JP2007302150A - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of suitably giving a steering assistance force even if a steering torque detection value indicates an abnormal value. <P>SOLUTION: The electric power steering device is provided with an electric motor 12 for giving the steering assistance force for reducing a steering burden of a driver to a steering system, and drives and controls the electric motor based on a torque detection value detected by a torque sensor 3 when an abnormality of the torque detection value detected by the torque sensor 3 is not detected. When the abnormality of the torque detection value detected by the torque sensor 3 is detected, the electric motor is driven and controlled based on the optimized torque value obtained by reducing an unnecessary component included in the torque detection value detected by a steering torque detection means. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、操舵系に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置に関し、特に、操舵トルクの検出値が異常値を示した場合であっても、操舵補助力を適切に付与することができる電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to an electric power steering device that applies a steering assist force to a steering system, and in particular, an electric motor that can appropriately apply a steering assist force even when a detected value of a steering torque shows an abnormal value. The present invention relates to a power steering device.

従来の電動パワーステアリング装置として、操舵トルク検出値が第１の判定時間まで継続して異常となったとき、操舵補助力指令値の伝達を無効にし、操舵トルク検出値が第１の判定期間まで継続して異常となった後、第２の判定時間に達する前に上記異常が回復したとき、無効にされた操舵補助力指令値の伝達を回復させ、操舵トルク検出値が第１の判定時間を越えて第２の判定時間まで継続して異常となったとき、モータ電源を遮断するというものが知られている（例えば、特許文献１）。   As a conventional electric power steering device, when the steering torque detection value continues to be abnormal until the first determination time, the transmission of the steering assist force command value is invalidated, and the steering torque detection value remains until the first determination period. When the abnormality is recovered after the abnormality has continued and before the second determination time is reached, the transmission of the invalidated steering assist force command value is recovered, and the detected steering torque value becomes the first determination time. It is known that the motor power supply is shut off when the abnormality continues until the second determination time is exceeded (for example, Patent Document 1).

また、トルクセンサの電源電圧の低下や、瞬間停電等の異常が発生したとき、異常発生直前の操舵トルク検出値にゲインを乗じた値から操舵補助力指令値を演算してモータを駆動制御し、その後は操舵補助力指令値を徐々に減衰させる制御（以下、徐変処理という）を行うことで、操舵補助トルクが急激に低下しないようにするというものが知られている（例えば、特許文献２）。
特開２０００−３１８６３３号公報 特開２０００−３２９６２８号公報 Also, when an abnormality such as a decrease in the power supply voltage of the torque sensor or a momentary power failure occurs, the motor is driven and controlled by calculating the steering assist force command value from the value obtained by multiplying the steering torque detection value immediately before the abnormality occurs by a gain. Then, it is known that the steering assist torque is prevented from abruptly decreasing by performing a control for gradually attenuating the steering assist force command value (hereinafter referred to as a gradual change process) (for example, patent document). 2).
JP 2000-318633 A JP 2000-329628 A

しかしながら、上記特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置にあっては、操舵トルク検出値が異常となってから第１の判定時間が経過するまでの間、異常なトルク検出値に基づいて演算された操舵補助力指令値によりモータが駆動制御されるため、運転者の意図しない操舵補助トルクが発生し、運転者に違和感を与えるおそれがある。
また、操舵トルク検出値が第１の判定時間まで継続して異常となった場合、操舵補助力指令値の伝達が無効となって操舵補助力が急に零となるため、急なトルク変動が発生して運転者に違和感を与えるおそれがある。 However, in the electric power steering apparatus described in Patent Document 1, calculation is performed based on the abnormal torque detection value until the first determination time elapses after the steering torque detection value becomes abnormal. Since the motor is driven and controlled by the steering assist force command value, a steering assist torque unintended by the driver is generated, which may cause the driver to feel uncomfortable.
Further, when the detected steering torque value becomes abnormal until the first determination time, the transmission of the steering assist force command value becomes invalid and the steering assist force suddenly becomes zero. It may occur and give the driver a sense of incongruity.

また、上記特許文献２に記載の電動パワーステアリング装置にあっては、前記徐変処理を行っているため、上記特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置のように異常発生時に急なトルク変動が発生することを抑制することはできるが、トルクセンサが、路面反力等、運転者が入力する操舵トルク以外のトルク成分を検出してしまう可能性がある。異常発生直前の操舵トルク検出値に運転者が入力する操舵トルク以外のトルク成分が含まれる場合、異常発生後の徐変処理中に運転者が意図しない操舵補助力が付与される可能性があるため、前記徐変処理を長く行うことはできず、操舵補助トルクの減衰率を緩やかにするには限界がある。
そこで、本発明は、操舵トルク検出値が異常値を示した場合であっても、操舵補助力を適切に付与することができる電動パワーステアリング装置を提供することを課題としている。 Further, in the electric power steering device described in Patent Document 2, since the gradual change processing is performed, a sudden torque fluctuation occurs when an abnormality occurs as in the electric power steering device described in Patent Document 1. Although generation | occurrence | production can be suppressed, a torque sensor may detect torque components other than the steering torque which a driver | operator inputs, such as a road surface reaction force. When a torque component other than the steering torque input by the driver is included in the detected steering torque value immediately before the occurrence of the abnormality, a steering assist force that is not intended by the driver may be applied during the gradual change processing after the occurrence of the abnormality. Therefore, the gradual change process cannot be performed for a long time, and there is a limit in gradually decreasing the attenuation rate of the steering assist torque.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric power steering device that can appropriately apply a steering assist force even when the detected value of the steering torque shows an abnormal value.

上記課題を解決するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動モータを備える電動パワーステアリング装置であって、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、該操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値の異常を検出するトルク異常検出手段と、該トルク異常検出手段でトルク検出値の異常が非検出であるとき、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に含まれる不必要なトルク成分を除去した最適化トルク値を算出する最適化トルク算出手段と、前記トルク異常検出手段でトルク検出値の異常が非検出であるとき、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に基づいて前記電動モータを駆動制御し、前記トルク異常検出手段でトルク検出値の異常を検出したとき、前記最適化トルク算出手段で算出した最適化トルク値に基づいて前記電動モータを駆動制御するモータ駆動制御手段とを備えることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, an electric power steering apparatus according to claim 1 is an electric power steering apparatus including an electric motor that applies a steering assist force that reduces a steering burden on a driver to a steering system, and includes a steering torque. Steering torque detecting means for detecting the torque, torque abnormality detecting means for detecting an abnormality in the detected torque value detected by the steering torque detecting means, and when the torque abnormality detecting means detects no abnormality in the torque detected value, An optimized torque calculating means for calculating an optimized torque value from which unnecessary torque components included in the detected torque value detected by the steering torque detecting means are removed, and an abnormality in the detected torque value is not detected by the abnormal torque detecting means. At a certain time, the electric motor is driven and controlled based on the detected torque value detected by the steering torque detecting means, and the torque abnormality detecting means detects the torque. When an abnormality is detected values, it is characterized in that it comprises a motor drive control means for driving and controlling the electric motor based on optimization torque value calculated by the optimization torque calculating means.

また、請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記最適化トルク算出手段は、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に含まれる運転者が入力する操舵トルクの周波数以上の信号を除去するフィルタ処理手段を有し、該フィルタ処理手段でフィルタ処理した操舵トルク値に基づいて最適化トルク値を算出することを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the electric power steering apparatus according to the first aspect of the invention, wherein the optimized torque calculating means is a steering torque input by a driver included in a detected torque value detected by the steering torque detecting means. Filter processing means for removing a signal having a frequency equal to or higher than the above-mentioned frequency, and an optimized torque value is calculated based on a steering torque value filtered by the filter processing means.

さらに、請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、請求項２に係る発明において、前記最適化トルク算出手段は、前記フィルタ処理手段によるフィルタ処理前後の操舵トルク値に基づいて、当該フィルタ処理手段の作動可否を判断する作動判断手段を備え、該作動判断手段で前記フィルタ処理手段を作動すると判断したとき、当該フィルタ処理手段でフィルタ処理した操舵トルク値に基づいて最適化トルク値を算出することを特徴としている。   Further, according to a third aspect of the present invention, there is provided the electric power steering apparatus according to the second aspect, wherein the optimization torque calculating unit is configured to perform the filter processing unit based on a steering torque value before and after the filter processing by the filter processing unit. An operation determining means for determining whether the operation is possible, and when the operation determining means determines that the filter processing means is to be operated, calculating an optimized torque value based on the steering torque value filtered by the filter processing means; It is a feature.

