JP2004196127A

JP2004196127A - 電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP2004196127A
Application number: JP2002367101A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Mizuno; 尊広水野; Yoshiaki Izumitani; 圭亮泉谷
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2002-12-18
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2022-12-18
Also published as: JP4193108B2

Abstract

【課題】操舵状態検出手段に異常が発生したときの操舵フィーリングを改善する。
【解決手段】異常判定部２２が、トルクセンサ５またはその信号伝送系における異常が発生したと判定すると、目標電流値設定部２１は、その異常が生じるより前に操舵トルク記憶部２３に保持された操舵トルク値に基づいて目標電流値を設定する。この目標電流値に応じて電動モータＭが制御される。操舵トルク記憶部２３に記憶されている操舵トルク値に対応した操舵方向と、舵角センサ６が検出する操舵方向とが不一致のときには、停止制御部２４は、目標電流値を強制的に零とし、電動モータＭを停止させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動モータの駆動力をステアリング機構に伝達して操舵補助する構成の電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両のステアリング機構に電動モータが発生するトルクを伝達することにより、操舵の補助を行う電動パワーステアリング装置が用いられている。電動モータは、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクや車速に応じて定められた目標電流に基づいて駆動制御されるようになっている。
操舵トルクを検出するトルクセンサやその信号伝送系に異常（トルクセンサ系故障）が生じると、電動モータを適切に制御することができず、操舵補助に支障をきたす。そこで、電動モータを制御するための電子制御ユニットは、トルクセンサ系故障の発生の有無を監視する異常検出処理を常時行い、異常が検出されると、フェールセーフ制御を実行するようになっている。
【０００３】
フェールセーフ制御の一つに、いわゆる延命制御がある。延命制御とは、トルクセンサが故障したときに、すぐに操舵補助を停止するのではなく、故障発生から一定時間前にホールドされた操舵トルク値をもとに、操舵補助力を制御する（特許文献１参照）。これにより、故障発生時におけるステアリング挙動を小さくすることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１２２１４３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、トルクセンサ系故障時に発生し得るノイズが異常検出前に誤ってホールドされると、延命制御の初期において、絶対値の大きな操舵トルク値に対応した操舵補助が行われるおそれがある。たとえば、ホールドされた操舵トルク値が、電動モータの最大目標電流値に対応する値であるような場合には、運転者の意図に反する操舵（いわゆるセルフステア）または操舵補助がされるおそれがあり、異常発生時における操舵違和感が生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、操舵状態検出手段に異常が発生したときの制御を適切に行うことができ、これにより、異常発生時における操舵フィーリングを改善することができる電動パワーステアリング装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、電動モータ（Ｍ）の駆動力をステアリング機構（３）に伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、操舵状態を検出し、操舵状態検出信号を出力する操舵状態検出手段（５）と、操舵方向を検出する操舵方向検出手段（６）と、上記操舵状態検出手段の異常の有無を判定する異常判定手段（２２）と、この異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じたと判定する前に上記操舵状態検出手段が出力した操舵状態検出信号を記憶する記憶手段（２３）と、上記異常判定手段が操舵状態検出手段に異常が生じていないと判定しているときは、上記操舵状態検出手段が出力する操