(57)【要約】【課題】２系統のセンサが真に正常、或いは異常なのか正確に特定でき、かつ、正常と特定された側のセンサの検出値に基づいて、安全に車両搭載機器の制御を継続できる新規な車両搭載機器の制御装置を提供する。【解決手段】第１センサグループ２４ａの第１主センサ信号と第１副センサ信号を比較してどちらかのセンサ２４ａｍ、２４ａｓに異常があると判断された場合は、第１センサグループ２４ａの第１主センサ信号、及び第１副センサ信号と、第２センサグループ２４ｂの第２主センサ信号、或いは第２副センサ信号とを比較し、第１センサグループ２４ａのセンサ２４ａｍ、２４ａｓの内で、第２主センサ信号、或いは第２副センサ信号と一致するセンサ信号を出力したセンサを正常に動作しているセンサとして特定する。これによって、異常診断機能の信頼性を向上することができる。【選択図】図３
2020131860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータを含む車両の搭載機器を制御する車両搭載機器の制御装置であって、
センサ部であって、第１センサグループと、第２センサグループを含み、
前記第１センサグループは、第１主センサと第１副センサを含み、
前記第２センサグループは、第２主センサと第２副センサを含み、
前記第１主センサは、前記車両の運転状態を表す物理量を検出して第１主センサ信号を出力し、前記第１副センサは、前記車両の運転状態を表す前記物理量を検出して第１副センサ信号を出力し、
前記第２主センサは、前記車両の運転状態を表す前記物理量を検出して第２主センサ信号を出力し、前記第２副センサは、前記車両の運転状態を表す前記物理量を検出して第２副センサ信号を出力し、
第１マイクロプロセッサであって、第１同グループ異常判断信号生成部と、第１同グループ異常判断部と、第１異グループ信号比較部と、第１異グループ異常判断部と、第１マイコン間通信部と、第1指令信号生成部を含み、
前記第１同グループ異常判断信号生成部は、前記第１主センサ信号と、前記第１副センサ信号とから、異常状態を判断する異常判断信号を生成する機能を有し、
前記第１同グループ異常判断部は、前記第１同グループ異常判断信号生成部からの異常判断信号に基づき、前記第１センサグループの異常の有無を判断する機能を有し、
前記第１マイコン間通信部は、第２マイクロプロセッサの第２マイコン間通信部から前記第２センサグループの前記第２主センサ信号、或いは前記第２副センサ信号を入手する機能を有し、
前記第１異グループ信号比較部は、前記第１同グループ異常判断部で前記第１センサグループの前記センサに異常が有ると判断されたとき、前記第１センサグループの前記第１主、副センサ信号と前記第２センサグループの前記第２主センサ信号、或いは前記第２副センサ信号とを比較する機能を有し、
前記第１異グループ異常判断部は、前記第１センサグループの前記第１主、副センサ信号と前記第２センサグループの前記第２主センサ信号、或いは前記第２副センサ信号の比較結果に基づき、前記第１センサグループの何れのセンサが正常に動作しているかを判断する機能を有し、
前記第１指令信号生成部は、前記第１異グループ異常判断部において、前記第１センサグループの前記センサで正常に動作していると判断された前記センサのセンサ信号に基づき、前記アクチュエータを駆動制御する第１指令信号を生成する機能を有すると共に、
第２マイクロプロセッサであって、第２同グループ異常判断信号生成部と、第２同グループ異常判断部と、第２異グループ信号比較部と、第２異グループ異常判断部と、第２マイコン間通信部と、第２指令信号生成部を含み、
前記第２同グループ異常判断信号生成部は、前記第２主センサ信号と、前記第２副センサ信号から、異常状態を判断する異常判断信号を生成する機能を有し、
前記第２同グループ異常判断部は、前記第２同グループ異常判断信号生成部からの異常判断信号に基づき、前記第２センサグループの異常の有無を判断する機能を有し、
前記第２マイコン間通信部は、前記第１マイクロプロセッサの前記第１マイコン間通信部から前記第１センサグループの前記第１主センサ信号、或いは前記第１副センサ信号を入手する機能を有し、
前記第２異グループ信号比較部は、前記第２同グループ異常判断部で前記第２センサグループの前記センサに異常が有ると判断されたとき、前記第２センサグループの前記第２主、副センサ信号と前記第１センサグループの前記第１主センサ信号、或いは前記第１副センサ信号とを比較する機能を有し、
前記第２異グループ異常判断部は、前記第２センサグループの前記第２主、副センサ信号と前記第１センサグループの前記第１主センサ信号、或いは前記第１副センサ信号の比較結果に基づき、前記第２センサグループの何れのセンサが正常に動作しているかを判断する機能を有し、
前記第２指令信号生成部は、前記第２異グループ異常判断部において、前記第２センサグループの前記センサで正常に動作していると判断された前記センサのセンサ信号に基づき、前記アクチュエータを駆動制御する第２指令信号を生成する機能を有する
ことを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両搭載機器の制御装置であって、
前記第１マイコン間通信部は、前記第１同グループ異常判断部が、前記第１センサグループに異常があると判断したとき、前記第２マイクロプロセッサに対し、前記第２センサグループの前記第２主センサ信号、或いは前記第２副センサ信号の送信を要求する第１センサ信号要求指令を送信する機能を有すると共に、
前記第２マイコン間通信部は、前記第２同グループ異常判断部が、前記第２センサグループに異常があると判断したとき、前記第１マイクロプロセッサに対し、前記第１センサグループの前記第１主センサ信号、或いは前記第１副センサ信号の送信を要求する第２センサ信号要求指令を送信する機能を有する
ことを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両搭載機器の制御装置であって、
前記第１異グループ信号比較部は、前記第１マイコン間通信部を介して取得する前記第２センサグループの前記第２主センサ信号、或いは前記第２副センサ信号の第１取得タイミングに基づき求められた、前記第２センサグループの第２検出タイミングと時刻的に近い第１検出タイミングで検出された前記第１センサグループの前記第１主、副センサ信号と、前記第２センサグループの前記第２主センサ信号、或いは前記第２副センサ信号とを比較する機能を有すると共に、
前記第２異グループ信号比較部は、前記第２マイコン間通信部を介して取得する前記第１センサグループの前記第１主センサ信号、或いは前記第１副センサ信号の第２取得タイミングに基づき求められた、前記第１センサグループの第１検出タイミングと時刻的に近い第２検出タイミングで検出された前記第２センサグループの前記第２主、副センサ信号と、前記第１センサグループの前記第１主センサ信号、或いは前記第１副センサ信号とを比較する機能を有する
ことを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両搭載機器の制御装置であって、
前記第１主センサ、前記第１副センサ、前記第２主センサ、及び前記第２副センサが検出する前記車両の運転状態を表す前記物理量としての検出物理量は、互いに同じ前記物理量である
ことを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両搭載機器の制御装置であって、
前記第１主センサ、前記第１副センサ、前記第２主センサ、及び前記第２副センサは、互いに同じ検出方式によって前記車両の運転状態を表す前記物理量を検出する
ことを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載の車両搭載機器の制御装置であって、
前記第１主センサと前記第１副センサは、互いに同じ検出方式によって前記車両の運転状態を表す前記物理量を検出し、
前記第２主センサと前記第２副センサは、互いに同じ検出方式によって前記車両の運転状態を表す前記物理量を検出し、
前記第１センサグループの前記第１主、副センサと、前記第２センサグループの前記第２主、副センサは、互いに異なる検出方式によって前記車両の運転状態を表す前記物理量を検出する
ことを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載の車両搭載機器の制御装置であって、
前記第１異グループ異常判断部は、前記第１センサグループの前記第１主センサ信号、及び前記第１副センサ信号と、前記第２センサグループの前記第２主センサ信号、或いは前記第２副センサ信号の値を比較し、３つのセンサ信号のうちセンサ信号の値が一致する２つのセンサ信号から、前記第１センサグループの異常なセンサを特定すると共に、
前記第２異グループ異常判断部は、前記第２センサグループの前記第２主センサ信号、及び前記第２副センサ信号と、前記第１センサグループの前記第１主センサ信号、或いは前記第１副センサ信号とを比較し、３つのセンサ信号のうちセンサ信号の値が一致する２つのセンサ信号から、前記第２センサグループの異常なセンサを特定する
ことを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載の車両搭載機器の制御装置であって、
前記第１同グループ異常判断信号生成部は、前記第１主センサ信号と前記第１副センサ信号を比較して求められた第１偏差を前記異常判断信号として生成し、
前記第１同グループ異常判断部は、前記第１偏差が所定以上であると前記第１センサグループの何れかの前記センサが異常であると判断すると共に、
前記第２同グループ異常判断信号生成部は、前記第２主センサ信号と前記第２副センサ信号を比較して第２偏差を生成して前記異常判断信号とされ、
前記第２同グループ異常判断部は、前記第２偏差が所定以上であると前記第２センサグループの何れかの前記センサが異常であると判断する
ことを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【請求項９】
請求項１に記載の車両搭載機器の制御装置であって、
前記第１マイクロプロセッサは、第１同グループ入力状態信号生成部と、第１同グループ入力状態異常判断部を有し、
前記第１同グループ入力状態信号生成部は、前記第１主センサ信号と前記第１副センサ信号の入力状態情報を入力状態信号として生成し、
前記第１同グループ入力状態異常判断部は、前記第１主センサと前記第１副センサのうち、入力がないセンサを異常と判断すると共に、
前記第２マイクロプロセッサは、第２同グループ入力状態信号生成部と、第２同グループ入力状態異常判断部を有し、
前記第２同グループ入力状態信号生成部は、前記第２主センサ信号と前記第２副センサ信号の入力状態情報を入力状態信号として生成し、
前記第２同グループ入力状態異常判断部は、前記第２主センサと前記第２副センサのうち、入力がないセンサを異常と判断する
ことを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の車両搭載機器の制御装置であって、
前記第１マイクロプロセッサは、第１同グループ自己診断信号生成部と、第１同グループ自己診断異常判断部を有し、
前記第１同グループ自己診断信号生成部は、前記第１主センサ信号と前記第１副センサ信号の自己診断情報を基に自己診断信号を生成し、
前記第１同グループ自己診断異常判断部は、前記第１主センサと前記第１副センサのうち、自己診断信号があるセンサを異常と判断すると共に、
前記第２マイクロプロセッサは、第２同グループ自己診断信号生成部と、第２同グループ自己診断異常判断部を有し、
前記第２同グループ自己診断信号生成部は、前記第２主センサ信号と前記第２副センサ信号の自己診断情報を基に自己診断信号を生成し、
前記第２同グループ自己診断異常判断部は、前記第２主センサと前記第２副センサのうち、自己診断信号があるセンサを異常と判断する
ことを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の車両搭載機器の制御装置であって、
前記アクチュエータは、前記車両の操舵輪を操舵する操舵アクチュエータである
ことを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の車両搭載機器の制御装置において、
前記操舵アクチュエータは、電動モータであって、
前記電動モータは、ステータ巻線と、モータロータと、前記モータロータの回転位置を検出するモータ回転角センサ、及びステータ巻線に流れる電流を検出する電流センサを含み、
前記第1主センサ、前記第1副センサ、前記第２主センサ、及び前記第２副センサは、前記モータ回転角センサ、及び電流センサのどちらか、或いは両方であることを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の車両搭載機器の制御装置において、
前記車両の搭載機器は、ステアリングホイールの操舵操作を前記操舵輪に伝達するステアリングシャフトを含み、
前記第1主センサ、前記第1副センサ、前記第２主センサ、及び前記第２副センサは、前記ステアリングシャフトに生じる操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ、または前記操舵輪の操舵角を検出する操舵角センサである
