JP2016190612A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操舵トルクセンサが異常状態に陥いった場合であっても、安定した操舵操作を維持可能な電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】電動パワーステアリング装置１１は、車両の速度及びステアリングホイール１３の操舵角を用いて舵角規範ヨーレートを算出する舵角規範ヨーレート算出部と、測定ヨーレート又は舵角規範ヨーレートのうち絶対値の小さい方と車両の速度とに基づいて車両の転舵輪に生じるセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）を推定すると共に、該推定されたＳＡＴに基づいて要求アシストトルクを推定するトルク推定装置と、操舵トルクセンサ２５が異常か否かを判定する異常判定部とを備える。ＥＰＳ制御装置５１は、操舵トルクセンサ２５が異常の場合に、操舵トルクに代えて、トルク推定装置により推定された要求アシストトルクに基づいてアシストモータ３５の駆動制御を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、操舵部材に作用する操舵トルクに応じてアシストモータの駆動制御を行うことにより、車両の操舵系に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に関する。

従来、ステアリングホイール等の操舵部材に作用する操舵トルクに応じてアシストモータの駆動制御を行うことにより、車両の操舵系に操舵補助力を付与する構成の電動パワーステアリング装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に係る電動パワーステアリング装置では、操舵トルクセンサにより検出される操舵トルクに応じてアシストモータの駆動制御を行う。このため、操舵トルクセンサが異常状態に陥いると、アシストモータの駆動制御に支障を来すことになる。

こうした不具合を解消するため、例えば特許文献２に係る電動パワーステアリング装置では、操舵トルクセンサの異常が検出された場合に、操舵トルクセンサにより検出される操舵トルクに代えて、横Ｇセンサにより検出される横Ｇ、及び、ヨーレートセンサにより検出されるヨーレートから操舵軸力を求め、この操舵軸力に基づく目標トルクをアシストモータに発生させる。
特許文献２に係る電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルクセンサが異常状態に陥いった場合であっても、安定した操舵操作を維持することができるという。

特開２０１２−０１７０９４号公報 特開２０１２−２５４６４９号公報

しかしながら、特許文献２に係る電動パワーステアリング装置では、操舵軸力を求めるために、少なくとも横Ｇセンサが必要である。また、仮に、横Ｇセンサが異常状態に陥いると、アシストモータの駆動制御に支障を来すことになる。

本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、操舵トルク検出部が異常状態に陥いった場合であっても、安定した操舵操作を維持可能な電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、（１）に係る発明は、操舵部材に作用する操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、当該操舵トルク検出部により検出された操舵トルクに応じてアシストモータの駆動制御を行う駆動制御部と、を備えて構成される電動パワーステアリング装置であって、前記車両の測定ヨーレートを取得する測定ヨーレート取得部と、前記車両の速度を検出する車速検出部と、前記操舵部材の操舵角を検出する操舵角検出部と、前記車両の速度及び前記操舵部材の操舵角を用いて舵角規範ヨーレートを算出する舵角規範ヨーレート算出部と、前記測定ヨーレート又は前記舵角規範ヨーレートのうち絶対値の小さい方と前記車両の速度とに基づいて前記車両の転舵輪に生じるセルフアライニングトルクを推定すると共に、該推定されたセルフアライニングトルクに基づいて要求アシストトルクを推定するトルク推定装置と、前記操舵トルク検出部が異常か否かを判定する異常判定部と、を備える。前記駆動制御部は、前記異常判定部により前記操舵トルク検出部が異常である旨の判定が下された場合に、前記操舵トルク検出部により検出された操舵トルクに代えて、前記トルク推定装置により推定された前記要求アシストトルクに基づいて前記アシストモータの駆動制御を行うことを最も主要な特徴とする。

（１）に係る発明では、トルク推定装置は、測定ヨーレート又は舵角規範ヨーレートのうち絶対値の小さい方と車両の速度とに基づいてセルフアライニングトルクを推定すると共に、該推定されたセルフアライニングトルクに基づいて要求アシストトルクを推定する。駆動制御部は、異常判定部により操舵トルク検出部が異常である旨の判定が下された場合に、操舵トルク検出部により検出された操舵トルクに代えて、トルク推定装置により推定された要求アシストトルクに基づいてアシストモータの駆動制御を行う。
（１）に係る発明によれば、操舵トルク検出部が異常状態に陥いった場合であっても、トルク推定装置により推定された要求アシストトルクに基づいてアシストモータの駆動制御が行われるため、安定した操舵操作を維持することができる。

