WO2006123839A1

WO2006123839A1 - 電動パワーステアリング装置の制御装置

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Publication number: WO2006123839A1
Application number: PCT/JP2006/310507
Authority: WO
Inventors: Yusuke Itakura; Nobuyuki Kobayashi; Tomonori Hisanaga; Osamu Miyoshi; Shinji Kanai
Original assignee: Nsk Ltd.
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2006-11-23
Also published as: US20090071745A1; JP5082846B2; EP1886897A4; EP1886897A1; JPWO2006123839A1

Abstract

操舵補助トルクの発生中にモータ制御を停止させた場合でも、モータ制御信号監視手段の機能を停止させることなく操舵トルク補正不足量を計算し、操舵トルク補正不足量に応じてモータに電磁ブレーキをかけることにより、制御装置の制御の停止時の操舵フィーリングを向上させると共に、アシスト停止時にタイヤの捩れ力が急に開放されることによるドライバへの負担を軽減し、ドライバに違和感を感じさせないようにした高性能な電動パワーステアリング装置の制御装置である。

Description

明細書電動パワーステアリング装置の制御装置技術分野

本発明は、自動車や車両の操舵系にモ一夕による操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特に制御装置のアシスト停止時に、タイヤの捩れ力が急に開放されることによるドライバへの負担を軽減し、ドライバが違和感を感じないように改善した電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。背景技術

自動車や車両のステアリング装置をモータの回転力で補助負荷付勢する電動パワーステアリング装置は、モ一夕の駆動力を、減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に補助負荷付勢するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、アシストトルク（操舵補助トルク）を正確に発生させるため、モ一夕電流のフィ一ドバック制御を行っている。フィードバック制御は、電流指令値とモ一夕電流検出値との差が小さくなるようにモ一タ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的に P WM (パルス幅変調）制御のデューティ比の調整で行っている。

ここで、電動パワーステアリング装置の一般的な構成を第 1図に示して説明すると、操向ハンドル 1のコラム軸 2は減速ギア 3、ュニバーサルジョイント 4 A及び 4 B、ピニオンラック機構 5を経て操向車輪の夕ィロッド 6に連結されている。コラム軸 2には、操向ハンドル 1の操舵トルクを検出するトルクセンサ 1 0が設けられており、操向ハンドル 1 の操舵力を補助するモータ 2 0が減速ギア 3を介してコラム軸 2に連結されている。パワーステアリング装置を制御するコントロールュニット 3 0にはバッテリ 1 4から電力が供給されると共に、イダニシヨンキー 1 1からイダニションキ一信号が入力され、コントロールュニット 3 0 は、トルクセンサ 1 0で検出された操舵トルク Tと車速センサ 1 2で検出された車速 Vとに基づいてアシスト指令の操舵補助令値 Iの演算を行い、演算された操舵補助指令値 I に基づいてモータ 2 0に供給する電流を制御する。

コントロールュニット 3 0は主として C P U (又は M P Uや M C U ) で構成されるが、その C P U内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと、第 2図のようになつている。

第 2図を参照してコントロールユニット 3 0の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ 1 0で検出されて入力される操舵トルク Tは、操舵系の安定性を高めるために位相補償器 3 1で位相補償され、位相補償された操舵トルク T Aが操舵補助指令値演算器 3 2に入力される。又、車速センサ 1 2で検出された車速 Vも操舵補助指令値演算器 3 2に入力される。操舵補助指令値演算器 3 2は、入力された操舵トルク T A及び車速 Vに基づいて特性マップ（ルックアップテ一ブル） 3 3を参照して、モータ 2 0に供給する電流の制御目標値である操舵補助指令値 I を決定する。

操舵補助指令値 Iは減算器' 3 0 Aに入力されると共に、応答速度を高めるためのフィードフォワード系の微分補償器 3 4に入力され、減算器 3 0 Aで求められる偏差（ I — i ) は比例演算器 3 5に入力されると共に、フィードパック系の特性を改善するための積分演算器 3 6に入力される。その比例出力及び積分演算器 3 6の出力は加算器 3 0 Bに入力され、微分補償器 3 4の出力も加算器 3 0 Bに加算され、加算器 3 0 Bでの加算結果である電流指令値 Eが、モー夕駆動信号としてモータ駆動回路 3 7に入力される。モータ 2 0のモータ電流値 i はモータ電流検出回路 3 8で検出され、モータ電流検出値 iは減算器 3 0 Aに入力されてフイードバックされる。モータ駆動回路 3 7は、 F E T等で成る駆動素子の Hブリッジ（ 2相モ一夕の場合）又は 3相ブリッジ（ 3相モータの場合）で構成されている。

このような電動パワーステアリング装置は、ィグニションキー 1 1をオン状態からオフ状態とした場合や、制御装置の故障を検出する故障診断手段（図示せず）から停止信号が発生された場合などには、モー夕制御によりアシストを停止させている。このようなアシスト停止時には夕ィャの捩れ力が急に開放され、ドライバの操舵への負担が増加し、操舵に違和感を生じさせることになる。 .

