JP2008062686A - 電動パワーステアリング制御装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクセンサから得られる出力値の異常な固着を検出することのできる電動パワーステアリング制御装置を提供すること。
【解決手段】ステアリング軸２１に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ２３から得られる出力値がステアリング１が中立位置にあることを示しているか否かを判断する手段と、ステアリング１の操舵角を検出する操舵角センサ２２から得られる情報に基づいて、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断する手段と、トルクセンサ２３から得られる出力値がステアリング１が中立位置にあることを示している時に、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあると判断された場合、トルクセンサ２３に異常が生じていると判断する手段とを装備する。
【選択図】図６

Description

本発明は電動パワーステアリング制御装置及びその制御方法に関し、より詳細には、運転者の操舵力を軽減する電動パワーステアリング制御装置及びその制御方法に関する。

電動パワーステアリングシステムは、運転者がステアリングを操作した際に発生する操舵トルクに応じて、操舵力をアシストするシステムである。図１は、従来の電動パワーステアリングシステムの要部を概略的に示したブロック図である。図中１はステアリングを示しており、ステアリング１にはステアリング軸２の上端が固着されている。ステアリング軸２の下端にはステアリング軸２に加えられる操舵トルクをトルク電圧として検出するトルクセンサ３の上端が接続されている。

トルクセンサ３はトーションバー３ａを含んで構成されており、ステアリング軸２が回転すると、トーションバー３ａに捩れが生じ、その捩れ度合及びトーションバー３ａのばね定数から、トーションバー３ａに印加された操舵トルク（トルク電圧）が検出されるようになっている。トルクセンサ３で検出されたトルク電圧を示す情報は、電動パワーステアリング制御装置（ＥＰＳ）４に送られるようになっている。

図２に、ステアリング軸２に加えられる操舵トルクとトルクセンサ３で検出されるトルク電圧との関係の一例を示す。操舵トルクが０の時、ステアリング１が中立位置にあり、操舵トルクが０より大きい時、ステアリング１が右方向に操舵されていることを表し、操舵トルクが０より小さい時、ステアリング１が左方向に操舵されていることを表す。

トルクセンサ３が正常に動作している場合、例えば、トルクセンサ３から０．５［Ｖ］〜４．５［Ｖ］のトルク電圧が得られるようになっている。また、トルク電圧は操舵トルクの上昇に従って増大するようになっている。例えば、操舵トルクが０の時（すなわち、ステアリング１が中立位置にある時）、トルク電圧はその出力範囲の中間値である基準値２．５［Ｖ］となる。また、操舵トルクが０より大きい時、トルク電圧は基準値２．５［Ｖ］よりも大きくなり、操舵トルクが０より小さい時、トルク電圧は基準値２．５［Ｖ］よりも小さくなる。

トルクセンサ３の下端には、正逆回転駆動可能なアシストモータ５に取り付けられている減速ギヤ６を介してピニオン軸７の上端が接続されている。ピニオン軸７の下端はラックピニオン機構８に接続され、ラックピニオン機構８でピニオン軸７の回転がラック軸９の軸線方向の運動へ変換されるようになっている。また、ラック軸９はタイロッド１０及びナックルアーム１１を介して操舵輪１２に接続されている。

減速ギヤ６は歯車等によって構成され、所定の比率（例えば、１：１３のギヤ比）によってアシストモータ５の駆動力がピニオン軸７へ伝達されるようになっている。ピニオン軸７が回転すると、ラック軸９が軸線方向に動き、それによって操舵輪１２の向きが変わるようになっている。

また、減速ギヤ６はＶＧＲＳシステム（ギヤ比可変ステアリングシステム）で制御されて、ギヤ比が切り替えられるようになっており、高速走行時には、例えば、ギヤ比が１：１３から１：２０に切り替えられるようになっている。なお、高速走行時であるか否かの判断は、例えば、車速センサ（図示せず）から得られる車速情報を利用すれば良い。
モータ回転角センサ１３は、アシストモータ５の回転角を検出するものであり、モータ回転角センサ１３で検出されたアシストモータ５の回転角を示す情報は、電動パワーステアリング制御装置４に送られるようになっている。

