JP4042569B2 - Electric power steering device - Google Patents

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JP4042569B2 JP2003007340A JP2003007340A JP4042569B2 JP 4042569 B2 JP4042569 B2 JP 4042569B2 JP 2003007340 A JP2003007340 A JP 2003007340A JP 2003007340 A JP2003007340 A JP 2003007340A JP 4042569 B2 JP4042569 B2 JP 4042569B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動モータが発生する駆動力をステアリング機構に伝達して操舵補助する構成の電動パワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電動モータの駆動力をステアリング機構に機械的に伝達することによって操舵補助する電動パワーステアリング装置が従来から用いられている。電動モータは、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクに応じて設定される目標電流値に基づいて制御され、これによって、操舵トルクに応じた操舵補助力がステアリング機構に与えられる。
【0003】
目標電流値は、操舵トルクおよび車速に応じて定められるようになっていて、基本的に、操舵トルクの方向と同じ方向への操舵補助が行われるように目標電流値が定められる。操舵トルクおよび車速に対する目標電流値の基本特性は、アシスト特性とよばれ、アシストマップ(テーブル)として予めメモリに記憶されている。このアシストマップに基づいて、目標電流値の基本値が定められ、この基本値に対して、ダンピング制御などのための補正が施されることによって、目標電流値が定められる。
【0004】
このような電動パワーステアリング装置では、電動モータを制御するマイクロコンピュータの暴走を監視する演算監視ロジックが設けられている(下記特許文献1および特許文献2)。この演算監視ロジックの基本動作は、アシストマップを基準として、過剰な目標電流値や、操舵トルクとは逆方向の目標電流値が設定されたときに、マイクロコンピュータが暴走したものと判断して、フェールセーフ処理を行うことである。
【0005】
上記のダンピング制御は、高速走行時に作動させられ、電動モータの慣性モーメントの影響を排除するために、目標電流値を低減させたり、目標電流値を操舵トルクの方向とは逆方向の値へと補正したりする制御であるため、マイクロコンピュータに異常がない場合でも、操舵トルクの方向と目標電流値の方向とが不一致となる場合がある。そこで、実際の演算監視ロジックは、操舵トルクの方向と目標電流値に対応した操舵補助方向とが不一致のときには、目標電流値の絶対値が所定の制御異常しきい値以上となることを条件にフェールセーフ処理を行うようになっている。
【0006】
【特許文献1】
特開平6−270822号公報
【特許文献2】
特開平6−270823号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ダンピング制御は主として高速走行時において作動させられる制御であるのに、上述の制御異常しきい値は、車速域によらずに一定値とされている。そのため、低速走行時や停車時において、操舵トルクの方向に整合しない目標電流値が設定されても、すみやかにフェールセーフ動作を行わせることができない。とくに、据え切り時に、制御異常しきい値に近い絶対値を有し、操舵トルク方向とは反対方向への操舵補助に対応した目標電流値が設定されると、予期しない操舵補助または操舵(セルフステア)が生じて、運転者に違和感を与えるおそれがある。
【0008】
そこで、この発明の目的は、操舵違和感を生じさせることなく、異常発生時の処理を行うことができる電動パワーステアリング装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、操作部材(1)に加えられた操舵トルクに応じて電動モータ(M)を制御し、この電動モータが発生する駆動力をステアリング機構(3)に伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、上記操作部材に加えられる操舵トルクを検出してトルク信号を出力するトルク検出手段(5)と、このトルク検出手段が検出する操舵トルクに基づいて、上記電動モータの目標駆動値を設定する目標駆動値設定手段(11,13,14)と、この目標駆動値設定手段によって設定された目標駆動値に基づいて上記電動モータを駆動するモータ駆動手段(16,30)と、当該電動パワーステアリング装置が搭載された車両の車速を検出する車速検出手段(7)と、上記目標駆動値設定手段によって設定された目標駆動値に対応した操舵補助方向が上記トルク検出手段によって検出される操舵トルクの方向とは異なる場合に、上記目標駆動値の絶対値が制御異常判定しきい値の絶対値以上かどうかを判定する判定手段(22)と、上記制御異常判定しきい値を上記車速検出手段が検出する車速に応じて変更するしきい値変更手段(21)と、上記判定手段が、上記目標駆動値の絶対値が制御異常判定しきい値の絶対値以上であると判定したときに、上記電動モータの駆動を禁止する駆動禁止手段(23)とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
