(57)【要約】【課題】  電動パワーステアリング装置において、車速センサの検出する車速が所定値以下であっても操舵アシストを行うことが可能な電動パワーステアリング装置を提供すること。【解決手段】  電動パワーステアリング装置において、イグニション信号検出手段によりイグニション信号が検出され、エンジン回転信号検出手段によりエンジン回転が検出されない場合であって、且つ車速信号検出手段によって所定値以上の車速が検出されるときは、エンジン回転信号検出手段の異常と判定して、この異常を不揮発性メモリに記憶し、イグニション信号検出手段によりイグニション信号が検出され、且つ不揮発性メモリにエンジン回転信号検出手段の異常が記憶されているときは、電動機制御手段により電動機を駆動制御することとした。【選択図】        図３
2005161947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵機構に操舵アシスト力を付与する電動機と、
前記操舵機構に発生する操舵トルクに基づき前記電動機に電動機制御信号を出力する電動機制御手段と、
イグニッション信号を検出するイグニション信号検出手段と、
エンジン回転信号を検出するエンジン回転信号検出手段と、
トルクセンサ信号を検出するトルクセンサ信号検出手段と、
車速信号を検出する車速信号検出手段と、
前記トルクセンサ信号と前記車速信号から、モータ駆動電流のベースとなるアシストトルクを算出するアシストトルク算出手段と、
前記アシストトルクからモータ駆動用の指示電流を算出する指示電流算出手段と、
装置の異常を検出したとき、この異常を記憶する不揮発性メモリと、
を備えた電動パワーステアリング装置において、
前記イグニション信号検出手段によりイグニション信号が検出され、前記エンジン回転信号検出手段によりエンジン回転が検出されない場合であって、且つ前記車速信号検出手段によって所定値以上の車速が検出されるときは、前記エンジン回転信号検出手段の異常と判定して、この異常を前記不揮発性メモリに記憶し、
前記イグニション信号検出手段によりイグニション信号が検出され、且つ前記不揮発性メモリにエンジン回転信号検出手段の異常が記憶されているときは、前記電動機制御手段により電動機を駆動制御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】
請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、
前記エンジン回転信号検出手段によりエンジン回転が検出されず、前記不揮発性メモリに前記エンジン回転信号検出手段の異常が記憶されていないときであって、前記車速検出手段により所定値以上の車速が検出されるとき、前記電動機制御手段により電動機を駆動制御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３】
請求項１または２記載の電動パワーステアリング装置において、
前記イグニション信号検出手段によりイグニション信号が検出され、且つ前記不揮発性メモリに前記エンジン回転信号検出手段の異常が記憶されているとき、前記電動機制御手段は前記電動機に与える駆動制御信号に出力制限を加えることを特徴とする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、電動パワーステアリング装置のうち、特に電動機の動力を操舵機構に作用させることにより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】
従来の電動パワーステアリング装置として特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報において、電動パワーステアリング装置はエンジンの駆動が検出されない場合であっても、車速センサの検出する車速が所定値以上の場合には電動機を継続して駆動して操舵アシストを行っている。
【特許文献１】特開平１１−５９４５８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば車庫から大きく舵を切りながら発進するような場合にあっては、車速が０に近く車速センサの検出する車速が所定値以下であるため、操舵アシストが行われず運転者の操舵負荷が増大するという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、電動パワーステアリング装置において、車速センサの検出する車速が所定値以下であっても操舵アシストを行うことが可能な電動パワーステアリング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】
【０００５】
電動パワーステアリング装置において、イグニション信号検出手段によりイグニション信号が検出され、エンジン回転信号検出手段によりエンジン回転が検出されない場合であって、且つ車速信号検出手段によって所定値以上の車速が検出されるときは、エンジン回転信号検出手段の異常と判定して、この異常を不揮発性メモリに記憶し、イグニション信号検出手段によりイグニション信号が検出され、且つ不揮発性メモリにエンジン回転信号検出手段の異常が記憶されているときは、電動機制御手段により電動機を駆動制御することとした。
