JP6283737B2 - パワーステアリング装置およびパワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態1におけるパワーステアリング装置を示す概略図である。図1に示すパワーステアリング装置は、ステアリングホイール(図示省略),ステアリングシャフト(操舵軸)1,ピニオン軸2,ラック軸3により基本的な操舵機構が構成されている。この操舵機構は、運転者によってステアリングホイールが回転操作されると、そのステアリングホイールの操舵トルクがステアリングシャフト1を介してピニオン軸2に伝達されると共に、ピニオン軸2の回転運動がラック軸3の直線運動に変換され、ラック軸3の両端に連結された左右の転舵輪(図示省略)が転舵するようになっている。つまり、ラック軸3には、ピニオン軸2が噛み合いするラック歯が形成されており、そのラック歯とピニオン軸との噛合をもってステアリングシャフト1の回転を転舵動作に変換する変換機構が構成される。
次に、代替信号演算部20の第2操舵トルク演算部16bで、舵角検出信号θs(Sub),モータ回転角検出信号θm(Sub),トーションバーの捻れ剛性値Ktb,ピニオン軸2からモータシャフトまでの減速比Ngに基づいて、操舵トルク演算信号(代替信号)Tts(Sub)を演算する。操舵トルク演算信号(代替信号)Tts(Sub)の演算方法は、操舵トルク演算信号(代替信号)Tts(Main)と同様である。なお、本実施形態1では代替信号演算回路18により、代替信号を操舵トルク演算信号Tts(Main)としている。
実施形態1では操舵トルクセンサTS1,TS2の操舵トルク検出信号Tt(Main),Tt(Sub)の異常検出、代替信号の生成について説明したが、本実施形態2では、舵角センサAS1,AS2の舵角検出信号θs(Main),θs(Sub)の異常検出、代替信号の生成について説明するものである。
舵角センサASがトーションバーよりも転舵輪側に設けられている場合は、ピニオン軸2における回転角θpが舵角演算信号θssとなり、トーションバーの捻れ角T/Ktbは不要となる。
本実施形態3は、モータ回転角センサ61,62のモータ回転角検出信号θm(Main),θm(Sub)の異常検出、代替信号の生成について説明するものである。
すなわち、モータ回転角演算信号(代替信号)θmsは以下の(3)式となる。
舵角センサASがトーションバーよりも転舵輪側に設けられている場合は、舵角検出信号θsがピニオン軸2における回転角θpとなり、Tt/Ktbは不要となる。
本実施形態4は、異常を検出してから、異常が確定するまでの間、代替信号を用いて操舵アシスト制御を行うものである。
本実施形態5は、異常を検知してから、異常が確定するまでの間、平均信号を用いて操舵アシスト制御を行うものである。
本実施形態6は、異常が確定し、代替信号により操舵アシスト制御を行う場合は、モータの最大トルクにリミッタ処理を設けるものである。
本実施形態7は、代替信号の生成に用いる舵角検出信号θs(Main),θs(Sub),モータ回転角検出信号θm(Main),θm(Sub)を冗長比較するものでる。
本実施形態8は、操舵トルク検出信号Tt(Main),Tt(Sub)の異常が確定した場合、操舵アシストを漸減処理するものである。
前記所定時間経過前に前記異常検知部が前記異常の状態が解消されたと判断したとき、前記経過時間のカウント値をリセットすることを特徴とするパワーステアリング装置。
前記モータ制御部は、前記異常検知部において前記異常が検出され、異常が確定情報であると判断される前に、前記代替信号に基づき前記モータ指令信号を出力することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
前記所定時間経過前に前記異常の状態が解消されたと判断したとき、前記経過時間のカウント値をリセットすることを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
前記代替信号は、前記既比較信号以外の信号に基づき演算された前記既比較信号相当値と、前記既比較信号との平均値であることを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
前記モータ制御部は、前記異常検知部が前記異常を検出するとき、前記正常時であると判断する場合に比べ、前記モータ指令信号を低減させて出力することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
前記モータ制御回路は、前記異常検知部が前記異常を検出するとき、前記モータ指令信号を漸減させて出力することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
