JPH10203392A - 電動式パワーステアリングの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】操舵トルクセンサの異常発生時に電動機の制御
を停止するまでの間に運転者の感じる違和感を大幅に緩
和する。 【解決手段】メイン及びサブ操舵トルクセンサの操舵ト
ルク検出値ＴＭ及びＴＳの異常を検出し（ステップＳ１
２〜Ｓ１４）、所定時間異常状態を継続したときに制御
を終了するが、異常状態となって所定時間が経過するま
での間は、両操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳの方向が一
致しているときには絶対値の小さいを操舵トルク検出値
Ｔとして選定し、方向が不一致であるときには、操舵ト
ルク検出値Ｔを操舵に影響を与えない許容範囲例えば
“０”に制限しながら制御を継続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵系に加えられ
る操舵トルクを複数の操舵トルク検出手段で検出し、そ
の検出値に応じて電動機で発生する操舵補助力を制御す
ることにより、軽い操舵を行うようにした電動式パワー
ステアリングの制御装置に関し、特に操舵トルク検出値
の異常時発生時に運転者に違和感を与えないようにした
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動式パワーステアリングの制御
装置としては、例えば特開平２−１２０１７９号公報
（以下、単に従来例と称す）に記載されているものがあ
る。

【０００３】この従来例には、ステアリング系の操舵ト
ルクを検出する第１及び第２のトルクセンサを設け、こ
れらトルクセンサの異常を第２のトルクセンサの値が異
常値の状態を所定時間継続するか否か又は第１及び第２
のトルクセンサの差値の絶対値が所定値を越えた状態を
所定時間継続するか否かによって判断し、両センサが正
常であるか、又は異常であってもこの異常状態を所定時
間継続していないときには、両センサのうちの絶対値の
小さいトルク検出値を選択し、これに基づいて操舵トル
クをアシストする電動モータの駆動電流を制御するが、
トルクセンサの何れかが異常となったときには電動モー
タによるアシストを停止することにより、異常判定の所
定時間を長くしてトルクセンサのトルク検出値に含まれ
るノイズの影響による異常誤判断を防止しながら、トル
クセンサのどのような態様での異常でも常に安全側にア
シスト制御するようにした電動式パワーステアリング装
置の制御方法が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電動式パワーステアリングの制御装置にあっては、
ノイズの影響を除去するためにトルクセンサの異常状態
が比較的長い所定時間継続したときに初めてトルクセン
サの異常であると判断するようにしているので、この間
に例えば第２のトルクセンサに第１のトルクセンサの絶
対値より小さい絶対値であるが、トルク検出方向が逆と
なる異常が発生した場合には、この第２のトルクセンサ
の検出値に基づいて電動モータが制御されることになる
ため、運転者に違和感を与えるという未解決の課題があ
る。

【０００５】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、操舵トルク検出手
段の異常発生時に運転者に違和感を与えることがないよ
うにした電動式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している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る電動式パワーステアリング装置の制
御装置は、操舵系に加えられる操舵トルクを検出する複
数の操舵トルク検出手段と、前記操舵系に対して操舵補
助力を付加する電動機と、前記複数の操舵トルク検出手
段の操舵トルク検出値に基づいて電動機を制御する制御
手段とを有する電動式パワーステアリングの制御装置に
おいて、前記制御手段は、前記複数の操舵トルク検出手
段の操舵トルク検出値の絶対値が小さい操舵トルク検出
値を選択するトルク選択手段と、該トルク選択手段で選
択された操舵トルク検出値と他の操舵トルク検出値とが
異なる方向であるときに選択された操舵トルク検出値を
操舵に影響を与えない許容範囲内の値に制限するトルク
検出値制限手段とを備えたことを特徴としている。

【０００７】また、請求項２に係る電動式パワーステア
リング装置の制御装置は、操舵系に加えられる操舵トル
クを検出する複数の操舵トルク検出手段と、前記操舵系
に対して操舵補助力を付加する電動機と、前記複数の操
舵トルク検出手段の操舵トルク検出値に基づいて電動機
を制御する制御手段とを有する電動式パワーステアリン
グの制御装置において、前記制御手段は、前記複数の操
舵トルク検出手段の異常状態が所定時間継続したときに
操舵トルク検出手段の異常を検出する異常検出手段と、
該異常検出手段で異常を検出していないときに前記複数
の操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値の絶対値が小
さい操舵トルク検出値を選択するトルク選択手段と、該
トルク選択手段で選択された操舵トルク検出値と他の操
舵トルク検出値とが異なる方向であるときに選択された
操舵トルク検出値を操舵に影響を与えない許容範囲内の
値に制限するトルク検出値制限手段とを備えたことを特
徴としている。

【０００８】さらに、請求項３に係る電動式パワーステ
アリング装置の制御装置は、請求項２に係る発明におい
て、前記異常検出手段は、操舵トルク検出手段が２組で
あるときに、両者の差値の絶対値が設定値以上となる状
態が所定時間継続したときに操舵トルク検出手段が異常
であると判断するように構成されていることを特徴とし
ている。

