JPS5977966A - 電動パワ−ステアリング装置 - Google Patents
電動パワ−ステアリング装置Info
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- JPS5977966A JPS5977966A JP58175695A JP17569583A JPS5977966A JP S5977966 A JPS5977966 A JP S5977966A JP 58175695 A JP58175695 A JP 58175695A JP 17569583 A JP17569583 A JP 17569583A JP S5977966 A JPS5977966 A JP S5977966A
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- Japan
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- steering
- motor
- torque
- block
- input
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Classifications
-
- 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
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
-
- 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
- B62D5/0481—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 monitoring the steering system, e.g. failures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、操舵力の補助を電動機を用いて行なう電動パ
ワーステアリング装置に関する。
ワーステアリング装置に関する。
ドライバの操舵力を補助する装置としてパワーステアリ
ング装置が知られている。これは、ドライバの操舵力に
応じて駆動力を発生し、この力を操舵系に伝えるように
したものである。現在実用化されているパワーステアリ
ング装置はほとんどが油圧式である。すなわち、制御バ
ルブ、油圧シリンダー等を備えて、操舵力に応じて油を
移動させることにより補助操舵力を発生する。
ング装置が知られている。これは、ドライバの操舵力に
応じて駆動力を発生し、この力を操舵系に伝えるように
したものである。現在実用化されているパワーステアリ
ング装置はほとんどが油圧式である。すなわち、制御バ
ルブ、油圧シリンダー等を備えて、操舵力に応じて油を
移動させることにより補助操舵力を発生する。
しかしながら、制御バルブ、油圧シリンダー等は大型で
あるし、これらを接続するパイプ等は大きな圧力損失が
生ずるのを防止するために所定以上の曲率でしか曲げる
ことができない。また油圧式では油が漏れないようにシ
ールを確実にしなければならないし、装置最付時の取扱
いも大変である。
あるし、これらを接続するパイプ等は大きな圧力損失が
生ずるのを防止するために所定以上の曲率でしか曲げる
ことができない。また油圧式では油が漏れないようにシ
ールを確実にしなければならないし、装置最付時の取扱
いも大変である。
このためＦＦ車のように残りの空間が狭い車輌において
は、パワーステアリング装置を取付るのは困難である。
は、パワーステアリング装置を取付るのは困難である。
そこで、パワーステアリング装置の駆動源として電動機
を用いることが提案されている。しかしながら、電動機
を用いる場合にはその温度が所定以上になると絶縁不良
による焼損を生ずる恐れがあるため、温度上昇に注意が
必要である。
を用いることが提案されている。しかしながら、電動機
を用いる場合にはその温度が所定以上になると絶縁不良
による焼損を生ずる恐れがあるため、温度上昇に注意が
必要である。
ところで、パワーステアリング装置を車輌に装着する場
合、その取付位置の選択は非常に重要である。すなわち
、電動機およびその駆動力を減速して操舵機構に伝える
減速機の取付スペースを確保しなければならないが、減
速機の減速比を小さくすれば減速機を小型にできる。そ
のためには、ステアリングホイールからの操舵力を減速
して操舵機構に伝えるマニュアルステアリングギアの入
力側に減速機を結合すればよい。
合、その取付位置の選択は非常に重要である。すなわち
、電動機およびその駆動力を減速して操舵機構に伝える
減速機の取付スペースを確保しなければならないが、減
速機の減速比を小さくすれば減速機を小型にできる。そ
のためには、ステアリングホイールからの操舵力を減速
して操舵機構に伝えるマニュアルステアリングギアの入
力側に減速機を結合すればよい。
一般の車輌だと、マニュアルステアリングギアとステア
リングホイールとの間に３つのステアリングシャフトが
存在し、それらは互いに所定の傾きをもって、ユニバー
サルジョイン１−で結合されている。第１のステアリン
グシャフトは、ステアリングホイールと結合されており
、車室内に位置する。この部分だと装置取付のための空
間が十分確保しうるが、そのかかりこれがドライバの運
転操作の妨げとなる恐れがある。
