(57)【要約】【課題】操舵トルク検出値が異常値を示した場合であっても、操舵補助力を適切に付与することができる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動モータ１２を備え、トルクセンサ３で検出したトルク検出値の異常が非検出であるときには、トルクセンサ３で検出したトルク検出値に基づいて電動モータを駆動制御し、トルクセンサ３で検出したトルク検出値の異常を検出したときには、操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に含まれる不必要な成分を除去した最適化トルク値に基づいて電動モータを駆動制御する。【選択図】      図１
2007302150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動モータを備える電動パワーステアリング装置であって、
操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、該操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値の異常を検出するトルク異常検出手段と、該トルク異常検出手段でトルク検出値の異常が非検出であるとき、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に含まれる不必要なトルク成分を除去した最適化トルク値を算出する最適化トルク算出手段と、前記トルク異常検出手段でトルク検出値の異常が非検出であるとき、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に基づいて前記電動モータを駆動制御し、前記トルク異常検出手段でトルク検出値の異常を検出したとき、前記最適化トルク算出手段で算出した最適化トルク値に基づいて前記電動モータを駆動制御するモータ駆動制御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。
【請求項２】
前記最適化トルク算出手段は、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に含まれる運転者が入力する操舵トルクの周波数以上の信号を除去するフィルタ処理手段を有し、該フィルタ処理手段でフィルタ処理した操舵トルク値に基づいて最適化トルク値を算出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】
前記最適化トルク算出手段は、前記フィルタ処理手段によるフィルタ処理前後の操舵トルク値に基づいて、前記フィルタ処理手段の作動可否を判断する作動判断手段を備え、該作動判断手段で前記フィルタ処理手段を作動すると判断したとき、当該フィルタ処理手段でフィルタ処理した操舵トルク値に基づいて最適化トルク値を算出することを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記作動判断手段は、前記フィルタ処理手段によるフィルタ処理後の操舵トルク値の絶対値が、フィルタ処理前の操舵トルク値の絶対値より大きいとき、前記フィルタ処理手段を非作動とすると判断することを特徴とする請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記フィルタ処理手段は、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値の符号が反転したとき、フィルタ処理をリセットするフィルタリセット処理手段を備えることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記モータ駆動制御手段は、前記トルク異常検出手段でトルク検出値の異常を検出したとき、前記電動モータの出力を徐々に減少させる徐変処理手段を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項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、操舵系に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置に関し、特に、操舵トルクの検出値が異常値を示した場合であっても、操舵補助力を適切に付与することができる電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動パワーステアリング装置として、操舵トルク検出値が第１の判定時間まで継続して異常となったとき、操舵補助力指令値の伝達を無効にし、操舵トルク検出値が第１の判定期間まで継続して異常となった後、第２の判定時間に達する前に上記異常が回復したとき、無効にされた操舵補助力指令値の伝達を回復させ、操舵トルク検出値が第１の判定時間を越えて第２の判定時間まで継続して異常となったとき、モータ電源を遮断するというものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、トルクセンサの電源電圧の低下や、瞬間停電等の異常が発生したとき、異常発生直前の操舵トルク検出値にゲインを乗じた値から操舵補助力指令値を演算してモータを駆動制御し、その後は操舵補助力指令値を徐々に減衰させる制御（以下、徐変処理という）を行うことで、操舵補助トルクが急激に低下しないようにするというものが知られている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２０００−３１８６３３号公報
