JP3590899B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、検出トルクが不感帯にあるときに、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２は、従来の電動パワーステアリング装置の１例であり、本出願人が既に特願平７−１６１１７７号特許願において提案した電動パワーステアリング装置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を表す検出トルク信号が、ＣＰＵ２へ与えられる。ＣＰＵ２は、検出トルク信号を受けて、内蔵している目標電流テーブル（図示せず）から検出トルク信号に対応する目標電流を読み出すと共に、検出トルク信号を微分して、その微分値と目標電流とを加算する（ＰＤ制御）ことにより、操舵力補助用モータ４のモータ電流目標値（大きさ及び方向）を定める。
【０００３】
ＣＰＵ２は、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、右駆動モータ電流検出回路５ａ、左駆動モータ電流検出回路５ｂ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。
ＣＰＵ２からは、モータ電流目標値が駆動論理判定回路９及び後述するモータ非駆動検出回路１１へも送られる。
【０００４】
トルクセンサ１からの検出トルク信号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３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を設定してあり、検出トルクがこの所定値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。
また、トルクセンサ１からの検出トルク信号は微分回路２０へも入力され、微分回路２０の微分結果は、トルク変化方向検出回路２１へ与えられ、検出トルクの変化方向が検出される。検出トルクの変化方向を示す信号は、後述する異常電流判定回路６及び駆動論理判定回路９へ与えられる。
【０００５】
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（例えば１０Ａ）より大きく、モータの駆動電流によりモータを駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である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不安定な状態にならない値に設定されている。
【０００６】
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、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であることを判定する。駆動論理判定回路９及び異常電流判定回路６の各判定結果は、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時は、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（例えば１０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。
検出用タイマ１２が時間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。
【０００７】
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モータ非駆動検出回路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セーフリレー１８をオフする。
【０００８】
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８へ入力され、方向禁止領域判定回路８では、検出トルクの方向と大きさとが判定され、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３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。
また、トルクセンサ１が検出した検出トルクは微分回路２０へも入力され、微分回路２０の演算結果は、トルク変化方向検出回路２１へ与えられ、検出トルクの変化方向が検出される。検出トルクの変化方向を示す信号は、異常電流判定回路６及び駆動論理判定回路９へ与えられる。
【０００９】
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、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向を示し、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向を示す期間、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く、モータの駆動電流によりモータを駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である期間、駆動異常検出回路７へその異常を通知し続ける。
【００１０】
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時、その異常を検出して検出用タイマ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時は、検出用タイマ１２及び確定用タイマ１５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、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。この間において、ラッチ回路１３は、モータ非駆動検出回路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。
【００１１】
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、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１９を点灯すると共に、リレー駆動禁止回路１７を作動させ、フェイルセーフリレー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。
【００１２】
ラッチ回路１３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の時間Ｔ１よりも充分長く、確定用タイマ１５の時間Ｔ２を設定して、この時間Ｔ２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。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
