JP2528119B2 - 電動機式動力舵取装置 - Google Patents
電動機式動力舵取装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/0833—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
- H02H7/0838—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements with H-bridge circuit
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- Power Steering Mechanism (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、操舵力の伝達系に電動機動力を作用させ
て操舵を助勢する電動機式動力舵取装置に係り、詳しく
は、電動機へ通電される電流の最大値を電動機へ通電さ
れる電流の平均値に応じ制限し、電動機等の発熱機器の
発熱を抑制する電動機式動力舵取装置に関する。
て操舵を助勢する電動機式動力舵取装置に係り、詳しく
は、電動機へ通電される電流の最大値を電動機へ通電さ
れる電流の平均値に応じ制限し、電動機等の発熱機器の
発熱を抑制する電動機式動力舵取装置に関する。
（従来の技術） 操舵力の伝達系に操舵補助力を発生する電動機を備え
た電動機式動力舵取装置にあっては、一般に、操向ハン
ドルの操舵速度、操舵角度、操舵力あるいは車両の車速
等の操舵情報に応じて電動機へ通電する電流を制御し、
この電動機が発生する操舵補助力を操向ハンドルへ加え
られる手動操舵力とともに伝達系から操向車輪へ付与し
て運転者の負担を軽減する。
た電動機式動力舵取装置にあっては、一般に、操向ハン
ドルの操舵速度、操舵角度、操舵力あるいは車両の車速
等の操舵情報に応じて電動機へ通電する電流を制御し、
この電動機が発生する操舵補助力を操向ハンドルへ加え
られる手動操舵力とともに伝達系から操向車輪へ付与し
て運転者の負担を軽減する。
ところが、このような電動機式動力舵取装置にあって
は、電動機に比較的大きな電流が通電されるため、この
電動機および電動機へ電流を通電する駆動回路等の発熱
量が大きく、これら電動機等の周囲が高温になることを
避けられなかった。
は、電動機に比較的大きな電流が通電されるため、この
電動機および電動機へ電流を通電する駆動回路等の発熱
量が大きく、これら電動機等の周囲が高温になることを
避けられなかった。
そこで、従来、このような高温度環境下における機器
の保護を目的とする電動機式動力舵取装置が実開昭61−
91465号公報等において提案されている。この実開昭61
−91465号公報における電動機式動力舵取装置は、電動
機の温度が所定温度を超えている時に電動機へ通電する
電流を制限し、電動機へ通電する電流を制限する。
の保護を目的とする電動機式動力舵取装置が実開昭61−
91465号公報等において提案されている。この実開昭61
−91465号公報における電動機式動力舵取装置は、電動
機の温度が所定温度を超えている時に電動機へ通電する
電流を制限し、電動機へ通電する電流を制限する。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の実開昭61−91465号公報に記載
された電動機式動力舵取装置にあっては、比較的熱容量
が大きい電動機の温度の基づいて電動機へ通電する電流
を制限するため、電動機等の機器の熱的状態を正確に反
映した制御とは言えず、電動機の温度が降下を開始して
電動機へ通電する電流を制限する必要が無い場合でも電
動機が所定温度以上であればその電流が制限される。こ
の結果、電動機へ通電される電流が長時間にわたって制
限され、操舵フィーリングを低下させる原因となってい
た。
された電動機式動力舵取装置にあっては、比較的熱容量
が大きい電動機の温度の基づいて電動機へ通電する電流
を制限するため、電動機等の機器の熱的状態を正確に反
映した制御とは言えず、電動機の温度が降下を開始して
電動機へ通電する電流を制限する必要が無い場合でも電
動機が所定温度以上であればその電流が制限される。こ
の結果、電動機へ通電される電流が長時間にわたって制
限され、操舵フィーリングを低下させる原因となってい
た。
この発明は、上記問題点を鑑みてなされたもので、電
動機への通電電流の平均値に基づき電動機への通電電流
の最大値を制限する電動機式動力舵取装置を提供し、操
舵フィーリングを悪化させること無く機器を保護するこ
とを目的とする。
動機への通電電流の平均値に基づき電動機への通電電流
の最大値を制限する電動機式動力舵取装置を提供し、操
舵フィーリングを悪化させること無く機器を保護するこ
とを目的とする。
（問題点を解決するための手段） この発明は、第１図に示すように、操舵力の伝達系に
通電される電流値に応じた操舵補助力を発生する電動機
を備え、該電動機へ通電する電流を操舵状態に応じ制御
する電動機式動力舵取装置において、 前記電動機へ通電される電流値を検出する電流検出手
段と、 該電流検出手段の出力信号に基づいて前記電動機への
通電される電流の所定時間における平均値を算出する平
均電流値算出手段と、 該平均電流値算出手段の出力信号に基づき前記平均値
に応じて前記電動機へ通電される電流の最大値を制限す
る最大電流値制限手段と、 を備える。
通電される電流値に応じた操舵補助力を発生する電動機
を備え、該電動機へ通電する電流を操舵状態に応じ制御
する電動機式動力舵取装置において、 前記電動機へ通電される電流値を検出する電流検出手
段と、 該電流検出手段の出力信号に基づいて前記電動機への
通電される電流の所定時間における平均値を算出する平