電動パワーステアリング制御装置４は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを備えたマイコンを含んで構成されており、トルクセンサ３で検出されたトルク電圧に基づいて、それに対応したアシスト量を算出し、算出したアシスト量を発生させるようにアシストモータ５の駆動を制御するようになっている。
また、電動パワーステアリング制御装置４は、モータ回転角センサ１３から得られるアシストモータ５の回転角及びモータ電流値に基づいて、所望のアシスト量を発生させるようにフィードバック制御を行うようになっている。

電動パワーステアリングシステムにおいては、トルクセンサ３の異常が検出されると、アシストモータ５より発生していたアシスト力が無くなって、ステアリング１が異常に重くなるおそれがあるといった問題がある。そのため、このような問題を解決するために、種々の提案がなされている（例えば、下記の特許文献１〜６参照）。

例えば、トルクセンサを２系統設けて、それぞれのトルクセンサから得られる値に所定の大きさ以上の差があれば、トルクセンサに異常が生じていると判断するものがある。図３は、２系統それぞれから検出されるトルク電圧を示しており、（ａ）はトルクセンサが正常に動作している場合を示し、（ｂ）はトルクセンサに異常が生じている場合を示している。

図３（ａ）では、一方の系統で検出されたトルク電圧ＴＲＱ１と、もう一方の系統で検出されたトルク電圧ＴＲＱ２とは略同じ値を示しているので、トルクセンサは正常に動作していると判断される。図３（ｂ）では、トルク電圧ＴＲＱ１とトルク電圧ＴＲＱ２との間に所定の大きさ以上の差があるので、トルクセンサに異常が生じていると判断される。

ところで、トルクセンサにノイズ等の何らかの事情によって異常が生じると、図４に示したように、ステアリングが操舵されているにも拘らず、トルクセンサで検出されるトルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２がその出力範囲の中間値である基準値２．５［Ｖ］で固着してしまうことがある。

トルク電圧が基準値２．５［Ｖ］で固着してしまうと、運転者によってステアリングが操舵され、操舵トルクが実際には発生していても、ステアリングは中立位置にあって、操舵トルクは発生していないと判断されることになる。つまり、ステアリング操舵のアシストが行われないことになる。これでは、ステアリング操舵が重くなってしまう。
特開２００５−２１９５７３号公報 特開２００４−２２４０７７号公報 特開２００４−１１４７５５号公報 特開２００２−２５５０５４号公報 特開２００１−１０６０９９号公報 特開平１１−５９４４７号公報

課題を解決するための手段及びその効果

本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、トルクセンサから得られる出力値の異常な固着を検出することのできる電動パワーステアリング制御装置及びその制御方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明に係る電動パワーステアリング制御装置（１）は、ステアリング軸に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサから得られる出力値がステアリングが中立位置にあることを示しているか否かを判断する出力値判断手段と、所定の大きさ以上の前記操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断する操舵トルク判断手段と、前記出力値が前記ステアリングが中立位置にあることを示している時に、前記操舵トルク判断手段により前記所定の大きさ以上の前記操舵トルクが発生する状況にあると判断された場合、前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備えていることを特徴としている。

ある大きさ以上の操舵トルクが発生していることは、ステアリングが操舵され、ステアリングが中立位置から離れていると認められる。従って、ある大きさ以上の操舵トルクが発生している（すなわち、ステアリングが中立位置から離れていると認められる）にも拘らず、トルクセンサから得られる出力値がステアリングが中立位置にあることを示している場合（例えば、その出力範囲の中間値である基準値２．５［Ｖ］の場合）、トルクセンサに異常が生じていることになる。図５に、トルクセンサに上記異常が生じている場合のステアリング操舵角の変動の一例を示す。

上記電動パワーステアリング制御装置（１）によれば、トルクセンサから得られる出力値がステアリングが中立位置にあることを示している時に、所定の大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にある（すなわち、ステアリングが中立位置から離れていると認められる程度の操舵トルクが発生している）と判断された場合、前記トルクセンサに異常が生じていると判断される。従って、トルクセンサから得られる出力値の異常な固着を適切に検出することができる。

