JP2017103899A - Motor controller and electric power steering device with the same - Google Patents

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Satoshi Kamei
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect an inoperative state of a torque sensor due to short circuit of a pair of detection coils without adding or modifying a hardware.SOLUTION: A motor controller 300 includes an operation confirmation unit 26 which determines that a torque sensor 100 is in an operation state when calculating a third current command value Irefp for operation confirmation to cause an instantaneous torque change on a steering shaft, inputting a motor drive signal based on the third current command value Irefp into an electric motor 200, and determining that output of the torque sensor 100 is fluctuated, and which determines that the torque sensor 100 is not in the operation state by short circuit of a pair of detection coils in a bridge circuit of the torque sensor 100 when determining that output of the torque sensor is not fluctuated.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に搭載されたトルクセンサの作動状態を確認する技術に関する。   The present invention relates to a technique for confirming an operating state of a torque sensor mounted on an electric power steering apparatus.

従来、電動パワーステアリング装置に搭載されたトルクセンサとして、ステアリングシャフトに生じるトルクに応じて互いに逆方向にインピーダンスが変化する1対の検出コイルを備えたものがある。そして、この1対の検出コイルの短絡によるトルクセンサの非作動状態を検出する技術として、例えば、特許文献1に開示された技術がある。この技術は、電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット(ECU)のハードウェア構成は一切変えずに、トルクセンサ回路に対して、トルクセンサ回路に回路用電源電圧及び定電圧用基準電圧が入力されるタイミングで処理を行う付加回路部と、1対の検出コイルの間の短絡を検出する監視回路部とを付加したものである。   Conventionally, as a torque sensor mounted on an electric power steering apparatus, there is one provided with a pair of detection coils whose impedances change in opposite directions according to torque generated in a steering shaft. As a technique for detecting the non-operation state of the torque sensor due to a short circuit of the pair of detection coils, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1. This technology does not change the hardware configuration of the control unit (ECU) that controls the electric power steering apparatus, and the circuit power supply voltage and the constant voltage reference voltage are input to the torque sensor circuit. An additional circuit unit that performs processing at a timing and a monitoring circuit unit that detects a short circuit between a pair of detection coils are added.

特開2015−114113号公報JP2015-114113A

しかしながら、上記特許文献1の従来技術は、ECUに対してのハード変更は無いものの、トルクセンサ回路に対して、短絡による非作動状態の検出のための回路を付加しているため、その分のコストアップは避けられないといった問題を有する。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、より簡易な構成で1対の検出コイルの短絡によるトルクセンサの非作動状態を検出することが可能なモータ制御装置及びそれを備えた電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
However, although the prior art of Patent Document 1 has no hardware change to the ECU, a circuit for detecting a non-operation state due to a short circuit is added to the torque sensor circuit. There is a problem that an increase in cost is inevitable.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such an unsolved problem of the conventional technology, and detects a non-operating state of a torque sensor due to a short circuit of a pair of detection coils with a simpler configuration. It is an object of the present invention to provide a motor control device that can be used and an electric power steering device including the motor control device.

上記目的を達成するために、本発明の第1の態様に係るモータ制御装置は、ステアリングシャフトに生じるトルクに応じて互いに逆方向にインピーダンスが変化する1対の検出コイルと、前記1対の検出コイルに直列接続されてブリッジ回路を形成する1対の抵抗とを有し、前記ブリッジ回路の電圧に基づいて前記トルクを検出するトルクセンサで検出したトルクに基づき操舵補助用の第1のモータ駆動指令値を演算し、前記第1のモータ駆動指令値に基づき、前記ステアリングシャフトに与える操舵補助トルクを発生する電動モータを駆動制御するモータ制御部と、前記ステアリングシャフトに瞬間的なトルク変化を発生する作動確認用の第2のモータ駆動指令値を演算し、前記第2のモータ駆動指令値に基づくモータ駆動信号を前記電動モータへ入力したときの前記トルクセンサの出力の変動の有無に基づき、変動が有ると判定した場合に前記トルクセンサは作動状態であると判定し、変動が無いと判定した場合に前記トルクセンサは非作動状態であると判定する作動確認部と、を備える。
また、上記目的を達成するために、本発明の第2の態様に係る電動パワーステアリング装置は、上記第1の態様に係るモータ制御装置を備える。
In order to achieve the above object, a motor control device according to a first aspect of the present invention includes a pair of detection coils whose impedances change in opposite directions according to torque generated in a steering shaft, and the pair of detection coils. And a pair of resistors connected in series to the coil to form a bridge circuit, and a first motor drive for assisting steering based on a torque detected by a torque sensor that detects the torque based on the voltage of the bridge circuit A command value is calculated, and based on the first motor drive command value, a motor control unit that drives and controls an electric motor that generates a steering assist torque to be applied to the steering shaft, and an instantaneous torque change is generated in the steering shaft A second motor drive command value for operation confirmation is calculated, and a motor drive signal based on the second motor drive command value is The torque sensor is determined to be in an operating state when it is determined that there is a fluctuation based on the presence or absence of fluctuations in the output of the torque sensor when it is input to the data, and the torque sensor when it is determined that there is no fluctuation. Is provided with an operation confirmation unit that determines that it is in an inoperative state.
In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to a second aspect of the present invention includes the motor control apparatus according to the first aspect.

本発明であれば、ステアリングシャフトに瞬間的なトルク変化を発生する第1のモータ駆動信号の電動モータへの入力に応じたトルクセンサの出力の変動の有無に基づきトルクセンサがその1対の検出コイルの短絡によって非作動状態となっているか否かを判定することが可能となる。これによって、既存のハードウェア構成を利用した簡易な演算処理や判定処理によってトルクセンサが非作動状態となっているか否かを確認することが可能となるので、作動確認部の機能の一部又は全部をソフトウェアによって容易に実装することが可能となる。即ち、既存のハードウェアの出力信号を利用して上記短絡による非作動状態の発生の有無を確認することが可能となるので、作動確認用の信号を発生するための回路等を別途用意する必要がなく、従来と比較して、簡易な構成でトルクセンサの作動状態を確認することが可能となる。   According to the present invention, the torque sensor detects a pair of detections based on the presence or absence of fluctuations in the output of the torque sensor according to the input to the electric motor of the first motor drive signal that generates an instantaneous torque change in the steering shaft. It is possible to determine whether the coil is in a non-operating state due to a short circuit of the coil. This makes it possible to check whether or not the torque sensor is in an inoperative state by a simple calculation process or determination process using an existing hardware configuration. All can be easily implemented by software. That is, since it is possible to check the occurrence of the non-operation state due to the short circuit using the output signal of the existing hardware, it is necessary to prepare a circuit for generating the operation confirmation signal separately. Therefore, it is possible to check the operating state of the torque sensor with a simple configuration as compared with the conventional case.

本発明に係る電動パワーステアリング装置を車両に適用した場合の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram when an electric power steering apparatus according to the present invention is applied to a vehicle. 本発明に係る電動パワーステアリング装置の主要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the electric power steering apparatus which concerns on this invention. トルク検出部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a torque detection part. トルクセンサのインダクタンスの出力例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the example of an output of the inductance of a torque sensor. トルクセンサとコントロールユニットの接続関係を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the connection relation of a torque sensor and a control unit. トルクセンサ回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a torque sensor circuit. コントロールユニットの機能構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a function structure of a control unit. 作動確認部の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of an operation confirmation part. 作動確認処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of an action confirmation process. (a)及び(b)は、型番情報Typに基づき設定されるパルス幅の一例を示す波形図である。(A) And (b) is a wave form diagram which shows an example of the pulse width set based on model number information Typ. (a)及び(b)は、車速Vsに基づき設定される波高値の一例を示す波形図である。(A) And (b) is a wave form diagram which shows an example of the crest value set based on the vehicle speed Vs. (a)は、作動確認用駆動電流の一例を示す図であり、(b)〜(c)は、(a)の電流入力に対するトルク出力の一例を示す波形図である。(A) is a figure which shows an example of the drive current for operation confirmation, (b)-(c) is a wave form diagram which shows an example of the torque output with respect to the current input of (a). 自動運転を徐変させる際のモータ駆動電流の変化の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the change of the motor drive current at the time of making an automatic operation change gradually.

次に、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、寸法の関係や比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and dimensional relationships and ratios are different from actual ones.
Further, the following embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material, shape, structure, and arrangement of components. Etc. are not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.

(実施形態)
(構成)
本実施形態に係る車両1は、図1に示すように、左右の転舵輪となる前輪4FR及び4FLと後輪4RR及び4RLとを備えている。前輪4FR及び4FLは、電動パワーステアリング装置3によって転舵される。
本実施形態に係る電動パワーステアリング装置3は、図1に示すように、ステアリングホイール31と、ステアリングシャフト32と、第1のユニバーサルジョイント34と、ロアシャフト35と、第2のユニバーサルジョイント36とを備える。
電動パワーステアリング装置3は、更に、ピニオンシャフト37と、ステアリングギヤ38と、タイロッド39と、ナックルアーム40と、操舵角センサ43と、トルクセンサ100とを備える。
ステアリングホイール31に運転者から作用された操舵力は、ステアリングシャフト32に伝達される。
(Embodiment)
(Constitution)
As shown in FIG. 1, the vehicle 1 according to the present embodiment includes front wheels 4FR and 4FL and rear wheels 4RR and 4RL serving as left and right steered wheels. The front wheels 4FR and 4FL are steered by the electric power steering device 3.
As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus 3 according to the present embodiment includes a steering wheel 31, a steering shaft 32, a first universal joint 34, a lower shaft 35, and a second universal joint 36. Prepare.
The electric power steering device 3 further includes a pinion shaft 37, a steering gear 38, a tie rod 39, a knuckle arm 40, a steering angle sensor 43, and a torque sensor 100.
The steering force applied to the steering wheel 31 from the driver is transmitted to the steering shaft 32.

そして、ステアリングシャフト32に伝達された操舵力は、第1のユニバーサルジョイント34を介してロアシャフト35に伝達され、さらに、第2のユニバーサルジョイント36を介してピニオンシャフト37に伝達される。このピニオンシャフト37は、入力軸37aと出力軸37bとを有する。入力軸37aの一端は第2のユニバーサルジョイント36に連結され、他端はトーションバー(不図示)を介して出力軸37bの一端に連結されている。出力軸37bに伝達された操舵力はステアリングギヤ38を介してタイロッド39に伝達される。更に、このタイロッド39に伝達された操舵力はナックルアーム40に伝達され、前輪4FRおよび4FLを転舵させる。   The steering force transmitted to the steering shaft 32 is transmitted to the lower shaft 35 via the first universal joint 34 and further transmitted to the pinion shaft 37 via the second universal joint 36. The pinion shaft 37 has an input shaft 37a and an output shaft 37b. One end of the input shaft 37a is connected to the second universal joint 36, and the other end is connected to one end of the output shaft 37b via a torsion bar (not shown). The steering force transmitted to the output shaft 37b is transmitted to the tie rod 39 via the steering gear 38. Further, the steering force transmitted to the tie rod 39 is transmitted to the knuckle arm 40 to steer the front wheels 4FR and 4FL.

ここで、ステアリングギヤ38は、ピニオンシャフト37の出力軸37bに連結されたピニオン38aとこのピニオン38aに噛合するラック38bとを有するラックアンドピニオン形式に構成されている。したがって、ステアリングギヤ38は、ピニオン38aに伝達された回転運動をラック38bで車幅方向の直進運動に変換している。
また、ピニオンシャフト37の出力軸37bには、操舵補助力を出力軸37bに伝達する操舵補助機構41が連結されている。
操舵補助機構41は、出力軸37bに連結したウォームギヤ機構で構成される減速ギヤ42と、この減速ギヤ42に連結された操舵補助力を発生する電動モータ200と、電動モータ200のハウジングに固定支持されたコントロールユニット(ECU)300とを備えている。
Here, the steering gear 38 is configured in a rack and pinion type having a pinion 38a coupled to the output shaft 37b of the pinion shaft 37 and a rack 38b meshing with the pinion 38a. Therefore, the steering gear 38 converts the rotational motion transmitted to the pinion 38a into a straight traveling motion in the vehicle width direction by the rack 38b.
Further, a steering assist mechanism 41 that transmits a steering assist force to the output shaft 37b is connected to the output shaft 37b of the pinion shaft 37.
The steering assist mechanism 41 is fixedly supported by a reduction gear 42 configured by a worm gear mechanism connected to the output shaft 37b, an electric motor 200 that generates a steering assist force connected to the reduction gear 42, and a housing of the electric motor 200. The control unit (ECU) 300 is provided.

