KR100216325B1

KR100216325B1 - 전동식 파워 스티어링 장치

Info

Publication number: KR100216325B1
Application number: KR1019960068473A
Authority: KR
Inventors: 히로시 니시무라; 수니치 와다; 타카유키 키후쿠
Original assignee: 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시; 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1999-08-16
Also published as: US6032756A; EP0810142A3; DE69717195D1; EP0810142B1; EP0810142A2; JP3285490B2; JPH09315330A; DE69717195T2; KR970074470A

Abstract

조타 감각을 향상시키기 위해서 중립 부근에 있어서의 모터의 구동을 가능으로 하면서 CPU 가 고장났을 경우에도 조타중에 모터가 조타 방향과 역방향으로 구동하는 경우나 손을 뗐을 때 조타 핸들이 자전하는 경우가 없는 전동식 파워 스티어링 장치를 간단한 구성으로 실험한다.

조타 토크 검출기(1)의 출력에 따라서 모터(2)를 제어하는 CPU(3)와, CPU(3)의 고장시에 모터의 구동을 제한하는 인터록 수단(5)과, CPU(3)의 출력에 따라서 모터(2)를 구동하는 모터 구동수단(6)을 구비한다.

Description

전동식 파워 스티어링 장치

제1도는 본 발명의 실시의 형태(1)에 의한 전동식 파워 스티어링 장치의 개략도.

제2도 본 발명에 의한 인터록 수단의 상세도.

제3도는 조타 토크와 모터 전류의 관계와 모터 전류가 0 인 때의 인터록 수단의 금지 영역을 나타내는 도면.

제4도는 조타 토크와 모터 전류의 관계와 모터 전류가 작을 때의 인터록 수단의 금지 영역을 나타내는 도면.

제5도는 조타 토크와 모터 전류의 관계와 모터 전류가 클 때의 인터록 수단의 금지 영역을 도시한 도면.

제6도는 본 발명의 실시의 형태(2)에 의한, 전동식 파워 스티어링 장치의 개략도.

제7도는 본 발명의 실시의 형태(2)에 있어서의 필터의 상세도.

제8도는 본 발명의 실시의 형태(3)에 있어서의 필터의 상세도.

제9도는 본 발명의 실시의 형태(4)에 의한 인터록 수단의 상세도.

제10도는 본 발명의 실시의 형태(5)에 의한 인터록 수단의 상세도.

제11도는 본 발명의 실시의 형태(6)에 의한 히스테리시스 콤퍼레이터의 상세도.

제12도는 본 발명의 실시의 형태(7)에 의한 인터록 수단의 상세도.

제13도는 본 발명의 실시의 형태(8)에 의한 인터록 수단의 상세도.

제14도는 본 발명의 실시의 형태(9)에 의한 전동식 파워 스티어링 장치의 개략도.

제15도는 본 발명의 실시의 형태(10)에 의한 인터록 수단의 상세도.

제16도는 본 발명의 실시의 형태(11)에 의한 인터록 수단의 상세도.

제17도는 본 발명의 실시의 형태(12)에 의한 인터록 수단의 상세도.

제18도는 본 발명의 실시의 형태(13)에 의한 전동식 파워 스티어링 장치의 개략도.

제19도는 종래의 기술에 의한 전동식 파워 장치의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 조타 토크 검출기 2 : 모터

3 : CPU(제어 수단) 4 : 모터 전류 검출 수단

5 : 인터록 수단 6 : 모터 구동 수단

7 : 필터 8 : 위상 보상 회로

9 : 조타각 검출기 10 : 조타각 속도 검출기

11 : 차속 검출기 12 : 모터 인가 전압 검출 수단

13 : 방향 금지 영역 판정 회로 14 : 논리 정합 검증 회로

15 : 타이머 16 : 금지 회로

17 : 불감대 검출 회로 18 : 반환 전류 허가 판정 회로

51 : 리미터 회로 52 : 비반전 증폭 회로

53 : 반전 증폭 회로 54, 55 : 금지 신호 발생 회로

58 : 콤퍼레이터 57, 58 : 저항 분압 회로

59 : 히스테리시스 콤퍼레이터 60 : 타이머

60a : 콘덴서 60b : 다이오드

61 : 버퍼 62 : 컨버터

63, 64 : 래더 저항 65 : 콤퍼레이터

66 : AND 게이트 67, 68 : 콤퍼레이터

70 : 로우 패스필터 71 : 콤퍼레이터

72 : 시정수 전환기

73, 74 : 히스테리시스 부착 금지 신호 발생 회로

[발명의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

본 발명은 모터에 의해 조타 핸들의 조타력을 경감시키는 전동식 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 관한다.

