(57)【要約】【課題】自励振動を検出して、自励振動に対処することができ、安定性が向上する電動パワーステアリング装置の提供。【解決手段】操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、トルクセンサが検出した時系列的な操舵トルク値に基づき、操舵補助用のモータに流すべき電流値を定め、定めた電流値を流すように操舵補助ようのモータを回転駆動する電動パワーステアリング装置。操舵トルク値を微分演算する手段（Ｓ２０）と、該手段（Ｓ２０）が微分演算したトルク微分値の絶対値が所定値より大きいか否かを判定する手段（Ｓ２２）とを備え、該手段（Ｓ２２）が所定時間内に所定回数大きいと判定したとき（Ｓ２８）に、所定の処理を実行する（Ｓ３０）構成である。【選択図】図３
2007216730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した時系列的な操舵トルク値に基づき、前記モータに流すべき電流値を定め、定めた電流値を流すように前記モータを回転駆動する電動パワーステアリング装置において、
前記操舵トルク値を微分演算する手段と、該手段が微分演算したトルク微分値の絶対値が所定値より大きいか否かを判定する手段とを備え、該手段が所定時間内に所定回数大きいと判定したときに、所定の処理を実行するように構成してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した時系列的な操舵トルク値に基づき、前記モータに流すべき電流値を定め、定めた電流値を流すように前記モータを回転駆動する電動パワーステアリング装置において、
前記操舵トルク値を微分演算する手段と、該手段が微分演算したトルク微分値が、正である第１トルク微分値より大きいか否かを判定する第１判定手段と、前記トルク微分値が、負である第２トルク微分値より小さいか否かを判定する第２判定手段とを備え、所定時間内に前記第１判定手段が大きいと判定した回数、及び前記第２判定手段が小さいと判定した回数が、それぞれ所定回数に達したときに、所定の処理を実行するように構成してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記処理は、前記モータに流すべき電流値を定めることを停止する処理である請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記処理は、前記モータに流すべき電流値を低減する処理である請求項１又は２記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、トルクセンサが検出した操舵トルク値に基づき、モータに流すべき電流値を定め、定めた電流値を流すようにモータを回転駆動する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に装備される電動パワーステアリング装置は、車両の操舵力をモータにより補助するものである。これは、操舵部材（ステアリングホイール）が操舵軸を介して連結された舵取機構に、操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、舵取機構の動作を補助するモータとを設け、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じてモータを駆動させることにより操舵部材への操作力を軽減するように構成してある。
【０００３】
特許文献１には、トルクセンサが検出した操舵トルクを微分し、制御の安定性と操舵の滑らかさを実現する為に、微分した操舵トルク値で位相補償を行って制御モータ電流指令値を定め、信頼性を向上させる為に、必要に応じて始動時及び通常動作時に、その回路を自己診断する電動パワーステアリングの制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−３２１６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような電動パワーステアリング装置では、システムの安定性が損なわれると自励振動が発生し、ハンドル（操舵部材）が振動することがある。