従来、かかる問題に関連する電動パワーステアリング装置として、特公平 7— 9 4 2 2 6号、特公平 7— 9 4 2 2 7号に示すものがある。特公平 7— 9 4 2 2 6号公報に記載された電動パワーステアリング装置は、電動機制御信号発生手段の作動停止命令を検出する作動停止検出手段と、この作動停止検出手段からの検出信号に基づき電動機制御信号を時間と共に次第に減少させる補正手段とを設けたものであり、補正手段は電動機制御信号発生手段と電動機駆動手段との間に設けられている。第 3図はその構成を示しており、ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段 1 0 1 と、操舵回転数を検出する操舵回転検出手段 1 0 2とで成る操舵状態検出手段 1 0 0、操舵状態検出手段 1 0 0 からの検出信号に基づいて電動機制御信号を決定し出力する電動機制御信号発生手段 1 1 0、電動機制御信号に基づいて電動機を駆動する電動機駆動手段 1 1 1を備え、更にキースィッチ等のスィッチ類 1 1 2、装置の故障診断手段 1 1 3、装置自身の作動停止を検出する作動停止検出手段 1 1 4、作動停止検出手段 1 1 4からの検出信号に基づいて電動機制御信号を時間と共に次第に減少させるために、電動機制御信号発生手段 1 1 0と電動機駆動手段 1 1 1 との間に配設された補正手段 1 2 0を具備している。

このような構成において、装置自身を作動停止させるスィッチ類 1 1 2のオフ時や、故障診断手段 1 1 3からの停止信号が出された時には、これらの信号により装置が作動停止されることを作動停止検出手段 1 1 4が検出する。そして、補正手段 1 2 0は、作動停止検出手段 1 1 4からの検出信号に基づいて電動機制御信号を時間と共に減少させて電動機駆動手段 1 1 1に出力し、電動機を穏やかに停止させる。

また、特公平 7— 9 4 2 2 7号公報に示される電動パワーステアリング装置は、電動機制御信号発生手段の作動開始状態を検出する初期状態検出手段と、この検出手段からの検出信号に基づいて、電動機制御信号をその決定値まで時間と共に次第に増大させるように電動機制御信号を補正する補正手段とを設けたものであり、補正手段は電動機制御信号発生手段と電動機駆動手段との間に設けられている。第 4図はその構成を示しており、キースィッチ等のスィッチが投入されると、操舵トルク検出手段 1 3 1及び初期状態検出手段 1 3 2から各検出信号が出力される。電動機制御信号発生手段 1 3 3においては、操舵トルク検出手段 1 3 1 から出力される操舵トルク信号に基づいて電動機制御信号が決定されて出力される。補正手段 1 3 0 ίこおいては、初期状態検出手段 1 3 2から始動状態であることを示す検出信号が入力されると、電動機制御信号の決定値まで電動機制御信号を次第に増大させるために補正され、この補正された電動機制御信号に基づいて、電動機が電動機駆動手段 1 3 4により駆動制御される。

上記各特公平 7 - 9 4 2 2 6号公報及び 2に示される手法では、電動機制御信号発生手段と無関係に電動機制御信号を減少又は増加させるため、モータ制御信号を減少又は増加させている間はモータ制御偉号監視手段を機能させることができない問題がある。つまり、作動停止状態又は初期状態を検出すると、モー夕制御信号の演算結果を強制的に変更して時間と共に減少又は増加させており、結果的にモー夕制御信号の演算結果を補正することとなっている。このため、通常の镌舵検出信号と実際にモ一タを駆動する電流との関係が成り立たなくなつており、補正中は監視を中止せざるを得なかった。

