JPH01297373A - ４輪操舵装置の操舵用電動機の制御方法 - Google Patents
４輪操舵装置の操舵用電動機の制御方法Info
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- JPH01297373A JPH01297373A JP63124864A JP12486488A JPH01297373A JP H01297373 A JPH01297373 A JP H01297373A JP 63124864 A JP63124864 A JP 63124864A JP 12486488 A JP12486488 A JP 12486488A JP H01297373 A JPH01297373 A JP H01297373A
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- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
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- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- 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、４輪操舵装置の後輪転舵機構を駆動する操舵
用電動機の制御方法に関するものである。
用電動機の制御方法に関するものである。
電動機で後輪転舵機構を直接駆動する電気式４輪操舵装
置では、電動機ロック時、Ｈブリッジ回路ショート時、
タイヤの縁石光たり・溝落下等による電動機過負荷時、
電動機回転方向変化時などに電動機を駆動するＨブリッ
ジ回路に大きな電流が流れるが、従来は過電流カット程
度の対応であった。
置では、電動機ロック時、Ｈブリッジ回路ショート時、
タイヤの縁石光たり・溝落下等による電動機過負荷時、
電動機回転方向変化時などに電動機を駆動するＨブリッ
ジ回路に大きな電流が流れるが、従来は過電流カット程
度の対応であった。
しかしながら、従来のような過電流カット程度の対応で
は、モータの発熱等を考えた場合、システムの保護とし
ては不十分であった。
は、モータの発熱等を考えた場合、システムの保護とし
ては不十分であった。
このような課題を解決するために本発明による４輪操舵
装置の操舵用電動機の制御方法は、操舵用電動機を駆動
するＨブリッジ回路に流れる電流の値により操舵用電動
機の通電率を制御するようにしたものである。
装置の操舵用電動機の制御方法は、操舵用電動機を駆動
するＨブリッジ回路に流れる電流の値により操舵用電動
機の通電率を制御するようにしたものである。
本発明による制御方法においては、操舵用電動機の制御
は発熱による損傷を保護しながら可能な限り持続される
。
は発熱による損傷を保護しながら可能な限り持続される
。
第２図は一般的４輪操舵システムを示す構成図であり、
同図において、■は前輪操舵機構を有する前輪操舵装置
、１ａは操舵角センサ、１ｂはコラムセンサ、２は後輪
操舵機構を有する後輪操舵装置、２ａは操舵用電動機、
２ｂは減速ギア、２Ｃは操舵角センサ、２ｄはセンタリ
ングスプリング、３は前輪転舵角又は車速に対応して舵
角比を演算する舵角比演算機構を有するコントローラ、
４は電動機２ａへの電力供給用リレーとしてのセーフテ
ィリレー、５はヒユーズ、６はイグニッションスイッチ
、Ｔはバッテリーからの電力が供給される電源端子であ
る。
同図において、■は前輪操舵機構を有する前輪操舵装置
、１ａは操舵角センサ、１ｂはコラムセンサ、２は後輪
操舵機構を有する後輪操舵装置、２ａは操舵用電動機、
２ｂは減速ギア、２Ｃは操舵角センサ、２ｄはセンタリ
ングスプリング、３は前輪転舵角又は車速に対応して舵
角比を演算する舵角比演算機構を有するコントローラ、
４は電動機２ａへの電力供給用リレーとしてのセーフテ
ィリレー、５はヒユーズ、６はイグニッションスイッチ
、Ｔはバッテリーからの電力が供給される電源端子であ
る。
第２図において、コントローラ３は操舵用電動機２ａを
駆動するＨブリッジ回路を有し、Ｈブリッジ回路を流れ
る電流値を検出する。
駆動するＨブリッジ回路を有し、Ｈブリッジ回路を流れ
る電流値を検出する。
次に、コントローラ３における過電流対応の動作につい
て説明する。第３図は、パワートランジスタＱ１〜Ｑ４
