CN108473157A - 操舵控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的操舵控制装置具备电动马达及多个辅助电流输出部,电动马达具有多个绕组群,多个辅助电流输出部输出流至多个绕组群的马达驱动电流,使驾驶员尽早地注意到异常发生的状态,并抑制异常发生状态下的操纵性的降低。本发明的操舵控制装置具备:电动马达(10),其具有多个绕组群(11、12),产生用于辅助驾驶员的方向盘操作的辅助扭矩;以及多个辅助电流输出部(51、52),其输出为了驱动电动马达(10)而流至绕组群(11、12)的马达驱动电流,且具备评价等级判定部(60),其检测多个绕组群(11、12)及多个辅助电流输出部(51、52)的异常状态,基于异常状态判定异常状态的评价等级,基于评价等级使电动马达(10)产生的辅助扭矩的大小变化。

Description

操舵控制装置
技术领域
本发明涉及一种操舵控制装置,所述操舵控制装置具备用于对操舵车辆的转向轮的操舵机构付与操舵力的马达驱动部、由马达控制部以及绕组群构成的电动马达。
背景技术
作为辅助控制驾驶员的方向盘操作的操舵控制装置,已知有日本专利特开2012-025374号公报(专利文献1)所记载的具备电动机驱动装置的装置。专利文献1的电动机驱动装置具备两个逆变器以及两组绕组群,构成为2系统(参照摘要)。在该电动机驱动装置中,在检测到2系统中的任一系统的逆变器(马达驱动部)或者绕组群的故障的情况下,切断故障系统的電源继电器,停止向故障系统的电力供给。另一方面,将正常系统的电流供给限制值的上限值即最大电流限制值设定为与故障检测以前的最大电流限制值相同的值,继续进行向正常系统的电力供给。随后,在车速检测值不足规定的阈值的情况下,将正常系统的最大电流限制值设为零并停止电动机的驱动,作出不产生操舵辅助扭矩的状态。由此,专利文献1的电动机驱动装置就能够可靠地使驾驶员注意到故障发生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2012-25374号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1的电动机驱动装置中,在一个系统发生了故障的情况下,由正常的其他系统继续方向盘的辅助控制。继而,在车速检测值不足规定的阈值的情况下,停止正常系统进行的电动机(电动马达)的驱动,作出完全不产生操舵辅助扭矩的状态。
因此,在专利文献1的电动机驱动装置中,当车速检测值不足规定的阈值且操舵辅助扭矩为零时,驾驶员必须操纵沉重的方向盘,车辆的操纵性显著地下降。特别在低速行驶时,由于需要的操舵扭矩较大,因此与高速行驶时相比,电动马达的辅助扭矩更加必要。因此,在低速时的左转右转、入库等过程中,若辅助扭矩为零的话,则存在着车辆的操纵性显著地降低这样的问题。
本发明的目的在于,在具备具有多个绕组群的电动马达、以及输出流入多个绕组群的马达驱动电流的多个辅助电流输出部的操舵控制装置中,使驾驶员尽早注意到发生了异常的状态,并且抑制在发生了异常的状态下的操纵性的降低。
解决问题的技术手段
为了完成上述目的,本发明的操舵控制装置具备:
电动马达,其具有多个绕组群,并产生用于辅助驾驶员的方向盘操作的辅助扭矩;以及
多个辅助电流输出部,其输出为了驱动所述电动马达而流入所述绕组群的马达驱动电流,
并且,该操舵控制装置具备评价等级判定部,其检测所述多个绕组群以及所述多个辅助电流输出部的异常状态,并基于所述异常状态判定异常状态的评价等级,
基于所述评价等级使所述电动马达产生的辅助扭矩的大小变化。
发明的效果
根据本发明,基于评价等级使电动马达产生的辅助扭矩的大小变化,由此,能够使驾驶员尽早注意到发生了异常的状态,并且抑制在发生了异常的状态下的操纵性的降低。由此,能够使在操舵控制装置中发生了异常的状态下的车辆的安全性提高。本发明的其他的构成、作用以及效果在以下的实施例中详细地说明。
附图说明
图1为表示本发明第一实施例所涉及的操舵控制装置的构成的概略图。
图2为本发明第一实施例所涉及的操舵控制装置的控制框图。
图3为本发明第一实施例所涉及的操舵控制装置的辅助映射图的一例。
图4为本发明第一实施例所涉及的流程图。
图5为本发明第一实施例所涉及的危险度等级运算的流程图。
图6为本发明第一实施例所涉及的操舵控制装置的辅助映射图的一例。
图7为本发明第一实施例所涉及的操舵控制装置的辅助映射图的一例。
