JP2001106099A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価な構成でトルクセンサの異常を良好に検出
する。トルクセンサの異常発生時における良好な操舵補
助を実現する。 【解決手段】トルクセンサ診断処理では、まず、モータ
電流検出回路７０からの出力信号に基づく各相モータ電
流検出値が既定値Ｉx以上であり、かつ、トルクセンサ
６３からの出力信号に基づくトルク検出値が規定値Ｔx
以上であれば、トルクセンサ６３に異常が生じているお
それがあると判断される。そして、トルクセンサ６３の
異常が検出された場合には、舵角センサ６１からの出力
信号に基づく操舵角検出値に応じて目標電流値が設定さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電動モータを駆
動源として、車両に搭載されたステアリング機構の操舵
補助を行う電動パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両のステアリング機構に電
動モータが発生するトルクを伝達することにより、操舵
の補助を行う電動パワーステアリング装置が用いられて
いる。このような電動パワーステアリング装置において
は、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクを検
出するためのトルクセンサが備えられており、このトル
クセンサからの出力信号に基づくトルク検出値などに応
じて定められた目標電流に基づいて、電動モータが制御
されるようになっている。したがって、トルクセンサに
故障などの異常が生じると、目標電流がステアリングホ
イールに加えられた操舵トルクに応じた値に設定され
ず、ステアリングホイールの操作と無関係な操舵補助が
行われるおそれがある。

【０００３】そこで、上述のような電動パワーステアリ
ング装置においては、トルクセンサの異常（フェイル）
を検出することができる構成がとられている。すなわ
ち、従来の電動パワーステアリング装置においては、メ
インおよびサブの２個のトルクセンサが設けられてお
り、マイクロコンピュータによってメインのトルクセン
サの出力信号とサブのトルクセンサの出力信号とを比較
し、その比較結果に基づいてメインまたはサブのトルク
センサに異常が生じているか否かを判断している。そし
て、メインおよびサブのトルクセンサのいずれにも異常
が生じていない場合には、上記マイクロコンピュータ
が、メインのトルクセンサの出力信号に基づいて目標電
流を定め、電動モータに流れる電流を制御している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の電動パワーステアリング装置では、メインのトルク
センサの出力信号をマイクロコンピュータに入力するた
めの回路と、サブのトルクセンサの出力信号をマイクロ
コンピュータに入力するための回路とが別々に必要であ
る。したがって、トルクセンサの異常を検出するために
コストが高くついていた。

【０００５】また、従来の電動パワーステアリング装置
では、トルクセンサの異常が検出されると、ステアリン
グホイールの操作と無関係な操舵補助が行われることを
防止するために、電動モータへの電流の供給が直ちに停
止されるようになっている。このため、ステアリングホ
イールが急激に重くなり、操舵フィーリングが著しく低
下するというおそれがあった。そこで、この発明の目的
は、上述の技術的課題を解決し、安価な構成でトルクセ
ンサの異常を良好に検出できる電動パワーステアリング
装置を提供することである。

【０００６】この発明の他の目的は、トルクセンサの異
常発生時に操作手段の操作に応じた操舵補助を行うこと
ができる電動パワーステアリング装置を提供することで
ある。この発明のさらに他の目的は、トルクセンサの異
常発生時における操舵フィーリングを向上できる電動パ
ワーステアリング装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、電動モー
タを駆動源とし、車両に搭載されたステアリング機構に
操作手段の操作に応じた操舵補助力を与える電動パワー
ステアリング装置であって、電動モータに流れるモータ
電流を検出し、その検出したモータ電流に対応した信号
を出力する電流検出手段と、操作手段に加えられた操舵
トルクを検出し、その検出した操舵トルクに対応した信
号を出力するトルクセンサと、上記電流検出手段からの
出力信号に基づくモータ電流検出値が予め定める電流値
以上であり、かつ、上記トルクセンサからの出力信号に
基づくトルク検出値が予め定めるトルク値以上である場
合に、上記トルクセンサに異常が生じていると判断する
異常判断手段とを含むことを特徴とする電動パワーステ
アリング装置である。

