JPH02293260A - Motor-driven power steering controller - Google Patents
Motor-driven power steering controllerInfo
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- JPH02293260A JPH02293260A JP1112078A JP11207889A JPH02293260A JP H02293260 A JPH02293260 A JP H02293260A JP 1112078 A JP1112078 A JP 1112078A JP 11207889 A JP11207889 A JP 11207889A JP H02293260 A JPH02293260 A JP H02293260A
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Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、自動車用の電動パワーステアリングコントロ
ーラに係り，特にコントローラ内部に取リ込まれたトル
ク検出信号をチェックする保護回路を設け安全性を向上
させた電動パワーステアリングコントローラに関する．
（従来の技術）
自動車用の電動パワーステアリング装置は、ステアリン
グシャフトの捩り力に応じた操舵トルクを検出するトル
クセンサを有し、このトルク検出信号に応じて電動機の
出力トルクを調節し、操舵時のハンドル操作を軽減する
ようにトルクアシスト制御を行うものである．
トルク検出信号は通常、アナログ量で検出され、トルク
アシスト制御はマイクロコンピュータ等のＣＰＵによっ
て行われる。従って、トルク検出信号は一旦、Ａ／Ｄ変
換器によりディジタル量のトルク検出信号に変換された
後各種の信号処理が行なわれる．
（発明が解決しようとする課題）
上記のようにしてＣＰＵに取り込まれたトルク検出信号
が正し＜Ａ／Ｄ変換されていれば問題はないが、断線、
故障等の何等かの原因により異常状態になり、特に操舵
トルクを加えていないにもかかわらずデイジタル量のト
ルク検出信号が発生したとき、電動機が勝手に出力トル
クを発生して危険な状態となる。また、操舵トルクを加
冬た方向の反対方向に電動機トルクが発生すると自動車
の安全走行上、極めて危険な状態になる。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an electric power steering controller for automobiles, and in particular to a protection circuit for checking a torque detection signal taken into the controller. This article relates to an electric power steering controller with improved safety. (Prior Art) An electric power steering device for an automobile has a torque sensor that detects steering torque according to the torsional force of the steering shaft, and adjusts the output torque of the electric motor according to this torque detection signal, and adjusts the output torque of the electric motor during steering. The system performs torque assist control to reduce steering wheel operations. The torque detection signal is usually detected as an analog quantity, and torque assist control is performed by a CPU such as a microcomputer. Therefore, the torque detection signal is once converted into a digital torque detection signal by an A/D converter, and then various signal processing is performed. (Problem to be Solved by the Invention) There is no problem if the torque detection signal taken into the CPU as described above is correct<A/D converted, but if the wire is disconnected or
If an abnormal state occurs due to some cause such as a failure, and a digital torque detection signal is generated even though no steering torque is applied, the electric motor will automatically generate output torque, resulting in a dangerous situation. . Furthermore, if the electric motor torque is generated in the opposite direction to the direction in which the steering torque is damped, it will be extremely dangerous for the safe running of the vehicle.
本発明はＡ／Ｄ変換されたデイジタル量のトルク検出信
号を常にチェックして異常状態が検出されたとき，トル
クアシスト制御を停止させる保護手段を設け、自動車走
行の安全性を向上させた電動パワーステアリングコント
ローラを得ることを目的としている。The present invention provides electric power that improves the safety of driving by providing a protection means that constantly checks the A/D converted digital torque detection signal and stops torque assist control when an abnormal condition is detected. The purpose is to obtain a steering controller.
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記目的を達成するために、ステアリング系
の操舵トルクを検出し、このトルク検出信号に応じてア
シストトルクを発生するように電動機を制御するアシス
トトルク制御手段を備えた装置において、アシストトル
ク制御手段に入力されるトルク検出信号をＡ／Ｄ変換等
マイクロコンピュータで使用できるように入力処理を行
った後第２のトルク検出信号として出力し、この第２の
トルク検出信号と前記トルク検出信号を比較して一定の
偏差値が生じた時．停止信号を出力する比較手段を設け
、該停止信号により電動機電流を零にしたり、クラッチ
を切ったりしてアシストトルクを零にするように電動パ
ワーステアリングコントローラを構成する．
（作 用）
上記構成とすることにより、マイクロコンピュータで実
際に信号処理する第２のトルク検出信号に異常が生じた
時，トルク検出信号との偏差値が一定の値を越え上記比
較手段から停止信号が出力されアシストトルクが零とな
る。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention detects the steering torque of a steering system and controls an electric motor to generate an assist torque in accordance with this torque detection signal. In a device equipped with a control means, the torque detection signal inputted to the assist torque control means is subjected to input processing such as A/D conversion so that it can be used by a microcomputer, and then outputted as a second torque detection signal. When a certain deviation value occurs when comparing the torque detection signal of 2 and the torque detection signal. A comparison means for outputting a stop signal is provided, and the electric power steering controller is configured to use the stop signal to reduce the motor current to zero or disengage the clutch to reduce the assist torque to zero. (Function) With the above configuration, when an abnormality occurs in the second torque detection signal that is actually processed by the microcomputer, the deviation value from the torque detection signal exceeds a certain value and the comparison means stops. A signal is output and the assist torque becomes zero.