【０００９】さらにまた、請求項４に係る電動パワース
テアリング装置の制御装置は、請求項１〜３の何れかの
発明において、前記トルク検出値制御手段は、操舵に影
響を与えない許容範囲内の値として、選択された操舵ト
ルク検出値を零に制限することを特徴としている。

【００１０】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、常時複数
の操舵トルク検出手段のうち絶対値が小さい操舵トルク
検出値を選択し、選択された操舵トルク検出値が他の操
舵トルク検出値に対して方向が逆であるときには、この
選択された操舵トルク検出値を操舵に影響を与えない許
容範囲内の値に制限するようにしたので、操舵トルク検
出手段に他の操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値よ
り絶対値が小さく且つ方向が逆方向の異常が発生したと
きには、この選択された操舵トルク検出値に基づく電動
機の制御が操舵に影響を与えない状態に制限されること
により、運転者に違和感を与えることを確実に防止する
ことができるという効果が得られる。

【００１１】また、請求項２に係る発明によれば、異常
検出手段でノイズの影響を除去して操舵トルク検出手段
の異常を検出するまでの所定時間が経過するまでの間
に、請求項１と同様に異常となった操舵トルク検出値の
方向が他の操舵トルク検出値と異なる時には電動機の制
御が操舵に影響を与えない状態に制限されることにな
り、運転者に違和感を与えることを確実に防止すること
ができるという効果が得られる。

【００１２】さらに、請求項３に係る発明によれば、２
組の操舵トルク検出手段で操舵トルクを検出している場
合に、両者の差値の絶対値が所定値以上となる状態が所
定時間継続したときに異常状態であると判断するので、
異常となった操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値が
他の操舵トルク検出値と絶対値が略同じで逆方向となっ
たときでも、異常状態を認識することが可能となるとい
う効果が得られる。

【００１３】さらにまた、請求項４に係る発明によれ
ば、選択された操舵トルク検出値が他の操舵トルク検出
値と方向が逆であるときに、選択された操舵トルク検出
値の値が操舵トルク零の状態即ち操舵を行っていない状
態に制限されることになり、運転者に違和感を与えるこ
とをより確実に防止することができるという効果が得ら
れる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
概略構成図であり、ステアリングホイール１は、ステア
リングシャフト２の上端部に連結され、このステアリン
グシャフト２は固定部に支持されて下方に延長され、そ
の下端部にピニオン３が装着されている。

【００１５】このピニオン３は、車両幅方向に水平に延
長するラック４に噛合して、ステアリングギヤを構成
し、ステアリングホイール１からステアリングシャフト
２回りの回転運動がラック４の直進運動（並進運動）に
変換される。

【００１６】そして、水平に延在するラック４の両端部
は、夫々タイロッド５を介してナックル及び転舵輪６に
接続され、ラック４が水平方向移動（並進運動）するこ
とで左右の転舵輪６が転舵される。

【００１７】また、ステアリングシャフト２におけるピ
ニオン３の上部には、減速機を構成するリングギヤ１１
が同軸に固定され、このリングギヤ１１に操舵補助モー
タ８の駆動軸９に連結されたリングギヤ１０が噛合さ
れ、操舵補助モータ８が後述するコントロールユニット
７から出力されるデューティ制御されたパルス電流によ
って操舵トルクに応じた操舵補助力を発生するように制
御される。

【００１８】さらに、ステアリングシャフト２における
リングギヤ１１の上部にトルク検出機構１２が設けられ
ている。このトルク検出機構１２は、ステアリングシャ
フト２の下端部とピニオン３の上端部を連結する図示さ
れないトーションバーと、その外周に配置されたメイン
操舵トルクセンサ１３Ｍ及びサブ操舵トルクセンサ１３
Ｓとで構成されている。

【００１９】これら操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓ
は、上記トーションバーの捩じれ量から操舵トルクを検
出し、その操舵トルクの大きさに応じた且つステアリン
グホイール１の右切り（ピニオン３からの入力に対して
は左回り）で正値、ステアリングホイール１の左切り
（ピニオン３からの入力に対しては右回り）で負値の電
圧信号でなるトルク検出値ＴＭ及びＴＳを、後述するコ
ントロールユニット７に供給する。

【００２０】また、車両には車速を検出する車速センサ
１４が搭載されており、この車速センサ１４によって車
両前後方向車速が検出され、この車速の大きさに応じた
電圧信号でなる車速検出値Ｖが後述されるコントロール
ユニット７に供給される。さらに、操舵補助モータ８に
は電流検出手段を構成する電流検出器１６が取付けられ
ており、この電流検出器１６で操舵補助モータ８に流れ
る実電流が検出され、その大きさに応じた電流信号から
なる実電流検出値ｉが、コントロールユニット７に供給
される。

