JP2009023616A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 操舵系の制御要素にモータ電流の制限が必要な異常状態の発生後に正常状態に復帰しとき、操舵トルクの変動による不安感を与えることなく、アシストトルクを復帰させる制御装置を備えた電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】 現在の電流制限値Ｌａと電流制限目標値ＬＴとが同じになるまで、現在の電流制限値Ｌａの漸減処理が実施され、時点Ｓ1 〜Ｓ２で、電流制限目標値ＬＴが電流制限を弱める方向（Ｌａ＜ＬＴ）に更新され、条件（｜Ｉ１｜≧Ｌａ）が成立して所定時間ｔa が継続したとき、その時点の電流制限値Ｌａでの操舵感覚を経験したものとする。条件（｜Ｉ１｜＜Ｌｂ）が成立して所定時間ｔb が継続したとき、その時点の電流制限値Ｌａに電流制限値漸増値ΔＬｕを加算して増加させ、この処理を繰り返してモータ電流を徐々に増加させてアシストトルクを復帰させる。
【選択図】 図３

Description

この発明は、電動パワーステアリング装置に関し、特に操舵系を構成する制御要素にモータ電流の制限が必要な異常が発生した後に正常状態に復帰した場合に、アシストトルクの急変を抑え、操向ハンドル操作に違和感を与えない制御装置を備えた電動パワーステアリング装置に関する。

車両用の電動パワーステアリング装置は、操向ハンドルの操作によりステアリングシヤフトに発生する操舵トルクと車速を検出し、その検出信号に基づいてモータを駆動して操向ハンドルの操舵力を補助するものである。このような電動式パワーステアリング装置の制御はマイクロコンピュータで構成された制御装置で実行されるが、その制御の概要は、トルクセンサで検出された操舵トルクと車速センサで検出された車速に基づいてモータに供給する電流の大きさを演算し、その演算結果に基づいてモータに供給する電流を制御するものである。

即ち、制御装置は操向ハンドルが操作されて操舵トルクが発生しているとき、検出された車速が零あるいは低速の場合は大きな操舵補助力を供給し、検出された車速が速い場合は小さな操舵補助力を供給するように操舵トルクと車速に応じてモータ電流の制御目標値を演算し、実際にモータに流れる電流がモータ電流の制御目標値に一致するようフイードバツク制御を行ない、走行状態に応じた最適の操舵補助力を与えている。

このような電動式パワーステアリング装置では、操舵系を構成する制御要素、例えばモータに過熱などの異常が発生すると、その時点でのモータ電流量に応じてモータ電流の大きさを制限し、二次故障の発生、例えばモータの焼損などを防止するフェールセーフ制御を行なって危険を回避するものがある。

また、操舵系を構成する制御要素、例えばモータが過熱するなどの異常が発生した後に正常な状態に復帰した場合は、モータ電流の制限を解除してアシストトルクを再び規定値まで立上げる制御が行われる場合があるが、このような場合は、モータ電流を制限した状態と、制限を解除した状態との間（モータ電流の制限の前後）で、操舵に必要な操舵トルクが大幅に異なるため、運転者が操向ハンドルを操作するとき、違和感を与える場合がある。

この対策として、異常が発生した後に正常な状態に復帰した場合は、モータ電流の制限値を時間経過に従って徐々に増加させてモータ電流の制限を解除し、アシストトルクの急変を防止して運転者が操向ハンドルを操作するときに違和感を与えないようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
特許第３４３３７１３号公報

前記した、従来のモータ電流の制限値を時間経過に従って徐々に増加させてモータ電流の制限を解除するものでは、操舵中においてもモータ電流が増加する。

このため、運転者は道路状況と、モータ電流を増加によるアシストトルクの変化に対応した操舵を行なわねばならないという問題がある。特に、急カーブを通過している途中、即ちアシストトルクの大きい状態で、異常発生後の正常復帰がなされたような場合には、アシストトルクの変化が小さくともその影響は大きく、運転者に不安感を与えてしまうおそれがある。

