JP3461841B2 - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents
電動パワーステアリング制御装置Info
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- B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
技術背景
この発明は、ステアリング機構に操舵補助力を発生す
るモータの電流検出回路に故障が発生した場合、オープ
ループでモータ電流を制御し、そして異常電流がモータ
に流れるのを阻止する電動パワーステアリング制御装置
に関するものである。
るモータの電流検出回路に故障が発生した場合、オープ
ループでモータ電流を制御し、そして異常電流がモータ
に流れるのを阻止する電動パワーステアリング制御装置
に関するものである。
背景技術
図26は例えば特開平８−91240号公報に示された従来
の電動パワーステアリング制御装置である。従来装置は
操舵トルクを検出するトルクセンサ３、トルクセンサ３
による操舵トルク検出値に基づいてステアリング機構に
操舵補助力を発生するモータ８、モータ８の起動操作を
行うイグニションキー14、イグニションキー14の操作に
応答してモータ８に駆動電源を与えるバッテリー11、車
速を検出する車速センサ７、操舵トルク検出値および車
速検出値に基づいてモータ８の出力を制御する電子制御
回路13より構成されている。
の電動パワーステアリング制御装置である。従来装置は
操舵トルクを検出するトルクセンサ３、トルクセンサ３
による操舵トルク検出値に基づいてステアリング機構に
操舵補助力を発生するモータ８、モータ８の起動操作を
行うイグニションキー14、イグニションキー14の操作に
応答してモータ８に駆動電源を与えるバッテリー11、車
速を検出する車速センサ７、操舵トルク検出値および車
速検出値に基づいてモータ８の出力を制御する電子制御
回路13より構成されている。
また、電子制御回路13は、位相補償器21、電流指令演
算器22、比較器23、微分補償器24、比例演算器25、積分
演算器26、加算器27、IG（イグニション）キーON検出器
31、故障検出器32、フェールセーフ処理器33、フェール
リレー34、モータ駆動回路41、モータ電流検出回路42を
含んでいる。
算器22、比較器23、微分補償器24、比例演算器25、積分
演算器26、加算器27、IG（イグニション）キーON検出器
31、故障検出器32、フェールセーフ処理器33、フェール
リレー34、モータ駆動回路41、モータ電流検出回路42を
含んでいる。
従来装置は、イグニションキー14がオン状態により、
所定時間Ｔだけモータ電流指令値Ｉが電子制御回路13内
のフィードバック制御回路に与えられてモータ電流が流
れる。
所定時間Ｔだけモータ電流指令値Ｉが電子制御回路13内
のフィードバック制御回路に与えられてモータ電流が流
れる。
所定時間T0（T0＜Ｔ）経過時点で、モータ電流検出器
42により検出されたモータ電流検出値ｉがフィードバッ
ク制御回路の比較器23に入力される。
42により検出されたモータ電流検出値ｉがフィードバッ
ク制御回路の比較器23に入力される。
故障検出器32は、モータ電流指令値Ｉに基づいて予測
されるPWM信号のデューテイ比の予測値Dsと、モータ電
流検出値ｉがフィードバックされるフィードバック制御
回路中の加算器27から出力されるPWM信号のデューテイ
比の実測値とを比較する。
されるPWM信号のデューテイ比の予測値Dsと、モータ電
流検出値ｉがフィードバックされるフィードバック制御
回路中の加算器27から出力されるPWM信号のデューテイ
比の実測値とを比較する。
比較の結果、差の絶対値が所定の許容値ΔＤより大き
い場合、モータ電流検出器42が故障であると判定し、フ
ェールセーフ処理を行うようにしたものである。
い場合、モータ電流検出器42が故障であると判定し、フ
ェールセーフ処理を行うようにしたものである。
また、公知の技術として、通常の制御中でも、モータ
電流目標値とモータ電流検出手段によって検出されたモ
ータ電流検出値とを比較し、前記目標値と前記検出値の
誤差が所定値以上の場合、モータ電流検出回路の故障と
判断しフェールセーフ処理を実施するように構成した制
御装置もある。
電流目標値とモータ電流検出手段によって検出されたモ
ータ電流検出値とを比較し、前記目標値と前記検出値の
誤差が所定値以上の場合、モータ電流検出回路の故障と
判断しフェールセーフ処理を実施するように構成した制
御装置もある。
しかしながら，従来のモータ電流検出回路の故障検出
方法は、イグニションキー14をONした直後に、初期チェ
ックとして実施される。そのため、通常制御中に、モー
タ電流検出回路が故障した場合については、故障を検出
することができないという問題点があった。
方法は、イグニションキー14をONした直後に、初期チェ
ックとして実施される。そのため、通常制御中に、モー
タ電流検出回路が故障した場合については、故障を検出
することができないという問題点があった。
一方、公知の技術として述べた、故障検出方法は、故
障が発生してから故障を検出しフェール処理を実施する
までの時間、正常なモータ電流制御が不可能となり、異
常な電流がモータに通電される。
障が発生してから故障を検出しフェール処理を実施する
までの時間、正常なモータ電流制御が不可能となり、異
常な電流がモータに通電される。
特にモータ電流検出値がゼロとなるような故障発生の
場合、モータに過電流が通電され、過剰アシストとな
る。また故障検出時間を過剰アシストの影響を無視でき
るぐらい短くすると、誤検出する可能性が高まり、シス
テム上好ましくない。
場合、モータに過電流が通電され、過剰アシストとな
る。また故障検出時間を過剰アシストの影響を無視でき
るぐらい短くすると、誤検出する可能性が高まり、シス
テム上好ましくない。
従って、本発明は異常な電流をモータに通電すること
なく、通常の制御中にモータ電流の異常を検出できるよ
うにし、更に、モータ電流検出回路が故障していても、
モータ出力の制御を継続できるようにしたものである。
なく、通常の制御中にモータ電流の異常を検出できるよ
うにし、更に、モータ電流検出回路が故障していても、
モータ出力の制御を継続できるようにしたものである。
発明の開示
本発明は、モータ電流検出回路が故障しているとき
に、モータ電流をオープン・ループ制御するようにす
る。そのため、モータ電流検出回路が故障していてもモ
ータに異常な電流を流さないようにする。
に、モータ電流をオープン・ループ制御するようにす
る。そのため、モータ電流検出回路が故障していてもモ
ータに異常な電流を流さないようにする。
また、本発明は、モータ電流の目標値とモータの抵抗
値からモータ電流をオープン・ループ制御することで、
モータに異常な電流が流れないようにする。
値からモータ電流をオープン・ループ制御することで、
モータに異常な電流が流れないようにする。
また、本発明は、モータ電流検出回路が故障している
とき、制御系で比例項のみのクローズド・ループ制御を
行うことで、モータ電流検出回路が故障しても過大な電
流を流すことなくモータを駆動する。
とき、制御系で比例項のみのクローズド・ループ制御を
行うことで、モータ電流検出回路が故障しても過大な電
流を流すことなくモータを駆動する。
また、本発明は、モータ電流検出回路が故障している
とき、モータを電圧制御することで、モータ電流検出回
路が故障しても異常な電流を流すことなくモータを制御
する。
とき、モータを電圧制御することで、モータ電流検出回
路が故障しても異常な電流を流すことなくモータを制御
する。
また、本発明は、モータ電流の異常を検出し、異常に
対処すべく第２の制御手段でモータを制御している状態
でも、モータ電流値が正常に戻った時点で、通常の第１
の制御手段でモータを制御することで、モータ電流異常
を誤検出しても、操舵フィーリングの悪化を最小限に押
