(57)【要約】      （修正有）【課題】  フィードフォワード制御時に、電界効果トランジスタの破壊を未然に防止する電動パワーステアリング装置を提供。【解決手段】  電動機８に供給する目標電流を設定し目標電流信号ＩＴを出力する目標電流設定部３４と、目標電流信号ＩＴと電動機電流信号ＩＭＯとの偏差ΔＩＭに基づいて、電動機８を駆動するための第１駆動制御信号Ｃ１を生成する第１駆動制御信号生成部３５と、目標電流信号ＩＴに基づいて、電動機８を駆動するための第２駆動制御信号Ｃ２を生成する第２駆動制御信号生成部３６と、電動機電流検出手段２１が正常時には第１駆動制御信号Ｃ１に切り替え、電動機電流検出手段２１が故障時には第２駆動制御信号Ｃ２に切り替えて電動機８を制御する制御モード切替部３８と、電動機８を回転駆動する電動機駆動部４０とを備える電動パワーステアリング装置において、第２駆動制御信号Ｃ２の最大値を制限する制限部３７を備えることを特徴とする。【選択図】図２
2006051937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング系に補助操舵トルクを付加する電動機と、前記ステアリング系に作用する操舵トルクを検出し、操舵トルク信号を出力する操舵トルクセンサと、前記電動機に流れる電動機電流を検出し、電動機電流信号を出力する電動機電流検出手段と、前記電動機電流検出手段の故障を検出する故障検出部と、少なくとも前記操舵トルク信号に基づいて前記電動機に供給する目標電流を設定し、目標電流信号を出力する目標電流設定部と、前記目標電流信号と前記電動機電流信号との偏差に基づいて、前記電動機を駆動するための第１駆動制御信号を生成して出力する第１駆動制御信号生成部と、前記目標電流信号に基づいて、前記電動機を駆動するための第２駆動制御信号を生成して出力する第２駆動制御信号生成部と、前記故障検出部が前記電動機電流検出手段を正常と検出している場合には前記第１駆動制御信号に切り替え、前記故障検出部が前記電動機電流検出手段を故障と検出している場合には前記第２駆動制御信号に切り替えて前記電動機を制御する制御モード切替部と、前記制御モード切替部からの駆動制御信号に基づいて、４個の電界効果トランジスタで構成したブリッジ回路によって前記電動機を正転駆動または逆転駆動する電動機駆動部と、を備える電動パワーステアリング装置であって、
前記第２駆動制御信号の最大値を制限する制限部を備え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】
前記制限部は、前記第２駆動制御信号の駆動電流と所定電流を比較し、前記駆動電流が大きい場合には前記所定電流を前記第２駆動制御信号として出力する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】
前記電動機駆動部は、前記ブリッジ回路の電界効果トランジスタをパルス幅変調駆動するために、前記制御モード切替部からの駆動制御信号に基づいてパルス幅変調信号を生成して出力するパルス幅変調信号生成部を備え、前記制御部は、前記故障検出部が前記電動機電流検出手段を故障と検出している場合には、前記パルス幅変調信号のデューティ比と所定比を比較し、前記デューティ比が大きい場合には前記所定比を前記パルス幅変調信号として出力する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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機パワーをステアリング系に直接作用させてドライバの操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置は、電動機の駆動力を直接利用してドライバの操舵力をアシストする。一般に、電動パワーステアリング装置は、電動機に流れる電流を電動機電流検出手段で検出し、この検出した電流と操舵トルク等に基づいて設定した目標電流とによって電動機をフィードバック制御している。さらに、電動パワーステアリング装置は、電動機電流検出手段の故障を検出した場合、操舵トルク等に基づいて設定した目標電流を補正し、この補正した目標電流に基づいて電動機をフィードフォワード制御している。
【０００３】
例えば、本願出願人による特許文献１には、通常時にはフィードバック制御を行い、電動機電流検出器が故障時にはフィードフォワード制御を行う電動パワーステアリング装置が開示されている。この電動パワーステアリング装置は、ステアリング系に補助トルクを付加するために電動機とこの電動機に実際に流れる電動機電流を検出する電動機電流検出器を備えるとともに、ステアリング系の操舵トルクを検出するために操舵トルク検出器を備える。そして、電動パワーステアリング装置は、少なくとも操舵トルクに基づいて電動機に供給する目標電流を設定する目標電流設定部を備える。さらに、電動パワーステアリング装置は、フィードバック制御用に、目標電流と電動機電流との偏差に基づいて電動機を駆動制御するための第１駆動制御信号を生成する第１駆動制御信号生成部を備えるとともに、フィードフォワード制御用に、目標電流に基づいて電動機を駆動制御するための第２駆動制御信号を生成する第２駆動制御信号生成部を備える。また、電動パワーステアリング装置は、電動機電流検出器等の検出器の故障を検出する故障検出部を備え、この故障検出器で電動機電流検出器の故障を検出していない場合には第１駆動制御信号に切り替え、故障検出器で電動機電流検出器の故障を検出している場合には第２駆動制御信号に切り替えて電動機の運転を制御する電動機運転制御モード切替部を備える。つまり、この電動パワーステアリング装置は、電動機電流検出器が正常時には第１駆動制御信号に基づいてフィードバック制御を行い、電動機電流検出器が故障時には第２駆動制御信号に基づいてフィードフォワード制御を行う。
【０００４】
ちなみに、電動パワーステアリング装置は、４個のＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ：電界効果トランジスタ）から構成されるブリッジ回路によって、電動機をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）駆動する。なお、電動機は、ブリッジ回路の対辺の２個のＦＥＴ間に直列に各々接続される。そして、電動パワーステアリング装置は、このブリッジ回路から電動機に電動機電圧を印加し、電動機電流を流して電動機を正転または逆転駆動する。なお、この電動機電流は、ＦＥＴにも流れている。すると、電動パワーステアリング装置は、電動機の回転トルクをボールねじにより推力に変換し、ラック軸に作用させ、ラック軸の車両幅方向の直線移動をアシストする。なお、電動機電圧は、全てが電動機を回転させるための電動機電流として消費されない。つまり、数１の式（１）に示す電動機電圧、電動機電流および電動機の回転速度の関係式から判るように、電動機電圧は、電動機を回転させるため（式（１）のＩＭ・ＲＭ成分）だけでなく、電動機の回転による逆起電力成分（式（１）のＫ・Ｎ成分）としても消費される。
【０００５】
ＶＭ＝ＩＭ・ＲＭ＋Ｋ・Ｎ      （１）
ＶＭ：電動機電圧
ＩＭ：電動機電流
ＲＭ：電動機の抵抗値
Ｋ  ：誘起電圧係数
Ｎ  ：電動機の回転速度
【０００６】
また、ステアリング系では、転舵している操舵輪がタイヤハウス等に接触しないように、最大転舵角が設定されている。そのため、ステアリング系には、ラック軸の車両幅方向の移動を規制するために、左右にストッパが備えられている。例えば、ドライバがステアリングホイールを右方向に操舵すると、ステアリング系では、ラック軸が右方向に直線移動し、操舵輪が右方向に転舵する。さらに、ドライバがステアリングホイールの操舵量を増していくと、ステアリング系では、ラック軸がストッパに当たり（以下、「ラック突き当て」と記載する）、ラック軸の直線移動が規制され、操舵輪の転舵も止まる。
【特許文献１】特開平１１−４９００２号公報（図２・図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ラック突き当て時には、電動パワーステアリング装置は、ラック軸の移動が止まることによって、ラック軸に作用している電動機の回転も止まる。そのとき、電動機の回転速度が急に０になるが、制御遅れによって、電動機電圧がほぼラック突き当て時の電圧値を維持している。そのため、前記した式（１）から判るように、逆起電力成分（式（１）のＫ・Ｎ成分）が０となるが、電動機電圧ＶＭが殆ど変わらないため、電動機電流ＩＭが瞬間過大となる（図６参照）。その結果、ブリッジ回路のＦＥＴに瞬間電流として過電流（例えば、１２０Ａ程度の電流）が流れ、ＦＥＴが破壊する恐れがある。ちなみに、フィードバック制御とフィードフォワード制御を行うことができる電動パワーステアリング装置は、フィードバック制御の場合には第１駆動制御信号またはフィードフォワード制御の場合には第２駆動制御信号によって制御される駆動電流よりも増加した電流が瞬間電流として電動機やＦＥＴに流れる。しかし、この電動パワーステアリング装置は、フィードバック制御の場合、電動機電流検出手段で検出している電動機電流に基づくフィードバック制御によって電流制限を行うことができるので、瞬間電流として増加される電流の増加率を低く抑えることができる。そのため、電動機に瞬間電流として過大な電動機電流が流れないし、ＦＥＴにもＦＥＴを破壊する程の瞬間電流が流れない。例えば、フィードバック制御の場合、増加率を第１駆動制御信号による駆動電流に対して２０％増とすると、電動機に８０Ａの駆動電流を流したとしても、瞬間電流としては１００Ａ以下である。ところが、この電動パワーステアリング装置は、フィードフォワード制御時、式（１）の逆起電力成分（Ｋ・Ｎ成分）を予め考慮して、目標電流信号より大きな第２駆動制御信号を生成している。その上、電動機電流検出手段が故障しているので、電動機電流に基づくフィードバック制御によって電流制限を行うことができないため、瞬間電流として増加される電流の増加率を低く抑えることができない。したがって、電動パワーステアリング装置は、逆起電力成分（式（１）のＫ・Ｎ成分）が０となると、大きな電動機電圧と大きな増加率によって瞬間的に過大な電動機電流が流れ、ＦＥＴにも瞬間電流として過電流が流れる。例えば、フィードフォワード制御の場合、増加率を第２駆動制御信号による駆動電流に対して４０％増および逆起電力成分による目標電流からの増分を２０Ａとすると、電動機に１００Ａの駆動電流を流したとして、瞬間電流としては１４０Ａとなる。その結果、この電動パワーステアリング装置では、フィードフォワード制御の場合、過大な瞬間電流によってＦＥＴを破壊してしまう可能性がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、フィードフォワード制御時に、電界効果トランジスタの破壊を未然に防止する電動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】