さらに、モータ電流の増加によるアシストトルクの増加は、操舵トルクが所定値以上（操舵トルク≧所定値）という条件の下で行われるから、瞬間的な急操舵を繰り返すと、運転者が操舵トルクを実質的に経験しないうちに、モータ電流の制限値が大きく変化してしまうという不都合が発生するおそれがある。この発明は上記課題を解決することを目的とする。

この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、少なくとも操舵トルクを検出するトルクセンサと、検出された操舵トルクに基づいて電流指令値を演算する演算手段と、演算された電流指令値に基づいてステアリング機構にアシストトルクを供給するモータを制御する制御装置とを備え、操舵系を構成する制御要素の性質に応じてモータ電流の最大値を制限する電流制限値が予め設定されている電動パワーステアリング装置において、操舵系を構成する制御要素にモータ電流の制限が必要な異常が発生したとき、発生した異常の状況に応じたモータ電流の制限目標値を設定する電流制限目標値算出手段と、前記電流制限目標値と前記電流指令値との比較結果に基づいて、電流制限値を漸増又は漸減して電流制限値を算出する電流制限値算出手段と、制限前の電流指令値と現在の電流制限値とに基づいて制限後電流指令値を演算するモータ電流制限手段とを備え、前記制御装置は、操舵系を構成する制御要素にモータ電流の制限が必要な異常が発生したときは、前記演算された制限後電流指令値に基づいてモータを駆動し、ステアリング機構にアシストトルクを発生させることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。

そして、前記操舵系を構成する制御要素とは、バッテリ、モータ等の要素、トルクセンサ、操舵角センサ、モータ角度センサ、モータ角速度センサ、ヨーレートセンサ、温度センサ等の各種センサ、電源回路、リレー駆動回路、センサ信号入力回路、モータ駆動回路、モータ電流検出回路、モータ端子電圧検出回路等の各種回路（ＥＣＵ）のいずれか１乃至複数を含むものとする。

そして、前記電流制限値算出手段は、現在の電流制限値と電流制限目標値との比較の結果、電流制限目標値のほうが大きい場合は、制限前電流指令値の絶対値が現在の電流制限値以上である状態が予め設定された所定時間以上継続し、その後、制限前電流指令値の絶対値が操舵中でないことを示す予め設定された所定の閾値未満の状態が予め設定された所定時間以上継続することを条件として、現在の電流制限値に所定の電流制限値漸増値を加算更新し、現在の電流制限値として出力するものとする。

そして、前記電流制限値算出手段は、現在の電流制限値と電流制限目標値との比較の結果、電流制限目標値のほうが小さい場合は、現在の電流制限値から所定の電流制限値漸減値を減算更新し、現在の電流制限値として出力するものとする。

そして、前記電流制限値算出手段は、現在の電流制限値と電流制限目標値との比較の結果、現在の電流制限値と電流制限目標値が等しい場合は、現在の電流制限値を更新せず、現在の電流制限値として出力するものとする。

また、前記モータ電流制限手段は、制限前電流指令値が現在の電流制限値より大きい場合は、現在の電流制限値を制限後電流指令値とするものとする。

また、前記モータ電流制限手段は、制限前電流指令値が現在の負の電流制限値より小さい場合は、現在の負の電流制限値を制限後電流指令値とするものとする。

また、前記モータ電流制限手段は、制限前電流指令値が、現在の電流制限値、現在の負の電流制限値のいずれでもない場合は、制限前電流指令値を制限後電流指令値とするものとする。

この発明によれば、操舵系を構成する制御要素にモータ電流の制限が必要な異常発生した後に正常な状態に復帰した場合、操舵中はモータ電流制限値を変化させないから、運転者に操舵トルクの変動による不安感を与えることなしに、モータ電流を漸増させアシストトルクを復帰させることができる。

また、モータ電流の制限強化と制限緩和とを繰り返した場合でも、モータ電流制限値をゆっくり増加させるから、運転者の意図しない車両の挙動を抑えることができ、安全に操向ハンドルを操作でき、操向ハンドル操作に違和感を与えることがない制御装置を備えた電動パワーステアリング装置を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明を実施するに適した電動パワーステアリング装置の構成の概略を説明する図で、操向ハンドル１の軸２は減速ギア４、ユニバーサルジョイント５ａ、５ｂ、ピニオンラツク機構７を経て操向車輪のタイロツド８に結合されている。軸２には操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ３が設けられており、また、操舵力を補助するモータ９が減速ギア４を介して軸２に結合している。

