JP3507402B2 - 故障診断機能を有する電動式パワーステアリング装置 - Google Patents
故障診断機能を有する電動式パワーステアリング装置Info
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- JP3507402B2 JP3507402B2 JP2000102315A JP2000102315A JP3507402B2 JP 3507402 B2 JP3507402 B2 JP 3507402B2 JP 2000102315 A JP2000102315 A JP 2000102315A JP 2000102315 A JP2000102315 A JP 2000102315A JP 3507402 B2 JP3507402 B2 JP 3507402B2
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—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
- 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
- B62D5/049—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 detecting sensor 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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両用の電動式
パワーステアリング装置、特にトルクセンサの出力を位
相補償する位相補償回路の故障を判定する機能を備えた
ものに関する。
パワーステアリング装置、特にトルクセンサの出力を位
相補償する位相補償回路の故障を判定する機能を備えた
ものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用電動式パワーステアリング
装置では、トルクセンサにより検出された操舵系の操舵
トルクを操舵情報として用いて、電動機に供給する電流
を制御回路で制御して操向ハンドルの操舵を助成するよ
うにしている。しかし、このような電動式パワーステア
リング装置においては、トルクセンサが故障すると、運
転者が操舵しないのにハンドルが勝手に回ってしまう可
能性があった。そこで、特公平６−９９７３号公報に示
されるように、メインとサブの２つのトルクセンサの出
力を比較して、トルクセンサの故障を検出し、故障が検
出された場合には、電動機による操舵補助を停止するこ
とが行われている。
装置では、トルクセンサにより検出された操舵系の操舵
トルクを操舵情報として用いて、電動機に供給する電流
を制御回路で制御して操向ハンドルの操舵を助成するよ
うにしている。しかし、このような電動式パワーステア
リング装置においては、トルクセンサが故障すると、運
転者が操舵しないのにハンドルが勝手に回ってしまう可
能性があった。そこで、特公平６−９９７３号公報に示
されるように、メインとサブの２つのトルクセンサの出
力を比較して、トルクセンサの故障を検出し、故障が検
出された場合には、電動機による操舵補助を停止するこ
とが行われている。
【０００３】さらに、特開平１１−２０８４９０号公報
に示されるように、トルクセンサの固有周波数成分に呼
応して、電動機と操舵系に発生する発振現象を防止する
ため、位相補償手段により、操舵系の交差周波数付近の
周波数帯域において位相進み補償或いは位相遅れ補償を
行って操舵系の安定性を確保することが行われている。
この固有周波数は約３０Ｈｚ程度となり、通常数ミリ秒
周期にて演算を行っているマイコンによるソフトウェア
によるフィルター演算では、精度が悪いため、オペアン
プ等を利用したハードウェアにて位相補償手段を構成す
る場合が多い。この場合には、位相補償手段を構成する
ハードウェアフィルターの故障（フェール）を判定する
必要もあるため、フィルターの入力信号と出力信号の両
方をマイコンに入力して、比較してフィルターの故障判
定を行う方法をとっている。
に示されるように、トルクセンサの固有周波数成分に呼
応して、電動機と操舵系に発生する発振現象を防止する
ため、位相補償手段により、操舵系の交差周波数付近の
周波数帯域において位相進み補償或いは位相遅れ補償を
行って操舵系の安定性を確保することが行われている。
この固有周波数は約３０Ｈｚ程度となり、通常数ミリ秒
周期にて演算を行っているマイコンによるソフトウェア
によるフィルター演算では、精度が悪いため、オペアン
プ等を利用したハードウェアにて位相補償手段を構成す
る場合が多い。この場合には、位相補償手段を構成する
ハードウェアフィルターの故障（フェール）を判定する
必要もあるため、フィルターの入力信号と出力信号の両
方をマイコンに入力して、比較してフィルターの故障判
定を行う方法をとっている。
【０００４】しかるに、これらの信号は、位相補償前後
の信号であるために、両者には位相差が存在するので、
位相ずれとマイコンの演算周期を考慮して、故障（フェ
ール）判定時間を数１０〜数１００ｍｓレベルに設定し
ている。しかし、電動式パワーステアリング装置に高出
力モータを利用する場合には、数１０ｍｓの判定では、
故障判定結果が出て電動機の停止を行うまでの数１０ｍ
ｓの時間に、ハンドルを取られる可能性がある。
の信号であるために、両者には位相差が存在するので、
位相ずれとマイコンの演算周期を考慮して、故障（フェ
ール）判定時間を数１０〜数１００ｍｓレベルに設定し
ている。しかし、電動式パワーステアリング装置に高出
力モータを利用する場合には、数１０ｍｓの判定では、
