(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記操舵トルク検出手段により検出される操舵トルクに基づき、モータを駆動制御するメイン制御装置と、
前記メイン制御装置を監視するサブ制御装置と、
前記メイン制御装置およびサブ制御装置の出力に基づき、モータを駆動するモータ駆動手段と
を備え、
前記サブ制御装置は、モータの駆動状態を判定する駆動禁止判定手段と、
前記駆動禁止判定手段の第１の判定結果を保持するラッチ手段と
を有し、
前記駆動禁止判定手段は、操舵トルクに対するモータ電流の特性においてモータ電流の通流を禁止する禁止領域を設定すると共に、モータの駆動状態が該禁止領域にあるか否かを判定し、
前記ラッチ手段は、前記駆動禁止判定手段によりモータの駆動状態が前記禁止領域内にあると判定されると、前記第１の判定結果を保持すると共に、前記メイン制御装置がモータ駆動信号を出力しなくなるまで、該第１の判定結果を保持し、
前記メイン制御装置は、前記ラッチ手段からの前記第１の判定結果に基づいて前記モータ駆動信号を出力し、
前記モータ駆動手段は、前記ラッチ手段が前記第１の判定結果を保持しているときは、モータの駆動を禁止することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記駆動禁止判定手段により、モータの駆動状態が禁止領域内にあると判定されている時間をカウントする第１カウンタをさらに備え、該第１カウンタがカウントする時間が第１の時間を超えると、前記駆動禁止判定手段の判定結果を前記ラッチ手段に伝達するが、該第１カウンタがカウントする時間が第１の時間に満たないと、前記駆動禁止判定手段の判定結果を前記ラッチ手段に伝達しないことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記モータ駆動手段への電流供給を遮断するための電流遮断手段と、前記ラッチ手段に前記第１の判定結果が保持されている時間をカウントする第２カウンタとをさらに備え、該第２カウンタがカウントする時間が第２の時間を超えると、前記電流遮断手段を作動させることにより、モータへの電流供給を遮断するが、該第２カウンタがカウントする時間が第２の時間に満たないと、前記電流遮断手段を作動させないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記駆動禁止判定手段は、操舵トルクのみに基づいて、前記禁止領域を設定することを特徴とする請求項１から請求項３まで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５】
前記駆動禁止判定手段は、操舵トルクおよびモータ電流に基づいて、モータ駆動禁止領域を設定することを特徴とする請求項１から請求項３まで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６】
前記駆動禁止判定手段は、操舵トルクおよび車速に基づいて、モータ駆動禁止領域を設定することを特徴とする請求項１から請求項３まで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】
前記駆動禁止判定手段は、操舵トルク、モータ電流および車速に基づいて、モータ駆動禁止領域を設定することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに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、インタロック機能の誤動作が生じにくい電動パワーステアリングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は、従来の電動パワーステアリング装置の構成を概念的に示すブロック図である。
図１５に示すように、従来の電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１、メイン制御装置２、サブ制御装置３、モータ駆動回路４、モータ電流検出回路５およびモータ６を備える。
【０００３】
図１５に示すように、操舵トルクセンサ１は、メイン制御装置２およびサブ制御装置３の入力端に接続されている。
また、メイン制御装置２およびサブ制御装置３の出力端は、モータ駆動回路４に接続されており、モータ駆動回路４にはモータ６が接続されている。さらに、モータ駆動回路４には、モータ６に供給される電流を検出するためのモータ電流検出回路５が接続されており、モータ電流検出回路５の出力端は、メイン制御装置２およびサブ制御装置３にそれぞれ接続されている。
【０００４】
このような電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１で検出された操舵トルクＴがメイン制御装置２に送信され、メイン制御装置２が操舵トルクＴに基づいてモータ駆動回路４を介して、モータ６を駆動することにより、運転者の操舵力をアシストする仕組みになっている。
【０００５】
操舵トルクセンサ１は、図示しないステアリング装置に接続されており、ステアリングホイールに入力される運転者の操舵トルクを検出して電圧値（操舵トルク信号）として出力するセンサである。
図１６は、操舵トルクセンサによって検出される操舵トルクと、操舵トルクセンサが出力する操舵トルク信号との関係を示す特性図である。