電動パワーステアリング装置を制御する制御装置１０は、バツテリ１４からイグニッシヨンキー１１を経て、イグニッシヨンキー信号が供給されるとともに、並列の電源ラインから電力が供給される。制御装置１０はトルクセンサ３で検出された操舵トルクと車速センサ１２で検出された車速に基づいて電流指令値の演算を行い、演算された電流指令値に基づいてモータ９に供給する電流ｉを制御する。

ここで、制御装置１０で実行されるモータ制御の特徴点を簡単に説明する。モータ制御においては、操舵トルクその他の情報に基づいて演算された電流指令値Ｉ１によりモータ電流が決定される。一方、操舵系を構成する制御要素に異常状態の発生が検出されたときは、モータ電流を制限するように電流指令値Ｉ１を減少させる制御が行なわれ、制御要素に発生した異常状態から正常状態に復帰したときは、制限したモータ電流を回復させるため、制御要素の異常発生前の電流指令値Ｉ１に復帰させる制御が行なわれる。

モータ電流を制限する制御を実行するとき、制御要素から出力された信号に基づいてモータ電流を制限する電流制限目標値ＬＴが演算され、電流制限目標値ＬＴと電流指令値Ｉ１との比較結果によってモータ電流の制限を行うが、電流制限目標値ＬＴとその時点の電流指令値Ｉ１との大小関係によって、モータ電流の制限を解除又は緩和（増加）する。

前記したモータ電流の制限を解除又は緩和（増加）するときは、運転者がモータ電流の制限値を増加途中の操舵感覚について経験済みであり、且つ操舵していない（ハンドル操作をしていない）状態のときに限り、電流制限目標値ＬＴに到達するまで、予め設定されていたモータ電流制限値Ｌａを少しづつ徐々に増加させ、モータの最大電流を増加させる。

これにより、モータ電流の制限を解除又は緩和（増加）するときは、操舵中はモータ電流の制限値を増加させないため、運転者に不安や違和感を与えることなく、モータの最大電流を増加させることができる。

図２は、この発明の実施の形態の制御装置１０とその周辺回路要素を説明するブロツク図である。

なお、モータ電流の最大値を制限する電流制限値Ｌａは、操舵系を構成する制御要素の性質に応じて予め所定値に設定されており、以下説明する制御の実行過程で変更されるものとする。

２１は、この発明によるモータ電流の制限が必要とされる操舵系を構成する制御要素を示すもので、ここで、センサとはトルクセンサ、操舵角センサ、モータ角度センサ、モータ角速度センサ、ヨーレートセンサ、温度センサ等の各種センサを含むものである。またＥＣＵ回路とは制御装置１０を構成する電源回路、リレー駆動回路、センサ信号入力回路、モータ駆動回路、モータ電流検出回路、モータ端子電圧検出回路等の各種回路、及びモータ自体を含むものである。

電流制限目標値算出部２２はモータ電流を制限するときの電流制限目標値ＬＴを演算する。前記したとおり、操舵系を構成する制御要素に異常が発生したときは、その異常の程度に応じてモータ電流を制限する電流制限目標値ＬＴが必要となる。各種センサやＥＣＵ回路等の制御要素２１から出力された信号は、電流制限目標値算出部２２に入力され、電流制限目標値ＬＴが演算される。

電流制限目標値ＬＴの演算は公知の手法による。即ち、例えば、制御要素がモータやＥＣＵであれば、その過熱を防止するために必要とされる電流制限目標値ＬＴを演算し、制御要素がバッテリであれば、バッテリ電圧低下などの要因と程度に応じて、モータ電流の制限目標値ＬＴを演算する。

電流指令値演算部２４は、モータ電流を制御する電流指令値を演算するもので、トルクセンサ３で検出された操舵トルクＴと車速センサ１２で検出された車速Ｖに基づいて電流指令値Ｉ1 を演算する。

