JPH0288362A - パワーステアリング装置 - Google Patents
パワーステアリング装置Info
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- JPH0288362A JPH0288362A JP63242016A JP24201688A JPH0288362A JP H0288362 A JPH0288362 A JP H0288362A JP 63242016 A JP63242016 A JP 63242016A JP 24201688 A JP24201688 A JP 24201688A JP H0288362 A JPH0288362 A JP H0288362A
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- steering
- output
- motor
- voltage
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (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、自動車の操舵装置（ステアリング）をモータ
の回転力で補助付勢して操舵を容易にするモータ駆動方
式のパワーステアリング装置に関する。
の回転力で補助付勢して操舵を容易にするモータ駆動方
式のパワーステアリング装置に関する。
［従来の技術］
一般に、自動車においては、車速か増加すると、路面と
タイヤとの間の抵抗が少なくなり、操舵に要する力は、
少なくて済むことになる。したがって、モータの回転力
で操舵を助勢するモータ駆動方式のパワーステアリング
装置において、前記モータによる補助付勢力が、高速走
行時と停車時とで同じであるとすると、高速走行時にお
いては、操舵に要する力が軽くなり過ぎて安建した操舵
感覚を得ることができず、さら？こ、急操舵したときに
、切り込み過ぎて車体が不安定となって転倒の危険性が
あるなどの問題がある。
タイヤとの間の抵抗が少なくなり、操舵に要する力は、
少なくて済むことになる。したがって、モータの回転力
で操舵を助勢するモータ駆動方式のパワーステアリング
装置において、前記モータによる補助付勢力が、高速走
行時と停車時とで同じであるとすると、高速走行時にお
いては、操舵に要する力が軽くなり過ぎて安建した操舵
感覚を得ることができず、さら？こ、急操舵したときに
、切り込み過ぎて車体が不安定となって転倒の危険性が
あるなどの問題がある。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、上述の点に鑑みて為されたものであって、高
速走行時においても安定した操舵感覚が得られるととも
に、急操舵したときに切り込み過ぎることのない安全性
の高いパワーステアリング装置を提供することを目的と
する。
速走行時においても安定した操舵感覚が得られるととも
に、急操舵したときに切り込み過ぎることのない安全性
の高いパワーステアリング装置を提供することを目的と
する。
［課題を解決するための手段］
本発明では、上述の目的を達成するために、ステアリン
グに加えられる操舵トルクおよび操舵方向に対応したト
ルクセンサの出力に基づいて、操舵を助勢するモータを
駆動するパワーステアリング装置において、車速センサ
の出力が与えられ、車速の増加に伴って出力電圧が減少
する出力特性を有する第１Ｆ／Ｖ変換回路と、エンジン
回転数センサの出力が与えられ、エンジン回転数の増加
に伴って出力電圧が減少する出力特性を有する第２Ｆ／
ｖ変換回路と、前記第１Ｆ’／Ｖ変換回路または前記第
２Ｆ／Ｖ変換回路の出力電圧に基づいて、前記モータに
流れる電流値を、車速の増加またはエンジン回転数の増
加に伴って低く制限するモータ電流制限回路とを備え、
前記第１ Ｆ／Ｖ変換回路の出力電圧が、前記トルクセ
ンサを構成するポテンショメータの電源電圧として供給
されるようにしている。
グに加えられる操舵トルクおよび操舵方向に対応したト
ルクセンサの出力に基づいて、操舵を助勢するモータを
駆動するパワーステアリング装置において、車速センサ
の出力が与えられ、車速の増加に伴って出力電圧が減少
する出力特性を有する第１Ｆ／Ｖ変換回路と、エンジン
回転数センサの出力が与えられ、エンジン回転数の増加
に伴って出力電圧が減少する出力特性を有する第２Ｆ／
ｖ変換回路と、前記第１Ｆ’／Ｖ変換回路または前記第
２Ｆ／Ｖ変換回路の出力電圧に基づいて、前記モータに
流れる電流値を、車速の増加またはエンジン回転数の増
加に伴って低く制限するモータ電流制限回路とを備え、
前記第１ Ｆ／Ｖ変換回路の出力電圧が、前記トルクセ
ンサを構成するポテンショメータの電源電圧として供給
されるようにしている。
［作用コ
上記構成によれば、車速の増加に伴って出力電圧が減少
する第１Ｆ／Ｖ変換回路の出力電圧が、トルクセンサを
構成するポテンショメータの電源電圧として供給される
