JP3517715B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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Description
基づいて決定される操舵力補助用モータのモータ電流目
標値を自動制御の目標値とし、操舵力補助用モータの駆
動電流の検出値を自動制御のフィードバック値として、
操舵力補助用モータを駆動制御する電動パワーステアリ
ング装置の改良に関するものである。
る操舵力補助用モータの電流目標値と、操舵力補助用モ
ータの駆動電流の検出値とに基づいて、操舵力補助用モ
ータを駆動制御する電動パワーステアリング装置では、
操舵力補助用モータの駆動電流の電流検出回路が、故障
して検出値を出力しなくなった場合、操舵力補助用モー
タの電流目標値と駆動電流の検出値との偏差が実際以上
に過大となる。その為、その偏差を縮小する為に、操舵
力補助用モータにかかる駆動電圧が大きくなり駆動電流
が過剰に流れて、操舵補助力が過大となり、操舵輪が軽
くなりすぎて危険である。この対策として、従来は、操
舵力補助用モータの電流目標値(絶対値)が一定以上
で、かつ、駆動電流の検出値(絶対値)が非常に小さい
ことを条件にして、フェイルセーフ(操舵輪と電動パワ
ーステリング装置との伝達機構内のクラッチをオフにす
る等)を実行するようにしている。
用モータの電流目標値が一定以上で、かつ、駆動電流の
検出値が非常に小さいと言う条件は、操舵輪を急操舵す
ることにより、操舵力補助用モータの回転数が増加して
逆起電力が生じ、この逆起電力による電流で駆動電流が
相殺される場合にも成立するが、この場合は故障ではな
い。その為、この故障ではない場合と区別する為に、上
述の、操舵力補助用モータの電流目標値が一定以上で、
かつ、駆動電流の検出値が非常に小さいと言う条件が、
一定時間(例えば、0.5秒)以上、継続して成立した
ときに、フェイルセーフを実行するようになっている
が、応答が遅すぎて、安全対策としては不十分であっ
た。
れたものであり、操舵力補助用モータの駆動電流検出回
路の故障を短時間で検知でき、過剰な操舵補助力を防止
できて、安全性の向上した電動パワーステアリング装置
を提供することを目的とする。
ーステアリング装置は、操舵トルクの検出値に基づいて
決定される操舵力補助用モータのモータ電流目標値を自
動制御の目標値とし、前記モータの駆動電流の検出値を
自動制御のフィードバック値として、前記モータを駆動
制御し、目標値とフィードバック値とが所定値以上に異
なる状態が一定時間継続したときに、故障発生と判断し
て、安全側へ作動させる為のフェイルセーフ信号を出力
する電動パワーステアリング装置において、操舵トルク
の検出値と所定操舵トルク値とを比較する操舵トルク比
較手段と、前記モータ電流目標値と所定モータ電流目標
値範囲とを比較するモータ電流目標値比較手段及び前記
駆動電流の検出値と所定駆動電流範囲とを比較する検出
電流値比較手段を有し、前記操舵トルクの検出値が所定
操舵トルク値以下の場合に、前記モータ電流目標値が所
定モータ電流目標値範囲内にあり、前記駆動電流の検出
値が所定駆動電流範囲内にある状態を、前記所定値以上
に異なる状態として、該状態が前記一定時間継続したと
き、前記フェイルセーフ信号を出力する異常検出手段と
を備えることを特徴とする。
置は、さらに、車速を測定する車速センサが測定した車
速と所定車速とを比較する車速比較手段を有し、車速が
所定車速以上である場合に、前記操舵トルクの検出値が
所定操舵トルク値以下であり、かつ、前記モータ電流目
標値が所定モータ電流目標値範囲内にあり、前記駆動電
流の検出値が所定駆動電流値範囲内にある状態を、前記
所定値以上に異なる状態として、該状態が前記一定時間
継続したとき、前記異常検出手段は、前記フェイルセー
フ信号を出力することを特徴とする。
置は、操舵トルクの検出値に基づいて決定される操舵力