【０００８】トルクセンサが正常である場合、電動モー
タを流れるモータ電流が増加してステアリング機構の操
舵補助が行われると、操作手段に加わる操舵トルクが小
さくなるから、この操舵トルクを検出するトルクセンサ
からの出力信号に基づくトルク検出値は小さくなる。し
たがって、電流検出手段からの出力信号に基づくモータ
電流検出値が増大したにもかかわらず、トルクセンサか
らの出力信号に基づくトルク検出値が大きいままである
場合には、トルクセンサに異常が生じているおそれがあ
ると判断できる。

【０００９】そこで、この発明では、モータ電流検出値
およびトルク検出値に基づいて、トルクセンサに異常が
生じているか否かが判断される。したがって、モータ制
御に必要なトルクセンサとは別にトルクセンサを要する
ことなく、モータ制御に必要なトルクセンサの異常を検
出することができるから、トルクセンサの異常検出のた
めに２個のトルクセンサを備えた従来の電動パワーステ
アリング装置と比較してコストを下げることができる。

【００１０】請求項２記載の発明は、上記トルクセンサ
からの出力信号に基づくトルク検出値に応じて電動モー
タの目標電流値を定め、この目標電流値に基づいて電動
モータを制御するモータ制御手段をさらに含むことを特
徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置で
ある。この発明によれば、具体的に、トルク検出値に応
じて電動モータの目標電流値が定められ、この定められ
た目標電流値に基づいて電動モータが制御される。

【００１１】請求項３記載の発明は、上記操作手段の操
作量を検出し、その検出した操作量に対応した信号を出
力する操作量検出手段と、上記異常判断手段によって上
記トルクセンサに異常が生じていると判断された場合
に、上記モータ制御手段によるトルク検出値に基づく電
動モータの制御に代えて、上記操作量検出手段からの出
力信号に基づく操作量検出値に応じて電動モータの目標
電流値を定め、この目標電流値に基づいて電動モータを
制御する異常時制御手段とをさらに含むことを特徴とす
る請求項２記載の電動パワーステアリング装置である。

【００１２】この発明によれば、トルクセンサに異常が
生じていると判断された場合には、操作量検出手段から
の出力信号に基づく操作量検出値に基づいて目標電流値
が設定され、この目標電流値に基づいてモータ制御が行
われる。これにより、トルクセンサの異常発生時であっ
ても、ステアリングホイールの操作に応じた操舵補助を
行うことができる。請求項４記載の発明は、上記電動パ
ワーステアリング装置は、上記モータ制御手段による制
御から上記異常時制御手段による制御への移行時におい
て、電動モータへの供給電流を上記異常時制御手段によ
って定められた目標電流値まで漸次変化させる移行時制
御手段をさらに含むことを特徴とする請求項３記載の電
動パワーステアリング装置である。

【００１３】この発明によれば、トルクセンサの異常発
生直後は、モータへの供給電流が異常時制御手段によっ
て定められた目標電流値まで漸次変化させられるので、
トルクセンサの異常発生時における操舵補助力の急激な
変化を防止でき、操舵フィーリングの向上を図ることが
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の
電気的構成をステアリング機構の断面構造とともに示す
ブロック図である。ステアリング機構１は、車幅方向に
沿って配置されたラック１１と、このラック１１にギア
ボックス１７内において噛合するピニオン部を先端に有
するピニオン軸１２と、ラック１１の両端に回動自在に
結合されたタイロッド１３と、このタイロッド１３の先
端に回動自在に結合されたナックルアーム１４とを備え
ている。ナックルアーム１４は、キングピン１５まわり
に回動自在に設けられており、このナックルアーム１４
に操舵輪１６が取り付けられている。

