JP3840721B2

JP3840721B2 - Control device for electric power steering

Info

Publication number: JP3840721B2
Application number: JP800297A
Authority: JP
Inventors: 雄一福山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-01-20
Filing date: 1997-01-20
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2017-01-20
Also published as: JPH10203392A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵系に加えられる操舵トルクを複数の操舵トルク検出手段で検出し、その検出値に応じて電動機で発生する操舵補助力を制御することにより、軽い操舵を行うようにした電動式パワーステアリングの制御装置に関し、特に操舵トルク検出値の異常時発生時に運転者に違和感を与えないようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電動式パワーステアリングの制御装置としては、例えば特開平２−１２０１７９号公報（以下、単に従来例と称す）に記載されているものがある。
【０００３】
この従来例には、ステアリング系の操舵トルクを検出する第１及び第２のトルクセンサを設け、これらトルクセンサの異常を第２のトルクセンサの値が異常値の状態を所定時間継続するか否か又は第１及び第２のトルクセンサの差値の絶対値が所定値を越えた状態を所定時間継続するか否かによって判断し、両センサが正常であるか、又は異常であってもこの異常状態を所定時間継続していないときには、両センサのうちの絶対値の小さいトルク検出値を選択し、これに基づいて操舵トルクをアシストする電動モータの駆動電流を制御するが、トルクセンサの何れかが異常となったときには電動モータによるアシストを停止することにより、異常判定の所定時間を長くしてトルクセンサのトルク検出値に含まれるノイズの影響による異常誤判断を防止しながら、トルクセンサのどのような態様での異常でも常に安全側にアシスト制御するようにした電動式パワーステアリング装置の制御方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電動式パワーステアリングの制御装置にあっては、ノイズの影響を除去するためにトルクセンサの異常状態が比較的長い所定時間継続したときに初めてトルクセンサの異常であると判断するようにしているので、この間に例えば第２のトルクセンサに第１のトルクセンサの絶対値より小さい絶対値であるが、トルク検出方向が逆となる異常が発生した場合には、この第２のトルクセンサの検出値に基づいて電動モータが制御されることになるため、運転者に違和感を与えるという未解決の課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、操舵トルク検出手段の異常発生時に運転者に違和感を与えることがないようにした電動式パワーステアリング装置の制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る電動式パワーステアリング装置の制御装置は、操舵系に加えられる操舵トルクを検出する複数の操舵トルク検出手段と、前記操舵系に対して操舵補助力を付加する電動機と、前記複数の操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値に基づいて電動機を制御する制御手段とを有する電動式パワーステアリングの制御装置において、前記制御手段は、前記複数の操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値が異なる方向であるときにトルク検出値を零に制限するトルク検出値制限手段と、前記複数の操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値が同方向であるときに、絶対値が小さい操舵トルク検出値を選択するトルク選択手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に係る電動式パワーステアリング装置の制御装置は、操舵系に加えられる操舵トルクを検出する複数の操舵トルク検出手段と、前記操舵系に対して操舵補助力を付加する電動機と、前記複数の操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値に基づいて電動機を制御する制御手段とを有する電動式パワーステアリングの制御装置において、前記制御手段は、前記複数の操舵トルク検出手段の異常状態が所定時間継続したときに操舵トルク検出手段の異常を検出する異常検出手段と、該異常検出手段で異常を検出していないときで且つ前記複数の操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値が異なる方向であるときにトルク検出値を零に制限するトルク検出値制限手段と、前記複数の操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値が同方向であるときに、絶対値が小さい操舵トルク検出値を選択するトルク選択手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
さらに、請求項３に係る電動式パワーステアリング装置の制御装置は、請求項２に係る発明において、前記異常検出手段は、操舵トルク検出手段が２組であるときに、両者の差値の絶対値が設定値以上となる状態が所定時間継続したときに操舵トルク検出手段が異常であると判断するように構成されていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、前記複数の操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値が異なる方向であるときにトルク検出値を零に制限し、前記複数の操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値が同方向であるときに、絶対値が小さい操舵トルク検出値を選択するようにしたので、操舵トルク検出手段に方向が逆方向の異常が発生したときには、操舵トルク検出値を、この操舵トルク検出値に基づく電動機の制御が操舵に影響を与えないように零に制限されることにより、前の操舵状態と逆方向の操舵補助力が発生されることを確実に防止して運転者に違和感を与えることを大幅に緩和することができるという効果が得られる。
【００１１】
また、請求項２に係る発明によれば、異常検出手段でノイズの影響を除去して操舵トルク検出手段の異常を検出するまでの所定時間が経過するまでの間に、請求項１と同様に異常となった操舵トルク検出値の方向が他の操舵トルク検出値と異なる時には電動機の制御が操舵に影響を与えない状態に制限されることになり、運転者に違和感を与えることを確実に防止することができるという効果が得られる。
【００１２】
さらに、請求項３に係る発明によれば、２組の操舵トルク検出手段で操舵トルクを検出している場合に、両者の差値の絶対値が所定値以上となる状態が所定時間継続したときに異常状態であると判断するので、異常となった操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値が他の操舵トルク検出値と絶対値が略同じで逆方向となったときでも、異常状態を認識することが可能となるという効果が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す概略構成図であり、ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト２の上端部に連結され、このステアリングシャフト２は固定部に支持されて下方に延長され、その下端部にピニオン３が装着されている。
【００１５】
このピニオン３は、車両幅方向に水平に延長するラック４に噛合して、ステアリングギヤを構成し、ステアリングホイール１からステアリングシャフト２回りの回転運動がラック４の直進運動（並進運動）に変換される。
【００１６】
そして、水平に延在するラック４の両端部は、夫々タイロッド５を介してナックル及び転舵輪６に接続され、ラック４が水平方向移動（並進運動）することで左右の転舵輪６が転舵される。
【００１７】
また、ステアリングシャフト２におけるピニオン３の上部には、減速機を構成するリングギヤ１１が同軸に固定され、このリングギヤ１１に操舵補助モータ８の駆動軸９に連結されたリングギヤ１０が噛合され、操舵補助モータ８が後述するコントロールユニット７から出力されるデューティ制御されたパルス電流によって操舵トルクに応じた操舵補助力を発生するように制御される。
【００１８】
さらに、ステアリングシャフト２におけるリングギヤ１１の上部にトルク検出機構１２が設けられている。このトルク検出機構１２は、ステアリングシャフト２の下端部とピニオン３の上端部を連結する図示されないトーションバーと、その外周に配置されたメイン操舵トルクセンサ１３Ｍ及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｓとで構成されている。
【００１９】
