JP2010070037A - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device Download PDF

Info

Publication number
JP2010070037A
JP2010070037A JP2008239337A JP2008239337A JP2010070037A JP 2010070037 A JP2010070037 A JP 2010070037A JP 2008239337 A JP2008239337 A JP 2008239337A JP 2008239337 A JP2008239337 A JP 2008239337A JP 2010070037 A JP2010070037 A JP 2010070037A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotation angle
motor rotation
motor
steering
torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008239337A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5174596B2 (en
Inventor
Isao Kezobo
勲 家造坊
Tomoyuki Inoue
知之 井上
Kazumichi Tsutsumi
和道 堤
Masahiro Kimata
政弘 木全
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2008239337A priority Critical patent/JP5174596B2/en
Publication of JP2010070037A publication Critical patent/JP2010070037A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5174596B2 publication Critical patent/JP5174596B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an electric power steering device reducing a sense of incongruity felt by a driver even if an abnormality occurs in a motor rotation angle sensor. <P>SOLUTION: The electric power steering device is provided with a motor rotation angle estimating means 18 calculating a motor rotation angle estimated value based on a signal in which a steering angle detected by a steering angle sensor 32 is corrected with a value obtained by dividing steering torque detected through a torque sensor 33 by an elastic modulus of distortion of a torsion bar; an abnormality detecting means 13 detecting an abnormality in the motor rotation angle sensor 31 based on the difference between a motor rotation angle detected by the motor rotation angle sensor 31 and the motor rotation angle estimated value; a switching means 14 outputting the motor rotation angle estimated value as a substitute for the motor rotation angle when the abnormality of the motor rotation angle sensor 31 is detected; and a current control means 15 controlling the current of a motor 5 based on an assist command, a detected motor current and the motor rotation angle estimated value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、自動車等に搭載される電動パワーステアリング装置に関するものであり、特に、装置の一部が故障した際に運転者が感じる操舵感を改善した電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to an electric power steering apparatus mounted on an automobile or the like, and more particularly to an electric power steering apparatus that improves a steering feeling felt by a driver when a part of the apparatus fails.

従来の電動パワーステアリング装置においては、モータ回転角センサに異常が発生した場合に、トルクセンサを構成する他の回転角センサで代用して、モータの電流を制御し、モータトルクによる運転者の操舵のアシストを継続するものである(例えば、特許文献1参照)。このトルクセンサは、トーションバーとその両端に備えられた2つの回転角センサで構成されており、モータ回転角センサの異常時には、トルクセンサを構成する回転角センサのうちモータ側の回転角センサを用いて、モータの制御を継続するものである。   In the conventional electric power steering apparatus, when an abnormality occurs in the motor rotation angle sensor, the other rotation angle sensors constituting the torque sensor are substituted to control the motor current, and the driver is steered by the motor torque. (See, for example, Patent Document 1). This torque sensor is composed of a torsion bar and two rotation angle sensors provided at both ends of the torsion bar. When the motor rotation angle sensor is abnormal, the rotation angle sensor on the motor side of the rotation angle sensors constituting the torque sensor is selected. Used to continue control of the motor.

また、他の従来の電動パワーステアリング装置においては、モータ回転角センサに異常が発生した場合に、ステアリングホイールの回転角度を検出する操舵角センサで代用して、モータの電流を制御し、モータトルクによる運転者の操舵のアシストを継続するものである(例えば、特許文献2参照)。   In another conventional electric power steering device, when an abnormality occurs in the motor rotation angle sensor, a steering angle sensor that detects the rotation angle of the steering wheel is used instead to control the motor current and the motor torque. The steering assist of the driver is continued (see, for example, Patent Document 2).

なお、電圧指令と電流検出値からモータ回転角度を推定する方法、つまり磁束オブザーバまたは適応オブザーバと呼ばれるものを用いる方法がある(例えば、特許文献3参照)。この方法は、モータ回転速度が速い領域で精度良く推定できることが知られている。   There is a method of estimating a motor rotation angle from a voltage command and a current detection value, that is, a method using a so-called magnetic flux observer or adaptive observer (see, for example, Patent Document 3). It is known that this method can be accurately estimated in a region where the motor rotation speed is high.

特開2007−8299号公報JP 2007-8299 A 特開平4−257770号公報JP-A-4-257770 国際公開第02/091558号パンフレットInternational Publication No. 02/091558 Pamphlet

上述したような従来の電動パワーステアリング装置では、モータ回転角と、トーションバーのモータ側の回転角の間には、ねじれ要素がほとんど無いため、この2つの回転角度ほぼ等しく、この構成は本来等しい回転角度を2つの回転角センサで検出する2重系である。そのため、1つの回転角センサで検出するよりも、構成が複雑になり、また、コストが高くなるという問題点があった。   In the conventional electric power steering apparatus as described above, since there is almost no twisting element between the motor rotation angle and the rotation angle on the motor side of the torsion bar, these two rotation angles are substantially equal, and this configuration is essentially equal. This is a double system in which the rotation angle is detected by two rotation angle sensors. For this reason, there is a problem that the configuration becomes more complicated and the cost becomes higher than that detected by one rotation angle sensor.

また、上述したような他の従来の電動パワーステアリング装置では、トルクセンサのトーションバーよりもステアリングホイール側に操舵角センサがあるため、操舵角とモータ回転角の間にトーションバーが存在し、トーションバーのねじれが大きい場合には、他に何も対策をしなければ、図5で示すようにトルクが大きく乱れることがある。このようなトルクでは、運転者の感じる違和感が増大するという問題点がある。図4は正常時の波形であるが、これに比べて、図5は、操舵トルクが振動的でかつ大きくなっている。また、操舵角センサで検出される操舵角度は、一般的に、モータ回転角センサで検出されるモータ回転角度に比べて、サンプリング周期が長いことがある。そのため、信号として遅れが生じるので、この信号を用いてモータの電流を制御すると、電流にも遅れが生じるため、モータトルクが正しく制御できず、運転者の感じる違和感が増大するという問題点があった。   Further, in the other conventional electric power steering apparatus as described above, since the steering angle sensor is located on the steering wheel side with respect to the torsion bar of the torque sensor, the torsion bar exists between the steering angle and the motor rotation angle. If the twist of the bar is large, the torque may be greatly disturbed as shown in FIG. 5 if no other measures are taken. With such torque, there is a problem that an uncomfortable feeling felt by the driver increases. FIG. 4 shows a normal waveform, but FIG. 5 shows that the steering torque is oscillating and large in comparison with this. Further, the steering angle detected by the steering angle sensor generally has a longer sampling cycle than the motor rotation angle detected by the motor rotation angle sensor. As a result, a delay occurs as a signal. When the motor current is controlled using this signal, the current is also delayed, so that the motor torque cannot be controlled correctly and the driver feels uncomfortable. It was.

また、上述したような従来の電動パワーステアリング装置のような構成であっても、代用信号として、トルクセンサを構成する回転角センサのうちステアリングホイール側の回転角センサで代用すると、トーションバーのねじれが影響し、図5で示したように運転者の感じる違和感が大きくなるという同様な問題点があった。   Even in the configuration of the conventional electric power steering apparatus as described above, if the rotation angle sensor on the steering wheel side among the rotation angle sensors constituting the torque sensor is used as a substitute signal, the torsion bar twists. As shown in FIG. 5, there is a similar problem that the driver feels uncomfortable as shown in FIG.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、モータ回転角センサに異常が発生した場合においても、コストを増加することなく、モータ回転角センサの信号を代用する信号を精度よく生成し、モータによるアシストトルクを安定して発生させ、運転者の感じる違和感を軽減することができる電動パワーステアリング装置を得るものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems. The purpose of the present invention is to output a signal of the motor rotation angle sensor without increasing the cost even when an abnormality occurs in the motor rotation angle sensor. It is an object of the present invention to obtain an electric power steering apparatus that can generate a substitute signal with high accuracy, stably generate assist torque by a motor, and reduce a sense of incongruity felt by a driver.

