JPH02293260A - 電動パワーステアリングコントローラ - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車用の電動パワーステアリングコントロ
ーラに係り，特にコントローラ内部に取リ込まれたトル
ク検出信号をチェックする保護回路を設け安全性を向上
させた電動パワーステアリングコントローラに関する． （従来の技術） 自動車用の電動パワーステアリング装置は、ステアリン
グシャフトの捩り力に応じた操舵トルクを検出するトル
クセンサを有し、このトルク検出信号に応じて電動機の
出力トルクを調節し、操舵時のハンドル操作を軽減する
ようにトルクアシスト制御を行うものである． トルク検出信号は通常、アナログ量で検出され、トルク
アシスト制御はマイクロコンピュータ等のＣＰＵによっ
て行われる。従って、トルク検出信号は一旦、Ａ／Ｄ変
換器によりディジタル量のトルク検出信号に変換された
後各種の信号処理が行なわれる． （発明が解決しようとする課題） 上記のようにしてＣＰＵに取り込まれたトルク検出信号
が正し＜Ａ／Ｄ変換されていれば問題はないが、断線、
故障等の何等かの原因により異常状態になり、特に操舵
トルクを加えていないにもかかわらずデイジタル量のト
ルク検出信号が発生したとき、電動機が勝手に出力トル
クを発生して危険な状態となる。また、操舵トルクを加
冬た方向の反対方向に電動機トルクが発生すると自動車
の安全走行上、極めて危険な状態になる。

本発明はＡ／Ｄ変換されたデイジタル量のトルク検出信
号を常にチェックして異常状態が検出されたとき，トル
クアシスト制御を停止させる保護手段を設け、自動車走
行の安全性を向上させた電動パワーステアリングコント
ローラを得ることを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、ステアリング系
の操舵トルクを検出し、このトルク検出信号に応じてア
シストトルクを発生するように電動機を制御するアシス
トトルク制御手段を備えた装置において、アシストトル
ク制御手段に入力されるトルク検出信号をＡ／Ｄ変換等
マイクロコンピュータで使用できるように入力処理を行
った後第２のトルク検出信号として出力し、この第２の
トルク検出信号と前記トルク検出信号を比較して一定の
偏差値が生じた時．停止信号を出力する比較手段を設け
、該停止信号により電動機電流を零にしたり、クラッチ
を切ったりしてアシストトルクを零にするように電動パ
ワーステアリングコントローラを構成する． （作　　用） 上記構成とすることにより、マイクロコンピュータで実
際に信号処理する第２のトルク検出信号に異常が生じた
時，トルク検出信号との偏差値が一定の値を越え上記比
較手段から停止信号が出力されアシストトルクが零とな
る。

（実　施　例） 本発明の一実施例を第１図に示す。同図において、１は
トルクセンサで図示しないステアリングシャフトの捩り
力に応じたトルク検出信号ＴＲを出力する。２はプリア
ンプでトルク検出信号ＴＲを一定の増幅率で増幅した信
号ＴＡを出力する。３はＣＰＵで成る制御回路で信号Ｔ
Ａに応じて制御信号ＣＳを出力する．４はＰＷＭ制御回
路およびパワーアンプで成る電動機駆動回路、５は電流
検出器，６は電動機、７は電動機出力をアシストトルク
としてステアリングシャフトに伝達する操舵機構である
。制御回路３の内部にはアナログのトルク検出信号ＴＡ
ｔ　ＴＲ＆ディジタル量Ｖ変換するＡ／Ｄ変換器１０，
　１５、係数器１１，　１６、トルク検出信号に応じて
電流基準ＩＮを決定するトルク／電流変換手段１２、ア
ナログの電流検出信号Ｉａｔデイジタル量ｔ電流検出信
号ＩＦに変換するＡ／Ｄ変換器１４、ＩＩ″と工，を比
較してその偏差が減少する方向に制御信号ＣＳを出力す
る電流制御手段１３、トルク検出信号Ｔ１，Ｔ，により
スイッチ１８を切換えるコンパレータ１７、スイッチ１
８が選択されたトルク検出信号をアナログ量の信号Ｔｒ
ｏに変換するＤ／Ａ変換器１９が備えられている．２０
はコンバレータで信号Ｔ，とＴｒｅを比較し所定の偏差
が生じたとき電動機駆動回路４へ停止信号ＳＴＰを出力
する。

