JPH08127350A - Power steering system for vehicle - Google Patents

Power steering system for vehicle

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Publication number
JPH08127350A
JPH08127350A JP6266707A JP26670794A JPH08127350A JP H08127350 A JPH08127350 A JP H08127350A JP 6266707 A JP6266707 A JP 6266707A JP 26670794 A JP26670794 A JP 26670794A JP H08127350 A JPH08127350 A JP H08127350A
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JP
Japan
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boosted voltage
steering
vehicle
motor
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP6266707A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiichi Tomioka
栄一 富岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jidosha Kiki Co Ltd
Original Assignee
Jidosha Kiki Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/547,133 priority patent/US5758741A/en
Priority to KR1019950038364A priority patent/KR0161772B1/en
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  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
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Abstract

PURPOSE: To miniaturize a motor and to make wiring fine and to prevent easily receiving an influence by fluctuation of voltage by providing in the halfway of a current supply passage to the motor a circuit of boosting battery voltage and a boosted voltage dropping means of suppressing boosting action in accordance with a steering condition. CONSTITUTION: A booster circuit is provided in the halfway of a current supply passage to a motor from an on-vehicle battery, and in a microcomputer, boosted voltage Vout in the booster circuit is lowered down in accordance with a steering condition and a running condition. That is, in the case of a car speed S1 (20km/h) or more (S102) S2 (80km/h) or less (S104), and the boosted voltage Vout V3 (70V) or more (S105), the boosted voltage Vout is lowered down by a prescribed gradient (S106). The voltage Vout, when decreased to V3 or less, is held to V3 (S107). In the case of the car speed S2 or more and the boosted voltage Vout V1 (12V) or more (S108), the boosted voltage Vout is lowered down by a prescribed gradient (S109). The boosted voltage Vout, when decreased to V1 or less, is held to V1 (S110).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、車速センサの検出す
る車速および舵角センサの検出するハンドル舵角に基づ
き、車載バッテリからのモータへの供給電流を調整する
ことによって、ハンドル操舵時のアシスト力を制御する
車両用パワーステアリングシステムに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention adjusts a current supplied from an in-vehicle battery to a motor on the basis of a vehicle speed detected by a vehicle speed sensor and a steering wheel steering angle detected by a steering angle sensor to assist steering wheel steering. The present invention relates to a vehicle power steering system that controls force.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、この種のパワーステアリング
システムとして、図5にその基本構成を示すようなモー
タドライブ・パワーステアリングシステム(MDPS)
がある。同図において、1は車載バッテリ、2はオルタ
ネータ、3はエンジン、4は車速センサ、5は舵角セン
サ、6はパワーステアリングユニット、7は電動モータ
駆動ポンプ、8は点火スイッチ、9はシグナルコントロ
ーラ、10はパワーコントローラである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of power steering system, a motor drive power steering system (MDPS) having a basic configuration shown in FIG.
There is. In the figure, 1 is an in-vehicle battery, 2 is an alternator, 3 is an engine, 4 is a vehicle speed sensor, 5 is a steering angle sensor, 6 is a power steering unit, 7 is an electric motor drive pump, 8 is an ignition switch, and 9 is a signal controller. 10 is a power controller.

【0003】このMDPSでは、車速センサ4の検出す
る車速および舵角センサ5の検出するハンドル舵角が、
シグナルコントローラ9へ与えられる。シグナルコント
ローラ9は、車速センサ4および舵角センサ5からの車
速およびハンドル舵角に基づいて電動モータ駆動信号を
生成し、この生成した電動モータ駆動信号をパワーコン
トローラ10へ与える。パワーコントローラ10は、シ
グナルコントローラ9からの電動モータ駆動信号に応
じ、車載バッテリ1からの電動モータ駆動ポンプ7への
供給電流を調整する。
In this MDPS, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 4 and the steering wheel steering angle detected by the steering angle sensor 5 are
It is given to the signal controller 9. The signal controller 9 generates an electric motor drive signal based on the vehicle speed and the steering wheel steering angle from the vehicle speed sensor 4 and the steering angle sensor 5, and supplies the generated electric motor drive signal to the power controller 10. The power controller 10 adjusts the current supplied from the vehicle-mounted battery 1 to the electric motor drive pump 7 according to the electric motor drive signal from the signal controller 9.

【0004】これにより、パワーステアリングユニット
6への油圧が制御され、低速走行域の操舵時はアシスト
力を大きくして操舵力を軽く、中高速走行域の操舵時は
逆に小さくして操舵力を重たくするように、ハンドル操
舵時のアシスト力が制御される。
As a result, the hydraulic pressure to the power steering unit 6 is controlled, and when steering in the low speed traveling range, the assist force is increased to lighten the steering force, and when steering in the medium to high speed traveling region, the steering force is decreased to the contrary. The assist force at the time of steering the steering wheel is controlled so as to make the steering wheel heavier.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このM
DPSでは、電動モータ駆動ポンプ7へ車載バッテリ1
のバッテリ電圧(DC12V)を直に印加するものとし
ている。すなわち、電動モータ駆動ポンプ7に使用する
モータ7−1として、DC12V仕様のモータを用いて
いる。このため、モータ7−1に大電流を流して大きな
トルクを得るものとしており、モータ7−1の大型化,
使用配線の太線化が避けられず、システム全体としての
コストがアップするという問題があった。
However, this M
In the DPS, the in-vehicle battery 1 is connected to the electric motor drive pump 7.
It is assumed that the battery voltage (DC12V) is directly applied. That is, as the motor 7-1 used in the electric motor drive pump 7, a DC 12V specification motor is used. For this reason, a large current is passed through the motor 7-1 to obtain a large torque.
There is a problem that the thickening of the wiring used is inevitable and the cost of the entire system increases.

