JP2003200842A - Electric power steering system - Google Patents
Electric power steering systemInfo
- Publication number
- JP2003200842A JP2003200842A JP2002000832A JP2002000832A JP2003200842A JP 2003200842 A JP2003200842 A JP 2003200842A JP 2002000832 A JP2002000832 A JP 2002000832A JP 2002000832 A JP2002000832 A JP 2002000832A JP 2003200842 A JP2003200842 A JP 2003200842A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- value
- target value
- current
- vehicle speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 15
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005685 electric field effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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、電動モータによっ
て車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パ
ワーステアリング装置に関し、更に詳しくは、そのよう
な電動パワーステアリング装置においてトルクセンサが
故障した場合の操舵補助に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus for applying a steering assist force to a steering mechanism of a vehicle by an electric motor, and more particularly to steering when a torque sensor fails in such an electric power steering apparatus. Regarding assistance.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、運転者がハンドル(ステアリ
ングホイール)に加える操舵トルクに応じて電動モータ
を駆動することによりステアリング機構に操舵補助力を
与える電動パワーステアリング装置が用いられている。
この電動パワーステアリング装置では、操舵のための操
作手段であるハンドルに加えられる操舵トルクを検出す
るトルクセンサが設けられており、そのトルクセンサで
検出される操舵トルクに基づき電動モータに流すべき電
流の目標値が設定される。そして、この目標値と電動モ
ータに実際に流れる電流の検出値との偏差に基づき、電
動モータの駆動手段に与えるべき指令値が生成される。
電動モータの駆動手段は、その指令値に応じたデューテ
ィ比のパルス幅変調信号(PWM信号)を生成するPW
M信号生成回路と、そのPWM信号のデューティ比に応
じてオン/オフするパワートランジスタを用いて構成さ
れるモータ駆動回路とから成り、そのデューティ比に応
じた電圧すなわち指令値に応じた電圧を電動モータに印
加する。この電圧印加によって電動モータに流れる電流
は電流検出回路によって検出され、この検出値と上記目
標値との差が上記指令値を生成するための偏差として使
用される。電動パワーステアリング装置では、このよう
にして、操舵トルクに基づき設定される目標値の電流が
電動モータに流れるようにフィードバック制御が行われ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been used an electric power steering apparatus which applies a steering assist force to a steering mechanism by driving an electric motor according to a steering torque applied to a steering wheel (steering wheel) by a driver.
This electric power steering device is provided with a torque sensor that detects a steering torque applied to a steering wheel that is an operating means for steering, and the electric current that should be supplied to the electric motor based on the steering torque detected by the torque sensor is provided. The target value is set. Then, a command value to be given to the drive means of the electric motor is generated based on the deviation between the target value and the detected value of the current actually flowing in the electric motor.
The drive means of the electric motor is a PW that generates a pulse width modulation signal (PWM signal) having a duty ratio according to the command value.
An M signal generation circuit and a motor drive circuit configured by using a power transistor that turns on / off according to the duty ratio of the PWM signal, and drives a voltage according to the duty ratio, that is, a voltage according to a command value. Apply to the motor. The current flowing in the electric motor due to this voltage application is detected by the current detection circuit, and the difference between the detected value and the target value is used as the deviation for generating the command value. In the electric power steering device, feedback control is thus performed so that the electric current of the target value set based on the steering torque flows through the electric motor.
【0003】このような電動パワーステアリング装置に
おいて、何らかの異常によってトルクセンサに故障が生
じた場合、従来、電動モータによる操舵補助を停止する
ことでステアリング装置の誤動作を防止し、危険挙動を
回避していた。しかし、この場合、運転者がハンドルに
加えるべき操舵トルクが大きくなる。特に車速が0また
は0に近い状態でのハンドル操作(以下「据え切り操
作」という)を行う場合、運転者がハンドルに加えるべ
き操舵トルクは非常に大きくなる。その結果、トルクセ
ンサに故障が発生したために車両を一旦停車させると、
次に車両を発進させるための操舵操作を行うことが困難
となる。例えば、トルクセンサに故障が発生した場合、
路肩などに一旦車両を停車させることが多く、さらにそ
の停車地点から修理工場まで車両を移動させるために、
停止した車両を発進させることが必要になる。しかし、
その発進のために車両が停止した状態での据え切り操作
を行うことが事実上できなくなるという問題があった。In such an electric power steering apparatus, when a torque sensor fails due to some abnormality, conventionally, steering assist by an electric motor is stopped to prevent malfunction of the steering apparatus and avoid dangerous behavior. It was However, in this case, the steering torque that the driver should apply to the steering wheel becomes large. In particular, when the steering wheel operation (hereinafter referred to as "stationary steering operation") is performed when the vehicle speed is 0 or close to 0, the steering torque that the driver should apply to the steering wheel becomes very large. As a result, when the vehicle is stopped because the torque sensor has failed,
Next, it becomes difficult to perform a steering operation for starting the vehicle. For example, if a torque sensor fails,
In order to move the vehicle from the stop point to the repair shop, we often stop the vehicle once on the road shoulder, etc.
It is necessary to start the stopped vehicle. But,
Due to the start, there is a problem that it is virtually impossible to perform the stationary steering operation while the vehicle is stopped.
【0004】一方、トルクセンサに故障が発生した際に
車速やハンドルの回転角に基づき操舵補助を行う構成
が、例えば特開平9−58505号公報等において提案
されている。しかし、これはトルクセンサの故障に起因
する操舵補助の急激な停止が引き起こす運転者の不安感
を払拭すること等を目的としており、そこでの操舵角等
による操舵補助は操舵補助力が0になるまでの一時的な
ものである。そのため、車両が一旦停止して操舵補助力
が0になった後に、停車地点から据え切り操作を行って
発進する操舵操作は容易ではない。On the other hand, a structure in which steering assist is performed based on the vehicle speed and the rotation angle of the steering wheel when a failure occurs in the torque sensor has been proposed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-58505. However, this is intended to eliminate the driver's anxiety caused by the sudden stop of the steering assist due to the failure of the torque sensor, and the steering assist due to the steering angle and the like at that point causes the steering assist force to be zero. It is temporary until. Therefore, it is not easy to perform the steering operation of starting the vehicle by performing the stationary steering operation from the stop point after the vehicle stops and the steering assist force becomes zero.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、ト
ルクセンサが故障したため車両を一旦停車させた場合で
あっても、例えば修理工場へ向けて車両を発進するため
の操舵操作を容易に行えるように、トルクセンサが故障
した場合における停車時の操舵の操作性を改善した電動
パワーステアリング装置を提供することを目的とする。Therefore, according to the present invention, even when the vehicle is once stopped due to a failure of the torque sensor, the steering operation for starting the vehicle to, for example, a repair shop can be easily performed. As described above, it is an object of the present invention to provide an electric power steering device that improves the operability of steering when the vehicle is stopped when the torque sensor fails.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段および発明の効果】第1の
発明は、車両操舵のための操作手段によって加えられる
操舵トルクに応じて電動モータを駆動することにより当
該車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パ
ワーステアリング装置であって、前記操舵トルクを検出
するトルクセンサと、前記操作手段の操作量を示す操舵
角を検出する舵角センサと、前記車両の速度である車速
を検出する車速センサと、前記電動モータに供給すべき
電流の目標値を設定する目標値設定手段と、前記電動モ
ータに流れる電流を検出して当該電流の検出値を出力す
る電流検出手段と、前記電流目標値と前記電流検出値と
の偏差に基づき、前記電動モータの駆動に対するフィー
ドバック制御のための指令値を生成する制御手段と、前
記指令値に応じて前記電動モータを駆動する駆動手段
と、前記トルクセンサにおいて故障が発生したか否かを
判定する故障判定手段とを備え、前記目標値設定手段
は、前記故障判定手段により故障が発生していないと判
定された場合には、前記トルクセンサによって検出され
る操舵トルクに応じて前記電流目標値を設定し、前記故
障判定手段により故障が発生したと判定された場合であ
って、前記車速センサによって検出される車速が0また
は0近傍の所定値以下であるときには、前記舵角センサ
によって検出される操舵角の絶対値が大きくなるほど前
記電動モータが大きな操舵補助力を発生させるように、
前記電流目標値を設定することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION A first aspect of the present invention is directed to a steering mechanism of a vehicle by driving an electric motor according to a steering torque applied by an operating means for steering the vehicle. An electric power steering apparatus for providing a steering torque, a torque sensor for detecting the steering torque, a steering angle sensor for detecting a steering angle indicating an operation amount of the operating means, and a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed that is the speed of the vehicle. A target value setting means for setting a target value of a current to be supplied to the electric motor, a current detecting means for detecting a current flowing through the electric motor and outputting a detected value of the current, and the current target value. Control means for generating a command value for feedback control for driving the electric motor based on a deviation from the detected current value, and in accordance with the command value It is provided with a drive means for driving the electric motor and a failure determination means for determining whether or not a failure has occurred in the torque sensor, wherein the target value setting means is that the failure determination means has not failed. If it is determined, the current target value is set according to the steering torque detected by the torque sensor, and the failure determination unit determines that a failure has occurred, and the vehicle speed sensor detects the failure. When the vehicle speed is equal to or less than a predetermined value near 0, the electric motor generates a larger steering assist force as the absolute value of the steering angle detected by the steering angle sensor increases.
