JPS61222869A - 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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- JPS61222869A JPS61222869A JP60066132A JP6613285A JPS61222869A JP S61222869 A JPS61222869 A JP S61222869A JP 60066132 A JP60066132 A JP 60066132A JP 6613285 A JP6613285 A JP 6613285A JP S61222869 A JPS61222869 A JP S61222869A
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- Japan
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- torque
- detection means
- zero
- steering
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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】
[発明の目的]
[産業上の利用分野コ
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し、特にトルク検出器に異常
が生じた場合の誤動作の防止に関する。
ワーステアリング装置に関し、特にトルク検出器に異常
が生じた場合の誤動作の防止に関する。
[従来の技術]
従来の電動パワーステアリング装置としては、例えば特
開昭59−50864号公報のものが知られている。こ
の種の電動パワーステアリング装置においては、操舵シ
ャフトに接続したトーションバーのねじれを電気信号に
変換し、これによって操舵トルクを検出している。そし
て、その検出トルクが所定値以下になるように電気モー
タを付勢している。
開昭59−50864号公報のものが知られている。こ
の種の電動パワーステアリング装置においては、操舵シ
ャフトに接続したトーションバーのねじれを電気信号に
変換し、これによって操舵トルクを検出している。そし
て、その検出トルクが所定値以下になるように電気モー
タを付勢している。
[発明が解決しようとする問題点]
この種の装置においては、トルク検出器に、非常に高い
信頼性が要求される。つまり、トルク検出器が異常な信
号を出力すると、それに応じた異常なトルクを電気モー
タが操舵シャフトに印加し。
信頼性が要求される。つまり、トルク検出器が異常な信
号を出力すると、それに応じた異常なトルクを電気モー
タが操舵シャフトに印加し。
非常に危険な事態に陥る恐れがある。具体的には、例え
ば経時変化によりトルク検出器の零点がずれ、ドライバ
が操舵していないにもかかわらずトルク検出器が小さな
トルク信号を出力した場合、それに応じた助勢力を電気
モータが発生し、ドライバの意志とは無関係に自動車が
勝手に進向方向を変えてしまうという事態が生じうる。
ば経時変化によりトルク検出器の零点がずれ、ドライバ
が操舵していないにもかかわらずトルク検出器が小さな
トルク信号を出力した場合、それに応じた助勢力を電気
モータが発生し、ドライバの意志とは無関係に自動車が
勝手に進向方向を変えてしまうという事態が生じうる。
一般にドライバは、操舵していない時には、軽くステア
リングホイールに触れているだけであり、しかもあまり
操舵に注意力を注いでいないので、勝手に操舵が行なわ
れると非常に危険である。
リングホイールに触れているだけであり、しかもあまり
操舵に注意力を注いでいないので、勝手に操舵が行なわ
れると非常に危険である。
信頼性の高いトルク検出器を用いれば、そのような危険
な状態が生ずる可能性が非常に小さくなるが、そのよう
なトルク検出器は非常に高価であるし、そのようなトル
ク検出器でも、絶対に異常が生じないとはいいきれない
。
な状態が生ずる可能性が非常に小さくなるが、そのよう
なトルク検出器は非常に高価であるし、そのようなトル
ク検出器でも、絶対に異常が生じないとはいいきれない
。
本発明は、トルク検出器の異常に対する電動パワーステ
アリング装置の誤動作を確実に防止することを目的とす
る。
アリング装置の誤動作を確実に防止することを目的とす
る。
[発明の構成]
[問題点を解決するための手段]
上記目的を達成するため、本発明においては、操舵シャ
フトに印加されるトルクのレベルを検知する第1のトル
ク検出手段と、そのトルクが雰かどうかを検知する第2
のトルク検出手段を設け。
フトに印加されるトルクのレベルを検知する第1のトル
ク検出手段と、そのトルクが雰かどうかを検知する第2
のトルク検出手段を設け。
第2のトルク検出手段がトルク零を検知している場合に
は、第1のトルク検出手段の出力レベルにかかわらず、
助勢動作を禁止する。
は、第1のトルク検出手段の出力レベルにかかわらず、
助勢動作を禁止する。
[作用]
これによれば、第1のトルク検出手段に、経時変化によ
る零点のずれ、配線の断線、信号ラインへのノイズの誘
起等々の異常が生じて、ドライバが操舵していないにも
かかわらず第1のトルク検出手段の出力に操舵状態を示
すトルク信号が呪われた場合でも、第2のトルク検出手
段がトルク零を示すので、これによって電気モータの付
勢は禁止され、誤動作は生じない。また仮に、断線等に
より第1のトルク検出手段がn(時異常信号を発生する
状態になったとしても、第2のトルク検出手段がトルク
零を検出しない時には、ドライバが十分な強さでステア
リングホイールを握り、しかも操舵に十分な注意力を注
ぐので、この時は、異常な助勢が行なわれたとしても最
悪の事態は避けられる。
る零点のずれ、配線の断線、信号ラインへのノイズの誘
起等々の異常が生じて、ドライバが操舵していないにも
かかわらず第1のトルク検出手段の出力に操舵状態を示
