JP2015030402A - 油圧パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一方の電動ポンプが異常を検出した場合でも、操舵フィーリングの低下を防止できる油圧パワーステアリング装置の制御装置を提供する。【解決手段】ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段と、操舵角検出手段から検出した操舵角から操舵速度を演算する操舵速度演算手段と、３相ブラシレスモータに対する駆動電力の供給を通じて、油圧アクチュエータの作動を制御する制御手段と、制御手段は、第１及び第２の電動ポンプが作動中に、片方の電動ポンプの駆動用３相ブラシレスモータの１相が通電不良で異常となった場合において、操舵速度演算手段から演算した操舵速度が所定値以上の場合には、１相が通電不良で停止した電動ポンプの駆動用３相ブラシレスモータを２相駆動で作動させる構成とした。【選択図】図５

Description

本発明は、油圧パワーステアリング装置の制御装置に関するものである。

従来、油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを用いて、操舵系にアシスト力を付与する油圧パワーステアリング装置が広く知られている。例えば、特許文献１には、油圧アクチュエータの油圧源として、２個のモータ駆動により油圧を発生させる２個の電動ポンプを用いた、油圧パワーステアリング装置が開示されている。こうした油圧パワーステアリング装置では、通常、ステアリング操作が行われていない状態でも、電動ポンプを比較的低い回転速度（スタンバイ回転速度）で駆動しておくことで、速やかなアシスト力の付与を可能として応答性の向上を図っている。

特開平０９−０９５２５１号公報 特開２００８−２１１９１０号公報

ところで、このような２個のモータ駆動により油圧を発生させる２個の電動ポンプを用いた油圧パワーステアリング装置では、一方の電動ポンプが異常を検出した場合には、直ちに、その電動ポンプを停止させていた。そのため、ステアリングが急操舵された場合などでは、引っかかり感が生じ、操舵フィーリングに違和感を感じるという問題があった。

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、一方の電動ポンプが異常を検出した場合でも、操舵フィーリングの低下を防止できる油圧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。

上記の課題を解決する油圧パワーステアリング装置の制御装置は、３相ブラシレス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アシスト力を発生させる油圧アクチュエータに、作動油を供給するための第１及び第２の電動ポンプを備えた油圧パワーステアリング装置の制御装置において、前記ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵角検出手段から検出した操舵角から操舵速度を演算する操舵速度演算手段と、前記３相ブラシレスモータに対する駆動電力の供給を通じて、前記油圧アクチュエータの作動を制御する制御手段と、前記制御手段は、前記第１及び第２の電動ポンプが作動中に、片方の電動ポンプの駆動用３相ブラシレスモータの１相が通電不良で異常となった場合において、前記操舵速度演算手段から演算した操舵速度が所定値以上の場合には、１相が通電不良で停止した電動ポンプの駆動用３相ブラシレスモータを２相駆動で作動させること、を要旨とする。

上記構成によれば、第１及び第２の電動ポンプが作動中に、片方の電動ポンプの駆動用３相ブラシレスモータの１相が通電不良で異常となった場合において、操舵速度が所定値以上の場合には、１相が通電不良で停止した電動ポンプの駆動用３相ブラシレスモータを２相駆動で作動させる構成とした。これにより、ステアリングが高速で操舵された場合には、アシスト力が増大するので、ステアリングの引っかかり感が防止でき、操舵フィーリングを向上できる。

本発明によれば、一方の電動ポンプが異常を検出した場合でも、操舵フィーリングの低下を防止できる油圧パワーステアリング装置の制御装置を提供できる。

油圧パワーステアリング装置の概略構成図。 油圧パワーステアリング装置の概略制御ブロック図。 第１マイコンの詳細制御ブロック図。 第２マイコンの詳細制御ブロック図。 第１又は第２の電動ポンプが正常運転状態から異常運転状態に変化する場合における、第１及び第２電動ポンプの制御手順を示すフローチャート。 第１及び第２マイコンの目標速度指令値演算部におけるマップ図。

以下、油圧パワーステアリング装置の実施形態を図面に従って説明する。
図１に示す油圧パワーステアリング装置１は、一時停止時にエンジンを自動停止するアイドルストップ機能を備えた車両に搭載されるものである。同図に示すように、油圧パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２が固定されるステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３の回転に応じて、軸方向に往復動するラック軸５と、ラック軸５が往復動可能に挿通される略円筒状のラックハウジング６とを備えている。尚、ステアリングシャフト３は、ステアリングホイール２側から順にコラム軸７、中間軸８、及びピニオン軸９を連結することにより構成されている。

ラック軸５とピニオン軸９とは、ラックハウジング６内に所定の交叉角をもって配置されており、ラック軸５に形成されたラック歯５aとピニオン軸９に形成されたピニオン歯９aとが噛合されることでラックアンドピニオン機構１１が構成されている。
また、ラック軸５の両端には、タイロッド１２が連結されており、タイロッド１２の先端は、転舵輪１３が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。従って、油圧パワーステアリング装置１では、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転がラックアンドピニオン機構１１によりラック軸５の軸方向移動に変換され、この軸方向移動がタイロッド１２を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪１３の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。

また、油圧パワーステアリング装置１は、ステアリング操作を補助するアシスト力を発生させる油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ２１と、油圧シリンダ２１に作動油を供給する第１及び第２電動ポンプ２２，２３とを備えている。また、油圧パワーステアリング装置１は、油圧シリンダ２１への作動油の給排を制御する切換弁２４と、第１及び第２電動ポンプ２２，２３によって油圧シリンダ２１に給排される作動油を貯留する貯留タンク２５とを備えている。