【0010】
この発明によれば、目標駆動値に対応した操舵補助方向と操舵トルクの方向とが不一致の場合における制御異常判定の基準となる制御異常判定しきい値が、車速に応じて変更される。これによって、車速に応じて適切な制御異常判定を行うことができるから、操舵違和感を生じさせることなく、異常発生時の処理を適切に行うことができる。
上記目標駆動値設定手段は、車速に応じて目標駆動値を可変設定する手段を含んでいてもよい。たとえば、上記目標駆動値設定手段は、所定の高速走行時において、目標駆動値の絶対値を減少させたり、目標駆動値の符号(操舵補助方向に対応する)を変更させる補正手段(たとえばダンピング制御手段)を含んでいてもよい。
【0011】
また、上記しきい値変更手段は、車速が小さいほど上記制御異常判定しきい値を小さく設定するものであることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。操作部材としてのステアリングホイール1に加えられた操舵トルクは、ステアリングシャフト2を介して、ステアリング機構3に伝達される。ステアリング機構3には、電動モータMから発生する駆動力が、操舵補助力として、ギヤ機構を介して、またはダイレクトドライブ方式によって、機械的に伝達されるようになっている。
【0013】
ステアリングシャフト2は、ステアリングホイール1側に結合された入力軸2Aと、ステアリング機構3側に結合された出力軸2Bとに分割されていて、これらの入力軸2Aおよび出力軸2Bは、トーションバー4によって互いに連結されている。トーションバー4は、ステアリングホイール1に加えられた操舵トルクTに応じてねじれを生じるものであり、このねじれの方向および量は、トルクセンサ5によって検出されるようになっている。このトルクセンサ5の出力信号は、第1のマイクロコンピュータ10に入力されている。
【0014】
この第1のマイクロコンピュータ10には、トルクセンサ5の出力信号のほかにも、当該電動パワーステアリング装置が搭載された車両の車速Vを検出する車速センサ7の出力信号、電動モータMの端子間電圧を検出するモータ端子電圧検出部8の出力信号、および電動モータMに流れる電流(モータ電流)を検出するモータ電流検出部9の出力信号も入力されている。
この電動パワーステアリング装置には、第1のマイクロコンピュータ10のほかに、この第1のマイクロコンピュータ10に暴走等の異常が生じたときに、このことを検知してフェールセーフ処理を実行するための第2のマイクロコンピュータ20(またはカスタムIC)が備えられている。
【0015】
第1のマイクロコンピュータ10は、トルクセンサ5によって検出される操舵トルクTおよび車速センサ7によって検出される車速Vに応じた目標電流値を設定し、この目標電流値に基づいてモータドライバ30を制御することにより、電動モータMに適切な駆動電流を与える。これにより、操舵トルクTおよび車速Vに応じた操舵補助力が、ステアリング機構3に与えられることになる。
第1のマイクロコンピュータ10は、プログラム処理によって実現される機能処理部を実質的に備えている。これらの機能処理部には、操舵トルクTおよび車速Vに応じた基本目標電流値を設定する基本目標電流値設定部11、モータ端子電圧検出部8およびモータ電流検出部9からの信号に基づいて電動モータMの回転角速度ωを演算するモータ角速度演算部12、車速Vおよびモータ角速度演算部12によって求められたモータ回転角速度ωに基づいてダンピング制御補正値を演算するダンピング制御部13、基本目標電流値設定部11によって設定された基本目標電流値をダンピング制御部13およびその他の補正制御部17によって生成される各補正値で補正することによって目標電流値を求める補正処理部14、この補正処理部14が生成する目標電流値とモータ電流検出部9が検出するモータ電流値との偏差を求める偏差演算部15、ならびに偏差演算部15によって求められた偏差に基づいて、モータドライバ30に与えるべき制御信号(たとえば、PWM(Pulse Width Modulation)制御信号)を生成する制御信号生成部16が含まれる。
【0016】
制御信号生成部16が生成する制御信号は、アナログスイッチ等からなる開閉手段28を介してモータドライバ30に与えられるようになっている。この開閉手段28は、通常時には閉状態に保持され、第1のマイクロコンピュータ10に異常が生じると、第2のマイクロコンピュータ20の制御によって、開状態に切り換えられる。これにより、第1のマイクロコンピュータ10に異常が生じると、モータドライバ30への制御信号の供給が停止され、その結果、電動モータMへの給電が停止される。
