JP6852580B2

JP6852580B2 - 操舵制御装置

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Publication number: JP6852580B2
Application number: JP2017115456A
Authority: JP
Inventors: 悠貴中島
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2037-06-12
Also published as: JP2019001216A

Description

本発明は、操舵制御装置に関する。

従来、車両の操舵機構にモータの駆動力を付与することにより、運転者のステアリング操作をアシストするステアリング装置が知られている。このようなステアリング装置には、モータの動作を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）が搭載されている。ところで、特許文献１に示すように、ＥＣＵには、モータ、モータを駆動制御するマイコン、および駆動回路を複数系統設けることにより冗長化し、各系統のマイコンが駆動回路を制御することにより、複数系統設けられたモータのコイルをそれぞれ独立に制御するものがある。各系統のマイコンは、モータ制御信号を生成することにより、駆動回路の制御を通じて、各系統のコイルに電力を供給している。

このようなＥＣＵでは、各系統のマイコンは、車載のバッテリからの電力が供給されることにより駆動する。各系統のマイコンは、バッテリからイグニッションスイッチを介して供給されるイグニッション電圧が予め設定された範囲内にあるか否かに基づいて、アシスト制御が継続可能かどうかを判定している。各系統のマイコンは、バッテリからイグニッションスイッチを介して供給されるイグニッション電圧が予め設定された範囲内にない場合、バッテリから各系統のマイコンまでの電力供給経路に何らかの異常が生じたと考えられるので、当該マイコンにおけるアシスト制御が継続できないものとして、当該マイコンにおけるアシスト制御を終了していた。

特開２０１１−１９５０８９号公報

ところで、バッテリから各系統のマイコンまでのイグニッション電圧の伝達経路は、各系統で配線長が異なること、およびノイズの影響が異なることなどの要因により、異なっている。このため、ある系統のマイコンでは、バッテリから当該マイコンまでの電力供給経路に何ら異常が生じていないにも関わらず、イグニッション電圧が予め設定された範囲内にないとして、アシスト制御が終了されるおそれがある。これにより、ある系統のマイコンでのアシスト制御が停止される分、ＥＣＵ全体として出力されるアシスト量は小さくなってしまう。

本発明は、複数系統のモータによる操舵機構への動力の付与をより継続できる操舵制御装置を提供することにある。

上記目的を達成しうる操舵制御装置は、車載される電源の電力を利用して、複数系統のコイルを有するモータを制御することにより、操舵機構に対して動力を付与する複数の制御系統を備え、前記複数の制御系統は、それぞれ各系統のコイルに対して電力を供給する駆動回路および当該駆動回路を制御する制御部を有する操舵制御装置において、前記各制御部は、それぞれ前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるか否かを示す電源状態信号を生成し、前記各制御部は、前記各電源状態信号の少なくとも１つが、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であることを示すものであるとき、前記複数の制御部による前記モータの制御を継続する。

この構成によれば、各電源状態信号の少なくとも１つが、電源の電圧が予め設定された範囲内にあることを示すものであれば、複数の制御部によるモータの制御を継続する。すなわち、各電源状態信号の全てが、電源の電圧が予め設定された範囲内でないことを示すものにならない限りは、複数の制御部によるモータの制御を継続できる。これにより、複数系統での操舵機構への動力の付与をより継続することができる。

上記の操舵制御装置は、前記モータは２系統の前記コイルを有するものであり、前記複数の制御系統は、第１の制御系統および第２の制御系統を有する２系統の制御系統であって、前記第１の制御系統は、第１の系統のコイルに対して電力を供給する第１の駆動回路および前記第１の駆動回路を制御する第１の制御部を有し、前記第２の制御系統は、第２の系統のコイルに対して電力を供給する第２の駆動回路および前記第２の駆動回路を制御する第２の制御部を有しており、前記第１の制御部は、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるか否かを示す第１の電源状態信号を生成し、前記第２の制御部は、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるか否かを示す第２の電源状態信号を生成し、前記第１の制御部および前記第２の制御部は、前記第１の電源状態信号および前記第２の電源状態信号の少なくとも一方が、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であることを示すものであるとき、前記第１の制御部および前記第２の制御部の両方での前記モータの制御を継続することが好ましい。

この構成によれば、第１の電源状態信号および第２の電源状態信号の少なくとも一方が、電源の電圧が予め設定された範囲内であることを示すものであれば、第１の制御部および第２の制御部の両方でのモータの制御を継続する。すなわち、第１の電源状態信号および第２の電源状態信号の両方が、電源の電圧が予め設定された範囲内でないことを示すものにならない限りは、第１の制御部および第２の制御部によるモータの制御を継続できる。これにより、複数系統での操舵機構への動力の付与をより継続することができる。

