JPS62227859A - Electromotive power steering device - Google Patents

Electromotive power steering device

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JPS62227859A
JPS62227859A JP61071963A JP7196386A JPS62227859A JP S62227859 A JPS62227859 A JP S62227859A JP 61071963 A JP61071963 A JP 61071963A JP 7196386 A JP7196386 A JP 7196386A JP S62227859 A JPS62227859 A JP S62227859A
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JP
Japan
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torque
steering
motor
output
difference
Prior art date
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Pending
Application number
JP61071963A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehiko Fushimi
伏見 武彦
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/903,320 priority patent/US4724711A/en
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  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a careless steering operation, by stopping the electromotive power when the difference between the detected signals at two torque detecting devices is larger than a preset value, and making the weight of a steering wheel at the weight of the all manual steering without adding the auxiliary torque. CONSTITUTION:When the difference of the two torque detecting signals at strain gauges 40 and 43 is within a specific value, the Q output of the FF 55 is made L, and the Q bar output is made H, and, the power of a motor 8 is controlled at the CPU 47. In other words, CPU 47 reads the absolute value of the torque detecting signals in a specific angle and computes the difference, and when the difference is less than the preset value, it decides that the condition is normal and delivers a current to the motor 8 in a given duty. On the other hand, the difference of the torque detecting signals is out of the specific area, a relay 61 loses the power and cuts off the motor 8 from a power source 62, and the motor 8 receives no power regardless of the operation of CPU 47. Therefore, the output shaft is rotated by only the force imposed to the steering wheel.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、車両操舵のためにステアリングホイールなど
の操舵手段に加えるべき力を軽減するパワーステアリン
グ装置に関し、特に、操舵手段から車両走行方向を定め
る方向設定機構に加えるトルクを検出して、このトルク
の大きさに対応したトルクを、減速機を介して電動機で
方向設定機構に加える電動パワーステアリング装置に関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a power steering device that reduces the force to be applied to a steering means such as a steering wheel for steering a vehicle. The present invention relates to an electric power steering device that detects a torque applied to a direction setting mechanism that determines the direction of vehicle travel, and applies a torque corresponding to the magnitude of this torque to the direction setting mechanism using an electric motor via a reduction gear.

(従来の技術) この種の装置は例えば特開昭59−70257号公報お
よび特開昭59−209964号公報に開示されている
(Prior Art) This type of device is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-70257 and Japanese Patent Laid-Open No. 59-209964.

特開昭59−70275号公報に開示の電動パワーステ
アリング装置では、ステアリングシャフトレ;接合した
ストレインゲージで、ステアリングシャフトから、車輪
の方向を設定するトーボードに加えられるトルクを検出
し、このトルクの大きさに対応したデユーティで、ステ
アリングシャフトに減速機を介して結合された電動機に
パルス通電する。
In the electric power steering device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-70275, a strain gauge connected to the steering shaft detects the torque applied from the steering shaft to a toe board that sets the direction of the wheels, and determines the magnitude of this torque. A pulse current is applied to the electric motor connected to the steering shaft via a speed reducer at a duty corresponding to the current speed.

特開昭59−209964号公報に開示の電動ノ(ワー
ステアリング装置では、ステアリングシャフトと方向設
定機構の間にストレインゲージを接合したスチール板を
介挿して、操舵によるスチール板のねじりをストレイン
ゲージで検出して、検出量に応じたパワーで、操舵力を
補助する電動機を付勢する。
In the electric power steering device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-209964, a steel plate with a strain gauge joined is inserted between the steering shaft and the direction setting mechanism, and the torsion of the steel plate due to steering is measured by the strain gauge. It detects the amount and energizes the electric motor that assists the steering force with power according to the detected amount.

(発明が解決しようとする問題点) いずれにしても、ストレインゲージなどで操舵の方向と
操舵のために加えられる力、すなわちトルクを検出し、
これに対応して操舵補助のための電動機を付勢するが、
この種の電動パワーステアリング装置において、電動機
により加えられる操舵補助トルクが、装置各個において
ばらつき、また温度によっても変動して、このようなば
らつきや変動により、車両運転者がステアリングホイー
ルに加える力、すなわち操舵の重さ、が変化し、左右の
操舵の重さが異ることもある。このため、車両運転者の
意志に反して補助トルクによる操舵が働いたり、また、
意志に反して補助トルクが働かなかったりする。補助ト
ルクが働いたり、働かなかったりすると、車両運転者の
予定とは異った操舵となるので、車両運転が不安定にな
る。
(Problems to be solved by the invention) In any case, the direction of steering and the force applied for steering, that is, torque, are detected using a strain gauge, etc.
In response to this, the electric motor for steering assistance is energized,
In this type of electric power steering device, the steering assist torque applied by the electric motor varies from device to device and also varies depending on temperature, and due to these variations and fluctuations, the force applied by the vehicle driver to the steering wheel, i.e. The weight of steering changes, and the weight of left and right steering may differ. As a result, steering by auxiliary torque may work against the will of the vehicle driver, or
The auxiliary torque may not work against your will. If the auxiliary torque works or does not work, the steering will be different from what the vehicle driver had planned, resulting in unstable vehicle operation.

本発明は、車両運転が不安定になることを防止すること
を目的とする。
An object of the present invention is to prevent vehicle operation from becoming unstable.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明者の検討によると、操舵補助トルクの、装置各個
におけるばらつきや温度による変動が、車両運転者が加
える操舵トルクを検出するための1−ルク検出機構の機
械的なばらつきおよび経時的な摩耗や振動等によるガタ
、ストレインゲージ各個の初期特性のばらつきや温度特
性のばらつきならびに振動等によるエラー検出、および
、ストレインゲージおよびその検出信号を処理する信号
処理回路の温度ドリフト、等を原因とすることが分かつ
た。
According to the inventor's study, it has been found that variations in steering assist torque among individual devices and fluctuations due to temperature are caused by mechanical variations and wear over time in the 1-lux detection mechanism for detecting the steering torque applied by the vehicle driver. Causes include backlash due to vibration, fluctuations in the initial characteristics of each strain gauge, fluctuations in temperature characteristics, error detection due to vibration, etc., and temperature drift of the strain gauge and the signal processing circuit that processes its detection signal. I understand.

(問題点を解決するための手段) そこで本発明においては、操舵手段が方向設定機構に加
えるトルクを検出する手段として、少なくとも2組の、
第1および第2トルク検知手段を備え、第1および第2
トルク検知手段の検出トルクの少くとも一方に対応した
電力で電動機付勢を。
(Means for Solving the Problems) Therefore, in the present invention, at least two sets of
comprising first and second torque detection means;
The electric motor is energized with electric power corresponding to at least one of the detected torques of the torque detection means.

電動機付勢手段に指示するものとし、かつ、第1および
第2トルク検知手段の検出トルクの差が設定値以上のと
き電動機付勢手段に付勢停止を指示する停止指示手段を
備える。
The motor energizing means is provided with a stop instructing means for instructing the motor energizing means to stop energizing when the difference between the detected torques of the first and second torque detecting means is greater than or equal to a set value.

(作用) これによれば、操舵トルクを検出するためのトルク検出
機構と第1.第2トルク検知手段との機械的な設定のば
らつき、ストレインゲージ各個の初期特性のばらつき、
温度特性のばらつき、又は、ストレインゲージおよびそ
の検出信号を処理する信号処理回路の温度ドリフト、等
により、第1および第2トルク検出手段の検出信号の差
が設定値以上のときは、電動機付勢が停止さ九、ステア
リングホイールは、補助トルクが加えられない、全マニ
ュアル操舵の重さとなる。したがって、高速走行中に車
両運転者の意志に反して補助トルクによる操舵が働くこ
とがない。
(Function) According to this, the torque detection mechanism for detecting the steering torque and the first. Variations in mechanical settings with the second torque detection means, variations in initial characteristics of each strain gauge,
If the difference between the detection signals of the first and second torque detection means exceeds the set value due to variations in temperature characteristics or temperature drift of the strain gauge and the signal processing circuit that processes its detection signals, the motor is activated. When stopped, the steering wheel becomes fully manual steering with no auxiliary torque applied. Therefore, steering by the auxiliary torque does not work against the will of the vehicle driver during high-speed driving.

第1および第2トルク検知手段の検出信号の差が設定値
未満のとき、すなわち機械的なばらつきや特性のばらつ
きが小さいとき(このときは電動パワーステアリングの
補助トルクが安定する)には、第1および第2トルク検
知手段の検出トルクの少くとも一方に基づいて補助トル
クが制御され、意図した軽い操舵となる。
When the difference between the detection signals of the first and second torque detection means is less than the set value, that is, when mechanical variations and variations in characteristics are small (in this case, the auxiliary torque of the electric power steering is stable), the The auxiliary torque is controlled based on at least one of the torques detected by the first and second torque detection means, resulting in the intended light steering.

従来はストレインゲージや検出信号処理回路の温度ドリ
フトによる補助トルクの変動が大きな影響を及ぼしてい
たが、温度ドリフトのばらつきが特に高温域および低温
域で大きいので、上述の差信号が大きくなり、このとき
補助トルクを遮断するので、温度ドリフトによる不安定
な補助トルク付与が防止される。したがって補助トルク
を加える車速域を高速側に広げることができる。また、
2組以上のトルク検知手段を備え、しかも、それらの検
出信号の相対比較で異常を判定するので、電動パワース
テアリング装置の信頼性が高くなる。
Conventionally, variations in auxiliary torque due to temperature drift in strain gauges and detection signal processing circuits had a large effect, but since the variation in temperature drift is particularly large in high and low temperature ranges, the above-mentioned difference signal becomes large, and this Since the auxiliary torque is cut off at this time, unstable application of the auxiliary torque due to temperature drift is prevented. Therefore, the vehicle speed range to which the auxiliary torque is applied can be expanded to the high speed side. Also,
Since two or more sets of torque detection means are provided and an abnormality is determined by relative comparison of their detection signals, the reliability of the electric power steering device is increased.

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の
実施例の説明より明らかになろう。
Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.

(実施例) 第1図に本発明の一実施例の機構部の構成概要を示す。(Example) FIG. 1 shows an outline of the structure of a mechanical section according to an embodiment of the present invention.

