(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO2013105225
(43)【国際公開日】20130718
【発行日】20150511
(54)【発明の名称】電動パワーステアリング装置
(51)【国際特許分類】
   B62D 6/00 20060101AFI20150414BHJP
   B62D 5/04 20060101ALI20150414BHJP
   H02P 5/74 20060101ALI20150414BHJP
【FI】
   !B62D6/00
   !B62D5/04
   !H02P7/74 J
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】25
【出願番号】2013553131
(21)【国際出願番号】JP2012050347
(22)【国際出願日】20120111
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC,VN
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号
(74)【代理人】
【識別番号】100073759
【弁理士】
【氏名又は名称】大岩 増雄
(74)【代理人】
【識別番号】100088199
【弁理士】
【氏名又は名称】竹中 岑生
(74)【代理人】
【識別番号】100094916
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 啓吾
(74)【代理人】
【識別番号】100127672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉澤 憲治
(72)【発明者】
【氏名】金原 義彦
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】森 昭彦
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】松下 正樹
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】岡田 二郎
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
【テーマコード(参考)】
3D232
3D333
5H572
【Fターム(参考)】
3D232CC02
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5H572AA03
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5H572LL47
5H572MM11
(57)【要約】
【課題】故障発生時であっても、ハンドル操作に対するドライバの負担を軽減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】対応するモータコイル(3a、3b)を駆動する駆動回路(20a、20b)を備えた複数の系統と、駆動回路(20a、20b)の制御量を制御するコントロールユニット(10)とを備え、コントロールユニット(10)は、モータコイル(3a、3b)を含む複数の系統のうちの少なくとも一つに故障が発生したとき、故障が発生した系統の制御量を通常時の制御量より低減させ、若しくは故障が発生した系統による前記駆動を停止させると共に、故障が発生していない系統の制御量を通常時の制御量よりも増大させる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
独立した複数のモータコイルを有するモータの駆動力によりドライバの操舵力をアシストするようにした電動パワーステアリング装置であって、
前記複数のモータコイル毎に設けられ、対応する前記モータコイルを駆動する駆動回路を備えた複数の系統と、
前記駆動回路の制御量を制御するコントロールユニットと、
を備え、
前記コントロールユニットは、
前記モータコイルを含む前記複数の系統のうちの少なくとも一つに故障が発生したとき、前記故障が発生した系統の制御量を通常時の制御量より低減させ又は前記故障が発生した系統による前記駆動を停止させると共に、前記故障が発生していない系統の制御量を通常時の制御量よりも増大させる、
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】
前記モータコイルを含む前記複数の系統のうちの少なくとも一つに故障が発生したとき、
前記コントロールユニットは、前記故障が発生していない系統の制御量を、前記故障が発生した系統の制御量の低減に対応して増大させる、
ことを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項3】
前記コントロールユニットは、
前記対応するモータコイルを含む前記複数の系統の故障を検出する故障検出部と、
前記故障検出部が前記故障を検出していない通常時に、前記複数の系統の通常時の制御量を演算して前記複数の系統に出力する通常制御量演算部と、
前記故障検出部が前記故障を検出したときに、前記故障の状況に応じて制御量を低減し又は制御を中止する故障時の制御量を演算して前記故障が発生した系統に出力すると共に、通常時の制御量よりも増大させた故障時の制御量を演算して前記故障が発生していない系統に出力する故障制御量演算部と、
を備え、
前記複数のモータコイルは、
前記故障検出部が前記故障を検出していないときは、前記通常制御量演算部からの出力に基づいて、対応する系統の前記駆動回路により駆動され、
前記故障検出部が前記故障を検出したときは、前記故障制御量演算部からの出力に基づいて対応する系統の駆動回路により制御される、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項4】
前記故障制御量演算部は、前記故障が発生していない系統に出力する故障時の制御量を、前記故障の状況に応じて、前記通常時の制御量に前記系統の数を乗算した値まで増加させ得る、
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】
前記故障制御量演算部は、前記検出された故障の状況に応じて、前記故障が発生した系統に対する故障時の制御量と前記故障が発生していない系統に対する故障時の制御量との出力量の分担割合を変更する、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項6】
前記故障制御量演算部は、前記故障時の制御量を、通常時の制御量より車速が低いほど大きく増大させて前記故障が発生していない系統へ出力する、
ことを特徴とする請求項3乃至5のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項7】
前記故障制御量演算部は、前記故障が発生した系統へ出力する故障時の制御量を、前記故障の状況に応じて段階的に低減させる、
ことを特徴とする請求項3乃至6のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項8】
前記段階的に低減される段階の数は、前記系統の数に依存した数である、
ことを特徴とする請求項7記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項9】
前記複数のモータコイルは、3相2組のモータコイルからなり、
前記複数の系統は、前記2組のモータコイルに夫々対応した2組の系統からなり、
前記モータコイルを含む2組の系統は、周期的に故障の有無が監視され、
