JP3484617B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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Description
た検出トルクに基づいて操舵力補助用モータを駆動制御
し、検出トルクが所定範囲にあるときに、検出トルクと
逆方向への操舵力補助用モータの駆動を禁止する電動パ
ワーステアリング装置の改良に関するものである。
装置の1例の概略構成を示したブロック図である。この
電動パワーステアリング装置は、トルクセンサ1が検出
した検出トルクに基づいて、CPU2が操舵力補助用モ
ータ4のモータ電流目標値を定め、このモータ電流目標
値を自動制御の目標値としてモータ駆動回路3を制御し
てモータ4を駆動させ、そのとき、モータ電流検出回路
5が検出したモータ4の駆動電流を自動制御のフィード
バック値として、CPU2へ入力している。トルクセン
サ1が検出した検出トルクは方向禁止領域判定回路8へ
も入力されており、方向禁止領域判定回路8には、図6
に示すように、検出トルクが左右それぞれの方向につい
て所定値より大きいときは、検出トルクと逆方向へはモ
ータ4を駆動しないモータ駆動禁止領域を設定してあ
り、このモータ駆動禁止領域では、モータ駆動禁止回路
14が、モータ4の検出トルクと逆方向への駆動を禁止
し、CPU2が暴走したときの舵輪の自転及び逆アシス
ト(逆方向への操舵力補助)を防止している。
暴走したとき、検出トルクの値によってモータ駆動の禁
止/許可が決まるため、以下の問題があった。モータ駆
動禁止回路14は、検出トルクと同じ方向への過剰なア
シストのみを許容する。従って、舵輪が操作され、操舵
力が不感帯を出るとアシストされる。このとき、操舵力
が小さければ、アシストによって検出トルクは低下す
る。検出トルクが低下することにより不感帯に入り、ア
シストはオフされる。アシストがオフされるので、操舵
力は増加する。操舵力が増加して不感帯を出るとアシス
トされる。以上を繰り返し、操舵が不安定になる。ま
た、不感帯内での舵輪の戻し制御を行うことができな
い。
れたものであり、第1発明では、モータ電流目標値がゼ
ロであることを検知する非駆動検出回路と、検出トルク
と逆方向へのモータの駆動禁止状態を、非駆動検出回路
がゼロを検知するまで保持する駆動禁止保持回路とを設
けることにより、CPUが暴走したとき、アシストとア
シスト禁止とを繰り返し、操舵が不安定になるのを防止
できる電動パワーステアリング装置を提供することを目
的とする。第2発明では、検出トルクが不感帯の範囲外
にあり、モータ電流目標値が検出トルクと逆方向を示す
状態を検出する駆動異常検出回路を設けることにより、
CPUが暴走したときでも、操舵が安定している電動パ
ワーステアリング装置を提供することを目的とする。第
3発明では、検出トルクが不感帯の範囲内にあり、モー
タの駆動電流が所定値より大きい状態を検出する駆動異
常検出回路を設けることにより、CPUが暴走したとき
でも、操舵が安定していると共に、舵輪の戻し制御を行
うことができる電動パワーステアリング装置を提供する
ことを目的とする。
外にあり、モータ電流目標値が検出トルクと逆方向を示
す状態を検出する駆動異常検出回路と、駆動異常検出回
路が前記状態を検出したときは、第1の所定時間の計時
を開始し、駆動異常検出回路が前記状態を検出しなくな
ったときはリセットされる検出用タイマとを設けること
により、ノイズに強く、CPUが暴走したときでも、操
舵が安定している電動パワーステアリング装置を提供す
ることを目的とする。第5発明では、検出トルクが不感
帯の範囲内にあり、モータの駆動電流が所定値より大き
い状態を検出する駆動異常検出回路と、駆動異常検出回
路が前記状態を検出したときは、第1の所定時間の計時
を開始し、駆動異常検出回路が前記状態を検出しなくな
ったときはリセットされる検出用タイマとを設けること
により、ノイズに強く、CPUが暴走したときでも、操
舵が安定していると共に、舵輪の戻し制御を行うことが
できる電動パワーステアリング装置を提供することを目
的とする。
態を検出したときは、第2の所定時間の計時を開始し、
駆動異常検出回路が前記状態を検出しなくなったときは
リセットされる確定用タイマと、確定用タイマが第2の
