JP5251469B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態の電動パワーステアリング装置の制御装置を構成する制御回路10及びその周辺の回路要素の概略を説明するブロック図、図2はスイッチング回路20の構成を説明する図、図3はPID演算器16の構成を説明する図である。
次に、制御装置で実行される初期診断時におけるモータリレーのリレー接点の異常検出動作の詳細を説明する。初期診断時の異常検出動作は、エンジンを始動した直後で、走行を開始する前に短時間実施される。制御装置の通常の制御動作は禁止され、先に説明した通常の制御動作において実行される異常判定器45による判定動作は行われないが、以下説明する初期診断時の異常検出動作では、モータ電流の状態からリレー接点の異常を診断する。
リレー接点の異常診断動作の第1実施例を説明する。図4及び図5はA相リレー接点及びB相リレー接点の異常診断動作を説明するフローチャートである。
B相FET3 (上段)40%、 B相FET4 (下段)60%
C相FET5 (上段)50%、 C相FET6 (下段)50%
(2) A相FET1 (上段)40%、 A相FET2 (下段)60%
B相FET3 (上段)60%、 B相FET4 (下段)40%
C相FET5 (上段)50%、 C相FET6 (下段)50%
特定デューテイ比の設定は、上記(1)(2)のいずれでもよく、また、C相については、FET5 (上段)、FET6 (下段)ともゲートをOFFに設定してもよい。
リレー接点の異常診断動作の第2実施例を説明する。図9は、リレー接点の異常診断動作の第2実施例におけるA相電流乃至C相電流の流れを説明する図である。
A相FET1 (上段)60%、 A相FET2 (下段)40%
B相FET3 (上段)50%、 B相FET4 (下段)50%
若しくはB相FET3 (上段)、FET4 (下段)ともゲートOFF
C相FET5 (上段)40%、 C相FET6 (下段)60%
または
A相FET1 (上段)40%、 A相FET2 (下段)60%
B相FET3 (上段)50%、 B相FET4 (下段)50%
若しくはB相FET3 (上段)、FET4 (下段)ともゲートOFF
C相FET5 (上段)60%、 C相FET6 (下段)40%
(2)B相リレー接点44aの診断を行う場合
A相FET1 (上段)50%、 A相FET2 (下段)50%
若しくはA相FET1 (上段)、FET2 (下段)ともゲートOFF
B相FET3 (上段)60%、 B相FET4 (下段)40%
C相FET5 (上段)40%、 C相FET6 (下段)60%
または
A相FET1 (上段)50%、 A相FET2 (下段)50%
若しくはA相FET1 (上段)、FET2 (下段)ともゲートOFF
B相FET3 (上段)40%、 B相FET4 (下段)60%
C相FET5 (上段)60%、 C相FET6 (下段)40%
以上の異常診断において、モータ電流が流れることが判定されたときは、直ちにモータリレーの強制励磁とスイッチング素子の特定デューテイ比での駆動を停止する。これによりモータからステアリングコラムを経て操舵者に伝わる不自然なハンドルの動きを軽減することができる。
リレー接点の異常を診断する異常診断動作の第3実施例を説明する。第1実施例において使用した図4は、第3実施例のA相リレー接点及びB相リレー接点の異常診断動作を説明するフローチャートとしても使用される。図4(a)、図4(b)において、「A相及び/又はB相」は「A相及びB相」の意味とする。
B相FET3 (上段)60%、 B相FET4 (下段)40%
C相FET5 (上段)30%、 C相FET6 (下段)70%
または
A相FET1 (上段)40%、 A相FET2 (下段)60%
B相FET3 (上段)40%、 B相FET4 (下段)60%
C相FET5 (上段)70%、 C相FET6 (下段)30%
以上の異常診断において、モータ電流が流れることが判定されたときは、直ちにモータリレーの強制励磁とスイッチング素子の特定デューテイ比での駆動を停止する。これによりモータからステアリングコラムを経て操舵者に伝わる不自然なハンドルの動きを軽減することができる。
11 トルクセンサ
12 車速センサ
13 目標電流演算器
14 相電流演算器
15 比較器
16、32、36 PID演算器
17、33、37 加算器
18 補償演算器
20 スイッチング回路
21 変換部
22 電圧検出器
23 回転センサ
31、35 比較器
34 モータ電流検出演算器
41 A相モータ電流検出器
42 A相モータリレー
42a リレー接点(A相モータのリレー接点)
43 C相モータ電流検出器
44 B相モータリレー
44a リレー接点(B相モータのリレー接点)
45 異常判定器
46 モータリレー駆動回路
FET、FET1 、FET2 、FET3 、FET4 、FET5 、FET6 半導体スイッチング素子
M モータ(3相ブラシレスモータ)
Claims (14)
- 操舵補助力の供給源として3相ブラシレスモータを使用する車両用の電動パワーステアリング装置において、
少なくともステアリングシャフトに発生する操舵トルク信号に基づいてモータ電流の制御目標値である電流指令値を演算し、該電流指令値に基づいて決定されたモータ各相の電流制御値により複数のスイッチング素子を駆動するPWM信号のデューテイ比を決定し、決定されたデューテイ比でスイッチング素子をON/OFF制御して前記モータを駆動する制御装置と、
前記モータのA相端子及びB相端子と前記モータのA相及びB相に対応するスイッチング素子との間に介装され、励磁によりリレー接点が閉じる方向に作動するA相モータリレー及びB相モータリレーと、
A相モータ回路に装着されたA相モータ電流検出器と
を備え、
前記制御装置は、エンジン起動時における制御系の初期診断期間においては、A相モータリレー及びB相モータリレーを励磁すると共に前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御し、検出されたA相モータ電流に基づいてA相及びB相モータリレーのリレー接点の状態を判定すること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記制御装置は、エンジン起動時の制御系の初期診断期間においては、前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御した後にA相モータリレー及びB相モータリレーを励磁し、検出されたA相モータ電流に基づいてA相及びB相モータリレーのリレー接点の状態を判定すること
