JPS6259165A - パワ−ステアリング制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パワーステアリング機構の油圧系に介挿され
た電磁弁の開度を、リニアソレノイドによって調節する
制御装置に関し、特に、給電線の地絡等の異常から、給
電回路を保護するｔ、ｌＪ　ｌ装置に関する。

［従来技術］ 従来、油圧機構により補助操舵力を発生するパワーステ
アリング装置が提供されている。ここに、パワーステア
リング該装置における前記補助操舵力の調節は、油圧系
に電磁バルブを介挿し、リニアソレノイドを用いて該バ
ルブの開度を電気的に調節することによって行なってい
る。しかし、上記した従来のパワーステアリング装置に
おいては、一般に、コントロール部は車内にあり、一方
、電磁弁の開度を調節するリニアソレノイドはエンジン
ルームにある。故に、両者の接続には、長い配線を必要
とする。このため、該配線が車体に地絡して大電流が流
れ、給電回路が破壊するおそれがある。

又、リニアソレノイドの巻線が、エンジンルーム内の熱
作用によって絶縁−不良となり、巻線がショートし、同
様に給電回路の破壊がおこる可能性がある。

従来このような異常に対し、例えば、特開昭５６−１４
６４７３号の発明に示すように、リニアソレノイドを流
れる電流を１１卯部にフィードバックし、該フィードバ
ック信号の異常、又は、該フィードバック信号と基準値
との差の異常を検出し、保護回路を作動させることが行
なわれている。

しかし、前記フィードバック信号を基礎として地絡等の
異常を検出して保護回路を作動させる方法は、間接的な
方法であり、時間遅れを伴いがちである。

［発明の解決しようとする問題点］ 本発明は、上記のような事情に鑑み、発明者が鋭意研究
の結果、完成したものである。即ち、地格等の異常を直
接的に検出する事によって誤動作の少ない連応性ある保
護回路を有するパワーステアリング制御装置を提供する
ものである。

［問題点を解決するための技術的手段］第１図は、本発
明の概念を示したブロックダイレグラムである。

即ち本発明は、 パワーステアリング機構の油圧系に介挿された電磁弁の
開度を、通電電流に応じて調節するリニアソレノイド１
と、 該リニアソレノイド１を流れる電流に関連する物理量を
検出し、該物理量が許容範囲内にあることを条件として
、許容信号を出力する物ｙＪ！ｆｆｉ検出手段２と、 制御信号に応じて、前記リニアソレノ・イド１に給電す
る給電回路３と、 少なくともパワーステアリング強度指令信号に応じて、
前記リニアソレノイド１への給電電流をデユーティ制ｍ
する制一部４と、 該制御部４と前記給電回路３との間に介挿され、該給電
回路３への前記デユーティυ」卯信号の出力を禁止する
禁止部５とを有し、 前記禁止部５は、前記デユーティ制御信号に同期して所
定周期で作動するとともに、前記許容信号によって該作
動を解除し続けることをも入力するパワーステアリング
制ａｉｍである。

リニアソレノイド１は、従来あるタイプのものと同様の
ものを用いることができ、通電電流に応じて、電磁弁の
開度を変化させる。これにより補助操舵力が変化する。

物理曾検出手段２は、前記物理量を検出するセンサ２１
と、該センサ２１からの信号を処理して許容信号に変換
する信号処理回路とを有する。許容信号とは、リニアソ
レノイド１を流れる電流が正常状態であることに対応す
る信号である。許容信号は、禁止部５へ出力される。な
お、前記センサ２１の検出信号を、そのまま許容信号と
して用い１ｑる場合は、前記信号処理回路は不要であり
、省略される。

検出し得る前記物理量としては、給電回路３の所定点の
電位、リニアソレノイド１を流れる電流の大きさ、リニ
アソレノイド１周囲の磁界の大きさ等がある。これらは
、回路の所定箇所に介挿される抵抗、あるいはホール素
子等公知の手段により検出することができる。前記物理
量を検出する箇所は、給電回路、及び、該回路からリニ
アソレノイド接地点までのいずれかの地点でよい。該箇
所は単数に限らず、複数でもよい。なお、リニアソレノ
イド１の正端子側の電位を検出すると、前記した長い給
電線の地絡故障の検出に有効である。

