JP4221906B2 - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電動パワーステアリング装置は、操向ハンドルの操作によりステアリングシヤフトに発生する操舵トルクと車速を検出し、その検出信号に基づいてモータを駆動して操向ハンドルの操舵力を補助するものである。このような電動式パワーステアリング装置の制御は電子制御回路で実行されるが、その制御の概要は、トルクセンサで検出された操舵トルクと車速センサで検出された車速に基づいてモータに供給する電流の大きさを演算し、その演算結果に基づいてモータに供給する電流を制御する。
【０００３】
即ち、電子制御回路は、操向ハンドルが操作されて操舵トルクが発生しているときに、検出された車速が零あるいは低速の場合は大きな操舵補助力を供給し、検出された車速が速い場合は小さな操舵補助力を供給するように操向ハンドルの操舵力と車速に応じてモータ出力の制御目標値であるモータ電流指令値を演算し、この演算結果であるモータ電流指令値と実際にモータに流れる実電流値の差が零になるように電流フィードバック制御を行なうことで、走行状態に応じた最適の操舵補助力を与えることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の電動パワーステアリング装置の制御装置では、モータ電流指令値Ｉr の演算には、操舵トルクと車速とをパラメータとし、モータの回転速度が考慮されていないため、モータ駆動回路が正常であつてもモータに異常電流が流れていると誤つた判断をする場合がある。
【０００５】
即ち、図８に示すように、直流モータに流れる実電流値ｉはモータの回転速度に応じた逆起電力が発生するため、回転速度が高くなると減少する特性を有している。
【０００６】
一方、モータ電流指令値Ｉr は操舵トルクと車速に基づいて決定され、モータの回転速度は考慮されないから、電流フィードバック制御でモータの回転により発生する逆起電力の影響が補償されないと、モータ電流指令値Ｉr とモータの実電流値ｉとの差が大きくなり、モータに異常電流が流れていると誤つて判断してしまう不都合が生じる。
【０００７】
また、バッテリ電圧、モータの特性定数が変動すると、制御特性が悪化してモータ電流指令値Ｉr とモータの実電流値ｉとの差が大きくなり、モータに異常電流が流れていると誤つて判断してしまう不都合が生じる。
【０００８】
本発明は、上記した不都合を解消することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、少なくともステアリングシャフトに発生する操舵トルクと検出された車速に基づいてステアリング機構に操舵補助力を与えるモータの出力を制御する電動パワーステアリング装置の制御装置において、前記制御装置は、制御対象のパラメータの変化に応じて適応制御できるロバスト制御系で構成され、前記制御装置は、検出された操舵トルクと検出された車速に基づいてモータ出力の制御目標値であるモータ電流指令値を演算するモータ電流指令値演算手段と、前記モータ電流指令値に対し、前記ロバスト制御系の応答特性を乗算し、モータ電流推定値を演算するモータ電流推定値演算手段と、モータに流れる実電流を検出するモータ電流検出手段と、前記演算されたモータ電流推定値と検出されたモータ電流検出値との差に基づいて駆動系の故障を検知する監視手段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の制御装置である。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の前記監視手段を規定するもので、監視手段は演算されたモータ電流推定値と検出されたモータ電流値との差が予め設定された所定の許容値を越えた回数が、予め設定された所定の回数を越えたとき、駆動系の故障と判定する監視手段であることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明を実施するに適した電動パワーステアリング装置の構成の概略を説明する図で、操向ハンドル１の軸２は減速ギア４、ユニバーサルジョイント５ａ、５ｂ、ピニオンラツク機構７を経て操向車輪のタイロツド８に結合されている。軸２には操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ３が設けられており、また、操舵力を補助するモータ１０がクラツチ９、減速ギア４を介して軸２に結合している。
【００１２】
パワーステアリング装置を制御する電子制御回路１３は、バッテリ１４からイグニッションキー１１を経て電力が供給される。電子制御回路１３は、トルクセンサ３で検出された操舵トルクと車速センサ１２で検出された車速に基づいてモータ電流指令値Ｉr を演算し、演算されたモータ電流指令値（以下、電流指令値という）Ｉr に基づいてモータ１０に供給する電流制御値Ｅを制御する。
【００１３】
クラツチ９は電子制御回路１３により制御される。クラツチ９は通常の動作状態では結合しており、電子制御回路１３によりパワーステアリング装置の故障と判断された時、及び電源がＯＦＦとなつている時に切離される。
【００１４】
図２は、電子制御回路１３の構成を示したブロツク図である。この実施例では電子制御回路１３は主としてＣＰＵから構成されるが、ここではそのＣＰＵ内部においてプログラムで実行される機能を示してある。例えば、位相補償器２１は独立したハードウエアとしての位相補償器２１を示すものではなく、ＣＰＵで実行される位相補償機能を示す。なお、電子制御回路１３をＣＰＵで構成せず、これらの機能要素をそれぞれ独立したハードウエア（電子回路）で構成できることは言うまでもない。
【００１５】
以下、電子制御回路１３の機能と動作を説明する。トルクセンサ３から入力された操舵トルク信号は、位相補償器２１で操舵系の安定を高めるために位相補償され、電流指令値演算器２２に入力される。また、車速センサ１２で検出された車速も電流指令値演算器２２に入力される。
【００１６】
電流指令値演算器２２は、入力されたトルク信号、車速信号、及びモータ角速度推定値ω、その他のパラメータに基づいて所定の演算式によりモータ１０に供給する電流の制御目標値である電流指令値Ｉr を演算する。
【００１７】
