JPH10197367A - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置の制御装置Info
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- JPH10197367A JPH10197367A JP293297A JP293297A JPH10197367A JP H10197367 A JPH10197367 A JP H10197367A JP 293297 A JP293297 A JP 293297A JP 293297 A JP293297 A JP 293297A JP H10197367 A JPH10197367 A JP H10197367A
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- torque
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 電動パワーステアリング装置の制御装置のト
ルクセンサの信頼性を高めるためのフェイルセーフ機能
を持たせる。 【解決手段】 トルクセンサを第１トルクセンサ及び第
２トルクセンサの２系列とすると共に、前記トルクセン
サの出力信号特性検出手段と、検出された信号特性値を
記憶するメモリと、前記トルクセンサの出力に対して前
記メモリに記憶されている信号特性値を演算し、演算結
果を前記モータの電流制御系に操舵トルクとして入力す
る演算手段と、運転時に前記出力信号特性に基いて前記
トルクセンサの異常を検出する異常検出手段とを具備し
ている。
ルクセンサの信頼性を高めるためのフェイルセーフ機能
を持たせる。 【解決手段】 トルクセンサを第１トルクセンサ及び第
２トルクセンサの２系列とすると共に、前記トルクセン
サの出力信号特性検出手段と、検出された信号特性値を
記憶するメモリと、前記トルクセンサの出力に対して前
記メモリに記憶されている信号特性値を演算し、演算結
果を前記モータの電流制御系に操舵トルクとして入力す
る演算手段と、運転時に前記出力信号特性に基いて前記
トルクセンサの異常を検出する異常検出手段とを具備し
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や車両の操
舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電
動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特にトル
クセンサの信頼性を高めるためのフェィルセーフ機能を
持たせた電動パワーステアリング装置の制御装置に関す
る。
舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電
動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特にトル
クセンサの信頼性を高めるためのフェィルセーフ機能を
持たせた電動パワーステアリング装置の制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車や車両のステアリング装置をモー
タの回転力で補助負荷付勢する電動パワーステアリング
装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベル
ト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラ
ック軸に補助負荷付勢するようになっている。ここで、
一般的な電動パワーステアリング装置の構成を図４に示
して説明する。操向ハンドル１の軸２は減速ギア３、ユ
ニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ，ピニオンラック機
構５を経て操向車輪のタイロッド６に結合されている。
軸２には、操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトル
クセンサ１０が設けられており、操向ハンドル１の操舵
力を補助するモータ２０がクラッチ２１、減速ギア３を
介して軸２に結合されている。パワーステアリング装置
を制御するコントロールユニット３０には、バッテリ１
４からイグニションキー１１を経て電力が供給され、コ
ントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出さ
れた操舵トルクＴと車速センサ１２で検出された車速Ｖ
とに基いてアシスト指令の操舵補助指令値Ｉの演算を行
ない、演算された操舵補助指令値Ｉに基いてモータ２０
に供給する電流を制御する。クラッチ２１はコントロー
ルユニット３０でＯＮ／ＯＦＦ制御され、通常の動作状
態ではＯＮ（結合）されている。そして、コントロール
ユニット３０によりパワーステアリング装置が故障と判
断された時、及びイグニションキー１１によりバッテリ
１４の電源がＯＦＦとなっている時に、クラッチ２１は
ＯＦＦ（切離）される。