また、請求項４に係る電動パワーステアリング装置は、請求項３に係る発明において、前記作動判断手段は、前記フィルタ処理手段によるフィルタ処理後の操舵トルク値の絶対値が、フィルタ処理前の操舵トルク値の絶対値より大きいとき、前記フィルタ処理手段を非作動とすると判断することを特徴としている。
さらに、請求項５に係る電動パワーステアリング装置は、請求項２〜４の何れか１項に係る発明において、前記フィルタ処理手段は、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値の符号が反転したとき、フィルタ処理をリセットするフィルタリセット処理手段を備えることを特徴としている。
また、請求項６に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１〜５の何れか１項に係る発明において、前記モータ駆動制御手段は、前記トルク異常検出手段でトルク検出値の異常を検出したとき、前記電動モータの出力を徐々に減少させる徐変処理手段を備えることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electric power steering apparatus according to the third aspect of the invention, wherein the operation determining means is configured such that the absolute value of the steering torque value after the filter processing by the filter processing means is the steering torque before the filter processing. When the value is larger than the absolute value, it is determined that the filter processing means is inactivated.
Furthermore, in the electric power steering apparatus according to claim 5, in the invention according to any one of claims 2 to 4, the sign of the torque detection value detected by the steering torque detection means is reversed in the filter processing means. And a filter reset processing means for resetting the filter processing.
An electric power steering apparatus according to a sixth aspect is the invention according to any one of the first to fifth aspects, wherein the motor drive control means detects an abnormality in a torque detection value by the torque abnormality detection means. A gradual change processing means for gradually decreasing the output of the electric motor is provided.

本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値の異常を検出したとき、異常発生直前の最適化トルク値に基づいて電動モータを駆動制御するので、異常なトルク検出値をもとにモータ駆動制御が行われることを防止することができると共に、トルク検出値に含まれる不必要な成分を除去した最適化トルク値に基づいて電動モータを駆動制御するので、操舵トルク検出手段が路面反力等、運転者が入力する操舵トルク以外のトルク成分を検出している場合であっても、運転者に違和感を与えることなく適切な操舵補助力を付与することができるという効果が得られる。   According to the electric power steering apparatus according to the present invention, when the abnormality of the torque detection value detected by the steering torque detecting means is detected, the electric motor is driven and controlled based on the optimized torque value immediately before the occurrence of the abnormality. Since it is possible to prevent the motor drive control from being performed based on the detected torque value, the electric motor is driven and controlled based on the optimized torque value from which unnecessary components included in the detected torque value are removed. Even when the steering torque detection means detects a torque component other than the steering torque input by the driver, such as a road surface reaction force, an appropriate steering assist force can be applied without giving the driver a sense of incongruity. The effect that it can be obtained.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施形態を示す全体構成図である。
図中、符号１は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が入力軸２ａと出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２に伝達される。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は操舵トルク検出手段としてのトルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an electric power steering apparatus according to the present invention.
In the figure, reference numeral 1 denotes a steering wheel, and a steering force applied to the steering wheel 1 from a driver is transmitted to a steering shaft 2 having an input shaft 2a and an output shaft 2b. The steering shaft 2 has one end of the input shaft 2a connected to the steering wheel 1 and the other end connected to one end of the output shaft 2b via a torque sensor 3 as steering torque detecting means.

そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで直進運動に変換している。   The steering force transmitted to the output shaft 2 b is transmitted to the lower shaft 5 via the universal joint 4 and further transmitted to the pinion shaft 7 via the universal joint 6. The steering force transmitted to the pinion shaft 7 is transmitted to the tie rod 9 via the steering gear 8 and steers steered wheels (not shown). Here, the steering gear 8 is configured in a rack and pinion type having a pinion 8a connected to the pinion shaft 7 and a rack 8b meshing with the pinion 8a, and the rotational motion transmitted to the pinion 8a is linearly moved by the rack 8b. It has been converted to movement.

ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結されて操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータ１２とを備えている。
トルクセンサ３は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介装した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を例えばポテンショメータで検出するように構成されている。このトルクセンサ３から出力されるトルク検出値Ｔは、操舵補助制御装置２０に入力される。 A steering assist mechanism 10 for transmitting a steering assist force to the output shaft 2b is connected to the output shaft 2b of the steering shaft 2. The steering assist mechanism 10 includes a reduction gear 11 coupled to the output shaft 2b, and an electric motor 12 coupled to the reduction gear 11 and generating a steering assist force with respect to the steering system.
The torque sensor 3 detects a steering torque applied to the steering wheel 1 and transmitted to the input shaft 2a, and a torsional angle displacement of a torsion bar (not shown) in which the steering torque is interposed between the input shaft 2a and the output shaft 2b. The torsional angular displacement is detected by, for example, a potentiometer. The detected torque value T output from the torque sensor 3 is input to the steering assist control device 20.

この操舵補助制御装置２０には、トルク検出値Ｔの他に、ホールセンサ１３で検出した電動モータ１２の角速度Ｖｅや図示しない車速センサで検出した車速検出値も入力される。そして、操舵補助制御装置２０は、入力されるトルク検出値Ｔに応じた操舵補助力を操舵系に付与する操舵補助力制御を行う。
図２は、操舵補助制御装置２０の構成を示すブロック図である。この図２に示すように、操舵補助制御装置２０は、トルク値異常検出部２１と、トルク演算部２２と、記憶装置２３と、電流指令値演算部２４と、徐変処理部２５と、加算器２６と、電流制御部２７と、モータ駆動部２８とを備えている。 In addition to the torque detection value T, the steering assist control device 20 also receives an angular velocity Ve of the electric motor 12 detected by the hall sensor 13 and a vehicle speed detection value detected by a vehicle speed sensor (not shown). Then, the steering assist control device 20 performs steering assist force control for applying a steering assist force according to the input torque detection value T to the steering system.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the steering assist control device 20. As shown in FIG. 2, the steering assist control device 20 includes a torque value abnormality detection unit 21, a torque calculation unit 22, a storage device 23, a current command value calculation unit 24, a gradual change processing unit 25, and an addition. , A current control unit 27, and a motor drive unit 28.

この図２において、トルク値異常検出部２１がトルク異常検出手段に対応し、トルク演算部２２が最適化トルク算出手段に対応し、徐変処理部２５が徐変処理手段に対応し、電流指令値演算部２４、徐変処理部２５、加算器２６、電流制御部２７及びモータ駆動部２８がモータ駆動制御手段に対応している。
トルク値異常検出部２１は、トルクセンサ３で検出されたトルク検出値Ｔが異常か否かを判定するものであり、公知のトルク診断処理によりトルク値の異常を判定する。そして、トルク検出値Ｔが異常であると判定されたときは、異常検出信号Ｇをトルク演算部２２、及び徐変処理部２５に出力する。 In FIG. 2, a torque value abnormality detection unit 21 corresponds to a torque abnormality detection unit, a torque calculation unit 22 corresponds to an optimization torque calculation unit, a gradual change processing unit 25 corresponds to a gradual change processing unit, and a current command The value calculation unit 24, the gradual change processing unit 25, the adder 26, the current control unit 27, and the motor drive unit 28 correspond to the motor drive control means.
The torque value abnormality detection unit 21 determines whether or not the torque detection value T detected by the torque sensor 3 is abnormal, and determines a torque value abnormality by a known torque diagnosis process. When it is determined that the torque detection value T is abnormal, an abnormality detection signal G is output to the torque calculation unit 22 and the gradual change processing unit 25.

トルク演算部２２は、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力されていない場合、即ちトルク検出値Ｔの異常が検出されていない場合には、トルクセンサ３から入力されたトルク検出値Ｔをそのまま操舵トルク値Ｔａとして電流指令値演算部２４に出力すると共に、トルク検出値Ｔに含まれる不必要なトルク成分を除去した最適化トルク値（修正トルク値Ｔｅ）を演算し、これを記憶装置２３に記憶させる。   When the abnormality detection signal G is not input from the torque value abnormality detection unit 21, that is, when the abnormality of the torque detection value T is not detected, the torque calculation unit 22 receives the torque detection value input from the torque sensor 3. T is output as a steering torque value Ta to the current command value calculation unit 24, and an optimized torque value (corrected torque value Te) from which unnecessary torque components included in the torque detection value T are calculated is calculated. The data is stored in the storage device 23.

