(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵ハンドルからステアリングシャフトに入力された操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記操舵ハンドルにおける操舵角を検出する操舵角検出手段と、
ステアリング機構に設けられ、操舵アシストトルクを発生するモータと、
前記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、
複数のスイッチング素子によりブリッジ回路を構成して前記モータの駆動を行うモータ駆動回路と、
前記操舵トルク又は前記操舵角に応じて、前記モータの目標電流を決定する目標電流決定手段と、
所定の条件を満足するように前記目標電流を制限した制限目標電流を決定する目標電流制限手段と、
前記モータ電流検出手段により検出された電流が前記制限目標電流に追従するように前記モータ駆動回路の各前記スイッチング素子のＰＷＭ駆動を行うことにより、前記モータを制御するモータ制御手段と、
前記モータ電流検出手段の故障を検出する故障検出手段と、を備え、
前記目標電流制限手段は、前記所定の条件として、前記モータ電流検出手段が正常な場合における前記ＰＷＭ駆動のデューティ比が所定の割合以下になるように前記制限目標電流を決定し、
前記故障検出手段は、少なくとも前記目標電流決定手段が前記操舵角に基づき前記目標電流を決定している状況において、現に行われている前記ＰＷＭ駆動のデューティ比が前記所定の割合を超えた場合に前記モータ電流検出手段の故障を検出することを特徴とする、
電動パワーステアリング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動パワーステアリング装置の故障検出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のパワーステアリング装置として、運転者のステアリング操作により生じた操舵トルクをモータにより補助する電動パワーステアリング（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ；ＥＰＳ）装置が知られている。
【０００３】
従来から上記ＥＰＳ装置に含まれる各種センサ（操舵角センサ、電流センサ等）の故障を検出する技術が様々に提案されている（例えば、特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６１５４８号公報
【特許文献２】特開２０１１−０８８５２１号公報
【特許文献３】特開平７−０８７７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＥＰＳ装置は、操舵トルクを検出するトルクセンサや車両の速度を検出する車速センサ等からの信号に基づいてモータを駆動制御し、補助操舵力を与える。その際に、ＥＰＳ装置は、電流センサにより検出された実際のモータ電流値が操舵トルクや車速に基づいて決定される目標電流に追従するようにモータの駆動制御を行う。
【０００６】
ここで、上記電流センサのショート故障を検出する場合、一般に、該電流センサの検出値と上記トルクセンサの検出値を用いる。これにより、例えば、高速操舵が行われたことによりモータに逆起電力が発生し、電流センサの検出値が略０［Ａ］を示した場合等を排除して、正確に電流センサの故障を検出することができる。
【０００７】
しかしながら、トルクセンサが故障した際に、例えば、操舵角センサやモータの回転角センサ等の検出値に基づいて操舵トルクを推定する等によりモータの駆動電流を制御し、補助操舵力を与える場合がある。このような場合、トルクセンサの検出値を用いることができないため、電流センサのショート故障を正確に検出することができない。
【０００８】
そこで、上記課題に鑑み、トルクセンサの検出値を用いずにモータ電流を検出する電流センサのショート故障を検出することが可能な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する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、一実施形態において、本電動パワーステアリング制御装置は、
