JPH10230859A - Abnormality detection controller of electric power steering system - Google Patents
Abnormality detection controller of electric power steering systemInfo
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- JPH10230859A JPH10230859A JP3643997A JP3643997A JPH10230859A JP H10230859 A JPH10230859 A JP H10230859A JP 3643997 A JP3643997 A JP 3643997A JP 3643997 A JP3643997 A JP 3643997A JP H10230859 A JPH10230859 A JP H10230859A
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- assist
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- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングホイ
ールを操作したとき、その操舵トルクにアシストトルク
を付加して操作性を良くする電動式パワーステアリング
システムの異常検出制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an abnormality detection control device for an electric power steering system which improves the operability by adding an assist torque to a steering torque when a steering wheel is operated.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の電動式パワーステアリングシステ
ムにおいては、例えば、特開昭64−56274号公報
或いは特開平2−293260号公報等に開示されてい
るように、操舵トルクとアシストトルクを電気信号に変
換し、これらを電気制御ユニット(以下ECUと云う)
により制御している。ECUには、これらの制御回路と
ともに、故障検出機構及びアシスト禁止機構が設けられ
ている。即ち、操舵トルクとアシストトルクの関係が許
容範囲を越えたときこれらをソフト的に比較して故障検
出を行い、さらに、この検出信号に基づいてアシスト禁
止の制御を行っている。2. Description of the Related Art In a conventional electric power steering system, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-56274 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-293260, an electric power steering system uses steering signals and assist torques as electric signals. And convert them into electric control units (hereinafter referred to as ECUs).
Is controlled by The ECU is provided with a failure detection mechanism and an assist prohibition mechanism together with these control circuits. That is, when the relationship between the steering torque and the assist torque exceeds the permissible range, the two are compared by software to detect a failure, and further, the assist inhibition control is performed based on this detection signal.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電動式パワーステアリングシステムのECUに
おいては、操舵トルクからアシストトルクを演算する制
御回路とともに、電気的に構成された故障検出機構及び
アシスト禁止機構が設けられているので、これらを構成
するハードやソフトが必要であり、システムが複雑にな
ってコスト高になるという問題がある。However, in the above-described ECU of the conventional electric power steering system, a control circuit for calculating an assist torque from a steering torque, a failure detection mechanism and an assist prohibition mechanism which are electrically configured. Is provided, hardware and software for configuring these are required, and there is a problem that the system becomes complicated and the cost increases.
【0004】また、車両を安全に運行するために、高速
時におけるアシストトルクは、低速時におけるアシスト
トルクよりも小さく設定することが考えられるが、この
ように車速に応じて2種類のアシストトルクが適用され
た場合の故障検出機構及びアシスト禁止機構の開発が要
望されている。In order to operate the vehicle safely, it is conceivable that the assist torque at a high speed is set smaller than the assist torque at a low speed. In this manner, two types of assist torques are set according to the vehicle speed. There is a demand for the development of a failure detection mechanism and an assist prohibition mechanism when applied.
【0005】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、操舵トルク及びアシストトルクを機
械的変位量として直接比較して、故障検出機構及びアシ
スト禁止機構を一体化するとともに、高速時及び低速時
にも適用し得る電動式パワーステアリングシステムの異
常検出制御装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to directly compare a steering torque and an assist torque as a mechanical displacement to integrate a failure detection mechanism and an assist prohibition mechanism. Another object of the present invention is to provide an abnormality detection control device for an electric power steering system that can be applied even at high speeds and low speeds.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に請求項1の発明が採った手段は、実施例で使用する符
号を付して説明すると、ステアリングホイール1の操舵
トルクを検出し、この検出信号に応じて低速時において
は所定の関係でアシストモータ10のトルクを付加し、
高速時には低速時よりも小なる比率でアシストモータ1
0のトルクを付加する電動式パワーステアリングシステ
ムにおいて、前記操舵トルクを検出する第1の検出手段
20と、前記アシストモータ10と直列に接続され電流
に応じて変位する第2の検出手段30と、車速を検知し
て低速時にはオンとなり抵抗31を前記第2の検出手段
30と並列に接続し、高速時にはオフとなり前記抵抗3
1を第2の検出手段から開放する車速スイッチ32と、
前記第1の検出手段20の検出信号に応じて変位する電
極42及びこの電極42に対して正常時は通電状態にあ
り第2の検出手段30の変位量に応じて変位するブラシ
43とからなり、前記操舵トルクと前記付加トルクとの
関係が所定の範囲を越えたとき断電状態に切り換わり前
記付加トルクを零にする比較手段40とを備えたところ
に特徴を有する。In order to solve this problem, the means adopted by the invention of claim 1 is described with reference numerals used in the embodiment, and the steering torque of the steering wheel 1 is detected. At a low speed, the torque of the assist motor 10 is added in a predetermined relationship according to the detection signal,
Assist motor 1 at higher speeds at a lower rate than at lower speeds
In an electric power steering system for applying a torque of 0, a first detecting means 20 for detecting the steering torque, a second detecting means 30 connected in series with the assist motor 10 and displaced according to a current, When the vehicle speed is detected, the resistor 31 is turned on at a low speed and the resistor 31 is connected in parallel with the second detecting means 30.