均電流値算出手段と、 該平均電流値算出手段の出力信号に基づき前記平均値
に応じて前記電動機へ通電される電流の最大値を制限す
る最大電流値制限手段と、 を備える。
（作用） この発明にかかる電動機式動力舵取装置によれば、電
動機および駆動回路等の発熱機器の発熱状態を表す電動
機への通電電流に基づいて該電流の最大値を制限する。
このため、発熱機器の熱的状態すなわち発熱状態に応じ
て発熱を抑制でき、また、電動機の熱容量等の影響を受
けて電流を長時間にわたって制限することも無くなり、
操舵フィーリングの悪化が防止できる。
動機および駆動回路等の発熱機器の発熱状態を表す電動
機への通電電流に基づいて該電流の最大値を制限する。
このため、発熱機器の熱的状態すなわち発熱状態に応じ
て発熱を抑制でき、また、電動機の熱容量等の影響を受
けて電流を長時間にわたって制限することも無くなり、
操舵フィーリングの悪化が防止できる。
（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図から第４図はこの発明の一実施例にかかる電動
機式動力舵取装置を表し、第２図が機構部分の断面図、
第３図がブロック図、第４図がフローチャートである。
機式動力舵取装置を表し、第２図が機構部分の断面図、
第３図がブロック図、第４図がフローチャートである。
第２図において、11は図示しない車体に支持されたギ
アケースであり、このギアケース11は複数の部材を接合
して構成されている。このギアケース11には、図中右方
に図外の操向ハンドルと連結したピニオン軸12が軸受1
3,14,15によって回転自在に支持され、また、タイロッ
ド等のステアリングリンケージを介して図外の操向車輪
と連結したラック軸16が軸方向摺動自在に支持されてい
る。ピニオン軸12は、上軸12aと下軸12bとを図示しない
トーションバーにより相対回動変位可能に結合して成
り、下軸12bにラック軸16のラック歯（図中背面側で図
示されず）と噛合するピニオンギア17が固設されてい
る。
アケースであり、このギアケース11は複数の部材を接合
して構成されている。このギアケース11には、図中右方
に図外の操向ハンドルと連結したピニオン軸12が軸受1
3,14,15によって回転自在に支持され、また、タイロッ
ド等のステアリングリンケージを介して図外の操向車輪
と連結したラック軸16が軸方向摺動自在に支持されてい
る。ピニオン軸12は、上軸12aと下軸12bとを図示しない
トーションバーにより相対回動変位可能に結合して成
り、下軸12bにラック軸16のラック歯（図中背面側で図
示されず）と噛合するピニオンギア17が固設されてい
る。
ギアケース11内には、ピニオン軸12の周囲に操舵トル
クセンサ18が、ピニオン軸12の下方に駆動ユニット19と
制御ユニット20とが配設され、また、ギアケース11の上
部外壁に操舵トルクセンサ18と近接してインターフェイ
ス回路21が設けられている。操舵トルクセンサ18は、ピ
ニオン軸12を軸12a,12bの結合部付近で軸方向の変位可
能に外挿した略円筒状の可動鉄芯22と、この可動鉄芯22
の軸方向変位を検出する差動トランス23と、を備えてい
る。可動鉄芯22は、カム溝22aが形成され、このカム溝2
2aにピニオン軸12の軸12a,12bに固設されたピン22bが摺
動自在に挿通して軸12a,12bのトーションバーによる相
対回動変位すなわち操舵トルクに応じ軸方向に変位す
る。差動トランス23は、インターフェイス回路21に接続
され、このインターフェイス回路21から交流パルス信号
が入力して操舵トルクの作用方向と大きさを表す操舵ト
ルク検知信号を制御ユニット20に出力する。また、後に
詳述するように、制御ユニット20はインターフェイス回
路21を経て入力する操舵トルク検知信号等を演算処理
し、駆動ユニット19は制御ユニット20の出力信号に基づ
いて電動機を通電する。
クセンサ18が、ピニオン軸12の下方に駆動ユニット19と
制御ユニット20とが配設され、また、ギアケース11の上
部外壁に操舵トルクセンサ18と近接してインターフェイ
ス回路21が設けられている。操舵トルクセンサ18は、ピ
ニオン軸12を軸12a,12bの結合部付近で軸方向の変位可
能に外挿した略円筒状の可動鉄芯22と、この可動鉄芯22
の軸方向変位を検出する差動トランス23と、を備えてい
る。可動鉄芯22は、カム溝22aが形成され、このカム溝2
2aにピニオン軸12の軸12a,12bに固設されたピン22bが摺
動自在に挿通して軸12a,12bのトーションバーによる相
対回動変位すなわち操舵トルクに応じ軸方向に変位す
る。差動トランス23は、インターフェイス回路21に接続
され、このインターフェイス回路21から交流パルス信号
が入力して操舵トルクの作用方向と大きさを表す操舵ト
ルク検知信号を制御ユニット20に出力する。また、後に
詳述するように、制御ユニット20はインターフェイス回
路21を経て入力する操舵トルク検知信号等を演算処理
し、駆動ユニット19は制御ユニット20の出力信号に基づ
いて電動機を通電する。
また、ギアケース11内には、中央部に操舵補助力を発
生する電動機24がラック軸16と同軸状に設けられ、この
電動機24の図中左方に減速機構25とボールスクリュ機構
26とが配設されている。電動機24は、ギアケース11の内
壁に固着された界磁石27と、この界磁石27とラック軸16
との間に回転自在に配置されたロータ28と、を備えてい
る。ロータ28は、一対の軸受29,30により回転自在に支
持された筒状の出力軸31を備え、この出力軸31の外周に
スキュー溝を有する積層鉄芯32および多重巻きされた電
機子巻線33が同軸かつ一体的に固定されている。電機子
巻線33は、出力軸31に固設された整流子34および整流子
34に断接するブラシ35を介し配線36によって前述の駆動
ユニット19に接続されている。
