JPWO2015125617A1 - 車両搭載機器の制御装置およびパワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態1における車両搭載機器の制御装置であるパワーステアリング装置を示す概略図である。図1に示すパワーステアリング装置は、ステアリングホイール(図示省略),ステアリングシャフト(操舵軸)1,ピニオン軸2,ラック軸3によりアクチュエータである基本的な操舵機構が構成されている。この操舵機構は、運転者によってステアリングホイールが回転操作されると、そのステアリングホイールの操舵トルクがステアリングシャフト1を介してピニオン軸2に伝達されると共に、ピニオン軸2の回転運動がラック軸3の直線運動に変換され、ラック軸3の両端に連結された左右の転舵輪(図示省略)が転舵するようになっている。つまり、ラック軸3には、ピニオン軸2が噛み合いするラック歯が形成されており、そのラック歯とピニオン軸との噛合をもってステアリングシャフト1の回転を転舵動作に変換する変換機構が構成される。
次に、本実施形態2におけるパワーステアリング装置について説明する。ECU4以外は実施形態1と同様であるため、ここでの説明は省略する。本実施形態2は、第1,第2操舵トルクセンサTS1,TS2および操舵トルク検出信号Tt(Main),Tt(Sub)の異常検出を行うものである。
信号切替部17aは、通常時は操舵トルクセンサTS1の操舵トルク検出信号Tt(Main)をEPS制御部18に出力する。異常発生判断部22が異常発生を検出した場合、操舵トルクセンサTS1,TS2の操舵トルク検出信号Tt(Main),Tt(Sub)の通信状態,センサ状態に異常があるか否かを判断し、異常がある場合は、異常が無いほうの操舵トルク検出信号をEPS制御部18に出力する。異常が無い場合は、操舵トルク演算信号TtsをEPS制御部に出力する。なお、信号切替部17aは、代替信号演算部23から出力された代替信号を受信する代替信号受信部を有するものとする。
次に、本実施形態3におけるパワーステアリング装置について説明する。ECU4以外は実施形態1,2と同様であるためここでの説明は省略する。本実施形態3は、モータ回転角センサ61,62およびモータ回転角検出信号θm(Main),θm(Sub)の異常検出を行うものである。また、本実施形態3における電動モータはブラシレスモータであるとする。
次に、本実施形態4におけるパワーステアリング装置について説明する。ECU4以外は実施形態1〜3と同様であるため、ここでの説明は省略する。本実施形態4は、舵角センサAS1,AS2および舵角検出信号θs(Main),θs(Sub)の異常検出を行うものである。
Claims (14)
- アクチュエータを備えた車両搭載機器の制御装置であって、
車両の運転状態を検出する検出部であって、複数の検出素子の夫々から出力される第1運転状態検出信号と第2運転状態検出信号、または、共通の検出素子によって検出された後、互いに異なる電子回路を介して出力される第1運転状態検出信号と第2運転状態検出信号を出力する運転状態検出部と、
前記第1運転状態検出信号の異常の有無を検出すると共に、前記第1運転状態検出信号に異常が検出された場合、異常を示す情報を含む信号を出力する第1異常判断回路と、
前記第2運転状態検出信号の異常の有無を検出すると共に、前記第2運転状態検出信号に異常が検出された場合、異常を示す情報を含む信号を出力する第2異常判断回路と、
前記アクチュエータを駆動制御する備えたECUと、
前記ECUに設けられ、前記第1異常判断回路の出力信号および前記第2異常判断回路の出力信号を受信し、前記第1異常判断回路の出力信号および前記第2異常判断回路の出力信号の夫々に含まれる異常の有無を検出する信号異常検出回路と、
前記ECUに設けられ、前記信号異常検出回路が前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号のどちらにも異常を示す情報が含まれていないと判断する場合、少なくとも一方の信号に基づき前記アクチュエータを駆動制御する駆動制御信号を演算し出力すると共に、一方に異常を示す情報が含まれていると判断する場合、他方の信号に基づき前記駆動制御信号を演算し出力するアクチュエータ制御回路と、
を有する車両搭載機器の制御装置。 - 前記ECUに設けられ、前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号とを比較することにより、前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号の異常を検出する冗長監視回路を有する請求項1記載の車両搭載機器の制御装置。
- 前記ECUは、
前記第1運転状態検出信号,第2運転状態検出信号の代替信号を受信する代替信号受信部を備え、
前記アクチュエータ制御回路は、前記冗長監視回路が前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号の偏差絶対値が所定値以上であることを検出するとき、前記代替信号に基づき前記駆動制御信号を演算し出力する請求項2記載の車両搭載機器の制御装置。 - 前記アクチュエータ制御回路は、前記信号異常検出回路が前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号のうち一方の信号に異常を示す情報が含まれていると判断する場合、前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号のどちらにも異常を示す信号が含まれていないと判断される場合に比べ前記駆動制御信号の出力が小さくなるように、前記出力信号のうち他方の信号に基づき、前記駆動制御信号 を演算し出力する請求項2記載の車両搭載機器の制御装置。
- 前記第1異常判断回路の出力信号および前記第2異常判断回路の出力信号は、通信の開始を示すトリガーパルスと通信の終了を示すエンドパルス間に前記車両の運転状態を示す所定のデータが含まれるシリアルデータ信号であって、
前記信号異常検出回路は、前記第1異常判断回路の出力信号または前記第2異常判断回路の出力信号内に前記所定のデータが含まれていない、または前記所定のデータの順序が異なることを検出することにより、前記第1異常判断回路の出力信号または前記第2異常判断回路の出力信号の異常を検出する請求項1記載の車両搭載機器の制御装置。 - ステアリングホイールの操舵操作に応じて転舵輪を転舵させる操舵機構と、
前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
