JPH11150976A - Control equipment of motor-operated power steering equipment - Google Patents

Control equipment of motor-operated power steering equipment

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JPH11150976A
JPH11150976A JP9319801A JP31980197A JPH11150976A JP H11150976 A JPH11150976 A JP H11150976A JP 9319801 A JP9319801 A JP 9319801A JP 31980197 A JP31980197 A JP 31980197A JP H11150976 A JPH11150976 A JP H11150976A
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motor
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steering
motor current
control unit
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Hideaki Kawada
秀明 川田
Shuji Endo
修司 遠藤
Masanao Fukunaga
誠直 福永
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NSK Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stop motor driving by surely detecting a failure of a motor driving system, in a control equipment of a motor-operated power steering equipment. SOLUTION: A control equipment is provided with a torque sensor 10 detecting the torque of a steering wheel, a motor 20 which assists to the steering shaft in energizing installed integrally with the wheel, and a control unit 30 driving the motor 20 in accordance with the steering torque. When a motor current command value is at most a specified value or when a motor current detection value is at most a specified value and the state that a voltage between motor terminals or the integrated value of duty ratio of PWM(pulse width modulation) is at most a specified value continues for a specified period, the control equipment judges that a failure exists in a motor driving system, and stops the driving of a motor 20.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や車両の操
舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電
動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特にモー
タ駆動系の故障を確実に検出してモータの駆動を停止さ
せるようにした電動パワーステアリング装置の制御装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electric power steering device which applies a steering assisting force by a motor to a steering system of an automobile or a vehicle, and more particularly to a control device for reliably detecting a failure in a motor drive system. The present invention relates to a control device for an electric power steering device that stops driving of a motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車や車両のステアリング装置をモー
タの回転力で補助負荷付勢する電動パワーステアリング
装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベル
ト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラ
ック軸に補助負荷付勢するようになっている。
2. Description of the Related Art An electric power steering apparatus for energizing a steering apparatus of an automobile or a vehicle with an auxiliary load by the rotational force of a motor uses a transmission mechanism such as a gear or a belt through a speed reducer to transmit the driving force of the motor to a steering shaft or the like. An auxiliary load is applied to the rack shaft.

【0003】図7は一般的な電動パワーステアリング装
置の構成を示しており、操向ハンドル1の軸2は減速ギ
ア3、ユニバーサルジョイント4a及び4b、ピニオン
ラック機構5を経て操向車輪のタイロッド6に結合され
ている。軸2には、操向ハンドル1の操舵トルクを検出
するトルクセンサ10が設けられており、操向ハンドル
1の操舵力を補助するモータ20がクラッチ21、減速
ギア3を介して軸2に結合されている。パワーステアリ
ング装置を制御するコントロールユニット30には、バ
ッテリ14からイグニションキー11を経て電力が供給
され、コントロールユニット30は、トルクセンサ10
で検出された操舵トルクTと車速センサ12で検出され
た車速Vとに基いてアシスト指令の操舵補助指令値Iの
演算を行ない、演算された操舵補助指令値Iに基いてモ
ータ20に供給する電流を制御する。クラッチ21はコ
ントロールユニット30でON/OFF制御され、通常
の動作状態ではON(結合)されている。そして、コン
トロールユニット30によりパワーステアリング装置が
故障と判断された時、及びイグニションキー11により
バッテリ14の電源がOFFとなっている時に、クラッ
チ21はOFF(切離)される。
FIG. 7 shows a configuration of a general electric power steering apparatus. A shaft 2 of a steering wheel 1 is driven through a reduction gear 3, universal joints 4a and 4b, a pinion rack mechanism 5, and a tie rod 6 of a steered wheel. Is joined to. The shaft 2 is provided with a torque sensor 10 for detecting a steering torque of the steering wheel 1. A motor 20 for assisting the steering force of the steering wheel 1 is coupled to the shaft 2 via a clutch 21 and a reduction gear 3. Have been. Power is supplied from the battery 14 to the control unit 30 that controls the power steering device via the ignition key 11.
The steering assist command value I of the assist command is calculated on the basis of the steering torque T detected at step S1 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 12, and is supplied to the motor 20 based on the calculated steering assist command value I. Control the current. The clutch 21 is ON / OFF controlled by the control unit 30 and is ON (coupled) in a normal operation state. The clutch 21 is turned off (disengaged) when the control unit 30 determines that the power steering device has failed, and when the power of the battery 14 is turned off by the ignition key 11.

