JP2003252228A - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents

電動パワーステアリング制御装置

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JP2003252228A
JP2003252228A JP2002058606A JP2002058606A JP2003252228A JP 2003252228 A JP2003252228 A JP 2003252228A JP 2002058606 A JP2002058606 A JP 2002058606A JP 2002058606 A JP2002058606 A JP 2002058606A JP 2003252228 A JP2003252228 A JP 2003252228A
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    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/049—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures detecting sensor failures

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリング機構の実際の回転動作を直接反
映したパラメータのみを用いて、簡単且つ高精度に舵角
情報検出手段の異常を判定することのできる電動パワー
ステアリング制御装置を得る。 【解決手段】 ステアリング機構の舵角情報Ｖｓを検出
する舵角情報検出手段１６と、舵角情報、操舵トルクの
大きさおよび方向に応じたモータ電流を生成するコント
ローラと、ステアリング機構に機械的に連結されてモー
タ電流に応じた操舵補助トルクをステアリングホイール
に発生させる電動モータと、電動モータの回転情報Ｖｍ
を検出するモータ回転情報検出手段１０１と、モータ回
転情報Ｖｍと舵角情報Ｖｓとの偏差ΔＶが比較基準値α
以上を示す場合に舵角情報検出手段１６が異常であると
判定する異常判定手段１７Ａとを備えた。

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、パワーステアリ
ングの舵角情報および操舵トルクに基づいて補助トルク
発生用のモータ電流を生成する電動パワーステアリング
制御装置に関し、特に舵角情報検出手段の異常を確実に
検出して電動モータの制御信頼性を向上させた電動パワ
ーステアリング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１２はたとえば特開平４−２１７３号
公報に開示された従来の電動パワーステアリング制御装
置を示すブロック構成図である。
【０００３】図１２において、電動モータ７を駆動制御
するコントローラ１０には、車載のバッテリ１から直接
またはイグニションスイッチ２を介して給電されてい
る。車両（図示せず）のハンドルと連動するステアリン
グ機構３は、ハンドルと一体のステアリングホイールを
有し、ステアリングホイールの操舵トルクＴｓによって
車輪を操舵する。
【０００４】ステアリング機構３には、運転者により操
作される操舵トルクＴｓに対応した検出信号を生成する
トルクセンサ４と、舵角θｓに対応した検出信号を生成
する舵角センサ５とが設けられている。
【０００５】車両には、車速Ｖｏに対応した検出信号を
生成する車速センサ６が設けられている。各センサ４〜
６の検出信号（車速Ｖｏ、ステアリング機構３の舵角θ
ｓおよび操舵トルクＴｓに対応）は、コントローラ１０
に入力されており、コントローラ１０は、舵角、操舵ト
ルクＴｓの大きさおよび方向に応じたモータ電流ｉｍを
電動モータ７に通流して電動モータ７を駆動する。
【０００６】電動モータ７は、ステアリング機構３に対
して機械的に連結されており、コントローラ１０から供
給されるモータ電流ｉｍに応じて、ステアリングホイー
ルに操舵補助トルクＴａを発生させる。
【０００７】コントローラ１０は、電源回路１１、イン
ターフェース１２、制御部１３、モータ駆動回路１８、
モータ電流検出手段１９、リレー駆動回路２０およびフ
ェールリレー２１とを備えている。
【０００８】電源回路１１は、イグニションスイッチ２
を介してバッテリ１に接続されており、イグニションス
イッチ２のオン操作時に制御部１３に給電を行う。イン
ターフェース１２は、各センサ４〜６の検出信号を取り
込み、制御部１３に入力する。
【０００９】制御部１３は、電動モータ７を制御するた
めに、操舵力補助制御手段１４、舵角検出手段１５、舵
角速度検出手段１６および異常判定手段１７を備えてい
る。
【００１０】モータ駆動回路１８は、制御部１３の制御
下で電動モータ７にモータ電流ｉｍを供給する。モータ
電流検出手段１９は、電動モータ７に供給されるモータ
電流ｉｍを検出する。
【００１１】リレー駆動回路２０は、制御部１３による