【0017】
第2のマイクロコンピュータ20は、制御異常しきい値を設定する制御異常しきい値設定部21と、この制御異常しきい値設定部21が設定する制御異常しきい値と補正処理部14が生成する目標電流値とを比較することにより、第1のマイクロコンピュータ10に異常が生じているか否かを判定する異常判定部22と、この異常判定部22によって第1のマイクロコンピュータ10に異常が生じていると判定されたことに応答して、開閉手段28を開状態に切り換えるためのフェールセーフ処理を実行するフェールセーフ処理部23とを有している。
【0018】
制御異常しきい値設定部21には、車速センサ7によって検出される車速情報が入力されていて、車速Vに応じて制御異常しきい値が可変設定されるようになっている。
図2は、基本目標電流値設定部11の働きを説明するための図であり、操舵トルクTに対する基本目標電流値の関係(基本アシスト特性曲線:図2の例では折れ線)が示されている。操舵トルクTは、たとえば右方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、左方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、基本目標電流値は、電動モータMから右方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とされ、電動モータMから左方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには負の値とされる。
【0019】
基本目標電流値は、操舵トルクの正の値に対しては正の値をとり、操舵トルクの負の値に対しては負の値をとる。操舵トルクが−T1〜T1(たとえば、T1=0.4N・m)の範囲(トルク不感帯)の微小な値のときには、基本目標電流値は零とされる。また、基本目標電流値は、車速センサ7によって検出される車速Vが大きいほど、その絶対値が小さく設定されるようになっている。これにより、低速走行時には大きな操舵補助力を発生させることができ、高速走行時には操舵補助力を小さくすることができる。
【0020】
図3は、制御異常しきい値設定部21の働きを説明するための図である。制御異常しきい値設定部21は、基本目標電流値設定部11が設定する基本アシスト特性曲線に対応した制御異常しきい値曲線を設定する。図3の例では、制御異常しきい値曲線は、一対の折れ線からなっている。すなわち、制御異常しきい値設定部21は、基本アシスト特性曲線Lに対して、目標電流値の座標軸の正方向および負方向にそれぞれずれた第1制御異常しきい値曲線L1および第2制御異常しきい値曲線L2を設定する。
【0021】
第1制御異常しきい値曲線L1および第2制御異常しきい値曲線L2は、制御異常しきい値が操舵トルクに応じて変化するように定められている。具体的には、折れ線の屈曲点および端点P11,P12,P13,P14;P21,P22,P23,P24が、メモリ(図示せず)に記憶されていて、制御異常しきい値設定部21は、屈曲点および端点P11〜P14,P21〜P24の間を直線補間することによって、折れ線からなる第1制御異常しきい値曲線L1および第2制御異常しきい値曲線L2を設定するようになっている。
【0022】
基本アシスト特性曲線Lは、車速Vに応じて変化するので、これに合わせて、第1,第2制御異常しきい値曲線L1,L2における傾斜線部の傾きを規定する端点P14,P24が車速Vに応じて可変設定されるようになっている。
図3のグラフにおいて、第1象限内で目標電流値が第1制御異常しきい値曲線L1を上回る場合に対応する領域A1は、操舵補助が過剰な領域である。同様に、第3象限内で目標電流値が第2制御異常しきい値曲線L2を下回る(絶対値において上回る)場合に対応する領域A2は、操舵補助が過剰な領域である。
【0023】
一方、第4象限内で目標電流値が第2制御異常しきい値曲線L2の第4象限に位置する部分を下回る場合に対応する領域A3は、操舵トルクの方向と操舵補助の方向とが逆転している領域である。同様に、第2象限内で目標電流値が第1制御異常しきい値曲線L1の第2象限に位置する部分を上回る場合に対応する領域A4は、操舵トルクの方向と操舵補助の方向とが逆転している領域である。
さらに、第2制御異常しきい値曲線L2の第1象限に位置する部分を目標電流値が下回る場合に対応する領域A5は、操舵トルクに対して目標電流値が異常に小さいかまたは操舵トルクと操舵補助方向とが逆転する領域である。同様に、第1制御異常しきい値曲線L1の第3象限に位置する部分を目標電流値が上回る場合に対応する領域A6は、操舵トルクに対して目標電流値の絶対値が異常に小さいかまたは操舵トルクと目標電流値に対応した操舵補助方向とが逆転する領域である。
