JP2002127928A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
動禁止信号の故障を誤判断することがあり、また駆動禁
止切換信号が正常であるかの判断ができないという問題
があった。 【解決手段】 トルクセンサ1によって検出された操舵
トルクと、この操舵トルクからCPU13によって形成
されたモータ駆動信号を用いてモータ駆動手段5が出力
するモータ電流とを駆動禁止手段14に入力し、入力さ
れた二つの信号の関係に基づき、駆動禁止手段14は駆
動禁止信号及び駆動禁止切換信号を出力し、これらの出
力から、CPU13が、駆動禁止手段14の故障を検出
して、故障が検出されたときは、モータ電流が0になる
ように制御を行う。
Description
より操舵力を補助する電動パワーステアリング装置に関
するものである。
号公報に示された従来の電動パワーステアリング装置の
制御ブロック図である。図18において、1は運転者の
操舵トルクを操舵トルク信号Vtとして出力するトルク
センサ、2は車両の車速を車速信号Vsとして出力する
車速センサ、3は操舵トルク信号Vtなどの入力信号に
応じてモータ駆動信号Smを出力すると共に、電動パワ
ーステアリング装置の故障を検出するCPU、4は操舵
トルク信号Vtに応じてモータの駆動を禁止する方向を
判定し、右方向駆動禁止信号InhRおよび左方向駆動
禁止信号InhLを出力する駆動禁止手段、5はモータ
駆動信号Smの値と、右方向駆動禁止信号InhRと左
方向駆動禁止信号InhLに応じて、モータ電流Imを
出力するモータ駆動手段、6はモータ電流Imに応じて
操舵補助力を発生するモータである。
装置を示す全体構成図である。図19において、1、
2、6は図18におけるものと同一のものである。7は
ステアリングホイール、8はステアリングシャフト、9
はモータ6の出力トルクをステアリングシャフト8に伝
達する減速器、10はトルクセンサ1や車速センサ2か
ら入力される信号に基づいてモータ6を駆動するコント
ローラ、11はコントローラ10の電源となるバッテリ
である。
装置における駆動禁止手段の特性を示す図である。図2
0において、操舵トルク信号Vtがしきい値Tth1よ
り大きい場合、すなわち右方向への操舵が行われている
場合は、右方向駆動禁止信号InhRを許可にして左方
向駆動禁止信号InhLを禁止にする。また、操舵トル
ク信号Vtがしきい値−Tth1より小さい場合すなわ
ち左方向への操舵が行われている場合は、右方向駆動禁
止信号InhRを禁止にして左方向駆動禁止信号Inh
Lを許可にする。また、操舵トルク信号Vtがしきい値
Tth1以下、かつしきい値−Tth1以上にある場
合、すなわち操舵が行われていないか微小な操舵力で操
舵が行われている場合は、駆動禁止信号InhRおよび
InhLを禁止にするように設定している。
装置におけるモータ電流を出力する条件を示す図であ
る。図22は、従来の電動パワーステアリング装置にお
ける駆動禁止手段の故障判定処理のフローを示す図であ
る。図23は、従来の電動パワーステアリング装置にお
ける駆動禁止手段の故障を判定したときのコントローラ
の動作を示す図である。
アリング装置の動作について説明する。トルクセンサ1
は、運転者の操舵トルクを測定して、操舵トルク信号V
tを出力する。車速センサ2は、車両の車速を測定し
て、車速信号Vsを出力する。CPU3は、操舵トルク
信号Vtと車速信号Vsに応じてあらかじめ定められた
特性のモータ駆動信号Smを出力する。駆動禁止手段4
は、操舵トルク信号Vtに応じてあらかじめ定められた
特性の駆動禁止信号InhRおよびInhLを出力す
る。モータ駆動手段5は、モータ駆動信号Smと駆動禁
止信号InhRおよびInhLに応じてモータ6を駆動
するモータ電流Imを出力する。モータ駆動手段5で
は、図21に示すように、モータ駆動信号Smの駆動方
向が、駆動禁止信号InhRもしくはInhLにより禁
止されていない場合は、モータ駆動信号Smに応じてモ
ータ電流Imを出力するが、駆動禁止信号InhRもし
くはInhLにより禁止されている場合は、モータ電流
Imを0にする。モータ6は、モータ電流Imに応じて
操舵補助力を出力し、運転者の操舵力を軽減する。
Vtに関係なくモータ駆動信号Smを出力する故障モー
ドになった場合は、運転者が操舵している状態では、操
舵トルク信号Vtに対して逆方向へのモータ6の出力は
禁止されるため、モータ6による運転者の操舵力の増大
を防止できる。さらに、運転者が操舵していない状態で
は、モータ6の出力は両方向ともに禁止されるため、モ
ータ6の出力によるステアリングの自転を防止できる。
4の故障は、操舵トルク信号Vtと駆動禁止信号Inh
RおよびInhLの状態の比較により判定される。図2
2において、ステップS1で操舵トルク信号Vtの絶対
値と、しきい値Tth1を比較し、操舵トルク信号Vt
の絶対値が、しきい値Tth1以下であると判定された
場合は、ステップS2およびステップS3にて駆動禁止
信号InhRおよびInhLをモニタする。ここで駆動
禁止信号InhRおよびInhLの少なくともいずれか
一方が許可の場合は、ステップS7に分岐して、駆動禁
