(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに流す電流の目標値を予め決定する目標決定手段と、前記モータ電流を検出するモータ電流検出手段と、前記目標値と前記検出されたモータ電流に応じて前記モータに流すモータ電流をクローズドループ制御する第１のモータ制御処理と前記目標値に応じて前記モータに流すモータ電流をオープンループ制御する第２のモータ制御処理を備えたモータ電流制御手段と、前記目標電流が所定値未満であるとき、前記検出されたモータ電流に異常がないか否かを判定し、異常判定時に前記モータ電流の制御を前記第２のモータ制御処理に切り換える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制御装置。
【請求項２】
モータ電流制御手段は、モータの抵抗値とモータ電流の目標値からモータ電流を前記第２のモータ制御処理でオープンループ制御することを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項３】
第２のモータ制御処理でモータ制御を行う際に、モータ電流が所定値以上通電しない制限手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項４】
モータに流す電流の目標値を予め決定する目標電流決定手段と、前記モータ電流を検出するモータ電流検出手段と、この検出されたモータ電流と前記目標値から少なくとも制御系の比例項と積分項を用いて前記モータに流すモータ電流をクローズドループ制御する第１のモータ制御処理と前記検出されたモータ電流と前記目標値から前記比例項を用いてクローズドループ制御する第２のモータ制御処理を備えたモータ電流制御手段と、前記目標値が所定値未満であるとき前記検出されたモータ電流に異常がないか否かを判定し、異常判定時に前記モータ電流の制御を前記第２のモータ制御処理に切り換える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制御装置。
【請求項５】
モータに流す電流の目標値を予め決定する目標電流決定手段と、前記モータ電流を検出するモータ電流検出手段と、前記モータに印加する印加電圧の目標値を決定する目標電圧決定手段と、前記モータに流す電流の目標値と前記検出されたモータ電流に応じて前記モータに流すモータ電流をクローズドループ制御する第１のモータ制御処理と前記印加電圧の目標値に基づいてモータに印加する電圧を制御する第２のモータ制御処理を備えたモータ電流制御手段と、前記目標電流が所定値未満であるとき前記検出されたモータ電流に異常がないか否かを判定し、異常判定時に制御系を前記第２のモータ制御処理に切り換える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制御装置。
【請求項６】
異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、モータ電流の目標値を漸減させモータ電流が所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項７】
異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、モータ印加電圧を漸減させ印加電圧が所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項８】
異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、モータ電流の目標値が所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項９】
異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、モータ印加電圧の目標値が所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１０】
異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、操舵トルクが所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１１】
第２のモータ制御処理でモータ制御時に、異常検出手段がモータ電流の正常を判定時にはモータを第１のモータ制御処理で制御することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１２】
異常検出手段は、モータ電流目標値とモータ電流検出値との偏差が所定値以上である期間が所定時間以上継続あるいは積算した時にモータ電流検出値異常を判定することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１３】
目標電流とは無関係に検出されたモータ電流に異常がないか否かを判定する第２の異常検出手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１４】