【0024】
これらの領域A1〜A6のうち、低速走行時または停車時において、フェールセーフ処理が確定するまでの間の逆アシストが問題となるのは、領域A3,A4である。そこで、制御異常しきい値設定部21は、領域A3,A4に対応する第1制御異常しきい値曲線L1および第2制御異常しきい値曲線L2の各一部分L1A,L2Aを、車速Vに応じて可変設定するようになっている。
図4は、第1制御異常しきい値曲線L1および第2制御異常しきい値曲線L2の上記部分L1A,L2Aの設定例を説明するための図である。上記部分L1A,L2Aは、いずれも操舵トルクによらずに制御異常しきい値が一定値k,−k(単位はアンペア。ただし、kは定数であり、k>0である。)をとる直線によって表わすことができる。そこで、当該一定値k,−kが、車速Vに応じて可変設定される。すなわち、車速Vの増加に応じて、定数kが、所定の下限値(たとえば2アンペア)から所定の上限値(たとえば5アンペア)まで漸増(この実施形態ではリニアに増加)するように定められる。これにより、低速走行時または停車時には定数kが小さな値とされるとともに、高速走行時には定数kが上記所定の上限値とされる。
【0025】
これによって、低速走行時または停車時には、操舵トルクの方向とは反対方向の操舵補助力を発生させるような目標電流値が設定されると、異常判定部22によって速やかに異常ありとの判定がなされ、フェールセーフ処理部23によりフェールセーフ処理が実行されることによって、電動モータMが速やかに停止される。一方、中高速走行時には、ダンピング制御の結果として設定される逆アシスト方向の目標電流値に対しては、異常判定部22によって、異常ありとの誤った判定がされることがない。このようにして、ダンピング制御を良好に行い、かつ、低速走行時または停車時において異常が生じたときには、操舵違和感を生じさせることなくフェールセーフ処理を行うことができる。
【0026】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、上述の実施形態では、第1および第2の制御異常しきい値曲線L1,L2の上記部分L1A,L2Aは、絶対値が等しい電流値を規定する直線とされているが、これらの絶対値は異なっていてもよい。
また、上記の実施形態では、電動モータMを制御するための目標駆動値として目標電流値を用いているが、目標電圧値や操舵補助力の目標値であるアシストトルク目標値を目標駆動値として用いてもよい。
【0027】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図2】基本目標電流値設定部の働きを説明するための図であり、操舵トルクに対する基本目標電流値の関係が示されている。
【図3】制御異常しきい値設定部の働きを説明するための図である。
【図4】車速に応じた制御異常しきい値の設定例を説明するための図である。
【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
3 ステアリング機構
4 トーションバー
5 トルクセンサ
7 車速センサ
8 モータ端子電圧検出部
9 モータ電流検出部
10 第1のマイクロコンピュータ
11 基本目標電流値設定部
12 モータ角速度演算部
13 ダンピング制御部
14 補正処理部
15 偏差演算部
16 制御信号生成部
20 第2のマイクロコンピュータ
21 制御異常しきい値設定部
22 異常判定部
23 フェールセーフ処理部
28 開閉手段
30 モータドライバ
M 電動モータ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering apparatus configured to assist steering by transmitting a driving force generated by an electric motor to a steering mechanism.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric power steering apparatus that assists steering by mechanically transmitting a driving force of an electric motor to a steering mechanism has been used. The electric motor is controlled based on a target current value set in accordance with the steering torque applied to the steering wheel, whereby a steering assist force in accordance with the steering torque is applied to the steering mechanism.