上記の操舵制御装置において、前記複数の制御部は、前記各電源状態信号を、互いに通信することにより共有することが好ましい。
この構成によれば、複数の制御部は、互いに共有された各電源状態信号の少なくとも１つが、電源の電圧が予め設定された範囲内であるものを示すものであれば、複数系統での操舵機構への動力の付与を継続する。

上記の操舵制御装置において、前記電源の電圧は、前記電源からイグニッションスイッチを介して供給される電圧であり、前記複数の制御部は、前記イグニッションスイッチを介して供給される前記電圧が予め設定された閾値以上である場合、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるものとし、前記電圧が予め設定された閾値未満である場合、前記電源の電圧が予め設定された範囲内にないものとすることが好ましい。

この構成によれば、複数の制御部は、イグニッションスイッチを介して供給される電圧が予め設定された閾値以上である場合であれば、電源の電圧が予め設定された範囲内にあるものとする。このため、複数の制御部のうち少なくとも１つがイグニッションスイッチを介して供給される電圧が予め設定された閾値以上であると判定した場合、複数の制御部によるモータの制御を継続する。これにより、複数系統での操舵機構への動力の付与をより継続することができる。

本発明の操舵制御装置によれば、複数系統のモータによる操舵機構への動力の付与をより継続できる。

操舵制御装置を搭載したステアリング装置の一実施形態について、その概略構成を示す構成図。操舵制御装置の概略構成を示すブロック図。第１マイコンおよび第２マイコンの概略構成を示すブロック図。第１マイコンおよび第２マイコンで行われる、第１イグニッション状態および第２イグニッション状態に基づいた、アシスト制御の制御態様の変更の処理手順を示すフローチャート。（ａ）〜（ｃ）は、第１イグニッション電圧および第２イグニッション電圧の時間変化を示すグラフ。

以下、操舵制御装置を電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に適用した一実施形態について説明する。
図１に示すように、ＥＰＳ１は運転者（ユーザー）のステアリングホイール１０の操作に基づいて転舵輪１５を転舵させる操舵機構２、運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構３（動力付与機構）、およびアシスト機構３を制御する操舵制御装置としてのＥＣＵ３０（電子制御装置）を備えている。

操舵機構２は、運転者により操作されるステアリングホイール１０およびステアリングホイール１０と一体回転するステアリングシャフト１１を備えている。ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール１０と連結されたコラムシャフト１１ａ、コラムシャフト１１ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト１１ｂ、およびインターミディエイトシャフト１１ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト１１ｃを有している。ピニオンシャフト１１ｃの下端部は、ラックアンドピニオン機構１３を介してラックシャフト１２に連結されている。したがって、操舵機構２では、ステアリングシャフト１１の回転運動は、ラックアンドピニオン機構１３を介してラックシャフト１２の軸方向（図１の左右方向）の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動は、ラックシャフト１２の両端にそれぞれ連結されたタイロッド１４を介して左右の転舵輪１５にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪１５の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。

アシスト機構３は、回転軸２１を有するモータ２０と、減速機構２２とを備えている。モータ２０は、ステアリングシャフト１１にアシスト力（動力）を付与する。モータ２０の回転軸２１は、減速機構２２を介してコラムシャフト１１ａに連結されている。減速機構２２はモータ２０の回転を減速し、当該減速した回転力をコラムシャフト１１ａに伝達する。すなわち、ステアリングシャフト１１にモータ２０の回転力（トルク）がアシスト力として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。

ＥＣＵ３０は、車両に設けられた各種のセンサの検出結果に基づいてモータ２０を制御する。各種のセンサとしては、たとえばトルクセンサ４０ａ，４０ｂおよび回転角センサ４１ａ，４１ｂが設けられている。トルクセンサ４０ａ，４０ｂは、コラムシャフト１１ａに設けられている。また、回転角センサ４１ａ，４１ｂは、モータ２０に設けられている。ＥＣＵ３０には、バッテリＢａから駆動電力が供給されている。トルクセンサ４０ａ，４０ｂは、運転者のステアリング操作に伴いステアリングシャフト１１に付与される操舵トルクτ１，τ２を検出する。回転角センサ４１ａ，４１ｂは、モータ２０の回転軸２１の回転角度θ１，θ２を検出する。ＥＣＵ３０は、各センサの出力値に基づいて、操舵機構２に付与する目標のモータトルク（トルク）を設定し、実際のモータトルクが目標のモータトルクとなるように、モータ２０に供給される電流を制御する。