該検出された物理量が許容範囲内であるときは、許容信
号が出力されつづける。一方、該物１１ｆｌが許容範囲
を逸脱するとき、即ち、地絡等の異常が発生したときは
、許容信号の出力は停止される。

許容範囲は、いかなる異常を、いかなるポイントで、い
かなる物理量によって検出するかで定まる。

また、給電回路３及びリニアソレノイド１の抵抗値、あ
るいは、電源電圧によっても異なる。尚、該物理量は、
一定の境界値を定め、その上下の値を、それぞれ異常及
び正常を表す２値状態としてディジタル的に検出しても
よい。

給電回路３は、リニアソレノイド１に直列に接続され、
υ制御部４から入力した制御信号に対応してリニアソレ
ノイド１への通電電流を９１１１１する。

制御部４は、アナログ電子回路、及び／又は、デジタル
コンピュータにより構成され、パワーステアリング強度
信号に応じて給電回路３にデユーティｉｌｌ　ｆｉｌ信
号を付与するものである。パワーステアリング強度指令
信号としては、車速、手動ステアリング操作力等を採用
できる。又、前記デユーティ制御信号の形成要素として
ソレノイド１を流れる電流からのフィードバック信号を
採用してもよい。

禁止部５は、給電回路３と制御部４との間に介挿された
出力禁止ゲート又はデジタルコンピュータで構成され、
制御部４の前記デユーティ制ｗＪ信号がそのまま給電回
路３に出力される事を、一定の条件下で禁止する。これ
は、制御部４から出力されるデユーティ制御信号を作動
要素とし、前記物理同検出手段２から出力される許容信
号を該作軌の解除要素とする。尚、該許容信号の停止が
一定期間継続する場合に禁止部５を作動させるようにし
てもよい。

［発明の作用］ 本発明に係るパワーステアリング制御装置によると給電
回路又はリニアソレノイドを流れる電流に地絡等による
異常が発生した場合には、物理量検出手段が、該異常を
検出して許容信号を出力することを停止する。許容信号
の出力が停止された事に伴い、禁止部は、制御部から出
力されるｔＪＪ　ＩＩＩ信号に同期して以後の制御信号
が給電回路に入力される事を制限する。よって、リニア
ソレノイドへの給電は、前記異常が回復するまで停止す
る。

［実施例］ 本発明の１実施例を示す第２図において、符号９１は、
車速に比例したパルスを発生ずる車速センサである。９
２は、車速パルスをアナログ電圧に変換するＦ／Ｖ変換
器である。９１．９２によって検出された車速によって
、ステアリング機構に付与すべき補助操舵力の大ぎざが
決定づけられる。４１は、誤差増幅回路であり、車速信
号とフィードバック信号（抵抗４４で検出され、増幅器
４５で増幅される）を入力して、両者の誤差に対応した
レベルの誤差信号を出力する。４２は、比較回路であっ
て誤差増幅回路４１から入力した誤差信号と、三角波発
振回路４３がらの信号とを比較し、その大小に応じて０
Ｎ−ＯＦＦのデユーティ制御信号を出力する。以上４１
〜４３の回路により制御部４が構成されている。

３は、給電回路であって、図示しない車載バッテリー電
源とリニアソレノイド１の間に直列に介挿され、リニア
ソレノイド１に負荷電流を供給する。該負荷電流の大き
さの調節は、前記デユーティ制御信号に応じてパワート
ランジスタ３１を０Ｎ−ＯＦＦさせることにより行なう
。

１は、リニアソレノイドであって、従来あるタイプのも
のと同様に、供給される電流に対応して７ｆ！ｌａ力を
変化し、もって、弁の開度を変化させることによってζ
図示しないポンプからパワーステアリングギヤボックス
への油圧経路に形成されたバイパス路の流量を変化させ
て、補助操舵力を加減する。

