JP5131435B2 - Electric power steering device - Google Patents

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Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to an electric power steering apparatus.

従来、電動パワーステアリング装置(EPS)の多くは、電力供給線の断線や駆動回路の接点故障等、少なくとも、その駆動源であるモータへの駆動電力の供給に関する異常が生じた場合に、その異常の発生を検出可能な異常検出手段を備えている。そして、当該異常の発生を検出した場合には、速やかにモータ制御を停止してフェールセーフを図る構成が一般的となっている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, many of electric power steering devices (EPS) have an abnormality when at least an abnormality related to the supply of driving power to a motor that is a driving source has occurred, such as a disconnection of a power supply line or a contact failure of a driving circuit. An abnormality detecting means capable of detecting the occurrence of this is provided. And when generation | occurrence | production of the said abnormality is detected, the structure which stops motor control rapidly and aims at fail safe is common (for example, refer patent document 1).

ところが、上記のようにモータ制御を停止することで、ステアリング特性は大きく変化する。そして、ステアリング操作に大きな操舵力が要求されることで、運転者の負担が増大するという問題がある。   However, when the motor control is stopped as described above, the steering characteristic changes greatly. Further, since a large steering force is required for the steering operation, there is a problem that the burden on the driver increases.

この点を踏まえ、例えば、特許文献2に記載のEPSは、その検出された異常が、三相(U,V,W)のモータコイルのうちの何れか一相のみについての通電不良である場合には、当該通電不良発生相以外の二相を通電相として、モータ制御を続行する。そして、これにより、操舵系に対するアシスト力の付与を続行して、フェールセーフ制御に伴う運転者の負担の増大を回避する構成となっている。
特開2000−177610号公報 特開2003−26020号公報
In consideration of this point, for example, in the EPS described in Patent Document 2, the detected abnormality is an energization failure for only one of the three-phase (U, V, W) motor coils. The motor control is continued with the two phases other than the current-carrying failure occurrence phase as current-carrying phases. As a result, the application of assist force to the steering system is continued to avoid an increase in the driver's burden associated with fail-safe control.
JP 2000-177610 A JP 200326020 A

しかしながら、上記従来の構成では、通電不良相の特定を必須要件とすることから、そのフェールセーフ制御を構成する異常検出処理が極めて複雑なものとなる。そのため、制御手段を構成する情報処理装置(マイコン)には、高度な演算処理能力が要求されることとなり、その結果、製造コストが上昇するという問題がある。加えて、その異常検出の根拠となる電流検出が正しくない場合、即ち電流センサの故障が原因である場合には、上記のようにアシスト力付与を続行したとしても、適切なアシスト力付与ができない可能性もあり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。   However, in the above-described conventional configuration, since it is an essential requirement to specify a poorly energized phase, the abnormality detection process that constitutes the fail-safe control becomes extremely complicated. For this reason, the information processing apparatus (microcomputer) constituting the control means is required to have a high degree of arithmetic processing capability, and as a result, there is a problem that the manufacturing cost increases. In addition, when the current detection that is the basis of the abnormality detection is not correct, that is, due to the failure of the current sensor, even if the assist force is applied as described above, the appropriate assist force cannot be applied. There was a possibility, and in this respect, there was still room for improvement.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡素な構成にて、フェールセーフ制御に伴う運転者の負担増を回避することのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus that can avoid an increase in the burden on the driver due to fail-safe control with a simple configuration. It is to provide.

上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、モータを駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記モータに対する駆動電力の供給を通じて前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段と、少なくとも前記モータへの前記駆動電力の供給に関する異常を検出可能な異常検出手段とを備え、前記制御手段は、前記異常の検出時には、前記操舵系に対するアシスト力付与を停止すべく前記制御する電動パワーステアリング装置であって、前記制御手段は、電流検出を行うことなくオープン制御の実行により前記駆動電力の供給を行うとともに、前記異常の検出時であっても車速が所定の速度以下である場合には、前記アシスト力の付与を続行すること、を要旨とする。   In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 is directed to a steering force assisting device that applies an assisting force for assisting a steering operation to a steering system using a motor as a driving source, and a driving power for the motor. Control means for controlling the operation of the steering force assisting device through supply, and at least an abnormality detection means capable of detecting an abnormality related to the supply of the driving power to the motor, and the control means, when detecting the abnormality, The electric power steering device that performs the control to stop applying the assist force to the steering system, wherein the control means supplies the drive power by performing open control without performing current detection, and The gist is to continue applying the assist force when the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined speed even at the time of detection.