なお、前記所定の大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否か（すなわち、ステアリングが中立位置から離れていると認められる程度の操舵トルクが発生しているか否か）の判断については、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサから得られる情報や、ステアリングの操舵をアシストするための電動機の回転角を検出する回転角センサから得られる情報に基づいて行うことができる。

ステアリングが中立位置から離れるということは、ステアリングがそれ相応に操舵されていることになる。従って、ステアリングの操舵角から、前記所定の大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断することができる。また、ステアリングが中立位置から離れているか否かの判断については、ステアリングの動きをカメラで撮影して、カメラから得られるステアリングを映した画像情報に基づいて行うようにしても良い。

また、図１に示したように、ステアリング軸２に伝わる回転力は、減速ギヤ６を介してアシストモータ５に伝達される。従って、ステアリングの操舵をアシストするための電動機（アシストモータ５）の回転角から、前記所定の大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断することができる。

また、前記所定の大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否か（すなわち、ステアリングが中立位置から離れていると認められる程度の操舵トルクが発生しているか否か）の他の判断については、ジャイロセンサや、ヨーレートセンサ、現在位置検出手段、ナビゲーション装置などから得られる車両の移動変位を示す情報を利用するようにしても良い。

例えば、車両が進路変更をするなど、大きな移動変位を生じた場合、ステアリングは中立位置から離れたと認められる。そのため、車両に大きな移動変位が生じた場合、前記所定の大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるといえる。従って、ジャイロセンサや、ヨーレートセンサ、現在位置検出手段（例えば、ＧＰＳ受信機）、ナビゲーション装置から得られる車両の移動変位を示す情報に基づいて、前記所定の大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断することができる。

また、本発明に係る電動パワーステアリング制御方法（１）は、ステアリング軸に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサから得られる出力値がステアリングが中立位置にあることを示しているか否かを判断するステップと、所定の大きさ以上の前記操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するステップと、前記出力値が前記ステアリングが中立位置にあることを示している時に、前記所定の大きさ以上の前記操舵トルクが発生する状況にあると判断した場合、前記トルクセンサに異常が生じていると判断するステップとを含んでいることを特徴としている。

上記電動パワーステアリング制御方法（１）によれば、トルクセンサから得られる出力値がステアリングが中立位置にあることを示している時に、所定の大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にある（すなわち、ステアリングが中立位置から離れていると認められる程度の操舵トルクが発生している）と判断した場合、前記トルクセンサに異常が生じていると判断する。従って、トルクセンサから得られる出力値の異常な固着を適切に検出することができる。

以下、本発明に係る電動パワーステアリング制御装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図６は、実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置を含んで構成される電動パワーステアリングシステムの要部を概略的に示したブロック図である。なお、図１に示した電動パワーステアリングシステムと同様の構成部分については同符号を付し、ここではその説明を省略する。

ステアリング１にはステアリング軸２１の上端が固着され、ステアリング軸２１にはステアリング１の操舵角を検出する操舵角センサ２２が配置されている。また、ステアリング軸２１の下端にはステアリング軸２１に加えられる操舵トルクをトルク電圧として検出する２系統のトルクセンサ２３の上端が接続され、トルクセンサ２３で検出されたトルク電圧（操舵トルク）を示す情報は、電動パワーステアリング制御装置（ＥＰＳ）２４に送られるようになっている。

また、操舵角センサ２２で検出されたステアリング１の操舵角を示す情報や、モータ回転角センサ１３で検出されたアシストモータ５の回転角を示す情報についても、電動パワーステアリング制御装置２４に送られるようになっている。なお、ここではこれら情報を電動パワーステアリング制御装置２４が操舵角センサ２２やモータ回転角センサ１３から直接取得する場合について説明しているが、別の実施の形態ではこれら情報を直接取得するのではなく、通信バス２５などを介して取得するようにしても良い。例えば、ステアリング１の操舵角を示す情報については、後述する車両安定性制御装置（ＶＳＣ）２６を介して通信バス２５から取得するようにしても良い。

トルクセンサ２３の下端には、アシストモータ５に取り付けられている減速ギヤ６を介してピニオン軸７の上端が接続されている。ピニオン軸７の下端はラックピニオン機構８に接続され、ラックピニオン機構８でピニオン軸７の回転がラック軸９の軸線方向の運動へ変換されるようになっている。