[0003]
The target current value is determined according to the steering torque and the vehicle speed. Basically, the target current value is determined so that steering assistance is performed in the same direction as the direction of the steering torque. The basic characteristics of the target current value with respect to the steering torque and the vehicle speed are called assist characteristics, and are stored in advance in the memory as an assist map (table). Based on the assist map, a basic value of the target current value is determined, and the target current value is determined by correcting the basic value for damping control or the like.
[0004]
In such an electric power steering apparatus, an arithmetic monitoring logic for monitoring the runaway of a microcomputer that controls the electric motor is provided (Patent Document 1 and Patent Document 2 below). The basic operation of this calculation monitoring logic is based on the assist map, and when the excessive target current value or the target current value in the direction opposite to the steering torque is set, it is determined that the microcomputer has runaway. It is to perform fail-safe processing.
[0005]
The above damping control is activated during high-speed driving, and in order to eliminate the influence of the moment of inertia of the electric motor, the target current value is reduced or the target current value is changed to a value opposite to the steering torque direction. Since the control is to be corrected, the direction of the steering torque may not match the direction of the target current value even when there is no abnormality in the microcomputer. Therefore, the actual calculation monitoring logic is based on the condition that the absolute value of the target current value is equal to or greater than a predetermined control abnormality threshold value when the steering torque direction and the steering assist direction corresponding to the target current value do not match. Fail-safe processing is performed.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-270822 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-270823
[Problems to be solved by the invention]
However, although the damping control is a control that is operated mainly during high-speed traveling, the above-described control abnormality threshold value is a constant value regardless of the vehicle speed range. Therefore, even when a target current value that does not match the direction of the steering torque is set during low-speed traveling or when the vehicle is stopped, fail-safe operation cannot be performed promptly. In particular, when a target current value having an absolute value close to the control abnormality threshold value and corresponding to steering assist in the direction opposite to the steering torque direction is set at the time of stationary, unexpected steering assist or steering (self Steer) may occur, which may cause the driver to feel uncomfortable.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric power steering device that can perform processing when an abnormality occurs without causing a feeling of steering discomfort.
[0009]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
According to the first aspect of the present invention, the electric motor (M) is controlled in accordance with the steering torque applied to the operating member (1), and the driving force generated by the electric motor is controlled by the steering mechanism. An electric power steering device for assisting steering by transmitting to (3), which detects a steering torque applied to the operation member and outputs a torque signal, and this torque detecting means detects Target drive value setting means (11, 13, 14) for setting the target drive value of the electric motor based on the steering torque, and the electric motor based on the target drive value set by the target drive value setting means. Motor driving means (16, 30) for driving, vehicle speed detecting means (7) for detecting the vehicle speed of the vehicle on which the electric power steering device is mounted, and the target drive value setting means When the steering assist direction corresponding to the target drive value set by the step is different from the steering torque direction detected by the torque detection means, the absolute value of the target drive value is equal to or greater than the absolute value of the control abnormality determination threshold value. Determination means (22) for determining whether or not, a threshold value changing means (21) for changing the control abnormality determination threshold value according to the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means, and the determination means include the target An electric power steering device comprising: drive prohibiting means (23) for prohibiting driving of the electric motor when it is determined that the absolute value of the drive value is equal to or greater than the absolute value of the control abnormality determination threshold value; It is. The alphanumeric characters in parentheses indicate corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.
[0010]
According to the present invention, the control abnormality determination threshold value, which serves as a reference for control abnormality determination when the steering assist direction corresponding to the target drive value and the direction of the steering torque do not match, is changed according to the vehicle speed. As a result, appropriate control abnormality determination can be performed according to the vehicle speed, and therefore processing at the time of occurrence of abnormality can be appropriately performed without causing a feeling of strange steering.
The target drive value setting means may include means for variably setting the target drive value according to the vehicle speed. For example, the target drive value setting means is a correction means (for example, damping control) that decreases the absolute value of the target drive value or changes the sign of the target drive value (corresponding to the steering assist direction) during a predetermined high-speed travel. Means) may be included.
[0011]
The threshold value changing means preferably sets the control abnormality determination threshold value smaller as the vehicle speed is lower.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. A steering torque applied to the steering wheel 1 as an operation member is transmitted to the steering mechanism 3 via the steering shaft 2. A driving force generated from the electric motor M is mechanically transmitted to the steering mechanism 3 as a steering assist force through a gear mechanism or by a direct drive system.