止手段4を故障と判定する。ステップS1において、操
舵トルク信号Vtの絶対値がしきい値Tth1より大き
いと判定された場合は、ステップS4に分岐して、操舵
トルク信号Vtの方向を判定し、右方向と判定された場
合は、ステップS5に分岐して左方向駆動禁止信号In
hLをモニタし、許可の場合はステップS7に分岐して
駆動禁止手段4を故障と判定する。ステップS4にて操
舵トルク信号Vtの方向が左方向と判定された場合は、
ステップS6に分岐して右方向駆動禁止信号InhRを
モニタし、許可の場合はステップS7に分岐して駆動禁
止手段4を故障と判定する。以上の処理の結果、故障を
判定した場合は故障を確定させ、図23に示されるよう
にモータ電流Imを0にしてモータ6の駆動を遮断す
る。
6を駆動し、操舵補助力を発生することにより、運転者
の操舵トルクを軽減する電動パワーステアリング装置を
実現している。また、CPU3が故障して操舵トルク信
号Vtに関係なくモータ駆動信号Smを出力した場合
は、駆動禁止手段4がモータ6の出力を制限するため、
ステアリングの自転を防止することができる。また、駆
動禁止手段4が故障してモータ6の出力を制限できなく
なった状態がCPU3によって判定された場合は、モー
タ6の駆動を遮断するため、駆動禁止手段4が故障した
後にCPU3が故障する故障モードに対しても安全性を
確保することができる。
平09−315330号公報に示された従来の電動パワ
ーステアリング装置を示す制御ブロック図である。図2
4において、12は操舵トルク信号Vtとモータ電流I
mに応じてモータの駆動を禁止する方向を判定し、右方
向駆動禁止信号InhRおよび左方向駆動禁止信号In
hLを出力する駆動禁止手段である。
の特性を変化させる従来の電動パワーステアリング装置
における駆動禁止手段の特性を示す図である。図25に
おいて、モータ電流Imがしきい値Ith1よりも大き
いときは前述の駆動禁止手段4の特性と同様であるが、
モータ電流Imがしきい値Ith1以下のときは、操舵
トルク信号Vtがしきい値Tth2以下、かつしきい値
−Tth2以下の場合、すなわち操舵が行われていない
か微小な操舵力で操舵が行われている場合は、駆動禁止
信号InhRおよびInhLを許可にするように設定し
ている。
障判定方法では、モータ電流Imに無関係に駆動禁止信
号InhRおよびInhLにより、故障の判定を行って
いるため、例えば、図25に示した特性を持つ駆動禁止
手段12と組み合わせると、モータ電流Imがしきい値
Ith1以下で操舵トルク信号Vtがしきい値Tth2
以下になったときに、駆動禁止信号InhRおよびIn
hLが許可になるため、駆動禁止手段12を故障と誤判
定するという問題があった。また、駆動禁止手段12の
特性が、モータ電流Imに応じて正常に切り替わってい
ることを判定できないという問題があった。
めになされたもので、モータ電流Imに応じて特性を変
化させる駆動禁止手段を有するものであっても故障検出
可能な電動パワーステアリング装置を得ることを目的と
する。
ワーステアリング装置においては、操舵トルクとモータ
電流の関係によりモータの駆動を制限する駆動禁止信号
を出力する駆動禁止手段と、この駆動禁止手段の出力し
た駆動禁止信号を用いて、操舵トルクとモータ電流の関
係に応じて駆動禁止手段の故障を検出する故障検出手段
を備えたものである。
タ電流の関係を示す駆動禁止切換信号を故障検出手段に
出力すると共に、故障検出手段は、駆動禁止切換信号に
応じて故障を検出するものである。また、故障検出手段
は、駆動禁止切換信号及び駆動禁止信号が所定の条件を
満足するときは、故障を検出しないものである。さら
に、故障検出手段は、駆動禁止手段の出力した駆動禁止
切換信号が所定の範囲にあるときは、故障を検出しない
ものである。
の異常をモータ電流との関係により検出するものであ
る。また、故障検出手段は、モータ電流が、所定値より
小さいとき、駆動禁止切換信号の異常を検出しないもの
である。さらにまた、故障検出手段は、モータ電流が、
駆動禁止切換信号の反転する切換点近傍の所定の範囲に
あるときは、故障を検出しないものである。
モータ電流に応じて切換えられると共に、故障検出手段
は、操舵トルクとモータ電流の関係の切換状態を反映し
たモータ電流に応じて故障を検出するものである。ま
た、故障検出手段は、モータ電流及び駆動禁止信号が所
定の条件を満足するときは、故障を検出しないものであ
る。
定の範囲にあるときは、故障を検出しないものである。
また、操舵トルクとモータ電流の関係は、モータ電流が
小さいとき、モータの駆動を許可するように設定されて
いるものである。
の範囲にあるときは、故障を検出しないものである。さ
らに、故障検出手段は、故障を検出したとき、モータの
出力を低下させるものである。
時間以上継続したとき故障を確定すると共に、故障を確
定したときモータの出力を低下させるものである。ま
た、故障検出手段は、モータ電流が低下したとき、モー
タの出力を遮断するものである。さらにまた、故障検出
手段は、モータの出力を、漸減するように低下させるも
のである。
記憶装置を備えたものである。また、記憶装置は、不揮
