JP5326889B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。

従来、車両用のパワーステアリング装置には、モータを駆動源とした電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）があり、このようなＥＰＳは、レイアウト自由度が高く、且つエネルギー消費量が小さいという特徴を有している。そのため、近年では、小型車両から大型車両までの幅広い車種において、その採用が進められている。

さて、従来、ＥＰＳでは、そのパワーアシスト制御を実行する情報処理装置（マイコン等）において、数多くの異常判定処理（診断処理）が行なわれている。例えば、マイコンは、ＣＰＵ及びメモリ（ＲＡＭ及びＲＯＭ）、並びに各種の電子回路（Ａ／Ｄ変換等）により構成されるが、その起動時（イグニッションＯＮ時）には、実行プログラム及びその作業データの格納領域となるメモリが正常であることを確認するためのイニシャルチェックが行なわれる（例えば、特許文献１参照）。また、起動後においても、同マイコン及びその制御下にある各種電子回路が正常に機能しているか否かが監視される。そして、その異常判定処理において、何らかの異常を検知した場合には、速やかにフェールセーフを図ることにより、高い信頼性及び安全性を確保する構成となっている。

特開２００６−３３１０８６号公報

しかしながら、近年、ＥＰＳにおいては、より優れた操舵フィーリングの実現を図るべく、様々な補償制御が実行されるようになっており、これに伴うメモリの大容量化によって、上記イニシャルチェックに要する時間が長くなっている。また、起動後の機能チェックは、例えば、パワーアシスト制御を実行するマイコン（メインマイコン）から独立した監視用マイコンを設けることで行なわれるが、この場合、メインマイコンは、その監視用マイコンから送られる試験演算をリアルタイムで実行しなければならない。そして、更に、このような監視用マイコンを含め、新たな監視回路（異常判定回路）を設けることで、メインマイコンには、その監視回路が正常に機能しているか否かを監視する必要性が生ずる等、その異常判定を実行するために要求される処理能力は増大の一途を辿っており、これが製造コストを押し上げる一因にもなっている。

加えて、数多くの監視回路を設けることで、その構成要素の増加に伴う故障発生率の上昇が顕著になるとともに、ひいては、その多岐にわたる異常判定の実行により、本来、ＥＰＳの運用上、何ら影響のない些細な事象をも異常と判定してしまう可能性がある。そして、これが故障としてカウントされることにより、その故障発生率が更に引き上げられる等といった問題を抱えており、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、構成簡素且つ信頼性の高い異常判定を行なうことのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータを駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記アシスト力に対応したモータトルクを発生させるべくモータ制御信号を出力する制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づく駆動電力を前記モータに供給する駆動回路とを備えてなるとともに、前記制御信号出力手段は、検出される操舵トルクに基づき目標アシスト力に相当する電流指令値を演算し、該電流指令値に実電流値を追従させるべく電流フィードバック演算を実行することにより前記モータ制御信号を生成する電動パワーステアリング装置において、前記駆動回路は、前記モータ制御信号に基づきオン／オフする一対のスイッチング素子を直列に接続してなるスイッチングアームを二列並列に接続することにより形成されるものであって、前記制御信号出力手段は、同一の前記電流フィードバック演算を実行する独立した第１の制御信号出力手段及び第２の制御信号出力手段を備え、前記第１の制御信号出力手段が二列の前記スイッチングアームの一方のみにモータ制御信号を出力するとともに、第２の制御信号出力手段が他方の前記スイッチングアームにモータ制御信号を出力することにより、二列の前記各スイッチングアームが独立して作動して前記モータに対する前記駆動電力の供給を実行するとともに、前記各制御信号出力手段の少なくとも何れか一方において前記電流指令値及び実電流値の電流偏差が所定の閾値を超えた場合には異常が発生したものと判定する異常判定手段を備えたこと、を要旨とする。

上記構成によれば、各制御信号出力手段の実行する電流フィードバック演算は同一、且つその基礎となる状態量の検出対象物も共通である。従って、その二系統の制御系に異常がない限り、両者の演算結果もまた同一となる。そして、これら各制御信号出力手段の出力するモータ制御信号に基づいて各スイッチングアームが同期して作動することにより、当該各制御信号出力手段が単独で制御を行なうと仮定した場合と同様の電力供給が可能になる。

