JP2013172543A - Motor control device - Google Patents

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Norisada Yabuguchi
教定 薮口
Sang Beom Lee
相範 李
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor control device capable of appropriately controlling a motor even when an output value from variable value detection means returns from "abnormal" to "normal".SOLUTION: A motor control device 100 for electric power steering comprises: a torque sensor 1 which detects a steering torque; an abnormality/failure determination unit 2 which determines whether an output value from the torque sensor 1 is abnormal or normal; a low-pass filter 3 which sets an alternative value of the output value from the torque sensor 1; and a delay circuit 4. If the output value from the torque sensor 1 becomes "abnormal" when the motor control device is controlling a motor 11 on the basis of the output value from the torque sensor 1, the motor control device switches a change-over switch SW from "normal" to "abnormal" and controls the motor 11 on the basis of the alternative value instead of the output value from the torque sensor 1. In addition, if the output value from the torque sensor 1 returns from "abnormal" to "normal", the motor control device switches the change-over switch SW from "abnormal" to "normal" and controls the motor 11 on the basis of the output value from the torque sensor 1 instead of the alternative value.

Description

本発明は、変動値検出手段の出力値に基づいて電動機を制御し、変動値検出手段の出力値が異常である場合に、代替値に基づいて電動機を制御する電動機制御装置に関する。   The present invention relates to an electric motor control device that controls an electric motor based on an output value of a fluctuation value detecting means and controls the electric motor based on an alternative value when the output value of the fluctuation value detecting means is abnormal.

電動機制御装置として、たとえば、特許文献1〜3に開示されているような、電動パワーステアリング用の電子制御装置がある。この電子制御装置では、ステアリングの操舵補助力を付与するモータ(電動機)を制御するために、ステアリングの操舵トルクをトルクセンサ(変動値検出手段)により検出する。   As an electric motor control device, for example, there is an electronic control device for electric power steering as disclosed in Patent Documents 1 to 3. In this electronic control device, the steering torque of the steering is detected by a torque sensor (fluctuation value detecting means) in order to control a motor (electric motor) that applies steering assist force of the steering.

特許文献1の電子制御装置では、トルクセンサの出力値が異常であるか正常であるかを検出し、トルクセンサの出力値の異常が一定時間継続したら、トルクセンサが故障であると判定する。また、トルクセンサの出力値の代替値を算出し、トルクセンサの出力値が異常のときに、トルクセンサが故障であると判定する前でも、トルクセンサの出力値の代わりに、代替値に基づいてモータを制御する。   The electronic control device of Patent Document 1 detects whether the output value of the torque sensor is abnormal or normal, and determines that the torque sensor is faulty if the output value of the torque sensor continues for a certain period of time. In addition, an alternative value of the torque sensor output value is calculated, and when the torque sensor output value is abnormal, it is based on the alternative value instead of the torque sensor output value even before determining that the torque sensor is faulty. Control the motor.

特許文献2の電子制御装置では、トルクセンサの出力値が正常である場合は、トルクセンサの出力値に基づいて目標電流値を設定して、モータを制御し、かつ、目標電流値をRAMに記憶させる。トルクセンサの出力値が異常である場合は、RAMから過去の目標電流値を読み出して、モータを制御する。   In the electronic control device of Patent Document 2, when the output value of the torque sensor is normal, the target current value is set based on the output value of the torque sensor, the motor is controlled, and the target current value is stored in the RAM. Remember. When the output value of the torque sensor is abnormal, the past target current value is read from the RAM and the motor is controlled.

特許文献3の電子制御装置では、トルクセンサの出力値の高周波成分をローパスフィルタにより除去し、ローパスフィルタの出力値に基づいてモータを制御する。また、トルクセンサの出力値の異常を検出したときに、ローパスフィルタの時定数を大きくする。その後、トルクセンサの出力値の異常を検出しなくなったときに、ローパスフィルタの時定数を元に戻す。   In the electronic control device of Patent Document 3, a high-frequency component of the output value of the torque sensor is removed by a low-pass filter, and the motor is controlled based on the output value of the low-pass filter. Further, when an abnormality in the output value of the torque sensor is detected, the time constant of the low-pass filter is increased. Thereafter, when no abnormality is detected in the output value of the torque sensor, the time constant of the low-pass filter is restored.

特許文献1、2では、トルクセンサの出力値が異常になった場合に、該出力値に代えて代替値に基づいてモータを制御することで、モータを適切に制御している。また、トルクセンサの出力値が異常になってから、トルクセンサの故障を判定するまでの時間をある程度確保して、誤判定を防止している。しかしながら、トルクセンサの出力値が一旦異常になった後、正常に戻る場合がある。このような場合に、代替値に基づいてモータを制御し続けていると、モータを適切に制御できなくなる。   In Patent Documents 1 and 2, when the output value of the torque sensor becomes abnormal, the motor is appropriately controlled by controlling the motor based on an alternative value instead of the output value. In addition, a certain amount of time from when the output value of the torque sensor becomes abnormal until when the torque sensor failure is determined is secured to prevent erroneous determination. However, after the output value of the torque sensor once becomes abnormal, it may return to normal. In such a case, if the motor is continuously controlled based on the substitute value, the motor cannot be appropriately controlled.

特開2005−75026号公報JP-A-2005-75026 特開2003−63433号公報JP 2003-63433 A 特開2009−132344号公報JP 2009-132344 A

本発明の課題は、変動値検出手段の出力値が異常から正常に戻った場合でも、電動機を適切に制御できる電動機制御装置を提供することである。   The subject of this invention is providing the electric motor control apparatus which can control an electric motor appropriately, even when the output value of a fluctuation value detection means returns to normal from abnormality.

本発明による電動機制御装置では、電動機を制御するために必要な変動値を検出する変動値検出手段と、変動値検出手段の出力値が異常であるか正常であるかを判定する出力値判定部と、変動値検出手段の出力値の代替値を設定する代替値設定手段とが備わっている。そして、変動値検出手段の出力値に基づいて電動機を制御している際に、変動値検出手段の出力値が異常になった場合、変動値検出手段の出力値に代えて、代替値に基づいて電動機を制御し、変動値検出手段の出力値が一旦異常になってから正常になった場合、代替値に代えて、変動値検出手段の出力値に基づいて電動機を制御する。   In the motor control device according to the present invention, the fluctuation value detecting means for detecting the fluctuation value necessary for controlling the electric motor, and the output value determining section for judging whether the output value of the fluctuation value detecting means is abnormal or normal And alternative value setting means for setting an alternative value for the output value of the fluctuation value detecting means. Then, when the motor is controlled based on the output value of the fluctuation value detecting means, if the output value of the fluctuation value detecting means becomes abnormal, it is based on the alternative value instead of the output value of the fluctuation value detecting means. When the output value of the fluctuation value detecting means becomes normal after becoming abnormal once, the electric motor is controlled based on the output value of the fluctuation value detecting means instead of the substitute value.

上記によると、変動値検出手段の出力値が異常になった場合に、該出力値に代えて代替値に基づいて電動機を制御し、変動値検出手段の出力値が異常から正常になった場合に、代替値に代えて変動値検出手段の出力値に基づいて電動機を制御する。このため、変動値検出手段の出力値が、異常になった場合だけでなく、異常から正常に戻った場合でも、電動機を適切に制御することができる。   According to the above, when the output value of the fluctuation value detecting means becomes abnormal, the motor is controlled based on the alternative value instead of the output value, and the output value of the fluctuation value detecting means becomes normal from the abnormality In addition, the electric motor is controlled based on the output value of the fluctuation value detecting means instead of the substitute value. For this reason, the electric motor can be appropriately controlled not only when the output value of the fluctuation value detecting means becomes abnormal, but also when the output value returns to normal from the abnormality.

また、本発明では、上記電動機制御装置において、変動値検出手段の出力値が一旦異常になってから正常になって、該正常状態が所定時間継続した場合に、代替値に代えて、変動値検出手段の出力値に基づいて電動機を制御するようにしてもよい。   Further, in the present invention, in the above motor control device, when the output value of the fluctuation value detecting means becomes normal after becoming abnormal once, and the normal state continues for a predetermined time, the fluctuation value is replaced with a substitute value. You may make it control an electric motor based on the output value of a detection means.