【0004】コントロールユニット30は主としてCP
Uで構成されるが、そのCPU内部においてプログラム
で実行される一般的な機能を示すと図8のようになる。
例えば位相補償器31は独立したハードウェアとしての
位相補償器を示すものではなく、CPUで実行される位
相補償機能を示している。尚、コントロールユニット3
0をCPUで構成せず、各機能要素を独立のハードウェ
アで構成することも可能である。
The control unit 30 is mainly composed of a CP
FIG. 8 shows a general function executed by a program inside the CPU.
For example, the phase compensator 31 does not indicate a phase compensator as independent hardware, but indicates a phase compensation function executed by the CPU. Control unit 3
It is also possible to configure each functional element with independent hardware instead of configuring CPU 0 with a CPU.

【0005】ここで、コントロールユニット30の一般
的な機能及び動作を説明する。トルクセンサ10で検出
されて入力される操舵トルクTは、操舵系の安定性を高
めるために位相補償器31で位相補償され、位相補償さ
れた操舵トルクTAが操舵補助指令値演算器32に入力
される。又、車速センサ12で検出された車速Vも操舵
補助指令値演算器32に入力される。操舵補助指令値演
算器32は、入力された操舵トルクTA及び車速Vに基
いてモータ20に供給する電流の制御目標値である操舵
補助指令値Iを決定し、操舵補助指令値演算器32には
メモリ33が付設されている。メモリ33は車速Vをパ
ラメータとして操舵トルクに対応する操舵補助指令値I
を格納しており、操舵補助指令値演算器32による操舵
補助指令値Iの演算に使用される。操舵補助指令値(モ
ータ電流指令値)Iは減算器30Aに入力されると共
に、応答速度を高めるためのフィードフォワード系の微
分補償器34に入力され、減算器30Aの偏差(I−
i)は比例演算器35に入力され、その比例出力は加算
器30Bに入力されると共にフィードバック系の特性を
改善するための積分演算器36に入力される。微分補償
器34及び積分補償器36の出力も加算器30Bに加算
入力され、加算器30Bでの加算結果である電流制御値
Eが、モータ駆動信号としてモータ駆動回路37に入力
される。モータ20のモータ電流検出値iはモータ電流
検出回路38で検出され、モータ電流検出値iは減算器
30Aに入力されてフィードバックされる。
Here, general functions and operations of the control unit 30 will be described. The steering torque T detected and input by the torque sensor 10 is phase-compensated by a phase compensator 31 in order to enhance the stability of the steering system, and the phase-compensated steering torque TA is input to a steering assist command value calculator 32. Is done. The vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 12 is also input to the steering assist command value calculator 32. The steering assist command value calculator 32 determines a steering assist command value I which is a control target value of the current supplied to the motor 20 based on the input steering torque TA and the vehicle speed V. Is provided with a memory 33. The memory 33 stores a steering assist command value I corresponding to the steering torque using the vehicle speed V as a parameter.
Is used for calculating the steering assist command value I by the steering assist command value calculator 32. The steering assist command value (motor current command value) I is input to the subtractor 30A, and is also input to the feed-forward differential compensator 34 for increasing the response speed, and the deviation (I−
i) is input to the proportional calculator 35, and the proportional output is input to the adder 30B and also to the integration calculator 36 for improving the characteristics of the feedback system. The outputs of the differential compensator 34 and the integration compensator 36 are also added to the adder 30B, and the current control value E, which is the result of the addition in the adder 30B, is input to the motor drive circuit 37 as a motor drive signal. The motor current detection value i of the motor 20 is detected by the motor current detection circuit 38, and the motor current detection value i is input to the subtractor 30A and fed back.

