(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルから操舵輪に至るステアリング系に前記ハンドルに対する前記操舵輪の転舵角の比を変更可能な可変舵角比装置を設けるとともに、この可変舵角比装置を制御する制御装置を設けてなる可変舵角比操舵装置において、
前記制御装置は、通常時に使用するメインＣＰＵと、このメインＣＰＵとの間で相互に故障監視を行うサブＣＰＵと、前記メインＣＰＵおよび前記サブＣＰＵのうちの少なくとも一方が故障したときに使用するバックアップＣＰＵと、を備えており、
前記サブＣＰＵおよび前記バックアップＣＰＵとして、前記サブＣＰＵに対応するプログラムおよび前記バックアップＣＰＵに対応するプログラムの両方が書き込まれているとともに、前記サブＣＰＵおよび前記バックアップＣＰＵを判別するための判別ポートが設けられたＣＰＵが用いられており、
前記ＣＰＵが基板に設置され、前記基板から前記判別ポートを介して判別電圧が与えられ、この判別電圧に基づいて、前記ＣＰＵが前記サブＣＰＵおよび前記バックアップＣＰＵのどちらとして用いられるかを決定することを特徴とする可変舵角比操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のＣＰＵを備える電子装置を制御装置として用いて運転者による車両の運転操作状況に応じて、好適なハンドルの操舵角に対する操舵輪の転舵角の比（以下「舵角比」という）を自動的に設定できる制御を行う可変舵角比操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ドライバの運転を補助する車両用ステアリング装置としては、車両の周辺環境に対応して舵角比を自動的に設定するものが知られている。
【０００３】
たとえば、本出願人は、特開平１１−７８９４４号公報において、車両の可変舵角比操舵装置を開示している。この車両の可変舵角比操舵装置は、ハンドルに対する操舵輪の回転量を変更可能な可変舵角比装置を有するとともに、この可変舵角比装置を制御するための制御装置を有するものである。また、可変舵角比操舵装置は、舵角比を可変するための電動機を備えている。
【０００４】
そして、車速などに応じて、舵角比を自動的に設定するものである。たとえば、カーブが連続する山道などを軽快に走行する際には、舵角比が大きくなるようにする。逆に、高速道路などをほぼ定速で走行する際には、舵角比が小さくなるようにして、それぞれの場合に適した舵角比を設定するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような可変舵角比操舵装置では、制御装置に故障が生じた場合の安全性などを考慮する必要がある。このため、制御装置としては、通常時に使用するメインＣＰＵと、このメインＣＰＵとの間で相互に故障検出を行うサブＣＰＵと、前記メインＣＰＵまたはサブＣＰＵに故障が生じた場合に使用するバックアップＣＰＵとを備えた電子装置を用いることが考えられる。
【０００６】
しかし、このような電子装置を制御装置として用いた場合、サブＣＰＵおよびバックアップＣＰＵは、メインＣＰＵと比較してその処理量が非常に少ないものとなる。このように、処理量の少ないＣＰＵをそれぞれ別個に設計して製造することは、無駄を生じることになりかねない。また、その結果として電子装置自体のコストアップを生じることになる。
【０００７】