舵状態検出信号に基づいて上記電動モータの制御のための駆動目標値を設定し、上記異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じていると判定しているときは、上記記憶手段に記憶された操舵状態検出信号に基づいて上記電動モータの制御のための駆動目標値を設定する駆動目標値設定手段（２１）と、上記異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じていると判定しているときに、上記記憶手段に記憶されている操舵状態検出信号に対応した操舵方向と、上記操舵方向検出手段が検出する操舵方向とが不一致であることを条件に、上記電動モータを停止する停止制御手段（２４）とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
上記操舵状態検出手段は、ステアリング操作のための操作部材（たとえばステアリングホイール）に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサであってもよい。
また、上記異常判定手段は、操舵状態検出手段自体の異常および操舵状態検出手段の出力信号の伝達系の異常の有無を判定するものであることが好ましい。
【０００９】
さらに、上記記憶手段は、上記異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じたと判定する直前（たとえば、直前の１つまたは複数の制御周期）に上記操舵状態検出手段が出力した操舵状態検出信号を記憶するものであることが好ましい。
また、上記駆動目標値設定手段は、上記異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じたと判定したことに応答して、上記記憶手段に記憶された操舵状態検出信号に対応する駆動目標値を初期値とし、この駆動目標値の絶対値を漸減させていくようにして、異常発生時における駆動目標値を変動させていくものであることが好ましい。これにより、異常発生時において、操舵補助力を徐々に低下させて電動モータを停止状態に導く延命制御を実現することができる。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、操舵状態検出手段に異常が生じたと判定されると、その異常が生じるより前に記憶手段に保持された操舵状態検出信号に基づき、駆動目標値が設定され、この駆動目標値に応じて電動モータが制御される。ただし、記憶手段に記憶されている操舵状態検出信号に対応した操舵方向と、操舵方向検出手段（たとえば舵角センサ）が検出する操舵方向が不一致の時には、電動モータが停止される。これにより、異常発生時において、運転者の意図に反する操舵または操舵補助がされることを防止でき、異常発生時における操舵フィーリングを改善できる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、電動モータ（Ｍ）の駆動力をステアリング機構（３）に伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、操舵状態を検出し、操舵状態検出信号を出力する操舵状態検出手段（５）と、操舵方向を検出する操舵方向検出手段（６）と、上記操舵状態検出手段の異常の有無を判定する異常判定手段（２２）と、この異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じたと判定する前に上記操舵状態検出手段が出力した操舵状態検出信号を記憶する記憶手段（２３）と、この記憶手段に記憶されている操舵状態検出信号に対して所定の制限演算を施して、異常発生時に用いる異常時用操舵状態信号を生成する異常時用操舵状態信号生成手段（２５）と、上記異常判定手段が操舵状態検出手段に異常が生じていないと判定しているときは、上記操舵状態検出手段が出力する操舵状態検出信号に基づいて上記電動モータの制御のための駆動目標値を設定し、上記異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じていると判定しているときは、上記異常時用操舵状態信号生成手段が生成する異常時用操舵状態信号に基づいて上記電動モータの制御のための駆動目標値を設定する駆動目標値設定手段（２１）と、上記異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じていると判定しているときに、上記異常時用操舵状態信号生成手段が生成する異常時用操舵状態信号に対応した操舵方向と、上記操舵方向検出手段が検出する操舵方向とが不一致であることを条件に、上記電動モータを停止する停止制御手段（２４）とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１２】
