JP6531661B2 - 異常監視装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御部の異常を適切に監視可能な異常監視装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供することにある。
制御部は、自己診断処理を実行する自己監視回路(41)を有し、自己診断処理の実行中には、他の処理が禁止される。
監視部は、異常監視回路(23)、および、リセット回路(24)を有する。異常監視回路は、制御部の異常を監視する。リセット回路は、異常監視回路にて制御部の異常が確定された場合、制御部をリセットする。
これにより、制御部が自己診断処理中であるために、他の処理が実行されていない状態を、制御部の異常であると誤判定するのを避けることができる。
(一実施形態)
本発明の一実施形態を図1〜図7に示す。
図1および図2に示すように、異常監視装置としてのECU10は、モータ80とともに、運転者によるステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置8に適用される。
図2は、電動パワーステアリング装置8を備えるステアリングシステム90の構成を示す。ステアリングシステム90は、操舵部材であるステアリングホイール91、ステアリングシャフト92、ピニオンギア96、ラック軸97、車輪98、および、電動パワーステアリング装置8等を有する。
モータ80は、運転者によるステアリングホイール91の操舵を補助する補助トルクを出力するものであって、電源としてのバッテリ5(図1参照)から電力が供給されることにより駆動され、減速ギア81を正逆回転させる。
統合IC20およびマイコン40における各処理は、ROM等の実体的なメモリ装置に予め記憶されたプログラムをCPUで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
電源回路21は、例えばレギュレータ等であって、IG端子11を経由して入力される電源電圧を所定の電圧に調圧し、調整された電圧を通信回路22、異常監視回路23、リセット回路24、プリドライバ25、マイコン40、および、トルクセンサ85等に供給する。
通信回路22は、通信線51〜53を用い、マイコン40と通信を行う。本実施形態の通信方式は、シリアル通信であるが、パラレル通信等であってもよい。通信回路22は、マイコン40との通信において異常が生じた場合、通信異常が生じたことを示す通信異常情報を異常監視回路23に出力する。
また、リセット回路24は、モータ80を停止するための停止指令をプリドライバ25に出力する。
最初のステップS101にて、始動スイッチ6がオンされる。以下、ステップS101の「ステップ」を省略し、単に記号「S」と記す。他のステップについても同様である。
マイコン40では、リセット信号がLoからHiに切り替わることでリセットが解除されると、BIST処理が開始される。また、マイコン40では、BIST処理が終了すると、クロック信号の出力を含むユーザプログラムが実行される。
図5では、(a)が始動スイッチ6のオンオフ状態、(b)が電源回路21の出力状態、(c)がリセット信号、(d)がマイコン40の状態、(e)が異常監視回路23の状態、(f)がプリドライバの状態、(g)がマイコン40からのクロック信号を示す。図6および図8も同様である。また、図5〜図8では、始動スイッチ6を「IG」、クロック信号を「CLK」と記載する。なお、説明のため、タイムスケールを適宜変更しているため、図におけるタイムスケールは、必ずしも実際のタイムスケールとは一致しない。
また、時刻t35にて、マイコン40にてBIST処理が終了し、ユーザプログラムが正常に動き出すと、所定の間隔でクロック信号が送信されるので、異常監視回路23は、判定回数のクロック信号を受信した時刻t37にて、マイコン40のBIST処理が終了したと判定し、監視機能を有効化し、マイコン40の異常監視を開始する。
また、リセット信号をLoにしてから、リセット時間Xcが経過した時刻t16にて、リセット信号をHiにする。リセット信号をHiにすると、マイコン40のリセットが解除され、再度、BIST処理が行われる。このとき、異常監視回路23は、無効化状態から始まるので、リセットが繰り返し起こることはない。
時刻t21までの動作は、図5の時刻t11までの動作と同様である。図6の例では、マイコン40のリセットが解除されてから経過判定時間Xr_thが経過しても、BIST処理が継続されており、ユーザプログラムが動作しないので、クロック信号が出力されない。そのため、リセット解除から経過判定時間Xr_thが経過した時刻t22にて、監視機能の無効化を解除し、異常監視回路23における監視機能を有効化する。このとき、クロック信号が検出されないので、異常監視回路23は、マイコン40に異常が生じているとみなす。また、異常監視回路23は、時刻t22から異常確定時間Xeが経過した時刻t23にて、マイコン40の異常を確定し、リセット信号をLoにする。これにより、BIST処理の終了前にマイコン40に異常が生じた場合においても、マイコン40をリセットすることができる。リセット後の処理は、図5の例と同様であり、リセット時間Xcが経過した時刻t24にて、リセット信号をHiとし、マイコン40のリセットを解除し、再度、BIST処理を行う。再度のBIST処理が正常に終了すれば、マイコン40における各処理、異常監視回路23における異常監視が実行される。