電動パワーステアリング装置は、ＣＰＵ２内でトルク信号に基づくアシスト電流及び舵輪戻し電流を決定すると共に、検出トルク信号の微分制御（角速度差制御）を行っているが、この微分制御のゲインを大きく取る場合、モータ電流目標値によりモータ４を駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であったり、検出トルクが不感帯にあるにもかかわらず、モータの駆動電流が多く流れる状態が、瞬間的に起こり、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が、余り長い時間に設定した場合、その間ＣＰＵ２の暴走を許容してしまうので、暴走時の安全対策とはならない虞があった。
【００１４】
そこで、上述した電動パワーステアリング装置では、微分回路２０及びトルク変化方向検出回路２１を付加して、モータの駆動電流によりモータ４を駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であることを、駆動異常を判定する為の条件に加えて、可及的に時間Ｔ１を短く設定している。しかし、上述したような、モータ電流目標値によりモータ４を駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向である状態が、ＣＰＵ２が正常であるにもかかわらず、瞬間的に起こったときに、その瞬間を表す時間が短い時間Ｔ１を超えて、駆動異常（ＣＰＵ暴走）が検出される問題が解決できていなかった。
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、ＣＰＵの暴走を短時間に誤ることなく検出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。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電動パワーステアリング装置は、トルク及びその方向を検出するトルクセンサが検出した検出トルクが、不感帯外にある場合に、前記検出トルクに基づいてモータ電流目標値を定めて、モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、前記検出トルクの変化方向を検出するトルク変化方向検出部と、前記検出トルクが前記不感帯外にあり、前記モータ電流目標値により前記モータを駆動すべき方向と前記検出トルクの方向とが逆方向であり、しかも、前記モータ電流目標値により前記モータを駆動すべき方向と前記トルク変化方向検出部により検出した変化方向とが逆方向である状態か否かを判定する駆動論理判定部と、前記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部と、前記駆動論理判定部が前記状態であると判定した時に計時を開始し、前記駆動論理判定部が前記状態ではないと判定した時にリセットされる第１のタイマと、前記駆動論理判定部が前記状態であると判定し、前記異常電流判定部が前記駆動電流が所定値より大きいことを判定した時に計時を開始し、前記駆動論理判定部が前記状態ではないと判定した時、又は前記異常電流判定部が前記駆動電流が所定値より大きいことを判定しなくなった時にリセットされる第２のタイマとを備え、第１のタイマが第１の所定時間の計時を完了したとき、又は第２のタイマが第１の所定時間より短い第２の所定時間の計時を完了したときに、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。
【００１６】
この電動パワーステアリング装置は、トルク変化方向検出部が、検出トルクの変化方向を検出し、駆動論理判定部が、検出トルクが不感帯外にあり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、しかも、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向とトルク変化方向検出部により検出した変化方向とが逆方向である状態か否かを判定し、異常電流判定部が、モータの駆動電流が所定値より大きいことを判定する。
第１のタイマは、駆動論理判定部が異常状態であると判定した時に、計時を開始し、駆動論理判定部が異常状態ではないと判定した時にリセットされ、第２のタイマは、駆動論理判定部が異常状態であると判定し、異常電流判定部が駆動電流が所定値より大きいことを判定した時に、計時を開始し、駆動論理判定部が異常状態ではないと判定した時、又は異常電流判定部が駆動電流が所定値より大きいと判定しなくなった時にリセットされる。そして、第１のタイマが第１の所定時間の計時を完了したとき、又は第２のタイマが第１の所定時間より短い第２の所定時間の計時を完了したときに、モータの駆動を禁止する。
【００１７】
電動パワーステアリング装置は、ＣＰＵ内でトルク信号に基づくアシスト電流及び舵輪戻し電流を決定すると共に、検出トルク信号の微分制御（角速度差制御）を行っているが、この微分制御のゲインを大きく取る場合、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であったり、検出トルクが不感帯（所定範囲）にあるにもかかわらず、モータの駆動電流が多く流れる状態が、瞬間的に起こり、ＣＰＵ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。
本発明に係る電動パワーステアリング装置では、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向である状態が、ＣＰＵが正常であるにもかかわらず、瞬間的に起きる場合、モータの駆動電流は小さいので、モータの駆動電流が所定値より小さいときは、検出時間（第１の所定時間）を長くすることにより、上述した場合に誤検出することを避けることができる。また、モータの駆動電流が小さい場合、ＣＰＵが実際に暴走しても影響は小さいので、検出時間を長くすることが可能である。
一方、モータの駆動電流が所定値より大きいことを検出条件に加えることにより、上述した瞬間的に起きる場合を、ＣＰＵの暴走として誤って検出しないので、ＣＰＵの暴走を短時間に誤ることなく検出できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態をそれを示す図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態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を表す検出トルク信号が、ＣＰＵ２へ与えられる。ＣＰＵ２は、検出トルク信号を受けて、内蔵している目標電流テーブル（図示せず）から検出トルク信号に対応する目標電流を読み出すと共に、検出トルク信号を微分して、その微分値と目標電流とを加算する（ＰＤ制御）ことにより、操舵力補助用モータ４のモータ電流目標値（大きさ及び方向）を定める。
【００２２】
ＣＰＵ２は、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、右駆動モータ電流検出回路５ａ、左駆動モータ電流検出回路５ｂ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。
ＣＰＵ２からは、モータ電流目標値が駆動論理判定回路９及び後述するモータ非駆動検出回路１１へも送られる。
【００２３】
トルクセンサ１からの検出トルク信号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３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を設定してあり、検出トルクがこの所定値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。
