JP2017077831A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクセンサ故障時の操舵フィーリングを向上させる。
【解決手段】電動パワーステアリング装置１００であって、操舵角センサ１５の取得結果とモータ回転角センサ１０ａの取得結果に基づいて、推定操舵トルクを演算する操舵トルク推定部３３と、トルクセンサ１２の正常時に、トルクセンサ１２にて検出された操舵トルクと操舵トルク推定部３３にて演算された推定操舵トルクとの比較に基づいて推定操舵トルクの補正値を設定する補正値設定部３４と、を備え、モータ制御部３１は、トルクセンサ１２の故障時には、操舵トルク推定部３３にて演算された推定操舵トルクを補正値にて補正して補正推定操舵トルクを演算し、補正推定操舵トルクに基づいて電動モータ１０の駆動を制御する。
【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。

従来の電動パワーステアリング装置として、特許文献１には、トルクセンサの異常検出手段が異常を検出したときに、操舵輪回転角、モータ回転角、連結部材のばね定数、及び減速機構の減速比に基づき操舵トルクを算出することが開示されている。

特開２００４−２２４０７７号公報

トルクセンサの故障時に、特許文献１に記載の方法で操舵トルクの推定値を算出し、その推定値に基づいて電動モータの駆動を制御することが考えられる。

しかし、この場合には、操舵輪回転角及びモータ回転角を検出するセンサの精度や減速機構の減速比の固体差等により、操舵トルクの推定精度は高いとは言えない。したがって、トルクセンサの故障時には良好な操舵フィーリングが得られない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、トルクセンサ故障時の操舵フィーリングを向上させることを目的とする。

第１の発明は、電動パワーステアリング装置であって、操舵角取得部の取得結果とモータ回転角取得部の取得結果に基づいて、推定操舵トルクを演算する操舵トルク推定部と、トルクセンサの正常時に、トルクセンサにて検出された操舵トルクと操舵トルク推定部にて演算された推定操舵トルクとの比較に基づいて推定操舵トルクの補正値を設定する補正値設定部と、を備え、モータ制御部は、トルクセンサの正常時には、トルクセンサにて検出された操舵トルクに基づいて電動モータの駆動を制御し、トルクセンサの故障時には、操舵トルク推定部にて演算された推定操舵トルクを補正値にて補正して補正推定操舵トルクを演算し、補正推定操舵トルクに基づいて電動モータの駆動を制御することを特徴とする。

第１の発明では、トルクセンサの正常時に、トルクセンサにて検出された操舵トルクと操舵トルク推定部にて推定された推定操舵トルクとの比較に基づいて推定操舵トルクの補正値が設定され、トルクセンサの故障時には、操舵トルク推定部にて推定された推定操舵トルクを補正値にて補正して得られる補正推定操舵トルクに基づいて電動モータの駆動が制御される。

第２の発明は、補正値設定部は、前記操舵トルク推定部にて推定された前記推定操舵トルクが前記トルクセンサにて検出された前記操舵トルクに近付くように、前記補正値を設定することを特徴とする。

第２の発明によれば、トルクセンサの故障時に演算される補正操舵トルクを、トルクセンサにて検出される操舵トルクと実質的に一致させることができる。

第３の発明は、補正値は、車速に応じて設定されることを特徴とする。

第３の発明によれば、より精度の高い補正値を設定することができる。

第４の発明は、補正値は、推定操舵トルクのヒステリシスを補正するためのヒステリシス補正値を含むことを特徴とする。

第５の発明は、ヒステリシス補正値による推定操舵トルクの補正は、操舵方向が変化した場合に実行されることを特徴とする。

第４及び５の発明によれば、トルクセンサの故障時に演算される補正操舵トルクを、トルクセンサにて検出される操舵トルクに高い精度で一致させることができる。

第６の発明は、モータ制御部は、トルクセンサの故障時には、舵角速度に応じて補正推定操舵トルクを補正することを特徴とする。

第６の発明によれば、トルクセンサの故障時に演算される補正推定操舵トルクの精度を、より高めることができる。

本発明によれば、トルクセンサ故障時の操舵フィーリングを向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成図である。 本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の制御ブロック図である。 操舵角と操舵トルクの関係を示す図である。 舵角速度と補正係数の関係を示すマップ図である。 推定操舵トルクのヒステリシスを示す図である。 ヒステリシス補正値のマップ図である。 ヒステリシス補正値による推定操舵トルクの補正を実行するか否かの判定手順を示すフローチャートである。

