JPH01218972A - 車速連動型モータ制御装置 - Google Patents
車速連動型モータ制御装置Info
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- JPH01218972A JPH01218972A JP63044942A JP4494288A JPH01218972A JP H01218972 A JPH01218972 A JP H01218972A JP 63044942 A JP63044942 A JP 63044942A JP 4494288 A JP4494288 A JP 4494288A JP H01218972 A JPH01218972 A JP H01218972A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- steering
- switching element
- torque sensor
- signal
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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】
[発明の分野]
本発明は車両のステアリングハンドルをステアリングモ
ータによって駆動するモータ駆動装置に関し、特に車速
に連動してその操作量を変えるようにしだ車速連動型の
パワーステアリングモータ駆動装置に関するものである
。
ータによって駆動するモータ駆動装置に関し、特に車速
に連動してその操作量を変えるようにしだ車速連動型の
パワーステアリングモータ駆動装置に関するものである
。
従来電動式パワーステアリングのモータ駆動装置は、特
開昭59−156863号に示されているように、左右
方向への操舵時に夫々導通する第1.第2及び第3.第
4のトランジスタ等の制御素子を用いてステアリングモ
ータを中心としてブリフジ回路として接続されている。
開昭59−156863号に示されているように、左右
方向への操舵時に夫々導通する第1.第2及び第3.第
4のトランジスタ等の制御素子を用いてステアリングモ
ータを中心としてブリフジ回路として接続されている。
そして右操舵時には操舵トルクの検出に基づいて第1.
第2のトランジスタを同時に導通させてモータに正方向
の駆動電流を流し、左操舵時には操舵トルクの検出に基
づいて第3.第4のトランジスタを同時に導通させて、
モータに逆方向の駆動電流を流して制御している。
第2のトランジスタを同時に導通させてモータに正方向
の駆動電流を流し、左操舵時には操舵トルクの検出に基
づいて第3.第4のトランジスタを同時に導通させて、
モータに逆方向の駆動電流を流して制御している。
しかるにこのような従来のパワーステアリングモータ駆
動装置によれば、ステアリングハンドルの操作トルクに
基づいて駆動電流を制御しているが、車両の速度に対応
じた制御は成されていなかった。しかし低速でステアリ
ングを回転させる際には大きな操作力が必要となるが、
高速ではステアリングを大きく回転させることが少な(
、又ステアリングが軽くなれば却って危険となる。従っ
て車速に応じてステアリングモータの駆動量を変化させ
ることが好ましい。そこで例えば[自動車技術J Vo
l、41 No、10 1987年発行の「電動式パワ
ーステアリングシステムJ 1206〜1208頁では
、車速に感応させてモータの駆動電流を制′4:i[I
するようにしたパワーステアリングシステムが提案され
ている。
動装置によれば、ステアリングハンドルの操作トルクに
基づいて駆動電流を制御しているが、車両の速度に対応
じた制御は成されていなかった。しかし低速でステアリ
ングを回転させる際には大きな操作力が必要となるが、
高速ではステアリングを大きく回転させることが少な(
、又ステアリングが軽くなれば却って危険となる。従っ
て車速に応じてステアリングモータの駆動量を変化させ
ることが好ましい。そこで例えば[自動車技術J Vo
l、41 No、10 1987年発行の「電動式パワ
ーステアリングシステムJ 1206〜1208頁では
、車速に感応させてモータの駆動電流を制′4:i[I
するようにしたパワーステアリングシステムが提案され
ている。
しかしながらこのようなパワーステアリングシステムは
、車両速度に応じて選択されるトルクセンサの入力に対
応じたモータ電流値があらかじめメモリ内に記憶されて
おり、車両速度に応じてその一部を読出してモータ駆動
電流を制御するようにしていた。従ってメモリに保持す
べきデータが極めて多くなり、構造が複雑になるという
問題点があった。
、車両速度に応じて選択されるトルクセンサの入力に対
応じたモータ電流値があらかじめメモリ内に記憶されて
おり、車両速度に応じてその一部を読出してモータ駆動
電流を制御するようにしていた。従ってメモリに保持す
べきデータが極めて多くなり、構造が複雑になるという
問題点があった。
本発明はこのような従来の車速感応式ステアリングモー
タ駆動装置の問題点に濫みてなされたものであって、こ
のような記憶手段等を用いることなく掻めて簡単な構成
でステアリングモータの駆動量を速度に応じて変化させ
ることを技術的課題とする。
タ駆動装置の問題点に濫みてなされたものであって、こ
のような記憶手段等を用いることなく掻めて簡単な構成
でステアリングモータの駆動量を速度に応じて変化させ
ることを技術的課題とする。