電動モータ200は、本実施形態において3相ブラシレスモータであり、図示しない環状のモータロータと環状のモータステータとを備えている。モータステータは、径方向内側に突出する複数の極歯を円周方向に等間隔に備えて構成され、各極歯には励磁用コイルが巻き回されている。そして、モータステータの内側に、モータロータが同軸に配設されている。モータロータは、モータステータの極歯と僅かの空隙(エアギャップ)をもって対向しかつ外周面に円周方向に等間隔に設けられた複数の磁石を備えて構成されている。
モータロータはモータ回転軸に固定されており、モータステータのコイルにコントロールユニット300を介して3相交流電流を流すことでモータステータの各歯が所定の順序に励磁されてモータロータが回転し、この回転に伴ってモータ回転軸が回転する。
The electric motor 200 is a three-phase brushless motor in the present embodiment, and includes an annular motor rotor and an annular motor stator (not shown). The motor stator includes a plurality of pole teeth protruding radially inward at equal intervals in the circumferential direction, and an excitation coil is wound around each pole tooth. A motor rotor is coaxially disposed inside the motor stator. The motor rotor includes a plurality of magnets which are opposed to the pole teeth of the motor stator with a slight gap (air gap) and are provided on the outer peripheral surface at equal intervals in the circumferential direction.
The motor rotor is fixed to the motor rotation shaft. By passing a three-phase alternating current through the motor stator coil via the control unit 300, the teeth of the motor stator are excited in a predetermined order to rotate the motor rotor. Accordingly, the motor rotation shaft rotates.

操舵角センサ43は、ステアリングホイール31の操舵角θsを検出する。この操舵角センサ43が検出した操舵角θsは、コントロールユニット300に入力される。
トルクセンサ100は、ステアリングホイール31に付与されて入力軸37aに伝達された操舵トルクTsを検出する。このトルクセンサ100が検出した操舵トルクTsは、コントロールユニット300に入力される。
コントロールユニット300は、車載電源であるバッテリー52から電源供給されることによって作動する。ここで、バッテリー52の負極は接地され、その正極はエンジン始動を行うイグニッションスイッチ53(以下、「IGNスイッチ53」と記載する場合がある)を介してコントロールユニット300に接続されると共に、IGNスイッチ53を介さず直接、コントロールユニット300に接続されている。
The steering angle sensor 43 detects the steering angle θs of the steering wheel 31. The steering angle θs detected by the steering angle sensor 43 is input to the control unit 300.
The torque sensor 100 detects the steering torque Ts applied to the steering wheel 31 and transmitted to the input shaft 37a. The steering torque Ts detected by the torque sensor 100 is input to the control unit 300.
The control unit 300 operates when power is supplied from a battery 52 that is a vehicle-mounted power source. Here, the negative electrode of the battery 52 is grounded, and the positive electrode is connected to the control unit 300 via an ignition switch 53 (hereinafter sometimes referred to as “IGN switch 53”) for starting the engine, and the IGN switch. It is directly connected to the control unit 300 without going through 53.

コントロールユニット300には、操舵角θs及び操舵トルクTsの他に、車速センサ50で検出した車速Vsが入力される。そして、これらに応じた操舵補助トルクを操舵系に付与する操舵補助制御(操舵アシスト)を行う。具体的には、上記操舵補助トルクを電動モータ200で発生するための操舵補助指令値(操舵補助トルク指令値)を公知の手順で算出し、算出した操舵補助指令値に基づいて電動モータ200の電流指令値を算出する。そして、算出した電流指令値とモータ電流検出値とにより、電動モータ200に供給する駆動電流をフィードバック制御する。
また、コントロールユニット300は、例えば自動駐車制御や車線維持制御等の電動パワーステアリング装置3を利用した自動運転制御を行う自動運転制御装置55と通信可能に接続されている。
In addition to the steering angle θs and the steering torque Ts, the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 50 is input to the control unit 300. Then, steering assist control (steering assist) is performed to apply a steering assist torque corresponding to these to the steering system. Specifically, a steering assist command value (steering assist torque command value) for generating the steering assist torque by the electric motor 200 is calculated by a known procedure, and the electric motor 200 is set based on the calculated steering assist command value. Calculate the current command value. Then, the drive current supplied to the electric motor 200 is feedback-controlled based on the calculated current command value and the detected motor current value.
The control unit 300 is communicably connected to an automatic driving control device 55 that performs automatic driving control using the electric power steering device 3 such as automatic parking control and lane keeping control.

次に、図2に基づき、電動パワーステアリング装置の主要部の構成について詳細に説明する。
図2において、符号5はハウジングであって、このハウジング5は、入力軸側ハウジング部5aと出力軸側ハウジング部5bとに2分割された構造を有する。入力軸側ハウジング部5aの内部には、入力軸37aが軸受6aによって回転自在に支持されている。また、出力軸側ハウジング部5bの内部には出力軸37bが軸受6b及び6cによって回転自在に支持されている。
Next, the configuration of the main part of the electric power steering apparatus will be described in detail with reference to FIG.
In FIG. 2, reference numeral 5 denotes a housing. The housing 5 has a structure that is divided into an input shaft side housing portion 5 a and an output shaft side housing portion 5 b. Inside the input shaft side housing portion 5a, an input shaft 37a is rotatably supported by a bearing 6a. An output shaft 37b is rotatably supported by bearings 6b and 6c inside the output shaft side housing portion 5b.

そして、入力軸37a及び出力軸37bは、入力軸37aの内部に配設されたトーションバー30を介して連結されている。
入力軸37a、トーションバー30及び出力軸37bは同軸に配置されており、入力軸37aとトーションバー30とはピン結合し、また、トーションバー30と出力軸37bとはスプライン結合している。
また、出力軸37bには、これと同軸で且つ一体に回転するウォームホイール7が固着されており、電動モータ200で駆動されるウォーム8と出力軸側ハウジング部5b内で噛合している。ウォームホイール7は金属製のハブ7aに合成樹脂製の歯部7bが一体的に固定されている。電動モータ200の回転力は、ウォーム8及びウォームホイール7を介して出力軸37bに伝達され、電動モータ200の回転方向を適宜切り換えることにより、出力軸37bに任意の方向の操舵補助トルクが付与される。
The input shaft 37a and the output shaft 37b are connected via a torsion bar 30 disposed inside the input shaft 37a.
The input shaft 37a, the torsion bar 30, and the output shaft 37b are coaxially arranged, the input shaft 37a and the torsion bar 30 are pin-coupled, and the torsion bar 30 and the output shaft 37b are spline-coupled.
Further, a worm wheel 7 that is coaxial with and rotates integrally with the output shaft 37b is fixed to the output shaft 37b, and meshes with the worm 8 driven by the electric motor 200 in the output shaft side housing portion 5b. In the worm wheel 7, a synthetic resin tooth portion 7b is integrally fixed to a metal hub 7a. The rotational force of the electric motor 200 is transmitted to the output shaft 37b via the worm 8 and the worm wheel 7, and by appropriately switching the rotation direction of the electric motor 200, steering assist torque in an arbitrary direction is applied to the output shaft 37b. The

次に、図3に基づき、入力軸37a及び出力軸37b間のトルクを検出するトルクセンサ(トルク検出装置)100を構成するトルク検出部10の構成について説明する。
トルク検出部10は、入力軸37aに形成されたセンサシャフト部11と、入力軸側ハウジング部5aの内側に配置された1対の検出コイルL1及びL2と、両者の間に配置された円筒部材12とを備える。
センサシャフト部11は磁性材料で構成されており、センサシャフト部11の表面には、図3に示すように、軸方向に延びた複数(図3の例では9個)の凸条11aが円周方向に沿って等間隔に形成されている。また、凸条11aの間には溝部11bが形成されている。
Next, based on FIG. 3, the structure of the torque detection part 10 which comprises the torque sensor (torque detection apparatus) 100 which detects the torque between the input shaft 37a and the output shaft 37b is demonstrated.
The torque detection unit 10 includes a sensor shaft portion 11 formed on the input shaft 37a, a pair of detection coils L1 and L2 disposed inside the input shaft side housing portion 5a, and a cylindrical member disposed therebetween. 12.
The sensor shaft portion 11 is made of a magnetic material. On the surface of the sensor shaft portion 11, as shown in FIG. 3, a plurality of (9 pieces in the example of FIG. 3) protruding ridges 11 a extending in the axial direction are circular. It is formed at equal intervals along the circumferential direction. Moreover, the groove part 11b is formed between the protruding items 11a.

センサシャフト部11の外側には、センサシャフト部11に接近して導電性で且つ非磁性の材料、例えばアルミニウムで構成された円筒部材12がセンサシャフト部11と同軸に配置されており、図2に示すように、円筒部材12の延長部12eは出力軸37bの端部2eの外側に固定されている。
円筒部材12には、前記したセンサシャフト部11の表面の凸条11aに対向する位置に、円周方向に等間隔に配置された複数個(図3では9個)の長方形の窓12aからなる第1の窓列と、この第1の窓列から軸方向にずれた位置に、窓12aと同一形状で、円周方向の位相が異なる複数個(図3では9個)の長方形の窓12bからなる第2の窓列とが設けられている。
A cylindrical member 12 made of a conductive and non-magnetic material such as aluminum is disposed coaxially with the sensor shaft portion 11 on the outside of the sensor shaft portion 11, as shown in FIG. As shown, the extension 12e of the cylindrical member 12 is fixed to the outside of the end 2e of the output shaft 37b.
The cylindrical member 12 includes a plurality of (9 in FIG. 3) rectangular windows 12a arranged at equal intervals in the circumferential direction at positions facing the protrusions 11a on the surface of the sensor shaft portion 11 described above. A plurality of (9 in FIG. 3) rectangular windows 12b having the same shape as the window 12a and different phases in the circumferential direction at positions shifted from the first window row in the axial direction. And a second window row.

円筒部材12の外周は、同一規格の検出コイルL1及びL2が捲回されたコイルボビン18を保持するヨーク15a及び15bで包囲されている。即ち、検出コイルL1、L2は円筒部材12と同軸に配置され、検出コイルL1は窓12aからなる第1の窓列部分を包囲し、検出コイルL2は窓12bからなる第2の窓列部分を包囲する。
ヨーク15a及び15bは、図2に示すように、入力軸側ハウジング部5aの内部に固定され、検出コイルL1,L2の出力線は、コイルボビン18に圧入されたコイル側端子にコイル先端部分を絡げて半田固定した状態で、基板スルーホールに挿入し、半田付けで接続されている。
The outer periphery of the cylindrical member 12 is surrounded by yokes 15a and 15b that hold a coil bobbin 18 around which detection coils L1 and L2 of the same standard are wound. That is, the detection coils L1 and L2 are arranged coaxially with the cylindrical member 12, the detection coil L1 surrounds the first window row portion made of the window 12a, and the detection coil L2 has the second window row portion made of the window 12b. Siege.
As shown in FIG. 2, the yokes 15a and 15b are fixed inside the input shaft side housing portion 5a, and the output lines of the detection coils L1 and L2 are connected to the coil side terminals press-fitted into the coil bobbin 18 at the coil tip portion. In a state of being soldered and fixed, it is inserted into the substrate through hole and connected by soldering.

次に、図4に基づき、操舵トルクTsの大きさと検出コイルL1のインダクタンスL1i及び検出コイルL2のインダクタンスL2iとの関係について説明する。
即ち、図4に示すように、右操舵トルク発生時は、円筒部材12が時計方向に回転するから、操舵トルクTsが増大するに従って検出コイルL1のインダクタンスL1iは増加し、検出コイルL2のインダクタンスL2iは減少する。また、左操舵トルク発生時は、円筒部材12が反時計方向に回転するから、操舵トルクTsが増大するに従って検出コイルL1のインダクタンスL1iは減少し、検出コイルL2のインダクタンスL2iは増加する。
Next, the relationship between the magnitude of the steering torque Ts and the inductance L1i of the detection coil L1 and the inductance L2i of the detection coil L2 will be described with reference to FIG.
That is, as shown in FIG. 4, when the right steering torque is generated, the cylindrical member 12 rotates clockwise, so that the inductance L1i of the detection coil L1 increases as the steering torque Ts increases, and the inductance L2i of the detection coil L2 increases. Decrease. Further, when the left steering torque is generated, the cylindrical member 12 rotates counterclockwise, so that the inductance L1i of the detection coil L1 decreases and the inductance L2i of the detection coil L2 increases as the steering torque Ts increases.

次に、図5に基づき、トルクセンサ100とコントロールユニット(ECU)300との電気的な接続関係について説明する。
トルクセンサ100は、1対の検出コイルL1,L2とトルクセンサ回路150とで構成され、検出コイルL1,L2とトルクセンサ回路150とはピンP1〜P4を介して接続されている。トルクセンサ回路150とコントロールユニット300とは接地部TS−GND(グランド)で共通接続されると共に、コントロールユニット300からトルクセンサ回路150へ回路用の電源電圧TS−Vcc、定電圧用の基準電圧TS−Vrefが供給され、トルクセンサ回路150からコントロールユニット300へ操舵トルクTsを示すメイントルク信号TS−Main及びサブトルク信号TS−Subが入力される。
Next, an electrical connection relationship between the torque sensor 100 and the control unit (ECU) 300 will be described with reference to FIG.
The torque sensor 100 includes a pair of detection coils L1, L2 and a torque sensor circuit 150, and the detection coils L1, L2 and the torque sensor circuit 150 are connected via pins P1 to P4. The torque sensor circuit 150 and the control unit 300 are commonly connected by a grounding part TS-GND (ground), and the power supply voltage TS-Vcc for the circuit and the reference voltage TS for the constant voltage are supplied from the control unit 300 to the torque sensor circuit 150. -Vref is supplied, and the main torque signal TS-Main and the sub torque signal TS-Sub indicating the steering torque Ts are input from the torque sensor circuit 150 to the control unit 300.

