JP4627012B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車に搭載されステアリング操舵力を電動モータにより補助する電動パワーステアリング装置に関する。

電動パワーステアリング装置の操舵トルク制御は、基本的にステアリングホイールを操舵したときに、ステアリングシャフトに加わる操舵トルクに応じた補助力をモータから操舵機構に与え、操舵力を補助するものである。

例えば、特許文献１に開示された電動パワーステアリング装置では、コントロールユニットＥＣＵによりステアリングの舵角と車速に基づいて目標操舵トルクを導出し、同目標操舵トルクと検出された操舵トルクとの偏差に基づいてモータのフィードバック制御を行っている。

特開２００２−１２０７４３号公報

目標操舵トルクを導出するに必要なステアリングの舵角は舵角センサによって検出されるが、この舵角センサが故障すると、正確な目標操舵トルクが導出できず、ステアリング操舵力を適切に補助することが不能となる。

そこで、第２の舵角センサを追加して両舵角センサの信号を比較して故障診断を行うことが考えられる。
しかし、第２の舵角センサを追加することは、ステアリング操舵を車輪の転舵に伝達するギアボックスの構造に大きく影響し、装置が大型化する。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、ギアボックスの構造に大きく影響する第２の舵角センサを追加することなく、舵角センサ等の異常診断を行い、異常時のアシストモータの挙動を抑えることができる電動パワーステアリング装置を供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、アシストモータの駆動力がステアリング操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、操舵トルク(Ｔ)を検出するトルクセンサと、車速(ｖ)を検出する車速センサと、ステアリングの舵角(θ)を検出するステアリング舵角検出手段と、前記アシストモータの端子間電圧(Ｖ_Ｔ)を導出するモータ端子間電圧導出手段と、前記アシストモータのモータ電流(Ｉ)を検出するモータ電流検出手段と、前記舵角検出手段により検出された舵角と前記車速センサにより検出された車速(ｖ)に基づいて目標操舵トルク(Ｔｍ)を導出する目標操舵トルク演算処理手段と、前記目標操舵トルク演算手段により算出された目標操舵トルク(Ｔｍ)と前記トルクセンサにより検出された操舵トルク(Ｔ)との差に基づいてフィードバック制御量(Ｄfb)を算出するフィードバック制御量演算手段と、前記ステアリング舵角検出手段により検出されたステアリング舵角(θ)を時間微分してステアリング角速度(ω)を算出するステアリング角速度演算手段と、前記ステアリング角速度演算手段により算出されたステアリング角速度(ω)に減速機構の減速比(Ｎ)を乗算して前記アシストモータのモータ回転速度(ω_Ｍ)を算出するモータ回転速度演算手段と、前記モータ回転速度演算手段により算出されたモータ回転速度(ω_Ｍ)に誘起電圧定数(ｋ _Ｅ )を乗算して前記アシストモータの逆起電圧(Ｖ_Ｍ)を算出する逆起電圧演算手段と、前記モータ端子間電圧導出手段により導出されたモータ端子間電圧(Ｖ_Ｔ)と前記逆起電圧演算手段により算出された逆起電圧(Ｖ_Ｍ)との差から前記アシストモータのモータ電流(Ｉ_Ｍ)を推定するモータ電流推定処理手段と、前記モータ電流推定処理手段により推定されたモータ電流推定値(Ｉ_Ｍ)と前記モータ電流検出手段により検出されたモータ電流検出値(Ｉ)と比較して異常を診断する異常診断手段と、前記異常診断手段が異常と診断したときに前記フィードバック制御量演算手段が算出したフィードバック制御量(Ｄfb)の出力を停止する出力制御処理手段とを備えた電動パワーステアリング装置とした。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、前記異常診断手段は、モータ電流推定値(Ｉ_Ｍ)とモータ電流検出値(Ｉ)との電流差が所定値以上であると異常と診断することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の電動パワーステアリング装置において、前記目標操舵トルク演算処理手段は、前記ステアリング舵角検出手段により検出されたステアリング舵角(θ)と前記車速センサにより検出された車速(ｖ)に基づいてセルフアライニングトルク(Ｔｓ)を算出するセルフアライニングトルク演算手段と、前記ステアリング角速度演算手段により検出されたステアリング角速度(ω)と前記車速センサにより検出された車速(ｖ)に基づいてステアリングのフリクショントルク(Ｔｆ)を算出するフリクショントルク演算手段とを備え、前記セルフアライニングトルク演算手段により算出されたセルフアライニングトルク(Ｔｓ)に前記フリクショントルク演算手段により算出されたフリクショントルク(Ｔｆ)を加算して目標操舵トルク(Ｔｍ)を算出することを特徴とする。