(課題を解決するための手段)
本願の請求項1の発明は車両のステアリングハンドルを
ステアリングモータによって駆動するモータ駆動装置で
あって、ステアリング軸に接続されその回転トルクを検
出するトルクセンサと、車両の速度を検出する速度検出
部と、ステアリングを回動させるステアリングモータと
、右操舵導通保持用の第1のスイッチング素子、右操舵
高速スイッチング用の第2のスイッチング素子をステア
リングモータに対して対称に接続し、左操舵導通保持用
の第3のスイッチング素子、左操舵高速スイッチング用
の第4のスイッチング素子をステアリングモータに対し
て対称に接続して構成されたブリッジ回路と、トルクセ
ンサより得られる右又は左の操舵トルクの検出に基づい
て第1又は第3のスイッチング素子を夫々択一的に導通
させる導通保持制御部と、三角波発生手段及び速度検出
部から得られる速度信号に重畳させた三角波信号を基準
電圧としてトルクセンサの出力を弁別する比較手段を有
し、速度に応じた不感帯を含んでトルクセンサの出力に
応じたパルス幅の信号を第2又は第4のスイッチング素
子に選択的に与える高速スイッチング制御部と、を具備
することを特徴とするものである。
ステアリングモータによって駆動するモータ駆動装置で
あって、ステアリング軸に接続されその回転トルクを検
出するトルクセンサと、車両の速度を検出する速度検出
部と、ステアリングを回動させるステアリングモータと
、右操舵導通保持用の第1のスイッチング素子、右操舵
高速スイッチング用の第2のスイッチング素子をステア
リングモータに対して対称に接続し、左操舵導通保持用
の第3のスイッチング素子、左操舵高速スイッチング用
の第4のスイッチング素子をステアリングモータに対し
て対称に接続して構成されたブリッジ回路と、トルクセ
ンサより得られる右又は左の操舵トルクの検出に基づい
て第1又は第3のスイッチング素子を夫々択一的に導通
させる導通保持制御部と、三角波発生手段及び速度検出
部から得られる速度信号に重畳させた三角波信号を基準
電圧としてトルクセンサの出力を弁別する比較手段を有
し、速度に応じた不感帯を含んでトルクセンサの出力に
応じたパルス幅の信号を第2又は第4のスイッチング素
子に選択的に与える高速スイッチング制御部と、を具備
することを特徴とするものである。
本願の請求項2の発明は車両のステアリングハンドルを
ステアリングモータによって駆動するモータ駆動装置で
あって、ステアリング軸に接続されその回転トルクを検
出するトルクセンサと、車両の速度を検出する速度検出
部と、ステアリングを回動させるステアリングモータと
、右操舵導通保持用の第1のスイッチング素子、右操舵
高速スイッチング用の第2のスイッチング素子をステア
リングモータに対して対称に接続し、左操舵導通保持用
の第3のスイッチング素子、左操舵高速スイッチング用
の第4のスイッチング素子をステアリングモータに対し
て対称に接続して構成されたブリッジ回路と、トルクセ
ンサより得られる右又は左の操舵トルクの検出に基づい
て第1又は第3のスイッチング素子を夫々択一的に導通
させる導通保持制御部と、速度検出部より得られる速度
信号の反転出力に基づいた増幅率でトルクセンサの出力
を増幅する可変増幅率増幅器、三角波発生手段、及び三
角波13号を基準として可変増幅率増幅器の信号を弁別
する比較手段を有し、速度に応じた出力レベルを持って
トルクセンサの出力に応じたパルス幅の信号を第2又は
第4のスイッチング素子に選択的に与える高速スイッチ
ング制御部と、を具備することを特徴とするものである
。
ステアリングモータによって駆動するモータ駆動装置で
あって、ステアリング軸に接続されその回転トルクを検
出するトルクセンサと、車両の速度を検出する速度検出
部と、ステアリングを回動させるステアリングモータと
、右操舵導通保持用の第1のスイッチング素子、右操舵
高速スイッチング用の第2のスイッチング素子をステア
リングモータに対して対称に接続し、左操舵導通保持用
の第3のスイッチング素子、左操舵高速スイッチング用
の第4のスイッチング素子をステアリングモータに対し
て対称に接続して構成されたブリッジ回路と、トルクセ
ンサより得られる右又は左の操舵トルクの検出に基づい
て第1又は第3のスイッチング素子を夫々択一的に導通
させる導通保持制御部と、速度検出部より得られる速度
信号の反転出力に基づいた増幅率でトルクセンサの出力
を増幅する可変増幅率増幅器、三角波発生手段、及び三
角波13号を基準として可変増幅率増幅器の信号を弁別
する比較手段を有し、速度に応じた出力レベルを持って
トルクセンサの出力に応じたパルス幅の信号を第2又は
第4のスイッチング素子に選択的に与える高速スイッチ
ング制御部と、を具備することを特徴とするものである
。
(作用)
このような特徴を有する本願の請求項1の発明によれば
、ステアリングハンドルの回転トルク及び速度検出部よ
り得られる速度信号が高速スイッチング制御部に与えら
れる。高速スイッチング制御部では三角波発生手段の三
角波信号を速度信号に重畳させた信号を基準値として比
較手段によりトルクセンサの出力を弁別することによっ
てパルス幅変調された信号を得るようにしている。こう
すれば車両速度が高速となるにつれて不惑帯領域が大き
いパルス幅変調された信号、即ちトルクセンサの出力が
大きければデユーティ比が高(その出力が小さければデ
ユーティ比の小さい信号が得られ、この信号を第2又は
第4のスイッチング素子に与えている。従って低速操作