で構成されるＨブリッジ回路を流れる電流値の検出シス
テムを示す回路図である。
て説明する。第３図は、パワートランジスタＱ１〜Ｑ４
で構成されるＨブリッジ回路を流れる電流値の検出シス
テムを示す回路図である。
Ｈブリッジ回路を流れる電流は電動機の正転、逆転にか
かわらず抵抗Ｒ１を流れる。従って、抵抗Ｒ１に生じる
電圧を見れば、Ｉ］ブリフジ回路を流れる電流の値Ｉを
知ることができる。抵抗Ｒ１に生じた電圧は演算増幅器
７により増幅され、ｃｐＵ８のＡ／Ｄ変換器９に入力さ
れる。ここでＡ／Ｄ変換された電流値ＩはＣＰＵに取り
込まれ、プログラムによる処理を受ける。プログラムに
よる処理としては、許容時間算出と、デユーティ比制限
率算出とがある。第３図において、４ａはセーフティリ
レー４の接点である。
かわらず抵抗Ｒ１を流れる。従って、抵抗Ｒ１に生じる
電圧を見れば、Ｉ］ブリフジ回路を流れる電流の値Ｉを
知ることができる。抵抗Ｒ１に生じた電圧は演算増幅器
７により増幅され、ｃｐＵ８のＡ／Ｄ変換器９に入力さ
れる。ここでＡ／Ｄ変換された電流値ＩはＣＰＵに取り
込まれ、プログラムによる処理を受ける。プログラムに
よる処理としては、許容時間算出と、デユーティ比制限
率算出とがある。第３図において、４ａはセーフティリ
レー４の接点である。
次に、デユーティ比制限率算出について述べる。
第４図（ａ）はカウンタ内容（カウント値）とデユーテ
ィ比制限率との関係を示すグラフである。カウンタ内容
は、検出電流値ＩがスレッショールドレベルＴＨを越え
た場合の検出電流値Ｉの積分値を示すもので、トランジ
スタＱ１〜Ｑ４および電動機２ａに対する熱的影響を示
すものである。熱的影響が大きい場合はデユーティ比制
限率を高くする。デユーティ比制限率が高いということ
は、デユーティ比（電動機２ａへの通電率）が小さいこ
とを意味する。例えばデユーティ比制限率１００％とい
うことはデユーティ比θ％ということである。第４図（
ｂ）は偏差に対するデユーティ比を示すもので、同図に
示す特性線は制限率０％における特性線である。
ィ比制限率との関係を示すグラフである。カウンタ内容
は、検出電流値ＩがスレッショールドレベルＴＨを越え
た場合の検出電流値Ｉの積分値を示すもので、トランジ
スタＱ１〜Ｑ４および電動機２ａに対する熱的影響を示
すものである。熱的影響が大きい場合はデユーティ比制
限率を高くする。デユーティ比制限率が高いということ
は、デユーティ比（電動機２ａへの通電率）が小さいこ
とを意味する。例えばデユーティ比制限率１００％とい
うことはデユーティ比θ％ということである。第４図（
ｂ）は偏差に対するデユーティ比を示すもので、同図に
示す特性線は制限率０％における特性線である。
カウント値（カウンタ内容）の例を第５図に示す。第５
図（ａ）は検出電流値■を示し、Ｉ −ＴＨが超過電流
Ｂとなる。時刻ｔａまではＩ＜ＴＨであるので、第５図
（ｂ）に示すカウント値はゼロであるが、Ｉ ＞ＴＨと
なるとＢ＞０となり、カウント値はＩ−ＴＨ＝Ｂを積分
した値となる。時刻ｔｂで再度Ｉ ＜ＴＨとなるが、カ
ウンタは依然として積分を行ない、カウンタ内容がゼロ
になったところで積分の演算を停止する。第５図（ａｌ
および（ｂｌの破線は超過電流Ｂの積分値がゼロの場合
を示す。
図（ａ）は検出電流値■を示し、Ｉ −ＴＨが超過電流
Ｂとなる。時刻ｔａまではＩ＜ＴＨであるので、第５図
（ｂ）に示すカウント値はゼロであるが、Ｉ ＞ＴＨと
なるとＢ＞０となり、カウント値はＩ−ＴＨ＝Ｂを積分
した値となる。時刻ｔｂで再度Ｉ ＜ＴＨとなるが、カ
ウンタは依然として積分を行ない、カウンタ内容がゼロ
になったところで積分の演算を停止する。第５図（ａｌ
および（ｂｌの破線は超過電流Ｂの積分値がゼロの場合
を示す。
第１図は、デユーティ比制限率算出方法を説明するため
のフローチャートである。まず、カウンタ内容をゼロと
しくステップ１１）、ステップ１２の主側＜ＢＡを行な
った後デユーティ比制限率算出のフローに移行する（ス
テップ１３〜２２）。
のフローチャートである。まず、カウンタ内容をゼロと
しくステップ１１）、ステップ１２の主側＜ＢＡを行な
った後デユーティ比制限率算出のフローに移行する（ス
テップ１３〜２２）。
デユーティ比制限率算出のフローにおいては、まず演算
増幅器７から出力される検出電流値ＩをＡ／Ｄ変換しく
ステップ１３）、超過電流Ｂ＝Ｉ−ＴＨを算出する（ス