ステアリングホイール1が固着された第1ステアリング
シヤフト2には、第1ユニバーサルジヨイント4で第2
ステアリングシヤフト5が結合されている。第2ステア
リングシヤフト5には第2ユニバーサルジヨイント6で
ロッド7が結合されている。このロッド7は、減速機9
の出力軸に結合されている。減速機9の入力軸は電動機
8の回転軸に結合されている。減速機9の出力軸は、ト
ーボード1oに固着されたラック(11:第2図)に噛
合っている6 トーボード1oは車輪12のステアリン
グナックルアーム16に結合されている。車軸I2の車
軸にはショックアブソーバ13が結合されており、この
ショックアブソーバ13のサスペンションアッパサポー
ト14に車体(図示せず)が結合されている。I5はア
ッパサポート14と車軸の間の振動緩衝用のコイルスプ
リング、18はロワーサスペンションアーム、19はス
タビライザーバーである。
A first steering shaft 2 to which a steering wheel 1 is fixed has a first universal joint 4 and a second universal joint 4.
A steering shaft 5 is coupled. A rod 7 is connected to the second steering shaft 5 at a second universal joint 6. This rod 7 is connected to the reducer 9
is connected to the output shaft of the An input shaft of the reducer 9 is coupled to a rotating shaft of the electric motor 8. The output shaft of the reducer 9 meshes with a rack (11: FIG. 2) fixed to the toe board 1o. The toe board 1o is connected to the steering knuckle arm 16 of the wheel 12. A shock absorber 13 is coupled to the axle I2, and a suspension upper support 14 of the shock absorber 13 is coupled to a vehicle body (not shown). I5 is a coil spring for vibration damping between the upper support 14 and the axle, 18 is a lower suspension arm, and 19 is a stabilizer bar.

減速機9の内部構造を第2図および第3図に示す。ロッ
ド7 (第2図)の上端は第2ユニバーサルジヨイント
6 (第1図)を介して第2ステアリングシヤフト5(
第1図)に結合されている。ロッド7(第2図)の下端
部にはピン20で減速機9の出力軸21が固着されてい
る。出力軸21の下端にはピニオン歯22が形成されて
おり、出力軸21の中空の上端には出力ギア23が形成
されている。出力軸21は減速機ケース24に軸支持さ
れている。ケース24には中間ギア25が軸支持されて
おり、このギア25が出力ギア23に噛合っている。中
間ギア25と同軸でかつ一体のもう1つの中間ギア25
が電動機8の出力回転軸28に固着された入力軸ギア2
7に噛合っている。電動機8の出力軸28が回転すると
、ギアトレイン27−26.25−33を経て出力軸2
1が回転し、出力軸21に形成されたピニオン歯22と
噛合うラック11が第2図の紙面と垂直な方向(第1図
ではトーボード10の延びる方向)に駆動されて。
The internal structure of the reducer 9 is shown in FIGS. 2 and 3. The upper end of the rod 7 (Fig. 2) is connected to the second steering shaft 5 (Fig. 1) via the second universal joint 6 (Fig. 1).
Figure 1). An output shaft 21 of the reducer 9 is fixed to the lower end of the rod 7 (FIG. 2) with a pin 20. Pinion teeth 22 are formed at the lower end of the output shaft 21, and an output gear 23 is formed at the hollow upper end of the output shaft 21. The output shaft 21 is supported by a reduction gear case 24 . An intermediate gear 25 is shaft-supported by the case 24, and this gear 25 meshes with the output gear 23. Another intermediate gear 25 coaxial with and integral with the intermediate gear 25
is the input shaft gear 2 fixed to the output rotating shaft 28 of the electric motor 8.
It meshes with 7. When the output shaft 28 of the electric motor 8 rotates, the output shaft 28 passes through the gear train 27-26, 25-33.
1 rotates, and the rack 11 that meshes with the pinion teeth 22 formed on the output shaft 21 is driven in a direction perpendicular to the paper plane of FIG. 2 (the direction in which the toe board 10 extends in FIG. 1).

車輪12(第1図)の向きが変わる。The orientation of the wheel 12 (FIG. 1) changes.

ロッド7 (第2図)の上端部には、ピン29でスリー
ブ30が固着され、このスリーブ30が減速機ケース3
1に軸支持されている。ロッド7はスリーブ30を貫通
しかつ出力軸21の内方に進入して、下端でピン20に
より出力軸21に固着されている。したがって、ステア
リングホイール1 (第1図)が回転すると、第1ステ
アリングシャフト2.第1ユニバーサルジヨイント4.
第2ステアリングシヤフト5および第2ユニバーサルジ
ヨイント6を介して、またロッド7を介して、出力軸2
1が回転駆動され、これにより出力軸21に形成された
ピニオン歯22と噛合うラック11が第2図の紙面と垂
直な方向(第1図ではトーボード10の延びる方向)に
駆動されて、車輪12 (第1図)の向きが変わる。
A sleeve 30 is fixed to the upper end of the rod 7 (FIG. 2) with a pin 29, and this sleeve 30 is attached to the reducer case 3.
1 is supported by the shaft. The rod 7 passes through the sleeve 30 and enters the output shaft 21, and is fixed to the output shaft 21 at the lower end by a pin 20. Therefore, when the steering wheel 1 (FIG. 1) rotates, the first steering shaft 2. 1st universal joint 4.
The output shaft 2 is connected to the output shaft 2 via the second steering shaft 5 and the second universal joint 6 and via the rod 7.
1 is rotationally driven, and as a result, the rack 11 that meshes with the pinion teeth 22 formed on the output shaft 21 is driven in a direction perpendicular to the paper plane of FIG. 2 (the direction in which the toe board 10 extends in FIG. 1), and the wheel 12 (Figure 1) changes direction.

このように、電動機8の出力軸28の回転と。In this way, the rotation of the output shaft 28 of the electric motor 8.

ステアリングホイール1の回転、のいずれによっても車
輪の向きが変わる。
The direction of the wheels changes depending on the rotation of the steering wheel 1.

スリーブ30にはホイール32が回転可能に装着されて
いる。すなわち、スリーブ30がホイール32を貫通し
ている。スリーブ30の外側面には第4図に示すように
、スリーブ30の中心軸に対して斜交した丸底溝33が
形成されており、この丸底溝33にボール34がはめら
れている。このボール34は、ホイール32に支持され
ている。
A wheel 32 is rotatably mounted on the sleeve 30. That is, the sleeve 30 passes through the wheel 32. As shown in FIG. 4, a round bottom groove 33 is formed on the outer surface of the sleeve 30 and is oblique to the central axis of the sleeve 30, and a ball 34 is fitted into this round bottom groove 33. This ball 34 is supported by the wheel 32.

ホイール32には小幅の溝35が形成されており、この
溝35に、出力軸21の上端に固着されたピン36の上
端が進入している。このピン36がホイール32の回転
を拘束する。
A narrow groove 35 is formed in the wheel 32, and the upper end of a pin 36 fixed to the upper end of the output shaft 21 enters into this groove 35. This pin 36 restricts rotation of the wheel 32.

ロッド7が回転するとスリーブ30と出力軸21が回転
するが、スリーブ30はロッド7の上端に、出力軸21
はロッド7の下端に固着されいるので。
When the rod 7 rotates, the sleeve 30 and the output shaft 21 rotate.
is fixed to the lower end of rod 7.

出力軸21の負荷が大きいとロンドアがねじれるにのね
じれ量相当分、スリーブ30と出力軸21の回転角度が
ずれ、ホイール32はピン36を介して出力軸21と同
じく回転するようになっているので、回転角度のずれは
、スリーブ30とホイール32の回転角度のずれとなる
。すなわち該ずれ相当分、ホイール32に対してスリー
ブ30が余分に回転することになり、スリーブ30の溝
33がスリーブ30の中心軸に斜交しているので。
When the load on the output shaft 21 is large, the rotation angles of the sleeve 30 and the output shaft 21 deviate by an amount equivalent to the amount of twist that causes the Rondo door to twist, and the wheel 32 rotates in the same manner as the output shaft 21 via the pin 36. Therefore, the rotation angle difference is a rotation angle difference between the sleeve 30 and the wheel 32. In other words, the sleeve 30 rotates an extra amount with respect to the wheel 32 by an amount corresponding to the deviation, and the groove 33 of the sleeve 30 is obliquely intersecting the central axis of the sleeve 30.

この溝33によりボール34が上方又は下方に押され、
ボール34を支持しているホイール32が上方又は下方
に移動する。ロッド7のねじれは、ステアリングホイー
ル1に加えられる操舵トルクに対応し、該ねじれ量に対
応した上、下位置にホイール32が移動する。したがっ
て、ホイール32の上下方向の位W(正確には、操舵ト
ルク零位置から上、下に移動した量)が操舵トルクに対
応する。
The ball 34 is pushed upward or downward by this groove 33,
The wheel 32 supporting the ball 34 moves upward or downward. The twist of the rod 7 corresponds to the steering torque applied to the steering wheel 1, and the wheel 32 moves to an upper or lower position corresponding to the amount of twist. Therefore, the vertical position W of the wheel 32 (more precisely, the amount moved upward or downward from the zero steering torque position) corresponds to the steering torque.

ホイール32はリング状の溝37を有する。溝32に、
第1ボール39および第2ボール42が挿入されている
。この様子を第3図に示す。
The wheel 32 has a ring-shaped groove 37. In the groove 32,
A first ball 39 and a second ball 42 are inserted. This situation is shown in FIG.

第1ボール39は第1弾性板38の一端に回転自在に支
持されており、第2ボール42は、ロッド7の中心軸に
関して第1ボール39と対称な位置においで第2弾性板
41の一端に回転自在に支持されている。第1および第
2弾性板38.41の他端は、ロッド7の中心軸に関し
て対称な位置において、それぞれ固定されている。
The first ball 39 is rotatably supported at one end of the first elastic plate 38, and the second ball 42 is supported at one end of the second elastic plate 41 at a position symmetrical to the first ball 39 with respect to the central axis of the rod 7. is rotatably supported. The other ends of the first and second elastic plates 38.41 are fixed at symmetrical positions with respect to the central axis of the rod 7, respectively.

第1弾性板38の表面に2個、裏面に2個の、計4個の
歪検出素子でなる第1ストレインゲージ(歪に応じて抵
抗値が変わる電気素子)40が第1弾性板38に接合さ
れている。同様に第2弾性板41の表面に2個、裏面に
2個の、計4個の歪検出素子でなる第2ストレインゲー
ジ(歪に応じて抵抗値が変わる電気素子)43が第2弾
性板41に接合されている。第1ボール39.第1弾性
板38および第1ストレインゲージ40でなる第1変位
検知手段と、第2ボール42.第2弾性板41および第
2スI−レインゲージ43でなる第2変位検知手段とは
、全く同じ構造であり、配置位置が異るだけである。各
変位検知手段において、4個の歪検出素子はブリッジ接
続され、表裏面の素子の抵抗値の差(一方が圧縮応力を
他方が引張応力を受けて、極性が異る信号であるので、
数差は1片面のみの検出レベルの2倍のレベル)に対応
する電圧がトルク検出信号として取り出される。
A first strain gauge 40 (an electric element whose resistance value changes according to strain) consisting of a total of four strain detection elements, two on the front surface of the first elastic plate 38 and two on the back surface, is attached to the first elastic plate 38. It is joined. Similarly, a second strain gauge 43 (an electric element whose resistance value changes depending on the strain) consisting of a total of four strain detection elements, two on the front surface of the second elastic plate 41 and two on the back surface, is connected to the second elastic plate 41. 41. 1st ball 39. a first displacement detection means consisting of a first elastic plate 38 and a first strain gauge 40; a second ball 42. The second displacement detection means consisting of the second elastic plate 41 and the second I-rain gauge 43 have exactly the same structure, and only differ in their arrangement positions. In each displacement detection means, four strain detection elements are bridge-connected, and the difference between the resistance values of the elements on the front and back surfaces (one receives compressive stress and the other receives tensile stress, and the signals have different polarities, so
The voltage corresponding to the numerical difference (the level is twice the detection level for only one side) is extracted as a torque detection signal.