A vehicle speed switch 32 for releasing 1 from the second detection means;
An electrode 42 which is displaced in accordance with a detection signal of the first detecting means 20 and a brush 43 which is in a state of being energized when the electrode 42 is normal and is displaced in accordance with the amount of displacement of the second detecting means 30. When the relationship between the steering torque and the additional torque exceeds a predetermined range, there is provided a comparing means 40 which switches to a cut-off state and makes the additional torque zero.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例につき図1
〜14図を参照して説明する。まず、電動式パワーステ
アリングシステムに関して図1を参照して説明する。ス
テアリングホイール1を操作すると、その操舵トルクは
ギヤーケース2の入力軸3に伝達され、出力軸4の下端
のピニオンを介してラック5を駆動する。このラック5
は操舵リンク6を介して車輪7の方向を変える。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. First, an electric power steering system will be described with reference to FIG. When the steering wheel 1 is operated, the steering torque is transmitted to the input shaft 3 of the gear case 2 and drives the rack 5 via the pinion at the lower end of the output shaft 4. This rack 5
Changes the direction of the wheels 7 via the steering link 6.
【0008】一方、ギヤーケース2に取付けられたトル
クセンサ8が操舵トルクを検出し、その電気信号が電気
制御装置(以下ECUと云う)9に入力される。そし
て、ECU9からの信号に基づいてアシストモータ10
が駆動される。このアシストモータ10は、モータ軸1
0aに連結されたピニオン11、これに噛み合うギヤ1
2を介してラック5を駆動する。このラック5は、ステ
アリングホイール1の出力軸4とともに、アシストモー
タ10により駆動されるので、操作性が著しく改善され
る。On the other hand, a torque sensor 8 attached to the gear case 2 detects a steering torque, and an electric signal thereof is input to an electric control device (hereinafter referred to as an ECU) 9. Then, based on a signal from the ECU 9, the assist motor 10
Is driven. The assist motor 10 has a motor shaft 1
0a and the gear 1 meshing with the pinion 11
The rack 5 is driven via 2. Since the rack 5 is driven by the assist motor 10 together with the output shaft 4 of the steering wheel 1, the operability is significantly improved.
【0009】つぎに、操舵トルクを検出する第1の検出
手段として、トーションバー方式の第1の検出装置20
について図2,3及び4を参照して説明する。入力軸3
及び出力軸4は、それぞれギヤーケース2に回転可能に
取付けられている。トーションバー21は上端部がピン
22により入力軸3に一体化され、下端が出力軸4の孔
部4aに一体的に圧入されている。従って、入力軸3に
入力されたトルクは、トーションバー21を介して出力
軸4に伝達される。Next, as a first detecting means for detecting the steering torque, a first detecting device 20 of a torsion bar system is used.
Will be described with reference to FIGS. Input shaft 3
The output shaft 4 is rotatably attached to the gear case 2. The upper end of the torsion bar 21 is integrated with the input shaft 3 by the pin 22, and the lower end is integrally press-fitted into the hole 4 a of the output shaft 4. Therefore, the torque input to the input shaft 3 is transmitted to the output shaft 4 via the torsion bar 21.
【0010】一方、入力軸3の外側にはスリーブ23が
嵌合されている。このスリーブ23には軸方向に平行な
長溝24と、傾斜溝25が形成されている。そして、長
溝24には出力軸4に固定されたピン26が挿入され、
傾斜溝25には入力軸3に固定されたピン27が挿入さ
れている。即ち、スリーブ23は出力軸4に対して軸方
向には移動するが、円周方向には回転しない。On the other hand, a sleeve 23 is fitted outside the input shaft 3. The sleeve 23 has a long groove 24 parallel to the axial direction and an inclined groove 25. Then, a pin 26 fixed to the output shaft 4 is inserted into the long groove 24,
A pin 27 fixed to the input shaft 3 is inserted into the inclined groove 25. That is, the sleeve 23 moves in the axial direction with respect to the output shaft 4, but does not rotate in the circumferential direction.