【０００６】
操舵トルクセンサ１の中立位置が正常な場合（即ち、ずれがない場合）は、図１６における実線で示すような特性が得られ、操舵トルクＴが０（ｋｇｆ・ｍ）の場合において、操舵トルクセンサ１が出力する操舵トルク信号の値は２．５（Ｖ）となる。操舵トルク信号は、ステアリングホイールを右に操舵するトルクが増大すれば、その値が大きくなり（最大値５Ｖ）、ステアリングホイールを左に操舵するトルクが増大すれば、その値が小さくなる（最小値０Ｖ）ものである。
【０００７】
また、サブ制御装置３は、メイン制御装置２の故障を監視するために備えられているものであり、インタロック機能を備える。
このようなインタロック機能は、メイン制御装置２によるモータ６の駆動状態に異常（ノイズによる異常、故障による異常等）が生じた場合においても、危険な状態を回避するために備えられているものであり、例えば、モータ６の駆動状態が図１６に示す禁止領域内に入ると、インタロックを作動して、モータ６の駆動を禁止するものである。
このように、従来の電動パワーステアリング装置は、インタロック機能を備えており、モータ６の駆動状況が異常な状態にならないように設計されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の電動パワーステアリング装置では、モータ６の駆動状態が禁止領域に入ると、インタロックが作動してモータ電流が遮断される。モータ電流が遮断されると、モータ６の駆動状態は禁止領域から脱出するので、サブ制御装置３は、インタロックを解除する。
【０００９】
しかし、インタロックが作動した原因が、メイン制御装置２の故障等である場合は、インタロックを解除しても、モータ６の駆動状態が再び禁止領域内に入ってしまい、インタロックが再び作動することにより、ハンチング現象が生じるという課題があった。
【００１０】
従って、本発明の目的は、インタロックの誤動作を抑制することにより、高度の安全性を確保した電動パワーステアリング装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、操舵トルク検出手段により検出される操舵トルクに基づき、モータを駆動制御するメイン制御装置と、メイン制御装置を監視するサブ制御装置と、メイン制御装置およびサブ制御装置の出力に基づき、モータを駆動するモータ駆動手段とを備え、サブ制御装置は、モータの駆動状態を判定する駆動禁止判定手段と、駆動禁止判定手段の第１の判定結果を保持するラッチ手段とを有し、駆動禁止判定手段は、操舵トルクに対するモータ電流の特性においてモータ電流の通流を禁止する禁止領域を設定すると共に、モータの駆動状態が該禁止領域にあるか否かを判定し、ラッチ手段は、駆動禁止判定手段によりモータの駆動状態が禁止領域内にあると判定されると、第１の判定結果を保持すると共に、メイン制御装置がモータ駆動信号を出力しなくなるまで、第１の判定結果を保持し、モータ駆動手段は、ラッチ手段が第１の判定結果を保持しているときは、モータの駆動を禁止することを特徴とする。
【００１２】
また、前記駆動禁止判定手段により、モータの駆動状態が禁止領域内にあると判定されている時間をカウントする第１カウンタをさらに備え、第１カウンタがカウントする時間が第１の時間を超えると、駆動禁止判定手段の判定結果をラッチ手段に伝達するが、第１カウンタがカウントする時間が第１の時間に満たないと、駆動禁止判定手段の判定結果をラッチ手段に伝達しないことを特徴とする。
【００１３】
また、前記モータ駆動手段への電流供給を遮断するための電流遮断手段と、ラッチ手段に第１の判定結果が保持されている時間をカウントする第２カウンタとをさらに備え、第２カウンタがカウントする時間が第２の時間を超えると、電流遮断手段を作動させることにより、モータへの電流供給を遮断するが、第２カウンタがカウントする時間が第２の時間に満たないと、電流遮断手段を作動させないことを特徴とする。
【００１４】
また、前記駆動禁止判定手段は、操舵トルクのみに基づいて、禁止領域を設定することを特徴とする。
【００１５】
また、前記駆動禁止判定手段は、操舵トルクおよびモータ電流に基づいて、モータ駆動禁止領域を設定することを特徴とする。
【００１６】
また、前記駆動禁止判定手段は、操舵トルクおよび車速に基づいて、モータ駆動禁止領域を設定することを特徴とする。
【００１７】
また、前記駆動禁止判定手段は、操舵トルク、モータ電流および車速に基づいて、モータ駆動禁止領域を設定することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の構成を概略的に示す図である。
図１において、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置は、操舵トルク検出手段としての操舵トルクセンサ１、メイン制御装置２０、サブ制御装置３０、モータ駆動手段としてのモータ駆動回路４、モータ電流検出回路５およびモータ６を備える。
【００１９】
図１に示すように、メイン制御装置２０は、目標電流決定部２１およびモータ電流制御部２２を備える。目標電流決定部２１は、操舵トルクセンサ１から送信される操舵トルク信号の値に応じ、モータ６に供給すべき電流の目標値を決定するものである。
【００２０】