また、本発明では、上記電動機制御装置において、変動値検出手段の出力値から代替値に切り替えるのに要する時間は、代替値から変動値検出手段の出力値に切り替えるのに要する時間より短くしてもよい。   In the present invention, in the motor control device, the time required for switching from the output value of the fluctuation value detecting means to the alternative value is shorter than the time required for switching from the alternative value to the output value of the fluctuation value detecting means. Also good.

また、本発明では、上記電動機制御装置において、変動値検出手段の出力値の異常状態が所定時間継続したときに、変動値検出手段が故障であると判定する故障判定手段を備えていてもよい。この場合、故障判定手段が変動値検出手段の故障を判定するのに要する時間は、代替値から変動値検出手段の出力値に切り替えるのに要する時間より長くしてもよい。   In the present invention, the motor control device may further include a failure determination unit that determines that the variation value detection unit is faulty when an abnormal state of the output value of the variation value detection unit continues for a predetermined time. . In this case, the time required for the failure determination means to determine the failure of the fluctuation value detection means may be longer than the time required to switch from the substitute value to the output value of the fluctuation value detection means.

さらに、本発明では、上記電動機制御装置において、電動機は、たとえばステアリングの操舵補助力を付与するモータから成り、変動値検出手段は、たとえばステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサから成る。この場合の電動機制御装置は、電動パワーステアリング用の電子制御装置であって、トルクセンサの出力値または代替値に基づいて設定した目標値によりモータを制御する。   Further, according to the present invention, in the above motor control device, the motor is composed of a motor that applies a steering assist force of the steering, for example, and the fluctuation value detecting means is composed of a torque sensor that detects the steering torque of the steering, for example. The electric motor control device in this case is an electronic control device for electric power steering, and controls the motor with a target value set based on the output value or alternative value of the torque sensor.

本発明によれば、変動値検出手段の出力値が異常から正常に戻った場合でも、電動機を適切に制御できる電動機制御装置を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when the output value of a fluctuation value detection means returns to normal from abnormality, it becomes possible to provide the electric motor control apparatus which can control an electric motor appropriately.

本発明の電動機制御装置の一例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed an example of the electric motor control apparatus of this invention. 第1実施形態による電動機制御装置の動作を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed operation | movement of the electric motor control apparatus by 1st Embodiment. 第1実施形態による電動機制御装置の各出力値の変化の一例を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed an example of the change of each output value of the electric motor control apparatus by 1st Embodiment. 第1実施形態による電動機制御装置の各出力値の変化の一例を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed an example of the change of each output value of the electric motor control apparatus by 1st Embodiment. 第1実施形態による電動機制御装置の各出力値の変化の他の例を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed the other example of the change of each output value of the electric motor control apparatus by 1st Embodiment. 第2実施形態による電動機制御装置の動作を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed operation | movement of the electric motor control apparatus by 2nd Embodiment. 第2実施形態による電動機制御装置の各出力値の変化の一例を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed an example of the change of each output value of the motor control apparatus by 2nd Embodiment. 第2実施形態による電動機制御装置の各出力値の変化の他の例を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed the other example of the change of each output value of the electric motor control apparatus by 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

図1は、本発明の電動機制御装置100の一例を示したブロック図である。電動機制御装置100は、車両の電動パワーステアリング用の電子制御装置(EPS−ECU)である。   FIG. 1 is a block diagram showing an example of an electric motor control device 100 of the present invention. The electric motor control device 100 is an electronic control device (EPS-ECU) for electric power steering of a vehicle.

モータ11は、ステアリングの操舵補助力を付与する。電動機制御装置100は、モータ11を制御して、ステアリングの操舵を補助し、運転者がステアリングに加える操舵力を軽減する。角度センサ12は、モータ11の回転角度を検出する。モータ11は、本発明の「電動機」の一例である。   The motor 11 provides a steering assist force for steering. The electric motor control device 100 controls the motor 11 to assist steering and reduce the steering force applied by the driver to the steering. The angle sensor 12 detects the rotation angle of the motor 11. The motor 11 is an example of the “electric motor” in the present invention.

トルクセンサ1は、ステアリングにかかる操舵トルクを検出する。この操舵トルクは、モータ11を制御するために必要な変動値の1つである。トルクセンサ1は、本発明の「変動値検出手段」の一例である。   The torque sensor 1 detects a steering torque applied to the steering. This steering torque is one of the fluctuation values necessary for controlling the motor 11. The torque sensor 1 is an example of the “variation value detecting means” in the present invention.

異常・故障判定部2は、トルクセンサ1の出力値(トルクセンサ信号のサンプリング値)を所定の閾値と比較することにより、該出力値が異常であるか正常であるかを判定する。そして、異常・故障判定部2は、当該判定結果に基づいて、異常判定フラグをONまたはOFFに切り替え、切り替えSW(スイッチ)を「異常」または「正常」に切り替える。   The abnormality / fault determination unit 2 determines whether the output value is abnormal or normal by comparing the output value of the torque sensor 1 (a sampling value of the torque sensor signal) with a predetermined threshold value. Then, the abnormality / failure determination unit 2 switches the abnormality determination flag to ON or OFF based on the determination result, and switches the switch SW (switch) to “abnormal” or “normal”.

また、異常・故障判定部2は、トルクセンサ1の出力値の異常状態が所定時間継続したときに、トルクセンサ1が故障であると判定する。異常・故障判定部2は、本発明の「出力値判定部」と「故障判定手段」の一例である。   Further, the abnormality / failure determination unit 2 determines that the torque sensor 1 is in failure when the abnormal state of the output value of the torque sensor 1 continues for a predetermined time. The abnormality / failure determination unit 2 is an example of the “output value determination unit” and “failure determination unit” in the present invention.

ローパスフィルタ3は、切り替えSWから出力されたトルク信号の高周波成分を除去する。遅延回路4は、ローパスフィルタ3から出力されたフィルタ後トルク信号を1サンプル分保持する。トルク信号がローパスフィルタ3と遅延回路4を経由することで、トルクセンサ1の出力値の代替値が設定される。ローパスフィルタ3と遅延回路4は、本発明の「代替値設定手段」の一例である。   The low pass filter 3 removes a high frequency component of the torque signal output from the switching SW. The delay circuit 4 holds the filtered torque signal output from the low-pass filter 3 for one sample. As the torque signal passes through the low-pass filter 3 and the delay circuit 4, an alternative value for the output value of the torque sensor 1 is set. The low-pass filter 3 and the delay circuit 4 are an example of “alternative value setting means” in the present invention.

切り替えSWが「正常」に切り替えられているときは、トルクセンサ1から出力されたトルクセンサ信号がトルク信号となる(トルクセンサ信号=トルク信号)。
切り替えSWが「異常」に切り替えられているときは、遅延回路4からの出力信号(代替値)がトルク信号となる(代替値=トルク信号)。
When the switch SW is switched to “normal”, the torque sensor signal output from the torque sensor 1 becomes a torque signal (torque sensor signal = torque signal).
When the switching SW is switched to “abnormal”, the output signal (alternative value) from the delay circuit 4 becomes a torque signal (alternative value = torque signal).

トルク指令算出部5は、切り替えSWから出力されたトルク信号と、車速検出部13から出力された車速信号とに基づいて、テーブル5aを参照してトルク指令値(電流値)を算出する。テーブル5aは、代表車速(たとえば、Va=0km/h、Vb=50km/h、Vc=100km/h)毎の操舵トルクとトルク指令値との関係を示している。   The torque command calculation unit 5 calculates a torque command value (current value) with reference to the table 5a based on the torque signal output from the switching SW and the vehicle speed signal output from the vehicle speed detection unit 13. The table 5a shows the relationship between the steering torque and the torque command value for each representative vehicle speed (for example, Va = 0 km / h, Vb = 50 km / h, Vc = 100 km / h).