전동 파워 스티어링 장치 등을 제어하는 마이컴(CPU)의 제어수단의 고장시의 안전성을 확보하는 수단으로서, 예컨대, 특개평 7-137651 호 공보에 나타내어진 조타 토크의 방향과 모터의 구동 방향의 정합, 부정합을 판정하고 부정합의 경우는 타이머를 작동시켜서 정합, 부정합의 지속 시간을 측정하고 이 시간이 일정값을 넘은 경우엔 모터의 구동을 금지시킨다.

제19도는 특개평 7-137651 호 공보의 청구항 1 에 나타내어진 종래의 기술의 개략도이다. 제19도에 있어서 (1)은 운전자에 의해 조타 핸들에 가해지는 조타 토크를 검출하는 조타 토크 검출기, (2)는 운전자의 조타를 보조하는 토크를 발생하는 모터, (3)은 조타 토크 검출기(1)의 출력에 따라 모터(2)를 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 제어수단으로서의 CPU, (13)은 조타 토크 검출기의 출력이 모터의 우 또는 좌방향으로의 구동을 금지하는 영역에 있음을 판정하는 방향 금지 영역 판정 회로, (14)는 방향 금지 영역 판정 회로 (13)의 출력과 CPL(3)가 출력하는 모터 구동 방향 지시 신호에서 조타 토크의 방향과 모터(2)의 구동 방향의 경우, 정합, 부정합의 판정을 하는 논리 정합 검증 회로, (15)는 논리 정합 검증 회로(14)에 있어서의 논리가 부정합인 상태의 지속 시간을 측정하는 타이머, (16)은 타이머(15)에 의한 부정합 상태의 지속 시간이 설정값을 넘어서고 있을 때는 모터(2)의 구동을 금지하는 금지 회로, (6)은 금지 회로(16)가 모터(2)의 구동을 금지하고 있지 않은 경우 CPU(3)의 모터 구동 신호에 따라 모터(2)를 구동하고 금지 회로(16)가 모터 (2)의 구동을 금지하고 있는 경우는 모터(2)를 구동하지 않는 모터 구동 수단이다.

또, 상기 특개평 7-137651 호 공보의 청구항 4 에 기재되어 있듯이 (4)는 모터(2)에 흐르는 전류를 측정하는 전류 검출 수단, (17)은 조타 토크가 불감대에 있을 것을 검출하는 불감대 검출 회로, (18)은 모터 전류 검출 수단(4)의 검출값이 불감대에 있어서 조타 핸들의 반환 제어를 행할 때의 모터 전류로서 과대하지 않은지를 판정하는 반환 전류 허가 판정 회로이다.

다음에 동작에 대해서 설명한다.

전동식 파워 스티어령 장치는 조타 토크에 따라서 운전자의 조타력을 경감시키는 방향으로 모터를 구동하는 것이며, 일반적으로 조타 토크가 크게되면 모터 전류를 많이 흘려 지원력이 크도록 제어하고 있다. 또, 차속에 따라서 조타 토크에 대한 모터 전류의 제어값을 변경할 수 있게 되어 있다.

상기 종래의 장치에 있어선 예컨대 운전자가 조타 핸들을 중립점에서 일방향으로 천천히 조타한 경우와 같이 조타 토크의 방향과 모터(2)의 구동방향이 일치할 때 논리 정합 검증 회로(14)의 논리가 정합으로 되기 때문에 타이머(15)는 작동하지 않으며 금지 회로(16)는 모터(2)의 구동을 금지하지 않는다. 따라서 모터(2)는 CPU(3)로 부터 출릭된 모터 구동 신호에 의해서 구동된다.

또한 다시, 예컨대, CPU(3)의 고장에 의해 조타 핸들이 자전하는 정도의 모터 구동 신호가 조타 토크에 관계없이 출력되어 계속될 때의 동작을 이하의 3 개의 경우로 나누어서 설명한다.

