(57)【要約】【課題】夫々の異常検出条件・時間に依存することなく従来の故障確定までの挙動不安定状態を短縮し、かつ安全性をさらに向上させたパワーステアリング装置を得る。【解決手段】車両の走行速度に応じて変化する車速信号により車両の走行速度検出手段１により推定走行速度を検出し、エンジン回転数に応じて変化するエンジン回転数信号からエンジン回転速度検出手段２により推定エンジン回転速度を検出し、推定走行速度から検証用のエンジン回転速度を類推し、また推定エンジン回転速度から検証用の推定走行速度を類推すると共に、類推された検証用の速度を用いて推定走行速度または推定エンジン回転速度を検証して、検証された推定走行速度または推定エンジン回転速度に応じて電動機駆動手段７により電動機を付勢するようにした。【選択図】                図５
2004345570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行速度または車両のエンジン回転速度に応じた電動機の制御を行い、操舵力を助勢するパワーステアリング装置において、車両の走行速度に応じて変化する車速信号により車両の第一の推定走行速度を検出する第一の走行速度検出手段、エンジン回転数に応じて変化するエンジン回転数信号により第一の推定エンジン回転速度を検出する第一のエンジン回転速度検出手段、この第一のエンジン回転速度検出手段の出力する第一の推定エンジン回転速度から第二の推定走行速度を類推する第二の走行速度検出手段、上記第一の推定走行速度または第一の推定エンジン回転速度に応じて電動機に付勢する第一の制御量を演算する第一の制御量演算手段、及び上記第一の推定走行速度及び上記第二の推定走行速度を比較し、上記比較に基づき上記第一の制御量演算手段の出力を補正する補正手段を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
上記第一の走行速度検出手段の出力する第一の推定走行速度から第二の推定エンジン回転速度を類推する第二のエンジン回転速度検出手段を備え、上記補正手段は、上記第一の推定エンジン回転速度及び第二の推定エンジン回転速度を比較し、上記比較に基づき、上記第一の制御量演算手段の出力を補正することを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置。
【請求項３】
車両の走行速度または車両のエンジン回転速度に応じた電動機の制御を行い、操舵力を助勢するパワーステアリング装置において、車両の走行速度に応じて変化する車速信号により車両の第一の推定走行速度を検出する第一の走行速度検出手段、エンジン回転数に応じて変化するエンジン回転数信号により第一の推定エンジン回転速度を検出する第一のエンジン回転速度検出手段、この第一のエンジン回転速度検出手段の出力する第一の推定エンジン回転速度から第二の推定走行速度を類推する第二の走行速度検出手段、上記第一の走行速度検出手段の出力する第一の推定走行速度から第二の推定エンジン回転速度を類推する第二のエンジン回転速度検出手段、上記第一の推定走行速度または第一の推定エンジン回転速度に応じて電動機に付勢する第一の制御量を演算する第一の制御量演算手段、上記第一の推定走行速度または第一の推定エンジン回転速度に応じて電動機に付勢する第二の制御量を演算する第二の制御量演算手段、及び上記第一の推定エンジン回転速度及び第二の推定エンジン回転速度の比較、または上記第一の推定走行速度及び第二の推定走行速度の比較に基づき、上記第一の制御量演算手段の出力及び上記第二の制御量演算手段の出力を配分することにより上記第一の制御量演算手段の出力を補正する補正手段を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項４】
上記補正手段は、第一の推定エンジン回転速度及び第二の推定エンジン回転速度との相関を指数化し、上記補正に用いることを特徴とする請求項２または請求項３記載のパワーステアリング装置。
【請求項５】
上記補正手段は、第一の推定走行速度及び第二の推定走行速度との相関を指数化し、上記補正に用いることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【請求項６】
車両の走行速度または車両のエンジン回転速度に応じた電動機の制御を行い、操舵力を助勢するパワーステアリング装置において、車両の走行速度に応じて変化する車速信号により車両の第一の推定走行速度を検出する第一の走行速度検出手段、エンジン回転数に応じて変化するエンジン回転数信号により第一の推定エンジン回転速度を検出する第一のエンジン回転速度検出手段、この第一のエンジン回転速度検出手段の出力する第一の推定エンジン回転速度から第二の推定走行速度を類推する第二の走行速度検出手段、上記第一の推定走行速度及び上記第二の推定走行速度を比較し、上記比較に基づき上記第一の推定走行速度を補正する補正手段、及びこの補正手段の出力または第一の推定エンジン回転速度に応じて電動機に付勢する第一の制御量を演算する第一の制御量演算手段を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項７】
上記第一の走行速度検出手段の出力する第一の推定走行速度から第二の推定エンジン回転速度を類推する第二のエンジン回転速度速度検出手段を備え、上記補正手段は、上記第一の推定エンジン回転速度及び第二の推定エンジン回転速度を比較し、上記比較に基づき、上記第一の推定エンジン回転速度を補正して、上記第一の制御量演算手段に供給することを特徴とする請求項６記載のパワーステアリング装置。
【請求項８】
上記補正手段は、上記比較における高速側の値を上記第一の制御量演算手段に供給することを特徴とする請求項６または請求項７記載のパワーステアリング装置。
【請求項９】