【００１５】ピニオン軸１２の基端部は、ユニバーサル
ジョイントを介してステアリング軸に結合されており、
このステアリング軸の一端には、操作手段としてのステ
アリングホイールが固定されている。この構成により、
ステアリングホイールを回転させることによって、ラッ
ク１１がその長手方向に変位し、ナックルアーム１４が
キングピン１５まわりに回動して、操舵輪１６の方向が
変化する。電動パワーステアリング装置２は、ラック１
１の途中部に関連して設けられた三相ブラシレスモータ
Ｍを有している。モータＭは、車両に固定されたケース
２１を備えており、このケース２１内には、ラック１１
を取り囲むようにロータ２２が配置され、さらに、ロー
タ２２を取り囲むようにステータ２３が配置されてい
る。

【００１６】ロータ２２の一端部には、ボールナット３
１が連結されている。このボールナット３１は、ラック
１１の途中部に形成されたねじ軸部３２に複数個のボー
ルを介して螺合していて、これによりボールねじ機構３
０が形成されている。また、ボールナット３１とモータ
Ｍのケース２１との間には、軸受け３３，３４が介装さ
れており、ケース２１とロータ２２の他端部付近との間
には、軸受け３５が介装されている。この構成により、
モータＭへの通電が行われて、ロータ２２にトルクが与
えられると、その与えられたトルクは、ロータ２２に連
結されたボールナット３１に伝達される。ボールナット
３１に伝達されたトルクは、ボールねじ機構３０によっ
てラック１１の車幅方向への駆動力に変換される。こう
して、モータＭから発生する力がステアリング機構１に
与えられる。

【００１７】操舵補助力の大きさは、モータＭの駆動電
流を制御することによって調整される。モータＭの駆動
電流は、コントローラ４０によりモータドライバ５０を
介して制御されるようになっている。コントローラ４０
には、ステアリングホイールの操舵角を検出するための
舵角センサ６１、車速を検出するための車速センサ６
２、操舵トルクを検出するためのトルクセンサ６３と、
モータＭの回転角を検出するためのモータ回転角センサ
６４、およびモータＭに流れるモータ電流の大きさを検
出するためのモータ電流検出回路７０の出力信号が入力
されている。コントローラ４０は、上記各出力信号に基
づいて目標電流値を求め、この目標電流値に基づいてモ
ータドライバ５０を制御し、これにより、モータＭの各
相に流れる電流を制御する。

【００１８】舵角センサ６１は、たとえば、ステアリン
グホイールに関連して設けられており、ステアリングホ
イールが一定角度だけ回転される度にパルス信号を出力
するものである。したがって、舵角センサ６１から出力
されるパルス信号数を計数することによって、ステアリ
ングホイールの操舵角を求めることができる。車速セン
サ６２は、たとえば、車輪に関連して設けられ、車輪の
回転速度に対応した周期でパルス信号を出力する車輪速
センサによって実現される。この場合、パルス信号の周
期または周波数を計測することによって、車両の速さで
ある車速を求めることができる。

【００１９】トルクセンサ６３は、ピニオン軸１２をス
テアリングホイール側の入力軸とラック１１側の出力軸
とに分割しておき、入力軸と出力軸との間をトーション
バーで結合するとともに、このトーションバーのねじれ
量を検出する構成によって実現される。つまり、ステア
リングホイールに加えられたトルクとトーションバーの
ねじれ量が一対一に対応するので、このねじれ量をポテ
ンショメータなどの適当な検出機構で検出することによ
って操舵トルクを検出できる。

【００２０】モータ回転角センサ６４は、ロータリエン
コーダなどで構成され、ロータ２２に関連して設けられ
ている。ロータリエンコーダから出力されるパルス信号
に基づいて、ロータ２２の回転位置、つまりモータＭの
回転角を検出することができる。図２は、コントローラ
４０、モータドライバ５０およびモータ電流検出回路７
０の構成を示すブロック図である。コントローラ４０
は、たとえばＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを含むマイク
ロコンピュータで構成されており、この図２には、その
機能がブロックで示されている。