かかる問題を解決する装置として、特開 2 0 0 2— 1 2 7 9 2 6号公報に示されるものがある。

第 5図は特開 2 0 0 2— 1 2 7 9 2 6号公報に示される装置例を示しており、アシスト減少時においても監視機能を有する構成となっている。操舵状態検出手段を構成する操舵トルク検出手段 4 1からの操舵トルク検出信号は、操舵トルク入力補正手段 5 0及び故障診断手段 4 2に入力され、操舵トルク入力補正手段 5 0で補正された操舵トルク検出信号の補正信号は、モータ制御信号発生手段 4 3及びモータ制御信号監視手段 4 4に入力される。また、キースィッチ 4 5の出力は作動停止検出手段 4 6に入力され、モータ駆動手段 4 7はモ一夕制御信号発生手段 4 3からのモータ制御信号に従ってモー夕を駆動制御する。故障診断手段 4 2 は、操舵トルク検出手段 4 1、モ一夕制御信号監視手段 4 4及びモータ駆動手段 4 7の故障の有無を監視し、故障診断手段 4 2の診断結果は作動停止検出手段 4 6及びモータ制御信号発生手段 4 3に入力されている。作動停止検出手段 4 6はキースィツチ 4 5によるオフ動作を検出すると共に、モー夕制御信号発生手段 4 3の作動停止命令を検出するようになつている。

このような構成において、その動作を第 6図のフローチャートを参照して説明する。

先ず制御系全体をイニシャライズし（ステップ S 1 )、故障診断手段 4 2は操舵トルク検出手段 4 1から操舵トルク検出信号を入力し（ステツプ S 2 )、故障診断を行う（ステップ S 3 )。故障診断手段 4 2は、次にモータ駆動手段 4 7から電流検出信号を入力し（ステップ S 4 )、同様の故障診断を行うと共に（ステップ S 5 )、モー夕制御信号監視手段 4 4は監視機能を実行し、作動停止検出手段 4 6はキ一スィッチ 4 5からの検出信号を入力し（ステップ S 6 )、更にバッテリ電圧を入力し（ステップ S 7 )、故障発生、キースィツチ操作、パッテリ電圧の動作範囲外への遷移のいずれかによる作動停止状態が発生していないか否かを判断する (ステップ S 1 0 )。作動状態が停止でなければ、モータ制御信号発生手段 4 3は、操舵トルク入力補正手段 5 0を経て操舵トルク検出手段 4 1 からの操舵トルク検出信号に従ってモータ制御信号の演算を行い（ステップ S 1 1 )、モータ制御信号の出力を行うので（ステヅプ S 1 2 )、これによりモ一夕はモータ駆動手段 4 7を介して駆動制御される。この動作と共に、上記ステップ S 2にリターンする。

一方、上記ステップ S 1 0において、作動停止検出手段 4 6によって作動停止状態と判断された場合、操舵トルク入力補正手段 5 0において操舵トルク検出手段 4 1からの操舵トルク検出信号を時間に従って次第に減少させ（ステップ S 1 3 )、完全な作動停止条件を判定すると共に（ステツプ S 1 4 )、モータ制御 ίί号監視手段 4 4は操舵トルク補正信号が " 0 "か否かを判断する（ステップ S 1 5 )。操舵トルク補正信号が" 0 " でなければ上記ステップ S 1 1に進み、 " 0 "であればパワーステアリング装置（E P S ) を停止して終了する（ステップ S 1 6 )。なお、上記ステツプ S 1 4の判定は、通常のより低い電圧低下による完全動作停止の判定である。上記特開 2 0 0 2— 1 2 7 9 2 6号公報によるアシストトルク特性は第 7図に示すようになり、時点 t 1においてアシス卜低減処理を開始した場合、例えばその後の時点 t 2に電圧低下による急停止が生じると、操舵に伴う操舵系の捩れの戻り力が、操舵系を介してこれと連結された操向ハンドルに作用し、ドライバに負担をかけることになり、操舵フィーリングが損なわれて違和感となる。

一方、電動パワーステアリングは、自動車用電源という限られた電源環境で大量の電力を必要とするので、電圧低下時に大量の電力を消費することは、更なる電圧低下を招くので、電圧低下が著しい場合にこのような処理を行っていると、電動パワーステアリングはもとより他の電装品、ひいては車両のエンジンをも停止させてしまうという問題があり、電圧低下時には、正常に動作し続けることができない領域があった。このため、従来は、タイヤの捩れ防止のためのアシスト低減中でも、電圧低下で正常に動作し続けることができない領域に入ると、アシストを停止するような制御を行っていた。

ただし、通常の使用状況では電圧は徐々に低下するので、タイヤの捩れ防止のアシス卜低減処理中にアシス卜が停止されても、それまでの低減処理で、ドライバに違和感を与えるようなタイヤの捩れが残るようなことはなかった。

