JP4628825B2

JP4628825B2 - 車両用操舵装置

Info

Publication number: JP4628825B2
Application number: JP2005069016A
Authority: JP
Inventors: 健一大島
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2025-03-11
Also published as: JP2006248419A

Description

この発明は、車両用操舵装置に関するものである。

運転者の操舵に関する負担を軽減する装置として、運転者がステアリングホイールを操作したときに操舵力をアシストする周知のパワーステアリング装置（以下、ＥＰＳと略す場合もある）が知られている。このパワーステアリング装置ではステアリングモータによって補助操舵力を発生させており、操舵トルク（操舵入力）に応じてステアリングモータの目標電流を算出してステアリングモータを制御している。

ところで、前記ステアリングモータの駆動回路を４個の電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと略す）からなるブリッジ回路で構成したものがある。図３はその一例であり、駆動回路３５は、バッテリ（例えば、１２Ｖ）３６の高電位側にドレインが接続される２つのＦＥＴ９１，９２と、バッテリの低電位側（接地：ＧＮＤ）にソースが接続される２つのＦＥＴ９３，９４を備えたブリッジ回路で構成されており、アームの高電位側ＦＥＴ９１，９２と低電位側ＦＥＴ９３，９４との間にそれぞれモータ用の端子Ａ１，Ａ２が設けられ、この端子Ａ１，Ａ２にステアリングモータ１０が接続され、さらに、端子Ａ１にプルアップ回路３７が接続されている。

このように駆動回路を構成したときには、ＦＥＴ９１〜９４がＯＮ故障しておらず駆動回路が正常に作動していることを確認するため、適宜のタイミングでＦＥＴ９１〜９４のＯＮ故障診断を行っている（特許文献１参照）。ここで、ＦＥＴのＯＮ故障とは、ＦＥＴをＯＦＦにすることができずＯＮ状態を継続してしまう故障状態をいい、ＯＮ故障診断は全てのＦＥＴ９１〜９４にＯＦＦ指令を出して行われ、電圧検出手段４３，４４によりＯＦＦ指令中におけるモータ端子Ａ１，Ａ２の電位をそれぞれ検出し、故障判定手段４５は、検出した各電位が所定値以上のときはＦＥＴが正常と判定し、所定値未満のときはＦＥＴがＯＮ故障であると判定する。

したがって、全てのＦＥＴ９１〜９４にＯＦＦ指令を出して行うＦＥＴのＯＮ故障診断は、ステアリングモータを駆動していないときに行わなければならない。そのため、従来は、操舵トルクがゼロである時は操舵アシストの必要がなくステアリングモータは駆動されていないと判断し、このときにＦＥＴのＯＮ故障診断を行っていた。すなわち、操舵トルクがゼロを、ＦＥＴのＯＮ故障診断を許可する条件（以下、ＦＥＴの故障診断許可条件という）としていた。なお、ＯＮ故障診断の許可判定に操舵トルクを用いるのは、電動パワーステアリングでは操舵トルクに基づいてステアリングモータを制御しているからである。
また、運転者の操舵に関する負担を軽減する別の装置として、車両進行方向道路の車線を検知し該車線に沿って車両が走行するように操舵を補助する操舵装置（以下、レーンキープ・アシストシステム、略してＬＫＡＳと称す）がある（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−１５２６９１号公報特許第３３１４８６６号公報

レーンキープ・アシストシステムを備えた車両では、前記パワーステアリング装置のステアリングモータをレーンキープ・アシスト用アクチュエータとして兼用する場合がある。この場合には、レーンキープ・アシストシステムを作動させるときには、車両と車線の位置関係に応じて算出された補正値に基づいてステアリングモータの目標電流を補正する。
このように構成した場合には、従来の電動パワーステアリング装置のときのようにＦＥＴの故障診断許可条件を操舵トルクがゼロのときとすると、以下のような不具合が生じる。