ここで、トルク推定装置が、測定ヨーレート又は舵角規範ヨーレートのうち絶対値の小さい方と車両の速度とに基づいてセルフアライニングトルクを推定する意義について説明する。
第１の意義は、例えば、測定ヨーレート又は舵角規範ヨーレートのうちいずれかが本来の値と比べて大きな値になった際の、電動パワーステアリング装置の信頼性確保のためである。

仮に、車両の測定ヨーレートを取得する測定ヨーレート取得部（例えばヨーレトセンサ）が異常状態に陥って本来の値と比べて大きな値を測定ヨーレートとして出力し、この大きな値をとる測定ヨーレートに基づいて、トルク推定装置がセルフアライニングトルクを推定したとする。かかるケースでは、トルク推定装置は、本来の値と比べて大きな値を、セルフアライニングトルクとして推定すると共に、該推定されたセルフアライニングトルクに基づいて要求アシストトルクを推定する。これを受けて駆動制御部は、前記推定された過大な操舵トルクに基づいてアシストモータの駆動制御を行う。その結果、本来の値と比べて過大な要求アシストトルクに基づいて、適正な補助力を超えるアシストモータの駆動制御を行ってしまうおそれがあった。

また、例えば車速センサ又は操舵角センサが異常状態に陥って本来の値と比べて大きな値を出力し、この大きな値に基づいて、舵角規範ヨーレート算出部が舵角規範ヨーレートを算出し、この算出された大きな値をとる舵角規範ヨーレートに基づいて、トルク推定装置がセルフアライニングトルクを推定したとする。かかるケースでは、前記と同様に、トルク推定装置は、本来の値と比べて大きな値を、セルフアライニングトルクとして推定すると共に、該推定されたセルフアライニングトルクに基づいて要求アシストトルクを推定する。これを受けて駆動制御部は、前記推定された過大な要求アシストトルクに基づいてアシストモータの駆動制御を行う。その結果、本来の値と比べて過大な要求アシストトルクに基づいて、適正な補助力を超えるアシストモータの駆動制御を行ってしまうおそれがあった。
前記のようなケースにおいて、電動パワーステアリング装置が、本来の値と比べて過大な操舵補助力を車両の操舵系に付与してしまうと、電動パワーステアリング装置の信頼性が損なわれるため、好ましくない。

第２の意義は、例えば、車両が正カント路を旋回走行する場合に、操舵部材がセルフステア状態に陥る事態を回避するためである。正カント路とは、車両の進行方向に対して道路の幅方向に傾いた路面であって、旋回中の車両の外側方向が内側方向に対して高位になっている道路をいう。また、操舵部材がセルフステア状態に陥るとは、運転者の意図とは無関係の方向に操舵部材が切れてゆく状態をいう。

車両が正カント路を旋回走行する場合、測定ヨーレートは、平面路でのそれと同様の値になるのに対し、舵角規範ヨーレートは、操舵角が平面路でのそれと比べて小さくなるため、路面環境の実情にしたがって、平面路でのそれと比べて小さな値になる。要するに、車両が正カント路を旋回走行するケースでは、測定ヨーレートは、本来の値と比べて大きな値をとる。
このとき、本来の値と比べて大きな値をとる測定ヨーレートに基づいて、トルク推定装置がセルフアライニングトルクを推定したとする。かかるケースでは、トルク推定装置は、本来の値と比べて大きな値を、要求アシストトルクとして推定してしまう。これを受けて駆動制御部は、前記推定された過大な要求アシストトルクに基づいて、適正な補助力を超えるアシストモータの駆動制御を行ってしまうおそれがあった。
こうしたケースにおいて、電動パワーステアリング装置が、本来の値と比べて過大な操舵補助力を車両の操舵系に付与してしまうと、操舵部材がセルフステア状態に陥る事態が懸念されるなど、電動パワーステアリング装置の信頼性が損なわれるため、好ましくない。

そこで、（１）に係る発明では、トルク推定装置は、測定ヨーレート又は舵角規範ヨーレートのうち絶対値の小さい方と車両の速度とに基づいてセルフアライニングトルクを推定すると共に、該推定されたセルフアライニングトルクに基づいて要求アシストトルクを推定する構成を採用することとした。