【００２１】コントローラ４０は、トルクセンサ６３お
よびモータ電流検出回路７０の出力に基づいてトルクセ
ンサ６３が正常であるか否かを判断するトルクセンサ診
断部４１と、舵角センサ６１、車速センサ６２およびト
ルクセンサ６３の出力に基づいて目標電流値を演算する
目標電流演算部４２と、この目標電流演算部４２および
モータ回転角センサ６４の出力信号に基づいて三相分相
処理を行う三相分相処理部４３とを備えている。

【００２２】トルクセンサ診断部４１の判断結果は、目
標電流演算部４２に与えられている。目標電流演算部４
２は、トルクセンサ診断部４１によってトルクセンサ６
３が正常であると判断された場合には、車速センサ６２
およびトルクセンサ６３の出力信号に基づいて目標電流
値を演算する。一方、トルクセンサ６３に異常が生じて
いると判断された場合には、舵角センサ６１および車速
センサ６２の出力信号に基づいて目標電流値を演算す
る。

【００２３】目標電流演算部４２で求められた目標電流
値は、三相分相処理部４３に与えられている。三相分相
処理部４３は、目標電流演算部４２から与えられる目標
電流値に対して三相分相処理を施し、モータＭの回転角
に応じたモータ各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の目標電流値
を求める。三相分相処理部４３で求められたＵ相目標電
流値、Ｖ相目標電流値およびＷ相目標電流値は、それぞ
れ減算部４４Ｕ，４４Ｖ，４４Ｗに与えられている。こ
れらの減算部４４Ｕ，４４Ｖ，４４Ｗにはまた、モータ
電流検出回路７０が検出したモータＭのＵ相、Ｖ相、Ｗ
相に流れるモータ電流値が与えられている。減算部４４
Ｕ，４４Ｖ，４４Ｗは、モータ各相について各相目標電
流値とモータ電流値との差を演算して、その演算結果
を、それぞれＵ相ＰＩ(Proportional-Integral）制御部
４５Ｕ、Ｖ相ＰＩ制御部４５ＶおよびＷ相ＰＩ制御部４
５Ｗに与える。

【００２４】ＰＩ制御部４５Ｕ，４５Ｖ，４５Ｗは、そ
れぞれ減算部４４Ｕ，４４Ｖ，４４Ｗからの出力に基づ
いてＰＩ演算を行う。このＰＩ演算の結果は、Ｕ相ＰＷ
Ｍ(Pulse Width Modulation)制御部４６Ｕ、Ｖ相ＰＷＭ
制御部４６ＶおよびＷ相ＰＷＭ制御部４６Ｗに与えられ
る。ＰＷＭ制御部４６Ｕ，４６Ｖ，４６Ｗは、それぞれ
ＰＩ演算結果に対応したＰＷＭ制御信号を作成し、その
作成したＰＷＭ制御信号をモータドライバ５０に向けて
出力する。

【００２５】モータドライバ５０は、ＦＥＴ(Field-Eff
ect Transistor) ５１Ｕ，５２Ｕの直列回路と、ＦＥＴ
５１Ｖ，５２Ｖの直列回路と、ＦＥＴ５１Ｗ，５２Ｗの
直列回路とを並列に接続して構成されており、各直列回
路には、車両に搭載されたバッテリからの電圧（たとえ
ば１２ボルト）が印加されている。そして、ＦＥＴ５１
Ｕ，５２Ｕ間の接続点５３ＵがモータＭのＵ相巻線に接
続され、ＦＥＴ５１Ｖ，５２Ｖ間の接続点５３Ｖがモー
タＭのＶ相巻線に接続され、ＦＥＴ５１Ｗ，５２Ｗ間の
接続点５３ＷがモータＭのＷ相巻線に接続されている。
ＰＷＭ制御部４６Ｕ，４６Ｖ，４６ＷからのＰＷＭ制御
信号は、それぞれＦＥＴ５１Ｕ，５２Ｕ、ＦＥＴ５１
Ｖ，５２ＶおよびＦＥＴ５１Ｗ，５２Ｗに入力されてい
る。

