KR100504162B1 - 전동 파워 스티어링 제어장치 - Google Patents

전동 파워 스티어링 제어장치 Download PDF

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미츠비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 보조 조타력의 부가 시작, 정지의 타이밍을 적절하게 판정할 수 있는 전동 파워 스티어링 제어장치를 제공하는 것으로서, 이를 위한 수단으로서,스티어링계에 보조 조타력을 부가하는 모터(7)와, 스티어링계의 조타 토오크를 검출하는 토오크 센서(2)와, 조타 토오크의 검출치에 따라 모터(7)를 구동시키는 모터 구동 수단(13, 14, 121, 124)과, 모터(7)의 구동 시작 및 구동 정지를 지시하는 모터 구동 지시 수단, 모터 구동 판정 수단(122, 123)을 구비하고, 모터 구동 판정 수단(122, 123)은, 모터 구동 지시 수단(123)에 의해 모터(7)의 구동 정지가 지시된 때에 조타 토오크의 검출치가 정지 소정치 이하를 나타내는 상태가 정지 소정 시간에 걸쳐서 계속되고 있는 경우, 모터(7)의 구동을 정지시켜서 보조 조타력의 부가를 정지시키도록 모터 구동 수단에 지시한다.

Description

전동 파워 스티어링 제어장치{Motor-Driven Power Steering Control Apparatus}
본 발명은 스티어링에 보조 조타력을 부가하는 전동 파워 스티어링 제어장치에 있어서의 구동 시작·정지시의 제어에 관한 것이다.
(종래의 기술)
일반적으로 알려진 보조 조타력을 부가하는 전동 파워 스티어링 제어장치는, 스티어링계의 조타 토오크를 검출하고, 이 검출 신호에 의거하여 모터에 보조 조타력을 발생시켜서 운전자에 의한 스티어링의 조타력의 경감을 도모하고 있다.
예를 들면, 종래의 전동 파워 스티어링 제어장치에 있어서, 스티어링 휠은 스티어링 칼럼에 연결되고, 스티어링 칼럼은, 운전자의 조타 토오크가 전달된다. 토오크 센서는, 운전자의 조타 토오크에 응한 전기 신호를 제어 처리 회로에 출력한다. 제어 처리 회로는, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Ramdom Access Memory), I/O(Input/Output) 회로, PWM(Pulse Width Modulation) 회로 및 A/D(Analog to Digita1) 변환 회로로 구성된다.
제어 처리 회로는, 이그니션 스위치의 온/오프를 나타내는 이그니션 신호 및 엔진 회전수 센서로부터의 엔진 회전수 신호를 이용하여, 보조 조타력의 부가 또는 정지를 판정한다. 또한 보조 조타력의 부가시에는, 제어 처리 회로는, 차속 센서에 의한 차속 신호와 토오크 센서에 의한 조타 토오크 신호와 모터의 전류를 검출하는 전류 검출 회로에 의한 전류 검출 신호에 의해, 배터리 및 브리지 회로에 접속된 모터에 전류를 통류시켜서 모터를 구동시켜서 스티어링에 조타 보조력을 부가시킨다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1] 특개평9-290764호 공보(제 9페이지, 도 1)
종래의 전동 파워 스티어링 제어장치는 이상과 같이, 차량의 이그니션 스위치가 오프로 되고 보조 조타력의 부가가 즉시 정지하면, 조타중이라면 방향을 트는 조타에 의한 타이어의 돌아감 등이 되돌아오고자 하는 힘에 의해 스티어링이 되돌아와 버리고, 조타 토오크가 급격하게 변동하고, 운전자에게 요구되는 조타력이 급격하게 커진다. 따라서 보조 조타력의 정지 요구 후, 조타 토오크가 소정치 이하로 되지 않으면 보조 조타력의 부가를 정지하지 않도록 하여 토오크 변동이 발생하지 않도록 하고 있다. 그러나, 운전자가 조타중에 스티어링을 되받아 내거나, 재빠르게 조타한 때에 조타 토오크가 중립을 통과하면 즉석에서 보조 조타력의 부가를 정지하여 버리기 때문에, 운전자에게 요구되는 조타력이 급격하게 커저서 조타 필링이 나쁘다는 문제점이 있다. 또한, 노이즈에 의해 보조 조타력의 부가를 오판정하는 일이 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 보조 조타력의 부가 시작, 정지의 타이밍을 적절하게 판정할 수 있는 전동 파워 스티어링 제어장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명에 관한 전동 파워 스티어링 제어장치는, 스티어링계에 보조 조타력을 부가하는 모터와, 스티어링계의 조타 토오크를 검출하는 조타 토오크 검출 수단과, 조타 토오크의 검출치에 따라 모터를 구동시키는 모터 구동 수단과, 모터의 구동 시작 및 구동 정지를 지시하는 모터 구동 지시 수단과, 모터 구동 지시 수단의 지시에 의거하여 모터를 구동 시작 및 구동 정지를 판정하는 모터 구동 판정 수단을 구비하고, 모터 구동 판정 수단은, 모터 구동 지시 수단에 의해 모터의 구동 정지가 지시된 때에, 조타 토오크의 검출치가 정지 소정치 이하를 나타내는 상태가 정지 소정 시간에 걸쳐서 계속되고 있는 경우, 모터의 구동을 정지시켜서 보조 조타력의 부가를 정지시키도록 모터 구동 수단에 지시하는 것이다.