また、モータ電流制御部２２は、モータ電流演算部２２ａ、論理ゲート２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄから構成される。
モータ電流演算部２２ａは、目標電流決定部２１から送信される目標電流値ＩＭＴに基づき、左右どちらの操舵をアシストするのかを判定し、左操舵の場合は、出力ＤＬ１をＨレベルに設定し、右操舵の場合は、出力ＤＲ１をＨレベルに設定する。また、モータ電流演算部２２ａは、目標電流ＩＭＴと、モータ電流検出回路５から送信されるモータ電流ＩＭＤとの偏差に基づき、モータ６に供給するＰＷＭ信号のデューティー比を決定し、これをＰＷＭ１として出力する。
【００２１】
２入力１出力型の論理ゲート２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄは、モータ電流演算部２２ａの出力ＰＷＭ１，ＤＬ１およびＤＲ１がそれぞれ入力されるように配設されており、メイン制御装置２０が正常な場合は、ＡＮＤゲートとして機能する。また、論理ゲート２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄの他の入力端には、後述するサブ制御装置３０の出力ＩＬが入力されるようになっており、その出力端は、モータ駆動回路４に接続されている。
なお、論理ゲート２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄは、メイン制御装置２０に異常が生じると、正常に機能しなくなり（即ちＡＮＤゲートとして機能しなくなり）、例えば、ＯＲゲートとして機能したり、ＤＬ１とＤＬ２が短絡して接続されることがありうる。
【００２２】
サブ制御装置３０は、駆動禁止判定手段としてのモータ駆動禁止判定部３１、ＯＲゲート３２ａ、ラッチ手段としてのフリップフロップ（以下ＦＦと記す）３２ｂおよびインバータ３２ｃを備える。
モータ駆動禁止判定部３１は、操舵トルクに対するモータ電流の特性においてモータ電流の通流を禁止する領域（図１６斜線部参照）を設定すると共に、後述するモータ電流検出回路５から送信されるモータ電流ＩＭＤと、操舵トルクセンサ１から送信される操舵トルク信号とに基づき、モータ６の駆動状態が禁止領域に入っていないかどうかを判定するものである。このようなモータ駆動禁止判定部３１の出力端には、ＦＦ３２ｂおよびインバータ３２ｃが直列接続されている。
【００２３】
論理ゲート２２ｃおよび２２ｄの出力端は、ＯＲゲート３２ａの入力端に接続されている。また、モータ駆動禁止判定部３１およびＯＲゲート３２ａの出力端は、ＦＦ３２ｂの入力端に接続されており、ＦＦ３２ｂの出力端は、インバータ３２ｃを介し、モータ駆動回路４に接続されている。
ＦＦ３２ｂは、モータ駆動禁止判定部３１からＨレベルのＦｌａｇ１を受信すると、このＨレベルを保持するものであり、一旦、Ｈレベルの信号を保持すると、ＯＲゲート３２ａからＬレベルの信号を受信するまで、ＬレベルにクリヤされることのないＦＦである。
【００２４】
また、モータ駆動回路４は、図示しない４つのＦＥＴで構成されるブリッジ回路を内蔵したモータ駆動部４ａ、ＡＮＤゲート４ｂ、４ｃおよび４ｄを備える。このような構造のモータ駆動回路４は、ＡＮＤゲート４ｃの出力（ＤＬ３）がＨレベル（同時にＤＲ３はＬレベル）になれば、ＡＮＤゲート４ａを通じて、左操舵をアシストするようにモータ６をＰＷＭ駆動し、ＡＮＤゲート４ｄの出力（ＤＲ３）がＨレベルになれば、右操舵をアシストするようにモータ６をＰＷＭ駆動するようになっている。
また、モータ電流検出回路５は、モータ６に供給されるモータ電流ＩＭＤを常時検出しており、モータ電流ＩＭＤを表す信号は、上述したように、モータ電流演算部２２ａおよびモータ駆動禁止判定部３１に送信される。
【００２５】
次に動作について説明する。
図２および図３は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の制御内容を表すフローチャートである。
図４は、操舵トルクに対するモータ電流の特性を示す図である。
【００２６】
図２に示すように、まず、ステップ２０では、操舵トルクセンサ１から操舵トルクＴが入力される。続いてステップ２１では、操舵トルクＴに基づき、モータの駆動方向および目標電流ＩＭＴを決定する。
目標電流ＩＭＴは、具体的には、図４に示す特性に基づき、図示しない車速センサによって検出される車速に応じて決定される。
【００２７】
そして、ステップ２２において、モータ電流検出回路５で検出されたモータ電流ＩＭＤがモータ電流演算部２２ａに入力される。ステップ２３では、目標電流ＩＭＴおよびモータ電流ＩＭＤの偏差に基づき、モータ電流演算部２２ａにおいてＰＷＭ信号のデューティー比が決定される。
フローはステップ２４に進行し、モータ電流制御部２２において、サブ制御装置３０の出力ＩＬがＨレベルであるか否かが判定される。出力ＩＬがＬレベルでなければ（Ｈレベルであれば）、フローはステップ２５に進行し、モータ６の駆動方向が判定される。
【００２８】
モータ６の駆動方向が右方向の操舵をアシストする方向であれば、フローはステップ２６に進行し、ＤＲ２にＨレベル、ＤＬ２にＬレベルが設定されると共に、ＰＷＭ２がモータ電流制御部２２から出力される。