さえることができる。
対処すべく第２の制御手段でモータを制御している状態
でも、モータ電流値が正常に戻った時点で、通常の第１
の制御手段でモータを制御することで、モータ電流異常
を誤検出しても、操舵フィーリングの悪化を最小限に押
さえることができる。
また、本発明は、モータ電流検出回路の故障を検出し
た後、モータ電流を徐々に低下させてアシストトルクを
徐々に低下させることで、操舵力の急変を抑えることが
できる。
た後、モータ電流を徐々に低下させてアシストトルクを
徐々に低下させることで、操舵力の急変を抑えることが
できる。
また、本発明は、モータ電流検出回路が故障した後、
モータ印加電圧を徐々に低下させてアシストトルクを徐
々に低下させることで、操舵力の急変を抑えることがで
きる。
モータ印加電圧を徐々に低下させてアシストトルクを徐
々に低下させることで、操舵力の急変を抑えることがで
きる。
また、本発明は、モータ電流検出回路の故障を検出し
た後、モータ電流の目標値が低下してからシステムを停
止することで、システムを停止する際に操舵力の急変を
抑えることができる。
た後、モータ電流の目標値が低下してからシステムを停
止することで、システムを停止する際に操舵力の急変を
抑えることができる。
また、本発明は、モータ電流検出回路が故障した後、
操舵トルクが低下してからシステムを停止することで、
システムを停止した際の操舵力の急変を抑えることがで
きる。
操舵トルクが低下してからシステムを停止することで、
システムを停止した際の操舵力の急変を抑えることがで
きる。
また、本発明は、異常を検出して第２の制御系でモー
タ制御時に、モータ印加電圧の目標値が所定値以下にな
ったならばパワーステアリング制御を停止することで、
操舵力の急激な変化を発生させることなくマニュアルス
テアリングに切り替えることが可能となり、安全性が向
上する。
タ制御時に、モータ印加電圧の目標値が所定値以下にな
ったならばパワーステアリング制御を停止することで、
操舵力の急激な変化を発生させることなくマニュアルス
テアリングに切り替えることが可能となり、安全性が向
上する。
図面の簡単な説明
図１は、本発明による電動パワーステアリング制御装
置の全体構成を示す図であり、図２は電動パワーステア
リング制御装置におけるコントローラの構成を示すブロ
ック図であり、図３はコントローラにおけるマイクロコ
ンピュータの制御処理を説明するフローチャートであ
り、図４はマイクロコンピュータがモータ電流をクロー
ズド・ループ制御系にて行う場合、マイクロコンピュー
タの各動作を機能的手段で説明したブロック図であり、
図５は操舵トルクと車速からモータの目標電流値を決定
する際に用いる電流特性図であり、図６は図４における
モータ電流制御手段を比例項と積分項を用いたクローズ
ド・ループ制御系で説明したブロック図であり、図７は
マイクロコンピュータがモータ電流をオープンループ制
御系にて行う場合、マイクロコンピュータの各動作を機
能的手段で説明したブロック図であり、図８はモータ電
流制御手段をオープンループ制御系で説明したブロック
図であり、図９はモータ電流の異常検出動作を説明する
フローチャートであり、図10はモータ電流制御手段を比
例項のみを用いたクローズド・ループ制御系で説明した
ブロック図であり、図11はマイクロコンピュータがモー
タ電圧をオープンループ制御系にて行う場合、マイクロ
コンピュータの各動作を機能的手段で説明したブロック
図であり、図12は操舵トルクと車速からモータの目標電
圧値を決定する際に用いる電圧特性図であり、図13は実
施の形態４におけるモータ電流の異常検出動作を説明す
るフローチャートであり、図14はモータ電流検出回路が
故障した際に発生するモータ電流のハンチングの状態を
示したタイミングチャートであり、図15は急操舵時の各
制御入力の状態を示すタイミングチャートであり、図16
は実施の形態５におけるパワーステアリング制御動作を
説明するフローチャートであり、図17は実施の形態５に
おけるマイクロコンピュータの電流漸減制御動作を機能
的に説明したブロック図であり、図18は実施の形態５に
おける電流異常検出後の各制御入力の状態を示すタイミ
ングチャートであり、図19は実施の形態６における制御
動作を説明するフローチャートであり、図20は実施の形
態６におけるマイクロコンピュータの電圧漸減制御動作
を機能的に説明したブロック図であり、図21は実施の形
態６における電流異常検出後の各制御入力の状態を示す
タイミングチャートであり、図22は実施の形態７におけ
るパワーステアリング制御動作を説明するフローチャー
トであり、図23は実施の形態７における電流異常検出後
の各制御入力の状態を示すタイミングチャートであり、
図24は実施の形態８におけるパワーステアリング制御動
作を説明するフローチャートであり、図25は実施の形態
８における電流異常検出後の各制御入力の状態を示すタ
イミングチャート、図26は従来の電動パワーステアリン
グ制御装置の構成を示すブロック図である。
置の全体構成を示す図であり、図２は電動パワーステア
リング制御装置におけるコントローラの構成を示すブロ
ック図であり、図３はコントローラにおけるマイクロコ
ンピュータの制御処理を説明するフローチャートであ
り、図４はマイクロコンピュータがモータ電流をクロー
ズド・ループ制御系にて行う場合、マイクロコンピュー
タの各動作を機能的手段で説明したブロック図であり、
図５は操舵トルクと車速からモータの目標電流値を決定
する際に用いる電流特性図であり、図６は図４における
モータ電流制御手段を比例項と積分項を用いたクローズ
ド・ループ制御系で説明したブロック図であり、図７は
マイクロコンピュータがモータ電流をオープンループ制
御系にて行う場合、マイクロコンピュータの各動作を機
能的手段で説明したブロック図であり、図８はモータ電
流制御手段をオープンループ制御系で説明したブロック
図であり、図９はモータ電流の異常検出動作を説明する
フローチャートであり、図10はモータ電流制御手段を比
例項のみを用いたクローズド・ループ制御系で説明した
ブロック図であり、図11はマイクロコンピュータがモー
タ電圧をオープンループ制御系にて行う場合、マイクロ
コンピュータの各動作を機能的手段で説明したブロック
図であり、図12は操舵トルクと車速からモータの目標電
圧値を決定する際に用いる電圧特性図であり、図13は実
施の形態４におけるモータ電流の異常検出動作を説明す
るフローチャートであり、図14はモータ電流検出回路が
故障した際に発生するモータ電流のハンチングの状態を
示したタイミングチャートであり、図15は急操舵時の各
制御入力の状態を示すタイミングチャートであり、図16
は実施の形態５におけるパワーステアリング制御動作を
説明するフローチャートであり、図17は実施の形態５に
おけるマイクロコンピュータの電流漸減制御動作を機能
的に説明したブロック図であり、図18は実施の形態５に
おける電流異常検出後の各制御入力の状態を示すタイミ
ングチャートであり、図19は実施の形態６における制御
動作を説明するフローチャートであり、図20は実施の形
態６におけるマイクロコンピュータの電圧漸減制御動作
を機能的に説明したブロック図であり、図21は実施の形
態６における電流異常検出後の各制御入力の状態を示す
タイミングチャートであり、図22は実施の形態７におけ
るパワーステアリング制御動作を説明するフローチャー
トであり、図23は実施の形態７における電流異常検出後
の各制御入力の状態を示すタイミングチャートであり、
図24は実施の形態８におけるパワーステアリング制御動
作を説明するフローチャートであり、図25は実施の形態
８における電流異常検出後の各制御入力の状態を示すタ
イミングチャート、図26は従来の電動パワーステアリン
グ制御装置の構成を示すブロック図である。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態1.