また、電子装置の基板には、メインＣＰＵ、サブＣＰＵ、およびバックアップＣＰＵが設置されており、それぞれのＣＰＵに対して供給される電流の電圧が規定されている。このとき、たとえばサブＣＰＵを設置する位置に、バックアップＣＰＵを設置してしまい、バックアップＣＰＵを設置する位置にサブＣＰＵを設置したとすると、サブＣＰＵおよびバックアップＣＰＵには適正な電圧が与えられない。このため、サブＣＰＵおよびバックアップＣＰＵが正常に機能しなくなってしまうという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、ＣＰＵの設計・製造の効率を上げるとともに、ＣＰＵを設置する際に、その設置位置を取り間違えないようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、ハンドルから操舵輪に至るステアリング系に前記ハンドルに対する前記操舵輪の転舵角の比を変更可能な可変舵角比装置を設けるとともに、この可変舵角比装置を制御する制御装置を設けてなる可変舵角比操舵装置において、前記制御装置は、通常時に使用するメインＣＰＵと、このメインＣＰＵとの間で相互に故障監視を行うサブＣＰＵと、前記メインＣＰＵおよび前記サブＣＰＵのうちの少なくとも一方が故障したときに使用するバックアップＣＰＵと、を備えており、前記サブＣＰＵおよび前記バックアップＣＰＵとして、前記サブＣＰＵに対応するプログラムおよび前記バックアップＣＰＵに対応するプログラムの両方が書き込まれているとともに、前記サブＣＰＵおよび前記バックアップＣＰＵを判別するための判別ポートが設けられたＣＰＵが用いられており、前記ＣＰＵが基板に設置され、前記基板から前記判別ポートを介して判別電圧が与えられ、この判別電圧に基づいて、前記ＣＰＵが前記サブＣＰＵおよび前記バックアップＣＰＵのどちらとして用いられるかを決定することを特徴とする可変舵角比操舵装置である。
【００１３】
請求項１に係る発明においては、サブＣＰＵとバックアップＣＰＵがそれぞれサブＣＰＵおよびバックアップＣＰＵのプログラムを有しているので、サブＣＰＵとバックアップＣＰＵを別個に設計、製造する手間を省くことができる。しかも、サブＣＰＵとバックアップＣＰＵはメインＣＰＵと比較して処理量が少ないので、それぞれのＣＰＵにおいて使用しない無駄なプログラムは少なくて済む。また、サブＣＰＵには判別ポートを介してたとえば０Ｖの電圧が与えられ、バックアップＣＰＵには判別ポートを介して５Ｖの電圧が与えられる。したがって、サブＣＰＵとバックアップＣＰＵを取り付ける際に間違えることがなくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら、具体的に説明する。
先ず、可変舵角比操舵装置について全体構成を説明する。
図１は本発明に係る可変舵角比操舵装置の全体構成図である。本発明に係る可変舵角比操舵装置１は、ハンドルであるステアリングホイール２から操舵輪Ｗ，Ｗに至るステアリング系Ｓに設けられた可変舵角比装置１０と、車速に基づいて可変舵角比装置１０を制御する制御装置４０を備えている。
【００１５】
ステアリング系Ｓにおいて、ステアリングホイール２に一体的に設けられたステアリング軸３は、自在継ぎ手４Ａ，４Ｂを有する連結軸４を介して可変舵角比装置１０の入力軸へ連結されている。可変舵角比装置１０は、入力軸の回転角度αに対する出力軸の回転角度βの比β／αを連続的に可変できるものを用いている。可変舵角比装置１０の出力軸にはピニオン５が設けられており、このピニオン５とラック軸６のラック歯とを噛み合わせることによって、出力軸の回転運動をラック軸６の直線運動（Ｌ）へ変換し、ラック軸６の直線運動をタイロッド７，７およびナックルアームを介して操舵輪Ｗ，Ｗの転舵運動（Ｔ）へ変換する。
【００１６】
また、ラック軸６の側方には、補助操舵トルクを発生させるための電動パワーステアリング装置（以下「ＥＰＳ」という）用の電動機（以下「ＥＰＳ電動機」という）８が、ラック軸６と同軸上に配設されている。そして、ＥＰＳ電動機８の回転がラック軸６と同軸に設けられたボールネジ機構９を介して推力に変換され、この推力をラックボールネジ軸９Ａに作用させている。
【００１７】
次に、図２ないし図４を参照して、本実施形態に係る可変舵角比装置１０の一具体例の構造について説明する。