レーンキープ・アシストシステムの作動時には、運転者がステアリングホイールを軽く握っていて操舵トルクが殆どゼロの状態であっても、車両と走行車線との位置関係が適正な関係から外れると、車両を適正な位置関係に戻すようにステアリングモータの目標電流が補正されるため、操舵トルクがゼロであってもステアリングモータに対する目標電流はゼロには設定されず、ステアリングモータを駆動するように指令が出される。したがって、操舵トルクがゼロであっても、ステアリングモータを駆動させなければならない状況が発生する。このようなときに、操舵トルクがゼロがだからといって全てのＦＥＴにＯＦＦ指令を出してＦＥＴのＯＮ故障診断を実行すると、レーンキープアシストができなくなってしまう。

そこで、この発明は、レーンキープモードのときにも、モータを作動させる必要のない適正なタイミングでＦＥＴのＯＮ故障診断が可能な車両用操舵装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、複数のスイッチング素子（例えば、後述する実施例におけるＦＥＴ９１〜９４）からなる駆動回路（例えば、後述する実施例における駆動回路３５）により駆動されるモータ（例えば、後述する実施例におけるステアリングモータ１０）と、操舵入力検出手段（例えば、後述する実施例における操舵トルクセンサ１６）で検出された操舵入力（例えば、後述する実施例における操舵トルク）に応じて目標電流を算出し前記モータを制御するモータ制御手段（例えば、後述する実施例におけるＥＰＳアシストトルク算出部４１）と、前記スイッチング素子のＯＮ故障を診断する故障診断手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０５）と、前記車両と車両進行方向車線との位置関係を認識し該位置関係に応じて前記目標電流を補正するレーンキープモードと、前記レーンキープモードか否かを判定するレーンキープモード判定手段と、を備える車両用操舵装置において、前記レーンキープモード判定手段が、前記レーンキープモード中だと判定した時には、前記モータ回転数が所定値以下のときに前記故障診断手段によるＯＮ故障診断を実行し、前記レーンキープモード判定手段が、前記レーンキープモード中ではないと判定した時には、前記操舵入力が所定値以下のときに前記故障診断手段によるＯＮ故障診断を実行することを特徴とする。
このように構成することにより、レーンキープモードのときにも、モータを作動させる必要のない適正なタイミングでＦＥＴのＯＮ故障診断を実行することが可能となる。なお、ＦＥＴのＯＮ故障とは、ＦＥＴをＯＦＦにすることができずＯＮ状態を継続してしまう故障状態をいう。

請求項２に係る発明は、複数のスイッチング素子（例えば、後述する実施例におけるＦＥＴ８１〜８６）からなる駆動回路（例えば、後述する実施例における駆動回路３５）により駆動される多相ブラシレスモータ（例えば、後述する実施例におけるステアリングモータ１０）と、操舵入力検出手段（例えば、後述する実施例における操舵トルクセンサ１６）で検出された操舵入力（例えば、後述する実施例における操舵トルク）に応じて目標電流を算出し前記モータを制御するモータ制御手段（例えば、後述する実施例におけるＥＰＳアシストトルク算出部４１）と、前記スイッチング素子のＯＮ故障を診断する故障診断手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０５）と、前記車両と車両進行方向車線との位置関係を認識し該位置関係に応じて前記目標電流を補正するレーンキープモードと、前記レーンキープモードか否かを判定するレーンキープモード判定手段と、を備える車両用操舵装置において、前記レーンキープモード判定手段が、前記レーンキープモード中だと判定した時には、前記モータ回転数が所定値以下で且つ前記目標電流が所定値以下のときに前記故障診断手段によるＯＮ故障診断を実行し、前記レーンキープモード判定手段が、前記レーンキープモード中ではないと判定した時には、前記操舵入力が所定値以下のときに前記故障診断手段によるＯＮ故障診断を実行することを特徴とする。
このように構成することにより、レーンキープモードのときにも、多相ブラシレスモータを作動させる必要のない適正なタイミングでＦＥＴのＯＮ故障診断を実行することが可能となる。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記故障診断手段によるＯＮ故障診断は、全ての前記スイッチング素子にＯＦＦ指令を出し、前記駆動回路を構成するブリッジ回路のアームの高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子との間に設けられたモータ端子（例えば、後述する実施例における端子Ａ１，Ａ２、Ａ１１〜Ａ１３）の電位が所定範囲内にあるかを否かにより行われることを特徴とする。
このように構成することにより、ＦＥＴがＯＮ故障しているか否かの診断を適正に下すことが可能になる。

