JP2943535B2 - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents
電動式パワーステアリング装置Info
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- JP2943535B2 JP2943535B2 JP27796392A JP27796392A JP2943535B2 JP 2943535 B2 JP2943535 B2 JP 2943535B2 JP 27796392 A JP27796392 A JP 27796392A JP 27796392 A JP27796392 A JP 27796392A JP 2943535 B2 JP2943535 B2 JP 2943535B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車輌のパワ
ーステアリング装置に係り、更に詳細には電動式パワー
ステアリング装置に係る。
ーステアリング装置に係り、更に詳細には電動式パワー
ステアリング装置に係る。
【0002】
【従来の技術】自動車等の車輌の電動式パワーステアリ
ング装置は、従来より一般に、クラッチ及びステアリン
グギヤボックスを介してラックバーの如きステアリング
部材を駆動するモータと、モータの回転を制御する制御
装置とを有し、制御装置は種々のセンサの検出結果に基
づきモータを制御することにより所要の操舵アシスト力
を発生するようになっている。
ング装置は、従来より一般に、クラッチ及びステアリン
グギヤボックスを介してラックバーの如きステアリング
部材を駆動するモータと、モータの回転を制御する制御
装置とを有し、制御装置は種々のセンサの検出結果に基
づきモータを制御することにより所要の操舵アシスト力
を発生するようになっている。
【0003】かかる電動式パワーステアリング装置の一
つとして、例えば特開平1−223071号公報に記載
されている如く、クラッチが解放された状態に於てモー
タを駆動し、モータの無負荷電流によりモータの異常を
判別するよう構成された電動式パワーステアリング装置
が従来より知られている。かくして構成された電動式パ
ワーステアリング装置によれば、ロックの如きモータの
異常をクラッチ解放時に確実に検出することができる。
つとして、例えば特開平1−223071号公報に記載
されている如く、クラッチが解放された状態に於てモー
タを駆動し、モータの無負荷電流によりモータの異常を
判別するよう構成された電動式パワーステアリング装置
が従来より知られている。かくして構成された電動式パ
ワーステアリング装置によれば、ロックの如きモータの
異常をクラッチ解放時に確実に検出することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述の如き従来
の電動式パワーステアリング装置に於ては、クラッチを
解放しなければモータの異常を検出することができない
ため、車輌の走行中にはモータの異常を検出することが
できず、実質的に車輌の停止中にしかモータの異常を監
視することができない。従って車輌の走行中にモータが
ロックの如き異常を生じ回転不能になってもクラッチを
積極的に解放することができないため、パワーステアリ
ング装置を速やかにマニュアルステアリング装置として
機能させることができず、車輌の運転者はクラッチに於
ける滑りにより生じる過大な摩擦力に抗して操舵しなけ
ればならないという問題がある。
の電動式パワーステアリング装置に於ては、クラッチを
解放しなければモータの異常を検出することができない
ため、車輌の走行中にはモータの異常を検出することが
できず、実質的に車輌の停止中にしかモータの異常を監
視することができない。従って車輌の走行中にモータが
ロックの如き異常を生じ回転不能になってもクラッチを
積極的に解放することができないため、パワーステアリ
ング装置を速やかにマニュアルステアリング装置として
機能させることができず、車輌の運転者はクラッチに於
ける滑りにより生じる過大な摩擦力に抗して操舵しなけ
ればならないという問題がある。
【0005】本発明は、従来の電動式パワーステアリン
グ装置に於ける上述の如き問題に鑑み、車輌の走行中常
にモータの異常を監視することができ、これにより車輌
の走行中にモータが回転不能になった場合には確実に且
即座にクラッチが解放され、速やかにマニュアルステア
リング装置として機能することができるよう改良された
電動式パワーステアリング装置を提供することを目的と
している。
グ装置に於ける上述の如き問題に鑑み、車輌の走行中常
にモータの異常を監視することができ、これにより車輌
の走行中にモータが回転不能になった場合には確実に且
即座にクラッチが解放され、速やかにマニュアルステア
リング装置として機能することができるよう改良された
電動式パワーステアリング装置を提供することを目的と
