JP3484617B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トルクセンサが検出し
た検出トルクに基づいて操舵力補助用モータを駆動制御
し、検出トルクが所定範囲にあるときに、検出トルクと
逆方向への操舵力補助用モータの駆動を禁止する電動パ
ワーステアリング装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の電動パワーステアリング
装置の１例の概略構成を示したブロック図である。この
電動パワーステアリング装置は、トルクセンサ１が検出
した検出トルクに基づいて、ＣＰＵ２が操舵力補助用モ
ータ４のモータ電流目標値を定め、このモータ電流目標
値を自動制御の目標値としてモータ駆動回路３を制御し
てモータ４を駆動させ、そのとき、モータ電流検出回路
５が検出したモータ４の駆動電流を自動制御のフィード
バック値として、ＣＰＵ２へ入力している。トルクセン
サ１が検出した検出トルクは方向禁止領域判定回路８へ
も入力されており、方向禁止領域判定回路８には、図６
に示すように、検出トルクが左右それぞれの方向につい
て所定値より大きいときは、検出トルクと逆方向へはモ
ータ４を駆動しないモータ駆動禁止領域を設定してあ
り、このモータ駆動禁止領域では、モータ駆動禁止回路
１４が、モータ４の検出トルクと逆方向への駆動を禁止
し、ＣＰＵ２が暴走したときの舵輪の自転及び逆アシス
ト（逆方向への操舵力補助）を防止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＣＰＵ２が
暴走したとき、検出トルクの値によってモータ駆動の禁
止／許可が決まるため、以下の問題があった。モータ駆
動禁止回路１４は、検出トルクと同じ方向への過剰なア
シストのみを許容する。従って、舵輪が操作され、操舵
力が不感帯を出るとアシストされる。このとき、操舵力
が小さければ、アシストによって検出トルクは低下す
る。検出トルクが低下することにより不感帯に入り、ア
シストはオフされる。アシストがオフされるので、操舵
力は増加する。操舵力が増加して不感帯を出るとアシス
トされる。以上を繰り返し、操舵が不安定になる。ま
た、不感帯内での舵輪の戻し制御を行うことができな
い。

【０００４】本発明は、上述のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、第１発明では、モータ電流目標値がゼ
ロであることを検知する非駆動検出回路と、検出トルク
と逆方向へのモータの駆動禁止状態を、非駆動検出回路
がゼロを検知するまで保持する駆動禁止保持回路とを設
けることにより、ＣＰＵが暴走したとき、アシストとア
シスト禁止とを繰り返し、操舵が不安定になるのを防止
できる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。第２発明では、検出トルクが不感帯の範囲外
にあり、モータ電流目標値が検出トルクと逆方向を示す
状態を検出する駆動異常検出回路を設けることにより、
ＣＰＵが暴走したときでも、操舵が安定している電動パ
ワーステアリング装置を提供することを目的とする。第
３発明では、検出トルクが不感帯の範囲内にあり、モー
タの駆動電流が所定値より大きい状態を検出する駆動異
常検出回路を設けることにより、ＣＰＵが暴走したとき
でも、操舵が安定していると共に、舵輪の戻し制御を行
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
ことを目的とする。

【０００５】第４発明では、検出トルクが不感帯の範囲
外にあり、モータ電流目標値が検出トルクと逆方向を示
す状態を検出する駆動異常検出回路と、駆動異常検出回
路が前記状態を検出したときは、第１の所定時間の計時
を開始し、駆動異常検出回路が前記状態を検出しなくな
ったときはリセットされる検出用タイマとを設けること
により、ノイズに強く、ＣＰＵが暴走したときでも、操
舵が安定している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。第５発明では、検出トルクが不感
帯の範囲内にあり、モータの駆動電流が所定値より大き
い状態を検出する駆動異常検出回路と、駆動異常検出回
路が前記状態を検出したときは、第１の所定時間の計時
を開始し、駆動異常検出回路が前記状態を検出しなくな
ったときはリセットされる検出用タイマとを設けること
により、ノイズに強く、ＣＰＵが暴走したときでも、操
舵が安定していると共に、舵輪の戻し制御を行うことが
できる電動パワーステアリング装置を提供することを目
的とする。

【０００６】第６発明では、駆動異常検出回路が前記状
態を検出したときは、第２の所定時間の計時を開始し、
駆動異常検出回路が前記状態を検出しなくなったときは
リセットされる確定用タイマと、確定用タイマが第２の
所定時間の計時を完了したときは、モータの駆動回路と
電源とを接続するフェイルリレーをオフするリレー駆動
禁止回路とを設けることにより、ノイズに強く、ＣＰＵ
が暴走したときでも、操舵が安定している電動パワース
テアリング装置を提供することを目的とする。第７発明
では、駆動禁止保持回路がモータの駆動禁止状態を保持
しているときに点灯すると共に、異常検出信号保持回路
が異常検出信号を保持しているときに点灯する表示灯を
設けることにより、ＣＰＵが暴走したときに、状況を運
転者に報知することができる電動パワーステアリング装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る電動パワ
ーステアリング装置は、トルクセンサが検出した検出ト
ルクに基づいて操舵力補助用モータのモータ電流目標値
を定め、該モータ電流目標値を自動制御の目標値とし、
前記モータの駆動電流を自動制御のフィードバック値と
して、前記モータを駆動制御し、検出トルクが所定範囲
にあるときに、検出トルクと逆方向への前記モータの駆
動を禁止する電動パワーステアリング装置において、前
記モータ電流目標値がゼロであることを検知する非駆動
検出回路と、検出トルクと逆方向への前記モータの駆動
禁止状態を、前記非駆動検出回路が前記ゼロを検知する
まで保持する駆動禁止保持回路とを備えることを特徴と
する。

