JPH06263042A - Motor-driven power steering control device - Google Patents
Motor-driven power steering control deviceInfo
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- JPH06263042A JPH06263042A JP5100793A JP5100793A JPH06263042A JP H06263042 A JPH06263042 A JP H06263042A JP 5100793 A JP5100793 A JP 5100793A JP 5100793 A JP5100793 A JP 5100793A JP H06263042 A JPH06263042 A JP H06263042A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、電動パワーステアリ
ング制御装置に関し、特にトルクセンサの故障時におけ
るフェイルセーフ機能を有する電動パワーステアリング
制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering controller, and more particularly to an electric power steering controller having a fail-safe function when a torque sensor fails.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、操舵系の操舵トルクを検出し、こ
の検出された操舵トルクに応じて電動モータの駆動電流
を制御し、操舵トルクをアシストするようにした電動パ
ワーステアリング制御装置が種々提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, various electric power steering control devices have been proposed which detect a steering torque of a steering system, control a drive current of an electric motor according to the detected steering torque, and assist the steering torque. Has been done.
【0003】(a)例えば、操舵系の操舵トルクを検出
する2つのトルクセンサを設け、一方のトルクセンサの
出力に応じて操舵トルクのアシスト制御を行うと共に、
両方のトルクセンサの出力を比較し、差が一定値を越え
るときは、トルクセンサが故障したと判定してアシスト
制御を停止し、トルクセンサの故障時におけるフェイル
セーフ機能を持たせたものがある(実開昭62ー152
880号公報)。(A) For example, two torque sensors for detecting the steering torque of the steering system are provided, and assist control of the steering torque is performed according to the output of one of the torque sensors.
When the outputs of both torque sensors are compared and if the difference exceeds a certain value, it is judged that the torque sensor has failed and the assist control is stopped to provide a fail-safe function when the torque sensor fails. (Actual exploitation 62-152
880).
【0004】(b)また例えば、操舵系の操舵トルクを
検出する複数のトルクセンサを設け、これらトルクセン
サの出力のうち低レベル値に応じて操舵トルクのアシス
ト制御を行うものがある。このようなパワーステアリン
グ制御装置では、あるトルクセンサが故障した際に、常
にアシストトルクが低くなるようにアシスト制御され
る。(B) Further, for example, there is one in which a plurality of torque sensors for detecting the steering torque of the steering system are provided, and assist control of the steering torque is performed according to the low level value of the outputs of these torque sensors. In such a power steering control device, when a certain torque sensor fails, the assist control is always performed so that the assist torque becomes low.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の電動パワーステ
アリング制御装置は以上のように構成されているので、
以下のような問題点があった。(a)に関しては、一方
のトルクセンサが故障して両方のトルクセンサの出力の
差が一定値以上となったとき、故障判定のための時間が
長いと、その間の操舵トルクのアシスト制御が実行され
て操舵系にショックが発生すると共に、逆に故障判定の
ための時間が短いと、一方のトルクセンサの出力に一時
的にノイズ等が混入したときに故障であると誤判定して
操舵トルクのアシスト制御を停止してしまうという問題
点があった。Since the conventional electric power steering control device is constructed as described above,
There were the following problems. Regarding (a), if one torque sensor fails and the difference between the outputs of both torque sensors becomes a certain value or more, if the time for failure determination is long, the steering torque assist control during that time is executed. If a shock is generated in the steering system, and conversely the time for failure determination is short, the steering torque will be erroneously determined to be a failure when noise or the like is temporarily mixed in the output of one torque sensor. There was a problem that the assist control of was stopped.
【0006】(b)に関しては、例えば故障したトルク
センサの出力が低レベルとなったとき、実際にはアシス
トトルクの高い方が安全側であるにも拘らず、アシスト
トルクが低くなるようにアシスト制御され、故障の影響
が大きく出るという問題点があった。With regard to (b), for example, when the output of the faulty torque sensor becomes a low level, the assist torque is lowered so that the assist torque is actually higher while the assist torque is lower. There was a problem that it was controlled and the influence of the failure was large.
