JP4246191B2

JP4246191B2 - 電動パワーステアリング制御装置

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Publication number: JP4246191B2
Application number: JP2005284038A
Authority: JP
Inventors: 大輔田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2025-09-29
Also published as: JP2007091069A

Description

この発明は、モータにより運転者の操舵トルクを補助するための補助トルクを発生する電動パワーステアリング制御装置に関する。

従来の操舵組立体は、車両の操舵ハンドルの回転と同時に車両の操舵輪を転回させる操舵組立体であって、車両の操舵ハンドルを車両の操舵輪と機械的に結合する手段と、ハンドルに加えられる入力トルクに対して互いに逆方向に変化する第１および第２の電気信号（トルクセンサ信号）を生じる捻り検出手段（トルクセンサ）と、捻り検出手段に接続された電子的制御手段と、車両の運転者の操舵を助けるための操舵補助作用を生じる補助操舵手段とを備えている。
電子的制御手段は、第１および第２の電気信号の一方に従って制御信号（モータ電流値）を発生する手段と、第１および第２の電気信号の他方により制御信号を検証する手段とを含んでいる（例えば、特許文献１参照）。

特公平８−１８５６４号公報

従来の操舵組立体では、第１および第２の電気信号の一方のみを用いて制御信号を発生させるため、その一方の電気信号にノイズが重畳した場合、および電源またはＧＮＤ（Ｇｒｏｕｎｄ）の電位が変動した場合に、そのノイズまたは電位の変動の影響を受けやすく、制御信号の精度が下がるという問題点があった。
また、一方の電気信号のみを用いているため、信号のダイナミックレンジが捻り検出手段に供給される電圧に制限されてＳ／Ｎ（ＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅ）比が低くなり、制御信号の高精度化を実現できないという問題点もあった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、トルクセンサ信号に重畳したノイズ、および電源またはＧＮＤ電位の変動による影響を軽減するとともに、ダイナミックレンジを拡大してＳ／Ｎ比を向上し、精度の高いモータ電流値を算出することができる電動パワーステアリング制御装置を提供することである。

この発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、車両の運転者による操舵トルクを検出する第１のトルクセンサおよび第２のトルクセンサを有するトルク測定手段と、操舵トルクを補助するための補助トルクを発生するモータと、操舵トルクに基づいて、補助トルクに応じたモータ電流値を算出するとともに、モータ電流値に基づいてモータを駆動制御するコントローラとを備え、第１のトルクセンサと第２のトルクセンサとは、互いに逆方向の出力特性を有し、コントローラは、第１のトルクセンサからの第１トルクセンサ信号と第２のトルクセンサからの第２トルクセンサ信号との差をとることで、第１トルクセンサ信号および第２トルクセンサ信号に重畳した同相のノイズ成分が除去された差動信号を出力する差動手段と、差動信号の位相遅れを補償して補償後差動信号を出力する位相補償手段と、モータ電流値を算出するマイクロコンピュータと、モータ電流値に基づいて、モータを駆動するモータドライバ手段と、コントローラ内で定電圧を供給する電源手段と、トルク測定手段、差動手段および位相補償手段から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤコンバータとを有し、電源手段は、ＡＤコンバータおよびトルク測定手段に定電圧を供給する第１の電源と、マイクロコンピュータに定電圧を供給する第２の電源とを含み、第１の電源は、ＡＤコンバータおよびトルク測定手段に流れる電流を制限する電流制限手段と、ＡＤコンバータおよびトルク測定手段への電力の供給を遮断する遮断手段とを含み、マイクロコンピュータは、補償後差動信号に基づいてモータ電流値を算出するとともに、第１トルクセンサ信号および第２トルクセンサ信号を用いて第１のトルクセンサおよび第２のトルクセンサの異常状態を検証し、第１の電源は、第２の電源よりも供給電圧が高く設定されているものである。

