(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵トルクを検出し、かつこの検出データに基づいて操舵トルクの信号をそれぞれ出力しているメインセンサおよびサブセンサと、操舵機構部に操舵補助力を付与するためのモータと、上記操舵トルクに対応する上記モータの操舵補助力を決定するための第１の制御用データを記憶しており、かつ上記メインセンサおよびサブセンサから出力される信号の差が一定範囲内にあるときには、上記メインセンサからの信号と上記第１の制御用データとに基づいて上記モータの操舵補助力を決定する制御手段と、を備えている、電動式パワーステアリング制御装置であって、
上記制御手段は、上記第１の制御用データと比較して同一の操舵トルクに対する操舵補助力を小さくする第２の制御用データを記憶しており、かつ上記メインセンサおよびサブセンサから出力される信号の差が上記一定範囲外になったときには、上記第１の制御用データに代えて、上記第２の制御用データを利用することにより、上記モータの操舵補助力を決定するように構成されており、かつ、
上記第２の制御データは、上記メインセンサおよびサブセンサから出力される信号の差に応じて、その内容が異なるように構成されていることを特徴とする、電動式パワーステアリング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、自動車などの車両に組み込まれて使用される電動式パワーステアリング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動式パワーステアリング制御装置の概略構造の一例を図１に示す。図示された電動式パワーステアリング制御装置は、メインセンサ１ａと、サブセンサ１ｂと、モータ２と、制御部３と、を具備している。
【０００３】
モータ２は、操舵機構部に操舵補助力を付与するためのものである。上記操舵機構部は、運転者によってステアリングホイール４が操作されると、ステアリングシャフト５が回転し、この回転がステアリングギア６によって車幅方向の動作に変換されて、一対の車輪７の向きが変えられるように構成されている。モータ２の駆動により、ステアリングシャフト５の回転がアシストされて、運転者のステアリング操作の負担が軽減されている。
【０００４】
メインセンサ１ａおよびサブセンサ１ｂは、操舵機構部の操舵トルクを検出し、トルク信号Ｔ１，Ｔ２を出力している。後述するように、トルク信号Ｔ１は、制御部３において操舵補助力を決定するために利用されるのに対し、トルク信号Ｔ２は、メインセンサ１ａが正常であるか否かを判断するのに利用される。
【０００５】
従来において、制御部３は、図６に示されるように、操舵トルクとモータ２に流れる電流（以下、「モータ電流」という。）との関係を定めた制御用データｄを記憶しており、この制御用データｄとトルク信号Ｔ１とに基づいてモータ電流を決定している。制御用データｄは、基本的には操舵トルクが大きくなるにつれてモータ電流が大きくなるように特定されており、このことによって、運転者のステアリング操作の負担を適切に軽減させることができる。ただし、モータ電流の値には上限値ｉが設けられている。その理由は、大きな値の電流がモータ２に流れることによって、モータ２が過熱することを防止するためである。
【０００６】
制御部３ではまた、トルク信号Ｔ１，Ｔ２の差を求め、これに基づいてメインセンサ１ａが正常であるか否かの判断を行っている。メインセンサ１ａおよびサブセンサ１ｂとしては同一特性のものが用いられており、これらがともに正常である場合には、トルク信号Ｔ１，Ｔ２の値は同一又は略同一となり、それらの差は小さい。この場合、制御部３は、メインセンサ１ａおよびサブセンサ１ｂがともに正常であると判断する。一方、経時劣化などにより、メインセンサ１ａおよびサブセンサ１ｂのいずれかに故障を生じる場合がある。このような場合に、制御部３が通常通りにトルク信号Ｔ１に基づいてモータ電流の決定を行ったのでは、上記操舵機構部に必要以上に大きな操舵補助力を付与する場合があり、このような事態は車両の操作性上好ましくない。したがって、制御部３は、トルク信号Ｔ１，Ｔ２の差が一定以上に大きくなったときには、メインセンサ１ａまたはサブセンサ１ｂに異常が生じたものと判断し、それ以降は上記操舵機構部への操舵補助力の付与を停止させていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した電動式パワーステアリング制御装置においては、メインセンサ１ａまたはサブセンサ１ｂに異常があると判断されると、それ以降はモータ２による操舵補助力が全く得られなくなる。したがって、運転者のステアリング操作の負担は軽減されず、不便を生じていた。
【０００８】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、操舵トルクを検出するためのメインセンサおよびサブセンサのいずれかに故障などが生じた場合であっても、運転者のステアリング操作の負担軽減を継続して図ることが可能な電動式パワーステアリング制御装置を提供することをその課題としている。
【０００９】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