前記監視の対象は、少なくとも前記モータの端子電圧と電流である、
ことを特徴とする請求項1乃至8のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項10】
前記故障が発生したときは、前記ドライバに前記故障の発生を報知する報知装置を備える、
ことを特徴とする請求項1乃至9のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項11】
前記故障制御量演算部から前記故障が発生していない系統に出力される故障時の制御量に、可聴周波数領域の交流値を重畳する、
ことを特徴とする請求項1乃至10のうちの何れか一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】
この発明は、電動パワーステアリング装置、特に、モータに設けられた複数のモータコイルに対応する複数の系統を制御してアシストトルクを発生するようにした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】
電動パワーステアリング装置は、周知のように、ドライバの操舵力をモータの駆動力によりアシストするようにしたものであるが、従来の電動パワーステアリング装置は、1個のモータに1個の駆動回路を備える構成のものが殆どであった。しかし、近年、あらゆる車両に電動パワーステアリング装置が搭載されるようになっており、電動パワーステアリング装置の故障によりアシスト機能が停止すると、ドライバがハンドルを操作することが不可能に近く、そのため車両走行自体が困難となる。そのため、電動パワーステアリング装置が故障しても、その故障の内容によってはできる限りアシストを継続する要求が高まっている。
【0003】
そこで、従来、1個のモータに2組の三相モータコイルを設け、これ等の三相モータコイルを夫々別個に制御する2組の駆動回路を備えた電動パワーステアリング装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に示された従来の電動パワーステアリング装置は、故障検出手段により一方の三相モータコイルからなる系統の故障を検出した場合、残った正常な系統でモータ指令値を低減して制御を継続するようにしている。このとき、モータ指令値が低減されているのでモータによるアシスト力が小さくなり、ドライバは電動パワーステアリング装置に故障が発生したことを認識することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2011−131860号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に示された従来の装置は、前述のように、一方の系統が故障したとき、ドライバへの故障の報知のために、他方の正常な系統のモータ指令値を低減して通常時より低減されたモータ電流値とするようにしているので、ドライバは故障を認識することができるものの、通常よりも大きな操舵力をかけないとハンドルを操作することができずドライバの負担が増大するという課題があった。
【0006】
この発明は、従来の電動パワーステアリング装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたもので、故障発生時であっても、ハンドル操作に対するドライバの負担を軽減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目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明による電動パワーステアリング装置は、
独立した複数のモータコイルを有するモータの駆動力によりドライバの操舵力をアシストするようにした電動パワーステアリング装置であって、
前記複数のモータコイル毎に設けられ、対応する前記モータコイルを駆動する駆動回路を備えた複数の系統と、
前記駆動回路の制御量を制御するコントロールユニットと、
を備え、
前記コントロールユニットは、
前記モータコイルを含む前記複数の系統のうちの少なくとも一つに故障が発生したとき、前記故障が発生した系統の制御量を通常時の制御量より低減させ、若しくは前記故障が発生した系統による前記駆動を停止させると共に、前記故障が発生していない系統の制御量を通常時の制御量よりも増大させる、
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0008】
この発明による電動パワーステアリング装置によれば、少なくとも一つの系統が故障した場合であっても、ハンドル操作に対するドライバの負担を軽減し、且つ操舵アシストを確保しそれを継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】この発明の実施の形態1による電動パワーステアリング装置の回路構成図である。
【図2】この発明の実施の形態1による電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図3】この発明の実施の形態1による電動パワーステアリング装置の制御特性図である。
【図4】この発明の実施の形態2による電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図5】この発明の実施の形態3による電動パワーステアリング装置を説明するための特性図である。
【図6】この発明の実施の形態3による電動パワーステアリング装置を説明するための特性図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1による電動パワーステアリング装置について、図に基づいて説明する。図1は、この発明の実施の形態1による電動パワーステアリング装置の回路構成図であり、後述するように、モータに第1のモータコイルと第2のモータコイルとの2組のモータコイルを備えた場合を示している。
【0011】
以下の説明では、第1のモータコイルと、第1のモータコイルに電力を供給する第1の駆動回路としての第1のインバータと、第1のインバータとバッテリとの間に接続された第1のリレーとを含む系統を総称して第1の系統と称し、夫々の構成要素の符号の末尾に「a」を付して説明する。又、第2のモータコイルと、第2のモータコイルに電力を供給する第2の駆動回路としての第2のインバータと、第2のインバータとバッテリとの間に接続された第2のリレーとを含む系統を総称して第2の系統と称し、夫々の構成要素の符号の末尾に「b」を付して説明する。尚、モータコイルは、2組に限られるものではなく、3組以上設けられていても良い。
【0012】
図1に於いて、この発明の実施の形態1による電動パワーステアリング装置100は、ドライバの操舵力をアイスとする駆動力を発生するモータ3と、第1の駆動回路としての第1のインバータ20aと、第2の駆動回路としての第2のインバータ20bと、コントロールユニット(以下、ECUと称する)10と、車両に搭載されたバッテリ4と、バッテリ4から第1のインバータ20aへの電源供給を制御する第1のリレー6aと、バッテリ4から第2のインバータ20bへの電源供給を制御する第2のリレー6bと、バッテリ4と第1のリレー6a及び第2のリレー6bとの間に接続されたチョークコイル5と、ドライバの操舵トルクや車速等を検出するセンサ2と、電動パワーステアリング装置の異常をドライバ等に報知する報知装置9を備えている。
【0013】