【0011】ここで操舵トルクが入力軸3から出力軸4
へ伝達されるとき、トーションバー21にねじり角が発
生して、入力軸3と出力軸4との間に円周方向のずれが
発生する。従って、入力軸3に固定されたピン27は傾
斜溝25内を移動して、スリーブ23がその軸方向へ所
定寸法例えば寸法Hだけ上昇する。第1の検出装置20
は、この寸法Hを検出量として取り出すもので、スリー
ブ23の外周面には溝28が形成されている。Here, the steering torque is changed from the input shaft 3 to the output shaft 4.
When the torque is transmitted to the torsion bar 21, a torsion angle is generated in the torsion bar 21, and a circumferential displacement occurs between the input shaft 3 and the output shaft 4. Therefore, the pin 27 fixed to the input shaft 3 moves in the inclined groove 25, and the sleeve 23 moves up in the axial direction by a predetermined dimension, for example, the dimension H. First detection device 20
Is for extracting the dimension H as a detection amount, and a groove 28 is formed on the outer peripheral surface of the sleeve 23.
【0012】また、第2の検出手段として、アシストモ
ータ10に直列に接続された比例ソレノイド30が使用
されている。この比例ソレノイド30は、アシストモー
タ10の回路電流が流れるソレノイドと、このソレノイ
ドの内部を移動するプランジャとから構成されている。
アシストモータ10は、電流に応じてトルクが増減する
ので、電流に応じて変位する比例ソレノイド30は、即
ちアシストモータ10のトルクに応じて変位することに
なる。As a second detecting means, a proportional solenoid 30 connected in series to the assist motor 10 is used. The proportional solenoid 30 includes a solenoid through which a circuit current of the assist motor 10 flows, and a plunger that moves inside the solenoid.
Since the torque of the assist motor 10 increases and decreases according to the current, the proportional solenoid 30 that is displaced according to the current is displaced according to the torque of the assist motor 10.
【0013】このプランジャは、ソレノイドの電流が大
になると移動距離が大となり、ソレノイドの電流が小に
なると移動距離も小となる。即ち、アシストモータ10
のアシストトルクが大となって電流が大となると、プラ
ンジャの移動距離も大となり、アシストトルクが小とな
って電流が小となると、プランジャの移動距離も小とな
る。In this plunger, the moving distance increases when the current of the solenoid increases, and the moving distance decreases when the current of the solenoid decreases. That is, the assist motor 10
When the assist torque increases and the current increases, the moving distance of the plunger also increases. When the assist torque decreases and the current decreases, the moving distance of the plunger also decreases.
【0014】また、比例ソレノイド30の両端には、抵
抗31と車速スイッチ32の直列回路が接続されてい
る。この車速スイッチ32は、車速検知手段により作動
され、低速時にはオンとなって、抵抗31が比例ソレノ
イド30と並列に接続される。また、高速時にはオフと
なり、抵抗31がアシストモータ10の回路から開放さ
れる。A series circuit of a resistor 31 and a vehicle speed switch 32 is connected to both ends of the proportional solenoid 30. The vehicle speed switch 32 is operated by a vehicle speed detecting means, and is turned on at a low speed, so that the resistance 31 is connected in parallel with the proportional solenoid 30. Further, at high speed, the resistor 31 is turned off, and the resistor 31 is released from the circuit of the assist motor 10.
【0015】尚、第2の検出手段は、比例ソレノイドに
限らず、アシストモータ10の回路電流に関連して作動
するモータによっても良く、要はアシストモータ10の
アシストトルクを機械的変位に変換できる手段であれば
特に限定されない。The second detecting means is not limited to the proportional solenoid, but may be a motor that operates in association with the circuit current of the assist motor 10. The essential point is that the assist torque of the assist motor 10 can be converted into mechanical displacement. There is no particular limitation as long as it is a means.
【0016】つぎに、比較手段40を機械的に構成した
I/Oスイッチ40について、図1、図2、図5〜図1
2を参照して説明する。I/Oスイッチ40は、図8に
示すように、絶縁基板41の中央部に貼付けた電極42
と、電極42の表面を摺動するブラシ43とから構成さ
れている。電極42はレバー44が図4に示すように第
1の検出装置20のスリーブ23の溝28に嵌合して、
スリーブ23の変位量に応じて移動される。なお、この
移動は、直線的に摺動させてもよく、また、円周方向に
回動させてもよい。ブラシ43は、比例ソレノイド30
のプランジャに連結されて移動される。Next, the I / O switch 40 in which the comparison means 40 is mechanically constructed will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the I / O switch 40 includes an electrode 42 attached to a central portion of an insulating substrate 41.