【０００９】
前記課題を解決した本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリング系に補助操舵トルクを付加する電動機と、前記ステアリング系に作用する操舵トルクを検出し、操舵トルク信号を出力する操舵トルクセンサと、前記電動機に流れる電動機電流を検出し、電動機電流信号を出力する電動機電流検出手段と、前記電動機電流検出手段の故障を検出する故障検出部と、少なくとも前記操舵トルク信号に基づいて前記電動機に供給する目標電流を設定し、目標電流信号を出力する目標電流設定部と、前記目標電流信号と前記電動機電流信号との偏差に基づいて、前記電動機を駆動するための第１駆動制御信号を生成して出力する第１駆動制御信号生成部と、前記目標電流信号に基づいて、前記電動機を駆動するための第２駆動制御信号を生成して出力する第２駆動制御信号生成部と、前記故障検出部が前記電動機電流検出手段を正常と検出している場合には前記第１駆動制御信号に切り替え、前記故障検出部が前記電動機電流検出手段を故障と検出している場合には前記第２駆動制御信号に切り替えて前記電動機を制御する制御モード切替部と、前記制御モード切替部からの駆動制御信号に基づいて、４個の電界効果トランジスタで構成したブリッジ回路によって前記電動機を正転駆動または逆転駆動する電動機駆動部とを備える電動パワーステアリング装置であって、前記第２駆動制御信号の最大値を制限する制限部を備えることを特徴とする。この電動パワーステアリング装置によれば、制限部によって第２駆動制御信号の最大値を制限することによって、第２駆動制御信号に基づいて駆動制御される駆動電流の最大値が制限される。そのため、電動パワーステアリング装置は、フィードフォワード制御の場合に電動機の回転が急に０になって瞬間電流として駆動電流が増加しても、第２駆動制御信号の最大値制限によって電動機には最大値制限された瞬間電流が流れ、ＦＥＴを破壊するほどの瞬間電流は流れない。なお、第２駆動制御信号の最大値を制限するとは、第２駆動制御信号に基づいて駆動制御される電動機に流す駆動電流を所定値以下とし、さらに電動機やＦＥＴに流れる瞬間電流の最大値を制限することである。また、この所定値は、第２駆動制御信号による駆動電流が瞬間電流として増加されても、この瞬間電流が絶対にＦＥＴを破壊しない電流値以下になるように設定された駆動電流の最大値であればよい。（例えば、瞬間電流の最大値をＦＥＴの製造メーカが動作保障している電流値以下とするように、瞬間電流になる際の増加率を考慮して第２駆動制御信号の最大値を設定する）。ちなみに、瞬間電流になる際の増加率は、電動機の特性等によって決まるので、予め実験等によって把握しておく必要がある。
【００１０】
また、前記電動パワーステアリング装置において、前記制限部は、前記第２駆動制御信号の駆動電流と所定電流を比較し、前記駆動電流が大きい場合には前記所定電流を前記第２駆動制御信号として出力することを特徴とする。この電動パワーステアリング装置によれば、フィードフォワード制御の場合に電動機の回転が急に０になっても、制限部によって第２駆動制御信号の駆動電流を所定電流以下に制限するので、この駆動電流によって駆動される電動機には最大値制限された瞬間電流が流れる。その結果、ＦＥＴには破壊するほどの過大な瞬間電流は流れない。なお、所定電流は、第２駆動制御信号による駆動電流が瞬間電流として増加されても、この瞬間電流が絶対にＦＥＴを破壊しない電流値以下になるように設定された駆動電流の最大値であればよい。本実施の形態では、所定電流を８０Ａに設定する。
【００１１】
あるいは、前記電動パワーステアリング装置において、前記電動機駆動部は、前記ブリッジ回路の電界効果トランジスタをパルス幅変調駆動するために、前記制御モード切替部からの駆動制御信号に基づいてパルス幅変調信号を生成して出力するパルス幅変調信号生成部を備え、前記制御部は、前記故障検出部が前記電動機電流検出手段を故障と検出している場合には、前記パルス幅変調信号のデューティ比と所定比を比較し、前記デューティ比が大きい場合には前記所定比を前記パルス幅変調信号として出力することを特徴とする。この電動パワーステアリング装置によれば、フィードフォワード制御時には、制限部によって所定比以下のデューティ比でしか電動機をＰＷＭ駆動しないため、電動機にはこの所定比以下で発生する電動機電圧しか印加されない。したがって、電動パワーステアリング装置は、フィードフォワード制御の場合に電動機の回転が急に０になっても、電動機には（所定比で発生する電動機電圧／電動機の抵抗値）以下の駆動電流しか流さないので、電動機には最大値制限された瞬間電流しか流れない。その結果、ＦＥＴには破壊するほどの過大な瞬間電流は流れない。なお、所定比は、第２駆動制御信号による駆動電流が瞬間電流として増加されても、この瞬間電流が絶対にＦＥＴを破壊しない電流値以下になるように設定された駆動電流の最大値以下とするための電動機電圧に基づいて、ブリッジ回路に印加される電源電圧等を考慮して設定する。本実施の形態では、所定比を５０％に設定し、ブリッジ回路に印加される電源電圧が１２Ｖの時には連続して最大６Ｖの電動機電圧を電動機に印加する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、フィードフォワード制御時に、制限部によって最大値制限された第２駆動制御信号に基づいて電動機が制御されるので、電動機に流す駆動電流の最大値が制限される。そのため、この電動パワーステアリング装置は、フィードフォワード制御の場合に電動機の回転が急に０になって瞬間電流として駆動電流が増加しても、第２駆動制御信号の最大値制限によって電動機には最大値制限された瞬間電流が流れる。その結果、電動パワーステアリング装置は、フィードフォワード制御でも、ＦＥＴには過大な瞬間電流を流すことがないので、ＦＥＴを破壊することはない。なお、この電動パワーステアリング装置は、フィードフォワード制御時における通常操舵時の操舵フィーリングとしてはフィードバック制御時の操舵フィーリングと変わらない。
【００１３】
本発明の請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、制限部によって第２駆動制御信号の駆動電流を所定電流以下に制限するので、フィードフォワード制御の場合に電動機の回転が急に０になっても、電動機には最大値制限された瞬間電流しか流さない。その結果、ＦＥＴには破壊するほどの過大な瞬間電流は流れない。
【００１４】
本発明の請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、フィードフォワード制御時には制限部によって所定比以下のデューティ比で電動機をＰＷＭ駆動するため、電動機にはこの所定比以下で発生する電動機電圧しか印加しない。したがって、電動パワーステアリング装置は、フィードフォワード制御の場合に電動機の回転が急に０になっても、電動機には（所定比で発生する電動機電圧／電動機の抵抗値）以下の駆動電流しか流さないので、電動機には最大値制限された瞬間電流しか流さない。その結果、ＦＥＴには破壊するほどの過大な瞬間電流は流れない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明に係る電動パワーステアリング装置を実施するための最良の形態（以下「実施の形態」という）を説明する。
【００１６】
本発明に係る電動パワーステアリング装置は、制限部で第２駆動制御信号の最大値を制限することによって、フィードフォワード制御時に電動機の回転が急に０になって瞬間的に第２駆動制御信号による駆動電流が増加しても、この瞬間電流の最大値を制限することができる。したがって、電動機を駆動するブリッジ回路の全てのＦＥＴには、最大値以下に制限された駆動電流によって最大値制限された瞬間電流が流れる。なお、本発明では、第２駆動制御信号の最大値を制限する手段を、第２駆動制御信号の駆動電流を所定電流以下とする、あるいは第２駆動制御信号に基づいて生成されたＰＷＭ信号のデューティ比を所定比以下にする等、特に限定しない。
【００１７】
