(57)【要約】  ステアリングホイールの回転を転舵輪に伝達する操舵機構１と、操舵機構に操舵アシスト力を付与する電動モータ１０と、電動モータの回転力を操舵機構に伝達する伝達機構９と、電動モータの回転子の回転位置である実軸位相を検出するモータ回転位置センサＰＳ１と、を有するパワーステアリング装置の制御装置において、電動モータに流れる電流値の信号に基づき電動モータに発生する誘起電圧の位相である制御位相を推定する制御位相推定部４８と、実軸位相と制御位相の差に基づきモータ回転位置センサの異常の有無を判断するセンサ異常判断部４９と、を設けた。
2017043213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの回転を転舵輪に伝達する操舵機構と、
該操舵機構に操舵アシスト力を付与する電動モータと、
前記操舵機構と前記電動モータの間に設けられ、前記電動モータの回転力を前記操舵機構に伝達する伝達機構と、
前記電動モータの回転子の回転位置である実軸位相を検出する第１のモータ回転位置センサと、
を備えたパワーステアリング装置の制御装置であって、
前記第１のモータ回転位置センサから出力された第１の実軸位相の信号を受信する実軸位相信号受信部と、
前記電動モータに流れる電流値の信号を受信するモータ電流信号受信部と、
前記電流値の信号に基づき前記電動モータに発生する誘起電圧の位相である制御位相を推定する制御位相推定部と、
前記第１の実軸位相と前記制御位相の差に基づき前記第１のモータ回転位置センサの異常の有無を判断するセンサ異常判断部と、
を有することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記パワーステアリング装置は、前記電動モータの回転子の回転位置である実軸位相を検出する第２のモータ回転位置センサを有し、
前記制御装置は、前記第１の実軸位相の信号に基づき前記電動モータを駆動制御するモータ駆動制御部を有し、
該モータ駆動制御部は、前記第１のモータ回転位置センサが異常であると判断されたとき、前記第２のモータ回転位置センサの出力信号である第２の実軸位相の信号に基づき前記電動モータを駆動制御することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパワーステアリング装置の制御装置は、
前記第１の実軸位相の信号と前記第２の実軸位相の信号とを比較する実軸位相比較部を備え、
前記センサ異常判断部は、前記第１の実軸位相と前記制御位相の差および前記実軸位相比較部の比較結果に基づき前記第１のモータ回転位置センサの異常の有無を判断することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記センサ異常判断部は、前記第１の実軸位相の信号と前記第２の実軸位相の信号の差が所定値よりも大きく、かつ前記第１の実軸位相と前記制御位相の差が所定値よりも大きいとき、前記第１のモータ回転位置センサの異常と判断することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記センサ異常判断部は、前記モータ駆動制御部が前記第２の実軸位相の信号に基づき前記電動モータを駆動制御するとき、前記第２の実軸位相と前記制御位相の差に基づき前記第２のモータ回転位置センサの異常の有無を判断することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記センサ異常判断部は、前記モータ駆動制御部が前記第１の実軸位相の信号による前記電動モータの駆動制御から前記第２の実軸位相の信号による前記電動モータの駆動制御に切り替えてから所定時間が経過した後に、前記第２のモータ回転位置センサの異常の有無の判断を開始することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項７】
請求項２に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記センサ異常判断部は、前記モータ駆動制御部が前記第２の実軸位相の信号に基づき前記電動モータを駆動制御するとき、前記第２の実軸位相と前記制御位相の差に基づき前記第２のモータ回転位置センサの異常の有無を判断することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項８】
請求項２に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記モータ駆動制御部は、前記第１の実軸位相の信号に基づく前記電動モータの駆動制御から前記第２の実軸位相の信号に基づく前記電動モータの駆動制御に切り替えた後、前記電動モータの出力が減少するように前記電動モータを駆動制御することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項９】
請求項２に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記モータ駆動制御部は、前記第１の実軸位相の信号に基づく前記電動モータの駆動制御から前記第２の実軸位相の信号に基づく前記電動モータの駆動制御に切り替えた後、前記電動モータの出力が漸減するように前記電動モータを駆動制御することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項１０】
請求項２に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記センサ異常判断部は、前記第１の実軸位相と前記制御位相の差、および前記第２の実軸位相と前記制御位相の差の比較に基づき前記第１のモータ回転位置センサの異常の有無を判断することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記センサ異常判断部は、前記電動モータの回転速度が所定値以下のとき、前記第１のモータ回転位置センサの異常判断を行わないことを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記電動モータの回転速度は、前記第１のモータ回転位置センサの出力信号以外の信号に基づき推定されることを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のパワーステアリング装置の制御装置は、前記ステアリングホイールの回転角である舵角の信号を受信する舵角信号受信部を備え、
前記電動モータの回転速度は、前記舵角の信号に基づき推定されることを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記パワーステアリング装置は、前記操舵機構に設けられたトーションバーと、該トーションバーよりも前記ステアリングホイール側に設けられ、前記舵角を検出する舵角センサと、を備え、
前記電動モータの回転速度は、前記トーションバーの捩れ量を考慮して推定されることを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項１５】
請求項１に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記センサ異常判断部は、前記電動モータの回転子の磁極方向であるｄ軸の電圧Ｖｄｃ、前記ｄ軸と直交するｑ軸の電圧Ｖｑｃ、前記ｄ軸の検出電流Ｉｄｃ、前記ｑ軸の検出電流Ｉｑｃ、および前記制御位相の回転速度ω１に基づき前記第１の実軸位相と前記制御位相の差を演算し、この演算結果に基づいて前記第１のモータ回転位置センサの異常の有無を判断することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記センサ異常判断部は、前記電動モータの巻線の抵抗ｒおよび前記電動モータのインダクタンスＬｑを更に考慮して前記第１の実軸位相と前記制御位相の差を演算することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記センサ異常判断部は、式
【数４】
2017043213.tif 000008
に基づき前記第１の実軸位相と前記制御位相の差を演算することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載のパワーステアリング装置の制御装置において、
前記センサ異常判断部は、式
【数５】
2017043213.tif 000009
に基づき前記第１の実軸位相と前記制御位相の差を演算することを特徴とするパワーステアリング装置の制御装置。
【請求項１９】
ステアリングホイールの回転を転舵輪に伝達する操舵機構と、
前記操舵機構に操舵アシスト力を付与する電動モータと、
前記操舵機構と前記電動モータの間に設けられ、前記電動モータの回転力を前記操舵機構に伝達する伝達機構と、
