JPH11180331A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリングモータがロックした場合でも、
車両の運動を好適に制御する。 【解決手段】 通常時には、操舵トルクセンサ１２が操
舵トルクを検出し、ステアリングモータ６０が、操舵ト
ルクに応じた駆動力を発生し、この駆動力がアシスト力
として転舵輪１５に付与される。ステアリングモータ６
０が発生すると、電磁クラッチ７０が解除され、マニュ
アルステアリング状態へ移行する。しかし、何らかの理
由でクラッチ解除ができないときは、転舵輪１５が転舵
不能になる。このような場合でも、操舵トルクに応じた
制動力が発生するようにブレーキ５４が制御される。そ
して、この制動力によりヨー方向の運動が制御された状
態で、安全な場所に車両を停止させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動パワーステア
リング装置に関し，特にステアリングモータのロック発
生時にも車両の不適当な運動を回避できる装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】パワーステアリング装置は、周知のよう
に、自動車等の運転者がステアリングホイールを回す力
を軽減するための装置である。電動パワーステアリング
装置の一例においては、ステアリング軸に取り付けられ
たステアリングセンサにより操舵情報（例えば、操舵ト
ルク）が検出され、この操舵情報に基づいてステアリン
グモータの駆動力が演算され、そして、演算結果の駆動
力が発生するようにステアリングモータが制御される。
ステアリングモータが発生した駆動力が、アシスト力と
して操舵車輪（前輪および後輪の少なくとも一方）へ伝
達される。

【０００３】何らかの異常が原因でステアリングモータ
がロックした場合でも、車両の運動をコントロールでき
る状態を維持するべく、ステアリングモータと操舵車輪
の間の駆動力伝達経路にクラッチを設けることが提案さ
れている。モータロックが検出されると、クラッチがオ
フにされ、これによりパワーアシストのないマニュアル
ステアリング状態へ移行する。

【０００４】この種の装置は特開平４−１６３２８０号
公報に記載されている。ステアリング軸に取り付けられ
たトルクセンサによって操舵トルクが検出され、検出結
果に応じてステアリングモータを駆動することによって
ステアリング軸にアシスト力が付与される。操舵トルク
の微分値が所定値を超えたときステアリングモータが停
止されると共に、ステアリングモータをステアリング軸
に結合するクラッチがオフにされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記公報のパワーステ
アリング装置において、ステアリング軸に取り付けられ
たトルクセンサの微分値が所定値を超え、ステアリング
モータとステアリング軸を結合しているクラッチの結合
を解除しようとしたとする。クラッチに通電している電
力線のトラブルや機械的固着などによりクラッチの結合
を解除できなかった場合には、操舵車輪が固定されてそ
のままの向きを維持し、そのために、車両のヨー方向の
運動を好適に制御できなくなる可能性がある。

【０００６】また、ステアリングモータ用のクラッチま
たはそれに類する機構をもたないパワーステアリング装
置においても、モータロックが発生しても車両をコント
ロールできるようにすることが望まれる。

【０００７】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、ステアリングモータがロックした
場合でも、車両のヨー方向の運動すなわち進行方向を好
適に制御できる電動パワーステアリング装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１）本発明の電動パワ
ーステアリング装置は、ステアリングの操舵情報を検出
する操舵情報検出手段と、該検出された操舵情報に応じ
た駆動力を発生するステアリングモータと、ステアリン
グモータの駆動力を操舵車輪へ伝達する伝達手段と、を
含み、さらに、ステアリングモータのロック状況を検出
するモータロック検出手段と、モータロックが検出され
た場合に、前記操舵情報の方向と大きさに基づいて車輪
の制動力を制御する制動制御手段と、を含み、モータロ
ックにより操舵車輪が転舵不能になった場合に、少なく
とも一の車輪に制動力を与えることにより、車両のヨー
方向の運動を制御する。

【０００９】本発明によれば、操舵車輪の方向が固定さ
れた状態においても、操舵情報に基づいて車輪の制動力
を制御することにより、ヨー方向の運動すなわち進行方
向を制御することができる。従って、車両の運動が制御
された状態の下で、車両の速度を低下させて、安全な場
所に車両を停止させることができる。

