(57)【要約】【課題】複数のアクチュエータを備えるパワーステアリング装置において、特定のアクチュエータが通常時に駆動されない場合でも、そのアクチュエータについて、通電しないと検出できない異常の初期診断を実施可能とするパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】第１アクチュエータ７０は、多相回転電機で構成され、ステアリングコラム９２側に設けられる。第２アクチュエータ８０は、ラックギヤ９７側に設けられる。第１ＥＣＵ２７は、第１アクチュエータ７０の駆動を制御し、且つ、その異常を検出可能である。第１ＥＣＵ２７は、ＣＡＮバス２５からの通知に基づいて第１アクチュエータ７０の出力を変更する。また、第１ＥＣＵ２７は、車両起動時における第１アクチュエータ７０の初期診断において、ステアリングホイール９１にトルクを付与しないように第１アクチュエータ７０に通電して異常を診断する。【選択図】図１
2020040437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイール（９１）に付与された操舵トルクが、ステアリングコラム（９２）に内包されたステアリングシャフト（９３）からインターミディエイトシャフト（９５）及びラックギヤ（９７）を経由してタイヤ（９９）に伝達される車両のステアリングシステム（９０１−９０３）において、操舵アシストトルクを出力するパワーステアリング装置であって、
多相回転電機で構成され、前記インターミディエイトシャフトに対し前記ステアリングコラム側に設けられ、操舵アシストトルクを出力可能な第１アクチュエータ（７０）と、
前記インターミディエイトシャフトに対し前記ラックギヤ側に設けられ、操舵アシストトルクを出力可能な第２アクチュエータ（８０）と、
前記第１アクチュエータの駆動を制御し、且つ、前記第１アクチュエータの異常を検出可能な制御部（２７）と、
前記制御部が接続される車両の通信バス（２５）と、
を備え、
前記制御部は、前記通信バスからの通知に基づいて前記第１アクチュエータの出力を変更し、
前記制御部は、車両起動時における前記第１アクチュエータの初期診断において、前記ステアリングホイールにトルクを付与しないように前記第１アクチュエータに通電して異常を診断するパワーステアリング装置。
【請求項２】
前記第１アクチュエータは、二組の巻線組（７０１、７０２）に通電される電力によって駆動される二系統の多相回転電機であり、
前記制御部は、前記第１アクチュエータの初期診断において、前記二組の巻線組に、正負が異なり絶対値が等しいトルクを発生させる電流を所定期間にわたって通電する請求項１に記載のパワーステアリング装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記初期診断において、前記所定期間として前記多相回転電機の電気角一周期以上に相当する期間、通電を行う請求項２に記載のパワーステアリング装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記多相回転電機の電気角一周期以上の期間にわたる指令値を演算する請求項３に記載のパワーステアリング装置。
【請求項５】
前記制御部は、運転者の操舵により、前記ステアリングホイールが前記多相回転電機の電気角一周期以上に相当する所定角度以上回転するまで通電を行う請求項３に記載のパワーステアリング装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記初期診断において、ｑ軸電流を０とし、ｄ軸電流のみを通電する請求項１に記載のパワーステアリング装置。
【請求項７】
前記初期診断のための通電により前記第１アクチュエータで発生するトルクが前記第２アクチュエータのトルクで相殺される請求項１に記載のパワーステアリング装置。
【請求項８】
前記制御部を第１制御部とし、
前記第２アクチュエータの駆動を制御し、且つ、前記第２アクチュエータの異常を検出可能な第２制御部（２８）をさらに備え、
前記第２アクチュエータの正常時には、前記第２アクチュエータが操舵アシストトルクを出力し、前記第１アクチュエータの出力が０となるように制御され、
