JP5054644B2 - Vehicle steering control device - Google Patents

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Description

この発明は,操舵角センサの異常を検出する車両用操舵制御装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle steering control device that detects an abnormality of a steering angle sensor.

車両の横滑り防止装置には,操舵角センサが用いられており,運転者の操舵状態を操舵角から演算し操舵角に応じた車両挙動になるよう各車輪の制動力を制御している。   A steering angle sensor is used in the vehicle skid prevention device, and the braking force of each wheel is controlled so that the steering state of the driver is calculated from the steering angle and the vehicle behavior according to the steering angle is obtained.

このように操舵角は車両挙動を制御するため非常に重要な役割を担っており,操舵角センサに異常をきたした場合には正常な制御が行えなくなる問題がある。このため操舵角センサの異常を検出する手段が提案されている。   As described above, the steering angle plays a very important role in controlling the vehicle behavior, and there is a problem that normal control cannot be performed when an abnormality occurs in the steering angle sensor. For this reason, means for detecting an abnormality of the steering angle sensor has been proposed.

例えば特許文献1には,操舵角センサから得られる絶対操舵角と運転者の操舵を補助するトルクを発生させるモータ(操舵補助用モータ)の回転角から得られる相対操舵角の差が閾値を超えた場合に操舵角センサの異常を検出する操舵角の異常検出装置が開示されている。   For example, in Patent Document 1, the difference between the relative steering angle obtained from the absolute steering angle obtained from the steering angle sensor and the rotation angle of the motor (steering assistance motor) that generates torque for assisting the steering of the driver exceeds the threshold. A steering angle abnormality detection device is disclosed that detects an abnormality of a steering angle sensor in the event of a failure.

また,特許文献2には,操舵角センサと安価な位置検出センサの変化量から操舵角の異常を判定する電動パワーステアリング装置が開示されている。   Further, Patent Document 2 discloses an electric power steering device that determines an abnormality in a steering angle from the amount of change in a steering angle sensor and an inexpensive position detection sensor.

特開2002-104211号公報JP 2002-104211 A WO2005/105550公報WO2005 / 105550

しかしながら,上記特許文献1では,操舵補助用モータの回転角から相対操舵角を推定しているが,操舵補助用モータの回転角だけでは相対角しか得られないため,実際に操舵角を得るためには,初期値や前回値,操舵補助用モータの周回数などの情報が必要となる。しかし,車両のイグニッションオフ時にハンドルを回された場合では,前回値や周回数などは不定となるため,モータ回転角からは正しい操舵角が得られない課題があった。   However, in Patent Document 1, the relative steering angle is estimated from the rotation angle of the steering assist motor. However, since only the relative angle can be obtained only by the rotation angle of the steering assist motor, the actual steering angle is obtained. Requires information such as the initial value, the previous value, and the number of laps of the steering assist motor. However, when the steering wheel is turned when the vehicle is turned off, the previous value and the number of laps are indefinite, so there is a problem that the correct steering angle cannot be obtained from the motor rotation angle.

また,上記特許文献2では,操舵角センサと安価な位置検出センサの変化量から操舵角の異常を判定するため,ハンドルや操舵補助用モータが回転して初めて操舵角の異常を判定する。しかし,操舵補助用モータが回転しない状態では,早期異常検出ができないという課題があった。   Further, in Patent Document 2, in order to determine the abnormality of the steering angle from the amount of change of the steering angle sensor and the inexpensive position detection sensor, the abnormality of the steering angle is determined only after the steering wheel or the steering assist motor rotates. However, there is a problem that early abnormality detection cannot be performed when the steering assist motor does not rotate.

この発明は,上述した課題を解決するためになされたもので,車両のイグニッションオフ時の操舵によらず,早期に操舵角の異常を検出する車両用操舵制御装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering control device that detects an abnormality in the steering angle at an early stage without depending on steering when the vehicle is turned off. Is.

この発明の車両用操舵制御装置は,運転者による操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、ステアリング軸の操舵角を検出する操舵角検出手段と,運転者の操舵を補助するトルクを発生させるモータと,上記モータの回転角を検出するモータ角検出手段と,IGオン時に上記モータに駆動指示を出すモータ駆動指示手段と,上記モータ駆動指示手段により上記モータを駆動している間の上記モータ角検出手段の出力から,操舵角速度を推定する操舵角速度推定手段と,上記駆動指示により上記モータを駆動している間の上記操舵角検出手段の出力に基づき,操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と,上記操舵角速度検出手段の出力及び上記操舵角速度推定手段の出力との偏差の絶対値を出力する偏差演算手段と,上記駆動指示により上記モータを駆動している間に上記操舵トルク検出手段の出力が所定の閾値以下の場合,かつ,上記偏差演算手段の出力が所定の閾値以上ある場合に上記操舵角検出手段の異常を検出する操舵角異常検出手段とを備えたものである。
The vehicle steering control device according to the present invention includes a steering torque detecting means for detecting a steering torque by a driver, a steering angle detecting means for detecting a steering angle of a steering shaft, and a motor for generating torque for assisting the driver's steering. Motor angle detection means for detecting the rotation angle of the motor, motor drive instruction means for issuing a drive instruction to the motor when the IG is on, and the motor angle while the motor is being driven by the motor drive instruction means. Steering angular velocity estimating means for estimating a steering angular velocity from the output of the detecting means; steering angular velocity detecting means for detecting the steering angular speed based on the output of the steering angle detecting means while driving the motor according to the drive instruction; Deviation calculating means for outputting an absolute value of deviation between the output of the steering angular velocity detecting means and the output of the steering angular velocity estimating means, and the drive instruction If the output of the steering torque detection means is equal to or less than the predetermined threshold value while driving the serial motor, and the output of the deviation calculation means detects the abnormality of the steering angle detecting means when more than a predetermined threshold value Steering angle abnormality detecting means.