リングホイールとの間に３つのステアリングシャフトが
存在し、それらは互いに所定の傾きをもって、ユニバー
サルジョイン１−で結合されている。第１のステアリン
グシャフトは、ステアリングホイールと結合されており
、車室内に位置する。この部分だと装置取付のための空
間が十分確保しうるが、そのかかりこれがドライバの運
転操作の妨げとなる恐れがある。
第２のステアリングシャフトは、車室とエンジンルーム
とをしきるトーボードとエンジンルームの間にあり、各
種ボード、機器類が存在するため。
とをしきるトーボードとエンジンルームの間にあり、各
種ボード、機器類が存在するため。
十分な取付スペースの確保は難しい。しかもこの部分に
駆動力を印加すると、このシャフトと第３のステアリン
グシャツ１−とが傾いて結合してし）るため、第１図に
示すように、このシャフトに一定のトルクを印加しても
、操舵機構には操舵角に応じて正弦波状に変動する］−
ルクが印加されてしまう。
駆動力を印加すると、このシャフトと第３のステアリン
グシャツ１−とが傾いて結合してし）るため、第１図に
示すように、このシャフトに一定のトルクを印加しても
、操舵機構には操舵角に応じて正弦波状に変動する］−
ルクが印加されてしまう。
第３のステアリングシャツ（・の近傍には比較的広いス
ペースが存在するが、このシャフト自身が非常に小さい
ため、取付は非常に難しい。しかも、このシャツｌ〜は
エンジンルーム内に位置するため、電動パワーステアリ
ング装置では電動機の温度が上昇し易い。温度上昇に対
して余裕のある電動機は大型である。
ペースが存在するが、このシャフト自身が非常に小さい
ため、取付は非常に難しい。しかも、このシャツｌ〜は
エンジンルーム内に位置するため、電動パワーステアリ
ング装置では電動機の温度が上昇し易い。温度上昇に対
して余裕のある電動機は大型である。
本発明は、小型で、取付が簡単で、滑らかに操舵でき、
運転の妨げにならず、しかも温度上Ｈ１に対して安全な
信頼性の高い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。
運転の妨げにならず、しかも温度上Ｈ１に対して安全な
信頼性の高い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。
上記目的を達成するため、本発明においては、ステアリ
ングギア入力側のそれに最も近い部分すなわち前記第３
のステアリングシャフト１こ減速機を結合する。また、
電動機の温度上昇が、そこに流れる電流の２乗に比例す
るので、温度上昇を所定以下に抑えて電動機を保護する
ため、入力トルクに応じて電動機の電流を制御するとと
もに、電流が所定値を越えないように少なくとも１つの
安全回路を設ける。
ングギア入力側のそれに最も近い部分すなわち前記第３
のステアリングシャフト１こ減速機を結合する。また、
電動機の温度上昇が、そこに流れる電流の２乗に比例す
るので、温度上昇を所定以下に抑えて電動機を保護する
ため、入力トルクに応じて電動機の電流を制御するとと
もに、電流が所定値を越えないように少なくとも１つの
安全回路を設ける。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第２図に、一実施例の電動パワーステアリング装置の機
構部の概略構成を示す。第２図を参照して説明する。ス
テアリングホイール１には第１のステアリングシャツ：
−２を接続してあり、第１のステアリングシャフト２に
は第１のユニバーサルジヨイント４を介して第２のステ
アリングシャツ１−５を接続しである。第２のステアリ
ングシャツ１〜５には、第２のユニバーサルジヨイント
６を介して第３のステアリングシャフト７を接続しであ
る。第３のステアリングシャツ１−７には減速機９を介
して直流サーボモータＤＭを接続しである。
構部の概略構成を示す。第２図を参照して説明する。ス
テアリングホイール１には第１のステアリングシャツ：
−２を接続してあり、第１のステアリングシャフト２に
は第１のユニバーサルジヨイント４を介して第２のステ
アリングシャツ１−５を接続しである。第２のステアリ
ングシャツ１〜５には、第２のユニバーサルジヨイント
６を介して第３のステアリングシャフト７を接続しであ
る。第３のステアリングシャツ１−７には減速機９を介
して直流サーボモータＤＭを接続しである。
１−ルクセンサ８は第１のステアリングシャフト２に固
着しである。第３のステアリングシャフト７の先端には
第３ａ図に示すピニオンギア３ａが固着してあり、この
ピニオンギア３ａに、第３ｂ図に示す操舵駆動用のラッ
ク３ｂが噛み合っている。
着しである。第３のステアリングシャフト７の先端には
第３ａ図に示すピニオンギア３ａが固着してあり、この
ピニオンギア３ａに、第３ｂ図に示す操舵駆動用のラッ
ク３ｂが噛み合っている。
第１のステアリングシャツ１−２と第２のステアリング
シャツ１−５との傾きαおよび第２のステアリングシャ
ツ１−５と第３のステアリングシャフト７どの傾きαは
等しくしである。
シャツ１−５との傾きαおよび第２のステアリングシャ
ツ１−５と第３のステアリングシャフト７どの傾きαは
等しくしである。
第３ａ図および第３ｂ図に、第２図の機構部の詳細を示
す。第３ａ図はドライバの足元にあたる部分を示す断面
図である。この実施例では４つのギアを組合せた減速機
９を使用しており、この減速機９は直流サーボモータＤ
Ｍの回動を１／６に減速しで第２のステアリングシャツ