【００２１】コントロールユニット７は、図２に示すよ
うに、メイン及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３
Ｓから出力される操舵トルク検出値Ｔ及び電流検出器１
６から出力される実電流検出値ｉを入力し且つ操舵補助
モータ８の回転方向と回転速度とを制御するための操舵
補助モータ８への駆動電流をデューティ制御するデュー
ティ制御用信号を出力するマイクロコンピュータ１５
と、このマイクロコンピュータ１５から出力されるデュ
ーティ制御用電流パルスが供給され、これに基づいて操
舵補助モータ８の回転方向と回転速度とを制御するモー
タ駆動回路１９とを備えている。

【００２２】ここで、マイクロコンピュータ１５は、Ｆ
／変換機能及びＡ／Ｄ変換機能を備えた入力側インタフ
ェース回路１５ａ、マイクロプロセッサユニット等から
なる演算処理装置（ＣＰＵ）１５ｂ及びＲＡＭ，ＲＯＭ
等からなる記憶装置１５ｃ及び出力側インタフェース回
路１５ｄを有する。そして、入力インタフェース回路１
５ａには、前記メイン操舵トルクセンサ１３Ｍ及びサブ
操舵トルクセンサ１３Ｓの操舵トルク検出値ＴＭ及びＴ
Ｓと電流検出器１６からの実電流検出値ｉが入力され、
出力インタフェース回路１５ｄからは操舵補助力発生方
向を表す左切り方向信号ＬＤ及び右切り方向信号ＲＤ
と、操舵補助モータ８に供給する電流をデューティ制御
する左切りデューティ制御用電流パルスＬＰ及び右切り
デューティ制御用電流パルスＲＰと、モータ駆動回路１
９の通電を制御する通電制御信号ＣＳとをモータ駆動回
路１９に出力する。

【００２３】また、演算処理装置１５ｂは、後述する図
５の演算処理を所定サンプリング時間ΔＴ（例えば５ｍ
ｓｅｃ）毎に実行して、２つの操舵トルクセンサ１３Ｍ
及び１３Ｓの操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳに基づいて
異常状態が所定時間以上継続したときに異常状態である
と判断して操舵補助力制御を停止するが、異常状態と判
断されないときには、操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳの
符号即ち方向が一致するか否かを判定し、一致するとき
には絶対値が小さい操舵トルク検出値を操舵トルク検出
値Ｔとして設定し、不一致であるときには操舵トルク検
出値Ｔを“０”に設定し、設定された操舵トルク検出値
Ｔに応じた操舵補助力を発生するように左右切り方向信
号ＬＤ，ＲＤ及び左右切りデューティ制御用電流パルス
ＬＰ，ＲＰを形成して出力側インタフェース回路１５ｄ
に送出する。

【００２４】さらに、記憶装置１５ｃには、予め演算処
理装置１５ｂの演算処理に必要な制御マップや演算式、
プログラム等が格納されていると共に、演算処理装置１
５ｂの演算過程で必要な演算結果を逐次記憶する。

【００２５】一方、モータ駆動回路１９は、４個のＭＯ
ＳＦＥＴ等のスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ４を２個づつ直
列に接続して２組の直列回路を構成し、これら直列回路
のスイッチング素子Ｔ１及びＴ２間とＴ３及びＴ４間と
の間に操舵補助モータ８を接続し、且つスイッチング素
子Ｔ１及びＴ３の入力側が互いに接続されてモータリレ
ー２０、キースイッチ２１を介して負極側が接地された
バッテリ２２の正極側に接続され、スイッチング素子Ｔ
２及びＴ４の出力側が互いに接続されて電流検出用抵抗
でなる電流検出器１６を介して接地されて、所謂Ｈブリ
ッジ回路に構成されている。

【００２６】そして、スイッチング素子Ｔ１及びＴ３に
夫々マイクロコンピュータ１５の出力側インタフェース
回路１５ｄから出力される左切り方向信号ＬＤ及び右切
り方向信号ＲＤが、スイッチング素子Ｔ４及びＴ２に夫
々マイクロコンピュータ１５の出力側インタフェース回
路１５ｄから出力される左切りデューティ制御用電流パ
ルスＬＰ及び右切りデューティ制御用電流パルスＲＰが
夫々供給され、モータリレー２０のリレーコイルの一端
がスイッチング素子としてのＮＰＮトランジスタ２３を
介してキースイッチ２１に接続されていると共に、他端
が接地され、このトランジスタ２３にマイクロコンピュ
ータ１５の出力側インタフェース回路１５ｄから出力さ
れる通電制御信号ＣＳが供給され、さらに電流検出器１
６を構成する電流検出用抵抗の上流側がマイクロコンピ
ュータ１５の入力側インタフェース回路１５ａに接続さ
れている。

【００２７】次に、上記実施形態の動作をマイクロコン
ピュータ１５における演算処理装置１５ｂで実行される
操舵補助制御処理手順を示す図３及び図４を伴って説明
する。

【００２８】図３の操舵補助制御処理は、メインプログ
ラムとして実行され、先ずステップＳ０で、モータ駆動
回路１９に通電を開始するモータリレー２０をオン状態
とする通電制御信号ＣＳをオン状態とし、次いでＳ１に
移行して後述する図４の操舵トルク検出値選定処理で選
定されて記憶装置１５ｃの操舵トルク検出値記憶領域に
記憶されている操舵トルク検出値Ｔを読込み、次いでス
テップＳ２に移行して車速センサ１４の車速検出値Ｖを
読込んでからステップＳ３に移行する。