（１）に係る発明によれば、仮に、測定ヨーレート又は舵角規範ヨーレートのうちいずれかが、本来の値と比べて異常値（大きな値）をとるような事態に陥ったとしても、かかる異常値の影響を未然に回避することにより、操舵フィーリングを良好に維持して、電動パワーステアリング装置の信頼性を確保することができる。

また、（２）に係る発明は、（１）に記載の電動パワーステアリング装置であって、前記アシストモータの回転情報を取得する回転情報取得部をさらに備え、前記駆動制御部は、前記異常判定部により前記操舵トルク検出部が異常である旨の判定が下された場合に、前記操舵トルク検出部により検出された操舵トルクに代えて、前記トルク推定装置により推定された前記要求アシストトルク及び前記回転情報取得部で取得した前記アシストモータの回転情報に基づいて当該アシストモータの駆動制御を行うことを特徴とする。

（２）に係る発明では、駆動制御部は、異常判定部により操舵トルク検出部が異常である旨の判定が下された場合に、操舵トルク検出部により検出された操舵トルクに代えて、トルク推定装置により推定された要求アシストトルク及び回転情報取得部で取得したアシストモータの回転情報に基づいてアシストモータの駆動制御を行う。
ここで、アシストモータの回転情報とは、アシストモータの回転角度情報及び回転速度情報の両者を含む、アシストモータの回転に関連する情報である。

（２）に係る発明によれば、（１）に係る発明の作用効果に加えて、操舵フィーリングを一層高めることができる。

本発明によれば、操舵トルク検出部が異常状態に陥いった場合であっても、安定した操舵操作を維持可能な電動パワーステアリング装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 電動パワーステアリング装置が備えるＥＰＳ制御装置のブロック構成図である。 ＥＰＳ制御装置が備えるＳＡＴ推定装置のブロック構成図である。 ＥＰＳ制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。

以下、本発明の複数の実施形態に係る電動パワーステアリング装置について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図において、共通の機能を有する部材間、又は、相互に対応する機能を有する部材間には、原則として共通の参照符号を付するものとする。また、説明の便宜のため、部材のサイズ及び形状は、変形又は誇張して模式的に表す場合がある。

〔本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１１と連係する操舵装置１０の構成〕
本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１１の説明に先だって、電動パワーステアリング装置１１と連係する操舵装置１０の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成図である。

操舵装置１０は、図１に示すように、ステアリングホイール１３、操舵補助装置１５、転舵装置１７を備える。

本発明の“操舵部材”に相当するステアリングホイール１３は、車両（不図示）の進行方向を、運転者が所望の方向に変えようとする際に操作される部材である。ステアリングホイール１３の中央部には、操舵軸１９の一方の端部が連結されている。操舵軸１９は、上部筺体２１における下部、上部のそれぞれに設けた軸受２３ａ，２３ｂを介して、上部筺体２１に対して回動自在に支持されている。

操舵軸１９には、ステアリングホイール１３の操舵角を検出する操舵角センサ２６が設けられている。操舵角センサ２６で検出された操舵角情報は、通信媒体２４を介して、ＥＰＳ制御装置５１に供給される。

操舵軸１９のうち、ステアリングホイール１３が設けられた一方の端部とは反対側の他方の端部には、中間軸部２７及び一対の自在継手２９を直列に介して、転舵軸３１が連結されている。転舵軸３１は、下部筺体３２における下部及び上部のそれぞれに設けた一対の軸受３３ａ，３３ｂを介して、下部筺体３２に対して回動自在に支持されている。

下部筺体３２の内部には、転舵軸３１を囲むように、磁歪式の操舵トルクセンサ２５が設けられている。転舵軸３１のうち操舵トルクセンサ２５と対向する位置には、転舵軸３１の周方向全周を覆うように、例えばＮｉ−Ｆｅメッキよりなる磁歪膜（不図示）が設けられている。操舵トルクセンサ２５は、ステアリングホイール１３、操舵軸１９、中間軸部２７及び一対の自在継手２９を介して転舵軸３１に入力される操舵トルクの大きさを、例えばソレノイド型の第１及び第２コイル２５ａ，２５ｂを用いて、転舵軸３１に対し非接触で検出する機能を有する。