この発明の電動パワーステアリング制御装置によれば、互いに逆方向の出力特性を有する第１のトルクセンサおよび第２のトルクセンサを備え、第１トルクセンサ信号と第２トルクセンサ信号との差である差動信号を用いてモータに供給するモータ電流値を算出するので、トルクセンサ信号に重畳したノイズ、および電位の変動による影響を軽減するとともに、ダイナミックレンジを拡大してＳ／Ｎ比を向上し、精度の高いモータ電流値を算出することができる。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部材、部位については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る電動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、この電動パワーステアリング制御装置は、車両の運転者による操舵トルクを検出するトルクセンサ部１（トルク測定手段）と、操舵トルクを補助するための補助トルクを発生するモータ２と、操舵トルクに基づいて、補助トルクに応じたモータ電流値を算出するとともに、モータ電流値についてモータ２を駆動制御するコントローラ３とを備えている。

トルクセンサ部１は、互いに逆方向の出力特性を有する第１のトルクセンサ４と第２のトルクセンサ５とを有している。
図２は、図１の第１のトルクセンサ４および第２のトルクセンサ５の出力特性を示す説明図である。
第１のトルクセンサ４および第２のトルクセンサ５は、磁気検出素子であるホールＩＣ（図示せず）を含んでおり、操舵トルクが零であるトルク中立時は、第１のトルクセンサ４および第２のトルクセンサ５からのトルクセンサ信号は等しい。
また、操舵トルクの入力時には、トルクに対して互いに逆方向に変化するトルクセンサ信号を出力するように構成されている。

コントローラ３は、トルクセンサ信号を変換して出力するトルクセンサインターフェース部６と、変換されたトルクセンサ信号に基づいてモータ電流値を算出するマイクロコンピュータ７（以下、「マイコン」と略称する）と、モータ電流値に基づいてモータ２を駆動するモータドライバ部８（モータドライバ手段）とを有している。また、図示しないが、コントローラ３は、コントローラ３内で定電圧Ｖ１を供給する電源部（電源手段）を有している。

トルクセンサインターフェース部６は、第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２に重畳したノイズ成分をそれぞれ除去するローパスフィルタ９、１０と、第１トルクセンサ信号ＴＳ１と第２トルクセンサ信号ＴＳ２との差である差動信号ＴＳ３を出力する差動アンプ部１１（差動手段）と、差動信号ＴＳ３の位相遅れを補償して補償後差動信号ＴＳ４を出力する位相補償アンプ部１２（位相補償手段）と、差動信号ＴＳ３および補償後差動信号ＴＳ４に重畳したノイズ成分をそれぞれ除去するローパスフィルタ１３、１４とを有している。
差動アンプ部１１は、第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２をインピーダンス変換する入力バッファ１５、１６と、差動信号ＴＳ３を出力する差動アンプ１７とを有している。

マイコン７は、トルクセンサインターフェース部６およびモータドライバ部８から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤコンバータ１８を有している。また、図示しないが、マイコン７は、トルクセンサ信号からモータ２の回転方向指令および補助トルクに相当するモータ電流指令を算出するモータ電流値決定手段と、モータ電流指令とモータ２の実モータ電流との電流偏差を演算する減算手段と、電流偏差から補正量を算出して、ＰＷＭデューティ比に相当するモータ電流値を生成する演算手段と、第１のトルクセンサ４、第２のトルクセンサ５、および位相補償アンプ部１２を検証する検証手段とを有している。
また、電流偏差とモータ電流値との関係が、マップとしてマイコン７に記憶されている。

モータドライバ部８は、ともに図示しないが、モータ電流値に基づいてモータ２を駆動するモータ駆動手段と、モータ２に流れる電流を検出するモータ電流検出手段とを有している。
ここで、トルクセンサ部１には、電源部からマイコン７と等しい定電圧Ｖ１が供給されている。

以下、上記構成の電動パワーステアリング制御装置の動作について説明する。
まず、運転者の操舵によって操舵トルクが生じ、第１のトルクセンサ４および第２のトルクセンサ５で、操舵トルクが検出される。検出された操舵トルクは、互いに逆方向の出力特性を有する第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２として、コントローラ３に入力される。

