JP2011195089A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成簡素且つ信頼性の高い異常判定を行なうことのできる電動パワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】モータ１２には、二相のモータコイル１２ａ，１２ｂを有するブラシレスモータが採用される。また、ＥＣＵ１１は、第１相のモータコイル１２ａに対して正弦通電を実行する第１系統のマイコン２１ａ及び駆動回路２２ａと、第２相のモータコイル１２ｂに対して余弦通電を実行する第２系統のマイコン２１ｂ及び駆動回路２２ｂとを備える。そして、各マイコン２１ａ，２１ｂは、それぞれが独立に、その対応相について電流フィードバック制御を実行することにより当該対応相のモータ制御信号を生成するとともに、他相における過大な電流偏差の発生を監視することにより異常判定を実行する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。

従来、車両用のパワーステアリング装置には、モータを駆動源とした電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）があり、このようなＥＰＳは、レイアウト自由度が高く、且つエネルギー消費量が小さいという特徴を有している。そのため、近年では、小型車両から大型車両までの幅広い車種において、その採用が進められている。

さて、従来、ＥＰＳでは、そのパワーアシスト制御を実行する電子制御装置（マイコン等）において、数多くの異常判定処理（診断処理）が行なわれている。例えば、マイコンは、ＣＰＵ及びメモリ（ＲＡＭ及びＲＯＭ）、並びに各種の電子回路（Ａ／Ｄ変換等）により構成されるが、その起動時（イグニッションＯＮ時）には、実行プログラム及びその作業データの格納領域となるメモリが正常であることを確認するためのイニシャルチェックが行なわれる（例えば、特許文献１参照）。また、起動後においても、同マイコン及びその制御下にある各種電子回路が正常に機能しているか否かが監視される。そして、その異常判定処理において、何らかの異常を検知した場合には、速やかにフェールセーフを図ることにより、高い信頼性及び安全性を確保する構成となっている。

特開２００６−３３１０８６号公報

しかしながら、近年、ＥＰＳにおいては、より優れた操舵フィーリングの実現を図るべく、様々な補償制御が実行されるようになっており、これに伴うメモリの大容量化によって、上記イニシャルチェックに要する時間が長くなっている。また、起動後の機能チェックは、例えば、パワーアシスト制御を実行するマイコン（メインマイコン）から独立した監視用マイコンを設けることで行なわれるが、この場合、メインマイコンは、その監視用マイコンから送られる試験演算をリアルタイムで実行しなければならない。そして、更に、このような監視用マイコンを含め、新たな監視回路（異常判定回路）を設けることで、メインマイコンには、その監視回路が正常に機能しているか否かを監視する必要性が生ずる等、その異常判定を実行するために要求される処理能力は増大の一途を辿っており、これが製造コストを押し上げる一因にもなっている。

加えて、数多くの監視回路を設けることで、その構成要素の増加に伴う故障発生率の上昇が顕著になるとともに、ひいては、その多岐にわたる異常判定の実行により、本来、ＥＰＳの運用上、何ら影響のない些細な事象をも異常と判定してしまう可能性がある。そして、これが故障としてカウントされることにより、その故障発生率が更に引き上げられる等といった問題を抱えており、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、構成簡素且つ信頼性の高い異常判定を行なうことのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータを駆動源として操舵系にアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記アシスト力に対応したモータトルクを発生させるべくモータ制御信号を出力する制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づく駆動電力を前記モータに供給する駆動回路とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記モータは、二相のモータコイルを有するブラシレスモータであって、前記制御手段は、第１相の前記モータコイルに対して正弦通電を実行する第１系統の制御信号出力手段及び駆動回路と、第２相の前記モータコイルに対して余弦通電を実行する第２系統の制御信号出力手段及び駆動回路とを備え、各制御信号出力手段は、それぞれ独立して電流フィードバック制御を実行することにより対応相についての前記モータ制御信号を生成するとともに、他相における過大な電流偏差の発生を監視することにより異常判定を実行すること、を要旨とする。