1) 운전자가 조타 핸들을 쥐고 조타하고 있으며 조타 토크의 방향과 모터(2)의 구동 방향이 일치할 때는 논리 정합 검증 회로(14)의 논리는 정합으로 되기 때문에 타이머(15)는 작동하지 않으며 금지 회로(16)는 모터(2)의 구동을 금지하지 않으므로 조타 톱니 모터(2)의 지원력이 가벼워진다.

2) 운전자가 조타핸들을 쥐고 조타하고 있으며 조타 토크의 방향과 모터(2)의 구동 방향이 일치하지 않을 때는 논리가 부정합으로 되기 때문에 타이머(15)가 작동한다. 여기에서 타이머(15)외 설정 시간 경과전은, 금지 회로(16)가 모터(2)의 구동을 금지하지 않으므로 모터(2)는 조타 방향에 역방향으로 토크를 발생한다. 따라서, 조타가 무거워진다. 또, 타이머(15)의 설정 시간 경과 후는 금지 회로(16)가 모니터(2)의 구동을 금지하므로 모터(2)는 토크를 발생하지 않는다. 따라서, 수동 조타 상태로 된다.

3) 운전자가 조타 핸들을 손놓고 있는 등, 조타 토크가 불감대에 있을때는 논리가 부정합으로 되기 때문에 타이머(15)가 작동한다. 여기에서 타이머(15)의 설정 시간 경과전은 금지 회로(16)가 모터(2)의 구동을 금지하지 않으므로 모터(2)는 조타 핸들을 자전시키려는 토크를 발생한다. 그러나 타이머(15)의 설정 시간 경과 후는 금지 회로(16)가 모터(2)의 구동을 금지하므로 모터(2)는 토크를 발생하지 않는다. 따라서 타이머(15)의 설정시간을 적당히 짧게 설정하므로서 조타 핸들의 자전은 방지된다.

또, 전류 검출 회로(4), 불감대 검출 회로(17)에 의해서 조타 토크가 불감대에 있는 것이 검출된다. 조타 토크가 불감대에 있고 또한, 모터 전류 검출 수단(4)에 의한 모터 전류의 검출값이 소정값보다 작을 때는 반환 전류 허가 판정 회로(18)가 타이머(15)를 리세트하고 불감대에 있어서의 모터(2)의 구동의 시간적 제약을 없애고 있다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

그러나 상술한 종래의 장치에선 금지 회로(16)에 의한 모터(2)의 구동의 금지가 타이머(15)의 설정시간 경과후에 이뤄지기 때문에 CPU(3)의 이상에 대해서 모터(2)의 구동의 금지가 지연된다는 문제점이 있었다. 특히, 조타 토크의 방향과 모터(2)의 구동 방향이 일치하지 않을 때이고 또한 타이머(15)의 설정시간 경과전은 모터(2)는 조타 방향에 역방향으로 토크를 발생하기 때문에 조타가 무거워진다는 문제점이 있었다.

또, 전류 검출 회로(4), 불감대 검출 회로(17), 반환 전류 허가 판정 회로(18)를 구비하지 않는 종래 장치의 경우는 타이머(15)의 설정 시간을 짧게하면 예컨대 조타후에 조타 핸들을 중앙으로 반환하는 제어를 행하기 때문에 조타 토크가 불감대에 있을 때 모터(2)를 계속 구동하면 금지회로(16)에 의해 모터(2)의 구동이 금지된다. 한편, 타이머(15)의 설정시간을 길게 하면, 예컨대, CPU(3)의 고장에 의해 스티어링이 자전할 정도의 모터구동 신호가 조타 토크에 관계없이 계속 출력될 때 금지회로(16)에 의해 모터(2)의 구동에 금지되기 까지의 시간이 길어진다는 문제가 있었다.

또, 전류 검출 회로(4), 불감대 검출 회로(17), 반환 전류 허가 판정 회로(18)를 구비한 종래 장치의 경우엔 반환 조타시 등의 불감대에 있어서의 모터(2)의 구동을 시간적으로 제한할 필요는 없으나 구조가 복잡해지기 때문에 부품수가 증대하고 장치가 고가이며 크게 된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 이같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 이뤄진 것이며 불감대에 있어서 시간적인 제약없이 모터를 구동하므로서 조타 감각을 향상시킬수 있고 제어 수단의 고장에 의해서 모터가 조타 방향에 역방향으로 구동되거나 손놓은 상태에 있어서 조타 핸들이 자전 상태로 되는 것을 방지할 수 있고 구조가 간단하고 염가로 실현될 수 있는 전동식 파워 스티어령 장치를 얻는것을 목적으로 한다.