続いて、コントローラ３に入力されたトルクセンサ信号は、それぞれローパスフィルタ９およびローパスフィルタ１０を通されて、第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２に重畳したノイズ成分が除去される。
ローパスフィルタ９、１０から出力された第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２は、それぞれ、ＡＤコンバータ１８および差動アンプ部１１に入力される。

第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２は、差動アンプ部１１の入力バッファ１５、１６でそれぞれインピーダンス変換され、差動アンプ１７に入力される。
次に、第１トルクセンサ信号ＴＳ１と第２トルクセンサ信号ＴＳ２との電位差が、差動アンプ１７で演算されて増幅され、差動信号ＴＳ３として出力される。

このとき、一般的にトルクセンサ信号のノイズ成分は、第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２に同相で重畳するため、これらの同相のノイズ、および電源またはＧＮＤの電位の変動は、差動アンプ１７で電位差が演算される際に、互いに相殺されて除去される。
また、互いに逆方向の出力特性を有する第１トルクセンサ信号ＴＳ１と第２トルクセンサ信号ＴＳ２との電位差を演算するため、トルクセンサ信号が一つである場合と比較して、ダイナミックレンジが倍となり、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。

続いて、差動信号ＴＳ３は、位相補償アンプ部１２に入力され、位相遅れが補償されて、補償後差動信号ＴＳ４として出力される。
差動信号ＴＳ３および補償後差動信号ＴＳ４は、それぞれローパスフィルタ１３およびローパスフィルタ１４を通されて、ＡＤコンバータ１８に入力される。
また、モータドライバ部８のモータ電流検出手段で検出された実モータ電流が、ＡＤコンバータ１８に入力される。

まず、補償後差動信号ＴＳ４とマイコン７に記憶されたマップとに基づいて、モータ２の回転方向および補助トルクに相当するモータ電流値が、マイコン７のモータ電流値決定手段で算出される。
続いて、算出されたモータ電流値と実モータ電流との電流偏差が減算手段で演算され、演算手段では、電流偏差から補正量が算出されて、ＰＷＭデューティ比に相当する電流制限量が算出される。
次に、電流制御量に基づいて、モータドライバ部８のモータ駆動手段で、モータ２が駆動される。

また、以下に上記構成の電動パワーステアリング制御装置における、トルクセンサの検証について説明する。
第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２は、マイコン７の検証手段によって監視されている。検証手段は、第１トルクセンサ信号ＴＳ１と第２トルクセンサ信号ＴＳ２との大きさが互いに等しく、符号が反対であるという条件を逸脱した場合に、少なくとも第１のトルクセンサ４および第２のトルクセンサ５の何れかが異常であるとして、モータドライバ部８にモータ２の駆動停止の指令を出力する。

また、差動信号ＴＳ３および補償後差動信号ＴＳ４も、検証手段によって監視されている。検証手段は、差動信号ＴＳ３と補償後差動信号ＴＳ４との振幅あるいは形状が互いに大きく異なる場合に、位相補償アンプ部１２が異常であるとして、モータドライバ部８にモータ２の駆動停止の指令を出力する。

この発明の実施の形態１にかかる電動パワーステアリング制御装置によれば、互いに逆方向の出力特性を有する第１のトルクセンサ４および第２のトルクセンサ５を備え、第１トルクセンサ信号ＴＳ１と第２トルクセンサ信号ＴＳ２との差である差動信号ＴＳ３を用いてモータ２に供給するモータ電流値を算出している。
そのため、トルクセンサ信号に重畳した同相のノイズ、および電位の変動を相殺して除去し、影響を軽減するとともに、ダイナミックレンジを拡大してＳ／Ｎ比を向上させることができる。
また、特にトルクセンサ信号の経路に位相補償アンプ部１２を設けて位相遅れを補償する場合には、制御系の構成によって定まる特定周波数のノイズ成分が大きく増幅されるため、第１トルクセンサ信号ＴＳ１と第２トルクセンサ信号ＴＳ２との差である差動信号ＴＳ３を位相補償アンプ部１２に入力することにより、さらにトルクセンサ信号に重畳した同相のノイズ、および電位の変動による影響を軽減することができる。

