JP5122258B2 - Electric power steering control device - Google Patents

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Description

本発明は、電動モータを使用してステアリングの操舵を補助する制御により、運転者がステアリングに加える操舵力を軽減させる電動パワーステアリング制御装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering control device that reduces a steering force applied to a steering wheel by a driver by control for assisting steering by using an electric motor.

一般的な電動式パワーステアリング制御装置では、操舵トルクの検出センサが用いられ、このトルク検出センサは車の運転者によるステアリング系に与えられる操舵トルクを検出する。操舵トルク出力はローパスフィルタにより高周波成分が除去された後、そのローパスフィルタの出力に基づいて、それに対応したトルク指令値をあらかじめ記憶するテーブルを用いて算出され、そのトルク指令値とトルク検出センサ及びローパスフィルタからの出力に基づく微分指令値等が加算され、電気モータに対する駆動電流の目標値が決定される。電気モータはこの駆動電流の目標値に基づいて駆動され、運転者による操舵トルクに対する操舵補助力を与える。操舵トルクに異常が発生した場合には、異常検出手段がトルク検出センサの出力信号に基づいて異常を検出し、電気モータに対する駆動電流の目標値を下げるようにゲイン(比例ゲイン)を徐々に小さくする。   In a general electric power steering control device, a detection sensor for steering torque is used, and this torque detection sensor detects a steering torque applied to a steering system by a driver of a car. The steering torque output is calculated using a table that stores in advance the torque command value corresponding to the output of the low-pass filter based on the output of the low-pass filter after the high-frequency component is removed by the low-pass filter. A differential command value or the like based on the output from the low-pass filter is added to determine a target value of the drive current for the electric motor. The electric motor is driven based on the target value of the drive current, and provides a steering assist force for the steering torque by the driver. When an abnormality occurs in the steering torque, the abnormality detection means detects the abnormality based on the output signal of the torque detection sensor, and gradually decreases the gain (proportional gain) so as to lower the target value of the drive current for the electric motor. To do.

特許文献1記載の電動パワーステアリング制御装置は、トルク検出手段からの検出トルク信号を受け、この検出トルク信号の変化に応じて、補助トルク信号を発生する。この補助トルク信号は検出トルク信号と併存するようにして発生され、異常検出手段が異常検出出力を発生したときに、それに即応して、補助トルク信号を選択した保護動作を行なう。補助トルク信号は、検出トルク信号が変化したときに、この検出トルク信号に追従する追従信号と、異常検出出力が発生されたときに、補助操舵力を0レベルへ戻す戻し信号で構成される。追従信号は検出トルク信号に向かって、また戻し信号は0レベルに向かって、徐々に変化するように、演算によって作られる。これにより、トルク検出手段に異常が検出されてから、補助トルク信号による保護動作に移行するまでの遅れ時間を短縮し、この遅れ時間における補助操舵力の変動を抑えている。   The electric power steering control device described in Patent Document 1 receives the detected torque signal from the torque detecting means, and generates an auxiliary torque signal in accordance with the change in the detected torque signal. The auxiliary torque signal is generated so as to coexist with the detected torque signal, and when the abnormality detection means generates an abnormality detection output, a protection operation is performed in response to the selection of the auxiliary torque signal. The auxiliary torque signal includes a follow-up signal that follows the detected torque signal when the detected torque signal changes, and a return signal that returns the auxiliary steering force to 0 level when an abnormality detection output is generated. The follow-up signal is generated by calculation so as to gradually change toward the detected torque signal and the return signal toward zero level. As a result, the delay time from when an abnormality is detected in the torque detection means until the transition to the protective operation by the auxiliary torque signal is shortened, and fluctuations in the auxiliary steering force during this delay time are suppressed.

特開2004−345569号公報JP 2004-345569 A

しかしながら、上記のような電動パワーステアリング制御装置においては、異常検出手段がトルク検出センサの出力信号に基づいて操舵トルクの異常を検出した直後、電動モータに対する電流指令値を変更する制御動作により、電流指令値が急激に変化して車両が不安定となるという問題がある。   However, in the electric power steering control device as described above, immediately after the abnormality detection unit detects an abnormality in the steering torque based on the output signal of the torque detection sensor, the current operation value is changed by a control operation for changing the current command value for the electric motor. There is a problem that the command value changes rapidly and the vehicle becomes unstable.

本発明は、上述した問題点に鑑み、異常検出手段がトルク検出センサの出力信号に基づいて操舵トルクの異常を検出した直後、電流指令値が急激に変化して車両が不安定となることを解消することができる電動パワーステアリング制御装置を提供することを目的としている。   In the present invention, in view of the above-described problems, immediately after the abnormality detection unit detects an abnormality in the steering torque based on the output signal of the torque detection sensor, the current command value changes suddenly and the vehicle becomes unstable. An object of the present invention is to provide an electric power steering control device that can be eliminated.