前記第２アクチュエータの異常が検出され、且つ、前記第１アクチュエータが正常であるとき、前記第１制御部は、前記第１アクチュエータの出力可能な範囲で前記第１アクチュエータに操舵アシストトルクを出力させる請求項１〜７のいずれか一項に記載のパワーステアリング装置。
【請求項９】
自動運転機能を有する車両に搭載され、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータは、車両制御部（２６）から自動運転モードでの操舵が指示されたとき、協働して操舵アシストトルクを出力する請求項１〜７のいずれか一項に記載のパワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記制御部から前記第１アクチュエータの異常が通知されたとき、前記車両制御部は、自動運転モードへの移行を禁止する請求項９に記載のパワーステアリング装置。
【請求項１１】
前記制御部を第１制御部とし、
前記第２アクチュエータの駆動を制御し、且つ、前記第２アクチュエータの異常を検出可能な第２制御部（２８）をさらに備え、
前記第２制御部から前記第２アクチュエータの異常が通知されたとき、前記車両制御部は、自動運転モードへの移行を禁止する請求項９または１０に記載のパワーステアリング装置。
【請求項１２】
前記第２アクチュエータは油圧式アクチュエータである請求項１〜１１のいずれか一項に記載のパワーステアリング装置。
【請求項１３】
前記第２アクチュエータは多相回転電機である請求項１〜１１のいずれか一項に記載のパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者の操舵をアシストするパワーステアリング装置において、複数のアクチュエータを備えた装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１に開示された電動パワーステアリング装置は、２台の電動モータのうち一方がステアリングコラムに設けられ、他方がラック軸に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８２７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常時には２台のアクチュエータのうち一方のメインアクチュエータのみが使用され、特別な状況でのみ他方のサブアクチュエータが使用される構成を想定する。ここで、サブアクチュエータはモータであり、メインアクチュエータは油圧アクチュエータでもモータでもよい。この構成では、通常時にサブアクチュエータに通電する機会が確保されないため、通電しないと検出できない異常項目について、サブアクチュエータの初期診断をすることができない。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、複数のアクチュエータを備えるパワーステアリング装置において、特定のアクチュエータが通常時に駆動されない場合でも、そのアクチュエータについて、通電しないと検出できない異常の初期診断を実施可能とするパワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパワーステアリング装置は、ステアリングホイール（９１）に付与された操舵トルクが、ステアリングコラム（９２）に内包されたステアリングシャフト（９３）からインターミディエイトシャフト（９５）及びラックギヤ（９７）を経由してタイヤ（９９）に伝達される車両のステアリングシステムにおいて、操舵アシストトルクを出力する。
【０００８】
このパワーステアリング装置は、第１アクチュエータ（７０）と、第２アクチュエータ（８０）と、制御部（２７）と、車両の通信バス（２５）と、を備える。第１アクチュエータは、多相回転電機で構成され、インターミディエイトシャフトに対しステアリングコラム側に設けられ、操舵アシストトルクを出力可能である。第２アクチュエータは、インターミディエイトシャフトに対しラックギヤ側に設けられ、操舵アシストトルクを出力可能である。
【０００９】
制御部は、第１アクチュエータの駆動を制御し、且つ、第１アクチュエータの異常を検出可能である。なお、第２アクチュエータの駆動を制御する「第２制御部」をさらに備える構成では、「制御部」は「第１制御部」と読み替えられる。車両の通信バスは、制御部が接続される。