(실시 형태 1)
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태 1에 관해 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태 1을 도시한 전동 파워 스티어링 제어장치의 블록 구성도이다.
도 1에 있어서, 전동 파워 스티어링 제어장치(1)는, 토오크 센서(조타 토오크 검출 수단)(2), 차속 센서(3), 엔진 회전수 센서(4), 이그니션 스위치(5), 배터리(6) 및 모터(7)에 접속되어 있다.
토오크 센서(2)는 운전자의 조타 토오크를 검출하고, 차속 센서(3)는 차량의 속도를 검출한다. 엔진 회전수 센서(4)는 엔진의 회전수를 검출한다.
토오크 센서(2)로부터의 조타 토오크 신호, 차속 센서(3)로부터의 차속 신호, 엔진 회전수 센서(4)로부터의 엔진 회전수 신호 및 이그니션 스위치(5)로부터의 이그니션 신호는 전동 파워 스티어링 제어장치(1)에 입력되고, 입력 인터페이스(I/F) 회로(11)는, 조타 토오크 신호, 차속 신호, 엔진 회전수 신호, 이그니션 신호를 마이크로 컴퓨터(모터 구동 수단, 모터 구동 지시 수단, 모터 구동 판정 수단)(12)에서 처리할 수있는 전기 신호로 변환한다.
전류 검출 회로(모터 구동 수단)(13)는, 모터(7)의 통류 전류(모터 전류)의 크기를 검출하고, 마이크로 컴퓨터(12)에서 처리할 수 있는 전기 신호로 변환한다.
마이크로 컴퓨터(12) 내의 목표 전류 연산부(모터 구동 수단)(121)는, 입력 인터페이스 회로(11)로부터의 조타 토오크 신호, 차속 신호, 엔진 회전수 신호 및 이그니션 스위치 신호와, 전류 검출 회로(13)로부터의 모터 전류 검출치를 나타낸 전류 검출 신호에 의거하여 모터(7)에 소망하는 보조 조타력을 출력시키기 위한 모터 전류의 목표치를 연산한다.
구동 시작 판정부(모터 구동 지시 수단, 모터 구동 판정 수단)(122)는, 이그니션 스위치 신호, 엔진 회전수 신호 및 각종 고장 판정 신호에 의거하여 보조 조타력을 부가 시작시키는지의 여부를 판정한다.
구동 정지 판정부(모터 구동 지시 수단, 모터 구동 판정 수단)(123)는, 조타 토오크 신호, 이그니션 스위치 신호, 엔진 회전수 신호 및 각종 고장 판정 신호에 의거하여, 보조 조타력의 부가를 정지시키는지의 여부를 판정한다.
전류 피드백(F/B) 연산부(모터 구동 수단)(124)는, 목표 전류 연산부(121)에서 연산된 모터 전류 목표치 및 전류 검출 회로(13)에서 검출된 모터 전류 검출치에 의거하여 전류 피드백 제어(이하, 전류 F/B 제어라고 기재)를 행하고, 모터 전류 검출치와 모터 전류 목표치와의 차가 O으로 되도록 모터(7)에 인가하는 모터 인가 전압치를 연산한다.
모터 구동 회로(모터 구동 수단)(14)는, 모터(7)에 대한 인가 전압이 마이크로 컴퓨터(12) 내의 전류 F/B 연산부(124)에서의 모터 인가 전압 연산 결과로 되도록, 배터리(6)를 전원으로 하여 모터(7)를 PWM 구동시킨다.