【０００８】第２発明に係る電動パワーステアリング装
置は、前記モータ電流目標値をゼロにすべき検出トルク
の不感帯を検出する不感帯検出回路と、検出トルクが前
記不感帯の範囲外にあり、前記モータ電流目標値が検出
トルクと逆方向を示す状態を検出する駆動異常検出回路
とを備え、該駆動異常検出回路が前記状態を検出したと
きは、前記モータの駆動を禁止すべくなしてあることを
特徴とする。

【０００９】第３発明に係る電動パワーステアリング装
置は、前記駆動異常検出回路は、検出トルクが前記不感
帯の範囲内にあり、前記モータの駆動電流が所定値より
大きい状態を検出し、前記駆動異常検出回路が前記状態
を検出したときは、前記モータの駆動を禁止すべくなし
てあることを特徴とする。

【００１０】第４発明に係る電動パワーステアリング装
置は、前記モータ電流目標値をゼロにすべき検出トルク
の不感帯を検出する不感帯検出回路と、検出トルクが前
記不感帯の範囲外にあり、前記モータ電流目標値が検出
トルクと逆方向を示す状態を検出する駆動異常検出回路
と、該駆動異常検出回路が前記状態を検出したときは、
第１の所定時間の計時を開始し、前記駆動異常検出回路
が前記状態を検出しなくなったときはリセットされる検
出用タイマとを備え、該検出用タイマが第１の所定時間
の計時を完了したときは、前記モータの駆動を禁止すべ
くなしてあることを特徴とする。

【００１１】第５発明に係る電動パワーステアリング装
置は、前記検出用タイマは、前記駆動異常検出回路が、
検出トルクが前記不感帯の範囲内にあり、前記モータの
駆動電流が所定値より大きい状態を検出したときは、第
１の所定時間の計時を開始し、前記駆動異常検出回路が
前記状態を検出しなくなったときはリセットされ、前記
検出用タイマが第１の所定時間の計時を完了したとき
は、前記モータの駆動を禁止すべくなしてあることを特
徴とする。

【００１２】第６発明に係る電動パワーステアリング装
置は、前記駆動異常検出回路が前記状態を検出したとき
は、第２の所定時間の計時を開始し、前記駆動異常検出
回路が前記状態を検出しなくなったときはリセットされ
る確定用タイマと、該確定用タイマが第２の所定時間の
計時を完了したときは、前記駆動異常検出回路からの異
常検出信号を保持する異常検出信号保持回路と、該異常
検出信号保持回路が異常検出信号を保持する間、前記モ
ータの駆動回路と電源とを接続するフェイルリレーをオ
フするリレー駆動禁止回路とを備えることを特徴とす
る。

【００１３】第７発明に係る電動パワーステアリング装
置は、前記駆動禁止保持回路が前記モータの駆動禁止状
態を保持しているときに点灯すると共に、前記異常検出
信号保持回路が異常検出信号を保持しているときに点灯
する表示灯を備えることを特徴とする。

【００１４】

【作用】第１発明に係る電動パワーステアリング装置で
は、駆動禁止保持回路が、検出トルクと逆方向へのモー
タの駆動禁止状態を、非駆動検出回路がモータ電流目標
値ゼロを検出するまで保持する。そのため、ＣＰＵが暴
走してモータ電流目標値が過大になったときでも、過剰
なモータ電流が流れることによる舵輪の自転及び逆アシ
ストを防止する。また、ＣＰＵ暴走により、アシストと
アシスト禁止とを繰り返し、操舵が不安定になるのを防
止する。

【００１５】第２発明に係る電動パワーステアリング装
置では、検出トルクが不感帯の範囲外にあることを不感
帯検出回路が検出し、モータ電流目標値が検出トルクと
逆方向を示すことを駆動異常検出回路が検出したとき
に、モータの駆動を禁止する。

【００１６】第３発明に係る電動パワーステアリング装
置では、駆動異常検出回路は、検出トルクが不感帯の範
囲内にあり、モータの駆動電流が所定値より大きい状態
を検出したときに、モータの駆動を禁止する。

【００１７】第４発明に係る電動パワーステアリング装
置では、不感帯検出回路が、検出トルクが不感帯の範囲
外にあることを検出したときに、駆動異常検出回路が、
モータ電流目標値が検出トルクと逆方向を示す状態を検
出したとき、検出用タイマは、第１の所定時間の計時を
開始し、駆動異常検出回路が前記状態を検出しなくなっ
たときはリセットされる。そして、検出用タイマが第１
の所定時間の計時を完了したときは、モータの駆動を禁
止する。