次に、図6に基づき、トルクセンサ回路150の詳細な構成を説明する。
トルクセンサ回路150は、図6に示すように、操舵トルクTsを検出するブリッジ回路BLDを備える。
このブリッジ回路BLDは、検出コイルL1及び抵抗Z1,Z2が直列に接続された第1アームと、検出コイルL2及び抵抗Z3,Z4が直列に接続された第2アームとから構成されている。
更に、トルクセンサ回路150は、電流増幅部151と、発振部152と、メイン増幅全波整流部153と、サブ増幅全波整流部154と、メイン平滑中立調整部155と、サブ平滑中立調整部156と、監視部160と、回路要素161と、定電圧供給部162と、ノイズフィルタ163とを備える。
Next, a detailed configuration of the torque sensor circuit 150 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, the torque sensor circuit 150 includes a bridge circuit BLD that detects the steering torque Ts.
The bridge circuit BLD includes a first arm in which a detection coil L1 and resistors Z1 and Z2 are connected in series, and a second arm in which a detection coil L2 and resistors Z3 and Z4 are connected in series.
Further, the torque sensor circuit 150 includes a current amplification unit 151, an oscillation unit 152, a main amplification full wave rectification unit 153, a sub amplification full wave rectification unit 154, a main smoothing neutral adjustment unit 155, and a sub smoothing neutral adjustment unit. 156, a monitoring unit 160, a circuit element 161, a constant voltage supply unit 162, and a noise filter 163.

電源電圧TS−Vccは、ノイズフィルタ163を介して回路要素161に入力され、回路要素161は、入力された電源電圧TS−Vccを各回路要素及び電流増幅部151に供給する。また、基準電圧TS−Vrefは、ノイズフィルタ163を介して定電圧供給部162に入力される。
発振部152は、定電圧供給部162からの定電圧(基準電圧TS−Vref)の供給を受けて所定周波数の交流電圧を発振出力し、電流増幅部151は、発振部152の出力する交流電圧を増幅する。この増幅された交流電圧Voscが第1のアーム及び第2のアームに供給される。
The power supply voltage TS-Vcc is input to the circuit element 161 via the noise filter 163, and the circuit element 161 supplies the input power supply voltage TS-Vcc to each circuit element and the current amplification unit 151. Further, the reference voltage TS-Vref is input to the constant voltage supply unit 162 via the noise filter 163.
The oscillating unit 152 receives a constant voltage (reference voltage TS-Vref) from the constant voltage supply unit 162 and oscillates and outputs an AC voltage having a predetermined frequency. The current amplifying unit 151 outputs an AC voltage output from the oscillating unit 152. Amplify. This amplified AC voltage Vosc is supplied to the first arm and the second arm.

なお、トルクが作用していない状態で、ブリッジ回路BLDの第1アーム及び第2アームに等しい電流が流れて検出コイルL1の端部(ピン)P1の電圧V3と、検出コイルL2の端部(ピン)P3の電圧V4とが等しくなるように、予め検出コイルL1及びL2の特性を揃えておく。加えて、抵抗Z1と抵抗Z2の接合点の電圧V3と抵抗Z3と抵抗Z4の接合点の電圧V4とが等しくなるように、抵抗Z1〜Z4を揃えておく。
検出コイルL1の接合点P1の電圧V3と、検出コイルL2の接合点P3の電圧V4とは、メイン増幅全波整流部153に入力される。そして、メイン増幅全波整流部153は、電圧V3と電圧V4をこれらの差分の電圧信号に変換し増幅すると共に整流する。更に、整流後の電圧信号は、メイン平滑中立調整部155に入力され、メイン平滑中立調整部155は、この電圧信号の出力波形を調整し、調整後の電圧信号をノイズフィルタ163に入力する。ノイズフィルタ163は、入力された電圧信号のノイズ成分を低減し、ノイズ低減後の電圧信号を、メイントルク信号TS−Mainとして出力する。
In the state where torque is not applied, an equal current flows through the first arm and the second arm of the bridge circuit BLD, and the voltage V3 of the end (pin) P1 of the detection coil L1 and the end of the detection coil L2 ( The characteristics of the detection coils L1 and L2 are aligned in advance so that the voltage V4 of the pin P3 is equal. In addition, the resistors Z1 to Z4 are arranged so that the voltage V3 at the junction of the resistors Z1 and Z2 and the voltage V4 at the junction of the resistors Z3 and Z4 are equal.
The voltage V3 at the junction P1 of the detection coil L1 and the voltage V4 at the junction P3 of the detection coil L2 are input to the main amplification full-wave rectification unit 153. Then, the main amplification full-wave rectification unit 153 converts the voltage V3 and the voltage V4 into a voltage signal of the difference between these, amplifies and rectifies. Further, the rectified voltage signal is input to the main smoothing neutral adjustment unit 155, and the main smoothing neutral adjustment unit 155 adjusts the output waveform of the voltage signal, and inputs the adjusted voltage signal to the noise filter 163. The noise filter 163 reduces the noise component of the input voltage signal and outputs the voltage signal after the noise reduction as the main torque signal TS-Main.

また、抵抗Z1と抵抗Z2の接合点の電圧V1と、抵抗Z3と抵抗Z4の接合点の電圧V2は、サブ増幅全波整流部154に入力される。そして、サブ増幅全波整流部154は、電圧V1と電圧V4をこれらの差分の電圧信号に変換し増幅すると共に整流する。更に、サブ平滑中立調整部156は、この電圧信号の出力波形を調整し、調整後の電圧信号をノイズフィルタ163に入力する。ノイズフィルタ163は、入力された電圧信号のノイズ成分を低減し、ノイズ低減後の電圧信号を、サブトルク信号TS−Subとして出力する。
メイントルク信号TS−Main及びサブトルク信号TS−Subは、コントロールユニット300に入力され、その差が零であるか零以外であるかを診断する。そして、零の場合はブリッジ回路BLDを構成する回路要素は正常であると診断し、差が零以外の信号の場合は、ブリッジ回路BLDを構成する回路要素が故障していると診断して、必要な処置、例えば警告表示をするほか、操舵トルクTsを無効にするなどの処理をする。
Further, the voltage V1 at the junction of the resistors Z1 and Z2 and the voltage V2 at the junction of the resistors Z3 and Z4 are input to the sub-amplification full-wave rectifier 154. Then, the sub-amplification full-wave rectification unit 154 converts the voltage V1 and the voltage V4 into a voltage signal of the difference between these, amplifies and rectifies. Further, the sub-smooth neutral adjustment unit 156 adjusts the output waveform of the voltage signal, and inputs the adjusted voltage signal to the noise filter 163. The noise filter 163 reduces the noise component of the input voltage signal and outputs the voltage signal after the noise reduction as the sub torque signal TS-Sub.
The main torque signal TS-Main and the sub-torque signal TS-Sub are input to the control unit 300 and diagnose whether the difference is zero or non-zero. When the signal is zero, the circuit element constituting the bridge circuit BLD is diagnosed as being normal. When the difference is a signal other than zero, the circuit element constituting the bridge circuit BLD is diagnosed as being faulty. In addition to displaying necessary warnings, for example, processing such as invalidating the steering torque Ts is performed.

ここで、上述したトルクセンサ100ではブリッジ回路BLDを構成しているため、ピンP1とピンP3が短絡した場合(即ち、1対の検出コイルL1及びL2が短絡した場合)には電圧V3及びV4が同一になってしまい、全体のインピーダンス変化が発生しても一定値となってしまう。即ち、トルクセンサ100の機能が作動していない非作動状態となる。このようなピン間が短絡したようなトルクセンサを搭載した電動パワーステアリング装置では、トルク入力が一定のアシスト制御になってしまい、運転者がステアリングホイール31を操舵してもアシストされず、マニュアルステアリング状態となってしまう。その結果、運転者に不快感を与えてしまう。
この短絡による故障は、上述した差分による故障診断では検出することができない。そのため、本実施形態では、この短絡によるトルクセンサ100の非作動状態を検出する機能を有するプログラム(以下、「作動確認用プログラム」と記載する場合がある)が、コントロールユニット300に実装されている。
Here, since the torque sensor 100 described above constitutes the bridge circuit BLD, when the pin P1 and the pin P3 are short-circuited (that is, when the pair of detection coils L1 and L2 are short-circuited), the voltages V3 and V4. Become the same, and even if the entire impedance change occurs, it becomes a constant value. That is, the torque sensor 100 is in a non-operating state where the function is not operating. In the electric power steering apparatus equipped with such a torque sensor in which the pins are short-circuited, the torque input becomes constant assist control, and even if the driver steers the steering wheel 31, no assist is provided. It becomes a state. As a result, the driver feels uncomfortable.
The failure due to this short circuit cannot be detected by the above-described failure diagnosis based on the difference. Therefore, in the present embodiment, a program having a function of detecting the non-operating state of the torque sensor 100 due to this short circuit (hereinafter sometimes referred to as “operation checking program”) is implemented in the control unit 300. .

次に、図7に基づき、コントロールユニット300の具体的な機能構成について説明する。
コントロールユニット300は、図7に示すように、指令値演算部21と、指令値補償部22と、モータ制御部23と、舵角制御部24と、切替部25と、作動確認部26とを備えている。
指令値演算部21は、操舵補助指令値演算部61と、位相補償部62と、トルク微分回路63と、を備える。
Next, a specific functional configuration of the control unit 300 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 7, the control unit 300 includes a command value calculation unit 21, a command value compensation unit 22, a motor control unit 23, a steering angle control unit 24, a switching unit 25, and an operation confirmation unit 26. I have.
The command value calculation unit 21 includes a steering assist command value calculation unit 61, a phase compensation unit 62, and a torque differentiation circuit 63.

操舵補助指令値演算部61は、操舵トルクTs及び車速Vsをもとに、操舵補助指令値算出マップを参照して操舵補助指令値(操舵補助トルク指令値)を演算する。ここで、操舵補助指令値算出マップは、横軸に操舵トルクTs、縦軸に操舵補助指令値をとり、車速Vsをパラメータとした特性線図で構成されている。操舵補助指令値は、操舵トルクTsの増加に対して最初は比較的緩やかに増加し、さらに操舵トルクTsが増加すると、その増加に対して操舵補助指令値が急峻に増加するように設定されている。この特性曲線の傾きは、車速Vsの増加に従って小さくなるように設定されている。   The steering assist command value calculator 61 calculates a steering assist command value (steering assist torque command value) with reference to the steering assist command value calculation map based on the steering torque Ts and the vehicle speed Vs. Here, the steering assist command value calculation map is composed of a characteristic diagram with the steering torque Ts on the horizontal axis, the steering assist command value on the vertical axis, and the vehicle speed Vs as a parameter. The steering assist command value is set so that the steering assist command value increases relatively slowly at first with respect to the increase of the steering torque Ts, and when the steering torque Ts further increases, the steering assist command value increases steeply with respect to the increase. Yes. The slope of this characteristic curve is set so as to decrease as the vehicle speed Vs increases.

位相補償部62は、操舵補助指令値演算部61で演算した操舵補助指令値に対して位相補償を行い、位相補償後の操舵補助指令値を加算器78に出力する。ここでは、例えば、(T1s+1)/(T2s+1)のような伝達特性を操舵補助指令値に作用させるものとする。
トルク微分回路63は、操舵トルクTsを微分した操舵トルク変化率をもとに操舵トルクTsに対する補償値を算出し、これを加算器78に出力する。
指令値補償部22は、角速度演算部71と、角加速度演算部72と、収斂性補償部73と、慣性補償部74と、SAT推定フィードバック部75と、を少なくとも備える。
The phase compensator 62 performs phase compensation on the steering assist command value calculated by the steering assist command value calculator 61, and outputs the steering assist command value after phase compensation to the adder 78. Here, for example, a transfer characteristic such as (T1s + 1) / (T2s + 1) is applied to the steering assist command value.
The torque differentiating circuit 63 calculates a compensation value for the steering torque Ts based on the steering torque change rate obtained by differentiating the steering torque Ts, and outputs this to the adder 78.
The command value compensation unit 22 includes at least an angular velocity computation unit 71, an angular acceleration computation unit 72, a convergence compensation unit 73, an inertia compensation unit 74, and a SAT estimation feedback unit 75.

