JP5261150B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の電動パワーステアリング装置に関する。

車両が横に傾斜する傾斜路を走行する場合、車両は傾斜の低い側に流されることから、車両を直進させるために運転者は、操向ハンドルを中立位置から傾斜の高い方向に転舵した状態に保舵しなければならない。すなわち、車両の直進走行でありながら、運転者は、相当の操舵力で操向ハンドルを転舵した状態に保舵しなければならず、傾斜路が連続するような場合は、運転者の負荷が大きくなるという問題がある。

この問題を解決するため、例えば特許文献１には、車両が傾斜路を走行するときの運転者の負荷を、電動パワーステアリング装置によって低減する技術が開示されている。
特許文献１に開示される技術によると、車両の車速、操舵トルク、及びヨーレートによって車両が傾斜路を走行していることを検出した場合、車両を直進させるために運転者が操向ハンドルを転舵するときの操舵力を低減するような補助操舵トルクを電動パワーステアリング装置で発生して、運転者の負荷を低減できる。
特開２００６−０４４５０５号公報（段落００１８〜００２２、図３参照）

しかしながら、車両が傾斜路以外の道路を走行する場合であっても、例えばタイヤ空気圧が減圧したり、ホイールアライメントが大きくずれたりしたときには、車両が横方向に流されることから、車両の走行を安定させるべく、運転者は操向ハンドルを転舵した状態に保舵する必要がある。

特許文献１に開示される技術は、タイヤ空気圧の減圧やホイールアライメントずれなど車両が横方向に流されるような異常が発生した場合にも、運転者が操向ハンドルを転舵した状態に保舵する操舵力を低減するため、運転者が操向ハンドルから受ける操舵反力が小さくなる。したがって、運転者は、操向ハンドルから受ける操舵反力によってタイヤ空気圧の減圧やホイールアライメントずれを察知することが困難になる。

そこで本発明は、車両が横方向に流されるような異常の発生を好適に判定できる制御部を備えた、電動パワーステアリング装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、車両が直進走行する際の操舵トルクが所定トルク以上のときに、前記操舵トルクを低減するために、路面の横断勾配に基づいて設定される傾斜路用補助トルクを転舵機構に付与する傾斜路走行負荷低減制御を実行する制御部を備えた電動パワーステアリング装置とする。そして、前記制御部は、車速が所定速度以上、転舵輪の舵角が所定舵角以下、および前記車両に発生しているヨーレートが所定ヨーレート以下である時間に対する、前記傾斜路走行負荷低減制御の実行時間の比を前記傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度として設定し、前記実行頻度が所定値を超えた場合、前記車両が横方向に流されるような異常が発生したと判定することを特徴とする。

本発明によれば、車両が直進走行する際に操舵トルクが所定トルク以上のときは、傾斜路用補助トルクを転舵機構に付与する傾斜路走行負荷低減制御を実行して運転者の負荷を低減するとともに、傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度が所定値より高い場合は、車両が横方向に流されるような異常が発生したと判定できる制御部を電動パワーステアリング装置に備えることができる。
また本発明の前記制御部は、所定のサイクルで定期的に前記実行頻度を設定し、前記実行頻度が前記所定値を超えた回数が所定回数以上のときに、前記車両が横方向に流されるような異常が発生したと判定することを特徴とする。

本発明によれば、車両が横方向に流されるような異常の発生を好適に判定できる制御部を備えた、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、本発明を実施するための最良の形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図１は、車両に備わる電動パワーステアリング装置の概略構成図、図２は、ＥＰＳＥＣＵ（Electric Power Steering Electronic Control Unit）の機能ブロック図である。

図１に示すように、車両Ｖの転舵機構は、ラックアンドピニオン機構２５のラック軸２５ａに噛合するピニオンギア（図示せず）と一体に回転動作するステアリング軸２２に、操向ハンドル２１が取り付けられて構成されている。
そして運転者が操向ハンドル２１を転舵すると、図示しないピニオンギアがステアリング軸２２と一体に回転してラック軸２５ａを左右方向に移動し、ラック軸２５ａに連結される左右の前輪である転舵輪２Ｒ，２Ｌが転舵する。

そして、車両Ｖには、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering）１が備わる。
電動パワーステアリング装置１は、運転者が操向ハンドル２１を転舵するときの操舵力を低減する補助操舵力（補助操舵トルク）を電動力として発生し、転舵機構に付与する電動機２３を備えている。
この電動機２３の出力軸は、図示しないギアを介してステアリング軸２２と噛合し、運転者が操向ハンドル２１を転舵したときに、電動機２３の出力軸の回転によってステアリング軸２２に対する補助操舵トルクを発生して操舵力を低減する。

また、電動パワーステアリング装置１には、電動機２３を駆動制御することで電動パワーステアリング装置１を制御するＥＰＳＥＣＵ２０が制御部として備わる。
ＥＰＳＥＣＵ２０の詳細は後記するが、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えるマイクロコンピュータおよび周辺回路などから構成され、例えばＲＯＭに格納されるプログラムを実行して電動機２３を駆動制御する。

