JP2015035880A - Motor control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、 モータの駆動を制御するモータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device that controls driving of a motor.
車両の操舵機構にモータのアシストトルクを付与することにより運転者のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。従来、この種の電動パワーステアリング装置としては、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置がある。特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、ホールＩＣからなるトルクセンサと、運転者により操舵機構に付与されるトルク（操舵トルク）に応じた磁気をトルクセンサに付与する磁気回路と、モータの駆動を制御するモータ制御装置とを備えている。この電動パワーステアリング装置では、運転者のステアリング操作に伴い操舵トルクが変化すると、磁気回路からトルクセンサに付与される磁気が変化する。これによりトルクセンサから操舵トルクに応じた検出信号が出力される。制御装置は、トルクセンサの検出信号に基づいて、操舵トルクに対応したトルク値を取得する。そしてモータ制御装置は、取得したトルク値に基づきアシスト指令値を設定し、モータのアシストトルクをアシスト指令値に追従させるべくモータの駆動を制御する。 2. Description of the Related Art There is known an electric power steering device that assists a driver's steering operation by applying a motor assist torque to a vehicle steering mechanism. Conventionally, as this type of electric power steering apparatus, there is an electric power steering apparatus described in Patent Document 1. The electric power steering device described in Patent Document 1 includes a torque sensor formed of a Hall IC, a magnetic circuit that applies magnetism to the torque sensor according to torque (steering torque) applied to the steering mechanism by the driver, And a motor control device for controlling driving. In this electric power steering device, when the steering torque changes with the steering operation of the driver, the magnetism applied from the magnetic circuit to the torque sensor changes. As a result, a detection signal corresponding to the steering torque is output from the torque sensor. The control device acquires a torque value corresponding to the steering torque based on the detection signal of the torque sensor. Then, the motor control device sets an assist command value based on the acquired torque value, and controls driving of the motor so that the assist torque of the motor follows the assist command value.
また特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、トルクセンサの異常を検出する機能を有している。詳しくは、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、上記のような磁気回路とは別に、トルクセンサに磁気を付与する磁気発生装置を備えている。モータ制御装置は、磁気発生装置を通じてトルクセンサに磁気を付与したとき、付与した磁気に応じた信号がトルクセンサから出力されるか否かを判断する。そしてモータ制御装置は、トルクセンサから出力された信号が、付与した磁気に対応した信号でない場合、トルクセンサに異常が生じたと判定する。またモータ制御装置は、磁気発生装置からトルクセンサに磁気を付与する前に、トルクセンサの検出信号に基づき取得したトルク値をホールド値としてメモリに予め記憶する。そしてモータ制御装置は、磁気発生装置から磁気を発生させている期間、ホールド値に基づいてモータの駆動を制御する。 Moreover, the electric power steering apparatus described in Patent Document 1 has a function of detecting an abnormality in the torque sensor. Specifically, the electric power steering device described in Patent Document 1 includes a magnetic generator that applies magnetism to the torque sensor, in addition to the magnetic circuit as described above. When the magnetism is applied to the torque sensor through the magnetism generator, the motor control device determines whether or not a signal corresponding to the applied magnetism is output from the torque sensor. When the signal output from the torque sensor is not a signal corresponding to the applied magnetism, the motor control device determines that an abnormality has occurred in the torque sensor. Further, the motor control device stores in advance, in a memory, a torque value acquired based on a detection signal of the torque sensor as a hold value before applying magnetism from the magnetism generator to the torque sensor. The motor control device controls driving of the motor based on the hold value during a period in which magnetism is generated from the magnetism generator.
ところで、特許文献１に記載のモータ制御装置では、ホールド値に用いるトルク値を検出する際にトルクセンサに瞬断などの異常が発生した場合、ホールド値に用いるトルク値が実際の操舵トルクからかけ離れた異常値となる。モータ制御装置が異常なホールド値に基づきモータの駆動制御を行うと、操舵機構に不適切なアシストトルクが付与されることになり、運転者に違和感を与えるおそれがある。 By the way, in the motor control device described in Patent Document 1, when an abnormality such as a momentary interruption occurs in the torque sensor when detecting the torque value used for the hold value, the torque value used for the hold value is far from the actual steering torque. It becomes an abnormal value. When the motor control device performs drive control of the motor based on an abnormal hold value, an inappropriate assist torque is applied to the steering mechanism, which may cause the driver to feel uncomfortable.
なお、このような課題は、電動パワーステアリング装置に用いられるモータ制御装置に限らず、検出対象の状態量を検出するセンサを有して、このセンサの検出信号に基づきモータの駆動を制御するモータ制御装置に共通する課題である。 Such a problem is not limited to a motor control device used in an electric power steering device, but includes a sensor that detects a state quantity to be detected, and a motor that controls driving of the motor based on a detection signal of the sensor. This is a problem common to control devices.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサに発生する瞬断などの発生時間の短い異常を検出することのできるモータ制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a motor control device capable of detecting an abnormality having a short occurrence time, such as a momentary interruption occurring in a sensor.
上記課題を解決するモータ制御装置は、検出対象の状態量に応じた検出信号を出力するセンサと、前記検出信号に基づきモータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記センサは、前記検出信号の出力と、前記センサの異常を検出するための異常診断用信号の出力とを交互に行い、前記制御部は、前記異常診断用信号に基づき前記センサの異常を検出するとともに、前記センサから前記検出信号が出力される期間毎に前記検出信号に基づき取得した状態量でホールド値を更新して、前記センサから前記異常診断用信号が出力される期間、前記ホールド値に基づき前記モータの駆動を制御し、前記センサから前記検出信号が出力される期間毎に前記検出信号に基づき取得した複数の状態量の平均値と、前記ホールド値に用いる状態量との比較に基づき前記センサの異常を検出する。 A motor control device that solves the above problem includes a sensor that outputs a detection signal according to a state quantity of a detection target, and a control unit that controls driving of the motor based on the detection signal, and the sensor includes the detection An output of a signal and an output of an abnormality diagnosis signal for detecting an abnormality of the sensor are alternately performed, and the control unit detects an abnormality of the sensor based on the abnormality diagnosis signal, and from the sensor The hold value is updated with the state quantity acquired based on the detection signal every period when the detection signal is output, and the motor is driven based on the hold value during the period when the abnormality diagnosis signal is output from the sensor. And comparing the average value of a plurality of state quantities acquired based on the detection signal for each period during which the detection signal is output from the sensor and the state quantity used for the hold value. Hazuki detecting an abnormality of the sensor.
センサから検出信号が出力されている期間にセンサに瞬断などの発生時間の短い異常が発生した場合、センサから出力される検出信号のごく一部が異常となるだけで、検出信号の大部分は正常である。したがって、制御部が異常発生時の状態量をホールド値として用いた場合、センサから検出信号が出力されている期間に制御部が検出信号に基づき取得した複数の状態量の平均値と、ホールド値に用いる状態量とを比較すれば、それらの間に偏差が生じることになる。そのため上記構成によれば、ホールド値に用いられる検出信号をセンサが出力する際に、センサに瞬断などの異常が発生したか否かを検出することができる。 If an abnormality with a short occurrence time such as a momentary interruption occurs during the period when the detection signal is output from the sensor, only a small part of the detection signal output from the sensor becomes abnormal, and most of the detection signal Is normal. Therefore, when the control unit uses the state quantity at the time of abnormality as the hold value, the average value of the plurality of state quantities acquired by the control unit based on the detection signal during the period when the detection signal is output from the sensor, and the hold value If the state quantities used in the above are compared, a deviation occurs between them. Therefore, according to the above configuration, when the sensor outputs a detection signal used for the hold value, it is possible to detect whether an abnormality such as a momentary interruption has occurred in the sensor.