【００１０】なお、本発明において、操舵車輪は、前
輪、後輪、または前後輪のいずれでもよい。ステアリン
グモータのロック発生時に制動力を与える車輪とは、操
舵車輪と同一でもよく、操舵車輪と異なっていてもよ
い。制動力は、左右の車輪の一方、あるいは両方に与え
られる。そして、左右の車輪の制動力差を生じさせるこ
とにより、車両のヨーモーメントが発生し、車両の運動
を制御できる。前輪または後輪の一方に左右均等の制動
力を与え、他方に左右の制動力差を生じさせる構成も、
もちろん本発明に含まれる。

【００１１】また、本発明において、操舵情報は、ドラ
イバによるステアリング手段（例えばステアリングホイ
ール）の操作状態を表す情報であり、例えば、操舵トル
クや操舵角である。

【００１２】（２）好ましくは、本発明の一態様におい
て、前記伝達手段は、ステアリングモータと操舵車輪の
間の駆動力伝達経路を切断する切断手段を含む。そし
て、モータロックが発生した場合であって前記駆動力伝
達経路を切断不能な場合に、前記操舵車輪にヨー方向運
動制御のための制動力が与えられる。

【００１３】この態様によれば、まず、クラッチ等の切
断手段によってステアリングモータを操舵車輪から切り
離すことが試みられる。この切り離しが適切に実現され
ないような場合であっても、車輪の制動力を利用するこ
とにより車両の運動を制御することができる。

【００１４】なお、上記のようなクラッチ等の切断手段
が設けられていないパワーステアリング装置においても
本発明を好適に適用可能である。

【００１５】また、後述する実施形態２に示されるよう
に、ステアリングと操舵車輪が直接機械的に連結されて
いない構成においても、本発明を好適に適用可能であ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）について、図面を参照し説明
する。

【００１７】＜実施形態１＞図１は，本発明による電動
パワーステアリング装置の構成を概念的に示している。
操舵情報検出手段M１では、ステアリング軸に取り付け
られた操舵情報検出センサを用いて操舵情報が検出され
る。実施形態１では、操舵情報として操舵トルクが用い
られる。検出された操舵情報は、ステアリングモータの
駆動力を求めるために使われるほか、ステアリングモー
タがロックしているかどうかの検出と、車輪に与えるべ
き制動力を求めるために使われる。

【００１８】ステアリングモータ駆動力演算装置M２
は、検出された操舵情報に基づいて、操舵車輪（以下、
転舵輪という）の操舵力をアシストするステアリングモ
ータの駆動力を演算して求める。算出されたステアリン
グモータの駆動力はステアリングモータ駆動力発生装置
M３で発生される。ステアリングのモータ駆動力は、操
舵情報に比例したものでもよい。また、操舵情報と駆動
力がある関数で表現されてもよい。本発明では、この操
舵情報とステアリングモータの駆動力の関係は限定され
ない。

【００１９】モータロック検出手段M４は、ステアリン
グモータがロックしているかどうかを求める。ステアリ
ングモータのロック状態は、例えば前出の特開平４−１
６３２８０号公報に記述のごとく、操舵情報のなかの操
舵トルクの微分値に基づいて判定され、この微分値があ
る所定値を超えたときにロック発生と判定される。また
例えば、特開平６−３０５４３８号公報に記述のごと
く、操舵情報のなかの操舵角の変化量に対する操舵トル
クの変化量がある所定値を超えたときにロック発生と判
定されてもよい。本発明では、ステアリングモータのロ
ックの判定手法は限定されず、任意の手法を適用可能で
ある。

【００２０】クラッチ解除装置M５は、特開平４−１６
３２８０号公報や特開平６−３０５４３８号公報に記載
された方法等により、ステアリングモータと操舵軸の間
に設けた電磁クラッチを解除する。このようにしてステ
アリングモータがステアリング軸と切り離されると、ス
テアリングモータによるアシスト力が転舵輪に付与され
なくなる。その結果、転舵輪を転舵するためのトルクは
大きくなり、アシスト力をもたないマニュアルステアリ
ング状態となる。この状態では、車両の運動を制御する
機能は維持される。

【００２１】しかし、ステアリングモータとステアリン
グ軸を結合しているクラッチを解除しようとしたとき
に、実際にはクラッチを適正に解除できない場合があり
得る。この状況は、例えば、前述のように電気系の異常
や機械的固着が原因で発生する。そこで、クラッチ解除
検出手段M７は、クラッチを実際に解除できたかどうか
を、アシストトルク検出手段M６により検出されたアシ
ストトルクに基づいて、検出する。