（実 施 例）
本発明の一実施例を第１図に示す。同図において、１は
トルクセンサで図示しないステアリングシャフトの捩り
力に応じたトルク検出信号ＴＲを出力する。２はプリア
ンプでトルク検出信号ＴＲを一定の増幅率で増幅した信
号ＴＡを出力する。３はＣＰＵで成る制御回路で信号Ｔ
Ａに応じて制御信号ＣＳを出力する．４はＰＷＭ制御回
路およびパワーアンプで成る電動機駆動回路、５は電流
検出器，６は電動機、７は電動機出力をアシストトルク
としてステアリングシャフトに伝達する操舵機構である
。制御回路３の内部にはアナログのトルク検出信号ＴＡ
ｔ ＴＲ＆ディジタル量Ｖ変換するＡ／Ｄ変換器１０，
１５、係数器１１， １６、トルク検出信号に応じて
電流基準ＩＮを決定するトルク／電流変換手段１２、ア
ナログの電流検出信号Ｉａｔデイジタル量ｔ電流検出信
号ＩＦに変換するＡ／Ｄ変換器１４、ＩＩ″と工，を比
較してその偏差が減少する方向に制御信号ＣＳを出力す
る電流制御手段１３、トルク検出信号Ｔ１，Ｔ，により
スイッチ１８を切換えるコンパレータ１７、スイッチ１
８が選択されたトルク検出信号をアナログ量の信号Ｔｒ
ｏに変換するＤ／Ａ変換器１９が備えられている．２０
はコンバレータで信号Ｔ，とＴｒｅを比較し所定の偏差
が生じたとき電動機駆動回路４へ停止信号ＳＴＰを出力
する。(Example) An example of the present invention is shown in FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a torque sensor which outputs a torque detection signal TR corresponding to the torsional force of a steering shaft (not shown). A preamplifier 2 outputs a signal TA obtained by amplifying the torque detection signal TR at a constant amplification factor. 3 is a control circuit consisting of a CPU and a signal T.
A control signal CS is output in response to A. Reference numeral 4 designates a motor drive circuit consisting of a PWM control circuit and a power amplifier, 5 a current detector, 6 a motor, and 7 a steering mechanism that transmits the motor output as assist torque to a steering shaft. An analog torque detection signal TA is provided inside the control circuit 3.
t A/D converter 10 that converts TR & digital quantity V,
15, coefficient units 11 and 16, torque/current conversion means 12 that determines the current reference IN according to the torque detection signal, A/D converter 14 that converts the analog current detection signal Iat into a digital quantity t current detection signal IF; A current control means 13 that compares II'' and ENG and outputs a control signal CS in a direction that reduces the deviation, a comparator 17 that switches a switch 18 according to torque detection signals T1 and T, and a switch 1.
The torque detection signal for which 8 is selected is converted into an analog quantity signal Tr.
A D/A converter 19 is provided for converting into o. 20
A converter compares the signals T and Tre and outputs a stop signal STP to the motor drive circuit 4 when a predetermined deviation occurs.
上記構成において、プリアンプ２の出力ＴＡは制？で必
要なトルクで制限され、Ａ／Ｄ変換器１０と係数器１１
を介したトルク検出信号Ｔエは第２図に示すように±Ｔ
Ｌの範囲で出力される。一方、Ａ／Ｄ変換器１５と係数
器１６を介したトルク検出信号Ｔ２は比例関係を保った
まま出力される．
Ａ／Ｄ変換器１０と１５を同ビット数Ｎとするとトルク
検出信号Ｔ■，Ｔ２の分解能はＴｏ／Ｎ，ＴＭハとなり
Ｔエの方が高精度にでき、±Ｔ０の制御範囲内のトルク
を高精度で検出することができる．このトルク検出信号
Ｔエに応じてトルク／電流変換手段１２は電流基準工０
を決定する．その決定方法については種々の方式が提案
され公表されており、本発明と直接関係しないので説明
を省略する．電流基準エーにより電流制御手段１３は制
御信号ＣＳを出力し、電動機駆動回路４は電動機６に電
流を流す．この電流は電流検出器５で検出され、Ａ／Ｄ
変換器５を介して電流検出信号ＩＦとしてフィードバッ
クされる。これにより電動機６は工％に応じたトルクを
発生し、操舵機構７を介して図示しないステアリングシ
ャフトにアシストトルクを伝達する。In the above configuration, is the output TA of preamplifier 2 controlled? is limited by the torque required by the A/D converter 10 and the coefficient unit 11.
