JPH06305436A - Motor-driven power steering device - Google Patents

Motor-driven power steering device

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Publication number
JPH06305436A
JPH06305436A JP12200893A JP12200893A JPH06305436A JP H06305436 A JPH06305436 A JP H06305436A JP 12200893 A JP12200893 A JP 12200893A JP 12200893 A JP12200893 A JP 12200893A JP H06305436 A JPH06305436 A JP H06305436A
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JP
Japan
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steering
steering torque
torque
detected
vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
JP12200893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Iwasaki
尚 岩崎
Hiroaki Tanaka
宏明 田中
Katsushi Kuriyama
勝志 栗山
Masaaki Tsuboi
正昭 坪井
Tomoyuki Watanabe
智之 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP12200893A priority Critical patent/JPH06305436A/en
Publication of JPH06305436A publication Critical patent/JPH06305436A/en
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  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PURPOSE:To surely detect the abnormality of a steering torque detecting means by one steering torque detecting means so as to enable rapid changeover to p manual steering system. CONSTITUTION:A motor-driven power steering has a motor M1 for generating steering assist force, and a control device M3 for controlling the motor M1 according to at least steering torque detected by a steering torque detecting device M2. A rectilinear travel detecting device M4 detects the rectilinear travel state of a vehicle, and a steering torque deviation computing device M5 computes deviation between the detected steering torque at the time of the vehicle being in the rectilinear travel state and the detected steering torque at the time of the actual steering torque being 0. An abnormality judging device M6 judges whether the steering torque deviation is out of a specified range and judges the steering torque detecting device M2 to be abnormal when the deviation is out of the specified range.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車輌のパワ
ーステアリング装置に係り、更に詳細には電動式パワー
ステアリング装置に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power steering device for vehicles such as automobiles, and more particularly to an electric power steering device.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等の車輌の電動式パワーステアリ
ング装置は、従来より一般に、クラッチ及びステアリン
グギヤボックスを介してラックバーの如きステアリング
リンケージ部材を駆動するモータと、モータの回転を制
御する制御装置とを有し、制御装置は操舵トルクセンサ
の如き種々のセンサの検出結果に基づきモータを制御す
ることにより所要の操舵アシスト力を発生するようにな
っている。
2. Description of the Related Art An electric power steering apparatus for a vehicle such as an automobile has heretofore generally been a motor for driving a steering linkage member such as a rack bar via a clutch and a steering gear box, and a controller for controlling the rotation of the motor. The control device is configured to generate a required steering assist force by controlling the motor based on the detection results of various sensors such as a steering torque sensor.

【0003】かかる電動式パワーステアリング装置の一
つとして、例えば特開昭62−227859号公報に記
載されている如く、ステアリングシャフトに設けられた
二つのトルクセンサにより検出された操舵トルクの差を
演算し、検出操舵トルクの差が基準値以上のときにはト
ルクセンサに温度ドリフトの如きオフセット等の異常が
発生したと判定してモータへの通電を停止すると共にク
ラッチを解放するよう構成された電動式パワーステアリ
ング装置が従来より知られている。かくして構成された
電動式パワーステアリング装置によれば、一方のトルク
センサに異常が生じるとそれに対処して確実にパワーア
シストを停止し不適切なパワーアシストが行われること
を確実に防止することができる。
As one of such electric power steering devices, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 227859/1987, a difference between steering torques detected by two torque sensors provided on a steering shaft is calculated. However, when the difference between the detected steering torques is greater than or equal to the reference value, it is determined that an abnormality such as offset has occurred in the torque sensor, and the motor is de-energized and the electric power is configured to release the clutch. Steering devices have been known for some time. According to the electric power steering device configured as described above, it is possible to reliably prevent the power assist from being stopped and prevent inappropriate power assist when an abnormality occurs in one of the torque sensors. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし上述の如き従来
の電動式パワーステアリング装置に於ては、トルクセン
サにオフセットによる異常が発生したか否かの判定を行
うためには必ず二つのトルクセンサが必要であり、また
二つのトルクセンサが同様の温度ドリフト等のオフセッ
トを生じるとそれらの検出操舵トルクの差は基準値以上
にならないため、トルクセンサに実際に異常が発生して
いるにも拘らずその異常を検出することができないとい
う問題がある。
However, in the conventional electric power steering system as described above, two torque sensors must be used in order to determine whether or not an abnormality has occurred in the torque sensor due to the offset. If the two torque sensors have the same offset such as temperature drift, the difference between the detected steering torques will not exceed the reference value.Thus, even though the torque sensor is actually abnormal, There is a problem that the abnormality cannot be detected.

