JPS6311478A - 電気式動力舵取装置 - Google Patents
電気式動力舵取装置Info
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- JPS6311478A JPS6311478A JP61154611A JP15461186A JPS6311478A JP S6311478 A JPS6311478 A JP S6311478A JP 61154611 A JP61154611 A JP 61154611A JP 15461186 A JP15461186 A JP 15461186A JP S6311478 A JPS6311478 A JP S6311478A
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- steering
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 26
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 244000000626 Daucus carota Species 0.000 description 1
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 description 1
- 241000257465 Echinoidea Species 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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]
本発明は、操舵トルクを電気モータによってアシストす
るようにした電気式動力舵取装置に関するものである。
るようにした電気式動力舵取装置に関するものである。
[従来の技術〕
例えば自動車では、操舵トルクを電気モータによってア
シストするようにした電気式動力舵取装置が提供されて
いる。この電気式動力舵取装置においては、電気モータ
の電力供給源としては、バッテリと発電Il(オルタネ
ータ)が使用される。
シストするようにした電気式動力舵取装置が提供されて
いる。この電気式動力舵取装置においては、電気モータ
の電力供給源としては、バッテリと発電Il(オルタネ
ータ)が使用される。
係る発電機は、エンジンによって駆動され、その発電量
はエンジン回転数により異なるが、電圧調整機により発
電電圧が制御され、バッテリ電圧を12Vの定電圧に調
整するようになっている。
はエンジン回転数により異なるが、電圧調整機により発
電電圧が制御され、バッテリ電圧を12Vの定電圧に調
整するようになっている。
しかしながら、この種の電気式動力舵取装置においては
、低電圧のバッテリを電力供給源とづるため、電気モー
タで必要なトルクを出すためには、大電流が必要となり
、電流あり罪が行いにくくなる。
、低電圧のバッテリを電力供給源とづるため、電気モー
タで必要なトルクを出すためには、大電流が必要となり
、電流あり罪が行いにくくなる。
このため、充電系とは別の発電機を段【づて、この発電
機を電気モータの電力供給源とし、操舵トルクの大きさ
に応じて発電機の界磁電流を制御して電気モータへの供
給電流を適正な値に制御する方式も考えられている。そ
して、このものでは、エンジンの回転速度の変動によっ
て電気モータへの供給電流が変動することを防11−す
るため、電気モータに流れる電流を検出し、この検出し
た電流が目標電流値になるJ:うに界磁電流の大きさを
変更する。所謂フィードバック制御を行なっていた。
機を電気モータの電力供給源とし、操舵トルクの大きさ
に応じて発電機の界磁電流を制御して電気モータへの供
給電流を適正な値に制御する方式も考えられている。そ
して、このものでは、エンジンの回転速度の変動によっ
て電気モータへの供給電流が変動することを防11−す
るため、電気モータに流れる電流を検出し、この検出し
た電流が目標電流値になるJ:うに界磁電流の大きさを
変更する。所謂フィードバック制御を行なっていた。
[発明の解決しJ:つとする問題点]
しかしながら、従来のように電気モータに流れる電流を
検出して界磁電流を変更するようにしても、急操舵でし
かもエンジンの回転速度が変化している場合等には、目
標電流の変化に対して電気モータに実際に流れる電流が
遅れて変化し、アシスト力にハンチングが生じたりして
アシスト力が安定せず、操舵フィーリングが悪化する問
題があった。
検出して界磁電流を変更するようにしても、急操舵でし
かもエンジンの回転速度が変化している場合等には、目
標電流の変化に対して電気モータに実際に流れる電流が
遅れて変化し、アシスト力にハンチングが生じたりして