発性記憶装置であるものである。
実施の形態を説明する。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を示す制御ブロッ
ク図であり、従来の電動パワーステアリング装置のコン
トローラ10と基本構成は同一であり、また、電動パワ
ーステアリング装置の全体構成図は、図19に示した従
来の電動パワーステアリング装置と同様である。
操舵トルク信号Vtとして出力する操舵トルク検出手段
を構成するトルクセンサ、2は車両の車速を車速信号V
sとして出力する車速センサ、5は後述するモータ駆動
信号Smの値と、右方向駆動禁止信号InhRと左方向
駆動禁止信号InhLに応じて、モータ電流Imを出力
するモータ駆動手段、6はモータ電流Imに応じて操舵
補助力を発生するモータである。13は操舵トルク信号
Vtなどの入力信号に応じてモータ駆動信号Smを出力
すると共に、電動パワーステアリング装置の故障を検出
する故障検出手段を有するCPUである。14は操舵ト
ルク信号Vtと、モータ駆動手段5の出力するモータ電
流Imに応じて、モータの駆動を禁止する方向を判定
し、右方向駆動禁止信号InhRおよび左方向駆動禁止
信号InhLと駆動禁止切換信号Silを出力する駆動
禁止手段である。CPU13の故障検出手段は、駆動禁
止手段14の故障判定のために駆動禁止手段14の特性
の切換状態を示す駆動禁止切換信号Silが入力され、
駆動禁止手段14の出力の右方向駆動禁止信号InhR
および左方向駆動禁止信号InhLを用いて駆動禁止手
段14の故障を検出する。また、駆動禁止手段14の特
性は、図25に示されるものと同じである。モータ電流
Imがしきい値Ith1よりも大きいときは、図18の
駆動禁止手段4の特性を示す図20と同様であるが、モ
ータ電流Imがしきい値Ith1以下のときは、操舵ト
ルク信号Vtがしきい値Tth2以下、かつしきい値−
Tth2以下の場合、すなわち操舵が行われていないか
微小な操舵力で操舵が行われている場合は、駆動禁止信
号InhRおよびInhLを許可にするように設定して
いる。
動パワーステアリング装置における駆動禁止手段の特性
の状態を示す図である。図2では、駆動禁止切換信号S
ilによって駆動禁止手段の特性を示しており、モータ
電流Imが設定されたしきい値Ith1よりも大きいと
きは駆動禁止切換信号SilをH、小さいときはLを出
力するように設定している。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におけるモー
タ電流を出力する条件を示す図である。図4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に
おける駆動禁止手段の故障判定処理のフローを示す図で
ある。
アリング装置の動作について説明する。トルクセンサ1
は、運転者の操舵トルクを測定して、操舵トルク信号V
tを出力する。車速センサ2は、車両の車速を測定し
て、車速信号Vsを出力する。CPU13は、操舵トル
ク信号Vtと車速信号Vsに応じてあらかじめ定められ
た特性のモータ駆動信号Smを出力する。駆動禁止手段
14は、操舵トルク信号Vtとモータ電流Imに応じ
て、あらかじめ定められた特性の駆動禁止信号InhR
およびInhLと、駆動禁止手段14の切換状態を表す
駆動禁止切換信号Silを出力する。モータ駆動手段5
は、モータ駆動信号Smと駆動禁止信号InhRおよび
InhLに応じてモータ6を駆動するモータ電流Imを
出力する。モータ駆動手段5では図3に示すように、モ
ータ駆動信号Smの駆動方向が駆動禁止信号InhRも
しくはInhLにより禁止されていない場合は、モータ
駆動信号Smに応じてモータ電流Imを出力するが、駆
動禁止信号InhRもしくはInhLにより禁止されて
いる場合は、モータ電流Imを0にする。モータ6は、
モータ電流Imに応じて操舵補助力を出力し、運転者の
操舵力を軽減する。
号Vtに関係なくモータ駆動信号Smを出力する故障モ
ードになった場合は、運転者が操舵している状態では、
操舵トルク信号Vtに対して逆方向へのモータ6の出力
は禁止されるため、モータ6による運転者の操舵力の増
大を防止できる。さらに、運転者が操舵していない状態
では、モータ電流Imは、しきい値Ith1以下に制限
されるため、モータ6の出力によるステアリングの自転
の発生を防止できる。なお、しきい値Ith1は、ステ
アリングが自転に至らない値に設定されているものとす
る。
4の故障は、操舵トルク信号Vtと駆動禁止信号Inh
RおよびInhLの状態の比較により判定される。な
お、判定処理は、駆動禁止切換信号Silによって、以
下の説明のように切換えられる。図4において、ステッ
プS10は駆動禁止切換信号Silをモニタしており、
駆動禁止切換信号SilがHと判定された場合、すなわ
ちモータ電流Imが大きい場合はステップS1に分岐
し、図22の従来の電動パワーステアリング装置で説明
したステップS1以降の処理を行い、駆動禁止手段14
の故障の判定を行う。ステップS10で駆動禁止切換信
号SilがLと判定されたとき、すなわちモータ電流I
mが小さい場合はステップS11に分岐する。ステップ
