JP3387049B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のステアリン
グの操作に必要な力を軽減することができるパワーステ
アリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両には、ステアリング（ハンドル）の
操作に必要な力を軽減する補助装置として、パワーステ
アリング装置が搭載される。パワーステアリング装置
は、電動モータ又は油圧を動力源として、ステアリング
操作の介助を実行する。パワーステアリング装置の介助
により、ステアリングの操作者は、小さな力でステアリ
ングを操作することができる。

【０００３】パワーステアリング装置は、ステアリング
の回転方向及び回転量、即ちステアリング操作を検出す
る。パワーステアリング装置は、検出したステアリング
操作の内容に応じて、車両、例えば車輪の舵角設定を介
助する。

【０００４】図９を参照して、自動車に搭載される従来
一般の操舵構造を説明する。図９は、従来の操舵構造の
概念図である。図に示された操舵構造200は、ステアリ
ング（ハンドル）５１と、トルクセンサ５２と、操舵軸
５３と、車輪５４ａ，５４ｂと、モータ５５と、コント
ローラ５６と、スピードメータ５７と、電源５８を備え
る。図において、パワーステアリング装置専用の制御系
は、トルクセンサ５２とコントローラ５６からなる。

【０００５】ステアリング５１は、トルクセンサ５２の
入力側に結合される。トルクセンサ５２の出力側は、ピ
ニオンギア（図示されず）を介して操舵軸５３に結合さ
れる。操舵軸５３には、モータ５５が結合される。コン
トローラ５６は、トルクセンサ５２と、モータ５５と、
スピードメータ５７に接続する。電源５８は、コントロ
ーラ５６に接続する。

【０００６】ステアリング５１は、操作者（運転者）に
より手動操作される。トルクセンサ５２は、ステアリン
グ５１の回転方向及び回転量を検出する磁気センサであ
る。操舵軸５３は、ステアリング５１の回転方向及び回
転量に対応する車輪５４ａ，５４ｂの舵角を設定する機
構である。モータ５５は、操舵軸５３による舵角設定を
介助する動力源である。コントローラ５６は、電源５８
から電力の供給を受けて、トルクセンサ５２、モータ５
５、そしてスピードメータ５７に電力を転送する。コン
トローラ５６は更に、トルクセンサ５２から出力される
トルク検出信号及びスピードメータ５７から出力される
速度信号に基づいて、モータ５５の駆動制御を実行する
ハードウェア及びソフトウェアからなる。スピードメー
タ５７は、車両の移動速度を表示する。スピードメータ
５７は、表示速度に対応する速度信号を出力する。電源
５８は、車両の電気回路及び電気機器に電力を供給す
る。このパワーステアリング装置は、速度感応型の装置
であり、速度に応じて介助の度合いが変更される。

【０００７】以上の構成の操舵構造200は、ステアリン
グ５１が操作されると、その回転方向及び回転量がトル
クセンサ５２により検出される。コントローラ５６は、
トルクセンサ５２の検出結果及びスピードメータ５７か
ら出力される速度信号に基づいて、モータ５５を駆動す
る。コントローラ５６は、速度信号に応じて、速度の上
昇に伴ない、モータ５５による操舵軸５３の駆動量が減
少する制御を実行する。

【０００８】コントローラ５６は、トルクセンサ５２に
障害、例えばトルクセンサ５２のセンサ出力がオープン
状態又はショート状態を示す障害が発生すると、モータ
５５による介助、即ちパワーステアリング装置の動作を
停止する。パワーステアリング装置の動作が停止する
と、ステアリングの操作者に要求される操舵力が上昇す
る。なお、パワーステアリング装置の動作が停止した場
合に操作者に要求される操舵力は、操作者がステアリン
グを操作できなくなる程には上昇しない。

【０００９】ところで、トルクセンサの障害を検出する
技術は、例えば特開平８−１３６３６６号公報に開示さ
れている。この公報には、トルクセンサの出力がオープ
ン状態又はショート状態を示す障害を検出する技術が開
示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】トルクセンサの障害
を、パワーステアリング装置による介助を中止しなけれ
ばならない事態に到る前に検出し、そして保守を実行で
きると、操作者がパワーステアリング装置による介助無
しでステアリングを操作する事態を回避することができ
る。

【００１１】本発明は、障害の程度が軽い段階にトルク
センサの障害を検出し、操作者がパワーステアリング装
置による介助無しでステアリングを操作する事態を回避
することできるパワーステアリング装置を提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの手段が、下記のように表現される。その表現中に現
れる技術的事項には、括弧（）付きで、番号、記号等が
添記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の
複数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの
実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。