油圧シリンダ２１は、ラックハウジング６の一部によって構成される円筒状のシリンダチューブ３１を備えている。つまり、シリンダチューブ３１には、ラック軸５が往復動可能に挿通されている。また、油圧シリンダ２１は、シリンダチューブ３１内を第１油圧室３２と第２油圧室３３とに区画するピストン３４を備えており、ピストン３４は、ラック軸５に一体で軸方向移動可能に固定されている。

図２に示すように、第１電動ポンプ２２は、駆動源となる第１モータ４１と、第１モータ４１により駆動されることにより油圧を発生させる第１ポンプ４２と、第１モータ４１の作動を制御する第１ＥＣＵ４３と、をそれぞれ備えている。また、第２電動ポンプ２３は、駆動源となる第２モータ４４と、第２モータ４４により駆動されることにより油圧を発生させる第２ポンプ４５と、第２モータ４４の作動を制御する第２ＥＣＵ４６と、を備えている。つまり、本実施形態では、第１及び第２ＥＣＵ４３、４６により制御装置が構成されている。図１に示すように、第１及び第２電動ポンプ２２、２３の各吸入口（図示略）は、吸入油路４７を介して貯留タンク２５に接続されている。

切換弁２４は、ステアリング操作に連動して油圧シリンダ２１の第１及び第２油圧室３２、３３への作動油の給排を制御する周知のロータリバルブとして構成されている。具体的には、切換弁２４には、供給ポート５１、排出ポート５２、第１及び第２給排ポート５３、５４が設けられている。供給ポート５１は、一端側で二股に分岐した供給油路５５を介して、第１及び第２電動ポンプ２２、２３の吐出口（図示略）にそれぞれ接続されている。排出ポート５２は、排出油路５６を介して、貯留タンク２５に接続されている。そして、第１給排ポート５３は、第１給排油路５７を介して、第１油圧室３２に接続され、第２給排ポート５４は、第２給排油路５８を介して、第２油圧室３３に接続されている。

このように構成された油圧パワーステアリング装置１では、第１及び第２電動ポンプ２２、２３によって貯留タンク２５から吸い上げられた作動油は、供給油路５５を介して、切換弁２４に供給される。そして、切換弁２４に供給された作動油は、運転者のステアリング操作に応じて、第１及び第２給排油路５７、５８のいずれか一方を介して、第１及び第２油圧室３２、３３のいずれか一方に供給される。このとき、併せて第１及び第２油圧室３２、３３の他方から作動油が排出され、この作動油は第１及び第２給排油路５７、５８の他方、切換弁２４及び排出油路５６を介して、貯留タンク２５に排出される。その結果、第１油圧室３２と第２油圧室３３との間に油圧差が発生し、この油圧差に基づいて、ピストン３４とともにラック軸５が軸方向移動することで、ステアリング操作がアシストされる。

次に、油圧パワーステアリング装置１の電気的構成について説明する。
図１及び図２に示すように、第１及び第２電動ポンプ２２、２３は、ＣＡＮ（車内ネットワーク）６１を介して互いに接続されている。ＣＡＮ６１には、ステアリングセンサ６２、及び車速センサ６３がそれぞれ接続されており、ステアリングホイール２の操舵角θｓ（操舵角検出手段）及び車速ｖが伝送されている。また、ＣＡＮ６１には、上位ＥＣＵ６４が接続されており、第１及び第２ＥＣＵ４３、４６は、ＣＡＮ６１を介して得られる各状態量に基づいて互いに協調して、第１及び第２電動ポンプ２２、２３（第１及び第２モータ４１、４４）の作動を制御できるように構成されている。

上位ＥＣＵ６４とＣＡＮ６１を介して、第１ＥＣＵ４３と送受信する信号は、操舵角θｓ、車速ｖ、第１電動ポンプ異常判定信号Ｓｆ１、第１電動ポンプ１相通電不良信号Ｓｆ１１、第１電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ１０、第１電動ポンプ２相駆動指令ＣＯＭ１１、及び第１電動ポンプ停止指令ＣＯＭ１２である。同じく、上位ＥＣＵ６４とＣＡＮ６１を介して、第２ＥＣＵ４６と送受信する信号は、操舵角θｓ、車速ｖ、第２電動ポンプ異常判定信号Ｓｆ２、第２電動ポンプ１相通電不良信号Ｓｆ２２、第２電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ２０、第２電動ポンプ２相駆動指令ＣＯＭ２１、及び第２電動ポンプ停止指令ＣＯＭ２２である。

第１ＥＣＵ４３及び第２ＥＣＵ４６について詳述すると、図２に示すように、第１ＥＣＵ４３は、モータ制御信号を出力する第１マイコン７１（制御手段）と、そのモータ制御信号に基づいて第１モータ４１に駆動電力を供給する第１駆動回路７２とを備えている。また、第２ＥＣＵ４６は、モータ制御信号を出力する第２マイコン７３（制御手段）と、そのモータ制御信号に基づいて第２モータ４４に駆動電力を供給する第２駆動回路７４とを備えている。なお、第１及び第２駆動回路７２、７４は、車両に搭載された同一の車載電源（バッテリ）７５のそれぞれ接続されている。