ことを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の車両搭載機器の制御装置において、
前記第１マイクロプロセッサは、更に第１補助マイコン間通信部を備え、
前記第２マイクロプロセッサは、更に第２補助マイコン間通信部を備え、
前記第１補助マイコン間通信部は、前記第２補助マイコン間通信部から前記第２センサグループのセンサ信号を入手する共に、
前記第２補助マイコン間通信部は、前記第１補助マイコン間通信部から前記第1センサグループのセンサ信号を入手する
ことを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車のような車両に搭載されている車両搭載機器の制御装置に係り、特に車両の運転状態を表す物理量を検出するセンサの異常診断機能を備えた車両搭載機器の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両搭載機器の制御装置の例として、例えば、自動車の電動パワーステアリング装置の制御装置においては、運転者がステアリングホィールを操作することにより回動するステアリングシャフトの回動方向と回動トルクとを検出し、この検出トルク値に基づいてステアリングシャフトの回動方向と同じ方向へ回動するように電動モータを駆動し、操舵アシストトルクを発生させるように構成されている。
【０００３】
そして、回動トルクを検出するトルクセンサの異常発生に対応するため、従来から２系統のトルクセンサを有する電動パワーステアリング装置が知られている。例えば、特開２００９−７４８５８号公報(特許文献１)では、一方のトルクセンサの異常が検出された場合には、異常が検出されていない側のトルクセンサにより検出される回動トルクを使って操舵アシスト制御を継続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−７４８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のような従来の電動パワーステアリング装置においては、２系統のトルクセンサを備えているものの、異常モードによっては、何れのトルクセンサに異常が生じているのか特定することができない場合がある。
【０００６】
例えば、地絡、天絡、電源異常等による異常に関しては、トルクセンサのセンサ信号の値が上限値、或いは下限値のように大きく変動するので、系統毎に独立して異常を検出することができ、どちらのトルクセンサに異常が生じているか特定することができる。
【０００７】
一方、トルクセンサのセンサ信号の値が所定範囲内に収まる中間値異常(例えば、トルクセンサのセンサ信号の値が中間のある値に固定されてしまう異常）に関しては、２系統のトルクセンサにより検出されたセンサ信号どうしの偏差を求め、その偏差が予め設定した設定値よりも大きい場合には、何れか一方のトルクセンサが異常であると推定して検出することができる。
【０００８】
しかしながら、中間値異常の場合においては、２系統の出力の偏差を求めても何れの系統のセンサに故障が生じているのか特定することができない。このため、どちらのトルクセンサが真に正常、或いは異常なのか正確に特定することができず、異常診断機能の信頼性に課題を有している。尚、この課題は電動パワーステアリング装置に限らず、これ以外の車両に搭載されている車両搭載機器についても同様の課題を有している。
【０００９】
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、２系統の何れのセンサが真に正常、或いは異常なのか正確に特定でき、かつ、正常と特定された側のセンサの検出値に基づいて、安全に車両搭載機器の制御を継続できる新規な車両搭載機器の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の車両搭載機器の制御装置においては、
センサ部であって、第１センサグループと、第２センサグループを含み、
第１センサグループは、第１主センサと第１副センサを含み、
第２センサグループは、第２主センサと第２副センサを含み、
第１主センサは、車両の運転状態を表す物理量を検出して第１主センサ信号を出力し、第１副センサは、車両の運転状態を表す物理量を検出して第１副センサ信号を出力し、
第２主センサは、車両の運転状態を表す物理量を検出して第２主センサ信号を出力し、第２副センサは、車両の運転状態を表す物理量を検出して第２副センサ信号を出力し、
第１マイクロプロセッサであって、第１同グループ異常判断信号生成部と、第１同グループ異常判断部と、第１異グループ信号比較部と、第１異グループ異常判断部と、第１マイコン間通信部と、第1指令信号生成部を含み、
第１同グループ異常判断信号生成部は、第１主センサ信号と第１副センサ信号から異常状態を判断する異常判断信号を生成する機能を有し、
第１同グループ異常判断部は、第１同グループ異常判断信号生成部からの異常判断信号に基づき、第１センサグループの異常の有無を判断する機能を有し、
第１マイコン間通信部は、第２マイクロプロセッサの第２マイコン間通信部から第２センサグループの第２主センサ信号、或いは第２副センサ信号を入手する機能を有し、
第１異グループ信号比較部は、第１同グループ異常判断部で第１センサグループのセンサに異常が有ると判断されたとき、第１センサグループの第１主、副センサ信号と第２センサグループの第２主センサ信号、或いは第２副センサ信号とを比較する機能を有し、
第１異グループ異常判断部は、第１センサグループの第１主、副センサ信号と第２センサグループの第２主センサ信号、或いは第２副センサ信号の比較結果に基づき、第１センサグループの何れのセンサが正常に動作しているかを判断する機能を有し、
第１指令信号生成部は、第１異グループ異常判断部において、第１センサグループのセンサで正常に動作していると判断されたセンサのセンサ信号に基づき、アクチュエータを駆動制御する第１指令信号を生成する機能を有すると共に、
第２マイクロプロセッサであって、第２同グループ異常判断信号生成部と、第２同グループ異常判断部と、第２異グループ信号比較部と、第２異グループ異常判断部と、第２マイコン間通信部と、第２指令信号生成部を含み、
第２同グループ異常判断信号生成部は、第２主センサ信号と第２副センサ信号から異常状態を判断する異常判断信号を生成する機能を有し、
第２同グループ異常判断部は、第２同グループ異常判断信号生成部からの異常判断信号に基づき、第２センサグループの異常の有無を判断する機能を有し、
第２マイコン間通信部は、第１マイクロプロセッサの第１マイコン間通信部から第１センサグループの第１主センサ信号、或いは第１副センサ信号を入手する機能を有し、
第２異グループ信号比較部は、第２同グループ異常判断部で第２センサグループのセンサに異常が有ると判断されたとき、第２センサグループの第２主、副センサ信号と第１センサグループの第１主センサ信号、或いは第１副センサ信号とを比較する機能を有し、
第２異グループ異常判断部は、第２センサグループの第２主、副センサ信号と第１センサグループの第１主センサ信号、或いは第１副センサ信号の比較結果に基づき、第２センサグループの何れのセンサが正常に動作しているかを判断する機能を有し、
第２指令信号生成部は、第２異グループ異常判断部において、第２センサグループのセンサで正常に動作していると判断されたセンサのセンサ信号に基づき、アクチュエータを駆動制御する第２指令信号を生成する機能を有する
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、一方のセンサグループの主センサ信号と副センサ信号からどちらかのセンサに異常があると判断された場合は、一方のセンサグループの主センサ信号、及び副センサ信号と、他方のセンサグループの主センサ信号、或いは副センサ信号とを比較し、一方のセンサグループのセンサの内で、他方のセンサグループの主センサ信号、或いは副センサ信号と一致したセンサ信号を出力したセンサを正常に動作しているセンサとして特定するので、異常診断機能の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が適用される操舵装置の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示す電動パワーステアリング装置を制御する制御装置の具体程な構成を示す構成図である。
【図３】図２に示すマイクロプロセッサで実施される、本発明の実施形態を示す機能ブロック図である。
【図４】図３の機能ブロックのマイコン間通信部によるセンサ信号の取得タイミングとセンサの検出タイミングの関係を説明する説明図である。
【図５】図３に示す機能ブロックを実行するため、マイクロプロセッサで実施される制御フローのフローチャートである。
【図６】図５におけるステップＳ４０の具体的な制御フローの第１例を示すフローチャートである。
【図７】図５におけるステップＳ４０の具体的な制御フローの第２例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【００１４】
本発明の具体的な実施形態を説明する前に、本発明が適用される電動パワーステアリング装置を備えた操舵装置の構成について説明する。
【００１５】
図１は、本発明が適用される車両搭載機器としての電動パワーステアリング装置を備えた操舵装置の構成を示している。
【００１６】
操舵装置１０は、ステアリングホイール１５の回転に伴い前輪１１、１１を転舵させるもので、ラック・アンド・ピニオン式のステアリングギア１２を有している。ステアリングギア１２のピニオンギア１３は、ステアリングシャフト１４を介してステアリングホイール１５と連結されており、ステアリングギア１２のラックギア１６は、ラック軸１７に設けられている。
【００１７】
ラック軸１７の両端は、タイロッド１８、１８を介して前輪１１、１１と連結されている。ステアリングシャフト１４には、減速機構１９を介して電動モータ２０が連結されており、減速機構１９は、ウォーム２１とウォームホイール２２とで構成されている。ウォーム２１は電動モータ２０のモータシャフト２３と一体に設けられている。
【００１８】
モータシャフト２３からの回転トルクは、減速機構１９を介してステアリングシャフト１４に伝達される。ステアリングシャフト１４には、操舵トルクを検出するトルクセンサ２４が設けられている。このステアリングシャフト１４の操舵(回動)トルクは、車両の運転状態を表す物理量の１つであり、トルクセンサ２４は、車両の運転状態を表す物理量を検出するセンサとして機能する。
【００１９】
尚、ステアリングシャフト１４のトルクセンサ２４に代えて、前輪の操舵角を検出する操舵角センサを使用することもできる。
【００２０】
また、電動モータ２０には、電子制御部(ＥＣＵ)２５、及びモータシャフト２３の回転角を検出する回転角センサ２６が一体に設けられている。回転角センサ２６は、電動モータ２０の回転角(モータ回転角)を検出する。更には、ステータ巻線に流れる電流を検出する電流センサが設けられていても良い。
【００２１】
このモータシャフト２３の回転角、及びステータ巻線に流れる電流も、車両の運転状態を表す物理量の１つであり、回転角センサ２６、及び電流センサは、車両の運転状態を表す物理量を検出するセンサとして機能する。
【００２２】
電子制御部２５は、操舵トルク信号、回転角信号、電流信号、及び車速センサ２７により検出された車速信号に基づいて、電動モータ２０の駆動電流を制御し、電動モータ２０の回転トルクを減速機構１９を介してステアリングシャフト１４に与えることで、操舵アシストトルクを付与する。
【００２３】
図２は、電動モータ２０を制御する電子制御部２５の構成を示している。この電子制御部２５は、二重系統の制御系からなる冗長形式に構成されている。
【００２４】
図２は、トルクセンサ２４と電子制御部２５を接続した構成を示しており、電動モータ２０は、三相巻線により構成されるステータを二組(第１巻線組、第２巻線組)有する二重系統の三相モータである。
【００２５】
つまり、二重系統の巻線がステータコアに巻回されており、夫々の巻線に供給される電力に対応してロータに回転トルクが与えられる。したがって、二重系統の制御系が共に正常であると、夫々の巻線で回転トルクが与えられ、一方の制御系に異常が生じると、他方の制御系の巻線だけで回転トルクが与えられる。
【００２６】
電子制御部２５は、二重系統で構成されており、一方の第１制御系統は第１巻線組に駆動電流を供給し、他方の第２制御系統は第２巻線組に駆動電流を供給する。以下の説明において、両系統を区別する場合、第１制御系統に対応する部位には符号の末尾に「ａ」を付記し、第２制御系統に対応する部位には符号の末尾に「ｂ」を付記して説明する。
【００２７】
電子制御部２５は、制御系基板２８、及びパワー系基板２９を有している。制御系基板２８は、ガラスエポキシ樹脂基材等の非金属基材を用いたプリント配線基板からなり、マイクロプロセッサ(ＭＣＵ)３０、プリドライバ(Ｐｒｅ-Ｄｒｉｖｅｒ)３１等の制御系電子部品が両面に実装されている。パワー系基板２９は、熱伝達性に優れた金属回路基板を用いたもので、ＭＯＳＦＥＴのようなスイッチング素子からなるインバータ３２が片面に実装されている。尚、金属回路基板に代えてガラスエポキシ回路基板を用いることもできる。