時にはトルクセンサに対応してステアリングモータの駆
動量も大きく、高速時には駆動トルクが大きくてもステ
アリングモータの駆動量が小さくなる。
、ステアリングハンドルの回転トルク及び速度検出部よ
り得られる速度信号が高速スイッチング制御部に与えら
れる。高速スイッチング制御部では三角波発生手段の三
角波信号を速度信号に重畳させた信号を基準値として比
較手段によりトルクセンサの出力を弁別することによっ
てパルス幅変調された信号を得るようにしている。こう
すれば車両速度が高速となるにつれて不惑帯領域が大き
いパルス幅変調された信号、即ちトルクセンサの出力が
大きければデユーティ比が高(その出力が小さければデ
ユーティ比の小さい信号が得られ、この信号を第2又は
第4のスイッチング素子に与えている。従って低速操作
時にはトルクセンサに対応してステアリングモータの駆
動量も大きく、高速時には駆動トルクが大きくてもステ
アリングモータの駆動量が小さくなる。
又本願の請求項2の発明によれば、速度信号の反転出力
に基づいて可変増幅率増幅器の増幅率が決定される。従
って速度が高ければその増幅率が低く速度が零又は低速
である場合には増幅率が高く、速度に反比例した増幅率
となっている。そしてトルクセンサの出力がこの増幅器
によって増幅された後三角波信号を基準として比較手段
によって弁別される。従ってトルクセンサの出力に比例
したモータ駆動電流が流れるが、そのときの速度によっ
て増幅率が異なる相似の波形が得られることとなる。
に基づいて可変増幅率増幅器の増幅率が決定される。従
って速度が高ければその増幅率が低く速度が零又は低速
である場合には増幅率が高く、速度に反比例した増幅率
となっている。そしてトルクセンサの出力がこの増幅器
によって増幅された後三角波信号を基準として比較手段
によって弁別される。従ってトルクセンサの出力に比例
したモータ駆動電流が流れるが、そのときの速度によっ
て増幅率が異なる相似の波形が得られることとなる。
(発明の効果)
そのため本願の請求項1及び2の発明によれば、トルク
センサからの出力によってモータ駆動電流が異なりその
駆動レベルはそのときの速度に対応して変化し、低速時
には同一のトルクセンサ出力によっても駆動量が大きく
高速時にはそのレベルが低くなる。従って速度が零又は
低速の状態ではステアリングの操作が軽く容易となり、
高速時にはモータ駆動量が少ないため走行の安定性を向
上させることができる。このような速度感応型パワース
テアリング機構を極めて簡単な構成で実現することが可
能となる。
センサからの出力によってモータ駆動電流が異なりその
駆動レベルはそのときの速度に対応して変化し、低速時
には同一のトルクセンサ出力によっても駆動量が大きく
高速時にはそのレベルが低くなる。従って速度が零又は
低速の状態ではステアリングの操作が軽く容易となり、
高速時にはモータ駆動量が少ないため走行の安定性を向
上させることができる。このような速度感応型パワース
テアリング機構を極めて簡単な構成で実現することが可
能となる。
(第1実施例の構成)
第2図は本発明が適用されるパワーステアリング機構の
概略図であり、第1図はそのモータ駆動回路の全体構成
を示すブロック図である。第2図においてステアリング
ハンドル1にはトルクセンサ2及びステアリングハンド
ル1からの操舵力を伝える伝動機構3が接続される。ト
ルクセンサ2はステアリングハンドル1の左右方向のト
ルクを検出するものであって、その出力はモータ駆動回
路4に与えられている。又図示しない車両のスピードメ
ータケーブルに接続され、その回転数に応じた信号を与
える速度検出部5の速度信号がモータ駆動回路4に与え
られる。モータ駆動回路4には車両のバッテリー6が接
続されており、トルクセンサ2から与えられる左右方向
のトルク信号及び速度信号に対応して左右方向に駆動す
るステアリングモータ7を制御するものであって、伝動
機構3と共に操舵輪8を左右方向に所定角度回動させる
ものである。
概略図であり、第1図はそのモータ駆動回路の全体構成
を示すブロック図である。第2図においてステアリング
ハンドル1にはトルクセンサ2及びステアリングハンド
ル1からの操舵力を伝える伝動機構3が接続される。ト
ルクセンサ2はステアリングハンドル1の左右方向のト
ルクを検出するものであって、その出力はモータ駆動回
路4に与えられている。又図示しない車両のスピードメ
ータケーブルに接続され、その回転数に応じた信号を与
える速度検出部5の速度信号がモータ駆動回路4に与え
られる。モータ駆動回路4には車両のバッテリー6が接
続されており、トルクセンサ2から与えられる左右方向
のトルク信号及び速度信号に対応して左右方向に駆動す
るステアリングモータ7を制御するものであって、伝動
機構3と共に操舵輪8を左右方向に所定角度回動させる
ものである。
次に本実施例のモータ制御装置の構成について第1図を
参照しつつ説明する。本図において、トルクセンサ2か
らのトルク信号は右方向への回転時に正、左方向への回
転時に負となるトルクに対応じたレベルの信号であって
、入力端子11aを介して全波整流回路12及び極性判
定回路13に伝えられる。全波整流回路12はトルク信
号を全波整流するものであって、その出力を電圧比較回
路14に与える。又このモータ駆動回路4は一定の周波
数、例えば20 K llzの方形波を発振する発振回
路15が設けられており、その出力は積分回路16及び
