JPH10264832A - 電動式パワーステアリングシステムの異常検出制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御許容範囲の範囲を拡大し、高速時及び低
速時にも適用し得る電動式パワーステアリングシステム
の異常検出制御装置を提供する。 【解決手段】 操舵トルクにアシストモータのトルクを
付加する電動式パワーステアリングシステムであって、
操舵トルクを検出する第１の検出手段と、アシストトル
クと直列に接続された第２の検出手段３１と、低速比較
部４１及び高速比較部４２を備えた比較手段と、車速を
検知して低速比較部４１又は高速比較部４２の一方を選
択する車速スイッチ４３とを備え、低速比較部４１及び
高低速比較部４２をそれぞれ、第１の検出信号に応じて
変位する電極５２，５３及び５９，６０と、これらに正
常時は通電状態にあり第２の検出手段の検出信号に応じ
て変位するブラシ５４と、一対の電極が一方向に所定の
距離変位したとき一方の電極のみの変位を阻止するスト
ッパ５５，６２と、電極が他方向に所定の距離変位した
とき他方の電極のみの変位を阻止する第２のストッパ５
６とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングホイ
ールを操作したとき、その操舵トルクにアシストトルク
を付加して操作性を良くする電動式パワーステアリング
システムの異常検出制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動式パワーステアリングシステ
ムにおいては、例えば、特開昭６４−５６２７４号公報
或いは特開平２−２９３２６０号公報等に開示されてい
るように、操舵トルクとアシストトルクを電気信号に変
換し、これらを電気制御ユニット（以下ＥＣＵと云う）
により制御している。ＥＣＵには、これらの制御回路と
ともに、故障検出機構及びアシスト禁止機構が設けられ
ている。即ち、操舵トルクとアシストトルクの関係が許
容範囲を越えたときこれらをソフト的に比較して故障検
出を行い、さらに、この検出信号に基づいてアシスト禁
止の制御を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電動式パワーステアリングシステムのＥＣＵに
おいては、操舵トルクからアシストトルクを演算する制
御回路とともに、電気的に構成された故障検出機構及び
アシスト禁止機構が設けられているので、これらを構成
するハードやソフトが必要であり、システムが複雑にな
ってコスト高になるという問題がある。

【０００４】また、車両を安全に運行するために、高速
時におけるアシストトルクは、低速時におけるアシスト
トルクよりも小さく設定することが考えられるが、この
ように車速に応じて２種類のアシストトルクが適用され
た場合の故障検出機構及びアシスト禁止機構の開発が要
望されている。

【０００５】また、縁石等に接触して操舵トルクが大き
くなった場合には、広い範囲でアシストトルクを付加す
ることが有効であり、パワーステアリングの制御許容範
囲の範囲を拡大することが要望されている。