しかして、ロッド7のねじりに応じてホイール32が上
又は上移動すると、第1および第2弾性板38.41が
上反り又は下皮りに曲り、第1および第2変位検知手段
が、ホイール32の偏位量(操舵トルク零位置からの偏
位ff1)、すなわちロッド7のねじれ量、つまりは操
舵トルク、を示す電気信号を発生する。
When the wheel 32 moves upward or upward in response to the twisting of the rod 7, the first and second elastic plates 38.41 bend upward or downward, and the first and second displacement detection means detect the wheel. 32 (deviation ff1 from the zero steering torque position), that is, the amount of twist of the rod 7, that is, the steering torque is generated.

第1および第2変位検知手段が対称に配置されているの
で、また、ホイール32がリング状であって、ホイール
32が両持で、第1および第2弾性板により支持されて
いる形であるので、ホイール32の上下移動が滑らかで
、しかも姿勢の傾斜を生じにくいので、スリーブ30と
ホイール32との機械的な結合機構のばらつきやガタに
よる第1および第2変位検知手段の検出値の変動が小さ
く検出値が安定する。仮にホイール32が傾斜した場合
、第1および第2変位検知手段の一方の検出信号レベル
は高く、他方の検出信号レベルは低くなるが、それらの
平均値をトルク検出値とすれば、より正確な検出値が得
られることになる。
Since the first and second displacement detection means are arranged symmetrically, the wheel 32 is ring-shaped, and the wheel 32 is supported on both sides by the first and second elastic plates. Therefore, the vertical movement of the wheel 32 is smooth and tilting of the posture is less likely to occur, so that fluctuations in the detection values of the first and second displacement detection means due to variations or play in the mechanical coupling mechanism between the sleeve 30 and the wheel 32 are avoided. is small and the detected value is stable. If the wheel 32 is tilted, the detection signal level of one of the first and second displacement detection means will be high and the detection signal level of the other will be low, but if the average value of these is used as the torque detection value, it will be more accurate. A detected value will be obtained.

第5図に、第1および第2変位検知手段の検出信号に基
づいて、電動機8の回転付勢を行なう電気制御装置の構
成を示す。
FIG. 5 shows the configuration of an electric control device that biases the electric motor 8 to rotate based on detection signals from the first and second displacement detection means.

電動機8は電動機付勢回路80のスイッチングトランジ
スタ63〜66に接続されている。トランジスタ63と
65が共にオンのときに電動機8が正転し出力軸21を
時計方向(これはステアリングホイール1の時計方向回
転:右回転に対応)に回転駆動する。トランジスタ64
と66が共にオンのときに電動機8が逆転し出力軸21
を反時計方向(これはステアリングホイール1の反時計
方向回転:左回転に対応)に回転駆動する。トランジス
タ65と66は電動機8の回転方向を定めるためのもの
であり、トランジスタ63と64は電動機8通電電流を
指定デユーティでオンオフして、実効電流値(付勢電流
の時系列平均値:電動機の出力トルクが定まる)を制御
するためのものである。
Motor 8 is connected to switching transistors 63 - 66 of motor energizing circuit 80 . When both the transistors 63 and 65 are on, the motor 8 rotates in the normal direction, and the output shaft 21 is rotated clockwise (this corresponds to clockwise rotation of the steering wheel 1). transistor 64
and 66 are both on, the motor 8 reverses and the output shaft 21
is rotated counterclockwise (this corresponds to counterclockwise rotation of the steering wheel 1: left rotation). The transistors 65 and 66 are for determining the rotation direction of the motor 8, and the transistors 63 and 64 turn on and off the current flowing through the motor 8 at a specified duty to determine the effective current value (time-series average value of the energizing current: the motor's current). This is to control the output torque (the output torque is determined).

1〜ランジスタロ3と64のコレクタがリレー61を介
して車上バッテリのプラス極に接続される。
The collectors of the transistors 1 to 3 and 64 are connected to the positive terminal of the on-board battery via the relay 61.

トランジスタ65と66のエミッタは電流検出用の抵抗
72を介して車上バッテリのマイナス極(機器アース)
に接続されている。
The emitters of transistors 65 and 66 are connected to the negative terminal of the onboard battery (equipment ground) via a current detection resistor 72.
It is connected to the.

スイッチングトライバ(トランジスタオン/オフ付勢回
路)67は、高レベルHの入力があるとトランジスタ6
5をオン付勢し、低レベルLの入力のときにはトランジ
スタ65をオフに拘束する。
The switching driver (transistor on/off activation circuit) 67 turns on the transistor 6 when there is a high level H input.
5 is turned on, and when the input is at a low level L, the transistor 65 is restricted to be turned off.

スイッチングドライバ68は、高レベルHの入力がある
とトランジスタ66をオン付勢し、低レベルLの入力の
ときにはトランジスタ66をオフに拘束する。
The switching driver 68 turns on the transistor 66 when there is an input at a high level H, and restricts the transistor 66 to turn off when there is an input at a low level L.

スイッチングドライバ70は、パルス幅変調器71の出
力がHで、ドライバ67への入力がHのときにトランジ
スタ63をオン付勢し、一方がLのときにはトランジス
タ63をオフに拘束する。
The switching driver 70 turns on the transistor 63 when the output of the pulse width modulator 71 is H and the input to the driver 67 is H, and restricts the transistor 63 to OFF when one of them is L.

スイッチングドライバ69は、パルス幅変調器71の出
力がI]で、ドライバ68への入力がF(のときにトラ
ンジスタ64をオン付勢し、一方がLのときにはトラン
ジスタ64をオフに拘束する。
The switching driver 69 turns on the transistor 64 when the output of the pulse width modulator 71 is I] and the input to the driver 68 is F(, and constrains the transistor 64 to turn off when one of them is L.

リレードライバ60はアンドゲート59の出力がl]の
ときにリレー61を付勢してトランジスタ63.64の
コレクタをバッテリ62に接続する。
Relay driver 60 energizes relay 61 to connect the collectors of transistors 63 and 64 to battery 62 when the output of AND gate 59 is 1].

アンドゲート59の出力がLのときにはリレー61を消
勢し、トランジスタ63.64のコレクタをバッテリ6
2から遮断する。アンドゲート59には、マイクロプロ
セッサ47がリレーオン(付勢:H)/オフ(消勢:L
)指示信号を与えると共に、後述する停止指示回路9o
がリレーオン(付勢:H)/オフ(消勢:L)指示信号
Aを与える。したがって、リレー61は、マイクロプロ
セッサ47がリレーオンを指示し、かつ停止指示回路9
0がリレーオンを指示しているときのみ付勢される。
When the output of the AND gate 59 is L, the relay 61 is deenergized and the collectors of the transistors 63 and 64 are connected to the battery 6.
Block from 2. In the AND gate 59, the microprocessor 47 controls the relay on (energized: H)/off (deenergized: L).
) A stop instruction circuit 9o, which will be described later, also provides an instruction signal.
gives a relay on (energized: H)/off (deenergized: L) instruction signal A. Therefore, the microprocessor 47 instructs the relay 61 to turn on, and the stop instruction circuit 9
It is energized only when 0 indicates relay on.

パルス幅変調器71は、この実施例では、プリセットカ
ウンタ、クロックパルス発振器およびコントローラで構
成されるデジタルタイマであり、データHdをカウンタ
にロードして、カウンタがキャリーを発生する(Hdの
カウントオーバ)までは高レベルH(トランジスタオン
指示)の出力とし、キャリーを発生するとその出力をL
(トランジスタオフ指示)にしてLdをカウンタにロー
ドして、カウンタがキャリーを発生するとデータHdを
カウンタにロードし出力をHにするという動作を繰り返
すものである。すなわち、パルス変調器71は、データ
Hdが示す時間区間の間Hで、次の、データLdが示す
時間区間の間して、次の、データHdが示す時間区間の
間Hの、デユーティがHd/(Hd+Ld)のパルスを
発生する。なお、Hdが零を示すデータのときには、L
出力を継続する。
In this embodiment, the pulse width modulator 71 is a digital timer consisting of a preset counter, a clock pulse oscillator, and a controller, and loads data Hd into the counter so that the counter generates a carry (Hd count over). Until then, the output is high level H (transistor on instruction), and when a carry occurs, the output is low
(transistor off instruction), Ld is loaded into the counter, and when the counter generates a carry, data Hd is loaded into the counter and the output is set to H, and the operation is repeated. That is, the pulse modulator 71 has a duty of H during the time interval indicated by the data Hd, a duty of H during the next time interval indicated by the data Ld, and a duty of H during the next time interval indicated by the data Hd. /(Hd+Ld) pulse is generated. Note that when Hd is data indicating zero, L
Continue output.

デユーティを指示するデータHdおよびLdは、マイク
ロプロセッサ47が発生する。
Data Hd and Ld indicating the duty are generated by the microprocessor 47.

第1および第2ストレインゲージ40,43には停止指
示回路90が接続されている。
A stop instruction circuit 90 is connected to the first and second strain gauges 40 and 43.

第1ストレインゲージ40のトルク検出信号は、増幅器
44でろ波およびレベル較正のための線形化増幅処理を
施こされ、絶対値回路45に与えられる。絶対値回路4
5は、増幅器44の出力の絶対値レベルを示す信号(正
極性)、すなわち検出トルクの絶対値を示す信号、を発
生し、A/Dコンバータ46の入力チャンネルC112
に印加する。検出トルクの極性(信号のプラス、マイナ
ス:これがホイール1の回転方向に対応し、プラスは時
計方向回転に対応、マイナスは反時計方向に対応)は極
性判別回路50が判定し、極性がプラス(時計方向回転
)のときには■4レベルの、マイナス(反時計方向回転
)のときにはLレベルの、方向信号Cを発生し、これを
アンドゲート82に印加する。
The torque detection signal of the first strain gauge 40 is subjected to linearization amplification processing for filtering and level calibration in an amplifier 44 and is provided to an absolute value circuit 45 . Absolute value circuit 4
5 generates a signal (positive polarity) indicating the absolute value level of the output of the amplifier 44, that is, a signal indicating the absolute value of the detected torque, and inputs the input channel C112 of the A/D converter 46.
to be applied. The polarity of the detected torque (signal plus or minus: this corresponds to the rotation direction of the wheel 1; plus corresponds to clockwise rotation, and minus corresponds to counterclockwise rotation) is determined by the polarity discrimination circuit 50, and if the polarity is positive ( A direction signal C of level 4 is generated when the rotation is clockwise (clockwise rotation), and L level is generated when the rotation is negative (counterclockwise rotation), and this is applied to the AND gate 82.