【0007】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、トルクセンサの故障の影響を軽減
し、またノイズ等に対する故障の誤判定を防止するよう
にした電動パワーステアリング制御装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in order to solve such a problem, and reduces the influence of a failure of the torque sensor and prevents an erroneous determination of the failure due to noise or the like. The purpose is to provide.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明に係る電動パワ
ーステアリング制御装置は、車両の操舵系の操舵トルク
を検出する複数のトルクセンサと、この複数のトルクセ
ンサのうち一のトルクセンサの出力と他のトルクセンサ
の出力の平均値を求める平均値算出手段と、複数のトル
クセンンサの出力を比較して差を検出するトルク差検出
手段と、操舵トルクをアシストするモータの駆動電流
を、トルク差検出手段で検出される差が一定値以内であ
るときは一のトルクセンサの出力に応じて制御すると共
に、差が一定値を越えるときは平均値算出手段の出力に
応じて制御する制御手段とを備えたものである。An electric power steering control device according to the present invention includes a plurality of torque sensors for detecting steering torque of a steering system of a vehicle, and an output of one of the plurality of torque sensors. An average value calculating means for obtaining an average value of outputs of other torque sensors, a torque difference detecting means for comparing outputs of a plurality of torque sensors to detect a difference, and a driving current of a motor for assisting the steering torque to detect a torque difference. When the difference detected by the means is within a fixed value, control is performed according to the output of one torque sensor, and when the difference exceeds the fixed value, control means is controlled according to the output of the average value calculation means. Be prepared.
【0009】[0009]
【作用】この発明においては、複数のトルクセンサのう
ちあるトルクセンセが故障してその出力レベルが高い方
または低い方にずれる場合には、複数のトルクセンサの
出力の平均値に応じてアシスト制御されるので、故障の
影響を少なくし得る。また、故障の影響が少なくなるこ
とから、故障判定時間を長くしても操舵系に発生するシ
ョックが小さく、従って故障判定時間を長くしてノイズ
等に対する故障の誤判定を防止することが可能となる。According to the present invention, when a certain torque sensor out of a plurality of torque sensors fails and its output level shifts to the higher or lower side, assist control is performed according to the average value of the outputs of the plurality of torque sensors. Therefore, the influence of the failure can be reduced. Further, since the influence of the failure is reduced, even if the failure determination time is lengthened, the shock generated in the steering system is small. Therefore, it is possible to lengthen the failure determination time and prevent erroneous determination of the failure due to noise or the like. Become.
【0010】[0010]
実施例1.以下、図面を参照しながら、この発明に係る
電動パワーステアリング制御装置の一実施例を説明す
る。図1はこの発明の一実施例をを示す構成図である。
図において、1は運転者の操舵回転力を受けるハンド
ル、3a,3bはハンドル1に加えられた回転力に応じ
て電気信号を出力する第1および第2のトルクセンサで
あり、それぞれ独立に操舵トルクを検出する。Example 1. An embodiment of an electric power steering control device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
In the figure, 1 is a steering wheel which receives a steering torque of a driver, and 3a and 3b are first and second torque sensors which output an electric signal according to the torque applied to the steering wheel 1, respectively. Detect the torque.
【0011】4aは第1のユニバーサルジョイント、4
bは第2のユニバーサルジョイント、2aはハンドル1
とトルクセンサ3a,3b間を連結する第1のステアリ
ングシャフト、2bはトルクセンサ3a,3bと第1の
ユニバーサルジョイント4a間を連結する第2のステア
リングシャフト、2cはユニバーサルジョイント4a,
4b間を連結するステアリングシャフトである。4a is a first universal joint, 4
b is the second universal joint, 2a is the handle 1
And a torque sensor 3a, 3b between the first steering shaft, 2b is a second steering shaft connecting the torque sensor 3a, 3b and the first universal joint 4a, 2c is a universal joint 4a,
It is a steering shaft which connects between 4b.