【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、操舵トルク及びアシストトルクを機
械的変位量として直接比較して、故障検出機構及びアシ
スト禁止機構を一体化し、制御許容範囲の範囲を拡大す
るとともに、アシストトルクの異なる高速時及び低速時
にも適用し得る電動式パワーステアリングシステムの異
常検出制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に請求項１の発明が採った手段は、実施例で使用する符
号を付して説明すると、ステアリングホイール１の操舵
トルクを検出し、この検出信号に応じて低速時において
は所定の関係でアシストモータ１０のトルクを付加し、
高速時には低速時よりも小なる比率でアシストモータ１
０のトルクを付加する電動式パワーステアリングシステ
ムにおいて、前記操舵トルクを検出する第１の検出手段
２０と、前記アシストモータ１０と直列に接続され電流
に応じて変位する第２の検出手段３１と、低速比較部４
１及び高速比較部４２を備え正常時は通電状態にあり前
記操舵トルクと前記付加トルクとの関係が所定の範囲を
越えたとき断電状態に切り換わり前記付加トルクを零に
する比較手段４０と、車速を検知して低速時には前記第
２の検出手段３１と並列に抵抗３２を接続して前記低速
比較部４１を選択し、高速時には前記抵抗３２を第２の
検出手段３１から開放して前記高速比較部４２を選択す
る車速検出手段３３，３４とを備えたものにおいて、低
速比較部４１を、前記第１の検出手段２０の検出信号に
応じて変位する第１、第２の電極５２，５３と、これら
の電極に対して正常時は通電状態にあり低速時の第２の
検出手段３０の検出信号に応じて変位する低速用ブラシ
５４と、前記第１及び第２の電極５２，５３が一方向に
所定の距離変位したとき第１の電極５２のみの変位を阻
止する第１のストッパ５５と、前記第１及び第２の電極
５２，５３が他方向に所定の距離変位したとき第２の電
極５３のみの変位を阻止する第２のストッパ５６とから
構成するとともに、高速比較部４２を、前記第１の検出
手段２０の検出信号に応じて変位する第３、第４の電極
５９，６０と、これらの電極に対して正常時は通電状態
にあり高速時の前記第２の検出手段３０の検出信号に応
じて変位する高速用ブラシ６１と、前記第３及び第４の
電極５９，６０が一方向に所定の距離変位したとき第３
の電極５９のみの変位を阻止する第３のストッパ６２
と、前記第３及び第４の電極５９，６０が他方向に所定
の距離変位したとき第４の電極６０のみの変位を阻止す
る第４のストッパ６３とから構成したところに特徴を有
する。

【０００８】請求項２の発明は、前記高速比較部４２に
おける高速用ブラシ６１の変位は、前記低速比較部４１
における低速用ブラシ５４の変位に対して、前記アシス
トトルクの比率に反比例して拡大されているところに特
徴を有する。

【０００９】請求項３の発明は、前記高速比較部４２に
おける第３，第４の電極５９，６０の通電範囲は、前記
低速比較部４１における第１，第２の電極５２，５３の
通電範囲に対して、前記アシストトルクの比率に反比例
して拡大されているところに特徴を有する。

【００１０】請求項４の発明は、前記第１，第２の電極
５２，５３及び第３，第４の電極５９，６０がブラシ５
４，６１と接触する位置は、中立位置において各電極が
当接するストッパ側が広く、反対側が狭く設定されてい
るところに特徴を有する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例につ
き図１〜１８図を参照して説明する。まず、電動式パワ
ーステアリングシステムに関して図１３及び図１４を参
照して説明する。ステアリングホイール１を操作する
と、その操舵トルクはギヤーケース２の入力軸３に伝達
され、出力軸４の下端のピニオンを介してラック５を駆
動する。このラック５は操舵リンク６を介して車輪７の
方向を変える。

【００１２】一方、ギヤーケース２に取付けられたトル
クセンサ８が操舵トルクを検出し、その電気信号が電気
制御装置（以下ＥＣＵと云う）９に入力される。そし
て、ＥＣＵ９からの信号に基づいてアシストモータ１０
が駆動される。このアシストモータ１０のモータ軸１０
ａにウォームギヤー８１が連結されており、これに噛み
合うウォームホィール８２と、ウォームホィール８２と
一体化された図示しないピニオンを介してアシストトル
クがラック５に伝達される。このラック５は、ステアリ
ングホイール１の出力軸４とともに、アシストモータ１
０の出力軸１４により駆動されるので、操作性が著しく
改善される。

【００１３】つぎに、操舵トルクを検出する第１の検出
手段として、トーションバー方式の第１の検出装置２０
について図１４〜図１６を参照して説明する。入力軸３
及び出力軸４は、それぞれギヤーケース２に回転可能に
取付けられている。トーションバー２１は上端部がピン
２２により入力軸３に一体化され、下端が出力軸４の孔
部４ａに一体的に圧入されている。従って、入力軸３に
入力されたトルクは、トーションバー２１を介して出力
軸４に伝達される。