そして上記モータ制御装置について、前記制御部は、前記状態量の平均値と前記ホールド値に用いる状態量との比較に基づき前記センサの異常が検出されなかった場合、前記ホールド値を更新し、前記状態量の平均値と前記ホールド値に用いる状態量との比較に基づき前記センサの異常を検出した場合、前記ホールド値の更新を行わないことが好ましい。 And about the said motor control apparatus, the said update part updates the said hold value, when the abnormality of the said sensor is not detected based on the comparison with the state quantity used for the average value of the said state quantity, and the said hold value, When an abnormality of the sensor is detected based on a comparison between the average value of the state quantity and the state quantity used for the hold value, it is preferable not to update the hold value.
この構成によれば、センサの異常が検出されなかった場合にのみ、すなわちセンサが正常な場合にのみ、ホールド値が更新されるため、ホールド値が異常値に設定されることを回避することができる。これによりモータの不適切な動作を回避することができる。 According to this configuration, since the hold value is updated only when no abnormality of the sensor is detected, that is, when the sensor is normal, it is possible to avoid setting the hold value to the abnormal value. it can. Thereby, an inappropriate operation of the motor can be avoided.
また上記モータ制御装置について、前記制御部は、前記状態量の平均値と前記ホールド値に用いる状態量との比較に基づき前記センサの異常を連続して複数回検出したとき、前記モータの駆動を制限することが好ましい。 In the motor control device, when the controller detects an abnormality of the sensor a plurality of times continuously based on a comparison between an average value of the state quantities and a state quantity used for the hold value, the controller controls driving of the motor. It is preferable to limit.
この構成によれば、センサの異常が複数回連続して検出された場合に、すなわちセンサに異常が生じている可能性が高い場合にモータの駆動が制限される。これによりセンサの異常が単発で検出された場合など、異常検出が誤検出の可能性がある状況でモータの駆動が制限されることがないため、信頼性を高めることができる。 According to this configuration, when the abnormality of the sensor is detected continuously a plurality of times, that is, when there is a high possibility that the abnormality has occurred in the sensor, the driving of the motor is limited. As a result, the drive of the motor is not limited in a situation where the abnormality detection may be erroneously detected, such as when a sensor abnormality is detected in a single shot, and thus reliability can be improved.
また上記モータ制御装置について、前記モータは、車両の操舵機構にアシストトルクを付与するモータであり、前記センサは、前記操舵機構を前記検出対象とし、前記操舵機構に付与される操舵トルクを前記状態量とするトルクセンサであることが有効である。すなわち上記モータ制御装置を電動パワーステアリング装置のモータ制御装置に適用することが有効である。 In the motor control device, the motor is a motor that applies assist torque to a steering mechanism of a vehicle, and the sensor uses the steering mechanism as the detection target, and the steering torque applied to the steering mechanism is in the state. It is effective that the torque sensor is a quantity. That is, it is effective to apply the motor control device to a motor control device of an electric power steering device.
この構成によれば、トルクセンサに発生する瞬断などの発生時間の短い異常を検出することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to detect an abnormality having a short occurrence time, such as a momentary interruption occurring in the torque sensor.
このモータ制御装置によれば、センサに発生する瞬断などの発生時間の短い異常を検出することができる。 According to this motor control device, it is possible to detect an abnormality having a short occurrence time, such as a momentary interruption occurring in the sensor.
以下、モータ制御装置の一実施形態について説明する。はじめに本実施形態のモータ制御装置を用いた電動パワーステアリング装置について説明する。
図１に示すように、この電動パワーステアリング装置は、運転者のステアリングホイール１０の操作に基づき転舵輪３を転舵させる操舵機構１、及び運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構２を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the motor control device will be described. First, an electric power steering apparatus using the motor control apparatus of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus includes a steering mechanism 1 for turning the steered wheels 3 based on an operation of the driver's steering wheel 10 and an assist mechanism 2 for assisting the driver's steering operation. Yes.
操舵機構１は、ステアリングホイール１０の回転軸となるステアリングシャフト１１、及びその下端部にラックアンドピニオン機構１２を介して連結されたラックシャフト１３を備えている。操舵機構１では、運転者のステアリングホイール１０の操作に伴いステアリングシャフト１１が回転すると、その回転運動がラックアンドピニオン機構１２を介してラックシャフト１３の軸方向の往復直線運動に変換される。このラックシャフト１３の往復直線運動がその両端に連結されたタイロッド１４を介して転舵輪３に伝達されることにより転舵輪３の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。 The steering mechanism 1 includes a steering shaft 11 that serves as a rotating shaft of the steering wheel 10 and a rack shaft 13 that is coupled to a lower end portion thereof via a rack and pinion mechanism 12. In the steering mechanism 1, when the steering shaft 11 rotates in accordance with the driver's operation of the steering wheel 10, the rotational motion is converted into a reciprocating linear motion in the axial direction of the rack shaft 13 via the rack and pinion mechanism 12. The reciprocating linear motion of the rack shaft 13 is transmitted to the steered wheels 3 via the tie rods 14 connected to both ends thereof, whereby the steered angle of the steered wheels 3 is changed and the traveling direction of the vehicle is changed.
アシスト機構２は、ステアリングシャフト１１にアシストトルクを付与するモータ２０を備えている。モータ２０は三相ブラシレスモータからなる。モータ２０の回転が減速機２１を介してステアリングシャフト１１に伝達されることでステアリングシャフト１１にモータトルクが付与され、ステアリング操作が補助される。 The assist mechanism 2 includes a motor 20 that applies assist torque to the steering shaft 11. The motor 20 is a three-phase brushless motor. The rotation of the motor 20 is transmitted to the steering shaft 11 via the speed reducer 21, so that motor torque is applied to the steering shaft 11 and the steering operation is assisted.
この電動パワーステアリング装置には、ステアリングホイール１０の操作量や車両の状態量を検出する各種センサが設けられている。例えばステアリングシャフト１１にはトルクセンサ５が設けられている。トルクセンサ５は、運転者のステアリング操作に際してステアリングシャフト１１に付与されるトルク（操舵トルク）を検出し、検出したトルク値に応じた検出信号Ｓτを出力する。また本実施形態のトルクセンサ５は、自身への給電が開始された際、検出信号Ｓτに代えて異常診断用信号Ｓｅを所定時間出力する。車両には車速センサ６が設けられている。車速センサ６は、車両の走行速度を検出し、検出した走行速度に応じた検出信号Ｓｖを出力する。モータ２０には回転角センサ７が設けられている。回転角センサ７は、モータ２０の回転角を検出し、検出したモータ回転角に応じた検出信号Ｓθを出力する。各センサ５〜７から出力される信号Ｓτ，Ｓｅ，Ｓｖ，Ｓθはモータ制御装置４に取り込まれる。モータ制御装置４は、各センサ５〜７から出力される信号Ｓτ，Ｓｅ，Ｓｖ，Ｓθに基づきモータ２０の駆動を制御する。 The electric power steering apparatus is provided with various sensors for detecting the operation amount of the steering wheel 10 and the vehicle state amount. For example, the steering shaft 11 is provided with a torque sensor 5. The torque sensor 5 detects a torque (steering torque) applied to the steering shaft 11 when the driver performs a steering operation, and outputs a detection signal Sτ corresponding to the detected torque value. Further, the torque sensor 5 of the present embodiment outputs an abnormality diagnosis signal Se for a predetermined time instead of the detection signal Sτ when power supply to itself is started. A vehicle speed sensor 6 is provided in the vehicle. The vehicle speed sensor 6 detects the traveling speed of the vehicle and outputs a detection signal Sv corresponding to the detected traveling speed. The motor 20 is provided with a rotation angle sensor 7. The rotation angle sensor 7 detects the rotation angle of the motor 20 and outputs a detection signal Sθ corresponding to the detected motor rotation angle. Signals Sτ, Se, Sv, Sθ output from the sensors 5 to 7 are taken into the motor control device 4. The motor control device 4 controls driving of the motor 20 based on signals Sτ, Se, Sv, Sθ output from the sensors 5 to 7.
