JPH0646775Y2 - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device

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JPH0646775Y2
JPH0646775Y2 JP1986159086U JP15908686U JPH0646775Y2 JP H0646775 Y2 JPH0646775 Y2 JP H0646775Y2 JP 1986159086 U JP1986159086 U JP 1986159086U JP 15908686 U JP15908686 U JP 15908686U JP H0646775 Y2 JPH0646775 Y2 JP H0646775Y2
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Japan
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circuit
output
steering wheel
steering
end position
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Inventor
実 岡田
皖造 仲上
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日本輸送機株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、操向輪の回動終端位置、いわゆるステアリン
グエンドにおける補助電動機の過電流を防止しかつステ
アリングの応答性を改善した電動式パワーステアリング
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention is an electric power system that prevents overcurrent of an auxiliary electric motor at a turning end position of a steering wheel, that is, a so-called steering end, and improves steering response. The present invention relates to a steering device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、各種車両において、操舵力の軽減を目的にパワー
ステアリング装置が多用されている。又工場内、船内等
での屋内作業には、バッテリを駆動源としたフォークリ
フト、運搬車などの電動車が好まれて用いられている。
このような車両のパワーステアリング装置としては、省
電力のために電動式の装置が採用される。
In recent years, power steering devices have been widely used in various vehicles for the purpose of reducing steering force. In addition, electric vehicles such as forklifts and trucks that use a battery as a driving source are preferably used for indoor work in factories, ships and the like.
As a power steering device for such a vehicle, an electric device is adopted to save power.

しかし従来の、電動式パワーステアリング装置は、操向
輪の回動終端位置、いわゆるステアリングエンドにおけ
るモータロック時の過熱時を防止するため、操向輪に補
助トルクを与える該モータの過電流を検知しその電流を
一時遮断する機械接点式の過電流保護装置が設けられて
いた。
However, the conventional electric power steering device detects an overcurrent of the motor that applies an auxiliary torque to the steering wheel in order to prevent overheating when the motor is locked at the turning end position of the steering wheel, so-called steering end. There was a mechanical contact type overcurrent protection device that temporarily interrupted the current.

〔解決すべき問題点〕[Problems to be solved]

従って、操向輪が回動終端位置に達したときには、前記
のごとく補助電動機への電流は遮断され、それがたとえ
短時間であってもステアリングの応答性、操縦性能を著
しく低下し、作業能率をも低下させるものであった。
Therefore, when the steering wheel reaches the turning end position, the current to the auxiliary electric motor is cut off as described above, and the responsiveness and steering performance of the steering are significantly reduced even if it is a short time, and the work efficiency is reduced. Was also lowered.

本考案は、操向輪の回動終端位置において、他方の終端
位置に向けてしかも操向輪の機械ロストルク以下のアイ
ドルトルクを該操向輪に与えるアイドル電流を流すこと
によって、前記問題点を解決しうる電動式パワーステア
リング装置の提供を目的としている。
The present invention solves the above problems by flowing an idle current that gives an idle torque equal to or less than the mechanical loss torque of the steering wheel toward the other end position at the turning end position of the steering wheel. It is an object of the present invention to provide an electric power steering device that can be solved.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

以下本考案の一実施例を図面に基づき説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図において、電動式パワーステアリング装置Aは、ステ
アリングSの操作を検出する回転方向検出器3の出力に
よって、操向輪Wを回動し該操向輪Wの向きを変える補
助電動機5を駆動する駆動電流を発生する制御主回路4A
に、前記操向輪Wの回動終端位置において他方の終端位
置に向けてしかも操向輪Wの機械ロストルク以下のアイ
ドルトルクを該操向輪Wに与えるアイドル電流を発生す
るアイドル回路9を設けている。
In the figure, an electric power steering apparatus A drives an auxiliary electric motor 5 that rotates a steering wheel W and changes the direction of the steering wheel W by the output of a rotation direction detector 3 that detects an operation of a steering wheel S. Control main circuit 4A that generates drive current
And an idle circuit 9 for generating an idle current that gives an idle torque equal to or less than the mechanical loss torque of the steered wheel W toward the other end position at the turning end position of the steered wheel W. ing.

なお電動式パワーステアリング装置Aは、本実施例にお
いては、いわゆるバッテリ式フォークリフト車のような
電動車に採用され、又該電動車は、前記電動式パワース
テアリング装置Aの動作不良を検出する動作検出回路6
とその検出信号により走行用電動機7を減速する電動機
制御回路10とを具えた走行安全装置Bが設けられてい
る。
In this embodiment, the electric power steering apparatus A is used in an electric vehicle such as a so-called battery-powered forklift truck, and the electric vehicle detects an operation of detecting a malfunction of the electric power steering apparatus A. Circuit 6
A traveling safety device B including a motor control circuit 10 for decelerating the traveling electric motor 7 according to the detection signal is provided.