다음에, 마이크로 컴퓨터(12)에 있어서의 동작을 소프트웨어로서 실현시킨 경우에 관해 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 의한 전동 파워 스티어링 제어장치의 동작을 도시한 플로우 차트이다. 마이크로 컴퓨터(12)는 제어 주기(p1) 단위로 도 2의 처리 루틴을 차례로 실행한다.
도 2에 있어서, 조타 토오크 신호, 차속 신호, 엔진 회전수 신호, 이그니션 스위치 신호 및 전류 검출 신호를 판독한다(스텝 1).
계속해서, 보조 조타력의 부가에 의해 생긴 타이어의 돌아감 등에 의해 스티어링을 되돌릴려고 하는 힘이 존재하고, 보조 조타력의 부가를 정지한 때에 토오크가 변동하는(이하 킥백이라고 칭함) 조타 상태인지의 여부를 판정한다.
킥백(kick back) 상태의 판정은, 조타 토오크 검출치(Trq)가 소정치(Trq1) 이하인 경우에는, 보조 조타력의 부가를 정지시킨 때의 킥백이 작고 토오크 변동이 느껴지지 않는 조타 상태라고 판정한다. 또한, 조타 토오크 검출치(Trq)가 소정치(Trq1)보다도 큰 경우에는, 킥백이 크고 토오크 변동이 느껴지는 조타 상태라고 판정한다(스텝 2).
스텝 2에서, 킥백이 작고 토오크 변동이 느껴지지 않는 조타 상태라고 판정된 경우(즉, YES), 타이머(Tm1)를 인크리먼트 하고(스텝 3), 킥백이 크고 토오크 변동이 느껴지는 조타 상태라고 판정된 경우(즉, NO), 타이머(Tm1)를 0으로 클리어하고 스텝 3을 스킵한다(스텝 4).
타이머(Tm1)는 킥백이 충분히 작다고 생각된 상태의 계속 시간을 계측한다.
또한, 소정치(Trq1)를, 보조 조타력이 부가 정지하여도 운전자가 조타 토오크의 변화를 느끼지 않는 값, 예를 들면 1Nm 이하로 설정함으로써, 조타중임에도 불구하고, 보조 조타력의 부가 정지시에, 킥백이 작고 운전자에게 토오크 변동이 느껴지지 않도록 할 수 있다.
계속해서, 모터(7)의 구동 정지 요구가 있는지의 여부를, 이그니션 스위치(5)의 온/오프 상태, 엔진 회전수, 전동 파워 스티어링 제어장치의 고장 상태에 의해 판정한다.
우선, 이그니션 스위치(5)가 온인지의 여부를 판정하다(스텝 5).
스텝 5에서, 이그니션 스위치(5)가 온이라고 판정된 경우(즉, YES), 다음에, 엔진 회전수(Eng)가 소정치(Eng1) 이상인지의 여부(엔진이 구동하고 있는지의 여부)를 판정한다(스텝 6).
스텝 5에서, 이그니션 스위치(5)가 오프라고 판정된 경우(즉, NO), 모터(7)의 구동 정지 요구가 있다고 판정하고, 스텝 6과 스텝 7을 스킵하고 스텝 8로 진행한다.
스텝 6에서, 엔진 회전수(Eng)가 소정치(Eng1) 이상(엔진 구동 중)이라고 판정된 경우(즉, YES), 전동 파워 스티어링 제어장치가 고장인지의 여부를 판정한다(스텝 7).
스텝 6에서, 엔진 회전수(Eng)가 소정치(Eng1) 보다도 작다(엔진 정지)고 판정된 경우(즉, NO), 모터(7)의 구동 정지 요구이 있다고 판정하고, 스텝 7을 스킵하고 스텝 8로 진행한다.
스텝 7에서, 전동 파워 스티어링 제어장치가 고장이라고 판정된 경우(즉, YES), 모터(7)의 구동 정지 요구가 있다고 판정하고 스텝 8로 진행한다. 또한, 전동 파워 스티어링 제어장치는 고장이 아니라고 판정된 경우(즉, N0), 모터(7)의 구동 요구가 계속되고 있다고 판정하고, 보조 조타력의 부가를 계속시키기 위해, 모터(7)의 최대 전류 제한치(Imax)를 규격 전류치로 하고(스텝 10) 스텝 11로 진행한다.
스텝 8에서, 타이머(Tm1)의 값을 참조하여 타이머(Tm1)가 소정치(T1) 이상인지의 여부를 판정한다.