３０は制御部で、電流指令値Ｉr を入力信号として電流制御値Ｅを得て制御対象であるモータを駆動する。従来の制御部は、例えば比較器、微分補償器、比例演算器及び積分演算器から構成され、モータに実際に流れる実電流値ｉがモータ電流指令値Ｉr に一致するように電流フィードバック制御を行つていたが、この発明では、制御部３０はロバスト制御を行う制御部としている。これについては後で詳細に説明することにする。
【００１８】
制御部３０から出力される電流制御値Ｅはモータ駆動回路４１に供給され、モータ１０を駆動する。モータ１０の実電流値ｉはモータ電流検出回路４２により検出され、制御部３０にフィードバックされる。
【００１９】
図３にモータ駆動回路４１の構成の一例を示す。モータ駆動回路４１は制御部３０から入力された電流制御値ＥをＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）と電流方向信号とに分離変換する変換部４４、ＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 、及びそれ等のゲートを開閉駆動するＦＥＴゲート駆動回路４５等からなる。なお、昇圧電源４６はＦＥＴ1 、ＦＥＴ2 のハイサイド側を駆動する電源である。
【００２０】
ＰＷＭ信号は、Ｈブリツジ接続されたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）スイツチング素子ＦＥＴ1 〜ＦＥＴ2 のゲートを駆動する信号で、制御部３０において演算された電流制御値Ｅの絶対値によりＰＷＭ信号のデユーテイ比（ＦＥＴのゲートをＯＮ／ＯＦＦする時間比）が決定される。
【００２１】
電流方向信号は、モータに供給する電流の方向を指示する信号で、制御部３０で演算された電流制御値Ｅの符号（正負）により決定される信号である。
【００２２】
ＦＥＴ1 とＦＥＴ2 は前記したＰＷＭ信号のデユーテイ比に基づいてゲートがＯＮ／ＯＦＦされるスイツチング素子で、モータに流れる電流の大きさを制御するためのスイツチング素子である。また、ＦＥＴ3 とＦＥＴ4 は前記した電流方向信号に基づいてゲートがＯＮ或いはＯＦＦされる（一方がＯＮの時、他方はＯＦＦとなる）スイツチング素子で、モータに流れる電流の方向、即ちモータの回転方向を切り換えるスイツチング素子である。
【００２３】
ＦＥＴ3 が導通状態にあるときは、電流はＦＥＴ1 、モータ１０、ＦＥＴ3 、抵抗Ｒ1 を経て流れ、モータ１０に正方向の電流が流れる。また、ＦＥＴ4 が導通状態にあるときは、電流はＦＥＴ2 、モータ１０、ＦＥＴ4 、抵抗Ｒ2 を経て流れ、モータ１０に負方向の電流が流れる。
【００２４】
モータ電流検出回路４２は、抵抗Ｒ1 の両端における電圧降下に基づいて正方向電流の大きさを検出し、また、抵抗Ｒ2 の両端における電圧降下に基づいて負方向電流の大きさを検出する。検出されたモータ実電流値ｉは制御部３０にフィードバックして入力される（図２参照）。
【００２５】
以上説明した電子制御回路は、操向ハンドルが操作されて操舵トルクが発生しているときに、検出された操舵トルクが大きく、また検出された車速が零あるいは低速の場合は電流指令値Ｉr を大きく設定し、検出された操舵トルクが小さく、また検出された車速が速い場合は電流指令値Ｉr を小さく設定するから、走行状態に応じた最適の操舵補助力を与えることができる。
【００２６】
次に、この発明の制御部３０について説明するが、その前に、まず、従来の電流フィードバック制御部３０ｆの構成を説明する。
【００２７】
図４は従来のフィードバック制御系の構成を伝達関数で示したブロツク図であつて、２３は比較器、２４は微分要素（ＫDs）、２５は比例要素（Ｋp ）、２６は積分要素（Ｋt ／s ）、２７は加算器を示し、フィードバック制御部３０ｆは以上の回路要素により構成される。また、２９は制御対象であるモータを示しており、２９ａは比例定数（Ｋ）、２９ｂはモータ要素（Ｌはモータのインダクタンス、Ｒはモータの内部抵抗、ｓはラプラス演算子で、１／（Ｌs ＋Ｒ）でモータ要素を示す）である。
【００２８】
また、図４では、加算器２８を介して制御対象の入力側に逆起電力Ｋe ωが印加されているが、これはモータの回転により発生する逆起電力の影響を等価的に示したもので、モータの回転により発生する逆起電力が入力側の電流制御値に現れることを示している。なお、Ｋe はモータの逆起電力定数、ωはモータの角速度、ωa はモータの角加速度を示す。
【００２９】
この制御系では、電流指令値Ｉr を入力信号とし、これに制御対象であるモータに実際に流れる実電流値ｉをフィードバックして、両者の差の信号の微分値、比例値、及び積分値を加算して電流制御値Ｅを得る。そしてこの電流制御値により制御対象であるモータを駆動している。
【００３０】
しかしながら、従来のフィードバック制御系では、バッテリ電圧の変動や温度変化などの変動に対してシステムの安定性を失うおそれがある。
【００３１】
そこで、この発明では、制御部３０を、上記した従来のフィードバック制御系に代えて図５に示すロバスト制御系で構成することにより、制御系の応答特性を維持し、バッテリ電圧の変動や温度変化などの変動要素があつてもシステムの安定性を確保するようにした。
【００３２】
図５は、ロバスト制御系の構成を伝達関数で示したブロツク図である。５０は制御対象であるモータを示しており、モータのインダクタンスＬ、モータの内部抵抗Ｒ、ラプラス演算子をs とすると、モータ要素は１／（Ｌs ＋Ｒ）で表される。
【００３３】
５１は電流指令値Ｉr (s) に対するモータ電流値Ｉd (s) の応答特性を定義するためのフィードフォワード補償器である。ここでＬn はモータのインダクタンスの設計値、Ｒn はモータの内部抵抗の設計値、Ｔ2 は時定数、s はラプラス演算子である。
【００３４】
５２はフィードフォワード補償器５１の出力ｒ(s) と後述するフイルタ５７の出力とを加算する加算器であつて、後述する加算器５６の出力ｄa (s) がフイルタ５７を経て加算器５２にフィードバックされて、制御器出力ｒ(s) に加算される。これにより制御対象５０のもつ変動分とモータの回転により発生する逆起電力の変動分が補償される。
【００３５】
