JPH069972B2 - モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 - Google Patents

モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置

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JPH069972B2
JPH069972B2 JP31321286A JP31321286A JPH069972B2 JP H069972 B2 JPH069972 B2 JP H069972B2 JP 31321286 A JP31321286 A JP 31321286A JP 31321286 A JP31321286 A JP 31321286A JP H069972 B2 JPH069972 B2 JP H069972B2
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Mitsubishi Motors Corp
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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、自動車の舵取り装置をモータの回転力で補
助負荷付勢するモータ駆動式パワーステアリング制御装
置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来この種のモータ駆動式パワーステアリング制御装置
は、モータの駆動力を、減速機を介して、ギヤまたはベ
ルトなどの伝達機構により、ステアリングシャフトある
いはラック軸に補助負荷を付勢する構造である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、従来のモータ駆動式パワーステアリング
制御装置では、車の走行時には、一定車速以上で、補助
負荷付勢を遮断するものであるが、車速センサ断線また
は故障時には、ハンドルが軽いままとなる欠点を有して
いた。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、車速センサ故障時に、ハンドルが軽いままになる
ことがなくなるとともに、第2の車速センサの追加と制
御プログラムの変更のみで大きなコストアップを伴わず
に安全性の向上を期することができるモータ駆動式パワ
ーステアリング制御装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るモータ駆動式パワーステアリング制御装
置は、第1および第2の車速センサと、この第1,第2
の車速センサの出力による車速測定結果の差の異常を検
出してモータ電流と電磁クラッチ印加電圧を遮断するコ
ントロールユニットとを設けたものである。
〔作 用〕
この発明においては、第1および第2の車速センサの出
力をコントロールユニットに入力して、この両出力から
車速測定を演算して車速測定結果の差が所定以上になる
と車速センサがコントロールユニットにより異常と判断
して、モータの電流と電磁クラッチの印加電圧を遮断す
る。
〔実施例〕
以下、この発明のモータ駆動式パワーステアリング制御
装置の実施例について図面に基づき説明する。第1図は
その一実施例の構成を示すブロック図である。この第1
図において、1は運転者の操舵回転力を受けるハンドル
である。このハンドル1は第1のステアリングシャフト
2aを介して第1のユニバーサルジョイント4aに連結
されている。
この第1のユニバーサルジョイント4aは第2のステア
リングシャフト2bを介して第2のユニバーサルジョイ
ント4bに連結されており、この第2のユニバーサルジ
ョイント4bは第3のステアリングシャフト2cを介し
てトルクセンサ3に連結されている。
トルクセンサ3はハンドル1に加えられた回転力に応じ
て電気信号を出力し、コントロールユニット9にこの出
力を送出するようにしている。
また、トルクセンサ3と減速機16間には第4のステア
リングシャフト2dが連結されている。この減速機16
には、ピニオン軸5が連結されている。
このピニオン軸5にラック軸6のラック歯部6aが噛合し
ている。このラック軸6の両端はそれぞれボールジョイ
ント7a,7bを介してタイロッド8a,8bに連結し
ている。
一方、バッテリ12の負極はアースされており、その正
極はコントロールユニット9に直接接続されているとと
もに、キースイッチ13を介してコントロールユニット
9に接続されている。
このコントロールユニット9には、第1の車速センサ1
0の出力と第2の車速センサ11の出力が入力されるよ
うになっている。このコントロールユニット9は分巻ま
たは磁石界磁を有するDCモータ14と電磁クラッチ1
5とを制御するようになっている。
DCモータ14はバッテリ12からコントロールユニッ
ト9を介して駆動され、電磁クラッチ15はDCモータ1
4と減速機16間の機械的な連結をコントロールユニッ
ト9の指示にしたがって結合または離脱することを可能
にするものである。また、この減速機16は電磁クラッ
チ16とピニオン軸5間に挿入されている。
第2図は、第1図の実施例のコントロールユニット9の
具体的構成を示すブロック図である。この第2図におい
て、9aは上記トルクセンサ3よりの入力により、操舵