操向輪Wは、本実施例においては第1図に略示するよう
に、駆動輪を兼ね、走行用電動機7と一体の駆動ユニッ
ト22を形成しており、該ユニット22は車体に回動自在に
取付けられている。又駆動ユニット22は該ユニットに固
定した大径の歯車23と、上端にステアリングSが取付け
られたステアリング軸24下端の歯車25とが噛み合う。従
ってステアリングSの回転により前記操向輪Wの向き変
えができる。なお前記ステアリング軸24は、チエーン2
6、軸方向に伸縮可能なスプライン自在継手27が介在し
ており、又さらに前記補助電動機5の駆動によりその回
転トルクを伝える減速機28と前記回転方向検出器3とが
付設されている。
In the present embodiment, the steering wheel W also serves as a driving wheel and forms a drive unit 22 integrated with the traveling electric motor 7 as schematically shown in FIG. 1, and the unit 22 rotates on the vehicle body. It is installed freely. Further, the drive unit 22 meshes with a large-diameter gear 23 fixed to the unit and a gear 25 at the lower end of a steering shaft 24 having a steering wheel S attached to the upper end. Therefore, the steering wheel W can be turned by rotating the steering wheel S. The steering shaft 24 is a chain 2
6. A spline universal joint 27 that is expandable and contractible in the axial direction is interposed, and further, a speed reducer 28 that transmits the rotational torque by driving the auxiliary electric motor 5 and the rotational direction detector 3 are additionally provided.

回転方向検出器3は、本実施例においては、トルクセン
サであって、ステアリングSに加えられる操舵トルクの
大きさに略比例しかつ検出トルクがゼロのときのゼロ電
位を中心として例えばステアリングSの操舵方向が右の
とき正電位、左のとき負電位となる。従って回転方向検
出器3はステアリングSの操作を検出し、該ステアリン
グSに加えられる操舵トルクの方向と大きさを出力す
る。
The rotation direction detector 3 is a torque sensor in the present embodiment, and is substantially proportional to the magnitude of the steering torque applied to the steering wheel S, and the zero potential when the detected torque is zero is the center of the steering wheel S, for example. When the steering direction is right, the potential is positive, and when the steering direction is left, the potential is negative. Therefore, the rotation direction detector 3 detects the operation of the steering wheel S and outputs the direction and magnitude of the steering torque applied to the steering wheel S.

又本実施例においては、前記操向輪Wの左右の回動終端
位置を検出する左右一対の回動終端検知器8、8が前記
車体に固定される。本例では回動終端検知器8は、マイ
クロスイッチからなり、前記駆動ユニット22の側面に形
成した作動片21によりオンし、左右の各回動終端検知器
8、8が夫々左右の回動終端位置を検知する。なお前記
回動方向検知器として、回転計を用い、その回転数ある
いは回転角度から操向輪Wの左右の回動終端位置を検出
することもでき、従ってそのときには回動終端検知器
8、8は省略できる。
Further, in this embodiment, a pair of left and right turning end detectors 8, 8 for detecting the left and right turning end positions of the steering wheel W are fixed to the vehicle body. In this example, the turning end detector 8 is composed of a micro switch, and is turned on by an actuating piece 21 formed on the side surface of the drive unit 22, so that the left and right turning end detectors 8, 8 respectively turn to the left and right turning end positions. To detect. A rotation meter may be used as the rotation direction detector, and the left and right rotation end positions of the steering wheel W can be detected from the number of rotations or the rotation angle. Therefore, at that time, the rotation end detectors 8, 8 are detected. Can be omitted.

前記制御主回路4Aとアイドル回路9とは、本例では第2
図に示す制御回路4を構成している。
The control main circuit 4A and the idle circuit 9 are the second in this example.
It constitutes the control circuit 4 shown in the figure.

制御主回路7は、回転方向検出器3の出力を増巾する増
巾回路30と、該増巾回路30の出力31をパルス巾変調する
PWM回路40と、回転方向検出器3の出力からステアリン
グSの回転方向を判定する方向判定回路50と、前記PWM
回路40の出力41と方向判定回路50の出力51、52によりバ
ッテリEからの電流をオン、オフするスイッチング回路
60とを具え、いわゆるチヨッパ制御回路を形成してい
る。
The control main circuit 7 pulse-width-modulates the widening circuit 30 for widening the output of the rotation direction detector 3 and the output 31 of the widening circuit 30.
A PWM circuit 40, a direction determination circuit 50 for determining the rotation direction of the steering wheel S from the output of the rotation direction detector 3, and the PWM
A switching circuit that turns on and off the current from the battery E by the output 41 of the circuit 40 and the outputs 51 and 52 of the direction determination circuit 50.
And 60 to form a so-called chiyhopper control circuit.