【0012】5は第2のユニバーサルジョイント4bに
連結された第1のピニオン軸、6は第1のピニオン軸5
と噛み合う第1のラック歯部6aと第2のラック歯部6
bと有するラック軸、7aはタイロッド8aとラック軸
6の一端を連結するボールジョイント、7bはタイロッ
ド8bとラック軸6の他端を連結するボールジョイント
である。Reference numeral 5 is a first pinion shaft connected to the second universal joint 4b, and 6 is a first pinion shaft 5.
The first rack tooth portion 6a and the second rack tooth portion 6 that mesh with
b is a rack shaft, 7a is a ball joint that connects the tie rod 8a and one end of the rack shaft 6, and 7b is a ball joint that connects the tie rod 8b and the other end of the rack shaft 6.
【0013】9はマイクロコンピュータを有してなるコ
ントロールユニット、10は車速を検出する車速セン
サ、11は車載用のバッテリ、12はキースイッチ、1
3はバッテリ11よりコントロールユニット9を介して
電源が供給される直流モータである。14はモータ13
の出力軸と直結して駆動される電磁クラッチ、15は電
磁クラッチ14の出力軸に連結された減速機を形成する
ウォーム軸、16はウォーム軸15と噛み合って駆動さ
れるウォームホイール軸、18はウォームホイール軸1
6とラック軸6の第2のラック歯部6bと噛み合う第2
のピニオン軸である。Reference numeral 9 is a control unit having a microcomputer, 10 is a vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed, 11 is an on-vehicle battery, 12 is a key switch, 1
A DC motor 3 is supplied with power from the battery 11 via the control unit 9. 14 is a motor 13
An electromagnetic clutch that is driven by being directly connected to the output shaft of 15 is a worm shaft that forms a speed reducer that is connected to the output shaft of the electromagnetic clutch 14, 16 is a worm wheel shaft that is driven by meshing with the worm shaft 15, and 18 is a worm wheel shaft. Worm wheel shaft 1
6 and the second rack tooth portion 6b of the rack shaft 6 are engaged with each other.
It is the pinion axis.
【0014】図2は、コントロールユニット9の具体構
成を示している。図において、901はトルクセンサ3
aの出力をハードウェアでn倍に増幅する操舵トルク増
幅回路、902はトルクセンサ3bの出力をソフトウェ
アでn倍に増幅する操舵トルク増幅手段、903は操舵
トルク増幅回路901の出力と操舵トルク増幅手段90
2の出力の平均値を算出する操舵トルク平均値算出手
段、906はトルクセンサ3a,3bの出力の差を検出
する操舵トルク差検出手段である。FIG. 2 shows a specific structure of the control unit 9. In the figure, 901 is the torque sensor 3
The steering torque amplification circuit that amplifies the output of a by n times by hardware, 902 is the steering torque amplification means that amplifies the output of the torque sensor 3b by n times by software, and 903 is the output of the steering torque amplification circuit 901 and the steering torque amplification. Means 90
The steering torque average value calculating means for calculating the average value of the outputs of 2 and 906 is the steering torque difference detecting means for detecting the difference of the outputs of the torque sensors 3a and 3b.
【0015】904は操舵トルク差検出手段906の出
力に応じて操舵トルク増幅回路901の出力および操舵
トルク平均値算出手段903の出力の一方を選択する操
舵トルク選択手段、905は操舵トルク選択手段904
の出力より位相補償要素を算出する位相補償要素算出手
段、907は操舵トルク差検出手段906の出力に応じ
て動作するタイマ(エラーカウンタ)、908は車速セ
ンサ10の出力より車速を測定する車速測定手段であ
る。Reference numeral 904 is a steering torque selection means for selecting one of the output of the steering torque amplification circuit 901 and the output of the steering torque average value calculation means 903 according to the output of the steering torque difference detection means 906, and 905 is a steering torque selection means 904.
Phase compensation element calculation means for calculating the phase compensation element from the output of the vehicle speed, 907 is a timer (error counter) that operates according to the output of the steering torque difference detection means 906, and 908 is a vehicle speed measurement for measuring the vehicle speed from the output of the vehicle speed sensor 10. It is a means.