操舵ハンドルからステアリングシャフトに入力された操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記操舵ハンドルにおける操舵角を検出する操舵角センサと、
ステアリング機構に設けられ、操舵アシストトルクを発生するモータと、
前記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、
複数のスイッチング素子によりブリッジ回路を構成して前記モータの駆動を行うモータ駆動回路と、
前記操舵トルク又は前記操舵角に応じて、前記モータの目標電流を決定する目標電流決定手段と、
所定の条件を満足するように前記目標電流を制限した制限目標電流を決定する目標電流制限手段と、
前記モータ電流検出手段により検出された電流が前記制限目標電流に追従するように前記モータ駆動回路の各前記スイッチング素子のＰＷＭ駆動を行うことにより、前記モータを制御するモータ制御手段と、
前記モータ電流検出手段の故障を検出する故障検出手段と、を備え、
前記目標電流制限手段は、前記所定の条件として、前記モータ電流検出手段が正常な場合における前記ＰＷＭ駆動のデューティ比が所定の割合以下になるように前記制限目標電流を決定し、
前記故障検出手段は、少なくとも前記目標電流決定手段が前記操舵角に基づき前記目標電流を決定している状況において、現に行われている前記ＰＷＭ駆動のデューティ比が前記所定の割合を超えた場合に前記モータ電流検出手段の故障を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本実施形態によれば、トルクセンサの検出値を用いずにモータ電流を検出する電流センサのショート故障を検出することが可能な電動パワーステアリング制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る電動パワーステアリング制御装置１のブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る目標電流制限手段５１ｂによる目標電流の制限を説明する図（目標電流制限マップ）である。
【図３】第１の実施形態に係る電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）故障時におけるスイッチング素子駆動回路５２によるモータ駆動回路５３のＰＷＭ駆動のデューティ比を説明する図である。
【図４】第２の実施形態に係る電動パワーステアリング制御装置１のブロック図である。
【図５】第２の実施形態に係る電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）故障時における操舵角速度ωと推定操舵角速度ωｅとの関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］
図１は、本実施形態に係る電動パワーステアリング（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ；ＥＰＳ）制御装置１のブロック図である。
【００１４】
本実施形態に係るＥＰＳ制御装置１は、自動車用のＥＰＳ装置の制御を行う。該ＥＰＳ装置は、運転者による操舵ハンドル（不図示）の操作によりステアリングシャフト（不図示）に生じる操舵トルクに応じてモータ６によりアシストトルクを発生させ、運転者の操舵操作を軽減するものである。なお、モータ６によるアシストトルクは、ステアリングシャフトに与えられてもよいし（コラムアシスト）、ラック・ピニオン機構（不図示）のピニオン部分に与えられてもよいし（ピニオンアシスト）、ラック部分に与えられてもよい（ラックアシスト）。
【００１５】
ＥＰＳ制御装置１は、トルクセンサ（操舵トルク検出手段）２、車速センサ３、操舵角センサ（操舵角速度検出手段）４、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）５、モータ６、バッテリ７等を含む。
【００１６】
トルクセンサ２は、運転者による操舵ハンドルの操作によりステアリングシャフトに入力された操舵トルクを検出し、操舵トルク信号をＥＣＵ５（マイコン５１）に出力する。トルクセンサ２は、ステアリングシャフトに設けられ、例えば、磁気誘導式、ホールＩＣ式、ツインレゾルバ式等の操舵トルク検出方式を用いてよい。
