JP6024976B2 - Steering angle sensor reliability determination device - Google Patents
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Description
この発明は、操舵角センサの信頼性判定装置に関する。 The present invention relates to a reliability determination device for a steering angle sensor.
車両には、操舵部材としてのステアリングホイールの回転角である操舵角を検出するための操舵角センサが設けられている。操舵角センサは、電動パワーステアリング装置、その他の車両搭載機器を制御するために使用されている。このため、操舵角センサの検出値が信頼性を確保しているか否かを判定することは重要である。
操舵角センサの出力信号のみに基いて、当該操舵角センサの故障の有無、当該操舵角センサの出力線の断線の有無等を判定することにより、当該操舵角センサの検出値の信頼性を判定する方法はよく知られている。このような信頼性判定方法は、自己故障診断と呼ばれているものである。自己故障診断では、操舵角センサの検出値が比較的低レベルの信頼性を確保しているか否かを判定することができるが、操舵角センサの検出値がより高いレベルの信頼性を確保しているか否かを判定することは困難である。
A vehicle is provided with a steering angle sensor for detecting a steering angle, which is a rotation angle of a steering wheel as a steering member. The steering angle sensor is used to control an electric power steering device and other on-vehicle equipment. For this reason, it is important to determine whether or not the detection value of the steering angle sensor ensures reliability.
Based on only the output signal of the steering angle sensor, the reliability of the detected value of the steering angle sensor is determined by determining whether or not the steering angle sensor is faulty, whether or not the output line of the steering angle sensor is broken, etc. How to do is well known. Such a reliability determination method is called self-diagnosis diagnosis. In the self-diagnosis diagnosis, it can be determined whether or not the detected value of the steering angle sensor has a relatively low level of reliability, but the detected value of the steering angle sensor ensures a higher level of reliability. It is difficult to determine whether or not
操舵角センサの検出値がより高レベルの信頼性を確保しているか否かを判定する方法として、たとえば、次のような方法(以下、「従来の高レベル信頼性判定方法」という)が開発されている。つまり、車速が所定速度以上でかつ横加速度がほぼ零である状態が継続しているときに、操舵角センサによって検出される操舵角の絶対値が所定値以下であれば、当該操舵角センサの検出値が高レベルの信頼性を確保していると判定する。この判定方法は、車速が所定速度以上でかつ横加速度がほぼ零である状態が継続しているときには、車両が直進走行している状態であるという考えに基いている。 As a method for determining whether or not the detected value of the steering angle sensor has secured a higher level of reliability, for example, the following method (hereinafter referred to as "conventional high level reliability determination method") has been developed. Has been. That is, if the absolute value of the steering angle detected by the steering angle sensor is equal to or less than the predetermined value when the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined speed and the lateral acceleration is substantially zero, the steering angle sensor It is determined that the detected value secures a high level of reliability. This determination method is based on the idea that the vehicle is traveling straight when the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined speed and the lateral acceleration is substantially zero.
前述した従来の高レベル信頼性判定方法は、車両が走行しているときにのみ有効であるため、車両に搭載されたECU(電子制御ユニット:Electronic Control Unit)の電源がオンした直後に、操舵角センサの検出値が高レベルの信頼性を確保しているか否かを判定することはできない。
この発明の目的は、電源オンの直後に、操舵角センサの検出値が高レベルの信頼性を確保しているか否かを判定することができる操舵角センサの信頼性判定装置を提供することを目的とする。
Since the conventional high-level reliability determination method described above is effective only when the vehicle is running, steering is performed immediately after the ECU (Electronic Control Unit) mounted on the vehicle is turned on. It cannot be determined whether or not the detection value of the angle sensor ensures a high level of reliability.
An object of the present invention is to provide a reliability determination device for a steering angle sensor that can determine whether or not the detection value of the steering angle sensor ensures a high level of reliability immediately after the power is turned on. Objective.