【００１３】本発明によるパワーステアリング装置は、
ステアリング（５１）の操作を検出する一方及び他方の
センサ（Ｌ２，Ｌ１）を備えるトルクセンサ（４）と、
一方のセンサ（Ｌ２）の第１出力信号に基づいて他方の
センサ（Ｌ１）の第２出力信号の予測値を算出し、且つ
予測値と第２出力信号の差が予め設定された第１規定値
を越える場合、トルクセンサ（４）の障害発生の判定を
下すコントローラ（１２）と、コントローラ（１２）が
障害発生を検出した場合、障害発生を告知し、且つ所定
の解除操作が実行された場合のみ告知が解除されるアラ
ーム表示器（５９）備える。

【００１４】本発明による更なるパワーステアリング装
置は、第１出力信号と第２出力信号の差分を示す監視信
号に基づいて、トルクセンサ（４）の異常を告知するア
ラーム表示器（５９）を備える。

【００１５】本発明による更なるパワーステアリング装
置は、第１出力信号に対する、トルクセンサ（４）が設
置された環境の温度及び／又は、一方及び他方のセンサ
（Ｌ２，Ｌ１）の製造バラツキの影響を補正する補正係
数が用意され、コントローラ（１２）は、補正係数を参
照して予測値を算出する。

【００１６】本発明によるパワーステアリング装置にお
けるトルクセンサ障害検出方法は、ステアリング（５
１）の操作を検出する一方のセンサ（Ｌ２）から出力さ
れる第１出力信号に基づいて、検出を実行する他方のセ
ンサ（Ｌ１）から出力される第２出力信号の予測値を算
出し、予測値と前記第２出力信号の差が予め設定された
第１規定値を越える場合、前記トルクセンサの障害発生
の判定を下し、そして障害発生を告知し、障害の原因を
究明することができる係員の操作によってのみ告知が解
除される。

【００１７】本発明による更なるパワーステアリング装
置におけるトルクセンサ障害検出方法は、第１出力信号
と第２出力信号の差分を示す監視信号に基づいて、トル
クセンサ（４）の異常を告知する。

【００１８】本発明による更なるパワーステアリング装
置におけるトルクセンサ障害検出方法は、第１出力信号
に対する、トルクセンサ（４）が設置された環境の温度
及び／又は、一方及び他方のセンサ（Ｌ２，Ｌ１）の製
造バラツキの影響を補正する補正係数が用意され、補正
係数を参照して予測値が算出される。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る操舵構造の
概念図である。図に示された操舵構造101は、ステアリ
ング（ハンドル）５１と、トルクセンサ５２と、操舵軸
５３と、車輪５４ａ，５４ｂと、モータ５５と、コント
ローラ５６と、スピードメータ５７と、電源５８と、ア
ラーム表示器５９と、リセットスイッチ６０を備える。
図において、パワーステアリング装置専用の制御系は、
トルクセンサ５２とコントローラ５６からなる。

【００２０】ステアリング５１は、トルクセンサ５２の
入力側に結合される。トルクセンサ５２の出力側は、ピ
ニオンギア（図示されず）を介して操舵軸５３に結合さ
れる。操舵軸５３には、モータ５５が結合される。コン
トローラ５６は、トルクセンサ５２と、モータ５５と、
スピードメータ５７と、アラーム表示器５９と、リセッ
トスイッチ６０に接続する。電源５８は、コントローラ
５６に接続する。

【００２１】ステアリング５１は、操作者（運転者）に
より手動操作される。トルクセンサ５２は、ステアリン
グ５１の回転方向及び回転量を検出する磁気センサであ
る。操舵軸５３は、ステアリング５１の回転方向及び回
転量に対応する車輪５４ａ，５４ｂの舵角を設定する機
構である。モータ５５は、操舵軸５３による舵角設定を
介助する動力源である。コントローラ５６は、電源５８
から供給される電力に基づいて、トルクセンサ５２、モ
ータ５５、スピードメータ５７、アラーム表示器５９、
そしてリセットスイッチ６０を制御する。コントローラ
５６は更に、トルクセンサ５２から出力されるトルク検
出信号及びスピードメータ５７から出力される速度信号
に基づいて、モータ５５の駆動制御を実行するハードウ
ェア及びソフトウェアからなる。スピードメータ５７
は、車両の移動速度を表示する。スピードメータ５７
は、表示速度に対応する速度信号を出力する。電源５８
は、車両の電気回路及び電気機器に電力を供給する。ア
ラーム表示器５９は、パワーステアリング装置、特にト
ルクセンサ５２の障害をユーザに告知する、例えばＬＣ
Ｄ表示装置から構成される。コントローラ５６は、トル
クセンサ５２の障害を検出すると、アラーム表示器５９
を障害告知状態に設定する。リセットスイッチ６０は、
パワーステアリング装置、特にトルクセンサ５２の整備
を実行する整備員により操作される操作部である。コン
トローラ５６は、リセットスイッチ６０のリセット操作
を検出するまで、アラーム表示器５９の障害告知状態の
設定を継続する。このパワーステアリング装置は、速度
感応型の装置であり、速度に応じて介助の度合いが変更
される。