【0005】本発明は、上述の如き従来の電動式パワー
ステアリング装置に於ける叙上の如き問題に鑑み、一つ
の操舵トルク検出手段にてその異常を確実に検出するこ
とができ、これによりパワーステアリング装置を即座に
マニュアルステアリング装置として機能させることが可
能であるよう改良された電動式パワーステアリング装置
を提供することを目的としている。
In view of the above-mentioned problems in the conventional electric power steering apparatus as described above, the present invention can surely detect the abnormality by one steering torque detecting means. It is an object of the present invention to provide an improved electric power steering device that allows the steering device to immediately function as a manual steering device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、図1に示されている如く、操舵アシスト力
を発生するモータM1と、実操舵トルクの関数として検
出操舵トルクを出力する操舵トルク検出手段M2と、少
くとも検出操舵トルクに応じて前記モータを制御するこ
とにより操舵アシスト力を制御する制御手段M3とを有
する電動式パワーステアリング装置にして、車輌の直進
走行状態を検出する直進走行検出手段M4と、前記車輌
が直進走行状態にあるときの検出操舵トルクと実操舵ト
ルクが0であるときの検出操舵トルクとの偏差を演算す
る操舵トルク偏差演算手段M5と、前記操舵トルクの偏
差が所定の範囲外であるときに前記操舵トルク検出手段
の異常と判定する異常判定手段M6とを有することを特
徴とする電動式パワーステアリング装置によって達成さ
れる。
According to the present invention, as described above, the above-described object is to provide a motor M1 for generating a steering assist force and a detected steering torque as a function of an actual steering torque, as shown in FIG. An electric power steering apparatus having a steering torque detecting means M2 for outputting and a controlling means M3 for controlling the steering assist force by controlling the motor at least in accordance with the detected steering torque is provided, and a straight traveling state of the vehicle is achieved. A straight traveling detection means M4 for detecting, a steering torque deviation calculating means M5 for calculating a deviation between the detected steering torque when the vehicle is in a straight traveling state and the detected steering torque when the actual steering torque is 0, and An abnormality determination means M6 for determining abnormality of the steering torque detection means when the deviation of the steering torque is out of a predetermined range. It is achieved by over steering device.

【0007】[0007]

【作用】操舵トルク検出手段M2は実操舵トルクの関数
として検出操舵トルクを出力するようになっており、車
輌が直進走行状態にあるときの実操舵トルクは0である
ので、操舵トルク検出手段が正常である場合には車輌が
直進走行状態にあるときの検出操舵トルクと実操舵トル
クが0であるときの検出操舵トルク(これ以降基準トル
クという)とは同一であり、それらの偏差は0である。
これに対し操舵トルク検出手段にオフセット、断線、シ
ョート等による異常が発生すると、車輌が直進走行状態
にあるときの検出操舵トルクは基準トルクとは異なる値
になり、両者の差はオフセットが大きくなるにつれて大
きくなる。従って操舵トルクの偏差が所定の範囲外であ
るか否かの判定により操舵トルク検出手段に異常が発生
したか否かを判定することができる。
The steering torque detecting means M2 outputs the detected steering torque as a function of the actual steering torque. Since the actual steering torque is 0 when the vehicle is in a straight traveling state, the steering torque detecting means is When normal, the detected steering torque when the vehicle is in a straight running state and the detected steering torque when the actual steering torque is 0 (hereinafter referred to as reference torque) are the same, and their deviation is 0. is there.
On the other hand, if an abnormality occurs in the steering torque detecting means due to offset, disconnection, short circuit, etc., the detected steering torque when the vehicle is in a straight traveling state becomes a value different from the reference torque, and the difference between the two becomes large. Grows larger as you go. Therefore, it is possible to determine whether or not an abnormality has occurred in the steering torque detecting means by determining whether or not the deviation of the steering torque is out of the predetermined range.

【0008】上述の本発明の構成によれば、直進走行検
出手段M4により車輌の直進走行状態が検出され、操舵
トルク偏差演算手段M5により車輌が直進走行状態にあ
るときの検出操舵トルクと実操舵トルクが0であるとき
の検出操舵トルク(基準トルク)との偏差が演算され、
操舵トルクの偏差が所定の範囲外であるときに異常判定
手段M6により操舵トルク検出手段M2の異常と判定さ
れるので、一つの操舵トルク検出手段にてその異常を確
実に検出することができ、これにより操舵トルク検出手
段に異常が発生した場合にはパワーステアリング装置を
速かにマニュアルステアリング装置に切換えることが可
能になる。
According to the above-described structure of the present invention, the straight traveling detection means M4 detects the straight traveling state of the vehicle, and the steering torque deviation calculating means M5 detects the detected steering torque and the actual steering when the vehicle is in the straight traveling state. The deviation from the detected steering torque (reference torque) when the torque is 0 is calculated,
When the deviation of the steering torque is out of the predetermined range, the abnormality determining means M6 determines that the steering torque detecting means M2 is abnormal, so that one steering torque detecting means can reliably detect the abnormality. As a result, when an abnormality occurs in the steering torque detecting means, the power steering device can be quickly switched to the manual steering device.

【0009】[0009]

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0010】図2は本発明による電動式パワーステアリ
ング装置の一つの実施例を示す概略構成図、図3は図2
に示された電子制御装置を示すブロック線図である。
FIG. 2 is a schematic structural view showing one embodiment of the electric power steering apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is shown in FIG.
3 is a block diagram showing an electronic control device shown in FIG.

【0011】図2に於て、10はステアリングホイール
を示しており、ステアリングホイール10はステアリン
グシヤフト12及びステアリングギヤボックス14を介
してラックバー16を駆動するようになっている。ステ
アリングシャフト12には歯車減速機構18によりパワ
ーユニット20が駆動接続されている。パワーユニット
20はモータ22と、歯車減速機構18とモータ22と
を選択的に駆動接続する電磁クラッチ24とを有してい
る。
In FIG. 2, reference numeral 10 denotes a steering wheel, and the steering wheel 10 drives a rack bar 16 via a steering shaft 12 and a steering gear box 14. A power unit 20 is drivingly connected to the steering shaft 12 by a gear reduction mechanism 18. The power unit 20 has a motor 22 and an electromagnetic clutch 24 for selectively drivingly connecting the gear reduction mechanism 18 and the motor 22.