图8为本发明第三实施例所涉及的危险度等级运算的流程图。
图9为表示本发明第四实施例所涉及的、具备第一实施例至第三实施例中的某一个的操舵控制装置的车辆的构成的概略图。
具体实施方式
以下,基于附图对将本发明应用于用以辅助汽车等的方向盘操作的操舵控制装置的实施方式进行说明。
实施例1
以下,对第一实施例所涉及的操舵控制装置的构成进行说明。
在图1中,显示了本发明的第一实施例所涉及的操舵控制装置的构成的概略图。
操舵控制装置1具备控制装置2和操舵机构3。操舵机构3具有方向盘4、转向轴5、小齿轮轴6、齿条轴7、减速机构9以及电动马达10,电动马达10经由减速机构8与齿条轴7连接。当驾驶员操作方向盘4时,该操舵机构3经由转向轴5向小齿轮轴6传递旋转。小齿轮轴6的旋转运动被转换为齿条轴7的直线运动,使连结在齿条轴7的两端的左右的转向轮8a、8b转舵。在齿条轴7上形成有与小齿轮轴8啮合的齿条齿7a,小齿轮轴6的旋转运动由齿条-小齿轮的机构转换为直线运动。
另外,在转向轴5与小齿轮轴6之间设置有扭矩传感器20(21、22)以及操舵角传感器30(31、32)。扭矩传感器20在转向轴5与小齿轮轴6的连接部配置扭杆(未图示),基于扭杆的扭转角输出操舵扭矩。例如在图1中,连接在电动马达10上的减速机构9使用由安装在马达的输出轴上的皮带/皮带轮驱动的滚珠丝杠。通过该构成将电动马达10的驱动扭矩转换为齿条轴7的平移方向力。此外,减速机构9也可以使用如下的构成:与方向盘4的输入相同地使用齿条-小齿轮的构成、由中空马达直接驱动滚珠丝杠的螺母等的构成等。
在图2中,示出了本发明第一实施例所涉及的操舵控制装置的控制框图。在图2中,示出了由2系统构成的控制装置2与电动马达10的构成的概略。
在此,所谓“系统”,是指与在电动马达10内构成的两个绕组群11、12分别对应的马达控制部81、82、马达驱动部91、92以及辅助电流运算部71、72的组合单位。此外,虽然在此示出了由2系统构成的控制装置2,但是系统数也可以是多于2系统的多个。
在本实施例中,将由绕组群11、马达控制部81、马达驱动部91以及辅助电流运算部71构成的系统称为第一系统,将由绕组群12、马达控制部82、马达驱动部92以及辅助电流运算部72构成的系统称为第二系统进行说明。在本实施例中,关于扭矩传感器20、操舵角传感器30以及车速传感器40,在第一系统以及第二系统中分别设置单独的传感器,但是也可以设置第一系统以及第二系统共用的传感器。
控制装置2与电动马达10一体地构成,具有存储以及执行各种控制处理的功能,基于扭矩传感器20、操舵角传感器30以及车速传感器40(41、42)等的控制信息,对向操舵机构3付与操舵的辅助扭矩的电动马达10进行驱动控制。关于控制装置2的具体的控制构成,以下进行详细的说明。
控制装置2由辅助电流指令部51、52以及危险判定部(评价等级判定部)60构成。辅助电流指令部51、52基于扭矩传感器20检测到的操舵扭矩值、例如设置在图示外的差速齿轮上的车速传感器40检测到的车速值等,运算使电动马达10驱动的驱动电流,并将其向电动马达10侧输出。危险判定部60检测扭矩传感器值等的异常,控制辅助电流指令部51、52。
辅助电流指令部51、52由辅助电流运算部71、72、马达控制部81、82、马达驱动部91、92构成,构成向绕组群11、12输出驱动电动马达10的马达驱动电流的辅助电流输出部。辅助电流运算部71、72基于扭矩传感器21、22以及车速传感器41、42检测到的操舵扭矩值与车速值,运算对电动马达10进行驱动控制的马达指令电流(电流指令值)。马达控制部81、82基于马达指令电流生成针对电动马达10的马达驱动信号。马达驱动部91、92具备将直流电源的电力转换为交流电源的装置(逆变器),与马达驱动信号相应地使马达驱动电流对电动马达10通电。
危险判定部60能够从辅助电流运算部71、72的输出信号、马达控制部81、82的输出信号、马达驱动部91、92的输出信号、电动马达10的绕组群11、12的信号、扭矩传感器20的扭矩传感器值的信号、操舵角传感器30的操舵角传感器值的信号以及车速传感器40的车速传感器值的信号中,检测各信号的异常。即,各信号含有表示输出该信号的单元或传感器的异常状态的异常信息(异常信号),危险判定部60从各信号输入各单元或各传感器的异常信息,检测各单元或各传感器的异常。另外,在危险判定部60中,根据各个异常信号判定危险度等级(评价等级),并基于该判定将信号传达至辅助电流运算部71、72。