上記構成によれば、その二系統の制御系に何らかの異常が生じた場合、とりわけ、各制御信号出力手段を構成する電子制御装置（マイコン）において、そのパワーアシスト制御に影響を与えるような異常が生じた場合には、その異常が、必ず、他相の電流偏差に現れることになる。従って、各制御信号出力手段のそれぞれが、他相の電流偏差を相互に監視する、具体的には、その偏差過大の発生を監視することにより、その二系統の制御系の少なくとも何れかに異常が生じたことを検知することができる。その結果、上述のような起動時におけるメモリのイニシャルチェック等、各制御信号出力手段を構成する電子制御装置に関するその他の異常判定制御（監視回路）を廃して、上記のような他相電流偏差の相互監視に基づく異常判定に代えることが可能になる。そして、これにより、その起動時間の短縮のみならず、各電子制御装置に要求される処理能力が低下することによるコストダウン、及び回路規模の縮小による故障発生率の低減を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、前記各制御信号出力手段が対応相の電流検出に用いる第１の電流センサと、前記各制御信号出力手段が他相の電流検出に用いる第２の電流センサとを独立に設けたこと、を要旨とする。

上記構成によれば、各相の実電流値を検出する過程において生じた異常（電流検出要素を構成する電流センサ本体、及びその信号配線等の異常等）もまた、他相の電流偏差に現れるようになる。従って、その電流検出要素の異常判定についても、上記のような他相電流偏差の相互監視に基づく異常判定に代えることが可能となり、その結果、更なる構成の簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。

請求項３に記載の発明は、前記制御手段には、前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出可能な独立した二系統のセンサ信号が入力されるとともに、前記各制御信号出力手段は、対応する前記センサ信号により検出される操舵トルクに基づいて、それぞれが独立して電流指令値を演算すること、を要旨とする。

上記構成によれば、操舵トルクを検出する過程においてに生じた異常（操舵トルク検出要素を構成するトルクセンサ本体、及びその信号配線等の異常等）もまた、電流偏差として現れるようになる。従って、その操舵トルク検出要素の異常判定についても、上記のような他相電流偏差の相互監視に基づく異常判定に代えることが可能となり、その結果、更なる構成の簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。

請求項４に記載の発明は、第１相に対応する前記制御信号出力手段がモータ回転角検出に用いる第１の回転角センサと、第２相に対応する前記制御信号出力手段がモータ回転角検出に用いる第２の回転角センサとを独立に設けたこと、を要旨とする。

即ち、二相ブラシレスモータの各相に正弦波通電（正弦通電及び余弦通電）を行うための電流指令値は、そのモータ回転角に応じた値となる。従って、上記構成によれば、そのモータ回転角を検出する過程において生じた異常（モータ回転角検出要素を構成する回転角センサ本体、及び信号配線等の異常等）もまた、他相の電流偏差に現れるようになる。これにより、モータ回転角について検出要素の異常判定についても、上記のような他相電流偏差の相互監視に基づく異常判定に代えることが可能となり、その結果、更なる構成の簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。

請求項５に記載の発明は、前記制御手段は、前記異常判定により異常と判定した場合には、前記操舵系にアシスト力を付与するためのパワーアシスト制御を停止すること、を要旨とする。

上記構成によれば、速やかにモータを停止させてフェールセーフを図ることができる。

本発明によれば、構成簡素且つ信頼性の高い異常判定を行なうことが可能な電動パワーステアリング装置を提供することができる。

電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。 ＥＰＳの電気的構成を示すブロック図。 各マイコンの概略構成を示すブロック図。 異常判定の処理手順を示すフローチャート。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。そして、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。尚、本実施形態のステアリングシャフト３は、コラムシャフト３ａ、インターミディエイトシャフト３ｂ、及びピニオンシャフト３ｃを連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド６を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪７の舵角、即ち車両の進行方向が変更されるようになっている。

また、ＥＰＳ１は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ１０と、該ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する制御手段としてのＥＣＵ１１とを備えている。

本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１０は、駆動源であるモータ１２が減速機構１３を介してコラムシャフト３ａと駆動連結された所謂コラム型のＥＰＳアクチュエータとして構成されている。尚、本実施形態では、減速機構１３には、周知のウォーム＆ホイールが採用されている。そして、ＥＰＳアクチュエータ１０は、モータ１２の回転を減速してコラムシャフト３ａに伝達することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。

一方、ＥＣＵ１１には、トルクセンサ１４及び車速センサ１５が接続されている。本実施形態では、トルクセンサ１４は、コラムシャフト３ａの途中に設けられたトーションバー１６と、同トーションバー１６の捩れに基づいて、ステアリングシャフト３を介して伝達される操舵トルクτを検出可能なセンサ信号（Ｓa，Ｓb）を出力する独立した二つのセンサユニット１４ａ，１４ｂとを備えて構成されている。