この発明によれば,車両のイグニッションオフの状態によらず,早期に操舵角の異常を検出することが可能となり,車両用操舵制御装置の安全性を高めることができる。   According to the present invention, it is possible to detect an abnormality in the steering angle at an early stage regardless of the ignition-off state of the vehicle, and the safety of the vehicle steering control device can be improved.

実施の形態1.
以下,この発明の実施の形態1にかかる車両用操舵制御装置の構成について,図1に基づいて説明する。
図1はこの発明に係る代表的な車両用操舵制御装置の全体構成を示す図である。操舵制御用ECU5は,運転者による操舵トルク2に応じたアシストトルク3を発生させることと,ステアリング軸の操舵角(絶対角)を検出する操舵角検出手段10の異常を検出することを主な機能とする。
Embodiment 1 FIG.
The configuration of the vehicle steering control apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a typical vehicle steering control apparatus according to the present invention. The steering control ECU 5 mainly generates an assist torque 3 corresponding to the steering torque 2 by the driver, and detects an abnormality of the steering angle detection means 10 that detects the steering angle (absolute angle) of the steering shaft. Function.

ここで,操舵制御用ECU5の機能のうち,アシストトルクを発生させる部分について,簡単に説明する。運転者がハンドル1を切った時の操舵トルク2を操舵トルク検出手段4で測定し,操舵制御用ECU5に操舵トルク検出信号6として送られる。操舵制御用ECU5は操舵補助用モータ7の状態量である,モータ電流8およびモータ角検出信号9と操舵トルク検出信号6よりアシストトルク3を発生させるためモータ電流8を制御する。   Here, a portion of the function of the steering control ECU 5 that generates the assist torque will be briefly described. The steering torque 2 when the driver turns the steering wheel 1 is measured by the steering torque detection means 4 and sent to the steering control ECU 5 as a steering torque detection signal 6. The steering control ECU 5 controls the motor current 8 in order to generate the assist torque 3 from the motor current 8, the motor angle detection signal 9, and the steering torque detection signal 6, which are the state quantities of the steering assist motor 7.

次に,操舵制御用ECU5の機能のうち,操舵角検出手段10の異常検出機能を図2に基づいて説明する。IG状態検出手段14はIG(イグニッション)信号13から車両のイグニッションがオンに立ち上がったか,オフにたち下がったかを検出するものであり,モータ駆動指示手段15は,IG状態検出手段14がIGオンを検出してから一定時間モータ7を駆動する駆動指示を出力する。操舵角速度検出手段16は操舵角検出信号11から操舵角速度を検出し,操舵角速度推定手段18は操舵補助用モータ7の回転角を検出するモータ角検出手段17の出力に基づき操舵角速度を推定する。偏差演算手段19は操舵角速度検出手段16の出力と操舵角速度推定手段18の出力の偏差を演算し,絶対値を出力する。操舵角異常検出手段20は,IG状態検出手段14の出力を受け,IGがオンに立ち上がった時の偏差演算手段19の出力がある閾値以上あれば操舵角が異常であることを示す操舵角異常信号12を出力する。   Next, of the functions of the steering control ECU 5, the abnormality detection function of the steering angle detection means 10 will be described with reference to FIG. The IG state detection means 14 detects from the IG (ignition) signal 13 whether the ignition of the vehicle has started up or has fallen off, and the motor drive instruction means 15 has the IG state detection means 14 turn on the IG. A drive instruction for driving the motor 7 for a predetermined time after detection is output. The steering angular velocity detection means 16 detects the steering angular speed from the steering angle detection signal 11, and the steering angular speed estimation means 18 estimates the steering angular speed based on the output of the motor angle detection means 17 that detects the rotation angle of the steering assist motor 7. The deviation calculating means 19 calculates the deviation between the output of the steering angular speed detecting means 16 and the output of the steering angular speed estimating means 18 and outputs an absolute value. The steering angle abnormality detection means 20 receives the output of the IG state detection means 14, and indicates that the steering angle is abnormal if the output of the deviation calculation means 19 when the IG rises on is above a certain threshold. The signal 12 is output.