【００２２】クラッチ解除装置M５が作動しても実際に
はクラッチが解除されていない場合には、転舵輪はその
ままの向きを維持するため、車両のヨー方向の運動を好
適に制御できなくなる。また、クラッチ機構を設けずに
構成した電動パワーステアリング装置では、上記の如く
クラッチ機構を設けてこれを解除できない場合と同様な
結果を生ずる。

【００２３】制動力演算装置M９は、ステアリングモー
タのロックが発生し、そして上記のクラッチ機構を解除
できない場合に、以下のように動作する。また、電動パ
ワーステアリング装置がクラッチ機構を設けずに構成さ
れている場合には、モータロックが発生した時点で以下
のように動作する。

【００２４】制動力演算装置M９は、操舵情報検出手段M
１によって検出された操舵情報に基づいて、左右輪の制
動力差の適切な値を求める。ここでは、操舵情報（ステ
アリング操作状態）に対応する適切なヨーモーメントを
作ることができるような制動力差が求められる。左右の
制動力差を与える対象車輪は、前輪でも、後輪でも、ま
た前後輪でもよい。そして、この対象車輪は、転舵輪と
同一でも、異なっていてもよい。制動力発生装置M８
は、制動力演算装置M９により算出された左右輪の制動
力差を発生させ、これにより車両のヨーモーメントが発
生する。このようにして車両のヨー方向の運動が好適に
制御され、車両を安全に停止させることができる。

【００２５】図２は、本実施形態の電動パワーステアリ
ング装置の具体的な構成例を示している。図３は、図２
で示された電子制御装置の構成を示すブロック図であ
る。

【００２６】図２において、ステアリングホイール１０
はステアリング軸１１およびステアリングギヤボックス
１３を介してラックバー１４と結合され、最終的に転舵
輪１５を操舵する。ステアリング軸１１は、歯車減速機
構１６により電磁クラッチ７０を介してステアリングモ
ータ６０と結合されている。電磁クラッチ７０は、電子
制御装置３０により選択的に駆動され、接続または解除
される。また、電磁クラッチ７０の内部には、歯車減速
機構１６と電磁クラッチ７０の間のアシストトルクを検
出するアシストトルクセンサ１７が内蔵されている。

【００２７】また。ステアリング軸１１には，運転者に
より与えられた操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ
１２が設けられており、このセンサ出力は電子制御装置
３０へ供給される。本実施形態においては、この操舵ト
ルクが本発明の操舵情報に相当する。

【００２８】図３に示されるように電子制御装置３０は
マイクロコンピュータ３１を含む。マイクロコンピュー
タ３１は中央処理ユニット（CPU）３４と、リードオン
リーメモリ（ROM）３５と、ランダムアクセスメモリ（R
AM）３６と、入力ポート３２と、出力ポート３３を有
し、これらは双方向性のコモンバス３７により互いに接
続されている。

【００２９】入力ポート３２には、操舵トルクセンサ１
２により検出された操舵トルク信号と、アシストトルク
センサ１７により検出されたアシストトルク信号と、車
速センサ１８により検出された車速信号が入力される。
入力ポート３２は、入力された操舵トルク信号を適宜処
理し、ROM３５に記憶されている制御プログラムに基づ
いてCPU３４の指令に従って、CPU３４およびRAM３６へ
処理された信号を出力するようになっている。

【００３０】ROM３５には、（１）図４に示した制御プ
ログラムと、（２）検出された操舵トルクとそれに応じ
たステアリングモータ６０の駆動トルクとの関係を示す
データ（マップやテーブル）と、（３）ステアリングモ
ータ６０のロックを判定するロジックと、（４）ステア
リング軸１１とステアリングモータ６０を結合する電磁
クラッチ７０の解除を検出するロジックと、（５）電磁
クラッチが解除できない場合に前輪あるいは後輪のいず
れか一つ以上の車輪の制動力を演算するロジックと、が
記憶されている。

【００３１】CPU３４は図４に示した制御プログラムに
基づき後述のごとく種々の演算および信号の処理を行
う。出力ポート３３はCPU３４の指示に従い駆動回路６
１を経てステアリングモータ６０に制御信号を出力し、
また駆動回路７１を経て電磁クラッチ７０に制御信号を
出力する。更に、ステアリングモータがロックした旨の
判定が行われたときには、CPU３４は、警報スピーカ４
１を発音させ、警告ランプ４２を点灯させる。また、電
磁クラッチ７０に対して解除指令が出力されたにもかか
わらず、何らかの原因により電磁クラッチ７０が解除さ
れていない場合には、駆動回路５１を経てブレーキ制御
装置に制御信号が出力される。そして、図１の圧力制御
装置５２、アキュームレータ５３およびブレーキ５４を
含むブレーキ関連構成が作動し、これにより、制御信号
に示される制動力が発生する。なお、本発明のブレーキ
関連構成は、専用のものである必要はなく、他の目的で
用いるブレーキ関連構成と兼用されてもよい。