請求項1記載の発明は、操舵部材(2)の回転角である操舵角(θh)を検出するための操舵角センサ(11)の信頼性判定装置であって、前記操舵部材の回転に連動して転舵輪を転舵する転舵機構(4)と、前記転舵機構に操舵補助力を与える電動モータ(18)と、前記電動モータの回転角(θs)を検出するための回転角センサ(25)と、イグニッションオフ指令が入力されたときに、前記操舵角センサによって検出される操舵角および前記回転角センサによって検出される回転角を、前回電源オフ時の操舵角および回転角として不揮発性メモリ(74)に記憶する手段(73,S3)と、電源オン直後に、前記操舵角センサによって検出される操舵角と、前記回転角センサによって検出される回転角と、前記不揮発性メモリに記憶されている前回電源オフ時の操舵角および回転角とに基いて、前記操舵角センサの検出値の信頼性を判定する信頼性判定手段(71,S13〜S15)とを含む、操舵角センサの信頼性判定装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。 The invention according to claim 1 is a reliability determination device for a steering angle sensor (11) for detecting a steering angle (θh) which is a rotation angle of the steering member (2), and is interlocked with the rotation of the steering member. A turning mechanism (4) for turning the steered wheels, an electric motor (18) for applying a steering assist force to the turning mechanism, and a rotation angle sensor for detecting a rotation angle (θs) of the electric motor. (25) When the ignition-off command is input, the steering angle detected by the steering angle sensor and the rotation angle detected by the rotation angle sensor are nonvolatile as the steering angle and rotation angle when the power was turned off last time. Means (73, S3) stored in the directional memory (74), the steering angle detected by the steering angle sensor immediately after the power is turned on, the rotation angle detected by the rotation angle sensor, and the nonvolatile memory Remembered Reliability determination means (71, S13 to S15) for determining the reliability of the detected value of the steering angle sensor based on the steering angle and the rotation angle when the power was previously turned off. It is a reliability determination device. In addition, although the alphanumeric character in parentheses represents a corresponding component in an embodiment described later, of course, the scope of the present invention is not limited to the embodiment. The same applies hereinafter.
この発明では、電源オン直後に、操舵角センサによって検出される操舵角と、回転角センサによって検出される回転角と、不揮発性メモリに記憶されている前回電源オフ時の操舵角および回転角とに基いて、操舵角センサの検出値の信頼性が判定される。これにより、電源オンの直後に、操舵角センサの検出値が高レベルの信頼性を確保しているか否かを判定することができる。 In the present invention, immediately after the power is turned on, the steering angle detected by the steering angle sensor, the rotation angle detected by the rotation angle sensor, the steering angle and the rotation angle at the previous power-off time stored in the nonvolatile memory, Based on this, the reliability of the detection value of the steering angle sensor is determined. Thereby, immediately after the power is turned on, it is possible to determine whether or not the detection value of the steering angle sensor ensures a high level of reliability.
請求項2記載の発明は、前記信頼性判定手段は、前記操舵角センサによって検出される操舵角と前回電源オフ時の操舵角との差の絶対値と、前記回転角センサによって検出される回転角と前回電源オフ時の回転角との差の絶対値とのいずれか一方を他方に対応させた値と、他方の値との差の絶対値が所定値以下であるという条件を満たしているか否かを判別する手段(71,S13)と、前記条件を満たしていると判別されたときに、前記操舵角センサの検出値の信頼性が高いと判定する手段(71,S14)と、前記条件を満たしていないと判別されたときに、前記操舵角センサの検出値の信頼性が低いと判定する手段(71,S15)とを含む、請求項1に記載の操舵角センサの信頼性判定装置である。 According to a second aspect of the present invention, the reliability determination means includes an absolute value of a difference between a steering angle detected by the steering angle sensor and a steering angle at the previous power-off time, and a rotation detected by the rotation angle sensor. Whether the absolute value of the difference between one of the angle and the absolute value of the difference between the previous rotation angle and the other and the other is less than or equal to a predetermined value Means (71, S13) for determining whether or not, means (71, S14) for determining that the detected value of the steering angle sensor is highly reliable when it is determined that the condition is satisfied, The reliability determination of the steering angle sensor according to claim 1, further comprising means (71, S15) for determining that the reliability of the detected value of the steering angle sensor is low when it is determined that the condition is not satisfied. Device.
請求項2記載の発明は、前記信頼性判定手段は、前記操舵角センサによって検出される操舵角と前回電源オフ時の操舵角との差の絶対値が第1所定値以下であり、かつ前記回転角センサによって検出される回転角と前回電源オフ時の回転角との差の絶対値が第2所定値以下であるという条件を満たしているか否かを判別する手段(71)と、前記条件を満たしていると判別されたときに、前記操舵角センサの検出値の信頼性が高いと判定する手段(71)と、前記条件を満たしていないと判別されたときに、前記操舵角センサの検出値の信頼性が低いと判定する手段(71)とを含む、請求項1に記載の操舵角センサの信頼性判定装置である。 According to a second aspect of the present invention, the reliability determining means has an absolute value of a difference between a steering angle detected by the steering angle sensor and a steering angle at the time of previous power-off being equal to or less than a first predetermined value, and Means (71) for determining whether or not a condition that the absolute value of the difference between the rotation angle detected by the rotation angle sensor and the rotation angle at the previous power-off is less than or equal to a second predetermined value is satisfied; When it is determined that the detected value of the steering angle sensor is high, the means (71) for determining that the detected value of the steering angle sensor is high, and when it is determined that the condition is not satisfied, The steering angle sensor reliability determination apparatus according to claim 1, further comprising means (71) for determining that the reliability of the detected value is low.