【００２９】このステップＳ３では、読込んだ車速検出
値Ｖに基づいて図５に示す車速をパラメータとして操舵
トルク検出値Ｔとモータ目標駆動電流ｉ^* との関係を表
す制御マップの何れかを選定する制御マップ選定処理を
行ってからステップＳ４に移行する。

【００３０】このステップＳ４では、ステップＳ１で選
定された操舵トルク検出値ＴをもとにステップＳ３で選
定され制御マップを参照して、操舵補助モータの目標駆
動電流ｉ^* を算出し、次いでステップＳ５に移行して、
電流検出器１６の実電流検出値ｉを読込み、次いでステ
ップＳ６に移行して、下記（１）式の演算を行って、デ
ューティ比Ｄを算出する。

【００３１】 Ｄ＝Ｋ（ｉ^* −ｉ） …………（１） ここに、Ｋは制御ゲインであって、目標駆動電流ｉ^* と
実電流検出値ｉとの許容誤差範囲例えば数Ａ程度を見込
んで十数〜数十程度の値に設定される。

【００３２】次いで、ステップＳ７に移行して、前記ス
テップＳ１で選定された操舵トルク検出値Ｔが零を含む
正であるか否かを判定し、Ｔ≧０であるときには左切り
状態であると判断してステップＳ８に移行し、左切り方
向信号ＬＤをオン状態とし、且つ右切り方向信号ＲＤを
オフ状態とすると共に、ステップＳ６で算出されたデュ
ーティ比Ｄの左切りデューティ制御用電流パルスＬＰを
出力し、且つオフ状態の右切りデューティ制御用電流パ
ルスＲＰを出力してからステップＳ１０ａに移行し、Ｔ
＜０であるときには右切り状態であると判断してステッ
プＳ９に移行し、右切り方向信号ＲＤをオン状態とし、
且つ左切り方向信号ＬＤをオフ状態とすると共に、ステ
ップＳ６で算出されたデューティ比Ｄの右切りデューテ
ィ制御用電流パルスＲＰを出力し、且つオフ状態の左切
りデューティ制御用電流パルスＬＰを出力してからステ
ップＳ１０ａに移行する。

【００３３】ステップＳ１０ａでは、操舵補助制御処理
を終了するか否かを判定する。この判定は、後述する図
４の操舵トルク検出値選定処理で制御終了フラグＦが
“１”にセットされているか否かによって行い、制御終
了フラグＦが“０”にリセットされているときには、制
御を継続するものと判断して前記ステップＳ１に戻り、
制御終了フラグＦが“１”にセットされているときに
は、操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓの少なくとも一
方に異常が発生したものと判断してステップＳ１０ｂに
移行して、モータ駆動回路１９に対する通電制御信号Ｃ
Ｓをオフ状態としてから操舵補助制御処理を終了する。

【００３４】また、演算処理装置１５ｂは、図４の操舵
トルク検出値選定処理を所定時間（例えば１０ｍｓｅ
ｃ）毎のタイマ割込処理として実行する。この操舵トル
ク検出値選定処理は、先ず、ステップＳ１１で、メイン
及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓの操舵トル
ク検出値ＴＭ及びＴＳを読込み、次いでステップＳ１２
に移行して、メイン操舵トルク検出値ＴＭが予め設定さ
れた最大値Ｔ_MAX 及び最小値−Ｔ_MIN で規定される正常
範囲内であるか否かを判定し、−Ｔ_MIN ＜ＴＭ＜Ｔ_MAX
であるときには、正常であると判断して、ステップＳ１
３に移行する。

【００３５】このステップＳ１３では、サブ操舵トルク
検出値ＴＳが同様に最大値Ｔ_MAX 及び最小値−Ｔ_MIN で
規定される正常範囲内であるか否かを判定し、−Ｔ_MIN
＜ＴＳ＜Ｔ_MAX であるときには、正常であると判断し
て、ステップＳ１４に移行する。

【００３６】このステップＳ１４では、メイン操舵トル
ク検出値ＴＭとサブ操舵トルク検出値ＴＳとの差値の絶
対値｜ＴＭ−ＴＳ｜が予め設定された許容値ΔＴ以下で
あるか否かを判定し、｜ＴＭ−ＴＳ｜≦ΔＴであるとき
には、メイン操舵トルクセンサ１３Ｍ及びサブ操舵トル
クセンサ１３Ｓの双方が正常であると判断して、ステッ
プＳ１５に移行する。

【００３７】このステップＳ１５では、後述する異常状
態の継続時間を計測するタイマ値ｔを“０”にクリアし
てからステップＳ１６に移行し、メイン及びサブ操舵ト
ルク検出値ＴＭ及びＴＳの方向が一致しているか否かを
判定する。この判定は、操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳ
の符号が一致するか否かで判定し（何れか一方が“０”
であるときでも符号が一致するものとする）、方向が一
致しているときには、正常状態であると判断してステッ
プＳ１７に移行する。

