(57)【要約】【課題】    電動パワーステアリング装置内の１次故障発生後にできる限りにアシストを継続させるように代替制御を行い、且つ、代替制御中に更に新規故障（つまり、多重故障）の発生時にもできる限りにアシストを継続させるようにした電動パワーステアリング装置の制御装置を提供する。【解決手段】    モータによるアシスト力を操舵系に付与するようになっている電動パワーステアリング装置の制御装置であって、１次故障発生後のアシスト継続可能か否かを判断するアシスト継続判定手段と、前記アシスト継続判定手段によりアシスト継続可能と判断された場合の前記１次故障に対してアシスト継続処理を行うアシスト継続設定手段と、前記アシスト継続処理中に、更に発生した多重故障を検出する多重故障検出手段とを備える。また、前記多重故障検出手段により前記多重故障が検出された場合の再アシスト継続可能か否かを判断する再アシスト継続判定手段を更に備える。【選択図】  図１
2005193834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータによるアシスト力を操舵系に付与するようになっている電動パワーステアリング装置の制御装置において、
１次故障発生後のアシスト継続可能か否かを判断するアシスト継続判定手段と、
前記アシスト継続判定手段によりアシスト継続可能と判断された場合の前記１次故障に対してアシスト継続処理を行うアシスト継続設定手段と、
前記アシスト継続処理中に、更に発生した多重故障を検出する多重故障検出手段と、
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の制御装置。
【請求項２】
前記多重故障検出手段により前記多重故障が検出された場合の再アシスト継続可能か否かを判断する再アシスト継続判定手段を更に備える請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や車両の操舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車などの電動パワーステアリング装置として、操舵力を補助するための電動モータと、ステアリングシャフトの入力トルクを検出するためのトルクセンサと、車速を検出するための車速センサと、ステアリングシャフトの入力トルクと車速に応じて操舵力補助量を制御する車速順応制御手段とを備え、運転者がステアリングホイール（ハンドル）を回す回転力と車速に順応したモータの回転駆動力の合力により操舵力が得られるようになされたものが知られている。
【０００３】
このような電動パワーステアリング装置において、システム内の故障を検出した際、制御装置の停止時にアシストを停止しマニュアルステアリング状態にすることで、安全を確保していた。更に、高度な電動パワーステアリングシステムにおいては、制御装置の停止時にアシストを停止する際に、操舵フィーリングが低下し、運転者に違和感を与えるといった問題を解決するために、アシスト力を徐々に減少させ、その後停止することで違和感を解消させていた（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０４−２５２７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置において、ＥＰＳシステム内の故障時に、制御を中止し、アシスト（操舵力補助）を停止し、マニュアルステアリング（アシスト無し状態）にすることで、車両の安全を確保するようなフェールセーフ制御機構が採用されていた。
【０００５】
図５は、このようなフェールセーフ制御機構を採用した、従来の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す。図５に示されるように、従来の電動パワーステアリング装置は、操舵力を補助するための電動モータ１００と、ステアリングシャフトの操舵トルクを検出するためのトルクセンサ３００と、車速を検出するための車速センサ４００と、トルクセンサ３００及び車速センサ４００の出力などに基いて生成されたモータ制御信号により電動モータ１００を制御するようになっている制御装置２００とを備えている。図示は省略したが、モータ１００は、ステアリングシャフトの出力軸またはステアリングギアなどの適当箇所に減速機などを介して連結されている。
【０００６】
また、制御装置２００は、電動パワーステアリング装置内の故障を検出するための故障検出手段２１０と、アシストを停止するためのアシスト停止手段２２０と、入力された操舵トルク及び車速に基いて電動モータ１００に供給する電流の制御目標値である電流指令値Iを演算するための電流指令演算部２３０と、電動モータ１００の電流を検出するための電流検出部２４０と、駆動制御手段２５０と、モータ駆動部２６０とを備えている。
【０００７】
制御装置２００は、常時トルクセンサ３００、車速センサ４００など電動パワーステアリング装置の各部の異常を監視しており、電動パワーステアリング装置内に発生したあらゆる故障を随時検出できるようになっている。そして、ステアリングシャフトの操舵トルクと車速に応じて操舵力補助量（アシスト）を制御する車速順応制御と、故障を検出したときにアシストを停止する（つまり、操舵力補助量を表す電流指令値を０に切り換える）フェールセーフ制御を行なう。