上記補正手段は、駆動系伝達機構の締結状態に応じた補正を行うことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【請求項１０】
上記電動機を制御することにより操舵力を直接助勢するパワーステアリング装置において、上記補正手段により補正された上記第一の制御量演算手段の出力により上記電動機を駆動する電動機駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【請求項１１】
上記電動機を制御することにより油圧ポンプを駆動して操舵力を助勢するパワーステアリング装置において、上記補正手段により補正された上記第一の制御量演算手段の出力により上記電動機を駆動する電動機駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のハンドルの操舵力を助勢するパワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車において、操舵時のハンドル操作軽減をはかるために操舵トルクを検出するトルクセンサを設け、このトルクセンサにより検出された操舵トルクの変化に応じて電動モータ制御をおこない、操舵力を助勢する電動式パワーステアリング装置が開発されている。（特許文献１）
パワーステアリング装置における電動機の付勢力は、車速が駐停車時相当（０ｋｍ／ｈ）の場合に最も大きく、車速の増加に従って低下する傾向を示すことから、例えば走行中に車速＝０ｋｍ／ｈとなった場合の操舵による過大な付勢力を抑止して車両の挙動を安定させるために、車速の異常検出を目的としてエンジン回転数のみを用いた車速センサの異常検出装置（特許文献２）や、これとは別に車速異常検出時にエンジン回転数に対応してモ−タアシストトルクを制御する方法（特許文献３）などが提案されている。
【０００３】
特許文献２は、車速信号が入力されない場合の異常をエンジン回転数によって検出するもので、予め決められた所定値以上のエンジン回転数かつ車速＝０ｋｍ／ｈが所定時間以上継続した場合に異常と判断することで、エンジン回転数のみを用いた車速センサの異常検出をおこなうものであり、走行中と類推される場合の車速信号断線検出に有用な発明である。
また、特許文献３は、車速信号が入力されない場合にエンジン回転数を代用するもので、エンジン回転数の上昇に伴いモータのアシストを減少させることで車速センサ故障時に高速時と低速時の中間値とする従来提案に比べ適正に低減することが可能としており、走行中の車速信号断線時における過大なアシストを抑制する際に有用な発明である。
【０００４】
【特許文献１】
特公平７−９４２２７号公報（第２〜５頁、図１）
【特許文献２】
特開平８−１６９３５５号公報（第３〜５頁、図１）
【特許文献３】
実公平４−０２８３０４号公報（第２〜４頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２及び特許文献３は、共に車速＝０ｋｍ／ｈを車速センサの異常検出条件やエンジン回転数代用の判定手段として用いるため、例えば車速センサの故障が断線に至らず、数ｋｍ／ｈの走行車速を検出するような車速センサ周波数異常（車速≠０ｋｍ／ｈ）などの場合においては、センサの異常検出が困難となり、適正なアシストの低減が困難であることや、一般的な車両の駆動系伝達機構にクラッチ機構が介在するために、例えば空吹かしや変速時等のクラッチ非締結時において、エンジン回転数が高回転であった場合にセンサの異常を誤検出してしまう可能性などが憂慮される。
これらの故障検出にあたっては、誤判定を回避するためのきめ細かな故障判定条件や十分な故障判定時間が必要であるが、故障と診断するための判定時間中における適正なアシストが困難であるなどの点に変わりない。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、夫々の異常検出条件・時間に依存することなく従来の故障確定までの挙動不安定状態を短縮し、かつ安全性をさらに向上させたパワーステアリング装置を得ることを目的にしている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わるパワーステアリング装置においては、車両の走行速度または車両のエンジン回転速度に応じた電動機の制御を行い、操舵力を助勢するパワーステアリング装置において、車両の走行速度に応じて変化する車速信号により車両の第一の推定走行速度を検出する第一の走行速度検出手段、エンジン回転数に応じて変化するエンジン回転数信号により第一の推定エンジン回転速度を検出する第一のエンジン回転速度検出手段、この第一のエンジン回転速度検出手段の出力する第一の推定エンジン回転速度から第二の推定走行速度を類推する第二の走行速度検出手段、第一の推定走行速度または第一の推定エンジン回転速度に応じて電動機に付勢する第一の制御量を演算する第一の制御量演算手段、及び第一の推定走行速度及び第二の推定走行速度を比較し、比較に基づき第一の制御量演算手段の出力を補正する補正手段を備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下に、この発明の実施の形態１を示す。
図１は、この発明の実施の形態１によるパワーステアリング装置を示す回路構成図である。
図１において、パワーステアリング装置は、トルクセンサ２０および車速センサ２１並びにエンジン回転数信号２２及びインヒビタＳＷ信号２４が接続され、ＣＰＵ３１を備えた制御回路３０と、モータ２３が接続された駆動回路４０とから構成される。駆動回路４０は、ＣＰＵ３１から出力される駆動信号（方向・ＰＷＭ信号）によってＨブリッジ回路を構成するＦＥＴを駆動するよう接続されたゲートドライブ回路４１を備えている。
ここで、本パワーステアリング装置は、トルクセンサ２０および車速センサ２１とエンジン回転数信号２２の出力を受け、モータ２３への付勢力を決定すべくＣＰＵ３１にて制御量を演算して駆動信号を出力し、接続されるゲートドライブ回路４１を介してモータ２３を駆動するよう一連の動作をおこなう。