この発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトに操舵を補助するアシストトルクを付加するモータと、前記モータの回転角度を検出するモータ回転角センサと、前記ステアリングシャフトに連結されたステアリングホイールの回転角度である操舵角度を検出する操舵角センサと、前記ステアリングホイールに加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、前記モータに流れる電流を検出する電流検出回路と、前記トルクセンサにより検出された操舵トルクに前記トルクセンサの所定のゲインを除算した値で、前記操舵角センサにより検出された操舵角度を補正した信号に基づいてモータ回転角推定値を算出するモータ回転角推定手段と、前記モータ回転角センサの異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により前記モータ回転角センサの異常が検出された場合には、前記モータ回転角推定手段により算出されたモータ回転角推定値を、前記モータ回転角センサにより検出されたモータ回転角度の代わりとして出力する切換え手段と、前記操舵トルクに応じた前記モータのトルクを出力すべく、前記アシストトルクの目標値に相当するアシスト指令、前記電流検出回路により検出されたモータ電流及び切換え手段から供給されたモータ回転角推定値に基づいて、前記モータの電流を制御する電流制御手段とを設けたものである。   An electric power steering apparatus according to the present invention includes a motor that applies assist torque to assist steering to a steering shaft, a motor rotation angle sensor that detects a rotation angle of the motor, and rotation of a steering wheel coupled to the steering shaft. A steering angle sensor that detects a steering angle that is an angle, a torque sensor that detects a steering torque applied to the steering wheel, a current detection circuit that detects a current flowing through the motor, and a steering detected by the torque sensor Motor rotation angle estimation means for calculating a motor rotation angle estimation value based on a signal obtained by correcting the steering angle detected by the steering angle sensor by a value obtained by dividing the torque by a predetermined gain of the torque sensor; and the motor rotation An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the angle sensor; When an abnormality is detected in the motor rotation angle sensor, the motor rotation angle estimation value calculated by the motor rotation angle estimation means is output instead of the motor rotation angle detected by the motor rotation angle sensor. A switching means, an assist command corresponding to a target value of the assist torque, a motor current detected by the current detection circuit, and a motor rotation supplied from the switching means to output the torque of the motor according to the steering torque. Current control means for controlling the current of the motor based on the estimated angle value is provided.

この発明に係る電動パワーステアリング装置は、モータ回転角センサに異常が発生した場合に、操舵角センサの検出値で代用するが、このときに、トルクセンサ検出値に基づきトーションバーの捩れ量の分を補正し、また、精度が劣る操舵角センサの場合でも、操舵速度が速い場合には、磁束オブザーバ方式に切り替えることにより、コストを増加させることなく、モータ回転角センサの信号を代用する信号を精度よく生成し、モータによるアシストトルクを安定して発生させ、運転者の感じる違和感を軽減することができるという効果を奏する。   The electric power steering apparatus according to the present invention substitutes the detected value of the steering angle sensor when an abnormality occurs in the motor rotation angle sensor. At this time, the amount of twist of the torsion bar is divided based on the detected value of the torque sensor. Even in the case of a steering angle sensor with low accuracy, if the steering speed is fast, switching to the magnetic flux observer method can replace the signal of the motor rotation angle sensor without increasing the cost. It is possible to generate with high accuracy, stably generate assist torque by the motor, and reduce the sense of discomfort felt by the driver.

実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置について図1から図6までを参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Embodiment 1 FIG.
An electric power steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a diagram showing a configuration of an electric power steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the following, in each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

図1において、この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイール1と、ステアリングシャフト2と、ラック・ピニオンギヤ3と、車輪4a、4bと、モータ5と、モータ減速ギヤ6と、電源(バッテリ)7と、コントローラユニット10と、モータ回転角センサ31と、操舵角センサ32と、トルクセンサ33と、車速センサ34とが設けられている。   1, an electric power steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention includes a steering wheel 1, a steering shaft 2, a rack and pinion gear 3, wheels 4a and 4b, a motor 5, and a motor reduction gear 6. A power source (battery) 7, a controller unit 10, a motor rotation angle sensor 31, a steering angle sensor 32, a torque sensor 33, and a vehicle speed sensor 34 are provided.

図2は、この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置のコントローラユニットの構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the controller unit of the electric power steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

図2において、コントローラユニット10は、アシスト指令演算手段11と、電流検出回路12と、異常検出手段13と、切換え手段14と、電流制御手段15と、スイッチング素子駆動回路16と、インバータ17と、モータ回転角推定手段18とが設けられている。なお、コントローラユニット10の構成要素のうち、電流検出回路12、スイッチング素子駆動回路16及びインバータ17を除くほかの構成要素は、通常、マイコンのソフトウェアとして実装されるものである。   In FIG. 2, the controller unit 10 includes an assist command calculation means 11, a current detection circuit 12, an abnormality detection means 13, a switching means 14, a current control means 15, a switching element drive circuit 16, an inverter 17, Motor rotation angle estimating means 18 is provided. Of the constituent elements of the controller unit 10, the constituent elements other than the current detection circuit 12, the switching element drive circuit 16, and the inverter 17 are usually implemented as microcomputer software.

つぎに、この実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置の動作について図面を参照しながら説明する。   Next, the operation of the electric power steering apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.

図1において、図示しない運転者からステアリングホイール1に加えられた操舵トルクは、トルクセンサ33のトーションバー33a、ステアリングシャフト2を通り、ラック・ピニオンギヤ3を介して、ラックに伝達され、車輪4a、4bを転舵させる。   In FIG. 1, a steering torque applied to a steering wheel 1 by a driver (not shown) is transmitted to a rack through a torsion bar 33a and a steering shaft 2 of a torque sensor 33 and via a rack and pinion gear 3, and wheels 4a, Turn 4b.

モータ5は、モータ減速ギヤ6を介してステアリングシャフト2と連結している。モータ5から発生するアシストトルク(以下モータトルクとも言う)は、モータ減速ギヤ6を介してステアリングシャフト2に伝達され、操舵時に運転者が加える操舵トルクを軽減する。このモータ5は、ブラシレスモータのような同期モータを使用する。   The motor 5 is connected to the steering shaft 2 via a motor reduction gear 6. Assist torque (hereinafter also referred to as motor torque) generated from the motor 5 is transmitted to the steering shaft 2 via the motor reduction gear 6 to reduce the steering torque applied by the driver during steering. The motor 5 uses a synchronous motor such as a brushless motor.

トルクセンサ33は、運転者がステアリングホイール1を操舵することによりトーションバー33aに加わった操舵トルクを検出する。この操舵トルクによってトーションバー33aには操舵トルクにほぼ比例した捩れが生じるので、この捩れ角を捩れ角検出手段33bによって検出し、操舵トルク信号に換算する。   The torque sensor 33 detects the steering torque applied to the torsion bar 33a when the driver steers the steering wheel 1. The torsion bar 33a is twisted in proportion to the steering torque due to the steering torque, and the twist angle is detected by the twist angle detecting means 33b and converted into a steering torque signal.