【００２８】
マイクロプロセッサ３０には、トルクセンサ２４のトルクセンサ信号、回転角センサ２６の回転角センサ信号、及び車速信号が入力されている。また、三相電流、及び過電流を監視する電流センサからの電流信号も入力されている。マイクロプロセッサ３０は、各信号等に基づいて目標アシストトルクを演算し、その演算値をプリドライバ３１へ出力する。
【００２９】
マイクロプロセッサ３０は、制御系基板２８に設けられた電源ＩＣ３３から電力が供給されている。電源ＩＣ３３は、弱電側バッテリ、またはイグニションラインと接続されている。尚、後述する他の電源ＩＣ３４、３５についても同様である。
【００３０】
二重系統を構成する第１マイクロプロセッサ３０ａ、及び第２マイクロプロセッサ３０ｂの間には、互いの制御状態やセンサ信号等の情報を送受信するためのマイコン間通信線３６が設けられている。
【００３１】
例えば、マイクロプロセッサ３０ａ、３０ｂの夫々には、ウォッチドックタイマー機能が備えられており、夫々のマイクロプロセッサ３０ａ、３０ｂの制御プログラムの動作状態を監視している。そして、この監視情報がマイコン間通信線３６でやり取りされ、どちらかのマイクロプロセッサに異常が生じると、異常信号を受け取った正常なマイクロプロセッサで、異常に対応した制御を実行する。
【００３２】
また、本実施形態では、夫々の制御系統のセンサ類(トルクセンサ、回転角センサ、電流センサ等)は、夫々の制御系統に合せて専用に設けられており、一方の制御系統のセンサ信号が他方の制御系統のマイクロプロセッサに直接入力されていない。本実施形態では、一方のマイクロプロセッサが必要とした場合にだけ、マイコン間通信線３６を介して他方のマイクロプロセッサから他方のセンサ信号を取り込むように動作する。
【００３３】
これによって、例えば、第１マイクロプロセッサ３０ａが第２トルクセンサグループ２４ｂのトルクセンサ信号を取得する場合において、第１マイクロプロセッサ３０ａの第1マイコン間通信部、及び第２マイクロプロセッサ３０ｂの第２マイコン間通信部を用いることで第２トルクセンサグループ２４ｂのトルクセンサ信号を得ることができる。
【００３４】
これによって、第１マイクロプロセッサ３０ａは、直接的に第２トルクセンサグループ２４ｂからトルクセンサ信号を取り込むための入力ポートを持つ必要が無く、第１マイクロプロセッサ３０ａにおける入力ポートの増大を抑制することができる。もちろん、第２マイクロプロセッサ３０ｂにおいても同様である。
【００３５】
尚、本実施形態においては、上述の構成としているが、第1マイクロプロセッサ３０ａが、第２トルクセンサグループ２４ｂから直接的にトルクセンサ信号を取得するための入力ポートを持つことを一切、排除するものではない。必要に応じて第２トルクセンサグループ２４ｂからのトルクセンサ信号を直接的に取得するための入力ポートを持つものであっても良い。もちろん、第２マイクロプロセッサ３０ｂにおいても同様の構成とされている。
【００３６】
トルクセンサ２４は、例えば磁歪式であり、制御系基板２８に設けられた電源ＩＣ３４から電力が供給されている。トルクセンサ２４は、第１トルクセンサグループ２４ａ、及び第２トルクセンサグループ２４ｂを有し、第１トルクセンサグループ２４ａ、及び第２トルクセンサグループ２４ｂを構成するトルクセンサ２４は、夫々２つのホールＩＣを備えている。このように、第１トルクセンサグループ２４ａ、及び第２トルクセンサグループ２４ｂは、同じ物理量、ここではステアリングシャフト１４の操舵(回動)トルクを検出している。
【００３７】
第１トルクセンサグループ２４ａは、同じ検出方式の２つ(主、副)のトルクセンサからなり、第１主トルクセンサ２４ａｍと第１副トルクセンサ２４ａｓからのトルクセンサ信号を第１マイクロプロセッサ３０ａに出力する。同様に、第２トルクセンサグループ２４ｂは、同じ検出方式の２つ(主、副)のトルクセンサからなり、第２主トルクセンサ２４ｂｍと第２副トルクセンサ２４ｂｓからのトルクセンサ信号を第２マイクロプロセッサ３０ｂに出力する。
【００３８】
更に、第１トルクセンサグループ２４ａと第２トルクセンサグループ２４ｂの夫々は、同じ検出方式でステアリングシャフト１４の操舵トルクを検出している。したがって、第１主トルクセンサ２４ａｍ、第１副トルクセンサ２４ａｓ、第２主トルクセンサ２４ｂｍ、及び第２副トルクセンサ２４ｂｓは、磁歪式のトルクセンサとされている。
【００３９】
第１プリドライバ３１ａ、及び第２プリドライバ３１ｂは、目標アシストトルクに応じた駆動指令信号を、第１インバータ３２ａ、及び第２インバータ３２ｂを構成するＭＯＳＦＥＴのゲートに出力する。第１インバータ３２ａ、及び第２インバータ３２ｂは、駆動指令信号に応じて夫々の巻線組への電流を制御する。ここで、第１インバータ３２ａ、及び第２インバータ３２ｂは、強電側バッテリ３７から電力が供給されている。
【００４０】
また、回転角センサ２６は、第１回転角センサグループ２６ａ、及び第２回転角センサグループ２６ｂを有し、同じ物理量、ここではモータシャフト２３の回転角を検出している。第１回転角センサグループ２６ａ、及び第２回転角センサグループ２６ｂを構成する回転角センサは、夫々２つの磁気検出素子を備えている。磁気検出素子を有する回転角センサ２６は、モータシャフト２３に設けられたマグネットが回転して発生する回転磁界を検出することにより、モータシャフト２３の回転角を検出する。
【００４１】
第１回転角センサグループ２６ａは、同じ検出方式の２つ(主、副)の回転角センサからなり、第１主回転角センサと第１副回転角センサからの回転角センサ信号を第１マイクロプロセッサ３０ａに出力する。同様に、第２回転角センサグループ２６ｂは、同じ検出方式の２つ(主、副)の回転角センサからなり、第２主回転角センサと第２副回転角センサからの回転角センサ信号を第２マイクロプロセッサ３０ｂに出力する。
【００４２】
また、第１回転角センサグループ２６ａと第２回転角センサグループ２６ｂの夫々は、同じ検出方式(磁気検出素子による検出)で、モータシャフト２３の回転角を検出している。
【００４３】
第１回転角センサ２６ａは、制御系基板２８に設けられた電源ＩＣ３５ａから電力が供給されている。また、第２回転角センサ２６ｂは、電源ＩＣ３５ｂから電力が供給されている。各回転角センサグループ２６ａ、２６ｂのセンサ信号は、対応する第１マイクロプロセッサ３０ａ、及び第２マイクロプロセッサ３０ｂの夫々で受信される。
【００４４】
上述したように、トルクセンサ２４のセンサ信号の値が所定範囲内に収まる中間値異常に関しては、２系統のトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓにより検出されたセンサ信号の値の偏差を求め、その偏差が予め設定した設定値よりも大きい場合には、何れか一方のトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓが異常であると推定できる。しかしながら、このように２系統の出力の偏差を求めても、何れの系統が故障しているのか特定することができないため、異常診断機能の信頼性に課題を有していることは先に述べた通りである。
【００４５】
本実施形態では、２系統の何れのセンサが真に正常、或いは異常なのか正確に特定できる制御装置を提案するものであり、その詳細を以下に説明する。
【００４６】
次に夫々のマイクロプロセッサ３０ａ、３０ｂで実行される各センサグループの異常判断の方法について説明する。ここで、異常判断は夫々のマイクロプロセッサ３０ａ、３０ｂに記憶された制御プログラムによって実行されるが、この制御プログラムは制御機能として捉えることができるので、以下では機能ブロックとして説明する。
【００４７】
図３は、本実施形態になるマイクロプロセッサで実行される制御機能の機能ブロックを示している。尚、図３ではセンサとしてトルクセンサ２４を使用した例を示しているが、他のセンサの場合も同様であるので、他のセンサの説明は省略する。
【００４８】
第１マイクロプロセッサ３０ａには、第１トルクセンサグループ２４ａのトルクセンサ信号が入力ポートを介して入力されている。第１トルクセンサグループ２４ａは、第１主トルクセンサ２４ａｍと、第１副トルクセンサ２４ａｓからなっている。ここでは、第１主トルクセンサ２４ａｍと第１副トルクセンサ２４ａｓは、上述した通り同じ検出方式のトルクセンサが使用されている
これらのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓのセンサ信号は、夫々の信号処理回路３８ａｍ、３８ａｓに入力され、信号処理回路３８ａｍ、３８ａｓのＡＤ変換器によってＡＤ変換されて、第１マイクロプロセッサ３０ａに入力されている。ここで、ＡＤ変換器は、第１マイクロプロセッサ３０ａに設けられていても良く、この場合は、トルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓのセンサ信号は、第１マイクロプロセッサ３０ａに直接的に入力されることになる。
【００４９】
尚、信号処理回路３８ａｍ、３８ａｓは自己診断機能を備えることができ、夫々のトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓに異常が生じると、自己診断情報を出力することができる。自己診断情報の利用については後述する。
【００５０】
第１マイクロプロセッサ３０ａは、制御プログラムによって種々の制御機能を実行することができるが、ここでは本発明の対象である、センサの異常診断機能について説明する。
【００５１】
第１マイクロプロセッサ３０ａは少なくとも、第１マイコン間通信部３９ａと、第１同グループ異常判断信号生成部４０ａと、第１同グループ異常判断部４１ａと、第１異グループ信号比較部４２ａと、第１異グループ異常判断部４３ａと、第1指令信号生成部４４ａとを備えている。
【００５２】
第１同グループ異常判断信号生成部(ＣＭＰＡ-１)４０ａは、第１トルクセンサグループ２４ａを構成する、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号と、第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号を比較する機能を備えている。また、この第１同グループ異常判断信号生成部４０ａでの比較結果は、後段の第１同グループ異常判断部(ＥＭＧＡ−１)４１ａで実行される異常判断の「異常判断信号」として使用されるが、これは種々の形態をとることができる。
【００５３】
ここで、第１主、副トルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓの特定は、例えば、入力ポートのポート番号から特定することができる。また、ポート番号に対応した内部データレジスタにトルクセンサ信号のＡＤ変換データが記憶されるので、この内部データレジスタのＡＤ変換データから、第１主、副トルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓからの第１主、副トルクセンサ信号の値が読み取られる。
【００５４】
尚、これは例示的に示したものであり、他の構成によっても実現できる。また、上述した通り、ＡＤ変換器は、信号処理回路３８ａｍ、３８ａｓに設けられているが、第１マイクロプロセッサ３０ａの入力回路に設けることもできる。
【００５５】
そして、例えば、第１主トルクセンサ２４ａｍと第１副トルクセンサ２４ａｓの第１主、副トルクセンサ信号の値の偏差を、「異常判断信号」として出力することができる。この偏差は、第１主トルクセンサ２４ａｍと第１副トルクセンサ２４ａｓの何れかに異常が生じているかどうかの情報を含んでいる。
【００５６】
次に、第１同グループ異常判断信号生成部４０ａの比較結果(偏差)は、第１同グループ異常判断部４１ａに送られ、第１トルクセンサグループ２４ａの何れかのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓに異常があるかどうかの判断が行われる。
【００５７】
第１同グループ異常判断部４１ａは、例えば、第１同グループ異常判断信号生成部４０ａから送られてきた第１主、副トルクセンサ信号の偏差が、所定値以下であれば何れのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓも正常と判断する。
【００５８】
一方、第１主、副トルクセンサ信号の偏差が、所定値以上であれば何れかのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓが異常と判断することができる。本実施形態では偏差の大きさから異常状態を判断しているので、以下ではこの例について説明を行なう。
【００５９】
第１同グループ異常判断部４１ａは、第１主トルクセンサ２４ａｍと第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１主、副トルクセンサ信号の値が一致している場合(偏差が所定値より小さい)は、正常と見做して第1指令信号生成部(ＣＮＴＡ)４４ａに対して、第１巻線組への制御信号を演算する指令を出力する。