前述のチョークコイル5は、第1のインバータ20a又は第2のインバータ20bが後述するPWM制御により高速でスイッチング素子をスイッチングするために発生するノイズを、他の装置へ出力することを抑制するために設けられたものである。前述の報知装置9は、第1のインバータ20a又は第2のインバータ20bの故障時に、音声、光、振動等により、ドライバへその故障の発生を報知する。
【0014】
モータ3は、ブラシレスタイプのモータであり、三相デルタ結線された2組の電機子巻線であるモータコイル3a、3bを備えている。以下の説明では、そのうちの一方のモータコイル3aを第1のモータコイル、他方のモータコイル3bを第2のモータコイルと称する。
【0015】
第1のインバータ20aは、電界効果型トランジスタ(以下、FETと称する)から成る6個のスイッチング素子T1a、T2a、T3a、T4a、T5a、T6aと、3個のシャント抵抗Rua、Rva、Rwaと、1個の平滑コンデンサC1aとにより構成されている。6個のスイッチング素子のうち、スイッチング素子T1a、T3a、T5aは、三相ブリッジ回路のU相上アーム、V相上アーム、W相上アームに夫々挿入され、スイッチング素子T2a、T4a、T6aは、三相ブリッジ回路のU相下アーム、V相下アーム、W相下アームに夫々挿入されている。
【0016】
後述のモータ電流検出のために設けられたシャント抵抗Rua、Rva、Rwaは、スイッチング素子T2a、T4a、T6aと車両のグランドレベルとの間に夫々接続されている。スイッチング素子T1a、T3a、T5aの共通接続部と車両のグランドレベルとの間に接続された平滑コンデンサC1aは、第1のインバータ20aに供給される電源電圧を平滑化するために設けられている。
【0017】
スイッチング素子T1aとスイッチング素子T2aとの直列接続部であるU相交流端子は、モータ3の第1のモータコイル3aのU相端子に接続され、スイッチング素子T3aとスイッチング素子T4aとの直列接続部であるV相交流端子は、第1のモータコイル3aのV相端子に接続され、スイッチングア素子T5aとスイッチング素子T6aとの直列接続部であるW相交流端子は、第1のモータコイル3aのW相端子に接続されている。
【0018】
スイッチング素子T1a、T3a、T5aにより夫々構成された三相ブリッジ回路の各相の上アームの一端は、相互に共通接続されて第1のインバータ20aの正極側直流端子を構成し、第1のリレー6aを介してバッテリ4の正極側端子に接続される。一方、スイッチング素子T2a、T4a、T6aにより夫々構成された三相ブリッジ回路の各相の下アームの一端は第1のインバータ20aの負極側直流端子を構成し、夫々シャント抵抗シャント抵抗Rua、Rva、Rwaを介して車両のグランドレベルに接続されている。
【0019】
第2のインバータ20bは、FETから成る6個のスイッチング素子T1b、T2b、T3b、T4b、T5b、T6bと、3個のシャント抵抗Rub、Rvb、Rwbと、1個の平滑コンデンサC1bとにより構成されている。6個のスイッチング素子のうち、スイッチング素子T1b、T3b、T5bは、三相ブリッジ回路のU相上アーム、V相上アーム、W相上アームに夫々挿入され、スイッチング素子T2b、T4b、T6bは、三相ブリッジ回路のU相下アーム、V相下アーム、W相下アームに夫々挿入されている。
【0020】
後述のモータ電流検出のために設けられたシャント抵抗Rub、Rvb、Rwbは、スイッチング素子T2b、T4b、T6bと車両のグランドレベルとの間に夫々接続されている。スイッチング素子T1b、T3b、T5bの共通接続部と車両のグランドレベルとの間に接続された平滑コンデンサC1bは、第2のインバータ20bに供給される電源電圧を平滑化するために設けられている。
【0021】
スイッチング素子T1bとスイッチング素子T2bとの直列接続部であるU相交流端子は、モータ3の第2のモータコイル3bのU相端子に接続され、スイッチング素子T3bbとスイッチング素子T4bとの直列接続部であるV相交流端子は、第2のモータコイル3bのV相端子に接続され、スイッチングア素子T5bとスイッチング素子T6bとの直列接続部であるW相交流端子は、第2のモータコイル3bのW相端子に接続されている。
【0022】
スイッチング素子T1b、T3b、T5bにより夫々構成された三相ブリッジ回路の各相の上アームの一端は、相互に共通接続されて第2のインバータ20bの正極側直流端子を構成し、第2のリレー6bを介してバッテリ4の正極側端子に接続される。一方、スイッチング素子T2b、T4b、T6bにより夫々構成された三相ブリッジ回路の各相の下アームの一端は第2のインバータ20bの負極側直流端子を構成し、夫々シャント抵抗シャント抵抗Rub、Rvb、Rwbを介して車両のグランドレベルに接続されている。
【0023】
ECU10は、ECUの機能を主として担うマイクロコンピュータ(以下CPUと称す)13を搭載している。CPU13は、後述の故障が発生していない場合である通常時の目標電流制御量としての制御量を演算する通常制御量演算部11と、第1のインバータ20aと第2のインバータ20bの故障を検出する故障検出部12と、故障時に対応するための目標電流制御量としての制御量を演算する故障制御量演算部14とを内蔵している。
【0024】
尚、図1では、第1のインバータ20a、第2のインバータ20b、第1のリレー6a、及び第2のリレー6bとECU10とは別体に構成しているが、ECU10に、第1のインバータ20a、第2のインバータ20b、第1のリレー6a、及び第2のリレー6bのうち少なくとも一つを内蔵させるようにしてもよい。
【0025】
ECU10内のCPU13は、センサ2からの情報、例えば操舵トルク、車速に基づき、前述の通常制御量演算部11又は故障制御量演算部14によりモータ3の目標電流制御量を算出し、その目標電流制御量に対応したゲート信号を信号ライン8を介して第1のインバータ20a、及び、第2のインバータ20b、の各スイッチング素子のゲートに与え、これ等のスイッチング素子をPWM制御する。モータ3は、第1のインバータ20a、及び第2のインバータ20bによりPWM制御された三相交流電力により駆動され、所望のアシストトルクを発生してステアリング軸(図示せず)に加える。通常制御量演算部11又は故障制御量演算部14により演算した目標電流制御量は、第1のインバータ20aと第2のインバータ20bに振り分けられ、第1のモータコイル3aと第2のモータコイル3bとで電流量を分担する。この分担割合は任意に設定可能である。
【0026】
第1のインバータ20aのU相交流端子、V相交流端子、及びW相交流端子から取り出された第1のモータコイル3aのU相端子電圧Mua、V相端子電圧Mva、W相端子電圧Mwaは、夫々、信号ライン7を介してCPU13へ入力される。又、第1のインバータ20aの各シャント抵抗Rua、Rva、Rwaと各スイッチング素子T2a、T4a、T6aとの接続部から取り出された、第1のモータコイル3aに流れるU相モータ電流Iua、V相モータ電流Iva、W相モータ電流Iwaは、信号ライン7を介してCPU13へ入力される。
【0027】
同様に、第2のインバータ20bのU相交流端子、V相交流端子、及びW相交流端子から取り出された第2のモータコイル3bのU相端子電圧Mub、V相端子電圧Mvb、W相端子電圧Mwbは、夫々、信号ライン7を介してCPU13へ入力される。又、第2のインバータ20bの各シャント抵抗Rub、Rvb、Rwbと各スイッチング素子T2b、T4b、T6bとの接続部から取り出された、第2のモータコイル3bに流れるU相モータ電流Iub、V相モータ電流Ivb、W相モータ電流Iwbは、信号ライン7を介してCPU13へ入力される。
【0028】