電流制限値算出部２３は、制御要素２１に異常の発生が検出されたとき、前記電流制限目標値算出部２２で演算された電流制限目標値ＬＴと、前記電流指令値演算部２４で演算された電流指令値Ｉ１とを入力とし、現在の電流制限値Ｌａと電流制限目標値ＬＴとを比較する。そして、その比較結果に基づいて電流制限を徐々に弱め、或いは電流制限を徐々に強める。このとき、現在の電流制限値により駆動されるモータで補助される操舵トルクでの操舵感覚を経験したか否か、また、現在操舵中であるか否か、またそれらの状態が所定時間継続したか否かが条件となる。

即ち、前記電流制限目標値ＬＴと、前記電流指令値Ｉ１とを比較した結果、現在の電流制限値Ｌａよりも電流制限目標値ＬＴのほうが大きい場合（Ｌａ＜ＬＴ）は、電流制限を弱めるために、「制限前電流指令値の絶対値｜Ｉ１｜が現在の電流制限値Ｌａ（＝操舵感覚経験判定閾値）以上の状態が所定時間ｔ１以上継続」し、その後「制限前電流指令値の絶対値｜Ｉ１｜が、操舵中でないことを判定する閾値である非操舵中判定閾値Ｌｂ未満の状態が所定時間ｔ２以上継続」したことを条件に、現在の電流制限値Ｌａに電流制限値漸増値ΔＬuを加算した値を、現在の電流制限値Ｌａとして出力する。

また、比較の結果、現在の電流制限値Ｌａよりも電流制限目標値ＬＴのほうが小さい場合（Ｌａ＞ＬＴ）は、電流制限を強めるために、現在の電流制限値Ｌａから電流制限値漸減値ΔＬｄを減算した値を現在の電流制限値Ｌａとして出力する。

さらに、比較の結果、現在の電流制限値Ｌａと電流制限目標値ＬＴとが等しい場合（Ｌａ＝ＬＴ）は、現在の電流制限値Ｌａを更新せず、そのまま出力する。

モータ電流制限部２５では、制限前電流指令値Ｉ１と現在の電流制限値Ｌａとを入力とし、制限前電流指令値Ｉ１を現在の電流制限値Ｌａで制限し、制限後電流指令値Ｉ２として出力する。

加算器２６では、制限後電流指令値Ｉ２からモータ電流検出回路２９で検出されたモータ電流検出値Ｉm を減算するフイードバック制御が行われ、フイードバック制御された制限後電流指令値Ｉ２がデューテイ算出部２７に出力される。デューテイ算出部２７では制限後電流指令値Ｉ２に対応したデューテイＤが演算される。

モータ駆動回路２８は、例えば半導体スイッチング素子をブリッジ接続した公知のＨブリッジ回路であって、入力されたデューテイＤとモータ回転方向信号に基づいて半導体スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御して電源であるバッテリ１４から供給される電流を制御し、モータ９を駆動する。

モータ電流検出回路２９は、モータ９に流れるモータ電流を検出するもので、検出されたモータ電流Ｉm は前記した加算器２６にフイードバックされる。

以上の構成により、制御要素２１に異常の発生が検出されないときは、モータ電流制限部２５からは入力された電流指令値Ｉ２（電流指令値Ｉ１に等しい）が出力される。この結果、検出された操舵トルクが大きく、また検出された車速が零あるいは低速の場合は電流指令値Ｉ２が大きく設定され、検出された操舵トルクが小さく、また検出された車速が速い場合は電流指令値Ｉ２が小さく設定されるから、走行状態に応じた最適の操舵補助力をステアリングシャフトに与えることができる。

また、制御要素２１に異常状態の発生が検出されたときは、制限前電流指令値Ｉ１を現在の電流制限値Ｌａで制限した制限後電流指令値Ｉ２によりモータが駆動され、アシストトルクが徐々に漸減されるから、運転者の違和感を与えることなく安全にフェールセーフ処理を行なうことができる。