しかしながら、最近の電動パワーステアリング適応車種は大型化して来ており、アシスト力増加のため発生する捩れ力が大きくなり、防止処理の必要量が増加していると共に、アシストカ増加のため消費電力が増加し、防止処理中に電圧低下する可能性が増加している。また、電動パワーステアリングに求められる性能も高くなって来ている。このような状況において、電動パワーステアリング装置では、可能な限りタイヤの捩れ防止処理を継続することが求められるようになった。また、電動パワーステアリングの制御装置は、、第 2図に示されるように複数の機能ブロックから構成されており、これらを実現するために複数の回路ブロックを構成している。例えば位相補償器 3 1をフィルタ、ブロック 3 2〜 3 6をマイクロコンピュー夕で構成し、モータ駆動回路 3 7、モ一夕電流検出回路 3 8といった構成である。このため、構成される回路ブロック毎に使用部品が異なり、結果として各ブロック毎に動作可能な電圧が異なっている。そのため電圧低下に対しては、通常のァシスト制御に関係する機能プロックの中で最も高い電圧で機能しなくなる機能ブロックに合わせて、アシスト制御を中止せざるを得ないのが実情であった。しかし、通常のアシスト制御が不能な領域でも、マイクロコンピュータを初めとした幾つかの機能ブロックは比較的低い電圧まで動作可能であるため、それらを用いて、ブレーキ制御は比較的低い電圧まで実施可能である。

本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、バッテリ電圧通常動作範囲外の低電圧側又は高電圧側においてモ一夕制御を停止させた場合でも、モータ制御信号監視手段の機能を停止させることなく、制御装置の制御停止時の操舵フィーリングを向上させると共に、アシスト停止時にタイヤの捩れ力が急に開放されることによるドラィバへの負担を軽減し、ドライバに違和感を感じさせないようにした高性能な電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することにある。発明の開示

本発明は、車両の操舵系に連結され、電流指令値に基づいて操舵補助トルクを発生するモータと、前記操舵系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクを基に前記モータを駆動するモー夕駆動手段とを備えた電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、本発明の上記目的は、前記操舵補助トルクの発生中に前記モータを停止させるときに、前記モー夕の通常制御が可能な領域では、操舵トルク入力補正手段により操舵トルクを補正し、前記モータの通常制御が不可能な領域では前記モー夕をブレーキ制御することで達成され、更に前記ブレーキ制御は、操舵トルク補正不足量を計算し、前記操舵トルク補正不足量に応じて前記モータに電磁ブレーキをかける手段を設けることにより達成される。

本発明の上記目的は、前記操舵トルク補正不足量が時間であることにより、或いは前記電磁ブレーキが前記モ一夕の端子の短絡によって行われることにより、より効果的に達成される。

本発明は、ステアリング系の操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、前記操舵状態検出手段からの操舵状態検出信号に基づきモータ制御信号を決定して出力するモータ制御信号発生手段と、前記モータ制御信号発生手段からのモータ制御信号に基づいてモータを駆動するモータ駆動手段と、前記操舵状態検出手段及び前記モータ駆動手段からの信号に基づいて前記モータ制御信号発生手段の監視を行うモー夕制御信号監視手段と、前記モー夕制御信号発生手段の作動停止命令を検出する作動停止検出手段と、前記操舵状態検出手段及び前記モー夕制御信号発生手段の間に設けられた操舵状態信号補正手段とを具備した電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、本発明の上記目的は、前記作動停止検出手段の検出に基づいて操舵トルク ffi正不足量を計算する操舵トルク補正不足量計算手段と、前記モータ制御信号発生手段内に設けられた電磁ブレーキ手段とを備え、前記操舵状態信号補正手段は前記作動停止検出手段からの検出信号に基づいて、前記モー夕制御信号発生手段の入力である操舵状態検出信号を時間に従って補正すると共に、前記操舵トルク補正不足量計算手段は前記作動停止検出手段が完全作動停止を検出したときに前記操舵トルク補正不足量を計算してブレーキ信号を出力し、前記電磁ブレーキ手段は前記ブレーキ信号に従って前記モー夕に電磁ブレーキをかけることにより達成される。

また、本発明は、ステアリング系の操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、前記操舵状態検出手段からの操舵状態検出信号に基づきモー夕制御信号を決定して出力するモータ制御信号発生手段^:、前記モータ制御信号発生手段からのモー夕制御信号に基づいてモータを駆動するモー夕駆動手段と、前記モータ制御信号発生手段の作動停止命令を検出する作動停止検出手段と、前記操舵状態検出手段及び前記モー夕制御信号発生手段の間に設けられた複数の操舵状態信号補正手段と、前記複数の操舵状態信号補正手段を選択して利用するための補正方法選択手段とを具備した電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、本発明の上記目的は、前記作動停止検出手段の検出に基づいて操舵トルク補正不足量を計算する操舵トルク補正不足量計算手段と、前記モータ制御信号発生手段内に設けられた電磁ブレーキ手段とを備え、前記補正方法選択手段で選択された前記操舵状態信号補正手段は前記作動停止検出手段からの検出信号に基づいて、前記モータ制御信号発生手段の入力である操舵状態検出信号を時間に従って補正すると共に、前記操舵トルク補正不足量計算手段は前記作動停止検出手段が完全作動停止を検出したときに前記操舵トルク補正不足量を計算してブレーキ信号を出力し、前記電磁ブレーキ手段は前記ブレーキ信号に従って前記モー夕に電磁ブレーキをかけることにより達成される。