一方、各制御信号出力手段が形成する独立した二つの制御系の少なくとも一方に異常が発生した場合、その電流フィードバック演算の結果に相違が生ずる。その結果、モータの実電流は、その正誤を問わず、少ない通電量を示す方のモータ制御信号に従う。つまり、より大きな実電流を発生させるべき旨のモータ制御信号を出力した側に電流偏差が生ずることになる。従って、上記構成のように、その電流偏差を監視することによって、簡素な構成で信頼性の高い異常判定を行なうことができるようになる。

特に、各制御信号出力手段に生じた異常が、パワーアシスト制御の実行に影響を与えるような場合、その異常は、必ず、何れか一方の上記電流偏差に現れる。従って、その異常の検知後、パワーアシスト制御の実行を停止するならば、上述のような起動時におけるメモリのイニシャルチェック等、制御信号出力手段を構成する電子回路（電子制御装置）に関するその他の異常判定制御（監視回路）を廃して、この電流偏差に基づく異常判定に代えることも可能になる。そして、これにより、その起動時間の短縮化のみならず、制御信号出力手段に要求される処理能力が低下することによるコストダウン、及び回路規模の縮小による故障発生率の低減を図ることができる。

加えて、上記のように、異常発生時においても、モータの実電流値は、少ない通電量を示す方のモータ制御信号に従うことから、異常時における過大アシストの発生を防止することができる。更に、一方のモータ制御信号が、逆方向にアシスト力を付与させるべき旨を示すものとなった場合においても、各スイッチングアームの高電位側の各スイッチング素子、及び低電位側の各スイッチング素子が、それぞれ同時にオン／オフする、即ち、所謂「上段全オン」「下段全オン」となることで、その逆アシストの発生が防止される。その結果、より高い信頼性及び安全性を確保することができる。

請求項２に記載の発明は、独立した二つの電流センサを備え、前記各制御信号出力手段は、対応する前記電流センサにより検出される実電流値に基づいて、前記電流フィードバック演算を実行すること、を要旨とする。

請求項３に記載の発明は、前記制御手段には、前記操舵トルクを検出可能な独立した二系統のセンサ信号が入力されるとともに、前記各制御信号出力手段は、対応する前記センサ信号により検出される操舵トルクに基づいて、それぞれが独立して前記電流指令値を演算すること、を要旨とする。

即ち、上記請求項２の構成によれば、各電流センサにおいて生じた異常も上記電流偏差として現れるようになる。従って、当該電流センサの異常判定についても、その電流偏差に基づく異常判定に代えることが可能となり、その結果、更なる構成の簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。

また、上記請求項３の構成によれば、トルクセンサに生じた異常も上記電流偏差として現れるようになる。従って、当該トルクセンサの異常判定についても、その電流偏差に基づく異常判定に代えることが可能となり、その結果、更なる構成の簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。

尚、上記のような電流偏差に基づく異常判定をもってシステムの異常判定とするならば、請求項２及び請求項３の構成を併せて適用する方がより好適である。即ち、これにより、アシスト力付与を実行する上で主要となる構成に生じた異常が、全て電流偏差として現れることになる。その結果、その他の異常判定制御（監視回路）を廃止して構成簡素を図りつつ、高い信頼性を確保することができるようになる。

本発明によれば、構成簡素且つ信頼性の高い異常判定を行なうことが可能な電動パワーステアリング装置を提供することができる。

電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。 ＥＰＳの電気的構成を示すブロック図。 パワーアシスト制御の処理手順を示すフローチャート。 本実施形態のＥＰＳにおけるモータ制御のブロック線図 異常判定の処理手順を示すフローチャート。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。尚、本実施形態のステアリングシャフト３は、コラムシャフト３ａ、インターミディエイトシャフト３ｂ、及びピニオンシャフト３ｃを連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド６を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪７の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。

また、ＥＰＳ１は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ１０と、該ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する制御手段としてのＥＣＵ１１とを備えている。

本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１０は、駆動源であるモータ１２が減速機構１３を介してコラムシャフト３ａと駆動連結された所謂コラム型のＥＰＳアクチュエータとして構成されている。尚、本実施形態では、減速機構１３には、周知のウォーム＆ホイールが採用されている。また、モータ１２には、ブラシ付の直流モータが採用されており、同モータ１２は、ＥＣＵ１１から供給される駆動電力に基づき回転する。そして、ＥＰＳアクチュエータ１０は、モータ１２の回転を減速してコラムシャフト３ａに伝達することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。

一方、ＥＣＵ１１には、トルクセンサ１４及び車速センサ１５が接続されている。本実施形態では、トルクセンサ１４は、コラムシャフト３ａの途中に設けられたトーションバー１６と、同トーションバー１６の捩れに基づいて、ステアリングシャフト３を介して伝達される操舵トルクτを検出可能なセンサ信号（Ｓa，Ｓb）を出力する独立した二つのセンサユニット１４ａ，１４ｂとを備えて構成されている。