第１及び第２駆動回路７２、７４には、直列に接続された一対のスイッチング素子（例えば、ＦＥＴ等）を基本単位（スイッチングアーム）とし、これらを並列に接続してなる周知のＰＷＭインバータが採用されており、モータ制御信号は、各スイッチング素子のオンオフ状態（オンＤＵＴＹ比）を規定するものとなっている。そして、第１及び第２駆動回路７２、７４は、入力されるモータ制御信号に示されるオンＤＵＴＹ比及び車載電源７５の電圧に基づく駆動電力を第１及び第２モータ４１、４４にそれぞれ供給する。

第１マイコン７１には、第１モータ４１（第１電動ポンプ２２）に流れるＵ相実電流値Ｉｕ１、Ｖ相実電流値Ｉｖ１、及びＷ相実電流値Ｉｗ１を検出する、第１電流センサ７６ｕ、７６ｖ、７６ｗ、及び第１モータ４１の回転角を示す第１回転角θ１を検出する第１回転角センサ７７が接続されている。一方、第２マイコン７３には、第２モータ４４（第２電動ポンプ２３）に流れるＵ相実電流値Ｉｕ２、Ｖ相実電流値Ｉｖ２、及びＷ相実電流値Ｉｗ２を検出する、第２電流センサ７８ｕ、７８ｖ、７８ｗ、及び第２モータ４４の回転角を示す第２回転角θ２を検出する第２回転角センサ７９が接続されている。

第１及び第２マイコン７１、７３は、それぞれ所定のサンプリング周期で各センサから各状態量を検出するとともに、ＣＡＮ６１から各状態量を受信する。そして、第１及び第２マイコン７１、７３は、これら取得した各状態量に基づいてモータ制御信号を出力することにより、駆動電力の供給を通じて第１及び第２モータ４１、４４の作動を制御する。

以下に示す各制御ブロックは、第１及び第２マイコン７１、７３が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。第１及び第２マイコン７１、７３は、所定のサンプリング周期で上記各状態量を検出し、所定周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を生成する。

次に、第１マイコン７１の機能の詳細を図３に基づいて詳細に説明する。
まず、第１マイコン７１は、ＣＡＮ６１から送信された操舵角θｓ、車速ｖ、第１電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ１０、第１電動ポンプ２相駆動指令ＣＯＭ１１、及び
第１電動ポンプ停止指令ＣＯＭ１２を取り込む。そして、第１マイコン７１は、第１電動ポンプ異常判定信号Ｓｆ１、及び第１電動ポンプ１相通電不良信号Ｓｆ１１をＣＡＮ６１から上位ＥＣＵ６４へ送信する。

次に、第１マイコン７１は、操舵角θｓを微分器１０１（操舵速度演算手段）で微分して、操舵速度ωｓを算出する。続いて、第１マイコン７１は、操舵速度ωｓと、車速ｖを第１目標速度指令演算部８０に取り込む。第１目標速度指令演算部８０には、第１目標速度指令値ω１＊を生成する第１マップ８１が、操舵速度ωｓと、車速ｖから構成されている。ここで、第１マップ８１は、一例として、実験値等から図６（後述する）のように構成される。

次に、第１マイコン７１は、第１目標速度指令演算部８０で生成された第１目標速度指令値ω１＊を減算器９７に入力する。更に、第１マイコン７１は、第１モータ４１の第１回転角センサ７７から出力された第１回転角θ１を、微分器９６で微分し、第１回転速度ω１を生成する。そして、第１マイコン７１は、微分器９６で生成された第１回転速度ω１を減算器９７に入力する。そして、第１マイコン７１は、減算器９７にて、第１目標速度指令値ω１＊から第１回転速度ω１を減算して、第１速度偏差Δω１を生成する。

次に、第１マイコン７１は、生成された第１速度偏差Δω１を、第１速度制御の比例、積分制御部８２に入力する。そして、第１マイコン７１は、第１速度制御の比例、積分制御部８２で、第１速度偏差Δω１と、第１速度制御の比例ゲインの積と、第１速度制御の積分ゲインの積より、第１ｑ軸電流指令値Ｉｑ１＊を生成する。そして、第１マイコン７１は、生成した第１ｑ軸電流指令値Ｉｑ１＊を減算器９８に入力する。そして、第１マイコン７１は、減算器９８にて、第１ｑ軸電流指令値Ｉｑ１＊から第１ｑ軸電流値Ｉｑ１を減算して、第１ｑ軸電流偏差ΔＩｑ１を生成する。

ここで、第１ｑ軸電流値Ｉｑ１及び第１ｄ軸電流値Ｉｄ１の生成方法を記述する。
まず、第１マイコン７１は、第１電流センサ７６ｕ、７６ｖ、７６ｗで検出された、第１電動ポンプ２２のＵ相実電流値Ｉｕ１、Ｖ相実電流値Ｉｖ１、Ｗ相実電流値Ｉｗ１を取り込む。そして、第１マイコン７１は、取り込んだＵ相実電流値Ｉｕ１、Ｖ相実電流値Ｉｖ１、Ｗ相実電流値Ｉｗ１を、第１ｄ／ｑ変換演算部９１で２相電流である、第１ｑ軸電流値Ｉｑ１及び第１ｄ軸電流値Ｉｄ１を生成する。

