JPH06305438A - Motor-driven power steering device - Google Patents

Motor-driven power steering device

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JPH06305438A
JPH06305438A JP12200793A JP12200793A JPH06305438A JP H06305438 A JPH06305438 A JP H06305438A JP 12200793 A JP12200793 A JP 12200793A JP 12200793 A JP12200793 A JP 12200793A JP H06305438 A JPH06305438 A JP H06305438A
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steering
motor
steering torque
change amount
torque
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Katsushi Kuriyama
勝志 栗山
Hiroaki Tanaka
宏明 田中
Takashi Iwasaki
尚 岩崎
Masaaki Tsuboi
正昭 坪井
Tomoyuki Watanabe
智之 渡辺
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PURPOSE:To prevent a wrong judgment made on the lock of a motor caused by disturbance from the road surface and detect the actual lock of the motor positively. CONSTITUTION:A motor-driven power steering has a motor M1 for generating steering assist force, a steering torque detecting device M2 for detecting steering torque, and a control device M3 for controlling the motor M1 according to at least the steering torque. A steering angle variation detecting device M4 detects the variation of a steering angle, and a steering torque variation detecting device M5 detects the variation of the steering torque. A lock judging device M6 then judges whether the variation of the steering torque to the variation of the steering angle is out of a specified range and judges the motor to be locked when the relation of two variations 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.

【0003】かかる電動式パワーステアリング装置の一
つとして、例えば特開平4−163280号公報に記載
されている如く、ステアリングシャフトに取付けられた
トルクセンサにより検出された操舵トルクの微分値を演
算し、操舵トルクの微分値が基準値を越えるとモータの
ロック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、ロックの如きモ
ータの回転不能の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することができる。
As one of such electric power steering devices, for example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-163280, a differential value of steering torque detected by a torque sensor attached to a steering shaft is calculated, 2. Description of the Related Art There has been known an electric power steering apparatus configured so that when a differential value of a steering torque exceeds a reference value, it is determined that a motor is locked, power supply to the motor is stopped, and a clutch is released. According to the thus configured electric power steering device, when an abnormality such as a lock in which the motor cannot be rotated occurs, the power assist can be reliably stopped by coping with the abnormality.

【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、キックバッ
ク等により路面よりパワーステアリング装置へ急激な外
乱が入力されるような場合にはモータによるパワーアシ
ストが間に合わず、操舵トルクが急激に変化することに
よりその微分値が基準値を越えてしまうことがあるた
め、実際にはモータがロックしていないにも拘らずモー
タがロックした旨の判定が行われるという問題がある。
However, in the conventional electric power steering apparatus as described above, when a sudden disturbance is input to the power steering apparatus from the road surface due to kickback or the like, the power from the motor is not used. Assistance may not be in time and the steering torque may change abruptly to cause the differential value to exceed the reference value.Therefore, it is possible to determine that the motor has locked even though the motor is not actually locked. There is a problem of being done.

【0005】またかかる問題を解消すべく操舵トルクの
大小判別の基準値が高く設定されると、モータのロック
の程度によってはモータがロックしても操舵トルクの微
分値が即座には基準値を越えなくなるため、実際にモー
タがロックしているにも拘らずモータがロックした旨の
判定が行われなくなり、パワーステアリング装置を速や
かにマニュアルステアリング装置として機能させること
ができず、車輌の運転者はクラッチに於ける滑りにより
生じる過大な摩擦力に抗して操舵しなければならないと
いう新たな問題が生じる。
Further, if the reference value for judging the magnitude of the steering torque is set high in order to solve such a problem, the differential value of the steering torque immediately becomes the reference value even if the motor is locked depending on the degree of lock of the motor. Since it does not exceed the limit, the judgment that the motor is locked is not made even though the motor is actually locked, and the power steering device cannot be promptly functioned as the manual steering device. A new problem arises in that steering must be performed against the excessive frictional force caused by slippage in the clutch.

【0006】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、路面
よりの外乱に起因してモータロックの誤判定が行われる
ことがなく、しかも実際にモータがロックした場合には
それを確実に検出し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 problems in the conventional electric power steering apparatus as described above, the present invention does not cause erroneous determination of motor lock due to disturbance from the road surface, and actually It is an object of the present invention to provide an improved electric power steering device that can reliably detect a motor lock when the motor is locked and immediately cause the power steering device to function as a manual steering device.