本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置は、第１駆動制御信号を生成するフィードバック制御部を備えるとともに、第２駆動制御信号を生成するフィードフォワード制御部を備え、この第１駆動制御信号と第２駆動制御信号とを制御モード切替部によって切り替えて電動機を制御する。そして、この電動パワーステアリング装置は、ＰＷＭ信号生成部で第１駆動制御信号または第２駆動制御信号に基づいて電動機制御信号を生成し、この電動機制御信号に基づいてブリッジ回路によって電動機をＰＷＭ駆動する。本実施の形態では、本発明に係る制限部をフィードフォワード制御部の後段に配して第２駆動制御信号の駆動電流を所定電流以下とする第１の実施の形態と、本発明に係る制限部をＰＷＭ信号生成部の後段に配してＰＷＭ信号のデューティ比を所定比以下とする第２の実施の形態について説明する。
【００１８】
まず、図１を参照して、電動パワーステアリング装置１の全体構成について説明する。
【００１９】
電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール３から操舵輪Ｗ，Ｗに至るステアリング系Ｓに備えられ、手動操舵力発生手段２による操舵力をアシストする。そのために、電動パワーステアリング装置１は、制御装置２０で電動機電圧ＶＭを発生し、この電動機電圧ＶＭによって電動機８を駆動して補助操舵トルク（補助操舵力）を発生させ、手動操舵力発生手段２による手動操舵力を軽減する。なお、本実施の形態では、電動機８が、特許請求の範囲に記載の電動機に相当する。
【００２０】
手動操舵力発生手段２は、ステアリングホイール３に一体に設けられたステアリング軸４に連結軸５を介してステアリング・ギアボックス６内に設けたラック＆ピニオン機構７のピニオン７ａが連結される。なお、連結軸５は、その両端に自在継ぎ手５ａ，５ｂを備える。ラック＆ピニオン機構７は、ピニオン７ａに噛み合うラック歯７ｂがラック軸９に形成され、ピニオン７ａとラック歯７ｂの噛み合いにより、ピニオン７ａの回転運動をラック軸９の横方向（車両幅方向）の往復運動とする。さらに、ラック軸９には、その両端にタイロッド１０，１０を介して、操舵輪としての左右の前輪Ｗ，Ｗが連結される。なお、手動操舵力発生手段２は、操舵輪Ｗ，Ｗの最大転舵角を規定するために、ラック軸９の移動を規制するストッパ（図示せず）を左右に各々備える。
【００２１】
また、電動パワーステアリング装置１は、補助操舵力（補助トルク）を発生させるために、電動機８が、ラック軸９と同軸上に配設される。そして、電動パワーステアリング装置１は、電動機８の回転をラック軸９と同軸に設けられたボールねじ機構１１を介して推力に変換し、この推力をラック軸９（ボールねじ軸１１ａ）に作用させる。ちなみに、ラック軸９の移動が前記したストッパ（図示せず）によって規制されると、電動機８の回転が止まる。
【００２２】
制御装置２０は、車速センサＶＳ、操舵トルクセンサＴＳ、電動機電流検出手段２１、電動機電圧検出手段２２からの各検出信号Ｖ，Ｔ，ＩＭＯ，ＶＭＯが入力される。そして、制御装置２０は、フィードバック制御用に、検出信号Ｖ，Ｔ，ＩＭＯ，ＶＭＯに基づいて電動機８に流す電動機電流ＩＭの大きさと方向を決定し、制御モード切替部３８に第１駆動制御信号Ｃ１を出力する（図２、図５参照）。また、制御装置２０は、フィードフォワード制御用に、検出信号Ｖ，Ｔに基づいて電動機８に流す電動機電流ＩＭの大きさと方向を決定し、制御モード切替部３８に第２駆動制御信号Ｃ２を出力する（図２、図５参照）。そして、制御装置２０は、電動機電流検出手段２１が異常／正常に基づいて制御モード切替部３８で第１駆動制御信号Ｃ１と第２駆動制御信号Ｃ２を切り替えて、この駆動制御信号Ｃ１，Ｃ２に基づいて電動機駆動部４０から電動機８に電動機電圧ＶＭを印加する（図２、図５参照）。なお、本実施の形態では、操舵トルクセンサＴＳが特許請求の範囲に記載の操舵トルクセンサに相当し、電動機電流検出手段２１が特許請求の範囲に記載の電動機電流検出手段に相当する。
【００２３】
なお、第１の実施の形態の制御装置２０Ａは、フィードフォワード制御部３６の後段に駆動電流制限部３７を備え、駆動電流制御部３７で第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流を所定電流ＭＩ以下に制限し、電動機の回転が急に０になった際の瞬間電流の最大値を制限する（図２参照）。また、第２の実施の形態の制御装置２０Ｂは、ＰＷＭ信号生成部４１の後段にデューティ比制限部４４を備え、電動機電流検出手段２１が故障の場合にデューティ比制限部４４でＰＷＭ信号のデューティ比を所定比ＭＤ以下に制限し、電動機の回転が急に０になった際の瞬間電流の最大値を制限する（図５参照）。
【００２４】
車速センサＶＳは、車速を単位時間当たりのパルス数として検出し、検出したパルス数に対応したアナログ電気信号を車速信号Ｖとして制御装置２０に送信する。なお、車速センサＶＳは、電動パワーステアリング装置１に車速信号Ｖを送信するためだけに設けられるものでなく、他のシステムにも車速信号Ｖを送信する。
【００２５】
操舵トルクセンサＴＳは、ステアリング・ギアボックス６内に配設され、ドライバによる手動操舵トルクの大きさと方向を検出する。そして、操舵トルクセンサＴＳは、検出した手動操舵トルクに対応したアナログ電気信号を操舵トルク信号Ｔとして制御装置２０に送信する。なお、操舵トルク信号Ｔは、大きさを示す操舵トルクとトルクの向きを示すトルク方向の情報を含み、トルク方向は操舵トルクのプラス値／マイナス値で表され、プラス値は操舵トルク方向が右方向であり、マイナス値は操舵トルク方向が左方向である。
【００２６】
電動機電流検出手段２１は、電動機８に対して直列に接続された抵抗またはホール素子等を備え、電動機８に実際に流れる電動機電流ＩＭの大きさと方向を検出する。そして、電動機電流検出手段２１は、電動機電流ＩＭに対応した電動機電流信号ＩＭＯを制御装置２０にフィードバック（負帰還）する。
【００２７】
電動機電圧検出手段２２は、電動機８の両端の電圧を各々検出し、電動機８に実際に印加されている電動機電圧ＶＭの大きさと方向を検出する。そして、電動機電圧検出手段２２は、電動機電圧ＶＭに対応した電動機電圧信号ＶＭＯを制御装置２０に送信する。
【００２８】
次に、図２を参照して、第１の実施の形態の制御装置２０Ａについて説明する。制御装置２０Ａは、電動機速度演算部３０、センサ異常検出部３１、異常表示部３２、操舵トルク補正部３３、目標電流設定部３４、フィードバック制御部３５、フィードフォワード制御部３６、駆動電流制限部３７、制御モード切替部３８、アシスト禁止部３９および電動機駆動部４０から構成される。電動機駆動部４０は、ＰＷＭ信号生成部４１、ゲート駆動回路部４２および電動機駆動回路４３を備える。なお、制御装置２０Ａは、各種演算や処理等を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔａｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を少なくとも２個備え、さらに、入力信号変換手段、信号発生手段、記憶手段、電源回路、電動機駆動回路等を備える。なお、本実施の形態では、センサ異常検出部３１が特許請求の範囲に記載の故障検出部に相当し、目標電流設定部３４が特許請求の範囲に記載の目標電流設定部に相当し、フィードバック制御部３５が特許請求の範囲に記載の第１駆動制御信号生成部に相当し、フィードフォワード制御部３６が特許請求の範囲に記載の第２駆動制御信号生成部に相当し、駆動電流制限部３７が特許請求の範囲の請求項１および請求項２に記載の制限部に相当し、制御モード切替部３８が特許請求の範囲に記載の制御モード切替部に相当し、電動機駆動部４０が特許請求の範囲に記載の電動機駆動部に相当する。
【００２９】
電動機速度演算部３０は、電動機電流検出手段２１からの電動機電流信号ＩＭＯと電動機電圧検出手段２２からの電動機電圧信号ＶＭＯが入力され、電動機８の実際の回転速度を演算し、電動機回転速度信号ＲＳとしてセンサ異常検出部３１等に出力する。電動機速度演算部３０は、前記した式（１）に基づいて、電動機電流信号ＩＭＯと電動機電圧信号ＶＭＯから電動機の回転速度を演算する（なお、電動機の抵抗値と誘起電圧係数は定数である）。ちなみに、電動機回転速度信号ＲＳは目標電流を補正する際のダンピング補正等に使用されるが、本実施の形態ではその詳細な説明は省略する。
【００３０】
センサ異常検出部３１は、車速センサＶＳからの車速信号Ｖ、電動機電流検出手段２１からの電動機電流信号ＩＭＯ、電動機電圧検出手段２２からの電動機電圧信号ＶＭＯと電動機速度演算部３０からの電動機回転速度信号ＲＳが入力され、制御モード切替部３８とアシスト禁止部３９に異常信号ＳＡを出力するとともに、目標電流設定部３４と異常表示部３２に異常センサ種別情報ＳＳを出力する。センサ異常検出部３１は、車速信号Ｖ、電動機電流信号ＩＭＯ、電動機電圧信号ＶＭＯおよび電動機回転速度信号ＲＳ等を監視し、各々の信号毎に予め設定した信号値の範囲を越えた場合、信号が検出されない場合、あるいは信号の変化が正常でない場合を各センサの動作が異常と判断する。そして、センサ異常検出部３１は、電動機電流信号ＩＭＯから電動機電流検出手段２１の異常／正常を判断し、異常信号ＳＡを出力する。なお、異常信号ＳＡは、電動機電流検出手段２１が異常時には論理レベルとして１が設定され、正常時には論理レベルとして０が設定される。さらに、センサ異常検出部３１は、各信号から車速センサＶＳ、各検出手段２１，２２および電動機速度演算部３０の異常／正常を判断し、異常センサ種別情報ＳＳを出力する。異常センサ種別情報ＳＳは、車速センサＶＳ、各検出手段２１，２２および電動機速度演算部３０に対して論理レベルが各々設定され、各論理レベルにおいて異常時には１が設定され、正常時には０が設定される。なお、センサ異常検出部３１は、異常信号ＳＡおよび異常センサ種別情報ＳＳを不揮発性メモリ（図示せず）に記憶させ、制御装置２０Ａが再起動された時も異常信号ＳＡおよび異常センサ種別情報ＳＳを保持している。