故障判定結果が出て電動機の停止を行うまでの数１０ｍ
ｓの時間に、ハンドルを取られる可能性がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の車両用パワース
テアリングコントロールユニットは、以上のように、ハ
ードウェアフィルターの故障検出に時間がかかり、故障
発生時にハンドルを取られる虞があるという問題点があ
った。
テアリングコントロールユニットは、以上のように、ハ
ードウェアフィルターの故障検出に時間がかかり、故障
発生時にハンドルを取られる虞があるという問題点があ
った。
【０００６】そこで、本発明は上述した従来の車両用電
動式パワーステアリング装置の問題点を解消するために
なされたもので、位相補償手段によりトルクセンサの出
力を位相補償した場合に、位相補償手段の故障を可及的
に短時間で判定しうる車両用の電動式パワーステアリン
グ装置を提供することを目的とするものである。
動式パワーステアリング装置の問題点を解消するために
なされたもので、位相補償手段によりトルクセンサの出
力を位相補償した場合に、位相補償手段の故障を可及的
に短時間で判定しうる車両用の電動式パワーステアリン
グ装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る車両用の電
動式パワーステアリング装置は、操向ハンドルと操向車
輪とを連結するステアリング系に操舵補助力を与える電
動機と、前記ステアリング系の操舵トルクを検出するト
ルクセンサと、前記トルクセンサの出力に互いに並列に
接続され、該トルクセンサの出力信号を位相補償して出
力信号する第１及び第２位相補償手段と、前記第１及び
第２位相補償手段の少なくとも一方の出力信号を含む操
舵情報に応じて前記電動機への供給電流を制御して、該
電動機による前記操向ハンドルへの操舵補助力を制御す
るコントロールユニットと、を備え、前記コントロール
ユニットは、前記第１位相補償手段の出力信号と前記第
２位相補償手段の出力信号とに基づいて、前記第１或い
は第２位相補償手段の故障を判定し、故障時には、前記
電動機による操舵補助を停止させるものである。また、
前記第１位相補償手段はハードウェアで構成されると共
に、前記第２位相補償手段はソフトウェアで構成され、
前記コントロールユニットは前記第１位相補償手段の出
力信号に基づいて前記電動機への供給電流を制御するも
のである。
動式パワーステアリング装置は、操向ハンドルと操向車
輪とを連結するステアリング系に操舵補助力を与える電
動機と、前記ステアリング系の操舵トルクを検出するト
ルクセンサと、前記トルクセンサの出力に互いに並列に
接続され、該トルクセンサの出力信号を位相補償して出
力信号する第１及び第２位相補償手段と、前記第１及び
第２位相補償手段の少なくとも一方の出力信号を含む操
舵情報に応じて前記電動機への供給電流を制御して、該
電動機による前記操向ハンドルへの操舵補助力を制御す
るコントロールユニットと、を備え、前記コントロール
ユニットは、前記第１位相補償手段の出力信号と前記第
２位相補償手段の出力信号とに基づいて、前記第１或い
は第２位相補償手段の故障を判定し、故障時には、前記
電動機による操舵補助を停止させるものである。また、
前記第１位相補償手段はハードウェアで構成されると共
に、前記第２位相補償手段はソフトウェアで構成され、
前記コントロールユニットは前記第１位相補償手段の出
力信号に基づいて前記電動機への供給電流を制御するも
のである。
【０００８】
【０００９】さらに、前記コントロールユニットは、前
記第１位相補償手段の出力信号と前記第２位相補償手段
の出力信号との偏差が所定値以上で所定時間以上継続し
た場合に、前記第１或いは第２位相補償手段の故障を判
定する故障判定手段を備えるものである。
記第１位相補償手段の出力信号と前記第２位相補償手段
の出力信号との偏差が所定値以上で所定時間以上継続し
た場合に、前記第１或いは第２位相補償手段の故障を判
定する故障判定手段を備えるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明する。 実施の形態１．図１は本発明の一実施の形態に係る車両
用の電動式パワーステアリング装置の概略構成を表すブ
ロック図、図２はそのコントロールユニットの動作を表
すフローチャートである。
て添付図面を参照して説明する。 実施の形態１．図１は本発明の一実施の形態に係る車両
用の電動式パワーステアリング装置の概略構成を表すブ
ロック図、図２はそのコントロールユニットの動作を表
すフローチャートである。
【００１１】図１において、１は運転者の操舵回転力を
受ける操舵ハンドルで、この操舵ハンドル１は第１のス
テアリングシャフト２ａを介して第１のユニバーサルジ
ョイント４ａに連結されている。
受ける操舵ハンドルで、この操舵ハンドル１は第１のス
テアリングシャフト２ａを介して第１のユニバーサルジ
ョイント４ａに連結されている。
【００１２】この第１のユニバーサルジョイント４ａは
第２のステアリングシャフト２ｂを介して第２のユニバ
ーサルジョイント４ｂに連結されており、この第２のユ
ニバーサルジョイント４ｂは第３のステアリングシャフ
ト２ｃを介してトルクセンサ３に連結されている。
第２のステアリングシャフト２ｂを介して第２のユニバ
ーサルジョイント４ｂに連結されており、この第２のユ
ニバーサルジョイント４ｂは第３のステアリングシャフ
ト２ｃを介してトルクセンサ３に連結されている。
【００１３】トルクセンサ３は操舵ハンドル１に加えら
れた回転力を変位に変換する操舵トルク対変位変換部３
ａと、この操舵トルク対変位変換部３ａの変位出力を機