以上のように構成されたこの発明の実施の形態1による電動パワーステアリング装置に於いて、通常時には、ECU10に於ける通常制御量演算部からの出力に基づいて、第1の系統と第2の系統とは、所定の分担量に基づいて第1のモータコイル3aと第2のモータコイル3bの電流量を制御し、所望のアシストトルクをモータ3に発生させる。
【0029】
ECU10に設けられたCPU13は、通常時は、前述したようにセンサ2から入力されるドライバによる操舵トルクと車速等の情報に基づいて、通常制御量演算部11によりモータ3の目標電流制御量を算出し、その算出した目標電流制御量に対する前述の分担量に対応したゲート信号を信号ライン8を介して第1のインバータ20aの各スイッチング素子のゲートに与え、これ等のスイッチング素子をPWM制御する。同様に、前述の算出した目標電流制御量に対する前述の分担量に対応したゲート信号を信号ライン8を介して第2のインバータ20bの各スイッチング素子のゲートに与え、これ等のスイッチング素子をPWM制御する。
【0030】
モータ3は、第1のインバータ20aによりPWM制御された三相交流電力により付勢される第1のモータコイル3aと、第2のインバータ20bによりPWM制御された三相交流電力により付勢される第2のモータコイル3bとに基づいて駆動され、運転者の操舵トルクと車速に対応したアシストトルクを発生してステアリング軸(図示せず)に加える。
【0031】
以上が、通常時に於ける電動パワーステアリング装置としての通常時の動作の概要である。尚、通常時に於いて、第1の系統と第2の系統のうちの何れか一方のみを選択してモータ3を駆動するようにし、他方の系統を休止状態とすることも可能である。
【0032】
次にこの発明の実施の形態1による電動パワーステアリング装置に於ける、故障検出、及び故障時の制御を含む動作の詳細について説明する。図2は、この発明の実施の形態1による電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートであり、ECU10に内蔵されたCPU13の処理ルーチンを示している。
【0033】
図2に於いて、イングニッションキーの操作により、車両の電源が投入されると、先ず、ステップS1に於いてCPU13のRAM(図示せず)や、ポート(図示せず)等の初期化が行なわれる。この初期化は、電源投入時にのみ処理されるものである。ステップS1では、前述の初期化の他に、第1の故障判断を実施する。
【0034】
前述の第1の故障判断は、第1のインバータ20aに於ける各スイッチング素子T1a、T2a、T3a、T4a、T5a、T6a、第2のインバータ20bに於ける各スイッチング素子T1b、T2b、T3b、T4b、T5b、T6b、第1のリレー6a、及び第2のリレー6bの動作状態をチエックし、夫々のチエック対象物の故障の有無の判断を行うものである。具体的には、CPU13からの指令に基づき、前述のチェック対象物毎にオン、オフ指令を出力し、第1のモータコイル3aの各相端子電圧Mua、Mua、Mwaと各相モータ電流Iua、Iua、Iwa、及び、第2のモータコイル3bの各相端子電圧Mub、Mub、Mwbと各相モータ電流Iub、Iub、Iwbをモニタしてチェックする。
【0035】
例えば、スイッチング素子T1aのチェックでは、第1のリレー6aをオンとしバッテリ4からの電源を供給した状態で、スイッチング素子T1aをオンとしてU相端子電圧Muaが出現するか否かをチエックし、更に、スイッチング素子T1aをオフとしてU相端子電圧Muaが消えるか否かをチェックすることで、そのスイッチング素子T1aの故障の有無を判断することができる。
【0036】
又、モータ電流が流れるか否かについてのチエックは、例えば、V相上アームのスイッチング素子T3aとU相下アームのスイッチング素子T2aを同時に短時間オンとし、第1のモータコイル3aにU相モータ電流Iuaが流れるか否かを判断することにより行なう。このように、チエック対象物の1個ずつ、又は対となるスイッチング素子を夫々チエックして第1の故障判断を行なうことで、電動パワーステアリング装置の制御を開始する前に故障検出を行なうことが可能となる。
【0037】
第1の故障判断では、前述のスイッチング素子の故障判断のみではなく、モータ3の第1のモータコイル3a及び第2のモータコイル3bのオープン又はショートの有無も同様にチエックすることができる。第1のモータコイル3a、及び第2のモータコイル3bのオープン又はショートによる故障判断は、各スイッチング素子の故障の有無をチェックした際に、複数のスイッチング素子が故障となるモードにより行なうことが可能である。
【0038】
ステップS1に於ける前述の第1の故障判断の処理に於いて、何れかの故障が検出された場合は、フラグFg1をセットすると共に、その故障内容も記憶する。故障が検出できなかった場合は、フラグFg1をリセットする。
【0039】
次にステップS2に於いて、センサ2から各情報、例えばドライバによる操舵トルク、車速等をECU10のCPU13に入力する。次にステップS3に於いて、再度、故障判断を行う。このステップS3に於ける故障判断を、第2の故障判断と称する。この第2の故障判断の処理は、前述のステップS1に於ける第1の故障判断と類似しているが、電源が投入されている限り何度もチェックが繰り返されるものであり、更には、モータ制御中であってもチェックを行なうものである。
【0040】
モータ制御中に各スイッチング素子を1個ずつチェックすることは、本来の電動パワーステアリング装置の制御に影響を及ぼすため、実現困難であることが多い。そのため、ステップS3での第2の故障判断は、例えば目標制御量に対して、モータ端子電圧が一致しているか否か、又は、モータ電流が目標電流とかけ離れているか否か等の制御状態に沿ったチェックを行うことにより故障判断を実施する。
【0041】
例えば、第1の系統によるモータ制御中に、第1のインバータ20aに於ける1部のスイッチング素子がオープン故障、又はショート故障した場合、第1のモータコイル3aの各相端子電圧Mua、Mva、Mwa、を夫々モニタすることで、そのスイッチング素子のオープン故障、又はショート故障を検出することができる。
【0042】
同様に、第2の系統によるモータ制御中の場合に於いても、第2のインバータ20bに於ける1部のスイッチング素子がオープン故障、又はショート故障した場合、第2のモータコイル3bの各相端子電圧Mub、Mvb、Mwb、を夫々モニタすることで、そのスイッチング素子のオープン故障、又はショート故障を検出することができる。
【0043】
又、第1の系統によるモータ制御中に、各相モータ電流Iua、Iva、Iwaをモニタすることにより、チエック対象の相に対応するスイッチング素子にゲート信号を供給していないタイミングでその対象の相に電流が流れていれば、その対象の相に対応するスイッチング素子にショート故障が発生していることをチエックすることができる。更に、このチエックにより、ステップS1の場合と同様に、第1のモータコイル3aのオープン又はショートによる故障判断も含めて行なったことになる。
【0044】
同様に、第2の系統によるモータ制御中の場合に於いても、各相モータ電流Iub、Ivb、Iwbをモニタすることにより、チエック対象の相に対応するスイッチング素子にゲート信号を供給していないタイミングでその対象の相に電流が流れていれば、その対象の相に対応するスイッチング素子にショート故障が発生していることをチエックすることができる。更に、このチエックにより、ステップS1の場合と同様に、第2のモータコイル3bのオープン又はショートによる故障判断も含めて行なったことになる。
【0045】