ここで,操舵角速度検出手段16,操舵角速度推定手段18について説明する。一般的に,車両用操舵制御装置で使用されるモータ角センサは相対角のみを計測できるものであり,絶対角を計測できるものではない。また,操舵補助用モータ7は減速ギアを介して,ステアリング軸に取り付けられており,ハンドル1が1回転する間にモータ7は十数回転するため,単純にモータ角の現在値を見るだけでは,モータ角から,操舵角が推定できない。基準位置からの周回数や角などがわかれば,モータ角から操舵角を推定でき,操舵角検出信号11と偏差演算することで操舵角検出手段10の異常を検出することができる。しかし,IGオフ時にハンドルを回されたときなど,モータ7の基準位置からの周回数が不定となる場合は,モータ角から操舵角が正しく推定できなくなり,操舵角速度検出手段16の異常を誤検出することがある。そこで,操舵角検出信号11とモータ角検出信号9から操舵角速度を検出,推定し,偏差を比較することで,IGオフ時の状態に関わらず操舵角検出手段10の異常を検出できる。
なお、操舵角速度推定手段18は,モータ角検出信号9を時間微分し,操舵補助用モータ7の減速ギア比で除することで操舵角速度を推定することが可能である。また,モータ角検出信号9の時間微分に替えて,モータ角検出信号9をハイパスフィルタに通した信号を操舵補助用モータ7の減速ギア比で除することで操舵角速度を推定することも可能である。
Here, the steering angular velocity detection means 16 and the steering angular velocity estimation means 18 will be described. In general, a motor angle sensor used in a vehicle steering control device can measure only a relative angle, not an absolute angle. Further, the steering assist motor 7 is attached to the steering shaft via a reduction gear, and the motor 7 rotates more than ten times while the handle 1 rotates once. Therefore, simply looking at the current value of the motor angle The steering angle cannot be estimated from the motor angle. If the number of laps and the angle from the reference position are known, the steering angle can be estimated from the motor angle, and an abnormality of the steering angle detection means 10 can be detected by calculating a deviation from the steering angle detection signal 11. However, if the number of laps from the reference position of the motor 7 becomes indefinite, such as when the steering wheel is turned when the IG is off, the steering angle cannot be correctly estimated from the motor angle, and an abnormality in the steering angular velocity detection means 16 is erroneously detected There are things to do. Therefore, by detecting and estimating the steering angular velocity from the steering angle detection signal 11 and the motor angle detection signal 9 and comparing the deviations, the abnormality of the steering angle detection means 10 can be detected regardless of the state when the IG is off.
The steering angular velocity estimation means 18 can estimate the steering angular velocity by differentiating the motor angle detection signal 9 with respect to time and dividing it by the reduction gear ratio of the steering assist motor 7. Further, instead of the time differentiation of the motor angle detection signal 9, it is also possible to estimate the steering angular velocity by dividing the signal obtained by passing the motor angle detection signal 9 through the high-pass filter by the reduction gear ratio of the steering assist motor 7. is there.

次にモータ駆動指示手段15について説明する。角速度を比較し,操舵角の異常を検出する場合,ある程度の角速度を発生させる必要がある。運転者の操舵によって操舵角速度を発生させる場合,運転者が操舵するまでは操舵角速度が発生しないため,直進状態のまま車速を上げてから操舵すると,不安定になりやすい高速状態で初めて操舵角検出手段10の異常を検出することになり,異常発見が遅れる。IGオン時にモータ駆動指示手段15によってモータ7を強制駆動させ操舵角速度を発生させることで,車両が動き出す前の早期に操舵角検出手段10の異常を検出することができる。   Next, the motor drive instruction means 15 will be described. When comparing the angular velocities and detecting an abnormality in the steering angle, it is necessary to generate a certain angular velocity. When the steering angular velocity is generated by the driver's steering, the steering angular velocity is not generated until the driver steers. Therefore, the steering angle is detected for the first time in a high-speed state that tends to become unstable when the vehicle speed is increased while the vehicle is traveling straight ahead. An abnormality of the means 10 is detected, and the abnormality detection is delayed. By forcibly driving the motor 7 by the motor drive instructing means 15 when the IG is turned on to generate a steering angular velocity, an abnormality of the steering angle detecting means 10 can be detected at an early stage before the vehicle starts to move.

次に操舵角異常検出手段20について,図3に基づいて説明する。操舵角異常検出手段20は,IG状態検出手段14の出力から,IGオンの立ち上がり信号を取得したときに,偏差演算手段19からの偏差演算信号と閾値設定器21による閾値αとの比較を比較手段22により行い,閾値αよりも偏差演算信号のほうが大きい場合に操舵角異常信号12を出力する。
操舵角異常信号12を出力することで操舵角を利用する横滑り防止装置などの装置停止やフェール判定を早期に実施することができる。
Next, the steering angle abnormality detecting means 20 will be described with reference to FIG. The steering angle abnormality detection means 20 compares the comparison between the deviation calculation signal from the deviation calculation means 19 and the threshold value α by the threshold setting device 21 when an IG ON rising signal is acquired from the output of the IG state detection means 14. When the deviation calculation signal is larger than the threshold value α, the steering angle abnormality signal 12 is output.
By outputting the steering angle abnormality signal 12, it is possible to quickly stop the apparatus such as a skid prevention apparatus that uses the steering angle or to make a failure determination.