械的に取り出す第１の変位伝達部３ｂと、第２の変位伝
達部３ｄ、第１の変位伝達部３ｂおよび第２の変位伝達
部３ｄにより、それぞれ駆動され、上記変位出力を電気
信号に変換する第１の変位対電気信号変換部３ｃと、第
２の変位対電気信号変換部３ｅから構成されている。
れた回転力を変位に変換する操舵トルク対変位変換部３
ａと、この操舵トルク対変位変換部３ａの変位出力を機
械的に取り出す第１の変位伝達部３ｂと、第２の変位伝
達部３ｄ、第１の変位伝達部３ｂおよび第２の変位伝達
部３ｄにより、それぞれ駆動され、上記変位出力を電気
信号に変換する第１の変位対電気信号変換部３ｃと、第
２の変位対電気信号変換部３ｅから構成されている。
【００１４】また、第４のステアリングシャフト２ｄは
トルクセンサ３と後述する減速機１６間を連結してい
る。この減速機１６にピニオン軸５が連結されている。
このピニオン軸５にラック軸６のラック歯部６ａが噛合
している。このラック軸６の両端はそれぞれボールジョ
イント７ａ，７ｂを介してタイロッド８ａ，８ｂに連結
されている。
トルクセンサ３と後述する減速機１６間を連結してい
る。この減速機１６にピニオン軸５が連結されている。
このピニオン軸５にラック軸６のラック歯部６ａが噛合
している。このラック軸６の両端はそれぞれボールジョ
イント７ａ，７ｂを介してタイロッド８ａ，８ｂに連結
されている。
【００１５】一方、バッテリ１２の負極はアースされて
おり、その正極はコントロールユニット９に直接接続さ
れているとともに、キースイッチ１３を介してコントロ
ールユニット９に接続されている。
おり、その正極はコントロールユニット９に直接接続さ
れているとともに、キースイッチ１３を介してコントロ
ールユニット９に接続されている。
【００１６】このコントロールユニット９には、車速セ
ンサ１０の出力と、第１の変位対電気信号変換部３ｃの
出力と、第２の変位対電気信号変換部３ｅ出力とが入力
されるようになっている。このコントロールニニット９
は分巻まはた磁石界磁を有する電動機としてのＤＣモー
タ１４と電磁クラッチ１５とを制御するようになってい
る。
ンサ１０の出力と、第１の変位対電気信号変換部３ｃの
出力と、第２の変位対電気信号変換部３ｅ出力とが入力
されるようになっている。このコントロールニニット９
は分巻まはた磁石界磁を有する電動機としてのＤＣモー
タ１４と電磁クラッチ１５とを制御するようになってい
る。
【００１７】ＤＣモータ１４はバッテリ１２からコント
ロールユニット９を介して駆動され、電磁クラッチ１５
はＤＣモータ１４と減速機１６間の機械的な連結をコン
トロールユニット９の指示に従って結合または離脱する
ものである。また、この減速機１６は電磁クラッチ１５
とピニオン軸５との間に挿入されている。
ロールユニット９を介して駆動され、電磁クラッチ１５
はＤＣモータ１４と減速機１６間の機械的な連結をコン
トロールユニット９の指示に従って結合または離脱する
ものである。また、この減速機１６は電磁クラッチ１５
とピニオン軸５との間に挿入されている。
【００１８】図２は、図１のコントロールユニット９及
びその関連部分の具体的構成を示すブロック図である。
びその関連部分の具体的構成を示すブロック図である。
【００１９】この図２において、１０ａは第１の変位対
電気信号変換部３ｃの出力を増幅する操舵トルク増幅回
路である。また、１０ｂは操舵トルク増幅回路１０ａに
より増幅されたトルクセンサ出力信号の位相を補償する
（進めたり、遅らせたりする）第１の位相補償手段とし
てのハードウエアの位相補償回路である。
電気信号変換部３ｃの出力を増幅する操舵トルク増幅回
路である。また、１０ｂは操舵トルク増幅回路１０ａに
より増幅されたトルクセンサ出力信号の位相を補償する
（進めたり、遅らせたりする）第１の位相補償手段とし
てのハードウエアの位相補償回路である。
【００２０】コントロールユニット９は、第１の変位対
電気信号変換部３ｃの出力信号をソフトウェアにより位
相補償するソフトウェア位相補償部９ａと、第１の変位
対電気信号変換部３ｃの出力信号Ｔ１及び第２の変位対
電気信号変換部３ｅの出力信号Ｔ２を受けて、それらの
偏差（Ｔ１−Ｔ２）の絶対値が第１の所定値α（例えば
０．１ｋｇ・ｍ以上）より大きいとき、トルクセンサ３
の故障を検出して故障検出信号を発生する第１故障検出
部９ｂと、位相補償回路１０ｂの出力信号ＴＦ１及び第
２の位相補償手段としてのソフトウェア位相補償部９ａ
の出力信号ＴＦ２を受けて、それらの偏差（ＴＦ１−Ｔ
Ｆ２）の絶対値が第２の所定値β（例えば０．１Ｋｇ・
ｍ）より大きいときに位相補償回路１０ｂの故障を検出
して故障検出信号を発生する第２故障検出部９ｃと、第
１故障検出部９ｂの故障検出信号が第１の所定時間（例
えば４２ｍｓ）以上継続したか否かを判定し、継続した
場合には出力信号を発生する第１タイマー９ｄと、第２
故障検出部９ｃの故障検出信号が第２の所定時間（例え
ば１２ｍｓ）以上継続したか否かを判定し、継続した場
合には出力信号を発生する第２タイマー９ｅと、位相補
償回路１０ｂの出力、第１及び第２タイマー９ｄ、９ｅ
の出力を受けて、第１及び第２タイマー９ｄ、９ｅの両
方から故障検出信号が出されていなければ、位相補償回
路１０ｂの出力信号に基づいて、ＤＣモータ１４に供給
されるモータ電流の目標値を演算し、また第１及び第２
タイマー９ｄ、９ｅの少なくとも一方から故障検出信号
が出されていれば、モータ電流の目標値を零に設定する
モータ電流目標値演算部９ｆと、モータ電流目標値演算
部９ｆの出力とＤＣモータ１４に実際に供給されている
電流を表す後述するモータ駆動部９ｉの出力とを入力し
て、その偏差を求める減算器９ｇと、その減算器９ｇの
出力が零になるようにＤＣモータ１４への供給電流を制