これら操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓは、上記トーションバーの捩じれ量から操舵トルクを検出し、その操舵トルクの大きさに応じた且つステアリングホイール１の右切り（ピニオン３からの入力に対しては左回り）で正値、ステアリングホイール１の左切り（ピニオン３からの入力に対しては右回り）で負値の電圧信号でなるトルク検出値ＴＭ及びＴＳを、後述するコントロールユニット７に供給する。
【００２０】
また、車両には車速を検出する車速センサ１４が搭載されており、この車速センサ１４によって車両前後方向車速が検出され、この車速の大きさに応じた電圧信号でなる車速検出値Ｖが後述されるコントロールユニット７に供給される。さらに、操舵補助モータ８には電流検出手段を構成する電流検出器１６が取付けられており、この電流検出器１６で操舵補助モータ８に流れる実電流が検出され、その大きさに応じた電流信号からなる実電流検出値ｉが、コントロールユニット７に供給される。
【００２１】
コントロールユニット７は、図２に示すように、メイン及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓから出力される操舵トルク検出値Ｔ及び電流検出器１６から出力される実電流検出値ｉを入力し且つ操舵補助モータ８の回転方向と回転速度とを制御するための操舵補助モータ８への駆動電流をデューティ制御するデューティ制御用信号を出力するマイクロコンピュータ１５と、このマイクロコンピュータ１５から出力されるデューティ制御用電流パルスが供給され、これに基づいて操舵補助モータ８の回転方向と回転速度とを制御するモータ駆動回路１９とを備えている。
【００２２】
ここで、マイクロコンピュータ１５は、Ｆ／変換機能及びＡ／Ｄ変換機能を備えた入力側インタフェース回路１５ａ、マイクロプロセッサユニット等からなる演算処理装置（ＣＰＵ）１５ｂ及びＲＡＭ，ＲＯＭ等からなる記憶装置１５ｃ及び出力側インタフェース回路１５ｄを有する。そして、入力インタフェース回路１５ａには、前記メイン操舵トルクセンサ１３Ｍ及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｓの操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳと電流検出器１６からの実電流検出値ｉが入力され、出力インタフェース回路１５ｄからは操舵補助力発生方向を表す左切り方向信号ＬＤ及び右切り方向信号ＲＤと、操舵補助モータ８に供給する電流をデューティ制御する左切りデューティ制御用電流パルスＬＰ及び右切りデューティ制御用電流パルスＲＰと、モータ駆動回路１９の通電を制御する通電制御信号ＣＳとをモータ駆動回路１９に出力する。
【００２３】
また、演算処理装置１５ｂは、後述する図５の演算処理を所定サンプリング時間ΔＴ（例えば５ｍｓｅｃ）毎に実行して、２つの操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓの操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳに基づいて異常状態が所定時間以上継続したときに異常状態であると判断して操舵補助力制御を停止するが、異常状態と判断されないときには、操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳの符号即ち方向が一致するか否かを判定し、一致するときには絶対値が小さい操舵トルク検出値を操舵トルク検出値Ｔとして設定し、不一致であるときには操舵トルク検出値Ｔを“０”に設定し、設定された操舵トルク検出値Ｔに応じた操舵補助力を発生するように左右切り方向信号ＬＤ，ＲＤ及び左右切りデューティ制御用電流パルスＬＰ，ＲＰを形成して出力側インタフェース回路１５ｄに送出する。
【００２４】
さらに、記憶装置１５ｃには、予め演算処理装置１５ｂの演算処理に必要な制御マップや演算式、プログラム等が格納されていると共に、演算処理装置１５ｂの演算過程で必要な演算結果を逐次記憶する。
【００２５】
一方、モータ駆動回路１９は、４個のＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ４を２個づつ直列に接続して２組の直列回路を構成し、これら直列回路のスイッチング素子Ｔ１及びＴ２間とＴ３及びＴ４間との間に操舵補助モータ８を接続し、且つスイッチング素子Ｔ１及びＴ３の入力側が互いに接続されてモータリレー２０、キースイッチ２１を介して負極側が接地されたバッテリ２２の正極側に接続され、スイッチング素子Ｔ２及びＴ４の出力側が互いに接続されて電流検出用抵抗でなる電流検出器１６を介して接地されて、所謂Ｈブリッジ回路に構成されている。
【００２６】
そして、スイッチング素子Ｔ１及びＴ３に夫々マイクロコンピュータ１５の出力側インタフェース回路１５ｄから出力される左切り方向信号ＬＤ及び右切り方向信号ＲＤが、スイッチング素子Ｔ４及びＴ２に夫々マイクロコンピュータ１５の出力側インタフェース回路１５ｄから出力される左切りデューティ制御用電流パルスＬＰ及び右切りデューティ制御用電流パルスＲＰが夫々供給され、モータリレー２０のリレーコイルの一端がスイッチング素子としてのＮＰＮトランジスタ２３を介してキースイッチ２１に接続されていると共に、他端が接地され、このトランジスタ２３にマイクロコンピュータ１５の出力側インタフェース回路１５ｄから出力される通電制御信号ＣＳが供給され、さらに電流検出器１６を構成する電流検出用抵抗の上流側がマイクロコンピュータ１５の入力側インタフェース回路１５ａに接続されている。
【００２７】
次に、上記実施形態の動作をマイクロコンピュータ１５における演算処理装置１５ｂで実行される操舵補助制御処理手順を示す図３及び図４を伴って説明する。
【００２８】
図３の操舵補助制御処理は、メインプログラムとして実行され、先ずステップＳ０で、モータ駆動回路１９に通電を開始するモータリレー２０をオン状態とする通電制御信号ＣＳをオン状態とし、次いでＳ１に移行して後述する図４の操舵トルク検出値選定処理で選定されて記憶装置１５ｃの操舵トルク検出値記憶領域に記憶されている操舵トルク検出値Ｔを読込み、次いでステップＳ２に移行して車速センサ１４の車速検出値Ｖを読込んでからステップＳ３に移行する。
【００２９】
このステップＳ３では、読込んだ車速検出値Ｖに基づいて図５に示す車速をパラメータとして操舵トルク検出値Ｔとモータ目標駆動電流ｉ^*との関係を表す制御マップの何れかを選定する制御マップ選定処理を行ってからステップＳ４に移行する。
【００３０】
このステップＳ４では、ステップＳ１で選定された操舵トルク検出値ＴをもとにステップＳ３で選定され制御マップを参照して、操舵補助モータの目標駆動電流ｉ^*を算出し、次いでステップＳ５に移行して、電流検出器１６の実電流検出値ｉを読込み、次いでステップＳ６に移行して、下記（１）式の演算を行って、デューティ比Ｄを算出する。
【００３１】
Ｄ＝Ｋ（ｉ^*−ｉ） …………（１）
ここに、Ｋは制御ゲインであって、目標駆動電流ｉ^*と実電流検出値ｉとの許容誤差範囲例えば数Ａ程度を見込んで十数〜数十程度の値に設定される。
【００３２】
次いで、ステップＳ７に移行して、前記ステップＳ１で選定された操舵トルク検出値Ｔが零を含む正であるか否かを判定し、Ｔ≧０であるときには左切り状態であると判断してステップＳ８に移行し、左切り方向信号ＬＤをオン状態とし、且つ右切り方向信号ＲＤをオフ状態とすると共に、ステップＳ６で算出されたデューティ比Ｄの左切りデューティ制御用電流パルスＬＰを出力し、且つオフ状態の右切りデューティ制御用電流パルスＲＰを出力してからステップＳ１０ａに移行し、Ｔ＜０であるときには右切り状態であると判断してステップＳ９に移行し、右切り方向信号ＲＤをオン状態とし、且つ左切り方向信号ＬＤをオフ状態とすると共に、ステップＳ６で算出されたデューティ比Ｄの右切りデューティ制御用電流パルスＲＰを出力し、且つオフ状態の左切りデューティ制御用電流パルスＬＰを出力してからステップＳ１０ａに移行する。
【００３３】
ステップＳ１０ａでは、操舵補助制御処理を終了するか否かを判定する。この判定は、後述する図４の操舵トルク検出値選定処理で制御終了フラグＦが“１”にセットされているか否かによって行い、制御終了フラグＦが“０”にリセットされているときには、制御を継続するものと判断して前記ステップＳ１に戻り、制御終了フラグＦが“１”にセットされているときには、操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓの少なくとも一方に異常が発生したものと判断してステップＳ１０ｂに移行して、モータ駆動回路１９に対する通電制御信号ＣＳをオフ状態としてから操舵補助制御処理を終了する。
【００３４】
また、演算処理装置１５ｂは、図４の操舵トルク検出値選定処理を所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行する。
この操舵トルク検出値選定処理は、先ず、ステップＳ１１で、メイン及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓの操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳを読込み、次いでステップＳ１２に移行して、メイン操舵トルク検出値ＴＭが予め設定された最大値Ｔ_MAX及び最小値−Ｔ_MINで規定される正常範囲内であるか否かを判定し、−Ｔ_MIN＜ＴＭ＜Ｔ_MAXであるときには、正常であると判断して、ステップＳ１３に移行する。
【００３５】