【００３８】このステップＳ１７では、メイン操舵トル
ク検出値ＴＭの絶対値がサブ操舵トルク検出値ＴＳの絶
対値以下であるか否かを判定し、｜ＴＭ｜≦｜ＴＳ｜で
あるときには、メイン操舵トルク検出値ＴＭがサブ操舵
トルク検出値ＴＳより小さいので、ステップＳ１８に移
行して、メイン操舵トルク検出値ＴＭを操舵トルク検出
値Ｔとして記憶装置１５ｃの操舵トルク検出値記憶領域
に更新記憶してから前記図３のステップＳ２に移行し、
｜ＴＭ｜＞｜ＴＳ｜であるときにはサブ操舵トルク検出
値ＴＳが小さい値となるので、ステップＳ１９に移行し
て、サブ操舵トルク検出値ＴＳを操舵トルク検出値Ｔと
して上記操舵トルク検出値記憶領域に更新記憶してから
前記図３のステップＳ２に移行する。

【００３９】一方、前記ステップＳ１６の判定結果が、
メイン操舵トルク検出値ＴＭとサブ操舵トルク検出値Ｔ
Ｓとの方向が不一致であるときには、何れかの操舵トル
クセンサに異常が発生している可能性があると判断して
ステップＳ２０に移行し、操舵トルク検出値Ｔとして
“０”を前記操舵トルク検出値記憶領域に更新記憶して
から前記図３のステップＳ２に移行する。

【００４０】また、ステップＳ１２の判定結果が、ＴＭ
≦−Ｔ_MIN 又はＴＭ≧Ｔ_MAX であるとき、ステップＳ１
３の判定結果が、ＴＳ≦−Ｔ_MIN 又はＴＳ≧Ｔ_MAX であ
るとき及びステップＳ１４の判定結果が｜ＴＭ−ＴＳ｜
＞ΔＴであるときには夫々メイン及びサブ操舵トルクセ
ンサ１３Ｍ及び１３Ｓの少なくとも何れかが異常状態と
なったものと判断してステップＳ２１に移行し、異常状
態の継続時間を計測するタイマ値ｔを“１”だけインク
リメントしてからステップＳ２２に移行する。

【００４１】このステップＳ２２では、タイマ値ｔが予
め設定されたノイズの影響を確実に除去できる設定時間
ｔ_S に達したか否かを判定し、ｔ＜ｔ_S であるときに
は、ノイズの可能性があると判断して前記ステップＳ１
６に移行し、ｔ≧ｔ_S であるときにはメイン及びサブ操
舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓの少なくとも一方が異
常であると判断してステップＳ２３に移行し、制御終了
フラグＦを“１”にセットしてから処理を終了する。

【００４２】したがって、今、キースイッチ２１がオフ
状態で車両が停止状態にあるものとすると、この状態で
は、コントロールユニット７の電源が遮断状態にあり、
モータ駆動回路１９のモータリレー２０もオフ状態とな
って、電動モータ８への通電が遮断状態となっている。

【００４３】この停止状態で、キースイッチ２１をオン
状態とすることにより、コントロールユニット７の各部
に電源が投入され、マイクロコンピュータ１５で処理が
開始される。このとき、演算処理装置１５ｂで図３の操
舵補助制御処理が実行開始され、ステップＳ０でオン状
態の通電制御信号ＣＳをモータ駆動回路１９のトランジ
スタ２３に出力する。

【００４４】このため、トランジスタ２３がオン状態と
なって、モータリレー２０がオン状態となり、バッテリ
ー２２からの直流電力がＨブリッジ回路に供給開始され
る。このときステアリングホイール１を操舵していない
ときには、メイン及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び
１３Ｓの操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳは図６（ａ）に
示すように略“０”となっているが、取付誤差等によっ
てメイン操舵トルク検出値ＴＭは“０”であるが、サブ
操舵トルク検出値ＴＳは負の小さな値となっているもの
とする。

【００４５】この状態で、図４の操舵トルク検出値選定
処理が実行されると、ステップＳ１２〜Ｓ１４でメイン
及びサブ操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳが正常であると
判断されてステップＳ１５に移行し、異常状態の継続時
間を表すタイマ値ｔを“０”にクリアしてからステップ
Ｓ１６に移行して、メイン操舵トルク検出値ＴＭが
“０”であるので、メイン及びサブ操舵トルクセンサ１
３Ｍ及び１３Ｓで検出した操舵トルクの方向が一致する
ものと判断されて、ステップＳ１７に移行し、メイン操
舵トルク検出値ＴＭの方が絶対値が小さいので、ステッ
プＳ１８に移行して、“０”のメイン操舵トルク検出値
ＴＭが操舵トルク検出値Ｔとして操舵トルク検出値記憶
領域に更新記憶される。