角速度演算部71は、回転角センサ200aで検出したモータ回転角θを微分してモータ角速度ωを算出する。角加速度演算部72は、角速度演算部71で演算したモータ角速度ωを微分してモータ角加速度αを算出する。
収斂性補償部73は、角速度演算部71で演算したモータ角速度ωを入力し、車両1のヨーの収斂性を改善するためにステアリングホイール31が振れ回る動作に対して、ブレーキをかけるように、収斂性補償値Icを算出する。
慣性補償部74は、電動モータ200の慣性により発生するトルク相当分を補償して慣性感又は制御応答性の悪化を防止するための慣性補償値Iiを算出する。
The angular velocity calculation unit 71 differentiates the motor rotation angle θ detected by the rotation angle sensor 200a to calculate the motor angular velocity ω. The angular acceleration calculation unit 72 calculates the motor angular acceleration α by differentiating the motor angular velocity ω calculated by the angular velocity calculation unit 71.
The convergence compensator 73 receives the motor angular velocity ω calculated by the angular velocity calculator 71 and applies a brake to the operation of the steering wheel 31 in order to improve the yaw convergence of the vehicle 1. The convergence compensation value Ic is calculated.
The inertia compensation unit 74 calculates an inertia compensation value Ii for compensating for the torque equivalent generated by the inertia of the electric motor 200 and preventing deterioration of the feeling of inertia or control responsiveness.

SAT推定フィードバック部75は、操舵トルクTs、モータ角速度ω、モータ角加速度α及び指令値演算部21で演算した操舵補助指令値を入力し、これらに基づいてセルフアライニングトルクSATを推定演算する。
そして、加算器76は、慣性補償部74で算出した慣性補償値IiとSAT推定フィードバック部75で算出したセルフアライニングトルクSATとを加算し、その結果を加算器77に出力する。
加算器77は、加算器76の加算結果と収斂性補償部73で算出した収斂性補償値Icとを加算し、その結果を指令補償値Icomとして加算器78に出力する。
The SAT estimation feedback unit 75 inputs the steering torque Ts, the motor angular velocity ω, the motor angular acceleration α, and the steering assist command value calculated by the command value calculation unit 21, and estimates and calculates the self-aligning torque SAT based on these.
The adder 76 adds the inertia compensation value Ii calculated by the inertia compensation unit 74 and the self-aligning torque SAT calculated by the SAT estimation feedback unit 75, and outputs the result to the adder 77.
The adder 77 adds the addition result of the adder 76 and the convergence compensation value Ic calculated by the convergence compensation unit 73 and outputs the result to the adder 78 as a command compensation value Icom.

加算器78は、位相補償部62が出力した位相補償後の操舵補助指令値に、トルク微分回路63が出力した補償値と、指令値補償部22が出力した指令補償値Icomとを加算し、補償後の操舵補助指令値を出力する。この補償後の操舵補助指令値は、モータ制御部23に入力する。
モータ制御部23は、電動モータ200の実電流を検出する電流検出器80と、電流指令値演算部81と、減算器82と、電流制御部83と、モータ駆動部85と、を備える。
電流指令値演算部81は、加算器78が出力した操舵補助指令値(操舵補助トルク指令値)から電動モータ200の第1の電流指令値Ireftを演算する。そして、演算した第1の電流指令値Ireftを切替部25に出力する。
The adder 78 adds the compensation value output from the torque differentiation circuit 63 and the command compensation value Icom output from the command value compensation unit 22 to the steering assist command value after phase compensation output from the phase compensation unit 62, The compensated steering assist command value is output. The compensated steering assist command value is input to the motor control unit 23.
The motor control unit 23 includes a current detector 80 that detects an actual current of the electric motor 200, a current command value calculation unit 81, a subtractor 82, a current control unit 83, and a motor drive unit 85.
The current command value calculation unit 81 calculates the first current command value Ireft of the electric motor 200 from the steering assist command value (steering assist torque command value) output from the adder 78. Then, the calculated first current command value Ireft is output to the switching unit 25.

減算器82は、作動確認部26から入力された第4の電流指令値Irefcと、電流検出器80で検出したモータ電流検出値(実電流値It)との電流偏差を演算し、これを電流制御部83に出力する。
電流制御部83は、上記電流偏差に対して比例積分(PI)演算を行って電圧指令値を出力するフィードバック制御を行う。即ち、上記電流偏差が「0」となるように演算された電圧指令値をモータ駆動部85に出力する。
モータ駆動部85は、電動モータ200に駆動電流を供給するためのインバータ回路(不図示)を備えている。モータ駆動部85は、電流制御部83が出力した電圧指令値に基づいてデューティ演算を行い、電動モータ200の駆動指令となるデューティ比を演算する。そして、そのデューティ比に基づいてインバータ回路を駆動して電動モータ200を駆動制御する。即ち、デューティ比によって制御された駆動電流を電動モータ200に供給する。
The subtractor 82 calculates a current deviation between the fourth current command value Irefc input from the operation confirmation unit 26 and the motor current detection value (actual current value It) detected by the current detector 80, and calculates the current deviation. Output to the controller 83.
The current control unit 83 performs feedback control that performs a proportional integration (PI) operation on the current deviation and outputs a voltage command value. That is, the voltage command value calculated so that the current deviation becomes “0” is output to the motor drive unit 85.
The motor drive unit 85 includes an inverter circuit (not shown) for supplying a drive current to the electric motor 200. The motor drive unit 85 performs a duty calculation based on the voltage command value output from the current control unit 83 and calculates a duty ratio that is a drive command for the electric motor 200. Then, the inverter circuit is driven based on the duty ratio to drive and control the electric motor 200. That is, the drive current controlled by the duty ratio is supplied to the electric motor 200.

舵角制御部24は、自動運転制御装置55からの目標操舵角θs*と、操舵角センサ43からの操舵角θs(以下、「実操舵角θs」と記載する場合がある)と、トルクセンサ100からの操舵トルクTsと、角速度演算部71からのモータ角速度ωとに基づき自動運転制御のための第2の電流指令値Irefmを演算する。そして、演算した第2の電流指令値Irefmを切替部25に出力する。
具体的に、舵角制御部24は、操舵トルクTsに基づき、予め設定したトルク閾値以上の操舵トルクTsに応じた目標操舵角補正値θhaを演算し、この目標操舵角補正値θhaによって目標操舵角θs*を補正する。そして、補正後の目標操舵角θs*と実操舵角θsとの差分を0とするための第2の電流指令値Irefmを演算する。
切替部25は、自動運転制御装置55からの切替指令Asに応じて、作動確認部26に出力する電流指令値を、第1の電流指令値Ireft及び第2の電流指令値Irefmのいずれか一方に切り換える。例えば、切替指令Asの値が「0」のときは、第1の電流指令値Ireftに切り換え、「1」のときは、第2の電流指令値Irefmに切り換える。
The steering angle control unit 24 includes a target steering angle θs * from the automatic driving control device 55, a steering angle θs from the steering angle sensor 43 (hereinafter may be referred to as “actual steering angle θs”), and a torque sensor. Based on the steering torque Ts from 100 and the motor angular velocity ω from the angular velocity computing unit 71, a second current command value Irefm for automatic operation control is computed. Then, the calculated second current command value Irefm is output to the switching unit 25.
Specifically, the steering angle control unit 24 calculates a target steering angle correction value θha corresponding to a steering torque Ts that is equal to or greater than a preset torque threshold based on the steering torque Ts, and uses the target steering angle correction value θha to perform target steering. The angle θs * is corrected. Then, the second current command value Irefm for calculating the difference between the corrected target steering angle θs * and the actual steering angle θs to 0 is calculated.
In response to the switching command As from the automatic operation control device 55, the switching unit 25 outputs the current command value output to the operation confirmation unit 26 as one of the first current command value Ireft and the second current command value Irefm. Switch to. For example, when the value of the switching command As is “0”, the value is switched to the first current command value Ireft, and when the value is “1”, the value is switched to the second current command value Irefm.

次に、図8に基づき、作動確認部26の機能構成を説明する。
作動確認部26は、図8に示すように、パルス設定部260と、電流指令値制御部261と、トルク変動判定部262と、作動判定部263とを備える。なお、これら各機能部の機能は、コントロールユニット300の備えるプロセッサ(不図示)によって上述した作動確認用プログラムを実行することで実現される。
パルス設定部260は、1対の検出コイルL1及びL2の短絡を検出するために電動モータ200に供給するパルス波状の電流変化を発生するモータ駆動電流Imu、Imv及びImwの前記パルス波のパルス幅Pw([ms])及び波高値WL([A])を設定する。以下、このモータ駆動電流Imu、Imv及びImwを、「作動確認用駆動電流Imu、Imv及びImw」と記載する場合がある。
Next, the functional configuration of the operation confirmation unit 26 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 8, the operation confirmation unit 26 includes a pulse setting unit 260, a current command value control unit 261, a torque fluctuation determination unit 262, and an operation determination unit 263. The functions of these functional units are realized by executing the above-described operation confirmation program by a processor (not shown) included in the control unit 300.
The pulse setting unit 260 generates a pulse wave-like current change supplied to the electric motor 200 to detect a short circuit between the pair of detection coils L1 and L2, and the pulse width of the pulse wave of the motor drive currents Imu, Imv, and Imw Pw ([ms]) and peak value WL ([A]) are set. Hereinafter, the motor drive currents Imu, Imv, and Imw may be referred to as “operation confirmation drive currents Imu, Imv, and Imw”.

具体的に、パルス設定部260は、パルス幅Pwを、電動モータ200の型番情報Typに基づき、コントロールユニット300の備えるメモリ(不図示)に予め記憶されたモータの型番毎に各モータの性能に対応するパルス幅Pwの情報が登録されたデータテーブルを参照して決定する。なお、型番情報Typは、例えば、電動モータ200から取得したり、外部端末を介して入力されてメモリに記憶保持されたものを取得したりする。
また、パルス幅Pwは、例えば、ドライバがステアリングホイール31を握っているときに、手感で微かに分かる程度の瞬間的なトルク出力が得られるパルス幅となる。このようなトルク出力を得るためのパルス幅は電動モータの種類(仕様)によって値が異なってくるため、本実施形態では電動モータ200の型番情報Typに基づき適切な値を設定する。
更に、パルス設定部260は、車速センサ50からの車速Vに基づき、パルス波の波高値WLを設定する。
Specifically, the pulse setting unit 260 sets the pulse width Pw to the performance of each motor for each motor model number stored in advance in a memory (not shown) included in the control unit 300 based on the model number information Typ of the electric motor 200. It is determined with reference to the data table in which the information of the corresponding pulse width Pw is registered. Note that the model number information Typ is acquired from, for example, the electric motor 200, or acquired from the external terminal and stored in the memory.
Further, the pulse width Pw is, for example, a pulse width at which an instantaneous torque output that can be slightly recognized by the hand feeling when the driver is holding the steering wheel 31 is obtained. Since the pulse width for obtaining such torque output varies depending on the type (specification) of the electric motor, an appropriate value is set based on the model number information Typ of the electric motor 200 in this embodiment.
Furthermore, the pulse setting unit 260 sets the pulse wave height WL based on the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 50.

具体的に、パルス設定部260は、波高値WLとして、車速Vsが速いほど小さな波高値を設定し、車速Vsが遅いほど大きな波高値を設定する。但し、アシストトルクだけで操舵が行われるようなトルクは与えないように構成されている。なお、車速Vsだけでなく、型番情報Typにも基づき異なる波高値を設定する構成としてもよい。
パルス設定部260は、設定したパルス幅Pw及び波高値WLを含むパルス情報PSを電流指令値制御部261に出力する。
電流指令値制御部261は、予め設定した作動確認タイミングにおいて、パルス設定部260からのパルス情報PSに基づきパルス電流指令値Ipを演算し、切替部25から入力された第1の電流指令値Ireft又は第2の電流指令値Irefmに、演算したパルス電流指令値Ipを加算した第3の電流指令値Irefpを、第4の電流指令値Irefcとしてモータ制御部23の減算器82に出力する。
Specifically, the pulse setting unit 260 sets a smaller peak value as the vehicle speed Vs is faster and a larger peak value as the vehicle speed Vs is slower as the peak value WL. However, it is configured not to give such torque that steering is performed only by assist torque. A different peak value may be set based not only on the vehicle speed Vs but also on the model number information Typ.
The pulse setting unit 260 outputs pulse information PS including the set pulse width Pw and the peak value WL to the current command value control unit 261.
The current command value control unit 261 calculates the pulse current command value Ip based on the pulse information PS from the pulse setting unit 260 at the preset operation confirmation timing, and the first current command value Ireft input from the switching unit 25. Alternatively, the third current command value Irefp obtained by adding the calculated pulse current command value Ip to the second current command value Irefm is output to the subtracter 82 of the motor control unit 23 as the fourth current command value Irefc.

