JP4067389B2 - タイヤロック判定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動パワーステアリング制御装置におけるタイヤロック判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング制御装置は、トルク検出器によって操舵トルクを検出し、モータからこのトルク検出器の出力に略比例した補助トルクをステアリングシャフトに供給して、操舵のアシストを行うことにより、ハンドル操作力を軽減するものである。
【０００３】
電動パワーステアリング装置は、従来油圧で行なわれていたハンドル操舵のアシストをモータを使用して行う装置である。このアシスト量の決定は、ハンドル軸の捩れ量を検出し、この捩れ量が一定の値以下になるようにモータを制御している。また、油圧と同等の出力をモータで発生させるため、モータは大電力を必要とし、モータへの電力供給装置であるバッテリーも大電力に対応した容量を備えている。
【０００４】
電動パワーステアリング制御装置において、電磁クラッチを高精度に制御処理してハンドルがロック又は極めて重い状態に陥るのを防止し、電磁クラッチの無駄な滑りや騒音及び衝撃の発生を防止することができる電動パワーステアリング制御装置が知られている（例えば、特許文献１）。
また、操舵系が最大舵角位置へ操舵された際に電動機に過大な電流が供給されるのを防止する電動パワーステアリング制御装置が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２５７４１５号公報
【特許文献２】
特開平１１−４９０１４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
電動パワーステアリング制御装置は、従来の油圧制御装置に対してコストアップが許されないため、各部品の低価格化を図っている。従って、モータの駆動回路も価格を低減するため電力容量を限界まで下げている。そのため、タイヤがロックされている状態で長時間出力を継続すると、モータ駆動回路の能力を超えてしまう。電動パワーステアリング装置はハンドルの操舵を補助することであるため、タイヤがロックされている状態やハンドルを目いっぱい切った状態においてはアシストする必要がない。
【０００７】
一方、正常な状態においてはモータに通電されればアシストされるため、ハンドルの捩れは小さくなるはずである。この捩れが減少しないのはタイヤがロックされているか、又はハンドルを目いっぱい切られた状態となっている場合であり、アシストする必要はない。しかし、急にアシストを中止すると操作者がハンドルを重く感じ、違和感が生じる。
【０００８】
そこで本発明は、タイヤがロックされているかどうかを判定する方法を提供するものである。また、タイヤがロックされていると判定された場合に適切な処置をとる方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサの出力値が所定の閾値以上であるかどうか判断し、所定の閾値以上である場合に一定時間以上継続して所定の閾値以上であるかどうか判断し、前記操舵トルクセンサの出力値が一定時間以上継続して所定の閾値以上であると判断された場合、タイヤがロックされていると判定する。
そして、電動パワーステアリング制御装置のモータへの通電がされている場合のみ、タイヤがロックされているかどうか判定し、前記モータの電流値に応じて前記所定の閾値の値を変える。また、前記モータの電流値が所定の値より大きい場合に、前記所定の閾値をより高い値とする。
また、今回検出されたトルクセンサの出力値が前回検出されたトルクセンサの出力値より大きいかどうかを判断し、一定時間以上継続して前記大きい状態であるかどうか判断し、一定時間以上継続して今回検出されたトルクセンサの出力値が前回検出されたトルクセンサの出力値より大きいと判断された場合、タイヤがロックされていると判定する。
【００１０】
そして、タイヤロックであると判定された場合にモータ電流をオフにする。また、モータ電流値を徐々に減少させる。また、タイヤロックであると判定された場合にモータ電流の通電を禁止し、タイヤロックであると判定されなかった場合はモータ電流の通電を許可する。また、タイヤロックであると判定された場合にモータ電流値を徐々に減少させ、タイヤロックでない判定された場合にモータ電流値を徐々に増加させる。
【００１１】
さらに本発明によれば、今回検出されたトルクセンサの出力値が前回検出されたトルクセンサの出力値より大きく、かつその差が所定の差の閾値より大きいかどうかを判断し、一定時間以上継続して前記大きい状態であるかどうか判断し、一定時間以上継続して今回検出されたトルクセンサの出力値が前回検出されたトルクセンサの出力値より大きく、かつその差が所定の差の閾値より大きいと判断された場合、タイヤがロックされていると判定する。
そして、モータの電流値に応じて前記所定の差の閾値の値を変える。また、前記モータの電流値が所定の値より大きい場合に、所定の差の閾値をより高い値とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のタイヤロック判定方法に用いる公知のパワーステアリング制御装置の一例を示す図である。ハンドル１の回転力はユニバーサルジョイント３によって連結された複数のステアリングシャフト２によって伝達される。ステアリングシャフト２の下部にはピニオン軸４が取り付けられ、端部でピニオン軸４と噛みあうラック５のスライドによってステアリングシャフト２全体が回転する。ラック５の他端にはウオームホイール７に固着されたピニオン軸６がかみ合っており、ウオームホイール７にはウオーム軸８が噛みあっている。ウオーム軸８は電磁クラッチ２１を介してモータ２０に連結されており、モータ２０を回転させるとウオーム軸８が回転し、ウオームホイール７が左右に移動してピニオン軸６が回転し、ラック５が左右に移動してピニオン軸４が回転する。このように補助トルクとしてのモータ１０の回転力をステアリングシャフト２に伝えることによってハンドルの操作を容易にしている。
【００１３】
補助トルクをステアリングシャフト２に与えるモータ１０の制御は、制御ユニット３０によって行われる。制御ユニット３０には、ハンドルの回転角を検出する回転角センサ２２からの信号、操舵トルクを検出するトルクセンサ２３からの信号、及び車速を検出する車速センサ２４からの信号が入力する。
【００１４】
本発明では操舵トルクを検出するトルクセンサ２３からの信号に基づいてモータ２０を制御する。トルクセンサはハンドルとタイヤの「捩れ」を検出するものであり、ハンドルの回転量よりタイヤの回転量が少ない場合に「捩れ」が生じる。
【００１５】
図２は制御ユニット３０のブロック図である。制御ユニット３０はモータ電流演算器３１、モータ駆動回路３２、モータ電流検出回路３３を備えている。制御ユニット３０は回転角センサ２２、トルクセンサ２３及び車速センサ２４からの信号を受け、モータ電流演算器３１でモータ２０に流す電流を演算し、演算されたモータ電流に基づいてモータ駆動回路が制御される。モータ電流検出回路３３はモータ２０からの電流を検出してモータ電流演算器３１にフィードバックし、フィードバック値に基づいてモータ電流駆動回路を制御する。