所定時間の計時を完了したときは、モータの駆動回路と
電源とを接続するフェイルリレーをオフするリレー駆動
禁止回路とを設けることにより、ノイズに強く、CPU
が暴走したときでも、操舵が安定している電動パワース
テアリング装置を提供することを目的とする。第7発明
では、駆動禁止保持回路がモータの駆動禁止状態を保持
しているときに点灯すると共に、異常検出信号保持回路
が異常検出信号を保持しているときに点灯する表示灯を
設けることにより、CPUが暴走したときに、状況を運
転者に報知することができる電動パワーステアリング装
置を提供することを目的とする。
ーステアリング装置は、トルクセンサが検出した検出ト
ルクに基づいて操舵力補助用モータのモータ電流目標値
を定め、該モータ電流目標値を自動制御の目標値とし、
前記モータの駆動電流を自動制御のフィードバック値と
して、前記モータを駆動制御し、検出トルクが所定範囲
にあるときに、検出トルクと逆方向への前記モータの駆
動を禁止する電動パワーステアリング装置において、前
記モータ電流目標値がゼロであることを検知する非駆動
検出回路と、検出トルクと逆方向への前記モータの駆動
禁止状態を、前記非駆動検出回路が前記ゼロを検知する
まで保持する駆動禁止保持回路とを備えることを特徴と
する。
置は、前記モータ電流目標値をゼロにすべき検出トルク
の不感帯を検出する不感帯検出回路と、検出トルクが前
記不感帯の範囲外にあり、前記モータ電流目標値が検出
トルクと逆方向を示す状態を検出する駆動異常検出回路
とを備え、該駆動異常検出回路が前記状態を検出したと
きは、前記モータの駆動を禁止すべくなしてあることを
特徴とする。
置は、前記駆動異常検出回路は、検出トルクが前記不感
帯の範囲内にあり、前記モータの駆動電流が所定値より
大きい状態を検出し、前記駆動異常検出回路が前記状態
を検出したときは、前記モータの駆動を禁止すべくなし
てあることを特徴とする。
置は、前記モータ電流目標値をゼロにすべき検出トルク
の不感帯を検出する不感帯検出回路と、検出トルクが前
記不感帯の範囲外にあり、前記モータ電流目標値が検出
トルクと逆方向を示す状態を検出する駆動異常検出回路
と、該駆動異常検出回路が前記状態を検出したときは、
第1の所定時間の計時を開始し、前記駆動異常検出回路
が前記状態を検出しなくなったときはリセットされる検
出用タイマとを備え、該検出用タイマが第1の所定時間
の計時を完了したときは、前記モータの駆動を禁止すべ
くなしてあることを特徴とする。
置は、前記検出用タイマは、前記駆動異常検出回路が、
検出トルクが前記不感帯の範囲内にあり、前記モータの
駆動電流が所定値より大きい状態を検出したときは、第
1の所定時間の計時を開始し、前記駆動異常検出回路が
前記状態を検出しなくなったときはリセットされ、前記
検出用タイマが第1の所定時間の計時を完了したとき
は、前記モータの駆動を禁止すべくなしてあることを特
徴とする。
置は、前記駆動異常検出回路が前記状態を検出したとき
は、第2の所定時間の計時を開始し、前記駆動異常検出
回路が前記状態を検出しなくなったときはリセットされ
る確定用タイマと、該確定用タイマが第2の所定時間の
計時を完了したときは、前記駆動異常検出回路からの異
常検出信号を保持する異常検出信号保持回路と、該異常
検出信号保持回路が異常検出信号を保持する間、前記モ
ータの駆動回路と電源とを接続するフェイルリレーをオ
フするリレー駆動禁止回路とを備えることを特徴とす
る。
置は、前記駆動禁止保持回路が前記モータの駆動禁止状
態を保持しているときに点灯すると共に、前記異常検出
信号保持回路が異常検出信号を保持しているときに点灯
する表示灯を備えることを特徴とする。
は、駆動禁止保持回路が、検出トルクと逆方向へのモー
タの駆動禁止状態を、非駆動検出回路がモータ電流目標
値ゼロを検出するまで保持する。そのため、CPUが暴
走してモータ電流目標値が過大になったときでも、過剰
なモータ電流が流れることによる舵輪の自転及び逆アシ
ストを防止する。また、CPU暴走により、アシストと
アシスト禁止とを繰り返し、操舵が不安定になるのを防
止する。
置では、検出トルクが不感帯の範囲外にあることを不感
帯検出回路が検出し、モータ電流目標値が検出トルクと
逆方向を示すことを駆動異常検出回路が検出したとき
に、モータの駆動を禁止する。