請求項１記載の電動パワーステアリング装置によれば、ステアリング舵角(θ)およびモータ端子間電圧(Ｖ_Ｔ)から導出されるモータ電流推定値(Ｉ_Ｍ)とモータ電流検出値(Ｉ)と比較して異常を診断するので、第２の舵角センサを追加することなく、舵角センサやモータ電流検出手段等の異常診断を行い、異常時のアシストモータの挙動を抑えることができる。

請求項２記載の電動パワーステアリング装置によれば、モータ電流推定値(Ｉ_Ｍ)とモータ電流検出値(Ｉ)との電流差が所定値以上であると異常と診断するので、簡単かつ速やかに異常診断を行うことができる。

請求項３記載の電動パワーステアリング装置によれば、ステアリング舵角(θ)と車速(ｖ)に基づいて算出されたセルフアライニングトルク(Ｔｓ)に、ステアリング角速度(ω)と車速(ｖ)に基づいて算出されたフリクショントルク(Ｔｆ)を加算して目標操舵トルク(Ｔｍ)とするので、特に低車速で小さくなるセルフアライニングトルク(Ｔｓ)を補うようにフリクショントルク(Ｔｆ)が加算され、路面状況をフィードバック制御に反映させつつ路面に対するタイヤの摩擦などの影響をカバーして常に安定した操舵フィーリングを実現することができる。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図１１に基づいて説明する。
本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１の全体の概略後面図を図１に示す。

電動パワーステアリング装置１は、車両の左右方向（図１における左右方向に一致）に指向した略円筒状のラックハウジング２内にラック軸３が左右軸方向に摺動自在に収容されている。

ラックハウジング２の両端開口から突出したラック軸３の両端部にそれぞれジョイントを介してタイロッドが連結され、ラック軸３の移動によりタイロッドが動かされ、さらに転舵機構を介して車両の転舵輪が転舵される。

ラックハウジング２の右端部にステアリングギヤボックス４が設けられている。
ステアリングギヤボックス４には、ステアリングホイール（図示せず）が一体に取り付けられたステアリング軸にジョイントを介して連結される入力軸５が軸受を介して回動自在に軸支されており、図２に示すように入力軸５はステアリングギヤボックス４内でトーションバー６を介して相対的なねじり可能に操舵ピニオン軸７と連結されている。

この操舵ピニオン軸７のはす歯７ａがラック軸３のラック歯３ａと噛合している。
したがってステアリングホイールの回動操作により入力軸５に伝達された操舵力は、トーションバー６を介して操舵ピニオン軸７を回動して操舵ピニオン軸７のはす歯７ａとラック歯３ａの噛合によりラック軸３を左右軸方向に摺動させる。

ラック軸３は、ラックガイドスプリング８に付勢されたラックガイド９により背後から押圧されている。

ステアリングギヤボックス４の上部にはアシストモータＭが取り付けられ、アシストモータＭの駆動力を減速して操舵ピニオン軸７に伝達するウオーム減速機構10がステアリングギヤボックス４内に構成されている。

ウオーム減速機構10は、操舵ピニオン軸７の上部に嵌着されたウオームホイール11にアシストモータＭの駆動軸に同軸に連結されたウオーム12が噛合して構成されている。
アシストモータＭの駆動力をこのウオーム減速機構10を介して操舵ピニオン軸７に作用させて操舵を補助する。

なお、図２には図示しないが、アシストモータＭには、モータ端子電圧Ｖｐ，Ｖｎを検出するモータ端子電圧検出装置27とモータ電流Ｉを検出するモータ電流検出装置28が設けられ、操舵ピニオン軸７にはステアリング舵角θを検出するステアリング舵角検出装置29が設けられている。

ウオーム減速機構10のさらに上方に操舵トルクセンサ20が設けられている。
トーションバー６の捩れをコア21の軸方向の移動に変換し、コア21の移動をコイル22，23のインダクタンス変化に変えて操舵トルクＴを検出している。
なお、トーションバー６の捩れを光学的に検出するトルクセンサでもよい。