一方、このトルク演算部２２は、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力された場合、即ちトルク検出値Ｔの異常が検出された場合には、トルク検出値Ｔに代えて記憶装置２３に記憶されている修正トルク値Ｔｅ（複数個記憶された過去数回分の修正トルク値Ｔｅの平均値）を操舵トルク値Ｔａとして電流指令値演算部２４に出力する。また、このときは上記修正トルク値Ｔｅの演算は行わないものとする。   On the other hand, when the abnormality detection signal G is input from the torque value abnormality detection unit 21, that is, when an abnormality of the torque detection value T is detected, the torque calculation unit 22 stores the storage device instead of the torque detection value T. 23, the corrected torque value Te (average value of the corrected torque values Te for the past several times stored in plural) is output to the current command value calculation unit 24 as the steering torque value Ta. At this time, the calculation of the corrected torque value Te is not performed.

電流指令値演算部２４は、トルク演算部２２から出力される操舵トルク値Ｔａに基づいて、公知の手法により電動モータ１２の駆動制御を行うための電流指令値Ｉｒを演算し、徐変処理部２５に出力する。
徐変処理部２５は、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力された場合、即ちトルク検出値Ｔの異常が検出された場合には、電流指令値演算部２４から入力される電流指令値Ｉｒを徐々に減衰する所謂徐変処理を行い、徐変処理した電流指令値Ｉｒを加算器２６に出力する。 The current command value calculation unit 24 calculates a current command value Ir for performing drive control of the electric motor 12 by a known method based on the steering torque value Ta output from the torque calculation unit 22, and a gradual change processing unit. To 25.
The gradual change processing unit 25 receives the current input from the current command value calculation unit 24 when the abnormality detection signal G is input from the torque value abnormality detection unit 21, that is, when an abnormality in the torque detection value T is detected. A so-called gradual change process that gradually attenuates the command value Ir is performed, and the current command value Ir subjected to the gradual change process is output to the adder 26.

一方、この徐変処理部２５は、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力されていない場合、即ちトルク検出値Ｔの異常が検出されていない場合には、上記徐変処理を行わず、電流指令値演算部２４から入力される電流指令値Ｉｒをそのまま加算器２６に出力する。
加算器２６は、徐変処理部２５から出力される電流指令値Ｉｒと、モータ電流検出器１４で検出されたモータ電流ｉｍとを減算処理し、電流制御部２７に電流制御値Ｅを出力する。 On the other hand, the gradual change processing unit 25 performs the gradual change process when the abnormality detection signal G is not input from the torque value abnormality detection unit 21, that is, when the abnormality of the torque detection value T is not detected. First, the current command value Ir input from the current command value calculation unit 24 is output to the adder 26 as it is.
The adder 26 subtracts the current command value Ir output from the gradual change processing unit 25 and the motor current im detected by the motor current detector 14, and outputs the current control value E to the current control unit 27. .

電流制御部２７は、電流制御値Ｅに基づいてモータ駆動部２８の半導体スイッチング素子を駆動するＰＷＭ信号のデューティ比を演算し、モータ駆動部２８に出力する。
モータ駆動部２８は、前記デューティ比に基づいて半導体スイッチング素子で構成されたＨブリッジ回路を作動させて電動モータ１２を駆動する。
このように、電動モータ１２に流れるモータ電流ｉｍは、モータ電流検出器１４で検出され、加算器２６に入力されてフィードバックされる。 The current control unit 27 calculates the duty ratio of the PWM signal that drives the semiconductor switching element of the motor driving unit 28 based on the current control value E, and outputs the duty ratio to the motor driving unit 28.
The motor drive unit 28 drives the electric motor 12 by operating an H-bridge circuit composed of semiconductor switching elements based on the duty ratio.
Thus, the motor current im flowing through the electric motor 12 is detected by the motor current detector 14 and input to the adder 26 to be fed back.

次に、前記トルク演算部２２で実行する修正トルク値Ｔｅの演算処理について説明する。
図３は、トルク演算部２２の詳細な構成を示すブロック図である。ここで、スイッチＡ〜Ｄは、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力されていないときは実線で示す状態となっており、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力されると、破線で示す状態へ切り換わるようになっている。
Ａ／Ｄ変換部２２ａでは、トルクセンサ３で検出したトルク検出値Ｔを制御用の操舵トルク値Ｔ0に変換する。 Next, calculation processing of the corrected torque value Te executed by the torque calculation unit 22 will be described.
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the torque calculator 22. Here, the switches A to D are in a state shown by a solid line when the abnormality detection signal G is not input from the torque value abnormality detection unit 21, and the abnormality detection signal G is input from the torque value abnormality detection unit 21. Then, it switches to the state shown with a broken line.
In A / D conversion unit 22a, it converts the steering torque value T 0 for controlling the torque detection value T detected by the torque sensor 3.

角速度感応最適化処理部２２ｂは、モータ角速度Ｖｅに応じて操舵トルク値Ｔ0の最適化処理を行い、操舵トルク値Ｔ1を出力する。ここでは、モータ角速度Ｖｅに応じて操舵トルク値Ｔ0を制限し、不必要な成分を除去することで最適化処理を行う。
ここで、操舵トルク値Ｔ0に、モータ角速度Ｖｅに応じて図４に示すパラメータ決定マップを参照して得られるパラメータＰ１を乗算することで、操舵トルク値Ｔ0を制限するものとする（Ｔ1＝Ｔ0×Ｐ１）。 The angular velocity sensitive optimization processing unit 22b performs an optimization process of the steering torque value T 0 according to the motor angular velocity Ve, and outputs the steering torque value T 1 . Here, the optimization processing is performed by limiting the steering torque value T 0 according to the motor angular velocity Ve and removing unnecessary components.
Here, the steering torque value T 0, is multiplied by the parameter P1 obtained by referring to the parameter determination map shown in FIG. 4 in accordance with the motor angular speed Ve, and limiting the steering torque value T 0 (T 1 = T 0 × P1).

図４のパラメータ決定マップは、横軸にモータ角速度Ｖｅ、縦軸にパラメータＰ１をとり、モータ角速度Ｖｅが所定値Ｖｅａ以下の場合はＰ１＝１に設定され、モータ角速度Ｖｅが所定値Ｖｅａより大きい場合は、モータ角速度Ｖｅの増加に逆比例してパラメータＰ１が減少するように設定されている。ここで、パラメータＰ１の減少率や所定値Ｖｅａは、車速や車両特性データ等を吟味して決定する。
なお、本実施形態では、操舵トルク値Ｔ0にパラメータＰ１を乗算することで当該操舵トルク値Ｔ0を制限する場合について説明したが、操舵トルク値Ｔ0からモータ角速度Ｖｅが大きいほど大きく設定されたパラメータを減算することで当該操舵トルク値Ｔ0を制限することもできる。 The parameter determination map of FIG. 4 takes the motor angular velocity Ve on the horizontal axis and the parameter P1 on the vertical axis. When the motor angular velocity Ve is less than or equal to the predetermined value Vea, P1 = 1 is set, and the motor angular speed Ve is greater than the predetermined value Vea. In this case, the parameter P1 is set to decrease in inverse proportion to the increase in the motor angular velocity Ve. Here, the reduction rate of the parameter P1 and the predetermined value Vea are determined by examining vehicle speed, vehicle characteristic data, and the like.
In the present embodiment, the case where the steering torque value T 0 is limited by multiplying the steering torque value T 0 by the parameter P 1 has been described. However, the larger the motor angular velocity Ve is, the larger the steering torque value T 0 is set. The steering torque value T 0 can also be limited by subtracting the parameters.