生する電動機24がラック軸16と同軸状に設けられ、この
電動機24の図中左方に減速機構25とボールスクリュ機構
26とが配設されている。電動機24は、ギアケース11の内
壁に固着された界磁石27と、この界磁石27とラック軸16
との間に回転自在に配置されたロータ28と、を備えてい
る。ロータ28は、一対の軸受29,30により回転自在に支
持された筒状の出力軸31を備え、この出力軸31の外周に
スキュー溝を有する積層鉄芯32および多重巻きされた電
機子巻線33が同軸かつ一体的に固定されている。電機子
巻線33は、出力軸31に固設された整流子34および整流子
34に断接するブラシ35を介し配線36によって前述の駆動
ユニット19に接続されている。
減速機構25は、電動機24の出力軸31の左端外周に形成
された小歯車37と、ボールスクリュ機構26の後述するス
クリュシャフト39に固設されて小歯車37と噛合した大歯
車38と、を備えている。この減速機構25は、電動機24と
ボールスクリュ機構26とを連結し、電動機24の出力を減
速してボールスクリュ機構26へ伝達する。
された小歯車37と、ボールスクリュ機構26の後述するス
クリュシャフト39に固設されて小歯車37と噛合した大歯
車38と、を備えている。この減速機構25は、電動機24と
ボールスクリュ機構26とを連結し、電動機24の出力を減
速してボールスクリュ機構26へ伝達する。
ボールスクリュ機構26は、螺旋溝39aが形成されたス
クリュシャフト39と、このスクリュシャフト39の螺旋溝
39aに軸方向相対変位可能に螺合したボールナット40
と、スクリュシャフト39の螺旋溝39aとボールナット40
の螺旋溝との間に転動可能に介設された多数のボール
（図示せず）と、を備えている。スクリュシャフト39
は、ギアケース11にラック軸16と平行に軸受41,42を介
して回転自在に支持され、前述の減速機構25の第２の歯
車38が固設されている。ボールナット40は、ボール循環
用のチューブ40aが設けられ、ラック軸16にブッシュ43
を介しボルトにより一体的に締結されてラック軸16と一
体に軸方向移動する。ブッシュ43は、ゴム様弾性材料か
ら成り、ラック軸16の延在方向と直角方向の両側にそれ
ぞれ空孔43aが形成され、ラック軸16と直角方向に小さ
なばね定数を有している。このボールスクリュ機構26
は、回転運動（動力）と直線運動（動力）とを変換し、
ラック軸16と電動機24との間で動力を伝達する。
クリュシャフト39と、このスクリュシャフト39の螺旋溝
39aに軸方向相対変位可能に螺合したボールナット40
と、スクリュシャフト39の螺旋溝39aとボールナット40
の螺旋溝との間に転動可能に介設された多数のボール
（図示せず）と、を備えている。スクリュシャフト39
は、ギアケース11にラック軸16と平行に軸受41,42を介
して回転自在に支持され、前述の減速機構25の第２の歯
車38が固設されている。ボールナット40は、ボール循環
用のチューブ40aが設けられ、ラック軸16にブッシュ43
を介しボルトにより一体的に締結されてラック軸16と一
体に軸方向移動する。ブッシュ43は、ゴム様弾性材料か
ら成り、ラック軸16の延在方向と直角方向の両側にそれ
ぞれ空孔43aが形成され、ラック軸16と直角方向に小さ
なばね定数を有している。このボールスクリュ機構26
は、回転運動（動力）と直線運動（動力）とを変換し、
ラック軸16と電動機24との間で動力を伝達する。
前記操舵トルクセンサ18と接続されたインターフェイ
ス回路21は、第３図に示すように、制御ユニット20に接
続されている。このインターフェイス回路21は、発振回
路、交流出力回路、整流回路およびローパスフィルタ回
路等を備え、前述のように操舵トルクセンサ18の差動ト
ランス23に交流パルス信号を出力し、また、差動トラン
ス23の出力信号を操舵トルクの作用方向と大きさを表す
アナログ信号S1,S2に変換して制御ユニット20に出力す
る。このインターフェイス回路21が出力するアナログ信
号S1,S2は、第５図に示すように、操舵トルクの作用方
向に対し逆特性を有する。
ス回路21は、第３図に示すように、制御ユニット20に接
続されている。このインターフェイス回路21は、発振回
路、交流出力回路、整流回路およびローパスフィルタ回
路等を備え、前述のように操舵トルクセンサ18の差動ト
ランス23に交流パルス信号を出力し、また、差動トラン
ス23の出力信号を操舵トルクの作用方向と大きさを表す
アナログ信号S1,S2に変換して制御ユニット20に出力す
る。このインターフェイス回路21が出力するアナログ信
号S1,S2は、第５図に示すように、操舵トルクの作用方
向に対し逆特性を有する。
制御ユニット20は、駆動ユニット19に接続され、ま
た、駆動ユニット19内に組み込まれた電流検知器44が接
続されている。この制御ユニット20は、CPU,ROM,RAMお
よびA/Dコンバータ等を備え、ROMに記憶されたプログラ
ムに従い電流検知器44の出力信号S3および前述の操舵ト
ルクを表す信号S1,S2を処理して駆動ユニット19のドラ
イブ回路45に駆動信号を出力する。この実施例では電動
機24をチョッパ制御し、制御ユニット20が出力する駆動
信号はデューティファクタと通電方向を表す。なお、47
は運転席の近傍に配置された警報ランプであり、この警
報ランプ47は制御ユニット20に接続されて故障時等に点
灯される。
た、駆動ユニット19内に組み込まれた電流検知器44が接
続されている。この制御ユニット20は、CPU,ROM,RAMお
よびA/Dコンバータ等を備え、ROMに記憶されたプログラ
ムに従い電流検知器44の出力信号S3および前述の操舵ト
ルクを表す信号S1,S2を処理して駆動ユニット19のドラ
イブ回路45に駆動信号を出力する。この実施例では電動