つぎに、モータ２０について詳細に説明する。
図２に示すように、モータ２０は、図示しないステータおよびロータ２３を備えている。ロータ２３の内部には、複数の永久磁石が設けられている。また、ステータは、図示しないステータコアに巻回された複数系統のコイル２４を備えている。コイル２４は、第１の系統である系統Ａのコイル２４ａと、第２の系統である系統Ｂのコイル２４ｂとを有している。なお、コイル２４ａ，２４ｂは、それぞれスター結線されたＵ相、Ｖ相、およびＷ相のコイルを含んでいる。

つぎに、ＥＣＵ３０について説明する。
図２に示すように、ＥＣＵ３０は、コイル２４ａに供給する電力を制御する系統Ａの部分と、コイル２４ｂに供給する電力を制御する系統Ｂの部分とを有している。

ＥＣＵ３０の系統Ａの部分としては、第１発振子３１ａ、第１マイコン３２ａ（第１の制御部）、第１電流センサ３３ａ、および第１駆動回路３４ａが設けられている。また、ＥＣＵ３０の系統Ｂの部分としては、第２発振子３１ｂ、第２マイコン３２ｂ（第２の制御部）、第２電流センサ３３ｂ、および第２駆動回路３４ｂが設けられている。なお、第１発振子３１ａと第２発振子３１ｂとは、同一構成である。また、第１マイコン３２ａと第２マイコン３２ｂとは、同一構成である。また、第１電流センサ３３ａと第２電流センサ３３ｂとは同一構成である。また、第１駆動回路３４ａと第２駆動回路３４ｂとは同一構成である。ここでは、同一構成のものについては、その詳細な説明を省略する。

第１発振子３１ａは、基本周波数のクロックを生成する。第１発振子３１ａとしては、たとえば水晶素子などが採用される。
第１マイコン３２ａは、第１発振子３１ａにより生成されるクロックに基づいて、自身および第２マイコン３２ｂの制御動作のタイミングを調整するための同期信号（三角波）を生成する。なお、制御動作のタイミングとは、第１マイコン３２ａおよび第２マイコン３２ｂが各種の演算を実行するタイミングであって、同期信号の三角波における山（頂点）と谷（最下点）となる時点である。また、第１マイコン３２ａは、制御動作のタイミングで、トルクセンサ４０ａにより検出される操舵トルクτ１と、回転角センサ４１ａにより検出される回転角度θ１と、第１電流センサ３３ａにより検出される電流値Ｉ１とに基づき、制御信号Ｓｍ１（ＰＷＭ信号）を生成する。第１電流センサ３３ａは、第１駆動回路３４ａとコイル２４ａとの間の給電経路を流れる各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電流を検出する。

第１駆動回路３４ａは、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の駆動回路である。第１駆動回路３４ａは、制御動作のタイミングで第１マイコン３２ａにより生成された制御信号Ｓｍ１に基づいて、第１駆動回路３４ａを構成するスイッチング素子をオンオフすることにより、バッテリＢａから供給される直流電力を３相交流電力に変換する。第１駆動回路３４ａは、３相交流電力をコイル２４ａに供給する。

第２マイコン３２ｂは、第２発振子３１ｂにより生成されるクロックに基づいて、自身および第１マイコン３２ａの制御動作のタイミングを調整するための同期信号を生成する。第２マイコン３２ｂは、制御動作のタイミングで、トルクセンサ４０ｂにより検出される操舵トルクτ２と、回転角センサ４１ｂにより検出される回転角度θ２と、第２電流センサ３３ｂにより検出される電流値Ｉ２とに基づき、制御信号Ｓｍ２（ＰＷＭ信号）を生成する。第２電流センサ３３ｂは、第２駆動回路３４ｂとコイル２４ｂとの間の給電経路を流れる各相の電流を検出する。

第２駆動回路３４ｂは、制御動作のタイミングで第２マイコン３２ｂにより生成された制御信号Ｓｍ２に基づいて、第２駆動回路３４ｂを構成するスイッチング素子をオンオフすることにより、バッテリＢａから供給される直流電力を３相交流電力に変換する。第２駆動回路３４ｂは、３相交流電力をコイル２４ｂに供給する。

このように、第１マイコン３２ａおよび第２マイコン３２ｂは、第１駆動回路３４ａおよび第２駆動回路３４ｂの制御を通じて、系統Ａのコイル２４ａおよび系統Ｂのコイル２４ｂへの給電を制御する。

