JP3863438B2 - Electric power steering control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、自動車などの車両に組み込まれて使用される電動式パワーステアリング制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電動式パワーステアリング制御装置の概略構造の一例を図1に示す。図示された電動式パワーステアリング制御装置は、メインセンサ1aと、サブセンサ1bと、モータ2と、制御部3と、を具備している。
【0003】
モータ2は、操舵機構部に操舵補助力を付与するためのものである。上記操舵機構部は、運転者によってステアリングホイール4が操作されると、ステアリングシャフト5が回転し、この回転がステアリングギア6によって車幅方向の動作に変換されて、一対の車輪7の向きが変えられるように構成されている。モータ2の駆動により、ステアリングシャフト5の回転がアシストされて、運転者のステアリング操作の負担が軽減されている。
【0004】
メインセンサ1aおよびサブセンサ1bは、操舵機構部の操舵トルクを検出し、トルク信号T1,T2を出力している。後述するように、トルク信号T1は、制御部3において操舵補助力を決定するために利用されるのに対し、トルク信号T2は、メインセンサ1aが正常であるか否かを判断するのに利用される。
【0005】
従来において、制御部3は、図6に示されるように、操舵トルクとモータ2に流れる電流(以下、「モータ電流」という。)との関係を定めた制御用データdを記憶しており、この制御用データdとトルク信号T1とに基づいてモータ電流を決定している。制御用データdは、基本的には操舵トルクが大きくなるにつれてモータ電流が大きくなるように特定されており、このことによって、運転者のステアリング操作の負担を適切に軽減させることができる。ただし、モータ電流の値には上限値iが設けられている。その理由は、大きな値の電流がモータ2に流れることによって、モータ2が過熱することを防止するためである。
【0006】
制御部3ではまた、トルク信号T1,T2の差を求め、これに基づいてメインセンサ1aが正常であるか否かの判断を行っている。メインセンサ1aおよびサブセンサ1bとしては同一特性のものが用いられており、これらがともに正常である場合には、トルク信号T1,T2の値は同一又は略同一となり、それらの差は小さい。この場合、制御部3は、メインセンサ1aおよびサブセンサ1bがともに正常であると判断する。一方、経時劣化などにより、メインセンサ1aおよびサブセンサ1bのいずれかに故障を生じる場合がある。このような場合に、制御部3が通常通りにトルク信号T1に基づいてモータ電流の決定を行ったのでは、上記操舵機構部に必要以上に大きな操舵補助力を付与する場合があり、このような事態は車両の操作性上好ましくない。したがって、制御部3は、トルク信号T1,T2の差が一定以上に大きくなったときには、メインセンサ1aまたはサブセンサ1bに異常が生じたものと判断し、それ以降は上記操舵機構部への操舵補助力の付与を停止させていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記した電動式パワーステアリング制御装置においては、メインセンサ1aまたはサブセンサ1bに異常があると判断されると、それ以降はモータ2による操舵補助力が全く得られなくなる。したがって、運転者のステアリング操作の負担は軽減されず、不便を生じていた。
【0008】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、操舵トルクを検出するためのメインセンサおよびサブセンサのいずれかに故障などが生じた場合であっても、運転者のステアリング操作の負担軽減を継続して図ることが可能な電動式パワーステアリング制御装置を提供することをその課題としている。
【0009】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【0010】
本願発明によって提供される電動式パワーステアリング制御装置は、操舵トルクを検出し、かつこの検出データに基づいて操舵トルクの信号をそれぞれ出力しているメインセンサおよびサブセンサと、操舵機構部に操舵補助力を付与するためのモータと、上記操舵トルクに対応する上記モータの操舵補助力を決定するための第1の制御用データを記憶しており、かつ上記メインセンサおよびサブセンサから出力される信号の差が一定範囲内にあるときには、上記メインセンサからの信号と上記第1の制御用データとに基づいて上記モータの操舵補助力を決定する制御手段と、を備えている、電動式パワーステアリング制御装置であって、上記制御手段は、上記第1の制御用データと比較して同一の操舵トルクに対する操舵補助力を小さくする第2の制御用データを記憶しており、かつ上記メインセンサおよびサブセンサから出力される信号の差が上記一定範囲外になったときには、上記第1の制御用データに代えて、上記第2の制御用データを利用することにより、上記モータの操舵補助力を決定するように構成されており、かつ、上記第2の制御データは、上記メインセンサおよびサブセンサから出力される信号の差に応じて、その内容が異なるように構成されていることを特徴としている。
【0011】
