(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵系の操舵トルクに応じた信号を検出するトルクセンサと、
上記トルクセンサにより出力された信号に基づいて、上記操舵トルクに相当する操舵トルク信号を出力する第１のマイクロコントローラと、
上記第１のマイクロコントローラにより出力された操舵トルク信号に基づいて、アクチュエータを制御する第２のマイクロコントローラと、
上記第２のマイクロコントローラによる制御に基づいて、上記操舵系を制御するアクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動手段と、
上記操舵トルクの中立点補正データを予め格納した記憶手段と
を備え、
上記第１のマイクロコントローラは、上記記憶手段に格納された中立点補正データに基づいて、上記操舵トルク信号の中立点を補正することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項２】
操舵系の操舵トルクに応じた信号を検出するトルクセンサと、
上記トルクセンサにより出力された信号に基づいて、上記操舵トルクに相当する操舵トルク信号を出力する第１のマイクロコントローラと、
上記第１のマイクロコントローラにより出力された操舵トルク信号に基づいて、アクチュエータを制御する第２のマイクロコントローラと、
上記第２のマイクロコントローラによる制御に基づいて、上記操舵系を制御するアクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動手段と、
上記操舵トルクのゲイン補正データを予め格納した記憶手段と
を備え、
上記第１のマイクロコントローラは、上記記憶手段に格納されたゲイン補正データに基づいて、上記操舵トルク信号の振幅を補正することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のステアリング制御装置において、
上記第１のマイクロコントローラは、上記トルクセンサを駆動させる周期信号であるトルクセンサ駆動信号を発生させるタイマを備えたことを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のステアリング制御装置において、
上記第１のマイクロコントローラは、上記トルクセンサにより出力された信号に基づいて、上記操舵トルクに相当する操舵トルク信号を算出する複数の信号処理プログラムを備え、上記トルクセンサに応じて上記信号処理プログラムを切換えることを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のステアリング制御装置において、
上記記憶手段に予め格納されたデータを、ステアリング制御装置の外部から通信によって設定することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載のステアリング制御装置において、
上記操舵トルクに相当する操舵トルク信号を算出する信号処理プログラムを、
ステアリング制御装置の外部から通信によって設定することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のステアリング制御装置において、
上記操舵トルク信号は、上記トルクセンサによる出力信号に含まれる操舵トルク成分に対し、所定の位相補償を施していることを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のステアリング制御装置において、
上記アクチュエータは、モータから成り、
上記第１のマイクロコントローラは、上記操舵トルク信号の方向を判別する方向判別手段を備え、該方向判別手段により方向を判別された操舵トルク信号に応じて上記モータの通電方向を示す第１の方向別アクチュエータ駆動許可信号を出力し、
上記第２のマイクロコントローラは、上記方向判別手段により方向を判別された操舵トルク信号に応じて上記モータの通電方向を示す第２の方向別アクチュエータ駆動許可信号を出力し、
上記アクチュエータ駆動手段は、上記第１の方向別アクチュエータ駆動許可信号と上記第２の方向別アクチュエータ駆動許可信号との通電方向が一致する方向に上記モータを駆動させる通電方向指示信号を出力することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載のステアリング制御装置において、
上記第１のマイクロコントローラは、上記第２のマイクロコントローラからの出力が所定時間以上ない場合に、上記第２のマイクロコントローラが異常であると判断することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のステアリング制御装置において、