【０００９】
図２は、この発明の実施の形態１によるパワーステアリング装置の車速とエンジン回転数の相関を判定するための相関判定図である。
図２の斜線部は、両者の相関関係が不成立となる領域である。もちろんこの相関判定図は、走行車速とエンジン回転数の相関を示すものであればどのような形態でも良いし、また走行車速とエンジン回転数夫々個々の相関を示すような形態であっても構わない。
図２において、Ｘ軸はエンジン回転数、Ｙ軸は車速の検出範囲を表しており、ここで、Ｘ１はエンジン始動判定値、Ｘ２はエンジン回転数上限値（ｒｅｖリミッタ作動値）、さらにＸ３は車速＝０ｋｍ／ｈ時のクラッチ非締結状態を考慮したアイドルアップ回転数値、Ｙ１は車速上限値（車速カット作動値）であり、Ｙ２はエンジン回転数相当の車速値を下式により定義したものである。
Ｙ２：車速値（ｋｍ／ｈ）
Ｙ２＝（Ｎｅ・Ｇｓ／Ｇｆ）・２πｒ・（６０／１０００）
Ｎｅ：エンジン回転数（ｒ／ｍｉｎ）
Ｇｓ：変速ギア比
Ｇｆ：最終減速比
ｒ：タイヤ半径（ｍ）
なお、Ｙｘはエンジン回転数より類推される上記相関判定図の車速下限値を満足するためのエンジン回転数を引数として近似した関数ｆ１（ｘ）、同様に、Ｘｙは検出車速より類推される上記相関判定図のエンジン回転数下限値を満足するための車速を引数として近似した関数ｆ２（ｘ）を表している。
【００１０】
これらの関数は、相関を示す任意の判定図において、所望の相関成立領域を満足するようなものであればよく、例えばＹｘを検出車速より類推されるエンジン回転数上限値を満足するための車速を引数として近似した関数ｆ１（ｘ）、同様に、Ｘｙをエンジン回転数より類推される車速上限値を満足するためのエンジン回転数を引数として近似した関数ｆ２（ｘ）として取り扱うなど各々の相関を示す任意の判定図において所望の相関成立領域を満足するようなものであればよい。
【００１１】
図３は、この発明の実施の形態１によるパワーステアリング装置の推定走行速度の検証を説明するブロック図である。
図３において、走行速度に応じて変化する車速信号の出力を受けて車両の推定走行速度（第一の推定走行速度）を得るための走行速度検出手段１（第一の走行速度検出手段）と、エンジン回転数に応じて変化するエンジン回転数信号の出力を受けて車両の推定エンジン回転速度を得るためのエンジン回転速度検出手段２（第一のエンジン回転速度検出手段）と、エンジン回転速度検出手段２の出力する推定エンジン回転速度から類推される推定走行速度（第二の推定走行速度）を得るための検証走行速度検出手段３（第二の走行速度検出手段）とを有し、検証走行速度検出手段３の出力により、走行速度検出手段１の出力する推定走行速度の妥当性を検証するようにしたものである。
【００１２】
図４は、この発明の実施の形態１によるパワーステアリング装置の推定エンジン回転速度の検証を説明するブロック図である。
図４において、エンジン回転数に応じて変化するエンジン回転数信号の出力を受けて車両の推定エンジン回転速度（第一の推定エンジン回転速度）を得るためのエンジン回転速度検出手段２（第一のエンジン回転速度検出手段）と、走行速度に応じて変化する車速信号の出力を受けて車両の推定走行速度を得るための走行速度検出手段１と、走行速度検出手段１の出力する推定推定速度から類推される推定エンジン回転速度（第一の推定エンジン回転速度）を得るための検証エンジン回転速度検出手段４（第二のエンジン回転速度検出手段）を有し、検証エンジン回転速度検出手段４の出力によりエンジン回転速度検出手段２の出力するエンジン回転速度の妥当性を検証するようにしたものである。
【００１３】
図５は、この発明の実施の形態１によるパワーステアリング装置の構成を示すブロック図である。
図５において、走行速度に応じて変化する車速信号の出力を受けて車両の推定走行速度を得るための走行速度検出手段１と、エンジン回転数に応じて変化するエンジン回転数信号の出力を受けて車両の推定エンジン回転速度を得るためのエンジン回転速度検出手段２と、推定走行速度とエンジン回転速度の少なくとも一方の出力を受けて電動機を駆動するための目標制御量（第一の制御量）を演算する制御量演算手段５（第一の制御量演算手段）と、推定走行速度と推定エンジン回転速度の妥当性を検証すべく類推される検証用推定エンジン回転速度または検証用推定走行速度との検証結果に基づいて目標制御量を調整するための補正手段６を設け、目標制御量と補正量の出力にしたがって、電動機の最終目標制御量を決定して、電動機駆動手段７により電動機を駆動するようにしたものである。
【００１４】
図６は、この発明の実施の形態１によるパワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
図６において、まず、電源投入によって起動したＣＰＵ３１は、ステップＳ１０にて初期化処理を実行する。ここでは一般的な初期化処理に加えて、本パワーステアリング装置の相関指数値を予め０に設定しておく。
次に、ステップＳ２０にて、ＣＰＵ３１に入力される信号（トルクセンサ値・車速・エンジン回転数）や現在の出力状態など入出力信号を取り込んでからステップＳ２１へと進み、トルクセンサおよび車速から今回の目標電流値を従来通り演算したのちステップＳ３０へと進んで、現在の走行速度とエンジン回転数の関係が、前述の相関判定図（図２）において相関関係が成立する状態にあるか否かを判定する。
【００１５】
ステップＳ３０からステップＳ３３までは、エンジン回転数と検出車速の相関判定処理である。
なお、実施の形態１では、車速及びエンジン回転数の両信号を用いて相関判定を実施する場合の一例であるが、もちろん、いずれか一方のみの相関判定処理であっても構わない。
まず、ステップＳ３０にて検出エンジン回転数を引数とした関数ｆ１（ｘ）により相関が成立する車速相関判定値（Ｖ＿ｔｈ）を演算する。