在图3中,示出了求出在辅助电流运算部71、72中运算的供给至电动马达10的目标电流值的辅助映射。所谓辅助映射,是用于根据车速值与扭矩传感器值来设定供给至电动马达10的目标电流值的参照映射,并被存储在辅助电流运算部71、72的存储器内。辅助电流运算部71、72使用该辅助映射运算目标电流值,即运算付与马达控制部81、82的电流指令值。
如图3所示,辅助映射以随着扭矩传感器值的增加、电动马达10的辅助扭矩值增加的方式设定与目标电流值的关系。在图3中,示出了由a、b、c、d表示的针对4种车速的各辅助映射。该扭矩传感器值与目标电流值的关系针对每一车速而设定,以车速越低、针对扭矩传感器值的目标电流值越大的方式进行设定。在图3中,车速按照d、c、b、a的顺序变低。另外,对目标电流值设定有上限值,将规定的扭矩传感器值以上的目标电流值针对车速a、b、c、d中的每一个而设定为一定。此外在图3中,使目标电流值成为一定的规定的扭矩传感器值在各车速a、b、c、d中设为相同的扭矩传感器值。
根据以上的构成,由危险判定部60算出危险度等级。将危险判定部60的运算处理用图4的流程图表示。
将绕组群11、12、马达控制部81、82、马达驱动部91、92、扭矩传感器21、22、操舵角传感器31、32以及车速传感器41、42的各信号输入危险判定部60中(步骤S101)。根据输入的信号判断各部件是否正常(步骤S102),如果各部件全部正常则返回开始。在检测到异常状态的情况下算出危险度等级(步骤S103),并变更为与危险度等级相应的辅助映射(步骤S104)。在辅助映射变更后返回开始,继续进一步的异常状态的监视。
危险判定部(评价等级判定部)60是算出危险度等级(评价等级)的处理部,也可以称为危险度等级算出部(评价等级算出部)或是危险度等级确定部(评价等级确定部)。
接着,用图5的流程图表示危险度等级的算出方法。
根据全部的故障部件与特定的异常原因或者异常部位算出系数kp(步骤S201)。根据异常原因或者异常部位设定危险度等级,例如越是绕组群11、12的铜线的断线、马达驱动部91、92内的晶体管的烧损等难以恢复的异常原因或异常部位,系数kp值越高。
接着,根据异常状态的部件有无替代品来算出系数ks(步骤S202)。在此,有替代品的话则危险度等级变小,系数ks被设定为较小的值。另一方面,没有替代品的话则危险度等级变高,系数ks被设定为较大的值。
系数ks除了根据替代品的有无而使危险度等级变化以外,在使用替代品执行备份控制的情况下,与通常的控制执行时相比,提高危险度等级。作为备份控制的一例,具有在扭矩传感器20发生故障的情况下,使用代替扭矩传感器信号而执行的备份控制。在执行该备份控制的情况下,危险等级判定部60判定危险度上升。
接着算出经过判定系数kc(步骤S203)。经过判定系数kc是用于判定自部件故障后的危险度的上升的系数。作为一例,经过判定系数kc设为从判断为存在异常状态的部件起的经过时间、或者点火开关的开关次数,经过时间、点火开关的开关次数越是增加,系数kc的值就越高。
根据以上的系数kp、ks、kc的积算出综合的危险度等级(步骤S204)。此外,在发生了多个异常状态的情况下,针对各部件中的每一个算出危险度等级,其总和成为危险度等级值。
根据该危险度等级值,在图4的步骤S104中,进行辅助映射的变更。在该情况下,与由危险判定部60判定的危险度等级的上升相应地变更辅助映射,由此,降低由电动马达10产生的辅助扭矩。另外,以目标电流值(电流指令值)的上限值与由危险判定部60判定的危险度等级的上升相应地降低的方式,选择辅助映射。
在图6中,示出了本发明的第一实施例所涉及的操舵控制装置的辅助映射图的一例。在图6中,示出了与危险度等级相应地求出供给至电动马达10的马达电流值的辅助映射的一例。
如上所述,辅助映射针对每一个车速值,相对于扭矩传感器值而设定有供给至电动马达10的目标电流值。即,在辅助映射中,设定有扭矩传感器值与供给至电动马达10的目标电流值的关系。在图6中示出了对于表示扭矩传感器值与目标电流值的关系的一个特性曲线而将上限值设定为多个等级而得到的多个辅助映射e、f、g、h。另外,达到上限值的扭矩传感器值按照e→f→g→h的顺序减小,辅助映射e以最大的扭矩传感器值达到上限值,辅助映射h以最小的扭矩传感器值达到上限值。