なお、第１マイコン３２ａおよび第２マイコン３２ｂは、ダイオードＤ１および車両のエンジンを始動するスイッチであるイグニッションスイッチＩＧＳＷを介して、バッテリＢａに接続されている。イグニッションスイッチＩＧＳＷは、車両の外部からの入力（たとえば運転者によって行われるキーおよびボタン等によるオン操作）によって、イグニッションオンされたときに、バッテリＢａと第１マイコン３２ａとの間、およびバッテリＢａと第２マイコン３２ｂとの間を電気的に接続する。また、イグニッションスイッチＩＧＳＷは、車両の外部からの入力（たとえば運転者によって行われるキーおよびボタン等によるオフ操作）によって、イグニッションオフされたときに、バッテリＢａと第１マイコン３２ａとの間、およびバッテリＢａと第２マイコン３２ｂとの間を電気的に遮断する。

また、第１マイコン３２ａおよび第２マイコン３２ｂは、電源リレーＰｒおよびダイオードＤ２を介する形でもバッテリＢａに接続されている。また、第１駆動回路３４ａおよび第２駆動回路３４ｂは、電源リレーＰｒを介してバッテリＢａに接続されている。電源リレーＰｒのオンオフは、ＥＣＵ３０によって行われる。これらにより、イグニッションスイッチＩＧＳＷおよび電源リレーＰｒのいずれか一方がオンされると、バッテリＢａから第１マイコン３２ａおよび第２マイコン３２ｂに電力が供給される。また、電源リレーＰｒがオンされると、バッテリＢａから第１マイコン３２ａ、第２マイコン３２ｂ、第１駆動回路３４ａ、および第２駆動回路３４ｂに電力が供給される。また、イグニッションスイッチＩＧＳＷが車両の外部からの入力によりオフされたときであっても、ＥＣＵ３０が電源リレーＰｒをオフするまでは、バッテリＢａから第１マイコン３２ａ、第２マイコン３２ｂ、第１駆動回路３４ａ、および第２駆動回路３４ｂに電力が供給される。

また、第１マイコン３２ａおよび第２マイコン３２ｂは、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオンされているときに、バッテリＢａから所定の電圧が供給されているかどうかを検出するために、ＩＧ電圧Ｖｉｇ（イグニッション電圧）を取り込む。ＩＧ電圧Ｖｉｇは、たとえばバッテリＢａとＥＣＵ３０との間の配線経路における、イグニッションスイッチＩＧＳＷとダイオードＤ１との間の電圧値である。なお、ＩＧ電圧Ｖｉｇは、分圧回路などにより分圧された状態で第１マイコン３２ａおよび第２マイコン３２ｂに入力される。また、第１マイコン３２ａに取り込まれるＩＧ電圧Ｖｉｇを第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１とし、第２マイコン３２ｂに取り込まれるＩＧ電圧Ｖｉｇを第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２とする。第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１と第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２とは、第１マイコン３２ａおよび第２マイコン３２ｂへと伝わる伝達経路が異なる。このため、第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１と第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２とは、配線長（伝達経路の長さ）が異なること、ノイズの影響が異なることなどにより、検出される値が異なることがある。

なお、系統Ａのコイル２４ａに供給される電力の最大値は、系統Ｂのコイル２４ｂに供給される電力の最大値と同一に設定されている。コイル２４ａおよびコイル２４ｂに供給される電力の最大値は、モータ２０により出力できる最大のトルク（アシスト量）の半分に対応した値である。

つぎに、第１マイコン３２ａおよび第２マイコン３２ｂについて詳しく説明する。
図３に示すように、第１マイコン３２ａは、第１アシストトルク演算部５０、第１電流フィードバック制御部５１、第１ＩＧ状態判定部５２、および第１マイコン間通信部５３を備えている。また、第２マイコン３２ｂは、第２アシストトルク演算部６０、第２電流フィードバック制御部６１、第２ＩＧ状態判定部６２、および第２マイコン間通信部６３を備えている。

第１アシストトルク演算部５０は、トルクセンサ４０ａにより検出された操舵トルクτ１に基づいて、系統Ａのコイル２４ａが発生すべきトルク（アシスト量）の指令値であるトルク指令値Ｔ１＊を演算する。

第１電流フィードバック制御部５１は、第１アシストトルク演算部５０により演算されたトルク指令値Ｔ１＊、回転角センサ４１ａにより検出された回転角度θ１、および第１電流センサ３３ａにより検出された電流値Ｉ１に基づいて、制御信号Ｓｍ１を演算する。

第２アシストトルク演算部６０は、トルクセンサ４０ｂにより検出された操舵トルクτ２に基づいて、系統Ｂのコイル２４ｂが発生すべきトルク（アシスト量）の指令値であるトルク指令値Ｔ２＊を演算する。