【００２２】以上の構成の操舵構造101は、ステアリン
グ５１が操作されると、その回転方向及び回転量がトル
クセンサ５２に検出される。コントローラ５６は、トル
クセンサ５２の検出結果及びスピードメータ５７から出
力される速度信号に基づいて、モータ５５を駆動する。
コントローラ５６は、速度信号に応じて、速度の上昇に
伴ない、モータ５５による操舵軸５３の駆動量が減少す
る制御を実行する。

【００２３】コントローラ５６は、トルクセンサ５２に
障害、例えばトルクセンサ５２のセンサ出力がオープン
状態又はショート状態を示す障害が発生すると、モータ
５５による介助、即ちパワーステアリング装置の動作を
停止する。更にコントローラ５６は、アラーム表示器５
９を障害告知状態に設定する。

【００２４】パワーステアリング装置の動作が停止する
と、ステアリングの操作者に要求される操舵力が上昇す
る。なお、パワーステアリング装置の動作が停止した場
合に操作者に要求される操舵力は、操作者がステアリン
グを操作できなくなる程には上昇しない。

【００２５】図２は、本発明によるパワーステアリング
装置の制御系に係るブロック図である。図に示されたパ
ワーステアリング装置100は、図１に示されたトルクセ
ンサ５２、コントローラ５６、アラーム表示器５９、そ
してリセットスイッチ６０に対応する構成のみを示す。
なお図には、電源５８に対応する基準電源１も示され
る。

【００２６】本発明によるパワーステアリング装置100
は、電源５８に対応する基準電源１と、トルクセンサ５
２に対応する第１及び第２抵抗２，３、そしてセンサ４
を備える。センサ４は、第１コイルＬ１と、第２コイル
Ｌ２を備える。

【００２７】パワーステアリング装置100は更に、図１
に示されたコントローラ５６に対応する、第１及び第２
ボトム回路６，７と、第１及び第２アンプ回路８，９
と、第１及び第２差動アンプ回路１０，１１と、中央演
算処理装置１２と、第１及び第２ノイズ除去フィルタ１
３，１４と、温度検出回路１５と、データ保存回路１６
を備える。パワーステアリング装置100は更に、図１に
示されたアラーム表示器５９及びリセットスイッチ６０
を備える。

【００２８】基準電源１は、第１抵抗２を介して、第１
コイルＬ１の一端に接続される。第１コイルＬ１の他端
は、発振回路５に接続される。基準電源１は、第２抵抗
３を介して、第２コイルＬ２の一端に接続される。第２
コイルＬ２の他端は、発振回路５に接続される。

【００２９】第１コイルＬ１の一端は、第１ボトム回路
６の入力側に接続される。第１ボトム回路６の出力側
は、第１アンプ回路８及び第１差動アンプ回路１０の入
力側に接続される。第１アンプ８の出力側は、第２差動
アンプ回路１１の入力側に接続される。第２コイルＬ２
の一端は、第２ボトム回路７の入力側に接続される。

【００３０】第２コイルＬ２の一端は、第２ボトム回路
７の入力側に接続される。第２ボトム回路７の出力側
は、第２アンプ回路９の入力側及び第１差動アンプ回路
１０の入力側に接続される。

【００３１】第１アンプ回路８の出力側及び第２アンプ
回路９の出力側は、第２差動アンプ回路１１及び中央演
算処理装置１２の入力側に接続される。

【００３２】第１差動アンプ回路１０の出力側は、第１
ノイズ除去フィルタ１３の入力側に接続される。第２差
動アンプ回路１１の出力側は、第２ノイズ除去フィルタ
１４の入力側に接続される。ノイズ除去フィルタ１４の
出力側は、アラーム表示器５９に接続する。

【００３３】中央演算処理装置１２には、温度検出回路
１５及びリセットスイッチ６０が接続される。中央演算
処理装置１２のメモリバスには、データ保存回路１６が
接続される。

【００３４】基準電源１は、センサ４及びパワーステア
リング装置100の構成要素への電力供給を実行する。第
１及び第２コイルＬ１，Ｌ２は、図示されないコア（磁
石）の変移に応じてインダクタンスが変化する磁気検出
素子である。発振回路５は、第１及び第２コイルＬ１，
Ｌ２に励磁信号（駆動パルス）を供給する。この発振回
路５は、中央演算処理装置１２が参照する基準クロック
に同期して励振信号を生成する。

