電動パワーステアリング制御装置
【課題】トルクセンサが故障して複数のトルク信号のうち一つが異常になった場合でも、高い信頼性の操舵アシストを継続する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。
【解決手段】ハンドルの角度を感知する舵角センサを有し、操舵トルクを検出するトルクセンサから出力された複数のトルク信号に基づいて操舵アシストを制御する電動パワーステアリング制御装置は、複数のトルク信号と、舵角センサから出力された舵角信号とをそれぞれ相互監視し、運転者のハンドル入力ではありえない信号の変化が発生した場合、複数のトルク信号及び舵角信号のどちらが異常であるかを瞬時に判定する。
【解決手段】ハンドルの角度を感知する舵角センサを有し、操舵トルクを検出するトルクセンサから出力された複数のトルク信号に基づいて操舵アシストを制御する電動パワーステアリング制御装置は、複数のトルク信号と、舵角センサから出力された舵角信号とをそれぞれ相互監視し、運転者のハンドル入力ではありえない信号の変化が発生した場合、複数のトルク信号及び舵角信号のどちらが異常であるかを瞬時に判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両の操舵機構に対してモータによる操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置の制御装置（以下「電動パワーステアリング制御装置」という。）に関し、特に、２つのトルク信号の状態に応じて操舵補助力の付与を制御する電動パワーステアリング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両では、運転者による操舵に際して、モータの回転トルクにより操舵機構でステアリング（ハンドル）に操舵補助力（操舵アシスト力）を付与して、運転者による操舵を補助する電動パワーステアリング装置（以下「ＥＰＳ」ともいう。）が広く用いられている。ＥＰＳは、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という。）を備える。電動パワーステアリング装置では、運転者の操舵によって生じた操舵トルクをトルクセンサが検出し、ＥＣＵは、トルクセンサによって検出されたトルク信号に基づいて、モータが所望の回転トルクを発生するように、モータに供給する電流を制御する。
【０００３】
電動パワーステアリング装置で用いられるトルクセンサは、メイントルク信号とサブトルク信号の２つを出力する。しかし、トルクセンサが故障して２つのトルク信号の一方が異常になると、ステアリングに加えられた操舵トルクを正常に検出することができなくなる。その結果、電動パワーステアリング装置が誤動作して、ステアリングに通常の補助アシスト力を付与することができなくなる。
【０００４】
特許文献１に開示された電動パワーステアリング装置では、このような状況を回避するために、複数のトルクセンサ信号の少なくとも１つが異常をきたした場合に、正常である残りのトルク信号を用いて、補助モータの補助トルクを正常時よりも少な<与えて制御を継続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１４７４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された電動パワーステアリング装置は、異常をきたしていないトルク信号以外のトルク信号が正常か否かの判定を行っていない。このため、当該電動パワーステアリング装置による、正常と思われる残りのトルク信号のみに基づく制御の信頼性が高いとは言えない。
【０００７】
本発明の目的は、トルクセンサが故障して複数のトルク信号のうち一つが異常になった場合でも、高い信頼性の操舵アシストを継続することのできる電動パワーステアリング制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） ハンドルの角度を感知する舵角センサを有し、操舵トルクを検出するトルクセンサから出力された複数のトルク信号に基づいて操舵アシストを制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
前記複数のトルク信号と、前記舵角センサから出力された舵角信号とをそれぞれ相互監視し、運転者のハンドル入力ではありえない信号の変化が発生した場合、前記複数のトルク信号及び前記舵角センサ信号のどちらが異常であるかを瞬時に判定する電動パワーステアリング制御装置。
（２） 上記（１）の電動パワーステアリング制御装置において、
前記複数のトルク信号及び前記舵角信号をそれぞれ微分する微分回路を備え、
前記微分回路によって得られた微分値が閾値を超えた場合、異常と判定する電動パワーステアリング制御装置。
（３） 運転者のハンドルの入力を感知するトルクセンサと、運転者の操舵条件を感知する舵角センサと、前記トルクセンサから出力された複数のトルク信号をそれぞれ微分する微分回路と、を有し、
走行中に舵角に対するトルク微分値を確認し、そのデータに基づいて舵角−トルク微分値マップを作成する電動パワーステアリング制御装置。
（４） 運転者のハンドルの入力を感知するトルクセンサと、車両の走行速度を検出する車速センサと、運転者の操舵条件を感知する舵角センサと、を有し、
前記車速センサから出力された車速信号と、前記舵角センサから出力される舵角信号とに基づいて走行中のＳＡＴ量を推定及び学習し、そのデータに基づいて舵角−ＳＡＴマップを作成する電動パワーステアリング制御装置。
（５）上記（４）の電動パワーステアリング制御装置において、
前記トルクセンサから出力された複数のトルク信号のうちの一つが故障を判定されたあとも、正常なトルク信号を用いて操舵アシストを継続し、前記舵角−ＳＡＴマップを用い、前記正常なトルク信号の監視を行う電動パワーステアリング制御装置。
（６） 上記（３）の電動パワーステアリング制御装置において、
前記舵角−トルク微分値マップを用いて、前記複数のトルク信号のどれが異常であるか判定する電動パワーステアリング制御装置。
（７） 上記（１）、（３）又は（６）の電動パワーステアリング制御装置において、
前記複数のトルク信号のうちの一つが故障を判定され確定したあと、前記舵角センサに対するトルク変化量のマップを使用し、操舵アシストを絞りつつも当該操舵アシストの制御を継続する電動パワーステアリング制御装置。
【発明の効果】
【０００９】
上記（１）及び（２）の構成によれば、複数のトルク信号及び舵角信号のどちらが異常であるかを瞬時に判定するため、複数のトルク信号の一つが異常になった場合でも高い信頼性の操舵アシストを継続することができる。
上記（３）及び（６）の構成によれば、舵角−トルク微分値マップを用いて複数のトルク信号のどれが異常であるかを判定することができる。
上記（４）及び（５）の構成によれば、いずれかのトルク信号が異常と判定された後、操舵アシストを継続しつつ、正常であると判定されたトルク信号を舵角−ＳＡＴマップを用いて監視するため、高い信頼性の操舵アシストを継続することができる。
上記（７）の構成によれば、操舵アシストを絞りつつも当該操舵アシストの制御を継続するため、高い信頼性の操舵アシストを継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図
【図２】正常時及び異常時のトルク信号又は舵角信号、及びこれら信号の微分信号を示す図
【図３】第１の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャート
【図４】本発明に係る第２の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図