【００６０】
この時は、制御ロジックの設定によって、第1指令信号生成部４４ａは、第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号を優先的に使用して制御信号を演算している。この第1指令信号生成部４４ａによって演算された制御信号は、図２に示す第１プリドライバ３１ａに送られ、更に第１プリドライバ３１ａで第１インバータ３２ａを制御して第１巻線組の巻線を駆動する。
【００６１】
一方、第１同グループ異常判断部４１ａで、第１主トルクセンサ２４ａｍと第１副トルクセンサ２４ａｓの第１主、副トルクセンサ信号の値が一致していない場合(偏差が所定値より大きい)は、第１トルクセンサグループ２４ａのどちらかのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓに異常が生じていると判断される。第１トルクセンサグループ２４ａのどちらかのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓに異常があると判断されると、この判断結果は第１異グループ信号比較部(ＣＭＰＡ-２)４２ａに送られる。
【００６２】
第１異グループ信号比較部４２ａでは、第１トルクセンサグループ２４ａのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓからの第１主、副トルクセンサ信号と、第２トルクセンサグループ２４ｂの第２主トルクセンサ２４ｂｍからの第２主トルクセンサ信号、或いは第２副トルクセンサ２４ｂｓからの第２副トルクセンサ信号との比較が行われる。つまり、第１異グループ信号比較部４２ａでは、少なくとも３つのセンサ信号の値が比較されている。
【００６３】
ここで、本実施形態では、第２トルクセンサグループ２４ｂの第２主トルクセンサ２４ｂｍからの第２主トルクセンサ信号を取り込んでいるので、以下では第２主トルクセンサ信号について説明する。尚、第２副トルクセンサ２４ｂｓからの第２副トルクセンサ信号を使用しても良いことはいうまでもない。
【００６４】
第１異グループ信号比較部４２ａにおいては、第１マイコン間通信部３９ａを介して第２マイクロプロセッサ３０ｂの第２マイコン間通信部３９ｂから、第２トルクセンサグループ２４ｂの第２主トルクセンサ２４ｂｍからの第２主トルクセンサ信号を取り込んでいる。尚、必要に応じて第２トルクセンサグループ２４ｂのトルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓからの第２主、副トルクセンサ信号の両方を取り込むこともできる。
【００６５】
ここで、第２主トルクセンサ２４ｂｍからの第２主トルクセンサ信号の取り込みは、第２主トルクセンサ２４ｂｍが正常であるという前提で実行される。同様に、第２副トルクセンサ２４ｂｓからの第２副トルクセンサ信号を使用する場合も、第２副トルクセンサ２４ｂｓが正常であるという前提で実行される。
【００６６】
また、より好ましくは、第２マイクロプロセッサ３０ｂには、第２同グループ異常判断部４１ｂで第２トルクセンサグループ２４ｂの夫々のトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓが正常と判断された場合にだけ、第２主トルクセンサ２４ｂｍからの第２主トルクセンサ信号、或いは第２副トルクセンサ２４ｂｓからの第２副トルクセンサ信号を第２マイコン間通信部３９ｂに送るゲート部４５ｂが設けられている。
【００６７】
同様に、第１マイクロプロセッサ３０ａにも、第１同グループ異常判断部４１ａで第１トルクセンサグループ２４ａの夫々のトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓが正常と判断された場合にだけ、第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号、或いは第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１副トルクセンサ信号を第１マイコン間通信部３９ａに送るゲート部４５ａが設けられている。
【００６８】
第２主トルクセンサ信号の取得タイミングは、第１異グループ信号比較部４２ａが動作されるときであり、この取得タイミング以外では、第２主トルクセンサ２４ｂｍからの第２主トルクセンサ信号は取り込まれていない。これにより、夫々のマイコン間通信部３９ａ、３９ｂの通信容量を低く抑えることができる。
【００６９】
前に述べたように、第１同グループ異常判断部４１ａによって、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主センサトルク信号と第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号の間の偏差が所定値と比較され、偏差が所定値より大きいと何れかのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓに異常があると判断されている。
【００７０】
したがって、第１異グループ信号比較部４２ａでは、第１マイコン間通信部３９ａを介して、第２主トルクセンサ２４ｂｍからの第２主トルクセンサ信号を取り込み、次に第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号、及び第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号の値と比較している。
【００７１】
つまり、第１トルクセンサグループ２４ａの第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号、及び第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号と、第２トルクセンサグループ２４ｂの第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の３つのトルクセンサ信号の値を比較する。
【００７２】
この比較結果は、第１異グループ異常判断部(ＥＭＧＡ-２)４３ａに送られ、第１トルクセンサグループ２４ａのどちらのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓが正常に動作しているかどうかの判断が行われる。言い換えれば、異常が発生しているトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓの特定が実行される。
【００７３】
第１異グループ異常判断部４３ａにおいては、３つのセンサ信号のうち、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号の値と、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の値が一致していれば、第１主トルクセンサ２４ａｍは正常状態と判断される。逆に、第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号の値は、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の値と一致していないので、第１副トルクセンサ２４ａｓは異常状態と判断される。
【００７４】
一方、第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号の値と、第２主トルクセンサ２４ｂｓの第２主トルクセンサ信号の値が一致していれば、第１副トルクセンサ２４ａｓは正常状態と判断される。逆に、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号の値は、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の値と一致していないので、第１主トルクセンサ２４ａｍは異常状態と判断される。
【００７５】
ここで、「一致」とは、それぞれのトルクセンサ信号の値が完全に一致すること、及びそれぞれのトルクセンサ信号の値が所定の許容範囲内に収まっていることを意味している。
【００７６】
このように、第１異グループ異常判断部４３ａにおいては、第２トルクセンサグループ２４ｂの第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号との合致状態から、第１トルクセンサグループ２４ａの第１主トルクセンサ２４ａｍ、或いは第１副トルクセンサ２４ａｓのどちらに異常が生じているのか特定できる。
【００７７】
第１異グループ異常判断部４３ａにおいて、第１主トルクセンサ２４ａｍ、或いは第１副トルクセンサ２４ａｓの一方が正常状態と判断されると、第1指令信号生成部４４ａに、正常状態と判断されたトルクセンサのトルクセンサ信号に基づいて、第１巻線組への制御信号を演算する指令を出力する。
【００７８】
そして、第1指令信号生成部４４ａは、正常状態と判断されたトルクセンサのトルクセンサ信号を使用して制御信号を演算する。この第1指令信号生成部４４ａによって演算された制御信号は、第１プリドライバ３１ａに送られ、更に第１プリドライバ３１ａで第１インバータ３２ａを制御して第１巻線組の巻線を駆動する。
【００７９】
次に、第２マイクロプロセッサ３０ｂの動作について説明する。基本的には第１マイクロプロセッサ３０ａと同じ動作をおこなうが、夫々のマイクロプロセッサの動作は同期をとっておらず、それぞれ単独で動作されている。
【００８０】
第２マイクロプロセッサ３０ｂには、第２トルクセンサグループ２４ｂのトルクセンサ信号が入力ポートを介して入力されている。第２トルクセンサグループ２４ｂは、第２主トルクセンサ２４ｂｍと、第２副トルクセンサ２４ｂｓからなっている。ここでは、第２主トルクセンサ２４ｂｍと第２副トルクセンサ２４ｂｓは、上述した通り同じ検出方式のトルクセンサが使用されている
これらのトルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓのセンサ信号は、夫々の信号処理回路３８ｂｍ、３８ｂｓに入力され、信号処理回路３８ｂｍ、３８ｂｓのＡＤ変換器によってＡＤ変換されて、第２マイクロプロセッサ３０ｂに入力されている。ここで、ＡＤ変換器は、第２マイクロプロセッサ３０ｂに設けられていても良く、この場合は、トルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓのセンサ信号は、第２マイクロプロセッサ３０ｂに直接的に入力されることになる。
【００８１】
尚、信号処理回路３８ｂｍ、３８ｂｓも、上述したように自己診断機能を備えることができ、夫々のトルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓに異常が生じると、自己診断情報を出力することができる。
【００８２】
第１マイクロプロセッサ３０ａと同様に、第２マイクロプロセッサ３０ｂは少なくとも、第２マイコン間通信部３９ｂと、第２同グループ異常判断信号生成部４０ｂと、第２同グループ異常判断部４１ｂと、第２異グループ信号比較部４２ｂと、第２異グループ異常判断部４３ｂと、第２指令信号生成部４４ｂとを備えている。
【００８３】
第２同グループ異常判断信号生成部(ＣＭＰＢ-１)４０ｂは、第２トルクセンサグループ２４ｂを構成する、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号と、第２副トルクセンサ２４ｂｓの第２副トルクセンサ信号を比較する機能を備えている。また、この第２同グループ異常判断信号生成部４０ｂでの比較結果は、後段の第２同グループ異常判断部(ＥＭＧＢ−１)４１ｂで実行される異常判断の「異常判断信号」として使用されるが、これは種々の形態をとることができる。
【００８４】
ここでも、第２主、副トルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓの特定は、例えば、入力ポートのポート番号から特定することができる。また、ポート番号に対応した内部データレジスタにトルクセンサ信号のＡＤ変換データが記憶されるので、この内部データレジスタのＡＤ変換データから、第２主、副トルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓからの第２主、副トルクセンサ信号の値が読み取られる。
【００８５】
尚、これは例示的に示したものであり、他の構成によっても実現でき、要は夫々のトルクセンサのセンサ信号の値を求めることができれば良い。また、上述した通り、ＡＤ変換器は、信号処理回路３８ｂｍ、３８ｂｓに設けられているが、第２マイクロプロセッサ３０ｂの入力回路に設けることもできる。
【００８６】
そして、例えば、第２主トルクセンサ２４ｂｍと第２副トルクセンサ２４ｂｓの第２主、副トルクセンサ信号の値の偏差を、「異常判断信号」として出力することができる。この偏差も、第２主トルクセンサ２４ｂｍと第２副トルクセンサ２４ｂｓの何れかに異常が生じているかどうかの情報を含んでいる。
