(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
ステアリングの操舵を補助するトルクを発生するモータと、
前記モータを駆動するモータ駆動装置と、
前記モータの駆動制御を行うためのメイン制御装置と、
前記メイン制御装置を監視するためのサブ制御装置と、
前記サブ制御装置内に配設された、中立補正値演算手段およびモータ電流制限領域設定手段とを備え、
中立補正値演算手段は、操舵トルクが零と考えられる状態における前記操舵トルク検出手段の出力信号値を中立補正値として演算し、
前記モータ電流制限領域設定手段は、前記中立補正値による補正後の出力信号値が表す操舵方向とは反対方向のモータ駆動を制限するために、操舵トルクの値に対してモータ電
流の通流を制限する制限領域を設定して前記モータ駆動装置に送信し、
前記メイン制御装置は、前記中立補正値を受信し、この中立補正値を用いて前記操舵トルク検出手段の出力信号を補正し、補正後トルクに基づき、前記モータ制御量を演算し、前記モータ駆動装置に出力し、
前記メイン制御装置は、前記中立補正値に基づいて前記サブ制御装置を監視しており、前記サブ制御装置が異常であると判定した場合には、モータ駆動を制限する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記モータ電流制限領域設定手段は、補正後の操舵トルク検出手段の出力信号値が表す操舵方向とは反対方向にモータを駆動するためのモータ電流を強制的に所定値以下に制限するように、前記制限領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記メイン制御装置により駆動される報知手段を備え、前記メイン制御装置は、前記サブ制御装置を監視しており、前記サブ制御装置が異常であると判定した場合には、前記報知手段により当該異常を発報することを特徴とする請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記サブ制御装置は、前記メイン制御装置を監視しており、前記メイン制御装置が異常であると判定した場合には、モータ駆動を制限することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記サブ制御装置により駆動される報知手段を備え、前記サブ制御装置は、前記メイン制御装置を監視しており、前記メイン制御装置が異常であると判定した場合には、前記報知手段により当該異常を発報することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記報知手段はアラームランプを含み、前記メイン制御装置または前記サブ制御装置の異常を発報する場合には、前記アラームランプが点灯駆動されることを特徴とする請求項３または請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記サブ制御装置は、前記中立補正値を記憶保持するための記憶手段を備え、
前記メイン制御装置および前記サブ制御装置は、前記記憶手段に記憶保持された中立補正値を用いて、前記操舵トルク検出手段の出力信号値を補正することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記記憶手段は、前記メイン制御装置によるデータ書き込みが制限されており、前記メイン制御装置に対して、読み出しのみ可能であることを特徴とする請求項７に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記メイン制御装置は、前記記憶手段から取り込んだ前記中立補正値が所定の範囲内にないと判断した場合には、前記サブ制御装置に異常が発生していると判定することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記メイン制御装置は、前記記憶手段から前記中立補正値を複数回取り込み、該複数の中立補正値が全て同一の値でないと判断した場合には、前記サブ制御装置に異常が発生していると判定することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
前記サブ制御装置は、
前記記憶手段に記憶された中立補正値を前記メイン制御装置側に送信すると共に、該中立補正値を前記メイン制御装置側からサブ制御装置側に返信させ、
前記メイン制御装置に送信した中立補正値と、前記メイン制御装置から返信された中立補正値とを比較し、これらの中立補正値が異なる場合には、前記メイン制御装置に異常が発生していると判定することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
前記メイン制御装置および前記サブ制御装置の間でデータ通信を行うための通信手段を備え、
前記メイン制御装置は、前記通信手段を介して、前記サブ制御装置側から前記中立補正値演算手段が演算した中立補正値を受信し、該中立補正値を用いて前記操舵トルク検出手
段の出力信号値を補正することを特徴とする請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１３】
前記メイン制御装置と前記サブ制御装置との間で通信される前記中立補正値には、該中立補正値から所定の演算方法で算出される冗長データが付加されており、
前記冗長データは、前記メイン制御装置または前記サブ制御装置の異常の判定に用いられることを特徴とする請求項１２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１４】
前記冗長データはパリティビットであり、