すトルク信号が呪われた場合でも、第2のトルク検出手
段がトルク零を示すので、これによって電気モータの付
勢は禁止され、誤動作は生じない。また仮に、断線等に
より第1のトルク検出手段がn(時異常信号を発生する
状態になったとしても、第2のトルク検出手段がトルク
零を検出しない時には、ドライバが十分な強さでステア
リングホイールを握り、しかも操舵に十分な注意力を注
ぐので、この時は、異常な助勢が行なわれたとしても最
悪の事態は避けられる。
一般に、各種検出器は経時変化によってその零点が少し
づつずれ易い。トルク検出器も例外ではない。特に自動
車においては、大きな振動や大きな温度変化サイクルの
ある悪環境下で使用されるので零点のずれは生じ易い。
づつずれ易い。トルク検出器も例外ではない。特に自動
車においては、大きな振動や大きな温度変化サイクルの
ある悪環境下で使用されるので零点のずれは生じ易い。
そこで、本発明の好ましい実施例においては、第2のト
ルク検出手段がトルク零を示す電気信号を出力すると、
その時に第1のトルク検出手段が出力する信号のトルク
レベルを基準トルクレベルに設定し、第2のトルク検出
手段がトルク零以外を示す電気信号を出力したら、その
時に第1のトルク検出手段が出力する信号のトルクレベ
ルと、前記基準トルクレベルとの差に応じて前記電動機
を付勢する。これによれば、第1のトルク検出手段に零
点のずれが生じても、第2のトルク検出手段がトルク零
を検出する度に基準トルクレベル、即ち零点が補正され
るので5零点のずれに伴う、操舵方向のちがいによる助
勢トルクの変化がなくなり、しかも無調整化も可能にな
る。
ルク検出手段がトルク零を示す電気信号を出力すると、
その時に第1のトルク検出手段が出力する信号のトルク
レベルを基準トルクレベルに設定し、第2のトルク検出
手段がトルク零以外を示す電気信号を出力したら、その
時に第1のトルク検出手段が出力する信号のトルクレベ
ルと、前記基準トルクレベルとの差に応じて前記電動機
を付勢する。これによれば、第1のトルク検出手段に零
点のずれが生じても、第2のトルク検出手段がトルク零
を検出する度に基準トルクレベル、即ち零点が補正され
るので5零点のずれに伴う、操舵方向のちがいによる助
勢トルクの変化がなくなり、しかも無調整化も可能にな
る。
[実施例コ
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第1図に、−形式の電動パワーステアリング装置の概略
構成を示す、第1図を参照すると、ステアリングホイー
ル1が第1ステアリングシヤフト2に結合されており、
第1ステアリングシヤフト2は、ユニバーサルジヨイン
ト4を介して、第2ステアリングシヤフト5に結合され
ている。第2ステアリングシヤフト5の先端には、ユニ
バーサルジヨイント6を介して、第3ステアリングシヤ
フト7が結合されている。第3ステアリングシヤフト7
の先端に、ピニオンギアが結合されており、そのピニオ
ンギアに、ラック11が噛み合っている。
構成を示す、第1図を参照すると、ステアリングホイー
ル1が第1ステアリングシヤフト2に結合されており、
第1ステアリングシヤフト2は、ユニバーサルジヨイン
ト4を介して、第2ステアリングシヤフト5に結合され
ている。第2ステアリングシヤフト5の先端には、ユニ
バーサルジヨイント6を介して、第3ステアリングシヤ
フト7が結合されている。第3ステアリングシヤフト7
の先端に、ピニオンギアが結合されており、そのピニオ
ンギアに、ラック11が噛み合っている。
第3ステアリングシヤフト7とピニオンギアに。
駆動ユニット9が一体に装着されている。DMが、助勢
トルクを発生する電気モータである。この実施例では、
DMは直流サーボモータである。駆動ユニット9の内部
には、トルクレベル検出器とトルク零検出器とが備わっ
ている。電気モータDM。
トルクを発生する電気モータである。この実施例では、
DMは直流サーボモータである。駆動ユニット9の内部
には、トルクレベル検出器とトルク零検出器とが備わっ
ている。電気モータDM。
トルクレベル検出器及びトルク零検出器が、制御ユニッ
トCONに接続されている。BTは車上バッテリーであ
る。
トCONに接続されている。BTは車上バッテリーであ
る。
ラック11はタイロッド10に結合されており。
タイロッド10はタイヤ12の向きを制御するステアリ
ングナックルアーム16に結合されている。
ングナックルアーム16に結合されている。
13がショックアブソーバ、14がサスペンシゴンアッ
パサポート、15がコイルスプリング、18がロアサス
ペンシゴンアームである。
パサポート、15がコイルスプリング、18がロアサス
ペンシゴンアームである。
第2図に、第1図の駆動ユニット9の内部構成を示す。
第2図を参照すると、第3ステアリングシヤフト7の内
部にトーションバー21が装着されている・第3ステア
リングシヤフト7とトーションバー21は、7aと21
aの部分で固着されている。トーションバー21の先端
21bに、ピニオン22が固着されている。第3ステア
リングシヤフト7は先端がボールベアリング40を介し
てケーシング24に支持されており、ピニオン22は、
ボールベアリング38及び39を介して、ケーシング2
3に支持されている。
部にトーションバー21が装着されている・第3ステア
リングシヤフト7とトーションバー21は、7aと21
aの部分で固着されている。トーションバー21の先端
21bに、ピニオン22が固着されている。第3ステア
リングシヤフト7は先端がボールベアリング40を介し
てケーシング24に支持されており、ピニオン22は、
ボールベアリング38及び39を介して、ケーシング2
3に支持されている。
ピニオン22の外周に歯車35が嵌合している。
ピニオン22と歯車35とは、固定部材36によって一
体に固定されている。歯車35と歯車34とが噛み合っ
ている。歯車34にそれと同軸に連結した歯車33が、
歯車32と噛み合っている。歯車32は、電気モータD
Mの駆動軸に結合しである。従って、電気モータDMを
駆動すると、その力が歯車32.歯車33.歯車34.