また、第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２を用いて第１のトルクセンサ４、第２のトルクセンサ５、および位相補償アンプ部１２を検証するので、異常を検出することができ、電動パワーステアリング制御装置の信頼性を向上させることができる。

なお、上記実施の形態１では、トルクセンサ部１には、電源部からマイコン７と等しい定電圧Ｖ１が供給されているとしたが、もちろんこれに限定されず、トルクセンサ部１には、マイコン７に供給される定電圧Ｖ１を基準として、この定電圧Ｖ１に対して一定の比率の電圧が供給されてもよい。
この場合、マイコン７がトルクセンサ部１からＡＤコンバータ１８に入力される信号の電圧値を監視し、この電圧値とマイコン７に供給される定電圧Ｖ１とを比較することにより、電源部およびトルクセンサ部１の異常を判定することができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、トルクセンサ部１には、電源からマイコン７と等しい定電圧Ｖ１が供給されていたが、マイコン７に供給される定電圧Ｖ１が低くなった場合に、ダイナミックレンジが定電圧Ｖ１に制限されるため、マイコン７に電圧を供給する電源と、トルクセンサ部１に電圧を供給する電源とをそれぞれ分けて設けてもよい。

図３は、この発明の実施の形態２に係る電動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３において、ＡＤコンバータ１８は、マイコン７から分離して設けられている。また、コントローラ３Ａは、ＡＤコンバータ１８およびトルクセンサ部１に定電圧Ｖ２を供給するトルクセンサ用電源１９（第１の電源）と、図示しないが、マイコン７に定電圧Ｖ１を供給するマイコン用電源（第２の電源）とを有している。
ここで、トルクセンサ用電源１９の供給する定電圧Ｖ２は、マイコン用電源の供給する定電圧Ｖ１を基準電圧にとし、定電圧Ｖ１よりも高く設定されている。

トルクセンサ用電源１９は、ともに図示しないが、ＡＤコンバータ１８およびトルクセンサ部１に流れる電流を制限する過電流保護回路（電流制限手段）と、ＡＤコンバータ１８およびトルクセンサ部１に供給される電力を遮断する遮断回路（遮断手段）とを有している。
また、マイコン７は、トルクセンサ用電源１９の供給する電圧値、ＡＤコンバータ１８に入力される第１トルクセンサ信号ＴＳ１、および第２トルクセンサ信号ＴＳ２を監視する監視手段を有している。
その他の構成については、実施の形態１と同様であり、その説明は省略する。

以下、上記構成の電動パワーステアリング制御装置の動作について説明する。
なお、実施の形態１と同様の動作については、説明を省略する。
第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２は、差動アンプ部１１の入力バッファ１５、１６でそれぞれインピーダンス変換され、差動アンプ１７に入力される。

次に、第１トルクセンサ信号ＴＳ１と第２トルクセンサ信号ＴＳ２との電位差が、差動アンプ１７で演算されて増幅され、差動信号ＴＳ３として出力される。
このとき、トルクセンサ部１には、定電圧Ｖ１よりも高い定電圧Ｖ２が供給されているため、ダイナミックレンジをさらに大きく確保することができる。

また、マイコン７の監視手段は、トルクセンサ用電源１９の供給する電圧値を監視しており、電圧値が所定値よりも小さくなった場合に、トルクセンサ用電源１９を保護するために、遮断回路に出力を遮断する指令を出力する。
例えば、トルクセンサ用電源１９に所定値以上の電流が流れた場合には、まず過電流保護回路によってＡＤコンバータ１８およびトルクセンサ部１に流れる電流が一定値以下に制限される。
続いて、トルクセンサ用電源１９に流れる電流が次第に大きくなり、それに伴って電圧値が低下して所定値よりも小さくなると、監視手段から遮断回路に出力を遮断する指令が出力され、トルクセンサ用電源１９からの電圧の供給は停止される。