トルクを測定する操舵トルク測定手段である。
また、9bは上記第1の車速センサ10からの入力によ
り、車速を測定する第1の車速測定手段、9cは上記第
2の車速センサ11からの入力により、車速を測定する
第2の車速測定手段、9dはこの第1の車速測定手段9
bと第2の車速測定手段9cの車速測定結果の差が所定
値以上のとき、車速センサ異常と判定する車速センサ異
常判定手段である。
これらの操舵トルク測定手段9a,第1の車速測定手段
9b,第2の車速測定手段9c,車速センサ異常検出手
段9dおよびモータ電流決定手段9f,モータ電流制御
手段9g,電磁クラッチ制御手段9hはこの順に縦続接
続されている。
上記モータ電流決定手段9fには、DCモータ14の電
流を記憶保持するモータ電流記憶手段9eの出力が入力さ
れるようになっている。
また、モータ電流決定手段9fは、通常は操舵トルクお
よび車速対応にてこのモータ電流記憶手段9eに記憶保
持された値を読み出した値に決定し、上記車速センサ異
常判定手段9dの出力が異常判定出力時には零にモータ
電流を決定するものである。
モータ電流制御手段9gはモータ電流決定手段9fの出
力に基づき、DCモータ14の電流を制御するものであ
り、電磁クラッチ制御手段9hは少なくとも車速により
定まる条件と、上記車速センサ異常判定手段9dの出力
条件にて、電磁クラッチ15を結合、または離脱する制
御を行うものである。
次に上記実施例の動作を第3図〜第5図を参照しながら
説明する。第3図は操舵トルク対モータ電流の制御特性
図、第4図は車速対モータ電流および電磁クラッチ印加
電圧の制御特性図、第5図はコントロールユニット9の
制御プログラムを示すフローチャートである。
まず、第5図のステップS1でエンジの始動に際して、
キースイッチ13をオンすると、ステップS2でイニシ
ャライズされ、電磁クラッチ15がオンし、DCモータ1
4と減速機16が機械的に連結される。
この状態で、ハンドル1に運転者が回転力を与えると、
コントロールユニット9は、第3図に示すようにDCモ
ータ14の電流を制御する。
この第3図において、操舵トルクを右方向に増加する
と、a点でDCモータ14をオンし、DCモータ14と
機械系の慣性の影響を軽減するため、IOF(2〜10A
程度)のDCモータ14の電流を流す。
さらに、操舵トルクを増加し、b点よりモータ電流を操
舵トルクに対して直線的に増大させ、c点にて100%
電流となる。逆にトルクを減少して、操舵トルクがc点
より、モータ電流は減少し、b点でIOFのモータ電流値
となる。
さらにトルクが減少し、a点となると、DCモータ14
はオフする。このことは、左方向でも、ほぼ同様な制御
が行なわれる。
モータ電流に対する伝達トルクの関係は比例関係であ
る。したがって、第3図でトルクが増加すると、a点に
てDCモータ14がオンし、モータ電流IOFが流れる。
さらに、トルクを増加すると、b点からDCモータ14
の電流を徐々に増加する制御を行なうため、減速機16
への出力トルクは徐々に増加することになり、ハンドル
1に加える運転者の力に応じた補助トルクを電磁クラッ
チ15,減速機16,ピニオン軸5を介して、ラック歯
部6aに伝える。
このため、ハンドル1は軽くなる。以上は、この発明の
装置の車の停止時動作についての説明である。
次に自動車の走行状態となった場合、第4図に示すよう
にモータ電流の制御を、操舵トルクおよび車速に応じて
予めモータ電流記憶手段9eで記憶保持された電流IM1
にて行なう。
すなわち、第5図において、ステップS3で第1の車速
測定手段9bが第1の車速センサ10からの入力により
車速Vを測定し、ステップS4で第2の車速センサ9
cが第2の車速センサ11からの入力により車速V
測定し、ステップS5で操舵トルク測定手段9aがトルク
センサ3の出力により操舵トルクTSを測定し、ステッ
プS6で|V−V|≧V(Vは車速センサ異常
判定車速差)を車速センサ異常判定手段9dで行い、V
−V≧Vでなければ異常なしとして、ステップS
9でモータ電流決定手段9fはモータ電流記憶手段9e
でDCモータ14のモータ電流IM1の値を読み込む。こ
の電流IM1の値はd点車速までは操舵トルクのみに応じ
た値をとる。
d点以降は操舵トルク対応の値に、車速に応じた減衰率
を乗じた値に減少し、ステップS10,S11で車速V
>V,V>Vでなければ、ステップS13でモ
ータ電流IM1をIとし、ステップS14で電磁クラッ
チ15に結合動作を行わせる。
e点車速(車速:V,Vはアシスト減速車速であ
る)以降は機械系の慣性の影響を軽減するため、ステッ
プS10において、V>V(Vはアシスト遮断車
速)でなければ、ステップS11でV>Vの関係であ
れば、ステップS12でモータ電流制御手段9gによ
り、電流値を一定の値IOFとする。
次に、ステップS10で車速がf点(車速=V)の値
となると、ステップS7でモータ電流決定手段9fがD
Cモータ14のモータ電流を決定してモータ電流制御手
段9gによりDCモータ14の電流を零にするととも
に、ステップS8で電磁クラッチ制御手段9hにより電
磁クラッチ15の印加電圧を零にする。
このようにして、モータ電流および電磁クラッチ印加電
圧はともに零となり、DCモータ14と減速機16は離
脱するので、パンドル1を回す運転者にとっては、補助
負荷付勢のないステアリングとなる。ステップS11で
車速V>VになるとステップS12でモータ電流I