上記構成によれば、異常検出時であっても、大きな操舵力が要求される状況においては、そのアシスト力付与を続行して、フェールセーフ制御に伴う運転者の負担増を回避することができる。また、フェールセーフ制御において複雑な判定処理を行わないため、その演算負荷が極めて小さい。従って、演算処理能力の高い電子制御装置(マイコン)の採用に伴うコスト増を回避することができる。加えて、オープン制御の実行に基づき電力供給を行うため、電流センサの故障に起因する誤検出を回避することができ、且つ異常検出後においても、安定的なアシスト力付与を実現することができる。   According to the above configuration, even when an abnormality is detected, in a situation where a large steering force is required, the assist force can be continuously applied to avoid an increase in the driver's burden associated with fail-safe control. . Further, since complicated determination processing is not performed in fail-safe control, the calculation load is extremely small. Therefore, it is possible to avoid an increase in cost due to the adoption of an electronic control device (microcomputer) having a high arithmetic processing capability. In addition, since power is supplied based on the execution of open control, it is possible to avoid erroneous detection due to failure of the current sensor, and to realize stable assist force application even after abnormality detection. .

請求項2に記載の発明は、前記駆動電力の供給は、複数のスイッチング素子を接続してなる駆動回路を介して行われるものであって、前記制御手段は、前記アシスト力付与の停止時には、全ての前記スイッチング素子を開放状態とすべく制御すること、を要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, the driving power is supplied via a driving circuit formed by connecting a plurality of switching elements, and the control means is configured to stop the application of the assist force. The gist is to control all the switching elements to be in an open state.

請求項3に記載の発明は、前記モータへの電力供給を物理的に遮断可能な遮断装置を備え、前記制御手段は、前記アシスト力付与の停止時には、前記遮断装置により前記電力供給を遮断すべく制御すること、を要旨とする。   The invention according to claim 3 includes a shut-off device capable of physically shutting off the power supply to the motor, and the control means shuts off the power supply by the shut-off device when the assist force application is stopped. The gist is to control as much as possible.

即ち、オープン制御に基づいて駆動電力を供給する構成では、電流指令値を「0」としても、必ずしもその電力供給は停止しない。しかしながら、上記各構成によれば、確実に駆動電力の供給を停止して、速やかにフェールセーフを図ることができる。   That is, in the configuration in which the driving power is supplied based on the open control, the power supply does not necessarily stop even if the current command value is set to “0”. However, according to each said structure, supply of drive electric power can be stopped reliably and fail safe can be aimed at promptly.

本発明によれば、簡素な構成にて、フェールセーフ制御に伴う運転者の負担増を回避することが可能な電動パワーステアリング装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric power steering apparatus which can avoid the driver | operator's burden increase accompanying fail safe control with a simple structure can be provided.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施形態のEPS1の概略構成図である。同図に示すように、ステアリングホイール(ステアリング)2が固定されたステアリングシャフト3は、ラックアンドピニオン機構4を介してラック5に連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト3の回転は、ラックアンドピニオン機構4によりラック5の往復直線運動に変換される。そして、このラック5の往復直線運動により操舵輪6の舵角が変更されるようになっている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the EPS 1 of the present embodiment. As shown in the figure, a steering shaft 3 to which a steering wheel (steering) 2 is fixed is connected to a rack 5 via a rack and pinion mechanism 4. It is converted into a reciprocating linear motion of the rack 5 by the and pinion mechanism 4. The rudder angle of the steered wheels 6 is changed by the reciprocating linear motion of the rack 5.

また、EPS1は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのEPSアクチュエータ10と、該EPSアクチュエータ10の作動を制御する制御手段としてのECU11とを備えている。   Further, the EPS 1 includes an EPS actuator 10 as a steering force assisting device that applies an assist force for assisting a steering operation to the steering system, and an ECU 11 as a control unit that controls the operation of the EPS actuator 10. .