Ｖ＿ｔｈ＝（ｋ１（ｘ−ｋ２）−ｋ３・ｘ＾ｎ）＋ｋ１（ｘ−ｋ２）
ここで、ｋ１、ｋ２，ｋ３は定数
但し、この時の演算結果は車速の検出範囲となるような判定値とすべく制限処理を施しておく。
なお、ステップ３０では、ＣＰＵ演算負荷を考慮して、予めデータ化した演算結果のマップ検索や補間計算等の形態を用いてもよい。
続くステップＳ３１にて、検出車速を引数とした関数ｆ２（ｘ）により相関が成立するエンジン回転数相関判定値（Ｎｅ＿ｔｈ）を演算する。
Ｎｅ＿ｔｈ＝（ｋ１・ｘ）＾ｎ＋ｋ２
ここで、ｋ１、ｋ２は定数
但し、この時の演算結果はエンジン回転数の検出範囲となるような判定値とすべく制限処理を施しておく。
なお、ステップ３１では、ＣＰＵ演算負荷を考慮して予めデータ化した演算結果のマップ検索や補間計算等の形態を用いてもよい。
【００１６】
次に、ステップＳ３２にて、検出車速とエンジン回転数に基づいて関数により求めた車速相関判定値（ｖ＿ｔｈ）を比較し、検出車速が判定値よりも高ければ、ステップＳ３３へと進み、低ければ、ステップＳ５０へと進む。
続くステップＳ３３では、検出エンジン回転数と車速に基づいて関数により求めたエンジン回転数相関判定値（Ｎｅ＿ｔｈ）を比較し、検出エンジン回転数が判定値よりも高ければ、ステップＳ４０へと進み、低ければ、ステップＳ５０へと進む。
以上の操作により、互いに類推すべく実行される（検出エンジン回転数から車速判定値、検出車速からエンジン回転数）演算により得られた判定閾値に基づいて、検出エンジン回転数と検出車速の論理積を抽出することが可能となるので、これにより前述の相関判定図（図２）の相互関係成立領域を満足する場合にはステップＳ４０へと進み、満足しない場合にはステップＳ５０へと進むように構成して車速とエンジン回転数の相関判定動作を得ることができる。
【００１７】
ステップＳ４０における現在の走行速度とエンジン回転数は、相関判定図（図２）における相互関係が成立する場合であるので、現在の相関指数値に対して所定値を加算した値を新たな相関指数値として更新し、ステップＳ６０へと進む。
この時の相関指数値には上限値によるクリップ処理を設けておく。
Ｉｎｄｅｘ（ｎ）＝Ｉｎｄｅｘ（ｎ−１）＋ΔＫ１
ここで、Ｉｎｄｅｘ：相関指数値、ΔＫ１：定数
【００１８】
一方ステップＳ５０は、相互関係が不成立となった場合であり、車速とエンジン回転数が相互補完する関係に無いので、いずれかの入力信号に問題のある可能性を考慮して、現在の相関指数値に対して所定値を減算した値を新たな相関指数値として更新し、ステップＳ６０へと進む。
この時の相関指数値には下限値によるクリップ処理を設けておく。
Ｉｎｄｅｘ（ｎ）＝Ｉｎｄｅｘ（ｎ−１）−ΔＫ２
ここで、Ｉｎｄｅｘ：相関指数値、ΔＫ２：定数
以上により、上述の車速とエンジン回転数の相関性が高いと見なせる場合には相関指数値が上昇し、逆に相関性が低いと見なせる場合には相関指数が低下するという動作を得ることができる。
なお、上記相関指数は検出値と比較値との単純比較のほかに乖離率、メンバーシップ関数を用いたファジー制御等で実現しても同様の効果を得ることができる。
【００１９】
次のステップＳ６０では、予め演算された目標電流値に対し現在の相関指数を乗じて今回の目標電流値を得る。
これにより、相関指数値の上昇、低下に応じた制御量の補正動作を得ることができる。
Ｔｉ（ｎ）＝ｔｉ（ｎ）・Ｉｎｄｅｘ（ｎ）／２５６
Ｔｉ：今回の目標電流値（Ａ）
ｔｉ：演算した目標電流値（Ａ）
Ｉｎｄｅｘ：相関指数値
【００２０】
続くステップＳ７０では、従来の故障診断処理を実行し、次のステップＳ７１で、正常と判断した場合にはそのままステップＳ７３へと進み、逆に異常と判断した場合には、ステップＳ７２へと進んでフェイルセーフ処理したのち、続くステップＳ７３へと進んでモータ制御をおこなう。
ステップＳ８０では、以上の処理ルーチンの制御周期を保つために、前回の本ステップＳ８０通過以降の経過時間を監視しておき、所定時間の経過後にステップＳ２０へと戻ってシステムＯＦＦとなるまで本制御ループを循環する。
【００２１】
なお、実施の形態１では、車速とエンジン回転数両者の相関判定により相関指数を求めて補正手段としたが、もちろん車速或いはエンジン回転数夫々についてのみ相関指数を求めるように構成しても効果を得ることができることを追記しておく。
また、実施の形態１では、電動式パワーステアリング装置について動作説明したが、電動ポンプ式パワーステアリング装置を用いて同様に構成しても効果を得ることができることも併せて追記しておく。
【００２２】
実施の形態１によれば、以上の動作により、車速とエンジン回転数の相関関係によってモータ駆動電流の補正操作が行われ、従来のセンサ異常判定とは無関係にモータへの付勢力を補正することが可能となるので、憂慮された過大な付勢力を防止できかつ時間的変化を定量化することで車両の安定性を向上させることが可能となる。
【００２３】
実施の形態２．
実施の形態２のパワーステアリング装置は、第一の制御量演算手段と、第二の制御量演算手段の二つの制御量演算手段を備え、補正手段は、この二つの制御量演算手段の出力を配分することにより、補正を行う。
図７は、この発明の実施の形態２によるパワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
図７において、まず、電源投入によって起動したＣＰＵ３１は、ステップＳ１０にて初期化処理を実行する。ここでは一般的な初期化処理に加えて本装置の配分指数値を予め０に設定しておく。
次に、ステップＳ２０にて、ＣＰＵ３１に入力される信号（トルクセンサ値・車速・エンジン回転数）や現在の出力状態など入出力信号を取り込んでからステップＳ２１へと進み、第一の制御量演算手段により、トルクセンサおよび車速から第一の目標電流値（第一の制御量）を従来通り演算したのち、ステップＳ２２へと進んで、第二の制御量演算手段により、トルクセンサおよび特定の制御定数を用いた第二の目標電流値（第二の制御量）を計算し、さらにステップＳ３０へと進んで、現在の走行速度とエンジン回転数の関係が相関判定図（図２）において相関関係が成立する状態にあるか否かを判定する。この時の第二の制御演算については最大制御車速相当としてもよいし、専用の制御としてもよい。