前記メイン制御装置および前記サブ制御装置は、前記中立補正値の受信時に前記パリティビットをチェックすることにより、前記メイン制御装置または前記サブ制御装置の異常を判定することを特徴とする請求項１３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１５】
前記メイン制御装置および前記サブ制御装置の間で通信される前記中立補正値には、異常判定用のデータとして１バイトのデータが付加されており、
前記メイン制御装置および前記サブ制御装置は、前記中立補正値の受信時に、前記異常判定用のデータをチェックすることにより、前記メイン制御装置または前記サブ制御装置の異常を判定することを特徴とする請求項１２から請求項１４までのいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１６】
前記メイン制御装置および前記サブ制御装置の間で通信される前記中立補正値の先頭部には、通信データのバイト数を表すフォーマットバイトが付加されており、
前記メイン制御装置および前記サブ制御装置は、前記中立補正値の受信時に、前記フォーマットバイトをチェックすることにより、前記メイン制御装置または前記サブ制御装置の異常を判定することを特徴とする請求項１２から請求項１５までのいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１７】
前記メイン制御装置および前記サブ制御装置の間で通信される前記中立補正値の後尾部には、通信データの全データの加算値を表すチェックサムバイトが付加されており、
前記メイン制御装置および前記サブ制御装置は、前記中立補正値の受信時に、前記チェックサムバイトをチェックすることにより、前記メイン制御装置または前記サブ制御装置の異常を判定することを特徴とする請求項１２から請求項１６までのいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インターロック機能が誤動作することのない電動パワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来のパワーステアリング装置の構成を概略的に示すブロック図である。
図１１に示すように、従来の電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１、メイン制御装置２、サブ制御装置３、モータ駆動装置４、モータ電流検出装置５、モータ６および車速センサ１２を備える。
メイン制御装置２は、中立補正演算部２Ａ、モータ制御部２Ｂおよび車速演算部２Ｃを備える。
サブ制御装置３は、インターロック設定部３Ａを備える。
【０００３】
図１１に示すように、操舵トルクセンサ１は、メイン制御装置２およびサブ制御装置３の入力側に接続されており、車速センサ１２は、メイン制御装置２の入力側に接続されている。
また、メイン制御装置２およびサブ制御装置３の出力側は、モータ駆動装置４に接続されており、モータ駆動装置４にはモータ６が接続されている。さらに、モータ駆動装置４には、モータ６に供給される電流を検出するためのモータ電流検出装置５が接続されており、モータ電流検出装置５の出力側は、メイン制御装置２およびサブ制御装置３にそれぞれ接続されている。
【０００４】
このような電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１で検出された操舵トルクＴがメイン制御装置２に送信され、メイン制御装置２が操舵トルクＴに基づいてモータ駆動装置４を制御することにより、モータ６が駆動され、運転者の操舵力が補助される仕組みになっている。
【０００５】
ここで、操舵トルクセンサ１は、図示しないステアリング装置に接続されており、ステアリングホイールに入力される運転者の操舵トルクを検出して電圧値（操舵トルク信号）として出力するセンサである。
図１２は、操舵トルクセンサによって検出される操舵トルクと、操舵トルクセンサが出力する操舵トルク信号との関係を示す特性図である。
操舵トルクセンサ１の中立位置が正常な場合（即ち、ずれがない場合）は、図１２における実線で示すような特性が得られ、操舵トルクＴが０（ｋｇｆ・ｍ）の場合における操舵トルク信号の値は２．５（Ｖ）となる。操舵トルク信号は、ステアリングホイールを右に操舵するトルクが増大すれば、その値が大きくなり（最大値５Ｖ）、ステアリングホイールを左に操舵するトルクが増大すれば、その値が小さくなる（最小値０Ｖ）ものである。
【０００６】
また、サブ制御装置３は、メイン制御装置の故障を監視するために備えられているものであり、メイン制御装置２とは無関係に動作する冗長制御系として設けられている制御装置である。このようなサブ制御装置３は、メイン制御装置が故障した際にも危険な状態を回避できるように、インタロック機能を備えている。
【０００７】
このようなインタロック機能とは、サブ制御装置３が操舵トルク信号を常時監視しており、所定の判定しきい値に基づいて判定を行い、操舵トルク信号の値が示す操舵方向とは逆向きにモータを駆動しようとするモータ電流を強制的に０（Ａ）にするものである。
具体的には、上述のような操舵トルクセンサ１を用いている場合に、操舵トルク信号値が、例えば、２．６Ｖ以下では右方向に操舵するモータ電流を強制的に０Ａとし、２．４Ｖ以上では、左方向に操舵するモータ電流を強制的に０Ａとするものである。即ち、図１２に示す斜線部のような制限領域を設け、この制限領域内においてモータ電流を強制的に０（Ａ）とすることによりモータが駆動されない領域を設けている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような操舵トルクセンサの中立位置は、電動パワーステアリング装置の出荷組立時に修正されるものであるが、経年変化等によってずれが生じることがある。操舵トルクセンサの中立位置がずれれば、操舵トルク信号の値が全体的にずれるため、上述の制限領域にもずれが生じ、特に操舵トルクが０（Ｋｇｆ・ｍ）前後の場合にインタロック機能が誤作動し、電動パワーステアリング装置として適切なアシストを行うことができなくなり、安全面からも問題が生じるという課題があった。