異常検出手段は、モータ電流目標値とモータ電流検出値との偏差が所定値以上である状態が第１の所定期間以上継続あるいは積算した時にモータ電流検出値異常と判定し、第２のモータ電流検出値異常検出手段は、モータ電流目標値とモータ電流検出値との偏差が所定値以上である状態が第１の所定期間より長い第２の所定期間以上継続あるいは積算した時にモータ電流検出値異常と判定することを特徴とする請求項１３記載の電動パワーステアリング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ステアリング機構に操舵補助力を発生するモータの電流検出回路に故障が発生した場合、オープンループでモータ電流を制御し、そして異常電流がモータに流れるのを阻止する電動パワーステアリング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング制御装置では、モータ電流目標値と実際にモータに流れているモータ電流検出値とを比較し、両者が一致するように制御するフィードバック制御を行っているが、モータ電流検出手段が故障した場合、モータに異常電流が流れる恐れがあるため、異常を速やかに検出し対処する必要がある。国際公開９８／３３２７０号公報に記載された電動パワーステアリング制御装置では、電流検出回路の異常を検出するとオープンループ制御に移行し、異常電流がモータに流れるのを防止している。以下、この電動パワーステアリング制御装置の制御法について説明する。
【０００３】
図１５は例えば国際公開９８／３３２７０号公報に示された従来の電動パワーステアリング制御装置の構成図である。ハンドル１には、ステアリングシャフト２が結合され減速機を介してラック＆ピニオン５が連結されている。ステアリングシャフト２には操舵トルクを検出するトルクセンサ３が設けられている。また、減速機４にはアシストトルクを発生するモータ８が結合されている。モータ８には、車速センサ７からの車速検出値、及び、トルクセンサ３からのトルク検出値に基づいて制御電流を発生するコントローラ９が接続されている。
【０００４】
図１６は上記電動パワーステアリング装置のコントローラ９の動作を説明するブロック図である。コントローラ９は、モータ８の電源を遮断するリレー２１、リレー２１を駆動するリレー駆動回路２２、リレー２１を通しバッテリー１０より電源供給されてモータ８を駆動するモータ駆動回路２３、モータ駆動回路２３を通してモータ８に流れる電流を検出するモータ電流検出回路２４，モータ電流検出回路２４によるモータ電流検出値、トルクセンサ３によるトルク検出値、車速センサ７による車速検出値に基づいてリレー２１、モータ８を制御するマイクロコンピュータ２６を含んでいる。なお、マイクロコンピュータ２６では、モータ電流を制御する手段として、第１のモータ制御処理と第２のモータ制御処理を有しており、電流検出回路の異常検出結果により、切り替えるものとする。
【０００５】
図１７はマイクロコンピュータ２６における第１のモータ制御処理を表したブロック図である。このブロック図において、目標電流決定手段４１は図１８のような特性図に基づき操舵トルクと車速からモータ電流目標値ＩＭＴを決定する。
【０００６】
モータ制御手段４２はモータ電流目標値ＩＭＴとモータ電流検出回路２４より検出したモータ電流検出値ＩＭＳとの偏差からモータ８に流すモータ電流をモータ電流目標値ＩＭＴになるように制御する。
【０００７】
図１９は、モータ電流制御手段４２の動作を示したブロック図である。比例項５１はモータ電流目標値ＩＭＴとモータ電流検出値ＩＭＳの偏差△ＩＭに対して比例演算を行う。積分項５２は偏差△ＩＭに対して積分演算を行う。モータ駆動手段５３は比例項５１と積分項５２の演算結果の和ＶＭＴの値に応じた電圧をモータ８に印加して駆動する。
【０００８】
図２０はマイクロコンピュータ２６における第２のモータ制御処理を表したブロック図である。第２のモータ制御処理は図１７に示した第１のモータ制御処理に対して、モータ電流検出回路２４の入力を廃止したオープンループ制御である。そして、モータ電流制御手段４２は図２１のように、モータ電流目標値ＩＭＴに定数設定部５４で設定した所定値Ｒａを掛けた値であるモータ電圧目標値ＶＭＴを求め、このモータ電圧目標値ＶＭＴに応じてモータ駆動手段５３はモータ８を駆動する。ここで、所定値Ｒａはモータ８の抵抗値である。つまり、モータ電流目標値ＩＭＴとモータの抵抗値Ｒａを掛けた値であるモータ電圧目標値ＶＴＭをモータ８に印加することでモータ８にモータ電流目標値ＩＭＴを流すように制御することができる。
【０００９】
次に、マイクロコンピュータ２６の動作を図２２のフローチャートに従って説明する。電動パワーステアリング制御装置起動後、ステップ１０１でリレー２１をオンした後、ステップ１０２でトルクセンサ３から検出した操舵トルクを入力し、ステップ１０３で車速センサ７から車速を入力する。
【００１０】
ステップ１０４で、操舵トルクと車速からモータ電流目標値ＩＭＴを決定し、ステップ１０５でモータ電流検出回路２４からモータ電流検出値ＩＭＳを検出し、ステップ１０６でモータ電流検出値ＩＭＳの異常を判定する。判定の結果が正常である場合は、ステップ１０７でステップ１０８に分岐し第１のモータ制御処理を行う。一方、異常である場合はステップ１０７でステップ１０９に分岐し第２のモータ制御処理を行う。
【００１１】
次に、上記ステップ１０６のモータ電流検出値異常検出法について説明する。図２３はＷＯ９８／３３２７０号公報に記載されたモータ電流検出値異常検出法を示したものである。
【００１２】
ステップ１２２ではモータ電流目標値ＩＭＴと所定値Ｉ１を比較し、モータ電流目標値ＩＭＴが所定値ｌ１以下である場合は、本ルーチンを終了する処理に分岐する。一方、モータ電流目標値ＩＭＴが所定値ｌ１より大きい場合は、ステップ１２３に分岐する。
【００１３】
ステップ１２３では、モータ電流検出値ＩＭＳと所定値Ｉ２を比較しモータ電流検出値ＩＭＳが所定値Ｉ２未満である場合は、ステップ１２４に分岐する。ここで、所定値Ｉ１＞所定値Ｉ２に設定することにより、ステップ１２４に分岐する条件は、モータ電流目標値ＩＭＴに対して、モータ電流検出値ＩＭＳが小さい場合となる。ステップ１２４では、この状態の継続時間と所定時間Ｔ１とを比較し、継続時間がＴ１以上である場合は、ステップ１２５に分岐しモータ電流検出値異常を確定する。Ｔ１未満である場合は、本ルーチンを終了する処理に分岐する。