【図５】正常時及び異常発生時の舵角−トルク微分値マップを示すグラフ
【図６】第２の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャート
【図７】本発明に係る第３の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図
【図８】第３の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャート
【図９】本発明に係る第４の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図
【図１０】舵角−トルク微分値マップ及び閾値の例を示すグラフ
【図１１】第４の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置（以下「電動パワーステアリング制御装置」という。）の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る第１の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図である。第１の実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、図１に示すように、メイントルクセンサ１１と、サブトルクセンサ１２と、舵角センサ１３と、車速センサ１４と、微分回路１５〜１７と、異常判定部１８と、出力部１９とを備える。
【００１３】
メイントルクセンサ１１は、自動車等の車両を運転者が操舵した際に発生する操舵トルクに応じて、メイントルク信号を出力する。サブトルクセンサ１２は、自動車等の車両を運転者が操舵した際に発生する操舵トルクに応じて、サブトルク信号を出力する。舵角センサ１３は、車両のステアリングの操舵角度に応じた舵角信号を出力する。車速センサ１４は、車両の走行速度に応じた車速信号を出力する。なお、車速センサ１４から出力された車速信号は、後述する異常判定部１８に入力される。
【００１４】
微分回路１５は、メイントルク信号を微分して微分信号を出力する。微分回路１６は、サブトルク信号を微分して微分信号を出力する。微分回路１７は、舵角信号を微分して微分信号を出力する。異常判定部１８は、微分回路１５から出力された微分信号に基づいてメイントルク信号が異常か否かを判定し、微分回路１６から出力された微分信号に基づいてサブトルク信号が異常か否かを判定し、微分回路１７から出力された微分信号に基づいて舵角信号が異常か否かを判定する。異常判定部１８の詳細については後述する。出力部１９は、異常判定部１８による判定結果に応じた信号を、電動パワーステアリング装置の電流制御部（図示せず）に出力する。
【００１５】
異常判定部１８は、メイントルクセンサ１１、サブトルクセンサ１２又は舵角センサ１３から出力された信号に急激な変化があるか否かに応じて、信号の正常又は異常を判定する。図２は、正常時及び異常時のトルク信号又は舵角信号、及びこれら信号の微分信号を示す図である。図２（ａ）に示すように、正常時の信号の周波数は緩やかに変化し、その微分信号の波形はなだらかで微分値は小さい。一方、図２（ｂ）に示すように、異常発生時の信号の周波数は、正常な信号には発生し得ない急激な変化が生じる。その結果、異常発生時の微分信号の波形はインパルス状であり微分値は大きい。このため、異常判定部１８は、微分値が閾値を超えた信号を異常と判定する。なお、閾値は、異常判定部１８に入力される車速信号に応じて可変である。
【００１６】
第１の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作について、図３を参照して説明する。図３は、第１の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００１７】
図３に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、イグニションキーＩＧのオン（ＯＮ）を検出すると（ステップＳ１０１）、メイントルクセンサ１１、サブトルクセンサ１２、舵角センサ１３及び車速センサ１４からそれぞれ出力されたメイントルク信号、サブトルク信号、舵角信号及び車速信号を得る（ステップＳ１０２〜Ｓ１０４）。メイントルク信号、サブトルク信号及び舵角信号は微分回路１５〜１７でそれぞれ微分され、異常判定部１８は、各微分信号に基づいて、メイントルク信号、サブトルク信号又は舵角信号に異常がないかを判定する（ステップＳ１０５）。
【００１８】
ステップＳ１０５で異常判定部１８が信号に異常なしと判定した場合はステップＳ１０６に進み、電動パワーステアリング制御装置は通常の操舵アシスト制御を継続する。続いて、電動パワーステアリング制御装置は、イグニションキーＩＧがオフ（ＯＦＦ）か否かを判定し（ステップＳ１０７）、オンのときはステップＳ１０２に戻り、オフのときは処理を終了する。
【００１９】
一方、ステップＳ１０５で異常判定部１８がいずれかの信号に異常ありと判定した場合は、ステップＳ１０８に進み、異常な信号がメイントルク信号、サブトルク信号及び舵角信号のいずれであるかを特定する。ステップＳ１０８で異常な信号が特定されると、電動パワーステアリング制御装置は、続いてフェールを確定し（ステップＳ１０９）、操舵アシスト制御をオフして（ステップＳ１１０）、処理を終了する。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、メイントルク信号、サブトルク信号又は舵角信号の異常を判定するため、高い信頼性の操舵アシストを行うことができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
図４は、本発明に係る第２の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図である。なお、図４において、図１と共通する構成要素には同じ参照符号が付して説明を省略する。第２の実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、図４に示すように、メイントルクセンサ１１と、サブトルクセンサ１２と、舵角センサ１３と、微分回路１５，１６と、異常判定部２８とを備える。
【００２２】
異常判定部２８は、舵角信号に対するメイントルク信号及びサブトルク信号の各微分値を監視して舵角−トルク微分値マップを作成し、作成した舵角−トルク微分値マップに基づいて、メイントルク信号又はサブトルク信号が異常か否かを判定する。図５は、正常時（ａ）及び異常発生時（ｂ）の舵角−トルク微分値マップを示すグラフである。図５（ａ）に示すように、メイントルク信号及びサブトルク信号が共に正常のとき、舵角に対する各トルク微分値は同一である。一方、図５（ｂ）に示すように、いずれか一方のトルク信号に異常が発生すると、舵角に対する各トルク微分値は互いにずれる。なお、図５（ｂ）は、サブトルク信号に異常が発生した例を示す。このように、異常判定部２８は、メイントルク信号及びサブトルク信号のトルク微分値が同一でないとき、異常が発生したと判定し、正常時の舵角−トルク微分値マップと比較して、メイントルク信号とサブトルク信号のどちらに異常が発生したかを判定する。
【００２３】
第２の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作について、図６を参照して説明する。図６は、第２の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、図６において、図３と共通するステップには同じ参照符号が付して説明を省略する。
【００２４】