置では、駆動異常検出回路は、検出トルクが不感帯の範
囲内にあり、モータの駆動電流が所定値より大きい状態
を検出したときに、モータの駆動を禁止する。
置では、不感帯検出回路が、検出トルクが不感帯の範囲
外にあることを検出したときに、駆動異常検出回路が、
モータ電流目標値が検出トルクと逆方向を示す状態を検
出したとき、検出用タイマは、第1の所定時間の計時を
開始し、駆動異常検出回路が前記状態を検出しなくなっ
たときはリセットされる。そして、検出用タイマが第1
の所定時間の計時を完了したときは、モータの駆動を禁
止する。
置では、不感帯検出回路が、検出トルクが不感帯の範囲
内にあることを検出したときに、駆動異常検出回路が、
モータの駆動電流が所定値より大きい状態を検出したと
き、検出用タイマは、第1の所定時間の計時を開始し、
駆動異常検出回路が前記状態を検出しなくなったときは
リセットされる。そして、検出用タイマが第1の所定時
間の計時を完了したときは、モータの駆動を禁止する。
置では、駆動異常検出回路が、検出トルクが不感帯の範
囲外にあり、モータ電流目標値が検出トルクと逆方向を
示す状態を検出したときに、確定用タイマが第2の所定
時間の計時を開始し、駆動異常検出回路が前記状態を検
出しなくなったときはリセットされる。確定用タイマが
第2の所定時間の計時を完了したときは、異常検出信号
保持回路が駆動異常検出回路からの異常検出信号を保持
し、異常検出信号保持回路が異常検出信号を保持する
間、リレー駆動禁止回路が、モータの駆動回路と電源と
を接続するフェイルリレーをオフして、操舵力補助を中
止する。
置では、表示灯は、駆動禁止保持回路がモータの駆動禁
止状態を保持しているときに点灯すると共に、異常検出
信号保持回路が異常検出信号を保持しているときに点灯
する。
づき説明する。図1は、本発明の第1〜6発明に係る電
動パワーステアリング装置の1実施例の構成を示すブロ
ック図である。この電動パワーステアリング装置は、ト
ルクセンサ1が検出した検出トルクに基づいて、CPU
2が操舵力補助用モータ4のモータ電流目標値を定め、
このモータ電流目標値を自動制御の目標値としてモータ
駆動回路3を制御してモータ4を駆動させ、そのとき、
モータ電流検出回路5が検出したモータ4の駆動電流を
自動制御のフィードバック値として、CPU2へ入力し
ている。
向禁止領域判定回路8aへも入力されており、方向禁止
領域判定回路8aには、図2に示すように、検出トルク
が左右それぞれの方向について所定値より大きいとき
は、検出トルクと逆方向へはモータ4を駆動しないモー
タ駆動禁止領域を設定してあり、検出トルクがこのモー
タ駆動禁止領域内に有るか否かは後述する駆動論理判定
回路9及び不感帯検出回路10へ通知される。不感帯検
出回路10の検出信号は、検出トルクが不感帯の範囲内
にあり、モータの駆動電流が所定値より大きいことを判
定する異常電流判定回路6へ与えられる。ここで、モー
タの駆動電流の所定値は、舵輪の戻し電流の最大値より
も大きく、電動パワーステアリング装置が危険な状態に
ならない値に設定されている。CPU2からは、モータ
電流目標値(大きさ及び方向)がモータ駆動回路3、駆
動論理判定回路9及び後述する非駆動検出回路11へ送
られる。
タ電流目標値が検出トルクと逆方向を示すことを判定す
る駆動論理判定回路9及び異常電流判定回路6の判定結
果は、駆動異常検出回路7へ与えられ、駆動異常検出回
路7が、これらの判定結果から異常を検出したときは、
検出用タイマ12及び確定用タイマ15のそれぞれの所
定時間T1及びT2の計時を開始させる。検出用タイマ
12が所定時間T1の計時を完了したときは、ラッチ回
路13が、駆動異常検出回路7からの異常検出信号を保
持する。ラッチ回路13が、駆動異常検出回路7からの
異常検出信号を保持している間、ダイアグ灯19が点灯
すると共に、モータ駆動禁止回路14がモータ駆動回路
3の動作を停止させる。
ロであることを検知する非駆動検出回路11がゼロを検
知したときにクリアされる。確定用タイマ15が所定時
間T2の計時を完了したときは、ラッチ回路16が、駆
動異常検出回路7からの異常検出信号を保持する。ラッ
チ回路16が、駆動異常検出回路7からの異常検出信号
を保持している間、ダイアグ灯19が点灯すると共に、
リレー駆動禁止回路17が、モータ駆動回路3と電源と
を接続するフェイルリレー18をオフする。