【0006】モータ駆動回路37の構成例を図9に示し
て説明すると、モータ駆動回路37は加算器30Bから
の電流制御値Eに基いて電界効果トランジスタ(FE
T)FET1〜FET4の各ゲートを駆動するFETゲ
ート駆動回路371、FET1〜FET4で成るHブリ
ッジ回路、FET1及びFET2のハイサイド側を駆動
する昇圧電源372等で構成されている。FET1及び
FET2は、電流制御値Eに基いて決定されるデューテ
ィ比D1のPWM(パルス幅変調)信号によってON/
OFFされ、実際にモータに流れる電流Irの大きさが
制御される。FET3及びFET4は、デューティ比D
1の小さい領域では所定1次関数式(a,bを定数とし
てD2=a・D1+b)で定義されるデューティ比D2
のPWM信号で駆動され、デューティ比D1の大きい領
域ではPWM信号の符号により決定されるモータの回転
方向に応じてON/OFFされる。例えばFET3が導
通状態にあるときは、電流はFET1、モータ20、F
ET3、抵抗R1を経て流れ、モータ20に正方向の電
流が流れる。又、FET4が導通状態にあるときは、電
流はFET2、モータ20、FET4、抵抗R2を経て
流れ、モータ20に負方向の電流が流れる。従って、加
算器30Bからの電流制御値EもPWM出力となってい
る。又、モータ電流検出回路38は抵抗R1の両端にお
ける電圧降下に基いて正方向電流の大きさを検出すると
共に、抵抗R2の両端における電圧降下に基いて負方向
の電流の大きさを検出する。モータ電流検出回路38で
検出されたモータ電流検出値iは、減算器30Aに入力
されてフィードバックされる。
An example of the configuration of the motor drive circuit 37 will be described with reference to FIG. 9. The motor drive circuit 37 uses a field effect transistor (FE) based on the current control value E from the adder 30B.
T) An FET gate drive circuit 371 for driving the gates of FET1 to FET4, an H bridge circuit composed of FET1 to FET4, a boost power supply 372 for driving the high side of FET1 and FET2, and the like. FET1 and FET2 are turned ON / OFF by a PWM (pulse width modulation) signal having a duty ratio D1 determined based on the current control value E.
It is turned off, and the magnitude of the current Ir actually flowing to the motor is controlled. FET3 and FET4 have a duty ratio D
In a small area of 1, the duty ratio D2 defined by a predetermined linear function expression (D2 = a.D1 + b where a and b are constants)
In the region where the duty ratio D1 is large, it is turned ON / OFF according to the rotation direction of the motor determined by the sign of the PWM signal. For example, when the FET 3 is in the conductive state, the current flows through the FET 1, the motor 20, the F
The current flows through the ET3 and the resistor R1, and a current flows in the motor 20 in the positive direction. When the FET 4 is in the conductive state, the current flows through the FET 2, the motor 20, the FET 4, and the resistor R2, and a negative current flows through the motor 20. Therefore, the current control value E from the adder 30B is also a PWM output. The motor current detection circuit 38 detects the magnitude of the positive current based on the voltage drop across the resistor R1, and detects the magnitude of the negative current based on the voltage drop across the resistor R2. The motor current detection value i detected by the motor current detection circuit 38 is input to the subtractor 30A and fed back.

【0007】このような構成において、モータ20とコ
ントロールユニット30との間において断線故障が発生
した場合、又はFETやその駆動回路が故障した場合、
モータ駆動回路37からモータ駆動信号を出力している
のにも拘わらずモータ20に電流が流れず、モータ20
によるアシスト力が発生できなくなる。そのため、低速
時や据え切り時に操舵が重く感じられるため、運転者に
警報を表示して異常を知らせる必要がある。また、モー
タ電流検出回路38が故障した場合、モータ電流検出値
iを検出することができないため、過大な電流をモータ
へ供給してアシスト過剰となり、操舵が不安定となって
しまう。モータ線が地絡した場合はモータ電流検出回路
38には電流がほとんど流れないため、フィードバック
制御によって更にモータに電流を流そうとしてしまう。
In such a configuration, when a disconnection failure occurs between the motor 20 and the control unit 30, or when the FET or its drive circuit fails,
Although the motor drive signal is output from the motor drive circuit 37, no current flows through the motor 20 and the motor 20
Assist power cannot be generated. Therefore, the steering feels heavy at a low speed or at the time of stationary steering, so that it is necessary to notify the driver of the abnormality by displaying a warning. Further, when the motor current detection circuit 38 breaks down, the motor current detection value i cannot be detected, so that an excessive current is supplied to the motor, the assist becomes excessive, and the steering becomes unstable. When the motor line is grounded, almost no current flows through the motor current detection circuit 38, so that the current is further attempted to flow through the motor by feedback control.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなモータ駆
動系の故障を検出する場合、従来はモータ電流指令値と
モータ電流検出値とを比較して、その差が所定値以上で
ある場合に故障と判断していた。図10はその構成を図
8に対応させて示すものであり、異常検出部39は、操
舵補助指令値演算器32からの操舵補助指令値Iとモー
タ電流検出回路38からのモータ電流検出値iとを比較
し、その差が所定値のスレツショルド以上となったとき
に異常信号ALを出力し、モータ駆動回路37によって
モータ20の駆動を停止するようになっている。
Conventionally, when detecting a failure of the motor drive system as described above, a motor current command value is compared with a motor current detection value, and when the difference is larger than a predetermined value. It was determined to have failed. FIG. 10 shows the configuration in correspondence with FIG. 8. The abnormality detection unit 39 includes a steering assist command value I from the steering assist command value calculator 32 and a motor current detection value i from the motor current detection circuit 38. When the difference is equal to or greater than a predetermined threshold, an abnormal signal AL is output, and the motor drive circuit 37 stops driving the motor 20.