１へ５に力を伝達している。この実施例ではトルクセン
サ８としてストレインゲージを使用している。図面では
１つのみが表われているが、第１のステアリングシャフ
ト２の８の裏側にもう１つの１−ルクセンサを固着しで
ある。つまりこの実施例では、ステアリングホイールの
回動に要する力を、シャフト２のねじれをみることによ
り検出している。これらの１−ルクセンサ８はそれぞれ
検出方向の異なる２つのセンサを備えており、この実施
例では、周囲温度による影響をなくするため、これら４
つのセンサで後述するようにブリンジ回路を組んである
。第３ａ図に示すステアリング機構は、第２のユニバー
サルジヨイント６の部分で、１−一ボード１０によって
か支切られた２つの空間にまたがっている。
す。第３ａ図はドライバの足元にあたる部分を示す断面
図である。この実施例では４つのギアを組合せた減速機
９を使用しており、この減速機９は直流サーボモータＤ
Ｍの回動を１／６に減速しで第２のステアリングシャツ
１へ５に力を伝達している。この実施例ではトルクセン
サ８としてストレインゲージを使用している。図面では
１つのみが表われているが、第１のステアリングシャフ
ト２の８の裏側にもう１つの１−ルクセンサを固着しで
ある。つまりこの実施例では、ステアリングホイールの
回動に要する力を、シャフト２のねじれをみることによ
り検出している。これらの１−ルクセンサ８はそれぞれ
検出方向の異なる２つのセンサを備えており、この実施
例では、周囲温度による影響をなくするため、これら４
つのセンサで後述するようにブリンジ回路を組んである
。第３ａ図に示すステアリング機構は、第２のユニバー
サルジヨイント６の部分で、１−一ボード１０によって
か支切られた２つの空間にまたがっている。
第３ａ図において、トーボード１０よりも左側の空間が
エンジンルームであり、右側の空間が車室である。なお
１１はブレーキペダルである。
エンジンルームであり、右側の空間が車室である。なお
１１はブレーキペダルである。
第３ｂ図を参照して説明すると、車輌の前部のタイヤ１
２ａおよび１２ｂの各々の回転軸は、ショックアブソー
バ１３ａおよびｉ ３ ｂを介して、サスペンションア
ッパサポーＩ” １４ ａおよび１４ｂに支持されてお
り、ショックアブソーバ１３ａおよび１３ｂとサスペン
ションアッパサポート１４ａおよび１４ｂとの間に、コ
イルスプリング１５ａおよび１５ｂが装着されている。
２ａおよび１２ｂの各々の回転軸は、ショックアブソー
バ１３ａおよびｉ ３ ｂを介して、サスペンションア
ッパサポーＩ” １４ ａおよび１４ｂに支持されてお
り、ショックアブソーバ１３ａおよび１３ｂとサスペン
ションアッパサポート１４ａおよび１４ｂとの間に、コ
イルスプリング１５ａおよび１５ｂが装着されている。
タイヤ１２ａおよび１２ｂの軸受には、それぞれステア
リングナックルアーム１６ａおよび１６ｂを連糸占して
あり、１．６ ａと１６ｂはタイロッド１７ａ、１７ｂ
によりラック３ｂに連結されていて、このラック３））
に、前記ピニオン３ａが噛み合っている。なお、１８ａ
および１８ｂはロワーサスペンションアーム、１９はス
タビライザバーである。
リングナックルアーム１６ａおよび１６ｂを連糸占して
あり、１．６ ａと１６ｂはタイロッド１７ａ、１７ｂ
によりラック３ｂに連結されていて、このラック３））
に、前記ピニオン３ａが噛み合っている。なお、１８ａ
および１８ｂはロワーサスペンションアーム、１９はス
タビライザバーである。
第４図に、第２図の電動パワーステアリング装置の電気
回路構成概略を示し、第５図および第６図に第４図の各
部の詳細構成を示す。第４図、第５図および第６図を参
照して説明する。なお、第１１図の名ブロック中に示す
クラブは各々のブロックの１ｍ ＩＩ＋３電気特性を示
すもので、各々の横軸が入力レベル縦軸が出力レベルを
表わす、ただしブロックＢ４のみは横軸が周波数、縦軸
が増幅度を表わす。また第５図および第６図において、
抵抗器は小さな長方形の記号で示しである。
回路構成概略を示し、第５図および第６図に第４図の各
部の詳細構成を示す。第４図、第５図および第６図を参
照して説明する。なお、第１１図の名ブロック中に示す
クラブは各々のブロックの１ｍ ＩＩ＋３電気特性を示
すもので、各々の横軸が入力レベル縦軸が出力レベルを
表わす、ただしブロックＢ４のみは横軸が周波数、縦軸
が増幅度を表わす。また第５図および第６図において、
抵抗器は小さな長方形の記号で示しである。
２つのトルクセンサ８は、抵抗ブリッジを構成しており
、この出力端がブロックＢＯに接続されている。ブロッ
クＢＯは普通の線形増幅器である。
、この出力端がブロックＢＯに接続されている。ブロッ
クＢＯは普通の線形増幅器である。
ブロックＢＯの出力端は、２つのブロックＢ１およびＢ
３に接続しである。ブロックＢ１は、絶体値回路であり
入力信号の極性にかかわらず正極性の出力が生ずるよう
にほぼ線形な増幅を行なう。
３に接続しである。ブロックＢ１は、絶体値回路であり
入力信号の極性にかかわらず正極性の出力が生ずるよう
にほぼ線形な増幅を行なう。
この実施例では、入力信号がＯレベルであっても絶対位
置ｉＢＩの出力に所定レベルの信号が生ずるように、演
算増幅器ＯＰ ｉの反転入力端に抵抗器Ｒｓを介して直
流バイアス電圧ｖｂを印加している。
置ｉＢＩの出力に所定レベルの信号が生ずるように、演
算増幅器ＯＰ ｉの反転入力端に抵抗器Ｒｓを介して直