스텝 8에서, 타이머(Tm1)가 소정치(T1) 이상이라고 판정된 경우(즉, YES), 킥백에 의한 토오크 변동이 충분 작은 조타 상태가 계속되고, 보조 조타력의 부가를 정지하여도 운전자는 토오크 변동을 느끼지 않는 상태이라고 판정한다. 그리고, 보조 조타력의 부가를 정지하기 위해, 모터(7)의 최대 전류 제한치(Imax)를 0으로 하고(스텝 9), 스텝 10을 스킵하고 스텝 11로 진행한다.
또한 스텝 8에서, 타이머(Tm1)가 소정치(T1) 보다도 작다고 판정된 경우(즉, NO), 이그니션 스위치(5)가 오프 상태(스텝 5), 엔진 정지 상태(스텝 6), 고장 상태(스텝 7)에 의한 모터(7)의 구동 정지 요구가 있더라도, 일시적으로 조타 토오크 검출치가 작아지고 있을 뿐이고 킥백의 우려가 있다고 판정하고, 스텝 9 및 스텝 1O을 스킵하고 스텝 11로 진행한다.
여기서, 스티어링을 재빠르게 조타한 때에 있어서의 조타 토오크와 시간과의 관계에 관해 설명하다. 도 3은, 스티어링을 재빠르게 조타한 때에 있어서의 조타각, 조타 토오크와 시간과의 관계를 도시한 설명도이다.
도 3에 있어서, 스티어링이 우로부터 좌로 조타되어, 우의 조타각이 작아지면 우의 조타 토오크가 작아진다. 조타 토오크의 검출치는 소정치(Trq1) 이하로 된다. 이 소정치(Trq1)로 된 상태로부터, 모터(7)의 구동을 정지시켜서 보조 조타력의 부가 정지라고 판정하기 까지의 조타 토오크의 계속 시간(소정치(T1))을 10ms 이상 정도로 설정하면, 재빠르게 되받아 내더라도 구동 정지를 판정할 수 있다. 또한, 노이즈 등에 의한 보조 조타력의 부가 정지의 오판도 방지할 수 있다. 또한, 소정치(T1)를 1s 이하 정도롤 설정하면, 재빠르게 조타한 때에 보조 조타력을 부가 정지하는 일 없이, 조타가 확실하게 정지한 때에 보조 조타력의 부가를 정지할 수 있다. 따라서 계속 시간을 10ms부터 1s로 설정함으로써, 보조 조타력의 부가를 확실하게 정지할 수 있다. 이와 같이 시간(T1)은 기호에 맞추어서 설정한다.
계속해서, 스텝 1에서 판독한 차속 및 조타 토오크에 의거하여 도 4의 관계로부터 모터(7)의 목표 전류 기본치를 연산한다. 도 4는 차속, 조타 토오크 및 목표 전류 기본치의 관계를 도시한 설명도이다.
또한, 연산된 목표 전류 기본치는, 최대 전류 제한치(Imax)를 넘지 않는 값으로 제한된다. 목표 전류 기본치를 제한한 값을 모터 전류 목표치로 한다(스텝 11).
계속해서, 모터 전류 목표치와 모터 전류 검출치에 의거하여 전류 피드백 제어를 행하고, 모터 구동 회로(14)를 구동시키기 위한 모터 구동 신호를 연산한다(스텝 12).
모터 구동 회로(14)는, 모터 구동 신호에 의거하여 모터(7)를 구동시키고, 모터 전류 검출치와, 소망하는 모터 전류 목표치와의 차가 0이 되도록 모터(7)가 제어되고 스텝 1로 되돌아온다.
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에 의한 동작을 도시한 설명도이다. 도 5에 있어서, 이그니션 스위치(IG)(5)가 오프 후, 운전자가 스티어링을 서서히 푸는 경우, 조타 토오크, 모터 전류가 서서히 작아져 가고, 조타 토오크가 소정치(T1) 이하로 된 상태가 소정 시간 동안 계속되면, 모터 구동 회로(14)는 모터 전류를 0으로 하여, 보조 조타력의 부가를 정지한다.
이와 같이, 모터(7)의 구동 정지 요구가 있은 때, 조타 토오크가 소정치(T1) 이하의 상태에서 소정 시간의 동안 계속되고 있는 경우에 보조 조타력의 부가를 정지하기 때문에, 정확하게 조타 상황을 판정할 수 있고, 킥백에 의한 토오크 변동을 억제하여 양호한 조타 필링을 유지하면서 적절한 타이밍에 모터 전류를 차단하여 전동 파워 스티어링 제어장치의 구동을 정지할 수 있다.