タの回転力で補助負荷付勢する電動パワーステアリング
装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベル
ト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラ
ック軸に補助負荷付勢するようになっている。ここで、
一般的な電動パワーステアリング装置の構成を図４に示
して説明する。操向ハンドル１の軸２は減速ギア３、ユ
ニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ，ピニオンラック機
構５を経て操向車輪のタイロッド６に結合されている。
軸２には、操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトル
クセンサ１０が設けられており、操向ハンドル１の操舵
力を補助するモータ２０がクラッチ２１、減速ギア３を
介して軸２に結合されている。パワーステアリング装置
を制御するコントロールユニット３０には、バッテリ１
４からイグニションキー１１を経て電力が供給され、コ
ントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出さ
れた操舵トルクＴと車速センサ１２で検出された車速Ｖ
とに基いてアシスト指令の操舵補助指令値Ｉの演算を行
ない、演算された操舵補助指令値Ｉに基いてモータ２０
に供給する電流を制御する。クラッチ２１はコントロー
ルユニット３０でＯＮ／ＯＦＦ制御され、通常の動作状
態ではＯＮ（結合）されている。そして、コントロール
ユニット３０によりパワーステアリング装置が故障と判
断された時、及びイグニションキー１１によりバッテリ
１４の電源がＯＦＦとなっている時に、クラッチ２１は
ＯＦＦ（切離）される。
【０００３】コントロールユニット３０は主としてＣＰ
Ｕで構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラム
で実行される一般的な機能を示すと図５のようになる。
例えば位相補償器３１は独立したハードウェアとしての
位相補償器を示すものではなく、ＣＰＵで実行される位
相補償機能を示している。尚、コントロールユニット３
０をＣＰＵで構成せず、各機能要素を独立のハードウェ
アで構成することも可能である。
Ｕで構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラム
で実行される一般的な機能を示すと図５のようになる。
例えば位相補償器３１は独立したハードウェアとしての
位相補償器を示すものではなく、ＣＰＵで実行される位
相補償機能を示している。尚、コントロールユニット３
０をＣＰＵで構成せず、各機能要素を独立のハードウェ
アで構成することも可能である。
【０００４】コントロールユニット３０の一般的な機能
及び動作を説明すると、トルクセンサ１０で検出されて
入力される操舵トルクＴは、操舵系の安定性を高めるた
めに位相補償器３１で位相補償され、位相補償された操
舵トルクＴＡが操舵補助指令値演算器３２に入力され
る。又、車速センサ１２で検出された車速Ｖも操舵補助
指令値演算器３２に入力される。操舵補助指令値演算器
３２は、入力された操舵トルクＴＡ及び車速Ｖに基いて
モータ２０に供給する電流の制御目標値である操舵補助
指令値Ｉを決定し、操舵補助指令値演算器３２にはメモ
リ３３が付設されている。メモリ３３は車速Ｖをパラメ
ータとして操舵トルクに対応する操舵補助指令値Ｉを格
納しており、操舵補助指令値演算器３２による操舵補助
指令値Ｉの演算に使用される。操舵補助指令値Ｉは減算
器３０Ａに入力されると共に、応答速度を高めるための
フィードフォワード系の微分補償器３４に入力され、減
算器３０Ａの偏差（Ｉ−ｉ）は比例演算器３５に入力さ
れ、その比例出力は加算器３０Ｂに入力されると共にフ
ィードバック系の特性を改善するための積分演算器３６
に入力される。微分補償器３４及び積分補償器３６の出
力も加算器３０Ｂに加算入力され、加算器３０Ｂでの加
算結果である電流制御値Ｅが、モータ駆動信号としてモ
ータ駆動回路３７に入力される。モータ２０のモータ電
流値ｉはモータ電流検出回路３８で検出され、モータ電
流値ｉは減算器３０Ａに入力されてフィードバックされ
る。
及び動作を説明すると、トルクセンサ１０で検出されて
入力される操舵トルクＴは、操舵系の安定性を高めるた
めに位相補償器３１で位相補償され、位相補償された操
舵トルクＴＡが操舵補助指令値演算器３２に入力され
る。又、車速センサ１２で検出された車速Ｖも操舵補助
指令値演算器３２に入力される。操舵補助指令値演算器
３２は、入力された操舵トルクＴＡ及び車速Ｖに基いて
モータ２０に供給する電流の制御目標値である操舵補助
指令値Ｉを決定し、操舵補助指令値演算器３２にはメモ
リ３３が付設されている。メモリ３３は車速Ｖをパラメ
ータとして操舵トルクに対応する操舵補助指令値Ｉを格
納しており、操舵補助指令値演算器３２による操舵補助
指令値Ｉの演算に使用される。操舵補助指令値Ｉは減算
器３０Ａに入力されると共に、応答速度を高めるための