ここで、磁歪式の操舵トルクセンサ２５における操舵トルクの検出原理について説明する。転舵軸３１に操舵トルクが入力されると、転舵軸３１の表面には、張力方向（＋45°方向）及び圧縮方向（−45°方向）の歪みが発生する。このとき、張力方向では透磁率が増加する一方、圧縮方向では透磁率が減少する。この現象を“磁歪効果”と呼ぶ。透磁率が増加する方向に沿って磁束が通過するように、第１コイル２５ａを設ける。一方、透磁率が減少する方向に沿って磁束が通過するように、第２コイル２５ｂを設ける。

すると、透磁率が増加する方向に沿って磁束が通過するように設けた第１コイル２５ａではインダクタンスが増加する一方、透磁率が減少する方向に沿って磁束が通過するように設けた第２コイル２５ｂではインダクタンスが減少する。第１コイル２５ａと第２コイル２５ｂとをブリッジ接続して、差動増幅回路（不図示）において差動電圧を増幅し出力する。これにより、操舵トルクに比例した出力電圧（操舵トルク情報）を検出することができる。

操舵トルクセンサ２５で検出された操舵トルク情報は、後記する電動パワーステアリング制御装置（以下、“ＥＰＳ制御装置”と省略する場合がある。）５１に供給される。ただし、操舵トルク情報が、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）のような通信媒体２４を介して、ＥＰＳ制御装置５１に供給される構成を採用してもよい。

転舵軸３１に設けられる操舵補助装置１５は、運転者によるステアリングホイール１３の手動操作に係る補助力を与える機能を有する。操舵補助装置１５は、運転者の手動操作によるステアリングホイール１３の操舵トルクを軽減（手応えの調整を含む）するための補助力（操舵反力）を供給するアシストモータ３５、及び、減速機構３７を備えて構成される。

減速機構３７は、アシストモータ３５の出力軸部３９に連結されるウォームギア４１及びウォームギア４１に噛合するウォームホイールギア４３を有する。ウォームホイールギア４３は、転舵軸３１の軸方向における中間部分に、転舵軸３１と一体に回動可能に設けられている。減速機構３７は、アシストモータ３５の出力軸部３９及び転舵軸３１の間に介在するように設けられている。
これにより、ウォームホイールギア４３は、アシストモータ３５の駆動力を、減速機構３７、転舵軸３１、操舵軸１９等を介してステアリングホイール１３に伝えると同時に、転舵装置１７を介して転舵輪６１ａ，６１ｂに伝える役割を果たす。

アシストモータ３５には、その回転角度情報を検出・出力するレゾルバ（不図示）が一体に設けられている。レゾルバで検出されたアシストモータ３５の回転角度情報は、ＥＰＳ制御装置５１に供給される。

転舵装置１７は、ステアリングホイール１３及び操舵軸１９を介して入力された運転者の操舵トルクを、転舵輪６１ａ，６１ｂに伝達する機能を有する。転舵装置１７は、転舵軸３１に設けられたピニオンギア６３と、ピニオンギア６３に噛合するラック歯６５を有して車幅方向に往復運動可能なラック軸６７と、ラック軸６７の両端側にそれぞれ設けられるタイロッド６９ａ，６９ｂと、タイロッド６９ａ，６９ｂをそれぞれ介して回動可能に設けられる転舵輪６１ａ，６１ｂと、を含んで構成されている。

〔本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１１の構成〕
次に、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１１の構成について、図１を参照して説明する。
電動パワーステアリング装置１１は、図１に示すように、操舵補助装置１５及びＥＰＳ制御装置５１を含んで構成されている。ＥＰＳ制御装置５１は、通信媒体２４に接続されている。通信媒体２４には、前記の操舵角センサ２６の他に、自車両の速度（車速）を検出する車速センサ５３や、自車両の測定ヨーレートを検出して出力するヨーレートセンサ５５がそれぞれ接続されている。

（ＥＰＳ制御装置５１の構成）
次に、ＥＰＳ制御装置５１について、図２〜図３を参照して説明する。図２は、電動パワーステアリング装置１１が備えるＥＰＳ制御装置５１のブロック構成図である。図３は、ＥＰＳ制御装置が備えるＳＡＴ推定装置７３のブロック構成図である。