このステップＳ１３では、サブ操舵トルク検出値ＴＳが同様に最大値Ｔ_MAX及び最小値−Ｔ_MINで規定される正常範囲内であるか否かを判定し、−Ｔ_MIN＜ＴＳ＜Ｔ_MAXであるときには、正常であると判断して、ステップＳ１４に移行する。
【００３６】
このステップＳ１４では、メイン操舵トルク検出値ＴＭとサブ操舵トルク検出値ＴＳとの差値の絶対値｜ＴＭ−ＴＳ｜が予め設定された許容値ΔＴ以下であるか否かを判定し、｜ＴＭ−ＴＳ｜≦ΔＴであるときには、メイン操舵トルクセンサ１３Ｍ及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｓの双方が正常であると判断して、ステップＳ１５に移行する。
【００３７】
このステップＳ１５では、後述する異常状態の継続時間を計測するタイマ値ｔを“０”にクリアしてからステップＳ１６に移行し、メイン及びサブ操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳの方向が一致しているか否かを判定する。この判定は、操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳの符号が一致するか否かで判定し（何れか一方が“０”であるときでも符号が一致するものとする）、方向が一致しているときには、正常状態であると判断してステップＳ１７に移行する。
【００３８】
このステップＳ１７では、メイン操舵トルク検出値ＴＭの絶対値がサブ操舵トルク検出値ＴＳの絶対値以下であるか否かを判定し、｜ＴＭ｜≦｜ＴＳ｜であるときには、メイン操舵トルク検出値ＴＭがサブ操舵トルク検出値ＴＳより小さいので、ステップＳ１８に移行して、メイン操舵トルク検出値ＴＭを操舵トルク検出値Ｔとして記憶装置１５ｃの操舵トルク検出値記憶領域に更新記憶してから前記図３のステップＳ２に移行し、｜ＴＭ｜＞｜ＴＳ｜であるときにはサブ操舵トルク検出値ＴＳが小さい値となるので、ステップＳ１９に移行して、サブ操舵トルク検出値ＴＳを操舵トルク検出値Ｔとして上記操舵トルク検出値記憶領域に更新記憶してから前記図３のステップＳ２に移行する。
【００３９】
一方、前記ステップＳ１６の判定結果が、メイン操舵トルク検出値ＴＭとサブ操舵トルク検出値ＴＳとの方向が不一致であるときには、何れかの操舵トルクセンサに異常が発生している可能性があると判断してステップＳ２０に移行し、操舵トルク検出値Ｔとして“０”を前記操舵トルク検出値記憶領域に更新記憶してから前記図３のステップＳ２に移行する。
【００４０】
また、ステップＳ１２の判定結果が、ＴＭ≦−Ｔ_MIN又はＴＭ≧Ｔ_MAXであるとき、ステップＳ１３の判定結果が、ＴＳ≦−Ｔ_MIN又はＴＳ≧Ｔ_MAXであるとき及びステップＳ１４の判定結果が｜ＴＭ−ＴＳ｜＞ΔＴであるときには夫々メイン及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓの少なくとも何れかが異常状態となったものと判断してステップＳ２１に移行し、異常状態の継続時間を計測するタイマ値ｔを“１”だけインクリメントしてからステップＳ２２に移行する。
【００４１】
このステップＳ２２では、タイマ値ｔが予め設定されたノイズの影響を確実に除去できる設定時間ｔ_Sに達したか否かを判定し、ｔ＜ｔ_Sであるときには、ノイズの可能性があると判断して前記ステップＳ１６に移行し、ｔ≧ｔ_Sであるときにはメイン及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓの少なくとも一方が異常であると判断してステップＳ２３に移行し、制御終了フラグＦを“１”にセットしてから処理を終了する。
【００４２】
したがって、今、キースイッチ２１がオフ状態で車両が停止状態にあるものとすると、この状態では、コントロールユニット７の電源が遮断状態にあり、モータ駆動回路１９のモータリレー２０もオフ状態となって、電動モータ８への通電が遮断状態となっている。
【００４３】
この停止状態で、キースイッチ２１をオン状態とすることにより、コントロールユニット７の各部に電源が投入され、マイクロコンピュータ１５で処理が開始される。このとき、演算処理装置１５ｂで図３の操舵補助制御処理が実行開始され、ステップＳ０でオン状態の通電制御信号ＣＳをモータ駆動回路１９のトランジスタ２３に出力する。
【００４４】
このため、トランジスタ２３がオン状態となって、モータリレー２０がオン状態となり、バッテリー２２からの直流電力がＨブリッジ回路に供給開始される。このときステアリングホイール１を操舵していないときには、メイン及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓの操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳは図６（ａ）に示すように略“０”となっているが、取付誤差等によってメイン操舵トルク検出値ＴＭは“０”であるが、サブ操舵トルク検出値ＴＳは負の小さな値となっているものとする。
【００４５】
この状態で、図４の操舵トルク検出値選定処理が実行されると、ステップＳ１２〜Ｓ１４でメイン及びサブ操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳが正常であると判断されてステップＳ１５に移行し、異常状態の継続時間を表すタイマ値ｔを“０”にクリアしてからステップＳ１６に移行して、メイン操舵トルク検出値ＴＭが“０”であるので、メイン及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓで検出した操舵トルクの方向が一致するものと判断されて、ステップＳ１７に移行し、メイン操舵トルク検出値ＴＭの方が絶対値が小さいので、ステップＳ１８に移行して、“０”のメイン操舵トルク検出値ＴＭが操舵トルク検出値Ｔとして操舵トルク検出値記憶領域に更新記憶される。
【００４６】
このため、図３の操舵補助制御処理では、ステップＳ１で操舵トルク検出値記憶領域に記憶されている操舵トルク検出値Ｔを読込み、次いでステップＳ２で車速検出値Ｖを読込む。このとき車両は停止状態であるので、車速検出値Ｖが“０”であり、ステップＳ３で図５に示す特性線の内傾斜が一番大きい特性線Ｌ₁に対応する制御マップが選択されるが、操舵トルク検出値Ｔが“０”であるので、ステップＳ４で算出されるモータ目標駆動電流値ｉ^*も“０”となる。
【００４７】
一方、電動モータ８も停止しているので、電流検出器１６で検出される実電流検出値ｉも“０”であるので、ステップＳ６で算出されるデューティ比Ｄも“０”となり、ステップＳ８で左方向信号ＬＤをオン状態、右方向信号ＲＤをオフ状態とし、左切りデューティ制御用電流パルスＬＰをデューティ比“０”即ちオフ状態を維持し、さらに右切りデューティ制御用電流パルスＲＰをオフ状態に維持する。
【００４８】
このため、モータ駆動回路１９では、スイッチング素子Ｔ１のみがオン状態となり、他のスイッチング素子Ｔ２〜Ｔ４がオフ状態となるので、Ｈ型ブリッジ回路には電流が流れず、電動モータ８は非通電状態に維持され、この電動モータ８で発生する操舵補助トルクは“０”を維持し、非操舵状態が継続される。
【００４９】
この停車状態で、時点ｔ₁でステアリングホイール１を左切りする所謂据え切りを行うと、これに応じてメイン及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓで検出される操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳが共に図６（ａ）に示すように所定の誤差分を保って負方向に増加する。
【００５０】
このとき、図４の操舵トルク検出値選定処理で、メイン操舵トルク検出値ＴＭの絶対値が常にサブ操舵トルク検出値ＴＳの絶対値より小さいので、このメイン操舵トルク検出値ＴＭが操舵トルク検出値Ｔとして操舵トルク検出値記憶領域に更新記憶される。
【００５１】
したがって、図３の操舵補助制御処理で、選定された操舵トルク検出値Ｔに基づいてモータ目標駆動電流ｉ^*が算出され、これと電流検出器１６で検出された実電流検出値ｉとの差値に基づいてデューティ比Ｄが算出される（ステップＳ６）。そして、操舵トルク検出値Ｔが負であるので、ステップＳ７からステップＳ８に移行して、左方向信号ＬＤをオン状態、右方向信号ＲＤをオフ状態とし、左切りデューティ制御用電流パルスＬＤを算出されたデューティ比Ｄに応じたオン・オフ比とし、右切りデューティ制御用電流パルスＲＤをオフ状態に維持させる。
【００５２】
このため、モータ駆動回路１９のスイッチング素子Ｔ１がオン状態を継続し、これに加えてスイッチング素子Ｔ４がデューティ比Ｄでオン・オフするので、電動モータ８に図６（ｂ）に示すようにデューティ比Ｄに応じた左切りようの駆動電流ｉが流れることになり、電動モータ８が回転駆動されて操舵トルク検出値Ｔに応じた左切り用操舵補助トルクを発生することにより、軽い操舵を行うことができる。
【００５３】
その後、時点ｔ₂で据え切りを終了すると、メイン及びサブ操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳが略“０”の初期状態に戻る。
この状態から、車両を直進走行させて時点ｔ₃でステアリングホイール１を例えば右切りして定常円旋回状態とすると、これに応じてメイン及びサブ操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳが図６（ａ）に示すように共に正方向に増加したのち一定値となると共に、車速に応じた制御マップが選択されて、電動モータ８の駆動電流が制御される。
【００５４】