第2ストレインゲージ43のトルク検出信号も増幅器4
8および絶対値回路49で同様に処理されて、検出トル
クの絶対値を示す信号(正極性)がA/Dコンバータ4
6の入力チャンネルC113に印加される。またトルク
検出信号の極性が回路79で判別され、極性がプラス(
時計方向回転)のときにはHレベルの、マイナス(反時
計方向回転)のときにはLレベルの、方向信号りがアン
ドゲート83に印加される。
The torque detection signal of the second strain gauge 43 is also transmitted to the amplifier 4.
8 and absolute value circuit 49, and a signal (positive polarity) indicating the absolute value of the detected torque is sent to the A/D converter 4.
6 input channel C113. In addition, the polarity of the torque detection signal is determined by the circuit 79, and the polarity is positive (
A direction signal is applied to the AND gate 83, which is at H level when the rotation is clockwise (clockwise rotation) and at L level when the rotation is negative (counterclockwise rotation).

第1ストレインゲージ40による検出トルクを示す信号
(正、負)および第2ストレインゲージ43による検出
トルクを示す信号(正、負)は差動増幅器51に印加さ
れ、両者の差を示す信号(正、負)が比較器52および
53に与えられる。
A signal indicating the torque detected by the first strain gauge 40 (positive, negative) and a signal indicating the torque detected by the second strain gauge 43 (positive, negative) are applied to the differential amplifier 51, and a signal indicating the difference between the two (positive, negative) is applied to the differential amplifier 51. , negative) are provided to comparators 52 and 53.

差を示す4B号と比較器52.53の出力の相関は次の
通りである。
The correlation between No. 4B indicating the difference and the outputs of the comparators 52 and 53 is as follows.

(1)差を示す信号のレベルが、上限値レベルUL(正
)以上のときは、比較器52の出力がH(差値が大き過
ぎる:異常)、比較器53の出力はLである。
(1) When the level of the signal indicating the difference is equal to or higher than the upper limit level UL (positive), the output of the comparator 52 is H (the difference value is too large: abnormal), and the output of the comparator 53 is L.

(2)差を示す信号のレベルが、上限値レベルUL未満
でしかも下限値レベルLL(負)を越えているときは、
比較器52および53の出力が共にL(差値が小さい:
正常)である。
(2) When the level of the signal indicating the difference is less than the upper limit level UL and exceeds the lower limit level LL (negative),
The outputs of comparators 52 and 53 are both L (the difference value is small:
normal).

(3)差を示す信号のレベルが、上限値レベルUL未満
で、下限値レベルLL以下のときは、比較器52の出力
はLで、比較器53の出力がH(差値が大き過ぎる:異
常)である。
(3) When the level of the signal indicating the difference is below the upper limit level UL and below the lower limit level LL, the output of the comparator 52 is L and the output of the comparator 53 is H (the difference value is too large: abnormal).

比較器52および53の出力は、オアゲート54を介し
てフリップフロップ55のS入力端に印加される。フロ
ップフロップ55は、電源(Vc)オンのときにR入力
端にパルスが加わってそのパルスの立上り点でリセット
されて、LレベルのQ出力およびHレベルの且出力を生
ずるが、S入力端にH信号(異常を示す)が加わると、
Hへの立上り点でセットされて、Q出力を■、からHに
、且出力をHからLに切換える。
The outputs of comparators 52 and 53 are applied to the S input terminal of flip-flop 55 via OR gate 54. When the power supply (Vc) is on, a pulse is applied to the flop-flop 55 at the R input terminal, and it is reset at the rising point of the pulse, producing a Q output at L level and an output at H level. When an H signal (indicating an abnormality) is added,
It is set at the rising point to H, switching the Q output from ■ to H, and switching the output from H to L.

=9−出力である信号Aはアンドゲート59に印加され
る。
=9-output signal A is applied to AND gate 59.

したがって、第1ストレインゲージ40による検出トル
クを示す信号と、第2ストレインゲージ43による検出
トルクを示す信号と、の差を示す信号が、設定範囲LL
−UL内にあるとき、すなわち上記(2)のときには、
フリップフロップ55のQ出力はり、Q出力がHで、ア
ントゲ−I−59に与えられる信号A (Q)がHで、
マイクロプロセッサ47がリレー61オン(補助トルク
印加指示:パワーステアリングモード指示)を出力して
いると、電動機8が付勢される。
Therefore, the signal indicating the difference between the signal indicating the torque detected by the first strain gauge 40 and the signal indicating the torque detected by the second strain gauge 43 is within the setting range LL.
-When it is within the UL, that is, in (2) above,
The Q output of the flip-flop 55 is H, and the signal A (Q) given to the anti-game I-59 is H.
When the microprocessor 47 outputs the relay 61 ON (auxiliary torque application instruction: power steering mode instruction), the electric motor 8 is energized.

差を示す信号が、設定範囲LL−ULを外れているとき
、すなわち上記(1)又は(3)のときには、フリップ
フロップ55の出力QがHで、−9,出力がLであるの
で、アシトゲ−1〜59に与えられる信号A (Q)が
して、マイクロプロセッサ47がリレー61オン(補助
トルク印加指示:パワーステアリングモード指示)を発
つしても、アンドゲート59の出力がLのままとなり、
リレー61が付勢されず、電動機8は付勢されない。ス
テアリングホイール1を操舵すると、これにより出力軸
21が回転し、この回転により電動機8のロータが機械
的に回転する。このロータの空転に要する力だけ、パワ
ーサポートのないステアリング装置の場合よりも高い操
舵力が必要となる。
When the signal indicating the difference is out of the setting range LL-UL, that is, in the case of (1) or (3) above, the output Q of the flip-flop 55 is H, -9, and the output is L, so that the output is low. Even if the microprocessor 47 turns on the relay 61 (auxiliary torque application instruction: power steering mode instruction) in response to the signal A (Q) given to −1 to 59, the output of the AND gate 59 remains L. ,
Relay 61 is not energized and motor 8 is not energized. When the steering wheel 1 is steered, the output shaft 21 rotates, and this rotation mechanically rotates the rotor of the electric motor 8. The force required to idle the rotor requires a higher steering force than in the case of a steering device without power support.

フリップフロップ55のQ出力はオアゲート56とマイ
クロプロセッサ47に印加されるので、差を示す信号が
、設定範囲LL−ULを外れているとき、すなわち上記
(1)又は(3)のときには、Q出力がHであるので、
LED (発光ダイオード)ドライバ57が付勢されて
発光ダイオード58が点灯する。この発光ダイオード5
8は、車両運転席の前面のパネルに装着されている。マ
イクロブロセッサ47が、差を示す信号が設定範囲を外
れている。と判断したときにもI4をオアゲート56に
与え、発光ダイオード58が点灯する。
Since the Q output of the flip-flop 55 is applied to the OR gate 56 and the microprocessor 47, when the signal indicating the difference is outside the setting range LL-UL, that is, in (1) or (3) above, the Q output is applied to the OR gate 56 and the microprocessor 47. Since is H,
The LED (light emitting diode) driver 57 is energized and the light emitting diode 58 lights up. This light emitting diode 5
8 is attached to the front panel of the driver's seat of the vehicle. The microprocessor 47 has a signal indicating a difference that is outside the set range. When it is determined that this is the case, I4 is also applied to the OR gate 56, and the light emitting diode 58 is turned on.

第1ストレインゲージ40による検出トルクを示す信号
の絶対値と、第2ストレインゲージ43による検出1−
ルクを示す信号の絶対値とが比較器53で比較される。
The absolute value of the signal indicating the torque detected by the first strain gauge 40 and the detection 1- by the second strain gauge 43
A comparator 53 compares the absolute value of the signal indicating the current value.

比較器53は、前者が後者以上であるときにHレベルの
、また前者が後者未満のときにはLレベルの信号を発生
し、この信号をアントゲ−1−82にそのまま印加し、
アンドゲート83には反転して印加する。アンドゲート
82および83の出力はオアゲート84を介してマイク
ロプロセッサ84に与えられる。オアゲート84の出力
Bの内容は次の通りである。
The comparator 53 generates an H level signal when the former is greater than or equal to the latter, and an L level signal when the former is less than the latter, and applies this signal as it is to the anime game 1-82.
An inverted signal is applied to the AND gate 83. The outputs of AND gates 82 and 83 are provided to microprocessor 84 via OR gate 84. The contents of the output B of the OR gate 84 are as follows.

(,1)第1ゲージ40の検出トルクの絶対値が、第2
ゲージ43の検出トルクの絶対値以上のときは、比較器
81の出力が■で、アンドゲート82がオン、83がオ
フで、極性判別回路50の出力Cがオアゲート84に与
えられ、オアゲート84の出力Bは信号Cである。すな
わち、第1ゲージ4oの検出トルクの極性を示す信号C
がマイクロプロセッサ47に与えられる。
(,1) The absolute value of the detected torque of the first gauge 40 is
When the detected torque of the gauge 43 is greater than the absolute value, the output of the comparator 81 is ■, the AND gate 82 is on, the AND gate 83 is off, the output C of the polarity discrimination circuit 50 is given to the OR gate 84, and the output of the OR gate 84 is Output B is signal C. That is, the signal C indicating the polarity of the torque detected by the first gauge 4o
is provided to microprocessor 47.

(5)第1ゲージ40の検出トルクの絶対値が、第2ゲ
ージ43の検出トルクの絶対値未満のときは、比較器8
1の出力がしで、アントゲ−1へ82がオフ、83がオ
ンで、極性判別回路79の出力りがオアゲート84に与
えられ、オアゲート84の出力Bは信号りである。すな
わち、第2ゲージ43の検出トルクの極性を示す信号り
がマイクロプロセッサ47に与えられる。
(5) When the absolute value of the detected torque of the first gauge 40 is less than the absolute value of the detected torque of the second gauge 43, the comparator 8
1 is output, 82 is off and 83 is on, and the output of the polarity determining circuit 79 is given to the OR gate 84, and the output B of the OR gate 84 is a signal. That is, a signal indicating the polarity of the torque detected by the second gauge 43 is given to the microprocessor 47.

後述するように、第1ゲージ40の検出トルクと第2ゲ
ージ43の検出トルクの差が設定範囲LL−UL内にあ
るとき(正常)には、両検出トルクの平均値を演算して
、平均値を検出トルク値として用いる。
As will be described later, when the difference between the detected torque of the first gauge 40 and the detected torque of the second gauge 43 is within the setting range LL-UL (normal), the average value of both detected torques is calculated and the average value is calculated. The value is used as the detected torque value.