【００４６】このため、図３の操舵補助制御処理では、
ステップＳ１で操舵トルク検出値記憶領域に記憶されて
いる操舵トルク検出値Ｔを読込み、次いでステップＳ２
で車速検出値Ｖを読込む。このとき車両は停止状態であ
るので、車速検出値Ｖが“０”であり、ステップＳ３で
図５に示す特性線の内傾斜が一番大きい特性線Ｌ₁ に対
応する制御マップが選択されるが、操舵トルク検出値Ｔ
が“０”であるので、ステップＳ４で算出されるモータ
目標駆動電流値ｉ^* も“０”となる。

【００４７】一方、電動モータ８も停止しているので、
電流検出器１６で検出される実電流検出値ｉも“０”で
あるので、ステップＳ６で算出されるデューティ比Ｄも
“０”となり、ステップＳ８で左方向信号ＬＤをオン状
態、右方向信号ＲＤをオフ状態とし、左切りデューティ
制御用電流パルスＬＰをデューティ比“０”即ちオフ状
態を維持し、さらに右切りデューティ制御用電流パルス
ＲＰをオフ状態に維持する。

【００４８】このため、モータ駆動回路１９では、スイ
ッチング素子Ｔ１のみがオン状態となり、他のスイッチ
ング素子Ｔ２〜Ｔ４がオフ状態となるので、Ｈ型ブリッ
ジ回路には電流が流れず、電動モータ８は非通電状態に
維持され、この電動モータ８で発生する操舵補助トルク
は“０”を維持し、非操舵状態が継続される。

【００４９】この停車状態で、時点ｔ₁ でステアリング
ホイール１を左切りする所謂据え切りを行うと、これに
応じてメイン及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３
Ｓで検出される操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳが共に図
６（ａ）に示すように所定の誤差分を保って負方向に増
加する。

【００５０】このとき、図４の操舵トルク検出値選定処
理で、メイン操舵トルク検出値ＴＭの絶対値が常にサブ
操舵トルク検出値ＴＳの絶対値より小さいので、このメ
イン操舵トルク検出値ＴＭが操舵トルク検出値Ｔとして
操舵トルク検出値記憶領域に更新記憶される。

【００５１】したがって、図３の操舵補助制御処理で、
選定された操舵トルク検出値Ｔに基づいてモータ目標駆
動電流ｉ^* が算出され、これと電流検出器１６で検出さ
れた実電流検出値ｉとの差値に基づいてデューティ比Ｄ
が算出される（ステップＳ６）。そして、操舵トルク検
出値Ｔが負であるので、ステップＳ７からステップＳ８
に移行して、左方向信号ＬＤをオン状態、右方向信号Ｒ
Ｄをオフ状態とし、左切りデューティ制御用電流パルス
ＬＤを算出されたデューティ比Ｄに応じたオン・オフ比
とし、右切りデューティ制御用電流パルスＲＤをオフ状
態に維持させる。

【００５２】このため、モータ駆動回路１９のスイッチ
ング素子Ｔ１がオン状態を継続し、これに加えてスイッ
チング素子Ｔ４がデューティ比Ｄでオン・オフするの
で、電動モータ８に図６（ｂ）に示すようにデューティ
比Ｄに応じた左切りようの駆動電流ｉが流れることにな
り、電動モータ８が回転駆動されて操舵トルク検出値Ｔ
に応じた左切り用操舵補助トルクを発生することによ
り、軽い操舵を行うことができる。

【００５３】その後、時点ｔ₂ で据え切りを終了する
と、メイン及びサブ操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳが略
“０”の初期状態に戻る。この状態から、車両を直進走
行させて時点ｔ₃ でステアリングホイール１を例えば右
切りして定常円旋回状態とすると、これに応じてメイン
及びサブ操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳが図６（ａ）に
示すように共に正方向に増加したのち一定値となると共
に、車速に応じた制御マップが選択されて、電動モータ
８の駆動電流が制御される。

【００５４】このとき、右切り初期状態では、メイン操
舵トルク検出値ＴＭが正方向に増加し、サブ操舵トルク
検出値ＴＳは負の値から零に向かうので、両者の符号が
異なることにより、図４の操舵トルク検出値選定処理で
ステップＳ１６からステップＳ２０に移行して、操舵ト
ルク検出値Ｔが“０”に設定され、これが操舵トルク検
出値記憶領域に更新記憶される。このため、モータ駆動
電流ｉも図６（ｂ）に示すように“０”の状態を維持す
る。

【００５５】その後、時点ｔ₄ でメイン操舵トルク検出
値ＴＭは正方向への増加を継続し、サブ操舵トルク検出
値ＴＳが“０”となることにより、図４の操舵トルク検
出値選定処理におけるステップＳ１６で両者が同一方向
であると判断されてステップＳ１７に移行し、このとき
サブ操舵トルク検出値ＴＳの方が小さい値であるので、
ステップＳ１９に移行して、“０”のサブ操舵トルク検
出値ＴＳが操舵トルク検出値Ｔとして操舵トルク検出値
記憶領域に更新記憶される。このため、モータ駆動電流
ｉも図６（ｂ）に示すように“０”の状態を維持する。