図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
以下に、本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００について説明する。

図１に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、運転者によるステアリングホイール１の操作（以下、「ステアリング操作」と称する。）に伴って回転する入力シャフト２と、車輪６を転舵するラック軸５に連係する出力シャフト３と、入力シャフト２と出力シャフト３を連結するトーションバー４と、を備える。入力シャフト２、出力シャフト３、及びトーションバー４によってステアリングシャフト７が構成される。

出力シャフト３の下部には、ラック軸５に形成されたラックギヤ５ａと噛み合うピニオンギヤ３ａが形成される。ステアリングホイール１が操舵されると、ステアリングシャフト７が回転し、その回転がピニオンギヤ３ａ及びラックギヤ５ａによってラック軸５の直線運動に変換され、ナックルアーム１４を介して車輪６が転舵される。

電動パワーステアリング装置１００は、運転者によるステアリングホイール１の操舵を補助するための動力源である電動モータ１０と、電動モータ１０の回転をステアリングシャフト７に減速して伝達する減速機１１と、運転者によるステアリング操作に伴う入力シャフト２と出力シャフト３との相対回転によってトーションバー４に作用する操舵トルクを検出するトルクセンサ１２と、電動モータ１０を制御するコントローラ３０と、をさらに備える。

電動モータ１０には、電動モータ１０の回転角度を取得するモータ回転角取得部としてのモータ回転角センサ１０ａが設けられる。モータ回転角センサ１０ａは、レゾルバによって構成される。

減速機１１は、電動モータ１０の出力軸に連結されるウォームシャフト１１ａと、出力シャフト３に連結されウォームシャフト１１ａに噛み合うウォームホイール１１ｂと、からなる。電動モータ１０が出力するトルクは、ウォームシャフト１１ａからウォームホイール１１ｂに伝達されて出力シャフト３に操舵補助トルクとして付与される。

運転者によるステアリング操作に伴って入力シャフト２に付与される操舵トルクはトルクセンサ１２によって検出され、トルクセンサ１２はその操舵トルクに対応する電圧信号をコントローラ３０に出力する。コントローラ３０は、トルクセンサ１２からの電圧信号に基づいて、電動モータ１０が出力するトルクを演算し、そのトルクが発生するように電動モータ１０の駆動を制御する。このように、電動パワーステアリング装置１００は、入力シャフト２に付与される操舵トルクをトルクセンサ１２にて検出し、その検出結果に基づいて電動モータ１０の駆動をコントローラ３０にて制御して運転者のステアリング操作を補助する。

トルクセンサ１２は、メイン系統とサブ系統の２つの系統にてコントローラ３０に接続される。

入力シャフト２には、ステアリングホイール１の回転角度である操舵角（絶対操舵角）を取得する操舵角取得部としての操舵角センサ１５が設けられる。入力シャフト２の回転角度とステアリングホイール１の操舵角とは等しいため、操舵角センサ１５にて入力シャフト２の回転角度を検出することによってステアリングホイール１の操舵角が得られる。操舵角センサ１５の検出結果はコントローラ３０に出力される。

操舵角センサ１５は、図示しないが、入力シャフト２と一体に回転するセンターギアと、センターギアに噛み合う２つのアウターギアと、を備え、２つのアウターギアの回転に伴う磁束の変化に基づいて、センターギアの回転角度、すなわち入力シャフト２の回転角度を演算するものである。

コントローラ３０は、電動モータ１０の動作を制御するＣＰＵと、ＣＰＵの処理動作に必要な制御プログラムや設定値等が記憶されたＲＯＭと、トルクセンサ１２や操舵角センサ１５等の各種センサが検出した情報を一時的に記憶するＲＡＭと、を備える。

次に、図２を参照して、コントローラ３０について説明する。図２は、電動パワーステアリング装置１００の制御ブロック図である。

コントローラ３０は、電動モータ１０の駆動を制御するモータ制御部３１と、トルクセンサ１２の故障を判定する故障判定部３２と、運転者によるステアリング操作に伴って入力シャフト２に付与される操舵トルクを推定する操舵トルク推定部３３と、トルクセンサ１２の正常時に、操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルクの補正値を設定する補正値設定部３４と、を備える。