フィードフォワード系の微分補償器３４に入力され、減
算器３０Ａの偏差（Ｉ−ｉ）は比例演算器３５に入力さ
れ、その比例出力は加算器３０Ｂに入力されると共にフ
ィードバック系の特性を改善するための積分演算器３６
に入力される。微分補償器３４及び積分補償器３６の出
力も加算器３０Ｂに加算入力され、加算器３０Ｂでの加
算結果である電流制御値Ｅが、モータ駆動信号としてモ
ータ駆動回路３７に入力される。モータ２０のモータ電
流値ｉはモータ電流検出回路３８で検出され、モータ電
流値ｉは減算器３０Ａに入力されてフィードバックされ
る。
【０００５】モータ駆動回路３７の構成例を図６に示し
て説明すると、モータ駆動回路３７は加算器３０Ｂから
の電流制御値Ｅに基いて電界効果トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４の各ゲートを駆動するＦＥＴゲ
ート駆動回路３７１、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４で成るＨブリ
ッジ回路、ＦＥＴ１及びＦＥＴ２のハイサイド側を駆動
する昇圧電源３７２等で構成されている。ＦＥＴ１及び
ＦＥＴ２は、電流制御値Ｅに基いて決定されるデューテ
ィ比Ｄ１のＰＷＭ（パルス幅変調）信号によってＯＮ／
ＯＦＦされ、実際にモータに流れる電流Ｉｒの大きさが
制御される。ＦＥＴ３及びＦＥＴ４は、デューティ比Ｄ
１の小さい領域では所定１次関数式（ａ，ｂを定数とし
てＤ２＝ａ・Ｄ１＋ｂ）で定義されるデューティ比Ｄ２
のＰＷＭ信号で駆動され、デューティ比Ｄ１の大きい領
域ではＰＷＭ信号の符号により決定されるモータの回転
方向に応じてＯＮ／ＯＦＦされる。例えばＦＥＴ３が導
通状態にあるときは、電流はＦＥＴ１、モータ２０、Ｆ
ＥＴ３、抵抗Ｒ１を経て流れ、モータ２０に正方向の電
流が流れる。又、ＦＥＴ４が導通状態にあるときは、電
流はＦＥＴ２、モータ２０、ＦＥＴ４、抵抗Ｒ２を経て
流れ、モータ２０に負方向の電流が流れる。従って、加
算器３０Ｂからの電流制御値ＥもＰＷＭ出力となってい
る。又、モータ電流検出回路３８は抵抗Ｒ１の両端にお
ける電圧降下に基いて正方向電流の大きさを検出すると
共に、抵抗Ｒ２の両端における電圧降下に基いて負方向
の電流の大きさを検出する。モータ電流検出回路３８で
検出されたモータ電流値ｉは、減算器３０Ａに入力され
てフィードバックされる。
て説明すると、モータ駆動回路３７は加算器３０Ｂから
の電流制御値Ｅに基いて電界効果トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４の各ゲートを駆動するＦＥＴゲ
ート駆動回路３７１、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４で成るＨブリ
ッジ回路、ＦＥＴ１及びＦＥＴ２のハイサイド側を駆動
する昇圧電源３７２等で構成されている。ＦＥＴ１及び
ＦＥＴ２は、電流制御値Ｅに基いて決定されるデューテ
ィ比Ｄ１のＰＷＭ（パルス幅変調）信号によってＯＮ／
ＯＦＦされ、実際にモータに流れる電流Ｉｒの大きさが
制御される。ＦＥＴ３及びＦＥＴ４は、デューティ比Ｄ
１の小さい領域では所定１次関数式（ａ，ｂを定数とし
てＤ２＝ａ・Ｄ１＋ｂ）で定義されるデューティ比Ｄ２
のＰＷＭ信号で駆動され、デューティ比Ｄ１の大きい領
域ではＰＷＭ信号の符号により決定されるモータの回転
方向に応じてＯＮ／ＯＦＦされる。例えばＦＥＴ３が導
通状態にあるときは、電流はＦＥＴ１、モータ２０、Ｆ
ＥＴ３、抵抗Ｒ１を経て流れ、モータ２０に正方向の電
流が流れる。又、ＦＥＴ４が導通状態にあるときは、電
流はＦＥＴ２、モータ２０、ＦＥＴ４、抵抗Ｒ２を経て
流れ、モータ２０に負方向の電流が流れる。従って、加
算器３０Ｂからの電流制御値ＥもＰＷＭ出力となってい
る。又、モータ電流検出回路３８は抵抗Ｒ１の両端にお
ける電圧降下に基いて正方向電流の大きさを検出すると
共に、抵抗Ｒ２の両端における電圧降下に基いて負方向
の電流の大きさを検出する。モータ電流検出回路３８で
検出されたモータ電流値ｉは、減算器３０Ａに入力され
てフィードバックされる。
【０００６】上述のような従来の電動パワーステアリン
グ装置の制御装置において、操作者の安全を確保するた
めのフェイルセーフ機能の１つとして、トルクセンサ１
０の故障や事故により、実際の入力とは異なったアシス
ト指令が与えられ、操作者の意思とは関係ない操舵が行
なわれること（セルフステア）を防止することが行なわ
れている。即ち、図７に示すようにトルクセンサ１０を
２系列の連動するポテンショメータ（主）１０Ｍ及びポ
テンショメータ（副）１０Ｓで１ユニット内に構成し、
例えばポテンショメータ１０Ｍの出力を操舵トルクとし
て電流制御系４０に入力し、モータ２０を駆動するよう
にしている。そして、トルクセンサ異常検出手段５０は
ポテンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓの出力信号を比較
し、ポテンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓのいずれかが故