[발명의 구성 및 작용]

본 발명에 관한 전동식 파워 스티어링 장치는 운전자에 의해 조타 핸들에 가해지는 조타 토크를 검출하는 조타 토크 검출기와, 스티어링계에 동력을 부여하고 운전자에 의한 조타력을 보조하는 모터와, 상기 조타 토크 검출기의 출력에 따라서 상기 모터를 구동하는 모터구동 신호를 출력하는 제어 수단과, 조타 토크, 검출기의 출력에 따라서 상기 모터의 구동 방향을 허가 또는 금지하는 인터록 수단과, 상기 모터 구동 신호에 따라서 상기 인터록 수단의 허가 방향으로 모터를 구동하고, 상기 인터록 수단의 금지하는 방향으로의 모터 구동은 행하지않는 모터 구동수단 및, 상기 모터에 흐르는 전류를 측정하는 모터 전류 검출 수단을 구비하며, 모터 전류의 검출값에 따라서 상기 인터록 수단의 허가 또는 금지의 판정 역치를 변화시키도록 구성된다.

[발명의실시의형태]

(실시의 형태 1)

제1도는 본 발명에 의한 전동식 파워 스티어링 장치의 개략도이다. 제1도에 있어서 부호(1)는 운전자의 조타 토크를 출력하는 조타 토크 검출기, (2)는 운전자의 조타를 보조하는 토크를 발생하는 모터, (3)은 조타 토크 검출기 (1)의 출력에 따라서 모터(2)를 제어하는 CPU 등으로 이루어진 제어 수단, (4)는 모터(2)에 흐르는 전류를 측정하는 모터 전류 검출 수단, (5)는 조타 토크 검출기(1)의 출력에 따라서 모터(2)의 구동방향을 허가 또는 금지하는 인터록 수단이며 모터 전류의 검출값에 따라서 금지하는 영역을 변화시킨다.

(6)은 인터록 수단(5)이 금지하고 있지 않은 방향으로 모터(2)의 구동이 CPU(3)의 출력에 따라서 행해지며 인터록 수단(5)이 금지하고 있는 방향으로 모터(2)의 구동을 행하지 않는 모터 구동 수단이다.

제2도는 인터록 수단(5)을 상세하게 도시한 것이며 부호(51)는 모터 전류의 검출값의 입력의 상한을 정하는 리미터 회로, (52)는 모터 전류의 검출값을 비반전 증폭하는 증폭회로, (53)은 증폭회로(52)의 출력을 반전 증폭하는 증폭 회로, (54, 55)는 금지 신호 발생 회로로서 증폭 회로(52, 53)의 출력과 조타 토크 신호를 비교하여 조타 토크 신호쪽이 클때는 허가를 나타내는 하이 임피던스 H 를, 증폭회로(52, 53)의 출력쪽이 클 때는 금지를 나타내는 로우 임피던스 L 를 출력한다.

다음에 이 실시의 동작에 대해서 설명한다.

이 장치에 있어서 모터 전류가 작을 때는 증폭기(52)의 출력은 낮고 증폭기(53)의 출력은 높으므로 인터록 수단(5)의 금지 영역은 제3도에 도시하듯이 된다. 또, 모터 전류가 증가함에 따라서 증폭기(52)의 출력은 올라가며 증폭기(53)의 출력은 내려가기 때문에 인터록수단(5)의 금지 영역은 제4도, 제5도에 도시하듯이 넓어지는데 리미터 회로(51)에 의해 증폭기(52)에 입력되는 모터 전류의 검출값의 상한이 정해지므로 제5도에 도시한 범위보다 증가하는 일은 없다.

예컨대, 운전자가 조타 핸들을 중립점에서 한 방향으로 천천히 조타한 경우와 같이 조타 방향과 모터(2)의 구동 방향이 일치할 때의 동작은 이하와 같이 된다.