The torque detection signal Te via is ±T as shown in Fig.
It is output within the range of L. On the other hand, the torque detection signal T2 passed through the A/D converter 15 and the coefficient multiplier 16 is output while maintaining a proportional relationship. If the A/D converters 10 and 15 have the same number of bits N, the resolution of the torque detection signals T■, T2 will be To/N, TMc, and Td can be more accurate, and the torque within the control range of ±T0. can be detected with high accuracy. In response to this torque detection signal T, the torque/current conversion means 12 converts the current reference voltage to 0.
Determine. Various methods have been proposed and published for the determination method, and the explanation will be omitted since it is not directly related to the present invention. Based on the current reference A, the current control means 13 outputs a control signal CS, and the motor drive circuit 4 causes current to flow through the motor 6. This current is detected by the current detector 5, and the A/D
It is fed back via the converter 5 as a current detection signal IF. As a result, the electric motor 6 generates a torque corresponding to the working percentage, and transmits the assist torque to a steering shaft (not shown) via the steering mechanism 7.
スイッチ１８は通常はトルク検出信号Ｔ１の方を選択し
ており、これがＤ／Ａ変換器１９により再びアナログ値
の信号Ｔｒ０に変換される。この信号Ｔｒｅはプリアン
プ２、Ａ／Ｄ変換器１０、係数器１１が正常に動作して
いれば±Ｔ０の制御範囲内のトルクにおいてトルク検出
信号ＴＲと等しい値となる。従って、ＴＲとＴｒ０の偏
差△ｅが誤差範囲内に入りコンパレータ２０は停止信号
ＳＴＰを出力しない。若し、何等かの原因で偏差Δｅが
所定の値を越えるとコンパレータ２０は異常と判断して
停止信号ＳＴＰを出力し電動機駆動回路４の動作を停止
させ電動機６の電流を零にする。The switch 18 normally selects the torque detection signal T1, which is again converted into an analog value signal Tr0 by the D/A converter 19. If the preamplifier 2, A/D converter 10, and coefficient multiplier 11 are operating normally, this signal Tre has a value equal to the torque detection signal TR within the control range of ±T0. Therefore, the deviation Δe between TR and Tr0 falls within the error range, and the comparator 20 does not output the stop signal STP. If the deviation Δe exceeds a predetermined value for some reason, the comparator 20 determines that there is an abnormality and outputs a stop signal STP to stop the operation of the motor drive circuit 4 and reduce the current of the motor 6 to zero.
また、トルク検出信号ＴＲが±Ｔ０の範囲を越える大き
さになるとコンパレータ１７がこれを検出してスイッチ
１８はトルク検出信号Ｔ２の方に切り換えられる。これ
により±Ｔ０の制御範囲を越えた場合でも正常に動作し
ているときは信号ＴＲとＴｒｏは等しくなりコンパレー
タ２０は停止信号ＳＴＰを出力しない。Further, when the torque detection signal TR exceeds the range of ±T0, the comparator 17 detects this and the switch 18 is switched to the torque detection signal T2. As a result, even if the control range of ±T0 is exceeded, the signals TR and Tro are equal during normal operation, and the comparator 20 does not output the stop signal STP.
なお、コンパレータ１７は信号Ｔ２が±Ｔ０のレベルに
達するとその機能を有効にする条件を備えており、その
範囲内で信号Ｔエの値が±Ｔｏを越えても切り換えない
ようにしている。Note that the comparator 17 has a condition that enables its function when the signal T2 reaches the level of ±T0, and does not switch even if the value of the signal T exceeds ±To within this range.
また、Ｄ／Ａ変換器１９にはパルス幅変調方式のものを
用いることができる。Furthermore, the D/A converter 19 may be of a pulse width modulation type.
本実施例によれば、制御範囲のトルク検出信号を高精度
でＡ／Ｄ変換することが可能となる。According to this embodiment, it is possible to A/D convert the torque detection signal in the control range with high accuracy.