【特許文献２】特開２０００−３２９６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置にあっては、操舵トルク検出値が異常となってから第１の判定時間が経過するまでの間、異常なトルク検出値に基づいて演算された操舵補助力指令値によりモータが駆動制御されるため、運転者の意図しない操舵補助トルクが発生し、運転者に違和感を与えるおそれがある。
また、操舵トルク検出値が第１の判定時間まで継続して異常となった場合、操舵補助力指令値の伝達が無効となって操舵補助力が急に零となるため、急なトルク変動が発生して運転者に違和感を与えるおそれがある。
【０００５】
また、上記特許文献２に記載の電動パワーステアリング装置にあっては、前記徐変処理を行っているため、上記特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置のように異常発生時に急なトルク変動が発生することを抑制することはできるが、トルクセンサが、路面反力等、運転者が入力する操舵トルク以外のトルク成分を検出してしまう可能性がある。異常発生直前の操舵トルク検出値に運転者が入力する操舵トルク以外のトルク成分が含まれる場合、異常発生後の徐変処理中に運転者が意図しない操舵補助力が付与される可能性があるため、前記徐変処理を長く行うことはできず、操舵補助トルクの減衰率を緩やかにするには限界がある。
そこで、本発明は、操舵トルク検出値が異常値を示した場合であっても、操舵補助力を適切に付与することができる電動パワーステアリング装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動モータを備える電動パワーステアリング装置であって、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、該操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値の異常を検出するトルク異常検出手段と、該トルク異常検出手段でトルク検出値の異常が非検出であるとき、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に含まれる不必要なトルク成分を除去した最適化トルク値を算出する最適化トルク算出手段と、前記トルク異常検出手段でトルク検出値の異常が非検出であるとき、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に基づいて前記電動モータを駆動制御し、前記トルク異常検出手段でトルク検出値の異常を検出したとき、前記最適化トルク算出手段で算出した最適化トルク値に基づいて前記電動モータを駆動制御するモータ駆動制御手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記最適化トルク算出手段は、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に含まれる運転者が入力する操舵トルクの周波数以上の信号を除去するフィルタ処理手段を有し、該フィルタ処理手段でフィルタ処理した操舵トルク値に基づいて最適化トルク値を算出することを特徴としている。
【０００８】
さらに、請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、請求項２に係る発明において、前記最適化トルク算出手段は、前記フィルタ処理手段によるフィルタ処理前後の操舵トルク値に基づいて、当該フィルタ処理手段の作動可否を判断する作動判断手段を備え、該作動判断手段で前記フィルタ処理手段を作動すると判断したとき、当該フィルタ処理手段でフィルタ処理した操舵トルク値に基づいて最適化トルク値を算出することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４に係る電動パワーステアリング装置は、請求項３に係る発明において、前記作動判断手段は、前記フィルタ処理手段によるフィルタ処理後の操舵トルク値の絶対値が、フィルタ処理前の操舵トルク値の絶対値より大きいとき、前記フィルタ処理手段を非作動とすると判断することを特徴としている。