第２電流フィードバック制御部６１は、第２アシストトルク演算部６０により演算されたトルク指令値Ｔ２＊、回転角センサ４１ｂにより検出された回転角度θ２、および第２電流センサ３３ｂにより検出された電流値Ｉ２に基づいて、制御信号Ｓｍ２を演算する。

また、第１ＩＧ状態判定部５２は、第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１が予め設定された範囲内であるか否か（ＩＧ状態）を示す第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１を生成する。予め設定された範囲内であるか否かは、一例としては、第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１が電圧閾値Ｖ０以上であるか否かである。なお、第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１の上限値は、たとえばバッテリＢａの最大電圧値である。このため、たとえば第１ＩＧ状態判定部５２は、第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１が電圧閾値Ｖ０以上であるか否かを判定し、第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１が電圧閾値Ｖ０以上である場合、ＩＧ状態がオン状態である旨示す第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１を生成する。これに対し、第１ＩＧ状態判定部５２は、第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１が電圧閾値Ｖ０未満である場合、ＩＧ状態がオフ状態である旨示す第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１を生成する。なお、電圧閾値Ｖ０は、正常であると考えられるときのイグニッション電圧程度に設定されている。

また、第２ＩＧ状態判定部６２は、第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２が予め設定された範囲内であるか否かを示す第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を生成する。予め設定された範囲内であるか否かは、一例としては、第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２が電圧閾値Ｖ０以上であるか否かである。なお、第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２の上限値は、たとえばバッテリＢａの最大電圧値である。このため、たとえば第２ＩＧ状態判定部６２は、第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２が電圧閾値Ｖ０以上であるか否かを判定し、第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２が電圧閾値Ｖ０以上である場合、ＩＧ状態がオン状態である旨示す第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を生成する。これに対し、第２ＩＧ状態判定部６２は、第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２が電圧閾値Ｖ０未満である場合、ＩＧ状態がオフ状態である旨示す第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を生成する。

第１マイコン間通信部５３は、第１ＩＧ状態判定部５２で生成された第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１を第２マイコン間通信部６３に送信する。また、第２マイコン間通信部６３は、第２ＩＧ状態判定部６２で生成された第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を第１マイコン間通信部５３に送信する。第１マイコン間通信部５３は、第２マイコン間通信部６３から取り込んだ第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を第１ＩＧ状態判定部５２に出力する。また、第２マイコン間通信部６３は、第１マイコン間通信部５３から取り込んだ第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１を第２ＩＧ状態判定部６２に出力する。

第１ＩＧ状態判定部５２は、自身が生成した第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１、および第２ＩＧ状態判定部６２で生成された第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２に基づいて、アシスト制御が継続可能か否かを判定する。具体的には、第１ＩＧ状態判定部５２は、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２が両方ともオフ状態を示すものであるか否かを判定する。第１ＩＧ状態判定部５２は、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２が両方ともオフ状態を示すものである場合、アシスト制御が継続できないものとして、アシスト制御を終了する旨示す判定結果を第１アシストトルク演算部５０に出力する。第１ＩＧ状態判定部５２でも第２ＩＧ状態判定部６２でもＩＧ電圧Ｖｉｇが予め設定された範囲にない旨判定されていることにより、バッテリＢａとＥＣＵ３０との間の電力供給経路で何らかの異常が発生したものと考えられるためである。これに対し、第１ＩＧ状態判定部５２は、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２の少なくとも一方が、ＩＧ状態がオン状態である旨示すものである場合、アシスト制御が継続できるものとして、アシスト制御を継続する旨示す判定結果を第１アシストトルク演算部５０に出力する。第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２の少なくとも一方がオン状態を示すものであれば、バッテリＢａとＥＣＵ３０との間の電力供給経路には異常が生じていないと考えられるためである。なお、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１または第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２のいずれか一方がオフ状態を示すものであったとしても、検出される第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１および第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２にはばらつきがある。

そして、第１アシストトルク演算部５０は、第１ＩＧ状態判定部５２により取り込んだアシスト制御が継続できるか否かを示す判定結果に基づいて、アシスト制御の制御態様を変更する。すなわち、第１アシストトルク演算部５０は、たとえばアシスト制御を終了する旨示す判定結果を取り込んだ場合、トルク指令値Ｔ１＊の生成を終了し、アシスト制御を継続する旨示す判定結果を取り込んだ場合、トルク指令値Ｔ１＊の生成を継続する。