また、監視手段は、マイコン用電源から供給される定電圧Ｖ１を基準としてＡＤコンバータ１８に入力される第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２を監視している。
監視手段は、第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２の値が異常であると判断した場合には、少なくともトルクセンサ部１およびトルクセンサ用電源１９の何れかが異常であるとして、遮断回路に出力を遮断する指令を出力する。
また、監視手段は、外部からのエンジンの停止信号により、遮断回路に出力を遮断する指令を出力する。

この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、トルクセンサ用電源１９とマイコン用電源とを分けたことにより、マイコン７を低電圧駆動として待機時電力を低減させるとともに、トルクセンサ信号のダイナミックレンジを大きく確保することができる。
また、トルクセンサ用電源１９が過電流保護回路と遮断回路とを有しているので、トルクセンサ部１あるいはトルクセンサ用電源１９の異常を検出して、電流の制限、あるいは電圧の供給を遮断するで、装置の信頼性を向上させることができる。

実施の形態３．
一般的に、片電源を用いて差動アンプ１７および位相補償アンプ部１２を構成した場合、効率的にダイナミックレンジを確保するためには、トルクセンサ部１に供給される電圧の中点電圧を各々の回路にバイアス電圧として加える必要がある。
しかしながら、このときトルクセンサ部１に供給される電源にノイズが重畳していると、トルクセンサ信号に電源ノイズとして重畳し、差動アンプ部１１で同相に重畳したノイズを除去しても、位相補償アンプ部１２に入力される差動信号ＴＳ３に電源ノイズが残ったままとなり、制御系の構成によっては、ノイズが大きく増幅されるという問題点があった。

図４は、この発明の実施の形態３に係る電動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４において、コントローラ３Ｂは、電源部の供給する定電圧Ｖ１の中点電圧Ｖｂを差動アンプ１７および位相補償アンプ部１２に供給する中点バイアス電源供給部２０（中点バイアス電源供給手段）を有している。

中点バイアス電源供給部２０は、電源に重畳したノイズ成分を除去するためのローパスフィルタ２１（電源ローパスフィルタ）を有している。
その他の構成については、実施の形態１と同様であり、その説明は省略する。

以下、上記構成の電動パワーステアリング制御装置の動作について説明する。
なお、実施の形態１と同様の動作については、説明を省略する。
トルクセンサ部１に供給される定電圧Ｖ１は、中点バイアス電源供給部２０にも供給され、ローパスフィルタ２１でノイズ成分が除去された後に、中点電圧Ｖｂが差動アンプ１７および位相補償アンプ部１２に供給される。

この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、電源ノイズが除去された後に中点電圧Ｖｂが差動アンプ１７および位相補償アンプ部１２に供給されるので、電源ノイズの影響を軽減し、精度の高いモータ電流値を算出することができる。
また、位相補償アンプ部１２で増幅される周波数領域のノイズをカットするようにローパスフィルタ２１を設定することにより、さらに電源ノイズの影響を低減することができる。

実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、ローパスフィルタ９、１０から出力された第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２は、それぞれ、ＡＤコンバータ１８および差動アンプ部１１に入力されている。
しかしながら、多チャンネル式のＡＤコンバータ１８を用いた場合、ＡＤコンバータ１８のチャンネル間の干渉によって、第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２にＡＤコンバータ１８からの電圧変動ノイズが重畳するという問題点があった。

例えば、ＡＤコンバータ１８での第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２のサンプリング周期に休止期間を設け、マイコン７の処理負荷を低減しようとした場合に、休止期間中であっても、隣接するチャンネルからのノイズが第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２に重畳する場合がある。
また、これらの干渉ノイズは、第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２に同相に重畳するわけではなく、差動アンプ１７で除去できないという問題点もあった。