流バイアス電圧ｖｂを印加している。
ブロックＢ２は、増幅器であるが出力レベルがＩ、２以
上となるまでは線形増幅を行ない、出力レベルがＩ、
２以上ではそれ以上出力レベルを大きくしない特性の関
数発生器として動作する。レベル■。
上となるまでは線形増幅を行ない、出力レベルがＩ、
２以上ではそれ以上出力レベルを大きくしない特性の関
数発生器として動作する。レベル■。
２けツェナーダイオードＺＤＩの特性により定まる所定
値になっている。したがって、入力トルクが所定以−ヒ
どなっても、それ以上大きな出力は現われない。すなわ
ち、この例では入力トルクに比例して直流サーボモータ
ＤＭに電流を流すようになっているので、このブロック
Ｂ２は所定以上の入力トルクに対してモータ電流を制限
するように作用する。ブロックＢ２の増幅度は、可変抵
抗器ＶＲ２で変更しうるようになっている。ＶＲ２の調
整で、操舵に要するドライバの力と電動機ＤＭの力との
配分を変えつる。
値になっている。したがって、入力トルクが所定以−ヒ
どなっても、それ以上大きな出力は現われない。すなわ
ち、この例では入力トルクに比例して直流サーボモータ
ＤＭに電流を流すようになっているので、このブロック
Ｂ２は所定以上の入力トルクに対してモータ電流を制限
するように作用する。ブロックＢ２の増幅度は、可変抵
抗器ＶＲ２で変更しうるようになっている。ＶＲ２の調
整で、操舵に要するドライバの力と電動機ＤＭの力との
配分を変えつる。
ブロックＢ２の出力借上は、加算器を介してブロックＢ
５に印加される。ブロックＢ５は線形増幅器であり、こ
れは誤差増幅器として動作する。ブロックＢ５の出力端
はブロックＢ６の変調入力端に接続しである。ブロック
Ｂ６は、パルス幅変調回路であり、ブロックＢ９が発生
する方形波を、ブロックＢ６からの制御信号に応じたパ
ルス幅に変調する。なおブロックＢ６およびＢ７におい
てＣＤは定電流ダイオードである。ブロックＢ９すなわ
ちうようにしである。
５に印加される。ブロックＢ５は線形増幅器であり、こ
れは誤差増幅器として動作する。ブロックＢ５の出力端
はブロックＢ６の変調入力端に接続しである。ブロック
Ｂ６は、パルス幅変調回路であり、ブロックＢ９が発生
する方形波を、ブロックＢ６からの制御信号に応じたパ
ルス幅に変調する。なおブロックＢ６およびＢ７におい
てＣＤは定電流ダイオードである。ブロックＢ９すなわ
ちうようにしである。
ブロックＢ６の出方端はブロックＢ１６の入力端Ｂに接
続しである。ブロックＢ１５は論理制御回路である。ブ
ロックＢＯの出方端に接続したブロックＢ３は、信号の
極性判別を行なう一種の比較器である。すなわちブロッ
クＢ３の出力端にば、検出１−ルクが正が負が、つまり
ステアリングホイール１の操作方向に応じた論理レベル
が生ずる。ブロックＢ３の出力端はブロックＢＩ６の入
力端Ａに接続しである。
続しである。ブロックＢ１５は論理制御回路である。ブ
ロックＢＯの出方端に接続したブロックＢ３は、信号の
極性判別を行なう一種の比較器である。すなわちブロッ
クＢ３の出力端にば、検出１−ルクが正が負が、つまり
ステアリングホイール１の操作方向に応じた論理レベル
が生ずる。ブロックＢ３の出力端はブロックＢＩ６の入
力端Ａに接続しである。
ブロックＢ’ｌの出力に接続されたブロックＢ４け微分
回路である。この回路がステアリング操作の急激な変化
を検出する。ブロックＢ４の出力端には、ブロックＢ７
およびＢ８を接続しである。ブロックＢ７はパルス幅変
調回路であり、１３６と同様に、ブロックＢ９がらの方
形波を受けて、これのパルス幅を８４からの制御信号に
応して変調する。Ｂ７の出方端は、ブロックＢ１６の入
力端Ｃに接続しである。ブロックＢ８は比較器であり、
この比較レベルは可変抵抗器ＶＲ３で調整しうるように
なっている。Ｂ８の出力端はＢ１６の入力端りに接続し
である。これらのブロックＢ４．Ｂ７およびＢ８は電動
機ＤＭのトルクを急激に減少させるときに有効となる。
回路である。この回路がステアリング操作の急激な変化
を検出する。ブロックＢ４の出力端には、ブロックＢ７
およびＢ８を接続しである。ブロックＢ７はパルス幅変
調回路であり、１３６と同様に、ブロックＢ９がらの方
形波を受けて、これのパルス幅を８４からの制御信号に
応して変調する。Ｂ７の出方端は、ブロックＢ１６の入
力端Ｃに接続しである。ブロックＢ８は比較器であり、
この比較レベルは可変抵抗器ＶＲ３で調整しうるように
なっている。Ｂ８の出力端はＢ１６の入力端りに接続し
である。これらのブロックＢ４．Ｂ７およびＢ８は電動
機ＤＭのトルクを急激に減少させるときに有効となる。
ブロックＢ ＋−０には、直流サーボモータＤＭを流れ
る電流に応じたフィードバック信号が印加される。ブロ
ックＢＩＯは線形増幅器である。ブロックｌ３１０の出
力信号は給体値回路Ｂｌｌに印加される。給体Ｍ ＩＦ
８１路Ｂｌｌの出力端はブロックＢ１２および１３１３
に接続しである。ブロックＢ１２およびＢ１３は、それ
ぞれ線形増幅器および比較器である。増幅器Ｂ１２の出
力信号はＢ５の入力に加算（減算）される。
る電流に応じたフィードバック信号が印加される。ブロ
ックＢＩＯは線形増幅器である。ブロックｌ３１０の出
力信号は給体値回路Ｂｌｌに印加される。給体Ｍ ＩＦ
８１路Ｂｌｌの出力端はブロックＢ１２および１３１３
に接続しである。ブロックＢ１２およびＢ１３は、それ
ぞれ線形増幅器および比較器である。増幅器Ｂ１２の出