本発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、ステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサと、トルクセンサからの出力の高周波成分を除去するフィルタと、フィルタからの出力に基づいて電流指令値を算出する電流指令値算出手段と、電流指令値に基づいてステアリングの操舵を補助する電動モータを駆動する駆動制御手段と、トルクセンサからの出力に基づいて前記操舵トルクの異常を検出する異常検出手段とを備え、異常検出手段が操舵トルクの異常を検出したことに基づいて、フィルタの時定数を変更することを特徴とする。   An electric power steering control device according to the present invention includes a torque sensor that detects steering torque of a steering, a filter that removes a high-frequency component of an output from the torque sensor, and a current that calculates a current command value based on the output from the filter. Command value calculating means, drive control means for driving an electric motor for assisting steering based on a current command value, and abnormality detecting means for detecting an abnormality of the steering torque based on an output from a torque sensor The time constant of the filter is changed based on the fact that the abnormality detecting means detects the abnormality of the steering torque.

このように異常検出手段が操舵トルクの異常を検出した場合にフィルタの時定数を変更することで、従来のように操舵トルクの異常発生直後に電流指令値が急激に変化して、車両が不安定となることを改善することができる。また、ノイズが一時的に混入したために操舵トルクの異常と誤判定された後、すぐにノイズが消滅して正常の判定に戻るような場合にも、同様の効果がある。   In this way, when the abnormality detection means detects an abnormality in the steering torque, the current command value changes abruptly immediately after the occurrence of the abnormality in the steering torque as in the conventional case, and the vehicle becomes inoperative. Stability can be improved. Further, the same effect can be obtained when the noise disappears immediately after the erroneous determination that the steering torque is abnormal because the noise is temporarily mixed, and the normal determination is returned.

本発明では、前記の電動パワーステアリング制御装置において、異常検出手段が操舵トルクの異常を検出した後、異常を検出しなくなった場合に、フィルタの変更された時定数を元に戻すようにしてもよい。   In the present invention, in the electric power steering control device described above, when the abnormality detection unit detects an abnormality in the steering torque and then no longer detects the abnormality, the time constant changed in the filter may be restored. Good.

これによると、操舵トルクの異常の検出後、操舵トルクが再び正常に戻った場合に、元の正常制御に速やかに移行することができる。   According to this, when the steering torque returns to normal after detecting the abnormality of the steering torque, it is possible to promptly shift to the original normal control.

本発明では、前記の電動パワーステアリング制御装置において、車速を検出する車速検出手段を備え、異常検出手段が操舵トルクの異常を検出した場合に、車速検出手段で検出された車速に基づいてフィルタの時定数を変更するようにしてもよい。   In the present invention, the electric power steering control device includes a vehicle speed detection unit that detects a vehicle speed, and when the abnormality detection unit detects an abnormality in the steering torque, the filter of the filter is based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit. The time constant may be changed.

これによると、高速から低速に至るまでのどのような車速であっても、車速に適した時定数で電動モータを制御することができる。   According to this, the electric motor can be controlled with a time constant suitable for the vehicle speed at any vehicle speed from high speed to low speed.

本発明では、前記の電動パワーステアリング制御装置において、異常検出手段が操舵トルクの異常を一定時間継続して検出した場合に、当該異常を確定する異常確定手段を備え、駆動制御手段は、異常確定手段が異常を確定した場合に、電流指令値に対するゲインを変化させるようにしてもよい。   According to the present invention, in the electric power steering control device described above, when the abnormality detection unit detects an abnormality in the steering torque for a certain period of time, the abnormality determination unit determines the abnormality, and the drive control unit determines the abnormality. When the means determines abnormality, the gain for the current command value may be changed.

これによると、異常状態が一定時間継続して異常が確定した時点からゲインが変化するので、瞬発的な異常によりゲインが変動して電動モータの動作が不安定になるのを回避することができる。   According to this, since the gain changes after the abnormal state continues for a certain period of time and the abnormality is confirmed, it is possible to avoid the fluctuation of the gain due to the instantaneous abnormality and the operation of the electric motor becoming unstable. .

本発明によれば、異常検出手段が操舵トルクの異常を検出した場合にフィルタの時定数を変更することで、従来のように操舵トルクの異常発生直後に電流指令値が急激に変化して、車両が不安定となることを改善することができる。また、ノイズが一時的に混入したために操舵トルクの異常と誤判定された後、すぐにノイズが消滅して正常の判定に戻るような場合にも、同様の効果がある。   According to the present invention, when the abnormality detection means detects an abnormality in the steering torque, the current command value changes abruptly immediately after the occurrence of the abnormality in the steering torque as in the prior art by changing the time constant of the filter, It is possible to improve the instability of the vehicle. Further, the same effect can be obtained when the noise disappears immediately after the erroneous determination that the steering torque is abnormal because the noise is temporarily mixed, and the normal determination is returned.