さらに、請求項５に係る電動パワーステアリング装置は、請求項２〜４の何れか１項に係る発明において、前記フィルタ処理手段は、前記操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値の符号が反転したとき、フィルタ処理をリセットするフィルタリセット処理手段を備えることを特徴としている。
また、請求項６に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１〜５の何れか１項に係る発明において、前記モータ駆動制御手段は、前記トルク異常検出手段でトルク検出値の異常を検出したとき、前記電動モータの出力を徐々に減少させる徐変処理手段を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値の異常を検出したとき、異常発生直前の最適化トルク値に基づいて電動モータを駆動制御するので、異常なトルク検出値をもとにモータ駆動制御が行われることを防止することができると共に、トルク検出値に含まれる不必要な成分を除去した最適化トルク値に基づいて電動モータを駆動制御するので、操舵トルク検出手段が路面反力等、運転者が入力する操舵トルク以外のトルク成分を検出している場合であっても、運転者に違和感を与えることなく適切な操舵補助力を付与することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施形態を示す全体構成図である。
図中、符号１は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が入力軸２ａと出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２に伝達される。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は操舵トルク検出手段としてのトルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。
【００１２】
そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで直進運動に変換している。
【００１３】
ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結されて操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータ１２とを備えている。
トルクセンサ３は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介装した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を例えばポテンショメータで検出するように構成されている。このトルクセンサ３から出力されるトルク検出値Ｔは、操舵補助制御装置２０に入力される。
【００１４】
この操舵補助制御装置２０には、トルク検出値Ｔの他に、ホールセンサ１３で検出した電動モータ１２の角速度Ｖｅや図示しない車速センサで検出した車速検出値も入力される。そして、操舵補助制御装置２０は、入力されるトルク検出値Ｔに応じた操舵補助力を操舵系に付与する操舵補助力制御を行う。
図２は、操舵補助制御装置２０の構成を示すブロック図である。この図２に示すように、操舵補助制御装置２０は、トルク値異常検出部２１と、トルク演算部２２と、記憶装置２３と、電流指令値演算部２４と、徐変処理部２５と、加算器２６と、電流制御部２７と、モータ駆動部２８とを備えている。
【００１５】
この図２において、トルク値異常検出部２１がトルク異常検出手段に対応し、トルク演算部２２が最適化トルク算出手段に対応し、徐変処理部２５が徐変処理手段に対応し、電流指令値演算部２４、徐変処理部２５、加算器２６、電流制御部２７及びモータ駆動部２８がモータ駆動制御手段に対応している。
トルク値異常検出部２１は、トルクセンサ３で検出されたトルク検出値Ｔが異常か否かを判定するものであり、公知のトルク診断処理によりトルク値の異常を判定する。そして、トルク検出値Ｔが異常であると判定されたときは、異常検出信号Ｇをトルク演算部２２、及び徐変処理部２５に出力する。
【００１６】
トルク演算部２２は、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力されていない場合、即ちトルク検出値Ｔの異常が検出されていない場合には、トルクセンサ３から入力されたトルク検出値Ｔをそのまま操舵トルク値Ｔａとして電流指令値演算部２４に出力すると共に、トルク検出値Ｔに含まれる不必要なトルク成分を除去した最適化トルク値（修正トルク値Ｔｅ）を演算し、これを記憶装置２３に記憶させる。
【００１７】
一方、このトルク演算部２２は、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力された場合、即ちトルク検出値Ｔの異常が検出された場合には、トルク検出値Ｔに代えて記憶装置２３に記憶されている修正トルク値Ｔｅ（複数個記憶された過去数回分の修正トルク値Ｔｅの平均値）を操舵トルク値Ｔａとして電流指令値演算部２４に出力する。また、このときは上記修正トルク値Ｔｅの演算は行わないものとする。