【００１４】
また、ステップ１２３で、モータ電流検出値ＩＭＳが所定値Ｉ２以上である場合はステップ１２６に分岐する。ここで、所定値Ｉ２を、モータ電流検出値ＩＭＳが正常と判定できる値よりも大きく設定することにより、ステップ１２６に分岐する条件は、モータ電流検出値ＩＭＳが正常である場合となる。ステップ１２６では、ステップ１２５で、モータ電流検出値異常が未確定ならば本ルーチンを終了する処理に分岐する。ステップ１２５でモータ電流検出値異常が確定されていれば、ステップ１２７に分岐し、モータ電流検出値異常の確定を解除する。
【００１５】
以上の処理を行うことによって、前記のように構成された電動パワーステアリング制御装置は、モータ電流検出回路２４が正常である場合は、第１のモータ制御処理にて動作するが、モータ電流検出回路２４に異常が発生して、モータ電流検出値ＩＭＳが所定値Ｉ２以下に固定された場合には、第２のモータ制御処理に切り替わる。第２のモータ制御処理は、モータ電流検出値ＩＭＳを用いずに制御するため、モータ８に過大な電流が流れることはなく、安全に、パワーステアリング制御を続行することができる。
【００１６】
また、第２のモータ制御処理中に、モータ電流検出値ＩＭＳが正常値に戻った場合、第１のモータ制御処理に切り替わるため、誤検出により第２のモータ制御処理に切り替わった場合でも、安全に正常状態に復帰することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記電動パワーステアリング制御装置では、例えば、ハンドルを急操舵した場合など、モータの逆起電力により、モータ電流が制限され、モータ電流目標値ＩＭＴに対して、モータ電流検出値ＩＭＳが小さくなり、モータ電流検出値異常を誤検出するという問題があった。また、上記の誤検出に伴って、制御精度の劣るオープンループ制御である第２のモータ制御処理に切り替わるため、操舵フィーリングが悪化するという問題があった。
【００１８】
この発明は、上記のような問題を解消するためになされたもので、モータの逆起電力によるモータ電流検出値異常の誤検出を防止して操舵フィーリングの悪化を防止した電動パワーステアリング制御装置を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、モータに流す電流の目標値を予め決定する目標決定手段と、前記モータ電流を検出するモータ電流検出手段と、前記目標値と前記検出されたモータ電流に応じて前記モータに流すモータ電流をクローズドループ制御する第１のモータ制御処理と前記目標値に応じて前記モータに流すモータ電流をオープンループ制御する第２のモータ制御処理を備えたモータ電流制御手段と、前記目標電流が所定値未満であるとき、前記検出されたモータ電流に異常がないか否かを判定し、異常判定時に前記モータ電流の制御を前記第２のモータ制御処理に切り換える異常検出手段とを備えたものである。
【００２０】
また、モータ電流制御手段は、モータの抵抗値とモータ電流の目標値からモータ電流を前記第２のモータ制御処理でオープンループ制御するものである。
【００２１】
また、第２のモータ制御処理でモータ制御を行う際に、モータ電流が所定値以上通電しない制限手段を設けたことものである。
【００２２】
また、モータに流す電流の目標値を予め決定する目標電流決定手段と、前記モータ電流を検出するモータ電流検出手段と、この検出されたモータ電流と前記目標値から少なくとも制御系の比例項と積分項を用いて前記モータに流すモータ電流をクローズドループ制御する第１のモータ制御処理と前記検出されたモータ電流と前記目標値から前記比例項を用いてクローズドループ制御する第２のモータ制御処理を備えたモータ電流制御手段と、前記目標値が所定値未満であるとき前記検出されたモータ電流に異常がないか否かを判定し、異常判定時に前記モータ電流の制御を前記第２のモータ制御処理に切り換える異常検出手段とを備えたものである。
【００２３】
また、モータに流す電流の目標値を予め決定する目標電流決定手段と、前記モータ電流を検出するモータ電流検出手段と、前記モータに印加する印加電圧の目標値を決定する目標電圧決定手段と、前記モータに流す電流の目標値と前記検出されたモータ電流に応じて前記モータに流すモータ電流をクローズドループ制御する第１のモータ制御処理と前記印加電圧の目標値に基づいてモータに印加する電圧を制御する第２のモータ制御処理を備えたモータ電流制御手段と、前記目標電流が所定値未満であるとき前記検出されたモータ電流に異常がないか否かを判定し、異常判定時に制御系を前記第２のモータ制御処理に切り換える異常検出手段とを備えたものである。
【００２４】
また、異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、モータ電流の目標値を漸減させモータ電流が所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたものである。
【００２５】
また、異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、モータ印加電圧を漸減させ印加電圧が所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたものである。
【００２６】
また、異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、モータ電流の目標値が所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたものである。
【００２７】