歯車35及び固定部材36を介して、ピニオン23に伝
達される。
体に固定されている。歯車35と歯車34とが噛み合っ
ている。歯車34にそれと同軸に連結した歯車33が、
歯車32と噛み合っている。歯車32は、電気モータD
Mの駆動軸に結合しである。従って、電気モータDMを
駆動すると、その力が歯車32.歯車33.歯車34.
歯車35及び固定部材36を介して、ピニオン23に伝
達される。
第3a図、第3b図、第3C図及び第3d図に。
第2図の各部を示す。第3a図を参照すると、第3ステ
アリングシヤフト7の外周・面に、その軸に対して斜め
方向に、案内用の細長い溝7bが形成しである。環状部
材31が、ステアリングシャフト7の外周に配置してあ
り、該環状部材31に保持され一部がそれから突出した
球状部材37が、前記m7bに係合している。球状部材
37と溝7bとの係合によって、環状部材31の動作可
能範囲が規制されている。
アリングシヤフト7の外周・面に、その軸に対して斜め
方向に、案内用の細長い溝7bが形成しである。環状部
材31が、ステアリングシャフト7の外周に配置してあ
り、該環状部材31に保持され一部がそれから突出した
球状部材37が、前記m7bに係合している。球状部材
37と溝7bとの係合によって、環状部材31の動作可
能範囲が規制されている。
第3b図を参照すると、環状部材31は、2つの環状部
材31a及び31bを同心状に重ね、嵌合して一体に構
成しである。一方の環状部材31aには、前記球状部材
37を保持するための2つの方形穴31d及び31eと
、切欠き31cが備わっている。2つの方形穴31d及
び31eと切欠き31cとは、互いに90度回転した位
置に配置しである。
材31a及び31bを同心状に重ね、嵌合して一体に構
成しである。一方の環状部材31aには、前記球状部材
37を保持するための2つの方形穴31d及び31eと
、切欠き31cが備わっている。2つの方形穴31d及
び31eと切欠き31cとは、互いに90度回転した位
置に配置しである。
環状部材31は、第2図に示すように、圧縮コイルスプ
リング30によって、常時、ピニオン22の方向に向か
う力を受けている。しかし、環状部材31の切欠き31
cに、ピニオン22から突出したキー22aが係合して
いるため、環状部材3■の回転は阻止されている。環状
部材31は、溝7bに沿った方向にしか移動できないの
で1回転が阻止されると軸方向の移動も阻止される。従
って、通常は環状部材31は動かない。
リング30によって、常時、ピニオン22の方向に向か
う力を受けている。しかし、環状部材31の切欠き31
cに、ピニオン22から突出したキー22aが係合して
いるため、環状部材3■の回転は阻止されている。環状
部材31は、溝7bに沿った方向にしか移動できないの
で1回転が阻止されると軸方向の移動も阻止される。従
って、通常は環状部材31は動かない。
ステアリングホイール1が回動されて、第3ステアリン
グシヤフト7が回動し、該シャフト7とピニオン22と
の間に存在するトーションバー21にトルクが印加され
ると、印加トルクに応じてトーションバー21がねじれ
る。その場合、トーションバ−21の一端に接続された
第3ステアリングシヤフト7とトーションバー21の他
端に接続されたピニオン22との相対位置が回転方向に
ずれる。従って1球状部材37が係合する溝7bの位置
がずれ、それによって環状部材31は、軸方向に移動す
る。
グシヤフト7が回動し、該シャフト7とピニオン22と
の間に存在するトーションバー21にトルクが印加され
ると、印加トルクに応じてトーションバー21がねじれ
る。その場合、トーションバ−21の一端に接続された
第3ステアリングシヤフト7とトーションバー21の他
端に接続されたピニオン22との相対位置が回転方向に
ずれる。従って1球状部材37が係合する溝7bの位置
がずれ、それによって環状部材31は、軸方向に移動す
る。
つまり、環状部材31は、印加トルクに応じた軸方向位
置に位置決めされる。
置に位置決めされる。
環状部材31の一端に、鉄製の環状電極板27が固着さ
れており、第3c図に示すように、環状電極板27の軸
方向の前後に、他の環状電極板26及び28がそれぞれ
配置されている。第3d図に示すように、環状電極板2
6及び28は、樹脂製の基部とその表面に貼り付けた鋼
yei26 a及び28aでなっている。環状電極板2
6及び28は、ケーシング24に固着されている。
れており、第3c図に示すように、環状電極板27の軸
方向の前後に、他の環状電極板26及び28がそれぞれ
配置されている。第3d図に示すように、環状電極板2
6及び28は、樹脂製の基部とその表面に貼り付けた鋼
yei26 a及び28aでなっている。環状電極板2
6及び28は、ケーシング24に固着されている。
後述するように、環状電極板27と銅箔26aが1つの
コンデンサを形成し、環状電極板27と銅箔28aとが
もう1つのコンデンサを構成している。この実施例では
、これらの2つのコンデンサ容量を差動検出することで
、環状電極板27の位置すなわち操舵トルクのレベルを
検出する。差動検出を行なうのは、環境変化、特に湿度
変化による。コンデンサ構成要素の誘電率変化の影響を
キャンセルするためである。
コンデンサを形成し、環状電極板27と銅箔28aとが
もう1つのコンデンサを構成している。この実施例では
