JPH0537740Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、電動モータの駆動力でパワーアシ
ストするとともに、当該車両の左右走行に応じて
上記電動モータを制御する電動式パワーステアリ
ング装置に関する。

（従来の技術） 第３図は一般的に知られている電動式パワース
テアリング装置を示したもので、ハンドル１に操
舵入力軸２を連結するとともに、この操舵入力軸
２の先端にピニオン３を連結している。

そして、上記ピニオン３とかみ合うラツク４の
両端には、サイドロツド５を設けるとともに、こ
のサイドロツド５を、ナツクルアーム６を介して
車輪７に連結している。

上記のようにピニオン３に連結した操舵入力軸
２には、その操舵トルクを検出するトルク検出器
８を設け、この検出器８の出力信号をモータ制御
装置９に入力させるようにしている。

また、上記モータ制御装置９には、当該車両の
車速を検出する車速検出器１０の車速信号も入力
するようにしている。

上記のようにしたモータ制御装置９は電動モー
タＭに接続しているが、このモータＭは、ギヤ１
１を介して前記操舵入力軸２に連繋している。

したがつて、上記モータＭの駆動力によつて操
舵入力軸２の回転をアシストするが、この電動モ
ータＭは上記モータ制御装置９の出力信号に応じ
て制御される。

このようにパワーアシストする電動モータは、
ハンドル１の回転方向に応じて正転させたり逆転
させたりしなければならないが、この電動モータ
Ｍの回転方向を制御するのが第４図に示した回路
である。

すなわち、ハンドル１の回転方向についての信
号は論理回路ｌから出力されるが、例えば、上記
ハンドル１を左方向に回転させると、トランジス
タ１２にベース電流が流れ、当該トランジスタ１
２が導通する。

トランジスタ１２が導通すれば、抵抗１３前後
に電位差が生じて第１パワートランジスタ１４が
導通するとともに、第２パワートランジスタ１５
にもベース電流が流れ、当該第２パワートランジ
スタ１５も導通する。

したがつて、電源１６からの電流は、第１パワ
ートランジスタ１４→電動モータＭ→第２パワー
トランジスタ１５という経路を流れる。

反対に、ハンドル１を右方向に回転させた場合
には、トランジスタ１６にベース電流が流れ、当
該トランジスタ１６が導通するので、上記と同様
に抵抗１７前後に電位差が生じて第３パワートラ
ンジスタ１８が導通するとともに、第４パワート
ランジスタ１９にもベース電流が流れ、当該第４
パワートランジスタ１９も導通する。

上記のように第３，４パワートランジスタ１
８，１９が導通すれば、電源１６からの電流は、
第３パワートランジスタ１８→電動モータＭ→第
４パワートランジスタ１９という経路を流れる。

したがつて、この従来の回路によれば、電動モ
ータＭに流れる電流が、ハンドル１の回転方向に
応じて反対になり、当該電動モータＭがハンドル
１の回転方向に応じて正転したり逆転したりす
る。

（本考案が解決しようとする問題点） 上記のようにした従来の装置では、大電流を制
御するパワートランジスタを４つも用いなけれ
ば、当該モータの正転、逆転の制御ができない。

しかし、このパワートランジスタは非常に高価
なので、このトランジスタを４つも用いた従来の
装置では、それが非常に高価格になるという問題
があつた。

この考案は、パワートランジスタを１つだけ用
いて、電動モータの正転、逆転を制御するように
した装置の提供を目的にする。

（問題点を解決する手段） この考案は、上記の目的を達成するために、当
該車両の走行条件に応じた電気信号を出力する制
御部と、この制御部の出力信号に応じて制御され
る電動モータと、この電動モータの駆動力によつ
てパワーアシストされるステアリング機構とを備
えた電動式パワーステアリング装置において、当
該車両の走行条件に応じた電気信号を出力する第
１制御部と、この第１制御部の出力信号に応じて
電動モータの駆動回路をオン、オフさせるパワー
トランジスタと、第１制御部の出力信号を絶対値
に変換する絶対値回路と、三角波を発生する三角
波発生回路と、コンパレータ回路と、からなる第
２制御部と、上記駆動回路に設けた複数のリレー
と、上記第１制御部から出力されるハンドルの回
転方向信号に応じて上記リレーを制御する第３制
御部とを備え、上記リレーの開閉状況に応じて上
記駆動回路を流れる電流の流れ方向を正反対に切
換える構成を採用している。

（本考案の作用） 上記のように構成したので、第１制御部からの
出力信号に応じて、第２制御部のパワートランジ
スタがオン、オフ動作し、電動モータの駆動回路
と電源との接続をオン、オフ制御する。そして、
この駆動回路に設けた複数のリレーは、第３制御
部の出力信号によつて制御されて開閉するととも
に、その開閉状況に応じて、駆動回路を流れる電
流の方向を逆転させる。