尚、このようなトルクセンサは、例えば、トーションバー１６の捩れに基づき磁束変化を生ずるセンサコア（図示略）の外周に、検出要素となる各センサユニット１４ａ，１４ｂとして、複数個のホールＩＣを配置することにより形成可能である（例えば、特開２００３−１４９０６２号公報参照）。そして、本実施形態のＥＣＵ１１は、このトルクセンサ１４により検出される操舵トルクτ（τ１，τ２）、及び車速センサ１５により検出される車速Ｖに基づいて、ＥＰＳアクチュエータ１０の駆動源であるモータ１２が発生するアシストトルクを制御することにより、そのパワーアシスト制御を実行する。

次に、本実施形態のＥＰＳの電気的構成について説明する。
図２は、本実施形態のＥＰＳの制御ブロック図である。同図に示すように、ＥＣＵ１１は、モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段としてのマイコン１７（１７ａ，１７ｂ）と、同マイコン１７の出力するモータ制御信号に基づいてモータ１２に駆動電力を供給する駆動回路１８とを備えている。

本実施形態の駆動回路１８は、ＦＥＴ１８ａ，１８ｃ及びＦＥＴ１８ｂ，１８ｄの各組の直列回路を並列に接続してなるともに、これらＦＥＴ１８ａ，１８ｃ及びＦＥＴ１８ｂ，１８ｄの各接続点が、それぞれ、その出力端子１９ａ，１９ｂを形成する周知のＨブリッジ型ＰＷＭインバータとして構成されている。

即ち、駆動回路１８は、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位（スイッチングアーム）として二列のスイッチングアーム２０ａ，２０ｂを並列に接続してなるとともに、その二つの出力端子１９ａ，１９ｂは、それぞれ動力配線２１ａ，２１ｂを介して、対応する各モータ端子１２ａ，１２ｂに接続されている。そして、マイコン１７（１７ａ，１７ｂ）の出力するモータ制御信号は、駆動回路１８を構成する各ＦＥＴ１８ａ〜１８ｄのスイッチング状態を規定するゲートオン／オフ信号となっている。

つまり、駆動回路１８は、ゲートオン／オフ信号として入力されるモータ制御信号に応答して各ＦＥＴ１８ａ〜１８ｄがオン／オフすることにより、車載電源（バッテリ）２２の電源電圧を、同モータ制御信号に示されたＤＵＴＹ比に対応する電圧に変換して出力する。そして、その制御された電圧がモータ端子１２ａ，１２ｂに印加されることにより、所望の通電方向を有する駆動電力がモータ１２に供給されるようになっている。

また、本実施形態のＥＣＵ１１には、制御信号出力手段として、独立した二つのマイコン１７ａ，１７ｂが備えられている。そして、上記駆動回路１８を構成する各スイッチングアーム２０ａ，２０ｂは、その対応するマイコン１７ａ，１７ｂの出力するモータ制御信号に基づいて、それぞれが独立して作動する構成となっている。

詳述すると、各マイコン１７ａ，１７ｂは、先ず、上記トルクセンサ１４及び車速センサ１５により検出される操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、その操舵系に付与すべき目標アシスト力を演算する。

具体的には、本実施形態では、マイコン１７ａには、トルクセンサ１４を構成する二つのセンサユニット１４ａ，１４ｂのうち、センサユニット１４ａの出力するセンサ信号Ｓaが入力される一方、マイコン１７ｂには、センサユニット１４ｂの出力するセンサ信号Ｓbが入力される。そして、各マイコン１７ａ，１７ｂは、その対応するセンサユニット１４ａ，１４ｂから入力されるセンサ信号Ｓa，Ｓbに基づいて、それぞれ独立に操舵トルクτ１，τ２を検出する。

また、各マイコン１７ａ，１７ｂには、車速Ｖ及び操舵トルクτと目標アシスト力とが関連付けられたマップ（図示略）が備えられており、各マイコン１７ａ，１７ｂは、これを用いたマップ演算の実行により目標アシスト力を演算する。尚、本実施形態では、車速Ｖについては、共通の値が各マイコン１７ａ，１７ｂに入力されるようになっている。そして、各マイコン１７ａ，１７ｂは、検出される車速Ｖ及び操舵トルクτ（τ１，τ２）に基づいて、その車速Ｖが低いほど大となり、また、その操舵トルクτが大きいほど大となるような上記目標アシスト力を演算する。

