JPH0629031B2 - モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 - Google Patents

モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置

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JPH0629031B2
JPH0629031B2 JP1435187A JP1435187A JPH0629031B2 JP H0629031 B2 JPH0629031 B2 JP H0629031B2 JP 1435187 A JP1435187 A JP 1435187A JP 1435187 A JP1435187 A JP 1435187A JP H0629031 B2 JPH0629031 B2 JP H0629031B2
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光晴 森下
伸一 高下
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Mitsubishi Electric Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車の舵取り装置をモータの回転力で補
助負荷付勢するモータ駆動式パワーステアリング制御装
置に関する。
〔従来の技術〕 従来、この種のモータ駆動式パワーステアリング制御装
置は、モータの駆動力を減速機を介してギヤまたはベル
トなどの伝達機構により、ステアリングシヤフトあるい
はラツク軸に補助負荷付勢する構造である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、従来のモータ駆動式パワーステアリング
制御装置は上記モータの通電々流および方向を制御する
パワー素子部を構成するパワー素子が短絡した場合など
の異常時には、配線が焼損したり、バツテリの使用不能
を招来するという欠点を有していた。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、パワー素子短絡時等の異常時に配線が焼損した
り、バツテリが使用不能になるのを防止でき、大幅なコ
ストアツプを伴なわず、安全性の高いモータ駆動式パワ
ーステアリング制御装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るモータ駆動式パワーステアリング制御装
置は、モータへのハンドルトルク、車速対応の指示電流
値と実際モータ電流値の差が所定値以上のとき異常とし
て判定し、この場合に第1乃至第4のパワー素子からな
るパワー素子部の上記パワー素子をオフさせる手段によ
って上記問題点を解決する。
〔作用〕
この発明においては、指示電流値と実際モータ電流値の
差が所定値以上のため異常と判定した場合は、パワー素
子をオフしてモータへの供給電流を断つ。
〔実施例〕
以下、この発明のモータ駆動式パワーステアリング制御
装置の実施例について図面に基づき説明する。第1図は
その一実施例の構成を示す概略図である。
この第1図においては、1は運転者の操舵回転力を受け
るハンドルであり、3はハンドル1に加えられた回転力
に応じて電気信号を出力するトルクセンサである。
このハンドル1とトルクセンサ3との間において、ハン
ドル1は第1のステアリングシヤフト2aを介して第1
のユニバーサルジヨイント4aに連結されており、この
第1のユニバーサルジヨイント4aは第2のステアリン
グシヤフト2bを介して第2のユニバーサルジヨイント
4bに連結されている。第2のユニバーサルジヨイント
4bに第3のステアリングシヤフト2cを介してトルク
センサ3に連結されている。
トルクセンサ3は第4のステアリングシヤフト2dを介
して減速機16に連結されている。トルクセンサ3の出
力はコントロールユニツト9内の操舵トルク測定手段9
a(第2図により後述する)に送出するようになつてい
る。
減速機構16は電磁クラツチ15とピニオン軸5間に挿
入されている。このピニオン軸5には、ラツク軸6のラ
ツク歯部6aと噛合している。
ラツク軸6の両端はそれぞれボールジヨイント7a,7
bを介してタイロツド8a,8bに連結されている。
一方、12は車載用のバツテリである。バツテリ12の
負極はアースされ、正極はキースイッチ13を介してコ
ントロールユニツト9に接続されているとともに、コン
トロールユニツト9に直接接続されている。
コントロールユニツト9には、車速センサ10の出力も
入力されるようになつており、コントロールユニツト9
はモータ14および電磁クラツチ15の駆動制御を行う
ようになつている。
電磁クラツチ15はモータ14と減速機16間の機械的
な連結を上記コントロールユニツト9の指示にしたがつ
て、結合または離脱することが可能になつている。
第2図は、第1図の実施例のコントロールユニツト9の
具体的構成を示す構成図である。この第2図において、
9aは上記トルクセンサ3よりの入力により、操舵トル
クを測定する操舵トルク測定手段、9bは車速センサ1
