JPH0427665A - 動力舵取装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は舵輪操作に要する力を補助する電動式の動力舵
取装置（パワーステアリング）に関する。

〔従来技術〕

舵輪に加えられた操舵トルクを検出し、この検出トルク
が所定の不感帯を超える場合に、前記検出トルクに応じ
て定めた駆動電流を操舵補助用のモータに通流させて該
モータを駆動し、自動車の操舵に要する力を該モータの
回転力により補助せしめ、運転者に快適な操舵感覚を提
供する電動式の動力舵取装置が開発されている。

第４図は従来の動力舵取装置の全体的な構成を示すブロ
ック図である。このような動力舵取装置は、車体への取
付けにおいて、適当な取付は空間が確保されない場合、
モータ１を駆動するモータ駆動回路２１．電磁クラッチ
２を駆動する！磁りラッチ駆動回路２２及びフェイルセ
ーフリレー２３等から構成されるパワーユニット２０と
、操舵トルクを検出するトルクセンサ３．車速を検出す
る車速セフサ４等の検出器からの入力信号に応じてパワ
ーユニット２０ニ制御のための論理信号を与える制御回
路１１から構成されるコントロールユニット１０とに分
離して配される場合がある。このようなパワーユニット
２０とコントロールユニット１０とは送信線りによって
接続されており、この送信線りを介して、コントロール
ユニット０からパワーユニット２０に前記モータ１．電
磁クラッチ２及びフェイルセーフリレー２３等の機器を
駆動する側の信号であるオン、その非駆動側の信号であ
るオフの２種類の論理的制御ｉｔ信号が送られることに
よりパワーユニット２０の各駆動回路が作動する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述の如くパワーユニット２０とコント
ロールユニット１０とを分離して配しである動力舵取装
置では、送信線りに断線、地絡、混触が発生すると、そ
れに対応するパワーユニット２０の駆動回路が誤動作を
起こし、場合によっては危険な状態を招くという問題が
ある。例えば、モータ駆動回路２１は論理的制御信号が
ローレベルのときにモータ１を駆動するが、モータ駆動
回路２１に対する送（８線りが地絡して論理的制御信号
がローレベルに固定されてしまうと、舵取機構に予期し
ない操舵補助力が働いて危険である。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、送信
線に断線、地絡、混触が発生した場合のパワーユニット
の誤動作を抑止することにより安全性が高い動力舵取装
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〕

本発明に係る動力舵取装置は、操舵補助用の機器を駆動
するパワーユニットと、該パワーユニットを制御するコ
ントロールユニットとに分離され、コントロールユニッ
トから送信線を介してパワーユニットに論理的制御信号
を与えることによりパワーユニットを制御する動力舵取
装置において、前記コントロールユニットに設けられ、
前記論理的制御信号を所定周波数のパルス信号に変換す
る手段と、前記パワーユニットに設けられ、前記パルス
信号の周波数が所定の範囲にあるか否かを判定する手段
と、該手段にて前記パルス信号の周波数が所定の範囲に
あると判定された場合にのみ、そのパルス信号を前記論
理的制御信号に変換する手段とを備えたことを特徴とす
る。

〔作用〕

送信線における断線、地絡、混触等、コントロールユニ
ットとパワーユニットとの間に不具合が生じた場合には
論理的制御信号に類似した誤信号が発生することがある
が、パワーユニットでは、コントロールユニットから与
えられたパルス信号の周波数が所定の範囲にある場合に
のみ、オンの論理的制御信号を示すパルス信号を有効と
し、このパルス信号をオンの論理的制御信号に変換する
ようになっており、前記誤信号はオンの論理的制御信号
として処理されない。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的に
説明する。第１図は本発明に係る動力舵取装置の全体的
構成を示すブロック図である。