アシスト力が安定せず、操舵フィーリングが悪化する問
題があった。
E問題点を解決Jるための技術的手段]−3一
本発明は、上記した問題点を1lIi’il!Jするた
めに成されたものであり、第1図に示すように、充電系
の発電機とは別に、エンジン回転数及び励磁電流Ifに
応じた発電電圧を出力する第2の発電機23を設け、こ
の発電機23を、操舵1〜ルクをアシストする電気モー
タ16の電力供給源となし、そして、ハンドルトルクを
検出するトルクセン1J15を設けると共に、エンジン
の回転速度を検出する回転速度検出センサ25を設け、
該1ヘルクセンサー5の出力及び回転速度検出センサ2
5の出力を入力し、エンジン20の回転速度に影響され
ることなく前記トルクセンサー5の出力に応じて電気モ
ーター6に供給する出力電流IをN11御するように、
発電機23の励1i電流Ifを制御するようにしたもの
である。
めに成されたものであり、第1図に示すように、充電系
の発電機とは別に、エンジン回転数及び励磁電流Ifに
応じた発電電圧を出力する第2の発電機23を設け、こ
の発電機23を、操舵1〜ルクをアシストする電気モー
タ16の電力供給源となし、そして、ハンドルトルクを
検出するトルクセン1J15を設けると共に、エンジン
の回転速度を検出する回転速度検出センサ25を設け、
該1ヘルクセンサー5の出力及び回転速度検出センサ2
5の出力を入力し、エンジン20の回転速度に影響され
ることなく前記トルクセンサー5の出力に応じて電気モ
ーター6に供給する出力電流IをN11御するように、
発電機23の励1i電流Ifを制御するようにしたもの
である。
又、上記励磁電流Ifの制御は、ハンドルトルク及びエ
ンジンの回転速度に基づいて行うことを必要条件とする
が、イの他、操舵速度、車速等のパラメータを考慮して
、必要なアシストトルク特性が得られるように制御する
のが望ましい。
ンジンの回転速度に基づいて行うことを必要条件とする
が、イの他、操舵速度、車速等のパラメータを考慮して
、必要なアシストトルク特性が得られるように制御する
のが望ましい。
[作用]
本発明によれば、ハンドル装置に基づいてトルクセンサ
15によりハンドルトルクが検出されると、充電系とは
別の発電機23を電力供給源とする電気モータ16に供
給される負荷電流■が間接的に制御される。
15によりハンドルトルクが検出されると、充電系とは
別の発電機23を電力供給源とする電気モータ16に供
給される負荷電流■が間接的に制御される。
その制御は、直接的には、励磁電流IIIIII′l装
置24による発電IN 23の励磁巻線23aに流れる
励磁電流Ifによって行われる。
置24による発電IN 23の励磁巻線23aに流れる
励磁電流Ifによって行われる。
励磁電流Ifを大きくすれば負荷電流Iは大きくなり、
電気モータ16がハンドルトルクをアシストする。
電気モータ16がハンドルトルクをアシストする。
ところで、エンジン20の回転速度が変動し、そのため
発電機23の回転数が変動することがある。ここで発電
機23の出力電圧Vは、発電機23の毎分当りの回転数
をN1、励磁電流値を1fとすると、VO’N+・If
である。ここでエンジン20の毎分当りの回転数Nと発
電1123の回転数N1とは比例関係にあるため、発電
機23の回転数N1は(N1−プーリ比XN)である。
発電機23の回転数が変動することがある。ここで発電
機23の出力電圧Vは、発電機23の毎分当りの回転数
をN1、励磁電流値を1fとすると、VO’N+・If
である。ここでエンジン20の毎分当りの回転数Nと発
電1123の回転数N1とは比例関係にあるため、発電
機23の回転数N1は(N1−プーリ比XN)である。
従つてエンジン20の回転速度が変動すると発電機23
の出力電圧Vは変動する。そのためエンジン20の回転
速度が変動すると、電気モータ16へ流−4目標電流に
対する実際の負荷電流Iの追従性が悪くなる。
の出力電圧Vは変動する。そのためエンジン20の回転
速度が変動すると、電気モータ16へ流−4目標電流に
対する実際の負荷電流Iの追従性が悪くなる。
この点本発明にかかる電気式動力舵取装置では、エンジ
ン20の回転速度の変動を回転速度検出センサ25で検
出し、これを励磁電流$I I’ll装置24に入力す
る構成である。従って励磁電流制御装置24はエンジン
20の回転数Nに応じて演算し、それに応じた励磁電流
(fを流すようにコントロールする。これにより、エン
ジン20の回転速度の変動に影響されない安定した制御
が行なえる。
ン20の回転速度の変動を回転速度検出センサ25で検
出し、これを励磁電流$I I’ll装置24に入力す
る構成である。従って励磁電流制御装置24はエンジン
20の回転数Nに応じて演算し、それに応じた励磁電流
(fを流すようにコントロールする。これにより、エン
ジン20の回転速度の変動に影響されない安定した制御