【００３１】
異常表示部３２は、センサ異常検出部３１からの異常センサ種別情報ＳＳが入力され、車両の設けられた可視表示器（図示せず）または可聴出力器（図示せず）等にセンサ異常信号を出力する。なお、このセンサ異常信号は、異常センサ種別情報ＳＳに基づいて、可視表示器または可聴出力器が各センサの異常／正常を個別に出力できるものの場合には各センサ別の異常情報とし、可視表示器または可聴出力器が電動パワーステアリング装置１の異常／正常を出力するものの場合には電動パワーステアリング装置１の異常情報とする。
【００３２】
操舵トルク補正部３３は、操舵トルクセンサＴＳからの操舵トルク信号Ｔが入力され、目標電流設定部３４に補正操舵トルク信号ＴＨを出力する。そのために、操舵トルク補正部３３は、比例部３３ａ、微分部３３ｂおよび加算部３３ｃを備える。比例部３３ａは、操舵トルク信号Ｔの変化をリニアに表すために、操舵トルク信号Ｔに係数を乗算し、比例項として加算部３３ｃに出力する。微分部３３ｂは、操舵トルク信号Ｔの応答性を向上させるために、操舵トルク信号Ｔを時間微分し、微分項として加算部３３ｃに出力する。ちなみに、微分項は、ドライバがステアリングホイール３を右方向に操作している場合には、ドライバによる操作トルクが強められている時にはプラス値となり、操舵トルクが一定の時には０となり、操舵トルクが弱められている時にはマイナス値となる。また、微分項は、ドライバがステアリングホイール３を左方向に操作している場合には、ドライバによる操作トルクが強められている時にはマイナス値となり、操舵トルクが一定の時には０となり、操舵トルクが弱められている時にはプラス値となる。加算部３３ｃは、比例部３３ａからの比例項と微分部３３ｂからの微分項を加算し、補正操舵トルク信号ＴＨとして出力する。なお、補正操舵トルク信号ＴＨは、大きさを示す補正操舵トルクとトルクの向きを示すトルク方向の情報を含み、トルク方向は補正操舵トルクのプラス値／マイナス値で表され、プラス値は補正操舵トルク方向が右方向であり、マイナス値は補正操舵トルク方向が左方向である。ちなみに、必要に応じて、積分部を設けて操舵トルク信号Ｔの積分項を演算し、積分項を加算部３３ｃで加算してもよい。
【００３３】
目標電流設定部３４は、操舵トルク補正部３３からの補正操舵トルク信号ＴＨ、車速センサＶＳからの車速信号Ｖおよびセンサ異常検出部３１からの異常センサ種別情報ＳＳが入力され、フィードバック制御部３５とフィードフォワード制御部３６に目標電流信号ＩＴを出力する。なお、目標電流信号ＩＴには、電動機８に流したい電流の大きさを示す目標電流と電動機８に流したい電流の向きを示す電流方向の情報を含み、電流方向は目標電流のプラス値／マイナス値で表され、プラス値はアシスト方向が右方向であり、マイナス値はアシスト方向が左方向である。目標電流設定部３４は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶手段を備え、予め実験値または設計値に基づいて設定した補正操舵トルク信号ＴＨおよび車速信号Ｖと目標電流信号ＩＴの対応するデータを記憶している。そして、目標電流設定部３４は、異常センサ種別情報ＳＳにおいて車速センサＶＳが正常の場合、補正操舵トルク信号ＴＨおよび車速信号Ｖをアドレスとして対応する目標電流信号ＩＴを読み出す。図３には、補正操舵トルク信号および車速信号−目標電流信号の変換テーブルの一例を示す。図３に示すように、目標電流信号ＩＴは、補正操舵トルク信号ＴＨが０近傍では０に対応づけられ、所定の補正操舵トルク信号（絶対値）以上になると補正操舵トルク信号ＴＨの増加に従って増加する値に対応づけられる。さらに、この補正操舵トルク信号ＴＨに対する目標電流信号ＩＴの傾きは、車速信号Ｖによって変わる。この傾きは、車速信号Ｖに対して、路面反力の大きい低速の場合には大きい値（絶対値）が対応づけられ、走行時の安定性を確保するために高速の場合には小さい値（絶対値）が対応づけられている。つまり、車速が高速になるほど、補正操舵トルク信号ＴＨに対する目標電流信号ＩＴの増分（絶対値）が少なくなる。なお、目標電流信号ＩＴは、電動機８およびブリッジ回路４３のパワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄに流すことができる最大電流が規定されているので、最大目標電流以下に設定される。
【００３４】
また、目標電流設定部３４は、異常センサ種別情報ＳＳにおいて車速センサＶＳが異常の場合、フェイルアンドセーフの観点から車速信号Ｖを最大車速とし、補正操舵トルク信号ＴＨおよび車速信号Ｖをアドレスとして対応する目標電流信号ＩＴを読み出す。つまり、車速を最大車速に設定して目標電流信号ＩＴを小さくし、正常時より補助操舵トルクを低減させてドライバに電動パワーステアリング装置１の異常を認識させる。
【００３５】
フィードバック制御部３５は、目標電流設定部３４からの目標電流信号ＩＴと電動機電流検出手段２１からの電動機電流信号ＩＭＯが入力され、制御モード切替部３８に第１駆動制御信号Ｃ１を出力する。フィードバック制御部３５は、目標電流信号ＩＴと電動機電流信号ＩＭＯとの偏差が０に近づくように、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御された第１駆動制御信号Ｃ１を生成する。そのために、フィードバック制御部３５は、偏差演算部３５ａとＰＩＤ制御部３５ｂを備える。偏差演算部３５ａは、減算器またはソフト制御の減算機能を備え、目標電流信号ＩＴから電動機電流信号ＩＭＯを減算し、偏差信号ΔＩＭ（＝ＩＴ−ＩＭＯ）を演算する。ＰＩＤ制御部３５ｂは、偏差演算部３５ａからの偏差信号ΔＩＭに対してＰ（比例）、Ｉ（積分）およびＤ（微分）制御を行い、偏差信号ΔＩＭが０に近づくように電動機８に供給する電流を制御するための第１駆動制御信号Ｃ１を生成する。なお、第１駆動制御信号Ｃ１は、電動機８に供給する電流の大きさを示す駆動電流と電動機８に供給する電流の向きを示す電流方向の情報を含み、電流方向は駆動電流のプラス値／マイナス値で表され、プラス値はアシスト方向が右方向であり、マイナス値はアシスト方向が左方向である。
【００３６】
フィードフォワード制御部３６は、目標電流設定部３４からの目標電流信号ＩＴが入力され、駆動電流制限部３７に第２駆動制御信号Ｃ２を出力する。フィードフォワード制御部３６は、前記した式（１）に示す電動機８の回転による逆起電力成分（式（１）のＫ・Ｎ成分）による電動機電圧ＶＭの消費を考慮して、目標電流信号ＩＴより大きな値を第２駆動制御信号Ｃ２として生成する。つまり、目標電流信号ＩＴをそのまま第２駆動制御信号Ｃ２とした場合、電動機８の回転によって逆起電力が発生するため、電動機８に流れる電動機電流ＩＭは目標電流信号ＩＴより小さくなる。そこで、電動機８の回転による逆起電力分を考慮して、目標電流信号ＩＴに逆起電力に相当する所定の電流値を加算し、第２駆動制御信号Ｃ２を生成する。そのために、フィードフォワード制御部３６は、逆起電力設定部３６ａと加算部３６ｂを備える。逆起電力設定部３６ａは、ＲＯＭ等の記憶手段を備え、所定の電流値でる逆起電力電流ＣＣを加算部３６ｂに出力する。なお、逆起電力電流ＣＣは、電動機８の特性等を考慮して決定される。加算部３６ｂは、加算器またはソフト制御の加算機能を備え、目標電流信号ＩＴの目標電流に逆起電力電流ＣＣを加算し、第２駆動制御信号Ｃ２を生成する。なお、第２駆動制御信号Ｃ２は、電動機８に供給する電流の大きさを示す駆動電流と電動機８に供給する電流の向きを示す電流方向の情報を含み、電流方向は駆動電流のプラス値／マイナス値で表され、プラス値はアシスト方向が右方向であり、マイナス値はアシスト方向が左方向である。
【００３７】
駆動電流制限部３７は、フィードフォワード制御部３６からの第２駆動制御信号Ｃ２が入力され、制御モード切替部３８に第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流に最大値制限を施した第２駆動制御信号Ｃ２を出力する。駆動電流制限部３７は、電動機電流信号ＩＭＯに基づく制御ができないフィードフォワード制御時に電動機の回転が急に０になって第２駆動制御信号Ｃ２による駆動電流が瞬間的に増加し、電動機駆動回路４３のパワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄに瞬間電流としてパワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄを破壊するほどの過大な電流が流れるのを防止するために、第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流を所定電流ＭＩ以下とする。つまり、ラック突き当て時等に電動機８の回転が急に止まると、電動機８の回転速度が０になるが、フィードフォワード制御の場合には制御遅れの影響によって、フィードフォワード制御部３６からの第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流に基づく電動機電圧ＶＭがほぼラック突き当て時の電圧値に維持されている。そのため、前記した式（１）から判るように、電動機電流ＩＭが瞬間過大となる。そして、パワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄにも瞬間電流として過大な電流（１２０Ａ以上）が流れるため、パワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄを破壊する恐れがある。