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る操舵角センサの信頼性判定装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置1は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール2と、このステアリングホイール2の回転に連動して転舵輪3を転舵する転舵機構4と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構5とを備えている。ステアリングホイール2と転舵機構4とは、ステアリングシャフト6および中間軸7を介して機械的に連結されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus to which a steering angle sensor reliability determining apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
The electric power steering apparatus 1 includes a
ステアリングシャフト6は、ステアリングホイール2に連結された入力軸8と、中間軸7に連結された出力軸9とを含む。入力軸8と出力軸9とは、トーションバー10を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。すなわち、ステアリングホイール2が回転されると、入力軸8および出力軸9は、互いに相対回転しつつ同一方向に回転するようになっている。
The steering shaft 6 includes an input shaft 8 connected to the
ステアリングシャフト6の周囲には、操舵角センサ11とトルクセンサ12が設けられている。操舵角センサ11は、ステアリングホイール2の回転角(ステアリングシャフト6の回転角)である操舵角θhを検出する。操舵角センサ11は、ステアリングホイール2の中立位置(基準位置)からのステアリングホイール2の正逆両方向の回転量(回転角)を検出するものであり、中立位置から右方向への回転量を例えば正の値として出力し、中立位置から左方向への回転量を例えば負の値として出力する。トルクセンサ12は、入力軸8および出力軸9の相対回転変位量に基いて、ステアリングホイール2に与えられた操舵トルクThを検出する。操舵角センサ11によって検出される操舵角θhおよびトルクセンサ12によって検出される操舵トルクは、ECU30に入力される。
A
転舵機構4は、ピニオン軸13と、転舵軸としてのラック軸14とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸14の各端部には、タイロッド15およびナックルアーム(図示略)を介して転舵輪3が連結されている。ピニオン軸13は、中間軸7に連結されている。ピニオン軸13は、ステアリングホイール2の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸13の先端には、ピニオン16が連結されている。
The steered
ラック軸14は、車両の左右方向(直進方向に直交する方向)に沿って直線状に延びている。ラック軸14の軸方向の中間部には、ピニオン16に噛み合うラック17が形成されている。このピニオン16およびラック17によって、ピニオン軸13の回転がラック軸14の軸方向移動に変換される。ラック軸14を軸方向に移動させることによって、転舵輪3を転舵することができる。
The
ステアリングホイール2が操舵(回転)されると、この回転が、ステアリングシャフト6および中間軸7を介して、ピニオン軸13に伝達される。そして、ピニオン軸13の回転は、ピニオン16およびラック17によって、ラック軸14の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪3が転舵される。
操舵補助機構5は、操舵補助力を発生するための電動モータ18と、電動モータ18の出力トルクを転舵機構4に伝達するための減速機構19とを含む。電動モータ18は、この実施形態では、三相ブラシレスモータからなる。減速機構19は、ウォーム軸20と、このウォーム軸20と噛み合うウォームホイール21とを含むウォームギヤ機構からなる。減速機構19は、伝達機構ハウジングとしてのギヤハウジング22内に収容されている。
When the
The steering assist mechanism 5 includes an
ウォーム軸20は、電動モータ18によって回転駆動される。また、ウォームホイール21は、ステアリングシャフト6とは同方向に回転可能に連結されている。ウォームホイール21は、ウォーム軸20によって回転駆動される。
電動モータ18によってウォーム軸20が回転駆動されると、ウォームホイール21が回転駆動され、ステアリングシャフト6が回転する。そして、ステアリングシャフト6の回転は、中間軸7を介してピニオン軸13に伝達される。ピニオン軸13の回転は、ラック軸14の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪3が転舵される。すなわち、電動モータ18によってウォーム軸20を回転駆動することによって、転舵輪3が転舵されるようになっている。
The
When the
電動モータ18のロータの回転角(ロータ回転角(電気角))は、レゾルバ等の回転角センサ25によって検出される。回転角センサ25の出力信号は、ECU30に入力される。ECU30には、さらに、車速センサ26によって検出される車速V、横加速度センサ27によって検出される横加速度Gy等が入力される。電動モータ18は、モータ制御装置としてのECU30によって制御される。