前記電動モータの回転子の回転位置である実軸位相を検出する第１のモータ回転位置センサと、
前記電動モータを駆動制御する制御装置と、を備えたパワーステアリング装置であって、
前記制御装置は、
前記第１のモータ回転位置センサから出力された第１の実軸位相の信号を受信する実軸位相信号受信部と、
前記電動モータに流れる電流値の信号を受信するモータ電流信号受信部と、
前記電流値の信号に基づき前記電動モータに発生する誘起電圧の位相である制御位相を推定する制御位相推定部と、
前記第１の実軸位相と前記制御位相の差に基づき前記第１のモータ回転位置センサの異常の有無を判断するセンサ異常判断部と、
を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載のパワーステアリング装置は、前記電動モータの回転子の回転位置である実軸位相を検出する第２のモータ回転位置センサを有し、
前記制御装置は、前記第１の実軸位相の信号に基づき前記電動モータを駆動制御するモータ駆動制御部を有すると共に、
該モータ駆動制御部は、前記第１のモータ回転位置センサが異常であると判断されたとき、前記第２のモータ回転位置センサの出力信号である第２の実軸位相の信号に基づき前記電動モータを駆動制御することを特徴とする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、車両に適用されるパワーステアリング装置の制御装置及びパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパワーステアリング装置の制御装置としては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。【０００３】
この制御装置は、ステアリングホイールの回転を転舵輪に伝達する操舵機構と、該操舵機構に操舵アシスト力を付与する電動モータと、該電動モータの回転子の回転位置である実軸位相を検出するモータ回転位置センサと、を有するパワーステアリング装置に用いられ、前記電動モータの巻線の抵抗やインダクタンス、電流検出値、電圧指令値及び操舵速度に基づき推定される制御位相と前記実軸位相との位相差を検出し、この位相差を補正することによって電動モータの駆動効率を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６６６７７号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、前記従来の制御装置においては、前述したように、前記実軸位相を前記モータ回転位置センサによって検出していることから、該モータ回転位置センサに故障等の異常が生じた場合に、前記位相差を正常に算出できなくなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、前述した技術的課題に鑑みて案出されたもので、モータ回転位置センサの異常を検出し得るパワーステアリング装置の制御装置及びパワーステアリング装置を提供することを目的としている。
【０００７】
本発明は、とりわけ、ステアリングホイールの回転を転舵輪に伝達する操舵機構と、該操舵機構に操舵アシスト力を付与する電動モータと、前記操舵機構と前記電動モータの間に設けられ、前記電動モータの回転力を前記操舵機構に伝達する伝達機構と、前記電動モータの回転子の回転位置である実軸位相を検出するモータ回転位置センサと、を備えたパワーステアリング装置の制御装置であって、前記電動モータに流れる電流値の信号に基づき前記電動モータに発生する誘起電圧の位相である制御位相を推定する制御位相推定部と、前記実軸位相と前記制御位相の差に基づき前記モータ回転位置センサの異常の有無を判断するセンサ異常判断部と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モータ回転位置センサの異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるパワーステアリング装置を示す斜視図である。
【図２】同パワーステアリング装置の縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本実施形態の制御装置に係る電気システムの構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係る制御装置の演算回路構成を示す制御ブロック図である。
【図６】実軸位相と制御位相との関係性及び位相差の定義を示す図である。
【図７】第１実施形態におけるモータ回転位置センサの異常判断処理制御を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態におけるモータ回転位置センサの異常判断処理制御を示すフローチャートである。
【図９】第３実施形態におけるモータ回転位置センサの異常判断処理制御を示すフローチャートである。
【図１０】第４実施形態におけるモータ回転位置センサの異常判断処理制御を示すフローチャートである。
【図１１】第５実施形態に係る制御装置の演算回路構成を示す制御ブロック図である。
【図１２】第５実施形態におけるモータ回転位置センサの異常判断処理制御を示すフローチャートである。
【図１３】図１２中のフローチャートにおいて、２つあるモータ回転位置センサのうち一方に異常が発生した場合における制御内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るパワーステアリング装置及びパワーステアリング装置の制御装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。
〔第１実施形態〕
前記パワーステアリング装置は、図１〜図３に示すように、図示外のステアリングホイールの回転を図示外の転舵輪に伝達する操舵機構１と、操舵情報等に基づき操舵機構１に操舵アシスト力を付与して運転者のステアリング操作を補助する操舵アシスト機構２と、を備えている。
【００１１】
前記操舵機構１は、一端側が前記ステアリングホイールと一体回転可能に連係された入力軸３と、一端側がトーションバー４を介して入力軸３に相対回転可能に連結された出力軸５と、外周に形成されたラック歯６ａが出力軸５の他端部外周のピニオン歯５ａと噛合して軸方向に移動するラックバー６と、から主として構成されている。そして、前記ラックバー６の両端部には、それぞれタイロッド７，７及び図示外のナックルアーム等を介して前記転舵輪が連係されており、運転者が前記ステアリングホイールを回転操作すると、ラックバー６の軸方向移動に伴い前記各ナックルアームが引っ張られることにより、前記各転舵輪の向きが変更されるようになっている。
【００１２】
また、前記入力軸３及び出力軸５を収容するセンサハウジングの内部には、運転者の操舵操作によって操舵機構１に発生する操舵トルクを検出するトルクセンサＴＳと、前記ステアリングホイールの中立位置からの回転量である舵角を検出する舵角センサＡＳと、が設けられている。
【００１３】
前記トルクセンサＴＳは、トーションバー４の捩れによる入力軸３と出力軸５の相対回転角度差に基づき操舵トルクを演算するものであって、前記ステアリングホイールからラックバー６までの一連の操舵力伝達経路のうち、トーションバー４よりもステアリングホイール側となる入力軸３に一体回転可能に設けられている。また、前記トルクセンサＴＳは、メインとサブからなる一対のトルクセンサＴＳ１，ＴＳ２を有し（図４参照）、該両トルクセンサＴＳ１，ＴＳ２によってメイン及びサブの操舵トルクを検出した後、これら操舵トルクの信号であるメイン及びサブの操舵トルク信号Ｔｒ（Ｍａｉｎ），Ｔｒ（Ｓｕｂ）を後述する制御装置１１内の操舵トルク信号受信部３７ａ，３７ｂに出力する。
【００１４】
前記舵角センサＡＳは、メインとサブからなる一対の舵角センサＡＳ１，ＡＳ２を有し（図４参照）、該両舵角センサＡＳ１，ＡＳ２によってメイン及びサブの舵角を検出した後、これら舵角の信号であるメイン及びサブの舵角信号θｓ（Ｍａｉｎ），θｓ（Ｓｕｂ）を制御装置１１内の舵角信号受信部４０ａ，４０ｂに出力する。
【００１５】
前記操舵アシスト機構２は、図２に示すように、トルクセンサＴＳや舵角センサＡＳの検出結果等に基づき操舵アシスト力を出力するモータユニット８と、該モータユニット８が出力した操舵アシスト力（回転力）を減速しつつラックバー６の軸方向移動力に変換して該ラックバー６に伝達する伝達機構９と、を備えている。
【００１６】
前記モータユニット８は、後述する入力プーリ１２を回転駆動することによって伝達機構９を介してラックバー６へ操舵アシスト力を付与する電動モータ１０と、該電動モータ１０に付設され、前記操舵トルクや車両速度等のパラメータに応じて電動モータ１０を駆動制御する制御装置１１と、が一体的に構成されたものである。
【００１７】