御するモータ電流制御部９ｈと、そのモータ電流制御部
９ｈの出力に基づいてＤＣモータ１４へ電流を供給する
モータ駆動部９ｉと、モータ駆動部９ｉの出力（ＤＣモ
ータ１４への供給電流）を検出する電流検出部９ｊとを
備える。
電気信号変換部３ｃの出力信号をソフトウェアにより位
相補償するソフトウェア位相補償部９ａと、第１の変位
対電気信号変換部３ｃの出力信号Ｔ１及び第２の変位対
電気信号変換部３ｅの出力信号Ｔ２を受けて、それらの
偏差（Ｔ１−Ｔ２）の絶対値が第１の所定値α（例えば
０．１ｋｇ・ｍ以上）より大きいとき、トルクセンサ３
の故障を検出して故障検出信号を発生する第１故障検出
部９ｂと、位相補償回路１０ｂの出力信号ＴＦ１及び第
２の位相補償手段としてのソフトウェア位相補償部９ａ
の出力信号ＴＦ２を受けて、それらの偏差（ＴＦ１−Ｔ
Ｆ２）の絶対値が第２の所定値β（例えば０．１Ｋｇ・
ｍ）より大きいときに位相補償回路１０ｂの故障を検出
して故障検出信号を発生する第２故障検出部９ｃと、第
１故障検出部９ｂの故障検出信号が第１の所定時間（例
えば４２ｍｓ）以上継続したか否かを判定し、継続した
場合には出力信号を発生する第１タイマー９ｄと、第２
故障検出部９ｃの故障検出信号が第２の所定時間（例え
ば１２ｍｓ）以上継続したか否かを判定し、継続した場
合には出力信号を発生する第２タイマー９ｅと、位相補
償回路１０ｂの出力、第１及び第２タイマー９ｄ、９ｅ
の出力を受けて、第１及び第２タイマー９ｄ、９ｅの両
方から故障検出信号が出されていなければ、位相補償回
路１０ｂの出力信号に基づいて、ＤＣモータ１４に供給
されるモータ電流の目標値を演算し、また第１及び第２
タイマー９ｄ、９ｅの少なくとも一方から故障検出信号
が出されていれば、モータ電流の目標値を零に設定する
モータ電流目標値演算部９ｆと、モータ電流目標値演算
部９ｆの出力とＤＣモータ１４に実際に供給されている
電流を表す後述するモータ駆動部９ｉの出力とを入力し
て、その偏差を求める減算器９ｇと、その減算器９ｇの
出力が零になるようにＤＣモータ１４への供給電流を制
御するモータ電流制御部９ｈと、そのモータ電流制御部
９ｈの出力に基づいてＤＣモータ１４へ電流を供給する
モータ駆動部９ｉと、モータ駆動部９ｉの出力（ＤＣモ
ータ１４への供給電流）を検出する電流検出部９ｊとを
備える。
【００２１】尚、図示例では、ＤＣモータ１４に実際に
流れる電流として、モータ駆動部９ｉの出力を用いた
が、実際にＤＣモータ１４に流れている電流を、抵抗等
からなるモータ電流検出器により検出してもよい。
流れる電流として、モータ駆動部９ｉの出力を用いた
が、実際にＤＣモータ１４に流れている電流を、抵抗等
からなるモータ電流検出器により検出してもよい。
【００２２】また、モータ電流制御部９ｈはモータ電流
目標値演算部９ｆの出力に基づき、ＤＣモータ１４への
供給電流を制御するものであるが、モータ電流目標値が
零の場合には（すなわち、第１及び第２タイマー９ｄ、
９ｅの少なくとも一方から故障検出信号が出されている
場合）、電磁クラッチ１５を離脱（オフ）するようにし
て、ＤＣモータ１４と操舵系との機械的結合を絶つよう
にしてもよい。
目標値演算部９ｆの出力に基づき、ＤＣモータ１４への
供給電流を制御するものであるが、モータ電流目標値が
零の場合には（すなわち、第１及び第２タイマー９ｄ、
９ｅの少なくとも一方から故障検出信号が出されている
場合）、電磁クラッチ１５を離脱（オフ）するようにし
て、ＤＣモータ１４と操舵系との機械的結合を絶つよう
にしてもよい。
【００２３】次に、この実施の形態の動作を図３のフロ
ーチャートを参照しながら説明する。まず、図３のステ
ップＳ１でエンジンの始動に際して、キースイッチ１３
をオンすると、ステップＳ２でコントロールユニット９
がイニシャライズされ、電磁クラッチ１５がオンし、Ｄ
Ｃモータ１４と減速機１６が機械的に連結される。
ーチャートを参照しながら説明する。まず、図３のステ
ップＳ１でエンジンの始動に際して、キースイッチ１３
をオンすると、ステップＳ２でコントロールユニット９
がイニシャライズされ、電磁クラッチ１５がオンし、Ｄ
Ｃモータ１４と減速機１６が機械的に連結される。
【００２４】この状態で、操舵ハンドル１に運転者が回
転力（操舵力）を与えると、その回転力に応じて、コン
トロールユニット９はＤＣモータ１４への供給電流を制
御する。すなわち、第１故障検出部９ｂは、図３のステ
ップＳ３で、第１の変位対電気信号変換部３ｃから第１
操舵トルクＴ１を読み込み、ステップＳ４で第２の変位
対電気信号変換部３ｅから第２操舵トルクＴＳ２を読み
込む。また、第２故障検出部９は、ステップＳ５におい
て、第１の変位対電気信号変換部３ｃの出力を増幅、位
相補償したものである位相補償回路１０ｂの出力ＴＦ１
を読み込み、ステップＳ６で第１の変位対電気信号変換
部３ｃの出力をソフトウエアにより位相補償したもので
あるソフトウェア位相補償部９ａの出力を読み込む。
転力（操舵力）を与えると、その回転力に応じて、コン
トロールユニット９はＤＣモータ１４への供給電流を制
御する。すなわち、第１故障検出部９ｂは、図３のステ
ップＳ３で、第１の変位対電気信号変換部３ｃから第１
操舵トルクＴ１を読み込み、ステップＳ４で第２の変位
対電気信号変換部３ｅから第２操舵トルクＴＳ２を読み
込む。また、第２故障検出部９は、ステップＳ５におい
て、第１の変位対電気信号変換部３ｃの出力を増幅、位
相補償したものである位相補償回路１０ｂの出力ＴＦ１
を読み込み、ステップＳ６で第１の変位対電気信号変換
部３ｃの出力をソフトウエアにより位相補償したもので
あるソフトウェア位相補償部９ａの出力を読み込む。
【００２５】次いで、ステップＳ７において、第１故障