モータ制御部３１は、トルクセンサ１２の正常時には、トルクセンサ１２の検出結果に基づいて電動モータ１０の駆動を制御し、トルクセンサ１２の故障時には、操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルクと補正値設定部３４にて設定された補正値に基づいて電動モータ１０の駆動を制御する。

トルクセンサ１２の正常時には、電動モータ１０の制御には、メイン系統から出力される電圧信号が用いられる。サブ系統から出力される電圧信号は、電動モータ１０の制御には用いられず、トルクセンサ１２の故障を判定するために用いられる。

故障判定部３２は、メイン系統から出力された出力電圧とサブ系統から出力された出力電圧とを比較し、その差が予め定められた許容差以上であると判断した場合には、トルクセンサ１２が故障していると判定する。

操舵トルク推定部３３は、操舵角センサ１５にて取得された操舵角とモータ回転角センサ１０ａにて取得されたモータ回転角とに基づいて、推定操舵トルクを演算する。運転者によりステアリングホイール１が操舵されると、トーションバー４の捩れによって操舵角とモータ回転角とに角度差が生じるため、その角度差に基づいて推定操舵トルクを演算することができる。具体的には、操舵角及びモータ回転角に加え、トーションバー４のばね定数及び減速機１１の減速比に基づいて推定操舵トルクが演算される。

しかし、操舵角センサ１５及びモータ回転角センサ１０ａの検出精度、操舵角センサ１５及びモータ回転角センサ１０ａにて検出される検出信号が操舵トルク推定部３３へ入力される周期の差、及び減速機１１の減速比の固体差等により、操舵トルク推定部３３にて推定される推定操舵トルクの推定精度は高いとは言えない。したがって、トルクセンサ１２の故障時に、操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルクに基づいて電動モータ１０の駆動を制御しても、良好な操舵フィーリングが得られない。

そこで、トルクセンサ１２の故障時には、モータ制御部３１は、操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルクを、補正値設定部３４で設定された補正値にて補正して補正推定操舵トルクを演算し、その補正推定操舵トルクに基づいて電動モータ１０の駆動を制御する。

以下では、補正値設定部３４による補正値の設定方法について詳しく説明する。

補正値設定部３４は、トルクセンサ１２の正常時に、トルクセンサ１２にて検出された操舵トルクと操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルクとを比較して補正値を設定する。図３を参照して具体的に説明する。

図３は、操舵角と操舵トルクの関係を示す図であり、実線がトルクセンサ１２が出力する操舵トルク、破線が操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルク、一点鎖線が補正値設定部３４にて設定された補正値である。図３に示すように、補正値設定部３４では、トルクセンサ１２の正常時に、トルクセンサ１２にて検出された操舵トルクと操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルクとを、操舵角に応じてサンプリングする。なお、図３では、トルクセンサ出力値及び推定操舵トルクを便宜上、直線で示しているが、トルクセンサ出力値及び推定操舵トルクは、必ずしも直線的な特性を示すとは限らない。

図３に示すように、操舵トルク推定部３３にて推定される推定操舵トルクは、上述した理由により推定精度が高くないため、トルクセンサ１２にて検出される操舵トルクに一致しない。そこで、補正値設定部３４は、推定操舵トルクがトルクセンサ１２にて検出される操舵トルクに近付くように、好ましくは一致するように、推定操舵トルクの補正値を設定する。つまり、推定操舵トルクに補正値を加減算した値が、トルクセンサ１２にて検出される操舵トルクに一致するように補正値を設定する。

トルクセンサ出力値と推定操舵トルクのサンプリング、及び補正値の設定は、トルクセンサ１２の正常時に常に行われる。トルクセンサ出力値と推定操舵トルクのサンプリングをトルクセンサ１２の正常時に常に行うことによって、補正値をより正確な値に近づけることができる。