[0013]
The steering shaft 2 is divided into an input shaft 2A coupled to the steering wheel 1 side and an output shaft 2B coupled to the steering mechanism 3 side. The input shaft 2A and the output shaft 2B are connected to the torsion bar 4. Are connected to each other. The torsion bar 4 is twisted according to the steering torque T applied to the steering wheel 1, and the direction and amount of the twist are detected by the torque sensor 5. The output signal of the torque sensor 5 is input to the first microcomputer 10.
[0014]
In addition to the output signal of the torque sensor 5, the first microcomputer 10 includes an output signal of the vehicle speed sensor 7 that detects the vehicle speed V of the vehicle on which the electric power steering device is mounted, and the terminal of the electric motor M. An output signal of the motor terminal voltage detector 8 that detects the voltage and an output signal of the motor current detector 9 that detects the current (motor current) flowing through the electric motor M are also input.
In this electric power steering apparatus, in addition to the first microcomputer 10, when an abnormality such as a runaway occurs in the first microcomputer 10, this is detected and a fail-safe process is executed. A second microcomputer 20 (or custom IC) is provided.
[0015]
The first microcomputer 10 sets a target current value corresponding to the steering torque T detected by the torque sensor 5 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 7, and controls the motor driver 30 based on the target current value. By doing so, an appropriate drive current is given to the electric motor M. As a result, a steering assist force according to the steering torque T and the vehicle speed V is applied to the steering mechanism 3.
The first microcomputer 10 substantially includes a function processing unit realized by program processing. These function processing units are based on signals from a basic target current value setting unit 11 that sets a basic target current value according to the steering torque T and the vehicle speed V, a motor terminal voltage detection unit 8, and a motor current detection unit 9. A motor angular speed calculation unit 12 that calculates the rotational angular speed ω of the electric motor M, a damping control unit 13 that calculates a damping control correction value based on the vehicle speed V and the motor rotational angular speed ω obtained by the motor angular speed calculation unit 12, and a basic target current A correction processing unit 14 for obtaining a target current value by correcting the basic target current value set by the value setting unit 11 with each correction value generated by the damping control unit 13 and the other correction control unit 17, and the correction processing unit If the deviation calculator 15 calculates the deviation between the target current value generated by the motor 14 and the motor current value detected by the motor current detector A control signal generator 16 that generates a control signal (for example, a PWM (Pulse Width Modulation) control signal) to be given to the motor driver 30 based on the deviation obtained by the deviation calculator 15 is included.
[0016]
The control signal generated by the control signal generation unit 16 is supplied to the motor driver 30 via the opening / closing means 28 including an analog switch or the like. The opening / closing means 28 is normally kept closed, and when an abnormality occurs in the first microcomputer 10, the opening / closing means 28 is switched to the open state under the control of the second microcomputer 20. As a result, when an abnormality occurs in the first microcomputer 10, the supply of the control signal to the motor driver 30 is stopped, and as a result, the power supply to the electric motor M is stopped.
[0017]
The second microcomputer 20 includes a control abnormality threshold setting unit 21 that sets a control abnormality threshold, and a control abnormality threshold and correction processing unit 14 that are set by the control abnormality threshold setting unit 21. An abnormality determination unit 22 that determines whether or not an abnormality has occurred in the first microcomputer 10 by comparing with a target current value to be performed, and an abnormality has occurred in the first microcomputer 10 by the abnormality determination unit 22 And a fail-safe processing unit 23 for executing a fail-safe process for switching the opening / closing means 28 to an open state in response to the determination that the opening / closing means 28 is open.
[0018]
Vehicle speed information detected by the vehicle speed sensor 7 is input to the control abnormality threshold value setting unit 21, and the control abnormality threshold value is variably set according to the vehicle speed V.
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the basic target current value setting unit 11 and shows the relationship of the basic target current value with respect to the steering torque T (basic assist characteristic curve: a broken line in the example of FIG. 2). . For the steering torque T, for example, the torque for steering in the right direction is a positive value, and the torque for steering in the left direction is a negative value. The basic target current value is a positive value when a steering assist force for rightward steering is to be generated from the electric motor M, and when a steering assist force for leftward steering is to be generated from the electric motor M. Negative value.