この際、第１制御部からの出力信号を絶対値に
換算した信号と、三角波発生回路により生成した
三角波とをコンパレータ回路で比較し、パルス幅
変調制御を行い、パルス幅に応じた制御電流を出
力する。上記コンパレータ回路より出力されるパ
ルス幅を制御することで、駆動回路に供給される
電力量を連続的に制御する。

（本考案の効果） この考案の装置によれば、大電流を制御するパ
ワートランジスタが１つで足りるので、４つのパ
ワートランジスタを必要とする従来の装置に比べ
て安価になる。

また、第１制御部の出力信号に応じて、電動モ
ーターの駆動力を連続的に制御することができ
る。

（本考案の実施例） 第１図に示した第１実施例は、第１制御部ａに
第２制御部ｂと第３制御部ｃとを接続している
が、上記第２制御部ｂの構成は次のとおりであ
る。

すなわち、上記第１制御部ａの出力信号の正負
に関係なく、それを絶対値に換算する絶対値回路
２０を設けるとともに、この絶対値回路２０に、
コンパレータ回路２１を接続している。また、こ
のコンパレータ回路２１には三角波発生回路２２
を接続している。

したがつて、絶対値回路２０から出力された信
号と三角波発生回路２２によつて生成れた三角波
とが、コンパレータ回路２１で比較されてパルス
幅変調制御され、この制御されたパルス幅に応じ
た制御電流がパワートランジスタ２３のベース側
に流れ、電源２４と電動モータＭとを接続する駆
動回路２５を閉じる。

このように絶対値回路２０からの信号の大小に
応じてコンパレータ回路２１から出力されるパル
ス幅が制御されるので、例えば、上記絶対値信号
が大きければ、それだけ駆動回路２５に供給され
る電力量が多くなる。したがつて、第１制御部ａ
の出力信号に応じて電動モータＭの駆動力を制御
できる。

上記パワートランジスタ２３によつて開閉され
る上記駆動回路２５には、リレー２６，２７が接
続されている。このリレー２６，２７は、その可
動接点２６ａ及び２７ａが通常、一方の固定接点
２６ｂ，２７ｂに接続し、吸引時に他方の固定接
点２６ｃ，２７ｃに接続するようにしている。

そして、可動接点２６ａ，２７ａが一方の固定
接点２６ｂ，２７ｂに接続している図示の状態で
は、電源２４からの電流が、パワートランジスタ
２３→可動接点２６ａ→固定接点２６ｂ→電動モ
ータＭ→固定接点２７ｂ→可動接点２７ａという
経路を流れる。

これに対して、リレー２６，２７が切換わつ
て、可動接点２６ａ，２７ａが、他方の固定接点
２６ｃ，２７ｃに接続すると、電源２４からの電
流が、パワートランジスタ２３→可動接点２６ａ
→固定接点２６ｃ→電動モータＭ→固定接点２７
ｃ→可動接点２７ａというように上記の場合と逆
方向に流れる。

したがつて、リレー２６，２７を切換えること
によつて、電流の流れる方向を変え、当該電動モ
ータＭを正逆いずれかに回転させることができ
る。

そして、上記リレー２６，２７を切換え制御す
るのが第３制御部ｃであるが、この第３制御部ｃ
は、第１制御部ａから出力される電気信号の正負
を判定するコンパレータ回路２８と、このコンパ
レータ回路２８に正の信号が入力したときにのみ
導通するトランジスタ２９とからなる。

しかして、ハンドル１の回転方向に応じて、第
１制御部ａから正負いずれかの電気信号が出力さ
れるが、その出力信号が負の場合には、コンパレ
ータ回路２８から電流が流れず、トランジスタ２
９が動作しない。トランジスタ２９が動作しなけ
ば、リレー２６，２７が通常の状態、すなわち図
示の状態を保つ。

また、第１制御部ａから正の信号が出力される
と、コンパレータ回路２８からトランジスタ２９
にベース電流が供給され、当該トランジスタ２９
が導通する。そのためにリレー２６，２７が励磁
されて切換わり、可動接点２６ａ，２７ａが、他
方の固定接点２６ｃ，２７ｃに接続され、上記し
たように電源電流の流れの方向を逆転させる。

第２図に示し第２実施例は、駆動回路２５にお
けるリレーを４つ設けるとともに、これに対応し
て第３制御部ｃにもコンパレータ回路とトランジ
スタとを２組設けたものである。

すなわち、上記駆動回路２５には、リレー３０
〜３３を設けているが、リレー３０及び３１は、
通常第２図に示すようにその可動接点３０ａ，３
１ａが一方の固定接点３０ｂ，３１ｂに接続し、
他方の固定接点３０ｃ，３１ｃとの間では開状態
を維持している。また、リレー３２，３３は、通
常、その可動接点３２ａ，３３ａが一方の固定接
点３２ｂ，３３ｂに接続し、他方の固定接点３２
ｃ，３３ｃとの間では開状態を維持している。