第２ＩＧ状態判定部６２は、自身が生成した第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２、および第１ＩＧ状態判定部５２で生成された第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１に基づいて、アシスト制御が継続可能か否かを判定する。具体的には、第２ＩＧ状態判定部６２は、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２が両方ともオフ状態である旨示すものである場合、アシスト制御が継続できないものとして、アシスト制御を終了する旨示す判定結果を第２アシストトルク演算部６０に出力する。これに対し、第２ＩＧ状態判定部６２は、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２の少なくとも一方がオン状態を示すものであれば、アシスト制御が継続できるものとして、アシスト制御を継続する旨示す判定結果を第２アシストトルク演算部６０に出力する。

そして、第２アシストトルク演算部６０は、第２ＩＧ状態判定部６２により取り込んだアシスト制御が継続できるか否かを示す判定結果に基づいて、アシスト制御の制御態様を変更する。すなわち、第２アシストトルク演算部６０は、たとえばアシスト制御を終了する旨示す判定結果を取り込んだ場合、トルク指令値Ｔ２＊の生成を終了し、アシスト制御を継続する旨示す判定結果を取り込んだ場合、トルク指令値Ｔ２＊の生成を継続する。

つぎに、第１マイコン３２ａおよび第２マイコン３２ｂで行われる、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２に基づいた、アシスト制御の制御態様の変更方法について、その処理手順を図４のフローチャートを用いて説明する。

図４のフローチャートに示すように、第１マイコン３２ａは、第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１を取得し（ステップＳ１）、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１を生成する（ステップＳ２）。
一方、第２マイコン３２ｂは、第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２を取得し（ステップＳ１１）、第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を生成する（ステップＳ１２）。

第１マイコン３２ａは、マイコン間通信により第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１を第２マイコン３２ｂに通知する（ステップＳ３）。
第２マイコン３２ｂは、マイコン間通信により第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を第１マイコン３２ａに通知する（ステップＳ１３）。これらの通知により、第１マイコン３２ａおよび第２マイコン３２ｂは、互いに第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を共有する。

つぎに、第１マイコン３２ａは、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２がともにオフ状態を示すものであるか否かを判定する（ステップＳ４）。
第１マイコン３２ａは、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２がともにオフ状態である旨示すものである場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、アシスト制御を継続できないものとして、アシスト制御を終了する（ステップＳ５）。

これに対し、第１マイコン３２ａは、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２がともにオフ状態でない旨示すものである場合、すなわち第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２の少なくとも一方がオン状態である旨示すものである場合（ステップＳ４のＮＯ）、アシスト制御を継続する（ステップＳ６）。

また、第２マイコン３２ｂは、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２がともにオフ状態を示すものであるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
第２マイコン３２ｂは、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２がともにオフ状態である場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）、アシスト制御を終了する（ステップＳ１５）。

これに対し、第２マイコン３２ｂは、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２がともにオフ状態でない旨示すものである場合、すなわち第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２の少なくとも一方がオン状態である旨示すものである場合（ステップＳ１４のＮＯ）、アシスト制御を継続する（ステップＳ１６）。

以上で処理を終了する。
本実施形態の作用および効果を説明する。
まず比較例として、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を、第１ＩＧ状態判定部５２と第２ＩＧ状態判定部６２との間で共有しない場合について説明する。この場合は、第１ＩＧ状態判定部５２は第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１のみに基づいてアシスト制御が継続可能かどうかを判定し、第２ＩＧ状態判定部６２は第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２のみに基づいてアシスト制御が継続可能かどうかを判定する。

図５（ａ）に示す例では、第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１は時間の経過によらずに常に電圧閾値Ｖ０以上であるのに対し、第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２は一時的に電圧閾値Ｖ０未満になっている。これは、たとえばバッテリＢａから第１マイコン３２ａまでの電力供給経路ではノイズの影響がほとんどないものの、バッテリＢａから第２マイコン３２ｂまでの電力供給路ではノイズの影響が大きい場合に生じる。第１ＩＧ状態判定部５２は第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１がオン状態である旨示すものであることから、アシスト制御を継続するものの、第２ＩＧ状態判定部６２は一時的に第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２がオフ状態である旨示すものとなることに基づいて、アシスト制御を一時的に終了する。このような場合であっても、系統Ａおよび系統Ｂを用いてアシスト制御を継続できるものの、系統Ａのみのアシスト制御となってしまう。