障したときに生じる両信号の差より異常を検出して異常
信号ＡＳを出力し、電流制御系４０を停止したり、クラ
ッチ等を遮断したりしている。
グ装置の制御装置において、操作者の安全を確保するた
めのフェイルセーフ機能の１つとして、トルクセンサ１
０の故障や事故により、実際の入力とは異なったアシス
ト指令が与えられ、操作者の意思とは関係ない操舵が行
なわれること（セルフステア）を防止することが行なわ
れている。即ち、図７に示すようにトルクセンサ１０を
２系列の連動するポテンショメータ（主）１０Ｍ及びポ
テンショメータ（副）１０Ｓで１ユニット内に構成し、
例えばポテンショメータ１０Ｍの出力を操舵トルクとし
て電流制御系４０に入力し、モータ２０を駆動するよう
にしている。そして、トルクセンサ異常検出手段５０は
ポテンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓの出力信号を比較
し、ポテンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓのいずれかが故
障したときに生じる両信号の差より異常を検出して異常
信号ＡＳを出力し、電流制御系４０を停止したり、クラ
ッチ等を遮断したりしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来のトルクセ
ンサ１０では、ポテンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓの出
力特性が平行出力接続では一般的に図８に示すようにな
り、クロス出力接続では一般的に図９に示すようにな
る。即ち、平行出力接続では、２つのポテンショメータ
１０Ｍ及び１０Ｓが理論的にはトルク入力に比例して全
く同一の信号ＳＭ１及びＳＳ１を出力するはずである
が、実際には製造時の機械的なズレ等のために常に一定
のオフセット誤差ＯＳを生じてしまい、オフセット誤差
ＯＳが大きい場合には、その差で異常を検出するように
なっているトルクセンサ異常検出手段５０が、正常なポ
テンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓについても異常と判断
してしまう問題がある。また、クロス出力接続では、２
つのポテンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓの出力信号ＳＭ
２及びＳＳ２が理論的にはトルク入力に対して線対称に
なり、その加算値が常に０となるはずであるが、この場
合も実際には信号出力のズレのために０とはならない。
クロス出力接続の場合、トルクセンサ異常検出手段５０
は両出力信号ＳＭ２及びＳＳ２を加算して、加算値が所
定値を越えたときに異常信号ＡＳを出力するようにして
いるので、出力信号ＳＭ２及びＳＳ２の対称性が大きく
異なると、正常なポテンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓに
対しても誤って異常信号ＡＳを出力してしまう欠点があ
る。
ンサ１０では、ポテンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓの出
力特性が平行出力接続では一般的に図８に示すようにな
り、クロス出力接続では一般的に図９に示すようにな
る。即ち、平行出力接続では、２つのポテンショメータ
１０Ｍ及び１０Ｓが理論的にはトルク入力に比例して全
く同一の信号ＳＭ１及びＳＳ１を出力するはずである
が、実際には製造時の機械的なズレ等のために常に一定
のオフセット誤差ＯＳを生じてしまい、オフセット誤差
ＯＳが大きい場合には、その差で異常を検出するように
なっているトルクセンサ異常検出手段５０が、正常なポ
テンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓについても異常と判断
してしまう問題がある。また、クロス出力接続では、２
つのポテンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓの出力信号ＳＭ
２及びＳＳ２が理論的にはトルク入力に対して線対称に
なり、その加算値が常に０となるはずであるが、この場
合も実際には信号出力のズレのために０とはならない。
クロス出力接続の場合、トルクセンサ異常検出手段５０
は両出力信号ＳＭ２及びＳＳ２を加算して、加算値が所
定値を越えたときに異常信号ＡＳを出力するようにして
いるので、出力信号ＳＭ２及びＳＳ２の対称性が大きく
異なると、正常なポテンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓに
対しても誤って異常信号ＡＳを出力してしまう欠点があ
る。
【０００８】上述のような特性のバラツキは、特に安価
で小型化が要請される自動車の部品として顕著であり、
上記欠点を解消するために異常検出のための許容値を大
きくすることも考えられるが、この場合には実際に故障
検出の機能が働いたときには既にモータに過大な電流を