And a brush 43 that slides on the surface of the electrode 42. The electrode 42 has a lever 44 fitted into the groove 28 of the sleeve 23 of the first detection device 20 as shown in FIG.
The sleeve 23 is moved according to the displacement amount. This movement may be slid linearly, or may be rotated in the circumferential direction. The brush 43 includes the proportional solenoid 30
The plunger is connected and moved.
【0017】操舵トルクとアシストトルクとの関係は、
低速時においては後述する所定の関係で制御されてお
り、高速時には、低速時よりも小さな比率で制御されて
いる。図5は低速時において、操舵トルクに応じた電極
42の移動量と、アシストトルクに応じて移動するブラ
シ43の移動量との関係を示したもので、制御線45に
沿った所定の関係で制御される。この際、図5におい
て、制御許容範囲である所定の範囲46,46間は、正
常状態で稼働されることを示し、範囲46,46を越え
た斜線部分が異常範囲(フェールエリア)となることを
示すものである。この範囲46,46は、電極42の幅
寸法を変化させれば、適宜に変更することができる。The relationship between the steering torque and the assist torque is as follows:
At a low speed, control is performed according to a predetermined relationship described later, and at a high speed, control is performed at a smaller ratio than at a low speed. FIG. 5 shows the relationship between the amount of movement of the electrode 42 according to the steering torque and the amount of movement of the brush 43 that moves according to the assist torque at a low speed, with a predetermined relationship along the control line 45. Controlled. At this time, in FIG. 5, the operation is performed in a normal state between the predetermined ranges 46, 46 which are the allowable control ranges, and the hatched portion exceeding the ranges 46, 46 becomes the abnormal range (fail area). It shows. These ranges 46, 46 can be appropriately changed by changing the width of the electrode 42.
【0018】一方、高速時においては、図6に示す制御
線47に沿って制御される。即ち、同じ操舵トルクに対
して、高速時におけるアシストトルクは、低速時におけ
るアシストトルクの1/Nに小さくなる。この2種類の
アシストトルクを同一のI/Oスイッチ40で制御する
ため、本実施例においては、高速時においては、アシス
トモータ10の電流をそのまま比例ソレノイド30に通
電し、低速時においては、アシストモータ10の電流を
抵抗31に分流させ、比例ソレノイド30の電流をアシ
ストモータ10の電流1/Nに減少して、アシストトル
クの比率に対応させている。On the other hand, at the time of high speed, control is performed along a control line 47 shown in FIG. That is, for the same steering torque, the assist torque at high speed is reduced to 1 / N of the assist torque at low speed. In order to control these two types of assist torque with the same I / O switch 40, in the present embodiment, the electric current of the assist motor 10 is directly supplied to the proportional solenoid 30 at the time of high speed, and the assist current is supplied at the time of low speed. The current of the motor 10 is diverted to the resistor 31, and the current of the proportional solenoid 30 is reduced to 1 / N of the current of the assist motor 10 to correspond to the ratio of the assist torque.
【0019】ここで、比較手段40の基本的な作用に関
して説明する。電極42とブラシ43との関係は低速時
も高速時も同じであるので、図5に示す低速時を代表し
て説明する。Here, the basic operation of the comparing means 40 will be described. Since the relationship between the electrode 42 and the brush 43 is the same at low speeds and at high speeds, the description will be made with reference to the low speeds shown in FIG.
【0020】先ず図5,図7,図8において、 1,操舵トルク及びアシストトルクがともに加わってい
ない場合(図7のSTEP10)は、図5におけるO点
(制御許容範囲)に相当し、図8に示すように、電極4
2の中心にブラシ43が接触している。この電極42及
びブラシ43の基準位置をそれぞれA1,A2と表示す
る。First, in FIG. 5, FIG. 7, and FIG. 8, 1, when neither the steering torque nor the assist torque is applied (STEP 10 in FIG. 7), it corresponds to the point O (permissible control range) in FIG. As shown in FIG.
The brush 43 is in contact with the center of 2. The reference positions of the electrode 42 and the brush 43 are indicated as A1 and A2, respectively.
【0021】つぎに、操舵トルクが右方向へ作用して電
極42が右方向へ寸法H1移動した場合を例にとり、ア
シストトルクが各種の場合について説明する。 2,操舵トルクとアシストトルクが正常関係にある場合
(STEP11、図9) ブラシ43が寸法L1だけ移動するので、図5に示すA
点(制御許容範囲)に相当して、ブラシ43は電極42
に接触し、電源は通電状態を維持する。尚、ブラシ43
が、所定の範囲46,46間に入るように寸法La〜Lb
の範囲(電極42の幅寸法に相当する)移動されたとき
も電源は通電状態を維持する。Next, various cases where the assist torque is varied will be described by taking as an example a case where the steering torque acts rightward and the electrode 42 moves the dimension H1 rightward. 2. When the steering torque and the assist torque are in a normal relationship (STEP 11, FIG. 9) Since the brush 43 moves by the dimension L1, A shown in FIG.