尚、このようなトルクセンサは、例えば、トーションバー１６の捩れに基づき磁束変化を生ずるセンサコア（図示略）の径方向外側に、検出要素となる各センサユニット１４ａ，１４ｂとして、複数個のホールＩＣを配置することにより形成可能である（例えば、特開２００３−１４９０６２号公報参照）。そして、本実施形態のＥＣＵ１１は、このトルクセンサ１４により検出される操舵トルクτ（τ１，τ２）、及び車速センサ１５により検出される車速Ｖに基づいて、ＥＰＳアクチュエータ１０の駆動源であるモータ１２が発生するアシストトルクを制御することにより、そのパワーアシスト制御を実行する。

次に、本実施形態のＥＰＳの電気的構成について説明する。
図２に示すように、本実施形態では、ＥＰＳアクチュエータ１０の駆動源であるモータ１２には、二相のモータコイル１２ａ，１２ｂを有するブラシレスモータが採用されている。そして、ＥＣＵ１１は、その各相に対し、互いの位相が電気角で９０°ずれた正弦波通電、即ち正弦通電（ｓｉｎ通電）及び余弦通電（ｃｏｓ通電）を行うことにより、その駆動電力の供給を行う構成となっている。

詳述すると、本実施形態のＥＣＵ１１は、第１相のモータコイル１２ａに対応して設けられた第１系統のマイコン２１ａ及び駆動回路２２ａと、第２相のモータコイル１２ｂに対応して設けられた第２系統のマイコン２１ｂ及び駆動回路２２ｂとを備えている。そして、各駆動回路２２ａ，２２ｂは、その対応するマイコン２１ａ，２１ｂの出力するモータ制御信号に基づいて、それぞれ独立に、その対応する相（対応相）のモータコイル１２ａ，１２ｂに対する正弦波通電を実行する。

本実施形態では、各駆動回路２２ａ，２２ｂには、４つのスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４をＨブリッジ状に接続してなる周知のＰＷＭインバータが採用されている。また、制御信号出力手段としての各マイコン２１ａ，２１ｂと各駆動回路２２ａ，２２ｂとの間には、それぞれプリドライバ２３ａ，２３ｂが介在されており、各マイコン２１ａ，２１ｂの出力するモータ制御信号は、その対応する各プリドライバ２３ａ，２３ｂに入力される。そして、各プリドライバ２３ａ，２３ｂは、その入力されるモータ制御信号に基づいて、上記のように駆動回路２２ａ，２２ｂを構成する各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４にゲート駆動電圧を印加する。

即ち、各駆動回路２２ａ，２２ｂは、上記ゲート駆動電圧に応答して各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４がオン／オフすることにより、上記モータ制御信号に示されたＤｕｔｙ比に基づく電圧を、その対応相のモータコイル１２ａ，１２ｂに印加する。そして、これにより、第１系統のマイコン２１ａ及び駆動回路２２ａ（並びにプリドライバ２３ａ）は、その対応する第１相のモータコイル１２ａに対する正弦通電を実行し、第２系統のマイコン２１ｂ及び駆動回路２２ｂ（並びにプリドライバ２３ｂ）は、その対応する第２相のモータコイル１２ｂに対する余弦通電を実行する構成となっている。

さらに詳述すると、図３に示すように、各マイコン２１ａ，２１ｂには、それぞれ、目標アシスト力に対応した基本アシスト制御量Ｉas*を演算する基本アシスト制御部２５ａ，２５ｂと、その基本アシスト制御量Ｉas*及びモータ回転角θに応じた各相の電流指令値Ｉ_sin*，Ｉ_cos*を演算する電流指令値演算部２６ａ，２６ｂとが設けられている。

本実施形態では、第１系統のマイコン２１ａには、上記トルクセンサ１４を構成する二つのセンサユニット１４ａ，１４ｂのうち（図１参照）、センサユニット１４ａが出力するセンサ信号Ｓaが入力されるようになっており、同マイコン２１ａは、そのセンサ信号Ｓaに基づく操舵トルクτ１を検出する。また、第２系統のマイコン２１ｂには、センサユニット１４ｂが出力するセンサ信号Ｓbが入力されるようになっており、同マイコン２１ｂは、そのセンサ信号Ｓbに基づく操舵トルクτ２を検出する。尚、車速Ｖについては、図示しない車内ネットワーク（ＣＡＮ）を介して、車速センサ１５により検出される共通の値が各マイコン２１ａ，２１ｂに入力される。そして、各基本アシスト制御部２５ａ，２５ｂは、その各マイコン２１ａ，２１ｂにおいて独立に検出された操舵トルクτ（τ１，τ２）、及び車速Ｖに基づいて、それぞれ独立に、基本アシスト制御量Ｉas*を演算する。