力信号はＢ５の入力に加算（減算）される。
ブロックＢＩ３は、比較器でありサーボモータＤＭの過
負荷（異常電流）を検出する。したがって、万一異常な
温度」二昇を伴なうような電流が流れると、この回路が
作動して、論理制御回路Ｂ１６にモータ電流を遮断する
ように指示する。これによって、直流サーボモータＤＭ
の異常温度上昇は避けられる。この比較器Ｂ１３の比較
レベル、すなわちモータ電流制限レベルは可変抵抗器Ｖ
Ｒ４で調整しうるようになっている。
負荷（異常電流）を検出する。したがって、万一異常な
温度」二昇を伴なうような電流が流れると、この回路が
作動して、論理制御回路Ｂ１６にモータ電流を遮断する
ように指示する。これによって、直流サーボモータＤＭ
の異常温度上昇は避けられる。この比較器Ｂ１３の比較
レベル、すなわちモータ電流制限レベルは可変抵抗器Ｖ
Ｒ４で調整しうるようになっている。
ＳＳが車速センサである。この実施例では車速センサＳ
Ｓをマグネッ１−とリードスイッチで構成している。マ
グネッ１−は、スピードメータケーブルに接続してあり
車軸の回動に応じて回動する。そして、リードスイッチ
がその回動による磁気変化に応じて開閉し、車速に応じ
たパルス信号を発生する。この信号はＦ／Ｖ （周波数
／′ｉ４Ｌ圧）変換回路Ｂ１４に印加される。
Ｓをマグネッ１−とリードスイッチで構成している。マ
グネッ１−は、スピードメータケーブルに接続してあり
車軸の回動に応じて回動する。そして、リードスイッチ
がその回動による磁気変化に応じて開閉し、車速に応じ
たパルス信号を発生する。この信号はＦ／Ｖ （周波数
／′ｉ４Ｌ圧）変換回路Ｂ１４に印加される。
Ｂ１４の出力信号は、比較器Ｂ １．５を介して、ブロ
ックＢ１６の入力端Ｆに印加される。比も“／ ＋ｌＨ
４Ｂ１０には可変抵抗器Ｖ Ｒ５が＃Ｕゎっており、こ
れにより比較レベルを変えうるようになっている。
ックＢ１６の入力端Ｆに印加される。比も“／ ＋ｌＨ
４Ｂ１０には可変抵抗器Ｖ Ｒ５が＃Ｕゎっており、こ
れにより比較レベルを変えうるようになっている。
可変抵抗器ＶＲ５の操作つまみは、ドライバが操作しう
る位置に配置されている。この実施例では可変抵抗器Ｖ
Ｒ５の調整により、比較器ＢＩ５の判定車速を２０〜５
０１（ｍ／ｈの間で連続的に変えうるようになっている
。
る位置に配置されている。この実施例では可変抵抗器Ｖ
Ｒ５の調整により、比較器ＢＩ５の判定車速を２０〜５
０１（ｍ／ｈの間で連続的に変えうるようになっている
。
論理制御口ｗｔＢ１６の各々の出力端には、ベース１−
ライバＢ■〕を介して電力制御用のスイッチングトラン
ジスタを接続しである。トランジスタＱＩＱ２．Ｑ３お
よびＱ４は直流サーボモータＤＭ駆動用のものであり、
これらは、極性を変えうるように、ブリッジ状に構成し
である。つまり、互いに対角線上の２つの１−ランジス
タをオンにすることにより、所定の極性でサーボモータ
ＤＭに電流を流しうる。（−ランジスタＱ５およびＱ６
は、制動に用いるものであり、抵抗器Ｒとの直列回路を
サーボモータＤＭと並列に接続しである。ＣＴは負荷電
流検出用の変流器である。
ライバＢ■〕を介して電力制御用のスイッチングトラン
ジスタを接続しである。トランジスタＱＩＱ２．Ｑ３お
よびＱ４は直流サーボモータＤＭ駆動用のものであり、
これらは、極性を変えうるように、ブリッジ状に構成し
である。つまり、互いに対角線上の２つの１−ランジス
タをオンにすることにより、所定の極性でサーボモータ
ＤＭに電流を流しうる。（−ランジスタＱ５およびＱ６
は、制動に用いるものであり、抵抗器Ｒとの直列回路を
サーボモータＤＭと並列に接続しである。ＣＴは負荷電
流検出用の変流器である。
第６図を参照して説明する。論理制御回路Ｂ１６はアン
ドゲートＡＮＩ〜ＡＮ１４．インバータエＮ１−ＩＮＩ
ＩおよびドライバＤＶＩ−ＤＶ６で構成しである。ドラ
イバＤＶ １−ＤＶ ６は全て同一構成になっている。
ドゲートＡＮＩ〜ＡＮ１４．インバータエＮ１−ＩＮＩ
ＩおよびドライバＤＶＩ−ＤＶ６で構成しである。ドラ
イバＤＶ １−ＤＶ ６は全て同一構成になっている。
ドライバ１〕ｖ１は、トランジスタＱ ａ ｒ フォト
カップラＰＣＩの発光ダイオード等で構成しである。ド
ライバＤＶＩ〜ＤＶ６のノ第１〜カップラの発光ダイオ
ードとペアのフォトダイオードは、それぞれ１−ランジ
スタＱｌ−Ｑ６のベースを駆動するベースドラ−ｒバｒ
３ Ｄに含まれている。
カップラＰＣＩの発光ダイオード等で構成しである。ド
ライバＤＶＩ〜ＤＶ６のノ第１〜カップラの発光ダイオ
ードとペアのフォトダイオードは、それぞれ１−ランジ
スタＱｌ−Ｑ６のベースを駆動するベースドラ−ｒバｒ
３ Ｄに含まれている。
次に上記装置の動作を説明する。まず各図面を説明する
と、第７図は各動作モードにおけるサーボモータＤＭと
オンになる（−ランジスタとの接続を示し、第８図は一
例の動作タイミングを示す。
と、第７図は各動作モードにおけるサーボモータＤＭと
オンになる（−ランジスタとの接続を示し、第８図は一
例の動作タイミングを示す。
また第９図は、実施例で使用した直流サーボモータＤＭ
のトルク−電流Ｉ、トルクー回転数Ｎおよびトルク−効
率η特性を示す。車速か可変抵抗器ＶＲ５で設定した速
度Ｖ ｍよりも遅い場合、論理制御回路Ｂ１６の入力端
Ｆには低レベルＬが印加される。この状態で、ドライバ
が所定以」二のｉ・ルクでステアリングホイールを回動
すると、その回動方向に応じて、Ｂ１６の入力端Ａのレ