【００８７】
次に、第２同グループ異常判断信号生成部４０ｂの比較結果(偏差)は、第２同グループ異常判断部４１ｂに送られ、第２トルクセンサグループ２４ｂの何れかのトルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓに異常があるかどうかの判断が行われる。
【００８８】
第２同グループ異常判断部４１ｂは、例えば、第２同グループ異常判断信号生成部４０ｂから送られてきた第２主、副トルクセンサ信号の偏差が、所定値以下であれば何れのトルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓも正常と判断する。一方、第２主、副トルクセンサ信号の偏差が、所定値以上であれば何れかのトルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓが異常と判断することができる。本実施形態では偏差の大きさから異常状態を判断しているので、以下ではこの例について説明を行なう。
【００８９】
第２同グループ異常判断部４１ｂは、第２主トルクセンサ２４ｂｍと第２副トルクセンサ２４ｂｓからの第２主、副トルクセンサ信号の値が一致している場合(偏差が所定値より小さい)は、正常と見做して第２指令信号生成部(ＣＮＴＢ)４４ｂに対して、第２巻線組への制御信号を演算する指令を出力する。
【００９０】
この時は、制御ロジックの設定によって、第２指令信号生成部４４ｂは、第２主トルクセンサ２４ｂｍからの第２主トルクセンサ信号を優先的に使用して制御信号を演算している。この第２指令信号生成部４４ｂによって演算された制御信号は、図２に示す第２プリドライバ３１ｂに送られ、更に第２プリドライバ３１ｂで第２インバータ３２ｂを制御して第２巻線組の巻線を駆動する。
【００９１】
一方、第２同グループ異常判断部４１ｂで、第２主トルクセンサ２４ｂｍと第２副トルクセンサ２４ｂｓの第２主、副トルクセンサ信号の値が一致していない場合(偏差が所定値より大きい)は、第２トルクセンサグループ２４ｂのどちらかのトルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓに異常が生じていると判断される。第２トルクセンサグループ２４ｂのどちらかのトルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓに異常があると判断されると、この判断結果は第２異グループ信号比較部(ＣＭＰＢ-２)４２ｂに送られる。
【００９２】
第２異グループ信号比較部４２ｂでは、第２トルクセンサグループ２４ｂのトルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓからの第２主、副トルクセンサ信号と、第１トルクセンサグループ２４ａの第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号、或いは第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１副トルクセンサ信号との比較が行われる。つまり、第２異グループ信号比較部４２ｂでは、少なくとも３つのセンサ信号の値が比較されている。
【００９３】
ここでも、本実施形態では、第１トルクセンサグループ２４ａの第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号を取り込んでいるので、以下では第１主トルクセンサ信号について説明する。尚、第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１副トルクセンサ信号を使用しても良いことはいうまでもない。
【００９４】
第２異グループ信号比較部４２ｂにおいては、第２マイコン間通信部３９ｂを介して第１マイクロプロセッサ３０ａの第１マイコン間通信部３９ａから、第１トルクセンサグループ２４ａの第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号を取り込んでいる。尚、必要に応じて第１トルクセンサグループ２４ａのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓからの第１主、副トルクセンサ信号の両方を取り込むこともできる。
【００９５】
ここで、第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号の取り込みは、第１主トルクセンサ２４ａｍが正常であるという前提で実行される。同様に、第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１副トルクセンサ信号を使用する場合も、第１副トルクセンサ２４ａｓが正常であるという前提で実行される。
【００９６】
また、上述したように、第１マイクロプロセッサ３０ａには、第１同グループ異常判断部４１ａで第１トルクセンサグループ２４ａの夫々のトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓが正常と判断された場合にだけ、第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号、或いは第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１副トルクセンサ信号を第１マイコン間通信部３９ａに送るゲート部４５ａが設けられている。
【００９７】
第１主トルクセンサ信号の取得タイミングは、第２異グループ信号比較部４２ｂが動作されるときであり、この取得タイミング以外では、第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号は取り込まれていない。これにより、夫々のマイコン間通信部３９ａ、３９ｂの通信容量を低く抑えることができる。
【００９８】
前に述べたように、第２同グループ異常判断部４１ｂによって、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主センサトルク信号と第２副トルクセンサ２４ｂｓの第２副トルクセンサ信号の間の偏差が所定値と比較され、偏差が所定値より大きいと何れかのトルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓに異常があると判断されている。
【００９９】
したがって、第２異グループ信号比較部４２ｂでは、第２マイコン間通信部３９ｂを介して、第１トルクセンサグループ２４ａの第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号を取り込み、次に第２主トルクセンサ２４ｂｍからの第２主トルクセンサ信号、及び第２副トルクセンサ２４ｂｓの第２副トルクセンサ信号を比較している。
【０１００】
つまり、第２トルクセンサグループ２４ｂの第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号、及び第２副トルクセンサ２４ｂｓの第２副トルクセンサ信号と、第１トルクセンサグループ２４ａの第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号の３つのトルクセンサ信号の値を比較する。
【０１０１】
この比較結果は、第２異グループ異常判断部(ＥＭＧＢ-２)４３ｂに送られ、第２トルクセンサグループ２４ｂのどちらのトルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓが正常に動作しているかどうかの判断が行われる。言い換えれば、異常が発生しているトルクセンサ２４ｂｍ、２４ｂｓの特定が実行される。
【０１０２】
第２異グループ異常判断部４３ｂにおいては、３つのセンサ信号のうち、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の値と、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号の値が一致していれば、第２主トルクセンサ２４ｂｍは正常状態と判断される。逆に、第２副トルクセンサ２４ｂｓの第２副トルクセンサ信号の値は、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号の値と一致していないので、第２副トルクセンサ２４ｂｓは異常状態と判断される。
【０１０３】
一方、第２副トルクセンサ２４ｂｓの第２副トルクセンサ信号の値と、第１主トルクセンサ２４ａｓの第１主トルクセンサ信号の値が一致していれば、第２副トルクセンサ２４ｂｓは正常状態と判断される。逆に、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の値は、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号の値と一致していないので、第２主トルクセンサ２４ｂｍは異常状態と判断される。
【０１０４】
ここでも、「一致」とは、それぞれのトルクセンサ信号の値が完全に一致すること、及びそれぞれのトルクセンサ信号の値が所定の許容範囲内に収まっていることを意味している。
【０１０５】
このように、第２異グループ異常判断部４３ｂにおいては、第１トルクセンサグループ２４ａの第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号との合致状態から、第２トルクセンサグループ２４ｂの第２主トルクセンサ２４ｂｍ、或いは第２副トルクセンサ２４ｂｓのどちらに異常が生じているのか特定できる。
【０１０６】
第２異グループ異常判断部４３ｂにおいて、第２主トルクセンサ２４ｂｍ、或いは第２副トルクセンサ２４ｂｓの一方が正常状態と判断されると、第２指令信号生成部４４ｂに、正常状態と判断されたトルクセンサのトルクセンサ信号に基づいて、第２巻線組への制御信号を演算する指令を出力する。
【０１０７】
そして、第２指令信号生成部４４ｂは、正常状態と判断されたトルクセンサのトルクセンサ信号を使用して制御信号を演算する。この第２指令信号生成部４４ｂによって演算された制御信号は、第２プリドライバ３１ｂに送られ、更に第２プリドライバ３１ｂで第２インバータ３２ｂを制御して第２巻線組の巻線を駆動する。
【０１０８】
本実施形態ではトルクセンサ２４について説明しているが、これ以外の回転角センサ２６や電流センサについても同様の構成とすることができるのはいうまでもない。
【０１０９】
本実施形態によれば、一方のセンサグループの主センサ信号と副センサ信号からどちらかのセンサに異常があると判断された場合は、一方のセンサグループの主センサ信号、及び副センサ信号と、他方のセンサグループの主センサ信号、或いは副センサ信号とを比較し、一方のセンサグループのセンサの内で、他方のセンサグループの主センサ信号、或いは副センサ信号と一致したセンサ信号を出力したセンサを正常に動作しているセンサとして特定するので、異常診断機能の信頼性を向上することができる。
【０１１０】
以上が、本実施形態における車両搭載機器の制御装置の基本的な構成とその動作であるが、これに加えて特徴的な構成を次に説明する。
【０１１１】
第１マイクロプロセッサ３０ａの第１マイコン間通信部３９ａは、第１同グループ異常判断部４１ａが、第１トルクセンサグループ２４ａに異常があると判断したときに、第２マイクロプロセッサ３０ｂに対し、第２トルクセンサグループ２４ｂの第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号、或いは第２副トルクセンサ２４ｂｓの第２副トルクセンサ信号の送信を要求するセンサ信号要求指令を送信する機能を有している。
【０１１２】
同様に、第２マイクロプロセッサ３０ｂの第２マイコン間通信部３９ｂも、第２同グループ異常判断部４１ｂが、第２トルクセンサグループ２４ｂに異常があると判断したときに、第１マイクロプロセッサ３０ａに対し、第１トルクセンサグループ２４ａの第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号、或いは第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号の送信を要求するセンサ信号要求指令を送信する機能を有している。
【０１１３】
これによって、夫々のセンサグループ２４ａ、２４ｂのトルクセンサ信号を常時送信するのではなく、夫々のマイクロプロセッサからのセンサ信号要求指令を受信したときにトルクセンサ信号を送信することにより、第１、第２マイコン間通信部３９ａ、３９ｂにおける通信容量の増大を抑制することができる。
【０１１４】
また、第１異グループ信号比較部４２ａは、第１マイコン間通信部３９ａを介して取得された、第２主トルクセンサ信号の検出タイミングと取得タイミングの間の「経過時間」に基づき、検出すべき第１主、副トルクセンサ信号の第１検出タイミングを求めている。これによって、「経過時間」に基づいて求められた検出タイミングに時刻的に近い第１検出タイミングで検出された第１主、副トルクセンサ信号を求めることができる。尚、第１主、副トルクセンサ信号は、順次、記憶、消去されており、所定の検出回数分のデータが新しい順番に更新されながら記憶されて保持されている。