検出部９ｂは第１操舵トルクＴ１と第２操舵トルクＴ２
との偏差（Ｔ１−Ｔ２）の絶対値が第１の所定値αより
大きいか否か判定し、大きければ（「ＹＥＳ」のと
き）、故障検出信号を出力してステップＳ１１へ進み、
また大きくなければ（「ＮＯ」のとき）、故障検出信号
を出力せずにステップＳ８へ進む。
検出部９ｂは第１操舵トルクＴ１と第２操舵トルクＴ２
との偏差（Ｔ１−Ｔ２）の絶対値が第１の所定値αより
大きいか否か判定し、大きければ（「ＹＥＳ」のと
き）、故障検出信号を出力してステップＳ１１へ進み、
また大きくなければ（「ＮＯ」のとき）、故障検出信号
を出力せずにステップＳ８へ進む。
【００２６】ステップＳ８において、第２故障検出部９
ｃは位相補償回路１０ｂの出力ＴＦ１とソフトウエア位
相補償部９ａの出力ＴＦ２との偏差（ＴＦ１−ＴＦ２）
の絶対値が第２の所定値βより大きいか否かを判定し、
大きければ（「ＹＥＳ」のとき）、故障検出信号を出力
してステップＳ１３へ進み、他方、大きくなければ
（「ＮＯ」のとき）、故障検出信号を出力せずにステッ
プＳ９へ進む。
ｃは位相補償回路１０ｂの出力ＴＦ１とソフトウエア位
相補償部９ａの出力ＴＦ２との偏差（ＴＦ１−ＴＦ２）
の絶対値が第２の所定値βより大きいか否かを判定し、
大きければ（「ＹＥＳ」のとき）、故障検出信号を出力
してステップＳ１３へ進み、他方、大きくなければ
（「ＮＯ」のとき）、故障検出信号を出力せずにステッ
プＳ９へ進む。
【００２７】ステップＳ９では、モータ電流目標値演算
部９ｆにより、位相補償回路１０ｂの出力信号に基づい
て、ＤＣモータ１４に供給されるモータ電流の目標値を
演算し、減算器９ｇにてモータ電流目標値とモータ駆動
部９ｉの出力との偏差を求めて、モータ電流制御部９ｈ
により、その偏差に相当する電流をＤＣモータ１４へ供
給するようモータ駆動部９ｉを制御する。
部９ｆにより、位相補償回路１０ｂの出力信号に基づい
て、ＤＣモータ１４に供給されるモータ電流の目標値を
演算し、減算器９ｇにてモータ電流目標値とモータ駆動
部９ｉの出力との偏差を求めて、モータ電流制御部９ｈ
により、その偏差に相当する電流をＤＣモータ１４へ供
給するようモータ駆動部９ｉを制御する。
【００２８】また、ステップＳ１１では、第１のタイマ
ー９ｄにより、第１操舵トルクＴ１と第２操舵トルクＴ
２との偏差（Ｔ１−Ｔ２）の絶対値が第１の所定値αよ
り大きい状態（すなわち、第１故障検出部９ｂの出力）
が第１の所定時間α継続しているか否か判定し、「ＹＥ
Ｓ」であれば、ステップＳ１２でモータ電流目標値演算
手段９ｆによりモータ電流目標値を零にして後述するス
テップＳ１０へ進み、他方、「ＮＯ」であれば、直接ス
テップＳ１０へ進む。
ー９ｄにより、第１操舵トルクＴ１と第２操舵トルクＴ
２との偏差（Ｔ１−Ｔ２）の絶対値が第１の所定値αよ
り大きい状態（すなわち、第１故障検出部９ｂの出力）
が第１の所定時間α継続しているか否か判定し、「ＹＥ
Ｓ」であれば、ステップＳ１２でモータ電流目標値演算
手段９ｆによりモータ電流目標値を零にして後述するス
テップＳ１０へ進み、他方、「ＮＯ」であれば、直接ス
テップＳ１０へ進む。
【００２９】ステップＳ１３では、第２のタイマー９ｅ
により、位相補償回路１０ｂの出力ＴＦ１とソフトウエ
ア位相補償部９ａの出力ＴＦ２との偏差（ＴＦ１−ＴＦ
２）の絶対値が第２の所定値βより大きい状態（すなわ
ち、第２故障検出部９ｃの出力）が第２の所定時間β以
上継続しているか否か判定し、「ＹＥＳ」であれば、ス
テップＳ１４でモータ電流目標値演算手段９ｆによりモ
ータ電流目標値を零にして後述するステップＳ１０へ進
み、他方、「ＮＯ」であれば、直接ステップＳ１０へ進
む。
により、位相補償回路１０ｂの出力ＴＦ１とソフトウエ
ア位相補償部９ａの出力ＴＦ２との偏差（ＴＦ１−ＴＦ
２）の絶対値が第２の所定値βより大きい状態（すなわ
ち、第２故障検出部９ｃの出力）が第２の所定時間β以
上継続しているか否か判定し、「ＹＥＳ」であれば、ス
テップＳ１４でモータ電流目標値演算手段９ｆによりモ
ータ電流目標値を零にして後述するステップＳ１０へ進
み、他方、「ＮＯ」であれば、直接ステップＳ１０へ進
む。
【００３０】また、ステップＳ１０では、コントロール
ユニット９の演算周期が経過したか否か判定し、経過し
ていなければ（「ＮＯ」）、経過するまで待って（すな
わちステップＳ１０の処理を繰り返して）、経過してい
れば（「ＹＥＳ」）、ステップＳ３へ戻る。
ユニット９の演算周期が経過したか否か判定し、経過し
ていなければ（「ＮＯ」）、経過するまで待って（すな
わちステップＳ１０の処理を繰り返して）、経過してい
れば（「ＹＥＳ」）、ステップＳ３へ戻る。
【００３１】以上のように、第１操舵トルクＴ１及び第
２操舵トルクＴ２の偏差（Ｔ１−Ｔ２）の絶対値が第１
の所定値αより大きい状態が第１の所定時間以上継続し
た場合には、それらトルクセンサの故障と判断し、ま
た、ハードウェアにより構成される位相補償回路１０ｂ
の出力ＴＦ１とソフトウェア位相補償部９ａの出力ＴＦ
２との偏差（ＴＦ１−ＴＦ２）の絶対値が第２の所定値
βより大きい状態が第２の所定時間以上継続した場合に
は、位相補償回路１０ｂ及びソフトウエア位相補償部９
ａの少なくとも一方の故障（通常はハードウェアの故
障）と判断し、何れの場合にも、モータ電流目標値を零
にしてＤＣモータ１４を停止させる。従って、このよう
な場合に、ＤＣモータ１４による異常な操舵動作を確実
に回避することができる。
２操舵トルクＴ２の偏差（Ｔ１−Ｔ２）の絶対値が第１
の所定値αより大きい状態が第１の所定時間以上継続し
た場合には、それらトルクセンサの故障と判断し、ま
た、ハードウェアにより構成される位相補償回路１０ｂ