図６に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４を行った後、異常判定部２８が舵角−トルク微分値マップを作成する（ステップＳ２０５）。また、異常判定部２８は、既存の舵角−トルク微分値マップがあれば、それを補正する。続いて、異常判定部２８は、舵角−トルク微分値マップ又は従来のフェールセーフ仕様に基づいて、メイントルク信号及びサブトルク信号のどれが異常であるかを判定する（ステップＳ２０６）。
【００２５】
ステップＳ２０６で異常判定部２８がトルク信号に異常なしと判定した場合はステップＳ２０７に進み、電動パワーステアリング制御装置は通常の操舵アシスト制御を継続する。続いて、電動パワーステアリング制御装置は、イグニションキーＩＧがオフ（ＯＦＦ）か否かを判定し（ステップＳ２０８）、オンのときはステップＳ１０２に戻り、オフのときは処理を終了する。
【００２６】
一方、ステップＳ２０６で異常判定部２８がトルク信号に異常ありと判定した場合、電動パワーステアリング制御装置は、トルクセンサ系のフェールを確定し（ステップＳ２０９）、操舵アシスト制御をオフして（ステップＳ２１０）、処理を終了する。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、舵角−トルク微分値マップを作成し、メイントルク信号及びサブトルク信号のどれが異常であるかを判定することができる。
【００２８】
（第３の実施形態）
図７は、本発明に係る第３の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図である。なお、図７において、図１と共通する構成要素には同じ参照符号が付して説明を省略する。第３の実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、図７に示すように、メイントルクセンサ１１と、サブトルクセンサ１２と、舵角センサ１３と、車速センサ１４と、第１の異常判定部３１と、トルク選別部３２と、ＳＡＴ推定部３３と、ＳＡＴ学習マップ作成部３４と、第２の異常判定部３５と、異常フラグ部３６と、操舵補助指令値演算部３７と、加算器３８と、出力部３９とを備える。
【００２９】
第１の異常判定部３１は、第１の実施形態又は第２の実施形態のいずれかの方法によってメイントルク信号及びサブトルク信号が異常か否かをそれぞれ判定する。トルク選別部３２は、第１の異常判定部３１によって正常と判定されたトルク信号を選別する。ＳＡＴ推定部３３は、正常と判定されたトルク信号、舵角信号及び車速信号に基づいて所定の演算を行うことにより、舵角に対するＳＡＴ（Self-Aligning Torque）を推定する。ＳＡＴ学習マップ作成部３４は、舵角信号及びＳＡＴ推定部３３によって推定されたＳＡＴから舵角−ＳＡＴマップを作成する。
【００３０】
第２の異常判定部３５は、第１の異常判定部３１によって正常と判定されたトルク信号が異常か否かを、舵角−ＳＡＴマップを用いて判定する。異常フラグ部３６は、第１の異常判定部３１によって正常と判定されたトルク信号が第２の異常判定部３５によって異常と判定された場合にフラグを立てる。操舵補助指令値演算部３７は、第２の異常判定部３５によって正常と判定されたトルク信号に基づいて操舵補助指令値を演算する。加算器３８は、操舵補助指令値と操舵アシストを制限するためのアシスト制限目標値とを加算して、モータに供給する電流の制御目標値を生成する。出力部３９は、加算器３８で生成された制御目標値を示す信号を、電動パワーステアリング装置の電流制御部（図示せず）に出力する。
【００３１】
第３の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作について、図８を参照して説明する。図８は、第３の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、図８において、図３と共通するステップには同じ参照符号が付して説明を省略する。
【００３２】
図８に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４を行った後、ＳＡＴ推定部３３がＳＡＴを推定し（ステップＳ３０５）、ＳＡＴ学習マップ作成部３４が舵角−ＳＡＴマップを作成する（ステップＳ３０６）。続いて、第１の異常判定部３１は、第１又は第２の実施形態のフェールセーフ監視条件によって異常（フェール）が確定していないかを判定する（ステップＳ３０７）。
【００３３】
ステップＳ３０７で異常が確定していないと判定された場合は、舵角−ＳＡＴマップの補正を行う（ステップＳ３０８）。ステップＳ３０９では、トルクセンサの経年変化を学習して補正を行い、電動パワーステアリング制御装置は通常の操舵アシスト制御を継続する（ステップＳ３１０）。続いて、電動パワーステアリング制御装置は、イグニションキーＩＧがオフ（ＯＦＦ）か否かを判定し（ステップＳ３１１）、オンのときはステップＳ１０２に戻り、オフのときは処理を終了する。
【００３４】
一方、ステップＳ３０７で異常が確定していると判定され、メイントルク信号及びサブトルク信号のいずれかの異常が確定している場合、電動パワーステアリング制御装置は、トルクセンサ系のフェールを確定し（ステップＳ３１２）、メイントルク信号及びサブトルク信号のいずれか１つだけが異常かを判定する（ステップＳ３１３）。ステップＳ３１３での判定の結果、メイントルク信号及びサブトルク信号の両方が異常である場合は、操舵アシスト制御をオフして（ステップＳ３１７）、処理を終了する。
【００３５】
一方、ステップＳ３１３での判定の結果、メイントルク信号及びサブトルク信号のいずれか１つだけが異常である場合、第２の異常判定部３５は、舵角−ＳＡＴマップとＳＡＴ推定部３３によって推定された現在のＳＡＴ値とを比較し、メイントルク信号及びサブトルク信号の内、正常であると判定されたトルク信号が異常か否かを監視する（ステップＳ３１４）。
【００３６】
ステップＳ３１４で、第１の異常判定部３１によって正常と判定されたトルク信号が第２の異常判定部３５によって異常と判定されると、操舵アシスト制御をＯＦＦして（ステップＳ３１７）、処理を終了する。一方、ステップＳ３１４で、第１の異常判定部３１によって正常と判定されたトルク信号に異常が検出されない場合は、操舵補助指令値演算部３７で演算された操舵補助指令値に、加算器３８でアシスト制限目標値を加算して、モータに供給する電流の制限目標値（アシスト量）を生成し、アシスト量を制限しながら操舵アシストを継続する（ステップＳ３１５）。
【００３７】
続いて、電動パワーステアリング制御装置は、イグニションキーＩＧがオフ（ＯＦＦ）か否かを判定し（ステップＳ３１６）、オンのときはステップＳ３１３に戻り、オフのときは処理を終了する。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、メイントルク信号又はサブトルク信号が異常と判定された後、正常であると判定されたトルク信号を舵角−ＳＡＴマップを用いて監視するため、高い信頼性の操舵アシストを継続することができる。また、メイントルク信号又はサブトルク信号の一方のみに基づく操舵アシストを制限しつつも継続することができる。
【００３９】
（第４の実施形態）
図９は、本発明に係る第４の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図である。なお、図９において、図１又は図７と共通する構成要素には同じ参照符号が付して説明を省略する。第４の実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、図９に示すように、メイントルクセンサ１１と、サブトルクセンサ１２と、舵角センサ１３と、微分回路１５，１６と、異常判定部４８と、異常フラグ部３６と、操舵補助指令値演算部３７と、加算部３８と、出力部３９とを備える。