上記第１のマイクロコントローラは、少なくとも上記第１および第２の方向別アクチュエータ駆動許可信号のいずれかと、上記通電方向指示信号を読み取り、この読み取った方向別アクチュエータ駆動許可信号と上記通電方向指示信号との比較に基づいて、上記読み取った方向別アクチュエータ駆動許可信号の異常を判定することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか一項に記載のステアリング制御装置において、
上記第１のマイクロコントローラは、上記トルクセンサから出力された所定の出力信号が所定時間以上継続して所定範囲外である場合に、上記トルクセンサが異常であると判断することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のステアリング制御装置において、
上記第１のマイクロコントローラは、上記トルクセンサが異常であると判断した場合に、上記操舵トルク信号としてトルク中立信号を出力することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載のステアリング制御装置において、
上記第１のマイクロコントローラは、上記トルクセンサが異常であると判断した場合に、上記操舵トルク信号として所定範囲外の信号を出力することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか一項に記載のステアリング制御装置において、
上記第２のマイクロコントローラは、上記第１のマイクロコントローラからの出力が所定時間以上ない場合に、上記第１のマイクロコントローラが異常であると判断することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項１５】
請求項８に記載のステアリング制御装置において、
上記第２のマイクロコントローラは、少なくとも上記第１および第２の方向別アクチュエータ駆動許可信号のいずれかと、上記通電方向指示信号を読み取り、この読み取った方向別アクチュエータ駆動許可信号と上記通電方向指示信号との比較に基づいて、上記読み取った方向別アクチュエータ駆動許可信号の異常を判定することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のステアリング制御装置において、
上記第２のマイクロコントローラは、上記トルクセンサ、あるいは上記第１のマイクロコントローラから出力された所定の出力信号が所定時間以上継続して所定範囲外である場合に、上記トルクセンサが異常であると判断することを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項１７】
請求項９ないし１６のいずれか一項に記載のステアリング制御装置において、
上記第１または第２のマイクロコントローラが判断した異常を検知する異常検知手段を備え、
上記異常検知手段は、上記アクチュエータ駆動手段の運転を停止させることを特徴とするステアリング制御装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のステアリング制御装置において、
上記第１および第２のマイクロコントローラを、同一のケース内に実装したことを特徴とするステアリング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車等に搭載されるステアリング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の操舵系における操舵トルクを検出するトルクセンサには種々の方式があり、特に、検出した操舵トルクを電気信号に変換する信号処理部には様々な方式が提案されている。
【０００３】
図１１は、例えば特許第３０５１９０３号に開示された従来の代表的なトルクセンサにおける信号処理回路のブロック図である。
【０００４】
本従来技術におけるトルクセンサは、ステアリング軸に装着されるトルク検出部として、操舵トルクをねじれ角に変換するトーションバーと、トーションバーにより変換されたねじれ角をインダクタンス値に変換するトルク検出コイルと、トルク検出コイルの温度特性を補償する温度補償コイルとを備えている。
【０００５】
また、上記各コイルに接続される信号処理回路として、各コイルの励磁回路と、コイルの温度特性を補償するための差動増幅回路と、操舵トルク信号を検出する検波回路を備えるものである。
【０００６】
以下に図１１を用いて、より詳しく本トルクセンサの信号処理回路について説明する。図１１において、１２はトルク検出コイル、１３はトルク検出コイル１２の温度特性を補償する温度補償コイルである。