本実施形態のEPSアクチュエータ10は、その駆動源であるモータ12がラック5と同軸に配置された所謂ラック型のEPSアクチュエータであり、モータ12が発生するアシストトルクは、ボールねじ機構(図示略)を介してラック5に伝達される。尚、本実施形態のモータ12は、ブラシレスモータであり、ECU11から三相(U,V,W)の駆動電力の供給を受けることにより回転する。そして、モータ制御装置としてのECU11は、このモータ12が発生するアシストトルクを制御することにより、操舵系に付与するアシスト力を制御する(パワーアシスト制御)。   The EPS actuator 10 of the present embodiment is a so-called rack-type EPS actuator in which a motor 12 that is a driving source thereof is arranged coaxially with the rack 5, and an assist torque generated by the motor 12 is a ball screw mechanism (not shown). Is transmitted to the rack 5 via. In addition, the motor 12 of this embodiment is a brushless motor, and rotates by receiving supply of three-phase (U, V, W) driving power from the ECU 11. And ECU11 as a motor control apparatus controls the assist force given to a steering system by controlling the assist torque which this motor 12 generate | occur | produces (power assist control).

本実施形態では、ECU11には、トルクセンサ14及び車速センサ15が接続されている。そして、ECU11は、これらトルクセンサ14及び車速センサ15によりそれぞれ検出される操舵トルクτ及び車速Vに基づいて、EPSアクチュエータ10の作動、即ちパワーアシスト制御を実行する。   In the present embodiment, a torque sensor 14 and a vehicle speed sensor 15 are connected to the ECU 11. Then, the ECU 11 executes the operation of the EPS actuator 10, that is, power assist control, based on the steering torque τ and the vehicle speed V detected by the torque sensor 14 and the vehicle speed sensor 15, respectively.

次に、本実施形態のEPSの電気的構成について説明する。
図2は、本実施形態のEPSの制御ブロック図である。同図に示すように、ECU11は、モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段としてのマイコン17と、同マイコン17の出力するモータ制御信号に基づいてモータ12に三相の駆動電力を供給する駆動回路18とを備えている。
Next, the electrical configuration of the EPS of this embodiment will be described.
FIG. 2 is a control block diagram of the EPS of this embodiment. As shown in the figure, the ECU 11 supplies three-phase drive power to the motor 12 based on the microcomputer 17 serving as motor control signal output means for outputting a motor control signal and the motor control signal output from the microcomputer 17. And a drive circuit 18.

本実施形態の駆動回路18は、複数のスイッチング素子(FET)18a〜18fを接続してなる。具体的には、駆動回路18は、FET18a,18d、FET18b,18e、及びFET18c,18fの各組の直列回路を並列接続してなり、FET18a,18d、FET18b,18e、FET18c,18fの各接続点19u,19v,19wはそれぞれモータ12の各相モータコイル12u,12v,12wに接続されている。   The drive circuit 18 of the present embodiment is formed by connecting a plurality of switching elements (FETs) 18a to 18f. Specifically, the drive circuit 18 includes FETs 18a and 18d, FETs 18b and 18e, and FETs 18c and 18f connected in series. 19u, 19v, and 19w are connected to the motor coils 12u, 12v, and 12w of the motor 12, respectively.

即ち、本実施形態の駆動回路18は、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位(アーム)として、各相に対応する3つのアームを並列接続してなる周知のPWMインバータであり、マイコン17の出力するモータ制御信号は、駆動回路18を構成する各FET18a〜18fのオンduty比を規定するものとなっている。そして、モータ制御信号がFET18a〜18fのゲート端子に印加され、同モータ制御信号に応答して各FET18a〜18fがオン/オフすることにより、車載電源の直流電圧が三相(U,V,W)の駆動電力に変換されてモータ12に供給されるようになっている。   That is, the drive circuit 18 of the present embodiment is a well-known PWM inverter in which three arms corresponding to each phase are connected in parallel with a pair of switching elements connected in series as a basic unit (arm). The motor control signal output by 17 defines the on-duty ratio of each of the FETs 18 a to 18 f constituting the drive circuit 18. A motor control signal is applied to the gate terminals of the FETs 18a to 18f, and the FETs 18a to 18f are turned on / off in response to the motor control signals, so that the DC voltage of the in-vehicle power supply is changed to three phases (U, V, W). ) And is supplied to the motor 12.

さらに詳述すると、本実施形態のマイコン17は、操舵系に付与するアシスト力の制御目標量として電流指令値Iq*を演算する電流指令値演算部22と、電流指令値演算部22により算出された電流指令値に基づいてモータ制御信号を生成するモータ制御信号生成部24とを備えている。   More specifically, the microcomputer 17 of this embodiment is calculated by a current command value calculation unit 22 that calculates a current command value Iq * as a control target amount of assist force applied to the steering system, and a current command value calculation unit 22. And a motor control signal generator 24 for generating a motor control signal based on the current command value.