この平均値は、後述するように、両検出トルクの絶対値
をA/D変換してから演算するので、検出トルクの極性
が不明である。そして微視的には、雨検出トルクの極性
が異っている場合もあり得るので、平均値の極性(検出
トルクの極性:ホイール1の回転方向に対応する)を定
める必要がある。そこでこの実施例では、上記(4)お
よび(5)のように、両検出トルクの極性を示す信号C
およびDの内、絶対値が大きい方の検出トルクの極性を
示すものを選択してマイクロプロセッサ47に与えるよ
うにしている。
As described later, this average value is calculated after A/D conversion of the absolute values of both detected torques, so the polarity of the detected torques is unknown. Microscopically, the polarity of the rain detection torque may be different, so it is necessary to determine the polarity of the average value (polarity of the detection torque: corresponding to the rotation direction of the wheel 1). Therefore, in this embodiment, as in (4) and (5) above, a signal C indicating the polarity of both detected torques is used.
and D, the one with the larger absolute value indicating the polarity of the detected torque is selected and supplied to the microprocessor 47.

抵抗72の電圧は、増幅回路73で平滑化されて、また
レベル較正のために増幅処理されてA−/Dコンバータ
46のチャンネルC旧に印加される。
The voltage across the resistor 72 is smoothed by an amplifier circuit 73, amplified for level calibration, and applied to channel C of the A-/D converter 46.

マイクロプロセッサ47は、リレ−61オン信号をアン
ドゲート59に出力している間、所定のタイミングでA
/Dコンバータ46にチャンネルC81人力のA/D変
換を指示して、抵抗72の電圧、すなわち電動機8の電
流の平滑値、をデジタルデータで読込み、その時出力し
ているデユーティ指示データHd、Ldで定まる平均電
流値と比較して、電動機8および付勢回路80の異常(
断線又は過電流)の有無を判定し、異常のときにはリレ
ー61をオフ(電動機8による補助トルク印加なし)に
し、オアゲート56にHを与えて、そこで制御動作を停
止する。なお、このように停止した後は、一度キースイ
ッチ78をオフにして、もう一度オンにしなければ、マ
イクロプロセッサ47をリセットできない。
While the microprocessor 47 is outputting the relay 61 ON signal to the AND gate 59, the microprocessor 47 turns on A at a predetermined timing.
Instruct the /D converter 46 to manually perform A/D conversion on channel C81, read the voltage of the resistor 72, that is, the smoothed value of the current of the motor 8, as digital data, and use the duty instruction data Hd and Ld output at that time. Compared with the determined average current value, abnormalities (
If there is an abnormality, the relay 61 is turned off (no auxiliary torque is applied by the electric motor 8), H is applied to the OR gate 56, and the control operation is stopped there. Note that after stopping in this manner, the microprocessor 47 cannot be reset unless the key switch 78 is turned off and then turned on again.

車速メータケーブル(変速機の出力軸の回転に連動して
回転するワイヤ)に固着された永久磁石ギア75の回転
により開閉するリードスイッチ74に、増幅波形整形回
路76が接続されており、リードスイッチ74が閉のと
きにLレベルで開のときにHレベルのパルス(車速検出
パルス)が、波形整形回路76からマイクロプロセッサ
47の割込1人カポートに印加される。
An amplification waveform shaping circuit 76 is connected to a reed switch 74 that opens and closes according to the rotation of a permanent magnet gear 75 fixed to a vehicle speed meter cable (a wire that rotates in conjunction with the rotation of the output shaft of a transmission). A pulse (vehicle speed detection pulse) which is at L level when 74 is closed and at H level when it is open (vehicle speed detection pulse) is applied from waveform shaping circuit 76 to an interrupt port of microprocessor 47 .

定電圧電源回路77には、キースイッチ78を介してバ
ッテリ62f!圧が印加され、回路77が、所要の定電
圧を、第5図に示す回路の各部に与える。
A battery 62f! is connected to the constant voltage power supply circuit 77 via a key switch 78. A voltage is applied and circuit 77 provides the required constant voltage to each part of the circuit shown in FIG.

第6図にマイクロプロセッサ47の、電動パワーステア
リング制御動作の主たるものを示す。
FIG. 6 shows the main electric power steering control operations performed by the microprocessor 47.

電源が投入されると(キースイッチ78が閉じられて電
源回路77が所要の定電圧を発生すると)、マイクロプ
ロセッサ47は、入出力ボート、レジスタ、タイマ、フ
ラグ等を初期化する。すなわち待機状態において必要と
される内容に設定する。
When the power is turned on (when the key switch 78 is closed and the power supply circuit 77 generates the required constant voltage), the microprocessor 47 initializes the input/output board, registers, timers, flags, etc. That is, it is set to the content required in the standby state.

この初期化により、アンドゲート59への出力はLにさ
れ、リレー61はオフ(もともとオフであるが)に設定
される(ステップ2:以下、カッコ内ではステップとい
う語を省略する)。
Through this initialization, the output to the AND gate 59 is set to L, and the relay 61 is set to off (although it was originally off) (Step 2: Hereinafter, the word "step" will be omitted in parentheses).

次にマイクロプロセッサ47は、割込を許可する(3)
。これにより、割込ポート入力が、I(からLに切換わ
る毎に割込処理が実行される。割込ポートの1つが割込
1である。このポートの入力がHからLに切換わったと
きに実行される割込処理を第8図に示す。
Next, the microprocessor 47 allows interrupts (3)
. As a result, interrupt processing is executed every time the interrupt port input switches from I (to L).One of the interrupt ports is interrupt 1.When the input of this port switches from H to L. FIG. 8 shows the interrupt processing that is sometimes executed.

ここで第8図を参照して割込1の処理を説明すると、ま
ず、この割込1に進入した回数をカウントするためのn
レジスタの内容nを、1大きい数に更新しく22)、n
レジスタの内容nが4になっているか否かをチェックす
る(23)。4になっていないと、メインルーチンに戻
る。4になっていると、クロックパルスカウンタ(プロ
グラムカウンタ)CKCのカウントデータCKCをtx
mレジスタメモリしく24)、カウンタCKCをクリア
する(25)。これによりカウンタCKCはまた0から
カウントアツプすることになる。txmレジスタ内容t
xは、車速検出パルスの4パルスが連続して到来する間
の経過時間に対応する。
Now, to explain the processing of interrupt 1 with reference to FIG.
Update the register contents n to a number larger by 1.22), n
It is checked whether the content n of the register is 4 (23). If it is not 4, return to the main routine. 4, the count data CKC of the clock pulse counter (program counter) CKC is sent to tx
m register memory (24) and clears the counter CKC (25). This causes the counter CKC to count up again from 0. txm register contents t
x corresponds to the elapsed time between the successive arrivals of four vehicle speed detection pulses.

次にnレジスタをクリアする(26)。次に、車速値の
平均値演算のためのM3レジスタの内容をM4レジスタ
に、M2レジスタの内容をM3レジスタに、Mmレジス
タの内容をMmレジスタに移して(27)、に/lxを
Mmレジスタにメモリする(28)。txはtxmレジ
スタ内容、Kは定数であり、整形回路76の出力パルス
の4周期(tx)より、車速検出パルスの周波数、すな
わち車速を得るための、変換定数であり、K/lxが車
速データである。次に、平均車速 Vm= (4M1 +2M2 +M3+Ma )/8を
演算し、Vmレジスタにメモリして(29)、メインル
ーチンに戻る。M 1 r M2 t M3およびM4
は、それぞれMmレジスタ、M2レジスタ。
Next, the n register is cleared (26). Next, the contents of the M3 register for calculating the average value of vehicle speed values are transferred to the M4 register, the contents of the M2 register to the M3 register, and the contents of the Mm register to the Mm register (27), and /lx is transferred to the Mm register. (28). tx is the content of the txm register, K is a constant, and is a conversion constant for obtaining the frequency of the vehicle speed detection pulse, that is, the vehicle speed, from the 4 cycles (tx) of the output pulse of the shaping circuit 76, and K/lx is the vehicle speed data. It is. Next, the average vehicle speed Vm=(4M1+2M2+M3+Ma)/8 is calculated and stored in the Vm register (29), and the process returns to the main routine. M 1 r M2 t M3 and M4
are the Mm register and M2 register, respectively.

M3レジスタおよびM4レジスタの内容である。These are the contents of the M3 register and M4 register.

加重平均をとるようにしているのは、ノイズ等による車
速誤検出の確率を小さくするためである。
The reason why the weighted average is taken is to reduce the probability of incorrect vehicle speed detection due to noise or the like.

以上の割込1処理により、Vmレジスタには、車速デー
タが常時メモリされ、車速検出パルスの連続4個の発生
毎に車速データが最新のものに更新されることになる。
Through the above-described interrupt 1 processing, the vehicle speed data is constantly stored in the Vm register, and the vehicle speed data is updated to the latest data every time four consecutive vehicle speed detection pulses occur.

再度第6図を参照する。割込を許可する(3)とマイク
ロプロセッサ4は、検出トルク読込み周期を定めるため
のTタイマをセットしく4)、A/Dコンバータ46に
、チャンネルCH2人力のA/D変換を指示して、変換
データ(ゲージ40による検出トルクの絶対値: Tq
l)を読み込んでTQIレジスタにメモリしく5)、続
いてチャンネルCH3人力のA/D変換を指示して、変
換データ(ゲージ43による検出トルクの絶対値: T
q2)を読み込んでTCI2レジスタにメモリする(6
)。
Referring again to FIG. When the interrupt is permitted (3), the microprocessor 4 sets a T timer for determining the detected torque reading cycle (4), and instructs the A/D converter 46 to manually perform A/D conversion of channel CH2. Conversion data (absolute value of torque detected by gauge 40: Tq
l) and store it in the TQI register 5), then instruct channel CH3 manual A/D conversion, and convert the conversion data (absolute value of torque detected by gauge 43: T
q2) and stores it in the TCI2 register (6
).

次に検出トルクTql、 Tq2の差の絶対値Tdを演
算しく7)、それを設定値Taと比較する(8)。
Next, calculate the absolute value Td of the difference between the detected torques Tql and Tq2 (7), and compare it with the set value Ta (8).

Taは、(Ur、、−LL)/2と同程度の値であるが
、Taが(UL−LL)/2と正確に等しいとは限らな
い。
Ta has a value comparable to (Ur,, -LL)/2, but Ta is not necessarily exactly equal to (UL-LL)/2.

T d < T aであると、ゲージ40による検出ト
ルクの絶対値T91とゲージ43による検出トルクTq
2の絶対値との差が設定値Ta未満(正常)であるので
、発光ダイオード58は消灯としく9)。
If T d < Ta, the absolute value T91 of the torque detected by the gauge 40 and the torque Tq detected by the gauge 43
Since the difference from the absolute value of 2 is less than the set value Ta (normal), the light emitting diode 58 is turned off (9).

検出トルクの絶対値の平均値 Tm=(Tql+Tq2)/2 を演算する(10)。Average absolute value of detected torque Tm=(Tql+Tq2)/2 (10).