【０００７】
１４は所定周波数の交流電圧を発振する発振回路、１５は基準電圧を生成する基準電圧回路であり、トルク検出コイル１２と温度補償コイル１３は、これら発振回路１４、基準電圧回路１５の出力に基づいて、所定の周波数で駆動し、励磁する。
【０００８】
また、１６は、トルク検出コイル１２と温度補償コイル１３の端子電圧の差を読み取ることでトルク検出コイル１２の温度特性を補償するとともに、上記端子電圧の差を増幅する差動増幅回路である。
【０００９】
１７は発振回路１４から出力される所定周波数の交流電圧に応じてタイミング信号を出力する同期タイミング回路であり、１８は同期タイミング回路１７から出力されたタイミング信号に基づいて上記作動増幅回路１６の出力信号から発振回路１４が駆動する周波数成分を除去し、操舵トルク信号を得るための検波回路である。
【００１０】
以上のような、従来のトルクセンサの信号処理回路における、各部の波形を示したものが図１２であり、図１２（ａ）は発振回路１４から出力される所定周波数の交流電圧信号波形ＶＯを示している。図１２（ｂ）は交流電圧信号波形ＶＯが同期タイミング回路１７を経由して、検波回路１８へ入力されるタイミング信号ＶＴである。
【００１１】
ここで、図示しない操舵輪を例えば右回転させて操舵軸にトルクを作用させた場合の各部の波形を図１１（ｃ）〜（ｆ）に示す。
図１２（ｃ）の実線は、トルク検出コイル１２を含む回路からの出力電圧Ｖ２、図１２（ｃ）の破線は、温度補償コイル１３を含む回路からの出力電圧Ｖ１を示している。この出力電圧Ｖ１、Ｖ２の差電圧を差動増幅回路１６により増幅した出力電圧が、図１２（ｄ）の交流波形Ｖ３となる。
【００１２】
さらに、図１２（ｅ）は、検波回路１８によりタイミング信号ＶＴが正の時に交流波形Ｖ３の検波を行い、交流波形Ｖ３の正の期間の電圧より脈流波形の出力電圧Ｖ４が得られる。
【００１３】
図１２（ｆ）では、出力電圧Ｖ４が平滑化され、出力電圧Ｖ４の平均値に等しい電圧レベルＶＨが、後述する非操舵時の電圧レベルＶＮよりも高いレベルで検出される。
【００１４】
同様にして、図示しない操舵輪を左回転させて操舵軸にトルクを作用させた場合の各部の波形が図１２（ｇ）〜（ｊ）となり、図１２（ｊ）では、出力電圧Ｖ４が平滑化され、出力電圧Ｖ４の平均値に等しい電圧レベルＶＬが、後述する非操舵時の電圧レベルＶＮよりも低いレベルで検出される。
【００１５】
次に、操舵輪の非操作時にはトルクが作用しないため、図１２（ｋ）に示すように出力電圧Ｖ１、Ｖ２はともに同一の電圧波形となる。その結果、図１２（ｌ）のように差動増幅回路１６での差電圧も生じず、検波回路１８でも図１２（ｍ）のように変化は生じない。よって、図１２（ｎ）の如く前述した右回転操舵をした時の平滑化した電圧レベルＶＨよりも低く、左回転操舵をした電圧レベルＶＬよりも高い電圧レベルＶＮとなる。
【００１６】
以上のように、従来のトルクセンサの信号処理回路では、トルク検出コイル４の温度特性が補償され、図１２（ｆ）、（ｊ）、（ｎ）で示した電圧レベルの操舵トルク信号が検出される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来のステアリング制御装置におけるトルク検出部は、トルク検出コイルと温度補償コイルから成るという構成が同一であったとしても、上記各コイルを励磁し、端子電圧を検波する回路としては、上述した従来技術の他にも様々な方式が考えられる。したがって、トルクセンサのメーカ毎に様々な回路が提案されている。
【００１８】
その結果、トルクセンサメーカ指定の回路から成るトルクセンサをステアリング制御装置のトルク検出部として組み込む場合には、トルク検出部からの出力信号を信号処理するための機種数が増大し、膨大な開発工数と管理工数が必要となっていた。
【００１９】
この発明は以上のような問題点を解決するためになされたものであり、様々なトルクセンサに対して同一の信号処理回路で対応することができ、コストアップを抑えながら十分なフェールセーフ処置を講じたステアリング制御装置を実現することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るステアリング制御装置は、操舵系の操舵トルクに応じた信号を検出するトルクセンサと、上記トルクセンサにより出力された信号に基づいて、上記操舵トルクに相当する操舵トルク信号を出力する第１のマイクロコントローラと、上記第１のマイクロコントローラにより出力された操舵トルク信号に基づいて、アクチュエータを制御する第２のマイクロコントローラと、上記第２のマイクロコントローラによる制御に基づいて、上記操舵系を制御するアクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動手段と、上記操舵トルクの中立点補正データを予め格納した記憶手段とを備え、上記第１のマイクロコントローラは、上記記憶手段に格納された中立点補正データに基づいて、上記操舵トルク信号の中立点を補正するものである。