The current target value is set.
【0007】このような第1の発明によれば、ハンドル
が中立位置から大きく離れる(操舵角θの絶対値が大き
くなる)ほど、ハンドルの回転方向と同一方向に大きな
操舵補助力を発生させるように電動モータが駆動され
る。このことにより、トルクセンサが故障して一旦停車
した場合に従来よりも据え切り操作等の操舵の操作性が
改善されるので、操舵操作に大きな困難を感じさせるこ
となく、車両を修理工場等へ移動させるために発進させ
ることができる。According to the first aspect of the invention, as the steering wheel is farther away from the neutral position (the absolute value of the steering angle θ is greater), a larger steering assist force is generated in the same direction as the steering wheel rotating direction. The electric motor is driven to. This improves steering operability such as stationary steering operation when the vehicle is temporarily stopped due to a failure of the torque sensor, so that the vehicle can be sent to a repair shop etc. without causing any difficulty in steering operation. It can be launched to move.
【0008】第2の発明は、第1の発明において、前記
目標値設定手段は、前記故障判定手段により故障が発生
したと判定された場合であって、前記車速センサによっ
て検出される車速が0または0近傍の所定値以下である
ときには、前記電流目標値Itを前記操舵角θと当該操
舵角の微分値である操舵角速度ωとに基づき下記のよう
に設定することを特徴とする:
ω=0または|θ|≦αのときIt=0、
ω>0かつθ>αのときIt=k(θ−α)、
ω>0かつθ<−αのときIt=−k(θ+α)、
ω<0かつθ>αのときIt=−k(θ−α)、
ω<0かつθ<−αのときIt=k(θ+α)、
ここで、kは正の係数であり、αは前記操作手段におい
てθ=0の位置である中立位置から左右の不感帯角であ
り、前記電動モータは、It>0のときω>0なる方向
に回転し、It<0のときω<0なる方向に回転するも
のとする。In a second aspect based on the first aspect, the target value setting means determines that a failure has occurred by the failure determining means, and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is 0. Alternatively, when it is equal to or less than a predetermined value near 0, the current target value It is set as follows based on the steering angle θ and a steering angular velocity ω that is a differential value of the steering angle: ω = 0 or | θ | ≦ α, It = 0, ω> 0 and θ> α, It = k (θ−α), ω> 0 and θ <−α, It = −k (θ + α), ω It = −k (θ−α) when <0 and θ> α, It = k (θ + α) when ω <0 and θ <−α, where k is a positive coefficient and α is the operation described above. In the means, the dead band angle is left and right from the neutral position where θ = 0, and when the electric motor is It> 0, ω 0 becomes rotated in the direction, shall rotate omega <0 becomes direction when It <0.
【0009】このような第2の発明によれば、車速、操
舵角θ、操舵角速度ω、および不感帯角αを考慮して電
流目標値Itが設定されるので、据え切り操作等の停車
時における操舵操作をさらに容易なものとすることがで
きる。According to the second aspect of the invention, the current target value It is set in consideration of the vehicle speed, the steering angle θ, the steering angular velocity ω, and the dead zone angle α, so that the stationary steering operation or the like is stopped. The steering operation can be further facilitated.
【0010】第3の発明は、第1の発明において、前記
目標値設定手段は、前記故障判定手段により故障が発生
したと判定された場合であって、前記車速センサによっ
て検出される車速が0または0近傍の所定値を超えると
きには、前記電流目標値を所定の降下率で低減して0に
設定することを特徴とする。In a third aspect based on the first aspect, when the target value setting means determines that a failure has occurred by the failure determination means, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is 0. Alternatively, when it exceeds a predetermined value near 0, the current target value is reduced at a predetermined drop rate and set to 0.
【0011】このような第3の発明によれば、特にトル
クセンサに故障が発生して停車した後、再発進して車速
が0または0近傍の所定値を超えたときには、電流目標
値Itが徐々に低下して0となるので、急激に操舵補助
力が減少することがない。したがって、運転者は違和感
を感じることなく操舵操作を行うことができる。According to the third aspect of the invention as described above, the current target value It is set when the vehicle speed is restarted and the vehicle speed exceeds 0 or a predetermined value in the vicinity of 0, particularly after a failure occurs in the torque sensor and the vehicle is stopped. The steering assist force does not suddenly decrease because it gradually decreases to 0. Therefore, the driver can perform the steering operation without feeling uncomfortable.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。
<1.全体構成>図1は、本発明の一実施形態に係る電
動パワーステアリング装置の構成を、それに関連する車
両構成と共に示す概略図である。この電動パワーステア
リング装置は、操舵のための操作手段としてのハンドル
(ステアリングホイール)100に一端が固着されるス
テアリングシャフト102と、そのステアリングシャフ
ト102の他端に連結されたラックピニオン機構104
と、ハンドル100の操舵角を検出する舵角センサ2
と、ハンドル100の操作によってステアリングシャフ
ト102に加えられる操舵トルクを検出するトルクセン
サ3と、ハンドル操作(操舵操作)による運転者の負荷
を軽減するための操舵補助力を発生させる電動モータ6
と、その操舵補助力をステアリングシャフト102に伝
達する減速ギヤ7と、車載バッテリ8からイグニション
スイッチ9を介して電源の供給を受け、舵角センサ2、
トルクセンサ3、および車速センサ4からの各センサ信
号に基づきモータ6の駆動を制御する電子制御ユニット
(ECU)5とを備えている。このような電動パワース
テアリング装置を搭載した車両において運転者がハンド
ル100を操作すると、その操作による操舵トルクがト
ルクセンサ3によって検出される。その検出された操舵
トルクまたは舵角センサ2によって検出された操舵角の
いずれかと車速センサ4によって検出された車速とに基
づいてECU5によりモータ6が駆動される。これによ
りモータ6は操舵補助力を発生し、この操舵補助力が減
速ギヤ7を介してステアリングシャフト102に加えら
れることにより、操舵操作による運転者の負荷が軽減さ
れる。すなわち、ハンドル操作によって加えられる操舵
トルクとモータ6の発生する操舵補助力によるトルクと
の和が、出力トルクとして、ステアリングシャフト10
2を介してラックピニオン機構104に与えられる。こ
れによりピニオン軸が回転すると、その回転がラックピ
ニオン機構104によってラック軸の往復運動に変換さ
れる。ラック軸の両端はタイロッドおよびナックルアー
ムから成る連結部材106を介して車輪108に連結さ
れており、ラック軸の往復運動に応じて車輪108の向
きが変わる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. <1. Overall Configuration> FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention together with a vehicle configuration related thereto. In this electric power steering apparatus, a steering shaft 102 having one end fixed to a steering wheel (steering wheel) 100 as an operating means for steering, and a rack and pinion mechanism 104 connected to the other end of the steering shaft 102.