次に,前記構成の操舵制御用ECU5の操舵角異常検出動作について,図4のフローチャートに基づいて説明する。なお,本発明の従来の技術と異なる点は,操舵角異常検出手段20によって操舵角の異常を検出する部分であり,アシストトルク制御手段の構成は従来の電動パワーステアリング装置の構成と同じであるため,操舵角の異常を検出する部分に限って説明する。   Next, the steering angle abnormality detection operation of the steering control ECU 5 having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. The difference from the prior art of the present invention is that the steering angle abnormality detecting means 20 detects an abnormality of the steering angle, and the configuration of the assist torque control means is the same as that of the conventional electric power steering apparatus. Therefore, only the part that detects an abnormality in the steering angle will be described.

まずステップS101で,IG状態検出手段14からIGオンの立ち上がり状態を検出し,ステップS102では,モータ駆動指示手段15によってモータ7を駆動する。
ステップS103では操舵角検出手段10により検出された操舵角検出信号11を読み込み,メモリに記憶する。
ステップS104では,モータ角検出手段17により検出されたモータ角検出出力を読み込み,メモリに記憶する。
ステップS105では,操舵角速度検出手段16によって,メモリに記憶された操舵角検出信号11から操舵角速度を検出し,メモリに記憶する。
ステップS106では,操舵角速度推定手段18によって,メモリに記憶されたモータ角検出出力から操舵角速度を推定し,メモリに記憶する。
ステップS107で,メモリに記憶された操舵角検出信号11と操舵角速度推定手段18の出力とに基づき,偏差演算手段19によって偏差の絶対値を演算し,予め設定された閾値αと大きさを比較する。
ステップS108で偏差演算手段19の出力が閾値α以上であると判定した場合は,ステップS109で,操舵角の異常であると判定し,操舵角異常信号12を出力する。
First, in step S101, the rising state of IG on is detected from the IG state detection means 14, and in step S102, the motor 7 is driven by the motor drive instruction means 15.
In step S103, the steering angle detection signal 11 detected by the steering angle detection means 10 is read and stored in the memory.
In step S104, the motor angle detection output detected by the motor angle detection means 17 is read and stored in the memory.
In step S105, the steering angular velocity detection means 16 detects the steering angular velocity from the steering angle detection signal 11 stored in the memory, and stores it in the memory.
In step S106, the steering angular velocity estimation means 18 estimates the steering angular velocity from the motor angle detection output stored in the memory, and stores it in the memory.
In step S107, based on the steering angle detection signal 11 stored in the memory and the output of the steering angular velocity estimating means 18, the deviation calculating means 19 calculates the absolute value of the deviation, and compares it with a preset threshold value α. To do.
If it is determined in step S108 that the output of the deviation calculating means 19 is equal to or greater than the threshold value α, it is determined in step S109 that the steering angle is abnormal, and the steering angle abnormality signal 12 is output.

以上のようにこの発明の実施の形態1によれば,IGオン時にモータ7を強制駆動し,操舵角とモータ角から角速度を求めて比較することでIGオフの状態によらず,早期に操舵角検出手段10の異常を検出できる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the motor 7 is forcibly driven when the IG is turned on, and the angular velocity is obtained from the steering angle and the motor angle and compared, so that the steering can be quickly performed regardless of the IG off state. An abnormality of the corner detection means 10 can be detected.

なお,上記実施の形態1では,モータ駆動指示手段15はIG状態検出手段14の立ち上がり時にモータ7を駆動するとしていたが,IGオンの立ち上がり時から一定時間モータ7を駆動してもよい。また,操舵角異常検出手段20はIG状態検出手段14の立ち上がり時に偏差演算信号と閾値αを比較していたが,IGオンの立ち上がり時から一定時間比較してもよい。このようにした場合には,操舵角検出手段10の異常をより精度よく検出することができる。   In the first embodiment, the motor drive instructing means 15 drives the motor 7 when the IG state detecting means 14 rises. However, the motor 7 may be driven for a certain period of time from the rise of IG on. Further, although the steering angle abnormality detection means 20 compares the deviation calculation signal with the threshold value α when the IG state detection means 14 rises, the steering angle abnormality detection means 20 may compare for a certain time from the time when IG ON rises. In this case, the abnormality of the steering angle detection means 10 can be detected with higher accuracy.

実施の形態2.
図5は,この発明の実施の形態2における車両用操舵制御装置の要部構成を示すブロック図である。図5において実施の形態1との変更箇所は,モータ駆動指示手段15にモータ角検出手段17の出力が入力され,操舵角速度推定手段18の出力が操舵角異常検出手段20にも入力されるようにしたことである。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of the vehicle steering control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 5 differs from the first embodiment in that the output of the motor angle detection means 17 is input to the motor drive instruction means 15 and the output of the steering angular velocity estimation means 18 is also input to the steering angle abnormality detection means 20. It is that.