流してしまう状態が発生し、本来のトルクセンサの故障
を検出してフェイルセーフ機能を発揮する目的が十分に
果たせない可能性がある。
で小型化が要請される自動車の部品として顕著であり、
上記欠点を解消するために異常検出のための許容値を大
きくすることも考えられるが、この場合には実際に故障
検出の機能が働いたときには既にモータに過大な電流を
流してしまう状態が発生し、本来のトルクセンサの故障
を検出してフェイルセーフ機能を発揮する目的が十分に
果たせない可能性がある。
【０００９】本発明は上述のような事情よりなされたも
のであり、本発明の目的は、電動パワーステアリング装
置のトルクセンサの故障や事故等を確実に検出して、異
常検出時にフェイルセーフ機能を発揮できるようにした
電動パワーステアリング装置の制御装置を提供すること
にある。
のであり、本発明の目的は、電動パワーステアリング装
置のトルクセンサの故障や事故等を確実に検出して、異
常検出時にフェイルセーフ機能を発揮できるようにした
電動パワーステアリング装置の制御装置を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ハンドルの操
舵トルクを検出するトルクセンサと、前記ハンドルと一
体的に設けられたステアリングシャフトを補助負荷付勢
するモータと、前記操舵トルクの大きさに応じて前記モ
ータを駆動するコントロールユニットとを具備した電動
パワーステアリング装置の制御装置に関するもので、本
発明の上記目的は、前記トルクセンサを第１トルクセン
サ及び第２トルクセンサの２系列の構成とすると共に、
前記第１トルクセンサ及び第２トルクセンサの出力信号
特性を検出する信号特性検出手段と、前記信号特性検出
手段で検出された信号特性値を記憶するメモリと、前記
第１トルクセンサ又は第２トルクセンサの出力に対して
前記メモリに記憶されている前記信号特性値を演算し、
前記演算結果を前記モータの電流制御系に前記操舵トル
クとして入力する演算手段と、運転時に前記出力信号特
性に基いて前記第１トルクセンサ及び第２トルクセンサ
の異常を検出する異常検出手段とを具備し、前記異常検
出手段から異常信号が出力されたときに前記電流制御系
を停止させるようになっていることによって達成され
る。又、前記第１トルクセンサ及び第２トルクセンサを
平行出力接続し、前記信号特性を差信号とすると共に、
前記第１トルクセンサ及び第２トルクセンサをクロス出
力接続し、前記信号特性を平均信号とすることによっ
て、より効果的に達成される。
舵トルクを検出するトルクセンサと、前記ハンドルと一
体的に設けられたステアリングシャフトを補助負荷付勢
するモータと、前記操舵トルクの大きさに応じて前記モ
ータを駆動するコントロールユニットとを具備した電動
パワーステアリング装置の制御装置に関するもので、本
発明の上記目的は、前記トルクセンサを第１トルクセン
サ及び第２トルクセンサの２系列の構成とすると共に、
前記第１トルクセンサ及び第２トルクセンサの出力信号
特性を検出する信号特性検出手段と、前記信号特性検出
手段で検出された信号特性値を記憶するメモリと、前記
第１トルクセンサ又は第２トルクセンサの出力に対して
前記メモリに記憶されている前記信号特性値を演算し、
前記演算結果を前記モータの電流制御系に前記操舵トル
クとして入力する演算手段と、運転時に前記出力信号特
性に基いて前記第１トルクセンサ及び第２トルクセンサ
の異常を検出する異常検出手段とを具備し、前記異常検
出手段から異常信号が出力されたときに前記電流制御系
を停止させるようになっていることによって達成され
る。又、前記第１トルクセンサ及び第２トルクセンサを
平行出力接続し、前記信号特性を差信号とすると共に、
前記第１トルクセンサ及び第２トルクセンサをクロス出
力接続し、前記信号特性を平均信号とすることによっ
て、より効果的に達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。
照して説明する。
【００１２】本発明では図１に示すように、トルクセン
サ１０の２系列の平行出力接続のポテンショメータ１０
Ｍ及び１０Ｓの差電圧を検出する差電圧検出回路５０
と、差電圧検出回路５０で検出された差電圧を記憶する
不揮発性のメモリ５１と、ポテンショメータ１０Ｍの出
力信号に対して、メモリ５１に記憶されている差電圧を
加算して操舵トルクＴとする演算器５２と、差電圧検出
回路５０からの差電圧を所定の設定値と比較してポテン
ショメータ１０Ｍ又は１０Ｓの異常を検出し、異常信号
ＡＳを電流制御系４０に入力する異常検出回路５３とを
具備している。尚、図１は、図７に対応して示されてい
る。
サ１０の２系列の平行出力接続のポテンショメータ１０
Ｍ及び１０Ｓの差電圧を検出する差電圧検出回路５０
と、差電圧検出回路５０で検出された差電圧を記憶する
不揮発性のメモリ５１と、ポテンショメータ１０Ｍの出
力信号に対して、メモリ５１に記憶されている差電圧を
加算して操舵トルクＴとする演算器５２と、差電圧検出
回路５０からの差電圧を所定の設定値と比較してポテン
ショメータ１０Ｍ又は１０Ｓの異常を検出し、異常信号