【0012】図示の実施例に於ては、ステアリングシャ
フト12には操舵角θ(右切り方向を正とする)を検出
する操舵角センサ26及び図7に示されている如く実質
的に実操舵トルクTr の一次関数として操舵トルクを検
出し検出操舵トルクTout を出力するトルクセンサ28
が設けられており、これらのセンサの出力は電子制御装
置32へ供給されるようになっている。また電子制御装
置32には車輪速センサ34及び36により検出された
左右の車輪の回転速度Vwl及びVwrを示す信号も入力さ
れるようになっている。
In the illustrated embodiment, the steering shaft 12 has a steering angle sensor 26 for detecting a steering angle .theta. (The right turning direction is positive) and a substantially actual steering angle as shown in FIG. A torque sensor 28 that detects the steering torque as a linear function of the torque Tr and outputs the detected steering torque Tout.
Are provided, and the outputs of these sensors are supplied to the electronic control unit 32. The electronic control unit 32 is also adapted to receive signals indicating the rotational speeds Vwl and Vwr of the left and right wheels detected by the wheel speed sensors 34 and 36.

【0013】図3に詳細に示されている如く、電子制御
装置32はマイクロコンピュータ38を含み、マイクロ
コンピュータ38は中央処理ユニット(CPU)40
と、リードオンリメモリ(ROM)42と、ランダムア
クセスメモリ(RAM)44と、入力ポート装置46
と、出力ポート装置48とを有し、これらは双方向性の
コモンバス50により互いに接続されている。
As shown in detail in FIG. 3, the electronic controller 32 includes a microcomputer 38, which is a central processing unit (CPU) 40.
, Read only memory (ROM) 42, random access memory (RAM) 44, and input port device 46
And an output port device 48, which are connected to each other by a bidirectional common bus 50.

【0014】入力ポート装置46には操舵角センサ26
により検出された操舵角θを示す信号、トルクセンサ2
8により検出された操舵トルクTout を示す信号、車輪
速センサ34及び36により検出された左右の車輪の回
転速度Vwl及びVwrを示す信号が入力されるようになっ
ている。入力ポート装置46はそれに入力された信号を
適宜に処理し、ROM42に記憶されている制御プログ
ラムに基くCPU40の指示に従い、CPU及びRAM
44へ処理された信号を出力するようになっている。
The input port device 46 has a steering angle sensor 26.
A signal indicating the steering angle θ detected by the torque sensor 2
A signal indicating the steering torque Tout detected by 8 and a signal indicating the rotation speeds Vwl and Vwr of the left and right wheels detected by the wheel speed sensors 34 and 36 are input. The input port device 46 appropriately processes the signal input thereto, and in accordance with the instruction of the CPU 40 based on the control program stored in the ROM 42, the CPU and the RAM.
The processed signal is output to 44.

【0015】ROM42は図4、図5に示された制御プ
ログラム及び図6、図7に示されたグラフに対応するマ
ップを記憶している。CPU40は図4、図5に示され
た制御プログラムに基き後述の如く種々の演算及び信号
の処理を行うようになっている。出力ポート装置48は
CPU40の指示に従い駆動回路52を経てモータ22
へ制御信号を出力し、また駆動回路54を経て電磁クラ
ッチ24へ制御信号を出力し、更にトルクセンサ28に
異常が発生した旨の判別が行われたときには警報ランプ
56を点灯するようになっている。
The ROM 42 stores the control programs shown in FIGS. 4 and 5 and maps corresponding to the graphs shown in FIGS. 6 and 7. The CPU 40 is adapted to perform various calculations and signal processing based on the control programs shown in FIGS. 4 and 5, as will be described later. The output port device 48 passes through the drive circuit 52 and the motor 22 according to the instruction of the CPU 40.
A control signal is output to the electromagnetic clutch 24 via the drive circuit 54, and the alarm lamp 56 is turned on when it is determined that the torque sensor 28 is abnormal. There is.

【0016】次に図4及び図5に示されたフローチャー
トを参照して図示の実施例の作動について説明する。尚
電子制御装置32による制御は図2には示されていない
イグニッションスイッチが閉成されることにより開始さ
れる。また図5に示されたフローチャートに於て、Nは
トルクセンサ28に異常が発生した旨の判定回数を示し
ている。
Next, the operation of the illustrated embodiment will be described with reference to the flow charts shown in FIGS. The control by the electronic control unit 32 is started by closing an ignition switch not shown in FIG. Further, in the flowchart shown in FIG. 5, N indicates the number of determinations that abnormality has occurred in the torque sensor 28.

【0017】まずステップ10に於ては駆動回路54を
経て電磁クラッチ24へ制御信号が出力されることによ
りクラッチが接続され、ステップ20に於ては操舵角セ
ンサ26により検出された操舵角θを示す信号、トルク
センサ28の出力操舵トルクTout を示す信号、車輪速
センサ34及び36により検出された左右の車輪の回転
速度Vwl及びVwrを示す信号の読込みが行われる。
First, in step 10, the control signal is output to the electromagnetic clutch 24 through the drive circuit 54 so that the clutch is engaged, and in step 20, the steering angle θ detected by the steering angle sensor 26 is set. The signal indicating the output steering torque Tout of the torque sensor 28 and the signals indicating the rotation speeds Vwl and Vwr of the left and right wheels detected by the wheel speed sensors 34 and 36 are read.