本実施形態では、電流指令値演算部22には、上記トルクセンサ14及び車速センサ15により検出された操舵トルクτ及び車速Vが入力される。そして、電流指令値演算部22は、その操舵トルクτが大きいほど、また車速Vが小さいほど、より大きな目標アシスト力に対応する電流指令値Iq*を演算する。   In the present embodiment, the steering torque τ and the vehicle speed V detected by the torque sensor 14 and the vehicle speed sensor 15 are input to the current command value calculation unit 22. The current command value calculation unit 22 calculates a current command value Iq * corresponding to a larger target assist force as the steering torque τ increases and the vehicle speed V decreases.

モータ制御信号生成部24には、電流指令値演算部22において演算された電流指令値Iq*とともに、モータ12に設けられた回転角センサ25により検出されたモータ回転角θが入力される。そして、モータ制御信号生成部24は、これら入力された電流指令値Iq*及びモータ回転角θ(回転角速度ω)に基づいて、モータ制御信号を生成する。即ち、本実施形態のマイコン17では、モータ制御信号生成部24は、電流検出を行うことなく、オープン制御の実行によりモータ制御信号を生成する。   A motor rotation angle θ detected by a rotation angle sensor 25 provided in the motor 12 is input to the motor control signal generation unit 24 together with the current command value Iq * calculated by the current command value calculation unit 22. Then, the motor control signal generator 24 generates a motor control signal based on the input current command value Iq * and the motor rotation angle θ (rotation angular velocity ω). That is, in the microcomputer 17 of the present embodiment, the motor control signal generation unit 24 generates a motor control signal by performing open control without performing current detection.

具体的には、モータ制御信号生成部24に入力された電流指令値Iq*は、q軸電流指令値として、モータ回転角θを微分することにより得られる回転角速度ωとともに、オープン制御演算部26に入力される。そして、オープン制御演算部26は、これら各状態量に基づいて、次の(1)(2)式を解くことにより、d軸電圧指令値Vd*及びq軸電圧指令値Vq*を演算する。   Specifically, the current command value Iq * input to the motor control signal generation unit 24 is combined with the rotation angular velocity ω obtained by differentiating the motor rotation angle θ as the q-axis current command value, and the open control calculation unit 26. Is input. Then, the open control calculation unit 26 calculates the d-axis voltage command value Vd * and the q-axis voltage command value Vq * by solving the following equations (1) and (2) based on these state quantities.

Vd*=−L×Iq*×ω ・・・(1)
Vq*=R×Iq*+K×ω ・・・(2)
(但し、K:モータ逆起電力定数、R:相抵抗、L:相インダクタンス)
尚、上記(1)(2)式は、以下の(3)(4)式に示されるモータ電圧方程式の一般式にd軸電流指令値Id*として「Id*=0」を代入することにより得られたものである。
Vd * = − L × Iq * × ω (1)
Vq * = R × Iq * + K × ω (2)
(K: Motor back electromotive force constant, R: Phase resistance, L: Phase inductance)
The above equations (1) and (2) are obtained by substituting “Id * = 0” as the d-axis current command value Id * into the general equation of the motor voltage equation shown in the following equations (3) and (4). It is obtained.

Vd*=(R+Ls)×Id*−L×Iq*×ω ・・・(3)
Vq*=(R+Ls)×Iq*+L×Id*×ω+K×ω ・・・(4)
オープン制御演算部26により演算されたこれらd軸電圧指令値Vd*及びq軸電圧指令値Vq*は、2相/3相変換部27において、三相の電圧指令値Vu*,Vv*,Vw*に変換され、PWM制御演算部28へと出力される。そして、同PWM制御演算部28において、該各電圧指令値Vu*,Vv*,Vw*に対応するduty指令値が生成されることにより、これら各duty指令値に示されるオンduty比を有するモータ制御信号が生成される。
Vd * = (R + Ls) × Id * −L × Iq * × ω (3)
Vq * = (R + Ls) × Iq * + L × Id * × ω + K × ω (4)
These d-axis voltage command value Vd * and q-axis voltage command value Vq * calculated by the open control calculation unit 26 are converted into three-phase voltage command values Vu *, Vv *, Vw in the 2-phase / 3-phase conversion unit 27. Is converted to * and output to the PWM control calculation unit 28. In the PWM control calculation unit 28, a duty command value corresponding to each of the voltage command values Vu *, Vv *, Vw * is generated, so that a motor having an on-duty ratio indicated by each of the duty command values. A control signal is generated.