【００２６】モータ電流検出回路７０は、たとえばホー
ル素子を用いた変流器７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗを備えて
いる。変流器７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗは、それぞれ接続
点５３Ｕ，５３Ｖ，５３ＷからモータＭの各相巻線に向
けて流れるモータ電流を検出できるように配設されてい
る。変流器７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗの出力は、それぞれ
増幅器（Ａｍｐ）７２Ｕ，７２Ｖ，７２Ｗで増幅された
後に、トルクセンサ診断部４１および減算部４４Ｕ，４
４Ｖ，４４Ｗに与えられている。

【００２７】図３は、コントローラ４０の動作を説明す
るためのフローチャートである。コントローラ４０は、
イグニッションスイッチがオンにされると、まず、初期
設定などを含む初期化処理を行い、バッテリからの電力
供給をオン／オフするリレーを導通状態にする。続い
て、コントローラ４０は、舵角センサ６１、車速センサ
６２、トルクセンサ６３、モータ回転角センサ６４およ
びモータ電流検出回路７０の各検出信号を取り込み、各
検出信号に基づいて、操舵角検出値、車速検出値、トル
ク検出値、モータ回転角検出値およびモータ電流検出値
を取得する（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ
５）。そして、トルクセンサ診断処理を行い、操舵トル
ク検出値およびモータ電流検出値に基づいてトルクセン
サ６３が正常であるか否かを判断する（ステップＳ
６）。

【００２８】次に、トルクセンサ診断処理の結果に応じ
て、操舵角検出値および車速検出値、または、トルク検
出値または車速検出値に基づいて目標電流値を演算する
（ステップＳ７）。目標電流値が定まると、コントロー
ラ４０は、その目標電流値に対して三相分相処理を行
い、モータＭの回転角に応じたモータ各相の目標電流値
を演算する（ステップＳ８）。そして、各相目標電流値
とモータ電流検出回路７０の出力信号から取得した各相
モータ電流値との偏差に基づいてＰＩ演算を行い（ステ
ップＳ９）、さらにＰＩ演算の結果に対応したＰＷＭ制
御信号を作成し、その作成したＰＷＭ制御信号をモータ
ドライバ５０に向けて出力する（ステップＳ１０）。

【００２９】その後、コントローラ４０は、車両のイグ
ニッションスイッチがオフされたか否かを判断し（ステ
ップＳ１１）、イグニッションスイッチがオンのままで
あればステップＳ１に戻って、上述したステップＳ１以
降の処理を行い、イグニッションスイッチがオフにされ
ると処理を終了する。図４は、コントローラ４０（トル
クセンサ診断部４１）によって実行されるトルクセンサ
診断処理の流れを示すフローチャートである。トルクセ
ンサ診断処理では、まず、モータ電流検出回路７０から
の出力信号に基づく各相モータ電流検出値が既定値Ｉx
以上であるか否かが判断される（ステップＳ６１）。そ
して、たとえば、モータＭのＵ相、Ｖ相およびＷ相につ
いてのモータ電流検出値の少なくとも１つが規定値Ｉx
以上であれば、トルクセンサ６３からの出力信号に基づ
くトルク検出値が規定値Ｔx以上であるか否かが判断さ
れる（ステップＳ６２）。

【００３０】トルクセンサ６３が正常である場合、モー
タＭを流れるモータ電流が増加してモータＭから発生す
る操舵補助力が増大し、この増大した操舵補助力により
ステアリング機構１（図１参照）の操舵補助が行われる
と、ピニオン軸１２のステアリングホイール側の入力軸
とラック１１側の出力軸との間に介在したトーションバ
ーのねじれ量が小さくなるから、このトーションバーの
ねじれ量を検出するトルクセンサ６３からの出力信号に
基づくトルク検出値は小さくなる。したがって、モータ
電流検出回路７０からの出力信号に基づくモータ電流検
出値が増大したにもかかわらず、トルクセンサ６３から
の出力信号に基づくトルク検出値が大きいままである場
合には、トルクセンサ６３に異常が生じているおそれが
あると判断できる。