ステップS3での第2の故障判断に於いて、故障を検出した場合はフラグFg2をセットし、故障を検出しなかった場合はフラグFg2をリセットする。又、故障と判断したときは、その故障内容、故障したスイッチング素子の特定、モータコイルのオープン故障若しくはショート故障等、を記憶する。
【0046】
尚、モータ制御中でない場合は、ステップS1の場合と同様に、各スイッチング素子のチェックを行うことも可能である。
【0047】
次に、S4に於いて、前述の第1の故障判断及び第2の故障判断により故障が検出されたか否かのチェックを行なう。即ち、前述のフラグFg1、又はフラグFg2が「1」にセットされているか否かに基づいて故障の有無を判定する。その判定の結果、フラグFg1、フラグFg2の何れも「1」にセットされていなければ故障なしの判定となり(N)、ステップS5に進んで、CPU13の通常制御量演算部11により通常制御量の演算を行なう。
【0048】
ステップS5での通常制御量の演算は、従来の装置と同様に、操舵トクル、車速、及び目標電流と実電流との差等を用いて、モータ電流値を目標値に一致させるように制御量を演算するものである。そしてその結果を第1の系統と第2の系統との2系統に振り分ける。前述したようにこの2系統の分担割合は任意に設定することができる。次にステップS6に進んで、ドライバへの故障報知は停止する。
【0049】
一方、ステップS4に於いて故障発生と判定した場合(Y)、ステップS7に進み、故障時の制御量を演算する。このステップS7での処理が図1に於ける故障制御量演算部14での処理に相当する。故障制御量を演算するためには、先ず、故障内容を判断する必要がある。二つの系統のうちの一つの系統に於いてスイッチング素子の1個がオープン、又はショート故障していると判断した場合は、その故障している系統は、3相制御から2相制御として目標電流を低減してでも制御を継続するように制御量を演算する。他方の正常な系統では、故障している一方の系統の制御量の低減分を割り増して制御量を増加する。
【0050】
又、第1のインバータ20a若しくは第2のインバータ20bに於いて、一つの相の上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子とが同時にショート故障した場合や、第1のモータコイル3a若しくは第2のモータコイル3bのショート故障のような重大故障の場合は、この故障した系統は使用することはできず、従ってその故障した系統のリレーを遮断せざるを得ない。この場合、正常系統は最大2倍のモータ電流を供給するように制御量を演算する。即ち、ステップS7では故障の程度に応じて正常系統は通常より大きく、最大2倍までの電流制御量に増加するように故障制御量を演算する。
【0051】
次に、ステップS8に於いて、ドライバへ故障報知を行なうように報知装置9への信号を出力する。報知装置9は、音、光等の1種類の報知装置ではなく複数の種類の報知装置を組合せるようにしてもよい。更に、1種類の報知装置であっても、例えば故障用ランプを点灯するのみではなく点滅するように工夫することで、ドライバへの故障報知を確実にすることができる。
【0052】
次に、ステップS9に進み、ステップS5又はステップS7に於いて演算された制御量を、所定の分担割合に基づいて第1の系統及び第2の系統に振り分け、その振り分けられた制御量に基づいたゲート信号を第1のインバータ2a、及び第2のインバータ2bの各スイッチング素子のゲートへ出力する。
【0053】
次に、ステップS10では、CPU13の周期t[msec]で次回の処理ができるように待機する。今回の処理が完了して後、t[msec]経た場合は、再度、ステップS2へ戻って今回の処理と同様な次回の処理を継続する。
【0054】
以上、この発明の実施の形態1による電動パワーステアリング装置の動作を説明したが、次に、前述のステップS7に於ける故障制御量の演算について更に詳しく説明する。図3は、この発明の実施の形態1による電動パワーステアリング装置の制御特性図であり、モータのトルクに対するモータ電流の関係を示している。
【0055】
図3に於いて、横軸はトルクであり、「+」側が右方向のトルク、「−」側が左方向のトルクである。縦軸は目標モータ電流であり、「+」側が右方向のトルクを発生させる目標モータ電流、「−」側が左方向のトルクを発生させる目標モータ電流を示している。左方向の制御特性は右方向の制御特性と同等であるため、以下の説明では、右方向の制御特性についてのみ説明する。
【0056】
図3に於いて、破線で示す制御特性31、32は、前述の二つの系統が共に故障していない通常の制御の場合の通常時制御特性、実線で示す制御特性33、34は、二つの系統のうちの一方が故障した場合の他方の正常な系統に於ける故障時制御特性を示している通常時制御特性31と故障時制御特性33は、車速が略「0」[km/h]の場合であり、通常時制御特性32と故障時制御特性34は、車速が略「20」[km/h]の場合を示す。
【0057】
いま、略「20」[km/h]の車速で走行しているとして、二つの系統のうちの一方の系統に故障が発生すると、正常である他方の系統は、通常時制御特性32よりも所定の増加率36で増加した故障時制御特性34となる。一方、車速が略「0」[km/h]である場合、二つの系統のうちの一方の系統に故障が発生すると、正常である他方の系統は、通常時制御特性31よりも所定の増加率35で増加した故障時制御特性33となる。この場合、故障時制御特性33は、通常時制御特性31の約2倍の電流値を有する制御特性となる。
【0058】
周知のように、例えば電界効果型トランジスタのようなスイッチング素子は、その素子に流し得る電流の最大値が存在する。図3に示す電流最大値37は、第1のインバータ20a、第2のインバータ20bに於ける各スイッチング素子の電流最大値である。この電流最大値37は、各スイッチング素子の特性、及びそのスイッチング素子の発熱も加味して決定された電流最大値であり、この電流最大値37を超えるような制御量をECU10が出力することはなく、この電流最大値37の近傍ではスイッチング素子の発熱を考えると、モータ3の長時間の駆動はできない。
【0059】
前述の車速「0」[km/h]に於ける故障時制御特性33は、車速「20」[km/h]の場合の通常時制御特性31に比べて、小さなトルク値で前述の電流最大値37に達する。一方、車速「20」[km/h]のような通常走行時では、図3に示すように故障時制御特性34は、通常時制御特性32の2倍より小さい電流値を有する制御特性とすることも可能であり、この場合は、電流最大値37に達することはなく、自由に制御量の増加率36を変更できる。
【0060】
一般的には、実際の車両走行中に電流最大値37に達し、長時間その電流最大値37でモータ3に電流を供給する状況は少なく、平均的には電流最大値37の半分以下の領域を使用していることが多い。そのため、一方の系統の故障時に他方の正常な系統のみによる操舵トルクの確保は実用上可能である。
【0061】
図3に於いて、一方の系統の故障時に於ける他方の正常な系統の制御特性の増加率は車速に応じて変化し、車速が略「0」[km/h]の場合にその増加率は最大となる。この場合の制御特性33は、前述したように、故障が発生していない場合の制御特性31の2倍の電流値を有する制御特性となる。
【0062】
前述の一方の系統の故障時に於ける他方の正常な系統の制御特性の増加率は、車速が高くなるにつれて任意に変化させることが可能であり、最終的には「1」に近づく。一方、故障した系統は、任意の減少率ではなく、例えば実質の相数として[2相≒60%]、[1相≒30%]、又は[50%]、[0%]のように複数のステップで変化する減少率とすることで充分である。そのため、故障した系統に於いてステップ的に変化する減少率に基づき減少した制御量に依存して正常な系統を駆動する場合、前述の増加率をステップ的に[+30%]、[+50%]、[+60%]、[+100%]と変化させるようにしても良い。又、そのステップ的に変化させる場合に、急激に異なる値に変化させるのではなく最終的にその値に近づけるように緩やかな変化とするようにしてもよい。