S11において、操舵トルク信号Vtの絶対値がしきい
値Tth2以下であると判定された場合は、駆動禁止手
段14の故障判定を行わずに終了する。操舵トルク信号
Vtの絶対値がしきい値Tth2より大きいと判定され
た場合は、ステップS14にて操舵トルク信号Vtの方
向を判定し、右方向であると判定された場合は、ステッ
プS15にて左方向駆動禁止信号InhLをモニタし、
許可の場合はステップS7に分岐して駆動禁止手段14
を故障と判定する。ステップS14にて操舵トルク信号
Vtの方向が左方向であると判定された場合は、ステッ
プS16にて右方向駆動禁止信号InhRをモニタし、
許可の場合はステップS7に分岐して駆動禁止手段14
を故障と判定する。以上の処理の結果、故障と判定され
た場合は故障を確定させ、図23に示すようにモータ電
流Imを0にしてモータ6の駆動を遮断する。
の操舵力に応じてモータ6を駆動し操舵補助力を発生す
ることにより、運転者の操舵トルクを軽減する電動パワ
ーステアリング装置が実現できる。また、操舵トルク信
号Vtが中立付近にあっても、モータ電流Imが小さい
場合は、操舵補助力を発生できる電動パワーステアリン
グが実現できる。
号Vtに関係なくモータ駆動信号Smを出力した場合
は、駆動禁止手段14がモータ6の出力を制限するた
め、ステアリングの自転を防止することができる。ま
た、駆動禁止手段14が故障して、モータ6の出力を制
限できなくなった状態がCPU13によって判定された
場合は、モータ6の駆動を遮断をするため、駆動禁止手
段14が故障した後にCPU13が故障する故障モード
に対しても安全性を確保することができる。
駆動の遮断は、モータ電流Imを0にすることによって
行ったが、例えば電源経路にリレー回路を備えて電気的
に遮断したり、動力経路にクラッチを備えて機械的に遮
断してもよい。
Imは極性なしの値であるが、極性ありであってもよ
い。この場合、例えばしきい値Ith1との比較は、モ
ータ電流Imの絶対値を用いる。
形態2による電動パワーステアリング装置における駆動
禁止手段の故障判定処理のフローを示す図である。実施
の形態1では、駆動禁止切換信号Silによって駆動禁
止手段14の故障検出の処理を切り換えていたが、図5
のようにモータ電流Imによって切り換えても良い。
流Imがしきい値Ith1よりも大きい場合はステップ
S1に分岐し、実施の形態1にて説明したステップS1
以降の処理を行い、駆動禁止手段14の故障の判定を行
う。また、モータ電流Imがしきい値Ith1以下の場
合はステップS11に分岐し、実施の形態1にて説明し
たステップS11以降の処理を行い、駆動禁止手段14
の故障の判定を行う。
形態1と同様に駆動禁止手段14の故障を判定する電動
パワーステアリング装置を実現できる。また、駆動禁止
切換信号Silを用いずに、駆動禁止手段14の故障を
判定できるため、図24のブロック図のように、駆動禁
止手段14はCPU13に対して駆動禁止信号Silを
出力しない構成とすることもでき、これにより、より簡
素な回路構成で電動パワーステアリング装置を実現でき
る。
形態3による電動パワーステアリング装置における駆動
禁止手段の故障判定処理のフローを示す図である。実施
の形態1では、駆動禁止切換信号SilがLのとき、駆
動禁止手段14の故障を判定していたが、図6のように
判定しなくてもよい。
切換信号SilがHと判定されたときは、ステップS1
に分岐し、実施の形態1にて説明したステップS1以降
の処理を行い駆動禁止手段14の故障の判定を行う。ま
た、ステップS10で駆動禁止切換信号SilがLと判
定されたときは、故障の判定処理を行わずに終了する。
止手段14の故障検出処理を簡略化できるため、より簡
素な構成の電動パワーステアリング装置が実現できる。
形態4による電動パワーステアリング装置における駆動
禁止手段の故障判定処理のフローを示す図である。実施
の形態2では、モータ電流Imがしきい値Ith1以下
のときの駆動禁止手段14の故障を判定していたが、図
7のように判定しないようにしてもよい。
流Imがしきい値Ith1よりも大きいと判定されたと
きは、ステップS1に分岐し、実施の形態1にて説明し
たステップS1以降の処理を行い駆動禁止手段14の故
障の判定を行う。また、ステップS20でモータ電流I
mがしきい値Ith1以下と判定されたときは、故障の
判定処理を行わずに終了する。
止手段14の故障検出処理を簡略化できるため、より簡
素な構成の電動パワーステアリング装置が実現できる。
形態5による電動パワーステアリング装置における駆動
禁止手段の故障を判定しない範囲を示す図である。図9
は、この発明の実施の形態5による電動パワーステアリ
ング装置における駆動禁止手段の故障判定処理のフロー
を示す図である。実施の形態1、実施の形態2、実施の
形態3および実施の形態4では、駆動禁止手段14の故
障を操舵トルク信号Vtに関係なく判定していたが、操
舵トルク信号Vtが定められた範囲にある場合は、判定
しないようにしてもよい。図8は、しきい値Tth1の
前後にしきい値Tth1aとしきい値Tth1bを設
け、モータ電流Im>Ith1、かつ操舵トルク信号V