微分制御部6は、トルク信号の微分値を算出し、該微分値と、車速検出部13から出力された車速信号とに基づいて、微分指令値を算出する。モータ回転数算出部8は、角度センサ12から出力された角度信号に基づいて、モータ11の回転数を算出し、収斂制御部7に出力する。収斂制御部7は、車速検出部13から出力された車速信号と、モータ回転数算出部8から出力された回転数信号とに基づいて、収斂指令値を算出する。   The differential control unit 6 calculates a differential value of the torque signal, and calculates a differential command value based on the differential value and the vehicle speed signal output from the vehicle speed detection unit 13. The motor rotation number calculation unit 8 calculates the rotation number of the motor 11 based on the angle signal output from the angle sensor 12 and outputs the rotation number to the convergence control unit 7. The convergence control unit 7 calculates a convergence command value based on the vehicle speed signal output from the vehicle speed detection unit 13 and the rotation number signal output from the motor rotation number calculation unit 8.

演算器14は、トルク指令算出部5から出力されたトルク指令値と、微分制御部6から出力された微分指令値とを加算し、収斂制御部7からの収斂指令値を減算して、ゲイン可変部9へ出力する。ゲイン可変部9は、異常・故障判定部2の判定結果に基づいて、演算器14の出力値に乗ずるゲインを可変して、電流指令値を算出する。モータ駆動部10は、ゲイン可変部9から出力された電流指令値に基づいて、モータ11を駆動する。   The computing unit 14 adds the torque command value output from the torque command calculation unit 5 and the differential command value output from the differentiation control unit 6, subtracts the convergence command value from the convergence control unit 7, and gain Output to the variable unit 9. Based on the determination result of the abnormality / failure determination unit 2, the gain variable unit 9 varies the gain multiplied by the output value of the computing unit 14 and calculates a current command value. The motor drive unit 10 drives the motor 11 based on the current command value output from the gain variable unit 9.

トルクセンサ1とモータ11と角度センサ12は、電動機制御装置100と別体で、ステアリングシャフトの近傍に設けられている。車速検出部13は、電動機制御装置100と別体で、自動車に設けられている。その他の各部2〜10、5a、14、切り替えSWは、電動機制御装置100内に設けられている。   The torque sensor 1, the motor 11, and the angle sensor 12 are separate from the motor control device 100 and are provided near the steering shaft. The vehicle speed detection unit 13 is provided separately from the motor control device 100 and is provided in the automobile. The other units 2 to 10, 5 a and 14, and the switching SW are provided in the motor control device 100.

図2は、第1実施形態による電動機制御装置100の動作を示したフローチャートである。図2の一連の動作は、電動機制御装置100の起動中に繰り返し実行される。図3は、電動機制御装置100の各出力値の変化の一例を示したタイムチャートである。図4は、第1実施形態による電動機制御装置100の各出力値の変化の一例を示したタイムチャートである。図5は、第1実施形態による電動機制御装置100の各出力値の変化の他の例を示したタイムチャートである。   FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the motor control device 100 according to the first embodiment. A series of operations in FIG. 2 is repeatedly executed while the motor control device 100 is activated. FIG. 3 is a time chart showing an example of a change in each output value of the motor control device 100. FIG. 4 is a time chart showing an example of changes in output values of the motor control device 100 according to the first embodiment. FIG. 5 is a time chart illustrating another example of changes in output values of the motor control device 100 according to the first embodiment.

図2において、まず、トルクセンサ1により操舵トルクを検出する(ステップS1)。そして、異常・故障判定部2により、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値より小さいか否かを判定する(ステップS2)。   In FIG. 2, first, the steering torque is detected by the torque sensor 1 (step S1). Then, the abnormality / failure determination unit 2 determines whether or not the output value Tq of the torque sensor 1 is smaller than a threshold value (step S2).

このとき、図3〜図5の時点J1より前(左側)に示すように、トルクセンサ1から出力されたトルクセンサ信号のレベルが閾値より高ければ、異常・故障判定部2は、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値以上で正常であると判定する(図2のステップS2:NO)。そして、異常・故障判定部2は、異常判定フラグをOFFして、切り替えSWを「正常」に切り替える(ステップS8)。   At this time, if the level of the torque sensor signal output from the torque sensor 1 is higher than the threshold value, as shown on the left side of the time point J1 in FIGS. Is determined to be normal when the output value Tq is equal to or greater than the threshold (step S2 in FIG. 2: NO). Then, the abnormality / failure determination unit 2 turns off the abnormality determination flag and switches the switching SW to “normal” (step S8).

これにより、トルクセンサ信号がトルク信号として、ローパスフィルタ3、トルク指令算出部5、および微分制御部6に入力される(図1参照)。そして、トルク指令算出部5、微分制御部6、および収斂制御部7からの各指令値に基づいて、ゲイン可変部9で電流指令値が算出される。さらに、その電流指令値に基づいて、モータ駆動部10によりモータ11が駆動される。すなわち、トルクセンサ1の出力値Tqが正常である場合は、トルクセンサ1の出力値Tqに基づいて、モータ11が制御される。   Thus, the torque sensor signal is input as a torque signal to the low-pass filter 3, the torque command calculation unit 5, and the differentiation control unit 6 (see FIG. 1). Based on the command values from the torque command calculation unit 5, the differentiation control unit 6, and the convergence control unit 7, the current variable value is calculated by the gain variable unit 9. Further, the motor 11 is driven by the motor drive unit 10 based on the current command value. That is, when the output value Tq of the torque sensor 1 is normal, the motor 11 is controlled based on the output value Tq of the torque sensor 1.

その際、図3〜図5の時点J1より前に示すように、トルク信号が閾値より高くなり、ローパスフィルタ3から出力されたフィルタ後トルク信号と、トルク指令算出部5から出力されたトルク指令値とが、高いレベルとなる。また、ゲイン可変部9から出力された電流指令値も高いレベルとなる。   At that time, as shown before the time point J1 in FIGS. 3 to 5, the torque signal becomes higher than the threshold value, the filtered torque signal output from the low-pass filter 3, and the torque command output from the torque command calculation unit 5. Value is a high level. The current command value output from the gain variable unit 9 is also at a high level.

一方、図3〜図5の時点J1に示すように、トルクセンサ信号のレベルが低下するトルク過小異常が発生すると、異常・故障判定部2は、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値より小さい異常であると判定する(図2のステップS2:YES)。そして、異常・故障判定部2は、異常判定フラグをONして、切り替えSWを「異常」に切り替える(ステップS3)。   On the other hand, as shown at time J1 in FIGS. 3 to 5, when a torque under-abnormality in which the level of the torque sensor signal is reduced occurs, the abnormality / failure determination unit 2 determines that the output value Tq of the torque sensor 1 is smaller than the threshold value. (Step S2 in FIG. 2: YES). Then, the abnormality / failure determination unit 2 turns on the abnormality determination flag and switches the switch SW to “abnormal” (step S3).

これにより、ローパスフィルタ3と遅延回路4によって過去のトルク信号に基づいて設定された代替値が、現在のトルク信号としてローパスフィルタ3、トルク指令算出部5、および微分制御部6に入力される。過去のトルク信号とは、すなわち、異常になる前の正常なトルクセンサ信号のことである。よって、代替値は、過去の正常なトルクセンサ1の出力値Tqに基づいて設定されている。   As a result, the substitute value set based on the past torque signal by the low-pass filter 3 and the delay circuit 4 is input to the low-pass filter 3, the torque command calculation unit 5, and the differentiation control unit 6 as the current torque signal. The past torque signal is a normal torque sensor signal before becoming abnormal. Therefore, the alternative value is set based on the past output value Tq of the normal torque sensor 1.

そして、トルク指令算出部5と微分制御部6で代替値に基づいて、それぞれトルク指令値と微分指令値が算出される。また、ゲイン可変部9で、トルク指令算出部5と微分制御部6と収斂制御部7からの各指令値に基づいて、電流指令値が算出される。さらに、その電流指令値に基づいて、モータ駆動部10によりモータ11が駆動される。すなわち、トルクセンサ1の出力値Tqが異常である場合は、トルクセンサ1の出力値Tqの代替値に基づいて、モータ11が制御される。   Then, the torque command calculation unit 5 and the differential control unit 6 calculate the torque command value and the differential command value based on the alternative values, respectively. The gain variable unit 9 calculates a current command value based on the command values from the torque command calculation unit 5, the differential control unit 6, and the convergence control unit 7. Further, the motor 11 is driven by the motor drive unit 10 based on the current command value. That is, when the output value Tq of the torque sensor 1 is abnormal, the motor 11 is controlled based on the alternative value of the output value Tq of the torque sensor 1.