【0009】しかしながら、ハンドル戻り時や急操舵時
にはモータ20に逆起電力が発生し、その電流によって
モータ電流検出値iが正常時の値よりも小さくなってし
まうことがある。このような場合、上記検出方法ではモ
ータ駆動系の故障と誤検出してしまっていた。かかる誤
検出を防止するために、従来は検出条件(検出時間、検
出値)を調整していたが、逆に故障を確実に検出するこ
とができなくなってしまっていた。
However, a counter electromotive force is generated in the motor 20 when the steering wheel returns or when the steering wheel is suddenly steered, and the current may cause the motor current detection value i to become smaller than the normal value. In such a case, the above detection method has erroneously detected a failure in the motor drive system. In order to prevent such erroneous detection, conventionally, detection conditions (detection time and detection value) have been adjusted, but conversely, failures cannot be reliably detected.

【0010】本発明は上述のような事情よりなされたも
のであり、本発明の目的は、モータ駆動系の故障を確実
に検出してモータ駆動を停止させるようにした電動パワ
ーステアリング装置の制御装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a control device for an electric power steering apparatus which detects a failure in a motor drive system and stops the motor drive. Is to provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、ハンドルの操
舵トルクを検出するトルクセンサと、前記ハンドルと一
体的に設けられたステアリングシャフトを補助負荷付勢
するモータと、前記操舵トルクの大きさに応じて前記モ
ータを駆動するコントロールユニットとを具備した電動
パワーステアリング装置の制御装置に関するもので、本
発明の上記目的は、モータ電流指令値が所定値以下又
は、前記モータ電流検出値が所定値以下で、モータ端子
間電圧又はPWMのデューティ比の積算値が所定値以上
の状態が所定時間続いた場合、モータ駆動系の故障と判
断して前記モータの駆動を停止させることによって達成
される。
According to the present invention, there is provided a torque sensor for detecting a steering torque of a steering wheel, a motor for urging a steering shaft integrally provided with the steering wheel to apply an auxiliary load, and a magnitude of the steering torque. The present invention relates to a control device for an electric power steering device, comprising: a control unit that drives the motor in accordance with a motor current command value that is equal to or less than a predetermined value, or the motor current detection value is a predetermined value. In the following, when a state in which the integrated value of the motor terminal voltage or the duty ratio of the PWM is equal to or more than a predetermined value continues for a predetermined time, it is achieved by determining that the motor driving system has failed and stopping the driving of the motor.