コントローラユニット10は、トルクセンサ33で検出した操舵トルク信号と、車速センサ34で検出した車速に応じて、モータ5が付与するアシストトルクの方向と大きさを決定し、このアシストトルクをモータ5に発生させるべく、モータ回転角センサ31で検出されたモータ5の回転角度に応じて、電源7からモータ5に流す電流を制御する。   The controller unit 10 determines the direction and magnitude of the assist torque applied by the motor 5 according to the steering torque signal detected by the torque sensor 33 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 34, and this assist torque is applied to the motor 5. In order to generate the current, the current flowing from the power source 7 to the motor 5 is controlled according to the rotation angle of the motor 5 detected by the motor rotation angle sensor 31.

図2において、アシストトルクの目標値に相当するアシスト指令を算出するアシスト指令演算手段11は、トルクセンサ33で検出した操舵トルク信号と、車速センサ34で検出した車速信号に応じたモータトルクの方向と大きさを決定し、アシスト指令を算出する。   In FIG. 2, the assist command calculation means 11 for calculating an assist command corresponding to the target value of the assist torque is a direction of motor torque corresponding to the steering torque signal detected by the torque sensor 33 and the vehicle speed signal detected by the vehicle speed sensor 34. And the size are determined, and an assist command is calculated.

電流検出回路12は、モータ5の各相に流れる電流を検出する。異常検出手段13は、モータ回転角センサ31の異常を検出するものであり、ここで、異常が検出されていない場合には、切換え手段14は、モータ回転角センサ31で検出されたモータ回転角度信号を選択し、電流制御手段15に供給する。   The current detection circuit 12 detects a current flowing through each phase of the motor 5. The abnormality detection means 13 detects an abnormality of the motor rotation angle sensor 31. When no abnormality is detected, the switching means 14 detects the motor rotation angle detected by the motor rotation angle sensor 31. A signal is selected and supplied to the current control means 15.

電流制御手段15は、アシスト指令、モータ5の検出電流、モータ回転角度に応じて電圧指令を算出する。その算出方法は、一般的な手法で良く、例えば、dq制御などが挙げられる。この方法は、ブラシレスモータのような同期モータに対して、モータ回転角度に依存した位相の電流を流すことで、モータ5のトルクを制御するものである。   The current control means 15 calculates a voltage command according to the assist command, the detected current of the motor 5, and the motor rotation angle. The calculation method may be a general method such as dq control. In this method, the torque of the motor 5 is controlled by causing a current having a phase depending on the motor rotation angle to flow to a synchronous motor such as a brushless motor.

スイッチング素子駆動回路16は、この電圧指令をPWM変調してインバータ17へスイッチング操作を指示する。インバータ17は、スイッチング操作信号を受けてスイッチング素子171a〜173a、171b〜173bのチョッパ制御を実現し、電源7から供給される電力により、モータ5に電流を流す。この電流によって、モータトルクすなわちアシストトルクが発生する。   The switching element driving circuit 16 PWM modulates this voltage command and instructs the inverter 17 to perform a switching operation. The inverter 17 receives the switching operation signal, realizes chopper control of the switching elements 171 a to 173 a and 171 b to 173 b, and causes a current to flow to the motor 5 by the power supplied from the power supply 7. This current generates motor torque, that is, assist torque.

操舵角センサ32は、ステアリングホイール1の回転角度を検出するものであり、様々な制御に利用される。本実施の形態では示していないが、例えば、横滑り防止装置のようなものに使用される。   The steering angle sensor 32 detects the rotation angle of the steering wheel 1 and is used for various controls. Although not shown in the present embodiment, it is used for a skid prevention device, for example.

モータ回転角センサ31に異常が生じていない場合は、以上のような制御が実施され、運転者の操舵トルクをモータトルクすなわちアシストトルクにより補助し、図4に示すように、違和感のないフィーリングを得ることができる。図4は、この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置のモータ回転角センサの正常状態の時間応答波形を示す図である。図4において、(a)は全体波形を示し、横軸は時間(sec)、縦軸は操舵角(deg)、操舵トルク(Nm)、アシストトルク(Nm)をそれぞれ示す。また、(b)は拡大波形を示し、横軸は時間(sec)、縦軸は操舵トルク(Nm)、アシストトルク(Nm)、モータ電流(A)、モータ回転角度(deg)、モータ回転角度(360deg表示)をそれぞれ示す。   When no abnormality has occurred in the motor rotation angle sensor 31, the above control is performed, and the driver's steering torque is assisted by the motor torque, that is, assist torque. As shown in FIG. Can be obtained. FIG. 4 is a diagram showing a time response waveform in a normal state of the motor rotation angle sensor of the electric power steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 4, (a) shows the entire waveform, the horizontal axis shows time (sec), and the vertical axis shows steering angle (deg), steering torque (Nm), and assist torque (Nm). (B) shows an enlarged waveform, the horizontal axis is time (sec), the vertical axis is steering torque (Nm), assist torque (Nm), motor current (A), motor rotation angle (deg), motor rotation angle. (360 deg display) is shown respectively.

ここで、モータ回転角推定手段18と異常検出手段13の動作について説明する。図3は、この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置のモータ回転角推定手段の動作を示すフローチャートである。   Here, the operation of the motor rotation angle estimating means 18 and the abnormality detecting means 13 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the motor rotation angle estimating means of the electric power steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

まず、ステップ181において、モータ回転角推定手段18は、操舵角センサ32から操舵角度信号θhと、トルクセンサ33から操舵トルク信号Tsを読み込む。   First, in step 181, the motor rotation angle estimation means 18 reads the steering angle signal θh from the steering angle sensor 32 and the steering torque signal Ts from the torque sensor 33.

次に、ステップ182において、モータ回転角推定手段18は、トーションバー33aの捩れ角を演算する。前述したように、操舵トルク信号はトーションバー33aの捩れ角にほぼ比例し、その比例ゲインはトーションバー33aの捩れの弾性係数Ktsである。   Next, in step 182, the motor rotation angle estimation means 18 calculates the torsion angle of the torsion bar 33a. As described above, the steering torque signal is substantially proportional to the torsion angle of the torsion bar 33a, and the proportional gain is the torsional elastic coefficient Kts of the torsion bar 33a.

すなわち、Ts=Kts×θh、という関係式が成り立つ。   That is, the relational expression Ts = Kts × θh is established.

これに従い、ステップ182の演算では、操舵トルク信号Tsをトーションバー33aの捩れの弾性係数Ktsで除算した値を、捩れ補正量θcとして算出する。   Accordingly, in the calculation of step 182, a value obtained by dividing the steering torque signal Ts by the torsional elastic coefficient Kts of the torsion bar 33 a is calculated as the torsion correction amount θc.

すなわち、θc=Ts/Kts、という関係式である。   That is, the relational expression θc = Ts / Kts.

そして、ステップ183において、モータ回転角推定手段18は、モータ回転角推定値θeAを算出する。操舵角度信号θhからトーションバーの捩れ補正量θcを減算した値を、モータ減速ギヤ6のギヤ比Ggで除算することで、トーションバー捩れ分を補正し、モータ回転角度の推定値を得ることができる。   In step 183, the motor rotation angle estimation means 18 calculates a motor rotation angle estimated value θeA. A value obtained by subtracting the torsion bar twist correction amount θc from the steering angle signal θh is divided by the gear ratio Gg of the motor reduction gear 6 to correct the torsion bar twist and obtain an estimated value of the motor rotation angle. it can.