そこで、常時、第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流を所定電流ＭＩ以下とし、パワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄに流れる瞬間電流の最大値を制限する。所定電流ＭＩは、パワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄの特性等によってパワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄを絶対に破壊しない電流値以下にしか瞬間電流がならないように設定された駆動電流の最大値として設定され、本実施の形態では８０Ａとする。ちなみに、所定電流ＭＩは、電動機８の回転速度が急に０になった場合に第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流がどの程度の増加率で増加するかを把握しておき、この増加率とパワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄを破壊する電流値等を考慮して設定される。なお、この所定電流ＭＩは、絶対に電動機８に異常を発生させない電流値でもある。なお、ラック突き当て後、時間の経過に伴って、ラック突き当てによってドライバによる操舵トルクが小さくなるので、目標電流信号ＩＴの目標電流が小さくなり、さらに第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流も小さくなるため、電動機電圧ＶＭも小さくなる。
【００３８】
そこで、駆動電流制限部３７は、所定電流設定部３７ａと駆動電流比較部３７ｂを備える。所定電流設定部３７ａは、ＲＯＭ等の記憶手段を備え、所定電流ＭＩを駆動電流比較部３７ｂに出力する。駆動電流比較部３７ｂは、所定電流ＭＩとフィードフォワード制御部３６からの第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流を比較する。そして、駆動電流比較部３７ｂは、フィードフォワード制御部３６からの第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流が所定電流ＭＩより大きい場合には、所定電流ＭＩを駆動電流として第２駆動制御信号Ｃ２を生成し、制御モード切替部３８に出力する。他方、駆動電流比較部３７ｂは、フィードフォワード制御部３６からの第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流が所定電流ＭＩ以下の場合には、フィードフォワード制御部３６からの第２駆動制御信号Ｃ２をそのまま制御モード切替部３８に出力する。
【００３９】
制御モード切替部３８は、フィードバック制御部３５からの第１駆動制御信号Ｃ１、駆動電流制限部３７からの第２駆動制御信号Ｃ２およびセンサ異常検出部３１からの異常信号ＳＡが入力され、電動機駆動部４０のＰＷＭ信号生成部４１に駆動制御信号ＣＳを出力する。制御モード切替部３８は、電動機電流検出手段２１が正常の場合にはフィードバック制御に、電動機電流検出手段２１が異常の場合にはフィードフォワード制御に電動機８の制御を切り替える。そのために、制御モード切替部３８は、異常信号ＳＡの論理レベルが０の場合にはフィードバック制御部３５からの第１駆動制御信号Ｃ１を駆動制御信号ＣＳとし、異常信号ＳＡの論理レベルが１の場合には駆動電流制限部３７からの第２駆動制御信号Ｃ２を駆動制御信号ＣＳとし、ＰＷＭ信号生成部４１に駆動制御信号ＣＳを出力する。駆動制御信号ＣＳは、電動機８に供給する電流の大きさを示す駆動電流と電動機８に供給する電流の向きを示す電流方向の情報を含み、電流方向は駆動電流のプラス値／マイナス値で表され、プラス値はアシスト方向が右方向であり、マイナス値はアシスト方向が左方向である。
【００４０】
アシスト禁止部３９は、操舵トルクセンサＴＳからの操舵トルク信号Ｔ、電動機電流検出手段２１からの電動機電流信号ＩＭＯ、センサ異常検出部３１からの異常信号ＳＡと制御モード切替部３８からの駆動制御信号ＣＳが入力され、ゲート駆動回路部４２にアシスト禁止信号ＳＢを出力する。アシスト禁止部３９は、制御装置２０ＡのメインのＣＰＵが正常に動作しているか否かを監視するために、電動機電流検出手段２１が正常の場合には操舵トルク信号Ｔと電動機電流信号ＩＭＯの関係および操舵トルク信号Ｔと駆動制御信号ＣＳの関係を判定し、電動機電流検出手段２１が異常の場合には操舵トルク信号Ｔと駆動制御信号ＣＳの関係を判定する。なお、アシスト禁止部３９は、制御装置２０ＡのメインとなるＣＰＵとは別のＣＰＵで制御される。アシスト禁止部３９は、異常信号ＳＡが０（電動機電流検出手段２１が正常）の場合にはマップＭ１（図４の（ａ）図参照）とマップＭ２（図４の（ｂ）図参照）に基づいてアシスト禁止判定をし、異常信号ＳＡが１（電動機電流検出手段２１が異常）の場合にはマップＭ３（図４の（ｃ）図参照）に基づいてアシスト禁止判定をする。
【００４１】
まず、電動機電流検出手段２１が正常の場合について説明する。アシスト禁止部３９は、ＲＯＭ等の記憶手段を備え、予め実験値または設計値に基づいて設定した操舵トルク信号Ｔと電動機電流信号ＩＭＯの関係を示すマップＭ１（図４の（ａ）図参照）および操舵トルク信号Ｔと駆動制御信号ＣＳの関係を示すマップＭ２（図４の（ｂ）図参照）を記憶している。マップＭ１は、横軸が操舵トルク信号Ｔであり、縦軸が電動機電流信号ＩＭＯである。操舵トルク信号Ｔのプラス領域（横軸の原点（０）の右側領域）はステアリングホイール３に右旋回方向の手動操舵トルクが入力された場合に対応し、操舵トルク信号Ｔのマイナス領域（横軸の原点（０）の左側領域）はステアリングホイール３に左旋回方向の手動操舵トルクが入力された場合に対応する。また、電動機電流信号ＩＭＯのプラス領域（縦軸の原点（０）の上側領域）は電動機８に右旋回方向の電流が流れる場合に対応し、電動機電流信号ＩＭＯのマイナス領域（縦軸の原点（０）の下側領域）は電動機８に左旋回方向の電流が流れる場合に対応する。マップＭ１のアシスト禁止領域Ｍ１ａ，Ｍ１ａおよびＭ１ｂ，Ｍ１ｂは、操舵トルク信号Ｔに対して望ましくない電動機電流信号ＩＭＯの領域であり、制御装置２０ＡのメインのＣＰＵが異常であると判断できる領域である。なお、アシスト禁止領域Ｍ１ａ，Ｍ１ａは、ダンピング制御や電動機８に対するイナーシャ制御を考慮すると実際の走行中には満たされる可能のある条件であるため、この領域に入っても１００ｍＳ未満であればアシストを禁止しない領域である（つまり、アシスト禁止領域Ｍ１ａ，Ｍ１ａに１００ｍＳ以上入れば、アシストを禁止する）。また、アシスト禁止領域Ｍ１ｂ，Ｍ１ｂは、ダンピング制御やイナーシャ制御を考慮しても入らない領域であるため、この領域に１ｍＳでも入るとアシストを禁止する領域である。また、マップＭ２は、横軸が操舵トルク信号Ｔであり、縦軸が駆動制御信号ＣＳである。操舵トルク信号Ｔのプラス領域（横軸の原点（０）の右側領域）はステアリングホイール３に右旋回方向の手動操舵トルクが入力された場合に対応し、操舵トルク信号Ｔのマイナス領域（横軸の原点（０）の左側領域）はステアリングホイール３に左旋回方向の手動操舵トルクが入力された場合に対応する。また、駆動制御信号ＣＳのプラス領域（縦軸の原点（０）の上側領域）は電動機８が右旋回方向のトルクを出力する場合に対応し、駆動制御信号ＣＳのマイナス領域（縦軸の原点（０）の下側領域）は電動機８が左旋回方向のトルクを出力する場合に対応する。マップＭ２のアシスト禁止領域Ｍ２ａ，Ｍ２ａは、操舵トルク信号Ｔに対して望ましくない駆動制御信号ＣＳの領域であり、制御装置２０ＡのメインのＣＰＵが異常であると判断できる領域である。そこで、アシスト禁止部３９は、マップＭ１およびマップＭ２を検索し、操舵トルク信号Ｔと電動機電流信号ＩＭＯの関係がマップＭ１のアシスト禁止領域Ｍ１ａ，Ｍ１ａの領域に１００ｍＳ以上およびマップＭ１のアシスト禁止領域Ｍ１ｂ，Ｍ１ｂの領域に１ｍＳ以上ある場合、または操舵トルク信号Ｔと駆動制御信号ＣＳの関係がマップＭ２のアシスト禁止領域Ｍ２ａ，Ｍ２ａの領域にある場合にはアシスト禁止信号ＳＢの論理レベルとして１を設定し、それ以外の場合にはにはアシスト禁止信号ＳＢの論理レベルとして０を設定し、ゲート駆動回路部４２に出力する。アシスト禁止信号ＳＢの論理レベルの設定は、前記設定に限定されず、ゲート駆動回路部４２の論理回路の構成等に対応して設定する。ちなみに、マップＭ１とマップＭ２による判定条件は、マップＭ１による判定条件の方が厳しく、電動機電流検出手段２１が正常の場合には殆どマップＭ１の判定条件でアシストが禁止される。
【００４２】