このとき、右切り初期状態では、メイン操舵トルク検出値ＴＭが正方向に増加し、サブ操舵トルク検出値ＴＳは負の値から零に向かうので、両者の符号が異なることにより、図４の操舵トルク検出値選定処理でステップＳ１６からステップＳ２０に移行して、操舵トルク検出値Ｔが“０”に設定され、これが操舵トルク検出値記憶領域に更新記憶される。このため、モータ駆動電流ｉも図６（ｂ）に示すように“０”の状態を維持する。
【００５５】
その後、時点ｔ₄でメイン操舵トルク検出値ＴＭは正方向への増加を継続し、サブ操舵トルク検出値ＴＳが“０”となることにより、図４の操舵トルク検出値選定処理におけるステップＳ１６で両者が同一方向であると判断されてステップＳ１７に移行し、このときサブ操舵トルク検出値ＴＳの方が小さい値であるので、ステップＳ１９に移行して、“０”のサブ操舵トルク検出値ＴＳが操舵トルク検出値Ｔとして操舵トルク検出値記憶領域に更新記憶される。このため、モータ駆動電流ｉも図６（ｂ）に示すように“０”の状態を維持する。
【００５６】
その後は、サブ操舵トルク検出値ＴＳが正方向に増加することにより、このサブ操舵トルク検出値ＴＳに基づいてモータ目標駆動電流ｉ^*が算出され、これと実駆動電流ｉとに基づいてデューティ比Ｄが算出され、ステップＳ７で操舵トルク検出値Ｔが正であるので、ステップＳ９に移行して、右方向信号ＲＤをオン状態、左方向信号ＬＤをオフ状態、右切りデューティ制御用電流パルスＲＰをデューティ比Ｄに応じたオン・オフ比に制御し、左切りデューティ制御用電流パルスＬＰをオフ状態とすることにより、電動モータ８を例えば逆転駆動して右切り用操舵トルクが発生することにより、軽い操舵を行うことができる。
【００５７】
この右切り定常円旋回状態で、時点ｔ₅で例えばサブ操舵トルクセンサ１３Ｓに異常が発生して、その操舵トルク検出値ＴＳが正側の値から負側の比較的小さい値に瞬時に変化したときには、図４の操舵トルク検出値選定処理で、メイン操舵トルク検出値ＴＭとサブ操舵トルク検出値ＴＳとの差値の絶対値が設定値ΔＴを越えたときに、ステップＳ１４でセンサ異常と判断されて、ステップＳ２１に移行し、異常継続時間を表すタイマ値ｔをインクリメントすることになる。
【００５８】
ところが、このタイマ値ｔがノイズの判断期間として設定された設定値ｔ_Sに達するまでの間は、ステップＳ２２からステップＳ１６に移行して、正常時と同様の処理が行われることになる。
【００５９】
しかしながら、サブ操舵トルク検出値ＴＳが“０”を越えて負側となったときに、ステップＳ１６でメイン操舵トルク検出値ＴＭとサブ操舵トルク検出値ＴＳとの方向が不一致であると判断されるので、ステップＳ２０に移行して、操舵トルク検出値Ｔに“０”が設定されることになる。
【００６０】
このため、ステアリングホイール１に入力される操舵トルクが“０”として制御が継続され、この間にサブ操舵トルクセンサ１３Ｓの異常状態が解消されて、正常状態に復帰したときには、ノイズの影響によるものと判断されて、そのまま通常制御状態に復帰するが、サブ操舵トルクセンサ１３Ｓの異常状態が継続されて、タイマ値ｔが設定値ｔ_S以上となったときには、ステップＳ２２からステップＳ２３に移行して、制御終了フラグＦが“１”にセットされてからタイマ割込処理が終了される。
【００６１】
このため、図３の操舵補助制御処理において、ステップＳ１０ａで、制御終了フラグＦが“１”にセットされているので、ステップＳ１０ｂに移行して、通電制御信号ＣＳをオフ状態としてから制御を終了する。
【００６２】
この通電制御信号ＣＳがオフ状態となることにより、モータ駆動回路１０のトランジスタ２３がオフ状態となり、これに応じてモータリレー２０がオフ状態となるので、バッテリ２１とＨ型ブリッジ回路との間の通電路が遮断され、電動モータ８への通電が停止されて、この電動モータ８による操舵補助トルクの発生が停止される。
【００６３】
逆に、メイン操舵トルクセンサ１３Ｍに異常が発生して、その操舵トルク検出値ＴＭが負側の値となったときにも、上記と同様の動作が行われ、さらに左切り操舵状態で、メイン又はサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ又は１３Ｓに異常が発生してそれらの操舵トルク検出値ＴＭ又はＴＳが正側の値となったときにも、メイン及びサブ操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳの方向が異なるので、上記と同様の処理が行われる。
【００６４】
このように、上記実施形態によると、メイン及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓの何れか一方に異常が発生して、異常発生前の符号と異なる符号に変化したときには、操舵トルク検出値Ｔを“０”に制限することにより、操舵トルクが入力されていない状態として制御を継続するので、その前の操舵状態と逆方向の操舵補助力が発生されることを確実に防止することができ、運転者の感じる違和感を大幅に緩和させることができる。
【００６５】
因みに、操舵トルク検出値Ｔを制限しない場合には、図７（ａ）に示すように、右切り定常旋回状態で、サブ操舵トルクセンサ１３Ｓが異常となって、その操舵トルク検出値ＴＳが負方向のメイン操舵トルク検出値ＴＭより絶対値が小さい値となったときには、サブ操舵トルク検出値ＴＳの絶対値がメイン操舵トルク検出値ＴＭの絶対値より小さいので、このサブ操舵トルク検出値ＴＳに基づいて操舵補助制御が行われることにより、図７（ｂ）に示すように電動モータ８に逆方向の電流が流れ、運転者に大きな違和感を与えることになり、この状態が所定時間継続して操舵補助制御が終了されるまで継続される。
【００６６】
なお、上記実施形態においては、メイン及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓの操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳの方向が異なる場合に、操舵トルク検出値Ｔを“０”に制限するようにした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、異常となった操舵トルク検出値ＴＭ又はＴＳを“０”に近い値で操舵補助トルクを発生しない程度の値に制限するようにしてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態においては、コントロールユニット７をマイクロコンピュータ１５を使用して構成した場合について説明したが、これに限らず、関数発生器、減算器、乗算器、パルス幅変調回路等を電子回路を組み合わせて構成することもでき、さらには、マイクロコンピュータ１５の演算処理装置１５ｂでデューティ制御用電流パルスＬＰ，ＲＰを形成することを省略して、外部にパルス幅変調回路を設けるようにしてもよい。
【００６８】
さらに、モータ駆動回路１９も上記構成に限定されるものではなく、Ｈ型ブリッジ回路を構成するスイッチング素子はトランジスタやリレー等の他の任意のスイッチング素子を適用することができる。
【００６９】
さらにまた、上記実施形態においては、２つの操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、３つ以上の操舵トルクセンサを適用し、これらの内の最小値又は最小値に近い値を目標駆動電流を算出するための操舵トルク検出値Ｔとして選定し、これらの内の１つ又は複数が残りのセンサと方向が逆となったときに操舵トルク検出値Ｔを“０”又はその近傍の値に制限するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１のコントロールユニットの具体例を示すブロック図である。
【図３】コントロールユニットにおけるマイクロコンピュータの操舵補助制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】コントロールユニットにおけるマイクロコンピュータの操舵トルク検出値選定処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】車速をパラメータとした操舵トルク検出値とモータ目標駆動電流との関係を表す制御マップを示す特性線図である。
【図６】本発明の実施形態の動作の説明に供するタイムチャートである。
【図７】従来例の動作の説明に供するタイムチャートである。
【符号の説明】
１ステアリングホイール
２ステアリングシャフト
７コントロールユニット
８電動モータ
１３Ｍメイン操舵トルクセンサ
１３Ｓサブ操舵トルクセンサ
１４車速センサ
１５マイクロコンピュータ
１６電流検出器
１９モータ駆動回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, the steering torque applied to the steering system is detected by a plurality of steering torque detecting means, and the steering assist force generated by the electric motor is controlled in accordance with the detected value, so that the light steering is performed. The power steering control device is designed to prevent the driver from feeling uncomfortable when the detected steering torque value is abnormal.