上記駆動目標値設定手段は、上記異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じていると判定したことに応答し、上記異常時用操舵状態信号生成手段が生成する異常時用操舵状態信号に対応する駆動目標値を初期値として、この駆動目標値の絶対値を漸減させていくように当該駆動目標値を時間変化させていく手段を含むものであることが好ましい。これにより、異常発生時において、操舵補助力を徐々に減少させて、電動モータを停止状態に導く延命制御を行うことができる。
【００１３】
請求項２記載の発明では、異常発生前に記憶手段に記憶された操舵状態検出信号に対して所定の制限演算を施すことにより異常時用操舵状態信号が生成され、この異常時用操舵状態信号に基づいて、駆動目標値が設定されるようになっている。したがって、操舵状態検出手段またはその信号伝達系における故障発生時に、ノイズが発生し、このノイズが誤って操舵状態検出信号として記憶手段に保持された場合であっても、電動モータから過大な操舵補助力がステアリング機構に与えられることがなく、運転者の意図に反する操舵または操舵補助を回避することができる。
【００１４】
しかも、請求項１記載の発明の場合と同じく、異常時用操舵状態信号に対応した操舵方向と操舵方向検出手段が検出する操舵方向とが不一致のときは、電動モータを停止することとしているから、運転者の意思に反する方向への操舵または操舵補助がされることがなく、異常発生時における操舵フィーリングを改善することができる。
請求項３記載の発明は、上記記憶手段は、上記異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じたと判定する前に上記操舵状態検出手段が複数の異なる時間に出力した操舵状態検出信号を記憶するものであり、上記異常時用操舵状態信号生成手段は、上記記憶手段に記憶されている複数の操舵状態検出信号に対して所定の制限演算を施して、異常時用操舵状態信号を求めるものであることを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置である。
【００１５】
この発明によれば、異常発生前の複数の時間における操舵状態検出信号が記憶手段に記憶され、この複数の操舵状態検出信号に所定の制限演算を施すことによって異常時用操舵状態信号が求められる。これにより、ノイズ等の影響を確実に排除して、適切な異常時用操舵状態信号を定めることができる。
具体的には、請求項４に記載のように、上記異常時用操舵状態信号生成手段は、上記制限演算として、上記記憶手段に記憶された複数の操舵状態検出信号のうち絶対値が最小のものを上記異常時用操舵状態信号として定める絶対値最小値演算を行う絶対値最小値演算手段（Ｂ２，Ｅ２）を含むものであってもよい。
【００１６】
また、請求項５に記載のように、上記異常時用操舵状態信号生成手段は、上記制限演算として、上記記憶手段に記憶された複数の操舵状態検出信号のうちの中間値をもつものを上記異常時用操舵状態信号として定める中間値演算を行う中間値演算手段（Ｂ２，Ｅ２）を含むものであってもよい。
また、請求項６に記載のように、上記異常時用操舵状態信号生成手段は、上記制限演算として、上記記憶手段に記憶された複数の操舵状態検出信号の平均値を求め、この平均値を上記異常時用操舵状態信号として定める平均値演算を行う平均値演算手段（Ｂ２，Ｅ２）を含むものであってもよい。
【００１７】
請求項７記載の発明は、上記異常時用操舵状態信号生成手段は、上記制限演算として、上記記憶手段に記憶されている操舵状態検出信号の絶対値と所定の上限値とを比較し、操舵状態検出信号の絶対値が上記上限値以下であれば、当該操舵状態検出信号を異常時用操舵状態信号として定め、上記操舵状態検出信号の絶対値が上記上限値を超えていれば、当該上限値に当該操舵状態検出信号の符号と同符号を付して異常時用操舵状態信号として定める手段（Ｃ２〜Ｃ６）を含むことを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置である。
【００１８】
この発明によれば、記憶手段に記憶されている操舵状態検出信号の絶対値が所定の上限値を超えるかどうかが判定され、上限値以下であれば当該操舵状態検出信号を異常時用操舵状態信号と定めることにより、いわゆる延命制御が行われる。一方、操舵状態検出信号の絶対値が上記上限値を超える時には、当該上限値に操舵状態検出信号の符号と同符号を付して異常時用操舵状態信号が求められる。これにより、異常時用操舵状態信号は、その絶対値が上記上限値を超えることがないから、異常発生時において、不所望な操舵または操舵補助がされることを防止できる。
【００１９】