【0018】ステップ30に於てはステップ20に於て
読込みまれた検出操舵トルクToutに基き下記の数1に
従って操舵トルクTが演算され、図6に示されたグラフ
に対応するマップより基本アシスト量Tabが演算され
る。尚数1に於てTstは図8に示されている如くトルク
センサ28が正常である場合に於て実操舵トルクTr が
0であるときの検出操舵トルクTout である。
In step 30, the steering torque T is calculated according to the following equation 1 based on the detected steering torque Tout read in step 20, and the basic assist amount is calculated from the map corresponding to the graph shown in FIG. Tab is calculated. In the equation 1, Tst is the detected steering torque Tout when the actual steering torque Tr is 0 when the torque sensor 28 is normal as shown in FIG.

【数1】T=Tout −Tst## EQU1 ## T = Tout-Tst

【0019】ステップ40に於てはステップ20に於て
読込みまれた左右の車輪の回転速度Vwl及びVwrに基き
Kw を正の定数として下記の数2に従って車速Vが演算
され、車速Vに基き図7に示されたグラフに対応するマ
ップより車速係数Kv が演算され、ステップ50に於て
はステップ30に於て演算された基本アシスト量Tabと
ステップ40に於て演算された車速係数Kv との積とし
てアシスト量Ta が演算される。
In step 40, the vehicle speed V is calculated according to the following equation 2 using Kw as a positive constant based on the rotational speeds Vwl and Vwr of the left and right wheels read in step 20, and the vehicle speed V is calculated based on the vehicle speed V. The vehicle speed coefficient Kv is calculated from the map corresponding to the graph shown in FIG. 7, and in step 50 the basic assist amount Tab calculated in step 30 and the vehicle speed coefficient Kv calculated in step 40 are calculated. The assist amount Ta is calculated as the product.

【数2】Vw =K w(Vwl+Vwr)/2[Formula 2] Vw = Kw (Vwl + Vwr) / 2

【0020】ステップ60に於ては下記の数3に従って
左右の車輪の回転速度Vwl及びVwrの差ΔVw が演算さ
れ、回転速度差ΔVw の絶対値が基準値Vo (小さい正
の定数)以下であるか否かの判別、即ち車輌が実質的に
直進状態にあるか否かの判別が行われ、|ΔVw |≦V
o ではない旨の判別、即ち車輌が非直進状態にある旨の
判別が行われたときにはステップ170へ進み、|ΔV
w |≦Vo である旨の判別、即ち車輌が実質的に直進状
態にある旨の判別が行われたときにはステップ70へ進
む。
In step 60, the difference ΔVw between the rotational speeds Vwl and Vwr of the left and right wheels is calculated according to the following equation 3, and the absolute value of the rotational speed difference ΔVw is less than the reference value Vo (small positive constant). It is determined whether or not the vehicle is substantially in a straight traveling state, and | ΔVw | ≦ V
If it is determined that the vehicle is not o, that is, the vehicle is in the non-straight ahead state, the process proceeds to step 170, where | ΔV
When it is determined that w│≤Vo, that is, the vehicle is substantially in the straight traveling state, the routine proceeds to step 70.

【数3】ΔVw =Vwl−Vwr[Formula 3] ΔVw = Vwl−Vwr

【0021】ステップ70に於ては操舵角θの絶対値が
θo (小さい正の定数)以下であるか否かの判別、即ち
ステアリングホイールが実質的に中立位置にあるか否か
の判別が行われ、|θ|≦θo である旨の判別、即ちス
テアリングホイールが実質的に中立位置にある旨の判別
が行われたときにはステップ90へ進み、|θ|≦θo
ではない旨の判別、即ちステアリングホイールが中立位
置にはない旨の判別が行われたときにはステップ80へ
進む。
In step 70, it is determined whether or not the absolute value of the steering angle θ is less than or equal to θo (a small positive constant), that is, whether or not the steering wheel is substantially in the neutral position. If it is determined that | θ | ≦ θo, that is, the steering wheel is substantially in the neutral position, the process proceeds to step 90, where | θ | ≦ θo
If it is determined that the steering wheel is not in the neutral position, the process proceeds to step 80.

【0022】ステップ80に於ては操舵角θが正である
か否かの判別、即ちステアリングホイールが右切り位置
にあるか否かの判別が行われ、θ>0ではない旨の判
別、即ちステアリングホイールが左切り位置にある旨の
判別が行われたときにはステップ110へ進み、θ>θ
o である旨の判別、即ちステアリングホイールが右切り
位置にある旨の判別が行われたときにはステップ100
へ進む。
In step 80, it is determined whether or not the steering angle θ is positive, that is, whether or not the steering wheel is in the right-turn position, and it is determined that θ> 0 is not satisfied, that is, When it is determined that the steering wheel is in the left-turn position, the routine proceeds to step 110, where θ> θ
When it is determined that the steering wheel is in the right-turn position, that is, when the determination is “o”, step 100 is performed.
Go to.