(실시 형태 2)
상기 실시 형태 1에서는, 조타 토오크의 검출치를 감시하고, 킥백에 의한 토오크 변동이 작아졌다고 판정한 시점에서 보조 조타력의 부가를 정지하였지만, 모터(7)의 출력에 상당하는 소정의 상태량을 감시하여도 좋다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 전동 파워 스티어링 제어장치의 동작을 도시한 플로우 차트이다. 또한 도 6에 있어서, 전술(도 2)한 바와 같은 동작의 것은 동일 부호를 붙이고 상세 설명을 생략한다.
본 실시 형태에서는, 모터(7)의 출력에 상당하는 소정의 상태량이, 소정치 이하인 경우에 보조 조타력의 부가를 정지함으로써 토오크 변동을 저감시킨다.
여기서 구체적인 상태량으로서는, 모터(7)의 출력 토오크와 비례 관계에 있는 모터 전류를 이용한다.
도 6에 있어서, 각 센서 등으로부터 각종 신호를 입력하면(스텝 1), 전류 검출 회로(13)에서 검출된 모터 전류 검출치(Im)가 소정치(Im1) 이하인지의 여부를 판정한다(스텝 13).
스텝 13에서, 모터 전류 검출치(Im)가 소정치(Im1) 이하인 경우(즉, YES), 모터 전류 검출치(Im)가 소정치(Im1) 이하인 시간을 계측하기 위해 타이머를 인크리먼트 한다(스텝 3).
또한, 스텝 13에서, 모터 전류 검출치(Im)가 소정치(Im1) 보다도 큰 경우(즉, NO), 타이머를 0으로 클리어한다.
이와 같이, 보조 조타력의 부가를 정지하여도 킥백에 의한 토오크 변동이 충분히 작다고 생각되는 상태의 경과 시간을 계측한다.
이하, 전술한 바와 마찬가지로, 모터 전류 검출치가 소정치 이하로 계속되고 있는 시간을 계측하고, 이그니션 스위치의 오프, 엔진 회전수의 감소, 전동 파워 스티어링 제어장치의 고장에 의해 모터(7)의 구동 정지 요구가 있은 때, 소정치(Im1) 이하인 계속 시간이 소정 시간 이상으로 되어 있는 경우에 보조 조타력의 부가를 정지한다.
이와 같이, 모터의 출력 토오크와 비례 관계에 있는 모터 전류의 검출치(Im)를 이용하여 보조 조타력의 부가 정지를 판정하여도, 정확하게 조타 상황을 판정하고, 토오크 변동이 없고, 양호한 조타 필링을 유지하면서 전동 파워 스티어링 제어장치의 구동을 정지할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 모터 전류 검출치(Im)를 이용하여 킥백의 판정을 행하였지만, 차속 및 조타 토오크에 의해 연산된 모터 전류 목표치를 이용하여 판정을 행하여도 같은 효과를 얻을 수 있음은 물론이다.
(실시 형태 3)
상기 실시 형태 2에서는, 모터(7)의 출력에 상당하는 상태량으로서 모터 전류를 이용하여 킥백에 의한 토오크 변동을 판정하고 있엇지만, 모터 전류 대신에 모터(7)에 인가하는 모터 인가 전압을 이용하여도 좋다.
도 7은 본 발명의 실시 형태 3에 의한 전동 파워 스티어링 제어장치의 동작을 도시한 플로우 차트이다. 또한 도 7에 있어서, 전술(도 2)한 바와 같은 동작의 것은 동일 부호를 붙이고 상세 설명을 생략한다.
본 실시 형태에서는, 모터(7)의 출력에 상당하는 소정의 상태량이, 소정치 이하인 경우에 보조 조타력의 부가를 정지함으로써, 토오크 변동을 저감시킨다.
여기서, 구체적인 상태량으로서는 모터(7)의 인가 전압을 이용한다.
도 7에 있어서, 각 센서 등으로부터 각종 신호를 입력하면(스텝 1), 전회의 처리 루틴의 주기중에, 스텝 12에서 연산된 모터 인가 전압치(Em)가 소정치(Em1) 이하인지의 여부를 판정한다(스텝 14).