ステアリング軸２２にはトルクセンサ１６が取り付けられ、操向ハンドル２１が転舵されるときの操舵トルクを検出してトルク信号Ｔｓを出力する。トルク信号Ｔｓは、ＥＰＳＥＣＵ２０に入力され、ＥＰＳＥＣＵ２０は、トルク信号Ｔｓに基づいてステアリング軸２２に発生している操舵トルクを演算できる。そして、ＥＰＳＥＣＵ２０は、演算した操舵トルクに基づいて、電動機２３の駆動を制御し、運転者が操向ハンドル２１を転舵するときの操舵力を低減する補助操舵トルクを電動機２３に発生させる。

また、ＥＰＳＥＣＵ２０には、車速センサ１７、ヨーレートセンサ１８、及び舵角センサ１９が接続される。車速センサ１７は、車速を単位時間あたりのパルス数として検出するものであり、車速信号Ｖｓを出力する。
ヨーレートセンサ１８は、例えば、車両Ｖにヨーモーメントが発生していないときを「０」として、例えば、左方向のヨーモーメントが発生しているときに正の値、右方向のヨーモーメントが発生しているときに負の値をヨーレート信号Ｙｓとして出力するようになっている。
そして、ＥＰＳＥＣＵ２０には、車速センサ１７が出力する車速信号Ｖｓとヨーレートセンサ１８が出力するヨーレート信号Ｙｓが入力され、ＥＰＳＥＣＵ２０は車速とヨーレートを演算できる。

また、舵角センサ１９は、転舵輪２Ｒ，２Ｌの舵角を検出するためのセンサで、例えばラック軸２５ａの動作量を検出するラック位置センサで構成される。舵角センサ１９は舵角信号θｓをＥＰＳＥＣＵ２０に入力し、ＥＰＳＥＣＵ２０は舵角信号θｓに基づいて、転舵輪２Ｒ，２Ｌの舵角を演算できる。

図２は、ＥＰＳＥＣＵの機能ブロック図である。図２に示すように、ＥＰＳＥＣＵ２０は、横断勾配検出部２０ａ、オフセット量設定部２０ｂ、減算器２０ｃ、補正制御量設定部２０ｄ、ゲイン設定部２０ｅ、乗算器２０ｆ、加算器２０ｇ、制御量設定部２０ｈ、出力制御部２０ｉ、及び車両異常判定部２０ｊを含んで構成される。

トルクセンサ１６、及び車速センサ１７が接続される制御量設定部２０ｈは、電動パワーステアリング装置１（図１参照）の基本動作として、操舵トルクと車速に応じた補助操舵トルクを設定するため、トルク信号Ｔｓに基づいて演算する操舵トルク及び車速信号Ｖｓに基づいて演算する車速に対応した電動機２３の制御量Ｉｍを演算する。
そして、制御量設定部２０ｈが演算した、電動機２３の制御量Ｉｍは加算器２０ｇに入力される。
操舵トルク及び車速に対応して電動機２３の制御量Ｉｍを演算する方法は公知の技術であり、その詳細な説明は省略する。

横断勾配検出部２０ａは、トルクセンサ１６から入力されるトルク信号Ｔｓ、ヨーレートセンサ１８から入力されるヨーレート信号Ｙｓ、車速センサ１７から入力される車速信号Ｖｓ等に基づいて、操舵トルク、車両Ｖ（図１参照）のヨーレート、及び車速を演算する。
そして横断勾配検出部２０ａは、車速が所定速度以上、ヨーレートが所定ヨーレート以下、操舵トルクが所定トルク以上、という条件が全て成立するときに、操舵トルクに基づいて横断勾配ＳＬＴを演算する。

なお、ヨーレート信号Ｙｓに基づいて演算するヨーレートが所定ヨーレート以下であるという条件により、車両Ｖ（図１参照）が直進走行していることが、横断勾配検出部２０ａが横断勾配ＳＬＴを演算する条件になる。
また、横断勾配検出部２０ａが横断勾配ＳＬＴを演算する条件を判定する、車速の閾値である所定車速、操舵トルクの閾値である所定トルク、及びヨーレートの閾値である所定ヨーレートは、それぞれ車両Ｖに要求される性能等に基づいて適宜設定すればよい。

オフセット量設定部２０ｂは、車速に応じて、横断勾配ＳＬＴの不感領域であるオフセット量ＳＬＴｏを設定する。そして、減算器２０ｃで、横断勾配検出部２０ａが検出する横断勾配ＳＬＴからオフセット量ＳＬＴｏを減算し、その減算値が補正制御量設定部２０ｄに入力される。