以上のようなアシストモータＭを駆動制御して操舵力を補助する操舵トルク制御装置30の制御系のＣＰＵ等が搭載された制御基板がステアリングギヤボックス４内に収容されている。

この操舵トルク制御装置30の概略ブロック図を図３に示す。
操舵トルク制御装置30は、操舵トルクセンサ20により検出された操舵トルクＴ，車速センサ25により検出された車速ｖ，ステアリング舵角検出装置29により検出されたステアリング舵角θおよびモータ端子電圧検出装置27により検出されたモータ端子電圧Ｖｐ，Ｖｎが入力され、データ処理して、ＰＷＭ制御信号（デューティ信号等）であるモータのフィードバック制御量Ｄfbをモータ駆動回路26に出力し、モータ駆動回路26がそのＰＷＭ制御信号に従ってアシストモータＭを駆動する。
なお、モータ駆動回路26，モータ端子電圧検出装置27およびモータ電流検出装置28は、操舵トルク制御装置30側に設けてもよい。

そして、操舵トルク制御装置30は、主に目標操舵トルク演算処理手段40、フィードバック制御量演算手段57、出力制御処理手段58を備え、その他に、ステアリング角速度演算手段50、モータ回転速度演算手段51、逆起電圧演算手段52、モータ端子間電圧演算手段53、モータ電流推定手段54、異常診断手段55等を有している。

ステアリング角速度演算手段50は、前記ステアリング舵角検出装置29が検出したステアリング舵角θを時間微分してステアリング角速度ωを算出する。
そして、同ステアリング角速度ωとステアリング舵角θおよび前記車速センサ25が検出した車速ｖに基づいて目標操舵トルク演算処理手段40が目標操舵トルクＴｍを演算する。

該目標操舵トルク演算処理手段40について図４ないし図９に基づいて説明する。
図４は、目標操舵トルク演算処理手段40の概略ブロック図であり、同図４に示すように、目標操舵トルク演算処理手段40は、セルフアライニングトルク演算手段41とフリクショントルク演算手段45の２つの演算手段からなる。

セルフアライニングトルク演算手段41は、セルフアライニングベーストルク抽出手段42とセルフアライニングトルク乗算係数抽出手段43とを備える。
セルフアライニングベーストルク抽出手段42は、基準車速における舵角に対するセルフアライニングベーストルクの関係を記憶するセルフアライニングベーストルク（ＳＡＢＴ）記憶手段42ａから舵角θに基づいてセルフアライニングベーストルクＴsbを抽出する。

セルフアライニングベーストルク記憶手段42ａが記憶する基準車速Ｖｏにおける舵角θに対するセルフアライニングベーストルクＴsbの関係マップを、図５の座標に示す。
図５において、横軸の舵角θは、正の値が右舵角（θ＞０）、負の値が左舵角（θ＜０）を示す。

ここに、縦軸のセルフアライニングベーストルクＴsbは、正の値が右方向トルク（Ｔsb＞０）、負の値が左方向トルク（Ｔsb＜０）であって、実際のセルフアライニングトルク（走向車輪が路面から受けるトルクであり、走向車輪を直進姿勢に復元するように働く力）の反力として示している。
したがって、例えば右舵角θ（＞０）が大きくなれば、実際とは反対方向の右方向のセルフアライニングベーストルクＴsb（＞０）が大きくなる。

セルフアライニングトルク演算手段41が備えるもう一つのセルフアライニングトルク乗算係数抽出手段43は、車速に対するセルフアライニングトルク乗算係数を記憶するセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）乗算係数記憶手段43ａから車速ｖに基づいてセルフアライニングトルク乗算係数ｋsを抽出する。

セルフアライニングトルク乗算係数記憶手段43ａが記憶する車速ｖに対するセルフアライニングトルク乗算係数ｋsの関係マップを、図６の座標に示す。
図６において、車速ｖの増加に従いセルフアライニングトルク乗算係数ｋsの値は上昇している。
基準車速Ｖｏのとき、セルフアライニングトルク乗算係数ｋs＝1.0である。