角加速度感応最適化処理部２２ｃは、モータ角速度Ｖｅを微分して得られるモータ角加速度Ａｅに応じて操舵トルク値Ｔ0の最適化処理を行い、操舵トルク値Ｔ2を出力する。ここでは、モータ角加速度Ａｅに応じて操舵トルク値Ｔ0を制限し、不必要な成分を除去することで最適化処理を行う。
ここで、操舵トルク値Ｔ0に、モータ角加速度Ａｅに応じて図５に示すパラメータ決定マップを参照して得られるパラメータＰ２を乗算することで、操舵トルク値Ｔ0を制限するものとする（Ｔ2＝Ｔ0×Ｐ２）。 The angular acceleration sensitivity optimization processing unit 22c performs an optimization process on the steering torque value T 0 according to the motor angular acceleration Ae obtained by differentiating the motor angular velocity Ve, and outputs a steering torque value T 2 . Here, the optimization process is performed by limiting the steering torque value T 0 according to the motor angular acceleration Ae and removing unnecessary components.
Here, the steering torque value T 0, is multiplied by the parameter P2 obtained by referring to the parameter determination map shown in FIG. 5 in accordance with the motor angular acceleration Ae, and limiting the steering torque value T 0 ( T 2 = T 0 × P2).

図５のパラメータ決定マップは、横軸にモータ角加速度Ａｅ、縦軸にパラメータＰ２をとり、モータ角加速度Ａｅが所定値Ａｅａ以下の場合はＰ２＝１に設定され、モータ角加速度Ａｅが所定値Ａｅａより大きい場合は、モータ角加速度Ａｅの増加に逆比例してパラメータＰ２が減少するように設定されている。ここで、パラメータＰ２の減少率や所定値Ｖｅａは、車速や車両特性データ等を吟味して決定する。   The parameter determination map of FIG. 5 takes the motor angular acceleration Ae on the horizontal axis and the parameter P2 on the vertical axis. When the motor angular acceleration Ae is less than or equal to a predetermined value Aea, P2 = 1 is set, and the motor angular acceleration Ae is a predetermined value. When larger than Aea, the parameter P2 is set to decrease in inverse proportion to the increase of the motor angular acceleration Ae. Here, the decrease rate of the parameter P2 and the predetermined value Vea are determined by examining vehicle speed, vehicle characteristic data, and the like.

なお、本実施形態では、操舵トルク値Ｔ0にパラメータＰ２を乗算することで当該操舵トルク値Ｔ0を制限する場合について説明したが、操舵トルク値Ｔ0からモータ角加速度ωｅが大きいほど大きく設定されたパラメータを減算することで当該操舵トルク値Ｔ0を制限することもできる。
最適値選択処理部２２ｄは、角速度感応最適化処理部２２ｂから出力される操舵トルク値Ｔ1と、角加速度感応最適化処理部２２ｃから出力される操舵トルク値Ｔ2とを比較し、小さい方を操舵トルク値Ｔ3として出力する。 In the present embodiment, the case where the steering torque value T 0 is limited by multiplying the steering torque value T 0 by the parameter P 2 has been described. However, the larger the motor angular acceleration ωe from the steering torque value T 0, the larger the setting. The steering torque value T 0 can also be limited by subtracting the set parameter.
The optimum value selecting section 22d compares the steering torque value T 1 that is output from the angular velocity sensing optimization processing unit 22b, and a steering torque value T 2 output from the angular acceleration sensitive optimization processing unit 22c, the smaller Is output as a steering torque value T 3 .

フィルタ処理部２２ｅは、操舵トルク値Ｔ3に対してフィルタ処理を施して、不必要な成分を除去することで最適化処理を行い、その結果を操舵トルク値Ｔ4として最適値選択処理部２２ｆに出力する。本実施形態では、フィルタとして、カットオフ周波数を運転者が入力する操舵トルクの周波数帯域（例えば、２Ｈｚ）に設定したローパスフィルタを適用する。このフィルタ処理部２２ｅがフィルタ処理手段に対応している。 Filtering unit 22e, performs a filtering process on the steering torque value T 3, performs optimizations by removing unnecessary components, the optimum value selection processing section 22f and the results as the steering torque value T 4 Output to. In the present embodiment, a low-pass filter in which a cutoff frequency is set to a frequency band (for example, 2 Hz) of a steering torque input by the driver is applied as a filter. This filter processing unit 22e corresponds to the filter processing means.

図６は、フィルタ処理部２２ｅで実行されるフィルタ処理手順を示すフローチャートである。このフィルタ処理は、所定時間毎（角速度感応最適化処理部２２ｂ、角加速度感応最適化処理部２２ｃ及び最適値選択処理部２２ｄと同一のタイミング）のタイマ割込み処理として実行される。
先ず、ステップＳ１で、前回のサンプリング処理での操舵トルク値Ｔ3の符号と、今回のサンプリング処理での操舵トルク値Ｔ3の符号とを比較する。そして、符号が異符号であるときには、操舵トルクが中立（０Ｎｍ）を跨いだものと判断してステップＳ２に移行し、符号が同一符号であるときには後述するステップＳ３に移行する。 FIG. 6 is a flowchart showing a filter processing procedure executed by the filter processing unit 22e. This filter process is executed as a timer interrupt process every predetermined time (same timing as the angular velocity sensitivity optimization processing unit 22b, the angular acceleration sensitivity optimization processing unit 22c, and the optimum value selection processing unit 22d).
First, in step S1, the sign of the steering torque value T 3 in the previous sampling process is compared with the sign of the steering torque value T 3 in the current sampling process. When the sign is different, it is determined that the steering torque is over neutral (0 Nm), and the process proceeds to step S2. When the sign is the same sign, the process proceeds to step S3 described later.

ステップＳ２では、一次ＩＩＲ型フィルタの中間値即ち遅延器の値をリセットすることでフィルタリセット処理を行い、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、操舵トルク値Ｔ3を前記ローパスフィルタに通し、その結果を操舵トルク値Ｔ4として最適値選択処理部２２ｆに出力してからフィルタ処理を終了する。
この図６において、ステップＳ１及びステップＳ２の処理がフィルタリセット処理手段に対応している。 In step S2, filter reset processing is performed by resetting the intermediate value of the primary IIR filter, that is, the value of the delay device, and the process proceeds to step S3.
In step S3, the steering torque value T 3 through the low-pass filter, the result ends the filter from the output of the optimum value selection processing section 22f as a steering torque value T 4.
In FIG. 6, the processing of step S1 and step S2 corresponds to the filter reset processing means.

最適値選択処理部２２ｆは、最適化後トルク値設定処理を実行し、前記最適値選択処理部２２ｄから出力される操舵トルク値Ｔ3（フィルタ前トルク値）と、フィルタ処理部２２ｅから出力される操舵トルク値Ｔ4（フィルタ後トルク値）とに基づいて、最適化後トルク値（修正トルク値Ｔｅ）を設定し、これを正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇに出力する。 The optimum value selection processing unit 22f executes an optimized torque value setting process, and outputs the steering torque value T 3 (pre-filter torque value) output from the optimum value selection processing unit 22d and the filter processing unit 22e. Based on the steering torque value T 4 (filtered torque value), an optimized torque value (corrected torque value Te) is set, and this is output to the normal-time torque storing / reading processing unit 22g.

図７は、最適値選択処理部２２ｆで実行される最適化後トルク値設定処理手順を示すフローチャートである。この最適化後トルク値設定処理は、所定時間毎（角速度感応最適化処理部２２ｂ、角加速度感応最適化処理部２２ｃ及び最適値選択処理部２２ｄと同一のタイミング）のタイマ割込み処理として実行され、先ず、ステップＳ１１で、フィルタ前トルク値Ｔ3の絶対値がフィルタ後トルク値Ｔ4の絶対値より大きいか否かを判定し、｜Ｔ3｜＞｜Ｔ4｜である場合にはステップＳ１２に移行し、｜Ｔ3｜≦｜Ｔ4｜である場合にはステップＳ１３に移行する。 FIG. 7 is a flowchart showing a post-optimization torque value setting processing procedure executed by the optimal value selection processing unit 22f. This post-optimization torque value setting process is executed as a timer interruption process at predetermined time intervals (same timing as the angular velocity sensitivity optimization processing unit 22b, the angular acceleration sensitivity optimization processing unit 22c, and the optimum value selection processing unit 22d). first, in step S11, the absolute value of the filter prior to the torque value T 3 is determined whether greater than the absolute value of the filtered torque value T 4, | T 3 |> | T 4 | if a step S12 If | T 3 | ≦ | T 4 |, the process proceeds to step S13.