図6は,この発明の実施の形態2における操舵角異常検出手段20の構成を示すブロック図である。図6において,実施の形態1との変更箇所は操舵角速度推定手段18の出力に応じて閾値設定器21による閾値α21を変更できるようにしたことである。   FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the steering angle abnormality detection means 20 in the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the change from Embodiment 1 is that the threshold value α 21 by the threshold setting device 21 can be changed according to the output of the steering angular velocity estimation means 18.

次に,前記構成の操舵制御装置の動作について,図7のフローチャートに基づいて説明する。なお,本実施の形態2ついても前記実施の形態1と同様に,操舵角の異常を検出する部分に限って説明する。   Next, the operation of the steering control device having the above configuration will be described based on the flowchart of FIG. Note that the second embodiment will be described only for a portion that detects an abnormality in the steering angle, as in the first embodiment.

まずステップS201で,IG状態検出手段14からIGオンの立ち上がり状態を検出する。
ステップS202では,モータ角検出手段17により検出されたモータ角検出出力を読み込み,メモリに記憶する。
ステップS203では,メモリに記憶されたモータ角検出出力に基づき,モータ駆動指示手段15によってモータ7を駆動する。
ステップS204では,操舵角検出手段10により検出された操舵角検出信号11を読み込み,メモリに記憶する。
ステップS205では,操舵角速度検出手段16によって,メモリに記憶された操舵角検出信号11から操舵角速度を検出し,メモリに記憶する。
ステップS206では,操舵角速度推定手段18によって,メモリに記憶されたモータ角検出出力から操舵角速度を推定し,操舵角推定値としてメモリに記憶する。
ステップS207では,メモリに記憶された操舵角速度推定値に変換ゲインをかけて閾値αを設定する。
ステップS208では,メモリに記憶された操舵角検出信号11と操舵角推定手段出力とに基づいて,偏差演算手段19によって偏差の絶対値を演算し,S207で設定した閾値αと大きさを比較する。
ステップS209で偏差演算手段19の出力が閾値α以上であると判定した場合は,ステップS210で,操舵角の異常であると判定し,操舵角異常信号12を出力する。
First, in step S201, the rising state of IG ON is detected from the IG state detecting means 14.
In step S202, the motor angle detection output detected by the motor angle detection means 17 is read and stored in the memory.
In step S203, the motor 7 is driven by the motor drive instruction means 15 based on the motor angle detection output stored in the memory.
In step S204, the steering angle detection signal 11 detected by the steering angle detection means 10 is read and stored in the memory.
In step S205, the steering angular velocity detection means 16 detects the steering angular velocity from the steering angle detection signal 11 stored in the memory, and stores it in the memory.
In step S206, the steering angular velocity estimation means 18 estimates the steering angular velocity from the motor angle detection output stored in the memory, and stores it in the memory as a steering angle estimated value.
In step S207, the threshold α is set by multiplying the estimated steering angular velocity stored in the memory by the conversion gain.
In step S208, the deviation calculating means 19 calculates the absolute value of the deviation based on the steering angle detection signal 11 and the steering angle estimating means output stored in the memory, and compares the magnitude with the threshold value α set in S207. .
If it is determined in step S209 that the output of the deviation calculating means 19 is greater than or equal to the threshold value α, it is determined in step S210 that the steering angle is abnormal, and the steering angle abnormality signal 12 is output.

以上,説明したように実施の形態2では,モータ角をモータ駆動指示手段15に入力することで操舵補助用モータ7の強制駆動をある一定角度に制限したり,初期位置に戻すことができ,フィーリングに影響を与えずに操舵角検出手段10の異常を検出することができる。さらに,操舵角速度推定値によって閾値αを変更することで,角速度の大きさによらず精度よく操舵角検出手段10の異常を検出することができる。   As described above, in the second embodiment, by inputting the motor angle to the motor drive instruction means 15, the forced drive of the steering assist motor 7 can be limited to a certain angle or returned to the initial position. Abnormality of the steering angle detection means 10 can be detected without affecting the feeling. Furthermore, by changing the threshold value α according to the estimated steering angular velocity, the abnormality of the steering angle detecting means 10 can be detected with high accuracy regardless of the magnitude of the angular velocity.

なお,上記実施の形態2では,操舵角速度推定値に変換ゲインをかけて閾値αを設定するようにしていたが,操舵角速度推定値に対応したマップから閾値αを設定するようにしてもよい。マップによって設定することで,角速度に応じて細かい閾値設定が可能となる。   In the second embodiment, the threshold α is set by applying the conversion gain to the estimated steering angular velocity, but the threshold α may be set from a map corresponding to the estimated steering angular velocity. By setting with a map, a fine threshold can be set according to the angular velocity.

