JPS62255271A - 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Info
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- JPS62255271A JPS62255271A JP61100059A JP10005986A JPS62255271A JP S62255271 A JPS62255271 A JP S62255271A JP 61100059 A JP61100059 A JP 61100059A JP 10005986 A JP10005986 A JP 10005986A JP S62255271 A JPS62255271 A JP S62255271A
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
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- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
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- Power Steering Mechanism (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】
〔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装置に
関するものである。
助負荷付勢するモータ駆動式パワーステアリング装置に
関するものである。
従来この種のモータ駆動式パワーステアリング装置は、
モータの電流制御をパワートランジスタによるチョッパ
制御が一般的である。
モータの電流制御をパワートランジスタによるチョッパ
制御が一般的である。
しかしながら、パワートランジスタによるチョッパ制御
による場合には、パワートランジスタがショート故障す
る確率が高く、この場合、補助負荷付勢の目的のモータ
が無制御となって勝手に右または左に回転することとな
り危険である。
による場合には、パワートランジスタがショート故障す
る確率が高く、この場合、補助負荷付勢の目的のモータ
が無制御となって勝手に右または左に回転することとな
り危険である。
また、モータの制御方法などでもモータ自身の特性とし
て、およそ無負荷電流に相当する電流まではモータの外
部出力として回転トルクを取り出すことはできず、この
無負荷電流に相当する電流を考慮しない制御では、応答
性や直線性が悪くなる欠点を有していた。
て、およそ無負荷電流に相当する電流まではモータの外
部出力として回転トルクを取り出すことはできず、この
無負荷電流に相当する電流を考慮しない制御では、応答
性や直線性が悪く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、電源配線の断線時などには、マニアルステアリン
グとなって危険性が少なく、しかも放熱用ヒートシンク
やモータの小形化が可能になるとともに、車速増加時に
マニアルとステアリングへの切換時の機械的ショックを
軽減できるモータ駆動式パワーステアリング装置を得る
ことを目的とする。
ので、電源配線の断線時などには、マニアルステアリン
グとなって危険性が少なく、しかも放熱用ヒートシンク
やモータの小形化が可能になるとともに、車速増加時に
マニアルとステアリングへの切換時の機械的ショックを
軽減できるモータ駆動式パワーステアリング装置を得る
ことを目的とする。
この発明に係るモータ駆動式パワーステアリング装置は
、DCモータと電磁クラッチへの電源供給ラインの冷空
に常開接点を有するフェールセーフリレーを挿入したも
のである。
、DCモータと電磁クラッチへの電源供給ラインの冷空
に常開接点を有するフェールセーフリレーを挿入したも
のである。
この発明においては、電源配線の断線などにおいては、
7エール七−フリレーが消勢されてその常開接点が開放
され、電磁クラッチおよびDCモータへの給電を断ち、
DCモータおよび電磁クラッチの作動を停止させる。
7エール七−フリレーが消勢されてその常開接点が開放
され、電磁クラッチおよびDCモータへの給電を断ち、
DCモータおよび電磁クラッチの作動を停止させる。
以下、この発明のモータ駆動式パワーステアリング装置
の実施例について図面に基づき説明する。
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全体の構成を示す図である。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。
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lに第1のステアリングシャフト2aを介