모터 전류가 작은 동안, 인터록 수단(5)의 금지 영역은 제3도에 도시하듯이 좁으므로 인터록 수단(5)은 어느 구동 방향으로도 금지 신호를 출력하지 않는다. 조타 토크가 증대해서 모터 전류가 증가함에 따라서 인터록 수단(5)의 금지 영역은 제4도, 제4도 에 도시하듯이 넓어진다. 그러나, 인터록 수단(5)의 금지 영역이 넓어졌을 때는 조타 토크도 증대하고 있기 때문에 모터(2)의 구동이 인터록 수단(5)에 의해서 금지되는 일은 없다.

또, 예컨대, 조타후에 조타 핸들을 중앙에 반환하는 제어를 행하기 위해서 조타 토크가 불감대에 있을 때 모터(2)를 구동하는 경우는 모터 전류에 의해 인터록 수단(5)의 금지 영역은 제4도와 같이 되는데, 불감대에 있어서, 어느 방향으로도 금지 신호를 출력하지 않는다. 따라서 모터(2)의 구동이 인터록 수단(5)에 의해서 금지되는 일은 없다.

또한 다시, 예컨대, CPU(3)의 고장에 의해서 조타 핸들이 자전하는 정도의 모터 구동신호가 조타 토크에 관계없이 계속 출력될 때의 인터록 수단(5)의 금지 영역은 제5도와 같이 된다. 이하, 조타 상태에 의해 3 개로 나누어서 설명한다.

a) 운전자가 조타 핸들을 쥐고 조타하고 있으며 조타방향이 모터(2)의 구동 방향과 일치하는 경우는, 모터(2)의 구동이 인터록 수단(5)에 의해 금지되는 일은 없으므로 조타가 가벼워진다.

b) 운전자가 조타 핸들을 쥐고 조타하고 있으며 조타 방향이 모터(2)의 구동 방향과 일치하지 않는 경우에는 인터록 수단(5)에 의해 즉시 모터(2)의 구동이 금지된다. 모터(2)의 구동이 금지되면 모터 전류가 작아지며 인터록 수단(5)의 금지 영역이 좁아지므로 다시 모터(2)가 구동되는데 모터 전류가 커지면 인터록 수단(5)의 금지 영역이 다시 넓어지므로 모터(2)의 구동이 금지된다. 이상에서 모터(2)의 구동이 제한되고 수동 조타 가능한 상태로 된다.

c) 운전자가 조타 핸들을 손놓고 있는 등, 조타 토크가 불감대에 있을때는 인터록 수단(5)에 의해 즉시 모터(2)의 구동이 금지된다. 모터(2)의 구동이 금지되면 모터 전류가 작아지며 인터록 수단(5)의 금지영역이 좁아지므로 다시 모터(2)가 구동되는데 모터 전류가 커지면 인터록 수단(5)의 금지 영역이다시 넓어지므로 모터(2)의 구동이 금지된다. 이상에서 모터(2)의 구동이 제한되고 조타 핸들의 자전 등의 위험한 상태로 되는 일은 없다.

이상같이 불감대에 있어서 모터(2)를 구동하는 것이 가능하기 때문에 조타 감각을 향상시킬 수 있다. 또, CPU(3)의 고장에 의해서 모터(2)가 조타방향에 역방향으로 구동되는 것이나 손을 놓은 상태에서 조타 핸들이 자전되는 상태로 되는 것을 방지할 수 있다. 또, 인터록 수단(5)의 금지 영역을 변화시키는 것만으로 실현할 수 있기 때문에 상기 종래예에 비해서 구조가 간단해지며 장치를 염가로 실현할 수 있다.

(실시의 형태 2)

상기 실시의 형태(1)에서 모터 전류의 검출값을 인터록 수단(5)에 직접 입력하고 있는데 제6도에 도시하듯이 필터(7)를 통해서부터 인터록 수단(5)에 입력해도 좋다. 제7도는은 필터(7)를 로우패스 필터(70)로 실현한 예를 도시하고 있다. 이같은 구성에서, 로우패스 필터(70)에 의해, 고주파 소음이 포함된 모터 전류의 검출값이 입력된 경우에도 오류로 인터록 수단(5)의 금지 영역이변화되는 일은 없다. 또, 고속으로 회전하고 있는 모터(2)의 회전 방향을 전환할 때, 모터를 전환하는 방향으로 일시적으로 모터의 각 가속도에 비례하는전류를 흘리고, 모터(2)의 이너셔에 의한 응답지연을 보상하는 제어를 행하는 경우, 인터록 수단(5)에 의해서 모터(2)의 구동이 금지되지 않도록 인터록 수단(5)의 금지 영역의 증가를 지연시킬 수 있다.