このような構成によれば、上記メインセンサおよびサブセンサのいずれかに故障を生じたときには、上記制御手段は、上記第1の制御用データに代えて、上記第2の制御用データを利用して上記モータの操舵補助力を決定することとなる。したがって、センサに故障が生じた後にも、操舵機構部への操舵補助力の付与を継続して行うことが可能となり、運転者のステアリング操作の負担軽減を図ることができる。また、上記第2の制御用データは、上記第1の制御用データよりも上記モータの操舵補助力を小さくするものであるから、故障発生時において上記第2の制御用データが利用されるときに、操舵機構部に必要以上に大きな操舵補助力が付与されないようにすることもできる。さらに、上記第2の制御用データの内容が常に同じである場合よりも、上記操舵補助力の決定をきめ細かく行うことが可能となり、運転者のステアリング操作の負担軽減をより適切に図ることができる。
【0014】
本願発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【0016】
図2は、本願発明の第1の実施形態を示している。なお、本実施形態においては、上記従来技術と同一または類似の要素には、上記従来技術と同一の符号を付している。
【0017】
本実施形態の電動式パワーステアリング制御装置は、上記従来技術の制御部3に代えて、これとは構成が相違する制御部30を有しており、これ以外の構成については、上記従来技術と同様である。したがって、本実施形態の電動式パワーステアリング制御装置は、図1に示した構成を有する車両の操舵機構部に、メインセンサ1a、サブセンサ1bおよびモータ2が組付けられたものとして構成されている。
【0018】
図2によく表れているように、制御部30は、記憶部31と、信号比較手段32と、異常判別手段33と、操舵補助力決定手段34と、を具備している。記憶部31には、図3に示されている、第1の制御用データD1と第2の制御用データD2とが記憶されている。第1の制御用データD1および第2の制御用データD2は、いずれも従来技術の制御用データdと同様に、操舵トルクとモータ電流との関係を定めたデータであり、操舵トルクが大きくなるにつれて、モータ電流が大きくなるように、かつモータ電流が所定の上限値iを超えないように設定されている。第1の制御用データD1は、通常時において、上記操舵機構部に適切な操舵補助力を付与することができるようにされたデータである。第2の制御用データD2は、第1の制御用データD1を図3の横軸方向に所定値Lだけ平行移動させたものに該当し、第1の制御用データD1と比較すると、同一の操舵トルクに対するモータ電流の値が小さくなるように設定されている。
【0019】
信号比較手段32では、トルク信号T1,T2の値の差の絶対値T3を算出している。異常判別手段33では、絶対値T3が一定範囲内にあるか否かによって、メインセンサ1aおよびサブセンサ1bが正常であるか否かを判断している。メインセンサ1aおよびサブセンサ1bがともに正常である場合には、トルク信号T1,T2の値は同一又は略同一となり、絶対値T3は上記一定範囲内となる。この場合、異常判別手段33は、メインセンサ1aおよびサブセンサ1bはともに正常であると判断する。
【0020】
一方、経時劣化などにより、メインセンサ1aまたはサブセンサ1bに故障が生じた場合には、トルク信号T1,T2の値の差が大きくなり、絶対値T3は上記一定範囲を超えてしまう。この場合、異常判別手段33は、メインセンサ1aまたはサブセンサ1bが異常であると判断する。
【0021】
操舵補助力決定手段34は、異常判別手段33によって、メインセンサ1aおよびサブセンサ1bがともに正常であると判断されているときには、トルク信号T1と第1の制御用データD1とに基づいてモータ電流を決定する。これに対し、異常判別手段33によって、メインセンサ1aまたはサブセンサ1bが異常であると判断されたときには、操舵補助力決定手段34は、トルク信号T1と第2の制御用データD2とに基づいてモータ電流を決定するように構成されている。
【0022】
上記したように、本実施形態の電動式パワーステアリング制御装置によれば、メインセンサ1aおよびサブセンサ1bがともに正常である場合には、トルク信号T1と第1の制御用データD1とに基づいてモータ電流は決定され、メインセンサ1aまたはサブセンサ1bに故障が生じた場合には、第1の制御用データD1に代えて第2の制御用データD2が利用されてモータ電流が決定される。したがって、メインセンサ1aおよびサブセンサ1bのいずれかに故障を生じた後にも、操舵機構部への操舵補助力の付与を継続して行うことが可能となり、運転者のステアリング操作の負担軽減を図ることができる。第2の制御用データD2は、第1の制御用データD1よりもモータ2の操舵補助力を小さくするものであるため、トルク信号T1が異常であったとしても、操舵機構部には必要以上に大きな操舵補助力が付与されないようにすることもできる。
【0023】
図4は、本願発明の第2の実施形態を示している。同図において、上記第1の実施形態と同一または類似の要素には、上記第1の実施形態と同一の符号を付している。
【0024】
本実施形態の電動式パワーステアリング制御装置に具備された制御部30aは、記憶部31に記憶されている第2の制御用データD2の内容を変更可能なデータ変更手段120を具備している。
【0025】