従来の電動パワーステアリング装置は、当然、このような自励振動が発生しないように設計されてはいるが、想定外に自励振動が発生した場合には、それを検出する手段がなく、自励振動に対処できないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、自励振動を検出して、自励振動に対処することができ、安定性が向上する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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した時系列的な操舵トルク値に基づき、前記モータに流すべき電流値を定め、定めた電流値を流すように前記モータを回転駆動する電動パワーステアリング装置において、前記操舵トルク値を微分演算する手段と、該手段が微分演算したトルク微分値の絶対値が所定値より大きいか否かを判定する手段とを備え、該手段が所定時間内に所定回数大きいと判定したときに、所定の処理を実行するように構成してあることを特徴とする。
【０００７】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した時系列的な操舵トルク値に基づき、前記モータに流すべき電流値を定め、定めた電流値を流すように前記モータを回転駆動する電動パワーステアリング装置において、前記操舵トルク値を微分演算する手段と、該手段が微分演算したトルク微分値が、正である第１トルク微分値より大きいか否かを判定する第１判定手段と、前記トルク微分値が、負である第２トルク微分値より小さいか否かを判定する第２判定手段とを備え、所定時間内に前記第１判定手段が大きいと判定した回数、及び前記第２判定手段が小さいと判定した回数が、それぞれ所定回数に達したときに、所定の処理を実行するように構成してあることを特徴とする。
【０００８】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記処理は、前記モータに流すべき電流値を定めることを停止する処理であることを特徴とする。
【０００９】
第４発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記処理は、前記モータに流すべき電流値を低減する処理であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルク値を微分演算したトルク微分値の絶対値が所定値より大きいか否かを判定し、所定時間内に所定回数大きいと判定したときに、所定の処理を実行するので、自励振動を検出して、自励振動に対処することができ、安定性が向上する電動パワーステアリングを実現することができる。
【００１１】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルク値を微分演算したトルク微分値が、正である第１トルク微分値より大きいか否かを判定し、トルク微分値が、負である第２トルク微分値より小さいか否かを判定し、所定時間内に第１トルク微分値より大きいと判定した回数、及び第２トルク微分値より小さいと判定した回数が、それぞれ所定回数に達したときに、所定の処理を実行するので、自励振動を検出して、自励振動に対処することができ、安定性が向上する電動パワーステアリングを実現することができる。
【００１２】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、所定の処理は、モータに流すべき電流値を定めることを停止する処理であるので、自励振動を検出して、操舵補助を停止して自励振動に対処することができ、安定性が向上する電動パワーステアリングを実現することができる。
【００１３】
第４発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、所定の処理は、モータに流すべき電流値を低減する処理であるので、自励振動を検出して、操舵補助力を小さくして自励振動に対処することができ、安定性が向上する電動パワーステアリングを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、操舵軸（図示せず）に加えられたトルクを検出するトルクセンサ１２が検出し出力した操舵トルク値、インターフェイス回路１１を介してマイクロコンピュータ１６へ与えられる。また、車速を検出する車速センサ１９が検出し出力した車速値が、インターフェイス回路２０を介してマイクロコンピュータ１６へ与えられる。
【００１５】
マイクロコンピュータ１６から出力されるリレー制御信号が、リレー駆動回路１５へ入力され、リレー駆動回路１５は、リレー制御信号に従ってフェイルセーフリレー接点１５ａをオン又はオフさせる。