在由危险判定部60判断危险度等级为零、即所有部件都没有异常状态的情况下,根据上限值为e的曲线算出目标电流值。在危险度等级上升的情况下,使用危险度等级越是上升、越将目标电流值的上限值以f→g→h的方式进行降低的曲线,算出针对扭矩传感器值的目标电流值。
即使在某一个部件发生了异常的状态下,在扭矩传感器值较低、驾驶员所需的操舵扭矩较低的高速行驶中的情况下的辅助扭矩也设为与正常时的e的曲线相同。这样一来,在高速行驶中、以及引起事故的情况下的危害较大的危险度高的行驶条件下,不降低辅助扭矩。由于原本行驶中所需要的操舵扭矩就较低,因此难以通过辅助扭矩的降低使驾驶员注意到异常状态,因此通过进行与正常时相同的辅助控制来确保安全性。在扭矩传感器值上升的低速行驶时,由于危险度等级的上升而使用目标电流值降低了的辅助映射(f、g、h的曲线)。因此,驾驶员需要的操舵扭矩上升,从而容易注意到异常状态。另外,由于是低速行驶,所以即使正常的所有替代部件都发生异常、电动马达10的辅助力完全消失,也由于轮胎的反作用力较小,因而能够通过驾驶员的应对来防止车辆行驶的不稳定化。
在图7中,示出了本发明第一实施例所涉及的操舵控制装置的辅助映射图的另一例。在图7的例子中,使由危险判定部60判定的危险等级的上升引起的辅助映射的降低幅度变化。
设为由曲线i、j、k、l构成的辅助映射,该曲线i、j、k、l为,针对扭矩传感器值的、向电动马达10供给的目标电流值的曲线按照危险度等级的上升而以一定的比例在目标电流值的轴方向上压缩而成。设为此时辅助映射上限值针对危险度等级上升的降低幅度而以L1、L2、L3的方式缓慢增大的辅助映射。由此,危险度等级较低时,辅助扭矩的降低幅度较小,驾驶员所需的操舵扭矩的增加较小,因此在操作性上感到的不协调感较低。因此,在为修理而送去经销商等的期间,能够维持操作性以及安全性高的状态。
通过伴随着危险度等级的上升而降低辅助扭矩,由此,驾驶员所需的操舵扭矩增加,因此操作性降低。但是,具有驾驶员容易注意到故障状态,或者,从虽然注意到但是不去修理的状态敦促为去修理的效果。
此外,在确保安全的车速为零或者点火开关关闭时,将辅助扭矩设为零。
所谓危险度等级是指,在驾驶员的操作中,部件故障的概率较高的状态、以及由于该部件发生故障而导致车辆行驶失去安全性的概率较高的状态。另外,也以根据此时的车速等驾驶状态而设想的危害的大小作为根据,判定危险度等级。
在本实施例中,能够以下述方式变更图5的流程图的步骤S203中的、经过判定系数kc的算出方法。
经过判定系数kc为判定从部件故障后起的危险度的上升而使用的系数,在上述的说明中,设为从判断存在异常状态的部件起的经过时间、或者点火开关的开关次数,并且设为经过时间、点火开关的开关次数越是增加系数kc的值就越高。
对此,也可以设为根据供给电动马达10的绕组群11、12的电流的累积通电量、或者累积通电时间的增加,算出经过判定系数kc的值。在该情况下,设为随着累积通电量的增加、或者累积通电时间的增加,经过判定系数kc增大。
或者,经过判定系数kc也可以根据车辆的行驶距离而算出。在该情况下,与车辆的行驶距离的增加相应地,经过判定系数kc变大。
或者,经过判定系数kc也可以根据方向盘的累积操作次数、或者方向盘的切换次数而算出。在该情况下,设为与方向盘的累积操作次数、累积旋转次数或者方向盘的切换次数的增加相应地,经过判定系数kc变大。
除了上述的系数kp,ks,kc以外,也可以分别在电动马达10以及马达驱动部91、92中设置温度传感器23以及24a、24b(参照图2),并由危险判定部60基于温度传感器23、24a、24b检测到的温度历史,判定危险等级。
实施例2
参照图8对本发明所涉及的第二实施例进行说明。
在本实施例中,仅危险判定部60的运算处理与第一实施例不同。本实施例中的操舵控制装置1的基本结构以及控制装置2的构成与第一实施例相同,省略说明。
使用图8的流程图说明危险判定部60的运算处理。在图8中,示出了本发明第三实施例所涉及的危险度等级算出的流程图。
将绕组群11、12、马达控制部81、82、马达驱动部91、92、扭矩传感器21、22、操舵角传感器31、32以及车速传感器41、42的各信号输入危险判定部60(步骤S601)。根据输入的信号判断各部件是否正常(步骤S602),若各部件全部正常则返回开始。在检测到异常状态的情况下算出危险度等级(步骤S603),并变更为与危险度等级相应的辅助映射(步骤S604)。进而,与危险度等级相应地进行警告装置(警告单元)的警告等级的变更(步骤S605)。在警告等级变更后返回开始,继续进一步的异常状态的监视。