【0006】また、車載バッテリ1のバッテリ電圧は、
負荷の大きさによって変動する。このバッテリ電圧の変
動の影響をモータ7−1が受けてしまい、結果としてハ
ンドル操舵時のアシスト力が変動してしまう。すなわ
ち、バッテリ電圧は12Vと低く、この低いバッテリ電
圧をモータ7−1へ直に印加するものとしているため、
少しの電圧変動でモータ7−1の発生トルクが大きく変
動し、ハンドル操舵時のアシスト力の制御が精度良く行
われないという問題が生じていた。
The battery voltage of the vehicle-mounted battery 1 is
It depends on the size of the load. The motor 7-1 is affected by the fluctuation of the battery voltage, and as a result, the assist force at the time of steering the steering wheel fluctuates. That is, the battery voltage is as low as 12V, and this low battery voltage is directly applied to the motor 7-1.
The generated torque of the motor 7-1 greatly fluctuates even with a slight voltage fluctuation, which causes a problem that the assist force during steering of the steering wheel is not accurately controlled.

【0007】なお、上述においては、内燃機関を原動機
とした自動車を例にとって説明したが、電気自動車(E
V車)に採用した場合にも同様の問題が生じる。EV車
においては、主の電圧供給源はバッテリだけであり、そ
の電圧変動は大きい。また、上述においては、MDPS
を例にとって説明したが、油圧を介さず直接モータを駆
動することによってアシスト力を制御するFEPS(フ
ルエレクトリック・パワーステアリングシステム)にお
いても、同様の問題が生じる。
In the above description, an automobile using an internal combustion engine as a prime mover is taken as an example, but an electric automobile (E
The same problem occurs when it is used in V vehicles. In an EV vehicle, the main voltage supply source is only the battery, and its voltage fluctuation is large. Also, in the above, MDPS
However, the same problem occurs in a FEPS (Full Electric Power Steering System) in which the assist force is controlled by directly driving the motor without using hydraulic pressure.

【0008】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、モータの小
型化,使用配線の細線化を図って、システム全体として
のコストを低減することができ、またバッテリ電圧の変
動の影響を受け難いものとして精度良くアシスト力の制
御を行うことができ、且つ昇圧回路での無駄なエネルギ
ー消費を抑制して省エネを図ることのできる車両用パワ
ーステアリングシステムを提供することにある。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to reduce the size of a motor and the wiring used, thereby reducing the cost of the entire system. In addition, the power steering for a vehicle is capable of controlling the assist force with high accuracy because it is not easily affected by the fluctuation of the battery voltage, and can save energy by suppressing unnecessary energy consumption in the booster circuit. To provide a system.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第1発明(請求項1に係る発明)は、上述し
た車両用パワーステアリングシステムにおいて、モータ
への電流供給通路の途上に昇圧回路を設け、車載バッテ
リからのバッテリ電圧を昇圧し、昇圧電圧Vou t として
モータに印加するものとし、操舵条件に応じて、昇圧回
路での昇圧動作を抑制し、昇圧電圧Vout を下げるよう
にしたものである。
In order to achieve such an object, the first invention (the invention according to claim 1) is the vehicle power steering system described above, wherein a current supply passage to a motor is provided. a booster circuit provided to boost the battery voltage from the vehicle battery, and shall be applied to the motor as a boosted voltage V ou t, according to the steering conditions, to suppress the boosting operation of the booster circuit, lowering the boosted voltage V out It was done like this.

【0010】第2発明(請求項2に係る発明)は、上述
した車両用パワーステアリングシステムにおいて、モー
タへの電流供給通路の途上に昇圧回路を設け、車載バッ
テリからのバッテリ電圧を昇圧し、昇圧電圧Vout とし
てモータに印加するものとし、走行条件に応じて、昇圧
回路での昇圧動作を抑制し、昇圧電圧Vout を下げるよ
うにしたものである。第3発明(請求項3に係る発明)
は、上述した車両用パワーステアリングシステムにおい
て、モータへの電流供給通路の途上に昇圧回路を設け、
車載バッテリからのバッテリ電圧を昇圧し、昇圧電圧V
out としてモータに印加するものとし、操舵条件および
走行条件に応じて、昇圧回路での昇圧動作を抑制し、昇
圧電圧Vout を下げるようにしたものである。
A second invention (the invention according to claim 2) is a vehicle power steering system as described above, wherein a booster circuit is provided in the middle of a current supply path to the motor to boost the battery voltage from the on-vehicle battery to boost the voltage. The voltage V out is applied to the motor, and the boosting operation in the booster circuit is suppressed and the boosted voltage V out is lowered according to the running condition. Third invention (invention according to claim 3)
In the above-described vehicle power steering system, a booster circuit is provided on the way of the current supply path to the motor,
Boosts the battery voltage from the on-board battery to obtain boosted voltage V
It is applied to the motor as out , and the boosting operation in the booster circuit is suppressed and the boosted voltage V out is lowered according to the steering condition and the traveling condition.

【0011】[0011]

【作用】したがってこの発明によれば、第1発明では、
バッテリ電圧が昇圧されてモータに印加され、例えば操
舵しない時間が所定時間以上続いたら、昇圧回路での昇
圧動作が抑制(停止も含む)され、昇圧電圧Vout が下
げられる。第2発明では、バッテリ電圧が昇圧されてモ
ータに印加され、例えば車速が所定値以上となったら、
昇圧回路での昇圧動作が抑制(停止も含む)され、昇圧
電圧Vout が下げられる。第3発明では、バッテリ電圧
が昇圧されてモータに印加され、例えば、操舵しない時
間が所定時間以上続いたり、車速が所定値以上となった
ら、昇圧回路での昇圧動作が抑制(停止も含む)され、
昇圧電圧Vout が下げられる。
Therefore, according to the present invention, in the first invention,
The battery voltage is boosted and applied to the motor, and, for example, when the non-steering time continues for a predetermined time or longer, the boosting operation in the booster circuit is suppressed (including stop), and the boosted voltage V out is lowered. In the second aspect of the invention, the battery voltage is boosted and applied to the motor, and, for example, when the vehicle speed becomes equal to or higher than a predetermined value,
The boosting operation in the booster circuit is suppressed (including stop), and the boosted voltage V out is lowered. In the third aspect of the invention, the battery voltage is boosted and applied to the motor, and, for example, when the time during which the steering is not performed continues for a predetermined period of time or when the vehicle speed exceeds a predetermined value, the boosting operation in the booster circuit is suppressed (including stop). Is
The boosted voltage V out is lowered.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。図2はこの発明の一実施例を示すMDPSの要部を
示す電気回路図である。同図において、4は車速セン
サ、5は舵角センサ、7−1’は電動モータ駆動ポンプ
のモータ、11はマイクロコンピュータ、12は昇圧回
路、13はドライブ回路、Tr1はパワートランジス
タ、D1〜D4はダイオード、R1〜R4は抵抗であ
る。
EXAMPLES The present invention will now be described in detail based on examples. FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a main part of the MDPS showing an embodiment of the present invention. In the figure, 4 is a vehicle speed sensor, 5 is a steering angle sensor, 7-1 'is a motor of an electric motor drive pump, 11 is a microcomputer, 12 is a booster circuit, 13 is a drive circuit, Tr1 is a power transistor, D1 to D4. Is a diode, and R1 to R4 are resistors.

