JPS6320268A - 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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JPS6320268A
JPS6320268A JP61164162A JP16416286A JPS6320268A JP S6320268 A JPS6320268 A JP S6320268A JP 61164162 A JP61164162 A JP 61164162A JP 16416286 A JP16416286 A JP 16416286A JP S6320268 A JPS6320268 A JP S6320268A
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JP
Japan
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motor
steering
motor current
torque
lock position
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JP61164162A
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Mitsuharu Morishita
森下 光晴
Shinichi Takashita
高下 伸一
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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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〕 この発明は、自動車の舵取り装置をモータ回転力で補助
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
するものである。
〔従来の技術〕
従来、この種のパワーステアリング装置は、モータの駆
動力を減速機を介してギヤまたはベルト等の伝達機構に
よりステアリングシャフトあるいはラック軸に補助付勢
するものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来のパワーステアリング装置は、モータ
あるいは機械系のロックなどの故障時にハンドル操舵の
ロック付近と識別できないため、モータへ連続的に通電
してモータおよびモータを制御するパワー素子が発熱に
よる温度上昇によって破壊されるか、機械的ロックによ
りハンドル操舵が不能となって事故に至る危険が生じて
いた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、温度上昇によるモータおよびパワー素子の破
壊を防止し、かつ機械的ロック時にもハンドル操舵を可
能とし、操舵異和感が少なく、かつ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〕
この発明に係るパワーステアリング制御装置は、トルク
センサからの入力により操舵トルクを測定する操舵トル
ク測定手段と、車速を測定する車速測定手段と、ロック
位置検出センサからの入力によりハンドル操舵時の前輪
の左右ロック位置を検出するロック位置検出手段と、こ
のロック位置検出センサからの出力がロック位置以外の
出力で操舵トルクに対応したモータ電流指示値が所定電
流値以上の場合にはモータ電流異常と判定出力するモー
タ電流異常判定手段と、通常は操舵トルクに応じた値に
決定し、上記モータ異常判定手段の出力が異常判定の出
力時には零に、またロック位置検出センサの出力がロッ
ク位置検出の場合、第1の所定時間経過後第2の所定時
間にて零または所定値となるように段階的に減少させた
値にモータ電流を決定するモータ電流決定手段と、との
モータ電流決定手段の出力に基づきモータ電流を制御す
るモータ電流制御手段と、少なくとも車速により定7る
条件にて電磁クラッチを結合または離脱する制御を行な
う電磁クラッチ制御手段とを備えたものである。
〔作 用〕
この発明においては、モータやパワー素子の発熱による
破壊、あるいは機械的ロックによるハンドルが重(なっ
たような場合、ロック位置検出センサによってモータの
ロックおよび機械系のロックとハンドルロック位置付近
の操舵とを識別してモータ電流を零とすると共に、電磁
クラッチを遮断し、次にハしドルロック位置付近操舵の
場合には、モータ電流を所定時間にて零に減少すること
により、モータおよびパワー素子の温度上昇による破壊
を防止すると共に、機械的ロック時にもハンドル操舵を
可能とし安全走行を確保できる。またハンドルロック位
置付近操舵ではモータ電流を徐々に減少するため、操舵
異和感の少ないパワーステアリングとなる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明によるモータ駆動式パワステアリング制御
装置をブロック回路図を含んだ構成図を示すもので、図
において、1は運転者の操舵回転力を受けるハンドルで
、3はハンドル1に加えられた回転力に応じて信号を出
力するトルクセンサ、4aは第1のユニバーサルジヨイ
ント、4bは第2のユニバーサルジヨイント、2aはハ
ンドル1とトルクセンサ3間を連結する第1のステアリ
ングシャフト、2bはトルクセンサ3と第1のユニバー
サルジヨイント48間を連結する第2のステアリングシ
ャフト、2cは第1のユニバーサルジヨイント4aと第
2のユニバーサルシロインド4b間を連結する第3のス
テアリングシャフト、5は第2のユニバーサルジヨイン
トに連結される第1のピニオン軸、6はこのピニオン軸
5と噛み合う第1のラック歯部6aと第2のラック歯部
6bを有するラック軸、7aは一方のタイロッド8aと
第1のラック歯部6aの端部とを連結する一方のポール
ジヨイント、7bは他方のタイロッド8bと第2のラッ
ク歯部6bの端部とを連結する他方のボールジヨイント
である。9はコントロールユニット、10は車速を検出
する車速センサ、11は車載バッテリ、12はキースイ
ッチ、13は分巻または磁石界磁を有する直流モータで
