JP2001233232A - 電動式パワーステアリング制御装置及びその制御方法 - Google Patents

電動式パワーステアリング制御装置及びその制御方法

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JP2001233232A JP2000049665A JP2000049665A JP2001233232A JP 2001233232 A JP2001233232 A JP 2001233232A JP 2000049665 A JP2000049665 A JP 2000049665A JP 2000049665 A JP2000049665 A JP 2000049665A JP 2001233232 A JP2001233232 A JP 2001233232A
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surface reaction
steering
reaction torque
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知之 井上
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Takashi Inoyama
尚 井ノ山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の電動式パワーステアリング制御装置で
は、全ての運転状態でハンドル戻り性を向上させること
ができなかった。 【解決手段】 操舵トルク検出器１によって検出される
運転者の操舵トルクから、第一の路面反力トルクを推定
し、操舵角センサによって検出される操舵角から第二の
路面反力トルクを推定して、戻しトルク補償器１７によ
り、第二の路面反力トルクからハンドル戻し補助トルク
信号を演算し、演算結果によってハンドルを原点復帰さ
せる方向にモータの補助トルクを制御すると共に、戻し
トルク補償器１７により、第一の路面反力トルク及び第
二の路面反力トルクの差が所定値より大きいとき、操舵
角センサを異常と判定するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、モータにより、
運転者による操舵トルクを補助するトルクを発生させ、
ステアリング系の操舵力を補助する自動車用の電動式パ
ワーステアリング制御装置及びその制御方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図１４は、例えば、特開平７−１８６９
９４号公報に記載された従来の電動式パワーステアリン
グ制御装置の構成を示すブロック図である。図１４にお
いて、１は運転者が操舵した場合の操舵トルクを検出す
る操舵トルク検出器、２は操舵トルク検出器１の出力に
基づいて補助トルク信号を演算する操舵トルク制御器、
３はモータ速度を検出するモータ速度検出器、４はモー
タ速度検出器３によって検出されたモータ速度に基づい
てダンピング補償信号を演算するダンピング補償器、５
はモータ速度検出器３の出力を用いてモータ加速度を検
出するモータ加速度検出器、６はモータ加速度検出器５
によって検出されたモータ加速度に基づいて慣性補償信
号を演算する慣性補償器である。７は操舵トルク検出器
１の出力とモータ速度検出器３の出力の向きが同一であ
るか否かを判定する判定器で、判定結果を操舵トルク制
御器２、ダンピング補償器４及び慣性補償器６にそれぞ
れ出力する。８は補助トルク信号、ダンピング補償信号
及び慣性補償信号の和を演算する第一の加算器、９は第
一の加算器８によって演算される補助トルク信号、ダン
ピング補償信号及び慣性補償信号の和である目標トルク
から目標電流信号を演算するモータ電流決定器、１０は
モータで、印加された電圧に応じたモータ電流値が生
じ、モータ電流値に略比例関係にある補助トルクを発生
してステアリング機構を駆動する。１１はモータ１０の
電流値を検出するモータ電流検出器、１２はモータ電流
決定器９の出力である目標電流信号とモータ電流検出器
１１によって検出されたモータ電流値との差を求める第
二の加算器である。１３はモータ電流決定器９で演算さ
れた目標電流信号とモータ電流検出器１１によって検出
されたモータ電流値との誤差に基づいてモータ１０に印
加する電圧を決定し、モータ１０に決定した電圧を印加
するモータ駆動器である。また、１４は車速を検出する
とともに、検出された車速信号を操舵トルク制御器２、
ダンピング補償器４及び慣性補償器６に出力する車速検
出器である。
【０００３】次に、このように構成された従来の電動式
パワーステアリング制御装置の動作について説明する。
自動車の運転者がハンドルを操舵すると、その時の操舵
トルクは操舵トルク検出器１で測定され、操舵トルク制
御器２に出力される。操舵トルク制御器２では、操舵ト
ルク検出器１の出力信号に略比例関係にある補助トルク
信号を演算し、この補助トルク信号に基づいてモータ１
０を駆動して運転者の操舵トルクをアシストすることに
より、運転者による操舵トルクを軽減する。
【０００４】このとき、判定器７では、操舵トルク検出
器１の出力と、モータ速度検出器３の出力の向きが同一
であるか否かを判定し、同一であればダンピング補償器
４及び慣性補償器６は動作させず、操舵トルク制御器２
のみを動作させる。操舵トルク制御器２は、操舵トルク
検出器１の出力と車速検出器１４からの車速信号とに応
じて補助トルク信号を決定する。ここで決定された補助
トルク信号に基づいて目標トルクが定められ、モータ電
流決定器９によりモータ駆動電流が定められる。また、
同一でない場合には、操舵トルク制御器２は動作させ
ず、ダンピング補償器４と慣性補償器６を動作させる。
ダンピング補償器４と慣性補償器６との出力に基づいて
目標トルクが定められるとともに、モータ電流決定器９
によりモータ駆動電流が定められる。なお、このとき、
車速が低速の場合には、目標トルクの方向がモータ回転
方向と同一方向となるように、また車速が高速の場合
は、モータ回転方向と逆方向となるようにしている。し
たがって、ドライバがハンドルを切り込んでいる場合に
は、操舵に必要なトルクを軽減するように運転者の操舵
トルクをアシストする。また、ドライバがハンドルを戻
している場合には、車速が低速である時はハンドルが原
点に戻るのを補助し、車速が高速である時はハンドルが
過度な運転速度で戻ろうとするのを防止するようにモー
タ１０が制御される。
【０００５】ドライバは、一般に、道路の湾曲部や交差
点を曲がる際に操舵し、その後直線走行に復帰する際
に、タイヤの路面反力トルクによるハンドルの自発的な
戻り力を利用してハンドルを戻すことを行う。しかしな
がら、車速が低速時や高速時の微小操舵時にはタイヤの
路面反力トルクが弱いため、路面反力トルクがステアリ
ング機構内の摩擦トルク以下となってしまい、直線復帰
時にハンドルが戻らない場合が多い。したがって、この
場合には、ドライバがハンドルにトルクを加えてハンド
ルを戻さなければならず、そのため操舵フィーリングが
低下してしまうといった問題点があった。これに対し
て、従来の技術では、車速が低速時に、操舵トルク検出
器１の出力とモータ速度検出器３の出力の向きが同一で
あるか否かを判定し、異なる場合には、モータ回転方向
と同一方向にモータ１０を回転させるようにモータ駆動
電流を定めることにより、低速におけるハンドル戻り性
を向上させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、低速で交差点を曲がる場合や、高速で緩い道
路の湾曲部を曲がる場合のように、タイヤの路面反力ト
ルクが小さい範囲で操舵した場合には、ドライバがハン
ドルを戻す方向にトルクを加えない限り、ハンドルが止
まっており、モータ１０も回転しない。この際、判定器
７では、操舵トルク検出器１の出力とモータ速度検出器
３の出力の向きが同一であるか否かを判定することがで
きないので、モータ回転方向と同一方向にモータを回転
させるようにモータ駆動電流を定めることができず、ハ
ンドル戻り性を向上させることができないといった問題