【0013】昇圧回路12は、車載バッテリからのモー
タ7−1’への電流供給通路の途上に設けられており、
すなわち車載バッテリからのバッテリ電圧Vin(DC1
2V)の印加点P1とモータ7−1’への電圧印加点P
2との間に設けられており、コンデンサC1,C2、コ
イルL1、ダイオードD5、スイッチング用のトランジ
スタTr2、発振回路12−1により構成されている。
The booster circuit 12 is provided on the way of the current supply path from the vehicle battery to the motor 7-1 '.
That is, the battery voltage V in (DC1
2V) application point P1 and voltage application point P to the motor 7-1 '
It is provided between the capacitor C1 and C2, the coil C1, the coil L1, the diode D5, the switching transistor Tr2, and the oscillation circuit 12-1.

【0014】マイクロコンピュータ11は、端子A〜K
を有し、端子Aには抵抗R1とR2とによる分圧電圧V
aが与えられ、端子Eには抵抗R3とR4とによる分圧
電圧Vbが与えられる。マイクロコンピュータ11は、
分圧電圧VaからP1点に印可されるバッテリ電圧Vin
を検出し、分圧電圧VbからP2点に生ずる昇圧電圧V
out を検出する。
The microcomputer 11 has terminals A to K.
And a divided voltage V due to the resistors R1 and R2 at the terminal A.
a is applied to the terminal E, and the divided voltage Vb generated by the resistors R3 and R4 is applied to the terminal E. The microcomputer 11
The battery voltage V in that is applied from the divided voltage Va to the point P1
Is detected, the boosted voltage V generated at the point P2 from the divided voltage Vb
detect out .

【0015】端子Iには舵角センサ5の検出するハンド
ル舵角が与えられ、端子Kには車速センサ4の検出する
車速が与えられる。マイクロコンピュータ11は、車速
センサ4および舵角センサ5からの車速およびハンドル
舵角に基づいて電動モータ駆動信号を生成し、この生成
した電動モータ駆動信号を端子Fよりドライブ回路13
へ出力する。
The steering angle of the steering wheel detected by the steering angle sensor 5 is applied to the terminal I, and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 4 is applied to the terminal K. The microcomputer 11 generates an electric motor drive signal based on the vehicle speed and the steering wheel steering angle from the vehicle speed sensor 4 and the steering angle sensor 5, and outputs the generated electric motor drive signal from the terminal F to the drive circuit 13.
Output to.

【0016】端子CにはトランジスタTr2の温度に関
する情報が、端子DにはトランジスタTr2に流れる電
流に関する情報が与えられる。端子Gにはトランジスタ
Tr1の温度に関する情報が、端子Hにはトランジスタ
Tr1に流れる電流に関する情報が与えられる。端子J
にはモータ7−1’の回転数に関する情報が与えられ
る。
Information about the temperature of the transistor Tr2 is given to the terminal C, and information about the current flowing through the transistor Tr2 is given to the terminal D. Information about the temperature of the transistor Tr1 is given to the terminal G, and information about the current flowing through the transistor Tr1 is given to the terminal H. Terminal J
Is given information regarding the number of rotations of the motor 7-1 '.

【0017】また、マイクロコンピュータ11は、昇圧
回路12の発振回路12−1に対して、端子Bからデュ
ーティ比指示値を出力する。このデューティ比指示値に
よって、発振回路12−1からトランジスタTr2に出
力されるパルス波のデューティ比が定められる。なお、
本実施例において、発振回路12−1の発振周波数は2
0kHzとされている。
Further, the microcomputer 11 outputs a duty ratio instruction value from the terminal B to the oscillation circuit 12-1 of the booster circuit 12. The duty ratio instruction value determines the duty ratio of the pulse wave output from the oscillation circuit 12-1 to the transistor Tr2. In addition,
In this embodiment, the oscillation frequency of the oscillation circuit 12-1 is 2
It is set to 0 kHz.

【0018】〔昇圧回路12の基本動作〕昇圧回路12
の基本動作は、発振回路12−1からのパルス波による
トランジスタTr2のスイッチングによって、コイルL
1でエネルギーの蓄積と放出とが繰り返され、ダイオー
ドD5のカソード側に放出の際の高電圧が現れることに
よる。
[Basic Operation of Boosting Circuit 12] Boosting Circuit 12
Of the coil L by switching the transistor Tr2 by the pulse wave from the oscillation circuit 12-1.
This is because the accumulation and release of energy are repeated at 1 and a high voltage at the time of release appears on the cathode side of the diode D5.