即ち、本実施形態において、第3の電流指令値Irefpは、パルス情報PSに含まれるパルス幅Pw及び波高値WLのパルス波形状の電流を、現在のモータ駆動電流に上乗せした作動確認用駆動電流Imu、Imv及びImwを電動モータ200に供給可能な電流指令値となる。従って、例えば、直進走行中で操舵アシストが行われていない状態であれば、パルス情報PSに含まれるパルス幅Pw及び波高値WLのパルス波形状の電流そのものが電動モータ200に供給される。
また、本実施形態において、上記作動確認タイミングは、例えば、IGNスイッチ53がオン状態になった初期始動時のタイミングを含む所定周期毎のタイミング(常時繰り返し行うタイミング)となる。
That is, in the present embodiment, the third current command value Irefp is an operation confirmation drive current obtained by adding a pulse wave-shaped current having a pulse width Pw and a peak value WL included in the pulse information PS to the current motor drive current. Imu, Imv, and Imw are current command values that can be supplied to the electric motor 200. Therefore, for example, if the vehicle is traveling straight and steering assist is not being performed, the pulse wave-shaped current itself having the pulse width Pw and the peak value WL included in the pulse information PS is supplied to the electric motor 200.
Further, in the present embodiment, the operation confirmation timing is, for example, a timing for every predetermined period including a timing at the time of initial start when the IGN switch 53 is turned on (a timing to be constantly repeated).

一方、電流指令値制御部261は、作動確認タイミングではない通常時は、切替部25から入力された第1の電流指令値Ireft又は第2の電流指令値Irefmをそのまま、第4の電流指令値Irefcとしてモータ制御部23の減算器82に出力する。
トルク変動判定部262は、作動確認用駆動電流Imu、Imv及びImwが電動モータ200に入力される毎に、トルクセンサ100から出力される操舵トルクTsに基づき、操舵トルクTsに変動があるか否かを判定する。そして、この判定結果を示す情報であるトルク変動情報TCを作動判定部263に入力する。ここで、トルク変動情報TCは、例えば、値が「1」であるときにトルクセンサ100のトルク出力に変動があったことを示し、値が「0」であるときにトルク出力に変動が無かったことを示す情報である。
On the other hand, the current command value control unit 261 performs the fourth current command value without changing the first current command value Ireft or the second current command value Irefm input from the switching unit 25 at the normal time which is not the operation confirmation timing. Irefc is output to the subtracter 82 of the motor control unit 23.
The torque fluctuation determination unit 262 determines whether or not the steering torque Ts varies based on the steering torque Ts output from the torque sensor 100 each time the operation confirmation drive currents Imu, Imv, and Imw are input to the electric motor 200. Determine whether. Then, torque fluctuation information TC, which is information indicating the determination result, is input to the operation determination unit 263. Here, the torque fluctuation information TC indicates, for example, that the torque output of the torque sensor 100 has changed when the value is “1”, and there is no fluctuation in the torque output when the value is “0”. It is the information which shows that.

作動判定部263は、トルク変動判定部262からのトルク変動情報TCと予め設定された判定回数Nとに基づき、トルクセンサ100が非作動状態であるか否かを判定する。
具体的に、作動判定部263は、トルク変動判定部262からのトルク変動情報TCに基づき、トルク出力に変化が無かったことを示すトルク変動情報TCが連続して入力される回数をカウントし、このカウント値が判定回数Nとなったときに1対の検出コイルL1及びL2に短絡が発生しており、トルクセンサ100が正常に作動していない非作動状態であると判定する。
The operation determination unit 263 determines whether or not the torque sensor 100 is in an inoperative state based on the torque variation information TC from the torque variation determination unit 262 and the predetermined number of determinations N.
Specifically, the operation determination unit 263 counts the number of times the torque variation information TC indicating that there is no change in the torque output is continuously input based on the torque variation information TC from the torque variation determination unit 262, When this count value reaches the determination number N, it is determined that a short circuit has occurred in the pair of detection coils L1 and L2, and the torque sensor 100 is not operating normally.

なお、本実施形態では、N回のカウント中に例えば1回でも変動があったことを示すトルク変動情報TCが入力された場合は、その時点でカウント値をクリアする。
また、本実施形態では、ドライバが、例えば車載のカーナビゲーションシステム(不図示)を介してNの値を設定できるように構成されている。なお、この構成に限らず、例えば、Nとして固定値が設定されている構成、機械的なスイッチによって複数種類のNの値を切り換える構成など他の構成としてもよい。
作動判定部263は、トルクセンサ100が非作動状態であると判定すると、非作動状態であることを示す判定結果Tanを電流指令値制御部261に出力する。一方、トルクセンサ100が非作動状態ではないと判定すると、トルクセンサ100が正常に作動している作動状態であることを示す判定結果Tanを電流指令値制御部261に出力する。例えば、判定結果Tanは、値が「1」のときは非作動状態であることを示し、値が「0」のときは作動状態であることを示す。
In the present embodiment, when the torque fluctuation information TC indicating that the fluctuation has occurred even once, for example, during the N counts, the count value is cleared at that time.
In the present embodiment, the driver is configured to be able to set the value N via, for example, an in-vehicle car navigation system (not shown). Note that the present invention is not limited to this configuration, and other configurations such as a configuration in which a fixed value is set as N and a configuration in which a plurality of types of N values are switched by a mechanical switch may be used.
When the operation determination unit 263 determines that the torque sensor 100 is in the non-operation state, the operation determination unit 263 outputs a determination result Tan indicating that the torque sensor 100 is in the non-operation state to the current command value control unit 261. On the other hand, if it is determined that the torque sensor 100 is not in the non-operating state, a determination result Tan indicating that the torque sensor 100 is operating normally is output to the current command value control unit 261. For example, the determination result Tan indicates a non-operating state when the value is “1”, and indicates an operating state when the value is “0”.

電流指令値制御部261は、作動判定部263からの判定結果Tanに基づきトルクセンサ100が非作動状態であるか否かを判定する。そして、非作動状態であると判定した場合、自動運転制御装置55からの切替指令Asに基づき、自動運転制御が作動していないときは、以降の自動運転制御の作動を禁止すると共にアシスト動作を停止する第4の電流指令値Irefc(例えば指令値「0」)を減算器82に出力してマニュアルステアリング状態を維持する。具体的に、本実施形態では、トルクセンサ100が非作動状態である間は、切換部25からの入力に関係なく、値「0」の第4の電流指令値Irefcを減算器82に出力する。   The current command value control unit 261 determines whether or not the torque sensor 100 is in an inoperative state based on the determination result Tan from the operation determination unit 263. And when it determines with it being a non-operation state, based on switching instruction | command As from the automatic driving | operation control apparatus 55, when automatic driving | operation control is not operate | moving, operation | movement of subsequent automatic driving | operation control is prohibited, and assist operation | movement is performed. The fourth current command value Irefc (for example, command value “0”) to be stopped is output to the subtractor 82 to maintain the manual steering state. Specifically, in the present embodiment, while the torque sensor 100 is in the non-operating state, the fourth current command value Irefc of the value “0” is output to the subtracter 82 regardless of the input from the switching unit 25. .

なお、この構成に限らず、電動パワーステアリング装置3が電磁クラッチによってステアリングシャフトへの動力(操舵補助トルク)の伝達及び遮断を行う機能を備えている場合は、電磁クラッチによって動力の伝達を遮断することでマニュアルステアリング状態を維持するようにしてもよい。
一方、自動運転制御が作動しているときは、自動運転制御を徐変させる第4の電流指令値Irefcを減算器82に出力する。例えば、現在の第2の電流指令値Irefmを徐々に小さくしていくように第4の電流指令値Irefcを徐変させながら減算器82に出力して、最終的にマニュアルステアリング状態に移行する。以降は自動運転制御が作動していないときと同様に、自動運転制御の作動を禁止すると共にマニュアルステアリング状態を維持する。
Not limited to this configuration, when the electric power steering device 3 has a function of transmitting and interrupting power (steering assist torque) to the steering shaft by an electromagnetic clutch, the transmission of power is interrupted by the electromagnetic clutch. Thus, the manual steering state may be maintained.
On the other hand, when the automatic operation control is operating, the fourth current command value Irefc that gradually changes the automatic operation control is output to the subtractor 82. For example, the fourth current command value Irefc is output to the subtractor 82 while gradually changing so that the current second current command value Irefm is gradually reduced, and finally the state shifts to the manual steering state. Thereafter, as in the case where the automatic driving control is not operated, the automatic driving control is prohibited and the manual steering state is maintained.

(作動確認処理)
次に、図9に基づき、作動確認部26で実行する作動確認処理について説明する。なお、作動確認処理は、メインルーチンにおいて作動確認タイミングで呼び出されて実行されるサブルーチンである。
コントロールユニット300のプロセッサにおいて、作動確認処理が開始されると、図9に示すように、まず、ステップS100に移行する。
ステップS100では、パルス設定部260において、電動モータ200の型番情報Typを取得し、取得した型番情報Typに基づき作動確認用駆動電流Imu、Imv及びImwのパルス電流指令値Ipに対応するパルス波成分(以下、単に「パルス波成分」と記載する場合がある)のパルス幅Pwを設定する。加えて、車速センサ50から入力される車速Vsに基づき作動確認用駆動電流Imu、Imv及びImwのパルス波成分の波高値WLを設定する。そして、設定したパルス幅Pw及び波高値WLを含むパルス情報PSを、電流指令値制御部261に出力して、ステップS102に移行する。
(Operation confirmation process)
Next, an operation confirmation process executed by the operation confirmation unit 26 will be described with reference to FIG. The operation confirmation process is a subroutine that is called and executed at the operation confirmation timing in the main routine.
When the operation confirmation process is started in the processor of the control unit 300, as shown in FIG. 9, first, the process proceeds to step S100.
In step S100, the pulse setting unit 260 obtains the model number information Typ of the electric motor 200, and based on the obtained model number information Typ, the pulse wave component corresponding to the pulse current command value Ip for the operation confirmation drive currents Imu, Imv, and Imw. A pulse width Pw is set (hereinafter sometimes simply referred to as “pulse wave component”). In addition, the peak values WL of the pulse wave components of the operation confirmation drive currents Imu, Imv, and Imw are set based on the vehicle speed Vs input from the vehicle speed sensor 50. Then, the pulse information PS including the set pulse width Pw and peak value WL is output to the current command value control unit 261, and the process proceeds to step S102.

ステップS102では、電流指令値制御部261において、パルス情報PSに基づき第3の電流指令値Irefpを演算し、演算した第3の電流指令値Irefpを、第4の電流指令値Irefcとして減算器82に出力する。これにより、パルス情報PSに含まれるパルス幅Pw及び波高値WLを有するパルス波状の電流変化を発生する作動確認用駆動電流Imu、Imv及びImwを電動モータ200に入力して、ステップS104に移行する。
ステップS104では、トルク変動判定部262において、上記パルス波状の電流変化に応じてトルクセンサ100から出力される操舵トルクTsを取得して、ステップS106に移行する。
In step S102, the current command value control unit 261 calculates the third current command value Irefp based on the pulse information PS, and the calculated third current command value Irefp is used as the fourth current command value Irefc. Output to. As a result, the operation confirmation drive currents Imu, Imv, and Imw that generate a pulse-like current change having the pulse width Pw and the peak value WL included in the pulse information PS are input to the electric motor 200, and the process proceeds to step S104. .
In step S104, the torque fluctuation determination unit 262 acquires the steering torque Ts output from the torque sensor 100 in response to the pulse wave-like current change, and the process proceeds to step S106.

ステップS106では、トルク変動判定部262において、ステップS104で取得した操舵トルクTsに基づき、トルクの変動が無かったか否かを判定する。そして、変動が無かったと判定した場合(Yes)は、その結果を示すトルク変動情報TCを作動判定部263に出力して、ステップS108に移行する。一方、変動があったと判定した場合(No)は、その結果を示すトルク変動情報TCを作動判定部263に出力し、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
ステップS108に移行した場合は、作動判定部263において、変動が無かったと判定した連続回数をカウントし、このカウント値に基づき、N回連続して変動が無かったか否かを判定する。そして、N回連続して変動が無かったと判定した場合(Yes)は、カウント値をクリアして、ステップS110に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
In step S106, the torque fluctuation determination unit 262 determines whether or not there is any torque fluctuation based on the steering torque Ts acquired in step S104. And when it determines with there being no fluctuation | variation (Yes), the torque fluctuation information TC which shows the result is output to the operation | movement determination part 263, and it transfers to step S108. On the other hand, if it is determined that there has been a change (No), torque fluctuation information TC indicating the result is output to the operation determination unit 263, a series of processes are terminated, and the process returns to the original process.
When the process proceeds to step S108, the operation determination unit 263 counts the number of consecutive times determined to have no fluctuation, and determines whether there has been no fluctuation N times continuously based on this count value. And when it determines with there being no fluctuation | variation N times continuously (Yes), a count value is cleared and it transfers to step S110, and when it determines with it not being (No), a series of processes are complete | finished. Return to the original process.