【0012】又、モータ電流指令値に対するPWMのデ
ューティ比の検出値を決定するときに、バッテリ電圧に
よる影響を考慮するようにしてもよい。更には、モータ
電流指令値が所定値以下又は、前記モータ電流検出値が
所定値以下で、前記コントロールユニットの積分器の出
力が所定値以上の状態が所定時間続いた場合、モータ駆
動系の故障と判断して前記モータの駆動を停止させるこ
とによって達成される。
Further, when determining the detection value of the duty ratio of the PWM with respect to the motor current command value, the influence of the battery voltage may be considered. Further, when the motor current command value is equal to or less than a predetermined value or the motor current detection value is equal to or less than a predetermined value and the output of the integrator of the control unit is equal to or more than a predetermined value for a predetermined time, a failure of the motor drive system occurs. And stopping the driving of the motor.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】パワーステアリング装置のモータ
に流れる電流値は、前述のようにモータ電流指令値及び
とモータ電流検出値を基にしたフィードバック制御(た
とえばPI制御)によって、一定に保つように制御され
ている。そして、たとえばモータとコントロールユニッ
トとの間で断線故障した場合には、モータ電流指令値を
与えているにも拘わらずモータ電流検出値がゼロである
ため、モータ端子間電圧又はPWMのデューティ比が急
激に増加して最大値に達する。従って、モータ端子間電
圧又はPWMのデューティ比の値を積算する積算器の出
力、或いはPI制御器の積分器の出力を監視するように
し、正常時に電流指令値より想定されるデューティ比の
積算値と比較し、その差が大きい状態が所定時間継続し
た場合にモータ駆動系の異常と判断することができる。
他の故障に関しても同様に、モータ電流が検出できない
とき、つまりモータ電流検出値がゼロのときは、フィー
ドバック制御によってモータ端子間電圧又はPWMデュ
ーティ比が急速に増加するのである、この状態を監視し
て所定時間継続した場合に故障と判断することができ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A current value flowing through a motor of a power steering apparatus is kept constant by feedback control (for example, PI control) based on a motor current command value and a detected motor current value as described above. Is controlled. Then, for example, when a disconnection fault occurs between the motor and the control unit, the motor current detection value is zero despite the application of the motor current command value, so that the motor terminal voltage or the PWM duty ratio is reduced. It increases sharply and reaches a maximum value. Therefore, the output of the integrator for integrating the value of the motor terminal voltage or the duty ratio of the PWM or the output of the integrator of the PI controller is monitored, and the integrated value of the duty ratio assumed from the current command value in a normal state is monitored. If the state in which the difference is large continues for a predetermined time, it can be determined that the motor drive system is abnormal.
Similarly, when the motor current cannot be detected, that is, when the detected motor current value is zero, the voltage between the motor terminals or the PWM duty ratio is rapidly increased by the feedback control. In this case, it can be determined that a failure has occurred if the predetermined time has elapsed.

【0014】モータ端子間電圧又はデューティ比の積算
値との比較は、電流指令値ではなく電流検出値で行うよ
うにしても良い。また、バッテリ電圧が変動したとき又
は温度変化によってモータ抵抗が変化したとき、モータ
電流指令値に対するPWMのデューティ比が変化するた
め、検出値をバッテリ電圧又はモータ抵抗値によって補
正する。これによって、モータ駆動系の異常をより確実
に検出することが可能となる。
The comparison between the motor terminal voltage and the integrated value of the duty ratio may be performed based on the current detection value instead of the current command value. When the battery voltage fluctuates or the motor resistance changes due to a temperature change, the duty ratio of the PWM to the motor current command value changes. Therefore, the detected value is corrected by the battery voltage or the motor resistance value. This makes it possible to more reliably detect an abnormality in the motor drive system.

【0015】以下、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】<実施例1:モータ及びコントロールユニ
ット間の断線検出>図1は、本実施例を図10に対応さ
せて示す構成図であり、モータ駆動系異常検出手段30
0及び積算器301を設けている。モータ20及びコン
トロールユニット30間が断線した場合には、モータ2
0に電流が流れないため、モータ電流指令値Iに対して
モータ電流検出値iはゼロとなる。モータ電流はフィー
ドバック制御を行っているので、モータ電流検出値iが
ゼロになるとモータ端子間電圧Vm(又はPWMのデー
ュティ比)が急激に最大値となる。バッテリ電圧の変動
を考慮したモータ端子間電圧Vm(又はPWMのデュー
ティ)の値を積算器301を設けて積算する。図2は、
モータ端子間電圧Vmを測定する結線関係を図9に対応
させて示しており、所定電圧Vigに抵抗R3及びR4
を介して接続されたモータ20の両端電圧Vm1及びV
m2を得るようになっている。積算器301は予め決め
られた所定時間の間の入力値を積算し、最新の入力値と
所定時間経過した入力値とを常に入れ替えて積算してい
る。そして、モータ電流指令値Iに対してバッテリ電圧
の変動を考慮したモータ端子間電圧Vmの積算値の正常
の範囲を予め定めておき、その範囲を越えるようなモー
タ端子間電圧Vmの積算値が所定時間以上検出された場
合に、モータ駆動系以上検出手段300はモータ20及
びコントロールユニット30の間が断線したと判断して
異常信号ALを出力する。これにより、モータ駆動回路
37はモータ20の駆動を停止する。
<Embodiment 1: Detection of disconnection between motor and control unit> FIG. 1 is a block diagram showing this embodiment corresponding to FIG.
0 and an integrator 301 are provided. If the motor 20 and the control unit 30 are disconnected, the motor 2
Since no current flows through 0, the motor current detection value i becomes zero with respect to the motor current command value I. Since feedback control is performed on the motor current, when the detected motor current value i becomes zero, the motor terminal voltage Vm (or the PWM duty ratio) suddenly reaches a maximum value. The value of the motor terminal voltage Vm (or the duty of PWM) considering the fluctuation of the battery voltage is integrated by providing the integrator 301. FIG.
The connection relation for measuring the motor terminal voltage Vm is shown in correspondence with FIG. 9, and the resistances R3 and R4 are added to the predetermined voltage Vig.
Vm1 and Vm across the motor 20 connected via
m2. The integrator 301 integrates the input values during a predetermined time, and always replaces the latest input value with the input value after a lapse of the predetermined time. Then, a normal range of the integrated value of the motor terminal voltage Vm in consideration of the variation of the battery voltage with respect to the motor current command value I is determined in advance, and the integrated value of the motor terminal voltage Vm exceeding the range is determined. If it is detected for a predetermined time or more, the motor drive system or more detecting means 300 determines that the connection between the motor 20 and the control unit 30 has been disconnected, and outputs an abnormal signal AL. Thus, the motor drive circuit 37 stops driving the motor 20.