【００１６】
図３は本発明によるトルクセンサ２３の出力とモータ電流の関係の一例を示したグラフである。横軸はトルクセンサ２３からの出力であり（Ｖ）、縦軸はトルクセンサの出力に対するモータ２０の電流値（Ｉ）を表している。Ｔｏはトルクセンサ出力の中点の値である。
【００１７】
トルクセンサ出力の中点の値Ｔoは任意の値に設定できるが、０Ｖに設定すると、例えば、ハンドルを右に回転して捩れが生じた場合にはトルクセンサの出力は＋１Ｖあるいは＋２Ｖとなり、ハンドルを左に回転して捩れが生じた場合にはトルクセンサの出力は−１Ｖあるいは−２Ｖとなる。
また、トルクセンサ出力の中点の値Ｔoを２．５Ｖに設定すると、例えば、ハンドルを右に回転して捩れが生じた場合にはトルクセンサの出力は＋３Ｖあるいは＋３．５Ｖとなり、ハンドルを左に回転して捩れが生じた場合にはトルクセンサの出力は２Ｖあるいは１．５Ｖとなる。
以下に記載する実施例の説明では、トルクセンサ出力の中点の値Ｔoを０Ｖに設定した場合について説明する。
【００１８】
図３に示したグラフにおいて、ハンドルを右に回転して捩れが生じた場合、トルクセンサから捩れの量に相当する信号（この場合は電圧Ｖ）が出力されるが、出力がＴ１となるまではモータに電流は流れない。これは遊びを持たせるためである。トルクセンサからの出力がＴ１を超えて増加すると、出力に比例してモータの電流値は増え、トルクセンサの出力がＴ２となると電流はｉＴとなる。しかし、出力がＴ２を超えてもモータ電流はｉＴを超えない。
【００１９】
同様に、ハンドルを左に回転して捩れが生じた場合、トルクセンサから捩れの量に相当する信号が出力されるが、出力が−Ｔ１となるまではモータに電流は流れない。ここで、−Ｔ１は捩れの向きが反対であることを表している。トルクセンサからの出力が−Ｔ１を超えて絶対値が増加すると、出力に比例してモータ電流の絶対値は増え、トルクセンサの出力が−Ｔ２となると電流は−ｉＴとなる。ここで、−はモータに流れる電流の向きが反対であることを表している。しかし、トルクセンサの出力が−Ｔ２を超えてもモータ電流は−ｉＴを超えない。
【００２０】
〔実施例１〕
図４は本発明方法の実施例を示すフローチャートである。このフローチャートに示された動作の制御は、図１の制御ユニット３０で行う。以下の実施例においても同様である。図４に示された実施例では、一定時間以上ハンドルの捩れ状態が継続した場合、タイヤがロックされていると判断し、タイヤロックを検出するものである。
【００２１】
図４において、まず定期ルーチンに入る（Ｓ１）。定期ルーチンとは決められた時間毎に所定の処理を行うことである。なお、フロ−チャートの途中に二重波線が挿入されているが、これは適宜他の処理を挿入することを意味している。その他の実施例においても同様である。
次に、トルクセンサからの出力の絶対値が所定の閾値ＴA以上であるかどうか判断する（Ｓ２）。本実施例では、トルクセンサ出力の中点の値Ｔoを０Ｖに設定してあるので、トルクセンサの出力の絶対値はハンドルの捩れの量に相当する。Ｙｅｓであれば、即ち、トルクセンサからの出力の絶対値がＴA以上であれば、ハンドルの捩れが生じているので前回までのカウンタのカウント数ｘｎ−１に１を加え、ｘｎ＝ｘｎ−１＋１とする（Ｓ３）。
【００２２】
一方、トルクセンサの出力の絶対値が閾値ＴAより小であれば（Ｎｏ）、カウント数を０にリセットする（Ｓ４）。次に、カウント数ｘｎが所定の閾値ｍ以上であるかどうか判断する（Ｓ５）。カウント数ｘｎが閾値ｍ以上であれば（Ｙｅｓ）、一定時間以上ハンドルの捩れ状態が継続していると判断され、タイヤロックと判定される（Ｓ６）。Ｎｏであれば、タイヤロックとは判定されない。
閾値ＴAは図３のグラフに示されているように、Ｔ１とＴ２の間、及び−Ｔ1と−Ｔ2の間の任意の値に設定することができる。
【００２３】
〔実施例２〕
図５に示した実施例は、図４に示したフローチャートにＳ2oを追加したものである。Ｓ2oではモータが通電中かどうか判断し、通電中であった場合のみトルクセンサからの出力が所定の閾値ＴA以上であるかどうか判断する（Ｓ２）。以下のフローは図４に示されたものと同じである。図５に示した実施例においては、モータに通電されていない場合にはハンドルの捩れは減少するとは限らないため、タイヤがロックされているかどうか判定しないようにしたものである。図５に示すフローチャートでは、Ｓ2oでＮｏの場合にはカウント数ｘｎを０にリセットしている（Ｓ４）。
【００２４】
〔実施例３〕
図６はタイヤがロックされているかどうか判断するとき、モータの電流値によってトルクセンサ出力の閾値を変化させるようにした場合の実施例を示したフローチャートである。
【００２５】
まず定期ルーチンに入り（Ｓ１）、モータが通電中かどうか判断する（Ｓ２）。通電中であれば（Ｙｅｓ）、モータの電流値が所定の閾値ＩA以下であるかどうか判断する（Ｓ３）。Ｓ３でＹｅｓの場合、即ち、モータの電流値が閾値ＩA以下の場合、トルクセンサからの出力の絶対値が所定の閾値ＴA以上であるかどうか判断する（Ｓ４）。Ｙｅｓであれば、即ち、トルクセンサからの出力が閾値ＴA以上であれば、ハンドルの捩れが生じているので前回までのカウンタのカウント数ｘｎ−１に１を加え、ｘｎ＝ｘｎ−１＋１とする（Ｓ５）。一方、トルクセンサの出力の閾値が閾値ＴAより小であれば（Ｎｏ）、カウント数ｘｎを０にリセットする（Ｓ１０）。
【００２６】
一方、Ｓ３においてＮｏであれば、即ち、モータ電流値がＩAより大であれば、トルクセンサの出力の絶対値がＴB以上かどうか判断する（Ｓ８）。ここでＴB＞ＴAに設定されている。即ち、モータ電流が小さい場合には閾値を小さくし、モータ電流が大きい場合には閾値を大きく設定している。これはモータ電流が小さいときにはトルクセンサの出力の絶対値は小さいはずであり、トルクセンサの出力が小さくても所定の値以上の出力がトルクセンサから継続して出力していることはタイヤがロックされていることを意味しているからである。
Ｓ８でＹｅｓの場合、ハンドルの捩れが生じているので前回までのカウンタのカウント数ｘｎ−１に１を加え、ｘｎ＝ｘｎ−１＋１とする（Ｓ５）。一方、トルクセンサの出力の絶対値が閾値ＴBより小であれば（Ｎｏ）、カウント数ｘｎを０にリセットする（Ｓ９）。
【００２７】
次に、カウント数ｘｎが所定の閾値ｍ以上であるかどうか判断する（Ｓ６）。カウント数が閾値ｍ以上であれば（Ｙｅｓ）、一定時間以上ハンドルの捩れ状態が継続していると判断され、タイヤロックと判定される（Ｓ７）。Ｎｏであれば、タイヤロックとは判定されない。
【００２８】
〔実施例４〕
図７は、モータへの通電がされているにもかかわらず、トルクセンサの出力が減少しなかった場合、タイヤがロックされていると判断する実施例を示したフローチャートである。
【００２９】