【００１０】
制御部は、通信バスからの通知に基づいて第１アクチュエータの出力を変更する。また、制御部は、車両起動時における第１アクチュエータの初期診断において、ステアリングホイールにトルクを付与しないように第１アクチュエータに通電して異常を診断する。
【００１１】
第１アクチュエータが通常時に実質的に駆動されない場合、通電しないと検出できない異常項目に関して初期診断の機会が得られない。また、通常時の駆動とは関係なく初期診断のためだけに第１アクチュエータに通電すると、運転者の意図に反してステアリングホイールが回転するおそれがある。そこで本発明では、初期診断時に、ステアリングホイールにトルクを付与しないように第１アクチュエータに通電することで、運転者に違和感を与えることなく、通電しないと検出できない異常の初期診断が実施可能となる。よって、異常が検出された場合に適切な異常時処理を実施し、システムの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態によるパワーステアリング装置が適用されるステアリングシステムの図。
【図２】第１アクチュエータ及び第１ＥＣＵの全体構成図。
【図３】起動時処理のフローチャート。
【図４】第１アクチュエータ異常診断のフローチャート。
【図５】二系統の巻線組に通電する電流の例を示すｄｑ軸ベクトル図。
【図６】電気角一周期を表すタイムチャート。
【図７】操舵アシストトルクの出力を切り替えるフローチャート。
【図８】自動運転モードへの移行可否を判断するフローチャート。
【図９】パワーステアリング装置が適用される他のステアリングシステムの図。
【図１０】パワーステアリング装置が適用される他のステアリングシステムの図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（一実施形態）
以下、パワーステアリング装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のパワーステアリング装置は、車両のステアリングシステムにおいて操舵アシストトルクを出力する装置である。特に本実施形態は、例えば自動駐車、レーンキープ、前方車両への追従、障害物や周辺車両の緊急回避の自動運転機能を有する車両に搭載されることが想定される。
【００１４】
本明細書において「操舵アシスト」とは、手動運転モードで運転者の操舵を補助するようにトルクを出力することに加え、自動運転モードの指令に従って操舵トルクを出力することを含む。すなわち、自動運転モードでは、運転者が操舵しておらず操舵トルクが０である場合にも、操舵アシストトルクのみが出力されると解釈する。
【００１５】
図１に示すように、ステアリングシステム９０１は、ステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９３、インターミディエイトシャフト９５、ラックギヤ９７等を含む。ステアリングシャフト９３は、ステアリングコラム９２に内包されており、一端にステアリングホイール９１が接続され、他端にインターミディエイトシャフト９５が接続されている。ステアリングシャフト９３の途中には、トーションバーの捩れ角に基づいて操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ９４が設けられている。
【００１６】
インターミディエイトシャフト９５のステアリングホイール９１と反対側の端部には、ラックアンドピニオン機構により回転を往復運動に変換して伝達するラックギヤ９７が設けられている。ラックギヤ９７が往復すると、ナックルアーム９８を介してタイヤ９９が転舵される。なお、図１では片側のタイヤ９９のみを図示し、反対側のタイヤの図示を省略する。
【００１７】
ステアリングシステム９０１には、操舵アシストトルクを出力可能な二つのアクチュエータ（図中「Ａｃｔ」）７０、８０が設けられている。第１アクチュエータ７０はステアリングコラム９２付近に設けられており、第２アクチュエータ８０はラックギヤ９７付近に設けられている。インターミディエイトシャフト９５を基準として定義すると、第１アクチュエータ７０は、インターミディエイトシャフト９５に対しステアリングコラム９２側に設けられている。また、第２アクチュエータ８０は、インターミディエイトシャフト９５に対しラックギヤ９７側に設けられている。