その際、図3および図5の時点J1から時点J2までに示すように、トルクセンサ信号が異常低下しても、トルク信号は低下せずに、閾値より高いレベルを維持する。また、フィルタ後トルク信号、トルク指令値、および電流指令値も、高いレベルを維持する。つまり、トルクセンサ1の出力値Tqが異常になっても、適切なトルク信号が確保されて、モータ11が適切に制御される。   At that time, as shown from time point J1 to time point J2 in FIGS. 3 and 5, even if the torque sensor signal is abnormally decreased, the torque signal does not decrease and maintains a level higher than the threshold value. Further, the post-filter torque signal, the torque command value, and the current command value also maintain high levels. That is, even if the output value Tq of the torque sensor 1 becomes abnormal, an appropriate torque signal is secured and the motor 11 is appropriately controlled.

図2のステップS3の後、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値より小さい異常状態で、所定時間M1が経過するのを待つ(ステップS4およびS5の異常検出待ち)。そして、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値より小さい異常状態で(ステップS4:YES)、所定時間M1が経過すると(ステップS5:YES)、異常・故障判定部2が、トルクセンサ1の異常を検出したことをゲイン可変部9に通知する(図3および図5の時点J2)。   After step S3 in FIG. 2, the process waits for a predetermined time M1 to elapse in an abnormal state where the output value Tq of the torque sensor 1 is smaller than the threshold (waiting for abnormality detection in steps S4 and S5). Then, in an abnormal state where the output value Tq of the torque sensor 1 is smaller than the threshold value (step S4: YES), when the predetermined time M1 has elapsed (step S5: YES), the abnormality / failure determination unit 2 detects the abnormality of the torque sensor 1. The gain is notified to the gain variable section 9 (time point J2 in FIGS. 3 and 5).

ゲイン可変部9は、トルクセンサ1の異常検出の通知を受けると、演算器14の出力値に乗ずるゲインのレベルを漸減して、電流指令値を算出する。これにより、図3および図5の時点J2以降に示すように、電流指令値が漸減される。   When receiving the notification of abnormality detection of the torque sensor 1, the gain variable unit 9 calculates the current command value by gradually decreasing the gain level multiplied by the output value of the calculator 14. As a result, the current command value is gradually reduced as shown after time J2 in FIGS.

図2のステップS5の後、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値より小さい異常状態で、所定時間M2が経過するのを待つ(ステップS6およびS7の異常確定待ち)。この異常確定待ちの所定時間M2は、異常検出待ちの所定時間M1より長く設定されている(M1<M2)。   After step S5 in FIG. 2, the process waits for a predetermined time M2 to elapse in an abnormal state where the output value Tq of the torque sensor 1 is smaller than the threshold value (waiting for the abnormality confirmation in steps S6 and S7). The predetermined time M2 waiting for abnormality confirmation is set longer than the predetermined time M1 waiting for abnormality detection (M1 <M2).

そして、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値より小さい異常状態で(ステップS6:YES)、所定時間M2が経過すると(ステップS7:YES)、異常・故障判定部2により、トルクセンサ1が故障であると判定される。また、異常・故障判定部2により、トルクセンサ1の異常を確定したことがゲイン可変部9に通知される(図3の時点J3)。   Then, in an abnormal state where the output value Tq of the torque sensor 1 is smaller than the threshold value (step S6: YES), when the predetermined time M2 has elapsed (step S7: YES), the abnormality / failure determination unit 2 causes the torque sensor 1 to malfunction. It is determined that there is. Further, the abnormality / failure determination unit 2 notifies the gain variable unit 9 that the abnormality of the torque sensor 1 has been determined (time point J3 in FIG. 3).

ゲイン可変部9は、トルクセンサ1の異常確定の通知を受けると、演算器14の出力値に乗ずるゲインのレベルを「0」まで漸減し続ける。これにより、ゲイン可変部9から出力される電流指令値が、図3の時点J3以降(右側)に示すように漸減して、最終的に「0」となり、モータ11が停止する。   When the variable gain unit 9 receives notification of the abnormality confirmation of the torque sensor 1, the gain variable unit 9 continues to gradually decrease the gain level multiplied by the output value of the computing unit 14 to “0”. As a result, the current command value output from the gain variable section 9 gradually decreases as shown after time J3 in FIG. 3 (right side) and finally becomes “0”, and the motor 11 stops.

一方、図2のステップS4およびS5の異常検出待ちや、ステップS6およびS7の異常確定待ちの際に、図4の時点J4や図5の時点J8に示すように、トルクセンサ信号のレベルが閾値より高くなることがある。この場合、異常・故障判定部2は、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値以上で正常であると判定する(図2のステップS4:NO、ステップS6:NO)。そして、異常・故障判定部2は、異常判定フラグをOFFして、切り替えSWを「正常」に切り替える(ステップS8)。   On the other hand, when waiting for abnormality detection in steps S4 and S5 in FIG. 2 and waiting for abnormality determination in steps S6 and S7, the level of the torque sensor signal is a threshold value as shown at time point J4 in FIG. 4 and time point J8 in FIG. May be higher. In this case, the abnormality / failure determination unit 2 determines that the output value Tq of the torque sensor 1 is equal to or higher than the threshold value (step S4: NO, step S6: NO in FIG. 2). Then, the abnormality / failure determination unit 2 turns off the abnormality determination flag and switches the switching SW to “normal” (step S8).

これにより、トルクセンサ信号がトルク信号として、ローパスフィルタ3、トルク指令算出部5、および微分制御部6に入力される(図1参照)。そして、トルク指令算出部5、微分制御部6、および収斂制御部7からの各指令値に基づいて、ゲイン可変部9で電流指令値が算出される。さらに、その電流指令値に基づいて、モータ駆動部10によりモータ11が駆動される。すなわち、トルクセンサ1の出力値Tqに基づいて、モータ11が制御される。   Thus, the torque sensor signal is input as a torque signal to the low-pass filter 3, the torque command calculation unit 5, and the differentiation control unit 6 (see FIG. 1). Based on the command values from the torque command calculation unit 5, the differentiation control unit 6, and the convergence control unit 7, the current variable value is calculated by the gain variable unit 9. Further, the motor 11 is driven by the motor drive unit 10 based on the current command value. That is, the motor 11 is controlled based on the output value Tq of the torque sensor 1.

その際、トルク信号が、図4の時点J4や図5の時点J8でトルクセンサ信号と同等になるため、閾値レベルまで低下する。そして、図4の時点J4や図5の時点J8から、トルクセンサ信号が若干上昇してから低下するので、トルク信号も若干上昇してから低下する。トルク指令値と電流指令値は、トルク信号の影響を受けて、図4の時点J4や図5の時点J8で低下した後、若干上昇してから低下する。フィルタ後トルク信号は、トルク信号の高周波成分が除去されるので、図4の時点J4や図5の時点J8から若干低下する。   At this time, the torque signal becomes equal to the torque sensor signal at the time point J4 in FIG. 4 or the time point J8 in FIG. Then, since the torque sensor signal slightly increases and decreases from time J4 in FIG. 4 and time J8 in FIG. 5, the torque signal also decreases after slightly increasing. The torque command value and the current command value are affected by the torque signal, and after decreasing at time J4 in FIG. 4 or time J8 in FIG. Since the high-frequency component of the torque signal is removed, the post-filter torque signal slightly decreases from time J4 in FIG. 4 and time J8 in FIG.

そして、図4の時点J5や図6の時点J9で、再び、トルクセンサ信号のレベルが閾値より低下すると、再度実行された図2のステップS1の後、異常・故障判定部2により、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値より小さい異常であると判定される(ステップS2:YES)。そして、異常・故障判定部2は、異常判定フラグをONして、切り替えSWを「異常」に切り替える(ステップS3)。   When the level of the torque sensor signal again falls below the threshold at time J5 in FIG. 4 or time J9 in FIG. 6, the abnormality / failure determination unit 2 performs the torque sensor after step S1 in FIG. It is determined that the output value Tq of 1 is an abnormality smaller than the threshold (step S2: YES). Then, the abnormality / failure determination unit 2 turns on the abnormality determination flag and switches the switch SW to “abnormal” (step S3).