【０００８】
図６のフローチャートを参照して、図５の制御装置２００の動作を説明する。まず、ステップＳ３０１において、回路系のイニシアライズ（初期化処理）を行なう。次いで、ステップＳ３０２でトルクセンサ３００により検出された操舵トルク検出信号の入力、ステップＳ３０３で電流検出部２４０により検出された電流検出信号の入力、ステップＳ３０４でバッテリ電圧の入力、ステップＳ３０５で車速センサ４００により検出された車速信号を含めたその他信号の入力がそれぞれ行われる。
【０００９】
そして、ステップＳ３０６において、故障検出手段２１０では故障が発生したかどうかを調べ、故障が発生した場合に、アシスト停止手段２２０によりＥＰＳを停止させ（ステップＳ３０９）、処理を終了する。一方、故障が発生していない場合に、次のステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７において、電流指令演算部２３０でモータ制御信号としての電流指令値を演算する。そして、このモータ制御信号を駆動制御手段２５０へ出力し（ステップＳ３０８）、上記ステップＳ３０２にリターンする。
【００１０】
これまでは、車重の小さい小型車両を中心に上述したようなフェールセーフ制御機構を備えた電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置が採用され、マニュアルステアリングにすれば安全との考え方が主流であった。
【００１１】
しかしながら、車重の大きな車への上述したようなフェールセーフ制御機構を備えた電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置の採用が拡大される中で、故障時にアシストを停止するより、可能であればわずかでもアシストを残すほうがより安全な場合があるような考え方も出始めてきた。このように故障が発生してもアシストを継続させるように行う場合、確率的には非常に低いが、最初の故障とは別の故障が発生すること（つまり多重故障になること）が考えられる。
【００１２】
もともと従来のフェールセーフ機構で考えていた１重の故障とは、異なる事象が発生するため、１重の故障と２重の故障を同じ故障診断を行っては安全なフェールセーフをかけられないといった問題が発生することがあった。
【００１３】
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、電動パワーステアリング装置内の１次故障発生後にできる限りにアシストを継続させるように代替制御を行い、且つ、代替制御中に更に新規故障（つまり、多重故障）の発生時にもできる限りにアシストを継続させるようにした電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、モータによるアシスト力を操舵系に付与するようになっている電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、本発明の上記目的は、１次故障発生後のアシスト継続可能か否かを判断するアシスト継続判定手段と、前記アシスト継続判定手段によりアシスト継続可能と判断された場合の前記１次故障に対してアシスト継続処理を行うアシスト継続設定手段と、前記アシスト継続処理中に、更に発生した多重故障を検出する多重故障検出手段とを備えるようにすることによって達成される。
【００１５】
また、本発明の上記目的は、前記多重故障検出手段により前記多重故障が検出された場合の再アシスト継続可能か否かを判断する再アシスト継続判定手段を更に備えるようにすることによって、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置によれば、１次故障発生後にできる限りにアシストを継続できるように故障部位毎に最適な処理を行い、更に、アシスト継続処理中の多重故障であっても更にアシスト継続処理が可能であるようにしているので、電動パワーステアリング装置の安全性が向上するという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置の第１実施例の概略構成を示す。図１に示されるように、電動パワーステアリング装置は、操舵力を補助するための電動モータ１０と、ステアリングシャフトの操舵トルクを検出するためのトルクセンサ３０と、車速を検出するための車速センサ４０と、トルクセンサ３０及び車速センサ４０の出力などに基いて生成されたモータ制御信号により電動モータ１０を制御するようになっている制御装置２０とを備えている。図示は省略したが、モータ１０は、ステアリングシャフトの出力軸またはステアリングギアなどの適当箇所に減速機などを介して連結されている。
【００１９】
本発明の電動パワーステアリング装置の制御装置２０は、多重故障検出手段２１と、１次故障検出手段２２と、アシスト継続判定手段２３と、アシスト停止手段２４と、アシスト継続設定手段２５と、電流指令演算部２６と、電流検出部２７と、駆動制御手段２８と、モータ駆動部２９とを備えている。
【００２０】