【００１８】
第２アクチュエータ８０は、油圧式アクチュエータ又は多相回転電機で構成されており、比較的大きな出力をラックギヤ９７に伝達可能である。例えば第２アクチュエータ８０が油圧シリンダであり、直線運動の出が直接、ラックギヤ９７の直線運動として伝達される構成では、第２アクチュエータ８０自体は回転方向のトルクを出力しない。しかし、この構成でも、ラック軸力から逆換算されるステアリングシャフト９３のトルクを、第２アクチュエータ８０が仮想的に出力するものと見做すこととする。また、第２アクチュエータ８０が多相回転電機の場合、巻線組の組数や回転電機の種類は問わない。
【００１９】
「第２制御部」としての第２ＥＣＵ２８は、第２アクチュエータ８０の駆動を制御し、且つ、第２アクチュエータ８０の異常を検出可能である。例えば第２アクチュエータ８０が油圧式の場合、第２ＥＣＵ２８は、油圧制御弁を制御して圧力や動作速度を調整する。第２アクチュエータ８０が油圧式アクチュエータの構成では、比較的安価な構成で高出力を得ることができる。油圧式アクチュエータの構成では、トーションバーの捻じれによりバルブの開閉を行い、第２ＥＣＵ２８が無い構成としてより安価な構成で高出力を得る構成とすることもできる。
【００２０】
第２アクチュエータ８０が多相回転電機の場合、第２ＥＣＵ２８は、一般的なモータ制御により第２アクチュエータ８０の駆動を制御する。後述のように第１アクチュエータ７０は多相回転電機であるため、第２アクチュエータ８０が多相回転電機の構成では、電気的制御による第１アクチュエータ７０の制御とのマッチングがしやすくなる。
【００２１】
第１アクチュエータ７０は、ステアリングコラム９２内に配置された多相回転電機で構成されている。第１アクチュエータ７０の出力は減速装置を介してステアリングシャフト９３に伝達される。ただし、第１アクチュエータ７０の出力は第２アクチュエータ８０の出力に比べて小さいため、第２アクチュエータ８０がメインにトルクを出力し、第１アクチュエータ７０がサブとしてトルクを出力するように用いられる。「制御部」又は「第１制御部」としての第１ＥＣＵ２７は、第１アクチュエータ７０の駆動を制御し、且つ、第１アクチュエータ７０の異常を検出可能である。
【００２２】
図２に、第１アクチュエータ７０及び第１ＥＣＵ２７の全体構成を示す。本実施形態の第１アクチュエータ７０は、二組の三相巻線組７０１、７０２を有する三相ブラシレスモータである。第２巻線組７０２の各相コイル７２１、７２２、７２３は、第１巻線組７０１の各相コイル７１１、７１２、７１３に対し、例えば電気角３０ｄｅｇの位置関係に配置されている。回転角センサ７５は、第１アクチュエータ７０の電気角θを検出する。
【００２３】
第１ＥＣＵ２７は、インバータ６０１、６０２、マイコン６７、駆動回路６８及び電流センサ６９１、６９２等を含む。第１インバータ６０１及び第２インバータ６０２は、二組の巻線組７０１、７０２に対応して設けられ、例えば、互いの位相差が（３０±６０×ｎ）［ｄｅｇ］（ｎは整数）である交流電流を二組の巻線組７０１、７０２に出力する。
【００２４】
以下、巻線組と当該巻線組に対応するインバータとを含む単位を「系統」という。構成要素符号の３桁目の数字「１」、「２」、及び、電流、電圧等の物理量を表す記号の末尾数字「１」、「２」は、第１系統又は第２系統の構成要素及び物理量であることを示す。二系統の物理量を包括して表す場合、末尾数字「１」、「２」を付さないで記す。このように、第１アクチュエータ７０は、二組の巻線組７０１、７０２に通電される電力によって駆動される二系統の多相回転電機である。
【００２５】
インバータ６０１、６０２は、それぞれ、例えばＭＯＳＦＥＴ等の６つのスイッチング素子６１１〜６１６、６２１〜６２６が、高電位ラインＬｐと低電位ラインＬｇとの間にブリッジ接続されている。インバータ６０１、６０２の入力部には、各系統の電源リレー５２１、５２２及び平滑コンデンサ５３が設けられている。また、分圧Ｖｒ１、Ｖｒ２を検出することにより入力電圧を検出可能である。
【００２６】