、これらの2つのコンデンサ容量を差動検出することで
、環状電極板27の位置すなわち操舵トルクのレベルを
検出する。差動検出を行なうのは、環境変化、特に湿度
変化による。コンデンサ構成要素の誘電率変化の影響を
キャンセルするためである。
第3d図を参照する。トーションバー21にトルクが印
加されない場合の環状電極板27と対向する位置に、磁
性体検出器29が配置されている。
加されない場合の環状電極板27と対向する位置に、磁
性体検出器29が配置されている。
この磁性体検出器29は、ホール素子29a、永久磁石
29b、ヨーク29c及び29dでなっている。ホール
素子29aは、WX状電極板27が第3d図に示す位置
にある場合、即ち印加j・ルクが零の時にオン状態にな
り、それ以外の場合にはオフになる。従って、ホール素
子29aが出力する電気信号を監視すれば、操舵トルク
が零かどうかチェックできる。
29b、ヨーク29c及び29dでなっている。ホール
素子29aは、WX状電極板27が第3d図に示す位置
にある場合、即ち印加j・ルクが零の時にオン状態にな
り、それ以外の場合にはオフになる。従って、ホール素
子29aが出力する電気信号を監視すれば、操舵トルク
が零かどうかチェックできる。
第4図に、第1図の電動パワーステアリング装置の電気
回路構成を示す。第4図を参照すると、この装置は、ト
ルク零センサ50.トルクレベル検出回路Bl、A/D
(アナログ/デジタル)変換器B2.マイクロコンピュ
ータB3.D/A(デジタル/アナログ)変換器B4.
パルス幅変調回路B5.論理制御回路B6.発振回路B
7゜増幅器B84.絶対値回路B9.レベル判定回路B
10、ドライバ回路B11.及び4つのパワートランジ
スタQl、Q2.Q3及びQ4でなる出力回路が備わっ
ている。
回路構成を示す。第4図を参照すると、この装置は、ト
ルク零センサ50.トルクレベル検出回路Bl、A/D
(アナログ/デジタル)変換器B2.マイクロコンピュ
ータB3.D/A(デジタル/アナログ)変換器B4.
パルス幅変調回路B5.論理制御回路B6.発振回路B
7゜増幅器B84.絶対値回路B9.レベル判定回路B
10、ドライバ回路B11.及び4つのパワートランジ
スタQl、Q2.Q3及びQ4でなる出力回路が備わっ
ている。
出力回路に、電気モータDMと変流器CTが接続されて
いる。変流器CTの出力端子が、増幅器B8の入力端子
に接続されている。
いる。変流器CTの出力端子が、増幅器B8の入力端子
に接続されている。
第5a図に、トルクレベル検出回路B1の構成を示す。
第5a図を参照すると、この回路は正弦波発振器、4つ
のダイオード、コンデンサCL。
のダイオード、コンデンサCL。
02等でなっている。コンデンサC1は前記環状電極板
26及び27で構成され、コンデンサC2は、前記環状
電極板28及び27で構成されている。この回路B1は
、2つのコンデンサC1及びC2の静電容量の差に応じ
た直流レベルを出力端子Voutに出力する。
26及び27で構成され、コンデンサC2は、前記環状
電極板28及び27で構成されている。この回路B1は
、2つのコンデンサC1及びC2の静電容量の差に応じ
た直流レベルを出力端子Voutに出力する。
コンデンサC1及びC2を構成する環状電極板26.2
7及び28は面積が一定である。またコンデンサCIの
間隙は環状電極板27が環状電極板26側に移動すれば
小さくなりコンデンサC2の間隙は逆に大きくなる。逆
に環状電極板27が環状電極板26から離れる方向に移
動すれば、コンデンサCIの間隙が大きくなりコンデン
サC2の間隙は小さくなる。
7及び28は面積が一定である。またコンデンサCIの
間隙は環状電極板27が環状電極板26側に移動すれば
小さくなりコンデンサC2の間隙は逆に大きくなる。逆
に環状電極板27が環状電極板26から離れる方向に移
動すれば、コンデンサCIの間隙が大きくなりコンデン
サC2の間隙は小さくなる。
この種のコンデンサは、その間隙が小さくなると静電容
量が大きくなり、間隙が大きくなると静電容量が小さく
なる。つまり、環状電極板27が環状電極板26の方向
に移動すると、コンデンサCIの静電容量が大きくなる
とともにコンデンサC2の静電容量が小さくなり、環状
電極板27が逆の方向に移動すれば、占ンデンサC1の
静電容量が小さくなるとともにコンデンサC2の静電容
量が大きくなる。
量が大きくなり、間隙が大きくなると静電容量が小さく
なる。つまり、環状電極板27が環状電極板26の方向
に移動すると、コンデンサCIの静電容量が大きくなる
とともにコンデンサC2の静電容量が小さくなり、環状
電極板27が逆の方向に移動すれば、占ンデンサC1の
静電容量が小さくなるとともにコンデンサC2の静電容
量が大きくなる。
前述のように、環状電極板26及び28は固定であり、
環状電極板27は、操舵トルクに応じて軸方向に移動す
る。従って、操舵トルクとトルクレベル検出回路B1の
出力レベルとは、第5b図に示すような関係になる。つ
まり、トルクレベル検出回路B1の出力端子Voutに
は、トーションバー21に所定方向のねじれトルクを与
えると、そのトルクレベルに応じた正極性の直流レベル
が現われ、それと逆方向のねじれトルクを与えると、負
極性の直流レベルが現われ、トルクが零の場合には実質
上Ovになる。但し、トルクが零の場合の出力レベルは