電動パワーステアリング制御装置２４は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを備えたマイコンを含んで構成されており、トルクセンサ２３で検出されたトルク電圧に基づいて、それに対応したアシスト量を算出し、算出したアシスト量を発生させるようにアシストモータ５の駆動を制御するようになっている。
また、電動パワーステアリング制御装置２４は、モータ回転角センサ１３から得られるアシストモータ５の回転角に基づいて、所望のアシスト量を発生させるようにフィードバック制御を行うようになっている。

また、電動パワーステアリング制御装置２４は通信バス２５に接続され、通信バス２５に接続されている車両安定性制御装置（ＶＳＣ）２６や、エンジン制御装置（ＥＦＩ）２７、アクティブセーフティ制御装置（ＡＢＳ）２８、ナビゲーション装置（ＮＡＶＩ）２９、車間距離の計測等に利用されるレーダ装置３０との間で情報のやり取りなどを行うことができるようになっている。

また、通信バス２５には車速センサ３１、エンジン回転センサ３２、ジャイロセンサ３３、ヨーレートセンサ３４、車室内を撮影するカメラ３５が接続され、電動パワーステアリング制御装置２４は車速センサ３１で検出された車速情報や、エンジン回転センサ３２で検出されたエンジン回転数を示す情報、ジャイロセンサ３３やヨーレートセンサ３４で検出された車両の移動変位を示す情報、カメラ３５で撮影された画像情報などを取得することができるようになっている。

なお、ここでは電動パワーステアリング制御装置２４が通信バス２５に接続され、車両安定性制御装置２６やエンジン制御装置２７などとの間で情報のやり取りを行うことができたり、車速センサ３１で検出された車速情報などを取得することができるようになっている場合について説明しているが、もちろんこれは一つの形態であり、別の形態であっても良い。

実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置２４におけるマイコンの行う処理動作［１］を図７に示したフローチャートに基づいて説明する。なお、この処理動作［１］は所定の期間毎に行われる動作である。まず、２系統のトルクセンサ２３で検出されたトルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２を示す情報と、操舵角センサ２２で検出されたステアリング１の操舵角θを示す情報と、車速センサ３１で検出された車速ｖを示す情報とを入力する（ステップＳ１〜Ｓ３）。なお、操舵角θは中立位置からの変位の大きさで表されるものとする。

次に、トルクセンサ２３から入力した情報に基づいて、トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２がその出力範囲の中間値である基準値Ｖ₀（例えば、２．５［Ｖ］）付近であるか否かを判断する（ステップＳ４）。すなわち、トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２がＶ₀±αの範囲内に収束しているか否かを判断する。例えば、トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２が２．４〜２．６［Ｖ］の範囲内にあるか否かを判断する。数値αの大きさは学習によって変更していくようにしても良い。

トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２が基準値Ｖ₀付近である（すなわち、トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２はステアリング１が中立位置にあると示している）と判断すれば、次に、操舵角センサ２２から入力した情報に基づいて、ステアリング１の操舵角θが所定角θ₀以上であるか否かを判断する（ステップＳ５）。なお、所定角θ₀については、車速ｖに応じて設定するようにしても良い。

ステアリング１の操舵角θが所定角θ₀以上であると判断すれば、次に、車速ｖが所定速度ｖ₀以上であるか否かを判断する（ステップＳ６）。車速ｖが所定速度ｖ₀以上であると判断すれば、トルクセンサ２３の異常判定に使用するカウンタＣに１を加算し（ステップＳ７）、カウンタＣが所定値Ｃ₀以上になったか否かを判断する（ステップＳ８）。カウンタＣが所定値Ｃ₀以上になったと判断すれば、トルクセンサ２３に異常が生じていると判定する（ステップＳ９）。一方、カウンタＣは所定値Ｃ₀以上になっていないと判断すれば、そのままステップＳ１へ戻る。
カウンタＣが所定値Ｃ₀以上になることは、トルクセンサ２３から得られた２つの出力値（トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２）が基準値Ｖ₀付近であり、なおかつステアリング１の操舵角θが所定角θ₀以上である状態が所定の時間継続していることを意味する。