【００１８】
電流指令値演算部２４は、トルク演算部２２から出力される操舵トルク値Ｔａに基づいて、公知の手法により電動モータ１２の駆動制御を行うための電流指令値Ｉｒを演算し、徐変処理部２５に出力する。
徐変処理部２５は、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力された場合、即ちトルク検出値Ｔの異常が検出された場合には、電流指令値演算部２４から入力される電流指令値Ｉｒを徐々に減衰する所謂徐変処理を行い、徐変処理した電流指令値Ｉｒを加算器２６に出力する。
【００１９】
一方、この徐変処理部２５は、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力されていない場合、即ちトルク検出値Ｔの異常が検出されていない場合には、上記徐変処理を行わず、電流指令値演算部２４から入力される電流指令値Ｉｒをそのまま加算器２６に出力する。
加算器２６は、徐変処理部２５から出力される電流指令値Ｉｒと、モータ電流検出器１４で検出されたモータ電流ｉｍとを減算処理し、電流制御部２７に電流制御値Ｅを出力する。
【００２０】
電流制御部２７は、電流制御値Ｅに基づいてモータ駆動部２８の半導体スイッチング素子を駆動するＰＷＭ信号のデューティ比を演算し、モータ駆動部２８に出力する。
モータ駆動部２８は、前記デューティ比に基づいて半導体スイッチング素子で構成されたＨブリッジ回路を作動させて電動モータ１２を駆動する。
このように、電動モータ１２に流れるモータ電流ｉｍは、モータ電流検出器１４で検出され、加算器２６に入力されてフィードバックされる。
【００２１】
次に、前記トルク演算部２２で実行する修正トルク値Ｔｅの演算処理について説明する。
図３は、トルク演算部２２の詳細な構成を示すブロック図である。ここで、スイッチＡ〜Ｄは、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力されていないときは実線で示す状態となっており、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力されると、破線で示す状態へ切り換わるようになっている。
Ａ／Ｄ変換部２２ａでは、トルクセンサ３で検出したトルク検出値Ｔを制御用の操舵トルク値Ｔ0に変換する。
【００２２】
角速度感応最適化処理部２２ｂは、モータ角速度Ｖｅに応じて操舵トルク値Ｔ0の最適化処理を行い、操舵トルク値Ｔ1を出力する。ここでは、モータ角速度Ｖｅに応じて操舵トルク値Ｔ0を制限し、不必要な成分を除去することで最適化処理を行う。
ここで、操舵トルク値Ｔ0に、モータ角速度Ｖｅに応じて図４に示すパラメータ決定マップを参照して得られるパラメータＰ１を乗算することで、操舵トルク値Ｔ0を制限するものとする（Ｔ1＝Ｔ0×Ｐ１）。
【００２３】
図４のパラメータ決定マップは、横軸にモータ角速度Ｖｅ、縦軸にパラメータＰ１をとり、モータ角速度Ｖｅが所定値Ｖｅａ以下の場合はＰ１＝１に設定され、モータ角速度Ｖｅが所定値Ｖｅａより大きい場合は、モータ角速度Ｖｅの増加に逆比例してパラメータＰ１が減少するように設定されている。ここで、パラメータＰ１の減少率や所定値Ｖｅａは、車速や車両特性データ等を吟味して決定する。
なお、本実施形態では、操舵トルク値Ｔ0にパラメータＰ１を乗算することで当該操舵トルク値Ｔ0を制限する場合について説明したが、操舵トルク値Ｔ0からモータ角速度Ｖｅが大きいほど大きく設定されたパラメータを減算することで当該操舵トルク値Ｔ0を制限することもできる。
【００２４】
角加速度感応最適化処理部２２ｃは、モータ角速度Ｖｅを微分して得られるモータ角加速度Ａｅに応じて操舵トルク値Ｔ0の最適化処理を行い、操舵トルク値Ｔ2を出力する。ここでは、モータ角加速度Ａｅに応じて操舵トルク値Ｔ0を制限し、不必要な成分を除去することで最適化処理を行う。
ここで、操舵トルク値Ｔ0に、モータ角加速度Ａｅに応じて図５に示すパラメータ決定マップを参照して得られるパラメータＰ２を乗算することで、操舵トルク値Ｔ0を制限するものとする（Ｔ2＝Ｔ0×Ｐ２）。
【００２５】
図５のパラメータ決定マップは、横軸にモータ角加速度Ａｅ、縦軸にパラメータＰ２をとり、モータ角加速度Ａｅが所定値Ａｅａ以下の場合はＰ２＝１に設定され、モータ角加速度Ａｅが所定値Ａｅａより大きい場合は、モータ角加速度Ａｅの増加に逆比例してパラメータＰ２が減少するように設定されている。ここで、パラメータＰ２の減少率や所定値Ｖｅａは、車速や車両特性データ等を吟味して決定する。
【００２６】
なお、本実施形態では、操舵トルク値Ｔ0にパラメータＰ２を乗算することで当該操舵トルク値Ｔ0を制限する場合について説明したが、操舵トルク値Ｔ0からモータ角加速度ωｅが大きいほど大きく設定されたパラメータを減算することで当該操舵トルク値Ｔ0を制限することもできる。
