JPS62299476A

JPS62299476A - 電動パワ−ステアリングの制御装置

Info

Publication number: JPS62299476A
Application number: JP61141826A
Authority: JP
Inventors: Seiji Komamura; 駒村　清二; Bunichi Sugimoto; 杉本　文一
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1986-06-18
Filing date: 1986-06-18
Publication date: 1987-12-26
Anticipated expiration: 2010-11-01
Also published as: JPH07100449B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３発明の詳細な説明（産業上の利用分野）この発明は、ハンドルの正逆回転信号及びパルス幅変調
回路からの出力信号に応じて、電動モータを制御する電
動パワーステアリングの制御装置に関する。

（従来の技術）この種の装置として特開昭８Ｏ−３５Ｅｉｅ４号公報所
載の発明が従来らか知られているが、この従来の装置を
簡略化して示したのが、第４図のブロック図である。な
お、第５図はこの従来の装置のタイムチャート図である
。　。

この第４図に示した従来の装置は、信号処理回路１から
出力信号に応じて、トランジスタＱ１〜Ｑ４を動作させ
るようにしている６例えば、信号処理回路１から正転信
号が出力され゛ると、トランジスタＱ４が常時オンにな
るとともに、トランジスタＱ１がＰＷＭ信号に応じてオ
ン、オフ動作を繰り返し、このＰＷＭ信号のデユーティ
比に応じて電動モータＤＭを制御する。

（本発明が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の装置では、トランジスタＱ１が
オフのときにも、トランジスタＱ４がオンの状態を保つ
ので、第４図の矢印で示すような閉回路を構成し、そこ
に電流を流すことになる。

このように電流が流れてしまうと、当該電動モータＤＭ
が逆回転作用をするので、この種の従来の装置では、そ
の作動性が著しく損なわれるという問題があった。

また、通常のパワートランジスタを用いているが、この
パワートランジスタでは、第電流（数１０Ａ）で高周波
のＰＷＭ周波数（２０ＫＨｚ以上）を確保することが難
しいので、ＰＷＭ周波数を可聴周波数帯まで下げなけれ
ばならない、そのために、電磁音が発生するという問題
があった。

この発明の目的は、電動モータの逆回転作用を防止して
、その作動性を向上させるとともに、電磁音の発生を阻
止した装置を提供することである。

（問題点を解決する手段）上記の目的を達成するために、この発明は、４つの電界
効果トランジスタ（以下ＦＥＴという）と電動モータと
でブリッジ回路を構成するとともに、ハンドルを正転さ
せたときに出力される信号で制御される第１ＦＥＴと、
ハンドルを逆転させたときの出力信号で制御される第２
ＦＥＴと、パルス幅変調回路からのＰＷＭ信号及び上記
ハンドルの正転信号によって制御される第３ＦＥＴと、
上記ＰＷＭ信号及び上記ハンドルの逆転信号によって制
御される第４ＦＥＴとを備えるとともに、第３ＦＥＴに
入力するＰＷＭ信号がオフのとき、上記第１ＦＥＴへの
ゲート信号の入力を阻止するスイッチング機構と、同じ
く第４ＦＥＴに入力するＰＷＭ信号がオフのとき、上記
第２ＦＥＴへのゲート信号の入力を阻止するスイッチン
グ機構とを備えている。

（本発明の作用）この発明は、上記のように構成したので、ＰＷＭ信号の
デユーティ比に応じて、電動モータが制御される。そ、
して、このＰＷＭ信号がオフのときには、第３．４ＦＥ
Ｔがオフの状態になるのはもちろん、第１．２ＦＥＴも
スイッチング機構の動作でオフの状態を保つ。

（本発明の効果）この発明の制御装置によれば、ＰＷＭ信号がオフのとき
に、電動モータを逆回転させるような電流が流れないの
で、その作動性が向上する。

また、ＦＥＴを用いたので、例えば、２０ＫＨｚ以上の
ＰＷＭ周波数が可能になり、したがって電磁音が発生し
たとしても、それを人の耳に聞えることがない。

（本発明の実施例）第１〜３図に示したこの発明の実施例は、ハンドルＨに
連結した入力軸２の先端にピニオン３を連結するととも
に、このピニオン３をラック６にかみ合わせている。そ
して、このラック６の両側を、サイドロッド５を介して
ナックルアーム４に連結している。

また、正逆転可能にした電動モータｍには減速機７を連
結するとともに、この減速機７の出力軸８にビニオン９
を設け、このビニオン９を上記ラック６にかみ合せてい
る。

さらに、当該車両の車速を検出する車速センサーＩＯと
入力軸２に作用する操舵トルクを検出するトルクセンサ
ー１１とを設けているが、これら両センサー１０．１１
とを信号処理装置１２に接続している。この信号処理装
置１２は、モータ制御装置ａに接続しているが、このモ
ータ制御装置ａの具体的な構成は第２図のブロック図に
示すとおりである。