また,上記実施の形態2では,操舵角速度推定手段18による操舵角速度推定値から閾値αを設定していたが,操舵角速度検出手段16の出力から閾値αを設定するようにしてもよい。操舵角速度検出出力から閾値αを設定しても,操舵角速度推定値から閾値αを設定した場合と同等の精度で操舵角検出手段10の異常を検出することができる。   In the second embodiment, the threshold value α is set from the steering angular velocity estimation value obtained by the steering angular velocity estimation unit 18. However, the threshold value α may be set from the output of the steering angular velocity detection unit 16. Even if the threshold value α is set from the steering angular velocity detection output, the abnormality of the steering angle detection means 10 can be detected with the same accuracy as when the threshold value α is set from the estimated steering angular velocity value.

実施の形態3.
図8は,この発明の実施の形態3における車両用操舵制御装置の要部構成を示すブロック図である。図8において実施の形態1との変更箇所は,モータ駆動指示手段15にモータ電流検出手段23の出力が入力され,操舵トルク検出信号6の微分手段24で微分した出力と操舵角検出信号11とを操舵角速度検出手段16の入力とし,操舵トルク検出信号6を操舵角異常検出手段20に入力するようにしたことである。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing a main configuration of the vehicle steering control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. 8 differs from the first embodiment in that the output of the motor current detection means 23 is input to the motor drive instruction means 15 and the output differentiated by the differentiation means 24 of the steering torque detection signal 6 and the steering angle detection signal 11 Is input to the steering angular velocity detection means 16 and the steering torque detection signal 6 is input to the steering angle abnormality detection means 20.

図9は,この発明の実施の形態3における操舵角異常検出手段20の構成を示すブロック図である。図9において実施の形態1との変更箇所は,操舵トルク検出信号6の出力と閾値設定器25による閾値βを比較する比較手段26を追加し,比較手段22と比較手段26の論理積をとるAND27から操舵角異常信号12を出力するようにしたことである。   FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the steering angle abnormality detecting means 20 according to Embodiment 3 of the present invention. 9 is different from the first embodiment in that a comparison unit 26 for comparing the output of the steering torque detection signal 6 and the threshold value β by the threshold setting unit 25 is added, and the logical product of the comparison unit 22 and the comparison unit 26 is obtained. That is, the steering angle abnormality signal 12 is output from the AND 27.

次に,前記構成の操舵制御装置の動作について,図10のフローチャートに基づいて説明する。なお,本実施の形態3ついても前記実施の形態1と同様に,操舵角の異常を検出する部分に限って説明する。 Next, the operation of the steering control apparatus of the structure will be described with reference to the flowchart of FIG. 10. Note that the third embodiment will be described only for the portion that detects an abnormality in the steering angle, as in the first embodiment.

まずステップS301で,IG状態検出手段14からIGオンの立ち上がり状態を検出する。
ステップS302では,モータ電流検出手段23により検出されたモータ電流検出出力を読み込み,メモリに記憶する。
ステップS303では,メモリに記憶されたモータ電流検出出力に基づき,モータ駆動指示手段15によってモータ7を駆動する。
ステップS304では,操舵角検出手段10により検出された操舵角検出信号11を読み込み,メモリに記憶する。
ステップS305では,モータ角検出手段17により検出されたモータ角検出出力を読み込み,メモリに記憶する。
ステップS306では,操舵トルク検出手段4によって検出された操舵トルク検出信号6を読み込み,メモリに記憶する。
ステップS307では,メモリに記憶された操舵トルク検出信号6を微分し,操舵トルク微分出力としてメモリに記憶する。
ステップS308では,操舵角速度検出手段16によって,メモリに記憶された操舵角検出信号11と操舵トルク微分出力とから操舵角速度を検出し,メモリに記憶する。
ステップS309では,操舵角速度推定手段18によって,メモリに記憶されたモータ角検出出力から操舵角速度を推定し,操舵角推定値としてメモリに記憶する。
ステップS310では,メモリに記憶された操舵角検出信号11と操舵角推定値とに基づいて、偏差演算手段19によって偏差の絶対値を演算し,予め設定された閾値αと大きさを比較する。
ステップS311では,メモリに記憶された操舵トルク検出信号6と予め設定された閾値βと大きさを比較する。
ステップS312で偏差演算手段19の出力が閾値α以上,かつ,操舵トルク検出信号6の出力が閾値β以下と判定した場合は,操舵角の異常であると判定し,ステップS313で,操舵角異常信号12を出力する。
First, in step S301, the IG state detection means 14 detects the rising state of IG on.
In step S302, the motor current detection output detected by the motor current detection means 23 is read and stored in the memory.
In step S303, the motor 7 is driven by the motor drive instruction means 15 based on the motor current detection output stored in the memory.
In step S304, the steering angle detection signal 11 detected by the steering angle detection means 10 is read and stored in the memory.
In step S305, the motor angle detection output detected by the motor angle detection means 17 is read and stored in the memory.
In step S306, the steering torque detection signal 6 detected by the steering torque detection means 4 is read and stored in the memory.
In step S307, the steering torque detection signal 6 stored in the memory is differentiated and stored in the memory as a steering torque differential output.
In step S308, the steering angular velocity is detected by the steering angular velocity detecting means 16 from the steering angle detection signal 11 and the steering torque differential output stored in the memory, and stored in the memory.
In step S309, the steering angular velocity estimation means 18 estimates the steering angular velocity from the motor angle detection output stored in the memory, and stores it in the memory as a steering angle estimated value.
In step S310, the deviation calculating means 19 calculates the absolute value of the deviation based on the steering angle detection signal 11 and the estimated steering angle value stored in the memory, and compares the magnitude with a preset threshold value α.
In step S311, the steering torque detection signal 6 stored in the memory is compared with a preset threshold value β.
If it is determined in step S312 that the output of the deviation calculating means 19 is equal to or greater than the threshold value α and the output of the steering torque detection signal 6 is equal to or less than the threshold value β, it is determined that the steering angle is abnormal. The signal 12 is output.