【0007】[0007]

【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、操舵トルク検出手段M2と、
少くとも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、操舵角の変化
量を検出する操舵角変化量検出手段M4と、操舵トルク
の変化量を検出する操舵トルク変化量検出手段M5と、
操舵角の変化量に対する操舵トルクの変化量の関係が所
定の範囲外であるときに前記モータのロックと判定する
ロック判定手段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 object is to provide a motor M1 for generating a steering assist force, a steering torque detecting means M2, and a steering torque detecting means M2.
An electric power steering apparatus having a control means M3 for controlling the steering assist force by controlling the motor according to at least the steering torque, and a steering angle change amount detection means M4 for detecting the change amount of the steering angle and a steering angle change amount detection means M4. A steering torque change amount detecting means M5 for detecting a change amount of the steering torque,
The present invention is achieved by an electric power steering apparatus characterized by further comprising lock determining means M6 for determining that the motor is locked when the relationship between the amount of change in steering angle and the amount of change in steering torque is outside a predetermined range. .

【0008】[0008]

【作用】補助操舵用のモータが正常である場合には操舵
角の変化に対応して操舵トルクが変化し、またキックバ
ック等により路面よりパワーステアリング装置へ急激な
外乱が入力され操舵トルクが急激に変化する場合にはそ
れに対応して操舵角も急激に変化するので、操舵角の変
化量に対する操舵トルクの変化量の関係は所定の範囲内
にある。これに対しモータがロックすると車輌の運転者
によりハンドル(ステアリングホイール)が転舵されて
もモータは全く回転することができないため操舵トルク
は非常に高い値になり、操舵角の変化量に対する操舵ト
ルクの変化量の関係は所定の範囲外になる。従って操舵
角の変化量に対する操舵トルクの変化量の関係が所定の
範囲外であるか否かの判定によりモータがロックしたか
否かを判定することができる。
When the motor for auxiliary steering is normal, the steering torque changes in response to changes in the steering angle, and a sudden disturbance is input from the road surface to the power steering device due to kickback and the steering torque changes rapidly. When the value changes to, the steering angle also changes abruptly correspondingly, so the relationship between the amount of change in the steering angle and the amount of change in the steering torque is within a predetermined range. On the other hand, when the motor locks, the steering torque becomes extremely high because the motor cannot rotate at all even if the steering wheel (steering wheel) is steered by the driver of the vehicle. The relationship of the change amount of is outside the predetermined range. Therefore, it is possible to determine whether or not the motor is locked by determining whether or not the relationship between the amount of change in steering angle and the amount of change in steering torque is outside a predetermined range.

【0009】上述の本発明の構成によれば、操舵角変化
量検出手段M4により操舵角の変化量が検出され、操舵
トルク変化量検出手段M5により操舵トルクの変化量が
検出され、操舵角の変化量に対する操舵トルクの変化量
の関係が所定の範囲外であるときにロック判定手段M6
によりモータのロックと判定されるので、路面よりの外
乱に起因してモータロックの誤判定が行われることを防
止しつつモータのロックを確実に検出することが可能で
あり、これによりモータがロック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-mentioned configuration of the present invention, the steering angle change amount detecting means M4 detects the steering angle change amount, and the steering torque change amount detecting means M5 detects the steering torque change amount, and the steering angle change amount is detected. When the relationship between the change amount of the steering torque and the change amount is outside the predetermined range, the lock determination means M6
Since it is determined that the motor is locked, it is possible to reliably detect the motor lock while preventing the erroneous determination of the motor lock due to the disturbance from the road surface. In this case, the power steering device can be quickly switched to the manual steering device.

【0010】[0010]

【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.

【0011】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 configuration diagram showing one embodiment of the electric power steering apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is FIG.
3 is a block diagram showing an electronic control device shown in FIG.

【0012】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. 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.