セルフアライニングトルク演算手段41は、セルフアライニングベーストルク抽出手段42が舵角θに基づいて抽出したセルフアライニングベーストルクＴsbに、セルフアライニングトルク乗算係数抽出手段43が車速ｖに基づいて抽出したセルフアライニングトルク乗算係数ｋsを、乗算手段44により乗算して、セルフアライニングトルクＴｓを算出する。
なお、このセルフアライニングトルクＴｓは、実際のセルフアライニングトルクの反力としてのセルフアライニングトルクである。

セルフアライニングベーストルクＴsbにセルフアライニングトルク乗算係数ｋsを乗算することにより、セルフアライニングトルクＴｓは、車速ｖが基準車速Ｖｏより小さくなる程セルフアライニングベーストルクＴsbが減少し、基準車速Ｖｏより大きくなる程増幅する。

一方、フリクショントルク演算手段45は、フリクションベーストルク抽出手段46とフリクショントルク乗算係数抽出手段47とを備える。
フリクションベーストルク抽出手段46は、停車時における角速度に対するフリクションベーストルクの関係を記憶するフリクションベーストルク（ＦＢＴ）記憶手段46ａから角速度ωに基づいてフリクションベーストルクＴfbを抽出する。

フリクションベーストルク記憶手段46ａが記憶する停車時（車速ｖ＝０）における角速度ωに対するフリクションベーストルクＴfbの関係マップを、図７の座標に示す。
図７において、横軸の角速度ωは、正の値が右方向の角速度（ω＞０）、負の値が左方向の角速度（ω＜０）を示す。

縦軸のフリクションベーストルクＴfbは、正の値が右方向トルク（Ｔfb＞０）、負の値が左方向トルク（Ｔfb＜０）であって、実際のタイヤ等の摩擦相当の反力として示している。
したがって、例えば右方向の角速度ω（＞０）が大きくなれば、実際とは反対方向の右方向のフリクションベーストルクＴfb（＞０）が大きくなり、前記セルフアライニングベーストルクＴsbに比べ低いトルクで略一定になる。

フリクショントルク演算手段45が備えるもう一つのフリクショントルク乗算係数抽出手段47は、車速に対するフリクショントルク乗算係数を記憶するフリクショントルク（ＦＴ）乗算係数記憶手段47ａから車速ｖに基づいてフリクショントルク乗算係数ｋｆを抽出する。

フリクショントルク乗算係数記憶手段47ａが記憶する車速ｖに対するフリクショントルク乗算係数ｋｆの関係マップを、図８の座標に示す。
図８において、車速ｖ＝０（停車時）のとき、フリクショントルク乗算係数ｋｆの値は、1.0を示し、車速ｖが停車時から高くなるに従いフリクショントルク乗算係数ｋｆの値は減少し、約20km/hを過ぎる辺りから略一定の値（約0.5）となっている。

フリクショントルク演算手段45は、フリクションベーストルク抽出手段46が角速度ωに基づいて抽出したフリクションベーストルクＴfbに、フリクショントルク乗算係数抽出手段47が車速ｖに基づいて抽出したフリクショントルク乗算係数ｋｆを、乗算手段48により乗算して、フリクショントルクＴｆを算出する。
なお、このフリクショントルクＴｆは、実際のフリクショントルクの反力としてのフリクショントルクである。

フリクションベーストルクＴfbにフリクショントルク乗算係数ｋｆを乗算することにより、フリクショントルクＴｆは、車速ｖが約20km/hまではフリクションベーストルクＴfbが徐々に減少し、約20km/hを過ぎると略半減する状態が継続する。

セルフアライニングトルク演算手段41により算出されたセルフアライニングトルクＴｓと、フリクショントルク演算手段45により算出されたフリクショントルクＴｆとは、加算手段49により加算されて目標操舵トルクＴｍが算出される。

セルフアライニングトルクＴｓは、特に低車速で小さくなるが、フリクショントルクＴｆは低車速でこれを補うように比較的大きい値を示すので、セルフアライニングトルクＴｓにフリクショントルクＴｆが加算されることで、低車速で大きく現出する路面に対するタイヤの摩擦などの影響を補うことができる。

以上の目標操舵トルクＴｍが算出されるまでの処理手順を、図９にフローチャートで示す。
まず、舵角検出手段29が検出した操舵角θを読込み（ステップ１）、角速度演算手段50により角速度ωを算出し（ステップ２）、車速センサ25により検出した車速ｖを読込む（ステップ３）。