又アイドル回路9は、本実施例においては、巾の狭いパ
ルスを発振するパルス発振回路70と、前記方向判定回路
50の出力51、52と回動終端検知器8、8の各出力53、54
とにより前記パルス発振回路70の出力71と前記PWM回路4
0の出力41とを切り変える切り換え回路100とを具えてい
る。
The idle circuit 9 is, in the present embodiment, a pulse oscillation circuit 70 that oscillates a narrow pulse, and the direction determination circuit.
Outputs 51 and 52 of 50 and outputs 53 and 54 of the rotation end detectors 8 and 8, respectively.
With the output 71 of the pulse oscillation circuit 70 and the PWM circuit 4
And a switching circuit 100 for switching between the output 41 of 0 and the output 41.

前記増巾回路30は、本例では前記回転方向検出器3の出
力32を増巾しかつ一定のスレッシュホールドレベル以下
を遮断する非線形回路33と該非線形回路33の出力34の絶
対値を出力する整流回路35とを含んでいる。この増巾回
路30の入出力特性を略示すると第4図のようになり、正
負のスレッシュホールドレベル間の不感帯はステアリン
グSの遊びを形成する。従って不感帯の巾は実車フイー
リングによって決定される。なおこのような特性を実現
するには、適当にゲインを選んだ2つのOPアンプ間にブ
リッヂに組んだシリコン整流器を介在させることによっ
て、整流器の順方向電圧を利用してを簡便に実現でき
る。
In the present example, the amplification circuit 30 increases the output 32 of the rotation direction detector 3 and outputs a non-linear circuit 33 that cuts off below a certain threshold level and the absolute value of the output 34 of the non-linear circuit 33. And a rectifying circuit 35. The input / output characteristics of the amplification circuit 30 are schematically shown in FIG. 4, and the dead zone between the positive and negative threshold levels forms the play of the steering wheel S. Therefore, the width of the dead zone is determined by the actual vehicle feeling. In order to realize such a characteristic, a silicon rectifier assembled in a bridge is interposed between two OP amplifiers whose gains are appropriately selected, so that the forward voltage of the rectifier can be easily utilized.

PWM回路40は、例えば三角波発生回路と、コンパレータ
とを用いたものなど周知構成の回路が採用できる。
As the PWM circuit 40, for example, a well-known circuit such as one using a triangular wave generating circuit and a comparator can be adopted.

方向判定回路50は、本例では前記非線形回路33の出力34
が入力されそのレベル、本例では正負を判定することに
よって、ステアリングSの操舵方向が右であるときには
出力51が1となり又操舵方向が左であるときには出力52
が1となる。なおこの方向判定回路50は、コンパレータ
などを用いて構成できる。
The direction determination circuit 50 is the output 34 of the non-linear circuit 33 in this example.
Is input to determine the level, positive or negative in this example, the output 51 becomes 1 when the steering direction of the steering wheel S is right, and the output 52 when the steering direction is left.
Becomes 1. The direction determination circuit 50 can be configured using a comparator or the like.

なお前記回動終端検知器8、8は操向輪Wが右の終端位
置にあるときその出力53が1となり、又同様に左の終端
位置にあるとき出力54が1となる。
The turning end detectors 8 and 8 have an output 53 of 1 when the steering wheel W is at the right end position, and also have an output 54 of 1 when the steering wheel W is at the left end position.

スイッチング回路60は、ブリッヂ接続されたスイッチン
グ素子61、62、63、64と、対角位置に位置し夫々対をな
すスイッチング素子61、63とスイッチング素子62、64と
を夫々駆動するドライブ回路65、66とからなる。又ブリ
ッヂの中辺には前記補助電動機5が接続されている。又
スイッチング素子61、62はキースイッチKSをへてバッテ
リEに接続され又スイッチング素子63、64はアースに接
続されている。従ってドライブ回路65にパルスを入力す
ることによりスイッチング素子61、63が導通し、補助電
動機5は操向輪Wを右に向き変えする方向の電流が流れ
る。又ドライブ回路66にパルスを加えると同様に操向輪
を左に向き変えする方向の電流が流れる。なお本実施例
では前記スイッチング素子61〜64はパワーMOS−FETがパ
ラレル接続されて用いられている。
The switching circuit 60 is a bridge-connected switching element 61, 62, 63, 64, and a drive circuit 65 for driving the switching element 61, 63 and the switching element 62, 64, which are located diagonally and form a pair, respectively. It consists of 66 and. The auxiliary electric motor 5 is connected to the middle side of the bridge. The switching elements 61 and 62 are connected to the battery E via the key switch KS, and the switching elements 63 and 64 are connected to the ground. Therefore, by inputting a pulse to the drive circuit 65, the switching elements 61 and 63 are rendered conductive, and the auxiliary electric motor 5 has a current flowing in a direction for turning the steered wheels W to the right. Further, when a pulse is applied to the drive circuit 66, a current flows in the same direction as turning the steering wheel to the left. In this embodiment, power MOS-FETs are connected in parallel and used as the switching elements 61-64.