And a steering angle sensor 2 for detecting the steering angle of the steering wheel 100.
A torque sensor 3 for detecting a steering torque applied to the steering shaft 102 by operating the steering wheel 100; and an electric motor 6 for generating a steering assist force for reducing a driver's load due to steering operation (steering operation).
And a reduction gear 7 for transmitting the steering assist force to the steering shaft 102 and a power supply from an on-vehicle battery 8 via an ignition switch 9, and a steering angle sensor 2,
An electronic control unit (ECU) 5 that controls driving of the motor 6 based on the sensor signals from the torque sensor 3 and the vehicle speed sensor 4 is provided. When the driver operates the steering wheel 100 in a vehicle equipped with such an electric power steering device, the steering torque caused by the operation is detected by the torque sensor 3. The ECU 5 drives the motor 6 based on either the detected steering torque or the steering angle detected by the steering angle sensor 2 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 4. As a result, the motor 6 generates a steering assist force, and the steering assist force is applied to the steering shaft 102 via the reduction gear 7, whereby the load on the driver due to the steering operation is reduced. That is, the sum of the steering torque applied by the steering wheel operation and the torque due to the steering assist force generated by the motor 6 is output torque, and the steering shaft 10
2 to the rack and pinion mechanism 104. As a result, when the pinion shaft rotates, the rotation is converted into a reciprocating motion of the rack shaft by the rack and pinion mechanism 104. Both ends of the rack shaft are connected to a wheel 108 via a connecting member 106 including a tie rod and a knuckle arm, and the direction of the wheel 108 changes according to the reciprocating motion of the rack shaft.
【0013】<2.制御装置の構成>図2は、上記電動
パワーステアリング装置における制御装置であるECU
5の機能的構成を示すブロック図である。このECU5
は、モータ制御部として機能するマイクロコンピュータ
(以下「マイコン」と略記する)10と、そのマイコン
10から出力される指令値Dfbに応じたデューティ比の
パルス幅変調信号(PWM信号)を生成するPWM信号
生成回路18と、そのPWM信号のデューティ比に応じ
た電圧をモータ6に印加するモータ駆動回路20と、モ
ータ6に流れる電流を検出する電流検出器19とから構
成される。<2. Configuration of Control Device> FIG. 2 is an ECU which is a control device in the electric power steering device.
5 is a block diagram showing the functional configuration of FIG. This ECU 5
Is a microcomputer (hereinafter abbreviated as “microcomputer”) 10 that functions as a motor control unit, and a PWM that generates a pulse width modulation signal (PWM signal) having a duty ratio according to a command value Dfb output from the microcomputer 10. The signal generation circuit 18 includes a motor drive circuit 20 that applies a voltage according to the duty ratio of the PWM signal to the motor 6, and a current detector 19 that detects a current flowing through the motor 6.
【0014】マイコン10は、その内部のメモリに格納
された所定のプログラムを実行することにより、目標電
流設定部12と減算器14とフィードバック制御演算部
(以下「FB制御演算部」と略記する)16とからなる
モータ制御部として機能する。このモータ制御部におい
て、トルクセンサ3から出力される操舵トルクの検出値
(以下「操舵トルク検出値」という)Tsまたは舵角セ
ンサ2から出力される操舵角の検出値θ(以下、単に
「操舵角θ」という)のいずれかと車速センサ4から出
力される車速の検出値V(以下、単に「車速V」とい
う)とに基づき、モータ6に流すべき電流の目標値It
を決定する。減算器14は、この電流目標値Itと電流
検出器19から出力されるモータ電流の検出値Isとの
偏差It−Isを算出する。FB制御演算部16は、こ
の偏差It−Isに基づく比例積分制御演算によって、
PWM信号生成回路18に与えるべきフィードバック制
御のための上記指令値Dfbを生成する。The microcomputer 10 executes a predetermined program stored in its internal memory to execute the target current setting unit 12, the subtractor 14, the feedback control calculation unit (hereinafter abbreviated as "FB control calculation unit"). And 16 function as a motor control unit. In this motor control unit, the detected value of the steering torque output from the torque sensor 3 (hereinafter referred to as "steering torque detected value") Ts or the detected value of the steering angle output from the steering angle sensor 2 (hereinafter referred to simply as "steering"). Angle θ ”) and a vehicle speed detection value V output from the vehicle speed sensor 4 (hereinafter simply referred to as“ vehicle speed V ”), a target value It of a current to be passed through the motor 6
To decide. The subtractor 14 calculates a deviation It-Is between the current target value It and the detected value Is of the motor current output from the current detector 19. The FB control calculation unit 16 calculates the proportional-plus-integral control based on the deviation It-Is.
The command value Dfb for feedback control to be given to the PWM signal generation circuit 18 is generated.
【0015】PWM信号生成回路18は、この指令値D
fbに応じたデューティ比のパルス信号、すなわち指令値
Dfbに応じてパルス幅の変化するPWM信号を生成す
る。モータ駆動回路20は、このPWM信号のパルス幅
(デューティ比)に応じた電圧をモータ6に印加する。
モータ6は、その電圧印加によって流れる電流に応じた
大きさおよび方向のトルクを発生する。The PWM signal generation circuit 18 uses the command value D
A pulse signal having a duty ratio corresponding to fb, that is, a PWM signal whose pulse width changes according to the command value Dfb is generated. The motor drive circuit 20 applies a voltage according to the pulse width (duty ratio) of the PWM signal to the motor 6.
The motor 6 generates a torque having a magnitude and direction according to the current flowing by the voltage application.
【0016】図3は、上記モータ駆動回路20の一構成
例を示す回路図である。この例では、4個の電力用の電
界効果型トランジスタ(以下「FET」という)21〜
24によってブリッジ回路が構成されており、このブリ
ッジ回路はバッテリ8の電源ラインと接地ラインとの間
に接続されている。そして、右方向操舵を補助すべき場
合は、PWM信号生成回路18からFET21,24の
ゲートに上記PWM信号が入力され、FET22,23
のゲートにはそれらをオフさせる信号が入力される。こ
れにより、モータ6は、モータ駆動回路20によってそ
のPWM信号のデューティ比に応じた電圧を印加され、
右方向操舵を補助するトルクを発生させる。一方、左方
向操舵を補助すべき場合は、PWM信号生成回路18か
らFET22,23のゲートに上記PWM信号が入力さ
れ、FET21,24のゲートにはそれらをオフさせる
信号が入力される。これにより、モータ6は、モータ駆
動回路20によってそのPWM信号のデューティ比に応
じた電圧を上記と逆方向に印加され、左方向操舵を補助
するトルクを発生させる。FIG. 3 is a circuit diagram showing one structural example of the motor drive circuit 20. In this example, four electric field effect transistors (hereinafter referred to as “FET”) 21 to
A bridge circuit is constituted by 24, and this bridge circuit is connected between the power supply line and the ground line of the battery 8. Then, when the right steering is to be assisted, the PWM signal is input from the PWM signal generation circuit 18 to the gates of the FETs 21 and 24, and the FETs 22 and 23 are input.