【００１８】第５発明に係る電動パワーステアリング装
置では、不感帯検出回路が、検出トルクが不感帯の範囲
内にあることを検出したときに、駆動異常検出回路が、
モータの駆動電流が所定値より大きい状態を検出したと
き、検出用タイマは、第１の所定時間の計時を開始し、
駆動異常検出回路が前記状態を検出しなくなったときは
リセットされる。そして、検出用タイマが第１の所定時
間の計時を完了したときは、モータの駆動を禁止する。

【００１９】第６発明に係る電動パワーステアリング装
置では、駆動異常検出回路が、検出トルクが不感帯の範
囲外にあり、モータ電流目標値が検出トルクと逆方向を
示す状態を検出したときに、確定用タイマが第２の所定
時間の計時を開始し、駆動異常検出回路が前記状態を検
出しなくなったときはリセットされる。確定用タイマが
第２の所定時間の計時を完了したときは、異常検出信号
保持回路が駆動異常検出回路からの異常検出信号を保持
し、異常検出信号保持回路が異常検出信号を保持する
間、リレー駆動禁止回路が、モータの駆動回路と電源と
を接続するフェイルリレーをオフして、操舵力補助を中
止する。

【００２０】第７発明に係る電動パワーステアリング装
置では、表示灯は、駆動禁止保持回路がモータの駆動禁
止状態を保持しているときに点灯すると共に、異常検出
信号保持回路が異常検出信号を保持しているときに点灯
する。

【００２１】

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づき説明する。図１は、本発明の第１〜６発明に係る電
動パワーステアリング装置の１実施例の構成を示すブロ
ック図である。この電動パワーステアリング装置は、ト
ルクセンサ１が検出した検出トルクに基づいて、ＣＰＵ
２が操舵力補助用モータ４のモータ電流目標値を定め、
このモータ電流目標値を自動制御の目標値としてモータ
駆動回路３を制御してモータ４を駆動させ、そのとき、
モータ電流検出回路５が検出したモータ４の駆動電流を
自動制御のフィードバック値として、ＣＰＵ２へ入力し
ている。

【００２２】トルクセンサ１が検出した検出トルクは方
向禁止領域判定回路８ａへも入力されており、方向禁止
領域判定回路８ａには、図２に示すように、検出トルク
が左右それぞれの方向について所定値より大きいとき
は、検出トルクと逆方向へはモータ４を駆動しないモー
タ駆動禁止領域を設定してあり、検出トルクがこのモー
タ駆動禁止領域内に有るか否かは後述する駆動論理判定
回路９及び不感帯検出回路１０へ通知される。不感帯検
出回路１０の検出信号は、検出トルクが不感帯の範囲内
にあり、モータの駆動電流が所定値より大きいことを判
定する異常電流判定回路６へ与えられる。ここで、モー
タの駆動電流の所定値は、舵輪の戻し電流の最大値より
も大きく、電動パワーステアリング装置が危険な状態に
ならない値に設定されている。ＣＰＵ２からは、モータ
電流目標値（大きさ及び方向）がモータ駆動回路３、駆
動論理判定回路９及び後述する非駆動検出回路１１へ送
られる。

【００２３】検出トルクが不感帯の範囲外にあり、モー
タ電流目標値が検出トルクと逆方向を示すことを判定す
る駆動論理判定回路９及び異常電流判定回路６の判定結
果は、駆動異常検出回路７へ与えられ、駆動異常検出回
路７が、これらの判定結果から異常を検出したときは、
検出用タイマ１２及び確定用タイマ１５のそれぞれの所
定時間Ｔ１及びＴ２の計時を開始させる。検出用タイマ
１２が所定時間Ｔ１の計時を完了したときは、ラッチ回
路１３が、駆動異常検出回路７からの異常検出信号を保
持する。ラッチ回路１３が、駆動異常検出回路７からの
異常検出信号を保持している間、ダイアグ灯１９が点灯
すると共に、モータ駆動禁止回路１４がモータ駆動回路
３の動作を停止させる。

【００２４】ラッチ回路１３は、モータ電流目標値がゼ
ロであることを検知する非駆動検出回路１１がゼロを検
知したときにクリアされる。確定用タイマ１５が所定時
間Ｔ２の計時を完了したときは、ラッチ回路１６が、駆
動異常検出回路７からの異常検出信号を保持する。ラッ
チ回路１６が、駆動異常検出回路７からの異常検出信号
を保持している間、ダイアグ灯１９が点灯すると共に、
リレー駆動禁止回路１７が、モータ駆動回路３と電源と
を接続するフェイルリレー１８をオフする。

【００２５】このような構成の電動パワーステアリング
装置の動作を以下に説明する。トルクセンサ１が検出し
た検出トルクは方向禁止領域判定回路８ａへ入力され、
方向禁止領域判定回路８ａでは、検出トルクの方向と大
きさが判定され、検出トルクの方向を示す信号は駆動論
理判定回路９へ送られる。検出トルクの大きさについて
は、図２に示すように、検出トルクの左右それぞれの方
向について、所定値との大小（不感帯内か不感帯外か）
を通知する信号が、不感帯検出回路１０へ送られる。不
感帯検出回路１０からは、検出トルクが不感帯内にある
か不感帯外にあるかの通知信号が、異常電流判定回路６
へ送られる。