【0013】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を検出する操舵角センサ26及び
操舵トルクTを検出するトルクセンサ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
速センサ34により検出された車速V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 is provided with a steering angle sensor 26 for detecting the steering angle θ and a torque sensor 28 for detecting the steering torque T, and the outputs of these sensors are electronic. It is supplied to the control device 32. A signal indicating the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 34 is also input to the electronic control unit 32.

【0014】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.

【0015】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Tを示す信号、車速セン
サ34により検出された車速V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RAM44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 includes a steering angle sensor 26.
A signal indicating the steering angle θ detected by the torque sensor 2
A signal indicating the steering torque T detected by 8 and a signal indicating the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 34 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 processed signal is output to the RAM 44.

【0016】ROM42は図4に示された制御プログラ
ム及び図5、図6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、更にモータがロックした旨の判別が行
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 program shown in FIG. 4 and maps corresponding to the graphs shown in FIGS. 5 and 6. The CPU 40 is adapted to perform various calculations and signal processing as will be described later based on the control program shown in FIG. The output port device 48 outputs a control signal to the motor 22 via the drive circuit 52 according to an instruction from the CPU 40, and outputs a control signal to the electromagnetic clutch 24 via the drive circuit 54 to further determine that the motor is locked. The alarm lamp 56 is turned on when it goes off.

【0017】次に図4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4に示されたフローチャートに於て、Nはモータが
ロックした旨の判定回数を示している。
The operation of the illustrated embodiment will now be described with reference to the flow chart shown in FIG. 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. 4, N indicates the number of times that the motor is locked.

【0018】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により検出された操舵トルクTを示す信号、
車速センサ34により検出された車速V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 via 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 changed. A signal indicating the steering torque T detected by the torque sensor 28,
A signal indicating the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 34 is read.

【0019】ステップ30に於てはステップ20に於て
読込みまれた操舵トルクTに基き図5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、
ステップ40に於てはステップ20に於て読込みまれた
車速Vに基き図6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 30, the basic assist amount Tab is calculated from the map corresponding to the graph shown in FIG. 5 based on the steering torque T read in step 20,
In step 40, the vehicle speed coefficient Kv is calculated from the map corresponding to the graph shown in FIG. 6 based on the vehicle speed V read in step 20, and in step 50 it is calculated in step 30. The assist amount Ta is calculated as the product of the basic assist amount Tab and the vehicle speed coefficient Kv calculated in step 40.

【0020】ステップ60に於ては操舵角θの絶対値が
基準値θe (ハンドルエンドを判定するための正の定
数)以上であるか否かの判別が行われ、|θ|≧θe で
ある旨の判別、即ち操舵が実質的にハンドルエンドの状
態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|≧θe ではない旨の判別、即ち操舵が実質
的にハンドルエンドの状態にはない旨の判別が行われた
ときにはステップ70へ進む。
In step 60, it is judged whether or not the absolute value of the steering angle θ is greater than or equal to a reference value θe (a positive constant for judging the steering wheel end), and | θ | ≧ θe. When it is determined that the steering is substantially in the steering wheel end state, the process proceeds to step 110, and it is determined that | θ | ≧ θe is not satisfied, that is, the steering is substantially in the steering wheel end state. If it is determined that there is not, the process proceeds to step 70.

【0021】ステップ70に於ては車速Vが基準値Vo
(停車状態又は極く低車速での走行状態を判定するため
の正の定数)以下であるか否かの判別が行われ、V≦V
o である旨の判別、即ち車輌が停車状態又は極く低車速
での走行状態にある旨の判別が行われたときにはステッ
プ110へ進み、V≦Vo ではない旨の判別、即ち車輌
が低車速以上の速度にて走行している旨の判別が行われ
たときにはステップ80へ進む。
In step 70, the vehicle speed V is the reference value Vo.
Whether or not (a positive constant for determining a stopped state or a running state at an extremely low vehicle speed) or less is determined, and V ≦ V
When it is determined that o, that is, the vehicle is in the stopped state or the traveling state at an extremely low vehicle speed, the process proceeds to step 110, and it is determined that V ≦ Vo is not satisfied, that is, the vehicle is at a low vehicle speed. When it is determined that the vehicle is traveling at the above speed, the process proceeds to step 80.