補正制御量設定部２０ｄは、横断勾配ＳＬＴとオフセット量ＳＬＴｏの減算値に基づいて補正制御量Ｉｓを設定し、乗算器２０ｆに入力する。
また、ゲイン設定部２０ｅは、車速センサ１７から入力される車速信号Ｖｓに基づいて車速を演算し、車速に対応した補正制御量ＩｓのゲインＳＬＴｒを設定する。ゲインＳＬＴｒは、電動機２３が発生する補助操舵トルクを、車速及び横断勾配に応じて調整するための感度である。
ゲイン設定部２０ｅで設定されたゲインＳＬＴｒは乗算器２０ｆに入力され、補正制御量設定部２０ｄから入力される補正制御量Ｉｓに乗算される。そして、ゲインＳＬＴｒが乗算されることでゲイン調整された補正制御量Ｉｓ’が、加算器２０ｇに入力される。

なお、横断勾配検出部２０ａが横断勾配ＳＬＴを演算する方法の詳細、オフセット量設定部２０ｂがオフセット量ＳＬＴｏを設定する方法の詳細、補正制御量設定部２０ｄが補正制御量Ｉｓを設定する方法の詳細、及びゲイン設定部２０ｅがゲインＳＬＴｒを設定する方法の詳細は、例えば、前記した、本出願人が出願した、特許文献１（特開２００６−０４４５０５号公報）に記載されており、ここでの記載は省略する。

加算器２０ｇでは、制御量設定部２０ｈから入力される電動機２３の制御量Ｉｍに、ゲイン調整された補正制御量Ｉｓ’を加算して制御量Ｉｍ’が演算され、制御量Ｉｍ’が出力制御部２０ｉに入力される。
そして、出力制御部２０ｉでは、制御量Ｉｍ’に基づいて、電動機２３を駆動するための駆動電流Ｉｃが設定され、電動機２３に出力される。
なお、車両異常判定部２０ｊの詳細は後記する。

このように、本実施形態に係るＥＰＳＥＣＵ２０は、横断勾配検出部２０ａが演算する横断勾配ＳＬＴに応じて演算される補正制御量Ｉｓ’が加算された制御量Ｉｍ’に基づいて、電動機２３の駆動電流Ｉｃを設定する。この構成によって、傾斜路で車両Ｖ（図１参照）を直進させる場合に、運転者が操向ハンドル２１（図１参照）を転舵した状態で保舵する操舵力を低減するための補助操舵トルク（傾斜路用補助トルク）を、電動機２３に発生させることができる。
そして、傾斜路用補助トルクを転舵機構に付与することで、車両Ｖが傾斜路を直進走行するときの運転者の負荷を低減できる。
このように、ＥＰＳＥＣＵ２０が傾斜路用補助トルクを転舵機構に付与する制御を、「傾斜路走行負荷低減制御」と称する。

そして、本実施形態のＥＰＳＥＣＵ２０は、車両Ｖ（図１参照）が直進走行し、操舵トルクが所定トルク以上のときに横断勾配検出部２０ａが演算する横断勾配ＳＬＴに基づいて傾斜路走行負荷低減制御を実行することから、ＥＰＳＥＣＵ２０は、直進走行する車両Ｖの操舵トルクが所定トルク以上のときに、傾斜路走行負荷低減制御を実行することになる。

しかしながら、例えば転舵輪２Ｒ，２Ｌ（図１参照）や図示しない後輪のタイヤ空気圧が減圧したり、ホイールアライメントが大きくずれたりすると、車両Ｖ（図１参照）が横方向に流されることから、運転者は、車両Ｖが横方向に流されることを防ぐために操向ハンドル２１（図１参照）を転舵した状態で保舵することになり、ステアリング軸２２には操舵トルクが発生する。

そして、ステアリング軸２２に発生する操舵トルクが所定トルク以上になると、ＥＰＳＥＣＵ２０の横断勾配検出部２０ａ（図２参照）は横断勾配ＳＬＴを演算し、ＥＰＳＥＣＵ２０（図２参照）は、運転者が操向ハンドル２１を転舵した状態で保舵する操舵力を低減するために、横断勾配ＳＬＴに基づいて傾斜路走行負荷低減制御を実行する。
すなわち、ＥＰＳＥＣＵ２０（図１参照）は、車両Ｖ（図１参照）が傾斜路を走行していない場合であっても、車両Ｖが横方向に流されると傾斜路走行負荷低減制御を実行し、運転者が操向ハンドル２１（図１参照）を転舵した状態で保舵するための操舵力を低減する。

その結果、タイヤ空気圧の減圧等によって車両Ｖが横方向に流される際に、運転者が操向ハンドル２１から受ける操舵反力が小さくなり、運転者は操舵反力を感じることができない。したがって、運転者は、操舵反力によってタイヤ空気圧の減圧やホイールアライメントずれなど、車両Ｖが横方向に流されるような異常を察知できない。

そこで、本実施形態は、電動パワーステアリング装置１のＥＰＳＥＣＵ２０（図１参照）が傾斜路走行負荷低減制御を実行する頻度が所定値より高い場合、ＥＰＳＥＣＵ２０は、タイヤ空気圧の減圧やホイールアライメントずれなど、車両Ｖが横方向に流されるような異常が発生したと判定する構成とした。