上記のようにしたリレーを制御する第３制御部
ｃは、第１制御部ａからの正の信号が出力された
とき、電流を流す第１コンパレータ回路３４と、
負の信号が出力されたとき電流を流す第２コンパ
レータ回路３５とを設けている。

そして、上記第１コンパレータ回路３４には、
第１トランジスタ３６を接続し、この第１トラン
ジスタ３６に第１コンパレータ回路３４からのベ
ース電流が流れると、リレー３０，３１が図示の
状態から切換えられる。また、上記第２コンパレ
ータ回路３５には、第２トランジスタ３７を接続
し、この第２トランジスタ３７に第２コンパレー
タ回路３５からのベース電流が流れると、リレー
３２，３３は図示の状態から切換えられる。

いま、第１制御部ａから第３制御部ｃに正の信
号が入力すると、第１コンパレータ回路３４から
電流が流れ、第１トランジスタ３６を導通させ
る。このように第１トランジスタ３６が導通する
と、リレー３０，３１が励磁して、可動接点３０
ａ，３１ａが他方の固定接点３０ｃ，３１ｃに接
続する。したがつて、電源２４からの電流が、パ
ワートランジスタ２３→可動接点３０ａ→固定接
点３０ｃ→固定接点３２ｂ→可動接点３２ａ→電
動モータＭ→可動接点３３ａ→固定接点３３ｂ→
固定接点３１ｃ→可動接点３１ａという経路を流
れる。

また、第１制御部ａから第３制御部ｃに負の信
号が入力すると、第２コンパレータ回路３５から
電流が流れ、第２トランジスタ３７を導通させ
る。このように第１トランジスタ３７が導通する
と、リレー３２，３３が励磁して、可動接点３２
ａ，３３ａが他方の固定接点３２ｃ，３３ｃに接
続する。したがつて、電源２４からの電流が、パ
ワートランジスタ２３→可動接点３０ａ→固定接
点３０ｂ→固定接点３３ｃ→可動接点３３ａ→電
動モータＭ→可動接点３２ａ→固定接点３２ｂ→
固定接点３１ｂ→可動接点３１ａという経路を流
れる。

したがつて、第１制御部ａからの出力信号が正
負いずれかにより、換言すれば、ハンドル１の回
転方向により、電源２４からの電流の流れ方向が
逆になり、電動モータＭを正逆いずれかに回転さ
せる。

この第２実施例が上記のように４つのリレーを
設けたのは、前記第１実施例の次の問題点を解決
するためである。

すなわち、前記第１実施例において、リレー２
６と２７との切換えが同時に行なわれていれば問
題ないが、それら両者にタイミング遅れ、例え
ば、一方のリレー２６が切換わつているのに、他
方のリレー２７が切換わつていないと、当該駆動
回路２５が短絡してしまう。

これに対して、上記第２実施例では、通常の状
態で当該駆動回路２５が開いているので、たとえ
リレー３０と３１，３２と３３の切換えのタイミ
ングがずれたとしても、駆動回路２５が短絡する
憂いがなくなる。

なお、上記両実施例において、第１制御部ａの
出力信号がゼロ又は微小のときは、パワートラン
ジスタ２３のベース電流もゼロ又は微小になるの
で、当該パワートランジスタ２３がオフの状態を
維持する。

したがつて、当該車両の高速走行時に、第１制
御部ａの出力信号をゼロ又は微小にするように制
御すれば、この高速走行時にマニアルステアリン
グに切換えることができる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図はこの考案の第１実施例を示す回路
図、第２図は第２実施例を示す回路図、第３図は
従来のステアリング装置を示す概略図、第４図は
その回路図である。 １……ハンドル、Ｍ……電動モータ、ａ〜ｃ…
…第１〜３制御部、２３……パワートランジス
タ、２５……駆動回路、２６，２７，３０〜３３
……リレー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 当該車両の走行条件に応じた電気信号を出力す
   る制御部と、この制御部の出力信号に応じて制御
   される電動モータと、この電動モータの駆動力に
   よつてパワーアシストされるステアリング機構と
   を備えた電動式パワーステアリング装置におい
   て、当該車両の走行条件に応じた電気信号を出力
   する第１制御部と、この第１制御部の出力信号に
   応じて電動モータの駆動回路をオン、オフさせる
   パワートランジスタと、第１制御部の出力信号を
   絶対値に変換する絶対値回路と、交流波を発生す
   る三角波発生回路と、コンパレータ回路と、から
   なる第２制御部と、上記駆動回路に設けた複数の
   リレーと、上記第１制御部から出力されるハンド
   ルの回転方向信号に応じて上記リレーを制御する
   第３制御部とを備え、上記リレーの開閉状況に応
   じて上記駆動回路を流れる電流の流れ方向を正反
   対に切換える構成にした電動式パワーステアリン
   グ装置。