【００４０】
異常判定部４８は、舵角信号に対するメイントルク信号及びサブトルク信号の各微分値を監視して舵角−トルク微分値マップを作成し、舵角−トルク微分値マップに基づいて、メイントルク信号又はサブトルク信号が異常か否かを判定する。図１０は、舵角−トルク微分値マップ及び閾値の例を示すグラフである。図１０に示すように、異常判定部４８は、舵角−トルク微分値マップ上で表される、舵角に対するトルク微分値が閾値を超えるか否かに応じて、トルク信号の異常を判定する。
【００４１】
第４の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作について、図１１を参照して説明する。図１１は、第４の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、図１１において、図３と共通するステップには同じ参照符号が付して説明を省略する。
【００４２】
図１１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４を行った後、異常判定部４８は、第１又は第２の実施形態のフェールセーフ監視条件によって異常（フェール）が確定していないかを判定する（ステップＳ４０５）。ステップＳ４０５で異常が確定していないと判定された場合、電動パワーステアリング制御装置は通常の操舵アシスト制御を継続する（ステップＳ４０６）。続いて、電動パワーステアリング制御装置は、イグニションキーＩＧがオフ（ＯＦＦ）か否かを判定し（ステップＳ４０７）、オンのときはステップＳ１０２に戻り、オフのときは処理を終了する。
【００４３】
一方、ステップＳ４０７で異常が確定していると判定され、メイントルク信号及びサブトルク信号のいずれかの異常が確定している場合、電動パワーステアリング制御装置は、トルクセンサ系のフェールを確定し（ステップＳ４０８）、メイントルク信号及びサブトルク信号のいずれか１つだけが異常かを判定する（ステップＳ４０９）。ステップＳ４０９での判定の結果、メイントルク信号及びサブトルク信号の両方が異常である場合は、操舵アシスト制御をオフして（ステップＳ４１４）、処理を終了する。
【００４４】
一方、ステップＳ４０９での判定の結果、メイントルク信号及びサブトルク信号のいずれか１つだけが異常である場合、操舵補助指令値演算部３７により正常と確定されたトルク信号を用いて演算された操舵補助指令値に、加算器３８でアシスト制限目標値を加算して、モータに供給する電流の制限目標値（アシスト量）を生成し（ステップＳ４１０）、アシスト量を制限しながら操舵アシスト制御を継続する（ステップＳ４１１）。
【００４５】
続いて、異常判定部４８は、舵角−トルク微分値マップを用いて、舵角に対するトルク微分値が閾値を超えるか否かに応じて、正常と確定されたトルク信号の異常を判定する（ステップＳ４１２）。このとき、トルク微分値が閾値を超えないまでも、閾値に近付くほどアシスト量の制限を多くしても良い。
【００４６】
ステップＳ４１２での判定の結果、正常と確定されたトルク信号が異常と判定された場合は、電動パワーステアリング制御装置は、操舵アシスト制御をオフして（ステップＳ４１４）、処理を終了する。このように、舵角−トルク微分値マップを用いることで、正常なトルク信号が異常となった場合に操舵アシストを停止することができる。
【００４７】
一方、ステップＳ４１２での判定の結果、正常と確定されたトルク信号が異常と判定されない場合は、イグニションキーＩＧがオフ（ＯＦＦ）か否かを判定し（ステップＳ４１３）、オンのときはステップＳ４０９に戻り、オフのときは処理を終了する。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、メイントルク信号又はサブトルク信号の異常を判定して、いずれかのトルク信号が異常と判定された後、正常であると判定されたトルク信号に基づいて、制限されたアシスト量によって操舵アシストを継続する。さらに、電動パワーステアリング制御装置は、正常であると判定されたトルク信号を舵角−トルク微分値マップを用いて監視する。このため、メイントルク信号又はサブトルク信号の一方のみに基づく操舵アシストを制限しつつも信頼性の高い操舵アシストを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、トルクセンサが故障して２つのトルク信号の一方が異常になった場合に操舵アシストの信頼性を下げない、自動車等の車両の電動パワーステアリング装置の制御装置等として有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１１ メイントルクセンサ
１２ サブトルクセンサ
１３ 舵角センサ
１４ 車速センサ
１５〜１７ 微分回路
１８，２８，４８ 異常判定部
２８ 異常判定部
３１ 第１の異常判定部
３２ トルク選別部
３３ ＳＡＴ推定部
３４ ＳＡＴ学習マップ作成部
３５ 第２の異常判定部
３７ 操舵補助指令値演算部
３８ 加算器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両の操舵機構に対してモータによる操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置の制御装置（以下「電動パワーステアリング制御装置」という。）に関し、特に、２つのトルク信号の状態に応じて操舵補助力の付与を制御する電動パワーステアリング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両では、運転者による操舵に際して、モータの回転トルクにより操舵機構でステアリング（ハンドル）に操舵補助力（操舵アシスト力）を付与して、運転者による操舵を補助する電動パワーステアリング装置（以下「ＥＰＳ」ともいう。）が広く用いられている。ＥＰＳは、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という。）を備える。電動パワーステアリング装置では、運転者の操舵によって生じた操舵トルクをトルクセンサが検出し、ＥＣＵは、トルクセンサによって検出されたトルク信号に基づいて、モータが所望の回転トルクを発生するように、モータに供給する電流を制御する。
【０００３】
電動パワーステアリング装置で用いられるトルクセンサは、メイントルク信号とサブトルク信号の２つを出力する。しかし、トルクセンサが故障して２つのトルク信号の一方が異常になると、ステアリングに加えられた操舵トルクを正常に検出することができなくなる。その結果、電動パワーステアリング装置が誤動作して、ステアリングに通常の補助アシスト力を付与することができなくなる。
【０００４】
特許文献１に開示された電動パワーステアリング装置では、このような状況を回避するために、複数のトルクセンサ信号の少なくとも１つが異常をきたした場合に、正常である残りのトルク信号を用いて、補助モータの補助トルクを正常時よりも少な<与えて制御を継続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１４７４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された電動パワーステアリング装置は、異常をきたしていないトルク信号以外のトルク信号が正常か否かの判定を行っていない。このため、当該電動パワーステアリング装置による、正常と思われる残りのトルク信号のみに基づく制御の信頼性が高いとは言えない。
【０００７】