本発明の上記目的は、前記操舵トルク補正不足量を時間で求めることにより、或いは前記電磁ブレーキが前記モータの端子の短絡によって行われることにより、或いは前記短絡の後に再起動条件を判定し、前記再起動条件を満たす場合に再起動する機能を設けることにより、より効果的に達成される。図面の簡単な説明

第 1図は、電動パワーステアリング装置の一般的な構造例を示す図である。

第 2図は、コントロールユニットの構成例を示すブロック'図である。第 3図は、従来の制御装置の一例を示すブロック構成図である。

第 4図は、従来の制御装置の他の例を示すブロック構成図である。第 5図は、従来の制御装置の更に別の例を示すブロック構成図である。第 6図は、従来の制御装置の動作例を示すフローチャートである。第 7図は、従来の制御装置の特性例を示す図である。

第 8図は、本発明の一実施例を示すブロック構成図である。

第 9図は、本発明の動作例を示すフローチャートである。

第 1 0図は、本発明の動作を説明するための図である。

第 1 1図は、本発明の動作を説明するための図である。

第 1 2図は、電磁ブレーキをかける場合の接点接続例を示す構成図である。

第 1 3図は、本発明の動作を説明するための図である。

第 1 4図は、本発明の効果を示す特性図である。

第 1 5図は、本発明の他の実施例を示すブロック構成図である。発明を実施するための最良の形態

本発明では、電動パワーステアリング装置の操舵補助トルクを発生中にモータを停止させるときに、つまりアシスト停止時に操舵トルク補正不足量を計算し、計算された操舵トルク補正不足量に応じてモー夕に電磁ブレーキをかけることにより、可能な限りタイヤの捩れ力防止処理を継続するようにしている。電磁ブレーキはモ一夕端子を短絡させることにより発電機と作動させ、発電機による回生制動によってブレーキをかけるようにしているので、モ一夕に電力を供給することなくタイヤの捩れカ防止を図ることができる。また、モー夕制御信号発生手段の機能を生かしたままで、モータ制御信号発生手段自身による演算結果として、モータ電流指令に相当する信号を時間に従って減少又は増加させ、作動停止状態又は制御開始状態を検出後に操舵状態検出信号を用いてモータ制御信号の演算を行っているので、補正中も監視が可能である。トルク系を補正することで、トルク系以外の制御ブロックを生かしながら補正できるので、安定した補正が可能である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

第 8図は本発明の実施例を第 5図に対応させて示しており、作動停止検出手段 4 6が作動停止を検出したときに操舵トルクの補正不足量を計算する操舵トルク補正不足量計算手段 6 0を設けると共に、操舵トルク補正不足量計算手段 6 0で計算された操舵トルク補正不足量に従って、モー夕に電磁ブレーキをかける電磁ブレーキ手段 4 3 Aをモ一夕制御信号発生手段 4 3内に設けている。

操舵状態検出手段を構成する操舵トルク検出手段 4 1からの操舵トルク検出信号は、操舵トルク入力補正手段 5 0及び故障診断手段 4 2に入力され、操舵トルク入力補正手段 5 0で補正された操舵トルク検出信号の補正信号は、モータ制御信号発生手段 4 3及びモータ制御信号監視手段 4 4に入力される。また、キースィッチ 4 5の出力は作動停止検出手段 4 6に入力され、モータ駆動手段 4 7はモータ制御信号発生手段 4 3 からのモータ制御信号に従ってモ一夕を駆動制御する。故障診断手段 4 2は、操舵トルク検出手段 4 1、モー夕制御信号監視手段 4 4及びモー夕駆動手段 4 7の故障の有無を監視し、故障診断手段 4 2の診断結果は作動停止検出手段 4 6及びモータ制御信号発生手段 4 3に入力されている。作動停止検出手段 4 6はキースィッチ 4 5によるオフ動作の検出、又は故障診断手段 4 2による故障発生の検出のいずれかにより、モータ制御信号発生手段 4 3の作動停止命令を検出するようになっている。なお、作動停止検出手段 4 6にはバッテリ電圧が入力されている。