マイクロプロセッサ47の内部ROMには、検出トルク
Tmの絶対値の各位に割り当てるデユーティ指示データ
HdO+ LdOおよび車速各位に割り当てる補助トル
ク印加率Kvがメモリされている。これらの値を第7a
図および第7b図に定性的に示す。なお、ROMにはデ
ジタルデータがメモリされているので、第7a図および
第7b図のカーブは、実際には1階段状である。
The internal ROM of the microprocessor 47 stores duty instruction data HdO+LdO assigned to each absolute value of the detected torque Tm and auxiliary torque application rate Kv assigned to each vehicle speed. These values are shown in section 7a.
Qualitatively shown in Figures 7b and 7b. Note that since digital data is stored in the ROM, the curves shown in FIGS. 7a and 7b are actually one step.

マイクロプロセッサ47はステップ11で、演算したT
mに対応するデータHd o+ I−d Oを内部RO
ト1より読み出し、かつVmレジスタの内容Vmに対応
するデータKvを内部ROMより読み出し、Hd=にν
・Hd oを演算してこのHdをPWMレジスタの下位
4ビツトにメモリし、読み出したLdOをPIi1Mレ
ジスタの上位4ピッ1−にメモリする。次にオアゲート
84の出力Bを参照して(12)、それがHである(検
出トルクが正:ホイール1が時計方向に駆動されている
)と、方向レジスタに正転(出力軸21を時計方向に駆
動する電動機8回転方向)を指示するデータをセットし
く13)、BがLである(検出トルクが負:ホイールが
反時計方向に駆動されている)と方向レジスタに逆転(
出力軸21をi時計方向に駆動する電動機8回転方向)
を指示するデータをセットする(14)。そしてリレー
61をオン(アンドゲート59への出力ポートにHをセ
ット)L、(15)、PWMレジスタの内容を出力ポー
トOP1〜OP8にセットし方向レジスタの内容を出力
ポートOP9,0PIOにセットする(16)。PWM
レジスタの内容および方向レジスタの内容の、出力ポー
トへの割り当てを第7C図に示す。
In step 11, the microprocessor 47 calculates the calculated T
The data Hd o + I-d O corresponding to m is internally RO
The data Kv corresponding to the contents Vm of the Vm register are read from the internal ROM, and ν is set to Hd=.
- Calculate Hdo and store this Hd in the lower 4 bits of the PWM register, and store the read LdO in the upper 4 pins 1- of the PIi1M register. Next, referring to output B of the OR gate 84 (12), if it is H (detected torque is positive: wheel 1 is being driven clockwise), the direction register is set to forward rotation (output shaft 21 is driven clockwise). 13) If B is L (detected torque is negative: the wheel is being driven counterclockwise), set the data that instructs the direction of rotation of the electric motor (8 rotation direction) in the direction register.
(8 rotational directions of the electric motor that drives the output shaft 21 clockwise)
(14). Then turn on the relay 61 (set H to the output port to the AND gate 59) L, (15), set the contents of the PWM register to the output ports OP1 to OP8, and set the contents of the direction register to the output ports OP9, 0 PIO. (16). PWM
The assignment of register contents and direction register contents to output ports is shown in FIG. 7C.

この出力セット(16)により、Tmが0近傍の所定値
以上のときHd > 0であって、電動機8にHd/(
Hd+Ld)のデユーティで電流が流され、ステアリン
グホイール1が廻わそうとする方向に、電!l!I1機
8が出力軸21を回転駆動しようとする。
With this output set (16), when Tm is greater than or equal to a predetermined value near 0, Hd > 0 and the motor 8 receives Hd/(
A current is passed through the duty of Hd+Ld), and the current is applied in the direction in which the steering wheel 1 is trying to turn. l! The I1 machine 8 attempts to rotate the output shaft 21.

電動機8の出力トルクは、Hd/(Hd+Ld)に比例
する。すなわち検出トルクTmと車速Vmに対応した値
であり、検出トルクTmが大きい程大きいトルクを、ま
た車速Vmが低い程大きいトルクを、電動機8が出力軸
21に加えることになる。PWMレジスタと方向レジス
タの内容を出力ポートOP1〜f)PIOにセットする
(16)とマイクロプロセッサ47は、Tタイマがオー
バしているかをチェックする(17)。すなわちステッ
プ4からの経過時間がT以上になっているかをチェック
する。オーバ(T経過)していると、ステップ4に戻り
、オーバしていないと、オーバするのを待ってステップ
4に戻る。
The output torque of the electric motor 8 is proportional to Hd/(Hd+Ld). That is, the value corresponds to the detected torque Tm and the vehicle speed Vm, and the larger the detected torque Tm, the greater the torque, and the lower the vehicle speed Vm, the greater the torque that the electric motor 8 applies to the output shaft 21. After setting the contents of the PWM register and direction register to the output ports OP1-f) PIO (16), the microprocessor 47 checks whether the T timer has exceeded (17). That is, it is checked whether the elapsed time from step 4 is greater than or equal to T. If it has exceeded (T elapsed), the process returns to step 4, and if it has not exceeded, it waits until it has exceeded and returns to step 4.

このようにして、T周期で、ステップ4〜8−9〜17
の、検出トルク読取(5,6)、検出トルクの差演算(
7)、異常判定(8)、検出トルクの平均値演算(10
)、電動機8の付勢電流デユーティの演算(1,1)、
および、電動機付勢指示(12〜16)が、繰り返し実
行される。
In this way, in T periods, steps 4-8-9-17
, detected torque reading (5, 6), detected torque difference calculation (
7), abnormality determination (8), average value calculation of detected torque (10)
), calculation of the energizing current duty of the motor 8 (1, 1),
Then, the motor energization instructions (12 to 16) are repeatedly executed.

検出トルクの絶対値Tql、 Tq2dの差Tdが、設
定値Ta以上のときには、あるいは、TdがTa以上に
なったときには、ステップ8から18に進んでリレー6
1をオフにして電動機8を電源(62)から遮断し、オ
アゲート56にI(を出力して発光ダイオード58を点
灯しく1.9)、PWMレジスタを初期して、PWMレ
ジスタの内容(0を示す)を出力ポートにセットする(
20)。これによりパルス幅変調器71の出力もLにな
り、トランジスタ63と64がオフに拘束される。マイ
クロプロセッサ47は次に、フリップフロップ55のQ
出力をチェックしく21)、それがHである(停止指示
回路90も異常を検出している)と、そこでQ出力がL
になるのを待つ。すなわちステアリング補助トルク印加
制御を停止したまま待機する。
When the difference Td between the absolute values Tql and Tq2d of the detected torque is greater than or equal to the set value Ta, or when Td becomes greater than or equal to Ta, the process proceeds from step 8 to step 18, and relay 6 is activated.
1 to turn off the motor 8 from the power supply (62), output I to the OR gate 56 to light the light emitting diode 58 (1.9), initialize the PWM register, and set the contents of the PWM register to 0. ) to the output port (
20). As a result, the output of the pulse width modulator 71 also becomes L, and the transistors 63 and 64 are constrained to be turned off. Microprocessor 47 then selects Q of flip-flop 55.
Check the output 21), and if it is H (the stop instruction circuit 90 has also detected an abnormality), the Q output will be L.
wait until it becomes In other words, the controller waits with the steering assist torque application control stopped.

フリップフロップ55のQ出力がLでちる(停止指示回
路90は正常を検出している)と、ステップ21から1
6に進み、ステップ16.17を経てステップ4に戻る
。この場合にはT周期でステップ4〜8−18〜21−
16−17−4とめぐり、電動機8は付勢されない。こ
のようにめぐっている間にT d < T aになると
、正常時の制御に戻り、T d < T aにならない
で、フリップフロップ55のQ出力も1(になると、ス
テップ21で待機し、電動機8を消勢したままとなる。
When the Q output of the flip-flop 55 is low (the stop instruction circuit 90 detects normality), the process from step 21 to step 1 is performed.
6, and return to step 4 via steps 16 and 17. In this case, steps 4-8-18-21-
16-17-4, the electric motor 8 is not energized. During this cycle, if T d < Ta, the control returns to the normal state, and if T d < Ta does not occur and the Q output of the flip-flop 55 also becomes 1 (if it becomes 1, the process waits in step 21, The electric motor 8 remains deenergized.

次に以上に説明した実施例の動作および利点を要約する
The operation and advantages of the embodiments described above will now be summarized.

(1)第1ストレインゲージ40のトルク検出7g号(
正。
(1) Torque detection of the first strain gauge 40 No. 7g (
Correct.

負:トルク0とき機器アースレベル)と第2ストレイン
ゲージ43のトルク検出信号(正、負:トルク0のとき
機器アースレベル)の差(正、負:差がOのとき機器ア
ースレベル)が所定範囲LL(負)〜U L、(正)内
のときには、フリップフロップ55のQ出力がり、Q出
力がHで、電動機8の付勢はマイクロプロセッサ47で
制御される。
The difference (positive, negative: equipment ground level when the difference is O) between the torque detection signal of the second strain gauge 43 (positive, negative: equipment ground level when the difference is O) is predetermined. When within the range LL (negative) to UL (positive), the Q output of the flip-flop 55 is high and the Q output is H, and the energization of the electric motor 8 is controlled by the microprocessor 47.

マイクロプロセッサ47は、T周期で第1ストレインゲ
ージ40のトルク検出信号の絶対値Tqlと第2スI−
レインゲージ43の1−ルク検出信号の絶対値Tq2を
読み、差Tdを演算し、Tdが設定値未満であると正常
であるとして、T(IIとTq2の平均値Tmど、車速
Vmで定まるデユーティ !(d/(Hd+Ld)で電動機8に通電する。電動機
8の回転方向は、比較器81の出力で定まり、Tqlが
Tq2以上のときには、第1ストレインゲージ40の検
出信号の極性に応じて、それが正であると時計方向、負
であると反時計方向となる。TqlがTq2より小さい
ときには、第2ストレインゲージ40の検出信号の極性
に応じて、それが正であると時計方向、負であると反時
計方向となる。
The microprocessor 47 calculates the absolute value Tql of the torque detection signal of the first strain gauge 40 and the second strain I- in T periods.
The absolute value Tq2 of the 1-lux detection signal of the rain gauge 43 is read, the difference Td is calculated, and if Td is less than the set value, it is considered normal, and the average value Tm of T(II and Tq2, etc., determined by the vehicle speed Vm The electric motor 8 is energized at duty! (d/(Hd+Ld). The rotation direction of the electric motor 8 is determined by the output of the comparator 81, and when Tql is Tq2 or more, the rotation direction of the electric motor 8 is energized according to the polarity of the detection signal of the first strain gauge 40. , if it is positive, it will be clockwise, and if it is negative, it will be counterclockwise.When Tql is smaller than Tq2, depending on the polarity of the detection signal of the second strain gauge 40, if it is positive, it will be clockwise. If negative, the direction is counterclockwise.

Tdが設定値以上であると異常であるとして、発光ダイ
オード58を点灯し、リレー61をオフにし、パルス幅
変調器71の8力をLとして電動機8は付勢しない(マ
イクロプロセッサ47が異常を検出したときの保護動作
)。
If Td is greater than the set value, it is determined that there is an abnormality, the light emitting diode 58 is turned on, the relay 61 is turned off, the pulse width modulator 71 is set to L, and the motor 8 is not energized (the microprocessor 47 detects an abnormality). protective action when detected).