このモータ制御装置ａには、回転信号の入力系１３と出
力制御信号の入力系１４とを設けている。

上記正逆信号の入力系１３に回転信号が入力すると、そ
れらの回転信号が第１〜４アンドゲート１５〜１８に入
力する０例えば、この入力系１３に正転信号Ａが入力す
ると、この正転信号は第１．３アンドゲート１５．１７
に入力する。しかし、この入力系１３に正転信号以外の
信号すなわち逆転信号が入力すると、ノットゲー目９が
機能して逆転信号スを出力するとともに、この逆転信号
Ａが第２．４アンドゲート１８．１８に入力する。

そして、上記第１．２アンドゲート１５．１６には一定
幅のパルス信号Ｉを常時出力する発振回路２０を接続し
ている。したがって、上記入力系１３からの正転信号Ａ
が第１アンドゲート１５に入力すると、その正転信号Ａ
が入力している間、発振回路２０のパルス信号工と同一
のパルス信号Ｃが第１アンドゲート１５から出力される
。また、ノットゲー［９から出力される逆転信号Ｘが入
力すると、その逆転信号が入力している間、上記パルス
信号Ｉと同一のパルス信号りが第２アンドゲートｌＢか
ら出力される。

上記第３．４アンドゲート１７．１８には、ＰＷＭ信号
信号比力するパルス幅変調回路２１を接続している。し
たがって、正転信号Ａが第３アンドゲート１７に入力し
ているときには、その正転信号が入力している間、当該
第３アンドゲート１７からＰＷＭ信号Ｅが出力される。

また、ノー７トゲート１９からの逆転信号Ｘが第４アン
ドゲート１８に入力していると、その逆転信号が入力し
ている間、出該第４アンドゲート１８からＰＷＭ信号信
号比力される。

上記第１．２アンドゲート１５．１６には、電圧変換回
路２２．２３を接続しているが、この電圧変換回路２２
．２３には、第１．２ＦＥＴ２４．２５のゲートを接続
している。さらに、上記第３．４アンドゲート１７．１
８は、第３．４ＦＥＴ２Ｂ、２７のゲート側に接続して
いる。

上記のようにした第１〜４ＦＥＴ２４〜２７と電動モー
タｍとで、ブリッジ回路を構成するとともに、上記第１
．２ＦＥＴ２４．２５間をバッテリ２８のプラス側に接
続し、第３．４ＦＥＴ２Ｂ、２７間の電圧ｖ３　、ｖ４
　をアース電位にしている。さらに、上記電動モータｍ
の電圧ｖｌ　、ｖ２を、電圧変換回路２２．２３に導く
ようにしている。

上記のようにした電圧変換回路２２．２３は、第１．２
ＦＥＴ２４．２５のゲート電圧Ｇ、Ｈを確保するための
ものである。すなわち、第３．４ＦＥ７２６．２７のソ
ース電圧Ｖ３　、Ｖ４は、常に、アース電位であるが、
第１．２ＦＥＴ２４．２５のソース電圧ｖ、、ｖ２　は
、最大でバッテリ２８の電圧まで変化する。そこで、電
圧変換回路２２．２３を機能させて、第１．２ＦＥＴ２
４．２５のゲート電圧Ｇ、Ｈとソース電圧ｖ、、ｖ２　
との相対差を保つようにしている。

上記電圧変換回路２２と第１ＦＥＴ２４間を、第５ＦＥ
Ｔ２９及びノットゲート３０を介して第３アンドゲート
１７に接続しているが、この第５ＦＥＴ２９のドレイン
側をアース電位にしている。また、電圧変換回路２３と
第２ＦＥＴ２５間を、第６ＦＥＴ３１及びノットゲート
３２を介して第４アンドゲート１８に接続しているが、
この第６ＦＥＴ３１のドレイン側もアース電位にしてい
る。

いま例えば、一方の入力系１３から正転信号Ａが入力し
たとすると、この正転信号が入力している間、第１アン
ドゲート１５からパルス信号Ｃが出力されるとともに、
このパルス信号Ｃが電圧変換回路２２に入力する。電圧
変換回路２２にパルス信号Ｃが入力すると、この電圧変
換回路２２から第１ＦＥＴ２４に対するゲート電圧Ｇを
出力する。

このとき第３アンドゲート１７にも正転信号が入力する
ので、パルス変調回路２１からの出力信号Ｂがこの第３
アンドゲート１７からＰＷＭ信号Ｅとして出力されると
ともに、このＰＷＭ信号Ｅが第３ＦＥＴ２Ｇに入力する
。したがって、この第３ＦＥＴ２Ｂは、ＰＷＭ信号Ｅの
デユーティ比に応じてオン、オフする。