ＥＰＳ制御装置５１は、レゾルバにより検出されるアシストモータ３５の回転情報（アシストモータ３５の回転角度情報及び回転速度情報の両者を含む）を取得する回転情報取得部としての機能を有する。また、ＥＰＳ制御装置５１は、操舵トルクセンサ２５により時々刻々と検出される操舵トルク情報、操舵角センサ２６により検出される操舵角情報、車速センサ５３により検出される車速情報などの各種情報を参照して、アシストモータ３５に供給すべき目標電流（アシスト電流）の値を算出し、アシストモータ３５に流れる実電流値がアシスト電流に追従するように制御することで、運転者がステアリングホイール１３を操舵する際に要する操舵トルクを軽減する機能を有する。ＥＰＳ制御装置５１は、演算処理を行うマイクロコンピュータ、及び、アシストモータ３５の駆動制御回路を含む各種の周辺回路を含んで構成される。

詳しく述べると、ＥＰＳ制御装置５１は、図２に示すように、第１トルク電流変換部７１、ＳＡＴ推定装置７３、第２トルク電流変換部７５、異常判定部７７、許可判定部７９、及び切替部８１を備えて構成されている。

第１トルク電流変換部７１は、操舵トルクセンサ２５により検出される操舵トルク情報を、アシストモータ３５に係る第１ベース電流の値に変換する機能を有する。第１ベース電流とは、操舵トルクセンサ２５により検出される操舵トルク情報に適応したアシストモータ３５への供給電流である。第１トルク電流変換部７１で変換後のアシストモータ３５に係る第１ベース電流は、切替部８１に出力される。

ＳＡＴ推定装置７３は、車両の転舵輪（不図示）に生じるセルフアライニングトルク（以下、“ＳＡＴ”と省略する場合がある。）を推定すると共に、該推定されたＳＡＴに基づいてステアリングホイール１３に付与すべき操舵補助力（要求アシストトルク）を推定する機能を有する。ＳＡＴ推定装置７３の内部構成について、詳しくは次述する。

ＳＡＴ推定装置７３は、図３に示すように、舵角規範ヨーレート算出部９１、低値選択部９３、及びＳＡＴ推定部９５を備えて構成されている。

舵角規範ヨーレート算出部９１は、操舵角センサ２６により検出された操舵角データと車速センサ５３により検出された車速データとを用いて、舵角規範ヨーレートを算出する機能を有する。舵角規範ヨーレート算出部９１により算出された舵角規範ヨーレートは、低値選択部９３に出力される。

低値選択部９３は、ヨーレートセンサ５５により実測された測定ヨーレートデータと、舵角規範ヨーレート算出部９１により算出された舵角規範ヨーレートとのうち、低い値をとるヨーレートデータを選択する。ここで選択されたヨーレートデータは、制御用ヨーレートデータとしてＳＡＴ推定部９５に出力される。

ＳＡＴ推定部９５は、車両の転舵輪に生じるセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）を推定すると共に、該推定されたＳＡＴに基づいて、要求アシストトルクを推定する機能を有する。具体的には、ＳＡＴ推定部９５は、制御用ヨーレートデータ（測定ヨーレート又は舵角規範ヨーレートのうち絶対値の小さい方）及び車速データに基づいて、車両の諸元に由来するＳＡＴ定数を考慮し、車両の旋回中に転舵輪に生じるＳＡＴを推定すると共に、この推定により得られたＳＡＴを打ち消すための要求アシストトルクを推定する。ここで、セルフアライニングトルクは、例えば、制御用ヨーレートデータ、車速データ、及びＳＡＴ定数の関数として推定することができる。
なお、セルフアライニングトルクを推定するに際しては、例えば特開２００７−５０７４３号公報に開示されているような公知の手法を適宜用いればよい。
こうして求められた要求アシストトルクは、図２においてＳＡＴ推定装置７３の後段に位置する、第２トルク電流変換部７５に出力される。

第２トルク電流変換部７５は、ＳＡＴ推定装置７３で推定された要求アシストトルクを、アシストモータ３５に係る第２ベース電流の値に変換する機能を有する。第２ベース電流とは、ＳＡＴ推定装置７３で推定された要求アシストトルクに適応したアシストモータ３５への供給電流である。第２トルク電流変換部７５で変換後のアシストモータ３５に係る第２ベース電流は、許可判定部７９を介して、必要に応じて切替部８１に出力される。