次に、電動機電流検出手段２１が異常の場合について説明する。電動機電流検出手段２１が異常の場合には電動機電流信号ＩＭＯによるマップＭ１での判定条件を用いることができない。そこで、駆動制御信号ＣＳによるマップＭ２の判定条件を厳しくしたマップＭ３（図４の（ｃ）図参照）を用いてアシスト禁止判定を行なう。なお、制御装置２０ＡのメインのＣＰＵが正常の場合、通常、手動操舵トルクの付加されている方向に対して同方向にアシストするために、駆動制御信号ＣＳには電動機８に供給する電流に対する電流方向として手動操舵トルクの付加されている方向が設定される。例えば、ドライバがステアリングホイール３を右方向に操作した場合、駆動制御信号ＣＳには右方向に補助操舵トルクを発生させるための電動機８に供給する電流の向きを示す電流方向が設定される。しかし、制御装置２０ＡのメインのＣＰＵが正常の場合でも、操舵トルク補正部３３の微分部３３ｂの作用によって、手動操舵トルクの付加されている方向に対して逆方向にアシストするために、駆動制御信号ＣＳには電動機８に供給する電流に対する電流方向が通常時とは逆方向に設定される場合がある。例えば、ドライバがステアリングホイール３を右方向に操作しているが手動操舵トルクを弱めている場合、微分部３３ｂによる微分項がマイナス値になり、補正操舵トルク信号ＴＨ中の操舵トルクの大きさがマイナス値（左方向）になる場合がある。そのとき、操舵トルク信号Ｔの方向が右方向にもかかわらず、駆動制御信号ＣＳの電動機８に供給する電流に対する電流方向が左方向になる（図４の（ｃ）図のａ点参照）。ところが、制御装置２０ＡのメインのＣＰＵが異常の場合には、操舵トルク信号Ｔに基づいて設定される駆動制御信号ＣＳの電流方向および駆動電流が明らかに異常な値となる（図４の（ｃ）図のｂ点等参照）。そこで、アシスト禁止部３９は、ＲＯＭ等の記憶手段を備え、予め実験値または設計値に基づいて設定した操舵トルク信号Ｔと駆動制御信号ＣＳの関係を示すマップＭ３（図４の（ｃ）図参照）を記憶している。マップＭ３は、マップＭ２のアシスト禁止領域Ｍ２ａ，Ｍ２ａに代わって、Ｍ３ａ，Ｍ３ａの領域をアシスト禁止領域とする。このアシスト禁止領域Ｍ３ａ，Ｍ３ａは、操舵トルク信号Ｔに対して望ましくない駆動制御信号ＣＳの領域であり、制御装置２０ＡのメインのＣＰＵが異常であると判断できる領域である。なお、アシスト禁止領域Ｍ３ａ，Ｍ３ａは、マップＭ２のアシスト禁止領域Ｍ２ａ，Ｍ２ａのアシストの禁止を開始する操舵トルク信号Ｔ２，−Ｔ２より絶対値が小さい操舵トルク信号Ｔ３，−Ｔ３からアシストを禁止する（つまり、マップＭ３は、マップＭ２の判定条件より厳しい判定条件となっている）。そこで、アシスト禁止部３９は、マップＭ３を検索し、操舵トルク信号Ｔと駆動制御信号ＣＳの関係がマップＭ３のアシスト禁止領域Ｍ３ａ，Ｍ３ａの領域にある場合にはアシスト禁止信号ＳＢの論理レベルとして１を設定し、アシスト禁止領域Ｍａ，Ｍａ以外の場合にはアシスト禁止信号ＳＢの論理レベルとして０を設定し、ゲート駆動回路部４２に出力する。アシスト禁止信号ＳＢの論理レベルの設定は、前記設定に限定されず、ゲート駆動回路部４２の論理回路の構成等に対応して設定する。
【００４３】
ＰＷＭ信号生成部４１は、制御モード切替部３８からの駆動制御信号ＣＳが入力され、ゲート駆動回路部４２に電動機制御信号ＭＳを出力する。ＰＷＭ信号生成部４１は、駆動制御信号ＣＳに基づいて、電動機８に供給する電動機電流の向きと電流値に対応したＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号を生成する。ＰＷＭ信号は、電動機駆動回路４３のパワーＦＥＴ４３ａのゲートＧ１またはパワーＦＥＴ４３ｂのゲートＧ２に入力され、駆動制御信号ＣＳの駆動電流の大きさに応じてパワーＦＥＴ４３ａまたはパワーＦＥＴ４３ｂをＰＷＭ駆動する信号である。なお、ＰＷＭ信号がゲートＧ１かゲートＧ２のどちらのゲートに入力されるかは、駆動制御信号ＣＳの駆動電流の極性（電流方向）によって決まる。そして、ゲートＧ１にＰＷＭ信号が入力される場合には、パワーＦＥＴ４３ｄのゲートＧ４にオン信号が入力され、パワーＦＥＴ４３ｄがオン駆動される。他方、ゲートＧ２にＰＷＭ信号が入力される場合には、パワーＦＥＴ４３ｃのゲートＧ３にオン信号が入力され、パワーＦＥＴ４３ｃがオン駆動される。また、ゲートＧ１またはゲートＧ２のうちＰＷＭ信号が入力されないゲートにはオフ信号が入力され、パワーＦＥＴ４３ａまたはパワーＦＥＴ４３ｂはオフされる。このとき、ゲートＧ１にオフ信号が入力された場合には、パワーＦＥＴ４３ｄのゲートＧ４にもオフ信号が入力され、パワーＦＥＴ４３ｄもオフされる。他方、ゲートＧ２にオフ信号が入力された場合には、パワーＦＥＴ４３ｃのゲートＧ３にもオフ信号が入力され、パワーＦＥＴ４３ｃもオフされる。なお、電動機制御信号ＭＳは、ゲートＧ１〜Ｇ４に出力するＰＷＭ信号、オン信号、オフ信号で構成され、ゲート駆動回路部４２で論理判定される。
【００４４】
ゲート駆動回路部４２は、ＰＷＭ信号生成部４１からの電動機制御信号ＭＳとアシスト禁止部３９からのアシスト禁止信号ＳＢが入力され、電動機駆動回路４３の各ゲートＧ１〜Ｇ４を駆動するために電動機制御信号ＭＳを出力する。なお、ゲート駆動回路部４２は、アシスト禁止信号ＳＢの論理レベルが１の時、電動機８による補助操舵トルクの発生を禁止する。すなわち、ゲート駆動回路部４２は、制御装置２０ＡのメインのＣＰＵが異常の時、電動機８によるアシストを禁止する。そのために、ゲート駆動回路部４２は、図示しない４つのＮＯＴ回路と４つのＡＮＤ回路からなる論理回路を備える。そして、ゲート駆動回路部４２は、アシスト禁止信号ＳＢを４つのＮＯＴ回路で４つのＡＮＤ回路に各々反転出力する。さらに、ゲート駆動回路部４２は、４つのＡＮＤ回路に電動機制御信号ＭＳの電動機駆動回路４３のゲートＧ１〜Ｇ４に対する各信号とＮＯＴ回路の各反転出力が各々入力され、４つのＡＮＤ回路から電動機駆動回路４３のゲートＧ１〜Ｇ４に対して電動機制御信号ＭＳを出力する。そして、ゲート駆動回路部４２は、アシスト禁止信号ＳＢの論理レベルが１の時には電動機制御信号ＭＳとして全てオフ信号を出力し、アシスト禁止信号ＳＢの論理レベルが０の時には電動機制御信号ＭＳとしてＰＷＭ信号生成部４１からの電動機制御信号ＭＳをそのまま出力する。
【００４５】
電動機駆動回路４３は、ゲート駆動回路部４２から論理判定された電動機制御信号ＭＳが入力され、この電動機制御信号ＭＳに基づいて電動機電圧ＶＭを電動機８に印加し、電動機８に電動機電流ＩＭを出力する。電動機駆動回路４３は、４個のパワーＦＥＴ４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄのスイッチング素子からなるブリッジ回路で構成され、電源電圧から１２Ｖの電圧が供給される。さらに、電動機駆動回路４３は、電動機８がパワーＦＥＴ４３ａとパワーＦＥＴ４３ｄの間に直列にかつパワーＦＥＴ４３ｂとパワーＦＥＴ４３ｃの間に直列に接続される。パワーＦＥＴ４３ａ，４３ｂは、各ゲートＧ１，Ｇ２にＰＷＭ信号またはオフ信号が入力され、ＰＷＭ信号が入力されて論理レベル１の時にオンする。パワーＦＥＴ４３ｃ，４３ｄは、各ゲートＧ３，Ｇ４にオン信号またはオフ信号が入力され、オン信号が入力された時にオンする。そして、電動機駆動回路４３は、パワーＦＥＴ４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄの各ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に電動機制御信号ＭＳが各々入力されると、電動機制御信号ＭＳに基づいて電動機８に電動機電圧ＶＭを印加する。すると、電動機８には電動機電流ＩＭが流れ、電動機８は正転駆動または逆転駆動して電動機電流ＩＭに比例した補助操舵トルクを発生する。なお、電動機８に印加される電動機電圧ＶＭは、ＰＷＭ信号のデューティ比によって決定される。そして、電動機８に流れる電動機電流ＩＭは、電動機電圧ＶＭに対応する。例えば、ＰＷＭ信号のデューティ比が７０％（すなわち、７（論理レベル１）：３（論理レベル０））の場合、１２Ｖ×（７／１０）＝８．４Ｖが電動機電圧ＶＭとなり、電動機８に連続して８．４Ｖが印加されていることになる。
【００４６】
それでは、図１乃至図４を参照して、電動パワーステアリング装置１における制御装置２０Ａによる制御について説明する。ここでは、制御装置２０Ａが、電動機電流検出手段２１が正常でフィードバック制御により電動機８を制御する場合と、電動機電流検出手段２１が異常でフィードフォワード制御により電動機８を制御する場合について説明する。
【００４７】
電動機電流検出手段２１が異常／正常にかかわらず、制御装置２０Ａは、操舵トルク補正部３３で操舵トルク信号Ｔに基づいて補正操舵トルク信号ＴＨを生成する。そして、制御装置２０Ａは、目標電流設定部３４で補正操舵トルク信号ＴＨと車速信号Ｖに基づいて目標電流信号ＩＴを設定する。さらに、制御装置２０Ａは、フィードバック制御部３５で目標電流信号ＩＴと電動機電流信号ＩＭＯとの偏差ΔＩＭに基づいて第１駆動制御信号Ｃ１を生成する。また、制御装置２０Ａは、フィードフォワード制御部３６で目標電流信号ＩＴに基づいて第２駆動制御信号Ｃ２を生成する。さらに、制御装置２０Ａは、駆動電流制限部３７でフィードフォワード制御３６からの第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流を所定電流ＭＩ以下に制限する。
【００４８】
また、制御装置２０Ａは、センサ異常検出部３１で各種センサからの各信号を監視し、各種センサが異常／正常かを判定する。特に、センサ異常検出手段３１は、電動機電流検出手段２１が正常の場合には異常信号ＳＡの論理レベルを０にし、電動機電流検出手段２１が異常の場合には異常信号ＳＡの論理レベルを１にして制御モード切替部３８に出力する。
【００４９】
異常信号ＳＡの論理レベルが０の場合、制御装置２０Ａは、制御モード切替部３８で第１駆動制御信号Ｃ１を駆動制御信号ＣＳとして電動機駆動部４０に出力し、電動機８をフィードバック制御する。電動機駆動部４０は、実際に電動機８に流れている電動機電流信号ＩＭＯが考慮された第１駆動制御信号Ｃ１によって電動機制御信号ＭＳを生成し、この電動機制御信号ＭＳに基づいて電動機駆動回路４３から電動機８に電動機電圧ＶＭを印加する。すると、電動機８には電動機電流ＩＭが流れ、この電動機電流ＩＭに対応した補助操舵トルクが発生する。ちなみに、ラック突き当てにより電動機８の回転が急に止まっても、制御装置２０Ａは、電動機電流信号ＩＭＯによってフィードバック制御するので、電流制限をかけることができる。したがって、電動機８には瞬間電流として第１駆動制御信号Ｃ１による駆動電流が増加された電動機電流ＩＭが流れるが、パワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄを破壊するほどの過大な瞬間電流は流れない。