【０００９】
また、出荷時に操舵トルクセンサの中立位置を修正せずに、メイン制御装置内で中立位置の自動補正を行う機能を備える電動パワーステアリング装置もあるが、インタロック機能を有するサブ制御装置側で中立位置の補正を行わないため、インタロック機能が誤作動するおそれがあり、上述の課題は解決されなかった。
【００１０】
従って、この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、インタロック機能を有する冗長制御系としてのサブ制御装置が、操舵トルクセンサの中立位置のずれによる誤作動を起こすことのない、安全性の高い電動パワーステアリング装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
この発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、ステアリングの操舵を補助するトルクを発生するモータと、モータを駆動するモータ駆動装置と、モータの駆動制御を行うためのメイン制御装置と、メイン制御装置を監視するためのサブ制御装置と、サブ制御装置内に配設された、中立補正値演算手段およびモータ電流制限領域設定手段とを備え、中立補正値演算手段は、操舵トルクが零と考えられる状態における操舵トルク検出手段の出力信号値を中立補正値として演算し、モータ電流制限領域設定手段は、中立補正値による補正後の出力信号値が表す操舵方向とは反対方向のモータ駆動を制限するために、操舵トルクの値に対してモータ電流の通流を制限する制限領域を設定してモータ駆動装置に送信し、メイン制御装置は、中立補正値を受信し、この中立補正値を用いて操舵トルク検出手段の出力信号を補正し、補正後トルクに基づき、モータ制御量を演算し、モータ駆動装置に出力し、メイン制御装置は、中立補正値に基づいてサブ制御装置を監視しており、サブ制御装置が異常であると判定した場合には、モータ駆動を制限することを特徴とする。
【００１１】
また、前記モータ電流制限領域設定手段は、補正後の操舵トルク検出手段の出力信号値が表す操舵方向とは反対方向にモータを駆動するためのモータ電流を強制的に所定値以下に制限するように、制限領域を設定することを特徴とする。
【００１３】
また、前記メイン制御装置により駆動される報知手段を備え、メイン制御装置は、サブ制御装置を監視しており、サブ制御装置が異常であると判定した場合には、報知手段により異常を発報することを特徴とする。
【００１４】
また、前記サブ制御装置は、メイン制御装置を監視しており、メイン制御装置が異常であると判定した場合には、モータ駆動を制限することを特徴とする。
【００１５】
また、前記サブ制御装置により駆動される報知手段を備え、サブ制御装置は、メイン制御装置を監視しており、メイン制御装置が異常であると判定した場合には、報知手段により当該異常を発報することを特徴とする。
【００１６】
また、前記報知手段はアラームランプを含み、メイン制御装置またはサブ制御装置の異常を発報する場合には、アラームランプが点灯駆動されることを特徴とする。
【００１７】
また、前記サブ制御装置は、中立補正値を記憶保持するための記憶手段を備え、メイン制御装置およびサブ制御装置は、記憶手段に記憶保持された中立補正値を用いて、操舵トルク検出手段の出力信号値を補正することを特徴とする。
【００１８】
また、前記記憶手段は、メイン制御装置によるデータ書き込みが制限されており、メイン制御装置に対して、読み出しのみ可能であることを特徴とする。
【００１９】
また、前記メイン制御装置は、記憶手段から取り込んだ中立補正値が所定の範囲内にないと判断した場合には、サブ制御装置に異常が発生していると判定することを特徴とする。
また、前記メイン制御装置は、記憶手段から中立補正値を複数回取り込み、該複数の中立補正値が全て同一の値でないと判断した場合には、サブ制御装置に異常が発生していると判定することを特徴とする。
【００２０】
また、前記サブ制御装置は、記憶手段に記憶された中立補正値をメイン制御装置側に送信すると共に、中立補正値をメイン制御装置側からサブ制御装置側に返信させ、メイン制御装置に送信した中立補正値と、メイン制御装置から返信された中立補正値とを比較し、これらの中立補正値が異なる場合には、メイン制御装置に異常が発生していると判定することを特徴とする。
【００２１】
また、前記メイン制御装置および前記サブ制御装置の間でデータ通信を行うための通信手段を備え、メイン制御装置は、通信手段を介して、サブ制御装置側から中立補正値演算手段が演算した中立補正値を受信し、中立補正値を用いて操舵トルク検出手段の出力信号値を補正することを特徴とする。
【００２２】
また、前記メイン制御装置と前記サブ制御装置との間で通信される中立補正値には、中立補正値から所定の演算方法で算出される冗長データが付加されており、冗長データは、メイン制御装置またはサブ制御装置の異常の判定に用いられることを特徴とする。
【００２３】
また、前記冗長データはパリティビットであり、メイン制御装置およびサブ制御装置は、中立補正値の受信時にパリティビットをチェックすることにより、メイン制御装置またはサブ制御装置の異常を判定することを特徴とする。
【００２４】
また、前記メイン制御装置および前記サブ制御装置の間で通信される中立補正値には、異常判定用のデータとして１バイトのデータが付加されており、メイン制御装置およびサブ制御装置は、中立補正値の受信時に、異常判定用のデータをチェックすることにより、メイン制御装置またはサブ制御装置の異常を判定することを特徴とする。