【００３２】次に、図４のフローチャートを参照し、本
実施形態の電動パワーステアリング装置の制御処理を説
明する。電子制御装置３０による制御は、図２には示さ
れていないイグニッションスイッチが閉成されることに
より、開始される。まずステップ１０では、駆動回路７
１を経て制御信号が電磁クラッチ７０に送られ、電磁ク
ラッチ７０が接続される。ステップ２０では、操舵トル
クセンサ１２によって検出された操舵トルクと、アシス
トトルクセンサ１７によって検出されたアシストトルク
と、車速センサ１８によって検出された車速が入力ポー
ト３２に入力され読み込まれる。ステップ３０では、読
み込まれた操舵トルクに基づき、図５に示されたグラフ
に対応するマップに従って、ステアリングモータ６０が
発生するべきアシスト量（アシストトルク）が演算され
る。ステップ４０では、ステップ３０で演算されたアシ
スト量に基づき、駆動回路６１を経てステアリングモー
タ６０が駆動され、転舵輪１５にアシスト量が付与され
る。

【００３３】ステップ５０，６０では、ステアリングモ
ータ６０がロックしているかどうかの判定が行われる。
この判定では、例えば特開平４−１６３２８０号公報に
記述のごとく、操舵トルクの微分値がある所定値を超え
たときにロックと判定される。また例えば、特開平６−
３０５４３８号公報に記述のごとく、操舵角の変化量に
対する操舵トルクの変化量がある所定値を超えたときに
ロックと判定される。前述のように、本実施形態には、
任意のロック判定方法を好適に適用可能である。

【００３４】ステップ５０，６０でステアリングモータ
６０がロックしていない旨の判定がなされた場合には、
ステップ２０へ戻り、操舵トルクが読み込まれる。モー
タロックが発生していない場合には、ステップ２０から
ステップ６０までが繰り返し実行され、パワーステアリ
ング装置が通常通り動作する。

【００３５】一方、ロック発生の判定がなされた場合に
は、ステップ７０へと進む。そして、ステアリングモー
タ６０がロックしていると判定されたという結果を受け
て、Ｓ７０〜Ｓ１００の処理が行われる。ステップ７０
では警報スピーカ４１を発音させ、ステップ８０では警
告ランプ４２を点灯させる。ステップ９０ではステアリ
ングモータ６０への通電を停止する。これにより，ステ
アリングモータ６０から転舵輪１５へのアシスト量の付
与が停止する。ステップ１００では、駆動回路７１を経
ての電磁クラッチ７０への制御信号が停止され、これに
より電磁クラッチ７０が解除される。

【００３６】ステップ１１０では、ステップ１００で行
われた電磁クラッチ７０の解除が完全に行われたかどう
かの判定がなされる。この判定は、アシストトルクセン
サ１７によって検出されて入力ポート３２を経て入力さ
れたアシストトルクの大きさに基づいて行われる。ステ
ップ１００で電磁クラッチ解除指令が出されたにもかか
わらず、アシストトルクが所定しきい値以上の大きな値
を持つ場合に、電磁クラッチ７０が解除されていないと
判定される。アシストトルクが上記所定しきい値より小
さな場合には、電磁クラッチ７０が解除されていると判
定される。なお、このクラッチ解除の判定を、操舵トル
クセンサ１２の出力に基づいて行うことも好適である。

【００３７】ステップ１１０で電磁クラッチ７０が解除
されていると判定された場合には、ステップ１２０へと
進み、電子制御装置３０による電動パワーステアリング
の操舵力アシスト制御は終了する。この場合には、アシ
スト力のない通常のマニュアルステアリング状態とな
る。従って、転舵輪を転舵するためのトルクは大きくな
るが、転舵可能な状態は確保される。

【００３８】ステップ１１０で電磁クラッチ７０が解除
されていないと判定された場合には、ステップ１３０へ
と進む。ステップ１３０からステップ１６０までは、ス
テップ６０でステアリングモータ６０がロックしたと判
定されたにもかかわらず，ステップ１１０でクラッチが
解除されていないと判定された場合における処理内容で
ある。