【００３１】そこで、モータ電流検出値が既定値Ｉx以
上であり、かつ、トルク検出値が規定値Ｔx以上である
場合には（ステップＳ６２でＹＥＳ）、トルクセンサ６
３に異常が生じているおそれがあると判断されて、たと
えばコントローラ４０を構成するマイクロコンピュータ
のＲＡＭ内に設けたカウンタのカウント値Ｃがインクリ
メント（＋１）される（ステップＳ６３）。このカウン
タのカウント値Ｃは、このトルクセンサ診断処理の開始
時に「０」にリセットされており、このときカウント値
Ｃは「１」となる。

【００３２】続いて、上記カウンタのカウント値Ｃが予
め定める値Ｎ（Ｎ：自然数）に達したか否かが判断され
る（ステップＳ６４）。そして、カウント値Ｃが予め定
める値Ｎに達していない場合には、ステップＳ６１へと
戻り、モータ電流の大きさが既定値Ｉx以上であるか否
かの判断が再び行われる。モータ電流検出回路７０から
の出力信号に基づくモータ電流検出値が既定値Ｉx以上
であり、かつ、トルクセンサ６３からの出力信号に基づ
くトルク検出値が規定値Ｔx以上であるとの判断がＮ回
連続して行われ、上記カウンタのカウント値Ｃが予め定
める値Ｎに達すると、コントローラ４０によってトルク
センサ６３に異常が生じていると判断される（ステップ
Ｓ６５）。そして、このトルクセンサ診断処理が終了す
る。

【００３３】一方、モータ電流検出回路７０からの出力
信号に基づくモータ電流検出値が既定値Ｉx未満である
場合（ステップＳ６１でＮＯ）、または、モータ電流検
出値は規定値Ｉx以上であるが、トルクセンサ６３から
の出力信号に基づくトルク検出値が規定値Ｔx未満であ
る場合（ステップＳ６２でＮＯ）には、コントローラ４
０によってトルクセンサ６３は正常（フェイル解除）で
あると判断される（ステップＳ６６）。そして、上記カ
ウンタのカウント値Ｃが「０」にリセットされて、この
トルクセンサ診断処理が終了する。

【００３４】上述のように、この実施形態に係る電動パ
ワーステアリング装置では、モータ電流検出値およびト
ルク検出値に基づいて、トルクセンサ６３に異常が生じ
ているか否かが判断されるようになっている。したがっ
て、トルクセンサ６３の異常検出のために、トルクセン
サ６３とは別のトルクセンサや、このトルクセンサの出
力信号をコントローラ４０に与えるための回路を必要と
しないから、２個のトルクセンサを備えた従来の電動パ
ワーステアリング装置と比較してコストを下げることが
できる。

【００３５】図５は、コントローラ４０（目標電流演算
部４２）が目標電流値を設定するために参照するマップ
を示す図であり、(a)はトルク検出値に基づいて目標電
流値を設定する際に参照するトルク−モータ電流マップ
を示し、(b)は操舵角検出値に基づいて目標電流値を設
定する際に参照する操舵角−モータ電流マップを示して
いる。コントローラ４０は、トルクセンサ診断処理でト
ルクセンサ６３が正常であると判断された場合には、図
５(a)に示すトルク−モータ電流マップを参照して、車
速センサ６２およびトルクセンサ６３の出力信号に基づ
いて目標電流値を決定する。すなわち、車速域Ｖ１，Ｖ
２，Ｖ３（Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３）ごとに異なるトルク−モ
ータ電流マップが用意されており、車速センサ６２の出
力信号に基づいて、いずれか１つのマップが選択され
る。そして、いずれのトルク−モータ電流マップが参照
された場合であっても、トルクセンサ６３からの出力信
号に基づくトルク検出値が予め定める下限値Ｔ１以下で
あれば目標電流値は零に設定され、トルク検出値が予め
定める上限値Ｔ２以上であれば目標電流値は一定値に設
定され、トルク検出値が下限値Ｔ１より大きく上限値Ｔ
２よりも小さい範囲内にあれば、トルク検出値が大きい
ほど目標電流値が大きく設定される。