補助用モータのモータ電流目標値を自動制御の目標値と
し、前記モータの駆動電流の検出値を自動制御のフィー
ドバック値として、前記モータを駆動制御し、目標値と
フィードバック値とが所定値以上に異なる状態が一定時
間継続したときに、故障発生と判断して、安全側へ作動
させる為のフェイルセーフ信号を出力する電動パワース
テアリング装置において、操舵速度を検出する操舵速度
検出手段と、該操舵速度検出手段が検出した操舵速度と
所定操舵速度とを比較する操舵速度比較手段と、前記モ
ータ電流目標値と所定モータ電流目標値範囲とを比較す
るモータ電流目標値比較手段及び前記駆動電流の検出値
と所定駆動電流範囲とを比較する検出電流値比較手段を
有し、前記操舵速度が所定操舵速度以下の場合に、前記
モータ電流目標値が所定モータ電流目標値範囲内にあ
り、前記駆動電流の検出値が所定駆動電流範囲内にある
状態を、前記所定値以上に異なる状態として、該状態が
前記一定時間継続したとき、前記フェイルセーフ信号を
出力する異常検出手段とを備えることを特徴とする。
は、操舵トルク比較手段が、操舵トルクセンサが検出し
た操舵トルクの検出値と所定操舵トルク値とを、モータ
電流目標値比較手段が、モータ電流目標値と所定モータ
電流目標値範囲とを、検出電流値比較手段が、モータ駆
動電流の検出値と所定駆動電流範囲とを、それぞれ比較
し、操舵トルクの検出値が所定操舵トルク値以下の場合
に、モータ電流目標値が所定モータ電流目標値範囲内に
あり、モータ駆動電流の検出値が所定駆動電流範囲内に
ある状態を、目標値とフィードバック値とが所定値以上
に異なる状態として、その状態が一定時間継続したと
き、異常検出手段がフェイルセーフ信号を出力する。即
ち、操舵力補助用モータの駆動電流に逆起電力の影響が
生じない程度の小操舵トルクの場合(操舵輪が緩慢に操
作されている場合と考えられる)に、操舵補助力が働い
ているにも拘らず、モータ駆動電流が殆ど検知されない
ときに、操舵輪と電動パワーステリング装置との伝達機
構内のクラッチをオフにする等の処理を行い、操舵輪が
軽くなり過ぎないようにする。
置では、操舵トルク比較手段が、操舵トルクセンサが検
出した操舵トルクの検出値と所定操舵トルク値とを、車
速比較手段が、車速を測定する車速センサが測定した車
速と所定車速とを、モータ電流目標値比較手段が、モー
タ電流目標値と所定モータ電流目標値範囲とを、検出電
流値比較手段が、モータ駆動電流の検出値と所定駆動電
流範囲とを、それぞれ比較し、車速が所定車速以上であ
る場合に、操舵トルクの検出値が所定操舵トルク値以下
であり、かつ、モータ電流目標値が所定モータ電流目標
値範囲内にあり、モータ駆動電流の検出値が所定駆動電
流範囲内にある状態を、目標値とフィードバック値とが
所定値以上に異なる状態として、その状態が一定時間継
続したとき、異常検出手段がフェイルセーフ信号を出力
する。即ち、操舵補助力が過大となり操舵輪が軽くなり
すぎると危険である比較的高速の場合に限定して、操舵
力補助用モータの駆動電流に逆起電力の影響が生じない
程度の小操舵トルク(操舵輪が緩慢に操作されている場
合と考えられる)であり、操舵補助力が働いているにも
拘らず、モータ駆動電流が殆ど検出されないときに、操
舵輪と電動パワーステリング装置との伝達機構内のクラ
ッチをオフにする等の処理を行い、操舵輪が軽くなり過
ぎないようにする。
置では、操舵速度検出手段が、操舵速度を検出し、操舵
速度比較手段が、この操舵速度と所定操舵速度とを、モ
ータ電流目標値比較手段が、モータ電流目標値と所定モ
ータ電流目標値範囲とを、検出電流値比較手段が、モー
タ駆動電流の検出値と所定駆動電流範囲とを、それぞれ
比較し、操舵速度が所定操舵速度以下の場合に、モータ
電流目標値が所定モータ電流目標値範囲内にあり、モー
タ駆動電流の検出値が所定駆動電流範囲内にある状態
を、目標値とフィードバック値とが所定値以上に異なる
状態として、その状態が一定時間継続したとき、異常検
出手段がフェイルセーフ信号を出力する。即ち、操舵力