テップ１４）。超過電流Ｂが正の場合はカウンタ内容に
Ｂ７を加える（ステップ１５．１６）。超過電流Ｂがゼ
ロか負の場合はステップ１７へ移行し、Ｂの絶対値ＩＢ
Ｉのｍ乗とカウンタ内容との大小を比較し、１Ｂ１′″
〉カウンタ内容の場合はカウンタ内容をゼロとする。
増幅器７から出力される検出電流値ＩをＡ／Ｄ変換しく
ステップ１３）、超過電流Ｂ＝Ｉ−ＴＨを算出する（ス
テップ１４）。超過電流Ｂが正の場合はカウンタ内容に
Ｂ７を加える（ステップ１５．１６）。超過電流Ｂがゼ
ロか負の場合はステップ１７へ移行し、Ｂの絶対値ＩＢ
Ｉのｍ乗とカウンタ内容との大小を比較し、１Ｂ１′″
〉カウンタ内容の場合はカウンタ内容をゼロとする。
これは、ＩＢＩ’＞カウンタ内容の場合にはカウンタで
積分しても、その結果がゼロ以下となるからである。Ｉ
ＢＩ”＜カウンタ内容の場合はカウンタ内容からＩＢ１
′″の値を引く。ステップ１６．１７又は１９での処理
終了後、ステップ２０へ移行する。
積分しても、その結果がゼロ以下となるからである。Ｉ
ＢＩ”＜カウンタ内容の場合はカウンタ内容からＩＢ１
′″の値を引く。ステップ１６．１７又は１９での処理
終了後、ステップ２０へ移行する。
上記ｎ、ｍは電流の大小に対する重みである。
例えば、モータの発熱、放熱時間を考えると、過負荷時
の発熱時間は軽負荷時の放熱時間に比べ非常に短い。よ
って、ｎ＞ｍとすることにより、モータの発熱をある程
度抑えることができる。
の発熱時間は軽負荷時の放熱時間に比べ非常に短い。よ
って、ｎ＞ｍとすることにより、モータの発熱をある程
度抑えることができる。
次にカウンタ内容でデユーティ比制限率を第４図（ａ）
に従って検索しくステップ２０）、第４図（ｂ）に従っ
て偏差に対する制限率０％のデユーティ比を算出する（
ステップ２１）。次いで、ステップ２０で検索された制
限率から実デユーティ比を次に示す（１）式により算出
し、この実デユーティ比のＰＷＭ信号をＨブリッジ回路
に出力する（ステップ２２．２３）。
に従って検索しくステップ２０）、第４図（ｂ）に従っ
て偏差に対する制限率０％のデユーティ比を算出する（
ステップ２１）。次いで、ステップ２０で検索された制
限率から実デユーティ比を次に示す（１）式により算出
し、この実デユーティ比のＰＷＭ信号をＨブリッジ回路
に出力する（ステップ２２．２３）。
実デユーティ比＝制限率Ｏ％のデユーティ比×（１−制
限率／１００） ・ ・ ・ ・（１） 次に、主制御Ｂを行ない（ステップ２４）、終了後主制
御Ａに戻る。
限率／１００） ・ ・ ・ ・（１） 次に、主制御Ｂを行ない（ステップ２４）、終了後主制
御Ａに戻る。
ＣＰＵ８はステップ１１から２４までの動作を繰り返す
。従って、超過電流Ｂが発生している限り、カウント値
は増大、つまりデユーティ比制限率は増加してゆき、パ
ワートランジスタＱ１〜Ｑ４、電動機２ａへの通電率は
減少し、やがて通電率ゼロ、すなわち通電停止となる。
。従って、超過電流Ｂが発生している限り、カウント値
は増大、つまりデユーティ比制限率は増加してゆき、パ
ワートランジスタＱ１〜Ｑ４、電動機２ａへの通電率は
減少し、やがて通電率ゼロ、すなわち通電停止となる。
以上述べたような制御を行なうことにより、でき得る限
り制御を持続するという要請に応えることができる。す
なわち、パワートランジスタＱ１〜Ｑ４．電動機２ａへ
の一時的過電流で制御放棄することがなくなり、パワー
トランジスタＱ１〜Ｑ４．電動機２ａがダメージを受け
る前に確実に通電を停止でき、従って、オーバスペック
的な設計が不要で経済的設計が可能となる効果がある。
り制御を持続するという要請に応えることができる。す
なわち、パワートランジスタＱ１〜Ｑ４．電動機２ａへ
の一時的過電流で制御放棄することがなくなり、パワー
トランジスタＱ１〜Ｑ４．電動機２ａがダメージを受け
る前に確実に通電を停止でき、従って、オーバスペック
的な設計が不要で経済的設計が可能となる効果がある。
また、温度センサを用いることなく過負荷に対応できる
効果がある。
効果がある。
第６図は本発明による制御方法の第２の実施例を説明す
るためのフローチャートである。ステップ３１〜３９は
第１図のステップ１１〜１９と同じであるので、その説
明を省略する。カウンタ値を算出後、カウンタ値が許容
値以上か否かが判断され、許容値より小さい場合は固定
デユーティ比のＰＷＭ信号をＨブリッジ回路へ出力して
モータを駆動する（ステップ４０．４１）。カウンタ値