また、本実施例では停止信号ＳＴＰで電動機駆動回路４
の動作を停止する例で説明したが、同時に電動機への電
源給電部を電磁開閉器等でしゃ断し、クラッチ等のトル
ク伝達をしゃ断するようにすれば、更に信頼性及び安全
性を向上させることができる。Furthermore, in this embodiment, the motor drive circuit 4
Although we have explained the example of stopping the operation of the motor, reliability and safety can be further improved by simultaneously cutting off the power supply to the motor using an electromagnetic switch, etc., and cutting off the torque transmission from the clutch, etc. I can do it.
本発明によれば、トルクセンサの検出信号をＣＰＵ等の
制御回路の内部に取り込んで実質的なトルク検出信号と
するまでの入力系統の一連の信号の動作状態を常にチェ
ックするので制御の信頼性が向上し，信号の流れに異常
が発生するとアシストトルクを零とし、手動のみの操舵
状態にするので自動車走行の安全性を高めることができ
る。According to the present invention, since the operating state of a series of signals in the input system is constantly checked until the detection signal of the torque sensor is taken into the control circuit such as a CPU and used as the actual torque detection signal, the reliability of control is improved. When an abnormality occurs in the signal flow, the assist torque is reduced to zero and only manual steering is possible, making driving safer.
第１図は、本発明の一実施例を示す構成図、第２図は、
本発明の作用を説明するための特性図である。
１・・・トルクセンサ ２・・・プリアンプ３・・
・制御回路（ＣＰＵ） ４・・・電動機駆動回路５
・・・電流検出器 ６・・・電動機７・・・操舵
機構
１０， １４． １５・・・Ａ／Ｄ変換器１１． １６
・・係数器
１２・・・トルク／電流制御手段
１３・・・電流制御手段 １７・・・コンパレータ
■１８・・・スイッチ １９・・・Ｄ／Ａ変換
器２０・・・コンバレータ■
代理人 弁理士 則 近 憲 佑
同 弟子丸 健FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the effect of the present invention. 1...Torque sensor 2...Preamplifier 3...
・Control circuit (CPU) 4...Motor drive circuit 5
...Current detector 6...Electric motor 7...Steering mechanism 10, 14. 15... A/D converter 11. 16
... Coefficient unit 12 ... Torque/current control means 13 ... Current control means 17 ... Comparator ■ 18 ... Switch 19 ... D/A converter 20 ... Comparator ■ Agent Patent attorney Noriyuki Ken Yudo Ken Deshimaru
Claims (1)
信号に応じてアシストトルクを発生するように電動機を
制御するアシストトルク制御手段を備えた装置において
、アシストトルク制御手段に入力されたトルク検出信号
をＡ／Ｄ変換等の入力処理を行った後第２のトルク検出
信号として出力し、この信号と前記トルク検出信号を比
較して一定の偏差が生じた時、停止信号を出力する比較
手段を設け、該停止信号によりアシストトルクを零にす
ることを特徴とする電動パワーステアリングコントロー
ラ。In a device equipped with an assist torque control means that detects the steering torque of a steering system and controls an electric motor to generate an assist torque according to this torque detection signal, the torque detection signal input to the assist torque control means is /D conversion and other input processing is performed and then output as a second torque detection signal, and when this signal is compared with the torque detection signal and a certain deviation occurs, a comparison means is provided for outputting a stop signal, An electric power steering controller characterized in that the assist torque is reduced to zero by the stop signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11207889A JP2772031B2 (en) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | Electric power steering controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11207889A JP2772031B2 (en) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | Electric power steering controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02293260A true JPH02293260A (en) | 1990-12-04 |
| JP2772031B2 JP2772031B2 (en) | 1998-07-02 |
Family
ID=14577527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11207889A Expired - Fee Related JP2772031B2 (en) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | Electric power steering controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2772031B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103753535A (en) * | 2014-01-08 | 2014-04-30 | 深圳市优必选科技有限公司 | Robot single-bus modular digital steering engine control device and control method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6456274A (en) * | 1987-08-25 | 1989-03-03 | Koyo Seiko Co | Control circuit for electric power steering device |
-
1989
- 1989-05-02 JP JP11207889A patent/JP2772031B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6456274A (en) * | 1987-08-25 | 1989-03-03 | Koyo Seiko Co | Control circuit for electric power steering device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103753535A (en) * | 2014-01-08 | 2014-04-30 | 深圳市优必选科技有限公司 | Robot single-bus modular digital steering engine control device and control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2772031B2 (en) | 1998-07-02 |
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Legal Events
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