【００５０】
なお、制御装置２０Ａは、アシスト禁止部３９で操舵トルク信号Ｔと電動機電流信号ＩＭＯとの関係がマップＭ１のアシスト禁止領域Ｍ１ａ，Ｍ１ａに１００ｍＳ以上かアシスト禁止領域Ｍ１ｂ，Ｍ１ｂ内に１ｍＳ以上の場合または操舵トルク信号Ｔと駆動制御信号ＣＳとの関係がマップＭ２のアシスト禁止領域Ｍ２ａ，Ｍ２ａ内にある場合（図４参照）、メインのＣＰＵが異常と判定する。そのとき、制御装置２０Ａは、アシスト禁止部３９からゲート駆動回路部４２にアシスト禁止信号ＳＢの論理レベルとして１を出力する。そして、制御装置２０Ａは、ゲート駆動回路部４２で全てオフ信号とする電動機制御信号ＭＳを生成し、この電動機制御信号ＭＳに基づいて電動機駆動回路４３から電動機８への電動機電圧ＶＭの印加を停止する。すると、電動機８への電動機電流ＩＭの供給が停止され、補助操舵トルクも発生しない。
【００５１】
異常信号ＳＡの論理レベルが１の場合、制御装置２０Ａは、制御モード切替部３８で第２駆動制御信号Ｃ２を駆動制御信号ＣＳとして電動機駆動部４０に出力し、電動機８をフィードフォワード制御する。電動機駆動部４０は、所定電流ＭＩ以下に制限された第２駆動制御信号Ｃ２によって電動機制御信号ＭＳを生成し、この電動機制御信号ＭＳに基づいて電動機駆動回路４３から電動機８に電動機電圧ＶＭを印加する。すると、フィードフォワード制御の場合には、通常、電動機８には所定電流ＭＩ以下の電動機電流ＩＭが流れ、この電動機電流ＩＭに対応した補助操舵トルクが発生する。また、ラック突き当てにより電動機８の回転が急に止まって、式（１）の逆起電力成分（式（１）中のＫ・Ｎ成分）が０になった場合でも、制御装置２０Ａは、フィードフォワード制御時には、第２駆動制御信号Ｃ２による駆動電流を所定電流ＭＩ以下としているため、電動機８の特性等による増加率で駆動電流が瞬間的に増加される瞬間電流の最大値も制限することができる。したがって、電動機８には制限された瞬間電流として電動機電流ＩＭが流れ、パワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄには破壊するほどの過大な瞬間電流が流れない。例えば、瞬間電流になる際の増加率を４０％増とすると、第２駆動制御信号Ｃ２による駆動電流は８０Ａ以下に制限されるので、電動機８には瞬間電流は１１２Ａ以下に制限される。ちなみに、フィードフォワード制御時には第２駆動制御信号Ｃ２による駆動電流を所定電流ＭＩ以下に制限されるが、通常操舵時（操舵トルクＴの小さい時）の操舵フィーリングはフィードバック制御時と変わらない。
【００５２】
なお、制御装置２０Ａは、アシスト禁止部３９で操舵トルク信号Ｔと駆動制御信号ＣＳとの関係がマップＭ３のアシスト禁止領域Ｍ３ａ，Ｍ３ａ内にある場合（図４の（ｃ）図参照）、メインのＣＰＵが異常と判定する。そのとき、制御装置２０Ａは、アシスト禁止部３９からゲート駆動回路部４２にアシスト禁止信号ＳＢの論理レベルとして１を出力する。そして、制御装置２０Ａは、ゲート駆動回路部４２で全てオフ信号とする電動機制御信号ＭＳを生成し、この電動機制御信号ＭＳに基づいて電動機駆動回路４３から電動機８への電動機電圧ＶＭの印加を停止する。すると、電動機８への電動機電流ＩＭの供給が停止され、補助操舵トルクも発生しない。
【００５３】
この制御装置２０Ａを備える電動パワーステアリング装置１によれば、フィードバック制御時には、電動機電流検出手段２１からの電動機電流信号ＩＭＯのフィードバックによって、電動機８に流れる電動機電流ＩＭを電流制限できる。また、電動パワーステアリング装置１は、フィードフォワード制御時には、駆動電流制限部３７によって電動機８に流す第２駆動制御信号Ｃ２による駆動電流を所定電流ＭＩ以下とする。したがって、電動パワーステアリング装置１は、電動機８の回転が急に止まって回転速度が０になっても瞬間電流の最大値を制限し、電動機８には過大な電動機電流ＩＭを流さないので、パワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄにも破壊するのほどの過大な瞬間電流を流さない。
【００５４】
次に、図５を参照して、第２の実施の形態の制御装置２０Ｂについて説明する。なお、制御装置２０Ｂは、第１の実施の形態の制御装置２０Ａに対して第２駆動制御信号Ｃ２の最大値を制限する手段のみ異なり、他の構成については制御装置２０Ａと同一である。そこで、制御装置２０Ｂの説明では、制御装置２０Ａと同一の構成については同一の符号を付し、同一の構成についての詳細な説明を省略する。制御装置２０Ｂは、電動機速度演算部３０、センサ異常検出部３１、異常表示部３２、操舵トルク補正部３３、目標電流設定部３４、フィードバック制御部３５、フィードフォワード制御部３６、制御モード切替部３８、アシスト禁止部３９および電動機駆動部４０から構成される。電動機駆動部４０は、ＰＷＭ信号生成部４１、ゲート駆動回路部４２、電動機駆動回路４３およびデューティ比制限部４４を備える。つまり、制御装置Ｂは、制御装置２０Ａの駆動電流制限部３７（図２参照）に代えて、デューティ比制限部４４によって第２駆動制御信号Ｃ２の最大値を制限する。なお、制御装置２０Ｂは、各種演算や処理等を行うＣＰＵを少なくとも２個備え、さらに、入力信号変換手段、信号発生手段、記憶手段、電源回路、電動機駆動回路等を備える。なお、本実施の形態では、デューティ比制限部４４が、特許請求の範囲の請求項１および請求項３に記載の制限部に相当する。
【００５５】
なお、制御装置２０Ｂでは、フィードフォワード制御部３６から制御モード切替部３８に第２駆動制御信号Ｃ２を直接出力する。また、制御装置２０Ｂでは、センサ異常検出部３１から制御モード切替部３８とデューティ比制限部４４にも異常信号ＳＡを出力する。
【００５６】
デューティ比制限部４４は、ＰＷＭ信号生成部４１からの電動機制御信号ＭＳとセンサ異常検出部３１からの異常信号ＳＡが入力され、ゲート駆動回路部４２に電動機制御信号ＭＳのＰＷＭ信号に所定比でデューティ比制限を施した電動機制御信号ＭＳを出力する。デューティ比制限部４４は、電動機電流信号ＩＭＯに基づく制御ができないフィードフォワード制御時に、電動機電流ＩＭが過大となり、電動機駆動回路４３のパワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄに瞬間電流として過大な電流が流れるのを防止するために、電動機制御信号ＭＳのＰＷＭ信号のデューティ比を所定比ＭＤ以下とする。つまり、ラック突き当て時等に電動機８の回転が急に止まると、電動機８の回転速度が０になるが、フィードフォワード制御の場合には制御遅れの影響によって、フィードフォワード制御部３６からの第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流に基づく電動機電圧ＶＭがほぼラック突き当て時の電圧値に維持されている。そのため、前記した式（１）から判るように、電動機電流ＩＭが瞬間的に過大となる。そして、パワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄにも瞬間電流として過大な電流（１２０Ａ以上）が流れるため、パワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄを破壊する恐れがある。そこで、フィードフォワード制御の場合には、ゲートＧ１またはゲートＧ２に入力される電動機制御信号ＭＳのＰＷＭ信号のデューティ比を所定比ＭＤ以下とし、電動機８には所定比ＭＤ以下で最大値が制限された電動機電圧ＶＭが印加される。そのため、電動機８の特性等による増加率で増加される瞬間電流の最大値も制限され、パワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄにはこの制限された瞬間電流しか流れないようにする。所定比ＭＤは、第２駆動制御信号Ｃ２による駆動電流が瞬間電流として増加されても、この瞬間電流が絶対にパワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄを破壊しない電流値以下になるように設定された駆動電流の最大値以下とするための電動機電圧ＶＭに基づくＰＷＭ信号のデューティ比以下に設定され、本実施の形態では５０％とする（つまり、電動機８には連続して６Ｖ（＝１２Ｖ×（５／１０））以下の電動機電圧ＶＭしか印加されない）。ちなみに、所定比ＭＤは、電動機８の回転速度が急に０になった場合に第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流がどの程度の増加率で増加するかを把握しておき、この増加率、電動機駆動回路４３の電源電圧値とパワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄを破壊する電流値等を考慮して設定される。なお、この所定比ＭＤは、絶対に電動機８に異常を発生させないデューティ比でもある。なお、ラック突き当て後、時間経過に伴って、ラック突き当てによってドライバによる操舵トルクが小さくなるので、目標電流信号ＩＴの目標電流が小さくなり、さらに第２駆動制御信号Ｃ２の駆動電流が小さくなるため、電動機制御信号ＭＳのＰＷＭ信号のデューティ比も小さくなる。
【００５７】