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング制御装置100のブロック図である。本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング制御装置100は次のような構成である。操舵トルクセンサ1は、ステアリングの操舵トルクを検出するセンサである。ローパスフィルタ2は、所定の時定数を有する1次遅れ系で構成されており、操舵トルクセンサ1からの出力Tqの高周波成分を除去する。トルク指令算出部3は、ローパスフィルタ2からの出力ATqと車速検出手段10からの車速情報とに基づいて、後述するテーブルを用いて電流指令値Trefを算出する。   FIG. 1 is a block diagram of an electric power steering control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The electric power steering control device 100 according to the embodiment of the present invention has the following configuration. The steering torque sensor 1 is a sensor that detects the steering torque of the steering. The low-pass filter 2 is composed of a first-order lag system having a predetermined time constant, and removes a high-frequency component of the output Tq from the steering torque sensor 1. Based on the output ATq from the low-pass filter 2 and the vehicle speed information from the vehicle speed detection means 10, the torque command calculation unit 3 calculates a current command value Tref using a table to be described later.

微分指令算出部8は、ローパスフィルタ2からの出力ATqの微分値を算出し、車速検出手段10からの車速情報を参照して微分指令値Drefを算出する。収斂指令算出部9は、車速検出手段10からの車速情報や電動モータ6の回転数等に基づいて、ステアリングの操作フィーリングの向上等のために収斂指令値KVrefを算出する。トルク指令算出部3から出力される電流指令値Tref、微分指令算出部8から出力される微分指令値Dref及び収斂指令算出部9から出力される収斂指令値KVrefが加算器11,12で加算され、電流指令値Iref1が決定されてゲイン可変部4に入力される。ゲイン可変部4の出力である電流指令値Iref2は、モータ駆動手段5に入力され、モータ駆動手段5はステアリングの操舵を補助する電動モータ6を駆動する。   The differential command calculation unit 8 calculates a differential value of the output ATq from the low-pass filter 2 and calculates a differential command value Dref with reference to vehicle speed information from the vehicle speed detection means 10. The convergence command calculation unit 9 calculates a convergence command value KVref for improving the steering operation feeling and the like based on the vehicle speed information from the vehicle speed detection means 10, the rotational speed of the electric motor 6, and the like. The current command value Tref output from the torque command calculation unit 3, the differential command value Dref output from the differentiation command calculation unit 8, and the convergence command value KVref output from the convergence command calculation unit 9 are added by adders 11 and 12. The current command value Iref1 is determined and input to the gain variable unit 4. The current command value Iref2, which is the output of the gain variable section 4, is input to the motor drive means 5, and the motor drive means 5 drives the electric motor 6 that assists steering.

異常判定手段7は、操舵トルクセンサ1からの出力Tqに基づいて操舵トルク系の各種の異常を検出し、異常を検出した場合にローパスフィルタ2の時定数を変更するための異常検出フラグErr1=1を出力する。ローパスフィルタ2はErr1=1が入力されると、時定数を正常時の時定数τOKから異常時の時定数τNGに変更する。ここで、τOKとτNGは、τOK<τNGの関係にある。また、異常判定手段7は、異常の検出後、正常を検出した場合にローパスフィルタ2の時定数を変更するフラグErr1=0を出力する。ローパスフィルタ2はErr1=0が入力されると、時定数を異常時の時定数τNGから正常時の時定数τOKに変更する。 The abnormality determination means 7 detects various abnormalities in the steering torque system based on the output Tq from the steering torque sensor 1, and an abnormality detection flag Err1 = for changing the time constant of the low-pass filter 2 when an abnormality is detected. 1 is output. When Err1 = 1 is input, the low-pass filter 2 changes the time constant from the normal time constant τ OK to the abnormal time constant τ NG . Here, τ OK and τ NG have a relationship of τ OKNG . In addition, the abnormality determination unit 7 outputs a flag Err1 = 0 that changes the time constant of the low-pass filter 2 when normal is detected after detection of abnormality. When Err1 = 0 is input, the low-pass filter 2 changes the time constant from the time constant τ NG at the abnormal time to the time constant τ OK at the normal time.

また、異常判定手段7が異常を判定した場合に、ローパスフィルタ2は、車速検出手段10で検出された車速信号に基づいて、時定数τNGを変更する。また、異常判定手段7は、操舵トルク系の各種の異常を確定した場合、異常確定フラグErr2=1をゲイン可変部4に出力する。ゲイン可変部4は、異常確定フラグErr2=1が入力された場合、正常時は1レベルであったゲインGn(比例ゲイン)を徐々に0レベルに変化させる。また、異常確定フラグErr2=1の状態からErr2=0が入力された場合、0レベルであったゲインGnを徐々に1レベルに変化させる。 When the abnormality determination unit 7 determines abnormality, the low-pass filter 2 changes the time constant τ NG based on the vehicle speed signal detected by the vehicle speed detection unit 10. In addition, the abnormality determination unit 7 outputs an abnormality confirmation flag Err2 = 1 to the gain variable unit 4 when various abnormality of the steering torque system is confirmed. When the abnormality confirmation flag Err2 = 1 is input, the gain variable unit 4 gradually changes the gain Gn (proportional gain), which was 1 level when normal, to 0 level. Further, when Err2 = 0 is input from the state of the abnormality confirmation flag Err2 = 1, the gain Gn that has been at 0 level is gradually changed to 1 level.