請求項８記載の発明は、上記異常時用操舵状態信号生成手段は、上記制限演算として、上記記憶手段に記憶されている操舵状態検出信号の絶対値と所定の上限値とを比較し、操舵状態検出信号の絶対値が上記上限値以下であれば、当該操舵状態検出信号を異常時用操舵状態信号として定め、上記操舵状態検出信号の絶対値が上記上限値を超えていれば、操舵状態検出信号を１／ｎ倍（ただし、ｎは１より大きい数）して異常時用操舵状態信号として定める手段（Ｄ２〜Ｄ４）を含むことを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置である。
【００２０】
この発明によれば、記憶手段に記憶されている操舵状態検出信号の絶対値が所定の上限値を超える時には、操舵状態検出信号を１／ｎ倍することによって異常時用操舵状態信号が求められる。これにより、異常発生時において、運転者の意図に反して不所望な操舵または操舵補助がされることを防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この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電気的構成を示すブロック図である。操作部材としてのステアリングホイール１に加えられた操舵トルクは、ステアリングシャフト２を介して、ステアリング機構３に機械的に伝達される。ステアリング機構３には、電動モータＭから操舵補助力が伝達されるようになっている。
【００２２】
ステアリングシャフト２は、ステアリングホイール１側に結合された入力軸２Ａと、ステアリング機構３側に結合された出力軸２Ｂとに分割されていて、これらの入力軸２Ａおよび出力軸２Ｂは、トーションバー４によって互いに連結されている。トーションバー４は、操舵トルクに応じてねじれを生じるものであり、このねじれの方向および量は、トルクセンサ５によって検出されるようになっている。
【００２３】
トルクセンサ５は、たとえば、入力軸２Ａと出力軸２Ｂとの回転方向の位置関係の変化に応じて変化する磁気抵抗を検出する磁気式のもので構成されている。このトルクセンサ５の出力信号は、コントローラ１０（ＥＣＵ：電子制御ユニット）に入力されている。
コントローラ１０には、さらに、ステアリングホイール１の操舵角を検出する舵角センサ６、および当該電動パワーステアリング装置が搭載される車両の車速を検出する車速センサ７の各出力信号が入力されるようになっている。
【００２４】
コントローラ１０は、トルクセンサ５によって検出される操舵トルクおよび車速センサ７によって検出される車速に応じて電動モータＭの目標電流値を定め、操舵トルク等に応じた操舵補助力がステアリング機構３に与えられるように、電動モータＭを駆動制御する。
コントローラ１０は、マイクロコンピュータ２０と、このマイクロコンピュータ２０からの制御信号に基づいて電動モータＭを駆動するモータドライバ３０とを有している。
【００２５】
マイクロコンピュータ２０は、プログラム処理を実行することによって実現される複数の機能処理部を実質的に有している。具体的には、マイクロコンピュータ２０は、トルクセンサ５および車速センサ７の出力に基づいて、電動モータＭの目標電流値を設定する目標電流値設定部２１と、トルクセンサ５の出力を取り込んで、トルクセンサ５やその信号伝送路等における異常の有無を判定する異常判定部２２と、異常判定部２２が異常なしと判定しているときにトルクセンサ５が出力する操舵トルク値を時系列に従って複数個記憶する操舵トルク記憶部２３（メモリ）と、目標電流値設定部２１が設定する目標電流値を強制的に零として、電動モータＭを停止させる停止制御部２４とを備えている。停止制御部２４は、異常判定部２２が異常が発生したと判定したときに、操舵トルク記憶部２３が記憶している操舵トルク値である操舵トルク記憶値に対応した操舵方向と、舵角センサ６が検出している操舵方向とを比較し、２つの操舵方向が不一致であることを条件に、目標電流値を強制的に零とするように動作する。
【００２６】
図２は、目標電流値設定部２１の働きを説明するための図であり、操舵トルクに対する目標電流値の関係（アシスト特性）が示されている。操舵トルクは、たとえば右方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、左方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、目標電流値は、電動モータＭから右方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とされ、電動モータＭから左方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには負の値とされる。
【００２７】