そして、本実施形態のマイコン17は、このようにオープン制御を実行することにより生成されたモータ制御信号を、駆動回路18を構成する各スイッチング素子(のゲート端子)に出力することにより、同駆動回路18の作動、即ちモータ12への駆動電力の供給を制御する。   The microcomputer 17 according to the present embodiment outputs the motor control signal generated by executing the open control in this way to each switching element (the gate terminal thereof) constituting the drive circuit 18, thereby driving the same. The operation of the circuit 18, that is, the supply of driving power to the motor 12 is controlled.

また、本実施形態のマイコン17には、EPSアクチュエータ10の機械的な故障、或いは断線や過電流の発生等、EPS1に何らかの異常が生じた場合に、その異常の発生を検出する異常検出手段としての異常判定部30が設けられている。具体的には、この異常判定部30には、モータ12の回転角速度ω、アシスト力の制御目標量である電流指令値Iq*、車速V、操舵トルクτ、電源電圧Vb、及び駆動回路18の端子電圧Vpが入力されるようになっている。そして、本実施形態の異常判定部30は、入力されるこれらの各状態量に基づいて、少なくともモータ12へ駆動電力の供給に関する異常の検出が可能な構成となっている。   In addition, the microcomputer 17 of the present embodiment has an abnormality detection means for detecting the occurrence of an abnormality in the EPS 1 such as a mechanical failure of the EPS actuator 10 or occurrence of disconnection or overcurrent. The abnormality determination unit 30 is provided. Specifically, the abnormality determination unit 30 includes a rotational angular velocity ω of the motor 12, a current command value Iq * that is a control target amount of assist force, a vehicle speed V, a steering torque τ, a power supply voltage Vb, and a drive circuit 18. A terminal voltage Vp is input. And the abnormality determination part 30 of this embodiment becomes a structure which can detect the abnormality regarding supply of drive electric power to the motor 12 at least based on each of these input state quantities.

本実施形態では、異常判定部30は、その異常判定により何らかの異常を検出した場合には、その旨を示す異常検出信号Sdを出力する。本実施形態では、この異常検出信号Sdは、上記PWM制御演算部28に入力されるようになっており、PWM制御演算部28は、当該異常検出信号Sdの入力があった場合には、駆動回路18を構成する全てのスイッチング素子、即ち各FET18a〜18fの全てを開放状態とすべき旨のモータ制御信号を生成する。そして、マイコン17が、そのモータ制御信号を駆動回路18に出力することにより、モータ12の作動が停止される構成となっている。   In the present embodiment, when any abnormality is detected by the abnormality determination, the abnormality determination unit 30 outputs an abnormality detection signal Sd indicating that fact. In this embodiment, the abnormality detection signal Sd is input to the PWM control calculation unit 28. The PWM control calculation unit 28 is driven when the abnormality detection signal Sd is input. A motor control signal indicating that all switching elements constituting the circuit 18, that is, all of the FETs 18a to 18f should be opened, is generated. The microcomputer 17 outputs the motor control signal to the drive circuit 18 so that the operation of the motor 12 is stopped.

即ち、本実施形態では、ECU11は、異常発生時には、操舵系に対するアシスト力の付与を停止すべくEPSアクチュエータ10の作動を制御する。そして、これにより、速やかにフェールセーフを図るように構成されている。   That is, in the present embodiment, the ECU 11 controls the operation of the EPS actuator 10 to stop applying the assist force to the steering system when an abnormality occurs. And thereby, it is comprised so that a fail safe can be aimed at promptly.

更に、本実施形態では、駆動回路18と各相モータコイル12u,12v,12wとを接続する各動力線には、それぞれ、モータ12への電力供給を物理的に遮断可能な遮断装置としての相開放リレー31u,31v,31wが設けられている。また、ECU11には、これら各相開放リレー31u,31v,31wを駆動する相開放リレー駆動回路32が設けられており、異常判定部30の出力する異常検出信号Sdは、この相開放リレー駆動回路32にも入力される。そして、相開放リレー駆動回路32は、当該異常検出信号Sdの入力に基づいて、各相開放リレー31u,31v,31wが開放状態となるように該各相開放リレー31u,31v,31wを駆動する。   Furthermore, in the present embodiment, each power line connecting the drive circuit 18 and each phase motor coil 12u, 12v, 12w has a phase as a cutoff device that can physically cut off the power supply to the motor 12, respectively. Open relays 31u, 31v, 31w are provided. Further, the ECU 11 is provided with a phase open relay drive circuit 32 for driving the phase open relays 31u, 31v, 31w, and the abnormality detection signal Sd output from the abnormality determination unit 30 is the phase open relay drive circuit. 32 is also input. Then, based on the input of the abnormality detection signal Sd, the phase open relay drive circuit 32 drives the phase open relays 31u, 31v, 31w so that the phase open relays 31u, 31v, 31w are opened. .