異常判定時に、フェールリレー２１を駆動する。フェー
ルリレー２１は、バッテリ１から給電されて、リレー駆
動回路２０に応動してモータ駆動回路１８を停止させ
る。
【００１２】制御部１３内の舵角検出手段１５は、舵角
センサ５からの検出信号に基づいてステアリング機構３
の舵角θｓを検出し、舵角θｓを舵角情報として、操舵
力補助制御手段１４、舵角速度検出手段１６および異常
判定手段１７に入力する。
【００１３】舵角速度検出手段１６は、舵角θｓの時間
変化率に基づいて舵角速度Ｖｓを検出し、舵角速度Ｖｓ
を舵角情報として操舵力補助制御手段１４および異常判
定手段１７に入力する。
【００１４】異常判定手段１７は、舵角θｓまたは舵角
速度Ｖｓが異常値を示す（最大許容値θｍａｘ、Ｖｍａ
ｘを越えた）場合に、舵角センサ５を含む舵角検出手段
１５または舵角速度検出手段１６が故障であることを示
す異常判定信号を操舵力補助制御手段１４に入力する。
【００１５】図１２においては、ステアリング機構３の
舵角情報として舵角θｓおよび舵角速度Ｖｓを検出し、
電動モータ７の回転情報としてモータ電流ｉｍを検出す
る場合を示している。
【００１６】制御部１３内の異常判定手段１７は、舵角
θｓ、舵角速度Ｖｓを、それぞれ、車速Ｖｏに応じた最
大許容値θｍａｘ、Ｖｍａｘと比較しており、舵角θｓ
が最大許容値θｍａｘを越えた場合、または、舵角速度
Ｖｓが最大許容値Ｖｍａｘを越えた場合に舵角検出手段
１５または舵角速度検出手段１６の故障状態を判定す
る。
【００１７】また、異常判定手段１７は、操舵動作によ
って操舵トルクＴｓが変動しているにもかかわらず、舵
角θｓが変動しない場合などを異常状態として異常判定
を行う。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】従来の電動パワーステ
アリング制御装置は以上のように、舵角検出手段１５や
舵角速度検出手段１６の異常判定条件として、ステアリ
ング機構３の実際の回転動作を直接反映していないパラ
メータ（車速Ｖｏや操舵トルクＴｓ）を用いているの
で、異常判定の条件設定が極めて困難であり、高精度に
異常判定することができないという問題点があった。
【００１９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、車速や操舵トルクを異常判定条
件に使用せずに、ステアリング機構の実際の回転動作を
直接反映したパラメータのみを用いることにより、舵角
検出手段や舵角速度検出手段に異常が発生したときに、
簡単且つ高精度に異常判定することのできる電動パワー
ステアリング制御装置を得ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電動パワ
ーステアリング制御装置は、ステアリングホイールの操
舵トルクを受けて車輪を操舵するステアリング機構と、
ステアリング機構の舵角情報を検出する舵角情報検出手
段と、ステアリング機構の操舵トルクを検出するトルク
検出手段と、舵角情報、操舵トルクの大きさおよび方向
に応じたモータ電流を生成するコントローラと、ステア
リング機構に対して機械的に連結されて、モータ電流に
応じた操舵補助トルクをステアリングホイールに発生さ
せる電動モータと、電動モータの回転情報を検出するモ
ータ回転情報検出手段と、モータ回転情報と舵角情報と
の偏差が比較基準値以上を示す場合に舵角情報検出手段
が異常であると判定する異常判定手段とを備えたもので
ある。
【００２１】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング制御装置の舵角情報検出手段は、ステアリング機構
の舵角速度を検出する舵角速度検出手段を含み、モータ
回転情報検出手段は、電動モータのモータ角速度を検出
するモータ角速度検出手段を含み、異常判定手段は、モ
ータ角速度と舵角速度との速度偏差が比較基準値以上を
示す場合に舵角速度検出手段が異常であると判定するも
のである。
【００２２】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング制御装置の舵角情報検出手段は、ステアリング機構
の舵角を検出する舵角検出手段を含み、舵角速度検出手
段は、舵角を微分処理することにより舵角速度を検出す
るものである。
【００２３】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング制御装置の舵角情報検出手段は、ステアリング機構
の舵角を検出する舵角検出手段を含み、モータ回転情報
検出手段は、電動モータのモータ回転角度を検出するモ
ータ回転角度検出手段を含み、異常判定手段は、モータ
回転角度と舵角との角度偏差が比較基準値以上を示す場
合に舵角検出手段が異常であると判定するものである。
【００２４】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング制御装置の舵角情報検出手段は、ステアリング機構
の舵角速度を検出する舵角情報検出手段を含み、舵角検