【0022】ステップ80に於てはそれぞれθn 及びT
n を現サイクルに於ける操舵角及び操舵トルクとし、θ
n-k 及びTn-k をkサイクル前に於ける操舵角及び操舵
トルクとして、下記の数1及び数2に従って操舵角の変
化量Δθ及び操舵トルクの変化量ΔTが演算される。
At step 80, θn and T respectively.
Let n be the steering angle and steering torque in the current cycle, and θ
A steering angle change amount Δθ and a steering torque change amount ΔT are calculated according to the following equations 1 and 2 using nk and Tn-k as steering angles and steering torques before k cycles.

【0023】[0023]

【数1】Δθ=θn −θn-k[Formula 1] Δθ = θn−θn-k

【数2】ΔT=Tn −Tn-k(2) ΔT = Tn-Tn-k

【0024】ステップ90に於ては操舵角の変化量Δθ
の絶対値がθo (小さい正の定数)以下であるか否かの
判別が行われ、Δθ≦θo である旨の判別、即ち実質的
に操舵が行われていない旨の判別が行われたときにはス
テップ110へ進み、Δθ≦θo ではない旨の判別、即
ち操舵が行われている旨の判別が行われたときにはステ
ップ100へ進む。
In step 90, the steering angle change amount Δθ
It is determined whether the absolute value of is less than or equal to θo (small positive constant), and it is determined that Δθ ≦ θo, that is, the steering is not substantially performed. When it is determined that Δθ ≦ θo is not satisfied, that is, when it is determined that steering is being performed, the process proceeds to step 110.

【0025】ステップ100に於ては操舵角の変化量Δ
θに対する操舵トルクの変化量ΔTの比ΔT/Δθが演
算されると共に、比ΔT/Δθの絶対値が基準値K(モ
ータのロックを判定するための正の定数)以上であるか
否かの判別が行われ、|ΔT/Δθ|≧Kではない旨の
判別、即ちモータのロックが生じてはいない旨の判別が
行われたときにはステップ110に於てモータロック判
定回数Nが0にリセットされ、|ΔT/Δθ|≧Kであ
る旨の判別、即ちモータのロックが生じている旨の判別
が行われたときにはステップ120に於て回数Nが1イ
ンクリメントされる。
In step 100, the amount of change in steering angle Δ
Whether or not the ratio ΔT / Δθ of the steering torque change amount ΔT to θ is calculated, and whether the absolute value of the ratio ΔT / Δθ is greater than or equal to a reference value K (a positive constant for determining motor lock). If it is determined that | ΔT / Δθ | ≧ K, that is, if the motor is not locked, the motor lock determination count N is reset to 0 in step 110. , | ΔT / Δθ | ≧ K, that is, when it is determined that the motor is locked, the number N is incremented by 1 in step 120.

【0026】尚上述のステップ60、70及びステップ
90、100に於ける判定の基準値θe 、Vo 、θo 、
K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 .theta.e, Vo, .theta.o for the judgments made at the above-mentioned steps 60, 70 and 90, 100,
The K may be obtained, for example, experimentally so that the corresponding determination can be properly performed.

【0027】ステップ130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140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150へ進
む。
In step 130, 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 140, 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 discriminated that it is, the routine proceeds to step 150.

【0028】ステップ150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160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
モータがロックした旨の警報が車輌の運転者に発せられ
る。
At step 150, 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 160, the alarm lamp is turned on by outputting a control signal to the alarm lamp 56, and thus the alarm indicating that the motor is locked is issued to the driver of the vehicle.

【0029】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が図5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 from the map corresponding to the graph shown in FIG. 5, and in step 40 the vehicle speed coefficient Kv is shown in FIG. The assist amount Ta is calculated as a product of the basic assist amount Tab and the vehicle speed coefficient Kv in step 50.