また、図５（ｂ）に示すように、第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２は時間の経過によらずに常に電圧閾値Ｖ０以上であるのに対し、第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１が時間の経過によらずに常に電圧閾値Ｖ０未満になることもある。これは、たとえばバッテリＢａから第１マイコン３２ａまでの電力供給経路の長さ（配線長）が、バッテリＢａから第２マイコン３２ｂまでの電力供給経路の長さよりも長く設けられており、経年劣化により両電力供給経路での電圧降下が大きくなったときに生じる。しかし、この場合であっても、系統Ａおよび系統Ｂには電力が供給されているものの、一時的に系統Ｂのみのアシスト制御となってしまう。

これに対して、本実施形態では、第１マイコン間通信部５３および第２マイコン間通信部６３によって第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を、第１ＩＧ状態判定部５２と第２ＩＧ状態判定部６２との間で共有している。そして、第１ＩＧ状態判定部５２および第２ＩＧ状態判定部６２は、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２の両方に基づいてアシスト制御が継続可能かどうかを判定している。

このため、図５（ａ）に示すように、第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２が一時的に電圧閾値Ｖ０未満になる場合であっても、第２ＩＧ状態判定部６２は、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２の両方がオフ状態を示すものでないことに基づいて、アシスト制御を継続する。このように、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１または第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２のいずれかが一時的にオフ状態となったとしても、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２の両方がオフ状態を示すものとなるまでは、系統Ａおよび系統Ｂの２系統でのアシスト制御を継続できる。

また、図５（ｂ）に示すように、第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１が時間の経過によらずに常に電圧閾値Ｖ０未満になるときであっても、第１ＩＧ状態判定部５２は、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２の両方がオフ状態である旨示すものにならないことに基づいて、アシスト制御を継続する。このため、系統Ａおよび系統Ｂの２系統でのアシスト制御を継続できる。

なお、図５（ｃ）には、第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１および第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２が当初は電圧閾値Ｖ０以上であるにも関わらず、時間の経過に伴って小さくなった場合を示している。この場合、第１ＩＧ状態判定部５２および第２ＩＧ状態判定部６２は、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２がともにオフ状態を示すものとなるため、十分なアシスト量が得られないとして、系統Ａおよび系統Ｂによるアシスト制御を終了する。

なお、本実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・本実施形態では、系統Ａおよび系統Ｂの２系統に冗長化したが、３系統以上に冗長化してもよい。３系統以上に冗長化した場合、たとえば各第１ＩＧ状態判定部により生成される各ＩＧ状態信号の少なくとも１つが、オン状態を示すものであるとき、３系統以上でのアシスト制御を継続する。

・回転角センサ４１ａ，４１ｂは、ＭＲセンサを用いたものであってもよいし、ホールセンサを用いたものであってもよいし、レゾルバを用いたものであってもよい。
・本実施形態では、系統Ａおよび系統Ｂは、それぞれモータ２０の最大のアシスト量の半分（５０％）のアシスト量を発生させたが、これに限らない。すなわち、系統Ａで発生できる最大のアシスト量は、系統Ｂで発生できる最大のアシスト量と異なっていてもよい。なお、系統Ａで発生できる最大のトルクと、系統Ｂで発生できる最大のトルクとの和は、合計で１００％以内に設定される。

・本実施形態では、第１ＩＧ電圧Ｖｉｇ１および第２ＩＧ電圧Ｖｉｇ２に基づいて第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を生成したが、これに限らない。たとえば、バッテリＢａとＥＣＵ３０の配線経路における電源リレーＰｒとダイオードＤ２との間の電圧値であるバッテリ電圧値に基づいて、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を生成してもよい。

・本実施形態では、第１マイコン間通信部５３と第２マイコン間通信部６３との間の通信により、第１マイコン３２ａと第２マイコン３２ｂとの間で第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を共有したが、これに限らない。たとえば車載ネットワークなどにより、第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を共有してもよい。

・本実施形態では、第１ＩＧ状態判定部５２と第２ＩＧ状態判定部６２との間で第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１および第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２を共有したが、これに限らない。たとえば、第１ＩＧ状態判定部５２は第１ＩＧ状態信号Ｉｇ１のみに基づいてアシスト制御を継続できるか否かを判定し、第２ＩＧ状態判定部６２は第２ＩＧ状態信号Ｉｇ２のみに基づいてアシスト制御できるか否かを判定する。そして、第１ＩＧ状態判定部５２および第２ＩＧ状態判定部６２は、それらのアシスト制御できるか否かの判定結果のみを共有してもよい。そして、いずれかの判定結果がアシスト制御を継続できる旨示すものであれば、第１アシストトルク演算部５０および第２アシストトルク演算部６０は、アシスト制御を継続する。