出手段は、舵角速度を積分処理することにより舵角を検
出するものである。
【００２５】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング制御装置のコントローラは、舵角情報使用禁止手段
を含み、異常判定手段により舵角情報検出手段が異常で
あると判定された場合に、モータ電流の制御に対する舵
角情報の使用を直ちに禁止するものである。
【００２６】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング制御装置のコントローラは、舵角情報を常に記憶す
る舵角情報記憶手段を含み、異常判定手段により舵角情
報検出手段が異常であると判定された場合に、異常判定
される直前に記憶した前回舵角情報をモータ電流の制御
に用いるとともに、前回舵角情報を徐々に減少させてモ
ータ電流の制御への影響を徐々に減少させたものであ
る。
【００２７】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、図面を参照
しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明
する。図１はこの発明の実施の形態１による異常判定手
段１７Ａを示すブロック構成図である。
【００２８】図１において、前述（図１２参照）と同様
のものについては、同一符号を付して、または符号の後
に「Ａ」を付して詳述を省略する。また。図示されない
構成は、図１２に示した通りである。
【００２９】舵角速度検出手段１６は、前述と同様に、
ステアリング機構３内のステアリングホイールを操舵し
たときの舵角速度Ｖｓを検出する。モータ角速度検出手
段１０１は、電動モータ７の回転情報としてモータ角速
度Ｖｍを検出する。
【００３０】この場合、異常判定手段１７Ａは、ステア
リング機構３の舵角情報と電動モータ７の回転情報とに
基づいて、舵角速度検出手段１６の異常判定を行うよう
になっている。
【００３１】すなわち、異常判定手段１７Ａは、舵角速
度検出手段１６からの舵角速度Ｖｓと、モータ角速度検
出手段１０１からのモータ角速度Ｖｍとを比較すること
により、舵角速度検出手段１６の異常状態を判定する。
【００３２】異常判定手段１７Ａは、速度偏差検出手段
１０２、比較基準値設定手段１０３および比較手段１０
４を備えている。速度偏差検出手段１０２は、舵角速度
Ｖｓとモータ角速度Ｖｍとの速度偏差ΔＶ（＝｜Ｖｓ−
Ｖｍ｜）を検出する。
【００３３】比較基準値設定手段１０３は、速度偏差Δ
Ｖに対する異常判定用の比較基準値αを設定する。比較
手段１０４は、速度偏差ΔＶと比較基準値αとを比較し
て、ΔＶ≧αの関係を満たす場合に、舵角速度検出手段
１６が異常であることを示す異常判定信号を操舵力補助
制御手段１４に出力する。
【００３４】図２はモータ角速度検出手段１０１の具体
的構成例を示すブロック図である。図２において、モー
タ角速度検出手段１０１は、電動モータ７の回転情報と
してモータ角速度Ｖｍを検出するために、モータ印加電
圧検出手段１０５からのモータ印加電圧Ｅｍと、モータ
電流検出手段１９からのモータ電流ｉｍとを用いてい
る。
【００３５】モータ印加電圧検出手段１０５は、モータ
電流検出手段１９と同様に、モータ駆動回路１８（図１
２参照）の制御量からモータ印加電圧Ｅｍを検出するこ
とができる。
【００３６】たとえば電動モータ７としてＤＣモータを
使用した場合、図２のように、電動モータ７に供給され
るモータ電流ｉｍおよびモータ印加電圧Ｅｍを用いてモ
ータ角速度Ｖｍが求められることは、周知の事実であ
る。
【００３７】次に、図１２とともに図３のフローチャー
トを参照しながら、図１および図２に示したこの発明の
実施の形態１による処理動作について詳細に説明する。
図３において、まず、舵角速度検出手段１６は、舵角θ
ｓに基づいて舵角速度Ｖｓを検出し（ステップＳ１）、
モータ角速度検出手段１０１は、モータ印加電圧Ｅｍお
よびモータ電流ｉｍに基づいてモータ角速度Ｖｍを検出
する（ステップＳ２）。
【００３８】続いて、異常判定手段１７Ａ内の速度偏差
検出手段１０２は、舵角速度Ｖｓとモータ角速度Ｖｍと
の速度偏差ΔＶ（＝｜Ｖｓ−Ｖｍ））を求め（ステップ
Ｓ３）、比較手段１０４は、速度偏差ΔＶが所定の比較
基準値α以上であるか否かを判定する（ステップＳ
４）。
【００３９】もし、ΔＶ≧α（すなわち、ＹＥＳ）と判
定されれば、舵角速度検出手段１６が異常であると見な
し、異常判定フラグＦＶを「１」にセットして異常時処
理を実行し（ステップＳ５）、図３の処理ルーチンを終
了する。
【００４０】一方、ステップＳ４において、ΔＶ＜α
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、異常状態ではない
ので、異常判定フラグＦＶを「０」にクリアして、図３
の処理ルーチンを終了する。
【００４１】このように、ステアリング機構３の舵角速
度Ｖｓを正確に反映したモータ角速度Ｖｍを用いて異常
判定することにより、舵角速度検出手段１６で検出され