点があった。さらに、従来の技術では、高速走行時に
は、モータ回転方向と逆方向にモータを回転させるよう
にモータ駆動電流を定めることしかできないので、ハン
ドル戻り性を向上させることができない等の問題点があ
った。
【０００７】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、低速で交差点を曲がる場合や、
高速で緩い道路の湾曲部を曲がる場合等のように、タイ
ヤの路面反力トルクが小さい範囲で操舵した際に、ドラ
イバがハンドルを戻す方向にトルクを加えることなくハ
ンドルを戻すことができると共に、ドライバの意志に対
応する操舵角を使用してハンドル戻り制御し、全ての運
転状態でハンドル戻り性を向上させることができる電動
式ステアリング装置を得ることを第一の目的としてい
る。また、センサの異常に対応することのできる電動式
ステアリング装置を提供することを第二の目的とする。
また、そのような電動式パワーステアリング制御方法を
得ることを第三の目的にしている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる電動式
パワーステアリング制御装置においては、運転者の操舵
トルクを検出する操舵トルク検出手段と、操舵角を検出
する操舵角検出手段と、操舵トルク検出手段により検出
された操舵トルクを用いてタイヤが路面から受ける第一
の路面反力トルクを推定する第一の路面反力トルク推定
手段と、操舵角検出手段により検出された操舵角を用い
て第二の路面反力トルクを推定する第二の路面反力トル
ク推定手段と、この第二の路面反力トルク推定手段によ
り推定された第二の路面反力トルクに基づきハンドルを
原点復帰させる方向にモータの補助トルクを制御する戻
しトルク補償手段を備え、戻しトルク補償手段は、第一
の路面反力トルク及び第二の路面反力トルクの差が所定
値より大きいとき、操舵角検出手段の異常を判定するも
のである。
【０００９】また、運転者の操舵トルクを検出する操舵
トルク検出手段と、車両の横加速度を検出する横加速度
検出手段と、操舵トルク検出手段により検出された操舵
トルクを用いてタイヤが路面から受ける第一の路面反力
トルクを推定する第一の路面反力トルク推定手段と、横
加速度検出手段によって検出された車両の横加速度から
第三の路面反力トルクを推定する第三の路面反力トルク
推定手段と、この第三の路面反力トルク推定手段により
推定された第三の路面反力トルクに基づきハンドルを原
点復帰させる方向にモータの補助トルクを制御する戻し
トルク補償手段を備え、戻しトルク補償手段は、第一の
路面反力トルク及び第三の路面反力トルクの差が所定値
より大きいとき、横加速度検出手段の異常を判定するも
のである。
【００１０】また、運転者の操舵トルクを検出する操舵
トルク検出手段と、車両のヨーレートを検出するヨーレ
ート検出手段と、操舵トルク検出手段により検出された
操舵トルクを用いてタイヤが路面から受ける第一の路面
反力トルクを推定する第一の路面反力トルク推定手段
と、ヨーレート検出手段によって検出された車両のヨー
レートから第四の路面反力トルクを推定する第四の路面
反力トルク推定手段と、この第四の路面反力トルク推定
手段により推定された第四の路面反力トルクに基づきハ
ンドルを原点復帰させる方向にモータの補助トルクを制
御する戻しトルク補償手段を備え、戻しトルク補償手段
は、第一の路面反力トルク及び第四の路面反力トルクの
差が所定値より大きいとき、ヨーレート検出手段の異常
を判定するものである。
【００１１】さらに、戻しトルク補償手段は、二つの推
定された路面反力トルクの差が、所定時間持続して所定
値より大きいとき、異常を判定するものである。また、
操舵速度を検出する操舵速度検出手段を備え、戻しトル
ク補償手段は、操舵速度検出手段によって検出された操
舵速度が所定値以下で且つ二つの推定された路面反力ト
ルクの差が所定値より大きいとき、異常を判定するもの
である。
【００１２】また、戻しトルク補償手段は、第一の路面
反力トルクが、推定された他の路面反力トルクより所定
値より大きいとき、異常を判定するものである。さらに
また、戻しトルク補償手段は、所定時間持続して、第一
の路面反力トルクが、推定された他の路面反力トルクよ
り所定値より大きいとき、モータロックであると判定す
るものである。
【００１３】また、運転者の操舵トルクを検出する操舵
トルク検出手段と、操舵トルク検出手段により検出され
た操舵トルクを用いてタイヤが路面から受ける第一の路
面反力トルクを推定する第一の路面反力トルク推定手段
と、第五の路面反力トルクを検出する路面反力トルク検
出手段と、この路面反力トルク検出手段により検出され
た第五の路面反力トルクに基づきハンドルを原点復帰さ
せる方向にモータの補助トルクを制御する戻しトルク補
償手段を備え、戻しトルク補償手段は、第一の路面反力
トルク及び第五の路面反力トルクの差が所定値より大き
いとき、路面反力トルク検出手段の異常を判定するもの
である。
【００１４】加えて、戻しトルク補償手段は、所定時間
持続して、第一の路面反力トルクが、第五の路面反力ト
ルクより所定値より大きいとき、異常を判定するもので
ある。また、戻しトルク補償手段は、道路状態を判定す
る機能を有し、非高μ路と判定したときは、検出手段の
異常判定を行わないものである。
【００１５】さらに、この発明に係わる電動式パワース
テアリング制御方法においては、操舵トルクを用いて第
一の路面反力トルクを推定し、検出手段によって検出さ
れた操舵角、車両の横加速度及び車両のヨーレートのい
ずれか一つを用いて第六の路面反力トルクを推定して、
推定された第六の路面反力トルクに基づき、ハンドルを
原点復帰させる方向にモータの補助トルクを制御すると
共に、第一の路面反力トルク及び第六の路面反力トルク
の差により検出手段の異常を判定するようにしたもので
ある。
【００１６】また、第一の路面反力トルク及び第六の路
面反力トルクの差が所定時間持続して、所定値より大き
いとき、異常を判定するものである。また、路面状態を
判定し、非高μ路と判定したときは、検出手段の異常判
定を行わないようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１による電動式パワーステアリング制御装
置を示すブロック図である。図１において、１は運転者
が操舵した場合の操舵トルクを検出する操舵トルク検出
器（操舵トルク検出手段）、２は操舵トルク検出器１の
出力に基づいて補助トルク信号を演算する操舵トルク制
御器、３はモータ速度を検出するモータ速度検出器、４
はモータ速度検出器３によって検出されたモータ速度に
基づいてダンピング補償信号を演算するダンピング補償
器、５はモータ速度検出器３の出力を用いてモータ加速
度を検出するモータ加速度検出器、６はモータ加速度検
出器５によって検出されたモータ加速度に基づいて慣性
補償信号を演算する慣性補償器である。８は補助トルク
信号と、後述するハンドル戻し補助トルク信号と、ダン
ピング補償信号と、慣性補償信号との和を演算する第一
の加算器、９は第一の加算器８によって演算される補助
トルク信号、ハンドル戻し補助トルク信号、ダンピング
補償信号及び慣性補償信号の和である目標トルクから目
標電流信号を演算するモータ電流決定器、１０はモータ
で、印加された電圧に応じたモータ電流値が生じ、モー
タ電流値に略比例関係にある補助トルクを発生してステ
アリング機構を駆動する。１１はモータ１０の電流値を
検出するモータ電流検出器、１２はモータ電流決定器９
の出力である目標電流信号とモータ電流検出器１１によ
って検出されたモータ電流値との差を求める第二の加算
器である。１３はモータ電流決定器９で演算された目標
電流信号とモータ電流検出器１１によって検出されたモ
ータ電流値との誤差に基づいてモータ１０に印加する電
圧を決定し、モータ１０に決定した電圧を印加するモー
タ駆動器である。また、１４は車速を検出するととも
に、検出された車速信号を、操舵トルク制御器２とダン
ピング補償器４と慣性補償器６と後述する戻しトルク補
償器に出力する車速検出器である。
【００１８】１５は操舵トルク検出器１によって検出さ