すなわち、θeA=(θh−θc)/Gg、という関係式である。   That is, the relational expression θeA = (θh−θc) / Gg.

異常検出手段13は、モータ回転角センサ31で検出されたモータ回転角度信号と、モータ回転角推定手段18で演算されたモータ回転角推定値θeAに基づいて、モータ回転角センサ31の異常を判定する。その方法は、例えば、モータ回転角度信号からモータ回転角推定値を減算した値の絶対値が、あらかじめ定めた値以上に達したときに、モータ回転角センサ31に異常が発生したと判定する方法で実施される。   The abnormality detection means 13 determines the abnormality of the motor rotation angle sensor 31 based on the motor rotation angle signal detected by the motor rotation angle sensor 31 and the motor rotation angle estimated value θeA calculated by the motor rotation angle estimation means 18. To do. The method is, for example, a method of determining that an abnormality has occurred in the motor rotation angle sensor 31 when the absolute value of the value obtained by subtracting the estimated motor rotation angle value from the motor rotation angle signal reaches or exceeds a predetermined value. Will be implemented.

異常検出手段13で異常が検出されると、切換え手段14は、モータ回転角推定手段18で算出されるモータ回転角推定値θeAを選択し、これをモータ回転角度信号の代用信号として電流制御手段15に供給する。電流制御手段15は、このモータ回転角推定値θeAをモータ回転角度信号として代用し、上述したようなdq制御などの方式で、電圧指令を算出する。   When an abnormality is detected by the abnormality detection means 13, the switching means 14 selects a motor rotation angle estimated value θeA calculated by the motor rotation angle estimation means 18, and uses this as a substitute signal for the motor rotation angle signal as a current control means. 15 is supplied. The current control means 15 substitutes this motor rotation angle estimated value θeA as a motor rotation angle signal, and calculates a voltage command by a method such as dq control as described above.

以上のような構成により、モータ回転角センサ31に異常が発生した場合の時間応答波形を図6に示す。また、図5には、モータ回転角推定手段18において、トーションバー捩れ角を補正しない構成の場合、すなわち、モータ回転角推定値として、操舵角信号θhをギヤ比Ggで除算した値を用いた場合の波形を示す。   FIG. 6 shows a time response waveform when an abnormality occurs in the motor rotation angle sensor 31 with the above configuration. Further, in FIG. 5, when the motor rotation angle estimation means 18 is configured not to correct the torsion bar twist angle, that is, the value obtained by dividing the steering angle signal θh by the gear ratio Gg is used as the estimated motor rotation angle. The waveform of the case is shown.

このときの関係式は、θeA=θh/Ggである。   The relational expression at this time is θeA = θh / Gg.

図5は、従来の電動パワーステアリング装置のモータ回転角センサの異常状態の時間応答波形を示す図である。また、図6は、この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置のモータ回転角センサの異常状態の時間応答波形を示す図である。図5及び図6において、(a)は全体波形を示し、横軸は時間(sec)、縦軸は操舵角(deg)、操舵トルク(Nm)、アシストトルク(Nm)をそれぞれ示す。また、(b)は拡大波形を示し、横軸は時間(sec)、縦軸は操舵トルク(Nm)、アシストトルク(Nm)、モータ電流(A)、モータ回転角度(deg)、モータ回転角度(360deg表示)をそれぞれ示す。   FIG. 5 is a diagram showing a time response waveform in an abnormal state of the motor rotation angle sensor of the conventional electric power steering apparatus. FIG. 6 is a diagram showing a time response waveform in an abnormal state of the motor rotation angle sensor of the electric power steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 5 and 6, (a) shows the entire waveform, the horizontal axis shows time (sec), and the vertical axis shows steering angle (deg), steering torque (Nm), and assist torque (Nm). (B) shows an enlarged waveform, the horizontal axis is time (sec), the vertical axis is steering torque (Nm), assist torque (Nm), motor current (A), motor rotation angle (deg), motor rotation angle. (360 deg display) is shown respectively.

図6では、アシストトルクすなわちモータトルクは、振動的になるものの、平均的には操舵トルクと同じ方向に発生しハンドル操作を補助するようなトルクとして働いており、操舵トルクの大きさは図4に示す正常時と同等にできている。   In FIG. 6, although the assist torque, that is, the motor torque becomes vibrational, it is generated on the average in the same direction as the steering torque and works as a torque that assists the steering operation. The magnitude of the steering torque is as shown in FIG. It is equivalent to the normal time shown in.

図5では、約1.9秒以前の領域では、比較的良好なアシストを得られているが、約1.9秒以降においてモータトルクが大きく乱れている。この方法では、違和感が小さくできる操舵状態もあるが、違和感を増大させてしまう操舵状態もあるということである。これは、図5のモータ回転角推定方式では、トーションバーの捩れを考慮していないため、図5(b)の拡大波形に示すように、実際のモータ回転角度すなわち真値と推定値の差が大きくなることがあり、モータ電流の制御時に誤った方向に電流を流してしまうからである。その結果、図5は、モータトルクが大きく乱れ、操舵トルクが大きな値になっており運転者の感じる違和感が大きい。   In FIG. 5, relatively good assist is obtained in the region before about 1.9 seconds, but the motor torque is greatly disturbed after about 1.9 seconds. In this method, there is a steering state in which the uncomfortable feeling can be reduced, but there is also a steering state in which the uncomfortable feeling is increased. This is because the motor rotation angle estimation method in FIG. 5 does not consider torsion of the torsion bar, and as shown in the enlarged waveform in FIG. 5B, the actual motor rotation angle, that is, the difference between the true value and the estimated value. This is because current may flow in the wrong direction when the motor current is controlled. As a result, in FIG. 5, the motor torque is greatly disturbed, and the steering torque has a large value, so that the driver feels uncomfortable.

図6は、操舵トルクが小さく、また、操舵トルクの振動振幅も小さいため、運転者の感じる違和感が小さい。なお、アシストトルクとは、モータトルクにギヤ比Ggを乗じた値であり、モータトルクと基本的に等価である。   In FIG. 6, since the steering torque is small and the vibration amplitude of the steering torque is also small, the driver feels uncomfortable. The assist torque is a value obtained by multiplying the motor torque by the gear ratio Gg and is basically equivalent to the motor torque.

このように、本実施の形態1に示した構成であれば、モータ回転角センサ31を2重に備えるなどして、コストを増加することもなく、モータ回転角センサ31に異常が生じた場合でも、モータ回転角度を精度良く推定することができるため、モータ制御が安定し、運転者の感じる違和感を小さくすることができる。   As described above, in the configuration shown in the first embodiment, when the motor rotation angle sensor 31 is abnormal without increasing the cost by providing the motor rotation angle sensor 31 in a double manner or the like. However, since the motor rotation angle can be estimated with high accuracy, the motor control is stable, and the uncomfortable feeling felt by the driver can be reduced.

なお、[発明が解決しようとする課題]の段落で既に簡単に触れたが、各センサの検出信号のサンプリング周期が異なることに起因して生じる問題を説明しておく。   Although briefly mentioned in the paragraph [Problems to be Solved by the Invention], problems caused by the difference in the sampling period of the detection signal of each sensor will be described.

