JPH01156172A

JPH01156172A - 電動モータ式パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH01156172A
Application number: JP62316740A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Nishimura; 西村　重雄
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-06-19
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JP2619665B2

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、自動車などの電動モータ式パワーステアリ
ング装置に関するる従来の技術とその問題点たとえば自動車のパワーステアリング装置として、操舵
力を補助するための電動モータと、ステアリングシャフ
トの入力トルクを検出するためのトルクセンサと、車速
を検出するための車速センサと、ステアリングシャフト
の入力トルクと車速に応じて操舵力補助量を制御する車
速順応制御手段とを備え、運転者がステアリングホイー
ルを回す回転力と車速に順応したモータの回転駆動力の
合力により操舵力が得られるようになされたものが知ら
れている。また、このようなパワーステアリング装置で
は、車速センサの故障などの異常が検出されたときに、
車速に順応した操舵力補助量の制御が行なえなくなるた
め、操舵力補助量を０または０以外の所定の値にすぐに
切換えて、誤動作を防止するいわゆるフェイルセーフ動
作が行なわれる。ところが、通常走行時において、急に
操舵力補助量を変化させることは、必要とする運転者の
操舵力に大きな変化を生じ、運転者が違和感を感じるこ
とがある。

このため、異常が検出されたときに操舵力補助量を所定
の値まで徐々に変化させるようにしたパワーステアリン
グ装置が提案されている（特開昭６０−８０９６７号参
照）。

ところで、パワーステアリング装置の異常には、たとえ
ばモータの電流フィードバックループの切断などのよう
に、操舵力補助量をすぐに０にしなければ危険な場合も
あり、上記のように常に操舵力補助量を徐々に変化させ
るものでは安全性に問題がある。

この発明の目的は、上記の２つの問題を同時に解決し、
違和感が少なく、しかも安全性の高い電動モータ式パワ
ーステアリング装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段この発明による電動モータ式パワーステアリング装置は
、操舵力を補助するための電動モータと、ステアリングシ
ャフトの入力トルクを検出するためのトルクセンサと、
車速を検出するための車速センサと、異常を検出するた
めの異常検出手段と、ステアリングシャフトの入力トル
クと車速に応じて操舵力補助量を制御する車速順応制御
手段と、異常を検出したときに操舵力補助量を所定の値
に切換える異常時処理手段とを備えた装置において、異常時処理手段が、異常の発生部位が２つの種類のいず
れに属するかを判断し、第１の種類の異常の場合には操
舵力補助量をすぐにＯに切換え、第２の種類の異常の場
合には操舵力補助量を所定の値まで徐々に変化させるも
のであることを特徴とするものである。

第１の種類の異常には、たとえば、モータの電流フィー
ドバックループの切断などによるモータ電流値の異常、
電源ラインの電圧低下などがあり、第２の種類の異常に
は、たとえば、トルクセンサの異常、車速センサの異常
などがある。

作　　用たとえばモータ電流値の異常、電源ラインの電圧低下な
どの第１の種類の異常の場合には、操舵力補助量をすぐ
にＯに切換えるので、安全性がきわめて高い。また、た
とえばトルクセンサの異常、車速センサの異常などの第
２の種類の異常の場合には、操舵力補助量を所定の値ま
で徐々に変化させるので、異常発生前後の必要な操舵力
の変化が小さく、違和感を極力小さくすることができる
。

実　　施　　例第１図は、自動車の電動モータ式パワーステアリング装
置の概略構成を示す。

この装置は、操舵力を補助するための電動モータ（１０
）と、ステアリングシャフトの入力トルクを検出するた
めのトルクセンサ（１１）と、車速を検出するための車
速センサ（１２）と、トルクセンサ（１１）および車速
センサ（１２）の出力などに基いてモータ（１０）を制
御する制御装置（１３）とを備えている。