装置の動作を以下に説明する。トルクセンサ1が検出し
た検出トルクは方向禁止領域判定回路8aへ入力され、
方向禁止領域判定回路8aでは、検出トルクの方向と大
きさが判定され、検出トルクの方向を示す信号は駆動論
理判定回路9へ送られる。検出トルクの大きさについて
は、図2に示すように、検出トルクの左右それぞれの方
向について、所定値との大小(不感帯内か不感帯外か)
を通知する信号が、不感帯検出回路10へ送られる。不
感帯検出回路10からは、検出トルクが不感帯内にある
か不感帯外にあるかの通知信号が、異常電流判定回路6
へ送られる。
クが不感帯の範囲外にあり、モータ電流目標値が検出ト
ルクと逆方向を示す期間、駆動異常検出回路7へその異
常を通知する。また、異常電流判定回路6は、検出トル
クが不感帯の範囲内にあり、モータの駆動電流が所定値
より大きい期間、駆動異常検出回路7へその異常を通知
し続ける。駆動異常検出回路7は、駆動論理判定回路9
又は異常電流判定回路6から異常を通知されたとき、検
出用タイマ12及び確定用タイマ15を起動し、駆動論
理判定回路9又は異常電流判定回路6からの異常通知が
途切れたときは、検出用タイマ12及び確定用タイマ1
5をリセットする。検出用タイマ12は、駆動論理判定
回路9又は異常電流判定回路6から駆動異常検出回路7
への異常通知が途切れることなく、所定時間T1の計時
を完了したとき、ラッチ回路13に駆動論理判定回路9
又は異常電流判定回路6からの異常通知を保持させる。
ラッチ回路13は、異常通知を保持している間、ダイア
グ灯19を点灯すると共に、モータ駆動禁止回路14を
作動させ、モータ4の駆動を禁止する。この間、ラッチ
回路13は、非駆動検出回路11がモータ電流目標値が
ゼロであることを検知したときは、クリアされ、モータ
駆動禁止回路14の動作を停止させ、モータ4の駆動禁
止を解除する。
ト電流や舵輪戻し電流を決定すると共に、角速度差制御
(トルク信号の微分制御)を行っている。このため、目
標電流がトルクと逆方向であったり、トルクが不感帯に
あるのにモータ電流が多く流れたりする状態が、瞬間的
には起こり、CPU2が正常(暴走していない)である
にもかかわらず、駆動異常を検出してしまうことがあ
る。従って、正常状態で駆動異常検出回路7が働く時間
以上に、検出用タイマ12の所定時間T1を設定する必
要がある。また、検出用タイマ12の所定時間T1は、
CPU2暴走時に安全性を確保できる時間以内に設定す
る必要がある。従って、検出用タイマ12の役割は、C
PU2が正常時にCPU2暴走との誤検出をすることな
く、CPU2暴走時にモータ4をオフして、安全性を確
保することである。
ータ電流目標値がゼロであること(非駆動)を検知しな
ければ、ラッチ回路13がクリアされないようになって
いなければ、以下の不具合が生じる。CPU2が暴走し
て、モータ電流目標値が過大になった場合、検出トルク
が不感帯の範囲内にあるときでも、検出用タイマ12が
所定時間T1を計時する間は、モータ4に大電流が流
れ、舵輪が自転する。舵輪が自転することにより、モー
タの駆動電流とは逆方向の検出トルクが生じるので、駆
動論理判定回路9は異常を判定し通知する。そのため、
モータ4の駆動が禁止されてアシストオフになり、舵輪
は逆方向へ戻る。このとき、駆動論理判定回路9の判定
は正常になり、再び大電流が流れる。以下、同様の動作
が繰り返され、電動パワーステアリング装置の動作が不
安定になる。
又は異常電流判定回路6から駆動異常検出回路7への異
常通知が途切れることなく、所定時間T2の計時を完了
したとき、ラッチ回路16に駆動論理判定回路9又は異
常電流判定回路6からの異常通知を保持させる。ラッチ
回路16は、異常通知を保持している間、ダイアグ灯1
9を点灯すると共に、リレー駆動禁止回路17を作動さ
せ、フェイルリレー18をオフして、モータ駆動回路3
の電源をオフにする。ラッチ回路16は、電動パワース
テアリング装置の電源がオフされたとき(イグニッショ
ンキーがオフされたとき)クリアされる。検出用タイマ
12は、CPU2のモータ非駆動検出によりリセットさ
れるので、CPU2の暴走状態によっては、検出と復帰
とを繰り返し、不安定になる可能性がある。従って、検
出用タイマ12の所定時間T1よりも充分長く、確定用
タイマ15の所定時間T2を設定して、この所定時間T