マイコン６７は、トルクセンサ９４が検出した操舵トルクＴｓに基づき、各系統のｄｑ軸電流指令値Ｉｄ１*、Ｉｑ１*、Ｉｄ２*、Ｉｑ２*を演算する。また、電流センサ６９１、６９２により検出された各系統の相電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１、Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２が、回転角センサ８５により検出された電気角θを用いてｄｑ軸電流Ｉｄ１、Ｉｑ１、Ｉｄ２、Ｉｑ２に座標変換される。ｄｑ軸電流Ｉｄ１、Ｉｑ１、Ｉｄ２、Ｉｑ２は、電流指令値Ｉｄ１*、Ｉｑ１*、Ｉｄ２*、Ｉｑ２*に対してフィードバックされ、その偏差が０となるように、ＰＩ制御によりｄｑ軸電圧指令値が演算される。ｄｑ軸電圧指令値は、三相電圧指令値Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１、Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２に座標変換され、駆動回路６８に出力される。
【００２７】
駆動回路６８は、三相電圧指令値Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１、Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２に基づき、インバータ６０１、６０２のスイッチング素子６１１〜６１６、６２１〜６２６に駆動信号を指令する。インバータ６０１、６０２は、駆動回路６８からの駆動信号に従ってスイッチング動作することで、バッテリ５１の直流電力を変換して二組の巻線組７０１、７０２に供給する。
【００２８】
図１に戻ると、第１ＥＣＵ２７及び第２ＥＣＵ２８は、車載の通信ネットワークである「通信バス」としてのＣＡＮバス２５に接続されている。第１ＥＣＵ２７は、ＣＡＮバス２５からの通知に基づいて第１アクチュエータ７０の出力を変更する。また、本実施形態では、第１ＥＣＵ２７及び第２ＥＣＵ２８は、第１アクチュエータ７０及び第２アクチュエータ８０の駆動情報及び異常情報を相互に通信可能である。例えば、第１ＥＣＵ２７が第１アクチュエータ７０の異常を検出した場合や、第２ＥＣＵ２８が第２アクチュエータ８０の異常を検出した場合、異常フラグをＣＡＮバス２５に送信する。
【００２９】
以下、手動運転モードにおいて、第１アクチュエータ７０及び第２アクチュエータ８０がいずれも正常な場合を「通常時」という。通常時の操舵アシスト制御では、第２アクチュエータ８０が操舵アシストトルクを出力し、第１アクチュエータ７０の出力が実質的に０となるように制御される。ここで「出力が実質的に０」とは、第１アクチュエータ７０の出力が厳密に０である場合に限らず、第１アクチュエータ７０の出力が第２アクチュエータ８０の出力に対して極めて小さい場合を含むことを意味する。
【００３０】
また本実施形態では、自動運転の実施条件が成立したとき、「車両制御部」としての車両ＥＣＵ２６は、タイヤ９９を転舵させる機能の実行をパワーステアリング装置２０に指令する。すなわち、車両ＥＣＵ２６からＣＡＮバス２５を介して第１ＥＣＵ２７及び第２ＥＣＵ２８に対し、自動運転モードにおける操舵アシストトルクを出力するように指令される。第１アクチュエータ７０及び第２アクチュエータ８０がいずれも正常であるとき、第１ＥＣＵ２７及び第２ＥＣＵ２８は、第１アクチュエータ７０及び第２アクチュエータ８０が協働して自動運転モードの操舵アシストトルクを出力するように駆動を制御する。
【００３１】
ところで、安全要求の高い車載システムでは、起動時にアクチュエータの初期診断を実施し、異常が検出された場合に、システム停止を含む適切な異常時処理を実施することにより信頼性を向上させることが期待される。すると、メインで使用される第２アクチュエータ８０については、初期診断の機会が十分に確保されている。一方、通常時に実質的に駆動されない第１アクチュエータ７０については、通電しなくても検出可能な異常項目を除き、通電しないと検出できない異常項目に関して初期診断の機会が得られない。
【００３２】
また、通常時の駆動とは関係なく初期診断のためだけに第１アクチュエータ７０に通電すると、運転者の意図に反してステアリングホイール９１が回転するおそれがある。そこで本実施形態では、通常時に駆動されない第１アクチュエータ７０について、通電しないと検出できない異常の初期診断を実施可能とすることを目的とする。