次いで、セルフアライニングベーストルク抽出手段42により舵角θに基づきセルフアライニングベーストルクＴsbを抽出し（ステップ４）、セルフアライニングトルク乗算係数抽出手段43により車速ｖに基づきセルフアライニングトルク乗算係数ｋsを抽出し（ステップ５）、セルフアライニングベーストルクＴsbにセルフアライニングトルク乗算係数ｋsを乗算してセルフアライニングトルクＴｓを算出する（ステップ６）。

次に、フリクションベーストルク抽出手段46により角速度ωに基づいてフリクションベーストルクＴfbを抽出し（ステップ７）、フリクショントルク乗算係数抽出手段47により車速ｖに基づきフリクショントルク乗算係数ｋｆを抽出し（ステップ８）、フリクションベーストルクＴfbにフリクショントルク乗算係数ｋｆを乗算してフリクショントルクＴｆを算出する（ステップ９）。

そして、ステップ10において、セルフアライニングトルクＴｓにフリクショントルクＴｆを加算して目標操舵トルクＴｍを算出する。
以上の各ステップの処理が繰り返し実行される。

こうして算出された目標操舵トルクＴｍは、図３を参照して、減算手段56により前記操舵トルクセンサ20が検出した操舵トルクＴとの偏差ΔＴ（＝Ｔｍ−Ｔ）が算出され、フィードバック制御量演算手段57に入力される。

フィードバック制御量演算手段57は、ＰＩ（比例・積分）制御手段とＰＷＭ制御信号発生手段とからなり、ＰＩ制御手段が偏差ΔＴから偏差ΔＴを０にして目標操舵トルクＴｍを得るためにＰ（比例）動作とＩ（積分）動作を組み合わせてフィードバックの最適制御量を算出し、同最適制御量をＰＷＭ制御信号発生手段がＰＷＭ制御のデューティのフィードバックデューティＤfbに変換して出力する。

一方で、前記ステアリング角速度演算手段50により算出されたステアリング角速度ωおよび前記モータ端子電圧検出装置27により検出されたモータ端子電圧Ｖｐ，Ｖｎに基づきモータ電流推定値Ｉ_Ｍが推定演算されるが、その処理手順を図１０のフローチャートに従って説明する。

まず、ステアリング角速度ωを読込み（ステップ21）、モータ端子電圧Ｖｐ，Ｖｎを読込む（ステップ22）。
そして、モータ端子電圧Ｖｐ，Ｖｎからモータ端子間電圧演算手段53によりモータ端子間電圧Ｖ_Ｔ（＝Ｖｐ−Ｖｎ）が算出され（ステップ23）、次いで算出されたモータ端子間電圧Ｖ_Ｔをローパスフィルタ処理する（ステップ24）。

次のステップ25では、ステップ21で読込んだステアリング角速度ωからモータ回転速度演算手段51によりモータ回転速度ω_Ｍを算出する。
ステアリング角速度ωにウオーム減速機構10の減速比Ｎ（＞１）を乗算してモータ回転速度ω_Ｍ（＝ω×Ｎ）が算出される。

ステップ26では、このモータ回転速度ω_Ｍから逆起電圧演算手段52によりアシストモータＭの逆起電圧Ｖ_Ｍを算出する。
モータ回転速度ω_Ｍに誘起電圧定数ｋ_Ｅを乗算することで、逆起電圧Ｖ_Ｍ（＝ω_Ｍ×ｋ_Ｅ）が算出される。

そして、モータ電流推定手段54により、前記ローパスフィルタ処理したモータ端子間電圧Ｖ_Ｔと逆起電圧Ｖ_Ｍの差からアシストモータＭの実行電圧Ｖ（＝Ｖ_Ｔ−Ｖ_Ｍ）が算出され（ステップ27）、同実行電圧ＶがアシストモータＭのモータ内部抵抗Ｒｍで除算されてモータ電流推定値Ｉ_Ｍ（＝Ｖ／Ｒｍ）が推定演算される（ステップ28）。

上記モータ電流推定値Ｉ_Ｍは、異常診断手段55に入力され、同異常診断手段55に別途入力される前記モータ電流検出装置28により検出されたモータ電流検出値Ｉと比較されて異常診断がなされる。
異常診断手段55による異常の診断結果は、出力制御処理手段58に入力され、同出力制御処理手段58により前記フィードバック制御量演算手段57が算出したフィードバックデューティＤfbのモータ駆動回路26への出力は停止される。