また、ＥＣＵ１１には、モータ１２の実電流値Ｉを検出するための電流センサ２３が接続されている。そして、各マイコン１７ａ，１７ｂは、上記目標アシスト力に相当する電流指令値（Ｉ*）に、その検出される実電流値Ｉを追従させるべく、電流フィードバック演算を実行することにより、上記モータ制御信号を演算する構成となっている。

さらに詳述すると、本実施形態では、上記各スイッチングアーム２０ａ，２０ｂの各出力端子１９ａと各モータ端子１２ａ，１２ｂとを接続する二本の動力配線２１ａ，２１ｂには、それぞれ一つずつ、あわせて二つの電流センサ２３ａ，２３ｂが設けられている。そして、マイコン１７ａには、その二つの電流センサ２３ａ，２３ｂのうち、動力配線２１ａに設けられた電流センサ２３ａの出力信号が入力される一方、マイコン１７ｂには、動力配線２１ｂに設けられた電流センサ２３ｂの出力信号が入力される。

即ち、本実施形態では、各マイコン１７ａ，１７ｂは、その対応する電流センサ２３ａ，２３ｂの出力信号に基づいて、それぞれ独立にモータ１２の実電流値Ｉ１，Ｉ２を検出する。そして、各マイコン１７ａ，１７ｂは、上記パワーアシスト制御を実行すべく、その実電流値Ｉ１，Ｉ２に基づいて、それぞれが独立して、同一の電流フィードバック演算を実行する構成となっている。

具体的には、図３のフローチャートに示すように、マイコン１７（１７ａ，１７ｂ）は、先ず、操舵トルクτ（τ１，τ２）及び車速Ｖを取得し（ステップ１０１）、これらの車両状態量に基づいて、目標アシスト力の演算（ステップ１０２）、及び当該目標アシスト力に相当する電流指令値Ｉ*の演算を実行する（ステップ１０３）。そして、モータ１２の実電流値Ｉを取得し（ステップ１０４）、後述する異常判定処理を実行する（ステップ１０５）。

次に、マイコン１７は、目標アシスト力に相当する電流指令値Ｉ*に、検出される実電流値Ｉを追従させるべく、電流フィードバック演算を実行する（ステップ１０６）。尚、本実施形態では、この電流フィードバック演算は、上記ステップ１０３において演算された電流指令値Ｉ*と上記ステップ１０４において取得（検出）した実電流値Ｉとの電流偏差に対し比例ゲインを乗じた比例項、及びその積分値に積分ゲインを乗じた積分項に基づく比例・積分制御（ＰＩ制御）により行なわれる。そして、ＰＷＭ制御演算の実行により（ステップ１０７）、上記電流フィードバック演算の結果（電圧指令値）に対応するＤＵＴＹ比を算出し、そのＤＵＴＹ比を有するゲートオン／オフ信号をモータ制御信号として出力する（ステップ１０８）。

このように、本実施形態の各マイコン１７ａ，１７ｂは、本来、それぞれ単独で、駆動回路１８を構成する全てのＦＥＴ１８ａ〜１８ｄにモータ制御信号を出力し、及びその作動を制御する能力を有している。

しかし、図２に示すように、本実施形態のＥＰＳ１では、マイコン１７ａは、駆動回路１８を構成する二列のスイッチングアーム２０ａ，２０ｂのうち、スイッチングアーム２０ａの各ＦＥＴ１８ａ，１８ｃのみに、そのモータ制御信号を出力する。また、マイコン１７ｂは、スイッチングアーム２０ｂの各ＦＥＴ１８ｂ，１８ｄのみに、そのモータ制御信号を出力する。即ち、本実施形態では、駆動回路１８を構成する各スイッチングアーム２０ａ，２０ｂは、それぞれ、その対応する各マイコン１７ａ，１７ｂの出力するモータ制御信号に基づき独立して作動する。

つまり、図４のブロック線図に示すように、本実施形態のＥＰＳ１では、そのパワーアシスト制御を実行するための電流フィードバック演算に用いる主な状態量（τ，Ｉ）の検出及び同電流フィードバック演算の実行、並びに各モータ端子１２ａ，１２ｂへの電圧印加までの過程が独立した二重系となっている（同図中、破線Ｌ１，Ｌ２に囲まれた部分）。尚、同図中の各記号及び状態量は、モータ制御のブロック線図に用いられる一般的なものであることから、詳細な説明は省略する。