【００２６】ここで、駆動論理判定回路９は、検出トル
クが不感帯の範囲外にあり、モータ電流目標値が検出ト
ルクと逆方向を示す期間、駆動異常検出回路７へその異
常を通知する。また、異常電流判定回路６は、検出トル
クが不感帯の範囲内にあり、モータの駆動電流が所定値
より大きい期間、駆動異常検出回路７へその異常を通知
し続ける。駆動異常検出回路７は、駆動論理判定回路９
又は異常電流判定回路６から異常を通知されたとき、検
出用タイマ１２及び確定用タイマ１５を起動し、駆動論
理判定回路９又は異常電流判定回路６からの異常通知が
途切れたときは、検出用タイマ１２及び確定用タイマ１
５をリセットする。検出用タイマ１２は、駆動論理判定
回路９又は異常電流判定回路６から駆動異常検出回路７
への異常通知が途切れることなく、所定時間Ｔ１の計時
を完了したとき、ラッチ回路１３に駆動論理判定回路９
又は異常電流判定回路６からの異常通知を保持させる。
ラッチ回路１３は、異常通知を保持している間、ダイア
グ灯１９を点灯すると共に、モータ駆動禁止回路１４を
作動させ、モータ４の駆動を禁止する。この間、ラッチ
回路１３は、非駆動検出回路１１がモータ電流目標値が
ゼロであることを検知したときは、クリアされ、モータ
駆動禁止回路１４の動作を停止させ、モータ４の駆動禁
止を解除する。

【００２７】ＣＰＵ２内ではトルク信号に基づくアシス
ト電流や舵輪戻し電流を決定すると共に、角速度差制御
（トルク信号の微分制御）を行っている。このため、目
標電流がトルクと逆方向であったり、トルクが不感帯に
あるのにモータ電流が多く流れたりする状態が、瞬間的
には起こり、ＣＰＵ２が正常（暴走していない）である
にもかかわらず、駆動異常を検出してしまうことがあ
る。従って、正常状態で駆動異常検出回路７が働く時間
以上に、検出用タイマ１２の所定時間Ｔ１を設定する必
要がある。また、検出用タイマ１２の所定時間Ｔ１は、
ＣＰＵ２暴走時に安全性を確保できる時間以内に設定す
る必要がある。従って、検出用タイマ１２の役割は、Ｃ
ＰＵ２が正常時にＣＰＵ２暴走との誤検出をすることな
く、ＣＰＵ２暴走時にモータ４をオフして、安全性を確
保することである。

【００２８】ここで、非駆動検出回路１１が、一旦、モ
ータ電流目標値がゼロであること（非駆動）を検知しな
ければ、ラッチ回路１３がクリアされないようになって
いなければ、以下の不具合が生じる。ＣＰＵ２が暴走し
て、モータ電流目標値が過大になった場合、検出トルク
が不感帯の範囲内にあるときでも、検出用タイマ１２が
所定時間Ｔ１を計時する間は、モータ４に大電流が流
れ、舵輪が自転する。舵輪が自転することにより、モー
タの駆動電流とは逆方向の検出トルクが生じるので、駆
動論理判定回路９は異常を判定し通知する。そのため、
モータ４の駆動が禁止されてアシストオフになり、舵輪
は逆方向へ戻る。このとき、駆動論理判定回路９の判定
は正常になり、再び大電流が流れる。以下、同様の動作
が繰り返され、電動パワーステアリング装置の動作が不
安定になる。

【００２９】確定用タイマ１５は、駆動論理判定回路９
又は異常電流判定回路６から駆動異常検出回路７への異
常通知が途切れることなく、所定時間Ｔ２の計時を完了
したとき、ラッチ回路１６に駆動論理判定回路９又は異
常電流判定回路６からの異常通知を保持させる。ラッチ
回路１６は、異常通知を保持している間、ダイアグ灯１
９を点灯すると共に、リレー駆動禁止回路１７を作動さ
せ、フェイルリレー１８をオフして、モータ駆動回路３
の電源をオフにする。ラッチ回路１６は、電動パワース
テアリング装置の電源がオフされたとき（イグニッショ
ンキーがオフされたとき）クリアされる。検出用タイマ
１２は、ＣＰＵ２のモータ非駆動検出によりリセットさ
れるので、ＣＰＵ２の暴走状態によっては、検出と復帰
とを繰り返し、不安定になる可能性がある。従って、検
出用タイマ１２の所定時間Ｔ１よりも充分長く、確定用
タイマ１５の所定時間Ｔ２を設定して、この所定時間Ｔ
２の間、駆動異常が持続するようであれば、故障を確定
させてしまうというものである。

【００３０】駆動論理判定回路９は、検出トルクが不感
帯の範囲外にありモータ電流目標値が検出トルクと逆方
向を示す論理が成立しない期間は、正常であると判定
し、駆動異常検出回路７へ異常を通知しない。また、異
常電流判定回路６は、検出トルクが不感帯の範囲内にあ
りモータの駆動電流が所定値より大きい条件が成立しな
い期間は、駆動異常検出回路７へ異常を通知しない。駆
動異常検出回路７は、駆動論理判定回路９又は異常電流
判定回路６から異常が通知されない間は、検出用タイマ
１２及び確定用タイマ１５を停止する。従って、ラッチ
回路１３，１６は、異常通知を保持せず、モータ駆動禁
止回路１４、リレー駆動禁止回路１７を作動させること
はない。