本発明の目的は、トルクセンサが故障して複数のトルク信号のうち一つが異常になった場合でも、高い信頼性の操舵アシストを継続することのできる電動パワーステアリング制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） ハンドルの角度を感知する舵角センサを有し、操舵トルクを検出するトルクセンサから出力された複数のトルク信号に基づいて操舵アシストを制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
前記複数のトルク信号と、前記舵角センサから出力された舵角信号とをそれぞれ相互監視し、運転者のハンドル入力ではありえない信号の変化が発生した場合、前記複数のトルク信号及び前記舵角センサ信号のどちらが異常であるかを瞬時に判定する電動パワーステアリング制御装置。
（２） 上記（１）の電動パワーステアリング制御装置において、
前記複数のトルク信号及び前記舵角信号をそれぞれ微分する微分回路を備え、
前記微分回路によって得られた微分値が閾値を超えた場合、異常と判定する電動パワーステアリング制御装置。
（３） 運転者のハンドルの入力を感知するトルクセンサと、運転者の操舵条件を感知する舵角センサと、前記トルクセンサから出力された複数のトルク信号をそれぞれ微分する微分回路と、を有し、
走行中に舵角に対するトルク微分値を確認し、そのデータに基づいて舵角−トルク微分値マップを作成する電動パワーステアリング制御装置。
（４） 運転者のハンドルの入力を感知するトルクセンサと、車両の走行速度を検出する車速センサと、運転者の操舵条件を感知する舵角センサと、を有し、
前記車速センサから出力された車速信号と、前記舵角センサから出力される舵角信号とに基づいて走行中のＳＡＴ量を推定及び学習し、そのデータに基づいて舵角−ＳＡＴマップを作成する電動パワーステアリング制御装置。
（５）上記（４）の電動パワーステアリング制御装置において、
前記トルクセンサから出力された複数のトルク信号のうちの一つが故障を判定されたあとも、正常なトルク信号を用いて操舵アシストを継続し、前記舵角−ＳＡＴマップを用い、前記正常なトルク信号の監視を行う電動パワーステアリング制御装置。
（６） 上記（３）の電動パワーステアリング制御装置において、
前記舵角−トルク微分値マップを用いて、前記複数のトルク信号のどれが異常であるか判定する電動パワーステアリング制御装置。
（７） 上記（１）、（３）又は（６）の電動パワーステアリング制御装置において、
前記複数のトルク信号のうちの一つが故障を判定され確定したあと、前記舵角センサに対するトルク変化量のマップを使用し、操舵アシストを絞りつつも当該操舵アシストの制御を継続する電動パワーステアリング制御装置。
【発明の効果】
【０００９】
上記（１）及び（２）の構成によれば、複数のトルク信号及び舵角信号のどちらが異常であるかを瞬時に判定するため、複数のトルク信号の一つが異常になった場合でも高い信頼性の操舵アシストを継続することができる。
上記（３）及び（６）の構成によれば、舵角−トルク微分値マップを用いて複数のトルク信号のどれが異常であるかを判定することができる。
上記（４）及び（５）の構成によれば、いずれかのトルク信号が異常と判定された後、操舵アシストを継続しつつ、正常であると判定されたトルク信号を舵角−ＳＡＴマップを用いて監視するため、高い信頼性の操舵アシストを継続することができる。
上記（７）の構成によれば、操舵アシストを絞りつつも当該操舵アシストの制御を継続するため、高い信頼性の操舵アシストを継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図
【図２】正常時及び異常時のトルク信号又は舵角信号、及びこれら信号の微分信号を示す図
【図３】第１の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャート
【図４】本発明に係る第２の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図
【図５】正常時及び異常発生時の舵角−トルク微分値マップを示すグラフ
【図６】第２の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャート
【図７】本発明に係る第３の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図
【図８】第３の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャート
【図９】本発明に係る第４の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図
【図１０】舵角−トルク微分値マップ及び閾値の例を示すグラフ
【図１１】第４の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置（以下「電動パワーステアリング制御装置」という。）の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る第１の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図である。第１の実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、図１に示すように、メイントルクセンサ１１と、サブトルクセンサ１２と、舵角センサ１３と、車速センサ１４と、微分回路１５〜１７と、異常判定部１８と、出力部１９とを備える。
【００１３】
メイントルクセンサ１１は、自動車等の車両を運転者が操舵した際に発生する操舵トルクに応じて、メイントルク信号を出力する。サブトルクセンサ１２は、自動車等の車両を運転者が操舵した際に発生する操舵トルクに応じて、サブトルク信号を出力する。舵角センサ１３は、車両のステアリングの操舵角度に応じた舵角信号を出力する。車速センサ１４は、車両の走行速度に応じた車速信号を出力する。なお、車速センサ１４から出力された車速信号は、後述する異常判定部１８に入力される。
【００１４】
微分回路１５は、メイントルク信号を微分して微分信号を出力する。微分回路１６は、サブトルク信号を微分して微分信号を出力する。微分回路１７は、舵角信号を微分して微分信号を出力する。異常判定部１８は、微分回路１５から出力された微分信号に基づいてメイントルク信号が異常か否かを判定し、微分回路１６から出力された微分信号に基づいてサブトルク信号が異常か否かを判定し、微分回路１７から出力された微分信号に基づいて舵角信号が異常か否かを判定する。異常判定部１８の詳細については後述する。出力部１９は、異常判定部１８による判定結果に応じた信号を、電動パワーステアリング装置の電流制御部（図示せず）に出力する。
【００１５】
異常判定部１８は、メイントルクセンサ１１、サブトルクセンサ１２又は舵角センサ１３から出力された信号に急激な変化があるか否かに応じて、信号の正常又は異常を判定する。図２は、正常時及び異常時のトルク信号又は舵角信号、及びこれら信号の微分信号を示す図である。図２（ａ）に示すように、正常時の信号の周波数は緩やかに変化し、その微分信号の波形はなだらかで微分値は小さい。一方、図２（ｂ）に示すように、異常発生時の信号の周波数は、正常な信号には発生し得ない急激な変化が生じる。その結果、異常発生時の微分信号の波形はインパルス状であり微分値は大きい。このため、異常判定部１８は、微分値が閾値を超えた信号を異常と判定する。なお、閾値は、異常判定部１８に入力される車速信号に応じて可変である。
【００１６】