次に、第１マイコン７１は、生成された第１ｑ軸電流偏差ΔＩｑ１を、第１ｑ軸電流制御の比例、積分制御部８５に入力する。そして、第１マイコン７１は、第１ｑ軸電流制御の比例、積分制御部８５で、第１ｑ軸電流偏差ΔＩｑ１と、第１ｑ軸電流制御の比例ゲインの積と、第１ｑ軸電流制御の積分ゲインの積を加算して、第１ｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＊を生成し、第１ｄ／ｑ逆変換演算部９２に入力する。

一方、第１マイコン７１は、第１ｄ軸電流指令値Ｉｄ１＊を零として、減算器９９に入力する。そして、第１マイコン７１は、減算器９９にて、第１ｄ軸電流指令値Ｉｄ１＊から、第１ｄ軸電流値Ｉｄ１を減算して、第１ｄ軸電流偏差ΔＩｄ１を生成する。

次に、第１マイコン７１は、生成された第１ｄ軸電流偏差ΔＩｄ１を、第１ｄ軸電流制御の比例、積分制御部８８に入力する。そして、第１マイコン７１は、第１ｄ軸電流制御の比例、積分制御部８８で、第１ｄ軸電流偏差ΔＩｄ１と、第１ｄ軸電流制御の比例ゲインの積と、第１ｄ軸電流制御の積分ゲインの積を加算して、第１ｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＊を生成し、第１ｄ／ｑ逆変換演算部９２に入力する。

次に、第１マイコン７１は、第１ｄ／ｑ逆変換演算部９２に入力された第１ｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＊と、第１ｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＊から第１各相電圧指令値Ｖｕ１＊、Ｖｖ１＊、Ｖｗ１＊を生成し、第１ＰＷＭ出力部９３に入力する。そして、第１マイコン７１は、第１ＰＷＭ出力部９３から、第１駆動回路７２へモータ制御信号を出力する。

また、第１マイコン７１は、第１電動ポンプ２２のＵ相実電流値Ｉｕ１、Ｖ相実電流値Ｉｖ１、及びＷ相実電流値Ｉｗ１、第１回転角θ１、及び第１回転速度ω１に基づいて第１モータ４１の異常判定を行う第１異常判定部９４を有している。そして、第１マイコン７１は、第１異常判定部９４が判定した第１電動ポンプ異常判定信号Ｓｆ１、及び第１電動ポンプ１相通電不良信号Ｓｆ１１をＣＡＮ６１に送信する。そして、第１マイコン７１は、第１電動ポンプ異常が検出された場合には、駆動電力の供給を停止して、第１モータ４１を停止させる。

一方、第１マイコン７１は、第１電動ポンプ１相通電不良が検出された場合には、第１モータ４１を２相駆動制御（後述する）で作動させる。なお、異常判定の方法としては、例えば、第１電動ポンプ２２のＵ相実電流値Ｉｕ１、Ｖ相実電流値Ｉｖ１、及びＷ相実電流値Ｉｗ１が取り得ない値となった場合や、駆動電力を供給しているにもかかわらず第１回転角θ１、又は第１回転速度ω１が変化しない場合等に異常であると判定する等、種々の方法を採用することが可能である。

更に、第１マイコン７１は、第１異常判定部９４が第１電動ポンプ１相通電不良が検出された場合には、第１モータ４１を２相駆動制御させる第１マイコン２相駆動制御部９５を有している。上位ＥＣＵ６４から、第１マイコン７１の第１異常判定部９４に入力された第１電動ポンプ２相駆動指令ＣＯＭ１１は、第１目標速度指令演算部８０を経由して、第１マイコン２相駆動制御部９５へ出力される。

第１マイコン２相駆動制御部９５は、２相駆動演算を実施した後、２相駆動制御時第１各相電圧指令値Ｖｕ１＊＊、Ｖｖ１＊＊、Ｖｗ１＊＊を第１ＰＷＭ出力部９３へ入力する。そして、第１マイコン７１は、第１ＰＷＭ出力部９３から、第１駆動回路７２へモータ制御信号を出力する。なお、２相駆動制御の詳細については、特許文献２を参照されたい。

次に、第２マイコン７３の機能の詳細を図４に基づいて詳細に説明する。
第２マイコン７３の機能は、第１マイコン７１の機能とほぼ同一である。
まず、第２マイコン７３は、ＣＡＮ６１から送信された操舵角θｓ、車速ｖ、第２電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ２０、第２電動ポンプ２相駆動指令ＣＯＭ２１、及び
第２電動ポンプ停止指令ＣＯＭ２２を取り込む。そして、第２マイコン７３は、第２電動ポンプ異常判定信号Ｓｆ２、及び第２電動ポンプ１相通電不良信号Ｓｆ２２をＣＡＮ６１から上位ＥＣＵ６４へ送信する。

次に、第２マイコン７３は、操舵角θｓを微分器１３１（操舵速度演算手段）で微分して、操舵速度ωｓを算出する。続いて、第２マイコン７３は、操舵速度ωｓと、車速ｖを第２目標速度指令演算部１１０に取り込む。第２目標速度指令演算部１１０には、第２目標速度指令値ω２＊を生成する第２マップ１１１が、操舵速度ωｓと、車速ｖから構成されている。ここで、第２マップ１１１は、一例として、実験値等から図６（後述する）のように構成される。