た舵角速度Ｖｓが異常値であること（舵角速度検出手段
１６に異常が発生していること）を正確に検出して、迅
速に対処することができる。
【００４２】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、舵角情報として舵角速度Ｖｓを用い、モータ回転情
報としてモータ角速度Ｖｍを用いたが、舵角情報として
舵角θｓを用い、モータ回転情報としてモータ回転角度
θｍを用いてもよい。
【００４３】図４は異常判定用のパラメータとして舵角
θｓおよびモータ回転角度θｍを用いたこの発明の実施
の形態２による異常判定手段１７Ｂおよびその周辺構成
を示すブロック図である。
【００４４】図４において、前述（図１２、図１参照）
と同様のものについては、同一符号を付して、または符
号の後に「Ｂ」を付して詳述を省略する。また。図示さ
れない構成は、図１２に示した通りである。
【００４５】舵角検出手段１５は、前述と同様に、ステ
アリング機構３内のステアリングホイールを操舵したと
きの舵角θｓを検出する。モータ回転角度検出手段２０
１は、電動モータ７の回転情報としてモータ回転角度θ
ｍを検出する。
【００４６】この場合、異常判定手段１７Ｂは、舵角検
出手段１５からの舵角θｓと、モータ回転角度検出手段
２０１からのモータ回転角度θｍとを比較することによ
り、舵角検出手段１５の異常状態を判定するようになっ
ている。
【００４７】異常判定手段１７Ｂは、角度偏差検出手段
１０２Ｂ、比較基準値設定手段１０３Ｂおよび比較手段
１０４Ｂを備えている。角度偏差検出手段１０２Ｂは、
舵角θｓとモータ回転角度θｍとの角度偏差Δθ（＝｜
θｓ−θｍ｜）を検出する。
【００４８】比較基準値設定手段１０３Ｂは、角度偏差
Δθに対する異常判定用の比較基準値βを設定する。比
較手段１０４Ｂは、角度偏差Δθと比較基準値βとを比
較して、Δθ≧βの関係を満たす場合に、舵角検出手段
１５が異常であることを示す異常判定信号を操舵力補助
制御手段１４に出力する。
【００４９】次に、図１２とともに図５のフローチャー
トを参照しながら、図４に示したこの発明の実施の形態
２による処理動作について詳細に説明する。図５におい
て、ステップＳ１１〜Ｓ１６は、前述（図３参照）のス
テップＳ１〜Ｓ６に対応しており、処理に使用されるパ
ラメータが異なるのみである。
【００５０】まず、舵角検出手段１５は、舵角センサ５
から舵角信号を取り込み、舵角θｓを検出し（ステップ
Ｓ１１）、モータ回転角度検出手段２０１は、モータ回
転角度θｍを検出する（ステップＳ１２）。
【００５１】続いて、異常判定手段１７Ｂ内の角度偏差
検出手段１０２Ｂは、舵角θｓとモータ回転角度θｍと
の角度偏差Δθ（＝｜θｓ−θｍ））を求め（ステップ
Ｓ１３）、比較手段１０４Ｂは、角度偏差Δθが所定の
比較基準値β以上であるか否かを判定する（ステップＳ
１４）。
【００５２】もし、Δθ≧β（すなわち、ＹＥＳ）と判
定されれば、舵角検出手段１５が異常であると見なし、
異常判定フラグＦθを「１」にセットして異常時処理を
実行し（ステップＳ１５）、図５の処理ルーチンを終了
する。
【００５３】一方、ステップＳ１４において、Δθ＜β
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、異常状態ではない
ので、異常判定フラグＦθを「０」にクリアして、図５
の処理ルーチンを終了する。
【００５４】このように、ステアリング機構３の舵角θ
ｓを正確に反映したモータ回転角度θｍを用いて異常判
定することにより、舵角検出手段１５で検出された舵角
θｓが異常値であること（舵角検出手段１５に異常が発
生していること）を正確に検出して、迅速に対処するこ
とができる。
【００５５】実施の形態３．なお、上記実施の形態１、
２では、異常判定時の処理について具体的に言及しなか
ったが、異常判定時には舵角情報を用いた電動モータ７
の制御を直ちに禁止してもよい。
【００５６】図６および図７は異常判定時に舵角情報の
使用を直ちに禁止したこの発明の実施の形態３による処
理動作を示すフローチャートである。図６は舵角情報が
舵角速度Ｖｓの場合、図７は舵角情報が舵角θｓの場合
をそれぞれ示している。
【００５７】この場合、コントローラ１０内の操舵力補
助制御手段１４（図１２参照）は、舵角情報使用禁止手
段を含み、異常判定手段１７Ａまたは１７Ｂにより舵角
情報検出手段（舵角速度検出手段１６または舵角検出手
段１５）が異常であると判定された場合には、モータ電
流ｉｍの制御に対する舵角情報の使用を直ちに禁止する
ようになっている。
【００５８】すなわち、前述（図３参照）の異常判定処
理ステップＳ５により異常判定フラグＦＶが「１」にセ
ットされた場合には図６の禁止処理が実行され、前述
（図５参照）の異常判定処理ステップＳ１５により異常
判定フラグＦθが「１」にセットされた場合には図７の
禁止処理が実行される。
【００５９】図６において、操舵力補助制御手段１４
は、まず、異常判定手段１７Ａ（図１参照）により異常
判定フラグＦＶが「１」にセットされているか否かを判