図１は本実施の形態に係る電動パワーステアリング制
御装置の構成図である。ハンドル１は、ステアリングシ
ャフト２に結合され減速機４を介してラック＆ピニオン
５に連結されている。ステアリングシャフト２には操舵
トルクを検出するトルクセンサ３が設けられている。ま
た、減速機４にはクラッチ９を介してアシストトルクを
発生するモータ８が結合されている。
御装置の構成図である。ハンドル１は、ステアリングシ
ャフト２に結合され減速機４を介してラック＆ピニオン
５に連結されている。ステアリングシャフト２には操舵
トルクを検出するトルクセンサ３が設けられている。ま
た、減速機４にはクラッチ９を介してアシストトルクを
発生するモータ８が結合されている。
コントローラ10は、トルクセンサ３、車速センサ７よ
りの入力に従ってモータ８およびクラッチ９の制御を行
うことでパワーステアリング制御を行う。
りの入力に従ってモータ８およびクラッチ９の制御を行
うことでパワーステアリング制御を行う。
尚、モータ８およびクラッチ９はバッテリ11より動作
電源が供給される。また、ラック＆ピニオン５にはハン
ドル１によって操舵される前輪６が所定の連結機構を介
して連結されている。
電源が供給される。また、ラック＆ピニオン５にはハン
ドル１によって操舵される前輪６が所定の連結機構を介
して連結されている。
次に、コントローラ10について図２を用いて説明す
る。コントローラ10は、モータ８の電源を遮断するリレ
ー21、リレー21を駆動するリレー駆動回路22、リレー21
を通しバッテリー11より電源供給されてモータ８を駆動
するモータ駆動回路23、モータ駆動回路23を通してモー
タ８に流れる電流を検出するモータ電流検出回路24、ク
ラッチ９を駆動するクラッチ駆動回路25、モータ電流検
出回路24によるモータ電流検出値、トルクセンサ３によ
るトルク検出値、車速センサ７による車速検出値に基づ
いてリレー21、モータ８、クラッチ９を制御するマイク
ロコンピュータ26を含んでいる。
る。コントローラ10は、モータ８の電源を遮断するリレ
ー21、リレー21を駆動するリレー駆動回路22、リレー21
を通しバッテリー11より電源供給されてモータ８を駆動
するモータ駆動回路23、モータ駆動回路23を通してモー
タ８に流れる電流を検出するモータ電流検出回路24、ク
ラッチ９を駆動するクラッチ駆動回路25、モータ電流検
出回路24によるモータ電流検出値、トルクセンサ３によ
るトルク検出値、車速センサ７による車速検出値に基づ
いてリレー21、モータ８、クラッチ９を制御するマイク
ロコンピュータ26を含んでいる。
次に、マイクロコンピュータ26の動作を図３のフロー
チャートに従って説明する。エンジン起動後、ステップ
101でリレー21とクラッチ９をオンした後、ステップ102
でトルクセンサ３から検出した操舵トルクを入力し、ス
テップ103で車速センサ７から車速を入力する。
チャートに従って説明する。エンジン起動後、ステップ
101でリレー21とクラッチ９をオンした後、ステップ102
でトルクセンサ３から検出した操舵トルクを入力し、ス
テップ103で車速センサ７から車速を入力する。
ステップ104では、操舵トルクと車速からモータ８に
流す電流を決定し、ステップ105でモータ電流検出回路2
4からモータ電流を検出し、ステップ106でモータ電流に
異常がないか判別する。判定の結果、異常がない場合、
ステップ107でNoに分岐してステップ108における第１の
モータ制御処理を行う。一方、ステップ106で異常が認
められた場合はステップ107でYesに分岐しステップ109
における第２のモータ制御処理を行う。
流す電流を決定し、ステップ105でモータ電流検出回路2
4からモータ電流を検出し、ステップ106でモータ電流に
異常がないか判別する。判定の結果、異常がない場合、
ステップ107でNoに分岐してステップ108における第１の
モータ制御処理を行う。一方、ステップ106で異常が認
められた場合はステップ107でYesに分岐しステップ109
における第２のモータ制御処理を行う。
図５はステップ104でモータ電流を決定する際の操舵
トルク、車速及びモータ電流の関係を示しており、V1は
停車時の電流特性であり、車速がV2・・・・Vnと上がる
につれてモータ目標電流値IMTが下がるように設定され
ている。
トルク、車速及びモータ電流の関係を示しており、V1は
停車時の電流特性であり、車速がV2・・・・Vnと上がる
につれてモータ目標電流値IMTが下がるように設定され
ている。
次にステップ108の第１のモータ制御処理を図４、６
を用いて説明する。図４はマイクロコンピュータ26にお
ける第１のモータ制御処理をハードウエア的に表したブ
ロック図である。
を用いて説明する。図４はマイクロコンピュータ26にお
ける第１のモータ制御処理をハードウエア的に表したブ
ロック図である。
このブロック図において、目標電流決定手段41は図５
の特性図に基づき操舵トルクと車速よりモータ電流目標
値IMTを決定する。モータ電流制御手段42はモータ電流
目標値IMTとモータ電流検出回路24より検出したモータ
電流検出値IMSとの偏差からモータ８に流すモータ電流
をモータ電流目標値IMTになるように制御する。
の特性図に基づき操舵トルクと車速よりモータ電流目標
値IMTを決定する。モータ電流制御手段42はモータ電流
目標値IMTとモータ電流検出回路24より検出したモータ
電流検出値IMSとの偏差からモータ８に流すモータ電流
をモータ電流目標値IMTになるように制御する。
次にモータ電流制御手段42の詳細な動作について図６
のブロック図を用いて説明する。比例項51はモータ電流
目標値IMTとモータ電流検出値IMSの偏差△IMに対して比
例演算を行う。積分項52は偏差△IMに対して積分演算を
行う。モータ駆動手段53は比例項51と積分項52の演算結
果の和VMTの値に応じた電圧をモータ８に印加して駆動
する。
のブロック図を用いて説明する。比例項51はモータ電流
目標値IMTとモータ電流検出値IMSの偏差△IMに対して比
例演算を行う。積分項52は偏差△IMに対して積分演算を
行う。モータ駆動手段53は比例項51と積分項52の演算結
果の和VMTの値に応じた電圧をモータ８に印加して駆動
する。
次に第２のモータ制御処理について図７を用いて説明
する。図７はモータ電流検出値IMSを用いないマイクロ
コンピュータ26における第２のモータ制御処理をハード
ウエア的に表したブロック図である。第２のモータ制御
処理は図４に示した第１のモータ制御処理に対して、モ
ータ電流検出回路24の入力を廃止したオープループ制御
である。
する。図７はモータ電流検出値IMSを用いないマイクロ
コンピュータ26における第２のモータ制御処理をハード
ウエア的に表したブロック図である。第２のモータ制御
処理は図４に示した第１のモータ制御処理に対して、モ
ータ電流検出回路24の入力を廃止したオープループ制御
である。
そして、モータ電流制御手段42は図８のように、モー
タ電流目標値IMTに定数設定部54で設定した所定値Raを
掛けた値である目標電圧MTを求め、この目標電圧MTに応
じてモータ駆動手段53はモータ８を駆動する。
タ電流目標値IMTに定数設定部54で設定した所定値Raを
掛けた値である目標電圧MTを求め、この目標電圧MTに応
じてモータ駆動手段53はモータ８を駆動する。
ここで、所定値Raはモータ８の抵抗値である。つま
り、モータ電流目標値IMTとモータの抵抗値Raを掛けた
値であるモータ目標電圧VTMをモータ８に印加すること
でモータ８に目標電流IMTを流すように制御することが
できる。
り、モータ電流目標値IMTとモータの抵抗値Raを掛けた
値であるモータ目標電圧VTMをモータ８に印加すること
でモータ８に目標電流IMTを流すように制御することが
できる。
次にモータ電流の異常検出について図９を用いて説明
する。ステップ121でモータ電流目標値IMTとモータ電流
検出値IMSとの差ａを求め、ステップ122で差ａが所定値
ε１以上か否かを判定する。
する。ステップ121でモータ電流目標値IMTとモータ電流
検出値IMSとの差ａを求め、ステップ122で差ａが所定値
ε１以上か否かを判定する。
ステップ123で差ａが所定値ε１以上となる時間が所
定時間T1以上継続したか否か判定し、所定時間T1（モー
タ電流検出値IMSのフィードバック入力期間に依存す
る）以上継続した場合、ステップ124でモータ電流異常
を確定する。
定時間T1以上継続したか否か判定し、所定時間T1（モー
タ電流検出値IMSのフィードバック入力期間に依存す
る）以上継続した場合、ステップ124でモータ電流異常
を確定する。
上述のようにモータ電流異常検出を行うことによっ
て、モータ電流目標値IMTとモータ電流検出値IMSとの差
ａが所定値ε１以上となる状態が所定時間T1継続したと
き、モータ電流の異常と判定する。
て、モータ電流目標値IMTとモータ電流検出値IMSとの差
ａが所定値ε１以上となる状態が所定時間T1継続したと
き、モータ電流の異常と判定する。
本実施の形態は上述のように処理され、起動時のモー
タ電流は正常値であるとして、まず第１のモータ制御処
理にて動作する。第１のモータ制御処理では、比例項と
積分項を用いてモータ電流をフィードバック制御処理
し、モータ電流目標値IMTとモータ電流検出値IMSとが等
しくなるようにする。
タ電流は正常値であるとして、まず第１のモータ制御処
理にて動作する。第１のモータ制御処理では、比例項と
積分項を用いてモータ電流をフィードバック制御処理
し、モータ電流目標値IMTとモータ電流検出値IMSとが等