[0019]
The basic target current value takes a positive value for a positive value of the steering torque and takes a negative value for a negative value of the steering torque. When the steering torque is a very small value (torque dead zone) in the range of -T1 to T1 (for example, T1 = 0.4 N · m), the basic target current value is set to zero. The absolute value of the basic target current value is set to be smaller as the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 7 is higher. As a result, a large steering assist force can be generated during low-speed traveling, and the steering assist force can be reduced during high-speed traveling.
[0020]
FIG. 3 is a diagram for explaining the function of the control abnormality threshold value setting unit 21. The control abnormality threshold value setting unit 21 sets a control abnormality threshold curve corresponding to the basic assist characteristic curve set by the basic target current value setting unit 11. In the example of FIG. 3, the control abnormality threshold curve is composed of a pair of broken lines. That is, the control abnormality threshold value setting unit 21 shifts the first control abnormality threshold curve L1 and the second control abnormality, which are shifted from the basic assist characteristic curve L in the positive direction and the negative direction of the coordinate axis of the target current value, respectively. A threshold curve L2 is set.
[0021]
The first control abnormality threshold curve L1 and the second control abnormality threshold curve L2 are determined such that the control abnormality threshold changes according to the steering torque. Specifically, the bending points and end points P11, P12, P13, P14; P21, P22, P23, P24 of the polygonal line are stored in a memory (not shown), and the control abnormality threshold value setting unit 21 The first control abnormality threshold curve L1 and the second control abnormality threshold curve L2 formed by broken lines are set by linear interpolation between the bending points and the end points P11 to P14 and P21 to P24. .
[0022]
Since the basic assist characteristic curve L changes according to the vehicle speed V, the end points P14 and P24 that define the slopes of the inclined line portions in the first and second control abnormality threshold curves L1 and L2 correspond to the vehicle speed V. A variable setting is made according to V.
In the graph of FIG. 3, a region A1 corresponding to a case where the target current value exceeds the first control abnormality threshold curve L1 within the first quadrant is a region where steering assist is excessive. Similarly, a region A2 corresponding to a case where the target current value falls below the second control abnormality threshold curve L2 (exceeds in absolute value) within the third quadrant is a region where steering assist is excessive.
[0023]
On the other hand, in the region A3 corresponding to the case where the target current value falls below the portion located in the fourth quadrant of the second control abnormality threshold curve L2 in the fourth quadrant, the direction of the steering torque and the direction of the steering assist are reversed. It is the area that is. Similarly, the region A4 corresponding to the case where the target current value exceeds the portion located in the second quadrant of the first control abnormality threshold curve L1 in the second quadrant, the steering torque direction and the steering assist direction are This is a reverse area.
Further, a region A5 corresponding to the case where the target current value falls below the portion located in the first quadrant of the second control abnormality threshold curve L2 is that the target current value is abnormally small with respect to the steering torque or This is a region where the steering assist direction is reversed. Similarly, in the region A6 corresponding to the case where the target current value exceeds the portion located in the third quadrant of the first control abnormality threshold curve L1, the absolute value of the target current value is abnormally small with respect to the steering torque. Alternatively, this is a region where the steering torque and the steering assist direction corresponding to the target current value are reversed.
[0024]
Of these areas A1 to A6, the areas where the reverse assist until the fail-safe process is determined during low-speed traveling or stopping are areas A3 and A4. Therefore, the control abnormality threshold value setting unit 21 determines the portions L1A and L2A of the first control abnormality threshold curve L1 and the second control abnormality threshold curve L2 corresponding to the regions A3 and A4 according to the vehicle speed V. Variable setting.
FIG. 4 is a diagram for explaining a setting example of the portions L1A and L2A of the first control abnormality threshold curve L1 and the second control abnormality threshold curve L2. In each of the portions L1A and L2A, the control abnormality threshold value is a constant value k or −k (unit is ampere, where k is a constant and k> 0) regardless of the steering torque. Can be represented by Therefore, the constant values k and -k are variably set according to the vehicle speed V. That is, as the vehicle speed V increases, the constant k is determined to gradually increase (in this embodiment, increase linearly) from a predetermined lower limit value (for example, 2 amperes) to a predetermined upper limit value (for example, 5 amperes). As a result, the constant k is set to a small value when traveling at a low speed or stopped, and the constant k is set to the predetermined upper limit value when traveling at a high speed.