定する（ステップＳ２１）。
【００６０】もし、ＦＶ＝１（すなわち、ＹＥＳ）と判
定されれば、舵角速度検出手段１６の異常が検出されて
いるので、直ちに舵角速度制御値Ｖｃを０［ｄｅｇ／
ｓ］に設定して、舵角速度Ｖｓの使用を禁止し（ステッ
プＳ２２）、図６の処理ルーチンを終了する。
【００６１】一方、ステップＳ２１において、ＦＶ＝０
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、舵角速度検出手段
１６が正常状態なので、制御禁止ステップＳ２２を実行
せずに、図６の処理ルーチンを終了する。
【００６２】このように、舵角速度検出手段１６の異常
が判定された場合に、舵角速度Ｖｓの制御値Ｖｃへの使
用を直ちに禁止することにより、故障の影響を受けずに
制御することができる。
【００６３】同様に、舵角情報として舵角θｓを用いた
場合には、図７において、異常判定手段１７Ｂ（図４参
照）により異常判定フラグＦθが「１」にセットされて
いるか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【００６４】もし、Ｆθ＝１（すなわち、ＹＥＳ）と判
定されれば、舵角検出手段１５の異常が検出されている
ので、直ちに舵角制御値θｃを０［ｄｅｇ］に設定し
て、舵角θｓの使用を禁止し（ステップＳ３２）、図７
の処理ルーチンを終了する。
【００６５】一方、ステップＳ３１において、Ｆθ＝０
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、舵角検出手段１５
が正常状態なので、制御禁止ステップＳ３２を実行せず
に、図７の処理ルーチンを終了する。
【００６６】このように、舵角検出手段１５の異常が判
定された場合に、舵角θｓの制御値θｃへの使用を直ち
に禁止することにより、故障の影響を受けずに制御する
ことができる。
【００６７】したがって、舵角情報が舵角速度Ｖｓまた
は舵角θｓのいずれの場合も、異常判定時に舵角情報検
出手段からの異常値が制御に反映されることはなく、電
動モータ７の制御信頼性を損なうことはない。
【００６８】実施の形態４．なお、上記実施の形態３で
は、異常判定時に、直ちに制御値Ｖｃまたはθｃを０に
設定して舵角情報の使用を禁止したが、異常判定される
直前の制御値を記憶しておき、異常判定直後に前回制御
値を用い、前回制御値から徐々に制御値Ｖｃまたはθｃ
を０に減少させてもよい。
【００６９】図８および図９は異常判定時に前回制御値
を使用して徐々に制御値を０に減少させたこの発明の実
施の形態４による処理動作を示すフローチャートであ
る。図８は舵角情報が舵角速度Ｖｓの場合、図９は舵角
情報が舵角θｓの場合をそれぞれ示しており、各図にお
いて、ステップＳ２１およびＳ３１は前述（図６、図７
参照）と同様の処理である。
【００７０】この場合、コントローラ１０内の操舵力補
助制御手段１４（図１２参照）は、舵角情報を常に記憶
する舵角情報記憶手段を含み、異常判定手段１７Ａまた
は１７Ｂにより舵角情報検出手段（舵角速度検出手段１
６または舵角検出手段１５）が異常であると判定された
場合には、異常判定される直前に記憶した前回舵角情報
をモータ電流ｉｍの制御に用いるとともに、前回舵角情
報を徐々に０まで減少させた値を用いてモータ電流ｉｍ
を制御するするようになっている。
【００７１】すなわち、上記実施の形態３のように、制
御に使用される舵角情報（制御値）を直ちに「０」に設
定（禁止）するのではなく、異常発生前のデータを使用
して、徐々に故障の影響を受けなくする。
【００７２】図８において、まず、異常判定フラグＦＶ
が「１」にセットされているか否かを判定し（ステップ
Ｓ２１）、ＦＶ＝１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれ
ば、舵角速度検出手段１６の異常が検出されているの
で、舵角速度Ｖｓの制御値Ｖｃを以下の式（１）のよう
に設定する（ステップＳ４１）。
【００７３】Ｖｃ＝｜ＶＭ｜−Ｖａ ・・・（１）
【００７４】ただし、式（１）において、ＶＭは前回記
憶された制御値、Ｖａは制御値Ｖｃを漸減するための所
定値である。また、式（１）から明らかなように、制御
値Ｖｃは絶対値演算で求まる値なので、Ｖｃ≧０が演算
条件として与えられており、制御値Ｖｃの減算処理は
「０」でクリップされる。
【００７５】次に、制御値Ｖｃに対して電動モータ７の
回転方向の符号が付加され（ステップＳ４２）、モータ
駆動回路１８（図１２参照）を介して電動モータ７にモ
ータ電流ｉｍが供給される。
【００７６】最後に、現在の制御値Ｖｃを前回の制御値
ＶＭとして更新登録し（ステップＳ４３）、図８の処理
ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２１において、
ＦＶ＝０（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、舵角速度
検出手段１６が正常状態なので、ステップＳ４１および