ステップS110に移行した場合は、作動判定部263において、トルクセンサ100が非作動状態であることを示す判定結果Tanを電流指令値制御部261に出力して、ステップS112に移行する。
ステップS112では、電流指令値制御部261において、入力された判定結果Tanから非作動状態であると判定すると、自動運転制御装置55からの切替指令Asに基づき、現在自動運転制御が作動中であるか否かを判定する。そして、作動中であると判定した場合(Yes)は、ステップS114に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS116に移行する。
When the process proceeds to step S110, the operation determination unit 263 outputs a determination result Tan indicating that the torque sensor 100 is in an inoperative state to the current command value control unit 261, and the process proceeds to step S112.
In step S112, when the current command value control unit 261 determines that the input determination result Tan is inactive, the automatic operation control is currently in operation based on the switching command As from the automatic operation control device 55. It is determined whether or not. And when it determines with it being operating (Yes), it transfers to step S114, and when it determines with it not being (No), it transfers to step S116.

ステップS114に移行した場合は、電流指令値制御部261において、現在の第4の電流指令値Irefcを徐々に小さくしていくように徐変させながら減算器82に出力してマニュアルステアリング状態に移行させる。その後、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
なお、マニュアルステアリング状態に移行後は、アシストトルクを「0」とする第4の電流指令値Irefcを減算器82に出力してマニュアルステアリング状態を維持する。
一方、ステップS116に移行した場合は、電流指令値制御部261において、アシストトルクを「0」とする第4の電流指令値Irefcを減算器82に出力してマニュアルステアリング状態を維持する。その後、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
When the process proceeds to step S114, the current command value control unit 261 outputs the current fourth current command value Irefc to the subtractor 82 while gradually changing the current command value Irefc so as to gradually decrease, thereby shifting to the manual steering state. Let Thereafter, the series of processes is terminated and the process returns to the original process.
After the shift to the manual steering state, the fourth current command value Irefc with the assist torque set to “0” is output to the subtractor 82 to maintain the manual steering state.
On the other hand, when the process proceeds to step S116, the current command value control unit 261 outputs the fourth current command value Irefc that sets the assist torque to “0” to the subtractor 82 to maintain the manual steering state. Thereafter, the series of processes is terminated and the process returns to the original process.

(動作)
次に、図10〜図13に基づき、本実施形態の動作について説明する。
運転者がIGNスイッチ53をオン状態とすると、バッテリー52からコントロールユニット300に制御電力が供給され、当該コントロールユニット300が作動状態となる。この初期始動時において、コントロールユニット300は、作動確認タイミングであると判定し、パルス設定部260において、電動モータ200の型番情報Typに基づき作動確認用駆動電流Imu、Imv及びImwを生成するためのパルス電流指令値Ipに対応するパルス波成分のパルス幅Pwを設定する。
例えば、型番情報TypがTypAの場合、図10(a)に示すように、3[ms]のパルス幅Pwを設定し、例えば、型番情報TypがTypBの場合、図10(b)に示すように、5[ms]のパルス幅Pwを設定する。ここでは、TypAであるとして、3[ms]のパルス幅Pwが設定されたとする。
(Operation)
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
When the driver turns on the IGN switch 53, the control power is supplied from the battery 52 to the control unit 300, and the control unit 300 is activated. At the time of the initial start, the control unit 300 determines that it is the operation confirmation timing, and the pulse setting unit 260 generates the operation confirmation drive currents Imu, Imv, and Imw based on the model information Typ of the electric motor 200. The pulse width Pw of the pulse wave component corresponding to the pulse current command value Ip is set.
For example, when the model number information Typ is TypA, a pulse width Pw of 3 [ms] is set as shown in FIG. 10A. For example, when the model number information Typ is TypB, as shown in FIG. In addition, a pulse width Pw of 5 [ms] is set. Here, it is assumed that the pulse width Pw of 3 [ms] is set assuming that it is TypA.

続いて、パルス設定部260は、現在の車速Vsに基づき、パルス電流指令値Ipに対応するパルス波成分の波高値WLを設定する。
例えば、現在の車速Vsが時速40[km/h]であるときは、波高値WLを、例えば、図11(a)に示す3[A]に設定し、現在の車速Vsが時速0[km/h](停車中)であるときは、波高値WLを、例えば、図11(b)に示すように、時速40[km/h]のときよりも大きい5[A](最大値)に設定する。現在は、車両1が発進前であるため波高値WLとして5[A]が設定される。
Subsequently, the pulse setting unit 260 sets the peak value WL of the pulse wave component corresponding to the pulse current command value Ip based on the current vehicle speed Vs.
For example, when the current vehicle speed Vs is 40 [km / h], the peak value WL is set to, for example, 3 [A] shown in FIG. 11A, and the current vehicle speed Vs is 0 [km] per hour. / H] (stopped), the peak value WL is set to 5 [A] (maximum value), which is larger than that at 40 [km / h], for example, as shown in FIG. Set. At present, since the vehicle 1 is not started, 5 [A] is set as the peak value WL.

そして、設定されたパルス幅Pw及び波高値WLを含むパルス情報PSが、電流指令値制御部261に出力される。
電流指令値制御部261は、入力されたパルス情報PSに基づきパルス電流指令値Ipを演算し、演算したパルス電流指令値Ipを、切替部25からの第1の電流指令値Ireft(ここでは「0」)に加えて第3の電流指令値Irefpを演算する。そして、演算した第3の電流指令値Irefpを第4の電流指令値Irefcとして減算器82に出力する。これにより、モータ駆動部85を介して、3[ms]のパルス幅及び5[A]の波高値を有するパルス波状の電流変化を発生する作動確認用駆動電流Imu、Imv及びImwが電動モータ200に入力される。
Then, the pulse information PS including the set pulse width Pw and the peak value WL is output to the current command value control unit 261.
The current command value control unit 261 calculates a pulse current command value Ip based on the input pulse information PS, and uses the calculated pulse current command value Ip as a first current command value Ireft (here, “ 0 "), the third current command value Irefp is calculated. Then, the calculated third current command value Irefp is output to the subtracter 82 as the fourth current command value Irefc. As a result, the drive currents Imu, Imv, and Imw for operation confirmation that generate a pulse wave-like current change having a pulse width of 3 [ms] and a crest value of 5 [A] are supplied to the electric motor 200 via the motor driving unit 85. Is input.

このときのトルクセンサ100から出力される操舵トルクTsは、トルク変動判定部262で取得され、トルク変動の有無が判定される。ここでは、図12(a)に示すパルス波状の電流変化を発生する作動確認用駆動電流に対して、図12(b)に示すように、操舵トルクTsの変動があったとする。これにより、トルク変動判定部262は、トルク変動があったことを示すトルク変動情報TCを作動判定部263に出力する。
作動判定部263は、入力されたトルク変動情報TCに基づき、トルク出力に変動があることから、トルクセンサ100は作動状態であると判定し、作動状態であることを示す判定結果Tanを電流指令値制御部261に出力する。
The steering torque Ts output from the torque sensor 100 at this time is acquired by the torque fluctuation determination unit 262, and the presence or absence of torque fluctuation is determined. Here, it is assumed that the steering torque Ts fluctuates as shown in FIG. 12 (b) with respect to the drive current for operation confirmation that generates the pulse-wave-like current change shown in FIG. 12 (a). As a result, the torque fluctuation determination unit 262 outputs torque fluctuation information TC indicating that torque fluctuation has occurred to the operation determination unit 263.
The operation determining unit 263 determines that the torque sensor 100 is in an operating state based on the input torque fluctuation information TC, and thus determines that the torque sensor 100 is in an operating state, and outputs a determination result Tan indicating the operating state as a current command. The value is output to the value control unit 261.

電流指令値制御部261は、入力された判定結果Tanに基づき、トルクセンサ100は作動状態であることから、以降は、次の作動確認タイミングとなるまで、入力される第1の電流指令値Ireft又は第2の電流指令値Irefmをそのまま第4の電流指令値Irefcとして減算器82に出力する。
その後、例えば、運転者が車両1を発進させ、時速40[km/h]で直進走行中に作動確認タイミングとなったとする。
この場合、パルス設定部260は、3[ms]のパルス幅Pw及び3[A]の波高値WLを設定し、これらを含むパルス情報PSを電流指令値制御部261に出力する。
Since the torque sensor 100 is in the operating state based on the input determination result Tan, the current command value control unit 261 thereafter inputs the first current command value Ireft until the next operation confirmation timing. Alternatively, the second current command value Irefm is output as it is to the subtracter 82 as the fourth current command value Irefc.
Thereafter, for example, it is assumed that the driver starts the vehicle 1 and the operation confirmation timing is reached during straight traveling at a speed of 40 km / h.
In this case, the pulse setting unit 260 sets a pulse width Pw of 3 [ms] and a peak value WL of 3 [A], and outputs pulse information PS including these to the current command value control unit 261.

これにより、電流指令値制御部261において第3の電流指令値Irefpが演算され、モータ駆動部85を介して、3[ms]のパルス幅及び3[A]の波高値を有するパルス波状の電流変化を発生する作動確認用駆動電流Imu、Imv及びImwが電動モータ200に入力される。
このときのトルクセンサ100から出力される操舵トルクTsは、トルク変動判定部262で取得され、トルク変動の有無が判定される。そして、この判定結果を示すトルク変動情報TCが作動判定部263に出力される。ここでは、図12(c)に示すように、操舵トルクTsの変動が無かったとする。これにより、トルク変動判定部262は、トルク変動が無かったことを示すトルク変動情報TCを作動判定部263に出力する。
As a result, the current command value control unit 261 calculates the third current command value Irefp, and the pulsed current having a pulse width of 3 [ms] and a peak value of 3 [A] via the motor driving unit 85 is calculated. The drive currents Imu, Imv, and Imw for confirming operation that cause a change are input to the electric motor 200.
The steering torque Ts output from the torque sensor 100 at this time is acquired by the torque fluctuation determination unit 262, and the presence or absence of torque fluctuation is determined. Then, torque fluctuation information TC indicating the determination result is output to the operation determination unit 263. Here, as shown in FIG. 12C, it is assumed that there is no fluctuation in the steering torque Ts. Thereby, the torque fluctuation determination unit 262 outputs torque fluctuation information TC indicating that there is no torque fluctuation to the operation determination unit 263.

作動判定部263は、入力されたトルク変動情報TCと連続回数Nとに基づき、トルクセンサ100が非作動状態であるか否かを判定する。ここでは、N回(例えば3回)連続してトルク出力に変動が無かったこととして、トルクセンサ100は非作動状態であると判定する。そして、非作動状態であることを示す判定結果Tanを電流指令値制御部261に出力する。
引き続き、電流指令値制御部261は、入力された判定結果Tanからトルクセンサ100が非作動状態であると判定する。続いて、自動運転制御装置55からの切替指令Asに基づき、現在自動運転制御が作動しているか否かを判定する。ここでは、自動運転制御が作動していることとする。
The operation determination unit 263 determines whether or not the torque sensor 100 is in an inoperative state based on the input torque fluctuation information TC and the number of consecutive times N. Here, it is determined that the torque sensor 100 is in a non-operating state because there is no fluctuation in the torque output continuously N times (for example, three times). Then, the determination result Tan indicating the non-operating state is output to the current command value control unit 261.
Subsequently, the current command value control unit 261 determines from the input determination result Tan that the torque sensor 100 is in an inoperative state. Subsequently, based on the switching command As from the automatic operation control device 55, it is determined whether or not the automatic operation control is currently operating. Here, it is assumed that automatic operation control is operating.

電流指令値制御部261は、自動運転制御が作動していると判定すると、現在の第4の電流指令値Irefc(第2の電流指令値Irefm)に基づき、例えば、図13に示すように、現在のモータ駆動電流が徐々に小さくなるように徐変した値の第4の電流指令値Irefcを減算器82に出力する。これにより、アシストトルクを減少方向に徐変させながらマニュアルステアリング状態に移行する。マニュアルステアリング状態に移行後は、値「0」の第4の電流指令値Irefcを減算器82に出力してマニュアルステアリング状態を維持し、以降の自動運転制御の作動を禁止する。
一方、トルクセンサ100が非作動状態であると判定したときに、自動運転制御が作動していない場合は、値「0」の第4の電流指令値Irefcを減算器82に出力してマニュアルステアリング状態を維持し、以降の自動運転制御の作動を禁止する。
なお、この構成に限らず、自動運転制御の作動を禁止する信号を自動運転制御装置55に出力して、自動運転制御装置55側で作動を禁止する処理(例えば、切替指令Asを「0」に固定等)を行う構成とするなど他の構成としてもよい。
If the current command value control unit 261 determines that the automatic operation control is operating, based on the current fourth current command value Irefc (second current command value Irefm), for example, as shown in FIG. The fourth current command value Irefc, which has been gradually changed so that the current motor drive current gradually decreases, is output to the subtractor 82. Thereby, it shifts to the manual steering state while gradually changing the assist torque in the decreasing direction. After shifting to the manual steering state, the fourth current command value Irefc having the value “0” is output to the subtractor 82 to maintain the manual steering state, and the subsequent automatic driving control operation is prohibited.
On the other hand, when it is determined that the torque sensor 100 is in the non-operating state, if the automatic operation control is not operating, the fourth current command value Irefc of the value “0” is output to the subtractor 82 to output manual steering. The state is maintained and subsequent automatic operation control is prohibited.
Not limited to this configuration, a signal for prohibiting the operation of the automatic operation control is output to the automatic operation control device 55, and the operation is prohibited on the automatic operation control device 55 side (for example, the switching command As is set to “0”). It is also possible to adopt other configurations, such as a configuration for performing fixing to the above.