請求項１に係る発明によれば、レーンキープモードのときに、モータを作動させる必要のない適正なタイミングでＦＥＴのＯＮ故障診断を実行することができるので、ＦＥＴのＯＮ故障診断中にレーンキープアシスト機能が損なわれるのを防止することができる。
請求項２に係る発明によれば、レーンキープモードのときに、多相ブラシレスモータを作動させる必要のない適正なタイミングでＦＥＴのＯＮ故障診断を実行することができるので、ＦＥＴのＯＮ故障診断中にレーンキープアシスト機能が損なわれるのを防止することができる。
請求項３に係る発明によれば、ＦＥＴがＯＮ故障しているか否かの診断を適正に下すことが可能になる。

以下、この発明に係る車両用操舵装置の実施例を図１から図７の図面を参照して説明する。
この車両用操舵装置は、運転者がステアリングホイールを操作したときに操舵力をアシストする所謂パワーステアリング装置としての機能（以下、パワーアシスト機能という）と、車両進行方向道路の車線に沿って車両が走行するように操舵を補助する機能（以下、レーンキープアシスト機能という）を備えている。

図１に示すように、この車両用操舵装置は手動操舵力発生機構１を備えており、この手動操舵力発生機構１は、ステアリングホイール（操作子）３に一体結合されたステアリングシャフト４が、ユニバーサルジョイントを有する連結軸５を介してラック＆ピニオン機構のピニオン６に連結されて構成されている。ピニオン６は、車幅方向に往復動し得るラック軸７のラック７ａに噛合し、ラック軸７の両端には、タイロッド８，８を介して転舵輪としての左右の前輪９，９が連結されている。この構成により、ステアリングホイール３の操舵時に通常のラック＆ピニオン式の転舵操作が可能であり、前輪９，９を転舵させて車両の向きを変えることができる。ラック軸７とタイロッド８，８は転舵機構を構成する。

また、ラック軸７と同軸上に、パワーアシスト用モータとレーンキープアシスト用モータを兼ねたステアリングモータ１０が配設されている。ステアリングモータ１０はブラシモータで構成されており、ステアリングモータ１０により供給される補助操舵力は、ラック軸７に対してほぼ平行に設けられたボールねじ機構１２を介して推力に変換され、ラック軸７に作用せしめられる。そのために、ラック軸７を挿通させたステアリングモータ１０のロータに駆動側ヘリカルギヤ１１を一体的設け、この駆動側ヘリカルギヤ１１に噛合する従動側ヘリカルギヤ１３を、ボールねじ機構１２のスクリューシャフト１２ａの一端に設け、ボールねじ機構１２のナット１４をラック７に固定している。

ステアリングモータ１０はモータ回転数を検出するためのモータ回転数センサ２４を備えている。モータ回転数センサ２４は正回転のときにプラス値を、逆回転のときにマイナス値を出力する。ステアリングシャフト４には、ステアリングシャフト４の操舵角を検出するための操舵角センサ１５が設けられ、前記ラック＆ピニオン機構（６，７ａ）を収容するステアリングギアボックス（図示略）内には、ピニオン６に作用する操舵トルクを検出するための操舵トルクセンサ（操舵入力検出手段）１６が設けられている。
また、車体の適所には、各前輪９の車輪速を検出するための車輪速センサ１７、車両のヨーレートを検出するためのヨーレートセンサ１８、アクセルペダルの踏み込み量を検出するためのアクセルセンサ１９、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するためのブレーキセンサ２０、車両前方を撮影するＣＣＤカメラ２１、車両前方に変調波を発進するミリ波レーダ装置２２、レーンキープ・アシストシステムの作動（ＯＮ）と非作動（ＯＦＦ）を選択するためのモード切替スイッチ２３が取り付けられている。