ステップＳ１２では、フィルタ後トルク値Ｔ4を最適化後トルク値（修正トルク値Ｔｅ）として設定し、後述するステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１３では、フィルタ前トルク値Ｔ3を最適化後トルク値（修正トルク値Ｔｅ）として設定し、ステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１４では、ステップＳ１２又はステップＳ１３で設定した最適化後トルク値（修正トルク値Ｔｅ）を正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇに出力すると共に、フィルタ前トルク値Ｔ3及びフィルタ後トルク値Ｔ4を正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇに出力し、最適化後トルク値設定処理を終了する。 At step S12, is set as a filter after the torque value T 4 to optimize post-torque value (corrected torque value Te), the process proceeds to step S14 to be described later.
In step S13, is set as the pre-filter torque value T 3 optimized after torque value (corrected torque value Te), the process proceeds to step S14.
In step S14, the post-optimization torque value (corrected torque value Te) set in step S12 or step S13 is output to the normal torque storing / reading processing unit 22g, and the pre-filter torque value T 3 and the post-filter torque value T 4 is output to the normal torque storing / reading processing unit 22g, and the optimized torque value setting process is terminated.

この図６において、ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理が作動判断手段に対応している。
正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇは、最適値選択処理部２２ｆから出力される修正トルク値Ｔｅを記憶装置２３に保存すると共に、操舵トルク値Ｔ3も記憶装置２３に保存する。また、この正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇは、トルクセンサ３に異常が検出されて異常検出信号Ｇが出力された場合に、記憶装置２３をアクセスして、複数個保存された過去数回分の修正トルク値Ｔｅの平均値を読み出す。
なお、ここでは、過去数回分の修正トルク値Ｔｅの平均値を読み出す場合について説明したが、操舵トルクとして最も中立に近い値を読み出すこともできる。また、車速に応じて上記平均値及び中立値の何れかを選択して読み出すこともできる。 In FIG. 6, the processes in steps S11 to S13 correspond to the operation determining means.
Normal time torque memory-read processing section 22g is configured to save the modified torque value Te output from the optimum value selection processing section 22f in the storage device 23, the steering torque value T 3 is also stored in the storage device 23. Further, the normal torque storage / reading processing unit 22g accesses the storage device 23 when the abnormality is detected in the torque sensor 3 and the abnormality detection signal G is output, and a plurality of past several times are stored. The average value of the corrected torque values Te is read.
Although the case where the average value of the corrected torque values Te for the past several times is read has been described here, a value closest to the neutral can be read as the steering torque. It is also possible to select and read either the average value or the neutral value according to the vehicle speed.

次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。
今、トルクセンサ３が正常に作動しているときに、運転者が緩やかに操舵操作を行っているものとする。この場合には、トルク値異常検出部２１でトルク検出値Ｔが正常であると判定するので、異常検出信号Ｇは出力されない。そのため、トルク演算部２２は、トルク検出値Ｔをそのまま操舵トルク値Ｔａとして電流指令値演算部２４に出力する。したがって、この操舵トルク値Ｔａをもとに算出される電流指令値Ｉｒに基づいて電動モータ１２が駆動制御され、電動モータ１２の発生トルクが減速ギヤ１１を介してステアリングシャフト２の回転トルクに変換されて、運転者の操舵力がアシストされる。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
Now, it is assumed that the driver is performing a steering operation gently when the torque sensor 3 is operating normally. In this case, since the torque value abnormality detection unit 21 determines that the torque detection value T is normal, the abnormality detection signal G is not output. Therefore, the torque calculation unit 22 outputs the torque detection value T as it is to the current command value calculation unit 24 as the steering torque value Ta. Therefore, the electric motor 12 is driven and controlled based on the current command value Ir calculated based on the steering torque value Ta, and the torque generated by the electric motor 12 is converted into the rotational torque of the steering shaft 2 via the reduction gear 11. Thus, the steering force of the driver is assisted.

またこのとき、モータ角速度Ｖｅ及びモータ角加速度Ａｅが比較的小さい値であるので、トルク演算部２２では、図３の角速度感応最適化処理部２２ｂでパラメータ値Ｐ１が“１”に設定されると共に、角加速度感応最適化処理部２２ｃでパラメータ値Ｐ２が“１”に設定される。そのため、操舵トルク値Ｔ0はモータ角速度Ｖｅ及びモータ角加速度Ａｅに応じて制限されることはない。 At this time, since the motor angular velocity Ve and the motor angular acceleration Ae are relatively small values, the torque calculator 22 sets the parameter value P1 to “1” in the angular velocity sensitive optimization processor 22b of FIG. The parameter value P2 is set to “1” by the angular acceleration sensitivity optimization processing unit 22c. Therefore, the steering torque value T 0 is not limited according to the motor angular velocity Ve and the motor angular acceleration Ae.

また、図３のフィルタ処理部２２ｅでは、角速度感応最適化処理部２２ｂの出力値Ｔ1と角加速度感応最適化処理部２２ｃの出力値Ｔ2とのうち小さい方の操舵トルク値Ｔ3がローパスフィルタに通されることにより、運転者が入力する操舵トルクの周波数以上のトルク成分が除去された操舵トルクＴ4が出力される。
そして、フィルタ通過前の操舵トルク値Ｔ3とフィルタ通過後の操舵トルク値Ｔ4とに基づいて、最適値選択処理部２２ｆで最適化後トルク値（修正トルク値Ｔｅ）を設定し、これを正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇで記憶装置２３に保存する。 Further, the filter processing unit 22e of FIG. 3, the steering torque value T 3 in the smaller of the output value T 2 of the output value T 1 and angular acceleration sensitive optimization processing unit 22c of the angular velocity sensing optimization processing unit 22b pass By passing through the filter, the steering torque T 4 from which the torque component equal to or higher than the frequency of the steering torque input by the driver is removed is output.
Then, based on the steering torque value T 3 before passing through the filter and the steering torque value T 4 after passing through the filter, the optimum value selection processing unit 22f sets an optimized torque value (corrected torque value Te). The normal torque storing / reading processing unit 22g stores the data in the storage device 23.

この状態で、トルクセンサ３に異常が発生すると、トルク値異常検出部２１でトルク検出値Ｔの異常が検出されて異常検出信号Ｇが出力される。この場合には、図３の各スイッチが破線の状態に切り換えられるため、トルク演算部２２は、正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇで記憶装置２３に保存された過去数回分の修正トルクＴｅの平均値を読み出し、これを操舵トルク値Ｔａとして電流指令値演算部２４に出力する。   If an abnormality occurs in the torque sensor 3 in this state, the torque value abnormality detection unit 21 detects an abnormality in the torque detection value T and outputs an abnormality detection signal G. In this case, since each switch in FIG. 3 is switched to a broken line state, the torque calculator 22 calculates the correction torque Te for the past several times stored in the storage device 23 by the normal torque storage / reading processor 22g. The average value is read out and output to the current command value calculation unit 24 as the steering torque value Ta.

このように、トルクセンサ３に異常が発生した場合には、異常発生前に算出した最適化後トルク値に基づいて操舵補助力制御を実施する。また、このとき、徐変処理部２５で、電流指令値Ｉｒを徐々に減衰する徐変処理を行って電動モータ１２を駆動することで、操舵補助力を徐々に低減させる。
ところで、操舵トルク検出値が第１の判定時間まで継続して異常となったとき、操舵補助力指令値の伝達を無効にし、操舵トルク検出値が第１の判定期間まで継続して異常となった後、第２の判定時間に達する前に上記異常が回復したとき、無効にされた操舵補助力指令値の伝達を回復させ、操舵トルク検出値が第１の判定時間を越えて第２の判定時間まで継続して異常となったとき、モータ電源を遮断するという電動パワーステアリング装置がある。 Thus, when an abnormality occurs in the torque sensor 3, steering assist force control is performed based on the optimized torque value calculated before the abnormality occurs. At this time, the gradual change processing unit 25 performs a gradual change process that gradually attenuates the current command value Ir to drive the electric motor 12, thereby gradually reducing the steering assist force.
By the way, when the detected steering torque value becomes abnormal until the first determination time, the transmission of the steering assist force command value is invalidated, and the detected steering torque value becomes abnormal until the first determination period. Then, when the abnormality is recovered before the second determination time is reached, the transmission of the invalidated steering assist force command value is recovered, and the steering torque detection value exceeds the first determination time and the second determination time is reached. There is an electric power steering device that shuts off a motor power supply when an abnormality continues until the determination time.