最適値選択処理部２２ｄは、角速度感応最適化処理部２２ｂから出力される操舵トルク値Ｔ1と、角加速度感応最適化処理部２２ｃから出力される操舵トルク値Ｔ2とを比較し、小さい方を操舵トルク値Ｔ3として出力する。
【００２７】
フィルタ処理部２２ｅは、操舵トルク値Ｔ3に対してフィルタ処理を施して、不必要な成分を除去することで最適化処理を行い、その結果を操舵トルク値Ｔ4として最適値選択処理部２２ｆに出力する。本実施形態では、フィルタとして、カットオフ周波数を運転者が入力する操舵トルクの周波数帯域（例えば、２Ｈｚ）に設定したローパスフィルタを適用する。このフィルタ処理部２２ｅがフィルタ処理手段に対応している。
【００２８】
図６は、フィルタ処理部２２ｅで実行されるフィルタ処理手順を示すフローチャートである。このフィルタ処理は、所定時間毎（角速度感応最適化処理部２２ｂ、角加速度感応最適化処理部２２ｃ及び最適値選択処理部２２ｄと同一のタイミング）のタイマ割込み処理として実行される。
先ず、ステップＳ１で、前回のサンプリング処理での操舵トルク値Ｔ3の符号と、今回のサンプリング処理での操舵トルク値Ｔ3の符号とを比較する。そして、符号が異符号であるときには、操舵トルクが中立（０Ｎｍ）を跨いだものと判断してステップＳ２に移行し、符号が同一符号であるときには後述するステップＳ３に移行する。
【００２９】
ステップＳ２では、一次ＩＩＲ型フィルタの中間値即ち遅延器の値をリセットすることでフィルタリセット処理を行い、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、操舵トルク値Ｔ3を前記ローパスフィルタに通し、その結果を操舵トルク値Ｔ4として最適値選択処理部２２ｆに出力してからフィルタ処理を終了する。
この図６において、ステップＳ１及びステップＳ２の処理がフィルタリセット処理手段に対応している。
【００３０】
最適値選択処理部２２ｆは、最適化後トルク値設定処理を実行し、前記最適値選択処理部２２ｄから出力される操舵トルク値Ｔ3（フィルタ前トルク値）と、フィルタ処理部２２ｅから出力される操舵トルク値Ｔ4（フィルタ後トルク値）とに基づいて、最適化後トルク値（修正トルク値Ｔｅ）を設定し、これを正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇに出力する。
【００３１】
図７は、最適値選択処理部２２ｆで実行される最適化後トルク値設定処理手順を示すフローチャートである。この最適化後トルク値設定処理は、所定時間毎（角速度感応最適化処理部２２ｂ、角加速度感応最適化処理部２２ｃ及び最適値選択処理部２２ｄと同一のタイミング）のタイマ割込み処理として実行され、先ず、ステップＳ１１で、フィルタ前トルク値Ｔ3の絶対値がフィルタ後トルク値Ｔ4の絶対値より大きいか否かを判定し、｜Ｔ3｜＞｜Ｔ4｜である場合にはステップＳ１２に移行し、｜Ｔ3｜≦｜Ｔ4｜である場合にはステップＳ１３に移行する。
【００３２】
ステップＳ１２では、フィルタ後トルク値Ｔ4を最適化後トルク値（修正トルク値Ｔｅ）として設定し、後述するステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１３では、フィルタ前トルク値Ｔ3を最適化後トルク値（修正トルク値Ｔｅ）として設定し、ステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１４では、ステップＳ１２又はステップＳ１３で設定した最適化後トルク値（修正トルク値Ｔｅ）を正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇに出力すると共に、フィルタ前トルク値Ｔ3及びフィルタ後トルク値Ｔ4を正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇに出力し、最適化後トルク値設定処理を終了する。
【００３３】
この図６において、ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理が作動判断手段に対応している。
正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇは、最適値選択処理部２２ｆから出力される修正トルク値Ｔｅを記憶装置２３に保存すると共に、操舵トルク値Ｔ3も記憶装置２３に保存する。また、この正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇは、トルクセンサ３に異常が検出されて異常検出信号Ｇが出力された場合に、記憶装置２３をアクセスして、複数個保存された過去数回分の修正トルク値Ｔｅの平均値を読み出す。
なお、ここでは、過去数回分の修正トルク値Ｔｅの平均値を読み出す場合について説明したが、操舵トルクとして最も中立に近い値を読み出すこともできる。また、車速に応じて上記平均値及び中立値の何れかを選択して読み出すこともできる。
【００３４】