データ変更手段120は、信号比較手段32で求められた絶対値T3が一定範囲を超えていることにより、異常判別手段33によってメインセンサ1aまたはサブセンサ1bが異常であると判断されたときには、第2の制御用データD2の内容を、第1の制御用データD1を図5の横軸方向に絶対値T3だけ平行移動させたのに相当する内容に変更するように構成されている。ただし、このデータ変更手段120は、絶対値T3がそれまでに算出された絶対値よりも大きくなった場合にのみ、第2の制御用データD2の内容を変更するようになっている。メインセンサ1aまたはサブセンサ1bに故障が生じた場合に、その後、絶対値T3の値が仮に小さくなったとしても、その値の信用性は低い。よって、制御部30aは、絶対値T3が変化するたびに第2の制御用データD2の内容を変更するのではなく、上記のような制御をするように設定されている。
【0026】
本実施形態の電動式パワーステアリング制御装置においても、上記第1の実施形態と同様に、メインセンサ1aまたはサブセンサ1bに故障を生じた後は、第1の制御用データD1に代えて第2の制御用データD2を利用してモータ2の操舵補助力を決定するため、操舵機構部への操舵補助力の付与を継続して行うことが可能であり、運転者のステアリング操作の負担軽減を図ることができる。第2の制御用データD2は、絶対値T3の値が大きくなるつれてその内容が変更されるため、モータ2の操舵補助力はきめ細かく決定され得る。また、図5に示すように、トルク信号T1がトルクTaであり、かつモータ電流が第1の制御用データD1により電流i1とされている場合において、メインセンサ1aまたはサブセンサ1bに故障が発生したときに、トルク信号T1がトルクTbに増加することによって絶対値T3もそれと同等だけ増加したときには、第2の制御用データD2により決定されるモータ電流は電流i1のままとなる。したがって、この場合には運転者のステアリング操作に違和感を与えないようにすることが可能である。もちろん、これ以外の態様でセンサに故障が生じた場合であっても、第2の制御用データD2は、第1の制御用データD1よりもモータ2の操舵補助力を小さくするものであるため、操舵機構部に必要以上に大きな操舵補助力は付与されない。
【0027】
本願発明は、上述した実施形態の内容に限定されるものではない。たとえば、複数の第2の制御用データD2を制御部30に記憶させておき、これらを選択的に利用するようにしてもよい。第2の制御用データD2の数が多いほど、操舵補助力をきめ細かく決定することができる。第2の制御用データD2は、図3に示されている第1の制御用データD1の曲線部の傾きを小さくすることによって、第1の制御用データD1と比較して同一の操舵トルクの信号に対するモータ電流の値が小さくなるように設定されていてもよく、また第1の制御用データD1と比較してモータ電流の上限値iが小さく設定されてもよい。第1および第2の制御用データD1,D2は、操舵トルクとモータ電流との関係に限定はされず、操舵トルクとモータ電圧との関係などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】電動式パワーステアリング制御装置の概略構造の一例を示す説明図である。
【図2】本願発明の第1の実施形態に係る電動式パワーステアリング制御装置の概略構造を示すブロック図である。
【図3】本願発明の第1の実施形態に係る操舵トルクとモータ電流との関係を定めたグラフである。
【図4】本願発明の第2の実施形態に係る電動式パワーステアリング制御装置の概略構造を示すブロック図である。
【図5】本願発明の第2の実施形態に係る操舵トルクとモータ電流との関係を定めたグラフである。
【図6】従来の操舵トルクとモータ電流との関係を定めたグラフである。
【符号の説明】
1a メインセンサ
1b サブセンサ
2 モータ
3,30,30a 制御部
D1 第1の制御用データ
D2 第2の制御用データ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering control device used by being incorporated in a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
An example of a schematic structure of the electric power steering control device is shown in FIG. The illustrated electric power steering control device includes a main sensor 1 a, a sub sensor 1 b, a
[0003]
The
[0004]
The main sensor 1a and the sub sensor 1b detect the steering torque of the steering mechanism and output torque signals T1 and T2. As will be described later, the torque signal T1 is used to determine the steering assist force in the control unit 3, whereas the torque signal T2 is used to determine whether or not the main sensor 1a is normal. Is done.
