JPS63162369A - 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

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JPS63162369A
JPS63162369A JP61313212A JP31321286A JPS63162369A JP S63162369 A JPS63162369 A JP S63162369A JP 61313212 A JP61313212 A JP 61313212A JP 31321286 A JP31321286 A JP 31321286A JP S63162369 A JPS63162369 A JP S63162369A
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steering
electromagnetic clutch
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森下　光晴
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高下　伸一
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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。

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制御装
置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来この種のモータ駆動式パワーステアリング制御装置
は、モータの駆動力を、減速機を介して、ギヤまたはベ
ルトなどの伝達機構により、ステアリングシャフトある
いはラック軸に補助負荷を付勢する構造である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、従来のモータ駆動式パワーステアリング
制御装置では、車の走行時には、一定車速以上で、補助
負荷付勢を遮断するものであるが、車速センサ断線また
は故障時には、ハンドルが軽いままとなる欠点を有して
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、トルクセンサ故障時にハンドルが勝手に回ること
がなくなるとともに、制御プログラムの変更のみで大き
なコストアンプを伴わずに安全性の向上を期することが
できるモータ駆動式パワーステアリング制御装置を得る
ことを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るモータ駆動式パワーステアリング制御装
置は、第１および第２の車速センサと、この第１．第２
の車速センサの出力による車速測定結果の差の異常を検
出してモータ電流と電磁クラッチ印加電圧を遮断するコ
ントロールユニットとを設けたものである。
〔作　用〕
この発明においては、第１および第２の車速センサの出
力をコントロールユニットに入力して、この両出力から
車速測定を演算して車速測定結果の差が所定以上になる
と車速センサがコントロールユニットにより異常と判断
して、モータの電流と電磁クラッチの印加電圧を遮断す
る。
〔実施例〕
以下、この発明のモータ駆動式パワーステアリング制御
装置の実施例について図面に基づき説明する。第１図は
その一実施例の構成を示すブロック図である。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。このハンドル１は第１のステアリングシャフト
２ａを介して第１のユニバーサルジョイン゛）４ａに連
結されている。
この第１のユニバーサルジヨイント４ａは第２のステア
リングシャフト２ｂを介して第２のユニバーサルジヨイ
ント４ｂに連結されており、この第２のユニバーサルジ
ヨイント４ｂは第３のステアリングシャフト２Ｃを介し
てトルクセンサ３に連結されている。
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、コントロールユニット７にこの出
力を送出するようにしている。
また、トルクセンサ３と減速機１６間には第４のステア
リングシャフト２ｄが連結されている。
この減速機１６には、ピニオン軸５が連結されている。
このピニオン軸５にラック軸６のラック歯部６ａが噛合
している。このラック軸６の両端はそれぞれボールジヨ
イント７ａ、７ｂを介してタイロッド３ａ、３ｂに連結
している。
一方、バッテリ１２の負極はアースされており、その正
極はコントロールユニット９に直接接続されているとと
もに、キースイッチ１３を介してコントロールユニット
９に接続されている。
このコントロールユニット９には、第１の車速センサ１
０の出力と第２の車速センサ１１の出力が入力されるよ
うになっている。このコントロールユニット９は分巻ま
たは磁石界磁を有するＤＣモータ１４と電磁クラッチ１
５とを制御するようになっている。
ＤＣモータ１４はバッテリ１２からコントロールユニッ
ト９を介して駆動され、電磁クラッチ１５はＤＣモータ
１４と減速機１６間の機械的な連結をコントロールユニ
ット９の指示にしたがって結合または離脱するこ匪を可
能にするものである。