A signal for turning them off is input to the gate of. As a result, the motor 6 is applied with a voltage according to the duty ratio of the PWM signal by the motor drive circuit 20,
Generates torque that assists steering to the right. On the other hand, when the left steering should be assisted, the PWM signal is input from the PWM signal generation circuit 18 to the gates of the FETs 22 and 23, and a signal for turning them off is input to the gates of the FETs 21 and 24. As a result, the motor 6 is applied with a voltage according to the duty ratio of the PWM signal in the opposite direction to the above by the motor drive circuit 20, and generates a torque for assisting the leftward steering.
【0017】<3.動作>図4は、本実施形態における
マイコン10によるモータ制御のための処理を示すフロ
ーチャートである。本実施形態では、イグニションスイ
ッチ9がオンされてECU5に電源が投入されると、マ
イコン10が以下のように動作することにより、図2に
示した構成のモータ制御部が実現される。<3. Operation> FIG. 4 is a flowchart showing a process for motor control by the microcomputer 10 in the present embodiment. In the present embodiment, when the ignition switch 9 is turned on and the ECU 5 is powered on, the microcomputer 10 operates as follows, whereby the motor control unit having the configuration shown in FIG. 2 is realized.
【0018】すなわちマイコン10は、まず、舵角セン
サ2から操舵角θを、トルクセンサ3から操舵トルク検
出値Tsを、車速センサ4から車速Vを、電流検出器1
9から電流検出値Isをそれぞれ入力する(ステップS
12〜S18)。ここで、操舵角θ=0の位置を中立位
置とし、この中立位置からθ>0への操舵は右方向操舵
に相当し、θ<0への操舵は左方向操舵に相当するもの
とする。また、モータ6は、それに流れる電流が正のと
き(Is>0のとき)には右方向操舵を補助する方向に
トルクを発生させ、その電流が負のとき(Is<0のと
き)には左方向操舵を補助する方向にトルクを発生させ
るものとする。That is, the microcomputer 10 firstly outputs the steering angle θ from the steering angle sensor 2, the steering torque detection value Ts from the torque sensor 3, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 4, and the current detector 1.
The detected current value Is is inputted from 9 respectively (step S
12-S18). Here, it is assumed that the position where the steering angle θ = 0 is the neutral position, the steering from the neutral position to θ> 0 corresponds to the rightward steering, and the steering to θ <0 corresponds to the leftward steering. Further, the motor 6 generates torque in a direction that assists the steering to the right when the current flowing therethrough is positive (when Is> 0), and when the current is negative (when Is <0). It is assumed that torque is generated in the direction that assists the steering to the left.
【0019】上記のようにして操舵角θ、操舵トルク検
出値Ts、車速V、および電流検出値Isが入力される
と、次に、トルクセンサ3に故障が発生したか否かを判
定するために故障判定処理を実行する(ステップS2
0)。この故障判定処理における故障判定の方法として
は、公知の種々の方法を採用することができる。例えば
特許2597167号公報で開示されたような方法、す
なわち、操舵トルクを検出するためのトルクセンサ3と
して複数個のセンサを設け、それらのセンサで検出され
る操舵トルクの最大値と最小値との差が所定値以上とな
った場合にトルクセンサ3が故障したと判定する、とい
う方法を採用することができる。また、これに代えて、
特開2001−106099号公報で開示されたような
方法、すなわち、モータ電流検出値Isが予め定める電
流値以上であり、かつ、操舵トルク検出値Tsが予め定
めるトルク値以上である場合に、トルクセンサ3に異常
(故障)が生じていると判断する、という方法を採用し
てもよい。When the steering angle θ, the steering torque detection value Ts, the vehicle speed V, and the current detection value Is are input as described above, it is then determined whether or not a failure has occurred in the torque sensor 3. Failure determination processing is executed (step S2
0). Various known methods can be adopted as the failure determination method in this failure determination processing. For example, the method disclosed in Japanese Patent No. 2597167, that is, a plurality of sensors are provided as the torque sensor 3 for detecting the steering torque, and the maximum value and the minimum value of the steering torque detected by these sensors are set. It is possible to employ a method of determining that the torque sensor 3 has failed when the difference becomes equal to or larger than a predetermined value. Also, instead of this,
The method disclosed in JP 2001-106099 A, that is, when the motor current detection value Is is equal to or more than a predetermined current value and the steering torque detection value Ts is equal to or more than a predetermined torque value, the torque A method of determining that the sensor 3 has an abnormality (failure) may be adopted.
【0020】次に、上記故障判定処理による判定結果に
基づき、モータ6に流すべき電流の目標値Itを決定す
るために目標電流設定処理を実行する(ステップS2
2)。図5は、この目標電流設定処理の手順を示すフロ
ーチャートである。Next, the target current setting process is executed to determine the target value It of the current to be passed through the motor 6 based on the result of the above-described failure determination process (step S2).
2). FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of this target current setting process.
【0021】この目標電流設定処理では、上記故障判定
処理においてトルクセンサ3における故障が検出されな
かった場合、すなわちステップS122でNoと判定さ
れた場合には、図6に示すようなテーブル(以下「通常
アシストテーブル」という)を参照して、操舵トルク検
出値Tsおよび車速Vに対応する電流目標値Itを決定
する(ステップS124)。この通常アシストテーブル
は、車速をパラメータとして、操舵トルクとモータ6に
流すべき電流目標値の絶対値との関係を示すテーブルで
あり、マイコン10内のメモリに予め格納されている。
また、このような通常アシストテーブルに代えて、操舵
トルク検出値Tsおよび車速Vから電流目標値Itを一
意に算出する関数式により電流目標値Itを決定しても
よい。In this target current setting process, when no fault is detected in the torque sensor 3 in the fault determination process, that is, when it is determined No in step S122, a table (hereinafter " Referred to as a "normal assist table"), the current target value It corresponding to the steering torque detection value Ts and the vehicle speed V is determined (step S124). The normal assist table is a table showing the relationship between the steering torque and the absolute value of the target current value to be passed through the motor 6 with the vehicle speed as a parameter, and is stored in advance in the memory of the microcomputer 10.
Further, instead of such a normal assist table, the current target value It may be determined by a functional expression that uniquely calculates the current target value It from the steering torque detection value Ts and the vehicle speed V.