(실시의 형태 3)

제8도는 상기 실시의 형태(2)에 있어서의 로우패스 필터(70)의 시정수를 모터 전류의 검출값에 따라서 바꾸게 한 것이며 모터 전류의 검출값과 콤퍼레이터(71)의 설정값을 비교하여, 모터 전류의 검출값이 클때는 시정수 전환기(72)에 의해 로우패스 필터(70)의 시정수를 작게 한다. 또, 콤퍼레이터(71)의 시정수 값이 작을때는 시정수 전환기(72)에 의해 로우패스 필터(70)의 시정수를 크게 한다. 따라서 모터 전류가 적을 때는 상기 실시의 형태(2)와 동등의 효과가 얻어지며 모터 전류가 클 때는 인터록 수단(5)의 금지 영역의 변화의 지연이 작아지며 CPU(3)의 고장시의 모터(2)의 구동을 신속하게 금지할수 있다.

(실시의 형태 4)

제9도는 상기 실시의 형태(1)에 있어서의 금지 신호 발생 회로(54, 55) 대신에 히스테리시스 부착 금지 신호 발생 회로(73, 74)를 쓴 실시의 형태(4)를 도시하고 있다. 히스테리시스 부착 금지 신호 발생 회로(73, 74)는 증폭 회로(52, 53)의 출력과 조타 토크 신호를 히스테리시스 부착으로 비교하고 조타 토크 신호쪽이 클 때는 허가를 나타내는 H 를, 증폭 회로의 출력쪽이 클 때는 금지를 나타내는 L 을 출력한다. 따라서 모터(2)의 구동 방향을 허가 또는 금지하는 출력이 전환될 때의 채터링을 방지할 수 있다.

(실시의 형태 5)

상기 실시의 형태 1 내지 4 에선 인터록 수단(5)의 금지 영역을 연속적으로 변화시키고 있는데 모니터 전류의 검출값의 대소 판정에 의해 계단적으로 변화시켜도 좋다. 제10도는 이같이 구성한 실시의 형태(5)를 도시하고 있다. 제10도에 있어서 부호(5)는 모터 전류의 검출값의 대소판정을 행하는 콤퍼레이터, (57, 58)는 콤퍼레이터(51)의 출력에 따라서 아날로그 스위치를 온, 오프하므로서 출력하는 전압을 전환하는 저항 분압 회로이다.

모터 전류의 검출값이 콤퍼레이터(56)의 설정값보다 작은 경우엔 콤퍼레이터(56)의 출력은 H로 되며 저항 분압 회로(57, 58)의 아날로그 스위치는 온된다. 따라서, 저항 분압 회로(57)의 출력 전압이 올라가고 좌방향의 금지영역은 좁아진다. 마찬가지로 저항 분압 회로(珌)의 출력 전압이 내려가고 우방향의 금지 영역도 좁아진다.

또, 모터 전류의 검출값이 콤퍼레이터(56)의 설정값보다 큰 경우엔 콤퍼레이터(56)의 출력은 L 로 되며 저항 분압 회로(57, 58)의 아날로그 스위치는 오프한다. 따라서, 저항 분압 회로(57)의 출력 전압이 내려가며 좌방향의 금지 영역은 넓어진다. 마찬가지로 저항 분압 회로(58)의 출력 전압은 올라가며 우방향의 금지 영역도 넓어진다.

이상같이 인터록 수단(5)의 금지 영역을 단계적으로 변화시킴으로써 상기 실시의 형태 1 내지 4 와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있음과 더불어 부품의 간소화를 할 수 있다.

(실시의 형태 6)

또, 상기 실시의 형태 5 의 콤퍼레이터(56) 대신에 제11도 에 도시하는 히스테리시스 콤퍼레이터(59)를 써도 좋다. 히스테리시스 콤퍼레이터(59)에 의해 인터록 수단(5)의 금지 영역을 변화시킬 때의 채터링이 방지된다. 또, 모터(2)의 과대 전류는 인터록 수단(5)의 금지 영역을 증감시키므로서 억제되지만 히스테리시스 콤퍼레이터(59)에 의해 인터록 수단(5)의 금지 영역을 증가시키는 모터 전류값을 인터록 수단(5)의 금지 영역을 감소시키는 모터 전류값 보다 작게 설정할 수 있으므로 억제시의 모터 전류는 상기 실시의 형태 5 의 장치보다 작아진다.