目標電流値は、操舵トルクの正の値に対しては正の値をとり、操舵トルクの負の値に対しては負の値をとる。操舵トルクが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲（不感帯）の微小な値のときには、目標電流値は零とされる。また、目標電流値は、車速センサ７によって検出される車速が大きいほど、その絶対値が小さく設定されるようになっている。これにより、低速走行時には大きな操舵補助力を発生させることができ、高速走行時には操舵補助力を小さくすることができる。
【００２８】
図３は、所定の制御周期毎にマイクロコンピュータ２０が繰り返し実行する処理の内容を説明するためのフローチャートである。マイクロコンピュータ２０は、トルクセンサ５が出力する操舵トルク信号および車速センサ７が出力する車速信号をそれぞれ取り込み（ステップＳ１，Ｓ２）、さらに、異常判定部２２において、操舵トルク検出値に基づく異常判定処理を実行する（ステップＳ３）。異常判定処理の結果、異常がないと判定されれば（ステップＳ４のＮＯ）、異常発生フラグをオフ状態とし（ステップＳ５）、その時の操舵トルク検出値を操舵トルク記憶部２３に記憶した後（ステップＳ６）、ステップＳ１，Ｓ２で取り込まれた操舵トルク検出値および車速に基づいて、目標電流値を設定する（ステップＳ７）。その後、設定された目標電流値に従って、モータドライバ３０が制御されることによって、目標電流値に対応した操舵補助力が電動モータＭからステアリング機構３に伝達される（ステップＳ８）。
【００２９】
一方、異常判定処理（ステップＳ３）の結果、トルクセンサ系の異常が生じていると判断されると（ステップＳ４のＹＥＳ）、異常発生フラグがオン状態かどうかが調べられ（ステップＳ９）、異常発生フラグがオフ状態であれば（ステップＳ９のＮＯ）、目標電流値の設定のための基礎となる異常時用操舵トルク値を演算する処理を行う（ステップＳ１０）。そして、異常発生フラグがオン状態に切り換えられ（ステップＳ１１）、ステップＳ１０で求められた異常時用操舵トルク値に基づいて、図２の特性に従い、目標電流値が設定される（ステップＳ７）。この設定された目標電流値に基づき、電動モータＭの駆動制御が実行される（ステップＳ８）。
【００３０】
ステップＳ９において異常発生フラグがオン状態であると判断されたとき、すなわち、前制御周期から引き続き異常状態が継続しているときには、異常時用操舵トルク値に基づいて目標電流値を定めるときのゲインがたとえば一定値だけ減少させられる（ステップＳ１２）。これにより、目標電流値設定部２１は、異常時用操舵トルク値に対して減少されたゲインを乗じ、その値を図２に示されたアシスト特性に適用することにより、目標電流値を求める。したがって、トルクセンサ系の異常状態が継続すると、制御周期毎にゲインが減少していき、目標電流値が零に導かれることになる。このようにして、トルクセンサ系の異常が発生した場合に、目標電流値の絶対値を漸減させて零に導き、電動モータＭを停止状態に至らせる延命制御が行われる。
【００３１】
図４は、異常時用操舵トルク値演算処理（図３のステップＳ１０）の一例を示すフローチャートである。操舵トルク記憶部２３から、異常判定部２２が異常ありと判定する直前の操舵トルク検出値である操舵トルク記憶値が読み出され（ステップＡ１）、停止制御部２４および目標電流値設定部２１に与えられる。
停止制御部２４は、舵角センサ６が検出している操舵方向と、操舵トルク記憶部２３から読み出された操舵トルク記憶値に対応する操舵補助方向（アシスト方向）とが一致しているかどうかを判断する（ステップＡ２）。２つの操舵方向が一致していれば（ステップＡ２のＹＥＳ）、目標電流値設定部２１は、操舵トルク記憶部２３から読み出された操舵トルク記憶値を異常時用操舵トルク値として設定する（ステップＡ３）。したがって、異常判定部２２が異常ありと判定する直前における操舵トルク検出値（正常時の検出値）に基づき、延命制御の際の目標電流値の最初の値が定められることになる。
【００３２】
一方、舵角センサ６によって検出される操舵方向と、操舵トルク記憶部２３から読み出された操舵トルク記憶値に対応する操舵補助方向（アシスト方向）とが不一致の場合には（ステップＡ２のＮＯ）、異常時用操舵トルク値に零が代入される。つまり、停止制御部２４は、目標電流値を強制的に零とする（ステップＡ４）。これにより、電動モータＭが停止されるから、操舵補助が行われなくなり、運転者が意図する方向と反対方向への操舵または操舵補助を防止することができる。その結果、異常発生時における操舵違和感を低減できる。
【００３３】
図５は、この発明の他の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。この図５において、上述の図１に示された各部と同様の機能を有する部分には図１の場合と同一の参照符号を付して示す。