ここで、コントロールユニット300はモータ制御装置に対応し、作動確認部26は作動確認部に対応し、電流指令値制御部261は自動運転作動制御部に対応し、指令値演算部21、指令値補償部22、モータ制御部23及び舵角制御部24はモータ制御部に対応する。
また、第1の電流指令値Ireftは第1のモータ駆動指令値(第1の電流指令値)に対応し、第3の電流指令値Irefpは第2のモータ駆動指令値(第2の電流指令値)に対応する。
また、第2の電流指令値Irefmは第4の電流指令値に対応し、パルス電流指令値Ipは第3の電流指令値に対応する。
Here, the control unit 300 corresponds to the motor control device, the operation confirmation unit 26 corresponds to the operation confirmation unit, the current command value control unit 261 corresponds to the automatic driving operation control unit, the command value calculation unit 21, the command value The compensation unit 22, the motor control unit 23, and the steering angle control unit 24 correspond to the motor control unit.
The first current command value Ireft corresponds to the first motor drive command value (first current command value), and the third current command value Irefp is the second motor drive command value (second current command value). Value).
The second current command value Irefm corresponds to the fourth current command value, and the pulse current command value Ip corresponds to the third current command value.

(実施形態の効果)
(1)本実施形態に係るコントロールユニット300は、指令値演算部21、指令値補償部22及びモータ制御部23が、ステアリングシャフト32に生じる操舵トルクTsに応じて互いに逆方向にインピーダンスが変化する1対の検出コイルL1及びL2と、1対の検出コイルL1及びL2に直列接続されてブリッジ回路BLDを形成する1対の抵抗Z1,Z2及びZ3,Z4とを有し、ブリッジ回路BLDの電圧に基づいて操舵トルクTsを検出するトルクセンサ100で検出した操舵トルクTsに基づき操舵補助用の第1のモータ駆動指令値(第1の電流指令値Ireft)を演算し、第1のモータ駆動指令値に基づき、ステアリングシャフト32に与える操舵補助トルクを発生する電動モータ200を駆動制御する。
(Effect of embodiment)
(1) In the control unit 300 according to the present embodiment, the command value calculation unit 21, the command value compensation unit 22, and the motor control unit 23 change impedances in opposite directions according to the steering torque Ts generated in the steering shaft 32. A pair of detection coils L1 and L2, and a pair of resistors Z1, Z2 and Z3, Z4 connected in series to the pair of detection coils L1 and L2 to form a bridge circuit BLD, and the voltage of the bridge circuit BLD A steering assist first motor drive command value (first current command value Ireft) is calculated based on the steering torque Ts detected by the torque sensor 100 that detects the steering torque Ts based on the first motor drive command. Based on the value, the electric motor 200 that generates the steering assist torque to be applied to the steering shaft 32 is driven and controlled.

加えて、作動確認部26が、ステアリングシャフト32に瞬間的なトルク変化を発生する作動確認用の第3の電流指令値Irefpを演算し、第3の電流指令値Irefpに基づくモータ駆動信号(作動確認用駆動電流Imu、Imv及びImw)を電動モータ200へ入力したときのトルクセンサ100の出力の変動の有無に基づき、変動が有ると判定した場合にトルクセンサ100は作動状態であると判定し、変動が無いと判定した場合にトルクセンサ100は非作動状態であると判定する。
この構成であれば、ステアリングシャフト32に瞬間的なトルク変化を発生する作動確認用駆動電流Imu、Imv及びImwの、電動モータ200への入力に応じたトルクセンサ100の出力の変動の有無に基づき、トルクセンサ100がその一対の検出コイルL1及びL2の短絡によって非作動状態となっているか否かを判定することが可能となる。これによって、簡易な演算処理や判定処理によって非作動状態となっているか否かを判定することが可能となるので、作動確認部26の機能をソフトウェアによって容易に実装することが可能となる。従って、既存の電動パワーステアリング装置3のシステムに対して、ハードウェアの追加や変更をすることなくソフトウェアの変更のみで、トルクセンサ100の作動状態を確認することが可能となる。
In addition, the operation confirmation unit 26 calculates a third current command value Irefp for operation confirmation that generates an instantaneous torque change in the steering shaft 32, and a motor drive signal (operation) based on the third current command value Irefp. When it is determined that there is a fluctuation based on the presence or absence of fluctuations in the output of the torque sensor 100 when the confirmation drive currents Imu, Imv, and Imw) are input to the electric motor 200, the torque sensor 100 is determined to be in an operating state. When it is determined that there is no fluctuation, the torque sensor 100 is determined to be in an inoperative state.
With this configuration, the operation confirmation drive currents Imu, Imv, and Imw that generate an instantaneous torque change in the steering shaft 32 are based on whether or not the output of the torque sensor 100 varies according to the input to the electric motor 200. It is possible to determine whether or not the torque sensor 100 is in an inoperative state due to a short circuit between the pair of detection coils L1 and L2. As a result, it is possible to determine whether or not it is in an inoperative state by simple arithmetic processing or determination processing, so that the function of the operation confirmation unit 26 can be easily implemented by software. Therefore, it is possible to confirm the operating state of the torque sensor 100 only by changing the software without adding or changing hardware to the existing system of the electric power steering apparatus 3.

(2)指令値演算部21、指令値補償部22及びモータ制御部23が、電動モータ200に操舵補助用のモータ駆動電流を供給するための第1の電流指令値Ireftを演算する。作動確認部26が、電動モータ200に作動確認用のモータ駆動電流を供給するための第3の電流指令値Irefpを演算する。
この構成であれば、ステアリングシャフト32に瞬間的なトルク変化を発生する作動確認用駆動電流Imu、Imv及びImwの、電動モータ200への入力に応じたトルクセンサ100の出力の変動の有無に基づき、トルクセンサ100がその一対の検出コイルL1及びL2の短絡によって非作動状態となっているか否かを判定することが可能となる。これによって、電流指令値の演算等の簡易な演算処理やトルク変動の有無の判定等の簡易な判定処理によって非作動状態となっているか否かを判定することが可能となるので、作動確認部の機能をソフトウェアによって容易に実装することが可能となる。従って、既存の電動パワーステアリング装置3のシステムに対して、ハードウェアの追加や変更をすることなくソフトウェアの変更のみで、トルクセンサ100の作動状態を確認することが可能となる。
(2) The command value calculation unit 21, the command value compensation unit 22, and the motor control unit 23 calculate a first current command value Ireft for supplying a motor drive current for assisting steering to the electric motor 200. The operation confirmation unit 26 calculates a third current command value Irefp for supplying the electric motor 200 with a motor drive current for operation confirmation.
With this configuration, the operation confirmation drive currents Imu, Imv, and Imw that generate an instantaneous torque change in the steering shaft 32 are based on whether or not the output of the torque sensor 100 varies according to the input to the electric motor 200. It is possible to determine whether or not the torque sensor 100 is in an inoperative state due to a short circuit between the pair of detection coils L1 and L2. As a result, it is possible to determine whether or not it is in an inoperative state by simple calculation processing such as calculation of a current command value or simple determination processing such as determination of the presence or absence of torque fluctuation. This function can be easily implemented by software. Therefore, it is possible to confirm the operating state of the torque sensor 100 only by changing the software without adding or changing hardware to the existing system of the electric power steering apparatus 3.

(3)作動確認部26が、予め設定したパルス幅Pw及び波高値WLを有するパルス波状のモータ駆動電流を発生するパルス電流指令値Ipを演算し、このパルス電流指令値Ipを第1の電流指令値Ireftに加算して第3の電流指令値Irefpを演算する。
この構成であれば、操舵アシストが行われているときでも、パルス波状(瞬間的)に変化する駆動電流を電動モータ200に入力し、この入力に応じたトルクセンサ100の出力の変動の有無から非作動状態となっているか否かを判定することが可能となる。これにより、常時、トルクセンサ100が非作動状態となっているか否かの判定を行うことが可能となるのでトルクセンサ100の信頼性を向上することが可能になると共に、パルス波状の電流変化によって瞬間的なトルク変化を生じさせるようにしたので、操舵を妨げることなく作動確認を行うことが可能となる。
(3) The operation confirmation unit 26 calculates a pulse current command value Ip for generating a pulse wave motor driving current having a preset pulse width Pw and a peak value WL, and uses the pulse current command value Ip as a first current. The third current command value Irefp is calculated by adding to the command value Ireft.
With this configuration, even when steering assist is being performed, a drive current that changes in a pulse waveform (instantaneously) is input to the electric motor 200, and the presence or absence of fluctuations in the output of the torque sensor 100 according to this input. It is possible to determine whether or not it is in an inoperative state. As a result, it is possible to always determine whether or not the torque sensor 100 is in an inoperative state, so that it is possible to improve the reliability of the torque sensor 100 and to change the current in a pulse waveform. Since the instantaneous torque change is generated, the operation can be confirmed without hindering the steering.

(4)モータ制御部23及び舵角制御部24が、当該コントロールユニット300を備える電動パワーステアリング装置3の搭載された車両1の備える自動運転制御装置55からの指令(目標操舵角θs*)に応じて、ステアリングホイール32の操舵角度を検出する操舵角センサ43で検出された操舵角度θsに基づき操舵補助用の第2の電流指令値Irefmを演算し、第2の電流指令値Irefmに基づき電動モータ200を駆動制御する自動運転制御を行うようになっている。作動確認部26が、自動運転制御が作動中は、パルス電流指令値Ipを第2の電流指令値Irefmに加算することで第3の電流指令値Irefpを演算する。 (4) The motor control unit 23 and the steering angle control unit 24 respond to a command (target steering angle θs * ) from the automatic operation control device 55 provided in the vehicle 1 on which the electric power steering device 3 including the control unit 300 is mounted. In response, a second current command value Irefm for assisting steering is calculated based on the steering angle θs detected by the steering angle sensor 43 that detects the steering angle of the steering wheel 32, and electric operation is performed based on the second current command value Irefm. Automatic operation control for driving and controlling the motor 200 is performed. When the automatic operation control is in operation, the operation confirmation unit 26 calculates the third current command value Irefp by adding the pulse current command value Ip to the second current command value Irefm.

この構成であれば、自動運転制御が行われているときでも、パルス波状(瞬間的)に変化する駆動電流を電動モータ200に入力し、この入力に応じたトルクセンサ100の出力の変動の有無から非作動状態となっているか否かを判定することが可能となる。これにより、常時、トルクセンサ100が非作動状態となっているか否かの判定を行うことが可能となるのでトルクセンサ100の信頼性を向上することが可能になると共に、パルス波状の電流変化によって瞬間的なトルク変化を生じさせるようにしたので、操舵を妨げることなく作動確認を行うことが可能となる。   With this configuration, even when automatic operation control is performed, a drive current that changes in a pulse waveform (instantaneously) is input to the electric motor 200, and whether or not the output of the torque sensor 100 varies according to this input. Thus, it is possible to determine whether or not it is in an inoperative state. As a result, it is possible to always determine whether or not the torque sensor 100 is in an inoperative state, so that it is possible to improve the reliability of the torque sensor 100 and to change the current in a pulse waveform. Since the instantaneous torque change is generated, the operation can be confirmed without hindering the steering.

(5)作動確認部26が、当該コントロールユニット300を備える電動パワーステアリング装置3を搭載した車両1の車速Vsに基づき、車速Vsが速いほど小さく、車速Vsが遅いほど大きい波高値WLを設定する。
この構成であれば、車速Vsに応じた適切な大きさのトルク出力を発生させることが可能となり、作動確認時の安全性を確保することが可能となる。
(5) Based on the vehicle speed Vs of the vehicle 1 on which the electric power steering apparatus 3 including the control unit 300 is mounted, the operation confirmation unit 26 sets a peak value WL that is smaller as the vehicle speed Vs is faster and larger as the vehicle speed Vs is slower. .
With this configuration, it is possible to generate a torque output having an appropriate magnitude according to the vehicle speed Vs, and it is possible to ensure safety when confirming the operation.

(6)作動確認部26が、電動モータ200の性能を示す情報に基づき電動モータ200の性能に応じたパルス幅Pwを設定する。
この構成であれば、電動モータ200の性能に応じた適切な大きさのトルク出力を発生させることが可能となり、トルク出力の変動の有無をより確実に検出することが可能となる。
(6) The operation confirmation unit 26 sets the pulse width Pw corresponding to the performance of the electric motor 200 based on the information indicating the performance of the electric motor 200.
With this configuration, it is possible to generate a torque output having an appropriate magnitude according to the performance of the electric motor 200, and it is possible to more reliably detect the presence or absence of fluctuations in the torque output.