DC−DCコンバータ17に与えられる。
参照しつつ説明する。本図において、トルクセンサ2か
らのトルク信号は右方向への回転時に正、左方向への回
転時に負となるトルクに対応じたレベルの信号であって
、入力端子11aを介して全波整流回路12及び極性判
定回路13に伝えられる。全波整流回路12はトルク信
号を全波整流するものであって、その出力を電圧比較回
路14に与える。又このモータ駆動回路4は一定の周波
数、例えば20 K llzの方形波を発振する発振回
路15が設けられており、その出力は積分回路16及び
DC−DCコンバータ17に与えられる。
積分回路16はこの方形波の信号を積分して三角波に変
換するものであって、その出力は電圧比較回路14に与
えられる。ここで発振回路15及び積分回路16は三角
波発生手段を構成している。
換するものであって、その出力は電圧比較回路14に与
えられる。ここで発振回路15及び積分回路16は三角
波発生手段を構成している。
速度検出部5は速度センサ17&び速度検出回路18か
ら成り立っている。速度センサ17は後述するようにス
ピードメータケーブルの先端に設けられた円板から成り
立っており、速度センサの近傍に速度検出回路18を設
ける。速度検出回路18は速度センサの回転数に対応じ
たパルス信号に基づいて速度に対応じた電圧信号を出力
するものであって、その出力は電圧比較回路14に与え
られる。電圧比較回路14は積分回路16の三角波信号
に速度検出回路18から得られる速度信号を重畳した信
号を基準電圧として全波整流回路12の出力と比較する
比較手段であって、速度信号のレベルによって異なる不
感帯領域を有し、トルクセンサ2のレベルに基づきデユ
ーティが変化するパルス幅変調された信号を出力する。
ら成り立っている。速度センサ17は後述するようにス
ピードメータケーブルの先端に設けられた円板から成り
立っており、速度センサの近傍に速度検出回路18を設
ける。速度検出回路18は速度センサの回転数に対応じ
たパルス信号に基づいて速度に対応じた電圧信号を出力
するものであって、その出力は電圧比較回路14に与え
られる。電圧比較回路14は積分回路16の三角波信号
に速度検出回路18から得られる速度信号を重畳した信
号を基準電圧として全波整流回路12の出力と比較する
比較手段であって、速度信号のレベルによって異なる不
感帯領域を有し、トルクセンサ2のレベルに基づきデユ
ーティが変化するパルス幅変調された信号を出力する。
そして電圧比較回路14の出力はドライブロジック回路
19に与えられる。ドライブロジック回路19は極性判
定回路13の極性判定出力が与えられている。
19に与えられる。ドライブロジック回路19は極性判
定回路13の極性判定出力が与えられている。
ドライブロジック回路I9はアンド回路19a。
19bを有しており、正又は負の極性判定出力に基づい
て電圧比較回路14から得られるパルス幅変調された信
号を+側ロアFETドライバ20又は−側ロアFETド
ライバ21に選択的に与えるものである。又極性判定回
路13は正又は負の極性判定によりアンド回路19a、
19b及びフォトカップラ22.23に選択的に信号を
与えるものである。フォトカップラ22.23は駆動時
には夫々+側下ソバFETドライバ24.−側アッパF
ETドライバ25を馬区動する。FETドライバ24.
25はフォトカップラ22又は23からの出力に基づい
て右側及び左側のアッパF E ′r26及び27を夫
々駆動するものであり、FETドライバ20.21は夫
々右側及び左側のロアFET28.29を馬区動するも
のである。ここで「アッパ」とはモータ駆動回路4の電
源端子に近い側を、「ロア」とは電源端子から遠い方の
FETを示している。又FETドライバ20,21,2
4゜25に示されるr+J、r−Jは、極性判定回路1
3によって判定された正電圧又は負電圧に対応している
。FET26〜29は夫々パワーMO5FETによって
構成されたスイッチング素子であって、FET26,2
8は右方向の操作時に導通する第1及び第2のスイッチ
ング素子を構成しており、FET27及び29は左方向
への操作時に導通する第3及び第4のスイッチング素子
を構成している。そしてこれらのFETはブリッジ回路
接続されその中間に端子4a、4bを介してステアリン
グモータ7が接続される。ここで極性判定回路13とD
C−DCコンバータ17及びフォトカップラ22,23
、+側及び−側アッパFETドライバ24.25はトル
クセンサによる左右の操舵1−ルクの検出に基づいて第
1又は第3のスイッチング素子を択一的に導通させる導
通保持部31を構成している。又全波整流回路12.電
圧比較回路14.方形波発振回路15.積分回路16と
ドライブロジック回路19及び+側及び−側ロアFET
ドライバ20.21は、トルクセンサ2と速度検出部5
からの出力に基づいてそのレベルに対応じたパルス幅の
信号を第2又は第4のスイッチング素子に選択的に与え
る高速スイッチング制御部32を構成している。
て電圧比較回路14から得られるパルス幅変調された信
号を+側ロアFETドライバ20又は−側ロアFETド
ライバ21に選択的に与えるものである。又極性判定回
路13は正又は負の極性判定によりアンド回路19a、
19b及びフォトカップラ22.23に選択的に信号を
与えるものである。フォトカップラ22.23は駆動時
には夫々+側下ソバFETドライバ24.−側アッパF
ETドライバ25を馬区動する。FETドライバ24.