The brush 43 corresponds to the electrode 42
, And the power supply maintains the energized state. The brush 43
Are within the predetermined ranges 46, 46 so that the dimensions La to Lb
(Corresponding to the width dimension of the electrode 42) also keeps the power supply energized.
【0022】3,操舵トルクよりもアシストトルクが大
き過ぎる場合(STEP12、図10) ブラシ43が寸法L2だけ移動して図5に示すB点(フ
ェールエリア)に位置する。ブラシ43は電極42を通
過して絶縁基板41上に移動して、電源が断電状態とな
り、故障を検出する。3. If the assist torque is larger than the steering torque (STEP 12, FIG. 10) The brush 43 moves by the dimension L2 and is located at the point B (fail area) shown in FIG. The brush 43 passes over the electrode 42 and moves onto the insulating substrate 41, the power supply is turned off, and a failure is detected.
【0023】4,操舵トルクよりもアシストトルクが小
さ過ぎる場合(STEP12、図11) ブラシ43が寸法L3だけ移動して図5に示すC点(フ
ェールエリア)に位置する。電極42のブラシ43に対
する相対的な移動距離が大きいので、ブラシ43が絶縁
基板41上に移動して、電源が断電状態となる。4. If the assist torque is smaller than the steering torque (STEP 12, FIG. 11) The brush 43 moves by the dimension L3 and is located at the point C (fail area) shown in FIG. Since the relative movement distance of the electrode 42 with respect to the brush 43 is large, the brush 43 moves on the insulating substrate 41 and the power supply is turned off.
【0024】5,アシストトルクが逆方向に作用した場
合(STEP13、図12) ブラシ43が反対方向に寸法L4だけ移動して、図5に
示すD点(フェールエリア)に位置する。ブラシ43は
絶縁基板41上に移動して電源が断電状態となる。5. When the assist torque acts in the opposite direction (STEP 13, FIG. 12) The brush 43 moves by the dimension L4 in the opposite direction and is located at the point D (fail area) shown in FIG. The brush 43 moves onto the insulating substrate 41, and the power is turned off.
【0025】つぎに、これらの制御回路及びフェールセ
ーフ機能について図13,14を参照して説明する。イ
グニッションスイッチ52をオンにすると、エンジンス
タータ連動リレーの接点51がオンされて、直流電源5
3が回路に接続される。エンジンスタータ接点51には
リレーコイル54が直列に接続されており、イグニッシ
ョンスイッチ52をオフにしてもその接点55及び接点
56が自己保持される。Next, the control circuit and the fail-safe function will be described with reference to FIGS. When the ignition switch 52 is turned on, the contact point 51 of the engine starter interlock relay is turned on, and the DC power supply 5
3 is connected to the circuit. A relay coil 54 is connected in series to the engine starter contact 51, and even when the ignition switch 52 is turned off, the contact 55 and the contact 56 are held by themselves.
【0026】接点55は、I/Oスイッチ40及びリレ
ーコイル54に直列に接続されている。また、接点33
と連動しており、これを介してアシストモータ10、比
例ソレノイド30の回路を構成している。比例ソレノイ
ド30には、抵抗31及び車速スイッチ32が並列に接
続されている。尚、リレー54にはコンデンサ57が並
列に接続されている。The contact 55 is connected to the I / O switch 40 and the relay coil 54 in series. Also, the contact 33
And a circuit of the assist motor 10 and the proportional solenoid 30 is formed via the control unit. A resistance 31 and a vehicle speed switch 32 are connected in parallel to the proportional solenoid 30. Note that a capacitor 57 is connected to the relay 54 in parallel.
【0027】車両がスタートすると、図14において、
車速検知手段が低速であることを検知して(STEP2
0)、車速スイッチ32がオンとなり(STEP2
1)、アシストモータ10の電流は、比例ソレノイド3
0と抵抗31とに分流する。When the vehicle starts, in FIG.
The vehicle speed detecting means detects that the vehicle speed is low (STEP 2).
0), the vehicle speed switch 32 is turned on (STEP 2).
1) The current of the assist motor 10 is controlled by the proportional solenoid 3
The current is divided into 0 and the resistor 31.
