JP2011183923A - 電動パワーステアリング制御装置及び電動パワーステアリングシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】メインマイコン1−1の制御手段100は、操舵力を検出するトルクセンサ2により検出されたトルク信号に基づいて、アシストトルクを発生するモータ6を駆動する駆動回路5にモータ駆動信号を出力する。トルクセンサ異常検出手段101は、メインマイコン1−1内に設けられ、トルクセンサからの第1と第2のトルク信号に基づいて、トルクセンサの異常を検出する。過大操舵力検出手段102は、メインマイコン1−1とは別体に設けられた外部デバイス1−2内に設けられ、第1及び第2のトルク信号のいずれかを用い、トルク信号が予め定められた閾値を超えるトルクを示している場合に、モータ駆動停止信号を出力する。
【選択図】図1
Description
当該電動パワーステアリング装置は、操舵力を検出するトルクセンサにより検出されたトルク信号に基づいて、アシストトルクを発生するモータを駆動する駆動回路にモータ駆動信号を出力する制御手段を有する電動パワーステアリング制御装置であって、前記制御手段を備えるメインマイコン内に設けられ、前記トルクセンサからの第1と第2のトルク信号に基づいて、前記トルクセンサの異常を検出するトルクセンサ異常検出手段と、前記メインマイコンとは別体に設けられた外部デバイス内に設けられ、前記第1及び第2のトルク信号のいずれかを用い、該トルク信号が予め定められた閾値を超えるトルクを示している場合に、モータ駆動停止信号を出力する過大操舵力検出手段とを備える。
最初に、図1を用いて、本実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成について説明する。
図1は、第1の実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成を示すブロック図である。
図2は、第1の実施形態による電動パワーステアリングシステムで用いられるトルクセンサの構成を示すブロック図である。図3は、第1の実施形態による電動パワーステアリングシステムで用いられるトルクセンサの出力特性図である。
図4及び図5は、第1の実施形態による電動パワーステアリングシステムで用いられるトルクセンサの他の構成を示すブロック図である。
図6〜図9は、第1の実施形態による電動パワーステアリング制御装置で用いられる外部デバイスの各部の検出動作の説明図である。
図10は、第1の実施形態による電動パワーステアリング制御装置で用いられるトルクセンサ異常検出手段の検出動作を示すフローチャートである。図11は、本発明の第1の実施形態による電動パワーステアリング制御装置で用いられるトルクセンサ異常検出手段の検出動作の説明図である。なお、図11では、外部デバイス1−2の各検出部102,103,105の検出動作も合わせて図示している。図11において、横軸は第1のトルク信号Tmainを示し、縦軸は第2のトルク信号Tsubを示している。
Tmain+Tsub=5.0 [V]
なる関係が成り立つ。
|Tmain+Tsub−5.0|<ε
であるときには正常とみなし、それ以上乖離したときには異常(図11の領域II)とみなす。
図12は、第1の実施形態による電動パワーステアリング制御装置で用いられるトルク異常検出手段及び外部デバイスの各部の検出動作の説明図である。
図13は、第1の実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの他の構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
最初に、図14を用いて、本実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成について説明する。
図14は、第2の実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
図15は、本発明の第2の実施形態による電動パワーステアリング制御装置に用いるトルクセンサ異常検出手段の処理内容を示すフローチャートである。
Tmain+Tsub=5.0[V]
なる関係が成り立つ。
|Tmain+Tsub−5.0|<ε
であるときには正常とみなし、それ以上乖離したときには異常(図17の領域II)とみなす。
図16は、第2の実施形態による電動パワーステアリング制御装置に用いる過大操舵力検出手段の処理内容を示すフローチャートである。
Tmmin2<Tmain<Tmmax2
であるときには正常とみなし、それ以外の範囲にあるときには異常(図17の領域Ia)とみなす。
図17は、第2の実施形態による電動パワーステアリング制御装置による異常検出領域の説明図である。
図18は、第3の実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成を示すブロック図である。なお、図14と同一符号は、同一部分を示している。図19は、本発明の第3の実施形態による電動パワーステアリング制御装置による異常検出領域の説明図である。
図20は、第4の実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。図21は、本発明の第4の実施形態による電動パワーステアリング制御装置による異常検出領域の説明図である。
図22は、第5の実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。図23は、本発明の第5の実施形態による電動パワーステアリング制御装置に用いる過大操舵力異常検出手段の処理内容を示すフローチャートである。図24は、本発明の第5の実施形態による電動パワーステアリング制御装置による異常検出領域の説明図である。
さらにトルクセンサ異常時には、過大操舵力検出手段102Bでは、一定時間以内にメインマイコン1−1が図12に示すトルクセンサの異常に対応する動作をしている場合に限って、モータ6の駆動を停止する判断をしないようにすることも考えられる。本例によれば、トルクセンサの異常時でもメインマイコン1−1の異常を検出してモータ6の駆動を停止することが可能となる。
|Tmain+Tsub−5.0|<ε
が成立し、かつTmainが夫々予め定められた範囲Tmmin2、Tmmax2の外にある場合には異常(領域Ia)とみなす。
|Tmain+Tsub−5.0|<ε
が成立し、かつTsubが夫々予め定められた範囲Tsmin2、Tsmax2の外にある場合には異常(領域Ia)とみなす。
図25は、第6の実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成を示すブロック図である。なお、図11と同一符号は、同一部分を示している。
図26は、第7の実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
図27は、第8の実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
図28は、第9の実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。図29は、本発明の第9の実施形態による電動パワーステアリング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
図30は、第10の実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
図31は、第11の実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
図32は、第12の実施形態による電動パワーステアリング制御装置を備えた電動パワーステアリングシステムの構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
1−2…外部デバイス
2…トルクセンサ
3…