【００５６】その後は、サブ操舵トルク検出値ＴＳが正
方向に増加することにより、このサブ操舵トルク検出値
ＴＳに基づいてモータ目標駆動電流ｉ^* が算出され、こ
れと実駆動電流ｉとに基づいてデューティ比Ｄが算出さ
れ、ステップＳ７で操舵トルク検出値Ｔが正であるの
で、ステップＳ９に移行して、右方向信号ＲＤをオン状
態、左方向信号ＬＤをオフ状態、右切りデューティ制御
用電流パルスＲＰをデューティ比Ｄに応じたオン・オフ
比に制御し、左切りデューティ制御用電流パルスＬＰを
オフ状態とすることにより、電動モータ８を例えば逆転
駆動して右切り用操舵トルクが発生することにより、軽
い操舵を行うことができる。

【００５７】この右切り定常円旋回状態で、時点ｔ₅ で
例えばサブ操舵トルクセンサ１３Ｓに異常が発生して、
その操舵トルク検出値ＴＳが正側の値から負側の比較的
小さい値に瞬時に変化したときには、図４の操舵トルク
検出値選定処理で、メイン操舵トルク検出値ＴＭとサブ
操舵トルク検出値ＴＳとの差値の絶対値が設定値ΔＴを
越えたときに、ステップＳ１４でセンサ異常と判断され
て、ステップＳ２１に移行し、異常継続時間を表すタイ
マ値ｔをインクリメントすることになる。

【００５８】ところが、このタイマ値ｔがノイズの判断
期間として設定された設定値ｔ_S に達するまでの間は、
ステップＳ２２からステップＳ１６に移行して、正常時
と同様の処理が行われることになる。

【００５９】しかしながら、サブ操舵トルク検出値ＴＳ
が“０”を越えて負側となったときに、ステップＳ１６
でメイン操舵トルク検出値ＴＭとサブ操舵トルク検出値
ＴＳとの方向が不一致であると判断されるので、ステッ
プＳ２０に移行して、操舵トルク検出値Ｔに“０”が設
定されることになる。

【００６０】このため、ステアリングホイール１に入力
される操舵トルクが“０”として制御が継続され、この
間にサブ操舵トルクセンサ１３Ｓの異常状態が解消され
て、正常状態に復帰したときには、ノイズの影響による
ものと判断されて、そのまま通常制御状態に復帰する
が、サブ操舵トルクセンサ１３Ｓの異常状態が継続され
て、タイマ値ｔが設定値ｔ_S 以上となったときには、ス
テップＳ２２からステップＳ２３に移行して、制御終了
フラグＦが“１”にセットされてからタイマ割込処理が
終了される。

【００６１】このため、図３の操舵補助制御処理におい
て、ステップＳ１０ａで、制御終了フラグＦが“１”に
セットされているので、ステップＳ１０ｂに移行して、
通電制御信号ＣＳをオフ状態としてから制御を終了す
る。

【００６２】この通電制御信号ＣＳがオフ状態となるこ
とにより、モータ駆動回路１０のトランジスタ２３がオ
フ状態となり、これに応じてモータリレー２０がオフ状
態となるので、バッテリ２１とＨ型ブリッジ回路との間
の通電路が遮断され、電動モータ８への通電が停止され
て、この電動モータ８による操舵補助トルクの発生が停
止される。

【００６３】逆に、メイン操舵トルクセンサ１３Ｍに異
常が発生して、その操舵トルク検出値ＴＭが負側の値と
なったときにも、上記と同様の動作が行われ、さらに左
切り操舵状態で、メイン又はサブ操舵トルクセンサ１３
Ｍ又は１３Ｓに異常が発生してそれらの操舵トルク検出
値ＴＭ又はＴＳが正側の値となったときにも、メイン及
びサブ操舵トルク検出値ＴＭ及びＴＳの方向が異なるの
で、上記と同様の処理が行われる。

【００６４】このように、上記実施形態によると、メイ
ン及びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓの何れか
一方に異常が発生して、異常発生前の符号と異なる符号
に変化したときには、操舵トルク検出値Ｔを“０”に制
限することにより、操舵トルクが入力されていない状態
として制御を継続するので、その前の操舵状態と逆方向
の操舵補助力が発生されることを確実に防止することが
でき、運転者の感じる違和感を大幅に緩和させることが
できる。

【００６５】因みに、操舵トルク検出値Ｔを制限しない
場合には、図７（ａ）に示すように、右切り定常旋回状
態で、サブ操舵トルクセンサ１３Ｓが異常となって、そ
の操舵トルク検出値ＴＳが負方向のメイン操舵トルク検
出値ＴＭより絶対値が小さい値となったときには、サブ
操舵トルク検出値ＴＳの絶対値がメイン操舵トルク検出
値ＴＭの絶対値より小さいので、このサブ操舵トルク検
出値ＴＳに基づいて操舵補助制御が行われることによ
り、図７（ｂ）に示すように電動モータ８に逆方向の電
流が流れ、運転者に大きな違和感を与えることになり、
この状態が所定時間継続して操舵補助制御が終了される
まで継続される。