また、トルクセンサ１からの検出トルク信号は微分回路２０へも入力され、微分回路２０の微分結果は、トルク変化方向検出回路２１へ与えられ、検出トルクの変化方向が検出される。検出トルクの変化方向を示す信号は、後述する異常電流判定回路６ａ及び駆動論理判定回路９へ与えられる。
【００２４】
モータ電流目標値をゼロにすべき検出トルクの不感帯（所定範囲）を検出する不感帯検出回路１０の検出信号は、モータの駆動電流が所定値（例えば１０Ａ）より大きいこと、及び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（例えば１０Ａ）より大きく、モータの駆動電流によりモータを駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であることを判定する異常電流判定回路６ａ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不安定な状態にならない値に設定されている。
【００２５】
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、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であることを判定する。駆動論理判定回路９及び異常電流判定回路６ａの各判定結果は、駆動異常検出回路７ａへ与えられる。
【００２６】
駆動異常検出回路７ａは、これらの判定結果が、検出トルクが不感帯の範囲外にあり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であるときは、検出用タイマ１２ａ及び確定用タイマ１５のそれぞれの所定時間Ｔ３（例えば３０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。
検出用タイマ１２ａが所定時間Ｔ３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７ａからの異常検出信号を保持する。
【００２７】
また、駆動異常検出回路７ａは、これらの判定結果が、検出トルクが不感帯の範囲外にあり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であり、モータの駆動電流が所定値（例えば１０Ａ）より大きい時は、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（例えば１０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。
【００２８】
また、駆動異常検出回路７ａは、これらの判定結果が、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（例えば１０Ａ）より大きく、モータの駆動電流によりモータを駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である時は、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（例えば１０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。
【００２９】
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７ａ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７ａ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。
【００３０】
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モータ非駆動検出回路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７ａ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７ａ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セーフリレー１８をオフする。
【００３１】
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８へ入力され、方向禁止領域判定回路８では、検出トルクの方向と大きさとが判定され、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３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６ａへ送られる。
【００３２】
また、トルクセンサ１が検出した検出トルクは微分回路２０へも入力され、微分回路２０の演算結果は、トルク変化方向検出回路２１へ与えられ、検出トルクの変化方向が検出される。検出トルクの変化方向を示す信号は、異常電流判定回路６ａ及び駆動論理判定回路９へ与えられる。
【００３３】
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、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向を示し、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向を示す期間、駆動異常検出回路７ａへその異常を通知する。
また、異常電流判定回路６ａは、モータの駆動電流が所定値より大きい期間、及び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く、モータの駆動電流によりモータを駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である期間、駆動異常検出回路７ａへそれらの異常を個別に通知し続ける。
【００３４】
駆動異常検出回路７ａは、これらの異常が、検出トルクが不感帯の範囲外にあり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である時は、検出用タイマ１２ａ及び確定用タイマ１５のそれぞれの所定時間Ｔ３（例えば３０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。これらの異常の通知が途切れた時は、検出用タイマ１２ａ及び確定用タイマ１５をリセットする。
検出用タイマ１２ａは、これらの異常の通知が途切れることなく、所定時間Ｔ３の計時を完了したとき、ラッチ回路１３に駆動異常検出回路７ａからの異常通知信号を保持させる。
【００３５】
また、駆動異常検出回路７ａは、これらの異常が、検出トルクが不感帯の範囲外にあり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であり、モータの駆動電流が所定値（例えば１０Ａ）より大きい時は、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（例えば１０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。これらの異常の通知が途切れた時は、検出用タイマ１２及び確定用タイマ１５をリセットする。
【００３６】