また、この減速機１６は電磁クラッチ１５とピニオン軸
５間に挿入されている。
第２図は、第１図の実施例のコントロールユニット９の
具体的構成を示すブロック図である。この第２図におい
て、９ａは上記トルクセンサ３よりの入力により、操舵
トルクを測定する操舵トルク測定手段である。
また、９ｂは上記第１の車速センサ１０からの入力によ
り、車速を測定する第１の車速測定手段、９Ｃは上記第
２の車速センサ１１からの入力により、車速を測定する
第２の車速測定手段、９ｄはこの第１の車速測定手段９
ｂと第２の車速測定手段９Ｃの車速測定結果の差が所定
値以上のとき、車速センサ異常と判定する車速センサ異
常判定手段である。
、これらの操舵トルク測定手段９ａ、第１の車速測定手
段９ｂ、第２の車速測定手段９ｃ、車速センサ異常検出
手段９ｄおよびモータ電流決定手段９ｆ、モータ電流制
御手段９ｇ、電磁クラッチ制御手段９ｈはこの順に縦続
接続されている。
上記モータ電流決定手段９ｆには、ＤＣモータ１４の電
流を記憶保持するモータ電流記憶手段９ｅの出力が入力
されるようになっている。
また、モータ電流決定手段９ｆは、通常は操舵トルクお
よび車速対応にてこのモータ電流記憶手段９ｅに記憶保
持された値を読み出した値に決定し、上記車速センサ異
常判定手段９ｄの出力が異常判定出力時には零にモータ
電流を決定するものである。
モータ電流制御手段９ｇはモータ電流決定手段９ｆの出
力に基づき、ＤＣモータＩ４の電流を制御するものであ
り、電磁クラッチ制御手段９ｈは少なくとも車速により
定まる条件と、上記車速センサ異常判定手段９ｄの出力
条件にて、電磁クラッチ１５を結合、または離脱する制
御を行うものである。
次に上記実施例の動作を第３図〜第５図を参照しながら
説明する。第３図は操舵トルク始モータ電流の制御特性
図、第４図は車速対モータ電流および電磁クラッチ印加
電圧の制御特性図、第５図はコントロールユニット９の
制御プログラムを示すフローチャートである。
まず、第５図のステップＳ１でエンジンの始動に際して
、キースイッチ１３をオンすると、ステップＳ２でイニ
シヤライズされ、電磁クラッチ１５がオンし、ＤＣモー
タＩ４と減速機１６が機械的に連結される。
この状態で、ハンドル１に運転者が回転力を与えると、
コントロールユニット９は、第３図に示すようにＤＣモ
ータ１４の電流を制御する。
この第３図において、操舵トルクを右方向に増加すると
、ａ点でＤＣモータ１４をオンし、ＤＣモータ１４と機
械系の慣性の影響を軽減するため、■ｏＦ（２〜１０Ａ
程度）のＤＣモータ１４の電流を流す。
′さらに、操舵トルクを増加し、ｂ点よりモータ電流を
操舵トルクに対して直線的に増大させ、０点にて１００
％電流となる。逆にトルクを減少して、操舵トルクが０
点より、モータ電流は減少し、ｂ点でＩ。、のモータ電
流値となる。
さらにトルクが減少し、ａ点となると、ＤＣＣモダＩ４
はオフする。このことは、左方向でも、はぼ同様な制御
が行なわれる。
モータ電流に対する伝達トルクの関係は比例関係である
。したがって、第３図でトルクが増加すると、ａ点にて
ＤＣモータ１４がオンし、モータ電流■。Ｆが流れる。
さらに、トルクを増加すると、ｂ点からＤＣモータＩ４
の電流を徐々に増加する制御を行なうため、減速機１６
への出力トルクは徐々に増加することになり、ハンドル
１に加える運転者の力に応じた補助トルクを電磁クラッ
チ１５．減速機１６゜ピニオン軸５を介して、ラック歯
部６ａに伝える。
このため、ハンドル１は軽（なる。以上は、この発明の
装置の車の停止時動作についての説明である。
次に自動車が走行状態となった場合、第４図に示すよう
にモータ電流の制御を、操舵トルクおよび車速に応じて
予めモータ電流記憶手段９ｅで記憶保持された電流ＩＭ
＋にて行なう。
すなわち、第５図において、ステップＳ３で第■の車速
測定手段９ｂが第１の車速センサ１０からの入力により
車速ｖＡを測定し、ステップＳ４で第２の車速センサ９
ｃが第２の車速センサ１１からの入力により車速ＶＢを
測定し、ステップＳ５で操舵トルク測定手段９ａがトル
クセンサ３の出力により操舵トルクＴＳを測定し、ステ
ップＳ６でｌ　ＶＡ　　ＶＢ　　ｌ　≧Ｖｓ　　（ｖｓ
　ハ車速センサ異常判定車速差）を車速センサ異常判定
手段９ｄで行い、ＶＡ−ＶＢ　≧Ｖ、でなければ異常な
しとして、ステップＳ９でモータ電流決定手段９ｆはモ
ータ電流記憶手段９ｅでＤＣモータ１４のモータ電流Ｉ
０の値を読み込む。この電流ＩＭＩの値はｄ点車速まで
は操舵トルクのみに応じた値をとる。
６点以降は操舵トルク対応の値に、車速に応じた減衰率
を乗じた値に減少し、ステップＳ１０゜３１１で車速Ｖ
Ａ　＞　Ｖｌ　、　ＶＡ　＞　Ｖ２　Ｔ：なければ、ス
テップＳ１３でモータ電流Ｉ、４ＩをＩ）ｌ　とし、ス
テップ３１４で電磁クラッチ１５に結合動作を行わせる
。
０点車速（車速：　Ｖ２．Ｖ２はアシスト減速車速であ
る）以降は機械系の慣性の影響を軽減するため、ステッ
プＳＩＯにおいて、Ｖ、＞Ｖ、（Ｖ。
はアシスト遮断車速）でなければ、ステップＳｌｌでＶ
、＞Ｖ、の関係であれば、ステップＳ１２でモータ電流
制御手段９ｇにより、電流値を一定のイ直Ｉ。Ｆとする
。
次に、ステップＳＩＯで車速かｆ点（車速−Ｖｌ）の値
となると、ステップＳ７でモータ電流決定手段９ｆがＤ
Ｃモータ１４のモータ電流を決定してモータ電流制御手
段９ｇによりＤＣモータ１４の電流を零にするとともに