2の間、駆動異常が持続するようであれば、故障を確定
させてしまうというものである。
帯の範囲外にありモータ電流目標値が検出トルクと逆方
向を示す論理が成立しない期間は、正常であると判定
し、駆動異常検出回路7へ異常を通知しない。また、異
常電流判定回路6は、検出トルクが不感帯の範囲内にあ
りモータの駆動電流が所定値より大きい条件が成立しな
い期間は、駆動異常検出回路7へ異常を通知しない。駆
動異常検出回路7は、駆動論理判定回路9又は異常電流
判定回路6から異常が通知されない間は、検出用タイマ
12及び確定用タイマ15を停止する。従って、ラッチ
回路13,16は、異常通知を保持せず、モータ駆動禁
止回路14、リレー駆動禁止回路17を作動させること
はない。
論理判定回路9、不感帯検出回路10、異常電流判定回
路6、駆動異常検出回路7及び非駆動検出回路11の構
成を、図4は、検出用タイマ12、ラッチ回路13、モ
ータ駆動禁止回路14、確定用タイマ15、ラッチ回路
16及びリレー駆動禁止回路17の構成をそれぞれ示す
回路図である。方向禁止領域判定回路8aは、反転入力
端子に所定電圧が与えられ、非反転入力端子にトルク信
号が与えられたオペアンプ21と、非反転入力端子に所
定電圧が与えられ、反転入力端子にトルク信号が与えら
れたオペアンプ22と、それぞれの所定電圧を生成する
ための分圧抵抗R49,R50,R51とで構成された
ウィンドコンパレータであり、トルク信号線は、アノー
ドがオペアンプ22の反転入力端子に接続されたダイオ
ードD58を通じて、クラッチ監視回路のNPNトラン
ジスタQ34のコレクタに接続されている。
ペアンプ21の出力が与えられ、非反転入力端子にモー
タ左駆動信号検知回路からの検知信号が与えられたオペ
アンプ25と、非反転入力端子にモータ右駆動信号検知
回路からの検知信号が与えられ、反転入力端子にオペア
ンプ22の出力が与えられたオペアンプ24とで構成さ
れている。モータ左駆動信号検知回路は、ベースにモー
タ左駆動信号が与えられ、ベースが抵抗R92,R93
を介してプルアップされたNPNトランジスタQ10で
構成され、モータ右駆動信号検知回路は、ベースにモー
タ右駆動信号が与えられ、ベースが抵抗R146,R1
47を介してプルアップされたNPNトランジスタQ1
3で構成されている。非駆動検出回路11は、アノード
が共通接続され、カソードがそれぞれトランジスタQ1
0,Q13のベースに接続されたダイオード対D61で
あり、出力はアノードから取り出される。
プ21の出力が与えられ、ベースが抵抗R53を介して
プルアップされて、コレクタが異常電流判定回路6のオ
ペアンプ23の出力端子に接続されたNPNトランジス
タQ39と、ベースにオペアンプ22の出力が与えら
れ、ベースが抵抗R52を介してプルアップされて、コ
レクタがオペアンプ23の出力端子に接続されたNPN
トランジスタQ38とで構成されている。異常電流判定
回路6は、反転入力端子に所定電圧が与えられ、非反転
入力端子にモータ電流検出回路5(図1)からの検出信
号が与えられたオペアンプ23と、所定電圧を生成する
ための分圧抵抗R106,R107とで構成されてい
る。駆動異常検出回路7は、ベースに抵抗を介してオペ
アンプ23の出力が与えられ、コレクタがオペアンプ2
4,25の出力端子に接続され抵抗を介してプルアップ
されたNPNトランジスタQ40で構成されている。
R108,R109を介してプルアップされコンデンサ
C57を介して接地され、非反転入力端子に、分圧抵抗
R110,R111によって与えられる所定電圧が与え
られたオペアンプ27と、アノードが抵抗R108,R
109の接続節点に共通接続され、一方のカソードがオ
ペアンプ24,25の出力端子に接続され、他方のカソ
ードがオペアンプ27の反転入力端子に接続されたダイ
オード対D62とで構成されている。ラッチ回路13
は、反転入力端子にオペアンプ27の出力が与えられ、
非反転入力端子に、電源と非駆動検出回路11のダイオ
ード対D61のアノード電圧との差電圧の、分圧抵抗で
生成された分電圧が与えられたオペアンプ26で構成さ
れている。
を通じてオペアンプ27の出力が与えられ、ベースが抵
抗を介してプルアップされ、コレクタがモータ駆動回路
3(図1)に接続されたNPNトランジスタQ30で構
成されている。確定用タイマ15は、非反転入力端子が