前記電動モータ１０は、いわゆる永久磁石界磁式の３相ブラシレスモータであって、該電動モータ１０を収容するハウジングには、電動モータ１０の図示外の回転子の回転位置である実軸位相を検出する第１，第２のモータ回転位置センサであるメインとサブからなる一対のモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２（図４参照）が付設されている。
【００１８】
ここで、図６に基づき実軸及び実軸位相の定義について説明する。
【００１９】
すなわち、本実施形態では、前記回転子の永久磁石の磁極方向であるｄ軸と、該ｄ軸に直交する軸であるｑ軸とからなるｄ−ｑ軸を単に実軸と定義すると共に、電動モータ１０の固定子（図示外）のＵ相巻線軸を基準とした場合におけるｄ軸の位相を実軸位相と定義する。なお、前記実軸位相の極性は、実軸が図６の反時計方向（正転方向）に回転している場合を正とし、時計方向（逆転方向）に回転している場合を負とする。
【００２０】
前記各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２は、それぞれ前述した実軸位相を検出可能に形成されており、これら検出した第１，第２の実軸位相の信号であるメインとサブからなる一対の実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ），θｄ（Ｓｕｂ）を制御装置１１内の後述する実軸位相信号受信部４４ａ，４４ｂにそれぞれ出力する。
【００２１】
前記伝達機構９は、図２に示すように、電動モータ１０の出力軸１０ａの外周側に一体回転可能に設けられ、該出力軸１０ａの軸線を中心に回転する入力プーリ１２と、ラックバー６の外周側に相対回転可能に設けられ、入力プーリ１２の回転力に基づきラックバー６の軸線を中心に回転する出力プーリ１３と、該出力プーリ１３とラックバー６との間に介装され、出力プーリ１３の回転を減速しつつラックバー６の軸方向運動へと変換する減速機構としてのボールねじ機構１４と、両プーリ１２，１３間に跨って巻回され、該両プーリ１２，１３の同期回転に供するベルト１５と、から主として構成されている。
【００２２】
次に、図４及び図５に基づいて、本実施形態に係る制御装置１１の具体的な構成について説明する。
【００２３】
前記制御装置１１は、図４に示すように、該制御装置１１における電源の役割を有する電源回路２１と、該電源回路２１から電力が供給されることにより起動して種々の演算処理を行う演算装置（マイクロプロセッサユニット）２２と、該演算装置２２から指令信号が入力される集積回路（ＩＣ）であるプリドライバ２３と、該プリドライバ２３からの指令信号に基づいて駆動制御されるインバータ回路２４と、を備えている。
【００２４】
前記電源回路２１は、車両のイグニッションスイッチＩＧＮ−ＳＷのオン動作に伴いバッテリＶＢから電力が供給されると、この電力を適宜降圧させつつ演算装置２２や、各トルクセンサＴＳ１，ＴＳ２、各舵角センサＡＳ１，ＡＳ２，各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２及びプリドライバ２３に供給する。
【００２５】
前記演算装置２２には、図示外のディファレンシャルギア等に設置された車速センサ２５が電気的に接続され、該車速センサ２５から車速信号Ｖｓが入力される。
【００２６】
また、前記演算装置２２は、各トルクセンサＴＳ１，ＴＳ２や、各舵角センサＡＳ１，ＡＳ２及び各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２とも電気的に接続されている。そして、前記各トルクセンサＴＳ１，ＴＳ２からメインとサブの操舵トルク信号Ｔｒ（Ｍａｉｎ），Ｔｒ（Ｓｕｂ）、各舵角センサＡＳ１，ＡＳ２からメインとサブの舵角信号θｓ（Ｍａｉｎ），θｓ（Ｓｕｂ）、各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２からメインとサブの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ），θｄ（Ｓｕｂ）が入力されるようになっている。
【００２７】
前記インバータ回路２４は、プリドライバ２３から指令信号を受けると、該指令信号に応じてバッテリＶＢからの電力を直流から３相交流に変換して電動モータ１０へ供給する。なお、バッテリＶＢとインバータ回路２４との間には、前記パワーステアリング装置に故障等が生じた場合に演算装置２２からの指令に基づきバッテリＶＢからインバータ回路２４へ送られる電力を遮断するフェイルセーフ回路２６が介装されている。
【００２８】
また、前記インバータ回路２４の下流側には、電動モータ１０に流れる実電流であるモータ実電流Ｉｄを検出するためのモータ電流センサ２７が設けられている。このモータ電流センサ２７が検出したモータ実電流Ｉｄは、制御装置１１に設けられた電流監視回路２８に入力された後、モータ制御用のメインとサブからなる一対の電流検出回路２９ａ，２９ｂによって高応答フィルタ処理が行われた状態で演算装置２２にフィードバックされると共に、過電流検知用のメインとサブからなる一対の電流検出回路２９ｃ，２９ｄによって低応答フィルタ処理が行われた状態で同じく演算装置２２にフィードバックされる。
【００２９】
また、前記制御装置１１は、図５に示すように、メインの操舵トルク信号Ｔｒ（Ｍａｉｎ）等に基づき、電動モータ１０を駆動制御させるモータ指令信号Ｉｏを演算するモータ指令信号演算部３１と、モータ指令信号Ｉｏ等に基づきインバータ回路２４に指令電圧を出力し、もって電動モータ１０を駆動制御するモータ駆動制御部３２と、前記各種センサから出力されるメイン及びサブの検出信号の比較に基づきフェイルセーフ処理が必要か否かを判断するフェイルセーフ判断部３３と、該フェイルセーフ判断部３３等による判断結果に基づき、各種フェイルセーフ処理を行うフェイルセーフ処理部３４と、を備えている。
【００３０】
前記モータ指令信号演算部３１は、メインのトルクセンサＴＳ１から操舵トルク信号受信部３７ａを介して入力されたメインの操舵トルク信号Ｔｒ（Ｍａｉｎ）と、車速センサ２５から車速信号受信部３８を介して入力された車速信号Ｖｓとから、予め用意されたアシストＭａｐ３９に基づき基本信号Ｉｂを算出する。また、前記モータ指令信号演算部３１は、これと併行してメインの舵角センサＡＳ１から舵角信号受信部４０ａを介して入力されたメインの舵角信号θｓ（Ｍａｉｎ）に基づき、操舵補助制御部４１で補正信号Ｉｃを算出しており、加算器４２によって基本信号Ｉｂに補正信号Ｉｃを加算することでモータ指令信号Ｉｏを演算する。
【００３１】
さらに、前記モータ指令信号演算部３１は、モータ指令信号Ｉｏの上限値を可変制御するリミッタ処理部４３を有しており、該リミッタ処理部４３によって、例えば電動モータ１０に過熱が生じた場合等にモータ指令信号Ｉｏの上限値を通常時よりも低く設定するようになっている。
【００３２】
前記モータ駆動制御部３２は、基本的にモータ指令信号演算部３１（リミッタ処理部４３）から入力されたモータ指令信号Ｉｏと、メインのモータ回転位置センサＰＳ１から実軸位相信号受信部４４ａ及び後述する切り換え部４７を介して入力されるメインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）と、インバータ回路２４に設けられた電圧センサ４５ａ〜４５ｃが検出した３相の電圧値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと、に基づき電動モータ１０を駆動制御する。
【００３３】
ここで、前記メインのモータ回転位置センサＰＳ１が後述するセンサ異常判断部４９により異常と判断された場合等にあっては、メインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）の代替信号としてサブのモータ回転位置センサＰＳ２から実軸位相信号受信部４４ｂ及び後述する切り換え部４７を介して入力されるサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）を用いて電動モータ１０を制御する。
【００３４】
前記フェイルセーフ判断部３３には、操舵トルク信号受信部３７ａ，３７ｂを介して入力されるメイン及びサブの操舵トルク信号Ｔｒ（Ｍａｉｎ），Ｔｒ（Ｓｕｂ）を監視する第１冗長監視部４６ａと、舵角信号受信部４０ａ，４０ｂを介して入力されるメイン及びサブの舵角信号θｓ（Ｍａｉｎ），θｓ（Ｓｕｂ）を監視する第２冗長監視部４６ｂと、実軸位相信号受信部４４ａ，４４ｂを介して入力されるメイン及びサブの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ），θｄ（Ｓｕｂ）を監視する第３冗長監視部４６ｃと、がそれぞれ接続されている。
【００３５】
前記各冗長監視部４６ａ〜４６ｃは、それぞれ入力されるメイン及びサブの信号の差を算出しており、この差が所定値以上になると、対応するセンサに異常が発生したものとして、フェイルセーフ判断部３３に異常が発生したことを示す信号を出力する。