また、異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、モータ印加電圧の目標値が所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたものである。
【００２８】
また、異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、操舵トルクが所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたものである。
【００２９】
また、第２のモータ制御処理でモータ制御時に、異常検出手段がモータ電流の正常を判定時にはモータを第１のモータ制御処理で制御するものである。
【００３０】
また、異常検出手段は、モータ電流目標値とモータ電流検出値との偏差が所定値以上である期間が所定時間以上継続あるいは積算した時にモータ電流検出値異常を判定するものである。
【００３１】
さらに、目標電流とは無関係に検出されたモータ電流に異常がないか否かを判定する第２の異常検出手段とを備えたものである。
【００３２】
さらにまた、異常検出手段は、モータ電流目標値とモータ電流検出値との偏差が所定値以上である状態が第１の所定期間以上継続あるいは積算した時にモータ電流検出値異常と判定し、第２のモータ電流検出値異常検出手段は、モータ電流目標値とモータ電流検出値との偏差が所定値以上である状態が第１の所定期間より長い第２の所定期間以上継続あるいは積算した時にモータ電流検出値異常と判定するものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を説明する。全体の構成及びコントローラ９の構成は従来の技術のものと同じであるため説明は省略する。また、第１のモータ制御処理、第２のモータ制御処理も従来の技術のものと同じであるため説明は省略する。
【００３４】
実施の形態１のマイクロコンピュータ２６の動作を図２２のフローチャートに従って説明する。電動パワーステアリング制御装置起動後、ステップ１０１でリレー２１をオンした後、ステップ１０２でトルクセンサ３から検出した操舵トルクを入力し、ステップ１０３で車速センサ７から車速を入力する。
【００３５】
ステップ１０４で、操舵トルクと車速からモータ電流目標値ＩＭＴを決定し、ステップ１０５でモータ電流検出回路２４からモータ電流検出値ＩＭＳを検出し、ステップ１０６でモータ電流検出値ＩＭＳの異常を判定する。判定の結果が正常である場合は、ステップ１０７でステップ１０８に分岐し第１のモータ制御処理を行う。一方、異常である場合はステップ１０７でステップ１０９に分岐し第２のモータ制御処理を行う。
【００３６】
次に本実施の形態における図２２のステップ１０６のモータ電流検出値異常検出法について、図１を用いて説明する。ステップ１２１では、モータ電流目標値ＩＭＴと所定値Ｉ０とを比較し、モータ電流目標値ＩＭＴがＩ０以上である場合は、本ルーチンを終了する処理に分岐する。一方、モータ電流目標値ＩＭＴが所定値Ｉ０未満である場合は、ステップ１２２に分岐する。ステップ１２２ではモータ電流目標値ＩＭＴと所定値Ｉ１を比較し、モータ電流目標値ＩＭＴが所定値ｌ１以下である場合は、本ルーチンを終了する処理に分岐する。一方、モータ電流目標値ＩＭＴが所定値ｌ１より大きい場合は、ステップ１２３に分岐する。
【００３７】
ステップ１２３では、モータ電流検出値ＩＭＳと所定値Ｉ２を比較しモータ電流検出値ＩＭＳが所定値Ｉ２未満である場合は、ステップ１２４に分岐する。ここで、所定値Ｉ１＞所定値Ｉ２に設定することにより、ステップ１２４に分岐する条件は、モータ電流目標値ＩＭＴに対して、モータ電流検出値ＩＭＳが小さい場合となる。ステップ１２４では、この状態の継続時間と所定時間Ｔ１とを比較し、継続時間がＴ１以上である場合は、ステップ１２５に分岐しモータ電流検出値異常を確定する。Ｔ１未満の場合は、本ルーチンを終了する処理に分岐する。
【００３８】
また、ステップ１２３で、モータ電流検出値ＩＭＳが所定値Ｉ２以上である場合はステップ１２６に分岐する。ここで、所定値Ｉ２を、モータ電流検出値ＩＭＳが正常と判定できる値よりも大きく設定することにより、ステップ１２６に分岐する条件は、モータ電流検出値ＩＭＳが正常である場合となる。ステップ１２６では、ステップ１２５で、モータ電流検出値異常が未確定ならば本ルーチンを終了する処理に分岐する。ステップ１２５でモータ電流検出値異常が確定されていれば、ステップ１２７に分岐し、モータ電流検出値異常の確定を解除する。
【００３９】
以上のように本発明による電動パワーステアリング制御装置では、モータ電流目標値ＩＭＴが小さい（ＩＭＴ＜ｌ０）場合のみモータ電流検出値異常の検出を行うので、ハンドル急操舵時のモータ電流検出値ＩＭＳ異常の誤検出を防ぐことができる。また、モータ電流目標値ＩＭＴが、上記のモータ電流検出値異常検出を行わないほど大きな状態（ＩＭＴ≧Ｉ０）で継続し続けることがないように、所定値Ｉ０を設定することによりモータ電流検出値の異常は、確実に検出される。また、ハンドル急操舵時は、モータの逆起電力によりモータに過電流が流れないので、異常検出をしなくても安全性は損なわれない。
【００４０】
また、モータ電流検出回路２４が正常である場合は、第１のモータ制御処理にて動作するが、モータ電流検出回路２４に異常が発生して、モータ電流検出値が所定値Ｉ２以下に固定された場合には、第２のモータ制御処理に切り替わる。第２のモータ制御処理は、モータ電流検出値ＩＭＳを用いずに制御するため、モータ８に過大な電流が流れることはなく、安全に、パワーステアリング制御を続行することができる。
【００４１】