前記パルス発振回路70は、前記のごとくパルス巾が狭く
かつPWM回路40の周波数と略同一の矩形波を出力する。
又パルス巾は、該パルスを前記ドライブ回路65又は66に
入力したとき補助電動機5が操向輪Wに与えるアイドル
トルクが該操向輪Wの機械ロストルク以下となるように
設定する。換言すれば、操向輪Wを地面から浮かせた状
態においても操向輪Wがアイドルトルクによって向き変
えしない範囲に設定する。
The pulse oscillation circuit 70 outputs a rectangular wave having a narrow pulse width as described above and substantially the same frequency as the PWM circuit 40.
The pulse width is set so that the idle torque applied to the steering wheel W by the auxiliary electric motor 5 when the pulse is input to the drive circuit 65 or 66 is equal to or less than the mechanical loss torque of the steering wheel W. In other words, the steering wheel W is set in a range in which the steering wheel W is not turned by idle torque even when the steering wheel W is floated from the ground.

切り換え回路100は、前記方向判定回路50と回動終端検
知器8、8との出力51〜54により、PWM回路40又はパル
ス発振回路70を選択しスイッチング回路60に入力するロ
ジック回路であり、図面を参照しつつその動作とともに
説明する。
The switching circuit 100 is a logic circuit that selects the PWM circuit 40 or the pulse oscillation circuit 70 according to the outputs 51 to 54 of the direction determination circuit 50 and the rotation end detectors 8 and 8 and inputs it to the switching circuit 60. The operation will be described with reference to.

操向輪Wがその左右の回動終端位置にないときには、回
動終端検知器8、8の出力53、54はともに0である。従
ってこの出力53、54が夫々入力されているAND回路101、
102の各出力103、104はともに0である。又この出力10
3、104が入力されるOR回路105の出力106も0である。従
ってこの出力106とパルス発振回路70の出力71とが入力
されているAND回路107の出力109は0であり、パルス発
振回路70のパルス信号はあらわれない。これに対して出
力106を反転するNOT回路110の出力111とPWM回路40の出
力41とが入力されるAND回路103の出力104には、出力111
が1であるから出力41のパルス信号がそのままあらわれ
る。従ってAND回路103、107の各出力104、109が入力さ
れるOR回路105の出力106には、前記出力104即ちPWM回路
40のパルス信号があらわれる。
When the steering wheel W is not at the left and right turning end positions, the outputs 53 and 54 of the turning end detectors 8 and 8 are both 0. Therefore, the AND circuits 101, to which the outputs 53 and 54 are respectively input,
Each output 103, 104 of 102 is zero. Also this output 10
The output 106 of the OR circuit 105 to which 3 and 104 are input is also 0. Therefore, the output 109 of the AND circuit 107 to which the output 106 and the output 71 of the pulse oscillation circuit 70 are input is 0, and the pulse signal of the pulse oscillation circuit 70 does not appear. On the other hand, the output 111 of the NOT circuit 110 that inverts the output 106 and the output 41 of the PWM circuit 40 are input to the output 104 of the AND circuit 103.
Therefore, the pulse signal of the output 41 appears as it is. Therefore, the output 104 of the OR circuit 105 to which the outputs 104 and 109 of the AND circuits 103 and 107 are input is the output 104, that is, the PWM circuit.
40 pulse signals appear.

又右の回動終端を検出する回動終端検知器8の出力53が
入力されている前記AND回路101のもう1つの入力には操
舵方向が左のときに1となる出力52を反転するNOT回路1
07の出力109が入力されている。又同様にAND回路102に
は操舵方向が右であるときに1となる出力51を反転する
NOT回路の出力121が入力されている。
Further, the output 52 of the turning end detector 8 for detecting the right turning end is inputted to the other input of the AND circuit 101, which reverses the output 52 which becomes 1 when the steering direction is left. Circuit 1
Output 109 of 07 is input. Similarly, the AND circuit 102 inverts the output 51 that becomes 1 when the steering direction is right.
The output 121 of the NOT circuit is input.

従ってたとえば操向輪Wが右の回動終端位置にあるとき
には、出力53が1となり、出力52が0のとき出力109は
1であるからAND回路101の出力103は1となる。即ち出
力53が1、出力52が0の状態は、操向輪Wが右の回動終
端位置にあるにも係わらず更に右向きの操舵トルクを加
えている状態、あるいはステアリングSから実質的に手
をはなしているような状態であり、さらに云うならば、
左向きの操舵トルクをまだ加えていない状態といえる。
この状態でAND回路101の出力103は1、出力106も1、こ
れを反転した出力111は0。従ってこの状態では、前記
の状態とは反対に、AND回路107の出力109にパルス発振
回路70のパルス信号があらわれ、またOR回路105の出力1
06にもパルス発振回路70のパルス信号があらわれる。
Therefore, for example, when the steering wheel W is at the right rotation end position, the output 53 is 1, and when the output 52 is 0, the output 109 is 1, so the output 103 of the AND circuit 101 is 1. That is, when the output 53 is 1 and the output 52 is 0, the steering wheel W is in the right turning end position while the steering wheel W is further applied with the steering torque in the right direction, or the steering wheel S is substantially operated by the steering wheel S. It is in a state like that, further speaking,
It can be said that the steering torque to the left has not been applied yet.
In this state, the output 103 of the AND circuit 101 is 1, the output 106 is 1, and the inverted output 111 is 0. Therefore, in this state, contrary to the above state, the pulse signal of the pulse oscillation circuit 70 appears in the output 109 of the AND circuit 107, and the output 1 of the OR circuit 105
The pulse signal of the pulse oscillation circuit 70 also appears in 06.