The rotation angle of the rotor of the electric motor 18 (rotor rotation angle (electrical angle)) is detected by a
図2は、ECU30の電気的構成を示す概略図である。
ECU30は、マイクロコンピュータ50と、マイクロコンピュータ50によって制御され、電動モータ18に電力を供給する駆動回路(インバータ回路)41と、電動モータ18に流れるモータ電流を検出する電流検出部42とを備えている。
電動モータ18は、例えば三相ブラシレスモータであり、図3に図解的に示すように、界磁としてのロータ100と、U相、V相およびW相のステータ巻線101,102,103を含むステータ105とを備えている。電動モータ18は、ロータの外部にステータを対向配置したインナーロータ型のものであってもよいし、筒状のロータの内部にステータを対向配置したアウターロータ型のものであってもよい。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an electrical configuration of the
The
The
各相のステータ巻線101,102,103の方向にU軸、V軸およびW軸をとった三相固定座標(UVW座標系)が定義される。また、ロータ100の磁極方向にd軸(磁極軸)をとり、ロータ100の回転平面内においてd軸と直角な方向にq軸(トルク軸)をとった二相回転座標系(dq座標系。実回転座標系)が定義される。dq座標系は、ロータ100とともに回転する回転座標系である。dq座標系では、q軸電流のみがロータ100のトルク発生に寄与するので、d軸電流を零とし、q軸電流を所望のトルクに応じて制御すればよい。ロータ100の回転角(電気角)θsは、U軸に対するd軸の回転角である。dq座標系は、ロータ角θsに従う実回転座標系である。このロータ角θsを用いることによって、UVW座標系とdq座標系との間での座標変換を行うことができる。
Three-phase fixed coordinates (UVW coordinate system) are defined in which the U, V, and W axes are taken in the direction of the
マイクロコンピュータ50は、CPUおよびメモリ(ROM、RAM、不揮発性メモリなど)を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、モータ制御部60と、操舵角センサの信頼性判定部70とが含まれている。なお、イグニッションキーがオフされたときには、イグニッションオフ指令がマイクロコンピュータ40に入力されるようになっている。
The
モータ制御部60は、トルクセンサ12によって検出される操舵トルクTh、車速センサ26によって検出される車速Vおよび操舵角センサ11によって検出される操舵角θhに応じて駆動回路41を制御することによって、操舵状況に応じた適切な操舵補助を実現する。操舵角センサの信頼性判定部70は、車速センサ26によって検出される車速V、操舵角センサ11によって検出される操舵角θh、横加速度センサ27によって検出される横加速度Gy、回転角センサ25の出力信号に基いて演算される電動モータ18の回転角θs等を用いて、操舵角センサの信頼性を判定する。以下、モータ制御部60の動作および操舵角センサの信頼性判定部70の動作について、順次説明する。
The
図4は、モータ制御部60の構成を示すブロック図である。
モータ制御部60は、電流指令値設定部61と、電流偏差演算部62と、PI(比例積分)制御部63と、dq/UVW変換部64と、PWM(Pulse Width Modulation)制御部65と、UVW/dq変換部66と、回転角演算部67とを含む。
回転角演算部67は、回転角センサ25の出力信号に基いて、電動モータ18のロータの回転角(電気角。以下、「ロータ角θs」という。)を演算する。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the
The
The
電流指令値設定部61は、dq座標系の座標軸に流すべき電流値を電流指令値として設定する。電流指令値設定部61は、基本電流指令値設定部61A、ダンピング補償値演算部61Bおよび加算部61Cとから構成されている。
基本電流指令値設定部61Aは、d軸基本電流指令値Ido *およびq軸基本電流指令値Iqo *(以下、これらを総称するときには「二相基本電流指令値Idoqo *」という。)を設定する。さらに具体的には、基本電流指令値設定部61Aは、q軸基本電流指令値Iqo *を有意値とする一方で、d軸基本電流指令値Ido *を零とする。より具体的には、基本電流指令値設定部61Aは、トルクセンサ12によって検出される操舵トルク(検出操舵トルク)Thに基いて、q軸基本電流指令値Iqo *を設定する。
The current command
The basic current command
検出操舵トルクThに対するq軸基本電流指令値Iqo *の設定例は、図5に示されている。検出操舵トルクThは、たとえば、右方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、左方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、q軸基本電流指令値Iqo *は、電動モータ18から右方向操舵のための操作補助力を発生させるべきときには正の値とされ、電動モータ18から左方向操舵のための操作補助力を発生させるべきときには負の値とされる。q軸基本電流基令値Iqo *は、検出操舵トルクThの正の値に対しては正をとり、検出操舵トルクThの負の値に対しては負をとる。検出操舵トルクThが零のときには、q軸基本電流指令値Iqo *は零とされる。そして、検出操舵トルクThの絶対値が大きくなるほど、q軸基本流指令値Iqo *の絶対値が大きくなるように、q軸基本電流指令値Iqo *が設定されている。また、q軸基本電流指令値Iqo *は、車速センサ26によって検出される車速Vが大きいほど、その絶対値が小さくなるように設定されている。