してトルクセンサ3が連結されている。
してトルクセンサ3が連結されている。
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てコントロールユニット9に送出す
るようになっている。
て電気信号を出力してコントロールユニット9に送出す
るようになっている。
トルクセンサ3は第2のステアリングシャフト2bを介
して第1のユニバーサルジヨイント4aに連結されてい
る。この第1のユニバーサルソヨインド4aは第3のス
テアリングシャフト2cを介して第2のユニバーサルソ
ヨイン)4bに連結され、この第2のユニバーサルジヨ
イント4bに第1のピニオン軸5が連結されている。
して第1のユニバーサルジヨイント4aに連結されてい
る。この第1のユニバーサルソヨインド4aは第3のス
テアリングシャフト2cを介して第2のユニバーサルソ
ヨイン)4bに連結され、この第2のユニバーサルジヨ
イント4bに第1のピニオン軸5が連結されている。
6はラック軸である。このラック軸6は第1のピニオン
軸5と同時加工または別々に加工されており、ラック軸
6の両端近傍には、第1、第2の歯部6 a + 6
bを有している。第1の歯部6aには第1のピニオン軸
5が噛合しており、第2の歯部6aには第2のピニオン
軸17が噛合している。
軸5と同時加工または別々に加工されており、ラック軸
6の両端近傍には、第1、第2の歯部6 a + 6
bを有している。第1の歯部6aには第1のピニオン軸
5が噛合しており、第2の歯部6aには第2のピニオン
軸17が噛合している。
ラック軸6の両端はそれぞれダイロツ) 7 a +7
bを介してポールジョイン)8a、8bに連結されてい
る。
bを介してポールジョイン)8a、8bに連結されてい
る。
一方、上記コントロールユニット9を介してバッテリ1
1の電力がDCモータ7と電磁クラッチ16に供給する
ようになっている。また、コントロールユニット9はキ
ースイッチ12を介してバッテリ11の正極に接続され
ている。バッテリ11cv負極ハアースされている。コ
ントロールユニット9には車速センサブ0の出力信号も
入力されるようになっている。
1の電力がDCモータ7と電磁クラッチ16に供給する
ようになっている。また、コントロールユニット9はキ
ースイッチ12を介してバッテリ11の正極に接続され
ている。バッテリ11cv負極ハアースされている。コ
ントロールユニット9には車速センサブ0の出力信号も
入力されるようになっている。
上記DCモータ13は分巻または永久磁石を有しており
、このDCモータ13の出力軸と同一または連結により
ウオーム軸14が形成されている。
、このDCモータ13の出力軸と同一または連結により
ウオーム軸14が形成されている。
このウオーム軸は減速機の高速側を形成している。
このウオーム軸14にウオームホイル軸15が噛合する
ようになっている。このウオームホイル軸15と第2の
ピニオン軸17の間の機械的な連結、離脱を電磁クラッ
チ16で行うようになっている。1Jl磁クラツチ16
のこの動作はコントロールユニット9により制御するよ
うになっている。
ようになっている。このウオームホイル軸15と第2の
ピニオン軸17の間の機械的な連結、離脱を電磁クラッ
チ16で行うようになっている。1Jl磁クラツチ16
のこの動作はコントロールユニット9により制御するよ
うになっている。
次に、第2図は上記コントロールユニット9の内部構成
を詳細に説明したものである。この第2図において、9
1はフェールセーフリレーであり、駆動コイル901a
、常開接点901bを有している。
を詳細に説明したものである。この第2図において、9
1はフェールセーフリレーであり、駆動コイル901a
、常開接点901bを有している。
駆動コイル901aの一端はキースイッチ121に介し
てバッテリ11の正極に接続されており、他端は7工−
ルセーフリレー駆動回路102の出力端に接続されてい
る。
てバッテリ11の正極に接続されており、他端は7工−
ルセーフリレー駆動回路102の出力端に接続されてい
る。
また、常開接点901bはバッテリ11の正極にヒユー
ズ18を介して接続され、かつパワーMOSFETユニ
ット92の一方の入力端および電磁クラッチ16に接続
されている。
ズ18を介して接続され、かつパワーMOSFETユニ
ット92の一方の入力端および電磁クラッチ16に接続
されている。
このパワーMO8ITユニット92は4個のNチャンネ
ル型のパワーMO5FET92a〜92dをブリッジ接
続して構成されている。パワーMOSFETユニット9
2の他方の入力端は抵抗93を介してアースされ、パワ
ーMOSFET−uエツト92の出力端はDCモータ1
3に接続されている。
ル型のパワーMO5FET92a〜92dをブリッジ接
続して構成されている。パワーMOSFETユニット9
2の他方の入力端は抵抗93を介してアースされ、パワ