図1の構成において、トルク指令算出部3は、本発明における電流指令値算出手段の一実施形態であり、ゲイン可変部4およびモータ駆動手段5は、本発明における駆動制御手段の一実施形態であり、異常判定手段7は、本発明における異常検出手段および異常確定手段の一実施形態である。ローパスフィルタ2、トルク指令算出部3、ゲイン可変部4、異常判定手段7、微分指令算出部8及び収斂指令算出部9はCPUで構成し、モータ駆動手段5は例えばFETブリッジで構成し、モータ6は例えばブラシレスモータで構成することができる。   In the configuration of FIG. 1, the torque command calculation unit 3 is an embodiment of a current command value calculation unit in the present invention, and the gain variable unit 4 and the motor drive unit 5 are an embodiment of the drive control unit in the present invention. Yes, the abnormality determination means 7 is an embodiment of the abnormality detection means and abnormality determination means in the present invention. The low-pass filter 2, the torque command calculation unit 3, the gain variable unit 4, the abnormality determination unit 7, the differential command calculation unit 8, and the convergence command calculation unit 9 are configured by a CPU, and the motor drive unit 5 is configured by, for example, an FET bridge, 6 can be constituted by a brushless motor, for example.

図2は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング制御装置の操舵トルク信号の異常検出時のフローチャートである。最初に、異常判定手段7は、操舵トルクセンサ1からの出力Tqを検出する(S1)。次に、Tqがあらかじめ設定された上限異常閾値を超えるかどうかを判定し(S2)、超えていれば(S2でYes)、異常検出フラグErr1=1とする(S4)。Tqが上限異常閾値を超えていなければ(S2でNo)、Tqがあらかじめ設定された下限異常閾値未満かどうかを判定し(S3)、未満であれば(S3でYes)、異常検出フラグErr1=1とする(S5)。Tqが下限異常閾値未満でなければ(S3でNo)、異常検出フラグErr1=0とする(S6)。   FIG. 2 is a flowchart when an abnormality is detected in the steering torque signal of the electric power steering control device according to the embodiment of the present invention. First, the abnormality determination means 7 detects the output Tq from the steering torque sensor 1 (S1). Next, it is determined whether or not Tq exceeds a preset upper limit abnormality threshold (S2). If it exceeds (Yes in S2), an abnormality detection flag Err1 = 1 is set (S4). If Tq does not exceed the upper limit abnormality threshold (No in S2), it is determined whether Tq is less than the preset lower limit abnormality threshold (S3). If Tq is less (Yes in S3), the abnormality detection flag Err1 = 1 (S5). If Tq is not less than the lower limit abnormality threshold (No in S3), the abnormality detection flag Err1 = 0 is set (S6).

なお、本アルゴリズムは操舵トルク系診断の一例で、回路異常やノイズの混入を想定したものであり、異常の種類には依存しない。   Note that this algorithm is an example of steering torque system diagnosis, which assumes circuit abnormality and noise contamination, and does not depend on the type of abnormality.

図3は、操舵トルク信号の異常検出時のローパスフィルタの時定数変更アルゴリズムを示すフローチャートである。最初に、トルク信号の異常検出アルゴリズムで決定された異常検出フラグErr1が1か0かを判定する(S11)。異常検出フラグErr1=1であれば(S11でYes)、ローパスフィルタ2の時定数を異常時の時定数τNGに設定する(S12)。異常検出フラグErr1=0であれば(S11でNo)、ローパスフィルタ2の時定数を正常時の時定数τOKに設定する(S13)。 FIG. 3 is a flowchart showing a time constant changing algorithm of the low-pass filter when abnormality of the steering torque signal is detected. First, it is determined whether the abnormality detection flag Err1 determined by the torque signal abnormality detection algorithm is 1 or 0 (S11). If the abnormality detection flag Err1 = 1 (Yes in S11), the time constant of the low-pass filter 2 is set to the time constant τ NG at the time of abnormality (S12). If the abnormality detection flag Err1 = 0 (No in S11), the time constant of the low-pass filter 2 is set to the normal time constant τ OK (S13).