の出力ＴＦ１とソフトウェア位相補償部９ａの出力ＴＦ
２との偏差（ＴＦ１−ＴＦ２）の絶対値が第２の所定値
βより大きい状態が第２の所定時間以上継続した場合に
は、位相補償回路１０ｂ及びソフトウエア位相補償部９
ａの少なくとも一方の故障（通常はハードウェアの故
障）と判断し、何れの場合にも、モータ電流目標値を零
にしてＤＣモータ１４を停止させる。従って、このよう
な場合に、ＤＣモータ１４による異常な操舵動作を確実
に回避することができる。
【００３２】また、ハードウェアより構成される位相補
償回路１０ｂの故障を判定するに当たり、従来のよう
に、その位相補償回路１０ｂの出力をトルクセンサの出
力と直に比較するのではなく、トルクセンサ出力をソフ
トウェア位相補償部９ａにより位相補償した後で比較す
るので、位相ずれを考慮する必要が無くなり、故障判定
に要する時間を短縮できる。従って、従来のように、位
相補償回路１０ｂの故障検出に時間がかかることに起因
する、故障発生時にハンドルを取られるといった不測の
事態を回避することができる。
償回路１０ｂの故障を判定するに当たり、従来のよう
に、その位相補償回路１０ｂの出力をトルクセンサの出
力と直に比較するのではなく、トルクセンサ出力をソフ
トウェア位相補償部９ａにより位相補償した後で比較す
るので、位相ずれを考慮する必要が無くなり、故障判定
に要する時間を短縮できる。従って、従来のように、位
相補償回路１０ｂの故障検出に時間がかかることに起因
する、故障発生時にハンドルを取られるといった不測の
事態を回避することができる。
【００３３】尚、以上の説明では、位相補償回路１０ｂ
よりなる第１の位相補償手段をハードウェアより構成
し、第２の位相補償手段をソフトウエア（ソフトウエア
位相補償部９ａ）により構成したものとして説明した。
しかし、コスト的には不利であるが、第２の位相補償部
９ａをハードウェアより構成しても構わないし、将来ソ
フトウエア処理の技術レベルが向上して十分な処理性能
が得られるならば、第１の位相補償回路１０ｂをソフト
ウェアにより構成してもよい。
よりなる第１の位相補償手段をハードウェアより構成
し、第２の位相補償手段をソフトウエア（ソフトウエア
位相補償部９ａ）により構成したものとして説明した。
しかし、コスト的には不利であるが、第２の位相補償部
９ａをハードウェアより構成しても構わないし、将来ソ
フトウエア処理の技術レベルが向上して十分な処理性能
が得られるならば、第１の位相補償回路１０ｂをソフト
ウェアにより構成してもよい。
【００３４】また、上記説明では、トルクセンサ３の故
障或いは位相補償回路１０ｂの故障が検出されたとき、
モータ電流目標値を零にしてＤＣモータ１４の動作を停
止させるように制御したが、これと同時に、電磁クラッ
チ１５の印加電圧を零にして、ＤＣモータ１４による補
助操舵力及び操舵負荷のない状態としてもよい。
障或いは位相補償回路１０ｂの故障が検出されたとき、
モータ電流目標値を零にしてＤＣモータ１４の動作を停
止させるように制御したが、これと同時に、電磁クラッ
チ１５の印加電圧を零にして、ＤＣモータ１４による補
助操舵力及び操舵負荷のない状態としてもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、本発明による車両用電動
式パワーステアリング装置は、操向ハンドルと操向車輪
とを連結するステアリング系に操舵補助力を与える電動
機と、前記ステアリング系の操舵トルクを検出するトル
クセンサと、前記トルクセンサの出力に互いに並列に接
続され、該トルクセンサの出力信号を位相補償して出力
信号する第１及び第２位相補償手段と、前記第１及び第
２位相補償手段の少なくとも一方の出力信号を含む操舵
情報に応じて前記電動機への供給電流を制御して、該電
動機による前記操向ハンドルへの操舵補助力を制御する
コントロールユニットと、を備え、前記コントロールユ
ニットは、前記第１位相補償手段の出力信号と前記第２
位相補償手段の出力信号とに基づいて、前記第１或いは
第２位相補償手段の故障を判定し、故障時には、前記電
動機による操舵補助を停止させるようにしたので、トル
クセンサ故障時における電動機による異常な操舵動作を
確実に回避することができる。その上、位相補償手段の
故障を判定するに当たり、従来のように、位相補償回路
の出力をトルクセンサ出力と直に比較するのではなく、
トルクセンサ出力を第１及び第２の位相補償手段により
位相補償した後で比較するので、位相ずれ等を考慮する
ことが不要になり、故障判定に要する時間を短縮でき
る。従って、位相補償回路の故障検出に時間がかかるこ
とに起因する、故障発生時にハンドルを取られるという
ような不測の事態を回避することができるものである。
また、前記第１位相補償手段をハードウェアで構成する
と共に、前記第２位相補償手段をソフトウェアで構成
し、前記コントロールユニットにより、前記第１位相補
償手段の出力信号に基づいて前記電動機への供給電流を
制御するようにしたので、第１位相補償手段をソフトウ
ェアで構成した場合に比べて、位相補償処理を精度を確
保できる共に、電動機の制御には使用しない第２の位相
補償手段をソフトウェアにより構成することにより、製
造コストを低減することができる。
式パワーステアリング装置は、操向ハンドルと操向車輪
とを連結するステアリング系に操舵補助力を与える電動
機と、前記ステアリング系の操舵トルクを検出するトル
クセンサと、前記トルクセンサの出力に互いに並列に接
続され、該トルクセンサの出力信号を位相補償して出力
信号する第１及び第２位相補償手段と、前記第１及び第
２位相補償手段の少なくとも一方の出力信号を含む操舵
情報に応じて前記電動機への供給電流を制御して、該電