このような構成において、その動作を第 9図のフロ一チヤ一卜を参照して説明する。

先ず制御系全体をイニシャライズし（ステップ S 2 0 )、故障診断手段 4 2は操舵トルク検出手段 4 1から操舵トルク検出信号を入力し（ステップ S 2 1 )、故障診断を行う（ステップ S 2 2 )。故障診断手段 4 2は、次にモータ駆動手段 4 7から電流検出信号を入力し（ステップ S 2 3 )、同様の故障診断を行うと共に（ステップ S 2 4 )、モー夕制御信号監視手段 4 4は監視機能を実行し、作動停止検出手段 4 6はキースィッチ 3 5 からの検出信号を入力し（ステップ S 2 5 )、更にバッテリ電圧を入力し (ステップ S 2 6 )、故障発生、キ一スィツチ操作、パッテリ電圧の動作範囲外への遷移のいずれかによる作動停止状態が発生していないか否かを判断する（ステップ S 3 0 )。作動状態が停止でなければ、モータ制御信号発生手段 4 3は、操舵トルク入力補正手段 5 0を経て操舵トルク検出手段 4 1からの操舵トルク検出信号に従ってモータ制御信号の演算を行い（ステップ S 3 1 )、モー夕制御信号の出力を行うので（ステップ S 3 2 )、これによりモータはモー夕駆動手段 4 7を介して駆動制御される。この動作と共に、上記ステツプ S 2 1にリターンする。

—方、上記ステップ S 3 0において、作動停止検出手段 4 6によって作動停止状態と判断された場合、操舵トルク入力補正手段 5 0において操舵トルク検出手段 4 1からの操舵トルク検出信号を時間に従って次第に減少させ（ステップ S 3 3 )、完全な作動停止条件を判定すると共に（ステツプ S 3 4 )、モータ制御信号監視手段 4 4は操舵トルク補正信号が " 0 "か否かを判断する（ステップ S 3 5 )。操舵トルク補正信号が" 0 " でなければ上記ステップ S 3 1に進み、 " 0 "であれば電動パワーステアリング装置（E P S ) を停止して終了する（ステップ S 3 6 )。なお、上記ステップ S 3 4の判定は、通常の場合より低い電圧低下による完全動作停止の判定である。

上記ステップ S 3 4で、作動停止検出手段 4 6によって完全作動停止条件が判定されると、操舵トルク補正不足量計算手段 6 0は第 1 0図に示す手法に従って必要な電磁ブレーキ量を計算する（ステップ S 4 0 )。即ち、第 1 0図において、時点 t 1に作動停止検出手段 4 6によって通常の作動停止が検出されると、その時点 t lにおいて、時点 t 3までの全操舵トルク補正量が予め定められている第 1 1図に示すような特性デ —夕から算出される。次いで、時点 t 2に作動停止検出手段 4 6によつて完全作動停止が検出されると、全操舵トルク補正量と、時点 t 1から時点 t 2までの操舵トルク補正実行量とから必要とする電磁ブレーキ量を計算し（ステップ S 4 0 )、電磁ブレーキ時間を決定する（ステップ S 4 1 )。操舵トルク補正不足量計算手段 6 0は決定された電磁ブレーキ時間に従ってブレーキ信号 B rを出力する。

そして、電磁ブレーキ手段 4 3 Aは操舵トルク補正不足量計算手段 6 0からブレーキ信号 B rが入力されると、第 1 2図に示すように駆動回路内のスイッチング素子（例えば F E T ) の例えば下段を全てオンすると共に、上段のスイッチング素子をオフして電磁ブレーキ制御する（ステツプ S 3 4 )。このように、モー夕端子をショート（短絡）することによりモー夕は発電機として動作し、回生ブレーキとして作用するので、その分だけアシスト量が増加する。この場合、ブレーキ残量とブレーキ力の関係は、例えば第 1 3図に示すようになつている。なお、電磁ブレーキ制御は、第 1 2図とは逆に上段のスイッチング素子をオンして、下段のスイッチング素子をオフしても良い。また、第 1 2図では 3相モ一夕について示しているが、 2相モー夕における Hプリッジ回路にも同様に適用できる。

その後、ブレーキ残量が所定値より小さくなつたか否か等によってブレ一キ制御の終了を判定し（ステツプ S 4 3 )、ブレーキ,制御の終了でない場合には再起動条件（ブレーキ制御中に通常制御が開始できる電圧に復帰したか否か、或いはイダニシヨンキーが再投入されたか否か等）が成立するか否かを判定し（ステップ S 4 4 )、再起動条件が成立する場合には上記ステップ S 2 1にリターンする。また、上記ステップ S 4 3でブレーキ制御の終了となった場合、上記ステップ S 4 4で再起動条件が成立しない場合には、電動パワーステリング装置を停止して終了する（ステツプ S 3 6 )。