通过使警告装置的警告等级(警告量)发生变化,来抑制警告使车辆的操纵性降低的状况。
警告装置为向驾驶员通知异常状态的装置,例如,能够使用蜂鸣器等的声音作为警告装置。警告等级的上升通过使音量、音压以及频率发生变化而通知驾驶员。作为其他警告装置,也可以通过显示灯点灯、向方向盘付与振动、或者使点火开关的发动机的启动性能变化而进行。
实施例3
参照图9说明本发明所涉及的第三实施例。在本实施例中,对具备操舵控制装置的车辆进行说明。此外,车辆具备的操舵控制装置也可以使用在第一实施例或者第二实施例中说明过的操舵控制装置1中的任一个。
在图12中,示出了具备本发明的操舵控制装置1的车辆601的概略图。
该车辆601具备发动机602作为动力源。此外,动力源不限定于发动机,也可以单独使用电动马达,或者将电动马达与发动机组合。发动机602的旋转经由减速机603驱动转向轮8a、8b。在本实施例中,对前轮8a、8b作为驱动轮,后轮8c、8d作为从动轮的例子进行了说明,但是车轮的构成不限于此。
另外车辆601具备操舵控制装置1以及控制装置2、制动装置605以及制动装置的控制装置606、车载地图信息呈示装置607、GPS 608、至少包含相机、声呐或者激光雷达中的某一个的传感器609、包含前后加速度传感器、横向加速度传感器以及横摆率传感器的传感器611、车速传感器41、42。
另外车辆601具备通过输入上述车辆601所搭载的装置、执行器、传感器、机器类的状态(信号)来进行统合控制的车辆统合控制装置620,通过CAN等车内LAN进行信号的授受。
在本实施例中,车辆统合控制装置602从发动机控制装置604、制动器的控制装置606、操舵控制装置1的控制装置2等输入装置的状态。在车辆统合控制装置602内,具备危险判定部621,并被发送各控制装置的不良状况、故障信息。基于该故障信息判断车辆的危险度等级,并将该信息输出至控制装置2。因此,在检测到操舵控制装置1的电动马达10的异常状态以外的车辆601的故障的情况下危险度等级也同样地上升,与该危险度等级相应地使辅助扭矩降低。或者,使警告装置的警告等级变化。
来自车载地图信息呈示装置607、GPS 608、相机、声呐或者激光雷达等的传感器609的各信号被输入至车辆统合控制装置602。因此,能够根据上述信号获得车辆位置、车辆行驶状态以及车辆周围的信息。基于这些信息,由危险判定部621判断危险度等级,并将该信息输出至操舵控制装置1的控制装置2。由此,危险判定部621综合地判断车辆位置、车辆行驶状态以及车辆的周围的信息,进行危险度等级的变更。
作为一个例子,设想由于操舵控制装置1的多个马达驱动部91发生故障,导致危险度等级上升,从而降低了辅助扭矩的状态。在该状态下,通过从前述的GPS 608、相机、声呐或者激光雷达等的传感器609获得的车辆周围的信息,判断驾驶员的操舵扭矩较大的情况下,降低危险度等级使电动马达的辅助扭矩上升。由此,驾驶员需要的操舵扭矩减少,从而提高操舵性。
如以上说明的那样,通过在车辆统合控制装置620中设置危险判定部621,能够统合地判断车辆601内的各装置的故障状态、车辆行驶状态以及车辆周围的状态,从而算出危险度等级。
根据本发明所涉及的上述各实施例,基于危险等级使电动马达10产生的辅助扭矩的大小发生变化,由此能够使驾驶员尽早注意到异常发生的状态,并且能够抑制异常发生的状态下的操纵性的降低。由此,能够使在操舵控制装置1中发生异常的状态下的车辆的安全性提高。因此,在上述的各实施例中,与由危险判定部60判定的危险等级的上升相应地变更图3、图6以及图7所示的多个辅助映射,由此,降低由电动马达10产生的辅助扭矩。或者,多个辅助映射设定为:与由危险判定部60判定的危险等级的上升相应地,由辅助电流运算部71、72运算的电流指令值的上限值降低。或者,多个辅助映射设定为:与由危险判定部60判定的危险等级的上升相应地,由辅助电流运算部71、72运算的电流指令值逐渐减小。
此外,本发明并不限定于上述的各实施例中,还包含各种各样的变形例。例如,上述的实施例是为了易于理解地说明本发明而详细地进行了说明,并不限定于必须具备全部的构成。另外,能够将某实施例的构成的一部分置换为其他实施例的构成,另外,也能够在某实施例的构成上增加其他实施例的构成。另外,对于各实施例的构成的一部分,能够进行其他构成的追加、删除、置换。
符号说明