ーMOSFET−uエツト92の出力端はDCモータ1
3に接続されている。
パワーMOSFETユニット92は、ヒユーズ18、フ
ェール七−7リレー91の常開接点901bを介して電
源供給され、上記DCモータエ3の断続と極性の切替を
行うものである。
ェール七−7リレー91の常開接点901bを介して電
源供給され、上記DCモータエ3の断続と極性の切替を
行うものである。
上記抵抗93はモータ電流検出用シャント抵抗であり、
その一端はモータ電流検出回路107の入力端に接続さ
れている。モータ電流検出回路107は抵抗93に流れ
る電流によって発生する電圧時を増幅するものである。
その一端はモータ電流検出回路107の入力端に接続さ
れている。モータ電流検出回路107は抵抗93に流れ
る電流によって発生する電圧時を増幅するものである。
このモータ電流検出回路107の出力端はフンパレータ
94の反転入力端に接続されている。
94の反転入力端に接続されている。
一方、上記トルクセンサ3の出力は操舵トルク信号入力
回路99を通してマイクロコンピュータ101に入力さ
れるようになっている。また、車速センサ10の出力も
車速信号入力回路100金経てマイクロコンピュータ1
01に入力されるようになっている。
回路99を通してマイクロコンピュータ101に入力さ
れるようになっている。また、車速センサ10の出力も
車速信号入力回路100金経てマイクロコンピュータ1
01に入力されるようになっている。
マイクロコンピュータ100には、マイクロコンピュー
タ電源回路98から動作電圧が印加されており、このマ
イクロコンピュータ電源回路98の入力端はキースイッ
チ12を介してバッテリ11の正極に接続されている。
タ電源回路98から動作電圧が印加されており、このマ
イクロコンピュータ電源回路98の入力端はキースイッ
チ12を介してバッテリ11の正極に接続されている。
マイクロコンピュータ101 カラ7x−yvセーフリ
レー駆動回路102、右方向モータ駆動回路103、左
方向モータ駆動回路104、モータ電流指令回路105
、電磁クラッチ駆動回路106に出力を送出するように
なっている。
レー駆動回路102、右方向モータ駆動回路103、左
方向モータ駆動回路104、モータ電流指令回路105
、電磁クラッチ駆動回路106に出力を送出するように
なっている。
右方向モータ駆動回路103、工方同モータ駆動回路1
04の各出力端はA N D回路95.96の第1入力
端に接続されている。
04の各出力端はA N D回路95.96の第1入力
端に接続されている。
モータ電流指令回路105の出力端はコンパレ−夕94
の非反転入力端に接続されており、このコンパレータ9
4の出力端はAND回路95.96の各第2入力端に接
続されている。
の非反転入力端に接続されており、このコンパレータ9
4の出力端はAND回路95.96の各第2入力端に接
続されている。
一方、ゲート電源回路97はパワーMO3FETユニ゛
ント92の(+)側のパワーMOSFET 92 a
。
ント92の(+)側のパワーMOSFET 92 a
。
92bのf−ト電源とし、バッテリ11の電圧よりもf
−)電圧だけ高い電圧か、またはバッテリ11の電圧と
ほぼ同等の電圧でも、出力が電気的に絶縁されたf−)
電圧を出力するものである。
−)電圧だけ高い電圧か、またはバッテリ11の電圧と
ほぼ同等の電圧でも、出力が電気的に絶縁されたf−)
電圧を出力するものである。
上記操作トルク信号入力回路99はトルクセンサ3の操
舵トルク信号の入力インタ−7エイズ回路を形成するも
のであり、また上記車速信号入力回路100は車速セン
サ10の車速信号入力インターフェイス回路を形成する
。
舵トルク信号の入力インタ−7エイズ回路を形成するも
のであり、また上記車速信号入力回路100は車速セン
サ10の車速信号入力インターフェイス回路を形成する
。
フェールセーフリレー駆動回路102はトルクセンサ3
や車速センサ10の信号によりマイクロコンピュータ1
01により演算した結果として、異常状態でないと判断
されたときにフェールセーフリレー91の駆動コイル9
01aの他端を駆動し、常開接点901bを閉成するも
のである。
や車速センサ10の信号によりマイクロコンピュータ1
01により演算した結果として、異常状態でないと判断
されたときにフェールセーフリレー91の駆動コイル9
01aの他端を駆動し、常開接点901bを閉成するも
のである。
右方向モータ駆動回路103は操舵トルク信号を入力と
するマイクロコンピュータ101の演算結果により、上
記DCモータ13の回転方向を右方向に駆動指令する信
号を出力する。
するマイクロコンピュータ101の演算結果により、上
記DCモータ13の回転方向を右方向に駆動指令する信
号を出力する。
左方向モータ駆動回路104は右方向モータ駆動回路1
03とは逆にDCモータ13の回転方向を左方向に駆動
指令する信号を出力する。
03とは逆にDCモータ13の回転方向を左方向に駆動