【００２４】
ステップＳ３０からステップＳ５０までは、エンジン回転数と検出車速の相関判定及び指数化処理である。
実施の形態２では、実施の形態１と同様、互いに類推すべく実行される（検出エンジン回転数から車速判定値、検出車速からエンジン回転数）演算に基づいた相関性に応じて第一の目標電流値と第二の目標電流値の配分指数を得ている。
なお配分指数は、検出値と比較値との単純比較のほかに乖離率、メンバーシップ関数を用いたファジー制御等で実現しても同様の効果を得ることができる。
【００２５】
次のステップＳ６０では、補正手段により、予めステップＳ２１で求めた第一の制御量とステップＳ２２で求めた第二の制御量の演算結果に対し、得られた配分指数に基づいて今回の目標電流値を配分補正する。これにより上述の配分指数の上昇、低下に応じた制御量の補正動作を得ることができる。
Ｔｉ（ｎ）＝ｔｉ１（ｎ）・Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ（ｎ）／２５６＋ｔｉ２（ｎ）・（２５５−Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ（ｎ））／２５６
ここで、Ｔｉ：今回の目標電流値（Ａ）
ｔｉ１：第一の目標電流値（Ａ）
ｔｉ２：第ニの目標電流値（Ａ）
Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ：配分指数値
【００２６】
続くステップＳ７０では、従来の故障診断処理を実行し、次のステップＳ７１で正常と判断した場合には、そのままステップＳ７３へと進み、逆に異常と判断した場合には、ステップＳ７２へと進んでフェイルセーフ処理したのち、続くステップＳ７３へと進んでモータ制御をおこなう。
ステップＳ８０では、以上の処理ルーチンの制御周期を保つために前回の本ステップＳ８０通過以降の経過時間を監視しておき、所定時間の経過後にステップＳ２０へと戻って、システムＯＦＦとなるまで、本制御ループを循環する。
【００２７】
なお、実施の形態２では、車速とエンジン回転数両者の相関判定によって配分率を求めて補正手段としたが、もちろん車速或いはエンジン回転数夫々についてのみ配分率を求めるように構成しても効果を得ることができることを追記しておく。
また、実施の形態２では、電動式パワーステアリング装置について動作説明したが、電動ポンプ式パワーステアリング装置を用いて同様に構成しても効果を得ることができることも併せて追記しておく。
【００２８】
実施の形態２によれば、以上により、車速とエンジン回転数の相関関係に応じて第一の制御演算量と第二の制御演算量の配分操作が行われ、従来のセンサ異常判定とは無関係にモータへの付勢力を補正することが可能となるので、憂慮された過大な付勢力を防止でき、かつ時間的変化を定性化することで車両の安定性を向上させることが可能となる。
【００２９】
実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３によるパワーステアリング装置の構成を示すブロック図である。
図８において、走行速度に応じて変化する車速信号の出力を受けて車両の推定走行速度を得るための走行速度検出手段１と、エンジン回転数に応じて変化するエンジン回転数信号の出力を受けて車両の推定エンジン回転速度を得るためのエンジン回転速度検出手段２と、推定走行速度とエンジン回転速度の少なくとも一方の出力を受けて電動機を駆動するための目標制御量（第一の制御量）を演算する制御量演算手段５（第一の制御量演算手段）と、制御量演算手段５の出力を受けて電動機を駆動するための電動機駆動手段７を有し、推定走行速度と推定エンジン回転速度の妥当性を検証すべく類推される検証用推定エンジン回転速度または検証用推定走行速度との検証結果に基づいて制御量を演算するための推定走行速度または推定エンジン回転速度の出力を予め調整するための補正手段６を有するものである。
【００３０】
図９は、この発明の実施の形態３によるパワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
図９において、まず、電源投入によって起動したＣＰＵ３１は、ステップＳ１０にて初期化処理を実行する。ここでは一般的な初期化処理に加えて本装置の車速補正値を予め２５５に設定しておく。
次に、ステップＳ２０にて、ＣＰＵ３１に入力される信号（トルクセンサ値・車速・エンジン回転数）や現在の出力状態など入出力信号を取り込んでからステップＳ３０へと進み、現在の走行速度とエンジン回転数の関係が相関判定図（図２）において相関関係が成立する状態にあるか否かを判定する。
【００３１】
ステップＳ３０からステップＳ５０までは、エンジン回転数と検出車速の相関判定及び車速補正処理である。本実施の形態は類推すべく実行される検出エンジン回転数から車速（下限）判定値演算にのみ基づいた場合の実施の形態であり，ステップＳ３０にて検出エンジン回転数を引数とした関数ｆ１（ｘ）により相関が成立する車速相関判定値（Ｖ＿ｔｈ）を演算した後、続くステップＳ３１にて、検出車速と車速相関判定値（ｖ＿ｔｈ）を比較し、検出車速が判定値よりも高ければ、ステップＳ４０へと進み、低ければ、ステップＳ５０へと進んで制御車速補正値を得ている。
なお、車速補正値は、検出値と比較値との単純比較のほかに乖離率、メンバーシップ関数を用いたファジー制御等で実現しても同様の効果を得ることができる。
【００３２】
次のステップＳ６０にて、現在の走行速度に上述の車速補正値を加算した値を新たな制御車速として更新し、ステップＳ６１へと進んで得られた制御車速値とトルクセンサから今回の目標電流値を従来通り演算する。これにより、車速補正値の上昇、低下に応じた制御量の補正動作を得ることができる。