【0019】すなわち、トランジスタTr2がオンとな
るとコイルL1に電流が流れ、トランジスタTr2がオ
フとなるとコイルL1に流れる電流が遮断される。コイ
ルL1に流れる電流が遮断されると、この電流の遮断に
よる磁束の変化を妨げるように、ダイオードD5のカソ
ード側に高電圧が発生する。この繰り返しによって、ダ
イオードD5のカソード側に高電圧が繰り返し発生し、
コンデンサC2で平滑され、昇圧電圧Vout として点P
2に生じる。
That is, when the transistor Tr2 is turned on, a current flows through the coil L1, and when the transistor Tr2 is turned off, the current flowing through the coil L1 is cut off. When the current flowing through the coil L1 is cut off, a high voltage is generated on the cathode side of the diode D5 so as to prevent a change in magnetic flux due to the cutoff of the current. By repeating this, a high voltage is repeatedly generated on the cathode side of the diode D5,
It is smoothed by the capacitor C2, and the point P is set as the boost voltage V out.
Occurs in 2.

【0020】昇圧回路12によって生成される昇圧電圧
out は、マイクロコンピュータ11の端子Bから出力
されるデューティ比指示値に依存し、デューティ比指示
値が大きければ昇圧電圧Vout は高くなり、デューティ
比指示値が小さければ昇圧電圧Vout は低くなる。すな
わち、発振回路12−1からトランジスタTr2に出力
されるパルス波のオンデューティが大きければ昇圧電圧
out は高くなり、逆にオンデューティが小さければ昇
圧電圧Vout は低くなる。
The boosted voltage V out generated by the booster circuit 12 depends on the duty ratio instruction value output from the terminal B of the microcomputer 11. The larger the duty ratio instruction value is, the higher the boosted voltage V out is. If the ratio instruction value is small, the boosted voltage V out becomes low. That is, if the on-duty of the pulse wave output from the oscillation circuit 12-1 to the transistor Tr2 is large, the boosted voltage V out is high, and conversely, if the on-duty is small, the boosted voltage V out is low.

【0021】本実施例では、昇圧電圧Vout の設定値を
100Vとしており、従ってモータ7−1’としては1
2V仕様のモータではなく、100V仕様のモータ(D
Cブラシモータ)を使用している。すなわち、本実施例
では、モータ7−1’として、小さな電流で大きなトル
クを得ることができる高電圧仕様のモータを使用してい
る。
In the present embodiment, the set value of the boosted voltage V out is 100 V, and therefore the motor 7-1 'has a value of 1.
Not a 2V specification motor, but a 100V specification motor (D
C brush motor) is used. That is, in the present embodiment, as the motor 7-1 ', a high voltage specification motor capable of obtaining a large torque with a small current is used.

【0022】これにより、モータ7−1’の小型化,使
用配線の細線化を図って、システム全体としてのコスト
の低減が図られている。なお、昇圧電圧Vout を100
Vとすることにより、家電で使用されるコストの安い素
子を利用することができる。また、本実施例において、
バッテリ電圧Vinの変動に対して昇圧電圧Vout の変動
は小さく、バッテリ電圧Vinの変動の影響を受け難いも
のとして、精度良くアシスト力の制御を行うことができ
る。
As a result, the size of the motor 7-1 'is reduced and the wiring used is made thinner to reduce the cost of the entire system. The boosted voltage V out is 100
By setting to V, it is possible to use a low-cost element used in home appliances. In addition, in this embodiment,
Variations of the boosted voltage V out relative to the variation of the battery voltage V in is small, as less susceptible to fluctuations in the battery voltage V in, can be controlled accurately assist force.

【0023】なお、昇圧回路12は、近年の技術革新に
より、トランジスタTr2としてハイパワーで低損失,
低コストのトランジスタが得られるため、安価に作成で
きる。すなわち、昇圧回路12を用いるものとしても、
そのコストアップ分はモータ7−1’の小型化,使用配
線の細線化などによるコストダウンに吸収され、システ
ム全体としてのコストは低減される。
The booster circuit 12 has high power and low loss as the transistor Tr2 due to recent technological innovation.
Since a low-cost transistor can be obtained, it can be manufactured at low cost. That is, even if the booster circuit 12 is used,
The cost increase is absorbed by the cost reduction due to the downsizing of the motor 7-1 ', the thinning of the wiring used, and the like, and the cost of the entire system is reduced.

【0024】また、本実施例では、発振回路12−1の
発振周波数を20kHzとしたが、さらに発振周波数を高
くすれば、コイルL1を小さくすることができる。これ
により、コンパクト化を促進することができ、コストダ
ウンも図ることができる。振回路12−1の発振周波数
は、トランジスタTr2のスイッチング速度との兼ね合
いでその上限が規制され、トランジスタTr2として高
速のものを用いれば発振周波数を高めることができる。
Further, although the oscillation frequency of the oscillation circuit 12-1 is set to 20 kHz in this embodiment, the coil L1 can be made smaller by further increasing the oscillation frequency. As a result, compactness can be promoted and cost can be reduced. The upper limit of the oscillation frequency of the oscillation circuit 12-1 is restricted in consideration of the switching speed of the transistor Tr2, and the oscillation frequency can be increased by using a high-speed transistor Tr2.

【0025】また、本実施例では、昇圧回路12に発振
回路12−1を設けるものとしたが、発振回路12−1
を省略し、マイクロコンピュータ11の端子Bからその
デューティ比を調整したパルス波を出力するものとし、
このパルス波を直接トランジスタTr2へ与えるものと
してもよい。
Further, in this embodiment, the booster circuit 12 is provided with the oscillator circuit 12-1, but the oscillator circuit 12-1 is used.
Is omitted, and a pulse wave whose duty ratio is adjusted is output from the terminal B of the microcomputer 11,
This pulse wave may be directly applied to the transistor Tr2.

【0026】〔マイクロコンピュータ11の動作〕次
に、マイクロコンピュータ11の動作について、その機
能を交えながら説明する。マイクロコンピュータ11
は、操舵条件や走行条件に応じて、昇圧回路12での昇
圧動作を抑制し、昇圧電圧Vout を下げる。すなわち、
モータ7−1’が高い昇圧電圧Vout を必要としていな
い場合、つまり大きなアシスト力を必要としていない場
合、昇圧回路12での無駄なエネルギー消費を避けるた
め、昇圧回路12での昇圧動作を抑制し、昇圧電圧V
out を下げる。
[Operation of Microcomputer 11] Next, the operation of the microcomputer 11 will be described along with its functions. Microcomputer 11
Reduces the boosting voltage V out by suppressing the boosting operation in the boosting circuit 12 according to the steering condition and the traveling condition. That is,
When the motor 7-1 ′ does not require a high boost voltage V out , that is, when a large assist force is not required, the boost operation in the boost circuit 12 is suppressed in order to avoid unnecessary energy consumption in the boost circuit 12. , Boosted voltage V
lower out .