【００３９】ステップ１３０では、操舵トルクセンサ１
２によって検出された操舵トルクと、アシストトルクセ
ンサ１７によって検出されたアシストトルクと、車速セ
ンサ１８によって検出された車両の速度が、入力ポート
３２に入力され読み込まれる。ステップ１４０では、読
み込まれた操舵トルクに基づき、図６に示されたグラフ
に対応するマップに従って、前輪あるいは後輪のいずれ
か一つ以上の車輪の制動力が演算される。

【００４０】例えば、転舵輪は前輪であり、制動力も前
輪に付与されるとする。また、時計回り方向の操舵トル
クを正とする。操舵トルクが正であれば、右前輪の制動
力は、図６において操舵トルクに対応する制動力に設定
され、左前輪の制動力は０に設定される。逆に、操舵ト
ルクが負であれば、右前輪の制動力は０に設定され、左
前輪の制動力は、図６において操舵トルクに対応する制
動力（絶対値）に設定される。また、左右両輪に制動力
を与え、両輪の制動力差を図６に示される値に設定して
もよい。

【００４１】なお、クラッチ解除ができなかった場合に
は、モータロック発生後はステアリングホイール１１が
固定され、その回転角（以下、操舵角）が一定になる。
そして、転舵輪１５は、モータロック発生時に向いてい
た方向を、そのまま向いている。上記のステップＳ１４
０では、このような固定された車輪方向に応じて制動力
が調整される。ここでは、車輪方向の影響分のヨー方向
運動を打ち消すような調整処理を施すことが好適であ
る。また、ここでは、それぞれ異なる車輪方向と対応す
る複数のマップを用意しておき、そのときの車輪方向に
対応するマップを制御に利用してもよい。上記の固定さ
れた車輪方向は、モータロック発生時の操舵角から分か
るが、適当な他のセンサを使って転舵輪１５の方向を直
接検出してもよい。また、上記の制動力の調整処理を、
車輪方向に相当する他の要素、例えば上記の固定操舵角
に基づいて行ってもよい。

【００４２】ステップ１５０では，ステップ１４０で演
算された制動力に基づき、駆動回路５１を経て制御信号
が出力され、この制御信号に従ってブレーキ５４が作動
し、これにより、ヨー運動を制御するためのヨーモーメ
ントが車両に付与される。

【００４３】ステップ１６０では、ステップ１３０で入
力された車両の速度が、ある所定しきい速度値以下であ
るかどうかの判定が行われる。検出された速度が所定速
度しきい値以上であればステップ１３０に戻り、ステッ
プ１３０からステップ１６０までの制御ループが繰り返
される。速度が所定しきい速度値未満の場合には、車両
が停止したとみなされ、ステップ１７０へ進み、電子制
御装置３０で処理される電動パワーステアリングの制御
が終了する。

【００４４】図７から図１０に本実施形態の効果を実験
で検証した結果を示す。図７は、従来のパワーステアリ
ング装置を備えた車両の走行軌跡を示したものである。
直線道路からカーブ路にさしかかる部分（図中のＡ部）
において、電動パワーステアリング装置のステアリング
モータがロックされ、そして、電磁クラッチが解除され
なかった。この場合、操舵不能となり、車両は、進行方
向に対して道路左方向に逸脱している。

【００４５】図８は、本実施形態の電動パワーステアリ
ング装置を装備した車両の走行軌跡を示している。図７
に示した道路と同一の道路において、図７の場合と同じ
ように、直線道路からカーブ路にさしかかる部分Ａにお
いて、電動パワーステアリング装置のステアリングモー
タがロックされ、電磁クラッチが解除されなかった。し
かしながら、操舵トルクに基づいて制動力が制御される
ので、車両は道路を逸脱せずに走行できていることが理
解できる。

【００４６】図９は、直線道路からカーブ路部分におけ
るドライバの操舵角波形を示している。Ａ部分でステア
リングモータのロックが発生し、操舵角がそれ以降固定
されている。

【００４７】図１０は、操舵トルクセンサ１２により検
出された操舵トルクと、ブレーキ５４に作用しているブ
レーキの圧力波形を示している。図９と同じように、Ａ
部分でステアリングモータがロックしている。ロック発
生後も、ドライバのステアリング操作に応じた操舵トル
クが検出され、この操舵トルクの大きさに応じたブレー
キ圧力が発生していることが理解できる。なお、図中に
示したブレーキ圧力のうち、正側の圧力は前輪の右側に
作用している圧力を示しており、負側の圧力は前輪の左
側に作用している圧力を示している。