Ｖｃｎｔ（ｎ）＝Ｖｃｎｔ（ｎ−１）＋Ｓｐｅｅｄ（ｎ）
ここで、Ｖｃｎｔ：制御車速値（ｋｍ／ｈ）
Ｓｐｅｅｄ：車速補正値
【００３３】
続くステップＳ７０では、従来の故障診断処理を実行し、次のステップＳ７１で正常と判断した場合には、そのままステップＳ７３へと進み、逆に異常と判断した場合には、ステップＳ７２へと進んでフェイルセーフ処理したのち、続くステップＳ７３へと進んでモータ制御をおこなう。
ステップＳ８０では、以上の処理ルーチンの制御周期を保つために、前回の本ステップＳ８０通過以降の経過時間を監視しておき、所定時間の経過後にステップＳ２０へと戻ってシステムＯＦＦとなるまで、本制御ループを循環する。
【００３４】
なお、実施の形態３では、車速についての相関判定によってのみ補正車速を求める補正手段としたが、もちろん車速およびエンジン回転数、両者の相関について補正車速を求めるように構成しても効果を得ることができることを追記しておく。
また、実施の形態３では、電動式パワーステアリング装置について動作説明したが、電動ポンプ式パワーステアリング装置を用いて同様に構成しても効果を得ることができることも併せて追記しておく。
【００３５】
実施の形態３によれば、以上の動作により、車速とエンジン回転数の相関関係によって制御車速の仮想上昇あるいは復帰操作が行われ、従来のセンサ異常判定とは無関係にモータへの制御量演算値を補正することが可能となるので、憂慮された過大な付勢力を防止できかつ時間的変化を定量化することで車両の安定性を向上させることが可能となる。
【００３６】
実施の形態４．
実施の形態４のパワーステアリング装置の構成は、図８と同じである。
図１０は、この発明の実施の形態４によるパワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
図１０において、まず、電源投入によって起動したＣＰＵ３１は、ステップＳ１０にて初期化処理を実行する。ここでは一般的な初期化処理に加えて本装置のエンジン回転数補正値を予め２５５に設定しておく。
次に、ステップＳ２０にて、ＣＰＵ３１に入力される信号（トルクセンサ値・車速・エンジン回転数）や現在の出力状態など入出力信号を取り込んでからステップＳ３０へと進み、現在の走行速度とエンジン回転数の関係が相関判定図（図２）において相関関係が成立する状態にあるか否かを判定する。
【００３７】
ステップＳ３０からステップＳ５０までは、エンジン回転数と検出車速の相関判定及びエンジン回転数補正処理である。
実施の形態４では、実施の形態１と同様、互いに類推すべく実行される（検出エンジン回転数から車速判定値、検出車速からエンジン回転数）演算に基づいた相関性に応じて以降に演算される制御量の制御エンジン回転数補正値を得ている。
なお、エンジン回転数補正値は、検出値と比較値との単純比較のほかに乖離率、メンバーシップ関数を用いたファジー制御等で実現しても同様の効果を得ることができる。
【００３８】
次のステップＳ６０にて、現在のエンジン回転数に上述のエンジン回転数補正値を加算した値を新たな制御エンジン回転数として更新し、ステップＳ６１へと進んで得られた制御エンジン回転数値とトルクセンサから今回の目標電流値を従来通り演算する。
これにより、エンジン回転数補正値の上昇、低下に応じた制御量の補正動作を得ることができる。
Ｎｅｃｎｔ（ｎ）＝Ｎｅｃｎｔ（ｎ−１）＋Ｅｎｇｉｎｅ（ｎ）
ここで、Ｎｅｃｎｔ：制御エンジン回転数値（ｒ／ｍｉｎ）
Ｅｎｇｉｎｅ：エンジン回転数補正値
【００３９】
続くステップＳ７０では、従来の故障診断処理を実行し、次のステップＳ７１で正常と判断した場合にはそのままステップＳ７３へと進み、逆に異常と判断した場合にはステップＳ７２へと進んでフェイルセーフ処理したのち、続くステップＳ７３へと進んでモータ制御をおこなう。
ステップＳ８０では、以上の処理ルーチンの制御周期を保つために前回の本ステップＳ８０通過以降の経過時間を監視しておき、所定時間の経過後にステップＳ２０へと戻ってシステムＯＦＦとなるまで、本制御ループを循環する。
【００４０】
なお、実施の形態４では、車速とエンジン回転数両者の相関判定によってエンジン回転数補正値を求めて補正手段としたが、もちろん車速或いはエンジン回転数夫々についてのみエンジン回転数補正値を求めるように構成しても効果を得ることができることを追記しておく。
また、実施の形態４では、電動式パワーステアリング装置について動作説明したが、電動ポンプ式パワーステアリング装置を用いて同様に構成しても効果を得ることができることも併せて追記しておく。
【００４１】
実施の形態４によれば、以上の動作により、車速とエンジン回転数の相関関係によって制御エンジン回転数の仮想上昇あるいは復帰操作が行われ、従来のセンサ異常判定とは無関係にモータへの制御量演算値を変更することが可能となるので、憂慮された過大な付勢力を防止できかつ時間的変化を定量化することで車両の安定性を向上させることが可能となる。
【００４２】
実施の形態５．
実施の形態５のパワーステアリング装置の構成は、図８と同じである。
図１１は、この発明の実施の形態５によるパワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
図１１において、まず、電源投入によって起動したＣＰＵ３１は、ステップＳ１０にて初期化処理を実行する。次に、ステップＳ２０にて、ＣＰＵ３１に入力される信号（トルクセンサ値・車速・エンジン回転数）や現在の出力状態など入出力信号を取り込んでからステップＳ３０へと進む。
【００４３】
ステップＳ３０からステップＳ５０までは、エンジン回転数と検出車速の入力値選択処理である。
まず、ステップＳ３０にて、検出エンジン回転数を引数とした関数ｆ１（ｘ）により相関が成立する車速相関判定値（Ｖ＿ｔｈ）を演算し、続くステップＳ３１にて、検出車速を引数とした関数ｆ２（ｘ）により相関が成立するエンジン回転数相関判定値（Ｎｅ＿ｔｈ）を演算する。