図２に示すように、入力軸１１は、玉軸受け１２を介して上部ケーシング１３ａに回動自在に支持された支持部材１４の偏心位置に、玉軸受け１５を介して回転自在に支持されている。入力軸１１の下部ケーシング１３ｂ内に突入した端部には、出力軸１７に回転力を伝達するカップリング１６が一体形成されている。また、入力軸１１は、連結軸４（図１参照）に接続されており、ドライバがステアリングホイール２を操舵することによって、連結軸４を介して回転するようになっている。
【００１８】
また、出力軸１７は、一対の玉軸受け１８ａ，１８ｂを介して下部ケーシング１３ｂに回動自在に支持されている。この出力軸１７の下部には、ラック軸６のラック歯６ａに噛み合ったピニオン５が一体形成されている。出力軸１７の端部は下部ケーシング１３ｂ内に突入しており、出力軸１７の端部における出力軸１７の中心から偏心した位置には中間軸１９が突設されている。この中間軸１９と入力軸１１に一体形成されたカップリング１６との間は、平型ニードル軸受け２０を介在させたスライダ２１と円錐ころ軸受け２２とを介して互いに連結されている。さらに、入力軸１１と上部ケーシング１３ａとの間には、可撓性の筒状部を有するシール部材３５が設けられている。このシール部材３５によって可変舵角比装置１０内の気密が保持されている。
【００１９】
図３に示すように、カップリング１６の下面には、下方が拡開しかつ開放した台形断面の溝２３が形成されている。この溝２３に対して、一対の平型ニードル軸受け２０を介在させたスライダ２１が、この溝２３の互いに対向する斜面を摺動するように係合している。また、スライダ２１の下面の中心部には、円錐ころ軸受け２２を介して相対回動可能となるように、中間軸１９が係合している。
【００２０】
図２に示すように、下部ケーシング１３ｂには、出力軸１７の下端を支持する玉軸受け１８ｂのアウタレースに当接するアジャストねじ２４が螺着されている。このアジャストねじ２４を適宜に締め込むことにより、ピニオン５が軸線方向に押圧され、カップリング１６を介した入力軸１１と出力軸１７との間に適度なプリロードが与えられる。このようにして、カップリング１６のがたを除去して連結剛性を向上させることができる。
【００２１】
図４に示すように、支持部材１４の外周部の一部には、扇型の部分的ウォームホイル２５が設けられている。この部分的ウォームホイル２５には、ウォーム減速機構２６を介して電動機であるモータ２７によって駆動されるウォーム２８が噛み合っている。そして、モータ２７の回転駆動力によって、支持部材１４を上部ケーシング１３ａに対して所定の角度範囲にわたって回転運動を与えることができるようになっている。
【００２２】
なお、ウォーム２８は、偏心カムを応用したバックラッシュ除去部材２９を介して上部ケーシング１３ａに支持されている。このバックラッシュ除去部材２９の端部に形成された六角孔３０に六角棒レンチを係合させて、この六角棒レンチを上部ケーシング１３ａに対して回動させることにより、その軸芯が移動して部分的ウォームホイル２５との噛み合いが変化するようになっている。また、ウォーム２８の軸芯の移動を許容するために、ウォーム２８とウォーム減速機構２６との間は、オルダム継ぎ手３１を介して連結されている。
【００２３】
さらに、上部ケーシング１３ａには、支持部材１４の上面に突設されたピン３２に係合する差動トランスなどからなる本発明の舵角比センサである変位センサ３３が取り付けられている。この変位センサ３３は、支持部材１４の変位量を検出している。そして、変位センサ３３は、検出した支持部材１４の回動量、すなわち、支持部材１４に支持された入力軸１１の偏心量信号（本発明の「舵角比信号」に相当する）３３ａを制御装置４０に出力している。なお、本実施形態では、可変舵角比操舵装置１は、偏心量に応じて舵角比特性が変わり、この舵角比特性に基づいてステアリングホイールの操舵角に応じて舵角比が連続的に最適な値に可変する。つまり、本実施形態では、偏心量に応じて舵角比が変わる。そこで、本実施形態では、舵角比を直接検出するのではなく、実舵角比に相当する実偏心量を変位センサ３３によって検出している。