【0028】ステアリングホイール1を操作すると、第
1の検出装置20が操舵トルクを検出して電極42が変
位する。また、アシストモータ10及び比例ソレノイド
30の電流に応じて比例ソレノイド30のプランジャが
移動してブラシ43を変位させる。そして、両者をI/
Oスイッチ40で比較して(STEP22)、その関係
が正常範囲であれば、I/Oスイッチ40が通電状態を
保持し(STEP26)、パワーアシストが継続され
る。When the steering wheel 1 is operated, the first detecting device 20 detects the steering torque and the electrode 42 is displaced. In addition, the plunger of the proportional solenoid 30 moves according to the electric current of the assist motor 10 and the proportional solenoid 30 to displace the brush 43. Then, I / O
If the relationship is within the normal range as compared with the O switch 40 (STEP 22), the I / O switch 40 maintains the energized state (STEP 26), and power assist is continued.
【0029】その関係が異常範囲になると、前述のよう
に、I/Oスイッチ40が断電状態となる。すると、リ
レー54がオフとなるので(STEP23)、その接点
55及び接点33も同時にオフとなる。これにより、ア
シストモータ10が断電されて(STEP24)、アシ
ストトルクは零となる。即ち、異常を検出するとフェー
ルセーフ機能が働いてマニュアルステアリングに切換え
られるのである(STEP25)。When the relationship falls within the abnormal range, the I / O switch 40 is turned off as described above. Then, since the relay 54 is turned off (STEP 23), the contacts 55 and 33 are also turned off at the same time. Accordingly, the assist motor 10 is turned off (STEP 24), and the assist torque becomes zero. That is, when an abnormality is detected, the fail-safe function is activated to switch to manual steering (STEP 25).
【0030】つぎに、車速が増加して高速状態になる
と、アシストトルクは図6の制御線47のように変化す
る。一方、車速検出手段により車速スイッチ32がオフ
に切換えられて、アシストモータ10の電流が比例ソレ
ノイド30に流れる(STEP21)。この場合、比例
ソレノイド30の変位量は、比例ソレノイド30と抵抗
31とが並列に接続されている低速時の変位量のN倍に
なるように設定されている。従って、アシストモータ1
0のアシストトルク低速時の1/Nに減少してもI/O
スイッチ40で同様に制御できる。そして、電極42及
びブラシ43が前述と同様の相対移動を行って、フェー
ルセーフを行なう。Next, when the vehicle speed increases and the vehicle enters a high speed state, the assist torque changes as indicated by a control line 47 in FIG. On the other hand, the vehicle speed switch 32 is turned off by the vehicle speed detecting means, and the current of the assist motor 10 flows through the proportional solenoid 30 (STEP 21). In this case, the amount of displacement of the proportional solenoid 30 is set to be N times the amount of displacement at low speed when the proportional solenoid 30 and the resistor 31 are connected in parallel. Therefore, the assist motor 1
I / O even if the assist torque is reduced to 0/1 / N at low speed
The same control can be performed by the switch 40. Then, the electrode 42 and the brush 43 perform the same relative movement as described above to perform fail-safe.
【0031】上記実施例においては、高速時のブラシ4
3の移動量を、低速時のブラシ43の移動量に対して大
きくしてあるので、制御線48,48の管理限界の幅
は、制御線46,46の管理限界よりも小さな幅に管理
される。尚、上記実施例においては、低速時及び高速時
において同じ電極42を使用したが、電極42の通電範
囲を適宜に切換えれば、高速時においても低速時と同じ
管理限界で制御できる。In the above embodiment, the brush 4 at high speed
Since the movement amount of the control line 3 is larger than the movement amount of the brush 43 at the time of low speed, the width of the control limit of the control lines 48, 48 is managed to be smaller than the control limit of the control lines 46, 46. You. In the above embodiment, the same electrode 42 is used at the time of low speed and at the time of high speed. However, if the energization range of the electrode 42 is appropriately switched, control can be performed at the high speed at the same control limit as at the time of low speed.
【0032】尚、本実施例においては、急ハンドルや振
動等によりI/Oスイッチ40が瞬間的に断電状態とな
っても、コンデンサ57の容量に応じた時間だけ接点5
5及び接点56が自己保持されるので、その分、誤フェ
ールの発生が未然に防止できる。In this embodiment, even if the I / O switch 40 is momentarily cut off due to a sudden steering wheel, vibration, or the like, the contact 5 has a duration corresponding to the capacity of the capacitor 57.
Since the contacts 5 and the contacts 56 are held by themselves, the occurrence of erroneous failures can be prevented accordingly.