【0016】911はモータ13の電流を測定するモー
タ電流測定手段、912はモータ13の電圧を測定する
モータ電圧測定手段である。909は位相補償要素算出
手段905、車速測定手段908、タイマ907および
モータ電流測定手段911よりモータ13の電流を算出
し、その電流値となるようにモータ13を駆動する電流
算出駆動手段、910は位相補償要素算出手段905、
車速測定手段908、タイマ907およびモータ電圧測
定手段912よりクラッチ14のオン/オフを判定し、
クラッチ14を制御するクラッチオン/オフ判定制御手
段である。なお、構成要素904、905および909
は制御手段を構成する。また、ここでは、構成要素90
1はハードウェア構成であるが、構成要素902〜91
2は、実質的にソフトウェア構成とされる。Reference numeral 911 is motor current measuring means for measuring the current of the motor 13, and 912 is motor voltage measuring means for measuring the voltage of the motor 13. Reference numeral 909 is a current calculation drive means for calculating the current of the motor 13 from the phase compensation element calculation means 905, the vehicle speed measurement means 908, the timer 907 and the motor current measurement means 911, and the current calculation drive means 910 for driving the motor 13 to have the current value. Phase compensation element calculation means 905,
The vehicle speed measuring means 908, the timer 907, and the motor voltage measuring means 912 determine whether the clutch 14 is on or off,
It is a clutch on / off determination control means for controlling the clutch 14. Note that the components 904, 905 and 909
Constitutes a control means. In addition, here, the component 90
Although 1 is a hardware configuration, components 902 to 91
2 is substantially a software configuration.
【0017】図3は、コントロールユニット9を構成す
るマイクロコンピュータのアシスト制御を示すフローチ
ャートである。ステップS1でトルクセンサ3aの出力
T1を取り込み、ステップS2で操舵トルク増幅回路9
01の出力T1′を取り込み、ステップS3でトルクセ
ンサ3bの出力T2を取り込む。いずれも、これらのデ
ータはメモリ(図示せず)に記憶される。FIG. 3 is a flow chart showing the assist control of the microcomputer constituting the control unit 9. In step S1, the output T1 of the torque sensor 3a is taken in, and in step S2, the steering torque amplifier circuit 9
The output T1 'of 01 is fetched, and the output T2 of the torque sensor 3b is fetched in step S3. In both cases, these data are stored in the memory (not shown).
【0018】次に、ステップS4でメモリより出力T
1,T2を読み出し、これらがそれぞれ正常な範囲(T
MINとTMAXの間)にあるか否かを判定する。正常な範囲
になければステップS5でエラーカウンタ(タイマ90
7)をカウントアップし、ステップS6でタイムオーバ
か否かを判定する。タイムオーバであれば、トルクセン
サの故障と判断してステップS7でモータ13への電流
供給を停止し、クラッチ14をオフしてアシスト制御を
停止する。Next, in step S4, the output T from the memory is output.
1 and T2 are read, and these are in the normal range (T
(Between MIN and T MAX ). If it is not within the normal range, an error counter (timer 90
7) is counted up, and it is determined in step S6 whether or not the time is over. If the time is over, it is determined that the torque sensor has failed, and in step S7 the current supply to the motor 13 is stopped, the clutch 14 is turned off, and the assist control is stopped.
【0019】次に、ステップS6でタイムオーバでなけ
ればステップS8でトルクセンサ3bの出力T2を増幅
して出力T2′を求め、メモリに記憶する。そして、ス
テップS9で出力T1′と出力T2′を読み出してこれら
の平均値を求めて制御トルクTとしてステップS13に
進む。Next, if the time is not over at step S6, the output T2 of the torque sensor 3b is amplified to obtain the output T2 'at step S8, which is stored in the memory. Then, in step S9, the output T1 'and the output T2' are read out, the average value of them is obtained, and the control torque is set as the control torque T.