ベルが設定される。そしてパルス幅変調回路Ｂ６によっ
て、Ｂ１６の入力端Ｂに所定幅のパルスが印加さＪしる
。
のトルク−電流Ｉ、トルクー回転数Ｎおよびトルク−効
率η特性を示す。車速か可変抵抗器ＶＲ５で設定した速
度Ｖ ｍよりも遅い場合、論理制御回路Ｂ１６の入力端
Ｆには低レベルＬが印加される。この状態で、ドライバ
が所定以」二のｉ・ルクでステアリングホイールを回動
すると、その回動方向に応じて、Ｂ１６の入力端Ａのレ
ベルが設定される。そしてパルス幅変調回路Ｂ６によっ
て、Ｂ１６の入力端Ｂに所定幅のパルスが印加さＪしる
。
したがって、ステアリングホイールの回ｍ＋力向に応じ
て、アンドゲートＡＮＩ、ＡＮ２およびＡ、 Ｎ９、又
はアンドゲートＡＮ３．ＡＮ４およびＡＮｌｏの出力レ
ベルが論理「１」となり、ドライバ１つ＼ｆ４又はＤ
Ｖ ３のフォトカップラが付勢される。
て、アンドゲートＡＮＩ、ＡＮ２およびＡ、 Ｎ９、又
はアンドゲートＡＮ３．ＡＮ４およびＡＮｌｏの出力レ
ベルが論理「１」となり、ドライバ１つ＼ｆ４又はＤ
Ｖ ３のフォトカップラが付勢される。
こオしと同時に、パルス幅変調回路Ｂ６からのパルスが
、アントゲ−１〜ＡＮ１３およびインバータ■Ｎ６、又
はΔＮ１４およびＩＮ７を介して、ドライバＤＶＩ又は
ＤＶ２に印加される。たとえばＤｖｌにパルスが印加さ
れると、そのパルスに応じて１−ランジスタＱａがオン
・オフし、ＱａがオフだとフォトカップラＰＣＩを付勢
し、オフだと消勢する。（パルスの印加されないドライ
バは常時オンすなわちフォ１〜カップラ消勢）フ第１・
カップラＰＣＩが付勢されると、１〜ランジスタＱ１お
よびＱ４がン）ンし、第７図の駆動正転オンモードおよ
びオフモー１：に示すように電流が流れる。しかしフォ
トカップラが消勢されるとトランジスタＱ１がオフとな
り電流経路が遮断される。モータ電流はパルスに応じて
常時スイッチング制御されるので、パルス幅に応じてモ
ータに印加される電力が変わり、モータ１−ルクが変わ
る。ドライバＤＶ２にパルスが印加される場合には、ト
ランジスタＱ３がパルスに応じてオン・オフし、第７図
の駆動逆転のオンモードおよびオフモードのように接続
が変化する。モータ電流は変流器ＣＴで検出され、それ
に応じた信号がパルス幅変調回路Ｂ６にフィードバック
されるので、サーボモータ［〕Ｎ４は。
、アントゲ−１〜ＡＮ１３およびインバータ■Ｎ６、又
はΔＮ１４およびＩＮ７を介して、ドライバＤＶＩ又は
ＤＶ２に印加される。たとえばＤｖｌにパルスが印加さ
れると、そのパルスに応じて１−ランジスタＱａがオン
・オフし、ＱａがオフだとフォトカップラＰＣＩを付勢
し、オフだと消勢する。（パルスの印加されないドライ
バは常時オンすなわちフォ１〜カップラ消勢）フ第１・
カップラＰＣＩが付勢されると、１〜ランジスタＱ１お
よびＱ４がン）ンし、第７図の駆動正転オンモードおよ
びオフモー１：に示すように電流が流れる。しかしフォ
トカップラが消勢されるとトランジスタＱ１がオフとな
り電流経路が遮断される。モータ電流はパルスに応じて
常時スイッチング制御されるので、パルス幅に応じてモ
ータに印加される電力が変わり、モータ１−ルクが変わ
る。ドライバＤＶ２にパルスが印加される場合には、ト
ランジスタＱ３がパルスに応じてオン・オフし、第７図
の駆動逆転のオンモードおよびオフモードのように接続
が変化する。モータ電流は変流器ＣＴで検出され、それ
に応じた信号がパルス幅変調回路Ｂ６にフィードバック
されるので、サーボモータ［〕Ｎ４は。
ドライバがステアリングホイールを操作する１−ルクに
応じた電流で駆動される。
応じた電流で駆動される。
たとえば車輌のターン中に障害物が現われたとき少しで
はあるがドライバが急速にステアリングホイールを戻し
たりすると、検出１−ルクに急激な変化が生ずる。これ
は比較器Ｂ８で検出され、この状態で論理制御回路８１
６の入力端りを高レベルＨとする。またこの場合、検出
１〜ルクの微分値に応じてパルス幅制御されるパルスが
入力端Ｃに印加される。すると、ステアリングホイール
の回動方向に応じて、８１６のアントゲ−１−ＡＮ５．
ＡＮ６およびＡＮＩｌ、又はアン１くゲー１− Ａ Ｎ
７ 。
はあるがドライバが急速にステアリングホイールを戻し
たりすると、検出１−ルクに急激な変化が生ずる。これ
は比較器Ｂ８で検出され、この状態で論理制御回路８１
６の入力端りを高レベルＨとする。またこの場合、検出
１〜ルクの微分値に応じてパルス幅制御されるパルスが
入力端Ｃに印加される。すると、ステアリングホイール
の回動方向に応じて、８１６のアントゲ−１−ＡＮ５．
ＡＮ６およびＡＮＩｌ、又はアン１くゲー１− Ａ Ｎ
７ 。
ＡＮ８およびＡＮ１２によってパルス信りがドライバＤ
Ｖ５又はＤＶ６に印加される。これにより、第７図の制
動モードに示すように、トランジスタＱ５又はＱ６がパ
ルスに応じてオン・オフし、オン時には、抵抗器Ｒを介
してサーボモータＤＭの端子間が短絡され、制動がかか
る。制動の程度は。
Ｖ５又はＤＶ６に印加される。これにより、第７図の制
動モードに示すように、トランジスタＱ５又はＱ６がパ
ルスに応じてオン・オフし、オン時には、抵抗器Ｒを介
してサーボモータＤＭの端子間が短絡され、制動がかか
る。制動の程度は。
パルス幅すなわちトルク変化に応じて変化する。
ステアリングシャフトに加わるトルクのレベルが絶対値
回路Ｂ１の不感帯にあるとき、絶対値回路Ｂｌの出力端
はバイアス信号レベルになる。この場合、直流サーボモ