【0023】ステップ90に於ては後述のステップ12
0〜150に於ける操舵トルクTのプラス方向オフセッ
トの基準値TH 及びマイナス方向オフセットの基準値T
L がそれぞれ第一の基準値TH1(正の定数)及びTL1
(負の定数)に設定され、ステップ100に於ては基準
値TH 及びTL がそれぞれ第二の基準値TH2(TH1より
も大きい正の定数)及び第一の基準値TL1に設定され、
ステップ110に於ては基準値TH 及びTL がそれぞれ
第一の基準値TH1及び第二の基準値TL2(TL1よりも小
さい負の定数)に設定される。
In step 90, step 12 described later is executed.
Reference value TH of positive direction offset of steering torque T in 0 to 150 and reference value T of negative direction offset
L is the first reference value TH1 (positive constant) and TL1
(Negative constant), and in step 100, the reference values TH and TL are set to the second reference value TH2 (a positive constant larger than TH1) and the first reference value TL1, respectively.
In step 110, the reference values TH and TL are set to the first reference value TH1 and the second reference value TL2 (negative constants smaller than TL1), respectively.

【0024】ステップ120に於てはステップ30に於
て数1に従って演算された操舵トルクTがプラス方向オ
フセットの基準値TH を越えているか否かの判別が行わ
れ、T>TH である旨の判別が行われたときにはステッ
プ180に於てトルクセンサの異常判定回数Nが1イン
クリメントされ、T>TH ではない旨の判別が行われた
ときにはステップ130へ進む。
In step 120, it is judged whether or not the steering torque T calculated according to the equation 1 in step 30 exceeds the reference value TH of the plus direction offset, and it is determined that T> TH. When the determination is made, the torque sensor abnormality determination number N is incremented by 1 in step 180, and when it is determined that T> TH is not established, the routine proceeds to step 130.

【0025】ステップ130に於ては係数Kt を1より
も小さい正の定数として操舵トルクTがTH ・Kt を越
えているか否かの判別が行われ、T>TH ・Kt である
旨の判別が行われたときにはステップ160に於て係数
Kを1よりも小さい正の定数としてアシスト量Ta がT
a ・Kに低減補正され、T>TH ・Kt ではない旨の判
別が行われたときにはステップ140へ進む。
In step 130, the coefficient Kt is set to a positive constant smaller than 1 to determine whether or not the steering torque T exceeds TH.Kt, and it is determined that T> TH.Kt. If so, in step 160, the coefficient K is set to a positive constant smaller than 1 and the assist amount Ta is set to T.
When it is determined that the correction is reduced to a · K and T> TH · Kt is not established, the process proceeds to step 140.

【0026】ステップ140に於ては操舵トルクTがマ
イナス方向オフセットの基準値TL未満であるか否かの
判別が行われ、T<TL である旨の判別が行われたとき
にはステップ180へ進み、T<TL ではない旨の判別
が行われたときにはステップ150へ進む。
In step 140, it is judged whether or not the steering torque T is less than the reference value TL of the minus direction offset, and when it is judged that T <TL, the routine proceeds to step 180. If it is determined that T <TL is not satisfied, the routine proceeds to step 150.

【0027】ステップ150に於ては操舵トルクTがT
L ・Kt 未満であるか否かの判別が行われ、T<TL ・
Kt である旨の判別が行われたときにはステップ160
へ進み、T<TL ・Kt ではない旨の判別が行われたと
きにはステップ170に於てトルクセンサの異常判定回
数Nが0にリセットされる。
In step 150, the steering torque T is T
It is determined whether or not L is less than Kt, and T <TL.
If it is determined that it is Kt, step 160
When it is determined that T <TL.multidot.Kt is not established, the torque sensor abnormality determination count N is reset to 0 in step 170.

【0028】尚上述のステップ60及び70に於ける判
定の基準値Vo 及びθo 、ステップ90〜110に於て
設定されステップ120〜150の判定に供される基準
値TH 及びTL 、ステップ130及び150に於ける係
数Kt はそれぞれ対応する判別が適正に行われるよう例
えば実験的に求められてよい。
The reference values Vo and θo for the judgments in steps 60 and 70, the reference values TH and TL for the judgments in steps 120 to 150 set in steps 90 to 110, and steps 130 and 150. The coefficient Kt in the above equation may be obtained, for example, experimentally so that the corresponding determination can be properly performed.

【0029】ステップ190に於ては回数Nが3である
か否かの判別が行われ、N=3ではない旨の判別が行わ
れたときにはステップ200に於てアシスト量Ta に対
応する制御信号が駆動回路52を経てモータ22へ出力
されることにより、操舵アシスト力がアシスト量Ta に
対応する値に制御された後ステップ20へ戻り、N=3
である旨の判別が行われたときにはステップ210へ進
む。
In step 190, it is judged whether or not the number of times N is 3, and when it is judged that N = 3 is not satisfied, in step 200, a control signal corresponding to the assist amount Ta is obtained. Is output to the motor 22 via the drive circuit 52, the steering assist force is controlled to a value corresponding to the assist amount Ta, and then the process returns to step 20 and N = 3.
If it is determined that the above condition is true, the process proceeds to step 210.

【0030】ステップ210に於てはモータ22への通
電が停止されると共に電磁クラッチ24への制御信号の
出力が停止されることによって該クラッチが解放され、
ステップ220に於ては警報ランプ56へ制御信号が出
力されることにより警報ランプが点灯され、これにより
トルクセンサ28に異常が生じた旨の警報が車輌の運転
者に発せられる。
In step 210, the energization of the motor 22 is stopped and the output of the control signal to the electromagnetic clutch 24 is stopped, so that the clutch is released.
In step 220, the alarm lamp is turned on by outputting the control signal to the alarm lamp 56, and thereby the driver of the vehicle is alerted that an abnormality has occurred in the torque sensor 28.