前記操舵機構または前記電動モータに設けられ、操舵状態を検出する検出部であって、複数の検出素子の夫々から出力される第1操舵状態検出信号と第2操舵状態検出信号、または共通の検出素子によって検出された後、互いに異なる電子回路を介して出力される第1操舵状態検出信号と第2操舵状態検出信号を出力する操舵状態検出部と、
前記第1操舵状態検出信号の異常の有無を検出すると共に、前記第1操舵状態検出信号に異常が検出された場合、異常を示す情報を含む信号を出力する第1異常判断回路と、
前記第2操舵状態検出信号の異常の有無を検出すると共に、前記第2操舵状態検出信号に異常が検出された場合、異常を示す情報を含む信号を出力する第2異常判断回路と、
前記電動モータを駆動制御するマイクロプロセッサを備えたECUと、
前記ECUに設けられ、前記第1異常判断回路の出力信号および前記第2異常判断回路の出力信号を受信し、前記第1異常判断回路の出力信号および前記第2異常判断回路の出力信号の夫々に含まれる異常の有無を検出する信号異常検出回路と、
前記ECUに設けられ、前記信号異常検出回路が前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号のどちらにも異常を示す情報が含まれていないと判断する場合、少なくとも一方の信号に基づき前記電動モータを駆動制御する駆動制御信号を演算し出力すると共に、一方に異常を示す情報が含まれていると判断する場合、他方の信号に基づき前記駆動制御信号を演算し出力するモータ制御回路と、
を有するパワーステアリング装置。 - 前記ECUに設けられ、前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号とを比較することにより、前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号の異常を検出する冗長監視回路を有する請求項6記載のパワーステアリング装置。
- 前記ECUは、前記第1操舵状態検出信号,第2操舵状態検出信号の代替信号を受信する代替信号受信部を備え、
前記モータ制御回路は、前記冗長監視回路が前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号の偏差絶対値が所定値以上であることを検出するとき、前記代替信号に基づき前記駆動制御信号を演算し出力する請求項7記載のパワーステアリング装置。 - 前記操舵状態検出部は、前記操舵トルクを検出するトルクセンサであって、
前記ECUは、前記ステアリングホイールの回転角の信号である舵角検出信号を受信する舵角検出信号受信部と、前記電動モータの回転角の信号であるモータ回転角検出信号を受信するモータ回転角検出信号受信部と、前記舵角検出信号と前記モータ回転角検出信号に基づき、前記第1操舵状態検出信号,第2操舵状態検出信号の代替信号を演算すると共に前記代替信号受信部に出力する代替信号演算部を備え、
前記モータ制御回路は、前記冗長監視回路が前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号の偏差絶対値が所定値以上であることを検出するとき、前記第1操舵状態検出信号,第2操舵状態検出信号の代替信号に基づき前記駆動制御信号を演算し出力する請求項8記載のパワーステアリング装置。 - 前記操舵状態検出部は、前記電動モータの回転角を検出するモータ回転角センサであって、
前記電動モータは、ブラシレスモータであって、
前記ECUは、前記電動モータの中性点電位、前記電動モータの誘起電圧、前記電動モータの磁気飽和起電圧、または前記電動モータの突極性の差、またはこれらの組み合わせに基づき前記電動モータの回転角を推定すると共に前記代替信号受信部に出力するモータ回転角推定部を備え、
前記モータ制御回路は、前記冗長監視回路が前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号の偏差絶対値が所定値以上であることを検出するとき、前記モータ回転角推定部の出力信号に基づき前記駆動制御信号を演算し出力する請求項8記載のパワーステアリング装置。 - 前記操舵状態検出部は、前記ステアリングホイールの回転角である舵角を検出する舵角センサであって、
前記電動モータはブラシレスモータであって、
前記ECUは、前記電動モータの中性点電位、前記電動モータの誘起電圧、前記電動モータの磁気飽和起電圧、または前記電動モータの突極性の差、またはこれらの組み合わせに基づき前記舵角を推定すると共に前記代替信号受信部に出力する舵角推定部を備え、
前記モータ制御回路は、前記冗長監視回路が前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号の偏差絶対値が所定値以上であることを検出するとき、前記舵角推定部の出力信号に基づき前記駆動制御信号を演算し出力する請求項8記載のパワーステアリング装置。 - 前記モータ制御回路は、前記信号異常検出回路が前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号のうち一方の信号に異常を示す情報が含まれていると判断する場合、前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号 のどちらにも異常を示す信号が含まれていないと判断される場合に比べ、前記駆動制御信号の出力が小さくなるように前記他方の信号に基づき前記駆動制御信号を演算し出力する請求項7記載のパワーステアリング装置。
- 前記モータ制御回路は、前記冗長監視回路が前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号の偏差絶対値が所定値以上であることを検出し、前記信号異常検出回路が前記第1異常判断回路の出力信号と前記第2異常判断回路の出力信号のどちらにも異常を示す情報が含まれていないと判断する場合、前記駆動制御信号を0とすることを特徴とする請求項7記載のパワーステアリング装置。
- 前記第1異常判断回路の出力信号および前記第2異常判断回路の出力信号は、通信の開始を示すトリガーパルスと通信の終了を示すエンドパルス間に前記操舵状態を示す所定のデータが含まれるシリアルデータ信号であって、
前記信号異常検出回路は、前記第1異常判断回路の出力信号または前記第2異常判断回路の出力信号内に前記所定のデータが含まれていない、または前記所定のデータの順序が異なることを検出することにより、前記第1異常判断回路の出力信号または前記第2異常判断回路の出力信号の異常を検出する請求項6記載のパワーステアリング装置。
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