【００３５】第１及び第２ボトム回路６，７は、第１及
び第２コイルＬ１，Ｌ２の電圧レベルを検出する整流回
路である。第１及び第２アンプ回路８，９は、第１及び
第２ボトム回路６，７の出力信号を増幅する。第１差動
アンプ回路１０は、第１ボトム回路６の出力信号と、第
２ボトム回路７の出力信号の差分演算及び増幅を実行す
る。第２差動アンプ回路１１は、第１アンプ回路８から
出力される第１増幅信号ＩＳ１及び第２アンプ回路９か
ら出力される第２増幅信号ＩＳ２の差分演算を実行す
る。

【００３６】第１ノイズ除去フィルタ１３は、差動アン
プ回路１０の出力信号からノイズ成分を取り除く，例え
ばローパスフィルタである。第１ノイズ除去フィルタ１
３は、制御信号ＳＧ１を生成する。制御信号ＳＧ１は、
パワーステアリング装置101を構成するモータ５５（図
１）の制御に使用される。第２ノイズ除去フィルタ１４
は、差動アンプ回路１１の出力信号からノイズ成分を取
り除く、例えばローパスフィルタである。第２ノイズ除
去フィルタ１４は、監視信号ＳＧ２を生成する。監視信
号ＳＧ２は、アラーム表示器５９の制御に使用される。

【００３７】中央演算処理装置１２は、第１増幅信号Ｉ
Ｓ１を参照して、第２増幅信号ＩＳ２の予測値ＩＳ２´
を算出するハードウェア及びソフトウェアを備えるプロ
セッサである。

【００３８】温度検出回路１５は、第１及び第２コイル
Ｌ１，Ｌ２が配置された環境の温度を検出するサーミス
タ等のセンサで構成される。サーミスタの出力は、温度
信号として中央演算処理装置１２に通知される。

【００３９】データ保存回路１６は、中央演算処理装置
１２による演算結果を記憶する、例えば書き換え可能型
半導体記憶装置である。

【００４０】アラーム表示器５９は、例えば自動車の計
器盤に設けられた液晶表示パネル又は発光ダイオード等
からなる警告装置である。このアラーム表示器５９は、
トルクセンサ５２の異常を検知すると、異常告知状態に
設定される。アラーム表示器５９は、一端異常告知状態
に設定されると、中央演算処理装置１２から解除指示を
受け付けるまで、その設定を維持する。

【００４１】リセットスイッチ６０は、トルクセンサ５
２の保守員により操作される操作部である。その操作部
は、例えば専用工具との電気的又は磁気的結合を検出す
るソレノイド又は電気回路から構成される。中央演算処
理装置１２は、リセットスイッチ６０が電気的又は磁気
的結合を検出した場合、アラーム表示器５９を直接制御
して、警告表示状態を解除する。

【００４２】図３は、本発明に係るパワーステアリング
装置の要部の回路図である。図に示された回路図は、図
２に示されたブロック図を詳細に示したものである。図
には、第１及び第２抵抗２，３と、センサ４を構成する
第１及び第２コイルＬ１，Ｌ２と、発振回路５と、第１
及び第２ボトム回路６，７と、第１及び第２アンプ回路
８，９と、第１及び第２差動アンプ回路１０，１１と、
中央演算処理装置（ＣＰＵ）１２と、第１及び第２ノイ
ズ除去フィルタ１３，１４と、温度検出回路１５と、デ
ータ保存回路１６が示されている。

【００４３】第１抵抗２は、基準電源１から供給される
電源電圧ＶＲ２が印加される抵抗Ｒ１〜Ｒ３を備える。
第２抵抗３は、基準電源１から供給される電源電圧ＶＲ
２が印加される抵抗Ｒ４〜Ｒ６及びサーミスタＴＨ１を
備える。

【００４４】発振回路５は、トランジスタＴＲ１と、抵
抗Ｒ５１，５２と、コンデンサＣ１，Ｃ２を備える。

【００４５】第１ボトム回路６は、コンパレータ２１
と、抵抗Ｒ８，Ｒ９と、コンデンサＣ３〜Ｃ５を備え
る。この第１ボトム回路６には、基準電源１から供給さ
れる電源電圧ＶＲ１，ＶＲ２が印加される。第２ボトム
回路７は、コンパレータ２２と、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１
と、コンデンサＣ６，Ｃ７を備える。この第２ボトム回
路７には、基準電源１から供給される電源電圧ＶＲ１，
ＶＲ２が印加される。