モータ回転数センサ２４は検出値に対応する電気信号をステアリング制御装置３２に出力し、操舵角センサ１５とヨーレートセンサ１８とアクセルセンサ１９とブレーキセンサ２０は各検出値に対応する電気信号をレーンキープアシスト制御装置（ＬＫＡＳＥＣＵ）３１に出力し、操舵トルクセンサ１６と車輪速センサ１７は各検出値に対応する電気信号をレーンキープアシスト制御装置３１とステアリング制御装置３２に出力する。ＣＣＤカメラ２１は撮像信号を画像処理制御装置（画像処理ＥＣＵ）３３に出力し、画像処理制御装置３３は撮像信号に基づいて道路上の道路区分線（白線）を抽出し、車線情報としてレーンキープアシスト制御装置３１に出力する。ミリ波レーダ装置２２の出力はレーダ出力処理制御装置（レーダ出力処理ＥＣＵ）３４に送られ、レーダ出力処理制御装置３４は、アンテナ（図示略）で受信した受信波とミキシングされて車両進行方向に位置する立体物の有無を判断し、立体物の有無情報としてレーンキープアシスト制御装置３１に出力する。モード切替スイッチ２３はそのＯＮ，ＯＦＦ信号をレーンキープアシスト制御装置３１とステアリング制御装置３２に出力する。
なお、レーンキープアシスト制御装置３１、ステアリング制御装置３２、画像処理制御装置３３、レーダ出力処理制御装置３４はいずれもマイクロコンピュータで構成されており、レーンキープアシスト制御装置３１とステアリング制御装置３２は相互に必要な情報を通信可能に接続されている。

次に、この車両用操舵装置におけるステアリングモータ１０の出力制御を図２のブロック図を参照して説明する。
ＥＰＳアシストトルク算出部４１は、運転者がステアリングホイール３を操作したときの操舵力を補助するために必要なステアリングモータ１０の制御量を算出するものであり、操舵トルクセンサ１６と車輪速センサ１７の各出力信号に基づいて、運転者の操舵力を補助するアシストトルクに対応する目標電流（以下、ＥＰＳアシスト目標電流という）Ｉａを算出する。このＥＰＳアシスト目標電流Ｉａの算出方法は従来の電動パワーステアリングと同じであるので詳細説明は省略するが、概略、操舵トルクが大きくなるにしたがってＥＰＳアシスト目標電流Ｉａが大きくなり、車速が大きくなるにしたがってＥＰＳアシスト目標電流Ｉａが小さくなるように設定される。なお、車速は車輪速センサ１７の出力信号に基づいて算出される。

ＬＫＡＳアシストトルク算出部４２は、車両進行方向道路の車線に沿って車両が走行するように操舵を補助するために必要なステアリングモータ１０の制御量を算出するものであり、車両が車線の中央を走行するためのアシストトルクに対応する目標電流（以下、レーンキープアシスト目標電流という）ＩＬを算出する。レーンキープアシスト目標電流ＩＬの算出方法は従来のレーンキープ・アシストシステムと同じであるが、簡単に説明すると、画像処理制御装置３３によりＣＣＤカメラ２１の出力信号が画像処理され、車両進行方向車線から目標点列が求められる。この目標点列から目標ヨーレートを求め、ヨーレートセンサ１８で検出される実ヨーレートが目標ヨーレートとなるように、車線中央からの偏位に応じてアシストトルクを算出し、レーンキープアシスト目標電流ＩＬを算出する。

そして、ＥＰＳアシスト目標電流Ｉａをレーンキープアシスト目標電流ＩＬで補正して目標電流Ｉｔが算出される。なお、実質的には、ステアリングモータ１０の回転方向を含めてＥＰＳアシスト目標電流Ｉａにレーンキープアシスト目標電流ＩＬを加算して目標電流Ｉｔを算出する（Ｉｔ＝Ｉａ＋ＩＬ）。
そして、ステアリングモータ１０に流れる実電流が目標電流と一致するようにステアリングモータ１０への出力電流を制御し、駆動回路３５を介してステアリングモータ１０に供給することにより、ステアリングモータ１０の出力トルクを制御する。
この実施例において、ＥＰＳアシストトルク算出部４１は、操舵入力検出手段（操舵トルクセンサ１６）で検出された操舵入力（操舵トルク）に応じて目標電流（ＥＰＳアシスト目標電流Ｉａ）を算出しモータ（ステアリングモータ１０）を制御するモータ制御手段を構成する。