[0005]
Conventionally, as shown in FIG. 6, the control unit 3 stores control data d that defines the relationship between the steering torque and the current flowing through the motor 2 (hereinafter referred to as “motor current”). The motor current is determined based on the control data d and the torque signal T1. The control data d is basically specified so that the motor current increases as the steering torque increases, and thus the burden on the steering operation of the driver can be appropriately reduced. However, the motor current value has an upper limit value i. The reason is to prevent the
[0006]
The control unit 3 also obtains a difference between the torque signals T1 and T2, and based on this, determines whether or not the main sensor 1a is normal. The main sensor 1a and the sub sensor 1b have the same characteristics. When these are normal, the torque signals T1 and T2 have the same or substantially the same value, and the difference between them is small. In this case, the control unit 3 determines that both the main sensor 1a and the sub sensor 1b are normal. On the other hand, a failure may occur in either the main sensor 1a or the sub sensor 1b due to deterioration over time. In such a case, if the control unit 3 determines the motor current based on the torque signal T1 as usual, a steering assist force larger than necessary may be applied to the steering mechanism unit. Such a situation is not preferable in terms of operability of the vehicle. Therefore, when the difference between the torque signals T1 and T2 becomes larger than a certain value, the control unit 3 determines that an abnormality has occurred in the main sensor 1a or the sub sensor 1b, and thereafter, the steering assist to the steering mechanism unit is performed. The grant of power was stopped.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the electric power steering control device described above, if it is determined that there is an abnormality in the main sensor 1a or the sub sensor 1b, the steering assist force by the
[0008]
The present invention has been conceived under such circumstances, and even if a failure or the like occurs in either the main sensor or the sub sensor for detecting the steering torque, the driver's An object of the present invention is to provide an electric power steering control device capable of continuously reducing the burden of steering operation.
[0009]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
[0010]
The electric power steering control device provided by the present invention includes a main sensor and a sub sensor that detect steering torque and output a steering torque signal based on the detected data, and a steering assist force to the steering mechanism. a motor for imparting stores a first control data for determining the steering assist force of the motor corresponding to the steering torque, and the signal outputted from the main sensor and sub sensor Electric power steering control, comprising: a control means for determining a steering assist force of the motor based on a signal from the main sensor and the first control data when the difference is within a certain range; The control means reduces the steering assist force for the same steering torque as compared with the first control data. 2 is stored, and when the difference between the signals output from the main sensor and the sub sensor is out of the predetermined range, the second control is used instead of the first control data. Is configured to determine the steering assist force of the motor , and the second control data is determined according to a difference between signals output from the main sensor and the sub sensor. It is characterized in that the contents are different .
[0011]
According to such a configuration, when a failure occurs in either the main sensor or the sub sensor, the control means uses the second control data instead of the first control data. The steering assist force of the motor is determined. Accordingly, it is possible to continuously apply the steering assist force to the steering mechanism even after the sensor has failed, and the burden on the steering operation of the driver can be reduced. In addition, since the second control data makes the steering assist force of the motor smaller than the first control data, the second control data is used when a failure occurs. In addition, it is possible to prevent a steering assisting force from being applied to the steering mechanism part more than necessary. Furthermore, the steering assist force can be determined more finely than when the contents of the second control data are always the same, and the burden on the driver's steering operation can be reduced more appropriately. .
[0014]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the drawings.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, elements that are the same as or similar to those in the prior art are assigned the same reference numerals as in the prior art.