【0030】モータがロックしておらず正常に作動して
いる状況に於て操舵されると、ハンドルエンド時や据切
り操舵時でなければ、即ちステップ60及び70に於て
ノーの判別が行われる場合には、操舵角の変化量Δθに
対する操舵トルクの変化量ΔTの比は図7の斜線領域内
の値であり、変化量の比ΔT/Δθの絶対値は基準値K
未満になるので、ステップ90に於てノーの判別が行わ
れ、ステップ100に於て必ずノーの判別が行われるこ
とにより、ステップ140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、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。
If the motor is steered in a state where it is not locked and is operating normally, it is determined at step 60 and 70 that the steering wheel is not at the end of steering or stationary steering, that is, no is determined. In this case, the ratio of the steering torque change amount ΔT to the steering angle change amount Δθ is a value within the shaded area in FIG. 7, and the absolute value of the change amount ratio ΔT / Δθ is the reference value K.
Therefore, a negative determination is made in step 90, and a negative determination is always made in step 100, so that a control signal corresponding to the assist amount Ta is output to the motor 22 in step 140. As a result, the steering assist force is controlled so as to correspond to the steering torque and become lower as the vehicle speed increases, ensuring light steering in the low vehicle speed range and good steering stability in the high vehicle speed range. Reserved.

【0031】これに対しモータがロックすると、ステア
リングホイール10が転舵されてもモータは全く回転す
ることができず、操舵角の変化量Δθに対する操舵トル
クの変化量ΔTの比は図7の斜線領域以外の値、例えば
*にて示された値になり、変化量の比ΔT/Δθの絶対
値は基準値K以上になるので、ステップ100に於てイ
エスの判別が行われる。そしてこの判別、即ちモータが
ロックした旨の判別が連続して3回行われるとステップ
130に於てイエスの判別が行われ、ステップ150に
於てモータ22への通電が停止されると共にクラッチ2
4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160に於て警報ランプ56が点灯され、車輌の運転
者にモータがロックした旨の警報が発せられる。
On the other hand, when the motor is locked, the motor cannot rotate at all even when the steering wheel 10 is steered, and the ratio of the steering torque change amount Δθ to the steering angle change amount Δθ is the diagonal line in FIG. A value other than the region, for example, a value indicated by *, and the absolute value of the change ratio ΔT / Δθ is equal to or greater than the reference value K, so that the determination in step 100 is YES. When this determination, that is, the determination that the motor is locked is performed three times in succession, a yes determination is made in step 130, and the energization of the motor 22 is stopped in step 150 and the clutch 2
When the output of the control signal to 4 is stopped, the clutch is disengaged, whereby the power steering device is switched to the manual steering device, and further, in step 160, the alarm lamp 56 is turned on to notify the driver of the vehicle. A warning is given that the motor has locked.

【0032】また図示の実施例によれば、モータがロッ
クしておらず正常に作動している状況に於てキックバッ
ク等により路面よりパワーステアリング装置へ急激な外
乱が入力されると、操舵トルクTが急激に変化すること
によりその変化量Δθが急激に変化するが、その場合に
は外乱によってステアリングホイール10が転舵される
ことにより操舵角θも急激に変化され操舵角の変化量Δ
θも急激に変化するので、変化量の比ΔT/Δθの絶対
値が基準値K以上になることはなく、従ってモータがロ
ックしていないにも拘らずモータがロックした旨の判定
が行われることもない。
Further, according to the illustrated embodiment, when a sudden disturbance is input from the road surface to the power steering device due to kickback or the like in a situation where the motor is not locked and is operating normally, the steering torque is changed. The amount of change Δθ changes abruptly due to a sudden change in T, but in that case, the steering angle θ also changes abruptly due to the steering wheel 10 being steered by disturbance, and the amount of change Δ in the steering angle changes.
Since θ also changes rapidly, the absolute value of the change amount ratio ΔT / Δθ does not exceed the reference value K. Therefore, it is determined that the motor is locked even though the motor is not locked. Nothing.

【0033】また図示の実施例によれば、モータがロッ
クした旨の判定が連続して3回行われない限りステップ
150及び160は実行されないので、モータがロック
していると誤って判定され、その判定結果に基き実際に
はモータがロックしていないにも拘らずステップ150
及び160が実行されてしまうこと、即ち警報ランプ5
6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 150 and 160 are not executed unless the determination that the motor is locked is performed three times in succession, so it is erroneously determined that the motor is locked. Based on the determination result, step 150 is executed although the motor is not actually locked.
And 160 are executed, that is, the alarm lamp 5
It is reliably prevented that 6 is turned on and the power steering device is switched to the manual steering device.