同様に操向輪Wの左の回動終端位置にあるときにも、出
力106にはパルス発振回路70のパルス信号があらわれ
る。
Similarly, when the steering wheel W is at the left end position of rotation, the pulse signal of the pulse oscillation circuit 70 appears at the output 106.

また一方、前記方向判定回路50の出力51、52は、夫々AN
D回路122、123に入力され,又各AND回路122、123のもう
1つの入力には夫々回動終端検知器8、8の出力53、54
を反転するNOT回路124、125の出力126、127が入力され
る。従ってAND回路122の出力129は、操舵方向が右でし
かも右の終端位置に操向輪Wがないときにのみ1とな
る。又逆にAND回路123の出力130は操舵方向が左でかつ
操向輪Wが左の終端位置にないときにのみ1となる。又
この出力129は出力54とともにOR回路131に入力され、又
出力130と出力53とがOR回路132に入力される。従ってOR
回路131の出力133が1となるのは、出力129が1となる
前記条件にさらに出力54が1となる、即ち左終端位置に
操向輪Wがあるという条件が加わる。又同様にOR回路13
2の出力134が1となるのは出力130が1となる前記条件
に出力53が1となる条件が加わる。又AND回路140にはOR
回路131の出力133と前記OR回路105の出力106とが入力さ
れる。AND回路142は、OR回路132の出力134と前記出力10
6とが入力される。又AND回路140、142の各出力141、143
は、夫々スイッチング回路60のドライブ回路65、66に入
力されている。
On the other hand, the outputs 51 and 52 of the direction determination circuit 50 are AN
It is input to the D circuits 122 and 123, and the other inputs of the AND circuits 122 and 123 have outputs 53 and 54 of the rotation end detectors 8 and 8 respectively.
The outputs 126 and 127 of the NOT circuits 124 and 125 that invert the signal are input. Therefore, the output 129 of the AND circuit 122 becomes 1 only when the steering direction is right and there is no steering wheel W at the right end position. On the contrary, the output 130 of the AND circuit 123 becomes 1 only when the steering direction is left and the steering wheel W is not at the left end position. The output 129 is input to the OR circuit 131 together with the output 54, and the output 130 and the output 53 are input to the OR circuit 132. Therefore OR
The output 133 of the circuit 131 becomes 1 in addition to the above condition that the output 129 becomes 1 in addition to the condition that the output 54 becomes 1, that is, the steering wheel W is located at the left end position. Similarly, the OR circuit 13
The output 134 of 2 becomes 1 because the condition that the output 53 becomes 1 is added to the above condition that the output 130 becomes 1. Also, the AND circuit 140 has an OR
The output 133 of the circuit 131 and the output 106 of the OR circuit 105 are input. The AND circuit 142 outputs the output 134 of the OR circuit 132 and the output 10
6 and are entered. Also, the outputs 141 and 143 of the AND circuits 140 and 142, respectively.
Are input to the drive circuits 65 and 66 of the switching circuit 60, respectively.

従って操向輪Wがその左右の回動終端位置の間にあると
きには、AND回路140、142にはPWM回路40の出力信号が入
力されており、操舵方向が右のときには、前記出力133
が1となり出力141がPWM回路40の出力信号と等しいパル
ス信号となり、従ってスイッチング回路60は、ドライブ
回路65によりスイッチング素子61、63がオン、オフし、
補助電動機5が操向輪Wを右向きに回動する補助トルク
を発生する。又同様に操舵方向が左のときには、スイッ
チング素子62、64がオン、オフし、補助電動機5は左向
きの補助トルクを発生する。そして操向輪Wが左又は右
の回動終端位置に達したときには回動終端検知器8、8
が検知する。
Therefore, the output signal of the PWM circuit 40 is input to the AND circuits 140 and 142 when the steered wheels W are between the left and right turning end positions, and when the steering direction is right, the output 133 is output.
Becomes 1 and the output 141 becomes a pulse signal equal to the output signal of the PWM circuit 40. Therefore, in the switching circuit 60, the drive circuit 65 causes the switching elements 61 and 63 to turn on and off,
The auxiliary electric motor 5 generates an auxiliary torque for rotating the steered wheels W rightward. Similarly, when the steering direction is left, the switching elements 62 and 64 are turned on and off, and the auxiliary electric motor 5 generates leftward auxiliary torque. When the steering wheel W reaches the left or right turning end position, the turning end detectors 8, 8
To detect.