４４は、抵抗であり、リニアソレノイド１の負端子側と
車体アースとの間に直列に介挿される。

抵抗４４によって前記フィードバック信号が検出される
。４５は、増幅回路であり、フィードバック信号を増幅
する。

いま、車速は、車速センサ９１で検出され、Ｆ／Ｖ変換
器９２によってアナログ電圧に変換された後、車速信号
として誤差増幅回路４１に入力される。一方、リニアソ
レノイド１の通電電流は、抵抗４４により電圧レベルで
検出され、増幅回路４５を介して、フィードバック信号
として、誤差増幅回路４１に入力される。

誤差増幅回路４１は、低速において、リニアソレノイド
１の通電電流値が小となり、高速において該電流値が大
となるように、車速信号とフィードバック信号とのレベ
ル差に対応したレベルの電圧信号を比較回路４２に出力
する。

比較回路４２においては、誤差増幅回路４１の出力電圧
信号と発振回路４３の三角波電圧信号とのレベルが比較
され、その大小に応じたデユーティ比率のパルス列信号
（ディーティ制御信号）が出力される。このパルス列信
号が出力禁止ゲート５１を介して給電回路３に付与され
る。

ここで、出力禁止ゲート５１が作動していないものとす
ると、給電回路３は、比較回路４２から出力されたパル
ス列信号のオン、オフに一致してリニアソレノイド１へ
の通電電流を断続して、該電流値の平均値を決める。

以上のように、操舵補助力は、通常は、車速に対応して
、制御される。

次に、本発明の特徴を示す出力禁止ゲート５１は、符号
５２〜５４、及び２１〜２３に示す回路によって制御さ
れ、リニアソレノイド１の正端子側の地格が検出された
ときに作動して、比較回路４２から出力する制御信号を
禁止する働きをなす。

ここで５２はＲＳフリップフロップ回路であり、比較回
路４２が出力ｔ　ｇ　ｉ＋１ｍ信号を分岐して、そのセ
ット信号としている。

２２は、リニアソレノイド１及び抵抗４４に並列に接続
された抵抗２１によって得られた電圧信号（該信号はリ
ニアソレノイド１の正端子側の電位を表す）と比較すべ
き基準電圧信号を発生する基準電圧発生回路であり、分
圧抵抗などにより構成される。該基準電圧の大きさは、
異常状態を表す値に対応するように予め設定されている
。即ち、比較回路２３において前記基準電圧信号のレベ
ルと抵抗２１によって得られた電圧信号のレベルが比較
され、基準電圧信号レベルの方が大きいとき（地絡故障
等により、リニアソレノイド１の正端子側の電位が低下
したとき）はＲＳフリップ７０ツブ回路５２にリセット
信号を出力せず、抵抗２１によって得られた電圧信号レ
ベルの方が大きいとき（前記正端子側の電位が正常な大
き゛さにあるとき）は、リセット信号を出力する。

次に、ＲＳＳフリップフロラフ路５２の動作を説明する
と、まず、正常時には、比較回路２３からリセット信号
が入力され、又、比較回路４２からは前記デユーティＩ
Ｉ　ｍ信号に同期して、セット信号が入力される。した
がって、ＲＳフリップ７０ツブ回路５２のＱ出力には、
細いパルスが出力される。今、給電回路３から、リニア
ソレノイド１の正側端子までの間に地絡故障が生じたと
すると、抵抗２１によって得られる電圧レベルは、基準
電圧値よりも小さくなり比較回路２３はＲＳフリップ７
０ツブ回路５２にリセット信号を出力する事を停止する
。従って、比較回路４２からのオン信号（セット信号）
の入力により、再びリセット信号が入力されるまで、Ｒ
ＳＳフリップフロラフ路５２のＱ出力はオン信号を出力
しつづける事となる。５３はマスク回路であり、ＲＳフ
リップ７０ツブ回路５２のＱ出力が一定時間以上続くと
き、発振器５４をオンさせる回路である。