【００１７】
車速センサ３は、ＥＰＳ制御装置１が搭載された車両の車速を検出し、車速信号をＥＣＵ５（マイコン５１）に出力する。
【００１８】
操舵角センサ４は、操舵ハンドルの操舵角を検出し、操舵角信号をＥＣＵ５（マイコン５１）に出力する。また、検出された操舵角を微分（所定周期毎に検出される操舵角の時間変化率を算出）することにより操舵角速度を算出することが可能であり、操舵角センサ４は、操舵角速度検出手段として機能する。
【００１９】
モータ６は、ブラシ付きの直流モータであり、上述のとおり、ＥＰＳ装置において運転者による操舵ハンドルの操作をアシストする補助操舵力発生手段である。モータ６は、バッテリ７からの電力供給を受け、後述するモータ駆動回路５３により駆動される。
【００２０】
バッテリ７は、車載電源である。バッテリ７は、例えば、１２Ｖ〜１４Ｖ程度の端子電圧を有する鉛蓄電池等を用いてよい。バッテリ７は、ＥＣＵ５に電力供給を行う。また、バッテリ７は、ＥＣＵ５（モータ駆動回路５３）を介してモータ６に電力供給を行う。
【００２１】
ＥＣＵ５は、車載制御ユニットである。該ＥＣＵ５は、バッテリ７から電力供給を受け、モータ６に電力供給を行う。また、ＥＣＵ５には、トルクセンサ２、車速センサ３、操舵角センサ４からそれぞれ操舵トルク信号、車速信号、操舵角信号が入力される。ＥＣＵ５は、操舵トルク信号、車速信号、操舵角信号等に基づいてモータ６の駆動制御を行う。
【００２２】
ＥＣＵ５は、マイコン（目標電流決定手段、目標電流制限手段、モータ制御手段、故障検出手段）５１、スイッチング素子駆動回路５２、モータ駆動回路５３、電流センサ（モータ電流検出手段）５４、モータ電圧検出回路５５等を含む。
【００２３】
モータ駆動回路５３は、４つのスイッチング素子、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等によりＨブリッジ回路として構成される。該Ｈブリッジ回路の一方の枝路にはスイッチング素子５３ａ、５３ｃが直列接続され、他方の枝路にはスイッチング素子５３ｂ、５３ｄが直列接続されている。スイッチング素子５３ａ、５３ｃの接続点は、モータ６の一方の端子に接続され、スイッチング素子５３ｂ、５３ｄの接続点は、モータ６の他方の端子に接続される。スイッチング素子５３ａ、５３ｂは、バッテリ７のプラス端子に接続される。また、スイッチング素子５３ｃ、５３ｄは、シャント抵抗５４ａを介してグランド接続される。スイッチング素子５３ａ、５３ｄがオン、スイッチング素子５３ｂ、５３ｃがオフの場合、バッテリ７からスイッチング素子５３ａを介してモータ６に図面上において上から下に向かって電流が流れる（以下、この場合にモータ６が右方向に回転するものとする）。また、スイッチング素子５３ｂ、５３ｃがオン、スイッチング素子５３ａ、５３ｄがオフの場合、バッテリ７からスイッチング素子５３ｂを介してモータ６に図面上において下から上に向かって電流が流れる（以下、この場合にモータ６が左方向に回転するものとする）。
【００２４】
スイッチング素子駆動回路５２は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御回路であり、モータ駆動回路５３の各スイッチング素子５３ａ〜５３ｄにゲート駆動信号を出力する。スイッチング素子駆動回路５２は、後述するマイコン５１（モータ制御手段５１ｃ）により駆動制御される。スイッチング素子駆動回路５２は、モータ６の駆動方向を選択することによりモータ６が発生する補助トルクの方向を選択しながら、スイッチング素子５３ａ〜５３ｄをＰＷＭ駆動してモータ６が発生する補助トルクの大きさを制御する。
【００２５】
電流センサ５４は、モータ６に流れる電流を検出する。電流センサ５４は、シャント抵抗５４ａとモータ電流検出回路５４ｂを含む。
【００２６】
シャント抵抗５４ａは、電流を電圧として検出するために設けられる。
【００２７】
モータ電流検出回路５４ｂは、シャント抵抗５４ａの両端電圧を検出し、該両端電圧とシャント抵抗の抵抗値に基づいて、モータ電流値を検出し、検出電流値をマイコン５１に出力する。
【００２８】