この実施形態では、マイクロコンピュータ２０がプログラムを実行することによって実現される機能処理部として、制限演算部２５が備えられている。この制限演算部２５は、操舵トルク記憶部２３に時系列に従って記憶された複数の操舵トルク記憶値（トルクセンサ系の異常が検出される直前の時間的に連続する複数個の操舵トルク検出値）に基づき、所定の制限演算を行って、異常時用操舵トルク値を定め、この異常時用操舵トルク値を目標電流値設定部２１に与える。
【００３４】
マイクロコンピュータ２０は、上述の第１の実施形態の場合と同じく、図３に示すフローチャートに従う処理を制御周期毎に実行する。この場合に、異常時用操舵トルク値演算処理（図３のステップＳ１０）は、たとえば図６に示す内容の処理となる。
すなわち、操舵トルク記憶部２３から、異常判定部２２が異常ありと判定する直前の複数の操舵トルク検出値（たとえば、５ミリ秒前、１０ミリ秒前、および１５ミリ秒前の操舵トルク検出値）に対応する操舵トルク記憶値が読み出される（ステップＢ１）。制限演算部２５は、読み出された複数の操舵トルク記憶値のうち絶対値が最小のものを求める絶対値最小値演算、読み出された複数の操舵トルク記憶値のなかの中間的な値を有する操舵トルク記憶値を求める中間値演算処理、または読み出された複数の操舵トルク記憶値の平均値を求める平均値演算処理のいずれかを、制限演算として実行する（ステップＢ２）。このような制限演算により求められた演算値が、異常時用操舵トルク値として設定され（ステップＢ３）、目標電流値設定部２１において目標電流値を設定する際の操舵トルク値（延命制御の初期値）として用いられる。
【００３５】
このようにして、操舵トルク記憶部２３に記憶された操舵トルク記憶値をそのまま用いるのではなく、制限演算を施した値を異常時用操舵トルク値として用いるようにしているから、トルクセンサ系の異常に起因してノイズ等の異常な値が操舵トルク記憶部２３に記憶されている場合であっても、セルフステアが生じるような過大な値が異常時用操舵トルク値とされたり、運転者の意図に大幅に反する操舵補助が行われたりすることがなくなるので、異常発生時における操舵フィーリングを改善することができる。
【００３６】
図７は、異常時用操舵トルク値演算処理の別の例を説明するためのフローチャートである。まず、操舵トルク記憶部２３から、異常判定部２２がトルクセンサ系に異常が発生したと判定する直前の操舵トルク検出値に対応する操舵トルク記憶値が読み出される（ステップＣ１）。次に、制限演算部２５の働きにより、操舵トルク記憶部２３から読み出された操舵トルク記憶値の絶対値と、所定の上限値（＞０）とが大小比較される（ステップＣ２）。読み出された操舵トルク記憶値の絶対値が上限値以下であれば（ステップＣ２のＮＯ）、異常時用操舵トルク値として、その操舵トルク記憶値が設定される（ステップＣ３）。
【００３７】
もしも、操舵トルク記憶値の絶対値が上記上限値を上回っていると（ステップＣ２のＹＥＳ）、さらに、操舵トルク記憶値の符号が調べられる（ステップＣ４）。操舵トルク記憶値が正の符号を有する場合には、異常時用操舵トルク値として、正の値を有する上記上限値が設定される（ステップＣ５）。これに対して、操舵トルク記憶値の符号が負であれば（ステップＣ４のＮＯ）、上記上限値に対して負の符号を付した値を異常時用操舵トルク値として設定する（ステップＣ６）。
【００３８】
このように、トルクセンサ系の異常が生じた時には、所定の上限値を超えない範囲で操舵トルク記憶部２３に記憶された操舵トルク記憶値を異常時用操舵トルク値として用いて延命制御が行われる一方、操舵トルク記憶値が上記上限値を超える場合には、セルフステアや不所望な操舵補助を回避するために、異常時用操舵トルク値の絶対値を上記上限値に制限することとしている。これにより、トルクセンサ系の故障に起因するノイズ等の影響を排除して、異常発生時における操舵フィーリングを改善することができる。
【００３９】
図８は、異常時用操舵トルク値演算処理の他の例を示すフローチャートである。制限演算部２５は、操舵トルク記憶部２３から、異常判定部２２がトルクセンサ系の異常を検出する直前の操舵トルク検出値に対応した操舵トルク記憶値を読み出す（ステップＤ１）。この読み出された操舵トルク記憶値の絶対値が、所定の上限値と大小比較される（ステップＤ２）。操舵トルク記憶値の絶対値が上記上限値以下であれば（ステップＤ２のＮＯ）、異常時用操舵トルク値として上記読み出された操舵トルク記憶値が設定される（ステップＤ３）。
【００４０】
一方、操舵トルク記憶値の絶対値が上記上限値を超えるときには、上記操舵トルク記憶値に対して１／ｎ（ｎは１より大きい数）を乗じて、その値を異常時用操舵トルク値として設定する（ステップＤ４）。