これにより、再び、トルクセンサ1の出力値Tqの代替値が、トルク信号として切り替えSWから出力される。このため、図4の時点J5や図6の時点J9に示すように、トルク信号、トルク指令値、および電流指令値が高いレベルまで上昇する。フィルタ後トルク信号は、低下しなくなり、高いレベルを維持する。   Thereby, the alternative value of the output value Tq of the torque sensor 1 is again output from the switch SW as a torque signal. For this reason, the torque signal, the torque command value, and the current command value rise to a high level as shown at time J5 in FIG. 4 and time J9 in FIG. The post-filter torque signal no longer drops and remains at a high level.

図4に示す例では、時点J5以降、トルクセンサ信号のレベルが閾値より小さくなったままである。このため、時点J5から、トルクセンサ1の出力値Tqの異常状態が(図2のステップS4:YES)、所定時間M1継続して(ステップS5:YES)、トルクセンサ1の異常が検出される(図4の時点J6)。そして、ゲイン可変部9で算出される電流指令値が漸減されて行く。   In the example shown in FIG. 4, the level of the torque sensor signal remains smaller than the threshold after time J5. For this reason, from time J5, the abnormal state of the output value Tq of the torque sensor 1 (step S4: YES in FIG. 2) continues for a predetermined time M1 (step S5: YES), and the abnormality of the torque sensor 1 is detected. (Time point J6 in FIG. 4). Then, the current command value calculated by the gain variable unit 9 is gradually reduced.

さらに、時点J6から、トルクセンサ1の出力値Tqの異常状態が(図2のステップS6:YES)、所定時間M2継続するため(ステップS7:YES)、トルクセンサ1の異常が確定される(図4の時点J7)。そして、ゲイン可変部9で算出される電流指令値が漸減され続けて、最終的に「0」となり、モータ11が停止する。   Furthermore, since the abnormal state of the output value Tq of the torque sensor 1 continues from the time point J6 (step S6: YES in FIG. 2) for a predetermined time M2 (step S7: YES), the abnormality of the torque sensor 1 is determined ( Time J7 in FIG. Then, the current command value calculated by the gain variable unit 9 continues to be gradually reduced to finally become “0”, and the motor 11 stops.

図5に示す例では、トルクセンサ信号が、時点J9からある程度低下した後、上昇して、時点J10で閾値以上となり、以降は閾値より高いレベルを維持している。このため、再度実行された図2のステップS1〜S4の後、時点J9から所定時間M1が経過する前に(ステップS5:NO)、時点J8でトルクセンサ1の出力値Tqが閾値以上で正常になる(ステップS4:NO)。そして、異常判定フラグがOFFされ、切り替えSWが「正常」に切り替えられる(ステップS8)。   In the example shown in FIG. 5, the torque sensor signal decreases to some extent from time J9 and then rises, reaches a threshold value or more at time J10, and thereafter maintains a level higher than the threshold value. Therefore, after the re-executed steps S1 to S4 in FIG. 2 and before the predetermined time M1 has elapsed from the time point J9 (step S5: NO), the output value Tq of the torque sensor 1 at the time point J8 is normal above the threshold. (Step S4: NO). Then, the abnormality determination flag is turned OFF, and the switch SW is switched to “normal” (step S8).

これにより、トルク信号が、図5の時点J10でトルクセンサ信号と同等になるため、一旦低下してから上昇して行き、以降は閾値より高いレベルを維持する。トルク指令値は、トルク信号の影響を受けて、図5の時点J10で一旦低下してから、上昇して行き、高いレベルを維持する。電流指令値は、トルク信号の影響を受けて、図5の時点J10で一旦低下してから、2段階の傾きで上昇して行き、高いレベルを維持する。   As a result, the torque signal becomes equal to the torque sensor signal at the time point J10 in FIG. 5, so that the torque signal once decreases and then increases, and thereafter the level higher than the threshold is maintained. The torque command value is affected by the torque signal, and once decreases at time J10 in FIG. 5, then increases, and maintains a high level. The current command value is affected by the torque signal, and once decreases at a time point J10 in FIG. 5, the current command value increases at a two-step gradient and maintains a high level.

フィルタ後トルク信号は、トルク信号の高周波成分が除去されるので、図5の時点J10から若干上昇した後、高いレベルを維持する。つまり、時点J10で、トルクセンサ1の出力値Tqが異常から正常に復帰したときも、適切なトルク信号が確保されて、モータ11が適切に制御される。   Since the high-frequency component of the torque signal is removed, the post-filter torque signal maintains a high level after slightly rising from the time point J10 in FIG. That is, when the output value Tq of the torque sensor 1 returns to normal from the abnormality at the time point J10, an appropriate torque signal is secured and the motor 11 is appropriately controlled.

上記実施形態によると、トルクセンサ1の出力値Tqが異常になった場合に、該出力値Tqに代えて、代替値に基づいてモータ11を制御している。また、トルクセンサ1の出力値Tqが異常から正常になった場合に、代替値に代えて、トルクセンサ1の出力値Tqに基づいてモータ11を制御している。   According to the above embodiment, when the output value Tq of the torque sensor 1 becomes abnormal, the motor 11 is controlled based on an alternative value instead of the output value Tq. Further, when the output value Tq of the torque sensor 1 becomes normal from an abnormality, the motor 11 is controlled based on the output value Tq of the torque sensor 1 instead of the substitute value.

このため、トルクセンサ1の出力値Tqが異常になった場合だけでなく、トルクセンサ1の出力値Tqが異常から正常に戻った場合にも、モータ11を適切に制御することができる。またこれにより、ステアリングの挙動の大幅な変化を防止して、車両を不安定にさせないようにすることができる。   For this reason, the motor 11 can be appropriately controlled not only when the output value Tq of the torque sensor 1 becomes abnormal, but also when the output value Tq of the torque sensor 1 returns from normal to normal. This also prevents a significant change in steering behavior and prevents the vehicle from becoming unstable.

図6は、第2実施形態による電動機制御装置100の動作を示したフローチャートである。図6の一連の動作は、電動機制御装置100の起動中に繰り返し実行される。図7は、第2実施形態による電動機制御装置100の各出力値の変化の一例を示したタイムチャートである。図8は、第2実施形態による電動機制御装置100の各出力値の変化の他の例を示したタイムチャートである。以下の第2実施形態では、図6〜図8に加えて、図3も参照する。   FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the motor control device 100 according to the second embodiment. A series of operations in FIG. 6 are repeatedly executed while the motor control device 100 is activated. FIG. 7 is a time chart showing an example of changes in output values of the motor control device 100 according to the second embodiment. FIG. 8 is a time chart showing another example of changes in output values of the motor control device 100 according to the second embodiment. In the following second embodiment, FIG. 3 is also referred to in addition to FIGS.

図6において、まず、トルクセンサ1により操舵トルクを検出して(ステップS1)、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値より小さいか否かを判定する(ステップS2)。このとき、図3、図7、および図8の時点J1より前に示すように、トルクセンサ信号のレベルが閾値より高ければ、異常・故障判定部2は、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値以上で正常であると判定する(図6のステップS2:NO)。そして、異常判定フラグをOFFして、切り替えSWを「正常」に切り替える(ステップS8)。   In FIG. 6, first, the steering torque is detected by the torque sensor 1 (step S1), and it is determined whether or not the output value Tq of the torque sensor 1 is smaller than a threshold value (step S2). At this time, if the level of the torque sensor signal is higher than the threshold value as shown before the time point J1 in FIGS. 3, 7, and 8, the abnormality / failure determination unit 2 determines that the output value Tq of the torque sensor 1 is the threshold value. As described above, it is determined to be normal (step S2 in FIG. 6: NO). Then, the abnormality determination flag is turned OFF, and the switching SW is switched to “normal” (step S8).

これにより、トルクセンサ信号がトルク信号となり、該トルク信号に基づいて、フィルタ後トルク信号、トルク指令値、および電流指令値が、図3、図7、および図8の時点J1より前に示すように、高いレベルに設定される。そして、この電流指令値に基づいて、モータ駆動部10によりモータ11が駆動される。すなわち、トルクセンサ1の出力値Tqに基づいてモータ11が制御される。   As a result, the torque sensor signal becomes a torque signal, and based on the torque signal, the filtered torque signal, the torque command value, and the current command value are shown before the time point J1 in FIG. 3, FIG. 7, and FIG. Is set to a high level. Based on the current command value, the motor 11 is driven by the motor drive unit 10. That is, the motor 11 is controlled based on the output value Tq of the torque sensor 1.