図７において、まず定期ルーチンに入る（Ｓ１）。次に、モータが通電中かどうか判断する（Ｓ２）。通電中であれば（Ｙｅｓ）、今回検出されたトルクセンサの出力値の絶対値Ｘを算出し（Ｓ３）、Ｙ−Ｘ＜０であるかどうか、即ちＹ＜Ｘであるかどうかを判断する（Ｓ４）。Ｙは前回検出されたトルクセンサの出力値の絶対値である。Ｙｅｓであれば前回のルーチン時よりトルクセンサの出力が増え、ハンドルの捩れの量が増えているためタイヤがロックされている可能性がある。従って、前回までのカウンタのカウント数Ｚｎ−１に１を加え、Ｚｎ＝Ｚｎ−１＋１とする（Ｓ５）。
【００３０】
一方、Ｙ−Ｘ＜０でなければ（Ｎｏ）、前回のルーチン時よりトルクセンサの出力が減っている。従って、ハンドルの捩れの量が減少しているのでタイヤがロックされている可能性がないため、カウント数Ｚｎを０にリセットし（Ｓ８）、ＹをＸに置き換える（Ｓ９）。
【００３１】
次に、カウント数Ｚｎが所定の閾値ｍ以上であるかどうか判断する（Ｓ６）。カウント数がＺｎが閾値ｍ以上であれば（Ｙｅｓ）、一定時間以上ハンドルの捩れ状態が継続していると判断され、タイヤロックと判定される（Ｓ７）。Ｎｏであれば、タイヤロックとは判定されない。
なお、Ｓ２でＮｏであれば、タイヤがロックされている可能性がないため、カウント数Ｚｎを０にリセットし（Ｓ８）、ＹをＸに置き換える（Ｓ９）。
〔実施例５〕
【００３２】
図８は図７に示したフローチャートの変形例である。図７に示されたフローチャートとは、Ｓ２においてモータ電流がａより大きいかどうかを判断している点で異なる。
ハンドルの捩れが生じていない場合にはモータに電流はながれない。従って、図７に示されたフローチャートでは、モータに通電されている場合にのみタイヤがロックされているかどうかの判断を行っている。しかし、モータに通電されていても電流値が小さい場合にはハンドルの捩れは小さい。従って、モータ電流値が所定の値より大きい場合にタイヤロックかどうかを判定すればよい。
【００３３】
図８に示されたフローチャートでは、まず定期ルーチンに入る（Ｓ１）。次に、モータが通電電流がａより大きいかどうか判断する（Ｓ２）。Ｙｅｓであれば、トルクセンサの出力値の絶対値Ｘを算出する（Ｓ３）。Ｎｏであれば、タイヤがロックされている可能性がないため、カウント数Ｚｎを０にリセットし（Ｓ８）、ＹをＸに置き換える（Ｓ９）。
【００３４】
〔実施例６〕
図９に示されたフローチャートは、図８に示されたフローチャートにおいて、タイヤロックと判断された場合にモータの通電をＯＦＦにしたものである。
図９において、Ｓ１−Ｓ９までのフローは図８と同じであるので説明を省略する。図９のフローチャートでは、Ｓ１０においてタイヤがロックされているかどうか判断される。Ｓ７でタイヤロックであると判定されていれば、Ｓ１０でタイヤロックと判断され（Ｙｅｓ）、モータの通電はＯＦＦされる（Ｓ１１）。一方、Ｓ８でＺｎ＝０とされれば、タイヤはロックされておらず（Ｎｏ）、モータの通電はＯＦＦされない。
【００３５】
〔実施例７〕
図１０に示されたフローチャートは、図８に示されたフローチャートにおいて、タイヤロックと判断された場合にモータ電流を徐々に減少させるようにしたものである。
図１０において、Ｓ１−Ｓ９までのフローは図８と同じであるので説明を省略する。Ｓ１０においてタイヤがロックされているかどうか判断され、Ｓ７においてタイヤロックであると判定されていれば、Ｓ１０でＹｅｓとなる。次に、モータに電流が流れれているかどうか判断される（Ｓ１１）。Ｓ１１でＹｅｓであれば、前回のモータ通電電流値から所定の電流値ｂを減じた値を今回のモータ通電電流値とする（Ｓ１２）。なお、所定の電流値ｂは、必要に応じて適宜設定する。
【００３６】
このようにモータへの通電電流値を減じることによって、ハンドル操舵へのアシストの量を減じる。従って、図１０に示されたルーチンが繰り返される毎に同じ状態が生じれば、モータに流れる電流値は徐々に減少し、ハンドル操舵へのアシストの量は徐々に減じる。このようにアシストの量を徐々に減じることによってハンドルは徐々に重くなるため、急に重くなることはない。
なお、Ｓ１０とＳ１１でＮｏと判断されればモータに流れる電流値は減少しない。
【００３７】
〔実施例８〕
図１１に示されたフローチャートは、図８に示されたフローチャートにおいて、、タイヤロックと判断された場合にタイヤロックフラッグをＯＮし、そうでない場合にはタイヤロックフラッグをＯＦＦし、フラグのＯＮ−ＯＦＦに応じてモータへの通電を禁止又は許可するようにしたものである。
図１１において、Ｓ１−Ｓ６までのフローは図８と同じであるので説明を省略する。Ｓ６においてＹｅｓの場合、即ち、タイヤロックと判定された場合、タイヤロックフラッグがＯＮされる（Ｓ７）。一方、Ｓ８、Ｓ９は図８のフローチャートと同じであるが、Ｓ８でＺｎ＝０とされるためタイヤロックと判定されない。そのため、Ｓ１０においてタイヤロックフラッグがＯＦＦされる。
次に、Ｓ１１でタイヤロックフラッグがＯＮであるかどうか判断される。Ｙｅｓであればモータの通電が禁止され（Ｓ１２）、Ｎｏであればモータの通電は許可される（Ｓ１３）。
【００３８】
〔実施例９〕
図１２に示されたフローチャートは、図８に示されたフローチャートにおいて、タイヤロックと判断された場合にタイヤロックフラッグをＯＮし、そうでない場合にはタイヤロックフラッグがＯＮかどうかを判断し、それに応じてモータの電流値を増減させるものである。
図１２において、Ｓ１−Ｓ６までのフローは図８と同じであるので説明を省略する。Ｓ６においてＹｅｓの場合、図１２のフローチャートにおいてはタイヤロックフラッグがＯＮされる（Ｓ７）。Ｓ６でＮｏであればタイヤロックフラッグはＯＮされない。
【００３９】
一方、Ｓ８、Ｓ９は図８のフローチャートと同じであるが、Ｓ９の後にタイヤロックフラッグがＯＮかどうかが判断される。Ｓ１０でＮｏであれば、そのままタイヤロックフラグをＯＦＦにする（Ｓ１１）。一方、前回までのルーチンでタイヤロックフラグがＯＮされていればＳ１０でＹｅｓとなる。しかし、Ｓ２でＮｏ、即ち、モータ通電電流がａ以下であると判断されているためモータ電流は減少している。従って、タイヤロックが解除され正常に復帰したものと判断し、モータ通電許可フラグをＯＮにし（Ｓ１２）、モータ電流を正常状態に復帰させるようにする。そして、タイヤロックフラグをＯＦＦにする（Ｓ１１）。
【００４０】
次に、タイヤロックフラグがＯＮであるかどうか判断する（Ｓ１３）。Ｓ１３においてＹｅｓであれば、前回のモータ電流値から所定の電流値ｂを減じた値を今回のモータ電流値とする（Ｓ１４）。このようにモータへの通電電流値を減じることによって、ハンドル操舵へのアシストの量を減じる。従って、図１２に示されたルーチンが繰り返される毎に同じ状態が生じれば、モータに流れる電流値は次第に減少し、ハンドル操舵へのアシストの量は徐々に減じる。このようにアシストの量を徐々に減じることによってハンドルは徐々に重くなるため、急に重くなることはない。
【００４１】
Ｓ１３でＮｏであれば、モータ通電許可フラグがＯＮかどうか判断する（Ｓ１５）にする。Ｓ１５でＹｅｓであれば、モータ電流は正常状態に復帰させる状態になるので、モータ通電許可フラグをＯＦＦにする（Ｓ１６）。これはモータ電流が急激に増加しないようにするためである。そして、前回のモータ電流値から所定の電流値ｂを加えた値を今回のモータ電流値とする（Ｓ１７）。従って、ルーチンが繰り返される毎に同じ状態が生じれば、モータに流れる電流値は徐々に増加してゆく。