【００２５】
また、前記メイン制御装置および前記サブ制御装置の間で通信される中立補正値の先頭部には、通信データのバイト数を表すフォーマットバイトが付加されており、メイン制御装置およびサブ制御装置は、中立補正値の受信時に、フォーマットバイトをチェックすることにより、メイン制御装置またはサブ制御装置の異常を判定することを特徴とする。
【００２６】
また、前記メイン制御装置および前記サブ制御装置の間で通信される中立補正値の後尾部には、通信データの全データの加算値を表すチェックサムバイトが付加されており、メイン制御装置およびサブ制御装置は、中立補正値の受信時に、チェックサムバイトをチェックすることにより、メイン制御装置またはサブ制御装置の異常を判定することを特徴とする。
【００２７】
【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に係る電動パワーステアリング装置の構成を概略的に示すブロック図である。
図２は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の要部を拡大して示すブロック図である。
図３ないし図１０は、この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の制御処理内容を示すフローチャートである。
【００２８】
図１に示すように、電動パワーステアリング装置は、操舵トルク検出手段としての操舵トルクセンサ１、メイン制御装置１０、サブ制御装置１１、モータ駆動装置４、モータ電流検出装置５、モータ６、車速センサ１２、報知手段としてのアラームランプ点灯装置１３およびアラームランプ１４を備える。なお、操舵トルクセンサ１、モータ駆動装置４、モータ電流検出装置５およびモータ６は従来と同様のものである。
なお、車速センサ１２は、車両の速度を車軸などの回転数に基づき、パルス数として検出するセンサである。
【００２９】
メイン制御装置１０は、補正後トルク演算部１０Ａ、モータ制御部１０Ｂ、車速演算部１０Ｃ、通信部１０Ｄおよびサブ制御装置異常判定部１０Ｅを備える。
サブ制御装置１１は、モータ電流制限領域設定手段としてのインターロック設定部１１Ａ、中立補正値演算手段としての中立補正値演算部１１Ｂ、補正後トルク演算部１１Ｃ、不揮発性メモリからなり、メイン制御装置１０によるデータ書き込みが制限されており、メイン制御装置１０に対して、読み出しのみ可能である記憶手段としての記憶装置１１Ｄ、通信部１１Ｅおよびメイン制御装置異常判定部１１Ｆから構成される。
なお、図２に示すように、インターロック設定部１１Ａは、操舵トルク方向検出部１１Ａ１およびモータ駆動許可方向設定部１１Ａ２から構成されている。
【００３０】
図１に示すように、操舵トルクセンサ１は、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１の入力側に接続されており、車速センサ１２は、メイン制御装置１０の入力側に接続されている。
メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１の出力側は、モータ駆動装置４に接続されており、モータ駆動装置４にはモータ６が接続されている。さらに、モータ駆動装置４には、モータ６に供給される電流を検出するためのモータ電流検出装置５が接続されており、モータ電流検出装置５の出力側は、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１にそれぞれ接続されている。
また、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１には、これらの制御装置の異常を報知するためのアラームランプ点灯装置１３およびアラームランプ１４が接続されている。
【００３１】
次に動作について説明する。
図１において、操舵トルクセンサ１で検出された操舵トルクは、メイン制御装置１０の補正後トルク演算部１０Ａ、サブ制御装置１１の中立補正値演算部１１Ｂおよび補正後トルク演算部１１Ｃにそれぞれ送信される。また、車速センサ１２で検出された車速は、メイン制御装置１０の補正後トルク演算部１０Ａに送信される。
中立補正値演算部１１Ｂは、エンジン停止時やエンジン始動直後等の操舵トルクが０（Ｋｇｆ・ｍ）であると考えられる状態において中立補正値としてのトルク補正値ＴＨを演算し、予め記憶装置１１Ｄに記憶させておく。
【００３２】
メイン制御装置１０では、補正後トルク演算部１０Ａにおいて、通信部１１Ｅおよび通信部１０Ｄを介して、サブ制御装置１１の記憶装置１１Ｄに記憶されたトルク補正値ＴＨを受信し、このトルク補正値ＴＨを用いて、操舵トルク検出手段１の出力信号である操舵トルク信号値を補正し、補正後トルクＴＡを演算する。このように操舵トルクセンサ１の出力信号の補正値として得られる補正後トルクＴＡは、操舵トルクセンサが中立位置にあるときに、２．５（Ｖ）となる。
【００３３】
また、車速演算部１０Ｃでは、車速センサ１２から送信された車速信号に基づき、車速を演算する。
そして、モータ制御部１０Ｂにおいて、車速および補正後トルクＴＡに基づいてモータ制御量が演算され、当該演算結果がモータ駆動装置４に送信される。
なお、図１には、操舵トルクセンサ１および車速センサ１２を備え、モータ制御量の演算が補正後トルクＴＡおよび車速に応じて行われる構成を示すが、車速センサ１２を備えずに操舵トルクセンサ１のみを備える構成の電動パワーステアリング装置において、補正後トルクＴＡのみによってモータ制御量を演算するように構成しても本発明を同様に実施することができる。
【００３４】
一方、サブ制御装置１１では、補正後トルク演算部１１Ｃにおいて、記憶装置１１Ｄに予め記憶されているトルク補正値ＴＨを用いて操舵トルクセンサから送信される操舵トルク信号を補正し、補正後トルクＴＡを演算する。