Ｓ４２を実行せずに、直ちに前回制御値ＶＭの更新ステ
ップＳ４３を実行して、図８の処理ルーチンを終了す
る。
【００７７】異常判定時に次回の図８の処理ルーチンを
実行する場合には、既に減算された前回制御値ＶＭから
さらに所定値Ｖａを減算した値が制御値Ｖｃとして使用
されるので、制御値Ｖｃは「０」に達するまで徐々に減
少されることになる。
【００７８】このように、異常判定フラグＦＶが「１」
にセットされている場合（異常発生時）に、前回記憶さ
れた制御値ＶＭから所定値Ｖａを減算した値を次回の制
御値ＶＭとして使用することにより、舵角速度Ｖｓが異
常値となった場合に、徐々に故障の影響を受けなくする
ことができ、異常検出直後の制御ショックを軽減するこ
とができる。
【００７９】同様に、舵角情報として舵角θｓを用いた
場合には、図９において、異常判定フラグＦθが「１」
にセットされているか否かを判定し（ステップＳ３
１）、Ｆθ＝１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、
舵角検出手段１５の異常が検出されているので、舵角θ
ｓの制御値θｃを以下の式（２）のように設定する（ス
テップＳ５１）。
【００８０】θｃ＝｜θＭ｜−θａ ・・・（２）
【００８１】ただし、式（２）において、θＭは前回記
憶された制御値、θａは制御値θｃを漸減するための所
定値である。また、式（２）から明らかなように、制御
値θｃは絶対値演算で求まる値なので、θｃ≧０が演算
条件として与えられており、制御値θｃの減算処理は
「０」でクリップされる。
【００８２】次に、制御値θｃに対して電動モータ７の
回転方向の符号が付加され（ステップＳ５２）、モータ
駆動回路１８を介して電動モータ７にモータ電流ｉｍが
供給される。
【００８３】最後に、現在の制御値θｃを前回の制御値
θＭとして更新登録し（ステップＳ５３）、図９の処理
ルーチンを終了する。
【００８４】一方、ステップＳ３１において、θＶ＝０
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、舵角検出手段１５
が正常状態なので、ステップＳ５１およびＳ５２を実行
せずに、直ちに前回制御値θＭの更新ステップＳ５３を
実行して、図９の処理ルーチンを終了する。
【００８５】このように、異常判定フラグθＶが「１」
にセットされている場合（異常発生時）に、前回制御値
θＭから所定値θａを減算した値を次回の制御値ＶＭと
して使用することにより、舵角θｓが異常値となって場
合に、徐々に故障の影響を受けなくすることができ、異
常検出直後の制御ショックを軽減することができる。
【００８６】したがって、舵角情報が舵角速度Ｖｓまた
は舵角θｓのいずれの場合も、異常判定時に舵角情報検
出手段からの異常値が制御に反映されることはなく、電
動モータ７の制御信頼性を損なうことはない。ここで
は、前回舵角情報を０まで減少させたが、モータ電流の
制御への影響を無視できる程度（０でなくても）まで徐
々に減少させればよい。
【００８７】実施の形態５．なお、上記実施の形態１〜
４では、舵角速度検出手段１６および舵角検出手段１５
の具体的処理について言及しなかったが、いずれか一方
の舵角情報を用いた演算処理により他方の舵角情報を求
めてもよい。
【００８８】図１０および図１１は舵角θｓまたは舵角
速度Ｖｓの一方を演算処理して他方を検出するようにし
たこの発明の実施の形態５による処理動作を示すフロー
チャートである。図１０は舵角θｓから舵角速度Ｖｓを
検出する場合、図１１は舵角速度Ｖｓから舵角θｓを検
出する場合をそれぞれ示している。
【００８９】図１０において、舵角速度検出手段１６
は、まず、舵角検出手段１５から舵角θｓを検出し（ス
テップＳ６１）、以下の式（３）のように舵角θｓを微
分することにより、舵角速度Ｖｓを検出する（ステップ
Ｓ６２）。
【００９０】Ｖｓ＝ｄθｓ／ｄｔ ・・・（３）
【００９１】このように、舵角θｓを微分処理して舵角
速度Ｖｓを検出することにより、舵角速度検出手段１６
を実質的に省略することができる。
【００９２】同様に、舵角速度Ｖｓから舵角θｓを検出
する場合には、図１１において、舵角検出手段１５は、
舵角速度検出手段１５から舵角速度Ｖｓを検出し（ステ
ップＳ７１）、以下の式（４）のように、舵角速度Ｖｓ
を積分することにより、舵角θｓを検出する（ステップ
Ｓ７２）。
【００９３】θｓ＝∫Ｖｓ・ｄｔ ・・・（４）
【００９４】このように、舵角速度Ｖｓを積分処理して
舵角θｓを検出することにより、舵角検出手段１５を実
質的に省略することができる。したがって、舵角情報が
舵角速度Ｖｓまたは舵角θｓのいずれの場合も、一方の
検出手段を省略して構成を簡略化することができる。
【００９５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ステ
アリングホイールの操舵トルクを受けて車輪を操舵する
ステアリング機構と、ステアリング機構の舵角情報を検
出する舵角情報検出手段と、ステアリング機構の操舵ト