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。
今、トルクセンサ３が正常に作動しているときに、運転者が緩やかに操舵操作を行っているものとする。この場合には、トルク値異常検出部２１でトルク検出値Ｔが正常であると判定するので、異常検出信号Ｇは出力されない。そのため、トルク演算部２２は、トルク検出値Ｔをそのまま操舵トルク値Ｔａとして電流指令値演算部２４に出力する。したがって、この操舵トルク値Ｔａをもとに算出される電流指令値Ｉｒに基づいて電動モータ１２が駆動制御され、電動モータ１２の発生トルクが減速ギヤ１１を介してステアリングシャフト２の回転トルクに変換されて、運転者の操舵力がアシストされる。
【００３５】
またこのとき、モータ角速度Ｖｅ及びモータ角加速度Ａｅが比較的小さい値であるので、トルク演算部２２では、図３の角速度感応最適化処理部２２ｂでパラメータ値Ｐ１が“１”に設定されると共に、角加速度感応最適化処理部２２ｃでパラメータ値Ｐ２が“１”に設定される。そのため、操舵トルク値Ｔ0はモータ角速度Ｖｅ及びモータ角加速度Ａｅに応じて制限されることはない。
【００３６】
また、図３のフィルタ処理部２２ｅでは、角速度感応最適化処理部２２ｂの出力値Ｔ1と角加速度感応最適化処理部２２ｃの出力値Ｔ2とのうち小さい方の操舵トルク値Ｔ3がローパスフィルタに通されることにより、運転者が入力する操舵トルクの周波数以上のトルク成分が除去された操舵トルクＴ4が出力される。
そして、フィルタ通過前の操舵トルク値Ｔ3とフィルタ通過後の操舵トルク値Ｔ4とに基づいて、最適値選択処理部２２ｆで最適化後トルク値（修正トルク値Ｔｅ）を設定し、これを正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇで記憶装置２３に保存する。
【００３７】
この状態で、トルクセンサ３に異常が発生すると、トルク値異常検出部２１でトルク検出値Ｔの異常が検出されて異常検出信号Ｇが出力される。この場合には、図３の各スイッチが破線の状態に切り換えられるため、トルク演算部２２は、正常時トルク記憶・読み出し処理部２２ｇで記憶装置２３に保存された過去数回分の修正トルクＴｅの平均値を読み出し、これを操舵トルク値Ｔａとして電流指令値演算部２４に出力する。
【００３８】
このように、トルクセンサ３に異常が発生した場合には、異常発生前に算出した最適化後トルク値に基づいて操舵補助力制御を実施する。また、このとき、徐変処理部２５で、電流指令値Ｉｒを徐々に減衰する徐変処理を行って電動モータ１２を駆動することで、操舵補助力を徐々に低減させる。
ところで、操舵トルク検出値が第１の判定時間まで継続して異常となったとき、操舵補助力指令値の伝達を無効にし、操舵トルク検出値が第１の判定期間まで継続して異常となった後、第２の判定時間に達する前に上記異常が回復したとき、無効にされた操舵補助力指令値の伝達を回復させ、操舵トルク検出値が第１の判定時間を越えて第２の判定時間まで継続して異常となったとき、モータ電源を遮断するという電動パワーステアリング装置がある。
【００３９】
しかしながら、この場合、操舵トルク検出値が異常となってから第１の判定時間が経過するまでは、異常なトルク検出値に基づいて演算された操舵補助力指令値によりモータが駆動制御されるため、運転者の意図しない操舵補助トルクが発生し、運転者に違和感を与えるおそれがある。
また、操舵トルク検出値が第１の判定時間まで継続して異常となった場合、操舵補助力指令値の伝達が無効となって操舵補助力が急に零となるため、急なトルク変動が発生して運転者に違和感を与えるおそれがある。
【００４０】
これに対して本実施形態では、操舵トルク検出値の異常を検出した場合には、速やかに異常発生前の正常な操舵トルク値に基づいて電動モータの駆動制御を行うので、運転者の意図しない操舵補助トルクが発生することを防止し、運転者に違和感を与えることを防止することができる。またこのとき、徐変処理を行って操舵補助トルクを徐々に低減させるので、操舵補助力が急に零となることに起因する運転者の違和感を抑制することができる。
【００４１】
また、トルクセンサの電源電圧の低下や、瞬間停電等の異常が発生したとき、異常発生直前の操舵トルク検出値にゲインを乗じた値から操舵補助力指令値を演算してモータを駆動制御し、その後に操舵補助力指令値を徐々に減衰させる徐変処理を行うことで、操舵補助トルクが急激に変化しないようにするというものがあるが、この場合、トルクセンサが、路面反力等、運転者が入力する操舵トルク以外のトルク成分を検出してしまう可能性がある。
【００４２】
異常発生前の操舵トルク検出値に運転者が入力する操舵トルク以外のトルク成分が含まれる場合、異常発生後の徐変処理中に運転者が意図しない操舵補助力が付与される可能性があるため、前記徐変処理を長く行うことはできず、操舵補助トルクの減衰率を緩やかにするには限界がある。