各センサで検出される信号は、その用途に応じて、信号ごとにサンプリング周期が異なる。電流やモータ回転角度などは、速い応答が必要なモータ制御に用いるため、サンプリング周期は最も短く、高速のサンプリングを実施している。一方、横滑り防止装置など応答の遅い車両運動の制御に用いる操舵角などの信号は、サンプリング周期が長い場合も多く、電流やモータ回転角度に比べて100倍ほどの長さとなっていることがある。サンプリング周期が長いということは、信号として遅れが生じる。   The signal detected by each sensor has a different sampling period for each signal depending on its application. Since the current and the motor rotation angle are used for motor control that requires a fast response, the sampling period is the shortest and high-speed sampling is performed. On the other hand, a signal such as a steering angle used for controlling a slow-response vehicle motion such as a skid prevention device often has a long sampling cycle, and may be about 100 times longer than a current or a motor rotation angle. . A long sampling period causes a delay as a signal.

また、遅い応答だけしか必要ないので、操舵角センサそのものも高周波応答を低下させた応答の遅い安価なもので構成されていることがある。モータの電流を制御する際に、このような性質の操舵角信号を用いると、モータの回転速度が速い場合、すなわち、モータ回転角度の単位時間当たりの変化率が大きい場合には、遅れの大きな操舵角信号に基づく推定値と、実際のモータ回転角度の誤差が大きくなる。推定誤差が大きくなると、モータ電流の制御時に誤った方向に電流を流してしまう場合があり、モータトルクが乱れて、運転者の感じる違和感が大きくなることがある。   Further, since only a slow response is required, the steering angle sensor itself may be composed of an inexpensive one with a low response and a reduced high frequency response. When the motor current is controlled, if the steering angle signal having such properties is used, if the motor rotation speed is high, that is, if the rate of change of the motor rotation angle per unit time is large, the delay is large. The error between the estimated value based on the steering angle signal and the actual motor rotation angle increases. When the estimation error increases, current may flow in the wrong direction when controlling the motor current, and the motor torque may be disturbed, resulting in a greater sense of discomfort felt by the driver.

この後の実施の形態2では、操舵角度信号のサンプリング周期がモータ回転角度信号のそれに比べて長い場合など、操舵角信号に遅れがある場合に生じる問題にも対応する実施の形態について説明している。   In the second embodiment, an embodiment corresponding to a problem that occurs when the steering angle signal is delayed, such as when the sampling period of the steering angle signal is longer than that of the motor rotation angle signal, will be described. Yes.

実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る電動パワーステアリング装置について図7及び図8を参照しながら説明する。図7は、この発明の実施の形態2に係る電動パワーステアリング装置のコントローラユニットの構成を示すブロック図である。なお、電動パワーステアリング装置の構成は、上記の実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
An electric power steering apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the controller unit of the electric power steering apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The configuration of the electric power steering device is the same as that of the first embodiment.

図7において、コントローラユニット10Aは、アシスト指令演算手段11と、電流検出回路12と、異常検出手段13と、切換え手段14と、電流制御手段15と、スイッチング素子駆動回路16と、インバータ17と、モータ回転角推定手段(第1のモータ回転角推定手段)18と、モータ回転角推定手段(第2のモータ回転角推定手段)21と、推定切換え手段22と、モータ回転速度算出手段23とが設けられている。   In FIG. 7, the controller unit 10A includes an assist command calculation unit 11, a current detection circuit 12, an abnormality detection unit 13, a switching unit 14, a current control unit 15, a switching element drive circuit 16, an inverter 17, Motor rotation angle estimation means (first motor rotation angle estimation means) 18, motor rotation angle estimation means (second motor rotation angle estimation means) 21, estimation switching means 22, and motor rotation speed calculation means 23 are provided. Is provided.

図2の実施の形態1との相違点は、モータ回転角推定手段21と、推定切換え手段22と、モータ回転速度算出手段23とをさらに設け、これらによる処理を追加したことである。   The difference from the first embodiment of FIG. 2 is that a motor rotation angle estimation means 21, an estimation switching means 22, and a motor rotation speed calculation means 23 are further provided, and processing by these is added.

つぎに、この実施の形態2に係る電動パワーステアリング装置の動作について図面を参照しながら説明する。図8は、この発明の実施の形態2に係る電動パワーステアリング装置の推定切換え手段の動作を示すフローチャートである。   Next, the operation of the electric power steering apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the estimation switching means of the electric power steering apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

モータ回転角推定手段21は、電流制御手段15により算出された電圧指令と、電流検出回路12により検出されたモータ5の各相に流れる電流値からモータ回転角度を推定する方式であり、公知の手法でよい(例えば、特許文献3参照)。このような方法により、モータ回転角推定値θeBを算出する。   The motor rotation angle estimation means 21 is a method for estimating the motor rotation angle from the voltage command calculated by the current control means 15 and the current value flowing in each phase of the motor 5 detected by the current detection circuit 12. A technique may be used (for example, see Patent Document 3). The motor rotation angle estimated value θeB is calculated by such a method.

モータ回転速度算出手段23は、推定切換え手段22が出力するモータ回転角推定値を微分することで、モータ回転速度信号ωeを算出する。   The motor rotation speed calculation means 23 calculates the motor rotation speed signal ωe by differentiating the estimated motor rotation angle output from the estimation switching means 22.

まず、ステップ221において、推定切換え手段22は、モータ回転速度信号ωeの絶対値をあらかじめ定めた閾値αと比較し、小さいかどうかを判別する。モータ回転速度信号ωeの絶対値が閾値αよりも小さい場合(YES)は、ステップ222へ進み、モータ回転速度信号ωeの絶対値が閾値αよりも等しいか大きい場合(NO)には、ステップ223へ進む。   First, in step 221, the estimation switching means 22 compares the absolute value of the motor rotation speed signal ωe with a predetermined threshold value α, and determines whether or not it is small. If the absolute value of the motor rotational speed signal ωe is smaller than the threshold value α (YES), the process proceeds to step 222. If the absolute value of the motor rotational speed signal ωe is equal to or larger than the threshold value α (NO), step 223 is performed. Proceed to

次に、ステップ222において、推定切換え手段22は、モータ回転角推定手段18が出力するモータ回転角推定値θeAをモータ回転角推定値として算出する。   Next, in step 222, the estimation switching unit 22 calculates the motor rotation angle estimation value θeA output from the motor rotation angle estimation unit 18 as a motor rotation angle estimation value.

一方、ステップ223において、推定切換え手段22は、モータ回転角推定手段21が出力するモータ回転角推定値θeBをモータ回転角推定値θeとして算出する。   On the other hand, in step 223, the estimation switching unit 22 calculates the motor rotation angle estimation value θeB output from the motor rotation angle estimation unit 21 as the motor rotation angle estimation value θe.

なお、推定切換え手段22で用いるモータ回転速度信号ωeは、代数ループを回避するためには、1サンプル遅れのものを用いる。   The motor rotation speed signal ωe used in the estimation switching means 22 is one sample delayed in order to avoid an algebraic loop.

異常検出手段13で異常が検出されていないときには、切換え手段14は、モータ回転角センサ31で検出されたモータ回転角度信号を選択し、電流制御手段15に供給する。一方、異常検出手段13で異常が検出されると、切換え手段14は、推定切換え手段22が出力するモータ回転角推定値θeを選択し、これをモータ回転角度信号の代用信号として電流制御手段15に供給する。   When no abnormality is detected by the abnormality detection means 13, the switching means 14 selects the motor rotation angle signal detected by the motor rotation angle sensor 31 and supplies it to the current control means 15. On the other hand, when an abnormality is detected by the abnormality detection means 13, the switching means 14 selects the motor rotation angle estimated value θe output from the estimation switching means 22, and uses this as a substitute signal for the motor rotation angle signal as the current control means 15. To supply.