図中１０は制御回路１１．基準パルス発生器１２９分周
器１３及びパルス変換回路１４．１５．１６よりなるコ
ントロールユニット１０である。コントロールユニット
１０において、前記制御回路１１は、マイクロプロセッ
サよりなり、トルクセンサ３及び車速センサ４等のセン
サから与えられる各種の検出信号に基づいてモータ１及
び電磁クラッチ２等の機器の駆動と、フェイルセーフ動
作の実行とを行うための制御信号をパルス変換回路１４
．１５．１６へ与える。また、基準パルス発生器１２は
所定周波数の基準パルス信号を発生させ、分周器１３へ
与える。分周器１３は前記基準パルス信号を互いに異な
る複数種類の周波数のパルス信号に分周し、これらのパ
ルス信号をパルス変換回路１４．１５．１６に各別に与
える。パルス変換回路１４，１５．１６は、制御回路１
１からオンの制御信号が与えられた場合にのみ、分周器
１３から与えられたパルス信号を、送信線りを介してパ
ルス判定回路２４，２５．２６に各々与えるようになっ
ている。

また、図中２０は、モータ駆動回路２１．クラッチ駆動
回路２２．フェイルセーフリレー２３及びパルス判定回
路２４，２５．２６よりなるパワーユニットである。

パワーユニット２０において、パルス判定回路２４はパ
ルス変換回路１４から与えられるパルス信号の周波数が
所定範囲にあるか否かを判定し、そのパルス信号の周波
数が所定範囲にある場合は、モータ１を駆動するモータ
駆動回路２Ｊにオンの論理的制御信号を与える。同様に
パルス判定回路２５は、パルス変換回路１５から与えら
れるパルス信号の周波数が所定範囲にあるか否かを判定
し、そのパルス信号の周波数が所定範囲にある場合は、
モータ１の！磁りラッチ２を駆動するクラッチ駆動回路
２２にオンの論理的制御信号を与え、パルス判定回路２
６は、パルス変換回路１６から与えられるパルス信号の
周波数が所定範囲にあるか否かを判定し、そのパルス信
号の周波数が所定範囲にある場合は、所定の制御系をイ
ンクロックするフェイルセーフ動作を実行させるための
リレー動作を行うフェイルセーフリレー２３にオンの論
理的制御信号を与える。

モータ駆動回路２１では、パルス判定回路２４から与え
られたオンの論理的制御信号に基づいてモータｌの駆動
を行い、またクラッチ駆動回路２２は、パルス判定回路
２５から与えられたオンの論理的制御信号に基づいて電
磁クラッチ２の駆動を行う。

また、フェイルセーフリレー２３は、パルス判定回路２
６から与えられたオフの論理的制御信号に基づいてフェ
イルセーフ動作を実行させる。

第２図はコントロールユニット１０からパワーユニット
２０までの制御信号の伝送回路の詳細ブロック図であり
、−例として基準パルス発生器１２からパルス判定回路
２５までの制御信号の伝送回路を示す。この伝送回路に
ついて説明する。なお、クラッチ駆動回路２２はパルス
判定回路２５から与えられる論理的制御信号がハイレベ
ルの場合に電磁クラッチ２を係合する。

コントロールユニット１０において、基準パルス発生器
１２から分周器１３へ所定周波数の基準パルス信号が与
えられる０分周器１３はこの基準パルス信号を分周し、
互いに異なる複数の子め定められた周波数のパルス信号
をパルス変換回路１４，１５．１６へ与える。

パルス変換回路１５では、分周器１３から与えられたパ
ルス信号ａはＮＡＮＤ回路１５１の一方の入力端子に入
力する。ＮＡＮＤ回路１５１の他方の入力端子には制御
回路１１から論理的制御信号すが入力している。

ＮＡＮＤ回路１５１の出力は、ダイオードクランプ回路
１５２、抵抗１５３　＆びコントロールユニット１０の
出力端子ＰＯを介して送信線りに送られ、送信線りを介
してパワーユニット２０の入力端子Ｐ１に与えられる。