また、これら二つの制御系は、それぞれ独立ではあるものの、その基礎となる状態量の検出対象物（トーションバー１６及びモータ１２）が共通であり、且つその実行する電流フィードバック演算は同一である。

従って、その各制御系が正常である限り、各マイコン１７ａ，１７ｂの制御対象を、それぞれ、その対応する各スイッチングアーム２０ａ，２０ｂ（各ＦＥＴ１８ａ，１８ｃ、１８ｂ，１８ｄ）の一方のみに限定しても、各マイコン１７ａ，１７ｂが単独で制御を行なうと仮定した場合と同様に駆動回路１８の作動を制御することが可能である。そして、本実施形態のＥＣＵ１１は、これにより、そのモータ１２に対する駆動電力の供給を行なう構成となっている。

更に、このように二つのマイコン１７ａ，１７ｂにより各スイッチングアーム２０ａ，２０ｂの作動を独立して制御する構成では、当該各マイコン１７ａ，１７ｂが実行する電流フィードバック演算の結果に相違が生じた場合、モータ１２の実電流値Ｉは、その正誤を問わず少ない通電量を示す方のモータ制御信号に従うことになる。そして、本実施形態のＥＣＵ１１は、これを利用したシステムの異常判定機能を有している。

詳述すると、例えば、モータ端子１２ａ側からモータ端子１２ｂ側に通電する場合、マイコン１７ａは、スイッチングアーム２０ａにおける高電位側のＦＥＴ１８ａをオンとするモータ制御信号を出力し、マイコン１７ｂは、スイッチングアーム２０ｂにおける低電位側のＦＥＴ１８ｄをオンとするモータ制御信号を出力する。尚、この場合、貫通電流の発生を防止すべく、スイッチングアーム２０ａの低電位側のＦＥＴ１８ｃ及びスイッチングアーム２０ｂの高電位側のＦＥＴ１８ｂはオフとされる。

ここで、上記のように、各マイコン１７ａ，１７ｂの実行する電流フィードバック演算は同一、且つその基礎となる状態量の検出対象物も共通である。従って、これら二つの制御系（図４参照）に異常がない限り、その演算結果は同一となる。そして、これら各マイコン１７ａ，１７ｂに対応する各スイッチングアーム２０ａ，２０ｂが、その入力されるモータ制御信号に基づき同期して作動することによって、当該各マイコン１７ａ，１７ｂが単独で制御を行なうと仮定した場合と同様の電力供給が行なわれる。

一方、これら二つの制御系の一方に何らかの異常が発生した場合、各マイコン１７ａ，１７ｂの実行する電流フィードバック演算の結果には相違が生ずることになる。そして、例えば、マイコン１７ａが、モータ１２の実電流値Ｉとして「Ｘ」を発生させるべき旨のモータ制御信号を出力し、マイコン１７ｂが、実電流値Ｉとして上記「Ｙ」を発生させるべき旨を示すモータ制御信号を出力した場合（Ｘ＞Ｙ）、モータ１２の実電流値Ｉは、より少ない方の「Ｙ」に従うことになる。

つまり、高電位側のモータ端子１２ａに対応したスイッチングアーム２０ａ側、即ちマイコン１７ａのモータ制御信号出力により作動するＦＥＴ１８ａについては、上記「Ｘ」に相当するモータ電流の発生を許容するオン時間が確保される。しかしながら、他方、モータ端子１２ｂに対応するスイッチングアーム２０ｂ、即ちマイコン１７ａのモータ制御信号出力により作動するＦＥＴ１８ｄのオン時間については、上記「Ｘ」よりも少ない「Ｙ」相当のモータ電流の通電を許容する程度にしかならない。そして、本実施形態のＥＣＵ１１は、このように各マイコン１７ａ，１７ｂが実行する電流フィードバック演算の結果が相違した場合に、より大きな実電流値Ｉを発生させるべき旨のモータ制御信号を出力した側において発生する電流偏差に基づいて、システムの異常判定を実行する。

さらに詳述すると、本実施形態では、各マイコン１７ａ，１７ｂは、上記のように、それぞれ、独立して電流指令値Ｉ*を演算し、及びモータ１２の実電流値Ｉ（Ｉ１、Ｉ２）を検出する。そして、これら電流指令値Ｉ*及び実電流値Ｉの電流偏差に基づいて、その異常判定処理を実行する（図３参照、ステップ１０４〜ステップ１０６）。