ので、操舵トルクに対するモータ電流は、車速の増加に
伴って減少することになり、これによって、高速走行時
においても操舵が軽すぎることがなく、安定した操舵感
覚が得られる。さらに、第１Ｆ／Ｖ変換回路または前記
第２Ｆ／Ｖ変換回路の出力電圧に基づいて、モータに流
れる電流値を、車速の増加またはエンジン回転数の増加
に伴って低く制限するようにしているので、モータによ
る補助付勢力が制゛限されることになり、高速走行時に
おける急操舵でも切り込み過ぎることがない。
する第１Ｆ／Ｖ変換回路の出力電圧が、トルクセンサを
構成するポテンショメータの電源電圧として供給される
ので、操舵トルクに対するモータ電流は、車速の増加に
伴って減少することになり、これによって、高速走行時
においても操舵が軽すぎることがなく、安定した操舵感
覚が得られる。さらに、第１Ｆ／Ｖ変換回路または前記
第２Ｆ／Ｖ変換回路の出力電圧に基づいて、モータに流
れる電流値を、車速の増加またはエンジン回転数の増加
に伴って低く制限するようにしているので、モータによ
る補助付勢力が制゛限されることになり、高速走行時に
おける急操舵でも切り込み過ぎることがない。
［実施例〕
以下、図面によって本発明の実施例について、詳細に説
明する。
明する。
第１図は、本発明の一実施例のパワーステアリング装置
の概略構成図である。同図において、■はドライバによ
って操舵トルクが加えられるハンドル（ステアリングホ
イール）、２はハンドル！に加えられる操舵トルクおよ
び操舵方向に対応する電気信号を出力するトルクセンサ
であり、このトルクセンサ２は、ハンドルｌの操舵トル
クを対応するねじれ角度変位に変換するトルク−変位変
換器２ａと、このトルク−変位変換器２ａの右方向の角
度変位に応じた電気信号を出力する右方向用ポテンショ
メータ２ｂと、トルク−変位変換器２ａの左方向の角度
変位に応じた電気信号を出力する左方向用ポテンショメ
ータ２ｃとを備えている。
の概略構成図である。同図において、■はドライバによ
って操舵トルクが加えられるハンドル（ステアリングホ
イール）、２はハンドル！に加えられる操舵トルクおよ
び操舵方向に対応する電気信号を出力するトルクセンサ
であり、このトルクセンサ２は、ハンドルｌの操舵トル
クを対応するねじれ角度変位に変換するトルク−変位変
換器２ａと、このトルク−変位変換器２ａの右方向の角
度変位に応じた電気信号を出力する右方向用ポテンショ
メータ２ｂと、トルク−変位変換器２ａの左方向の角度
変位に応じた電気信号を出力する左方向用ポテンショメ
ータ２ｃとを備えている。
３はハンドル１とトルクセンサ２とを連結する第１ステ
アリングシヤフト、４はトルクセンサ２と第１ユニバー
サルジヨイント５とを連結する第２ステアリングシヤフ
ト、６は第１．第２ユニバーサルジヨイント５．７間を
連結する第３ステアリングシヤフト、８は第２ユニバー
サルジヨイント７に連結されたピニオンギア軸、９はこ
のピニオンギア軸８に噛合うラック軸、ｌＯは減速ギア
１１を介して操舵を助勢するようにピニオンギア軸８を
駆動するＤＣモータ、Ｉ２はコントロールユニット、１
３はバッテリ、１４はキースイッチ、。
アリングシヤフト、４はトルクセンサ２と第１ユニバー
サルジヨイント５とを連結する第２ステアリングシヤフ
ト、６は第１．第２ユニバーサルジヨイント５．７間を
連結する第３ステアリングシヤフト、８は第２ユニバー
サルジヨイント７に連結されたピニオンギア軸、９はこ
のピニオンギア軸８に噛合うラック軸、ｌＯは減速ギア
１１を介して操舵を助勢するようにピニオンギア軸８を
駆動するＤＣモータ、Ｉ２はコントロールユニット、１
３はバッテリ、１４はキースイッチ、。
１５は車速センサ、１６はエンジン回転数センサである
。
。
第２図は、第１図のコントロールユニット１２の詳細を
示す回路図である。
示す回路図である。
コントロールユニットＩ２は、右方向用ポテンショメー
タ２ｂの出力を＋側入力とし、抵抗１７１８の接続点の
電位を一側入力とする第１コンパレータ１９と、同じく
右方向用ポテンショメータ２ｂの出力を＋側人力とする
第２コンパレータ２０と、左方向用ポテンショメータ２
ｃの出力を＋側入力とし、抵抗２１．２２の接続点の電
位を一側人力とする第３フンパレータと、左方向用ボテ
ンショメータ２ｃの出力を＋側入力とする第４コンパレ
ータ２４と、第１コンパレータＩ９の出力を反転する第
１インバータ２５と、第３コンパレータ２３の出力を反
転する第２インバータ２６と、第１コンパレータ１９お
よび第２インバータ２６の出力が与えられる第１ ＡＮ
Ｄ回路２７と、第３コンパレータ２３および第１インバ
ータ２５の出力が与えられる第２ＡＮＤ回路２８とを備
えている。
タ２ｂの出力を＋側入力とし、抵抗１７１８の接続点の
電位を一側入力とする第１コンパレータ１９と、同じく
右方向用ポテンショメータ２ｂの出力を＋側人力とする
第２コンパレータ２０と、左方向用ポテンショメータ２