異常判定部７７は、操舵トルクセンサ２５が異常か否かに係る診断を行う機能を有する。異常判定部７７による操舵トルクセンサ２５に係る診断結果は、許可判定部７９に送られる。

許可判定部７９は、第２トルク電流変換部７５で変換されたアシストモータ３５に係る第２ベース電流を、後段の切替部８１に出力するか否かを判定する関門としての機能を有する。詳しく述べると、許可判定部７９は、異常判定部７７による操舵トルクセンサ２５に係る診断結果が異常なしの場合に、第２トルク電流変換部７５で変換されたアシストモータ３５に係る第２ベース電流を、後段の切替部８１に出力する許可判定を行う。

なお、許可判定部７９は、異常判定部７７による操舵トルクセンサ２５に係る診断結果が異常ありの場合に、アシストモータ３５に係る第２ベース電流の値を、予め定められる遅延時間をもって、徐々に増やす（徐々に減じる）ように切替部８１に出力する構成を採用してもよい。ステアリングホイール１３に係る操舵補助力が急変すると、運転者に違和感を与えてしまうからである。また、前記の遅延時間は、第２ベース電流に係る絶対値の大きさに応じて、第２ベース電流に係る絶対値が大きい際の遅延時間を、第２ベース電流に係る絶対値が前記と比べて小さい際の遅延時間に対して長くするように、可変設定してもよい。

切替部８１は、アシストモータ３５に供給されるアシスト電流として、第１トルク電流変換部７１で変換後のアシストモータ３５に係る第１ベース電流の値、又は、第２トルク電流変換部７５で変換後のアシストモータ３５に係る第２ベース電流の値のうちいずれか一方を選択的に切替え出力する。

詳しく述べると、異常判定部７７による操舵トルクセンサ２５に係る診断結果が異常なしの場合に、切替部８１は、アシストモータ３５に供給されるアシスト電流として、第１トルク電流変換部７１で変換後のアシストモータ３５に係る第１ベース電流の値を選択的に切替え出力する。
一方、異常判定部７７による操舵トルクセンサ２５に係る診断結果が異常ありの場合に、切替部８１は、アシストモータ３５に供給されるアシスト電流として、第２トルク電流変換部７５で変換後のアシストモータ３５に係る第２ベース電流の値を選択的に切替え出力する。

ＥＰＳ制御装置５１は、アシストモータ３５に流れる実電流値が、切替部８１による切替後のアシストモータ３５に係るアシスト電流に追従するように制御することで、運転者がステアリングホイール１３を操舵する際に要する操舵トルクを軽減するように動作する。

〔ＥＰＳ制御装置５１の動作〕
次に、ＥＰＳ制御装置５１の動作について、図４を参照して説明する。図４は、ＥＰＳ制御装置５１の動作説明に供するフローチャート図である。

ステップＳ１１において、異常判定部７７は、操舵トルクセンサ２５が異常か否かに係る診断を行う。

ステップＳ１２において、異常判定部７７は、ステップＳ１１の操舵トルクセンサ２５に係る診断結果を受けて、操舵トルクセンサ２５が異常ありか否かを判定する。

ステップＳ１２の判定の結果、操舵トルクセンサ２５が異常なしである旨の診断が下された場合（ステップＳ１２のＮｏ）、ＥＰＳ制御装置５１は、処理の流れをステップＳ１８へとジャンプさせる。

一方、ステップＳ１２の判定の結果、操舵トルクセンサ２５が異常ありである旨の診断が下された場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）、ＥＰＳ制御装置５１は、処理の流れを次のステップＳ１３へとジャンプさせる。

ステップＳ１３において、ＥＰＳ制御装置５１は、ヨーレートセンサ５５により検出される測定ヨーレートを取得する。

ステップＳ１４において、舵角規範ヨーレート算出部９１は、操舵角センサ２６により検出された操舵角データと車速センサ５３により検出された車速データと、を用いて舵角規範ヨーレートを算出する。