1…操舵控制装置,2…操舵机构,3…控制装置,4…方向盘,5…转向轴,6…小齿轮轴,7…齿条轴,8a、8b…转向轮,9…减速机构,10…电动马达,20、21、22…扭矩传感器,30、31、32…操舵角传感器,40、41、42…车速传感器,51、52…辅助电流指令部,60…危险判定单元,71、72…辅助电流运算部,81、82…马达控制部,91、92…马达驱动部,101…点火开关,102…行驶距离。

Claims (20)

1.一种操舵控制装置,其特征在于,具备:
电动马达,其具有多个绕组群,并产生用于辅助驾驶员的方向盘操作的辅助扭矩;以及
多个辅助电流输出部,其输出为了驱动所述电动马达而流至所述绕组群的马达驱动电流,
并且,所述操舵控制装置具备评价等级判定部,其检测所述多个绕组群以及所述多个辅助电流输出部的异常状态,并基于所述异常状态判定异常状态的评价等级,
基于所述评价等级使所述电动马达产生的辅助扭矩的大小发生变化。
2.如权利要求1所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述辅助电流输出部具备:
辅助电流运算部,其运算电流指令值;
马达控制部,其基于所述电流指令值生成马达驱动信号;以及
马达驱动部,其基于所述马达驱动信号而将马达驱动电流输出至所述绕组群,
所述辅助电流运算部基于由扭矩传感器检测到的操舵扭矩值以及由所述评价等级判定部判定出的所述评价等级,算出由所述电动马达产生的辅助扭矩。
3.如权利要求2所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述评价等级判定部判定危险度作为所述评价等级,
所述辅助电流运算部具备多个辅助映射,所述多个辅助映射基于所述操舵扭矩值以及由车速传感器检测的车速值,算出与由所述电动马达产生的辅助扭矩相对应的所述电流指令值,
并且,所述辅助电流运算部与由所述评价等级判定部判定的评价等级的上升相应地,通过变更所述辅助映射使由所述电动马达产生的辅助扭矩降低。
4.如权利要求2所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述评价等级判定部判定危险度作为所述评价等级,
所述辅助电流运算部具备多个辅助映射,所述多个辅助映射基于所述操舵扭矩值以及由车速传感器检测的车速值,算出与由所述电动马达产生的辅助扭矩相对应的所述电流指令值,
所述多个辅助映射设定为,与由所述评价等级判定部判定的评价等级的上升相应地,所述电流指令值的上限值降低。
5.如权利要求2所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述评价等级判定部判定危险度作为所述评价等级,
所述辅助电流运算部具备多个辅助映射,所述多个辅助映射基于所述操舵扭矩值以及由车速传感器检测的车速值,算出与由所述电动马达产生的辅助扭矩相对应的所述电流指令值,
所述多个辅助映射设定为,与由所述评价等级判定部判定的评价等级的上升相应地,所述电流指令值逐渐减少。
6.如权利要求2所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述评价等级判定部判定危险度作为所述评价等级,
所述辅助电流运算部具备多个辅助映射,所述多个辅助映射基于所述操舵扭矩值以及由车速传感器检测的车速值,算出与由所述电动马达产生的辅助扭矩相对应的所述电流指令值,
所述多个辅助映射设定为,与由所述评价等级判定部判定的评价等级相应地,所述电流指令值的降低幅度发生变化。
7.如权利要求6所述的操舵控制装置,其特征在于,
与所述评价等级判定部的评价等级的上升相应地,所述辅助映射中的所述电流指令值的所述降低幅度增加。
8.如权利要求2所述的操舵控制装置,其特征在于,
在来自车速传感器的指令值为零或者点火开关关闭的情况下,所述辅助电流输出部将所述电流指令值设为零。
9.如权利要求2所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述评价等级判定部判定危险度作为所述评价等级,
所述评价等级判定部根据所述马达驱动部、所述马达控制部、所述绕组群、所述操舵扭矩值以及由车速传感器检测的车速值的异常,判定危险度的上升。
10.如权利要求9所述的操舵控制装置,其特性在于,
根据从由所述评价等级判定部判定为有危险度起的经过时间或者点火开关的开关次数的增加,所述评价等级判定部判定为危险度上升。
11.如权利要求9所述的操舵控制装置,其特征在于,