一方、モータ６の駆動方向が左方向の操舵をアシストする方向であれば、フローはステップ２６に進行し、ＤＲ２にＬレベル、ＤＬ２にＨレベルが設定され、これらの信号と共に、ＰＷＭ２がモータ電流制御部２２から出力される。
【００２９】
また、ステップ２４において、出力ＩＬがＬレベルであると判定された場合は、ＤＲ２およびＤＬ２が共にＬレベルに設定されると共に、ＰＷＭ２が０に設定され、これらがメイン制御装置２０から出力される。
異常のステップ２０ないしステップ２９から構成されるフローは、メイン制御装置２０内で繰り返し行われる。
【００３０】
一方、サブ制御装置３０では、図３に示すように、まず、ステップ３０において初期化が行われ、Ｆｌａｇ２がＬレベルに設定される。続くステップ３１では、操舵トルクセンサ１から操舵トルクＴが入力される。ステップ３２では、モータ電流検出回路５で検出されたモータ電流ＩＭＤがサブ制御装置３０内の禁止領域設定部３１に入力される。
【００３１】
さらにフローはステップ３３に進行し、操舵トルクＴおよびモータ電流ＩＭＤに基づいて、モータ６の駆動状態が禁止領域内であるか否かが判定される。
モータ６の駆動状態が禁止領域内に入っていないと判定された場合は、フローがステップ３４に進行し、ＤＲ２およびＤＬ２が共にＬレベルであるかどうかが判定される。
【００３２】
また、ステップ３４において、ＤＲ２およびＤＬ２が共にＬレベルであると判定された場合は、フローはステップ３５に進行し、モータ６の駆動を許可すべく、Ｆｌａｇ２にＬレベルを設定し、さらにフローはステップ３７に進行する。また、ステップ３４において、ＤＲ２およびＤＬ２が共にＬレベルでないと判定された場合は、フローがステップ３４からステップ３７に進行する。
【００３３】
一方、ステップ３３において、モータ６の駆動状態が禁止領域内に入っていると判定された場合は、フローがステップ３３からステップ３６に進行し、Ｆｌａｇ２にＨレベルが設定され、さらにフローはステップ３７に進行する。
ステップ３７では、Ｆｌａｇ２が反転され、さらに続くステップ３８において、判定されたＦｌａｇ２が、サブ制御装置３０の出力ＩＬとして出力される。
【００３４】
次に、図５を用いて、サブ制御装置３０側の制御内容について説明する。
図５は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置のサブ制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
図５に示すように、まず、ステップ５１において、モータ駆動禁止判定部３１では、モータ６の駆動状態が禁止領域内にあるか否かが判定される。禁止領域内でモータ６が駆動されている場合は、フローがステップ５２に進行し、モータ駆動禁止判定部３１によって、Ｆｌａｇ１にＨレベルが設定され、さらに、このＨレベルがＦＦ３２ｂに保持される。
【００３５】
フローはステップ５４に進行し、論理ゲート２２ｃおよび２２ｄの出力ＤＬ２、ＤＬ２が共にＬレベルであるかどうかが判定される。
具体的には、ＯＲゲート３２ａにより、出力ＤＬ２、ＤＬ２の論理和が演算され、ＤＬ２、ＤＬ２が共にＬレベルである場合は、Ｌレベルの出力がＯＲゲート３２ａからＦＦ３２ｂに伝達されることにより、ＦＦ３２ｂが保持するＨレベルの信号はＬレベルにリセットされるが、ＤＬ２またはＤＲ２の少なくともいずれか一方がＨレベルである場合は、ＯＲゲート３２ａからＦＦ３２ｂにＨレベルの出力が伝達されるので、ＦＦ３２ｂに保持されているＨレベルがクリヤされることはない。さらにフローはステップ５５に進行し、ＦＦ３２ｂによりＦｌａｇ２にＨレベルが設定される。
【００３６】
フローはステップ５７に進行し、インバータ３２ｃにおいて、サブ制御装置３０の出力ＩＬが、モータ６の駆動を禁止するためのＬレベルに設定される。
この結果、図１に示すように、ＬレベルのＩＬ信号がモータ駆動回路のＡＮＤゲート４ｂ、４ｃおよび４ｄに送信され、これらのＡＮＤゲートの出力は全てＬレベルになるため、モータ６の駆動が禁止される。
【００３７】
また、ステップ５１において、モータ６の駆動状態が禁止状態に入っていないと判定された場合は、フローはステップ５３に進行し、モータ駆動禁止判定部３１の出力であるＦｌａｇ１にＬレベルが設定される。なお、このときＦＦ３２ｂはＬレベルの信号を保持している。
ステップ５６では、ＦＦ３２ｂに保持されているＬレベルの信号がＦｌａｇ２に設定される。さらにフローはステップ５７に進行し、インバータ３２ｃにおいて信号レベルが反転され、サブ制御装置３０の出力ＩＬが、モータ６の駆動を許可するＨレベルとなる。
【００３８】
このようにして、ＨレベルのＩＬ信号がモータ駆動回路のＡＮＤゲート４ｂ、４ｃおよび４ｄに送信されると、メイン制御装置２０の出力に応じてモータ６が駆動される。即ち、メイン制御装置２０から送信されるＤＬ３がＨレベル（同時にＤＲ３がＬレベル）であれば、モータ６は左操舵をアシストし、その逆の場合は、モータ６は右操舵をアシストする。
【００３９】
また、ステップ５４において、論理ゲート２２ｃおよび２２ｄの出力ＤＬ２、ＤＲ２が共にＬレベルである場合は、ＯＲゲート３２ａの出力がＬレベルとなるので、ステップ５２でＦＦ３２ｂに保持されていたＨレベルがＬレベルにクリヤされる。フローはステップ５６に進行し、上述の場合と同様にＦｌａｇ２にＬレベルが設定され、さらにインバータ３２ｃで反転されることにより、サブ制御装置３０の出力がＨレベルとなるので、モータ６の駆動が許可され、メイン制御装置２０の出力に応じてモータ６が駆動される。