又操向輪Wが左又は右の回動終端位置にあるときには、
前記のごとく出力106にはパルス発振回路70のパルス信
号があらわれている。出力133が1のとき即ち操向輪W
が左の回動終端位置にあるとき、他方の右の終端位置に
向けてしかも該操向輪Wの機械ロストルク以下のアイド
ルトルクを操向輪Wに与えるアイドル電流を発生する。
又操向輪Wが右の回動終端位置にあるときには、同様
に、他方の左の終端位置に向けてアイドルトルクを与え
る逆向きのアイドル電流を発生することができる。
When the steering wheel W is at the left or right turning end position,
As described above, the pulse signal of the pulse oscillation circuit 70 appears in the output 106. When the output 133 is 1, that is, the steering wheel W
Is at the left rotation end position, an idle current is generated toward the other right end position and which gives the steering wheel W an idle torque equal to or less than the mechanical loss torque of the steering wheel W.
Similarly, when the steered wheel W is at the right rotation end position, a reverse idle current that gives an idle torque to the other left end position can be generated.

一方、本例のようにステアリングと操向輪とがステアリ
ング軸で機械的に結合されたものに、従来装置を採用す
ると、回動終端位置において前記のごとく補助電動機の
電流が一時遮断されることにより、他端への操舵トルク
は一時増加し、あたかも機械的に引掛かったような引掛
かり現象が生じていたが、本装置Aにおいては、ステア
リングSが回動終端位置に達したときに、他方の終端位
置へ向かうアイドルトルクが自動的に発生するため前記
引掛かり現象を防止できる。
On the other hand, if the conventional device is adopted in the case where the steering wheel and the steered wheels are mechanically coupled by the steering shaft as in this example, the current of the auxiliary electric motor is temporarily cut off at the turning end position as described above. Due to this, the steering torque to the other end temporarily increases, and a catching phenomenon as if mechanically catching occurred. However, in the present device A, when the steering wheel S reaches the turning end position, Since the idle torque toward the other end position is automatically generated, the catching phenomenon can be prevented.

前記走行安全装置Bは、前記電動式パワーステアリング
装置Aの動作不良を検出する動作検出回路6とその検出
信号により走行用電動機7を減速する電動機制御回路10
とを具えている。
The traveling safety device B includes an operation detection circuit 6 for detecting an operation failure of the electric power steering device A and an electric motor control circuit 10 for decelerating the electric motor 7 for traveling according to the detection signal.
It is equipped with

動作検出回路6は、前記制御回路4のOR回路105の出力1
06のパルス信号を平滑し一定レベルの直流信号とする整
形回路150と、補助電動機5の駆動電流を検出すること
によって該補助電動機5の動作を検出する補助電動機動
作検出回路160と、前記回路150、160の各出力151、161
を比較する比較回路170と、比較回路170の出力171を保
持する保持回路175とを具えている。
The operation detection circuit 6 outputs the output 1 of the OR circuit 105 of the control circuit 4.
A shaping circuit 150 that smoothes the pulse signal of 06 into a DC signal of a constant level, an auxiliary motor operation detection circuit 160 that detects the operation of the auxiliary motor 5 by detecting the drive current of the auxiliary motor 5, and the circuit 150. , 160 outputs 151, 161
And a holding circuit 175 for holding an output 171 of the comparison circuit 170.

補助電動機動作検出回路160は、第2図に示すように、
スイッチング素子63、64とアースとの間に挿入したシヤ
ント抵抗162、163と、該抵抗162、163の素子側端間の電
圧降下を増巾する作動増巾回路164と、その出力165が入
力されるウインドーコンパレータ166とを具える。なお
ウインドーコンパレータ166は、前記アイドル電流と過
電流とをウインドー内に設定する。即ちウインドーコン
パレータ166の出力169は、アイドル電流と補助電動機5
が有効な補助トルクを発生する駆動電流が流れたときに
1となる。そしてさらに電流が過大となったときには、
出力169は0となり過電流保護の機能を合わせ持つ。
The auxiliary motor operation detection circuit 160, as shown in FIG.
The shunt resistors 162, 163 inserted between the switching elements 63, 64 and the ground, the operation amplification circuit 164 for increasing the voltage drop between the resistance-side ends of the resistors 162, 163, and the output 165 thereof are input. With a window comparator 166. The window comparator 166 sets the idle current and the overcurrent in the window. That is, the output 169 of the window comparator 166 is the idle current and the auxiliary motor 5
Is 1 when a drive current for generating an effective auxiliary torque flows. And when the current becomes too large,
The output 169 becomes 0 and also has the function of overcurrent protection.