具体的には、図５のフローチャートに示すように、異常判定手段は、各マイコン１７ａ，１７ｂは、その電流指令値Ｉ*と実電流値Ｉ（Ｉ１、Ｉ２）との電流偏差（の絶対値）が所定の閾値Ｉthを超えるか否かを判定する（ステップ２０１）。そして、その電流偏差が閾値Ｉthを超える場合（|Ｉ*−Ｉ|＞Ｉth、ステップ２０１：ＹＥＳ）には、他方のマイコンに対してシステムの異常を検知した旨を示す異常検知信号Ｓtrを出力し（ステップ２０２）、そのパワーアシスト制御の実行を停止する（ステップ２０３）。

また、上記ステップ２０１において、電流指令値Ｉ*と実電流値Ｉ（Ｉ１、Ｉ２）との電流偏差（の絶対値）が所定の閾値Ｉth以下であると判定した場合（|Ｉ*−Ｉ|≦Ｉth、ステップ２０１：ＮＯ）、マイコン１７は、続いて、他方のマイコンから上記異常検知信号Ｓtrが入力された否かを判定する（ステップ２０４）。そして、当該異常検知信号Ｓtrの入力があった場合（ステップ２０４：ＹＥＳ）にも、そのパワーアシスト制御の実行を停止する（ステップ２０３）。

尚、上記ステップ２０４において、上記異常検知信号Ｓtrの入力がないと判定した場合（ステップ２０４：ＮＯ）には、正常と判定して、そのパワーアシスト制御を継続する（ステップ２０５）。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）ＥＣＵ１１は、モータ制御信号出力手段として、独立した二つのマイコン１７ａ，１７ｂを備えるとともに、該各マイコン１７ａ，１７ｂは、同一の電流フィードバック演算を実行する。そして、駆動回路１８を構成する各スイッチングアーム２０ａ，２０ｂは、その対応するマイコン１７ａ，１７ｂが出力するモータ制御信号に基づいて、それぞれが独立して作動する。また、各マイコン１７ａ，１７ｂは、電流指令値Ｉ*と実電流値Ｉ（Ｉ１、Ｉ２）との電流偏差（の絶対値）が所定の閾値Ｉthを超えるか否かを判定する。そして、その電流偏差が閾値Ｉthを超える場合には、システムに何らかの異常が発生したものと判定する。

即ち、各マイコン１７ａ，１７ｂの実行する電流フィードバック演算は同一、且つその基礎となる状態量の検出対象物も共通である。従って、その二つの制御系に異常がない限り、その演算結果もまた同一となる。そして、これら各マイコン１７ａ，１７ｂのモータ制御信号出力に基づいて、各スイッチングアーム２０ａ，２０ｂが同期して作動することにより、当該各マイコン１７ａ，１７ｂが単独で制御を行なうと仮定した場合と同様の電力供給が可能となる。

一方、これらの各マイコン１７ａ，１７ｂが形成する独立した二つの制御系の少なくとも何れかに異常が発生した場合、その電流フィードバック演算の結果に相違が生ずる。その結果、モータ１２の実電流値Ｉは、その正誤を問わず、少ない通電量を示す方のモータ制御信号に従うことになり、これにより、より大きな実電流値Ｉを発生させるべき旨のモータ制御信号を出力した側において電流偏差が生ずることになる。従って、上記構成によれば、その電流偏差を監視することで、簡素な構成にて、信頼性の高い異常判定を行なうことができる。

特に、各マイコン１７ａ，１７ｂにおいて生じた異常が、そのパワーアシスト制御の実行に影響を与えるような場合、その影響は、必ず、何れか一方の上記電流偏差に現れる。従って、その異常の検知後、パワーアシスト制御の実行を停止するならば、上述のような起動時におけるメモリのイニシャルチェック等、各マイコン１７ａ，１７ｂに関するその他の異常判定制御（監視回路）を廃して、この電流偏差に基づく異常判定に代えることが可能になる。そして、これにより、その起動時間の短縮のみならず、各マイコン１７ａ，１７ｂに要求される処理能力が低下することによるコストダウン、及び回路規模の縮小による故障発生率の低減を図ることができる。

加えて、上記のように、異常発生時においても、モータ１２の実電流値Ｉは、少ない通電量を示す方のモータ制御信号に従うことから、異常時における過大アシストの発生を防止することができる。更に、一方のモータ制御信号が、逆方向にアシスト力を付与させるべき旨を示すものとなった場合においても、各スイッチングアーム２０ａ，２０ｂの高電位側の各ＦＥＴ１８ａ，１８ｂ、及び低電位側の各ＦＥＴ１８ｃ，１８ｄが、それぞれ同時にオン／オフする、即ち、所謂「上段全オン」「下段全オン」となることで、その逆アシストの発生が防止される。その結果、より高い信頼性及び安全性を確保することができる。