ータＤＭは論理制御回路Ｂ６の入力端Ａに印加される信
号レベル（Ｈ又はＬ）に応じた回転方向に所定のトルク
を発生するよう駆動される。したがって、ステアリング
ホイールを小さな力（不感帯のトルク）で回動する場合
には、常に一定の補助トルクが１ヘライバの力に加わる
。これにより電動パワーステアリング装置全体としては
「ごりごり感」の生ずる不感帯がなくなる。
回路Ｂ１の不感帯にあるとき、絶対値回路Ｂｌの出力端
はバイアス信号レベルになる。この場合、直流サーボモ
ータＤＭは論理制御回路Ｂ６の入力端Ａに印加される信
号レベル（Ｈ又はＬ）に応じた回転方向に所定のトルク
を発生するよう駆動される。したがって、ステアリング
ホイールを小さな力（不感帯のトルク）で回動する場合
には、常に一定の補助トルクが１ヘライバの力に加わる
。これにより電動パワーステアリング装置全体としては
「ごりごり感」の生ずる不感帯がなくなる。
以上のとおり本発明によれば、第３のステアリングシャ
フトに減速機に介し、て電動機を結合し、電動機の電流
を制限して温度上昇に対する保護を行なうので、パワー
ステアリング装置の取付、取外し、メンテナンス等が簡
単になり、装置の信頼性も高めうる。
フトに減速機に介し、て電動機を結合し、電動機の電流
を制限して温度上昇に対する保護を行なうので、パワー
ステアリング装置の取付、取外し、メンテナンス等が簡
単になり、装置の信頼性も高めうる。
第１図は第２ステアリングシャフ１−に駆Ｍ！ＪＩ源の
出力軸を接続する場合の操舵角と操舵１ヘルクの関係を
示すグラフである。 第２図は本発明の一実施例の１！ Ｉｌｌ＆構成を示す
ブロック図である。 第３ａ図および第３ｂ図は、それぞれ第２図の実施例の
機構部の詳細を示す縦断面図および＋ｆ＝＋ｉυＬ図で
ある。 第４図は第２図の実施例の電気回路の概１”６を示すブ
ロック図である。 第５図および第６図は第４図の一部のブロックを詳細に
示すブロック図である。 第７図は、各動作モードにおけるモータＩ） Ｍの電気
接続状態を示すブロック図である。 第８図は、実施例の１つの動作タイミングを示すタイム
チャー１へである。 第９図は、実施例で用いた直流サーボモータＤＭの特性
を示すグラフである。 １ニステアリングホイール ２：第１のステアリングシャフト ３ａ：ピニオン ３ｂ＝ラツク ３ａ・３１〕ニステアリングギア ４：第１のユニバーサルジヨイント ５：第２のステアリングシャツ１− ６：第２のユニバーサルジヨイント（結合手段）７：第
３のステアリングシャフト ８：１−ルクセンサ（入力ｉ・ルク検出手段）９：減速
機（モータトルク伝達機構） １０ニド−ボード Ｊ１ニブレーキペダル ＋２ａ、１２ｂ：タイヤ１３ａ
、１３ｂニジ、ｉツクアブソーバ１４ａ、ｉ４ｂ：サス
ペンションアッパサポート１５ａ、１５ｂ：コイルスプ
リング １６ａ、１６ｂニステアリングナツクルアームＩ７：タ
イロッド ＤＭ：直流サーボモータ（電動機） ＳＳ：車速検出器 Ｒｓ：抵抗器 ＣＴ：変流器（モータ電流検出手段） ＰＣＩ：フォトカップラ ＢＤ：ベースドライバ Ｂ１０：論理制御回路ＤＶＩ
−ＤＶ６：ドライバ Ｂ１３：比較器（動作禁止回路） Ｂ２：増幅器（信号レベル制限回路） 特許出願人 アイシン精機株式会社 第７図 駆動正転 オフ％−）” 駆動逆転 オンモード 制 動 正転域 オフモード オフモード 逆転域
出力軸を接続する場合の操舵角と操舵１ヘルクの関係を
示すグラフである。 第２図は本発明の一実施例の１！ Ｉｌｌ＆構成を示す
ブロック図である。 第３ａ図および第３ｂ図は、それぞれ第２図の実施例の
機構部の詳細を示す縦断面図および＋ｆ＝＋ｉυＬ図で
ある。 第４図は第２図の実施例の電気回路の概１”６を示すブ
ロック図である。 第５図および第６図は第４図の一部のブロックを詳細に
示すブロック図である。 第７図は、各動作モードにおけるモータＩ） Ｍの電気
接続状態を示すブロック図である。 第８図は、実施例の１つの動作タイミングを示すタイム
チャー１へである。 第９図は、実施例で用いた直流サーボモータＤＭの特性
を示すグラフである。 １ニステアリングホイール ２：第１のステアリングシャフト ３ａ：ピニオン ３ｂ＝ラツク ３ａ・３１〕ニステアリングギア ４：第１のユニバーサルジヨイント ５：第２のステアリングシャツ１− ６：第２のユニバーサルジヨイント（結合手段）７：第
３のステアリングシャフト ８：１−ルクセンサ（入力ｉ・ルク検出手段）９：減速
機（モータトルク伝達機構） １０ニド−ボード Ｊ１ニブレーキペダル ＋２ａ、１２ｂ：タイヤ１３ａ
、１３ｂニジ、ｉツクアブソーバ１４ａ、ｉ４ｂ：サス
ペンションアッパサポート１５ａ、１５ｂ：コイルスプ
リング １６ａ、１６ｂニステアリングナツクルアームＩ７：タ
イロッド ＤＭ：直流サーボモータ（電動機） ＳＳ：車速検出器 Ｒｓ：抵抗器 ＣＴ：変流器（モータ電流検出手段） ＰＣＩ：フォトカップラ ＢＤ：ベースドライバ Ｂ１０：論理制御回路ＤＶＩ
−ＤＶ６：ドライバ Ｂ１３：比較器（動作禁止回路） Ｂ２：増幅器（信号レベル制限回路） 特許出願人 アイシン精機株式会社 第７図 駆動正転 オフ％−）” 駆動逆転 オンモード 制 動 正転域 オフモード オフモード 逆転域
Claims (4)
- （１）電動機； ステアリングホイールの駆動力を、複数の結合手段を介
して互いに結合された複数のステアリングシャフトを介
して、ステアリングギアに伝える入力Ｉ・ルク伝達機構