[0002]
[Prior art]
As a conventional electric power steering control device, for example, there is one described in JP-A-2-120179 (hereinafter simply referred to as a conventional example).
[0003]
In this conventional example, first and second torque sensors for detecting steering torque of the steering system are provided, and whether or not the abnormality of these torque sensors is continued for a predetermined time when the value of the second torque sensor is an abnormal value. Or whether the absolute value of the difference value between the first and second torque sensors exceeds a predetermined value is continued for a predetermined time, even if both sensors are normal or abnormal. When the abnormal state has not been continued for a predetermined time, a torque detection value having a small absolute value is selected from both sensors, and the drive current of the electric motor that assists the steering torque is controlled based on the selected torque detection value. When an abnormality occurs, the assist by the electric motor is stopped, thereby extending the predetermined time for abnormality determination and making an error in error due to the influence of noise included in the torque detection value of the torque sensor. While preventing, controlling method for an electric power steering apparatus for assist control to what always safe side abnormal in aspects of a torque sensor is disclosed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional electric power steering control device, it is determined that the torque sensor is abnormal only when the abnormal state of the torque sensor continues for a relatively long predetermined time in order to eliminate the influence of noise. During this time, for example, if the second torque sensor has an absolute value smaller than the absolute value of the first torque sensor, but if an abnormality occurs in which the torque detection direction is reversed, the second torque sensor Since the electric motor is controlled based on the detection value of the torque sensor, there is an unsolved problem that the driver feels uncomfortable.
[0005]
Accordingly, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the conventional example described above, and is an electric power steering device that does not give the driver a sense of incongruity when an abnormality occurs in the steering torque detection means. The object is to provide a control device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a control device for an electric power steering apparatus according to claim 1 includes a plurality of steering torque detection means for detecting a steering torque applied to a steering system, and a steering assist force for the steering system. In the electric power steering control device, the control means includes: an electric motor to which the motor is added; and a control means for controlling the electric motor based on a steering torque detection value of the plurality of steering torque detection means. Torque detection value limiting means for limiting the torque detection value to zero when the steering torque detection values of the plurality of steering torque detection means are in different directions; Steering torque detection values of the plurality of steering torque detection means Are in the same direction, Torque selection means for selecting a steering torque detection value having a small absolute value is provided.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a control device for an electric power steering apparatus comprising: a plurality of steering torque detecting means for detecting a steering torque applied to a steering system; an electric motor for adding a steering assist force to the steering system; And a control means for controlling the electric motor based on the detected steering torque values of the plurality of steering torque detection means. In the control device for the electric power steering, the control means has a predetermined abnormality state of the plurality of steering torque detection means. An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the steering torque detecting means when the time continues, and when no abnormality is detected by the abnormality detecting means; and Torque detection value limiting means for limiting the torque detection value to zero when the steering torque detection values of the plurality of steering torque detection means are in different directions; Steering torque detection values of the plurality of steering torque detection means Are in the same direction, Torque selection means for selecting a detected steering torque value having a small absolute value And It is characterized by having prepared.
[0008]
Further, in the control device for an electric power steering apparatus according to claim 3, in the invention according to claim 2, when the abnormality detection means includes two sets of steering torque detection means, an absolute value of a difference value between the two is provided. Is characterized in that the steering torque detecting means is determined to be abnormal when a state where the value becomes equal to or greater than a set value continues for a predetermined time.
[0010]
【The invention's effect】
According to the invention of claim 1, The torque detection value is limited to zero when the steering torque detection values of the plurality of steering torque detection means are in different directions, and the absolute value when the steering torque detection values of the plurality of steering torque detection means are in the same direction. Select a steering torque detection value with small Steering torque detection means Way When an abnormality in the opposite direction occurs, the steering torque detection value is not affected by the control of the electric motor based on the steering torque detection value. Like zero By being limited to Ensure that steering assist force is generated in the opposite direction to the previous steering state. To give the driver a sense of incongruity Greatly relaxed The effect that it can do is acquired.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, in the same manner as in the first aspect, until the predetermined time elapses after the influence of the noise is removed by the abnormality detection unit and the abnormality of the steering torque detection unit is detected. When the direction of the detected steering torque value is different from other detected steering torque values, the control of the motor is limited to a state that does not affect the steering, and the driver is surely prevented from feeling uncomfortable. The effect that it can do is acquired.
[0012]
Further, according to the invention according to claim 3, when the steering torque is detected by the two sets of steering torque detecting means, the state where the absolute value of the difference value between the two values exceeds the predetermined value continues for a predetermined time. Therefore, even when the steering torque detection value of the abnormal steering torque detection means has the same absolute value as the other steering torque detection values and in the opposite direction, the abnormal state is recognized. The effect that it becomes possible is acquired.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention. A steering wheel 1 is connected to an upper end portion of a steering shaft 2, and the steering shaft 2 is supported by a fixed portion and extended downward. The pinion 3 is attached to the part.
[0015]
The pinion 3 meshes with a rack 4 that extends horizontally in the vehicle width direction to form a steering gear, and the rotational motion around the steering shaft 2 from the steering wheel 1 is converted into the linear motion (translational motion) of the rack 4. The
[0016]
Then, both ends of the horizontally extending rack 4 are connected to the knuckle and the steered wheels 6 via the tie rods 5 respectively, and the left and right steered wheels 6 are steered by the rack 4 moving in the horizontal direction (translational motion). Is done.
[0017]
A ring gear 11 constituting a reduction gear is coaxially fixed to the upper portion of the pinion 3 in the steering shaft 2, and a ring gear 10 connected to the drive shaft 9 of the steering assist motor 8 is meshed with the ring gear 11, thereby assisting in steering assist. The motor 8 is controlled to generate a steering assist force corresponding to the steering torque by a duty-controlled pulse current output from a control unit 7 described later.
[0018]
Further, a torque detection mechanism 12 is provided on the steering shaft 2 above the ring gear 11. The torque detection mechanism 12 includes a torsion bar (not shown) that connects the lower end portion of the steering shaft 2 and the upper end portion of the pinion 3, and a main steering torque sensor 13M and a sub steering torque sensor 13S arranged on the outer periphery thereof. Yes.
[0019]
These steering torque sensors 13M and 13S detect the steering torque from the torsion amount of the torsion bar, and turn the steering wheel 1 to the right according to the magnitude of the steering torque (counterclockwise for the input from the pinion 3). ), And the torque detection values TM and TS, which are negative voltage signals when the steering wheel 1 is turned to the left (clockwise with respect to the input from the pinion 3), are supplied to the control unit 7 described later.