機24をチョッパ制御し、制御ユニット20が出力する駆動
信号はデューティファクタと通電方向を表す。なお、47
は運転席の近傍に配置された警報ランプであり、この警
報ランプ47は制御ユニット20に接続されて故障時等に点
灯される。
駆動ユニット19は、前述のドライブ回路45、電流検知
器44およびブリッジ回路46を有する。ドライブ回路45
は、制御ユニット20から入力する駆動信号に応じて４つ
のパルス幅変調信号（PWM信号）h,i,j,kをブリッジ回路
46に出力し、また、電流検知回路44と接続され該電流検
知器44の出力信号S3に基づき電動機24に通電される電流
を駆動信号によって指令される値に帰還制御する。ブリ
ッジ回路46は、電源（＋ｖ）と接地との間に４つの電界
効果型トランジスタ（FET）Q1,Q2,Q3,Q4を結線して成
り、これらFETQ1,Q2間とFETQ3,Q4間とが電動機24に前述
の配線36を介し接続されている。このブリッジ回路46
は、FETQ1,Q2,Q3,Q4のゲートにそれぞれドライブ回路45
が出力するPWM信号h,i,j,kが入力し、FETQ1,Q3またはFE
TQ2,Q4が一体かつ選択的にON駆動されて電動機24に電流
を通電する。電流検知器44は、電動機24とブリッジ回路
46との間に介設され、電動機24へ通電される電流を検知
して該電流を表す検知信号S3を制御ユニット20およびド
ライブ回路45へ出力する。この電流検知器44の出力信号
S3は、電動機24の出力トルクの作用方向に対して第６図
に示すような特性を有する。なお、第６図における出力
トルクの作用方向は、電動機24の回転方向を表す。
器44およびブリッジ回路46を有する。ドライブ回路45
は、制御ユニット20から入力する駆動信号に応じて４つ
のパルス幅変調信号（PWM信号）h,i,j,kをブリッジ回路
46に出力し、また、電流検知回路44と接続され該電流検
知器44の出力信号S3に基づき電動機24に通電される電流
を駆動信号によって指令される値に帰還制御する。ブリ
ッジ回路46は、電源（＋ｖ）と接地との間に４つの電界
効果型トランジスタ（FET）Q1,Q2,Q3,Q4を結線して成
り、これらFETQ1,Q2間とFETQ3,Q4間とが電動機24に前述
の配線36を介し接続されている。このブリッジ回路46
は、FETQ1,Q2,Q3,Q4のゲートにそれぞれドライブ回路45
が出力するPWM信号h,i,j,kが入力し、FETQ1,Q3またはFE
TQ2,Q4が一体かつ選択的にON駆動されて電動機24に電流
を通電する。電流検知器44は、電動機24とブリッジ回路
46との間に介設され、電動機24へ通電される電流を検知
して該電流を表す検知信号S3を制御ユニット20およびド
ライブ回路45へ出力する。この電流検知器44の出力信号
S3は、電動機24の出力トルクの作用方向に対して第６図
に示すような特性を有する。なお、第６図における出力
トルクの作用方向は、電動機24の回転方向を表す。
次に、この実施例の作用を第４図のフローチャートを
参照して説明する。
参照して説明する。
この電動機式動力舵取装置は、イグニッションキーが
操作されてキースイッチがON位置に投入されると、制御
ユニット20のCPUが第４図に示す一連の処理を実行して
電動機24の駆動制御を行う。
操作されてキースイッチがON位置に投入されると、制御
ユニット20のCPUが第４図に示す一連の処理を実行して
電動機24の駆動制御を行う。
まず、ステップP1において、制御ユニット20のCPUの
初期化を行い、内部レジスタの記憶データの消去、アド
レス指定等を行う。次に、ステップP2においては、他に
定義されているサブルーチンに従い初期故障診断が行な
われ、全てが正常に機能している場合にのみステップP3
の処理を行う。ステップP3では、操舵トルクセンサ18か
らの出力信号S1,S2を読み込み、続くステップP4で他に
定義されているサブルーチンに従い操舵トルクセンサ18
の故障診断を行う。そして、このステップP4で操舵トル
クセンサ18が正常に機能していると判断された場合にの
み以下の処理を実行する。
初期化を行い、内部レジスタの記憶データの消去、アド
レス指定等を行う。次に、ステップP2においては、他に
定義されているサブルーチンに従い初期故障診断が行な
われ、全てが正常に機能している場合にのみステップP3
の処理を行う。ステップP3では、操舵トルクセンサ18か
らの出力信号S1,S2を読み込み、続くステップP4で他に
定義されているサブルーチンに従い操舵トルクセンサ18
の故障診断を行う。そして、このステップP4で操舵トル
クセンサ18が正常に機能していると判断された場合にの
み以下の処理を実行する。
次に、ステップP5において、信号S1から信号S2を減算
して操舵トルクを表す信号Ｔ（以下、操舵トルクＴと称
する）を生成する。この操舵トルクＴは、第５図に示す
ように、正負で操舵方向を、大きさで操舵トルクを表
す。続くステップP6においては操舵トルクＴの値を判別
し、操舵トルクＴが０であればステップP7でフラグＺに
０を設定し、また、操舵トルクＴが正であればステップ
P8でフラグＦに０を、フラグＺに１を設定し、さらに、
操舵トルクＴが負であればステップP9でフラグＦに１
を、フラグＺに１を設定するとともに、ステップP10で
操舵トルクＴの正値化すなわち絶対値化を行う。
して操舵トルクを表す信号Ｔ（以下、操舵トルクＴと称
する）を生成する。この操舵トルクＴは、第５図に示す
ように、正負で操舵方向を、大きさで操舵トルクを表
す。続くステップP6においては操舵トルクＴの値を判別
し、操舵トルクＴが０であればステップP7でフラグＺに
０を設定し、また、操舵トルクＴが正であればステップ
P8でフラグＦに０を、フラグＺに１を設定し、さらに、
操舵トルクＴが負であればステップP9でフラグＦに１