、ステップＳ８で電磁クラッチ制御手段９ｈにより電磁
クラッチ１５の印加電圧を零にする。
このようにして、モータ電流および電磁クラッチ印加電
圧はともに零となり、ＤＣモータ１４と減速機１６は離
脱するので、ハンドル１を回す運転者にとっては、補助
負荷付勢のないステアリングとなる。ステップ３１１で
車速ＶＡ　＞Ｖ２になるとステップ３１２でモータ電流
Ｉ。Ｆを■９とし、ステップＳ１４で電磁クラッチ１５
を作動させる。
ところが、従来の装置においては、第１の車速センサ１
０が断線または故障すると、車速に応じた上記制御が行
なわれないため、高速走行時にても操舵補助力が働き、
ハンドル１が軽過ぎて、危険であったが、この発明で（
工、第２の車速センサ１１を追加し、第１．第２の車速
センサ１０，１１の両者の入力によりコントロールユニ
ット９が演算した車速測定結果の差が所定値以上（たと
えば５ｋｍ／Ｈ以上）の場合には、車速センサ異常と判
定する。
車速センサ異常判定時には、ＤＣモータ１４の電流およ
び電磁クラッチ１５の印加電圧を零に制御して、補助負
荷付勢のない状態とする。
〔発明の効果〕
′この発明は以上説明したとおり、第１および第２の車
速センサの出力をコントロールユニットに入力して両者
から車速を演算してその差が所定以上のとき車速センサ
が異常であると判断してコントロールユニットの制御プ
ログラム変更によりトルクセンサの異常を検出し、ＤＣ
モータの電流ト電磁クラッチの印加電圧を遮断するよう
にしたので、第１の車速センサ断線または故障時にハン
ドルが軽いままとなる欠点を第２の車速センサの追加と
、制御プログラム変更のみで除去でき、大巾なコストア
ップを伴なわずに、安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明のモータ駆動式パワーステアリング
制御装置の一実施例の構成を示すブロック図、第２図は
同上実施例におけるコントロールユニットの具体的構成
を示すブロック図、第３図は同上実施例を説明するため
の操舵トルク対モータ電流の制御特性図、第４図は同上
実施例を説明するための車速対モータ電流および電磁ク
ラッチ印加電圧の制御特性図、第５図は同上実施例の制
御プログラムのフローチャートである。 ■・・・ハンドル、３・・・トルクセンサ、９・・・コ
ントロールユニット、９ａ・・・操舵トルク測定手段、
９ｂ・・・第１の車速測定手段、９Ｃ・・・第２の車速
測定手段、９ｃ・・・車速センサ異常判定手段、９ｅ・
・・モー夕電流記憶手段、９ｆ・・・モータ電流決定手
段、９ｂ・・・モータ電流制御手段、９ｈ・・・電磁ク
ラッチ制御手段、１０・・・第１の車速センサ、１１・
・・第２の車速センサ、１２・・・バッテリ、１４・・
・ＤＣＣモーフ１５・・・電磁クラッチ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）車速を検出する第１および第２の車速センサ、ス
    テアリングシャフトの途中に設けられ、ハンドルの回転
    力を検出するトルクセンサ、上記ステアリングシャフト
    あるいはラック軸に補助負荷付勢するＤＣモータ、この
    ＤＣモータの出力軸に直結され上記ステアリングシャフ
    トまたはラック軸に結合する電極クラッチ、上記第１お
    よび第２の車速センサと上記トルクセンサの信号を入力
    としかつ上記第１および第２の車速センサの両出力から
    車速を演算してその車速演算の結果の差が所定以上にな
    ると第１の車速センサが異常と判断して上記ＤＣモータ
    および電磁クラッチを消勢して上記補助負荷付勢のない
    状態にするコントロールユニットを備えたことを特徴と
    するモータ駆動式パワーステアリング制御装置。
  2. （２）コントロールユニットは上記トルクセンサからの
    入力により操舵トルクを測定する操舵トルク測定手段、
    第１の車速センサおよび第２の車速センサの入力により
    車速を測定する第１および第２の車速測定手段、この第
    １および第２の車速測定手段の車速測定結果の差が所定
    値以上のとき、車速センサ異常と判定する車速センサ異
    常判定手段、操舵トルクおよび車速対応のモータ電流値
    を記憶保持するモータ電流記憶手段、通常は操舵トルク
    および車速対応によりこのモータ電流記憶手段に記憶保
    持された値を読み出した値に決定し、上記車速センサ異
    常判定手段の出力が異常判定出力時には零にモータ電流
    を決定するモータ電流決定手段、このモータ電流決定手
    段の出力に基づき上記モータ電流を制御するモータ電流
    制御手段、少なくとも車速により定まる条件と、上記車
    速センサ異常判定手段の出力条件にて上記電磁クラッチ
    を結合または離脱する制御を行う電磁クラッチ制御手段
    を備えた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制御装置。
JP31321286A 1986-12-26 1986-12-26 モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 Expired - Lifetime JPH069972B2 (ja)

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