【００４２】
〔実施例１０〕
図１３は図７に示したフローチャートの変形例である。図７に示されたフローチャートとは、Ｓ４においてＹ−Ｘ＜βであるかどうか判断している点で異なる。これは今回算出された絶対値Ｘが単に前回算出された絶対値Ｙより小さいだけでなく、ＹとＸの差が所定の閾値β（以下、「差の閾値」と記す。）より小さいかどうか判断している。
Ｓ４でＹ−Ｘ＜βである場合（Ｙｅｓ）、即ち、ＹとＸの差が、差の閾値βより小さい場合、ハンドルの捩れ量が確実に減少しているとは言えない。従って、前回までのカウンタのカウント数Ｚｎ−１に１を加え、Ｚｎ＝Ｚｎ−１＋１とする（Ｓ５）。次に、カウント数Ｚｎが所定の閾値ｍ以上であるかどうか判断する（Ｓ６）。カウント数がＺｎが閾値ｍ以上であれば（Ｙｅｓ）、一定時間以上ハンドルの捩れ状態が継続していると判断され、タイヤロックと判定される（Ｓ７）。Ｎｏであれば、タイヤロックとは判定されない。
【００４３】
一方、Ｙ−Ｘ＜βでなければ（Ｎｏ）、ハンドルの捩れ量が確実に減少しているので、カウント数Ｚｎを０にリセットし（Ｓ８）、ＹをＸに置き換える（Ｓ９）。
このように単にＸが前回の値Ｙより減少しているだけでなく、減少した値が閾値βより大きいかどうか判断することにより、ハンドルの捩れ量が確実に減少しているかどうか判断することができる。
【００４４】
〔実施例１１〕
図１４に示されたフローチャートは、モータ電流値によって上記差の閾値を変化させている点で図１３に示したフローチャートと異なる。
図１４において、まず定期ルーチンに入る（Ｓ１）。次に、モータが通電中かどうか判断する（Ｓ２）。通電中であれば（Ｙｅｓ）、トルクセンサの出力の絶対値Ｘを算出する（Ｓ３）。
【００４５】
次に、モータ電流が所定の閾値ＩB以下かどうか判断する（Ｓ４）。Ｓ４でＹｅｓであれば、Ｙ−Ｘ＜βであるかどうか判断する（Ｓ５）。Ｓ５でＹ−Ｘ＜βである場合（Ｙｅｓ）、即ち、ＹとＸの差が差の閾値βより小さい場合、ハンドルの捩れ量が確実に減少しているとは言えない。従って、前回までのカウンタのカウント数Ｚｎ−１に１を加え、Ｚｎ＝Ｚｎ−１＋１とする（Ｓ６）。次に、カウント数Ｚｎが所定の閾値ｍ以上であるかどうか判断する（Ｓ７）。カウント数がＺｎが閾値ｍ以上であれば（Ｙｅｓ）、一定時間以上ハンドルの捩れ状態が継続していると判断され、タイヤロックと判定される（Ｓ８）。Ｎｏであれば、タイヤロックとは判定されない。
Ｓ５でＹ−Ｘ＜βでない場合（Ｎｏ）、即ち、ＸがＹより小さく、その差が差の閾値βより大きい場合、ハンドルの捩れ量が確実に減少しているので、カウント数Ｚｎを０にリセットし（Ｓ１０）、ＹをＸに置き換える（Ｓ１１）。
【００４６】
一方、Ｓ４でモータ電流値がＩBより大きい場合（Ｎｏ）、Ｙ−Ｘ＜γであるかどうか判断する（Ｓ９）。γは差の閾値でβ＜γに設定されている。Ｓ９でＹ−Ｘ＜γである場合（Ｙｅｓ）、即ち、ＹとＸの差が差の閾値γより大きくない場合、ハンドルの捩れ量がモータの電流値に対して確実に減少しているとは言えない。従って、前回までのカウンタのカウント数Ｚｎ−１に１を加え、Ｚｎ＝Ｚｎ−１＋１とする（Ｓ６）。一方、Ｙ−Ｘ＜γでなければ（Ｎｏ）、即ち、ＸがＹより小さく、その差が差の閾値γより大きい場合、ハンドルの捩れ量が確実に減少しているので、カウント数Ｚｎを０にリセットし（Ｓ１０）、ＹをＸに置き換える（Ｓ１１）。
【００４７】
上記実施例の説明では、トルクセンサ出力の中点の値Ｔoを０Ｖに設定した場合について説明したが、中点の値Ｔoを、例えば２．５Ｖに設定することもできる。トルクセンサ出力の中点の値Ｔoを２．５Ｖに設定すると、例えば、ハンドルを右に回転して捩れが生じ、トルクセンサの出力が＋３Ｖ、又は＋３．５Ｖとなった場合、
３Ｖ（トルクセンサの出力）−２．５Ｖ（中点の値Ｔo）＝０．５Ｖ、 又は
３．５Ｖ（トルクセンサの出力）−２．５Ｖ（中点の値Ｔo）＝１．０Ｖ
となる。
【００４８】
また、ハンドルを左に回転して捩れが生じ、トルクセンサの出力が＋２Ｖあるいは＋１．５Ｖとなった場合、
２Ｖ（トルクセンサの出力）−２．５Ｖ（中点の値Ｔo）＝−０．５Ｖ、又は
１．５Ｖ（トルクセンサの出力）−２．５Ｖ（中点の値Ｔo）＝−１．０Ｖ
となる。従って、中点の値Ｔoが０でない場合には、トルクセンサの出力から中点の値Ｔoを減じた値の絶対値をトルクセンサの出力値としてタイヤロックの判定に用いる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、何等入力を追加することなくタイヤロックかどうかを正確に判定することができ、制御性能を向上させることができるとともに、モータ駆動回路等の制御装置を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤロック判定方法に用いるパワーステアリング制御装置の一例を示す図である。
【図２】本発明のタイヤロック判定方法に用いる制御ユニットのブロック図である。
【図３】本発明によるトルクセンサの出力とモータ電流の関係を示した図である。
【図４】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図５】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図６】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図７】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図８】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図９】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…ハンドル
２…ステアリングシャフト
３…ユニバーサルジョイント
４…ピニオン軸
５…ラック
６…ピニオン軸
７…ウオームホイル
８…ウオーム軸
２０…モータ
２１…電磁クラッチ
２２…回転角センサ
２３…トルクセンサ
２４…車速センサ
３０…制御ユニット
３１…モータ電流演算器
３２…モータ駆動回路
３３…モータ電流検出回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動パワーステアリング制御装置におけるタイヤロック判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング制御装置は、トルク検出器によって操舵トルクを検出し、モータからこのトルク検出器の出力に略比例した補助トルクをステアリングシャフトに供給して、操舵のアシストを行うことにより、ハンドル操作力を軽減するものである。
【０００３】
電動パワーステアリング装置は、従来油圧で行なわれていたハンドル操舵のアシストをモータを使用して行う装置である。このアシスト量の決定は、ハンドル軸の捩れ量を検出し、この捩れ量が一定の値以下になるようにモータを制御している。また、油圧と同等の出力をモータで発生させるため、モータは大電力を必要とし、モータへの電力供給装置であるバッテリーも大電力に対応した容量を備えている。