トルクセンサ２３から得られた２つの出力値（トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２）が基準値Ｖ₀付近であることは、ステアリング１が中立位置にあることを示す。
ステアリング１の操舵角θが所定角θ₀以上である状態が所定の時間継続していることは、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあり、ステアリング１が中立位置から離れていることを示す。従って、カウンタＣが所定値Ｃ₀以上でなった場合、トルクセンサ２３に異常が生じているといえる。

一方、ステップＳ４において、トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２は基準値Ｖ₀付近にないと判断すれば、トルクセンサ２３に上記異常は生じていないと認められるので、カウンタＣを０にして（ステップＳ１０）、その後、トルクセンサ２３に異常は生じていないと判定する（ステップＳ１１）。

また、ステップＳ５において、ステアリング１の操舵角θは所定角θ₀以上でないと判断すれば、ステアリング１は中立位置にあり、トルクセンサ２３からの情報が誤りといえる状況にはないので、カウンタＣを０にする（ステップＳ１２）。
また、ステップＳ６において、車速ｖが所定速度ｖ₀以上でないと判断した場合にも、トルクセンサ２３からの情報が誤りといえる状況にはないので、ステップＳ１２へ進んでカウンタＣを０にする。これは、トルクセンサ２３に正常に動作していたとしても、例えば、車速ｖが０［km/h］の場合には、操舵角θが所定角θ₀以上で、トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２が略同値という状態が頻繁に発生するからである。

上記実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、トルクセンサ２３から得られる２つの出力値が基準値Ｖ₀付近である時に、ステアリング１の操舵角θが所定角θ₀以上である状態が所定の時間継続している（すなわち、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあり、ステアリング１が中立位置から離れている）と判断された場合、トルクセンサ２３に異常が生じていると判断される。従って、トルクセンサ２３から得られる出力値の異常な固着を適切に検出することができる。

なお、ここではステアリング１の操舵角θが所定角θ₀以上である状態が所定の時間（具体的にはカウンタＣが所定値Ｃ₀に達するまでの時間）継続している場合に、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあると判断するようになっているが、別の実施の形態では、この所定の時間をステアリング１の操舵角θによって変動させるようにしても良い。例えば、ステアリング１の操舵角θが所定角θ₁（＞θ₀）以上で、ステアリング１が大きく操舵されていると認められる場合、短い時間の経過で、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあると判断するようにする。
また、さらに別の実施の形態では、ステアリング１の操舵角θを積分していき、それによって得られた積分値に基づいて、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するようにしても良い。

また、上記実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置では、操舵角センサ２２から得られるステアリング１の操舵角θを示す情報に基づいて、ステアリング１の操舵状況から、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するようになっているが、別の実施の形態に係る電動パワーステアリング制御装置では、モータ回転角センサ１３から得られるアシストモータ５の回転角を示す情報に基づいて、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するようにしても良い。

ステアリング軸２１に伝わる回転力は、減速ギヤ６を介してアシストモータ５に伝達されるので、アシストモータ５の回転角からステアリング１の操舵状況を判断することができる。また、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断する場合には、ステアリング軸２の回転に対応してアシストモータ５の回転速度が増大する方向に減速ギヤ６のギヤ比を調整するようにしても良い。これにより、ステアリング１の操舵をアシストモータ５の回転で大きく表現することができるようになる。

また、さらに別の実施の形態では、カメラ３５でステアリング１の動きを撮影させるようにして、カメラ３５から得られるステアリング１を映した画像情報に基づいて、ステアリング１の操舵状況から、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するようにしても良い。

次に、実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置について説明する。但し、実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置を含んで構成される電動パワーステアリングシステムは、電動パワーステアリング制御装置２４を除いて、図６に示した電動パワーステアリングシステムと同様の構成であるので、電動パワーステアリング制御装置についてのみ異なる符号を付し、その他の構成部分の説明をここでは省略する。

実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置２４Ａにおけるマイコンの行う処理動作［２］を図８に示したフローチャートに基づいて説明する。なお、この処理動作は所定の期間毎に行われる動作である。まず、２系統のトルクセンサ２３で検出されたトルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２を示す情報と、ジャイロセンサ３３で検出された車両の鉛直軸方向の回転角速度ωを示す情報とを入力する（ステップＳ２１、Ｓ２２）。なお、回転角速度ωは、右旋回、左旋回に拘らずその大きさで表されるものとする。