駆動回路３５は図３に示す従来のものと同じであり、バッテリ（例えば、１２Ｖ）３６の高電位側にドレインが接続される２つのＦＥＴ（スイッチング素子）９１，９２と、バッテリ３６の低電位側（接地：ＧＮＤ）にソースが接続される２つのＦＥＴ（スイッチング素子）９３，９４を備えたブリッジ回路で構成されている。アームの高電位側ＦＥＴ９１，９２と低電位側ＦＥＴ９３，９４との間にはそれぞれモータ用の端子Ａ１，Ａ２が設けられ、この端子Ａ１，Ａ２にステアリングモータ１０が接続され、さらに、端子Ａ１にプルアップ回路３７が接続されている。

ステアリングモータ１０を正回転する場合には、ＦＥＴ９１のゲートＧ１をパルス幅変調駆動（以下、ＰＷＭ駆動と略す）すると同時にＱ４のゲートＧ４をオン駆動し、ＦＥＴ９２，９３のゲートＧ２，Ｇ３をオフ駆動する。これにより電流が、バッテリ３６→ＦＥＴ９１→端子Ａ１→ステアリングモータ１０→端子Ａ２→ＦＥＴ９４→ＧＮＤの経路で流れ、ステアリングモータ１０は正回転する。
また、ステアリングモータ１０を逆回転する場合には、ＦＥＴ９２のゲートＧ２をＰＷＭ駆動すると同時にＦＥＴ９３のゲートＧ３をオン駆動し、ＦＥＴ９１，９４のゲートＧ１，Ｇ４をオフ駆動する。これにより電流が、バッテリ３６→ＦＥＴ９２→端子Ａ２→ステアリングモータ１０→端子Ａ１→ＦＥＴ９３→ＧＮＤの経路で流れ、ステアリングモータ１０は逆回転する。
なお、ステアリングモータ１０に流す電流は、ＰＷＭ駆動のデューティ比を制御することにより変更することができる。

また、ステアリングモータ１０の各端子Ａ１，Ａ２はそれぞれ電圧検出手段４３，４４に接続され、各端子電圧が検出可能になっている。故障判定手段４５は、これら電圧検出手段４３，４４で検出された端子電圧に基づいて、ＦＥＴ９１〜９４がＯＮ故障しているか否か判定する。
ＦＥＴ９１〜９４のＯＮ故障診断処理を図４のフローチャートを参照して説明する。まず、全てのＦＥＴ９１〜９４にＯＦＦ指令を出し（ステップＳ１０１）、このＯＦＦ指令中に端子Ａ１，Ａ２の電位を電圧検出手段４３，４４で検出する（ステップＳ１０２）。
次に、検出された端子電圧Ａ１，Ａ２が所定値よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
全てのＦＥＴ９１〜９４が正常（ＯＮ故障なし）の場合には、両端子Ａ１，Ａ２の電位は所定値以上になるはずなので、ステップＳ１０３における判定結果が「ＮＯ」（端子電圧≧所定値）である場合は、ＦＥＴ９１〜９４が正常であると判定する（ステップＳ１０４）。
一方、ステップＳ１３０における判定結果が「ＹＥＳ」である場合は、ＦＥＴ９１〜９４のいずれかがＯＮ故障していると判定する（ステップＳ１０５）。例えば、電圧検出手段４３で検出された端子Ａ１の電位は前記所定値以内にあるが、電圧検出手段４４で検出された端子Ａ２の電位が前記所定値よりも低い場合には、ＦＥＴ９４がＯＮ故障していることが考えられる。

前述したように、この車両用操舵装置ではモード切替スイッチ２３によってレーンキープ・アシストシステムの作動・非作動を選択可能になっている。
モード切替スイッチ２３をＯＦＦにしてレーンキープ・アシストシステム非作動を選択した場合には、ＬＫＡＳアシストトルク算出部４２はレーンキープアシスト目標電流ＩＬをゼロとし、ＥＰＳアシストトルク算出部４１で算出されるＥＰＳアシスト目標電流Ｉａによりステアリングモータ１０の出力制御が実行される。