補助用モータの駆動電流に逆起電力の影響が生じない程
度の緩慢さで、操舵輪が操作されている場合に、操舵補
助力が働いているにも拘らず、モータ駆動電流が殆ど検
出されないときに、操舵輪と電動パワーステリング装置
との伝達機構内のクラッチをオフにする等の処理を行
い、操舵輪が軽くなり過ぎないようにする。
グ装置の実施例を、それを示す図面を参照しながら説明
する。図1は、第1発明に係る電動パワーステアリング
装置の1実施例の概略構成を示すブロック図である。第
1発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵軸
(図示せず)に設けた操舵トルクセンサ2からの操舵ト
ルク信号がインターフェース3を介してマイクロコンピ
ュータ1へ入力され、マイクロコンピュータ1内のA/
D変換手段11によりA/D変換され、次いで位相補償
手段12により位相補償される。
ピュータ1へ入力される。マイクロコンピュータ1は、
操舵トルク及び車速とモータ5の電流目標値との関係を
目標電流テーブル13にしてメモリに格納してあり、位
相補償手段12からの操舵トルク及び車速センサ7から
の車速に基づいた目標電流を読み出し出力する。一方、
A/D変換手段11からの出力は、微分手段18により
微分され、これが加算手段14により目標電流に加算さ
れる。この微分値はモータ5の慣性補償のために加算さ
れる。
ィードバック値(駆動電流検出回路6によって検出さ
れ、A/D変換手段19によりA/D変換される) との
偏差が減算手段15により求められ、PI演算手段16
により、この偏差(比例要素)及び偏差の積分値(積分
要素)が前回制御量に加算されて今回の制御量となる。
この制御量は、PWM(Pulse Width Moduration)手段
17により、PWM波信号及びモータ5の回転方向を表
す信号に変換され、4個のスイッチトランジスタでH型
ブリッジに構成された駆動回路4及びモータ5へ与えら
れる。
舵トルク信号は、操舵トルク比較手段20へも与えられ
る。操舵トルク比較手段20では、操舵トルク信号に相
当する操舵トルク値と所定操舵トルク値とが比較され、
その結果は後述の異常検出手段21へ与えられる。加算
手段14からの出力及びA/D変換手段19からのモー
タ駆動電流の検出値は、異常検出手段21へも与えら
れ、異常検出手段21は、操舵トルク比較手段20から
の結果、加算手段14からの出力及びモータ駆動電流検
出値がそれぞれ所定の条件を満たすときに、フェイルセ
ーフ(操舵輪と電動パワーステリング装置との伝達機構
内のクラッチをオフにする等)を実行する為のフェイル
セーフ信号を出力する。
アリング装置の、駆動電流検出回路6の故障を検知する
動作を、その動作を示すフローチャート(図2)を参照
しながら説明する。操舵トルク比較手段20は、位相補
償手段12からの操舵トルク信号に相当する操舵トルク
(方向は問わない)を、例えば20kgfcmと比較し
(図2S10)、その結果を異常検出手段21へ与え
る。また、異常検出手段21は、モータ電流目標値(の
絶対値)を例えば0(A)と比較し(図2S11)、モ
ータの駆動電流の検出値(の絶対値)を例えば0(A)
と比較する(図2S12)。
gfcm以下であり、モータ電流目標値(の絶対値)が
0(A)でなく、モータの駆動電流の検出値(の絶対
値)が0(A)のとき、タイマフラグがセットされてい
なければ(図2S13)、タイマフラグをセットする
(図2S14)と共に、タイマを始動させる(図2S1
5)。一方、タイマフラグがセットされていれば(図2
S13)、タイマフラグのセット及びタイマの始動は行
わない。
21は、タイマ始動から所定時間(例えば0.02〜
0.03秒)経過する迄、上述の操舵トルク、モータ電
流目標値及びモータ駆動電流の検出値のそれぞれの比較
を繰り返し、上述のそれぞれの比較結果が前記所定時
間、継続したとき(図2S16)、異常検出手段21
は、駆動電流検出回路6が故障であると判断し、フェイ