以上のような電磁ブレーキ制御を実行することにより、第 1 4図に示すようなアシスト特性を得ることができる。この特性図からも分かるように、アシスト低減開始（時点 t 1 0 ) 後、時点 t 1 1にモ一タ端子を短絡させて電磁ブレーキをかけるのでアシスト量が増加し、電圧低下に基づく急停止もなく、ドライバの負担を軽減できる。即ち、低電圧時に徐々にアシストを低減すると共に、完全作動停止時にブレーキ必要量を計算し、モータ端子間を短絡させて電磁ブレーキ状態を形成しているので、モー夕に電力を供給することなくタイヤの捩れ力の防止動作を継続させることができる。

第 1 5図は本発明の他の実施例を第 8図に対応させて示しており、本例は操舵トルク入力補正手段 5 0を特性の異なる 2つの操舵トルク入力補正手段 5 1及び 5 2にすると共に、その切替えを行う補正方法選択手段 4 8を設けている。本例においても、作動停止検出手段 4 6に従って操舵トルク補正不足量を計算する操舵トルク補正不足量計算手段 6 1を設けると共に、ブレーキ信号 B rによって動作する電磁ブレーキ手段 4 3 Aをモー夕制御信号発生手段 4 3内に設けている。

本例では、特性の異なる操舵トルク入力補正手段 5 1及び 5 2が設けられており、作動停止検出手段 4 6からの検出信号でシステムに最適な補正手段を選択するための補正方法選択手段 4 8が設け,られている。補正方法選択手段 4 8によって操舵トルク入力補正手段 5 1及び 5 2を切替えることによって、モータ制御信号発生手段 4 3に入力される操舵トルク検出信号をシステムの状態に応じて最適に減少させることができる。操舵トルク入力補正手段 5 1及び 5 2を切替える条件として、イダニションキーのオフによる通常のシステムの停止時、操舵トルク入力系の故障によるフェールセーフとしてのシステムの停止時等がある。

補正方法選択手段 4 8が、イダニシヨンキ一のオフによる補正と判断した場合、モータ制御信号発生手段 4 3の入力として通常のトルク入力を用い、補正演算として一定ゲインでの減衰を行い、操舵トルク入力補正手段 5 1における補正時間を十分に長い時間とする。トルク系の故障検出による補正と判断した場合は、モータ制御信号発生手段 4 3の入力としてフェール前のトルク入力値を用い、操舵トルク入力補正手段 5 2 における補正演算として最大入力値の減衰を行い、補正時間は短い時間で終了させるようになつている。

このような構成において、の動作は第 9図のフローチャートと同様であり、本例においても第 1 4図に示すような電磁ブレーキ動作を実現できる。つまり、本例によっても、低電圧時に徐々にアシストを低減させ、更に完全作動停止時にブレーキ必要量を計算し、モータ端子間を短絡させて電磁ブレーキ状態を形成しているので、モータに電力を供給することなくタイヤの捩れ力の防止動作を継続させることができる。操舵補助トルクを発生している状態でモータを停止させた場合、操舵に伴う操舵系の捩れの戻り力が操舵系を介してこれと連結された操佝ハンドルに作用するが、本発明の電動パワーステアリング装置の制御装置によれば、モー夕を停止させるときに、モータの端子間をショート（短絡）することにより、捩れの戻り力がモー夕に作用しモータが回生制動状態となり、戻り力を抑制することができ、操向ハンドルに作用する戻り力を抑制することができるという効果を奏する。

また、本発明では徐々にアシストを低減すると共に、低電圧時にモー夕端子間を短絡させ、電磁ブレーキ状態を形成しているので、モー夕に電力を供給することなくタイヤの捩れ力を防止することができる。

更に本発明によれば、モータ制御信号発生手段の機能を生かしたままで、モータ制御信号発生手段自身による演算結果として、モータ電流指令に相当する信号を時間に従って減少又は増加させ、作動停止状態又は制御開始状態を検出後に操舵状態検出信号を用いてモータ制御信号の演算を行ってトルク系を補正することで、トルク系以外の制御ブロックを生かしながら補正できるので、安定した補正が可能である。

なお、上述の説明では、モータ制御停止の電圧条件として、パッテリ電圧通常動作範囲外のうち特に低電圧側制御の場合について説明したが、本発明はそれに限られるものではなく、予め規定されているバッテリ電圧通常動作範囲外の高電圧側のモ一夕停止制御においても適用可能であり、低電圧側制御と同様の効桌があることはいうまでもない。