電流制御手段15は、このモータ回転角推定値をモータ回転角度信号として代用し、上述したようなdq制御などの方式で、電圧指令を算出する。   The current control means 15 substitutes the estimated motor rotation angle value as a motor rotation angle signal, and calculates a voltage command by a method such as dq control as described above.

このようにして、モータの回転速度が遅い場合は、回転速度が遅いときに精度の良い操舵角度信号を用いたモータ回転角推定手段18を用い、モータの回転速度が速い場合は、回転速度が速いときに精度の良いモータ回転角推定手段21を用いることで、あらゆるときに精度良くモータ回転角度を推定することが可能となる。   In this way, when the rotation speed of the motor is slow, the motor rotation angle estimation means 18 using the steering angle signal with good accuracy is used when the rotation speed is slow. When the rotation speed of the motor is fast, the rotation speed is By using the motor rotation angle estimating means 21 with high accuracy when it is fast, it becomes possible to accurately estimate the motor rotation angle at any time.

このように、この実施の形態2で示すような構成であれば、操舵角信号のサンプリング周期がモータ回転角度信号に比べて100倍ほどの長さとなっているような場合や、操舵角センサ32の応答が遅い安価なものの場合であっても、サンプリング周期を短くしたり、操舵角センサ32の応答を速くしたり、モータ回転角センサ31を2重に備えるなど、ハードウェアの追加や変更をしてコストを増加することもなく、モータ回転角センサ31に異常が生じたときにも、モータ回転角度を精度良く推定することができるため、モータ制御が安定し、運転者の感じる違和感を小さくすることができる。   In this way, with the configuration shown in the second embodiment, the steering angle signal sampling cycle is about 100 times longer than the motor rotation angle signal, or the steering angle sensor 32 is used. Even if the response is slow and inexpensive, hardware additions and changes such as shortening the sampling cycle, speeding up the response of the steering angle sensor 32, and providing the motor rotation angle sensor 31 in duplicate Therefore, even when an abnormality occurs in the motor rotation angle sensor 31 without increasing the cost, the motor rotation angle can be accurately estimated, so that the motor control is stable and the driver feels a sense of incongruity. can do.

なお、上記の実施の形態1で説明した、トーションバー捩れ角を補正しない構成の場合、すなわち、モータ回転角推定手段18が操舵角信号θhをギヤ比Ggで除算した値を、モータ回転角推定値として算出する場合にも、この実施の形態2を適用することができる。操舵角信号のサンプリングが遅いときなど遅れがあるときでも、ハードウェアを追加変更してコストを増加することもなく、モータ回転角センサ31の異常時に、高速回転時でもモータ回転角度を精度良く推定することができるため、モータ制御が安定し、運転者の感じる違和感を小さくすることができる。   In the case where the torsion bar twist angle is not corrected as described in the first embodiment, that is, the value obtained by dividing the steering angle signal θh by the gear ratio Gg by the motor rotation angle estimation means 18 is estimated as the motor rotation angle. The second embodiment can also be applied when calculating as a value. Even when there is a delay such as when sampling of the steering angle signal is slow, the motor rotation angle can be accurately estimated even when the motor rotation angle sensor 31 is abnormal or at high speed without increasing the cost by adding additional hardware. Therefore, the motor control is stable, and the uncomfortable feeling felt by the driver can be reduced.

この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric power steering apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置のコントローラユニットの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller unit of the electric power steering apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置のモータ回転角推定手段の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the motor rotation angle estimation means of the electric power steering apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置のモータ回転角センサの正常状態の時間応答波形を示す図である。It is a figure which shows the time response waveform of the normal state of the motor rotation angle sensor of the electric power steering apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 従来の電動パワーステアリング装置のモータ回転角センサの異常状態の時間応答波形を示す図である。It is a figure which shows the time response waveform of the abnormal state of the motor rotation angle sensor of the conventional electric power steering apparatus. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング装置のモータ回転角センサの異常状態の時間応答波形を示す図である。It is a figure which shows the time response waveform of the abnormal state of the motor rotation angle sensor of the electric power steering apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電動パワーステアリング装置のコントローラユニットの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller unit of the electric power steering apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電動パワーステアリング装置の推定切換え手段の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the estimation switching means of the electric power steering apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステアリングホイール、2 ステアリングシャフト、3 ラック・ピニオンギヤ、4a、4b 車輪、5 モータ、6 モータ減速ギヤ、7 電源、10 コントローラユニット、10A コントローラユニット、11 アシスト指令演算手段、12 電流検出回路、13 異常検出手段、14 切換え手段、15 電流制御手段、16 スイッチング素子駆動回路、17 インバータ、18 モータ回転角推定手段、21 モータ回転角推定手段、22 推定切換え手段、23 モータ回転速度算出手段、31 モータ回転角センサ、32 操舵角センサ、33 トルクセンサ、33a トーションバー、33b 捩れ角検出手段、34 車速センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel, 2 Steering shaft, 3 Rack and pinion gear, 4a, 4b Wheel, 5 Motor, 6 Motor reduction gear, 7 Power supply, 10 Controller unit, 10A controller unit, 11 Assist command calculation means, 12 Current detection circuit, 13 Abnormal Detection means, 14 switching means, 15 current control means, 16 switching element drive circuit, 17 inverter, 18 motor rotation angle estimation means, 21 motor rotation angle estimation means, 22 estimation switching means, 23 motor rotation speed calculation means, 31 motor rotation Angle sensor, 32 Steering angle sensor, 33 Torque sensor, 33a Torsion bar, 33b Torsion angle detection means, 34 Vehicle speed sensor.

Claims (5)