パワーユニット２０に与えられた論理的制御信号はパル
ス判定回路２５の抵抗２５０１．ダイオードクランプ回
路２５０２を介して第１インバータ２５０３に与えられ
、第１インバータ２５０３で信号が反転される。第１イ
ンバータ２５０３の出力信号ｄは単安定マルチバイブレ
ークを２回路内蔵してなる半導体集積回路２５０におけ
る第１回路２５１のトリガ入力端子Ａ１及び第２回路２
５２のトリガ入力端子Ｂ２に与えられる。

前記第１回路２５１（又は第２回路２５２）は、夫々ト
リガ入力端子Ｘ１（Ｘｔ　）、）リガ入力端子Ｂ１（Ｂ
Ｚ）の２つのトリガ入力端子を備え、トリガ入力端千人
、（Ｘｔ）に与えられる出力信号ｄがハイレベルからロ
ーレベルに変化するとき又はトリガ入力端子Ｂｌ（Ｂり
に与えられる信号ｄがローレベルからハイレベルに変化
するとき、出力端子Ｑ（Ｑ２）から正極性のワンショッ
トパルスが出力されると共に出力端子Ｑ、（Ｑ２）から
負極性のワンショットパルスが出力されるようになって
いる。また、出力端子Ｑｌ（Ｑ２）及び出力端子Ｑ、（
Ｑ、）から出力されるワンショットパルスのパルス幅は
、第１回路２５１（又は第２回路２５２）のタイミング
端子ＲＸＩ／ＣＸＩ　（ＲＸ２／ＣＸＺ）及びタイミン
グ端子Ｃｘ、（Ｃｘｇ）に外付けされた抵抗２５１Ｎ抵
抗２５２１）及びコンデンサ２５１２（コンデンサ２５
１２）によって調節することができるようになっている
。このワンショットパルスの幅は、出力信号ｄが所定周
波数の場合に出力信号ｅによるワンショットパルスと出
力信号ｄによるパルスとが所定幅だけ重なり合って出力
端子Ｑ２の出力信号がハイレベルの連Ｖｔ値、一方、出
力端子Ｑ２の出力信号がローレベルの連続値となるよう
に調整しである。

第１回路幻１のトリガ入力端子Ｂ、は常にハイレベルに
固定されており、出力端子ＱＩから出力される出力信号
ｅは第２回路２５２のトリガ入力端子λ２に与えられる
。第２回路２５２の出力端子Ｑ２から出力される信号は
充電抵抗２５０４を介し、その一端が接地されたコンデ
ンサ２５０５に与えられる。

一方、出力端子Ｑ２から出力される信号は、コレクタが
コンデンサ２５０５の他端に放電抵抗２５０７を介して
接続され且つエミッタが接地されたスイッチングトラツ
ジスタ２５０６に与えられる。前記コンデンサ２５０５
の出力は第２インバータ２５０８に与えられ、反転され
る。さらに第２インバータ２５０８の出力は第３インバ
ータ２５０９に与えられて反転され、第３インバータ２
５０９の出力信号ｇはクラッチ駆動回路２２に与えられ
る。

第３ｔｍｔａ）〜（ｇ）は第２図の各部の信号を示す波
形図であり、第３図（ａ）は分周器１３の出力信号ａ、
第３図（ｂ）は制御回路１１の出力信号である論理的制
御信号す、第３図（Ｃ）はパルス変換回路１５の出力信
号Ｃ２第３図（ｄ）は第１インバータ２５０３の出力信
号ｄ。

第３図（ｅ）は第１回路２５１の出力端子Ｑ、の出力信
号ｅ、第３図（ｆｌはコンデンサ２５０５の出力電圧ｆ
第３図（幻は第３インバータ２５０９の出力信号ｇの夫
々の波形を示しである。