ルフラグをセットして(図2S17)、フェイルセーフ
(操舵輪と電動パワーステリング装置との伝達機構内の
クラッチをオフにする等)を実行する為のフェイルセー
フ信号を出力する。
が、上述のそれぞれの条件を満たさないときは、タイマ
フラグのリセット(図2S18)と、タイマのリセット
(図2S19)とを行いながら、上述の操舵トルク、モ
ータ電流目標値及びモータ駆動電流の検出値のそれぞれ
の比較を繰り返す。ところで、操舵輪を急操舵すること
により、操舵力補助用モータの回転数が増加して逆起電
力が生じ、この逆起電力による電流で駆動電流が相殺さ
れる場合には、操舵トルクが比較的大である。従って、
この電動パワーステアリング装置では、操舵トルクが比
較的小であると言う条件が付加されることによって、駆
動電流検出回路6が故障して検出電流値が0(又は、殆
ど流れない)である場合と、逆起電力による電流で駆動
電流が相殺される場合(故障ではない)とを区別するこ
とができ、より短時間で駆動電流検出回路6の故障を検
出できるようになる。
リング装置の1実施例の概略構成を示すブロック図であ
る。第2発明に係る電動パワーステアリング装置は、図
1に示した第1発明に係る電動パワーステアリング装置
の構成に、車速センサ7が測定した車速と所定車速とを
比較し、その結果を異常検出手段21aへ与える車速比
較手段22が付加された構成である。その他の構成は、
第1発明に係る電動パワーステアリング装置の構成と同
様であるので、説明を省略する。
アリング装置の、駆動電流検出回路6の故障を検知する
動作を、その動作を示すフローチャート(図4)を参照
しながら説明する。車速比較手段22は、車速センサ7
からの車速信号に相当する車速を例えば40km/hと
比較し(図4S30)、その結果を異常検出手段21a
へ与える。操舵トルク比較手段20は、位相補償手段1
2からの操舵トルク信号に相当する操舵トルク(方向は
問わない)を、例えば20kgfcmと比較し(図4S
31)、その結果を異常検出手段21aへ与える。異常
検出手段21aは、モータ電流目標値(の絶対値)を例
えば0(A)と比較し(図4S32)、モータの駆動電
流の検出値(の絶対値)を例えば0(A)と比較する
(図4S33)。
h以上であり、操舵トルクが20kgfcm以下であ
り、モータ電流目標値(の絶対値)が0(A)でなく、
モータの駆動電流の検出値(の絶対値)が0(A)のと
き、タイマフラグがセットされていなければ(図4S3
4)、タイマフラグをセットする(図4S35)と共
に、タイマを始動させる(図4S36)。一方、タイマ
フラグがセットされていれば(図4S34)、タイマフ
ラグのセット及びタイマの始動は行わない。
0及び異常検出手段21aは、タイマ始動から所定時間
(例えば0.02〜0.03秒)経過する迄、上述の車
速、操舵トルク、モータ電流目標値及びモータ駆動電流
の検出値のそれぞれの比較を繰り返し、上述のそれぞれ
の比較結果が、前記所定時間、継続したとき(図4S3
7)、異常検出手段21aは、駆動電流検出回路6が故
障であると判断し、フェイルフラグをセットして(図4
S38)、フェイルセーフ(操舵輪と電動パワーステリ
ング装置との伝達機構内のクラッチをオフにする等)を
実行する為のフェイルセーフ信号を出力する。
が、上述のそれぞれの条件を満たさないときは、タイマ
フラグのリセット(図4S39)と、タイマのリセット
(図4S40)とを行いながら、上述の車速、操舵トル
ク、モータ電流目標値及びモータ駆動電流の検出値のそ
れぞれの比較を繰り返す。ところで、車速が比較的低速
の場合には、操舵トルクが大であり、過剰な操舵補助力
が加わっても影響は小さい。また、過剰な操舵補助力が
加わって、操舵トルクが小さくなるとき、操舵トルクの
上述の条件を満たして、駆動電流検出回路6の故障を検
出し易くなる。従って、この電動パワーステアリング装
置では、車速が比較的高速であると言う条件が付加され
ることによって、駆動電流検出回路6の故障を検出し易