動機による前記操向ハンドルへの操舵補助力を制御する
コントロールユニットと、を備え、前記コントロールユ
ニットは、前記第１位相補償手段の出力信号と前記第２
位相補償手段の出力信号とに基づいて、前記第１或いは
第２位相補償手段の故障を判定し、故障時には、前記電
動機による操舵補助を停止させるようにしたので、トル
クセンサ故障時における電動機による異常な操舵動作を
確実に回避することができる。その上、位相補償手段の
故障を判定するに当たり、従来のように、位相補償回路
の出力をトルクセンサ出力と直に比較するのではなく、
トルクセンサ出力を第１及び第２の位相補償手段により
位相補償した後で比較するので、位相ずれ等を考慮する
ことが不要になり、故障判定に要する時間を短縮でき
る。従って、位相補償回路の故障検出に時間がかかるこ
とに起因する、故障発生時にハンドルを取られるという
ような不測の事態を回避することができるものである。
また、前記第１位相補償手段をハードウェアで構成する
と共に、前記第２位相補償手段をソフトウェアで構成
し、前記コントロールユニットにより、前記第１位相補
償手段の出力信号に基づいて前記電動機への供給電流を
制御するようにしたので、第１位相補償手段をソフトウ
ェアで構成した場合に比べて、位相補償処理を精度を確
保できる共に、電動機の制御には使用しない第２の位相
補償手段をソフトウェアにより構成することにより、製
造コストを低減することができる。
【００３６】
【００３７】さらに、前記コントロールユニットは、前
記第１位相補償手段の出力信号と前記第２位相補償手段
の出力信号との偏差が所定値以上で所定時間以上継続し
た場合に、前記第１或いは第２位相補償手段の故障を判
定する故障判定手段を備えるので、第１及び第２位相補
償手段の出力信号が一時的なノイズを含んでいたり、外
乱等により一時的に変動した場合でも、確実に故障判定
を行うことができるものである。
記第１位相補償手段の出力信号と前記第２位相補償手段
の出力信号との偏差が所定値以上で所定時間以上継続し
た場合に、前記第１或いは第２位相補償手段の故障を判
定する故障判定手段を備えるので、第１及び第２位相補
償手段の出力信号が一時的なノイズを含んでいたり、外
乱等により一時的に変動した場合でも、確実に故障判定
を行うことができるものである。
【図１】 本発明の一実施の形態に係る電動式パワース
テアリング装置の概略構成を示す図である。
テアリング装置の概略構成を示す図である。
【図２】 図１の電動式パワーステアリング装置のコン
トロールユニット及びその関連部分のブロック図であ
る。
トロールユニット及びその関連部分のブロック図であ
る。
【図３】 図２のコントロールユニットの動作を表すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
１ 操舵ハンドル、３ トルクセンサ、９ コントロー
ルユニット、９ａ ソフトウエア位相補償部（第１位相
補償手段）、９ｂ 第１故障検出部（故障判定手段）、
９ｃ 第２故障検出部（故障判定手段）、１０ｂ 位相
補償回路（第２位相補償手段）、１４ ＤＣモータ。
ルユニット、９ａ ソフトウエア位相補償部（第１位相
補償手段）、９ｂ 第１故障検出部（故障判定手段）、
９ｃ 第２故障検出部（故障判定手段）、１０ｂ 位相
補償回路（第２位相補償手段）、１４ ＤＣモータ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 永井 勇
兵庫県神戸市兵庫区浜山通６丁目１番２
号 三菱電機コントロールソフトウエア
株式会社内
(72)発明者 田戸 昌弘
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
三菱電機株式会社内
(56)参考文献 特開 平７−329803（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−71252（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−208490（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−118173（ＪＰ，Ｕ)
特公 平６−9973（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B62D 6/00
B62D 5/04
Claims (2)
- 【請求項１】 操向ハンドルと操向車輪とを連結するス
テアリング系に操舵補助力を与える電動機と、 前記ステアリング系の操舵トルクを検出するトルクセン
サと、 前記トルクセンサの出力に互いに並列に接続され、該ト
ルクセンサの出力信号を位相補償して出力する第１及び
第２位相補償手段と、 前記第１及び第２位相補償手段の少なくとも一方の出力
信号を含む操舵情報に応じて前記電動機への供給電流を
制御して、該電動機による前記操向ハンドルへの操舵補
助力を制御するコントロールユニットと、 を備え、 前記コントロールユニットは、 前記第１位相補償手段の出力信号と前記第２位相補償手
段の出力信号とに基づいて、前記第１或いは第２位相補
償手段の故障を判定し、故障時には、前記電動機による
操舵補助を停止させるものであって、 前記第１位相補償手段をハードウェアで構成すると共
に、前記第２位相補償手段をソフトウェアで構成し、前
記コントロールユニットは前記第１位相補償手段の出力
信号に基づいて前記電動機への供給電流を制御する こと
を特徴とする電動式パワーステアリング装置。 - 【請求項２】 前記コントロールユニットは、前記第１
位相補償手段の出力信号と前記第２位相補償手段の出力
信号との偏差が所定値以上で所定時間以上継続した場合