【００４８】図７から図１０に示したように、電動パワ
ーステアリングにおいて、ステアリングモータがロック
し、さらにクラッチを解除できない場合にも、本発明に
より車両のヨー運動を制御できる。従って、安全に道路
内を走行し安全な場所に停車するといったことが容易に
なる。

【００４９】なお、本実施形態は、ステアリングモータ
とステアリング軸の結合を解除するためのクラッチを装
備していない電動パワーステアリング装置にも同様に適
用可能である。この構成においては、ステアリングモー
タがロックした旨の検出が行われた場合には、好適に
は、直ちに操舵トルクに基づいた制動力の演算が行わ
れ、車輪の制動力が制御される。すなわち、図４の制御
において、ステップ１００〜ステップ１２０が省略され
る。

【００５０】＜実施形態２＞次に、実施形態２の電動パ
ワーステアリング装置について説明する。実施形態２で
は、実施形態１と異なり、ステアリングホイールと転舵
輪が機械的には連結されていない。このようなタイプの
パワーステアリング装置に対しても、下記に説明するよ
うに、本発明は好適に適用できる。以下では、主として
実施形態１との相違点を説明し、実施形態１と共通する
部分の説明を適宜省略する。

【００５１】図１１は、実施形態２の電動パワーステア
リング装置の構成を示している。また、図１２は、図１
１で示された電子制御装置の構成を示すブロック図であ
る。図１１において、ステアリングホイール１１０はス
テアリング軸１１１を介して操舵反力発生用モータ１１
９に結合されている。操舵反力発生用モータ１１９は、
運転者が容易にステアリングホイール１１０を操作でき
るように、適度な大きさの反力を発生する。ステアリン
グモータ１６０は、電磁クラッチ１７０を介して、歯車
減速機構１１６によりステアリングギヤボックス１１３
に結合され、更にラックバー１１４を介して転舵輪１１
５に連結されている。

【００５２】実施形態２では、ステアリング軸１１１が
ステアリングギヤボックス１１３と連結されていない。
従って、ステアリングホイール１１０の操作は、機械的
には、転舵輪１１５へは伝達されない。ステアリングホ
イール１１０の操舵状態に応じた駆動力をステアリング
モータ１６０が発生し、この駆動力が、アシスト力とし
て転舵輪１１５へ伝達される。このように、転舵輪１１
５の転舵は、専ら、ステアリングモータ１６０の駆動力
によって、実現される。

【００５３】また、ステアリング軸１１１には操舵情報
センサ１１２が設けられており、このセンサ１１２は、
運転者により与えられた操舵情報を検出する。実施形態
２では、操舵情報として、操舵トルクと操舵角が検出さ
れる。

【００５４】図１３に示される電子制御装置１３０は、
図３に示した実施形態１とほぼ同様の構成を有する。実
施形態１との相違点として、入力ポート１３２には、操
舵情報センサ１１２によって検出された操舵情報が入力
される。また、ＲＯＭ１３５には、図１３に示された処
理を行う制御プログラムが記憶されている。

【００５５】次に、図１３を参照し、実施形態２のパワ
ーステアリング装置の動作を説明する。ここでも、主と
して、実施形態１との相違点を説明し、実施形態１と共
通する部分の説明を適宜省略する。

【００５６】ステップ２１０からステップ２６０では、
実施形態１の図４におけるステップ１０からステップ６
０と同様に、通常状態におけるパワーステアリング装置
の制御が行われる。ただし、実施形態２では、ステップ
２２０において、操舵情報センサ１１２から操舵情報が
読み込まれる。操舵情報は、操舵トルクおよび操舵角を
含む。そして、ステップ２３０では、操舵情報に基づ
き、図１４に示されたグラフに対応するマップに従っ
て、ステアリングモータ１６０が発生するべきアシスト
量（アシストトルク）が演算される。図１４の横軸の操
舵情報は、実施形態１と同様に操舵トルクである。この
アシスト量に基づいてステアリングモータ１６０が制御
され、転舵輪１１５が転舵される。

【００５７】ステップ２６０でステアリング１６０のロ
ック発生が検出された場合には、ステップ２７０へと進
む。そして、ステップ２７０では警報スピーカ１４１を
発音させ、ステップ２８０では警告ランプ１４２を点灯
させる。ステップ９０ではステアリングモータ１６０へ
の通電を停止する。ステップ３００では、電磁クラッチ
１７０への制御信号が停止され、これにより電磁クラッ
チ１７０が解除される。