【００４０】
上述の制御内容に基づき、実際的な動作状態では、例えば、メイン制御装置が正常に動作している場合において、ステアリングホイールが急に逆方向に操舵される等により、モータ６の駆動状態が過渡的に禁止領域内に入った場合には、モータ駆動禁止判定部３１において、モータ６の駆動状態が禁止領域内であると判定されることにより、図５に示すフローはステップ５１から５２へと進行し、ＦＦ３２ｂはＨレベルを保持する。
【００４１】
そして、サブ制御装置３０の出力ＩＬがＬレベルに設定されることにより、モータ６の駆動が禁止され、モータ電流検出回路５で検出されるモータ電流ＩＭＤは減少するため、モータ６の駆動状態は禁止領域内でなくなり、モータ駆動禁止判定部３１は、Ｆｌａｇ１をＬレベルに設定する。この結果、ＦＦ３２ｂはＬレベルを保持し、サブ制御装置３０の出力ＩＬがＨレベルに設定され、メイン制御装置２０の出力に応じてモータ６が駆動される。
【００４２】
一方、メイン制御装置２０に異常が生じている場合に、例えば、ステアリングホイールが急に逆方向に操舵される等により、モータ６の駆動状態が禁止領域内に入った場合には、モータ駆動禁止判定部３１において、モータ６の駆動状態が禁止領域内であると判定されることにより、図５に示すフローはステップ５１から５２へと進行し、ＦＦ３２ｂはＨレベルを保持する。そして、サブ制御装置３０の出力ＩＬがＬレベルに設定されることにより、モータ６の駆動が禁止される。
【００４３】
ここで、例えば、メイン制御装置２０のモータ電流制御部２２ａが故障し、かつ、論理ゲート２２ｃまたは２２ｄがＯＲゲートとして機能したり、短絡するなどして、サブ制御装置３０からＬレベルのＩＬ信号が論理ゲート２２ｃおよび２２ｄに供給されているにもかかわらず、ＤＬ２またはＤＲ２の少なくともいずれか一方がＨレベルになっていても、ＯＲゲート３２ｂの出力はＨレベルであるので、ＦＦ３２ｂに保持されたＨレベルがリセットされることはない。
【００４４】
従って、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置では、モータ６の駆動状態が禁止領域内にあって、上述のようにメイン制御装置２０に異常が発生した場合でも、上述のＤＬ２およびＤＲ２が共にＬレベルとなるまで、即ち、メイン制御装置２０が、モータ６の駆動信号の出力を停止するまで、サブ制御装置３０によるインターロックを保持することができるので、メイン制御装置２０の異常時におけるハンチング現象の発生を防止することができ、この結果、高度の安全性を備える電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００４５】
なお、以上の説明においては、メイン制御装置２０に異常が発生している場合に、モータ６の駆動状態が禁止領域に入っても、ハンチング現象が発生しない場合について説明したが、メイン制御装置２０が正常に動作している場合に、モータの負荷変動により、モータ６の駆動状態が一時的に禁止領域に入った場合においても、同様にハンチング現象の発生を防止することができるものである。
また、サブ制御装置３０側の論理ゲートとして、ＯＲゲート３２ａ、ＦＦ３２ｂおよびインバータ３２ｃを用いたが、同様の動作を行うことができれば、本発明は、この形態に限定されるものではない。
【００４６】
図６ないし図９は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルクに対するモータ電流の特性における禁止領域を表す図である。
モータ駆動禁止判定部３１がモータ６の駆動状態を判定する際の禁止領域は、図６のように、操舵トルクの値のみに基づいて設定してもよく、また、図７に示すように、操舵トルクおよびモータ電流に基づいて決定してもよい。なお、図６および図７には、それぞれ例示的に２種類の特性（ａ、ｂ）を示すが、このような特性であればどのような特性であってもよい。
【００４７】
また、禁止領域は、図８に示すように、操舵トルクおよび車速に基づいて決定してもよく、さらに、また、図９に示すように、操舵トルク、モータ電流および車速の全てに基づいて決定してもよい。なお、図８および図９に例示的に示す特性では、車速が高速側になるに従い、禁止領域が広くなるように設定してある。
【００４８】
実施の形態２．
図１０は、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の構成を概略的に示すブロック図である。
図１０に示すように、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置は、サブ制御装置３０内に第１カウンタとしてのＴ１カウンタ１００と、第２カウンタとしてのＴ２カウンタ１０１とを備えている。
【００４９】
Ｔ１カウンタ１００は、モータ駆動禁止判定部３１とＦＦ３２ｂとの間に配設されており、Ｆｌａｇ１にＨレベルが設定されている時間（即ち、モータ６の駆動状態が禁止領域内にあると判定されている時間）をカウントするカウンタである。
また、Ｔ２カウンタ１０１は、Ｆｌａｇ２にＨレベルが設定されている時間（即ち、ＦＦ３２ｂに第１レベルとしてのＨレベルが保持されている時間）をカウントするカウンタである。