【0033】上記した実施例によれば、つぎの効果を奏
する。 (1)車速検出手段により車速スイッチ32を作動させ
て、車速に応じて比例ソレノイド30と並列に抵抗31
を接続し、或は開放するので、高速走行時においても適
切なパワーステアリング制御を行なうことができる。 (2)I/Oスイッチ40を互いに相対的に移動する電
極42とブラシ43で構成し、故障検出機構とアシスト
禁止機構を一体化したので、構造が簡単にすることがで
きコストを低減し得て、しかも信頼性を向上させること
ができる。 (3)フェールセーフ機能はI/Oスイッチ40により
制御し、ECU9に対して別個に設けているので、たと
えECU9に故障が発生してもフェールセーフが可能で
ある。According to the above-described embodiment, the following effects can be obtained. (1) The vehicle speed switch 32 is operated by the vehicle speed detecting means, and the resistance 31 is connected in parallel with the proportional solenoid 30 in accordance with the vehicle speed.
Is connected or opened, so that appropriate power steering control can be performed even during high-speed running. (2) Since the I / O switch 40 is composed of the electrode 42 and the brush 43 which move relatively to each other, and the failure detection mechanism and the assist prohibition mechanism are integrated, the structure can be simplified and the cost can be reduced. In addition, reliability can be improved. (3) Since the fail-safe function is controlled by the I / O switch 40 and provided separately for the ECU 9, even if a failure occurs in the ECU 9, fail-safe is possible.
【0034】(4)I/Oスイッチ40は、電極42と
ブラシ43との機械的変位を直接比較するので、電極の
寸法を変えることにより、フェールセーフの調整範囲を
変化できる。 (5)高速比較部42の電極44cを、ブラシ45bの
変位量に応じて低速比較部41の電極42よりも大きく
設定したので、低速時及び高速時のフェールセーフの調
整範囲を同じ管理限界で管理できる。 (6)第2の検知手段として比例ソレノイド30を利用
したので、ギヤケース12内の構成部品が少なくなり、
コストダウンが達成でき、しかも、アシストモータ10
の取付け位置が自由に選択できる。(4) Since the I / O switch 40 directly compares the mechanical displacement between the electrode 42 and the brush 43, the fail-safe adjustment range can be changed by changing the size of the electrode. (5) Since the electrode 44c of the high-speed comparison unit 42 is set to be larger than the electrode 42 of the low-speed comparison unit 41 in accordance with the amount of displacement of the brush 45b, the fail-safe adjustment range at low speed and high speed is within the same management limit. Can manage. (6) Since the proportional solenoid 30 is used as the second detection means, the number of components in the gear case 12 is reduced,
Cost reduction can be achieved, and the assist motor 10
Can be freely selected.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明において
は、操舵トルクに対して車速に応じて異なる比率でアシ
ストトルクを付加する電動式パワーステアリングシステ
ムにおいて、前記アシストモータと直列に電流に応じて
変位する第2の検出手段を設け、車速に応じて抵抗を並
列に接続するようにしたので、1種類のの比較手段で低
速時及び高速時においても、最適なパワーステアリング
制御を実施できるという優れた効果を奏するものであ
る。しかも、故障検出機構及びアシスト禁止機構を一体
化することができて、操舵トルクとアシストトルクを機
械的変位として直接比較して故障検出を行い、この故障
検出と同時に機械的に電源非導通としてアシスト禁止の
制御を行っている。このため、簡単な構成で信頼性を向
上させ、コストを低減することができ、さらに、電気制
御ユニットも簡単にすることができるという効果を奏す
るものである。As described above in detail, according to the present invention, in an electric power steering system in which an assist torque is added at a different ratio to a steering torque according to a vehicle speed, in accordance with a current in series with the assist motor, The second detection means which is displaced by the motor is provided, and the resistors are connected in parallel according to the vehicle speed. Therefore, the optimum power steering control can be performed even at a low speed and at a high speed by one kind of comparison means. It has excellent effects. In addition, the failure detection mechanism and the assist prohibition mechanism can be integrated, and the failure is detected by directly comparing the steering torque and the assist torque as a mechanical displacement. Prohibition control is being performed. For this reason, it is possible to improve the reliability and reduce the cost with a simple configuration, and to simplify the electric control unit.
【0036】[0036]
【図1】 本発明の実施例のシステムを説明するブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a system according to an embodiment of the present invention.
【図2】 要部の縦断正面図である。FIG. 2 is a vertical sectional front view of a main part.
【図3】 第1の検出装置の縦断正面図である。FIG. 3 is a vertical sectional front view of the first detection device.
【図4】 第1の検出装置のスリーブの正面図である。FIG. 4 is a front view of a sleeve of the first detection device.
【図5】 低速時におけるアシスト特性及びフェールエ
リアを示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing an assist characteristic and a fail area at a low speed.
【図6】 高速時におけるアシスト特性及びフェールエ
リアを示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing an assist characteristic and a fail area at a high speed.