その後、図3、図7、および図8の時点J1に示すように、トルクセンサ信号の過小異常が発生すると、異常・故障判定部2は、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値より小さくて異常であると判定する(図6のステップS2:YES)。そして、異常・故障判定部2は、異常判定フラグをONして、切り替えSWを「異常」に切り替える(ステップS3)。   Thereafter, as shown at time point J1 in FIGS. 3, 7, and 8, when an abnormality in the torque sensor signal is excessively low, the abnormality / fault determination unit 2 detects that the output value Tq of the torque sensor 1 is smaller than the threshold value and is abnormal. (Step S2 in FIG. 6: YES). Then, the abnormality / failure determination unit 2 turns on the abnormality determination flag and switches the switch SW to “abnormal” (step S3).

これにより、遅延回路4から出力される代替値がトルク信号となり、該トルク信号に基づいて、フィルタ後トルク信号、トルク指令値、および電流指令値が設定される。代替値は、異常になる前の正常なトルクセンサ信号に基づいて、閾値より高く設定されている。このため、図3、図7、および図8の時点J1以降に示すように、トルクセンサ信号が低下しても、トルク信号は低下することなく、高いレベルを維持する。また、フィルタ後トルク信号、トルク指令値、および電流指令値も、低下することなく、高いレベルを維持する。   Thereby, the substitute value output from the delay circuit 4 becomes a torque signal, and the filtered torque signal, torque command value, and current command value are set based on the torque signal. The substitute value is set higher than the threshold value based on a normal torque sensor signal before becoming abnormal. Therefore, as shown after time J1 in FIGS. 3, 7, and 8, even if the torque sensor signal decreases, the torque signal does not decrease and maintains a high level. Further, the post-filter torque signal, the torque command value, and the current command value are also maintained at a high level without decreasing.

代替値に基づいて設定された電流指令値により、モータ駆動部10がモータ11を駆動する。すなわち、異常なトルクセンサ1の出力値Tqではなく、代替値に基づいてモータ11が制御される。   The motor drive unit 10 drives the motor 11 with the current command value set based on the alternative value. That is, the motor 11 is controlled based not on the output value Tq of the abnormal torque sensor 1 but on the substitute value.

図6のステップS3の後、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値より小さい異常状態で(ステップS4:YES)、所定時間M1が経過すると(ステップS5:YES)、異常・故障判定部2がトルクセンサ1の異常検出をゲイン可変部9に通知する(図3および図8の時点J2)。すると、ゲイン可変部9が、ゲインレベルを漸減して、電流指令値を算出する。これにより、図3および図8の時点J2以降に示すように、電流指令値が漸減される。   After step S3 in FIG. 6, when the output value Tq of the torque sensor 1 is in an abnormal state smaller than the threshold value (step S4: YES) and a predetermined time M1 has elapsed (step S5: YES), the abnormality / failure determination unit 2 performs torque. The abnormality detection of the sensor 1 is notified to the gain variable section 9 (time point J2 in FIGS. 3 and 8). Then, the gain variable unit 9 calculates the current command value by gradually decreasing the gain level. As a result, the current command value is gradually reduced as shown after time J2 in FIGS.

図6のステップS5の後、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値より小さい異常状態で(ステップS6:YES)、所定時間M2が経過すると(ステップS7:YES)、異常・故障判定部2により、トルクセンサ1が故障であると判定される。また、トルクセンサ1の異常確定が異常・故障判定部2からゲイン可変部9に通知される(図3の時点J3)。すると、ゲイン可変部9が、ゲインレベルを「0」まで漸減し続けて、電流指令値を算出する。これにより、図3の時点J3以降に示すように、電流指令値が漸減され続けて、最終的に「0」となり、モータ11が停止する。   After step S5 of FIG. 6, when the output value Tq of the torque sensor 1 is in an abnormal state smaller than the threshold value (step S6: YES) and a predetermined time M2 has elapsed (step S7: YES), the abnormality / failure determination unit 2 It is determined that the torque sensor 1 is malfunctioning. Further, the abnormality determination of the torque sensor 1 is notified from the abnormality / failure determination unit 2 to the gain variable unit 9 (time point J3 in FIG. 3). Then, the gain variable unit 9 continues to gradually decrease the gain level to “0” and calculates the current command value. As a result, as shown after time J3 in FIG. 3, the current command value continues to be gradually reduced to finally “0”, and the motor 11 stops.

一方、図7の時点J4や図8の時点J8では、異常検出待ち(図6のステップS4およびS5)や、異常確定待ち(ステップS6およびS7)の際に、トルクセンサ信号のレベルが閾値より高くなっている。この場合、異常・故障判定部2は、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値以上で正常であると判定する(図6のステップS4:NO、ステップS6:NO)。   On the other hand, at the time J4 in FIG. 7 or the time J8 in FIG. 8, the level of the torque sensor signal exceeds the threshold value when waiting for abnormality detection (steps S4 and S5 in FIG. 6) or waiting for abnormality confirmation (steps S6 and S7). It is high. In this case, the abnormality / failure determination unit 2 determines that the output value Tq of the torque sensor 1 is equal to or greater than the threshold value (step S4: NO, step S6: NO in FIG. 6).

そして、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値以上の正常状態で、所定時間M3が経過するのを待つ(ステップS4およびS9、ステップS6およびS10)。この正常検出待ちの所定時間M3は、異常検出待ちの所定時間M1や異常確定待ちの所定時間M2より短く設定されている(M3<M1<M2)。   Then, it waits for a predetermined time M3 to elapse in a normal state where the output value Tq of the torque sensor 1 is equal to or greater than the threshold (steps S4 and S9, steps S6 and S10). The predetermined time M3 waiting for normal detection is set shorter than the predetermined time M1 waiting for abnormality detection and the predetermined time M2 waiting for abnormality confirmation (M3 <M1 <M2).

図7および図8に示す例では、図7の時点J4や図8の時点J8で、トルクセンサ信号のレベルが閾値より高くなってから、所定時間M3が経過するまでに(図6のステップS9:NO、ステップS10:NO)、図7の時点J5や図8の時点J9で、再びトルクセンサ信号のレベルが閾値より小さくなっている。この場合、異常・故障判定部2が、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値より小さくて異常であると判定し(図6のステップS4:YES、ステップS6:YES)、再び、異常検出待ち(ステップS4およびS5)または異常確定待ち(ステップS6およびS7)となる。   In the example shown in FIGS. 7 and 8, at a time J4 in FIG. 7 or a time J8 in FIG. 8, the level of the torque sensor signal becomes higher than the threshold value until a predetermined time M3 elapses (step S9 in FIG. 6). : NO, step S10: NO), the level of the torque sensor signal again becomes smaller than the threshold value at the time point J5 in FIG. 7 or the time point J9 in FIG. In this case, the abnormality / failure determination unit 2 determines that the output value Tq of the torque sensor 1 is smaller than the threshold value and is abnormal (step S4: YES, step S6: YES in FIG. 6), and again waits for abnormality detection ( Steps S4 and S5) or abnormality determination wait (steps S6 and S7).

これにより、図7および図8に示すように、一旦閾値より小さくなったトルクセンサ信号が、図7の時点J4〜J5や図8の時点J8〜J9で、一時的(所定時間M3より短い時間)に閾値以上になっても、異常判定フラグはONのままであり、切り替えSWは「異常」のままである。このため、トルクセンサ1の出力値Tqの代替値が継続してトルク信号となり、図7の時点J4以降や図8の時点J8〜J9に示すように、トルク信号が、変動することなく、閾値より高いレベルを維持する。また、フィルタ後トルク信号とトルク指令値も、変動することなく、高いレベルを維持する。電流指令値は、漸減し続ける。   As a result, as shown in FIGS. 7 and 8, the torque sensor signal once smaller than the threshold value is temporarily (time shorter than the predetermined time M3) at time points J4 to J5 in FIG. 7 and time points J8 to J9 in FIG. ), The abnormality determination flag remains ON, and the switch SW remains “abnormal”. For this reason, the alternative value of the output value Tq of the torque sensor 1 continues to be a torque signal, and the torque signal does not fluctuate as shown in time points J4 and after in FIG. 7 and time points J8 to J9 in FIG. Maintain a higher level. Further, the post-filter torque signal and the torque command value are also maintained at a high level without fluctuation. The current command value continues to decrease gradually.