コンデンサC58を介して接地され、反転入力端子に、
分圧抵抗R110,R111によって与えられる所定電
圧が与えられたオペアンプ28と、アノードがオペアン
プ24,25の出力端子に接続され、カソードがオペア
ンプ28の非反転入力端子に接続されて、抵抗R142
が並列接続されたダイオードD65とで構成されてい
る。
ダイオードD64のカソードが接続され、コレクタに、
分圧抵抗R110,R111によって与えられる所定電
圧が与えられたNPNトランジスタQ31と、カソード
がオペアンプ28の出力端子に共通接続され、一方のア
ノードがオペアンプ28の反転入力端子に接続されたダ
イオード対D66とで構成され、ダイオードD64のア
ノードは、他方が電源に接続されたコンデンサC59
と、他方が接地された抵抗との接続節点に接続されてい
る。リレー駆動禁止回路17は、ベースが、抵抗とイン
バータ28を介して、ダイオード対D66の他方のアノ
ードに接続され、コレクタがリレー駆動回路に接続され
たNPNトランジスタQ37で構成されている。
する。検出トルクが右(向き)トルク領域にあり、CP
U2(図1)が正常に作動している場合、オペアンプ2
1の出力端子Aは高電圧になり、オペアンプ25の反転
入力端子Bは、例えば電源を5Vとすると、抵抗R53
及びNPNトランジスタQ39により、2.5〜3.5
Vになる。モータ左駆動信号が非駆動(高電圧)のと
き、オペアンプ25の非反転入力端子Cは5Vになる。
NPNトランジスタQ39がオンであるので、オペアン
プ23の出力端子Dは低電圧になり、NPNトランジス
タQ40がオフになる。
24の反転入力端子F)は低電圧である。モータ右駆動
信号が非駆動(高電圧)のとき、オペアンプ24の非反
転入力端子Gは5Vになる。モータ右駆動信号が駆動
(低電圧)のとき、オペアンプ24の非反転入力端子G
は、抵抗R146,R147による分電圧により、1.
6Vになる。従って、検出トルクが右(向き)トルク領
域にあり、CPU2(図1)が正常に作動している場合
は、オペアンプ24,25の出力端子H(駆動論理判定
回路9の出力)は高電圧になっている。
り、CPU2(図1)の動作が異常である場合、オペア
ンプ21の出力端子Aは高電圧になり、オペアンプ25
の反転入力端子Bは、抵抗R53及びNPNトランジス
タQ39により、2.5〜3.5Vになる。モータ左駆
動信号が駆動(低電圧)のとき、オペアンプ25の非反
転入力端子Cは、抵抗R92,R93による分電圧によ
り、1.6Vになる。従って、検出トルクが右(向き)
トルク領域にあり、CPU2(図1)の動作が異常であ
る場合、上述以外の条件に係わらず、オペアンプ24,
25の出力端子H(駆動論理判定回路9の出力)は低電
圧になっている。
アンプ21の出力端子A及びオペアンプ22の出力端子
E(方向禁止領域判定回路8aの出力)は低電圧になる
ので、モータ左駆動信号及びモータ右駆動信号に係わら
ず、オペアンプ24,25の出力端子H(駆動論理判定
回路9の出力)は高電圧になっており、駆動論理の異常
は検出されない。モータ電流検出回路5が検出したモー
タ駆動電流が、抵抗R106,R107で定まる値(例
えば10A)より小さいとき、オペアンプ23の出力端
子Dは低電圧になり、NPNトランジスタQ40はオフ
になる。従って、オペアンプ24,25の出力端子H
(駆動論理判定回路9の出力)は高電圧になり、駆動論
理の異常は検出されない。モータ電流検出回路5が検出
したモータ駆動電流が、抵抗R106,R107で定ま
る値(例えば10A)より大きいとき、オペアンプ23
の出力端子Dは高電圧になり、NPNトランジスタQ4
0はオンになる。従って、オペアンプ24,25の出力
端子H(駆動論理判定回路9の出力)は、他の条件に係
わらず、低電圧になり、駆動論理の異常が検出される。
のNPNトランジスタQ34がオンとなり、オペアンプ
21及びオペアンプ22で構成されるウィンドコンパレ
ータへのトルク信号が低電圧になるので、モータの左駆
動が強制的に許可され、モータロックチェックが可能に
なる。
4,25の出力端子H(駆動論理判定回路9の出力)が
低電圧になると、検出用タイマ12(図1)のコンデン
サC57に充電されていた電荷が、抵抗R109を通じ
て放電される(検出時間決定)。オペアンプ27の反転
入力端子Iが、抵抗R110,R111で定まるオペア