【００２４】
制御装置４０は、車速センサＶＳからの車速信号Ｖａに基づいて決定した目標偏心量（目標舵角比に相当）と、変位センサ３３によって検出した実偏心量（実舵角比に相当）３３ａとを一致させるように、フィードバック制御によってモータ２７の回転駆動を制御している（図７参照）。制御装置４０については、後で詳細に説明する。
【００２５】
車速センサＶＳは、図示しないスピードメータ内に配設され、車両の速度を検出する。そして、車速センサＶＳは、検出した車速に対応したアナログ電気信号の車速信号Ｖａを制御装置４０に送信する。なお、車速センサＶＳは、可変舵角比操舵装置１の専用のセンサでも、他のシステムと共用するセンサでもよい。
【００２６】
続いて、可変舵角比装置の作動原理について説明する。
図５は可変舵角比装置の作動原理を示す説明図、図６は可変舵角比装置の舵角比特性を示す入出力角特性図である。
【００２７】
図５に示すように、入力軸１１の回転中心をＡ、出力軸１７の回転中心をＢ、中間軸１９の作用点をＣとする。また、ＢＣ間寸法をｂ、入力軸１１と出力軸１７との間の偏心量（ＡＢ間寸法）をａとし、入力軸１１の回転角度（ハンドル操舵角）をα、出力軸１７の回転角度（ピニオン回転角）をβとする。このとき、ｂ・ｓｉｎβ＝（ｂ・ｃｏｓβ−ａ）ｔａｎα
であるから、
α＝ｔａｎ−１（ｂ・ｓｉｎβ／（ｂ・ｃｏｓβ−ａ））
で表わされる。
【００２８】
ドライバがステアリングホイール２を操作することによって入力軸１１を回転させると、中間軸１９は、入力軸１１のカップリング１６のスライダ２１との係合により、出力軸１７の軸心回りでクランク回転する。たとえば、図５に示すように、入力軸１１の回転角度α１を９０度とした場合には、出力軸１７の回転角度β１は、図５に示すようになる。
【００２９】
ここで、支持部材１４を回動させると、支持部材１４の偏心カム作用により、図３および図４で符号Ａ０〜Ａ２で示した範囲で入力軸１１の軸心が変化する。入力軸１１の軸心の変化によって、入出力軸間の偏心量ａを適宜に定めて入力軸１１と出力軸１７との軸心同士を互いに偏心させると、入力軸１１と出力軸１７との回転角が不一致となる。しかも、入力軸１１を等角度ずつ回転させた際の出力軸１７の角度変化が漸進的に増大することになる（図６の実線ａ１，ａ２参照）。
【００３０】
そして、入力軸１１と出力軸１７との軸心の偏心量ａを、ａ２〜ａ０（ａ２＞ａ１＞ａ０＝０）の範囲で連続的に変化させると、入力軸１１の回転角度に対する出力軸１７の回転角度の割合β／α、すなわち実用上の舵角比を連続的に変化させることができる。いま、入出力軸間の偏心量ａを大きくすると、入力角αに対する出力角βの変化率漸進性が高まり、入出力軸間の偏心量ａを０にすれば、図６に一点鎖線（ａ０）で示すように、入力角αと出力角βとは等しくなる。
【００３１】
この舵角比の変化を、たとえば低速走行域ではａ０側に、高速走行域ではａ２側になるように制御すると、低速走行域ではハンドルの操舵角度αに対するラックストロークを在来の操舵装置に比して大きく設定して、より一層敏感（クイック）な特性を実現できる。また、高速走行域ではハンドルの操舵角度αに対するラックストロークを在来の操舵装置に比して小さく設定して、より一層鈍感（ダル）な特性を実現できる。したがって、実用上のハンドル操舵角と走行速度との関係を、フラットな特性とすることができる。
【００３２】
続いて、図７を参照して、制御装置４０について説明する。
図７に示すように、制御装置４０は、通常時に使用するメインＣＰＵ４１と、メインＣＰＵ４１との間で相互に故障検出を行うサブＣＰＵ４２を有しており、さらには、メインＣＰＵ４１またはサブＣＰＵ４２が故障したときに使用するバックアップＣＰＵ４３を有している。これらメインＣＰＵ４１、サブＣＰＵ４２およびバックアップＣＰＵ４３はそれぞれ切替回路４４に接続されている。
【００３３】