が行なえる。
[実施例]
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図において、10はハンドル軸を示し、このハンド
ル軸10の一端には操向ハンドル11が取り付けられ、
他端にはギヤボックス12に軸承されたビニオン軸13
が結合されている。ビニオン軸13はギヤボックス12
に嵌装されたラック軸14に噛合され、このラック軸1
4の両端は図示していないが、ポールジョイン1〜等を
介()て操向車輪に結合されている。
ル軸10の一端には操向ハンドル11が取り付けられ、
他端にはギヤボックス12に軸承されたビニオン軸13
が結合されている。ビニオン軸13はギヤボックス12
に嵌装されたラック軸14に噛合され、このラック軸1
4の両端は図示していないが、ポールジョイン1〜等を
介()て操向車輪に結合されている。
前記ハンドル軸10トには、操向ハンドル11に加えら
れたハンドルトルク及びその方向を検出するi−ルクセ
ンサ15、ハンドル軸10の回転位置を検出づるフ第1
へインタラプタ30が設けられている。又、ハンドル軸
10にはハンドルトルクをアシス1〜Jる電気モータ1
6が歯車17を介して連結されている。
れたハンドルトルク及びその方向を検出するi−ルクセ
ンサ15、ハンドル軸10の回転位置を検出づるフ第1
へインタラプタ30が設けられている。又、ハンドル軸
10にはハンドルトルクをアシス1〜Jる電気モータ1
6が歯車17を介して連結されている。
20は自動車のエンジンを示し、このエンジン20には
充電系の発電機21がベルト伝動装置21Gを介して連
結され、この発電Ij121にバッテリ22が接続され
て自動車の充電系を構成している。充電系の発電[11
21には電圧調整器が内蔵され、この電圧調整器により
フィールドコイルに流れる界磁電流を制till−!I
Iることにより発電電圧を制御し、これによってエンジ
ン20の回転数に拘らず各種電気機器に適正な電力を供
給するとともに、バッテリ22の適正充電を行うJ:う
になっている。
充電系の発電機21がベルト伝動装置21Gを介して連
結され、この発電Ij121にバッテリ22が接続され
て自動車の充電系を構成している。充電系の発電[11
21には電圧調整器が内蔵され、この電圧調整器により
フィールドコイルに流れる界磁電流を制till−!I
Iることにより発電電圧を制御し、これによってエンジ
ン20の回転数に拘らず各種電気機器に適正な電力を供
給するとともに、バッテリ22の適正充電を行うJ:う
になっている。
前記エンジン20には、エンジン20の回転速度を検出
する回転速度検出センザ25が設けられている。
する回転速度検出センザ25が設けられている。
■レジン20には前記電気モータ16の電力供給源とし
ての第2の発電機23(充電系の発電機21とは別)が
ベル1〜伝動装置23Gを介して連結されている。
ての第2の発電機23(充電系の発電機21とは別)が
ベル1〜伝動装置23Gを介して連結されている。
係る第2の発電機23は、Jレジン20の毎分当りの回
転数N及び励磁電流[fに応じた発電電圧を出力するJ
:うになっており、この発電電圧が前記電気モータ16
に加えられる。
転数N及び励磁電流[fに応じた発電電圧を出力するJ
:うになっており、この発電電圧が前記電気モータ16
に加えられる。
本実施例では、発電機23へ流れる励磁電流Ifは、励
磁電流制御装置24によって制御される。
磁電流制御装置24によって制御される。
励磁電流制tlII装置24へは、第1図に示すにうに
、前記のトルクセンサ15の出力するトルク信号(T>
と、回転速度検出セン4f 25からのエンジン200
回転速度信号(N)と、操舵速度検出装置40からの操
舵11fll(信号(θ)と、中速検出装置50からの
車速信号(V)が入力している。
、前記のトルクセンサ15の出力するトルク信号(T>
と、回転速度検出セン4f 25からのエンジン200
回転速度信号(N)と、操舵速度検出装置40からの操
舵11fll(信号(θ)と、中速検出装置50からの
車速信号(V)が入力している。
操舵速度信号装@40は、ハンドル軸10の回転位置を
検出Jるフオl−インタラプタ30と、その出力パルス
を一定時間計数し、ハンドル11の回転速度を求めるカ
ウンタ32とから成る。
検出Jるフオl−インタラプタ30と、その出力パルス
を一定時間計数し、ハンドル11の回転速度を求めるカ
ウンタ32とから成る。
さて、第2図は励磁電流制御装置24の詳しい構成を示
したブロックダイアグラムである。励磁電流制御装置2
4は、CPLI60と、インタフェース61と、D/A
変換器64と、駆動回路66とにより構成されている。
したブロックダイアグラムである。励磁電流制御装置2
4は、CPLI60と、インタフェース61と、D/A