【０１１５】
図４にあるように、時間の経過に伴って所定の検出タイミングでトルクセンサのセンサ信号が検出されており、第１主トルクセンサ２４ａｍの第1検出タイミング(Ｔ１ｍｔ)と第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２検出タイミング(Ｔ２ｍｔ)とは同期しないで発生されている。但し、検出間隔(インターバル)は同じ時間であり、所定時間毎に、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号(Ｓａｍ)が検出され、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号(Ｓｂｍ)が検出されている。
【０１１６】
この状態で、第１マイコン間通信部３９ａを介して、第２主トルクセンサ信号(Ｓｂｍ)を取り込む取得タイミング(Ｔｓｔ)が発生すると、この取得タイミング(Ｔｓｔ)の直前に発生した第２検出タイミングの第２主トルクセンサ信号(Ｓｂｍ)を、第２主トルクセンサ信号(Ｓｂｍ´)として取り込む。この時、取得タイミング(Ｔｓｔ)が発生した時刻と直前の第２検出タイミングの時刻の「経過時間」が演算されており、これも同時に取り込まれる。
【０１１７】
次に、第１異グループ信号比較部４２ａは、取得タイミング(Ｔｓｔ)が発生した時刻から、取り込まれた「経過時間」を遡った時刻(検出タイミング)を演算し、この遡った時刻に近い第１検出タイミングで検出された第１主、副トルクセンサ信号を求めている。その流れを破線矢印で示している。
【０１１８】
したがって、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の第２検出タイミングと、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号の第１検出タイミングは時刻的に近いものとなっている。このため、第１異グループ信号比較部４２ａは、時刻的に検出タイミングが近い第１主トルクセンサ２４ａｍ、及び第１副トルクセンサ２４ａｓの第１主、副トルクセンサ信号と、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号とを比較することができる。
【０１１９】
同様に、第２異グループ信号比較部４２ｂにおいても、同じ方法で第２主、副トルクセンサ信号を求めている。したがって、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号の検出タイミングと、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の検出タイミングは時刻的に近いものとなっている。このため、第２異グループ信号比較部４２ｂにおいても、時刻的に検出タイミングが近い第２主トルクセンサ２４ｂｍ、及び第２副トルクセンサ２４ｂｓの第２主、副トルクセンサ信号と、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号とを比較することができる。
【０１２０】
２系統のトルクセンサグループ２４ａ、２４ｂのトルクセンサ信号の値は、検出タイミングによって時々刻々と変化するため、検出タイミングが異なれば夫々のトルクセンサグループ２４ａ、２４ｂのトルクセンサ信号の値は異なってくる。トルクセンサグループ２４ａ、２４ｂからマイクロプロセッサ３０ａ、３０ｂまでのトルクセンサ信号の伝達時間、更には、マイコン間通信部３９ａ、３９ｂでの通信周期等を考慮すると、マイクロプロセッサ３０ａ、３０ｂが、夫々のトルクセンサグループ２４ａ、２４ｂのトルクセンサ信号を取得する取得タイミングによって、夫々のトルクセンサグループ２４ａ、２４ｂの検出タイミングに時間的なずれを生じる。
【０１２１】
そこで、第1トルクセンサグループ２４ａのトルクセンサ信号の検出タイミングと、この検出タイミングと時刻的に近い検出タイミングで検出された第２トルクセンサグループ２４ｂのトルクセンサ信号を比較することで、時刻的に近い検出タイミングのトルクセンサ信号同士を比較することができ、精度の高い異常判断を行うことができる。
【０１２２】
尚、検出タイミングは、例えば、トルクセンサ４の検出周期（またはトルクセンサ信号の取り込み周期）において、時刻的に最も近いトルクセンサ信号を選択しても良いし、最も近いものの前のトルクセンサ信号を選択しても良い。
【０１２３】
また、車両の運転状態として検出される物理量は、互いに同じ物理量であり、ステアリングシャフト１４であれば、第１主トルクセンサ２４ａｍ、第１副トルクセンサ２４ａｓ、第２主トルクセンサ２４ｂｍ、及び第２副トルクセンサ２４ｂｓによって、ステアリングシャフト１４の操舵(回動)トルクが検出される。
【０１２４】
同様にモータシャフト２３であれば、第１主回転角センサ、第１副回転角センサ、第２主回転角センサ、及び第２副回転角センサによって、モータシャフト２３の回転角が検出される。同様にステータの巻線であれば、第１主電流センサ、第１副電流センサ、第２主電流センサ、及び第２副電流センサによってステータの巻線に流れる電流が検出される。
【０１２５】
これによれば、同じ検出物理量同士を比較するため、精度の高い異常判断を行うことができる。また、センサの処理回路を同一の処理回路に共通化でき、更には制御プログラムの演算を簡素化できる効果がある。
【０１２６】
また、第１トルクセンサグループ２４ａ(第１主トルクセンサ２４ａｍと第１副トルクセンサ２４ａｓ)は、互いに同じ検出方式とし、第２トルクセンサグループ２４ｂ(第２主トルクセンサ２４ｂｍと第２副トルクセンサ２４ｂｓ)は、互いに同じ検出方式とし、第１トルクセンサグループ２４ａと第２トルクセンサグループ２４ｂのトルクセンサは、互いに異なる検出方式によってステアリングシャフトの操舵(回動)トルクを検出するようにしても良い。
【０１２７】
トルクを検出するには、磁歪式、ひずみゲージ式、圧電式、光学式、静電容量式等があるので、これらを適切に選んで組み合せることができる。ここで、回転角センサや電流センサも、第１制御系統と第２制御系統とで互いに異なる検出方式を採用することもできることはいうまでもない。
【０１２８】
尚、比較動作を行なう場合は、トルクセンサ信号の種類を揃える必要があるので、換算マップを利用してトルクセンサ信号の種類を揃えることができる。例えば、第１センサグループ２４ａのトルクセンサを磁歪式とし、第２センサグループ２４ｂのトルクセンサをひずみゲージ式とした場合、磁歪式のセンサデータとひずみゲージ式のセンサデータを互いに換算してマップ化しておけば良い。
【０１２９】
したがって、第１マイクロプロセッサ３０ａの第１異グループ比較部４２ａで比較する場合は、第２センサグループ２４ｂのひずみゲージ式のセンサデータは、第１センサグループ２４ａの磁歪式のセンサデータに変換されて比較され、第２マイクロプロセッサ３０ｂの第２異グループ比較部４２ｂで比較する場合は、第１センサグループ２４ａの磁歪式のセンサデータは、第２センサグループ２４ｂのひずみ式のセンサデータに変換されて比較される。
【０１３０】
これによれば、第１センサグループと第２センサグループとで、検出方式を異ならせることで、共通の原因に基づく故障に対して、センサが生き残る割合を高めることができ、システム的に強いものとすることができる。
【０１３１】
また、電動モータは車両の前輪を操舵する操舵アクチュエータとしており、操舵アクチュエータは、トルクセンサの高い信頼性が求められるものである。このため、第1トルクセンサグループ２４ａ、及び第２トルクセンサグループ２４ｂの夫々のトルクセンサのセンサ信号から異常判断を行い、これに加えて、他のトルクセンサグループのセンサ信号と比較して異常状態のセンサを特定するので、信頼性の高い操舵アクチュエータ制御を行うことができる。
【０１３２】
尚、操舵アクチュエータは、前輪を操舵するものを示しているが、後輪を操舵するものであっても良い。また、操舵輪は、ステアリングホイールと機械的に連結されたものであっても良いし、機械的な接続ではなく電動モータだけで操舵輪を駆動するものであっても良い。
【０１３３】
また、電動モータは、ステータ巻線と、モータロータと、モータロータの回転位置を検出するモータ回転角センサ、及びステータ巻線に流れる電流を検出する電流センサを含み、第1主センサ、第1副センサ、第２主センサ、及び第２副センサは、モータ回転角センサ、及び電流センサのどちらか一方、或いは両方が使用されている。
【０１３４】
これによれば、電動モータの検出信号（モータ回転角、巻線電流）の異常判断において、同じセンサグループ内での比較だけでなく、相手側センサグループの信号とも比較することで、信頼性の高いモータ制御、ひいては信頼性の高い操舵制御を行うことができる。
【０１３５】
また、図３にあるように、第１マイクロプロセッサ３０ａは、第１マイコン間通信部３９ａに加えて第１補助マイコン間通信部３９ａ-Ａを備え、第２マイクロプロセッサ３０ｂは、第２マイコン間通信部３９ｂに加えて第２補助マイコン間通信部３９ｂ-Ａを備えることができる。そして、第１補助マイコン間通信部３９ａ-Ａは、第２補助マイコン間通信部３９ｂ-Ａから前記第２センサグループ２４ｂのトルクセンサ信号を入力し、第２補助マイコン間通信部３９ｂ-Ａは、第１補助マイコン間通信部３９ａ-Ａから第1センサグループ２４ａのトルクセンサ信号を入力することができる。
【０１３６】
これによれば、マイコン間通信を、第１マイコン間通信部３９ａ、及び第２マイコン間通信部３９ｂの間だけでなく、更に第１補助マイコン間通信部３９ａ-Ａ、及び第２補助マイコン間通信部３９ｂ-Ａの間でも行うことができ、マイコン間通信の信頼性を向上させることができる。
【０１３７】
次に、上述した機能ブロックを実行する、マイクロプロセッサ３０の制御フローを図５に基づき説明する。尚、第１マイクロプロセッサ３０ａと第２マイクロプロセッサ３０ｂは、実質的に同じ動作を行なうので、以下では第１マイクロプロセッサ３０ａについて説明する。
【０１３８】
≪ステップＳ１０≫
ステップＳ１０においては、第１トルクセンサグループ２４ａを構成する、第１主トルクセンサ２４ａｍと第１副トルクセンサ２４ａｓの第１主、副トルクセンサ信号を取り込む。この第１主、副トルクセンサ信号の取り込みは、所定時間毎の実行周期で取り込まれており、この制御フローの実行周期に同期しても良いし、別の実行周期でも良い。第１主、副トルクセンサ信号の取り込みが完了するとステップＳ１１に移行する。
【０１３９】
ここで、第１主、副トルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓの特定は、入力ポートのポート番号から特定される。また、ポート番号に対応した内部データレジスタにトルクセンサ信号のＡＤ変換データが記憶されるので、この内部データレジスタから、第１主、副トルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓからの第１主、副トルクセンサ信号の値が読み取られる。
【０１４０】
≪ステップＳ４０≫
ステップＳ４０においては破線で制御ステップを示しているが、これは図６、図７の制御フローを介在させる場合を示しており、これについては図６、図７で説明する。尚、本実施形態は中間値異常に対応するものであるため、図６、図７の制御フローを介在させる必要がない場合は省略できる。
【０１４１】
≪ステップＳ１１≫
ステップＳ１１においては、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号と、第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号とを比較する。このステップＳ１１においては、第１主トルクセンサ２４ａｍと第１副トルクセンサ２４ａｓのトルクセンサ信号の偏差として出力し、このトルクセンサ信号の偏差が所定値以下であれば、何れのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓも正常と判断し、トルクセンサ信号の偏差が所定値以上であれば、何れかのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓが異常と判断する。
【０１４２】
したがって、ステップＳ１１は、第１主トルクセンサ２４ａｍと第１副トルクセンサ２４ａｓの第１主、副トルクセンサ信号の値が一致している場合(偏差が所定値より小さい)は、第１トルクセンサグループ２４ａのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓの何れも正常と見做してステップＳ１２に移行する。
【０１４３】
一方、第１主トルクセンサ２４ａｍと第１副トルクセンサ２４ａｓの第１主、副トルクセンサ信号の値が一致していない場合(偏差が所定値より大きい)は、第１トルクセンサグループ２４ａのトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓのどちらかに異常が生じていると判断され、ステップＳ１３に移行する。