次に、トルクセンサ２３から入力した情報に基づいて、トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２がその出力範囲の中間値である基準値Ｖ₀（例えば、２．５［Ｖ］）付近であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。すなわち、トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２がＶ₀±αの範囲内に収束しているか否かを判断する。例えば、トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２が２．４〜２．６［Ｖ］の範囲内にあるか否かを判断する。数値αの大きさは学習によって変更していくようにしても良い。

トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２が基準値Ｖ₀付近である（すなわち、ステアリング１が中立位置にあることを示している）と判断すれば、次に、ジャイロセンサ３３から入力した情報に基づいて、車両の鉛直軸方向の回転角速度ωが所定角速度ω₀以上であるか否かを判断する（ステップＳ２４）。なお、所定角速度ω₀については、車速に応じて設定するようにしても良い。

回転角速度ωが所定角速度ω₀以上であると判断すれば、次に、トルクセンサ２３の異常判定に使用するカウンタＣに１を加算し（ステップＳ２５）、カウンタＣが所定値Ｃ₀以上になったか否かを判断する（ステップＳ２６）。カウンタＣが所定値Ｃ₀以上になったと判断すれば、トルクセンサ２３に異常が生じていると判定する（ステップＳ２７）。一方、カウンタＣは所定値Ｃ₀以上になっていないと判断すれば、そのままステップＳ２１へ戻る。
カウンタＣが所定値Ｃ₀以上になることは、トルクセンサ２３から得られた２つの出力値（トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２）が基準値Ｖ₀付近であり、なおかつ回転角速度ωが所定角速度ω₀以上である状態が所定の時間継続していることを意味する。

トルクセンサ２３から得られた２つの出力値（トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２）が基準値Ｖ₀付近であることは、ステアリング１が中立位置にあることを示す。
車両の鉛直軸方向の回転角速度ωが所定角速度ω₀以上である状態が所定の時間継続していることは、車両がある大きさ以上で右旋回又は左旋回していると認められ、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあり、ステアリング１が中立位置から離れていることを示す。従って、カウンタＣが所定値Ｃ₀以上でなった場合、トルクセンサ２３に異常が生じているといえる。

一方、ステップＳ２３において、トルク電圧ＴＲＱ１、ＴＲＱ２は基準値Ｖ₀付近にないと判断すれば、トルクセンサ２３に上記異常は生じていないと認められるので、カウンタＣを０にして（ステップＳ２８）、その後、トルクセンサ２３に異常は生じていないと判定する（ステップＳ２９）。
また、ステップＳ２４において、回転角速度ωは所定角速度ω₀以上でないと判断すれば、ステアリング１は中立位置にあり、トルクセンサ２３からの情報が誤りといえる状況にはないので、カウンタＣを０にする（ステップＳ３０）。

上記実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、トルクセンサ２３から得られる２つの出力値が基準値Ｖ₀付近である時に、車両の鉛直軸方向の回転角速度ωが所定角速度ω₀以上である状態が所定の時間継続している（すなわち、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあり、ステアリング１が中立位置から離れている）と判断された場合、トルクセンサ２３に異常が生じていると判断される。従って、トルクセンサ２３から得られる出力値の異常な固着を適切に検出することができる。

なお、ここでは回転角速度ωが所定角速度ω₀以上である状態が所定の時間（具体的にはカウンタＣが所定値Ｃ₀に達するまでの時間）継続している場合に、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあると判断するようになっているが、別の実施の形態では、この所定の時間を回転角速度ωによって変動させるようにしても良い。例えば、回転角速度ωが所定角速度ω₁（＞ω₀）以上で、車両が大きく旋回していると認められる場合、短い時間の経過で、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあると判断するようにする。
また、さらに別の実施の形態では、回転角速度ωを積分していき、それによって得られた積分値に基づいて、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するようにしても良い。