스텝 14에서, 모터 인가 전압치(Em)가 소정치(Em1) 이하인 경우(즉, YES), 모터 인가 전압치(Em)가 소정치(Em1) 이하인 시간을 계측하기 위해 타이머를 인크리먼트 한다(스텝 3).
또한 스텝 14에서, 모터 인가 전압치(Em)가 소정치(Em1)보다도 큰 경우(즉, NO), 타이머를 0으로 클리어한다.
이와 같이, 모터 인가 전압이 작고, 보조 조타력의 부가를 정지하여도 킥백에 의한 토오크 변동이 충분히 작다고 생각된 상태의 경과 시간을 계측한다.
이하, 전술한 바와 마찬가지로, 모터 인가 전압치가 소정치 이하로 계속되고 있는 시간을 계측하고, 이그니션 스위치의 오프, 엔진 회전수의 감소, 전동 파워 스티어링 제어장치의 고장에 의해 모터(7)의 구동 정지 요구가 있은 때, 모터 인가 전압치가 소정치 이하인 계속 시간이 소정 시간 이상으로 되어 있는 경우에 보조 조타력의 부가를 정지한다.
이와 같이, 모터 인가 전압을 이용하여 보조 조타력의 부가 정지를 판정하여도, 정확하게 조타 상황을 판정하고, 토오크 변동이 없고, 양호한 조타 필링을 유지하면서 전동 파워 스티어링 제어장치의 구동을 정지할 수 있다.
또한, 모터(7)의 출력 토오크가 작더라도, 모터(7)의 회전 속도가 큰 때에는 인가 전압이 커진다. 이와 같은 경우에도, 부하에의 인가 전압을 이용하여 판정하기 때문에, 부하가 작고 조타 속도가 큰 경우에는 보조 조타력의 부가를 계속시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 모터 인가 전압을 이용하여 킥백의 판정을 행하였지만, 스텝 12에서, 전류 F/B 연산부(124)에서 배터리(6)의 전원을 일정한 비율로 온/오프 하여, 모터(7)에의 평균적인 인가 전압을 제어시키고, 배터리(6)의 전원의 온/오프의 비율(PWM 구동 duty비)을 이용하여 판정을 행하여도 좋다.
또한, 모터(7)의 단자 전압을 검출하는 수단을 구비하고, 모터(7)의 단자 전압으로부터 계산한 모터 단자간 전압을 이용하여 판정을 행하여도, 정확하게 조타 상황을 판정하고, 토오크 변동이 없고, 양호한 조타 필링을 유지하면서 전동 파워 스티어링 제어장치의 구동을 정지할 수 있다.
(실시 형태 4)
상기 실시 형태 1 내지 3에서는, 전동 파워 스티어링 제어장치의 구동 정지 요구 후, 예를 들면 연석(curstone)에 걸려서 조타 토오크의 검출치가 소정치 이상으로 된 채로 방치하는 등의 경우에는 정지 판정하지 않고, 배터리(6)의 전력이 계속 소비하여 버린다. 따라서 보조 조타력의 부가 정지 요구로부터 조타 종료하였다고 생각되는 소정 시간 후에 보조 조타력의 부가를 정지하여도 좋다.
도 8은 본 발명의 실시 형태 4에 의한 전동 파워 스티어링 제어장치의 동작을 도시한 플로우 차트이다. 또한, 도 8에 있어서, 전술(도 2)한 바와 같은 동작의 것은 동일 부호를 붙이고 상세 설명을 생략한다.
도 8에 있어서, 조타 토오크 검출치(Trq)가 소정치(Trq1) 이하인 상태의 시간을 계측하면서, 이그니션 스위치 등에 의해 모터(7)의 구동 요구가 있은 경우, 모터(7)의 구동 정지 요구가 나오고 나서의 경과 시간을 계측하는 타이머(Tm2)를 0으로 클리어한다(스텝 15).
한편, 이그니션 스위치 등에 의해, 모터(7)의 구동 정지 요구가 있은 경우, 타이머(Tm2)를 인크리먼트 하여, 구동 정지 요구가 나오고 나서의 경과 시간을 계측한다(스텝 16).
계속해서, 타이머(Tm2)가 소정치(T2) 이상인지의 여부를 판정하다(스텝 17).
스텝 17에서, 타이머(Tm2)가 소정치(T2) 이상인 경우(즉, YES), 모터(7)의 최대 전류 제한치(Imax)를 0으로 하여, 모터(7)를 정지시킴으로써, 배터리(6)의 소비 전력을 저감한다(스텝 18).