なお、Ｔ２カウンタ１０１は、モータ駆動回路４に配設された電流遮断手段としてのリレー（図示せず）に接続されている。Ｔ２カウンタ１０１の出力ＲＹ２がＬレベルとなると、モータ駆動回路４内のリレーが励磁され、モータ６への電流供給が遮断される。
【００５０】
また、Ｔ１カウンタ１００は、カウンタ部１００ａおよび比較部１００ｂから構成されており、比較部１００ｂは、カウンタ部１００ａでカウントされた時間と、予め設定された所定時間Ｔ１とを比較し、カウントした時間が第１の時間としての所定時間Ｔ１を超えれば、Ｈレベルの信号を出力し、所定時間Ｔ１に満たなければ、Ｌレベルの信号を出力する。
【００５１】
また、同様に、Ｔ２カウンタ１０１は、カウンタ部１０１ａ、比較部１０１ｂおよびインバータ１０１ｃから構成されており、比較部１０１ｂは、カウンタ部１０１ａでカウントされた時間と、第２の時間としての所定時間Ｔ２とを比較し、カウントした時間が所定時間Ｔ２を超えれば、Ｈレベルの信号を出力し、所定時間Ｔ２に満たなければ、Ｌレベルの信号を出力する。そして、比較部１００ｂの比較結果は、インバータ１０１ｃによって反転されて出力される。
【００５２】
次に、図１１のフローチャートを用いて、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の動作について説明する。
図１１は、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の制御内容を示すフローチャートである。なお、メイン制御装置２０の動作は実施の形態１と同一のものであるため、以下では、サブ制御装置３０の動作についてのみ説明する。
図１１において、まず、ステップ１１０では、モータ駆動禁止判定部３１において、操舵トルクＴおよびモータ電流ＩＭＤに基づき、モータ６の駆動状態が禁止領域内にあるかどうかが判定される。禁止領域内である場合は、モータ駆動禁止判定部３１がＨレベルの信号を出力する。
【００５３】
フローはステップ１１１に進行し、Ｔ１カウンタ１００により、モータ駆動禁止判定部３１がＨレベルの信号を出力している時間がカウントされる。そして、カウントされた時間が所定時間Ｔ１を超えたときは、フローがステップ１１２に進行し、ＦＦ３２ｂにＨレベルが保持されることにより、Ｆｌａｇ２にＨレベルが設定され、フローはステップ１１３に進行する。
一方、ステップ１１１において、カウントされた時間が所定時間Ｔ１に満たないときは、ＦＦ３２ｂは動作しないので、Ｆｌａｇ２がＬレベルのまま、フローはステップ１１３に進行する。
【００５４】
ステップ１１３では、ＯＲゲート３２ａにおいて、論理ゲート２２ｃおよび２２ｄの出力ＤＬ２およびＤＲ２が共にＬレベルであるかどうかが判定される。
出力ＤＬ２およびＤＲ２が共にＬレベルであるときは、ＯＲゲート３２ａの出力がＬレベルになるので、ＦＦ３２ｂに保持されているＨレベルの信号がクリヤされることにより、ステップ１１４において、Ｆｌａｇ２がＬレベルに設定される。一方、出力ＤＬ２およびＤＲ２が共にＬレベルでないときは、ＦＦ３２ｂの保持内容がクリヤされることなく、フローはステップ１１５に進行する。
【００５５】
ステップ１１５では、Ｆｌａｇ２がＨレベルであるかどうかが判定される。
Ｈレベルであるときは、フローはステップ１１６に進行し、Ｆｌａｇ２がインバータ３２ｃで反転され、ＩＬにＬレベルが設定されるので、モータ６の駆動が禁止される。
また、ステップ１１７では、Ｔ２カウンタ１０１において、Ｆｌａｇ２がＨレベルである時間が所定時間Ｔ２以上継続したかどうかが判定される。即ち、カウンタ部１０１ａでＦｌａｇ２がＨレベルである時間がカウントされ、比較部１０１ｂにおいて、カウントされた時間が所定時間Ｔ２を超えたかどうかが判定される。
【００５６】
Ｆｌａｇ２がＨレベルである時間が、所定時間Ｔ２以上継続した場合は、比較部１０１ｂの出力がＨレベルとなり、フローはステップ１１８に進行し、Ｈレベルがインバータ１０１ｃで反転され、モータ駆動回路４に配設されたリレー（図示せず）を消磁すべく、ＲＹ２がＬレベルに設定され、モータ電流の供給が遮断される。
【００５７】
一方、所定時間Ｔ２に満たなかった場合は、ＲＹ２をＬレベルに設定することなく、フローはステップ１１０にリターンする。従って、モータ電流が供給可能な状態が維持される。
また、ステップ１１５でＦｌａｇ２がＬレベルであると判定された場合は、フローがステップ１１９に進行し、このＬレベルがインバータ３２ｃで反転され、ＩＬがレベルに設定され、メイン制御装置２０の制御内容に従って、モータ６が駆動されることになる。
【００５８】
次に、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の具体的な動作について説明する。
図１２ないし図１４は、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の具体的な動作状況を表すタイムチャートである。
図１２は、ステアリングホイールを左方向に操舵しているときに、モータ６の負荷変動などにより、モータ電流検出回路５で検出されるモータ電流ＩＭＤにノイズが生じた場合の動作状況を示している。
【００５９】