インターロック設定部１１Ａでは、補正後トルク演算部１１Ｃで演算された補正後トルクＴＡと、モータ電流検出装置５で検出されたモータ電流値とに基づき、インターロック機能によるモータ駆動の制限領域（図１２斜線部参照）を表す信号をモータ駆動装置４に送信する。
【００３５】
ここで、図２を用いて、インターロック設定部１１Ａにおける処理内容を具体的に説明する。
操舵トルク方向検出部１１Ａ１は、補正後トルクＴＡの電圧値に基づいて、ステアリングホイールが左右どちらの方向に操舵されているのかを判定する。モータ駆動許可方向設定部１１Ａ２は、操舵トルク方向検出部１１Ａ１から送信される操舵方向および補正後トルクＴＡと、モータ電流検出装置５から送信されるモータ電流値とに基づき、例えば、モータ電流値に異常がないか等を確認した上で、インターロック機能によるモータ電流の制限領域を設定する。この制限領域自体は、図１２の斜線部で示す従来のものと同様のものであり、モータ駆動許可方向設定部１１Ａ２が、操舵トルクの値に対してモータの駆動を許可する範囲と許可しない範囲を設定することによって、モータ電流の通流を制限する領域として定められるものである。そして、この制限領域を表す信号は、モータ駆動装置４に送信される。
【００３６】
なお、インターロック設定部１１Ａにおける制限領域の設定に際しては、モータ電流検出装置５から送信される電流値を参照しているが、必ずしも参照する必要はなく、補正後トルクＴＡのみに基づいて制限領域を設定してもよい。
また、モータ駆動の制限領域は、操舵トルクＴＡが示す操舵方向とは逆方向の操舵補助力を発生するモータ電流を完全に０（Ａ）にする（図１２の斜線部参照）か、または、モータ電流を所定値以下に制限する等の方法によって実施されるものである。
【００３７】
モータ駆動装置４は、インターロック設定部１１Ａから送信される信号が表す制限領域に基づき、モータ制御部１０Ｂの出力信号に基づいてモータを駆動する。即ち、補正後トルク演算部１０Ａにおける補正後トルクの演算に用いられる中立補正値と同一の中立補正値に基づいて、インターロック設定部１１Ａが制限領域を設定し、この制限領域以外の動作領域において、モータ駆動装置４によりモータ駆動が行われることになる。
【００３８】
次に、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１が互いに行う異常判定処理について説明する。
メイン制御装置１０は、サブ制御装置異常判定部１０Ｅにおいて、通信部１０Ｄおよび１１Ｅを介してサブ制御装置１１は異常であるか否かを判定する。
具体的には、例えば、図３のフローチャートに示すように、Ｓ３０１でサブ制御装置からトルク補正値ＴＨを取り込む。Ｓ３０２では、Ｓ３０１で取り込んだトルク補正値が所定の範囲内にあるか否かを判定する。
【００３９】
トルク補正値ＴＨが所定範囲内にある場合は、フローがＳ３０３に進行し、サブ制御装置１１は正常に動作していると判定する。一方、所定範囲内にない場合は、フローがＳ３０４に進行し、サブ制御装置１１は異常であると判定する。
サブ制御装置１１は異常の場合は、モータ制御部１０Ｂにより、モータ６への電流供給を遮断させるための信号がモータ駆動装置４に送信され、モータ駆動を制限し、アラームランプ点灯装置１３を通じてアラームランプ１４を点灯する。
【００４０】
なお、図３に示す処理を図４に示すＳ４０１からＳ４０４に置き換えても本発明を同様に実施することができる。即ち、Ｓ４０１で、サブ制御装置１１からトルク補正値ＴＨを連続的にｍ（ｍ≧２）回取り込み、Ｓ４０２で、ｍ個のトルク補正値ＴＨを比較して、全ての値が等しいか否かを判定する。全てのトルク補正値ＴＨが等しければ、Ｓ４０３でサブ制御装置１１は正常であると判定し、１つでもトルク補正値ＴＨがずれていれば、Ｓ４０４でサブ制御装置が異常であると判定する。
【００４１】
一方、サブ制御装置１１は、メイン装置異常判定部１１Ｆにおいて、通信部１０Ｄおよび１１Ｅを介してメイン制御装置１０に異常が発生していないかを判定する。
具体的には、例えば、図５のフローチャートに示すように、Ｓ５０１でメイン制御装置１０から返信されたトルク補正値ＴＨを取り込む。Ｓ５０２では、Ｓ５０１で取り込んだトルク補正値ＴＨが、サブ制御装置１１からメイン制御装置１０に送信したトルク補正値ＴＨと等しいか否かを判定する。
【００４２】
そして、送信したトルク補正値ＴＨと返信されたトルク補正値ＴＨが等しい場合は、フローがＳ５０３に進行し、メイン制御装置１０は正常に動作していると判定する。一方、これらの値が等しくない場合は、フローがＳ５０４に進行し、メイン制御装置１０は異常であると判定する。
メイン制御装置１０は異常であると判定した場合は、インターロック設定部１１Ａがモータ６への電流供給を制限する信号をモータ駆動装置４に送信し、モータ駆動を制限させ、さらに、アラームランプ点灯装置１３をアラームランプ１４を点灯させる。
【００４３】
このように、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１は、互いに異常を監視しており、どちらかに異常があった場合は、安全を確保するために、モータ６の駆動が制限されることになる。なお、以上では、モータ６への電流供給を完全に制限する場合について説明したが、モータ６に供給する電流を一定値以下に制限する方法など、他の方法によっても同様に実施できるものである。
また、以上では、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１が互いに異常監視を行う場合について説明したが、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１が、サブ制御装置異常判定部１０Ｅおよびメイン制御装置異常判定部１１Ｆを備えずに、互いの異常監視を行わない構成においても本発明を同様に実施することができる。