第１の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作について、図３を参照して説明する。図３は、第１の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００１７】
図３に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、イグニションキーＩＧのオン（ＯＮ）を検出すると（ステップＳ１０１）、メイントルクセンサ１１、サブトルクセンサ１２、舵角センサ１３及び車速センサ１４からそれぞれ出力されたメイントルク信号、サブトルク信号、舵角信号及び車速信号を得る（ステップＳ１０２〜Ｓ１０４）。メイントルク信号、サブトルク信号及び舵角信号は微分回路１５〜１７でそれぞれ微分され、異常判定部１８は、各微分信号に基づいて、メイントルク信号、サブトルク信号又は舵角信号に異常がないかを判定する（ステップＳ１０５）。
【００１８】
ステップＳ１０５で異常判定部１８が信号に異常なしと判定した場合はステップＳ１０６に進み、電動パワーステアリング制御装置は通常の操舵アシスト制御を継続する。続いて、電動パワーステアリング制御装置は、イグニションキーＩＧがオフ（ＯＦＦ）か否かを判定し（ステップＳ１０７）、オンのときはステップＳ１０２に戻り、オフのときは処理を終了する。
【００１９】
一方、ステップＳ１０５で異常判定部１８がいずれかの信号に異常ありと判定した場合は、ステップＳ１０８に進み、異常な信号がメイントルク信号、サブトルク信号及び舵角信号のいずれであるかを特定する。ステップＳ１０８で異常な信号が特定されると、電動パワーステアリング制御装置は、続いてフェールを確定し（ステップＳ１０９）、操舵アシスト制御をオフして（ステップＳ１１０）、処理を終了する。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、メイントルク信号、サブトルク信号又は舵角信号の異常を判定するため、高い信頼性の操舵アシストを行うことができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
図４は、本発明に係る第２の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図である。なお、図４において、図１と共通する構成要素には同じ参照符号が付して説明を省略する。第２の実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、図４に示すように、メイントルクセンサ１１と、サブトルクセンサ１２と、舵角センサ１３と、微分回路１５，１６と、異常判定部２８とを備える。
【００２２】
異常判定部２８は、舵角信号に対するメイントルク信号及びサブトルク信号の各微分値を監視して舵角−トルク微分値マップを作成し、作成した舵角−トルク微分値マップに基づいて、メイントルク信号又はサブトルク信号が異常か否かを判定する。図５は、正常時（ａ）及び異常発生時（ｂ）の舵角−トルク微分値マップを示すグラフである。図５（ａ）に示すように、メイントルク信号及びサブトルク信号が共に正常のとき、舵角に対する各トルク微分値は同一である。一方、図５（ｂ）に示すように、いずれか一方のトルク信号に異常が発生すると、舵角に対する各トルク微分値は互いにずれる。なお、図５（ｂ）は、サブトルク信号に異常が発生した例を示す。このように、異常判定部２８は、メイントルク信号及びサブトルク信号のトルク微分値が同一でないとき、異常が発生したと判定し、正常時の舵角−トルク微分値マップと比較して、メイントルク信号とサブトルク信号のどちらに異常が発生したかを判定する。
【００２３】
第２の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作について、図６を参照して説明する。図６は、第２の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、図６において、図３と共通するステップには同じ参照符号が付して説明を省略する。
【００２４】
図６に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４を行った後、異常判定部２８が舵角−トルク微分値マップを作成する（ステップＳ２０５）。また、異常判定部２８は、既存の舵角−トルク微分値マップがあれば、それを補正する。続いて、異常判定部２８は、舵角−トルク微分値マップ又は従来のフェールセーフ仕様に基づいて、メイントルク信号及びサブトルク信号のどれが異常であるかを判定する（ステップＳ２０６）。
【００２５】
ステップＳ２０６で異常判定部２８がトルク信号に異常なしと判定した場合はステップＳ２０７に進み、電動パワーステアリング制御装置は通常の操舵アシスト制御を継続する。続いて、電動パワーステアリング制御装置は、イグニションキーＩＧがオフ（ＯＦＦ）か否かを判定し（ステップＳ２０８）、オンのときはステップＳ１０２に戻り、オフのときは処理を終了する。
【００２６】
一方、ステップＳ２０６で異常判定部２８がトルク信号に異常ありと判定した場合、電動パワーステアリング制御装置は、トルクセンサ系のフェールを確定し（ステップＳ２０９）、操舵アシスト制御をオフして（ステップＳ２１０）、処理を終了する。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、舵角−トルク微分値マップを作成し、メイントルク信号及びサブトルク信号のどれが異常であるかを判定することができる。
【００２８】
（第３の実施形態）
図７は、本発明に係る第３の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図である。なお、図７において、図１と共通する構成要素には同じ参照符号が付して説明を省略する。第３の実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、図７に示すように、メイントルクセンサ１１と、サブトルクセンサ１２と、舵角センサ１３と、車速センサ１４と、第１の異常判定部３１と、トルク選別部３２と、ＳＡＴ推定部３３と、ＳＡＴ学習マップ作成部３４と、第２の異常判定部３５と、異常フラグ部３６と、操舵補助指令値演算部３７と、加算器３８と、出力部３９とを備える。
【００２９】
第１の異常判定部３１は、第１の実施形態又は第２の実施形態のいずれかの方法によってメイントルク信号及びサブトルク信号が異常か否かをそれぞれ判定する。トルク選別部３２は、第１の異常判定部３１によって正常と判定されたトルク信号を選別する。ＳＡＴ推定部３３は、正常と判定されたトルク信号、舵角信号及び車速信号に基づいて所定の演算を行うことにより、舵角に対するＳＡＴ（Self-Aligning Torque）を推定する。ＳＡＴ学習マップ作成部３４は、舵角信号及びＳＡＴ推定部３３によって推定されたＳＡＴから舵角−ＳＡＴマップを作成する。
【００３０】
第２の異常判定部３５は、第１の異常判定部３１によって正常と判定されたトルク信号が異常か否かを、舵角−ＳＡＴマップを用いて判定する。異常フラグ部３６は、第１の異常判定部３１によって正常と判定されたトルク信号が第２の異常判定部３５によって異常と判定された場合にフラグを立てる。操舵補助指令値演算部３７は、第２の異常判定部３５によって正常と判定されたトルク信号に基づいて操舵補助指令値を演算する。加算器３８は、操舵補助指令値と操舵アシストを制限するためのアシスト制限目標値とを加算して、モータに供給する電流の制御目標値を生成する。出力部３９は、加算器３８で生成された制御目標値を示す信号を、電動パワーステアリング装置の電流制御部（図示せず）に出力する。
【００３１】