【0022】一方、上記故障判定処理においてトルクセ
ンサ3に故障が発生したと判定された場合、すなわちス
テップS122でYesと判定された場合には、さら
に、車速Vが0または0近傍の所定値(例えば数km/
h)である閾値V0を超えるか否かを判定する(ステッ
プS126)。車速Vが0または0近傍の所定値を超え
る場合(V>V0)、すなわちステップS126でYe
sと判定された場合には、所定の降下率で電流目標値I
tを低減していき最終的には0になるように電流目標値
Itを設定する(ステップS128)。このように、電
流目標値Itを0に設定するのは、電動モータによる操
舵補助を停止することでステアリング装置の誤動作を防
止し、危険挙動を回避するためである。また、上記降下
率は、急激に操舵補助力が減少することにより運転者が
違和感を感じない程度に、電流目標値Itを緩やかに降
下させる値から選ばれることが好ましい。このような降
下率で電流目標値Itを低減することにより、例えば、
走行中にトルクセンサ3が故障したときのみならず、ト
ルクセンサ3が故障したため一旦停車後に再び発進して
車速Vが0または0近傍の所定値を超えたときにも、急
激に操舵補助力が減少することがないので、運転者が違
和感を感じることがない。また、車速Vが0または0近
傍の所定値以下の場合(V≦V0)、すなわちステップ
S126でNoと判定された場合には、操舵トルク検出
値Tsを用いずに適切な操舵補助を行うべく電流目標値
Itを下記のようにして決定する。On the other hand, when it is determined in the failure determination process that the torque sensor 3 has failed, that is, when it is determined Yes in step S122, the vehicle speed V is 0 or a predetermined value near 0 ( For example, a few km /
It is determined whether or not the threshold V0 which is h) is exceeded (step S126). When the vehicle speed V is 0 or exceeds a predetermined value near 0 (V> V0), that is, Yes in step S126.
If s is determined, the target current value I
The current target value It is set so that t is reduced and finally becomes 0 (step S128). The current target value It is thus set to 0 in order to prevent the steering device from malfunctioning by stopping the steering assist by the electric motor and avoid the dangerous behavior. Further, it is preferable that the descent rate is selected from a value that gently lowers the target current value It to such an extent that the driver does not feel uncomfortable due to the sudden decrease in the steering assist force. By reducing the current target value It at such a drop rate, for example,
Not only when the torque sensor 3 fails during running, but also when the vehicle speed V exceeds 0 or a predetermined value near 0 because the torque sensor 3 fails, the steering assist force is suddenly increased. Since it does not decrease, the driver does not feel uncomfortable. Further, when the vehicle speed V is 0 or less than or equal to a predetermined value near 0 (V ≦ V0), that is, when it is determined as No in step S126, appropriate steering assistance should be performed without using the steering torque detection value Ts. The target current value It is determined as follows.
【0023】すなわち、まず、舵角センサ2によって検
出される操舵角θを時間微分することにより操舵角速度
ω=dθ/dtを算出する(ステップS130)。次
に、操舵角速度ωが0または|θ|≦α、操舵角速度ω
>0かつ|θ|>α、操舵角速度ω<0かつ|θ|>α
のいずれであるかを判定する(ステップS132)。た
だし、実際には、比較的小さい正値εを予め設定し、−
ε≦ω≦εであればω=0と見なし、ω<−εであれば
ω<0と見なし、ω>εであればω>0と見なすように
するのが好ましい。That is, first, the steering angular velocity ω = dθ / dt is calculated by differentiating the steering angle θ detected by the steering angle sensor 2 with time (step S130). Next, the steering angular velocity ω is 0 or | θ | ≦ α, and the steering angular velocity ω is
> 0 and | θ |> α, steering angular velocity ω <0 and | θ |> α
It is determined which of the two is (step S132). However, in practice, a relatively small positive value ε is preset and −
It is preferable to consider ω = 0 if ε ≦ ω ≦ ε, ω <0 if ω <−ε, and ω> 0 if ω> ε.
【0024】ステップS132での判定の結果、操舵角
速度ω=0または|θ|≦αであれば、ハンドル100
が操作されていないか不感帯角の範囲内にあるため、操
舵補助は不要であるとして、電流目標値Itを0に設定
する(ステップS134)。ここで、αは不感帯角であ
り、ハンドル100が中立位置より左右方向へ角度±α
の範囲で操作された場合、操舵補助を不要とする角度を
意味するものとする。なお、以下で詳述するように、|
θ|>αのときには操舵を補助すべき方向、すなわちハ
ンドル100の回転方向と同一方向に操舵補助力を発生
させる。As a result of the determination in step S132, if the steering angular velocity ω = 0 or | θ | ≦ α, the steering wheel 100
Is not operated or is within the range of the dead zone angle, it is determined that the steering assist is not necessary, and the current target value It is set to 0 (step S134). Here, α is a dead zone angle, and the handle 100 is an angle ± α from the neutral position to the left and right.
When operated within the range, the angle means that steering assistance is unnecessary. In addition, as described in detail below,
When θ |> α, the steering assist force is generated in the direction in which the steering should be assisted, that is, in the same direction as the rotation direction of the steering wheel 100.
【0025】ステップS132での判定の結果、操舵角
速度ω>0かつ|θ|>αであれば、さらに、操舵角θ
が不感帯角αより大きいか否かを判定する(ステップS
140)。この判定の結果、θ>αであれば、ハンドル
100が中立位置より不感帯角を超えて右側で右方向に
切られているので、操舵角θにほぼ比例して定まる一定
値k(θ−α)を電流目標値Itとして設定する(ステ
ップS142)。ここで、kは正の比例定数であり、以
下も同様であるものとする。このようなマイコン10の
動作を実現するためには、例えば、マイコン10内部の
メモリに、電流目標値Itの絶対値と操舵角θとの関係
を表す図7に示すようなテーブル(以下「故障用アシス
トテーブル」という)を予め格納しておき、この故障用
アシストテーブルを参照して、入力された操舵角θに対
応する電流目標値Itの絶対値を設定する。このよう
に、操舵角θの絶対値が大きいほど電流目標値Itの絶
対値を大きくするように設定すれば、据え切り時に操舵
角θが大きいほど操舵補助力が大きくなり、操舵操作が
容易になる。なお、電流目標値Itの符号は、操舵補助
力がハンドル100の回転方向と同一の方向に発生させ
られることから、操舵角速度ωの符号と同一になるよう
に設定すればよい。また、ステップS140での判定の
結果、θ>αでなければ(すなわちθ<−αであれ
ば)、ハンドル100が中立位置より不感帯角を超えて
左側で右方向に切られているので、操舵角θにほぼ比例
して定まる一定値−k(θ+α)を電流目標値Itとし
て設定する(ステップS144)。なお、ここで比例定
数kに付されたマイナス符号は、電流目標値Itを正値
にするためのものであり、操舵補助力は必ずハンドル1
00の回転方向と同一の方向に発生する。If the result of determination in step S132 is that steering angular velocity ω> 0 and | θ |> α, further steering angle θ
Is greater than the dead zone angle α (step S
140). As a result of this determination, if θ> α, the steering wheel 100 is turned to the right on the right side beyond the dead zone angle from the neutral position, so a constant value k (θ−α) determined almost in proportion to the steering angle θ. ) Is set as the current target value It (step S142). Here, k is a positive proportional constant, and the same shall apply hereinafter. In order to realize such an operation of the microcomputer 10, for example, in a memory inside the microcomputer 10, a table as shown in FIG. 7 showing a relationship between the absolute value of the current target value It and the steering angle θ (hereinafter referred to as “failure”). "Assistance table") is stored in advance and the absolute value of the current target value It corresponding to the input steering angle θ is set by referring to this failure assistance table. As described above, if the absolute value of the current target value It is set to be larger as the absolute value of the steering angle θ is larger, the steering assist force becomes larger as the steering angle θ becomes larger at the time of stationary steering, which facilitates the steering operation. Become. The sign of the current target value It may be set to be the same as the sign of the steering angular velocity ω because the steering assist force is generated in the same direction as the rotation direction of the steering wheel 100. Further, as a result of the determination in step S140, if θ> α (that is, θ <−α), the steering wheel 100 is turned to the right on the left side beyond the dead zone angle from the neutral position. A constant value −k (θ + α), which is determined substantially in proportion to the angle θ, is set as the current target value It (step S144). Here, the minus sign added to the proportional constant k is for making the current target value It a positive value, and the steering assist force is always the steering wheel 1
It occurs in the same direction as the rotation direction of 00.