図示は省略したが、モータ（１０）は、ステアリングシ
ャフトの出力軸またはステアリングギヤなどの適当箇所
に減速機などを介して連結されている。トルクセンサ（
１１）は、たとえば、ステアリングシャフトの入力軸と
出力軸の間に設けられたトーションバーのねじれを検出
するポテンショメータよりなる。制御装置（１３）は、
モータ駆動回路（１４）およびこれらを制御するマイク
ロコンピュータ（１５）を備えている。なお、トルクセ
ンサ（１１）、車速センサ（１２）およびモータ駆動回
路（１４）は、公知の任意の構成をとりうるので、詳細
な説明は省略する。

制御装置（１３）は、常時、トルクセンサ（１１）、車
速センサ（１２）、モータ駆動回路（１４）などパワー
ステアリング装置の各部の異常を監視している。そして
、ステアリングシャフトの入力トルクと車速に応じて操
舵力補助量を制御する車速順応制御と、異常を検出した
ときに操舵力補助量を所定の値たとえば０に切換えるフ
ェイルセーフ制御を行なう。

次に、第２図〜第４図のフローチャートを参照して、制
御装置（１３）の処理の１例を説明する。

第２図は、主処理を示す。まず、ステップ１０１におい
て初期化処理を行ない、次いで、ステップ１０２のフェ
イルセーフ処理とステップ１０３の車速センサ（１２）
の出力に基く車速計算などの処理を繰返す。

第３図は、フェイルセーフ処理のルーチンを示す。まず
、ステップ２０１において第１フラグがセットされてい
るか否かを調べ、セットされているときには処理を終了
し、セットされていないときには次のステップ２０２に
進む。ステップ２０２においては、第２フラグがセット
されているか否かを調べ、セットされているときには処
理を終了し、セットされていないときには次のステップ
２０３に進む。ステップ２０３では、パワーステアリン
グ装置の各部に第１の種類の異常（以下、１種異常とい
う）、たとえばモータ電流値の異常、電源ラインの電圧
低下などが発生しているか否かを調べ、発生していると
きには、ステップ２０４に進んで、第１フラグをセット
したのち、処理を終了する。ステップ２０３において１
種異常が発生していないときには、ステップ２０５に進
んで、パワーステアリング装置の各部に第２の種類の異
常（以下、２種異常という）、たとえばトルクセンサ（
ｔｉ）の異常、車速センサ（■２）の異常などが発生し
ているか否かを調べ、発生していないときには、処理を
終了する。ステップ２０５において２種異常が発生して
いるときには、ステップ２０Ｂに進んで第２フラグをセ
ットしたのち、ステップ２０７で係数Ｋに初期値Ａをセ
ットし、処理を終了する。

制御装置（１３）は、また、第４図のような割込処理を
一定時間おきに実行している。すなわち、まず、ステッ
プ３０１において、第１フラグがセットされているか否
かを調べ、セットされていないときには、ステップ３０
２に進んで、トルクセンサ（１１）の出力（入力トルク
）と車速センサ（１２）の出力（車速）に基いて操舵力
補助量の目標値（以下、単に目標値という）を演算し、
ステップ３０３に進む。ステップ３０３では、第２フラ
グがセットされているか否かを調べ、セットされていな
いときには、ステップ３０４に進む。

ステップ３０１において第１フラグがセットされていた
ときには、ステップ３０５に進み、目標値に０をセット
したのち、ステップ３０４に進む。

また、ステップ３０３において第２フラグがセットされ
ていたときには、ステップ３０６に進んで、ステップ３
０２で求めた目標値の（Ｋ／Ａ）倍を目標値にセットし
、ステップ３０７に進む。ステップ３０７では、Ｋが０
であるか否かを調べ、０であれば、ステップ３０４に進
み、０でなければ、ステップ３０８に進む。ステップ３
０８では、（Ｋ−〕）をＫにセットし、ステップ３０４
に進む。

そして、ステップ３０４において、目標値をモータ駆動
回路（１４）に出力したのち、処理を終了する。

パワーステアリング装置に異常が発生していない場合、
第３図のフェイルセーフ処理においては、プログラムは
ステップ２０１．２０２．２０３および２０５の順に進
み、第１および第２フラグはセットされない。そして、
第４図の割込処理においては、プログラムはステップ３
０１．３０２．３０３および３０４の順に進み、ステッ
プ３０２で入力トルクおよび車速に基いて求められた目
標値がそのまま出力される。したがって、通常の車速順
応制御が行なわれる。