くなる。
リング装置の1実施例の概略構成を示すブロック図であ
る。第3発明に係る電動パワーステアリング装置は、図
1に示した第1発明に係る電動パワーステアリング装置
の構成において、操舵トルク比較手段20に代わって、
操舵速度比較手段26が付加され、操舵速度比較手段2
6は、舵角センサ23からの舵角信号により相対舵角検
出手段24が検出した相対舵角から操舵速度検出手段2
5が演算した操舵速度と、所定操舵速度とを比較し、そ
の結果を異常検出手段27へ与える構成となっている。
その他の構成は、第1発明に係る電動パワーステアリン
グ装置の構成と同様であるので、説明を省略する。
アリング装置の、駆動電流検出回路6の故障を検知する
動作を、その動作を示すフローチャート(図6)を参照
しながら説明する。操舵速度比較手段26は、操舵速度
検出手段25からの操舵速度信号に相当する操舵速度
(方向は問わない)を、操舵力補助用モータ5の回転に
よる逆起電力の影響の小さい範囲の所定操舵速度と比較
し(図6S50)、その結果を異常検出手段27へ与え
る。また、異常検出手段27は、モータ電流目標値(の
絶対値)を例えば0(A)と比較し(図6S51)、モ
ータの駆動電流の検出値(の絶対値)を例えば0(A)
と比較する(図6S52)。
速度以下であり、モータ電流目標値(の絶対値)が0
(A)でなく、モータの駆動電流の検出値(の絶対値)
が0(A)のとき、タイマフラグがセットされていなけ
れば(図6S53)、タイマフラグをセットする(図6
S54)と共に、タイマを始動させる(図6S55)。
一方、タイマフラグがセットされていれば(図6S5
3)、タイマフラグのセット及びタイマの始動は行わな
い。
7は、タイマ始動から所定時間(例えば0.02〜0.
03秒)経過する迄、上述の操舵速度、モータ電流目標
値及びモータ駆動電流の検出値のそれぞれの比較を繰り
返し、上述のそれぞれの比較結果が前記所定時間、継続
したとき(図6S56)、異常検出手段27は、駆動電
流検出回路6が故障であると判断し、フェイルフラグを
セットして(図6S57)、フェイルセーフ(操舵輪と
電動パワーステリング装置との伝達機構内のクラッチを
オフにする等)を実行する為のフェイルセーフ信号を出
力する。
が、上述のそれぞれの条件を満たさないときは、タイマ
フラグのリセット(図6S58)と、タイマのリセット
(図6S59)とを行いながら、上述の操舵速度、モー
タ電流目標値及びモータ駆動電流の検出値のそれぞれの
比較を繰り返す。ところで、操舵輪の操舵速度が比較的
大のときは、操舵力補助用モータの回転数が大となって
逆起電力が生じ、この逆起電力による電流で駆動電流が
相殺される。従って、この電動パワーステアリング装置
では、操舵速度が比較的小である条件が付加されること
によって、駆動電流検出回路6が故障して検出電流値が
0(又は、殆ど流れない)である場合と、逆起電力によ
る電流で駆動電流が相殺される場合(故障ではない)と
を区別することができ、より短時間で駆動電流検出回路
6の故障を検出できるようになる。
装置によれば、駆動電流検出回路が故障して検出電流値
が0(又は殆ど流れない)である場合と、逆起電力によ
る電流で駆動電流が相殺される場合とを区別することが
でき、より短時間に駆動電流検出回路の故障を検出でき
るので、過剰な操舵補助力を防止できて、安全性が向上
する。
置によれば、車速が比較的高速であると言う条件が付加
される為、より短時間に駆動電流検出回路の故障を検出
できるので、過剰な操舵補助力を防止できて、安全性が
向上する。
置によれば、駆動電流検出回路が故障して検出電流値が
0(又は殆ど流れない)である場合と、逆起電力による
電流で駆動電流が相殺される場合とを区別することがで
き、より短時間に駆動電流検出回路の故障を検出できる
ので、過剰な操舵補助力を防止できて、安全性が向上す
る。
1実施例の概略構成を示すブロック図である。
駆動電流検出回路の故障を検知する動作を示すフローチ