【００１４】一方、入力軸３の外側にはスリーブ２３が
嵌合されている。このスリーブ２３には軸方向に平行な
長溝２４と、傾斜溝２５が形成されている。そして、長
溝２４には出力軸４に固定されたピン２６が挿入され、
傾斜溝２５には入力軸３に固定されたピン２７が挿入さ
れている。即ち、スリーブ２３は出力軸４に対して軸方
向には移動するが、円周方向には回転しない。

【００１５】ここで操舵トルクが入力軸３から出力軸４
へ伝達されるとき、トーションバー２１にねじり角が発
生して、入力軸３と出力軸４との間に円周方向のずれが
発生する。従って、入力軸３に固定されたピン２７は傾
斜溝２５内を移動して、スリーブ２３がその軸方向へ所
定量例えば寸法Ｈだけ上昇する。第１の検出装置２０
は、この寸法Ｈを検出量として取り出すもので、スリー
ブ２３の外周面には溝２８が形成されている。

【００１６】一方、第２の検出手段として、アシストモ
ータ１０に直列に接続された比例ソレノイド３１が使用
されている。この比例ソレノイド３１は、アシストモー
タ１０の回路電流が流れるソレノイドと、このソレノイ
ドの内部を移動するプランジャとから構成されている。

【００１７】このプランジャは、ソレノイドの電流が大
になると移動距離が大となり、ソレノイドの電流が小に
なれど移動距離も小となる。即ち、アシストモータ１０
のアシストトルクが大となって電流が大となると、プラ
ンジャの移動距離も大となり、アシストトルクが小とな
って電流が小となると、プランジャの移動距離も小とな
る。

【００１８】また、比例ソレノイド３１に並列に低速比
較部として機能する抵抗３２及び車速検出手段としての
車速スイッチ３３が接続されている。また、車速検出手
段は、車速スイッチ３３と選択スイッチ３４で構成され
ており、選択スイッチ３４は、車速スイッチ３３に連動
して切り換えられ、後述する低速比較部４１と高速比較
部４２の何れかを選択する。尚、比例ソレノイド３１と
ＥＣＵ９との間には接点３５が接続されている。

【００１９】高速時においては、比例ソレノイド３１の
電流はモータ１０と同じ大きさであり、低速時には、一
部の電流が抵抗３２へ分流する。そして、高速時におけ
るプランジャの変位量は、低速時のＮ倍に設定されてい
る。

【００２０】尚、第２の検出手段は、比例ソレノイドに
限らず、アシストモータ１０の回路電流に関連して作動
するモータによっても良く、要はアシストモータ１０の
アシストトルクを機械的変位に変換できる手段であれば
特に限定されない。

【００２１】つぎに、比較手段４０を機械的に構成した
Ｉ／Ｏスイッチ４０について、図１、〜図１３を参照し
て説明する。比較手段４０は、低速比較部４１と、高速
比較部４２とから構成されている。これらは、車速を検
出する車速検出手段からの信号により車速スイッチ３３
及び選択スイッチ３４が切換えられ、低速比較部４１ま
たは高速比較部４２の何れか一方が選択される。

【００２２】そして、低速時においては、操舵トルクに
対して図７に制御線４４に示すようなアシストトルクが
付加され、高速時においては、制御線４５に示すような
アシストトルクが付加される。そして、高速時のアシス
トトルクは低速時のアシストトルクの１／Ｎとなってい
る。

【００２３】低速比較部４１は、図１に示すように、絶
縁基板５１の中央部に貼付けた第１の電極５２と、この
第１の電極５２に対向して配置された第２の電極５３
と、これら第１及び第２の電極５２，５３の表面を摺動
する低速用ブラシ５４及び第１及び第２のストッパ５
５，５６とから構成されている。低速比較部４１のレバ
ー５７は、図１５及び図１６に示す第１の検出装置２０
のスリーブ２３の溝２８に嵌合しており、第１及び第２
の電極５２，５３はスリーブ２３の変位量に応じて軸方
向に所定量例えば寸法Ｈだけ移動される。尚、この移動
は、直線的に摺動させてもよく、また、円周方向に回動
させてもよい。