ｃの出力を＋側入力とし、抵抗２１．２２の接続点の電
位を一側人力とする第３フンパレータと、左方向用ボテ
ンショメータ２ｃの出力を＋側入力とする第４コンパレ
ータ２４と、第１コンパレータＩ９の出力を反転する第
１インバータ２５と、第３コンパレータ２３の出力を反
転する第２インバータ２６と、第１コンパレータ１９お
よび第２インバータ２６の出力が与えられる第１ ＡＮ
Ｄ回路２７と、第３コンパレータ２３および第１インバ
ータ２５の出力が与えられる第２ＡＮＤ回路２８とを備
えている。
３５〜３８は、第１〜第４コンパレータ１０゜２０．２
３．２４のプルアップ抵抗である。第２コンパレータ２
０の一側入力端子は、抵抗３９，４０の接続点に接続さ
れており、抵抗３９は、ＤＣモータｌＯを右方向に駆動
させたときに印加電圧がハイとなる側に接続され、抵抗
４０は接地される。抵抗４０には、ＤＣモータ１０を右
方向に駆動したときに、自励発振周波数を決めるコンデ
ンサ４１が並列に接続される。第４コンパレータ２４の
一側入力端子は、抵抗４２．４３の接続点に接続されて
おり、抵抗４２は、ＤＣモータ１０を左方向に駆動させ
たときに印加電圧かハイとなる側に接続され、抵抗４３
は接地される。抵抗４３には、ＤＣモータｌＯを左方向
に駆動したときに、自励発振周波数を決めるコンデンサ
４４が並列に接続される。
３．２４のプルアップ抵抗である。第２コンパレータ２
０の一側入力端子は、抵抗３９，４０の接続点に接続さ
れており、抵抗３９は、ＤＣモータｌＯを右方向に駆動
させたときに印加電圧がハイとなる側に接続され、抵抗
４０は接地される。抵抗４０には、ＤＣモータ１０を右
方向に駆動したときに、自励発振周波数を決めるコンデ
ンサ４１が並列に接続される。第４コンパレータ２４の
一側入力端子は、抵抗４２．４３の接続点に接続されて
おり、抵抗４２は、ＤＣモータ１０を左方向に駆動させ
たときに印加電圧かハイとなる側に接続され、抵抗４３
は接地される。抵抗４３には、ＤＣモータｌＯを左方向
に駆動したときに、自励発振周波数を決めるコンデンサ
４４が並列に接続される。
さらに、コントロールユニット１２は、第２コンパレー
タ２０および後述する第５コンパレータ２９のハイレベ
ルの出力によりオンされてＤＣモータ１０を右方向に駆
動するための第１パワーＭＯＳ ＦＥＴ３０と、第１
ＡＮＤ回路２７のハイレベルの出力によりオンされて
ＤＣモータ１ｏを右方向に駆動するための第２パワーＭ
ＯＳ ＦＥＴ３１と、第４コンパレータ２４および後
述する第６コンバレータ３２のハイレベルの出力により
オンされてＤＣモータ１０を左方向に駆動するための第
３パワーＭＯ５ＦＥＴ３３と、第２ＡＮＤ回路２８のハ
イレベルの出力によりオンされてり、ＣモータｌＯを左
方向に駆動するための第４パワーＭＯＳ ＦＥＴ３４
とを備えている。
タ２０および後述する第５コンパレータ２９のハイレベ
ルの出力によりオンされてＤＣモータ１０を右方向に駆
動するための第１パワーＭＯＳ ＦＥＴ３０と、第１
ＡＮＤ回路２７のハイレベルの出力によりオンされて
ＤＣモータ１ｏを右方向に駆動するための第２パワーＭ
ＯＳ ＦＥＴ３１と、第４コンパレータ２４および後
述する第６コンバレータ３２のハイレベルの出力により
オンされてＤＣモータ１０を左方向に駆動するための第
３パワーＭＯ５ＦＥＴ３３と、第２ＡＮＤ回路２８のハ
イレベルの出力によりオンされてり、ＣモータｌＯを左
方向に駆動するための第４パワーＭＯＳ ＦＥＴ３４
とを備えている。
また、コントロールユニット！２には、車速センサ１５
の出力に基づいて、第４図に示される出力特性で、両ボ
テンノヨメータ２ｂ 、２ｃおよび抵抗１７．２１の＋
側の電源電圧を供給する第１Ｆ／Ｖ変換回路４５と、エ
ンジン回転数センサ１６の出力が与えられ、第５図に示
される出力特性を有する第２Ｆ／Ｖ変換回路４６とを備
えており、この第２Ｆ’／Ｖ変換回路４６の出力は、第
５．第６コンバレータ２９，３２の＋側入力にそれぞれ
与えられる。
の出力に基づいて、第４図に示される出力特性で、両ボ
テンノヨメータ２ｂ 、２ｃおよび抵抗１７．２１の＋
側の電源電圧を供給する第１Ｆ／Ｖ変換回路４５と、エ
ンジン回転数センサ１６の出力が与えられ、第５図に示
される出力特性を有する第２Ｆ／Ｖ変換回路４６とを備
えており、この第２Ｆ’／Ｖ変換回路４６の出力は、第
５．第６コンバレータ２９，３２の＋側入力にそれぞれ
与えられる。
第５コンパレータ２９の一側入力には、ＤＣモータｌＯ
の右方向のモータ電流に比例した電圧を出力する右方向
モータ電流検出回路４７の出力が与えられ、第６コンバ
レータ３２の一側入力には、Ｄ Ｃモータ１０の左方向
のモータ電流に比例した電圧を出力する左方向モータ電
流検出回路４８の出力が与えられる。
の右方向のモータ電流に比例した電圧を出力する右方向
モータ電流検出回路４７の出力が与えられ、第６コンバ
レータ３２の一側入力には、Ｄ Ｃモータ１０の左方向
のモータ電流に比例した電圧を出力する左方向モータ電