【０００６】
よって、例えば車庫から大きく舵を切りながら発進する場合のように車速センサの検出する車速が所定値以下の場合であっても、操舵アシストを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の電動パワーステアリング装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、本実施例の電動パワーステアリング装置を説明するにあたり、電動パワーステアリング装置の全体構成について説明する。
【０００９】
図１は本実施例における電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
まず、構成について説明すると、ステアリングホイール１は、入力軸側ステアリングシャフト２a、出力軸側ステアリングシャフト２b、ユニバーサルジョイント３、中間シャフト４及びユニバーサルジョイント５を介してピニオン軸６に連結されている。
【００１０】
このピニオン軸６の下端部は、水平に延びるラック軸７に噛合し、該ラック軸７とピニオン軸６によりラックアンドピニオン機構を構成している。ラック軸の両端部は、各々タイロッド８a、８bを介して操舵輪（図示せず）に接続され、ラック軸７が水平方向に移動することで左右の車輪が操舵されるようになっている。
【００１１】
ステアリングシャフト２aにはステアリングホイール１の操舵トルクを検出するトルクセンサ９が設けられ、該ステアリングホイール１の操舵力を補助するアシストモータ１０が減速器１１を介してステアリングシャフト２bに結合されている。
【００１２】
コントロールユニット１２は、バッテリ１３からイグニションスイッチ１４を介して電力が供給され、トルクセンサ９で算出された操舵トルク、エンジン回転数センサ１６で算出されたエンジン回転数及び車速センサ１５で検出された車速に基づいてモータ駆動電流（指示電流）を求め、該指令電流値に基づいてアシストモータ１０に供給する電流を制御する。
【００１３】
図２は、本実施例におけるコントロールユニット１２内の構成を表すブロック図である。
アシストトルク算出手段１２０は、トルクセンサ９で算出された操舵トルク、エンジン回転数センサ１６で算出されたエンジン回転数及び車速センサ１５で検出された車速に基づいて、モータ駆動電流のベースとなる基本アシストトルク（またはアシスト電流）をマップ等より算出する。
【００１４】
車速算出手段１２１は、車速センサ１５において検出された車速信号に基づいて車速を算出する。
【００１５】
エンジン回転数算出手段１２２は、エンジン回転数センサ１６において検出されたエンジン回転信号により、エンジン回転数を算出する。
【００１６】
指示電流算出手段１２３は、アシストトルク算出手段１２０において求められた基本アシストトルクを用いてモータ駆動用の指示電流I＊を算出する。
【００１７】
PWM DUTY決定手段１２４は、指示電流算出手段１２３において算出された指示電流I＊と、モータ電流検出手段１２６において算出されたモータ電流に基づきPWM DUTYを算出する。
【００１８】
異常検出手段１２５は、検出された各信号に基づいてシステムの異常を検出し、異常を検出した場合はパワー素子駆動手段１２７及び電流リミット設定手段１３０に駆動禁止信号を出力する。
【００１９】
モータ電流検出手段１２６は、モータ電流検出抵抗の両端電圧よりモータ電流を検出する。
【００２０】
パワー素子駆動手段１２７は、PWM DUTY決定手段１２４において決定したPWM DUTYに従って、Hブリッジ回路１２９のHブリッジを構成するパワー素子（FET）１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄをON-OFFする駆動信号を出力する。
【００２１】
モータ電流検出抵抗１２８は、アシストモータ１０に供給される電流を電圧変換し、モータ電流検出手段１２６に出力する。
【００２２】
Ｈブリッジ回路１２９において、パワー素子（FET）１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄのON-OFFによりバッテリ電圧１３を、例えば右に切る場合は、パワー素子１２９ｃ，アシストモータ１０，パワー素子１２９ｂ，GND間に印加し、指示電流I＊に応じた電流を通電する。
【００２３】
電流リミット設定手段１３０は、異常検出手段１２５において異常が検出された場合に、指示電流I＊に対し出力制限を加える。
【００２４】
不揮発性メモリ１３１は、異常検出手段１２５における異常の内容を記憶する。詳細については後述する。
【００２５】
（エンジン回転信号検出異常をメモリに記憶する制御）
図３は、エンジン回転信号の検出異常を不揮発性メモリ１３１に記憶する制御内容を表すフローチャートである。
【００２６】
ステップ２０１において、イグニッションスイッチ１４がONであるかどうかを判定する。ONのときはステップ２０２へ進み、それ以外はイグニッションスイッチ１４がONするまでステップを繰り返す。
【００２７】
ステップ２０２において、エンジン回転数センサ１６の異常履歴が有るかどうかを判定する。履歴有の場合はステップ２０３へ進み、履歴が無い場合はステップ２０４へ進む。
【００２８】