【0031】かくして図示の実施例によれば、ステップ
30に於て基本アシスト量Tabが操舵トルクTに基づき
図6に示されたグラフに対応するマップより演算され、
ステップ40に於て車速係数Kv が車速Vに基づき図7
に示されたグラフに対応するマップより演算され、ステ
ップ50に於てアシスト量Ta が基本アシスト量Tabと
車速係数Kv との積として演算される。
Thus, according to the illustrated embodiment, in step 30, the basic assist amount Tab is calculated based on the steering torque T from the map corresponding to the graph shown in FIG.
In step 40, the vehicle speed coefficient Kv is determined based on the vehicle speed V in FIG.
The assist amount Ta is calculated as the product of the basic assist amount Tab and the vehicle speed coefficient Kv in step 50.

【0032】そしてトルクセンサ28に異常が生じてお
らず正常に作動している状況に於て操舵が行われる場合
には、ステップ60に於てノーの判別が行われることに
より、ステップ200に於てアシスト量Ta に対応する
制御信号がモータ22へ出力され、これにより操舵アシ
スト力は実操舵トルクに対応すると共に車速が高いほど
低くなるよう制御されるので、低車速域に於ける軽快な
操舵が確保されると共に高車速域に於ける良好な操縦安
定性が確保される。
When steering is performed in a state where the torque sensor 28 is operating normally without any abnormality, a negative determination is made in step 60, and thus in step 200. As a result, a control signal corresponding to the assist amount Ta is output to the motor 22, whereby the steering assist force is controlled so as to correspond to the actual steering torque and become lower as the vehicle speed becomes higher. Therefore, a light steering operation in a low vehicle speed range is performed. Is ensured and good steering stability is ensured in the high vehicle speed range.

【0033】これに対しトルクセンサ28に許容範囲を
越えるオフセット、断線、ショートの如き重大な異常が
生じると、車輌が直進状態にある場合に於けるトルクセ
ンサの出力Tout と基準トルクTstとの差が大きくなる
ので、ステップ120又は140に於てイエスの判別が
行われる。そしてこの判別、即ちトルクセンサに重大な
異常が発生した旨の判別が連続して3回行われるとステ
ップ190に於てイエスの判別が行われ、ステップ21
0に於てモータ22への通電が停止されると共にクラッ
チ24への制御信号の出力が停止されることによって該
クラッチが解放され、これによりパワーステアリング装
置はマニュアルステアリング装置に切換えられ、更にス
テップ220に於て警報ランプ56が点灯され、車輌の
運転者にトルクセンサ28に重大な異常が生じた旨の警
報が発せられる。
On the other hand, when the torque sensor 28 has a serious abnormality such as an offset, disconnection, or short circuit exceeding the allowable range, the difference between the output Tout of the torque sensor and the reference torque Tst when the vehicle is in a straight traveling state. Becomes larger, the determination of yes is made in step 120 or 140. If this determination, that is, the determination that a serious abnormality has occurred in the torque sensor is performed three times in succession, a yes determination is made in step 190, and step 21
At 0, the power supply to the motor 22 is stopped and the output of the control signal to the clutch 24 is stopped to release the clutch, whereby the power steering device is switched to the manual steering device, and step 220 At this time, the alarm lamp 56 is turned on, and the driver of the vehicle is warned that a serious abnormality has occurred in the torque sensor 28.

【0034】また図示の実施例によれば、トルクセンサ
に重大な異常が生じた旨の判定が連続して3回行われな
い限りステップ210及び220は実行されないので、
トルクセンサに重大な異常が生じていると誤って判定さ
れ、その判定結果に基き実際にはトルクセンサに重大な
異常が生じていないにも拘らずステップ210及び22
0が実行されてしまうこと、即ち警報ランプ56が点灯
されること及びパワーステアリング装置がマニュアルス
テアリング装置に切替えられてしまうことが確実に防止
される。
Further, according to the illustrated embodiment, steps 210 and 220 are not executed unless the determination that a serious abnormality has occurred in the torque sensor is made three times in succession.
It is erroneously determined that a serious abnormality has occurred in the torque sensor, and based on the result of the determination, steps 210 and 22 are executed despite the fact that no serious abnormality has occurred in the torque sensor.
It is reliably prevented that 0 is executed, that is, the warning lamp 56 is turned on and the power steering device is switched to the manual steering device.

【0035】また図示の実施例によれば、ステップ12
0〜150に於てトルクセンサに生じた異常が重大であ
るか軽微であるかの判別が行われ、異常が軽微である旨
の判別が行われたときには、即ちステップ130又は1
50に於てイエスの判別が行われたときには、ステップ
210及び220が実行されることによってパワーステ
アリング装置がマニュアルステアリング装置に切換えら
れるのではなく、ステップ160に於てアシスト量Ta
が低減補正されることによってアシスト力が低減される
ので、アシスト力が実操舵トルクに正確には対応しない
ことによる不適切な操舵アシストの影響を低減しつつ車
輌の運転者に過剰な操舵負担がかかることを防止するこ
とができる。
Also according to the illustrated embodiment, step 12
At 0 to 150, it is determined whether the abnormality that has occurred in the torque sensor is serious or minor, and when it is determined that the abnormality is minor, that is, step 130 or 1
If the determination in step 50 is YES, the power steering device is not switched to the manual steering device by executing steps 210 and 220, but the assist amount Ta is set in step 160.
As the assist force is reduced by the correction of the steering force, the influence of inappropriate steering assist due to the fact that the assist force does not correspond to the actual steering torque is reduced and the driver of the vehicle receives an excessive steering burden. This can be prevented.