【００４６】第１アンプ回路８は、オペアンプ２３と、
抵抗Ｒ１２，Ｒ１３と、コンデンサＣ８，Ｃ９を備え
る。この第１アンプ回路８には、電源電圧ＶＲ１及び第
１基準電圧ＲＳ１が印加される。第２アンプ回路９は、
オペアンプ２４と、抵抗Ｒ１４，Ｒ１５と、コンデンサ
Ｃ１０を備える。この第２アンプ回路９には、基準電源
１から供給される電源電圧ＶＲ１及び第１基準電圧ＲＳ
１が印加される。

【００４７】第１差動アンプ回路１０は、オペアンプ２
５〜２７と、抵抗Ｒ１６〜Ｒ２５と、コンデンサＣ１１
〜Ｃ１４を備える。この第１差動アンプ回路１０には、
基準電源１から供給される電源電圧ＶＲ１及び第２基準
電圧ＲＳ２が印加される。第２差動アンプ回路１１は、
オペアンプ２８と、抵抗Ｒ２７〜Ｒ３０を備える。この
第２差動アンプ回路１１には、基準電源１から供給され
る電源電圧ＶＲ１及び第２基準電圧ＲＳ２が印加され
る。

【００４８】第１ノイズ除去フィルタ１３は、抵抗Ｒ３
１と、コンデンサＣ１５を備える。第２ノイズ除去フィ
ルタ１４は、抵抗Ｒ３２と、コンデンサＣ１６を備え
る。

【００４９】温度検出回路１５は、サーミスタＴＨ２
と、抵抗Ｒ３３と、コンデンサＣ１７を備える。この温
度検出回路１５には、基準電源１から供給される基準電
圧ＶＲ２が印加される。

【００５０】データ保存回路１６は、メモリチップから
構成される。このデータ保存回路１６は、メモリバスを
介して中央演算処理装置１２に接続される。

【００５１】中央演算処理装置（ＣＰＵ）１２には、発
振回路５の入力側と、第１及び第２アンプ回路８，９の
出力側と、温度検出回路１５の出力側と、モータ２２
（図１）が接続される。ＣＰＵ１２は、モータ２２への
電力供給制御、即ちモータ２２による介助の実行及び中
止を設定することができる。

【００５２】ここで、図４を参照して、第１及び第２ア
ンプ回路８，９から出力される第１及び第２増幅信号Ｉ
Ｓ１，ＩＳ２の変化について説明する。図４は、本発明
に係る第１のグラフある。図の横軸は、センサ４により
検出された検出トルク、即ちステアリングの回転方向及
び回転量を表す。図の縦軸は、第１および第２増幅信号
ＩＳ１，ＩＳ２の電圧を表す。

【００５３】図には、第２コイルＬ２の出力レベルを表
す第１増幅信号ＩＳ１と、第１コイルＬ１の出力レベル
を表す第２増幅信号ＩＳ２が示される。通常、第１増幅
信号ＩＳ１の電圧と第２増幅信号ＩＳ２の電圧が一致す
る点は、トルク値ゼロ、即ちステアリングが定常位置に
位置する状態（舵角ゼロ状態）を表す。この状態から、
例えばステアリングが右回転すると、センサ４のコア
（図示されず）は、第２コイルＬ２に近づき、そして第
１コイルＬ１から遠ざかる。この結果、第１増幅信号Ｉ
Ｓ１の電圧が上昇し、第２増幅信号ＩＳ２の電圧が降下
する。同様に、例えばステアリングが左回転すると、セ
ンサ４のコアは、第２コイルＬ２から遠ざかり、そして
第１コイルＬ１に近づく。この結果、第１増幅信号ＩＳ
１の電圧が降下し、そして第２増幅信号ＩＳ２の電圧が
上昇する。

【００５４】ところで、例えば接触不良等が原因で、第
２コイルＬ２の抵抗成分が増大する異常が発生すると、
第１増幅信号ＩＳ１にバイアスが印加されたような状態
が発生する。即ち、第１増幅信号ＩＳ１の電圧帯域が上
昇する。この場合、第１増幅信号ＩＳ１の電圧と第２増
幅信号ＩＳ２の電圧が一致する点、即ちトルクゼロを表
す基準点がマイナストルク側に移動する。同様に第１コ
イルＬ１に異常が発生すると、第２増幅信号ＩＳ２に変
化が生じる。

【００５５】本発明によるパワーステアリング装置は、
トルクゼロを表す基準点のずれを検出して、第１及び第
２コイルＬ１，Ｌ２に関する障害を迅速に検出し、警告
を発生することができる。

【００５６】なお、正常な場合のトルクゼロを表す基準
点の前後のトルク値に対しては、モータによる介助が実
行されない、いわゆる不感帯が設定される。図に示され
た基準点のずれ幅は、例えばこの不感帯内に収まる程度
の値である。