また、切替回路４４は、電動機駆動回路４５に接続されているとともに図示しない切替スイッチを有しており、メインＣＰＵ４１から出力される電動機駆動信号４１ａとバックアップＣＰＵ４３から出力される電動機駆動信号４３ａのいずれを電動機駆動回路４５に出力するかを切り替えている。電動機駆動回路４５は、４個のＦＥＴのスイッチング素子からなるブリッジ回路で構成され、図示しないバッテリ電源に接続されており、切替回路４４からの信号に基づいて、モータ２７に電流を供給してモータ２７を駆動するものである。
【００３４】
メインＣＰＵ４１およびサブＣＰＵ４２は、ＥＰＳ電動機８を駆動するためのゲート駆動回路４６を介してＥＰＳ電動機駆動回路４７に接続されている。ＥＰＳ電動機駆動回路４７は、４個のＦＥＴのスイッチング素子からなるブリッジ回路で構成され、図示しないバッテリに接続されており、メインＣＰＵ４１からのＥＰＳ駆動信号４１ｂに基づいて、ＥＰＳ電動機８に電流を供給してＥＰＳ電動機８を駆動するものである。さらに、ＥＰＳ電動機駆動回路４７とＥＰＳ電動機８の間には、ＥＰＳ電動機８に供給される電流を検出する電動機電流検出手段７１が設けられている。この電動機電流検出手段７１によって検出されたＥＰＳ電動機８の電流は、メインＣＰＵ４１に出力され、フィードバック制御に用いられる。
【００３５】
また、制御装置４０には、実舵角比入力回路４８が設けられている。実舵角比入力回路４８は、変位センサ３３によって検出された入力軸１１（図２）の実偏心量をメインＣＰＵ４１、サブＣＰＵ４２、およびバックアップＣＰＵ４３に出力するものである。他方、制御装置４０は、操舵トルク入力回路４９および車速入力回路５０を備えている。操舵トルク入力回路４９は、操舵トルクセンサＴＳからの操舵トルク信号ＴａをメインＣＰＵ４１およびサブＣＰＵ４２に出力している。また、車速入力回路５０は、車速センサＶＳからの車速信号ＶａをメインＣＰＵ４１、サブＣＰＵ４２、およびバックアップＣＰＵ４３にそれぞれ出力している。
【００３６】
メインＣＰＵ４１は、図８に示すように、可変舵角比装置１０の制御を行うために、目標偏心量決定部５１、偏差演算部５２、ＰＩＤ制御部５３、ＰＷＭ信号生成部５４、およびゲート駆動回路５５を備えている。また、ＥＰＳ制御を行うために、目標電流設定部５６、偏差演算部５７、ＰＩＤ制御部５８、ＰＷＭ信号生成部５９を備えている。さらに、サブＣＰＵ４２との間で相互に故障検出を行うためのサブＣＰＵ相互監視部６０およびバックアップＣＰＵ４３の故障を検出するためのバックアップＣＰＵ故障検出部６１を備えている。
【００３７】
まず、可変舵角比装置１０の制御について説明すると、目標偏心量決定部５１は、ＲＯＭ等の記憶手段を備え、あらかじめ実験値または設計値に基づいて設定した車速信号Ｖａと目標偏心量の対応するデータ（変換テーブル）を記憶している。そして、目標偏心量決定部５１は、車速信号Ｖａをアドレスとして対応する目標偏心量を読み出し、目標偏心量信号５１ａを偏差演算部５２に出力する。ここで、目標偏心量は、車速信号Ｖａに対して、路面反力の大きい低速の場合には小さい値が対応づけられ、走行時の安定性を確保するために高速の場合には大きい値が対応づけられている。また、目標偏心量決定部５１に入力される車速信号Ｖａは、図示しないＦ−Ｖコンバータを介して車速センサＶＳから入力された車速信号Ｖａをアナログ信号からディジタル信号に変換されたものである。
【００３８】
偏差演算部５２は、目標偏心量信号５１ａと変位センサ３３によって検出された実偏心量（実舵角比に相当）を示す偏心量信号３３ａとの偏差を求め、偏差信号５２ａを出力する。偏心量信号３３ａは、実舵角比入力回路４８を経て偏差演算部５２に出力される。ＰＩＤ制御部５３は、偏差信号５２ａに対して比例、積分、微分等の処理を施し、偏差をゼロに近づけるためにモータ２７に供給する電流の向きと電流値とを示す駆動制御信号５３ａを生成して出力する。
【００３９】