25はフォトカップラ22又は23からの出力に基づい
て右側及び左側のアッパF E ′r26及び27を夫
々駆動するものであり、FETドライバ20.21は夫
々右側及び左側のロアFET28.29を馬区動するも
のである。ここで「アッパ」とはモータ駆動回路4の電
源端子に近い側を、「ロア」とは電源端子から遠い方の
FETを示している。又FETドライバ20,21,2
4゜25に示されるr+J、r−Jは、極性判定回路1
3によって判定された正電圧又は負電圧に対応している
。FET26〜29は夫々パワーMO5FETによって
構成されたスイッチング素子であって、FET26,2
8は右方向の操作時に導通する第1及び第2のスイッチ
ング素子を構成しており、FET27及び29は左方向
への操作時に導通する第3及び第4のスイッチング素子
を構成している。そしてこれらのFETはブリッジ回路
接続されその中間に端子4a、4bを介してステアリン
グモータ7が接続される。ここで極性判定回路13とD
C−DCコンバータ17及びフォトカップラ22,23
、+側及び−側アッパFETドライバ24.25はトル
クセンサによる左右の操舵1−ルクの検出に基づいて第
1又は第3のスイッチング素子を択一的に導通させる導
通保持部31を構成している。又全波整流回路12.電
圧比較回路14.方形波発振回路15.積分回路16と
ドライブロジック回路19及び+側及び−側ロアFET
ドライバ20.21は、トルクセンサ2と速度検出部5
からの出力に基づいてそのレベルに対応じたパルス幅の
信号を第2又は第4のスイッチング素子に選択的に与え
る高速スイッチング制御部32を構成している。
次に本実施例の速度検出部5と電圧比較回路14の回路
構成について第3図を参照しつつ説明する。本図におい
て速度センサ17はスピードメータケーブル4′1に連
結された円板形の7グネソト42を有している。マグネ
ット42はコイルハネによって回動自在に保持され車速
指示針44を有するカップ43に対向している。そして
車速に応じてマグネット42を回転させることによって
カップ43をそれに応じて回動させ車速を指示するよう
にしている。そしてこのマグネット42の近傍にはリー
ドスイッチ45が設けられる。マグネット42の両端は
例えば図示のように磁化されておりスピードメータケー
ブル41の回転によってその近傍に固定されたリードス
イッチ45をl!Jimするように構成される。そして
リードスイッチ45の一端は接地され他端は抵抗R1を
介して定電圧電源に接続されている。そして抵抗R1及
びリードスイッチ45の共通接続端がコンデンサCI。
構成について第3図を参照しつつ説明する。本図におい
て速度センサ17はスピードメータケーブル4′1に連
結された円板形の7グネソト42を有している。マグネ
ット42はコイルハネによって回動自在に保持され車速
指示針44を有するカップ43に対向している。そして
車速に応じてマグネット42を回転させることによって
カップ43をそれに応じて回動させ車速を指示するよう
にしている。そしてこのマグネット42の近傍にはリー
ドスイッチ45が設けられる。マグネット42の両端は
例えば図示のように磁化されておりスピードメータケー
ブル41の回転によってその近傍に固定されたリードス
イッチ45をl!Jimするように構成される。そして
リードスイッチ45の一端は接地され他端は抵抗R1を
介して定電圧電源に接続されている。そして抵抗R1及
びリードスイッチ45の共通接続端がコンデンサCI。
C2及びダイオードDI、D2から成る整流回路に与え
られる。又電源には抵抗R2,可変抵抗VR3及び抵抗
R4の直列接続体から成る分圧回路が接続され、整流出
力端が抵抗R4の一端に接続される。そして可変抵抗V
R3の中点が抵抗R5を介して電圧比較回路I4を構成
する演算増幅器14aの反転入力端に接続される。又演
算増幅器14aの反転入力端には積分回路16からの三
角波信号がコンデンサC3を介して共通接続されている
。演算増幅器14aはその非反転入力端には全波整流回
路12の出力が与えられ、これらの出力を比較するもの
である。
られる。又電源には抵抗R2,可変抵抗VR3及び抵抗
R4の直列接続体から成る分圧回路が接続され、整流出
力端が抵抗R4の一端に接続される。そして可変抵抗V
R3の中点が抵抗R5を介して電圧比較回路I4を構成
する演算増幅器14aの反転入力端に接続される。又演
算増幅器14aの反転入力端には積分回路16からの三
角波信号がコンデンサC3を介して共通接続されている
。演算増幅器14aはその非反転入力端には全波整流回
路12の出力が与えられ、これらの出力を比較するもの
である。
(実施例の動作)
次に第1実施例の動作について第4図のタイムチャート
を参照しつつ説明する。このモータ制御回路の動作中に
は方形波発振回路15は例えば20K Ilzの方形波
の信号を常に発振している。ここで運転者がステアリン
グハンドル■を操作すると、そのトルクの変化がトルク
センサ2によって検出されてモータ駆動回路4に与えら
れ、例えば第4図(a)に示すような信号が伝えられる
。そしてトルクセンサ2の出力は全波整流回路12によ
って第4図(b)に示すように全波整流される。さてこ
のとき車両速度が低速でスピードメータケーブル41の
回転によってコンデンサC1の入力端に第4図(C1の
時刻t1以後に示すように周期の長いパルス信号が入力
されたものとすると、その速度検出回路18の出力は例
えば第4図(dlに示すものとなる。