このようにして、操舵トルク記憶値の絶対値が上限値を超えるときには、その値を１／ｎ倍することにより異常時用操舵トルク値を制限するようにしているから、トルクセンサ系の故障に起因するノイズのために、延命制御の初期においてセルフステアが生じたり過大な操舵補助がされたりすることがなく、操舵フィーリングを改善することができる。
【００４１】
図９は、異常時用操舵トルク値演算処理のさらに他の例を説明するためのフローチャートである。この例では、制限演算部２５によって操舵トルク記憶部２３から１つまたは複数個の操舵トルク記憶値（異常検出直前の操舵トルク検出値に対応するもの）が読み出され（ステップＥ１）、この読み出された操舵トルク記憶値に対して制限演算処理が実行される（ステップＥ２）。この制限演算処理は、絶対値最小値演算、中間値演算、平均値演算のいずれかであってもよいし、図７に示された処理であってもよいし、図８に示された処理であってもよい。
【００４２】
次に、停止制御部２４により、舵角センサ６によって検出される操舵方向と、制限演算処理後の異常時用操舵トルク値による操舵補助方向（アシスト方向）が一致するかどうかが判断される（ステップＥ３）。これらの方向が一致する場合には（ステップＥ３のＹＥＳ）、異常時用操舵トルク値として、上記制限値演算処理によって求められた演算値が設定される（ステップＥ４）。これに対して、操舵方向と操舵補助方向とが不一致の場合には（ステップＥ３のＮＯ）、異常時用操舵トルク値が強制的に零とされる（ステップＥ５）。
【００４３】
このようにして、操舵トルク記憶値に対して制限演算が行われるうえに、操舵方向と制限演算の演算値に対応した操舵補助方向とが不一致の場合には電動モータＭが直ちに停止されることになるから、トルクセンサ系の異常発生時における不所望な操舵または操舵補助を確実に回避することができる。
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、停止制御部２４は、異常時用操舵トルク値を零とする代わりに、目標電流値設定部２１が設定する目標電流値を零とする処理を行うものであってもよい。また、駆動目標値として、電流値の代わりに電圧値を用いてもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】目標電流値設定部の働きを説明するための図であり、操舵トルクに対する目標電流値の関係（アシスト特性）が示されている。
【図３】制御周期毎にマイクロコンピュータが繰り返し実行する処理の内容を説明するためのフローチャートである。
【図４】異常時用操舵トルク値演算処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】この発明の第２の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】異常時用操舵トルク値演算処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】異常時用操舵トルク値演算処理の別の例を説明するためのフローチャートである。
【図８】異常時用操舵トルク値演算処理の他の例を示すフローチャートである。
【図９】異常時用操舵トルク値演算処理のさらに他の例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ステアリングホイール
２ステアリングシャフト
３ステアリング機構
４トーションバー
５トルクセンサ
６舵角センサ
７車速センサ
１０コントローラ
２０マイクロコンピュータ
２１目標電流値設定部
２２異常判定部
２３操舵トルク記憶部
２４停止制御部
２５制限演算部
３０モータドライバ
Ｍ電動モータ

Claims

電動モータの駆動力をステアリング機構に伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、
操舵状態を検出し、操舵状態検出信号を出力する操舵状態検出手段と、
操舵方向を検出する操舵方向検出手段と、
上記操舵状態検出手段の異常の有無を判定する異常判定手段と、
この異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じたと判定する前に上記操舵状態検出手段が出力した操舵状態検出信号を記憶する記憶手段と、
上記異常判定手段が操舵状態検出手段に異常が生じていないと判定しているときは、上記操舵状態検出手段が出力する操舵状態検出信号に基づいて上記電動モータの制御のための駆動目標値を設定し、上記異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じていると判定しているときは、上記記憶手段に記憶された操舵状態検出信号に基づいて上記電動モータの制御のための駆動目標値を設定する駆動目標値設定手段と、