【００３６】
前記フェイルセーフ処理部３４は、フェイルセーフ判断部３３から入力される異常発生信号や後述するセンサ異常判断部４９の判断結果に応じて、車両のインストルメントパネルに設けられた図示外の警告灯を点灯させることによる運転者への警告通知処理や、切り換え部４７を作動させることによるモータ駆動制御部３２に入力される実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ），θｄ（Ｓｕｂ）の切り換え処理、操舵アシスト制御システムの遮断処理といったフェイルセーフ処理を適宜行う。
【００３７】
そして、前記制御装置１１は、電動モータ１０に発生する誘起電圧（制御軸）の位相である制御位相を推定する制御位相推定部４８と、実軸位相及び制御位相推定部４８により推定された制御位相の差に基づきメイン及びサブのモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常の有無を判断するセンサ異常判断部４９と、をさらに備えている。
【００３８】
ここで、図６に基づき制御軸及び制御位相の定義について説明する。
【００３９】
すなわち、本実施形態では、制御上の仮想回転子の磁極方向であるｄｃ軸と、該ｄｃ軸に直交する軸であるｑｃ軸とからなるｄｃ−ｑｃ軸を制御軸と定義すると共に、電動モータ１０の固定子（図示外）のＵ相巻線軸を基準とした場合におけるｄｃ軸の位相を制御位相と定義する。なお、前記制御位相の極性は、制御軸が図６の反時計方向（正転方向）に回転している場合を正とし、時計方向（逆転方向）に回転している場合を負とする。
【００４０】
前記制御位相推定部４８は、モータ駆動制御部３２内で演算される指令電圧のｄｃ軸成分及びｑｃ軸成分である電圧Ｖｄｃ，Ｖｑｃと、モータ電流信号受信部５０を介して入力されたモータ実電流Ｉｍのｄｃ軸成分及びｑｃ軸成分である電流Ｉｄｃ，Ｉｑｃ、電動モータ１０に印加される電圧の周波数に基づき算出される制御位相の回転速度ω１、電動モータ１０の巻線の抵抗ｒ、及び電動モータ１０のインダクタンスＬｑに基づき制御位相を推定し、この制御位相の信号である制御位相信号θｄｃをセンサ異常判断部４９に出力する。
【００４１】
前記センサ異常判断部４９は、モータ駆動制御部３２がメインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）に基づいて電動モータ１０を駆動制御している場合には、メインのモータ回転位置センサＰＳ１の異常を判断する一方、サブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）に基づいて電動モータ１０を駆動制御している場合には、サブのモータ回転位置センサＰＳ２の異常を判断する。
【００４２】
具体的には、前記センサ異常判断部４９は、制御位相推定部４８から入力される制御位相信号θｄｃと、モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２が検出したメインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）あるいはサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）との差であるメイン及びサブの位相差Δθ（Ｍａｉｎ），Δθ（Ｓｕｂ）を演算する機能を有し、具体的には以下の（１）式に基づいてメイン及びサブの位相差Δθ（Ｍａｉｎ），Δθ（Ｓｕｂ）を算出する。
【００４３】
【数１】
2017043213.tif 000003
【００４４】
なお、（１）式は、電動モータ１０をセンサレスの状態で高精度に制御する場合等に用いられる周知の演算式であって、その導出方法は前述した特許文献１（特開２００６−１６６６７７）にて具体的に開示されている。
【００４５】
また、（１）式は、厳密には電動モータ１０の正転時におけるメイン及びサブの位相差Δθ（Ｍａｉｎ），Δθ（Ｓｕｂ）の演算式であり、電動モータ１０の逆転時においては以下の（２）式に基づき各位相差Δθ（Ｍａｉｎ），Δθ（Ｓｕｂ）を演算することとなるが、演算結果は（１）式と同値となる。
【００４６】
【数２】
2017043213.tif 000004
【００４７】
また、前記メイン及びサブの位相差Δθ（Ｍａｉｎ），Δθ（Ｓｕｂ）は、以下の（３）式によっても算出することが可能である。
【００４８】
【数３】
2017043213.tif 000005
【００４９】
このようにして演算されたメイン及びサブの位相差Δθ（Ｍａｉｎ），Δθ（Ｓｕｂ）は、モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２が電動モータ１０に対して正常に取り付けられ、かつ正常に作動している場合においては、若干の演算誤差や取り付け誤差が生じたとしても、基本的に所定の角度範囲内に収まるようになっている。
【００５０】
前記センサ異常判断部４９は、この演算した位相差Δθ（Ｍａｉｎ），Δθ（Ｓｕｂ）が前記所定の角度範囲を超えた場合に、対応するモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２に異常が発生したものと判断し、この判断結果をフェイルセーフ処理部３４に出力する。そして、前記フェイルセーフ処理部３４によって、状況に応じた各種フェイルセーフ処理が行われることとなるが、その内容はモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常判断制御フローの項目で詳細に説明する。
【００５１】
ところで、前述した（１）〜（３）式のような計算式によって算出される位相差Δθ（Ｍａｉｎ），Δθ（Ｓｕｂ）は、電動モータ１０の回転速度ωｒ（以下、単に「モータ回転速度ωｒ」と呼ぶ）が低い、すなわち制御軸の回転速度ω１が低い場合において、演算誤差が大きくなることが一般に知られている。
【００５２】
これに鑑みて、前記センサ異常判断部４９は、モータ回転速度ωｒを推定するモータ回転速度推定部５１からモータ回転速度ωｒが入力され、このモータ回転速度ωｒが所定値以下である場合には、前述した各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常判断を行わないようになっている。
【００５３】
前記モータ回転速度推定部５１は、操舵速度演算部５２から入力されたメインの舵角信号θｓ（Ｍａｉｎ）を時間微分して得られる操舵速度信号ωｓに基づき、トーションバー４の捩れ量を考慮した上でモータ回転速度ωｒを推定し、これをセンサ異常判断部４９へ出力する。
【００５４】
次に、図７に示すフローチャートに基づき、本実施形態に係る制御装置１１によるモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常判断処理制御について具体的に説明する。
【００５５】
まず、操舵速度演算部５２から操舵速度信号ωｓを取り込み（ステップＳ１０１）、さらにメインのモータ回転位置センサＰＳ１により検出された実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）を取り込む（ステップＳ１０２）。続いて、サブのモータ回転位置センサＰＳ２により検出された実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）を取り込んだ後（ステップＳ１０３）、後述するサブセンサ診断フラグＦｓがセットされているか否かを判断する（ステップＳ１０４）。
【００５６】
前記ステップＳ１０４においてＮｏと判断された場合には、メインのモータ回転位置センサＰＳ１の異常判断を行うものとして、前述した（１）式などに基づいてメインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）と制御位相との間の位相差Δθ（Ｍａｉｎ）を演算し（ステップＳ１０５）、さらに操舵速度信号ωｓから推定されるモータ回転速度ωｒが所定値ωｘよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１０６）。ここで、Ｎｏと判断された場合には、誤診断を抑制するために診断を行うことなく本プログラムが終了する一方、Ｙｅｓと判断された場合には診断を継続するものとしてステップＳ１０７に移行する。
【００５７】
ステップＳ１０７では、ステップＳ１０５で演算された位相差Δθ（Ｍａｉｎ）が所定値Δθｘよりも大きいか否かを判断する。ここで、Ｎｏと判断された場合には、メインのモータ回転位置センサＰＳ１に異常は発生していないものとして、サブセンサ診断フラグＦｓをリセットした後（ステップＳ１１１）、本プログラムが終了する。
【００５８】