図１２において、モータ電流ＩＭＤが所定の電流値を超えて、モータ駆動禁止判定部３１により、モータ６の駆動状態が禁止領域に入ったと判定されると、Ｔ１カウンタ１００のカウント部１００ａによって、Ｆｌａｇ１がＨレベルとなっている時間がカウントされる。そして、この場合は、カウントされた時間が所定時間Ｔ１に満たないので、ＦＦ３２ｂはＨレベルに保持されることはなく、Ｌレベルのままである。従って、ＲＹ２はＨレベルのに保持され、モータ電流の供給が可能な状態が継続する。
【００６０】
図１３は、ステアリングホイールを左方向に操舵しているときに、モータ６の駆動状態が禁止領域に入った場合の動作状況を示している。
図１３において、モータ電流ＩＭＤが所定の電流値を超えて、モータ駆動禁止判定部３１により、モータ６の駆動状態が禁止領域に入ったと判定されると、Ｔ１カウンタ１００のカウント部１００ａによって、Ｆｌａｇ１がＨレベルとなっている時間がカウントされる。そして、カウントされた時間が所定時間Ｔ１を超えると、ＦＦ３２ｂはＨレベルに保持され、これに伴い、サブ制御装置３０の出力ＩＬはＬレベルとなる。また、Ｔ２カウンタ１０１により、ＦＦ３２ｂがＨレベルに保持されている時間がカウントされ、この場合は、カウントされる時間が所定時間Ｔ２に満たないので、ＲＹ２はＨレベルに保持され、モータ電流の供給が可能な状態が継続する。
【００６１】
図１４は、ステアリングホイールを左方向に操舵しているときに、モータ６の駆動状態が禁止領域に入った場合の動作状況を示している。
図１４において、モータ６の駆動状態が禁止領域に入って、結果的にＦＦ３２ｂがＨレベルに保持されるところまでは、図１３に示す状況と同一である。
図１４に示す状況では、ＦＦ３２ｂがＨレベルに保持される時間が所定時間Ｔ２を超えるので、所定時間Ｔ２が経過する時点で、ＲＹ２はＬレベルに保持される。この結果、モータ６への電流供給が遮断される。
【００６２】
以上、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置によれば、実施の形態１の電動パワーステアリング装置と同様に、メイン制御装置２に異常が発生した場合や、また、メイン制御装置２０が正常であるのに、モータ６の負荷変動などによってモータ６の駆動状態が禁止領域内に入ったと判定された場合においても、ハンチング現象の発生を抑制することができる。
【００６３】
また、Ｔ１カウンタ１００およびＴ２カウンタ１０１を備え、モータ駆動禁止判定部３１によりモータ６の駆動状態が禁止領域内に入ったと判定された状態が所定時間Ｔ１以上継続しないとＦＦ３２ｂをＨレベルに設定しないので、特に、メイン制御装置２０が正常であるのに、モータ６の負荷変動などによってモータ６の駆動状態が禁止領域内に入ったと判定された場合において、より高い精度で、モータ６の駆動を禁止するか否かを判定することができる。
【００６４】
さらに、ＦＦ３２ｂの出力であるＦｌａｇ２がＨレベルとなっている時間が所定時間Ｔ２以上継続した場合は、モータ駆動回路４に配設したリレーを消磁するので、インタロックによりモータ６の駆動禁止を判定した後に、モータ電流自体の供給を遮断できるので、メイン制御装置２０の誤動作や、モータ駆動回路４自体の誤動作などによりモータ６が誤って駆動されることを抑制することができ、モータ６の駆動を確実に禁止することができる。
【００６５】
【発明の効果】
この発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、操舵トルク検出手段により検出される操舵トルクに基づき、モータを駆動制御するメイン制御装置と、メイン制御装置を監視するサブ制御装置と、メイン制御装置およびサブ制御装置の出力に基づき、モータを駆動するモータ駆動手段とを備え、サブ制御装置は、モータの駆動状態を判定する駆動禁止判定手段と、駆動禁止判定手段の第１の判定結果を保持するラッチ手段とを有し、駆動禁止判定手段は、操舵トルクに対するモータ電流の特性においてモータ電流の通流を禁止する禁止領域を設定すると共に、モータの駆動状態が該禁止領域にあるか否かを判定し、ラッチ手段は、駆動禁止判定手段によりモータの駆動状態が禁止領域内にあると判定されると、第１の判定結果を保持すると共に、メイン制御装置がモータ駆動信号を出力しなくなるまで、第１の判定結果を保持し、モータ駆動手段は、ラッチ手段が第１の判定結果を保持しているときは、モータの駆動を禁止することを特徴とするので、メイン制御装置２０の異常時におけるハンチング現象の発生を防止することができ、この結果、高度の安全性を備える電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００６６】
また、前記駆動禁止判定手段により、モータの駆動状態が禁止領域内にあると判定されている時間をカウントする第１カウンタをさらに備え、第１カウンタがカウントする時間が第１の時間を超えると、駆動禁止判定手段の判定結果をラッチ手段に伝達するが、第１カウンタがカウントする時間が第１の時間に満たないと、駆動禁止判定手段の判定結果をラッチ手段に伝達しないことを特徴とするので、より高い精度で、モータの駆動を禁止するか否かを判定することができ、高度の安全性を備える電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００６７】