これに対して本実施形態では、フィルタ処理部２２ｅで、カットオフ周波数を運転者が入力する操舵トルクの周波数帯域に設定したローパスフィルタを用いて、操舵トルク値Ｔ3に対してフィルタ処理を施すので、トルクセンサが路面反力等による操舵トルクを検出している場合であっても、この路面反力等に相当する不必要なトルク成分を含む操舵トルク値が異常発生直前トルクとして保存されてしまうことを回避することができる。
【００４３】
その結果、運転者が意図しない操舵補助力が付与されることを防止することができる。また、トルクセンサ異常発生時における徐変処理の時間を長く設定することが可能となり、操舵補助トルクを緩やかに減衰させて運転者の違和感を最小限に抑えることができる。
ところで、上記のようにローパスフィルタを通過させた後の操舵トルク信号には、位相遅れが発生し、フィルタ通過前の操舵トルク値とフィルタ通過後の操舵トルク値とが逆アシストとなるような成分を含む場合や、フィルタ通過後の操舵トルク値がフィルタ通過前の操舵トルク値に対して過大トルクとなる場合がある。
【００４４】
そのため、単に操舵トルク値をローパスフィルタに通すだけでは、上記位相遅れ成分を含んだ操舵トルク値（運転者の意図しない操舵補助力を発生させうる操舵トルク値）が正常時トルクとして設定されてしまう可能性があり、適切な値を保存することができないおそれがある。
そこで、本実施形態では、ローパスフィルタを通過させた後の操舵トルク値に位相遅れ成分が含まれる場合には、運転者の意図しない操舵補助力を発生させうる操舵トルク値を正常時トルクとして保存しないような処理を施す。
【００４５】
すなわち、トルク演算部２２は、図６のステップＳ１で、前回のフィルタ通過前の操舵トルク値と今回のフィルタ通過前の操舵トルク値との符号を比較し、符号が反転しているか否かを判定する。操舵トルクが中立（０Ｎｍ）を跨いで振幅しているものとすると、０Ｎｍ通過時にステップＳ１でＹｅｓと判定し、ステップＳ２でフィルタリセット処理が行われる。したがって、０Ｎｍ通過時には、遅延器の値がリセットされた後に操舵トルク値Ｔ3に対してフィルタ処理が施され、その結果が操舵トルク値Ｔ4として出力される。
【００４６】
そして、図７のステップＳ１１で、フィルタ通過前の操舵トルク値Ｔ3の絶対値とフィルタ通過後の操舵トルク値Ｔ4の絶対値との大小比較が行われ、小さい方の操舵トルク値を正常時トルク（修正トルクＴｅ）として設定する。
このように、フィルタのリセット機能を具備し、特に操舵トルクが０Ｎｍを跨いで振幅している場合に、操舵トルク０Ｎｍの通過を契機としてフィルタリセット処理を行うことで、極力位相遅れ成分を発生させない（逆アシストトルクを発生させない）配慮を施す。
【００４７】
また、フィルタ通過後の操舵トルク値が過大トルク成分を含む場合には、この過大トルク成分を除去すべく、フィルタ通過後の操舵トルクＴ4に代えてフィルタ通過前の操舵トルク値Ｔ3を用いて修正トルクＴｅを設定する。
言い換えると、フィルタ処理部２２ｅによるフィルタ処理前後の操舵トルク値Ｔ3，Ｔ4の大きさに基づいて、フィルタ処理によりフィルタ通過後トルクが運転者の意図しない操舵補助力を発生しうるトルク値となっていると判断した場合には、当該フィルタ処理を非作動として修正トルクＴｅを設定する。
これにより、フィルタ処理で発生する位相遅れにより、運転者の意図しない操舵補助力を発生させうる操舵トルク値を正常時トルク（異常発生直前トルク）として保存することを防止することができる。
【００４８】
図８は、本実施形態の効果を説明する図である。この図８において、Ａは最適化後トルク、Ｂは最適化前トルク、Ｃはモータ角速度であり、操舵周波数は３．５Ｈｚ程度の場合の実験結果を示している。
この図８からも明らかなように、最適化後トルクは、位相遅れ成分を含むことなく、且つ不必要な過大トルク成分（図中ａの領域）が除去されていることがわかる。
このように、上記実施形態では、操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値の異常を検出したとき、異常発生前のトルク検出値に含まれる不必要な成分を除去した最適化トルク値に基づいて電動モータを駆動制御するので、異常なトルク検出値をもとにモータ駆動制御が行われることを防止することができる。
【００４９】
また、トルク検出値に路面反力等によるトルク成分等が含まれる場合であっても、これらの不必要なトルク成分を除去した最適な操舵トルク値に基づいて電動モータを駆動制御するので、運転者に違和感を与えることなく適切な操舵補助力を付与することができると共に、トルクセンサ異常発生後の操舵補助力の徐変処理時間を長く設定することができる。
【００５０】
さらに、操舵トルク検出手段で検出したトルク検出値に対して、運転者が入力する操舵トルクの周波数以上の信号を除去するフィルタ処理を施し、当該フィルタ処理した操舵トルク値に基づいて最適化トルク値を算出するので、運転者が入力する操舵トルク以外の不必要なトルク成分を適切に除去することができる。