流検出回路４８の出力が与えられる。
このパワーステアリング装置では、高速走行時における
急操舵によって切り込み過ぎることがないようにするた
めに、後述のようにＤＣＣモータ１０流れる電流値を第
２Ｆ’／Ｖ変換回路４６の出力に基づいて制限するモー
タ電流制限回路６ｏを備えており、このモータ電流制限
回路６ｏは、モータ電流を検出するモータ電流検出回路
４７．４８と、この検出回路４７．４８の出力と第２１
”／Ｖ変換回路４６の出力とをそれぞれ比較する第５゜
第６コンバレータ２９．３２と、各コンパレータ２９．
３２の出力により制御される第１．第３パワーＭＯＳ
Ｆ”ＥＴ３０．３３とから構成される。
急操舵によって切り込み過ぎることがないようにするた
めに、後述のようにＤＣＣモータ１０流れる電流値を第
２Ｆ’／Ｖ変換回路４６の出力に基づいて制限するモー
タ電流制限回路６ｏを備えており、このモータ電流制限
回路６ｏは、モータ電流を検出するモータ電流検出回路
４７．４８と、この検出回路４７．４８の出力と第２１
”／Ｖ変換回路４６の出力とをそれぞれ比較する第５゜
第６コンバレータ２９．３２と、各コンパレータ２９．
３２の出力により制御される第１．第３パワーＭＯＳ
Ｆ”ＥＴ３０．３３とから構成される。
次に、上記構成を有するパワーステアリング装置の動作
を説明する。
を説明する。
先ず、エンジンの始動に際し、キースイッチ１４をオン
すると、バラチリ１３から電源回路４９および定電圧回
路５０に電源が供給されてコントロールユニット１２が
作動するとともに、図示しないエンジンが回転を始める
。このエンジンの回転によってエンジン回転数センサ１
６からは、エンジンの回転数に応じたパルス信号が出力
されてコントロールユニット■２の第２Ｆ／Ｖ変換回路
４６に与えられる。
すると、バラチリ１３から電源回路４９および定電圧回
路５０に電源が供給されてコントロールユニット１２が
作動するとともに、図示しないエンジンが回転を始める
。このエンジンの回転によってエンジン回転数センサ１
６からは、エンジンの回転数に応じたパルス信号が出力
されてコントロールユニット■２の第２Ｆ／Ｖ変換回路
４６に与えられる。
このときのエンジン回転数を、アイドル回転数（６００
〜１０１０００ｒｐとすると、第５図に示される第２Ｆ
／Ｖ変換回路４６の出力特性から第５．第６コンバレー
タ２９，３２の一個人力には、約５Ｖが供給される。こ
のとき、ＤＣモータ１０には、電流が流れていないので
、両モータ電流検出回路４７．４８の出力はなく、した
がって、両コンパレータ２９，３２の出力は、ハイレベ
ルとなる。
〜１０１０００ｒｐとすると、第５図に示される第２Ｆ
／Ｖ変換回路４６の出力特性から第５．第６コンバレー
タ２９，３２の一個人力には、約５Ｖが供給される。こ
のとき、ＤＣモータ１０には、電流が流れていないので
、両モータ電流検出回路４７．４８の出力はなく、した
がって、両コンパレータ２９，３２の出力は、ハイレベ
ルとなる。
また、このときには、車両が停車状態であるので、車速
センサ１５は、Ｏｋｍ／ｈに対応する信号を出力してお
り、この車速センサ１５の出力が与えられる第１Ｆ’／
Ｖ変換回路４５からは、第４図の出力特性に示されるよ
うに、最大出力電圧である約５Ｖが出力されて両ポテン
ショメータ２ｂ。
センサ１５は、Ｏｋｍ／ｈに対応する信号を出力してお
り、この車速センサ１５の出力が与えられる第１Ｆ’／
Ｖ変換回路４５からは、第４図の出力特性に示されるよ
うに、最大出力電圧である約５Ｖが出力されて両ポテン
ショメータ２ｂ。
２ｃの＋側の電源電圧として与えられるとともに、抵抗
１７．２１にも与えられる。
１７．２１にも与えられる。
この状態において、ハンドルｌにドライバが操舵トルク
を与えると、トルクセンサ２は、操舵トルクおよび操舵
方向に対応して第３図に示される特性で電圧を出力する
。すなわち、第３図に示されるように、操舵トルクが右
にも左にもかかっていない状態では、右方向および左方
向用ポテンショメータ２ｂ 、２ｃの出力電圧は、ＯＶ
である。操舵トルクを右方向に増加していくと、右方向
用ポテンショメータ２ｂは、徐々に出力電圧を増し、約
０．８ｋ ｇ ｍを越えると５Ｖとなって飽和するが、
左方向用ポテンショメータ２Ｃの出力電圧はＯＶのまま
である。逆に、操舵トルクを左方向に増加していくと、
左方向用ポテンショメータ２Ｃは、徐々に出力電圧を増
し、約０．８ｋ ｇ ｍを越えると５Ｖとなって飽和す
るが、右方向用ポテンショメータ２ｂの出力電圧はＯＶ
のままである。
を与えると、トルクセンサ２は、操舵トルクおよび操舵
方向に対応して第３図に示される特性で電圧を出力する
。すなわち、第３図に示されるように、操舵トルクが右
にも左にもかかっていない状態では、右方向および左方
向用ポテンショメータ２ｂ 、２ｃの出力電圧は、ＯＶ
である。操舵トルクを右方向に増加していくと、右方向
用ポテンショメータ２ｂは、徐々に出力電圧を増し、約