図２に示すように、モータ制御装置４は、車載バッテリなどの電源から供給される直流電力を三相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の交流電力に変換するインバータ回路４０、及びインバータ回路４０をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動するマイコン４１を備えている。本実施形態ではマイコン４１が制御部に相当する。 As shown in FIG. 2, the motor control device 4 includes an inverter circuit 40 that converts DC power supplied from a power source such as an in-vehicle battery into three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC power, and an inverter circuit. The microcomputer 41 which drives 40 by PWM (pulse width modulation) is provided. In the present embodiment, the microcomputer 41 corresponds to a control unit.
インバータ回路４０は、マイコン４１からの制御信号（ＰＷＭ駆動信号）に基づき、電源から供給される直流電力を三相交流電力に変換する。この三相交流電力は各相の給電線ＷＬを介してモータ２０に供給される。各相の給電線ＷＬには電流センサ４２が設けられている。なお図２では、説明の便宜上、各相の給電線ＷＬ及び各相の電流センサ４２をそれぞれ一つにまとめて図示している。電流センサ４２は、給電線ＷＬを流れる各相電流値を検出し、検出した各相電流値に応じた検出信号Ｓｉを出力する。電流センサ４２の検出信号Ｓｉはマイコン４１に取り込まれる。 The inverter circuit 40 converts DC power supplied from the power source into three-phase AC power based on a control signal (PWM drive signal) from the microcomputer 41. The three-phase AC power is supplied to the motor 20 via the power supply line WL for each phase. A current sensor 42 is provided in each phase power supply line WL. In FIG. 2, for convenience of explanation, each phase power supply line WL and each phase current sensor 42 are collectively illustrated. The current sensor 42 detects each phase current value flowing through the feeder line WL, and outputs a detection signal Si corresponding to each detected phase current value. The detection signal Si from the current sensor 42 is taken into the microcomputer 41.
マイコン４１には、トルクセンサ５、車速センサ６、及び回転角センサ７からそれぞれ出力される信号Ｓτ，Ｓｅ，Ｓｖ，Ｓθも取り込まれる。マイコン４１は、各センサ５〜７，４２の検出信号Ｓτ，Ｓｖ，Ｓθ，Ｓｉに基づきトルク値、車速、モータ回転角、及び各相電流値を取得する。そしてマイコン４１は、トルク値及び車速に基づき目標アシストトルクを設定する。またマイコン４１は、モータ２０からステアリングシャフト１１に付与されるアシストトルクを目標アシストトルクに追従させるべく、モータ回転角及び各相電流値を用いて、モータ２０に流れる電流をフィードバック制御することで制御信号を生成する。これによりモータの駆動が制御され、ステアリングシャフト１１にアシストトルクを付与するアシスト制御が実行される。 The microcomputer 41 also receives signals Sτ, Se, Sv, Sθ output from the torque sensor 5, the vehicle speed sensor 6, and the rotation angle sensor 7, respectively. The microcomputer 41 acquires a torque value, a vehicle speed, a motor rotation angle, and each phase current value based on the detection signals Sτ, Sv, Sθ, Si of the sensors 5 to 7 and 42. The microcomputer 41 sets the target assist torque based on the torque value and the vehicle speed. In addition, the microcomputer 41 controls the current flowing through the motor 20 by feedback control using the motor rotation angle and each phase current value so that the assist torque applied from the motor 20 to the steering shaft 11 follows the target assist torque. Generate a signal. Thereby, the drive of the motor is controlled, and assist control for applying assist torque to the steering shaft 11 is executed.
またマイコン４１は、トルクセンサ５に動作電圧を供給する電源ＩＣ４３を備えている。電源ＩＣ４３は、車載バッテリの電源電圧をトルクセンサ５に適した動作電圧に調圧してトルクセンサ５に供給する。また電源ＩＣ４３は、マイコン４１からの指令に基づきトルクセンサ５への給電及びその停止を行う。 The microcomputer 41 includes a power supply IC 43 that supplies an operating voltage to the torque sensor 5. The power supply IC 43 adjusts the power supply voltage of the in-vehicle battery to an operating voltage suitable for the torque sensor 5 and supplies the voltage to the torque sensor 5. The power supply IC 43 supplies power to the torque sensor 5 and stops it based on a command from the microcomputer 41.
次に図３を参照して本実施形態のトルクセンサ５の動作について説明する。
図３（ａ）に示すように、トルクセンサ５への給電が時刻ｔ１で開始されたとすると、トルクセンサ５は図３（ｂ）に示すように信号の出力を行う。すなわちトルクセンサ５は、まず、異常診断用信号Ｓｅを出力する。異常診断用信号Ｓｅは、予め定められた信号波形からなる。そしてトルクセンサ５は、異常診断用信号Ｓｅの出力が完了する時刻ｔ２以降、検出信号Ｓτの出力を行う。
Next, the operation of the torque sensor 5 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3A, if power supply to the torque sensor 5 is started at time t1, the torque sensor 5 outputs a signal as shown in FIG. That is, the torque sensor 5 first outputs an abnormality diagnosis signal Se. The abnormality diagnosis signal Se has a predetermined signal waveform. The torque sensor 5 outputs the detection signal Sτ after time t2 when the output of the abnormality diagnosis signal Se is completed.
本実施形態では、トルクセンサ５に何らかの異常が生じると、異常診断用信号Ｓｅが予め定められた信号波形と異なる波形となる。これを利用し、マイコン４１は、トルクセンサ５から出力される異常診断用信号Ｓｅの変化に基づきトルクセンサ５の異常を検出する。 In the present embodiment, if any abnormality occurs in the torque sensor 5, the abnormality diagnosis signal Se becomes a waveform different from a predetermined signal waveform. Using this, the microcomputer 41 detects an abnormality in the torque sensor 5 based on a change in the abnormality diagnosis signal Se output from the torque sensor 5.