(7)電流指令値制御部261が、トルクセンサ100が非作動状態であると判定されると、自動運転制御の作動前は以降の自動運転制御の作動を禁止し、自動運転制御が作動中は強制的にマニュアルステアリング状態へと移行してから以降の自動運転制御の作動を禁止する。
ここで、自動運転制御の作動中は、トルク検出値に関係なく目標操舵角θs*と実操舵角θsとに基づき操舵アシストが行われるが、自動運転制御中にドライバがステアリングホイール11を操舵することで、自動運転制御が停止する。そして、自動運転制御の停止中は、トルクセンサ100のトルク検出値に基づく操舵アシストが行われる。このことに基づき、非作動状態であると判定した場合は、自動運転制御の作動前であれば以降の自動運転制御の作動を禁止し、自動運転制御が作動中はそれを強制的にマニュアルステアリング状態へと移行してから以降の自動運転制御の作動を禁止するようにした。これにより、自動運転制御が作動中のトルクセンサ100の非作動状態による不具合の発生を低減することが可能となる。
(7) When the current command value control unit 261 determines that the torque sensor 100 is in an inoperative state, the automatic operation control is prohibited after the automatic operation control is activated, and the automatic operation control is in operation. Prohibits the operation of automatic driving control after forcibly shifting to the manual steering state.
Here, during the operation of the automatic driving control, the steering assist is performed based on the target steering angle θs * and the actual steering angle θs regardless of the detected torque value, but the driver steers the steering wheel 11 during the automatic driving control. As a result, the automatic operation control stops. During the stop of the automatic driving control, steering assist based on the torque detection value of the torque sensor 100 is performed. Based on this, if it is determined that the vehicle is in the non-operating state, if the automatic driving control is not activated, the subsequent automatic driving control operation is prohibited. The automatic operation control operation after the transition to the state is prohibited. Thereby, it becomes possible to reduce the occurrence of problems due to the non-operating state of the torque sensor 100 during which the automatic driving control is operating.

(8)電流指令値制御部261が、自動運転制御が作動中にトルクセンサ100が非作動状態であると判定されると、現在の第4の電流指令値Irefc(第2の電流指令値Irefm)を徐々に小さくすることで電動モータ200に入力するモータ駆動電流を徐変させてマニュアルステアリング状態へと移行する。
この構成であれば、トルクセンサ100が非作動状態であると判定されたときに、自動運転制御が作動している場合は、自動運転制御(舵角制御)を即座に停止せずに徐々に停止状態へと移行させることが可能となる。
これによって、例えば、自動運転制御による操舵角の制御が行われている最中に、いきなり舵角制御を停止してマニュアルステアリング状態へと移行するようなことを防ぐことが可能となる。
(8) If the current command value control unit 261 determines that the torque sensor 100 is in an inoperative state while the automatic operation control is in operation, the current fourth current command value Irefc (second current command value Irefm) ) Is gradually decreased, the motor driving current input to the electric motor 200 is gradually changed to shift to the manual steering state.
With this configuration, when it is determined that the torque sensor 100 is in an inoperative state and the automatic operation control is operating, the automatic operation control (steering angle control) is gradually stopped without being immediately stopped. It is possible to shift to the stop state.
As a result, for example, it is possible to prevent the steering angle control from being suddenly stopped to shift to the manual steering state while the steering angle is being controlled by the automatic driving control.

(9)本実施形態に係る電動パワーステアリング装置3は、上記コントロールユニット300を備える。
この構成であれば、上記(1)から(8)のいずれか1に記載のコントロールユニット300と同等の作用及び効果を得られる。
(9) The electric power steering apparatus 3 according to the present embodiment includes the control unit 300.
If it is this structure, the effect | action and effect equivalent to the control unit 300 of any one of said (1) to (8) can be acquired.

(変形例)
(1)上記実施形態では、電動モータ200として、3相ブラシレスモータを例に挙げて説明したが、この構成に限らず、電動モータ200を、4相以上のブラシレスモータから構成したり、ブラシモータから構成したりするなど他の構成としてもよい。
(2)上記実施形態では、本発明をピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置に適用した例を説明したが、この構成に限らず、例えば、コラムアシスト式又はラックアシスト式の電動パワーステアリング装置に適用する構成としてもよい。
(Modification)
(1) In the above embodiment, a three-phase brushless motor has been described as an example of the electric motor 200. However, the present invention is not limited to this configuration, and the electric motor 200 may be composed of a brushless motor having four or more phases, or a brush motor. It is good also as other structures, such as comprising.
(2) In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the pinion assist type electric power steering apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the present invention is applied to a column assist type or rack assist type electric power steering apparatus. It is good also as composition to do.

100…トルクセンサ、150…トルクセンサ回路、L1,L2…検出コイル、Z1〜Z4…抵抗、200…電動モータ、300…コントロールユニット、1…車両、3…電動パワーステアリング装置、31…ステアリングホイール、32…ステアリングシャフト、38…ステアリングギヤ、41…操舵補助機構、52…バッテリー、53…イグニッションスイッチ、50…車速センサ、21…指令値演算部、22…指令値補償部、23…モータ制御部、24…舵角制御部、25…切替部、26…作動確認部、61…操舵補助指令値演算部、62…位相補償部、63…トルク微分回路、71…角速度演算部、72…角加速度演算部、73…収斂性補償部、74…慣性補償部、75…SAT推定フィードバック部、76〜78…加算器、80…電流検出器、81…電流指令値演算部、82…減算器、84…電流制御部、85…モータ駆動部、260…パルス設定部、261…電流指令値制御部、262…トルク変動判定部、263…作動判定部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Torque sensor, 150 ... Torque sensor circuit, L1, L2 ... Detection coil, Z1-Z4 ... Resistance, 200 ... Electric motor, 300 ... Control unit, 1 ... Vehicle, 3 ... Electric power steering apparatus, 31 ... Steering wheel, 32 ... Steering shaft, 38 ... Steering gear, 41 ... Steering assist mechanism, 52 ... Battery, 53 ... Ignition switch, 50 ... Vehicle speed sensor, 21 ... Command value calculation unit, 22 ... Command value compensation unit, 23 ... Motor control unit, 24 ... steering angle control unit, 25 ... switching unit, 26 ... operation confirmation unit, 61 ... steering assist command value calculation unit, 62 ... phase compensation unit, 63 ... torque differentiation circuit, 71 ... angular velocity calculation unit, 72 ... angular acceleration calculation 73: Convergence compensation unit, 74 ... Inertia compensation unit, 75 ... SAT estimation feedback unit, 76-78 ... Adder, 80 ... Current detector 81... Current command value calculation unit 82 82 subtractor 84 current control unit 85 motor drive unit 260 pulse setting unit 261 current command value control unit 262 torque fluctuation determination unit 263 ... Operation determination unit

Claims (9)

ステアリングシャフトに生じるトルクに応じて互いに逆方向にインピーダンスが変化する1対の検出コイルと、前記1対の検出コイルに直列接続されてブリッジ回路を形成する1対の抵抗とを有し、前記ブリッジ回路の電圧に基づいて前記トルクを検出するトルクセンサで検出したトルクに基づき操舵補助用の第1のモータ駆動指令値を演算し、前記第1のモータ駆動指令値に基づき、前記ステアリングシャフトに与える操舵補助トルクを発生する電動モータを駆動制御するモータ制御部と、
前記ステアリングシャフトに瞬間的なトルク変化を発生する作動確認用の第2のモータ駆動指令値を演算し、前記第2のモータ駆動指令値に基づくモータ駆動信号を前記電動モータへ入力したときの前記トルクセンサの出力の変動の有無に基づき、変動が有ると判定した場合に前記トルクセンサは作動状態であると判定し、変動が無いと判定した場合に前記トルクセンサは非作動状態であると判定する作動確認部と、を備えるモータ制御装置。
A pair of detection coils whose impedances change in opposite directions in response to torque generated in the steering shaft, and a pair of resistors connected in series to the pair of detection coils to form a bridge circuit; A first motor drive command value for assisting steering is calculated based on the torque detected by a torque sensor that detects the torque based on the voltage of the circuit, and given to the steering shaft based on the first motor drive command value A motor control unit that drives and controls an electric motor that generates steering assist torque;
The second motor drive command value for operation confirmation that generates an instantaneous torque change in the steering shaft is calculated, and the motor drive signal based on the second motor drive command value is input to the electric motor. Based on the presence or absence of fluctuations in the output of the torque sensor, the torque sensor is determined to be in an operating state when it is determined that there is a fluctuation, and the torque sensor is determined to be in an inoperative state when it is determined that there is no fluctuation. A motor control device.
前記モータ制御部は、前記第1のモータ駆動指令値として前記電動モータに操舵補助用のモータ駆動電流を供給するための第1の電流指令値を演算し、
前記作動確認部は、前記第2のモータ駆動指令値として前記電動モータに作動確認用のモータ駆動電流を供給するための第2の電流指令値を演算する請求項1に記載のモータ制御装置。
The motor control unit calculates a first current command value for supplying a motor drive current for assisting steering to the electric motor as the first motor drive command value;
The motor control device according to claim 1, wherein the operation confirmation unit calculates a second current command value for supplying a motor drive current for operation confirmation to the electric motor as the second motor drive command value.
前記作動確認部は、予め設定したパルス幅及び波高値を有するパルス波状のモータ駆動電流を発生する第3の電流指令値を演算し、前記第3の電流指令値を前記第1の電流指令値に加算して前記第2の電流指令値を演算する請求項2に記載のモータ制御装置。   The operation confirmation unit calculates a third current command value for generating a pulse-wave motor driving current having a preset pulse width and peak value, and uses the third current command value as the first current command value. The motor control device according to claim 2, wherein the second current command value is calculated by adding to the motor. 前記作動確認部は、当該モータ制御装置を備える電動パワーステアリング装置を搭載した車両の車速に基づき、前記車速が速いほど小さく、前記車速が遅いほど大きい前記波高値を設定する請求項3に記載のモータ制御装置。   The said operation confirmation part sets the said peak value as the said vehicle speed is small, and the said peak value is so large that the said vehicle speed is slow based on the vehicle speed of the vehicle carrying the electric power steering apparatus provided with the said motor control apparatus. Motor control device. 前記作動確認部は、前記電動モータの性能を示す情報に基づき前記電動モータの性能に応じた前記パルス幅を設定する請求項3又は4に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 3 or 4, wherein the operation confirmation unit sets the pulse width according to the performance of the electric motor based on information indicating the performance of the electric motor. 前記モータ制御部は、当該モータ制御装置を備える電動パワーステアリング装置の搭載された車両の備える自動運転制御装置からの指令に応じて、ステアリングホイールの操舵角度を検出する操舵角センサで検出された操舵角度に基づき操舵補助用の第4の電流指令値を演算し、前記第4の電流指令値に基づき前記電動モータを駆動制御する自動運転制御を行うようになっており、
前記作動確認部は、前記自動運転制御が作動中は、前記第3の電流指令値を前記第4の電流指令値に加算することで前記第2の電流指令値を演算する請求項3から5のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
The motor control unit detects a steering angle detected by a steering angle sensor that detects a steering angle of a steering wheel in response to a command from an automatic driving control device provided in a vehicle on which an electric power steering device including the motor control device is mounted. A fourth current command value for assisting steering is calculated based on the angle, and automatic operation control is performed to drive and control the electric motor based on the fourth current command value.
The operation confirmation unit calculates the second current command value by adding the third current command value to the fourth current command value while the automatic operation control is operating. The motor control device according to any one of the above.
前記トルクセンサが非作動状態であると判定されると、前記自動運転制御の作動前は以降の前記自動運転制御の作動を禁止し、前記自動運転制御が作動中は強制的にマニュアルステアリング状態へと移行してから以降の前記自動運転制御の作動を禁止する前記電動モータの駆動制御を行う自動運転作動制御部を備える請求項6に記載のモータ制御装置。   If it is determined that the torque sensor is in an inoperative state, the automatic operation control is prohibited from being performed before the automatic operation control is activated, and the automatic steering control is forcibly set to the manual steering state. The motor control device according to claim 6, further comprising: an automatic operation control unit that performs drive control of the electric motor that prohibits the operation of the automatic operation control thereafter. 前記自動運転作動制御部は、前記自動運転制御が作動中に前記トルクセンサが非作動状態であると判定されると、現在の前記第4の電流指令値を徐々に小さくすることで前記電動モータに入力するモータ駆動電流を徐変させて前記マニュアルステアリング状態へと移行する請求項7に記載のモータ制御装置。   When it is determined that the torque sensor is in an inoperative state while the automatic operation control is in operation, the automatic operation operation control unit gradually decreases the current fourth current command value to reduce the electric motor. The motor control apparatus according to claim 7, wherein the motor drive current input to the motor is gradually changed to shift to the manual steering state. 請求項1から8のいずれか1項に記載のモータ制御装置を備える電動パワーステアリング装置。   An electric power steering device comprising the motor control device according to any one of claims 1 to 8.
JP2015234886A 2015-12-01 2015-12-01 Motor controller and electric power steering device with the same Pending JP2017103899A (en)

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