０．８ｋ ｇ ｍを越えると５Ｖとなって飽和するが、
左方向用ポテンショメータ２Ｃの出力電圧はＯＶのまま
である。逆に、操舵トルクを左方向に増加していくと、
左方向用ポテンショメータ２Ｃは、徐々に出力電圧を増
し、約０．８ｋ ｇ ｍを越えると５Ｖとなって飽和す
るが、右方向用ポテンショメータ２ｂの出力電圧はＯＶ
のままである。
今、ドライバがハンドルｌに右方向の操舵トルクを与え
たとすると、右方向用ポテンショメータ２ｂの出力は、
コントロールユニット１２の第１および第２コンパレー
タ１９，２０の＋側入力に与えられる。この右方向用ポ
テンショメータ２ｂの仕方電圧が、抵抗１７．１８の接
続点の電位を越えると、第１コンパレータ１９の出力は
、ハイレベルとなる。このとき、ＤＣモータｌＯには、
電圧が印加されていないので、抵抗３９．４０の接続点
の電位は、低く、したがって、第２コンパレータ２０の
出力は、ハイレベルとなる。一方、左方向用ポテンショ
メータ２Ｃの出力電圧は、ＯＶなので、第３および第４
コンパレータ２３．２４の出力は、共にローレベルとな
る。
たとすると、右方向用ポテンショメータ２ｂの出力は、
コントロールユニット１２の第１および第２コンパレー
タ１９，２０の＋側入力に与えられる。この右方向用ポ
テンショメータ２ｂの仕方電圧が、抵抗１７．１８の接
続点の電位を越えると、第１コンパレータ１９の出力は
、ハイレベルとなる。このとき、ＤＣモータｌＯには、
電圧が印加されていないので、抵抗３９．４０の接続点
の電位は、低く、したがって、第２コンパレータ２０の
出力は、ハイレベルとなる。一方、左方向用ポテンショ
メータ２Ｃの出力電圧は、ＯＶなので、第３および第４
コンパレータ２３．２４の出力は、共にローレベルとな
る。
したがって、第１インバータ２５の出力は、ローレベル
、第２インバータ２６の出力は、ハイレベルとなり、ま
た、第１ ＡＮＤ回路２７の出力は、ハイレベル、第２
ＡＮＤ回路２８の出力は、ローレベルとな・る。これに
よって、第１パワーＭＯＳＦＥＴ３０および第２パワー
ＭＯＳ ＦＥＴ３１がオンし、バッテリ１３から第１
パワーＭＯ９ＦＥＴ３０、右方向モータ電流検出回路４
７、ＤＣモータｌＯ１左方向モータ電流検出回路４８お
ヨヒ第２パワーＭＯ８ＦＥＴ３１を介しテＤｃモータ１
０に電圧が印加される。
、第２インバータ２６の出力は、ハイレベルとなり、ま
た、第１ ＡＮＤ回路２７の出力は、ハイレベル、第２
ＡＮＤ回路２８の出力は、ローレベルとな・る。これに
よって、第１パワーＭＯＳＦＥＴ３０および第２パワー
ＭＯＳ ＦＥＴ３１がオンし、バッテリ１３から第１
パワーＭＯ９ＦＥＴ３０、右方向モータ電流検出回路４
７、ＤＣモータｌＯ１左方向モータ電流検出回路４８お
ヨヒ第２パワーＭＯ８ＦＥＴ３１を介しテＤｃモータ１
０に電圧が印加される。
これによって、抵抗３９．４０には、ＤＣモータ１０の
電圧が印加されることになり、両抵抗３９．４０の接続
点電位は、コンデンサ４１によりて設定される時定数で
指数関数的に上昇し、該電位が、第２コンパレータ２０
の＋側の電位、すなわち、右方向用ポテンショメータ２
ｂの出力電圧を越えると、第１コンパレータ１９の出力
は、ハイレベルのままで、第２コンパレータ２０の出力
のみがローレベルとなり、第１ パワーＭＯ８ＦＥＴ３
０がオフする。
電圧が印加されることになり、両抵抗３９．４０の接続
点電位は、コンデンサ４１によりて設定される時定数で
指数関数的に上昇し、該電位が、第２コンパレータ２０
の＋側の電位、すなわち、右方向用ポテンショメータ２
ｂの出力電圧を越えると、第１コンパレータ１９の出力
は、ハイレベルのままで、第２コンパレータ２０の出力
のみがローレベルとなり、第１ パワーＭＯ８ＦＥＴ３
０がオフする。
この第１パワーＭＯＳ ＦＥＴ３０がオフすると、抵
抗３９．４０の接続点電位が、コンデンサ４１によって
設定される時定数で指数関数的に下降し、該電位が、第
２コンパレータ２０の＋側の電位、すなわち、右方向用
ポテンショメータ２ｂの出力電圧以下になると、第２コ
ンパレータ２０の出力は、再びハイレベルとなり、第１
パワーＭＯ８Ｆ’ＥＴ３０がオンする。かかる動作を繰
り返してＤＣモータ１０に印加される電圧を制御し、右
方向への操舵を助勢するトルクを発生させる。
抗３９．４０の接続点電位が、コンデンサ４１によって
設定される時定数で指数関数的に下降し、該電位が、第
２コンパレータ２０の＋側の電位、すなわち、右方向用
ポテンショメータ２ｂの出力電圧以下になると、第２コ
ンパレータ２０の出力は、再びハイレベルとなり、第１
パワーＭＯ８Ｆ’ＥＴ３０がオンする。かかる動作を繰
り返してＤＣモータ１０に印加される電圧を制御し、右
方向への操舵を助勢するトルクを発生させる。
このとき、両モータ電流検出回路４７．４８は、モータ
電流に応じた電圧を出力するのであるが、この出力電圧
が、第２Ｐ／Ｖ変換回路４６の出力電圧よりも低いとき
、すなわち、モータ電流が、アイドル回転時における所