[0020]
The vehicle is equipped with a vehicle speed sensor 14 for detecting the vehicle speed. The vehicle speed sensor 14 detects the vehicle speed in the longitudinal direction of the vehicle, and a vehicle speed detection value V, which is a voltage signal corresponding to the magnitude of the vehicle speed, will be described later. Supplied to the control unit 7. Further, a current detector 16 constituting current detection means is attached to the steering assist motor 8, and an actual current flowing through the steering assist motor 8 is detected by this current detector 16, and a current signal corresponding to the magnitude thereof is detected. An actual current detection value i consisting of is supplied to the control unit 7.
[0021]
As shown in FIG. 2, the control unit 7 inputs the steering torque detection value T output from the main and sub steering torque sensors 13M and 13S and the actual current detection value i output from the current detector 16, and assists steering. A microcomputer 15 that outputs a duty control signal for duty-controlling a drive current to the steering assist motor 8 for controlling the rotation direction and rotation speed of the motor 8, and a duty control current output from the microcomputer 15 A motor drive circuit 19 is provided which controls the rotation direction and rotation speed of the steering assist motor 8 based on the supplied pulses.
[0022]
Here, the microcomputer 15 includes an input side interface circuit 15a having an F / conversion function and an A / D conversion function, an arithmetic processing unit (CPU) 15b including a microprocessor unit, and a storage unit 15c including RAM, ROM, and the like. And an output side interface circuit 15d. Then, the steering torque detection values TM and TS of the main steering torque sensor 13M and the sub steering torque sensor 13S and the actual current detection value i from the current detector 16 are input to the input interface circuit 15a, and from the output interface circuit 15d. Is a left turn direction signal LD and a right turn direction signal RD indicating the steering assist force generation direction, a left turn duty control current pulse LP and a right turn duty control current pulse RP for duty-controlling the current supplied to the steering assist motor 8. And an energization control signal CS for controlling energization of the motor drive circuit 19 is output to the motor drive circuit 19.
[0023]
Further, the arithmetic processing unit 15b executes the arithmetic processing of FIG. 5 described later every predetermined sampling time ΔT (for example, 5 msec), and an abnormality occurs based on the steering torque detection values TM and TS of the two steering torque sensors 13M and 13S. If the state continues for a predetermined time or longer, it is determined that the steering assist force control is abnormal and the steering assist force control is stopped. If it is not determined that the abnormal state is detected, whether or not the signs or directions of the steering torque detection values TM and TS match. The steering torque detection value T having a small absolute value is set as the steering torque detection value T when they coincide with each other, and the steering torque detection value T is set to “0” when they do not coincide with each other. Left and right direction signal LD and RD and left and right duty control current pulses LP and RP are generated so as to generate a steering assist force according to the output side. And it sends it to the interface circuit 15d.
[0024]
Further, the storage device 15c stores in advance control maps, arithmetic expressions, programs, and the like necessary for the arithmetic processing of the arithmetic processing device 15b, and sequentially stores the arithmetic results required in the arithmetic process of the arithmetic processing device 15b. .
[0025]
On the other hand, the motor drive circuit 19 forms two sets of series circuits by connecting two switching elements T1 to T4 such as four MOSFETs in series, and between these switching elements T1 and T2 and T3 and The steering assist motor 8 is connected between T4 and the input sides of the switching elements T1 and T3 are connected to each other, and the negative side is connected to the positive side of the battery 22 via the motor relay 20 and the key switch 21. The output sides of the switching elements T2 and T4 are connected to each other and grounded via a current detector 16 formed of a current detection resistor, so that a so-called H bridge circuit is configured.
[0026]
The left turn direction signal LD and the right turn direction signal RD output from the output side interface circuit 15d of the microcomputer 15 to the switching elements T1 and T3, respectively, and the output side interface circuit of the microcomputer 15 to the switching elements T4 and T2, respectively. The left-turn duty control current pulse LP and the right-turn duty control current pulse RP output from 15d are respectively supplied, and one end of the relay coil of the motor relay 20 is supplied to the key switch 21 via the NPN transistor 23 as a switching element. The transistor 23 is grounded at the other end. The transistor 23 is supplied with an energization control signal CS output from the output side interface circuit 15d of the microcomputer 15 and further includes a current detection resistor constituting the current detector 16. Flow side is connected to the input side interface circuit 15a of the microcomputer 15.
[0027]
Next, the operation of the above embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4 showing the steering assist control processing procedure executed by the arithmetic processing unit 15b in the microcomputer 15. FIG.
[0028]
The steering assist control process of FIG. 3 is executed as a main program. First, in step S0, the energization control signal CS for turning on the motor relay 20 that starts energizing the motor drive circuit 19 is turned on, and then the process proceeds to S1. Then, the steering torque detection value T selected in the steering torque detection value selection process of FIG. 4 to be described later and stored in the steering torque detection value storage area of the storage device 15c is read. After the vehicle speed detection value V is read, the process proceeds to step S3.
[0029]
In step S3, the steering torque detection value T and the motor target drive current i are set based on the read vehicle speed detection value V using the vehicle speed shown in FIG. 5 as a parameter. ^* After performing a control map selection process for selecting any one of the control maps representing the relationship with the above, the process proceeds to step S4.
[0030]
In this step S4, the target drive current i of the steering assist motor is determined by referring to the control map selected in step S3 based on the detected steering torque value T selected in step S1. ^* Then, the process proceeds to step S5, the actual current detection value i of the current detector 16 is read, and then the process proceeds to step S6, where the calculation of the following equation (1) is performed to calculate the duty ratio D. .
[0031]
D = K (i ^* -I) ............ (1)
Here, K is a control gain, and the target drive current i ^* And an allowable error range between the actual current detection value i, for example, about a few A, and a value of about a dozen to a few dozen.
[0032]
Next, the process proceeds to step S7, where it is determined whether or not the detected steering torque value T selected in step S1 is positive including zero. When T ≧ 0, it is determined that the vehicle is in a left-turned state. The process proceeds to step S8, the left turn direction signal LD is turned on, the right turn direction signal RD is turned off, and the left turn duty control current pulse LP having the duty ratio D calculated in step S6 is output. In addition, after the output of the right-turn duty control current pulse RP in the off state, the process proceeds to step S10a. When T <0, it is determined that the state is the right-turn state, and the process proceeds to step S9. Is turned on and the left turn direction signal LD is turned off, and a right turn duty control current pulse RP with the duty ratio D calculated in step S6 is output. And proceeds from the output of the left turn duty control current pulses LP in the OFF state in step S10a.
[0033]
In step S10a, it is determined whether or not to end the steering assist control process. This determination is made based on whether or not the control end flag F is set to “1” in the steering torque detection value selection process of FIG. 4 described later. When the control end flag F is reset to “0”, the control is performed. If the control end flag F is set to “1”, it is determined that an abnormality has occurred in at least one of the steering torque sensors 13M and 13S, and step S10b is performed. The steering assist control process is terminated after the energization control signal CS for the motor drive circuit 19 is turned off.
[0034]
Further, the arithmetic processing unit 15b executes the steering torque detection value selection process of FIG. 4 as a timer interrupt process at predetermined time intervals (for example, 10 msec).
In this steering torque detection value selection process, first, in step S11, the steering torque detection values TM and TS of the main and sub steering torque sensors 13M and 13S are read, and then the process proceeds to step S12, where the main steering torque detection value TM is obtained. Preset maximum value T _MAX And the minimum value -T _MIN To determine whether it is within the normal range specified by _MIN <TM <T _MAX If it is, it is determined to be normal, and the process proceeds to step S13.
[0035]
In this step S13, the sub steering torque detection value TS is similarly set to the maximum value T. _MAX And the minimum value -T _MIN To determine whether it is within the normal range specified by _MIN <TS <T _MAX When it is, it judges that it is normal and moves to step S14.