【００４４】
また、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１間における異常監視は、以下に記す手法によって行うこともできる。
図６は、この発明の実施の形態１において通信するトルク補正値のデータ形式を概念的に示す図である。
【００４５】
図６に示すように、トルク補正値ＴＨを含む通信データの前に１バイトのデータを付加する。このようなデータとしては、ＡＡ（ｈ）（＝１０１０１０１０（ｂ））または５５（ｈ）（＝０１０１０１０１（ｂ））を用いる。
このような１バイトのデータをトルク補正値ＴＨの前または後ろに付加し、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１がトルク補正値ＴＨを受信した後に互いにチェックを行う。その結果、データが異なれば、相手側に異常が発生していることになる。
【００４６】
また、図６に示すように、通信データの先頭部に、フォーマットバイトｍを付加する。
フォーマットバイトｍは、チェックサムバイトを除く通信データのバイト数を示すものである。従って、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１は、受信した通信データのバイト数を、該受信データに付加されているフォーマットバイトｍが示す数と比較し、これらの値が異なる場合は、送信元に異常が発生していると判定する。
【００４７】
また、図６に示すように、通信データに含まれる各データの後尾部に冗長データとしてのパリティビットを付加する。このようなパリティビットを用いたパリティチェックを行うことにより、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１は、互いの異常を監視することができる。
【００４８】
さらに、図６に示すように、通信データ全体の後尾部にチェックサムバイトを付加してもよい。
チェックサムバイトは、通信データに含まれる各データ（フォーマットバイトは除く）の加算値の下位１バイトである。従って、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１は、通信データの受信時に、通信データに含まれる各データを加算し、該加算値と、チェックサムバイトとが異なる場合は、送信元に異常が発生していると判定する。
【００４９】
図７ないし図１０は、メイン制御装置１０またはサブ制御装置１１の異常判定処理におけるパリティチェックの内容を示すフローチャートである。
図７に示すように、Ｓ６０１において、メイン制御装置１０は、通信部１０Ｄおよび１１Ｅを介して、サブ制御装置１１からトルク補正値ＴＨを取り込む。そして、Ｓ６０２において、受信したトルク補正値ＴＨに含まれるパリティが正常であるか否かを判定する。パリティが正常である場合は、フローがＳ６０３に進行し、サブ制御装置１１は正常であると判定する。一方、パリティが異常であると判定された場合は、フローがＳ６０４に進行し、サブ制御装置は異常であると判定される。そして、以上の動作を繰り返し行うことにより、異常監視が行われる。
【００５０】
また、このようなメイン制御装置１０によるサブ制御装置１１の異常の判定は、図８に示すフローによっても同様に行うことができる。
図８に示すように、Ｓ７０１において、メイン制御装置１０は、通信部１０Ｄおよび１１Ｅを介して、サブ制御装置１１からトルク補正値ＴＨをｍ（ｍ≧２）回取り込む。そして、Ｓ７０２において、受信したｍ個のトルク補正値ＴＨに含まれるパリティが全て正常であるか否かを判定する。
【００５１】
Ｓ７０２において、全てのパリティが正常である場合は、フローがＳ７０３に進行し、ｍ個のトルク補正値ＴＨが所定の範囲内にあるか否かを判定する。そして、全て所定の範囲内にあれば、フローはＳ７０４に進行する。Ｓ７０４では、さらに、ｍ個のトルク補正値ＴＨが全て等しい値であるか否かが判定され、全て等しければ、フローはＳ７０５に進行し、サブ制御装置１１は正常であると判定する。
【００５２】
また、Ｓ７０２、Ｓ７０３、Ｓ７０４のいずれかにおいて、条件が成立しなかった場合は、いずれの場合もフローがＳ７０６に進行し、サブ制御装置１１は異常であると判定される。さらに、フローは、Ｓ７０７に進行し、モータ６の駆動が制限され、続くフローＳ７０８でアラームランプが点灯される。このような動作が繰り返し行われることにより、メイン制御装置１０によってサブ制御装置１１が監視される。
【００５３】
一方、サブ制御装置１１では、図９に示すフローによって、メイン制御装置１０に異常が発生していないかを判定する。
図９に示すように、Ｓ８０１において、サブ制御装置１１は、メイン制御装置１０から返信されたトルク補正値ＴＨを取り込む。Ｓ８０２では、返信されたトルク補正値ＴＨに含まれるパリティが正常であるか否かが判定される。パリティが正常であれば、フローはＳ８０３に進行し、メイン制御装置１０は正常であると判定する。一方、パリティが異常であると判定された場合は、フローはＳ８０４に進行し、メイン制御装置１０は異常であると判定される。このような動作が繰り返し行われることにより、サブ制御装置１１によってメイン制御装置１０が監視される。
【００５４】
また、サブ制御装置１１によるメイン制御装置１０の異常の判定は、図１０に示すＳ９０１ないしＳ９０６によっても同様に行うことができる。
図１０に示すように、Ｓ９０１ないしＳ９０４は、図９に示すＳ８０１ないしＳ８０４に対応するステップである。図１０に示すフローが図９のものと異なるのは、Ｓ９０４（Ｓ８０４に対応）でメイン制御装置１０は異常であると判定された後に、Ｓ９０５でモータ６の駆動が制限され、さらにＳ９０６でアラームランプが点灯されることの２つのステップが付加されていることである。