次に、第２マイコン７３は、第２目標速度指令演算部１１０で生成された第２目標速度指令値ω２＊を減算器１２７に入力する。更に、第２マイコン７３は、第２モータ４４の第２回転角センサ７９から出力された第２回転角θ２を、微分器１２６で微分し、第２回転速度ω２を生成する。そして、第２マイコン７３は、微分器１２６で生成された第２回転速度ω２を減算器１２７に入力する。そして、第２マイコン７３は、減算器１２７にて、第２目標速度指令値ω２＊から第２回転速度ω２を減算して、第２速度偏差Δω２を生成する。

次に、第２マイコン７３は、生成された第２速度偏差Δω２を、第２速度制御の比例、積分制御部１１２に入力する。そして、第２マイコン７３は、第２速度制御の比例、積分制御部１１２で、第２速度偏差Δω２と、第２速度制御の比例ゲインの積と、第２速度制御の積分ゲインの積を加算することにより、第２ｑ軸電流指令値Ｉｑ２＊を生成する。そして、第２マイコン７３は、生成した第２ｑ軸電流指令値Ｉｑ２＊を減算器１２８に入力する。そして、第２マイコン７３は、減算器１２８にて、第２ｑ軸電流指令値Ｉｑ２＊から第２ｑ軸電流値Ｉｑ２を減算して、第２ｑ軸電流偏差ΔＩｑ２を生成する。

ここで、第２ｑ軸電流値Ｉｑ２及び第２ｄ軸電流値Ｉｄ２の生成方法を記述する。
まず、第２マイコン７３は、第２電流センサ７８ｕ、７８ｖ、７８ｗで検出された、第２電動ポンプ２３のＵ相実電流値Ｉｕ２、Ｖ相実電流値Ｉｖ２、Ｗ相実電流値Ｉｗ２を取り込む。そして、第２マイコン７３は、取り込んだＵ相実電流値Ｉｕ２、Ｖ相実電流値Ｉｖ２、Ｗ相実電流値Ｉｗ２を、第２ｄ／ｑ変換演算部１２１で２相電流である、第２ｑ軸電流値Ｉｑ２及び第２ｄ軸電流値Ｉｄ２を生成する。

次に、第２マイコン７３は、生成された第２ｑ軸電流偏差ΔＩｑ２を、第２ｑ軸電流制御の比例、積分制御部１１５に入力する。そして、第２マイコン７３は、第２ｑ軸電流制御の比例、積分制御部１１５で、第２ｑ軸電流偏差ΔＩｑ２と、第２ｑ軸電流制御の比例ゲインの積と、第２ｑ軸電流制御の積分ゲインの積を加算して、第２ｑ軸電圧指令値Ｖｑ２＊を生成し、第２ｄ／ｑ逆変換演算部１２２に入力する。

一方、第２マイコン７３は、第２ｄ軸電流指令値Ｉｄ２＊を零として、減算器１２９に入力する。そして、第２マイコン７３は、減算器１２９にて、第２ｄ軸電流指令値Ｉｄ２＊から第２ｄ軸電流値Ｉｄ２を減算して、第２ｄ軸電流偏差ΔＩｄ２を生成する。

次に、第２マイコン７３は、生成された第２ｄ軸電流偏差ΔＩｄ２を、第２ｄ軸電流制御の比例、積分制御部１１８に入力する。そして、第２マイコン７３は、第２ｄ軸電流制御の比例、積分制御部１１８で、第２ｄ軸電流偏差ΔＩｄ２と、第２ｄ軸電流制御の比例ゲインの積と、第２ｄ軸電流制御の積分ゲインの積を加算して、第２ｄ軸電圧指令値Ｖｄ２＊を生成し、第２ｄ／ｑ逆変換演算部１２２に入力する。

次に、第２マイコン７３は、第２ｄ／ｑ逆変換演算部１２２に入力された第２ｑ軸電圧指令値Ｖｑ２＊と、第２ｄ軸電圧指令値Ｖｄ２＊から第２各相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊を生成し、第２ＰＷＭ出力部１２３に入力する。そして、第２マイコン７３は、第２ＰＷＭ出力部１２３から、第２駆動回路７４へモータ制御信号を出力する。

また、第２マイコン７３は、第１マイコン７１と同様に、第２電動ポンプ２３のＵ相実電流値Ｉｕ２、Ｖ相実電流値Ｉｖ２、及びＷ相実電流値Ｉｗ２、第２回転角θ２、及び第２回転速度ω２に基づいて第２モータ４４の異常判定を行う第２異常判定部１２４を有している。そして、第２マイコン７３は、第２異常判定部１２４が判定した第２電動ポンプ異常判定信号Ｓｆ２、及び第２電動ポンプ１相通電不良信号Ｓｆ２２をＣＡＮ６１に送信する。

そして、第２マイコン７３は、第２電動ポンプ異常が検出された場合には、駆動電力の供給を停止して、第２モータ４４を停止させる。一方、第２マイコン７３は、第２電動ポンプ１相通電不良が検出された場合には、第２モータ４４を２相駆動制御で作動させる。なお、異常判定の方法としては、例えば、第２電動ポンプ２３のＵ相実電流値Ｉｕ２、Ｖ相実電流値Ｉｖ２、及びＷ相実電流値Ｉｗ２が取り得ない値となった場合や、駆動電力を供給しているにもかかわらず第２回転角θ２、又は第２回転速度ω２が変化しない場合等に異常であると判定する等、種々の方法を採用することが可能である。