[0036]
In this step S14, it is determined whether or not the absolute value | TM−TS | of the difference value between the main steering torque detection value TM and the sub steering torque detection value TS is equal to or smaller than a preset allowable value ΔT. When −TS | ≦ ΔT, it is determined that both the main steering torque sensor 13M and the sub steering torque sensor 13S are normal, and the process proceeds to step S15.
[0037]
In this step S15, after clearing a timer value t for measuring the duration of an abnormal state, which will be described later, to “0”, the process proceeds to step S16, and whether the directions of the main and sub steering torque detection values TM and TS match. Determine whether or not. This determination is made based on whether or not the signs of the steering torque detection values TM and TS match (assuming that the signs match even when either one is “0”). If it is determined that the state is normal, the process proceeds to step S17.
[0038]
In this step S17, it is determined whether or not the absolute value of the main steering torque detection value TM is equal to or smaller than the absolute value of the sub steering torque detection value TS. If | TM | ≦ | TS | Since TM is smaller than the sub steering torque detection value TS, the process proceeds to step S18, and the main steering torque detection value TM is updated and stored in the steering torque detection value storage area of the storage device 15c as the steering torque detection value T. 3, and when | TM |> | TS |, the sub steering torque detection value TS becomes a small value. Therefore, the processing shifts to step S 19, and the sub steering torque detection value TS is converted into the steering torque detection value T. As shown in FIG. 3, the process proceeds to step S2 in FIG.
[0039]
On the other hand, if the determination result in step S16 indicates that the directions of the main steering torque detection value TM and the sub steering torque detection value TS do not match, there is a possibility that an abnormality has occurred in any of the steering torque sensors. Then, the process proceeds to step S20, where “0” is updated and stored in the steering torque detection value storage area as the steering torque detection value T, and then the process proceeds to step S2 in FIG.
[0040]
In addition, the determination result of step S12 is TM ≦ −T. _MIN Or TM ≧ T _MAX When the determination result of step S13 is TS ≦ −T _MIN Or TS ≧ T _MAX And when the determination result in step S14 is | TM-TS |> ΔT, it is determined that at least one of the main and sub steering torque sensors 13M and 13S has become abnormal, and the process proceeds to step S21. Then, after incrementing the timer value t for measuring the duration of the abnormal state by “1”, the process proceeds to step S22.
[0041]
In this step S22, a set time t at which the timer value t can reliably remove the influence of preset noise. _S To determine whether t <t _S If it is, it is determined that there is a possibility of noise, and the process proceeds to step S16, where t ≧ t _S When it is, it is determined that at least one of the main and sub steering torque sensors 13M and 13S is abnormal, the process proceeds to step S23, the control end flag F is set to “1”, and the process is terminated.
[0042]
Therefore, now, assuming that the key switch 21 is in an off state and the vehicle is in a stopped state, in this state, the power source of the control unit 7 is in a cut-off state, and the motor relay 20 of the motor drive circuit 19 is also in an off state. The energization to the electric motor 8 is cut off.
[0043]
When the key switch 21 is turned on in this stopped state, power is turned on to each part of the control unit 7 and the microcomputer 15 starts processing. At this time, the steering assist control process of FIG. 3 is started to be executed by the arithmetic processing unit 15b, and the energization control signal CS in the ON state is output to the transistor 23 of the motor drive circuit 19 in step S0.
[0044]
Therefore, the transistor 23 is turned on, the motor relay 20 is turned on, and the DC power from the battery 22 is started to be supplied to the H bridge circuit. At this time, when the steering wheel 1 is not steered, the steering torque detection values TM and TS of the main and sub steering torque sensors 13M and 13S are substantially “0” as shown in FIG. It is assumed that the main steering torque detection value TM is “0” due to an error or the like, but the sub steering torque detection value TS is a small negative value.
[0045]
In this state, when the steering torque detection value selection process of FIG. 4 is executed, it is determined in steps S12 to S14 that the main and sub steering torque detection values TM and TS are normal, and the process proceeds to step S15, where an abnormal state occurs. After clearing the timer value t representing the continuation time of “0” to “0”, the process proceeds to step S16, and the main steering torque detection value TM is “0”, so that it is detected by the main and sub steering torque sensors 13M and 13S. Since it is determined that the directions of the steering torques coincide with each other, the process proceeds to step S17, and the main steering torque detection value TM has a smaller absolute value. Therefore, the process proceeds to step S18 and the main steering torque detection value of “0”. TM is updated and stored in the steering torque detection value storage area as the steering torque detection value T.
[0046]
Therefore, in the steering assist control process of FIG. 3, the steering torque detection value T stored in the steering torque detection value storage area is read in step S1, and then the vehicle speed detection value V is read in step S2. At this time, since the vehicle is in a stopped state, the vehicle speed detection value V is “0”, and the characteristic line L having the largest internal inclination of the characteristic line shown in FIG. ₁ Is selected, but since the steering torque detection value T is "0", the motor target drive current value i calculated in step S4 is selected. ^* Is also “0”.
[0047]
On the other hand, since the electric motor 8 is also stopped, the actual current detection value i detected by the current detector 16 is “0”, so the duty ratio D calculated in step S6 is also “0”, and step S8. The left direction signal LD is turned on, the right direction signal RD is turned off, the left turn duty control current pulse LP is maintained at the duty ratio “0”, that is, the off state, and the right turn duty control current pulse RP is turned off. Maintain state.
[0048]
Therefore, in the motor drive circuit 19, only the switching element T1 is turned on and the other switching elements T2 to T4 are turned off, so that no current flows through the H-type bridge circuit, and the electric motor 8 is in a non-energized state. The steering assist torque generated by the electric motor 8 is maintained at “0”, and the non-steering state is continued.
[0049]
At this stop, time t ₁ When the steering wheel 1 is turned to the left, the steering torque detection values TM and TS detected by the main and sub steering torque sensors 13M and 13S according to this are shown in FIG. 6 (a). It increases in the negative direction while maintaining a predetermined error.
[0050]
At this time, in the steering torque detection value selection process of FIG. 4, since the absolute value of the main steering torque detection value TM is always smaller than the absolute value of the sub steering torque detection value TS, the main steering torque detection value TM becomes the steering torque detection value. T is updated and stored in the steering torque detection value storage area.
[0051]
Therefore, in the steering assist control process of FIG. 3, the motor target drive current i is based on the selected steering torque detection value T. ^* Is calculated, and the duty ratio D is calculated based on the difference value between this and the actual current detection value i detected by the current detector 16 (step S6). Since the steering torque detection value T is negative, the process proceeds from step S7 to step S8, the left direction signal LD is turned on, the right direction signal RD is turned off, and the left turn duty control current pulse LD is calculated. The right-turn duty control current pulse RD is maintained in the off state by setting the on / off ratio according to the duty ratio D.
[0052]
Therefore, the switching element T1 of the motor drive circuit 19 continues to be on, and in addition to this, the switching element T4 is turned on / off at the duty ratio D, so that the electric motor 8 has a duty as shown in FIG. The left turn drive current i corresponding to the ratio D flows, and the electric motor 8 is rotationally driven to generate the left turn steering assist torque corresponding to the steering torque detection value T, thereby performing light steering. be able to.
[0053]
Then time t ₂ When the stationary stop is completed, the main and sub steering torque detection values TM and TS return to the initial state of substantially “0”.
From this state, drive the vehicle straight and _Three If, for example, the steering wheel 1 is turned to the right to make a steady circular turning state, the main and sub steering torque detection values TM and TS are increased in the positive direction in accordance with this, and then become a constant value as shown in FIG. At the same time, a control map corresponding to the vehicle speed is selected, and the drive current of the electric motor 8 is controlled.
[0054]
At this time, in the right-turn initial state, the main steering torque detection value TM increases in the positive direction, and the sub steering torque detection value TS goes from a negative value to zero. In the torque detection value selection process, the process proceeds from step S16 to step S20, the steering torque detection value T is set to “0”, and this is updated and stored in the steering torque detection value storage area. For this reason, the motor drive current i also maintains the state of “0” as shown in FIG.