上記構成において、プリアンプ２の出力ＴＡは制？で必
要なトルクで制限され、Ａ／Ｄ変換器１０と係数器１１
を介したトルク検出信号Ｔエは第２図に示すように±Ｔ
Ｌの範囲で出力される。一方、Ａ／Ｄ変換器１５と係数
器１６を介したトルク検出信号Ｔ２は比例関係を保った
まま出力される． Ａ／Ｄ変換器１０と１５を同ビット数Ｎとするとトルク
検出信号Ｔ■，Ｔ２の分解能はＴｏ／Ｎ，ＴＭハとなり
Ｔエの方が高精度にでき、±Ｔ０の制御範囲内のトルク
を高精度で検出することができる．このトルク検出信号
Ｔエに応じてトルク／電流変換手段１２は電流基準工０
を決定する．その決定方法については種々の方式が提案
され公表されており、本発明と直接関係しないので説明
を省略する．電流基準エーにより電流制御手段１３は制
御信号ＣＳを出力し、電動機駆動回路４は電動機６に電
流を流す．この電流は電流検出器５で検出され、Ａ／Ｄ
変換器５を介して電流検出信号ＩＦとしてフィードバッ
クされる。これにより電動機６は工％に応じたトルクを
発生し、操舵機構７を介して図示しないステアリングシ
ャフトにアシストトルクを伝達する。

スイッチ１８は通常はトルク検出信号Ｔ１の方を選択し
ており、これがＤ／Ａ変換器１９により再びアナログ値
の信号Ｔｒ０に変換される。この信号Ｔｒｅはプリアン
プ２、Ａ／Ｄ変換器１０、係数器１１が正常に動作して
いれば±Ｔ０の制御範囲内のトルクにおいてトルク検出
信号ＴＲと等しい値となる。従って、ＴＲとＴｒ０の偏
差△ｅが誤差範囲内に入りコンパレータ２０は停止信号
ＳＴＰを出力しない。若し、何等かの原因で偏差Δｅが
所定の値を越えるとコンパレータ２０は異常と判断して
停止信号ＳＴＰを出力し電動機駆動回路４の動作を停止
させ電動機６の電流を零にする。

また、トルク検出信号ＴＲが±Ｔ０の範囲を越える大き
さになるとコンパレータ１７がこれを検出してスイッチ
１８はトルク検出信号Ｔ２の方に切り換えられる。これ
により±Ｔ０の制御範囲を越えた場合でも正常に動作し
ているときは信号ＴＲとＴｒｏは等しくなりコンパレー
タ２０は停止信号ＳＴＰを出力しない。

なお、コンパレータ１７は信号Ｔ２が±Ｔ０のレベルに
達するとその機能を有効にする条件を備えており、その
範囲内で信号Ｔエの値が±Ｔｏを越えても切り換えない
ようにしている。

また、Ｄ／Ａ変換器１９にはパルス幅変調方式のものを
用いることができる。

本実施例によれば、制御範囲のトルク検出信号を高精度
でＡ／Ｄ変換することが可能となる。

また、本実施例では停止信号ＳＴＰで電動機駆動回路４
の動作を停止する例で説明したが、同時に電動機への電
源給電部を電磁開閉器等でしゃ断し、クラッチ等のトル
ク伝達をしゃ断するようにすれば、更に信頼性及び安全
性を向上させることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、トルクセンサの検出信号をＣＰＵ等の
制御回路の内部に取り込んで実質的なトルク検出信号と
するまでの入力系統の一連の信号の動作状態を常にチェ
ックするので制御の信頼性が向上し，信号の流れに異常
が発生するとアシストトルクを零とし、手動のみの操舵
状態にするので自動車走行の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、本発明の一実施例を示す構成図、第２図は、
本発明の作用を説明するための特性図である。 １・・・トルクセンサ　　　２・・・プリアンプ３・・
・制御回路（ＣＰＵ）　　　４・・・電動機駆動回路５
・・・電流検出器　　　　６・・・電動機７・・・操舵
機構 １０，　１４．　１５・・・Ａ／Ｄ変換器１１．　１６
・・係数器 １２・・・トルク／電流制御手段 １３・・・電流制御手段　　　１７・・・コンパレータ
■１８・・・スイッチ　　　　　１９・・・Ｄ／Ａ変換
器２０・・・コンバレータ■ 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　弟子丸　健

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステアリング系の操舵トルクを検出し、このトルク検出
   信号に応じてアシストトルクを発生するように電動機を
   制御するアシストトルク制御手段を備えた装置において
   、アシストトルク制御手段に入力されたトルク検出信号
   をＡ／Ｄ変換等の入力処理を行った後第２のトルク検出
   信号として出力し、この信号と前記トルク検出信号を比
   較して一定の偏差が生じた時、停止信号を出力する比較
   手段を設け、該停止信号によりアシストトルクを零にす
   ることを特徴とする電動パワーステアリングコントロー
   ラ。