れた運転者の操舵トルクと、モータ加速度検出器５によ
って検出されたモータ加速度と、モータ電流検出器１１
によって検出されたモータ電流値を用いて、前輪の舵
角、即ちハンドルを原点に復帰させようとする第一の路
面反力トルクを推定する第一の路面反力トルク推定器
（第一の路面反力トルク推定手段）で、後述する定常路
面反力推定式（１）とローパスフィルタ式（２）を用い
て推定を行う。１６はハンドル軸に装着された操舵角セ
ンサ（操舵角検出手段）によって検出される操舵角及び
車速から第二の路面反力トルク（第六の路面反力トル
ク）を推定する第二の路面反力トルク推定器（第二の路
面反力推定手段）である。１７は第一及び第二の路面反
力トルクに基づいて、ハンドルを原点に復帰させる方向
にモータ１０に補助トルクを発生させるためのハンドル
戻し補助トルク信号を演算して出力する戻しトルク補償
器（戻しトルク補償手段）である。また、モータ速度検
出器３としては、例えばタコジェネレータ等のモータ速
度センサを用いることもでき、またロータリエンコーダ
のパルス出力を差分してモータ速度を検出するものを用
いることもでき、あるいはモータに印加する電圧から、
モータに通電される電流値とコイル抵抗値の積を減じる
などして得られる逆起電圧からモータ速度を検出する構
成のものでもよい。
【００１９】図２は、この発明の実施の形態１による電
動式パワーステアリング制御装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。図３は、この発明の実施の形態１に
よる電動式パワーステアリング制御装置の第二の路面反
力トルクの特性を説明する図である。
【００２０】次に、第一の路面反力トルクを推定する第
一の路面反力トルク推定器１５について、詳細に説明す
る。まず、操舵トルク信号Ｔsensとステアリング軸回転
加速度に相当するモータ加速度信号ｄωとモータ電流信
号Ｉmtr とを用いて、下記の式（１）により、定常反力
信号Ｔ'rea＿est を得る。 Ｔ'rea＿est ＝Ｔsens＋Ｋt ・Ｉmtr −Ｊ・ｄω‥‥‥‥（１） Ｋt ：モータのトルク定数（ステアリング軸換算） Ｊ ：ステアリング機構の慣性モーメント 次に、定常反力信号を用いて、第一の路面反力トルク推
定器１５に設けられたローパスフィルタにより、下記の
式（２）に示すような１次フィルタ演算を行って、第一
の路面反力トルク信号Ｔrea ＿est を得る。 ｄＴrea ＿est ／ｄｔ＝−Ｔrea ＿est ／Ｔ1 ＋Ｔ'rea＿est ／Ｔ1 ‥‥ ‥‥（２） ここで、Ｔ1 は、１次フィルタの時定数で、折点周波数
ｆc ＝１／（２π・Ｔ1 ）が０．０５〜１．０Ｈｚの間
になるように定める。
【００２１】次に、式（１）及び式（２）により、第一
の路面反力トルクの検出が可能となる理由について説明
する。ステアリング機構の運動方程式は、下記の式
（３）で表される。 Ｊ・ｄωs ／ｄｔ＝Ｔhdl ＋Ｔmtr −Ｔfric−Ｔreact …‥‥（３） ｄωs ／ｄｔ：ステアリング軸回転加速度 Ｔhdl ：操舵トルク Ｔmtr ：モータ出力トルク（ステアリング軸換算） Ｔfric ：ステアリング機構内の摩擦トルク Ｔreact ：路面反力トルク（ステアリング軸換算） 式（３）を路面反力トルクＴreact について解くと、以
下の式（４）のようになる。 Ｔreact ＝Ｔhdl ＋Ｔmtr −Ｊ・ｄωs ／ｄｔ−Ｔfric…‥‥（４）
【００２２】したがって、操舵トルク、モータ出力トル
ク、ステアリング軸回転加速度、ステアリング機構内の
摩擦トルクの各値を用いることにより、第一の路面反力
トルクＴreact を求めることができる。操舵トルクＴhd
l としては、操舵トルク信号Ｔsensを使用することがで
き、モータ出力トルクＴmtr としては、モータ電流信号
Ｉmtr にトルク定数Ｋt を乗じた値を使用することがで
きる。また、ステアリング軸回転加速度（ｄωs ／ｄ
ｔ）としては、モータ加速度信号ｄωを使用することが
できる。したがって、ステアリング機構内の摩擦トルク
Ｔfricの影響を除いた路面反力トルクは、式（１）で検
出可能である。
【００２３】一方、摩擦トルクＴfricは、ステアリング
機構の回転速度に対してリレーとして作用する。また、
リレーは制御工学上、等価線形化法により、等価的にゲ
インと位相で表すことができることは広く知られてい
る。したがって、式（１）で検出された定常反力信号
Ｔ'rea＿est のゲインと位相とを、式（２）の１次フィ
ルタにより調整することにより、第一の路面反力トルク
信号Ｔrea ＿est を得ることができる。
【００２４】すなわち、ゲインと位相とを調整する最も
一般的な方法としてフィルタが用いられる。フィルタで
ゲインと位相を調整可能なのは、折点周波数以上の周波
数領域であり、調整したい周波数の０．５〜１倍の範囲
に折点周波数を設定すれば、ゲインはおよそ１〜０．５
倍、位相はおよそ０〜−２０deg の範囲で調整可能であ
り、摩擦トルクの影響は大抵の場合キャンセルすること
ができる。自動車において一般的に行われる操舵周波数
は、０．１〜１Ｈｚ程度の範囲であり、折点周波数を操
舵周波数の０．５〜１倍、すなわち概ね０．０５Ｈｚか
ら１Ｈｚの範囲に設定しておけば、摩擦トルクの影響の
キャンセルが可能となる。なお、具体的な折点周波数
は、検出された路面反力トルク信号に基づく制御を最も
効かせたい操舵周波数を狙って設定される。
【００２５】次に、図３に示す操舵角と路面反力の特性
関係に基づき、操舵角（θhdl ）及び車速（Vx）から第
二の路面反力トルクを推定する第二の路面反力トルク推
定器１６について、詳細に説明する。操舵角から路面反
力トルク（セルフアライニングトルク）を算定出来るの
は、以下のような関係に基づく。コーナリングフォース
が、タイヤの路面接地面の後ろ寄りに作用するため、走
行中にタイヤは常に車両進行方向に向くようなセルフア
ライニングトルクを受けている。タイヤの横滑り角が小
さい領域（例えば４〜６度まで）では、横滑り角とコー
ナリングフォースとは比例関係となり、セルフアライニ
ングトルクもほぼ横滑り角に比例する。この横滑り角
は、同じくタイヤの横滑り角が小さい領域では、車速を
固定すると一対一の関係で操舵角と対応する。従って、
操舵角からセルフアライニングトルクを求めることが出
来る。
【００２６】そして、この横滑り角と操舵角との関係
は、車速毎に決まり、さらにコーナリングフォースとセ
ルフアライニングトルクも、路面状態を決めると車速毎
に横滑り角即ち操舵角と一対一の関係が存在する。そこ
で、各車速毎に操舵角に対するセルフアライニングトル
ク即ち路面反力トルクを、対象とする車両で高μ路面に
対して、実験データに基づき決めておき、この特性関係
を、路面反力トルクとして、電動パワーステアリング制
御装置に備えた第二の路面反力トルク推定器１６で算定
することが可能となる。
【００２７】また、図３の特性関係は高μ（摩擦係数）
路面に対して予め決めておくが、路面状態に対して低μ
になるほどコーナリングパワーが小さくなり、次式の関
係で与えられるセルフアライニングトルクT rea が低μ
になるほどが小さくなる関係が存在する。 T rea ＝ξ・Kf・βf ξ：キャスタートレイルとニューマチックトレイルとの
和 Kf：前輪のコーナリングパワー βf ：前輪タイヤの横滑り角 この関係より高μ路面に対して予め決められた第二の路
面反力トルク推定演算値は、第一の路面反力トルク推定
演算値と差異が生じる基本的な関係が存在する。
【００２８】この発明は、操舵角センサの異常に対応す
るようにしたものである。操舵トルク検出器１は、トル
ク検出部とその信号処理部が２重系となっており、この
操舵トルク検出器１が電動式パワーステアリング制御装
置のキーセンサである。この操舵トルク検出器１をフェ
ール検出の基準として、操舵角センサの異常をフェール
として検出し、モータの目標電流への悪影響を排除する
機能を実現している。
【００２９】次に、上記のように構成された電動式パワ
ーステアリング制御装置のフェール検出の動作につい
て、図２のフローチャートに基づき説明する。まず、ス