そのため、図２に示すように、本実施形態に係るＥＰＳＥＣＵ２０には、傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度によって車両Ｖの異常を判定する車両異常判定部２０ｊが備わる。
本実施形態のＥＰＳＥＣＵ２０は、傾斜路走行負荷低減制御を実行可能な条件（以下、第１条件）の成立が確定したときに、操向ハンドル２１（図１参照）に発生する操舵トルクが所定トルク以上という条件（以下、第２条件）の成立が確定すると、傾斜路走行負荷低減制御を実行する構成とする。

そして、車両異常判定部２０ｊは、第１条件の成立が確定している時間に対する、第２条件の成立が確定している時間の割合が所定値より大きくなったとき、傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度が所定値を超えたと判定し、車両Ｖ（図１参照）に異常が発生したと判定する。

なお、本実施形態に係る第１条件は、車両Ｖ（図１参照）の車速が所定速度以上、転舵輪２Ｒ，２Ｌ（図１参照）の舵角が所定舵角以下、及び車両Ｖに発生するヨーレートが所定ヨーレート以下という事象が全て揃ったときに成立する条件とする。

この構成のため、ＥＰＳＥＣＵ２０の車両異常判定部２０ｊ（図２参照）には、舵角センサ１９（図２参照）が接続され、舵角信号θｓを車両異常判定部２０ｊに入力する。車両異常判定部２０ｊは、舵角信号θｓに基づいて転舵輪２Ｒ，２Ｌ（図１参照）の舵角を演算できる。
さらに、車両異常判定部２０ｊには、トルクセンサ１６、車速センサ１７、及びヨーレートセンサ１８が接続される。

図３は、車両の異常を判定する処理（以下、車両異常判定処理と称する）を示すフローチャート、図４は、実行時間計測処理を示すフローチャート、図５は、実行頻度判定処理を示すフローチャートである（以下、適宜図１、図２参照）。
図３に示すように、例えば、本実施形態に係る車両異常判定部２０ｊが実行する車両異常判定処理は、傾斜路走行負荷低減制御の実行時間を計測する実行時間計測処理（ステップＳ１）と、傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度を判定する実行頻度判定処理（ステップＳ２）を含んでなる。

図３に示す、車両異常判定処理は、ＥＰＳＥＣＵ２０が実行するプログラムに組み込まれ、例えばＥＰＳＥＣＵ２０が所定のサイクルで定期的に実行する構成が好適である。そして、例えばサブルーチンとして組み込まれる実行時間計測処理（ステップＳ１）と実行頻度判定処理（ステップＳ２）をこの順に実行して、車両Ｖの異常を判定する構成とする。
なお、ＥＰＳＥＣＵ２０が、車両異常判定処理を実行する所定のサイクルは限定される値ではなく、車両Ｖの異常を確実に判定できる間隔であればよく、実験等によって設定できる。

図４を参照して、実行時間計測処理を説明する（適宜図１、図２参照）。
実行時間計測処理は、主に、第１条件の成立が確定している時間を計測する処理と、第１条件の成立が確定しているときに第２条件の成立が確定している時間を計測する処理からなる。

ＥＰＳＥＣＵ２０は、実行時間計測処理を開始すると、車速センサ１７から入力される車速信号Ｖｓに基づいて、車速「ＶＥＬ」を演算する。そして、車速「ＶＥＬ」が所定値「＃ＶＥＬＤ」以上のときは（ステップＳ１００→Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０１に進めるが、車速「ＶＥＬ」が所定値「＃ＶＥＬＤ」より小さいとき（ステップＳ１００→Ｎｏ）、ＥＰＳＥＣＵ２０は、第１条件が成立しないと判定し、処理をステップＳ１０７に進める。

なお、車速「ＶＥＬ」の大きさを判定する閾値である所定値「＃ＶＥＬＤ」は、車両Ｖに求められる性能等に基づいて適宜設定すればよい値（例えば時速）であり、実験等によって設定できる。

ステップＳ１０７で、ＥＰＳＥＣＵ２０は、カウンタ「ＣＮＴ１＿１」、カウンタ「ＣＮＴ２＿１」、カウンタ「ＣＮＴ１」、及びカウンタ「ＣＮＴ２」に「０」を設定する。
さらに、ステップＳ１０８で、ＥＰＳＥＣＵ２０は、フラグ「Ｆ＿ＣＮＴＥＮＤ」に「０」を設定し、実行時間計測処理を終了する。

カウンタ「ＣＮＴ１＿１」は、第１条件が成立している時間、つまり、車両Ｖの車速が所定速度以上、転舵輪２Ｒ，２Ｌの舵角が所定舵角以下、及び車両Ｖに発生するヨーレートが所定ヨーレート以下の時間を計測するカウンタで、カウンタ「ＣＮＴ１＿１」が所定値「＃ＴＩＭＤ１」以上のとき、ＥＰＳＥＣＵ２０は、第１条件の成立が確定したと判定する。
このときの所定値「＃ＴＩＭＤ１」は、車両Ｖに求められる性能等に基づき、適宜設定すればよい値（時間）であり、実験等によって設定できる。