Claims (16)
- ステアリングホイールの操舵操作に応じて転舵輪を転舵させる操舵機構と、
前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
前記電動モータを駆動制御するECUと、
前記操舵機構に設けられ、前記操舵機構に発生する操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記操舵機構に設けられ、前記ステアリングホイールの操舵量である舵角を検出する舵角センサと、
前記電動モータに設けられ、前記電動モータのロータの回転角を検出するモータ回転角センサと、
前記ECUに設けられ、前記トルクセンサから出力される2つの操舵トルク検出信号であって、互いに異なる検出素子から検出される第1、および、第2操舵トルク検出信号、または共通の検出素子によって検出された後、互いに異なる電子回路を介して出力される第1、および、第2操舵トルク検出信号を受信するトルク信号受信部と、
前記ECUに設けられ、前記舵角センサから出力される2つの舵角検出信号であって、互いに異なる検出素子から検出される第1、および、第2舵角検出信号、または共通の検出素子によって検出された後、互いに異なる電子回路を介して出力される第1、および、第2舵角検出信号を受信する舵角信号受信部と、
前記ECUに設けられ、前記モータ回転角センサから出力される2つのモータ回転角検出信号であって、互いに異なる検出素子から検出される第1、および、第2モータ回転角検出信号、または共通の検出素子によって検出された後、互いに異なる電子回路を介して出力される第1、および、第2モータ回転角検出信号を受信するモータ回転角信号受信部と、
前記ECUに設けられ、前記第1操舵トルク検出信号と前記第2操舵トルク検出信号との比較である第1の比較、前記第1舵角検出信号と前記第2舵角検出信号との比較である第2の比較、および前記第1モータ回転角検出信号と前記第2モータ回転角検出信号との比較である第3の比較のうち、いずれか1つを行うことにより、前記トルクセンサ、前記舵角センサ、または前記モータ回転角センサの異常を検出する異常検知部と、
前記ECUに設けられ、前記第1、第2、および第3の比較のうち、前記異常検知部で比較が行われた信号である既比較信号以外の信号、または前記既比較信号および前記既比較信号以外の信号を用いて、前記既比較信号と同じ単位の既比較信号相当値である代替信号を演算する代替信号演算部と、
前記ECUに設けられ、前記異常検知部によって前記トルクセンサ、前記舵角センサ、または、前記モータ回転角センサの異常が検出されない正常時に、前記既比較信号に基づき前記電動モータを駆動制御するモータ指令信号を出力し、前記異常検知部によって前記トルクセンサ、前記舵角センサ、または前記モータ回転角センサの異常が検出されたとき、前記代替信号に基づき前記モータ指令信号を出力するモータ制御部と、
を有し、
前記異常検知部は、異常が検出され、この異常の状態が所定時間継続したとき、前記異常は確定情報であると判断し、
前記モータ制御部は、前記異常検知部において前記異常が検出され、前記異常が確定情報であると判断される前に、前記代替信号に基づき前記モータ指令信号を出力するパワーステアリング装置。 - 前記異常検知部は、
前記第1の比較、前記第2の比較、および前記第3の比較の全てを行い、前記トルクセンサ、前記舵角センサ、および前記モータ回転角センサの異常を検出する請求項1記載のパワーステアリング装置。 - 前記異常検知部によって前記異常が検出された後、車両のイグニッションスイッチが切られ、更にその後、再度イグニッションスイッチが入れられたとき、前記モータ制御部は、前記代替信号に基づき前記電動モータを駆動制御するモータ指令信号を出力する請求項2記載のパワーステアリング装置。
- 前記異常検知部が前記異常を検出した後、前記モータ制御部が前記代替信号に基づき前記モータ指令信号を出力し、その後、前記異常検知部が前記異常の状態が解消されたと判断したとき、前記モータ制御部は、前記既比較信号に基づき前記モータ指令信号を出力する請求項1記載のパワーステアリング装置。
- 前記異常検知部は、前記所定時間の経過時間をカウントし、
前記所定時間経過前に前記異常検知部が前記異常の状態が解消されたと判断したとき、前記経過時間のカウント値をリセットする請求項4記載のパワーステアリング装置。 - 前記代替信号は、
前記既比較信号以外の信号に基づき演算された前記既比較信号相当値と、前記既比較信号との平均値である請求項1記載のパワーステアリング装置。 - 前記モータ制御部は、