【0027】このマイクロコンピュータ11の特徴的な
処理動作について図1に示すフローチャートを参照しな
がら説明する。マイクロコンピュータ11は、舵角セン
サ5からのハンドル舵角に基づき、操舵の有・無をチェ
ックする(ステップ101)。操舵されていれば、車速
センサ4からの車速に基づき、この車速が所定値S1
(本実施例では、S1=20km/h)以上であるか否
かをチェックする(ステップ102)。車速がS1以下
であれば、昇圧電圧Vout を所定値V4(本実施例で
は、V4=100V)とする(ステップ103)。車速
がS1以上であれば、S1よりも高い所定値S2(本実
施例では、S2=80km/h)以上であるか否かをチ
ェックする(ステップ104)。
The characteristic processing operation of the microcomputer 11 will be described with reference to the flow chart shown in FIG. The microcomputer 11 checks the presence / absence of steering based on the steering angle of the steering wheel from the steering angle sensor 5 (step 101). If the vehicle is being steered, based on the vehicle speed from the vehicle speed sensor 4, this vehicle speed is the predetermined value S1.
(In this embodiment, it is checked whether or not S1 = 20 km / h) or more (step 102). If the vehicle speed is S1 or less, the boosted voltage V out is set to a predetermined value V4 (V4 = 100 V in this embodiment) (step 103). If the vehicle speed is equal to or higher than S1, it is checked whether or not it is equal to or higher than a predetermined value S2 (S2 = 80 km / h in this embodiment) higher than S1 (step 104).

【0028】車速がS2以下であれば、現在の昇圧電圧
out が所定値V3(本実施例では、V3=70V)よ
り大きいか否かをチェックし(ステップ105)、昇圧
電圧Vout がV3より大きければ、昇圧電圧Vout を設
定傾き分低下させる(ステップ106)。これにより、
車速がS1以上でS2以下で、昇圧電圧Vout がV3以
上である場合、昇圧電圧Vout が所定の傾きで低下して
行く。そして、昇圧電圧Vout がV3以下となれば、ス
テップ105でのNOに応じてステップ107へ進み、
昇圧電圧Vout はV3に保たれる。
If the vehicle speed is equal to or lower than S2, it is checked whether or not the current boosted voltage Vout is larger than a predetermined value V3 (V3 = 70V in this embodiment) (step 105), and the boosted voltage Vout is V3. If it is larger, the boosted voltage V out is reduced by the set slope (step 106). This allows
When the vehicle speed is S1 or higher and S2 or lower and the boosted voltage V out is V3 or higher, the boosted voltage V out decreases with a predetermined slope. Then, when the boosted voltage V out becomes V3 or less, the process proceeds to step 107 in response to NO in step 105,
The boosted voltage V out is kept at V3.

【0029】車速がS2以上であれば、現在の昇圧電圧
out が所定値V1(本実施例では、V1=12V)よ
り大きいか否かをチェックし(ステップ108)、V1
より大きければ、昇圧電圧Vout を設定傾き分低下させ
る(ステップ109)。これにより、車速がS2以上
で、昇圧電圧Vout がV1以上である場合、昇圧電圧V
ou t が所定の傾きで低下して行く。そして、昇圧電圧V
out がV1以下となれば、ステップ108でのNOに応
じてステップ110へ進み、昇圧電圧Vout はV1に保
たれる。
If the vehicle speed is equal to or higher than S2, it is checked whether or not the current boosted voltage V out is larger than a predetermined value V1 (V1 = 12 V in this embodiment) (step 108), and V1
If it is larger, the boosted voltage V out is reduced by the set slope (step 109). Accordingly, when the vehicle speed is S2 or higher and the boost voltage V out is V1 or higher, the boost voltage V out
ou t is gradually reduced with a predetermined gradient. Then, the boosted voltage V
If out becomes V1 or less, the process proceeds to step 110 according to NO in step 108, and the boosted voltage V out is maintained at V1.

【0030】ステップ101にて、操舵されていなけれ
ば、操舵が終了してから所定時間Δt経過したか否かを
チェックする。Δt時間経過していなければ、ステップ
102へ進む。Δt時間経過すれば、車速を確認し(ス
テップ112)、車速がS2以上であれば昇圧電圧V
out をV1とし(ステップ113)、車速がS2以下で
あれば昇圧電圧Vout をV2(本実施例では、V2=2
0V)とする(ステップ114)。
In step 101, if the steering has not been performed, it is checked whether or not a predetermined time Δt has elapsed since the steering was completed. If Δt time has not elapsed, the process proceeds to step 102. When Δt time elapses, the vehicle speed is confirmed (step 112), and if the vehicle speed is S2 or more, the boosted voltage V
The out and V1 (step 113), the boosted voltage V out when the vehicle speed is S2 below V2 (in the present embodiment, V2 = 2
0V) (step 114).

【0031】なお、昇圧電圧Vout の調整は、端子Bか
ら出力するデューティ比指示値に依存して行われること
は言うまでもなく、デューティ比指示値を小さくするこ
とによって、昇圧回路12での昇圧動作が抑制されて昇
圧電圧Vout が低下し、昇圧回路12でのエネルギー消
費が抑えられる。デューティ比指示値を0とした場合、
昇圧回路12での昇圧動作が停止し、昇圧電圧Vout
inとなる。本実施例では、V1をVinとしている。
It is needless to say that the adjustment of the boosted voltage V out is performed depending on the duty ratio instruction value output from the terminal B, and the boosting operation in the booster circuit 12 is performed by reducing the duty ratio instruction value. Is suppressed, the boosted voltage V out is reduced, and energy consumption in the booster circuit 12 is suppressed. When the duty ratio instruction value is 0,
The boosting operation in the booster circuit 12 is stopped, and the boosted voltage V out becomes V in . In this embodiment, V1 is V in .