また、本実施形態のモータ１２には、二つの回転角センサ２７ａ，２７ｂが設けられている。そして、各マイコン２１ａ，２１ｂは、これら各回転角センサ２７ａ，２７ｂの出力信号に基づいて、それぞれ独立に、モータ回転角θ（θ１，θ２）を検出する。

具体的には、第１系統のマイコン２１ａは、回転角センサ２７ａの出力信号に基づきモータ回転角θ１を検出し、第２系統のマイコン２１ｂは、回転角センサ２７ｂが出力するセンサ信号に基づくモータ回転角θ２を検出する。即ち、本実施形態では、回転角センサ２７ａが第１の回転角センサを構成し、回転角センサ２７ｂが第２の回転角センサを構成する。そして、各電流指令値演算部２６ａ，２６ｂは、上記のように各マイコン２１ａ，２１ｂにおいて独立に演算された基本アシスト制御量Ｉas*及び独立に検出されたモータ回転角θ（θ１，θ２）に基づいて、それぞれ独立に、モータ１２の各相に対する正弦通電及び余弦通電をするための電流指令値Ｉ_sin*，Ｉ_cos*を演算する。

更に、図２に示すように、本実施形態では、各相の動力線２８ａ，２８ｂには、それぞれ、電流センサ２９ａ，２９ｂが設けられており、各マイコン２１ａ，２１ｂは、これら各電流センサ２９ａ，２９ｂの出力信号に基づいて、それぞれ独立に、その対応相の実電流値Ｉ_sin，Ｉ_cosを検出する。そして、各マイコン２１ａ，２１ｂは、その検出される実電流値Ｉ_sin，Ｉ_cosを、上記各電流指令値演算部２６ａ，２６ｂにおいて演算した電流指令値Ｉ_sin*，Ｉ_cos*に追従させるべく、それぞれ独立に、その対応相について電流フィードバック制御を実行することにより、当該対応相のモータ制御信号を生成する。

詳述すると、図２及び図３に示すように、第１系統のマイコン２１ａは、第１相のモータコイル１２ａに対応する動力線２８ａに設けられた電流センサ２９ａの出力信号に基づいて、その正弦通電を実行する第１相の実電流値Ｉ_sinを検出する。また、マイコン２１ａにおいて、この実電流値Ｉ_sinは、上記電流指令値演算部２６ａが演算する電流指令値Ｉ_sin*とともに減算器３０ａに入力される。そして、同マイコン２１ａは、この減算器３０ａにおいて演算される電流偏差ΔＩ_sinをＦ／Ｂ制御部３１ａに入力することにより、その対応する第１相についての電流フィードバック制御を実行する。

具体的には、Ｆ／Ｂ制御部３１ａは、入力される電流偏差ΔＩ_sinに比例ゲインを乗ずることにより得られる比例成分、及び電流偏差ΔＩ_sinの積分値に積分ゲインを乗ずることにより得られる積分成分を加算することにより、第１相の電圧指令値Ｖ_sin*を演算する（ＰＩ制御）。そして、マイコン２１ａは、このＦ／Ｂ制御部３１ａにおけるフィードバック制御演算の結果である電圧指令値Ｖ_sin*をＰＷＭ制御出力部３２ａに入力することにより、その対応する第１相に正弦通電を行うためのモータ制御信号を生成する構成となっている。

同様に、第２系統のマイコン２１ｂは、第２相のモータコイル１２ｂに対応する動力線２８ｂに設けられた電流センサ２９ｂの出力信号に基づいて、その余弦通電を実行する第２相の実電流値Ｉ_cosを検出する。また、マイコン２１ｂにおいて、この実電流値Ｉ_cosは、上記電流指令値演算部２６ｂが演算する電流指令値Ｉ_cos*とともに減算器３０ｂに入力される。そして、同マイコン２１ｂは、この減算器３０ｂにおいて演算される電流偏差ΔＩ_cosをＦ／Ｂ制御部３１ｂに入力することにより、その対応する第２相についての電流フィードバック制御を実行する。

尚、Ｆ／Ｂ制御部３１ｂもまた、上記Ｆ／Ｂ制御部３１ａと同様、その入力される電流偏差ΔＩ_cosに比例ゲインを乗ずることにより得られる比例成分、及び電流偏差ΔＩ_cosの積分値に積分ゲインを乗ずることにより得られる積分成分を加算することにより、第２相の電圧指令値Ｖ_cos*を演算する（ＰＩ制御）。そして、マイコン２１ｂは、このＦ／Ｂ制御部３１ｂにおけるフィードバック制御演算の結果である電圧指令値Ｖ_cos*をＰＷＭ制御出力部３２ｂに入力することにより、その対応する第２相に余弦通電を行うためのモータ制御信号を生成する構成となっている。