【００３１】図３は、方向禁止領域判定回路８ａ、駆動
論理判定回路９、不感帯検出回路１０、異常電流判定回
路６、駆動異常検出回路７及び非駆動検出回路１１の構
成を、図４は、検出用タイマ１２、ラッチ回路１３、モ
ータ駆動禁止回路１４、確定用タイマ１５、ラッチ回路
１６及びリレー駆動禁止回路１７の構成をそれぞれ示す
回路図である。方向禁止領域判定回路８ａは、反転入力
端子に所定電圧が与えられ、非反転入力端子にトルク信
号が与えられたオペアンプ２１と、非反転入力端子に所
定電圧が与えられ、反転入力端子にトルク信号が与えら
れたオペアンプ２２と、それぞれの所定電圧を生成する
ための分圧抵抗Ｒ４９，Ｒ５０，Ｒ５１とで構成された
ウィンドコンパレータであり、トルク信号線は、アノー
ドがオペアンプ２２の反転入力端子に接続されたダイオ
ードＤ５８を通じて、クラッチ監視回路のＮＰＮトラン
ジスタＱ３４のコレクタに接続されている。

【００３２】駆動論理判定回路９は、反転入力端子にオ
ペアンプ２１の出力が与えられ、非反転入力端子にモー
タ左駆動信号検知回路からの検知信号が与えられたオペ
アンプ２５と、非反転入力端子にモータ右駆動信号検知
回路からの検知信号が与えられ、反転入力端子にオペア
ンプ２２の出力が与えられたオペアンプ２４とで構成さ
れている。モータ左駆動信号検知回路は、ベースにモー
タ左駆動信号が与えられ、ベースが抵抗Ｒ９２，Ｒ９３
を介してプルアップされたＮＰＮトランジスタＱ１０で
構成され、モータ右駆動信号検知回路は、ベースにモー
タ右駆動信号が与えられ、ベースが抵抗Ｒ１４６，Ｒ１
４７を介してプルアップされたＮＰＮトランジスタＱ１
３で構成されている。非駆動検出回路１１は、アノード
が共通接続され、カソードがそれぞれトランジスタＱ１
０，Ｑ１３のベースに接続されたダイオード対Ｄ６１で
あり、出力はアノードから取り出される。

【００３３】不感帯検出回路１０は、ベースにオペアン
プ２１の出力が与えられ、ベースが抵抗Ｒ５３を介して
プルアップされて、コレクタが異常電流判定回路６のオ
ペアンプ２３の出力端子に接続されたＮＰＮトランジス
タＱ３９と、ベースにオペアンプ２２の出力が与えら
れ、ベースが抵抗Ｒ５２を介してプルアップされて、コ
レクタがオペアンプ２３の出力端子に接続されたＮＰＮ
トランジスタＱ３８とで構成されている。異常電流判定
回路６は、反転入力端子に所定電圧が与えられ、非反転
入力端子にモータ電流検出回路５（図１）からの検出信
号が与えられたオペアンプ２３と、所定電圧を生成する
ための分圧抵抗Ｒ１０６，Ｒ１０７とで構成されてい
る。駆動異常検出回路７は、ベースに抵抗を介してオペ
アンプ２３の出力が与えられ、コレクタがオペアンプ２
４，２５の出力端子に接続され抵抗を介してプルアップ
されたＮＰＮトランジスタＱ４０で構成されている。

【００３４】検出用タイマ１２は、反転入力端子が抵抗
Ｒ１０８，Ｒ１０９を介してプルアップされコンデンサ
Ｃ５７を介して接地され、非反転入力端子に、分圧抵抗
Ｒ１１０，Ｒ１１１によって与えられる所定電圧が与え
られたオペアンプ２７と、アノードが抵抗Ｒ１０８，Ｒ
１０９の接続節点に共通接続され、一方のカソードがオ
ペアンプ２４，２５の出力端子に接続され、他方のカソ
ードがオペアンプ２７の反転入力端子に接続されたダイ
オード対Ｄ６２とで構成されている。ラッチ回路１３
は、反転入力端子にオペアンプ２７の出力が与えられ、
非反転入力端子に、電源と非駆動検出回路１１のダイオ
ード対Ｄ６１のアノード電圧との差電圧の、分圧抵抗で
生成された分電圧が与えられたオペアンプ２６で構成さ
れている。

【００３５】モータ駆動禁止回路１４は、ベースに抵抗
を通じてオペアンプ２７の出力が与えられ、ベースが抵
抗を介してプルアップされ、コレクタがモータ駆動回路
３（図１）に接続されたＮＰＮトランジスタＱ３０で構
成されている。確定用タイマ１５は、非反転入力端子が
コンデンサＣ５８を介して接地され、反転入力端子に、
分圧抵抗Ｒ１１０，Ｒ１１１によって与えられる所定電
圧が与えられたオペアンプ２８と、アノードがオペアン
プ２４，２５の出力端子に接続され、カソードがオペア
ンプ２８の非反転入力端子に接続されて、抵抗Ｒ１４２
が並列接続されたダイオードＤ６５とで構成されてい
る。