【０００４】
電動パワーステアリング制御装置において、電磁クラッチを高精度に制御処理してハンドルがロック又は極めて重い状態に陥るのを防止し、電磁クラッチの無駄な滑りや騒音及び衝撃の発生を防止することができる電動パワーステアリング制御装置が知られている（例えば、特許文献１）。
また、操舵系が最大舵角位置へ操舵された際に電動機に過大な電流が供給されるのを防止する電動パワーステアリング制御装置が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２５７４１５号公報
【特許文献２】
特開平１１−４９０１４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
電動パワーステアリング制御装置は、従来の油圧制御装置に対してコストアップが許されないため、各部品の低価格化を図っている。従って、モータの駆動回路も価格を低減するため電力容量を限界まで下げている。そのため、タイヤがロックされている状態で長時間出力を継続すると、モータ駆動回路の能力を超えてしまう。電動パワーステアリング装置はハンドルの操舵を補助することであるため、タイヤがロックされている状態やハンドルを目いっぱい切った状態においてはアシストする必要がない。
【０００７】
一方、正常な状態においてはモータに通電されればアシストされるため、ハンドルの捩れは小さくなるはずである。この捩れが減少しないのはタイヤがロックされているか、又はハンドルを目いっぱい切られた状態となっている場合であり、アシストする必要はない。しかし、急にアシストを中止すると操作者がハンドルを重く感じ、違和感が生じる。
【０００８】
そこで本発明は、タイヤがロックされているかどうかを判定する方法を提供するものである。また、タイヤがロックされていると判定された場合に適切な処置をとる方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサの出力値が所定の閾値以上であるかどうか判断し、所定の閾値以上である場合に一定時間以上継続して所定の閾値以上であるかどうか判断し、前記操舵トルクセンサの出力値が一定時間以上継続して所定の閾値以上であると判断された場合、タイヤがロックされていると判定する。
そして、電動パワーステアリング制御装置のモータへの通電がされている場合のみ、タイヤがロックされているかどうか判定し、前記モータの電流値に応じて前記所定の閾値の値を変える。また、前記モータの電流値が所定の値より大きい場合に、前記所定の閾値をより高い値とする。
また、今回検出されたトルクセンサの出力値が前回検出されたトルクセンサの出力値より大きいかどうかを判断し、一定時間以上継続して前記大きい状態であるかどうか判断し、一定時間以上継続して今回検出されたトルクセンサの出力値が前回検出されたトルクセンサの出力値より大きいと判断された場合、タイヤがロックされていると判定する。
【００１０】
そして、タイヤロックであると判定された場合にモータ電流をオフにする。また、モータ電流値を徐々に減少させる。また、タイヤロックであると判定された場合にモータ電流の通電を禁止し、タイヤロックであると判定されなかった場合はモータ電流の通電を許可する。また、タイヤロックであると判定された場合にモータ電流値を徐々に減少させ、タイヤロックでない判定された場合にモータ電流値を徐々に増加させる。
【００１１】
さらに本発明によれば、今回検出されたトルクセンサの出力値が前回検出されたトルクセンサの出力値より大きく、かつその差が所定の差の閾値より大きいかどうかを判断し、一定時間以上継続して前記大きい状態であるかどうか判断し、一定時間以上継続して今回検出されたトルクセンサの出力値が前回検出されたトルクセンサの出力値より大きく、かつその差が所定の差の閾値より大きいと判断された場合、タイヤがロックされていると判定する。
そして、モータの電流値に応じて前記所定の差の閾値の値を変える。また、前記モータの電流値が所定の値より大きい場合に、所定の差の閾値をより高い値とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のタイヤロック判定方法に用いる公知のパワーステアリング制御装置の一例を示す図である。ハンドル１の回転力はユニバーサルジョイント３によって連結された複数のステアリングシャフト２によって伝達される。ステアリングシャフト２の下部にはピニオン軸４が取り付けられ、端部でピニオン軸４と噛みあうラック５のスライドによってステアリングシャフト２全体が回転する。ラック５の他端にはウオームホイール７に固着されたピニオン軸６がかみ合っており、ウオームホイール７にはウオーム軸８が噛みあっている。ウオーム軸８は電磁クラッチ２１を介してモータ２０に連結されており、モータ２０を回転させるとウオーム軸８が回転し、ウオームホイール７が左右に移動してピニオン軸６が回転し、ラック５が左右に移動してピニオン軸４が回転する。このように補助トルクとしてのモータ１０の回転力をステアリングシャフト２に伝えることによってハンドルの操作を容易にしている。
【００１３】
補助トルクをステアリングシャフト２に与えるモータ１０の制御は、制御ユニット３０によって行われる。制御ユニット３０には、ハンドルの回転角を検出する回転角センサ２２からの信号、操舵トルクを検出するトルクセンサ２３からの信号、及び車速を検出する車速センサ２４からの信号が入力する。
【００１４】
本発明では操舵トルクを検出するトルクセンサ２３からの信号に基づいてモータ２０を制御する。トルクセンサはハンドルとタイヤの「捩れ」を検出するものであり、ハンドルの回転量よりタイヤの回転量が少ない場合に「捩れ」が生じる。
【００１５】
図２は制御ユニット３０のブロック図である。制御ユニット３０はモータ電流演算器３１、モータ駆動回路３２、モータ電流検出回路３３を備えている。制御ユニット３０は回転角センサ２２、トルクセンサ２３及び車速センサ２４からの信号を受け、モータ電流演算器３１でモータ２０に流す電流を演算し、演算されたモータ電流に基づいてモータ駆動回路が制御される。モータ電流検出回路３３はモータ２０からの電流を検出してモータ電流演算器３１にフィードバックし、フィードバック値に基づいてモータ電流駆動回路を制御する。
【００１６】
図３は本発明によるトルクセンサ２３の出力とモータ電流の関係の一例を示したグラフである。横軸はトルクセンサ２３からの出力であり（Ｖ）、縦軸はトルクセンサの出力に対するモータ２０の電流値（Ｉ）を表している。Ｔｏはトルクセンサ出力の中点の値である。
【００１７】
トルクセンサ出力の中点の値Ｔoは任意の値に設定できるが、０Ｖに設定すると、例えば、ハンドルを右に回転して捩れが生じた場合にはトルクセンサの出力は＋１Ｖあるいは＋２Ｖとなり、ハンドルを左に回転して捩れが生じた場合にはトルクセンサの出力は−１Ｖあるいは−２Ｖとなる。
また、トルクセンサ出力の中点の値Ｔoを２．５Ｖに設定すると、例えば、ハンドルを右に回転して捩れが生じた場合にはトルクセンサの出力は＋３Ｖあるいは＋３．５Ｖとなり、ハンドルを左に回転して捩れが生じた場合にはトルクセンサの出力は２Ｖあるいは１．５Ｖとなる。