【００５７】ここで図５〜図８を参照して、本発明に係
るパワーステアリング装置の動作を説明する。図５は、
本発明に係る第１のフローチャートである。中央演算処
理装置（ＣＰＵ）１２は、第１増幅信号ＩＳ１を読み込
む（Ｓ１）。ＣＰＵ１２は、第１増幅信号ＩＳ１に基づ
いて、予測される第２増幅信号ＩＳ２の値、即ち予測第
２増幅信号ＩＳ２´を算出する（Ｓ２）。次にＣＰＵ１
２は、第２増幅信号ＩＳ２を読み込む（Ｓ３）。ＣＰＵ
１２は、第２増幅信号ＩＳ２と予測第２増幅信号ＩＳ２
´の差分の絶対値、即ち差分信号ＩＳを算出する（Ｓ
４）。ＣＰＵ１２は、差分信号ＩＳの値が予め設定され
た規定値を下回るか否か判断する（Ｓ５）。ステップＳ
５の判断結果が真の場合、ＣＰＵ１２は、第１及び第２
コイルＬ１，Ｌ２は正常動作してるものと判断し、パワ
ーステアリング装置による通常の介助動作を実行する
（Ｓ６）。この場合、制御信号ＳＧ１は、モータを駆動
する通常の内容を示す。また監視信号ＳＧ２も無効状態
を示す。監視信号ＳＧ２が無効状態を示す場合、アラー
ム表示器５９は、待機状態に設定される。

【００５８】一方、ステップＳ５の結果が偽の場合、Ｃ
ＰＵ１２は、例えばステップＳ１において読み込んだ第
１増幅信号ＩＳ１、ステップＳ２において算出した予想
第２増幅信号ＩＳ２´、ステップＳ３において読み込ん
だ第２増幅信号ＩＳ２、ステップＳ４において算出した
差分信号ＩＳの内容をデータ保存回路１６に格納する。
なおデータ保存回路１６には、これらの信号と共に、例
えば格納日時の情報も格納する。一方、ステップＳ７が
実行される状況において、監視信号ＳＧ２は有効状態を
示す。監視信号ＳＧ２が有効状態を示す場合、アラーム
表示器５９は、動作状態に設定される。アラーム表示器
５９が動作状態に設定されると、運転者は、パワーステ
アリング装置に障害が発生したことを認識することがで
きる。

【００５９】ＣＰＵ１２は、ステップ１〜７の処理を、
例えば自動車のイグニッションキーがＯＮに設定された
場合、即ちエンジンが始動された際に実行する。ＣＰＵ
１２は、ステップＳ７が実行された際、ステップＳ１〜
Ｓ５の実行周期を短くしてもよい。例えば、エンジン始
動後、一定の時間間隔、サイドブレーキが設定されたタ
イミング、オートマチックトランスミッションがニュー
トラル及びパーキングに設定されたタイミングで実行さ
れる。また、一端ステップＳ７が実行された後、次にス
テップＳ５からステップＳ６への移行が実行された場
合、即ち継ぎのタイミングで正常処理が実行されても、
アラーム表示器５９による警告は解除されない。

【００６０】以上説明の要領で、第１及び第２コイルＬ
１，Ｌ２の異常を検出し、運転者に対する警告が実行さ
れる。

【００６１】なお、運転者は、アラーム表示器５９によ
る警告に基づいて、整備の必要性を認識し、そして整備
の手配を実行する。

【００６２】次に、本発明に係る第２の実施例について
説明する。第１及び第２増幅信号ＩＳ１，ＩＳ２の値
は、第１及び第２コイルＬ１，Ｌ２が設置された環境の
温度に応じて変化する。このため、ＣＰＵ１２は、温度
検出回路１５から出力される温度信号を参照して第１増
幅信号ＩＳ１を補正することにより、精度の高い異常検
出を実行することができる。この第１増幅信号ＩＳ１の
補正は、第２増幅信号ＩＳ２に対する補正を実行した場
合の作用を含む。

【００６３】また、第１及び第２増幅信号ＩＳ１，ＩＳ
２の値は、第１及び第２コイルＬ１，Ｌ２に固有の電気
特性に応じて変化する。その電気特性は、材料及び製造
工程の影響により決定される。このため、ＣＰＵ１２
は、例えば第１及び第２コイルＬ１，Ｌ２の電気特性を
検出する自己診断モードの動作において、電気特性を補
正する特性補正係数を算出する。ＣＰＵ１２は、算出し
た特性補正係数を、例えばデータ保存回路１６に格納す
る。