更に、第２マイコン７３は、第２異常判定部１２４が第２電動ポンプ１相通電不良が検出された場合には、第２モータ４４を２相駆動制御させる第２マイコン２相駆動制御部１２５を有している。上位ＥＣＵ６４から、第２マイコン７３の第２異常判定部１２４に入力された第２電動ポンプ２相駆動指令ＣＯＭ２１は、第２目標速度指令演算部１１０を経由して、第２マイコン２相駆動制御部１２５へ出力される。第２マイコン２相駆動制御部１２５は、２相駆動演算を実施した後、２相駆動制御時第２各相電圧指令値Ｖｕ２＊＊、Ｖｖ２＊＊、Ｖｗ２＊＊を第２ＰＷＭ出力部１２３へ入力する。そして、第２マイコン７３は、第２ＰＷＭ出力部１２３から、第２駆動回路７４へモータ制御信号を出力する。なお、２相駆動制御の詳細については、特許文献２を参照されたい。

上記は、上位ＥＣＵ６４が第１及び第２電動ポンプ２２、２３に同時に回転指令を出力した場合の機能を記述した。しかし、本実施形態は、第１及び第２電動ポンプ２２、２３が作動中に、第１又は第２の電動ポンプの、駆動用３相ブラシレスモータの１相が通電不良で停止した後、ステアリングの操舵速度が所定値以上（緊急操舵）で操舵された場合には、１相が通電不良で停止した電動ポンプの駆動用３相ブラシレスモータを２相駆動で作動させることで、操舵フィーリングの低下を防止する。

第１又は第２の電動ポンプが正常運転状態から異常運転状態に変化する場合における、第１及び第２電動ポンプ２２、２３の制御手順について、図５に基づいて詳細に説明する。
まず、ＥＣＵ６４は、操舵速度ωｓが、所定操舵速度ωｓ０以上か否かを判定する（ステップＳ１０１）。そして、ＥＣＵ６４は、操舵速度ωｓが、所定操舵速度ωｓ０以上の場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）には、次に、ＥＣＵ６４は、第１電動ポンプ２２が正常か否かを判定する（ステップＳ１０２）。そして、ＥＣＵ６４は、第１電動ポンプ２２が正常の場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）には、続けて、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ２３が正常か否かを判定する（ステップＳ１０３）。

そして、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ２３が正常の場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）には、第１電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ１０をＣＡＮ６１を介して、第１マイコン７１に送信する。第１マイコン７１は、第１電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ１０を受信し、第１電動ポンプ通常制御を行う（ステップＳ１０４）。また、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ２０をＣＡＮ６１を介して、第２マイコン７３に送信する。第２マイコン７３は、第２電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ２０を受信し、第２電動ポンプ通常制御を行い（ステップＳ１０５）、処理を終わる。

一方、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ２３が正常でない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）には、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ１相通電不良信号Ｓｆ２２により、１相通電不良か否かを判定する（ステップＳ１０６）。そして、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプが１相通電不良であると判定した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）には、第１電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ１０をＣＡＮ６１を介して、第１マイコン７１に送信する。

次に、第１マイコン７１は、第１電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ１０を受信し、第１電動ポンプ通常制御を行う（ステップＳ１０７）。また、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ２相駆動指令ＣＯＭ２１をＣＡＮ６１を介して、第２マイコン７３に送信する。第２マイコン７３は、第２電動ポンプ２相駆動指令ＣＯＭ２１を受信し、第２電動ポンプ２相駆動制御を行い（ステップＳ１０８）、処理を終わる。

更に、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプが１相通電不良でない異常であると判定した場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）には、第１電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ１０をＣＡＮ６１を介して、第１マイコン７１に送信する。第１マイコン７１は、第１電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ１０を受信し、第１電動ポンプ通常制御を行う（ステップＳ１０９）。また、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ停止指令ＣＯＭ２２をＣＡＮ６１を介して、第２マイコン７３に送信する。第２マイコン７３は、第２電動ポンプ停止指令ＣＯＭ２２を受信し、第２電動ポンプを停止し（ステップＳ１１０）、処理を終わる。

次に、ＥＣＵ６４は、第１電動ポンプ２２が正常でない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）には、続けて、ＥＣＵ６４は、第１電動ポンプ１相通電不良信号Ｓｆ１１により、１相通電不良か否かを判定する（ステップＳ１１１）。そして、ＥＣＵ６４は、第１電動ポンプ２２が１相通電不良であると判定した場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）には、続けて、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ２３が正常か否かを判定する（ステップＳ１１２）。そして、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ２３が正常の場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）には、第１電動ポンプ２相駆動指令ＣＯＭ１１をＣＡＮ６１を介して、第１マイコン７１に送信する。

そして、第１マイコン７１は、第１電動ポンプ２相駆動指令ＣＯＭ１１を受信し、第１電動ポンプ２相駆動制御を行う（ステップＳ１１３）。また、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ２０をＣＡＮ６１を介して、第２マイコン７３に送信する。第２マイコン７３は、第２電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ２０を受信し、第２電動ポンプ通常制御を行い（ステップＳ１１４）、処理を終わる。

次に、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ２３が正常でない場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）には、第１電動ポンプ停止指令ＣＯＭ１２をＣＡＮ６１を介して、第１マイコン７１に送信する。第１マイコン７１は、第１電動ポンプ停止指令ＣＯＭ１２を受信し、第１電動ポンプを停止する（ステップＳ１１５）。また、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ停止指令ＣＯＭ２２をＣＡＮ６１を介して、第２マイコン７３に送信する。第２マイコン７３は、第２電動ポンプ停止指令ＣＯＭ２２を受信し、第２電動ポンプを停止し（ステップＳ１１６）、処理を終わる。