【００２４】第１のストッパ５５は、第１及び第２の電
極５２，５３が図１に示す一方向である矢印Ａ方向へ移
動したとき、絶縁基板５１に当接して第１の電極５２の
変位を阻止する。また、第２のストッパ５６は、第１及
び第２の電極５２，５３が図１に示す他方向である矢印
Ｂ方向へ移動したとき、絶縁基板５１に当接して第２の
電極５３の変位を阻止する。また、第１及び第２の電極
５２，５３とレバー５７との間にはスプリング５８が介
装されている。

【００２５】尚、中立位置において第１の電極５２と低
速用ブラシ５４が接触する位置は、第１のストッパ５５
側５２ａが広く、反対側５２ｂが狭く設定されており、
第２の電極５３と低速用ブラシ５４が接触する位置は、
第２のストッパ５６側５３ａが広く、反対側５３ｂが狭
く設定されている。

【００２６】高速比較部４２は、絶縁基板５１の中央部
に貼付けた第３の電極５９と、この第３の電極５９に対
向して配置された第４の電極６０と、これら第３及び第
４の電極５９，６０の表面を摺動する高速用ブラシ６１
及び第３及び第４のストッパ６２，６３とからとから構
成されている。これら第３及び第４の電極５９，６０
は、第１及び第２の電極５２，５３と同様にレバー５７
により変位される。

【００２７】第３のストッパ６２は、第３及び第４の電
極５９，６０が図１に示す一方向である矢印Ａ方向へ移
動したとき、絶縁基板５１に当接して第３の電極５９の
変位を阻止する。また、第４のストッパ６３は、第３及
び第４の電極５９，６０が図１に示す他方向である矢印
Ｂ方向へ移動したとき、絶縁基板５１に当接して第４の
電極６０の変位を阻止する。

【００２８】尚、中立位置において、第３の電極５９が
高速用ブラシ６１と接触する位置は第３のストッパ６２
側が広く、反対側が狭く設定さており、第４の電極６０
が高速用ブラシ６１と接触する位置は第４のストッパ６
３側が広く、反対側が狭く設定さている。また、第３及
び第４の電極５９，６０の幅寸法（通電範囲）は、第１
及び第２の電極５２，５３の幅寸法のＮ倍に設定されて
いる。

【００２９】低速用ブラシ５４及び高速用ブラシ６１
は、比例ソレノイド３１の変位量に応じてプッシュプル
ワイヤ６４を介して移動される。高速時におけるアシス
トトルクは低速時の１／Ｎに減少するが、高速時におけ
るプランジャの移動距離は、低速時のＮ倍に設定されて
いるので、基準位置における第３及び第４の電極５９，
６０と高速用ブラシ６１の関係位置は、低速時と同様に
維持される。

【００３０】ここで、低速走行時において、操舵トルク
による第１の検出装置２０の検出量（電極５２，５３の
移動量）と、アシストトルクによる第２検出装置３０の
検出量（低速用ブラシ５４の移動量）との関係は、図８
に示す制御線４４に沿って制御される。この際、図８に
おいて、後述するように、ｐｑｒｓｔｐ’ｑ’ｒ’ｓ’
ｔ’で囲まれた制御許容範囲は、正常時は第１の電極５
２，第２の電極５３が低速用ブラシ５４を介して接触し
て電源ラインが通電状態にあって正常状態で稼働される
ことを示し、制御許容範囲を越えた斜線部分では、低速
用ブラシ５４が第１、第２の電極５２，５３から逸脱し
て電源ラインが断電状態に切換わり、異常範囲（フェー
ルエリア）となることを示すものである。

【００３１】また、高速走行時における操舵トルクによ
る第１の検出装置２０の検出量（第３、第４の電極５
９，６０の移動量）と、アシストトルクによる第２検出
装置３０の検出量（高速用ブラシ６１の移動量）との関
係は、図９に示す制御線４５に沿って制御される。この
場合においても、ｐｑｒｓｔｐ’ｑ’ｒ’ｓ’ｔ’で囲
まれた制御許容範囲は、第３の電極５９，第４の電極６
０が高速用ブラシ６１を介して接触して電源ラインが通
電状態にあり正常状態で稼働されることを示し、制御許
容範囲を越えた斜線部分では、高速用ブラシ６１が第
３、第４の電極５９，６０から逸脱して電源ラインが断
電状態に切換わり、異常範囲（フェールエリア）となる
ことを示すものである。