を参照しつつ説明する。このモータ制御回路の動作中に
は方形波発振回路15は例えば20K Ilzの方形波
の信号を常に発振している。ここで運転者がステアリン
グハンドル■を操作すると、そのトルクの変化がトルク
センサ2によって検出されてモータ駆動回路4に与えら
れ、例えば第4図(a)に示すような信号が伝えられる
。そしてトルクセンサ2の出力は全波整流回路12によ
って第4図(b)に示すように全波整流される。さてこ
のとき車両速度が低速でスピードメータケーブル41の
回転によってコンデンサC1の入力端に第4図(C1の
時刻t1以後に示すように周期の長いパルス信号が入力
されたものとすると、その速度検出回路18の出力は例
えば第4図(dlに示すものとなる。
この信号が抵抗R5を介して電圧比較回路14の演算増
幅器14aに伝えられる。又方形波発振回路15の発振
信号が積分回路16によって三角波に変換され、コンデ
ンサC3を介して演算増幅器14aの反転入力端に加え
られるため、反転入力端の入力電圧は第4図(e)に示
すように電圧検出回路18の信号に三角波信号が重畳し
たものとなる。
幅器14aに伝えられる。又方形波発振回路15の発振
信号が積分回路16によって三角波に変換され、コンデ
ンサC3を介して演算増幅器14aの反転入力端に加え
られるため、反転入力端の入力電圧は第4図(e)に示
すように電圧検出回路18の信号に三角波信号が重畳し
たものとなる。
そしてこの三角波信号と第4図(blに示す全波整流回
路12の出力が電圧比較され、第4図Fg)に示すよう
に全波整流回路12の出力レベルによってパルス幅変調
された信号が生じることとなる。
路12の出力が電圧比較され、第4図Fg)に示すよう
に全波整流回路12の出力レベルによってパルス幅変調
された信号が生じることとなる。
ここで時刻L+”’tzに示すように、トルクセンサ2
より+側の入力信号が与えられた場合には、極性判定回
路13によってその極性が判定されてドライブロジック
回路工9のアンド回路19aに“H”レベルの信号が伝
わる。従ってアンド回路19aを介して+側ロアFET
ドライバ20にこのパルス信号が伝えられる。同様にし
てフォトカップラ22を介して+側アッパFETドライ
バ24が連続的に駆動される。従って第4図ff)、
(glに示すようにFET26が連続してオン状態とな
り、FET28はパルス駆動される。従って第4図(j
lに示すようにステアリングモータ7がパルス駆動され
る。又時刻L3〜L4に示すようにトルクセンサ2から
の出力が負側である場合には、同様にして一側アツバF
ETドライバ25によってアッパFET27が連続的に
導通し、−側ロアFETドライバ21によってロアFE
T29がパルス駆動される。従ってステアリングモータ
7には第4図01に示すように一例の電圧が供給されて
逆方向に回転することとなる。
より+側の入力信号が与えられた場合には、極性判定回
路13によってその極性が判定されてドライブロジック
回路工9のアンド回路19aに“H”レベルの信号が伝
わる。従ってアンド回路19aを介して+側ロアFET
ドライバ20にこのパルス信号が伝えられる。同様にし
てフォトカップラ22を介して+側アッパFETドライ
バ24が連続的に駆動される。従って第4図ff)、
(glに示すようにFET26が連続してオン状態とな
り、FET28はパルス駆動される。従って第4図(j
lに示すようにステアリングモータ7がパルス駆動され
る。又時刻L3〜L4に示すようにトルクセンサ2から
の出力が負側である場合には、同様にして一側アツバF
ETドライバ25によってアッパFET27が連続的に
導通し、−側ロアFETドライバ21によってロアFE
T29がパルス駆動される。従ってステアリングモータ
7には第4図01に示すように一例の電圧が供給されて
逆方向に回転することとなる。
そして時刻t5〜t6に示すようにトルクセンサ2より
時刻L1〜L2とほぼ同一のトルク信号が伝えられ、こ
のとき車両速度が第4図(C)に示すように高速走行状
態であればそのときの速度検出回路18の出力は第4図
(dlに示すように高いレベルとなる。
時刻L1〜L2とほぼ同一のトルク信号が伝えられ、こ
のとき車両速度が第4図(C)に示すように高速走行状
態であればそのときの速度検出回路18の出力は第4図
(dlに示すように高いレベルとなる。
従って第4図(e)に示すように積分回路16の三角波
信号がこの直流信号に重畳されたものとなって電圧比較
回路14の基準入力端の基準電圧が上昇する。従って第
4図ib+に示すように時刻り、〜tz。
信号がこの直流信号に重畳されたものとなって電圧比較
回路14の基準入力端の基準電圧が上昇する。従って第
4図ib+に示すように時刻り、〜tz。
t3〜L4と同一レベルの全波整流出力によっても第4
図(gl〜(1)に示すように不惑領域がありパルス幅
変調の幅が狭くなる。従って第4図(j)に示すように
ステアリングモータ7に流れる電流レベルが低下する。
図(gl〜(1)に示すように不惑領域がありパルス幅
変調の幅が狭くなる。従って第4図(j)に示すように
ステアリングモータ7に流れる電流レベルが低下する。
第5図は車両速度が零又は零に近い低速状態でのトルク
センサとモータ電流とを示すグラフであり、第6図は高
速走行状態でのトルクセンサの信号とモータ電流を示す
グラフである。本図に示すように走行時にはトルクセン
サ2からの入力に対し車両速度に対応して中間不感帯領
域が大きく、更に高速となればこのグラフは矢印方向に
シフトすることとなる。