カウンタ「ＣＮＴ２＿１」は、第１条件の成立が確定しているときに第２条件が成立している時間、つまり、操向ハンドル２１に発生する操舵トルクが所定値以上の時間を計測するカウンタで、カウンタ「ＣＮＴ２＿１」が所定値「＃ＴＩＭＤ２」以上のとき、ＥＰＳＥＣＵ２０は、第２条件の成立が確定したと判定する。
このときの所定値「＃ＴＩＭＤ２」は、車両Ｖに求められる性能等に基づいて適宜設定すればよい値（時間）であり、実験等によって設定できる。

また、カウンタ「ＣＮＴ１」は第１条件の成立が確定している時間を計測するカウンタ、カウンタ「ＣＮＴ２」は第２条件の成立が確定している時間を計測するカウンタである。

フラグ「Ｆ＿ＣＮＴＥＮＤ」は、ＥＰＳＥＣＵ２０が車両Ｖの異常の発生を検知したことを示すフラグであり、ＥＰＳＥＣＵ２０が車両Ｖの異常を検知したときに「１」が設定される。ＥＰＳＥＣＵ２０は、フラグ「Ｆ＿ＣＮＴＥＮＤ」に「１」が設定されていることで、例えば、前のサイクルでの車両異常判定処理の実行で、車両Ｖの異常を検知したと判定する。

ステップＳ１００に戻って、車速「ＶＥＬ」が所定値「＃ＶＥＬＤ」以上のとき（ステップＳ１００→Ｙｅｓ）、ＥＰＳＥＣＵ２０は、舵角センサ１９から入力される舵角信号θｓに基づいて、転舵輪２Ｒ，２Ｌの舵角「ＴＨＥ」を演算する。そして、舵角「ＴＨＥ」が所定値「＃ＴＨＥＤ」以下のとき（ステップＳ１０１→Ｙｅｓ）、ＥＰＳＥＣＵ２０は、処理をステップＳ１０２に進めるが、舵角「ＴＨＥ」が所定値「＃ＴＨＥＤ」より大きいとき（ステップＳ１０１→Ｎｏ）、ＥＰＳＥＣＵ２０は、車両Ｖが直進走行しない状態であり第１条件が成立しないと判定して、処理をステップＳ１０７に進める。
舵角「ＴＨＥ」の大きさを判定する閾値である所定値「＃ＴＨＥＤ」は車両Ｖの特性値（角度）であり、実験等によって求めることができる。

ステップＳ１０１で、舵角「ＴＨＥ」が所定値「＃ＴＨＥＤ」以下のとき（ステップＳ１０１→Ｙｅｓ）、ＥＰＳＥＣＵ２０は、ヨーレートセンサ１８から入力されるヨーレート信号Ｙｓに基づいて、車両Ｖに発生しているヨーレート「ＹＡＷ」を演算する。そしてヨーレート「ＹＡＷ」が所定値「＃ＹＡＷＤ」以下のとき（ステップＳ１０２→Ｙｅｓ）、ＥＰＳＥＣＵ２０は、処理をステップＳ１０３に進めるが、ヨーレート「ＹＡＷ」が所定値「＃ＹＡＷＤ」より大きいとき（ステップＳ１０２→Ｎｏ）、ＥＰＳＥＣＵ２０は、第１条件が成立しないと判定して、処理をステップＳ１０７に進める。
ヨーレート「ＹＡＷ」の大きさを判定する閾値である所定値「＃ＹＡＷＤ」は、車両Ｖに要求される運動性能等によって適宜設定される値（ヨーレートの大きさ）であり、実験等によって設定できる。

ヨーレート「ＹＡＷ」が所定値「＃ＹＡＷＤ」以下のとき（ステップＳ１０２→Ｙｅｓ）、ＥＰＳＥＣＵ２０は、カウンタ「ＣＮＴ１＿１」に「１」を加算する（ステップＳ１０３）。すなわち、カウンタ「ＣＮＴ１＿１」に「１」を加算した値をカウンタ「ＣＮＴ１＿１」に設定する。
そしてＥＰＳＥＣＵ２０は、カウンタ「ＣＮＴ１＿１」が所定値「＃ＴＩＭＤ１」より小さいときは（ステップＳ１０４→Ｎｏ）、実行時間計測処理を終了するが、カウンタ「ＣＮＴ１＿１」が所定値「＃ＴＩＭＤ１」以上のときは（ステップＳ１０４→Ｙｅｓ）、第１条件の成立が確定したと判定する。そして、カウンタ「ＣＮＴ１＿１」に所定値「＃ＴＩＭＤ１」を設定し（ステップＳ１０５）、カウンタ「ＣＮＴ１」に「１」を加算する（ステップＳ１０６）。すなわち、カウンタ「ＣＮＴ１」に「１」を加算した値をカウンタ「ＣＮＴ１」に設定する。