（異常判定）
次に、本実施形態のＥＰＳにおける異常判定の態様について説明する。
図２に示すように、本実施形態では、各相の動力線２８ａ，２８ｂには、それぞれ、上記各電流センサ（第１の電流センサ）２９ａ，２９ｂとは独立に、第２の電流センサ３５ａ，３５ｂが設けられている。そして、各マイコン２１ａ，２１ｂは、これら第２の電流センサ３５ａ，３５ｂの出力信号に基づいて、それぞれ、他相の実電流値Ｉ_sin´，Ｉ_cos´を独立に検出する。

また、各マイコン２１ａ，２１ｂは、これら第２の電流センサ３５ａ，３５ｂにより検出される実電流値Ｉ_sin´，Ｉ_cos´に基づいて、他相の電流偏差（ΔＩ_sin´，ΔＩ_cos´）を演算する。そして、その他相の電流偏差を相互に監視することにより、それぞれ独立して、その異常判定を実行する。

即ち、各マイコン２１ａ，２１ｂによる電流指令値Ｉ_sin*，Ｉ_cos*の演算方法は同一であり、且つその基礎となる状態量（操舵トルクτ）の検出対象物（トーションバー１６の捩れ）も共通であることから、何らかの異常がない限り、両者の演算結果もまた同一となる。従って、各マイコン２１ａ，２１ｂの何れか一方において、通常時には生じ得ない過大な電流偏差が発生した場合には、上記のように構成された第１系統の制御系及び第２系統の制御系の何れかに何らかの異常が生じたものと判定することができる。そして、本実施形態では、このような異常が検知された場合には、速やかに、そのパワーアシスト制御を停止して、フェールセーフを図る構成となっている。

詳述すると、図２及び図３に示すように、第２相のモータコイル１２ｂに対応する動力線２８ｂには、同第２相を対応相とする第２系統のマイコン２１ｂがその電流検出に用いる上記第１の電流センサ２９ｂとは独立に、第２の電流センサ３５ｂが設けられている。そして、第１系統のマイコン２１ａは、その第２の電流センサ３５ｂの出力信号に基づいて、他相となる第２相の実電流値Ｉ_cos´を検出する。

マイコン２１ａにおいて、この第２の実電流値Ｉ_cos´は、上記電流指令値演算部２６ａが演算する第２相の電流指令値Ｉ_cos*とともに減算器３６ａに入力され、更に、同減算器３６ａの演算する電流偏差ΔＩ_cos´は、異常判定部３７ａへと入力される。そして、異常判定部３７ａは、その他相の電流偏差ΔＩ_cos´が通常時には取り得ない過大な値となっているか否か、具体的には、当該電流偏差ΔＩ_cos´が所定の閾値（Ｉth）を超えるか否かを判定することにより、その異常判定を実行する。

同様に、第１相のモータコイル１２ａに対応する動力線２８ａには、同第１相を対応相とする第１系統のマイコン２１ａがその電流検出に用いる上記第１の電流センサ２９ａとは独立に、第２の電流センサ３５ａが設けられている。そして、第２系統のマイコン２１ｂは、その第２の電流センサ３５ｂの出力信号に基づいて、他相となる第１相の実電流値Ｉ_sin´を検出する。

マイコン２１ｂにおいて、この第１の実電流値Ｉ_sin´は、上記電流指令値演算部２６ｂが演算する第１相の電流指令値Ｉ_sin*とともに減算器３６ｂに入力され、更に、同減算器３６ｂの演算する電流偏差ΔＩ_sin´は、異常判定部３７ｂへと入力される。そして、異常判定部３７ｂは、その他相の電流偏差ΔＩ_sin´が通常時には取り得ない過大な値となっているか否か、具体的には、当該電流偏差ΔＩ_sin´が所定の閾値（Ｉth）を超えるか否かを判定することにより、その異常判定を実行する。