【００３６】コントローラ４０は、こうしてトルク−モ
ータ電流マップに従って設定した目標電流値に基づき、
モータドライバ５０を制御して、モータＭの各相に流れ
る電流を制御する。これにより、ステアリングホイール
に加えられた操舵トルクの大きさに応じた良好な操舵補
助を実現できる。一方、トルクセンサ診断処理でトルク
センサ６３に異常が生じていると判断された場合には、
コントローラ４０は、図５(b)に示す操舵角−モータ電
流マップを参照し、舵角センサ６１および車速センサ６
２の出力に基づいて目標電流値を決定する。すなわち、
車速域Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３（Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３）ごとに異
なる操舵角−モータ電流マップが用意されており、車速
センサ６２の出力信号に基づいて、いずれか１つのマッ
プが選択される。いずれの操舵角−モータ電流マップが
参照された場合であっても、舵角センサ６１からの出力
信号に基づく操舵角検出値が大きいほど目標電流値が大
きく設定される。

【００３７】そして、コントローラ４０は、モータＭへ
の供給電流が、所定の移行時間内でトルクセンサ６３に
異常が生じていると判断した時点におけるモータ電流検
出値から操舵角−モータ電流マップに従って設定した目
標電流値まで漸次変化するように、モータドライバ５０
を制御する。これにより、トルクセンサ６３の異常が生
じていると判断した時点におけるモータ電流と操舵角−
モータ電流マップに従って設定した目標電流値とが大き
く異なる場合に、ステアリング機構１に与えられる操舵
補助力が急激に変化することを防止でき、操舵フィーリ
ングを向上することができる。

【００３８】なお、モータＭへの供給電流を操舵角−モ
ータ電流マップに従って設定した目標電流値まで漸次変
化させる際の変化の割合は、上記移行時間の長さを調整
することにより変更可能であり、上記移行時間は、トル
クセンサ６３の異常判断時におけるモータ電流検出値と
操舵角−モータ電流マップに従って設定した目標電流値
との偏差に基づいて調整されてもよい。以上のようにこ
の実施形態によれば、モータ電流検出回路７０からの出
力信号に基づくモータ電流検出値とトルクセンサ６３か
らの出力信号に基づくトルク検出値とに基づいて、トル
クセンサ６３に異常が生じているか否かを判断すること
ができる。これにより、２個のトルクセンサを備えた従
来の電動パワーステアリング装置と比較してコストを下
げることができる。

【００３９】また、トルクセンサ６３の異常が検出され
た場合には、舵角センサ６１からの出力信号に基づく操
舵角検出値に基づいて目標電流値が設定され、この目標
電流値に基づいてモータ制御が行われる。これにより、
トルクセンサ６３の異常発生時であっても、ステアリン
グホイールの操作に応じた操舵補助を行うことができ
る。さらに、トルクセンサ６３の異常発生直後は、モー
タＭへの供給電流が、トルクセンサ６３の異常が生じて
いると判断した時点におけるモータ電流検出値から操舵
角−モータ電流マップに従って設定した目標電流値まで
漸次変化するように制御される。これにより、操舵補助
力の急激な変化を防止でき、操舵フィーリングの向上を
図ることができる。

【００４０】この発明の一実施形態の説明は以上の通り
であるが、この発明は、他の形態でも実施することがで
きる。たとえば、上述の実施形態では、トルクセンサの
異常時においては、ステアリングホイールの操舵角およ
び車速に基づいて目標電流値が設定されるとしたが、た
とえば、車両のヨーレイトや横方向加速度を検出するた
めのセンサが追加して設けられて、ヨーレイトや横方向
加速度が目標電流値を設定するためのパラメータとして
加えられてもよい。