また、第２のモータ制御処理中に、モータ電流検出値ＩＭＳが正常値に戻った場合、第１のモータ制御処理に切り替わるため、誤検出により第２のモータ制御処理に切り替わった場合でも、安全に正常状態に復帰することができる。
なお、ステップ１２４にて所定時間Ｔ１と比較する時間は、継続時間を用いたが積算時間を用いてもよい。
【００４２】
実施の形態２．
上記実施の形態１における第２のモータ制御処理処理においては、モータ目標電圧ＶＭＴに上限を設けなかったが、図２に示すようにモータ目標電圧ＶＭＴを上限値ＶＭＡＸでクリップしてモータ８に過電流が通電するのを防止してもよい。ステップ１９１でモータ電圧目標値ＶＭＴを決定し、ステップ１９２で所定値Ｖｍａｘと比較する。モータ電圧目標値ＶＭＴのほうが大きい場合は、ステップ１９３に分岐しモータ電圧目標値ＶＭＴを所定値Ｖｍａｘにクリップする。モータ電圧ＶＭＴが所定値Ｖｍａｘ以下である場合は、本ルーチンを終了する処理に分岐する。
【００４３】
ここで、モータ８の定格電流値をＩｍとし、モータ電圧上限値Ｖｍａｘはモータの抵抗値Ｒａの公差上の下限値をＲａｍｉｎとした場合、Ｖｍａｘ＝Ｉｍ×Ｒａｍｉｎと設定すればモータ８に定格電流以上の電流が流れることはなく、モータ及び制御装置の損傷を防ぐことができる。
【００４４】
実施の形態３．
上記実施の形態１〜２における第２のモータ制御処理はモータ電流検出値ＩＭＳを使用しなかったが、図３のモータ電流制御手段４２に示すように第１のモータ制御処理手段におけるモータ電流制御手段４２（図１９）より積分項５２を除いて構成して、モータ電流検出値ＩＭＳを使用してもよい。
【００４５】
このように構成することによって、モータ電流検出値ＩＭＳに異常が発生し第２のモータ電流制御処理に移行しても、第２のモータ制御処理は、比例項しかないのでモータ電流目標値ＩＭＴに比例した電流が流れるだけで、過大な電流は流れない。従って、第２のモータ制御処理であっても、クローズドループ制御を行うことができ制御装置の信頼性が高まる。
【００４６】
実施の形態４．
上記実施の形態１〜２の第２のモータ制御処理では、操舵トルクと車速よりモータ電流目標値ＩＭＴを決定し、このモータ電流目標値ＩＭＴに基づいてモータ８に印加するモータ目標電圧ＶＭＴを求めたが、図４のように、目標電圧決定手段６１が、例えば図５のような電圧特性から決定するようにしてもよい。
【００４７】
この場合も、第２のモータ制御処理ではモータ電流検出値ＩＭＳに関係なくモータ８を駆動するので過大な電流が流れることはなく過大なアシストトルクも発生しないので操舵時の安全性が向上する。
【００４８】
実施の形態５．
上記実施の形態１〜３はモータ電流検出値ＩＭＳの異常を検出すると第２のモータ制御処理に移行してモータ電流を目標電流決定手段４１（図２０を参照）で決定した電流値となるモータ印加電圧を印加して制御を行ったが、図６のフローチャートに示すように、第２のモータ制御処理に移行したならば、ステップ１４１でモータ電流目標値ＩＭＴを徐々に下げ、ステップ１４２で、モータ電流目標値ＩＭＴがゼロになったと判定されたならば、ステップ１４３でリレー２１をオフする処理を行うようにしてもよい。
【００４９】
この場合、電流異常を検出してからマニュアルステアリングに切り換える迄の間、モータ８からのアシストトルクを徐々に低下させることによって、アシストトルクが急激に変化することなくマニュアルステアリングに切り換えることができるので操舵時の安全性が向上する。
【００５０】
実施の形態６．
上記実施の形態４はモータ電流検出値ＩＭＳの異常を検出すると第２のモータ制御処理に移行して目標電圧決定手段６１で決定した電圧値となるモータ印加電圧を設定して制御を行ったが、図７のフローチャートに示すように、第２のモータ制御処理に移行したならば、ステップ１５１でモータ電圧目標値ＶＭＴを徐々に下げ、ステップ１５２でモータ電圧目標値ＶＭＴがゼロになったと判定された場合は、ステップ１４３でリレー２１をオフする処理を行うようにしてもよい。
【００５１】
この場合、電流異常を検出してからマニュアルステアリングに切り換える迄の間、モータ８からのアシストトルクを徐々に低下させることによって、アシストトルクが急激に変化することなくマニュアルステアリングに切り換えることができるので操舵時の安全性が向上する。
【００５２】
実施の形態７．
上記実施の形態１〜３はモータ電流検出値ＩＭＳの異常を検出すると第２のモータ制御処理に移行してモータ電流を目標電流決定手段４１（図２０を参照）で決定した電流値となるようにモータ印加電圧を印加して制御を行ったが、図８のフローチャートに示すように、ステップ１６１においてステップ１０４で決定したモータ電流目標値ＩＭＴが所定値ＩＴＨ（例えば０Ａ）以下かを判定し、所定値ＩＴＨ以下ならばステップ１４３でリレー２１をオフする処理を行うようにしてもよい。
【００５３】
以上のように構成することによって、実施の形態１と同様、モータ電流検出値異常が発生しても、過大なアシストトルクを発生させることなくモータ８を制御することができる。さらに、モータ８からのアシストトルクが無くなる状態でリレー２１をオフし、マニュアルステアリングに切り替えるのでアシストトルクの急激な変化を生じることなく安全にマニュアルステアリングに切り替えることができる。
【００５４】
実施の形態８．
上記実施の形態４はモータ電流検出値ＩＭＳの異常を検出すると第２のモータ制御処理に移行して目標電圧決定手段６１で決定した電圧値となるモータ印加電圧を設定して制御を行ったが、図９のフローチャートに示すように、ステップ１８１でモータ電圧目標値ＶＭＴが所定値ＶＴＨ（例えば０Ｖ）以下か判定し、所定値ＶＴＨ以下ならばステップ１４３でリレー２１をオフしてパワーステアリングの制御を停止するようにしてもよい。ステップ１８１でモータ電圧目標値ＶＭＴが所定値ＶＴＨより大きい場合、ステップ１０２からの処理を繰り返す。