操舵角と操舵トルクの関係は車速に応じて変化するため、車速に応じてトルクセンサの出力値と推定操舵トルクの関係も変化する。そこで、より精度の高い補正値を設定するためには、トルクセンサ出力値と推定操舵トルクのサンプリング、及び補正値の設定は、所定の車速範囲毎に行うのが望ましい。つまり、所定の車速範囲毎に、図３に示す特性図を作成するのが望ましい。例えば、車速が０〜３０ｋｍ／ｈの低速度域、３０〜６０ｋｍ／ｈの中速度域、及び６０ｋｍ／ｈ以上の高速度域に分けて特性図を作成する。このように、補正値は、車速に応じて設定するのが望ましい。

推定操舵トルクの補正値は、以上のようにして設定される。故障判定部３２にてトルクセンサ１２が故障していると判定された場合には、モータ制御部３１は、トルクセンサ１２の検出結果に基づくアシスト制御から、操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルクに基づくアシスト制御へと、電動モータ１０の制御方法を切り換える。

具体的に説明すると、モータ制御部３１は、推定操舵トルクを操舵トルク推定部３３から取得すると共に、現在の舵角に対応する補正値（図３参照）を補正値設定部３４から取得する。そして、推定操舵トルクに補正値を加減算して補正推定操舵トルクを演算し、その補正推定操舵トルクに基づいて電動モータ１０の駆動を制御する。車速に応じて補正値が設定されている場合には、モータ制御部３１は、車速センサ（図示せず）の検出結果に基づいて、現在の車速に対応する補正値を取得する。

補正値は、トルクセンサ１２の正常時に、推定操舵トルクがトルクセンサ１２にて検出される操舵トルクに一致するように演算されたものであるため、補正値にて補正された補正推定操舵トルクは、トルクセンサ１２にて検出される操舵トルクと実質的に一致する。したがって、トルクセンサ１２が故障したとしても、操舵フィーリングが悪化することがない。

以上のように、車両走行中にトルクセンサ１２が故障した場合であっても、操舵フィーリングを悪化させることなく、車両の走行を継続させることが可能となる。

なお、トルクセンサ出力値及び推定操舵トルクが図３に示すような直線的な特性となる場合には、補正値は、図３に示すように舵角に応じて設定する必要はなく、舵角によらず一定値としてもよい。その場合には、補正推定操舵トルクは、推定操舵トルクに補正値を乗算することによって演算される。

トルクセンサ１２の出力値と推定操舵トルクの関係は、舵角速度に応じて変化する。そのため、補正推定操舵トルクの精度を高めるため、以上で説明した推定操舵トルクの補正に加えて、図４に示すように舵角速度に応じた補正係数を予め設定し、その補正係数を用いて補正推定操舵トルクをさらに補正するのが望ましい。具体的には、モータ制御部３１は、操舵角センサ１５の検出結果に基づいて演算される舵角速度を取得し、現在の舵角速度に対応する補正係数を図４に示すマップを参照して取得する。そして、その補正係数を補正推定操舵トルクに乗算して補正推定操舵トルクをさらに補正する。

以上の第１実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

補正値設定部３４は、トルクセンサ１２の正常時に、トルクセンサ１２にて検出された操舵トルクと操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルクとの比較に基づいて推定操舵トルクの補正値を設定する。故障判定部３２にてトルクセンサ１２が故障していると判定された場合には、モータ制御部３１は、操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルクを補正値にて補正して得られる補正推定操舵トルクに基づいて、電動モータ１０の駆動を制御する。よって、トルクセンサ故障時の操舵フィーリングを向上させることができる。

また、トルクセンサ出力値と推定操舵トルクのサンプリング、及び補正値の設定は、トルクセンサ１２の正常時に常に行われるため、精度の高い補正値を設定することができる。したがって、トルクセンサ１２の故障時に演算される補正操舵トルクを、トルクセンサ１２にて検出される操舵トルクと実質的に一致させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置について説明する。以下では、上記第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００と異なる点について説明し、電動パワーステアリング装置１００と同一の構成には、同一の符号を用いて説明を省略する。

図５に示すように、操舵角センサ１５にて取得された操舵角とモータ回転角センサ１０ａにて取得されたモータ回転角とに基づいて推定される推定操舵トルクは、ヒステリシスを持った特性となる。つまり、ステアリングホイール１が中立位置から操舵されてから操舵方向が変化した時点（図５中操舵角Ｘの時点）以降では、ヒステリシスが発生する。このように、操舵トルク推定部３３にて推定される推定操舵トルクは、ヒステリシスの分だけトルクセンサ１２の出力値と比較して精度が悪い。そこで、補正値設定部３４では、図３に示す補正値に加えて、推定操舵トルクのヒステリシスを補正するためのヒステリシス補正値（図６参照）も設定する。以下に、ヒステリシス補正値について詳しく説明する。