モータ電圧検出回路５５は、モータ６の両端電圧を検出し、マイコン５１に出力する。
【００２９】
マイコン５１は、上記操舵トルク信号、車速信号等に基づきモータ６の制御量である電圧指令値を算出して該電圧指令値をＰＷＭ駆動のデューティ比に変換し、スイッチング素子駆動回路５２、モータ駆動回路５３を介して、モータ６の制御を行う処理装置である。マイコン５１は、モータ６を制御するための具体的処理を行うプログラムを実行するＣＰＵ、上記プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に保存するＲＡＭ等を含む。
【００３０】
マイコン５１は、目標電流決定手段５１ａ、目標電流制限手段５１ｂ、モータ制御手段５１ｃ、故障検出手段５１ｄを含む。目標電流決定手段５１ａ、目標電流制限手段５１ｂ、モータ制御手段５１ｃ、故障検出手段５１ｄは、それぞれに対応するプログラムをＣＰＵ上で実行することにより構成される。
【００３１】
目標電流決定手段５１ａは、操舵トルク信号、車速信号に応じて、モータ６の目標電流（電流の方向含む）を決定する。モータ６が与えるべきアシスト力は、操舵トルクに応じて変化し、また、運転者が操舵ハンドルから入力すべき操舵力は車速によっても変化する。よって、例えば、車速帯毎に操舵トルク（操舵トルクの方向含む）に対する目標電流（電流の方向含む）を決定するマップを予め設定しておき、該マップに基づき目標電流を決定する等してよい。決定された目標電流は、目標電流制限手段５１ｂに入力される。
【００３２】
目標電流制限手段５１ｂは、目標電流決定手段５１ａにより決定された目標電流が所定の条件を満足するように制限を行う。具体的な制限内容、手法については、後述する。制限された目標電流は、モータ制御手段５１ｃに入力される。なお、以下において、目標電流制限手段５１ｂにより制限された目標電流を「制限目標電流」と呼び、目標電流決定手段により決定された目標電流を単に「目標電流」と呼ぶ。
【００３３】
モータ制御手段５１ｃは、電流センサ５４により検出されたモータ電流（検出電流値）が上記制限目標電流に追従するように、スイッチング素子駆動回路５２を介して、モータ駆動回路５３の各スイッチング素子をＰＷＭ駆動してモータ６の制御を行う。具体的には、モータ制御手段５１ｃは、例えば、ＰＩ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ）制御器として構成され、制限目標電流と検出電流値との差分に対してＰＩ制御を行い、モータ６の制御量としての電圧指令値を算出する。また、モータ制御手段５１ｃは、該電圧指令値を上記ＰＷＭ駆動のデューティ比（以下、単にデューティ比と呼ぶ）に変換し、該デューティ比をスイッチング素子駆動回路５２に出力する。また、該デューティ比は、後述する故障検出手段５１ｄに対しても出力される。
【００３４】
スイッチング素子駆動回路５２は、モータ制御手段５１ｃから入力されたデューティ比でモータ駆動回路５３を駆動制御する。例えば、モータ６を右方向に駆動する場合、該デューティ比でスイッチング素子５３ａをＰＷＭ駆動し、併せて、スイッチング素子５３ｄを連続オン、スイッチング素子５３ｂ、５３ｃを連続オフにする。また、モータ６を左方向に駆動する場合、該デューティ比でスイッチング素子５３ｂをＰＷＭ駆動し、併せて、スイッチング素子５３ｃを連続オン、スイッチング素子５３ａ、５３ｄを連続オフにする。
【００３５】
故障検出手段５１ｄは、電流センサ５４の故障を検出する。本実施形態において、故障検出手段５１ｄは、電流センサ５４に含まれるシャント抵抗５４ａのショート故障を検出する。詳しくは後述するが、モータ制御手段５１ｃから入力された上記デューティ比に基づいてシャント抵抗５４ａのショート故障を検出する。
【００３６】
次に、目標電流制限手段５１ｂによる具体的な目標電流の制限について説明をする。
【００３７】
ここで、図２は、目標電流制限手段５１ｂによる目標電流の制限を説明する図であり、目標電流制限マップを表している。なお、図中において、縦軸はモータ６の電流（トルク）、横軸はモータ６の回転速度を示す。
【００３８】