また、駆動異常検出回路７ａは、これらの異常が、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（例えば１０Ａ）より大きく、モータの駆動電流によりモータを駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である時は、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（例えば１０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。これらの異常の通知が途切れた時は、検出用タイマ１２及び確定用タイマ１５をリセットする。
検出用タイマ１２は、これらの異常の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に駆動異常検出回路７ａからの異常通知信号を保持させる。
【００３７】
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。この間において、ラッチ回路１３は、モータ非駆動検出回路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。
【００３８】
確定用タイマ１５は、駆動異常検出回路７ａからの異常通知信号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６ａ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１９を点灯すると共に、リレー駆動禁止回路１７を作動させ、フェイルセーフリレー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。
【００３９】
ここで、モータ非駆動検出回路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い場合、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が判定した状態は正常になり、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。
【００４０】
確定用タイマ１５は、駆動異常検出回路７ａからの異常通知信号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に駆動異常検出回路７ａからの異常通知信号を保持させる。ラッチ回路１６は、異常通知信号を保持している間、ダイアグ灯１９を点灯すると共に、リレー駆動禁止回路１７を作動させ、フェイルセーフリレー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。
【００４１】
ラッチ回路１３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１２，１２ａの所定時間Ｔ１，Ｔ３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Ｔ２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。
【００４２】
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、モータ電流目標値によりモータ４を駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向を示し、かつ、モータ電流目標値によりモータ４を駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向を示す論理が成立しない期間は、異常状態を検出せず、駆動異常検出回路７ａへ異常を通知しない。
また、異常電流判定回路６ａは、モータの駆動電流が所定値より小さい期間、及び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く、モータの駆動電流によりモータ４を駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である条件が成立しない期間は、駆動異常検出回路７ａへ異常を通知しない。
【００４３】
駆動異常検出回路７ａは、駆動論理判定回路９又は異常電流判定回路６ａから異常が通知されない間は、検出用タイマ１２，１２ａ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、異常通知信号を保持せず、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。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向である状態が、ＣＰＵが正常であるにもかかわらず、瞬間的に起きる場合、モータの駆動電流は小さいので、モータの駆動電流が所定値より小さいときは、検出時間を長くすることにより、上述した場合に誤検出することを避けることができる。また、モータの駆動電流が小さい場合、ＣＰＵが実際に暴走しても影響は小さいので、検出時間を長くすることが可能である。
一方、モータの駆動電流が所定値より大きいことを検出条件に加えることにより、上述した瞬間的に起きる場合を、ＣＰＵの暴走として誤って検出しないので、ＣＰＵの暴走を短時間に誤ることなく検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１，２発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の概略構成を示したブロック図である。
【図２】従来の電動パワーステアリング装置の概略構成を示したブロック図である。
【図３】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説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ トルクセンサ
２ ＣＰＵ
３ モータ駆動回路
４ モータ
５ａ 右駆動モータ電流検出回路
５ｂ 左駆動モータ電流検出回路
６ａ 異常電流判定回路（異常電流判定部）
７ａ 駆動異常検出回路
８ 方向禁止領域判定回路
９ 駆動論理判定回路（駆動論理判定部）
１０ 不感帯検出回路
１１ モータ非駆動検出回路
１２ 検出用タイマ（第２のタイマ）
１２ａ 検出用タイマ（第１のタイマ）
１３ ラッチ回路
１４ モータ駆動禁止回路
１５ 確定用タイマ
１６ ラッチ回路
１７ リレー駆動禁止回路
１８ フェイルセーフリレー
１９ ダイアグ灯
２０ 微分回路
２１ トルク変化方向検出回路（トルク変化方向検出部）
【発明の属する技術分野】
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、検出トルクが不感帯にあるときに、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２は、従来の電動パワーステアリング装置の１例であり、本出願人が既に特願平７−１６１１７７号特許願において提案した電動パワーステアリング装置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を表す検出トルク信号が、ＣＰＵ２へ与えられる。ＣＰＵ２は、検出トルク信号を受けて、内蔵している目標電流テーブル（図示せず）から検出トルク信号に対応する目標電流を読み出すと共に、検出トルク信号を微分して、その微分値と目標電流とを加算する（ＰＤ制御）ことにより、操舵力補助用モータ４のモータ電流目標値（大きさ及び方向）を定める。