第３図は発振器５４がオンした場合における出力波形を
示す図である。なお、発振器５４はオフ状態においては
高レベル信号を連続的に出力し、出力禁止ゲート５１を
非作動状態としている。図示のように発振器５４の出力
波形は一定周１１のパルス波形であり、長周期（低レベ
ル状態）において出力禁止ゲート５１を作動させ、前記
ディーティ制御信号の給電回路３への出力を禁止し、短
周期（高レベル状態）において該禁止を解除する。

換言すれば、該短周期によって、給電線が地絡した場合
においても、所定サイクルで瞬間的に禁止は解除されて
いる。これが、故障が回復した際におけるフリップ７０
ツブ５２のリセット信号となり、再び正常な動作が再開
される。

なお８は警告ランプであり、前記マスク回路５３のオン
信号により点灯され、異常を警告する。

また３２は保護抵抗であり、給電回路３を過大電流から
保護する。

第４図は、ＲＳＳフリップフロラ回路５２及びマスク回
路５３の回路動作をマイクロコンピュータのＣＰｔＪ内
で処理する場合の処理手順を示すフローチャートである
。以下、第４図に従って説明する。

まず第４図（ｂ）の割込みルーチンは、ステップ３２０
において、比較回路４２が給電回路３に出力するオン信
号により、実行スタートする。ステップ８２１において
は、オン信号を確認するため、一定の時間まちを行い、
次にステップ８２２においてリセット信号が入力されて
いるかを判断する。リセット信号が入力されているとき
は、ステップ８２３に入り、タイマフラグをオフする。

一方リセット信号が入力されていないときは、ステップ
Ｓ２４に入り、タイマフラグをオンする。

次のステップ３２５ではこのルーチンを終了し、メイン
ルーチンへリターンする。

次に、第４図（ａ　）のメインルーチンを説明する。電
源が入ると、まずステップ＄１で初期状態のセットを行
う。ステップＳ２においては、リニアツレイド１に供給
する負荷電流を車速に対応して、フィードバック制御す
るための種々の演算及び入出力の処理を行う。次にステ
ップＳ３において（ｂ）図における割込み処理の結果、
タイマフラグがオンしているかどうかを判断する。タイ
マフラグがオフのときは、ステップ５４Ｓ５Ｓ６に入り
、タイマがリセットされるとともに、オーバフローフラ
グをリセットし、さらに発振器５４をオフさせる。これ
により発振器５４は高いレベル信号を出力し、出力禁止
ゲート５１は非作動状態となる。

又、タイマフラグがオンであるときは、ステップＳ７に
入る。ステップＳ７において、オーバーフローフラグが
セットされていないとき、即ち、タイマオフ時にステッ
プＳ８に入り、タイマがスタートする。又、ステップＳ
７においてオーバーフローフラグがセットされていると
きは、発振器５４は、作動中であるのでそのままＳ２に
戻る。

つぎに、ステップ９においては、タイマがタイムアツプ
したかを判断し、タイムアツプしたときはステップＳ１
０においてオーバーフローフラグをセットした後ステッ
プ８１１に入り、発振器５４をオンする。これにより発
振器５４は低レベル信号を出力し、出力禁止ゲート５１
が作動し、ｆｌｌｌ　ａｌｌ信号の給電回路３への出力
は禁止される。タイマがタイムアツプしない間はステッ
プＳ２へ飛び、同一の処理を制御終了まで繰り返し実行
する。

以上のＣＰＵによる処理の１例で示されるように、マス
ク回路５３は、発振器５４ヘオン又はオフ信号を出力し
、発振器５４はオン信号により第３図に示すようなパル
スを発振し、また、オフ信号によりパルス発振を停止し
て連続的に高いレベル信号を出力する。