以下に記載する実施例の説明では、トルクセンサ出力の中点の値Ｔoを０Ｖに設定した場合について説明する。
【００１８】
図３に示したグラフにおいて、ハンドルを右に回転して捩れが生じた場合、トルクセンサから捩れの量に相当する信号（この場合は電圧Ｖ）が出力されるが、出力がＴ１となるまではモータに電流は流れない。これは遊びを持たせるためである。トルクセンサからの出力がＴ１を超えて増加すると、出力に比例してモータの電流値は増え、トルクセンサの出力がＴ２となると電流はｉＴとなる。しかし、出力がＴ２を超えてもモータ電流はｉＴを超えない。
【００１９】
同様に、ハンドルを左に回転して捩れが生じた場合、トルクセンサから捩れの量に相当する信号が出力されるが、出力が−Ｔ１となるまではモータに電流は流れない。ここで、−Ｔ１は捩れの向きが反対であることを表している。トルクセンサからの出力が−Ｔ１を超えて絶対値が増加すると、出力に比例してモータ電流の絶対値は増え、トルクセンサの出力が−Ｔ２となると電流は−ｉＴとなる。ここで、−はモータに流れる電流の向きが反対であることを表している。しかし、トルクセンサの出力が−Ｔ２を超えてもモータ電流は−ｉＴを超えない。
【００２０】
〔実施例１〕
図４は本発明方法の実施例を示すフローチャートである。このフローチャートに示された動作の制御は、図１の制御ユニット３０で行う。以下の実施例においても同様である。図４に示された実施例では、一定時間以上ハンドルの捩れ状態が継続した場合、タイヤがロックされていると判断し、タイヤロックを検出するものである。
【００２１】
図４において、まず定期ルーチンに入る（Ｓ１）。定期ルーチンとは決められた時間毎に所定の処理を行うことである。なお、フロ−チャートの途中に二重波線が挿入されているが、これは適宜他の処理を挿入することを意味している。その他の実施例においても同様である。
次に、トルクセンサからの出力の絶対値が所定の閾値ＴA以上であるかどうか判断する（Ｓ２）。本実施例では、トルクセンサ出力の中点の値Ｔoを０Ｖに設定してあるので、トルクセンサの出力の絶対値はハンドルの捩れの量に相当する。Ｙｅｓであれば、即ち、トルクセンサからの出力の絶対値がＴA以上であれば、ハンドルの捩れが生じているので前回までのカウンタのカウント数ｘｎ−１に１を加え、ｘｎ＝ｘｎ−１＋１とする（Ｓ３）。
【００２２】
一方、トルクセンサの出力の絶対値が閾値ＴAより小であれば（Ｎｏ）、カウント数を０にリセットする（Ｓ４）。次に、カウント数ｘｎが所定の閾値ｍ以上であるかどうか判断する（Ｓ５）。カウント数ｘｎが閾値ｍ以上であれば（Ｙｅｓ）、一定時間以上ハンドルの捩れ状態が継続していると判断され、タイヤロックと判定される（Ｓ６）。Ｎｏであれば、タイヤロックとは判定されない。
閾値ＴAは図３のグラフに示されているように、Ｔ１とＴ２の間、及び−Ｔ1と−Ｔ2の間の任意の値に設定することができる。
【００２３】
〔実施例２〕
図５に示した実施例は、図４に示したフローチャートにＳ2oを追加したものである。Ｓ2oではモータが通電中かどうか判断し、通電中であった場合のみトルクセンサからの出力が所定の閾値ＴA以上であるかどうか判断する（Ｓ２）。以下のフローは図４に示されたものと同じである。図５に示した実施例においては、モータに通電されていない場合にはハンドルの捩れは減少するとは限らないため、タイヤがロックされているかどうか判定しないようにしたものである。図５に示すフローチャートでは、Ｓ2oでＮｏの場合にはカウント数ｘｎを０にリセットしている（Ｓ４）。
【００２４】
〔実施例３〕
図６はタイヤがロックされているかどうか判断するとき、モータの電流値によってトルクセンサ出力の閾値を変化させるようにした場合の実施例を示したフローチャートである。
【００２５】
まず定期ルーチンに入り（Ｓ１）、モータが通電中かどうか判断する（Ｓ２）。通電中であれば（Ｙｅｓ）、モータの電流値が所定の閾値ＩA以下であるかどうか判断する（Ｓ３）。Ｓ３でＹｅｓの場合、即ち、モータの電流値が閾値ＩA以下の場合、トルクセンサからの出力の絶対値が所定の閾値ＴA以上であるかどうか判断する（Ｓ４）。Ｙｅｓであれば、即ち、トルクセンサからの出力が閾値ＴA以上であれば、ハンドルの捩れが生じているので前回までのカウンタのカウント数ｘｎ−１に１を加え、ｘｎ＝ｘｎ−１＋１とする（Ｓ５）。一方、トルクセンサの出力の閾値が閾値ＴAより小であれば（Ｎｏ）、カウント数ｘｎを０にリセットする（Ｓ１０）。
【００２６】
一方、Ｓ３においてＮｏであれば、即ち、モータ電流値がＩAより大であれば、トルクセンサの出力の絶対値がＴB以上かどうか判断する（Ｓ８）。ここでＴB＞ＴAに設定されている。即ち、モータ電流が小さい場合には閾値を小さくし、モータ電流が大きい場合には閾値を大きく設定している。これはモータ電流が小さいときにはトルクセンサの出力の絶対値は小さいはずであり、トルクセンサの出力が小さくても所定の値以上の出力がトルクセンサから継続して出力していることはタイヤがロックされていることを意味しているからである。
Ｓ８でＹｅｓの場合、ハンドルの捩れが生じているので前回までのカウンタのカウント数ｘｎ−１に１を加え、ｘｎ＝ｘｎ−１＋１とする（Ｓ５）。一方、トルクセンサの出力の絶対値が閾値ＴBより小であれば（Ｎｏ）、カウント数ｘｎを０にリセットする（Ｓ９）。
【００２７】
次に、カウント数ｘｎが所定の閾値ｍ以上であるかどうか判断する（Ｓ６）。カウント数が閾値ｍ以上であれば（Ｙｅｓ）、一定時間以上ハンドルの捩れ状態が継続していると判断され、タイヤロックと判定される（Ｓ７）。Ｎｏであれば、タイヤロックとは判定されない。
【００２８】
〔実施例４〕
図７は、モータへの通電がされているにもかかわらず、トルクセンサの出力が減少しなかった場合、タイヤがロックされていると判断する実施例を示したフローチャートである。
【００２９】
図７において、まず定期ルーチンに入る（Ｓ１）。次に、モータが通電中かどうか判断する（Ｓ２）。通電中であれば（Ｙｅｓ）、今回検出されたトルクセンサの出力値の絶対値Ｘを算出し（Ｓ３）、Ｙ−Ｘ＜０であるかどうか、即ちＹ＜Ｘであるかどうかを判断する（Ｓ４）。Ｙは前回検出されたトルクセンサの出力値の絶対値である。Ｙｅｓであれば前回のルーチン時よりトルクセンサの出力が増え、ハンドルの捩れの量が増えているためタイヤがロックされている可能性がある。従って、前回までのカウンタのカウント数Ｚｎ−１に１を加え、Ｚｎ＝Ｚｎ−１＋１とする（Ｓ５）。
【００３０】
一方、Ｙ−Ｘ＜０でなければ（Ｎｏ）、前回のルーチン時よりトルクセンサの出力が減っている。従って、ハンドルの捩れの量が減少しているのでタイヤがロックされている可能性がないため、カウント数Ｚｎを０にリセットし（Ｓ８）、ＹをＸに置き換える（Ｓ９）。
【００３１】
次に、カウント数Ｚｎが所定の閾値ｍ以上であるかどうか判断する（Ｓ６）。カウント数がＺｎが閾値ｍ以上であれば（Ｙｅｓ）、一定時間以上ハンドルの捩れ状態が継続していると判断され、タイヤロックと判定される（Ｓ７）。Ｎｏであれば、タイヤロックとは判定されない。