[0055]
Then time t _Four The main steering torque detection value TM continues to increase in the positive direction, and the sub steering torque detection value TS becomes “0”, so that both are in the same direction in step S16 in the steering torque detection value selection process of FIG. Since it is determined that there is a sub-steering torque detection value TS at this time, the sub-steering torque detection value TS is smaller, so the processing proceeds to step S19, where the sub-steering torque detection value TS of “0” is the steering torque detection value. T is updated and stored in the steering torque detection value storage area. For this reason, the motor drive current i also maintains the state of “0” as shown in FIG.
[0056]
Thereafter, when the sub steering torque detection value TS increases in the positive direction, the motor target drive current i is based on the sub steering torque detection value TS. ^* And the duty ratio D is calculated based on this and the actual drive current i. Since the steering torque detection value T is positive in step S7, the process proceeds to step S9 and the right direction signal RD is turned on. The electric motor 8 is controlled by controlling the left direction signal LD to an off state, controlling the right turn duty control current pulse RP to an on / off ratio corresponding to the duty ratio D, and turning the left turn duty control current pulse LP to an off state. For example, when the vehicle is reversely driven and a right-turn steering torque is generated, light steering can be performed.
[0057]
In this right turn steady circle turning state, time t _Five For example, when an abnormality occurs in the sub steering torque sensor 13S and the steering torque detection value TS changes instantaneously from a positive value to a relatively small negative value, the steering torque detection value selection process in FIG. When the absolute value of the difference between the main steering torque detection value TM and the sub steering torque detection value TS exceeds the set value ΔT, it is determined that the sensor is abnormal in step S14, the process proceeds to step S21, and the abnormality duration time is reached. The timer value t representing is incremented.
[0058]
However, the timer value t is a set value t set as the noise judgment period. _S In the meantime, the process proceeds from step S22 to step S16, and the same processing as in the normal state is performed.
[0059]
However, when the sub steering torque detection value TS exceeds “0” and becomes negative, it is determined in step S16 that the directions of the main steering torque detection value TM and the sub steering torque detection value TS do not match. Therefore, the process proceeds to step S20, and the steering torque detection value T is set to “0”.
[0060]
Therefore, the control is continued with the steering torque input to the steering wheel 1 being “0”, and when the abnormal state of the sub-steering torque sensor 13S is resolved during this time and the normal state is restored, it is due to the influence of noise. It is judged and returns to the normal control state as it is, but the abnormal state of the sub steering torque sensor 13S is continued and the timer value t is set to the set value t. _S When this is the case, the process proceeds from step S22 to step S23, and after the control end flag F is set to “1”, the timer interrupt process is ended.
[0061]
Therefore, in the steering assist control process of FIG. 3, since the control end flag F is set to “1” in step S10a, the process proceeds to step S10b and the control is terminated after the energization control signal CS is turned off. To do.
[0062]
When the energization control signal CS is turned off, the transistor 23 of the motor drive circuit 10 is turned off, and the motor relay 20 is turned off accordingly. Therefore, the connection between the battery 21 and the H-type bridge circuit is stopped. The energization path is interrupted, the energization to the electric motor 8 is stopped, and the generation of the steering assist torque by the electric motor 8 is stopped.
[0063]
Conversely, when an abnormality occurs in the main steering torque sensor 13M and the detected steering torque value TM becomes a negative value, the same operation as described above is performed. Alternatively, even when an abnormality occurs in the sub steering torque sensor 13M or 13S and the steering torque detection value TM or TS becomes a positive value, the directions of the main and sub steering torque detection values TM and TS are different. The same processing as described above is performed.
[0064]
As described above, according to the above embodiment, when an abnormality occurs in one of the main and sub steering torque sensors 13M and 13S and changes to a code different from the code before the occurrence of the abnormality, the steering torque detection value T is set to “ By limiting to 0 ″, the control is continued with no steering torque being input, so that it is possible to reliably prevent the generation of a steering assist force in the opposite direction to the previous steering state. The feeling of strangeness felt by the person can be greatly relieved.
[0065]
Incidentally, when the steering torque detection value T is not limited, as shown in FIG. 7A, the sub steering torque sensor 13S becomes abnormal in the right turn steady turning state, and the steering torque detection value TS is negative. When the absolute value is smaller than the main steering torque detection value TM in the direction, the absolute value of the sub steering torque detection value TS is smaller than the absolute value of the main steering torque detection value TM. By performing the steering assist control based on this, a current in the reverse direction flows through the electric motor 8 as shown in FIG. 7B, which gives the driver a sense of incongruity, and this state continues for a predetermined time. This is continued until the steering assist control is finished.
[0066]
In the above embodiment, the case where the steering torque detection value T is limited to “0” when the directions of the steering torque detection values TM and TS of the main and sub steering torque sensors 13M and 13S are different will be described. However, the present invention is not limited to this, and the abnormal steering torque detection value TM or TS may be limited to a value close to “0” that does not generate the steering assist torque.
[0067]
In the above embodiment, the case where the control unit 7 is configured using the microcomputer 15 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a function generator, a subtracter, a multiplier, a pulse width modulation circuit, and the like are included in the electronic circuit. Further, it is possible to omit the formation of the duty control current pulses LP and RP in the arithmetic processing unit 15b of the microcomputer 15 and provide an external pulse width modulation circuit. Good.
[0068]
Furthermore, the motor drive circuit 19 is not limited to the above configuration, and any other switching element such as a transistor or a relay can be applied as the switching element constituting the H-type bridge circuit.
[0069]
In the above embodiment, the case where the two steering torque sensors 13M and 13S are applied has been described. However, the present invention is not limited to this, and three or more steering torque sensors are applied. The minimum value or a value close to the minimum value is selected as the steering torque detection value T for calculating the target drive current, and one or more of these are detected when the direction is reversed with respect to the remaining sensors. The value T may be limited to “0” or a value in the vicinity thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of the control unit of FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a steering assist control process of the microcomputer in the control unit.
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a steering torque detection value selection process of the microcomputer in the control unit.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a control map representing a relationship between a steering torque detection value with a vehicle speed as a parameter and a motor target drive current.
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a time chart for explaining the operation of a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Steering wheel
2 Steering shaft
7 Control unit
8 Electric motor
13M Main steering torque sensor
13S Sub steering torque sensor
14 Vehicle speed sensor
15 Microcomputer
16 Current detector
19 Motor drive circuit

Claims

A plurality of steering torque detecting means for detecting a steering torque applied to the steering system, an electric motor for adding a steering assist force to the steering system, and an electric motor based on a detected steering torque value of the plurality of steering torque detecting means And a control unit for controlling the electric power steering, wherein the control unit is configured to detect torque to limit the torque detection value to zero when the steering torque detection values of the plurality of steering torque detection units are in different directions. An electric type comprising: a value limiting means; and a torque selection means for selecting a steering torque detection value having a small absolute value when the steering torque detection values of the plurality of steering torque detection means are in the same direction. Power steering control device.

A plurality of steering torque detecting means for detecting a steering torque applied to the steering system, an electric motor for adding a steering assist force to the steering system, and an electric motor based on a detected steering torque value of the plurality of steering torque detecting means And a control means for controlling the electric power steering, wherein the control means detects an abnormality of the steering torque detecting means when an abnormal state of the plurality of steering torque detecting means continues for a predetermined time. A torque detection value limiting means for limiting the torque detection value to zero when no abnormality is detected by the abnormality detection means and when the steering torque detection values of the plurality of steering torque detection means are in different directions; when the steering torque value detected by the plurality of steering torque detecting means is a same direction, and torque selecting means for selecting a smaller absolute value steering torque detection value Electric power steering control apparatus characterized by comprising.

The abnormality detection means determines that the steering torque detection means is abnormal when a state where the absolute value of the difference value between them is equal to or more than a set value continues for a predetermined time when there are two sets of steering torque detection means. 3. The electric power steering control device according to claim 2, wherein the control device is configured as described above.