比較回路170は、エクスクルーシブOR回路が用いられて
いる。従ってその出力171は、出力106にPWM回路40又は
パルス発振回路70からのパルス信号があるにもかかわら
ず補助電動機5に電流が流れていないときに1となる。
The comparison circuit 170 uses an exclusive OR circuit. Therefore, the output 171 becomes 1 when the current is not flowing through the auxiliary electric motor 5 although the output 106 has the pulse signal from the PWM circuit 40 or the pulse oscillation circuit 70.

又保持回路175はRSフリップフロップが用いられてお
り、制御回路4と同一の電源回路に接続されている。又
そのリセット端子Rには電源オンリセット回路176が接
続され、該保持回路175は制御回路4に電源が接続され
ると自動的にリセットされその出力177は1となる。又
保持回路175のセット端子Sには前記出力171が入力され
ている。
Further, the holding circuit 175 uses an RS flip-flop and is connected to the same power supply circuit as the control circuit 4. A power-on reset circuit 176 is connected to the reset terminal R, and the holding circuit 175 is automatically reset when the power is connected to the control circuit 4 and its output 177 becomes 1. The output 171 is input to the set terminal S of the holding circuit 175.

従って、動作検出回路6の出力177は、電動式パワース
テアリング装置Aの動作不良を検出したとき0となる。
Therefore, the output 177 of the operation detecting circuit 6 becomes 0 when the operation failure of the electric power steering apparatus A is detected.

前記電動機制御回路10は、第3図に示すように、アクセ
ルCのアクセル信号191により、アクセルCの操作量に
応じて走行用電動機7の駆動電流を増減するチヨツパ制
御回路であり、前記出力191を増巾する増巾回路200と、
その出力201によってパルス巾が変調されたパルスを発
生するPWM回路210と、ドライブ回路221およびチヨツパ
素子222からなるスイッチング回路220とを具えている。
又前記増巾回路200とPWM回路210との間には、減衰回路2
03と常閉のバイパススイッチ204とが並列接続された回
路が挿入される。従って常時は、増巾回路200の出力201
が直接PWM回路に入力され、又バイパススイッチ204のオ
フによりPWM回路210には、減衰回路203によって減衰さ
れた出力201の信号が入力される。
As shown in FIG. 3, the electric motor control circuit 10 is a tipper control circuit that increases / decreases the drive current of the traveling electric motor 7 according to the operation amount of the accelerator C by the accelerator signal 191 of the accelerator C. A widening circuit 200 to increase the
A PWM circuit 210 that generates a pulse whose pulse width is modulated by its output 201 and a switching circuit 220 including a drive circuit 221 and a chip element 222 are provided.
In addition, the attenuation circuit 2 is provided between the amplification circuit 200 and the PWM circuit 210.
A circuit in which 03 and the normally closed bypass switch 204 are connected in parallel is inserted. Therefore, the output 201 of the amplification circuit 200 is always
Is directly input to the PWM circuit, and the signal of the output 201 attenuated by the attenuation circuit 203 is input to the PWM circuit 210 by turning off the bypass switch 204.

又PWM回路210とスイッチング回路220との間にはAND回路
211が挿入されている。そして前記動作検出回路6の出
力177と強制走行スイッチ230の出力231とが入力されるO
R回路235の出力236が、前記AND回路211のもう1つの入
力端に入力される。
An AND circuit is provided between the PWM circuit 210 and the switching circuit 220.
211 is inserted. Then, the output 177 of the operation detection circuit 6 and the output 231 of the forced traveling switch 230 are input O
The output 236 of the R circuit 235 is input to the other input terminal of the AND circuit 211.

従って、電動式パワーステアリング装置Aが正常に動作
しているときは、前記出力177は1であるから出力236も
1となり、スイッチング回路220にはPWM回路210のパル
ス信号が入力される。従ってアクセルCの操作によって
車速を制御できる。
Therefore, when the electric power steering apparatus A is operating normally, the output 177 is 1, so the output 236 is also 1, and the pulse signal of the PWM circuit 210 is input to the switching circuit 220. Therefore, the vehicle speed can be controlled by operating the accelerator C.

又動作検出回路6が電動式パワーステアリング装置Aの
動作不良を検出したときには、前記のごとくその出力17
7は0となり、出力236も0となる。すなわち、PWM回路2
10のパルス信号はAND回路211によって遮断され、走行用
電動機7は停止する。なお走行停止に際しては荷崩れ等
を防ぐために急制動は避けるのがよい。
When the operation detection circuit 6 detects an operation failure of the electric power steering apparatus A, the output 17 thereof is output as described above.
7 becomes 0, and the output 236 also becomes 0. That is, the PWM circuit 2
The pulse signal of 10 is cut off by the AND circuit 211, and the traveling electric motor 7 is stopped. When stopping traveling, it is best to avoid sudden braking to prevent collapse of cargo.