0からの出力を入力して車速を測定する車速測定手段で
ある。
これらの操舵トルク測定手段9aと車速測定手段9bは
縦続接続されており、車速測定手段9bの出力はモータ
電流測定手段9cに送出するようになつている。
この電流測定手段9cは後述の電流センサ9jにより流
れる電流による相当する電圧を入力して上記モータ14
への通電電流を測定するものである。
モータ電流記憶手段9dは操舵トルクおよび車速対応の
モータ14の電流値を記憶保持するものである。
通常は、このモータ電流記憶手段9dに記憶保持された
値をモータ電流決定手段9eにより読み出した値に決定
し、次段のパワー素子短絡判定手段9fの出力が短絡出
力の場合には零に、モータ電流決定手段9eがモータ1
4の電流を決定するようになつている。
パワー素子短絡判定手段9fはモータ14への通電電流
指示に対して、上記モータ電流測定手段9cによるモー
タ電流測定値が指令電流以上で、その差が所定値以上の
ときパワー素子部9iを構成するパワー素子9i1〜9i4
短絡と判定出力するものである。
電磁クラツチ制御手段9gは少なくとも車速により定ま
る条件と、上記パワー素子短絡判定手段9fの出力条件
により、電磁クラツチ15を結合、または離脱する制御
を行うものである。
パワー素子部制御手段9hはモータ電流決定手段9eの
出力に基づき、パワー素子部9iに対して、モータ14
への通電方向指示と通電電流値を制御するための、オ
ン、オフの指示を与えるようになつている。
このパワー素子部制御手段9hの出力に基づき、パワー
素子部9iはモータ14の電流の方向および電流値を制
御するようになつており、パワー素子部9iはモータ1
4の給電方向を切換可能にブリッジ回路構成されたパワ
ー素子9i1〜9i4より構成されている。
このパワー素子部9iに流れる電流値は電流センサ9j
で測定するようにしている。
電流センサ9jに流れる電流に相当する電圧が上記モー
タ電流測定手段9cに加えるようになつている。
次に上記実施例の動作を第3図〜第5図を参照しながら
説明する。第3図は操舵トルク対モータ電流の制御特性
を示す図、第4図は車速対モータ電流および電磁クラツ
チ印加電圧の制御特性を示す図、第5図はコントロール
ユニツト9の制御プログラムを示すフローチヤートであ
る。
まず、エンジンの始動に際して、第5図のステツプS1
でイニシヤライズし、キースイツチ13をオンすると、
電磁クラツチ15がオンし、モータ14と減速機16が
機械的に連結される。
この状態でハンドル1に運転者が回転力を与えると、コ
ントロールユニツト9は、第3図に示すようにモータ1
4の電流を制御するとともにステツプS2で操舵トルク
測定手段9aでトルクセンサ3の出力を受けて操舵トル
クTSを測定する。
第3図において、操舵トルクを右方向に増加すると、a
点でモータ14をオンし、モータ14および機械系の慣
性の影響を軽減するため、モータ14にIOFの電流を流
すとともに、電流センサ9jに流れる電流からモータ電
流測定手段9cでモータ電流IMSを測定する(ステツプ
S4)。
さらに、操舵トルクを増加し、b点よりモータ電流を操
舵トルクに対して直線的に増大させ、c点にて100%
電流となる。
逆にトルクを減少して、操舵トルクがc点より、モータ
電流は減少し、b点でIOFのモータ電流値となる。
さらにトルクが減少し、a点となると、モータ14はオ
フする。このことは、左方向でもほぼ同様な制御が行な
われる。
モータ電流に対する伝達トルクの関係は比例関係であ
る。したがつて、第3図でトルクが増加すると、a点に
てモータ14がオンし、IOFのモータ電流が流れる。
さらに、トルクを増加すると、b点からモータ14の電
流を徐々に増加する制御を行なうため、減速機16への
出力トルクは徐々に増加することになり、ハンドル1に
加える運転者の力に応じた補助トルクを電磁クラツチ1
5、減速機16、ピニオン軸5を介して、ラツク歯部6
aに伝える。
このため、ハンドル1は軽くなる。以上は、この発明の
車の停止時動作についての説明である。
次に、自動車が走行状態となつた場合、ステツプS3で
車速センサ10の出力から車速測定手段9bで測定し、
ステツプS4でモータ電流を測定し、第4図に示すよう
に、操舵トルクおよび車速に応じて予めモータ電流記憶
手段9dで記憶保持された電流IMIをステツプ5でモー
タ電流決定手段9eが読み出して、この電流IMIにてモ
ータ電流の制御を行なう。
この電流IMIの値は、d点の車速までは操舵トルクのみ
に応じた値をとり、d点以降は操舵トルク対応の値に、
車速に応じた減衰率を乗じた値に減少し、e点の車速
(車速=アシスト減少車速V2)以降は機械系の慣性の影
響を軽減するため、一定の値IOFとする。
次に、車速がf点{車速=アシスト遮断車速V1(V1
V2)}の値となると、モータ電流Iおよび電磁クラツ
チ印加電圧EVはともに零となり、モータ14と減速機
16は離脱するので、ハンドル1を回す運転者にとつて
は、補助負荷付勢のないステアリングとなる。
ところが、従来の装置においては、パワー素子部9iを
構成するパワー素子9i1〜9i4が短絡すると、配線が焼
損したり、バツテリ上りに至る欠点があつた。