図６に示すヒステリシス補正値は、ステアリングホイール１を戻す際の推定操作トルクが、ステアリングホイール１を中立位置から切り込んだ際の推定操舵トルクに一致するように設定される。つまり、戻り側の推定操作トルクにヒステリシス補正値を加減算した値が、切り側の推定操舵トルクに一致するようにヒステリシス補正値を設定する。具体的に説明すると、図５に示すように、操舵角Ｙでは、切り側の推定操舵トルクＴｆと戻り側の推定操舵トルクＴｂとはトルク値Ｃだけ偏差がある。したがって、図６に示すように、操舵角Ｙではヒステリシス補正値はＣに設定される。

推定操舵トルクのサンプリング及びヒステリシス補正値の設定は、トルクセンサ１２の正常時に常に行われる。推定操舵トルクのサンプリングをトルクセンサ１２の正常時に常に行うことによって、ヒステリシス補正値をより正確な値に近づけることができる。

ヒステリシスの大きさは車速に応じて変化するため、より精度の高いヒステリシス補正値を設定するためには、推定操舵トルクのサンプリング及びヒステリシス補正値の設定は、所定の車速範囲毎に行うのが望ましい。つまり、所定の車速範囲毎に、図６に示すヒステリシス補正値のマップを作成するのが望ましい。

故障判定部３２にてトルクセンサ１２が故障していると判定された場合には、モータ制御部３１は、推定操舵トルクを操舵トルク推定部３３から取得すると共に、現在の舵角に対応する補正値（図３参照）及びヒステリシス補正値（図６参照）を補正値設定部３４から取得する。そして、推定操舵トルクに図３に示す補正値と図６に示すヒステリシス補正値を加減算して補正操舵トルクを演算し、その補正操舵トルクに基づいて電動モータ１０の駆動を制御する。

推定操舵トルクのヒステリシスは、操舵方向が変化した時点以降で発生するため、ヒステリシス補正値による推定操舵トルクの補正は、操舵方向が変化した時点以降のみで行われる。そこで、以下では、図７を参照して、ヒステリシス補正値による推定操舵トルクの補正を実行するか否かの判定手順について説明する。図７に示す手順は、モータ制御部３１にて実行される。

ステップ１では、操舵角センサ１５の検出結果に基づいて演算される舵角速度Δθを取得し、現在の舵角速度Δθが不感帯内であるか否かを判定する。舵角速度Δθが不感帯内ではないと判定した場合には、操舵角が変化中の状態であり、ステップ２に進む。舵角速度Δθの不感帯は、操舵角センサ１５の検出誤差に起因する誤判定を防止できる程度の微小速度に設定される。

ステップ２では、操舵角センサ１５の検出結果に基づいて操舵方向が変化したか否かを判定する。操舵方向が変化したと判定した場合には、ステップ３において操舵方向変化フラグをＯＮした上で、ステップ４へと進む。操舵方向が変化していないと判定した場合には、ステップ３において操舵方向変化フラグをＯＮとすることなく、ステップ４へと進む。

ステップ４では、操舵方向変化フラグがＯＮであるか否かを判定する。操舵方向変化フラグがＯＮであると判定した場合には、ステップ５に進み、ヒステリシス補正値による推定操舵トルクの補正を実行する。具体的には、図６に示すヒステリシス補正値のマップを参照して、現在の操舵角に対応するヒステリシス補正値を取得する。車速に応じてヒステリシス補正値が設定されている場合には、車速センサ（図示せず）の検出結果に基づいて、現在の車速に対応するヒステリシス補正値を取得する。

ステップ４において、操舵方向変化フラグがＯＮでないと判定した場合には、ステアリングホイール１が中立位置から操舵されてから操舵方向が変化していない状態であり、ステップ５においてヒステリシス補正値による推定操舵トルクの補正を実行することなく、処理を終了する。