変換器64と、駆動回路66とにより構成されている。
又、第3図は励vA電流lI III装置24(7)C
PU60の処理を示したフローチャートである。第3図
に示すように、ステップ100で、トルクセンサ15か
らトルク信号(T)71、操舵速度検出装置40から操
舵速度信号(θ)72、車速検出装置50から車速信号
(V)73が、それぞれインタフェース61からCPU
60を介して、RAM62に入力される。
PU60の処理を示したフローチャートである。第3図
に示すように、ステップ100で、トルクセンサ15か
らトルク信号(T)71、操舵速度検出装置40から操
舵速度信号(θ)72、車速検出装置50から車速信号
(V)73が、それぞれインタフェース61からCPU
60を介して、RAM62に入力される。
ステップ101で、CPU60は、それらのデータから
、ROM63に記憶されたテーブルから最適の目標負荷
電流Iaを演算する。なお、ROM63十には、+1の
ハンドル1〜ルク、操舵速rη、車速と、それらの値か
ら最適なアシストi〜ルクを生じるのに必要な負荷電流
との関係を示したマツプが作成されている。又、ROM
63上に(ま、目標負荷電流1aと]ニンジン20の回
転数Nと励磁電流値Ifとの関係を示したIa−N−T
fマツプ(第4図参照)が作成されている。
、ROM63に記憶されたテーブルから最適の目標負荷
電流Iaを演算する。なお、ROM63十には、+1の
ハンドル1〜ルク、操舵速rη、車速と、それらの値か
ら最適なアシストi〜ルクを生じるのに必要な負荷電流
との関係を示したマツプが作成されている。又、ROM
63上に(ま、目標負荷電流1aと]ニンジン20の回
転数Nと励磁電流値Ifとの関係を示したIa−N−T
fマツプ(第4図参照)が作成されている。
ステップ103ではエンジン20の回転数Nがインタフ
ェース61からCP tJ 60を介して、RAM62
に入力される。
ェース61からCP tJ 60を介して、RAM62
に入力される。
ステップ104では、I a−N−1fマツプからIf
を演舜する。
を演舜する。
ステップ105では、演算された励磁電流1fがCPU
60からD/A変換器64に出力され、更に駆動回路6
6から出力される。
60からD/A変換器64に出力され、更に駆動回路6
6から出力される。
この結果、第2の発電機23の発生する出力電圧は、エ
ンジン23の回転速度の影響が補正され、ハンドルトル
ク、操舵速度、車速で決まる一定の値になる。
ンジン23の回転速度の影響が補正され、ハンドルトル
ク、操舵速度、車速で決まる一定の値になる。
即ち、上2した構成において、操向ハンドル1− 1〇
− 1が操作されると、トルクセンサ15よりハンドルトル
クに応じた正負の出力が発せられ、励磁電流制御I装置
24に加えられる。係る励磁電流t、11ill装置2
4は、トルクセンサ15からの出力に操舵速度、車速を
加味し、更にエンジン230回転速度に応じた補正を行
ない、この補正された値で励磁電流Iを制御し、よって
電気モータ16に加えるべき発電機23の出力電流Iを
制御している。
− 1が操作されると、トルクセンサ15よりハンドルトル
クに応じた正負の出力が発せられ、励磁電流制御I装置
24に加えられる。係る励磁電流t、11ill装置2
4は、トルクセンサ15からの出力に操舵速度、車速を
加味し、更にエンジン230回転速度に応じた補正を行
ない、この補正された値で励磁電流Iを制御し、よって
電気モータ16に加えるべき発電機23の出力電流Iを
制御している。
従って、エンジン20の回転速度の変動に拘らず、電気
モータ16をハンドルトルク、操舵速度、車速に応じた
出力1−ルクで正確に駆動し、ハンドルトルクをアシス
トする。従ってエンジン20の回転速度が大幅に変動し
た場合であっても、アシスト制御はスムーズになされる
。
モータ16をハンドルトルク、操舵速度、車速に応じた
出力1−ルクで正確に駆動し、ハンドルトルクをアシス
トする。従ってエンジン20の回転速度が大幅に変動し
た場合であっても、アシスト制御はスムーズになされる
。
[発明の効果]
以上述べたように、本発明は、充電系の発電機とは別に
、エンジン回転数に応じた発電電圧を出力する発電機を
設け、この発電機を操舵1〜ルクをアシストする電気モ
ータの電力供給源とした構成であり、更にハンドルトル
クを検出するドルクセンサ、1ンジンの回転速度を検出
する回転速度検出センサを設け、エンジンの回転速度の
変動に伴う発電機出力の変動を補正するようにした構成
であるので、 エンジン200回転速度ひいては回転数が大幅に変動し
た場合であっても、アシスト制御がスムースになり、よ
って快適な操舵フィーリングが得られる。
、エンジン回転数に応じた発電電圧を出力する発電機を
設け、この発電機を操舵1〜ルクをアシストする電気モ