A setting example of the q-axis basic current command value I qo * with respect to the detected steering torque Th is shown in FIG. For the detected steering torque Th, for example, the torque for steering in the right direction is a positive value, and the torque for steering in the left direction is a negative value. The q-axis basic current command value I qo * is a positive value when an operation assisting force for steering in the right direction from the
ダンピング補償値演算部61Bは、車速センサ26によって検出される車速Vと、操舵角センサ11によって検出される操舵角θhとに基いて、ステアリングホイールを中立位置に収斂させるためのダンピング補償値Iqcを演算する。具体的には、ダンピング補償値演算部61Bは、車速Vと、操舵角θhを時間微分することにより得られる操舵速度ωとに基いてダンピング補償値Iqcを演算する。車速Vに対するダンピング補償値Iqcの設定例は、図6に示されている。ダンピング補償値Iqcは、車速Vが大きくなるほど大きくなるように、設定されている。この例では、車速Vが大きくなるにしたがって、ダンピング補償値Iqcが階段状に変化するように設定されている。また、ダンピング補償値Iqcは、操舵速度ωが大きいほど、大きくなるように設定されている。
Based on the vehicle speed V detected by the
加算部61Cは、q軸基本電流指令値Iqo *からダンピング補償値Iqcを減算した値をq軸電流指令値Iq *として出力するとともに、d軸基本電流指令値Ido *をd軸電流指令値Id *として出力する。以下、q軸電流指令値Iq *とd軸電流指令値Id *を総称するときには「二相電流指令値Idq *」という。
電流指令値設定部61によって設定された二相電流指令値Idq *は、電流偏差演算部62に与えられる。電流検出部42は、電動モータ18のU相電流IU、V相電流IVおよびW相電流IW(以下、これらを総称するときは、「三相検出電流IUVW」という。)を検出する。電流検出部42によって検出された三相検出電流IUVWは、UVW/dq変換部66に与えられる。
The adding
The two-phase current command value I dq * set by the current command
UVW/dq変換部66は、電流検出部42によって検出されるUVW座標系の三相検出電流IUVW(U相電流IU、V相電流IVおよびW相電流IW)を、dq座標系の二相検出電流IdおよびIq(以下総称するときには「二相検出電流Idq」という。)に座標変換する。この座標変換には、回転角演算部67によって演算されたロータ角θs(電気角)が用いられる。
The UVW /
電流偏差演算部62は、電流指令値設定部61によって設定される二相電流指令値Idq *と、UVW/dq変換部66から与えられる二相検出電流Idqとの偏差を演算する。より具体的には、電流偏差演算部62は、d軸電流指令値Id *に対するd軸検出電流Idの偏差およびq軸電流指令値Iq *に対するq軸検出電流Iqの偏差を演算する。これらの偏差は、PI制御部63に与えられる。
The current
PI制御部63は、電流偏差演算部62によって演算された電流偏差に対するPI演算を行なうことにより、電動モータ18に印加すべき二相電圧指令値Vdq *(d軸電圧指令値Vd *およびq軸電圧指令値Vq *)を生成する。この二相電圧指令値Vdq *は、dq/UVW変換部64に与えられる。
dq/UVW変換部64は、二相電圧指令値Vdq *を三相電圧指令値VUVW *に座標変換する。この座標変換には、回転角演算部67によって演算されたロータ角θs(電気角)が用いられる。三相電圧指令値VUVW *は、U相電圧指令値VU *、V相電圧指令値VV *およびW相電圧指令値VW *からなる。この三相電圧指令値VUVW *は、PWM制御部65に与えられる。
The
The dq /
PWM制御部65は、U相電圧指令値VU *、V相電圧指令値VV *およびW相電圧指令値VW *にそれぞれ対応するデューティのU相PWM制御信号、V相PWM制御信号およびW相PWM制御信号を生成し、駆動回路41に供給する。
駆動回路41は、U相、V相およびW相に対応した三相インバータ回路からなる。このインバータ回路を構成するパワー素子がPWM制御部65から与えられるPWM制御信号によって制御されることにより、三相電圧指令値VUVW *に相当する電圧が電動モータ18の各相のステータ巻線101,102、103に印加されることになる。
The
The
電流偏差演算部62およびPI制御部63は、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、電動モータ18に流れるモータ電流が、電流指令値設定部61によって設定された二相電流指令値Idq *に近づくように制御される。
図7は、操舵角センサの信頼性判定部70の構成を示すブロック図である。
The current
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the