第３図において、時間ｔ、〜ｔ４は制御回路１１からオ
ンの論理的制御信号が出力されている状態であり、この
状態において、時間ｔ１〜ｔ２は送信線りに混触がない
状態、時間ｔ２〜ｔ３は送信線りの混触によって出力信
号ｄの周波数が高くなった状態、時間ｔ３〜ｔ４は送信
線りの混触によって出力信号ｄの周波数が低くなった状
態を夫々示している。

まず、時間ｔ、〜ｔ２における送信線りに混触がない状
態について説明する。

パルス変換回路１５の出力信号Ｃは、ＮＡＮＤ回路１５
１に入力される論理的制御信号すがハイレベルでパルス
４Ｍ号ａがハイレベルの場合にローレベルとなり、それ
以外の場合にはハイレベルとなる。従って、論理的制御
信号ａがハイレベルとなり、且つパルス信号すがＮＡＮ
Ｄ回路１５１に入力されると、出力信号Ｃはパルス信号
ａと反対極性のパルス信号となる。そして、第１インバ
ータ２５０３では出力信号Ｃの極性が反転されたパルス
信号が出力信号ｄとして出力される。

パルス判定回路２５の第１回路２５１においては、トリ
ガ入力端子Ａ１に分周器１３で定められた周波数の出力
信号ｄが入力されると、出力信号ｄのパルスがハイレベ
ルからローレベルに変化したときに、出力端子Ｑ、から
第２回路２５２のトリガ入力端子Ａ２へ所定幅のワンシ
ョットパルスを出力信号ｅとして与える。この場合、出
力信号ｅは前記ワンショットパルスが所定間隔毎に並ぶ
波形となる。このワンショットパルスの出力間隔は出力
信号ｄの周波数に応じて変化する。

第２回路２５２では、トリガ入力端千人２に入力される
出力信号ｅのハイレベルからローレベルへの変化時と、
トリガ入力端子Ｂ２に入力される出力信号ｄのローレベ
ルからハイレベルへの変化時とに出力端子Ｑｚから正極
性のワンショア）パルス、出力端子Ｑ２から負極性のワ
ンショットパルスが出力される。このワンショットパル
スの幅は、出力信号ｄが所定周波数の場合には、出力信
号ｅによるワンショットパルスと出力信号ｄによるワン
ショットパルスとが所定幅だけ重なり合って出力端子Ｑ
２の出力信号がハイレベルの連続値、−方、出力端子Ｑ
２の出力信号がローレベルの連続値となる。このためコ
ンデンサ２５０５は出力信号ｆに示される如く充電を行
う。この充電量である出力電圧ｆが第２インバータ２５
０８の閾値Ｖｓ以上となった場合、第２インバータ２５
０８の出力信号がローレベルになり、第３インバータ２
５０９の出力信号ｇがハイレベルとなるので、このハイ
レベル（８号がクラッチ駆動回路１２に与えられ、電磁
クラッチ２が駆動される。

次に送信線りに混触が生じ、出力信号ｄの周波数が高く
なった場合（時間ｔ２〜ｔｉ）について説明する。

この場合は、トリガ入力端子ＡＩに入力される出力信号
ｄの周波数が高いため、第１回路２５１の出力端子Ｑ、
から第２回路２５２０トリガ入力端子Ｘｔへ与えられる
出力信号ｅは、ワンショ・ノドパルスが重なり合ってハ
イレベルの連続値となる。

第２回路２５２の回路特性上、トリガ入力端子Ａ２の入
力信号がハイレベルの連続値の場合は、出力端子Ｑ２の
出力信号がローレベルの連続値、一方、出力端子Ｑ２の
出力信号がハイレベルの連続値となって、スイッチング
トランジスタ２５０６がオンとなる。これによってコン
デンサ２５０５の電荷が放電されるので、出力電圧ｆは
Ｏとなり、第３インバータ２５０９の出力信号ｇはロー
レベルの連続値となってクラッチ駆動回路２２は動作し
ない。