しくなるようにする。
従ってモータ電流異常検出処理におけるステップ121
では差ａがほぼゼロとなり、ステップ122はNoに分岐す
るのでモータ電流異常は確定しない。
では差ａがほぼゼロとなり、ステップ122はNoに分岐す
るのでモータ電流異常は確定しない。
図３のステップ107は常にNoに分岐し、第１のモータ制
御処理が繰り返し実行される。
御処理が繰り返し実行される。
もし、モータ電流検出回路24に異常が発生してモータ
電流検出値IMSの値が異常値となった場合、モータ電流
目標電流IMTとモータ電流目検出値IMSに差ａが生じる。
その差ａは図９におけるステップ121で検出することが
できる。
電流検出値IMSの値が異常値となった場合、モータ電流
目標電流IMTとモータ電流目検出値IMSに差ａが生じる。
その差ａは図９におけるステップ121で検出することが
できる。
このように、モータ電流目標値IMTとモータ電流目検
出値IMSとの間に差ａが生じ、その差ａがT1時間継続し
たた場合はモータ電流検出回路24の影響を取り除くた
め、モータ８を第２のモータ制御処理にて制御する。
出値IMSとの間に差ａが生じ、その差ａがT1時間継続し
たた場合はモータ電流検出回路24の影響を取り除くた
め、モータ８を第２のモータ制御処理にて制御する。
特にモータ電流検出回路24の出力が常時ゼロとなるよ
うな故障した場合、第１のモータ制御処理にてモータ８
を駆動すると、モータ電流目標値IMTとモータ電流検出
値IMSの偏差△IMが常にゼロより大きくなる。従って積
分項は徐々に大きくなり、モータ８に過大な電流が流れ
る。
うな故障した場合、第１のモータ制御処理にてモータ８
を駆動すると、モータ電流目標値IMTとモータ電流検出
値IMSの偏差△IMが常にゼロより大きくなる。従って積
分項は徐々に大きくなり、モータ８に過大な電流が流れ
る。
一方、第２のモータ制御処理であればモータ電流検出
値IMSをクローズドループ制御入力として用いずに、モ
ータ電流が目標電流決定手段41で決定したモータ電流目
標値IMTとなるような電圧値VMTを求め、このVMTをモー
タ駆動手段53を通してモータ８に印加して駆動するオー
プンループ制御を行う。
値IMSをクローズドループ制御入力として用いずに、モ
ータ電流が目標電流決定手段41で決定したモータ電流目
標値IMTとなるような電圧値VMTを求め、このVMTをモー
タ駆動手段53を通してモータ８に印加して駆動するオー
プンループ制御を行う。
従って、第２のモータ制御処理は第１のモータ制御処
理に比べて制御精度が悪いが、モータ電流検出回路24の
故障によりモータ８に過大な電流が流れることはない。
よって、電動パワーステアリングシステムで過大なアシ
ストトルクが発生せず操舵時の安全性が向上する。
理に比べて制御精度が悪いが、モータ電流検出回路24の
故障によりモータ８に過大な電流が流れることはない。
よって、電動パワーステアリングシステムで過大なアシ
ストトルクが発生せず操舵時の安全性が向上する。
実施の形態2.
上記実施の形態１における第２のモータ制御処理はモ
ータ電流検出値IMSを使用しなかった。本実施の形態に
おける第２の制御処理のモータ電流制御手段42は、図10
のモータ電流制御手段42に示すよう第１のモータ制御手
段におけるモータ電流制御手段42（図６）より積分項52
を除いて構成する。
ータ電流検出値IMSを使用しなかった。本実施の形態に
おける第２の制御処理のモータ電流制御手段42は、図10
のモータ電流制御手段42に示すよう第１のモータ制御手
段におけるモータ電流制御手段42（図６）より積分項52
を除いて構成する。
そして、モータ電流目標値IMTとモータ電流検出値IMS
との偏差△IMを比例項151に入力する。
との偏差△IMを比例項151に入力する。
このように構成することによって、モータ電流が正常
の時は、比例項と積分項を用いた第１のモータ制御処理
にてモータ電流制御を行い、モータ電流検出値に異常が
発生したときは、第２のモータ制御処理による比例項の
みを用いたクローズドループ制御にてモータ電流を制御
する。
の時は、比例項と積分項を用いた第１のモータ制御処理
にてモータ電流制御を行い、モータ電流検出値に異常が
発生したときは、第２のモータ制御処理による比例項の
みを用いたクローズドループ制御にてモータ電流を制御
する。
特にモータ電流検出回路24の出力が常時ゼロとなるよ
うな故障が発生した場合、第１のモータ制御処理でモー
タ８を駆動すると、モータ電流目標値IMTとモータ電流
検出値IMSの偏差△IMが常にゼロより大きくなる。従っ
て積分項は徐々に大きくなり、モータに過大な電流が流
れる。
うな故障が発生した場合、第１のモータ制御処理でモー
タ８を駆動すると、モータ電流目標値IMTとモータ電流
検出値IMSの偏差△IMが常にゼロより大きくなる。従っ
て積分項は徐々に大きくなり、モータに過大な電流が流
れる。
一方、本実施の形態の第２のモータ制御処理は、比例
項しかないのでモータ電流目標値に比例した電流が流れ
るだけで、過大な電流は流れない。この結果、電動パワ
ーステアリングシステムで過大なアシストトルクが発生
せず操舵時の安全性が向上する。
項しかないのでモータ電流目標値に比例した電流が流れ
るだけで、過大な電流は流れない。この結果、電動パワ
ーステアリングシステムで過大なアシストトルクが発生
せず操舵時の安全性が向上する。
実施の形態3.
上記実施の形態１、２の第２のモータ制御処理では、
操舵トルクと車速よりモータ電流目標値IMTを決定し、
このモータ電流目標値IMTに基づいてモータ８に印加す
るモータ目標電圧VTMを求めた。
操舵トルクと車速よりモータ電流目標値IMTを決定し、
このモータ電流目標値IMTに基づいてモータ８に印加す
るモータ目標電圧VTMを求めた。
本実施の形態は、第２のモータ制御処理を図11のよう
に構成し、操舵トルクと車速からモータ８に印可する目
標電圧VTMを目標電圧決定手段61おいて決定する。
に構成し、操舵トルクと車速からモータ８に印可する目
標電圧VTMを目標電圧決定手段61おいて決定する。
図12は車速Ｖをパラメータとした時の操舵トルクと目
標電圧VTMとの関係を示した電圧特性である。図12にお
いて、V1は停車時の操舵トルクと目標電圧VTMとの関係
を示した電圧特性を示し、車速がV2・・・Vnと上がるに
つれて操舵トルクに対する目標電圧は下がる特性となっ
ている。
標電圧VTMとの関係を示した電圧特性である。図12にお
いて、V1は停車時の操舵トルクと目標電圧VTMとの関係
を示した電圧特性を示し、車速がV2・・・Vnと上がるに
つれて操舵トルクに対する目標電圧は下がる特性となっ
ている。
図11に示すモータ電圧制御手段62は、車速と操舵トル
クにより目標電圧決定手段61で決定されたモータ目標電
圧VTMに基づいてモータ８に電圧を印加する。このよう
に、第２のモータ制御処理を構成することによって、モ
ータ電流が正常の時は、比例項と積分項を用いたクロー
ズドループ制御によりモータ電流制御を行い、モータ電
流検出値に異常が発生したときは、操舵トルクと車速に
応じた決定した目標電圧VTMをモータ８に印加して制御
するようになる。
クにより目標電圧決定手段61で決定されたモータ目標電
圧VTMに基づいてモータ８に電圧を印加する。このよう
に、第２のモータ制御処理を構成することによって、モ
ータ電流が正常の時は、比例項と積分項を用いたクロー
ズドループ制御によりモータ電流制御を行い、モータ電
流検出値に異常が発生したときは、操舵トルクと車速に
応じた決定した目標電圧VTMをモータ８に印加して制御
するようになる。
特にモータ電流検出回路24の出力が常時ゼロとなるよ
うな故障の場合、第１のモータ制御処理でモータ８を駆
動すると、モータ電流目標値IMTとモータ電流検出値IMS
の偏差△IMが常にゼロより大きくなる。従って積分項は
徐々に大きくなり、モータ８に過大な電流が流れる。
うな故障の場合、第１のモータ制御処理でモータ８を駆
動すると、モータ電流目標値IMTとモータ電流検出値IMS
の偏差△IMが常にゼロより大きくなる。従って積分項は
徐々に大きくなり、モータ８に過大な電流が流れる。
一方、第２のモータ制御処理ではモータ電流の検出値
に関係なくモータ８を駆動するので過大な電流は流れな
い。この結果、電動パワーステアリングシステムで過大
なアシストトルクが発生しなくなるため操舵時の安全性
が向上する。
に関係なくモータ８を駆動するので過大な電流は流れな
い。この結果、電動パワーステアリングシステムで過大
なアシストトルクが発生しなくなるため操舵時の安全性
が向上する。
また、第２のモータ制御処理が行われている状態で、
モータ８の目標電圧VTMが所定値（例えば0V）以下にな
ったときに、電動パワーステアリングの制御を停止する
よにすると、操舵している間（モータ８に電圧を印加し
ている間）は、パワーステアリングの制御を継続し、操
舵力が小さくなり、モータ８への印加電圧が小さくなっ
てから、パワーステアリングを停止するので、操舵力の
急激な変化をさせることなくマニャアルステアリングに
切り替えることが可能となり、安全性が向上する。
モータ８の目標電圧VTMが所定値（例えば0V）以下にな
ったときに、電動パワーステアリングの制御を停止する
よにすると、操舵している間（モータ８に電圧を印加し
ている間）は、パワーステアリングの制御を継続し、操
舵力が小さくなり、モータ８への印加電圧が小さくなっ
てから、パワーステアリングを停止するので、操舵力の
急激な変化をさせることなくマニャアルステアリングに
切り替えることが可能となり、安全性が向上する。
実施の形態4.