している。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、図1に示されている如く、クラッチCを介
してステアリングリンケージ部材Sを駆動するモータM
1と、車輌の操舵状態を検出する操舵状態検出手段M2
と、検出された操舵状態に応じて前記モータを制御する
制御手段M3とを有する電動式パワーステアリング装置
にして、前記モータの回転速度を検出する回転速度検出
手段M4と、前記モータの回転加速度を検出する回転加
速度検出手段M5と、前記モータの回転速度が実質的に
0であり且前記モータの回転加速度の絶対値が所定値以
上であるときには前記クラッチを解放するクラッチ解放
手段M6とを有することを特徴とする電動式パワーステ
アリング装置によって達成される。
明によれば、図1に示されている如く、クラッチCを介
してステアリングリンケージ部材Sを駆動するモータM
1と、車輌の操舵状態を検出する操舵状態検出手段M2
と、検出された操舵状態に応じて前記モータを制御する
制御手段M3とを有する電動式パワーステアリング装置
にして、前記モータの回転速度を検出する回転速度検出
手段M4と、前記モータの回転加速度を検出する回転加
速度検出手段M5と、前記モータの回転速度が実質的に
0であり且前記モータの回転加速度の絶対値が所定値以
上であるときには前記クラッチを解放するクラッチ解放
手段M6とを有することを特徴とする電動式パワーステ
アリング装置によって達成される。
【0007】
【作用】パワーステアリング装置の作動中にモータにロ
ックの如き回転不能の異常が発生すると、モータは急激
にその回転速度を低下して停止するが、その場合のモー
タの回転速度の低下率はパワーステアリング装置の通常
の作動中に於けるモータ回転速度の低下率よりも遥かに
高いので、モータの回転速度が実質的に0であり且モー
タの回転加速度の絶対値が所定値以上であるか否かによ
り、モータに異常が発生したか否かを推定することがで
きる。
ックの如き回転不能の異常が発生すると、モータは急激
にその回転速度を低下して停止するが、その場合のモー
タの回転速度の低下率はパワーステアリング装置の通常
の作動中に於けるモータ回転速度の低下率よりも遥かに
高いので、モータの回転速度が実質的に0であり且モー
タの回転加速度の絶対値が所定値以上であるか否かによ
り、モータに異常が発生したか否かを推定することがで
きる。
【0008】上述の如き構成によれば、回転速度検出手
段M4により検出されるモータM1の回転速度が実質的
に0であり且回転加速度検出手段M5により検出される
モータの回転加速度の絶対値が所定値以上であるときに
は、モータにロックの如き回転不能の異常が発生した可
能性が非常に高いので、クラッチ解放手段M6によりク
ラッチが解放され、これによりパワーステアリング装置
は確実に且速やかにマニュアルステアリング装置として
機能するようになる。
段M4により検出されるモータM1の回転速度が実質的
に0であり且回転加速度検出手段M5により検出される
モータの回転加速度の絶対値が所定値以上であるときに
は、モータにロックの如き回転不能の異常が発生した可
能性が非常に高いので、クラッチ解放手段M6によりク
ラッチが解放され、これによりパワーステアリング装置
は確実に且速やかにマニュアルステアリング装置として
機能するようになる。
【0009】
【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。
例について詳細に説明する。
【0010】図2は本発明による電動式パワーステアリ
ング装置の一つの実施例を示す概略構成図、図3は図2
に示された電子制御装置を示すブロック線図である。
ング装置の一つの実施例を示す概略構成図、図3は図2
に示された電子制御装置を示すブロック線図である。
【0011】図2に於て、10はステアリングホイール
を示しており、ステアリングホイール10はステアリン
グシヤフト12及びステアリングギヤボックス14を介
してステアリングリンケージ部材としてのラックバー1
6を駆動するようになっている。ステアリングシャフト
12には歯車減速機構18によりパワーユニット20が
駆動接続されている。パワーユニット20はモータ22
と、歯車減速機構18とモータ22とを選択的に駆動接
続する電磁クラッチ24とを有している。
を示しており、ステアリングホイール10はステアリン
グシヤフト12及びステアリングギヤボックス14を介
してステアリングリンケージ部材としてのラックバー1
6を駆動するようになっている。ステアリングシャフト
12には歯車減速機構18によりパワーユニット20が
駆動接続されている。パワーユニット20はモータ22
と、歯車減速機構18とモータ22とを選択的に駆動接
続する電磁クラッチ24とを有している。
【0012】図示の実施例に於ては、ステアリングシャ