次に送信線りに混触が生じ、出力信号ｄの周波数が低く
なった場合（時間ｔ３〜ｔａ）について説明する。

この場合は、トリガ入力端子Ａ１に入力される出力信号
ｄの周波数が低いため、第１回路２５１の出力端子Ｑ、
から第２回路２５２のトリガ入力端千人２へ与えられる
出力信号ｅは、ワンショットパルス間の間隔が広い。ま
た、トリガ入力端子Ｂ２には周波数が低い出力信号゛ｄ
が与えられるので、スイッチングトランジスタ２５０６
が短い時間間隔でオン、オフを繰り返し、コンデンサ２
５０５の電荷がが第２インバータ２５０８の閾値Ｖｓに
達する前に定期的に放電されるので、出力電圧ｆはその
最大値が第２インバータ２５０８の閾値Ｖｓより小であ
るのこぎり刃状の波形となり、第３インバータ２５０９
の出力信号ｇはローレベルの連続値となってクラッチ駆
動回路２２は動作しない。

このヨウに本発明においては、コントロールユニット０
からオンの論理的制御信号が所定周波数のパルス信号と
してパワーユニット２０に与えられ、パワーユニット２
０では、パルス判定回路２４，２５．２６で、コントロ
ールユニット１０から厚比られたパルス信号の周波数が
予め定められた範囲の周波数である場合にのみ各駆動回
路へオンの論理的制御信号を与えるようになっている。

このため、送信線りに混触が生じた場合には、パワーユ
ニット２０の各駆動回路へはオンの論理的１Ｊ御信号が
与えられず、パワーユニット２０の誤動作を抑止するこ
とができる。

なお、本実施例においては、パルス変換回路及びパルス
判定回路を夫々３回路ずつ設け、モータ駆動回路２］、
クラッチ駆動回路２２．フェイルセーフリレー２３に論
理的制御信号を与えたが、これに限らず、パルス変換回
路及びパルス判定回路を夫々３回路より多く設け、他の
機器の駆動回路に論理的制御信号を与えるようにしても
良いことは言うまでもない。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明に係る動力舵取装置においては
、パワーユニットでは、コントロールユニットから与え
られたパルス信号の周波数が所定の範囲にある場合にの
み、そのパルス信号をオンの論理的制御信号を示すもの
と判定し、このパルス信号をオンの論理的制御信号に変
換するようにしており、送信線に断線、地絡及び混触が
発生した場合に生しる誤信号は無効となるため、パワー
ユニットの誤動作が抑止されて安全性が向上する等本発
明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る動力舵取装置の全体的構成を示す
ブロック図、第２図は基準パルス発生器からパルス判定
回路までの制御信号の伝送回路の詳細ブロック図、第３
図は第２図の各部の信号を示す波形図、第４図は従来の
動力舵取装置の全体的な構成を示すブロック図である。 １・・・モータ　　２・・・電磁クラッチ　　１０・・
・コントロールユニット１４．１５．１６・・・パルス
Ｋ　ｔｆＡ　Ｄ　ａ）２０・・・バワーユニソｈ　　２
４．２５．２６・・・パルス判定回路時　許　出願人　
　光洋精工株式会社 代理人　弁理士　　河　野　　登　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、操舵補助用の機器を駆動するパワーユニットと、該
   パワーユニットを制御するコントロールユニットとに分
   離され、コントロールユニットから送信線を介してパワ
   ーユニットに論理的制御信号を与えることによりパワー
   ユニットを制御する動力舵取装置において、 前記コントロールユニットに設けられ、前 記論理的制御信号を所定周波数のパルス信号に変換する
   手段と、 前記パワーユニットに設けられ、前記パル ス信号の周波数が所定の範囲にあるか否かを判定する手
   段と、 該手段にて前記パルス信号の周波数が所定 の範囲にあると判定された場合にのみ、そのパルス信号
   を前記論理的制御信号に変換する手段と を備えたことを特徴とする動力舵取装置。