【0020】ステップS4で正常範囲にあれば、ステッ
プS10で出力T1と出力T2の差の絶対値が一定値ΔT
以下であるか否かを判定する。差の絶対値がΔT以下で
あれば正常であるからステップS11でエラーカウンタ
をクリアし、ステップS12で出力T1′を制御トルク
TとしてステップS13に進む。ステップS10で差の
絶対値がΔT以下でなければステップS5に進む。If it is within the normal range in step S4, the absolute value of the difference between the output T1 and the output T2 is a constant value ΔT in step S10.
It is determined whether or not the following. If the absolute value of the difference is less than or equal to ΔT, it is normal and the error counter is cleared in step S11. The output T1 ′ is set as the control torque T in step S12, and the process proceeds to step S13. If the absolute value of the difference is not less than ΔT in step S10, the process proceeds to step S5.
【0021】ステップS13では制御トルクTから位相
補償要素を算出し、ステップS14では車速を計算す
る。そして、ステップ15では位相補償要素と車速に応
じてモータアシスト電流を算出し、モータ電流がこの算
出電流となるようにモータ13を駆動し、ステップS1
に戻る。In step S13, the phase compensation element is calculated from the control torque T, and in step S14, the vehicle speed is calculated. Then, in step 15, the motor assist current is calculated according to the phase compensation element and the vehicle speed, and the motor 13 is driven so that the motor current becomes the calculated current, and step S1
Return to.
【0022】このように、本実施例では、操舵トルクを
アシストする直流モータ13の駆動電流を、トルクセン
サ3aと3bの出力の差が一定値以内であるとき、つま
り両トルクセンサがいずれも正常のときはトルクセンサ
3aの増幅出力に応じて制御し、その差が一定値を越え
るとき、つまり一方のトルクセンサが故障したときは両
トルクセンサの増幅された出力の平均値に応じて制御し
ているので、制御トルクの変化に対する直流モータ13
の駆動電流の変化量を小さくすることができ、因って、
トルクセンサがどのような態様で故障しても常に安全側
にアシスト制御することができ、またノイズ等に対する
故障の誤判定も防止される。Thus, in this embodiment, the drive current of the DC motor 13 for assisting the steering torque is normal when the difference between the outputs of the torque sensors 3a and 3b is within a certain value, that is, both torque sensors are normal. When the difference exceeds a certain value, that is, when one of the torque sensors fails, control is performed according to the average value of the amplified outputs of both torque sensors. Therefore, the DC motor 13 with respect to the change of the control torque is
It is possible to reduce the amount of change in the drive current of
Even if the torque sensor fails in any manner, the assist control can always be performed on the safe side, and erroneous determination of failure due to noise or the like can be prevented.
【0023】実施例2.なお、上述実施例においては、
2個のトルクセンサ3a,3bを設けたものであるが、
3個以上のトルクセンサを設けて同様に構成することも
できる。Example 2. In the above embodiment,
Although two torque sensors 3a and 3b are provided,
It is also possible to provide three or more torque sensors and to similarly configure.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、車両の
操舵系の操舵トルクを検出する複数のトルクセンサと、
この複数のトルクセンサのうち一のトルクセンサの出力
と他のトルクセンサの出力の平均値を求める平均値算出
手段と、複数のトルクセンンサの出力を比較して差を検
出するトルク差検出手段と、操舵トルクをアシストする
モータの駆動電流を、トルク差検出手段で検出される差
が一定値以内であるときは一のトルクセンサの出力に応
じて制御すると共に、差が一定値を越えるときは平均値
算出手段の出力に応じて制御する制御手段とを備えるも
のであり、複数のトルクセンサのうちあるトルクセンセ
が故障してその出力レベルが高い方または低い方にずれ
る場合には、複数のトルクセンサの出力の平均値に応じ
てアシスト制御されるので、故障の影響を少なくでき、
また故障判定時間を長くしても操舵系に発生するショッ
クが小さく、従って故障判定時間を長くしてノイズ等に
対する故障の誤判定を防止でき、しかも複数のトルクセ
ンサに対してハードウェアの増幅回路は実質的に1個で
済むのでそれだけ安価になる等の効果がある。As described above, according to the present invention, a plurality of torque sensors for detecting the steering torque of the steering system of the vehicle,
An average value calculating means for obtaining an average value of the output of one torque sensor and the output of another torque sensor among the plurality of torque sensors, and a torque difference detecting means for comparing the outputs of the plurality of torque sensors to detect a difference, The drive current of the motor that assists the steering torque is controlled according to the output of one torque sensor when the difference detected by the torque difference detection means is within a certain value, and is averaged when the difference exceeds the certain value. When a torque sensor out of a plurality of torque sensors fails and the output level shifts to the higher or lower side, a plurality of torques are provided. Since the assist control is performed according to the average value of the sensor output, the influence of failure can be reduced,
Further, even if the failure determination time is lengthened, the shock generated in the steering system is small. Therefore, the failure determination time can be lengthened to prevent erroneous determination of a failure due to noise or the like. Since only one is required, there is an effect that it becomes cheaper.