、上記バッテリ11からコントロールユニット9を介し
て駆動される。14はモータ13の出力軸に連結され、
減速機を形成するウオーム軸、15はこのウオーム軸1
4と噛み合って駆動するウオームホイール軸、16はこ
のホイール軸15と第2のラック歯部6bと噛み合う第
2のピニオン軸17の間の機械的な連結をコントロール
ユニット9の指示に従って結合または離脱する電磁クラ
ッチ、18ばハンドル操舵時に前輪左右ロック位置を検
出するロック位置検出センサである。
第2図はコントロールユニット9のブロック回路図を示
し、9aはトルクセンサ3から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10
からの入力による車速を検出する車速測定手段、9Cは
ハンドル操舵時に左右前輪のロック位置を検出するロッ
ク位置検出手段、9dはこのロック位置検出手段9Cか
らの出力がロック位置以外で操舵トルクに対応したモー
タ電流指示値が所定電流値以上の場合にモータ電流異常
と判定出力するモータ電流異常判定手段、9eは通常は
操舵トルクに応じた値にモータ電流異常判定手段9dの
出力が異常判定の出力時には零に、またロック位置検出
センサ18の出力カロック位置検出の場合、第1の所定
時間経過後、第2の所定時間にて零または所定値となる
ように段階的に減少させた値にモータ電流を決定するモ
ータ電流決定手段、9fはこのモータ電流決定手段9e
の出力に基づきモータ電流を制御するモータ電流制御手
段、9gは少な(ても車速により定まる条件にて電磁ク
ラッチ16を結合、または離脱する制御を行なう電磁ク
ラッチ制御手段である。
次に動作を第3図〜第7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図、第4図は
車速対モータ電流および電磁クラッチ印加電圧の制御特
性図、第7図はコントロールユニッ]・9の制御プログ
ラムを示すフローチャートである。
まず、エンジンの始動に際してキースイッチ12をオン
すると、電磁クラッチ16がオンし、ウオームホイール
軸15と、第2のピニオン軸17が機械的に連結される
。この状態でハンドル1に回転力を与えるとコントロー
ルユニット9は第3図に示すようにモータ13の電流を
制御する。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13をオンし、モータおよび機械系
の慣性の影響を軽減するため、l0F(2〜IOA程度
)のモータ電流を流す。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加さ
せ、0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0点よりモータ電流
は減少し、b点で■。1のモータ電流値となる。さらに
トルクが減少してa点となると、モータはオフする。こ
のことは左方向でも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
って、第3図でトルクが増加すると、a点にてモータは
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点からモータ電流を徐々に増加する制御を
行なうため、ウオーム軸14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
じた補助トルクをウオームホイール軸15、電磁クラッ
チ16、第2のピニオン軸17を介して第2のラック歯
部6bに伝える。このため、ハンドル1は軽くなる。以
上はこの装置の車の停止時における動作である。
次に、自動車が走行状態となった場合、第4図に示すよ
うにモータ電流の制御は6点車速(車速=v2)にてI
。Fの電流に減少させ、8点車速(車速−vi)にて電
磁クラッチ16の印加電圧と共に零にする。このためウ
オームホイール軸15と第2のピニオン軸17は離脱す
るので、ハンドルを廻す運転者にとっては補助付勢のな
いステアリングとなる。ところで、車の停止時の操舵の
ようにハンドル1の操舵をロック位置付近まで行なうよ
うな場合には、モータ13あるいは機械系のロックなど
の故障時にハンドル操舵のロック付近のために重くなっ
ている場合と識別できないため、モ−タ13へ連続通電
してモータおよびこれを制御するコントロールユニット
9の一部を構成するパワー素子が発熱による温度上昇に
よって破壊され−る恐れがあった。また、機械的ロック
によってハンドル操舵ができなくなり、事故につながる
危険もあった。そこでこの発明では第7図のフローチャ
ートに示すようにハンドル操舵時に前輪の左右ロック位
置を検出するロック位置検出センサ18からの出力がロ
ック位置以外の出力で操舵トルクに対応したモータ電流
の指令値が所定電流値■、、。
(例えば15〜25A)以上の場合には異常と判定して
モータ電流を零にし、電磁クラッチ16を遮断してモー
タ13およびパワー素子の発熱による過熱からの破壊防
止と、機械的ロック時にハンドル操舵を行なうことがで
きる。次に第5図のモータ13への通電電流が所定値以
上の状態が所定時間以上持続したときのモータ電流の時
間に対する減少制御特性図に示すように、ロック位置検
出センサ18の出力がロック位置出力で、モータ電流が
所定電流値INoをこえた状態が所定時間TM6(例え
ば10秒〜1分)持続した場合にはモータ13およびコ
ントロールユニット9の一部を構成し、モータへの通電
を制御するパワー素子が温度上昇により破壊へ至るのを
防止するため第7図に示したフローチャートによって制
御する。すなわち、時間の経過に従って徐々に減じてい
く減衰定数に、を操舵トルクに応じたモータ電流I0に
乗じた値にてモータ電流を制御する。この結果、モータ
電流は徐々に減少し所定時間(例えば30秒〜5分)に
て零となり、電磁クラッチ16の印加電圧も同時に零に
制御されてウオームホイール軸15と第2のピニオン軸
17は離脱し、補助付勢のないステアリングとなる。
なお、第6図は他の実施例によるモータ電流の時間に対
する減少制御特性図で、この図のようにモータ電流の減
少制御時に零とするのではなく、所定電流値にて保持し
ても上記同様の作用が得られる。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、ロック位置検出