【００３３】
次に図３、図４のフローチャート及び図５、図６を参照し、本実施形態による第１アクチュエータ７０の初期診断方法について説明する。以下のフローチャートで記号Ｓは「ステップ」を表す。図３のＳ１０では、イグニッション（図中「ＩＧ」）スイッチがオンされる。なお、ハイブリッド自動車の場合、「パワースイッチがレディオンされる」と読み替えてもよい。Ｓ２０では、第１アクチュエータ７０の異常診断が開始される。
【００３４】
Ｓ３１では、初回操舵が完了しているか否か判断される。イグニッションオン後に電源リレーがオフ（すなわちパワーオフ）し、マイコンがリセットした場合、次の操舵が初回操舵となるため、Ｓ３１でＮＯと判断され、Ｓ３２に移行する。パワーラッチ中にイグニションスイッチが再オンされた場合、初回操舵完了状態が継続していると見做され、Ｓ３１でＹＥＳと判断され、Ｓ３４の前に移行する。
【００３５】
Ｓ３２で、第１ＥＣＵ２７は、ステアリングホイール９１にトルクを付与しないように、すなわち、ステアリングホイール９１に運転者が意図しない回転をさせないように第１アクチュエータ７０に通電する。「ステアリングホイール９１にトルクを付与しないように通電する」方法として、具体的には次の方法が挙げられる。
【００３６】
（Ａ）第１ＥＣＵ２７は、二組の巻線組７０１、７０２に、「正負が異なり絶対値が等しいトルク」を発生させる電流を所定期間にわたって通電する。例えば図５（ａ）に示すように、第一系統巻線組７０１にｑ軸電流Ｉｑ１、第二系統巻線組７０２にｑ軸電流Ｉｑ２を、「Ｉｑ２＝−Ｉｑ１」となるように通電してもよい。或いは図５（ｂ）に示すように、第一系統巻線組７０１にｄ軸電流Ｉｄ１、第二系統巻線組７０２にｄ軸電流Ｉｄ２を、「Ｉｄ２＝−Ｉｄ１」となるように通電してもよい。
【００３７】
これにより、各系統の巻線組７０１、７０２に発生するトルクが相殺し、第１アクチュエータ７０全体としての出力は０となる。特にｄ軸電流だけを流す場合角度異常時もトルクが発生しにくくなる。また、上記の通電は角度センサの初期診断後に行うとともに通電中は角度センサの異常診断をし続けることで、角度センサ異常時にも異常診断のための通電に伴うトルクが発生しないようにする。
【００３８】
（Ｂ）第１ＥＣＵ２７は、ｑ軸電流を０とし、ｄ軸電流のみを通電する。この方法は、第１アクチュエータ７０が一系統モータの構成にも適用可能である。
【００３９】
（Ｃ）第１ＥＣＵ２７と第２ＥＣＵ２８とが協働し、第１アクチュエータ７０及び第２アクチュエータ８０に、互いに大きさの等しい反対向きのトルクを発生させる。こうして、初期診断のための通電により第１アクチュエータ７０で発生するトルクが第２アクチュエータ８０のトルクで相殺される。ただし、第２アクチュエータ８０が油圧式アクチュエータの場合、多相回転電機である第１アクチュエータ７０と応答性を合わせることが難しいため、第２アクチュエータ８０は多相回転電機で構成されることが好ましい。なお、第１アクチュエータ７０が一系統モータの構成にも適用可能である。また、この方法では、トルクセンサ９４の異常を同時に診断することができる。
【００４０】
Ｓ３３では（Ａ）の方法を採用する場合を想定し、「所定期間」として電気角一周期以上の通電が完了したか判断される。図６に示すように、電気角一周期には、各相上下アームのスイッチング素子６１１〜６１６、６２１〜６２６のオンオフ動作により生成される電圧ベクトルが一巡し、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗの各位相が３６０°変化する。
【００４１】
第１ＥＣＵ２７のマイコン６７により通電を操作する場合、マイコン６７は電気角一周期以上の期間にわたる指令値を出力する。運転者の操舵に応じて通電させる場合、ステアリングホイール９１が第１アクチュエータ７０の電気角一周期に相当する所定角度以上回転したか否かが判断される。
【００４２】
Ｓ３３でＮＯと判断された場合、Ｓ３２の前に戻り、通電が継続される。Ｓ３３でＹＥＳと判断されると、Ｓ３４で初回操舵が完了し、Ｓ３５で第１ＥＣＵ２７は通電を終了する。Ｓ３６でイグニションオフされたと判断されると処理は終了する。