【0063】
正常な系統の増加率の変更は、車速に依存させる場合のほか、電流値、又はその電流値の積算値、電流の二乗値に依存させることができ、電流値が少ないほど、又は積算値が少ないほど増加率を大きくすることもできる。このような増加率の変更方法は、特に部品の発熱を考慮して正常な系統を酷使することにより正常な系統も故障することがないように配慮したものである。又、増加率を故障後所定時間は出力を継続し、その後所定量まで漸減させることも可能である。更に、増加率、減少率ではなく、加算量、減算量として補正しても同様の効果がある。
【0064】
尚、前述の正常な系統に於ける前述の増加率は、系統の数に相当する値を最大の増加率とする。即ち、系統の数が実施の形態1の場合のように「2」であれば増加率は最大2倍であり、系統の数が「3」であれば増加率は最大3倍となる。
【0065】
以上述べたように、この発明の実施の形態1による電動パワーステアリング装置によれば、一方の系統の故障を検出し、この故障の状況に応じて故障した系統は電流の制御特性を低減し若しくは制御を停止し、正常な系統は通常の電流の制御特性に比較して電流の制御特性を大きくし、最大で系統数までの増加率で制御を継続することにより、操舵アシストのための合計トルクを減らすことなくドライバへのアシスト力をできる限り保持継続することができる。これにより、ドライバの負担を軽減し、車両の走行を容易にするものであり、又、複数の系統のうちの一部の系統が故障したとき、操舵トルクの急変を生ずることもなく操舵性を確保し、車両の安定走行にも寄与することができる。
【0066】
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2による電動パワーステアリング装置について説明する。図4は、この発明の実施の形態2による電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートであり、実施の形態1に於ける図2と同一の符号は、それと同等の処理を行うものであるが、図2のフローチャートとの主な相違点は、故障制御量演算、及びその出力が異なる。この発明の実施の形態2による電動パワーステアリング装置の回路構成は、実施の形態1の場合に於ける図1と同様である。
【0067】
図4に於いて、イングニッションキーの操作により、車両の電源が投入されると、先ず、ステップS1に於いてCPU13のRAM(図示せず)や、ポート等の初期化が行なわれる。この初期化は、電源投入時にのみ処理されるものである。ステップS1では、前述の初期化の他に、第1の故障判断を実施する。この第1の故障判断の内容は、前述の次紙の形態1に於ける図2のステップS1の内容と同様である。
【0068】
ステップS1に於ける第1の故障判断の処理に於いて、前述の何れかの故障が検出された場合は、フラグFg1をセットすると共に、その故障内容も記憶する。故障が検出できなかった場合は、フラグFg1をリセットする。
【0069】
次にステップS2に於いて、センサ2から各情報、例えばドライバによる操舵トルク、車速等をECU10のCPU13に入力する。次にステップS3に於いて、再度、故障判断を行う。このステップS3に於ける故障判断を、第2の故障判断と称する。この第2の故障判断の処理は、前述のステップS1に於ける第1の故障判断と類似しているが、電源が投入されている限り何度もチェックが繰り返されるものであり、更には、モータ制御中であってもチェックを行なうものである。ステップS3での第2の故障判断の内容は、前述の図2に於けるステップS3での処理内容と同様である。
【0070】
ステップS3での第2の故障判断に於いて、故障を検出した場合はフラグFg2をセットし、故障を検出しなかった場合はフラグFg2をリセットする。又、故障と判断したときは、その故障内容、故障したスイッチング素子の特定、モータコイルのオープン故障若しくはショート故障等、を記憶する。
【0071】
次に、ステップS5に於いて通常制御量の演算を行う。この通常制御量の演算は、前述の図2に於けるステップS5での演算と同様である。次にステップS4に進み、前述の第1の故障判断及び第2の故障判断により故障が検出されたか否かのチェックを行なう。即ち、前述のフラグFg1、又はフラグFg2が「1」にセットされているか否かに基づいて故障の有無を判定する。その判定の結果、フラグFg1、フラグFg2の何れも「1」にセットされていなければ故障なしの判定となり(N)、ステップS6に進んで、ドライバへの故障報知は停止する。
【0072】
一方、ステップS4での判定の結果、フラグFg1、フラグFg2の何れも「1」にセットされていれば故障有りの判定となり(Y)、ステップS11に進んで故障制御量を演算する。ステップS11での故障制御量の演算は、故障を検出したときに記憶している故障内容によって二つの系統の出力量の分担割合を変更する。
【0073】
即ち、二つの系統のうちの一つの系統が故障しその電流の制御特性を所定の値だけ減少せざるをえない場合、目標電流をできる限り変更せず、つまり二つの系統の駆動回路により制御される合計トルクをできる限り減少させることなく、正常な他方の系統で故障系統の不足分を補うように分担割合を変更する。例えば、故障した系統が3相駆動から2相駆動となった場合、正常な系統と故障した系統との出力量の分担割合を、[1.4:0.6]とするものである。
【0074】
次に、ステップS8に於いて、前述の図2に於けるステップS8と同様に、ドライバへ故障報知を行なうように報知装置9への信号を出力する。報知装置9は、音、光等の1種類の報知装置ではなく複数の種類の報知装置を組合せるようにしてもよい。更に、1種類の報知装置であっても、例えば故障用ランプを点灯するのみではなく点滅するように工夫することで、ドライバへの故障報知を確実にすることができる。
【0075】
次に、ステップS12に於いて、故障時には正常な系統と故障して系統の出力量の分担割合を[1.4:0.6]として制御量を出力し、故障発生がない場合は、それらの出力割合を[1:1]として制御量を出力するものである。従って第1の系統と第2の系統の出力割合は、正常系統では「1.0」〜「2.0」までの値を取り、第1の系統と第2の系統の出力割合を合計すると略「2.0」となる。
【0076】
又、スイッチング素子1個のショート故障時に、残ったスイッチング素子により程度制御を続行し、正常な系統はその故障して系統の出力量の分担の減少分を補って制御量を出力するものであり、平均的には合計トルクの減少はないが、より微視的見れば、故障によりトルク変動が発生してしまう。そのため、正常な系統での出力量の分担の割合を若干大きくし、両者の合計を「2.0」より大きめに設定することで、よりドラインバーの感覚的に合計トルク減少をなくすことも可能である。更に、正常な系統に於ける発熱を特に考慮して、両者の出力量の分担の合計を「2.0」より小さめに設定し、運転者へ気づかせやすくすることも可能である。
【0077】
以上述べたように、この発明の実施の形態2による電動パワーステアリング装置によれば、故障検出時はその故障の状況に応じて角系統の出力量の分担割合を変更することで、目標電流値を変更することがないため処理が簡単になる。また、合計出力量を変更しないので、ドライバの操舵トルクに対するアシスト量を変更せずに制御を継続することができ、その結果、ドライバの負担を抑制できる効果を奏する。