、機械的に又は電気的に調整を行なわない場合や、経時
変化を生じた場合にはOvにならないことがある。
環状電極板27は、操舵トルクに応じて軸方向に移動す
る。従って、操舵トルクとトルクレベル検出回路B1の
出力レベルとは、第5b図に示すような関係になる。つ
まり、トルクレベル検出回路B1の出力端子Voutに
は、トーションバー21に所定方向のねじれトルクを与
えると、そのトルクレベルに応じた正極性の直流レベル
が現われ、それと逆方向のねじれトルクを与えると、負
極性の直流レベルが現われ、トルクが零の場合には実質
上Ovになる。但し、トルクが零の場合の出力レベルは
、機械的に又は電気的に調整を行なわない場合や、経時
変化を生じた場合にはOvにならないことがある。
このような零点のずれが生じている場合、トルクレベル
検出回路B1の出力レベルに応じた操舵助勢トルクを発
生すると、ドライバが操舵を行なわない場合でも電気モ
ータによる異常操舵が行なわれる可能性がある。しかし
ながら、この実施例においては、トルク零センサ50が
備わっているため、後述するようにトルクレベル検出回
路B1の零点がずれても異常操舵は行なわれない。
検出回路B1の出力レベルに応じた操舵助勢トルクを発
生すると、ドライバが操舵を行なわない場合でも電気モ
ータによる異常操舵が行なわれる可能性がある。しかし
ながら、この実施例においては、トルク零センサ50が
備わっているため、後述するようにトルクレベル検出回
路B1の零点がずれても異常操舵は行なわれない。
第5c図に、第4図の論理制御回路B6とドライバ回路
Bllを示す。第5c図を参照すると、論理制御回路B
6にはナントゲートNAI、NA2、アンドゲートAN
1及びインバータINIが備わっており、論理制御回
路B6の4つの出力端子に、各々ドライバ回路Bllが
接続されている。
Bllを示す。第5c図を参照すると、論理制御回路B
6にはナントゲートNAI、NA2、アンドゲートAN
1及びインバータINIが備わっており、論理制御回
路B6の4つの出力端子に、各々ドライバ回路Bllが
接続されている。
各ドライバ回路Bllの出力に、フォトカップラPCの
発光ダイオードが接続されている。各ドライバ回路Bl
lのフォトカップラPCの受光素子の出力端子が、それ
ぞれ、パワートランジスタQ1、C2,C3及びC4の
入力端子即ちベース端子に接続されている。
発光ダイオードが接続されている。各ドライバ回路Bl
lのフォトカップラPCの受光素子の出力端子が、それ
ぞれ、パワートランジスタQ1、C2,C3及びC4の
入力端子即ちベース端子に接続されている。
論理制御回路B6.ドライバ回路Bll及びパワートラ
ンジスタQl、Q2.Q3及びC4の動作を簡単に説明
する。電気モータDMを付勢する場合、論理制御回路B
6の入力端子pbには、操舵トルクに応じてパルス幅変
調されたパルス信号が印加される。また、操舵トルクの
方向に応じて、それが正方向(この例では時計回り)な
ら論理制御回路B6の入力端子Paは高レベルHになり
逆方向(反時計回り)なら入力端子Paは低レベルLに
なる。
ンジスタQl、Q2.Q3及びC4の動作を簡単に説明
する。電気モータDMを付勢する場合、論理制御回路B
6の入力端子pbには、操舵トルクに応じてパルス幅変
調されたパルス信号が印加される。また、操舵トルクの
方向に応じて、それが正方向(この例では時計回り)な
ら論理制御回路B6の入力端子Paは高レベルHになり
逆方向(反時計回り)なら入力端子Paは低レベルLに
なる。
入力端子Paが高レベルHの場合、パワートランジスタ
Q2及びC3は常時オフになり、パワートランジスタQ
4は常時オンになり、パワートランジスタQ1はパルス
信号のその時のレベルに応じてオン又はオフする6つま
り、第7図に「駆動正転Jとして示すオンモードとオフ
モードの状態を交互に繰り返し、電気モータDMに所定
方向に間欠的に電流が流れる。
Q2及びC3は常時オフになり、パワートランジスタQ
4は常時オンになり、パワートランジスタQ1はパルス
信号のその時のレベルに応じてオン又はオフする6つま
り、第7図に「駆動正転Jとして示すオンモードとオフ
モードの状態を交互に繰り返し、電気モータDMに所定
方向に間欠的に電流が流れる。
また入力端子Paが低レベルLの場合、パワートランジ
スタQl及びC4は常時オフになり、パワートランジス
タQ2は常時オンになり、パワートランジスタQ3はパ
ルス信号のその時のレベルに応じてオン又はオフする。
スタQl及びC4は常時オフになり、パワートランジス
タQ2は常時オンになり、パワートランジスタQ3はパ
ルス信号のその時のレベルに応じてオン又はオフする。
つまり、第7図番;「駆動逆転」として示すオンモード
とオフモードの状態を交互に繰り返し電気モータDMに
所定方向に間欠的に電流が流れる。印加トルクとパワー
トランジスタQl、Q2.Q3及びQ4のオン/オフタ
イミングの一例を、第8図に示す。
とオフモードの状態を交互に繰り返し電気モータDMに
所定方向に間欠的に電流が流れる。印加トルクとパワー
トランジスタQl、Q2.Q3及びQ4のオン/オフタ
イミングの一例を、第8図に示す。
但し、上記のような動作を行なうのは、論理制御回路B
6の入力端子Pc及びPdが共に高レベルの場合である
。入力端子Pc及びPdのいずれか一方が低レベルLに