図２のフローチャートを参照して、図１の制御装置２０の動作を説明する。まず、ステップＳ１０１において、回路系のイニシアライズ（初期化処理）を行なう。次いで、ステップＳ１０２でトルクセンサ３０により検出された操舵トルク検出信号の入力、ステップＳ１０３で電流検出部２７により検出された電流検出信号の入力、ステップＳ１０４でモータ端子電圧検出信号の入力、ステップＳ１０５でバッテリ電圧の入力、ステップＳ１０６で車速センサ４０により検出された車速信号を含めたその他信号の入力がそれぞれ行われる。本発明において、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０６において、各信号の入力部で各部位個別の故障判定を行うようになっている。
【００２１】
次に、１次故障検出手段２２により、各部分の故障判定の結果を用いてトータルの１次的な故障判定を行う（ステップＳ１０７）。１次故障が発生していない場合に、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３において、電流指令演算部２６でモータ制御信号としての電流指令値を演算する。そして、このモータ制御信号を駆動制御手段２８へ出力し（ステップＳ１１４）、上記ステップＳ１０２にリターンする。
【００２２】
一方、１次故障が発生した場合に、更に、アシスト継続判定手段２３を用いてアシスト継続可能か否かを判断する（ステップＳ１０８）。つまり、本発明では、予め各信号の故障に対して継続可能か否かの設定をしておき（例えば、バッテリ電圧故障時はアシスト継続不可能であり、また、マイコンの故障時もアシスト継続不可能である）、そして、ステップＳ１０８において、各部の故障判定結果をその設定と照合して、アシスト継続可能か否かを判断する。ステップＳ１０８において、アシスト継続不可能と判断された場合に、アシスト停止手段２４によりＥＰＳを停止させ（ステップＳ１１５）、処理を終了する。
【００２３】
一方、ステップＳ１０８において、アシスト継続判定手段２３によりアシスト継続可能と判断された場合に、アシスト継続設定手段２５を用いて、故障部位を特定し（ステップＳ１０９）、故障部位の代替信号を設定し（ステップＳ１１０）、そして、故障部位の影響係数を設定する（ステップＳ１１１）。本発明に係る制御装置において、故障した部位毎に想定した代替信号を設定するようになっている。例えば、メイントルク故障の場合はサブトルクを代替信号とし、また、電流検出故障の場合はモータ端子電圧を代替信号とする。基本的に故障が起きているので、１００％のアシストは有り得ないので、代替の成立性によってアシストの低減率を設定する。
【００２４】
次に、多重故障検出手段２１により多重故障が発生したか否かを判断する（ステップＳ１１２）。多重故障が発生した場合に、アシスト停止手段２４によりＥＰＳを停止させ（ステップＳ１１５）、処理を終了する。要するに、本発明において、代替制御中に更に新規故障の発生時は、アシストを停止するようにしている。一方、多重故障が発生していない場合に、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３において、電流指令演算部２６でモータ制御信号としての電流指令値を演算する。そして、このモータ制御信号を駆動制御手段２８へ出力し（ステップＳ１１４）、上記ステップＳ１０２にリターンする。
【００２５】
図３は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置の第２実施例の概略構成を示す。図３は図１に対応しており、同一装置又は同一手段には同一符号を付して説明を省略する。図３に示されるように、本例では、本発明の電動パワーステアリング装置の制御装置２０は、多重故障検出手段２１と、１次故障検出手段２２と、アシスト継続判定手段２３１と、再アシスト継続判定手段２３２と、アシスト停止手段２４と、アシスト継続設定手段２５１と、再アシスト継続設定手段２５２と、電流指令演算部２６と、電流検出部２７と、駆動制御手段２８と、モータ駆動部２９とを備えている。
【００２６】
図４のフローチャートを参照して、図３の制御装置２０の動作を説明する。まず、ステップＳ２０１において、回路系のイニシアライズ（初期化処理）を行なう。次いで、ステップＳ２０２でトルクセンサ３０により検出された操舵トルク検出信号の入力、ステップＳ２０３で電流検出部２７により検出された２２電流検出信号の入力、ステップＳ２０４でモータ端子電圧検出信号の入力、ステップＳ２０５でバッテリ電圧の入力、ステップＳ２０６で車速センサ４０により検出された車速信号を含めたその他信号の入力がそれぞれ行われる。本発明において、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０６において、各信号の入力部で各部位個別の故障判定を行うようになっている。
【００２７】
次に、１次故障検出手段２２により、各部の故障判定の結果を用いてトータルの１次的な故障判定を行う（ステップＳ２０７）。１次故障が発生していない場合に、ステップＳ２１７に進む。ステップＳ２１７において、電流指令演算部２６でモータ制御信号としての電流指令値を演算する。そして、このモータ制御信号を駆動制御手段２８へ出力し（ステップＳ２１８）、上記ステップＳ２０２にリターンする。