以上,説明したように実施の形態3では,モータ電流検出手段23の出力をモータ駆動指示手段15に入力することで,一定電流で駆動指示することができ,モータ7に過渡的な大電流が流れるのを防止することができる。さらに,操舵トルク検出信号6を微分手段24で微分した操舵トルク微分出力で操舵角速度検出値を補正することで,ハンドル慣性や,運転者の保舵による操舵角検出手段10とモータ角検出手段17の出力ずれを補正し,精度よく操舵角検出手段10の異常を検出することができる。また,操舵トルク検出信号6が閾値β以下でのみ操舵角異常を検出するようにすることで,ハンドルが保舵などによって固定された場合での誤検出を防ぐことができる。   As described above, in the third embodiment, by inputting the output of the motor current detecting means 23 to the motor drive instructing means 15, it is possible to instruct the drive with a constant current, and a transient large current is applied to the motor 7. It can be prevented from flowing. Further, the steering angular velocity detection value is corrected by the steering torque differential output obtained by differentiating the steering torque detection signal 6 by the differentiating means 24, so that the steering angle detecting means 10 and the motor angle detecting means 17 by the steering inertia or the driver's steering are maintained. Therefore, it is possible to detect the abnormality of the steering angle detecting means 10 with high accuracy. Further, by detecting the steering angle abnormality only when the steering torque detection signal 6 is equal to or less than the threshold value β, it is possible to prevent erroneous detection when the steering wheel is fixed by steering or the like.

なお,上記実施の形態3では,微分手段24によって操舵トルクを微分していたが,操舵トルクをハイパスフィルタにて微分してもよい。ハイパスフィルタにすることで,高周波ノイズの影響を低減して微分処理を行うことができる。   In the third embodiment, the steering torque is differentiated by the differentiating means 24, but the steering torque may be differentiated by a high-pass filter. By using a high-pass filter, the differential processing can be performed while reducing the influence of high-frequency noise.

また,上記実施の形態3では, 予め閾値αを設定していたが,実施の形態2と同様に操舵角速度推定値や操舵角速度検出値から閾値αを設定してもよい。角速度の大きさに応じて閾値αを設定することで,角速度の大きさによらず精度よく操舵角検出手段10の異常を検出することができる。   In the third embodiment, the threshold value α is set in advance. However, as in the second embodiment, the threshold value α may be set from the estimated steering angular velocity value or the detected steering angular velocity value. By setting the threshold value α in accordance with the magnitude of the angular velocity, it is possible to accurately detect the abnormality of the steering angle detection means 10 regardless of the magnitude of the angular velocity.

以上,この発明の実施の形態を説明したが,これらはあくまで例示にすぎず,この発明はこれらに限定されるものではなく,特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて,当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。   The embodiments of the present invention have been described above. However, these are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments, and the knowledge of those skilled in the art can be used without departing from the scope of the claims. Various modifications based on this are possible.