5…3相インバータ
6…モータ
7…ステアリングホイール
101…トルクセンサ異常検出手段
102…過大操舵力検出手段
104…操舵力電流相関異常検出手段
105…異常電流検出手段
106…ラックエンド保護動作検出手段
Claims (14)
- 操舵力を検出するトルクセンサにより検出されたトルク信号に基づいて、アシストトルクを発生するモータを駆動する駆動回路にモータ駆動信号を出力する制御手段を有する電動パワーステアリング制御装置であって、
前記制御手段を備えるメインマイコン内に設けられ、前記トルクセンサからの第1と第2のトルク信号に基づいて、前記トルクセンサの異常を検出するトルクセンサ異常検出手段と、
前記メインマイコンとは別体に設けられた外部デバイス内に設けられ、前記第1及び第2のトルク信号のいずれかを用い、該トルク信号が予め定められた閾値を超えるトルクを示している場合に、モータ駆動停止信号を出力する過大操舵力検出手段とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 請求項1記載の電動パワーステアリング制御装置において、さらに、
前記外部デバイスは、前記第1及び第2のトルク信号のいずれかを用い、該トルク信号が0付近であり、前記モータに流れる電流が所定値以上の場合に、モータ駆動停止信号を出力する異常電流検出手段とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 請求項2記載の電動パワーステアリング制御装置において、さらに、
前記外部デバイスは、前記第1及び第2のトルク信号のいずれかを用い、該トルク信号が予め定められた閾値を超えるトルクを示している場合、予め定められた時間内の前記モータに流れる電流の低下量が予め定められた閾値よりも大きい場合には、ラックエンド当りと判断するラックエンド保護動作検出手段を備え、
該ラックエンド保護動作検出手段がラックエンド当たりを検出した際には、前記異常電流検出手段により異常電流が検出された場合でもモータ駆動を継続することを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 請求項1記載の電動パワーステアリング制御装置において、さらに、
前記外部デバイスは、前記第1及び第2のトルク信号のいずれかを用い、該トルク信号と前記モータに流れる電流との相関を監視し、両者の相関が崩れた場合に、モータ駆動停止信号を出力する操舵力電流相関異常電流検出手段とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 請求項2記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記モータに流れる電流は、前記モータに流れる全電流、若しくは、前記モータが3相モータである場合に各相に流れる相電流であることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 請求項1記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記モータ駆動停止信号は、メインマイコンから3相インバータを制御する信号を停止させるか、3相インバータの電源を遮断させるか、3相インバータからモータへの駆動電流リレーを遮断させるかの、少なくともいずれかであることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 請求項1記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記外部デバイスは、前記メインマイコンの監視動作をするサブマイコンであることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 請求項1記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記外部デバイスは、前記メインマイコンに電源を供給し、リセット信号を供給する電源機能を有する電源ICであることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 請求項1記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記トルクセンサは、操舵力を検出する第1のセンサ部と、同じく操舵力を検出する第2のセンサ部とを有し、
前記トルクセンサ異常検出手段は、前記第1及び第2のトルクセンサ信号の乖離が所定の誤差範囲以上であるとき、前記第1及び第2のセンサ部の異常と判定し、該判定に基づいて、前記メインマイコンは、前記モータの出力トルクを徐々に低減する動作を実行することを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 請求項1記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記トルクセンサは、操舵力を検出する第1のセンサ部と、同じく操舵力を検出する第2のセンサ部とを有し、
前記トルクセンサ異常検出手段は、前記第1のトルク信号が予め定められた電圧範囲から外れた時には、異常と判定し、該判定に基づいて、前記メインマイコンは、前記第2のトルク信号を用いて前記モータの制御を継続し、
前記第2のトルク信号が予め定められた電圧範囲から外れた時には、異常と判定し、該判定に基づいて、前記メインマイコンは、前記第1のトルク信号を用いて前記モータの制御を継続することを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 請求項1記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記過大操舵力検出手段は、前記予め定められた閾値を車速に応じて変えると共に、前記閾値を低速時は高速時よりも大きくすることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 請求項1記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記過大操舵力検出手段には、前記第1及び第2のトルク信号の両方が入力し、
前記過大操舵力検出手段は、前記第1のトルク信号が予め定められた閾値を超えるトルクを示している場合若しくは前記第2のトルク信号が予め定められた閾値を超えるトルクを示している場合に、モータ駆動停止信号を出力することを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 請求項1記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記外部デバイスは、異常とみなされる状態が一定時間以上継続した場合に、モータ駆動停止信号を出力することを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 操舵力を検出するトルクセンサにより検出されたトルク信号に基づいて、モータ駆動信号を出力する制御手段と、
該制御手段が出力する前記モータ駆動信号に応じたモータ駆動電流を出力する駆動回路と、
該駆動回路より供給されるモータ駆動電流により駆動され、アシストトルクを出力するモータとを有する電動パワーステアリングシステムであって、
前記制御手段を備えるメインマイコン内に設けられ、前記トルクセンサからの第1と第2のトルク信号に基づいて、前記トルクセンサの異常を検出するトルクセンサ異常検出手段と、
前記メインマイコンとは別体に設けられた外部デバイス内に設けられ、前記第1及び第2のトルク信号のいずれかを用い、該トルク信号が予め定められた閾値を超えるトルクを示している場合に、モータ駆動停止信号を出力する過大操舵力検出手段とを備えることを特徴とする電動パワーステアリングシステム。
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