一方、前記ステップＳ１０７においてＹｅｓと判断された場合には、メインのモータ回転位置センサＰＳ１に異常が発生したものとして、電動モータ１０の制御に用いる実軸位相信号を、メインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）からサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）に切り換え（ステップＳ１０８）、サブのモータ回転位置センサＰＳ２の異常判断に係るフラグであるサブセンサ診断フラグＦｓをセットし（ステップＳ１０９）、さらに運転者への警告出力、すなわち車両のインストルメントパネル上の警告灯を点灯させるといった注意喚起を行った後（ステップＳ１１０）、本プログラムが終了する。
【００５９】
また、前記ステップＳ１０４においてＹｅｓ（サブセンサ診断フラグＦｓがセットされている）と判断された場合には、サブのモータ回転位置センサＰＳ２の異常判断を行うものとして、前述した（１）式などに基づいてサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）と制御位相との間の位相差Δθ（Ｓｕｂ）を演算し（ステップＳ１１２）、さらにモータ回転速度ωｒが所定値ωｘよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１１３）。ここで、Ｎｏと判断された場合には、誤診断を抑制するために診断を行うことなく本プログラムが終了する一方、Ｙｅｓと判断された場合には診断を継続するものとしてステップＳ１１４に移行する。
【００６０】
ステップＳ１１４では、ステップＳ１１２で演算された位相差Δθ（Ｓｕｂ）が所定値Δθｘよりも大きいか否かを判断する。ここで、Ｎｏと判断された場合には、サブのモータ回転位置センサＰＳ２に異常は発生していないものとして、本プログラムが終了する。
【００６１】
一方、前記ステップＳ１１４においてＹｅｓと判断された場合には、メイン及びサブのモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の両方に異常が発生したものとして、フェイルセーフ処理部３４によって電動モータ１０による操舵アシスト制御システムを遮断した後（ステップＳ１１５）、本プログラムが終了する。
〔第１実施形態の作用効果〕
したがって、以上のように構成されたパワーステアリング装置等によれば、センサ異常判断部４９によって各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常を判断することができる。この結果、各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２に基づいて電動モータ１０を駆動制御する際の前記パワーステアリング装置の安全性を向上することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、センサ異常判断部４９による各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常判断に際して、位相差Δθ（Ｍａｉｎ），Δθ（Ｓｕｂ）をセンサレス制御に用いるような演算式に基づいて演算していることから、高精度な異常判断を行うことができる。
【００６３】
特に、本実施形態で用いた（１）〜（３）式などにあっては、電動モータ１０の特性値である抵抗ｒやインダクタンスＬｄといったモータパラメータを考慮していることから、異常判断の精度を更に向上することができる。
【００６４】
また、前述した特許文献１に記載の技術のようなセンサレス制御を用いて電動モータを駆動する構成に対しては、位相差Δθの算出に必要な各種パラメータを検出するセンサ等が既に設けられていることから、新たなセンサ等を設けることなく、演算装置２２内の制御システム構成を変更するのみで本発明を容易に適用することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、メインのモータ回転位置センサＰＳ１に異常が発生した場合であっても、サブのモータ回転位置センサＰＳ２によって検出された実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）に基づきモータ駆動制御部３２による電動モータ１０の駆動制御を継続できることから、運転者の操舵負荷を継続的に軽減することができる。
【００６６】
さらに、本実施形態では、モータ駆動制御部３２がサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）に基づいて電動モータ１０を駆動制御している場合には、センサ異常判断部４９によってサブのモータ回転位置センサＰＳ２の異常を判断するようにしたことから、異常判断制御の継続性が確保されるため、前記パワーステアリング装置の安全性がより向上する。
【００６７】
また、本実施形態では、センサ異常判断部４９を、操舵速度信号ωｓから推定されるモータ回転速度ωｒが所定値ωｘ以下である場合、すなわち位相差Δθ（Ｍａｉｎ），Δθ（Ｓｕｂ）に大きな演算誤差が生じ得る場合においては各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常判断を行わないようにしたことから、演算誤差に基づく誤判断を抑制することができる。
【００６８】
さらに、本実施形態では、モータ回転速度ωｒを、異常判断の対象となるモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２が出力した実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ），θｄ（Ｓｕｂ）に基づいて推定するのではなく、他の信号に基づき推定するようにしたことから、異常判断を行うか否かを正しく判断することができる。
【００６９】
特に、本実施形態では、他の信号として歯車等を介して電動モータ１０と連動するステアリングホイールの舵角である舵角信号θｓを利用したことから、比較的容易にモータ回転速度ωｒを推定することができる。また、この推定にあたってトーションバー４の捩れ量を考慮するようにしたことから、該トーションバー４の捩れに伴い舵角信号θｓと電動モータ１０の回転子の回転位置の相対関係にずれが生じた場合であっても、モータ回転速度ωｒを精度良く推定することができる。
〔第２実施形態〕
図８は本発明の第２実施形態に係るモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常判断制御のフローチャートであって、基本構成は第１実施形態と同様であるが、メインのモータ回転位置センサＰＳ１が異常と判断されて、モータ制御に用いられるセンサがサブのモータ回転位置センサＰＳ２に切り換えられた場合に、モータ駆動制御部３２がインバータ回路２４に出力する電圧指令値を減少させる等の手段により、電動モータ１０の出力を制限するようになっている。
【００７０】
すなわち、本実施形態に係るモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常判断制御フローでは、ステップＳ１１４においてＮｏ、すなわちサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）と制御位相との間の位相差Δθ（Ｓｕｂ）が所定値Δθｘよりも小さいと判断された場合、モータ駆動制御部３２によって電動モータ１０の出力が制限された後（ステップＳ１１６）、本プログラムが終了する。
【００７１】
このように、本実施形態では、メインのモータ回転位置センサＰＳ１に異常が生じ、正常なモータ回転位置センサがサブのモータ回転位置センサＰＳ２のみとなった場合には、電動モータ１０の出力を常時制限することで、サブのモータ回転位置センサＰＳ２が異常と判断されて操舵アシスト力が遮断された場合における操舵負荷の急激な上昇が緩和されることから、パワーステアリング装置の安全性を向上させることができる。
〔第３実施形態〕
図９は、本発明の第３実施形態に係るモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常判断制御のフローチャートであって、第２実施形態の異常判断制御フローにおけるモータ出力制限処理（図８のステップＳ１１６）を、モータ駆動制御部３２によってモータ出力を時間経過に伴い徐々に低下させるモータ出力漸減処理（ステップＳ１１７）に置き換えたものである。
【００７２】
したがって、本実施形態によれば、モータ出力を徐々に低下させることで、操舵アシスト力を制限する際に運転者に与えることとなる操舵違和感が大幅に緩和されることから、パワーステアリング装置の安全性をさらに向上させることができる。
〔第４実施形態〕