【００５５】
以上のように構成することによって、実施の形態１と同様、モータ電流検出値異常が発生しても、過大なアシストトルクを発生させることなくモータ８を制御することができる。さらに、モータ８からのアシストトルクが無くなる状態でリレー２１をオフし、マニュアルステアリングに切り替えるのでアシストトルクの急激な変化を生じることなく安全にマニュアルステアリングに切り替えることができる。
【００５６】
実施の形態９．
上記実施の形態１〜８は、モータ電流検出値ＩＭＳの異常を検出すると第２のモータ制御処理に移行してモータ制御を行ったが、図１０のフローチャートに示すように、ステップ１７１において、ステップ１０２で検出した操舵トルクが所定値ＴＴＨ（例えば１Ｎ／ｍ）以下かを判定し、操舵トルクが所定値ＴＴＨ以下ならば、ステップ１４３でリレー２１をオフしてパワーステアリングの制御を停止するようにしてもよい。ステップ１７１で操舵トルクが所定値ＴＴＨより大きい場合、ステップ１０２からの処理を繰り返す。
【００５７】
以上のように処理することによって、実施の形態１と同様、モータ電流検出値異常が発生しても過剰なアシストを発生させることなく、モータを制御することができ、さらに操舵力が充分小さくなった状態でリレー２１をオフしマニュアルステアリングに切り替えるのでアシストトルクの急激な変化を生じることなく安全にマニュアルステアリングに切り替えることができる。
【００５８】
実施の形態１０．
上記実施の形態１〜９では、モータ電流検出値異常検出処理は、モータ電流目標値ＩＭＴがＩ１より大きく、かつモータ電流検出値ＩＭＳがＩ２より小さいときにモータ電流検出値異常を確定したが、図１１ようにモータ電流目標値ＩＭＴとモータ電流検出値ＩＭＳとの差が所定値ε１より大きい状態がＴ２（例えば数１０ｍｓｅｃ〜数１００ｍｓｅｃ程度）以上継続した場合にモータ電流検出値異常を確定するようにしてもよい。この場合も、実施の形態１と同様、モータ電流検出値異常が発生しても過剰なアシストを発生させることなく、モータを制御することができる。
【００５９】
実施の形態１１．
上記実施の形態１〜１０では、モータ電流目標値ＩＭＴが大きい（ＩＭＴ≧Ｉ０）場合は、モータ電流検出値異常検出を行わなかったが、モータ電流目標値ＩＭＴが大きい場合にモータ電流検出値異常検出を行う処理を追加してもよい。
【００６０】
図１２は、本実施の形態の制御処理法を示したフローチャートである。ステップ１０１〜１０９は実施の形態１と同様の処理なので説明は省略する。ステップ１０５でモータ電流検出値ＩＭＳを検出したあと、ステップ１３１で、第２のモータ電流検出値異常検出を行い、次に、ステップ１０６で実施の形態１のモータ電流検出値異常検出処理である第１のモータ電流検出値異常検出を行う。
【００６１】
ここで、ステップ１３１の第２のモータ電流検出値異常検出処理について図１３を用いて説明する。ステップ１４１ではモータ電流目標値ＩＭＴと所定値Ｉ３を比較し、モータ電流目標値ＩＭＴが所定値ｌ３以下である場合は、本ルーチンを終了する処理に分岐する。一方、モータ電流目標値ＩＭＴが所定値ｌ３より大きい場合は、ステップ１４２に分岐する。
【００６２】
ステップ１４２では、モータ電流検出値ＩＭＳと所定値Ｉ４を比較し、モータ電流検出値ＩＭＳが所定値Ｉ４以上のときは、本ルーチンを終了する処理に分岐する。一方、モータ電流検出値が所定値Ｉ４未満の場合は、ステップ１４３に分岐する。ここで、所定値Ｉ３＞所定値Ｉ４に設定することにより、ステップ１４３に分岐する条件は、モータ電流目標値ＩＭＴに対して、モータ電流検出値ＩＭＳが小さい場合となる。ここで、Ｉ３およびＩ４はいずれもＩ０よりも大きな値に設定する。ステップ１４３では、この状態の継続時間と所定時間Ｔ２（Ｔ２はモータの逆起電力によって、モータ電流目標値ＩＭＴとモータ電流検出値ＩＭＳとの間に差が生じている標準的な時間より十分大きい値）を比較し、継続時間がＴ２以上である場合は、ステップ１４４に分岐しモータ電流検出値異常を確定する。Ｔ２未満である場合は、本ルーチンを終了する処理に分岐する。なお、このＴ２はＴ１よりも大きな値に設定している。
【００６３】
なお、ステップ１３１でモータ電流検出値異常が確定した場合は、モータ電流目標値ＩＭＴを漸減させ十分小さくなったところでモータアシストを停止するような処理を施してもよい。
【００６４】
本実施の形態では、ステップ１３１で、モータ電流目標値ＩＭＴが大きい（ＩＭＴ≧Ｉ０）場合でもモータ電流検出値異常検出が行われる。しかも、その異常確定時間Ｔ２は、モータの逆起電力によって、モータ電流目標値ＩＭＴとモータ電流検出値ＩＭＳとの間に差が生じている標準的な時間より十分大きい値（例えば数ｓｅｃ程度）としているから、モータの逆起電力による誤検出も発生しない。従って、より安全で信頼性の高い電動パワーステアリング制御装置が実現できる。
【００６５】
実施の形態１２．
上記実施の形態１１では、図１２のステップ１３１の第２のモータ電流検出値異常検出処理でモータ電流目標値ＩＭＴとモータ電流検出値ＩＭＳを用いて行ったが、図１４のように、両者の差が所定値ε２より大きい状態がＴ２（例えば数ｓｅｃ程度）以上継続した場合にモータ電流検出値異常を確定するようにしてもよい。この場合も実施の形態１２と同様に、モータ電流目標値ＩＭＴが大きい（ＩＭＴ≧Ｉ０）場合でもモータ電流検出値異常検出が行われるのでより安全で信頼性の高い電動パワーステアリング制御装置が実現できる。
【００６６】
【発明の効果】