tの絶対値がしきい値Tth1aとしきい値Tth1b
の間にある場合は、駆動禁止手段の故障を判定しないこ
とと、しきい値Tth2の前後にしきい値Tth2aと
しきい値Tth2bを設け、モータ電流Im≦Ith
1、かつ操舵トルク信号Vtの絶対値がしきい値Tth
2aとしきい値Tth2bの間にある場合は、駆動禁止
手段の故障を判定しないことを表している。
判定処理について説明する。図9において、ステップS
10は駆動禁止切換信号Silをモニタしており、駆動
禁止切換信号SilがHと判定された場合は、ステップ
S30に分岐する。ステップS30とステップS31で
は操舵トルク信号Vtの絶対値がしきい値Tth1a以
下、かつしきい値Tth1bよりも大きいという条件の
判定を行っており、条件を満たすと判定された場合は駆
動禁止手段14の故障の判定を終了する。また、条件を
満たさないと判定された場合はステップS1に分岐し、
実施の形態1にて説明したステップS1以降の処理を行
い駆動禁止手段14の故障の判定を行う。ステップS1
0において駆動禁止切換信号SilがLと判定された場
合は、ステップS32に分岐する。ステップS32とス
テップS33では、操舵トルク信号Vtの絶対値がしき
い値Tth2a以下、かつしきい値Tth2bよりも大
きいという条件の判定を行っており、条件を満たすと判
定された場合は、駆動禁止手段14の故障の判定を終了
する。また、条件を満たさないと判定された場合はステ
ップS11に分岐し、実施の形態1にて説明したステッ
プS11以降の処理を行い、駆動禁止手段14の故障の
判定を行う。
生じるCPU13と駆動禁止手段14に入力される操舵
トルク信号Vtの差をdVtとすると、 Tth1a−Tth1 > dVt Tth1−Tth1b > dVt Tth2a−Tth2 > dVt Tth2−Tth2b > dVt となるように、しきい値Tth1aとしきい値Tth1
b、及びしきい値Tth2aとしきい値Tth2bを設
定することにより、回路素子のバラツキなどによる駆動
禁止手段14の故障の誤検知を防止できる。
ルク信号Vtが定められた範囲にある場合は、駆動禁止
手段14の故障を判定しないことにより、故障の誤検知
が少ない、より信頼性の高い電動パワーステアリング装
置が実現できる。
の形態6による電動パワーステアリング装置における駆
動禁止手段の故障判定処理のフローを示す図である。実
施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、実施の形態
4および実施の形態5では、駆動禁止手段14の故障の
判定を駆動禁止信号InhRおよびInhLを用いて行
っていたが、図10に示すように駆動禁止切換信号Si
lを用いて行う処理を追加しても良い。
形態1の故障検出処理である。ステップS41ではモー
タ電流Imとしきい値Ith1を比較して、モータ電流
Imがしきい値Ith1以下と判定された場合はステッ
プS42に分岐する。ステップS42では、駆動禁止切
換信号Silをモニタして、駆動禁止切換信号Silが
Hの場合、ステップS44に分岐して駆動禁止手段14
を故障と判定する。ステップS41にてモータ電流Im
がしきい値Ith1より大きいと判定された場合は、ス
テップS43に分岐する。ステップS43では、駆動禁
止切換信号Silをモニタして、駆動禁止切換信号Si
lがLの場合、ステップS44に分岐して駆動禁止手段
14を故障と判定する。
止切換信号Silが異常になった場合も、駆動禁止手段
14の故障の判定を行うことができるため、より信頼性
の高い電動パワーステアリング装置が実現できる。
の形態7による電動パワーステアリング装置における駆
動禁止手段の故障判定処理のフローを示す図である。実
施の形態6では、モータ電流Imがしきい値Ith1よ
りも小さいときに駆動禁止手段14の故障を判定してい
たが、図11のように判定しないようにしてもよい。
タ電流Imがしきい値Ith1以下と判定された場合
は、故障の判定処理を行わずに終了する。ステップS4
1にてモータ電流Imがしきい値Ith1より大きいと
判定された場合は、ステップS43に分岐し、実施の形
態6にて説明したステップS43以降の処理を行い駆動
禁止手段14の故障の判定を行う。
り、ステップS44の駆動禁止手段が故障と判定する処
理に分岐するため、駆動禁止切換信号SilがHのとき
は故障の判定を行っていないとも言える。
止手段14の故障検出処理を簡略化できるため、より簡
素な構成の電動パワーステアリング装置が実現できる。
の形態8による電動パワーステアリング装置の故障を判
定しない範囲を示す図である。図13は、この発明の実
施の形態8による電動パワーステアリング装置における
駆動禁止手段の故障判定処理のフローを示す図である。
実施の形態6および実施の形態7では、駆動禁止手段1
4の故障をモータ電流Imに関係なく判定していたが、
モータ電流Imが定められた範囲にある場合は判定しな
いようにしてもよい。図12は、しきい値Ith1の前
後にしきい値Ith1aとしきい値Ith1bを設け、
モータ電流Imがしきい値Ith1aとしきい値Ith
1bの間にある場合は、駆動禁止手段の故障を判定しな
いことを表している。