しかしながら、この場合、操舵トルク検出値が異常となってから第１の判定時間が経過するまでは、異常なトルク検出値に基づいて演算された操舵補助力指令値によりモータが駆動制御されるため、運転者の意図しない操舵補助トルクが発生し、運転者に違和感を与えるおそれがある。
また、操舵トルク検出値が第１の判定時間まで継続して異常となった場合、操舵補助力指令値の伝達が無効となって操舵補助力が急に零となるため、急なトルク変動が発生して運転者に違和感を与えるおそれがある。 However, in this case, the motor is driven and controlled by the steering assist force command value calculated based on the abnormal torque detection value until the first determination time elapses after the steering torque detection value becomes abnormal. In this case, a steering assist torque that is not intended by the driver is generated, which may cause the driver to feel uncomfortable.
Further, when the detected steering torque value becomes abnormal until the first determination time, the transmission of the steering assist force command value becomes invalid and the steering assist force suddenly becomes zero. It may occur and give the driver a sense of incongruity.

これに対して本実施形態では、操舵トルク検出値の異常を検出した場合には、速やかに異常発生前の正常な操舵トルク値に基づいて電動モータの駆動制御を行うので、運転者の意図しない操舵補助トルクが発生することを防止し、運転者に違和感を与えることを防止することができる。またこのとき、徐変処理を行って操舵補助トルクを徐々に低減させるので、操舵補助力が急に零となることに起因する運転者の違和感を抑制することができる。   On the other hand, in the present embodiment, when an abnormality in the detected steering torque value is detected, the drive control of the electric motor is quickly performed based on the normal steering torque value before the occurrence of the abnormality. It is possible to prevent the steering assist torque from being generated, and to prevent the driver from feeling uncomfortable. At this time, since the steering assist torque is gradually reduced by performing the gradual change process, it is possible to suppress the driver's uncomfortable feeling caused by the steering assist force suddenly becoming zero.

また、トルクセンサの電源電圧の低下や、瞬間停電等の異常が発生したとき、異常発生直前の操舵トルク検出値にゲインを乗じた値から操舵補助力指令値を演算してモータを駆動制御し、その後に操舵補助力指令値を徐々に減衰させる徐変処理を行うことで、操舵補助トルクが急激に変化しないようにするというものがあるが、この場合、トルクセンサが、路面反力等、運転者が入力する操舵トルク以外のトルク成分を検出してしまう可能性がある。   Also, when an abnormality such as a decrease in the power supply voltage of the torque sensor or a momentary power failure occurs, the motor is driven and controlled by calculating the steering assist force command value from the value obtained by multiplying the steering torque detection value immediately before the abnormality occurs by a gain. Then, by performing a gradual change process that gradually attenuates the steering assist force command value, there is something that prevents the steering assist torque from changing suddenly, in this case, the torque sensor, such as road reaction force, There is a possibility that a torque component other than the steering torque input by the driver is detected.

異常発生前の操舵トルク検出値に運転者が入力する操舵トルク以外のトルク成分が含まれる場合、異常発生後の徐変処理中に運転者が意図しない操舵補助力が付与される可能性があるため、前記徐変処理を長く行うことはできず、操舵補助トルクの減衰率を緩やかにするには限界がある。
これに対して本実施形態では、フィルタ処理部２２ｅで、カットオフ周波数を運転者が入力する操舵トルクの周波数帯域に設定したローパスフィルタを用いて、操舵トルク値Ｔ3に対してフィルタ処理を施すので、トルクセンサが路面反力等による操舵トルクを検出している場合であっても、この路面反力等に相当する不必要なトルク成分を含む操舵トルク値が異常発生直前トルクとして保存されてしまうことを回避することができる。 When a torque component other than the steering torque input by the driver is included in the detected steering torque value before the occurrence of an abnormality, a steering assist force that is not intended by the driver may be applied during the gradual change process after the occurrence of the abnormality. Therefore, the gradual change process cannot be performed for a long time, and there is a limit in gradually decreasing the attenuation rate of the steering assist torque.
In contrast, in the present embodiment, the filter processing unit 22e, using a low-pass filter set to the frequency band of the steering torque inputting a cutoff frequency driver, performs a filtering process on the steering torque value T 3 Therefore, even when the torque sensor detects the steering torque due to the road surface reaction force or the like, the steering torque value including an unnecessary torque component corresponding to the road surface reaction force or the like is stored as the torque immediately before the occurrence of the abnormality. Can be avoided.

その結果、運転者が意図しない操舵補助力が付与されることを防止することができる。また、トルクセンサ異常発生時における徐変処理の時間を長く設定することが可能となり、操舵補助トルクを緩やかに減衰させて運転者の違和感を最小限に抑えることができる。
ところで、上記のようにローパスフィルタを通過させた後の操舵トルク信号には、位相遅れが発生し、フィルタ通過前の操舵トルク値とフィルタ通過後の操舵トルク値とが逆アシストとなるような成分を含む場合や、フィルタ通過後の操舵トルク値がフィルタ通過前の操舵トルク値に対して過大トルクとなる場合がある。 As a result, it is possible to prevent a steering assist force that is not intended by the driver from being applied. In addition, it is possible to set a long time for the gradual change processing when the torque sensor abnormality occurs, and the steering assist torque can be gradually attenuated to minimize the driver's uncomfortable feeling.
By the way, the steering torque signal after passing through the low-pass filter as described above has a phase lag, and the steering torque value before passing through the filter and the steering torque value after passing through the filter are counter-assist. In some cases, the steering torque value after passing through the filter becomes excessive torque with respect to the steering torque value before passing through the filter.

そのため、単に操舵トルク値をローパスフィルタに通すだけでは、上記位相遅れ成分を含んだ操舵トルク値（運転者の意図しない操舵補助力を発生させうる操舵トルク値）が正常時トルクとして設定されてしまう可能性があり、適切な値を保存することができないおそれがある。
そこで、本実施形態では、ローパスフィルタを通過させた後の操舵トルク値に位相遅れ成分が含まれる場合には、運転者の意図しない操舵補助力を発生させうる操舵トルク値を正常時トルクとして保存しないような処理を施す。 Therefore, simply passing the steering torque value through the low-pass filter sets the steering torque value including the phase delay component (a steering torque value that can generate a steering assist force unintended by the driver) as a normal torque. There is a possibility that an appropriate value cannot be stored.
Therefore, in the present embodiment, when a phase delay component is included in the steering torque value after passing through the low-pass filter, the steering torque value that can generate a steering assist force that is not intended by the driver is stored as a normal time torque. Apply a process that does not.

すなわち、トルク演算部２２は、図６のステップＳ１で、前回のフィルタ通過前の操舵トルク値と今回のフィルタ通過前の操舵トルク値との符号を比較し、符号が反転しているか否かを判定する。操舵トルクが中立（０Ｎｍ）を跨いで振幅しているものとすると、０Ｎｍ通過時にステップＳ１でＹｅｓと判定し、ステップＳ２でフィルタリセット処理が行われる。したがって、０Ｎｍ通過時には、遅延器の値がリセットされた後に操舵トルク値Ｔ3に対してフィルタ処理が施され、その結果が操舵トルク値Ｔ4として出力される。 That is, the torque calculation unit 22 compares the sign of the steering torque value before passing through the previous filter with the steering torque value before passing through the current filter in step S1 of FIG. 6, and determines whether or not the sign is inverted. judge. Assuming that the steering torque has an amplitude across neutral (0 Nm), it is determined Yes in step S1 when 0 Nm passes, and a filter reset process is performed in step S2. Accordingly, when 0 Nm passes, the steering torque value T 3 is filtered after the value of the delay device is reset, and the result is output as the steering torque value T 4 .

そして、図７のステップＳ１１で、フィルタ通過前の操舵トルク値Ｔ3の絶対値とフィルタ通過後の操舵トルク値Ｔ4の絶対値との大小比較が行われ、小さい方の操舵トルク値を正常時トルク（修正トルクＴｅ）として設定する。
このように、フィルタのリセット機能を具備し、特に操舵トルクが０Ｎｍを跨いで振幅している場合に、操舵トルク０Ｎｍの通過を契機としてフィルタリセット処理を行うことで、極力位相遅れ成分を発生させない（逆アシストトルクを発生させない）配慮を施す。 Then, the normal at Step S11 in FIG. 7, comparison between the absolute value and the absolute value of the steering torque value T 4 after passing through the filter of the steering torque value T 3 before passing through the filter is performed, the smaller the steering torque value of Set as hour torque (corrected torque Te).
As described above, the filter reset function is provided, and particularly when the steering torque has an amplitude across 0 Nm, the filter reset process is performed with the passage of the steering torque 0 Nm, so that the phase delay component is not generated as much as possible. Give consideration (do not generate reverse assist torque).