【0032】図3(a)に操舵の有無を、図3(b)に
車速を、図3(c)に昇圧電圧Vou t の変化状況を例示
する。時刻t0 からt1 までの期間は、操舵されておら
ずかつ車速は0でるため、昇圧電圧Vout はV2(20
V)とされる。このような条件では、昇圧電圧Vout
V1(12V)としてもよいのだが、ここでは操舵開始
時の応答性を良くするため、V1よりやや高いV2を昇
圧電圧Vout としてモータ7−1’に印加しておく。
[0032] The presence or absence of steering in FIG. 3 (a), the vehicle speed in FIG. 3 (b), illustrates the change in status of the boosted voltage V ou t in Figure 3 (c). During the period from time t 0 to time t 1 , the vehicle is not steered and the vehicle speed is 0. Therefore, the boosted voltage V out is V 2 (20
V). Under such conditions, the boosted voltage V out may be V1 (12 V), but here, in order to improve the response at the start of steering, V2, which is slightly higher than V1, is used as the boosted voltage V out for the motor 7-1 '. Applied to.

【0033】時刻t1 で、操舵されると、昇圧電圧V
out は直ちにV4(100V)へ上昇する。この時点で
は、車速が0であるため、大きなアシスト力が要求さ
れ、昇圧電圧Vout を最大設定電圧V4とする。車速が
上昇し、時刻t2 でS1(20km/h)以上となる
と、昇圧電圧Vou t は所定の傾きでV3(70V)へ向
けて低下して行く。この時点では、自動車が動き始めた
ため、停車中に比べ要求されるアシスト力は少なくて済
む。
At time t 1 , when the vehicle is steered, the boosted voltage V
out immediately rises to V4 (100V). At this point, the vehicle speed is 0, so a large assist force is required, and the boosted voltage V out is set to the maximum set voltage V4. Vehicle speed increases and at time t 2 becomes S1 (20km / h) or more, the boosted voltage V ou t is gradually decreased toward the V3 (70 V) at a predetermined slope. At this point in time, since the automobile has started to move, less assist force is required than when the automobile is stopped.

【0034】時刻t3 で、操舵されなくなると、Δt時
間経過後の時刻t3 ’で昇圧電圧Vout はV2に低下さ
れる。すなわち、操舵されなくなってもΔt時間の間、
昇圧電圧Vout はV3を維持する。これにより、操舵終
了直後の早いタイミングでの再操舵に際して、操舵に違
和感が生じることが防止され、操舵フィーリングが良好
となる。時刻t4 で、再操舵されると、車速がS1以上
であるため、昇圧電圧Vout はV3とされる。時刻t5
で、車速がS1以下となると、昇圧電圧Vout はV4と
される。時刻t6 で、操舵されなくなると、Δt時間経
過後の時刻t6 ’で昇圧電圧Vout はV2に低下され
る。
[0034] In time t 3, when they are not in the steering, the boosted voltage V out at the time t 3 'after the lapse of Δt time is reduced to V2. That is, even if the steering is stopped,
The boosted voltage V out maintains V3. As a result, when re-steering at an early timing immediately after the end of steering, it is possible to prevent a feeling of strangeness in steering and to improve steering feeling. When the vehicle is re-steered at time t 4 , the boosted voltage V out is set to V3 because the vehicle speed is S1 or higher. Time t 5
Then, when the vehicle speed becomes S1 or less, the boosted voltage V out is set to V4. At time t 6, when they are not steered, the boosted voltage V out at time t 6 'after a lapse of Δt time is reduced to V2.

【0035】時刻t7 からt8 にかけて操舵されると、
この期間では車速がS1より小さいので、時刻t7 から
8 ’までの間、昇圧電圧Vout はV4とされる。時刻
9 で、再び操舵が開始されると、この時の車速はS1
以上なので、昇圧電圧Vout はV3とされる。時刻t10
で操舵されなくなり、そこからΔt時間経過しない時刻
11で再操舵されると、昇圧電圧Vout は低下せず、V
3を維持する。
When steering is performed from time t 7 to t 8 ,
The vehicle speed at this time is less than S1, between the time t 7 to t 8 ', the boosted voltage V out is set to V4. When steering is started again at time t 9 , the vehicle speed at this time is S1.
Therefore, the boosted voltage V out is set to V3. Time t 10
When the steering wheel is not steered at, and the steering wheel is steered again at time t 11 when Δt time does not elapse, the boosted voltage V out does not decrease and V
Maintain 3.

【0036】時刻t12で、車速がS2(80km/h)
以上となると、昇圧電圧Vout は所定の傾きでV1(1
2V)へ向けて低下して行く。この時点では、車速がS
2以上の高速走行であり、車両安定感を良くするため
に、アシスト力を零としてもよい。なお、この場合、V
1は必ずしも12Vとせずともよく、S2に応じて適当
な値を定めればよい。
At time t 12 , the vehicle speed is S2 (80 km / h)
With the above, the boosted voltage V out is V1 (1
2V). At this point, the vehicle speed is S
The vehicle is traveling at a high speed of 2 or more, and the assist force may be zero in order to improve the vehicle stability. In this case, V
1 does not necessarily have to be 12 V, and an appropriate value may be set according to S2.

【0037】以上説明したように、本実施例によれば、
操舵しない時間が所定時間Δt以上続けば、応答性が許
容する範囲で昇圧電圧Vout が低くされ、車速が所定値
S1,S2に達すれれば、その時の車速に応じて昇圧電
圧Vout が低くされ、昇圧回路12での昇圧動作が抑制
されて、昇圧回路12でのエネルギー消費が必要最低限
とされ、省エネが図られるものとなる。
As described above, according to this embodiment,
If the non-steering time continues for a predetermined time Δt or more, the boost voltage V out is lowered within a range that the responsiveness allows, and if the vehicle speed reaches the predetermined values S1 and S2, the boost voltage V out is lowered according to the vehicle speed at that time. Thus, the boosting operation in the booster circuit 12 is suppressed, the energy consumption in the booster circuit 12 is minimized, and energy saving is achieved.