前記異常検知部が前記異常を検出するとき、前記正常時であると判断する場合に比べ、前記モータ指令信号を低減させて出力する請求項1記載のパワーステアリング装置。 - 前記モータ制御部は、前記異常検知部が前記異常を検出するとき、前記モータ指令信号を漸減させて出力する請求項7記載のパワーステアリング装置。
- ステアリングホイールの操舵操作に応じて転舵輪を転舵させる操舵機構に電動モータによって操舵力を付与するパワーステアリング装置の制御装置であって、
前記操舵機構に発生した操舵トルクを検出するトルクセンサから出力された2つの操舵トルク検出信号であって、互いに異なる検出素子から検出される第1、および、第2操舵トルク検出信号、または共通の検出素子によって検出された後、互いに異なる電子回路を介して出力される第1および第2操舵トルク検出信号を受信するトルク信号受信部と、
前記ステアリングホイールの操舵量である舵角を検出する舵角センサから出力された2つの舵角検出信号であって、互いに異なる検出素子から検出される第1、および、第2舵角検出信号、または共通の検出素子によって検出された後、互いに異なる電子回路を介して出力される第1および第2舵角検出信号を受信する舵角信号受信部と、
前記電動モータのロータの回転角を検出するモータ回転角センサから出力された2つのモータ回転角検出信号であって、互いに異なる検出素子から検出される第1、および第2モータ回転角検出信号、または共通の検出素子によって検出された後、互いに異なる電子回路を介して出力される第1および第2モータ回転角検出信号を受信するモータ回転角信号受信部と、
前記第1操舵トルク検出信号と前記第2操舵トルク検出信号との比較である第1の比較、前記第1舵角検出信号と前記第2舵角検出信号との比較である第2の比較、および前記第1モータ回転角検出信号と前記第2モータ回転角検出信号との比較である第3の比較のうち、いずれか1つを行うことにより、前記トルクセンサ、前記舵角センサ、または前記モータ回転角センサの異常を検出する異常検知部と、
前記第1、第2、および第3の比較のうち、前記異常検知部で比較が行われた信号である既比較信号以外の信号、または、前記既比較信号および前記既比較信号以外の信号を用いて、前記既比較信号と同じ単位の既比較信号相当値である代替信号を演算する代替信号演算部と、
前記異常検知部によって前記トルクセンサ、前記舵角センサ、または前記モータ回転角センサの異常が検出されない正常時に、前記既比較信号に基づき前記電動モータを駆動制御するモータ指令信号を出力し、前記異常検知部によって前記トルクセンサ、前記舵角センサ、または、前記モータ回転角センサの異常が検出されたとき、前記代替信号に基づき前記モータ指令信号を出力するモータ制御部と、
を有し、
前記異常検知部は前記異常が検出され、この異常の状態が所定時間継続したとき、前記異常は確定情報であると判断し、
前記モータ制御部は、前記異常検知部において前記異常が検出され、異常が確定情報であると判断される前に、前記代替信号に基づき前記モータ指令信号を出力するパワーステアリング装置の制御装置。 - 前記異常検知部は、前記第1の比較、前記第2の比較、および、前記第3の比較の全てを行い、前記トルクセンサ、前記舵角センサ、および前記モータ回転角センサの異常を検出する請求項9記載のパワーステアリング装置の制御装置。
- 前記異常検知部によって前記異常が検出された後、車両のイグニッションスイッチが切られ、更にその後、再度イグニッションスイッチが入れられたとき、前記モータ制御部は、前記代替信号に基づき前記電動モータを駆動制御するモータ指令信号を出力する請求項10記載のパワーステアリング装置の制御装置。
- 前記異常検知部が前記異常を検出した後、前記モータ制御部が前記代替信号に基づき前記モータ指令信号を出力し、その後、前記異常検知部が前記異常の状態が解消されたと判断したとき、前記モータ制御部は、前記既比較信号に基づき前記モータ指令信号を出力する請求項9記載のパワーステアリング装置の制御装置。
- 前記異常検知部は、前記所定時間の経過時間をカウントし、
前記所定時間経過前に前記異常の状態が解消されたと判断したとき、前記経過時間のカウント値をリセットする請求項12記載のパワーステアリング装置の制御装置。 - 前記代替信号は、前記既比較信号以外の信号に基づき演算された前記既比較信号相当値と、前記既比較信号との平均値である請求項9記載のパワーステアリング装置の制御装置。
- 前記モータ制御部は、前記異常検知部が前記異常を検出するとき、前記正常時であると判断する場合に比べ、前記モータ指令信号を低減させて出力する請求項9記載のパワーステアリング装置の制御装置。
- 前記モータ制御回路は、前記異常検知部が前記異常を検出するとき、前記モータ指令信号を漸減させて出力する請求項15記載のパワーステアリング装置の制御装置。
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