ＡＳを電流制御系４０に入力する異常検出回路５３とを
具備している。尚、図１は、図７に対応して示されてい
る。
【００１３】このような構成において、その動作を図２
のフローチャートを参照して説明する。この場合、ポテ
ンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓは平行出力接続であり、
従って、トルク入力に対する出力は図８に示すような特
性となっている。先ず差電圧検出回路５０はポテンショ
メータ１０Ｍ及び１０Ｓの差電圧を検出し（ステップＳ
１）、その検出された差電圧をメモリ５１に記憶する
（ステップＳ２）。その後、演算器５２はポテンショメ
ータ１０Ｍからの出力信号を入力すると共に（ステップ
Ｓ３）、メモリ５１から記憶されている差電圧を読出し
（ステップＳ４）、演算（加算又は減算）して操舵トル
クＴを電流制御系４０に入力する（ステップＳ５）。こ
の場合、ポテンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓの間に図８
に示すようなオフセットＯＳがあり、ポテンショメータ
１０Ｍの出力特性がＳＳ１であるとすれば、メモリ５１
にはオフセットＯＳが差電圧として記憶され、演算器５
２では信号ＳＳ１からオフセットＯＳが減算されて操舵
トルクＴとなるので、操舵トルクＴは図８の特性ＳＭ１
のように出力されることになる。そして、異常信号ＡＳ
が異常検出回路５３より出力されなければ（ステップＳ
６）、電流制御系４０で前述したようなモータ２０の駆
動が行なわれ（ステップＳ７）、上記ステップＳ３にリ
ターンして上記動作を繰り返す。
のフローチャートを参照して説明する。この場合、ポテ
ンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓは平行出力接続であり、
従って、トルク入力に対する出力は図８に示すような特
性となっている。先ず差電圧検出回路５０はポテンショ
メータ１０Ｍ及び１０Ｓの差電圧を検出し（ステップＳ
１）、その検出された差電圧をメモリ５１に記憶する
（ステップＳ２）。その後、演算器５２はポテンショメ
ータ１０Ｍからの出力信号を入力すると共に（ステップ
Ｓ３）、メモリ５１から記憶されている差電圧を読出し
（ステップＳ４）、演算（加算又は減算）して操舵トル
クＴを電流制御系４０に入力する（ステップＳ５）。こ
の場合、ポテンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓの間に図８
に示すようなオフセットＯＳがあり、ポテンショメータ
１０Ｍの出力特性がＳＳ１であるとすれば、メモリ５１
にはオフセットＯＳが差電圧として記憶され、演算器５
２では信号ＳＳ１からオフセットＯＳが減算されて操舵
トルクＴとなるので、操舵トルクＴは図８の特性ＳＭ１
のように出力されることになる。そして、異常信号ＡＳ
が異常検出回路５３より出力されなければ（ステップＳ
６）、電流制御系４０で前述したようなモータ２０の駆
動が行なわれ（ステップＳ７）、上記ステップＳ３にリ
ターンして上記動作を繰り返す。
【００１４】一方、異常検出回路５３は、常時ポテンシ
ョメータ１０Ｍ及び１０Ｓの差電圧からトルクセンサ１
０の異常を検出しており（ステップＳ１０）、異常の場
合は両者の差信号が大きくズレるので、この場合には異
常信号ＡＳを出力し（ステップＳ１１）、電流制御系４
０は動作を停止される（ステップＳ１２）。
ョメータ１０Ｍ及び１０Ｓの差電圧からトルクセンサ１
０の異常を検出しており（ステップＳ１０）、異常の場
合は両者の差信号が大きくズレるので、この場合には異
常信号ＡＳを出力し（ステップＳ１１）、電流制御系４
０は動作を停止される（ステップＳ１２）。
【００１５】上述の実施例ではポテンショメータ１０Ｍ
及び１０Ｓを平行出力接続としているが、図９に示すよ
うなクロス出力接続とした場合には図３のような構成と
すれば良い。即ち、クロス電圧検出回路５４を設け、ポ
テンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓのクロス電圧を検出
し、検出されたクロス電圧をメモリ５１に記憶してお
き、演算器５２で上記クロス電圧を加算又は減算して操
舵トルクＴを得るようになっている。異常検出回路５３
は、クロス電圧が所定値を越えたときにトルクセンサ１
０の異常と判断するようになっている。
及び１０Ｓを平行出力接続としているが、図９に示すよ
うなクロス出力接続とした場合には図３のような構成と
すれば良い。即ち、クロス電圧検出回路５４を設け、ポ
テンショメータ１０Ｍ及び１０Ｓのクロス電圧を検出
し、検出されたクロス電圧をメモリ５１に記憶してお
き、演算器５２で上記クロス電圧を加算又は減算して操
舵トルクＴを得るようになっている。異常検出回路５３
は、クロス電圧が所定値を越えたときにトルクセンサ１
０の異常と判断するようになっている。
【００１６】主及び副のポテンショメータの出力差は製
造時のバラツキであり、個々の製造されたポテンショメ
ータは両者が正常である限りは連動しているので、同様