【００３２】ここで、比較手段４０の基本的な作用に関
して説明する。低速比較部４１及び高速比較部４２の何
れの場合も同じであるので、低速比較部４１の場合につ
いて図１〜図８を参照して説明する。尚、第１、第２の
電極５２，５３が矢印Ａ方向へ移動した場合も矢印Ｂ方
向に移動したときも、その作用は同じであるので、矢印
Ａ方向へ移動する場合を例にして説明する。車両がスタ
ートした低速時においては、車速スイッチ３３がオンと
なって、抵抗３２が比例ソレノイド３０に並列に接続さ
れる。また、選択スイッチ３４が低速検知部４１を選択
する。

【００３３】１，操舵トルク及びアシストトルクがとも
に加わっていない場合（図１０のＳＴＥＰ１０）は、図
８におけるＯ点（制御許容範囲）に相当し、図１に示す
ように、第１、第２の電極５２，５３に低速用ブラシ５
４が接触して、電源は通電状態にある。

【００３４】２，操舵トルクとアシストトルクが正常関
係にある（制御線４４に沿って移動する）場合（ＳＴＥ
Ｐ１１） 第１、第２の電極５２，５３及び低速用ブラシ５４が図
１に示す関係を維持して移動する。絶縁基板５１が第１
のストッパ５５に当接すると（図８のＨ点、図２）、第
１の電極５２の移動が停止する。第２の電極５３及び低
速用ブラシ５４は引続き所定の関係を維持して移動し
て、通電状態は維持される。

【００３５】そして、更に低速用ブラシ５４が移動し
て、図３に示すように電極５２ａの幅に相当する距離を
越えると（図８に示すＪ点、ＳＴＥＰ１２）電源は断電
状態に切り替わる。ところで、Ｈ点における制御許容範
囲の幅寸法Ｈ1は、第２の電極５３の幅寸法５３ａに対
応して増減し、制御許容範囲の幅寸法Ｈ2は、第２の電
極５３の幅寸法５３ａに対応して変化させることができ
る。

【００３６】３，操舵トルクよりもアシストトルクが大
き過ぎる場合（ＳＴＥＰ１３、図４） 低速用ブラシ５４が第２の電極５３よりも早く進行する
ので、図８に示すＫ点（フェールエリア）に達すると、
低速用ブラシ５４は第２の電極５３を通過して絶縁基板
５１上に移動して、電源が断電状態となり、故障を検出
する。

【００３７】４，操舵トルクよりもアシストトルクが小
さ過ぎる場合（ＳＴＥＰ１３、図５及び図６） 第１の電極５２（絶縁基板５１）が第１のストッパ５５
に当接するときに低速用ブラシ５４が第１の電極５２に
接触していれば、第１の電極５２が停止するので、低速
用ブラシ５４は引続き電極５２ａの幅に相当する距離を
移動する間通電状態が維持され（図８のＬ1点，Ｌ2点、
図５）、電極５２ａから外れたとき即ち図８に示す「ｒ
ｓｔ」線を越えたとき電源は断電状態に切り替わる。ま
た、第１の電極５２が第１のストッパ５５に当接する前
に低速用ブラシ５４が第１の電極５２から外れると（Ｍ
1点、図６）、そのとき電源が断電状態となる。

【００３８】５，アシストトルクが逆方向に作用した場
合（ＳＴＥＰ１４、図６） 低速用ブラシ５４が反対方向に移動するので、図８に示
すＭ2点（フェールエリア）に位置する。低速用ブラシ
５４は絶縁基板５１上に移動して電源が断電状態とな
る。