【０１４４】
このステップＳ１１は、図３の第１同グループ異常判断信号生成部４０ａと第１同グループ異常判断部４１ａの機能ブロックに対応している。
【０１４５】
≪ステップＳ１２≫
ステップＳ１２においては、第１トルクセンサグループ２４ａが正常な状態であるので、通常の制御を実行する。この場合は、制御ロジックの設定によって第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号を優先的に使用する。
【０１４６】
≪ステップＳ１３≫
ステップＳ１３においては、第２マイクロプロセッサ３０ｂのマイコン間通信部３９ｂから、第２トルクセンサグループ２４ｂの第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号、或いは第２副トルクセンサの第２副トルクセンサ信号が第１マイクロプロセッサ３０ａのマイコン間通信部３９ａに取り込まれる。ここでは、第２主トルクセンサ信号が取り込まれているので、以下もこれに基づいて説明する。
【０１４７】
この第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の取り込みは、ステップ１１で、第１主トルクセンサ２４ａｍと第１副トルクセンサ２４ａｓの第１主、副トルクセンサ信号の値が一致していないと判断された場合だけであり、これ以外は第２主、副トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の取り込みは行なわれない。
【０１４８】
尚、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の取り込みは、第２主トルクセンサ２４ｂｍの値が正常であるという前提で実行される。
【０１４９】
これによって、第２のセンサグループ２４ｂのトルクセンサ信号を常時送信するのではなく、第１マイクロプロセッサ３０ａからのセンサ信号要求指令を受信したときにトルクセンサ信号を送信することにより、第１、第２マイコン間通信部３９ａ、３９ｂにおける通信容量の増大を抑制することができる。第２マイクロプロセッサ３０ｂのマイコン間通信部３９ｂから、第２トルクセンサグループ２４ｂの第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号が取り込まれるとステップＳ１４に移行する。
【０１５０】
≪ステップＳ１４≫
ステップＳ１４においては、第１トルクセンサグループ２４ａの第１主トルクセンサ２４ａｍ、及び第１副トルクセンサ２４ａｓの第１主、副トルクセンサ信号と、ステップＳ１３で取り込まれた第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の３つのトルクセンサ信号の比較が行われる。
【０１５１】
ここで、ステップＳ１３で、第１マイコン間通信部３９ａを介して第２マイコン間通信部３９ｂから、第２トルクセンサグループ２４ｂの正常な第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号を取り込んでいる。
【０１５２】
したがって、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号の値が、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の値と一致していれば、第１主トルクセンサ２４ａｍは正常状態と判断される。そして、これの裏返しとして、第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号の値は、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の値と一致しないので、第１副トルクセンサ２４ａｓは異常と判断される。
【０１５３】
逆に、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号の値が、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の値と一致していなければ、第１主トルクセンサ２４ａｍは異常と判断される。また、これの裏返しとして、第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号の値は、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号の値と一致しているので、第１副トルクセンサ２４ａｓは正常状態と判断される。
【０１５４】
これによって、第１主トルクセンサ２４ａｍ、或いは第１副トルクセンサ２４ａｓが正常状態にあるのか、或いは異常状態にあるのかが特定できる。
【０１５５】
ここで、一致判断は夫々のトルクセンサセンサ２４ａｍ、２４ａｓ、２４ｂｍの３つのトルクセンサ信号の偏差が所定値より小さい場合を「一致」と判断し、逆に、夫々のトルクセンサセンサ２４ａｍ、２４ａｓ、２４ｂｍの３つのトルクセンサ信号の偏差が所定値より大きい場合を「不一致」と判断している。
【０１５６】
第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号が、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号と一致して正常状態と判断されるとステップＳ１５に移行し、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号と一致せずに第１主トルクセンサ２４ａｍは異常状態と判断されるとステップＳ１６に移行する。
【０１５７】
ここで、ステップＳ１４で中間値異常を生じたトルクセンサが特定されるので、これに対応した異常コードを作成して、フラッシュＲＯＭ等に記憶することができる。フラッシュＲＯＭに記憶された異常コードを読み出せば、どのトルクセンサが中間値異常を生じているか認識することが可能となる。
【０１５８】
この制御ステップＳ１４は、図３の第１異グループ信号比較部４２ａと第１異グループ異常判断部４３ａの機能ブロックに対応している。
【０１５９】
≪ステップＳ１５≫
ステップＳ１５においては、第１主トルクセンサ２４ａｍが正常状態と判断されているので、正常状態と判断された第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号を使用するように設定する。第１主トルクセンサ２４ａｍのトルクセンサ信号を使用する設定を完了するとステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７については後述する。
【０１６０】
≪ステップＳ１６≫
ステップＳ１６においては、第１副トルクセンサ２４ａｓが正常状態と判断されているので、正常状態と判断された第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号を使用するように設定する。第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号を使用する設定を完了するとステップＳ１７に移行する。
【０１６１】
≪ステップＳ１７≫
ステップＳ１７においては、第１主トルクセンサ２４ａｍ、或いは第１副トルクセンサ２４ａｓが正常状態と判断されると、正常状態と判断されたトルクセンサのトルクセンサ信号に基づいて、第１巻線組への制御信号を演算する。
【０１６２】
そして、ステップＳ１７で演算された制御信号は、第１プリドライバ３１ａに送られ、更に第１プリドライバ３１ａで第１インバータ３２ａを制御して第１巻線組の巻線を駆動する。この制御ステップＳ１７は、図３の第1指令信号生成部４４ａの機能ブロックに対応している。
【０１６３】
このように、図５に示した制御フローによれば、一方のセンサグループの主センサ信号と副センサ信号からどちらかのセンサに異常があると判断された場合は、一方のセンサグループの主センサ信号、及び副センサ信号と、他方のセンサグループの主センサ信号、或いは副センサ信号とを比較し、一方のセンサグループのセンサの内で、他方のセンサグループの主センサ信号、或いは副センサ信号と一致したセンサ信号を出力したセンサを正常に動作しているセンサとして特定するので、異常診断機能の信頼性を向上することができる。
【０１６４】
次に、上述したステップＳ４０について説明する。ステップＳ４０は、地絡、天絡、電源異常等の異常診断に関するものであり、トルクセンサのセンサ信号の値が上限値、或いは下限値のように大きく変動する場合の例を示している。
【０１６５】
以下、具体的な判断方法を図６に基づき説明する。
【０１６６】
≪ステップＳ１０≫
ステップＳ１０においては、第１トルクセンサグループ２４ａを構成する第１主トルクセンサ２４ａｍと、第１副トルクセンサ２４ａｓの第１主、副トルクセンサ信号を取り込む。この場合、上述した電力供給異常や信号線の断線によって、トルクセンサ信号が出力されていない場合であっても、取り込み動作が実行される。第１主、副トルクセンサ信号の取り込みが完了するとステップＳ２０に移行する。ここで、ステップＳ１０は第１同グループ入力状態信号生成部として機能する。
【０１６７】
≪ステップＳ２０≫
ステップＳ２０においては、第１主トルクセンサ２４ａｍから第１主トルクセンサ信号の入力があるかどうかの判断を実行する。尚、第１主トルクセンサ２４ａｍの特定は、入力ポートのポート番号から特定することができる。また、ポート番号に対応した内部データレジスタにトルクセンサ信号のＡＤ変換データが記憶されるので、この内部データレジスタのＡＤ変換データから、第１主トルクセンサ２４ａｍの第１主トルクセンサ信号の入力状態が判断できる。
【０１６８】
ステップＳ２０において、第１主トルクセンサ２４ａｍから正常な第１主トルクセンサ信号の入力があると判断されると、ステップＳ２１に移行し、第１主トルクセンサ２４ａｍからトルクセンサ信号の入力がないと判断されると、ステップＳ２４に移行する。
【０１６９】
≪ステップＳ２１≫
ステップＳ２０で第１主トルクセンサ２４ａｍから第１主トルクセンサ信号の入力があると判断されているので、ステップＳ２１においては、第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号の入力があるかどうかの判断を実行する。
【０１７０】
第１副トルクセンサ２４ａｓの特定も、入力ポートのポート番号から特定することができる。また、ポート番号に対応した内部データレジスタにトルクセンサ信号のＡＤ変換データが記憶されるので、この内部データレジスタのＡＤ変換データから、第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号の入力状態が判断できる。
【０１７１】
ステップＳ２１において、第１副トルクセンサ２４ａｓから正常な第１副トルクセンサ信号の入力があると判断されると、ステップＳ２２に移行し、第１副トルクセンサ２４ａｂから第１副トルクセンサ信号の入力がないと判断されると、ステップＳ２３に移行する。
【０１７２】
≪ステップＳ２２≫
ステップＳ２２においては、第１主トルクセンサ２４ａｍ、及び第１副トルクセンサ２４ａｓから第１主、副トルクセンサ信号の入力があるので、第１主トルクセンサ２４ａｍ、及び第１副トルクセンサは共に入力状態にあると判断される。この後はステップＳ１１に移行して、以後は図３に示す後続の中間値異常に関する制御ステップを実行する。ここで、ステップＳ２０〜Ｓ２２は第１同グループ入力状態異常判断部として機能する。
【０１７３】
≪ステップＳ２３≫
ステップＳ２０で第１主トルクセンサ２４ａｍから第１主トルク信号が入力されていると判断され、ステップＳ２１で第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルク信号の入力がないと判断されているので、ステップＳ２３においては、第１主トルクセンサ２４ａｍは正常状態と判断され、第１副トルクセンサ２４ａｓは異常状態と判断される。この後はステップＳ１５に移行して、以後は図３に示す後続のステップＳ１７を実行する。ここで、ステップＳ２１、Ｓ２３は第１同グループ入力状態異常判断部として機能する。
【０１７４】
≪ステップＳ２４≫
ステップＳ２０で第１主トルクセンサ２４ａｍから第１主トルクセンサ信号の入力がないと判断されているので、ステップＳ２４においては、第１副トルクセンサ２４ａｓから第１副トルクセンサ信号の入力があるかどうかの判断を実行する。ステップＳ２１と同様の方法で、入力ポートのポート番号から第１副トルクセンサ２４ａｓが特定でき、ポート番号に対応した内部データレジスタのＡＤ変換データから、第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号の入力状態が判断できる。
【０１７５】
ステップＳ２４において、第１副トルクセンサ２４ａｓから第１副トルクセンサ信号の入力があると判断されると、ステップＳ２５に移行し、第１副トルクセンサ２４ａｂから第１副トルクセンサ信号の入力がないと判断されると、ステップＳ２６に移行する。
【０１７６】