５３は加算要素で、制御対象の入力側にモータの回転により発生する逆起電力Ｋe ωが加算器５２の出力に加算されてモータ電流値Ｉd (s) に現れることを示し、モータ電流値Ｉd (s) に現れる逆起電力Ｋe ωの影響を等値的に示したものである。ここでＫe はモータの逆起電力定数、ωはモータの角速度を示す。加算要素５３の出力はモータに供給する電流を規定する電流制御値Ｅである。
【００３６】
５５は希望するモータ特性の逆特性を示す回路要素で、この実施例ではモータの逆起電力の影響を防ぐ目的から逆起電力の項を除いた電気的特性の数学モデルを採用して設計しており、Ｌn 、Ｒn はそれぞれモータのインダクタンスの設計値、モータの内部抵抗の設計値、s はラプラス演算子である。
【００３７】
５６は加算器で、回路要素５５の出力と加算器５２の出力との差、即ち、制御器出力基準における希望するモータ制御特性と実際の制御特性の差を演算するものである。加算器５６の出力ｄa(s)は以下の式（１）で表される。
【００３８】
【数１】
【００３９】
式（１）より、加算器５６の出力ｄa(s)は制御対象の変動分と逆起電力の和であることが分かる。ここで、Ｌ、Ｒはそれぞれ制御対象のモータのインダクタンス、モータの内部抵抗、Ｌn 、Ｒn はそれぞれモータのインダクタンスの設計値、モータの内部抵抗の設計値、s はラプラス演算子、Ｋe ωは逆起電力、Ｋは定数である。
【００４０】
５７は加算器５６の出力ｄa(s)をフィードバックする制御系の動作を安定させるフイルタで、その特性はＱ(s) で表される。この実施例では一次のローパスフイルタを用いており、図５におけるフイルタ特性Ｑ(s) ＝１／（Ｔ1s＋１）は、伝達関数で表されたフイルタ特性Ｑ(s) の一例を示している。ここで、Ｔ1 は時定数、s はラプラス演算子である。
【００４１】
特性Ｑ(s) をもつフイルタ５７の出力をフィードバックすることにより、制御対象の変動と逆起電力と抑制し、定義した数学モデルの特性と一致させるように構成されている。以下、これについて説明する。
【００４２】
フイルタ５７の出力をフィードバックした場合、モータ電流値Ｉd (s) は以下の式（２）で表される。
【００４３】
【数２】
【００４４】
式（２）における、Ｐn (s) はモータ特性の数学モデルである。また、Δ(s) は、以下の式（３）で定義される。ここで、Δ(s) は数学モデルと実際の特性との差を乗法的摂動モデルを用いて表したときの摂動分である。
【００４５】
【数３】
【００４６】
フイルタの特性Ｑ(s) が近似的に１の場合は、式（２）は以下の近似式（４）で表わすことができ、モータ電流値Ｉd (s) を求めることができる。
【００４７】
【数４】
【００４８】
フィードフォワード補償器の出力ｒ(s) は、電流指令値Ｉr (s) にフィードフォワード補償器の特性（Ｌns＋Ｒn ）／（Ｔ2s＋１）を乗算した以下の式（５）で表すことができる。ここで、Ｔ2 は時定数、s はラプラス演算子である。
【００４９】
【数５】
【００５０】
従つて、モータ電流値Ｉd (s) を示す前記近似式（４）は、近似式（４）のｒ(s) に式（５）を代入することにより以下の式（６）で表すことができる。モータ電流値Ｉd (s) を示す近似式（６）は、特性Ｑ(s) を持つフイルタのカットオフ周波数１／２π・Ｔ2 までは成立する。
【００５１】
【数６】
【００５２】
一方、乗法的摂動を受ける制御系が安定である為の十分条件として、以下の式（７）に示す最小ゲイン定理がある。
【００５３】
【数７】
【００５４】
ここで、Ｔ(s) は制御対象とその数学モデルが一致しているときの相補感度関数、即ち、図５においてＬn ＝Ｌ、Ｒn ＝Ｒ、Ｋ＝１のときの伝達特性である。この実施例では、Ｔ(s) ＝Ｑ(s) であるので、以下の式（８）が満足するように特性Ｑ(s) を持つフイルタ５７の時定数Ｔ1 を決定する。
【００５５】
【数８】
【００５６】
この実施例では、予想されるモータのインダクタンスＬ、内部抵抗Ｒ、及び定数Ｋの変動幅を考慮して上記式（３）で定義されるΔ(s) の範囲を定め、Δ(s) の全範囲において上記式（８）が満たされるように特性Ｑ(s) を持つフイルタ５７の時定数Ｔ1 を定めれば、ロバスト安定性を確保することができる。
【００５７】
以上の検討によれば、図５に示す制御系はフイルタ５７の特性Ｑ(s) のカットオフ周波数以下（１／２π・Ｔ2 ）であれば、更に図６の（ａ）に示す等価ブロツク図で表すことができ、更に図６の（ｂ）に示す等価ブロツク図のように簡略化して表すことができる。即ち、図５のフィードフォワード補償器５１の特性式の分子に数学モデルの逆特性を与え、分母に前記フイルタの時定数Ｔ1 よりも大きい時定数Ｔ2 を与えることにより、時定数Ｔ2 で定義される応答特性を実現することができる。
【００５８】
また、以上のように制御系を構成することにより、モータの回転により発生する逆起電力による変動が補償される。
【００５９】
応答性の速さについては、図６で示したように、特性Ｑ(s) のフイルタの時定数Ｔ1 よりも大きい時定数Ｔ2 で定める任意の範囲で設定することができ、実用上十分な応答特性を実現することができる。
【００６０】
更に、従来の電流フィードバック制御系とは異なり、式（２）で示したようにバッテリ電圧、モータ端子間抵抗、モータトルクの変動に対し、特性Ｑ(s) のフイルタのカットオフ周波数までは設計性能を維持し、且つ式（６）で示したように安全性も確保できるという重要な利点を有する。
【００６１】
次に、電動パワーステアリング装置の駆動系の故障の検出について説明する。先に、発明が解決しようとする課題において説明したとおり、逆起電力の影響や制御対象の変動が十分に補償されないと、モータ電流指令値Ｉr とモータの実電流値ｉとの差が大きくなる。
【００６２】
このため、単純にモータ電流指令値Ｉr とモータの実電流値ｉとを比較してその差が設定値を越えたとき、駆動系に故障が発生したと判断したのでは、駆動系が正常に動作しているにも関わらず、故障の発生であると誤つて判断してしまうおそれがある。
【００６３】
そこで、この発明では、先に説明したロバスト制御系に対して、以下に説明する方法により駆動系の故障を検出する。駆動系が故障していないときには、先に説明したように式（６）によつて表わされるように、モータ電流が制御されるので、以下の式（９）によつてモータに流れる電流の推定値Ｉｅd(s)（以下、モータ電流推定値という）を演算することができる。駆動系が故障したときは、式（６）は成立しなくなる。
【００６４】
【数９】
【００６５】
そして、以下の式（１０）で示すように、モータ電流推定値Ｉｅd(s)とモータ電流値Ｉd(s)との差ｅの絶対値が予め設定した設定値ＥＲを越えたとき、駆動系に故障が発生したと判断するようにした。
【００６６】
【数１０】
【００６７】
図５を参照して故障監視部の構成を説明する。図５において故障監視部６０はモータ電流推定値Ｉｅd(s)を演算・推定する演算器６１と、比較器６２とから構成され、演算器６１はモータ電流指令値Ｉr (s) に基づいてモータ電流推定値Ｉｅd(s)を演算・推定し、比較器６２は推定したモータ電流推定値Ｉｅd(s)とモータ電流値Ｉd(s)とを比較し、その差ｅが所定の許容値ＥＲを越えた時、駆動系に故障が発生したことを示すエラー信号を出力する。
【００６８】
モータ電流推定値Ｉｅd(s)は前記したとおり、前記近似式（９）により演算しした駆動系が正常な状態のときのモータ電流推定値と同じであり、モータ電流値Ｉd(s)（実電流値）は、具体的にはモータに流れる実電流をモータ電流検出回路４２（図２参照）により検出した実電流値ｉを使用する。
【００６９】
図７は、制御部３０のＣＰＵで実行される故障監視部６０の監視動作を説明するフローチャートである。なお、以下説明する監視動作は、所定時間間隔で繰り返しサンプル値を抽出して演算・判断等の処理が実行されるものである。
【００７０】
まず、電流指令値演算器２２（図２参照）からのモータ電流指令値Ｉr を読み込み（ステップＰ１）、読み込まれたモータ電流指令値Ｉr に基づいてモータ電流推定値Ｉedを演算する（ステップＰ２）。次に、モータ電流検出回路４２（図２参照）によりモータ実電流値ｉを検出する（ステップＰ３）。
【００７１】
モータ電流推定値Ｉedとモータ実電流値ｉとの差の絶対値ｅが所定の許容値ＥＲを越えているか否かを判定し（ステップＰ４）、許容値を越えていない場合はカウンタをリセットする（ステップＰ５）。また、許容値を越えている場合はカウンタを１だけインクリメントする（ステップＰ６）。
【００７２】
カウンタのカウント値が予め設定した規定値を越えているか否かを判定し（ステップＰ７）、規定値を越えていない場合は正常と判断して主ルーチンに戻る。また、規定値を越えている場合は故障の発生と判断して故障フラグを１に設定して警告表示、その他の図示しない故障処理ルーチンへの移行準備を行い（ステップＰ８）、主ルーチンに戻る。
【００７３】
なお、上記したカウンタのカウント値の判定に使用される規定値は、上記したモータ電流推定値Ｉedとモータ実電流値ｉとの差の絶対値が許容値を越えたと判定された回数を計数して故障の発生を判断するための値であり、計数した回数が複数回、例えば１０回を越えたとき故障の発生と判断するための値で、実験により適宜決定するものとする。
【００７４】
以上説明した故障監視部によれば、モータ電流推定値Ｉedとモータ実電流値ｉとを比較する際に、ロバスト制御系がモータに発生する逆起電力および制御対象の変動を補償するので、モータ電流推定値とモータ実電流値との差が異常に大きくなることが無く、駆動系が正常に動作しているにも関わらず、故障の発生であると誤つて判断してしまうおそれがない。
【００７５】
なお、上記実施の形態では、制御部の構成要素を伝達関数で示してあるが、具体的な回路構成は、伝達関数で示した特性を持つ回路要素であれば適宜の回路要素を使用することができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明の電動パワーステアリング装置の制御装置は、制御系に入力される電流指令値と出力であるモータ電流値に基づいて、制御器出力基準における希望するモータ制御特性（モータの設計特性）と実際のモータ制御特性との差を演算し、その差を補正するようにフィードバックするものであるから、バッテリ電圧やモータの端子間抵抗、モータのトルク定数などの特性定数が温度その他の環境の変化その他の原因により変動しても、希望するモータ制御特性を維持することができ、制御系の安定性を失うことがない。
【００７７】
そして、故障監視部において、演算により求めたモータ電流の推定値とモータの実電流値とを比較する際に、ロバスト制御系がモータに発生する逆起電力および制御対象の変動を補償するので、モータ電流推定値とモータ実電流値との差が異常に大きくなることは無く、駆動系が正常に動作しているにも関わらず故障の発生であると誤つて判断してしまうおそれがなくなり、常に正確に駆動系の動作状態を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動式パワーステアリング装置の構成の概略を説明する図。
【図２】この発明の電子制御回路のブロツク図。
【図３】モータ駆動回路の構成の一例を示すブロツク図。
【図４】従来の電流フィードバック制御系を伝達関数で示したブロツク図。
【図５】この発明の制御系の構成を伝達関数で示したブロツク図。
【図６】この発明の制御系の等価回路を伝達関数で示したブロツク図。
【図７】制御部で実行される故障監視部の監視動作を説明するフローチャート。
【図８】従来の電動パワーステアリング装置の制御装置におけるモータの回転速度に対するモータ電流指令値とモータ実電流値の関係を説明する図。
【符号の説明】
３ トルクセンサ
１０ モータ
１１ イグニッションキー
１２ 車速センサ
１３ 電子制御回路
２１ 位相補償器
２２ 電流指令値演算器
３０ 制御部
４１ モータ駆動回路
４２ モータ電流検出回路
５０ 制御対象（モータ）
５１ フィードフォワード補償器
５２ 加算器
５３ 加算要素
５５ モータ逆特性回路要素
５６ 加算器
５７ フイルタ
６０ 故障監視部
６１ 演算器
６２ 比較器
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電動パワーステアリング装置は、操向ハンドルの操作によりステアリングシヤフトに発生する操舵トルクと車速を検出し、その検出信号に基づいてモータを駆動して操向ハンドルの操舵力を補助するものである。このような電動式パワーステアリング装置の制御は電子制御回路で実行されるが、その制御の概要は、トルクセンサで検出された操舵トルクと車速センサで検出された車速に基づいてモータに供給する電流の大きさを演算し、その演算結果に基づいてモータに供給する電流を制御する。
【０００３】
即ち、電子制御回路は、操向ハンドルが操作されて操舵トルクが発生しているときに、検出された車速が零あるいは低速の場合は大きな操舵補助力を供給し、検出された車速が速い場合は小さな操舵補助力を供給するように操向ハンドルの操舵力と車速に応じてモータ出力の制御目標値であるモータ電流指令値を演算し、この演算結果であるモータ電流指令値と実際にモータに流れる実電流値の差が零になるように電流フィードバック制御を行なうことで、走行状態に応じた最適の操舵補助力を与えることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の電動パワーステアリング装置の制御装置では、モータ電流指令値Ｉr の演算には、操舵トルクと車速とをパラメータとし、モータの回転速度が考慮されていないため、モータ駆動回路が正常であつてもモータに異常電流が流れていると誤つた判断をする場合がある。
【０００５】
即ち、図８に示すように、直流モータに流れる実電流値ｉはモータの回転速度に応じた逆起電力が発生するため、回転速度が高くなると減少する特性を有している。
【０００６】
一方、モータ電流指令値Ｉr は操舵トルクと車速に基づいて決定され、モータの回転速度は考慮されないから、電流フィードバック制御でモータの回転により発生する逆起電力の影響が補償されないと、モータ電流指令値Ｉr とモータの実電流値ｉとの差が大きくなり、モータに異常電流が流れていると誤つて判断してしまう不都合が生じる。
【０００７】
また、バッテリ電圧、モータの特性定数が変動すると、制御特性が悪化してモータ電流指令値Ｉr とモータの実電流値ｉとの差が大きくなり、モータに異常電流が流れていると誤つて判断してしまう不都合が生じる。
【０００８】
本発明は、上記した不都合を解消することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、少なくともステアリングシャフトに発生する操舵トルクと検出された車速に基づいてステアリング機構に操舵補助力を与えるモータの出力を制御する電動パワーステアリング装置の制御装置において、前記制御装置は、制御対象のパラメータの変化に応じて適応制御できるロバスト制御系で構成され、前記制御装置は、検出された操舵トルクと検出された車速に基づいてモータ出力の制御目標値であるモータ電流指令値を演算するモータ電流指令値演算手段と、前記モータ電流指令値に対し、前記ロバスト制御系の応答特性を乗算し、モータ電流推定値を演算するモータ電流推定値演算手段と、モータに流れる実電流を検出するモータ電流検出手段と、前記演算されたモータ電流推定値と検出されたモータ電流検出値との差に基づいて駆動系の故障を検知する監視手段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の制御装置である。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の前記監視手段を規定するもので、監視手段は演算されたモータ電流推定値と検出されたモータ電流値との差が予め設定された所定の許容値を越えた回数が、予め設定された所定の回数を越えたとき、駆動系の故障と判定する監視手段であることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明を実施するに適した電動パワーステアリング装置の構成の概略を説明する図で、操向ハンドル１の軸２は減速ギア４、ユニバーサルジョイント５ａ、５ｂ、ピニオンラツク機構７を経て操向車輪のタイロツド８に結合されている。軸２には操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ３が設けられており、また、操舵力を補助するモータ１０がクラツチ９、減速ギア４を介して軸２に結合している。
【００１２】
パワーステアリング装置を制御する電子制御回路１３は、バッテリ１４からイグニッションキー１１を経て電力が供給される。電子制御回路１３は、トルクセンサ３で検出された操舵トルクと車速センサ１２で検出された車速に基づいてモータ電流指令値Ｉr を演算し、演算されたモータ電流指令値（以下、電流指令値という）Ｉr に基づいてモータ１０に供給する電流制御値Ｅを制御する。
【００１３】
クラツチ９は電子制御回路１３により制御される。クラツチ９は通常の動作状態では結合しており、電子制御回路１３によりパワーステアリング装置の故障と判断された時、及び電源がＯＦＦとなつている時に切離される。
【００１４】
図２は、電子制御回路１３の構成を示したブロツク図である。この実施例では電子制御回路１３は主としてＣＰＵから構成されるが、ここではそのＣＰＵ内部においてプログラムで実行される機能を示してある。例えば、位相補償器２１は独立したハードウエアとしての位相補償器２１を示すものではなく、ＣＰＵで実行される位相補償機能を示す。なお、電子制御回路１３をＣＰＵで構成せず、これらの機能要素をそれぞれ独立したハードウエア（電子回路）で構成できることは言うまでもない。
【００１５】
以下、電子制御回路１３の機能と動作を説明する。トルクセンサ３から入力された操舵トルク信号は、位相補償器２１で操舵系の安定を高めるために位相補償され、電流指令値演算器２２に入力される。また、車速センサ１２で検出された車速も電流指令値演算器２２に入力される。
【００１６】
電流指令値演算器２２は、入力されたトルク信号、車速信号、及びモータ角速度推定値ω、その他のパラメータに基づいて所定の演算式によりモータ１０に供給する電流の制御目標値である電流指令値Ｉr を演算する。
【００１７】
３０は制御部で、電流指令値Ｉr を入力信号として電流制御値Ｅを得て制御対象であるモータを駆動する。従来の制御部は、例えば比較器、微分補償器、比例演算器及び積分演算器から構成され、モータに実際に流れる実電流値ｉがモータ電流指令値Ｉr に一致するように電流フィードバック制御を行つていたが、この発明では、制御部３０はロバスト制御を行う制御部としている。これについては後で詳細に説明することにする。
【００１８】
制御部３０から出力される電流制御値Ｅはモータ駆動回路４１に供給され、モータ１０を駆動する。モータ１０の実電流値ｉはモータ電流検出回路４２により検出され、制御部３０にフィードバックされる。
【００１９】
図３にモータ駆動回路４１の構成の一例を示す。モータ駆動回路４１は制御部３０から入力された電流制御値ＥをＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）と電流方向信号とに分離変換する変換部４４、ＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 、及びそれ等のゲートを開閉駆動するＦＥＴゲート駆動回路４５等からなる。なお、昇圧電源４６はＦＥＴ1 、ＦＥＴ2 のハイサイド側を駆動する電源である。
【００２０】
ＰＷＭ信号は、Ｈブリツジ接続されたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）スイツチング素子ＦＥＴ1 〜ＦＥＴ2 のゲートを駆動する信号で、制御部３０において演算された電流制御値Ｅの絶対値によりＰＷＭ信号のデユーテイ比（ＦＥＴのゲートをＯＮ／ＯＦＦする時間比）が決定される。
【００２１】
電流方向信号は、モータに供給する電流の方向を指示する信号で、制御部３０で演算された電流制御値Ｅの符号（正負）により決定される信号である。
【００２２】
ＦＥＴ1 とＦＥＴ2 は前記したＰＷＭ信号のデユーテイ比に基づいてゲートがＯＮ／ＯＦＦされるスイツチング素子で、モータに流れる電流の大きさを制御するためのスイツチング素子である。また、ＦＥＴ3 とＦＥＴ4 は前記した電流方向信号に基づいてゲートがＯＮ或いはＯＦＦされる（一方がＯＮの時、他方はＯＦＦとなる）スイツチング素子で、モータに流れる電流の方向、即ちモータの回転方向を切り換えるスイツチング素子である。
【００２３】
ＦＥＴ3 が導通状態にあるときは、電流はＦＥＴ1 、モータ１０、ＦＥＴ3 、抵抗Ｒ1 を経て流れ、モータ１０に正方向の電流が流れる。また、ＦＥＴ4 が導通状態にあるときは、電流はＦＥＴ2 、モータ１０、ＦＥＴ4 、抵抗Ｒ2 を経て流れ、モータ１０に負方向の電流が流れる。
【００２４】
モータ電流検出回路４２は、抵抗Ｒ1 の両端における電圧降下に基づいて正方向電流の大きさを検出し、また、抵抗Ｒ2 の両端における電圧降下に基づいて負方向電流の大きさを検出する。検出されたモータ実電流値ｉは制御部３０にフィードバックして入力される（図２参照）。
【００２５】
以上説明した電子制御回路は、操向ハンドルが操作されて操舵トルクが発生しているときに、検出された操舵トルクが大きく、また検出された車速が零あるいは低速の場合は電流指令値Ｉr を大きく設定し、検出された操舵トルクが小さく、また検出された車速が速い場合は電流指令値Ｉr を小さく設定するから、走行状態に応じた最適の操舵補助力を与えることができる。
【００２６】
次に、この発明の制御部３０について説明するが、その前に、まず、従来の電流フィードバック制御部３０ｆの構成を説明する。
【００２７】
図４は従来のフィードバック制御系の構成を伝達関数で示したブロツク図であつて、２３は比較器、２４は微分要素（ＫDs）、２５は比例要素（Ｋp ）、２６は積分要素（Ｋt ／s ）、２７は加算器を示し、フィードバック制御部３０ｆは以上の回路要素により構成される。また、２９は制御対象であるモータを示しており、２９ａは比例定数（Ｋ）、２９ｂはモータ要素（Ｌはモータのインダクタンス、Ｒはモータの内部抵抗、ｓはラプラス演算子で、１／（Ｌs ＋Ｒ）でモータ要素を示す）である。
【００２８】
また、図４では、加算器２８を介して制御対象の入力側に逆起電力Ｋe ωが印加されているが、これはモータの回転により発生する逆起電力の影響を等価的に示したもので、モータの回転により発生する逆起電力が入力側の電流制御値に現れることを示している。なお、Ｋe はモータの逆起電力定数、ωはモータの角速度、ωa はモータの角加速度を示す。
【００２９】
この制御系では、電流指令値Ｉr を入力信号とし、これに制御対象であるモータに実際に流れる実電流値ｉをフィードバックして、両者の差の信号の微分値、比例値、及び積分値を加算して電流制御値Ｅを得る。そしてこの電流制御値により制御対象であるモータを駆動している。
【００３０】
しかしながら、従来のフィードバック制御系では、バッテリ電圧の変動や温度変化などの変動に対してシステムの安定性を失うおそれがある。
【００３１】
そこで、この発明では、制御部３０を、上記した従来のフィードバック制御系に代えて図５に示すロバスト制御系で構成することにより、制御系の応答特性を維持し、バッテリ電圧の変動や温度変化などの変動要素があつてもシステムの安定性を確保するようにした。
【００３２】
図５は、ロバスト制御系の構成を伝達関数で示したブロツク図である。５０は制御対象であるモータを示しており、モータのインダクタンスＬ、モータの内部抵抗Ｒ、ラプラス演算子をs とすると、モータ要素は１／（Ｌs ＋Ｒ）で表される。
【００３３】
５１は電流指令値Ｉr (s) に対するモータ電流値Ｉd (s) の応答特性を定義するためのフィードフォワード補償器である。ここでＬn はモータのインダクタンスの設計値、Ｒn はモータの内部抵抗の設計値、Ｔ2 は時定数、s はラプラス演算子である。
【００３４】
５２はフィードフォワード補償器５１の出力ｒ(s) と後述するフイルタ５７の出力とを加算する加算器であつて、後述する加算器５６の出力ｄa (s) がフイルタ５７を経て加算器５２にフィードバックされて、制御器出力ｒ(s) に加算される。これにより制御対象５０のもつ変動分とモータの回転により発生する逆起電力の変動分が補償される。
【００３５】
５３は加算要素で、制御対象の入力側にモータの回転により発生する逆起電力Ｋe ωが加算器５２の出力に加算されてモータ電流値Ｉd (s) に現れることを示し、モータ電流値Ｉd (s) に現れる逆起電力Ｋe ωの影響を等値的に示したものである。ここでＫe はモータの逆起電力定数、ωはモータの角速度を示す。加算要素５３の出力はモータに供給する電流を規定する電流制御値Ｅである。
【００３６】
５５は希望するモータ特性の逆特性を示す回路要素で、この実施例ではモータの逆起電力の影響を防ぐ目的から逆起電力の項を除いた電気的特性の数学モデルを採用して設計しており、Ｌn 、Ｒn はそれぞれモータのインダクタンスの設計値、モータの内部抵抗の設計値、s はラプラス演算子である。
【００３７】
５６は加算器で、回路要素５５の出力と加算器５２の出力との差、即ち、制御器出力基準における希望するモータ制御特性と実際の制御特性の差を演算するものである。加算器５６の出力ｄa(s)は以下の式（１）で表される。
【００３８】
【数１】
式（１）より、加算器５６の出力ｄa(s)は制御対象の変動分と逆起電力の和であることが分かる。ここで、Ｌ、Ｒはそれぞれ制御対象のモータのインダクタンス、モータの内部抵抗、Ｌn 、Ｒn はそれぞれモータのインダクタンスの設計値、モータの内部抵抗の設計値、s はラプラス演算子、Ｋe ωは逆起電力、Ｋは定数である。
【００４０】
５７は加算器５６の出力ｄa(s)をフィードバックする制御系の動作を安定させるフイルタで、その特性はＱ(s) で表される。この実施例では一次のローパスフイルタを用いており、図５におけるフイルタ特性Ｑ(s) ＝１／（Ｔ1s＋１）は、伝達関数で表されたフイルタ特性Ｑ(s) の一例を示している。ここで、Ｔ1 は時定数、s はラプラス演算子である。
【００４１】
特性Ｑ(s) をもつフイルタ５７の出力をフィードバックすることにより、制御対象の変動と逆起電力と抑制し、定義した数学モデルの特性と一致させるように構成されている。以下、これについて説明する。
【００４２】
フイルタ５７の出力をフィードバックした場合、モータ電流値Ｉd (s) は以下の式（２）で表される。
【００４３】
【数２】
式（２）における、Ｐn (s) はモータ特性の数学モデルである。また、Δ(s) は、以下の式（３）で定義される。ここで、Δ(s) は数学モデルと実際の特性との差を乗法的摂動モデルを用いて表したときの摂動分である。
【００４５】
【数３】
フイルタの特性Ｑ(s) が近似的に１の場合は、式（２）は以下の近似式（４）で表わすことができ、モータ電流値Ｉd (s) を求めることができる。
【００４７】
【数４】
フィードフォワード補償器の出力ｒ(s) は、電流指令値Ｉr (s) にフィードフォワード補償器の特性（Ｌns＋Ｒn ）／（Ｔ2s＋１）を乗算した以下の式（５）で表すことができる。ここで、Ｔ2 は時定数、s はラプラス演算子である。
【００４９】
【数５】
従つて、モータ電流値Ｉd (s) を示す前記近似式（４）は、近似式（４）のｒ(s) に式（５）を代入することにより以下の式（６）で表すことができる。モータ電流値Ｉd (s) を示す近似式（６）は、特性Ｑ(s) を持つフイルタのカットオフ周波数１／２π・Ｔ2 までは成立する。
【００５１】
【数６】
一方、乗法的摂動を受ける制御系が安定である為の十分条件として、以下の式（７）に示す最小ゲイン定理がある。
【００５３】
【数７】
ここで、Ｔ(s) は制御対象とその数学モデルが一致しているときの相補感度関数、即ち、図５においてＬn ＝Ｌ、Ｒn ＝Ｒ、Ｋ＝１のときの伝達特性である。この実施例では、Ｔ(s) ＝Ｑ(s) であるので、以下の式（８）が満足するように特性Ｑ(s) を持つフイルタ５７の時定数Ｔ1 を決定する。
【００５５】
【数８】
この実施例では、予想されるモータのインダクタンスＬ、内部抵抗Ｒ、及び定数Ｋの変動幅を考慮して上記式（３）で定義されるΔ(s) の範囲を定め、Δ(s) の全範囲において上記式（８）が満たされるように特性Ｑ(s) を持つフイルタ５７の時定数Ｔ1 を定めれば、ロバスト安定性を確保することができる。
【００５７】
以上の検討によれば、図５に示す制御系はフイルタ５７の特性Ｑ(s) のカットオフ周波数以下（１／２π・Ｔ2 ）であれば、更に図６の（ａ）に示す等価ブロツク図で表すことができ、更に図６の（ｂ）に示す等価ブロツク図のように簡略化して表すことができる。即ち、図５のフィードフォワード補償器５１の特性式の分子に数学モデルの逆特性を与え、分母に前記フイルタの時定数Ｔ1 よりも大きい時定数Ｔ2 を与えることにより、時定数Ｔ2 で定義される応答特性を実現することができる。
【００５８】
また、以上のように制御系を構成することにより、モータの回転により発生する逆起電力による変動が補償される。
【００５９】
応答性の速さについては、図６で示したように、特性Ｑ(s) のフイルタの時定数Ｔ1 よりも大きい時定数Ｔ2 で定める任意の範囲で設定することができ、実用上十分な応答特性を実現することができる。
【００６０】
更に、従来の電流フィードバック制御系とは異なり、式（２）で示したようにバッテリ電圧、モータ端子間抵抗、モータトルクの変動に対し、特性Ｑ(s) のフイルタのカットオフ周波数までは設計性能を維持し、且つ式（６）で示したように安全性も確保できるという重要な利点を有する。
【００６１】
次に、電動パワーステアリング装置の駆動系の故障の検出について説明する。先に、発明が解決しようとする課題において説明したとおり、逆起電力の影響や制御対象の変動が十分に補償されないと、モータ電流指令値Ｉr とモータの実電流値ｉとの差が大きくなる。
【００６２】
このため、単純にモータ電流指令値Ｉr とモータの実電流値ｉとを比較してその差が設定値を越えたとき、駆動系に故障が発生したと判断したのでは、駆動系が正常に動作しているにも関わらず、故障の発生であると誤つて判断してしまうおそれがある。
【００６３】
そこで、この発明では、先に説明したロバスト制御系に対して、以下に説明する方法により駆動系の故障を検出する。駆動系が故障していないときには、先に説明したように式（６）によつて表わされるように、モータ電流が制御されるので、以下の式（９）によつてモータに流れる電流の推定値Ｉｅd(s)（以下、モータ電流推定値という）を演算することができる。駆動系が故障したときは、式（６）は成立しなくなる。
【００６４】
【数９】
そして、以下の式（１０）で示すように、モータ電流推定値Ｉｅd(s)とモータ電流値Ｉd(s)との差ｅの絶対値が予め設定した設定値ＥＲを越えたとき、駆動系に故障が発生したと判断するようにした。
【００６６】
【数１０】
図５を参照して故障監視部の構成を説明する。図５において故障監視部６０はモータ電流推定値Ｉｅd(s)を演算・推定する演算器６１と、比較器６２とから構成され、演算器６１はモータ電流指令値Ｉr (s) に基づいてモータ電流推定値Ｉｅd(s)を演算・推定し、比較器６２は推定したモータ電流推定値Ｉｅd(s)とモータ電流値Ｉd(s)とを比較し、その差ｅが所定の許容値ＥＲを越えた時、駆動系に故障が発生したことを示すエラー信号を出力する。
【００６８】
モータ電流推定値Ｉｅd(s)は前記したとおり、前記近似式（９）により演算しした駆動系が正常な状態のときのモータ電流推定値と同じであり、モータ電流値Ｉd(s)（実電流値）は、具体的にはモータに流れる実電流をモータ電流検出回路４２（図２参照）により検出した実電流値ｉを使用する。
【００６９】
図７は、制御部３０のＣＰＵで実行される故障監視部６０の監視動作を説明するフローチャートである。なお、以下説明する監視動作は、所定時間間隔で繰り返しサンプル値を抽出して演算・判断等の処理が実行されるものである。
【００７０】
まず、電流指令値演算器２２（図２参照）からのモータ電流指令値Ｉr を読み込み（ステップＰ１）、読み込まれたモータ電流指令値Ｉr に基づいてモータ電流推定値Ｉedを演算する（ステップＰ２）。次に、モータ電流検出回路４２（図２参照）によりモータ実電流値ｉを検出する（ステップＰ３）。
【００７１】
モータ電流推定値Ｉedとモータ実電流値ｉとの差の絶対値ｅが所定の許容値ＥＲを越えているか否かを判定し（ステップＰ４）、許容値を越えていない場合はカウンタをリセットする（ステップＰ５）。また、許容値を越えている場合はカウンタを１だけインクリメントする（ステップＰ６）。
【００７２】
カウンタのカウント値が予め設定した規定値を越えているか否かを判定し（ステップＰ７）、規定値を越えていない場合は正常と判断して主ルーチンに戻る。また、規定値を越えている場合は故障の発生と判断して故障フラグを１に設定して警告表示、その他の図示しない故障処理ルーチンへの移行準備を行い（ステップＰ８）、主ルーチンに戻る。
【００７３】
なお、上記したカウンタのカウント値の判定に使用される規定値は、上記したモータ電流推定値Ｉedとモータ実電流値ｉとの差の絶対値が許容値を越えたと判定された回数を計数して故障の発生を判断するための値であり、計数した回数が複数回、例えば１０回を越えたとき故障の発生と判断するための値で、実験により適宜決定するものとする。
【００７４】
以上説明した故障監視部によれば、モータ電流推定値Ｉedとモータ実電流値ｉとを比較する際に、ロバスト制御系がモータに発生する逆起電力および制御対象の変動を補償するので、モータ電流推定値とモータ実電流値との差が異常に大きくなることが無く、駆動系が正常に動作しているにも関わらず、故障の発生であると誤つて判断してしまうおそれがない。
【００７５】
なお、上記実施の形態では、制御部の構成要素を伝達関数で示してあるが、具体的な回路構成は、伝達関数で示した特性を持つ回路要素であれば適宜の回路要素を使用することができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明の電動パワーステアリング装置の制御装置は、制御系に入力される電流指令値と出力であるモータ電流値に基づいて、制御器出力基準における希望するモータ制御特性（モータの設計特性）と実際のモータ制御特性との差を演算し、その差を補正するようにフィードバックするものであるから、バッテリ電圧やモータの端子間抵抗、モータのトルク定数などの特性定数が温度その他の環境の変化その他の原因により変動しても、希望するモータ制御特性を維持することができ、制御系の安定性を失うことがない。
【００７７】
そして、故障監視部において、演算により求めたモータ電流の推定値とモータの実電流値とを比較する際に、ロバスト制御系がモータに発生する逆起電力および制御対象の変動を補償するので、モータ電流推定値とモータ実電流値との差が異常に大きくなることは無く、駆動系が正常に動作しているにも関わらず故障の発生であると誤つて判断してしまうおそれがなくなり、常に正確に駆動系の動作状態を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動式パワーステアリング装置の構成の概略を説明する図。
【図２】この発明の電子制御回路のブロツク図。
【図３】モータ駆動回路の構成の一例を示すブロツク図。
【図４】従来の電流フィードバック制御系を伝達関数で示したブロツク図。
【図５】この発明の制御系の構成を伝達関数で示したブロツク図。
【図６】この発明の制御系の等価回路を伝達関数で示したブロツク図。
【図７】制御部で実行される故障監視部の監視動作を説明するフローチャート。
【図８】従来の電動パワーステアリング装置の制御装置におけるモータの回転速度に対するモータ電流指令値とモータ実電流値の関係を説明する図。
【符号の説明】
３ トルクセンサ
１０ モータ
１１ イグニッションキー
１２ 車速センサ
１３ 電子制御回路
２１ 位相補償器
２２ 電流指令値演算器
３０ 制御部
４１ モータ駆動回路
４２ モータ電流検出回路
５０ 制御対象（モータ）
５１ フィードフォワード補償器
５２ 加算器
５３ 加算要素
５５ モータ逆特性回路要素
５６ 加算器
５７ フイルタ
６０ 故障監視部
６１ 演算器
６２ 比較器
Claims (2)
- 少なくともステアリングシャフトに発生する操舵トルクと検出された車速に基づいてステアリング機構に操舵補助力を与えるモータの出力を制御する電動パワーステアリング装置の制御装置において、
前記制御装置は、制御対象のパラメータの変化に応じて適応制御できるロバスト制御系で構成され、前記制御装置は、
検出された操舵トルクと検出された車速に基づいてモータ出力の制御目標値であるモータ電流指令値を演算するモータ電流指令値演算手段と、
前記モータ電流指令値に対し、前記ロバスト制御系の応答特性を乗算し、モータ電流推定値を演算するモータ電流推定値演算手段と、
モータに流れる実電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記演算されたモータ電流推定値と検出されたモータ電流検出値との差に基づいて駆動系の故障を検知する監視手段とを備えること
を特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。 - 前記監視手段は、演算されたモータ電流推定値と検出されたモータ電流値との差が予め設定された所定の許容値を越えた回数が、予め設定された所定の回数を越えたとき、駆動系の故障と判定する監視手段であることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
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