定の制限電流値よりも少ないときには、第５．第６コン
パレータ２９，３２の出力は、共にハイレベルとなるが
、右方向のモータ電流が、所定の制限電流値を越えると
、第５コンパレータ２９の出力は、ローレベルとなり、
第１パワーＭＯＳ ＦＥＴ３０がオフする。
電流に応じた電圧を出力するのであるが、この出力電圧
が、第２Ｐ／Ｖ変換回路４６の出力電圧よりも低いとき
、すなわち、モータ電流が、アイドル回転時における所
定の制限電流値よりも少ないときには、第５．第６コン
パレータ２９，３２の出力は、共にハイレベルとなるが
、右方向のモータ電流が、所定の制限電流値を越えると
、第５コンパレータ２９の出力は、ローレベルとなり、
第１パワーＭＯＳ ＦＥＴ３０がオフする。
これによって、ＤＣモータｌＯの電流は、内部のインダ
クタンスと抵抗とによって決まる時定数で指数関数的に
減少し、該電流が前記所定の制限電流値以下になると、
第５コンパレータ２９の出力は、再びハイレベルとなり
、第１パワーＭＯ８ＦＥＴ３０がオンしてモータ電流が
増加する。
クタンスと抵抗とによって決まる時定数で指数関数的に
減少し、該電流が前記所定の制限電流値以下になると、
第５コンパレータ２９の出力は、再びハイレベルとなり
、第１パワーＭＯ８ＦＥＴ３０がオンしてモータ電流が
増加する。
かかる動作を繰り返してＤＣモータＩＯに流れるモータ
電流を所定の制限電流値に制御している。
電流を所定の制限電流値に制御している。
このようにして右方向への操舵トルクか軽くなるのであ
るが、左方向についても、上述と同様の動作により、操
舵トルクが軽くなる。
るが、左方向についても、上述と同様の動作により、操
舵トルクが軽くなる。
次に、車速が上昇した場合の動作を説明する。
車速センサ１５の出力が与えられる第１ Ｐ／Ｖ変換回
路４５は、第４図に示されるように、車速の増加に伴な
って所定の速度範囲内においてその出力電圧が減少する
という出力特性を有しており、車速か約５ｋｍ／ｈを越
えると、その出力電圧は、徐々に減少し、さらに、約２
０ｋｍ／ｈを越えると、出力電圧は飽和して一定となる
特性を有している。したがって、この第１Ｆ’／Ｖ変換
回路４５の出力電圧が電源電圧として与えられる両ボテ
ンシジメータ２ｂ 、２ｃの出力特性および操舵トルク
の変化が検出されない不感帯レベルは、第３図に示され
る特性となる。
路４５は、第４図に示されるように、車速の増加に伴な
って所定の速度範囲内においてその出力電圧が減少する
という出力特性を有しており、車速か約５ｋｍ／ｈを越
えると、その出力電圧は、徐々に減少し、さらに、約２
０ｋｍ／ｈを越えると、出力電圧は飽和して一定となる
特性を有している。したがって、この第１Ｆ’／Ｖ変換
回路４５の出力電圧が電源電圧として与えられる両ボテ
ンシジメータ２ｂ 、２ｃの出力特性および操舵トルク
の変化が検出されない不感帯レベルは、第３図に示され
る特性となる。
すなわち、車速か約５ｋｎ＋／ｈ以下では、右方向用ポ
テンショメータ２ｂの出力特性は、勾配の最も大きい曲
線Ｖｒ （Ｌ）となり、左方向用ポテンショメータ２ｃ
の出力特性は、勾配の最も大きい曲線Ｖｌ （Ｌ、）と
なり、不感帯レベルは、レベルの最も高いＶｎ （Ｌ）
となる。さらに、車速か増加して約５ｋｍ／ｈを越える
と、上記各特性は、徐々に低下していき、車速か約２０
ｋｍ／ｈを越えると、勾配の最も小さい曲線Ｖｒ （Ｈ
）、Ｖｌ（）ｆ）と、最もレベルの低い不感帯レベルＶ
ｎ（Ｈ）となって飽和する。
テンショメータ２ｂの出力特性は、勾配の最も大きい曲
線Ｖｒ （Ｌ）となり、左方向用ポテンショメータ２ｃ
の出力特性は、勾配の最も大きい曲線Ｖｌ （Ｌ、）と
なり、不感帯レベルは、レベルの最も高いＶｎ （Ｌ）
となる。さらに、車速か増加して約５ｋｍ／ｈを越える
と、上記各特性は、徐々に低下していき、車速か約２０
ｋｍ／ｈを越えると、勾配の最も小さい曲線Ｖｒ （Ｈ
）、Ｖｌ（）ｆ）と、最もレベルの低い不感帯レベルＶ
ｎ（Ｈ）となって飽和する。
したがって、操舵トルクに対するモータ電流は、車速の
上昇と共に減少し、操舵負荷の減少と相殺して軽過ぎな
い最適な操舵感覚を得ることができる。
上昇と共に減少し、操舵負荷の減少と相殺して軽過ぎな
い最適な操舵感覚を得ることができる。
次に、エンジン回転数が変化した場合の制御について説
明する。エンジン回転数センサ１６の出力に対する第２
Ｆ／Ｖ変換回路４６の出力特性は、第５図に示されるよ
うに、エンジン回転数の増加に伴なって所定のエンジン
回転数の範囲内において、その出力電圧が減少するよう
になっており、エンジンの回転数が、約１５００ｒｐＩ
ｌｌ以下のときには、約５ｖを出力し、エンジン回転数
が約１５０Ｏｒｐｍを越えると、出力電圧は、徐々に減
少していき、さらに、エンジン回転数が、約３００Ｏｒ
ｐｍを越えると、約２．５ｖで飽和する。
明する。エンジン回転数センサ１６の出力に対する第２
Ｆ／Ｖ変換回路４６の出力特性は、第５図に示されるよ