(실시의 형태 7)

또, 상기 실시의 형태 5에선 콤퍼레이터의 출력을 저항 분압 회로(57, 58)에 입력하고 있었는데 제12도에 도시하듯이 콤퍼레이터(56)와 저항 분압 회로(57, 58)와 사이에 타이머 회로(60)를 두어도 좋다.

제12도에 있어서 타이머 회로(60)는 콤퍼레이터(56)의 출력이 H 일 때 콘덴서(60a)의 전위가 설정값 이상으로 되기까지 상승하면 H 를 출력하고, 콤퍼레이터(56)의 출력이 L 일때, 다이오드(60b)를 경유해서 큰덴서(60a)의 전하를 빼내고 콘덴서(60a)의 전위가 설정값 이하로 되었을 때, L 을 출력하는 것이다. 콘덴서(60a)의 전하를 충전할 때의 시정수는 방전할 때의 시정수보다 크기 때문에 콤퍼레이터(56)가 H 를 계속 출력할 때의 시간을 측정하는 타이머로서 동작한다.

타이머 회로(60)를 구비함으로써, 일시적인 대전류의 입력에 대해서 인터록 수단(5)의 금지 영역이 증가하지 않게 된다. 따라서, 모터 전류의 검출값에 의거한 고주파 소음에 의해서 인터록 수단(5)의 금지 영역이 넓어지는 것을 방지할 수 있다. 또, 상기 실시의 형태 2 에서 기술한 모터(2)의 회전방향을 전환할 때의 제어도 인터록 수단(5)에 금지되지 않고 행할 수 있다.

또한, 콤퍼레이터(56) 대신에 상기 실시의 형태 6 의 히스테리시스 콤퍼레이터(59)를 써도 좋다.

(실시의 형태 8)

상기 실시의 형태 5 내지 7 에서 인터록 수단(5)의 저항 분압 회로(52, 53)에 아날로그 스위치를 쓰고 있는데, 제13도에 도시하듯이, 래더 저항을 써도 좋다. 제13도에 있어서 부호(61)는 버퍼, (62)는 인버터이며 (63)은 좌방향의 금지 영역을 정하는 래더 저항, (64)는 우방향의 금지 영역을 정하는 래더 저항이다.

콤퍼레이터(51)의 출력에 의해서 전환되는 버퍼(61)와 인버터(62)의 출력을 래더 저항(63, 64)에 입력하는 것에 의해 래더 저항(63, 64)은 인터록 수단(5)의 금지 영역을 변화시킬 수 있다.

이같은 구성으로 보다 염가로 상기 실시의 형태 5 내지 7 의 장치와 동등한 장치를 실현할 수 있다.

(실시의 형태 9)

상기 실시시 형태 1 내지 8 에서 조타 토크 검출기(1)의 출력을 인터록 수단(5)에 입력하고 있는데 조타 토크 신호를 위상 보상 회로(8)를 통해 입력하는 전동식 파워 스티어링 장치에 있어서 제14도에 도시하듯이 위상 보상 회로(8)의 출력을 인터록 수단(5)에 입력해도 좋다.

[발명의 효과]

이같은 구성에 의해 CPU(3)에서 제어에 쓰이는 조타토크 신호가 인터록 수단(5)에 입력되기 때문에 보다 신뢰성이 높은 장치를 실현할 수 있다.

(실시의 형태 10)

상기 실시의 형태 1 내지 9 에서 모터 전류의 검출값의 크기에 따라서 인터록 수단(5)의 금지 범위를 변화시키고 있었는데 조타각 검출기를 두고 조타각이 클 때는 금지 범위를 증가시켜도 좋다. 제15도에 있어서 부호(9)는 조타축의 조타각이 커짐에 따라서 출력 전압이 높아지는 조타각 검출기이며 조타각 검출기(9)의 출력을 콤퍼레이터(65)의 설정값과 비교하여 설정값 이상일 때는 L 을, 설정값 이하일 때는 H 를 출력한다. 그리고 콤퍼레이터(65)와 콤퍼레이터(56)의 출력을 논리곱(AND)한 결과를 저항 분압 회로(57, 58)에 입력하고 콤퍼레이터(65)와 콤퍼레이터(56)의 출력중의 어느 하나가 L 일 때 인터록 수단(5)의 금지 범위가 넓어지게 한다.