また、上記ＰＷＭ信号Ｅはノットゲート３０に入力する
が、このノットゲート３０からは、ＰＷＭ信号がオフの
ときオンとなり、ＰＷＭ信号がオンのときオフとなるノ
ット信号■が出力され、七〇ノット信号が第５ＦＥＴ２
９のゲート側に入力する。

この第５ＦＥＴ２９のゲート側に入力したノット信号が
オンのときには、換言すればＰＷＭ信号Ｅがオフのとき
には、第５ＦＥＴ２９のゲート側に電圧が印加され、当
該筒５ＦＥＴ２９が通電する。

このように第５ＦＥＴ２９が通電すると、第１ＦＥＴ２
４のゲート側がアースされるので、電圧変換回路２２か
ら出力されていたゲート電圧Ｇが、第１ＦＥＴ２４のゲ
ート側に供給されなくなる。

反対に、このノット信号πがオフのときには、換言すれ
ば、ＰＷＭ信号Ｅがオンのときには、第５ＦＥＴ２９の
ゲート側に電圧が印加されない。そのためにＰＷＭ信号
Ｅがオンの間は、この第５ＦＥＴ２９に通電されず、上
記電圧変換回路２２からゲート電圧Ｇが第１ＦＥＴ２４
に印加され続ける。

したがって、第３図のタイムチャート図からも明らかな
ように、第１ＦＥＴ２４も、上記ＰＷＭ信号Ｅよってオ
ン、オフ制御されることになる。

また、一方の入力系１３から正転信号ではない信号が入
力すると、ノットゲーＨ９から逆転信号スが出力される
とともに、この逆転信号が第２アンドゲート１６に入力
する。そしてこの逆転信号が第２アンドゲート１６に入
力している間、第２７ンドゲート１６からパルス信号り
が出力されるとともに、このパルス信号りが電圧変換回
路２３に入力する。電圧変換回路２３にパルス信号りが
入力すると、この電圧変換回路２３から第２ＦＥＴ２５
に対するゲート電圧Ｈを出力する。

このとき第４アンドゲート１８にも逆転信号が入力する
ので、パルス幅変調回路２１からの出力信号Ｂが、この
第４アンドゲート１８からＰＷＭ信号信号毎て出力され
るとともに、このＰＷＭ信号信号毎４ＦＥＴ２７に入力
する。したがって、この第４ＦＥＴ２７は、ＰＷＭ信号
信号毎ユーティ比に応じてオン、オフ制御される。

また、上記ＰｗＭ＠号Ｆはノットゲート３２にも入力し
、このノットゲート３２から出力されるノット信号Ｙで
第６ＦＥＴ３１を制御すること、上記第５ＦＥＴ２９の
場合と同様である。

したがって、第２ＦＥＴ２５も、上記ＰＷＭ信号Ｆよっ
てオン、オフ制御されることになる。

なお、この実施例における第５．６ＦＥＴ２９．３１は
、この発明のスイッチング機構を構成するものである。

上記のように構成したので、ＰＷＭ信号がオフのときに
は、ブリッジ回路が確実に開くので、従来のように、昌
該電動モータｍを逆回転させるような閉回路が構成され
ない。換言すれば、電動モータｍが逆回転してその作動
性を損なうという問題が一切発生しない。

また、ＦＥＴを用いたので、２０ＫＨｚ以上のＰＷＭ周
波数が可能になり、したがって、電磁音が発生したとし
ても１人の耳に聞えるこはない。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜３図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図は機構図、第２図はモータ制御装置のブロック図、第
３図はモータ制御装置のタイムチャート図、第４図は従
来のブロック図、第５図はこの従来の回路のタイムチャ
ート図である。Ｈ・・・ハンドル、ｍ・・・電動モータ、２１・・・パ
ルス幅変調回路、２４〜２７・・・第１〜４ＦＥＴ、２
９．３１・・・スイッチング機構としてのＦＥＴ。

Claims

【特許請求の範囲】

４つの電界効果トランジスタ（以下ＦＥＴという）と電
動モータとでブリッジ回路を構成するとともに、ハンド
ルを正転させたときの出力信号で制御される第１ＦＥＴ
と、ハンドルを逆転させたときの出力信号で制御される
第２ＦＥＴと、パルス幅変調回路からのＰＷＭ信号及び
上記ハンドルの正転信号によって制御される第３ＦＥＴ
と、上記ＰＷＭ信号及び上記ハンドルの逆転信号によっ
て制御される第４ＦＥＴとを備えるとともに、第３ＦＥ
Ｔに入力するＰＷＭ信号がオフのとき、上記第１ＦＥＴ
へのゲート信号の入力を阻止するスイッチング機構と、
同じく第４ＦＥＴに入力するＰＷＭ信号がオフのとき、
上記第２ＦＥＴへのゲート信号の入力を阻止するスイッ
チング機構とを備えた電動パワーステアリングの制御装
置。