なると、「駆動正転」と「駆動逆転」のいずれにおいて
も、それらのオフモードを維持し、電気モータDMに電
流は流れない。
6の入力端子Pc及びPdが共に高レベルの場合である
。入力端子Pc及びPdのいずれか一方が低レベルLに
なると、「駆動正転」と「駆動逆転」のいずれにおいて
も、それらのオフモードを維持し、電気モータDMに電
流は流れない。
論理制御回路B6の入力端子Pcが低レベルLになるの
は、電気モータDMが過負荷になり過大電流が流れた場
合であり、入力端子Pdが低レベルLになるのは、トル
ク零センサ50がトルク零を検出している場合である。
は、電気モータDMが過負荷になり過大電流が流れた場
合であり、入力端子Pdが低レベルLになるのは、トル
ク零センサ50がトルク零を検出している場合である。
従って、仮にドライバが操舵を行なわない場合にトルク
レベル検出回路B1がOv以外のレベルを出力したとし
ても、その時に電気モータDMが付勢されることはない
。
レベル検出回路B1がOv以外のレベルを出力したとし
ても、その時に電気モータDMが付勢されることはない
。
第6図に、第4図のマイクロコンピュータB3の概略動
作を示す。第6図を参照して動作を説明する。電源がオ
ンすると、出力ポートの状態を初期設定し、メモリの内
容をクリアする。具体的には、出力ポートP4に0を出
力してD/A変換器の出力レベルをOvに設定し、レジ
スタRO,R1及びR2の内容を0にクリアする。
作を示す。第6図を参照して動作を説明する。電源がオ
ンすると、出力ポートの状態を初期設定し、メモリの内
容をクリアする。具体的には、出力ポートP4に0を出
力してD/A変換器の出力レベルをOvに設定し、レジ
スタRO,R1及びR2の内容を0にクリアする。
次に、入力ポートP1の状態をチェックし、トルク零セ
ンサ50がトルク零を検出しているかどうか判定する。
ンサ50がトルク零を検出しているかどうか判定する。
トルク零でなければ、トルクレベル検出回路Blの出力
レベルをA/D変換器B2を介してデジタル信号に変換
し、その変換値をレジスタR1に格納する。次にレジス
タR1の内容からレジスタROの内容を差し引いた値を
レジスタR2に格納する。
レベルをA/D変換器B2を介してデジタル信号に変換
し、その変換値をレジスタR1に格納する。次にレジス
タR1の内容からレジスタROの内容を差し引いた値を
レジスタR2に格納する。
レジスタROは、トルクレベル検出回路B1の零点のず
れを補正するために備わっており、その内容は、トルク
零の時にトルクレベル検出回路B1が出力する信号レベ
ルに等しい。
れを補正するために備わっており、その内容は、トルク
零の時にトルクレベル検出回路B1が出力する信号レベ
ルに等しい。
次に、レジスタR2の内容が正か負か判定する。
レジスタR2の内容が0を越えていれば、即ち正転方向
のトルクが検出されている場合、出力ポートP3に高レ
ベルHを出力し、レジスタR2の内容がO以下なら、即
ち逆転方向のトルクが検出されている場合、出力ポート
P3に低レベルLを出力する。
のトルクが検出されている場合、出力ポートP3に高レ
ベルHを出力し、レジスタR2の内容がO以下なら、即
ち逆転方向のトルクが検出されている場合、出力ポート
P3に低レベルLを出力する。
次に、レジスタR2の内容をその絶対値に変換する。そ
して、その結果を、予め定めた基準トルクTrefと比
較する。検出トルク(R2)が基準トルクTrefより
も大きければ1両者の差をレジスタR3に格納し、そう
でなければ基準トルクの値をレジスタR3に格納する。
して、その結果を、予め定めた基準トルクTrefと比
較する。検出トルク(R2)が基準トルクTrefより
も大きければ1両者の差をレジスタR3に格納し、そう
でなければ基準トルクの値をレジスタR3に格納する。
更に、レジスタR3の内容を元にして所定の演算処理を
行ない、その結果をレジスタR4に格納する。そして、
レジスタR4の内容をD/A変換器B4に出力する。
行ない、その結果をレジスタR4に格納する。そして、
レジスタR4の内容をD/A変換器B4に出力する。
以後、上記処理をループ状に繰り返し実行する。
これによって、D/A変換器B4の出力端子に、操舵ト
ルク(検出トルク)を基準トルクTrefと一致させる
ような直流レベルがセットされ、その直流レベルは検出
トルクの変化に追従して短い周期で更新される。
ルク(検出トルク)を基準トルクTrefと一致させる
ような直流レベルがセットされ、その直流レベルは検出
トルクの変化に追従して短い周期で更新される。
トルク零センサ50がトルク零を検出した場合。
マイクロコンピュータB3は、出力ポートP4に0を出
力し、D/A変換器B4の出力レベルをOVに設定する
。そしてA/D変換器B2を介して。
力し、D/A変換器B4の出力レベルをOVに設定する
。そしてA/D変換器B2を介して。
トルクレベル検出回1fiB1の出力レベルをデジタル
データに変換し、その変換値をレジスタROに格納する
。従って、レジスタROの内容は、トルク零が検出され
る毎に、トルクレベル検出回路B1の出力する信号レベ
ルの最新のデータに更新される。
データに変換し、その変換値をレジスタROに格納する
。従って、レジスタROの内容は、トルク零が検出され
る毎に、トルクレベル検出回路B1の出力する信号レベ
ルの最新のデータに更新される。