【００５８】ステップ３１０では、ステップ３００で行
われた電磁クラッチ１７０の解除が完全に行われたかど
うかの判定がなされる。この判定は、実施形態１と同様
にして、アシストトルクの検出値に基づいて行われる。

【００５９】ここで、実施形態２では、ステアリングホ
イール１１１が転舵輪１１５と機械的に連結されていな
いので、電磁クラッチ１７０を解除しても、マニュアル
ステアリング状態へは移行できない。クラッチ解除後、
転舵輪１１５は中立方向を向き、車両が直進する。一
方、電磁クラッチ１７０が解除されない場合にも、もち
ろん、マニュアルステアリング状態へは移行しない。こ
のとき、転舵輪１１５の方向は、モータロック発生時の
方向に固定される。そこで、実施形態２では、クラッチ
解除が達成されたか否かに係わらず、ステップ３３０〜
ステップ３６０の処理が実行される。

【００６０】ステップ３３０では、操舵トルクセンサ１
１２によって検出された操舵情報と、アシストトルクセ
ンサ１１７によって検出されたアシストトルクと、車速
センサ１１８によって検出された車両の速度が、入力ポ
ート１３２に入力され読み込まれる。ステップ１４０で
は，読み込まれた操舵情報に基づき、図６に示されたグ
ラフに対応するマップに従って、前輪あるいは後輪のい
ずれか一つ以上の車輪の制動力が演算される。

【００６１】実施形態２では、図１４の横軸の操舵情報
は操舵角である。操舵角はステアリングホイール１１１
の回転角度であり、中立位置が０、時計方向が正、半時
計方向が負である。操舵角が正であれば、右前輪の制動
力は、図１４において操舵角に対応する制動力に設定さ
れ、左前輪の制動力は０に設定される。逆に、操舵角が
負であれば、右前輪の制動力は０に設定され、左前輪の
制動力は、図１４において操舵トルクに対応する制動力
（絶対値）に設定される。また、左右両輪に制動力を与
え、両輪の制動力差を図１４に示される値に設定しても
よい。

【００６２】なお、前述のように、クラッチ解除が達成
されている場合は、転舵輪１１５が車両前方を向いてい
る。また、クラッチ解除が達成されていない場合には、
転舵輪１１５は、モータロック発生時に向いていた方向
を、そのまま向いている。ステップＳ３４０では、実施
形態１と同様の原理に従い、そのときの転舵輪１１５の
方向に応じて制動力が調整、あるいは決定される。

【００６３】ステップ３５０では、ステップ３４０で演
算された制動力が発生するように、ブレーキ５４が制御
される。そして、ブレーキ５４が作動して、ヨー運動を
制御するためのヨーモーメントが車両に付与される。ス
テップ３６０では、車両速度に基づいて車両が停止した
か否かが判断され、停止していなければステップ３３０
に戻る。車速が所定しきい速度未満に低下していれば、
ステップ３７０に進んで制御が終了される。

【００６４】図１６から図１９に本実施形態の効果を実
験で検証した結果を示す。図１６は、実施形態１の図７
に対応し、従来装置を備えた車両の走行軌跡を示してい
る。また、図１７は、実施形態１の図８に対応し、本実
施形態の電動パワーステアリング装置を備えた車両の走
行軌跡を示している。図１７の部分Ａにおいて、ステア
リングモータがロックしているが、車両は道路を逸脱せ
ずに走行できていることが理解できる。このように、実
施形態２によっても、実施形態１と同様の効果が得られ
る。

【００６５】図１８は、直線道路からカーブ路部分にお
ける転舵輪の角度と、同部分におけるドライバの操舵角
波形を示している。Ａ部分でステアリングモータのロッ
クが発生し、転舵輪の角度がそれ以降固定されている。
しかし、実施形態２では、転舵輪が固定されても、ステ
アリングホイール１１１を回転させることはできる。前
述のように、ステアリングホイール１１１と転舵輪１１
５が機械的に結合されていないからである。従って、図
１８の下段に示されるように、Ａ部分を過ぎても、操舵
角は、ドライバのステアリング操作に応じて変化する。
本実施形態では、操舵情報としての操舵角に基づいて、
前輪の制動力が制御され、これにより車両走行が制御さ
れる。図１９は、ブレーキ１５４に作用しているブレー
キの圧力波形を示している。Ａ部分でのロック発生後、
操舵角の大きさに応じたブレーキ圧力が発生しているこ
とが理解できる。なお、図中に示したブレーキ圧力のう
ち、正側の圧力は前輪の右側に作用している圧力を示し
ており、負側の圧力は前輪の左側に作用している圧力を
示している。