図4は、操舵トルク信号異常検出時のローパスフィルタの時定数変更動作を示すタイミングチャートである。ローパスフィルタ2の時定数は、異常検出フラグErr1=0の正常時には、正常時の時定数τOKに設定されている。トルク信号の異常が検出され異常検出フラグがErr1=1へ変化した時、本発明では実線で示すようにローパスフィルタ2の時定数は異常時の時定数τNGに変更される。一方、従来技術では点線で示されるようにローパスフィルタ2の時定数が変更されることはない。次に、再びトルク信号が正常となり異常検出フラグがErr1=0へ変化した時には、ローパスフィルタ2の時定数は再び正常時の時定数τOKに設定される。 FIG. 4 is a timing chart showing the time constant changing operation of the low-pass filter when the steering torque signal abnormality is detected. The time constant of the low-pass filter 2 is set to a normal time constant τ OK when the abnormality detection flag Err1 = 0 is normal. When the abnormality of the torque signal is detected and the abnormality detection flag changes to Err1 = 1, in the present invention, the time constant of the low-pass filter 2 is changed to the time constant τ NG at the time of abnormality as shown by the solid line. On the other hand, in the prior art, the time constant of the low-pass filter 2 is not changed as shown by the dotted line. Next, when the torque signal becomes normal again and the abnormality detection flag changes to Err1 = 0, the time constant of the low-pass filter 2 is set again to the normal time constant τ OK .

図5は、操舵トルク信号の異常を確定するアルゴリズムを示すフローチャートである。最初に、異常判定手段7は、異常検出フラグErr1=1があらかじめ設定された時間(異常確定時間)継続しているかどうかを判定する(S21)。継続していれば(S21でYes)、異常確定フラグErr2=1とする(S22)。継続していなければ(S21でNo)、異常確定フラグErr2を変更しない。次に、異常検出フラグErr1=0があらかじめ設定された時間(異常確定解除時間)継続しているかどうかを判定する(S23)。継続していれば(S23でYes)、異常確定フラグErr2=0とする(S24)。継続していなければ(S23でNo)、異常確定フラグErr2を変更しない。   FIG. 5 is a flowchart showing an algorithm for determining an abnormality in the steering torque signal. First, the abnormality determination means 7 determines whether or not the abnormality detection flag Err1 = 1 continues for a preset time (abnormality determination time) (S21). If it continues (Yes in S21), the abnormality confirmation flag Err2 = 1 is set (S22). If it is not continued (No in S21), the abnormality confirmation flag Err2 is not changed. Next, it is determined whether or not the abnormality detection flag Err1 = 0 continues for a preset time (abnormality release time) (S23). If it continues (Yes in S23), the abnormality confirmation flag Err2 = 0 is set (S24). If not continued (No in S23), the abnormality confirmation flag Err2 is not changed.

図6は、ゲイン可変部4の動作を示すタイミングチャートである。異常検出フラグErr1=0及び異常検出フラグErr2=0である正常状態では、ゲイン可変部4のゲインGnは1レベルを保つ。次に、操舵トルク信号に異常が発生して異常検出フラグErr1=1となった場合、異常検出フラグErr2=0の間はゲインGnはそのまま1レベルを保つ。異常検出フラグErr1=1の状態が異常確定時間継続すると、異常確定フラグErr2=1となり、ゲインGnは1レベルから徐々にレベルを減じ、電動モータ6は減速する。そして、あらかじめ設定されたゲイン下降時間が経過すると、ゲインGnは0レベルとなり、電動モータ6による補助操舵が停止する。異常検出フラグErr1=1及び異常確定フラグErr2=1の状態が継続している間は、ゲインGnは0レベルを保つ。すなわち、電動モータ6は停止状態にある。   FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the gain variable unit 4. In a normal state where the abnormality detection flag Err1 = 0 and the abnormality detection flag Err2 = 0, the gain Gn of the gain variable unit 4 is maintained at 1 level. Next, when an abnormality occurs in the steering torque signal and the abnormality detection flag Err1 = 1, the gain Gn remains at 1 level as long as the abnormality detection flag Err2 = 0. If the state of the abnormality detection flag Err1 = 1 continues for the abnormality confirmation time, the abnormality confirmation flag Err2 = 1 is set, the gain Gn gradually decreases from the first level, and the electric motor 6 decelerates. Then, when a preset gain lowering time elapses, the gain Gn becomes 0 level, and the auxiliary steering by the electric motor 6 is stopped. While the state of the abnormality detection flag Err1 = 1 and the abnormality confirmation flag Err2 = 1 continues, the gain Gn maintains the 0 level. That is, the electric motor 6 is in a stopped state.

次に、操舵トルク信号の異常が消滅して異常検出フラグErr1=0となった場合、異常確定フラグErr2=1であり、ゲインGnは0レベルを保つ。異常検出フラグErr1=0の状態が異常確定解除時間継続すると、異常確定フラグErr2=0となり、ゲインGnは0レベルから徐々にレベルを増し、電動モータ6が回転して補助操舵が開始される。そして、あらかじめ設定されたゲイン上昇時間が経過すると、ゲインGnは1レベルとなる。   Next, when the abnormality of the steering torque signal disappears and the abnormality detection flag Err1 = 0, the abnormality confirmation flag Err2 = 1, and the gain Gn maintains the 0 level. When the state of the abnormality detection flag Err1 = 0 continues for the abnormality confirmation release time, the abnormality confirmation flag Err2 = 0, the gain Gn gradually increases from the 0 level, the electric motor 6 rotates, and auxiliary steering is started. When a preset gain increase time elapses, the gain Gn becomes 1 level.