また、フィルタ通過後の操舵トルク値が過大トルク成分を含む場合には、この過大トルク成分を除去すべく、フィルタ通過後の操舵トルクＴ4に代えてフィルタ通過前の操舵トルク値Ｔ3を用いて修正トルクＴｅを設定する。
言い換えると、フィルタ処理部２２ｅによるフィルタ処理前後の操舵トルク値Ｔ3，Ｔ4の大きさに基づいて、フィルタ処理によりフィルタ通過後トルクが運転者の意図しない操舵補助力を発生しうるトルク値となっていると判断した場合には、当該フィルタ処理を非作動として修正トルクＴｅを設定する。
これにより、フィルタ処理で発生する位相遅れにより、運転者の意図しない操舵補助力を発生させうる操舵トルク値を正常時トルク（異常発生直前トルク）として保存することを防止することができる。 When the steering torque value after passing through the filter includes an excessive torque component, the steering torque value T 3 before passing through the filter is used instead of the steering torque T 4 after passing through the filter in order to remove the excessive torque component. To set the correction torque Te.
In other words, based on the magnitudes of the steering torque values T 3 and T 4 before and after the filter processing by the filter processing unit 22e, the torque value after the filter passing through the filter processing can generate a steering assist force that is not intended by the driver. If it is determined that the correction torque Te is not satisfied, the correction torque Te is set with the filter processing deactivated.
Accordingly, it is possible to prevent a steering torque value that can generate a steering assist force not intended by the driver from being stored as normal torque (torque immediately before occurrence of an abnormality) due to a phase delay generated in the filter process.

図８は、本実施形態の効果を説明する図である。この図８において、Ａは最適化後トルク、Ｂは最適化前トルク、Ｃはモータ角速度であり、操舵周波数は３．５Ｈｚ程度の場合の実験結果を示している。
この図８からも明らかなように、最適化後トルクは、位相遅れ成分を含むことなく、且つ不必要な過大トルク成分（図中ａの領域）が除去されていることがわかる。
このように、上記実施形態では、操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値の異常を検出したとき、異常発生前のトルク検出値に含まれる不必要な成分を除去した最適化トルク値に基づいて電動モータを駆動制御するので、異常なトルク検出値をもとにモータ駆動制御が行われることを防止することができる。 FIG. 8 is a diagram for explaining the effect of the present embodiment. In FIG. 8, A is the post-optimization torque, B is the pre-optimization torque, C is the motor angular velocity, and shows the experimental results when the steering frequency is about 3.5 Hz.
As can be seen from FIG. 8, the optimized torque does not include a phase delay component, and an unnecessary excessive torque component (region a in the figure) is removed.
Thus, in the above embodiment, when an abnormality in the detected torque value detected by the steering torque detecting means is detected, based on the optimized torque value from which unnecessary components included in the detected torque value before the occurrence of the abnormality are removed. Since the drive control of the electric motor is performed, it is possible to prevent the motor drive control from being performed based on the abnormal torque detection value.

また、トルク検出値に路面反力等によるトルク成分等が含まれる場合であっても、これらの不必要なトルク成分を除去した最適な操舵トルク値に基づいて電動モータを駆動制御するので、運転者に違和感を与えることなく適切な操舵補助力を付与することができると共に、トルクセンサ異常発生後の操舵補助力の徐変処理時間を長く設定することができる。   Even when the torque detection value includes a torque component due to road reaction force, etc., the electric motor is driven and controlled based on the optimum steering torque value from which these unnecessary torque components have been removed. It is possible to apply an appropriate steering assist force without giving a sense of incongruity to the user, and it is possible to set a gradual change processing time of the steering assist force after the occurrence of the torque sensor abnormality.

さらに、操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に対して、運転者が入力する操舵トルクの周波数以上の信号を除去するフィルタ処理を施し、当該フィルタ処理した操舵トルク値に基づいて最適化トルク値を算出するので、運転者が入力する操舵トルク以外の不必要なトルク成分を適切に除去することができる。
また、フィルタ処理前後の操舵トルク値に基づいて当該フィルタ処理の作動可否を判断するので、フィルタ処理を施すことで操舵トルク値に位相遅れ成分が含まれる場合には、フィルタ処理前の操舵トルク値を用いて最適化トルク値を算出するなど、上記位相遅れより、運転者が意図しない操舵補助力を発生させうる操舵トルク値を最適化トルク値として設定しないようにすることができる。 Further, the torque detection value detected by the steering torque detection means is subjected to a filter process for removing a signal equal to or higher than the frequency of the steering torque input by the driver, and the optimized torque value is based on the filtered steering torque value. Therefore, unnecessary torque components other than the steering torque input by the driver can be appropriately removed.
In addition, since it is determined whether or not the filter process can be operated based on the steering torque value before and after the filter process, if the steering torque value includes a phase delay component by performing the filter process, the steering torque value before the filter process is determined. From the above-described phase delay, a steering torque value that can generate a steering assist force that is not intended by the driver can be prevented from being set as an optimized torque value.

さらにまた、トルク検出値の符号が反転したときにフィルタリセット処理を行うので、操舵トルクが中立（０Ｎｍ）を跨いで振幅している場合に、極力位相遅れ成分、特に逆アシスト成分を含まないフィルタ通過後トルクを出力するような配慮を施すことができる。
さらに、フィルタ処理後の操舵トルク値の絶対値がフィルタ処理前の操舵トルク値の絶対値より大きいとき、フィルタ処理を非作動としてフィルタ処理前の操舵トルク値をもとに最適化トルク値を算出するので、フィルタ処理により生じる位相遅れ成分、特に過大トルク成分を含む操舵トルク値を最適化トルク値として設定しないようにすることができる。 Furthermore, since the filter reset process is performed when the sign of the torque detection value is reversed, a filter that does not include a phase lag component, particularly a reverse assist component, as much as possible when the steering torque has an amplitude across the neutral (0 Nm). Consideration can be given to output the torque after passing.
Further, when the absolute value of the steering torque value after the filtering process is larger than the absolute value of the steering torque value before the filtering process, the optimized torque value is calculated based on the steering torque value before the filtering process by disabling the filtering process. Therefore, it is possible not to set the steering torque value including the phase delay component generated by the filtering process, particularly the excessive torque component, as the optimized torque value.

また、トルク検出値の異常を検出したとき、電動モータの出力を徐々に減少させる徐変処理を行うので、操舵補助力を緩やかに低下させることができ、操舵補助力が急激に零となることに起因する運転者の違和感を抑制することができる。
なお、上記実施形態においては、トルク検出値の異常を検出したときの電動モータ１２の出力を徐々に減少させる徐変処理として、図２の電流指令値演算部２４から出力される電流指令値Ｉｒを徐々に減衰する場合について説明したが、トルク演算部２２から出力される操舵トルク値Ｔａを徐々に減衰することもできる。 In addition, when an abnormality is detected in the torque detection value, a gradual change process that gradually decreases the output of the electric motor is performed, so that the steering assist force can be gradually reduced, and the steering assist force suddenly becomes zero. It is possible to suppress the driver's uncomfortable feeling caused by.
In the above embodiment, the current command value Ir output from the current command value calculation unit 24 of FIG. 2 is used as the gradual change process for gradually decreasing the output of the electric motor 12 when the abnormality of the torque detection value is detected. However, the steering torque value Ta output from the torque calculator 22 can be gradually attenuated.