センサとモータ電流とを示すグラフであり、第6図は高
速走行状態でのトルクセンサの信号とモータ電流を示す
グラフである。本図に示すように走行時にはトルクセン
サ2からの入力に対し車両速度に対応して中間不感帯領
域が大きく、更に高速となればこのグラフは矢印方向に
シフトすることとなる。
このように本発明によればトルクセンサ2に同一のトル
ク信号が検出されても車両速度によってステアリングモ
ータの駆動レベルを変化させるようにしている。従って
低速走行時にはステアリングモータ7にトルクセンサ2
からの入力に応じた高いレベルの信号が与えられるため
、低速での操作、例えば左右への回転の他に駐車の際等
のステアリング操作を軽くすることができる。又高速時
にはトルクセンサ2に加えられるレベルによってモータ
に流れる電流が変化するが、その量が速度に対応するた
め小さくなる。従って高速ではステアリングモータに駆
動されるレベルが極めて低くなり、高速での走行安定性
を向上させることができる。
ク信号が検出されても車両速度によってステアリングモ
ータの駆動レベルを変化させるようにしている。従って
低速走行時にはステアリングモータ7にトルクセンサ2
からの入力に応じた高いレベルの信号が与えられるため
、低速での操作、例えば左右への回転の他に駐車の際等
のステアリング操作を軽くすることができる。又高速時
にはトルクセンサ2に加えられるレベルによってモータ
に流れる電流が変化するが、その量が速度に対応するた
め小さくなる。従って高速ではステアリングモータに駆
動されるレベルが極めて低くなり、高速での走行安定性
を向上させることができる。
(第2実施例の説明)
前述した第1実施例は速度検出部5の出力を三角波信号
に重畳させた基準電圧として全波整流出力を弁別するよ
うにしているが、第7図に主要部を示すようにトルクセ
ンサの出力を増幅しその増幅率を変化させるようにして
もよい。本実施例では前述した実施例と同一部分は説明
を省略している。本図においてトルクセンサ2の出力は
全波整流回路12を介して可変増幅率増幅器51に与え
られる。又第3図と同一の構成を有する速度検出部5か
らの速度信号は反転増幅器52に与えられる。反転増幅
器52はこの速度信号を反転増幅するものであり、その
出力は可変増幅率増幅器51に増幅器率可変信号として
与えられる。そして可変増幅率増幅器51の出力が電圧
比較回路14に与えられる。又電圧比較回路14には前
述した第1実施例の積分回路16より常に一定の直流し
へルを有する三角波信号が電圧比較回路14に与えられ
る。電圧回路14以後の構成は前述した実施例と同様で
ある。この場合にはトルクセンサ2より得られるトルク
信号の増幅率が速度信号によって変化するため、第8図
にトルクセンサ2からの入力とモータ電流を示すように
、車速か零のとき実線のように変化するものとすれば速
度に応して徐々にその傾きが小さ(破線のように変化す
ることとなる。この場合にも同一のトルクセンサからの
出力によって低速ではモータ駆動レベルが高くなり高速
ではそのレベルが低くなるため、低速時のステアリング
操作が容易となり、高速時では走行安定性を向上させる
ことができる。
に重畳させた基準電圧として全波整流出力を弁別するよ
うにしているが、第7図に主要部を示すようにトルクセ
ンサの出力を増幅しその増幅率を変化させるようにして
もよい。本実施例では前述した実施例と同一部分は説明
を省略している。本図においてトルクセンサ2の出力は
全波整流回路12を介して可変増幅率増幅器51に与え
られる。又第3図と同一の構成を有する速度検出部5か
らの速度信号は反転増幅器52に与えられる。反転増幅
器52はこの速度信号を反転増幅するものであり、その
出力は可変増幅率増幅器51に増幅器率可変信号として
与えられる。そして可変増幅率増幅器51の出力が電圧
比較回路14に与えられる。又電圧比較回路14には前
述した第1実施例の積分回路16より常に一定の直流し
へルを有する三角波信号が電圧比較回路14に与えられ
る。電圧回路14以後の構成は前述した実施例と同様で
ある。この場合にはトルクセンサ2より得られるトルク
信号の増幅率が速度信号によって変化するため、第8図
にトルクセンサ2からの入力とモータ電流を示すように
、車速か零のとき実線のように変化するものとすれば速
度に応して徐々にその傾きが小さ(破線のように変化す
ることとなる。この場合にも同一のトルクセンサからの
出力によって低速ではモータ駆動レベルが高くなり高速
ではそのレベルが低くなるため、低速時のステアリング
操作が容易となり、高速時では走行安定性を向上させる
ことができる。
第1図は本発明の第1実施例によるモータ駆動装置のブ
ロック図、第2図は本発明のモータ駆動装置が適用され
る電動式パワーステアリング機構の概略構成図、第3図
は本実施例の速度検出部の構成を示す図、第4図は本実
施例の各部の波形を示すタイムチャート、第5図は本実
施例の低速時のトルクセンサの出力とモータ電流、第6
図は高速走行時のトルクセンサの出力とモータ電流の相
対的関係を示すグラフ、第7図は本願の第2実施例によ
るモータ駆動装置の主要部を示すブロック図、第8図は
本実施例の低速及び高速走行時のトルクセンサ出力とモ
ータ電流の相対的関係を示すグラフである。 1−−−ステアリングハンドル 2−・−トルクセン
サ 3−−−−−一伝動機構 4−−−−モータ駆
動回路 5−・・−速度検出部 7−−−−・ステ
アリングモータ 14−−−一−・−電圧比較回路
I L−−−−−一速度検出回路 20. 21.