【００２１】
また、操舵系の操舵トルクに応じた信号を検出するトルクセンサと、上記トルクセンサにより出力された信号に基づいて、上記操舵トルクに相当する操舵トルク信号を出力する第１のマイクロコントローラと、上記第１のマイクロコントローラにより出力された操舵トルク信号に基づいて、アクチュエータを制御する第２のマイクロコントローラと、上記第２のマイクロコントローラによる制御に基づいて、上記操舵系を制御するアクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動手段と、上記操舵トルクのゲイン補正データを予め格納した記憶手段とを備え、上記第１のマイクロコントローラは、上記記憶手段に格納されたゲイン補正データに基づいて、上記操舵トルク信号の振幅を補正するものである。
【００２２】
また、上記第１のマイクロコントローラは、上記トルクセンサを駆動させる周期信号であるトルクセンサ駆動信号を発生させるタイマを備えたものである。
【００２３】
また、上記第１のマイクロコントローラは、上記トルクセンサにより出力された信号に基づいて、上記操舵トルクに相当する操舵トルク信号を算出する複数の信号処理プログラムを備え、上記トルクセンサに応じて上記信号処理プログラムを切換えるものである。
【００２４】
また、上記記憶手段に予め格納されたデータを、ステアリング制御装置の外部から通信によって設定するものである。
【００２５】
また、上記操舵トルクに相当する操舵トルク信号を算出する信号処理プログラムを、ステアリング制御装置の外部から通信によって設定するものである。
【００２６】
また、上記操舵トルク信号は、上記トルクセンサによる出力信号に含まれる操舵トルク成分に対し、所定の位相補償を施しているものである。
【００２７】
また、上記アクチュエータは、モータから成り、上記第１のマイクロコントローラは、上記操舵トルク信号の方向を判別する方向判別手段を備え、該方向判別手段により方向を判別された操舵トルク信号に応じて上記モータの通電方向を示す第１の方向別アクチュエータ駆動許可信号を出力し、上記第２のマイクロコントローラは、上記方向判別手段により方向を判別された操舵トルク信号に応じて上記モータの通電方向を示す第２の方向別アクチュエータ駆動許可信号を出力し、上記アクチュエータ駆動手段は、上記第１の方向別アクチュエータ駆動許可信号と上記第２の方向別アクチュエータ駆動許可信号との通電方向が一致する方向に上記モータを駆動させる通電方向指示信号を出力するものである。
【００２８】
また、上記第１のマイクロコントローラは、上記第２のマイクロコントローラからの出力が所定時間以上ない場合に、上記第２のマイクロコントローラが異常であると判断するものである。
【００２９】
また、上記第１のマイクロコントローラは、少なくとも上記第１および第２の方向別アクチュエータ駆動許可信号のいずれかと、上記通電方向指示信号を読み取り、この読み取った方向別アクチュエータ駆動許可信号と上記通電方向指示信号との比較に基づいて、上記読み取った方向別アクチュエータ駆動許可信号の異常を判定するものである。
【００３０】
また、上記第１のマイクロコントローラは、上記トルクセンサから出力された所定の出力信号が所定時間以上継続して所定範囲外である場合に、上記トルクセンサが異常であると判断するものである。
【００３１】
また、上記第１のマイクロコントローラは、上記トルクセンサが異常であると判断した場合に、上記操舵トルク信号としてトルク中立信号を出力するものである。
【００３２】
また、上記第１のマイクロコントローラは、上記トルクセンサが異常であると判断した場合に、上記操舵トルク信号として所定範囲外の信号を出力するものである。
【００３３】
また、上記第２のマイクロコントローラは、上記第１のマイクロコントローラからの出力が所定時間以上ない場合に、上記第１のマイクロコントローラが異常であると判断するものである。
【００３４】
また、上記第２のマイクロコントローラは、少なくとも上記第１および第２の方向別アクチュエータ駆動許可信号のいずれかと、上記通電方向指示信号を読み取り、この読み取った方向別アクチュエータ駆動許可信号と上記通電方向指示信号との比較に基づいて、上記読み取った方向別アクチュエータ駆動許可信号の異常を判定するものである。
【００３５】