次に、ＥＣＵ６４は、第１電動ポンプ２２が１相通電不良でない異常であると判定した場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）には、続けて、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ２３が正常か否かを判定する（ステップＳ１１７）。そして、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ２３が正常の場合（ステップＳ１１７：ＹＥＳ）には、第１電動ポンプ停止指令ＣＯＭ１２をＣＡＮ６１を介して、第１マイコン７１に送信する。第１マイコン７１は、第１電動ポンプ停止指令ＣＯＭ１２を受信し、第１電動ポンプを停止する（ステップＳ１１８）。

また、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ２０をＣＡＮ６１を介して、第２マイコン７３に送信する。第２マイコン７３は、第２電動ポンプ通常制御指令ＣＯＭ２０を受信し、第２電動ポンプ通常制御を行い（ステップＳ１１９）、処理を終わる。そして、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ２３が正常でない場合（ステップＳ１１７：ＮＯ）には、ステップＳ１１５に移行する。

次に、ＥＣＵ６４は、操舵速度ωｓが、所定操舵速度ωｓ０より小さい場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）には、次に、ＥＣＵ６４は、第１電動ポンプ２２が正常か否かを判定する（ステップＳ１２０）。そして、ＥＣＵ６４は、第１電動ポンプ２２が正常の場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１０９に移行する。更に、ＥＣＵ６４は、第１電動ポンプ２２が正常でない場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）には、続けて、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ２３が正常か否かを判定する（ステップＳ１２１）。そして、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ２３が正常の場合（ステップＳ１２１：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１８に移行する。更に、ＥＣＵ６４は、第２電動ポンプ２３が正常でない場合（ステップＳ１２１：ＮＯ）には、ステップＳ１１５に移行する。

次に、第１及び第２マイコンの目標速度指令値演算部におけるマップ図について、図６を参照して説明する。
図６は、横軸に操舵速度（ｄｅｇ／ｓｅｃ）、縦軸に目標回転速度（ｒｅｖ／ｍｉｎ）、及び、車速ｖをパラメータとして、構成されている。

目標回転速度ω＊は、操舵速度ωｓ及び車速ｖによって値が異なる。一般的には、車速ｖが低いほど、目標回転速度ω＊は大きな値となっている。本実施形態では、車速ｖを０ｋｍ／ｈ、４０ｋｍ／ｈ、８０ｋｍ／ｈ、１２０ｋｍ／ｈで実験値より求めているが、その間は補間してもよい。なお、本実施形態のマップ図は、車種によっても変わるものであり、その都度適合してもよい。

次に、上記のように構成された本実施形態の油圧パワーステアリング装置の制御装置の作用及び効果について説明する。
ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段と、操舵角検出手段から検出した操舵角から操舵速度を演算する操舵速度演算手段と、３相ブラシレスモータに対する駆動電力の供給を通じて、油圧アクチュエータの作動を制御する制御手段と、制御手段は、第１及び第２の電動ポンプが作動中に、片方の電動ポンプの駆動用３相ブラシレスモータの１相が通電不良で異常となった場合において、操舵速度演算手段から演算した操舵速度が所定値以上の場合には、１相が通電不良で停止した電動ポンプの駆動用３相ブラシレスモータを２相駆動で作動させる構成とした。

上記構成によれば、第１及び第２の電動ポンプが作動中に、片方の電動ポンプの駆動用３相ブラシレスモータの１相が通電不良で異常となった場合において、操舵速度が所定値以上の場合には、１相が通電不良で停止した電動ポンプの駆動用３相ブラシレスモータを２相駆動で作動させることができる。これにより、ステアリングが高速で操舵された場合には、アシスト力が増大するので、ステアリングの引っかかり感が防止でき、操舵フィーリングを向上できる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・本実施形態では、油圧シリンダ２１の油圧源として第１及び第２電動ポンプ２２、２３の２つを設けたが、３つ以上の電動ポンプを設けてもよい。

・本実施形態では、第１及び第２電動ポンプ２２、２３が、それぞれ第１及び第２ＥＣＵ４３、４６を有する構成としたが、これに限らず、１つのＥＣＵで第１及び第２モータ４１、４４の作動を制御してもよい。