一方、モード切替スイッチ２３をＯＮにしてレーンキープ・アシストシステム作動を選択した場合には、基本的にレーンキープアシストを実行するのであるが、操舵トルクセンサ１６で検出された操舵トルクが予め設定された所定のレーンキープアシスト許可範囲内にあるとき（以下、これをレーンキープモードという）には、ＥＰＳアシスト目標電流Ｉａをレーンキープアシスト目標電流ＩＬで補正した目標電流Ｉｔによりステアリングモータ１０の出力制御を実行し、操舵トルクセンサ１６で検出された操舵トルクが前記レーンキープアシスト許可範囲から外れたときにはレーンキープアシストを停止（レーンキープアシスト目標電流ＩＬをゼロ）して、ＥＰＳアシストトルク算出部４１で算出されるＥＰＳアシスト目標電流Ｉａによりステアリングモータ１０の出力制御を実行する。これにより、レーンキープ・アシストシステム作動中であっても運転者の意志による車線変更や緊急回避などを可能にしている。

次に、ＦＥＴ−ＯＮ故障診断の許可処理について、図５のフローチャートにしたがって説明する。なお、図５のフローチャートに示すＯＮ故障診断許可処理ルーチンは、ステアリング制御装置３２により一定時間毎に繰り返し実行される。
まず、ステップＳ２０１においてレーンキープモードか否かを判定する。ステップＳ２０１における判定結果が「ＮＯ」（非レーンキープモード）の場合は、ステップＳ２０２に進み、操舵トルクセンサ１６で検出された操舵トルクセンサの絶対値が所定値（ゼロに近い所定トルク値）以下か否かを判定する。
ステップＳ２０２における判定結果が「ＹＥＳ」（｜操舵トルク｜≦所定値）である場合はステップＳ２０３に進み、図４に示すフローチャートにしたがってＯＮ故障診断処理を実行する。

つまり、レーンキープモードでないときには、操舵トルクだけに基づいてステアリングモータ１０を駆動しているか否かを判定することができ、操舵トルクがゼロ近傍の所定範囲内のときにはステアリングモータ１０を駆動していないと判定して、ＦＥＴ−ＯＮ故障診断を許可する。なお、ステップＳ２０２の処理は、一定時間における操舵トルクの積算値が所定値以下か否かの判定に置き換えてもよい。

一方、ステップＳ２０１における判定結果が「ＹＥＳ」（レーンキープモード）である場合は、ステップＳ２０４に進み、モータ回転数センサ２４で検出されたステアリングモータ１０の回転数の絶対値が所定値（ゼロに近い所定回転数）以下か否かを判定する。
ステップＳ２０４における判定結果が「ＹＥＳ」（｜モータ回転数｜≦所定値）である場合はステップＳ２０３に進み、図４に示すフローチャートにしたがってＯＮ故障診断処理を実行する。

つまり、レーンキープモードのときには、前述したように運転者がステアリングホイールを軽く握っていて操舵トルクが殆どゼロの状態であっても、レーンキープアシスト機能により走行車線に対する車両の位置関係を適正にするためにステアリングモータ１０を駆動している場合があるので、操舵トルクに基づいてステアリングモータ１０を駆動しているか否かを判定することができない。そこで、レーンキープモードのときには、ステアリングモータ１０の回転数に基づいてステアリングモータ１０を駆動しているか否かを判定する。そして、ステアリングモータ１０の回転数がゼロ近傍の所定範囲内のときにはステアリングモータ１０を駆動していないので、ＦＥＴ−ＯＮ故障診断を許可する。

ＯＮ故障診断処理を実行した後、ステップＳ２０５に進み、ＯＮ故障診断処理における診断結果に基づいてＦＥＴ９１〜９４がＯＮ故障か否かを判定する。
ステップＳ２０５における判定結果が「ＮＯ」（正常）である場合は、ステップＳ２０６に進み通常モードとして、本ルーチンの実行を一旦終了する。なお、ステップＳ２０２における判定結果が「ＮＯ」（｜操舵トルク｜＞所定値）である場合、および、ステップＳ２０４における判定結果が「ＮＯ」（｜モータ回転数｜＞所定値）である場合も、ＯＮ故障診断処理を実行すべきではないので、ステップＳ２０６に進み通常モードにして、本ルーチンの実行を一旦終了する。ここで、通常モードとは、規定通りに算出された目標電流Ｉｔにしたがってステアリングモータ１０の出力制御を実行するモードである。