図２を参照するに、線分１１０は、上記デューティ比９５％に対応するモータ６の特性ラインである。すなわち、デューティ比９５％に対応する電圧指令値でモータ６を駆動した場合におけるモータ６の回転速度と電流との関係を表すラインである。直流モータでは、トルクが大きくなるほど回転速度が小さくなり、また、トルクに比例して電流が大きくなるため、デューティ比９５％に対応するモータ６の特性ラインは右下がりの直線となる。
【００３９】
また、回転速度は、モータ６に印加される電圧に比例するため、モータ６に印加される電圧を変化させた場合におけるモータ６の特性ラインは、線分１１０に平行な線分となる。よって、線分１１０よりも左側に位置する線分１１０に平行な線分は、９５％よりも小さいデューティ比に対応する電圧指令値でモータ６を駆動した場合に相当する。すなわち、薄墨部分１００は、デューティ比０％〜９５％でモータ６を駆動した場合におけるモータ６の特性ラインの集合ということになる。また、線分１２０は、デューティ比１００％に対応するモータ６の特性ラインを示し、斜線部分１２０は、デューティ比９５％〜１００％でモータ６を駆動した場合におけるモータ６の特性ラインの集合ということになる。
【００４０】
なお、薄墨部分１００上端、斜線部分１１０上端の電流（トルク）が一定の線分は、モータ６の定格電流（定格トルク）に対応する。モータ６は、定格電流、定格トルク以上で駆動されると過負荷状態となるため、モータ６は、定格電流、定格トルク以下で駆動される。
【００４１】
本実施形態において、目標電流制限手段５１ｂは、目標電流が薄墨部分１００に収まるようにすることにより電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）が正常な場合におけるデューティ比が所定の割合（９５％）以下となるように目標電流を制限する。
【００４２】
具体的には、まず、目標電流決定手段５１ａにより決定された目標電流とモータ電圧検出回路５５から入力されたモータ６の両端電圧に基づき、目標電流と回転速度の関係が薄墨部分１００に含まれるか否かを判断する。なお、上述のとおり、回転速度は、モータ６の両端電圧に比例するため、モータ６の両端電圧からモータ６の回転速度を算出する。ここで、目標電流と回転速度の関係が薄墨部分１００に含まれる場合は、目標電流決定手段５１ａにより決定された目標電流をそのまま制限目標電流としてモータ制御手段５１ｃに出力する。一方、目標電流と回転速度の関係が薄墨部分１００に含まれない場合は、目標電流決定手段５１ａにより決定された目標電流を線分１１０上の値に制限した制限目標電流をモータ制御手段５１ｃに出力する。
【００４３】
次に、電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）の故障時における上記ＰＷＭ駆動のデューティ比ついて説明をする。
【００４４】
ここで、図３は、電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）故障時におけるスイッチング素子駆動回路５２によるモータ駆動回路５３のＰＷＭ駆動のデューティ比を説明する図である。図３（ａ）は、電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）正常時におけるデューティ比の時間経過に対する推移の一例を示しており、対比のため、操舵ハンドルの操舵角速度の時間経過に対する推移も示されている。また、図３（ｂ）は、電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）故障時におけるデューティ比の時間経過に対する推移の一例を示しており、対比のため、操舵ハンドルの操舵角速度の時間経過に対する推移も示されている。また、図３（ａ）、（ｂ）において、デューティ比９５％ライン２００を一点鎖線で示す。
【００４５】
図３（ａ）を参照するに、操舵ハンドルの操作により操舵角速度が大きくなるとデューティ比が大きくなるが、上述のとおり、目標電流制限手段５１ｂにより目標電流が制限されるため、デューティ比は９５％以下で推移している。
【００４６】
これに対して、図３（ｂ）を参照するに、電流センサ５４の故障発生後において、デューティ比は１００％の状態で推移している。
【００４７】