テップＳ１０１で、操舵トルク検出器１により操舵トル
ク（Ｔｈｄｌ）を読み込み、メモリに記憶し、ステップ
Ｓ１０２で、操舵トルク制御器２により、モータの制御
に用いられる補助トルク信号Ｉｂａｓｅを演算する。次
いで、ステップＳ１０３で、モータ速度検出器３により
モータ速度信号を読み込み、ステップＳ１０４で、モー
タ加速度検出器５により、モータ速度信号を微分し、モ
ータ加速度信号を演算する。
【００３０】ステップＳ１０５で、モータ電流検出器１
１によりモータ電流（Ｉｍｔｒ）を読み込み、メモリに
記憶する。次いで、ステップＳ１０６で、第一の路面反
力推定器１５により、操舵トルクとモータ電流検出器１
１の出力から演算されるステアリング軸換算のモータト
ルクとを加算した値から、モータ加速度検出器５の出力
から演算されるステアリング軸換算のモータ慣性トルク
を減算して得られた値をローパスフィルタを通し、第一
の路面反力トルク推定値Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ１を演算す
る。次いで、ステップＳ１０７で、操舵角センサの出力
である操舵角（θｈｄｌ）を読み込み、メモリに記憶す
る。さらに、ステップＳ１０８で、車速検出器１４によ
り、車速（Ｖｘ）を読み込み、メモリに記憶する。次い
で、ステップＳ１０９で、第二の路面反力推定器１６に
より、図３の関係から第二の路面反力トルク（Ｔｔｉｒ
ｅ＿ｅｓｔ２）を推定演算する。ステップＳ１１０で、
戻しトルク補償器１７により、第二の路面反力トルク
（Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ２）に基づいて、ハンドル戻し補
助トルク信号（Ｉｔｉｒｅ）をテーブルルックアップで
求める。次いで、ステップＳ１１１で、第一の路面反力
トルク推定器出力Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ１と、第二の路面
反力トルク推定器出力Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ２との差を、
△Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ＝Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ２―Ｔｔｉ
ｒｅ＿ｅｓｔ１の演算式により演算する。
【００３１】次いで、ステップＳ１１２で、第一及び第
二の路面反力トルク推定値の差△Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔが
所定値△Ｔｆａｉｌより大きいかどうかを判定する。Ｙ
ｅｓと判定された場合は、操舵角センサが異常でフェイ
ルと判断し、ステップＳ１１３で、ハンドル戻り補助ト
ルク信号Ｉｔｉｒｅをゼロにする。Ｎｏと判断された場
合は、操舵角センサ又は車速センサは正常と判断する。
最後に、ステップＳ１１４で、モータ電流決定器９によ
り、Ｉｒｅｆ＝Ｉｂａｓｅ＋Ｉｔｉｒｅの演算式に基づ
き目標トルクを求め、この目標トルクにゲインを乗じて
目標電流を演算する。なお、この時のゲインは、モータ
１０のステアリング換算でのトルク定数の逆数としてお
く。以上の動作を制御装置内のＣＰＵのメイン処理で実
施することにより、操舵角センサの異常による異常なハ
ンドル戻り補助トルク信号発生により、ドライバが危険
を感じるような不安定なステアリング動作が生じること
を抑制回避する制御を実現することが出来る。
【００３２】実施の形態１によれば、第一の路面反力ト
ルク推定器１５及び第二の路面反力トルク推定器１６を
用いて、路面反力トルクを推定することにより、全ての
運転状態で、適切なモータの補助トルクを発生させるこ
とができ、ハンドル戻し性を向上させることができると
共に、操舵角センサの異常による異常なハンドル戻り補
助トルク信号発生により、ドライバが危険を感じるよう
な不安定なステアリング動作が生じることを抑制回避す
る制御を実現することができる。
【００３３】実施の形態２．図４は、この発明の実施の
形態２による電動式パワーステアリング制御装置の構成
を示すブロック図である。図４において、１〜６、８〜
１５、１７は図１におけるものと同一のものである。１
８は横加速度センサ（横加速度検出手段）によって検出
される横加速度を基に第三の路面反力トルク（第六の路
面反力トルク）を推定する第三の路面反力トルク推定器
（第三の路面反力トルク推定手段）である。図５は、こ
の発明の実施の形態２による電動式パワーステアリング
制御装置の動作を説明するフローチャートである。図６
は、この発明の実施の形態２による電動式パワーステア
リング制御装置の路面反力トルク推定値と車両横加速度
との関係を示す特性図である。図６において、横Ｇは横
加速度を示している。実施の形態２は、実施の形態１の
構成の操舵角センサ出力を入力とする第二の路面反力ト
ルク推定器に替えて、車両横加速度を検出する横加速度
センサ出力を第三の路面反力トルク推定器に入力する構
成である。
【００３４】次に、図５により、実施の形態２による電
動式パワーステアリング制御装置の動作について説明す
る。ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６は、図２のス
テップＳ１０１〜ステップＳ１０６と同様の処理を行
い、第一の路面反力トルク推定値Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ１
を演算する。次いで、ステップＳ２０７で、車両横加速
度を検出する横加速度センサ出力をＧｙとして読み込
む。横加速度Ｇｙが約０．２〜０．１Ｇの動作領域で
は、横加速度Ｇｙと路面反力とは、図６のように、ほぼ
線形の関係で１対１対応する。この図６の関係からステ
ップＳ２０８で、第三の路面反力トルク推定器１８によ
り、第三の路面反力トルクＴｔｉｒｅ＿ｅｓｔ３を推定
する。次いで、ステップＳ２０９で、戻しトルク補償器
１７により、第三の路面反力トルクTtire ＿est3に基づ
いてハンドル戻り補助トルク信号Ｉｔｉｒｅをテーブル
ルックアップで求める。ステップＳ２１０で、第一の路
面反力トルク推定器出力Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ１と、第三
の路面反力トルク推定器出力Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ３との
差を、△Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ＝Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ３―
Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ１の演算式により演算する。
【００３５】次いで、ステップＳ２１１で、路面反力ト
ルク推定値の差△Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔが所定値△Ｔｆａ
ｉｌより大きいかどうかを判定する。Ｙｅｓと判定され
た場合は、横加速度センサが異常でフェイルと判断し、
ステップＳ２１２で、ハンドル戻り補助トルク信号Itir
e をゼロにする。ステップＳ２１１で、Ｎｏと判断され
た場合は、横加速度センサ又は車速センサは正常と判断
しする。最後に、ステップＳ２１３で、モータ電流決定
器９により、Ｉｒｅｆ＝Ｉｂａｓｅ＋Ｉｔｉｒｅの演算
式に基づき目標トルクを求め、この目標トルクにゲイン
を乗じて目標電流を演算する。なお、この時のゲイン
は、モータ１０のステアリング換算でのトルク定数の逆
数としておく。
【００３６】実施の形態２によれば、以上の動作を制御
装置内のＣＰＵのメイン処理で実施することにより、横
加速度センサの異常により異常なハンドル戻り電流発生
により、ドライバが危険を感じるような不安定なステア
リング動作が生じることを抑制回避する制御を実現する
ことが出来る。
【００３７】実施の形態３．図７は、この発明の実施の