【0036】また車輌がカント路面の如く車輌の進行方
向に傾斜した路面を走行する場合には、車輌が直進状態
にあってもステアリングホイールが僅かに右切り又は左
切り状態になり、この場合にはトルクセンサは車輌が直
進状態にあるにも拘らず右切り方向又は左切り方向の操
舵トルクを出力する。従って路面の傾斜の度合によって
は操舵トルクTが基準値を越えることがあり、そのため
トルクセンサに異常が生じていないにも拘らず異常が生
じたと誤判定されることがある。
Further, when the vehicle travels on a road surface inclined in the traveling direction of the vehicle such as a cant road surface, the steering wheel is slightly turned to the right or left even if the vehicle is in a straight traveling state. The torque sensor outputs steering torque in the right turning direction or the left turning direction even when the vehicle is in a straight traveling state. Therefore, the steering torque T may exceed the reference value depending on the degree of inclination of the road surface. Therefore, it may be erroneously determined that an abnormality has occurred although the torque sensor is not abnormal.

【0037】図示の実施例によれば、ステップ60〜8
0に於て車輌が実質的に直進状態にある場合にステアリ
ングホイールが右切り位置又は左切り位置にあるか否か
の判別が行われ、ステアリングホイールが右切り位置に
ある場合には、即ちステップ80に於てイエスの判別が
行われる場合にはステップ100に於てプラス方向オフ
セットの基準値が増大補正され、逆にステアリングホイ
ールが左切り位置にある場合には、即ちステップ80に
於てノーの判別が行われる場合にはステップ110に於
てマイナス方向オフセットの基準値が低減されるので、
これらの基準値が一定である場合に比して車輌が横方向
に傾斜した路面を走行することに起因してトルクセンサ
に異常が生じたものと誤判定される虞れを低減すること
ができ、トルクセンサに異常が生じたか否かの判定を正
確に行うことができる。
According to the illustrated embodiment, steps 60-8
At 0, it is determined whether the steering wheel is in the right-turn position or the left-turn position when the vehicle is substantially straight ahead, and when the steering wheel is in the right-turn position, that is, the step If the determination in step 80 is YES, the reference value of the offset in the plus direction is increased and corrected in step 100. Conversely, if the steering wheel is in the left-turn position, that is, in step 80, no determination is made. If the determination is made, since the reference value of the minus direction offset is reduced in step 110,
Compared to the case where these reference values are constant, it is possible to reduce the possibility that the torque sensor may be erroneously determined to be abnormal due to the vehicle traveling on a road surface inclined in the lateral direction. Therefore, it is possible to accurately determine whether or not an abnormality has occurred in the torque sensor.

【0038】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
Although the present invention has been described above in detail with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are also possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that it is possible.

【0039】例えば上述の実施例に於ては、上述の如く
車輌がその進行方向に対し横方向に傾斜した路面を直進
走行する場合にはその路面の傾斜方向に応じて操舵トル
クのオフセットの大小判別の基準値TH 及びTL が増減
されるようになっているが、ステップ70〜110は省
略されてもよい。その場合プラス方向オフセットの基準
値TH 及びマイナス方向オフセットの基準値TL の絶対
値が互いに同一であってもよいが、走行路面の一般的な
傾斜を考慮して我国の如く左側走行用の車輌については
プラス方向オフセットの基準値TH がマイナス方向オフ
セットの基準値TL の絶対値よりも大きく設定され、米
国の如く右側走行用の車輌については基準値TL の絶対
値が基準値TH よりも大きく設定されることが好まし
い。
For example, in the above-described embodiment, when the vehicle travels straight on a road surface inclined laterally with respect to the traveling direction as described above, the steering torque offset is large or small according to the inclination direction of the road surface. Although the reference values TH and TL for discrimination are increased or decreased, steps 70 to 110 may be omitted. In that case, the absolute values of the positive direction offset reference value TH and the negative direction offset reference value TL may be the same as each other, but considering the general inclination of the traveling road surface Is set so that the reference value TH of the plus direction offset is larger than the absolute value of the reference value TL of the minus direction offset, and the absolute value of the reference value TL is set to be larger than the reference value TH for a vehicle for driving on the right as in the United States. Preferably.

【0040】また上述の実施例に於ては、ステップ16
0に於けるアシスト量Ta の低減補正に供される係数K
は定数であるが、係数Kは例えば車速Vが高いほど小さ
くなるよう車速の関数として可変設定されてもよい。
In the above embodiment, step 16
Coefficient K used for correction correction of the assist amount Ta at 0
Is a constant, but the coefficient K may be variably set as a function of the vehicle speed so that it becomes smaller as the vehicle speed V becomes higher.