次に、図４を参照して異常診断用信号Ｓｅを利用したマイコン４１によるトルクセンサ５の異常検出方法について説明する。
本実施形態では、図４（ａ）に示すようにマイコン４１が時刻ｔ１０でトルクセンサ５への給電を一時的に遮断した後、時刻ｔ１１でトルクセンサ５への給電を再開する。これによりトルクセンサ５は、異常診断用信号Ｓｅの出力を開始する。図４（ｂ）に示すように、トルクセンサ５は、給電が再開される時刻ｔ１１から、所定時間が経過する時刻ｔ１２までの間、異常診断用信号Ｓｅをマイコン４１に出力する。このときマイコン４１は、トルクセンサ５が出力した異常診断用信号Ｓｅの波形と、自身のメモリ４１ａに予め記憶された信号波形とを比較し、それらの信号波形が一致するか否かを判断する異常診断処理を実行する。そしてマイコン４１は、それらの信号波形が一致する場合、トルクセンサ５が正常であると判定し、それらの信号波形が異なる場合、トルクセンサ５に異常が生じたと判定する。その後、マイコン４１は、トルクセンサ５が検出信号Ｓτの出力を開始する時刻ｔ１３から検出信号Ｓτを取得する。そして図４（ａ）に示すように、マイコン４１は、時刻ｔ１３から所定時間Ｔが経過した時刻ｔ１５でトルクセンサ５への給電を一時的に遮断した後、時刻ｔ１６でトルクセンサ５への給電を再開する。これにより、図４（ｂ）に示すように、トルクセンサ５は、給電が再開される時刻ｔ１６から異常診断用信号Ｓｅの出力を再び開始する。このときマイコン４１は、トルクセンサ５から出力される異常診断用信号Ｓｅに基づきトルクセンサ５の異常の有無を再度判定する。以降、図４（ａ）に示すように、マイコン４１は、トルクセンサ５への給電の遮断を周期的に行うことでトルクセンサ５から異常診断用信号Ｓｅを周期的に出力させる。そしてマイコン４１は、トルクセンサ５が異常診断用信号Ｓｅの出力を行う期間毎に、異常診断用信号Ｓｅに基づきトルクセンサ５の異常の有無を判定する。
Next, an abnormality detection method for the torque sensor 5 by the microcomputer 41 using the abnormality diagnosis signal Se will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, after the microcomputer 41 temporarily cuts off the power supply to the torque sensor 5 at time t10, the power supply to the torque sensor 5 is resumed at time t11. As a result, the torque sensor 5 starts outputting the abnormality diagnosis signal Se. As shown in FIG. 4B, the torque sensor 5 outputs an abnormality diagnosis signal Se to the microcomputer 41 from time t11 when power feeding is resumed to time t12 when a predetermined time elapses. At this time, the microcomputer 41 compares the waveform of the abnormality diagnosis signal Se output from the torque sensor 5 with the signal waveform stored in advance in its own memory 41a, and determines whether the signal waveforms match. Execute the abnormality diagnosis process. The microcomputer 41 determines that the torque sensor 5 is normal when the signal waveforms match, and determines that an abnormality has occurred in the torque sensor 5 when the signal waveforms are different. Thereafter, the microcomputer 41 acquires the detection signal Sτ from time t13 when the torque sensor 5 starts outputting the detection signal Sτ. Then, as shown in FIG. 4A, the microcomputer 41 temporarily cuts off power supply to the torque sensor 5 at time t15 when a predetermined time T has elapsed from time t13, and then supplies power to the torque sensor 5 at time t16. To resume. Thereby, as shown in FIG.4 (b), the torque sensor 5 starts the output of the abnormality diagnosis signal Se again from the time t16 when electric power feeding is restarted. At this time, the microcomputer 41 again determines whether the torque sensor 5 is abnormal based on the abnormality diagnosis signal Se output from the torque sensor 5. Thereafter, as shown in FIG. 4A, the microcomputer 41 periodically outputs an abnormality diagnosis signal Se from the torque sensor 5 by periodically cutting off the power supply to the torque sensor 5. The microcomputer 41 determines whether or not the torque sensor 5 has an abnormality based on the abnormality diagnosis signal Se every time the torque sensor 5 outputs the abnormality diagnosis signal Se.
一方、図４（ｂ）に示すようにトルクセンサ５が異常診断用信号Ｓｅ及び検出信号Ｓτを交互に出力する場合、マイコン４１は、トルクセンサ５から異常診断用信号Ｓｅが出力されている間、トルク値を取得することができない。そこで本実施形態のマイコン４１は、図４（ｃ）に示すように、トルクセンサ５が検出信号Ｓτの出力を停止する時刻ｔ１０，ｔ１５，ｔ１８の各時点での検出信号Ｓτに基づきトルク値τ１，τ２，τ３を検出し、検出したトルク値τ１，τ２，τ３をホールド値τｈとしてメモリ４１ａに記憶する。すなわちマイコン４１は、トルクセンサ５が検出信号Ｓτの出力を行う期間毎に、メモリ４１ａに記憶されたホールド値τｈを更新する更新処理を実行する。そしてマイコン４１は、トルクセンサ５から異常診断用信号Ｓｅが出力されている期間及び検出信号Ｓτが出力されている期間のいずれにおいても、メモリ４１ａに記憶されたホールド値τｈをトルク値として目標アシストトルクを設定し、モータ２０の駆動を制御する。 On the other hand, when the torque sensor 5 alternately outputs the abnormality diagnosis signal Se and the detection signal Sτ as shown in FIG. 4B, the microcomputer 41 outputs the abnormality diagnosis signal Se from the torque sensor 5. The torque value cannot be acquired. Therefore, as shown in FIG. 4C, the microcomputer 41 according to the present embodiment has a torque value τ1 based on the detection signal Sτ at each of the times t10, t15, and t18 when the torque sensor 5 stops outputting the detection signal Sτ. , Τ2, τ3 are detected, and the detected torque values τ1, τ2, τ3 are stored in the memory 41a as hold values τh. That is, the microcomputer 41 executes an update process for updating the hold value τh stored in the memory 41a every time the torque sensor 5 outputs the detection signal Sτ. The microcomputer 41 uses the hold value τh stored in the memory 41a as the torque value in both the period in which the abnormality diagnosis signal Se is output from the torque sensor 5 and the period in which the detection signal Sτ is output. Torque is set and the drive of the motor 20 is controlled.
ところで、このようにマイコン４１がホールド値τｈの更新処理を行う場合、ホールド値τｈに用いるトルク値（以下、「ホールド用トルク値」という）τ１，τ２，τ３を検出する際にトルクセンサ５に瞬断などの異常が発生すると、ホールド値τｈが実際の操舵トルクからかけ離れた異常値となるおそれがある。例えばマイコン４１がホールド用トルク値τ２を検出する時刻ｔ１５の直前の時刻ｔ１４でトルクセンサ５に瞬断が発生した場合、トルクセンサ５から出力される検出信号Ｓτは、図４（ｂ）に二点鎖線で示すように、実際の操舵トルクとは無関係に急降下する。このため、マイコン４１が、時刻ｔ１５でトルクセンサ５の検出信号Ｓτに基づき検出されるトルク値τ２をホールド値τｈとしてメモリ４１ａに記憶すると、このホールド値τｈが実際の操舵トルクからかけ離れた異常値となる。このような場合、マイコン４１は、時刻ｔ１５以降にホールド値τｈが更新される時刻ｔ１８までの間、異常なホールド値τｈに基づきモータ２０の駆動制御を行うことになる。そのためステアリングシャフト１１に不適切なアシストトルクが付与されてしまい、運転者に違和感を与えてしまう。なお、こうしたトルクセンサ５の異常が単発で発生した場合、ステアリングシャフト１１に不適切なアシストトルクが付与されているのは一瞬であるため、運転者の違和感はそれほど大きくない。しかしながら、トルクセンサ５に周期的に異常が発生する場合、ホールド値τｈが異常な状態が継続するおそれがある。このような状況では、マイコン４１が異常なホールド値τｈを用いたままモータ２０の駆動制御を継続することになるため、不適切なアシストトルクがステアリングシャフト１１に付与され続けることになる。そのため運転者の違和感が大きくなり、好ましくない。 By the way, when the microcomputer 41 performs the update process of the hold value τh as described above, the torque sensor 5 is used when detecting torque values (hereinafter referred to as “holding torque values”) τ1, τ2, and τ3 used for the hold value τh. When an abnormality such as a momentary interruption occurs, the hold value τh may become an abnormal value far from the actual steering torque. For example, when a momentary interruption occurs in the torque sensor 5 at the time t14 immediately before the time t15 when the microcomputer 41 detects the hold torque value τ2, the detection signal Sτ output from the torque sensor 5 is two in FIG. As indicated by the dotted line, the vehicle descends regardless of the actual steering torque. Therefore, when the microcomputer 41 stores the torque value τ2 detected based on the detection signal Sτ of the torque sensor 5 at the time t15 in the memory 41a as the hold value τh, the hold value τh is an abnormal value far from the actual steering torque. It becomes. In such a case, the microcomputer 41 performs drive control of the motor 20 based on the abnormal hold value τh until the time t18 when the hold value τh is updated after time t15. For this reason, an inappropriate assist torque is applied to the steering shaft 11 and the driver feels uncomfortable. Note that when such an abnormality of the torque sensor 5 occurs in a single shot, an inappropriate assist torque is applied to the steering shaft 11 for a moment, so the driver's discomfort is not so great. However, when an abnormality occurs periodically in the torque sensor 5, there is a possibility that the state where the hold value τh is abnormal continues. In such a situation, the microcomputer 41 continues the drive control of the motor 20 while using the abnormal hold value τh, so that inappropriate assist torque is continuously applied to the steering shaft 11. Therefore, the driver feels uncomfortable, which is not preferable.