一方、ステップＳ２０５における判定結果が「ＹＥＳ」（ＯＮ故障）である場合は、ステップＳ２０７に進んでフェールモードとして、本ルーチンの実行を一旦終了する。フェールモードでは、警告灯を点灯するとともに、目標電流Ｉｔを通常モードのときよりも低減させてステアリングモータ１０の出力制御を実行する。なお、目標電流Ｉｔの低減には目標電流Ｉｔをゼロにする場合も含まれるものとする。
このようにＦＥＴ−ＯＮ故障診断を許可・禁止することにより、レーンキープモードのときにも、ステアリングモータ１０を作動させる必要のない適正なタイミングでＦＥＴのＯＮ故障診断を実行することが可能となる。その結果、ＦＥＴのＯＮ故障診断中にレーンキープアシスト機能が損なわれるのを防止することができる。

ところで、前述した実施例はステアリングモータ１０をブラシモータで構成した車両用操舵装置の態様であるが、ステアリングモータ１０を多相ブラシレスモータで構成することも可能である。
図６は三相ブラシレスモータからなるステアリングモータ１０の駆動回路３５の一例であり、バッテリ（例えば、１２Ｖ）３６の高電位側にドレインが接続される３つのＦＥＴ（スイッチング素子）８１，８２，８３と、バッテリ３６の低電位側（接地：ＧＮＤ）にソースが接続される３つのＦＥＴ（スイッチング素子）８４，８５，８６を備えたブリッジ回路で構成されている。アームの高電位側ＦＥＴ８１，８２，８３と低電位側ＦＥＴ８４，８５，８６との間にはそれぞれモータ用の端子Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３が設けられ、この端子Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３にステアリングモータ１０が接続され、さらに、端子Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３にプルアップ回路３７が接続されている。なお、図６では、電圧検出手段、故障判定手段を省略している。

ところで、三相ブラシレスモータでは、モータが停止するのは、モータに電流を流さないときだけでなく、電流を流していてもＵＶＷの各相が釣り合っているときにもモータは停止する。したがって、ブラシレスモータでステアリングモータ１０を構成した場合には、ステアリングモータ１０の回転数だけに基づいてステアリングモータ１０を駆動しているか否かを判定することができない。
そこで、ステアリングモータ１０をブラシレスモータで構成した場合には、モータ回転数だけでなく、ステアリングモータ１０に対する目標電流Ｉｔに基づいて、ステアリングモータ１０を駆動しているか否かを判定し、ＦＥＴ−ＯＮ故障診断の許可・禁止を判定する。なお、目標電流Ｉｔに代わりに、ステアリングモータ１０の実電流やＦＥＴの駆動デューティに基づいて、ステアリングモータ１０を駆動しているか否かを判定することもできる。

ブラシレスモータでステアリングモータ１０を構成した場合のＦＥＴ−ＯＮ故障診断の許可処理について、図７のフローチャートにしたがって説明する。なお、図７のフローチャートに示すＯＮ故障診断許可処理ルーチンは、ステアリング制御装置３２により一定時間毎に繰り返し実行される。
ブラシレスモータでステアリングモータ１０を構成した場合には、ステップＳ２０４における判定結果が「ＹＥＳ」（｜モータ回転数｜≦所定値）である場合に、ステップＳ２０８に進み、ステアリングモータ１０の目標電流Ｉｔの絶対値が所定値（ゼロに近い所定電流値）以下か否かを判定する。

ステップＳ２０８における判定結果が「ＹＥＳ」（｜Ｉｔ｜≦所定値）である場合は、ステップＳ２０３に進み、図４に示すフローチャートにしたがってＯＮ故障診断処理を実行する。すなわち、そして、ステアリングモータ１０の回転数がゼロ近傍の所定範囲内で、且つ、目標電流Ｉｔがゼロ近傍の所定範囲内のときには、ステアリングモータ１０を駆動していないと判定して、ＦＥＴ−ＯＮ故障診断を許可する。
一方、ステップＳ２０８における判定結果が「ＮＯ」（｜Ｉｔ｜＞所定値）である場合は、例えステアリングモータ１０の回転数がゼロ近傍の所定範囲内であってもステアリングモータ１０を駆動している可能性があり、ＦＥＴ−ＯＮ故障診断を許可すべきでないので、ステップＳ２０６に進み通常モードにする。
これ以外の処理については図５に示すフローチャートにおける各処理と同じであるので、同一ステップに同一符号を付してその説明を省略する。