なお、Ｓ２でＮｏであれば、タイヤがロックされている可能性がないため、カウント数Ｚｎを０にリセットし（Ｓ８）、ＹをＸに置き換える（Ｓ９）。
〔実施例５〕
【００３２】
図８は図７に示したフローチャートの変形例である。図７に示されたフローチャートとは、Ｓ２においてモータ電流がａより大きいかどうかを判断している点で異なる。
ハンドルの捩れが生じていない場合にはモータに電流はながれない。従って、図７に示されたフローチャートでは、モータに通電されている場合にのみタイヤがロックされているかどうかの判断を行っている。しかし、モータに通電されていても電流値が小さい場合にはハンドルの捩れは小さい。従って、モータ電流値が所定の値より大きい場合にタイヤロックかどうかを判定すればよい。
【００３３】
図８に示されたフローチャートでは、まず定期ルーチンに入る（Ｓ１）。次に、モータが通電電流がａより大きいかどうか判断する（Ｓ２）。Ｙｅｓであれば、トルクセンサの出力値の絶対値Ｘを算出する（Ｓ３）。Ｎｏであれば、タイヤがロックされている可能性がないため、カウント数Ｚｎを０にリセットし（Ｓ８）、ＹをＸに置き換える（Ｓ９）。
【００３４】
〔実施例６〕
図９に示されたフローチャートは、図８に示されたフローチャートにおいて、タイヤロックと判断された場合にモータの通電をＯＦＦにしたものである。
図９において、Ｓ１−Ｓ９までのフローは図８と同じであるので説明を省略する。図９のフローチャートでは、Ｓ１０においてタイヤがロックされているかどうか判断される。Ｓ７でタイヤロックであると判定されていれば、Ｓ１０でタイヤロックと判断され（Ｙｅｓ）、モータの通電はＯＦＦされる（Ｓ１１）。一方、Ｓ８でＺｎ＝０とされれば、タイヤはロックされておらず（Ｎｏ）、モータの通電はＯＦＦされない。
【００３５】
〔実施例７〕
図１０に示されたフローチャートは、図８に示されたフローチャートにおいて、タイヤロックと判断された場合にモータ電流を徐々に減少させるようにしたものである。
図１０において、Ｓ１−Ｓ９までのフローは図８と同じであるので説明を省略する。Ｓ１０においてタイヤがロックされているかどうか判断され、Ｓ７においてタイヤロックであると判定されていれば、Ｓ１０でＹｅｓとなる。次に、モータに電流が流れれているかどうか判断される（Ｓ１１）。Ｓ１１でＹｅｓであれば、前回のモータ通電電流値から所定の電流値ｂを減じた値を今回のモータ通電電流値とする（Ｓ１２）。なお、所定の電流値ｂは、必要に応じて適宜設定する。
【００３６】
このようにモータへの通電電流値を減じることによって、ハンドル操舵へのアシストの量を減じる。従って、図１０に示されたルーチンが繰り返される毎に同じ状態が生じれば、モータに流れる電流値は徐々に減少し、ハンドル操舵へのアシストの量は徐々に減じる。このようにアシストの量を徐々に減じることによってハンドルは徐々に重くなるため、急に重くなることはない。
なお、Ｓ１０とＳ１１でＮｏと判断されればモータに流れる電流値は減少しない。
【００３７】
〔実施例８〕
図１１に示されたフローチャートは、図８に示されたフローチャートにおいて、、タイヤロックと判断された場合にタイヤロックフラッグをＯＮし、そうでない場合にはタイヤロックフラッグをＯＦＦし、フラグのＯＮ−ＯＦＦに応じてモータへの通電を禁止又は許可するようにしたものである。
図１１において、Ｓ１−Ｓ６までのフローは図８と同じであるので説明を省略する。Ｓ６においてＹｅｓの場合、即ち、タイヤロックと判定された場合、タイヤロックフラッグがＯＮされる（Ｓ７）。一方、Ｓ８、Ｓ９は図８のフローチャートと同じであるが、Ｓ８でＺｎ＝０とされるためタイヤロックと判定されない。そのため、Ｓ１０においてタイヤロックフラッグがＯＦＦされる。
次に、Ｓ１１でタイヤロックフラッグがＯＮであるかどうか判断される。Ｙｅｓであればモータの通電が禁止され（Ｓ１２）、Ｎｏであればモータの通電は許可される（Ｓ１３）。
【００３８】
〔実施例９〕
図１２に示されたフローチャートは、図８に示されたフローチャートにおいて、タイヤロックと判断された場合にタイヤロックフラッグをＯＮし、そうでない場合にはタイヤロックフラッグがＯＮかどうかを判断し、それに応じてモータの電流値を増減させるものである。
図１２において、Ｓ１−Ｓ６までのフローは図８と同じであるので説明を省略する。Ｓ６においてＹｅｓの場合、図１２のフローチャートにおいてはタイヤロックフラッグがＯＮされる（Ｓ７）。Ｓ６でＮｏであればタイヤロックフラッグはＯＮされない。
【００３９】
一方、Ｓ８、Ｓ９は図８のフローチャートと同じであるが、Ｓ９の後にタイヤロックフラッグがＯＮかどうかが判断される。Ｓ１０でＮｏであれば、そのままタイヤロックフラグをＯＦＦにする（Ｓ１１）。一方、前回までのルーチンでタイヤロックフラグがＯＮされていればＳ１０でＹｅｓとなる。しかし、Ｓ２でＮｏ、即ち、モータ通電電流がａ以下であると判断されているためモータ電流は減少している。従って、タイヤロックが解除され正常に復帰したものと判断し、モータ通電許可フラグをＯＮにし（Ｓ１２）、モータ電流を正常状態に復帰させるようにする。そして、タイヤロックフラグをＯＦＦにする（Ｓ１１）。
【００４０】
次に、タイヤロックフラグがＯＮであるかどうか判断する（Ｓ１３）。Ｓ１３においてＹｅｓであれば、前回のモータ電流値から所定の電流値ｂを減じた値を今回のモータ電流値とする（Ｓ１４）。このようにモータへの通電電流値を減じることによって、ハンドル操舵へのアシストの量を減じる。従って、図１２に示されたルーチンが繰り返される毎に同じ状態が生じれば、モータに流れる電流値は次第に減少し、ハンドル操舵へのアシストの量は徐々に減じる。このようにアシストの量を徐々に減じることによってハンドルは徐々に重くなるため、急に重くなることはない。
【００４１】
Ｓ１３でＮｏであれば、モータ通電許可フラグがＯＮかどうか判断する（Ｓ１５）にする。Ｓ１５でＹｅｓであれば、モータ電流は正常状態に復帰させる状態になるので、モータ通電許可フラグをＯＦＦにする（Ｓ１６）。これはモータ電流が急激に増加しないようにするためである。そして、前回のモータ電流値から所定の電流値ｂを加えた値を今回のモータ電流値とする（Ｓ１７）。従って、ルーチンが繰り返される毎に同じ状態が生じれば、モータに流れる電流値は徐々に増加してゆく。
【００４２】
〔実施例１０〕
図１３は図７に示したフローチャートの変形例である。図７に示されたフローチャートとは、Ｓ４においてＹ−Ｘ＜βであるかどうか判断している点で異なる。これは今回算出された絶対値Ｘが単に前回算出された絶対値Ｙより小さいだけでなく、ＹとＸの差が所定の閾値β（以下、「差の閾値」と記す。）より小さいかどうか判断している。
Ｓ４でＹ−Ｘ＜βである場合（Ｙｅｓ）、即ち、ＹとＸの差が、差の閾値βより小さい場合、ハンドルの捩れ量が確実に減少しているとは言えない。従って、前回までのカウンタのカウント数Ｚｎ−１に１を加え、Ｚｎ＝Ｚｎ−１＋１とする（Ｓ５）。次に、カウント数Ｚｎが所定の閾値ｍ以上であるかどうか判断する（Ｓ６）。カウント数がＺｎが閾値ｍ以上であれば（Ｙｅｓ）、一定時間以上ハンドルの捩れ状態が継続していると判断され、タイヤロックと判定される（Ｓ７）。Ｎｏであれば、タイヤロックとは判定されない。