ャートである。
1実施例の概略構成を示すブロック図である。
駆動電流検出回路の故障を検知する動作を示すフローチ
ャートである。
1実施例の概略構成を示すブロック図である。
駆動電流検出回路の故障を検知する動作を示すフローチ
ャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 操舵トルクの検出値に基づいて決定され
る操舵力補助用モータのモータ電流目標値を自動制御の
目標値とし、前記モータの駆動電流の検出値を自動制御
のフィードバック値として、前記モータを駆動制御し、
目標値とフィードバック値とが所定値以上に異なる状態
が一定時間継続したときに、故障発生と判断して、安全
側へ作動させる為のフェイルセーフ信号を出力する電動
パワーステアリング装置において、 操舵トルクの検出値と所定操舵トルク値とを比較する操
舵トルク比較手段と、前記モータ電流目標値と所定モー
タ電流目標値範囲とを比較するモータ電流目標値比較手
段及び前記駆動電流の検出値と所定駆動電流範囲とを比
較する検出電流値比較手段を有し、前記操舵トルクの検
出値が所定操舵トルク値以下の場合に、前記モータ電流
目標値が所定モータ電流目標値範囲内にあり、前記駆動
電流の検出値が所定駆動電流範囲内にある状態を、前記
所定値以上に異なる状態として、該状態が前記一定時間
継続したとき、前記フェイルセーフ信号を出力する異常
検出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。 - 【請求項2】 さらに、車速を測定する車速センサが測
定した車速と所定車速とを比較する車速比較手段を有
し、車速が所定車速以上である場合に、前記操舵トルク
の検出値が所定操舵トルク値以下であり、かつ、前記モ
ータ電流目標値が所定モータ電流目標値範囲内にあり、
前記駆動電流の検出値が所定駆動電流値範囲内にある状
態を、前記所定値以上に異なる状態として、該状態が前
記一定時間継続したとき、前記異常検出手段は、前記フ
ェイルセーフ信号を出力することを特徴とする請求項1
記載の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項3】 操舵トルクの検出値に基づいて決定され
る操舵力補助用モータのモータ電流目標値を自動制御の
目標値とし、前記モータの駆動電流の検出値を自動制御
のフィードバック値として、前記モータを駆動制御し、
目標値とフィードバック値とが所定値以上に異なる状態
が一定時間継続したときに、故障発生と判断して、安全
側へ作動させる為のフェイルセーフ信号を出力する電動
パワーステアリング装置において、 操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、該操舵速度検
出手段が検出した操舵速度と所定操舵速度とを比較する
操舵速度比較手段と、前記モータ電流目標値と所定モー
タ電流目標値範囲とを比較するモータ電流目標値比較手
段及び前記駆動電流の検出値と所定駆動電流範囲とを比
較する検出電流値比較手段を有し、前記操舵速度が所定
操舵速度以下の場合に、前記モータ電流目標値が所定モ
ータ電流目標値範囲内にあり、前記駆動電流の検出値が
所定駆動電流範囲内にある状態を、前記所定値以上に異
なる状態として、該状態が前記一定時間継続したとき、
前記フェイルセーフ信号を出力する異常検出手段とを備
えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12643194A JP3517715B2 (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12643194A JP3517715B2 (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (2)
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