ンプ27の非反転入力端子Jの電圧より低電圧になる
と、オペアンプ27の出力端子K(検出用タイマ12の
出力)が高電圧になり、NPNトランジスタQ30がオ
ンになって、NPNトランジスタQ30のコレクタに接
続されたモータ駆動回路3(図1)を通じて、モータ4
の駆動を禁止する。
マ12の出力)が、一旦、高電圧になると、モータ駆動
信号が駆動状態(低電圧)の間は、ラッチ回路13(図
1)のオペアンプ26の反転入力端子K(オペアンプ2
7の出力端子K)が、オペアンプ26の非反転入力端子
Lより高電圧になる。そのため、オペアンプ26の出力
端子Mは低電圧になり、オペアンプ24,25の出力端
子H(駆動論理判定回路9の出力)が高電圧に戻ること
があっても、オペアンプ26の反転入力端子K(オペア
ンプ27の出力端子K)は高電圧に保持される。駆動論
理の異常が検出されなくなり、オペアンプ24,25の
出力端子H(駆動論理判定回路9の出力)が高電圧にな
ると、抵抗R108及びダイオード対D62を通じて、
コンデンサC57が充電される。この充電時の時定数
は、放電時の時定数に対して、十分小さく設定されてい
る。
場合、ラッチ回路13のオペアンプ26の非反転入力端
子Lは5Vになり、オペアンプ26の反転入力端子K
(オペアンプ27の出力端子K)が、オペアンプ26の
非反転入力端子Lより低電圧になる。そのため、オペア
ンプ27の反転入力端子I(オペアンプ26の出力端子
M)の電圧は、オペアンプ24,25の出力端子H(駆
動論理判定回路9の出力)の電圧に依存するようにな
り、オペアンプ24,25の出力端子Hが高電圧のと
き、モータ4の駆動禁止は解除される。
4,25の出力端子H(駆動論理判定回路9の出力)が
低電圧になると、確定用タイマ15(図1)のコンデン
サC58に充電されていた電荷が抵抗R142を通じて
放電される(確定時間決定)。オペアンプ28の非反転
入力端子Nが、オペアンプ28の反転入力端子Jより低
電圧になると、オペアンプ28の出力端子Oが低電圧に
なり、リレー駆動禁止回路17(図1)のNPNトラン
ジスタQ37がオンになり、フェイルリレー18(図
1)の動作を禁止する(モータ駆動回路3の電源がオフ
になる)。
ると、オペアンプ28の非反転入力端子Nは、ダイオー
ド対D66の順方向電圧分のみの電圧に低下し、オペア
ンプ28の反転入力端子Jよりも低電圧になる。そのた
め、オペアンプ28の出力端子Oは低電圧に保持される
(故障状態確定)。電動パワーステアリング装置が立ち
上がるとき(イグニッションキーがオンされるとき)、
電源5Vが立ち上がるときのコンデンサC59による微
分信号によって、ラッチ回路16のNPNトランジスタ
Q31が一瞬オンし、オペアンプ28の反転入力端子J
が低電圧になる。そのため、オペアンプ28の出力端子
Oは高電圧になり、その間に確定用タイマ15(図1)
のコンデンサC58が充電される。
ング装置によれば、CPUが暴走したとき、アシストと
アシスト禁止とを繰り返し、操舵が不安定になるのを防
止できる電動パワーステアリング装置を実現できる。
置によれば、CPUが暴走したとき、アシストとアシス
ト禁止とを繰り返し、操舵が不安定になるのを防止でき
ると共に、舵輪の戻し制御を行うことができる電動パワ
ーステアリング装置を実現できる。
グ装置によれば、ノイズに強く、CPUが暴走したと
き、アシストとアシスト禁止とを繰り返し、操舵が不安
定になるのを防止できる電動パワーステアリング装置を
実現できる。さらに、トルク信号の微分制御を妨げるこ
となく、CPUの暴走監視を行うことができる。
置によれば、ノイズに強く、CPUが暴走したとき、ア
シストとアシスト禁止とを繰り返し、操舵が不安定にな
るのを防止できると共に、舵輪の戻し制御を行うことが
できる電動パワーステアリング装置を実現できる。さら
に、トルク信号の微分制御を妨げることなく、CPUの
暴走監視を行うことができる。
置によれば、CPUが暴走したときに、状況を運転者に
報知することができる電動パワーステアリング装置を実
現できる。
実施例の概略構成を示したブロック図である。
出トルクとモータ電流目標値との関係を示したグラフで
ある。
体的な構成を示した回路図である。
体的な構成を示した回路図である。
略構成を示したブロック図である。
クとモータ電流目標値との関係を示したグラフである。