に、前記第１或いは第２位相補償手段の故障を判定する
故障判定手段を備えることを特徴とする請求項１記載の
電動式パワーステアリング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000102315A JP3507402B2 (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 故障診断機能を有する電動式パワーステアリング装置 |
| DE2000137693 DE10037693A1 (de) | 2000-04-04 | 2000-08-02 | Motorbetriebenes Servolenkungssystem für ein Motorfahrzeug mit einer Diagnosefunktion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000102315A JP3507402B2 (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 故障診断機能を有する電動式パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001278090A JP2001278090A (ja) | 2001-10-10 |
| JP3507402B2 true JP3507402B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=18616217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000102315A Expired - Lifetime JP3507402B2 (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 故障診断機能を有する電動式パワーステアリング装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3507402B2 (ja) |
| DE (1) | DE10037693A1 (ja) |
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| US7233850B2 (en) * | 2002-10-31 | 2007-06-19 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Vehicle steering apparatus |
| KR100738468B1 (ko) | 2003-03-12 | 2007-07-11 | 주식회사 만도 | 전동식 파워 스티어링 시스템에서의 모터 오동작 방지장치 |
| JP4105034B2 (ja) * | 2003-05-23 | 2008-06-18 | 三菱電機株式会社 | 電動式パワーステアリング制御装置 |
| JP2006266738A (ja) | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Denso Corp | 感度切換型センサ回路及び感度切換型センサ回路を用いる電子回路装置 |
| JP4246191B2 (ja) * | 2005-09-29 | 2009-04-02 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング制御装置 |
| JP4637933B2 (ja) | 2008-05-29 | 2011-02-23 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP5086385B2 (ja) * | 2010-03-08 | 2012-11-28 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動パワーステアリング制御装置 |
| JP6182729B2 (ja) * | 2012-01-27 | 2017-08-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 光学式エンコーダ |
| JP6413102B2 (ja) * | 2017-04-27 | 2018-10-31 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 光学式エンコーダ |
| WO2019087402A1 (ja) * | 2017-11-06 | 2019-05-09 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング装置およびその制御方法 |
| CN114464493B (zh) * | 2022-01-20 | 2023-09-15 | 华东交通大学 | 一种接触网隔离开关故障诊断装置 |
-
2000
- 2000-04-04 JP JP2000102315A patent/JP3507402B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-02 DE DE2000137693 patent/DE10037693A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10037693A1 (de) | 2001-10-18 |
| JP2001278090A (ja) | 2001-10-10 |
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