判定のフローについて説明する。図13において、ステ
ップS40は実施の形態1の故障検出処理である。ステ
ップS50とステップS51では、モータ電流Imがし
きい値Ith1a以下、かつしきい値Ith1bという
条件の判定を行っており、条件を満たすと判定された場
合は、駆動禁止手段14の故障の判定を終了する。ま
た、条件を満たさないと判定された場合はステップS4
1に分岐し、実施の形態6にて説明したステップS41
以降の処理を行い駆動禁止手段14の故障を判定する。
生じるCPU13と駆動禁止手段14に入力されるモー
タ電流Imの差をdImとすると、 Ith1a−Ith1 > dIm Ith1ーIth1b > dIm となるように、しきい値Ith1aとしきい値Ith1
bを設定することにより、回路素子のバラツキなどによ
る駆動禁止手段14の故障の誤検知を防止できる。
電流Imが定められた範囲にある場合は駆動禁止手段1
4の故障を判定しないことにより、故障の誤検知が少な
い、より信頼性の高い電動パワーステアリング装置が実
現できる。
の形態9による電動パワーステアリング装置における駆
動禁止手段の故障判定処理のフローを示す図である。実
施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、実施の形態
4、実施の形態5、実施の形態6、実施の形態7、およ
び実施の形態8では、駆動禁止手段14の故障を判定し
た場合、直ちに確定していたが、図14のように、故障
を判定した状態が設定された確定時間T1の間継続する
までは確定しないようにしてもよい。
止手段14の故障判定をモニタしており、故障を判定し
ていると判定した場合は、ステップS61に分岐する。
ステップS61ではカウンタC1のインクリメントを行
い、ステップS62にてカウンタC1と確定時間T1を
比較する。ここで、カウンタC1が確定時間T1よりも
大きいとき、ステップS63に分岐して駆動禁止手段1
4の故障を確定する。ステップS60にて故障を判定し
ていないと判定した場合は、ステップS64に分岐し、
カウンタC1をクリアする。
プS64にてカウンタC1をクリアしてからの連続時間
としているが、ステップS64のカウンタC1のクリア
処理を省いて積算時間としてもよい。
判定からモータ6の駆動を遮断するまでの時間にマージ
ンができるため、確定時間T1を充分に長い値にしてお
くことにより、ノイズ等の混入により故障を誤判定した
場合でも確定することを防ぐことができる。したがっ
て、耐ノイズ性の高い、信頼性の高い電動パワーステア
リング装置を得ることができる。
施の形態10による電動パワーステアリング装置におけ
る駆動禁止手段の故障を判定したときのコントローラの
動作を示す図である。実施の形態1、実施の形態2、実
施の形態3、実施の形態4、実施の形態5、実施の形態
6、実施の形態7、実施の形態8および実施の形態9で
は、駆動禁止手段14の故障を確定した場合、モータ電
流Imに関係なくモータ電流Imを0にしてモータ6の
駆動を遮断していたが、図15のように駆動禁止手段1
4の故障を確定した後、モータ電流Imが設定されたし
きい値Ith2よりも小さくなったときに、モータ電流
Imを0にしてモータ6の駆動を遮断するようにしても
よい。
モータ電流Imはしきい値Ith2よりも小さい場合に
限られるため、しきい値Ith2を充分に小さな電流値
に設定することにより、モータ6の駆動の遮断によりモ
ータ6の出力が急減することはなくなる。
転者の操舵力の急増が防止されることになり、安全性の
高い電動パワーステアリング装置を得ることができる。
施の形態11による電動パワーステアリング装置におけ
る駆動禁止手段の故障を判定したときのコントローラの
動作を示す図である。実施の形態1、実施の形態2、実
施の形態3、実施の形態4、実施の形態5、実施の形態
6、実施の形態7、実施の形態8、実施の形態9および
実施の形態10では、駆動禁止手段14の故障を確定し
た場合、モータ電流Imを瞬時に0にしてモータ6の駆
動を遮断していたが、図16のようにモータ電流Imを
漸減させて0にしてモータ6の駆動を遮断してもよい。
以上より、故障の判定からモータ6の駆動を遮断するま
でのモータ6の出力が徐々に低下する。
転者の操舵力は徐々に増加することになり、安全性の高
い電動パワーステアリング装置を得ることができる。
態2、実施の形態3、実施の形態4、実施の形態5、実
施の形態6、実施の形態7、実施の形態8、実施の形態
9、実施の形態10および実施の形態11では、駆動禁
止手段14の故障が確定した状態は、電動パワーステア
リング装置の電源の遮断により解除されるが、これを保
持するようにしてもよい。
る電動パワーステアリング装置を示す制御ブロック図で
ある。図17において、1、2、5、6、13、14は
図1におけるものと同一のものである。15は例えばE
EPROMなどを用いた不揮発性記憶手段であり、電動
パワーステアリング装置の電源が遮断されても、記憶し
た情報を保持するものである。
駆動禁止手段14の故障を判定した場合は、不揮発性記
憶手段15に駆動禁止手段14が故障したことを示すデ
ータFilを書き込む。データFilは、電動パワース