随着从由所述评价等级判定部判定为有危险度起的从所述马达驱动部向所述绕组群通电的所述马达驱动电流的累积电流量以及累积通电时间的增加,所述评价等级判定部判定为危险度上升。
12.如权利要求9所述的操舵控制装置,其特征在于,
随着从由所述评价等级判定部判定为有危险度起的车辆的行驶距离的增加,所述评价等级判定部判定为危险度上升。
13.如权利要求9所述的操舵控制装置,其特征在于,
根据从由所述评价等级判定部判断为有危险度起的方向盘的操作次数以及累积旋转数,所述评价等级判定部判定为危险度上升。
14.如权利要求2所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述评价等级判定部判定危险度作为所述评价等级,
在所述扭矩传感器发生故障而执行基于替代扭矩传感器信号的备份控制的情况下,所述评价等级判定部判定为危险度上升。
15.权利要求2所述的操舵控制装置,其特征在于,
在所述电动马达以及所述马达驱动部具备温度传感器,
所述评价等级判定部基于所述温度传感器检测的温度历史,判定评价等级。
16.如权利要求2所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述评价等级判定部判定危险度作为所述评价等级,
所述评价等级判定部根据异常原因或者异常部位使危险度等级可变。
17.如权利要求16所述的操舵控制装置,其特征在于,
在所述评价等级判定部中的危险度的判定中,相比于所述扭矩传感器的异常,将所述马达驱动部以及所述绕组群的异常判定为危险度更高。
18.如权利要求2所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述评价等级判定部判定危险度作为所述评价等级,根据异常部位中的备份的有无以及数量,判定危险度。
19.如权利要求2所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述评价等级判定部判定危险度作为所述评价等级,在判定为有危险度的情况下,通过警告装置进行警告。
20.如权利要求19所述的操舵控制装置,其特征在于,
所述评价等级判定部根据危险度而改变警告装置的警告等级以及警告方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111348103A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 株式会社捷太格特 电动机控制器
CN112829822A (zh) * 2019-11-22 2021-05-25 纳博特斯克有限公司 驱动单元和电动助力转向装置
CN114730444A (zh) * 2019-11-06 2022-07-08 三菱电机楼宇解决方案株式会社 楼宇的用户评价指标计算方法和用户评价指标计算装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2568925B (en) * 2017-11-30 2022-09-28 Trw Ltd Power-assisted steering assembly
JP7499350B2 (ja) * 2020-04-20 2024-06-13 ティッセンクルップ・プレスタ・アクチエンゲゼルシヤフト ステアバイワイヤーステアリングシステムの劣化コンセプト
EP4383019A1 (en) * 2022-12-08 2024-06-12 Hitachi, Ltd. Virtual sensor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003026020A (ja) * 2001-07-11 2003-01-29 Mitsubishi Electric Corp 電動パワーステアリング装置およびこれに用いられる異常検出時の制御方法
JP2006130959A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
CN101421148A (zh) * 2006-05-26 2009-04-29 三菱电机株式会社 电动动力转向装置
US20110315469A1 (en) * 2010-06-24 2011-12-29 Denso Corporation Motor drive apparatus and electric power steering system using the same
CN102923183A (zh) * 2012-10-26 2013-02-13 湖南大学 一种智能车辆转向机构及其控制方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3024434B2 (ja) * 1993-05-14 2000-03-21 トヨタ自動車株式会社 車輌用操舵装置の故障診断処理装置
JPH0958505A (ja) * 1995-08-30 1997-03-04 Jidosha Kiki Co Ltd 電動式パワーステアリング装置
JP3541867B2 (ja) * 1997-08-22 2004-07-14 トヨタ自動車株式会社 舵角センサ異常検出装置およびこれを備えた車輌
JP4135537B2 (ja) * 2003-03-14 2008-08-20 三菱自動車工業株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2005059795A (ja) * 2003-08-19 2005-03-10 Toyoda Mach Works Ltd 電気式動力舵取装置
JP4631928B2 (ja) * 2008-05-12 2011-02-16 トヨタ自動車株式会社 車両のステアリング装置
JP2010132253A (ja) * 2008-11-10 2010-06-17 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置
JP5229645B2 (ja) 2010-06-24 2013-07-03 株式会社デンソー 電動機駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
EP2803556B1 (en) * 2012-01-11 2017-12-13 Mitsubishi Electric Corporation Electric power steering device
JP2017077868A (ja) * 2015-10-22 2017-04-27 株式会社ジェイテクト 操舵制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003026020A (ja) * 2001-07-11 2003-01-29 Mitsubishi Electric Corp 電動パワーステアリング装置およびこれに用いられる異常検出時の制御方法
JP2006130959A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
CN101421148A (zh) * 2006-05-26 2009-04-29 三菱电机株式会社 电动动力转向装置
US20110315469A1 (en) * 2010-06-24 2011-12-29 Denso Corporation Motor drive apparatus and electric power steering system using the same
CN102923183A (zh) * 2012-10-26 2013-02-13 湖南大学 一种智能车辆转向机构及其控制方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111348103A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 株式会社捷太格特 电动机控制器
CN114730444A (zh) * 2019-11-06 2022-07-08 三菱电机楼宇解决方案株式会社 楼宇的用户评价指标计算方法和用户评价指标计算装置
CN112829822A (zh) * 2019-11-22 2021-05-25 纳博特斯克有限公司 驱动单元和电动助力转向装置

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Publication number Publication date
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