【0078】
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3による電動パワーステアリング装置について説明する。この発明の実施の形態3による電動パワーステアリング装置は、何れかの系統の故障時に、前述の実施の形態1若しくは実施の形態2に述べたように、系統に於ける制御の仕方を変更したことをドライバへ報知する方法に特徴を有する。即ち、前述の実施の形態1及び実施の形態2では、報知装置9は、例えばスピーカ、ランプを搭載しなければならなかったが、実施の形態3では新たな報知装置を不要とするものである。尚、実施の形態1及び実施の形態2の場合と同様に、報知装置9を別に備えていても良い。
【0079】
図5は、この発明の実施の形態3による電動パワーステアリング装置を説明するための特性図であり、故障発生時の正常な系統によりモータが発生するトルクの一例を示す特性図である。図5に於いて、縦軸は正常な系統による発生トルク、横軸は時間を表わしている。前述の実施の形態1及び2により説明したように、一方の系統の故障時には正常な系統による出力量の分担割合は増加し、正常な系統に基づいてモータに発生するトルクの平均値は、故障が発生していない通常時の制御特性による発生トルクよりも増大しており、概ね2倍の特性となっている。
【0080】
図5に於いて、40は、故障が発生していない通常時の制御特性による発生トルクを示している。41は、一方の系統の故障時に正常な系統により発生するトルクを示している。一方の系統の故障時に正常な系統により発生するトルク41は、出力量の分担の増加による発生トルクに可聴周波数領域である1[kHz]〜6[kHz]の交流成分を重畳させたものであり、モータから1[kHz]〜6[kHz]の電磁音を発生させることが可能となる。従って、特別な報知装置等の追加のハードウェアを用いることなく、1[kHz]〜6[kHz]の電磁音によってドライバへ故障を報知することが可能である。
【0081】
図6は、この発明の実施の形態3による電動パワーステアリング装置を説明するための特性図であり、周波数と応答の関係をプロットして示している。図6に於いて、横軸は周波数[Hz]、縦軸は応答[dB]を示している。図6に於いて、43は、等ラウドネス曲線と呼ばれるものであり、音の大きさ(ラウドネス)に関する人間の感覚を示したものであり、人の聴感は1[kHz]〜6[kHz]の音について感じやすいことを示している。
【0082】
一方、42は、電流制御応答曲線を示したもので、モータ3に給電したい所望の電流に対する実際の給電された電流の応答をプロットしたものである。図6の曲線42から判るように、1[kHz]〜6[kHz]の帯域では,電流制御の応答が低下する。そこで、モータ3から1[kHz]〜6[kHz]の電磁音を発生させるために、正常な系統が発生するインバータが出力する電圧に1[kHz]〜6[kHz]の交流電圧を重畳すれば良い。この1[kHz]〜6[kHz]の周波数の帯域は、電流制御応答の周波数より高いので、正常な系統が発生するインバータの電流制御と干渉することなく、ドライバへ報知するための1[kHz]〜6[kHz]の電磁音を発生させることができる。
【0083】
以上述べたように、この発明の実施の形態3による電動パワーステアリング装置によれば、正常な系統の制御量に所定の周波数の交流成分を重畳させることにより、新たな報知装置を付加することなく、ドライバへ故障を報知することができる。
【0084】
尚、この発明は、その発明の範囲内に於いて、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0085】
この発明による電動パワーステアリング装置は、自動車等の車両のパワーステアリング装置として利用することが可能である。
【符号の説明】
【0086】
100 電動パワーステアリング装置、2 センサ、3 モータ、3a 第1のモータコイル、3b 第2のモータコイル、4 バッテリ、5 チョークコイル 6a 第1のリレー、6b
第2のリレー、7、8 信号ライン、9 報知装置、10 ECU、 11 制御量演算部、12 故障検出部、 13 CPU、14 故障制御量演算部、20a 第1のインバータ、20b
第2のインバータ、T1a、T2a、T3a、T4a、T5a、T6a、T1b、T2b、T3b、T4b、T5b、T6b スイッチング素子、Rua、Rva、Rwa、Rub、Rvb、Rwb
シャント抵抗、C1a、C1b 平滑コンデンサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】

【手続補正書】
【提出日】20140124
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
独立した複数のモータコイルを有するモータの駆動力によりドライバの操舵力をアシストするようにした電動パワーステアリング装置であって、
前記複数のモータコイル毎に設けられ、対応する前記モータコイルを駆動する駆動回路を備えた複数の系統と、
前記駆動回路の制御量を制御するコントロールユニットと、
を備え、
前記コントロールユニットは、
前記モータコイルを含む前記複数の系統のうちの少なくとも一つに故障が発生したとき、前記故障が発生した系統の制御量を通常時の制御量より低減させ又は前記故障が発生した系統による前記駆動を停止させると共に、前記故障が発生していない系統の制御量を通常時の制御量よりも増大させる、
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】
前記モータコイルを含む前記複数の系統のうちの少なくとも一つに故障が発生したとき、
前記コントロールユニットは、前記故障が発生していない系統の制御量を、前記故障が発生した系統の制御量の低減に対応して増大させる、
ことを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項3】
前記コントロールユニットは、
前記対応するモータコイルを含む前記複数の系統の故障を検出する故障検出部と、
前記故障検出部が前記故障を検出していない通常時に、前記複数の系統の通常時の制御量を演算して前記複数の系統に出力する通常制御量演算部と、
前記故障検出部が前記故障を検出したときに、前記故障の状況に応じて制御量を低減し又は制御を中止する故障時の制御量を演算して前記故障が発生した系統に出力すると共に、通常時の制御量よりも増大させた故障時の制御量を演算して前記故障が発生していない系統に出力する故障制御量演算部と、
を備え、
前記複数のモータコイルは、
前記故障検出部が前記故障を検出していないときは、前記通常制御量演算部からの出力に基づいて、対応する系統の前記駆動回路により駆動され、
前記故障検出部が前記故障を検出したときは、前記故障制御量演算部からの出力に基づいて対応する系統の駆動回路により制御される、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項4】
前記故障制御量演算部は、前記故障が発生していない系統に出力する故障時の制御量を、前記故障の状況に応じて、前記通常時の制御量に前記系統の数を乗算した値まで増加させ得る、
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】
前記故障制御量演算部は、前記検出された故障の状況に応じて、前記故障が発生した系統に対する故障時の制御量と前記故障が発生していない系統に対する故障時の制御量との出力量の分担割合を変更する、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項6】