うに、エンジン回転数の増加に伴なって所定のエンジン
回転数の範囲内において、その出力電圧が減少するよう
になっており、エンジンの回転数が、約１５００ｒｐＩ
ｌｌ以下のときには、約５ｖを出力し、エンジン回転数
が約１５０Ｏｒｐｍを越えると、出力電圧は、徐々に減
少していき、さらに、エンジン回転数が、約３００Ｏｒ
ｐｍを越えると、約２．５ｖで飽和する。
この第２Ｆ／Ｖ変換回路４６の出力電圧によってＤＣモ
ータ１０に流れるモータ電流の最大値を設定してモータ
電流を制限するものである。すなわち、エンジン回転数
が低い約１５０Ｏｒｐｍまでは、モータ電流の最大値は
、大きく、これによって、操舵負荷が大きくても十分に
操舵を助勢し、エンジン回転数が上昇すると、モータ電
流の最大値が小さくなり、最大の助勢力を制限し、これ
によって、高速走行時における急操舵でも切り込み過ぎ
ることのない安全性の高いパワーステアリング装置とな
る。
ータ１０に流れるモータ電流の最大値を設定してモータ
電流を制限するものである。すなわち、エンジン回転数
が低い約１５０Ｏｒｐｍまでは、モータ電流の最大値は
、大きく、これによって、操舵負荷が大きくても十分に
操舵を助勢し、エンジン回転数が上昇すると、モータ電
流の最大値が小さくなり、最大の助勢力を制限し、これ
によって、高速走行時における急操舵でも切り込み過ぎ
ることのない安全性の高いパワーステアリング装置とな
る。
上述の実施例では、第２Ｆ／Ｖ変換回路４６の出力に基
づいて、モータ電流値を制限するようにしたけれども、
本発明の他の実施例として、第１Ｆ’／Ｖ変換回路４５
の出力に基づいて制限するようにしてもよい。
づいて、モータ電流値を制限するようにしたけれども、
本発明の他の実施例として、第１Ｆ’／Ｖ変換回路４５
の出力に基づいて制限するようにしてもよい。
［発明の効果］
以上のように本発明によれば、車速の増加に伴って出力
電圧が減少する第１ Ｆ／Ｖ変換回路の出力電圧が、ト
ルクセンサを構成するポテンショメータの電源電圧とし
て供給されるので、操舵トルクに対するモータ電流は、
車速の増加に伴って減少することになり、高速走行時に
おいても安定した操舵感覚が得られる。さらに、第１
Ｆ’／Ｖ変換回路または前記第２Ｆ／Ｖ変換回路の出力
電圧に基づいて、モータに流れる電流値を、車速の増加
またはエンジン回転数の増加に伴って低く制限するよう
にしているので、モータによる補助付勢力が制限されて
高速走行時における急操舵でも切り込み過ぎることがな
く、安全性の高いパワーステアリング装置を得ることが
できる。
電圧が減少する第１ Ｆ／Ｖ変換回路の出力電圧が、ト
ルクセンサを構成するポテンショメータの電源電圧とし
て供給されるので、操舵トルクに対するモータ電流は、
車速の増加に伴って減少することになり、高速走行時に
おいても安定した操舵感覚が得られる。さらに、第１
Ｆ’／Ｖ変換回路または前記第２Ｆ／Ｖ変換回路の出力
電圧に基づいて、モータに流れる電流値を、車速の増加
またはエンジン回転数の増加に伴って低く制限するよう
にしているので、モータによる補助付勢力が制限されて
高速走行時における急操舵でも切り込み過ぎることがな
く、安全性の高いパワーステアリング装置を得ることが
できる。
第１図は本発明の一実施例のパワーステアリング装置の
概略構成図、第２図は第１図のコントロールユニット１
２の詳細を示す回路図、第３図はトルクセンサの出力特
性を示す図、第４図は第１Ｆ／Ｖ変換回路の出力特性を
示す図、第５図は第２Ｆ／Ｖ変換回路の出力特性を示す
図である。 ２・・・トルクセンサ、ｌＯ・・・ＤＣモータ、１５・
・・車速センサ、１６・・・エンジン回転数センサ、４
５゜４６・・・第１．第２Ｐ／Ｖ変換回路。
概略構成図、第２図は第１図のコントロールユニット１
２の詳細を示す回路図、第３図はトルクセンサの出力特
性を示す図、第４図は第１Ｆ／Ｖ変換回路の出力特性を
示す図、第５図は第２Ｆ／Ｖ変換回路の出力特性を示す
図である。 ２・・・トルクセンサ、ｌＯ・・・ＤＣモータ、１５・
・・車速センサ、１６・・・エンジン回転数センサ、４
５゜４６・・・第１．第２Ｐ／Ｖ変換回路。
Claims (1)
- （１）ステアリングに加えられる操舵トルクおよび操舵
方向に対応したトルクセンサの出力に基づいて、操舵を
助勢するモータを駆動するパワーステアリング装置にお
いて、 車速センサの出力が与えられ、車速の増加に伴って出力
電圧が減少する出力特性を有する第１Ｆ／Ｖ変換回路と
、 エンジン回転数センサの出力が与えられ、エンジン回転
数の増加に伴って出力電圧が減少する出力特性を有する
第２Ｆ／Ｖ変換回路と、 前記第１Ｆ／Ｖ変換回路または前記第２Ｆ／Ｖ変換回路
の出力電圧に基づいて、前記モータに流れる電流値を、
車速の増加またはエンジン回転数の増加に伴って低く制
限するモータ電流制限回路とを備え、 前記第１Ｆ／Ｖ変換回路の出力電圧が、前記トルクセン
サを構成するポテンショメータの電源電圧として供給さ