操舵角センサの信頼性判定部70は、第1の信頼性判定部71と、第2の信頼性判定部72と、角度記憶処理部73と、不揮発性メモリ74とを含んでいる。以下においては、電気角のロータ角θsを、機械角のロータ角に換算した値を「ロータ機械角θs」ということにする。
図8は、角度記憶処理部73の動作を示すフローチャートである。
The steering angle sensor
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the angle
角度記憶処理部73は、イグニッションオフ指令が入力されたときに、操舵角センサ11によって検出される操舵角θhと、回転角演算部67(図2、図4参照)によって検出されるロータ機械角θsを、不揮発性メモリ74に記憶させる。
図8を参照して、イグニッションオフ指令が入力されると(ステップS1:YES)、角度記憶処理部73は、操舵角センサ11によって検出される操舵角θhと、回転角演算部67によって検出されるロータ機械角θsとを取得する(ステップS2)。そして、角度記憶処理部73は、取得した操舵角θhおよびロータ機械角θsを、前回電源オフ時の操舵角θh’およびロータ機械角θs’として、不揮発性メモリ74に記憶する(ステップS3)。既に、前回電源オフ時の操舵角θh’およびロータ機械角θs’が不揮発性メモリ74に記憶されている場合には、角度記憶処理部73は前記ステップS2で取得したデータを上書きすることにより、データを更新させる。この後、角度記憶処理部73は、処理を終了する。
The angle
Referring to FIG. 8, when the ignition off command is input (step S1: YES), angle
図9は、第1の信頼性判定部71の動作を示すフローチャートである。
第1の信頼性判定部71は、ECU30の電源オン直後において、操舵角センサ11によって検出される操舵角θhと、回転角演算部67によって検出されるロータ機械角θsと、不揮発性メモリ74に記憶されている前回電源オフ時の操舵角θh’およびロータ機械角θs’とに基いて、操舵角センサ11の検出値の信頼性が高いか否かを判定する。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the first
The first
図9を参照して、ECU30の電源がオンされると(ステップS11:YES)、第1の信頼性判定部71は、操舵角センサ11によって検出される操舵角θhと、回転角演算部67によって検出されるロータ機械角θsとを取得する(ステップS12)。
次に、第1の信頼性判定部71は、減速機構19の減速比をR(R>1)とすると、次式(1)で示される信頼性判定条件を満たしているか否かを判別する(ステップS13)。
Referring to FIG. 9, when the power supply of
Next, the first
||θh−θh’ |―(|θs−θs’ |/R)|<γ …(1)
式(1)において、|θh−θh’ |は、ステップS12で取得した操舵角θhと不揮発性メモリ74に記憶されている前回電源オフ時の操舵角θh’との差の絶対値である。式(1)において、|θs−θs’ |は、ステップS12で取得したロータ機械角θsと前回電源オフ時のロータ機械角θs’との差の絶対値である。(|θs−θs’ |/R)は、絶対値|θs−θs’ |をRで除算した値であり、絶対値|θs−θs’ |をステアリングホイール2の回転量(回転角)に換算した値となる。γ(γ>0)は閾値であり、例えば、10に設定される。
|| θh−θh ′ | — (| θs−θs ′ | / R) | <γ (1)
In equation (1), | θh−θh ′ | is the absolute value of the difference between the steering angle θh acquired in step S12 and the steering angle θh ′ at the previous power-off stored in the
したがって、ステップS13では、絶対値|θh−θh’ |と、絶対値|θs−θs’ |をステアリングホイール2の回転角に換算した値との差の絶対値が、γより小さいという信頼性判定条件を満たしているか否かが判別される。
前記信頼性判定条件を満たしていると判別された場合には(ステップS13:YES)、第1の信頼性判定部71は、操舵角センサ11の検出値の信頼性が高いと判定する(ステップS14)。つまり、第1の信頼性判定部71は、操舵角センサ11の検出値が高レベルの信頼性を確保していると判定する。この後、第1の信頼性判定部71は、今回の処理を終了する。
Therefore, in step S13, the reliability determination that the absolute value of the difference between the absolute value | θh−θh ′ | and the value obtained by converting the absolute value | θs−θs ′ | into the rotation angle of the
When it is determined that the reliability determination condition is satisfied (step S13: YES), the first