フト12には操舵角θを検出する操舵角センサ26及び
それぞれ操舵トルクT1 及びT2 を検出するトルクセン
サ28及び30が設けられており、これらのセンサの出
力は電子制御装置32へ供給されるようになっている。
また電子制御装置32には車速センサ34により検出さ
れた車速Vを示す信号及び回転角センサ36により検出
されたモータ22の回転角φを示す信号も入力されるよ
うになっている。
フト12には操舵角θを検出する操舵角センサ26及び
それぞれ操舵トルクT1 及びT2 を検出するトルクセン
サ28及び30が設けられており、これらのセンサの出
力は電子制御装置32へ供給されるようになっている。
また電子制御装置32には車速センサ34により検出さ
れた車速Vを示す信号及び回転角センサ36により検出
されたモータ22の回転角φを示す信号も入力されるよ
うになっている。
【0013】図3に詳細に示されている如く、電子制御
装置32はマイクロコンピュータ38を含み、マイクロ
コンピュータ38は中央処理ユニット(CPU)40
と、リードオンリメモリ(ROM)42と、ランダムア
クセスメモリ(RAM)44と、入力ポート装置46
と、出力ポート装置48とを有し、これらは双方向性の
コモンバス50により互いに接続されている。
装置32はマイクロコンピュータ38を含み、マイクロ
コンピュータ38は中央処理ユニット(CPU)40
と、リードオンリメモリ(ROM)42と、ランダムア
クセスメモリ(RAM)44と、入力ポート装置46
と、出力ポート装置48とを有し、これらは双方向性の
コモンバス50により互いに接続されている。
【0014】後述の如く、電子制御装置32は作動開始
時に駆動回路54を経て電磁クラッチ24へ制御信号を
出力して歯車減速機構18とモータ22とを駆動接続す
ると共に、各センサにより検出された操舵トルクT1 、
T2 等に基き操舵アシスト量を演算し、アシスト量に対
応する電圧信号を駆動回路52を経てモータ22へ出力
するようになっている。更に電子制御装置32は後に詳
細に説明する如くモータにロックの如き異常が発生した
虞れがある場合にはクラッチ24への制御信号の出力を
停止し、これによりクラッチを解放するようになってい
る。
時に駆動回路54を経て電磁クラッチ24へ制御信号を
出力して歯車減速機構18とモータ22とを駆動接続す
ると共に、各センサにより検出された操舵トルクT1 、
T2 等に基き操舵アシスト量を演算し、アシスト量に対
応する電圧信号を駆動回路52を経てモータ22へ出力
するようになっている。更に電子制御装置32は後に詳
細に説明する如くモータにロックの如き異常が発生した
虞れがある場合にはクラッチ24への制御信号の出力を
停止し、これによりクラッチを解放するようになってい
る。
【0015】次に図4に示されたフローチャートを参照
して図示の実施例の作動について説明する。
して図示の実施例の作動について説明する。
【0016】まずステップ10に於てはクラッチ24へ
制御信号が出力されることによりクラッチが接続され、
ステップ20に於ては操舵角センサ26等により検出さ
れた検出値を示す信号の読込みが行われ、ステップ30
に於てはトルクセンサ28、30により検出された操舵
トルクT1 、T2 及び車速センサ34により検出された
車速V等に基き操舵のアシスト量が演算される。ステッ
プ40に於てはステップ20に於て読込まれたモータの
回転角φを微分することによりモータの回転速度φd が
演算され、ステップ50に於ては回転速度φd を更に微
分することによりモータの回転加速度φtdが演算され
る。
制御信号が出力されることによりクラッチが接続され、
ステップ20に於ては操舵角センサ26等により検出さ
れた検出値を示す信号の読込みが行われ、ステップ30
に於てはトルクセンサ28、30により検出された操舵
トルクT1 、T2 及び車速センサ34により検出された
車速V等に基き操舵のアシスト量が演算される。ステッ
プ40に於てはステップ20に於て読込まれたモータの
回転角φを微分することによりモータの回転速度φd が
演算され、ステップ50に於ては回転速度φd を更に微
分することによりモータの回転加速度φtdが演算され
る。
【0017】尚ステップ30に於けるアシスト量の演算
は当技術分野に於てよく知られており、また本発明の要
旨をなすものではないので、アシスト量の演算の要領に
ついては詳細な説明を省略するが、アシスト量は少なく
とも操舵トルクに応じて演算される限り任意の態様にて
演算されてよい。
は当技術分野に於てよく知られており、また本発明の要
旨をなすものではないので、アシスト量の演算の要領に
ついては詳細な説明を省略するが、アシスト量は少なく
とも操舵トルクに応じて演算される限り任意の態様にて
演算されてよい。
【0018】ステップ60に於てはモータの回転速度φ
d が0であるか否かの判別が行われ、φd =0ではない