を、フラグＺに１を設定するとともに、ステップP10で
操舵トルクＴの正値化すなわち絶対値化を行う。
次に、ステップP11において、第７図に示すデータテ
ーブル１から操舵トルクＴをアドレスとして内部信号D1
（以下、第１の操舵補助トルクD1と称する）を生成し、
同様に、ステップP12において、第８図に示すデータテ
ーブル２から操舵トルクＴをアドレスとして内部信号D2
（以下、第２の操舵補助トルクD2と称する）を生成す
る。上記第１の操舵補助トルクD1および第２の操舵補助
トルクD2は、電動機24に通電する電流のデューティファ
クタを表し、電動機24が出力する操舵補助力（補助トル
ク）に対応する。続いて、ステップP13においては、操
舵トルクＴから比較データT1を減算して偏差ΔＴを算出
し、次に、ステップP14で比較データT1として操舵トル
クT1を設定する。上記比較データT1は、最初のルーチン
実行時に前述のステップP1で０に設定されて以後のルー
チン実行時にステップP14で検出された操舵トルクＴに
置換され、そして、上記ステップP13における偏差ΔＴ
が、操舵トルクＴの変化に対応し、一連のルーチンが所
定周期で実行されるため操舵トルクＴの変化速度を表
す。以下、偏差ΔＴを操舵トルク変化速度ΔＴと記す。
ーブル１から操舵トルクＴをアドレスとして内部信号D1
（以下、第１の操舵補助トルクD1と称する）を生成し、
同様に、ステップP12において、第８図に示すデータテ
ーブル２から操舵トルクＴをアドレスとして内部信号D2
（以下、第２の操舵補助トルクD2と称する）を生成す
る。上記第１の操舵補助トルクD1および第２の操舵補助
トルクD2は、電動機24に通電する電流のデューティファ
クタを表し、電動機24が出力する操舵補助力（補助トル
ク）に対応する。続いて、ステップP13においては、操
舵トルクＴから比較データT1を減算して偏差ΔＴを算出
し、次に、ステップP14で比較データT1として操舵トル
クT1を設定する。上記比較データT1は、最初のルーチン
実行時に前述のステップP1で０に設定されて以後のルー
チン実行時にステップP14で検出された操舵トルクＴに
置換され、そして、上記ステップP13における偏差ΔＴ
が、操舵トルクＴの変化に対応し、一連のルーチンが所
定周期で実行されるため操舵トルクＴの変化速度を表
す。以下、偏差ΔＴを操舵トルク変化速度ΔＴと記す。
続いて、ステップP15においては操舵トルク変化速度
ΔＴの正負を判別し、操舵トルク変化速度ΔＴが負であ
ればステップP16で出力データＤに前述の第２の操舵補
助トルクD2を設定し、また、操舵トルク変化速度ΔＴが
０あるいは正であればステップP17の処理を行う。ステ
ップP17では、第１の操舵補助トルクD1と第２の操舵補
助トルクD2との大小を比較し、第１の操舵補助トルクD1
が第２の操舵補助力D2より大きければステップP18で出
力データＤに第１の操舵補助トルクD1を設定し、また、
第１の操舵補助トルクD1が第２の操舵補助力D2以下であ
ればステップP19で出力データＤに第２の操舵補助トル
クD2を設定する。前述のように、この出力データＤは、
制御ユニット20がドライブ回路45へ出力する駆動信号に
よって表示されるデューティファクタ、すなわち電動機
24に通電する電流のデューティファクタを表し、電動機
24が出力する操舵補助力に対応する。したがって、上述
のステップP15,P16,P17,P18,P19の処理を行うことで後
述する出力処理により、操舵トルクＴが増大している時
には電動機24が大きな操舵補助力を発生し、また、操舵
トルクＴが減少している時には電動機24が小さな操舵補
助力を発生し、良好な操舵フィーリングが得られる。な
お、出力データＤは、以下、操舵補助力Ｄと記す。
ΔＴの正負を判別し、操舵トルク変化速度ΔＴが負であ
ればステップP16で出力データＤに前述の第２の操舵補
助トルクD2を設定し、また、操舵トルク変化速度ΔＴが
０あるいは正であればステップP17の処理を行う。ステ
ップP17では、第１の操舵補助トルクD1と第２の操舵補
助トルクD2との大小を比較し、第１の操舵補助トルクD1
が第２の操舵補助力D2より大きければステップP18で出
力データＤに第１の操舵補助トルクD1を設定し、また、
第１の操舵補助トルクD1が第２の操舵補助力D2以下であ
ればステップP19で出力データＤに第２の操舵補助トル
クD2を設定する。前述のように、この出力データＤは、
制御ユニット20がドライブ回路45へ出力する駆動信号に
よって表示されるデューティファクタ、すなわち電動機
24に通電する電流のデューティファクタを表し、電動機
24が出力する操舵補助力に対応する。したがって、上述
のステップP15,P16,P17,P18,P19の処理を行うことで後
述する出力処理により、操舵トルクＴが増大している時
には電動機24が大きな操舵補助力を発生し、また、操舵
トルクＴが減少している時には電動機24が小さな操舵補
助力を発生し、良好な操舵フィーリングが得られる。な
お、出力データＤは、以下、操舵補助力Ｄと記す。
次に、ステップP20においては、操舵補助力Ｄを比較
データDmaxと比較し、操舵補助力Ｄが比較データDmaxよ
り大きければステップP21で操舵補助力Ｄを比較データD
maxに置換してステップP22へ進む。上記比較データDmax
は、後述するように、電動機24に通電される電流の平均
値によって定められる上限値としてのデューティファク
タを示し、最初のルーチン実行時に前述のステップP1で
電動機24に許容された最大値に設定される。したがっ
て、操舵補助力Ｄすなわち電動機24へ通電される電流の
デューティファクタは、上述のステップP20,P21の処理
により比較データDmax以下に規制され、電動機24あるい
は駆動ユニット19のFETQ1,Q2,Q3,Q4等の発熱が抑制され