一方、図４（ｂ）に示すようにマイコン４１がホールド用トルク値τ２を検出する時刻ｔ１５の直前の時刻ｔ１４で瞬断が発生した場合、時刻ｔ１３から時刻ｔ１５までの間にトルクセンサ５から出力される検出信号Ｓτのごく一部が異常となるだけで、検出信号Ｓτの大部分は正常である。すなわちホールド用トルク値τ２のみが特異な値となる。この点に着目し、本実施形態のマイコン４１は、トルクセンサ５から検出信号Ｓτが出力される期間に検出信号Ｓτに基づきトルク値τを所定周期で検出する。そしてマイコン４１は、トルクセンサ５から検出信号Ｓτが出力される期間に検出した複数のトルク値τの平均値τａｖｅとホールド用トルク値τａとの差分の絶対値｜τａ−τａｖｅ｜が所定値τ０を超えているか否かを判断する。そしてマイコン４１は、絶対値｜τａ−τａｖｅ｜が所定値τ０を超えている場合、トルクセンサ５に異常が発生した可能性があると判定する。マイコン４１は、こうした異常検出処理を、トルクセンサ５から検出信号Ｓτが出力される期間毎に行う。 On the other hand, as shown in FIG. 4B, when a momentary interruption occurs at time t14 immediately before time t15 when the microcomputer 41 detects the holding torque value τ2, the torque sensor 5 detects the time from time t13 to time t15. Only a small part of the output detection signal Sτ becomes abnormal, and most of the detection signal Sτ is normal. That is, only the hold torque value τ2 is a unique value. Focusing on this point, the microcomputer 41 of the present embodiment detects the torque value τ in a predetermined cycle based on the detection signal Sτ during the period in which the detection signal Sτ is output from the torque sensor 5. The microcomputer 41 determines that the absolute value | τa−τave | of the difference between the average value τave of the plurality of torque values τ detected during the period when the detection signal Sτ is output from the torque sensor 5 and the holding torque value τa is the predetermined value τ0. It is determined whether or not it exceeds. When the absolute value | τa−τave | exceeds the predetermined value τ0, the microcomputer 41 determines that there is a possibility that an abnormality has occurred in the torque sensor 5. The microcomputer 41 performs such abnormality detection processing for each period during which the detection signal Sτ is output from the torque sensor 5.
次に、図５を参照して、マイコン４１が行うホールド値τｈの更新、並びにトルクセンサ５の異常検出を行う処理について説明する。なおマイコン４１は、図５に示す処理を、トルクセンサ５が検出信号Ｓτの出力を開始する時点で、例えば図４に示す時刻ｔ１３，ｔ１７の各時点で実行する。また、異常検出カウンタＣの初期値は「０」に設定されている。 Next, a process for updating the hold value τh and detecting an abnormality of the torque sensor 5 performed by the microcomputer 41 will be described with reference to FIG. The microcomputer 41 executes the processing shown in FIG. 5 at the time when the torque sensor 5 starts outputting the detection signal Sτ, for example, at each time t13 and t17 shown in FIG. The initial value of the abnormality detection counter C is set to “0”.
図５に示すように、マイコン４１は、まず、トルクセンサ５から出力される検出信号Ｓτを所定周期で取り込み、取り込んだ検出信号Ｓτに基づくトルク値τをメモリ４１ａに記憶する（ステップＳ１）。続いて、マイコン４１は、トルクセンサ５が検出信号Ｓτの出力を開始した時点から所定時間Ｔが経過したか否かを判断し（ステップＳ２）、トルクセンサ５が検出信号Ｓτの出力を開始した時点から所定時間Ｔが経過していない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ１の処理を実行する。これにより、トルクセンサ５が検出信号Ｓτの出力を開始した時点から所定時間Ｔが経過するまでの間に複数のトルク値τが検出され、それらの値がメモリ４１ａに記憶される。その後、トルクセンサ５が検出信号Ｓτの出力を開始した時点から所定時間Ｔが経過すると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、マイコン４１は、所定時間Ｔが経過する直前でのトルクセンサ５の検出信号Ｓτに基づきホールド用トルク値τａを検出する（ステップＳ３）。またマイコン４１は、メモリ４１ａに記憶された複数のトルク値τの平均値τａｖｅを演算する（ステップＳ４）。そしてマイコン４１は、ホールド用トルク値τａと平均値τａｖｅとの差分の絶対値｜τａ−τａｖｅ｜が所定値τ０を超えているか否かを判断する（ステップＳ５）。なお所定値τ０は、トルクセンサ５に瞬断などの発生時間の短い異常が発生したか否かを判定することができるように予め実験などを通じて設定されている。ここでマイコン４１は、絶対値｜τａ−τａｖｅ｜が所定値τ０を超えている場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、トルクセンサ５に異常が生じた可能性があると判定し、異常検出カウンタＣの値をインクリメントする（ステップＳ６）。そしてマイコン４１は、異常検出カウンタＣの値が所定値Ｃ０を超えているか否かを判断する（ステップＳ７）。ここで、異常検出カウンタＣの値が所定値Ｃ０を超えていない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、マイコン４１は、メモリ４１ａに記憶された複数のトルク値τのデータをクリアした後（ステップＳ９）、一連の処理を終了する。またマイコン４１は、異常検出カウンタＣの値が所定値Ｃ０を超えている場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、トルクセンサ５に異常が生じている可能性が高いと判定して、モータ２０の駆動を制限する（ステップＳ８）。なおモータ２０の駆動を制限する処理としては、例えばモータ２０からステアリングシャフト１１に付与されるアシストトルクを漸減する処理や、モータ２０の駆動を停止する処理などが実行される。 As shown in FIG. 5, the microcomputer 41 first captures the detection signal Sτ output from the torque sensor 5 at a predetermined period, and stores the torque value τ based on the captured detection signal Sτ in the memory 41a (step S1). Subsequently, the microcomputer 41 determines whether or not a predetermined time T has elapsed since the torque sensor 5 started outputting the detection signal Sτ (step S2), and the torque sensor 5 started outputting the detection signal Sτ. If the predetermined time T has not elapsed since the time (step S2: NO), the process of step S1 is executed. Thus, a plurality of torque values τ are detected from when the torque sensor 5 starts outputting the detection signal Sτ until the predetermined time T elapses, and these values are stored in the memory 41a. Thereafter, when the predetermined time T has elapsed from the time when the torque sensor 5 starts outputting the detection signal Sτ (step S2: YES), the microcomputer 41 sets the detection signal Sτ of the torque sensor 5 immediately before the predetermined time T elapses. Based on this, the hold torque value τa is detected (step S3). Further, the microcomputer 41 calculates an average value τave of the plurality of torque values τ stored in the memory 41a (step S4). Then, the microcomputer 41 determines whether or not the absolute value | τa−τave | of the difference between the hold torque value τa and the average value τave exceeds a predetermined value τ0 (step S5). The predetermined value τ0 is set in advance through experiments or the like so that it can be determined whether or not an abnormality with a short occurrence time such as a momentary interruption has occurred in the torque sensor 5. Here, if the absolute value | τa−τave | exceeds the predetermined value τ0 (step S5: YES), the microcomputer 41 determines that there is a possibility that the torque sensor 5 is abnormal, and the abnormality detection counter C The value is incremented (step S6). Then, the microcomputer 41 determines whether or not the value of the abnormality detection counter C exceeds a predetermined value C0 (step S7). Here, when the value of the abnormality detection counter C does not exceed the predetermined value C0 (step S7: NO), the microcomputer 41 clears the data of the plurality of torque values τ stored in the memory 41a (step S9). Then, a series of processing is completed. If the value of the abnormality detection counter C exceeds the predetermined value C0 (step S7: YES), the microcomputer 41 determines that there is a high possibility that an abnormality has occurred in the torque sensor 5, and drives the motor 20. Limit (step S8). As the process for limiting the drive of the motor 20, for example, a process for gradually decreasing the assist torque applied from the motor 20 to the steering shaft 11, a process for stopping the drive of the motor 20, or the like is executed.