マイクロコンピュータ１６は、操舵トルク値、車速値及び後述するモータ電流値に基づき、メモリ１８内のトルク／電流テーブル１８ａを参照することにより、出力レベル指令（ＰＷＭ指令値）信号及び回転方向指令信号を作成し、作成した出力レベル指令信号及び回転方向指令信号はモータ駆動回路１３へ与えられる。モータ駆動回路１３は、フェイルセーフリレー接点１５ａを通じて、車載バッテリーＰの電源電圧が印加され、与えられた出力レベル指令信号及び回転方向指令信号に基づき、操舵補助用のモータであるブラシレスモータ２１を回転駆動させる。
【００１６】
ブラシレスモータ２１が回転する際、ロータ位置検出器１４がそのロータ位置を検出し、モータ駆動回路１３は、この検出したロータ位置信号に基づき、ブラシレスモータ２１を回転制御する。
ブラシレスモータ２１に流れるモータ電流は、モータ電流検出回路１７により検出され、モータ電流値としてマイクロコンピュータ１６に与えられる。
【００１７】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を、それを示す図２，３，４のフローチャートを参照しながら説明する。
マイクロコンピュータ１６は、電動パワーステアリング装置の起動時にパラメータ類を初期化しているものとする。
マイクロコンピュータ１６は、操舵補助動作において、先ず、トルクセンサ１２が検出した操舵トルク値をインターフェイス回路１１でサンプリングして読込み（Ｓ２）、次いで、車速センサ１９が検出した車速値をインターフェイス回路２０でサンプリングして読込み（Ｓ４）、読込んだ車速値及び操舵トルク値に基づき、トルク／電流テーブル１８ａを参照して、目標モータ電流値を決定する（Ｓ６）。
【００１８】
次に、マイクロコンピュータ１６は、モータ電流検出回路１７からモータ電流値を読込み（Ｓ８）、決定した目標モータ電流値（Ｓ６）と読込んだモータ電流値（Ｓ８）との差を演算し（Ｓ１０）、演算した差に基づき、ブラシレスモータ２１に目標モータ電流を流すべく、モータ電圧指令値を決定する（Ｓ１２）。
次に、マイクロコンピュータ１６は、決定したモータ電圧指令値（Ｓ１２）に応じた出力レベル（ＰＷＭ指令値）及び回転方向を決定し（Ｓ１４）、決定した出力レベル及び回転方向の指令信号をモータ駆動回路１３へ与える（Ｓ１６）。次いで、異常検出処理を実行した（Ｓ１８）後、リターンして他の処理へ移る。
モータ駆動回路１３は、与えられ出力レベル指令及び回転方向指令に基づき、ブラシレスモータ２１を回転駆動させる。
【００１９】
マイクロコンピュータ１６は、異常検出処理を実行する際（Ｓ１８）、先ず、読込んだ操舵トルク（Ｓ２）を微分演算し（Ｓ２０）、得られたトルク微分値の絶対値が所定値Ａより大きいか否かを判定し（Ｓ２２）、所定値Ａより大きければ、時間計測フラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ２４）。
マイクロコンピュータ１６は、時間計測フラグがオンであれば（Ｓ２４）、トルク微分値の絶対値が所定値Ａより大きいと判定した（Ｓ２２）回数のカウンタの値ｔ１をインクリメントし（Ｓ２６）、次いで、カウンタの値ｔ１が所定回数Ｃより大きいか否かを判定する（Ｓ２８）。
【００２０】
マイクロコンピュータ１６は、時間計測フラグがオンでなければ（Ｓ２４）、時間計測フラグをオンにした（Ｓ４０）後、カウンタの値ｔ１をインクリメントする（Ｓ２６）。
以上により、図７（ａ）に示すように、自励振動が発生し、トルク微分値の絶対値が所定値Ａを超えた時点から、トルク微分値の絶対値が所定値Ａより大きいと判定した回数のカウント（ｂ）、及び所定時間の計測が開始される。
【００２１】
マイクロコンピュータ１６は、カウンタの値ｔ１が所定回数Ｃより大きければ（Ｓ２８）、異常時の処理、例えば、目標モータ電流の決定（Ｓ６）を停止して、操舵補助を停止する処理、又は目標モータ電流を決定する際（Ｓ６）に、目標モータ電流値を所定の比率で減少させる処理を行う（Ｓ３０）。次いで、時間計測フラグがオンであるか否かを判定し（Ｓ３２）、オンであれば、時間計測用のカウンタの値ｔ２をインクリメントし（Ｓ３４）、インクリメントした値ｔ２が所定値Ｂより大きいか否かを判定する（Ｓ３６）。
【００２２】
マイクロコンピュータ１６は、インクリメントした値ｔ２が所定値Ｂより大きければ（Ｓ３６）、所定時間が経過したものとして、各カウンタの値ｔ１，ｔ２をクリアし、時間計測フラグをオフにする初期化を行って（Ｓ３８）リターンする。
マイクロコンピュータ１６は、トルク微分値の絶対値が所定値Ａより大きくないとき（Ｓ２２）、又はカウンタの値ｔ１が所定回数Ｃより大きくないとき（Ｓ２８）は、時間計測フラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ３２）。