図５は、この発明の実施の形態４に係る電動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５において、コントローラ３Ｃは、入力バッファ１５、１６の出力側とＡＤコンバータ１８の入力側との間にローパスフィルタ２２、２３（入力ローパスフィルタ）を有している。
その他の構成については、実施の形態１と同様であり、その説明は省略する。

以下、上記構成の電動パワーステアリング制御装置の動作について説明する。
なお、実施の形態１と同様の動作については、説明を省略する。
ローパスフィルタ９、１０から出力された第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２は、それぞれ、ＡＤコンバータ１８および差動アンプ部１１に入力される。
ここで、ＡＤコンバータ１８で発生した干渉ノイズは、ローパスフィルタ２２、２３で除去され、差動アンプ１７に入力される第１トルクセンサ信号ＴＳ１および第２トルクセンサ信号ＴＳ２に重畳されない。

この発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、ローパスフィルタ２２、２３がＡＤコンバータ１８で発生した干渉ノイズを除去するので、差動アンプ１７にＡＤコンバータ１８からの干渉ノイズが重畳することがなく、精度の高いモータ電流値を算出することができる。

なお、上記実施の形態１〜４では、検証手段は、マイコン７に設けられているとしたが、もちろんこのものに限定されるものではない。検証手段は、所定値以上の電圧が印加された場合に信号を出力するハードウェア等で構成されてもよい。
この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。

また、上記実施の形態１〜４では、トルクセンサがホールＩＣを用いた構成であったが、これに限定されるものではない。
図６は、図１に示したトルクセンサ部１Ａの別の構成をコントローラ３とともに示すブロック図である。
図６において、トルクセンサ部１Ａは、操舵トルクに応じて抵抗値が変化する摺動抵抗を含み、互いに逆方向の出力特性を有する第１のトルクセンサ２４と第２のトルクセンサ２５とを有している。
この場合も、上記実施の形態１〜４と同様の効果を奏することができる。

また、上記実施の形態１〜４において、図６に示すように、トルクセンサ部１Ａとコントローラ３間の信号線、電源線およびＧＮＤ線にシールド２６を使用してもよい。
この場合、高周波やノーマルモードのノイズを低減させることができ、さらに精度の高いモータ電流値を算出することができる。

この発明の実施の形態１に係る電動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の第１のトルクセンサおよび第２のトルクセンサの出力特性を示す説明図である。この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置を示すブロック図である。この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング制御装置を示すブロック図である。この発明の実施の形態４に係る電動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に示したトルクセンサ部の別の構成をコントローラとともに示すブロック図である。

符号の説明

１、１Ａトルクセンサ部（トルク測定手段）、２モータ、３、３Ａ〜３Ｃコントローラ、４、２４第１のトルクセンサ、５、２５第２のトルクセンサ、７マイクロコンピュータ、８モータドライバ部（モータドライバ手段）、９、１０、１３、１４、ローパスフィルタ、１１差動アンプ部（差動手段）、１２位相補償アンプ部（位相補償手段）、１７差動アンプ、１８ＡＤコンバータ、１９トルクセンサ用電源（第１の電源）、２０中点バイアス電源供給部（中点バイアス電源供給手段）、２１ローパスフィルタ（電源ローパスフィルタ）、２２、２３ローパスフィルタ（入力ローパスフィルタ）、２６シールド、ＴＳ１トルクセンサ信号、ＴＳ２トルクセンサ信号、ＴＳ３差動信号、ＴＳ４補償後差動信号、Ｖ１定電圧、Ｖ２定電圧、Ｖｂ中点電圧。