図7に示す例では、時点J5以降、トルクセンサ信号のレベルが閾値より小さくなったままである。このため、再度実行された図6のステップS1〜S3の後、時点J5から、トルクセンサ1の出力値Tqの異常状態(図6のステップS4:YES)が、所定時間M1継続して(ステップS5:YES)、トルクセンサ1の異常が検出される(図7の時点J6)。そして、ゲイン可変部9で算出される電流指令値が漸減されて行く。   In the example shown in FIG. 7, the level of the torque sensor signal remains smaller than the threshold after time J5. For this reason, after steps S1 to S3 in FIG. 6 executed again, from time J5, the abnormal state of the output value Tq of the torque sensor 1 (step S4 in FIG. 6: YES) continues for a predetermined time M1 (step 1). S5: YES), an abnormality of the torque sensor 1 is detected (time point J6 in FIG. 7). Then, the current command value calculated by the gain variable unit 9 is gradually reduced.

さらに、時点J6から、トルクセンサ1の出力値Tqの異常状態が(図6のステップS6:YES)、所定時間M2継続するため(ステップS7:YES)、トルクセンサ1の異常が確定される(図7の時点J7)。そして、ゲイン可変部9で算出される電流指令値が漸減され続けて、最終的に「0」となり、モータ11が停止する。   Further, since the abnormal state of the output value Tq of the torque sensor 1 continues from the time point J6 (step S6: YES in FIG. 6) for a predetermined time M2 (step S7: YES), the abnormality of the torque sensor 1 is determined ( Time J7 in FIG. Then, the current command value calculated by the gain variable unit 9 continues to be gradually reduced to finally become “0”, and the motor 11 stops.

図8に示す例では、トルクセンサ信号のレベルが、時点J9からある程度低下した後、上昇して、時点J10で閾値以上となっている。このため、再度実行された図6のステップS1〜S4の後、時点J9から所定時間M1が経過する前に(図6のステップS5:NO)、時点J10で異常・故障判定部2により、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値以上で正常になったと判定される(図6のステップS4:NO)。そして、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値以上の正常状態で、所定時間M3が経過するのを待つ(ステップS4およびS9)。   In the example shown in FIG. 8, the level of the torque sensor signal decreases to some extent from time J9 and then increases, and becomes equal to or greater than the threshold at time J10. For this reason, after the steps S1 to S4 in FIG. 6 which are executed again, before the predetermined time M1 has elapsed from the time J9 (step S5 in FIG. 6: NO), the abnormality / failure determination unit 2 performs the torque at the time J10. It is determined that the output value Tq of the sensor 1 is normal when the output value Tq is equal to or greater than the threshold (step S4 in FIG. 6: NO). And it waits for predetermined time M3 to pass in the normal state whose output value Tq of torque sensor 1 is more than a threshold (Steps S4 and S9).

図8の時点J10以降では、トルクセンサ信号が閾値以上のレベルを維持している。このため、時点J10から、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値以上の正常状態を継続し(図6のステップS4:NO)、時点J11で、所定時間M3が経過する(図6のステップS9:YES)。すると、異常・故障判定部2が、異常判定フラグをOFFして、切り替えSWを「正常」に切り替える(ステップS8)。   After time J10 in FIG. 8, the torque sensor signal maintains a level equal to or higher than the threshold value. For this reason, the normal state where the output value Tq of the torque sensor 1 is equal to or greater than the threshold value continues from time J10 (step S4 in FIG. 6: NO), and a predetermined time M3 elapses at time J11 (step S9 in FIG. 6: YES). Then, the abnormality / failure determination unit 2 turns off the abnormality determination flag and switches the switching SW to “normal” (step S8).

これにより、図8の時点J11で、トルク信号がトルクセンサ信号と同等になるため、以降は閾値より高い一定レベルを維持する。トルク指令値とフィルタ後トルク信号も、高い一定レベルを維持する。電流指令値は、時点J11から漸増した後、高い一定レベルを維持する。時点J11以降は、正常なトルクセンサ1の出力値Tqに基づいて、モータ11が適切に制御される。   As a result, the torque signal becomes equivalent to the torque sensor signal at time J11 in FIG. 8, and thereafter, a constant level higher than the threshold value is maintained. The torque command value and the filtered torque signal also maintain a high constant level. The current command value gradually increases from the time point J11, and then maintains a high constant level. After time J11, the motor 11 is appropriately controlled based on the output value Tq of the normal torque sensor 1.

上記実施形態によると、トルクセンサ1の出力値Tqが異常になった場合に、代替値に基づいてモータ11を制御し、トルクセンサ1の出力値Tqが異常から正常になった場合に、トルクセンサ1の出力値Tqに基づいてモータ11を制御している。このため、トルクセンサ1の出力値Tqが異常から正常に戻った場合にも、モータ11を適切に制御することができる。   According to the above embodiment, when the output value Tq of the torque sensor 1 becomes abnormal, the motor 11 is controlled based on the alternative value, and when the output value Tq of the torque sensor 1 becomes normal from the abnormality, the torque The motor 11 is controlled based on the output value Tq of the sensor 1. For this reason, even when the output value Tq of the torque sensor 1 returns from normal to normal, the motor 11 can be appropriately controlled.

また、上記実施形態では、トルクセンサ1の出力値Tqが異常から正常になって、該正常状態が所定時間M3継続したときに、代替値に代えて、トルクセンサ1の出力値Tqに基づいてモータ11を制御している。このため、トルクセンサ1の出力値Tqが一時的に異常から正常に切り替わっても、代替値に基づいてモータ11を制御する状態が保持され、出力値Tqの変動の影響を受けずに、モータ11を安定に制御することができる。   Moreover, in the said embodiment, when the output value Tq of the torque sensor 1 becomes normal from abnormality and this normal state continues for the predetermined time M3, it replaces with a substitute value and is based on the output value Tq of the torque sensor 1. The motor 11 is controlled. For this reason, even if the output value Tq of the torque sensor 1 is temporarily switched from abnormal to normal, the state in which the motor 11 is controlled based on the alternative value is maintained, and the motor 11 is not affected by fluctuations in the output value Tq. 11 can be stably controlled.

また、上記実施形態では、トルクセンサ1の出力値Tqが異常状態になると、直ぐに切り替えSWを「正常」から「異常」に切り替えるのに対し、トルクセンサ1の出力値Tqが正常状態で所定時間M3経過したときに、切り替えSWを「異常」から「正常」に切り替えている。つまり、トルクセンサ1の出力値Tqから代替値に切り替えるのに要する時間が、代替値からトルクセンサ1の出力値Tqに切り替えるのに要する時間より短くなっている。   In the above embodiment, when the output value Tq of the torque sensor 1 is in an abnormal state, the switch SW is immediately switched from “normal” to “abnormal”, whereas the output value Tq of the torque sensor 1 is in a normal state for a predetermined time. When M3 has elapsed, the switch SW is switched from “abnormal” to “normal”. That is, the time required for switching from the output value Tq of the torque sensor 1 to the alternative value is shorter than the time required for switching from the alternative value to the output value Tq of the torque sensor 1.

このため、トルクセンサ1の出力値Tqが異常になったときに、即座に正常な代替値に基づいてモータ11を適切に制御することができる。また、トルクセンサ1の出力値Tqが異常から正常になって、該正常状態が安定したときに、正常なトルクセンサ1の出力値Tqに基づいてモータ11を適切に制御することができる。   For this reason, when the output value Tq of the torque sensor 1 becomes abnormal, the motor 11 can be appropriately controlled immediately based on the normal substitute value. Further, when the output value Tq of the torque sensor 1 becomes normal from an abnormality and the normal state is stabilized, the motor 11 can be appropriately controlled based on the output value Tq of the normal torque sensor 1.