本願発明によって提供される電動式パワーステアリング制御装置は、操舵トルクを検出し、かつこの検出データに基づいて操舵トルクの信号をそれぞれ出力しているメインセンサおよびサブセンサと、操舵機構部に操舵補助力を付与するためのモータと、上記操舵トルクに対応する上記モータの操舵補助力を決定するための第１の制御用データを記憶しており、かつ上記メインセンサおよびサブセンサから出力される信号の差が一定範囲内にあるときには、上記メインセンサからの信号と上記第１の制御用データとに基づいて上記モータの操舵補助力を決定する制御手段と、を備えている、電動式パワーステアリング制御装置であって、上記制御手段は、上記第１の制御用データと比較して同一の操舵トルクに対する操舵補助力を小さくする第２の制御用データを記憶しており、かつ上記メインセンサおよびサブセンサから出力される信号の差が上記一定範囲外になったときには、上記第１の制御用データに代えて、上記第２の制御用データを利用することにより、上記モータの操舵補助力を決定するように構成されており、かつ、上記第２の制御データは、上記メインセンサおよびサブセンサから出力される信号の差に応じて、その内容が異なるように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、上記メインセンサおよびサブセンサのいずれかに故障を生じたときには、上記制御手段は、上記第１の制御用データに代えて、上記第２の制御用データを利用して上記モータの操舵補助力を決定することとなる。したがって、センサに故障が生じた後にも、操舵機構部への操舵補助力の付与を継続して行うことが可能となり、運転者のステアリング操作の負担軽減を図ることができる。また、上記第２の制御用データは、上記第１の制御用データよりも上記モータの操舵補助力を小さくするものであるから、故障発生時において上記第２の制御用データが利用されるときに、操舵機構部に必要以上に大きな操舵補助力が付与されないようにすることもできる。さらに、上記第２の制御用データの内容が常に同じである場合よりも、上記操舵補助力の決定をきめ細かく行うことが可能となり、運転者のステアリング操作の負担軽減をより適切に図ることができる。
【００１４】
本願発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１６】
図２は、本願発明の第１の実施形態を示している。なお、本実施形態においては、上記従来技術と同一または類似の要素には、上記従来技術と同一の符号を付している。
【００１７】
本実施形態の電動式パワーステアリング制御装置は、上記従来技術の制御部３に代えて、これとは構成が相違する制御部３０を有しており、これ以外の構成については、上記従来技術と同様である。したがって、本実施形態の電動式パワーステアリング制御装置は、図１に示した構成を有する車両の操舵機構部に、メインセンサ１ａ、サブセンサ１ｂおよびモータ２が組付けられたものとして構成されている。
【００１８】
図２によく表れているように、制御部３０は、記憶部３１と、信号比較手段３２と、異常判別手段３３と、操舵補助力決定手段３４と、を具備している。記憶部３１には、図３に示されている、第１の制御用データＤ１と第２の制御用データＤ２とが記憶されている。第１の制御用データＤ１および第２の制御用データＤ２は、いずれも従来技術の制御用データｄと同様に、操舵トルクとモータ電流との関係を定めたデータであり、操舵トルクが大きくなるにつれて、モータ電流が大きくなるように、かつモータ電流が所定の上限値ｉを超えないように設定されている。第１の制御用データＤ１は、通常時において、上記操舵機構部に適切な操舵補助力を付与することができるようにされたデータである。第２の制御用データＤ２は、第１の制御用データＤ１を図３の横軸方向に所定値Ｌだけ平行移動させたものに該当し、第１の制御用データＤ１と比較すると、同一の操舵トルクに対するモータ電流の値が小さくなるように設定されている。
【００１９】
信号比較手段３２では、トルク信号Ｔ１，Ｔ２の値の差の絶対値Ｔ３を算出している。異常判別手段３３では、絶対値Ｔ３が一定範囲内にあるか否かによって、メインセンサ１ａおよびサブセンサ１ｂが正常であるか否かを判断している。メインセンサ１ａおよびサブセンサ１ｂがともに正常である場合には、トルク信号Ｔ１，Ｔ２の値は同一又は略同一となり、絶対値Ｔ３は上記一定範囲内となる。この場合、異常判別手段３３は、メインセンサ１ａおよびサブセンサ１ｂはともに正常であると判断する。
【００２０】
一方、経時劣化などにより、メインセンサ１ａまたはサブセンサ１ｂに故障が生じた場合には、トルク信号Ｔ１，Ｔ２の値の差が大きくなり、絶対値Ｔ３は上記一定範囲を超えてしまう。この場合、異常判別手段３３は、メインセンサ１ａまたはサブセンサ１ｂが異常であると判断する。
【００２１】
操舵補助力決定手段３４は、異常判別手段３３によって、メインセンサ１ａおよびサブセンサ１ｂがともに正常であると判断されているときには、トルク信号Ｔ１と第１の制御用データＤ１とに基づいてモータ電流を決定する。これに対し、異常判別手段３３によって、メインセンサ１ａまたはサブセンサ１ｂが異常であると判断されたときには、操舵補助力決定手段３４は、トルク信号Ｔ１と第２の制御用データＤ２とに基づいてモータ電流を決定するように構成されている。
【００２２】