図7は、操舵トルク信号の異常が発生したときのローパスフィルタの時定数や各指令値等の変化を説明するためのタイミングチャートである。図では本発明に係る制御方法の場合が実線で、従来の制御方法の場合が点線で示されている。まず、操舵トルクセンサ1からの出力である操舵トルクTqが中立レベルであり正常のときには、異常検出フラグErr1=0であり、異常確定フラグErr2=0であり、ローパスフィルタ2の時定数は正常時の時定数τOKに設定され、ゲイン可変部4のゲインGnは1レベルであり、ローパスフィルタ2からの出力である制御トルクATq、トルク指令算出部3からの出力であるトルク指令値Tref、微分指令算出部8からの出力である微分指令値Dref、ゲイン可変部4の入力である電流指令値Iref1及び出力である電流指令値Iref2はいずれも0レベルである。 FIG. 7 is a timing chart for explaining changes in the time constant of the low-pass filter, each command value, and the like when an abnormality occurs in the steering torque signal. In the figure, the control method according to the present invention is indicated by a solid line, and the conventional control method is indicated by a dotted line. First, when the steering torque Tq, which is an output from the steering torque sensor 1, is at a neutral level and is normal, the abnormality detection flag Err1 = 0, the abnormality confirmation flag Err2 = 0, and the time constant of the low-pass filter 2 is normal. is set to a constant tau OK when the gain Gn of the gain variable section 4 is 1 level, the control torque ATq is output from the low-pass filter 2, the torque command value Tref is the output from the torque command calculation portion 3, a differential The differential command value Dref which is an output from the command calculation unit 8, the current command value Iref1 which is an input of the gain variable unit 4, and the current command value Iref2 which is an output are all 0 level.

次に、操舵トルクTqが0トルクレベルとなるトルク過小異常が発生すると、異常検出フラグErr1=1となり、ローパスフィルタ2の時定数は異常時の時定数τNG(>τOK)に変更される。すなわち、ローパスフィルタ2の時定数が大きくなる。ゲイン可変部4のゲインGnは1レベルを保つ。制御トルクATq及びトルク指令値Trefは従来の制御方法では急激に上昇していたのが、本発明の制御方法の場合は時定数が大きくなることで、従来よりも緩やかに上昇し始める。微分指令値Drefは上昇してその後下降するが、やはり従来の制御方法と比較して変化は緩やかである。電流指令値Iref1と電流指令値Iref2は、従来の制御方法では急激に上昇していたのが、本発明の制御方法によると緩やかに上昇している(一点鎖線で囲んだ部分)。 Next, when a torque under-abnormality in which the steering torque Tq becomes 0 torque level occurs, the abnormality detection flag Err1 = 1 is set, and the time constant of the low-pass filter 2 is changed to the time constant τ NG (> τ OK ) at the time of abnormality. . That is, the time constant of the low pass filter 2 is increased. The gain Gn of the gain variable unit 4 is kept at 1 level. The control torque ATq and the torque command value Tref have increased rapidly in the conventional control method, but in the case of the control method of the present invention, the time constant starts to increase more gradually than in the conventional method. The differential command value Dref rises and then falls, but the change is slow compared with the conventional control method. The current command value Iref1 and the current command value Iref2 have risen sharply according to the control method of the present invention, although they have risen sharply in the conventional control method (portions surrounded by a one-dot chain line).

すなわち、ローパスフィルタ2の時定数が異常時の時定数τNGに変更されることで、モータ6への電流指令値Iref2が最大値に飽和するのを遅らせることができるので、操舵トルク異常の発生時に従来生じていた補助操舵停止(ゲインGnが下降して0レベルに至る時点)までの間の制御動作を抑制し、車両の不安定動作が改善される。また、操舵トルク信号にノイズが一時的に混入した後すぐに消滅して正常に戻るような場合にも、従来生じていた車両の不安定動作が改善される。 That is, by changing the time constant of the low-pass filter 2 to the time constant τ NG at the time of abnormality, it is possible to delay the saturation of the current command value Iref2 to the motor 6 to the maximum value. The control operation until the auxiliary steering stop (at the time when the gain Gn decreases and reaches the 0 level) that sometimes occurs in the past is suppressed, and the unstable operation of the vehicle is improved. In addition, the unstable operation of the vehicle, which has occurred in the past, is improved even when noise is temporarily mixed in the steering torque signal and then disappears and returns to normal.