この異常診断手段55による異常診断と出力制御処理手段58による出力制御の処理手順を図１１のフローチャートに示し説明する。
まず、ステップ31でモータ電流検出装置28により検出したモータ電流検出値Ｉを読込み、次のステップ32で同モータ電流検出値Ｉと前記モータ電流推定値Ｉ_Ｍとの電流差ΔＩ（＝|Ｉ−ΔＩ|）を算出する。

そして、ステップ33では、電流差ΔＩが所定値Ａ以上であるか否かを判別する。
電流差ΔＩが所定値Ａ未満であると、正常であると診断して本ルーチンを抜けステップ31に戻り、出力制御処理手段58には特別信号を出力せず、出力制御処理手段58はフィードバック制御量演算手段57からのフィードバックデューティＤfbを制限せず、そのままモータ駆動回路26に出力し、アシストモータＭをフィードバック制御する。

ステップ33で電流差ΔＩが所定値Ａ以上であると判別されると、ステップ34に進み、所定時間の経過を判断し、電流差ΔＩが所定値Ａ以上となって所定時間が経過するまでは、本ルーチンをそのまま抜け、異常と診断しない。
すなわち、電流差ΔＩが所定値Ａを越えたとしても一時的であるかもしれないので、異常と診断するのは待つ。

電流差ΔＩが所定値Ａ以上となって所定時間が経過したときは、ステップ34からステップ35に進み、異常と診断し、異常診断信号を出力制御処理手段58に出力すると、出力制御処理手段58はフィードバック制御量演算手段57からのフィードバックデューティＤfbをモータ駆動回路26に出力するのを停止する。
すなわち、アシストモータＭのフィードバック制御を停止し、ステアリング操舵の補助は行わないようにし、異常時のアシストモータの挙動を抑えることができる。

ここで、異常と診断されたときの異常の原因には、ステアリング舵角検出装置29，モータ端子電圧検出装置27，モータ電流検出装置28などの故障が考えられるが、特にステアリング舵角検出装置29の故障は目標操舵トルクＴｍの演算に係るのでフィードバック制御が不能であることを意味する。

このような舵角センサの故障があったとしても第２の舵角センサを追加することなく、簡単かつ速やかに異常診断を行うことができ、異常によるアシストモータＭの挙動を未然に回避することができる。
第２の舵角センサを追加することがないので、通常舵角センサが配置されるステアリングギヤボックス４の構造に大きく影響せず、装置の大型化を防止できる。

さらに、本操舵トルク制御装置30は、目標操舵トルク演算処理手段40がセルフアライニングトルク演算手段41により算出されたセルフアライニングトルクＴｓにフリクショントルク演算手段45により算出されたフリクショントルクＴｆを加算して目標操舵トルクＴｍを求めているので、特に低車速で小さくなるセルフアライニングトルクＴｓをフリクショントルクＴｆが補い、路面状況を操舵フィーリングに適度に反映させつつ低車速で大きく現出する路面に対するタイヤの摩擦などの影響をカバーして常に安定した操舵フィーリングを実現することができる。

本発明の一実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の全体の概略後面図である。 ステアリングギヤボックス内の構造を示す断面図である。 操舵トルク制御装置の概略ブロック図である。 目標操舵トルク演算処理手段の概略ブロック図である。 基準車速における舵角θに対するセルフアライニングベーストルクＴsbの関係マップを座標で示す図である。 車速ｖに対するセルフアライニングトルク乗算係数ｋsの関係マップを座標で示す図である。 停車時における角速度ωに対するフリクションベーストルクＴfbの関係マップを座標で示す図である。 車速ｖに対するフリクショントルク乗算係数ｋｆの関係マップを座標で示す図である。 目標操舵トルクの算出処理手順を示すフローチャートである。 モータ電流を推定演算する処理手順を示すフローチャートである。 異常診断処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｍ…アシストモータ、１…電動パワーステアリング装置、２…ラックハウジング、３…ラック軸、４…ステアリングギヤボックス、５…入力軸、６…トーションバー、７…操舵ピニオン軸、８…ラックガイドスプリング、９…ラックガイド、10…ウオーム減速機構、11…ウオームホイール、12…ウオーム、20…操舵トルクセンサ、21…コア、22，23…コイル、25…車速センサ、26…モータ駆動回路、27…モータ端子電圧検出装置、28…モータ電流検出装置、29…ステアリング舵角検出装置、
30…操舵トルク制御装置、
40…目標操舵トルク演算処理手段、41…セルフアライニングトルク演算手段、42…セルフアライニングベーストルク抽出手段、42ａ…セルフアライニングベーストルク記憶手段、43…セルフアライニングトルク乗算係数抽出手段、43ａ…セルフアライニングトルク乗算係数記憶手段、44…乗算手段、45…フリクショントルク演算手段、46…フリクションベーストルク抽出手段、46ａ…フリクションベーストルク記憶手段、47…フリクショントルク乗算係数抽出手段、47ａ…フリクショントルク乗算係数記憶手段、48…乗算手段、49…加算手段、
50…ステアリング角速度演算手段、51…モータ回転速度演算手段、52…逆起電圧演算手段、53…モータ端子間電圧演算手段、54…モータ電流推定手段、55…異常診断手段、56…減算手段、57…フィードバック制御量演算手段、58…出力制御処理手段。