また、上記第２のマイクロコントローラは、上記トルクセンサ、あるいは上記第１のマイクロコントローラから出力された所定の出力信号が所定時間以上継続して所定範囲外である場合に、上記トルクセンサが異常であると判断するものである。
【００３６】
また、上記第１または第２のマイクロコントローラが判断した異常を検知する異常検知手段を備え、上記異常検知手段は、上記アクチュエータ駆動手段の運転を停止させるものである。
【００３７】
また、上記第１および第２のマイクロコントローラを、同一のケース内に実装したものである。
【００３８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置のブロック図である。以下に図１を用いて、本実施の形態１に係るステアリング制御装置の構成について説明する。
【００３９】
図１において、１はステアリング制御装置を搭載した自動車等を運転者が操舵するためのステアリングホイール、２はステアリングホイール１に連結され、運転者によるステアリングホイール１の操舵力を伝達するステアリング軸である。
【００４０】
３は運転者がステアリングホイール１を操舵したときの操舵力を検出するトルク検出部である。このトルク検出部３は、運転者の操舵力に比例したねじれ角を生じるトーションバー３１、トーションバー３１により生じたねじれ角をインダクタンス値に変換するトルク検出コイル３２、トルク検出コイル３２の温度特性を補償する温度補償コイル３３とから構成される。
【００４１】
さらに、トルク検出部３は、後述する第１のマイクロコントローラ７が出力する矩形波を平滑化し、正弦波状の励磁信号を得るための平滑回路３５、平滑回路３５により出力された励磁信号を電流増幅してトルク検出コイル３２および温度補償コイル３３を駆動する電流増幅回路３４、そして、トルク検出コイル３２と温度補償コイル３３の端子電圧の差電圧を増幅し、トルク検出コイル３２の温度特性を補償するとともに、端子電圧の振幅を増幅する差動増幅回路３６を有している。
【００４２】
また、４は操舵系を制御するためのモータ、５はモータ４の出力トルクをステアリング軸２に伝達するための減速器、６はモータ４を駆動制御するためのステアリング制御装置である。
【００４３】
このステアリング制御装置６は、上記トルク検出部３の電子回路部である励磁回路３４、平滑回路３５、差動増幅回路３６を有し、さらに、ＣＰＵ７１、タイマ７２、Ａ／Ｄ変換器７３、ＥＥＰＲＯＭ７４、ＲＡＭ７５、ＲＯＭ７６、Ｉ／Ｏポート７７、シリアル通信インタフェース７８を構成要素とする第１のマイクロコントローラ７を備えている。
【００４４】
さらに、ステアリング制御装置６は、モータ４の主たる制御を行う第２のマイクロコントローラ８と、第１のマイクロコントローラ７と第２のマイクロコントローラ８の指示に基づきモータ４の駆動信号を生成する論理回路９と、論理回路９が生成した信号をもとにモータ４を駆動するモータ駆動回路１０と、モータ４の電流を検出するための電流検出回路１１をも構成要素として備えている。
【００４５】
以上のような構成における、第１のマイクロコントローラ７のＲＯＭ７６に格納された信号処理プログラムに基づく動作について詳しく説明する。
【００４６】
はじめに、第１のマイクロコントローラ７では、タイマ７２から所定周期の矩形波をトルク検出部３の平滑回路３５に対して出力し、トルク検出部３の差動増幅回路３６により出力された出力信号をＡ／Ｄ変換器７３により所定の周期で変換して読み込む。
【００４７】
なお、トルク検出コイル３２と、温度補償コイル３３は同一温度環境にあり、差動増幅によってコイルの温度特性が補償されている。
【００４８】
図２は、上記Ａ／Ｄ変換完了に同期して起動されるプログラムを表すフローチャートである。以下、図２に基づいて説明する。
【００４９】
差動増幅回路３６の出力電圧信号のＡ／Ｄ変換が完了すると、ステップＳ１にて変換結果をＲＡＭ７５へ書き込む。
次いで、ステップＳ２にて、上記Ａ／Ｄ変換結果からタイマ７２に基づくコイル駆動信号に含まれる周期成分を除去し、操舵トルクに相当する操舵トルク信号を抽出するべく、検波する。
【００５０】
さらに、ステップＳ３にて、ステアリング制御装置６の外部からの通信等を利用した所定の方法でＥＥＰＲＯＭ７４に予め記憶させた中立点補正値に基づき、ステップＳ２により検波した結果であるトルク信号の中立点を補正する。
【００５１】
また、ステップＳ４では、同様にＥＥＰＲＯＭ７４に記憶されているゲイン補正値に基づき、ステップＳ３で中立点補正されたトルク信号の振幅を補正する。これらのステップにより、トルク検出部３４の実トルクに対する検出トルクの中点のずれや、ゲインのずれを、例えば図３のように補正することができる。
【００５２】