指令する信号を出力する。
モータ電流指令回路105は上記操舵トルク信号と車速
信号からマイクロコンピュータ101での演算結果をデ
ィソタルeアナログ変換してDCモータ13の指令電流
値に相当するアナログ電圧を出力する。
信号からマイクロコンピュータ101での演算結果をデ
ィソタルeアナログ変換してDCモータ13の指令電流
値に相当するアナログ電圧を出力する。
フンパレータ94は上記モータ電流指令回路105の出
力する指令電流電圧と上記モータ電流検出回路107の
出力するモータ電流相当の電圧を比較して指令電流電圧
がモータ電流電圧よりも高いときrHJを出力する。
力する指令電流電圧と上記モータ電流検出回路107の
出力するモータ電流相当の電圧を比較して指令電流電圧
がモータ電流電圧よりも高いときrHJを出力する。
AND回路95はコンパレータ94の出力と、上記右方
向モータ駆動回路103の出力を入力とシ、上記パワー
MOSFETユニット92にモータ右方向駆動信号を出
力する。
向モータ駆動回路103の出力を入力とシ、上記パワー
MOSFETユニット92にモータ右方向駆動信号を出
力する。
AND回路96は上記コンパレータ94の出力と上記左
方向モータ駆動回路104の出力を入力トシ、パワーM
O3FETユニット92にモータ左方向駆動信号を出力
する。
方向モータ駆動回路104の出力を入力トシ、パワーM
O3FETユニット92にモータ左方向駆動信号を出力
する。
次に、この発明の詳細な説明する。まず、第1図および
第2図において、エンノンの始動に際してキースイッチ
12をオンすると、バッテリ11からキースイッチ12
を介してマイクロコンピュータ電源回路98およびf−
ト電源回路97に電源が供給され、マイクロコンピュー
タ101は作動を開始するとともに、f−)電源回路9
7からパワーMO3FETユニット92のパワーMOS
FET92a 、92bにダート電源が供給される。
第2図において、エンノンの始動に際してキースイッチ
12をオンすると、バッテリ11からキースイッチ12
を介してマイクロコンピュータ電源回路98およびf−
ト電源回路97に電源が供給され、マイクロコンピュー
タ101は作動を開始するとともに、f−)電源回路9
7からパワーMO3FETユニット92のパワーMOS
FET92a 、92bにダート電源が供給される。
マイクロコンピュータ101が作動を開始すると、トル
クセンサ3からの操舵トルク信号と車速センサ10から
の車速信号を入力インクー7エイス回路を形成する操舵
トルク信号入力回路99と車速信号入力回路100を介
して取り込み、演算した結果、トルクセンサ3、車速セ
ンサ10が異常でないと判断されると、フェールセーフ
リレー駆動回路102に対し7エールセーフリレー91
の駆動コイル901aをオンするよう指示する。
クセンサ3からの操舵トルク信号と車速センサ10から
の車速信号を入力インクー7エイス回路を形成する操舵
トルク信号入力回路99と車速信号入力回路100を介
して取り込み、演算した結果、トルクセンサ3、車速セ
ンサ10が異常でないと判断されると、フェールセーフ
リレー駆動回路102に対し7エールセーフリレー91
の駆動コイル901aをオンするよう指示する。
したがって、常開接点901bは閉成しバッテリ11か
らヒユーズ18、常開接点901bを介してパワーMO
SFETユニット92に電源が供給される。
らヒユーズ18、常開接点901bを介してパワーMO
SFETユニット92に電源が供給される。
また、電磁クラ、ツチ駆動回路106もオンの指示が出
るので、バッテリ11からヒユーズ18、常開接点90
1b 、電磁クラッチ16、電磁クラッチ駆動回路10
6を介して電磁クラッチ16に電流が流れ、電磁クラッ
チは作動し、ウオームホイル軸15と第2のビニオン軸
17は機械的に連結される。
るので、バッテリ11からヒユーズ18、常開接点90
1b 、電磁クラッチ16、電磁クラッチ駆動回路10
6を介して電磁クラッチ16に電流が流れ、電磁クラッ
チは作動し、ウオームホイル軸15と第2のビニオン軸
17は機械的に連結される。
しかしながら、この状態では、図示されない運転者によ
ってハンドル1が転舵されていないとすると、トルクセ
ンサ3は操舵トルクがない信号(操舵トルクが右でも左
でもない中立位置であるという信号)k出力しているの
で、マイクロコンピュータ101の演算結果は右方向モ
ータ駆動回路103および左方向モータ駆動回路104
に対し、どちらも非駆動指示となり、モータ電流指令回
路105に対してはモータ電流零の指示が示される。
ってハンドル1が転舵されていないとすると、トルクセ
ンサ3は操舵トルクがない信号(操舵トルクが右でも左
でもない中立位置であるという信号)k出力しているの
で、マイクロコンピュータ101の演算結果は右方向モ
ータ駆動回路103および左方向モータ駆動回路104
に対し、どちらも非駆動指示となり、モータ電流指令回