センサによりモータおよび機械系のロックとハンドルロ
ック位置付近の操舵とを識別してモータおよび機械系の
ロック時はモータ電流を零にすると共に、電磁クラッチ
を遮断し、次にハンドルロック位置付近操舵の場合には
モータ電流を所定時間にて零となるように減少制御する
ようにしたので、モータおよびパワー素子の温度上昇に
よる破壊を防止すると共に、機械的ロック時にもハンド
ル操舵を可能にし安全走行が確保することができる。ま
た、ハンドルロック位置付近操舵ではモータ電流を徐々
に減少制御するため、操舵異和感が少なくかつ、安全性
の高いパワーステアリングとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例にょるモータ駆動式パワー
ステアリング制御装置の構成図、第2図はコントロール
ユニットのブロック回路図、第3図は操舵トルク対モー
タ電流の制御特性図、第4図は車速対モータ電流および
電磁クラッチ印加電圧の制御特性図、第5図はモータへ
の通電電流が所定値以上の状態が所定時間以上持続した
ときのモータ電流の時間に対する減少制御特性図、第6
図は他の実施例によるモータ電流の時間に対する減少制
御特性図、第7図は制御プログラムのフローチャートで
ある。 1・・・ハンドル、3はトルクセンサ、5・・・第1の
ピニオン軸、6・・・ラック軸、9・・・コントロール
ユニット、9a・・・操舵トルク測定手段、9b・・・
車速測定手段、9C・・・ロック位置検出手段、9d・
・モータ電流異常判定手段、9e・・・モータ電流決定
手段、9f・・・モータ電流制御手段、9g・・・電磁
クラッチIIJ all 手段、10・・・車速センサ
、11・・・バッテリ、13・・・モータ、14・・・
ウオーム軸、16・・電磁クラッチ、17・・・第2の
ピニオン軸、18・・・ロック位置検出センサ。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 車速を検出する車速センサと、ステアリングシャフトの
    途中に設けられ、ハンドルの回転力を検出するトルクセ
    ンサと、ハンドル操舵時に前輪の左右ロック位置を検出
    するロック位置検出センサと、上記車速センサとトルク
    センサおよびロック位置検出センサの信号を入力とする
    コントロールユニットと、車載バッテリからコントロー
    ルユニットを介して駆動される直流モータと、このモー
    タの出力軸に直結され、コントロールユニットによって
    結合または離脱する電磁クラッチとを備えたモータ駆動
    式パワーステアリング制御装置において、上記トルクセ
    ンサからの入力により操舵トルクを測定する操舵トルク
    測定手段と、車速を測定する車速測定手段と、ロック位
    置検出センサからの入力によりハンドル操舵時の前輪の
    左右ロック位置を検出するロック位置検出手段と、この
    ロック位置検出センサからの出力がロック位置以外の出
    力で操舵トルクに対応したモータ電流指示値が所定電流
    値以上の場合にはモータ電流異常と判定出力するモータ
    電流異常判定手段と、通常は操舵トルクに応じた値に決
    定し、上記モータ異常判定手段の出力が異常判定の出力
    時には零に、またロック位置検出センサの出力がロック
    位置検出の場合、第1の所定時間経過後第2の所定時間
    にて零または所定値となるように段階的に減少させた値
    にモータ電流を決定するモータ電流決定手段と、このモ
    ータ電流決定手段の出力に基づきモータ電流を制御する
    モータ電流制御手段と、少なくとも車速により定まる条
    件にて電磁クラッチを結合または離脱する制御を行なう
    電磁クラッチ制御手段とを備えたことを特徴とするモー
    タ駆動式パワーステアリング制御装置。
JP16416286A 1986-07-11 1986-07-11 モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 Expired - Lifetime JPH069970B2 (ja)

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JP16416286A JPH069970B2 (ja) 1986-07-11 1986-07-11 モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置
PCT/JP1987/000498 WO1988000547A1 (fr) 1986-07-11 1987-07-11 Dispositif de commande a moteur pour direction assistee
EP87904563A EP0282594B1 (en) 1986-07-11 1987-07-11 Motor driven power steering controller
DE8787904563T DE3784697T2 (de) 1986-07-11 1987-07-11 Motorbetriebene servolenkung.
KR1019880700116A KR940004682B1 (ko) 1986-07-11 1987-07-11 모터구동식 파워스테어링 제어장치
US07/178,056 US4842087A (en) 1986-07-11 1987-07-11 Motor driven type power steering control device

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60209365A (ja) * 1984-04-03 1985-10-21 Nippon Seiko Kk 電動式パワーステアリング装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60209365A (ja) * 1984-04-03 1985-10-21 Nippon Seiko Kk 電動式パワーステアリング装置

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