このように、Ｓ９０５およびＳ９０６を含む異常判定処理によっても、本発明における異常判定処理を同様に実施することができる。
【００５５】
以上のように、この発明に係る電動パワーステアリング装置では、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１が同一のトルク補正値（ＴＨ）を用いて操舵トルク信号を補正しており、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１における補正後トルクＴＡの値にずれが生じることはないので、インタロック手段（本願ではインターロック設定部１１Ａ）が誤作動することのない安全な電動パワーステアリング装置を提供することができる。
また、同一のトルク補正値ＴＨに基づいて、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１の異常を判定するので、メイン制御装置１０およびサブ制御装置１１がお互いに精度の高い故障判定を行うことができる。
【００５６】
【発明の効果】
この発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、ステアリングの操舵を補助するトルクを発生するモータと、モータを駆動するモータ駆動装置と、モータの駆動制御を行うためのメイン制御装置と、メイン制御装置を監視するためのサブ制御装置と、サブ制御装置内に配設された、中立補正値演算手段およびモータ電流制限領域設定手段とを備え、中立補正値演算手段は、操舵トルクが零と考えられる状態における操舵トルク検出手段の出力信号値を中立補正値として演算し、モータ電流制限領域設定手段は、中立補正値による補正後の出力信号値が表す操舵方向とは反対方向のモータ駆動を制限するために、操舵トルクの値に対してモータ電流の通流を制限する制限領域を設定してモータ駆動装置に送信し、メイン制御装置は、中立補正値を受信し、この中立補正値を用いて操舵トルク検出手段の出力信号を補正し、補正後トルクに基づき、モータ制御量を演算し、モータ駆動装置に出力し、メイン制御装置は、中立補正値に基づいてサブ制御装置を監視しており、サブ制御装置が異常であると判定した場合には、モータ駆動を制限することを特徴とするので、メイン制御装置およびサブ制御装置における補正後の操舵トルク検出手段の出力信号値にずれが生じることがなく、インタロック手段が誤作動することのない安全な電動パワーステアリング装置を提供することができる。また、サブ制御装置の故障時においても、安全性を確保することができる。
【００５７】
また、前記モータ電流制限領域設定手段は、補正後の操舵トルク検出手段の出力信号値が表す操舵方向とは反対方向にモータを駆動するためのモータ電流を強制的に所定値以下に制限するように、制限領域を設定することを特徴とするので、メイン制御装置が故障しても安全性を確保することができる。
【００５９】
また、前記メイン制御装置により駆動される報知手段を備え、メイン制御装置は、サブ制御装置を監視しており、サブ制御装置が異常であると判定した場合には、報知手段により異常を発報することを特徴とするので、電動パワーステアリング装置に異常が発生したことを運転者に知らせることができる。
【００６０】
また、前記サブ制御装置は、メイン制御装置を監視しており、メイン制御装置が異常であると判定した場合には、モータ駆動を制限することを特徴とするので、メイン制御装置の故障時においても、安全性を確保することができる。
【００６１】
また、前記サブ制御装置により駆動される報知手段を備え、サブ制御装置は、メイン制御装置を監視しており、メイン制御装置が異常であると判定した場合には、報知手段により当該異常を発報することを特徴とするので、電動パワーステアリング装置に異常が発生したことを運転者に知らせることができる。
【００６２】
また、前記報知手段はアラームランプを含み、メイン制御装置またはサブ制御装置の異常を発報する場合には、アラームランプが点灯駆動されることを特徴とするので、電動パワーステアリング装置に異常が発生したことを運転者に知らせることができる。
【００６３】
また、前記サブ制御装置は、中立補正値を記憶保持するための記憶手段を備え、メイン制御装置およびサブ制御装置は、記憶手段に記憶保持された中立補正値を用いて、操舵トルク検出手段の出力信号値を補正することを特徴とするので、高精度な補正を行うことができる。
【００６４】
また、前記記憶手段は、メイン制御装置によるデータ書き込みが制限されており、メイン制御装置に対して、読み出しのみ可能であることを特徴とするので、装置構成を簡略化することにより、低コストで電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００６５】
また、前記メイン制御装置は、記憶手段から取り込んだ中立補正値が所定の範囲内にないと判断した場合には、サブ制御装置に異常が発生していると判定することを特徴とする、簡単な異常判定方法で、高度の安全性を確保することができる。
【００６６】
また、前記メイン制御装置は、記憶手段から中立補正値を複数回取り込み、該複数の中立補正値が全て同一の値でないと判断した場合には、サブ制御装置に異常が発生していると判定することを特徴とするので、簡単かつ高精度な異常判定方法で、高度の安全性を確保することができる。
【００６７】
また、前記サブ制御装置は、記憶手段に記憶された中立補正値をメイン制御装置側に送信すると共に、中立補正値をメイン制御装置側からサブ制御装置側に返信させ、メイン制御装置に送信した中立補正値と、メイン制御装置から返信された中立補正値とを比較し、これらの中立補正値が異なる場合には、メイン制御装置に異常が発生していると判定することを特徴とするので、高精度な異常判定方法で、高度の安全性を確保することができる。