【0026】ステップS132での判定の結果、操舵角
速度ω<0かつ|θ|>αであれば、さらに、操舵角θ
が不感帯角αより大きいか否かを判定する(ステップS
150)。この判定の結果、θ>αであれば、ハンドル
100が中立位置より不感帯角を超えて右側で左方向に
切られているので、操舵角θにほぼ比例して定まる一定
値−k(θ−α)を電流目標値Itとして設定する(ス
テップS152)。また、ステップS140での判定の
結果、θ>αでなければ(すなわちθ<−αであれ
ば)、ハンドル100が中立位置より不感帯角を超えて
左側で左方向に切られているので、操舵角θにほぼ比例
して定まる一定値k(θ+α)を電流目標値Itとして
設定する(ステップS154)。なお、ここでも操舵角
θに対応する電流目標値Itを求めるには、上記と同様
に、図7に示す故障用アシストテーブルを参照すればよ
い。但し、符号は、反転させる必要がある。If the result of determination in step S132 is that steering angular velocity ω <0 and | θ |> α, further steering angle θ
Is greater than the dead zone angle α (step S
150). As a result of this determination, if θ> α, the steering wheel 100 is turned leftward beyond the dead zone angle from the neutral position, so a constant value −k (θ− α) is set as the current target value It (step S152). Further, as a result of the determination in step S140, if θ> α (that is, θ <−α), the steering wheel 100 is turned leftward beyond the dead zone angle from the neutral position. A constant value k (θ + α), which is determined substantially in proportion to the angle θ, is set as the current target value It (step S154). Here, also in order to obtain the current target value It corresponding to the steering angle θ, the failure assist table shown in FIG. 7 may be referred to as in the above. However, the sign needs to be inverted.
【0027】上記のようにして電流目標値Itが設定さ
れると、目標電流設定処理を終了し、図4に示したメイ
ンルーチンに復帰する。When the current target value It is set as described above, the target current setting process is ended and the process returns to the main routine shown in FIG.
【0028】上記目標電流設定処理が終了すると、設定
された電流目標値Itと電流検出器19から入力された
電流検出値Isとの偏差It−Isに基づく比例積分制
御演算によって、PWM信号生成回路18に与えるべき
フィードバック制御のための指令値Dfbを生成する(ス
テップS24)。そして、この指令値Dfbをモータ制御
部としてのマイコン10から出力する(ステップS2
6)。その後、ステップS12へ戻り、以降、イグニシ
ョンスイッチ9がオフされるまで、ステップS12〜S
26を繰り返し実行する。When the target current setting process is completed, the PWM signal generating circuit is operated by the proportional-plus-integral control calculation based on the deviation It-Is between the set current target value It and the detected current value Is input from the current detector 19. A command value Dfb for feedback control to be given to 18 is generated (step S24). Then, this command value Dfb is output from the microcomputer 10 as the motor control unit (step S2).
6). Then, the process returns to step S12, and thereafter, steps S12 to S12 are performed until the ignition switch 9 is turned off.
26 is repeatedly executed.
【0029】モータ制御部としてのマイコン10から出
力された上記指令値Dfbは、PWM信号生成回路18に
入力され、そこで、この指令値Dfbに応じてパルス幅の
変化するPWM信号が生成される。このPWM信号はモ
ータ駆動回路20に供給され、モータ駆動回路20は、
そのPWM信号のパルス幅(デューティ比)に応じた電
圧をモータ6に印加する。The command value Dfb output from the microcomputer 10 as the motor control section is input to the PWM signal generation circuit 18, where a PWM signal having a pulse width varying according to the command value Dfb is generated. This PWM signal is supplied to the motor drive circuit 20, and the motor drive circuit 20
A voltage according to the pulse width (duty ratio) of the PWM signal is applied to the motor 6.
【0030】このようにして、PWM信号生成回路18
に与えられる指令値Dfbに応じた電圧がモータ6に印加
され、その電圧印加によってモータ6に流れる電流に応
じた大きさおよび方向のトルクがモータ6から発生す
る。電流検出器19は、このときモータ6に流れる電流
を検出し、電流検出値Isを出力する。この電流検出値
Isは、上記減算器14に入力され、既述のように、偏
差It−Isを算出するために使用される。In this way, the PWM signal generation circuit 18
A voltage corresponding to the command value Dfb given to the motor 6 is applied to the motor 6, and a torque having a magnitude and a direction corresponding to the current flowing through the motor 6 is generated from the motor 6 by the voltage application. The current detector 19 detects the current flowing through the motor 6 at this time and outputs the current detection value Is. The detected current value Is is input to the subtractor 14 and used to calculate the deviation It-Is as described above.
【0031】上記のようにして駆動されるモータ6が発
生するトルクは、減速ギヤ7を介し操舵補助トルクとし
てステアリングシャフト102に伝達される。The torque generated by the motor 6 driven as described above is transmitted to the steering shaft 102 via the reduction gear 7 as steering assist torque.
【0032】<4.効果>上記実施形態によれば、トル
クセンサ3に故障が発生した場合であって、車速センサ
4によって検出される車速Vが0または0近傍の所定値
以下であるときには、電流目標値Itが、操舵角θとそ
の微分値である操舵角速度ωとに基づき下記のように設
定される。すなわち、電流目標値Itは、(1)ハンド
ル100が操作されていないか不感帯角の範囲内にある
とき(ω=0または|θ|≦αのとき)には0に設定さ
れ、(2)ハンドル100が中立位置より不感帯角を超
えて右側で右方向に切られているとき(ω>0かつθ>
αのとき)にはk(θ−α)に設定され、(3)ハンド
ル100が中立位置より不感帯角を超えて左側で右方向
に切られているとき(ω>0かつθ<−αのとき)には
−k(θ+α)に設定され、(4)ハンドル100が中
立位置より不感帯角を超えて右側で左方向に切られてい
るとき(ω<0かつθ>αのとき)には−k(θ−α)
に設定され、(5)ハンドル100が中立位置より不感
帯角を超えて左側で左方向に切られているとき(ω<0
かつθ<−αのとき)にはk(θ+α)に設定される。<4. Effect> According to the above-described embodiment, when the torque sensor 3 has a failure and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 4 is 0 or a predetermined value near 0 or less, the current target value It is It is set as follows based on the steering angle θ and the steering angular velocity ω that is the differential value thereof. That is, the current target value It is (1) set to 0 when the steering wheel 100 is not operated or within the dead zone angle (ω = 0 or | θ | ≦ α), and (2) When the handle 100 is turned to the right from the neutral position over the dead zone angle (ω> 0 and θ>
(when α), k (θ−α) is set, and (3) when the steering wheel 100 is turned to the right on the left side beyond the dead zone angle from the neutral position (ω> 0 and θ <−α) (4) is set to −k (θ + α), and (4) when the steering wheel 100 is turned leftward from the neutral position beyond the dead zone angle (when ω <0 and θ> α). -K (θ-α)
(5) When the steering wheel 100 is turned leftward beyond the dead zone angle from the neutral position (ω <0
When θ <−α), k (θ + α) is set.