そこで、この発明では、モータ電流の通電指令時に、ス
テツプS6において電流センサ9iにより検出されるモ
ータ電流IMSが指令電流IMO以上で、その差が所定値IOV
以上の場合には、パワー素子短絡判定手段9fによりパ
ワー素子短絡と判定する。パワー素子短絡判定時には、
ステツプS7,S8でそれぞれパワー素子部制御手段9
hによりパワー素子をオフさせる制御を行いモータ14
の電流および電磁クラツチ15の印加電圧を零に制御し
て、補助負荷付勢のない状態とするとともにステツプS
9で、モータ電流指示値IをIMOに記憶する。
また、ステツプS6において、モータ電流が指令電流以
上でその差が所定値以下なら、ステツプS10において
車速Vがアシスト遮断速度V1より大、すなわち、V>V1
ならば、ステツプS7〜S9の処理を行い、V>V1でな
ければ、ステツプS11に移行する。
ステツプS11で車速Vがアシスト減少車速V2(V1
V2)以上でなければ、ステツプS12でモータ電流IM
IM1にするとともに、ステツプS13で電磁クラツチの
結合を行い、ステツプS9の処理を行う。
また、ステツプS11で車速Vとアシスト減少車速V2
の関係において、V>V2でなければ、ステツプS14で
モータ電流IMをIOFにして、ステツプS13,S9の処
理を行う。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、モータ指令電流値と実
際モータ電流値の差が所定値以上のとき異常として判定
し、パワー素子をオフさせる手段を備えたことにより、
上記異常時に配線が焼損したり、バッテリ使用不能に至
るのを防止でき、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、この発明のモータ駆動式パワーステアリング
制御装置の一実施例の構成を示す概略図、第2図は第1
図の一実施例のコントロールユニツトの具体的構成を示
す構成図、第3図は同上実施例を説明するための操舵ト
ルク対モータ電流の制御特性図、第4図は同上実施例を
説明するための車速対モータ電流および電磁クラツチ印
加電圧の制御特性図、第5図は同上実施例の制御プログ
ラムのフローチヤートである。 1……ハンドル、3……トルクセンサ、9……コントロ
ールユニツト、9a……操舵トルク測定手段、9b……
車速測定手段、9c……モータ電流測定手段、9d……
モータ電流記憶手段、9e……モータ電流決定手段、9
f……パワー素子短絡判定手段、9g……電磁クラツチ
制御手段、9h……パワー素子部制御手段、9i……パ
ワー素子部、9j……電流センサ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】自動車のハンドルの回転力を検出するトル
    クセンサ、車載用のバッテリから給電されるモータ、上
    記トルクセンサと車速センサの信号に基づいてモータの
    通電指令電流値を指示する手段、上記モータの給電方向
    を切換可能にブリッジ回路構成された第1乃至第4のパ
    ワー素子からなるパワー素子部、上記指令電流値に基づ
    いて上記モータの制御を行い且つ上記モータの指令電流
    値と実際モータ電流値の差が所定値以上のとき異常とし
    て判定し、上記パワー素子をオフさせる手段を備えてな
    るモータ駆動式パワーステアリング制御装置。
  2. 【請求項2】コントロールユニットは、上記モータへの
    通電電流値および通電方向を制御するパワー素子部と、
    このパワー素子部に直列に挿入され上記モータへの通電
    電流を検出する電流センサと、この電流センサにより上
    記モータへの通電電流を測定するモータ電流測定手段
    と、上記モータへの通電指令時に上記モータ電流測定手
    段により測定されるモータ電流が指令電流以上でその差
    が所定値以上のときパワー素子短絡と判定するパワー素
    子短絡判定手段と、このパワー素子短絡判定手段の出力
    条件により上記パワー素子部のパワー素子をオフとする
    制御出力を出力するパワー素子部制御手段とを備えてな
    る特許請求の範囲第1項記載のモータ駆動式パワーステ
    リング制御装置。
JP1435187A 1987-01-23 1987-01-23 モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 Expired - Lifetime JPH0629031B2 (ja)

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DE8888100853T DE3863646D1 (de) 1987-01-23 1988-01-21 Servolenksteuerungseinrichtung.
US07/147,329 US4869333A (en) 1987-01-23 1988-01-22 Motor-driven type power steering control device
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