また、本実施形態では、上記各異常判定部３７ａ，３７ｂは、上記異常判定により異常と判定（検知）した場合には、第１系統のマイコン２１ａに設けられたＰＷＭ制御出力部３２ａ及び第２系統のマイコン２１ｂに設けられたＰＷＭ制御出力部３２ｂの双方に、異常が生じた旨を示す異常検知信号Ｓtrを出力する。尚、本実施形態では、他相側のＰＷＭ制御出力部に対する異常検知信号Ｓtrの出力は、各マイコン２１ａ，２１ｂが相互に行う状態信号の送信というかたちで実行される。そして、本実施形態では、その異常検知信号Ｓtrの入力に基づいて、各ＰＷＭ制御出力部３２ａがモータ１２を停止すべき旨のモータ制御信号の出力することにより、そのパワーアシスト制御が停止されるようになっている。

即ち、図４のフローチャートに示すように、本実施形態の各マイコン２１ａ，２１ｂは、他相において過大な電流偏差が生じているか否かを判定し（ステップ１０１）、当該過大な電流偏差が生じている場合（ステップ１０１：ＹＥＳ）には、他系統のマイコンに対し、異常の発生を示す状態信号として、異常検知信号Ｓtrを出力する（ステップ１０２）。そして、そのパワーアシスト制御を停止すべく、モータ制御信号の出力モードを移行する（ステップ１０３）。

一方、上記ステップ１０１において、他相側に過大な電流偏差が生じていないと判定した場合（ステップ１０１：ＮＯ）、続いて他系統のマイコンから上記異常検知信号Ｓtrの入力があるか否かを判定する（ステップ１０４）。そして、当該異常検知信号Ｓtrの入力がある場合（ステップ１０４：ＹＥＳ）には、そのパワーアシスト制御を停止すべく、モータ制御信号の出力モードを移行する（ステップ１０３）。

そして、上記ステップ１０４において、異常検知信号Ｓtrの入力がない場合（ステップ１０４：ＮＯ）には、正常であると判定して、そのパワーアシスト制御を継続すべく、通常モードでのモータ制御信号の出力を実行する（ステップ１０５）。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）モータ１２には、二相のモータコイル１２ａ，１２ｂを有するブラシレスモータが採用される。また、ＥＣＵ１１は、第１相のモータコイル１２ａに対して正弦通電を実行する第１系統のマイコン２１ａ及び駆動回路２２ａと、第２相のモータコイル１２ｂに対して余弦通電を実行する第２系統のマイコン２１ｂ及び駆動回路２２ｂとを備える。そして、各マイコン２１ａ，２１ｂは、それぞれが独立に、その対応相について電流フィードバック制御を実行することにより当該対応相のモータ制御信号を生成するとともに、他相における過大な電流偏差ΔＩ_sin´，ΔＩ_cos´の発生を監視することにより異常判定を実行する。

上記構成によれば、その二系統の制御系に何らかの異常が生じた場合、とりわけ、各マイコン２１ａ，２１ｂにおいてパワーアシスト制御に影響を与えるような異常が生じた場合には、その異常が、必ず、他相の電流偏差に現れることになる。そして、各マイコン２１ａ，２１ｂのそれぞれが、他相の電流偏差ΔＩ_sin´，ΔＩ_cos´を相互に監視する、具体的には、その偏差過大の発生を監視することにより、その二系統の制御系の少なくとも何れかに異常が生じたことを検知することができる。その結果、上述のような起動時におけるメモリのイニシャルチェック等、各マイコン２１ａ，２１ｂに関するその他の異常判定制御（監視回路）を廃して、上記のような他相電流偏差の相互監視に基づく異常判定に代えることが可能になる。そして、これにより、その起動時間の短縮のみならず、各マイコン２１ａ，２１ｂに要求される処理能力が低下することによるコストダウン、及び回路規模の縮小による故障発生率の低減を図ることができる。

（２）各相の動力線２８ａ，２８ｂには、それぞれ、各マイコン２１ａ，２１ｂが対応相の電流検出に用いる第１の電流センサ２９ａ，２９ｂとは独立に、他相の電流検出に用いる第２の電流センサ３５ａ，３５ｂが設けられる。

上記構成によれば、各相の実電流値（Ｉ_sin，Ｉ_cos，Ｉ_sin´，Ｉ_cos´）を検出する過程において生じた異常（電流検出要素を構成する電流センサ本体、及びその信号配線等の異常等）もまた、他相の電流偏差に現れるようになる。従って、その電流検出要素の異常判定についても、上記のような他相電流偏差の相互監視に基づく異常判定に代えることが可能となり、その結果、更なる構成の簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。

（３）各マイコン２１ａ，２１ｂは、トルクセンサ１４から入力される独立した二系統のセンサ信号Ｓa，Ｓbに基づいて、それぞれ独立に操舵トルクτ１，τ２を検出する。そして、その操舵トルクτ（τ１，τ２）に基づいて、目標アシスト力に相当する電流指令値Ｉ_sin*，Ｉ_cos*を演算する。