【００３９】尚、上記実施例中で、第１の電極５２（絶
縁基板５１）と第１のストッパ５５との間の距離及び第
２の電極５３（絶縁基板５１）と第２のストッパ５６と
の間の距離を０に設定すれば、その制御許容範囲は、図
１１に示すように変化する。

【００４０】車速検知手段が高速走行を検知すると、車
速スイッチ３３がオフとなり、選択スイッチ３４が切換
わり、高速検知部４２が選択される。この高速検知部４
２においても、前記低速検知部４１の場合と同じ作用を
呈するものであって、上述した説明中、第１の電極５２
を第３の電極５９に、第２の電極５３を第４の電極６０
に、低速用ブラシ５４を高速用ブラシ６１に、第１のス
トッパ５５を第３のストッパ６２に、第２のストッパ５
６を第４のストッパ６３に読み替えれば、同様に理解さ
れる。

【００４１】尚、高速用ブラシ６１の移動量は、低速用
ブラシ５４に対してＮ倍に拡大されているが、第３及び
第４の電極５９，６０の幅寸法を拡大しているので、制
御許容範囲を低速時と同様に設定できる。また、第３の
電極５９（絶縁基板５１）と第３のストッパ６２との距
離及び第４の電極６０（絶縁基板５１）と第４のストッ
パ６３との間の距離を０に設定すれば、その制御許容範
囲範囲は、図１２に示すように変化する。

【００４２】つぎに、これらの制御回路及びフェールセ
ーフ機能について図１７，１８を参照して説明する。イ
グニッションスイッチ７１及びエンジンスタータ連動リ
レーの接点７２をオンにすると、直流電源７３が回路に
接続される。エンジンスタータ接点７２にはリレーコイ
ル７４が直列に接続されており、接点７２をオフにして
も接点７５、接点７６及び接点３５が自己保持される。

【００４３】つぎに、図１８において、車速検知手段が
先ず低速走行であることを検知すると（図１８のＳＴＥ
Ｐ２０）、車速スイッチ３３がオンとなって比例ソレノ
イド３１に並列に抵抗３２が接続され、車選択スイッチ
３４が切換えられて低速検知部４１が選択される。ま
た、車速が高速に移行すると車速スイッチ３３がオフと
なって抵抗３２が開放され、選択スイッチ３４が高速検
知部４２に切換えられる（図１８のＳＴＥＰ２１）。

【００４４】ステアリングホイール１を操作すると、第
１の検出装置２０が操舵トルクを検出し、また、比例ソ
レノイド３１がアシストトルクを検出する。そして、両
者をＩ／Ｏスイッチ４０で比較して（図１８のＳＴＥＰ
２２）、その関係が制御許容範囲であれば、Ｉ／Ｏスイ
ッチ４０が通電状態を保持し、パワーアシストが継続さ
れる（ＳＴＥＰ２６）。

【００４５】一方、その関係が異常範囲になると、即ち
フェールエリアに入ると、前述のように、Ｉ／Ｏスイッ
チ４０が断電状態となり、故障を検出する。すると、リ
レー７４がオフとなるので（ＳＴＥＰ２３）、その接点
７５及び接点７６も同時にオフとなる。これにより、ア
シストモータ１０がオフとなる（ＳＴＥＰ２４）。そし
て、アシストモータ１０のトルクはギヤーケース１２に
伝達されないので、アシストトルクは零となって、アシ
スト禁止を実施する。即ち、異常を検出するとフェール
セーフ機能が働いてマニュアルステアリングに切換えら
れるのである（ＳＴＥＰ２５）。

【００４６】尚、本実施例においては、急ハンドルや振
動等によりＩ／Ｏスイッチ４０が瞬間的に断電状態とな
っても、コンデンサ７７の容量に応じた時間だけ接点７
５及び接点７６が自己保持されるので、その分、誤フェ
ールの発生が未然に防止できる。