上述したとおり、モータ制御手段５１ｃは、電流センサ５４により検出されたモータ電流（検出電流値）が制限目標電流に追従するように電圧指令値を算出し、該電圧指令値をデューティ比に変換する。また、電流センサ５４が故障した場合、すなわち、シャント抵抗５４ａがショート故障した場合には、シャント抵抗５４ａの両端電圧は、モータ電流検出回路５４ｂにより０［Ｖ］と検出され、検出電流値は０［Ａ］としてマイコン５１に継続的に入力される。よって、電流センサ５４が故障した場合、モータ制御手段５１ｃは、０［Ａ］として継続的に入力される検出電流値を制限目標電流に追従させるため、デューティ比を引き上げることになり、最終的にデューティ比は１００％で継続的に推移することになる。
【００４８】
よって、上述のとおり、目標電流制限手段５１ｂは、電流センサ５４が正常時においてデューティ比が所定の割合（９５％）以下になるように目標電流を制限するため、デューティ比が所定の割合（９５％）を超えることにより電流センサ５４の故障を検出することができる。
【００４９】
すなわち、故障検出手段５１ｄは、モータ制御手段５１ｃから入力されたデューティ比が所定の割合（９５％）を超えた場合に電流センサ５４の故障を検出する。
【００５０】
これにより、トルクセンサ２を用いずに電流センサ５４の故障を検出することができる。
【００５１】
特に、トルクセンサ２が故障した際に、操舵角センサ４からの操舵角信号等に基づき、モータ６の目標電流を決定し、モータ６の制御を行う場合がある。この場合に、トルクセンサ２を用いずに電流センサ５４の故障を検出することが可能となり、該故障を検出後にモータ６による補助操舵力の付与を停止するとよい。これにより、電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）故障時のセルフステアを防止することができる。
【００５２】
また、上述のとおり、電流センサ５４の故障発生後において、デューティ比は１００％で推移する。よって、目標電流制限手段５１ｂは、電流センサ５４が正常な場合におけるデューティ比が１００％よりも少しでも小さい所定の割合に収まるように目標電流を制限すれば、故障検出手段５１ｄは、故障検出することができる。これにより、デューティ比は、ＥＰＳ装置の性能に影響を与えない所定の割合（例えば、９５％）に制限されるため、ＥＰＳ装置の性能とトルクセンサを用いない電流センサの故障検出とを両立することが可能となる。
【００５３】
［第２の実施形態］
次いで、第２の実施形態について説明をする。
【００５４】
本実施形態に係るＥＰＳ制御装置１は、操舵角センサ４により検出される操舵角速度と、電流センサ５４、モータ電圧検出回路５５により検出されるモータ６の電流、電圧から算出される推定操舵角速度と、に基づいて、電流センサ５４の故障を検出する点が主に第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して、異なる部分を中心に説明する。
【００５５】
図４は、本実施形態に係るＥＰＳ制御装置１のブロック図である。
【００５６】
本実施形態において、目標電流決定手段５１ａは、第１の実施形態と同様に、操舵トルク信号、車速信号に応じて、モータ６の目標電流（電流の方向含む）を決定する。また、該目標電流をモータ制御手段５１ｃに出力する。
【００５７】
モータ制御手段５１ｃは、電流センサ５４により検出されたモータ電流（検出電流値）が目標電流に追従するように、スイッチング素子駆動回路５２を介して、モータ駆動回路５３の各スイッチング素子をＰＷＭ駆動してモータ６の制御を行う。具体的には、第１の実施形態と同様に、モータ制御手段５１ｃは、例えば、ＰＩ制御器として構成され、目標電流と検出電流値との差分に対してＰＩ制御を行い、モータ６の制御量としての電圧指令値を算出する。また、モータ制御手段５１ｃは、該電圧指令値を上記ＰＷＭ駆動のデューティ比（以下、単にデューティ比と呼ぶ）に変換し、該デューティ比をスイッチング素子駆動回路５２に出力する。
【００５８】
故障検出手段５１ｄは、電流センサ５４から入力されたモータ６の電流（検出電流値Ｉｍ）、モータ電圧検出回路５５から入力されたモータ６の電圧（検出電圧値Ｖｍ）に基づいて、操舵ハンドルの操舵角速度の推定値（推定操舵角ωｅ）を算出する。推定操舵角ωｅは、モータ６の誘起電圧に基づいて次式（１）で算出することができる。
【００５９】
ωｅ＝（Ｖｍ−Ｒｍ×Ｉｍ）／Ｋｅ／Ｒｒ・・・（１）