ルクを検出するトルク検出手段と、舵角情報、操舵トル
クの大きさおよび方向に応じたモータ電流を生成するコ
ントローラと、ステアリング機構に対して機械的に連結
されて、モータ電流に応じた操舵補助トルクをステアリ
ングホイールに発生させる電動モータと、電動モータの
回転情報を検出するモータ回転情報検出手段と、モータ
回転情報と舵角情報との偏差が比較基準値以上を示す場
合に舵角情報検出手段が異常であると判定する異常判定
手段とを備え、ステアリング機構の実際の回転動作を直
接反映したパラメータのみを用いたので、簡単且つ高精
度に舵角情報検出手段の異常を判定することのできる電
動パワーステアリング制御装置が得られる効果がある。
【００９６】また、この発明によれば、舵角情報検出手
段は、ステアリング機構の舵角速度を検出する舵角速度
検出手段を含み、モータ回転情報検出手段は、電動モー
タのモータ角速度を検出するモータ角速度検出手段を含
み、異常判定手段は、モータ角速度と舵角速度との速度
偏差が比較基準値以上を示す場合に舵角速度検出手段が
異常であると判定するようにしたので、簡単且つ高精度
に舵角速度検出手段の異常を判定することのできる電動
パワーステアリング制御装置が得られる効果がある。
【００９７】また、この発明によれば、舵角情報検出手
段は、ステアリング機構の舵角を検出する舵角検出手段
を含み、舵角速度検出手段は、舵角を微分処理すること
により舵角速度を検出するようにしたので、さらに構成
を簡略化した電動パワーステアリング制御装置が得られ
る効果がある。
【００９８】また、この発明によれば、舵角情報検出手
段は、ステアリング機構の舵角を検出する舵角検出手段
を含み、モータ回転情報検出手段は、電動モータのモー
タ回転角度を検出するモータ回転角度検出手段を含み、
異常判定手段は、モータ回転角度と舵角との角度偏差が
比較基準値以上を示す場合に舵角検出手段が異常である
と判定するようにしたので、簡単且つ高精度に舵角検出
手段の異常を判定することのできる電動パワーステアリ
ング制御装置が得られる効果がある。
【００９９】また、この発明によれば、舵角情報検出手
段は、ステアリング機構の舵角速度を検出する舵角情報
検出手段を含み、舵角検出手段は、舵角速度を積分処理
することにより舵角を検出するようにしたので、さらに
構成を簡略化した電動パワーステアリング制御装置が得
られる効果がある。
【０１００】また、この発明によれば、コントローラ
は、舵角情報使用禁止手段を含み、異常判定手段により
舵角情報検出手段が異常であると判定された場合に、モ
ータ電流の制御に対する舵角情報の使用を直ちに禁止す
るようにしたので、電動モータの制御に対する異常値の
影響を回避した電動パワーステアリング制御装置が得ら
れる効果がある。
【０１０１】また、この発明によれば、コントローラ
は、舵角情報を常に記憶する舵角情報記憶手段を含み、
異常判定手段により舵角情報検出手段が異常であると判
定された場合に、異常判定される直前に記憶した前回舵
角情報をモータ電流の制御に用いるとともに、前回舵角
情報を徐々に減少させてモータ電流の制御への影響を徐
々に減少させたので、電動モータの制御に対する異常値
の影響を回避するとともに、異常検出時の制御ショック
を軽減した電動パワーステアリング制御装置が得られる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による異常判定手段
を具体的に示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるモータ角速度
検出手段の周辺構成を示すブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による処理動作を示
すフローチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態２による異常判定手段
を具体的に示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による処理動作を示
すフローチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態３による舵角速度検出
手段の異常判定処理動作を示すフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態３による舵角検出手段
の異常判定処理動作を示すフローチャートである。
【図８】 この発明の実施の形態４による舵角速度検出
手段の異常判定時の処理動作を示すフローチャートであ
る。
【図９】 この発明の実施の形態４による舵角検出手段
の異常判定時の処理動作を示すフローチャートである。
【図１０】 この発明の実施の形態５による舵角速度検
出手段の異常判定時の処理動作を示すフローチャートで
ある。
【図１１】 この発明の実施の形態５による舵角検出手
段の異常判定時の処理動作を示すフローチャートであ
る。
【図１２】 従来の電動パワーステアリング制御装置を
示すブロック構成図である。
【符号の説明】