ステップ１において、舵角速度Δθが不感帯内であると判定した場合には、操舵角が一定の状態であり、ステップ６に進む。ステップ６では、操舵角センサ１５の検出結果に基づいて、現在の操舵角θが不感帯内であるか否かを判定する。操舵角θが不感帯内ではないと判定した場合には、ステアリングホイール１が一定舵角で切られている状態であり、ステップ４に進む。操舵角θの不感帯は、操舵角センサ１５の検出誤差に起因する誤判定を防止できる程度の微小操舵角に設定される。

ステップ４での処理は、上述したとおりである。

ステップ６において、操舵角θが不感帯内であると判定した場合には、ステアリングホイール１が中立位置にある状態であり、ステップ７において操舵方向変化フラグをＯＦＦにし、処理を終了する。このように、舵角速度Δθ及び操舵角θの双方が不感帯内である場合には、ヒステリシス補正値による推定操舵トルクの補正を実行することなく、処理を終了する。

以上の処理は、車両のイグニッションスイッチがＯＮの間、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。

以上の第２実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

補正値設定部３４は、操舵トルク推定部３３にて推定される推定操舵トルクのヒステリシスを補正するヒステリシス補正値も設定する。したがって、トルクセンサ１２の故障時に演算される補正操舵トルクは、トルクセンサ１２にて検出される操舵トルクに高い精度で一致するため、トルクセンサ故障時の操舵フィーリングを向上させることができる。

上記第２実施形態では、補正値設定部３４において、操舵角センサ１５及びモータ回転角センサ１０ａの検出精度等に起因する補正値（図３参照）とヒステリシス補正値（図６参照）とを別に設定する形態について説明した。これに代わり、補正値設定部３４において、両補正値を考慮した１つの補正値を設定するようにしてもよい。

操舵角センサ１５及びモータ回転角センサ１０ａの検出精度等に起因する補正値（図３参照）は、推定操舵トルクのヒステリシスを考慮して、ステアリングホイール１が中立位置から切り込まれる際において、トルクセンサ１２にて検出された操舵トルクと操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルクとを比較して設定するのが望ましい。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

本実施形態では、電動パワーステアリング装置は、運転者によるステアリング操作に伴って回転するステアリングシャフト７と、ステアリングシャフト７の一部を構成するトーションバー４と、トーションバー４に作用する操舵トルクを検出するトルクセンサ１２と、運転者によるステアリング操作を補助する操舵補助トルクを付与する電動モータ１０と、電動モータ１０の駆動を制御するモータ制御部３１と、トルクセンサ１２の故障を判定する故障判定部３２と、ステアリング操作に伴う操舵角を取得する操舵角センサ１５と、電動モータ１０の回転角を取得するモータ回転角センサ１０ａと、操舵角センサ１５の取得結果とモータ回転角センサ１０ａの取得結果に基づいて、推定操舵トルクを演算する操舵トルク推定部３３と、トルクセンサ１２の正常時に、トルクセンサ１２にて検出された操舵トルクと操舵トルク推定部３３にて演算された推定操舵トルクとの比較に基づいて推定操舵トルクの補正値を設定する補正値設定部３４と、を備え、モータ制御部３１は、トルクセンサ１２の正常時には、トルクセンサ１２にて検出された操舵トルクに基づいて電動モータ１０の駆動を制御し、トルクセンサ１２の故障時には、操舵トルク推定部３３にて演算された推定操舵トルクを補正値にて補正して補正推定操舵トルクを演算し、補正推定操舵トルクに基づいて電動モータ１０の駆動を制御する。

この構成では、トルクセンサ１２の正常時に、トルクセンサ１２にて検出された操舵トルクと操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルクとの比較に基づいて推定操舵トルクの補正値が設定され、トルクセンサ１２の故障時には、操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルクを補正値にて補正して得られる補正推定操舵トルクに基づいて電動モータ１０の駆動が制御される。よって、トルクセンサ故障時の操舵フィーリングを向上させることができる。

また、本実施形態では、補正値設定部３４は、操舵トルク推定部３３にて推定された推定操舵トルクがトルクセンサ１２にて検出された操舵トルクに近付くように、補正値を設定する。