Claims

請求の範囲

1 . 車両の操舵系に連結され、電流指令値に基づいて操舵補助トルクを発生するモー夕と、前記操舵系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段.と、前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクを基に前記モー夕を駆動するモータ駆動手段とを備えた電動パワーステアリング装置の制御装置において、前記操舵補助トルクの発生中に前記モー夕を停止させるときに操舵トルク補正不足量を計算し、前記操舵トルク補正不足量に応じて前記モータに電舉ブレーキをかける手段を具備したことを特徴とする電動パヮ一ステアリング装置の制御装置。

2 . 前記操舵トルク補正不足量が時間である請求の範囲第 1項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。

3 . 前記電磁ブレーキが、前記モータの端子の短絡によって行われる請求の範囲第 1項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。

4 . ステアリング系の操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、前記操舵状態検出手段からの操舵状態検出信号に基づきモータ制御信号を決定して出力するモータ制御信号発生手段と、前記モータ制御信号発生手段からのモー夕制御信号に基づいてモータを駆動するモ一夕駆動手段と、前記操舵状態検出手段及び前記モータ駆動手段からの信号に基づいて前記モー夕制御信号発生手段の監視を行うモー夕制御信号監視手段と、前記モータ制御信号発生手段の作動停止命令を検出する作動停止検出手段と、前記操舵状態検出手段及び前記モータ制御信号発生手段の間に設けられた操舵状態信号補正手段とを具備した電動パワーステアリング装置の制御装置において、前記作動停止検出手段の検出に基づいて操舵トルク補正不足量を計算する操舵トルク補正不足量計算手段と、前記モータ制御信号発生手段内に設けられた電磁ブレーキ手段とを備え、前記操舵状態信号捕正手段は前記作動停止検出手段からの検出信号に基づいて、前記モータ.制御信号発生手段の入力である操舵状態検出信号を時間に従つて補正すると共に、前記操舵トルク補正不足量計算手段は前記作動停止検出手段が完全作動停止を検出したときに前記操舵トルク補正不足量を計算してブレーキ信号を出力し、前記電磁ブレキ手段は前記ブレーキ信号に従って前記モー夕に電磁ブレーキをかけるようになっていることを特徵とする電動パワーステアリング装置の制御装置。

5 . 前記操舵トルク捕正不足量を時間で求めるようになっている請求の範囲第 4項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。

6 . 前記電磁ブレーキが、前記モータの端子の短絡によって行われる請求の範囲第 4項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。

7 . 前記短絡の後に再起動条件を判定し、前記再起動条件を満たす場合に再起動する機能を具備している請求の範囲第 4項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。

8 . ステアリング系の操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、前記操舵状態検出手段からの操舵状態検出信号に基づきモータ制御信号を決定して出力するモータ制御信号発生手段と、前記モー夕制御信号発生手段からのモー夕制御信号に基づいてモー夕を駆動するモー夕駆動手段と、前記モータ制御信号発生手段の作動停止命令を検出する作動停止検出手段と、前記操舵状態検出手段及び前記モータ制御信号発生手段の間に設けられた複数の操舵状態信号補正手段と、前記複数の操舵状態信号補正手段を選択して利用するための補正方法選択手段とを具備した電動パヮ —ステアリング装置の制御装置において、前記作動停止検出手段の検出に基.づいて操舵トルク補正不足量を計算する操舵トルク補正不足量計算手段と、前記モータ制御信号発生手段内に設けられた電磁ブレーキ手段とを備え、前記補正方法選択手段選択された前記操舵状態信号補正手段は前記作動停止検出手段からの検出信号に基づいて、前記モータ制御信号発生手段の入力である操舵状態検出信号を時間に従って補正すると共に、前記操舵トルク補正不足量計算手段は前記作動停止検出手段が完全作動停止を検出したときに前記操舵トルク補正不足量を計算してブレーキ信号を出力し、前記電磁ブレーキ手段は前記ブレーキ信号に従って前記モ一夕に電磁ブレーキをかけるようになっていることを特徵とする電動パワーステアリング装置の制御装置。

9 . 前記操舵トルク補正不足量を時間で求めるようになつている請求の範囲第 8項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。

1 0 . 前記電磁ブレーキが、前記モ一夕の端子の短絡によって行われる請求の範囲第 8項に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。

1 1 . 前記短絡の後に再起動条件を判定し、前記再起動条件を満たす場合に再起動する機能を具備している請求の範囲第 8項に記載の電動パヮ —ステアリング装置の制御装置。