また、前記モータ駆動手段への電流供給を遮断するための電流遮断手段と、ラッチ手段に第１の判定結果が保持されている時間をカウントする第２カウンタとをさらに備え、第２カウンタがカウントする時間が第２の時間を超えると、電流遮断手段を作動させることにより、モータへの電流供給を遮断するが、第２カウンタがカウントする時間が第２の時間に満たないと、電流遮断手段を作動させないことを特徴とするので、より高い精度で、モータの駆動を禁止するか否かを判定することができると共に、モータの駆動を確実に禁止することができる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００６８】
また、前記駆動禁止判定手段は、操舵トルクのみに基づいて、禁止領域を設定することを特徴とするので、モータの駆動を禁止するか否かの判断を高い精度で行うことのできる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００６９】
また、前記駆動禁止判定手段は、操舵トルクおよびモータ電流に基づいて、モータ駆動禁止領域を設定することを特徴とするので、モータの駆動を禁止するか否かの判断を高い精度で行うことのできる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００７０】
また、前記駆動禁止判定手段は、操舵トルクおよび車速に基づいて、モータ駆動禁止領域を設定することを特徴とするので、モータの駆動を禁止するか否かの判断を高い精度で行うことのできる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００７１】
また、前記駆動禁止判定手段は、操舵トルク、モータ電流および車速に基づいて、モータ駆動禁止領域を設定することを特徴とするので、モータの駆動を禁止するか否かの判断を高い精度で行うことのできる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の制御内容を表すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の制御内容を表すフローチャートである。
【図４】図４は、操舵トルクに対するモータ電流の特性を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置のサブ制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルクに対するモータ電流の特性における禁止領域を表す図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルクに対するモータ電流の特性における禁止領域を表す図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルクに対するモータ電流の特性における禁止領域を表す図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルクに対するモータ電流の特性における禁止領域を表す図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の具体的な動作状況を表すタイムチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の具体的な動作状況を表すタイムチャートである。
【図１４】この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の具体的な動作状況を表すタイムチャートである。
【図１５】従来の電動パワーステアリング装置の構成を概念的に示すブロック図である。
【図１６】操舵トルクセンサによって検出される操舵トルクと、操舵トルクセンサが出力する操舵トルク信号との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１  操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段）、４  モータ駆動回路（モータ駆動手段）、６  モータ、２０  メイン制御装置、３０  サブ制御装置、３１  モータ駆動禁止判定部（モータ駆動禁止判定手段）、３２ｂ  ＦＦ（ラッチ手段）、１００  Ｔ１カウンタ（第１カウンタ）、１０１  Ｔ２カウンタ（第２カウンタ）。
【図１】
0003581583.tif 000002
【図２】
0003581583.tif 000003
【図３】
0003581583.tif 000004
【図４】
0003581583.tif 000005
【図５】
0003581583.tif 000006
【図６】
0003581583.tif 000007
【図７】
0003581583.tif 000008
【図８】
0003581583.tif 000009
【図９】
0003581583.tif 000010
【図１０】
0003581583.tif 000011
【図１１】
0003581583.tif 000012
【図１２】
0003581583.tif 000013
【図１３】
0003581583.tif 000014
【図１４】
0003581583.tif 000015
【図１５】
0003581583.tif 000016
【図１６】
0003581583.tif 000017