形態３による電動式パワーステアリング制御装置の構成
を示すブロック図である。図７において、１〜６、８〜
１５、１７は図１におけるものと同一のものである。１
９はヨーレートセンサ（ヨーレート検出手段）によって
検出される車両ヨーレートを基に、第四の路面反力トル
ク（第六の路面反力トルク）推定値を推定する第四の路
面反力トルク推定器（第四の路面反力トルク推定手段）
である。図８は、この発明の実施の形態３による電動式
パワーステアリング制御装置の動作を説明するフローチ
ャートである。実施の形態２は、実施の形態１の構成の
操舵角センサ出力を入力とする第二の路面反力トルク推
定器に替えて、車両ヨーレートを検出するヨーレートセ
ンサ出力及び車速検出器１４の出力を第四の路面反力ト
ルク推定器に入力する構成である。
【００３８】次に、図８により、実施の形態３による電
動式パワーステアリング制御装置の動作について説明す
る。ステップＳ３０１〜ステップＳ３０６は、図２のス
テップＳ１０１〜ステップＳ１０６と同様の処理を行
い、第一の路面反力トルク推定値Ttire ＿est1を演算す
る。次いで、ステップＳ３０７で、車両ヨーレートを検
出するヨーレートセンサの出力（γ）を読み込み、メモ
リに記憶し、ステップＳ３０８で、車速検出器１４の出
力をVxとして読み込む。次いで、ステップＳ３０９で第
四の路面反力トルク推定値を演算する。路面反力に基づ
くハンドル戻し補助トルク信号により、ハンドル戻り性
を向上させる要求のある動作条件では、一般に横滑り角
βが小さくその横滑り角速度d βがゼロとしてその影響
が無視でき、d β＝０である。横滑り角速度d βと横加
速度Ｇｙとヨーレートγと車速Vxとの間には、Ｇｙ／Ｖ
ｘ ＝γ＋d βの関係が成立するので、d β＝０よりＧ
ｙ／Ｖｘ ＝γ即ち、Ｇｙ＝γ・Ｖｘにより横加速度Ｇ
ｙを演算し、実施の形態２で述べた図６の関係から、第
四の路面反力トルクＴｔｉｒｅ＿ｅｓｔ４を推定する。
ステップＳ３１０で、戻しトルク補償器１７により、第
四の路面反力トルクＴｔｉｒｅ＿ｅｓｔ４に基づいて、
ハンドル戻り補助トルク信号Ｉｔｉｒｅをテーブルルッ
クアップで求める。
【００３９】次いで、ステップＳ３１１で、第一の路面
反力トルク推定器出力Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ１と、第四の
路面反力トルク推定器出力Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ４との差
を、△Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ＝Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ４−Ｔ
ｔｉｒｅ＿ｅｓｔ１の演算式により演算する。ステップ
Ｓ３１２で、路面反力トルク推定値の差△Ｔｔｉｒｅ＿
ｅｓｔが所定値△Tfail より大きいかどうかを判定す
る。Ｙｅｓと判定された場合は、ヨーレートセンサが異
常でフェイルと判断し、ステップＳ３１３で、ハンドル
戻り補助トルク信号Ｉｔｉｒｅをゼロにする。ステップ
Ｓ３１２で、Ｎｏと判断された場合は、ヨーレートセン
サ又は車速センサは正常と判断しする。最後に、ステッ
プＳ３１４で、モータ電流決定器９により、Ｉｒｅｆ＝
Ｉｂａｓｅ＋Ｉｔｉｒｅの演算式に基づき目標トルクを
求め、この目標トルクにゲインを乗じて目標電流を演算
する。なお、この時のゲインは、モータ１０のステアリ
ング換算でのトルク定数の逆数としておく。
【００４０】実施の形態３によれば、以上の動作を制御
装置内のＣＰＵのメイン処理で実施することにより、ヨ
ーレートセンサの異常により異常なハンドル戻り電流発
生により、ドライバが危険を感じるような不安定なステ
アリング動作が生じることを抑制回避する制御を実現す
ることができる。
【００４１】なお、実施の形態１〜実施の形態３におい
て、第一の路面反力トルク推定器出力と、第二の路面反
力トルク推定器〜第四の路面反力トルク推定器のいずれ
かの出力とが、所定値以上異なる状態が所定時間持続し
た時に、フェイルと判定することを、戻しトルク補償器
内の演算処理に加えても良い。第一の路面反力トルク推
定器出力は、ローパスフィルタを用いているため、ドラ
イバが高周波操舵を行った場合には、正常な場合にも第
一の路面反力トルク推定器の出力が、第二の路面反力ト
ルク推定器〜第四の路面反力トルク推定器のいずれかの
出力よりも小さくなる場合がある。この時、正常時に、
高周波操舵を行った場合には、操舵角が大きくなったり
小さくなったりを繰り返すので、第一の路面反力トルク
推定器出力が、第二の路面反力トルク推定器〜第四の路
面反力トルク推定器のいずれかの出力よりも小さくなる
状態は、必ず短時間で終了する。従って所定時間以上続
いた時にフェイルと判定するようにしておけば、正常時
に誤ってフェイルと判定することがなくなる。
【００４２】また、操舵角センサ出力またはモータ速度
から、操舵速度検出手段によって操舵速度を検出し、検
出された操舵速度が、所定の操舵速度以下で、且つ第一
の路面反力トルク推定器出力と、第二の路面反力トルク
推定器〜第四の路面反力トルク推定器のいずれかの出力
が所定値以上異なる時に、フェイルと判定する演算処理
を戻しトルク補償器内に加えてもよい。高周波操舵の場
合には、操舵速度が速くなるので、ローパスフィルタの
影響のでない操舵速度が一定以下の時に、第一の路面反
力トルク推定器出力が、第二の路面反力トルク推定器〜
第四の路面反力トルク推定器のいずれかの出力よりも小
さくなる状態にのみフェイルと判定するようにしておけ
ば、正常時に誤ってフェイルと判定することがなくな
る。
【００４３】また、高周波操舵の場合には、必ずＴｔｉ
ｒｅ＿ｅｓｔ１の方がＴｔｉｒｅ＿ｅｓｔ２、Ｔｔｉｒ
ｅ＿ｅｓｔ３、Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ４よりも小さくなる
ので、逆にＴｔｉｒｅ＿ｅｓｔ１の方が大きくなった場
合に、フェールと判定するようにしても正常時に誤って
フェイルと判定することがなくなる。
【００４４】実施の形態４．実施の形態４は、図１を援
用して説明する。図９は、この発明の実施の形態４によ
る電動式パワーステアリング制御装置の動作を説明する
フローチャートである。実施の形態４は、実施の形態１
と同じ構成で、第一の路面反力トルク推定器出力の方
が、第二の路面反力トルク推定器出力よりも、所定以上
大きい状態が所定時間持続した時に、モータロックであ
ると判定するモータロック判定を戻しトルク補償器で行
うようにしている。第一の路面反力トルク推定器におい
て、モータが機械的にロックした場合、ドライバがロッ
クしたモータを腕の力でむりやりに操作するため、操舵
トルク検出器１に約１０Ｎｍ以上の異常な出力が５０〜
２００ｍｓｅｃ以上の期間継続する。このような場合、
第一の路面反力トルク推定器１５へこの過大な操舵トル
クが入力され、その結果第一の路面反力トルク推定器１
５出力の方が、第二の路面反力トルク推定器１６出力よ
りも、所定以上大きい状態が所定時間持続する。この場
合、モータがロックしたと判定する。
【００４５】次に、図９により、実施の形態４による電
動式パワーステアリング制御装置の動作について説明す
る。ステップＳ４０１〜ステップＳ４１３は、図２のス
テップＳ１０１〜ステップＳ１１３と同様の処理を行
う。ステップＳ４１２でＮｏの場合は、ステップＳ４１
９に移り、モータ電流決定器９により、Ｉｒｅｆ＝Ｉｂ
ａｓｅ＋Ｉｔｉｒｅの演算式に基づき目標トルクを求
め、この目標トルクにゲインを乗じて目標電流を演算す
る。なお、この時のゲインは、モータ１０のステアリン
グ換算でのトルク定数の逆数としておく。ステップＳ４
１２で、Ｙｅｓのときは、ステップＳ４１３を実行後、
ステップＳ４１４で、△Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔがモータロ
ック時に発生する所定値△ＴＭＬｏｃｋより大きいかど
うかを判定して、Ｙｅｓと判定された場合は、ステップ
Ｓ４１５で、ＭＬｆｌａｇ＝ＭＬｆｌａｇ＋１として、