【００４１】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る電動パワーステア
リング装置の電気的構成をステアリング機構の断面構造
とともに示すブロック図である。

【図２】コントローラ、モータドライバおよびモータ電
流検出回路の構成を示すブロック図である。

【図３】コントローラの動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【図４】トルクセンサ診断処理の流れを示すフローチャ
ートである。

【図５】コントローラ（目標電流演算部）が目標電流値
を設定する際に参照するマップを示す図である。

【符号の説明】

１ ステアリング機構 ２ 電動パワーステアリング装置 ４０ コントローラ ４１ トルクセンサ診断部（異常判断手段） ４２ 目標電流演算部（モータ制御手段、異常時制御手
段、移行時制御手段） ４３ 三相分相処理部（モータ制御手段、異常時制御手
段、移行時制御手段） ４４Ｕ，４４Ｖ，４４Ｗ 減算部（モータ制御手段、異
常時制御手段、移行時制御手段） ４５Ｕ，４５Ｖ，４５Ｗ ＰＩ制御部（モータ制御手
段、異常時制御手段、移行時制御手段） ４６Ｕ，４６Ｖ，４６Ｗ ＰＷＭ制御部（モータ制御手
段、異常時制御手段、移行時制御手段） ５０ モータドライバ ６１ 舵角センサ（操作量検出手段） ６３ トルクセンサ ７０ モータ電流検出回路（電流検出手段） Ｍ モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高松 孝修 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 杉谷 伸芳 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC08 CC28 CC33 CC46 CC48 DA03 DA15 DA24 DA29 DA33 DA63 DA64 DC01 DC02 DC08 DC21 DC33 DC34 DD02 DD10 DD17 EA01 EB11 EC23 GG01 3D033 CA03 CA13 CA14 CA16 CA17 CA20 CA21 CA31 CA32

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動モータを駆動源とし、車両に搭載され
   たステアリング機構に操作手段の操作に応じた操舵補助
   力を与える電動パワーステアリング装置であって、 電動モータに流れるモータ電流を検出し、その検出した
   モータ電流に対応した信号を出力する電流検出手段と、 操作手段に加えられた操舵トルクを検出し、その検出し
   た操舵トルクに対応した信号を出力するトルクセンサ
   と、 上記電流検出手段からの出力信号に基づくモータ電流検
   出値が予め定める電流値以上であり、かつ、上記トルク
   センサからの出力信号に基づくトルク検出値が予め定め
   るトルク値以上である場合に、上記トルクセンサに異常
   が生じていると判断する異常判断手段とを含むことを特
   徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】上記トルクセンサからの出力信号に基づく
   トルク検出値に応じて電動モータの目標電流値を定め、
   この目標電流値に基づいて電動モータを制御するモータ
   制御手段をさらに含む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. 【請求項３】上記操作手段の操作量を検出し、その検出
   した操作量に対応した信号を出力する操作量検出手段
   と、 上記異常判断手段によって上記トルクセンサに異常が生
   じていると判断された場合に、上記モータ制御手段によ
   るトルク検出値に基づく電動モータの制御に代えて、上
   記操作量検出手段からの出力信号に基づく操作量検出値
   に応じて電動モータの目標電流値を定め、この目標電流
   値に基づいて電動モータを制御する異常時制御手段とを
   さらに含むことを特徴とする請求項２記載の電動パワー
   ステアリング装置。
4. 【請求項４】上記電動パワーステアリング装置は、上記
   モータ制御手段による制御から上記異常時制御手段によ
   る制御への移行時において、電動モータへの供給電流を
   上記異常時制御手段によって定められた目標電流値まで
   漸次変化させる移行時制御手段をさらに含むことを特徴
   とする請求項３記載の電動パワーステアリング装置。