この発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、モータに流す電流の目標値を予め決定する目標決定手段と、前記モータ電流を検出するモータ電流検出手段と、前記目標値と前記検出されたモータ電流に応じて前記モータに流すモータ電流をクローズドループ制御する第１のモータ制御処理と前記目標値に応じて前記モータに流すモータ電流をオープンループ制御する第２のモータ制御処理を備えたモータ電流制御手段と、前記目標電流が所定値未満であるとき、前記検出されたモータ電流に異常がないか否かを判定し、異常判定時に前記モータ電流の制御を前記第２のモータ制御処理に切り換える異常検出手段とを備えたものであり、一般的に目標電流が大きくなるようなハンドル急操舵時はモータの逆起電力によりモータに過電流が流れないので、異常検出をしなくても問題はなく、ハンドル急操舵時のモータ電流検出値異常の誤検出を防止することができる。
【００６７】
また、モータ電流制御手段は、モータの抵抗値とモータ電流の目標値からモータ電流を前記第２のモータ制御処理でオープンループ制御するものであり、異常のある検出されたモータ電流を用いずに制御を行え、操舵フィーリングの悪化を防止することができる。
【００６８】
また、第２のモータ制御処理でモータ制御を行う際に、モータ電流が所定値以上通電しない制限手段を設けたことものであり、定格電流以上の電流が流れることがなく、モータおよび制御装置の損傷を防止することができる。
【００６９】
また、モータに流す電流の目標値を予め決定する目標電流決定手段と、前記モータ電流を検出するモータ電流検出手段と、この検出されたモータ電流と前記目標値から少なくとも制御系の比例項と積分項を用いて前記モータに流すモータ電流をクローズドループ制御する第１のモータ制御処理と前記検出されたモータ電流と前記目標値から前記比例項を用いてクローズドループ制御する第２のモータ制御処理を備えたモータ電流制御手段と、前記目標値が所定値未満であるとき前記検出されたモータ電流に異常がないか否かを判定し、異常判定時に前記モータ電流の制御を前記第２のモータ制御処理に切り換える異常検出手段とを備えたものであり、異常時には、比例項だけの制御となり、モータ目標電流値に比例した電流が流れるのみであり、過大な電流は流れず、しかも異常時であってもクローズドループ制御が行えるので制御の信頼性が向上できる。
【００７０】
また、モータに流す電流の目標値を予め決定する目標電流決定手段と、前記モータ電流を検出するモータ電流検出手段と、前記モータに印加する印加電圧の目標値を決定する目標電圧決定手段と、前記モータに流す電流の目標値と前記検出されたモータ電流に応じて前記モータに流すモータ電流をクローズドループ制御する第１のモータ制御処理と前記印加電圧の目標値に基づいてモータに印加する電圧を制御する第２のモータ制御処理を備えたモータ電流制御手段と、前記目標電流が所定値未満であるとき前記検出されたモータ電流に異常がないか否かを判定し、異常判定時に制御系を前記第２のモータ制御処理に切り換える異常検出手段とを備えたものであり、一般的に目標電流が大きくなるようなハンドル急操舵時はモータの逆起電力によりモータに過電流が流れないので、異常検出をしなくても問題はなく、ハンドル急操舵時のモータ電流検出値異常の誤検出を防止することができる。
【００７１】
また、異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、モータ電流の目標値を漸減させモータ電流が所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたものであり、異常が検出された場合にアシストトルクを徐々に低減して制御停止に至らしめることができ、アシストトルクの急激な変化を防止でき、操舵フィーリングを向上することができる。
【００７２】
また、異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、モータ印加電圧を漸減させ印加電圧が所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたものであり、異常が検出された場合にアシストトルクを徐々に低減して制御停止に至らしめることができ、アシストトルクの急激な変化を防止でき、操舵フィーリングを向上することができる。
【００７３】
また、異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、モータ電流の目標値が所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたものであり、アシストトルクが必要な間は制御を継続し、アシストトルクが不要となったときに制御を停止するので、アシストトルクの急激な変化を防止でき、操舵フィーリングを向上することができる。
【００７４】
また、異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、モータ印加電圧の目標値が所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたものであり、アシストトルクが必要な間は制御を継続し、アシストトルクが不要となったときに制御を停止するので、アシストトルクの急激な変化を防止でき、操舵フィーリングを向上することができる。
【００７５】
また、異常検出手段が異常を検出して第２のモータ制御処理で制御時に、操舵トルクが所定値以下になったときパワーステアリング制御を停止する制御手段を備えたものであり、アシストトルクが必要な間は制御を継続し、アシストトルクが不要となったときに制御を停止するので、アシストトルクの急激な変化を防止でき、操舵フィーリングを向上することができる。
【００７６】