れることを特徴とするパワーステアリング装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63242016A JPH0288362A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | パワーステアリング装置 |
| KR1019890012459A KR920005374B1 (ko) | 1988-09-26 | 1989-08-31 | 동력조향(power steering)장치 |
| EP89309212A EP0361726B1 (en) | 1988-09-26 | 1989-09-11 | Motorized power steering apparatus |
| DE68920103T DE68920103T2 (de) | 1988-09-26 | 1989-09-11 | Servomotorlenkeinrichtung. |
| US07/408,333 US5000278A (en) | 1988-09-26 | 1989-09-18 | Motorized power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63242016A JPH0288362A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0288362A true JPH0288362A (ja) | 1990-03-28 |
Family
ID=17083014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63242016A Pending JPH0288362A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | パワーステアリング装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5000278A (ja) |
| EP (1) | EP0361726B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0288362A (ja) |
| KR (1) | KR920005374B1 (ja) |
| DE (1) | DE68920103T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018182798A (ja) * | 2017-04-04 | 2018-11-15 | 株式会社デンソー | 電子制御装置 |
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| CN110121438B (zh) | 2016-11-18 | 2023-01-31 | 北极星工业有限公司 | 具有可调节悬架的车辆 |
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1988
- 1988-09-26 JP JP63242016A patent/JPH0288362A/ja active Pending
-
1989
- 1989-08-31 KR KR1019890012459A patent/KR920005374B1/ko not_active Expired
- 1989-09-11 EP EP89309212A patent/EP0361726B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-11 DE DE68920103T patent/DE68920103T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-18 US US07/408,333 patent/US5000278A/en not_active Expired - Lifetime
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| KR900004578A (ko) | 1990-04-12 |
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| US5000278A (en) | 1991-03-19 |
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| EP0361726A3 (en) | 1992-10-28 |
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| DE68920103D1 (de) | 1995-02-02 |
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