一方、マイコン４１は、絶対値｜τａ−τａｖｅ｜が所定値τ０を超えていない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、すなわちトルクセンサ５の異常が検出されなかった場合、ホールド用トルク値τａをホールド値τｈとしてメモリ４１ａに記憶し、ホールド値τｈを更新する（ステップＳ１０）。またマイコン４１は、異常検出カウンタＣの値をクリアするとともに（ステップＳ１１）、メモリ４１ａに記憶された複数のトルク値τのデータをクリアし（ステップＳ９）、一連の処理を終了する。 On the other hand, when the absolute value | τa−τave | does not exceed the predetermined value τ0 (step S5: NO), that is, when no abnormality of the torque sensor 5 is detected, the microcomputer 41 sets the hold torque value τa to the hold value. τh is stored in the memory 41a, and the hold value τh is updated (step S10). Further, the microcomputer 41 clears the value of the abnormality detection counter C (step S11), clears data of a plurality of torque values τ stored in the memory 41a (step S9), and ends a series of processes.
次に本実施形態のモータ制御装置４の作用を説明する。
例えば図４（ｂ）に示すようにトルクセンサ５が時刻ｔ１３で検出信号Ｓτの出力を開始すると、本実施形態のマイコン４１は、時刻ｔ１３から所定時間Ｔが経過する時刻ｔ１５までの期間、トルクセンサ５から出力される検出信号Ｓτに基づきトルク値τを周期的に取得する。またマイコン４１は、トルクセンサ５への給電が遮断される時刻ｔ１５の時点で、トルクセンサ５の検出信号Ｓτに基づきホールド用トルク値τａを検出する。そしてマイコン４１は、時刻ｔ１５で検出したホールド用トルク値τａと、時刻ｔ１３から時刻ｔ１５までの期間に検出された複数のトルク値τの平均値τａｖｅとの差分の絶対値｜τａ−τａｖｅ｜が所定値τ０を超えているか否かを判断する。ここで検出信号Ｓτが出力される期間は非常に短く設定されている。そのため、トルクセンサ５が正常な場合には、通常想定される操舵トルクの変化では、ホールド用トルク値τａと平均値τａｖｅとの偏差が大きくならない。したがって絶対値｜τａ−τａｖｅ｜が所定値τ０以下となる。これに対し、ホールド用トルク値τａを検出する際にトルクセンサ５に瞬断などの異常が生じた場合には、トルクセンサ５の検出信号Ｓτが図中に二点鎖線で示すように急激に低下する。そのため、ホールド用トルク値τａと平均値τａｖｅとの偏差が大きくなる。したがって絶対値｜τａ−τａｖｅ｜が所定値τ０を超える。よってマイコン４１はトルクセンサ５の異常を検出することができる。
Next, the operation of the motor control device 4 of this embodiment will be described.
For example, as shown in FIG. 4B, when the torque sensor 5 starts outputting the detection signal Sτ at time t13, the microcomputer 41 according to the present embodiment has a torque for a period from time t13 to time t15 when a predetermined time T elapses. The torque value τ is periodically acquired based on the detection signal Sτ output from the sensor 5. Further, the microcomputer 41 detects the hold torque value τa based on the detection signal Sτ of the torque sensor 5 at the time t15 when the power supply to the torque sensor 5 is cut off. The microcomputer 41 calculates the absolute value | τa−τave | of the difference between the holding torque value τa detected at time t15 and the average value τave of the plurality of torque values τ detected during the period from time t13 to time t15. It is determined whether or not the predetermined value τ0 is exceeded. Here, the period during which the detection signal Sτ is output is set to be very short. Therefore, when the torque sensor 5 is normal, the deviation between the hold torque value τa and the average value τave does not increase with a change in the steering torque that is normally assumed. Therefore, the absolute value | τa−τave | becomes equal to or smaller than the predetermined value τ0. On the other hand, when an abnormality such as a momentary interruption occurs in the torque sensor 5 when detecting the holding torque value τa, the detection signal Sτ of the torque sensor 5 is abruptly shown as indicated by a two-dot chain line in the figure. descend. Therefore, the deviation between the holding torque value τa and the average value τave increases. Therefore, the absolute value | τa−τave | exceeds the predetermined value τ0. Therefore, the microcomputer 41 can detect an abnormality in the torque sensor 5.
また図５に示すように、本実施形態のマイコン４１は、絶対値｜τａ−τａｖｅ｜が所定値τ０を超えていない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、すなわちトルクセンサ５が正常な場合、ホールド値τｈの更新を行う（ステップＳ１０）。しかしながら、絶対値｜τａ−τａｖｅ｜が所定値τ０を超えている場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、すなわちトルクセンサ５に異常が生じている可能性がある場合、ホールド値τｈの更新を行わない。これにより、トルクセンサ５が正常な場合にのみホールド値τｈが更新されるため、ホールド値τｈが異常値に設定されることを回避し、不適切なアシストトルクがステアリングシャフト１１に付与されることを防止する。これにより運転者の違和感を低減することができる。 As shown in FIG. 5, the microcomputer 41 of the present embodiment determines the hold value when the absolute value | τa−τave | does not exceed the predetermined value τ0 (step S5: NO), that is, when the torque sensor 5 is normal. τh is updated (step S10). However, if the absolute value | τa−τave | exceeds the predetermined value τ0 (step S5: YES), that is, if there is a possibility that an abnormality has occurred in the torque sensor 5, the hold value τh is not updated. As a result, the hold value τh is updated only when the torque sensor 5 is normal, so that the hold value τh is prevented from being set to an abnormal value, and inappropriate assist torque is applied to the steering shaft 11. To prevent. Thereby, a driver's uncomfortable feeling can be reduced.