マイクロコンピュータ１６は、時間計測フラグがオンでないとき（Ｓ３２）、又はインクリメントした値ｔ２が所定値Ｂより大きくないとき（Ｓ３６）は、そのままリターンする。
【００２３】
図５，６は、マイクロコンピュータ１６の他の異常検出処理の動作を示すフローチャートである。
マイクロコンピュータ１６は、他の異常検出処理の動作においては、先ず、読込んだ操舵トルク（Ｓ２）を微分演算し（Ｓ４２）、得られたトルク微分値が所定値Ａ（Ａ＞０）より大きいか否かを判定し（Ｓ４４）、所定値Ａより大きくなければ、トルク微分値が所定値−Ａより小さいか否かを判定する（Ｓ４６）。
【００２４】
マイクロコンピュータ１６は、トルク微分値が所定値Ａより大きければ（Ｓ４４）、時間計測フラグがオンであるか否かを判定し（Ｓ６０）、時間計測フラグがオンであれば、トルク微分値が所定値Ａより大きいと判定した（Ｓ４４）回数のカウンタの値ｔ３をインクリメントし（Ｓ６２）、次いで、カウンタの値ｔ３が所定回数Ｄより大きいか否かを判定する（Ｓ５２）。
マイクロコンピュータ１６は、時間計測フラグがオンでなければ（Ｓ６０）、時間計測フラグをオンにした（Ｓ６４）後、カウンタの値ｔ３をインクリメントする（Ｓ６２）。
【００２５】
マイクロコンピュータ１６は、トルク微分値が所定値−Ａより小さければ（Ｓ４６）、時間計測フラグがオンであるか否かを判定し（Ｓ４８）、時間計測フラグがオンであれば、トルク微分値が所定値−Ａより小さいと判定した（Ｓ４６）回数のカウンタの値ｔ４をインクリメントし（Ｓ５０）、次いで、カウンタの値ｔ３が所定回数Ｄより大きいか否かを判定する（Ｓ５２）。
マイクロコンピュータ１６は、時間計測フラグがオンでなければ（Ｓ４８）、時間計測フラグをオンにした（Ｓ５８）後、カウンタの値ｔ４をインクリメントする（Ｓ６２）。
【００２６】
以上により、図７（ａ）に示すように、自励振動が発生し、トルク微分値が所定値Ａを超えた時点、又はトルク微分値が所定値−Ａを下回った時点から、トルク微分値が所定値Ａより大きいと判定した回数のカウント（ｃ）、トルク微分値が所定値−Ａより小さいと判定した回数のカウント（ｄ）、及び所定時間の計測が開始される。
【００２７】
マイクロコンピュータ１６は、カウンタの値ｔ３が所定回数Ｄより大きければ（Ｓ５２）、カウンタの値ｔ４が所定回数Ｄより大きいか否かを判定する（Ｓ５４）。カウンタの値ｔ４が所定回数Ｄより大きければ、異常時の処理、例えば、目標モータ電流の決定（Ｓ６）を停止して、操舵補助を停止する処理、又は目標モータ電流を決定する際（Ｓ６）に、目標モータ電流値を所定の比率で減少させる処理を行う（Ｓ５６）。
マイクロコンピュータ１６は、次に、時間計測フラグがオンであるか否かを判定し（Ｓ６６）、オンであれば、時間計測用のカウンタの値ｔ５をインクリメントし（Ｓ６８）、インクリメントした値ｔ５が所定値Ｅより大きいか否かを判定する（Ｓ７０）。
【００２８】
マイクロコンピュータ１６は、インクリメントした値ｔ５が所定値Ｅより大きければ（Ｓ７０）、所定時間が経過したものとして、各カウンタの値ｔ３，ｔ４，ｔ５をクリアし、時間計測フラグをオフにする初期化を行って（Ｓ７２）リターンする。
マイクロコンピュータ１６は、トルク微分値が所定値−Ａより小さくないとき（Ｓ４６）、カウンタの値ｔ３が所定回数Ｄより大きくないとき（Ｓ５２）、又はカウンタの値ｔ４が所定回数Ｄより大きくないとき（Ｓ５４）は、時間計測フラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ６６）。
マイクロコンピュータ１６は、時間計測フラグがオンでないとき（Ｓ６６）、又はインクリメントした値ｔ５が所定値Ｅより大きくないとき（Ｓ７０）は、そのままリターンする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１２  トルクセンサ、１３  モータ駆動回路、１６  マイクロコンピュータ（微分演算する手段、判定する手段、第１判定手段、第２判定手段）、１７  モータ電流検出回路、１８ａ  トルク／電流テーブル、１９  車速センサ、２１  ブラシレスモータ（操舵補助用のモータ）
【図１】
2007216730.tif 000003
【図２】
2007216730.tif 000004
【図３】
2007216730.tif 000005
【図４】
2007216730.tif 000006
【図５】
2007216730.tif 000007
【図６】
2007216730.tif 000008
【図７】
2007216730.tif 000009