【0034】また図示の実施例によれば、モータがロッ
クしておらず正常に作動している場合であっても、操舵
角の変化量Δθに対する操舵トルクの変化量ΔTの比が
図7の斜線領域以外の値になるハンドルエンド時や据切
り操舵時には、ステップ60及び70に於てノーの判別
が行われることによりステップ100は実行されないの
で、モータが正常であるにも拘らずモータがロックして
いると誤って判定されることが確実に防止される。
Further, according to the illustrated embodiment, the ratio of the steering torque change amount ΔT to the steering angle change amount Δθ is shown in FIG. 7 even when the motor is operating normally without being locked. When the steering wheel end or the stationary steering becomes a value other than the shaded area, the determination in step 60 and 70 is NO, so step 100 is not executed, so the motor is locked even though the motor is normal. It is reliably prevented from being erroneously determined to be doing.

【0035】尚図示の実施例に於ては、トルクセンサ2
8が正常であるか否かの判別は行われないので、トルク
センサに断線やショートの如き異常が発生すると、ステ
ップ100に於てイエスの判別が行われ、これによりモ
ータがロックしたか否かに拘らず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てしま
う。しかしトルクセンサに断線やショートの如き異常が
生じるとアシスト量Taが不適切な値になるため、この
場合にもパワーアシスト制御を継続しない方が好まし
く、従って図示の実施例によればトルクセンサに異常が
生じた場合にも不適切なパワーアシストが行われること
が確実に防止される。
In the illustrated embodiment, the torque sensor 2
Since it is not determined whether or not 8 is normal, if an abnormality such as a disconnection or a short circuit occurs in the torque sensor, a YES determination is made in step 100, which determines whether or not the motor has locked. However, the power steering device is switched to the manual steering device. However, if an abnormality such as a wire break or short circuit occurs in the torque sensor, the assist amount Ta becomes an inappropriate value. Therefore, it is preferable not to continue the power assist control even in this case. Therefore, according to the illustrated embodiment, the torque sensor is not used. Even if an abnormality occurs, it is possible to reliably prevent inappropriate power assist.

【0036】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 other various embodiments are possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that it is possible.

【0037】例えば上述の実施例に於ては、モータがロ
ックしたか否かの判別はステップ100に於て操舵角θ
の変化量に対する操舵トルクTの変化量の比ΔT/Δθ
の絶対値が基準値K以上であるか否かの判別により行わ
れるようになっているが、モータがロックしたか否かの
判別は下記の数3の判別により行われてもよく、またK
a 及びAを正の定数として下記の数4の判別により行わ
れてもよい。
For example, in the above-mentioned embodiment, it is determined in step 100 whether the motor is locked or not by the steering angle θ.
Ratio of change amount of steering torque T to change amount of ΔT / Δθ
The determination is made by whether or not the absolute value of is greater than or equal to the reference value K, but the determination as to whether or not the motor is locked may be made by the determination of Equation 3 below.
The determination may be performed by the following Expression 4 using a and A as positive constants.

【0038】[0038]

【数3】ΔT≧K・Δθ ΔT≦K・Δθ[Formula 3] ΔT ≧ K · Δθ ΔT ≦ K · Δθ

【数4】ΔT≧Ka ・Δθ+A ΔT≦Ka ・Δθ−A[Formula 4] ΔT ≧ Ka · Δθ + A ΔT ≦ Ka · Δθ−A

【0039】また上述の実施例及び数3又は数4による
修正例に於ては、ステップ100に於ける判別の基準値
K及び上述の数3の係数Ka は定数であるが、操舵角θ
の変化量に対する操舵トルクTの変化量の比ΔT/Δθ
の絶対値は一般に車速Vが高いほど小さくなり操舵角θ
の絶対値が高いほど大きくなるので、基準値K及び係数
Ka は車速が高いほど小さくなり操舵角の絶対値が高い
ほど大きくなるよう車速及び操舵角の関数として設定さ
れてもよい。
Further, in the above-described embodiment and the modified example by the equation 3 or the equation 4, the reference value K of the determination in step 100 and the coefficient Ka of the above equation 3 are constants, but the steering angle θ
Ratio of change amount of steering torque T to change amount of ΔT / Δθ
The absolute value of is generally smaller as the vehicle speed V is higher, and the steering angle θ
The reference value K and the coefficient Ka may be set as a function of the vehicle speed and the steering angle such that the reference value K and the coefficient Ka decrease as the vehicle speed increases and increase as the absolute value of the steering angle increases.