を特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記制御装置は、A相モータ電流の絶対値が所定の閾値以上の場合、A相及びB相モータリレーのリレー接点は正常であると判定すること
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記制御装置は、A相モータ電流の絶対値が零の場合は、故障判定回数が所定値以上となったとき、A相モータリレーのリレー接点が異常と判定すること
を特徴とする請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。 - 操舵補助力の供給源として3相ブラシレスモータを使用する車両用の電動パワーステアリング装置において、
少なくともステアリングシャフトに発生する操舵トルク信号に基づいてモータ電流の制御目標値である電流指令値を演算し、該電流指令値に基づいて決定されたモータ各相の電流制御値により複数のスイッチング素子を駆動するPWM信号のデューテイ比を決定し、決定されたデューテイ比でスイッチング素子をON/OFF制御して前記モータを駆動する制御装置と、
前記モータのA相端子及びB相端子と前記モータのA相及びB相に対応するスイッチング素子との間に介装され、励磁によりリレー接点が閉じる方向に作動するA相モータリレー及びB相モータリレーと、
A相モータ回路に装着されたA相モータ電流検出器、及びC相モータ回路に装着されたC相モータ電流検出器と、
を備え、
前記制御装置は、エンジン起動時の制御系の初期診断期間においては、A相モータリレー又はB相モータリレーを励磁すると共に前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御し、検出されたA相モータ電流又はC相モータ電流に基づいてA相又はB相モータリレーのリレー接点の状態を判定すること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記制御装置は、エンジン起動時の制御系の初期診断期間においては、前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御した後にA相モータリレー又はB相モータリレーを励磁し、検出されたA相モータ電流に基づいてA相又はB相モータリレーのリレー接点の状態を判定すること
を特徴とする請求項5記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記制御装置は、A相モータ電流又はC相モータ電流の絶対値が所定の閾値以上の場合、A相又はC相モータリレーのリレー接点は正常であると判定すること
を特徴とする請求項5又は請求項6に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記制御装置は、A相モータ電流又はC相モータ電流の絶対値が所定の閾値未満の場合は、故障判定回数が所定値以上となったとき、A相モータリレー又はC相モータリレーのリレー接点が異常と判定すること
を特徴とする請求項5又は請求項6に記載の電動パワーステアリング装置。 - 操舵補助力の供給源として3相ブラシレスモータを使用する車両用の電動パワーステアリング装置において、
少なくともステアリングシャフトに発生する操舵トルク信号に基づいてモータ電流の制御目標値である電流指令値を演算し、該電流指令値に基づいて決定されたモータ各相の電流制御値により複数のスイッチング素子を駆動するPWM信号のデューテイ比を決定し、決定されたデューテイ比でスイッチング素子をON/OFF制御して前記モータを駆動する制御装置と、
前記モータのA相端子及びB相端子と前記モータのA相及びB相に対応するスイッチング素子との間に介装され、励磁によりリレー接点が閉じる方向に作動するA相モータリレー及びB相モータリレーと、
A相モータ回路に装着されたA相モータ電流検出器、及びC相モータ回路に装着されたC相モータ電流検出器と、
を備え、
前記制御装置は、エンジン起動時における制御系の初期診断期間においては、A相モータリレー及びB相モータリレーを励磁すると共に前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御し、検出されたA相モータ電流に基づいてA相及びB相モータリレーのリレー接点の状態を判定すること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記制御装置は、エンジン起動時の制御系の初期診断期間においては、前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御した後にA相モータリレー及びB相モータリレーを励磁し、検出されたA相モータ電流に基づいてA相及びB相モータリレーのリレー接点の状態を判定すること
を特徴とする請求項9記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記制御装置は、A相モータ電流の絶対値が所定の閾値以上の場合、A相及びB相モータリレーのリレー接点は正常であると判定すること
を特徴とする請求項9又は請求項10に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記制御装置は、A相モータ電流の絶対値が所定の閾値未満であり、且つC相モータ電流の絶対値が所定の閾値以上の場合は、さらにA相モータ電流の絶対値とC相モータ電流の絶対値とが等しく、且つ故障判定回数が所定値以上となったとき、B相モータリレーのリレー接点が異常と判定すること
を特徴とする請求項11に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記制御装置は、A相モータ電流の絶対値が所定の閾値未満であり、且つC相モータ電流の絶対値が所定の閾値未満の場合は、故障判定回数が所定値以上となったとき、A相モータリレー及びB相モータリレーのリレー接点は異常と判定すること
を特徴とする請求項9又は請求項10に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記制御装置は、A相モータリレー及び/又はB相モータリレーのリレー接点が異常と判定されたときはフェールセーフ処理を実行すること
を特徴とする請求項4、請求項8、請求項12又は請求項13のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
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