（２）各マイコン１７ａ，１７ｂは、それぞれ、その対応する電流センサ２３ａ，２３ｂの出力信号に基づいて、それぞれ独立にモータ１２の実電流値Ｉ１，Ｉ２を検出する。
上記構成によれば、各電流センサ２３ａ，２３ｂにおいて生じた異常も上記電流偏差として現れるようになる。従って、当該電流センサ２３ａ，２３ｂの異常判定についても、その電流偏差に基づく異常判定に代えることが可能となり、その結果、更なる構成の簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。

（３）各電流センサ２３ａ，２３ｂは、駆動回路１８を構成する各スイッチングアーム２０ａ，２０ｂの各出力端子１９ａと各モータ端子１２ａ，１２ｂとを接続する二本の動力配線２１ａ，２１ｂに、それぞれ一つずつ配置される。

上記構成によれば、各動力配線２１ａ，２１ｂに生じた異常も上記電流偏差として現れるようになる。その結果、更なる構成の簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。
（４）各マイコン１７ａ，１７ｂは、トルクセンサ１４から入力される独立した二系統のセンサ信号Ｓa，Ｓbに基づいて、それぞれ独立に操舵トルクτ１，τ２を検出する。そして、その操舵トルクτ（τ１，τ２）に基づいて、目標アシスト力に相当する電流指令値Ｉ*を演算する。

上記構成によれば、トルクセンサ１４に生じた異常も上記電流偏差として現れるようになる。従って、当該トルクセンサ１４の異常判定についても、その電流偏差に基づく異常判定に代えることが可能となり、その結果、更なる構成の簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。

（５）トルクセンサ１４は、コラムシャフト３ａの途中に設けられたトーションバー１６と、同トーションバー１６の捩れ、即ちステアリングシャフト３を介して伝達される操舵トルクτを検出可能なセンサ信号Ｓa，Ｓbを出力する独立した二つのセンサユニット１４ａ，１４ｂとを備える。

即ち、トーションバーを含むトルクセンサの機械的構成は、極めて堅牢である場合が多い。従って、その電気的構成のみを二重系としたトルクセンサを用いることで、信頼性を確保しつつ、その構成を簡素化することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、本発明を所謂コラム型のＥＰＳに具体化した。しかし、これに限らず、所謂ピニオン型やラックアシスト型のＥＰＳに具体化してもよい。

・上記実施形態では、二本の動力配線２１ａ，２１ｂのそれぞれに一つずつ電流センサ２３（２３ａ，２３ｂ）を設け、各マイコン１７ａ，１７ｂが、それぞれ独立に、その対応する電流センサ２３ａ，２３ｂの出力信号に基づきモータ１２の実電流値Ｉ１，Ｉ２を検出することとした。しかし、これに限らず、電流検出の信頼性が担保されるならば、各マイコン１７ａ，１７ｂが共通の実電流値Ｉを用いる構成としてもよく、また、その場合、電流センサは一つでもよい。さらに、電流センサの設置についても、各動力配線２１ａ，２１ｂに限らず、駆動回路１８と直列接続する構成としてもよい。

・また、上記実施形態では、操舵トルクτを検出可能なセンサ信号Ｓa，Ｓbを出力する独立した二つのセンサユニット１４ａ，１４ｂとを備えたトルクセンサ１４を使用し、各マイコン１７ａ，１７ｂは、その対応する各センサ信号Ｓa，Ｓbに基づいて、それぞれ独立に操舵トルクτ１，τ２を検出することとした。しかし、これに限らず、独立した二つのトルクセンサを設けて、それぞれの信号を対応する各マイコンに入力する構成としてもよい。更に、トルク検出の信頼性が担保されるならば、各マイコン１７ａ，１７ｂが操舵トルクτとして共通の値を用いる構成としてもよい。

尚、電流偏差に基づく異常判定をもってシステムの異常判定とするならば、上記実施形態に示されるように、二つの独立した電流センサ２３ａ，２３ｂを設け、各マイコン１７ａ，１７ｂのそれぞれに、その対応する出力信号、及び操舵トルクτを検出可能な独立した二系統のセンサ信号Ｓa，Ｓbが入力されるようにする。そして、各マイコン１７ａ，１７ｂが、それぞれ、そのセンサ信号Ｓa，Ｓbに基づき検出される操舵トルクτ１,τ２に基づき独立して電流指令値を演算し、及び各電流センサ２３ａ，２３ｂにより検出される実電流値Ｉ１，Ｉ２に基づいて独立して電流フィードバック制御を実行する構成とする方が望ましい。