【００６４】図６は、本発明に係る温度補正曲線を表す
波形図である。図の横軸は、第１増幅信号ＩＳ１の値を
示す。図の縦軸は、予想第２増幅信号ＩＳ２´の値を示
す。

【００６５】予想第２増幅信号ＩＳ２´の値は、第１増
幅信号ＩＳ１の温度補正及び電気特性補正を実行しない
場合、第１及び第２コイルＬ１，Ｌ２の動作環境として
許容された動作環境及び特性変動に対応して、補正前下
限から補正前上限の間で変動する。ＣＰＵ１２は、温度
信号を参照して設定された温度補正係数と、特性補正係
数を参照して、実際の第１増幅信号ＩＳ１の値を、例え
ば環境温度２０℃の場合の値に補正する。この補正され
た第１増幅信号ＩＳ１に基づいて予想第２増幅信号ＩＳ
２´が算出される。第１増幅信号ＩＳ１と同様に、第２
増幅信号ＩＳ２も補正される。この予想第２増幅信号Ｉ
Ｓ２´及び補正された第２増幅信号ＩＳ２に基づいて差
分信号ＩＳを算出することにより、常に一定の条件で、
差分信号ＩＳと規定値との比較を実行することができ
る。

【００６６】温度補正係数及び特性補正係数が考慮され
た処理について、図７を参照して説明する。図７は、本
発明に係る第２のフローチャートである。ＣＰＵ１２
は、第１増幅信号ＩＳ１を読み込む（Ｓ１１）。次にＣ
ＰＵ１２は、温度信号ＴＡを読み込む（Ｓ１２）。次に
ＣＰＵ１２は、第１増幅信号ＩＳ１と温度信号ＴＡに基
づいて特定される温度補正係数を参照して、第１増幅信
号ＩＳ１の温度補正量ΔＩＳ１を算出する（Ｓ１３）。
次にＣＰＵ１２は、特性補正係数を参照して、特性補正
量ΔＩＳ１´を算出する（Ｓ１４）。次にＣＰＵ１２
は、第１増幅信号ＩＳ１と、温度補正量ΔＩＳ１と、特
性補正量ΔＩＳ１´に基づいて、新たな第１増幅信号Ｉ
Ｓ１１を算出する（Ｓ１５）。次にＣＰＵ１２は、第１
増幅信号ＩＳ１１に基づいて、予測される第２増幅信号
ＩＳ２の値、即ち予測第２増幅信号ＩＳ２´を算出する
（Ｓ１６）。次にＣＰＵ１２は、第２増幅信号ＩＳ２を
読み込む（Ｓ１７）。ＣＰＵ１２は、第２増幅信号ＩＳ
２と予測第２増幅信号ＩＳ２´の差分の絶対値、即ち差
分信号ＩＳを算出する（Ｓ１８）。ＣＰＵ１２は、差分
信号ＩＳの値が予め設定された規定値を下回るか否か判
断する（Ｓ１９）。ステップＳ１９の判断結果が真の場
合、ＣＰＵ１２は、第１及び第２コイルＬ１，Ｌ２は正
常動作してるものと判断し、パワーステアリング装置に
よる通常の介助動作を実行する（Ｓ２０）。この場合、
制御信号ＳＧ１は、モータを駆動する通常の内容を示
す。また監視信号ＳＧ２も無効状態を示す。監視信号Ｓ
Ｇ２が無効状態を示す場合、アラーム表示器５９は、待
機状態に設定される。

【００６７】一方、ステップＳ１９の結果が偽の場合、
ＣＰＵ１２は、例えばステップＳ１１において読み込ん
だ第１増幅信号ＩＳ１、ステップＳ１２において読み込
んだ温度信号ＴＡ、ステップＳ１３において算出した温
度補正量ΔＩＳ１、ステップＳ１４において算出した特
性補正量ΔＩＳ１´、ステップＳ１５において算出した
第１増幅信号ＩＳ１１、ステップＳ１６において算出し
た予想第２増幅信号ＩＳ２´、ステップＳ１７において
読み込んだ第２増幅信号ＩＳ２、ステップＳ１８におい
て算出した差分信号ＩＳの内容をデータ保存回路１６に
格納する。なおデータ保存回路１６には、これらの信号
と共に、例えば格納日時の情報も格納する。一方、ステ
ップＳ２１が実行される状況において、監視信号ＳＧ２
は有効状態を示す。監視信号ＳＧ２が有効状態を示す場
合、アラーム表示器５９は、動作状態に設定される。ア
ラーム表示器５９が動作状態に設定されると、運転者
は、パワーステアリング装置に障害が発生したことを認
識することができる。

【００６８】以上説明の要領で、温度及び製造バラツキ
の影響を考慮して第１及び第２コイルＬ１，Ｌ２の異常
を検出し、運転者に対する警告が実行される。

【００６９】次に図８を参照して、アラーム表示器５９
の警告解除の処理を説明する。図８は、本発明に係る第
３のフローチャートである。運転者は、アラーム表示器
５９による警告を参照してサービス工場に保守を依頼す
る。