第３の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作について、図８を参照して説明する。図８は、第３の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、図８において、図３と共通するステップには同じ参照符号が付して説明を省略する。
【００３２】
図８に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４を行った後、ＳＡＴ推定部３３がＳＡＴを推定し（ステップＳ３０５）、ＳＡＴ学習マップ作成部３４が舵角−ＳＡＴマップを作成する（ステップＳ３０６）。続いて、第１の異常判定部３１は、第１又は第２の実施形態のフェールセーフ監視条件によって異常（フェール）が確定していないかを判定する（ステップＳ３０７）。
【００３３】
ステップＳ３０７で異常が確定していないと判定された場合は、舵角−ＳＡＴマップの補正を行う（ステップＳ３０８）。ステップＳ３０９では、トルクセンサの経年変化を学習して補正を行い、電動パワーステアリング制御装置は通常の操舵アシスト制御を継続する（ステップＳ３１０）。続いて、電動パワーステアリング制御装置は、イグニションキーＩＧがオフ（ＯＦＦ）か否かを判定し（ステップＳ３１１）、オンのときはステップＳ１０２に戻り、オフのときは処理を終了する。
【００３４】
一方、ステップＳ３０７で異常が確定していると判定され、メイントルク信号及びサブトルク信号のいずれかの異常が確定している場合、電動パワーステアリング制御装置は、トルクセンサ系のフェールを確定し（ステップＳ３１２）、メイントルク信号及びサブトルク信号のいずれか１つだけが異常かを判定する（ステップＳ３１３）。ステップＳ３１３での判定の結果、メイントルク信号及びサブトルク信号の両方が異常である場合は、操舵アシスト制御をオフして（ステップＳ３１７）、処理を終了する。
【００３５】
一方、ステップＳ３１３での判定の結果、メイントルク信号及びサブトルク信号のいずれか１つだけが異常である場合、第２の異常判定部３５は、舵角−ＳＡＴマップとＳＡＴ推定部３３によって推定された現在のＳＡＴ値とを比較し、メイントルク信号及びサブトルク信号の内、正常であると判定されたトルク信号が異常か否かを監視する（ステップＳ３１４）。
【００３６】
ステップＳ３１４で、第１の異常判定部３１によって正常と判定されたトルク信号が第２の異常判定部３５によって異常と判定されると、操舵アシスト制御をＯＦＦして（ステップＳ３１７）、処理を終了する。一方、ステップＳ３１４で、第１の異常判定部３１によって正常と判定されたトルク信号に異常が検出されない場合は、操舵補助指令値演算部３７で演算された操舵補助指令値に、加算器３８でアシスト制限目標値を加算して、モータに供給する電流の制限目標値（アシスト量）を生成し、アシスト量を制限しながら操舵アシストを継続する（ステップＳ３１５）。
【００３７】
続いて、電動パワーステアリング制御装置は、イグニションキーＩＧがオフ（ＯＦＦ）か否かを判定し（ステップＳ３１６）、オンのときはステップＳ３１３に戻り、オフのときは処理を終了する。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、メイントルク信号又はサブトルク信号が異常と判定された後、正常であると判定されたトルク信号を舵角−ＳＡＴマップを用いて監視するため、高い信頼性の操舵アシストを継続することができる。また、メイントルク信号又はサブトルク信号の一方のみに基づく操舵アシストを制限しつつも継続することができる。
【００３９】
（第４の実施形態）
図９は、本発明に係る第４の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図である。なお、図９において、図１又は図７と共通する構成要素には同じ参照符号が付して説明を省略する。第４の実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、図９に示すように、メイントルクセンサ１１と、サブトルクセンサ１２と、舵角センサ１３と、微分回路１５，１６と、異常判定部４８と、異常フラグ部３６と、操舵補助指令値演算部３７と、加算部３８と、出力部３９とを備える。
【００４０】
異常判定部４８は、舵角信号に対するメイントルク信号及びサブトルク信号の各微分値を監視して舵角−トルク微分値マップを作成し、舵角−トルク微分値マップに基づいて、メイントルク信号又はサブトルク信号が異常か否かを判定する。図１０は、舵角−トルク微分値マップ及び閾値の例を示すグラフである。図１０に示すように、異常判定部４８は、舵角−トルク微分値マップ上で表される、舵角に対するトルク微分値が閾値を超えるか否かに応じて、トルク信号の異常を判定する。
【００４１】
第４の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作について、図１１を参照して説明する。図１１は、第４の実施形態の電動パワーステアリング制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、図１１において、図３と共通するステップには同じ参照符号が付して説明を省略する。
【００４２】
図１１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４を行った後、異常判定部４８は、第１又は第２の実施形態のフェールセーフ監視条件によって異常（フェール）が確定していないかを判定する（ステップＳ４０５）。ステップＳ４０５で異常が確定していないと判定された場合、電動パワーステアリング制御装置は通常の操舵アシスト制御を継続する（ステップＳ４０６）。続いて、電動パワーステアリング制御装置は、イグニションキーＩＧがオフ（ＯＦＦ）か否かを判定し（ステップＳ４０７）、オンのときはステップＳ１０２に戻り、オフのときは処理を終了する。
【００４３】
一方、ステップＳ４０７で異常が確定していると判定され、メイントルク信号及びサブトルク信号のいずれかの異常が確定している場合、電動パワーステアリング制御装置は、トルクセンサ系のフェールを確定し（ステップＳ４０８）、メイントルク信号及びサブトルク信号のいずれか１つだけが異常かを判定する（ステップＳ４０９）。ステップＳ４０９での判定の結果、メイントルク信号及びサブトルク信号の両方が異常である場合は、操舵アシスト制御をオフして（ステップＳ４１４）、処理を終了する。
【００４４】
一方、ステップＳ４０９での判定の結果、メイントルク信号及びサブトルク信号のいずれか１つだけが異常である場合、操舵補助指令値演算部３７により正常と確定されたトルク信号を用いて演算された操舵補助指令値に、加算器３８でアシスト制限目標値を加算して、モータに供給する電流の制限目標値（アシスト量）を生成し（ステップＳ４１０）、アシスト量を制限しながら操舵アシスト制御を継続する（ステップＳ４１１）。
【００４５】
続いて、異常判定部４８は、舵角−トルク微分値マップを用いて、舵角に対するトルク微分値が閾値を超えるか否かに応じて、正常と確定されたトルク信号の異常を判定する（ステップＳ４１２）。このとき、トルク微分値が閾値を超えないまでも、閾値に近付くほどアシスト量の制限を多くしても良い。
【００４６】
ステップＳ４１２での判定の結果、正常と確定されたトルク信号が異常と判定された場合は、電動パワーステアリング制御装置は、操舵アシスト制御をオフして（ステップＳ４１４）、処理を終了する。このように、舵角−トルク微分値マップを用いることで、正常なトルク信号が異常となった場合に操舵アシストを停止することができる。
【００４７】