図8の時刻t81までの処理は、図5の時刻t11までの処理と同様である。参考例では、電源回路21のオンに伴って異常監視回路23への電力供給が開始されると同時に、マイコン40の異常監視処理が開始される。このとき、マイコン40はBIST処理中であり、ユーザプログラムが動作していないので、マイコン40から統合IC20へのクロック信号の出力が行われない。そのため、異常監視回路23は、マイコン40に異常が生じているとみなす。ここで、異常確定時間Xeが、マイコン40におけるBIST処理に要する時間より短いと、異常監視回路23は、BIST処理終了前であって、異常確定時間Xe経過後の時刻t82にて、マイコン40の異常を確定する。また、マイコン40の異常確定に伴い、時刻t82にてマイコン40をリセットし、時刻t83にてマイコン40のリセットを解除すると、再度、BIST処理が最初から実行される。時刻t84〜時刻t85、時刻t86〜時刻t87、時刻t88〜時刻t89においても、同様に、マイコン40の異常確定、リセット、リセット解除によるBIST処理が繰り返されるので、ユーザプログラムを動作させることができない。
マイコン40のリセット後は、異常監視回路23を再度無効化することで、ユーザプログラムが動作せず、マイコン40のリセット、BIST処理が繰り返されるのを防ぐことができる。
マイコン40は、BIST回路41を有し、BIST回路41によるBIST処理の実行中には、ユーザプログラム等の他の処理が禁止される。
統合IC20は、異常監視回路23、および、リセット回路24を有する。異常監視回路23は、マイコン40の異常を監視する。リセット回路24は、異常監視回路23にてマイコン40の異常が確定された場合、マイコン40をリセットする。
異常監視回路23は、BIST処理の終了を判定可能であって、BIST処理の実行中はマイコン40の異常監視を無効化し、BIST処理が終了したと判定された場合、マイコン40の異常監視を開始する。
異常監視回路23は、判定時間Xa内に所定回数のクロック信号を検出した場合、BIST処理が終了したと判定する。
BIST処理中はユーザプログラムが動作しない性質を利用し、異常監視回路23は、ユーザプログラムにて出力されるクロック信号に基づいて、BIST処理の終了判定を行う。これにより、BIST処理の終了を適切に判定することができる。
(ア)異常監視回路
上記実施形態では、異常監視回路は、クロック信号に基づき、自己診断処理の終了判定を行っている。他の実施形態では、異常監視回路は、自己診断処理終了後に実行されるユーザプログラムにより制御部から監視部に出力されるクロック信号以外の他の信号に基づいて、自己診断処理の終了判定を行ってもよい。例えば、異常監視回路は、自己診断処理とは別途に実行されるものであって、ユーザプログラムに基づく内部異常監視結果に応じた内部異常情報に基づいて、自己診断処理の終了判定を行ってもよい。これにより、制御部と監視部との通信が非同期のシリアル通信である場合等、クロック信号を用いない装置においても、自己診断処理の終了判定を適切に行うことができる。
上記実施形態では、統合ICが、電源回路、通信回路、異常監視回路、リセット回路、および、プリドライバを有する。他の実施形態では、電源回路、通信回路、異常監視回路、リセット回路、および、プリドライバが、複数のICにより構成されていてもよい。
(ウ)制御部
上記実施形態では、自己診断回路は、BIST回路である。他の実施形態では、自己診断回路は、BIST回路に限らず、制御部を自己監視できるどのような回路であってもよい。
上記実施形態では、制御部は、モータの駆動を制御するものである。他の実施形態では、制御部は、モータ制御以外の演算処理を行うものであってもよい。
(エ)異常監視装置
上記実施形態では、異常監視装置は、電動パワーステアリング装置に適用される。他の実施形態では、電動パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
10・・・ECU(異常監視装置)
20・・・統合IC(監視部)
23・・・異常監視回路
24・・・リセット回路
25・・・プリドライバ(駆動回路)
40・・・マイコン(制御部)
41・・・BIST回路(自己診断回路)
80・・・モータ
Claims (4)
- 自己診断処理を実行する自己診断回路(41)を有し、前記自己診断処理の実行中には他の処理が禁止される制御部(40)と、
前記制御部の異常を監視する異常監視回路(23)、および、前記異常監視回路にて前記制御部の異常が確定された場合、前記制御部をリセットするリセット回路(24)を有する監視部(20)と、
を備え、
前記異常監視回路は、前記自己診断処理の終了を判定可能であって、前記自己診断処理の実行中は前記制御部の異常監視を無効化し、前記自己診断処理が終了したと判定された場合、前記制御部の異常監視を開始し、
前記制御部は、前記自己診断処理が終了した後、クロック信号を所定の間隔で前記監視部に出力し、
前記異常監視回路は、判定時間内に所定回数の前記クロック信号を検出した場合、前記自己診断処理が終了したと判定する異常監視装置。 - 前記異常監視回路は、前記自己診断処理の開始から、前記自己診断処理に要する時間より長い経過判定時間が経過した場合、前記制御部の異常監視を開始する請求項1に記載の異常監視装置。
- 前記制御部は、モータ(80)の駆動を制御するものであって、
前記異常監視回路は、前記制御部の異常が確定された場合、前記モータの駆動に係る駆動回路(25)を停止する請求項1または2に記載の異常監視装置。 - 請求項3に記載の異常監視装置と、
前記モータと、
を備え、
前記モータは、運転者による操舵部材(91)の操舵を補助する補助トルクを出力する電動パワーステアリング装置。
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