ステップ２０３において、制御開始フラグをセットし、ステップ２０５へ進む。
【００２９】
ステップ２０４において、エンジン回転数センサ１６の異常履歴が無いため制御開始フラグをクリアして、ステップ２０５へ進む。
【００３０】
ステップ２０５において、エンジン回転数センサ１６からの信号に基づき、エンジン回転数が完爆判定値を超え、エンジンが始動したかどうかを確認する。エンジンが始動した場合はステップ２０６へ進む。それ以外はステップ２０７へ進む。
【００３１】
ステップ２０６において、制御開始フラグをセットし、ステップ２０９へ進む。
【００３２】
ステップ２０７において、操舵トルクが規定値以上であるかどうかを判定する。規定値以上のときはステップ２０６へ進み、それ以外はステップ２０８へ進む。
【００３３】
ステップ２０８において、制御開始フラグがセットされているかどうかを判定する。フラグがセットされている場合はステップ２０９へ進み、それ以外はステップ２１６へ進む。
【００３４】
ステップ２０９において、アシストトルクを算出し、ステップ２１０へ進む。
【００３５】
ステップ２１０において、モータ目標電流を算出し、ステップ２１１へ進む。
【００３６】
ステップ２１１において、エンジン回転数センサ１６の異常履歴があるかどうかを判定する。異常履歴があるときはステップ２１２へ進み、それ以外はステップ２１３へ進む。
【００３７】
ステップ２１２において、リミッタ処理を行い、ステップ２１３へ進む。尚、リミッタ処理の詳細については後述する。
【００３８】
ステップ２１３において、モータ電流の読込みを行い、ステップ２１４へ進む。
【００３９】
ステップ２１４において、モータ電圧を算出し、ステップ２１５へ進む。
【００４０】
ステップ２１５において、モータ電圧（PWM出力）を出力し、ステップ２１６へ進む。
【００４１】
ステップ２１６において、エンジン回転数センサ１６の異常判断を行い、ステップ２１７へ進む。尚、異常判断については、所定値以上の車速が出ているにも係わらずエンジン回転信号に異常が検出されるときにエンジン回転数センサ１６の異常と判定する。
【００４２】
ステップ２１７において、エンジン回転数センサ１６の異常があるかどうかを確認する。異常があるときはステップ２１８へ進み、それ以外はステップ２２０へ進む。
【００４３】
ステップ２１８において、エンジン回転数センサ異常履歴を不揮発性メモリ１３１へ書込み、ステップ２１９へ進む。
【００４４】
ステップ２１９において、制御開始フラグをセットし、ステップ２２２へ進む。
【００４５】
ステップ２２０において、エンジン回転数センサ１６の異常履歴が有るかどうかを判定する。異常履歴が有る場合はステップ２２１へ進み、それ以外はステップ２２２へ進む。
【００４６】
ステップ２２１において、エンジン回転数センサ１６の異常履歴を消去し、ステップ２２２へ進む。
【００４７】
ステップ２２２において、イグニションスイッチ１４が0FFであるかどうかを判定する。イグニションスイッチ１４がOFFの場合はステップ２２３へ進み、それ以外はステップ２０５へ進む。
【００４８】
ステップ２２３において、制御終了処理を行い、本制御フローを終了する。
【００４９】
図４は、エンジン回転信号の検出異常を不揮発性メモリ１３１に記憶する制御内容を表すタイムチャートである。
時刻ｔ１において、イグニションスイッチがONする。
【００５０】
時刻ｔ２において、エンジン回転数が完爆判定値を超え、エンジン始動が確認されると、制御開始フラグをセットする。制御開始フラグがセットされると、アシストトルクを算出後、モータ目標電流を算出する。エンジン回転数センサ１６の異常履歴が無いため、モータ電流を読み込みモータ電圧を出力する。
【００５１】
時刻ｔ３において、エンジン回転数センサ１６に異常が確認されると、エンジン回転数センサ１６の異常履歴を不揮発性メモリ１３１に記憶し、エンジン回転数センサ異常フラグを１にする。このとき、イグニッションスイッチがOFFとなるまでは、操舵アシスト制御は継続され、後述するリミッタ処理が行われる。
【００５２】
時刻ｔ４において、イグニションスイッチ１４がOFFとなる。このとき、不揮発性メモリ１３１にエンジン回転数センサ１６の異常履歴が記憶されているため、制御開始フラグをクリアする。
【００５３】
時刻ｔ５において、不揮発性メモリ１３１にエンジン回転数センサ１６の異常履歴が記憶されている状態で、再度イグニションスイッチがONとなる。よって、制御開始フラグをセットする。
【００５４】
時刻ｔ６において、アシストトルクを算出後、モータ目標電流を算出する。エンジン回転数センサ１６の異常履歴が記憶されているため、リミッタ処理を行った後、モータ電流を読み込みモータ電圧を出力する。
【００５５】
（リミッタ処理）
図５は、エンジン回転数センサ１６の異常が記憶された場合におけるリミッタ処理の内容を表すタイムチャートである。
時刻ｔ２において、エンジン回転数が正常に検出されているため、電流制限値を正常時のリミッタ値であるモータ電流第１リミッタ値に設定している。
【００５６】
時刻ｔ３において、エンジン回転信号に異常が検出された場合、不揮発性メモリ１３１に異常を記憶する。このとき、電流制限値をモータ電流第１リミッタ値よりも低いモータ電流第２リミッタ値に設定する。すなわち、エンジン回転信号に異常が検出される状況には、