【0038】なお、本実施例においては、昇圧回路12
での昇圧動作を抑制するための条件として、操舵の有無
および車速を例にとって説明したが、操舵速度、操舵角
度、車両YAWレート、車両横方向重力加速度、走行モ
ード等の操舵条件や走行条件を抑制するための条件とし
てもよい。これらを条件とした場合、例えば操舵速度が
遅いとき、操舵角度が小さいとき、車両YAWレートが
小さいとき、車両横方向重力加速度が小さいとき、スポ
ーツモードへ切り替えられたとき、昇圧電圧Vout を低
下させるものとする。
In the present embodiment, the booster circuit 12
As the conditions for suppressing the boosting operation in the above, the presence or absence of steering and the vehicle speed have been described as an example. However, steering conditions such as steering speed, steering angle, vehicle YAW rate, lateral gravity acceleration of the vehicle, traveling mode, etc. It may be a condition for suppressing. Under these conditions, for example, when the steering speed is slow, when the steering angle is small, when the vehicle YAW rate is small, when the vehicle lateral gravity acceleration is small, and when the mode is switched to the sports mode, the boost voltage V out is lowered. Shall be allowed.

【0039】また、本実施例では、昇圧回路12として
コイルL1を用いた方式としたが、トランスを使用した
昇圧回路としてもよい。すなわち、昇圧回路は本方式に
限定されるものではなく、任意に昇圧電圧を設定できる
昇圧回路であればよい。
In this embodiment, the coil L1 is used as the booster circuit 12, but a booster circuit using a transformer may be used. That is, the booster circuit is not limited to this method, and may be any booster circuit that can arbitrarily set the boosted voltage.

【0040】また、本実施例では、モータ7−1’とし
てDCブラシモータを用いたが、DCブラシモータに代
えてDCブラシレスモータを用いるようにしてもよい。
DCブラシレスモータを使用した場合のMDPSの要部
の電気回路図を図4に示す。この場合、ブラシレスモー
タドライバ回路13’を設け、パワートランジスタTr
11〜Tr16およびダイオードD6〜D11からなるトラ
ンジスタ回路14を介して、モータ7−1”への供給電
流を調整する。モータ7−1”としてDCブラシレスモ
ータを用いることにより、ブラシ交換(例えば、モータ
連続作動時、1回/2000〜3000km)が不必要
となり、長期安定性が確保され、耐久性がアップする等
の利点が生じる。
Further, although the DC brush motor is used as the motor 7-1 'in this embodiment, a DC brushless motor may be used instead of the DC brush motor.
FIG. 4 shows an electric circuit diagram of a main part of the MDPS when the DC brushless motor is used. In this case, the brushless motor driver circuit 13 'is provided and the power transistor Tr
11 through the transistor circuit 14 consisting to Tr 16 and the diode D6~D11, "to adjust the current supplied to. Motor 7-1" motor 7-1 as by using a DC brushless motor, a brush replacement (e.g., During continuous operation of the motor, once / 2000 to 3000 km) is unnecessary, long-term stability is ensured, and durability is improved.

【0041】また、本実施例では、MDPSを例にとっ
て説明したが、FEPSにも同様にして適用することが
可能である。また、車両の原動機の種類(内燃機、EV
車・・・etc)、およびバッテリ電圧(12V、24
V・・・etc)の大小に拘らず、全ての車両に同様に
して適用することが可能である。なお、EV車等にMD
PSを用いる場合、車両走行用モータ電源としての高電
圧を降圧して電動モータ駆動ポンプに電圧を印加するこ
とが考えられるが、この際の降圧回路にも同様の技術思
想を適用して、省エネを図ることが可能である。
Further, although the present embodiment has been described by taking MDPS as an example, it can be similarly applied to FEPS. In addition, the type of vehicle prime mover (internal combustion engine, EV
Car ... etc) and battery voltage (12V, 24
It is possible to apply to all vehicles in the same way regardless of the magnitude of V ... Etc). In addition, MD for EV cars
When PS is used, it is conceivable to step down a high voltage as a vehicle drive motor power source and apply the voltage to an electric motor drive pump. At this time, the same technical idea is applied to the step-down circuit to save energy. Is possible.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、バッテリ電圧が昇圧され昇圧電圧Vout
としてモータに印加され、小さな電流で大きなトルクを
得ることができ、高電圧仕様(例えば、100V仕様)
としてモータの小型化,使用配線の細線化を図って、シ
ステム全体としてのコストを低減することができるよう
になる。また、バッテリ電圧の変動に対して昇圧電圧V
out の変動は小さく、バッテリ電圧の変動の影響を受け
難いものとして、精度良くアシスト力の制御を行うこと
ができるようになる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the battery voltage is boosted and the boosted voltage V out.
As it is applied to the motor, a large torque can be obtained with a small current, and high voltage specifications (for example, 100V specifications)
As a result, the cost of the entire system can be reduced by downsizing the motor and thinning the wiring used. Further, the boosted voltage V
It is possible to accurately control the assist force on the assumption that the fluctuation of out is small and is hardly affected by the fluctuation of the battery voltage.