なお、ＥＰＳＥＣＵ２０が、ステップＳ１０５でカウンタ「ＣＮＴ１＿１」に所定値「＃ＴＩＭＤ１」を設定することで、カウンタ「ＣＮＴ１＿１」の上限値が所定値「＃ＴＩＭＤ１」に規定され、例えばカウンタ「ＣＮＴ１＿１」の桁あふれといったプログラム上のエラーの発生を防止できる。

また、ステップＳ１０６でカウンタ「ＣＮＴ１」に「１」を加算しているが、例えば車速「ＶＥＬ」の値によって、加算値を変更する構成であってもよい。
例えば、車両Ｖに異常が発生した場合、車速「ＶＥＬ」が大きいほど挙動が不安定になることから、ステップＳ１０６における加算値を大きくして、ＥＰＳＥＣＵ２０が車両Ｖの異常を速やかに検知できる構成としてもよい。

次に、ＥＰＳＥＣＵ２０は、トルクセンサ１６から入力されるトルク信号Ｔｓに基づいて、ステアリング軸２２に発生する操舵トルク「ＴＲＱ」を演算する。そして、操舵トルク「ＴＲＱ」が所定値「＃ＴＲＱＤ」以上のとき（ステップＳ１０９→Ｙｅｓ）、ＥＰＳＥＣＵ２０は、第２条件が成立したと判定して、カウンタ「ＣＮＴ２＿１」に「１」を加算する（ステップＳ１１０）。すなわち、カウンタ「ＣＮＴ２＿１」に「１」を加算した値をカウンタ「ＣＮＴ２＿１」に設定する。
一方、操舵トルク「ＴＲＱ」が所定値「＃ＴＲＱＤ」より小さいときは（ステップＳ１０９→Ｎｏ）、ＥＰＳＥＣＵ２０は、第２条件が成立しないと判定して、カウンタ「ＣＮＴ２＿１」に「０」を設定する（ステップＳ１１１）。
なお、操舵トルク「ＴＲＱ」の大きさを判定する閾値である所定値「＃ＴＲＱＤ」は車両Ｖの特性値（トルクの大きさ）であり、実験等によって求めることができる。

そして、ＥＰＳＥＣＵ２０は、カウンタ「ＣＮＴ２＿１」が所定値「＃ＴＩＭＤ２」より小さいときは第２条件の成立が確定していないと判定し、実行時間計測処理を終了する。一方、カウンタ「ＣＮＴ２＿１」が所定値「＃ＴＩＭＤ２」以上のとき（ステップＳ１１２→Ｙｅｓ）、ＥＰＳＥＣＵ２０は、第２条件の成立が確定したと判定する。そして、カウンタ「ＣＮＴ２＿１」に所定値「＃ＴＩＭＤ２」を設定し（ステップＳ１１３）、さらに、カウンタ「ＣＮＴ２」に「１」を加算する（ステップＳ１１４）。すなわち、カウンタ「ＣＮＴ２」に「１」を加算した値をカウンタ「ＣＮＴ２」に設定する。そして、ＥＰＳＥＣＵ２０は、実行時間計測処理を終了する。
なお、ステップＳ１１３でカウンタ「ＣＮＴ２＿１」に所定値「＃ＴＩＭＤ２」を設定することで、カウンタ「ＣＮＴ２＿１」の上限値が所定値「＃ＴＩＭＤ２」に規定され、例えばカウンタ「ＣＮＴ２＿１」の桁あふれといったプログラム上のエラーの発生を防止できる。

また、ステップＳ１１４でカウンタ「ＣＮＴ２」に「１」を加算しているが、カウンタ「ＣＮＴ１」と同様に、例えば車速「ＶＥＬ」の値によって、加算値を変更する構成であってもよい。
前記したように、車両Ｖに異常が発生した場合、車速「ＶＥＬ」が大きいほど挙動が不安定になることから、ステップＳ１１４における加算値を大きくし、ＥＰＳＥＣＵ２０が車両Ｖの異常を速やかに検知できる構成としてもよい。

このように、ＥＰＳＥＣＵ２０は、実行時間計測処理を実行することで、第１条件の成立が確定している時間（カウンタ「ＣＮＴ１」）と、第１条件の成立が確定したときに第２条件の成立が確定している時間（カウンタ「ＣＮＴ２」）を計測できる。
なお、第１条件の成立が確定したときに第２条件の成立が確定すると、ＥＰＳＥＣＵ２０は、傾斜路走行負荷低減制御を実行することから、カウンタ「ＣＮＴ２」は、ＥＰＳＥＣＵ２０が実際に傾斜路走行負荷低減制御を実行する時間を示すことになる。
したがって、ＥＰＳＥＣＵ２０は、実行時間計測処理を実行することで、実際に傾斜路走行負荷低減制御を実行する時間（カウンタ「ＣＮＴ２」）を計測できる。