이같은 구성에 의해서 운전자가 제어하기 어려운 큰 조타각시의 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 조타각의 각도 대신에 모터(2)의 회전각을 검출하여 입력해도 좋다.

(실시의 형태 11)

상기 실시의 형태 1 내지 10 에서 모터 전류의 검출값의 크기에 따라서 인터록 수단(5)의 금지 범위를 변화시키고 있었는데 조타각 검출기를 두고 조타각 속도가 높을 때는 금지 범위를 증가시켜도 좋다. 제16도에 있어서, 부호(10)는 조타축의 조타 각속도가 높아짐에 따라서 출력 전압이 높아지는 조타각 검출기이며 조타각 검출기(10)를 콤퍼레이터(67)의 설정값과 비교하여 설정값 이상인 때는 L 을, 설정값 이하인 때는 H 를 출력한다. 그리고 콤퍼레이터(67)와 콤퍼레이터(56)의 출력을 논리곱(AND)한 결과를 저항 분압 회로(57, 58)에 입력하고 콤퍼레이터(67)와 콤퍼레이터(56)의 출력중의 어느하나가 L 인 때 인터록 수단(5)의 금지 범위가 넓어지게 한다.

이같은 구성에 의해서 운전자가 제어하기 어려운 급선회시의 안전성을 향상할 수 있다.

또한, 초타각의 각속도 대신에 모터(2)의 회전각을 검출하여 입력해도 좋다.

(실시의 형태 12)

상기 실시의 형태 1 내지 11 에서 모터 전류의 검출값의 크기에 따라서 금지 범위를 변화시키고 있었는데, 차속 검출기를 두고, 차량 속도가 높을 때는 금지 범위를 증가시켜도 좋다. 제17도에 있어서 부호(11)는 차량 속도가 높아짐에 따라서 출력 전압이 높아지는 차량 검출기이며, 차량 검출기(11)의 출력을 콤퍼레이터(68)의 설정값과 비교하여 설정값 이상인 때는 L 을, 설정값 이하인 때는 H 를 출력한다. 그리고 콤퍼레이터(68)와 콤퍼레이터(56)의 출력을 논리곱(AND)한 결과를 저항 분압 회로(57, 58)에 입력하고 콤퍼레이터(65)와 콤퍼레이터(56)의 출력중의 어느 하나가 L 인 때 인터록 수단(9)의 금지 범위가 넓어지게 한다.

이같은 구성에 의해서 운전자가 제어하기 어려운 고속주행시의 안정성을 향상시킬 수 있다.

(실시의 형태 13)

상기 실시의 형태 1 내지 12 에서 모터 전류의 검출값의 크기에 따라서 인터록 수단(5)의 금지 영역을 변화시키고 있었는데 제18도와 같이 모터인가 전압 검출 수단(12)을 두고 모터 전류의 검출값 대신에 모터(2)에 인가되어 있는 전압의 검출값에 따라서 인터록 수단(5)의 금지 영역을 변화시켜도 좋다.

이같은 구성에 의해 상기 실시의 형태 1 내지 12 와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

Claims

운전자에 의해 조타핸들에 가해지는 조타 토크를 검출하는 조타 토크 검출기와, 스티어링계로 동력을 부여하고 운전자에 의한 조타력을 보조하는 모터와, 상기 조타 토크 검출기의 출력에 따라서 상기 모터를 구동시키는 모터구동 신호를 출력하는 제어 수단과, 상기 조타 토크 검출기의 출력에 따라서 상기 모터의 구동 방향을 허가 또는 금지하는 인터록 수단과, 상기 모터 구동 신호에 따라서 상기 인터록 수단의 허가하는 방향으로 모터를 구동하고 상기 인터록 수단의 금지하는 방향으로의 모터 구동은 행하지 않는 모터 구동 수단 및, 상기 모터에 흐르는 전류를 측정하는 모터 전류 검출 수단을 구비하며, 모터 전류의 검출값에 따라서 상기 인터록 수단의 허가 또는 금지의 판정 역치를 변화시키는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.