(2)第1ストレインゲージ40のトルク検出信号と第
2ストL/インゲージ43のトルク検出信号の差が所定
範囲LL(負)〜UL(正)を外れているときには、ブ
リップフロップ55のQ出力がH,Qアントゲート59
がオフに拘束されているので、リレー61が消勢であっ
て電動機8は電源(62)から遮断されており、マイク
ロプロセッサ47の動作にかかわらず、電動機8は付勢
されない(停止指示回路90が異常検出したときの保護
動作)。
(2) When the difference between the torque detection signal of the first strain gauge 40 and the torque detection signal of the second strain L/in gauge 43 is outside the predetermined range LL (negative) to UL (positive), the Q output of the flip-flop 55 is H,Q Ant Gate 59
is tied off, the relay 61 is deenergized and the motor 8 is cut off from the power supply (62), and the motor 8 is not energized (stop command circuit 90) regardless of the operation of the microprocessor 47. protective operation when an abnormality is detected).

トルク補助のないステアリング装置と同様に、出力軸2
1は、ステアリングホイール1に加えられる力のみによ
り回転駆動される。
Similar to steering devices without torque assistance, the output shaft 2
1 is rotationally driven only by the force applied to the steering wheel 1.

なおこの状態で、マイクロプロセッサ47も異常(Td
≧Ta)を検出すると、マイクロプロセッサ47は、停
止指示回路90が正常を検出するか、電源(キースイッ
チ78)が一度遮断されて再度投入されるまで、制御動
作を停止し、車速演算(割込1:第8図)のみを実行す
る。
In addition, in this state, the microprocessor 47 is also abnormal (Td
≧Ta), the microprocessor 47 stops the control operation and performs vehicle speed calculation (distribution) until the stop instruction circuit 90 detects normality or the power supply (key switch 78) is turned off and then turned on again. (1: Figure 8) only.

(3)上記(1)、(2)より、停止指示回路90とマ
イクロプロセッサ47の少くとも一方が異常を検出する
と、電動機8は付勢されない。
(3) According to (1) and (2) above, if at least one of the stop instruction circuit 90 and the microprocessor 47 detects an abnormality, the electric motor 8 is not energized.

(4)停止指示回路90は、第1ストレインゲージ40
のトルク検出信号と第2ストレインゲージ43のトルク
検出信号の差が所定範囲LL(負)〜tJL(正)を外
れているときに、異常としてリレー61をオフにする。
(4) The stop instruction circuit 90 is connected to the first strain gauge 40
When the difference between the torque detection signal of the second strain gauge 43 and the torque detection signal of the second strain gauge 43 is out of a predetermined range LL (negative) to tJL (positive), the relay 61 is turned off as an abnormality.

マイクロプロセッサ47は、第1.第2ストレインゲー
ジ40,43の検出トルクの絶対値TQI、 ”rq2
の差Tdが、設定値Ta以上のときに、異常としてリレ
ー61をオフにしパルス幅変調器PWM71の出力をL
 (Hd=0)にしてトランジスタ63゜64もオフに
拘束する。
The microprocessor 47 has a first . Absolute value TQI of the detected torque of the second strain gauges 40, 43, "rq2
When the difference Td of
(Hd=0), and the transistors 63 and 64 are also constrained to be turned off.

所定範囲LL(負)−UL(正)とTaとは、独立に設
定されるものであり、両者は正確には合致しない。しか
しいずれも、許容し得ない検出差に対応付けて設定され
るものである。
The predetermined range LL (negative) - UL (positive) and Ta are set independently and do not exactly match. However, all of these are set in association with unacceptable detection differences.

ロッド7、弾性板(38,41) 、ストレインゲージ
(40゜43)、出力軸21等の組合せに関連するトル
ク検出機構に許容し得ない異常、例えばガタ、振動、破
壊等、があったり、ストレインゲージ(40,43)と
それに接続された信号処理回路に許容し得ない異常、例
えば一部断線やショート、温度ドリフト等、があったと
きには、第1ストレインゲージ40の系統と、第2スト
レインゲージ43の系統とが、許容範囲内の差の、トル
ク検出信号を同時に発生することは実質上ない。例えば
高温で問題となる温度ドリフトにしても、素子や回路に
よってばらつきがあって、このばらつきによるドリフト
差が高温である程大きくなるので、異常温度ドリフ1〜
があっても許容範囲内の差の、トルク検出信号を同時に
発生することは実質上ない。
If there is an unacceptable abnormality in the torque detection mechanism related to the combination of the rod 7, elastic plates (38, 41), strain gauge (40° 43), output shaft 21, etc., such as play, vibration, breakage, etc. If there is an unacceptable abnormality in the strain gauge (40, 43) and the signal processing circuit connected to it, such as a partial disconnection, short circuit, or temperature drift, the first strain gauge 40 system and the second strain gauge There is virtually no possibility that the system of gauges 43 and the system of gauges 43 simultaneously generate torque detection signals with an acceptable difference. For example, even with regard to temperature drift, which becomes a problem at high temperatures, there are variations depending on the element and circuit, and the drift difference due to this variation becomes larger as the temperature increases.
Even if there are two torque detection signals, it is virtually impossible to generate torque detection signals at the same time with a difference within an allowable range.

したがって上述の異常保護動作により、トルク検出系の
異常が十分に判別され、異常に対応した保護動作(電動
機8の付勢停止)が行なわれる。
Therefore, through the above-described abnormality protection operation, an abnormality in the torque detection system is sufficiently determined, and a protective operation corresponding to the abnormality (stopping of energization of the electric motor 8) is performed.

低速走行中のステアリングホイールの、補助トルクなし
による操舵の重さは、補助トルクありの場合よりも格段
に大きくなるが、低速走行であるため、格別な危険を伴
わない。高速走行中のステアリングホイールの、補助ト
ルクなしによる操舵の重さは、補助トルクありの場合よ
り少し重いだけである。これは、高速ではもともと操舵
力が低くなるので、低い補助トルクを与えるようにして
いるからである。したがって、保護動作により補助トル
クがなくても、車両運転の安全性を損わない。高速走行
ではステアリングホイールが軽いので、またわずかな回
転で車両の方向が速く変わるので、誤ったステアリング
トルク補助によれば、意図しない操舵となって危険性が
大きいが、上記実施例では、異常時には補助トルクを遮
断するので、安全性が高くなる。いわゆるフェールセー
フとなる。
The weight of steering the steering wheel without auxiliary torque during low-speed running is much greater than when the auxiliary torque is present, but since the vehicle is running at low speed, there is no particular danger. The weight of steering the steering wheel without auxiliary torque while driving at high speed is only slightly heavier than with auxiliary torque. This is because the steering force is originally low at high speeds, so a low auxiliary torque is applied. Therefore, even if there is no auxiliary torque due to the protective operation, the safety of vehicle operation is not impaired. Since the steering wheel is light when driving at high speeds, and the direction of the vehicle changes quickly with a slight rotation, incorrect steering torque assistance could result in unintentional steering, which is very dangerous. Since the auxiliary torque is cut off, safety is increased. This is a so-called fail-safe.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の通り、本発明では、操舵トルクを検出するための
トルク検出機構と第1.第2トルク検知手段との機械的
な設定のばらつき、ス]−レインゲージ各個の初期特性
のばらつき、温度特性のばらつき、又は、ストレインゲ
ージおよびその検出信号を処理する信号処理回路の断線
、シ*−ト、温度ドリフト、等により、第1および第2
トルク検出手段の検出信号の差が設定値以上のときは、
電動機付勢が停止され、ステアリングホイールは、補助
トルクが加えられない、全マニュアル操舵の重さとなる
。したがって、高速走行中に車両運転者の意志に反して
補助トルクによる操舵が働くことがない。
As described above, the present invention includes a torque detection mechanism for detecting steering torque and a first . Variations in the mechanical settings with the second torque detection means, variations in the initial characteristics of each strain gauge, variations in temperature characteristics, or disconnections in the strain gauges and the signal processing circuit that processes their detection signals, - due to temperature drift, etc., the first and second
When the difference between the detection signals of the torque detection means is greater than the set value,
The electric motor energization is deactivated and the steering wheel becomes fully manual steered with no auxiliary torque applied. Therefore, steering by the auxiliary torque does not work against the will of the vehicle driver during high-speed driving.

第1および第2トルク検知手段の検出信号の差が設定値
未満のとき、すなわち機械的なばらつきや特性のばらつ
きが小さいとき(このときはi!動パワーステアリング
の補助トルクが安定する)には、第1および第2トルク
検知手段の検出トルクの少くとも一方に基づいて補助ト
ルクが制御され、意図した軽い操舵となる。
When the difference between the detection signals of the first and second torque detection means is less than the set value, that is, when the mechanical variations and variations in characteristics are small (in this case, the auxiliary torque of the i! dynamic power steering is stabilized), , the auxiliary torque is controlled based on at least one of the torques detected by the first and second torque detection means, resulting in the intended light steering.

従来は、ストレインゲージや検出信号処理回路の温度ド
リフトのばらつきが特に高温域および低温域で大きく、
高温域および低温域での温度ドリフトによる補助トルク
の変動が、特に高速走行では危険性が高くなるので、補
助トルクを働かす車速域を低速側に限定していたが、本
発明によれば。
Conventionally, the variation in temperature drift of strain gauges and detection signal processing circuits was particularly large in high and low temperature ranges.
Fluctuations in the auxiliary torque due to temperature drift in high and low temperature ranges are particularly dangerous when driving at high speeds, so the vehicle speed range in which the auxiliary torque is applied has been limited to low speeds, but according to the present invention.