【００６８】
また、前記メイン制御装置および前記サブ制御装置の間でデータ通信を行うための通信手段を備え、メイン制御装置は、通信手段を介して、サブ制御装置側から中立補正値演算手段が演算した中立補正値を受信し、中立補正値を用いて操舵トルク検出手段の出力信号値を補正することを特徴とするので、メイン制御装置およびサブ制御装置における補正後の操舵トルク検出手段の出力信号値にずれが生じることがなく、インタロック手段が誤作動することのない安全な電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００６９】
また、前記メイン制御装置と前記サブ制御装置との間で通信される中立補正値には、中立補正値から所定の演算方法で算出される冗長データが付加されており、冗長データは、メイン制御装置またはサブ制御装置の異常の判定に用いられることを特徴とするので、高精度な異常判定方法で、高度の安全性を確保することができる。
【００７０】
また、前記冗長データはパリティビットであり、メイン制御装置およびサブ制御装置は、中立補正値の受信時にパリティビットをチェックすることにより、メイン制御装置またはサブ制御装置の異常を判定することを特徴とするので、高精度な異常判定方法で、高度の安全性を確保することができる。
【００７１】
また、前記メイン制御装置および前記サブ制御装置の間で通信される中立補正値には、異常判定用のデータとして１バイトのデータが付加されており、メイン制御装置およびサブ制御装置は、中立補正値の受信時に、異常判定用のデータをチェックすることにより、メイン制御装置またはサブ制御装置の異常を判定することを特徴とするので、高精度な異常判定方法で、高度の安全性を確保することができる。
【００７２】
また、前記メイン制御装置および前記サブ制御装置の間で通信される中立補正値の先頭部には、通信データのバイト数を表すフォーマットバイトが付加されており、メイン制御装置およびサブ制御装置は、中立補正値の受信時に、フォーマットバイトをチェックすることにより、メイン制御装置またはサブ制御装置の異常を判定することを特徴とするので、高精度な異常判定方法で、高度の安全性を確保することができる。
【００７３】
また、前記メイン制御装置および前記サブ制御装置の間で通信される中立補正値の後尾部には、通信データの全データの加算値を表すチェックサムバイトが付加されており、メイン制御装置およびサブ制御装置は、中立補正値の受信時に、チェックサムバイトをチェックすることにより、メイン制御装置またはサブ制御装置の異常を判定することを特徴とするので、高精度な異常判定方法で、高度の安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の要部を拡大して示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の制御処理内容を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の制御処理内容を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の制御処理内容を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１において通信するトルク補正値のデータ形式を概念的に示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の制御処理内容を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の制御処理内容を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の制御処理内容を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の制御処理内容を示すフローチャートである。
【図１１】従来のパワーステアリング装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】操舵トルクセンサによって検出される操舵トルクと、操舵トルクセンサが出力する操舵トルク信号との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１  操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段）、６  モータ、１０  メイン制御装置、１０Ｄ、１１Ｅ  通信部（通信手段）１１  サブ制御装置、１１Ａ  インタロック設定部（モータ電流制限領域設定手段）、１１Ｂ  中立補正値演算部（中立補正値演算手段）、１１Ｄ  記憶装置（記憶手段）、１３  アラームランプ点灯装置（報知手段）、１４アラームランプ（報知手段）。
【図１】
0003592940.tif 000002
【図２】
0003592940.tif 000003
【図３】
0003592940.tif 000004
【図４】
0003592940.tif 000005
【図５】
0003592940.tif 000006
【図６】
0003592940.tif 000007
【図７】
0003592940.tif 000008
【図８】
0003592940.tif 000009
【図９】
0003592940.tif 000010
【図１０】
0003592940.tif 000011
【図１１】
0003592940.tif 000012
【図１２】
0003592940.tif 000013