前記ステップS13において、前記信頼性判定条件を満たしていないと判別された場合には(ステップS13:NO)、第1の信頼性判定部71は、操舵角センサ11の検出値の信頼性が低いと判定する(ステップS15)。つまり、第1の信頼性判定部71は、操舵角センサ11の検出値が高レベルの信頼性を確保していないと判定する。この場合には、第1の信頼性判定部71は、モータ制御部60に対して、モータ制御態様の変更を指示する(ステップS16)。たとえば、第1の信頼性判定部71は、電流指令値設定部61に対して、操舵角センサ11によって検出される操舵角θhを用いることなく、電流指令値(二相電流指令値Idq *)を設定するように指示する。電流指令値設定部61は、この指示を受信すると、それ以後においては、たとえば、基本電流指令値設定部61Aによって設定されるq軸基本電流指令値Iqo *およびd軸基本電流指令値Ido *を、それぞれq軸電流指令値Iq *およびd軸電流指令値Id *として出力する。つまり、電流指令値設定部61は、操舵角センサ11によって検出される操舵角θhを用いることなく、二相電流指令値Idq *を設定する。この後、第1の信頼性判定部71は、今回の処理を終了する。
When it is determined in step S13 that the reliability determination condition is not satisfied (step S13: NO), the first
第2の信頼性判定部71は、第1の信頼性判定部71による処理が終了した後から、イグニッションオフ指令が入力されるまでの間、操舵角センサ11の検出値の信頼性が高いか否かを判定するための処理を継続して行う。たとえば、第2の信頼性判定部71は、車速センサ26によって検出される車速Vが所定速度以上でかつ横加速度センサ27によって検出される横加速度Gyがほぼ零である状態が継続しているときに、操舵角センサ11によって検出される操舵角θhの絶対値が所定値以下であるか否かを判別する。そして、第2の信頼性判定部71は、操舵角θhの絶対値が所定値以下であれば、操舵角センサ11の検出値の信頼性が高いと判定し、操舵角θhの絶対値が所定値よりも大きければ、操舵角センサ11の検出値の信頼性が低いと判定する。操舵角センサ11の検出値の信頼性が低いと判定された場合には、前述した図9のステップS16と同様に、第2の信頼性判定部72は、モータ制御部60に対して、モータ制御態様の変更を指示する。
Whether the reliability of the detected value of the
前記実施形態によれば、ECU30の電源オンの直後に、操舵角センサ11の検出値が高レベルの信頼性を確保しているか否かを判定することができる。また、操舵角センサ11の検出値が高レベルの信頼性を確保していないと判定されたときには、操舵角センサ11の検出値を用いることなく電動モータ18が制御されるように、モータ制御態様を変更させることができる。
According to the embodiment, immediately after the
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、モータ制御部60以外に、操舵角センサ11によって検出される操舵角θhを用いて何らかの制御を行う制御機器が車両に搭載されている場合には、第1の信頼性判定部71は、図9のステップS13の信頼性判定条件を満たしていないと判別された場合には、前記制御機器に対しても、操舵角θhを用いずに制御を行うように指示するようにしてもよい。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. For example, when a control device that performs some control using the steering angle θh detected by the
また、前記実施形態では、図9のステップS13においては、第1の信頼性判定部71は、前記式(1)で示される信頼性判定条件を満たしているか否かを判別しているが、|θh−θh’ |<αでかつ|θs−θs’ |<βであるという信頼性判定条件を満たしているか否かを判別するようにしてもよい。|θh−θh’ |は、図9のステップS12で取得した操舵角θhと不揮発性メモリ74に記憶されている前回電源オフ時の操舵角θh’との差の絶対値である。また、|θs−θs’ |は、図9のステップS12で取得したロータ機械角θsと前回電源オフ時のロータ機械角θs’との差の絶対値である。α(α>0)は第1閾値であり、β(β>0)は第2閾値である。αは、例えば、10に設定される。βは、減速機構19の減速比をR(R>1)とすると、例えば10×Rに設定される。例えば、減速比Rが20である場合には、βは、200に設定される。
In the embodiment, in step S13 of FIG. 9, the first
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
1…電動パワーステアリング装置、8…入力軸、9…出力軸、11…操舵角センサ、25…回転角センサ、67…回転角演算部、18…電動モータ、30…ECU、70…操舵角センサの信頼性判定部、71…第1の信頼性判定部、73…角度記憶処理部、73…不揮発性メモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering apparatus, 8 ... Input shaft, 9 ... Output shaft, 11 ... Steering angle sensor, 25 ... Rotation angle sensor, 67 ... Rotation angle calculating part, 18 ... Electric motor, 30 ... ECU, 70 ... Steering angle sensor , Reliability determination unit, 71... First reliability determination unit, 73... Angle storage processing unit, 73.