次に図５を参照して、実行頻度判定処理を説明する（適宜図１、図２参照）。
実行頻度判定処理は、傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度が所定値より高いか否かを判定する処理である。

ＥＰＳＥＣＵ２０は、前記した実行時間計測処理に続いて、実行頻度判定処理を実行する。
ＥＰＳＥＣＵ２０は、実行時間計測処理で計測したカウンタ「ＣＮＴ１」が所定値「＃ＴＩＭＤ３」以上のとき（ステップＳ２００→Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２０１に進めるが、カウンタ「ＣＮＴ１」が所定値「＃ＴＩＭＤ３」より小さいときは（ステップＳ２００→Ｎｏ）、処理をステップＳ２０８に進める。

第１条件の成立が確定している時間が短いとき、すなわちカウンタ「ＣＮＴ１」が所定値「＃ＴＩＭＤ３」より小さいとき、車両Ｖが、例えば勾配の大きな傾斜路を走行している場合も考えられることから、ＥＰＳＥＣＵ２０は、車両Ｖの異常を判定する処理を実行しない構成が好適である。したがって、本実施形態においてＥＰＳＥＣＵ２０は、カウンタ「ＣＮＴ１」が所定値「＃ＴＩＭＤ３」以上のときに実行頻度判定処理を継続する構成とした。
所定値「＃ＴＩＭＤ３」は、車両Ｖに求められる性能等に基づき、適宜設定すればよい値（時間）であり、実験等によって設定できる。

ＥＰＳＥＣＵ２０は、カウンタ「ＣＮＴ１」が所定値「＃ＴＩＭＤ４」以上のときは（ステップＳ２０１→Ｙｅｓ）、カウンタ「ＣＮＴ１」及びカウンタ「ＣＮＴ２」に「０」を設定して（ステップＳ２１０）、実行頻度判定処理を終了する。一方、カウンタ「ＣＮＴ１」が所定値「＃ＴＩＭＤ４」より小さいときは（ステップＳ２０１→Ｎｏ）、傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度「ＲＴＯ」に「ＣＮＴ２／ＣＮＴ１」を設定する（ステップＳ２０２）。

所定値「＃ＴＩＭＤ４」は、カウンタ「ＣＮＴ１」の最大値（時間）であり、カウンタ「ＣＮＴ１」が所定値「＃ＴＩＭＤ４」以上になったときに、ＥＰＳＥＣＵ２０は、実行頻度判定処理における傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度の計測が１回終了したと判定する。このような所定値「＃ＴＩＭＤ４」は、実験等で設定できる。

ステップＳ２０３において、ＥＰＳＥＣＵ２０は、実行頻度「ＲＴＯ」が所定値「＃ＲＴＯＤ」以下のときは（ステップＳ２０３→Ｎｏ）、処理をステップＳ２０８に進めるが、実行頻度「ＲＴＯ」が所定値「＃ＲＴＯＤ」を超えるときは（ステップＳ２０３→Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２０４に進める。

所定値「＃ＲＴＯＤ」は、傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度の高さを判定する閾値であり、ＥＰＳＥＣＵ２０は、傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度「ＲＴＯ」が所定値「＃ＲＴＯＤ」を超えるとき、傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度が高いと判定する。すなわち、「＃ＲＴＯＤ」が請求項に記載の所定値になる。
このように、傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度の高さを判定する所定値「＃ＲＴＯＤ」は車両Ｖの特性値（例えば割合を示す無次元数）であり、実験等によって設定できる。

そして、ＥＰＳＥＣＵ２０は、実行頻度「ＲＴＯ」が所定値「＃ＲＴＯＤ」を超え（ステップＳ２０３→Ｙｅｓ）、傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度が高いと判定したら、フラグ「Ｆ＿ＣＮＴＥＮＤ」が「１」のとき、すなわち、フラグ「Ｆ＿ＣＮＴＥＮＤ」が「０」でないときは（ステップＳ２０４→Ｎｏ）、処理をステップＳ２０８に進めるが、フラグ「Ｆ＿ＣＮＴＥＮＤ」が「０」のときは、処理をステップＳ２０５に進める。

ＥＰＳＥＣＵ２０は、カウンタ「ＣＮＴ３」に「１」を加算する（ステップＳ２０５）。すなわち、カウンタ「ＣＮＴ３」に「１」を加算した値をカウンタ「ＣＮＴ３」に設定する。さらに、ＥＰＳＥＣＵ２０は、カウンタ「ＣＮＴ１」とカウンタ「ＣＮＴ２」に「０」を設定し（ステップＳ２０６）、フラグ「Ｆ＿ＣＮＴＥＮＤ」に「１」を設定する（ステップＳ２０７）。