【００４３】
一方、Ｙ−Ｘ＜βでなければ（Ｎｏ）、ハンドルの捩れ量が確実に減少しているので、カウント数Ｚｎを０にリセットし（Ｓ８）、ＹをＸに置き換える（Ｓ９）。
このように単にＸが前回の値Ｙより減少しているだけでなく、減少した値が閾値βより大きいかどうか判断することにより、ハンドルの捩れ量が確実に減少しているかどうか判断することができる。
【００４４】
〔実施例１１〕
図１４に示されたフローチャートは、モータ電流値によって上記差の閾値を変化させている点で図１３に示したフローチャートと異なる。
図１４において、まず定期ルーチンに入る（Ｓ１）。次に、モータが通電中かどうか判断する（Ｓ２）。通電中であれば（Ｙｅｓ）、トルクセンサの出力の絶対値Ｘを算出する（Ｓ３）。
【００４５】
次に、モータ電流が所定の閾値ＩB以下かどうか判断する（Ｓ４）。Ｓ４でＹｅｓであれば、Ｙ−Ｘ＜βであるかどうか判断する（Ｓ５）。Ｓ５でＹ−Ｘ＜βである場合（Ｙｅｓ）、即ち、ＹとＸの差が差の閾値βより小さい場合、ハンドルの捩れ量が確実に減少しているとは言えない。従って、前回までのカウンタのカウント数Ｚｎ−１に１を加え、Ｚｎ＝Ｚｎ−１＋１とする（Ｓ６）。次に、カウント数Ｚｎが所定の閾値ｍ以上であるかどうか判断する（Ｓ７）。カウント数がＺｎが閾値ｍ以上であれば（Ｙｅｓ）、一定時間以上ハンドルの捩れ状態が継続していると判断され、タイヤロックと判定される（Ｓ８）。Ｎｏであれば、タイヤロックとは判定されない。
Ｓ５でＹ−Ｘ＜βでない場合（Ｎｏ）、即ち、ＸがＹより小さく、その差が差の閾値βより大きい場合、ハンドルの捩れ量が確実に減少しているので、カウント数Ｚｎを０にリセットし（Ｓ１０）、ＹをＸに置き換える（Ｓ１１）。
【００４６】
一方、Ｓ４でモータ電流値がＩBより大きい場合（Ｎｏ）、Ｙ−Ｘ＜γであるかどうか判断する（Ｓ９）。γは差の閾値でβ＜γに設定されている。Ｓ９でＹ−Ｘ＜γである場合（Ｙｅｓ）、即ち、ＹとＸの差が差の閾値γより大きくない場合、ハンドルの捩れ量がモータの電流値に対して確実に減少しているとは言えない。従って、前回までのカウンタのカウント数Ｚｎ−１に１を加え、Ｚｎ＝Ｚｎ−１＋１とする（Ｓ６）。一方、Ｙ−Ｘ＜γでなければ（Ｎｏ）、即ち、ＸがＹより小さく、その差が差の閾値γより大きい場合、ハンドルの捩れ量が確実に減少しているので、カウント数Ｚｎを０にリセットし（Ｓ１０）、ＹをＸに置き換える（Ｓ１１）。
【００４７】
上記実施例の説明では、トルクセンサ出力の中点の値Ｔoを０Ｖに設定した場合について説明したが、中点の値Ｔoを、例えば２．５Ｖに設定することもできる。トルクセンサ出力の中点の値Ｔoを２．５Ｖに設定すると、例えば、ハンドルを右に回転して捩れが生じ、トルクセンサの出力が＋３Ｖ、又は＋３．５Ｖとなった場合、
３Ｖ（トルクセンサの出力）−２．５Ｖ（中点の値Ｔo）＝０．５Ｖ、 又は
３．５Ｖ（トルクセンサの出力）−２．５Ｖ（中点の値Ｔo）＝１．０Ｖ
となる。
【００４８】
また、ハンドルを左に回転して捩れが生じ、トルクセンサの出力が＋２Ｖあるいは＋１．５Ｖとなった場合、
２Ｖ（トルクセンサの出力）−２．５Ｖ（中点の値Ｔo）＝−０．５Ｖ、又は
１．５Ｖ（トルクセンサの出力）−２．５Ｖ（中点の値Ｔo）＝−１．０Ｖ
となる。従って、中点の値Ｔoが０でない場合には、トルクセンサの出力から中点の値Ｔoを減じた値の絶対値をトルクセンサの出力値としてタイヤロックの判定に用いる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、何等入力を追加することなくタイヤロックかどうかを正確に判定することができ、制御性能を向上させることができるとともに、モータ駆動回路等の制御装置を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤロック判定方法に用いるパワーステアリング制御装置の一例を示す図である。
【図２】本発明のタイヤロック判定方法に用いる制御ユニットのブロック図である。
【図３】本発明によるトルクセンサの出力とモータ電流の関係を示した図である。
【図４】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図５】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図６】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図７】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図８】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図９】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明方法に実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…ハンドル
２…ステアリングシャフト
３…ユニバーサルジョイント
４…ピニオン軸
５…ラック
６…ピニオン軸
７…ウオームホイル
８…ウオーム軸
２０…モータ
２１…電磁クラッチ
２２…回転角センサ
２３…トルクセンサ
２４…車速センサ
３０…制御ユニット
３１…モータ電流演算器
３２…モータ駆動回路
３３…モータ電流検出回路
Claims (4)
- 操舵トルクを検出する操舵トルクセンサの出力値が所定の閾値以上であるかどうか判断し、所定の閾値以上である場合に一定時間以上継続して該所定の閾値以上であるかどうか判断し、前記操舵トルクセンサの出力値が一定時間以上継続して該所定の閾値以上であると判断された場合、タイヤがロックされていると判定する電動パワーステアリング制御装置のタイヤロック判定方法であって、前記電動パワーステアリング制御装置のモータへの通電がされている場合のみ、タイヤがロックされているかどうか判定し、前記モータの電流値に応じて前記所定の閾値の値を変える、タイヤロック判定方法。
- 前記モータの電流値が所定の値より大きい場合に、前記所定の閾値をより高い値とする、請求項１に記載のタイヤロック判定方法。
- 電動パワーステアリング制御装置のモータへの通電がされている場合、今回検出されたトルクセンサの出力値が前回検出されたトルクセンサの出力値より大きく、かつその差が所定の差の閾値より大きいかどうかを判断し、一定時間以上継続して前記大きい状態であるかどうか判断し、一定時間以上継続して今回検出されたトルクセンサの出力値が前回検出されたトルクセンサの出力値より大きく、かつその差が所定の差の閾値より大きいと判断された場合、タイヤがロックされている、と判定する電動パワーステアリング制御装置のタイヤロック判定方法であって、前記モータの電流値に応じて前記所定の差の閾値の値を変える、タイヤロック判定方法。
- 前記モータの電流値が所定の値より大きい場合に、前記所定の差の閾値をより高い値とする、請求項３に記載のタイヤロック判定方法。
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