なお、上記実施例においては、トーションバーのねじれ
に応じて移動する可動電極板が基準位置にあるかどうか
を検出するために磁気的な検出手段を用いたが、それを
機械的なスイッチや光学的検出手段に変えてもよい。
に応じて移動する可動電極板が基準位置にあるかどうか
を検出するために磁気的な検出手段を用いたが、それを
機械的なスイッチや光学的検出手段に変えてもよい。
[効果]
以上のとおり本発明によれば、トルク零を検出するため
の特別な検出手段が備わっているため、トルクレベルを
検出するための検出手段として特別に信頼性の高いもの
を用いなくても、誤動作を防止できる。また特に、実施
例のようにトルク零が検出された場合のトルクレベル検
出手段の出力レベルを参照して、その零点を自動補正す
れば。
の特別な検出手段が備わっているため、トルクレベルを
検出するための検出手段として特別に信頼性の高いもの
を用いなくても、誤動作を防止できる。また特に、実施
例のようにトルク零が検出された場合のトルクレベル検
出手段の出力レベルを参照して、その零点を自動補正す
れば。
助勢トルクに経時変化のない安定した装置が提供できる
。
。
第1図は、本発明を実施する一形式の電動パワーステア
リング装置の機構部を示すブロック図である。 第2@は、第1図の駆動ユニット9の構成を示す縦断面
図である。 第3a図は第2図の第3ステアリングシヤフト7の一部
を示す斜視図、第3b図は第2図の環状部材31の形状
を示す分解斜視図、第3c図は第2図の環状電極板26
,27.28の位置関係を示す斜視図、第3d図は、第
2図の磁性体検出器29と環状電極板27を示す縦断面
図である。 第4図は、第1図の装置の電気回路を示すブロック図で
ある。 第5a図は第4図のトルクレベル検出回路B1を示す電
気回路図、第5b図トルクレベル検出回路B1の特性を
示すグラフである。 第5c図は、第4図の論理制御回路B6及びドライバ回
路Bllを示す電気回路図である。 第6図は、第4図に示すマイクロコンピュータB3の概
略動作を示すフローチャートである。 第7図は、第4図に示す電気モータDMとそれの通電を
制御する回路との接続を示すブロック図である。 第8図は、第4図の回路の動作タイミングの一例を示す
波形図である。 lニステアリングホイール 2:第1ステアリングシヤフト 4.6:ユニバーサルジゴイント 5:第2ステアリングシヤフト 7:第3ステアリングシヤフト 7b:i9:駆動ユ
ニット(結合手段) 10:タイロッド 11ニラツク12:タイヤ
21:トーシゴンノベー22:ピニオン
22a:キー23.24:ケーシング 26.27,28 :環状電極板 29:磁性体検出
器30:圧縮コイルスプリング 31:環状部材 32,33,34.35 :歯車
36:固定部材 37:球状部材 50:トルク零センサ(第2のトルク検出手段)B1:
トルクレベル検出回路(第1のトルク検出手段)B 2
: A/D変換器 B3:マイクロコンピュータ B 4 : D/A変換器 B5:パルス幅変調回路
B6:論理制御回路 Bll:ドライノ(回路CON
:制御ユニット(電子制御手段)DM:電気モータ(電
動機) CT:変流器 東1図 ′@2図 第3a図 第3b図 1b 東30図 〒 第3d図 !5a図 第5b図 寧5c囚 Bll ′1FI6 図
リング装置の機構部を示すブロック図である。 第2@は、第1図の駆動ユニット9の構成を示す縦断面
図である。 第3a図は第2図の第3ステアリングシヤフト7の一部
を示す斜視図、第3b図は第2図の環状部材31の形状
を示す分解斜視図、第3c図は第2図の環状電極板26
,27.28の位置関係を示す斜視図、第3d図は、第
2図の磁性体検出器29と環状電極板27を示す縦断面
図である。 第4図は、第1図の装置の電気回路を示すブロック図で
ある。 第5a図は第4図のトルクレベル検出回路B1を示す電
気回路図、第5b図トルクレベル検出回路B1の特性を
示すグラフである。 第5c図は、第4図の論理制御回路B6及びドライバ回
路Bllを示す電気回路図である。 第6図は、第4図に示すマイクロコンピュータB3の概
略動作を示すフローチャートである。 第7図は、第4図に示す電気モータDMとそれの通電を
制御する回路との接続を示すブロック図である。 第8図は、第4図の回路の動作タイミングの一例を示す
波形図である。 lニステアリングホイール 2:第1ステアリングシヤフト 4.6:ユニバーサルジゴイント 5:第2ステアリングシヤフト 7:第3ステアリングシヤフト 7b:i9:駆動ユ
ニット(結合手段) 10:タイロッド 11ニラツク12:タイヤ
21:トーシゴンノベー22:ピニオン
22a:キー23.24:ケーシング 26.27,28 :環状電極板 29:磁性体検出
器30:圧縮コイルスプリング 31:環状部材 32,33,34.35 :歯車
36:固定部材 37:球状部材 50:トルク零センサ(第2のトルク検出手段)B1:
トルクレベル検出回路(第1のトルク検出手段)B 2
: A/D変換器 B3:マイクロコンピュータ B 4 : D/A変換器 B5:パルス幅変調回路
B6:論理制御回路 Bll:ドライノ(回路CON
:制御ユニット(電子制御手段)DM:電気モータ(電
動機) CT:変流器 東1図 ′@2図 第3a図 第3b図 1b 東30図 〒 第3d図 !5a図 第5b図 寧5c囚 Bll ′1FI6 図