モータロック状態ｆｌａｇカウンタを１つインクリメン
トする。そして、ステップＳ４１６で、モータロック状
態ｆｌａｇカウンタＭｌｆｌａｇが所定値Ｍｌｏｃｋを
越えているかどうかを判定し、Ｙｅｓと判定された場合
は、ステップＳ４１７で、モータがロックしたと判定
し、ステップＳ４１８で、目標電流Ｉｒｅｆ＝０とし
て、本制御ルーチンを終了する。
【００４６】実施の形態４によれば、モータロックを的
確に判定することができる。
【００４７】実施の形態５．図１０は、この発明の実施
の形態５による電動式パワーステアリング制御装置の構
成を示すブロック図である。図１０において、１〜６、
８〜１５、１７は図１におけるものと同一のものであ
る。２０は、路面反力トルクを検出する路面反力トルク
検出器である。図１１は、この発明の実施の形態５によ
る電動式パワーステアリング制御装置の動作を説明する
フローチャートである。実施の形態５は、実施の形態１
の構成の操舵角センサ出力を入力とする第二の路面反力
トルク推定器に替えて、ステアリング軸に装着した路面
反力トルク検出器２０を設けた構成である。実施の形態
５では、ステアリング軸に装着した路面反力トルク検出
器２０の出力（第五の路面反力トルク）と第一の路面反
力トルク推定器１５によって推定された第一の路面反力
トルクとを比較した結果に基づき、路面反力トルク検出
器２０の異常を検出する。
【００４８】次に、図１１により、実施の形態５による
電動式パワーステアリング制御装置の動作について説明
する。ステップＳ５０１〜ステップＳ５０６は、図２の
ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６と同様の処理を行
い、第一の路面反力トルク推定値Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ１
を演算する。次いで、ステップＳ５０７で、路面反力ト
ルク検出器２０の出力を読み込み、路面反力トルクＴｔ
ｉｒｅ＿ｍｅａｓとしてメモリに記憶する。ステップＳ
５０８で、戻しトルク補償器１７により、路面反力トル
クＴｔｉｒｅ＿ｍｅａｓに基づいて、ハンドル戻り補助
トルク信号Ｉｔｉｒｅをテーブルルックアップで求め
る。
【００４９】次いで、ステップＳ５０９で、第一の路面
反力トルク推定器出力Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ１と、路面反
力トルク検出器２０の出力Ｔｔｉｒｅ＿ｍｅａｓとの差
を、△Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ＝Ｔｔｉｒｅ＿ｍｅａｓ−Ｔ
ｔｉｒｅ＿ｅｓｔ１の演算式により演算する。次いで、
ステップＳ５１０で、路面反力トルクの差△Ｔｔｉｒｅ
＿ｅｓｔが所定値△Ｔｆａｉｌより大きいかどうかを判
定する。Ｙｅｓと判定された場合は、路面反力トルク検
出器２０が異常でフェイルと判断し、ステップＳ５１１
で、ハンドル戻り補助トルク信号Ｉｔｉｒｅをゼロにす
る。ステップＳ５１０で、Ｎｏと判断された場合は、路
面反力トルク検出器２０は正常と判断しする。最後に、
ステップＳ５１２で、モータ電流決定器９により、Ｉｒ
ｅｆ＝Ｉｂａｓｅ＋Ｉｔｉｒｅの演算式に基づき目標ト
ルクを求め、この目標トルクにゲインを乗じて目標電流
を演算する。なお、この時のゲインは、モータ１０のス
テアリング換算でのトルク定数の逆数としておく。
【００５０】なお、ステップＳ５１０において、所定時
間以上持続して、路面反力トルクの差△Ｔｔｉｒｅ＿ｅ
ｓｔが所定値△Ｔｆａｉｌより大きいかどうかを判定す
るようにしてもよい。
【００５１】実施の形態５によれば、路面反力トルク検
出器２０の異常による異常なハンドル戻り補助トルク信
号発生により、ドライバが危険を感じるような不安定な
ステアリング動作が生じることを、抑制回避する制御を
実現することができる。
【００５２】実施の形態６．図１２は、この発明の実施
の形態６による電動式パワーステアリング制御装置の構
成を示すブロック図である。図１２において、１〜６、
８〜１７は図１におけるものと同一のものである。２１
は車内ＬＡＮを介して電動式パワーステアリング制御装
置に接続されたブレーキ制御装置である。図１３は、こ
の発明の実施の形態６による電動式パワーステアリング
制御装置の動作を説明するフローチャートである。実施
の形態６は、実施の形態１の構成で、車内ＬＡＮを介し
てブレーキ制御装置２１から路面μ（μは摩擦係数）信
号を、戻しトルク補償器１７に入力する構成とし、走行
路面が非高μ路であることを判定処理をするとともに、
非高μ路であると判定された場合には、フェール判定を
行わないようにしたものである。ブレーキ制御装置にお
いては、路面μ信号は、例えば車輪速度信号から判定を
行う等の従来の技術を用いる。
【００５３】次に、図１３により、実施の形態６による
電動式パワーステアリング制御装置の動作について説明
する。ステップＳ６０１〜ステップＳ６１１は、図２の
ステップＳ１０１〜ステップＳ１１１と同様の処理を行
い、第一の路面反力トルク推定器出力Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓ
ｔ１と、第二の路面反力トルク推定器出力Ｔｔｉｒｅ＿
ｅｓｔ２との差を、△Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ＝Ｔｔｉｒｅ
＿ｅｓｔ２−Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔ１の演算式により演算
する。
【００５４】次いで、ステップＳ６１２で、ブレーキ制
御装置２１から車内ＬＡＮを介して路面μ信号を読み込
み、メモリに記憶する。ステップＳ６１３で、路面反力
トルク推定値の差△Ｔｔｉｒｅ＿ｅｓｔが所定値△Ｔｆ
ａｉｌより大きいかどうかを判定する。Ｙｅｓと判定さ
れた場合は、ステップＳ６１４で、高μ路かどうかを判
定し、高μ路の場合は、ステップＳ６１５で、ハンドル
戻り補助トルク信号Itire をゼロにする。ステップＳ６
１３、Ｎｏと判断された場合は、操舵角センサは正常と
判断する。また、ステップ６１５で、Ｎｏと判断された
場合は、フェール判定を行わない。最後に、ステップＳ
６１６で、モータ電流決定器９により、Ｉｒｅｆ＝Ｉｂ
ａｓｅ＋Ｉｔｉｒｅの演算式に基づき目標トルクを求
め、この目標トルクにゲインを乗じて目標電流を演算す
る。なお、この時のゲインは、モータ１０のステアリン
グ換算でのトルク定数の逆数としておく。
【００５５】実施の形態６によれば、操舵角センサの異
常による異常なハンドル戻り補助トルク信号発生によ
り、ドライバが危険を感じるような不安定なステアリン
グ動作が生じることを、路面状態に応じて、抑制回避す
る制御を実現することができる。
【００５６】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。運転者
の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、操舵角
を検出する操舵角検出手段と、操舵トルク検出手段によ
り検出された操舵トルクを用いてタイヤが路面から受け
る第一の路面反力トルクを推定する第一の路面反力トル
ク推定手段と、操舵角検出手段により検出された操舵角
を用いて第二の路面反力トルクを推定する第二の路面反
力トルク推定手段と、この第二の路面反力トルク推定手
段により推定された第二の路面反力トルクに基づきハン
ドルを原点復帰させる方向にモータの補助トルクを制御
する戻しトルク補償手段を備え、戻しトルク補償手段
は、第一の路面反力トルク及び第二の路面反力トルクの
差が所定値より大きいとき、操舵角検出手段の異常を判
定するので、全ての運転状態でハンドル戻り性を向上さ
せると共に、操舵角検出手段の異常に対応することがで
きる。
【００５７】また、運転者の操舵トルクを検出する操舵
トルク検出手段と、車両の横加速度を検出する横加速度
検出手段と、操舵トルク検出手段により検出された操舵
トルクを用いてタイヤが路面から受ける第一の路面反力
トルクを推定する第一の路面反力トルク推定手段と、横