路105に対してはモータ電流零の指示が示される。
したがって、パワーMO3FETユニット92ばDCモ
ータ13に対し、電流を流さない状態でハンドル1は補
助負荷付勢されない状態にある。
ータ13に対し、電流を流さない状態でハンドル1は補
助負荷付勢されない状態にある。
次に、この状態でハンドル1を図示しない運転者が右(
または左)に転舵すると、ステアリングシャツ)2aを
介してトルクセンサ3に操舵トルクが伝達され、このト
ルクセンサ3は右(または左)方向に操舵トルクに比例
した電気信号を発生するとともに、上記操舵トルクは第
2のステアリングシャフト2b、第1のユニバーサルジ
ヨイント4a、ステアリングシャフト2c、第2のユニ
バーサルジョイント4b%第1のビニオン軸5を介して
ラック軸6の第1の歯部6aに伝達され、回転運動が直
線運動に変換される。
または左)に転舵すると、ステアリングシャツ)2aを
介してトルクセンサ3に操舵トルクが伝達され、このト
ルクセンサ3は右(または左)方向に操舵トルクに比例
した電気信号を発生するとともに、上記操舵トルクは第
2のステアリングシャフト2b、第1のユニバーサルジ
ヨイント4a、ステアリングシャフト2c、第2のユニ
バーサルジョイント4b%第1のビニオン軸5を介して
ラック軸6の第1の歯部6aに伝達され、回転運動が直
線運動に変換される。
一方、上記トルクセンサ3の電気信号出力は、コントロ
ールユニット9の操舵トルク信号入力回路99を介して
マイクロコンピュータ101に入力される。
ールユニット9の操舵トルク信号入力回路99を介して
マイクロコンピュータ101に入力される。
また、車速センサ10の出力する電気信号もコントロー
ルユニット9の車速信号入力回路100ヲ介してマイク
ロコンピュータ101に入力される。上記操舵トルクと
車速信号からマイクロコンピュータ101は演算し、右
方向モータ駆動回路103(または左方向モータ駆動回
路104)に駆動信号を出力し、右方向モータ駆動回路
103(または左方向モータ駆動回路104)は「H」
信号を出力するとともに、モータ電流相当のディジタル
信号をモータ電流指令回路105に出力する。
ルユニット9の車速信号入力回路100ヲ介してマイク
ロコンピュータ101に入力される。上記操舵トルクと
車速信号からマイクロコンピュータ101は演算し、右
方向モータ駆動回路103(または左方向モータ駆動回
路104)に駆動信号を出力し、右方向モータ駆動回路
103(または左方向モータ駆動回路104)は「H」
信号を出力するとともに、モータ電流相当のディジタル
信号をモータ電流指令回路105に出力する。
このモータ電流指令回路105は上記ディジタル信号を
内蔵のディノタル・アナログ変換器でアナログ信号に変
換して、コンパレータ94の非反転側入力端に出力する
。
内蔵のディノタル・アナログ変換器でアナログ信号に変
換して、コンパレータ94の非反転側入力端に出力する
。
このとき、DCモータ13には電流が流れていないので
、抵抗93には電位差がなく、モータ電流検出回路10
7は出力が零となっている。
、抵抗93には電位差がなく、モータ電流検出回路10
7は出力が零となっている。
したがって、コンパレータ94の出力は「H」となり、
右方向モータ駆動回路102(または左方向モータ駆動
回路103)の出力rHJと上記コンパレータ94の出
力rHJを入力とするAND回路95(またFiAND
回路96)はrHJを出力し、パワーMOSFETユニ
ット92にDCモータ13を右方向(または左方向)に
回転さす方向にパワーMOSFET 92 m 、 9
2 d (またはパワーMOSFET92c 、92b
)t−導通させる。
右方向モータ駆動回路102(または左方向モータ駆動
回路103)の出力rHJと上記コンパレータ94の出
力rHJを入力とするAND回路95(またFiAND
回路96)はrHJを出力し、パワーMOSFETユニ
ット92にDCモータ13を右方向(または左方向)に
回転さす方向にパワーMOSFET 92 m 、 9
2 d (またはパワーMOSFET92c 、92b
)t−導通させる。
これにより、バッテリ11からヒユーズ18、常開接点
901b、パワーMOSFET 92 a (またはパ
ワーMOSFET 92 c )、DCモータ13、パ
ワーMOSFET 92 d (またはパワーMOSF
ET92b )、抵抗930回路でDCモータ13に電
圧が印加され、モータ電流が流れる。
901b、パワーMOSFET 92 a (またはパ
ワーMOSFET 92 c )、DCモータ13、パ
ワーMOSFET 92 d (またはパワーMOSF
ET92b )、抵抗930回路でDCモータ13に電
圧が印加され、モータ電流が流れる。
このモータ電流によって、抵抗93に電位差が生じ、こ
の電位差をモータ電流検出回路107で増幅して、コン
パレータ94の反転側入力端にフィードバックされる。