以上のように求められたトルク検出値を、ステップＳ５で位相補償する。これは、トルク制御系の安定性を高め、操舵フィーリングを向上させるものであり、例えば、図４のような位相進み遅れ特性を有する。
【００５３】
次に、ステップＳ５では、位相補償された操舵トルク信号をもとに、ステップＳ６で図５のように操舵トルクの方向を判別し、Ｉ／Ｏポート７７に出力する。図５において、Ｒ１は右方向への第１の右方向駆動許可信号、Ｌ１は第１の左方向駆動許可信号であり、Ｉ／Ｏポート７７のＨレベルが駆動許可、Ｌレベルが駆動禁止を表す。
【００５４】
図１に示すとおり、第２のマイクロコントローラ８が出力する第２の右方向アクチュエータ駆動許可信号Ｒ２、第２の左方向駆動許可信号Ｌ２と、上記第１の右方向駆動許可信号Ｒ１、第１の左方向駆動許可信号Ｌ１との論理積が論理回路９によりとられ、両者が一致した方向へモータが駆動されるように構成されている。これにより、第１のマイクロコントローラ７は、第２のマイクロコントローラ８の暴走によってモータが操舵トルクと逆方向に駆動されることを防止する冗長系として作用する。
【００５５】
また、図１に示す通り、論理回路９の出力信号はＩ／Ｏポート７７に読み込まれ、第１のマイクロコントローラ７が駆動禁止指示しているにもかかわらず、論理回路９が駆動許可している場合には、Ｉ／Ｏポート７７ないし論理回路９の故障と判定される。
【００５６】
故障と判定した場合には、後述のステップＳ８にて、第２のマイクロコントローラ８に故障であることを知らせるか、あるいは第２のマイクロコントローラ８に出力する操舵トルク信号をトルク中立信号として送出し、モータ駆動を中止させる等のフェールセーフ処置を講じる。
【００５７】
ここに、図６は操舵トルクと操舵トルク信号との一例を示す相関図であり、第２のマイクロコントローラ８は図８に示すような操舵トルクとモータ電流の特性に基づいてモータ電流を決めるので、第１のマイクロコントローラが図６の中立点である上記トルク中立信号を出力することにより、モータ駆動を中止させることができる。
【００５８】
ステップＳ７では、トルク検出部３の故障を判定する。例えば、差動増幅回路３６の出力電圧が所定範囲外である状態が所定時間以上継続する場合には、故障と判定する。
【００５９】
故障と判定した場合には、上述のモータ駆動許可信号Ｒ１、Ｌ１をともにＬレベルとし、モータ駆動を禁止するか、後述のステップＳ８にて、第２のマイクロコントローラ８に故障であることを知らせるか、上述のように第２のマイクロコントローラ８にトルク中立信号を出力してモータ駆動を中止させる等のフェールセーフ処置を講じる。
【００６０】
最後に、ステップＳ８にて、ステップＳ５で演算した位相補償された操舵トルク信号と、ステップＳ６、Ｓ７での故障判定結果を、シリアル通信インタフェース７８を介して第２のマイクロコントローラ８に送出する。
【００６１】
さらに、データ送出後、第２のマイクロコントローラ８から所定時間以内に所定の信号が返ってこない場合には、第２のマイクロコントローラ８の故障と判定し、例えば上述のモータ駆動許可信号Ｒ１、Ｌ１をともにＬレベルとし、モータ駆動を禁止する等のフェールセーフ処置を講じる。
【００６２】
以上のようにして、第１のマイクロコントローラ７はＲＯＭ７６に格納された信号処理プログラムに基づいて動作している。
続いて、第２のマイクロコントローラ８の動作について、図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００６３】
図７のプログラムは、別途上位のプログラムから所定周期で呼び出される。また、第１のマイクロコントローラ７から送出されるデータは、受信される度に割り込み処理にてＲＡＭ７５に転送されている。
【００６４】
まず、ステップＳ９で、第１のマイクロコントローラ７から受信した操舵トルク信号に基づいて、例えば図８のような特性のモータ目標電流を演算する。
【００６５】
次に、ステップＳ１０にて、上述の第１のマイクロコントローラ７からのデータ受信割り込み処理の周期を計測する受信周期監視手段を設けて、第１のマイクロコントローラ７のデータ送出受信周期を監視する。上記データ送出周期が所定範囲外の場合には、第１のマイクロコントローラ７の故障と判断し、上述のモータ目標電流を０にする等のフェールセーフ処置を講じる。
【００６６】
さらに、ステップＳ１１にて、上述の第１のマイクロコントローラ７から受信した故障判定結果に従い、トルク検出部３の故障を判定する。また、第１のマイクロコントローラ７から受信した操舵トルク信号が所定範囲外である場合にも、トルク検出部３ないしマイクロコントローラ７の故障と判断する。
【００６７】
ここに、上記所定範囲外の操舵トルク信号とは、図６に示した操舵トルクと操舵トルク信号との一例における、操舵トルク信号がＴ１以上、またはＴ２以下である場合を言う。