【図1】この発明に係る電動パワーステアリング制御装
置の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an electric power steering control device according to the present invention.
【図2】この発明に係る電動パワーステアリング制御装
置の一実施例におけるコントロールユニットの具体構成
を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a specific configuration of a control unit in one embodiment of the electric power steering control device according to the present invention.
【図3】この発明に係る電動パワーステアリング制御装
置の一実施例のアシスト制御の動作例を示すフローチャ
ートである。FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of assist control of an embodiment of the electric power steering controller according to the present invention.
1 ハンドル 3a,3b トルクセンサ 9 コントロールユニット 10 車速センサ 13 直流モータ 903 操舵トルク平均値算出手段 904 操舵トルク選択手段 905 位相補償要素算出手段 906 操舵トルク差検出手段 909 電流算出駆動手段 1 steering wheel 3a, 3b torque sensor 9 control unit 10 vehicle speed sensor 13 direct current motor 903 steering torque average value calculation means 904 steering torque selection means 905 phase compensation element calculation means 906 steering torque difference detection means 909 current calculation drive means
Claims (1)
数のトルクセンサと、 この複数のトルクセンサのうち一のトルクセンサの出力
と他のトルクセンサの出力の平均値を求める平均値算出
手段と、 上記複数のトルクセンサの出力を比較して差を検出する
トルク差検出手段と、 上記操舵トルクをアシストするモータの駆動電流を、上
記トルク差検出手段で検出される差が一定値以内である
ときは上記一のトルクセンサの出力に応じて制御すると
共に、上記差が上記一定値を越えるときは上記平均値算
出手段の出力に応じて制御する制御手段とを備えたこと
を特徴とする電動パワーステアリング制御装置。1. A plurality of torque sensors for detecting steering torque of a steering system of a vehicle, and an average value calculating means for obtaining an average value of outputs of one torque sensor and another torque sensor of the plurality of torque sensors. And a torque difference detecting means for comparing the outputs of the plurality of torque sensors to detect a difference, and a drive current of the motor for assisting the steering torque within a constant value of the difference detected by the torque difference detecting means. In some cases, control means is provided according to the output of the one torque sensor, and when the difference exceeds the certain value, control means is provided in accordance with the output of the average value calculating means. Electric power steering control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5100793A JP2957059B2 (en) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | Electric power steering control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5100793A JP2957059B2 (en) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | Electric power steering control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06263042A true JPH06263042A (en) | 1994-09-20 |
JP2957059B2 JP2957059B2 (en) | 1999-10-04 |
Family
ID=12874723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5100793A Expired - Lifetime JP2957059B2 (en) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | Electric power steering control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2957059B2 (en) |
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JPH08142883A (en) * | 1994-11-21 | 1996-06-04 | Koyo Seiko Co Ltd | Motor-driven power steering |
CN116890907A (en) * | 2023-08-08 | 2023-10-17 | 小米汽车科技有限公司 | Steering control method and device for vehicle, vehicle and medium |
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1993
- 1993-03-11 JP JP5100793A patent/JP2957059B2/en not_active Expired - Lifetime
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