次に、異常検出フラグErr1=1の状態が異常確定時間(図6)に達すると、異常確定フラグErr2=1となり、ゲインGnは1レベルから徐々にレベルを減じ、ゲイン下降時間(図6)に達すると0レベルとなる。異常検出フラグErr1=1及び異常確定フラグErr2=1の状態が継続している間は、ゲインGnは0レベルを保つ。その間、制御トルクATq及びトルク指令値Trefは従来の制御方法と比較して緩やかに上昇を続ける。微分指令値Drefは0レベル近くを保つ。電流指令値Iref1は緩やかに上昇を続け、電流指令値Iref2は従来の制御方法と比較して緩やかに0レベルに移行する。   Next, when the state of the abnormality detection flag Err1 = 1 reaches the abnormality confirmation time (FIG. 6), the abnormality confirmation flag Err2 = 1 is set, and the gain Gn is gradually reduced from the first level, and the gain falling time (FIG. 6). When it reaches, it becomes 0 level. While the state of the abnormality detection flag Err1 = 1 and the abnormality confirmation flag Err2 = 1 continues, the gain Gn maintains the 0 level. Meanwhile, the control torque ATq and the torque command value Tref continue to rise moderately as compared with the conventional control method. The differential command value Dref is kept near 0 level. The current command value Iref1 continues to rise gently, and the current command value Iref2 gradually shifts to the 0 level as compared with the conventional control method.

次に、操舵トルクTqが正常に復帰すると、異常検出フラグErr1=0となり、ローパスフィルタ2の時定数は、異常時の時定数τNGから正常時の時定数τOKに変更される。すなわち、時定数が元に戻る。ゲインGnは0レベルを保つが、制御トルクATq及びトルク指令値Trefは従来の制御方法と比較して緩やかに下降する。微分指令値Drefは下降してその後上昇するが、やはり従来の制御方法と比較して変化は緩やかである。電流指令値Iref1は、従来の制御方法では急激に下降していたのが、本発明の制御方法によると緩やかに下降している。電流指令値Iref2は0レベルを保つ。 Next, when the steering torque Tq returns to normal, the abnormality detection flag Err1 = 0, and the time constant of the low-pass filter 2 is changed from the time constant τ NG at the time of abnormality to the time constant τ OK at the time of normal operation. That is, the time constant is restored. Although the gain Gn is maintained at the 0 level, the control torque ATq and the torque command value Tref are gradually decreased as compared with the conventional control method. The differential command value Dref falls and then rises, but the change is slow compared to the conventional control method. The current command value Iref1 has fallen sharply according to the control method of the present invention, while it has fallen sharply with the conventional control method. Current command value Iref2 is kept at 0 level.

次に、異常検出フラグErr1=0の状態が異常確定解除時間(図6)に達すると、異常確定フラグErr2=0となり、ゲインGnは0レベルから徐々にレベルを増し、ゲイン上昇時間(図6)に達すると1レベルとなる。   Next, when the state of the abnormality detection flag Err1 = 0 reaches the abnormality confirmation release time (FIG. 6), the abnormality confirmation flag Err2 = 0 is set, the gain Gn gradually increases from the 0 level, and the gain rise time (FIG. 6). ) Reaches 1 level.

図8は、車速感応式の操舵トルク指令テーブルを示す図である。トルク指令算出部3では、代表車速(本実施例では0、50、100km/h)毎にトルク指令のテーブルを構成している。横軸の制御トルクATqが増加するにつれ、縦軸のトルク指令値Trefは加速度的に増加するが、代表車速ごとにある一定レベルに達すると飽和する。車速0km/hの場合から車速50km/h、車速100km/hと車速が増加するにつれトルク指令値Trefの値は小さくなっており、また、飽和レベルも下がる。   FIG. 8 is a diagram showing a vehicle speed sensitive steering torque command table. The torque command calculation unit 3 forms a torque command table for each representative vehicle speed (0, 50, 100 km / h in this embodiment). As the control torque ATq on the horizontal axis increases, the torque command value Tref on the vertical axis increases at an acceleration, but saturates when it reaches a certain level for each representative vehicle speed. As the vehicle speed increases from a vehicle speed of 0 km / h to a vehicle speed of 50 km / h and a vehicle speed of 100 km / h, the value of the torque command value Tref decreases, and the saturation level also decreases.

図9は、車速感応式のローパスフィルタの異常時の時定数τNGのテーブルを示す図である。横軸の車速が小さいときには縦軸のローパスフィルタ2の時定数τNGは一定であるが、車速が所定値を超えると一定割合で時定数τNGは増加し、車速がさらに別の所定値を超えると再び一定となる。なお、ローパスフィルタ2の正常時の時定数τOKについては、車速が変化しても異常時の時定数τNGよりも低い値で一定である。これらの特性については、他の直線状や曲線状のテーブルを構成するように設計してももちろん良い。 FIG. 9 is a diagram showing a table of time constants τ NG when the vehicle speed sensitive low-pass filter is abnormal. When the vehicle speed on the horizontal axis is small, the time constant τ NG of the low-pass filter 2 on the vertical axis is constant. However, when the vehicle speed exceeds a predetermined value, the time constant τ NG increases at a constant rate, and the vehicle speed further changes to another predetermined value. When it exceeds, it becomes constant again. The normal time constant τ OK of the low-pass filter 2 is constant at a value lower than the abnormal time constant τ NG even if the vehicle speed changes. Of course, these characteristics may be designed so as to constitute another linear or curved table.