【００６８】
故障と判断した場合には、ステップＳ１０と同様に、上述のモータ目標電流を０にする等のフェールセーフ処置を講じる。
【００６９】
最後に、ステップＳ１２にて、上述のモータ目標電流に応じてモータ駆動方向指示Ｒ２、Ｌ２を論理回路９に出力するとともに、モータ電流検出回路１１によるモータ検出電流に応じてモータ電流をフィードバック制御し、モータ４をＰＷＭ制御すべくモータ駆動回路１０にＰＷＭ制御信号を出力する。
【００７０】
以上のフローに従って、モータ駆動回路１０はモータ４を駆動させる。
【００７１】
以上のように、本実施の形態１に係るステアリング制御装置によれば、トルクセンサの信号処理を第１のマイクロコントローラ７による信号処理プログラムにより実現したので、トルク検出部３に様々なメーカ指定のトルクセンサに対して、同一のハードウェア構成のステアリング制御装置で、ＲＯＭ７６内に格納される信号処理プログラム（ソフトウェア）を変更するだけで対応できる。
また、少ない部品で、主たるステアリング制御をする第２のマイクロコントローラの冗長系を構成することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態１では、位相遅れを抑えることができ有利であることから、第１のマイクロコントローラ７にステップＳ５の位相補償を実現したが、第２のマイクロコントローラ８で実現してもよい。この場合、第１のマイクロコントローラの処理を減らすことができ、より安価なマイクロコントローラを使用することができる。
【００７３】
また、ＥＥＰＲＯＭ７４は第１のマイクロコントローラ７に内蔵されているものとしたが、第１のマイクロコントローラ７の外部に置き、所定の通信手段で読み込む構成としてもよい。この場合、より安価なマイクロコントローラを使用することができる。
【００７４】
また、ここでは第１のマイクロコントローラで、第１のマイクロコントローラのモータ駆動方向許可信号を監視していたが、第２のマイクロコントローラで監視してもよい。この場合、第１のマイクロコントローラの処理を減らすことができ、より安価なマイクロコントローラを使用することができる。
【００７５】
さらに、ここでは第１のマイクロコントローラは、信号処理プログラムを１種類だけＲＯＭ７６に保持していたが、複数のプログラムを予め保持しておき、外部からジャンパ線を用いたり、通信によってＥＥＰＲＯＭ７４の設定を変えることによってコイル駆動信号の周期等の信号処理方法を切り換えてもよい。
【００７６】
また、ＲＯＭ７６の代わりにフラッシュＲＯＭ等の不揮発メモリを備え、随時外部からプログラムできる方式としてもよい。この場合、より柔軟に様々なトルク検出部３に対応することができる。
【００７７】
また、第１のマイクロコントローラと第２のマイクロコントローラとを同一ケース内に実装する構成としてもよい。
【００７８】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るステアリング制御装置は、マイクロコントローラ７に高機能な構成を用いて、部品点数の削減を図ったものである。
図９は、本実施の形態２に係るステアリング制御装置のブロック図である。以下に図９を用いて構成について説明する。
【００７９】
図において、７９はアナログ信号を出力するためのＤ／Ａコンバータである。なお、上記実施の形態１と同様の機能をもつ構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８０】
次に、本実施の形態２に係るステアリング制御装置の動作について説明する。上記実施の形態１では、タイマ７２から矩形波を平滑回路３５を介して平滑化し、正弦波状のコイル駆動信号を得ていたが、本実施の形態２ではＤ／Ａコンバータ７９から直接に正弦波を出力させることにより、平滑回路３５を削除している。
【００８１】
また、上記実施の形態１では、論理回路９で、第１のマイクロコントローラ７の駆動許可信号Ｒ１、Ｌ１と、第２のマイクロコントローラの駆動方向指示信号Ｒ２、Ｌ２の論理積をとり、モータ駆動回路１０に与える駆動指示信号を生成していたが、本実施の形態２では、第２のマイクロコントローラの駆動方向指示信号Ｒ２、Ｌ２を第１のマイクロコントローラ７のＩ／Ｏポート７７に入力し、第１のマイクロコントローラのソフトウェア上で、第２のマイクロコントローラの駆動許可信号Ｒ１、Ｌ１との論理積をとり、Ｉ／Ｏポート７７からモータ駆動回路１０に与える駆動指示信号を出力し、論理回路９を削除している。
【００８２】
さらに、上記第１のマイクロコントローラ７による駆動許可信号Ｒ１、Ｌ１は、モータ電流検出回路１１によるモータ電流検出値に基づいて決定している。