なお本例においては、電動式パワーステアリング装置A
が動作不能の状態においても、ステアリングSと操向輪
Wが機械的に連結されており、操舵トルクは大ではある
が、操向輪Wを向き換えできる。そのような状態におい
ては、前記強制走行スイッチ230をオンすることにより
その出力231は1となり、バイパススイッチ204はオン
し、増巾回路200とPWM回路210とは減衰回路203を介して
接続されるとともに、AND回路211のもう1つの入力即ち
出力236を1とする。従って電動車はアクセル操作によ
り通常よりも遅い速度で安全に走行できる。
In this example, the electric power steering device A
Even when the steering wheel is inoperable, the steering wheel S and the steered wheels W are mechanically connected, and although the steering torque is large, the steered wheels W can be turned. In such a state, when the forced traveling switch 230 is turned on, the output 231 becomes 1, the bypass switch 204 is turned on, and the amplification circuit 200 and the PWM circuit 210 are connected via the attenuation circuit 203. At the same time, the other input, that is, the output 236 of the AND circuit 211 is set to 1. Therefore, the electric vehicle can safely travel at a slower speed than usual by operating the accelerator.

なお走行方向は走行方向切り換えレバーDと連動する切
り換えスイッチDSにより、前進コンタクタFC又は後進コ
ンタクタRCを選択し界磁コイルFの極性を反転すること
によって切り換えできる。
The traveling direction can be switched by selecting the forward contactor FC or the reverse contactor RC by the changeover switch DS interlocking with the traveling direction switching lever D and reversing the polarity of the field coil F.

このように走行安全装置Bは、電動式パワーステアリン
グ装置の動作不良を検出する動作検出回路の検出信号に
より走行用電動機を減速するものであるため、電動式パ
ワーステアリング装置の不意の動作不良による衝突事故
などを防止でき安全性を向上できる。
As described above, since the traveling safety device B decelerates the traveling electric motor by the detection signal of the operation detection circuit that detects the malfunction of the electric power steering device, the collision occurs due to the unexpected malfunction of the electric power steering device. Accidents can be prevented and safety can be improved.

〔考案の効果〕[Effect of device]

如上のごとく、本考案の電動式パワーステアリング装置
は、操向輪の回動終端位置において他方の終端位置に向
けてしかも操向輪の機械ロストルク以下のアイドルトル
クを該操向輪に与えるアイドル電流を流すことができ、
回動終端位置における補助電動機の過電流、また過電流
による過熱等を防止でき、更に省電力に役立つととも
に、ステアリングの応答性が改善され、操作性、操作感
を向上できる。
As described above, the electric power steering apparatus according to the present invention provides the idle current that gives the steering wheel an idle torque that is less than the mechanical loss torque of the steering wheel toward the other end position at the turning end position of the steering wheel. Can be drained,
It is possible to prevent overcurrent of the auxiliary electric motor at the turning end position, overheat due to overcurrent, and the like, which further contributes to power saving, improves the responsiveness of the steering wheel, and improves the operability and operation feeling.

【図面の簡単な説明】 第1図は本考案の一実施例を示すブロック図、第2図は
電動式パワーステアリング装置の制御回路と電動車の走
行安全装置の動作検出回路とを示すブロック図、第3図
は電動車の走行安全装置の電動機制御回路を示すブロッ
ク図、第4図は第2図の増巾回路30の入出力特性を示す
線図である。 3……回転方向検出器、4A……制御主回路、 5……補助電動機、6……動作検出回路、 7……走行用電動機、8……回動終端検知器、 9……アイドル回路、 B……電動車の走行安全装置、 W……操向輪。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a control circuit of an electric power steering device and an operation detection circuit of a traveling safety device of an electric vehicle. FIG. 3 is a block diagram showing a motor control circuit of a traveling safety device for an electric vehicle, and FIG. 4 is a diagram showing input / output characteristics of the widening circuit 30 of FIG. 3 ... Rotation direction detector, 4A ... Control main circuit, 5 ... Auxiliary motor, 6 ... Motion detection circuit, 7 ... Running electric motor, 8 ... Rotation end detector, 9 ... Idle circuit, B: Driving safety device for electric vehicle, W: Steering wheel.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】ステアリングの操作を検出する回転方向検
出器の出力によって、操向輪を回動し該操向輪の向きを
かえる補助電動機を駆動する駆動電流を発生する制御主
回路に、前記操向輪の回動終端位置において、他方の終
端位置に向けてしかも操向輪の機械ロストルク以下のア
イドルトルクを該操向輪に与えるアイドル電流を発生す
るアイドル回路を設けたことを特徴とする電動式パワー
ステアリング装置。
1. A control main circuit for generating a drive current for driving an auxiliary electric motor for rotating a steering wheel and changing the direction of the steering wheel according to an output of a rotation direction detector for detecting a steering operation. At the turning end position of the steering wheel, an idle circuit is provided to generate an idle current that gives an idle torque to the other end position and is equal to or less than the mechanical loss torque of the steering wheel. Electric power steering device.
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