また、第２のモータ制御処理でモータ制御時に、異常検出手段がモータ電流の正常を判定時にはモータを第１のモータ制御処理で制御するものであり、異常を誤検出して第２のモータ制御処理に移行した場合であっても、第１のモータ制御処理に復帰することができ、制御の信頼性を向上することができる。
【００７７】
また、異常検出手段は、モータ電流目標値とモータ電流検出値との偏差が所定値以上である期間が所定時間以上継続あるいは積算した時にモータ電流検出値異常を判定するものであり、異常との誤検出をより確実に防止することができる。
【００７８】
さらに、目標電流とは無関係に検出されたモータ電流に異常がないか否かを判定する第２の異常検出手段とを備えたものであり、目標電流が大きい状態であっても、異常を検出することができる。
【００７９】
さらにまた、異常検出手段は、モータ電流目標値とモータ電流検出値との偏差が所定値以上である状態が第１の所定期間以上継続あるいは積算した時にモータ電流検出値異常と判定し、第２のモータ電流検出値異常検出手段は、モータ電流目標値とモータ電流検出値との偏差が所定値以上である状態が第１の所定期間より長い第２の所定期間以上継続あるいは積算した時にモータ電流検出値異常と判定するものであり、目標電流の大きさにかかわらず異常判定を行う第２のモータ電流検出値異常検出手段にて異常を判定するまでの時間を、逆起電力の影響により目標電流と検出電流に偏差が生じる標準的な時間よりも大きく設定でき、目標電流が大きい状態であっても、逆起電力の影響による誤検出を防止でき、目標電流の大きさにかかわらず、常時異常監視でき、装置の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１におけるモータ電流の異常検出動作を説明するフローチャートである。
【図２】モータ電圧をオープンループ制御し、モータ電圧上限値をクリップする動作を説明するフローチャートである。
【図３】モータ電流制御手段を比例項のみを用いたクローズド・ループ制御系で説明したブロック図である。
【図４】モータ電圧をオープンループ制御した場合の各動作を説明したブロック図である。
【図５】操舵トルクと車速からモータ目標電圧値を決定する際に用いる電圧特性図である。
【図６】実施の形態５におけるパワーステアリング制御動作を説明するフローチャートである。
【図７】実施の形態６におけるパワーステアリング制御動作を説明するフローチャートである。
【図８】実施の形態７におけるパワーステアリング制御動作を説明するフローチャートである。
【図９】実施の形態８におけるパワーステアリング制御動作を説明するフローチャートである。
【図１０】実施の形態９におけるパワーステアリング制御動作を説明するフローチャートである。
【図１１】実施の形態１０におけるモータ電流の異常検出動作を説明するフローチャートである。
【図１２】実施の形態１１のコントローラにおけるマイクロコンピュータの制御処理を説明するフローチャートである。
【図１３】実施の形態１１におけるモータ電流検出回路異常検出動作を説明するフローチャートである。
【図１４】実施の形態１２におけるモータ電流検出回路異常検出動作を説明するフローチャートである。
【図１５】従来の電動パワーステアリング制御装置の全体構成図である。
【図１６】従来のコントローラにおけるマイクロコンピュータの制御処理を説明する図である。
【図１７】モータ電流をクローズドループ制御系にて行う場合のブロック図である。
【図１８】操舵トルクと車速からモータの目標電流値を決定する際に用いる電流特性図である。
【図１９】図１８における電流制御手段を比例項と積分項を用いたクローズド・ループ制御系で説明したブロック図である。
【図２０】モータ電流をオープンループ制御にて行う場合のブロック図である。
【図２１】モータ電流制御手段をオープンループ制御系で説明したブロック図である。
【図２２】電動パワーステアリング制御装置のおけるマイクロコンピュータの動作を説明するフローチャートである。
【図２３】従来の電動パワーステアリング制御装置のモータ電流検出値異常検出手段を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  ハンドル
２  ステアリングシャフト
３  トルクセンサ
４  減速機
７  車速センサ
８  モータ
９  コントローラ
２４  モータ電流検出回路
４１  目標電流決定手段
４２  モータ電流制御手段
【図１】
0003571630.tif 000002
【図２】
0003571630.tif 000003
【図３】
0003571630.tif 000004
【図４】
0003571630.tif 000005
【図５】
0003571630.tif 000006
【図６】
0003571630.tif 000007
【図７】
0003571630.tif 000008
【図８】
0003571630.tif 000009
【図９】
0003571630.tif 000010
【図１０】
0003571630.tif 000011
【図１１】
0003571630.tif 000012
【図１２】
0003571630.tif 000013
【図１３】
0003571630.tif 000014
【図１４】
0003571630.tif 000015
【図１５】
0003571630.tif 000016
【図１６】
0003571630.tif 000017
【図１７】
0003571630.tif 000018
【図１８】
0003571630.tif 000019
【図１９】
0003571630.tif 000020
【図２０】
0003571630.tif 000021
【図２１】
0003571630.tif 000022
【図２２】
0003571630.tif 000023
【図２３】
0003571630.tif 000024