上記構成によれば、操舵トルクτ（τ１，τ２）を検出する過程において生じた異常（操舵トルク検出要素を構成するトルクセンサ１４、及びその信号配線等の異常等）もまた、電流偏差として現れるようになる。従って、その操舵トルク検出要素の異常判定についても、上記のような他相電流偏差の相互監視に基づく異常判定に代えることが可能となり、その結果、更なる構成の簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。

（４）トルクセンサ１４は、コラムシャフト３ａの途中に設けられたトーションバー１６と、同トーションバー１６の捩れ、即ちステアリングシャフト３を介して伝達される操舵トルクτを検出可能なセンサ信号Ｓa，Ｓbを出力する独立した二つのセンサユニット１４ａ，１４ｂとを備える。

即ち、トーションバーを含むトルクセンサの機械的構成は、極めて堅牢である場合が多い。従って、その電気的構成のみを二重系としたトルクセンサを用いることで、信頼性を確保しつつ、その構成を簡素化することができる。

（５）モータ１２には、二つの回転角センサ２７ａ，２７ｂが設けられる。そして、各マイコン２１ａ，２１ｂは、これら各回転角センサ２７ａ，２７ｂの出力信号に基づいて、それぞれ独立に、モータ回転角θ（θ１，θ２）を検出する。

即ち、各相の電流指令値Ｉ_sin*，Ｉ_cos*は、基本アシスト制御量Ｉas*及びモータ回転角θに基づき演算される。従って、上記構成によれば、モータ回転角θ（θ１，θ２）を検出する過程において生じた異常（モータ回転角検出要素を構成する回転角センサ本体、及び信号配線等の異常等）もまた、他相の電流偏差に現れるようになる。これにより、モータ回転角について検出要素の異常判定についても、上記のような他相電流偏差の相互監視に基づく異常判定に代えることが可能となり、その結果、更なる構成の簡素化及び信頼性の向上を図ることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、本発明を所謂コラム型のＥＰＳに具体化した。しかし、これに限らず、所謂ピニオン型やラックアシスト型のＥＰＳに具体化してもよい。

・上記実施形態では、各相の動力線２８ａ，２８ｂには、それぞれ、各マイコン２１ａ，２１ｂが対応相の電流検出に用いる第１の電流センサ２９ａ，２９ｂとは独立に、他相の電流検出に用いる第２の電流センサ３５ａ，３５ｂが設けられることとした。しかし、これに限らず、例えば、別途電流センサの異常検知手段が存在する等、その正常な電流検出が担保される場合には、各相の動力線２８ａ，２８ｂに設ける電流センサをそれぞれ一つとする。即ち、第２の電流センサを廃して、各マイコン２１ａ，２１ｂが、各相の実電流値Ｉ_sin，Ｉ_cosとして共通の値を用いる構成としてもよい。このような構成としても、各相において独立した電流フィードバック制御を実行し、及び他相電流偏差の相互監視に基づく異常検出を行うことが可能である。

・上記実施形態では、操舵トルクτを検出可能なセンサ信号Ｓa，Ｓbを出力する独立した２つのセンサユニット１４ａ，１４ｂを備えたトルクセンサ１４を使用し、各マイコン２１ａ，２１ｂは、その対応する各センサ信号Ｓa，Ｓbに基づいて、それぞれ独立に操舵トルクτ１，τ２を検出することとした。しかし、これに限らず、独立した２つのトルクセンサを設けて、それぞれの信号を対応する各マイコンに入力する構成としてもよい。またに、操舵トルク検出の信頼性が担保されるならば、各マイコン２１ａ，２１ｂが操舵トルクτとして共通の値を用いる構成としてもよい。

・上記実施形態では、モータ１２には、二つの回転角センサ２７ａ，２７ｂが設けられ、各マイコン２１ａ，２１ｂは、これら各回転角センサ２７ａ，２７ｂの出力信号に基づいて、それぞれ独立に、モータ回転角θ（θ１，θ２）を検出することとした。しかし、これに限らず、そのモータ回転角検出の信頼性が担保されるならば、各マイコン２１ａ，２１ｂがモータ回転角θとして共通の値を用いる構成としてもよい。