上記実施の形態１ではモータ電流目標値IMTとの電流
モータ検出電流IMSとの偏差が所定時間以上継続した時
にモータ電流検出回路24の異常を検出したが、本実施の
形態は実施の形態１に対して、モータ電流異常検出処理
（図３のステップ106）の内容を図13のフローチャート
のように変更したものである。
モータ検出電流IMSとの偏差が所定時間以上継続した時
にモータ電流検出回路24の異常を検出したが、本実施の
形態は実施の形態１に対して、モータ電流異常検出処理
（図３のステップ106）の内容を図13のフローチャート
のように変更したものである。
同図のステップ131ではモータ電流目標値IMTが所定値
I1より大きいか否かを判定し、大きければステップ132
でモータ電流検出値IMSが所定値I2より小さいか否かを
判定する。
I1より大きいか否かを判定し、大きければステップ132
でモータ電流検出値IMSが所定値I2より小さいか否かを
判定する。
ここで所定値I1は所定値I2より大きい値に設定してい
るので、ステップ131、132が共にYesに分岐した場合
は、モータ８を駆動しているにも拘わらずモータ電流が
流れていないことを示している。
るので、ステップ131、132が共にYesに分岐した場合
は、モータ８を駆動しているにも拘わらずモータ電流が
流れていないことを示している。
このような状態が所定時間T1継続した場合ステップ13
3でYesに分岐し、ステップ134で例えばモータ電流検出
回路24の故障に起因するモータ電流の異常を確定する。
また、モータ電流目標値IMTが所定値I1以下の場合は、
ステップ131でNoに分岐し本ルーチンを終了する。
3でYesに分岐し、ステップ134で例えばモータ電流検出
回路24の故障に起因するモータ電流の異常を確定する。
また、モータ電流目標値IMTが所定値I1以下の場合は、
ステップ131でNoに分岐し本ルーチンを終了する。
モータ電流目標値IMTが所定値I1より大きく、且つ、
モータ電流検出値IMSがモータ電流目標値IMTとほぼ等し
い場合、ステップ131はYes、ステップ132はNoに分岐す
る。
モータ電流検出値IMSがモータ電流目標値IMTとほぼ等し
い場合、ステップ131はYes、ステップ132はNoに分岐す
る。
そしてステップ134で、モータ電流の異常が確定され
なければステップ135でNoに分岐し本ルーチンを終了す
る。ステップ134で、モータ電流の異常が確定された後
に、ステップ135を実行した場合はYesに分岐し、ステッ
プ136でモータ電流の異常を解除する。
なければステップ135でNoに分岐し本ルーチンを終了す
る。ステップ134で、モータ電流の異常が確定された後
に、ステップ135を実行した場合はYesに分岐し、ステッ
プ136でモータ電流の異常を解除する。
つまり、モータ８が所定値I1以上の電流で駆動したと
き、モータ電流検出値IMSが、所定値I1より小さい値に
設定された所定値I2より小い状態が所定時間T1継続する
と、モータ電流の異常が確定される。モータ電流の異常
が確定された状態で、次の演算周期にてモータ電流検出
値IMSが所定値I2以上になったとき、モータ電流の異常
は解除される。
き、モータ電流検出値IMSが、所定値I1より小さい値に
設定された所定値I2より小い状態が所定時間T1継続する
と、モータ電流の異常が確定される。モータ電流の異常
が確定された状態で、次の演算周期にてモータ電流検出
値IMSが所定値I2以上になったとき、モータ電流の異常
は解除される。
以上のように処理を行うことによって、モータ電流が
正常であるときは第１のモータ制御処理によってモータ
電流が制御される。また、モータ電流検出回路の出力が
常にゼロとなるような故障が発生した場合、図13のフロ
ーチャートに示すモータ電流異常検出処理によってモー
タ電流の異常が確定される。そして、モータ制御をモー
タ電流の異常に対処し得る第２のモータ制御処理で行
う。
正常であるときは第１のモータ制御処理によってモータ
電流が制御される。また、モータ電流検出回路の出力が
常にゼロとなるような故障が発生した場合、図13のフロ
ーチャートに示すモータ電流異常検出処理によってモー
タ電流の異常が確定される。そして、モータ制御をモー
タ電流の異常に対処し得る第２のモータ制御処理で行
う。
しかし第２のモータ制御処理を実施してる状態（モー
タ電流異常を確定している状態）で、モータ電流検出回
路24の出力が所定値I2以上になったら、図13のステップ
136でモータ電流異常が解除されるので再び第１のモー
タ制御処理となり正常時のモータ制御処理に戻る。
タ電流異常を確定している状態）で、モータ電流検出回
路24の出力が所定値I2以上になったら、図13のステップ
136でモータ電流異常が解除されるので再び第１のモー
タ制御処理となり正常時のモータ制御処理に戻る。
電動パワーステアリングで、モータ電流検出回路24が
常時ゼロ出力となるような故障をした状態で、第１のモ
ータ制御処理を行った場合の動作を図14（ａ）〜（ｄ）
のタイミングチャートを用いて説明する。同図（ａ）は
ハンドルを右方向に操舵した場合のでトルクセンサ３の
出力波形、同図（ｂ）はモータ電流目標値IMTの波形、
同図（ｃ）はモータ電流検出値IMSの波形、同図（ｄ）
は実際のモータ電流の波形である。
常時ゼロ出力となるような故障をした状態で、第１のモ
ータ制御処理を行った場合の動作を図14（ａ）〜（ｄ）
のタイミングチャートを用いて説明する。同図（ａ）は
ハンドルを右方向に操舵した場合のでトルクセンサ３の
出力波形、同図（ｂ）はモータ電流目標値IMTの波形、
同図（ｃ）はモータ電流検出値IMSの波形、同図（ｄ）
は実際のモータ電流の波形である。
ハンドル１を右方向に操舵し始めるとトルクＴが徐々
に増加し、操舵トルクが図５で示したトルクTrq1以上に
なると、モータ電流目標値IMTの値が徐々に増加する。
に増加し、操舵トルクが図５で示したトルクTrq1以上に
なると、モータ電流目標値IMTの値が徐々に増加する。
しかしモータ電流検出値は常にゼロなので、第１のモ
ータ制御処理内の積分演算によって同図（ｄ）の波形の
ように過大な電流がモータ８に流れる。
ータ制御処理内の積分演算によって同図（ｄ）の波形の
ように過大な電流がモータ８に流れる。
モータ８に過大な電流が流れると、過大なアシスト力
が発生するので、トルクセンサの出力は低下する。そし
てトルクセンサ３の値が前記Trq1以下になると、モータ
電流目標値IMTがゼロとなりモータ８は停止する。
が発生するので、トルクセンサの出力は低下する。そし
てトルクセンサ３の値が前記Trq1以下になると、モータ
電流目標値IMTがゼロとなりモータ８は停止する。
モータ８が停止するとアシストトルクは無くなるので
再び操舵トルクが増加する。このようにモータ電流検出
値IMSが常にゼロとなるような故障を起こすと、モータ
電流目標値IMTのレベルにハンチングが生じる。
再び操舵トルクが増加する。このようにモータ電流検出
値IMSが常にゼロとなるような故障を起こすと、モータ
電流目標値IMTのレベルにハンチングが生じる。
図13のステップ131、132が共にYesに分岐する条件で
は、図14のの部分のようにモータ電流目標値IMTの異
常レベル変動が断続的（ハンチング）に発生する。従っ
て、モータ電流の異常を早く検出するためには図13のス
テップ133の所定時間T1を前記のハンチング時間より
短くする必要がある。
は、図14のの部分のようにモータ電流目標値IMTの異
常レベル変動が断続的（ハンチング）に発生する。従っ
て、モータ電流の異常を早く検出するためには図13のス
テップ133の所定時間T1を前記のハンチング時間より
短くする必要がある。
一方、正常状態でハンドルを右方向に急操舵した場合
のタイミングチャートを図15（ａ）〜（ｄ）に示す。同