Claims (3)
前記操舵部材の回転に連動して転舵輪を転舵する転舵機構と、
前記転舵機構に操舵補助力を与える電動モータと、
前記電動モータの回転角を検出するための回転角センサと、
イグニッションオフ指令が入力されたときに、前記操舵角センサによって検出される操舵角および前記回転角センサによって検出される回転角を、前回電源オフ時の操舵角および回転角として不揮発性メモリに記憶する手段と、
電源オン直後に、前記操舵角センサによって検出される操舵角と、前記回転角センサによって検出される回転角と、前記不揮発性メモリに記憶されている前回電源オフ時の操舵角および回転角とに基いて、前記操舵角センサの検出値の信頼性を判定する信頼性判定手段とを含む、操舵角センサの信頼性判定装置。 A reliability determination apparatus for a steering angle sensor for detecting a steering angle that is a rotation angle of a steering member,
A steering mechanism that steers the steered wheels in conjunction with the rotation of the steering member;
An electric motor for providing a steering assist force to the steering mechanism;
A rotation angle sensor for detecting a rotation angle of the electric motor;
When an ignition-off command is input, the steering angle detected by the steering angle sensor and the rotation angle detected by the rotation angle sensor are stored in the nonvolatile memory as the steering angle and rotation angle at the previous power-off time. Means,
Immediately after the power is turned on, the steering angle detected by the steering angle sensor, the rotation angle detected by the rotation angle sensor, and the steering angle and rotation angle at the previous power-off time stored in the nonvolatile memory And a reliability determination device for determining the reliability of the detected value of the steering angle sensor.
前記操舵角センサによって検出される操舵角と前回電源オフ時の操舵角との差の絶対値と、前記回転角センサによって検出される回転角と前回電源オフ時の回転角との差の絶対値とのいずれか一方を他方に対応させた値と、他方の値との差の絶対値が所定値以下であるという条件を満たしているか否かを判別する手段と、
前記条件を満たしていると判別されたときに、前記操舵角センサの検出値の信頼性が高いと判定する手段と、
前記条件を満たしていないと判別されたときに、前記操舵角センサの検出値の信頼性が低いと判定する手段とを含む、請求項1に記載の操舵角センサの信頼性判定装置。 The reliability determination means includes
The absolute value of the difference between the steering angle detected by the steering angle sensor and the steering angle at the previous power-off time, and the absolute value of the difference between the rotation angle detected by the rotation angle sensor and the rotation angle at the previous power-off time Means for determining whether or not a condition that an absolute value of a difference between a value corresponding to one of the other and the other value is equal to or less than a predetermined value is satisfied;
Means for determining that the reliability of the detected value of the steering angle sensor is high when it is determined that the condition is satisfied;
The reliability determination device for a steering angle sensor according to claim 1, further comprising means for determining that the reliability of the detected value of the steering angle sensor is low when it is determined that the condition is not satisfied.
前記操舵角センサによって検出される操舵角と前回電源オフ時の操舵角との差の絶対値が第1所定値以下であり、かつ前記回転角センサによって検出される回転角と前回電源オフ時の回転角との差の絶対値が第2所定値以下であるという条件を満たしているか否かを判別する手段と、
前記条件を満たしていると判別されたときに、前記操舵角センサの検出値の信頼性が高いと判定する手段と、
前記条件を満たしていないと判別されたときに、前記操舵角センサの検出値の信頼性が低いと判定する手段とを含む、請求項1に記載の操舵角センサの信頼性判定装置。 The reliability determination means includes
The absolute value of the difference between the steering angle detected by the steering angle sensor and the steering angle at the previous power-off is not more than a first predetermined value, and the rotation angle detected by the rotation angle sensor and the previous power-off Means for determining whether or not a condition that an absolute value of a difference from the rotation angle is equal to or smaller than a second predetermined value is satisfied;
Means for determining that the reliability of the detected value of the steering angle sensor is high when it is determined that the condition is satisfied;
The reliability determination device for a steering angle sensor according to claim 1, further comprising means for determining that the reliability of the detected value of the steering angle sensor is low when it is determined that the condition is not satisfied.
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