一方、ステップＳ４１２での判定の結果、正常と確定されたトルク信号が異常と判定されない場合は、イグニションキーＩＧがオフ（ＯＦＦ）か否かを判定し（ステップＳ４１３）、オンのときはステップＳ４０９に戻り、オフのときは処理を終了する。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング制御装置は、メイントルク信号又はサブトルク信号の異常を判定して、いずれかのトルク信号が異常と判定された後、正常であると判定されたトルク信号に基づいて、制限されたアシスト量によって操舵アシストを継続する。さらに、電動パワーステアリング制御装置は、正常であると判定されたトルク信号を舵角−トルク微分値マップを用いて監視する。このため、メイントルク信号又はサブトルク信号の一方のみに基づく操舵アシストを制限しつつも信頼性の高い操舵アシストを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、トルクセンサが故障して２つのトルク信号の一方が異常になった場合に操舵アシストの信頼性を下げない、自動車等の車両の電動パワーステアリング装置の制御装置等として有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１１ メイントルクセンサ
１２ サブトルクセンサ
１３ 舵角センサ
１４ 車速センサ
１５〜１７ 微分回路
１８，２８，４８ 異常判定部
２８ 異常判定部
３１ 第１の異常判定部
３２ トルク選別部
３３ ＳＡＴ推定部
３４ ＳＡＴ学習マップ作成部
３５ 第２の異常判定部
３７ 操舵補助指令値演算部
３８ 加算器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルの角度を感知する舵角センサを有し、操舵トルクを検出するトルクセンサから出力された複数のトルク信号に基づいて操舵アシストを制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
前記複数のトルク信号と、前記舵角センサから出力された舵角信号とをそれぞれ相互監視し、運転者のハンドル入力ではありえない信号の変化が発生した場合、前記複数のトルク信号及び前記舵角信号のどちらが異常であるかを瞬時に判定する電動パワーステアリング制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記複数のトルク信号及び前記舵角信号をそれぞれ微分する微分回路を備え、
前記微分回路によって得られた微分値が閾値を超えた場合、異常と判定する電動パワーステアリング制御装置。
【請求項３】
運転者のハンドルの入力を感知するトルクセンサと、運転者の操舵条件を感知する舵角センサと、前記トルクセンサから出力された複数のトルク信号をそれぞれ微分する微分回路と、を有し、
走行中に舵角に対するトルク微分値を確認し、そのデータに基づいて舵角−トルク微分値マップを作成する電動パワーステアリング制御装置。
【請求項４】
運転者のハンドルの入力を感知するトルクセンサと、車両の走行速度を検出する車速センサと、運転者の操舵条件を感知する舵角センサと、を有し、
前記車速センサから出力された車速信号と、前記舵角センサから出力された舵角信号とに基づいて走行中のＳＡＴ量を推定及び学習し、そのデータに基づいて舵角−ＳＡＴマップ作成する電動パワーステアリング制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記トルクセンサから出力された複数のトルク信号のうちの一つが故障を判定されたあとも、正常なトルク信号を用いて操舵アシストを継続し、前記舵角−ＳＡＴマップを用い、前記正常なトルク信号の監視を行う電動パワーステアリング制御装置。
【請求項６】
請求項３に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記舵角−トルク微分値マップを用いて、前記複数のトルク信号のどれが異常であるか判定する電動パワーステアリング制御装置。
【請求項７】
請求項１、３又は６に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記複数のトルク信号のうちの一つが故障を判定され確定したあと、前記舵角センサに対するトルク変化量のマップを使用し、操舵アシストを絞りつつも当該操舵アシストの制御を継続する電動パワーステアリング制御装置。
【請求項１】
ハンドルの角度を感知する舵角センサを有し、操舵トルクを検出するトルクセンサから出力された複数のトルク信号に基づいて操舵アシストを制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
前記複数のトルク信号と、前記舵角センサから出力された舵角信号とをそれぞれ相互監視し、運転者のハンドル入力ではありえない信号の変化が発生した場合、前記複数のトルク信号及び前記舵角信号のどちらが異常であるかを瞬時に判定する電動パワーステアリング制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記複数のトルク信号及び前記舵角信号をそれぞれ微分する微分回路を備え、
前記微分回路によって得られた微分値が閾値を超えた場合、異常と判定する電動パワーステアリング制御装置。
【請求項３】
運転者のハンドルの入力を感知するトルクセンサと、運転者の操舵条件を感知する舵角センサと、前記トルクセンサから出力された複数のトルク信号をそれぞれ微分する微分回路と、を有し、
走行中に舵角に対するトルク微分値を確認し、そのデータに基づいて舵角−トルク微分値マップを作成する電動パワーステアリング制御装置。
【請求項４】
運転者のハンドルの入力を感知するトルクセンサと、車両の走行速度を検出する車速センサと、運転者の操舵条件を感知する舵角センサと、を有し、
前記車速センサから出力された車速信号と、前記舵角センサから出力された舵角信号とに基づいて走行中のＳＡＴ量を推定及び学習し、そのデータに基づいて舵角−ＳＡＴマップ作成する電動パワーステアリング制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記トルクセンサから出力された複数のトルク信号のうちの一つが故障を判定されたあとも、正常なトルク信号を用いて操舵アシストを継続し、前記舵角−ＳＡＴマップを用い、前記正常なトルク信号の監視を行う電動パワーステアリング制御装置。
【請求項６】
請求項３に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記舵角−トルク微分値マップを用いて、前記複数のトルク信号のどれが異常であるか判定する電動パワーステアリング制御装置。
【請求項７】
請求項１、３又は６に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
前記複数のトルク信号のうちの一つが故障を判定され確定したあと、前記舵角センサに対するトルク変化量のマップを使用し、操舵アシストを絞りつつも当該操舵アシストの制御を継続する電動パワーステアリング制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１５８９５１（Ｐ２０１０−１５８９５１Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５６７（Ｐ２００９−１５６７）
【出願日】平成２１年１月７日（２００９．１．７）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月７日（２００９．１．７）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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