そこで、デューティ比制限部４４は、所定比設定部４４ａとデューティ比比較部４４ｂを備える。所定比設定部４４ａは、ＲＯＭ等の記憶手段を備え、所定比ＭＤをデューティ比比較部４４ｂに出力する。デューティ比比較部４４ｂには、ＰＷＭ信号生成部４１からの電動機制御信号ＭＳ中でゲートＧ１とゲートＧ２に入力される信号（ＰＷＭ信号とオフ信号）のみ入力される。したがって、ＰＷＭ信号生成部４１からの電動機制御信号ＭＳ中でゲートＧ３とゲートＧ４に入力される信号（オン信号とオフ信号）は、直接、ＰＷＭ信号生成部４１からゲート駆動回路部４２に入力される。デューティ比比較部４４ｂは、異常信号ＳＡの論理レベルにかかわらず、ＰＷＭ信号生成部４１からの電動機制御信号ＭＳのゲートＧ１またはゲートＧ２に対するオフ信号をそのままゲート駆動回路部４２に出力する。そして、デューティ比比較部４４ｂは、異常信号ＳＡの論理レベルが０の場合（すなわち、フィードバック制御の場合）、ＰＷＭ信号生成部４１からの電動機制御信号ＭＳのゲートＧ１またはゲートＧ２に対するＰＷＭ信号をそのままゲート駆動回路部４２に出力する。また、デューティ比比較部４４ｂは、異常信号ＳＡの論理レベルが１の場合（すなわち、フィードフォワード制御の場合）、ＰＷＭ信号生成部４１からの電動機制御信号ＭＳのゲートＧ１またはゲートＧ２に対するＰＷＭ信号のデューティ比と所定比ＭＤを比較する。そして、デューティ比比較部４４ｂは、ＰＷＭ信号生成部４１からのＰＷＭ信号のデューティ比が所定比ＭＤより大きい場合には、所定比ＭＤをＰＷＭ信号のデューティ比としてＰＷＭ信号を生成し、ゲート駆動回路部４２に出力する。他方、デューティ比比較部４４ｂは、ＰＷＭ信号生成部４１からのＰＷＭ信号のデューティ比が所定比ＭＤ以下の場合には、ＰＷＭ信号生成部４１からのＰＷＭ信号をそのままゲート駆動回路部４２に出力する。
【００５８】
それでは、図１および図５を参照して、電動パワーステアリング装置１における制御装置２０Ｂによる制御について説明する。ここでは、制御装置２０Ｂが、電動機電流検出手段２１が正常でフィードバック制御により電動機８を制御する場合と、電動機電流検出手段２１が異常でフィードフォワード制御により電動機８を制御する場合について説明する。なお、制御装置２０Ｂが前記した制御装置２０Ａと同一の制御を行う説明については、その制御の説明を省略する。
【００５９】
電動機電流検出手段２１が異常／正常にかかわらず、制御装置２０Ｂは、操舵トルク補正部３３で操舵トルク信号Ｔに基づいて補正操舵トルク信号ＴＨを生成する。そして、制御装置２０Ｂは、目標電流設定部３４で補正操舵トルク信号ＴＨと車速信号Ｖに基づいて目標電流信号ＩＴを設定する。さらに、制御装置２０Ｂは、フィードバック制御部３５で目標電流信号ＩＴと電動機電流信号ＩＭＯとの偏差ΔＩＭに基づいて第１駆動制御信号Ｃ１を生成する。また、制御装置２０Ｂは、フィードフォワード制御部３６で目標電流信号ＩＴに基づいて第２駆動制御信号Ｃ２を生成する。そして、異常信号ＳＡの論理レベルが０の場合、制御装置２０Ｂは、制御モード切替部３８で第１駆動制御信号Ｃ１を駆動制御信号ＣＳとして電動機駆動部４０に出力し、電動機８をフィードバック制御する。また、異常信号ＳＡの論理レベルが１の場合、制御装置２０Ｂは、制御モード切替部３８で第２駆動制御信号Ｃ２を駆動制御信号ＣＳとして電動機駆動部４０に出力し、電動機８をフィードフォワード制御する。続いて、制御装置２０Ｂは、ＰＷＭ信号生成部４１で駆動制御信号ＣＳに基づいて電動機制御信号ＭＳを生成し、電動機制御信号ＭＳ中のゲートＧ１とゲートＧ２に対する信号をデューティ比制限部４４に出力し、電動機制御信号ＭＳ中のゲートＧ３とゲートＧ４に対する信号をゲート駆動回路部４２に出力する。
【００６０】
異常信号ＳＡの論理レベルが０の場合、制御装置２０Ｂは、デューティ比制限部４４でＰＷＭ信号生成部４１からの電動機制御信号ＭＳ中のゲートＧ１とゲートＧ２に対する信号（ＰＷＭ信号とオフ信号）をそのままゲート駆動回路部４２に出力する。そして、制御装置２０Ｂは、ゲート駆動回路部４２で論理判定された電動機制御信号ＭＳに基づいて、電動機８をフィードバック制御する。なお、制御装置２０Ｂは、ＰＷＭ信号生成部４１で実際に電動機８に流れている電動機電流信号ＩＭＯが考慮された第１駆動制御信号Ｃ１によって電動機制御信号ＭＳを生成し、この電動機制御信号ＭＳに基づいて電動機駆動回路４３から電動機８に電動機電圧ＶＭを印加する。すると、電動機８には電動機電流ＩＭが流れ、この電動機電流ＩＭに対応した補助操舵トルクが発生する。ちなみに、ラック突き当てにより電動機８の回転が急に止まっても、制御装置２０Ｂは、電動機電流信号ＩＭＯによってフィードバック制御するので、電流制限をかけることができる。したがって、電動機８には瞬間電流として第１駆動制御信号Ｃ１による駆動電流が増加された電動機電流ＩＭが流れるが、パワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄを破壊するほどの過大な瞬間電流が流れない。
【００６１】
異常信号ＳＡの論理レベルが１の場合、制御装置２０Ｂは、デューティ比制限部４４でＰＷＭ信号生成部４１からの電動機制御信号ＭＳ中のゲートＧ１またはゲートＧ２に対するＰＷＭ信号のデューティ比を所定比ＭＤ以下に制限してゲート駆動回路部４２に出力するとともに、電動機制御信号ＭＳ中のゲートＧ１またはゲートＧ２に対するオフ信号をそのままゲート駆動回路部４２に出力する。そして、制御装置２０Ｂは、ゲート駆動回路部４２で論理判定された電動機制御信号ＭＳに基づいて、電動機８をフィードフォワード制御する。なお、制御装置２０Ｂは、デューティ比制限部４４でＰＷＭ信号のデューティ比を所定比ＭＤ以下に制限しているので、電動機駆動回路４３から電動機８にデューティ比制限されたＰＷＭ信号によって発生する電動機電圧ＶＭを印加する。すると、フィードフォワード制御の場合には、通常、所定比ＭＤ以下に制限された電動機電圧ＶＭによって、電動機８には最大値が制限された電動機電流ＩＭが流れ、この電動機電流ＩＭに対応した補助操舵トルクが発生する。また、ラック突き当てにより電動機８の回転が急に止まって、式（１）の逆起電力成分（式（１）中のＫ・Ｎ成分）が０になった場合でも、制御装置２０Ｂは、フィードフォワード制御時には、所定比ＭＤ以下に制限された電動機電圧ＶＭを電動機８に印加し、電動機８に流す駆動電流の最大値を制限している。そのため、電動機８の特性等による増加率で瞬間的に増加される瞬間電流も最大値が制限される。したがって、電動機８には制限された瞬間電流として電動機電流ＩＭが流れ、パワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄには破壊するほどの過大な瞬間電流が流れない。
【００６２】
この制御装置２０Ｂを備える電動パワーステアリング装置１によれば、フィードバック制御時には、電動機電流検出手段２１からの電動機電流信号ＩＭＯのフィードバックによって、電動機８に流れる電動機電流ＩＭを電流制限できる。また、電動パワーステアリング装置１は、フィードフォワード制御時には、デューティ比制限部４４で所定比ＭＤ以下に制限されたＰＷＭ信号によって電動機電圧ＶＭの最大値を制限する。したがって、電動パワーステアリング装置１は、電動機８の回転が急に止まって回転速度が０になっても瞬間電流の最大値が制限され、電動機８には過大な電動機電流ＩＭが流れないので、パワーＦＥＴ４３ａ〜４３ｄには破壊するほどの過大な瞬間電流が流れない。ちなみに、フィードフォワード制御時にはＰＷＭ信号のデューティ比が所定比ＭＤ以下に制限されるが、通常操舵時（操舵トルクＴの小さい時）の操舵フィーリングはフィードバック制御時と変わらない。
【００６３】
以上、本発明は、前記の実施の形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。例えば、第２駆動制御信号Ｃ２の最大値を制限する手段として駆動電流制御部３７またはデューティ比制限部４４としたが、これらの手段に限定するものでない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る制御装置のブロック構成図である。
【図３】図２の目標電流設定部の補正操舵トルク信号および車速信号−目標電流信号の変換テーブルである。
【図４】図２のアシスト禁止部のアシスト禁止領域を示すマップであり、（ａ）は電動機電流検出手段が正常の時に使用する操舵トルク信号−電動機電流信号の特性図、（ｂ）は電動機電流検出手段が正常の時に使用する操舵トルク信号−駆動制御信号の特性図、（ｃ）は電動機電流検出手段が異常の時に使用する操舵トルク信号−駆動制御信号の特性図である。
【図５】第２の実施の形態に係る制御装置のブロック構成図である。
【図６】従来の電動パワーステアリング装置においてフィードフォワード制御時の時間―電動機電流の特性図であり、ラック突き当てがあった場合を示す。
【符号の説明】
【００６５】
１・・・電動パワーステアリング装置
８・・・電動機
２０，２０Ａ，２０Ｂ・・・制御装置
２１・・・電動機電流検出手段
３１・・・センサ異常検出部（故障検出部）
３４・・・目標電流設定部
３５・・・フィードバック制御部（第１駆動制御信号生成部）
３６・・・フィードフォワード制御部（第２駆動制御信号生成部）
３７・・・駆動電流制限部（制限部）
３８・・・制御モード切替部
４０・・・電動機駆動部
４１・・・ＰＷＭ信号生成部（パルス幅変調信号生成部）
４４・・・デューティ比制限部（制限部）
Ｓ・・・ステアリング系
ＴＳ・・・操舵トルクセンサ
【図１】
2006051937.tif 000003
【図２】
2006051937.tif 000004
【図３】
2006051937.tif 000005
【図４】
2006051937.tif 000006
【図５】
2006051937.tif 000007
【図６】
2006051937.tif 000008