Claims (7)
- 【請求項1】 トルクセンサが検出した検出トルクに基
づいて操舵力補助用モータのモータ電流目標値を定め、
該モータ電流目標値を自動制御の目標値とし、前記モー
タの駆動電流を自動制御のフィードバック値として、前
記モータを駆動制御し、検出トルクが所定範囲にあると
きに、検出トルクと逆方向への前記モータの駆動を禁止
する電動パワーステアリング装置において、 前記モータ電流目標値がゼロであることを検知する非駆
動検出回路と、検出トルクと逆方向への前記モータの駆
動禁止状態を、前記非駆動検出回路が前記ゼロを検知す
るまで保持する駆動禁止保持回路とを備えることを特徴
とする電動パワーステアリング装置。 - 【請求項2】 前記モータ電流目標値をゼロにすべき検
出トルクの不感帯を検出する不感帯検出回路と、検出ト
ルクが前記不感帯の範囲外にあり、前記モータ電流目標
値が検出トルクと逆方向を示す状態を検出する駆動異常
検出回路とを備え、該駆動異常検出回路が前記状態を検
出したときは、前記モータの駆動を禁止すべくなしてあ
ることを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリ
ング装置。 - 【請求項3】 前記駆動異常検出回路は、検出トルクが
前記不感帯の範囲内にあり、前記モータの駆動電流が所
定値より大きい状態を検出し、前記駆動異常検出回路が
前記状態を検出したときは、前記モータの駆動を禁止す
べくなしてあることを特徴とする請求項2記載の電動パ
ワーステアリング装置。 - 【請求項4】 前記モータ電流目標値をゼロにすべき検
出トルクの不感帯を検出する不感帯検出回路と、検出ト
ルクが前記不感帯の範囲外にあり、前記モータ電流目標
値が検出トルクと逆方向を示す状態を検出する駆動異常
検出回路と、該駆動異常検出回路が前記状態を検出した
ときは、第1の所定時間の計時を開始し、前記駆動異常
検出回路が前記状態を検出しなくなったときはリセット
される検出用タイマとを備え、該検出用タイマが第1の
所定時間の計時を完了したときは、前記モータの駆動を
禁止すべくなしてあることを特徴とする請求項1記載の
電動パワーステアリング装置。 - 【請求項5】 前記検出用タイマは、前記駆動異常検出
回路が、検出トルクが前記不感帯の範囲内にあり、前記
モータの駆動電流が所定値より大きい状態を検出したと
きは、第1の所定時間の計時を開始し、前記駆動異常検
出回路が前記状態を検出しなくなったときはリセットさ
れ、前記検出用タイマが第1の所定時間の計時を完了し
たときは、前記モータの駆動を禁止すべくなしてあるこ
とを特徴とする請求項4記載の電動パワーステアリング
装置。 - 【請求項6】 前記駆動異常検出回路が前記状態を検出
したときは、第2の所定時間の計時を開始し、前記駆動
異常検出回路が前記状態を検出しなくなったときはリセ
ットされる確定用タイマと、該確定用タイマが第2の所
定時間の計時を完了したときは、前記駆動異常検出回路
からの異常検出信号を保持する異常検出信号保持回路
と、該異常検出信号保持回路が異常検出信号を保持する
間、前記モータの駆動回路と電源とを接続するフェイル
リレーをオフするリレー駆動禁止回路とを備えることを
特徴とする請求項2〜5の何れかに記載の電動パワース
テアリング装置。 - 【請求項7】 前記駆動禁止保持回路が前記モータの駆
動禁止状態を保持しているときに点灯すると共に、前記
異常検出信号保持回路が異常検出信号を保持していると
きに点灯する表示灯を備えることを特徴とする請求項6
記載の電動パワーステアリング装置。
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US08/542,252 US5720361A (en) | 1994-10-12 | 1995-10-12 | Torque sensing power steering device with abnormality detection, dead zone detection and power assist motor inhibition |
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-
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