加速度検出手段によって検出された車両の横加速度から
第三の路面反力トルクを推定する第三の路面反力トルク
推定手段と、この第三の路面反力トルク推定手段により
推定された第三の路面反力トルクに基づきハンドルを原
点復帰させる方向にモータの補助トルクを制御する戻し
トルク補償手段を備え、戻しトルク補償手段は、第一の
路面反力トルク及び第三の路面反力トルクの差が所定値
より大きいとき、横加速度検出手段の異常を判定するの
で、全ての運転状態でハンドル戻り性を向上させると共
に、横加速度検出手段の異常に対応することができる。
【００５８】また、運転者の操舵トルクを検出する操舵
トルク検出手段と、車両のヨーレートを検出するヨーレ
ート検出手段と、操舵トルク検出手段により検出された
操舵トルクを用いてタイヤが路面から受ける第一の路面
反力トルクを推定する第一の路面反力トルク推定手段
と、ヨーレート検出手段によって検出された車両のヨー
レートから第四の路面反力トルクを推定する第四の路面
反力トルク推定手段と、この第四の路面反力トルク推定
手段により推定された第四の路面反力トルクに基づきハ
ンドルを原点復帰させる方向にモータの補助トルクを制
御する戻しトルク補償手段を備え、戻しトルク補償手段
は、第一の路面反力トルク及び第四の路面反力トルクの
差が所定値より大きいとき、ヨーレート検出手段の異常
を判定するので、全ての運転状態でハンドル戻り性を向
上させると共に、ヨーレート検出手段の異常に対応する
ことができる。
【００５９】さらに、戻しトルク補償手段は、二つの推
定された路面反力トルクの差が、所定時間持続して所定
値より大きいとき、異常を判定するので、確実に異常を
判定することができる。また、操舵速度を検出する操舵
速度検出手段を備え、戻しトルク補償手段は、操舵速度
検出手段によって検出された操舵速度が所定値以下で且
つ二つの推定された路面反力トルクの差が所定値より大
きいとき、異常を判定するので、確実な判定を行うこと
ができる。
【００６０】また、戻しトルク補償手段は、第一の路面
反力トルクが、推定された他の路面反力トルクより所定
値より大きいとき、異常を判定するので、確実に異常を
判定することができる。さらにまた、戻しトルク補償手
段は、所定時間持続して、第一の路面反力トルクが、推
定された他の路面反力トルクより所定値より大きいと
き、モータロックであると判定するので、確実にモータ
ロックを判定することができる。
【００６１】また、運転者の操舵トルクを検出する操舵
トルク検出手段と、操舵トルク検出手段により検出され
た操舵トルクを用いてタイヤが路面から受ける第一の路
面反力トルクを推定する第一の路面反力トルク推定手段
と、第五の路面反力トルクを検出する路面反力トルク検
出手段と、この路面反力トルク検出手段により検出され
た第五の路面反力トルクに基づきハンドルを原点復帰さ
せる方向にモータの補助トルクを制御する戻しトルク補
償手段を備え、戻しトルク補償手段は、第一の路面反力
トルク及び第五の路面反力トルクの差が所定値より大き
いとき、路面反力トルク検出手段の異常を判定するの
で、全ての運転状態でハンドル戻り性を向上させると共
に、路面反力トルク検出手段の異常に対応することがで
きる。
【００６２】加えて、戻しトルク補償手段は、所定時間
持続して、第一の路面反力トルクが、第五の路面反力ト
ルクより所定値より大きいとき、異常を判定するので、
確実に路面反力トルクの異常を判定することができる。
また、戻しトルク補償手段は、道路状態を判定する機能
を有し、非高μ路と判定したときは、検出手段の異常判
定を行わないので、道路状態に応じて検出手段の異常判
定を行うことができる。
【００６３】さらに、この発明に係わる電動式パワース
テアリング制御方法においては、操舵トルクを用いて第
一の路面反力トルクを推定し、検出手段によって検出さ
れた操舵角、車両の横加速度及び車両のヨーレートのい
ずれか一つを用いて第六の路面反力トルクを推定して、
推定された第六の路面反力トルクに基づき、ハンドルを
原点復帰させる方向にモータの補助トルクを制御すると
共に、第一の路面反力トルク及び第六の路面反力トルク
の差により検出手段の異常を判定するようにしたので、
全ての運転状態でハンドル戻り性を向上させると共に、
検出手段の異常に対応することができる。
【００６４】また、第一の路面反力トルク及び第六の路
面反力トルクの差が所定時間持続して、所定値より大き
いとき、異常を判定するので、確実に検出手段の異常を
判定することができる。また、路面状態を判定し、非高
μ路と判定したときは、検出手段の異常判定を行わない
ようにしたので、道路状態に応じて検出手段の異常判定
を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による電動式パワー
ステアリング制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による電動式パワー
ステアリング制御装置の動作を説明するフローチャート
である。
【図３】 この発明の実施の形態１による電動式パワー
ステアリング制御装置の第二の路面反力トルクの特性を
説明する図である。
【図４】 この発明の実施の形態２による電動式パワー
ステアリング制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による電動式パワー
ステアリング制御装置の動作を説明するフローチャート
である。
【図６】 この発明の実施の形態２による電動式パワー
ステアリング制御装置の路面反力トルク推定値と車両横
加速度との関係を示す特性図である。
【図７】 この発明の実施の形態３による電動式パワー
ステアリング制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態３による電動式パワー
ステアリング制御装置の動作を説明するフローチャート
である。
【図９】 この発明の実施の形態４による電動式パワー
ステアリング制御装置の動作を説明するフローチャート
である。
【図１０】 この発明の実施の形態５による電動式パワ
ーステアリング制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図１１】 この発明の実施の形態５による電動式パワ
ーステアリング制御装置の動作を説明するフローチャー
トである。
【図１２】 この発明の実施の形態６による電動式パワ
ーステアリング制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図１３】 この発明の実施の形態６による電動式パワ
ーステアリング制御装置の動作を説明するフローチャー
トである。
【図１４】 従来の電動式パワーステアリング制御装置
の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 操舵トルク検出器、２ 操舵トルク制御器、３ モ
ータ速度検出器、４ ダンピング補償器、５ モータ加
速度検出器、６ 慣性補償器、８ 第一の加算器、９
モータ電流決定器、１０ モータ、１１ モータ電流検
出器、１２ 第二の加算器、１３ モータ駆動器、１４
車速検出器、１５ 第一の路面反力トルク推定器、１
６ 第二の路面反力トルク推定器、１７ 戻しトルク補
償器、１８ 第三の路面反力トルク推定器、１９ 第四
の路面反力トルク推定器、２０ 路面反力トルク検出
器、２１ ブレーキ制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 113:00 Ｂ６２Ｄ 113:00 119:00 119:00 137:00 137:00 (72)発明者 西山 亮治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 和田 俊一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 井ノ山 尚 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC26 CC28 DA03 DA15 DA23 DA29 DA33 DA64 DA65 DA82 DD17 EA01 EB12 EC23 EC24 EC29 3D033 CA13 CA14 CA16 CA18 CA20 CA28 MA04 5H570 AA21 BB09 DD01 GG01 JJ03 JJ18 JJ23 JJ25 KK06 LL02 LL12