る。
データDmaxと比較し、操舵補助力Ｄが比較データDmaxよ
り大きければステップP21で操舵補助力Ｄを比較データD
maxに置換してステップP22へ進む。上記比較データDmax
は、後述するように、電動機24に通電される電流の平均
値によって定められる上限値としてのデューティファク
タを示し、最初のルーチン実行時に前述のステップP1で
電動機24に許容された最大値に設定される。したがっ
て、操舵補助力Ｄすなわち電動機24へ通電される電流の
デューティファクタは、上述のステップP20,P21の処理
により比較データDmax以下に規制され、電動機24あるい
は駆動ユニット19のFETQ1,Q2,Q3,Q4等の発熱が抑制され
る。
ステップP22においてはフラグＺの値を判別し、フラ
グＺが１であればステップP23でフラグＦの値を判別
し、また、フラグＺが０であればステップP24でブリッ
ジ回路46のFETQ1,Q2,Q3,Q4を全てOFFとする。そして、
ステップP23では、フラグＦが０であればステップP25で
電動機24を一方向（例えば右方向）に回転させる駆動信
号を特定し、また、フラグＦが１であればステップP26
で電動機24を他方向（左方向）に回転させる駆動信号を
特定し、この後、ステップP27において、上記駆動信号
をドライブ回路45に出力して電動機24にデューティファ
クタＤの電流をブリッジ回路46によって回転方向に応じ
通電する。したがって、電動機24は操舵補助力を発生
し、この操舵補助力が減速機構25、ボルスクリュ機構26
およびブッシュ43を経てラック軸16に伝達され、運転者
の操舵負担が軽減される。この時、ブッシュ43は、ラッ
ク軸16の延在方向に大きく、また、この延在方向と直角
方向に小さなばね定数を有するため、応答性を低下させ
ること無く振動の伝達を防止でき、良好な操舵フィーリ
ングが得られる。
グＺが１であればステップP23でフラグＦの値を判別
し、また、フラグＺが０であればステップP24でブリッ
ジ回路46のFETQ1,Q2,Q3,Q4を全てOFFとする。そして、
ステップP23では、フラグＦが０であればステップP25で
電動機24を一方向（例えば右方向）に回転させる駆動信
号を特定し、また、フラグＦが１であればステップP26
で電動機24を他方向（左方向）に回転させる駆動信号を
特定し、この後、ステップP27において、上記駆動信号
をドライブ回路45に出力して電動機24にデューティファ
クタＤの電流をブリッジ回路46によって回転方向に応じ
通電する。したがって、電動機24は操舵補助力を発生
し、この操舵補助力が減速機構25、ボルスクリュ機構26
およびブッシュ43を経てラック軸16に伝達され、運転者
の操舵負担が軽減される。この時、ブッシュ43は、ラッ
ク軸16の延在方向に大きく、また、この延在方向と直角
方向に小さなばね定数を有するため、応答性を低下させ
ること無く振動の伝達を防止でき、良好な操舵フィーリ
ングが得られる。
次に、ステップP28においては、電流検知器44からの
検知信号S3を読み込み、続くステップP29で他に定義さ
れているサブルーチンに従い電流検知器44の故障診断を
行う。そして、このステップP29で電流検知器44が正常
に機能していると判断された場合にのみ以下のステップ
P30（１）〜P30（ｎ）（以下、ステップP30で代表す
る）の処理を行う。これらステップP30においては、今
回のルーチンを含む過去ｎ回のルーチン実行時に読み込
まれた電流を順次レジスタ等に記憶し、そして、ステッ
プP31において、ｎ個の検知電流の平均電流IAを算出す
る。続いて、ステップP32で、第９図に示すデータテー
ブル３から上記平均電流IAをアドレスとして前述の最大
電流Dmaxを検索する。したがって、次回のルーチン実行
時においては、前述のステップP20,P21の処理によって
電動機24に通電される電流が上記最大電流を超えること
は無く、電動機24等の発熱が抑制され、電動機24あるい
は駆動ユニット19の周囲が高温になることを防止でき
る。
検知信号S3を読み込み、続くステップP29で他に定義さ
れているサブルーチンに従い電流検知器44の故障診断を
行う。そして、このステップP29で電流検知器44が正常
に機能していると判断された場合にのみ以下のステップ
P30（１）〜P30（ｎ）（以下、ステップP30で代表す
る）の処理を行う。これらステップP30においては、今
回のルーチンを含む過去ｎ回のルーチン実行時に読み込
まれた電流を順次レジスタ等に記憶し、そして、ステッ
プP31において、ｎ個の検知電流の平均電流IAを算出す
る。続いて、ステップP32で、第９図に示すデータテー
ブル３から上記平均電流IAをアドレスとして前述の最大
電流Dmaxを検索する。したがって、次回のルーチン実行
時においては、前述のステップP20,P21の処理によって
電動機24に通電される電流が上記最大電流を超えること
は無く、電動機24等の発熱が抑制され、電動機24あるい
は駆動ユニット19の周囲が高温になることを防止でき
る。
このように、この実施例の電動機式動力舵取装置によ
れば、電動機24へ通電された電流の所定時間における平
均値に基づき電動機24へ通電する電流の最大値を規制す
るため、電動機24等の熱容量の影響を受けること無く電
動機24等の発熱状態に応じて発熱を抑制することができ
る。したがって、電動機24に通電する電流が減少して電
動機24等の発熱量も低下した場合には、直ちに操舵トル
クに対応した電流を電動機24に通電することができ、操
舵フィーリングの低下が防止できる。
れば、電動機24へ通電された電流の所定時間における平
均値に基づき電動機24へ通電する電流の最大値を規制す
るため、電動機24等の熱容量の影響を受けること無く電
動機24等の発熱状態に応じて発熱を抑制することができ