・本実施形態では、モータ２０によってステアリングシャフト１１にアシスト力を付与するＥＰＳ１に具体化して示したが、これに限らない。たとえば、ラックシャフト１２に平行に配置された回転軸２１を有するモータ２０によってラックシャフト１２にアシスト力を付与するＥＰＳ１に具体化したステアリング装置であってもよい。また、モータ２０の回転力を利用してステアリング操作をアシストするＥＰＳ１に限らず、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）に適用してもよい。また、後輪操舵装置あるいは４輪操舵装置（４ＷＳ）として具体化することもできる。すなわち、モータ２０によって操舵機構２に動力を付与するステアリング装置であれば、どのようなものであってもよい。

１…ＥＰＳ、２…操舵機構、３…アシスト機構（動力付与機構）、１０…ステアリングホイール、１１…ステアリングシャフト、１１ａ…コラムシャフト、１１ｂ…インターミディエイトシャフト、１１ｃ…ピニオンシャフト、１２…コラムシャフト、１３…ラックアンドピニオン機構、１４…タイロッド、１５…転舵輪、２０…モータ、２１…回転軸、２２…減速機構、２３…ロータ、２４，２４ａ，２４ｂ…コイル、３０…ＥＣＵ、３１ａ…第１発振子、３１ｂ…第２発振子、３２ａ…第１マイコン（第１の制御部）、３２ｂ…第２マイコン（第２の制御部）、３３ａ…第１電流センサ、３３ｂ…第２電流センサ、３４ａ…第１駆動回路、３４ｂ…第２駆動回路、４０ａ，４０ｂ…トルクセンサ、４１ａ，４１ｂ…回転角センサ、５０…第１アシストトルク演算部、５１…第１電流フィードバック制御部、５２…第１ＩＧ状態判定部、５３…第１マイコン間通信部、６０…第２アシストトルク演算部、６１…第２電流フィードバック制御部、６２…第２ＩＧ状態判定部、６３…第２マイコン間通信部、θ１，θ２…回転角度、τ１，τ２…操舵トルク、Ｂａ…バッテリ、Ｄ１，Ｄ２…ダイオード、Ｉ１，Ｉ２…電流値、Ｉｇ１…第１ＩＧ状態信号、Ｉｇ２…第２ＩＧ状態信号、ＩＧＳＷ…イグニッションスイッチ、Ｐｒ…電源リレー、Ｓｍ１，Ｓｍ２…制御信号、Ｔ１＊，Ｔ２＊…トルク指令値、Ｖｉｇ…ＩＧ電圧（イグニッション電圧）、Ｖｉｇ１…第１ＩＧ電圧、Ｖｉｇ２…第２ＩＧ電圧。

Claims

車載される電源の電力を利用して、複数系統のコイルを有するモータを制御することにより、操舵機構に対して動力を付与する複数の制御系統を備え、前記複数の制御系統は、それぞれ各系統のコイルに対して電力を供給する駆動回路および当該駆動回路を制御する制御部を有する操舵制御装置において、
前記各制御部は、それぞれ前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるか否かを示す電源状態信号を生成し、
前記各制御部は、前記各電源状態信号の少なくとも１つが、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であることを示すものであるとき、前記複数の制御部による前記モータの制御を継続する操舵制御装置。
請求項１に記載の操舵制御装置において、
前記モータは２系統の前記コイルを有するものであり、前記複数の制御系統は、第１の制御系統および第２の制御系統を有する２系統の制御系統であって、
前記第１の制御系統は、第１の系統のコイルに対して電力を供給する第１の駆動回路および前記第１の駆動回路を制御する第１の制御部を有し、
前記第２の制御系統は、第２の系統のコイルに対して電力を供給する第２の駆動回路および前記第２の駆動回路を制御する第２の制御部を有しており、
前記第１の制御部は、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるか否かを示す第１の電源状態信号を生成し、
前記第２の制御部は、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるか否かを示す第２の電源状態信号を生成し、
前記第１の制御部および前記第２の制御部は、前記第１の電源状態信号および前記第２の電源状態信号の少なくとも一方が、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であることを示すものであるとき、前記第１の制御部および前記第２の制御部の両方での前記モータの制御を継続する操舵制御装置。
請求項１または２に記載の操舵制御装置において、
前記複数の制御部は、前記各電源状態信号を、互いに通信することにより共有する操舵制御装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
前記電源の電圧は、前記電源からイグニッションスイッチを介して供給される電圧であり、
前記複数の制御部は、前記イグニッションスイッチを介して供給される前記電圧が予め設定された閾値以上である場合、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるものとし、前記電圧が予め設定された閾値未満である場合、前記電源の電圧が予め設定された範囲内にないものとする操舵制御装置。