前記故障制御量演算部は、前記故障時の制御量を、通常時の制御量より車速が低いほど大きく増大させて前記故障が発生していない系統へ出力する、
ことを特徴とする請求項3から5のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項7】
前記故障制御量演算部は、前記故障が発生した系統へ出力する故障時の制御量を、前記故障の状況に応じて段階的に低減させる、
ことを特徴とする請求項3から6のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項8】
前記段階的に低減される段階の数は、前記系統の数に依存した数である、
ことを特徴とする請求項7記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項9】
前記複数のモータコイルは、3相2組のモータコイルからなり、
前記複数の系統は、前記2組のモータコイルに夫々対応した2組の系統からなり、
前記モータコイルを含む2組の系統は、周期的に故障の有無が監視され、
前記監視の対象は、少なくとも前記モータの端子電圧と電流である、
ことを特徴とする請求項1から8のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項10】
前記故障が発生したときは、前記ドライバに前記故障の発生を報知する報知装置を備える、
ことを特徴とする請求項1から9のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項11】
前記故障制御量演算部から前記故障が発生していない系統に出力される故障時の制御量に、可聴周波数領域の交流値を重畳する、
ことを特徴とする請求項3から10のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。

【手続補正書】
【提出日】20141219
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
独立した複数のモータコイルを有するモータの駆動力によりドライバの操舵力をアシストするようにした電動パワーステアリング装置であって、
前記複数のモータコイル毎に設けられ、対応する前記モータコイルを駆動する駆動回路を備えた複数の系統と、
前記駆動回路の制御量を制御するコントロールユニットと、
を備え、
前記コントロールユニットは、
前記対応するモータコイルを含む前記複数の系統の故障を検出する故障検出部と、
前記故障検出部が前記故障を検出していない通常時に、前記複数の系統の通常時の制御量を演算して前記複数の系統に出力する通常制御量演算部と、
前記故障検出部が前記故障を検出したときに、前記故障の状況に応じて制御量を段階的に低減する故障時の制御量を演算して前記故障が発生した系統に出力すると共に、通常時の制御量よりも増大させた故障時の制御量を演算して前記故障が発生していない系統に出力する故障制御量演算部と、
を備え、
前記複数のモータコイルは、
前記故障検出部が前記故障を検出していないときは、前記通常制御量演算部からの出力に基づいて、対応する系統の前記駆動回路により駆動され、
前記故障検出部が前記故障を検出したときは、前記故障制御量演算部からの出力に基づいて対応する系統の駆動回路により制御される、
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】
前記モータコイルを含む前記複数の系統のうちの少なくとも一つに故障が発生したとき、
前記コントロールユニットは、前記故障が発生していない系統の制御量を、前記故障が発生した系統の制御量の低減に対応して増大させる、
ことを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項3】
前記故障制御量演算部は、前記故障が発生していない系統に出力する故障時の制御量を、前記故障の状況に応じて、前記通常時の制御量に前記系統の数を乗算した値まで増加させ得る、
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4】
前記故障制御量演算部は、前記検出された故障の状況に応じて、前記故障が発生した系統に対する故障時の制御量と前記故障が発生していない系統に対する故障時の制御量との出力量の分担割合を変更する、
ことを特徴とする請求項1から3のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項5】
前記故障制御量演算部は、前記故障時の制御量を、通常時の制御量より車速が低いほど大きく増大させて前記故障が発生していない系統へ出力する、
ことを特徴とする請求項1から4のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項6】
前記段階的に低減される段階の数は、前記系統の数に依存した数である、
ことを特徴とする請求項1から5のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項7】
前記複数のモータコイルは、3相2組のモータコイルからなり、
前記複数の系統は、前記2組のモータコイルに夫々対応した2組の系統からなり、
前記モータコイルを含む2組の系統は、周期的に故障の有無が監視され、
前記監視の対象は、少なくとも前記モータの端子電圧と電流である、
ことを特徴とする請求項1から6のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項8】
前記故障が発生したときは、前記ドライバに前記故障の発生を報知する報知装置を備える、
ことを特徴とする請求項1から7のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項9】
前記故障制御量演算部から前記故障が発生していない系統に出力される故障時の制御量に、可聴周波数領域の交流値を重畳する、
ことを特徴とする請求項1から8のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
この発明による電動パワーステアリング装置は、
独立した複数のモータコイルを有するモータの駆動力によりドライバの操舵力をアシストするようにした電動パワーステアリング装置であって、
前記複数のモータコイル毎に設けられ、対応する前記モータコイルを駆動する駆動回路を備えた複数の系統と、
前記駆動回路の制御量を制御するコントロールユニットと、
を備え、
前記コントロールユニットは、
前記対応するモータコイルを含む前記複数の系統の故障を検出する故障検出部と、
前記故障検出部が前記故障を検出していない通常時に、前記複数の系統の通常時の制御量を演算して前記複数の系統に出力する通常制御量演算部と、
前記故障検出部が前記故障を検出したときに、前記故障の状況に応じて制御量を段階的に低減する故障時の制御量を演算して前記故障が発生した系統に出力すると共に、通常時の制御量よりも増大させた故障時の制御量を演算して前記故障が発生していない系統に出力する故障制御量演算部と、
を備え、
前記複数のモータコイルは、
前記故障検出部が前記故障を検出していないときは、前記通常制御量演算部からの出力に基づいて、対応する系統の前記駆動回路により駆動され、
前記故障検出部が前記故障を検出したときは、前記故障制御量演算部からの出力に基づいて対応する系統の駆動回路により制御される、
ことを特徴とするものである。
【国際調査報告】