Claims

車両の運転者による操舵トルクを検出する第１のトルクセンサおよび第２のトルクセンサを有するトルク測定手段と、
前記操舵トルクを補助するための補助トルクを発生するモータと、
前記操舵トルクに基づいて、前記補助トルクに応じたモータ電流値を算出するとともに、前記モータ電流値に基づいて前記モータを駆動制御するコントローラと
を備え、
前記第１のトルクセンサと前記第２のトルクセンサとは、互いに逆方向の出力特性を有し、
前記コントローラは、
前記第１のトルクセンサからの第１トルクセンサ信号と前記第２のトルクセンサからの第２トルクセンサ信号との差をとることで、前記第１トルクセンサ信号および前記第２トルクセンサ信号に重畳した同相のノイズ成分が除去された差動信号を出力する差動手段と、
前記差動信号の位相遅れを補償して補償後差動信号を出力する位相補償手段と、
前記モータ電流値を算出するマイクロコンピュータと、
前記モータ電流値に基づいて、前記モータを駆動するモータドライバ手段と、
前記コントローラ内で定電圧を供給する電源手段と、
前記トルク測定手段、前記差動手段および前記位相補償手段から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤコンバータと
を有し、
前記電源手段は、前記ＡＤコンバータおよび前記トルク測定手段に定電圧を供給する第１の電源と、前記マイクロコンピュータに定電圧を供給する第２の電源とを含み、
前記第１の電源は、前記ＡＤコンバータおよび前記トルク測定手段に流れる電流を制限する電流制限手段と、前記ＡＤコンバータおよび前記トルク測定手段への電力の供給を遮断する遮断手段とを含み、
前記マイクロコンピュータは、前記補償後差動信号に基づいて前記モータ電流値を算出するとともに、前記第１トルクセンサ信号および前記第２トルクセンサ信号を用いて前記第１のトルクセンサおよび前記第２のトルクセンサの異常状態を検証し、
前記第１の電源は、前記第２の電源よりも供給電圧が高く設定されていること
を特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
前記ＡＤコンバータの入力側に、前記ＡＤコンバータからのノイズ成分を除去するための入力ローパスフィルタを挿入した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制御装置。
車両の運転者による操舵トルクを検出する第１のトルクセンサおよび第２のトルクセンサを有するトルク測定手段と、
前記操舵トルクを補助するための補助トルクを発生するモータと、
前記操舵トルクに基づいて、前記補助トルクに応じたモータ電流値を算出するとともに、前記モータ電流値に基づいて前記モータを駆動制御するコントローラと
を備え、
前記第１のトルクセンサと前記第２のトルクセンサとは、互いに逆方向の出力特性を有し、
前記コントローラは、
前記第１のトルクセンサからの第１トルクセンサ信号と前記第２のトルクセンサからの第２トルクセンサ信号との差をとることで、前記第１トルクセンサ信号および前記第２トルクセンサ信号に重畳した同相のノイズ成分が除去された差動信号を出力する差動手段と、
前記差動信号の位相遅れを補償して補償後差動信号を出力する位相補償手段と、
前記モータ電流値を算出するマイクロコンピュータと、
前記モータ電流値に基づいて、前記モータを駆動するモータドライバ手段と、
前記コントローラ内で定電圧を供給する電源手段と、
前記電源手段の電源電圧の中点電圧を前記差動手段および前記位相補償手段に供給する中点バイアス電源供給手段と
を有し、
前記中点バイアス電源供給手段は、前記電源手段に重畳したノイズ成分を除去するための電源ローパスフィルタを含み、
前記マイクロコンピュータは、前記補償後差動信号に基づいて前記モータ電流値を算出するとともに、前記第１トルクセンサ信号および前記第２トルクセンサ信号を用いて前記第１のトルクセンサおよび前記第２のトルクセンサの異常状態を検証すること
を特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
前記マイクロコンピュータは、前記差動信号および前記補償後差動信号を用いて前記位相補償手段の異常状態を検証することを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置。
前記第１のトルクセンサおよび前記第２のトルクセンサは、磁気検出素子であるホールＩＣを含むことを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置。
前記第１のトルクセンサおよび前記第２のトルクセンサは、前記操舵トルクに応じて抵抗値が変化する摺動抵抗を含むことを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置。