一方、マイコン４１は、図４（ｂ）に示す時刻ｔ１５でトルクセンサ５に異常が生じている可能性があると判定した場合、異常検出カウンタＣの値をインクリメントする。また時刻ｔ１５以降にトルクセンサ５が検出信号Ｓτを出力する時刻ｔ１７から時刻ｔ１８の期間でも、マイコン４１は同様にトルクセンサ５の異常の有無を判定する。そしてマイコン４１は、時刻ｔ１８でトルクセンサ５に異常が生じている可能性があると判定した場合、異常検出カウンタＣの値をインクリメントする。このようにしてトルクセンサ５の異常が連続して複数回検出されることにより異常検出カウンタＣの値が増加し、その値が所定値Ｃ０を超えた場合、マイコン４１はモータ２０の駆動を制限する。すなわちマイコン４１は、トルクセンサ５の異常が複数回検出された場合に、トルクセンサ５に異常が生じている可能性が高いと判断して、モータ２０の駆動を制限する。したがって安全性を高めることができる。またトルクセンサ５の異常が単発で検出された場合など、異常検出が誤検出の可能性がある状況でモータ２０の駆動が制限されることがないため、信頼性を高めることができる。 On the other hand, the microcomputer 41 increments the value of the abnormality detection counter C when determining that there is a possibility that an abnormality has occurred in the torque sensor 5 at time t15 shown in FIG. Also during the period from time t17 to time t18 when the torque sensor 5 outputs the detection signal Sτ after time t15, the microcomputer 41 similarly determines whether there is an abnormality in the torque sensor 5. If the microcomputer 41 determines that there is a possibility that an abnormality has occurred in the torque sensor 5 at time t18, the microcomputer 41 increments the value of the abnormality detection counter C. In this way, when the abnormality of the torque sensor 5 is continuously detected a plurality of times, the value of the abnormality detection counter C increases, and when the value exceeds a predetermined value C0, the microcomputer 41 restricts the driving of the motor 20. To do. That is, when the abnormality of the torque sensor 5 is detected a plurality of times, the microcomputer 41 determines that there is a high possibility that the abnormality is occurring in the torque sensor 5 and restricts the driving of the motor 20. Therefore, safety can be improved. In addition, when the abnormality of the torque sensor 5 is detected in a single shot, the driving of the motor 20 is not limited in a situation where the abnormality detection may be erroneously detected, so that the reliability can be improved.
以上説明したように、本実施形態のモータ制御装置４によれば以下の効果が得られる。
（１）トルクセンサ５では、操舵トルクに応じた検出信号Ｓτの出力と、トルクセンサ５の異常を検出するための異常診断用信号Ｓｅの出力とを交互に行うこととした。一方、マイコン４１では、トルクセンサ５から異常診断用信号Ｓｅが出力される期間毎に異常診断用信号Ｓｅに基づきトルクセンサ５の異常を検出することとした。またマイコン４１では、トルクセンサ５から検出信号Ｓτが出力される期間毎にホールド値τｈを更新して、ホールド値τｈに基づき目標アシストトルクを設定し、モータ２０の駆動を制御することとした。そしてマイコン４１は、トルクセンサ５から検出信号Ｓτが出力される期間毎に、検出信号Ｓτに基づき検出される複数のトルク値τの平均値τａｖｅとホールド用トルク値τａとの比較に基づきトルクセンサ５の異常を検出することとした。これによりトルクセンサ５に瞬断などの発生時間の短い異常が発生したか否かを検出することができる。
As described above, according to the motor control device 4 of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the torque sensor 5, the output of the detection signal Sτ corresponding to the steering torque and the output of the abnormality diagnosis signal Se for detecting the abnormality of the torque sensor 5 are alternately performed. On the other hand, the microcomputer 41 detects an abnormality of the torque sensor 5 based on the abnormality diagnosis signal Se every period when the abnormality diagnosis signal Se is output from the torque sensor 5. In the microcomputer 41, the hold value τh is updated every period when the detection signal Sτ is output from the torque sensor 5, the target assist torque is set based on the hold value τh, and the drive of the motor 20 is controlled. Then, the microcomputer 41 compares the torque sensor 5 based on the comparison between the average value τave of the plurality of torque values τ detected based on the detection signal Sτ and the hold torque value τa every time the detection signal Sτ is output from the torque sensor 5. 5 abnormalities were detected. Thereby, it is possible to detect whether or not an abnormality having a short occurrence time such as a momentary interruption has occurred in the torque sensor 5.
（２）マイコン４１では、トルク値τの平均値τａｖｅとホールド用トルク値τａとの比較に基づきトルクセンサ５の異常を検出しなかった場合、ホールド値τｈを更新することとした。またマイコン４１では、トルク値τの平均値τａｖｅとホールド用トルク値τａとの比較に基づきトルクセンサ５の異常を検出した場合、ホールド値τｈの更新を行わないこととした。これによりホールド値τｈが異常値に設定されることを回避することができるため、モータ２０の不適切な動作を回避することができる。 (2) In the microcomputer 41, when the abnormality of the torque sensor 5 is not detected based on the comparison between the average value τave of the torque value τ and the hold torque value τa, the hold value τh is updated. Further, the microcomputer 41 does not update the hold value τh when an abnormality of the torque sensor 5 is detected based on a comparison between the average value τave of the torque value τ and the hold torque value τa. As a result, the hold value τh can be prevented from being set to an abnormal value, so that inappropriate operation of the motor 20 can be avoided.
（３）マイコン４１では、トルク値τの平均値τａｖｅとホールド用トルク値τａとの比較に基づきトルクセンサ５の異常を連続して複数回検出したとき、モータ２０の駆動を制限することとした。これにより、トルクセンサ５に異常が生じている可能性が高い場合にモータ２０の駆動が制限されるため、安全性を高めることができる。また異常検出が誤検出の可能性がある状況でモータ２０の駆動が制限されることがないため、信頼性を高めることができる。 (3) In the microcomputer 41, when the abnormality of the torque sensor 5 is continuously detected a plurality of times based on the comparison between the average value τave of the torque value τ and the hold torque value τa, the driving of the motor 20 is limited. . Thereby, when the possibility that abnormality is occurring in the torque sensor 5 is high, the driving of the motor 20 is limited, and thus safety can be improved. In addition, since the drive of the motor 20 is not limited in a situation where there is a possibility of erroneous detection of abnormality, reliability can be improved.
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、トルクセンサ５が自身への給電開始に基づき異常診断用信号Ｓｅを出力するものであったが、トルクセンサ５は、例えばマイコン４１からの指令信号に基づいて異常診断用信号Ｓｅを出力するものであってもよい。要は、トルクセンサ５は、検出信号Ｓτの出力と異常診断用信号Ｓｅの出力とを交互に行うものであればよい。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms.
In the above embodiment, the torque sensor 5 outputs the abnormality diagnosis signal Se based on the start of power supply to itself. However, the torque sensor 5 detects the abnormality diagnosis signal based on a command signal from the microcomputer 41, for example. It may output Se. In short, the torque sensor 5 only needs to alternately output the detection signal Sτ and the abnormality diagnosis signal Se.
・上記実施形態では、トルクセンサ５から出力される異常診断用信号Ｓｅの波形として図３（ｂ）の波形を例示したが、異常診断用信号Ｓｅの波形は適宜変更可能である。
・上記実施形態では、平均値τａｖｅの演算に用いるトルク値τとして、トルクセンサ５が検出信号Ｓτの出力を開始した時点から検出信号Ｓτの出力を停止する時点までの全期間に検出されるトルク値τを用いたが、その期間に検出される一部のトルク値τを用いて平均値τａｖｅを演算してもよい。
In the above embodiment, the waveform of FIG. 3B is exemplified as the waveform of the abnormality diagnosis signal Se output from the torque sensor 5, but the waveform of the abnormality diagnosis signal Se can be changed as appropriate.
In the above embodiment, as the torque value τ used for calculating the average value τave, the torque detected during the entire period from the time when the torque sensor 5 starts outputting the detection signal Sτ to the time when the output of the detection signal Sτ is stopped. Although the value τ is used, the average value τave may be calculated using a part of torque values τ detected during the period.
・上記実施形態では、トルクセンサ５が検出信号Ｓτの出力を停止する時点でホールド用トルク値τａを検出したが、ホールド用トルク値τａを検出するタイミングは適宜変更可能である。 In the above embodiment, the hold torque value τa is detected when the torque sensor 5 stops outputting the detection signal Sτ, but the timing for detecting the hold torque value τa can be changed as appropriate.