また、フィルタ処理前後の操舵トルク値に基づいて当該フィルタ処理の作動可否を判断するので、フィルタ処理を施すことで操舵トルク値に位相遅れ成分が含まれる場合には、フィルタ処理前の操舵トルク値を用いて最適化トルク値を算出するなど、上記位相遅れより、運転者が意図しない操舵補助力を発生させうる操舵トルク値を最適化トルク値として設定しないようにすることができる。
【００５１】
さらにまた、トルク検出値の符号が反転したときにフィルタリセット処理を行うので、操舵トルクが中立（０Ｎｍ）を跨いで振幅している場合に、極力位相遅れ成分、特に逆アシスト成分を含まないフィルタ通過後トルクを出力するような配慮を施すことができる。
さらに、フィルタ処理後の操舵トルク値の絶対値がフィルタ処理前の操舵トルク値の絶対値より大きいとき、フィルタ処理を非作動としてフィルタ処理前の操舵トルク値をもとに最適化トルク値を算出するので、フィルタ処理により生じる位相遅れ成分、特に過大トルク成分を含む操舵トルク値を最適化トルク値として設定しないようにすることができる。
【００５２】
また、トルク検出値の異常を検出したとき、電動モータの出力を徐々に減少させる徐変処理を行うので、操舵補助力を緩やかに低下させることができ、操舵補助力が急激に零となることに起因する運転者の違和感を抑制することができる。
なお、上記実施形態においては、トルク検出値の異常を検出したときの電動モータ１２の出力を徐々に減少させる徐変処理として、図２の電流指令値演算部２４から出力される電流指令値Ｉｒを徐々に減衰する場合について説明したが、トルク演算部２２から出力される操舵トルク値Ｔａを徐々に減衰することもできる。
【００５３】
この場合、操舵補助制御装置２０の構成は図９に示すようになる。この図９において、図２と同様の処理を実行する部分には同一符号を付し、処理の異なる部分を中心に説明する。
トルク演算部２２は、操舵トルク値Ｔａを徐変処理部２９に出力する。徐変処理部２９は、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力された場合、上記操舵トルク値Ｔａを徐々に減衰する徐変処理を行い、徐変処理した操舵トルク値Ｔａを電流指令値演算部３０に出力する。一方、この徐変処理部２９は、トルク値異常検出部２１から異常検出信号Ｇが入力されていない場合、上記徐変処理を行わず、トルク演算部２２から入力される操舵トルク値Ｔａをそのまま電流指令値演算部３０に出力する。そして、電流指令値演算部３０は、徐変処理部２９から出力される操舵トルク値Ｔａに基づいて、公知の手法により電流指令値Ｉｒを演算し、これを加算器２６に出力する。
【００５４】
これにより、トルク信号そのものに対して徐変処理を行うことができ、効果的に電動モータの出力（操舵補助力）を減少させることができる。
なお、上記実施形態においては、フィルタ処理部２２ｅで、操舵トルクが０Ｎｍを通過したときにフィルタリセットとする場合について説明したが、前回のサンプリング処理におけるフィルタ前トルク値と今回のサンプリング処理におけるフィルタ前トルク値との差分の符号が反転（変化率の方向反転）を契機にフィルタリセットとすることもできる。
【００５５】
また、上記実施形態においては、ホールセンサを用いて電動モータの角速度及び角加速度を検出する場合について説明したが、操舵角センサが実装されていれば、当該操舵角センサの検出値に基づいてモータ角速度及びモータ角加速度を求めることもできる。また、モータの逆起電圧に基づいてモータ角速度及びモータ角加速度を推定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態における車両の概略構成図である。
【図２】本実施形態における操舵補助制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２のトルク演算部の構成を示すブロック図ある。
【図４】パラメータＰ１を決定するパラメータ決定マップである。
【図５】パラメータＰ２を決定するパラメータ決定マップである。
【図６】図３のフィルタ処理部で実行されるフィルタ処理を示すフローチャートである。
【図７】図３の最適値選択処理部で実行される最適化後トルク値設定処理を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態の効果を説明する図である。
【図９】操舵補助制御装置の別の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、３…トルクセンサ、１０…操舵補助機構、１１…減速ギヤ、１２…電動モータ、１３…ホールセンサ、２０…操舵補助制御装置、２１…トルク値異常検出部、２２…トルク演算部、２３…記憶装置、２４…電流指令値演算部、２５…徐変処理部、２６…加算器、２７…電流制御部、２８…モータ駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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