ステップＳ１５において、低値選択部９３は、ヨーレートセンサ５５により実測された測定ヨーレートデータと、舵角規範ヨーレート算出部９１により算出された舵角規範ヨーレートとのうち、低い値をとるヨーレートデータを選択し、選択されたヨーレートデータを、制御用ヨーレートデータとしてＳＡＴ推定部９５に出力する。

ステップＳ１６〜Ｓ１７において、ＳＡＴ推定部９５は、前記制御用ヨーレートデータ及び車速データに基づいて、車両の転舵輪に生じるセルフアライニングトルクを推定すると共に、この推定により得られたセルフアライニングトルクを打ち消すための要求アシストトルクを推定する。

ステップＳ１８において、第２トルク電流変換部７５は、ＳＡＴ推定装置７３から出力されてきた要求アシストトルクを、アシストモータ３５に係る第２ベース電流に変換する。

ステップＳ１９において、許可判定部７９は、異常判定部７７による操舵トルクセンサ２５に係る診断結果が異常あり（ステップＳ１２のＹｅｓ）であるため、ステップＳ１８で変換後のアシストモータ３５に係る第２ベース電流を、切替部８１に出力する許可判定を行う。これを受けて切替部８１は、アシストモータ３５に供給されるアシスト電流として、ステップＳ１８で変換後のアシストモータ３５に係る第２ベース電流の値を選択的に切替え出力する。

ステップＳ２０において、ＥＰＳ制御装置５１は、アシストモータ３５に流れる実電流値が、切替部８１による切替後のアシストモータ３５に係るアシスト電流（第２ベース電流の値）に追従するように、アシストモータ３５を駆動制御する。これにより、運転者がステアリングホイール１３を操舵する際に要する操舵トルクを軽減する。その後、ＥＰＳ制御装置５１は、処理の流れをステップＳ１１へ戻し、以降の処理を順次行わせる。

〔本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１１が奏する作用効果〕
次に、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置１１が奏する作用効果について説明する。

第１の特徴（請求項１に対応）に基づく電動パワーステアリング装置１１は、ステアリングホイール（操舵部材）１３に作用する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ（操舵トルク検出部）２５と、操舵トルクセンサ２５により検出された操舵トルクに応じてアシストモータ３５の駆動制御を行うＥＰＳ制御装置（駆動制御部）５１と、を備えて構成される電動パワーステアリング装置１１である。
第１の特徴に基づく電動パワーステアリング装置１１は、車両の測定ヨーレートを取得するヨーレートセンサ（測定ヨーレート取得部）５５と、車両の速度を検出する車速センサ（車速検出部）５３と、ステアリングホイール（操舵部材）１３の操舵角を検出する操舵角センサ（操舵角検出部）２６と、車両の速度及びステアリングホイール（操舵部材）１３の操舵角を用いて舵角規範ヨーレートを算出する舵角規範ヨーレート算出部９１と、測定ヨーレート又は舵角規範ヨーレートのうち絶対値の小さい方と車両の速度とに基づいて車両の転舵輪に生じるセルフアライニングトルクを推定すると共に、該推定されたセルフアライニングトルクに基づいて要求アシストトルクを推定するトルク推定装置７３と、操舵トルクセンサ２５が異常か否かを判定する異常判定部７７と、を備える。
ＥＰＳ制御装置５１は、異常判定部７７により操舵トルクセンサ２５が異常である旨の判定が下された場合に、操舵トルクセンサ２５により検出された操舵トルクに代えて、トルク推定装置７３により推定された要求アシストトルクに基づいてアシストモータ３５の駆動制御を行う。

ここで、トルク推定装置７３が、測定ヨーレート又は舵角規範ヨーレートのうち絶対値の小さい方と車両の速度とに基づいてセルフアライニングトルクを推定する意義はふたつある。第１の意義は、例えば、測定ヨーレート又は舵角規範ヨーレートのうちいずれかが本来の値と比べて大きな値になった際の、電動パワーステアリング装置１１の信頼性確保のためである。第２の意義は、例えば、車両が正カント路を旋回走行する場合に、ステアリングホイール１３がセルフステア状態に陥る事態を回避するためである。

第１の特徴に基づく電動パワーステアリング装置１１によれば、仮に、測定ヨーレート又は舵角規範ヨーレートのうちいずれかが、本来の値と比べて異常値（大きな値）をとるような事態に陥ったとしても、かかる異常値の影響を未然に回避することにより、操舵フィーリングを良好に維持して、電動パワーステアリング装置１１の信頼性を確保することができる。