【００７０】保守の依頼を受け付けたサービス工場にお
いて整備員は、アラーム表示器５９の表示内容に基づい
て、パワーステアリング装置、即ちトルクセンサ５２の
障害を認識する。整備員は、トルクセンサ５２の異常解
析を実行する（Ｓ２１）。整備員は、原因を究明した場
合、保守を実行し（Ｓ２２）、そしてリセットスイッチ
６０のリセット操作を実行する（Ｓ２３）。このリセッ
ト操作に基づいて、アラーム表示器５９による警告が解
除される。

【００７１】

【発明の効果】本発明によるパワーステアリング装置
は、トルクセンサの障害を障害の初期段階で検出するこ
とができる。このため、操作者がパワーステアリング装
置による介助無しでステアリングを操作する事態を回避
することできる。また、トルクセンサが設置された環境
の温度及び製造バラツキを考慮して障害を検出するた
め、精度の高い障害検出を実行することができる。さら
に、アラーム表示器による警告が整備員による操作によ
り解除されるため、即ち、運転者の操作による解除が困
難であるため、パワーステアリング装置の異常が検出さ
れた車両を整備員が見落とす事態を回避することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図は、本発明に係る操舵構造の概念図である。

【図２】図は、本発明によるパワーステアリング装置の
制御系に係るブロック図である。

【図３】図は、本発明に係るパワーステアリング装置の
要部の回路図である。

【図４】図は、本発明に係る第１のグラフある。

【図５】図は、本発明に係る第１のフローチャートであ
る。

【図６】図は、本発明に係る温度補正曲線を表す波形図
である。

【図７】図は、本発明に係る第２のフローチャートであ
る。

【図８】図は、本発明に係る第３のフローチャートであ
る。

【図９】図は、従来の操舵構造の概念図である。

【符号の説明】

１：基準電源 ２，３：抵抗回路 ４：トルクセンサ ５：発振回路 ６：第１ボトム回路 ７：第２ボトム回路 ８：第１アンプ回路 ９：第２アンプ回路 １０：第１差動アンプ回路 １１：第２差動アンプ回路 １２：中央演算処理装置（ＣＰＵ） １３：第１ノイズ除去フィルタ １４：第２ノイズ除去フィルタ １５：温度検出回路 １６：データ保存回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−198825（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−108070（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−268659（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−136366（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−232179（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−108069（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−227769（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−25075（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−147473（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−152881（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01L 5/22 G01L 3/10 B62D 5/04

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングの操作を検出する一方及び
   他方のセンサを備えるトルクセンサと、 前記一方のセンサの第１出力信号に基づいて前記他方の
   センサの第２出力信号の予測値を算出し、且つ前記予測
   値と前記第２出力信号の差が予め設定された第１規定値
   を越える場合、前記トルクセンサの障害発生の判定を下
   すコントローラと、 前記コントローラが前記障害発生を検出した場合、前記
   障害発生を告知し、且つ所定の解除操作が実行された場
   合のみ前記告知が解除されるアラーム表示器を備えたパ
   ワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のパワーステアリング装
   置において、 前記第１出力信号と前記第２出力信号の差分を示す監視
   信号に基づいて、前記トルクセンサの異常を告知するア
   ラーム表示器を備えるパワーステアリング装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のパワース
   テアリング装置において、 前記第１出力信号に対する、前記トルクセンサが設置さ
   れた環境の温度及び／又は、前記一方及び他方のセンサ
   の製造バラツキの影響を補正する補正係数が用意され、 前記コントローラは、前記補正係数を参照して前記予測
   値を算出するパワーステアリング装置。
4. 【請求項４】 ステアリングの操作の検出を実行する一
   方のセンサから出力される第１出力信号に基づいて、前
   記検出を実行する他方のセンサから出力される第２出力
   信号の予測値を算出し、 前記予測値と前記第２出力信号の差が予め設定された第
   １規定値を越える場合、前記トルクセンサの障害発生の
   判定を下し、 前記障害発生を告知し、 前記障害の原因を究明することができる係員の操作によ
   ってのみ前記告知が解除されるトルクセンサ障害検出方
   法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のトルクセンサ障害検出
   方法において、 第１出力信号と前記第２出力信号の差分を示す監視信号
   に基づいて、前記トルクセンサの異常を告知するトルク
   センサ障害検出方法。
6. 【請求項６】 請求項４又は５に記載のトルクセンサ障
   害検出方法において、 前記第１出力信号に対する、前記トルクセンサが設置さ
   れた環境の温度及び／又は、前記一方及び他方のセンサ
   の製造バラツキの影響を補正する補正係数が用意され、 前記補正係数を参照して前記予測値が算出されるトルク
   センサ障害検出方法。