【0043】また、第1発明では、例えば操舵しない時
間が所定時間以上続いたら、昇圧回路での昇圧動作が抑
制されて昇圧電圧Vout が下げられ、また第2発明で
は、例えば車速が所定値以上となったら、昇圧回路での
昇圧動作が抑制されて昇圧電圧Vout が下げられ、また
第3発明では、例えば、操舵しない時間が所定時間以上
続いたり、車速が所定値以上となったら、昇圧回路での
昇圧動作が抑制されて昇圧電圧Vout が下げられ、昇圧
回路での無駄なエネルギー消費を抑え、省エネを図るこ
とができるようになる。
Further, in the first aspect of the invention, for example, when the non-steering time continues for a predetermined time or more, the boosting operation in the booster circuit is suppressed to lower the boosted voltage V out , and in the second invention, for example, the vehicle speed is a predetermined value. When the above is reached, the boosting operation in the booster circuit is suppressed and the boosted voltage V out is lowered. Further, in the third aspect of the invention, for example, when the time without steering continues for a predetermined time or more, or the vehicle speed becomes a predetermined value or more, The boosting operation in the booster circuit is suppressed and the boosted voltage Vout is lowered, so that wasteful energy consumption in the booster circuit can be suppressed and energy can be saved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図2におけるマイクロコンピュータの特徴的
な処理動作を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flow chart showing a characteristic processing operation of the microcomputer in FIG.

【図2】 本発明の一実施例を示すMDPSの要部を示
す電気回路図である。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a main part of an MDPS showing an embodiment of the present invention.

【図3】 操舵の有無,車速および昇圧電圧Vout の変
化状況を例示する図である。
FIG. 3 is a diagram exemplifying the presence / absence of steering, a vehicle speed, and changes in boosted voltage V out .

【図4】 DCブラシモータに代えてDCブラシレスモ
ータを使用した場合のMDPSの要部を示す電気回路図
である。
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a main part of the MDPS when a DC brushless motor is used instead of the DC brush motor.

【図5】 従来のMDPSの基本構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a basic configuration of a conventional MDPS.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…車載バッテリ、4…車速センサ、5…舵角センサ、
7−1’…電動モータ駆動ポンプのモータ、11…マイ
クロコンピュータ、12…昇圧回路、13…ドライブ回
路、Tr1,Tr2…トランジスタ、L1…コイル、1
2−1…発振回路。
1 ... vehicle battery, 4 ... vehicle speed sensor, 5 ... rudder angle sensor,
7-1 '... Motor of electric motor drive pump, 11 ... Microcomputer, 12 ... Booster circuit, 13 ... Drive circuit, Tr1, Tr2 ... Transistor, L1 ... Coil, 1
2-1 ... Oscillation circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 113:00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location B62D 113: 00

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車速センサの検出する車速および舵角セ
ンサの検出するハンドル舵角に基づき、車載バッテリか
らのモータへの供給電流を調整することによって、ハン
ドル操舵時のアシスト力を制御する車両用パワーステア
リングシステムにおいて、 前記モータへの電流供給通路の途上に設けられ、前記車
載バッテリからのバッテリ電圧を昇圧し、昇圧電圧V
out として前記モータに印加する昇圧回路と、 操舵条件に応じて、前記昇圧回路での昇圧動作を抑制
し、前記昇圧電圧Voutを下げる昇圧電圧降下手段とを
備えたことを特徴とする車両用パワーステアリングシス
テム。
1. A vehicle for controlling an assist force during steering of a steering wheel by adjusting a current supplied from a vehicle battery to a motor based on a vehicle speed detected by a vehicle speed sensor and a steering wheel steering angle detected by a steering angle sensor. In the power steering system, provided on the way of a current supply path to the motor, for boosting a battery voltage from the vehicle-mounted battery, a boosted voltage V
a booster circuit for applying to said motor as out, according to the steering conditions, vehicle suppresses the boosting operation in the boosting circuit, characterized in that a boosted voltage drop means of lowering the boosted voltage V out Power steering system.
【請求項2】 車速センサの検出する車速および舵角セ
ンサの検出するハンドル舵角に基づき、車載バッテリか
らのモータへの供給電流を調整することによって、ハン
ドル操舵時のアシスト力を制御する車両用パワーステア
リングシステムにおいて、 前記モータへの電流供給通路の途上に設けられ、前記車
載バッテリからのバッテリ電圧を昇圧し、昇圧電圧V
out として前記モータに印加する昇圧回路と、 走行条件に応じて、前記昇圧回路での昇圧動作を抑制
し、前記昇圧電圧Voutを下げる昇圧電圧降下手段とを
備えたことを特徴とする車両用パワーステアリングシス
テム。
2. A vehicle for controlling an assist force during steering of a steering wheel by adjusting a current supplied from a vehicle battery to a motor based on a vehicle speed detected by a vehicle speed sensor and a steering wheel steering angle detected by a steering angle sensor. In the power steering system, provided on the way of a current supply path to the motor, for boosting a battery voltage from the vehicle-mounted battery, a boosted voltage V
a booster circuit for applying to said motor as out, in accordance with the traveling condition, a vehicle to suppress the boosting operation in the boosting circuit, characterized in that a boosted voltage drop means of lowering the boosted voltage V out Power steering system.
【請求項3】 車速センサの検出する車速および舵角セ
ンサの検出するハンドル舵角に基づき、車載バッテリか
らのモータへの供給電流を調整することによって、ハン
ドル操舵時のアシスト力を制御する車両用パワーステア
リングシステムにおいて、 前記モータへの電流供給通路の途上に設けられ、前記車
載バッテリからのバッテリ電圧を昇圧し、昇圧電圧V
out として前記モータに印加する昇圧回路と、 操舵条件および走行条件に応じて、前記昇圧回路での昇
圧動作を抑制し、前記昇圧電圧Vout を下げる昇圧電圧
降下手段とを備えたことを特徴とする車両用パワーステ
アリングシステム。
3. A vehicle for controlling an assist force during steering of a steering wheel by adjusting a current supplied from a vehicle battery to a motor based on a vehicle speed detected by a vehicle speed sensor and a steering wheel steering angle detected by a steering angle sensor. In the power steering system, provided on the way of a current supply path to the motor, for boosting a battery voltage from the vehicle-mounted battery, a boosted voltage V
a booster circuit for applying to said motor as out, in accordance with the steering condition and the driving condition, and characterized by inhibiting the boosting operation in the boosting circuit, and a boosted voltage drop means of lowering the boosted voltage V out Power steering system for vehicles.
JP6266707A 1994-10-31 1994-10-31 Power steering system for vehicle Pending JPH08127350A (en)

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