なお、上記ステップ３０では、ＣＰＵ演算負荷を考慮して、予めデータ化した演算結果のマップ検索や補間計算等の形態を用いてもよい。
【００４４】
次に、ステップＳ４０にて検出車速とエンジン回転数に基づいて関数により求めた車速相関判定値（ｖ＿ｔｈ）を比較し、検出車速が判定値よりも低ければステップＳ４１へと進んで車速相関判定値（ｖ＿ｔｈ）を今回の制御車速として選択し、高ければそのままステップＳ５０へと進む。
ステップＳ５０では、同様に検出エンジン回転数と車速に基づいて関数により求めたエンジン回転数相関判定値（Ｎｅ＿ｔｈ）を比較し、検出エンジン回転数が判定値よりも低ければステップＳ５１へと進んでエンジン回転数相関判定値（Ｎｅ＿ｔｈ）を制御エンジン回転数として選択し、高ければそのままステップＳ６０へと進む。
以上の操作により、互いに類推すべく実行される（検出エンジン回転数から車速判定値、検出車速からエンジン回転数）演算により得られた判定閾値と（検出エンジン回転数と検出車速の）検出値の比較に基づき高速側の値を制御値として選択させる動作を得ることができる。
【００４５】
続くステップＳ６０では、選択された制御車速と制御エンジン回転数およびトルクセンサ入力値に基づいて今回の目標電流値を従来通り演算する。
これにより、制御車速と制御エンジン回転数を予め高速側に設定した制御量演算による補正動作を得ることができる。
【００４６】
続くステップＳ７０では、従来の故障診断処理を実行し、次のステップＳ７１で正常と判断した場合にはそのままステップＳ７３へと進み、逆に異常と判断した場合にはステップＳ７２へと進んでフェイルセーフ処理したのち、続くステップＳ７３へと進んでモータ制御をおこなう。
ステップＳ８０では、以上の処理ルーチンの制御周期を保つために前回の本ステップＳ８０通過以降の経過時間を監視しておき、所定時間の経過後にステップＳ２０へと戻ってシステムＯＦＦとなるまで、本制御ループを循環する。
【００４７】
なお、実施の形態５では、車速とエンジン回転数両者の高速側選択を補正手段としたが、もちろん車速或いはエンジン回転数夫々についてのみ高速側を選択するように構成しても効果を得ることができることを追記しておく。
また、実施の形態５では、電動式パワーステアリング装置について動作説明したが、電動ポンプ式パワーステアリング装置を用いて同様に構成しても効果を得ることができることも併せて追記しておく
【００４８】
実施の形態５によれば、以上の動作により、車速とエンジン回転数による制御量演算が常時高速側（抑制方向）に作用するため、従来のセンサ異常判定とは無関係にモータへの制御量演算値を補正することが可能となり、憂慮された過大な付勢力を防止でき、かつ車両の安定性を向上させることが可能となる。
【００４９】
実施の形態６．
図１２は、この発明の実施の形態６によるパワーステアリング装置の構成を示すブロック図である。
図１２において、走行速度に応じて変化する車速信号の出力を受けて車両の推定走行速度を得るための走行速度検出手段１と、エンジン回転数に応じて変化するエンジン回転数信号の出力を受けて車両の推定エンジン回転速度を得るためのエンジン回転速度検出手段２と、推定走行速度とエンジン回転速度の少なくとも一方の出力を受けて電動機を駆動するための目標制御量（第一の制御量）を演算する制御量演算手段５（第一の制御量演算手段）と、推定走行速度と推定エンジン回転速度の妥当性を検証すべく類推される検証用推定エンジン回転速度または推定走行速度との検証結果に基づいて目標制御量を調整するための補正を加え、車両の駆動伝達機構結合状態に応じて変化する非締結信号の出力を受けて本補正の実行可否を判断する補正手段６を設け、車両の走行可能状態において目標制御量と補正量の出力にもとづき電動機の最終目標制御量を決定し、電動機駆動手段７により電動機を駆動するようにしたものである。
【００５０】
図１３は、この発明の実施の形態６によるパワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
図１３において、まず、電源投入によって起動したＣＰＵ３１は、ステップＳ１０にて初期化処理を実行する。次に、ステップＳ２０にて、ＣＰＵ３１に入力される信号（トルクセンサ値・車速・エンジン回転数）や現在の出力状態など入出力信号を取り込んでからステップＳ２１へと進み、トルクセンサおよび車速から今回の目標電流値を従来通り演算したのちステップＳ２２へと進んで、インヒビタＳＷ信号によってシフトレバー位置信号がクラッチ非締結状態か否かを判定する。
ここで、クラッチ非締結状態である場合は、モータ電流制限を行なわないようステップＳ４０へと進む。
一方、クラッチ締結状態である場合は、ステップＳ３０へと進んで、現在の走行速度とエンジン回転数の関係が相関判定図（図２）において相関関係が成立する状態にあるか否かを判定する。
【００５１】
ステップＳ３０からステップＳ６０までは、エンジン回転数と検出車速の相関判定及び指数化処理及び目標値演算処理である。
実施の形態６では、実施の形態１と同様、互いに類推すべく実行される（検出エンジン回転数から車速判定値、検出車速からエンジン回転数）演算に基づいた相関性に応じて得られた相関指数により目標電流値を補正するものである。
これにより、上述の車速とエンジン回転数の相関指数値の上昇、低下に応じた制御量の補正動作を得ることができる。
なお、相関指数は、検出値と比較値との単純比較のほかに乖離率、メンバーシップ関数を用いたファジー制御等で実現しても同様の効果を得ることができる。
【００５２】
続くステップＳ７０では、従来の故障診断処理を実行し、次のステップＳ７１で正常と判断した場合にはそのままステップＳ７３へと進み、逆に異常と判断した場合にはステップＳ７２へと進んでフェイルセーフ処理したのち続くステップＳ７３へと進んでモータ制御をおこなう。