尚、他相電流偏差の相互監視に基づく異常判定をもってシステム全体の異常を判定するならば、上記実施形態に示されるような構成とすることが望ましい。即ち、各マイコン２１ａ，２１ｂが対応相の電流検出に用いる第１の電流センサ２９ａ，２９ｂとは独立に、他相の電流検出に用いる第２の電流センサ３５ａ，３５ｂを設ける。また、各マイコン２１ａ，２１ｂが、それぞれ独立して操舵トルクτ（τ１，τ２）及びモータ回転角θ（θ１，θ２）を検出可能な構成とする。そして、これにより、そのパワーアシスト制御を実行するための電流フィードバック演算及び他相電流偏差の相互監視に基づく異常判定についての制御系を各相毎に独立した二重系とする（図２及び図３参照）。

このような構成とすることで、アシスト力付与を実行する上で主要となる構成に生じた異常は、全て電流偏差として現れることになる。その結果、その他の異常判定制御（監視回路）を廃止して構成簡素を図りつつ、高い信頼性を確保することができるようになる。

次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を記載する。
（イ）請求項３に記載の電動パワーステアリング装置において、ステアリングシャフトの途中に設けられたトーションバーの捩れに基づき前記操舵トルクを検出可能な独立した二系統のセンサ信号を出力するトルクセンサを備えること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。即ち、トーションバーを含むトルクセンサの機械的構成は、極めて堅牢である場合が多い。従って、その電気的構成のみを二重系としたトルクセンサを用いることで、信頼性を確保しつつ、その構成を簡素化することができる。

１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２…ステアリング、３…ステアリングシャフト、１０…ＥＰＳアクチュエータ、１１…ＥＣＵ、１２…モータ、１２ａ，１２ｂ…モータコイル、１４…トルクセンサ、１４ａ，１４ｂ…センサユニット、１６…トーションバー、２１ａ，２１ｂ…マイコン、２２ａ，２２ｂ…駆動回路、２３ａ，２３ｂ…プリドライバ、２５ａ，２５ｂ…基本アシスト制御部、２６ａ，２６ｂ…電流指令値演算部、２７ａ，２７ｂ…回転角センサ、２８ａ，２８ｂ…動力線、２９ａ，２９ｂ…第１の電流センサ、３０ａ，３０ｂ…減算器、３１ａ，３１ｂ…Ｆ／Ｂ制御部、３２ａ，３２ｂ…ＰＷＭ制御出力部、３５ａ，３５ｂ…第２の電流センサ、３６ａ，３６ｂ…減算器、３７ａ，３７ｂ…異常判定部、Ｓa，Ｓb…センサ信号、τ（τ１，τ２）…操舵トルク、θ（θ１，θ２）…モータ回転角、Ｉas*…基本アシスト制御量、Ｉ_sin*，Ｉ_cos*…電流指令値、Ｉ_sin，Ｉ_cos，Ｉ_sin´，Ｉ_cos´…実電流値、ΔＩ_sin，ΔＩ_cos，ΔＩ_sin´，ΔＩ_cos´…電流偏差、Ｓtr…異常検知信号。

Claims (5)

1. モータを駆動源として操舵系にアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記アシスト力に対応したモータトルクを発生させるべくモータ制御信号を出力する制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づく駆動電力を前記モータに供給する駆動回路とを備えた電動パワーステアリング装置において、
   前記モータは、二相のモータコイルを有するブラシレスモータであって、
   前記制御手段は、第１相の前記モータコイルに対して正弦通電を実行する第１系統の制御信号出力手段及び駆動回路と、第２相の前記モータコイルに対して余弦通電を実行する第２系統の制御信号出力手段及び駆動回路とを備え、
   各制御信号出力手段は、それぞれ独立して電流フィードバック制御を実行することにより対応相について前記モータ制御信号を生成するとともに、他相における過大な電流偏差の発生を監視することにより異常判定を実行すること、
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記各制御信号出力手段が対応相の電流検出に用いる第１の電流センサと、前記各制御信号出力手段が他相の電流検出に用いる第２の電流センサとを独立に設けたこと、
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記制御手段には、前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出可能な独立した二系統のセンサ信号が入力されるとともに、
   前記各制御信号出力手段は、対応する前記センサ信号により検出される操舵トルクに基づいて、それぞれが独立して電流指令値を演算すること、
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   第１相に対応する前記制御信号出力手段がモータ回転角検出に用いる第１の回転角センサと、第２相に対応する前記制御信号出力手段がモータ回転角検出に用いる第２の回転角センサとを独立に設けたこと、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記制御手段は、前記異常判定により異常と判定した場合には、前記操舵系にアシスト力を付与するためのパワーアシスト制御を停止すること、
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。

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