さらに、制御要素２１に発生した異常状態から正常復帰したことが検出されたときは、操舵感覚経験の有無に応じて制限後電流指令値Ｉ２を徐々に漸増し、漸増した電流指令値によりモータが駆動され、アシストトルクが徐々に漸増される。そして、最終的に制御要素の異常発生前の電流指令値Ｉ１に復帰させる。

図３は、制御要素の異常発生状態から正常状態に復帰したときの、モータ電流を制限する制御処理を説明するタイミングチャートであって、横軸は時間を示し、縦軸は電流制限目標値ＬＴ、現在の電流制限値Ｌａ（＝操舵感覚経験判定閾値）、制限前電流指令値Ｉ１、制限後電流指令値Ｉ２、操舵感覚経験フラグＡ（Ａ＝１は経験済み、Ａ＝０は未経験）を示す。また、ΔＬｕは電流制限値漸増値、ΔＬｄは電流制限値漸減値、ｔa は操舵感覚を所定時間経験したか否かを判定する継続時間（以下、操舵感経験時間という）、ｔb は非操舵状態を示す閾値Ｌｂより小さい条件が所定時間継続したか否かを判定する継続時間（以下、非操舵継続時間という）を示す。

図３のタイミングチャートにおいて、時点Ｓ1 以前では、電流制限を強める処理が実行されているものする。そして、時点Ｓ1 以降に電流制限を弱める（解除する）処理が実行される。

（１）時点Ｓ1 以前では、現在の電流制限値Ｌａと電流制限目標値ＬＴとが同じ（Ｌａ＝ＬＴ）になるまで現在の電流制限値Ｌａの漸減処理（電流制限を強める処理）が実施され、操舵感覚経験フラグＡ、操舵感経験時間のカウント値ｔa 、及び非操舵継続時間ｔbが初期化（リセット）されているものとする。

（２）時点Ｓ1 で、電流制限目標値ＬＴが電流制限を弱める（解除する）方向（Ｌａ＜ＬＴ）に更新され、その後、操舵の開始により制限前電流指令値の絶対値｜Ｉ１｜が現在の電流制限値Ｌａ以上（｜Ｉ１｜≧Ｌａ）という条件が成立するとき、操舵感覚を所定時間経験したか否かを判定する操舵感経験時間ｔa のカウントを開始する。

（３）時点Ｓ2 で、操舵感経験時間ｔa のカウント値が予め設定された所定値ｔ1 以上（ｔa ≧ｔ1 ）となると、操舵感覚を所定時間経験したものと判定して操舵感覚経験フラグＡが１に設定され、その後、制限前電流指令値の絶対値｜Ｉ１｜が非操舵状態を示す閾値Ｌｂより小さい（｜Ｉ１｜＜Ｌｂ）という条件が成立するとき、非操舵状態が予め設定された所定時間継続したか否かを判定する非操舵継続時間ｔb のカウントを開始する。

（４）時点Ｓ3 で、非操舵継続時間ｔb のカウント値が所定値ｔ2 以上（ｔb ≧ｔ2 ）となると、非操舵状態が所定時間継続したものとして、現在の電流制限値Ｌａに電流制限値漸増値ΔＬｕを加算する（このときは、まだＬａ＜ＬＴの状態）。操舵感覚経験フラグＡと操舵感経験時間ｔa のカウント値、及び非操舵継続時間ｔb のカウント値をリセットする。

時点Ｓ3 以降、操舵の開始により、制限前電流指令値の絶対値｜Ｉ１｜が現在の電流制限値Ｌａ以上（｜Ｉ１｜≧Ｌａ）という条件が成立するとき、操舵感覚を所定時間経験したか否かを判定する操舵感経験時間ｔa のカウントを開始する。

（５）時点Ｓ4 から時点Ｓ6 までは、時点Ｓ2 から時点Ｓ4 までの処理と同じ処理が繰り返される。

（６）時点Ｓ7 で、非操舵継続時間ｔb のカウント値が所定値ｔ2 以上（ｔb ≧ｔ2 ）となると、非操舵状態が所定時間継続したものとして、現在の電流制限値Ｌａに電流制限値漸増値ΔＬｕを加算し（この時点では、Ｌａ＝ＬＴの状態となる）、現在の電流制限値Ｌａを電流制限目標値ＬＴにまで復帰させる。操舵感覚経験フラグＡと操舵感経験時間ｔa のカウント値、及び非操舵継続時間ｔb のカウント値をリセットする。