； 前記入力トルク伝達機構にＩｆ、ｔｐったステアリング
シャフトの、ステアリングギアとそれに最も近い位置の
結合手段との間に結合され、前記電動機と結合されたモ
ータトルク伝達機楕；前記入力トルク伝達機構に備わっ
たステアリングシャツ１−に印加されるトルクを検出す
る入力１〜ルク検出手段； 前記電動機に流れる電流に応じた信号を出力するモータ
電流検出手段；および 入力１ヘルク検出手段およびモータ電流検出手段の出力
する信号を監視して入力トルクに応じた電流を前記電動
機に流すとともに、該電動機に流れる電流を制限する手
段を少なくとも１つ備える電子制御手段； を備える電動パワーステアリング装置。 - （２）電子制御手段は、前記モータ電流検出手段が所定
以上の電流を検出すると電動機の付勢を禁止する動作禁
止回路を備える、前記特許請求の範囲第（１）項記載の
電動パワーステアリング装置。 - （３）電子制御手段は、入力レベルが所定値を越えると
出力レベルを所定値に制限する信号レベル制限回路を介
して、入力トルク検出手段の出力を監視する。前記特許
請求の範囲第（１）項記載の電動パワーステアリング装
置。 - （４）ステアリングギアはラックとピニオンを備え、ス
テアリングシャフトは２つのユニバーサルジ９インドで
結合された３つのシャツ１−でなり、Ａｉｒ記ピニオン
を結合したシャツ１−にモータトルク伝達機構を装着し
た、前記特許請求の範囲第（１）項、第（２）項又は第
（３）項記載の電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57180490A JPS5970257A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 電動パワ−ステアリング装置 |
| JP58175695A JPS5977966A (ja) | 1982-10-14 | 1983-09-22 | 電動パワ−ステアリング装置 |
| GB08409250A GB2150318A (en) | 1982-10-14 | 1984-04-10 | Power steering equipment |
| US06/600,052 US4591014A (en) | 1982-10-14 | 1984-04-13 | Electric power steering equipment |
| DE19843414346 DE3414346A1 (de) | 1982-10-14 | 1984-04-16 | Elektrische servolenkeinrichtung |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57180490A JPS5970257A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 電動パワ−ステアリング装置 |
| JP58175695A JPS5977966A (ja) | 1982-10-14 | 1983-09-22 | 電動パワ−ステアリング装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57180490A Division JPS5970257A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 電動パワ−ステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5977966A true JPS5977966A (ja) | 1984-05-04 |
Family
ID=55070612
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57180490A Pending JPS5970257A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 電動パワ−ステアリング装置 |
| JP58175695A Pending JPS5977966A (ja) | 1982-10-14 | 1983-09-22 | 電動パワ−ステアリング装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57180490A Pending JPS5970257A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 電動パワ−ステアリング装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4591014A (ja) |
| JP (2) | JPS5970257A (ja) |
| DE (1) | DE3414346A1 (ja) |
| GB (1) | GB2150318A (ja) |
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| CN107406094A (zh) * | 2014-10-31 | 2017-11-28 | 北极星工业有限公司 | 用于控制车辆的***和方法 |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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