【００６６】図１６から図１９に示したように、ステア
リングモータがロックした場合にも、車両のヨー運動を
制御できる。従って、安全に道路内を走行し安全な場所
に停止するといったことが容易になる。

【００６７】なお、実施形態２も、実施形態１と同様、
電磁クラッチ１７０を装備していない電動パワーステア
リング装置にも適用可能である。この場合には、図１３
の制御において、ステップ３００、３１０が省略され
る。また、ステップ３４０では、クラッチ解除達成の場
合の制動力演算は不要となる。

【００６８】また、上記の実施形態２では、通常動作時
には、操舵情報すなわち操舵角と操舵トルクに基づいて
ステアリングモータ１６０が制御され、一方、モータロ
ック発生時には、操舵角に基づいてブレーキ１５４が制
御された。変形例では、モータ制御もブレーキ制御も、
ともに、操舵トルクに基づいて行われてもよい。あるい
は、両構成の制御が、ともに、操舵角に基づいて行われ
てもよい。その他、本発明の範囲内で、任意の操舵情報
が、モータ制御やブレーキ制御に適用可能である。そし
て、そのときどきで必要な情報が、操舵情報として検出
されればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の構成を概念的に示す図で
ある。

【図２】 実施形態１の電動パワーステアリング装置の
構成を示すブロック図である。

【図３】 図２内の電子制御装置の構成を示すブロック
図である。

【図４】 図２の装置の制御処理を示すフローチャート
である。

【図５】 図４の処理において操舵トルクに基づいてモ
ータ駆動力を決定するためのマップを示す図である。

【図６】 図４の処理において操舵トルクに基づいて車
輪ブレーキの制動力を決定するためのマップを示す図で
ある。

【図７】 従来の電動パワーステアリング装置を備えた
車両の走行軌跡を示す図である。

【図８】 実施形態１の電動パワーステアリング装置を
備えた車両の走行軌跡を示す図である。

【図９】 図２の装置において、モータロック発生前後
にかけての操舵角の変化を示す図である。

【図１０】 図２の装置において、モータロック発生前
後にかけての操舵トルクおよびブレーキ制動力の変化を
示す図である。

【図１１】 実施形態２の電動パワーステアリング装置
の構成を示すブロック図である。

【図１２】 図１１内の電子制御装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図１３】 図１１の装置の制御処理を示すフローチャ
ートである。

【図１４】 図１３の処理において操舵情報に基づいて
モータ駆動力を決定するためのマップを示す図である。

【図１５】 図１３の処理において操舵情報に基づいて
車輪ブレーキの制動力を決定するためのマップを示す図
である。

【図１６】 従来の電動パワーステアリング装置を備え
た車両の走行軌跡を示す図である。

【図１７】 実施形態２の電動パワーステアリング装置
を備えた車両の走行軌跡を示す図である。

【図１８】 図１１の装置において、モータロック発生
前後にかけての転舵輪の回転角および操舵角の変化を示
す図である。

【図１９】 図１１の装置において、モータロック発生
前後にかけてのブレーキ制動力の変化を示す図である。

【符号の説明】

１０ ステアリングホイール、１１ ステアリング軸、
１２ 操舵トルクセンサ、１３ ステアリングギヤボッ
クス、１４ ラックバー、１５ 転舵輪、１７アシスト
トルクセンサ、１８ 車速センサ、３０ 電子制御装
置、３１ マイクロコンピュータ、４１ 警報スピー
カ、４２ 警告ランプ、５２ 圧力制御装置、５４ ブ
レーキ、６０ ステアリングモータ、７０ 電磁クラッ
チ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングの操舵情報を検出する操舵
   情報検出手段と、 該検出された操舵情報に応じた駆動力を発生するステア
   リングモータと、 ステアリングモータの駆動力を操舵車輪へ伝達する伝達
   手段と、 を含む電動パワーステアリング装置において、 ステアリングモータのロック状況を検出するモータロッ
   ク検出手段と、 モータロックが検出された場合に、前記操舵情報の方向
   と大きさに基づいて車輪の制動力を制御する制動制御手
   段と、 を含み、 モータロックにより操舵車輪が転舵不能になった場合
   に、少なくとも一の車輪に制動力を与えることにより、
   車両のヨー方向の運動を制御することを特徴とする電動
   パワーステアリング装置。