（７）時点Ｓ7 以降、現在の電流制限値Ｌａは電流制限目標値ＬＴにまで復帰し、現在の電流制限値Ｌａと電流制限目標値ＬＴとが同じ（Ｌａ＝ＬＴ）の状態となる。操舵感覚経験フラグＡ、操舵感経験時間ｔa のカウント値をリセットする。

図４は上記したモータ電流の制限が必要とされる操舵系を構成する制御要素の異常発生状態から正常状態に復帰したときの、制御装置１０の電流制限値算出部２３で実行される処理を説明するフローチャート、図５は、同じく制御装置１０のモータ電流制限部２５で実行される処理を説明するフローチャートである。

まず、図４のフローチャートを参照して電流制限値算出部２３で実行される処理を説明する。

現在の電流制限値Ｌａと電流制限目標値ＬＴとの大小を判定し（ステップＰ１１）、（Ｌａ＜ＬＴ）であれば、操舵感覚経験フラグＡが１か否かを判定する（ステップＰ１２）。操舵感覚経験フラグＡが１（Ａ＝１）、即ち現在の電流制限値Ｌａで制限された電流指令値による操舵感覚を経験済みであれば、制限前電流指令値の絶対値｜Ｉ１｜が非操舵状態を示す閾値Ｌｂより小さい（｜Ｉ１｜＜Ｌｂ）条件が成立するか否かを判定し（ステップＰ１３）、判定条件（｜Ｉ１｜＜Ｌｂ）が成立するときは、非操舵継続時間ｔb のカウント値が予め設定された所定値ｔ2 以上（ｔb ≧ｔ2 ）か否かを判定する（ステップＰ１４）。

ステップＰ１４の判定で判定条件（ｔb ≧ｔ2 ）が成立するときは、現在の電流制限値Ｌａに電流制限値漸増値ΔＬｕを加算（Ｌａ←Ｌａ＋ΔＬｕ）した値を現在の電流制限値Ｌａとして漸増更新し（ステップＰ１５）、操舵感覚経験フラグＡと操舵感経験時間ｔaのカウント値、及び非操舵継続時間ｔb のカウント値をリセットし（ステップＰ１６）、主ルーチンに戻る。

ステップＰ１３の判定で判定条件（｜Ｉ１｜＜Ｌｂ）が成立しないときは、非操舵継続時間ｔb のカウント値をリセットし（ｔb ←０）し（ステップＰ１７）、主ルーチンに戻る。

ステップＰ１４の判定で判定条件（ｔb ≧ｔ2 ）が成立しないときは、非操舵継続時間ｔb のカウント値に１を加算し（ｔb ←ｔb ＋１）（ステップＰ１８）、主ルーチンに戻る。

ステップＰ１２の判定で、操舵感覚経験フラグＡが１でない、即ち操舵感覚を経験済みでないときは、制限前電流指令値の絶対値｜Ｉ１｜が現在の電流制限値Ｌａ（操舵感覚経験判定閾値でもある）以上である条件（｜Ｉ１｜≧Ｌａ）が成立するか否かを判定し（ステップＰ２１）、判定条件（｜Ｉ１｜≧Ｌａ）が成立するときは、操舵感経験時間ｔa のカウント値が予め設定された所定値ｔ1 以上（ｔa ≧ｔ1 ）か否かを判定する（ステップＰ２２）。

ステップＰ２２の判定で判定条件（ｔa ≧ｔ1 ）が成立するときは、現在の電流制限値Ｌａで制限された電流指令値（制限前電流指令値）による操舵感覚を経験したものとして、操舵感覚経験フラグＡを１に設定し（ステップＰ２３）、主ルーチンに戻る。