【0041】更に図5に示された制御ルーチンは、ステ
ップ60に先立ち操舵角センサ26及び車輪速センサ3
4、36が正常であるか否かの判別を行い、これらのセ
ンサの何れかが異常である旨の判別が行われたときには
ステップ170へ進み、これらの全てのセンサが正常で
あるときにのみステップ60へ進むよう修正されてもよ
い。
Further, in the control routine shown in FIG. 5, the steering angle sensor 26 and the wheel speed sensor 3 are preceded to step 60.
If it is determined that any of these sensors is abnormal, the process proceeds to step 170, and only when all of these sensors are normal. It may be modified to proceed to step 60.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、直進走行検出手段M4により車輌の直進走
行状態が検出され、操舵トルク偏差演算手段M5により
車輌が直進走行状態にあるときの検出操舵トルクと実操
舵トルクが0であるときの検出操舵トルク、即ち基準ト
ルクとの偏差が演算され、操舵トルクの偏差が所定の範
囲外であるときに異常判定手段M6により操舵トルク検
出手段M2の異常と判定されるので、一つの操舵トルク
検出手段にてその異常を確実に検出することができ、こ
れにより操舵トルク検出手段に異常が発生した場合には
パワーステアリング装置を速かにマニュアルステアリン
グ装置に切換えることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, when the straight running state detecting means M4 detects the straight running state of the vehicle and the steering torque deviation calculating means M5 is in the straight running state. The deviation between the detected steering torque and the detected steering torque when the actual steering torque is 0, that is, the reference torque is calculated, and when the deviation of the steering torque is out of a predetermined range, the abnormality determination means M6 causes the steering torque detection means. Since it is determined that M2 is abnormal, one steering torque detecting means can reliably detect the abnormality, and when an abnormality occurs in the steering torque detecting means, the power steering device can be quickly and manually operated. You can switch to the steering system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による電動式パワーステアリング装置の
構成を特許請求の範囲の記載に対応させて示す説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an electric power steering device according to the present invention in correspondence with the description of the claims.

【図2】本発明による電動式パワーステアリング装置の
一つの実施例を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an electric power steering device according to the present invention.

【図3】図2に示された電子制御装置を示すブロック線
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the electronic control device shown in FIG. 2.

【図4】図2及び図3に示された電子制御装置より達成
されるパワーアシスト制御ルーチンの一部を示すフロー
チャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a part of a power assist control routine achieved by the electronic control device shown in FIGS. 2 and 3.

【図5】図2及び図3に示された電子制御装置より達成
されるパワーアシスト制御ルーチンの残りの部分を示す
フローチャートである。
5 is a flowchart showing the remaining part of the power assist control routine achieved by the electronic control device shown in FIGS. 2 and 3. FIG.

【図6】トルクセンサにより検出された操舵トルクTと
基本アシスト量Tabとの間の関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a steering torque T detected by a torque sensor and a basic assist amount Tab.

【図7】車速センサにより検出された車速Vと車速係数
Kv との間の関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a vehicle speed V detected by a vehicle speed sensor and a vehicle speed coefficient Kv.

【図8】実操舵トルクTr とトルクセンサの出力トルク
Tout との間の関係を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the actual steering torque Tr and the output torque Tout of the torque sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ステアリングホイール 12…ステアリングシャフト 14…ステアリングギヤボックス 22…モータ 24…電磁クラッチ 26…操舵角センサ 28…トルクセンサ 32…電子制御装置 34、36…車輪速センサ 56…警報ランプ 10 ... Steering wheel 12 ... Steering shaft 14 ... Steering gear box 22 ... Motor 24 ... Electromagnetic clutch 26 ... Steering angle sensor 28 ... Torque sensor 32 ... Electronic control unit 34, 36 ... Wheel speed sensor 56 ... Warning lamp

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 119:00 (72)発明者 坪井 正昭 愛知県豊田市トヨタ町1番地トヨタ自動車 株式会社内 (72)発明者 渡辺 智之 愛知県豊田市トヨタ町1番地トヨタ自動車 株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Internal reference number FI Technical display location B62D 119: 00 (72) Inventor Masaaki Tsuboi 1 Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Toyota Motor Corporation ( 72) Inventor Tomoyuki Watanabe 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】操舵アシスト力を発生するモータと、実操
舵トルクの関数として検出操舵トルクを出力する操舵ト
ルク検出手段と、少くとも検出操舵トルクに応じて前記
モータを制御することにより操舵アシスト力を制御する
制御手段とを有する電動式パワーステアリング装置にし
て、車輌の直進走行状態を検出する直進走行検出手段
と、前記車輌が直進走行状態にあるときの検出操舵トル
クと実操舵トルクが0であるときの検出操舵トルクとの
偏差を演算する操舵トルク偏差演算手段と、前記操舵ト
ルクの偏差が所定の範囲外であるときに前記操舵トルク
検出手段の異常と判定する異常判定手段とを有すること
を特徴とする電動式パワーステアリング装置。
1. A motor for generating a steering assist force, a steering torque detecting means for outputting a detected steering torque as a function of an actual steering torque, and a steering assist force for controlling the motor according to at least the detected steering torque. An electric power steering device having a control means for controlling the vehicle, a straight traveling detection means for detecting a straight traveling state of the vehicle, and a detected steering torque and an actual steering torque when the vehicle is in the straight traveling state are zero. A steering torque deviation calculating means for calculating a deviation from a detected steering torque at a certain time, and an abnormality judging means for judging an abnormality of the steering torque detecting means when the deviation of the steering torque is out of a predetermined range. An electric power steering device characterized by:
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