図（ａ）はハンドルの操舵角θＨの変化の状態、同図
（ｂ）は操舵トルクＴの変化の状態、同図（ｃ）はモー
タの回転速度NMの変化の状態、同図（ｄ）はモータ電流
目標値IMTと検出値IMSの偏差を示す波形を表したもので
ある。
のタイミングチャートを図15（ａ）〜（ｄ）に示す。同
図（ａ）はハンドルの操舵角θＨの変化の状態、同図
（ｂ）は操舵トルクＴの変化の状態、同図（ｃ）はモー
タの回転速度NMの変化の状態、同図（ｄ）はモータ電流
目標値IMTと検出値IMSの偏差を示す波形を表したもので
ある。
ハンドル１を同図（ａ）のように右方向に所定の回転
速度で操舵すると、モータ８は同図（ｃ）のようにハン
ドルの回転速度に応じて回転する。モータ８が回転する
とモータ８の発電電圧は、モータ電流と逆方向に発生す
る。その結果、モータ電流が流れにくくなり、操舵速度
が速いと同図（ｄ）のようにモータ電流目標値IMTとモ
ータ電流検出値IMSの誤差が増加する。
速度で操舵すると、モータ８は同図（ｃ）のようにハン
ドルの回転速度に応じて回転する。モータ８が回転する
とモータ８の発電電圧は、モータ電流と逆方向に発生す
る。その結果、モータ電流が流れにくくなり、操舵速度
が速いと同図（ｄ）のようにモータ電流目標値IMTとモ
ータ電流検出値IMSの誤差が増加する。
そして、図13のステップ131、132が共にYesとなると
図（ｄ）の時間の間、モータ電流目標値IMTとモータ
電流検出値IMSとの誤差が増加する状態が発生する。
図（ｄ）の時間の間、モータ電流目標値IMTとモータ
電流検出値IMSとの誤差が増加する状態が発生する。
時間は、同図（ｂ）におけるハンチング時間より
長くなる可能性があるので、ハンチングをなくすため
に、ステップ133の所定時間T1を時間より短くする
と、急操舵時にモータ電流異常と誤検出する可能性があ
る。
長くなる可能性があるので、ハンチングをなくすため
に、ステップ133の所定時間T1を時間より短くする
と、急操舵時にモータ電流異常と誤検出する可能性があ
る。
しかし、本実施の形態では、所定時間T1を時間より
短く設定し、急操舵時にモータ電流異常と誤検出して第
２のモータ制御処理に入っても、モータ電流検出回路24
が正常ならばハンドル１を操舵した時にモータ電流検出
値IMSがステップ132の所定値I2以上となり第１のモータ
制御処理に戻る。
短く設定し、急操舵時にモータ電流異常と誤検出して第
２のモータ制御処理に入っても、モータ電流検出回路24
が正常ならばハンドル１を操舵した時にモータ電流検出
値IMSがステップ132の所定値I2以上となり第１のモータ
制御処理に戻る。
つまり、モータ電流検出回路24の出力が常にゼロとな
るような故障となったときは、モータ電流のハンチング
を発生させることなくモータ８を制御することができ
る。また、モータ電流検出回路24が正常のときに急操舵
によってモータ電流検出回路24の誤検出が発生した場合
は、誤検出の影響を最小限に抑えドライバに操舵フィー
リングの悪化を感じさせることはない。
るような故障となったときは、モータ電流のハンチング
を発生させることなくモータ８を制御することができ
る。また、モータ電流検出回路24が正常のときに急操舵
によってモータ電流検出回路24の誤検出が発生した場合
は、誤検出の影響を最小限に抑えドライバに操舵フィー
リングの悪化を感じさせることはない。
実施の形態5.
上記実施の形態はモータ電流の異常を検出すると第２
のモータ制御処理に移行してモータ電流を目標電流決定
手段41（図７を参照）で決定した電流値となるようモー
タ印加電圧を設定した。
のモータ制御処理に移行してモータ電流を目標電流決定
手段41（図７を参照）で決定した電流値となるようモー
タ印加電圧を設定した。
本実施の形態は第２のモータ制御処理を図16のフロー
チャートに示すように行う。第２のモータ制御処理に移
行したならば、ステップ141でモータ電流を徐々に下げ
るための処理をし、ステップ142はモータ電流がゼロな
ったか否かを判定する処理してゼロに至ったなら、ステ
ップ143でリレー21とクラッチ９をオフする処理を行
う。
チャートに示すように行う。第２のモータ制御処理に移
行したならば、ステップ141でモータ電流を徐々に下げ
るための処理をし、ステップ142はモータ電流がゼロな
ったか否かを判定する処理してゼロに至ったなら、ステ
ップ143でリレー21とクラッチ９をオフする処理を行
う。
図17は、本実施の形態における第２のモータ制御処理
をハードウエア的に表したブロック図である。このブロ
ック図において目標電流決定手段41は、図５で示した操
舵トルクと車速の関係から設定されたモータ電流目標値
IMTをモータ電流テーブルから読み出すモータ電流テー
ブル読み出し部71と、読み出したモータ電流目標値IMT
に係数ｋを掛けて実際のモータ電流目標値IMTを出力す
る乗算部72とから構成されている。
をハードウエア的に表したブロック図である。このブロ
ック図において目標電流決定手段41は、図５で示した操
舵トルクと車速の関係から設定されたモータ電流目標値
IMTをモータ電流テーブルから読み出すモータ電流テー
ブル読み出し部71と、読み出したモータ電流目標値IMT
に係数ｋを掛けて実際のモータ電流目標値IMTを出力す
る乗算部72とから構成されている。
次に動作について図18（ａ）〜（ｅ）に示すタイミン
グチャートを用いて説明する。同図（ａ）は係数ｋの数
値変化、同図（ｂ）は操舵トルクＴの変化、同図（ｃ）
は係数ｋの数値変化に伴うモータ電流目標値IMTの変
化、（ｄ）はクラッチ９の駆動状態、（ｅ）はリレー21
の駆動状態を示している。
グチャートを用いて説明する。同図（ａ）は係数ｋの数
値変化、同図（ｂ）は操舵トルクＴの変化、同図（ｃ）
は係数ｋの数値変化に伴うモータ電流目標値IMTの変
化、（ｄ）はクラッチ９の駆動状態、（ｅ）はリレー21
の駆動状態を示している。
同図（ａ）における時間でモータ電流の異常が検出
され、第１のモータ制御処理から第２のモータ制御処理
に切り替わる。このとき係数ｋを１から徐々に低下し時
間で０になるように制御する。
され、第１のモータ制御処理から第２のモータ制御処理
に切り替わる。このとき係数ｋを１から徐々に低下し時
間で０になるように制御する。
この結果、モータ電流目標値IMTが係数ｋの低下に伴
って低下し、さらにモータ電流が低下してモータ８によ
るアシストトルクが低下し、操舵トルクが徐々に増加す
る。そして、モータ電流が０となった後、クラッチ９お
よびリレー21をオフしてパワーステアリング制御を停止
し、マニュアルステアリングに切り替えている。
って低下し、さらにモータ電流が低下してモータ８によ
るアシストトルクが低下し、操舵トルクが徐々に増加す
る。そして、モータ電流が０となった後、クラッチ９お
よびリレー21をオフしてパワーステアリング制御を停止
し、マニュアルステアリングに切り替えている。
以上のように処理することで、モータ電流検出回路24
に異常が発生した場合でも実施の形態１と同様過大なア
シストトルクを発生させることなく制御を継続すること
が可能となる。
に異常が発生した場合でも実施の形態１と同様過大なア
シストトルクを発生させることなく制御を継続すること
が可能となる。
更に、電流異常を検出してからマニュアルステアリン
グに切り替える迄の間、モータ８からのアシストトルク
を徐々に低下させることによって、アシストトルクが急
激に変化することなく、マニュアルステアリングに切り
替えることができるので操舵時の安全性が向上する。
グに切り替える迄の間、モータ８からのアシストトルク
を徐々に低下させることによって、アシストトルクが急
激に変化することなく、マニュアルステアリングに切り
替えることができるので操舵時の安全性が向上する。
実施の形態6.