【0017】図3はモータ駆動系異常検出手段300の
動作例を示しており、先ずモータ電流指令値Iを読込み
(ステップS1)、図2で示すモータ20の両端からの
モータ端子電圧Vm1及びVm2を読込む(ステップS
2)。そして、下記数1に従ってモータ端子間電圧Vm
を算出する。
FIG. 3 shows an operation example of the motor drive system abnormality detecting means 300. First, a motor current command value I is read (step S1), and motor terminal voltages Vm1 and Vm2 from both ends of the motor 20 shown in FIG. (Step S
2). Then, the motor terminal voltage Vm is calculated according to the following equation (1).
Is calculated.

【0018】[0018]

【数1】Vm=|Vm1−Vm2| 次に、得られたモータ端子間電圧Vmを積算器301に
入力し(ステップS4)、積算器301の積算出力αを
読込み(ステップS5)、その後にモータ電流指令値I
に対する積算値の異常検出値αerrを読込む(ステッ
プS6)。
Vm = | Vm1-Vm2 | Next, the obtained motor terminal voltage Vm is input to the integrator 301 (step S4), and the integrated output α of the integrator 301 is read (step S5). Motor current command value I
Is read (step S6).

【0019】モータ駆動系異常検出手段300は異常検
出値αerrを読込むと、積算器301からの積算出力
αと下記数2の比較を行う(ステップS10)。
Upon reading the abnormality detection value α err , the motor drive system abnormality detection means 300 compares the integrated output α from the integrator 301 with the following equation 2 (step S10).

【0020】[0020]

【数2】α≧αerr 数2が成立しない場合は正常であるので上記ステップS
1にリターンし、上記数2が成立する場合は更に所定時
間(たとえば数100ミリ秒)経過したか否かを判定す
る(ステップS11)。所定時間を経過しない場合は上
記ステップS1にリターンして、上記動作を繰り返す。
所定時間が経過するとモータ駆動系が故障であると判定
し(ステップS12)、異常信号ALをモータ駆動回路
37に入力してモータ20の駆動を停止する(ステップ
S13)。
## EQU2 ## If α ≧ α err number 2 does not hold, it is normal and the above step S
Returning to step 1, if the above equation 2 is satisfied, it is further determined whether or not a predetermined time (for example, several 100 milliseconds) has elapsed (step S11). If the predetermined time has not elapsed, the process returns to step S1 to repeat the above operation.
When the predetermined time has elapsed, it is determined that the motor drive system has failed (step S12), and an abnormal signal AL is input to the motor drive circuit 37 to stop driving the motor 20 (step S13).