さらに、上記実施形態では、異常・故障判定部2がトルクセンサ1の故障を判定するのに要する時間(M1+M2)が、代替値からトルクセンサ1の出力値Tqに切り替えるのに要する時間(M3)より長くなっている。このため、トルクセンサ1の出力値Tqが一旦異常になってから正常に復帰する前に、トルクセンサ1が故障であると誤判定するのを防止することができる。   Further, in the above embodiment, the time (M1 + M2) required for the abnormality / failure determination unit 2 to determine the failure of the torque sensor 1 is the time (M3) required to switch from the alternative value to the output value Tq of the torque sensor 1. It is getting longer. For this reason, it is possible to prevent erroneous determination that the torque sensor 1 is faulty before the output value Tq of the torque sensor 1 once becomes abnormal and then returns to normal.

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、トルクセンサ1の出力値Tqが閾値より小さいか否かによって、異常と正常を判定した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、上限閾値と下限閾値とを設定して、トルクセンサ1の出力値Tqが、上限閾値から下限閾値までの範囲内にあれば正常と判定し、上限閾値から下限閾値までの範囲外にあれば異常と判定するようにしてもよい。また、トルクセンサ1の出力値Tqの変動に基づいて、正常か異常かを判定するようにしてもよい。   The present invention can employ various embodiments other than those described above. For example, in the above-described embodiment, an example in which abnormality and normality are determined based on whether or not the output value Tq of the torque sensor 1 is smaller than the threshold value is shown, but the present invention is not limited to this. In addition to this, for example, an upper limit threshold value and a lower limit threshold value are set, and if the output value Tq of the torque sensor 1 is within the range from the upper limit threshold value to the lower limit threshold value, it is determined as normal, and the upper limit threshold value to the lower limit threshold value is determined. If it is out of range, it may be determined as abnormal. Moreover, based on the fluctuation | variation of the output value Tq of the torque sensor 1, you may make it determine whether it is normal or abnormal.

また、上記実施形態では、ローパスフィルタ3と遅延回路4により、過去の正常なトルクセンサ1の出力値Tqに基づいて、代替値を設定した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。たとえば、異常になる直前のトルクセンサ1の出力値Tqや、異常になる前の複数サンプルのトルクセンサ1の出力値Tqの平均値などの演算値や、該複数サンプルの出力値Tqから関数を求めて予測した予測値などを、代替値としてもよい。また、トルク値だけでなく、異常になる前のトルク指令値や電流指令値などを代替値としたり、該指令値に基づく算出値を代替値としたりしてもよい。また、ローパスフィルタ3の時定数を、トルクセンサ1の出力値Tqの異常状態に応じて変化させて、ローパスフィルタ3からの出力値を代替値としてもよい。   In the above embodiment, an example is shown in which the substitute value is set based on the past normal output value Tq of the torque sensor 1 by the low-pass filter 3 and the delay circuit 4, but the present invention is limited to this. It is not a thing. For example, a function is calculated from an output value Tq of the torque sensor 1 immediately before becoming abnormal, an average value of output values Tq of the torque sensors 1 of a plurality of samples before becoming abnormal, or an output value Tq of the plurality of samples. A predicted value obtained and predicted may be used as an alternative value. Further, not only the torque value but also a torque command value or current command value before becoming abnormal may be used as a substitute value, or a calculated value based on the command value may be used as a substitute value. Further, the time constant of the low-pass filter 3 may be changed according to the abnormal state of the output value Tq of the torque sensor 1, and the output value from the low-pass filter 3 may be used as an alternative value.

さらに、上記実施形態では、電動パワーステアリング用の電動機制御装置100における、トルクセンサ1のフェールセーフのために、本発明を適用した例を挙げたが、これ以外の用途の電動機制御装置における、センサなどの変動値検出手段のフェールセーフに対しても、本発明を適用することは可能である。   Furthermore, in the said embodiment, although the example which applied this invention for the fail safe of the torque sensor 1 in the electric motor control apparatus 100 for electric power steering was given, the sensor in the electric motor control apparatus of an application other than this was given. The present invention can also be applied to the fail safe of the fluctuation value detecting means such as the above.

1 トルクセンサ
2 異常・故障判定部
3 ローパスフィルタ
4 遅延回路
11 モータ
100 電動機制御装置
M1 異常検出待ちの所定時間
M2 異常確定待ちの所定時間
M3 正常検出待ちの所定時間
Tq トルクセンサの出力値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Torque sensor 2 Abnormality / failure determination part 3 Low-pass filter 4 Delay circuit 11 Motor 100 Motor control device M1 Predetermined time waiting for abnormality detection M2 Predetermined time waiting for abnormality determination M3 Predetermined time waiting for normal detection Tq Output value of torque sensor

Claims (5)

電動機を制御するために必要な変動値を検出する変動値検出手段と、
前記変動値検出手段の出力値が異常であるか正常であるかを判定する出力値判定部と、
前記変動値検出手段の出力値の代替値を設定する代替値設定手段と、を備え、
前記変動値検出手段の出力値に基づいて前記電動機を制御している際に、
前記変動値検出手段の出力値が異常になった場合、
前記変動値検出手段の出力値に代えて、前記代替値に基づいて前記電動機を制御する電動機制御装置において、
前記変動値検出手段の出力値が一旦異常になってから正常になった場合、
前記代替値に代えて、前記変動値検出手段の出力値に基づいて前記電動機を制御する、ことを特徴とする電動機制御装置。
A fluctuation value detecting means for detecting a fluctuation value necessary for controlling the electric motor;
An output value determining unit for determining whether the output value of the fluctuation value detecting means is abnormal or normal;
An alternative value setting means for setting an alternative value for the output value of the fluctuation value detecting means,
When controlling the electric motor based on the output value of the fluctuation value detecting means,
When the output value of the fluctuation value detecting means becomes abnormal,
In the electric motor control device that controls the electric motor based on the alternative value instead of the output value of the fluctuation value detecting means,
When the output value of the fluctuation value detecting means becomes normal after becoming abnormal once,
An electric motor control device that controls the electric motor based on an output value of the fluctuation value detecting means instead of the substitute value.
請求項1に記載の電動機制御装置において、
前記変動値検出手段の出力値が一旦異常になってから正常になって、該正常状態が所定時間継続した場合に、
前記代替値に代えて、前記変動値検出手段の出力値に基づいて前記電動機を制御する、ことを特徴とする電動機制御装置。
In the electric motor control device according to claim 1,
When the output value of the fluctuation value detection means becomes normal after becoming abnormal once, and the normal state continues for a predetermined time,
An electric motor control device that controls the electric motor based on an output value of the fluctuation value detecting means instead of the substitute value.
請求項1または請求項2に記載の電動機制御装置において、
前記変動値検出手段の出力値から前記代替値に切り替えるのに要する時間は、前記代替値から前記変動値検出手段の出力値に切り替えるのに要する時間より短い、ことを特徴とする電動機制御装置。
In the electric motor control device according to claim 1 or 2,
The electric motor control apparatus characterized in that a time required for switching from the output value of the fluctuation value detecting means to the alternative value is shorter than a time required for switching from the alternative value to the output value of the fluctuation value detecting means.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電動機制御装置において、
前記変動値検出手段の出力値の異常状態が所定時間継続したときに、前記変動値検出手段が故障であると判定する故障判定手段を備え、
前記故障判定手段が前記変動値検出手段の故障を判定するのに要する時間は、前記代替値から前記変動値検出手段の出力値に切り替えるのに要する時間より長い、ことを特徴とする電動機制御装置。
In the electric motor control device according to any one of claims 1 to 3,
A failure determination means for determining that the fluctuation value detection means is faulty when an abnormal state of the output value of the fluctuation value detection means continues for a predetermined time;
An electric motor control device characterized in that the time required for the failure determination means to determine a failure of the fluctuation value detection means is longer than the time required to switch from the substitute value to the output value of the fluctuation value detection means. .
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電動機制御装置において、
前記電動機は、ステアリングの操舵補助力を付与するモータから成り、
前記変動値検出手段は、ステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサから成り、
当該電動機制御装置は、電動パワーステアリング用の電子制御装置であって、前記トルクセンサの出力値または前記代替値に基づいて前記モータを制御する、ことを特徴とする電動機制御装置。
In the motor control device according to any one of claims 1 to 4,
The electric motor is composed of a motor that applies steering assist force of steering,
The fluctuation value detecting means comprises a torque sensor for detecting steering torque of the steering wheel,
The electric motor control device is an electronic control device for electric power steering, and controls the motor based on an output value of the torque sensor or the alternative value.
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