テアリング装置の電源を遮断しても保持されるため、電
動パワーステアリング装置の起動時に、不揮発性記憶手
段15にデータFilの書込の有無を確認することによ
り、電動パワーステアリング装置の電源を遮断する前に
駆動禁止手段14の故障の確定の有無を判定できる。こ
こで、駆動禁止手段14が故障していたと判定された場
合は、駆動禁止手段14の故障の判定を確定させる。
駆動禁止手段14の故障を判定してモータ6の駆動を遮
断した場合は、以後その状態を保持し続けることによ
り、モータ6の駆動は遮断されたままになるため、より
信頼性の高い電動パワーステアリング装置を得ることが
できる。
れているので、以下に示すような効果を奏する。操舵ト
ルクとモータ電流の関係によりモータの駆動を制限する
駆動禁止信号を出力する駆動禁止手段と、この駆動禁止
手段の出力した駆動禁止信号を用いて、操舵トルクとモ
ータ電流の関係に応じて駆動禁止手段の故障を検出する
故障検出手段を備えたので、操舵トルクとモータ電流の
関係によりモータの駆動を制限する駆動禁止手段であっ
ても、その故障を検出することができる。
タ電流の関係を示す駆動禁止切換信号を故障検出手段に
出力すると共に、故障検出手段は、駆動禁止切換信号に
応じて故障を検出するので、駆動禁止切換信号を用いて
駆動禁止手段の故障を検出することができる。また、故
障検出手段は、駆動禁止切換信号及び駆動禁止信号が所
定の条件を満足するときは、故障を検出しないので、故
障検出処理を簡略化できる。
出力した駆動禁止切換信号が所定の範囲にあるときは、
故障を検出しないので、検出処理を簡略化できる。ま
た、故障検出手段は、駆動禁止切換信号の異常をモータ
電流との関係により検出するので、駆動禁止切換信号の
異常を検出することができる。
定値より小さいとき、駆動禁止切換信号の異常を検出し
ないので、故障検出処理を簡略化できる。さらにまた、
故障検出手段は、モータ電流が、駆動禁止切換信号の反
転する切換点近傍の所定の範囲にあるときは、故障を検
出しないので、故障の誤検出を少なくすることができ
る。
モータ電流に応じて切換えられると共に、故障検出手段
は、操舵トルクとモータ電流の関係の切換状態を反映し
たモータ電流に応じて故障を検出するので、モータ電流
を用いて駆動禁止手段の故障を検出することができる。
また、故障検出手段は、モータ電流及び駆動禁止信号が
所定の条件を満足するときは、故障を検出しないので、
故障検出処理を簡略化できる。
定の範囲にあるときは、故障を検出しないので、故障検
出処理を簡略化できる。また、操舵トルクとモータ電流
の関係は、モータ電流が小さいとき、モータの駆動を許
可するように設定されているので、モータ電流が小さい
ときにも、操舵補助力を発生できる。
の範囲にあるときは、故障を検出しないので、故障の誤
検出を少なくすることができる。さらに、故障検出手段
は、故障を検出したとき、モータの出力を低下させるの
で、故障時の安全を確保することができる。
時間以上継続したとき故障を確定すると共に、故障を確
定したときモータの出力を低下させるので、ノイズによ
って故障を誤判定しないようにすることができると共に
故障確認時の安全を確保することができる。また、故障
検出手段は、モータ電流が低下したとき、モータの出力
を遮断するので、運転者の操舵力の急増が防止できる。
さらにまた、故障検出手段は、モータの出力を、漸減す
るように低下させるので、安全性の高い装置にすること
ができる。
記憶装置を備えたので、より信頼性の高い装置にするこ
とができる。また、記憶装置は、不揮発性記憶装置であ
るので、電源が遮断されても保持することができる。
テアリング装置を示す制御ブロック図である。
テアリング装置における駆動禁止手段の特性の状態を示
す図である。
テアリング装置におけるモータ電流を出力する条件を示
す図である。
テアリング装置における駆動禁止手段の故障判定処理の
フローを示す図である。
テアリング装置における駆動禁止手段の故障判定処理の
フローを示す図である。
テアリング装置における駆動禁止手段の故障判定処理の
フローを示す図である。
テアリング装置における駆動禁止手段の故障判定処理の
フローを示す図である。
テアリング装置における駆動禁止手段の故障を判定しな
い範囲を示す図である。
テアリング装置における駆動禁止手段の故障判定処理の
フローを示す図である。
ステアリング装置における駆動禁止手段の故障判定処理
のフローを示す図である。
ステアリング装置における駆動禁止手段の故障判定処理
のフローを示す図である。
ステアリング装置の故障を判定しない範囲を示す図であ
る。
ステアリング装置における駆動禁止手段の故障判定処理
のフローを示す図である。
ステアリング装置における駆動禁止手段の故障判定処理
のフローを示す図である。
ーステアリング装置における駆動禁止手段の故障を判定
したときのコントローラの動作を示す図である。
ーステアリング装置における駆動禁止手段の故障を判定
したときのコントローラの動作を示す図である。
ーステアリング装置を示す制御ブロック図である。
制御ブロック図である。
全体構成図である。
る駆動禁止手段の特性を示す図である。