또한, 스텝 17에서, 타이머(Tm2)가 소정치(T2)보다도 작은 경우(즉, NO), 스텝 18을 스킵한다.
이하, 마찬가지로 모터 전류 목표치의 연산을 하고(스텝 11), 모터 전류의 검출치와 목표치와의 피드백 연산을 행한다(스텝 12).
여기서, 킥백은, 보조 조타력의 부가에 의해 생긴 타이어 등의 돌아감이 되돌아올 때까지 스티어링을 수십도 되돌림으로써 해소할 수 있다. 이 때문에, 소정치(T2)는, 운전자가 충분히 느긋한 조타로, 스티어링을 수십도 되돌리는 시간에 필요로 하는 시간보다도 길면 충분한다. 구체적으로는, 소정치(T2)를 10초 이하로 설정하여도 좋다. 이로써, 보다 확실하게 보조 조타력을 차단하고, 배터리(6)의 소비 전력을 저감할 수 있다.
이와 같이, 모터(7)의 구동 정지 요구로부터 소정 시간 경과한 때에 보조 조타력의 부가를 정지시키기 때문에, 예를 들면 연석에 걸여서 조타 토오크가 소정치 이상으로 된 채로 방치되는 경우에도, 토오크 변동하는 일 없이 전동 파워 스티어링 제어장치의 구동을 정지할 수 있고, 배터리(6)의 소비 전력을 최소한으로 억제할 수 있다.
(실시 형태 5)
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에서는, 보조 조타력의 부가 정지시의 토오크 변동을 방지하고 있지만, 조타 토오크를 이용하여 보조 조타력의 부가 개시시의 토오크 변동을 방지하여도 좋다.
도 9는, 본 발명의 실시 형태 5에 의한 전동 파워 스티어링 제어장치의 동작을 도시한 플로우 차트이다. 또한 도 9에 있어서, 전술(도 2)한 바와 같은 동작의 것은 동일 부호를 붙이고 상세 설명을 생략한다.
도 9에 있어서, 조타 토오크 검출치(Trq)가 소정치(Trq1) 이하인 상태의 시간을 계측하면서, 이그니션 스위치(5) 등에 의해 모터(7)의 구동 요구가 있은 경우, 조타 토오크 검출치(Trq)가 소정치(Trq1) 이하인 계속 시간(Tm1)이 소정치(T3) 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 19).
스텝 19에서, 조타 토오크 검출치(Trq)가 소정치(Trq1) 이하인 계속 시간(Tm1)이 소정치(T3) 이상인 경우(즉, YES), 보조 조타력이 충분히 작고, 보조 조타력의 부가 시작에 의한 토오크 변동이 충분 작은 상태라고 판정한다.
계속해서 스텝 10에서는, 모터(7)의 최대 전류 제한치(Imax)를 규격 전류로 하여, 스텝 11에서, 조타 토오크에 응한 모터 전류 목표치를 연산한다.
또한 스텝 19에서, 조타 토오크 검출치(Trq)가 소정치(Trq1) 이하인 계속 시간(Tm1)이 소정치(T3) 보다도 작은 경우(즉, NO), 스텝 10을 스킵하고, 전회의 연산 주기에서 연산된 최대 전류 제한치(Imax)로, 조타 토오크에 응한 모터 전류 목표치를 제한한다(스텝 11).
이와 같이, 모터(7)의 구동 시작 요구가 있은 때에, 조타 토오크 검출치(Trq)가 소정치(Trq1) 이하의 상태가 소정 시간의 동안 계속되고 있는 경우에 보조 조타력의 부가를 시작하기 때문에, 보다 정확하게 조타 상황을 판정하여 토오크 변동을 억제하고, 양호한 조타 필링을 유지하면서 적절한 타이밍에 모터 전류를 통전하여 전동 파워 스티어링 제어장치의 구동을 시작할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 스티어링계에 보조 조타력을 부가하는 모터와, 스티어링계의 조타 토오크를 검출하는 조타 토오크 검출 수단과, 조타 토오크의 검출치에 따라 모터를 구동시키는 모터 구동 수단과, 모터의 구동 시작 및 구동 정지를 지시하는 모터 구동 지시 수단과, 모터 구동 지시 수단의 지시에 의거하여 모터의 구동 시작 및 구동 정지를 판정하는 모터 구동 판정 수단을 구비하고, 모터 구동 판정 수단은, 모터 구동 지시 수단에 의해 모터의 구동 정지가 지시된 때에, 조타 토오크의 검출치가 정지 소정치 이하를 나타내는 상태가 정지 소정 시간에 걸쳐서 계속되고 있는 경우, 모터의 구동을 정지시켜서 보조 조타력의 부가를 정지시키도록 모터 구동 수단에 지시하기 때문에, 정확하게 조타 상황을 판정할 수 있고, 킥백에 의한 토오크 변동을 억제하고, 양호한 조타 필링을 유지하면서 적절한 타이밍에 모터 전류를 차단하여 보조 조타력의 부가를 정지할 수 있는 전동 파워 스티어링 제어장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1을 도시한 전동 파워 스티어링 제어장치의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 의한 전동 파워 스티어링 제어장치의 동작을 도시한 플로우 차트.