（状況１）エンジン回転センサの断線等により実際はエンジン回転しているにも係わらずエンジン回転が検出されない場合
（状況２）実際にエンジンが回転していないためにエンジン回転が検出されない場合
が想定される。
【００５７】
（状況２）のように実際にエンジンが回転していない場合にはバッテリ１３に蓄電することができない。そのため、エンジン回転が検出されない場合はアシストモータ１０に出力制限を与えないと、アシストモータ１０による消費電力が大きすぎた場合にバッテリ１３の蓄電量が不足する虞がある。
【００５８】
そこで、不揮発性メモリ１３１にエンジン回転信号の異常が記憶されている場合は、アシストモータ１０に加える駆動制御信号のリミッタ値を、異常が記憶される前のリミッタ値であるモータ電流第１リミッタ値よりも低いモータ電流第２リミッタ値とすることとした。よって、バッテリ１３の蓄電量を保護することが可能となり、安定した操舵アシスト制御を達成することができる。
【００５９】
以上説明したように、実施例１の電動パワーステアリング装置にあっては、イグニションスイッチON後にエンジン回転数センサ１６によりエンジン回転が検出されず、且つ所定値以上の車速が検出されるときは、エンジン回転信号の異常と判断する。そして、エンジン回転信号の異常と判断した場合は、この異常を不揮発性メモリ１３１に記憶し、次回イグニションスイッチON時にエンジン回転信号異常履歴がある場合は、エンジンの状況に係わらず操舵アシストの制御開始フラグを１にして、操舵アシスト制御を行うこととした。
【００６０】
よって、エンジン回転が検出されない状況であっても、操舵アシストを行うことが可能となり、運転者の操舵力の軽減を図ることができる。
【００６１】
また、エンジン回転異常履歴を記憶しない場合は、車速が所定値以上にならないとエンジン回転信号の異常と判定できず操舵アシストを行うことができない。これに対し、本実施例のように不揮発性メモリ１３１にエンジン回転異常履歴を記憶させることで、次回イグニションスイッチON後に車速が所定値以下の場合であっても前回の異常判定結果に基づいて操舵アシストを行うことができる。これにより、例えば車庫から発進するときのように微速であるが大きな操舵力が必要な状況において操舵アシストを行うことができる（請求項１に対応）。
【００６２】
また、不揮発性メモリ１３１にエンジン回転信号の異常が記憶されている場合は、アシストモータ１０に加える駆動制御信号のリミッタ値を、異常が記憶される前のリミッタ値であるモータ電流第１リミッタ値よりも低いモータ電流第２リミッタ値とすることとした。
【００６３】
よって、バッテリ１３の蓄電量を保護することが可能となり、安定した操舵アシスト制御を達成することができる（請求項３に対応）。
【００６４】
尚、不揮発性メモリ１３１にエンジン回転信号の異常が記憶されていない場合であっても、所定値以上の車速が検出された場合は、操舵アシスト制御を行ってもよい。これにより、エンジン回転数センサ１６に異常が発生した後、初めてエンジン始動する場合の様に、エンジン回転信号の異常が記憶されていない場合であっても、操舵アシストを行うことが可能となり、運転者の操舵力を軽減することができる（請求項２に対応）。
【００６５】
また、不揮発性メモリ１３１にエンジン回転信号に異常が記憶されていない場合であっても、操舵トルクが規定値以上となった場合には操舵アシストを行うこととしてもよい。
【００６６】
また、エンジン回転信号の異常の記憶にあっては、不揮発性メモリ１３１の代わりにバックアップメモリを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本実施例におけ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】本実施例におけるコントロールユニット内の構成を表すブロック図である。
【図３】実施例１においてエンジン回転信号の検出異常を不揮発性メモリに記憶する制御内容を表すフローチャートである。
【図４】実施例１においてエンジン回転信号の検出異常を不揮発性メモリに記憶する制御内容を表すタイムチャートである。
【図５】実施例１においてエンジン回転数センサの異常が記憶された場合におけるリミッタ処理の内容を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１    ステアリングホイール
２ａ  入力軸側ステアリングシャフト
２ｂ  出力軸側ステアリングシャフト
３    ユニバーサルジョイント
４    中間シャフト
５    ユニバーサルジョイント
６    ピニオン軸
７    ラック軸
８ａ，８ｂ  タイロッド
９    トルクセンサ
１０  アシストモータ
１１  減速器
１２  コントロールユニット
１３  バッテリ
１４  イグニションスイッチ
１５  車速センサ
１６  エンジン回転数センサ
１７  ワーニングランプ
【図１】
2005161947.tif 000003
【図２】
2005161947.tif 000004
【図３】
2005161947.tif 000005
【図４】
2005161947.tif 000006
【図５】
2005161947.tif 000007