【0033】これにより、ハンドル100が中立位置か
ら大きく離れる(操舵角θの絶対値が大きくなる)ほ
ど、操舵方向と同一方向に大きな操舵補助力を発生させ
るようにモータ6が駆動される。このようにして、トル
クセンサ3が故障して一旦停車した場合に従来よりも据
え切り操作等の操舵の操作性が改善されるので、操舵操
作に大きな困難を感じさせることなく、車両を修理工場
等へ移動させるために発進させることができる。As a result, the motor 6 is driven so as to generate a large steering assist force in the same direction as the steering direction as the steering wheel 100 moves farther from the neutral position (the absolute value of the steering angle θ increases). In this way, when the torque sensor 3 fails and is temporarily stopped, the operability of steering such as stationary steering operation is improved as compared with the conventional case, so that the vehicle can be repaired without causing a great difficulty in the steering operation. You can start to move to etc.
【0034】なお、トルクセンサ3に故障が発生して停
車した後、再発進して車速が0または0近傍の所定値を
超えたときには、電流目標値Itが上述したような所定
の降下率で徐々に低下して0となるので、急激に操舵補
助力が減少することがない。したがって、運転者は違和
感を感じることなく操舵操作を行うことができる。When the torque sensor 3 fails and stops, and then the vehicle restarts and the vehicle speed exceeds 0 or a predetermined value near 0, the current target value It has the above-described predetermined drop rate. The steering assist force does not suddenly decrease because it gradually decreases to 0. Therefore, the driver can perform the steering operation without feeling uncomfortable.
【0035】<5.変形例>上記実施形態では、トルク
センサ3に故障が発生した場合であって、車速が0また
は0近傍の所定値以下であるときに設定される電流目標
値Itは、操舵角θに応じて定まるが、さらに、車速V
に応じて電流目標値Itを変化させるようにしてもよ
い。すなわち、上記比例定数kは、車速Vの関数であっ
てもよい。同様に、トルクセンサ3に故障が発生した場
合であって車速が0または0近傍の所定値を超えるとき
に設定される電流目標値Itの降下率も、車速Vの関数
であってもよい。<5. Modification> In the above-described embodiment, the current target value It that is set when the torque sensor 3 fails and the vehicle speed is equal to or less than a predetermined value near 0 or 0 depends on the steering angle θ. Determined, but further, vehicle speed V
The current target value It may be changed according to the above. That is, the proportional constant k may be a function of the vehicle speed V. Similarly, the drop rate of the current target value It that is set when the vehicle speed exceeds 0 or a predetermined value near 0 when the torque sensor 3 fails may also be a function of the vehicle speed V.
【0036】また、上記実施形態では、走行中にトルク
センサ3に故障が発生した場合、電流目標値Itが所定
の降下率で徐々に低下して0となるように説明したが、
当該電流目標値Itは、操舵角θおよび車速Vの一方ま
たは双方に応じて設定されるなど、どのような態様で低
下させてもよい。Further, in the above embodiment, when the torque sensor 3 fails during traveling, the target current value It is gradually decreased at a predetermined drop rate to zero.
The current target value It may be lowered in any manner, such as being set according to one or both of the steering angle θ and the vehicle speed V.
【0037】さらに、上記実施形態では、トルクセンサ
3に故障が発生した場合、電流目標値Itは、操舵角θ
と操舵角速度ωと車速Vに基づいて設定されるが、これ
らに加えて操舵角速度ωの時間微分である操舵角加速度
γ=dω/dt=d2θ/dt2をも考慮して電流目標値
Itを設定するようにしてもよい。Further, in the above embodiment, when the torque sensor 3 fails, the current target value It is determined by the steering angle θ.
Is set based on the steering angular velocity ω and the vehicle speed V, and in addition to these, the current target value is also considered in consideration of the steering angular acceleration γ = dω / dt = d 2 θ / dt 2 which is the time derivative of the steering angular velocity ω. It may be set.
【0038】なお、図2に示したモータ制御部の機能的
構成は、本発明に直接に関係しない部分を省略した簡略
的なものであり、実際の電動パワーステアリング装置で
は、操舵の安定性を向上させるための位相補償や、制御
応答性を向上させるためのフィードフォワード制御等も
行われる。The functional structure of the motor control unit shown in FIG. 2 is a simplified one in which parts that are not directly related to the present invention are omitted. In an actual electric power steering device, steering stability is improved. Phase compensation for improving, feedforward control for improving control response, and the like are also performed.
【0039】また、上記実施形態は、トルクセンサ3に
おける故障にのみ注目して説明されているが、実際の電
動パワーステアリング装置では、電流検出器19の故障
など他の故障も検出され、安全性確保や上記のような所
定距離の自走確保などのために、それらの故障に応じた
故障処理または暫定的なモータ制御処理が行われる。Although the above embodiment has been described focusing only on the failure in the torque sensor 3, in the actual electric power steering apparatus, other failures such as the failure of the current detector 19 are also detected and the safety is improved. In order to secure the vehicle or secure the self-propelled vehicle at a predetermined distance as described above, a failure process or a temporary motor control process corresponding to the failure is performed.
【図1】本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリ
ング装置の構成をそれに関連する車両構成と共に示す概
略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention together with a vehicle configuration related thereto.
【図2】上記実施形態に係る電動パワーステアリング装
置における制御装置であるECUの機能的構成を示すブ
ロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of an ECU that is a control device in the electric power steering device according to the above embodiment.
【図3】上記実施形態におけるモータ駆動回路の一構成
例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a motor drive circuit in the embodiment.
【図4】上記実施形態においてモータを制御するための
制御処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of control processing for controlling a motor in the above embodiment.
【図5】上記実施形態においてモータに流すべき電流の
目標値を決定するための目標電流設定処理の手順を示す
フローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of a target current setting process for determining a target value of a current to be passed through the motor in the above embodiment.
【図6】上記実施形態においてモータに供給すべき電流
の目標値を設定するための通常アシストテーブルを示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing a normal assist table for setting a target value of a current to be supplied to a motor in the above embodiment.
【図7】上記実施形態においてトルクセンサが故障した
場合にモータに供給すべき電流の目標値を設定するため
の故障用アシストテーブルを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a failure assist table for setting a target value of a current to be supplied to the motor when the torque sensor fails in the above embodiment.