第１の特徴に基づく電動パワーステアリング装置１１では、ＥＰＳ制御装置５１は、操舵トルクセンサ２５が異常の場合に、操舵トルクに代えて、トルク推定装置７３により推定された要求アシストトルクに基づいてアシストモータ３５の駆動制御を行う。
しかし、例えば、ステアリングホイール１３の操舵角がわずかな場合、測定ヨーレートや舵角規範ヨーレートの出力値は、ごくわずかである。このような場合に、いかなる制御パラメータを用いて、アシストモータ３５の駆動制御を行うかが問題となる。

そこで、第２の特徴（請求項２に対応）に基づく電動パワーステアリング装置１１は、アシストモータ３５の回転情報を取得するＥＰＳ制御装置（回転情報取得部）５１をさらに備える。
第２の特徴に基づく電動パワーステアリング装置１１では、ＥＰＳ制御装置５１は、異常判定部７７により操舵トルクセンサ２５が異常である旨の判定が下された場合に、操舵トルクセンサ２５により検出された操舵トルクに代えて、トルク推定装置７３により推定された要求アシストトルク及びＥＰＳ制御装置５１で取得したアシストモータ３５の回転情報に基づいてアシストモータ３５の駆動制御を行う。

なお、アシストモータ３５の回転情報とは、アシストモータ３５の回転角度情報及び回転速度情報の両者を含む、アシストモータの回転に関連する情報である。実際に、アシストモータ３５の回転情報に基づいてアシストモータ３５の駆動制御を行うに際しては、例えば、ＰＣＴ／ＪＰ２０１１／０５１５７０号に開示されているような公知の手法を適宜用いればよい。

第２の特徴に基づく電動パワーステアリング装置１１によれば、第１の特徴に基づく電動パワーステアリング装置１１の作用効果に加えて、操舵フィーリングを一層高めることができる。

〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。

１１ 電動パワーステアリング装置
１３ ステアリングホイール（操舵部材）
２５ 操舵トルクセンサ（操舵トルク検出部）
２６ 操舵角センサ（操舵角検出部）
３５ アシストモータ
５１ ＥＰＳ制御装置（駆動制御部、回転情報取得部）
５３ 車速センサ（車速検出部）
５５ ヨーレートセンサ（測定ヨーレート取得部）
７３ ＳＡＴ推定装置（トルク推定装置）
７７ 異常判定部
９１ 舵角規範ヨーレート算出部

Claims (2)

1. 操舵部材に作用する操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、当該操舵トルク検出部により検出された操舵トルクに応じてアシストモータの駆動制御を行う駆動制御部と、を備えて構成される電動パワーステアリング装置であって、
   前記車両の測定ヨーレートを取得する測定ヨーレート取得部と、
   前記車両の速度を検出する車速検出部と、
   前記操舵部材の操舵角を検出する操舵角検出部と、
   前記車両の速度及び前記操舵部材の操舵角を用いて舵角規範ヨーレートを算出する舵角規範ヨーレート算出部と、
   前記測定ヨーレート又は前記舵角規範ヨーレートのうち絶対値の小さい方と前記車両の速度とに基づいて前記車両の転舵輪に生じるセルフアライニングトルクを推定すると共に、該推定されたセルフアライニングトルクに基づいて要求アシストトルクを推定するトルク推定装置と、
   前記操舵トルク検出部が異常か否かを判定する異常判定部と、を備え、
   前記駆動制御部は、前記異常判定部により前記操舵トルク検出部が異常である旨の判定が下された場合に、前記操舵トルク検出部により検出された操舵トルクに代えて、前記トルク推定装置により推定された前記要求アシストトルクに基づいて前記アシストモータの駆動制御を行う
   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１に記載の電動パワーステアリング装置であって、
   前記アシストモータの回転情報を取得する回転情報取得部をさらに備え、
   前記駆動制御部は、前記異常判定部により前記操舵トルク検出部が異常である旨の判定が下された場合に、前記操舵トルク検出部により検出された操舵トルクに代えて、前記トルク推定装置により推定された前記要求アシストトルク及び前記回転情報取得部で取得した前記アシストモータの回転情報に基づいて当該アシストモータの駆動制御を行う
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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