【００４７】上記した第１の実施例によれば、つぎの効
果を奏する。 （１）比較手段としてのＩ／Ｏスイッチ４０に低速比較
部４１及び高速比較部４２を設け、車速に応じて何れか
一方を選択するので、高速走行時においても適切なパワ
ーステアリング制御を行なうことができる。 （２）Ｉ／Ｏスイッチ４０を互いに相対的に移動する電
極５２，５３と低速用ブラシ５４及び電極５９，６０と
高速用ブラシ６１で構成し、故障検出機構とアシスト禁
止機構を一体化したので、構造が簡単にすることができ
コストを低減し得て、しかも信頼性を向上させることが
できる。

【００４８】（３）フェールセーフ機能はＩ／Ｏスイッ
チ４０により制御しＥＣＵ９に対して別個に設けている
ので、たとえＥＣＵ９に故障が発生してもフェールセー
フが可能である。 （４）Ｉ／Ｏスイッチ４０は、第１、第２の電極５２，
５３と低速用ブラシ５４または電極５９，６０と高速用
ブラシ６１との機械的変位を直接比較するので、電極の
寸法を変えることにより、フェールセーフの調整範囲を
変化できる。

【００４９】（５）Ｉ／Ｏスイッチ４０は、第１、第２
の電極５２，５３にそれぞれストッパ５５，５６を設
け、第３、第４の電極５９，６０にそれぞれストッパ６
２，６３を設けたので、パワーステアリングの制御許容
範囲を広く設定することができる。 （６）高速比較部４２の第３、第４の電極５９，６０
を、高速用ブラシ６１の変位量に応じて低速比較部４１
の第１、第２の電極５２，５３よりも大きく設定したの
で、低速時及び高速時のフェールセーフの調整範囲を同
じ管理限界で管理できる。 （７）比例ソレノイド３１がアシストトルクを検出する
ので、ギヤケース１２内の構成部品が少なくなり、コス
トダウンが達成でき、しかも、アシストモータ１０の取
付け位置が自由に選択できるという効果を奏するもので
ある。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
あっては、比較手段に低速比較部並びに高速比較部を設
け、それぞれ、操舵トルクとアシストトルクを機械的変
位として直接比較して故障検出を行い、この故障検出と
同時に機械的に電源非導通としてアシスト禁止の制御を
行っている。このため、故障検出機構及びアシスト禁止
機構を一体化することができて、低速時及び高速時にお
いても、最適なパワーステアリング制御を実施できる。
しかも、簡単な構成で信頼性を向上させ、コストを低減
することができ、さらに、電気制御ユニットも簡単にす
ることができるという効果を奏するものである。

【００５１】さらに、比較手段により機械的変位を直接
比較するため、通電範囲の変更のみでフェールエリアの
変更を容易に行うことができるという優れた効果も奏す
る。また、第２の検出手段をアシストモータの電流によ
りトルクを検出させたので、構成部品を簡単になし得る
という効果を奏するものである。

【００５２】また、請求項２，３の発明にあっては、低
速時及び高速時においてアシストトルクの比率を変化さ
せる場合であっても、故障検出機構及びアシスト禁止機
構を一体化することができて、簡単な構成で信頼性を向
上させ、コストを低減することができるという効果を奏
するものである。請求項４の発明にあっては、制御許容
範囲を適宜に変更することができるという効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の比較手段の機械的変位の第１の状態
を示す図である。