【0021】<実施例2:モータ地絡の検出>図4は、
本実施例を図10に対応させて示す構成図であり、モー
タ電流指令値I及び積分演算器36の出力を入力信号と
するモータ駆動系異常検出手段310を設けている。モ
ータ線がモータコールド側に地絡した場合、短絡部分に
よってモータ20に電流が流れるためモータ電流指令値
Iに対してモータ電流検出値iがゼロとなる。モータ電
流はフィードバック制御を行っているので、積分演算器
36の出力が急激に増加して最大値となる。従って、モ
ータ電流指令値Iに対して、積分演算器36の出力の正
常範囲を予め定めておき、その範囲を越えるような積分
器の出力が所定時間以上検出された場合に、モータ駆動
系異常検出手段300はモータ線が地絡したと判断して
異常信号ALを出力する。これにより、モータ駆動回路
37はモータ20の駆動を停止する。
<Embodiment 2: Detection of motor ground fault>
FIG. 11 is a configuration diagram corresponding to FIG. 10, showing a motor drive system abnormality detection unit 310 that uses the motor current command value I and the output of the integration calculator 36 as input signals. When the motor wire is grounded on the motor cold side, a current flows through the motor 20 due to the short-circuit portion, so that the motor current detection value i becomes zero with respect to the motor current command value I. Since feedback control is performed on the motor current, the output of the integration calculator 36 rapidly increases and reaches a maximum value. Therefore, a normal range of the output of the integration calculator 36 is predetermined with respect to the motor current command value I, and when an output of the integrator exceeding the range is detected for a predetermined time or more, the motor drive system abnormality is detected. The detecting means 300 outputs an abnormal signal AL upon judging that the motor wire has a ground fault. Thus, the motor drive circuit 37 stops driving the motor 20.

【0022】<実施例3:モータ及びコントロールユニ
ット間の断線検出>図5は、本実施例を図10に対応さ
せて示す構成図であり、積分演算器36の出力及びモー
タ電流検出値iを入力信号とするモータ駆動系異常検出
手段320を設けている。
<Embodiment 3: Detection of disconnection between motor and control unit> FIG. 5 is a block diagram showing this embodiment in correspondence with FIG. 10, and shows the output of the integration calculator 36 and the motor current detection value i. A motor drive system abnormality detecting means 320 as an input signal is provided.

【0023】例えば図6に示すように、モータ電流指令
値Iがステップ状に入力されるとモータ電流検出値iは
徐々に大きくなり、電流フィードバックにより最終的に
モータ電流指令値Iに等しくなるように動作する。この
電流ループ内の積分演算器36には過渡時のモータ電流
指令値Iとモータ電流検出値iとの偏差に比例した量が
蓄積され、定常状態では偏差はゼロとなるので、積分器
出力は一定値を保持する。そして、モータ20及びコン
トロールユニット30間での断線、或いはモータ電流検
出回路38の故障が発生するとモータ電流検出値iはゼ
ロとなり、モータ電流指令値Iとモータ電流検出値iと
の偏差は時間が経過しても修正されず、偏差自体も大き
いので、積分演算器36の蓄積量は時間経過と共に急激
に増加し、積分演算器36は短時間で飽和してしまう。
従って、モータ電流検出値iに対して、積分演算器36
の出力の正常範囲を予め定めておき、その範囲を越える
ような積分演算器36の出力が所定時間以上検出された
場合に、モータ駆動系異常検出手段320はモータ20
及びコントロールユニット30の間が断線したと判断し
て異常信号ALを出力する。これにより、モータ駆動回
路37はモータ20の駆動を停止する。
For example, as shown in FIG. 6, when the motor current command value I is input in a stepwise manner, the motor current detection value i gradually increases, and finally becomes equal to the motor current command value I by current feedback. Works. In the integration calculator 36 in this current loop, an amount proportional to the deviation between the motor current command value I and the motor current detection value i at the time of transition is accumulated, and the deviation becomes zero in a steady state. Keep a constant value. When a disconnection occurs between the motor 20 and the control unit 30 or when a failure occurs in the motor current detection circuit 38, the motor current detection value i becomes zero, and the deviation between the motor current command value I and the motor current detection value i becomes longer. Since the deviation itself is large even after the lapse of time and the deviation itself is large, the accumulated amount of the integral computing unit 36 rapidly increases with time, and the integral computing unit 36 is saturated in a short time.
Therefore, the integration calculator 36 is used for the motor current detection value i.
The normal range of the output of the motor drive system is determined in advance, and when the output of the integration calculator 36 that exceeds the range is detected for a predetermined time or more, the motor drive system abnormality detecting means 320
It is determined that the connection between the control unit 30 and the control unit 30 has been broken, and an abnormal signal AL is output. Thus, the motor drive circuit 37 stops driving the motor 20.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上のように本発明の電動パワーステア
リング装置の制御装置によれば、モータ及びコントロー
ルユニット間の断線検出、モータ地絡の検出を行なって
いるので、モータ駆動系の故障を確実に検出することが
できる。
As described above, according to the control apparatus for the electric power steering apparatus of the present invention, since the disconnection between the motor and the control unit and the detection of the motor ground fault are detected, the failure of the motor drive system can be reliably performed. Can be detected.