温度ドリフトのばらつきが特に高温域および低温域で大
きいので、上述の差信号が大きくなり、このとき補助ト
ルクを遮断するので、過度の温度ドリフトによる不安定
な補助トルク付与が防止される。したがって補助トルク
を加える車速域を高速側に広げることができる。また、
2組以上の1−ルク検知手段を備え、しかも、それらの
検出信号の相対比較で異常を判定するので、電動パワー
ステアリング装置の信頼性が高くなる。
Since the variation in temperature drift is particularly large in the high temperature range and the low temperature range, the above-mentioned difference signal becomes large and the auxiliary torque is cut off at this time, so that unstable application of the auxiliary torque due to excessive temperature drift is prevented. Therefore, the vehicle speed range to which the auxiliary torque is applied can be expanded to the high speed side. Also,
Since two or more sets of 1-lux detection means are provided and an abnormality is determined by relative comparison of their detection signals, the reliability of the electric power steering device is increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例の機械構造部の構成概要を示
す斜視図である。 第2図は第1図に示す減速機9の拡大断面図であり、第
3図のII −II線断面図である。 第3図は第2図の■−■線断面図である。 第4図は第2図および第3図に示すスリーブ30の外側
面を示す平面図である。 第5図は該実施例の、電気制御系の構成を示すブロック
図である。 第6図は第5図に示すマイクロプロセッサ47の制御動
作の概要を示すフローチャートである。 第7a図および第7b図は、マイクロプロセッサ47の
内部ROMに格納されているデータを模式的に示すグラ
フである。 第7c図は、マイクロプロセッサ47の内部レジスタの
データと、それが出力されるポートとの相関を示す平面
図である。 第8図はマイクロプロセッサ47の割込処理動作を示す
フローチャートである。 1ニステアリングホイール   2,5ニステアリング
シヤフト4.6:ユニバーサルジヨイント (1〜6 
: ffl舵手段)7:ロッド          8
:電動機9:減速機         10:l−−ボ
ード11ニラツク        (7,1,0,11
,16,22:走行方向設定機構)12:車輪    
      13:ショツクアブソーバ14:サスペン
ションアッパサポート15:コイルスプリング16:ス
テアリングナックルアーム 17:タイロツド18:ロ
ワーサスペンションアーム 19ニスタビライザバー2
0:ピン             21:出力軸22
:ピニオンギア         23:出力ギア24
:減速機ケース        25:第2減速ギア2
6:第1減速ギア         27:入力ギア2
8:回転軸            29:ピン30ニ
スリーブ          31:減速機ケース32
:ホイール          33:丸底溝34:ボ
ール          35:溝36:結合ピン  
         37:リング溝38:第1弾性板 
        39:第1ボール40:第1ストレイ
ンゲージ     (38,39,40:第1変位検知
器)(7,30,32,38,39,408第1トルク
検知手段)41:第2弾性板 42:第2ボール          43:第2ス1
へレインゲージ(41,42,43:第2変位検知器)
(7,30,32,41,42,7I3 :第2トルク
検知手段)44:線形化増幅器        45:
絶対値回路46 : A/Dコンバータ 47:マイクロプロセッサ(付勢指示手段、停止指示手
段)48二線形化増幅器        49:絶対値
回路50:極性判別回路        51:差動増
幅器52.53.比較器          54ニオ
アゲート55:フリップフロップ      56:オ
アゲート57 : LEDドライバ         
58二発光ダイオード59:アンドゲート      
   60:リレードライバ61:リレー      
      62二車上バツテリ63.64 : PW
Mスイッチングトランジスタ65:正転スイッチングト
ランジスタ 66:逆転スイッチングトランジスタ 67〜70ニスイツチングドライバ 71:パルス幅変瀾器       72:@流検出用
抵抗73:平滑化増幅回路       74:リード
スイッチ75:永久磁石ギア        76:波
形整形回路77:定電圧電源回路       78:
キースイノチ79:極性判別回路 80:電動機付勢回路(電動機付勢手段)81:比較器
82.83 :アンドゲート       84ニオア
ゲート90:停止指示回路(停止指示手段) 戸3図 声4図 市8図 手続補正書c方式) %式% 特許庁長官 宇 賀  道 部 殿        ベ
ニ1、事件の表示 昭和61年特許願第071963号
2゜発明の名称 電動パワーステアリング装置3、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 住 所   愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地名 称 
  (001)アイシン精機株式会社代表者  伊 藤
  清 4、代理人 〒103電話03−864−6052住 
所   東京都中央区東日本橋2丁目27番6号昭和6
1年 5月7日(発送日同年5月27日)6、補正の対
象 図面 7、補正の内容
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a mechanical structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view of the reducer 9 shown in FIG. 1, and is a sectional view taken along the line II--II in FIG. 3. FIG. 3 is a sectional view taken along the line ■--■ in FIG. 2. FIG. 4 is a plan view showing the outer surface of the sleeve 30 shown in FIGS. 2 and 3. FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the electrical control system of this embodiment. FIG. 6 is a flowchart showing an overview of the control operation of the microprocessor 47 shown in FIG. 7a and 7b are graphs schematically showing data stored in the internal ROM of the microprocessor 47. FIG. FIG. 7c is a plan view showing the correlation between the data in the internal registers of the microprocessor 47 and the ports to which it is output. FIG. 8 is a flow chart showing the interrupt processing operation of the microprocessor 47. 1 Steering wheel 2, 5 Steering shaft 4.6: Universal joint (1 to 6
: ffl rudder means) 7: Rod 8
: Electric motor 9: Reducer 10: l--board 11 (7, 1, 0, 11
, 16, 22: Running direction setting mechanism) 12: Wheel
13: Shock absorber 14: Suspension upper support 15: Coil spring 16: Steering knuckle arm 17: Tie rod 18: Lower suspension arm 19 Stabilizer bar 2
0: Pin 21: Output shaft 22
: Pinion gear 23: Output gear 24
:Reduction gear case 25:Second reduction gear 2
6: 1st reduction gear 27: Input gear 2
8: Rotating shaft 29: Pin 30 sleeve 31: Reducer case 32
: Wheel 33: Round bottom groove 34: Ball 35: Groove 36: Connecting pin
37: Ring groove 38: First elastic plate
39: First ball 40: First strain gauge (38, 39, 40: First displacement detector) (7, 30, 32, 38, 39, 408 first torque detection means) 41: Second elastic plate 42: 2nd ball 43: 2nd ball 1
Herrein gauge (41, 42, 43: 2nd displacement detector)
(7, 30, 32, 41, 42, 7I3: second torque detection means) 44: Linearization amplifier 45:
Absolute value circuit 46: A/D converter 47: Microprocessor (energization instruction means, stop instruction means) 48 Bilinear amplifier 49: Absolute value circuit 50: Polarity discrimination circuit 51: Differential amplifier 52.53. Comparator 54 Nior gate 55: Flip-flop 56: Or gate 57: LED driver
58 Two light emitting diodes 59: AND gate
60: Relay driver 61: Relay
62 2nd car upper battery 63.64: PW
M switching transistor 65: Forward switching transistor 66: Reverse switching transistor 67 to 70 Ni switching driver 71: Pulse width converter 72: @ Current detection resistor 73: Smoothing amplifier circuit 74: Reed switch 75: Permanent magnet gear 76: Waveform shaping circuit 77: Constant voltage power supply circuit 78:
Key Inochi 79: Polarity discrimination circuit 80: Motor energizing circuit (motor energizing means) 81: Comparator 82.83: AND gate 84 Nior gate 90: Stop instruction circuit (stop instruction means) Door 3 Diagram Voice 4 Diagram City 8 Procedure Amendment c method) % formula % Director General of the Patent Office Mr. Michibu Uga Beni 1, Indication of case 1985 Patent Application No. 071963 2゜ Title of invention Electric power steering device 3, Relationship with the amended person case Patent Applicant Address 2-1 Asahicho, Kariya City, Aichi Prefecture Name
(001) Aisin Seiki Co., Ltd. Representative Kiyoshi Ito 4, Agent Address: 103 Phone: 03-864-6052
Address: 2-27-6 Higashi Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo, Showa 6
May 7, 1 year (shipment date: May 27 of the same year) 6. Subject of amendment Drawing 7. Contents of amendment

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)車体に対する車輪の向きを定める走行方向設定機
構; 走行方向設定機構に結合され、走行方向設定機構を駆動
する操舵手段; 出力軸が走行方向設定機構に結合された、走行方向設定
機構を駆動する減速機; 該減速機の入力軸を回転駆動する電動機; 電動機を正、逆転付勢する電動機付勢手段;操舵手段が
方向設定機構に加えるトルクを検出する第1および第2
トルク検知手段; 第1および第2トルク検知手段の検出トルクの少くとも
一方に対応した電力の電動機付勢を、電動機付勢手段に
指示する付勢指示手段;および、第1および第2トルク
検知手段の検出トルクの差が設定値以上のとき電動機付
勢手段に付勢停止を指示する停止指示手段; を備える電動パワーステアリング装置。
(1) A running direction setting mechanism that determines the orientation of the wheels with respect to the vehicle body; A steering means that is coupled to the running direction setting mechanism and drives the running direction setting mechanism; A running direction setting mechanism that has an output shaft coupled to the running direction setting mechanism; a reduction gear that drives; an electric motor that rotationally drives the input shaft of the reduction gear; a motor energizing means that energizes the electric motor in forward and reverse directions; first and second motors that detect the torque that the steering means applies to the direction setting mechanism
Torque detection means; energization instruction means for instructing the motor energization means to energize the motor with electric power corresponding to at least one of the detected torques of the first and second torque detection means; and the first and second torque detection means. An electric power steering device comprising: stop instruction means for instructing the motor energizing means to stop energizing when the difference in torque detected by the means is greater than or equal to a set value.
(2)操舵手段は、ステアリングホイールおよびステア
リングホイールと走行方向設定機構とを結合したステア
リングシャフトを含み;第1トルク検知手段は、一端が
ステアリングシャフトに結合され他端が減速機の出力軸
に結合されたロッドのねじりに対応して該ロッドの中心
軸に沿う方向に移動する変位部材の変位量および変位方
向に対応した電気信号を発生する第1変位検知器であり
;第2トルク検知手段は、該ロッドに関して第1変位検
知器の配置位置と対称な位置に配置された、ロッドのね
じりに対応して該ロッドの中心軸に沿う方向に移動する
変位部材の変位量および変位方向に対応した電気信号を
発生する第2変位検知器である;前記特許請求の範囲第
(1)項記載の電動パワーステアリング装置。
(2) The steering means includes a steering wheel and a steering shaft that connects the steering wheel and a travel direction setting mechanism; the first torque sensing means has one end connected to the steering shaft and the other end connected to the output shaft of the speed reducer. a first displacement detector that generates an electric signal corresponding to the amount and direction of displacement of a displacement member that moves in a direction along the central axis of the rod in response to the torsion of the rod; the second torque detection means , corresponding to the amount and direction of displacement of a displacement member that is disposed at a position symmetrical to the position of the first displacement detector with respect to the rod and moves in a direction along the central axis of the rod in response to the torsion of the rod. The electric power steering device according to claim 1, which is a second displacement detector that generates an electric signal.
(3)第1変位検知器は、一端が変位部材に支持され他
端が固定された第1弾性板と、第1弾性板に接合された
第1ストレインゲージでなり;第2変位検知器は、ロッ
ドに関して第1弾性板の前記一端の位置と対称な位置に
おいて一端が変位部材に支持され、ロッドに関して第1
弾性板の前記他端の位置と対称な位置において他端が固
定された第2弾性板と、第2弾性板に接合された第2ス
トレインゲージでなる;前記特許請求の範囲第(2)項
記載の電動パワーステアリング装置。
(3) The first displacement detector includes a first elastic plate with one end supported by the displacement member and the other end fixed, and a first strain gauge joined to the first elastic plate; , one end of the first elastic plate is supported by a displacement member at a position symmetrical to the one end of the first elastic plate with respect to the rod;
Claim (2): comprises a second elastic plate whose other end is fixed at a position symmetrical to the other end of the elastic plate; and a second strain gauge joined to the second elastic plate; The electric power steering device described.
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