【図２】 比較手段の機械的変位の第２の状態を示す図
である。

【図３】 比較手段の機械的変位の第３の状態を示す図
である。

【図４】 比較手段の機械的変位の第４の状態を示す図
である。

【図５】 比較手段の機械的変位の第５の状態を示す図
である。

【図６】 比較手段の機械的変位の第６の状態を示す図
である。

【図７】 操舵トルクとアシストトルクの関係を示す図
である。

【図８】 低速時におけるアシスト特性及びフェールエ
リアを示すグラフである。

【図９】 高速時におけるアシスト特性及びフェールエ
リアを示すグラフである。

【図１０】 比較手段の制御形態を示すフローチャート
である。

【図１１】 低速時における異なるフェールエリアを示
すグラフである。

【図１２】 高速時における異なるフェールエリアを示
すグラフである。

【図１３】 システムを説明するブロック図である。

【図１４】 要部の縦断正面図である。

【図１５】 縦断正面図である。

【図１６】 スリーブの正面図である。

【図１７】 制御回路図である。

【図１８】 制御を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ステアリングホイール ９ 電気制御装置（ＥＣＵ） １０ アシストモータ ２０ 第１の検出装置（第１の検出手段） ３１ 比例ソレノイド（第２の検出手段） ３３ 車速スイッチ（車速検知手段） ３４ 選択スイッチ（車速検知手段） ４０ Ｉ／０スイッチ（比較手段） ４１ 低速比較部 ４２ 高速比較部 ５２ 第１の電極 ５６ 第２の電極 ５４ 低速用ブラシ ５５ 第１のストッパ ５６ 第２のストッパ ５９ 第３の電極 ６０ 第４の電極 ６１ 高速用ブラシ ６２ 第３のストッパ ６３ 第４のストッパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 119:00 137:00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールの操舵トルクを検
   出し、この検出信号に応じて低速時においては所定の関
   係でアシストモータのトルクを付加し、高速時には低速
   時よりも小なる比率でアシストモータのトルクを付加す
   る電動式パワーステアリングシステムであって、 前記操舵トルクを検出する第１の検出手段と、 前記アシストモータと直列に接続され電流に応じて変位
   する第２の検出手段と、 低速比較部及び高速比較部を備え正常時は通電状態にあ
   り前記操舵トルクと前記付加トルクとの関係が所定の範
   囲を越えたとき断電状態に切り換わり前記付加トルクを
   零にする比較手段と、 車速を検知して低速時には前記第２の検出手段と並列に
   抵抗を接続して前記低速比較部を選択し、高速時には前
   記抵抗を第２の検出手段から開放して前記高速比較部を
   選択する車速検出手段とを備えたものにおいて、 前記低速比較部を、前記第１の検出手段の検出信号に応
   じて変位する第１、第２の電極と、これらの電極に対し
   て正常時は通電状態にあり低速時の第２の検出手段の検
   出信号に応じて変位する低速用ブラシと、前記第１及び
   第２の電極が一方向に所定の距離変位したとき第１の電
   極のみの変位を阻止する第１のストッパと、前記第１及
   び第２の電極が他方向に所定の距離変位したとき第２の
   電極のみの変位を阻止する第２のストッパとから構成す
   るとともに、 前記高低速比較部を、前記第１の検出手段の検出信号に
   応じて変位する第３、第４の電極と、これらの電極に対
   して正常時は通電状態にあり高速時の前記第２の検出手
   段の検出信号に応じて変位する高速用ブラシと、前記第
   ３及び第４の電極が一方向に所定の距離変位したとき第
   ３の電極のみの変位を阻止する第３のストッパと、前記
   第３及び第４の電極が他方向に所定の距離変位したとき
   第４の電極のみの変位を阻止する第４のストッパとから
   構成したことを特徴とする電動式パワーステアリングシ
   ステムの異常検出制御装置。
2. 【請求項２】 前記高速比較部における高速用ブラシの
   変位は、前記低速比較部における低速用ブラシの変位に
   対して、前記アシストトルクの比率に反比例して拡大さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の電動式パワー
   ステアリングシステムの異常検出制御装置。
3. 【請求項３】 前記高速比較部における第３，第４の電
   極の通電範囲は、前記低速比較部における第１，第２の
   電極の通電範囲に対して、前記アシストトルクの比率に
   反比例して拡大されていることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の電動式パワーステアリングシステムの異常
   検出制御装置。
4. 【請求項４】 前記第１，第２の電極及び第３，第４の
   電極がブラシと接触する位置は、中立位置において各電
   極が当接するストッパ側が広く、反対側が狭く設定され
   ていることを特徴とする請求項１、２または３記載の電
   動式パワーステアリングシステムの異常検出制御装置。