が許容値以上の場合はモータを停止する（ステップ４２
）。以後は第１図の場合と同様にステップ４３の主制御
Ｂを経てステップ３２の主制御Ａへ戻る。
るためのフローチャートである。ステップ３１〜３９は
第１図のステップ１１〜１９と同じであるので、その説
明を省略する。カウンタ値を算出後、カウンタ値が許容
値以上か否かが判断され、許容値より小さい場合は固定
デユーティ比のＰＷＭ信号をＨブリッジ回路へ出力して
モータを駆動する（ステップ４０．４１）。カウンタ値
が許容値以上の場合はモータを停止する（ステップ４２
）。以後は第１図の場合と同様にステップ４３の主制御
Ｂを経てステップ３２の主制御Ａへ戻る。
第７図は、本発明による４輪操舵装置の操舵用電動機の
制御方法の第３の実施例を説明するための回路図である
。同図において、Ｒ２およびＲ３は電流値検出用抵抗、
７ａおよび７ｂは抵抗Ｒ２およびＲ３で検出された電流
値を増幅する演算増幅器である。なお、第７図において
第３図と同−部分又は相当部分には同一符号が付しであ
る。第７図の回路は電流検出を２系統設けた場合であり
、ｃｐｕ内での演算の自由度が増す効果がある。すなわ
ち、検出電流値は正転、逆転別々に検出されるので、い
ずれにおいて超過電流が発生したかを容易に発見でき、
また許容時間制御およびデユーティ比制限率制御を正転
、逆転毎に行なうことができる。
制御方法の第３の実施例を説明するための回路図である
。同図において、Ｒ２およびＲ３は電流値検出用抵抗、
７ａおよび７ｂは抵抗Ｒ２およびＲ３で検出された電流
値を増幅する演算増幅器である。なお、第７図において
第３図と同−部分又は相当部分には同一符号が付しであ
る。第７図の回路は電流検出を２系統設けた場合であり
、ｃｐｕ内での演算の自由度が増す効果がある。すなわ
ち、検出電流値は正転、逆転別々に検出されるので、い
ずれにおいて超過電流が発生したかを容易に発見でき、
また許容時間制御およびデユーティ比制限率制御を正転
、逆転毎に行なうことができる。
以上説明したように本発明による４輪操舵装置の操舵用
電動機の制御方法は、操舵用電動機を駆動するＨブリッ
ジ回路に流れる電流の値により操舵用電動機の通電率を
制御することにより、過電流等の場合に直ちに操舵アシ
スト用電動機の通電を停止する必要がなくなり、でき得
る限り制御を持続するという要請に応えることができる
効果がある。
電動機の制御方法は、操舵用電動機を駆動するＨブリッ
ジ回路に流れる電流の値により操舵用電動機の通電率を
制御することにより、過電流等の場合に直ちに操舵アシ
スト用電動機の通電を停止する必要がなくなり、でき得
る限り制御を持続するという要請に応えることができる
効果がある。
すなわち、Ｈブリッジ回路を構成するパワートランジス
タ、電動機への一時的過電流で制御放棄することがなく
なり、上記パワートランジスタ。
タ、電動機への一時的過電流で制御放棄することがなく
なり、上記パワートランジスタ。
電動機がダメージを受ける前に確実に通電を停止でき、
従って、オーバスペック的な設計が不要で経済的設計が
可能となる効果がある。
従って、オーバスペック的な設計が不要で経済的設計が
可能となる効果がある。
また、温度センサを用いることなく過負荷に対応できる
という効果もある。
という効果もある。
第１図は本発明による４輪操舵装置の操舵用電動機の制
御方法の一実施例を説明するためのフローチャート、第
２図は一般的な４輪操舵装置を示す構成図、第３図は本
発明による方法の一実施例が適用される電流値検出シス
テムを示す回路図、第４図（ａ）および（ｂ）はデユー
ティ比制限率対カウンタ内容の関係および偏差対デユー
ティ比の関係を示すグラフ、第５図は検出電流値とカウ
ント値との関係を示すタイムチャート、第６図は本発明
の第２の実施例を説明するためのフローチャート、第７
図は本発明の第３の実施例が適用される電流値検出シス
テムを示す回路図である。 １・・・前輪操舵装置、１ａ・・・操舵角センサ、■ｂ
・・・コラムセンサ２・・・後輪操舵装置、２ａ・・・
後輪操舵用電動機、２ｂ・・・減速ギア、２Ｃ・・・操
舵角センサ、２ｄ・・・センタリングスプリング、３・
・・コントローラ、４・・・セーフティリレー、４ａ・
・・接点、５・・・ヒユーズ、６・・・イグニッション
スイッチ、７゜７ａ、７ｂ・・・演算増幅器、８・・・
ＣＰＵ、９・・・Ａ／Ｄ変換器、Ｑ１〜Ｑ４・・・パワ
ートランジスタ、Ｒ１−Ｒ３・・・抵抗、Ｔ・・・電源
端子。