図１０は左方向駆動許可信号Ｌ１を例にとって説明する図である。モータ電流が所定値以下の場合には、操舵トルクが右方向の所定値まで左方向へのモータ駆動を許可しているが、モータ電流が大きくなると上記実施の形態１と同様に、操舵トルクが左に所定値以上となるまで、左方向へのモータ駆動を許可しない特性になっている。ここでは図示しないが、右方向駆動許可信号Ｒ１も同様に生成している。
【００８３】
この結果、操舵トルクが中立近傍では、所定値以下のモータ電流が左右どちらにもモータを駆動でき、操舵フィーリングを向上させることができる。
また、モータ電流が大きい場合には上記実施の形態１と同様に動作するので、第２のマイクロコントローラ８の冗長系としても問題なく動作する。
【００８４】
以上のように、本実施の形態２に係るステアリング制御装置によれば、第１のマイクロコントローラ７において高機能な構成を適用したので、ステアリング制御装置６の部品点数を減らし、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００８５】
【発明の効果】
この発明に係るステアリング制御装置によれば、トルクセンサから出力される信号種別に拘わらず第１のマイクロコントローラは操舵トルク信号を出力し、また、第２のマイクロコントローラは上記第１のマイクロコントローラにより出力された操舵トルク信号に基づいてアクチュエータを制御する冗長系を構成することにより、冗長系における操舵トルク信号の算出に要するコストアップを抑えるとともに、十分なフェールセーフ処置を講じたステアリング制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置のブロック図である。
【図２】  本発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置における第１のマイクロコントローラの動作フローチャートである。
【図３】  本発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置における第１のマイクロコントローラのトルク検出値の補正処理説明図である。
【図４】  本発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置における第１のマイクロコントローラの位相補償処理説明図である。
【図５】  本発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置における第１のマイクロコントローラの操舵トルクの方向判別処理説明図である。
【図６】  本発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置における操舵トルクと操舵トルク信号の相関図である。
【図７】  本発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置における第２のマイクロコントローラの動作フローチャートである。
【図８】  本発明の実施の形態１に係るステアリング制御装置における第２のマイクロコントローラのモータ目標電流演算説明図である。
【図９】  本発明の実施の形態２に係るステアリング制御装置のブロック図である。
【図１０】  本発明の実施の形態２に係るステアリング制御装置における第１のマイクロコントローラの操舵トルク方向判別処理説明図である。
【図１１】  従来のステアリング制御装置に用いられるトルクセンサの信号処理回路のブロック図である。
【図１２】  従来のステアリング制御装置に用いられるトルクセンサの信号処理回路の各部における信号波形図である。
【符号の説明】
１  ステアリングホイール、２  ステアリング軸、３  トルク検出部、３１  トーションバー、３２  トルク検出コイル、３３  温度補償コイル、３４  電流増幅回路、３５  平滑回路、３６  差動増幅回路、４  モータ、５  減速器、６ステアリング制御装置、７  第１のマイクロコントローラ、７１  ＣＰＵ、７２  タイマ、７３  Ａ／Ｄ変換器、７４  ＥＥＰＲＯＭ、７５  ＲＡＭ、７６  ＲＯＭ、７７  Ｉ／Ｏポート、７８  シリアル通信インターフェース、８  第２のマイクロコントローラ、９  論理回路、１０  モータ駆動回路、１１  電流検出回路、１２  トルク検出コイル、１３  温度補償コイル、１４  発振回路、１５  基準電圧回路、１６  差動増幅回路、１７  同期タイミング回路、１８  検波回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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