【００３６】ラッチ回路１６は、ベースに抵抗を通じて
ダイオードＤ６４のカソードが接続され、コレクタに、
分圧抵抗Ｒ１１０，Ｒ１１１によって与えられる所定電
圧が与えられたＮＰＮトランジスタＱ３１と、カソード
がオペアンプ２８の出力端子に共通接続され、一方のア
ノードがオペアンプ２８の反転入力端子に接続されたダ
イオード対Ｄ６６とで構成され、ダイオードＤ６４のア
ノードは、他方が電源に接続されたコンデンサＣ５９
と、他方が接地された抵抗との接続節点に接続されてい
る。リレー駆動禁止回路１７は、ベースが、抵抗とイン
バータ２８を介して、ダイオード対Ｄ６６の他方のアノ
ードに接続され、コレクタがリレー駆動回路に接続され
たＮＰＮトランジスタＱ３７で構成されている。

【００３７】このような構成の回路の動作を以下に説明
する。検出トルクが右（向き）トルク領域にあり、ＣＰ
Ｕ２（図１）が正常に作動している場合、オペアンプ２
１の出力端子Ａは高電圧になり、オペアンプ２５の反転
入力端子Ｂは、例えば電源を５Ｖとすると、抵抗Ｒ５３
及びＮＰＮトランジスタＱ３９により、２．５〜３．５
Ｖになる。モータ左駆動信号が非駆動（高電圧）のと
き、オペアンプ２５の非反転入力端子Ｃは５Ｖになる。
ＮＰＮトランジスタＱ３９がオンであるので、オペアン
プ２３の出力端子Ｄは低電圧になり、ＮＰＮトランジス
タＱ４０がオフになる。

【００３８】オペアンプ２２の出力端子Ｅ（オペアンプ
２４の反転入力端子Ｆ）は低電圧である。モータ右駆動
信号が非駆動（高電圧）のとき、オペアンプ２４の非反
転入力端子Ｇは５Ｖになる。モータ右駆動信号が駆動
（低電圧）のとき、オペアンプ２４の非反転入力端子Ｇ
は、抵抗Ｒ１４６，Ｒ１４７による分電圧により、１．
６Ｖになる。従って、検出トルクが右（向き）トルク領
域にあり、ＣＰＵ２（図１）が正常に作動している場合
は、オペアンプ２４，２５の出力端子Ｈ（駆動論理判定
回路９の出力）は高電圧になっている。

【００３９】検出トルクが右（向き）トルク領域にあ
り、ＣＰＵ２（図１）の動作が異常である場合、オペア
ンプ２１の出力端子Ａは高電圧になり、オペアンプ２５
の反転入力端子Ｂは、抵抗Ｒ５３及びＮＰＮトランジス
タＱ３９により、２．５〜３．５Ｖになる。モータ左駆
動信号が駆動（低電圧）のとき、オペアンプ２５の非反
転入力端子Ｃは、抵抗Ｒ９２，Ｒ９３による分電圧によ
り、１．６Ｖになる。従って、検出トルクが右（向き）
トルク領域にあり、ＣＰＵ２（図１）の動作が異常であ
る場合、上述以外の条件に係わらず、オペアンプ２４，
２５の出力端子Ｈ（駆動論理判定回路９の出力）は低電
圧になっている。

【００４０】検出トルクが不感帯領域にある場合、オペ
アンプ２１の出力端子Ａ及びオペアンプ２２の出力端子
Ｅ（方向禁止領域判定回路８ａの出力）は低電圧になる
ので、モータ左駆動信号及びモータ右駆動信号に係わら
ず、オペアンプ２４，２５の出力端子Ｈ（駆動論理判定
回路９の出力）は高電圧になっており、駆動論理の異常
は検出されない。モータ電流検出回路５が検出したモー
タ駆動電流が、抵抗Ｒ１０６，Ｒ１０７で定まる値（例
えば１０Ａ）より小さいとき、オペアンプ２３の出力端
子Ｄは低電圧になり、ＮＰＮトランジスタＱ４０はオフ
になる。従って、オペアンプ２４，２５の出力端子Ｈ
（駆動論理判定回路９の出力）は高電圧になり、駆動論
理の異常は検出されない。モータ電流検出回路５が検出
したモータ駆動電流が、抵抗Ｒ１０６，Ｒ１０７で定ま
る値（例えば１０Ａ）より大きいとき、オペアンプ２３
の出力端子Ｄは高電圧になり、ＮＰＮトランジスタＱ４
０はオンになる。従って、オペアンプ２４，２５の出力
端子Ｈ（駆動論理判定回路９の出力）は、他の条件に係
わらず、低電圧になり、駆動論理の異常が検出される。

【００４１】クラッチがオフの場合、クラッチ監視回路
のＮＰＮトランジスタＱ３４がオンとなり、オペアンプ
２１及びオペアンプ２２で構成されるウィンドコンパレ
ータへのトルク信号が低電圧になるので、モータの左駆
動が強制的に許可され、モータロックチェックが可能に
なる。