図１０は、本発明の第４実施形態に係るモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常判断制御のフローチャートであって、センサ異常判断部４９による各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常判断を、位相差Δθ（Ｍａｉｎ）と位相差Δθ（Ｓｕｂ）との比較に基づいて行うようにしたものである。
【００７３】
すなわち、本実施形態に係る異常判断制御フローでは、まず、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３において、第１実施形態のフローチャートにおけるステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同様の処理を行う。
【００７４】
続いて、前述した（１）式などに基づいてメインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）と制御位相信号θｄｃとの位相差Δθ（Ｍａｉｎ）及びサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）と制御位相信号θｄｃとの位相差Δθ（Ｓｕｂ）を演算した後（ステップＳ２０４，Ｓ２０５）、操舵速度信号ωｓから推定されるモータ回転速度ωｒが所定値ωｘよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２０６）。ここで、Ｎｏと判断された場合には、誤診断を抑制するべく診断を行わずに本プログラムが終了する一方、Ｙｅｓと判断された場合には診断を継続するものとしてステップＳ２０７に移行する。
【００７５】
ステップＳ２０７では、ステップＳ２０４，Ｓ２０５で演算したメインの位相差Δθ（Ｍａｉｎ）とサブの位相差Δθ（Ｓｕｂ）との差が所定値Δθｙよりも小さいか否かを判断する。ここで、Ｙｅｓと判断された場合には、各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２に異常は発生していないものとして、モータ回転位置センサ異常カウンタＣｓをデクリメントした後（ステップＳ２０８）、本プログラムが終了する。
【００７６】
一方、前記ステップＳ２０７においてＮｏと判断された場合には、両モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の少なくともいずれか一方に異常が発生したものとして、ステップＳ２０９に移行する。このステップＳ２０９では、モータ回転位置センサ異常カウンタＣｓが所定値Ｃｘよりも大きいか否かを判断し、Ｎｏと判断された場合には、異常判断を継続するものとしてモータ回転位置センサ異常カウンタＣｓをインクリメントした後（ステップＳ２１２）、本プログラムが終了する。
【００７７】
一方、ステップＳ２０９においてＹｅｓと判断された場合においては、各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の少なくともいずれか一方に異常が発生したものと確定して、フェイルセーフ処理部３４による操舵アシスト制御システムの遮断処理等の安全状態に移行するための処理を行い（ステップＳ２１０）、さらに運転者への警告出力、すなわち車両のインストルメントパネル上の警告灯を点灯させるといった注意喚起を行った後（ステップＳ２１１）、本プログラムが終了する。
【００７８】
このような構成から、本実施形態によっても、センサ異常判断部４９によって各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常を高精度に判断することができる。この結果、各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２に基づいて電動モータ１０を駆動制御する際のパワーステアリング装置の安全性を向上させることができる。
〔第５実施形態〕
図１１〜図１３は、本発明に係るパワーステアリング装置等の第５実施形態を示し、前記第１実施形態の構成に加えて、センサ異常判断部４９による各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常判断に際し、メインの実軸位相信号θｍ（Ｍａｉｎ）とサブの実軸位相信号θｍ（Ｓｕｂ）との差を考慮するようにしたものである。
【００７９】
第５実施形態に係る制御装置１１には、図１１に示すように、前記第１実施形態の構成に加えて、メインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）とサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）とを比較する実軸位相比較部５３が設けられている。
【００８０】
この実軸位相比較部５３は、各実軸位相信号受信部４４ａ，４４ｂから入力されたメインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）とサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）との差の絶対値を演算し、この演算結果（比較結果）をセンサ異常判断部４９に出力する。
【００８１】
本実施形態におけるセンサ異常判断部４９は、メインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）あるいはサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）と制御位相信号θｄｃとの差と、実軸位相比較部５３から出力された比較結果と、に基づいてメイン及びサブのモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常の有無を判断する。
【００８２】
より具体的には、前記センサ異常判断部４９は、実軸位相比較部５３から出力されたメインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）とサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）との差の絶対値が所定値θｚよりも大きく、かつ位相差Δθ（Ｍａｉｎ），Δθ（Ｓｕｂ）が所定値Δθｘよりも大きい場合に、対応するモータ回転位置センサＰＳ１（ＰＳ２）に異常が発生したものと判断する。
【００８３】
また、本実施形態に係るセンサ異常判断部４９は、モータ駆動制御部３２がメインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）に基づいて電動モータ１０を駆動制御する状態から、サブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）に基づいて電動モータ１０を駆動制御する状態に切り換わった場合に、サブのモータ回転位置センサＰＳ２の異常判断を行うことなく、所定の整定時間が経過した後に速やかに異常判断を開始するようになっている。
【００８４】
図１２及び図１３は、本実施形態に係るモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常判断制御のフローチャートである。
【００８５】
すなわち、本実施形態では、図１２に示すように、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３において、第１実施形態のフローチャートにおけるステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同様の処理を行う。続いて、ステップＳ３０４において、後述するステップＳ３１４でセットされるメインセンサ診断フラグＦｍあるいはステップＳ３１７でセットされるサブセンサ診断フラグＦｓがセットされているか否かを判断し、Ｎｏ（どちらもセットされていない）と判断された場合にはステップＳ３０５に移行する。
【００８６】
ステップＳ３０５では、実軸位相比較部５３が算出したメインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）とサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）との差の絶対値が所定値θｚよりも大きいか否かを判断し、Ｎｏと判断された場合には、両モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２が共に正常であると判断して、モータ回転位置センサ異常カウンタＣｓをクリアした後（ステップＳ３２１）、本プログラムが終了する。
【００８７】
また、前記ステップＳ３０５においてＹｅｓと判断された場合には、モータ回転位置センサ異常カウンタＣｓをインクリメントした後（ステップＳ３０６）、モータ回転位置センサ異常カウンタＣｓが所定値Ｃｘより大きいか否かを判断し（ステップＳ３０７）、ここでＮｏと判断された場合には、異常の確定を行うことなく本プログラムが終了する。