に摩耗するので上記出力差はほとんど変化しない。従っ
て、本発明のように出荷時等の安定した状態で一度だけ
出力差の特性を検出して記憶しておけば、その後はこの
記憶値と実際の現在値とを比較することによって、製造
時のバラツキを含まない適正な故障判定値を設定するこ
とができる。尚、上述では主副のポテンショメータの差
電圧、クロス電圧について説明したが、比等の他の特性
値であっても同様に適用可能である。
造時のバラツキであり、個々の製造されたポテンショメ
ータは両者が正常である限りは連動しているので、同様
に摩耗するので上記出力差はほとんど変化しない。従っ
て、本発明のように出荷時等の安定した状態で一度だけ
出力差の特性を検出して記憶しておけば、その後はこの
記憶値と実際の現在値とを比較することによって、製造
時のバラツキを含まない適正な故障判定値を設定するこ
とができる。尚、上述では主副のポテンショメータの差
電圧、クロス電圧について説明したが、比等の他の特性
値であっても同様に適用可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、トルクセ
ンサにフェイルセーフ機能を持たせるようになってお
り、製造時のバラツキ等を補償するようにして確実な故
障や異常を検出することができ、安全性を高めることが
できる。
ンサにフェイルセーフ機能を持たせるようになってお
り、製造時のバラツキ等を補償するようにして確実な故
障や異常を検出することができ、安全性を高めることが
できる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の動作例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の別の実施例を示すブロック図である。
【図４】電動パワーステアリング装置の一例を示すブロ
ック構成図である。
ック構成図である。
【図５】コントロールユニットの一般的な内部構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図６】モータ駆動回路の一例を示す結線図である。
【図７】従来のトルクセンサ異常検出回路を示す図であ
る。
る。
【図８】ポテンショメータの平行出力接続の出力特性例
を示す図である。
を示す図である。
【図９】ポテンショメータのクロス出力接続の出力特性
例を示す図である。
例を示す図である。
１ 操向ハンドル ５ ピニオンラック機構 １０ トルクセンサ １２ 車速センサ ２０ モータ ３０ コントロールユニット ４０ 電流制御系 ５０ 差電圧検出回路 ５１ メモリ ５２ 演算器 ５３ 異常検出回路
Claims (3)
- 【請求項１】 ハンドルの操舵トルクを検出するトルク
センサと、前記ハンドルと一体的に設けられたステアリ
ングシャフトを補助負荷付勢するモータと、前記操舵ト
ルクの大きさに応じて前記モータを駆動するコントロー
ルユニットとを具備した電動パワーステアリング装置の
制御装置において、前記トルクセンサを第１トルクセン
サ及び第２トルクセンサの２系列の構成とすると共に、
前記第１トルクセンサ及び第２トルクセンサの出力信号
特性を検出する信号特性検出手段と、前記信号特性検出
手段で検出された信号特性値を記憶するメモリと、前記
第１トルクセンサ又は第２トルクセンサの出力に対して
前記メモリに記憶されている前記信号特性値を演算し、
前記演算結果を前記モータの電流制御系に前記操舵トル
クとして入力する演算手段と、運転時に前記出力信号特
性に基いて前記第１トルクセンサ及び第２トルクセンサ
の異常を検出する異常検出手段とを具備し、前記異常検
出手段から異常信号が出力されたときに前記電流制御系
を停止させるようになっていることを特徴とする電動パ
ワーステアリング装置の制御装置。 - 【請求項２】 前記第１トルクセンサ及び第２トルクセ
ンサを平行出力接続し、前記信号特性を差信号とした請
求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装
置。 - 【請求項３】 前記第１トルクセンサ及び第２トルクセ
ンサをクロス出力接続し、前記信号特性を平均信号とし
た請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP293297A JPH10197367A (ja) | 1997-01-10 | 1997-01-10 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP293297A JPH10197367A (ja) | 1997-01-10 | 1997-01-10 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10197367A true JPH10197367A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=11543131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP293297A Pending JPH10197367A (ja) | 1997-01-10 | 1997-01-10 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10197367A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1321347A2 (en) * | 2001-12-07 | 2003-06-25 | Nsk Ltd., | Electric power steering apparatus |