このようにＦＥＴ−ＯＮ故障診断を許可・禁止することにより、ステアリングモータ１０をブラシレスモータで構成した場合にも、レーンキープモードのときに、ステアリングモータ１０を作動させる必要のない適正なタイミングでＦＥＴのＯＮ故障診断を実行することが可能となる。その結果、ＦＥＴのＯＮ故障診断中にレーンキープアシスト機能が損なわれるのを防止することができる。

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、この発明に係る車両用操舵装置は、前述した実施例の電動パワーステアリング装置への適用に限るものではなく、ステア・バイ・ワイヤ・システムの操舵装置（ＳＢＷ）にも適用可能である。ＳＢＷは、操作子と転舵機構とが機械的に分離されていて、操作子に反力を作用させる反力モータと、転舵機構に設けられて転舵輪を転舵させる力を発生させるステアリングモータとを備えた操舵システムである。そして、その場合、複数のスイッチング素子からなる駆動回路により駆動されるモータは、ステアリングモータであってもよいし、反力モータであってもよいし、あるいは両方であってもよい。

この発明に係る車両用操舵装置の実施例における概略構成図である。前記実施例の車両用操舵装置におけるステアリングモータの出力制御ブロック図である。前記実施例の車両用操舵装置におけるステアリングモータ（ブラシモータ）の駆動回路図である。前記実施例におけるＦＥＴ−ＯＮ故障診断処理を示すフローチャートである。前記実施例におけるＦＥＴ−ＯＮ故障診断許可処理を示すフローチャートである。他の実施例の車両用操舵装置におけるステアリングモータ（ブラシレスモータ）の駆動回路図である。前記他の実施例におけるＦＥＴ−ＯＮ故障診断許可処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ステアリングモータ
１６操舵トルクセンサ（操舵入力検出手段）
３５駆動回路
４１ＥＰＳアシストトルク算出部（モータ制御手段）
８１〜８６、９１〜９４ＦＥＴ（スイッチング素子）
Ａ１，Ａ２，Ａ１１〜Ａ１３端子（モータ端子）

Claims

複数のスイッチング素子からなる駆動回路により駆動されるモータと、
操舵入力検出手段で検出された操舵入力に応じて目標電流を算出し前記モータを制御するモータ制御手段と、
前記スイッチング素子のＯＮ故障を診断する故障診断手段と、
前記車両と車両進行方向車線との位置関係を認識し該位置関係に応じて前記目標電流を補正するレーンキープモードと、
前記レーンキープモードか否かを判定するレーンキープモード判定手段と、
を備える車両用操舵装置において、
前記レーンキープモード判定手段が、前記レーンキープモード中だと判定した時には、前記モータ回転数が所定値以下のときに前記故障診断手段によるＯＮ故障診断を実行し、
前記レーンキープモード判定手段が、前記レーンキープモード中ではないと判定した時には、前記操舵入力が所定値以下のときに前記故障診断手段によるＯＮ故障診断を実行することを特徴とする車両用操舵装置。
複数のスイッチング素子からなる駆動回路により駆動される多相ブラシレスモータと、
操舵入力検出手段で検出された操舵入力に応じて目標電流を算出し前記モータを制御するモータ制御手段と、
前記スイッチング素子のＯＮ故障を診断する故障診断手段と、
前記車両と車両進行方向車線との位置関係を認識し該位置関係に応じて前記目標電流を補正するレーンキープモードと、
前記レーンキープモードか否かを判定するレーンキープモード判定手段と、
を備える車両用操舵装置において、
前記レーンキープモード判定手段が、前記レーンキープモード中だと判定した時には、前記モータ回転数が所定値以下で且つ前記目標電流が所定値以下のときに前記故障診断手段によるＯＮ故障診断を実行し、
前記レーンキープモード判定手段が、前記レーンキープモード中ではないと判定した時には、前記操舵入力が所定値以下のときに前記故障診断手段によるＯＮ故障診断を実行することを特徴とする車両用操舵装置。
前記故障診断手段によるＯＮ故障診断は、全ての前記スイッチング素子にＯＦＦ指令を出し、前記駆動回路を構成するブリッジ回路のアームの高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子との間に設けられたモータ端子の電位が所定範囲内にあるかを否かにより行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用操舵装置。