Claims (7)
- (1)電動機; ステアリングシャフトと前記電動機とを結合する結合手
段; 操舵トルクに応じた電気信号を出力する第1のトルク検
出手段; 操舵トルクが零かどうかに応じた電気信号を出力する、
第2のトルク検出手段;および 第2のトルク検出手段が、検出トルク零以外を示す信号
を出力すると、第1のトルク検出手段が出力する電気信
号に応じて、前記電動機を付勢する、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、第2のトルク検出手段がトルク
零を示す電気信号を出力すると、その時に第1のトルク
検出手段が出力する信号のトルクレベルを基準トルクレ
ベルに設定し、第2のトルク検出手段がトルク零以外を
示す電気信号を出力すると、その時に第1のトルク検出
手段が出力する信号のトルクレベルと、前記基準トルク
レベルとの差に応じて前記電動機を付勢する、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。 - (3)第1のトルク検出手段及び第2のトルク検出手段
の少なくとも一方は、操舵シャフトの入力側と出力側と
の間に接続されたトーションバー、該トーションバーの
ねじれに応じてその軸方向の位置が変化する可動体およ
び該可動体の位置を検出する位置検出手段、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。 - (4)第1のトルク検出手段及び第2のトルク検出手段
の少なくとも一方は、操舵シャフトの入力側と出力側と
の間に接続されたトーションバー;該トーションバーの
一端とともに回動し、その周壁にトーションバーの軸に
対して斜め方向に形成された案内溝を有する筒状部材;
該案内溝に配置された突起部を有し、一部が前記トーシ
ョンバーの他端に接続された可動体;及び該可動体の位
置を検出する位置検出手段;を備える、前記特許請求の
範囲第(3)項記載の電動パワーステアリング装置。 - (5)第1のトルク検出手段の位置検出手段は、前記可
動体の少なくとも一部を構成する第1の金属部材と、該
第1の金属部材をそれらの間に挟んだ状態で固定配置さ
れた第2及び第3の金属部材を備える、前記特許請求の
範囲第(3)項記載の電動パワーステアリング装置。 - (6)第2のトルク検出手段の位置検出手段は、操舵シ
ャフトに加わるトルクが実質上零のときに前記可動体と
対向する位置に配置された磁性体検出手段を備える、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。 - (7)電子制御手段は、前記第1のトルク検出手段が出
力する電気信号と予め定めた目標トルクとの差に応じて
電動機を付勢する、前記特許請求の範囲第(1)項、第
(2)項、第(3)項、第(4)項、第(5)項又は第
(6)項記載の電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60066132A JPS61222869A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 電動パワ−ステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60066132A JPS61222869A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 電動パワ−ステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61222869A true JPS61222869A (ja) | 1986-10-03 |
Family
ID=13307032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60066132A Pending JPS61222869A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 電動パワ−ステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61222869A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63162370A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-05 | Nippon Seiko Kk | モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60066132A patent/JPS61222869A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63162370A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-05 | Nippon Seiko Kk | モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 |
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