即ち、本実施形態のECU11は、アシスト力付与の停止時には、これら各相開放リレー31u,31v,31wを開放状態(オープン)とすることにより、上記モータ制御の停止と併せて、その電力供給を遮断する。そして、これにより、確実に駆動電力の供給を停止する構成となっている。   That is, the ECU 11 according to the present embodiment supplies the electric power together with the stop of the motor control by opening these phase release relays 31u, 31v, 31w when the assist force is stopped. Cut off. As a result, the supply of drive power is reliably stopped.

ここで、本実施形態のECU11は、異常判定部30が異常を検出した場合であっても、車速Vが、ステアリング操作時の操舵反力が大となる、即ちアシスト力付与の停止により運転者の負担が増大する所定の速度V1以下である場合には、そのパワーアシスト制御を続行する。具体的には、異常判定部30は、その異常判定により何らかの異常が検出された場合であっても、車速Vが所定の速度V1以下である場合には、異常検出信号Sdの上記PWM制御演算部28及び相開放リレー駆動回路32への出力を実行しないように構成されている。   Here, the ECU 11 according to the present embodiment allows the vehicle speed V to increase when the steering reaction force at the time of the steering operation becomes large, that is, when the assist force is stopped, even if the abnormality determination unit 30 detects an abnormality. If the load is less than or equal to the predetermined speed V1, the power assist control is continued. Specifically, even if any abnormality is detected by the abnormality determination, the abnormality determination unit 30 performs the PWM control calculation of the abnormality detection signal Sd when the vehicle speed V is equal to or lower than the predetermined speed V1. The output to the unit 28 and the phase open relay drive circuit 32 is not executed.

そして、本実施形態のEPS1は、これにより、異常検出時であっても、大きな操舵力が要求される状況においては、そのアシスト力付与を続行して、フェールセーフ制御に伴う運転者の負担増を回避する構成となっている。   Thus, the EPS 1 of the present embodiment allows the assist force to be continuously applied in a situation where a large steering force is required even when an abnormality is detected, thereby increasing the driver's burden associated with fail-safe control. It is the composition which avoids.

次に、上記フェールセーフ制御の処理手順について説明する。
図3のフローチャートに示すように、マイコン17は、その異常判定の実行(ステップ101)により、何らかの異常が発生したものと判定した場合(ステップ102:YES)には、次に車速Vが所定の速度V1を超えるか否かを判定する(ステップ103)。そして、車速Vが所定の速度V1を超えると判定した場合(V>V1、ステップ103:YES)には、パワーアシスト制御を停止し(ステップ104)、車速Vが所定の速度V1以下であると判定した場合(V≦V1、ステップ103:NO)には、パワーアシスト制御を続行する(ステップ105)。
Next, the processing procedure of the failsafe control will be described.
As shown in the flowchart of FIG. 3, when the microcomputer 17 determines that some abnormality has occurred (step 102: YES) by executing the abnormality determination (step 101), the vehicle speed V is set to a predetermined value. It is determined whether or not the speed V1 is exceeded (step 103). When it is determined that the vehicle speed V exceeds the predetermined speed V1 (V> V1, step 103: YES), the power assist control is stopped (step 104), and the vehicle speed V is equal to or lower than the predetermined speed V1. If it is determined (V ≦ V1, step 103: NO), the power assist control is continued (step 105).

そして、上記ステップ102において、異常は発生していないと判定した場合(ステップ102:NO)には、ステップ103,104の処理を実行することなく、当然にパワーアシスト制御を続行する。   When it is determined in step 102 that no abnormality has occurred (step 102: NO), the power assist control is naturally continued without executing the processing of steps 103 and 104.