【００２８】
一方、１次故障が発生した場合に、更に、アシスト継続判定手段２３１を用いてアシスト継続可能か否かを判断する（ステップＳ２０８）。つまり、ステップＳ２０８において、予め各信号の故障に対して継続可能か否かの設定をしておき（例えば、バッテリ電圧故障時は継続不可能で、また、マイコンの故障時は不可能である）、各部の故障判定結果と照合する。ステップＳ２０８において、アシスト継続不可能と判断された場合に、アシスト停止手段２４によりＥＰＳを停止させ（ステップＳ２１９）、処理を終了する。
【００２９】
一方、ステップＳ２０８において、アシスト継続判定手段２３１によりアシスト継続可能と判断された場合に、アシスト継続設定手段２５１を用いて、故障部位を特定し（ステップＳ２０９）、故障部位の代替信号を設定し（ステップＳ２１０）、そして、故障部位の影響係数を設定する（ステップＳ２１１）。本発明に係る制御装置において、故障した部位毎に想定した代替信号を設定するようになっている。例えば、メイントルク故障の場合はサブトルクを代替信号とし、また、電流検出故障の場合はモータ端子電圧を代替信号とする。基本的に故障が起きているので、１００％のアシストは有り得ないので、代替の成立性によってアシストの低減率を設定する。
【００３０】
次に、多重故障検出手段２１により多重故障が発生したか否かを判断する（ステップＳ２１２）。多重故障が発生していない場合に、ステップＳ２１７に進む。ステップＳ２１７において、電流指令演算部２６でモータ制御信号としての電流指令値を演算する。そして、このモータ制御信号を駆動制御手段２８へ出力し（ステップＳ２１８）、上記ステップＳ２０２にリターンする。
【００３１】
一方、多重故障が発生した場合に、更に、再アシスト継続判定手段２３２により再アシスト継続可能か否かを判断する（ステップＳ２１３）。ステップＳ２１３において、再アシスト継続不可能と判断された場合に、アシスト停止手段２４によりＥＰＳを停止させ（ステップＳ２１９）、処理を終了する。一方、ステップＳ２１３において、再アシスト継続判定手段２３２により再アシスト継続可能と判断された場合に、再アシスト継続設定手段２５２を用いて、故障部位を特定し（ステップＳ２１４）、故障部位の代替信号を設定し（ステップＳ２１５）、故障部位の影響係数を設定する（ステップＳ２１６）。要するに、本例では、代替制御中の更なる故障に対して、アシスト継続の可能性をも設定しておくようにしている。そして、ステップＳ２１７に進む。ステップＳ２１７において、電流指令演算部２６でモータ制御信号としての電流指令値を演算する。そして、このモータ制御信号を駆動制御手段２８へ出力し（ステップＳ２１８）、上記ステップＳ２０２にリターンする。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置によれば、故障発生後に直ちにアシストを停止するのではなく、できる限りにアシストを継続できるように故障部位毎に最適な処理を行い、更に、アシスト継続処理中の多重故障が発生しても再アシスト継続処理が可能になるようにしているので、自動車などの車両用の高性能電動パワーステアリング装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置の第１実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例の動作例を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置の第２実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施例の動作例を示すフローチャートである。
【図５】従来の電動パワーステアリング装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】従来の電動パワーステアリング装置の制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１０、１００    電動モータ
２０、２００    制御装置
２１            多重故障検出手段
２１０          故障検出手段
２２            １次故障検出手段
２３、２３１    アシスト継続判定手段
２３２          再アシスト継続判定手段
２４、２２０    アシスト停止手段
２５、２５１    アシスト継続設定手段
２５２          再アシスト継続設定手段
２６、２３０    電流指令演算部
２７、２４０    電流検出部
２８、２５０    駆動制御手段
２９、２６０    モータ駆動部
３０、３００    トルクセンサ
４０、４００    車速センサ
【図１】
2005193834.tif 000003
【図２】
2005193834.tif 000004
【図３】
2005193834.tif 000005
【図４】
2005193834.tif 000006
【図５】
2005193834.tif 000007
【図６】
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