上記したように、本実施形態の電動式パワーステアリング制御装置によれば、メインセンサ１ａおよびサブセンサ１ｂがともに正常である場合には、トルク信号Ｔ１と第１の制御用データＤ１とに基づいてモータ電流は決定され、メインセンサ１ａまたはサブセンサ１ｂに故障が生じた場合には、第１の制御用データＤ１に代えて第２の制御用データＤ２が利用されてモータ電流が決定される。したがって、メインセンサ１ａおよびサブセンサ１ｂのいずれかに故障を生じた後にも、操舵機構部への操舵補助力の付与を継続して行うことが可能となり、運転者のステアリング操作の負担軽減を図ることができる。第２の制御用データＤ２は、第１の制御用データＤ１よりもモータ２の操舵補助力を小さくするものであるため、トルク信号Ｔ１が異常であったとしても、操舵機構部には必要以上に大きな操舵補助力が付与されないようにすることもできる。
【００２３】
図４は、本願発明の第２の実施形態を示している。同図において、上記第１の実施形態と同一または類似の要素には、上記第１の実施形態と同一の符号を付している。
【００２４】
本実施形態の電動式パワーステアリング制御装置に具備された制御部３０ａは、記憶部３１に記憶されている第２の制御用データＤ２の内容を変更可能なデータ変更手段１２０を具備している。
【００２５】
データ変更手段１２０は、信号比較手段３２で求められた絶対値Ｔ３が一定範囲を超えていることにより、異常判別手段３３によってメインセンサ１ａまたはサブセンサ１ｂが異常であると判断されたときには、第２の制御用データＤ２の内容を、第１の制御用データＤ１を図５の横軸方向に絶対値Ｔ３だけ平行移動させたのに相当する内容に変更するように構成されている。ただし、このデータ変更手段１２０は、絶対値Ｔ３がそれまでに算出された絶対値よりも大きくなった場合にのみ、第２の制御用データＤ２の内容を変更するようになっている。メインセンサ１ａまたはサブセンサ１ｂに故障が生じた場合に、その後、絶対値Ｔ３の値が仮に小さくなったとしても、その値の信用性は低い。よって、制御部３０ａは、絶対値Ｔ３が変化するたびに第２の制御用データＤ２の内容を変更するのではなく、上記のような制御をするように設定されている。
【００２６】
本実施形態の電動式パワーステアリング制御装置においても、上記第１の実施形態と同様に、メインセンサ１ａまたはサブセンサ１ｂに故障を生じた後は、第１の制御用データＤ１に代えて第２の制御用データＤ２を利用してモータ２の操舵補助力を決定するため、操舵機構部への操舵補助力の付与を継続して行うことが可能であり、運転者のステアリング操作の負担軽減を図ることができる。第２の制御用データＤ２は、絶対値Ｔ３の値が大きくなるつれてその内容が変更されるため、モータ２の操舵補助力はきめ細かく決定され得る。また、図５に示すように、トルク信号Ｔ１がトルクＴａであり、かつモータ電流が第１の制御用データＤ１により電流ｉ１とされている場合において、メインセンサ１ａまたはサブセンサ１ｂに故障が発生したときに、トルク信号Ｔ１がトルクＴｂに増加することによって絶対値Ｔ３もそれと同等だけ増加したときには、第２の制御用データＤ２により決定されるモータ電流は電流ｉ１のままとなる。したがって、この場合には運転者のステアリング操作に違和感を与えないようにすることが可能である。もちろん、これ以外の態様でセンサに故障が生じた場合であっても、第２の制御用データＤ２は、第１の制御用データＤ１よりもモータ２の操舵補助力を小さくするものであるため、操舵機構部に必要以上に大きな操舵補助力は付与されない。
【００２７】
本願発明は、上述した実施形態の内容に限定されるものではない。たとえば、複数の第２の制御用データＤ２を制御部３０に記憶させておき、これらを選択的に利用するようにしてもよい。第２の制御用データＤ２の数が多いほど、操舵補助力をきめ細かく決定することができる。第２の制御用データＤ２は、図３に示されている第１の制御用データＤ１の曲線部の傾きを小さくすることによって、第１の制御用データＤ１と比較して同一の操舵トルクの信号に対するモータ電流の値が小さくなるように設定されていてもよく、また第１の制御用データＤ１と比較してモータ電流の上限値ｉが小さく設定されてもよい。第１および第２の制御用データＤ１，Ｄ２は、操舵トルクとモータ電流との関係に限定はされず、操舵トルクとモータ電圧との関係などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動式パワーステアリング制御装置の概略構造の一例を示す説明図である。
【図２】本願発明の第１の実施形態に係る電動式パワーステアリング制御装置の概略構造を示すブロック図である。
【図３】本願発明の第１の実施形態に係る操舵トルクとモータ電流との関係を定めたグラフである。
【図４】本願発明の第２の実施形態に係る電動式パワーステアリング制御装置の概略構造を示すブロック図である。
【図５】本願発明の第２の実施形態に係る操舵トルクとモータ電流との関係を定めたグラフである。
【図６】従来の操舵トルクとモータ電流との関係を定めたグラフである。
【符号の説明】
１ａ  メインセンサ
１ｂ  サブセンサ
２    モータ
３，３０，３０ａ    制御部
Ｄ１  第１の制御用データ
Ｄ２  第２の制御用データ
【図１】
0003863438.tif 000002
【図２】
0003863438.tif 000003
【図３】
0003863438.tif 000004
【図４】
0003863438.tif 000005
【図５】
0003863438.tif 000006
【図６】
0003863438.tif 000007