上記実施の形態はモータ電流の異常を検出すると第２
のモータ制御処理に移行してモータ電流を目標電流決定
手段41（図７を参照）で決定した電流値となるようモー
タ印加電圧を設定した。
のモータ制御処理に移行してモータ電流を目標電流決定
手段41（図７を参照）で決定した電流値となるようモー
タ印加電圧を設定した。
本実施の形態は第２のモータ制御処理を図19のフロー
チャートに示すように行う。第２のモータ制御処理に移
行したならば、ステップ151でモータ電圧を徐々に下げ
るための処理をし、ステップ152でモータ電圧がゼロな
ったか否かを判定してゼロに至ったなら、ステップ143
でリレー21とクラッチ９をオフする処理を行う。
チャートに示すように行う。第２のモータ制御処理に移
行したならば、ステップ151でモータ電圧を徐々に下げ
るための処理をし、ステップ152でモータ電圧がゼロな
ったか否かを判定してゼロに至ったなら、ステップ143
でリレー21とクラッチ９をオフする処理を行う。
図20は、本実施の形態における第２のモータ制御処理
をハードウエア的に表したブロック図である。このブロ
ック図において目標電圧決定手段61は、図12で示した操
舵トルクと車速の関係から設定されたモータ電圧目標値
VMTをモータ電圧テーブルから読み出すモータ電圧テー
ブル読み出し部71と、読み出したモータ電圧目標値VMT
に係数ｋを掛けて実際のモータ電圧目標値IMTを出力す
る乗算部82とから構成されている。
をハードウエア的に表したブロック図である。このブロ
ック図において目標電圧決定手段61は、図12で示した操
舵トルクと車速の関係から設定されたモータ電圧目標値
VMTをモータ電圧テーブルから読み出すモータ電圧テー
ブル読み出し部71と、読み出したモータ電圧目標値VMT
に係数ｋを掛けて実際のモータ電圧目標値IMTを出力す
る乗算部82とから構成されている。
次に動作について図21（ａ）〜（ｅ）に示すタイミン
グチャートを用いて説明する。同図（ａ）は係数ｋの数
値変化、同図（ｂ）は操舵トルクＴの変化、同図（ｃ）
は係数ｋの数値変化に伴うモータ電圧目標値VMTの変
化、同図（ｄ）はクラッチ９の駆動状態、同図（ｅ）は
リレー21の駆動状態を示している。
グチャートを用いて説明する。同図（ａ）は係数ｋの数
値変化、同図（ｂ）は操舵トルクＴの変化、同図（ｃ）
は係数ｋの数値変化に伴うモータ電圧目標値VMTの変
化、同図（ｄ）はクラッチ９の駆動状態、同図（ｅ）は
リレー21の駆動状態を示している。
同図（ａ）における時間でモータ電流の異常が検出
され、第１のモータ制御処理から第２のモータ制御処理
に切り替わる。このとき係数ｋを１から徐々に低下し時
間で０になるように制御する。
され、第１のモータ制御処理から第２のモータ制御処理
に切り替わる。このとき係数ｋを１から徐々に低下し時
間で０になるように制御する。
この結果、モータ電圧目標値VMTが係数ｋの低下に伴
って低下し、さらにモータ電圧目標値VMTが低下してモ
ータ８によるアシストトルクが低下し、操舵トルクが徐
々に増加する。そして、モータ電圧目標値VMTが０とな
った後、クラッチ９およびリレー21をオフしパワーステ
アリング制御を停止しマニュアルステアリングに切り替
える。
って低下し、さらにモータ電圧目標値VMTが低下してモ
ータ８によるアシストトルクが低下し、操舵トルクが徐
々に増加する。そして、モータ電圧目標値VMTが０とな
った後、クラッチ９およびリレー21をオフしパワーステ
アリング制御を停止しマニュアルステアリングに切り替
える。
以上のように処理することで、モータ電流検出回路24
に異常が発生した場合でも実施の形態１と同様過大なア
シストトルクを発生させることなく制御を継続すること
が可能となる。
に異常が発生した場合でも実施の形態１と同様過大なア
シストトルクを発生させることなく制御を継続すること
が可能となる。
更に、電流異常を検出してからマニュアルステアリン
グに切り替える迄の間、モータ８からのアシストトルク
を徐々に低下させることによって、アシストトルクが急
激に変化することなく、マニュアルステアリングに切り
替えることができるので操舵時の安全性が向上する。
グに切り替える迄の間、モータ８からのアシストトルク
を徐々に低下させることによって、アシストトルクが急
激に変化することなく、マニュアルステアリングに切り
替えることができるので操舵時の安全性が向上する。
実施の形態7.
本実施の形態は第２のモータ制御処理の処理を図22の
フローチャートのように変更したものである。図22のフ
ローチャートでステップ161はステップ104で決定したモ
ータ電流目標値IMTが所定値ITH（例えば0A）以下か判定
し、所定値ITH以下ならばステップ143でリレー21とクラ
ッチ９をオフしてパワーステアリングの制御を停止す
る。
フローチャートのように変更したものである。図22のフ
ローチャートでステップ161はステップ104で決定したモ
ータ電流目標値IMTが所定値ITH（例えば0A）以下か判定
し、所定値ITH以下ならばステップ143でリレー21とクラ
ッチ９をオフしてパワーステアリングの制御を停止す
る。
ステップ161でモータ電流目標値IMTが所定値ITHより
大きい場合、ステップ102からの処理を繰り返す。
大きい場合、ステップ102からの処理を繰り返す。
次に動作について図23（ａ）〜（ｄ）のタイミングチ
ャートを用いて説明する、同図（ａ）は操舵トルクＴの
変化の状態、同図（ｂ）はモータ電流IMTの変化の状
態、同図（ｃ）はクラッチの駆動状態、同図（ｄ）はリ
レーの駆動状態を示す。同図（ａ）ののタイミングで
モータ電流異常を検出したならば第２のモータ制御処理
に移行する。
ャートを用いて説明する、同図（ａ）は操舵トルクＴの
変化の状態、同図（ｂ）はモータ電流IMTの変化の状
態、同図（ｃ）はクラッチの駆動状態、同図（ｄ）はリ
レーの駆動状態を示す。同図（ａ）ののタイミングで
モータ電流異常を検出したならば第２のモータ制御処理
に移行する。
図24のフローチャートように第２のモータ制御処理を
行うことによって、操舵中にモータ電流異常を検出して
も（時間）第２のモータ制御処理によりパワーステア
リング制御は継続される。
行うことによって、操舵中にモータ電流異常を検出して
も（時間）第２のモータ制御処理によりパワーステア
リング制御は継続される。
そして、操舵力が低下し、モータ電流が０になったタ
イミングでリレー21、クラッチ９をオフしパワーステ
アリングの制御を停止する。
イミングでリレー21、クラッチ９をオフしパワーステ
アリングの制御を停止する。
上述のように構成することによって、実施の形態１と
同様、モータ電流異常が発生しても、過大なアシストト
ルクを発生させることなくモータ８を制御することがで
きる。さらにモータ８からのアシストトルクが無くなる
状態でリレー９、クラッチ21をオフし、マニュアルステ
アリングに切り替えるのでアシストトルクの急激な変化
を生じることなく安全にマニュアルステアリングに切り
替えることができる。
同様、モータ電流異常が発生しても、過大なアシストト
ルクを発生させることなくモータ８を制御することがで
きる。さらにモータ８からのアシストトルクが無くなる
状態でリレー９、クラッチ21をオフし、マニュアルステ
アリングに切り替えるのでアシストトルクの急激な変化
を生じることなく安全にマニュアルステアリングに切り
替えることができる。
実施の形態8.