る。したがって、電動機24に通電する電流が減少して電
動機24等の発熱量も低下した場合には、直ちに操舵トル
クに対応した電流を電動機24に通電することができ、操
舵フィーリングの低下が防止できる。
（発明の効果） 以上説明したように、この発明にかかる電動機式動力
舵取装置によれば、電動機に通電された平均電流に基づ
いて電動機に通電する電流の最大値を制限するため、操
舵フィーリングを低下させること無く電動機等の機器を
熱から保護することができる。
舵取装置によれば、電動機に通電された平均電流に基づ
いて電動機に通電する電流の最大値を制限するため、操
舵フィーリングを低下させること無く電動機等の機器を
熱から保護することができる。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明にかかる電動機式動力舵取装置の構成
図である。第２図から第９図はこの発明の一実施例にか
かる電動機式動力舵取装置を示し、第２図が機構部分の
断面図、第３図がブロック図、第４図がフローチャー
ト、第５図および第６図が検出信号の特性図、第７図、
第８図および第９図が制御処理に用いるデータテーブル
である。 11……ギアケース 12……ピニオン軸、12a……上軸、12b……下軸 13……軸受 14……〃 15……〃 16……ラック軸 17……ピニオンギア 18……操舵トルクセンサ 19……駆動ユニット 20……制御ユニット 21……インターフェイス回路 22……可動鉄芯、22a……カム溝、22b……ピン 23……差動トランス 24……電動機 25……減速機構 26……ボールスクリュ機構 27……界磁石 28……ロータ 29……軸受 30……〃 31……出力軸 32……積層鉄芯 33……電機子巻線 34……整流子 35……ブラシ 36……配線 37……第１の歯車 38……第２の歯車 39……スクリュシャフト 40……ボールナット、40a……チューブ 41……軸受 42……〃 43……ブッシュ、43a……空孔 44……電流検知器 45……ドライブ回路 46……ブリッジ回路 47……警報ランプ
図である。第２図から第９図はこの発明の一実施例にか
かる電動機式動力舵取装置を示し、第２図が機構部分の
断面図、第３図がブロック図、第４図がフローチャー
ト、第５図および第６図が検出信号の特性図、第７図、
第８図および第９図が制御処理に用いるデータテーブル
である。 11……ギアケース 12……ピニオン軸、12a……上軸、12b……下軸 13……軸受 14……〃 15……〃 16……ラック軸 17……ピニオンギア 18……操舵トルクセンサ 19……駆動ユニット 20……制御ユニット 21……インターフェイス回路 22……可動鉄芯、22a……カム溝、22b……ピン 23……差動トランス 24……電動機 25……減速機構 26……ボールスクリュ機構 27……界磁石 28……ロータ 29……軸受 30……〃 31……出力軸 32……積層鉄芯 33……電機子巻線 34……整流子 35……ブラシ 36……配線 37……第１の歯車 38……第２の歯車 39……スクリュシャフト 40……ボールナット、40a……チューブ 41……軸受 42……〃 43……ブッシュ、43a……空孔 44……電流検知器 45……ドライブ回路 46……ブリッジ回路 47……警報ランプ
Claims (1)
- 【請求項１】操舵力の伝達系に通電される電流値に応じ
た操舵補助力を発生する電動機を備え、該電動機へ通電
する電流を操舵状態に応じ制御する電動機式動力舵取装
置において、 前記電動機へ通電される電流値を検出する電流検出手段
と、 該電流検出手段の出力信号に基づいて前記電動機への通
電される電流の所定時間における平均値を算出する平均
電流値算出手段と、 該平均電流値算出手段の出力信号に基づき前記平均値に
応じて前記電動機へ通電される電流の最大値を制限する
最大電流値制限手段と、 を備えることを特徴とする電動機式動力舵取装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9825787A JP2528119B2 (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 電動機式動力舵取装置 |
| US07/183,813 US4878004A (en) | 1987-04-20 | 1988-04-20 | Motor-operated power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9825787A JP2528119B2 (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 電動機式動力舵取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63263167A JPS63263167A (ja) | 1988-10-31 |
| JP2528119B2 true JP2528119B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=14214904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9825787A Expired - Fee Related JP2528119B2 (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 電動機式動力舵取装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4878004A (ja) |