≪ステップＳ２５≫
ステップＳ２０で第１主トルクセンサ２４ａｍから第１主トルク信号が入力されていないと判断され、ステップＳ２４で第１副トルクセンサ２４ａｓから第１副トルク信号が入力されていると判断されているので、ステップＳ２５においては、第１主トルクセンサ２４ａｍは異常状態と判断され、第１副トルクセンサ２４ａｓは正常状態と判断される。この後はステップＳ１６に移行して、以後は図３に示す後続のステップＳ１７を実行する。ここで、ステップＳ２０、Ｓ２４、Ｓ２５は第１同グループ入力状態異常判断部として機能する。
【０１７７】
≪ステップＳ２６≫
ステップＳ２０で第１主トルクセンサ２４ａｍから第１主トルクセンサ信号の入力がないと判断され、ステップＳ２４で第１副トルクセンサ２４ａｓから第１副トルクセンサ信号の入力がないと判断されているので、ステップＳ２６においては、第１主トルクセンサ２４ａｍ、及び第１副トルクセンサは共に異常状態にあると判断される。この後はステップＳ２７に移行する。ここで、ステップＳ２４、Ｓ２６は第１同グループ入力状態異常判断部として機能する。
【０１７８】
≪ステップＳ２７≫
ステップＳ２７においては異常処理を実行する。異常処理は、第１マイクロプロセッサ３０ａによる第１巻線組の巻線の駆動を停止するか、或いは、第２トルクセンサグループ２４ｂのトルクセンサ信号を、第１マイコン間通信部３９ａから第１マイクロプロセッサ３０ａに取り込む。尚、第１マイクロプロセッサ３０ａによる第１巻線組の巻線の駆動を停止する場合は、エンドに抜けるが、第２トルクセンサグループ２４ｂのトルクセンサ信号を使用する場合はステップＳ１７に移行する。
【０１７９】
ステップＳ１７においては、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号に基づいて、第１巻線組への制御信号を演算する。そして、ステップＳ１７で演算された制御信号は、第１プリドライバ３１ａに送られ、更に第１プリドライバ３１ａで第１インバータ３２ａを制御して第１巻線組の巻線を駆動する。
【０１８０】
以上は第１マイクロプロセッサ３０ａについて説明しているが、第２マイクロプロセッサ３０ｂについても同様の動作を行なうことができる。
【０１８１】
図６の異常判断方法では、それぞれのトルクセンサの入力状態を監視しているが、信号処理回路３８ａｍ、３８ａｓに自己診断機能を備えることで、夫々のトルクセンサ２４ａｍ、２４ａｓに異常が生じると、自己診断情報を出力することができる。
【０１８２】
したがって、自己診断機能によって第１主トルクセンサ２４ａｍと第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１主、副トルクセンサ信号に自己診断情報が含まれているかどうかを判断して、図６と同様にトルクセンサの異常を判断することができる。
【０１８３】
以下、具体的な判断方法を図７に基づき説明する。
【０１８４】
≪ステップＳ１０≫
ステップＳ１０においては、第１トルクセンサグループ２４ａを構成する第１主トルクセンサ２４ａｍと、第１副トルクセンサ２４ａｓの第１主、副トルクセンサ信号を取り込む。
【０１８５】
この場合、第１主トルクセンサ２４ａｍと、第１副トルクセンサ２４ａｓの信号処理回路３８ａｍ、３８ａｓには自己診断機能が備えられているので、異常が検出されて自己診断情報が出力されると、この自己診断情報は、信号処理回路３８ａｍ、３８ａｓの自己診断メモリに記憶される。
【０１８６】
そして、この自己診断メモリに記憶された自己診断情報は、トルクセンサ信号に付加されて出力されている。例えば、データフレームにトルクセンサ信号と自己診断情報を割り付けて出力することができる。トルクセンサ信号の取り込みが完了するとステップＳ３０に移行する。ここで、ステップＳ１０は第１同グループ自己診断信号生成部として機能する。
【０１８７】
≪ステップＳ３０≫
ステップＳ３０においては、第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号に自己診断情報が付加されているかどうかの判断を実行する。尚、第１主トルクセンサ２４ａｍの特定は、入力ポートのポート番号から特定することができる。
【０１８８】
また、トルクセンサ信号のデータフレームに自己診断情報が付加されているので、このデータフレームから、第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号に自己診断情報が付加されているどうかの判断ができる。
【０１８９】
ステップＳ３０において、第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号に自己診断情報がないと判断されると、ステップＳ３１に移行し、第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号に自己診断情報が付加されていると判断されるとステップＳ３４に移行する。
【０１９０】
≪ステップＳ３１≫
ステップＳ３０で第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルクセンサ信号に自己診断情報がないと判断されているので、ステップＳ３１においては、第１副トルクセンサ２４ａｓの第１副トルクセンサ信号に自己診断情報が付加されているかどうかの判断を実行する。第１副トルクセンサ２４ａｓの特定も、入力ポートのポート番号から特定することができる。
【０１９１】
また、トルクセンサ信号のデータフレームに自己診断情報が付加されているので、このデータフレームから、第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１副トルクセンサ信号に自己診断情報が付加されているどうかの判断ができる。
【０１９２】
ステップＳ３１において、第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１副トルクセンサ信号に自己診断情報がないと判断されると、ステップＳ３２に移行し、第１副トルクセンサ２４ａｂからの第１副トルクセンサ信号に己診断情報があると判断されると、ステップＳ３３に移行する。
【０１９３】
≪ステップＳ３２≫
ステップＳ３２においては、第１主トルクセンサ２４ａｍ、及び第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１主、副トルクセンサ信号に自己診断情報がないので、第１主トルクセンサ２４ａｍ、及び第１副トルクセンサは共に正常状態にあると見做される。この後はステップＳ１１に移行して、以後は図３に示す後続の中間値異常に関する制御ステップを実行する。ここで、ステップＳ３０〜Ｓ３２は第１同グループ自己診断異常判断部として機能する。
【０１９４】
≪ステップＳ３３≫
ステップＳ３０で第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルク信号に自己診断情報がないと判断され、ステップＳ３１で第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１副トルク信号に自己診断情報が付加されていると判断されているので、ステップＳ３３においては、第１主トルクセンサ２４ａｍは正常状態と判断され、第１副トルクセンサ２４ａｓは異常状態と判断される。この後はステップＳ１５に移行して、以後は図３に示す後続のステップＳ１７を実行する。ここで、ステップＳ３１、Ｓ３３は第１同グループ自己診断異常判断部として機能する。
【０１９５】
≪ステップＳ３４≫
ステップＳ３０で第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルク信号に自己診断情報が付加されていると判断されているので、ステップＳ３４においては、第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１副トルクセンサ信号に自己診断情報が付加されているかどうかの判断を実行する。
【０１９６】
ステップＳ３１と同様の方法で、入力ポートのポート番号から第１副トルクセンサ２４ａｓが特定でき、また、トルクセンサ信号のデータフレームに自己診断情報が付加されているので、このデータフレームから、第１副トルクセンサ２４ａｓのトルクセンサ信号に自己診断情報が付加されているどうかの判断ができる。
【０１９７】
ステップＳ３４において、第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１副トルクセンサ信号に自己診断情報がないと判断されると、ステップＳ３５に移行し、第１副トルクセンサ２４ａｂからの第１副トルクセンサ信号に己診断情報があると判断されると、ステップＳ３６に移行する。
【０１９８】
≪ステップＳ３５≫
ステップＳ３０で第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルク信号に自己診断情報が付加されている判断され、ステップＳ３１で第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１副トルク信号に自己診断情報がないと判断されているので、ステップＳ３５においては、第１主トルクセンサ２４ａｍは異常状態と判断され、第１副トルクセンサ２４ａｓは正常状態と判断される。この後はステップＳ１６に移行して、以後は図３に示す後続のステップＳ１７を実行する。ここで、ステップＳ３０、Ｓ３４、Ｓ３５は第１同グループ自己診断異常判断部として機能する。
【０１９９】
≪ステップＳ３６≫
ステップＳ３０で第１主トルクセンサ２４ａｍからの第１主トルク信号に自己診断情報が付加されている判断され、ステップＳ３１で第１副トルクセンサ２４ａｓからの第１副トルク信号に自己診断情報が付加されている判断されているので、ステップＳ３６においては、第１主トルクセンサ２４ａｍ、及び第１副トルクセンサは共に異常状態にあると判断される。この後はステップＳ３７に移行する。ここで、ステップＳ３４、Ｓ３６は第１同グループ自己診断異常判断部として機能する。
【０２００】
≪ステップＳ３７≫
ステップＳ３７においては異常処理を実行する。異常処理は、第１マイクロプロセッサ３０ａによる第１巻線組の巻線の駆動を停止するか、或いは、第２トルクセンサグループ２４ｂのトルクセンサ信号を、第１マイコン間通信部３９ａから第１マイクロプロセッサ３０ａに取り込む。尚、第１マイクロプロセッサ３０ａによる第１巻線組の巻線の駆動を停止する場合は、エンドに抜けるが、第２トルクセンサグループ２４ｂのトルクセンサ信号を使用する場合はステップＳ１７に移行する。
【０２０１】
ステップＳ１７においては、第２主トルクセンサ２４ｂｍの第２主トルクセンサ信号に基づいて、第１巻線組への制御信号を演算する指令を出力する。そして、ステップＳ１７で演算された制御信号は、第１プリドライバ３１ａに送られ、更に第１プリドライバ３１ａで第１インバータ３２ａを制御して第１巻線組の巻線を駆動する。
【０２０２】
以上は第１マイクロプロセッサ３０ａについて説明しているが、第２マイクロプロセッサ３０ｂについても同様の動作を行なうことができる。
【０２０３】
以上述べた通り、本発明によれば、一方のセンサグループの主センサ信号と副センサ信号からどちらかのセンサに異常があると判断された場合は、一方のセンサグループの主センサ信号、或いは副センサ信号と、他方のセンサグループの主センサ信号、及び副センサ信号とを比較し、一方のセンサグループのセンサの内で、他方のセンサグループの主センサ信号、及び副センサ信号と一致していないセンサ信号を出力したセンサを異常が生じたセンサとして特定するので、異常診断機能の信頼性を向上することができる。
【０２０４】
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０２０５】
２０…電動モータ、２４ａ…第１トルクセンサグループ、２４ａｍ…第１主トルクセンサ、２４ａｓ…第１副トルクセンサ、２４ｂ…第２トルクセンサグループ、２４ｂｍ…第２主トルクセンサ、２４ｂｓ…第２副トルクセンサ、２５…電子制御部、３０ａ…第１マイクロプロセッサ、３０ｂ…第２マイクロプロセッサ、３１ａ…第１プリドライバ、３１ｂ…第２プリドライバ、３２ａ…第１インバータ、３２ｂ…第２インバータ、３９ａ…第１マイコン間通信部、３９ｂ…第２マイコン間通信部、４０ａ…第１同グループ異常判断信号生成部、４０ｂ…第２同グループ異常判断信号生成部、４１ａ…第１同グループ異常判断部、４１ｂ…第２同グループ異常判断部、４２ａ…第１異グループ信号比較部、４２ｂ…第２異グループ信号比較部、４３ａ…第１異グループ異常判断部、４３ｂ…第２異グループ異常判断部、４４ａ…第1指令信号生成部、４４ｂ…第２指令信号生成部。
【図１】
2020131860.tif 000003
【図２】
2020131860.tif 000004
【図３】
2020131860.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2020131860.tif 000008
【図７】
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