旨の判別が行われたときにはステップ80へ進み、ステ
ップ30に於て演算されたアシスト量に対応する電圧の
制御信号が駆動回路52を経てモータ22へ出力され、
これにより所要のアシスト力が発生され、しかる後ステ
ップ20へ戻る。
d が0であるか否かの判別が行われ、φd =0ではない
旨の判別が行われたときにはステップ80へ進み、ステ
ップ30に於て演算されたアシスト量に対応する電圧の
制御信号が駆動回路52を経てモータ22へ出力され、
これにより所要のアシスト力が発生され、しかる後ステ
ップ20へ戻る。
【0019】ステップ60に於てモータの回転速度φd
が0である旨の判別が行われたときには、ステップ70
に於てモータの回転加速度φtdの絶対値が所定値α(正
の定数)以上であるか否かの判別が行われる。|φtd|
≧αではない旨の判別が行われたときにはステップ80
へ進み、|φtd|≧αである旨の判別が行われたときに
ステップ90に於てクラッチ24への制御信号の出力が
停止されることによりクラッチが解放され、ステップ1
00に於て警報ランプ56へ制御信号が出力されること
により警報ランプが点灯され、しかる後図4に示された
ルーチンによる制御を終了する。
が0である旨の判別が行われたときには、ステップ70
に於てモータの回転加速度φtdの絶対値が所定値α(正
の定数)以上であるか否かの判別が行われる。|φtd|
≧αではない旨の判別が行われたときにはステップ80
へ進み、|φtd|≧αである旨の判別が行われたときに
ステップ90に於てクラッチ24への制御信号の出力が
停止されることによりクラッチが解放され、ステップ1
00に於て警報ランプ56へ制御信号が出力されること
により警報ランプが点灯され、しかる後図4に示された
ルーチンによる制御を終了する。
【0020】尚モータがロックの如き異常を生じ回転不
能になった場合にそのことが確実に検出され、しかもモ
ータに異常が生じていないにも拘らずモータに異常が生
じた旨の判定が行われることがないよう、所定値αは車
輌の運転者により通常の操舵操作が行われている状況や
車輌の走行中に車輪が路面より反力を受ける状況に於て
モータの回転速度φd が0になる際にもモータの回転加
速度φtdの絶対値が到達することのない高い値に設定さ
れる。
能になった場合にそのことが確実に検出され、しかもモ
ータに異常が生じていないにも拘らずモータに異常が生
じた旨の判定が行われることがないよう、所定値αは車
輌の運転者により通常の操舵操作が行われている状況や
車輌の走行中に車輪が路面より反力を受ける状況に於て
モータの回転速度φd が0になる際にもモータの回転加
速度φtdの絶対値が到達することのない高い値に設定さ
れる。
【0021】かくして図示の実施例によれば、モータ2
2にロックの如き異常が発生し、モータの回転速度φd
が0になると共に回転加速度φtdの絶対値が所定値以上
になると、ステップ60及び70に於てイエスの判別が
行われ、ステップ90に於てクラッチ24が解放され、
ステップ100に於て警報ランプ56が点灯されるの
で、モータにロックの如き異常が発生した場合には確実
に且即座にクラッチを解放してパワーステアリング装置
を確実に且速やかにマニュアルステアリング装置として
機能させることができ、またモータに異常が生じたこと
が確実に車輌の運転者に知らされる。
2にロックの如き異常が発生し、モータの回転速度φd
が0になると共に回転加速度φtdの絶対値が所定値以上
になると、ステップ60及び70に於てイエスの判別が
行われ、ステップ90に於てクラッチ24が解放され、
ステップ100に於て警報ランプ56が点灯されるの
で、モータにロックの如き異常が発生した場合には確実
に且即座にクラッチを解放してパワーステアリング装置
を確実に且速やかにマニュアルステアリング装置として
機能させることができ、またモータに異常が生じたこと
が確実に車輌の運転者に知らされる。
【0022】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【0023】例えば上述の実施例に於ては、モータの回
転速度φd 及び回転加速度φtdは回転角センサ36によ
り検出されたモータの回転角φをそれぞれ一階微分及び
二階微分することによりデジタル式に演算されるように
なっているが、回転速度φdは回転角センサにより検出
された回転角φを示す信号を微分回路に通すことによ
り、また回転加速度φd は微分回路により演算された回
転速度φd を示す信号を更に微分回路に通すことにより
アナログ式に演算されてもよい。
転速度φd 及び回転加速度φtdは回転角センサ36によ
り検出されたモータの回転角φをそれぞれ一階微分及び
二階微分することによりデジタル式に演算されるように
なっているが、回転速度φdは回転角センサにより検出
された回転角φを示す信号を微分回路に通すことによ
り、また回転加速度φd は微分回路により演算された回