| JP (1) | JP2528119B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3489098B2 (ja) | 2000-08-21 | 2004-01-19 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0651474B2 (ja) * | 1988-01-20 | 1994-07-06 | 三菱電機株式会社 | モータ駆動式パワーステアリング装置 |
| JP2698918B2 (ja) * | 1988-07-27 | 1998-01-19 | 光洋精工株式会社 | 電動式パワーステアリング装置 |
| JPH0730465B2 (ja) | 1989-01-09 | 1995-04-05 | 日本碍子株式会社 | 負圧形磁気ヘッドスライダ及びその製造方法 |
| JPH0350074A (ja) * | 1989-04-22 | 1991-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | モータ駆動式パワー・ステアリング装置 |
| EP0423737B1 (en) * | 1989-10-16 | 1994-06-01 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Power steering apparatus with electric motor |
| US5012168A (en) * | 1990-02-20 | 1991-04-30 | Ford Motor Company | Method and apparatus for detecting stall current in an energized electric motor |
| US5517415A (en) | 1994-10-26 | 1996-05-14 | Trw Inc. | Method and apparatus for detecting a motor stall condition in an electric assist steering system |
| JP3574235B2 (ja) * | 1995-08-31 | 2004-10-06 | 本田技研工業株式会社 | 車両の操舵力補正装置 |
| US6338016B1 (en) | 1999-03-08 | 2002-01-08 | Trw Inc. | Method and apparatus for detecting a motor stall condition in an electric assist steering system |
| KR100468491B1 (ko) * | 2000-09-15 | 2005-01-27 | 주식회사 만도 | 전동 파워 스티어링 시스템에서 모터의 과열 방지 방법 |
| KR100746716B1 (ko) | 2003-08-25 | 2007-08-06 | 주식회사 만도 | 전동식 파워 스티어링 시스템에서의 모터 전류 제어방법 |
| KR101246403B1 (ko) * | 2009-10-15 | 2013-03-21 | 주식회사 만도 | 감속기 고장 검출 방법 및 시스템 |
| JP5355530B2 (ja) * | 2010-10-26 | 2013-11-27 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| KR20170094550A (ko) * | 2013-03-21 | 2017-08-18 | 히타치 오토모티브 시스템즈 스티어링 가부시키가이샤 | 파워 스티어링 장치 |
| EP3654050A1 (en) * | 2018-11-14 | 2020-05-20 | Siemens Healthcare GmbH | Optimized use of a system component in an imaging system |
| JP7323301B2 (ja) | 2019-02-27 | 2023-08-08 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4532567A (en) * | 1983-02-18 | 1985-07-30 | General Motors Corporation | Electric power steering stall protection circuit |
| US4624334A (en) * | 1984-08-30 | 1986-11-25 | Eaton Corporation | Electric power assisted steering system |
| US4660671A (en) * | 1985-10-23 | 1987-04-28 | Trw Inc. | Electric steering gear |
-
1987
- 1987-04-20 JP JP9825787A patent/JP2528119B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-04-20 US US07/183,813 patent/US4878004A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3489098B2 (ja) | 2000-08-21 | 2004-01-19 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4878004A (en) | 1989-10-31 |
| JPS63263167A (ja) | 1988-10-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |