JPH08113151A

JPH08113151A - 電動パワーステアリング装置の制御装置

Info

Publication number: JPH08113151A
Application number: JP6274269A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kawada; 秀明川田; Shuji Endo; 修司遠藤; Hisayoshi Koiwai; 久賀小岩井; Hiroyuki Kano; 広之狩野
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1994-10-14
Filing date: 1994-10-14
Publication date: 1996-05-07
Anticipated expiration: 2018-07-22
Also published as: JP3427520B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ハンドルが回転されていても確実にフェール
セーフリレーの非導通検査を行うことのできる電動パワ
ーステアリング装置の制御装置を提供する。【構成】イグニッション・スイッチ１４がオン状態又
はオフ状態となったときに、リレー接点２３ｃを開放状
態にすると共に、Ｈブリッジ回路２２ｂの下段側に配設
された左右のＦＥＴ２２b3及びＦＥＴ２２b4をオン状態
にしてから、マイクロコンピュータ１３でリレー接点の
端子電圧Ｖｉを読み込み、この端子電圧Ｖｉと設定値Ｖ
ｒとを比較してフェールセーフリレー２３ａの非導通異
常の検査を行う。異常検出時に電動モータ１２が短絡状
態にあるので、ハンドルの回転による電動モータ１２の
誘導起電力発生の影響を回避することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フェールセーフ手段に
対する異常検出装置を備えた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】電動パワーステアリング装置の制御装置
に備えられたフェールセーフ手段としての例えばフェー
ルセーフリレーは、例えば操舵補助力を発生するモータ
に過電流が流れる異常が発生したときには、開放され
て、電動パワーステアリング装置はオフ状態にされ、こ
れにより、安全性の向上が図られている。しかしなが
ら、例えば異常放電等によりリレー接点が溶着する故障
が生じた場合には、フェールセーフリレーを開放にする
ことができずモータに継続して電流が流れ、フェールセ
ーフリレーの役割が果たされない。そこで、一般的に、
イグニッション・スイッチの投入時に、リレー接点を開
放状態にしてリレー接点の端子電圧が一定値以下である
かどうか判別し、フェールセーフリレーについての異常
検出を行っている。

【０００３】従来、この種のフェールセーフリレーに対
する異常検出装置を備えた電動パワーステアリング装置
が、例えば特開平２−２８３５６８号公報に示されてい
る。この従来例では、フェールセーフリレーを開放状態
にして端子電圧を読み込む場合に、ハンドルを回転させ
ると電動モータによって起電力が発生し、この電圧がリ
レー回路に印加されて正確な異常検出を行うことができ
ないという点に着目し、トルクセンサ等によりハンドル
の回転状態を検出し、非回転状態のときにフェールセー
フリレーを開放状態にしてリレー異常検出手段でリレー
接点の端子電圧を読み込み、この端子電圧が一定値以下
であるか否か比較することによりフェールセーフリレー
が溶着等による異常状態にあるかどうかの判別を行って
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、ハンドルの非回転状態を検知したとき
に、フェールセーフリレーが非導通状態にあるか否かの
異常検出を行っているが、ハンドルを僅かに回転させて
いる場合には、ハンドルが回転状態にあるにもかかわら
ず非回転状態であると誤判断する恐れもあり、ハンドル
の回転による電動モータの発電によりリレー接点の異常
検出が不確実になるという問題点を有している。

【０００５】また、上記従来例にあっては、異常検査時
に運転者がハンドルを回転している場合には、ハンドル
が非回転状態になるまで異常検出を行うことができず、
リレー接点に溶着等の異常があっても電動パワーステア
リング装置は作動状態におかれ、電動モータに過電流等
が流れるという異常が生じたときに、フェールセーフリ
レーが働かず、安全が確保されないという問題点を有し
ている。

【０００６】したがって、本発明は、上記問題点を解消
し、ハンドルが回転されていても確実にフェールセーフ
手段の非導通検査を行うことができる電動パワーステア
リング装置の制御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】上記目的を達成するため
に、本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装
置は、図１のクレーム対応図に示すように、操舵系の操
舵トルクを検出するトルク検出手段と、操舵系に対して
操舵補助力を与える電動モータと、少なくとも前記トル
ク検出手段のトルク検出値に基づいて前記電動モータを
制御する制御信号を出力する制御手段と、電源からの駆
動電流が開閉指令に応動するフェールセーフ手段を介し
て供給され、且つ、前記制御手段の制御信号に基づいて
前記電動モータを駆動する駆動手段とを備える電動パワ
ーステアリング装置の制御装置において、前記電動モー
タを含む閉回路を構成して、前記電動モータのみを短絡
状態とする短絡手段と、所定の異常検査時に、前記短絡
手段を作動させて前記電動モータを短絡状態とし、且
つ、前記フェールセーフ手段に開放指令を出力した状態
で、当該フェールセーフ手段の出力電圧を検出し、当該
検出電圧値と設定値とを比較して異常を検出するフェー
ルセーフ異常検出手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、フェールセーフ手段の短絡等
の異常検出を、所定の異常検査時、例えばイグニッショ
ン・スイッチがオン状態又はオフ状態となったときに行
い、このとき、フェールセーフ手段に開放指令を出力す
ると共に、短絡手段により電動モータを短絡状態にして
から異常検出を行う。電動モータが短絡されて閉回路が
構成されるため、ステアリングホイールの回転に伴って
電動モータが回転されても、電動モータに発生した誘導
電流は閉回路内を瞬時に流れ、電動モータの誘導起電力
がフェールセーフ手段の検出端子に現れることが回避さ
れる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は、本発明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。図中、１はステアリングホイ
ールであり、このステアリングホイールに作用された操
舵力は、入力軸２ａと出力軸２ｂから構成されたステア
リングシャフト２に伝達される。この入力軸２ａの一端
はステアリングホイール１に連結され、他端はトクル検
出手段としてのトルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一
端に連結されている。そして、出力軸２ｂに伝達された
操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャ
フト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６
を介してピニオンシャフト７に伝達される。操舵力は、
更にステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達さ
れて転舵輪を転舵させる。ステアリングギヤ８は、ピニ
オン８ａとラック８ｂとを有するラックアンドピニオン
形に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラ
ック８ｂで直進運動に変換している。

【００１０】ステアリングシャフト２の出力軸２ｂに
は、操舵補助力（アシスト力）を出力軸２ｂに伝達する
減速ギア１０が連結されており、減速ギア１０には、操
舵補助力の伝達・遮断を行う例えば電磁式で構成されて
いる電磁クラッチ装置１１を介して、操舵補助力を発生
する電動モータ１２の出力軸が連結されている。電磁ク
ラッチ装置１１はソレノイドを有し、このソレノイドに
後述するコントローラ１３によって励磁電流が供給され
ることにより、減速ギヤ１０と電動モータ１２とは機械
的に結合され、励磁電流の供給停止により離脱される。

【００１１】トルクセンサ３は、ステアリングホイール
１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検
出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸２ａ及び出
力軸２ｂ間に介挿したトーションバーの捩じれ角変位に
変換し、この捩じれ角変位をポテンショメータで検出す
るように構成される。このトルクセンサ３は、例えば、
図３に示すように、入力トルクが零の場合には、所定の
中立電圧Ｖ₀を有するトルク検出値Ｔを出力し、右切り
するとそのときの操舵トルクに応じて中立電圧Ｖ₀より
増加する電圧を出力し、左切りするとそのときの操舵ト
ルクに応じて中立電圧Ｖ₀より減少する電圧を出力する
ようになされている。そして、出力されたトルク検出値
Ｔは、コントローラ１３に供給される。

【００１２】コントローラ１３は、トルク検出値Ｔ及び
電動モータ１２の電流検出値に応じて、電動モータ１２
に供給される駆動電流を制御しており、コントローラ１
３には、電動モータ１２の駆動電流に対応した信号がフ
ィードバックされ、このフィードバック信号によりコン
トローラ１３から電動モータ１２に出力される電流がフ
ィードバック制御されている。さらに、コントローラ１
３には、イグニッション・スイッチ１４及びヒューズ１
５ａを介してバッテリ１６から電流が供給されると共
に、ヒューズ１５ｂのみを介してバッテリ１６から電流
が供給される。ヒューズ１５ｂのみを介して供給された
バッテリ１６の電流は、例えばバックアップメモリに供
給される。さらに、例えば変速機の出力回転数に対応し
た周期のパルス信号を発生する車速センサ１７からの車
速検出信号Ｖ_pが、コントローラ１３に入力され、車速
に応じた補助操舵力が発生される。

【００１３】コントローラ１３は、図４に示すように、
トルクセンサ３から供給されたトルク検出値Ｔの位相を
補償して電動パワーステアリング装置の安定性を高め、
補償されたトルク検出値Ｔ_PをＡ／Ｄ変換器２０ａに出
力する位相補償回路１８と、車速センサ１７から供給さ
れた車速検出信号Ｖ_Pの単位時間当りのパルス数を積算
し車速検出値Ｖを出力すると共に、後述するマイクロコ
ンピュータ２１に車速検出値Ｖが読み込まれたときにマ
イクロコンピュータ２１によりカウント値がリセットさ
れるカウンタ回路１９と、位相補償されたトルク検出値
Ｔ_P、及び後述する端子電圧Ｖｉ及びモータ電流検出信
号Ｉ_R,Ｉ_Lをディジタル信号に変換し、それぞれトルク
検出値Ｔ_D、端子電圧値Ｖir及びモータ電流検出値ｉ_R,
ｉ_Lとして出力するＡ／Ｄ変換器２０ａ〜２０ｄと、カ
ウンタ回路１９及びＡ／Ｄ変換器２０ａ〜２０ｄの出力
信号、更に後述するイグニッション・スイッチ１４の検
知信号Ｉ_Gが供給されるマイクロコンピュータ２１と、
マイクロコンピュータ２１の出力信号に基づいて電動モ
ータ１２を駆動する駆動手段としてのモータ駆動回路２
２と、入力された電源電流をモータ駆動回路２２に供給
するフェールセーフ手段としてのフェールセーフリレー
回路２３と、マイクロコンピュータ２１の出力信号に基
づいて電磁クラッチ装置１１を駆動するクラッチ駆動回
路２４と、モータ電流の大きさと方向を検出しそのモー
タ電流検出信号Ｉ_R,Ｉ_Lをマイクロコンピュータ２１に
フィードバックする電流検出回路２５と、イグニッショ
ン・スイッチ１４のオフ後に、所定の時間マイクロコン
ピュータ２１に電源を供給する電源保持回路ＶＫと、安
定化電源回路ＶＲとから構成される。そして、位相補償
回路１８、Ａ／Ｄ変換器２０ａ及びマイクロコンピュー
タ２１により制御手段が構成される。

【００１４】マイクロコンピュータ２１は、カウンタ回
路１９及びＡ／Ｄ変換器２０ａ〜２０ｄの出力信号、更
に検知信号Ｉ_Gが入力される入力インタフェース２１ａ
と、フェールセーフリレー回路２３の異常検出処理を実
行すると共に、トルク検出値Ｔに応じて電動モータ１２
の駆動制御処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）２１
ｂと、フェールセーフリレー回路２３の異常検出の処理
手順を記憶すると共に、電動モータ１２の駆動制御処理
手順を記憶するメモリ２１ｃと、フェールセーフリレー
回路２３に異常があったことを記憶するバックアップメ
モリ２１ｄと、出力インタフェース２１ｅとを有してい
る。

【００１５】出力インタフェース２１ｅからは、中央処
理装置２１ｂから出力される後述するモータ駆動信号Ｓ
_Mの電圧値に応じてパルス幅が変化するパルス幅変調信
号ＰＷＭ、及び電動モータ１２の回転方向を定める右方
向信号Ｄ_R及び左方向信号Ｄ_Lが出力され、これらの各
信号はともにモータ駆動回路２２に供給されており、さ
らに、リレー制御信号Ｓ_R、クラッチ制御信号Ｓ_C及び
警告表示信号Ａの各信号が出力され、それぞれフェール
セーフリレー回路２３、クラッチ駆動回路２４及び警告
表示回路２６に供給されている。

【００１６】また、マイクロコンピュータ２１には、電
源保持回路ＶＫ及び安定化電源回路ＶＲを介してバッテ
リ１６の電流が供給される。電源保持回路ＶＫは、イグ
ニッション・スイッチ１４がオフ状態になったあとも、
所定の時間マイクロコンピュータ２１に電源を供給して
所定の制御処理を可能にし、安定化電源回路ＶＲは、電
源保持回路ＶＫから供給された電源を一定電圧にしてマ
イクロコンピュータ２１に出力している。

【００１７】電源保持回路ＶＫは、駆動回路ＶＫｄと電
源保持リレーＶＫｒとを有しており、駆動回路ＶＫｄに
は、イグニッション・スイッチ１４から出力された検知
信号Ｉ_Gが入力され、ハイレベルの検知信号Ｉ_Gの入力
によって駆動回路ＶＫｄがオン状態となり、これにより
電源保持リレーＶＫｒの駆動コイルに励磁電流が供給さ
れて電源保持リレーＶＫｒが閉じ、バッテリ１６の電源
電流がマイクロコンピュータ２１に供給される。また、
駆動回路ＶＫｄには出力インタフェース２１ｅから電源
保持信号Ｓ_Vが供給されており、駆動回路ＶＫｄは、電
源保持信号Ｓ_Vと検知信号Ｉ_Gが共にローレベルのとき
に駆動回路ＶＫｄをオフ状態にするＡＮＤ回路を有して
いる。したがって、駆動回路ＶＫｄは、共にローレベル
の電源保持信号Ｓ_V及び検知信号Ｉ_Gが供給されたとき
にオフ状態になり、これにより、電源保持リレーＶＫｒ
は開放し、マイクロコンピュータ２１への電源供給は遮
断される。

【００１８】ここで、バックアップメモリ２１ｄにはヒ
ューズ１５ｂを介して常時電源が供給されている。ま
た、イグニッション・スイッチ１４を介して入力インタ
フェース２１ａに供給される検知信号Ｉ_Gは、イグニッ
ション・スイッチ１４のオン時にハイレベルになり、オ
フ時にローレベルになる。これにより、マイクロコンピ
ュータ２１でイグニッション・スイッチ１４のオン・オ
フ状態が検知される。

【００１９】モータ駆動回路２２は、ゲート駆動回路２
２ａ、Ｈブリッジ回路２２ｂ、及び昇圧電源２２ｃを有
している。ゲート駆動回路２２ａは、供給された左右方
向信号Ｄ_R,Ｄ_LをＨブリッジ回路２２ｂに出力すると共
に、供給されたパルス幅変調信号ＰＷＭを、電動モータ
１２の応答性を向上させるように波形整形してＨブリッ
ジ回路２２ｂに出力しており、供給された左右方向信号
Ｄ_R,Ｄ_Lに応じてパルス幅変調信号ＰＷＭを切替えて出
力する。例えば、右方向信号Ｄ_Rが供給されたときに
は、Ｈブリッジ回路２２ｂの後述するＦＥＴ（電解効果
トランジスタ）２２b2のみにパルス幅変調信号ＰＷＭを
出力し、左方向信号Ｄ_Lが供給されたときには、後述す
るＦＥＴ２２b1のみにパルス幅変調信号ＰＷＭを出力す
る。

【００２０】Ｈブリッジ回路２２ｂは、ゲート駆動回路
２２ａの出力信号に基づいて電動モータ１２に駆動電流
を流し、４つのスイッチング・トランジスタ、例えば、
ＮチャンネルのパワーＭＯＳ型ＦＥＴ２２b1〜２２b4を
有しており、ＦＥＴ２２b1のソース端子とＦＥＴ２２b3
のドレイン端子を接続した直列回路と、同様に、ＦＥＴ
２２b2のソース端子とＦＥＴ２２b4のドレイン端子を接
続した直列回路とを並列に配設して、各直列回路におけ
るＦＥＴの接続部間に電動モータ１２を介挿した構成を
有する。上段側の各ＦＥＴ２２b1及び２２b2のゲート端
子には、ゲート駆動回路２２ａから左右方向信号Ｄ_R,Ｄ
_Lに応じてパルス幅変調信号ＰＷＭが供給され、下段側
の各ＦＥＴ２２b3及び２２b4のゲート端子には、ゲート
駆動回路２２ａからそれぞれ右方向信号Ｄ_R及び左方向
信号Ｄ_Lが供給されている。ＦＥＴ２２b1及び２２b2の
各ドレイン端子には、フェールセーフリレー回路２３、
ヒューズ１５ａ、及びイグニッション・スイッチ１４を
介してバッテリ１６の電流が供給されており、ＦＥＴ２
２b3及びＦＥＴ２２b4の各ソース端子はそれぞれ電流検
出抵抗Ｒ１及びＲ２を介して接地されている。

【００２１】また、Ｈブリッジ回路２２ｂの各ＦＥＴ２
２b1〜２２b4には、それぞれダイオードＤ１〜Ｄ4 が、
アノード端子がソース端子にカソード端子がドレイン端
子に各々接続して付設される。このダイオードＤ１〜Ｄ
4 は、電動モータの通電方向の反転時におけるＦＥＴの
破壊事故防止のための還流用として設けられると共に、
電動モータの回転による運動エネルギーを電気エネルギ
ーに変換して電源に帰還するいわゆる回生エネルギーに
よるエネルギーの再利用のために設けられている。な
お、一般的に、このダイオードＤ１〜Ｄ4 の存在によ
り、フェールセーフリレーの異常検査時に各ＦＥＴ２２
b1〜２２b4がオフ状態にあるにもかかわらず、ステアリ
ングホイール１の回転による電動モータ１２の発電電圧
がリレー接点の検査端子に現れてしまう。本実施例で
は、マイクロコンピュータ２１から出力される左右方向
信号Ｄ_R,Ｄ_L及びパルス幅変調信号ＰＷＭを制御するこ
とにより、電動モータ１２の発電電圧の影響を回避して
いる。

【００２２】ここで、ＦＥＴ２２b3及びＦＥＴ２２b4
は、それぞれ右方向信号Ｄ_R及び左方向信号Ｄ_Lがハイ
レべルのときに、オン状態となる。通常のモータ駆動制
御時では、ＦＥＴ２２b3又はＦＥＴ２２b4のどちらか一
方がオン状態になり、ＦＥＴ２２b3がオン状態のときに
は、ＦＥＴ２２b2にパルス幅変調信号ＰＷＭが供給され
ることにより、モータ駆動電流は、ＦＥＴ２２b2から電
動モータ１２、ＦＥＴ２２b3の方向へと流れる。一方、
ＦＥＴ２２b4がオン状態のときには、ＦＥＴ２２b1にパ
ルス幅変調信号ＰＷＭが供給されることにより、モータ
駆動電流は、ＦＥＴ２２b1から電動モータ１２、ＦＥＴ
２２b4の方向へと流れる。

【００２３】フェールセーフリレー回路２３のリレー接
点２３ｃの異常検査時には、パルス幅変調信号ＰＷＭは
供給されず、右方向信号Ｄ_R及び左方向信号Ｄ_Lが共に
ハイレべルになる。この結果、ＦＥＴ２２b3及びＦＥＴ
２２b4は両者オン状態になり電動モータ１２は短絡され
る。昇圧電源２２ｃは、Ｈブリッジ回路２２ｂのうちＦ
ＥＴ２２b1及び２２b2を駆動するために必要となる例え
ばバッテリ電圧を２倍に昇圧した電圧をゲート駆動回路
２２ａに供給するよう構成されている。なお、ＦＥＴ２
２b3及び２２b4を駆動するために、バッテリ電圧がフェ
ールセーフリレー２３ａを介してゲート駆動回路２２ａ
に供給される。

【００２４】フェールセーフリレー回路２３は、リレー
接点２３ｃを有するフェールセーフリレー２３ａと、フ
ェールセーフリレー２３ａの駆動コイルに励磁電流を供
給するリレー駆動回路２３ｂとから構成されており、リ
レー駆動回路２３ｂは供給されたリレー制御信号Ｓ_Rに
より制御されている。リレー接点２３ｃの一端は、ヒュ
ーズ１５ａ及びイグニッション・スイッチ１４を介して
バッテリ１６に接続され、他端は、Ｈブリッジ回路２２
のＦＥＴ２２b1及び２２b2の各ドレイン端子に接続され
ると共に、Ａ／Ｄ変換器２０ｂを介して入力インタフェ
ース２１ａに接続され、この他端の端子電圧Ｖｉの異常
検出が、マイクロコンピュータ２１により実行される。
本実施例では、リレー制御信号Ｓ_Rがハイレベルのとき
に、リレー駆動回路２３ｂがオン状態となりフェールセ
ーフリレー２３ａの駆動コイルに励磁電流が供給されて
リレー接点２３ｃが閉じ、一方、リレー制御信号Ｓ_Rが
ローレベルのときに、リレー駆動回路２３ｂがオフ状態
となりリレー接点２３ｃは開放される。一般的に、電動
パワーステアリング装置の作動中においてはリレー接点
２３ｃは閉じられており、モータ駆動回路２２等の異常
発生時には安全確保のためにリレー接点２３ｃは開放さ
れる。

【００２５】クラッチ駆動回路２４は、供給されたクラ
ッチ制御信号Ｓ_Cを増幅して電磁クラッチ装置１１を駆
動制御する信号を出力する。本実施例では、クラッチ制
御信号Ｓ_Cがハイレベルのときに電磁クラッチ装置１１
は接続状態になり、ローレベルのときに非接続状態に保
持される。電流検出回路２５は、入力された電流検出抵
抗Ｒ_R，Ｒ_Lの各端子電圧を増幅してそれぞれのモータ
駆動電流を検出してノイズを除去し、この検出した右方
向のモータ電流検出信号Ｉ_R及び左方向のモータ電流検
出信号Ｉ_Lを、それぞれＡ／Ｄ変換器２０ｃ及び２０ｄ
を介して入力インタフェース２１ａにフィードバックし
ている。これにより、マイクロコンピュータ２１で、モ
ータ電流の実測値に応じて、パルス幅変調信号ＰＷＭの
パルス幅の補正及び異常時の電動パワーステアリング装
置の作動停止が行われる。

【００２６】次に、マイクロコンピュータに電源を供給
して電動パワーステアリング装置を作動状態にするとき
に、中央処理装置によりリレー接点の異常検出を行う本
実施例に係る処理手順を、図５に示すフローチャートに
基づいて説明する。この処理は、イグニッション・スイ
ッチが投入されたときの初期状態における処理の一部と
して実行される。

【００２７】先ず、イグニッション・スイッチ１４のオ
ン動作によりマイクロコンピュータ２１に電源が供給さ
れたときに、ステップＳ１で、バックアップメモリ２１
ｄの所定の記憶領域に格納された異常検出フラグを読み
込む。バックアップメモリ２１ｄには、後述するイグニ
ッション・スイッチ１４のオフ状態のときの異常検出の
処理においてリレー接点２３ｃの異常が検出されたとき
には、異常状態を示す論理値“１”の異常検出フラグが
記憶される。そこで、マイクロコンピュータ２１の起動
とともにバックアップメモリ２１ｄに格納された異常検
出フラグを読み込む。ここで、マイクロコンピュータ２
１は、ハイレベルの検知信号Ｉ_Gが入力されると、出力
インタフェース２１ｃからハイレベルの電源保持信号Ｓ
_Vを駆動回路ＫＶｄに出力して電源保持回路ＶＫの作動
状態を維持させ、イグニッション・スイッチ１４がオフ
状態になると所定の処理を実行した後に、ローレベルの
電源保持信号Ｓ_Vを出力し、電源保持リレーＶＫｒを開
放状態にしてマイクロコンピュータ２１への電源供給を
停止させる。

【００２８】次に、ステップＳ２に移行し、異常検出フ
ラグが“１”であるか否か判別する。論理値が“１”で
あると判断されたときにはステップＳ３に移行する。ス
テップＳ３では、出力インタフェース２１ｅから警告表
示回路２６にハイレベルの警告信号を出力して、例え
ば、運転席のインストルメントパネルに設けた警告灯を
点灯し、リレー接点が異常状態にあることを表示する。
そして、ステップＳ４に移行して、図６に示す電動パワ
ーステアリング装置のモータ駆動制御処理を実行しない
ように、メイン処理プログラム等の上位プログラムに異
常検出フラグが“１”であることの異常通知を行い、異
常検出の処理を終了する。

【００２９】ステップＳ２の判定で、異常検出フラグ
が、正常状態を示す論理値“０”のときには、ステップ
５に移行して、出力インタフェース２１ｅからローレベ
ルのリレー制御信号Ｓ_Rを出力して、リレー駆動回路２
３ｂをオフ状態にする。これにより、リレーコイルへの
通電が遮断されて、リレー接点２３ｃは例えばバネ等の
付勢力により開放状態におかれる。そして、ステップＳ
６に移行して、出力インタフェース２１ｅから、ローレ
ベルのパルス幅変調信号ＰＷＭ、及び互いにハイレベル
の右方向信号Ｄ_R及び左方向信号Ｄ_Lを、同時又は僅か
な時間差を有して出力し、Ｈブリッジ回路２２ｂの下段
側に配設されたＦＥＴ２２b3及びＦＥＴ２２b4のみを導
通状態にさせる。これにより、電動モータ１２を含む閉
回路が構成され、電動モータ１２は短絡状態になる。本
実施例では、電動モータ１２は、リレー接点２３ｃにつ
いての異常検査が終了するまでは、短絡状態に保たれ
る。

【００３０】次に、ステップＳ７に移行して、リレー接
点２３ｃの端子電圧値Ｖirを読み込み、メモリ２１ｃの
所定の記憶領域に記憶する。そして、ステップＳ８に移
行して、端子電圧値Ｖirとメモリ２１ｃに予め設定され
た設定電圧Ｖｒとを比較して、端子電圧値Ｖirが設定電
圧Ｖｒ以下であるか否か判定する。リレー接点２３ｃが
溶着等により接触していない正常な場合には、Ｖir≦Ｖ
ｒとなり、一方、接点溶着等による異常がある場合に
は、リレー接点間が導通することによりバッテリ１６と
ほぼ同じ電圧が測定端子に現れ、Ｖir＞Ｖｒとなる。こ
こで、設定電圧Ｖｒは、設定電圧Ｖｒと同一の電圧がＨ
ブリッジ回路２２ｂに供給された場合であっても、電動
モータ１２が駆動されない例えば上限の値に設定されて
いる。上記のステップＳ６により短絡手段としての電動
モータの短絡処理が実行され、ステップＳ５、Ｓ７及び
Ｓ８により、フェールセーフ異常検出手段としてのフェ
ールセーフリレー異常検出処理が実行される。

【００３１】端子電圧Ｖirと設定電圧Ｖｒの比較の結
果、Ｖir≦ＶｒのときはステップＳ９に移行する。ステ
ップＳ９では、出力インタフェース２１ｅから出力され
るパルス幅変調信号ＰＷＭ、右方向信号Ｄ_R、及び左方
向信号Ｄ_Lをそれぞれローレベルにして初期設定を行
う。次に、ステップＳ１０に移行して、出力インタフェ
ース２１ｅからハイレベルのリレー制御信号Ｓ_Rを出力
する。これにより、リレー駆動回路２３ｂがオン状態に
なりフェールセーフリレー２３ａのリレー接点２３ｃが
閉じられて、Ｈブリッジ回路２２ｂにバッテリ１６の電
流が供給される。そして、ステップＳ１１に移行して、
出力インタフェース２１ｅからハイレベルのクラッチ制
御信号Ｓ_Cを出力し、電磁クラッチ装置１１を接続状態
にする。これにより、異常検出の処理は終了し、これ以
降は図６に示すパワーステアリング装置のモータ駆動制
御処理が開始される。

【００３２】ステップＳ８での判定の結果、Ｖir＞Ｖｒ
のときはリレー接点２３ｃは異常である判断として、ス
テップＳ１２に移行し、出力インタフェース２１ｅから
出力されるパルス幅変調信号ＰＷＭ、右方向信号Ｄ_R、
及び左方向信号Ｄ_Lをそれぞれローレベルにする。この
結果、Ｈブリッジ回路２２ｂに駆動信号が供給されない
ため、パワーステアリング装置の作動は行われない。

【００３３】そして、ステップＳ１３に移行して、ステ
ップＳ３と同様に、警告灯を点灯して異常状態にあるこ
とを表示する。次に、ステップＳ１４に移行して、ステ
ップＳ４と同様に、電動パワーステアリング装置のモー
タ駆動制御処理を実行しないように異常検出フラグを
“１”にセットして、メイン処理プログラム等の上位プ
ログラムにこの異常通知を行い、イグニッション・スイ
ッチ投入時の異常検出処理を終了する。

【００３４】次に、上述した異常検出処理の結果、異常
なしと判定されたとき、上位プログラムによって起動さ
れる電動パワーステアリング装置の駆動制御処理の処理
手順を、図６に示すフローチャートに基づいて説明す
る。このモータ駆動制御処理は、予め設定された所定時
間毎のタイマ割り込みによって行われ、例えば、数ｍｓ
ｅｃ毎に行われる。

【００３５】まず、ステップＳ２１で、Ａ／Ｄ変換器２
０ａを介して、位相補償器１８で位相補償を行ったトル
クセンサ３からのトルク電圧値Ｔを読み込む。次いで、
ステップＳ２２に移行し、Ｔ＝Ｔ−Ｖ₀なる演算を行
い、中立時のトルク検出値Ｔが零となるようオフセット
処理を行う。次に、ステップＳ２３に移行し、カウンタ
１９のカウント値、すなわち、車速検出値Ｖを読み込
み、カウンタ１９にリセット信号を出力してカウンタ値
をリセットし、次いで、ステップＳ２４に移行して、図
７に示す、操舵トルクと車速とモータ電流との対応を表
す特性線図を参照し、例えば、トルク検出値Ｔと車速検
出値Ｖとに対応するモータ電流を検索し、これをモータ
電流指令値Ｓ_Iとして設定する。

【００３６】この特性線図は、ステアリングシャフト２
に入力された操舵トルクに対応する操舵補助力を電動モ
ータ１２に発生させるために電動モータ１２を駆動する
のに必要とするモータ電流と、操舵トルクと、車速との
対応を表したものであり、車速が小さくなるほどモータ
電流指令値は大きくなり、また操舵トルクが大きくなる
ほどモータ電流指令値は大きくなり、ある値を越えると
それ以上は大きくならないように設定されている。

【００３７】そして、ステップＳ２５に移行し、モータ
電流指令値Ｓ_Iに対して微分処理を行いこれを微分処理
値ｆ_Dとし、次いで、ステップＳ２６で右方向のモータ
電流検出値ｉ_R及び左方向のモータ電流検出値ｉ_Lを読
み込み、右方向のモータ電流検出値ｉ_Rを正の値、左方
向のモータ電流検出値ｉ_Lを負の値として設定し、これ
ら検出信号の和からモータ電流検出値ｉ_Mを算出する。
すなわち、ｉ_M＝ｉ_R−ｉ_Lにより算出する。

【００３８】ここで、電流検出回路２５では、左右方向
のモータ電流検出値ｉ_R及びｉ_Lの実効値が得られるよ
う、それぞれの信号に対し充分なフィルタ処理を行って
いるものとする。次に、ステップＳ２７に移行し、例え
ば、図８のフローチャートに示すような異常監視処理を
行う。

【００３９】異常監視処理は、先ず、ステップＳ２７ａ
で、モータ電流検出値ｉ_Mの絶対値｜ｉ_M｜が、モータ
駆動回路２２が正常に作動しているとみなす予め設定し
た最大電流値Ｉ_MAXよりも小さいか否かを判定する。絶
対値｜ｉ_M｜が最大電流値Ｉ_MAXよりも小さいときは、
モータ駆動電流は正常範囲内にあると判定してモータ駆
動制御処理プログラムに戻る。

【００４０】一方、ステップＳ２７ａの判定の結果、｜
ｉ_M｜≧Ｉ_MAXのときには、Ｈブリッジ回路２２ｂに過
大電流が流れており、異常が発生したものと判定してス
テップＳ２７ｂに移行する。ステップＳ２７ｂでは、ゲ
ート駆動回路２２ａへの各指令信号Ｓ_M，Ｄ_R，Ｄ_Lを
“ＬＯＷ”として出力し、これによってＨブリッジ回路
２２ｂの通電を遮断する。次いで、ステップＳ２７ｃに
移行して、クラッチ駆動回路２４へのクラッチ制御信号
Ｓ_Cの出力を停止することによって、電磁クラッチ装置
１１を作動して電動モータ１２の出力軸と減速ギヤ１０
とを離脱状態にする。

【００４１】そして、ステップＳ２７ｄに移行し、リレ
ー駆動回路２３ｂへのリレー制御信号Ｓ_Rを“ＬＯＷ”
として出力することによって、フェールセーフリレー２
２ａを開放して、バッテリ１６からのＨブリッジ回路２
２ｂへの通電を遮断する。次に、ステップＳ２７ｅで、
例えば、メイン処理プログラム等の上位プログラムに異
常通知を行って、処理を終了する。以後、上位プログラ
ムでは、モータ駆動制御処理を実行しない。

【００４２】ステップＳ２７の異常監視処理の結果、モ
ータ駆動電流に異常が検出されなかったときには、ステ
ップＳ２８に移行する。ステップＳ２８では、ステップ
Ｓ２４で設定したモータ電流指令値Ｓ_IとステップＳ２
６で算出したモータ電流検出値ｉ_Mとの差、すなわち、
ｅ_M＝Ｓ_I−ｉ_Mにより、電流偏差ｅ_Mを算出する。

【００４３】次いで、ステップＳ２９で、電流偏差ｅ_M
に所定の比例ゲインを乗算してこれを比例処理値ｆ_Pと
し、さらに、ステップＳ３０で、この比例処理値ｆ_Pを
積分しこれを積分処理値ｆ_Iとして、比例処理値ｆ_P及
び積分処理値ｆ_Iをメモリ２１ｃの所定の記憶領域に記
憶する。そして、ステップＳ３１で、微分処理値ｆ
_Dと、比例処理値ｆ_Pと、積分処理値ｆ_Iとを加算し、
これをモータ駆動信号Ｓ_Mとし、ステップＳ３２に移行
する。

【００４４】このステップＳ３２では、モータ駆動信号
Ｓ_MがＳ_M≧０であるか否かを判定し、Ｓ_M≧０である
場合には、ステアリングホイール１が右操舵されたもの
としてステップＳ３３に移行し、電動モータ１２の回転
方向を正回転方向に設定する右方向信号Ｄ_Rを“ＨＩＧ
Ｈ”とすると共に、左方向信号Ｄ_Lを“ＬＯＷ”として
出力する。また、モータ駆動信号Ｓ_Mを出力インタフェ
ース２１ｅに出力し、出力インタフェース２１ｅ内で発
生される鋸歯状波をもとに、モータ駆動信号Ｓ_Mの電圧
を所定のパルス幅を有したパルス幅変調信号ＰＷＭに変
換し、これをゲート駆動回路２２ａを介してＨブリッジ
回路２２ｂに供給する。そして、モータ駆動制御処理プ
ログラムを終了してメインプログラムに戻る。

【００４５】一方、ステップＳ３２で、Ｓ_M≧０でない
場合には、ステアリングホイール１を左操舵した状態で
あるものと判定してステップＳ３４に移行し、電動モー
タ１２の回転方向を逆回転方向に設定する左方向信号Ｄ
_Lを“ＨＩＧＨ”とすると共に、右方向信号Ｄ_Rを“Ｌ
ＯＷ”として出力する。また、モータ駆動信号Ｓ_Mをパ
ルス幅変調信号ＰＷＭに変換し、これをゲート駆動回路
２２ａを介してＨブリッジ回路２２ｂに供給する。そし
て、モータ駆動制御処理プログラムを終了してメインプ
ログラムに戻る。

【００４６】次に、電動パワーステアリング装置に印加
されている電源をオフ状態にするときに、中央処理装置
によりリレー接点の異常検出を行う本実施例に係る処理
手順を、図９に示すフローチャートに基づいて説明す
る。この処理も、例えば所定のメインプログラムに対し
て所定時間毎のタイマ割り込み処理により実行される。

【００４７】先ず、ステップＳ１ａで、イグニッション
・スイッチ１４がオフ状態にされたかどうか検知する。
実施例では検知信号Ｉ_Gがローレベルのときがイグニッ
ション・スイッチ１４のオフ状態となる。イグニッショ
ン・スイッチ１４のオフ状態が検知されない場合には、
メインプログラムに戻る。一方、イグニッション・スイ
ッチ１４のオフ状態が検出されたときには、ステップＳ
５に移行する。ステップＳ５〜Ｓ８では、イグニッショ
ン・スイッチ１４をオン状態にしたときに行った異常検
査と同様に、フェールセーフリレー異常検出処理が順次
実行される。

【００４８】ステップＳ８で、端子電圧値Ｖirと設定電
圧Ｖｒの比較の結果、Ｖir≦Ｖｒのときには、リレー接
点２３ｃは正常であると判断して、ステップＳ５１に移
行する。ステップＳ５１では、出力インタフェース２１
ｅから出力されるパルス幅変調信号ＰＷＭ、右方向信号
Ｄ_R、及び左方向信号Ｄ_Lをそれぞれローレベルにし、
次に、ステップＳ５２に移行し、ローレベルの電源保持
信号Ｓ_Vを出力してマイクロコンピュータ２１への電源
供給を停止し、異常検出の処理を終了する。

【００４９】ステップＳ８での比較の結果、Ｖir＞Ｖｒ
のときには、リレー接点２３ｃは異常であると判断して
ステップＳ５３に移行する。ステップＳ５３では、ステ
ップＳ５１と同様に、それぞれローレベルのパルス幅変
調信号ＰＷＭ、右方向信号Ｄ_R、及び左方向信号Ｄ_Lを
出力する。次に、ステップＳ５４に移行して、バックア
ップメモリ２１ｄの所定の記憶領域に、例えば、異常状
態を示す論理値“１”の異常検出フラグを記憶する。そ
して、ステップＳ５５に移行し、ステップＳ５２と同様
に、ローレベルの電源保持信号Ｓ_Vを出力してマイクロ
コンピュータ２１への電源供給を停止し、異常検出の処
理を終了する。

【００５０】次に、本実施例の全体の動作を説明する。
本実施例では、先ず、イグニッション・スイッチ１４の
オン時に、ステップＳ１に示したように、バックアップ
メモリ２１ｄに異常検出フラグが“１”にセットされて
いるか否かの判別処理が実行される。異常検出フラグが
“１”にセットされている場合には、インストルメント
パネルに設けた警告灯が点灯され、リレー接点が異常状
態にあることを運転者に警告する。異常検出フラグが
“０”にセットされている場合には、ローレベルのパル
ス幅変調信号ＰＷＭを出力すると共に、互いにハイレベ
ルの右方向信号Ｄ_R及び左方向信号Ｄ_Lを出力して、電
動モータ、ＦＥＴ２２b3及びＦＥＴ２２b4により閉回路
を構成し、電動モータ１２を短絡状態にしてから、リレ
ー接点２３ｃの接点溶着等の異常検出を行い、リレー接
点２３ｃの端子電圧の検出処理が実行される。リレー接
点２３ｃの異常が検出されたときには電動パワーステア
リング装置の作動は行われず、異常が検出されないとき
には通常の補助操舵トルクの制御へと移行し、電動パワ
ーステアリング装置の駆動制御処理が実行される。

【００５１】そして、イグニッション・スイッチ１４の
オフ時にも同様に、電動モータ１２を短絡状態にしてか
ら、リレー接点２３ｃの異常検出の処理が実行される。
異常が検出されたときにはバックアップメモリ２１ｄに
異常状態の記憶が行われ、次のイグニッション・スイッ
チ１４のオン時の異常検査によりリレー接点２３ｃの異
常が警告灯に表示される。異常が検出されないときには
そのまま異常検出の処理を終了する。

【００５２】このように、本実施例によれば、イグニッ
ション・スイッチのオン及びオフ時のフェールセーフリ
レーの異常検出処理時に、電動モータ１２を短絡状態に
してからフェールセーフリレーのリレー接点の端子電圧
が一定値以下であるか否か検査している。このため、異
常検出処理時に、ステアリングホイールが回転されてい
ても、電動モータは短絡状態にあるので誘導起電力はリ
レー接点の端子に現れず、ステアリングホイールの回転
による発電の影響を回避することができ、確実にリレー
接点の溶着等の異常を検出することができる。また、ス
テアリングホイールが非回転状態になるまで異常検出処
理が実行できないということも回避され、イグニッショ
ン・スイッチのオン時には常にリレー接点の異常検査が
実行され、異常が検出されたときには電動パワーステア
リング装置の作動が停止されるため安全性が確保され
る。また、特に、イグニッション・スイッチのオフ時の
異常検査の結果フェールセーフリレーに異常が発見され
た場合には、その異常が記憶され、車両の始動時に警告
灯の点灯等により異常状態が表示される。このため、運
転者はフェールセーフリレーに異常があることを始動時
に確実に知ることができる。

【００５３】なお、上記実施例においては、異常検査時
に、Ｈブリッジ回路の下段側の左右ＦＥＴ２２b3及び２
２b4をオン状態にして電動モータを短絡状態にしている
が、これに限定することなく、上段側の左右ＦＥＴ２２
b1及び２２b2のゲート端子に、それぞれ右方向信号Ｄ_R
及び左方向信号Ｄ_Lを供給し、下段側の左右ＦＥＴ２２
b3及び２２b4のゲート端子には、ともにパルス幅変調信
号ＰＷＭを供給するよう構成し、異常検査時に、ローレ
ベルのパルス幅変調信号ＰＷＭを出力すると共に、互い
にハイレベルの右方向信号Ｄ_R及び左方向信号Ｄ_Lを出
力して、上段側の左右ＦＥＴ２２b1及び２２b2のみをオ
ン状態にし電動モータを短絡状態にしてもよい。

【００５４】また、異常検査時に、上段側の左右ＦＥＴ
２２b1及び２２b2を共にオン状態にするために次のよう
に構成してもよい。例えば、出力インタフェース２１ｅ
から出力される同一のパルス幅を有した２つのパルス幅
変調信号ＰＷＭ_R及びＰＷＭ_Lを有し、一のパルス幅変
調信号ＰＷＭ_Rをゲート駆動回路２２ａを介してＦＥＴ
２２b2に供給し、他のパルス幅変調信号ＰＷＭ_Lをゲー
ト駆動回路２２ａを介してＦＥＴ２２b1に供給するよう
構成する。なお、右方向信号Ｄ_R及び左方向信号Ｄ_Lは
実施例と同様に夫々ＦＥＴ２２b3及び２２b4に供給す
る。そして、異常検査時に、出力インタフェース２１ｅ
からハイレベルのパルス幅変調信号ＰＷＭ_R及びＰＷＭ
_Lを出力すると共に、ローレベルの右方向信号Ｄ_R及び
左方向信号Ｄ_Lを出力して、上段側の左右ＦＥＴ２２b1
及び２２b2のみをオン状態する。また、通常の作動時に
は、左右方向信号Ｄ_R,Ｄ_Lに応じてパルス幅変調信号Ｐ
ＷＭを切替えず、電動モータを正回転させるときには、
所定のパルス幅を有したパルス幅変調信号ＰＷＭ_R及び
ハイレベルの右方向信号Ｄ_RをＨブリッジ回路２２ｂに
供給し、逆回転させるときには、所定のパルス幅を有し
たパルス幅変調信号ＰＷＭ_L及びハイレベルの左方向信
号Ｄ_LをＨブリッジ回路２２ｂに供給してモータ駆動制
御を行う。

【００５５】また、Ｈブリッジ回路のＦＥＴを導通状態
にすることにより電動モータを短絡させているが、これ
に限定されることはない。例えば、電動モータの端子間
に新たにスイッチング素子例えばＦＥＴを付設して並列
回路を構成すると共に、このＦＥＴの入力端子にＡＮＤ
回路の出力端子を接続して、短絡手段を構成する。そし
て、異常検査時に、互いにハイレベルの右方向信号Ｄ_R
及び左方向信号Ｄ_LをこのＡＮＤ回路に供給し、付設し
たＦＥＴを導通させて電動モータを短絡状態にしてもよ
い。

【００５６】また、上記実施例では、ＦＥＴを用いてＨ
ブリッジ回路を構成した場合について説明したが、これ
に限らず、バイポーラトランジスタ等、その他のスイッ
チグ素子を適用することも可能である。また、上記実施
例では、トルク検出値のみに基づいて操舵状態を検知
し、このトルク検出値に応じて補助操舵トルクを発生す
るモータ駆動制御について説明したが、この他に、例え
ば、高速走行中に走行車線を変更する場合には、操舵ト
ルクの他に更に、ステアリングホイールの舵角速度や舵
角加速度に応じて操舵状態を検知し、これらの値に応じ
た補助トルクを発生してモータ駆動制御を行ってもよ
い。トルク検出値、舵角速度値及び舵角加速度値に基づ
いて操舵状態を検知する制御回路の概略ブロック図を図
１０に示す。

【００５７】制御回路２１Ａは、図示の如く、電流指令
演算器３１と、加減算器３２と、比例演算器３３と、積
分演算器３４と、加算器３５と、舵角速度加速度演算回
路３６と、ダンパ係数回路３７と、慣性補償係数回路３
８とから構成される。トルク検出値Ｔは、制御回路２１
Ａの電流指令演算器３１に入力され、所定のモータ電流
指令値Ｓ_Iに変換された後、加減算器３２に供給され
る。加減算器３２には、モータ電流指令値Ｓ_Iの他に更
に、電流検出回路２５、ダンパ係数回路３７及び慣性補
償係数回路３８のそれぞれの出力信号である電流検出信
号ｉ_M、ダンパ信号Ｄ_Iおよび慣性信号Ｋ_Iが供給さ
れ、モータ電流指令値Ｓ_Iに対して、電流検出信号ｉ_M
の減算、ダンパ信号Ｄ_Iの減算、及び慣性信号Ｋ_Iの加
算の処理が行われる。加減算器３２の出力信号が供給さ
れる比例演算器３３では所定の比例ゲインが乗算され、
その乗算値は、加算器３５に直接供給されると共に、所
定の積分処理を行う積分演算器３４を介して同じく加算
器３５に供給される。そして、加算器３５からは所定の
モータ駆動信号がモータ駆動回路２２に出力される。モ
ータ駆動回路２２では、所定のパルス幅を有するパルス
幅変調信号ＰＷＭを舵角速度加速度演算回路３６に出力
すると共に、モータ駆動電流を電動モータ１２に供給す
る。そして、電動モータ１２からは、モータ駆動電流値
ｉが、舵角速度加速度演算回路３６及び電流検出回路２
５に出力される。舵角速度加速度演算回路３６では、入
力されたパルス幅変調信号ＰＷＭ及びモータ電流値ｉに
基づいて算出した舵角速度ω₀をダンパ係数回路３７に
出力すると共に、同じく算出した舵角加速度ω₁を慣性
補償係数回路３８に出力する。

【００５８】舵角速度加速度演算回路３６での舵角速度
ω₀及び舵角加速度ω₁の算出は次のように行われる。
先ず、パルス幅変調信号ＰＷＭのデューティ比Ｄ及び電
源電圧Ｖ_BATを用いると、電動モータ１２に供給される
平均電圧Ｖは、次式のように表せる。Ｖ＝Ｄ・Ｖ_BAT …（１）また、電動モータ１２は回転することにより逆起電力が
発生し、逆起電力定数をｋ_Tとすると、電動モータ１２
に発生する逆起電圧はｋ_T・ω₀となるので、コイル抵
抗Ｒを有する電動モータ１２に供給された平均電圧Ｖは
次式のようにも表せる。

【００５９】Ｖ＝ｋ_T・ω₀＋Ｒ・ｉ …（２）式（１）及び（２）より、舵角速度ω₀は次のように求
められる。 ω₀＝（Ｄ・Ｖ_BAT−Ｒ・ｉ）／ｋ_T …（３）式（３）を時間ｔで微分することにより、舵角加速度ω
₁が算出される。算出された舵角速度ω₀は、ダンパ係
数回路３７で所定のダンパ係数Ｋ_Vと乗算され、この乗
算値をモータ電流指令値Ｓ_Iから減算してダンパ制御を
実行し、これにより、操舵系に電気的粘性抵抗が与えら
れ車両の安定性の向上が図られる。また、算出された舵
角加速度ω₁は、慣性補償係数回路３８で所定の慣性補
償係数Ｋ_Gと乗算され、この乗算値とモータ電流指令値
Ｓ_Iとを加算して慣性補償制御を実行し、これにより、
モータ慣性に起因するモータの応答性の遅れが補償され
る。なお、舵角加速度ω₁はセンサーで直接検出しても
よく、また、例えば、モータ軸に取り付けた角度センサ
ーにより検出された角度値を、時間ｔで微分して先ず舵
角速度ω₀を求め、更にもう一度微分して舵角加速度ω
₁を求めるようにしてもよい。

【００６０】また、上記実施例では、フェールセーフ手
段としてリレー回路を用いているが、リレー回路の代わ
りにスイッチング半導体素子例えばトランジスタ又はＦ
ＥＴ等を用いて構成してもよい。また、上記実施例で
は、イグニッション・スイッチの投入時にフェールセー
フリレーの端子電圧の異常検出を行っているが、これに
限定されることなく、キースイッチのオン時に、コント
ローラに電源を供給してフェールセーフリレーの異常検
出を行ってもよい。

【００６１】また、イグニッション・スイッチのオン及
びオフのときにフェールセーフリレーの異常検出を行っ
ているが、オン又はオフにいずれかのときに異常検出を
行っても上記の効果を得ることができる。また、リレー
接点の端子電圧の異常検出をコンパレータで行い、例え
ばコンパレータの一の入力端子に設定電圧Ｖｒを入力
し、他の入力端子にフェールセーフリレーの端子電圧Ｖ
ｉを入力して、各入力電圧を比較し異常を検出する構成
としてもよい。

【００６２】また、上記実施例においては、中央処理装
置から出力されたモータ駆動信号値をパルス幅変調信号
に変換して電動モータを駆動しているが、モータ駆動信
号値をパルス幅変調信号に変換せずにアナログ電圧信号
に変換すると共に、パルス幅変調信号ＰＷＭが入力され
ている各ＦＥＴの代わりにＮＰＮトランジスタに用い
て、このアナログ電圧に比例した電圧を各ＮＰＮトラン
ジスタのベース端子に印加して、電動モータを駆動する
構成にしてもよい。

【００６３】また、上記実施例では、比例処理、積分処
理、及び微分処理の全ての処理を行ってモータ駆動信号
値を算出しているが、どの処理を組合せてモータ駆動信
号値を算出するかは任意に設定してよい。また、上記実
施例では、フェールセーフ異常検出手段をマイクロンピ
ュータによって形成した場合について説明したが、これ
に限定されず、演算回路、加算回路、論理回路等の電子
回路を組み合わせて構成することも可能である。

【００６４】また、イグニッション・スイッチをオフ状
態にしたときのフェールセーフリレーの異常検出におい
て、ステアリングホイールを操舵中に駆動電流を瞬時に
停止したときに発生するキックバックの低減のために、
モータ駆動電流を徐々に低下させるようにしてもよい。
この場合には、フェールセーフリレー回路２３に供給さ
れる電流を、イグニッション・スイッチ１４及びヒュー
ズ１５ａを介して供給するのではなく、安定化電源回路
ＶＲの出力から供給し、イグニッション・スイッチ１４
がオフ状態になった後もモータ駆動回路に駆動電流を供
給できるようにしておく。そして、ステップＳ１ａでイ
グニッション・スイッチ１４がオフ状態であると判断し
たときに、マイクロコンピュータ２１から例えばハイレ
ベル側のパルス幅が徐々に狭くなるパルス幅変調信号Ｐ
ＷＭを出力して、モータ駆動電流を徐々に減少させ、モ
ータ電流検出値が十分に低下してからステップＳ５に移
行してリレー接点を開放する。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ェールセーフ手段についての異常検査時に、電動モータ
を含む閉回路を構成する短絡手段を作動させて、電動モ
ータを短絡状態にしてから異常検出を行っている。この
ため、異常検査時にステアリングホイールを回転させて
も、電動モータによる誘導電流はこの閉回路内を瞬時に
流れ、検査端子に電動モータによる起電力が現れること
はなく、フェールセーフ手段の非導通異常を確実に検出
することが可能になる。

【００６６】また、フェールセーフ手段の異常検査時に
は、ステアリングホイールの回転状態にかかわらず異常
検出処理が常に実行されるため、フェールセーフ手段が
異常のまま電動パワーステアリング装置が作動するとい
うことは確実に防止され、電動パワーステアリング装置
の安全性が一層向上するという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクレーム対応図である。

【図２】本発明の一実施例を示す電動パワーステアリン
グ装置の概略構成図である。

【図３】トルクセンサの出力電圧特性を示す特性線図で
ある。

【図４】本実施例に係る電動パワーステアリング装置の
制御装置のブロック図である。

【図５】本実施例に係る、イグニッション・スイッチの
オン時における中央処理装置によるリレー接点の異常検
出の処理手順を示すフローチャートである。

【図６】本実施例に係る、電動パワーステアリング装置
の作動時における中央処理装置による制御処理手順を示
すフローチャートである。

【図７】車速をパラメータとした操舵トルクに対するモ
ータ電流指令値を示す特性線図である。

【図８】本実施例に係るモータ駆動電流の異常監視処理
手順を示すフローチャートである。

【図９】本実施例に係る、イグニッション・スイッチの
オフ時における中央処理装置によるリレー接点の異常検
出の処理手順を示すフローチャートである。

【図１０】トルク検出値、舵角速度値及び舵角加速度値
に基づいて操舵状態を検知する制御回路の概略ブロック
図である。

【符号の説明】

１ステアリングホイール２ステアリングシャフト３トルクセンサ１０減速ギア１１電磁クラッチ装置１２電動モータ１３コントローラ１４イグニッション・スイッチ１７車速センサ２１マイクロコンピュータ２２モータ駆動回路２２ｂＨブリッジ回路２２b1〜２２b4 ＦＥＴ２３フェールセーフリレー回路２４クラッチ駆動回路Ｓ５、Ｓ７、Ｓ８異常検出処理（フェールセーフ異常
検出手段）Ｓ６短絡処理（短絡手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者狩野広之群馬県前橋市鳥羽町78番地日本精工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】操舵系の操舵トルクを検出するトルク検
出手段と、操舵系に対して操舵補助力を与える電動モー
タと、少なくとも前記トルク検出手段のトルク検出値に
基づいて前記電動モータを制御する制御信号を出力する
制御手段と、電源からの駆動電流が開閉指令に応動する
フェールセーフ手段を介して供給され、且つ、前記制御
手段の制御信号に基づいて前記電動モータを駆動する駆
動手段とを備える電動パワーステアリング装置の制御装
置において、前記電動モータを含む閉回路を構成して、前記電動モー
タのみを短絡状態とする短絡手段と、所定の異常検査時
に、前記短絡手段を作動させて前記電動モータを短絡状
態とし、且つ、前記フェールセーフ手段に開放指令を出
力した状態で、当該フェールセーフ手段の出力電圧を検
出し、当該検出電圧値と設定値とを比較して異常を検出
するフェールセーフ異常検出手段とを備えたことを特徴
とする電動パワーステアリング装置の制御装置。