【0040】また図4に示された制御ルーチンは、ステ
ップ60に先立ちトルクセンサ28が正常であるか否か
の判別を行い、トルクセンサが異常である旨の判別が行
われたときにはステップ110へ進み、トルクセンサが
正常であるときにはステップ60へ進むよう修正されて
もよい。この場合トルクセンサが正常であるか否かの判
別は例えば本願出願人と同一の出願人の出願にかかる特
願平4−276616号の明細書及び図面に記載された
方法や、トルクセンサを二つ設けそれらの検出値の差が
所定値以上であるか否かの判別等により行われてよい。
Further, the control routine shown in FIG. 4 determines whether or not the torque sensor 28 is normal before step 60, and when it is determined that the torque sensor is abnormal, proceeds to step 110. If the torque sensor is normal, the routine may be modified to proceed to step 60. In this case, the determination as to whether or not the torque sensor is normal is made by using the method described in the specification and drawings of Japanese Patent Application No. 4-276616, which is the application of the same applicant as the present applicant, and the torque sensor. It may be performed by determining whether or not the difference between the detected values is greater than or equal to a predetermined value.

【0041】[0041]

【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、操舵角変化量検出手段M4により操舵角の
変化量が検出され、操舵トルク変化量検出手段M5によ
り操舵トルクの変化量が検出され、操舵角の変化量に対
する操舵トルクの変化量の関係が所定の範囲外であると
きにロック判定手段M6によりモータのロックと判定さ
れるので、路面よりの外乱に起因してモータロックの誤
判定が行われることを防止しつつモータのロックを確実
に検出することができ、これによりモータがロックした
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, the steering angle change amount detecting means M4 detects the steering angle change amount, and the steering torque change amount detecting means M5 detects the steering torque change amount. Is detected and the relationship between the amount of change in the steering torque and the amount of change in the steering angle is outside the predetermined range, the lock determination means M6 determines that the motor is locked. Therefore, the motor locks due to the disturbance from the road surface. It is possible to reliably detect the lock of the motor while preventing the erroneous determination of 1., and thus, when the motor is locked, the power steering device can be quickly switched to the manual steering device.

【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
される制御ルーチンを示すフローチャートである。
4 is a flowchart showing a control routine achieved by the electronic control device shown in FIGS. 2 and 3. FIG.

【図5】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. 5 is a graph showing a relationship between a steering torque T detected by a torque sensor and a basic assist amount Tab.

【図6】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. 6 is a graph showing a relationship between a vehicle speed V detected by a vehicle speed sensor and a vehicle speed coefficient Kv.

【図7】モータが正常である場合に於ける操舵角の変化
量Δθに対する操舵トルクの変化量ΔTの関係を示すグ
ラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the steering torque change amount ΔT and the steering torque change amount ΔT when the motor is operating normally.

【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…車速センサ 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 ... Vehicle speed sensor 56 ... Warning lamp

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72) Inventor Masaaki Tsuboi, 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, 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、操舵
トルク検出手段と、少くとも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、操舵角の変化量を検出する操舵角変化量検出手段
と、操舵トルクの変化量を検出する操舵トルク変化量検
出手段と、操舵角の変化量に対する操舵トルクの変化量
の関係が所定の範囲外であるときに前記モータのロック
と判定するロック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. An electric power steering apparatus having a motor for generating a steering assist force, a steering torque detecting means, and a control means for controlling the steering assist force by controlling the motor according to at least the steering torque. Then, the relationship between the steering angle change amount detecting means for detecting the change amount of the steering angle, the steering torque change amount detecting means for detecting the change amount of the steering torque, and the relationship between the change amount of the steering torque and the change amount of the steering angle is predetermined. An electric power steering device, comprising: lock determining means for determining that the motor is locked when the power is out of the range.
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