OFをIとし、ステップS14で電磁クラッチ15を作
動させる。
ところが、従来の装置においては、第1の車速センサ1
0が断線または故障すると、車速に応じた上記制御が行
なわれないため、高速走行時にても操舵補助力が働き、
ハンドル1が軽過ぎて、危険であったが、この発明で
は、第2の車速センサ11を追加し、第1,第2の車速
センサ10,11の両者の入力によりコントロールユニッ
ト9が演算した車速測定結果の差が所定値以上(たとえ
ば5km/H以上)の場合には、車速センサ異常と判定す
る。
車速センサ異常判定時には、DCモータ14の電流およ
び電磁クラッチ15の印加電圧を零に制御して、補助負
荷付勢のない状態とする。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、第1および第2の車速
センサの出力をコントロールユニットに入力して両者か
ら車速を演算してその差が所定以上のとき車速センサが
異常であると判断してコントロールユニットの制御プロ
グラム変更により第1の車速センサの異常を検出し、D
Cモータの電流と電磁クラッチの印加電圧を遮断するよ
うにしたので、第1の車速センサ断線または故障時にハ
ンドルが軽いままとなる欠点を第2の車速センサの追加
と、制御プログラム変更のみで除去でき、大巾なコスト
アップを伴なわずに、安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明のモータ駆動式パワーステアリング
制御装置の一実施例の構成を示すブロック図、第2図は
同上実施例におけるコントロールユニットの具体的構成
を示すブロック図、第3図は同上実施例を説明するため
の操舵トルク対モータ電流の制御特性図、第4図は同上
実施例を説明するための車速対モータ電流および電磁ク
ラッチ印加電圧の制御特性図、第5図は同上実施例の制
御プログラムのフローチャートである。 1……ハンドル、3……トルクセンサ、9……コントロ
ールユニット、9a……操舵トルク測定手段、9b……
第1の車速測定手段、9c……第2の車速測定手段、9
d……車速センサ異常判定手段、9e……モータ電流記
憶手段、9f……モータ電流決定手段、9g……モータ
電流制御手段、9h……電磁クラッチ制御手段、10…
…第1の車速センサ、11……第2の車速センサ、12
……バッテリ、14……DCモータ、15……電磁クラ
ッチ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
フロントページの続き (72)発明者 森下 光晴 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (72)発明者 高下 伸一 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車速を検出する第1および第2の車速セン
    サ、ステアリングシャフトの途中に設けられ、ハンドル
    の回転力を検出するトルクセンサ、上記ステアリングシ
    ャフトあるいはラック軸に補助負荷付勢するDCモー
    タ、このDCモータの出力軸に直結され上記ステアリン
    グシャフトまたはラック軸に結合する電極クラッチ、上
    記第1および第2の車速センサと上記トルクセンサの信
    号を入力としかつ上記第1および第2の車速センサの両
    出力から車速を演算してその車速演算の結果の差が所定
    以上になると第1の車速センサが異常と判断して上記D
    Cモータおよび電磁クラッチを消勢して上記補助負荷付
    勢のない状態にするコントロールユニットを備えたこと
    を特徴とするモータ駆動式パワーステアリング制御装
    置。
  2. 【請求項2】コントロールユニットは上記トルクセンサ
    からの入力により操舵トルクを測定する操舵トルク測定
    手段、第1の車速センサおよび第2の車速センサの入力
    により車速を測定する第1および第2の車速測定手段、
    この第1および第2の車速測定手段の車速測定結果の差
    が所定値以上のとき、車速センサ異常と判定する車速セ
    ンサ異常判定手段、操舵トルクおよび車速対応のモータ
    電流値を記憶保持するモータ電流記憶手段、通常は操舵
    トルクおよび車速対応によりこのモータ電流記憶手段に
    記憶保持された値を読み出した値に決定し、上記車速セ
    ンサ異常判定手段の出力が異常判定出力時には零にモー
    タ電流を決定するモータ電流決定手段、このモータ電流
    決定手段の出力に基づき上記モータ電流を制御するモー
    タ電流制御手段、少なくとも車速により定まる条件と、
    上記車速センサ異常判定手段の出力条件にて上記電磁ク
    ラッチを結合または離脱する制御を行う電磁クラッチ制
    御手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載のモータ駆動式パワーステアリング制御装置。
JP31321286A 1986-12-26 1986-12-26 モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 Expired - Lifetime JPH069972B2 (ja)

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