御方法の一実施例を説明するためのフローチャート、第
２図は一般的な４輪操舵装置を示す構成図、第３図は本
発明による方法の一実施例が適用される電流値検出シス
テムを示す回路図、第４図（ａ）および（ｂ）はデユー
ティ比制限率対カウンタ内容の関係および偏差対デユー
ティ比の関係を示すグラフ、第５図は検出電流値とカウ
ント値との関係を示すタイムチャート、第６図は本発明
の第２の実施例を説明するためのフローチャート、第７
図は本発明の第３の実施例が適用される電流値検出シス
テムを示す回路図である。 １・・・前輪操舵装置、１ａ・・・操舵角センサ、■ｂ
・・・コラムセンサ２・・・後輪操舵装置、２ａ・・・
後輪操舵用電動機、２ｂ・・・減速ギア、２Ｃ・・・操
舵角センサ、２ｄ・・・センタリングスプリング、３・
・・コントローラ、４・・・セーフティリレー、４ａ・
・・接点、５・・・ヒユーズ、６・・・イグニッション
スイッチ、７゜７ａ、７ｂ・・・演算増幅器、８・・・
ＣＰＵ、９・・・Ａ／Ｄ変換器、Ｑ１〜Ｑ４・・・パワ
ートランジスタ、Ｒ１−Ｒ３・・・抵抗、Ｔ・・・電源
端子。
Claims (1)
- 前輪を転舵する前輪転舵機構と、後輪を転舵する後輪転
舵機構と、前輪転舵角又は車速に対応して舵角比を演算
する舵角比演算機構とを有し、前記後輪転舵機構を直接
操舵用電動機により制御する全電気式４輪操舵装置にお
いて、前記操舵用電動機を駆動するＨブリッジ回路に流
れる電流の値により前記操舵用電動機の通電率を制御す
る４輪操舵装置の操舵用電動機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12486488A JP2612744B2 (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | ４輪操舵装置の操舵用電動機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12486488A JP2612744B2 (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | ４輪操舵装置の操舵用電動機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01297373A true JPH01297373A (ja) | 1989-11-30 |
| JP2612744B2 JP2612744B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=14895987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12486488A Expired - Lifetime JP2612744B2 (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | ４輪操舵装置の操舵用電動機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2612744B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6067273A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-17 | Mazda Motor Corp | 車両の４輪操舵装置 |
| JPS62292576A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 |
-
1988
- 1988-05-24 JP JP12486488A patent/JP2612744B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6067273A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-17 | Mazda Motor Corp | 車両の４輪操舵装置 |
| JPS62292576A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2612744B2 (ja) | 1997-05-21 |
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