【０００３】
ＣＰＵ２は、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、右駆動モータ電流検出回路５ａ、左駆動モータ電流検出回路５ｂ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。
ＣＰＵ２からは、モータ電流目標値が駆動論理判定回路９及び後述するモータ非駆動検出回路１１へも送られる。
【０００４】
トルクセンサ１からの検出トルク信号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３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を設定してあり、検出トルクがこの所定値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。
また、トルクセンサ１からの検出トルク信号は微分回路２０へも入力され、微分回路２０の微分結果は、トルク変化方向検出回路２１へ与えられ、検出トルクの変化方向が検出される。検出トルクの変化方向を示す信号は、後述する異常電流判定回路６及び駆動論理判定回路９へ与えられる。
【０００５】
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（例えば１０Ａ）より大きく、モータの駆動電流によりモータを駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である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不安定な状態にならない値に設定されている。
【０００６】
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、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であることを判定する。駆動論理判定回路９及び異常電流判定回路６の各判定結果は、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時は、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（例えば１０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。
検出用タイマ１２が時間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。
【０００７】
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モータ非駆動検出回路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セーフリレー１８をオフする。
【０００８】
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８へ入力され、方向禁止領域判定回路８では、検出トルクの方向と大きさとが判定され、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３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。
また、トルクセンサ１が検出した検出トルクは微分回路２０へも入力され、微分回路２０の演算結果は、トルク変化方向検出回路２１へ与えられ、検出トルクの変化方向が検出される。検出トルクの変化方向を示す信号は、異常電流判定回路６及び駆動論理判定回路９へ与えられる。
【０００９】
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、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向を示し、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向を示す期間、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く、モータの駆動電流によりモータを駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である期間、駆動異常検出回路７へその異常を通知し続ける。
【００１０】
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時、その異常を検出して検出用タイマ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時は、検出用タイマ１２及び確定用タイマ１５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、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。この間において、ラッチ回路１３は、モータ非駆動検出回路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。
【００１１】
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、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１９を点灯すると共に、リレー駆動禁止回路１７を作動させ、フェイルセーフリレー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。
【００１２】
ラッチ回路１３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の時間Ｔ１よりも充分長く、確定用タイマ１５の時間Ｔ２を設定して、この時間Ｔ２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。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
電動パワーステアリング装置は、ＣＰＵ２内でトルク信号に基づくアシスト電流及び舵輪戻し電流を決定すると共に、検出トルク信号の微分制御（角速度差制御）を行っているが、この微分制御のゲインを大きく取る場合、モータ電流目標値によりモータ４を駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であったり、検出トルクが不感帯にあるにもかかわらず、モータの駆動電流が多く流れる状態が、瞬間的に起こり、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が、余り長い時間に設定した場合、その間ＣＰＵ２の暴走を許容してしまうので、暴走時の安全対策とはならない虞があった。
【００１４】
そこで、上述した電動パワーステアリング装置では、微分回路２０及びトルク変化方向検出回路２１を付加して、モータの駆動電流によりモータ４を駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であることを、駆動異常を判定する為の条件に加えて、可及的に時間Ｔ１を短く設定している。しかし、上述したような、モータ電流目標値によりモータ４を駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向である状態が、ＣＰＵ２が正常であるにもかかわらず、瞬間的に起こったときに、その瞬間を表す時間が短い時間Ｔ１を超えて、駆動異常（ＣＰＵ暴走）が検出される問題が解決できていなかった。