パワーステアリング装置の各部に１種異常が発生したと
きには、最初のフェイルセーフ処理においては、プログ
ラムはステップ２０１．２０２．２０３および２０４の
順に進んで、第１フラグがセットされ、２回目以降は、
ステップ２０１からすぐに処理を終了し、第１フラグは
セットされたままである。そして、割込処理においては
、プログラムはステップ３０１．３０５および３０４の
順に進み、ステップ３０５において目標値にセットされ
た０が操舵力補助量として出力される。したがって、１
種異常が発生すると、すぐに操舵力補助量が０に切換え
られる。このため、操舵力補助量の制御が不可能になる
ような異常の場合でも、誤動作を起こすおそれがなく、
安全性がきわめて高い。

パワーステアリング装置の各部に２種異常が発生したと
きには、最初のフェイルセーフ処理においては、プログ
ラムはステップ２０１　、２０２．２０３．２０５．２
０６および２０７の順に進んで、第２フラグがセットさ
れるとともに、ＫにＡがセットされ、２回目以降は、ス
テップ２０１から２０２に進んで処理を終了し、第２フ
ラグはセットされたままである。そして、割込処理にお
いては、プログラムはステップ３０１．３０２．３０３
．３０Ｂ　、３０７．３０８および３０４の順に進み、
ステップ３０２で入力トルクおよび車速に基いて求めら
れた目標値を（Ｋ／Ａ）倍した値が操舵力補助量として
出力される。フェイルセーフ処理のステップ２０７でセ
ットされたＫの初期値はＡであり、Ｋの値は、割込処理
を１回行なうたびにステップ３０８において１ずつ減少
し、最後には０になる。したがって、（Ｋ／Ａ）の値も
最初の１から徐々に０まで減少し、ステップ３０２で入
力トルクおよび車速に基いて求められた目標値を（Ｋ／
Ａ）倍した値が操舵力補助量として出力されるから、２
種異常が発生しても、操舵力補助量がすぐに０になるこ
とはなく、徐々に０まで変化する。このため、異常発生
前後の必要な操舵力の変化が小さく、違和感を極力小さ
くすることができる。

発明の効果この発明の電動モータ式パワーステアリング装置によれ
ば、上述のように、たとえばモータ電流値の異常、電源
ラインの電圧低下など、操舵力補助量の制御が不可能に
なるような第１の種類の異常の場合には、操舵力補助量
をすぐに０に切換えることができるので、安全性がきわ
めて高く、シかも、たとえばトルクセンサの異常、車速
センサの異常など、その他の第２の種類の異常の場合に
は、操舵力補助量を所定の値まで徐々に変化させること
ができるので、異常発生前後の必要な操舵力の変化が小
さく、違和感を極力小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例を示す電動モータ式パワー
ステアリング装置の概略ブロック図、第２図は制御装置
の主処理の１例を示すフローチャート、第３図はフェイ
ルセーフ処理の１例を示すフローチャート、第４図は割
込処理の１例を示すフローチャートである。＜１０）・・・電動モータ、（１１）・・・トルクセン
サ、（１２）・・・車速センサ、（１３）・・・制御装
置、（１４）・・・モータ駆動回路、（１５）・・・マ
イクロコンピュータ。以　　上第１図第３図

Claims

【特許請求の範囲】操舵力を補助するための電動モータと、ステアリングシ
ャフトの入力トルクを検出するためのトルクセンサと、
車速を検出するための車速センサと、異常を検出するた
めの異常検出手段と、ステアリングシャフトの入力トル
クと車速に応じて操舵力補助量を制御する車速順応制御
手段と、異常を検出したときに操舵力補助量を所定の値
に切換える異常時処理手段とを備えた装置において、異常時処理手段が、異常の発生部位が２つの種類のいず
れに属するかを判断し、第１の種類の異常の場合には操
舵力補助量をすぐに０に切換え、第２の種類の異常の場
合には操舵力補助量を所定の値まで徐々に変化させるも
のであることを特徴とする電動モータ式パワーステアリ
ング装置。