上記異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じていると判定しているときに、上記記憶手段に記憶されている操舵状態検出信号に対応した操舵方向と、上記操舵方向検出手段が検出する操舵方向とが不一致であることを条件に、上記電動モータを停止する停止制御手段とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
電動モータの駆動力をステアリング機構に伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、
操舵状態を検出し、操舵状態検出信号を出力する操舵状態検出手段と、
操舵方向を検出する操舵方向検出手段と、
上記操舵状態検出手段の異常の有無を判定する異常判定手段と、
この異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じたと判定する前に上記操舵状態検出手段が出力した操舵状態検出信号を記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶されている操舵状態検出信号に対して所定の制限演算を施して、異常発生時に用いる異常時用操舵状態信号を生成する異常時用操舵状態信号生成手段と、
上記異常判定手段が操舵状態検出手段に異常が生じていないと判定しているときは、上記操舵状態検出手段が出力する操舵状態検出信号に基づいて上記電動モータの制御のための駆動目標値を設定し、上記異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じていると判定しているときは、上記異常時用操舵状態信号生成手段が生成する異常時用操舵状態信号に基づいて上記電動モータの制御のための駆動目標値を設定する駆動目標値設定手段と、
上記異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じていると判定しているときに、上記異常時用操舵状態信号生成手段が生成する異常時用操舵状態信号に対応した操舵方向と、上記操舵方向検出手段が検出する操舵方向とが不一致であることを条件に、上記電動モータを停止する停止制御手段とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
上記記憶手段は、上記異常判定手段が上記操舵状態検出手段に異常が生じたと判定する前に上記操舵状態検出手段が複数の異なる時間に出力した操舵状態検出信号を記憶するものであり、
上記異常時用操舵状態信号生成手段は、上記記憶手段に記憶されている複数の操舵状態検出信号に対して所定の制限演算を施して、異常時用操舵状態信号を求めるものであることを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
上記異常時用操舵状態信号生成手段は、上記制限演算として、上記記憶手段に記憶された複数の操舵状態検出信号のうち絶対値が最小のものを上記異常時用操舵状態信号として定める絶対値最小値演算を行う絶対値最小値演算手段を含むことを特徴とする請求項３記載の電動パワーステアリング装置。
上記異常時用操舵状態信号生成手段は、上記制限演算として、上記記憶手段に記憶された複数の操舵状態検出信号のうちの中間値をもつものを上記異常時用操舵状態信号として定める中間値演算を行う中間値演算手段を含むことを特徴とする請求項３記載の電動パワーステアリング装置。
上記異常時用操舵状態信号生成手段は、上記制限演算として、上記記憶手段に記憶された複数の操舵状態検出信号の平均値を求め、この平均値を上記異常時用操舵状態信号として定める平均値演算を行う平均値演算手段を含むことを特徴とする請求項３記載の電動パワーステアリング装置。
上記異常時用操舵状態信号生成手段は、上記制限演算として、上記記憶手段に記憶されている操舵状態検出信号の絶対値と所定の上限値とを比較し、操舵状態検出信号の絶対値が上記上限値以下であれば、当該操舵状態検出信号を異常時用操舵状態信号として定め、上記操舵状態検出信号の絶対値が上記上限値を超えていれば、当該上限値に当該操舵状態検出信号の符号と同符号を付して異常時用操舵状態信号として定める手段を含むことを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
上記異常時用操舵状態信号生成手段は、上記制限演算として、上記記憶手段に記憶されている操舵状態検出信号の絶対値と所定の上限値とを比較し、操舵状態検出信号の絶対値が上記上限値以下であれば、当該操舵状態検出信号を異常時用操舵状態信号として定め、上記操舵状態検出信号の絶対値が上記上限値を超えていれば、操舵状態検出信号を１／ｎ倍（ただし、ｎは１より大きい数）して異常時用操舵状態信号として定める手段を含むことを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。