転速度φd を示す信号を更に微分回路に通すことにより
アナログ式に演算されてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、回転速度検出手段M4により検出されるモ
ータM1の回転速度が実質的に0であり且回転加速度検
出手段M5により検出されるモータの回転加速度の絶対
値が所定値以上であるときには、即ちモータにロックの
如き回転不能の異常が発生した可能性が非常に高いとき
には、クラッチ解放手段M6によりクラッチが確実に且
即座に解放されるので、パワーステアリング装置を確実
に且速やかにマニュアルステアリング装置として機能さ
せることができる。
明によれば、回転速度検出手段M4により検出されるモ
ータM1の回転速度が実質的に0であり且回転加速度検
出手段M5により検出されるモータの回転加速度の絶対
値が所定値以上であるときには、即ちモータにロックの
如き回転不能の異常が発生した可能性が非常に高いとき
には、クラッチ解放手段M6によりクラッチが確実に且
即座に解放されるので、パワーステアリング装置を確実
に且速やかにマニュアルステアリング装置として機能さ
せることができる。
【図1】本発明による電動式パワーステアリング装置の
構成を特許請求の範囲の記載に対応させて示す説明図で
ある。
構成を特許請求の範囲の記載に対応させて示す説明図で
ある。
【図2】本発明による電動式パワーステアリング装置の
一つの実施例を示す概略構成図である。
一つの実施例を示す概略構成図である。
【図3】図2に示された電子制御装置を示すブロック線
図である。
図である。
【図4】図2及び図3に示された電子制御装置より達成
される制御フローを示すフローチャートである。
される制御フローを示すフローチャートである。
10…ステアリングホイール 12…ステアリングシャフト 14…ステアリングギヤボックス 16…ラックバー 22…モータ 24…電磁クラッチ 26…操舵角センサ 28、30…トルクセンサ 32…電子制御装置 34…車速センサ 36…回転角センサ 56…警報ランプ
───────────────────────────────────────────────────── 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 (1)
- 【請求項1】クラッチを介してステアリングリンケージ
部材を駆動するモータと、車輌の操舵状態を検出する操
舵状態検出手段と、検出された操舵状態に応じて前記モ
ータを制御する制御手段とを有する電動式パワーステア
リング装置にして、前記モータの回転速度を検出する回
転速度検出手段と、前記モータの回転加速度を検出する
回転加速度検出手段と、前記モータの回転速度が実質的
に0であり且前記モータの回転加速度の絶対値が所定値
以上であるときには前記クラッチを解放するクラッチ解
放手段とを有することを特徴とする電動式パワーステア
リング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27796392A JP2943535B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 電動式パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27796392A JP2943535B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 電動式パワーステアリング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06107209A JPH06107209A (ja) | 1994-04-19 |
JP2943535B2 true JP2943535B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=17590719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27796392A Expired - Fee Related JP2943535B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 電動式パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2943535B2 (ja) |
-
1992
- 1992-09-22 JP JP27796392A patent/JP2943535B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06107209A (ja) | 1994-04-19 |
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