ータの電力供給源とした構成であり、更にハンドルトル
クを検出するドルクセンサ、1ンジンの回転速度を検出
する回転速度検出センサを設け、エンジンの回転速度の
変動に伴う発電機出力の変動を補正するようにした構成
であるので、 エンジン200回転速度ひいては回転数が大幅に変動し
た場合であっても、アシスト制御がスムースになり、よ
って快適な操舵フィーリングが得られる。
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は電気式動
力舵取装置を示す構成図、第2図は同実施例装置のうち
励磁電流制御装置の構成を示したブロック図、第3図は
同装置のCPUの処理を示したフローチャートであり、
第4図はI a−N−ffマツプである。 15・・・トルクセンサ 16・・・電気モータ20
・・・エンジン 23・・・発電機24・・・励
磁電流制御装置 25・・・エンジンの回転速度検出センサ30・・・フ
ォトインタラプタ 40・・・操舵速度検出装置 50・・・車速検出装置 特許出願人 豊田工機株式会社 代理人 弁理士 大川 宏 同 弁理士 丸山明夫 第1図
力舵取装置を示す構成図、第2図は同実施例装置のうち
励磁電流制御装置の構成を示したブロック図、第3図は
同装置のCPUの処理を示したフローチャートであり、
第4図はI a−N−ffマツプである。 15・・・トルクセンサ 16・・・電気モータ20
・・・エンジン 23・・・発電機24・・・励
磁電流制御装置 25・・・エンジンの回転速度検出センサ30・・・フ
ォトインタラプタ 40・・・操舵速度検出装置 50・・・車速検出装置 特許出願人 豊田工機株式会社 代理人 弁理士 大川 宏 同 弁理士 丸山明夫 第1図
Claims (1)
- (1)操向ハンドルに加えられるハンドルトルクに基づ
いて電気モータを起動し、操舵トルクをアシストするよ
うにした電気式動力舵取装置において、 充電系の発電機とは別に、エンジンの回転数及び励磁電
流に応じた発電電圧を出力する第2の発電機を設け、 この第2の発電機を前記電気モータの電力供給源となし
、 前記ハンドルトルクを検出するトルクセンサと、該エン
ジンの回転速度を検出する回転速度検出センサと、該ト
ルクセンサの出力及び該回転速度検出センサの出力を入
力しエンジンの回転速度の影響を補正しかつ前記トルク
センサの出力に応じて変化する電流を前記第2発電機の
励磁巻線に供給する励磁電流制御装置と、を具備するこ
とを特徴とする電気式動力舵取装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61154611A JPS6311478A (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | 電気式動力舵取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61154611A JPS6311478A (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | 電気式動力舵取装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6311478A true JPS6311478A (ja) | 1988-01-18 |
Family
ID=15587968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61154611A Pending JPS6311478A (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | 電気式動力舵取装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6311478A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006206249A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Toshiba Elevator Co Ltd | マンコンベアの欄干装置 |
-
1986
- 1986-07-01 JP JP61154611A patent/JPS6311478A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006206249A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Toshiba Elevator Co Ltd | マンコンベアの欄干装置 |
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