ステアリングシャフトに操舵を補助するアシストトルクを付加するモータと、
前記モータの回転角度を検出するモータ回転角センサと、
前記ステアリングシャフトに連結されたステアリングホイールの回転角度である操舵角度を検出する操舵角センサと、
前記ステアリングホイールに加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記モータに流れる電流を検出する電流検出回路と、
前記トルクセンサにより検出された操舵トルクに前記トルクセンサの所定のゲインを除算した値で、前記操舵角センサにより検出された操舵角度を補正した信号に基づいてモータ回転角推定値を算出するモータ回転角推定手段と、
前記モータ回転角センサの異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により前記モータ回転角センサの異常が検出された場合には、前記モータ回転角推定手段により算出されたモータ回転角推定値を、前記モータ回転角センサにより検出されたモータ回転角度の代わりとして出力する切換え手段と、
前記操舵トルクに応じた前記モータのトルクを出力すべく、前記アシストトルクの目標値に相当するアシスト指令、前記電流検出回路により検出されたモータ電流及び切換え手段から供給されたモータ回転角推定値に基づいて、前記モータの電流を制御する電流制御手段と
を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
A motor for adding assist torque to assist steering in the steering shaft;
A motor rotation angle sensor for detecting the rotation angle of the motor;
A steering angle sensor that detects a steering angle that is a rotation angle of a steering wheel coupled to the steering shaft;
A torque sensor for detecting a steering torque applied to the steering wheel;
A current detection circuit for detecting a current flowing through the motor;
Motor rotation for calculating a motor rotation angle estimated value based on a signal obtained by correcting the steering angle detected by the steering angle sensor by a value obtained by dividing the steering torque detected by the torque sensor by a predetermined gain of the torque sensor. Angle estimation means;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the motor rotation angle sensor;
When the abnormality of the motor rotation angle sensor is detected by the abnormality detection means, the estimated motor rotation angle calculated by the motor rotation angle estimation means is the value of the motor rotation angle detected by the motor rotation angle sensor. Switching means for outputting as an alternative;
In order to output the torque of the motor according to the steering torque, the assist command corresponding to the target value of the assist torque, the motor current detected by the current detection circuit, and the estimated motor rotation angle supplied from the switching means And an electric current steering means for controlling the current of the motor.
ステアリングシャフトに操舵を補助するアシストトルクを付加するモータと、
前記モータの回転角度を検出するモータ回転角センサと、
前記ステアリングシャフトに連結されたステアリングホイールの回転角度である操舵角度を検出する操舵角センサと、
前記ステアリングホイールに加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記モータに流れる電流を検出する電流検出回路と、
前記トルクセンサにより検出された操舵トルクに前記トルクセンサの所定のゲインを除算した値で、前記操舵角センサにより検出された操舵角度を補正した信号に基づいて第1のモータ回転角推定値を算出する第1のモータ回転角推定手段と、
電圧指令及び前記電流検出回路により検出されたモータ電流に基づいて第2のモータ回転角推定値を算出する第2のモータ回転角推定手段と、
前記第1又は第2のモータ回転角推定値を微分することにより、モータ回転速度を算出するモータ回転速度算出手段と、
前記モータ回転速度算出手段により算出されたモータ回転速度の絶対値が所定の閾値よりも小さい場合は、前記第1のモータ回転角推定手段により算出された第1のモータ回転角推定値を出力し、前記モータ回転速度の絶対値が所定の閾値以上の場合には、前記第2のモータ回転角推定手段により算出された第2のモータ回転角推定値を出力する推定切換え手段と、
前記モータ回転角センサの異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により前記モータ回転角センサの異常が検出された場合には、前記第1又は第2のモータ回転角推定手段により算出された第1又は第2のモータ回転角推定値を、前記モータ回転角センサにより検出されたモータ回転角度の代わりとして出力する切換え手段と、
前記操舵トルクに応じた前記モータのトルクを出力すべく、前記アシストトルクの目標値に相当するアシスト指令、前記電流検出回路により検出されたモータ電流及び切換え手段から供給された第1又は第2のモータ回転角推定値に基づいて前記電圧指令を算出し、前記モータの電流を制御する電流制御手段と
を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
A motor for adding assist torque to assist steering in the steering shaft;
A motor rotation angle sensor for detecting the rotation angle of the motor;
A steering angle sensor that detects a steering angle that is a rotation angle of a steering wheel coupled to the steering shaft;
A torque sensor for detecting a steering torque applied to the steering wheel;
A current detection circuit for detecting a current flowing through the motor;
A first motor rotation angle estimated value is calculated based on a signal obtained by correcting the steering angle detected by the steering angle sensor by a value obtained by dividing the steering torque detected by the torque sensor by a predetermined gain of the torque sensor. First motor rotation angle estimating means for
Second motor rotation angle estimating means for calculating a second motor rotation angle estimated value based on the voltage command and the motor current detected by the current detection circuit;
Motor rotation speed calculation means for calculating a motor rotation speed by differentiating the first or second motor rotation angle estimation value;
When the absolute value of the motor rotation speed calculated by the motor rotation speed calculation means is smaller than a predetermined threshold value, the first motor rotation angle estimation value calculated by the first motor rotation angle estimation means is output. When the absolute value of the motor rotation speed is equal to or greater than a predetermined threshold, an estimation switching unit that outputs a second motor rotation angle estimation value calculated by the second motor rotation angle estimation unit;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the motor rotation angle sensor;
If the abnormality of the motor rotation angle sensor is detected by the abnormality detection means, the first or second motor rotation angle estimated value calculated by the first or second motor rotation angle estimation means is Switching means for outputting in place of the motor rotation angle detected by the motor rotation angle sensor;
In order to output the torque of the motor according to the steering torque, an assist command corresponding to a target value of the assist torque, the motor current detected by the current detection circuit, and the first or second supplied from the switching means An electric power steering apparatus comprising: a current control unit that calculates the voltage command based on an estimated motor rotation angle value and controls a current of the motor.
ステアリングシャフトに操舵を補助するアシストトルクを付加するモータと、
前記モータの回転角度を検出するモータ回転角センサと、
前記ステアリングシャフトに連結されたステアリングホイールの回転角度である操舵角度を検出する操舵角センサと、
前記ステアリングホイールに加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記モータに流れる電流を検出する電流検出回路と、
前記操舵角センサにより検出された操舵角度に基づいて第1のモータ回転角推定値を算出する第1のモータ回転角推定手段と、
電圧指令及び前記電流検出回路により検出されたモータ電流に基づいて第2のモータ回転角推定値を算出する第2のモータ回転角推定手段と、
前記第1又は第2のモータ回転角推定値を微分することにより、モータ回転速度を算出するモータ回転速度算出手段と、
前記モータ回転速度算出手段により算出されたモータ回転速度の絶対値が所定の閾値よりも小さい場合は、前記第1のモータ回転角推定手段により算出された第1のモータ回転角推定値を出力し、前記モータ回転速度の絶対値が所定の閾値以上の場合には、前記第2のモータ回転角推定手段により算出された第2のモータ回転角推定値を出力する推定切換え手段と、
前記モータ回転角センサの異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により前記モータ回転角センサの異常が検出された場合には、前記第1又は第2のモータ回転角推定手段により算出された第1又は第2のモータ回転角推定値を、前記モータ回転角センサにより検出されたモータ回転角度の代わりとして出力する切換え手段と、
前記操舵トルクに応じた前記モータのトルクを出力すべく、前記アシストトルクの目標値に相当するアシスト指令、前記電流検出回路により検出されたモータ電流及び切換え手段から供給された第1又は第2のモータ回転角推定値に基づいて前記電圧指令を算出し、前記モータの電流を制御する電流制御手段と
を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
A motor for adding assist torque to assist steering in the steering shaft;
A motor rotation angle sensor for detecting the rotation angle of the motor;
A steering angle sensor that detects a steering angle that is a rotation angle of a steering wheel coupled to the steering shaft;
A torque sensor for detecting a steering torque applied to the steering wheel;
A current detection circuit for detecting a current flowing through the motor;
First motor rotation angle estimation means for calculating a first motor rotation angle estimation value based on the steering angle detected by the steering angle sensor;
Second motor rotation angle estimating means for calculating a second motor rotation angle estimated value based on the voltage command and the motor current detected by the current detection circuit;
Motor rotation speed calculation means for calculating a motor rotation speed by differentiating the first or second motor rotation angle estimation value;
When the absolute value of the motor rotation speed calculated by the motor rotation speed calculation means is smaller than a predetermined threshold value, the first motor rotation angle estimation value calculated by the first motor rotation angle estimation means is output. When the absolute value of the motor rotation speed is equal to or greater than a predetermined threshold, an estimation switching unit that outputs a second motor rotation angle estimation value calculated by the second motor rotation angle estimation unit;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the motor rotation angle sensor;
If the abnormality of the motor rotation angle sensor is detected by the abnormality detection means, the first or second motor rotation angle estimated value calculated by the first or second motor rotation angle estimation means is Switching means for outputting in place of the motor rotation angle detected by the motor rotation angle sensor;
In order to output the torque of the motor according to the steering torque, an assist command corresponding to a target value of the assist torque, the motor current detected by the current detection circuit, and the first or second supplied from the switching means An electric power steering apparatus comprising: a current control unit that calculates the voltage command based on an estimated motor rotation angle value and controls a current of the motor.
前記異常検出手段は、前記モータ回転角センサにより検出されたモータ回転角度及び前記モータ回転角推定手段により算出されたモータ回転角推定値の差分に基づいて、前記モータ回転角センサの異常を検出する
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。
The abnormality detection means detects an abnormality of the motor rotation angle sensor based on a difference between a motor rotation angle detected by the motor rotation angle sensor and a motor rotation angle estimation value calculated by the motor rotation angle estimation means. The electric power steering apparatus according to claim 1.
前記異常検出手段は、前記モータ回転角センサにより検出されたモータ回転角度及び前記第1又は第2のモータ回転角推定手段により算出された第1又は第2のモータ回転角推定値の差分に基づいて、前記モータ回転角センサの異常を検出する
ことを特徴とする請求項2記載の電動パワーステアリング装置。
The abnormality detection means is based on the difference between the motor rotation angle detected by the motor rotation angle sensor and the first or second motor rotation angle estimation value calculated by the first or second motor rotation angle estimation means. The electric power steering device according to claim 2, wherein an abnormality of the motor rotation angle sensor is detected.
JP2008239337A 2008-09-18 2008-09-18 Electric power steering device Expired - Fee Related JP5174596B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008239337A JP5174596B2 (en) 2008-09-18 2008-09-18 Electric power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008239337A JP5174596B2 (en) 2008-09-18 2008-09-18 Electric power steering device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010070037A true JP2010070037A (en) 2010-04-02
JP5174596B2 JP5174596B2 (en) 2013-04-03