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
(1)ECU11は、オープン制御の実行に基づく駆動電力の供給を通じてEPSアクチュエータ10の作動を制御する。また、ECU11(マイコン17)は、異常判定処理を実行し(ステップ101)、異常発生時(ステップ102:YES)には、基本的に、EPSアクチュエータ10の作動を停止、即ちパワーアシスト制御を停止する(ステップ104)。そして、当該異常発生時であっても、車速Vが所定の速度V1以下である場合(V≦V1、ステップ103:NO)には、そのパワーアシスト制御を続行する(ステップ105)。
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) The ECU 11 controls the operation of the EPS actuator 10 through the supply of drive power based on the execution of the open control. Further, the ECU 11 (microcomputer 17) executes an abnormality determination process (step 101). When an abnormality occurs (step 102: YES), the operation of the EPS actuator 10 is basically stopped, that is, the power assist control is stopped. (Step 104). Even when the abnormality occurs, when the vehicle speed V is equal to or lower than the predetermined speed V1 (V ≦ V1, step 103: NO), the power assist control is continued (step 105).

上記構成によれば、異常検出時であっても、大きな操舵力が要求される状況においては、そのアシスト力付与を続行して、フェールセーフ制御に伴う運転者の負担増を回避することができる。また、そのフェールセーフ制御において複雑な判定処理を行わないため、その演算負荷が極めて小さい。従って、演算処理能力の高いマイコンの採用に伴うコスト増を回避することができる。加えて、オープン制御の実行に基づき電力供給を行うため、電流センサの故障に起因する誤検出を回避することができ、且つ異常検出後においても、安定的なアシスト力付与を実現することができる。   According to the above configuration, even when an abnormality is detected, in a situation where a large steering force is required, the assist force can be continuously applied to avoid an increase in the driver's burden associated with fail-safe control. . Moreover, since complicated determination processing is not performed in the fail-safe control, the calculation load is extremely small. Therefore, it is possible to avoid an increase in cost due to the adoption of a microcomputer having a high arithmetic processing capability. In addition, since power is supplied based on the execution of open control, it is possible to avoid erroneous detection due to failure of the current sensor, and to realize stable assist force application even after abnormality detection. .

(2)EPSアクチュエータ10の駆動源であるモータ12への駆動電力の供給は、複数のスイッチング素子(FET)18a〜18fを接続してなる駆動回路18を介して行われ、マイコン17は、モータ制御信号の出力により各FET18a〜18fをオン/オフすることにより、モータ12への駆動電力の供給を制御する。そして、マイコン17は、パワーアシスト制御の停止時には、駆動回路18を構成する全てのFET18a〜18fを開放状態とすべき旨のモータ制御信号を出力する。   (2) Supply of drive power to the motor 12 that is a drive source of the EPS actuator 10 is performed via a drive circuit 18 formed by connecting a plurality of switching elements (FETs) 18a to 18f. The supply of driving power to the motor 12 is controlled by turning on / off the FETs 18a to 18f by the output of the control signal. When the power assist control is stopped, the microcomputer 17 outputs a motor control signal indicating that all the FETs 18a to 18f constituting the drive circuit 18 should be opened.

(3)駆動回路18と各相モータコイル12u,12v,12wとを接続する各動力線には、それぞれ、モータ12への電力供給を物理的に遮断可能な遮断装置としての相開放リレー31u,31v,31wが設けられる。そして、ECU11は、アシスト力付与の停止時には、これら各相開放リレー31u,31v,31wが開放状態(オープン)となるように該各相開放リレー31u,31v,31wを制御する。   (3) Each power line connecting the drive circuit 18 and each phase motor coil 12u, 12v, 12w has a phase open relay 31u as a cutoff device that can physically cut off the power supply to the motor 12, respectively. 31v and 31w are provided. The ECU 11 controls the phase open relays 31u, 31v, 31w so that the phase open relays 31u, 31v, 31w are in an open state (open) when the assist force application is stopped.

即ち、オープン制御に基づいて駆動電力を供給する構成では、電流指令値Iq*を「0」としても、必ずしもその電力供給は停止しない。しかしながら、(2)(3)の構成を採用すれば、確実に駆動電力の供給を停止して、速やかにフェールセーフを図ることができるようになる。   That is, in the configuration in which the driving power is supplied based on the open control, even if the current command value Iq * is set to “0”, the power supply does not necessarily stop. However, if the configurations (2) and (3) are adopted, the supply of drive power can be reliably stopped and fail-safe can be achieved promptly.