この場合、操舵補助制御装置２０の構成は図９に示すようになる。この図９において、図２と同様の処理を実行する部分には同一符号を付し、処理の異なる部分を中心に説明する。
トルク演算部２２は、操舵トルク値Ｔａを徐変処理部２９に出力する。徐変処理部２９は、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力された場合、上記操舵トルク値Ｔａを徐々に減衰する徐変処理を行い、徐変処理した操舵トルク値Ｔａを電流指令値演算部３０に出力する。一方、この徐変処理部２９は、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力されていない場合、上記徐変処理を行わず、トルク演算部２２から入力される操舵トルク値Ｔａをそのまま電流指令値演算部３０に出力する。そして、電流指令値演算部３０は、徐変処理部２９から出力される操舵トルク値Ｔａに基づいて、公知の手法により電流指令値Ｉｒを演算し、これを加算器２６に出力する。 In this case, the configuration of the steering assist control device 20 is as shown in FIG. In FIG. 9, the same reference numerals are given to the portions that perform the same processing as in FIG.
The torque calculation unit 22 outputs the steering torque value Ta to the gradual change processing unit 29. When the abnormality detection signal G is input from the torque value abnormality detection unit 21, the gradual change processing unit 29 performs a gradual change process that gradually attenuates the steering torque value Ta, and the gradual change processing steering torque value Ta is converted into a current. It outputs to the command value calculation unit 30. On the other hand, when the abnormality detection signal G is not input from the torque value abnormality detection unit 21, the gradual change processing unit 29 does not perform the gradual change processing and uses the steering torque value Ta input from the torque calculation unit 22 as it is. Output to the current command value calculation unit 30. Then, the current command value calculation unit 30 calculates a current command value Ir by a known method based on the steering torque value Ta output from the gradual change processing unit 29, and outputs this to the adder 26.

これにより、トルク信号そのものに対して徐変処理を行うことができ、効果的に電動モータの出力（操舵補助力）を減少させることができる。
なお、上記実施形態においては、フィルタ処理部２２ｅで、操舵トルクが０Ｎｍを通過したときにフィルタリセットとする場合について説明したが、前回のサンプリング処理におけるフィルタ前トルク値と今回のサンプリング処理におけるフィルタ前トルク値との差分の符号が反転（変化率の方向反転）を契機にフィルタリセットとすることもできる。 Thereby, a gradual change process can be performed on the torque signal itself, and the output (steering assisting force) of the electric motor can be effectively reduced.
In the above embodiment, the case where the filter processing unit 22e performs filter reset when the steering torque passes 0 Nm has been described. However, the pre-filter torque value in the previous sampling process and the pre-filter torque value in the current sampling process are described. The filter reset can also be triggered by the reversal of the sign of the difference from the torque value (the direction reversal of the rate of change).

また、上記実施形態においては、ホールセンサを用いて電動モータの角速度及び角加速度を検出する場合について説明したが、操舵角センサが実装されていれば、当該操舵角センサの検出値に基づいてモータ角速度及びモータ角加速度を求めることもできる。また、モータの逆起電圧に基づいてモータ角速度及びモータ角加速度を推定することもできる。   In the above embodiment, the case where the angular velocity and the angular acceleration of the electric motor are detected using the Hall sensor has been described. However, if the steering angle sensor is mounted, the motor is based on the detected value of the steering angle sensor. Angular velocity and motor angular acceleration can also be obtained. Further, the motor angular velocity and the motor angular acceleration can be estimated based on the back electromotive voltage of the motor.

本発明の実施形態における車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle in an embodiment of the present invention. 本実施形態における操舵補助制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the steering assistance control apparatus in this embodiment. 図２のトルク演算部の構成を示すブロック図ある。It is a block diagram which shows the structure of the torque calculating part of FIG. パラメータＰ１を決定するパラメータ決定マップである。It is a parameter determination map for determining the parameter P1. パラメータＰ２を決定するパラメータ決定マップである。It is a parameter determination map for determining the parameter P2. 図３のフィルタ処理部で実行されるフィルタ処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the filter process performed by the filter process part of FIG. 図３の最適値選択処理部で実行される最適化後トルク値設定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the torque value setting process after optimization performed by the optimal value selection process part of FIG. 本実施形態の効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of this embodiment. 操舵補助制御装置の別の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another structure of a steering assistance control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、３…トルクセンサ、１０…操舵補助機構、１１…減速ギヤ、１２…電動モータ、１３…ホールセンサ、２０…操舵補助制御装置、２１…トルク値異常検出部、２２…トルク演算部、２３…記憶装置、２４…電流指令値演算部、２５…徐変処理部、２６…加算器、２７…電流制御部、２８…モータ駆動部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering wheel, 2 ... Steering shaft, 3 ... Torque sensor, 10 ... Steering assistance mechanism, 11 ... Reduction gear, 12 ... Electric motor, 13 ... Hall sensor, 20 ... Steering assistance control device, 21 ... Torque value abnormality detection part , 22 ... torque calculation unit, 23 ... storage device, 24 ... current command value calculation unit, 25 ... gradual change processing unit, 26 ... adder, 27 ... current control unit, 28 ... motor drive unit

Claims (6)

操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動モータを備える電動パワーステアリング装置であって、
操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、該操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値の異常を検出するトルク異常検出手段と、該トルク異常検出手段でトルク検出値の異常が非検出であるとき、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に含まれる不必要なトルク成分を除去した最適化トルク値を算出する最適化トルク算出手段と、前記トルク異常検出手段でトルク検出値の異常が非検出であるとき、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に基づいて前記電動モータを駆動制御し、前記トルク異常検出手段でトルク検出値の異常を検出したとき、前記最適化トルク算出手段で算出した最適化トルク値に基づいて前記電動モータを駆動制御するモータ駆動制御手段とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric power steering apparatus including an electric motor that applies a steering assist force to reduce a steering burden on a driver to a steering system,
Steering torque detection means for detecting steering torque, torque abnormality detection means for detecting abnormality of torque detection value detected by the steering torque detection means, and abnormality of torque detection value not detected by the torque abnormality detection means , An optimized torque calculating means for calculating an optimized torque value obtained by removing unnecessary torque components included in the detected torque value detected by the steering torque detecting means, and an abnormality in the detected torque value by the torque abnormality detecting means. When the detection is detected, the electric motor is driven based on the torque detection value detected by the steering torque detection means, and when the abnormality of the torque detection value is detected by the torque abnormality detection means, the optimization torque calculation means Electric power steering comprising: motor drive control means for driving and controlling the electric motor based on the calculated optimized torque value Location. 前記最適化トルク算出手段は、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に含まれる運転者が入力する操舵トルクの周波数以上の信号を除去するフィルタ処理手段を有し、該フィルタ処理手段でフィルタ処理した操舵トルク値に基づいて最適化トルク値を算出することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。   The optimized torque calculation means includes filter processing means for removing a signal having a frequency equal to or higher than the steering torque frequency input by the driver included in the torque detection value detected by the steering torque detection means, and the filter processing means performs filtering. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein an optimized torque value is calculated based on the processed steering torque value. 前記最適化トルク算出手段は、前記フィルタ処理手段によるフィルタ処理前後の操舵トルク値に基づいて、前記フィルタ処理手段の作動可否を判断する作動判断手段を備え、該作動判断手段で前記フィルタ処理手段を作動すると判断したとき、当該フィルタ処理手段でフィルタ処理した操舵トルク値に基づいて最適化トルク値を算出することを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。   The optimization torque calculation means includes an operation determination means for determining whether the filter processing means is operable based on steering torque values before and after the filter processing by the filter processing means, and the operation determination means 3. The electric power steering apparatus according to claim 2, wherein when it is determined to operate, an optimized torque value is calculated based on the steering torque value filtered by the filter processing means. 前記作動判断手段は、前記フィルタ処理手段によるフィルタ処理後の操舵トルク値の絶対値が、フィルタ処理前の操舵トルク値の絶対値より大きいとき、前記フィルタ処理手段を非作動とすると判断することを特徴とする請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。   The operation determining means determines that the filter processing means is inactivated when the absolute value of the steering torque value after filtering by the filter processing means is larger than the absolute value of the steering torque value before filtering. The electric power steering apparatus according to claim 3. 前記フィルタ処理手段は、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値の符号が反転したとき、フィルタ処理をリセットするフィルタリセット処理手段を備えることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。   5. The filter processing means according to claim 2, further comprising a filter reset processing means for resetting the filter processing when the sign of the torque detection value detected by the steering torque detection means is reversed. The electric power steering device described in 1. 前記モータ駆動制御手段は、前記トルク異常検出手段でトルク検出値の異常を検出したとき、前記電動モータの出力を徐々に減少させる徐変処理手段を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。   The said motor drive control means is provided with the gradual change process means which reduces gradually the output of the said electric motor, when the abnormality of a torque detection value is detected by the said torque abnormality detection means. The electric power steering device according to any one of the above.
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