【００４２】駆動論理の異常が検出され、オペアンプ２
４，２５の出力端子Ｈ（駆動論理判定回路９の出力）が
低電圧になると、検出用タイマ１２（図１）のコンデン
サＣ５７に充電されていた電荷が、抵抗Ｒ１０９を通じ
て放電される（検出時間決定）。オペアンプ２７の反転
入力端子Ｉが、抵抗Ｒ１１０，Ｒ１１１で定まるオペア
ンプ２７の非反転入力端子Ｊの電圧より低電圧になる
と、オペアンプ２７の出力端子Ｋ（検出用タイマ１２の
出力）が高電圧になり、ＮＰＮトランジスタＱ３０がオ
ンになって、ＮＰＮトランジスタＱ３０のコレクタに接
続されたモータ駆動回路３（図１）を通じて、モータ４
の駆動を禁止する。

【００４３】オペアンプ２７の出力端子Ｋ（検出用タイ
マ１２の出力）が、一旦、高電圧になると、モータ駆動
信号が駆動状態（低電圧）の間は、ラッチ回路１３（図
１）のオペアンプ２６の反転入力端子Ｋ（オペアンプ２
７の出力端子Ｋ）が、オペアンプ２６の非反転入力端子
Ｌより高電圧になる。そのため、オペアンプ２６の出力
端子Ｍは低電圧になり、オペアンプ２４，２５の出力端
子Ｈ（駆動論理判定回路９の出力）が高電圧に戻ること
があっても、オペアンプ２６の反転入力端子Ｋ（オペア
ンプ２７の出力端子Ｋ）は高電圧に保持される。駆動論
理の異常が検出されなくなり、オペアンプ２４，２５の
出力端子Ｈ（駆動論理判定回路９の出力）が高電圧にな
ると、抵抗Ｒ１０８及びダイオード対Ｄ６２を通じて、
コンデンサＣ５７が充電される。この充電時の時定数
は、放電時の時定数に対して、十分小さく設定されてい
る。

【００４４】モータ駆動信号が非駆動状態（高電圧）の
場合、ラッチ回路１３のオペアンプ２６の非反転入力端
子Ｌは５Ｖになり、オペアンプ２６の反転入力端子Ｋ
（オペアンプ２７の出力端子Ｋ）が、オペアンプ２６の
非反転入力端子Ｌより低電圧になる。そのため、オペア
ンプ２７の反転入力端子Ｉ（オペアンプ２６の出力端子
Ｍ）の電圧は、オペアンプ２４，２５の出力端子Ｈ（駆
動論理判定回路９の出力）の電圧に依存するようにな
り、オペアンプ２４，２５の出力端子Ｈが高電圧のと
き、モータ４の駆動禁止は解除される。

【００４５】駆動論理の異常が検出され、オペアンプ２
４，２５の出力端子Ｈ（駆動論理判定回路９の出力）が
低電圧になると、確定用タイマ１５（図１）のコンデン
サＣ５８に充電されていた電荷が抵抗Ｒ１４２を通じて
放電される（確定時間決定）。オペアンプ２８の非反転
入力端子Ｎが、オペアンプ２８の反転入力端子Ｊより低
電圧になると、オペアンプ２８の出力端子Ｏが低電圧に
なり、リレー駆動禁止回路１７（図１）のＮＰＮトラン
ジスタＱ３７がオンになり、フェイルリレー１８（図
１）の動作を禁止する（モータ駆動回路３の電源がオフ
になる）。

【００４６】オペアンプ２８の出力端子Ｏが低電圧にな
ると、オペアンプ２８の非反転入力端子Ｎは、ダイオー
ド対Ｄ６６の順方向電圧分のみの電圧に低下し、オペア
ンプ２８の反転入力端子Ｊよりも低電圧になる。そのた
め、オペアンプ２８の出力端子Ｏは低電圧に保持される
（故障状態確定）。電動パワーステアリング装置が立ち
上がるとき（イグニッションキーがオンされるとき）、
電源５Ｖが立ち上がるときのコンデンサＣ５９による微
分信号によって、ラッチ回路１６のＮＰＮトランジスタ
Ｑ３１が一瞬オンし、オペアンプ２８の反転入力端子Ｊ
が低電圧になる。そのため、オペアンプ２８の出力端子
Ｏは高電圧になり、その間に確定用タイマ１５（図１）
のコンデンサＣ５８が充電される。

【００４７】

【発明の効果】第１，２発明に係る電動パワーステアリ
ング装置によれば、ＣＰＵが暴走したとき、アシストと
アシスト禁止とを繰り返し、操舵が不安定になるのを防
止できる電動パワーステアリング装置を実現できる。

【００４８】第３発明に係る電動パワーステアリング装
置によれば、ＣＰＵが暴走したとき、アシストとアシス
ト禁止とを繰り返し、操舵が不安定になるのを防止でき
ると共に、舵輪の戻し制御を行うことができる電動パワ
ーステアリング装置を実現できる。

【００４９】第４，６発明に係る電動パワーステアリン
グ装置によれば、ノイズに強く、ＣＰＵが暴走したと
き、アシストとアシスト禁止とを繰り返し、操舵が不安
定になるのを防止できる電動パワーステアリング装置を
実現できる。さらに、トルク信号の微分制御を妨げるこ
となく、ＣＰＵの暴走監視を行うことができる。

【００５０】第５発明に係る電動パワーステアリング装
置によれば、ノイズに強く、ＣＰＵが暴走したとき、ア
シストとアシスト禁止とを繰り返し、操舵が不安定にな
るのを防止できると共に、舵輪の戻し制御を行うことが
できる電動パワーステアリング装置を実現できる。さら
に、トルク信号の微分制御を妨げることなく、ＣＰＵの
暴走監視を行うことができる。