도 3은 스티어링을 재빠르게 조타한 때에 있어서의 조타각, 조타 토오크와 시간과의 관계를 도시한 설명도.
도 4는 차속, 조타 토오크 및 목표 전류 기본치의 관계를 도시한 설명도.
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에 의한 동작을 도시한 설명도.
도 6은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 전동 파워 스티어링 제어장치의 동작을 도시한 플로우 차트.
도 7은 본 발명의 실시 형태 3에 의한 전동 파워 스티어링 제어장치의 동작을 도시한 플로우 차트.
도 8은 본 발명의 실시 형태 4에 의한 전동 파워 스티어링 제어장치의 동작을 도시한 플로우 차트.
도 9는 본 발명의 실시 형태 5에 의한 전동 파워 스티어링 제어장치의 동작을 도시한 플로우 차트.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1 : 전동 파워 스티어링 제어장치 2 : 토오크 센서
3 : 차속 센서 4 : 엔진 회전수 센서
5 : 이그니션 스위치 6 : 배터리
7 : 모터 11 : 입력 인터페이스(I/F) 회로
12 : 마이크로컴퓨터(마이콘) 13 : 전류 검출 회로
14 : 모터 구동 회로 121 : 목표 전류 연산부
122 : 구동 시작 판정부 123 : 구동 정지 판정부
124 : 전류 피드백(F/B) 연산부

Claims (3)

  1. 스티어링계에 보조 조타력을 부가하는 모터와,
    상기 스티어링계의 조타 토오크를 검출하는 조타 토오크 검출 수단과,
    상기 조타 토오크의 검출치에 따라 상기 모터를 구동시키는 모터 구동 수단과,
    상기 모터의 구동 시작 및 구동 정지를 지시하는 모터 구동 지시 수단과,
    상기 모터 구동 지시 수단의 지시에 의거하여 상기 모터의 구동 시작 및 구동 정지를 판정하는 모터 구동 판정 수단을 구비하고,
    상기 모터 구동 판정 수단은, 상기 모터 구동 지시 수단에 의해 상기 모터의 구동 정지가 지시된 때에, 상기 조타 토오크의 검출치가 정지 소정치 이하를 나타내는 상태가 정지 소정 시간에 걸쳐서 계속되고 있는 경우, 상기 모터의 구동을 정지시켜서 상기 보조 조타력의 부가를 정지시키도록 상기 모터 구동 수단에 지시하는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 제어장치.
  2. 스티어링계에 보조 조타력을 부가하는 모터와,
    상기 스티어링계의 조타 토오크를 검출하는 조타 토오크 검출 수단과,
    상기 조타 토오크의 검출치에 따라, 상기 모터의 출력에 대응한 상태량을 제어하여 상기 모터를 구동시키는 모터 구동 수단과,
    상기 모터의 구동 시작 및 구동 정지를 지시하는 모터 구동 지시 수단과,
    상기 모터 구동 지시 수단의 지시에 의거하여 상기 모터의 구동 시작 및 구동 정지를 판정하는 모터 구동 판정 수단을 구비하고,
    상기 모터 구동 판정 수단은, 상기 모터 구동 지시 수단에 의해 상기 모터의 구동 정지가 지시된 때에, 상기 모터의 상태량이 정지 소정치 이하를 나타내는 상태가 정지 소정 시간에 걸쳐서 계속되고 있는 경우, 상기 모터의 구동을 정지시켜서 상기 보조 조타력의 부가를 정지시키도록 상기 모터 구동 수단에 지시하는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 제어장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 모터 구동 판정 수단은, 상기 모터 전류의 전류치를 상기 상태량으로서 판정하는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 제어장치.
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