24. 25−−−−FETドライバ 26−−−
−−−−アソバFET(第1のスイッチング素子)
27−・−アッパFET(第3のスイッチング素子)
2L−−一ロアFET(第2のスイッチング素
子)2!IL−−−−一ロアFET(第4のスイッチン
グ素子) 31−一導通保持制御部 32・−
・−・高速スイッチング制御部 41−−−−−スピ
ードメータケーブル 45−一一一−−リードスイッ
チ 51−−−−可変増幅率増幅器 52−一一一
一一反転増幅器 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜(他I名) 第2図 第3図 回路12 第5図 図面の浄害(内容に変更なし) 第6図 第8図 手 続 補 正 書 (方式)
5゜1.事件の表示
7゜昭和63年特
許廓第44942号 2、発明の名称 車速連動型モータ制御装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者 立 石 義 雄 4、代理人 住 所 @550大阪府大阪市西区北堀江1丁目5番2
号四ツ橋新興産ビル 補正命令の日付(発送臼) 昭和63年5月31日 補正の対象 図面 補正の内容 図面第5図、第6図及び第7図を別紙の通り訂正します
。(内容に変更なし) 以上
ロック図、第2図は本発明のモータ駆動装置が適用され
る電動式パワーステアリング機構の概略構成図、第3図
は本実施例の速度検出部の構成を示す図、第4図は本実
施例の各部の波形を示すタイムチャート、第5図は本実
施例の低速時のトルクセンサの出力とモータ電流、第6
図は高速走行時のトルクセンサの出力とモータ電流の相
対的関係を示すグラフ、第7図は本願の第2実施例によ
るモータ駆動装置の主要部を示すブロック図、第8図は
本実施例の低速及び高速走行時のトルクセンサ出力とモ
ータ電流の相対的関係を示すグラフである。 1−−−ステアリングハンドル 2−・−トルクセン
サ 3−−−−−一伝動機構 4−−−−モータ駆
動回路 5−・・−速度検出部 7−−−−・ステ
アリングモータ 14−−−一−・−電圧比較回路
I L−−−−−一速度検出回路 20. 21.
24. 25−−−−FETドライバ 26−−−
−−−−アソバFET(第1のスイッチング素子)
27−・−アッパFET(第3のスイッチング素子)
2L−−一ロアFET(第2のスイッチング素
子)2!IL−−−−一ロアFET(第4のスイッチン
グ素子) 31−一導通保持制御部 32・−
・−・高速スイッチング制御部 41−−−−−スピ
ードメータケーブル 45−一一一−−リードスイッ
チ 51−−−−可変増幅率増幅器 52−一一一
一一反転増幅器 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜(他I名) 第2図 第3図 回路12 第5図 図面の浄害(内容に変更なし) 第6図 第8図 手 続 補 正 書 (方式)
5゜1.事件の表示
7゜昭和63年特
許廓第44942号 2、発明の名称 車速連動型モータ制御装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者 立 石 義 雄 4、代理人 住 所 @550大阪府大阪市西区北堀江1丁目5番2
号四ツ橋新興産ビル 補正命令の日付(発送臼) 昭和63年5月31日 補正の対象 図面 補正の内容 図面第5図、第6図及び第7図を別紙の通り訂正します
。(内容に変更なし) 以上
Claims (2)
- (1)ステアリング軸に接続されその回転トルクを検出
するトルクセンサと、 車両の速度を検出する速度検出部と、 ステアリングを回動させるステアリングモータと、 右操舵導通保持用の第1のスイッチング素子。 右操舵高速スイッチング用の第2のスイッチング素子を
前記ステアリングモータに対して対称に接続し、左操舵
導通保持用の第3のスイッチング素子、左操舵高速スイ
ッチング用の第4のスイッチング素子を前記ステアリン
グモータに対して対称に接続して構成されたブリッジ回
路と、 前記トルクセンサより得られる右又は左の操舵トルクの
検出に基づいて前記第1又は第3のスイッチング素子を
夫々択一的に導通させる導通保持制御部と、 三角波発生手段及び前記速度検出部から得られる速度信
号に重畳させた三角波信号を基準電圧として前記トルク
センサの出力を弁別する比較手段を有し、速度に応じた
不感帯を含んで前記トルクセンサの出力に応じたパルス
幅の信号を前記第2又は第4のスイッチング素子に選択
的に与える高速スイッチング制御部と、を具備すること
を特徴とする車速連動型モータ駆動装置。 - (2)ステアリング軸に接続されその回転トルクを検出
するトルクセンサと、 車両の速度を検出する速度検出部と、 ステアリングを回動させるステアリングモータと、 右操舵導通保持用の第1のスイッチング素子、右操舵高
速スイッチング用の第2のスイッチング素子を前記ステ
アリングモータに対して対称に接続し、左操舵導通保持
用の第3のスイッチング素子、左操舵高速スイッチング
用の第4のスイッチング素子を前記ステアリングモータ
に対して対称に接続して構成されたブリッジ回路と、 前記トルクセンサより得られる右又は左の操舵トルクの
検出に基づいて前記第1又は第3のスイッチング素子を
夫々択一的に導通させる導通保持制御部と、 前記速度検出部より得られる速度信号の反転出力に基づ
いた増幅率で前記トルクセンサの出力を増幅する可変増
幅率増幅器、三角波発生手段、及び前記三角波信号を基
準として前記可変増幅率増幅器の信号を弁別する比較手
段を有し、速度に応じた出力レベルを持って前記トルク
センサの出力に応じたパルス幅の信号を前記第2又は第
4のスイッチング素子に選択的に与える高速スイッチン
グ制御部と、を具備することを特徴とする車速連動型モ
ータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63044942A JPH01218972A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 車速連動型モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63044942A JPH01218972A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 車速連動型モータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01218972A true JPH01218972A (ja) | 1989-09-01 |
Family
ID=12705540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63044942A Pending JPH01218972A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 車速連動型モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01218972A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6234854A (ja) * | 1985-08-06 | 1987-02-14 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPS62205855A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
| JPS6320260A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-27 | Toyota Autom Loom Works Ltd | パワ−ステアリングモ−タの制御装置 |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP63044942A patent/JPH01218972A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6234854A (ja) * | 1985-08-06 | 1987-02-14 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPS62205855A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
| JPS6320260A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-27 | Toyota Autom Loom Works Ltd | パワ−ステアリングモ−タの制御装置 |
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