ステップＳ８０では、以上の処理ルーチンの制御周期を保つために前回の本ステップＳ８０通過以降の経過時間を監視しておき、所定時間の経過後にステップＳ２０へと戻ってシステムＯＦＦとなるまで、本制御ループを循環する。
【００５３】
なお、実施の形態６では、車速とエンジン回転数両者の相関判定時における補正条件の検出手段としたが、もちろん車速或いはエンジン回転数夫々についてのみ補正するように構成しても、同様の効果を得ることができることを追記しておく。
また、実施の形態６では、電動機を制御して直接操舵力を助勢する電動式パワーステアリング装置について動作説明したが、電動機を制御して油圧ポンプを駆動し、操舵力を助勢する電動ポンプ式パワーステアリング装置に用いて構成しても、同様の効果を得ることができることも併せて追記しておく。
【００５４】
実施の形態６によれば、以上の動作により、駆動系伝達機構の非締結状態を除外するように構成したので、例えば空吹し時や変速時などにおけるクラッチ非締結状態における相関判定の検知によって車速とエンジン回転数の相関判定をより精度良く行なわせることが可能となる。
【００５５】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、車両の走行速度または車両のエンジン回転速度に応じた電動機の制御を行い、操舵力を助勢するパワーステアリング装置において、車両の走行速度に応じて変化する車速信号により車両の第一の推定走行速度を検出する第一の走行速度検出手段、エンジン回転数に応じて変化するエンジン回転数信号により第一の推定エンジン回転速度を検出する第一のエンジン回転速度検出手段、この第一のエンジン回転速度検出手段の出力する第一の推定エンジン回転速度から第二の推定走行速度を類推する第二の走行速度検出手段、第一の推定走行速度または第一の推定エンジン回転速度に応じて電動機に付勢する第一の制御量を演算する第一の制御量演算手段、及び第一の推定走行速度及び第二の推定走行速度を比較し、比較に基づき第一の制御量演算手段の出力を補正する補正手段を備えたので、車速信号の断線や周波数異常時のように、第一の推定走行速度とエンジン回転数信号に基づいた第二の推定走行速度とが乖離する場合を認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるパワーステアリング装置を示す回路構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるパワーステアリング装置の車速とエンジン回転数の相関を判定するための相関判定図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるパワーステアリング装置の推定走行速度の検証を説明するブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるパワーステアリング装置の推定エンジン回転速度の検証を説明するブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるパワーステアリング装置の構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態１によるパワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２によるパワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態３によるパワーステアリング装置の構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態３によるパワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態４によるパワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態５によるパワーステアリング装置の動作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６によるパワーステアリング装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態６によるパワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  走行速度検出手段
２  エンジン回転速度検出手段
３  検証走行速度検出手段
４  検証エンジン回転速度検出手段
５  制御量演算手段
６  補正手段
７  電動機駆動手段
２０  トルクセンサ
２１  車速センサ
２２  エンジン回転数信号
２３  モータ
２４  インヒビタＳＷ信号
３０  制御回路
３１  ＣＰＵ
４０  駆動回路
４１  ゲートドライブ回路
Ｘ１  エンジン始動判定値
Ｘ２  エンジン回転数上限値
Ｘ３  アイドルアップ回転数値
Ｙ１  車速上限値
Ｙ２  相当車速値
Ｘｙ  車速を相当エンジン回転数に近似させた関数
Ｙｘ  エンジン回転数を相当車速に近似させた関数
【図１】
2004345570.tif 000003
【図２】
2004345570.tif 000004
【図３】
2004345570.tif 000005
【図４】
2004345570.tif 000006
【図５】
2004345570.tif 000007
【図６】
2004345570.tif 000008
【図７】
2004345570.tif 000009
【図８】
2004345570.tif 000010
【図９】
2004345570.tif 000011
【図１０】
2004345570.tif 000012
【図１１】
2004345570.tif 000013
【図１２】
2004345570.tif 000014
【図１３】
2004345570.tif 000015