【００６６】なお、上記実施形態においては、メイン及
びサブ操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓの操舵トルク
検出値ＴＭ及びＴＳの方向が異なる場合に、操舵トルク
検出値Ｔを“０”に制限するようにした場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、異常となっ
た操舵トルク検出値ＴＭ又はＴＳを“０”に近い値で操
舵補助トルクを発生しない程度の値に制限するようにし
てもよい。

【００６７】また、上記実施形態においては、コントロ
ールユニット７をマイクロコンピュータ１５を使用して
構成した場合について説明したが、これに限らず、関数
発生器、減算器、乗算器、パルス幅変調回路等を電子回
路を組み合わせて構成することもでき、さらには、マイ
クロコンピュータ１５の演算処理装置１５ｂでデューテ
ィ制御用電流パルスＬＰ，ＲＰを形成することを省略し
て、外部にパルス幅変調回路を設けるようにしてもよ
い。

【００６８】さらに、モータ駆動回路１９も上記構成に
限定されるものではなく、Ｈ型ブリッジ回路を構成する
スイッチング素子はトランジスタやリレー等の他の任意
のスイッチング素子を適用することができる。

【００６９】さらにまた、上記実施形態においては、２
つの操舵トルクセンサ１３Ｍ及び１３Ｓを適用した場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
３つ以上の操舵トルクセンサを適用し、これらの内の最
小値又は最小値に近い値を目標駆動電流を算出するため
の操舵トルク検出値Ｔとして選定し、これらの内の１つ
又は複数が残りのセンサと方向が逆となったときに操舵
トルク検出値Ｔを“０”又はその近傍の値に制限するよ
うにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。

【図２】図１のコントロールユニットの具体例を示すブ
ロック図である。

【図３】コントロールユニットにおけるマイクロコンピ
ュータの操舵補助制御処理の一例を示すフローチャート
である。

【図４】コントロールユニットにおけるマイクロコンピ
ュータの操舵トルク検出値選定処理の一例を示すフロー
チャートである。

【図５】車速をパラメータとした操舵トルク検出値とモ
ータ目標駆動電流との関係を表す制御マップを示す特性
線図である。

【図６】本発明の実施形態の動作の説明に供するタイム
チャートである。

【図７】従来例の動作の説明に供するタイムチャートで
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 ７ コントロールユニット ８ 電動モータ １３Ｍ メイン操舵トルクセンサ １３Ｓ サブ操舵トルクセンサ １４ 車速センサ １５ マイクロコンピュータ １６ 電流検出器 １９ モータ駆動回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵系に加えられる操舵トルクを検出す
   る複数の操舵トルク検出手段と、前記操舵系に対して操
   舵補助力を付加する電動機と、前記複数の操舵トルク検
   出手段の操舵トルク検出値に基づいて電動機を制御する
   制御手段とを有する電動式パワーステアリングの制御装
   置において、前記制御手段は、前記複数の操舵トルク検
   出手段の操舵トルク検出値の絶対値が小さい操舵トルク
   検出値を選択するトルク選択手段と、該トルク選択手段
   で選択された操舵トルク検出値と他の操舵トルク検出値
   とが異なる方向であるときに選択された操舵トルク検出
   値を操舵に影響を与えない許容範囲内の値に制限するト
   ルク検出値制限手段とを備えたことを特徴とする電動式
   パワーステアリングの制御装置。
2. 【請求項２】 操舵系に加えられる操舵トルクを検出す
   る複数の操舵トルク検出手段と、前記操舵系に対して操
   舵補助力を付加する電動機と、前記複数の操舵トルク検
   出手段の操舵トルク検出値に基づいて電動機を制御する
   制御手段とを有する電動式パワーステアリングの制御装
   置において、前記制御手段は、前記複数の操舵トルク検
   出手段の異常状態が所定時間継続したときに操舵トルク
   検出手段の異常を検出する異常検出手段と、該異常検出
   手段で異常を検出していないときに前記複数の操舵トル
   ク検出手段の操舵トルク検出値の絶対値が小さい操舵ト
   ルク検出値を選択するトルク選択手段と、該トルク選択
   手段で選択された操舵トルク検出値と他の操舵トルク検
   出値とが異なる方向であるときに選択された操舵トルク
   検出値を操舵に影響を与えない許容範囲内の値に制限す
   るトルク検出値制限手段とを備えたことを特徴とする電
   動式パワーステアリングの制御装置。
3. 【請求項３】 前記異常検出手段は、操舵トルク検出手
   段が２組であるときに、両者の差値の絶対値が設定値以
   上となる状態が所定時間継続したときに操舵トルク検出
   手段が異常であると判断するように構成されていること
   を特徴とする請求項２記載の電動式パワーステアリング
   の制御装置。
4. 【請求項４】 前記トルク検出値制御手段は、操舵に影
   響を与えない許容範囲内の値として、選択された操舵ト
   ルク検出値を零に制限することを特徴とする請求項１乃
   至３の何れかに記載の電動式パワーステアリングの制御
   装置。