| JP2006188157A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Favess Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2010197297A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Nsk Ltd | トルク検出装置及び電動パワーステアリング装置 |
| JP2013015932A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | ポテンショメータ装置 |
| JP2020159994A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 株式会社デンソー | 検出ユニット |
| CN114248836A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-29 | 上海拿森汽车电子有限公司 | 电机位置信号故障处理方法及*** |
| CN115213847A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-10-21 | 江苏东成工具科技有限公司 | 一种扭矩控制方法、扭矩控制设备及计算机可读介质 |
-
1997
- 1997-01-10 JP JP293297A patent/JPH10197367A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1321347A2 (en) * | 2001-12-07 | 2003-06-25 | Nsk Ltd., | Electric power steering apparatus |
| EP1321347A3 (en) * | 2001-12-07 | 2004-02-04 | Nsk Ltd., | Electric power steering apparatus |
| JP2006188157A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Favess Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2010197297A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Nsk Ltd | トルク検出装置及び電動パワーステアリング装置 |
| JP2013015932A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | ポテンショメータ装置 |
| JP2020159994A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 株式会社デンソー | 検出ユニット |
| US11639192B2 (en) | 2019-03-28 | 2023-05-02 | Denso Corporation | Detection unit |
| CN114248836A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-29 | 上海拿森汽车电子有限公司 | 电机位置信号故障处理方法及*** |
| CN114248836B (zh) * | 2021-12-21 | 2022-09-30 | 上海拿森汽车电子有限公司 | 电机位置信号故障处理方法及*** |
| CN115213847A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-10-21 | 江苏东成工具科技有限公司 | 一种扭矩控制方法、扭矩控制设备及计算机可读介质 |
| CN115213847B (zh) * | 2022-08-10 | 2024-05-24 | 江苏东成工具科技有限公司 | 一种扭矩控制方法、扭矩控制设备及计算机可读介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040921 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041119 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050118 |