[0017]
The electric power steering control device of the present embodiment has a control unit 30 having a configuration different from that of the control unit 3 of the conventional technique, and other configurations are the same as those of the conventional technique. It is the same. Therefore, the electric power steering control device of the present embodiment is configured such that the main sensor 1a, the sub sensor 1b, and the
[0018]
As clearly shown in FIG. 2, the control unit 30 includes a
[0019]
The signal comparison means 32 calculates the absolute value T3 of the difference between the torque signals T1 and T2. The abnormality determination means 33 determines whether or not the main sensor 1a and the sub sensor 1b are normal depending on whether or not the absolute value T3 is within a certain range. When both the main sensor 1a and the sub sensor 1b are normal, the values of the torque signals T1 and T2 are the same or substantially the same, and the absolute value T3 is within the predetermined range. In this case, the abnormality determination unit 33 determines that both the main sensor 1a and the sub sensor 1b are normal.
[0020]
On the other hand, when a failure occurs in the main sensor 1a or the sub sensor 1b due to deterioration with time or the like, the difference between the values of the torque signals T1 and T2 increases, and the absolute value T3 exceeds the predetermined range. In this case, the abnormality determination unit 33 determines that the main sensor 1a or the sub sensor 1b is abnormal.
[0021]
When the abnormality determination unit 33 determines that the main sensor 1a and the sub sensor 1b are both normal, the steering assist
[0022]
As described above, according to the electric power steering control device of the present embodiment, when both the main sensor 1a and the sub sensor 1b are normal, the motor is based on the torque signal T1 and the first control data D1. The current is determined, and when a failure occurs in the main sensor 1a or the sub sensor 1b, the motor current is determined by using the second control data D2 instead of the first control data D1. Therefore, it is possible to continue to apply the steering assist force to the steering mechanism even after a failure occurs in either the main sensor 1a or the sub sensor 1b, thereby reducing the driver's steering operation burden. Can do. Since the second control data D2 is used to make the steering assist force of the
[0023]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the figure, the same or similar elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment.
[0024]
The control unit 30a included in the electric power steering control device of the present embodiment includes data changing means 120 that can change the content of the second control data D2 stored in the
[0025]
When the absolute value T3 obtained by the
[0026]
Also in the electric power steering control device of the present embodiment, after the failure of the main sensor 1a or the sub sensor 1b, the second control data D1 is used instead of the first control data D1 as in the first embodiment. Since the steering assist force of the
[0027]
The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment. For example, a plurality of second control data D2 may be stored in the control unit 30 and selectively used. As the number of second control data D2 increases, the steering assist force can be determined more finely. The second control data D2 has the same steering torque compared to the first control data D1 by reducing the slope of the curved portion of the first control data D1 shown in FIG. The value of the motor current with respect to the signal may be set to be small, or the upper limit value i of the motor current may be set to be smaller than that of the first control data D1. The first and second control data D1 and D2 are not limited to the relationship between the steering torque and the motor current, and may be the relationship between the steering torque and the motor voltage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a schematic structure of an electric power steering control device.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic structure of the electric power steering control device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph defining a relationship between steering torque and motor current according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic structure of an electric power steering control device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph defining the relationship between steering torque and motor current according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph defining the relationship between conventional steering torque and motor current.
[Explanation of symbols]
1a Main sensor
Claims (1)
上記制御手段は、上記第1の制御用データと比較して同一の操舵トルクに対する操舵補助力を小さくする第2の制御用データを記憶しており、かつ上記メインセンサおよびサブセンサから出力される信号の差が上記一定範囲外になったときには、上記第1の制御用データに代えて、上記第2の制御用データを利用することにより、上記モータの操舵補助力を決定するように構成されており、かつ、
上記第2の制御データは、上記メインセンサおよびサブセンサから出力される信号の差に応じて、その内容が異なるように構成されていることを特徴とする、電動式パワーステアリング制御装置。The steering torque detected, and a main sensor and the sub sensor and a signal of the steering torque and outputs on the basis of this detection data, a motor for imparting a steering assist force to a steering mechanism, corresponding to the steering torque Storing the first control data for determining the steering assist force of the motor, and when the difference between the signals output from the main sensor and the sub sensor is within a certain range, An electric power steering control device comprising: a control means for determining a steering assist force of the motor based on a signal and the first control data;
The control means stores second control data for reducing a steering assist force for the same steering torque as compared with the first control data, and a signal output from the main sensor and the sub sensor. When the difference between the two is outside the predetermined range, the steering assist force of the motor is determined by using the second control data instead of the first control data. And
The electric power steering control device according to claim 2, wherein the second control data is configured to have different contents according to a difference between signals output from the main sensor and the sub sensor .
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