また、上記実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置では、ジャイロセンサ３３から得られる車両の鉛直軸方向の回転角速度ωを示す情報に基づいて、車両の移動変位から、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するようになっているが、別の実施の形態に係る電動パワーステアリング制御装置では、ナビゲーション装置２９や、ヨーレートセンサ３４、ＧＰＳ受信機（図示せず）などから得られる車両の移動変位を示す情報に基づいて、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するようにしても良い。

なお、ここまで操舵角センサ２２や、モータ回転角センサ１３、カメラ３５、ジャイロセンサ３３、ナビゲーション装置２９、ヨーレートセンサ３４、ＧＰＳ受信機から得られる情報などを用いて、ある大きさ以上の操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するようにしているが、２以上の情報を組み合わせて上記判断を行うようにしても良い。

また、ここまで２系統のトルクセンサ２３を採用した場合について説明しているが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、トルクセンサから得られる出力値の異常な固着の検出に有効であって、その他の３系統以上や１系統のトルクセンサなどについても採用することができる。

従来の電動パワーステアリングシステムの要部を概略的に示したブロック図である。 ステアリング軸に加えられる操舵トルクとトルクセンサで検出されるトルク電圧との関係を示したグラフである。 ２系統のトルクセンサで検出されるトルク電圧を示したグラフであり、（ａ）はトルクセンサが正常に動作している場合を示し、（ｂ）はトルクセンサに異常が生じている場合を示している。 トルクセンサに異常が生じている場合のトルク電圧の一例を示したグラフである。 トルクセンサに異常が生じている場合のステアリング操舵角の変動の一例を示した図である。 本発明の実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置を含んで構成される電動パワーステアリングシステムの要部を概略的に示したブロック図である。 実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置におけるマイコンの行う処理動作を示したフローチャートである。 実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置におけるマイコンの行う処理動作を示したフローチャートである。

符号の説明

２１ ステアリング軸
２２ 操舵角センサ
２３ トルクセンサ
２３ａ トーションバー
２４、２４Ａ 電動パワーステアリング制御装置

Claims (8)

1. ステアリング軸に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサから得られる出力値がステアリングが中立位置にあることを示しているか否かを判断する出力値判断手段と、
   所定の大きさ以上の前記操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断する操舵トルク判断手段と、
   前記出力値が前記ステアリングが中立位置にあることを示している時に、
   前記操舵トルク判断手段により前記所定の大きさ以上の前記操舵トルクが発生する状況にあると判断された場合、前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備えていることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
2. 前記操舵トルク判断手段が、ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段から得られる情報に基づいて、前記所定の大きさ以上の前記操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するものである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制御装置。
3. 前記操舵トルク判断手段が、前記ステアリングの操舵角が所定の時間継続して、所定角以上である場合、前記所定の大きさ以上の前記操舵トルクが発生する状況にあると判断するものである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制御装置。
4. 前記操舵トルク判断手段が、ステアリングの操舵をアシストするための電動機の回転角を検出する回転角検出手段から得られる情報に基づいて、前記所定の大きさ以上の前記操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するものである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制御装置。
5. 操舵輪に連結する連結軸に前記電動機からの駆動力を減速して伝える減速機構のギヤ比を、前記ステアリング軸の回転に対応して前記電動機の回転速度が増大する方向に調整する調整手段を備えていることを特徴とする請求項４記載の電動パワーステアリング制御装置。
6. 前記操舵トルク判断手段が、撮影手段から得られるステアリングを映した画像情報に基づいて、前記所定の大きさ以上の前記操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するものである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制御装置。
7. 前記操舵トルク判断手段が、ジャイロセンサ、ヨーレートセンサ、現在位置検出手段、及びナビゲーション装置のいずれかから得られる車両の移動変位を示す情報に基づいて、前記所定の大きさ以上の前記操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するものである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制御装置。
8. ステアリング軸に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサから得られる出力値がステアリングが中立位置にあることを示しているか否かを判断するステップと、
   所定の大きさ以上の前記操舵トルクが発生する状況にあるか否かを判断するステップと、
   前記出力値が前記ステアリングが中立位置にあることを示している時に、前記所定の大きさ以上の前記操舵トルクが発生する状況にあると判断した場合、前記トルクセンサに異常が生じていると判断するステップとを含んでいることを特徴とする電動パワーステアリング制御方法。

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