本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、上記実施形態では、フィルタとしてローパスフィルタを使用したが、バンドパスフィルタ等を使用するようにしてもよい。   In the present invention, various embodiments other than those described above can be adopted. For example, in the above embodiment, a low-pass filter is used as a filter, but a band-pass filter or the like may be used.

本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング制御装置のブロック図である。1 is a block diagram of an electric power steering control device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング制御装置の操舵トルク信号の異常検出時のフローチャートである。It is a flowchart at the time of abnormality detection of the steering torque signal of the electric power steering control device according to the embodiment of the present invention. 操舵トルク信号の異常検出時のローパスフィルタの時定数変更アルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the time constant change algorithm of a low-pass filter at the time of abnormality detection of a steering torque signal. 操舵トルク信号異常検出時のローパスフィルタの時定数変更動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the time constant change operation | movement of a low-pass filter at the time of steering torque signal abnormality detection. 操舵トルク信号の異常を確定するアルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the algorithm which determines abnormality of a steering torque signal. ゲイン可変部の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of a gain variable part. 操舵トルク信号の異常が発生したときのローパスフィルタの時定数や各指令値等の変化を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating change of the time constant of each low-pass filter, each command value, etc. when abnormality of a steering torque signal occurs. 操舵トルク指令テーブルを示す図である。It is a figure which shows a steering torque command table. ローパスフィルタ時定数テーブルを示す図である。It is a figure which shows a low-pass filter time constant table.

符号の説明Explanation of symbols

1 操舵トルクセンサ
2 ローパスフィルタ
3 トルク指令算出部
4 ゲイン可変部
5 モータ駆動手段
6 電動モータ
7 異常判定手段
8 微分指令算出部
9 収斂指令算出部
10 車速検出手段
100 電動パワーステアリング制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering torque sensor 2 Low pass filter 3 Torque command calculation part 4 Gain variable part 5 Motor drive means 6 Electric motor 7 Abnormality judgment means 8 Differential command calculation part 9 Convergence command calculation part 10 Vehicle speed detection means 100 Electric power steering control apparatus

Claims (4)

ステアリングの操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記トルクセンサからの出力の高周波成分を除去するフィルタと、
前記フィルタからの出力に基づいて電流指令値を算出する電流指令値算出手段と、
前記電流指令値に基づいてステアリングの操舵を補助する電動モータを駆動する駆動制御手段と、
前記トルクセンサからの出力に基づいて前記操舵トルクの異常を検出する異常検出手段と、を備え、
前記異常検出手段が操舵トルクの異常を検出したことに基づいて、前記フィルタの時定数を変更する
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
A torque sensor for detecting the steering torque of the steering;
A filter for removing high frequency components of the output from the torque sensor;
Current command value calculating means for calculating a current command value based on an output from the filter;
Drive control means for driving an electric motor for assisting steering of the steering based on the current command value;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the steering torque based on an output from the torque sensor,
An electric power steering control device characterized in that the time constant of the filter is changed based on the fact that the abnormality detecting means detects an abnormality in steering torque.
請求項1に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記異常検出手段が操舵トルクの異常を検出した後、異常を検出しなくなった場合に、前記フィルタの変更された時定数を元に戻す
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
In the electric power steering control device according to claim 1,
An electric power steering control device that returns the changed time constant of the filter to the original when the abnormality detection means detects no abnormality in the steering torque and then detects no abnormality.
請求項1に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
車速を検出する車速検出手段を備え、
前記異常検出手段が操舵トルクの異常を検出した場合に、前記車速検出手段で検出された車速に基づいて前記フィルタの時定数を変更する
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
In the electric power steering control device according to claim 1,
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed,
An electric power steering control device, wherein when the abnormality detection means detects an abnormality in steering torque, the time constant of the filter is changed based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means.
請求項1に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記異常検出手段が前記操舵トルクの異常を一定時間継続して検出した場合に、当該異常を確定する異常確定手段を備え、
前記駆動制御手段は、前記異常確定手段が異常を確定した場合に、前記電流指令値に対するゲインを変化させる
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
In the electric power steering control device according to claim 1,
When the abnormality detection means detects the abnormality of the steering torque continuously for a predetermined time, the abnormality detection means comprises an abnormality confirmation means for determining the abnormality.
The electric power steering control device, wherein the drive control means changes a gain with respect to the current command value when the abnormality confirmation means confirms an abnormality.
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