【００４３】
図４に、第１アクチュエータ７０の異常診断処理の詳細を示す。このルーチンは、図３のＳ３４で初回操舵が完了するまで繰り返される。Ｓ２１では、通電時の電流、電圧等の検出値に基づき、異常判定条件が成立するか否か判断される。例えば、電流偏差が過大となるオープン系の異常や回転角センサの異常の場合、異常判定条件として、「三相電流和の絶対値が閾値（例えば５［Ａ］）より大きい場合」が異常と判定される。
【００４４】
Ｓ２１でＹＥＳと判断されたとき、Ｓ２２で異常判定カウンタがインクリメント、すなわち１回加算される。Ｓ２１でＮＯと判断されたとき、Ｓ２３で異常判定カウンタは維持される、すなわち０回が加算される。Ｓ２４では、異常判定カウンタが回数閾値Ｎ＿ｔｈ（例えば５０回）に到達したか否か判定される。
【００４５】
異常判定カウンタが回数閾値Ｎ＿ｔｈ未満のとき、Ｓ２４でＮＯと判断され、Ｓ３４の前に戻る。こうして初回操舵が完了するまで、検出値のサンプリング及び異常判定は、所定の周期で繰り返される。繰り返し中に異常判定カウンタが回数閾値Ｎ＿ｔｈに達すると、Ｓ２４でＹＥＳと判断され、Ｓ２５に移行する。Ｓ２５では、異常判定が確定し、停止処理に移行する。一方、異常診断中に初回操舵が完了しＳ３４でＹＥＳと判断されると、Ｓ２６で異常診断が終了する。つまり、第１アクチュエータ７０は正常と判定される。
【００４６】
次に、図７を参照し、第１アクチュエータ７０及び第２アクチュエータ８０の正常又は異常の状態と、各アクチュエータによる操舵アシストトルクの出力との関係について説明する。まず第２アクチュエータ８０が正常の場合、Ｓ５１でＹＥＳと判断される。このときＳ５３で、原則として通常の運転条件では、第２ＥＣＵ２８は、第２アクチュエータ８０のみに操舵アシストトルクを出力させる。第１ＥＣＵ２７は、第１アクチュエータ７０の出力が０となるように制御する。
【００４７】
なお、例えば特別に大きな操舵トルクが要求される状況等で、例外的に第１アクチュエータ７０及び第２アクチュエータ８０の両方が協働して操舵アシストトルクを出力するように制御されてもよい。
【００４８】
第２アクチュエータ８０が異常で、Ｓ５１でＮＯと判断された場合、Ｓ５２で第１アクチュエータ７０が正常であるか否か判断される。第１アクチュエータ７０が正常の場合、Ｓ５２でＹＥＳと判断され、Ｓ５４で第１ＥＣＵ２７は、第１アクチュエータ７０が出力可能な範囲で第１アクチュエータ７０に操舵アシストトルクを出力させる。第１アクチュエータ７０が異常の場合、Ｓ５２でＮＯと判断され、Ｓ５５で、操舵アシストが不可であるためシステムが停止される。
【００４９】
また、図８を参照し、第１アクチュエータ７０及び第２アクチュエータ８０の正常又は異常の状態と、自動運転モードへの移行可否との関係について説明する。第２アクチュエータ８０及び第１アクチュエータ７０が共に正常であり、Ｓ６１及びＳ６２でいずれもＹＥＳと判断された場合、車両ＥＣＵ２６はＳ６３で、自動運転モードへの移行を許可する。第２アクチュエータ８０又は第１アクチュエータ７０の少なくとも一方が異常であり、Ｓ６１又はＳ６２でＮＯと判断された場合、車両ＥＣＵ２６はＳ６４で、自動運転モードへの移行を禁止する。
【００５０】
（効果）
以上のように、本実施形態のパワーステアリング装置２０は、初期診断時に、ステアリングホイール９１にトルクを付与しないように第１アクチュエータ７０に通電することで、運転者に違和感を与えることなく、通電しないと検出できない異常の初期診断が実施可能となる。よって、異常が検出された場合に適切な異常時処理を実施し、システムの信頼性を向上させることができる。
【００５１】
本実施形態の第１アクチュエータ７０は、二組の巻線組７０１、７０２に通電される電力によって駆動される二系統の多相回転電機である。この構成では、初期診断時に、二組の巻線組７０１、７０２に、正負が異なり絶対値が等しいトルクを発生させる電流を所定期間にわたって通電することで、各系統の巻線組７０１、７０２に発生するトルクが相殺する。したがって、第２アクチュエータ８０の出力トルクを０としつつ、異常検出のための電流を有効に通電することができる。
【００５２】