[0025]
As a result, when a target current value that generates a steering assist force in a direction opposite to the direction of the steering torque is set during low speed traveling or when the vehicle is stopped, the abnormality determination unit 22 quickly determines that there is an abnormality. The fail-safe processing is executed by the fail-safe processing unit 23, whereby the electric motor M is quickly stopped. On the other hand, during medium-high speed traveling, the abnormality determination unit 22 does not erroneously determine that there is an abnormality with respect to the target current value in the reverse assist direction set as a result of the damping control. In this way, the damping control can be performed satisfactorily, and the fail-safe process can be performed without causing a sense of incongruity when an abnormality occurs during low-speed traveling or when the vehicle is stopped.
[0026]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. For example, in the above-described embodiment, the portions L1A and L2A of the first and second control abnormality threshold curves L1 and L2 are straight lines that define current values having the same absolute value. The values may be different.
In the above embodiment, the target current value is used as the target drive value for controlling the electric motor M. However, the assist torque target value, which is the target voltage value or the target value of the steering assist force, is used as the target drive value. It may be used.
[0027]
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of a basic target current value setting unit, and shows a relationship between a basic target current value and a steering torque.
FIG. 3 is a diagram for explaining the function of a control abnormality threshold value setting unit.
FIG. 4 is a diagram for explaining a setting example of a control abnormality threshold value according to a vehicle speed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Steering mechanism 4 Torsion bar 5 Torque sensor 7 Vehicle speed sensor 8 Motor terminal voltage detection part 9 Motor current detection part 10 First microcomputer 11 Basic target current value setting part 12 Motor angular speed calculation part 13 Damping control Unit 14 Correction processing unit 15 Deviation calculation unit 16 Control signal generation unit 20 Second microcomputer 21 Control abnormality threshold setting unit 22 Abnormality determination unit 23 Fail-safe processing unit 28 Opening / closing means 30 Motor driver M Electric motor

Claims (1)

操作部材に加えられた操舵トルクに応じて電動モータを制御し、この電動モータが発生する駆動力をステアリング機構に伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、
上記操作部材に加えられる操舵トルクを検出してトルク信号を出力するトルク検出手段と、
このトルク検出手段が検出する操舵トルクに基づいて、上記電動モータの目標駆動値を設定する目標駆動値設定手段と、
この目標駆動値設定手段によって設定された目標駆動値に基づいて上記電動モータを駆動するモータ駆動手段と、
当該電動パワーステアリング装置が搭載された車両の車速を検出する車速検出手段と、
上記目標駆動値設定手段によって設定された目標駆動値に対応した操舵補助方向が上記トルク検出手段によって検出される操舵トルクの方向とは異なる場合に、上記目標駆動値の絶対値が制御異常判定しきい値の絶対値以上かどうかを判定する判定手段と、
上記制御異常判定しきい値を上記車速検出手段が検出する車速に応じて変更するしきい値変更手段と、
上記判定手段が、上記目標駆動値の絶対値が制御異常判定しきい値の絶対値以上であると判定したときに、上記電動モータの駆動を禁止する駆動禁止手段とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An electric power steering device that controls an electric motor in accordance with a steering torque applied to an operation member and transmits a driving force generated by the electric motor to a steering mechanism to assist steering.
Torque detecting means for detecting a steering torque applied to the operation member and outputting a torque signal;
Target drive value setting means for setting a target drive value of the electric motor based on the steering torque detected by the torque detection means;
Motor drive means for driving the electric motor based on the target drive value set by the target drive value setting means;
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed of a vehicle equipped with the electric power steering device;
When the steering assist direction corresponding to the target drive value set by the target drive value setting means is different from the direction of the steering torque detected by the torque detection means, the absolute value of the target drive value determines that the control is abnormal. A judging means for judging whether or not the absolute value of the threshold value is exceeded;
Threshold change means for changing the control abnormality determination threshold according to the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means;
Drive determining means for prohibiting driving of the electric motor when the determining means determines that the absolute value of the target drive value is greater than or equal to the absolute value of the control abnormality determination threshold value. Electric power steering device.
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