【００８８】
一方、前記ステップＳ３０７においてＹｅｓと判断された場合には、各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２のうち少なくともいずれか一方に異常が発生したものと確定し、以後、各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２のどちらが故障しているかを確認するステップＳ３０８以降の処理を行う。
【００８９】
ここでは、メインの位相差Δθ（Ｍａｉｎ）を演算した後（ステップＳ３０８）、操舵速度信号ωｓから推定されるモータ回転速度ωｒが所定値ωｘよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３０９）。
【００９０】
そして、このステップＳ３０９においてＮｏと判断された場合には、各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２のどちらが故障しているかの判別が困難であることから、フェイルセーフ処理部３４によって操舵アシスト制御システムの遮断処理を行い（ステップＳ３１９）、さらに運転者への警告出力、すなわち車両のインストルメントパネル上の警告灯を点灯させるといった注意喚起を行った後（ステップＳ３２０）、本プログラムが終了する。
【００９１】
一方、前記ステップＳ３０９においてＹｅｓと判断された場合には、続いてメインの位相差Δθ（Ｍａｉｎ）が所定値Δθｘよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３１０）。
【００９２】
ここで、Ｙｅｓと判断された場合には、メインのモータ回転位置センサＰＳ１が故障したものとして、モータ駆動制御に用いる実軸位相信号をメインの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）からサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）に切り換え（ステップＳ３１１）、整定タイマカウンタＴｓｅｔをクリアし（ステップＳ３１２）、さらにサブセンサ診断フラグＦｓをセットする一方（ステップＳ３１３）、メインセンサ診断フラグＦｍをリセットした後（ステップＳ３１４）、運転者への警告出力を行ったうえで（ステップＳ３１５）、本プログラムが終了する。
【００９３】
一方、前記ステップＳ３１０においてＮｏと判断された場合には、サブのモータ回転位置センサＰＳ２が故障したものとして、サブセンサ診断フラグＦｓをリセットし（ステップＳ３１６）、メインセンサ診断フラグＦｍをセットした後（ステップＳ３１７）、運転者への警告出力を行ったうえで（ステップＳ３１８）、本プログラムが終了する。
【００９４】
また、前記ステップＳ３０４においてＹｅｓ、すなわちメイン及びサブのモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２のうち少なくともいずれか一方に異常が発生し、メインセンサ診断フラグＦｍまたはサブセンサ診断フラグＦｓがセットされている場合には、続いて図１３に示すステップＳ３２２へ移行する。
【００９５】
このステップＳ３２２では、サブセンサ診断フラグＦｓがセットされているか否かを判断し、Ｙｅｓと判断された場合には、続いて整定タイマカウンタＴｓｅｔが所定値Ｔｘよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３２３）。ここで、Ｎｏと判断された場合には、整定タイマカウンタＴｓｅｔをインクリメントした後（ステップＳ３２８）、本プログラムが終了する。
【００９６】
一方、前記ステップＳ３２３においてＹｅｓ、すなわちモータ駆動制御に供されるモータ回転位置センサがメインのモータ回転位置センサＰＳ１からサブのモータ回転位置センサＰＳ２に変更されてから所定時間経過したと判断された場合には、サブの位相差Δθ（Ｓｕｂ）を演算し（ステップＳ３２４）、さらにモータ回転速度ωｒが所定値ωｘよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３２５）。ここで、Ｎｏと判断された場合には、誤診断を抑制するべく診断を行わずに本プログラムが終了する一方、Ｙｅｓと判断された場合には診断を継続するものとしてステップＳ３２６に移行する。
【００９７】
ステップＳ３２６では、前記ステップＳ３２４で演算されたサブの位相差Δθ（Ｓｕｂ）が所定値Δθｘよりも大きいか否かを判断する。ここで、Ｎｏと判断された場合には、サブのモータ回転位置センサＰＳ２に異常は発生していないものとして、本プログラムが終了する。
【００９８】
一方、前記ステップＳ３２６においてＹｅｓと判断された場合には、メイン及びサブのモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の両方に異常が発生したものとして、フェイルセーフ処理部３４によって電動モータ１０による操舵アシスト制御システムを遮断した後（ステップＳ３２７）、本プログラムが終了する。
【００９９】
また、前記ステップＳ３２２においてＮｏと判断された場合には、メインの位相差Δθ（Ｍａｉｎ）を演算した後（ステップＳ３２９）、モータ回転速度ωｒが所定値ωｘよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３３０）。ここで、Ｎｏと判断された場合には、誤診断を抑制するべく診断を行わずに本プログラムが終了する一方、Ｙｅｓと判断された場合には診断を継続するものとしてステップＳ３３１に移行する。
【０１００】
ステップＳ３３１では、前記ステップＳ３２９で演算されたメインの位相差Δθ（Ｍａｉｎ）が所定値Δθｘよりも大きいか否かを判断する。ここで、Ｎｏと判断された場合には、メインのモータ回転位置センサＰＳ１に異常は発生していないものとして、本プログラムが終了する。
【０１０１】
一方、前記ステップＳ３３１においてＹｅｓと判断された場合には、メイン及びサブのモータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の両方に異常が発生したものとして、フェイルセーフ処理部３４によって電動モータ１０による操舵アシスト制御システムを遮断した後（ステップＳ３３２）、本プログラムが終了する。
【０１０２】
以上の構成から、本実施形態によっても、センサ異常判断部４９によって各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常を高精度に判断することができる。
【０１０３】
また、本実施形態では、センサ異常判断部４９による各モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２の異常判断に際して、該両モータ回転位置センサＰＳ１，ＰＳ２が出力するメイン及びサブの実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ），θｄ（Ｓｕｂ）の比較結果も考慮していることから、異常判断の精度をより向上させることができる。
【０１０４】
特に、本実施形態では、メインのモータ回転位置センサＰＳ１を、該メインのモータ回転位置センサＰＳ１の出力する実軸位相信号θｄ（Ｍａｉｎ）がサブのモータ回転位置センサＰＳ２が出力する実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）と制御位相信号θｄｃとの両方からかけ離れている場合に異常と判断するようにしたことから、モータ回転位置センサＰＳ１の異常をより高精度に判断することができる。
【０１０５】
また、この実施形態では、センサ異常判断部４９を、電動モータ１０の駆動制御に供されるモータ回転位置センサがメインのモータ回転位置センサＰＳ１からサブのモータ回転位置センサＰＳ２へ切り換わった直後は該モータ回転位置センサＰＳ２の異常判断を行わないようにしたことから、サブのモータ回転位置センサＰＳ２が完全に立ち上がっていない状態でのサブの実軸位相信号θｄ（Ｓｕｂ）に基づいて異常判断を行うことが回避できるため、誤判断のさらなる抑制を図ることができる。
【０１０６】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で装置の仕様等に合わせて適宜構成を変更することが可能である。
【０１０７】
以上説明した実施形態に基づくパワーステアリング装置の制御装置及びパワーステアリング装置としては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。
【０１０８】