１：油圧パワーステアリング装置、２：ステアリングホイール、
３：ステアリングシャフト、５：ラック軸、５a：ラック歯、
６：ラックハウジング、７：コラム軸、８：中間軸、９：ピニオン軸、
９a：ピニオン歯、１１：ラックアンドピニオン機構、１２：タイロッド、
１３：転舵輪、２１：油圧シリンダ、２２：第１電動ポンプ、２３：第２電動ポンプ、２４：切換弁、２５：貯留タンク、３１：シリンダチューブ、３２：第１油圧室、
３３：第２油圧室、３４：ピストン、４１：第１モータ、４２：第１ポンプ、
４３：第１ＥＣＵ、４４：第２モータ、４５：第２ポンプ、４６：第２ＥＣＵ、
４７：吸入油路、５１：供給ポート、５２：排出ポート、５３：第１給排ポート、
５４：第２給排ポート、５５：供給油路、５６：排出油路、５７：第１給排油路、
５８：第２給排油路、６１：ＣＡＮ、６２：ステアリングセンサ、６３：車速センサ、６４：上位ＥＣＵ、７１：第１マイコン（制御手段）、
７２：第１駆動回路、７３：第２マイコン（制御手段）、７４：第２駆動回路、
７５：車載電源（バッテリ）、
７６ｕ、７６ｖ、７６ｗ：第１電流センサ、７７：第１回転角センサ、
７８ｕ、７８ｖ、７８ｗ：第２電流センサ、７９：第２回転角センサ、
８０：第１目標速度指令演算部、８１：第１マップ、
８２：第１速度制御の比例、積分制御部、
８５：第１ｑ軸電流制御の比例、積分制御部、
８８：第１ｄ軸電流制御の比例、積分制御部、
９１：第１ｄ／ｑ変換演算部、９２：第１ｄ／ｑ逆変換演算部、
９３：第１ＰＷＭ出力部、９４：第１異常判定部、
９５：第１マイコン２相駆動制御部、９６、１０１：微分器（操舵速度演算手段）、
９７、９８、９９：減算器、
１１０：第２目標速度指令演算部、１１１：第２マップ、
１１２：第２速度制御の比例、積分制御部、
１１５：第２ｑ軸電流制御の比例、積分制御部、
１１８：第２ｄ軸電流制御の比例、積分制御部、
１２１：第２ｄ／ｑ変換演算部、１２２：第２ｄ／ｑ逆変換演算部、
１２３：第２ＰＷＭ出力部、１２４：第２異常判定部、
１２５：第２マイコン２相駆動制御部、
１２６、１３１：微分器（操舵速度演算手段）、１２７、１２８、１２９：減算器、
θｓ：操舵角（操舵角検出手段）、ωｓ：操舵速度、ωｓ０：所定操舵速度、
ｖ：車速、
Ｓｆ１：第１電動ポンプ異常判定信号、
Ｓｆ１１：第１電動ポンプ１相通電不良信号、
ＣＯＭ１０：第１電動ポンプ通常制御指令、
ＣＯＭ１１：第１電動ポンプ２相駆動指令、
ＣＯＭ１２：第１電動ポンプ停止指令、
Ｓｆ２：第２電動ポンプ異常判定信号、
Ｓｆ２２：第２電動ポンプ１相通電不良信号、
ＣＯＭ２０：第２電動ポンプ通常制御指令、
ＣＯＭ２１：第２電動ポンプ２相駆動指令、
ＣＯＭ２２：第２電動ポンプ停止指令、
θ１：第１回転角、θ２：第２回転角、
ω１＊：第１目標速度指令値、ω１：第１回転速度、Δω１：第１速度偏差、
Ｉｕ１：第１電動ポンプのＵ相実電流値、
Ｉｖ１：第１電動ポンプのＶ相実電流値、
Ｉｗ１：第１電動ポンプのＷ相実電流値、
Ｉｑ１＊：第１ｑ軸電流指令値、Ｉｑ１：第１ｑ軸電流値、
ΔＩｑ１：第１ｑ軸電流偏差、
Ｉｄ１＊：第１ｄ軸電流指令値、Ｉｄ１：第１ｄ軸電流値、
ΔＩｄ１：第１ｄ軸電流偏差、
Ｖｑ１＊：第１ｑ軸電圧指令値、Ｖｄ１＊：第１ｄ軸電圧指令値、
Ｖｕ１＊、Ｖｖ１＊、Ｖｗ１＊：通常制御時第１各相電圧指令値、
Ｖｕ１＊＊、Ｖｖ１＊＊、Ｖｗ１＊＊：２相駆動制御時第１各相電圧指令値、
ω２＊：第２目標速度指令値、ω２：第２回転速度、Δω２：第２速度偏差、
Ｉｕ２：第２電動ポンプのＵ相実電流値、
Ｉｖ２：第２電動ポンプのＶ相実電流値、
Ｉｗ２：第２電動ポンプのＷ相実電流値、
Ｉｑ２＊：第２ｑ軸電流指令値、Ｉｑ２：第２ｑ軸電流値、
ΔＩｑ２：第２ｑ軸電流偏差、
Ｉｄ２＊：第２ｄ軸電流指令値、Ｉｄ２：第２ｄ軸電流値、
ΔＩｄ２：第２ｄ軸電流偏差、
Ｖｑ２＊：第２ｑ軸電圧指令値、Ｖｄ２＊：第２ｄ軸電圧指令値、
Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊：通常制御時第２各相電圧指令値、
Ｖｕ２＊＊、Ｖｖ２＊＊、Ｖｗ２＊＊：２相駆動制御時第２各相電圧指令値

Claims (1)

1. ３相ブラシレス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アシスト力を発生させる油圧アクチュエータに、作動油を供給するための第１及び第２の電動ポンプを備えた油圧パワーステアリング装置の制御装置において、
   前記ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
   前記操舵角検出手段から検出した操舵角から操舵速度を演算する操舵速度演算手段と、
   前記３相ブラシレスモータに対する駆動電力の供給を通じて、前記油圧アクチュエータの作動を制御する制御手段と、
   前記制御手段は、前記第１及び第２の電動ポンプが作動中に、片方の電動ポンプの駆動用３相ブラシレスモータの１相が通電不良で異常となった場合において、前記操舵速度演算手段から演算した操舵速度が所定値以上の場合には、１相が通電不良で停止した電動ポンプの駆動用３相ブラシレスモータを２相駆動で作動させること、
   を特徴とする油圧パワーステアリング装置の制御装置。

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