本実施の形態は第２のモータ制御処理を行うときの処
理を図24のフローチャートように変更したものである。
フローチャート中のステップ171はステップ102で検出し
た操舵トルクが所定値TTH（例えば1N・ｍ）以下か判定
する。
理を図24のフローチャートように変更したものである。
フローチャート中のステップ171はステップ102で検出し
た操舵トルクが所定値TTH（例えば1N・ｍ）以下か判定
する。
そして、操舵トルクが所定値TTH以下ならば、ステッ
プ143でリレー21とクラッチ９をオフしてパワーステア
リングの制御を停止する。ステップ171で操舵トルクが
所定値TTHより大きい場合、ステップ102からの処理を繰
り返す。
プ143でリレー21とクラッチ９をオフしてパワーステア
リングの制御を停止する。ステップ171で操舵トルクが
所定値TTHより大きい場合、ステップ102からの処理を繰
り返す。
次に第２のモータ制御処理を図25（ａ）〜（ｄ）のタ
イミングチャートを用いて説明する、同図で（ａ）は操
舵トルクＴの変化の状態、同図（ｂ）はモータ電流IMT
の変化の状態、同図（ｃ）はクラッチの駆動状態、同図
（ｄ）はリレーの駆動状態を示す。
イミングチャートを用いて説明する、同図で（ａ）は操
舵トルクＴの変化の状態、同図（ｂ）はモータ電流IMT
の変化の状態、同図（ｃ）はクラッチの駆動状態、同図
（ｄ）はリレーの駆動状態を示す。
同図（ａ）のタイミングでモータ電流異常を検出し
て第２のモータ制御処理に移行する。図24のように第２
のモータ制御処理を行うことによって、操舵中にモータ
電流異常を検出しても（タイミング）第２のモータ制
御を行うことで、パワーステアリング制御を継続する。
そして、操舵力が低下し、操舵トルクが所定値TTH以下
になったタイミングでリレー21、クラッチ９をオフし
パワーステアリング制御を停止する。
て第２のモータ制御処理に移行する。図24のように第２
のモータ制御処理を行うことによって、操舵中にモータ
電流異常を検出しても（タイミング）第２のモータ制
御を行うことで、パワーステアリング制御を継続する。
そして、操舵力が低下し、操舵トルクが所定値TTH以下
になったタイミングでリレー21、クラッチ９をオフし
パワーステアリング制御を停止する。
以上のように処理することによって、実施の形態１と
同様、モータ電流異常が発生しても過剰なアシストを発
生させることなく、モータを制御することができ、さら
に操舵力が充分小さくなった状態でリレー21、クラッチ
９をオフしマニュアルステアリングに切り替えるので、
アシストトルクの急激な変化を生じることなく安全にマ
ニュアルステアリングに切り替えることができる。
同様、モータ電流異常が発生しても過剰なアシストを発
生させることなく、モータを制御することができ、さら
に操舵力が充分小さくなった状態でリレー21、クラッチ
９をオフしマニュアルステアリングに切り替えるので、
アシストトルクの急激な変化を生じることなく安全にマ
ニュアルステアリングに切り替えることができる。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明にかかる電動パワーステアリン
グ制御装置はパワーステアリング制御時に常時モータ電
流検出回路の異常の検出を行い、そしてモータ電流検出
回路が異常状態になってもステアリング制御用のモータ
の制御を可能とし、更に、異常検出後に操舵力を急変さ
せることなく安全にマニュアルステアリングに切り替え
ることができるため、電動パワーステアリング制御装置
の安全性の向上が計れる。
グ制御装置はパワーステアリング制御時に常時モータ電
流検出回路の異常の検出を行い、そしてモータ電流検出
回路が異常状態になってもステアリング制御用のモータ
の制御を可能とし、更に、異常検出後に操舵力を急変さ
せることなく安全にマニュアルステアリングに切り替え
ることができるため、電動パワーステアリング制御装置
の安全性の向上が計れる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 7/00
Claims (9)
- 【請求項１】モータに流す電流の目標値を予め決定する
目標電流決定手段と、前記モータ電流を検出するモータ
電流検出手段と、この検出されたモータ電流と前記目標
値から少なくとも制御系の比例項と積分項を用いて前記
モータに流すモータ電流をクローズドループ制御する第
１の制御系と前記検出されたモータ電流と前記目標値か
ら前記比例項を用いてクローズドループ制御する第２の
制御系を備えたモータ電流制御手段と、前記検出された
モータ電流に異常がないか否かを判定し、異常判定時に
前記モータ電流の制御を前記第２の制御系に切り換える
異常検出手段とを備えたことを特徴とする電動パワース
テアリング制御装置。 - 【請求項２】モータに流す電流の目標値を予め決定する
目標電流決定手段と、前記モータ電流を検出するモータ
電流検出手段と、前記モータに印加する印加電圧の目標
値を決定する目標電圧決定手段と、前記モータに流す電
流の目標値と前記検出されたモータ電流に応じて前記モ
ータに流すモータ電流をクローズドループ制御する第１
の制御系と前記印加電圧の目標値に基づいてモータに印
加する電圧を制御する第２の制御系を備えたモータ電流
制御手段と、前記検出されたモータ電流に異常がないか
否かを判定し、異常判定時に制御系を前記第２の制御系
に切り換える異常検出手段とを備えたことを特徴とする
電動パワーステアリング制御装置。 - 【請求項３】第２の制御系でモータ制御時に、異常検出
手段がモータ電流の正常を判定時にはモータを第１の制
御系で制御することを特徴とする請求の範囲第１項また
は第２項に記載の電動パワーステアリング制御装置。 - 【請求項４】異常検出手段が異常を検出して第２の制御
系でモータ制御時に、モータ電流の目標値を漸減させモ
ータ電流が所定値以下になったならばパワーステアリン
グ制御を停止する制御手段を備えたことを特徴とする請
求の範囲第１項に記載の電動パワーステアリング制御装
置。 - 【請求項５】異常検出手段が異常を検出して第２の制御
系でモータ制御時に、モータの印加電圧を漸減させ印加
電圧が所定値以下になったならばパワーステアリング制
御を停止する制御手段を備えたことを特徴とする請求の
範囲第２項に記載の電動パワーステアリング制御装置。 - 【請求項６】異常検出手段が異常を検出して第２の制御
系でモータ制御時に、モータ電流の目標値が所定値以下
になったならばパワーステアリング制御を停止する制御
手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載
の電動パワーステアリング制御装置。 - 【請求項７】異常検出手段が異常を検出して第２の制御
系でモータ制御時に、操舵トルクが所定値以下になった
ならばパワーステアリング制御を停止する制御手段を備
えたことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に
記載の電動パワーステアリング制御装置。 - 【請求項８】異常検出手段は、モータ電流目標値とモー
タ電流検出値との偏差が所定値以上である期間が所定時
間以上継続した時にモータ電流異常を判定することを特
徴とする請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記
載の電動パワーステアリング制御装置。 - 【請求項９】異常検出手段は、異常を検出して第２の制
御系でモータ制御時に、モータ印加電圧の目標値が所定
値以下になったならばパワーステアリング制御を停止す
る制御手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第２項
に記載の電動パワーステアリング制御装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP1997/000149 WO1998033270A1 (fr) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | Systeme de commande pour direction assistee par moteur |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3461841B2 true JP3461841B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=14179952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53179898A Expired - Fee Related JP3461841B2 (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 電動パワーステアリング制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6054827A (ja) |
| EP (2) | EP1764905B1 (ja) |
| JP (1) | JP3461841B2 (ja) |
| DE (2) | DE69737445T2 (ja) |
| WO (1) | WO1998033270A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2019125461A (ja) * | 2018-01-15 | 2019-07-25 | 株式会社豊田自動織機 | 燃料電池システム |
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