Family

ID=42202222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008239337A Expired - Fee Related JP5174596B2 (en) 2008-09-18 2008-09-18 Electric power steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5174596B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015058910A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 日立オートモティブシステムズステアリング株式会社 Control device for power steering device and on-vehicle apparatus
JP2016120893A (en) * 2014-12-25 2016-07-07 株式会社ショーワ Electric power steering device
WO2017047708A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 日本精工株式会社 Electric power steering device
JP2018113834A (en) * 2017-01-13 2018-07-19 日本精工株式会社 Motor controller, electric power steering device and vehicle
US20190225260A1 (en) * 2016-08-26 2019-07-25 Nsk Ltd. Control device for electric power steering device
JP6583592B1 (en) * 2018-05-11 2019-10-02 日本精工株式会社 Motor control device and electric power steering device provided with the same
WO2019216022A1 (en) * 2018-05-11 2019-11-14 日本精工株式会社 Motor control device and electric power steering device provided with same
US20220097754A1 (en) * 2019-02-01 2022-03-31 Mando Corporation Power assist control apparatus and power assist control method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002337717A (en) * 2001-05-21 2002-11-27 Koyo Seiko Co Ltd Motor-driven power steering device
JP2002345285A (en) * 2001-05-16 2002-11-29 Denso Corp Monitoring system for rotation angle sensor
JP2003285758A (en) * 2002-03-27 2003-10-07 Toyoda Mach Works Ltd Electric steering controller
JP3695342B2 (en) * 2001-04-11 2005-09-14 株式会社日立製作所 Electric motor control device
JP2007269277A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Isuzu Motors Ltd Electric power steering device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3695342B2 (en) * 2001-04-11 2005-09-14 株式会社日立製作所 Electric motor control device
JP2002345285A (en) * 2001-05-16 2002-11-29 Denso Corp Monitoring system for rotation angle sensor
JP2002337717A (en) * 2001-05-21 2002-11-27 Koyo Seiko Co Ltd Motor-driven power steering device
JP2003285758A (en) * 2002-03-27 2003-10-07 Toyoda Mach Works Ltd Electric steering controller
JP2007269277A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Isuzu Motors Ltd Electric power steering device

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015058910A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 日立オートモティブシステムズステアリング株式会社 Control device for power steering device and on-vehicle apparatus
JP2016120893A (en) * 2014-12-25 2016-07-07 株式会社ショーワ Electric power steering device
KR101885842B1 (en) 2015-09-18 2018-08-06 닛본 세이고 가부시끼가이샤 Electric power steering device
EP3351456A4 (en) * 2015-09-18 2018-11-21 NSK Ltd. Electric power steering device
KR20180032656A (en) * 2015-09-18 2018-03-30 닛본 세이고 가부시끼가이샤 Electric power steering device
CN107922001A (en) * 2015-09-18 2018-04-17 日本精工株式会社 Electric power-assisted steering apparatus
JPWO2017047708A1 (en) * 2015-09-18 2018-04-19 日本精工株式会社 Electric power steering device
CN107922001B (en) * 2015-09-18 2020-10-27 日本精工株式会社 Electric power steering apparatus
WO2017047708A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 日本精工株式会社 Electric power steering device
JP6281665B2 (en) * 2015-09-18 2018-02-21 日本精工株式会社 Electric power steering device
US10286949B2 (en) 2015-09-18 2019-05-14 Nsk Ltd. Electric power steering apparatus
US20190225260A1 (en) * 2016-08-26 2019-07-25 Nsk Ltd. Control device for electric power steering device
JP2018113834A (en) * 2017-01-13 2018-07-19 日本精工株式会社 Motor controller, electric power steering device and vehicle
JP6583592B1 (en) * 2018-05-11 2019-10-02 日本精工株式会社 Motor control device and electric power steering device provided with the same
WO2019216022A1 (en) * 2018-05-11 2019-11-14 日本精工株式会社 Motor control device and electric power steering device provided with same
US10965233B2 (en) 2018-05-11 2021-03-30 Nsk Ltd. Motor control device and electric power steering device including the same
US20220097754A1 (en) * 2019-02-01 2022-03-31 Mando Corporation Power assist control apparatus and power assist control method

Also Published As

Publication number Publication date
JP5174596B2 (en) 2013-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5174596B2 (en) Electric power steering device
JP4329792B2 (en) Electric power steering device
US9610973B2 (en) Motor-driven power steering apparatus
JP4984110B2 (en) Electric power steering device
US9688302B2 (en) In-vehicle electronic control apparatus
EP2915722B1 (en) Electric power steering device
US9540035B2 (en) Control apparatus
JP6024656B2 (en) Electric power steering device
KR20080016855A (en) Electric power steering device, and control method thereof
US20120299517A1 (en) Electric power steering system
JP2007244028A (en) Motor controller and electric power steering system
KR20180059808A (en) Electric power steering device
JP2021079893A (en) Steering control device
JP5250074B2 (en) Control method of electric power steering apparatus
JP6911728B2 (en) Steering control device
JP2013212715A (en) Electric power steering device
JP2010202062A (en) Electric power steering device
JP5369869B2 (en) Electric power steering device
JP2008254521A (en) Steering device
WO2017068896A1 (en) Electric power steering device
JP2013212714A (en) Electric power steering device
JP4586258B2 (en) Vehicle steering control device
JP2013023002A (en) Electric power steering system
JP5056176B2 (en) Motor control device and electric power steering device
JP2017109581A (en) Electric power steering apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101021

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120619

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120813

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121228

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5174596

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees