JP2006131102A - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 操舵系に付加される操舵トルクに基づいて電動機に駆動電流を供給する電動機制御手段を備えた電動パワーステアリング装置の制御装置において、前記駆動電流検出手段で検出した駆動電流検出値と過電流閾値とを比較して、前記駆動電流検出値が前記過電流閾値を超えたときに、異常判断値に第1の所定値を加算し(ステップS36)、前記駆動電流検出値が前記過電流閾値以下であるときに前記異常判断値から前記第1の所定値より小さい第2の所定値を減算して(ステップS33)異常判断値を算出する異常判断値算出手段と、該異常判断値算出手段で算出した異常判断値が前記第1の所定値より大きい第3の所定値を超えたときに過電流異常を検出する異常検出手段(ステップS38)とを備えている。
【選択図】 図9
Description
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、電動機の駆動電流が過電流閾値を超える周波数が変化する場合でも正確に過電流異常を検出することができる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を目的としている。
前記駆動電流検出手段で検出した駆動電流検出値と過電流閾値とを比較して、前記駆動電流検出値が前記過電流閾値を超えたときに、異常判断値に第1の所定値を加算し、前記駆動電流検出値が前記過電流閾値以下であるときに前記異常判断値から前記第1の所定値より小さい第2の所定値を減算する異常判断値算出手段と、該異常判断値算出手段で算出した異常判断値が前記第1の所定値より大きい第3の所定値を超えたときに過電流異常を検出する異常検出手段とを備えたことを特徴としている。
さらに、請求項3に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、請求項1又は2に係る発明において、前記指令値算出手段及び電動機制御手段を構成する主演算処理装置と、前記異常判断値算出手段及び異常検出手段を構成する副演算処理装置とを備えていることを特徴としている。
なおさらに、請求項5に係る発明によれば、加減算カウンタの加算入力側に第1の所定値が入力され、減算入力側に第2の所定値が入力されるので、電流検出値と過電流閾値との比較結果に応じて加減算カウンタのカウント値が増減することにより、異常判断値を簡単な構成で容易に算出することができるという効果が得られる。
図1は、本発明の一実施形態を示す概略構成図であって、図中、1はステアリングホイールであり、このステアリングホイール1に運転者から作用される操舵力が入力軸2aと出力軸2bとを有するステアリングシャフト2に伝達される。このステアリングシャフト2は、入力軸2aの一端がステアリングホイール1に連結され、他端はトルク検出手段としてのトルクセンサ3を介して出力軸2bの一端に連結されている。
トルクセンサ3は、ステアリングホイール1に付与されて入力軸2aに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸2a及び出力軸2b間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位をポテンショメータで検出するように構成されている。このトルクセンサ3は、図2に示すように、入力される操舵トルクが零のときには、所定の中立電圧V0 となり、この状態から右切りすると、操舵トルクの増加に応じて中立電圧V0 より増加する電圧となり、操舵トルクが零の状態から左切りすると操舵トルクの増加に応じて中立電圧V0 より減少する電圧となるトルク検出値Tを出力するように構成されている。
次いで、ステップS4に移行して、車速センサ15で検出した車速検出値Vを読込み、次いでステップS5に移行して、トルク検出値及び車速検出値Vに基づいて図5に示す操舵補助指令値算出マップを参照して、モータ電流指令値となる操舵補助指令値IM *を算出する。
このステップS12では、モータ電流指令値Irが負値であるか否かを判定し、Ir≧0であるときにはステップS13に移行して、モータ電流指令値Irに応じたデューティ比のパルス幅変調(PWM)信号を算出してからステップS15に移行し、Ir<0であるときにはステップS14に移行して、デューティ比0%のパルス幅変調(PWM)信号を算出してからステップS15に移行する。
この図8の処理のうちステップS2〜S6の処理が指令値算出手段に対応し、ステップS7〜ステップS15の処理及びモータ駆動回路17が電動機制御手段に対応している。
メインMCU監視処理は、図8に示すように、先ず、ステップS21で、自己が算出したモータ電流指令値IrS 及びモータ電流検出回路16から入力される駆動電流検出値IMDを読込み、次いでステップS22に移行してモータ電流検出回路16から読込んだ駆動電流検出値IMDとの偏差の絶対値ΔI(=|IrS −IMD|)を算出する。
CN3 =(TO /Ts)×CN1 =(4/0.25)×6=96 …………(1)
この図9の処理において、ステップS31〜S36の処理が異常判断値算出手段に対応し、ステップS37及びS38の処理が異常検出手段に対応している。
今、キースイッチをオン状態とすることにより、メインMCU13及びサブMCU14に電源が投入されて、これらメイン及びサブMCU13及び14で図4及び図6のモータ制御処理が実行開始されると共に、サブMCU14で、図8のメインMCU監視処理及び図9の過電流検出処理が実行開始される。
このとき、電動モータ12が短絡等を生じていないと共に過電流状態も発生していない正常であり、サブMCU14からモータ制御禁止信号Mpがモータ駆動回路17に出力されていないものとする。
一方、車両が発進して、所定車速以上となると、図5に示す操舵補助指令値算出マップの特性線の勾配が小さくなることにより、大きな操舵トルクTsでも小さな操舵補助指令値IM *を算出するので、電動モータ12で発生する操舵補助力が小さくなり、ステアリングホイール1の操舵が軽くなりすぎることを抑制して最適な操舵を行うことができる。
このため、メインMCU13で実行される図4のモータ制御処理において、ステップS8で算出される電流偏差ΔIが負値となり、ステップS11で算出されるモータ電流指令値Irも負値となって、ステップS12からステップS14に移行して、パルス幅変調信号PSのデューティ比が0%に設定される。この結果、デューティ比0%のパルス幅変調信号がFETゲート駆動回路19に出力されるので、Hブリッジ回路18のFET1〜FET4が全てオフ状態となり、電動モータ12に対する駆動電流の出力が停止される。
このため、モータ電流検出回路16で検出される駆動電流検出値IMDは図11(a)に示すように急激に零まで減少することになる。
また、上記実施形態においては、図9に示す過電流検出処理をサブMCU14で実行するようにしているので、メインMCU13に異常が発生したことに起因する過電流状態であっても過電流異常を正確に検出することができる。
さらに、上記実施形態では、演算処理装置としてMCUを設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなくマイクロコンピュータを適用することもでき、そのた任意の演算処理装置を適用することができる。
なおさらに、上記実施形態においては、電動モータ12を直流駆動する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータを三相以上の多相交流駆動する場合にも本発明を適用することができる。
Claims (5)
- 操舵系に付加される操舵トルクに基づいて操舵補助指令値を算出する指令値算出手段と、前記操舵系に対して操舵補助力を付与する電動機と、該電動機の駆動電流を検出する駆動電流検出手段と、該駆動電流検出手段で検出した駆動電流検出値と前記指令値算出手段で算出した操舵補助指令値とに基づいて前記電動機に駆動電流を供給する電動機制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置の制御装置において、
前記駆動電流検出手段で検出した駆動電流検出値と過電流閾値とを比較して、前記駆動電流検出値が前記過電流閾値を超えたときに、異常判断値に第1の所定値を加算し、前記駆動電流検出値が前記過電流閾値以下であるときに前記異常判断値から前記第1の所定値より小さい第2の所定値を減算する異常判断値算出手段と、該異常判断値算出手段で算出した異常判断値が前記第1の所定値より大きい第3の所定値を超えたときに過電流異常を検出する異常検出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装置の制御装置。 - 前記駆動電流検出手段は、前記電動機の駆動電流サンプリング周期が前記電動機制御手段による前記電動機に対する駆動電流制御周期以下の周期に設定されていることを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記指令値算出手段及び電動機制御手段を構成する主演算処理装置と、前記異常判断値算出手段及び異常検出手段を構成する副演算処理装置とを備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記異常検出手段は、前記第3の所定値が過電流異常の判断基準となる過電流状態継続時間を前記電流検出値のサンプリング周期で除した値と前記第1の所定値とを乗算した値に設定されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記異常判断値算出手段は、前記電流検出値と過電流閾値とを比較する比較部と、該比較部の比較結果が、前記電流検出値が前記過電流閾値以上であるときに前記第1の所定値を選択し、前記電流検出値が前記過電流閾値未満であるときに前記第2の所定値を選択する選択部と、該選択部で前記第1の所定値を選択したときにこれが加算入力側に入力され、前記第2の所定値を選択したときにこれが減算入力側に入力される加減算カウンタとを備えていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
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