即ち、このように、パワーアシスト制御を実行するための電流フィードバック演算に用いる主な状態量（τ，Ｉ）の検出、及びその実行、並びに各モータ端子１２ａ，１２ｂへの電圧印加までの過程を独立した二重系とすることで（図４参照）、アシスト力付与を実行する上で主要となる構成に生じた異常は、全て電流偏差として現れることになる。その結果、その他の異常判定制御（監視回路）を廃止して構成簡素を図りつつ、高い信頼性を確保することができるのである。

・上記実施形態では、各マイコン１７ａ，１７ｂが異常判定手段を構成することとしたが、当該異常判定手段を独立に設ける構成としてもよい。但し、構成の簡素化及びそれに伴う利益の享受（回路規模縮小による故障発生率の低減等）という観点からみた場合、上記実施形態に示される構成の方が、より好適であることはいうまでもない。

次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を効果とともに記載する。
（イ）請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、前記各電流センサは、前記各モータ端子と前記各スイッチングアームとを接続する各動力配線の途中にそれぞれ設けられること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。これにより、各動力配線に生じた異常も上記電流偏差として現れるようになる。その結果、更なる構成の簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。

（ロ）請求項３に記載の電動パワーステアリング装置において、ステアリングシャフトの途中に設けられたトーションバーの捩れに基づき前記操舵トルクを検出可能な独立した二系統のセンサ信号を出力するトルクセンサを備えること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。即ち、トーションバーを含むトルクセンサの機械的構成は、極めて堅牢である場合が多い。従って、その電気的構成のみを二重系としたトルクセンサを用いることで、信頼性を確保しつつ、その構成を簡素化することができる。

１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２…ステアリング、３…ステアリングシャフト、１０…ＥＰＳアクチュエータ、１１…ＥＣＵ、１２…モータ、１２ａ，１２ｂ…モータ端子、１４…トルクセンサ、１４ａ，１４ｂ…センサユニット、１６…トーションバー、１７（１７ａ，１７ｂ））…マイコン、１８…駆動回路、１８ａ〜１８ｄ…ＦＥＴ、１９ａ，１９ｂ…出力端子、２０ａ，２０ｂ…スイッチングアーム、２１ａ，２１ｂ…動力配線、２２…車載電源、２３（２３ａ，２３ｂ）…電流センサ、Ｓa，Ｓb…センサ信号、τ（τ１，τ２）…操舵トルク、Ｉ*（Ｉ１*，Ｉ２*）…電流指令値、Ｉ（Ｉ１，Ｉ２）…実電流値、Ｉth…閾値、Ｓtr…異常検知信号。

Claims (3)

1. モータを駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記アシスト力に対応したモータトルクを発生させるべくモータ制御信号を出力する制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づく駆動電力を前記モータに供給する駆動回路とを備えてなるとともに、前記制御信号出力手段は、検出される操舵トルクに基づき目標アシスト力に相当する電流指令値を演算し、該電流指令値に実電流値を追従させるべく電流フィードバック演算を実行することにより前記モータ制御信号を生成する電動パワーステアリング装置において、
   前記駆動回路は、前記モータ制御信号に基づきオン／オフする一対のスイッチング素子を直列に接続してなるスイッチングアームを二列並列に接続することにより形成されるものであって、
   前記制御信号出力手段は、同一の前記電流フィードバック演算を実行する独立した第１の制御信号出力手段及び第２の制御信号出力手段を備え、
   前記第１の制御信号出力手段が二列の前記スイッチングアームの一方のみにモータ制御信号を出力するとともに、第２の制御信号出力手段が他方の前記スイッチングアームにモータ制御信号を出力することにより、二列の前記各スイッチングアームが独立して作動して前記モータに対する前記駆動電力の供給を実行するとともに、
   前記各制御信号出力手段の少なくとも何れか一方において前記電流指令値及び実電流値の電流偏差が所定の閾値を超えた場合には異常が発生したものと判定する異常判定手段を備えたこと、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
   独立した二つの電流センサを備え、
   前記各制御信号出力手段は、対応する前記電流センサにより検出される実電流値に基づいて、前記電流フィードバック演算を実行すること、
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記制御手段には、前記操舵トルクを検出可能な独立した二系統のセンサ信号が入力されるとともに、
   前記各制御信号出力手段は、対応する前記センサ信号により検出される操舵トルクに基づいて、それぞれが独立して前記電流指令値を演算すること、
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。

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