ＥＰＳＥＣＵ２０は、カウンタ「ＣＮＴ３」が所定値「＃ＴＩＭＤ５」より小さいときは（ステップＳ２０８→Ｎｏ）、実行頻度判定処理を終了する。一方、カウンタ「ＣＮＴ３」が所定値「＃ＴＩＭＤ５」以上のとき（ステップＳ２０８→Ｙｅｓ）、ＥＰＳＥＣＵ２０は、車両Ｖの異常の検知を確定し、異常確定フラグ「Ｆ＿ＡＬＡＲＭ」に「１」を設定して（ステップＳ２０９）、実行頻度判定処理を終了する。

カウンタ「ＣＮＴ３」は、ＥＰＳＥＣＵ２０が、車両Ｖの異常の検知した回数を計測する変数で、異常確定フラグ「Ｆ＿ＡＬＡＲＭ」は、ＥＰＳＥＣＵ２０が車両Ｖの異常の検知を確定したことを示す変数である。
すなわち、ＥＰＳＥＣＵ２０は、実行頻度判定処理の実行で車両Ｖの異常を検知した回数を示すカウンタ「ＣＮＴ３」が所定値「＃ＴＩＭＤ５」以上のとき、車両Ｖの異常を確定し、異常確定フラグ「Ｆ＿ＡＬＡＲＭ」に「１」を設定する。
このような所定値「＃ＴＩＭＤ５」は、たとえば回数を示す値であり、車両Ｖに要求される性能等に基づいて実験等で設定できる。

そして、例えば、図示しない警告灯等の報知手段で、運転者に車両Ｖに異常が発生していることを報知する構成とすればよい。

このように、実行頻度判定処理において、ＥＰＳＥＣＵ２０が、傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度の計測を複数回実行し、さらに、ＥＰＳＥＣＵ２０が、車両Ｖの異常を規定回数（所定値「＃ＴＩＭＤ５」）以上検知したときに、車両Ｖの異常を確定する構成によって、例えば勾配の強い傾斜路の走行などで偶然に設定された実行頻度「ＲＴＯ」に基づいて、ＥＰＳＥＣＵ２０が車両の異常を判定すること（誤判定）を好適に防止できる。

また、傾斜路が長く続く場合、ＥＰＳＥＣＵ２０が車両Ｖの異常の発生を検知したことを示すフラグ「Ｆ＿ＣＮＴＥＮＤ」が「０」にリセットされることがなく、図５のステップＳ２０４に示すように、ＥＰＳＥＣＵ２０が車両Ｖの異常の検知した回数を計測するカウンタ「ＣＮＴ３」が更新されないことから、ＥＰＳＥＣＵ２０は、車両Ｖの異常の検知を確定しない。したがって、傾斜路が長く続く場合にＥＰＳＥＣＵ２０が車両の異常を判定する誤判定を好適に防止できる。

以上のように、本実施形態に係るＥＰＳＥＣＵ２０（図１参照）は、車両Ｖ（図１参照）が傾斜路を走行するときには、傾斜路走行負荷低減制御を実行して運転者の負荷を好適に低減するとともに、転舵輪２Ｒ，２Ｌ（図１参照）や図示しない後輪のタイヤ空気圧の減圧やホイールアライメントずれなど、車両Ｖが横方向に流されるような異常が発生したときには、速やかに異常の発生を検知できるという優れた効果を奏する。
そして、ＥＰＳＥＣＵ２０は、車両Ｖの異常の発生を検知したときに、運転者に警告灯やブザー等で報知する構成とすれば、運転者は速やかに車両Ｖの異常を知ることができ、例えば修理工場への搬送など、必要に応じて処置できるという優れた効果を奏する。

車両に備わる電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 ＥＰＳＥＣＵの機能ブロック図である。 車両異常判定処理を示すフローチャートである。 実行時間計測処理を示すフローチャートである。 実行頻度判定処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 電動パワーステアリング装置
２Ｒ，２Ｌ 転舵輪
２０ ＥＰＳＥＣＵ（制御部）
２１ 操向ハンドル（転舵機構）
２２ ステアリング軸（転舵機構）
２５ ラックアンドピニオン機構（転舵機構）
２５ａ ラック軸（転舵機構）
Ｖ 車両
ＲＴＯ 実行頻度
＃ＲＴＯＤ 所定値

Claims (2)

1. 車両が直進走行する際の操舵トルクが所定トルク以上のときに、前記操舵トルクを低減するために、路面の横断勾配に基づいて設定される傾斜路用補助トルクを転舵機構に付与する傾斜路走行負荷低減制御を実行する制御部を備えた電動パワーステアリング装置において、
   前記制御部は、車速が所定速度以上、転舵輪の舵角が所定舵角以下、および前記車両に発生しているヨーレートが所定ヨーレート以下である時間に対する、前記傾斜路走行負荷低減制御の実行時間の比を前記傾斜路走行負荷低減制御の実行頻度として設定し、
   前記実行頻度が所定値を超えた場合、前記車両が横方向に流されるような異常が発生したと判定することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記制御部は、
   所定のサイクルで定期的に前記実行頻度を設定し、
   前記実行頻度が前記所定値を超えた回数が所定回数以上のときに、前記車両が横方向に流されるような異常が発生したと判定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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