ステップＰ２１の判定で判定条件（｜Ｉ１｜≧Ｌａ）が成立しないときは、操舵感経験時間ｔa のカウント値をリセットし（ｔa ←０）し（ステップＰ２４）、主ルーチンに戻る。

ステップＰ２２の判定で判定条件（ｔa ≧ｔ1 ）が成立しないときは、操舵感経験時間ｔa のカウント値に１を加算し（ｔa ←ｔa ＋１）（ステップＰ２５）、主ルーチンに戻る。

ステップＰ１１の判定で、判定条件（Ｌａ＜ＬＴ）が成立しないときは、現在の電流制限値Ｌａが電流制限目標値ＬＴより大きいか否か（Ｌａ＞ＬＴ）を判定する（ステップＰ２６）。

判定条件（Ｌａ＞ＬＴ）が成立するときは、現在の電流制限値Ｌａから電流制限値漸減値ΔＬｄを減算（Ｌａ←Ｌａ−ΔＬｄ）した値を現在の電流制限値Ｌａとして漸減更新し（ステップＰ２７）、操舵感覚経験フラグＡと操舵感経験時間ｔa のカウント値及び非操舵継続時間ｔb のカウント値をリセットし（ステップＰ２８）、主ルーチンに戻る。ステップＰ２６の判定で判定条件（Ｌａ＞ＬＴ）が成立しないときは、ステップＰ２８に移り、操舵感覚経験フラグＡと操舵感経験時間ｔa のカウント値及び非操舵継続時間ｔb のカウント値をリセットし、主ルーチンに戻る。

次に、図５のフローチャートを参照して、制御装置１０のモータ電流制限部２５で実行される処理を説明する。まず、制限前電流指令値Ｉ１が現在の電流制限値Ｌａより大きい条件（Ｉ１＞Ｌａ）が成立するか否かを判定し（ステップＰ３１）、判定条件（Ｉ１＞Ｌａ）が成立するときは、制限後電流指令値Ｉ２に現在の電流制限値Ｌａを設定し（ステップＰ３２）、主ルーチンに戻る。

ステップＰ３１の判定で、判定条件（Ｉ１＞Ｌａ）が成立しない場合は、制限前電流指令値Ｉ１が現在の電流制限値（−負符号）Ｌａ以下である条件（Ｉ１＜−Ｌａ）が成立するか否かを判定し（ステップＰ３３）、判定条件（Ｉ１＜−Ｌａ）が成立するときは、制限後電流指令値Ｉ２に現在の電流制限値（負符号）−Ｌａを設定し（ステップＰ３４）、主ルーチンに戻る。

ステップＰ３３の判定で、判定条件（Ｉ１＜−Ｌａ）が成立しない場合は、制限後電流指令値Ｉ２に制限前電流指令値Ｉ１を設定し（ステップＰ３５）、主ルーチンに戻る。

上記したこの発明の実施の形態では、制限前電流指令値Ｉ１と現在の電流制限値Ｌａ（＝操舵感覚経験判定閾値）とを比較して、制限前電流指令値Ｉ１による操舵感覚の経験を判定しているが、電流制限値算出部２３に、操舵トルクＴ、或いはモータ電流検出値ｉm、或いはデューティＤを入力し、予め設定された所定値と比較して操舵感覚の経験を判定し、或いは操舵中であることを判定するようにすることもできる。

操舵系の制御要素にモータ電流の制限が必要な異常状態の発生後に正常状態に復帰しとき、その時点の制限前モータ電流指令値での操舵感覚を経験済みで、且つ操舵中でない状態を条件としてモータ電流制限値を徐々に増加させ、運転者に操舵トルクの変動による不安感を与えることなしにモータ電流を徐々に増加させてアシストトルクを復帰させる制御装置を備えた電動パワーステアリング装置を提供する。

発明を実施するに適した電動パワーステアリング装置の構成の概略を説明する図。 この発明の実施の形態の制御装置とその周辺回路要素を説明するブロツク図。 制御要素の異常発生状態から正常状態に復帰したときのモータ電流の制限によるアシスト制御処理を説明するタイミングチャート。 モータ電流の制限が必要とされる操舵系を構成する制御要素の異常発生状態から正常状態に復帰したときの制御装置の電流制限値算出部で実行される処理を説明するフローチャート。 モータ電流の制限が必要とされる操舵系を構成する制御要素の異常発生状態から正常状態に復帰したときの制御装置のモータ電流制限部で実行される処理を説明するフローチャート。