の電位差をモータ電流検出回路107で増幅して、コン
パレータ94の反転側入力端にフィードバックされる。
このフィードバックされた電圧がモータ電流指令回路1
05の出力する電圧を越えると、コンパレータ94の出
力はrLJとなり、AND回路95(またはAND回路
96)は出力がrLJとなシ、パワーMO8FIT 9
2 a (またはパワーMOSFET92c)がパワー
MOSFET 92 d (またはパワーMOSFET
92 b ’)のいずれかを遮断する。
05の出力する電圧を越えると、コンパレータ94の出
力はrLJとなり、AND回路95(またはAND回路
96)は出力がrLJとなシ、パワーMO8FIT 9
2 a (またはパワーMOSFET92c)がパワー
MOSFET 92 d (またはパワーMOSFET
92 b ’)のいずれかを遮断する。
以上の動作を繰り返してDCモータ13の電流全マイク
ロコンピュータ1010指令する電流ニ制御する。この
制御された電流に応じてDCモータ13は回転数に関係
なくほぼ比例的なトルクを発生する。
ロコンピュータ1010指令する電流ニ制御する。この
制御された電流に応じてDCモータ13は回転数に関係
なくほぼ比例的なトルクを発生する。
このDCモータ13の発生するトルクはウオーム軸14
とウオームホイル軸15で減速され、電磁クラッチ16
を介してビニオン軸17に伝達され、ラック軸6の第2
の歯部6bに伝達され、回転運動が直線運動に変換され
る。
とウオームホイル軸15で減速され、電磁クラッチ16
を介してビニオン軸17に伝達され、ラック軸6の第2
の歯部6bに伝達され、回転運動が直線運動に変換され
る。
この直線運動に変換された力は上記ハンドル1に加えら
れた運転者の操舵トルクを直線運動に変換したトルクの
方向と一致するように設定しているので、補助負荷付勢
したこととなり、トルクセンサ3にかかるトルクを減少
する方向に働き、トルクセンサ3の出力を減少さすとと
もに運転者の操舵トルクを軽くするのである。
れた運転者の操舵トルクを直線運動に変換したトルクの
方向と一致するように設定しているので、補助負荷付勢
したこととなり、トルクセンサ3にかかるトルクを減少
する方向に働き、トルクセンサ3の出力を減少さすとと
もに運転者の操舵トルクを軽くするのである。
この状態で車速を上昇したときに、操舵トルクに対する
モータ電流の特性を第3図に示している。
モータ電流の特性を第3図に示している。
車速の増加とともにトルク対電流の比率を減少するよう
に制御している。
に制御している。
また、第4図は車速に対する操舵トルクパラメータのモ
ータ電流特性と電磁クラッチ作動範囲の関係を指示した
図であり、車速の増加とともに電流を減少するように制
御するが、零にはせず、ある程度(20〜80%)以下
には下げず、電磁クラッチ16の作動範囲よりも広い範
囲でDCモータ13を駆動することにより、電磁クラッ
チ16のオン/オフ時の機械的ショックを軽減している
。
ータ電流特性と電磁クラッチ作動範囲の関係を指示した
図であり、車速の増加とともに電流を減少するように制
御するが、零にはせず、ある程度(20〜80%)以下
には下げず、電磁クラッチ16の作動範囲よりも広い範
囲でDCモータ13を駆動することにより、電磁クラッ
チ16のオン/オフ時の機械的ショックを軽減している
。
この発明は以上説明したとおり、DCモータおよび電磁
クラッチへの電源供給ラインの途中に常開接点を有する
フェールセーフリレーを挿入するようにしたので、電源
配線の断線時などには電磁クラッチもDCモータも駆動
されないので、マニュアルステアリングのままとなり危
険が少ない。
クラッチへの電源供給ラインの途中に常開接点を有する
フェールセーフリレーを挿入するようにしたので、電源
配線の断線時などには電磁クラッチもDCモータも駆動
されないので、マニュアルステアリングのままとなり危
険が少ない。
また、DCモータの切替用および電流制限チョッパ用パ
ワー素子としてMOSFETを用いているので、パワー
MOSFET部の電圧降下が少く、電力損失が少なく、
放熱用ヒートシンクの小形化やモータの小形化などが可
能となる。
ワー素子としてMOSFETを用いているので、パワー
MOSFET部の電圧降下が少く、電力損失が少なく、
放熱用ヒートシンクの小形化やモータの小形化などが可
能となる。
さらに、車速に対するモータ電流を減少する制御特性で
モータ電流を無負荷電流以下に減少しないとともに、電
磁クラッチの作動範囲よりも広い範囲モータ電流を制御
することによって車速増加時にマニュアルステアリング
への切替時の機械的ショックを軽減できる。
モータ電流を無負荷電流以下に減少しないとともに、電
磁クラッチの作動範囲よりも広い範囲モータ電流を制御
することによって車速増加時にマニュアルステアリング
への切替時の機械的ショックを軽減できる。
また、上記モータ電流制御範囲を電磁クラッチの作動範