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、ＣＰＵの暴走を短時間に誤ることなく検出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。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電動パワーステアリング装置は、トルク及びその方向を検出するトルクセンサが検出した検出トルクが、不感帯外にある場合に、前記検出トルクに基づいてモータ電流目標値を定めて、モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、前記検出トルクの変化方向を検出するトルク変化方向検出部と、前記検出トルクが前記不感帯外にあり、前記モータ電流目標値により前記モータを駆動すべき方向と前記検出トルクの方向とが逆方向であり、しかも、前記モータ電流目標値により前記モータを駆動すべき方向と前記トルク変化方向検出部により検出した変化方向とが逆方向である状態か否かを判定する駆動論理判定部と、前記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部と、前記駆動論理判定部が前記状態であると判定した時に計時を開始し、前記駆動論理判定部が前記状態ではないと判定した時にリセットされる第１のタイマと、前記駆動論理判定部が前記状態であると判定し、前記異常電流判定部が前記駆動電流が所定値より大きいことを判定した時に計時を開始し、前記駆動論理判定部が前記状態ではないと判定した時、又は前記異常電流判定部が前記駆動電流が所定値より大きいことを判定しなくなった時にリセットされる第２のタイマとを備え、第１のタイマが第１の所定時間の計時を完了したとき、又は第２のタイマが第１の所定時間より短い第２の所定時間の計時を完了したときに、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。
【００１６】
この電動パワーステアリング装置は、トルク変化方向検出部が、検出トルクの変化方向を検出し、駆動論理判定部が、検出トルクが不感帯外にあり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、しかも、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向とトルク変化方向検出部により検出した変化方向とが逆方向である状態か否かを判定し、異常電流判定部が、モータの駆動電流が所定値より大きいことを判定する。
第１のタイマは、駆動論理判定部が異常状態であると判定した時に、計時を開始し、駆動論理判定部が異常状態ではないと判定した時にリセットされ、第２のタイマは、駆動論理判定部が異常状態であると判定し、異常電流判定部が駆動電流が所定値より大きいことを判定した時に、計時を開始し、駆動論理判定部が異常状態ではないと判定した時、又は異常電流判定部が駆動電流が所定値より大きいと判定しなくなった時にリセットされる。そして、第１のタイマが第１の所定時間の計時を完了したとき、又は第２のタイマが第１の所定時間より短い第２の所定時間の計時を完了したときに、モータの駆動を禁止する。
【００１７】
電動パワーステアリング装置は、ＣＰＵ内でトルク信号に基づくアシスト電流及び舵輪戻し電流を決定すると共に、検出トルク信号の微分制御（角速度差制御）を行っているが、この微分制御のゲインを大きく取る場合、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であったり、検出トルクが不感帯（所定範囲）にあるにもかかわらず、モータの駆動電流が多く流れる状態が、瞬間的に起こり、ＣＰＵ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。
本発明に係る電動パワーステアリング装置では、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向である状態が、ＣＰＵが正常であるにもかかわらず、瞬間的に起きる場合、モータの駆動電流は小さいので、モータの駆動電流が所定値より小さいときは、検出時間（第１の所定時間）を長くすることにより、上述した場合に誤検出することを避けることができる。また、モータの駆動電流が小さい場合、ＣＰＵが実際に暴走しても影響は小さいので、検出時間を長くすることが可能である。
一方、モータの駆動電流が所定値より大きいことを検出条件に加えることにより、上述した瞬間的に起きる場合を、ＣＰＵの暴走として誤って検出しないので、ＣＰＵの暴走を短時間に誤ることなく検出できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態をそれを示す図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態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を表す検出トルク信号が、ＣＰＵ２へ与えられる。ＣＰＵ２は、検出トルク信号を受けて、内蔵している目標電流テーブル（図示せず）から検出トルク信号に対応する目標電流を読み出すと共に、検出トルク信号を微分して、その微分値と目標電流とを加算する（ＰＤ制御）ことにより、操舵力補助用モータ４のモータ電流目標値（大きさ及び方向）を定める。
【００２２】
ＣＰＵ２は、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、右駆動モータ電流検出回路５ａ、左駆動モータ電流検出回路５ｂ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。
ＣＰＵ２からは、モータ電流目標値が駆動論理判定回路９及び後述するモータ非駆動検出回路１１へも送られる。
【００２３】
トルクセンサ１からの検出トルク信号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３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を設定してあり、検出トルクがこの所定値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。
また、トルクセンサ１からの検出トルク信号は微分回路２０へも入力され、微分回路２０の微分結果は、トルク変化方向検出回路２１へ与えられ、検出トルクの変化方向が検出される。検出トルクの変化方向を示す信号は、後述する異常電流判定回路６ａ及び駆動論理判定回路９へ与えられる。
【００２４】
モータ電流目標値をゼロにすべき検出トルクの不感帯（所定範囲）を検出する不感帯検出回路１０の検出信号は、モータの駆動電流が所定値（例えば１０Ａ）より大きいこと、及び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（例えば１０Ａ）より大きく、モータの駆動電流によりモータを駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であることを判定する異常電流判定回路６ａ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不安定な状態にならない値に設定されている。