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

【図1】本発明の第1実施例を示すブロック構成図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】モータ端子間電圧の測定系を示す結線図であ
る。
FIG. 2 is a connection diagram illustrating a measurement system of a voltage between motor terminals.

【図3】第1実施例の動作例を示す異常検出フローチャ
ートである。
FIG. 3 is an abnormality detection flowchart showing an operation example of the first embodiment.

【図4】本発明の第2実施例を示すブロック構成図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施例を示すブロック構成図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3実施例の動作例を示す特性図であ
る。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an operation example of the third embodiment of the present invention.

【図7】電動パワーステアリング装置の一例を示すブロ
ック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of an electric power steering device.

【図8】コントロールユニットの一般的な内部構成を示
すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a general internal configuration of a control unit.

【図9】モータ駆動回路の一例を示す結線図である。FIG. 9 is a connection diagram illustrating an example of a motor drive circuit.

【図10】従来の装置例を示すブロック構成図である。FIG. 10 is a block diagram showing an example of a conventional apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 操向ハンドル 5 ピニオンラック機構 10 トルクセンサ 12 車速センサ 20 モータ 30 コントロールユニット 31 位相補償器 37 モータ駆動回路 38 モータ電流検出回路 39 異常検出部 300,310,320 モータ駆動系異常検出手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering handle 5 Pinion rack mechanism 10 Torque sensor 12 Vehicle speed sensor 20 Motor 30 Control unit 31 Phase compensator 37 Motor drive circuit 38 Motor current detection circuit 39 Abnormality detection unit 300, 310, 320 Motor drive system abnormality detection means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B62D 119:00 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B62D 119: 00

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハンドルの操舵トルクを検出するトルク
センサと、前記ハンドルと一体的に設けられたステアリ
ングシャフトを補助負荷付勢するモータと、前記操舵ト
ルクの大きさに応じて前記モータを駆動するコントロー
ルユニットとを具備した電動パワーステアリング装置の
制御装置において、モータ電流指令値が所定値以下又
は、前記モータ電流検出値が所定値以下で、モータ端子
間電圧又はPWMのデューティ比の積算値が所定値以上
の状態が所定時間続いた場合、モータ駆動系の故障と判
断して前記モータの駆動を停止させるようになっている
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装
置。
1. A torque sensor for detecting a steering torque of a steering wheel, a motor for urging an auxiliary load on a steering shaft provided integrally with the steering wheel, and driving the motor in accordance with the magnitude of the steering torque. A control unit for the electric power steering apparatus, the control unit comprising: a motor current command value equal to or less than a predetermined value, or the motor current detection value equal to or less than a predetermined value, and a motor terminal voltage or an integrated value of a PWM duty ratio being predetermined. A control device for an electric power steering device, characterized in that when a state equal to or more than the value continues for a predetermined time, it is determined that the motor drive system has failed and the drive of the motor is stopped.
【請求項2】 前記モータ電流指令値に対するPWMの
デューティ比の検出値を決定するときに、バッテリ電圧
による影響を考慮する請求項1に記載の電動パワーステ
アリング装置の制御装置。
2. The control device for an electric power steering device according to claim 1, wherein when determining the detection value of the duty ratio of PWM with respect to the motor current command value, the influence of a battery voltage is considered.
【請求項3】 ハンドルの操舵トルクを検出するトルク
センサと、前記ハンドルと一体的に設けられたステアリ
ングシャフトを補助負荷付勢するモータと、前記操舵ト
ルクの大きさに応じて前記モータを駆動するコントロー
ルユニットとを具備した電動パワーステアリング装置の
制御装置において、モータ電流指令値が所定値以下又
は、前記モータ電流検出値が所定値以下で、前記コント
ロールユニットの積分器の出力が所定値以上の状態が所
定時間続いた場合、モータ駆動系の故障と判断して前記
モータの駆動を停止させることを特徴とする電動パワー
ステアリング装置の制御装置。
3. A torque sensor for detecting steering torque of a steering wheel, a motor for urging an auxiliary load on a steering shaft provided integrally with the steering wheel, and driving the motor in accordance with the magnitude of the steering torque. A control device for an electric power steering device comprising a control unit, wherein a motor current command value is equal to or less than a predetermined value, or the motor current detection value is equal to or less than a predetermined value, and an output of the integrator of the control unit is equal to or more than a predetermined value. The control device for an electric power steering device is characterized in that, if a predetermined time has elapsed, it is determined that the motor drive system has failed and the drive of the motor is stopped.
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