囲より広くとる替わりに、電磁クラッチが切れてからタ
イマで遅らせてモータ制御を停止するように制御しても
同様の効果となる。
囲より広くとる替わりに、電磁クラッチが切れてからタ
イマで遅らせてモータ制御を停止するように制御しても
同様の効果となる。
第1図はこの発明のモータ駆動式パワーステアリング装
置の一実施例・つ構成を示す概略図、第2図は第1図の
モータ駆動式パワーステアリング装置におけるフントロ
ールユニット内部の詳細な構成を示すブロック図、第3
図は同上モータ駆動式パワーステアリング装置の動作を
説明するための操舵トルクに対するモータ電流の特性図
、第4図は同上モータ駆動式パワーステアリング装置の
動作を説明するための車速に対する操舵トルクパラメー
タのモータ電流特性と電磁クラッチ作動範囲の関係を示
す図である。 1・・・ハンドル、3・・・トルクセンサ、5・・・第
1のピニオン軸、6・・・ラック軸、9・・・コントル
ールユニッと、91・・・7エール七−7リレー、 9
01a・・・駆動コイル、901b−・・常開接点、9
2・・・パワーMOSFETユニッと、93・・・抵抗
、94・・・コンパレータ、95.96・・・AND回
路、99・・・操舵トルク信号入力回路、100・・・
車速信号入力回路、101・・・マイクロフンピユータ
、102・・・フェールセーフリレー駆動回路、103
・・・右方向モータ駆動回路、104・−・左方向モー
タ駆動回路、105・・・モータ電流指令回路、106
・・・電磁クラッチ駆動回路、10・・・車速センサ、
11・・・バッテリ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
置の一実施例・つ構成を示す概略図、第2図は第1図の
モータ駆動式パワーステアリング装置におけるフントロ
ールユニット内部の詳細な構成を示すブロック図、第3
図は同上モータ駆動式パワーステアリング装置の動作を
説明するための操舵トルクに対するモータ電流の特性図
、第4図は同上モータ駆動式パワーステアリング装置の
動作を説明するための車速に対する操舵トルクパラメー
タのモータ電流特性と電磁クラッチ作動範囲の関係を示
す図である。 1・・・ハンドル、3・・・トルクセンサ、5・・・第
1のピニオン軸、6・・・ラック軸、9・・・コントル
ールユニッと、91・・・7エール七−7リレー、 9
01a・・・駆動コイル、901b−・・常開接点、9
2・・・パワーMOSFETユニッと、93・・・抵抗
、94・・・コンパレータ、95.96・・・AND回
路、99・・・操舵トルク信号入力回路、100・・・
車速信号入力回路、101・・・マイクロフンピユータ
、102・・・フェールセーフリレー駆動回路、103
・・・右方向モータ駆動回路、104・−・左方向モー
タ駆動回路、105・・・モータ電流指令回路、106
・・・電磁クラッチ駆動回路、10・・・車速センサ、
11・・・バッテリ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (5)
- (1)ハンドルの回転力を検出するトルクセンサ、車速
を検出する車速センサ、DCモータと、このDCモータ
の出力を操舵補助力として結合および離脱する電磁ブレ
ーキの間に挿入された減速機、上記トルクセンサおよび
車速センサ信号を入力とし、車載のバッテリを電源とし
て上記DCモータの電流および上記電磁クラッチの結合
、離脱を制御するとともに上記バッテリから上記DCモ
ータおよび電磁クラッチへの電源供給ラインの途中に挿
入された常開接点と上記トルクセンサと車速センサの信
号に異常があると付勢されてこの常開接点を開放する駆
動コイルとを備えたフェールセーフリレーならびに上記
DCモータの断続および極性の切替えを行うパワーMO
SFETユニットとを具備するコントロールユニットか
らなるモータ駆動式パワーステアリング装置。 - (2)コントロールユニットは上記トルクセンサの出力
と車速センサの出力とから所定の演算を行うマイクロコ
ンピュータと、このマイクロコンピュータの演算の結果
に異常がないとき上記フェールセーフリレーの駆動コイ
ルを付勢するフェールセーフリレー駆動回路と、ハンド
ルが右または左方向に転舵されるとそれに応じた上記ト
ルクセンサと車速センサの出力から上記マイクロコンピ
ュータが演算した結果に基づき右方向モータ駆動信号ま
たは左方向モータ駆動信号を出力する右方向および左方
向モータ駆動回路と、この右方向および左方向モータ駆
動回路の出力と同時に上記マイクロコンピュータの演算
結果に基づきモータ電流相当のディジタル信号を出力す
るモータ電流指令回路と、上記パワーMOSFETユニ
ットを通して流れるDCモータの電流を検出するモータ
電流検出回路と、このモータ電流検出回路の出力と上記
モータ電流指令回路の出力とを比較してモータ電流指令
回路の出力の方が大のとき出力するコンパレータと、こ
のコンパレータの出力と上記右方向および左方向モータ