なお、Ｒｍはモータ６の端子間抵抗、Ｋｅはモータ６の逆起電力定数、Ｒｒはモータ６の駆動力をステアリング機構に伝達する減速機の減速比である。
【００６０】
また、故障検出手段５１ｄには、操舵角センサ４から操舵ハンドルの操舵角が入力され、故障検出手段５１ｄは、該操舵角を微分（所定周期毎に検出される該操舵角の時間変化率を算出）することにより操舵角速度ωを知得する。
【００６１】
上記式（１）により算出される推定操舵角速度ωｅは、電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）にショート故障が発生していない場合（正常時）においては、操舵角速度ωに近い値を示す。
【００６２】
しかしながら、電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）にショート故障が発生した場合、検出電流値Ｉｍは、継続的に０［Ａ］として入力されるため、推定操舵角速度ωｅと操舵角速度ωとは大きく乖離することになる。
【００６３】
よって、故障検出手段５１ｄは、推定操舵角速度ωｅと、操舵角センサ４により検出された操舵角に基づく操舵角速度ωと、の差分が所定閾値を超えた場合に電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）の故障を検出する。
【００６４】
ここで、図５は、本実施形態に係る電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）故障時における操舵角速度ωと推定操舵角速度ωｅとの関係を説明する図である。図５（ａ）は、電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）正常時における操舵角速度ω、及び推定操舵角速度ωｅの時間経過に対する推移の一例を示している。また、図５（ｂ）は、電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）故障時における操舵角速度ω、及び推定操舵角速度ωｅの時間経過に対する推移の一例を示している。また、図５（ａ）、（ｂ）において、操舵角速度ωは太い実線で時間経過に対する推移が示され、推定操舵角速度ωｅは、細い実線で時間経過に対する推移が示されている。
【００６５】
図５（ａ）を参照するに、電流センサ５４が正常な場合には、操舵角速度ωと推定操舵角速度ωｅとはある程度近しい値を示し、同じような時間経過に対する推移を示している。
【００６６】
これに対して、図５（ｂ）を参照するに、電流センサ５４の故障発生後には、操舵角速度ωに比して推定操舵角速度ωｅが大きく乖離した値を示している。
【００６７】
よって、故障検出手段５１ｄは、電流センサ５４により検出された検出電流値Ｉｍに基づく推定操舵角速度ωｅと、操舵角センサ４により検出された操舵角に基づく操舵角速度ωと、の差分が所定閾値を超えた場合に電流センサ５４（シャント抵抗５４ａ）の故障を検出することができる。
【００６８】
このように、本実施形態に係るＥＰＳ制御装置１（故障検出手段５１ｄ）は、第１の実施形態と同様に、トルクセンサ２を用いずに電流センサ５４の故障を検出することができる。
【００６９】
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１      電動パワーステアリング制御装置
２      トルクセンサ（操舵トルク検出手段）
３      操舵角センサ（操舵角速度検出手段）
５１    マイコン
５１ａ  目標電流決定手段
５１ｂ  目標電流制限手段
５１ｃ  モータ制御手段
５１ｄ  故障検出手段
５３    モータ駆動回路
５３ａ  スイッチング素子
５３ｂ  スイッチング素子
５３ｃ  スイッチング素子
５３ｄ  スイッチング素子
５４    電流センサ（モータ電流検出手段）
５５    モータ電圧検出回路（モータ電圧検出手段）
【図１】
0005991273.tif 000002
【図２】
0005991273.tif 000003
【図３】
0005991273.tif 000004
【図４】
0005991273.tif 000005
【図５】
0005991273.tif 000006