Claims (3)

1. アシストモータの駆動力がステアリング操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、
   操舵トルク(Ｔ)を検出するトルクセンサと、
   車速(ｖ)を検出する車速センサと、
   ステアリングの舵角(θ)を検出するステアリング舵角検出手段と、
   前記アシストモータの端子間電圧(Ｖ_Ｔ)を導出するモータ端子間電圧導出手段と、
   前記アシストモータのモータ電流(Ｉ)を検出するモータ電流検出手段と、
   前記舵角検出手段により検出された舵角と前記車速センサにより検出された車速(ｖ)に基づいて目標操舵トルク(Ｔｍ)を導出する目標操舵トルク演算処理手段と、
   前記目標操舵トルク演算手段により算出された目標操舵トルク(Ｔｍ)と前記トルクセンサにより検出された操舵トルク(Ｔ)との差に基づいてフィードバック制御量(Ｄfb)を算出するフィードバック制御量演算手段と、
   前記ステアリング舵角検出手段により検出されたステアリング舵角(θ)を時間微分してステアリング角速度(ω)を算出するステアリング角速度演算手段と、
   前記ステアリング角速度演算手段により算出されたステアリング角速度(ω)に減速機構の減速比(Ｎ)を乗算して前記アシストモータのモータ回転速度(ω_Ｍ)を算出するモータ回転速度演算手段と、
   前記モータ回転速度演算手段により算出されたモータ回転速度(ω_Ｍ)に誘起電圧定数(ｋ _Ｅ )を乗算して前記アシストモータの逆起電圧(Ｖ_Ｍ)を算出する逆起電圧演算手段と、
   前記モータ端子間電圧導出手段により導出されたモータ端子間電圧(Ｖ_Ｔ)と前記逆起電圧演算手段により算出された逆起電圧(Ｖ_Ｍ)との差から前記アシストモータのモータ電流(Ｉ_Ｍ)を推定するモータ電流推定処理手段と、
   前記モータ電流推定処理手段により推定されたモータ電流推定値(Ｉ_Ｍ)と前記モータ電流検出手段により検出されたモータ電流検出値(Ｉ)と比較して異常を診断する異常診断手段と、
   前記異常診断手段が異常と診断したときに前記フィードバック制御量演算手段が算出したフィードバック制御量(Ｄfb)の出力を停止する出力制御処理手段とを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記異常診断手段は、モータ電流推定値(Ｉ_Ｍ)とモータ電流検出値(Ｉ)との電流差が所定値以上であると異常と診断することを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記目標操舵トルク演算処理手段は、
   前記ステアリング舵角検出手段により検出されたステアリング舵角(θ)と前記車速センサにより検出された車速(ｖ)に基づいてセルフアライニングトルク(Ｔｓ)を算出するセルフアライニングトルク演算手段と、
   前記ステアリング角速度演算手段により検出されたステアリング角速度(ω)と前記車速センサにより検出された車速(ｖ)に基づいてステアリングのフリクショントルク(Ｔｆ)を算出するフリクショントルク演算手段とを備え、
   前記セルフアライニングトルク演算手段により算出されたセルフアライニングトルク(Ｔｓ)に前記フリクショントルク演算手段により算出されたフリクショントルク(Ｔｆ)を加算して目標操舵トルク(Ｔｍ)を算出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の電動パワーステアリング装置。

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