【図7】 比較手段の制御形態を示すフローチャートで
ある。FIG. 7 is a flowchart illustrating a control mode of a comparing unit.
【図8】 比較手段の機械的変位の第1の状態を示す図
である。FIG. 8 is a diagram showing a first state of the mechanical displacement of the comparison means.
【図9】 比較手段の機械的変位の第2の状態を示す図
である。FIG. 9 is a diagram showing a second state of the mechanical displacement of the comparison means.
【図10】 比較手段の機械的変位の第3の状態を示す
図である。FIG. 10 is a diagram showing a third state of the mechanical displacement of the comparison means.
【図11】 比較手段の機械的変位の第4の状態を示す
図である。FIG. 11 is a diagram showing a fourth state of the mechanical displacement of the comparison means.
【図12】 比較手段の機械的変位の第5の状態を示す
図である。FIG. 12 is a diagram showing a fifth state of the mechanical displacement of the comparison means.
【図13】 本発明の制御回路図である。FIG. 13 is a control circuit diagram of the present invention.
【図14】 制御を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing control.
1 ステアリングホイール 9 電気制御装置(ECU) 10 アシストモータ 20 第1の検出装置(第1の検出手段) 30 比例ソレノイド(第2の検出手段) 31 抵抗 32 車速スイッチ 40 I/0スイッチ(比較手段) 42 電極 43 ブラシ Reference Signs List 1 steering wheel 9 electric control device (ECU) 10 assist motor 20 first detection device (first detection device) 30 proportional solenoid (second detection device) 31 resistance 32 vehicle speed switch 40 I / O switch (comparison device) 42 electrode 43 brush
Claims (1)
出し、この検出信号に応じて低速時においては所定の関
係でアシストモータのトルクを付加し、高速時には低速
時よりも小なる比率でアシストモータのトルクを付加す
る電動式パワーステアリングシステムにおいて、 前記操舵トルクを検出する第1の検出手段と、 前記アシストモータと直列に接続され電流に応じて変位
する第2の検出手段と、 車速を検知して低速時にはオンとなり抵抗を前記第2の
検出手段と並列に接続し、高速時にはオフとなり前記抵
抗を第2の検出手段から開放する車速スイッチと、 前記第1の検出手段の検出信号に応じて変位する電極及
びこの電極に対して正常時は通電状態にあり第2の検出
手段の変位量に応じて変位するブラシとからなり、前記
操舵トルクと前記付加トルクとの関係が所定の範囲を越
えたとき断電状態に切り換わり前記付加トルクを零にす
る比較手段とを備えたことを特徴とする電動式パワース
テアリングシステムの異常検出制御装置。A steering torque of a steering wheel is detected, and an assist motor torque is added in a predetermined relationship at a low speed in response to the detection signal, and the torque of the assist motor is reduced at a high speed at a lower rate than at a low speed. An electric power steering system, wherein: first detecting means for detecting the steering torque; second detecting means connected in series with the assist motor and displaced in accordance with a current; A vehicle speed switch that turns on at some times and connects the resistance in parallel with the second detection means, and turns off at high speed to release the resistance from the second detection means, and is displaced in response to a detection signal of the first detection means An electrode and a brush which is normally energized with respect to the electrode and is displaced in accordance with the displacement amount of the second detecting means; Abnormality detection control device for an electric power steering system, wherein a relationship between the additional torque is a comparison means for zero switched the additional torque to the deenergized state when exceeding the predetermined range.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3643997A JP3743874B2 (en) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | Anomaly detection control device for electric power steering system |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10230859A true JPH10230859A (en) | 1998-09-02 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3743874B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002013991A (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Showa Corp | Device for detecting abnormality of torque sensor |
JP2002055001A (en) * | 2000-08-08 | 2002-02-20 | Showa Corp | Anomaly detection device for torque sensor |
JP2002055002A (en) * | 2000-08-08 | 2002-02-20 | Showa Corp | Abnormality detection device for torque sensor |
JP2002148128A (en) * | 2000-11-10 | 2002-05-22 | Showa Corp | Abnormality detector for torque sensor |
CN104568260A (en) * | 2015-01-29 | 2015-04-29 | 深圳市南方通用电气有限公司 | Method and device for detecting torque of electric actuating mechanism |
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1997
- 1997-02-20 JP JP3643997A patent/JP3743874B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002055002A (en) * | 2000-08-08 | 2002-02-20 | Showa Corp | Abnormality detection device for torque sensor |
JP2002148128A (en) * | 2000-11-10 | 2002-05-22 | Showa Corp | Abnormality detector for torque sensor |
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