るモータ電流を出力する条件を示す図である。
る駆動禁止手段の故障判定処理のフローを示す図であ
る。
る駆動禁止手段の故障を判定したときのコントローラの
動作を示す図である。
化させる従来の電動パワーステアリング装置を示す制御
ブロック図である。
化させる従来の電動パワーステアリング装置における駆
動禁止手段の特性を示す図である。
段、6 モータ 13 CPU、14 駆動禁止手段、15 不揮発性記
憶手段。
Claims (18)
- 【請求項1】 操舵トルクに基づいてモータを駆動する
ことにより操舵補助力を発生させる電動パワーステアリ
ング装置において、上記操舵トルクとモータ電流の関係
によりモータの駆動を制限する駆動禁止信号を出力する
駆動禁止手段、この駆動禁止手段の出力した駆動禁止信
号を用いて、上記操舵トルクとモータ電流の関係に応じ
て上記駆動禁止手段の故障を検出する故障検出手段を備
えた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】 駆動禁止手段は、操舵トルクとモータ電
流の関係を示す駆動禁止切換信号を故障検出手段に出力
すると共に、上記故障検出手段は、上記駆動禁止切換信
号に応じて故障を検出す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】 故障検出手段は、駆動禁止切換信号及び
駆動禁止信号が所定の条件を満足するときは、故障を検
出しないことを特徴とする請求項2記載の電動パワース
テアリング装置。 - 【請求項4】 故障検出手段は、駆動禁止手段の出力し
た駆動禁止切換信号が所定の範囲にあるときは、故障を
検出しないことを特徴とする請求項2記載の電動パワー
ステアリング装置。 - 【請求項5】 故障検出手段は、駆動禁止切換信号の異
常をモータ電流との関係により検出することを特徴とす
る請求項2〜請求項4のいずれか一項記載の電動パワー
ステアリング装置。 - 【請求項6】 故障検出手段は、モータ電流が、所定値
より小さいとき、駆動禁止切換信号の異常を検出しない
ことを特徴とする請求項5記載の電動パワーステアリン
グ装置。 - 【請求項7】 故障検出手段は、上記モータ電流が、駆
動禁止切換信号の反転する切換点近傍の所定の範囲にあ
るときは、故障を検出しないことを特徴とする請求項5
または請求項6記載の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項8】 操舵トルクとモータ電流の関係は、モー
タ電流に応じて切換えられると共に、故障検出手段は、
上記操舵トルクとモータ電流の関係の切換状態を反映し
たモータ電流に応じて故障を検出す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9】 故障検出手段は、モータ電流及び駆動禁
止信号が所定の条件を満足するときは、故障を検出しな
いことを特徴とする請求項8記載の電動パワーステアリ
ング装置。 - 【請求項10】 故障検出手段は、モータ電流が所定の
範囲にあるときは、故障を検出しないことを特徴とする
請求項8記載の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項11】 操舵トルクとモータ電流の関係は、モ
ータ電流が小さいとき、モータの駆動を許可するように
設定されていることを特徴とする請求項1〜請求項10
のいずれか一項記載の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項12】 故障検出手段は、操舵トルクが所定の
範囲にあるときは、故障を検出しないことを特徴とする
請求項1〜請求項11のいずれか一項記載の電動パワー
ステアリング装置。 - 【請求項13】 故障検出手段は、故障を検出したと
き、モータの出力を低下させることを特徴とする請求項
1〜請求項12のいずれか一項記載の電動パワーステア
リング装置。 - 【請求項14】 故障検出手段は、故障の状態が一定時
間以上継続したとき故障を検出すると共に、上記故障を
検出したときモータの出力を低下させることを特徴とす
る請求項1〜請求項13のいずれか一項記載の電動パワ
ーステアリング装置。 - 【請求項15】 故障検出手段は、モータ電流が低下し
たとき、モータの出力を遮断することを特徴とする請求
項13または請求項14記載の電動パワーステアリング
装置。 - 【請求項16】 故障検出手段は、モータの出力を、漸
減するように低下させることを特徴とする請求項13〜
請求項15のいずれか一項記載の電動パワーステアリン
グ装置。 - 【請求項17】 故障検出手段の検出結果を保持する記
憶装置を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項16
のいずれか一項記載の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項18】 記憶装置は、不揮発性記憶装置である
ことを特徴とする請求項17記載の電動パワーステアリ
ング装置。
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