この発明の実施の形態1に係る車両用操舵制御装置の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle steering control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. この発明の実施の形態1による車両用操舵制御装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the steering control apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における操舵角異常検出手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the steering angle abnormality detection means in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による車両用操舵制御装置の操舵角異常検出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the steering angle abnormality detection operation | movement of the steering control apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2による車両用操舵制御装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the steering control apparatus for vehicles by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における操舵角異常検出手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the steering angle abnormality detection means in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2による車両用操舵制御装置の操舵角異常検出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the steering angle abnormality detection operation | movement of the steering control apparatus for vehicles by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3による車両用操舵制御装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the steering control apparatus for vehicles by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3における操舵角異常検出手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the steering angle abnormality detection means in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3による車両用操舵制御装置の操舵角異常検出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the steering angle abnormality detection operation | movement of the steering control apparatus for vehicles by Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…ハンドル,2…操舵トルク,3…アシストトルク,4…操舵トルク検出手段,5…車操舵制御用ECU,6…操舵トルク検出信号,7…モータ,8…モータ電流,9…モータ角検出信号,10…操舵角検出手段,11…操舵角検出信号,12…操舵角異常信号,13…IG信号,14…IG状態検出手段,15…モータ駆動指示手段,16…操舵角速度検出手段,17…モータ角検出手段,18…操舵角速度推定手段,19…偏差演算手段,20…操舵角異常検出手段,21…閾値設定器,22…比較手段,23…モータ電流検出手段,24…微分手段,25…閾値設定器,26…比較手段,27…AND DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering wheel, 2 ... Steering torque, 3 ... Assist torque, 4 ... Steering torque detection means, 5 ... ECU for vehicle steering control, 6 ... Steering torque detection signal, 7 ... Motor, 8 ... Motor current, 9 ... Motor angle detection Signal 10, Steering angle detection means 11, Steering angle detection signal 12, Steering angle abnormality signal, 13 IG signal, 14 IG state detection means 15, Motor drive instruction means 16, Steering angular velocity detection means 17 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Motor angle detection means, 18 ... Steering angular velocity estimation means, 19 ... Deviation calculation means, 20 ... Steering angle abnormality detection means, 21 ... Threshold setting device, 22 ... Comparison means, 23 ... Motor current detection means, 24 ... Differentiation means, 25 ... Threshold setting device, 26 ... Comparison means, 27 ... AND

Claims (6)

運転者による操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
ステアリング軸の操舵角を検出する操舵角検出手段と,
運転者の操舵を補助するトルクを発生させるモータと,
上記モータの回転角を検出するモータ角検出手段と,
IGオン時に上記モータに駆動指示を出すモータ駆動指示手段と,
上記モータ駆動指示手段により上記モータを駆動している間の上記モータ角検出手段の出力から,操舵角速度を推定する操舵角速度推定手段と,
上記駆動指示により上記モータを駆動している間の上記操舵角検出手段の出力に基づき,操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と,
上記操舵角速度検出手段の出力及び上記操舵角速度推定手段の出力との偏差の絶対値を出力する偏差演算手段と,
上記駆動指示により上記モータを駆動している間に上記操舵トルク検出手段の出力が所定の閾値以下の場合,かつ,上記偏差演算手段の出力が所定の閾値以上ある場合に上記操舵角検出手段の異常を検出する操舵角異常検出手段とを
備えたことを特徴とする車両用操舵制御装置。
Steering torque detection means for detecting steering torque by the driver;
Steering angle detection means for detecting the steering angle of the steering shaft;
A motor that generates torque to assist the steering of the driver;
Motor angle detecting means for detecting the rotation angle of the motor;
Motor drive instruction means for issuing a drive instruction to the motor when the IG is on;
Steering angular velocity estimation means for estimating a steering angular velocity from the output of the motor angle detection means while driving the motor by the motor drive instruction means;
Steering angular velocity detecting means for detecting a steering angular velocity based on the output of the steering angle detecting means while driving the motor according to the drive instruction;
Deviation calculating means for outputting an absolute value of deviation between the output of the steering angular velocity detecting means and the output of the steering angular velocity estimating means;
When the output of the steering torque detecting means is below a predetermined threshold while the motor is driven by the drive instruction, and when the output of the deviation calculating means is above a predetermined threshold, the steering angle detecting means the vehicle steering control apparatus characterized by comprising a steering rudder angle abnormality detecting means that detect the abnormality.
上記操舵角異常検出手段は,上記操舵角速度推定手段,または,上記操舵角速度検出手段の出力に応じて閾値が変化することを特徴とする請求項1に記載の車両用操舵制御装置。   2. The vehicle steering control device according to claim 1, wherein the steering angle abnormality detection unit changes a threshold according to an output of the steering angular velocity estimation unit or the steering angular velocity detection unit. 3. 上記操舵角速度推定手段は,上記操舵トルク検出手段の出力微分値と上記モータ角速度検出手段の出力に基づき操舵角速度を推定することを特徴とする請求項1または2に記載の車両用操舵制御装置。   The vehicle steering control device according to claim 1 or 2, wherein the steering angular velocity estimation means estimates a steering angular velocity based on an output differential value of the steering torque detection means and an output of the motor angular velocity detection means. 上記モータ駆動指示手段は,IGオン時に上記モータを一定時間駆動するよう駆動指示することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載の車両用操舵制御装置。   4. The vehicle steering control device according to claim 1, wherein the motor drive instruction means issues a drive instruction to drive the motor for a predetermined time when the IG is on. 5. 上記モータ駆動指示手段は,IGオン時に上記モータを一定角度回転するまで駆動指示することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載の車両用操舵制御装置。   4. The vehicle steering control device according to claim 1, wherein the motor drive instructing unit instructs the motor to rotate until the motor is rotated by a certain angle when the IG is on. 5. 上記モータ駆動指示手段は,IGオン時に上記モータを一定電流で駆動するよう駆動指示することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載の車両用操舵制御装置。
4. The vehicle steering control device according to claim 1, wherein the motor drive instruction means issues a drive instruction to drive the motor with a constant current when the IG is on. 5.
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