パワーステアリング装置の制御装置は、その一つの態様において、ステアリングホイールの回転を転舵輪に伝達する操舵機構と、該操舵機構に操舵アシスト力を付与する電動モータと、前記操舵機構と前記電動モータの間に設けられ、前記電動モータの回転力を前記操舵機構に伝達する伝達機構と、前記電動モータの回転子の回転位置である実軸位相を検出する第１のモータ回転位置センサと、を備えたパワーステアリング装置の制御装置であって、前記第１のモータ回転位置センサから出力された第１の実軸位相の信号を受信する実軸位相信号受信部と、前記電動モータに流れる電流値の信号を受信するモータ電流信号受信部と、前記電流値の信号に基づき前記電動モータに発生する誘起電圧の位相である制御位相を推定する制御位相推定部と、前記第１の実軸位相と前記制御位相の差に基づき前記第１のモータ回転位置センサの異常の有無を判断するセンサ異常判断部と、を有する。
【０１０９】
前記パワーステアリング装置の制御装置の好ましい態様において、前記パワーステアリング装置は、前記電動モータの回転子の回転位置である実軸位相を検出する第２のモータ回転位置センサを有し、前記制御装置は、前記第１の実軸位相の信号に基づき前記電動モータを駆動制御するモータ駆動制御部を有し、該モータ駆動制御部は、前記第１のモータ回転位置センサが異常であると判断されたとき、前記第２のモータ回転位置センサの出力信号である第２の実軸位相の信号に基づき前記電動モータを駆動制御する。
【０１１０】
別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、該制御装置は、前記第１の実軸位相の信号と前記第２の実軸位相の信号とを比較する実軸位相比較部を備え、前記センサ異常判断部は、前記第１の実軸位相と前記制御位相の差および前記実軸位相比較部の比較結果に基づき前記第１のモータ回転位置センサの異常の有無を判断する。
【０１１１】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記センサ異常判断部は、前記第１の実軸位相の信号と前記第２の実軸位相の信号の差が所定値よりも大きく、かつ前記第１の実軸位相と前記制御位相の差が所定値よりも大きいとき、前記第１のモータ回転位置センサの異常と判断する。
【０１１２】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記センサ異常判断部は、前記モータ駆動制御部が前記第２の実軸位相の信号に基づき前記電動モータを駆動制御するとき、前記第２の実軸位相と前記制御位相の差に基づき前記第２のモータ回転位置センサの異常の有無を判断する。
【０１１３】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記センサ異常判断部は、前記モータ駆動制御部が前記第１の実軸位相の信号による前記電動モータの駆動制御から前記第２の実軸位相の信号による前記電動モータの駆動制御に切り替えてから所定時間が経過した後に、前記第２のモータ回転位置センサの異常の有無の判断を開始する。
【０１１４】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記センサ異常判断部は、前記モータ駆動制御部が前記第２の実軸位相の信号に基づき前記電動モータを駆動制御するとき、前記第２の実軸位相と前記制御位相の差に基づき前記第２のモータ回転位置センサの異常の有無を判断する。
【０１１５】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記モータ駆動制御部は、前記第１の実軸位相の信号に基づく前記電動モータの駆動制御から前記第２の実軸位相の信号に基づく前記電動モータの駆動制御に切り替えた後、前記電動モータの出力が減少するように前記電動モータを駆動制御する。
【０１１６】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記モータ駆動制御部は、前記第１の実軸位相の信号に基づく前記電動モータの駆動制御から前記第２の実軸位相の信号に基づく前記電動モータの駆動制御に切り替えた後、前記電動モータの出力が漸減するように前記電動モータを駆動制御する。
【０１１７】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記センサ異常判断部は、前記第１の実軸位相と前記制御位相の差、および前記第２の実軸位相と前記制御位相の差の比較に基づき前記第１のモータ回転位置センサの異常の有無を判断する。
【０１１８】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記センサ異常判断部は、前記電動モータの回転速度が所定値以下のとき、前記第１のモータ回転位置センサの異常判断を行わない。
【０１１９】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記電動モータの回転速度は、前記第１のモータ回転位置センサの出力信号以外の信号に基づき推定される。
【０１２０】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、該制御装置は、前記ステアリングホイールの回転角である舵角の信号を受信する舵角信号受信部を備え、前記電動モータの回転速度は、前記舵角の信号に基づき推定される。
【０１２１】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記パワーステアリング装置は、前記操舵機構に設けられたトーションバーと、該トーションバーよりも前記ステアリングホイール側に設けられ、前記舵角を検出する舵角センサと、を備え、前記電動モータの回転速度は、前記トーションバーの捩れ量を考慮して推定される。
【０１２２】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記センサ異常判断部は、前記電動モータの回転子の磁極方向であるｄ軸の電圧Ｖｄｃ、前記ｄ軸と直交するｑ軸の電圧Ｖｑｃ、前記ｄ軸の検出電流Ｉｄｃ、前記ｑ軸の検出電流Ｉｑｃ、および前記制御位相の回転速度ω１に基づき前記第１の実軸位相と前記制御位相の差を演算し、この演算結果に基づいて前記第１のモータ回転位置センサの異常の有無を判断する。
【０１２３】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記センサ異常判断部は、前記電動モータの巻線の抵抗ｒおよび前記電動モータのインダクタンスＬｑを更に考慮して前記第１の実軸位相と前記制御位相の差を演算する。
【０１２４】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記センサ異常判断部は、式
【０１２５】
【数４】
2017043213.tif 000006
【０１２６】
に基づき前記第１の実軸位相と前記制御位相の差を演算する。
【０１２７】
さらに別の好ましい態様では、前記パワーステアリング装置の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記センサ異常判断部は、式
【０１２８】
【数５】
2017043213.tif 000007
【０１２９】
に基づき前記第１の実軸位相と前記制御位相の差を演算する。
【０１３０】
パワーステアリング装置は、その一つの態様において、ステアリングホイールの回転を転舵輪に伝達する操舵機構と、前記操舵機構に操舵アシスト力を付与する電動モータと、前記操舵機構と前記電動モータの間に設けられ、前記電動モータの回転力を前記操舵機構に伝達する伝達機構と、前記電動モータの回転子の回転位置である実軸位相を検出する第１のモータ回転位置センサと、前記電動モータを駆動制御する制御装置と、を備えたパワーステアリング装置であって、前記制御装置は、前記第１のモータ回転位置センサから出力された第１の実軸位相の信号を受信する実軸位相信号受信部と、前記電動モータに流れる電流値の信号を受信するモータ電流信号受信部と、前記電流値の信号に基づき前記電動モータに発生する誘起電圧の位相である制御位相を推定する制御位相推定部と、前記第１の実軸位相と前記制御位相の差に基づき前記第１のモータ回転位置センサの異常の有無を判断するセンサ異常判断部と、を有する。
【０１３１】
前記パワーステアリング装置の好ましい態様において、該パワーステアリング装置は、前記電動モータの回転子の回転位置である実軸位相を検出する第２のモータ回転位置センサを有し、前記制御装置は、前記第１の実軸位相の信号に基づき前記電動モータを駆動制御するモータ駆動制御部を有すると共に、該モータ駆動制御部は、前記第１のモータ回転位置センサが異常であると判断されたとき、前記第２のモータ回転位置センサの出力信号である第２の実軸位相の信号に基づき前記電動モータを駆動制御する。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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