符号の説明

１ 操向ハンドル
２ 軸
３ トルクセンサ
４ 減速ギア
５ａ、５ｂ ユニバーサルジョイント
７ ピニオンラツク機構
８ タイロツド
９ モータ
１０ 制御装置
１１ イグニッシヨンキー（ＩＧキー）
１２ 車速センサ
１４ バッテリ
２１ 操舵系を構成する制御要素
２２ 電流制限目標値算出部
２３ 電流制限値算出部
２４ 電流指令値演算部
２５ モータ電流制限部
２６ 加算器
２７ デューティ算出部
２８ モータ駆動回路
２９ モータ電流検出回路

Claims (8)

1. 少なくとも操舵トルクを検出するトルクセンサと、検出された操舵トルクに基づいて電流指令値を演算する演算手段と、演算された電流指令値に基づいてステアリング機構にアシストトルクを供給するモータを制御する制御装置とを備え、操舵系を構成する制御要素の性質に応じてモータ電流の最大値を制限する電流制限値が予め設定されている電動パワーステアリング装置において、
   操舵系を構成する制御要素にモータ電流の制限が必要な異常が発生したとき、発生した異常の状況に応じたモータ電流の制限目標値を設定する電流制限目標値算出手段と、
   前記電流制限目標値と前記電流指令値との比較結果に基づいて、電流制限値を漸増又は漸減して電流制限値を算出する電流制限値算出手段と、
   制限前の電流指令値と現在の電流制限値とに基づいて制限後電流指令値を演算するモータ電流制限手段とを備え、
   前記制御装置は、操舵系を構成する制御要素にモータ電流の制限が必要な異常が発生したときは、前記演算された制限後電流指令値に基づいてモータを駆動し、ステアリング機構にアシストトルクを発生させること
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記操舵系を構成する制御要素とは、バッテリ、モータ等の要素、トルクセンサ、操舵角センサ、モータ角度センサ、モータ角速度センサ、ヨーレートセンサ、温度センサ等の各種センサ、電源回路、リレー駆動回路、センサ信号入力回路、モータ駆動回路、モータ電流検出回路、モータ端子電圧検出回路等の各種回路（ＥＣＵ）のいずれか１乃至複数を含むこと
   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. 前記電流制限値算出手段は、現在の電流制限値と電流制限目標値との比較の結果、電流制限目標値のほうが大きい場合は、制限前電流指令値の絶対値が現在の電流制限値以上である状態が予め設定された所定時間以上継続し、その後、制限前電流指令値の絶対値が操舵中でないことを示す予め設定された所定の閾値未満の状態が予め設定された所定時間以上継続することを条件として、現在の電流制限値に所定の電流制限値漸増値を加算更新し、現在の電流制限値として出力すること
   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。
4. 前記電流制限値算出手段は、現在の電流制限値と電流制限目標値との比較の結果、電流制限目標値のほうが小さい場合は、現在の電流制限値から所定の電流制限値漸減値を減算更新し、現在の電流制限値として出力すること
   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。
5. 前記電流制限値算出手段は、現在の電流制限値と電流制限目標値との比較の結果、現在の電流制限値と電流制限目標値が等しい場合は、現在の電流制限値を更新せず、現在の電流制限値として出力すること
   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。
6. 前記モータ電流制限手段は、制限前電流指令値が現在の電流制限値より大きい場合は、現在の電流制限値を制限後電流指令値とすること
   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。
7. 前記モータ電流制限手段は、制限前電流指令値が現在の負の電流制限値より小さい場合は、現在の負の電流制限値を制限後電流指令値とすること
   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。
8. 前記モータ電流制限手段は、制限前電流指令値が、現在の電流制限値、現在の負の電流制限値のいずれでもない場合は、制限前電流指令値を制限後電流指令値とすること
   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。

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