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、パワーアシスト制御の停止時には、駆動回路18を構成する各FET18a〜18fの全開放と、各相開放リレー31u,31v,31wの全開放との両方を行うこととした。しかし、これに限らず、何れか一方を行う構成としてもよい。
In addition, you may change this embodiment as follows.
In the present embodiment, when the power assist control is stopped, both the FETs 18a to 18f constituting the drive circuit 18 are fully opened and the phase open relays 31u, 31v, 31w are fully opened. However, the present invention is not limited to this, and any one of them may be configured.

・本実施形態では、マイコン17に異常判定部30を設け、当該異常判定部30は、モータ12の回転角速度ω、アシスト力の制御目標量である電流指令値Iq*、車速V、操舵トルクτ、電源電圧Vb、及び駆動回路18の端子電圧Vpに基づいて異常判定を実行する構成とした。しかし、これに限らず、異常判定部30は、マイコン17、ひいてはECU11の外部に設ける構成であってもよく、その異常判定の形態についても、これに限定するものではない。   In the present embodiment, the microcomputer 17 is provided with the abnormality determination unit 30, and the abnormality determination unit 30 includes the rotational angular velocity ω of the motor 12, the current command value Iq * that is the control target amount of the assist force, the vehicle speed V, and the steering torque τ. The abnormality determination is performed based on the power supply voltage Vb and the terminal voltage Vp of the drive circuit 18. However, the present invention is not limited to this, and the abnormality determination unit 30 may be configured to be provided outside the microcomputer 17 and eventually the ECU 11, and the form of the abnormality determination is not limited to this.

電動パワーステアリング装置(EPS)の概略構成図。The schematic block diagram of an electric power steering device (EPS). EPSの電気的構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electric constitution of EPS. フェールセーフ制御の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of fail safe control.

符号の説明Explanation of symbols

1…電動パワーステアリング装置(EPS)、10…EPSアクチュエータ、11…ECU、12…モータ、17…マイコン、18…駆動回路、18a〜18f…スイッチング素子(FET)、22…電流指令値演算部、24…モータ制御信号生成部、26…オープン制御演算部、30…異常判定部、31u,31v,31w…各相開放リレー、32…相開放リレー駆動回路、V…車速、V1…速度。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering apparatus (EPS), 10 ... EPS actuator, 11 ... ECU, 12 ... Motor, 17 ... Microcomputer, 18 ... Drive circuit, 18a-18f ... Switching element (FET), 22 ... Current command value calculating part, 24: motor control signal generation unit, 26: open control calculation unit, 30: abnormality determination unit, 31u, 31v, 31w: each phase open relay, 32: phase open relay drive circuit, V: vehicle speed, V1: speed.

Claims (3)

モータを駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記モータに対する駆動電力の供給を通じて前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段と、少なくとも前記モータへの前記駆動電力の供給に関する異常を検出可能な異常検出手段とを備え、前記制御手段は、前記異常の検出時には、前記操舵系に対するアシスト力付与を停止すべく前記制御する電動パワーステアリング装置であって、
前記制御手段は、電流検出を行うことなくオープン制御の実行により前記駆動電力の供給を行うとともに、前記異常の検出時であっても車速が所定の速度以下である場合には、前記アシスト力の付与を続行すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
A steering force assisting device for applying an assist force for assisting a steering operation to a steering system using a motor as a drive source, a control means for controlling the operation of the steering force assisting device through supply of drive power to the motor, and at least the An abnormality detecting means capable of detecting an abnormality relating to the supply of the driving power to the motor, and the control means performs the control to stop the application of assist force to the steering system when the abnormality is detected. Because
The control means supplies the driving power by executing open control without performing current detection, and when the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined speed even when the abnormality is detected, An electric power steering device characterized by continuing the application.
請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記駆動電力の供給は、複数のスイッチング素子を接続してなる駆動回路を介して行われるものであって、
前記制御手段は、前記アシスト力付与の停止時には、全ての前記スイッチング素子を開放状態とすべく制御すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein
The supply of the drive power is performed via a drive circuit formed by connecting a plurality of switching elements,
The electric power steering apparatus, wherein the control means controls all the switching elements to be in an open state when the assist force application is stopped.
請求項1又は請求項2に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記モータへの電力供給を物理的に遮断可能な遮断装置を備え、
前記制御手段は、前記アシスト力付与の停止時には、前記遮断装置により前記電力供給を遮断すべく制御すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
In the electric power steering device according to claim 1 or 2,
Comprising a shut-off device capable of physically shutting off the power supply to the motor;
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the control means controls the power supply to be shut off by the shut-off device when the assist force application is stopped.
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