この構成では、トルクセンサ１２の故障時に演算される補正操舵トルクを、トルクセンサ１２にて検出される操舵トルクと実質的に一致させることができる。

また、本実施形態では、補正値は、車速に応じて設定される。

この構成では、より精度の高い補正値を設定することができる。

また、本実施形態では、補正値は、推定操舵トルクのヒステリシスを補正するためのヒステリシス補正値を含む。

また、本実施形態では、ヒステリシス補正値による推定操舵トルクの補正は、操舵方向が変化した場合に実行される。

以上の構成では、トルクセンサ１２の故障時に演算される補正操舵トルクを、トルクセンサ１２にて検出される操舵トルクに高い精度で一致させることができる。

また、本実施形態では、モータ制御部３１は、トルクセンサ１２の故障時には、舵角速度に応じて補正推定操舵トルクを補正する。

この構成では、トルクセンサ１２の故障時に演算される補正推定操舵トルクの精度を、より高めることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、出力シャフト３の下部に形成されたピニオンギヤ３ａがラック軸５に形成されたラックギヤ５ａと噛み合う形態について説明した。これに代えて、出力シャフト３とは別にラックギヤ５ａに噛み合うピニオンシャフトを設け、出力シャフト３とピニオンシャフトを自在継手を介して連結するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、電動モータ１０の駆動力が、減速機１１を介して出力シャフト３に付与される形態について説明した。これに代えて、電動モータ１０の駆動力を、プーリ及びベルトを有する減速機を介してラック軸５に付与する構成（ベルトドライブ方式）としてもよく、また、電動モータ１０の駆動力を、減速機を介さずに直接ラック軸５に付与する構成（ダイレクトドライブ方式）としてもよい。このように、電動モータ１０は、ステアリング系にトルクを付与するものである。

１００・・・電動パワーステアリング装置、１・・・ステアリングホイール、２・・・入力シャフト 、３・・・出力シャフト、４・・・トーションバー、５・・・ラック軸、７・・・ステアリングシャフト、１０・・・電動モータ、１０ａ・・・モータ回転角センサ（モータ回転角取得部）、１２・・・トルクセンサ、１５・・・操舵角センサ（操舵角取得部）、３０・・・コントローラ、３１・・・モータ制御部、３２・・・故障判定部、３３・・・操舵トルク推定部、３４・・・補正値設定部

Claims (6)

1. 運転者によるステアリング操作に伴って回転するステアリングシャフトと、
   前記ステアリングシャフトの一部を構成するトーションバーと、
   前記トーションバーに作用する操舵トルクを検出するトルクセンサと、
   運転者によるステアリング操作を補助する操舵補助トルクを付与する電動モータと、
   前記電動モータの駆動を制御するモータ制御部と、
   前記トルクセンサの故障を判定する故障判定部と、
   ステアリング操作に伴う操舵角を取得する操舵角取得部と、
   前記電動モータの回転角を取得するモータ回転角取得部と、
   前記操舵角取得部の取得結果と前記モータ回転角取得部の取得結果に基づいて、推定操舵トルクを演算する操舵トルク推定部と、
   前記トルクセンサの正常時に、前記トルクセンサにて検出された前記操舵トルクと前記操舵トルク推定部にて演算された前記推定操舵トルクとの比較に基づいて前記推定操舵トルクの補正値を設定する補正値設定部と、を備え、
   前記モータ制御部は、前記トルクセンサの正常時には、前記トルクセンサにて検出された前記操舵トルクに基づいて前記電動モータの駆動を制御し、前記トルクセンサの故障時には、前記操舵トルク推定部にて演算された前記推定操舵トルクを前記補正値にて補正して補正推定操舵トルクを演算し、当該補正推定操舵トルクに基づいて前記電動モータの駆動を制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記補正値設定部は、前記操舵トルク推定部にて推定された前記推定操舵トルクが前記トルクセンサにて検出された前記操舵トルクに近付くように、前記補正値を設定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。
3. 前記補正値は、車速に応じて設定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。
4. 前記補正値は、前記推定操舵トルクのヒステリシスを補正するためのヒステリシス補正値を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記ヒステリシス補正値による前記推定操舵トルクの補正は、操舵方向が変化した場合に実行されることを特徴とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記モータ制御部は、前記トルクセンサの故障時には、舵角速度に応じて前記補正推定操舵トルクを補正することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の電動パワーステアリング装置。

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