【００２５】
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、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であることを判定する。駆動論理判定回路９及び異常電流判定回路６ａの各判定結果は、駆動異常検出回路７ａへ与えられる。
【００２６】
駆動異常検出回路７ａは、これらの判定結果が、検出トルクが不感帯の範囲外にあり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であるときは、検出用タイマ１２ａ及び確定用タイマ１５のそれぞれの所定時間Ｔ３（例えば３０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。
検出用タイマ１２ａが所定時間Ｔ３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７ａからの異常検出信号を保持する。
【００２７】
また、駆動異常検出回路７ａは、これらの判定結果が、検出トルクが不感帯の範囲外にあり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であり、モータの駆動電流が所定値（例えば１０Ａ）より大きい時は、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（例えば１０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。
【００２８】
また、駆動異常検出回路７ａは、これらの判定結果が、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（例えば１０Ａ）より大きく、モータの駆動電流によりモータを駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である時は、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（例えば１０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。
【００２９】
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７ａ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７ａ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。
【００３０】
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モータ非駆動検出回路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７ａ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７ａ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セーフリレー１８をオフする。
【００３１】
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８へ入力され、方向禁止領域判定回路８では、検出トルクの方向と大きさとが判定され、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３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６ａへ送られる。
【００３２】
また、トルクセンサ１が検出した検出トルクは微分回路２０へも入力され、微分回路２０の演算結果は、トルク変化方向検出回路２１へ与えられ、検出トルクの変化方向が検出される。検出トルクの変化方向を示す信号は、異常電流判定回路６ａ及び駆動論理判定回路９へ与えられる。
【００３３】
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、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向を示し、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向を示す期間、駆動異常検出回路７ａへその異常を通知する。
また、異常電流判定回路６ａは、モータの駆動電流が所定値より大きい期間、及び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く、モータの駆動電流によりモータを駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である期間、駆動異常検出回路７ａへそれらの異常を個別に通知し続ける。
【００３４】
駆動異常検出回路７ａは、これらの異常が、検出トルクが不感帯の範囲外にあり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である時は、検出用タイマ１２ａ及び確定用タイマ１５のそれぞれの所定時間Ｔ３（例えば３０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。これらの異常の通知が途切れた時は、検出用タイマ１２ａ及び確定用タイマ１５をリセットする。
検出用タイマ１２ａは、これらの異常の通知が途切れることなく、所定時間Ｔ３の計時を完了したとき、ラッチ回路１３に駆動異常検出回路７ａからの異常通知信号を保持させる。
【００３５】
また、駆動異常検出回路７ａは、これらの異常が、検出トルクが不感帯の範囲外にあり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向であり、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向であり、モータの駆動電流が所定値（例えば１０Ａ）より大きい時は、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（例えば１０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。これらの異常の通知が途切れた時は、検出用タイマ１２及び確定用タイマ１５をリセットする。
【００３６】
また、駆動異常検出回路７ａは、これらの異常が、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（例えば１０Ａ）より大きく、モータの駆動電流によりモータを駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である時は、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（例えば１０ｍｓｅｃ．）及びＴ２（例えば１ｓｅｃ．）の計時を開始させる。これらの異常の通知が途切れた時は、検出用タイマ１２及び確定用タイマ１５をリセットする。
検出用タイマ１２は、これらの異常の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に駆動異常検出回路７ａからの異常通知信号を保持させる。