・上記実施形態では、トルク値τの平均値τａｖｅとホールド用トルク値τａとの比較に基づきトルクセンサ５の異常が検出された場合、ホールド値τｈを更新しないこととした。これに代えて、トルクセンサ５の異常が検出された場合、正常値に近いと考えられるトルク値τの平均値τａｖｅを用いてホールド値τｈを更新してもよい。このような構成であれば、ホールド値τｈの更新を継続して行ったとしても、モータの駆動制御を適切に行うことが可能である。 In the above embodiment, when an abnormality of the torque sensor 5 is detected based on a comparison between the average value τave of the torque value τ and the hold torque value τa, the hold value τh is not updated. Instead, when the abnormality of the torque sensor 5 is detected, the hold value τh may be updated using the average value τave of the torque value τ considered to be close to the normal value. With such a configuration, even if the hold value τh is continuously updated, the drive control of the motor can be appropriately performed.
・上記実施形態では、トルク値τの平均値τａｖｅとホールド用トルク値τａとの比較に基づきトルクセンサ５の異常を連続して複数回検出することを条件にモータの駆動を制限することとした。これに代えて、トルク値τの平均値τａｖｅとホールド用トルク値τａとの比較に基づきトルクセンサ５の異常を単発で検出することを条件にモータの駆動を制限してもよい。 In the above embodiment, the driving of the motor is limited on the condition that the abnormality of the torque sensor 5 is continuously detected a plurality of times based on the comparison between the average value τave of the torque value τ and the holding torque value τa. . Instead of this, the driving of the motor may be limited on the condition that the abnormality of the torque sensor 5 is detected on the basis of a comparison between the average value τave of the torque value τ and the holding torque value τa.
・上記実施形態では、トルクセンサ５から異常診断用信号Ｓｅが出力されている期間及び検出信号Ｓτが出力されている期間のいずれにおいても、ホールド値τｈに基づきモータ２０の駆動を制御することとした。これに代えて、トルクセンサ５から異常診断用信号Ｓｅが出力されている期間のみ、ホールド値τｈに基づいてモータ２０の駆動を制御し、トルクセンサ５から検出信号Ｓτが出力されている期間は検出信号Ｓτに基づいてモータ２０の駆動を制御してもよい。 In the above embodiment, the driving of the motor 20 is controlled based on the hold value τh in both the period in which the abnormality diagnosis signal Se is output from the torque sensor 5 and the period in which the detection signal Sτ is output. did. Instead, only during the period when the abnormality diagnosis signal Se is output from the torque sensor 5, the drive of the motor 20 is controlled based on the hold value τh, and the period when the detection signal Sτ is output from the torque sensor 5. The driving of the motor 20 may be controlled based on the detection signal Sτ.
・上記実施形態では、検出対象の状態量に応じた検出信号を出力するセンサとしてトルクセンサ５を用いて説明したが、センサはトルクセンサ５に限られない。例えば回転角センサ７に本願発明を適用してもよい。 In the above embodiment, the torque sensor 5 is described as a sensor that outputs a detection signal corresponding to the state quantity of the detection target, but the sensor is not limited to the torque sensor 5. For example, the present invention may be applied to the rotation angle sensor 7.
・上記実施形態のモータ制御装置４は、電動パワーステアリング装置のモータ制御装置に限らず、適宜のモータ制御装置に適用可能である。適用可能なモータ制御装置は、検出対象の状態量に応じた検出信号を出力するセンサを備え、センサの検出信号に基づきモータの駆動を制御するものであればよい。 -The motor control apparatus 4 of the said embodiment is applicable not only to the motor control apparatus of an electric power steering apparatus but to an appropriate motor control apparatus. An applicable motor control device may include a sensor that outputs a detection signal according to a state quantity to be detected, and controls the driving of the motor based on the detection signal of the sensor.
Ｓτ…検出信号、Ｓｅ…異常診断用信号、１…操舵機構、４…モータ制御装置、５…トルクセンサ、２０…モータ。 Sτ ... detection signal, Se ... abnormality diagnosis signal, 1 ... steering mechanism, 4 ... motor control device, 5 ... torque sensor, 20 ... motor.
Claims (4)
前記検出信号に基づきモータの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記センサは、
前記検出信号の出力と、前記センサの異常を検出するための異常診断用信号の出力とを交互に行い、
前記制御部は、
前記異常診断用信号に基づき前記センサの異常を検出するとともに、
前記センサから前記検出信号が出力される期間毎に前記検出信号に基づき取得した状態量でホールド値を更新して、前記センサから前記異常診断用信号が出力される期間、前記ホールド値に基づき前記モータの駆動を制御し、
前記センサから前記検出信号が出力される期間毎に前記検出信号に基づき取得した複数の状態量の平均値と、前記ホールド値に用いる状態量との比較に基づき前記センサの異常を検出することを特徴とするモータ制御装置。 A sensor that outputs a detection signal according to the state quantity of the detection target;
A control unit for controlling the driving of the motor based on the detection signal,
The sensor is
Alternately performing the output of the detection signal and the output of an abnormality diagnosis signal for detecting an abnormality of the sensor,
The controller is
While detecting an abnormality of the sensor based on the abnormality diagnosis signal,
The hold value is updated with the state quantity acquired based on the detection signal for each period in which the detection signal is output from the sensor, and the period in which the abnormality diagnosis signal is output from the sensor is determined based on the hold value. Control the drive of the motor,
Detecting an abnormality of the sensor based on a comparison between an average value of a plurality of state quantities acquired based on the detection signal and a state quantity used for the hold value for each period in which the detection signal is output from the sensor. A motor control device.
前記制御部は、
前記状態量の平均値と前記ホールド値に用いる状態量との比較に基づき前記センサの異常が検出されなかった場合、前記ホールド値を更新し、前記状態量の平均値と前記ホールド値に用いる状態量との比較に基づき前記センサの異常を検出した場合、前記ホールド値の更新を行わないことを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1,
The controller is
When no abnormality of the sensor is detected based on a comparison between the average value of the state quantity and the state quantity used for the hold value, the hold value is updated, and the state used for the average value of the state quantity and the hold value The motor control device according to claim 1, wherein the hold value is not updated when an abnormality of the sensor is detected based on a comparison with a quantity.
前記制御部は、
前記状態量の平均値と前記ホールド値に用いる状態量との比較に基づき前記センサの異常を連続して複数回検出したとき、前記モータの駆動を制限することを特徴とするモータ制御装置。 In the motor control device according to claim 1 or 2,
The controller is
A motor control device that restricts driving of the motor when an abnormality of the sensor is continuously detected a plurality of times based on a comparison between an average value of the state quantities and a state quantity used for the hold value.
前記モータは、車両の操舵機構にアシストトルクを付与するモータであり、
前記センサは、前記操舵機構を前記検出対象とし、前記操舵機構に付与される操舵トルクを前記状態量とするトルクセンサであることを特徴とするモータ制御装置。 In the motor control device according to any one of claims 1 to 3,
The motor is a motor that applies assist torque to a steering mechanism of a vehicle,
The motor control device according to claim 1, wherein the sensor is a torque sensor that uses the steering mechanism as the detection target and uses a steering torque applied to the steering mechanism as the state quantity.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013165237A JP2015035880A (en) | 2013-08-08 | 2013-08-08 | Motor control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013165237A JP2015035880A (en) | 2013-08-08 | 2013-08-08 | Motor control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015035880A true JP2015035880A (en) | 2015-02-19 |
Family
ID=52544045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013165237A Pending JP2015035880A (en) | 2013-08-08 | 2013-08-08 | Motor control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015035880A (en) |
-
2013
- 2013-08-08 JP JP2013165237A patent/JP2015035880A/en active Pending
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