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 モータによって発生されるトルクを用い
    て運転者の操舵トルクを補助する自動車用の電動式パワ
    ーステアリング制御装置において、運転者の操舵トルク
    を検出する操舵トルク検出手段、操舵角を検出する操舵
    角検出手段、上記操舵トルク検出手段により検出された
    操舵トルクを用いてタイヤが路面から受ける第一の路面
    反力トルクを推定する第一の路面反力トルク推定手段、
    上記操舵角検出手段により検出された操舵角を用いて第
    二の路面反力トルクを推定する第二の路面反力トルク推
    定手段、この第二の路面反力トルク推定手段により推定
    された第二の路面反力トルクに基づきハンドルを原点復
    帰させる方向にモータの補助トルクを制御する戻しトル
    ク補償手段を備え、上記戻しトルク補償手段は、上記第
    一の路面反力トルク及び第二の路面反力トルクの差が所
    定値より大きいとき、上記操舵角検出手段の異常を判定
    することを特徴とする電動式パワーステアリング制御装
    置。
  2. 【請求項２】 モータによって発生されるトルクを用い
    て運転者の操舵トルクを補助する自動車用の電動式パワ
    ーステアリング制御装置において、運転者の操舵トルク
    を検出する操舵トルク検出手段、車両の横加速度を検出
    する横加速度検出手段、上記操舵トルク検出手段により
    検出された操舵トルクを用いてタイヤが路面から受ける
    第一の路面反力トルクを推定する第一の路面反力トルク
    推定手段、上記横加速度検出手段によって検出された車
    両の横加速度から第三の路面反力トルクを推定する第三
    の路面反力トルク推定手段、この第三の路面反力トルク
    推定手段により推定された第三の路面反力トルクに基づ
    きハンドルを原点復帰させる方向にモータの補助トルク
    を制御する戻しトルク補償手段を備え、上記戻しトルク
    補償手段は、上記第一の路面反力トルク及び第三の路面
    反力トルクの差が所定値より大きいとき、上記横加速度
    検出手段の異常を判定することを特徴とする電動式パワ
    ーステアリング制御装置。
  3. 【請求項３】 モータによって発生されるトルクを用い
    て運転者の操舵トルクを補助する自動車用の電動式パワ
    ーステアリング制御装置において、運転者の操舵トルク
    を検出する操舵トルク検出手段、車両のヨーレートを検
    出するヨーレート検出手段、上記操舵トルク検出手段に
    より検出された操舵トルクを用いてタイヤが路面から受
    ける第一の路面反力トルクを推定する第一の路面反力ト
    ルク推定手段、上記ヨーレート検出手段によって検出さ
    れた車両のヨーレートから第四の路面反力トルクを推定
    する第四の路面反力トルク推定手段、この第四の路面反
    力トルク推定手段により推定された第四の路面反力トル
    クに基づきハンドルを原点復帰させる方向にモータの補
    助トルクを制御する戻しトルク補償手段を備え、上記戻
    しトルク補償手段は、上記第一の路面反力トルク及び第
    四の路面反力トルクの差が所定値より大きいとき、上記
    ヨーレート検出手段の異常を判定することを特徴とする
    電動式パワーステアリング制御装置。
  4. 【請求項４】 戻しトルク補償手段は、二つの推定され
    た路面反力トルクの差が、所定時間持続して所定値より
    大きいとき、異常を判定することを特徴とする請求項１
    〜請求項３のいずれか一項記載の電動式パワーステアリ
    ング制御装置。
  5. 【請求項５】 操舵速度を検出する操舵速度検出手段を
    備え、戻しトルク補償手段は、上記操舵速度検出手段に
    よって検出された操舵速度が所定値以下で且つ二つの推
    定された路面反力トルクの差が所定値より大きいとき、
    異常を判定することを特徴とする請求項１〜請求項３の
    いずれか一項記載の電動式パワーステアリング制御装
    置。
  6. 【請求項６】 戻しトルク補償手段は、第一の路面反力
    トルクが、推定された他の路面反力トルクより所定値よ
    り大きいとき、異常を判定することを特徴とする請求項
    １〜請求項３のいずれか一項記載の電動式パワーステア
    リング制御装置。
  7. 【請求項７】 戻しトルク補償手段は、所定時間持続し
    て、第一の路面反力トルクが、推定された他の路面反力
    トルクより所定値より大きいとき、モータロックである
    と判定することを特徴とする請求項１〜請求項６のいず
    れか一項記載の電動式パワーステアリング制御装置。
  8. 【請求項８】 モータによって発生されるトルクを用い
    て運転者の操舵トルクを補助する自動車用の電動式パワ
    ーステアリング制御装置において、運転者の操舵トルク
    を検出する操舵トルク検出手段、上記操舵トルク検出手
    段により検出された操舵トルクを用いてタイヤが路面か
    ら受ける第一の路面反力トルクを推定する第一の路面反
    力トルク推定手段、第五の路面反力トルクを検出する路
    面反力トルク検出手段、この路面反力トルク検出手段に
    より検出された第五の路面反力トルクに基づきハンドル
    を原点復帰させる方向にモータの補助トルクを制御する
    戻しトルク補償手段を備え、上記戻しトルク補償手段
    は、上記第一の路面反力トルク及び上記第五の路面反力
    トルクの差が所定値より大きいとき、上記路面反力トル
    ク検出手段の異常を判定することを特徴とする電動式パ
    ワーステアリング制御装置。
  9. 【請求項９】 戻しトルク補償手段は、所定時間持続し
    て、第一の路面反力トルクが、第五の路面反力トルクよ
    り所定値より大きいとき、異常を判定することを特徴と
    する請求項８記載の電動式パワーステアリング制御装
    置。
  10. 【請求項１０】 戻しトルク補償手段は、道路状態を判
    定する機能を有し、非高μ路と判定したときは、検出手
    段の異常判定を行わないことを特徴とする請求項１〜請
    求項９のいずれか一項記載の電動式パワーステアリング
    制御装置。
  11. 【請求項１１】 モータによって発生されるトルクを用
    いて運転者の操舵トルクを補助する自動車用の電動式パ
    ワーステアリング制御方法において、操舵トルクを用い
    て第一の路面反力トルクを推定し、検出手段によって検
    出された操舵角、車両の横加速度及び車両のヨーレート
    のいずれか一つを用いて第六の路面反力トルクを推定し
    て、上記推定された第六の路面反力トルクに基づき、ハ
    ンドルを原点復帰させる方向にモータの補助トルクを制
    御すると共に、上記第一の路面反力トルク及び第六の路
    面反力トルクの差により上記検出手段の異常を判定する
    ようにしたことを特徴とする電動式パワーステアリング
    制御方法。
  12. 【請求項１２】 第一の路面反力トルク及び第六の路面
    反力トルクの差が所定時間持続して、所定値より大きい
    とき、異常を判定することを特徴とする請求項１１記載
    の電動式パワーステアリング制御方法。
  13. 【請求項１３】 路面状態を判定し、非高μ路と判定し
    たときは、検出手段の異常判定を行わないようにしたこ
    とを特徴とする請求項１１または請求項１２記載の電動
    式パワーステアリング制御方法。
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