【００３７】
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。この間において、ラッチ回路１３は、モータ非駆動検出回路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。
【００３８】
確定用タイマ１５は、駆動異常検出回路７ａからの異常通知信号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６ａ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１９を点灯すると共に、リレー駆動禁止回路１７を作動させ、フェイルセーフリレー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。
【００３９】
ここで、モータ非駆動検出回路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い場合、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が判定した状態は正常になり、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。
【００４０】
確定用タイマ１５は、駆動異常検出回路７ａからの異常通知信号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に駆動異常検出回路７ａからの異常通知信号を保持させる。ラッチ回路１６は、異常通知信号を保持している間、ダイアグ灯１９を点灯すると共に、リレー駆動禁止回路１７を作動させ、フェイルセーフリレー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。
【００４１】
ラッチ回路１３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１２，１２ａの所定時間Ｔ１，Ｔ３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Ｔ２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。
【００４２】
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、モータ電流目標値によりモータ４を駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向を示し、かつ、モータ電流目標値によりモータ４を駆動すべき方向と検出トルクの変化方向とが逆方向を示す論理が成立しない期間は、異常状態を検出せず、駆動異常検出回路７ａへ異常を通知しない。
また、異常電流判定回路６ａは、モータの駆動電流が所定値より小さい期間、及び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く、モータの駆動電流によりモータ４を駆動する方向と検出トルクの変化方向とが逆方向である条件が成立しない期間は、駆動異常検出回路７ａへ異常を通知しない。
【００４３】
駆動異常検出回路７ａは、駆動論理判定回路９又は異常電流判定回路６ａから異常が通知されない間は、検出用タイマ１２，１２ａ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、異常通知信号を保持せず、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。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、モータ電流目標値によりモータを駆動すべき方向と検出トルクの方向とが逆方向である状態が、ＣＰＵが正常であるにもかかわらず、瞬間的に起きる場合、モータの駆動電流は小さいので、モータの駆動電流が所定値より小さいときは、検出時間を長くすることにより、上述した場合に誤検出することを避けることができる。また、モータの駆動電流が小さい場合、ＣＰＵが実際に暴走しても影響は小さいので、検出時間を長くすることが可能である。
一方、モータの駆動電流が所定値より大きいことを検出条件に加えることにより、上述した瞬間的に起きる場合を、ＣＰＵの暴走として誤って検出しないので、ＣＰＵの暴走を短時間に誤ることなく検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１，２発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の概略構成を示したブロック図である。
【図２】従来の電動パワーステアリング装置の概略構成を示したブロック図である。
【図３】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説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ トルクセンサ
２ ＣＰＵ
３ モータ駆動回路
４ モータ
５ａ 右駆動モータ電流検出回路
５ｂ 左駆動モータ電流検出回路
６ａ 異常電流判定回路（異常電流判定部）
７ａ 駆動異常検出回路
８ 方向禁止領域判定回路
９ 駆動論理判定回路（駆動論理判定部）
１０ 不感帯検出回路
１１ モータ非駆動検出回路
１２ 検出用タイマ（第２のタイマ）
１２ａ 検出用タイマ（第１のタイマ）
１３ ラッチ回路
１４ モータ駆動禁止回路
１５ 確定用タイマ
１６ ラッチ回路
１７ リレー駆動禁止回路
１８ フェイルセーフリレー
１９ ダイアグ灯
２０ 微分回路
２１ トルク変化方向検出回路（トルク変化方向検出部）
Claims (1)
- トルク及びその方向を検出するトルクセンサが検出した検出トルクが、不感帯外にある場合に、前記検出トルクに基づいてモータ電流目標値を定めて、モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、
前記検出トルクの変化方向を検出するトルク変化方向検出部と、前記検出トルクが前記不感帯外にあり、前記モータ電流目標値により前記モータを駆動すべき方向と前記検出トルクの方向とが逆方向であり、しかも、前記モータ電流目標値により前記モータを駆動すべき方向と前記トルク変化方向検出部により検出した変化方向とが逆方向である状態か否かを判定する駆動論理判定部と、前記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部と、前記駆動論理判定部が前記状態であると判定した時に計時を開始し、前記駆動論理判定部が前記状態ではないと判定した時にリセットされる第１のタイマと、前記駆動論理判定部が前記状態であると判定し、前記異常電流判定部が前記駆動電流が所定値より大きいことを判定した時に計時を開始し、前記駆動論理判定部が前記状態ではないと判定した時、又は前記異常電流判定部が前記駆動電流が所定値より大きいことを判定しなくなった時にリセットされる第２のタイマとを備え、第１のタイマが第１の所定時間の計時を完了したとき、又は第２のタイマが第１の所定時間より短い第２の所定時間の計時を完了したときに、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電動パワーステアリング装置。
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