３ ステアリング機構、４ トルクセンサ、７ 電動モ
ータ、１０ コントローラ、１５ 舵角検出手段、１６
舵角速度検出手段、１７Ａ、１７Ｂ 異常判定手段、
１０１ モータ角速度検出手段、１０２ 速度偏差検出
手段、１０２Ｂ角度偏差検出手段、１０４、１０４Ｂ
比較手段、２０１ モータ回転角度検出手段、ｉｍ モ
ータ電流、Ｔａ 操舵補助トルク、Ｔｓ 操舵トルク、
Ｖｍモータ角速度、Ｖｓ 舵角速度、ΔＶ 速度偏差、
θｍ モータ回転角度、θｓ舵角、Δθ 角度偏差、
α、β 比較基準値。
フロントページの続き (72)発明者 三浦 和宣 兵庫県神戸市兵庫区浜山通６丁目１番２号 三菱電機コントロールソフトウエア株式 会社内 (72)発明者 太田垣 滋樹 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC33 DA03 DA15 DA23 DA64 DC02 DC03 DC33 DE09 3D033 CA03 CA13 CA16 CA17 CA20 CA21 CA32

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ステアリングホイールの操舵トルクを受
    けて車輪を操舵するステアリング機構と、 前記ステアリング機構の舵角情報を検出する舵角情報検
    出手段と、 前記ステアリング機構の操舵トルクを検出するトルク検
    出手段と、 前記舵角情報、前記操舵トルクの大きさおよび方向に応
    じたモータ電流を生成するコントローラと、 前記ステアリング機構に対して機械的に連結されて、前
    記モータ電流に応じた操舵補助トルクを前記ステアリン
    グホイールに発生させる電動モータと、 前記電動モータの回転情報を検出するモータ回転情報検
    出手段と、 前記モータ回転情報と前記舵角情報との偏差が比較基準
    値以上を示す場合に前記舵角情報検出手段が異常である
    と判定する異常判定手段とを備えたことを特徴とする電
    動パワーステアリング制御装置。
  2. 【請求項２】 前記舵角情報検出手段は、前記ステアリ
    ング機構の舵角速度を検出する舵角速度検出手段を含
    み、 前記モータ回転情報検出手段は、前記電動モータのモー
    タ角速度を検出するモータ角速度検出手段を含み、 前記異常判定手段は、前記モータ角速度と前記舵角速度
    との速度偏差が比較基準値以上を示す場合に前記舵角速
    度検出手段が異常である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制御装置。
  3. 【請求項３】 前記舵角情報検出手段は、前記ステアリ
    ング機構の舵角を検出する舵角検出手段を含み、 前記舵角速度検出手段は、前記舵角を微分処理すること
    により前記舵角速度を検出することを特徴とする請求項
    ２に記載の電動パワーステアリング制御装置。
  4. 【請求項４】 前記舵角情報検出手段は、前記ステアリ
    ング機構の舵角を検出する舵角検出手段を含み、 前記モータ回転情報検出手段は、前記電動モータのモー
    タ回転角度を検出するモータ回転角度検出手段を含み、 前記異常判定手段は、前記モータ回転角度と前記舵角と
    の角度偏差が比較基準値以上を示す場合に前記舵角検出
    手段が異常であると判定することを特徴とする請求項１
    から請求項３までのいずれか１項に記載の電動パワース
    テアリング制御装置。
  5. 【請求項５】 前記舵角情報検出手段は、前記ステアリ
    ング機構の舵角速度を検出する舵角速度検出手段を含
    み、 前記舵角検出手段は、前記舵角速度を積分処理すること
    により前記舵角を検出することを特徴とする請求項４に
    記載の電動パワーステアリング制御装置。
  6. 【請求項６】 前記コントローラは、 舵角情報使用禁止手段を含み、 前記異常判定手段により前記舵角情報検出手段が異常で
    あると判定された場合に、前記モータ電流の制御に対す
    る前記舵角情報の使用を直ちに禁止することを特徴とす
    る請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の電
    動パワーステアリング制御装置。
  7. 【請求項７】 前記コントローラは、 前記舵角情報を常に記憶する舵角情報記憶手段を含み、 前記異常判定手段により前記舵角情報検出手段が異常で
    あると判定された場合に、異常判定される直前に記憶し
    た前回舵角情報を前記モータ電流の制御に用いるととも
    に、前記前回舵角情報を徐々に減少させて前記モータ電
    流の制御への影響を徐々に減少させたことを特徴とする
    請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の電動
    パワーステアリング制御装置。
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