次にこの装置の作用を要約的に説明する。今、リニアソ
レノイド１に流れる電流を車速に対応してフィードバッ
グ制御するために、抵抗４４、増幅回路４５によってフ
ィードバック信号を得ている。フィードバック制御中に
おいて、給電回路３と、リニアソレノイド１の正側端子
の間で地絡が生じると地絡によって抵抗４４、増幅回路
４５によるフィードバック信号レベルは零レベルとなる
から、誤差増幅回路４１の出力電圧信号は、給電電流を
増加させる方向に変化し比較回路４２は、駆動回路３に
対してリニアソレノイド１に大電流を供給するような信
号、即ち、オン信号を送りつづけようとする。一方、地
絡により、抵抗２１によって得られる電圧信号レベルは
、設定レベルより小さくなり（はとんど０となり）、比
較回路２３によりリセット信号が停止され、フリップフ
ロップ５２は、比較回路４２のオン信号によりオン状態
を保持する。マスク回路５３は、入力信号の一定期間の
オン状態により発振器５４をオンさせ、出力禁止ゲート
５１を動作させる。

そして、出力禁止ゲート５１によって、鈎荷駆動回路３
に出力されるパルス列信号は、発振器５４の高レベル信
号と比較回路２のオン信号の論理積によって得られる細
いパルス信号となる。

さらに抵抗３２により、駆動回路３に流れる電流は、制
限され又、ウオーニングランプ８をとりつけたときは、
略出力禁止ゲートの作動とともに点灯する。

以上説明した実施例の装置により、特に、リニアソレノ
イド１に供給する電流を断続するパワートランジスタな
どのスイッチング電力素子を保護する事ができる。なお
、上記の実施例では、パワーステアリング強度指令信号
として車両の速度信号を用いているが、手動のステアリ
ング操作の強度を現わす信号、あるいはステアリングの
角度信号、又は、これらの組合せを用いてもよい。

［発明の効果］ 上記詳述したように、本発明に係るパワーステアリング
制御装置によると、地絡等の異常に直結した要素、例え
ば、地絡によるリニアソレノイドの正端子側の電位の低
下から直接に装置の異常を検出するから、誤動作が少な
い。

又、異常を検出すれば、制御信号のオン信号に同期して
禁止部が作動するから、作動遅れを小さくできるという
効果がある。

又、地絡等の異常が解消すれば、そのまま元の状態に復
帰することができる。

以上のように、本発明によって、リニアソレノイド正端
子側の地絡等の異常によって生じる給電回路の破壊を、
安定確実に防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の概念を示したブロックダイヤグラム
である。第２図は本発明の具体的な実施例に掛るパワー
ステアリング制御装置の構成を示したブロックダイヤグ
ラム、である。 第３図は、発振器の出力波形図である。 第４図は、同実施例の一部のコンピュータによる処理を
示したフローチャートである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）パワーステアリング機構の油圧系に介挿された電
   磁弁の開度を、通電電流に応じて調節するリニアソレノ
   イドと、 該リニアソレノイドを流れる電流に関連する物理量を検
   出し、該物理量が許容範囲内にあることを条件として、
   許容信号を出力する物理量検出手段と、 制御信号に応じて、前記リニアソレノイドに給電する給
   電回路と、 少なくともパワーステアリング強度指令信号に応じて、
   前記リニアソレノイドへの給電電流をデューティ制御す
   る制御部と、 該制御部と前記給電回路との間に介挿され、該給電回路
   への前記デューティ制御信号の出力を禁止する禁止部と
   を有し、 前記禁止部は、前記デューティ制御信号に同期して所定
   周期で作動するとともに、前記許容信号によって該作動
   を解除し続けることを特徴とするパワーステアリング制
   御装置。
2. （２）前記物理量検出手段は、前記リニアソレノイドの
   正端子側の電位を検出する電位検出手段である特許請求
   の範囲第１項記載の制御装置。
3. （３）前記制御部は、前記給電回路からのフィードバッ
   ク信号をも入力する特許請求の範囲第１項記載の制御装
   置。
4. （４）前記パワーステアリング強度指令信号は、車両の
   速度信号を表す信号である特許請求の範囲第１項記載の
   制御装置。
5. （５）前記給電回路には、保護抵抗が介挿されている特
   許請求の範囲第１項記載の制御装置。
6. （６）前記禁止部は、作動時において、警告表示手段を
   駆動する特許請求の範囲第１項記載の制御装置。