さらに、正負が異なり絶対値が等しいトルクを発生させる電流を通電する「所定期間」は、多相回転電機の電気角一周期以上に相当する期間に設定される。電圧ベクトルが一巡し、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗの各位相が３６０°変化する期間にわたって通電することで、全てのスイッチング素子６１１〜６１６、６２１〜６２６や各相の配線について漏れなく異常検出することができる。
【００５３】
（その他の実施形態）
（ａ）本発明のパワーステアリング装置が適用されるステアリングシステムにおいて、トルクセンサ９４の配置構成は、図１に例示した構成の他、図９、図１０に示す構成としてもよい。図９に示すステアリングシステム９０２では、トルクセンサ９４は、ステアリングシャフト９３における第１アクチュエータ７０の出力が伝達される箇所よりもステアリングホイール９１側に設けられている。
【００５４】
図１０に示すステアリングシステム９０３では、二つのトルクセンサ９４１、９４２が設けられる。第１トルクセンサ９４１は、図９の構成と同様に、ステアリングシャフト９３において、第１アクチュエータ７０の出力が伝達される箇所よりもステアリングホイール９１側に設けられている。第２トルクセンサ９４２は、図１の構成と同様に、ステアリングシャフト９３における第１アクチュエータ７０の出力が伝達される箇所よりもラックギヤ９７側に設けられている。第１トルクセンサ９４１が検出した操舵トルクＴｓ１、第２トルクセンサ９４２が検出した操舵トルクＴｓ２は、いずれも第１ＥＣＵ２７及び第２ＥＣＵ２８に取得される。第２ＥＣＵ２８が無い油圧アクチュエータ構成では、トーションバーがトルクセンサに相当する。
【００５５】
（ｂ）本発明のパワーステアリング装置は、必ずしも自動運転モードを有する車両に適用されなくてもよい。例えば第１アクチュエータ７０は、第２アクチュエータ８０の異常時のバックアップのためだけに備えられてもよい。
【００５６】
（ｃ）第１アクチュエータ７０又は第２アクチュエータ８０の異常時における処理は、上記実施形態に例示した処理に限らない。例えば自動運転モードへの移行を全面的に禁止するのでなく、「自動駐車、レーンキープ、前方車両への追従、障害物や周辺車両の緊急回避」等のうち一部のモードのみを禁止し、他のモードを制限的に実施するようにしてもよい。或いは、第１アクチュエータ７０又は第２アクチュエータ８０の異常種類や異常箇所に応じて、処理を場合分けしてもよい。
【００５７】
（ｄ）上記実施形態では、初回操舵完了を、所定角度以上の回転を条件として判定しているが、各相に正と負の所定値以上の電流が流れたことにより判定してもよい。
【００５８】
（ｅ）第１アクチュエータ７０の二組の巻線組７０１、７０２でトルクを相殺する通電、又は、二つのアクチュエータ７０、８０でトルクを相殺する通電を行う際、アクチュエータの実角度ではなくＥＣＵ内部の疑似角度を変化させて各相に通電してもよい。また、その場合、初回操舵完了を判定するための角度判定に疑似角度を使うか、所定の変化率で疑似角度を変化させ、「所定時間以上の経過」を判定条件としてもよい。疑似角度を所定の変化率で変化させる場合、初期診断のための通電を所定の時間内に終了することができる。また、ＥＣＵ２７、２８が擬似角度を用いて通電の指令値を演算することは、「多相回転電機の電気角一周期以上の期間にわたる指令値を演算する」ことに該当する。
【００５９】
以上、本発明は上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６０】
２０・・・パワーステアリング装置、
２５・・・ＣＡＮバス（通信バス）、
２７・・・第１ＥＣＵ（制御部、第１制御部）、
２８・・・第２ＥＣＵ（第２制御部）、
７０・・・第１アクチュエータ、  ８０・・・第２アクチュエータ、
９０１−９０３・・・ステアリングシステム、
９１・・・ステアリングホイール、
９２・・・ステアリングコラム、  ９３・・・ステアリングシャフト、
９５・・・インターミディエイトシャフト、
９７・・・ラックギヤ、  ９９・・・タイヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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