2 …舵角センサ 3 …トルクセンサ 4 …車速センサ 5 …電子制御ユニット(ECU) 6 …モータ 8 …バッテリ 10 …マイクロコンピュータ(モータ制御部) 12 …目標電流設定部 14 …減算器 16 …フィードバック制御演算部(FB制御演算部) 18 …PWM信号生成回路 19 …電流検出器 20 …モータ駆動回路 It …電流目標値 Is …電流検出値 Ts …操舵トルク検出値 V …車速 θ …操舵角 ω …操舵角速度 α …不感帯角 2 ... Rudder angle sensor 3 ... Torque sensor 4 ... Vehicle speed sensor 5 ... Electronic control unit (ECU) 6 ... Motor 8 ... Battery 10 ... Microcomputer (motor control unit) 12 ... Target current setting section 14 ... Subtractor 16 ... Feedback control calculation unit (FB control calculation unit) 18 ... PWM signal generation circuit 19 ... Current detector 20 ... Motor drive circuit It ... Target current value Is ... Current detection value Ts ... Steering torque detection value V ... Vehicle speed θ… Steering angle ω ... Steering angular velocity α: dead zone angle
Claims (3)
られる操舵トルクに応じて電動モータを駆動することに
より当該車両のステアリング機構に操舵補助力を与える
電動パワーステアリング装置であって、 前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、 前記操作手段の操作量を示す操舵角を検出する舵角セン
サと、 前記車両の速度である車速を検出する車速センサと、 前記電動モータに供給すべき電流の目標値を設定する目
標値設定手段と、 前記電動モータに流れる電流を検出して当該電流の検出
値を出力する電流検出手段と、 前記電流目標値と前記電流検出値との偏差に基づき、前
記電動モータの駆動に対するフィードバック制御のため
の指令値を生成する制御手段と、 前記指令値に応じて前記電動モータを駆動する駆動手段
と、 前記トルクセンサにおいて故障が発生したか否かを判定
する故障判定手段とを備え、 前記目標値設定手段は、 前記故障判定手段により故障が発生していないと判定さ
れた場合には、前記トルクセンサによって検出される操
舵トルクに応じて前記電流目標値を設定し、 前記故障判定手段により故障が発生したと判定された場
合であって、前記車速センサによって検出される車速が
0または0近傍の所定値以下であるときには、前記舵角
センサによって検出される操舵角の絶対値が大きくなる
ほど前記電動モータが大きな操舵補助力を発生させるよ
うに、前記電流目標値を設定することを特徴とする、電
動パワーステアリング装置。1. An electric power steering apparatus for applying a steering assist force to a steering mechanism of a vehicle by driving an electric motor according to a steering torque applied by an operating means for steering a vehicle, wherein the steering torque is A torque sensor for detecting, a steering angle sensor for detecting a steering angle indicating an operation amount of the operating means, a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed that is the speed of the vehicle, and a target value of a current to be supplied to the electric motor. Target value setting means for setting, current detection means for detecting a current flowing through the electric motor and outputting a detection value of the current, and based on a deviation between the current target value and the current detection value, the electric motor Control means for generating a command value for feedback control for driving; drive means for driving the electric motor according to the command value; A failure determination unit that determines whether or not a failure has occurred in the Luk sensor, and the target value setting unit detects the torque sensor when the failure determination unit determines that no failure has occurred. The current target value is set according to the steering torque, and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is 0 or less than or equal to a predetermined value when the failure determination unit determines that a failure has occurred. The electric power steering is characterized in that the electric current target value is set so that the electric motor generates a larger steering assist force as the absolute value of the steering angle detected by the steering angle sensor increases. apparatus.
段により故障が発生したと判定された場合であって、前
記車速センサによって検出される車速が0または0近傍
の所定値以下であるときには、前記電流目標値Itを前
記操舵角θと当該操舵角の微分値である操舵角速度ωと
に基づき下記のように設定することを特徴とする、請求
項1に記載の電動パワーステアリング装置: ω=0または|θ|≦αのときIt=0、 ω>0かつθ>αのときIt=k(θ−α)、 ω>0かつθ<−αのときIt=−k(θ+α)、 ω<0かつθ>αのときIt=−k(θ−α)、 ω<0かつθ<−αのときIt=k(θ+α)、 ここで、kは正の係数であり、αは前記操作手段におい
てθ=0の位置である中立位置から左右の不感帯角であ
り、前記電動モータは、It>0のときω>0なる方向
に回転し、It<0のときω<0なる方向に回転するも
のとする。2. The target value setting means is a case where the failure determination means determines that a failure has occurred, and when the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is 0 or a predetermined value near 0 or less. The electric power steering device according to claim 1, wherein the current target value It is set as follows based on the steering angle θ and a steering angular velocity ω that is a differential value of the steering angle: ω = 0 or | θ | ≦ α, It = 0, ω> 0 and θ> α, It = k (θ−α), and ω> 0 and θ <−α, It = −k (θ + α), It = −k (θ−α) when ω <0 and θ> α, It = k (θ + α) when ω <0 and θ <−α, where k is a positive coefficient and α is the above In the operating means, the dead band angle is left and right from the neutral position where θ = 0, and the electric motor has It> When 0, it rotates in the direction of ω> 0, and when It <0, it rotates in the direction of ω <0.
段により故障が発生したと判定された場合であって、前
記車速センサによって検出される車速が0または0近傍
の所定値を超えるときには、前記電流目標値を所定の降
下率で低減して0に設定することを特徴とする、請求項
1に記載の電動パワーステアリング装置。3. The target value setting means, when the failure determination means determines that a failure has occurred and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor exceeds 0 or a predetermined value near 0, The electric power steering system according to claim 1, wherein the current target value is reduced to a predetermined drop rate and set to zero.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002000832A JP2003200842A (en) | 2002-01-07 | 2002-01-07 | Electric power steering system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002000832A JP2003200842A (en) | 2002-01-07 | 2002-01-07 | Electric power steering system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003200842A true JP2003200842A (en) | 2003-07-15 |
Family
ID=27641110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002000832A Pending JP2003200842A (en) | 2002-01-07 | 2002-01-07 | Electric power steering system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003200842A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007196829A (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Nsk Ltd | Electric power steering device |
JP2008068777A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Toyota Motor Corp | Electric power steering device |
JP2009166797A (en) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Jtekt Corp | Electric power steering device |
JP2013177136A (en) * | 2013-05-24 | 2013-09-09 | Jtekt Corp | Electric power steering device |
JP2014094628A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Toyota Motor Corp | Vehicle controlling device |
JP2014094629A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Toyota Motor Corp | Steering device |
JP2015168298A (en) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 株式会社ショーワ | Electric power steering device |
-
2002
- 2002-01-07 JP JP2002000832A patent/JP2003200842A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007196829A (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Nsk Ltd | Electric power steering device |
JP2008068777A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Toyota Motor Corp | Electric power steering device |
JP2009166797A (en) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Jtekt Corp | Electric power steering device |
JP2014094628A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Toyota Motor Corp | Vehicle controlling device |
JP2014094629A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Toyota Motor Corp | Steering device |
JP2013177136A (en) * | 2013-05-24 | 2013-09-09 | Jtekt Corp | Electric power steering device |
JP2015168298A (en) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 株式会社ショーワ | Electric power steering device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7584819B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP3517863B2 (en) | Steering control device | |
WO2020105620A1 (en) | Steering device and motor control method for steering device | |
US20160129934A1 (en) | Electric power steering system with motor controller | |
US20090071745A1 (en) | Control unit for electric power steering apparatus | |
JP2002331948A (en) | Electric motor-driven power steering device | |
JP4107030B2 (en) | Electric power steering device | |
JP4016976B2 (en) | Control device for electric power steering device | |
JP2003200842A (en) | Electric power steering system | |
JP4048082B2 (en) | Motor drive method for steering device | |
JP2003072580A (en) | Motor-driven power steering device | |
JP2007237938A (en) | Steering controller for vehicle | |
JP2011251640A (en) | Vehicle steering device | |
US11505243B2 (en) | Steering control device and electric power steering device | |
JP4506784B2 (en) | Control device for electric power steering device | |
JP2001001923A (en) | Vehicle steering system | |
JP2000185660A (en) | Control device for electric power steering device | |
JP5293136B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP4973107B2 (en) | Control device for electric power steering device | |
JP2002362393A (en) | Control device for electric power steering device | |
JP4635661B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP3525414B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2002127927A (en) | Electric power steering device | |
JPH11208493A (en) | Electric power steering device | |
JP2010215067A (en) | Steering angle ratio variable device for vehicle |