駆動回路との論理積をとつて上記DCモータが右方向ま
たは左方向に回転するように上記パワーMOSFETユ
ニットを通電させる論理回路と、上記フェールセーフリ
レーの常開接点の閉成時に上記マイクロコンピュータの
出力で電磁クラッチの通電指令を示す電磁クラッチ駆動
回路とよりなる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装置。 - (3)操舵トルクがほぼ零に近い所でも上記DCモータ
の無負荷電流値に近い値の電流を流し、DCモータのト
ルク不足に伴う引つかかりを減少したことを特徴とする
特許請求の範囲第1項および第2項記載のモータ駆動式
パワーステアリング装置。 - (4)車速の増加とともに操舵補助力を減少させ、操舵
補助力が零となる車速でも上記DCモータの無負荷電流
以下にしないとともに上記電磁クラッチを遮断する車速
よりも、上記無負荷電流相当電流を遮断する車速が高い
値に選んだことを特徴とする特許請求の範囲第1項およ
び第2項記載のモータ駆動式パワーステアリング装置。 - (5)電磁クラッチ印加電圧を遮断後、この電磁クラッ
チが機械的に離脱するのに要する時間以上後に上記DC
モータの電流を遮断するようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第1項および第2項記載のモータ駆動式パ
ワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10005986A JPH064420B2 (ja) | 1986-04-29 | 1986-04-29 | モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10005986A JPH064420B2 (ja) | 1986-04-29 | 1986-04-29 | モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62255271A true JPS62255271A (ja) | 1987-11-07 |
JPH064420B2 JPH064420B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=14263903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10005986A Expired - Lifetime JPH064420B2 (ja) | 1986-04-29 | 1986-04-29 | モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH064420B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6369672U (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-11 | ||
JP2016097886A (ja) * | 2014-11-25 | 2016-05-30 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5816958A (ja) * | 1981-07-22 | 1983-01-31 | Kayaba Ind Co Ltd | パワ−ステアリング装置 |
JPS60209365A (ja) * | 1984-04-03 | 1985-10-21 | Nippon Seiko Kk | 電動式パワーステアリング装置 |
-
1986
- 1986-04-29 JP JP10005986A patent/JPH064420B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5816958A (ja) * | 1981-07-22 | 1983-01-31 | Kayaba Ind Co Ltd | パワ−ステアリング装置 |
JPS60209365A (ja) * | 1984-04-03 | 1985-10-21 | Nippon Seiko Kk | 電動式パワーステアリング装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6369672U (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-11 | ||
JP2016097886A (ja) * | 2014-11-25 | 2016-05-30 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH064420B2 (ja) | 1994-01-19 |
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