【００５１】第７発明に係る電動パワーステアリング装
置によれば、ＣＰＵが暴走したときに、状況を運転者に
報知することができる電動パワーステアリング装置を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の１
実施例の概略構成を示したブロック図である。

【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の検
出トルクとモータ電流目標値との関係を示したグラフで
ある。

【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の具
体的な構成を示した回路図である。

【図４】本発明に係る電動パワーステアリング装置の具
体的な構成を示した回路図である。

【図５】従来の電動パワーステアリング装置の１例の概
略構成を示したブロック図である。

【図６】従来の電動パワーステアリング装置の検出トル
クとモータ電流目標値との関係を示したグラフである。

【符号の説明】

２ ＣＰＵ ３ モータ駆動回路 ４ モータ ５ モータ電流検出回路 ６ 異常電流判定回路 ７ 駆動異常検出回路 ８ａ 方向禁止領域判定回路 ９ 駆動論理判定回路 １０ 不感帯検出回路 １１ 非駆動検出回路 １２ 検出用タイマ １３ ラッチ回路（駆動禁止保持回路） １４ モータ駆動禁止回路 １５ 確定用タイマ １６ ラッチ回路（異常検出信号保持回路） １７ リレー駆動禁止回路 １８ フェイルリレー １９ ダイアグ灯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−137651（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−17424（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−17423（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−112251（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−31171（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−274658（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−293259（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−97042（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−112250（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−154384（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 6/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルクセンサが検出した検出トルクに基
   づいて操舵力補助用モータのモータ電流目標値を定め、
   該モータ電流目標値を自動制御の目標値とし、前記モー
   タの駆動電流を自動制御のフィードバック値として、前
   記モータを駆動制御し、検出トルクが所定範囲にあると
   きに、検出トルクと逆方向への前記モータの駆動を禁止
   する電動パワーステアリング装置において、 前記モータ電流目標値がゼロであることを検知する非駆
   動検出回路と、検出トルクと逆方向への前記モータの駆
   動禁止状態を、前記非駆動検出回路が前記ゼロを検知す
   るまで保持する駆動禁止保持回路とを備えることを特徴
   とする電動パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記モータ電流目標値をゼロにすべき検
   出トルクの不感帯を検出する不感帯検出回路と、検出ト
   ルクが前記不感帯の範囲外にあり、前記モータ電流目標
   値が検出トルクと逆方向を示す状態を検出する駆動異常
   検出回路とを備え、該駆動異常検出回路が前記状態を検
   出したときは、前記モータの駆動を禁止すべくなしてあ
   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
   ング装置。
3. 【請求項３】 前記駆動異常検出回路は、検出トルクが
   前記不感帯の範囲内にあり、前記モータの駆動電流が所
   定値より大きい状態を検出し、前記駆動異常検出回路が
   前記状態を検出したときは、前記モータの駆動を禁止す
   べくなしてあることを特徴とする請求項２記載の電動パ
   ワーステアリング装置。
4. 【請求項４】 前記モータ電流目標値をゼロにすべき検
   出トルクの不感帯を検出する不感帯検出回路と、検出ト
   ルクが前記不感帯の範囲外にあり、前記モータ電流目標
   値が検出トルクと逆方向を示す状態を検出する駆動異常
   検出回路と、該駆動異常検出回路が前記状態を検出した
   ときは、第１の所定時間の計時を開始し、前記駆動異常
   検出回路が前記状態を検出しなくなったときはリセット
   される検出用タイマとを備え、該検出用タイマが第１の
   所定時間の計時を完了したときは、前記モータの駆動を
   禁止すべくなして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装置。
5. 【請求項５】 前記検出用タイマは、前記駆動異常検出
   回路が、検出トルクが前記不感帯の範囲内にあり、前記
   モータの駆動電流が所定値より大きい状態を検出したと
   きは、第１の所定時間の計時を開始し、前記駆動異常検
   出回路が前記状態を検出しなくなったときはリセットさ
   れ、前記検出用タイマが第１の所定時間の計時を完了し
   たときは、前記モータの駆動を禁止すべくなしてあるこ
   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
   装置。
6. 【請求項６】 前記駆動異常検出回路が前記状態を検出
   したときは、第２の所定時間の計時を開始し、前記駆動
   異常検出回路が前記状態を検出しなくなったときはリセ
   ットされる確定用タイマと、該確定用タイマが第２の所
   定時間の計時を完了したときは、前記駆動異常検出回路
   からの異常検出信号を保持する異常検出信号保持回路
   と、該異常検出信号保持回路が異常検出信号を保持する
   間、前記モータの駆動回路と電源とを接続するフェイル
   リレーをオフするリレー駆動禁止回路とを備えることを
   特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の電動パワース
   テアリング装置。
7. 【請求項７】 前記駆動禁止保持回路が前記モータの駆
   動禁止状態を保持しているときに点灯すると共に、前記
   異常検出信号保持回路が異常検出信号を保持していると
   きに点灯する表示灯を備えることを特徴とする請求項６
   記載の電動パワーステアリング装置。