ＰＷＭ信号生成部５４は、駆動制御信号５３ａに基づいてモータ２７をＰＷＭ運転するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号５４ａをゲート駆動回路５５に出力する。ゲート駆動回路５５は、ＰＷＭ信号５４ａに基づいて電動機駆動回路４５の各ＦＥＴのゲートを駆動して各ＦＥＴをスイッチング駆動するための電動機駆動信号５５ａを切替回路４４に出力する。
【００４０】
続いてＥＰＳの制御の工程を説明すると、目標電流設定部５６は、ＲＯＭ等の記憶手段を備え、あらかじめ実験値または設計値に基づいて設定した操舵トルク信号Ｔａと目標偏心量の対応するデータ（変換テーブル）を記憶している。そして、目標電流設定部５６は、操舵トルク信号Ｔａをアドレスとして対応する目標電流値を読み出し、目標電流信号５６ａを偏差演算部５７に出力する。
【００４１】
偏差演算部５７は、目標電流信号５６ａと電動機電流検出手段７１によってＥＰＳ電動機８に供給されている電流信号７１ａとの偏差を求め、偏差信号５７ａをＰＩＤ制御部５８に出力する。ＰＩＤ制御部５８は、偏差信号５７ａに対して比例、積分、微分等の処理を施し、偏差をゼロに近づけるためにＥＰＳ電動機８に供給する電流の向きと電流値とを示す駆動制御信号５８ａを生成してＰＷＭ信号生成部５９に出力する。
【００４２】
ＰＷＭ信号生成部５９は、駆動制御信号５８ａに基づいてＥＰＳ電動機８をＰＷＭ運転するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号５９ａをゲート駆動回路４６に出力する。ゲート駆動回路４６は、ＰＷＭ信号５９ａに基づいてＥＰＳ電動機駆動回路４７の各ＦＥＴのゲートを駆動して各ＦＥＴをスイッチング駆動するための電動機駆動信号４６ａをＥＰＳ電動機駆動回路４７に出力する。
【００４３】
加えて、メインＣＰＵ４１では、サブＣＰＵ相互監視部６０において、サブＣＰＵ４２との間で相互に故障検出を行っている。また、バックアップＣＰＵ故障検出部６１においてバックアップＣＰＵ４３の故障を検出している。このように、メインＣＰＵ４１では、非常に多くの処理がなされている。
【００４４】
また、サブＣＰＵ４２およびバックアップＣＰＵ４３としては、同一構造のＣＰＵを用いており、それぞれサブプログラム制御部６５と、バックアッププログラム制御部６６と、判別ポート６７とを有している。なお、サブプログラム制御部６５には、本発明の「サブＣＰＵに対応するプログラム」が書き込まれており、バックアッププログラム制御部６６には本発明の「バックアップＣＰＵに対応するプログラム」が書き込まれている。
【００４５】
サブＣＰＵ４２におけるサブプログラム制御部６５では、メインＣＰＵ４１におけるサブＣＰＵ相互監視部６０との間で相互に故障検出信号４２ａを交換し、互いの故障検出を行っている。そして、メインＣＰＵ４１に故障が検出されたら、切替回路４４に対して故障信号４２ｂを出力する。切替回路４４では故障信号４２ｂを受けて、電動機駆動回路４５に出力されていた電動機駆動信号４１ａの出力を停止させる。それに代わって、バックアップＣＰＵ４３の電動機駆動信号４３ａを電動機駆動回路４５に出力する。なお、サブＣＰＵ４２においては、バックアッププログラム制御部６６は作業を行っていない。
【００４６】
一方、バックアップＣＰＵ４３におけるバックアッププログラム制御部６６では、メインＣＰＵ４１およびサブＣＰＵ４２のうちの少なくとも一方が故障したときに、モータ２７を駆動するための電動機駆動信号４３ａを生成して切替回路４４に出力している。通常時、すなわちメインＣＰＵ４１およびサブＣＰＵ４２が正常に機能しているときは、バックアップＣＰＵ４３で生成された電動機駆動信号４３ａが電動機駆動回路４５に出力されることはない。メインＣＰＵ４１およびサブＣＰＵ４２のうちの少なくとも一方に故障が生じたときには、切替回路４４が切り替わり、メインＣＰＵ４１からの電動機駆動信号４１ａに代わって、バックアップＣＰＵ４３からの電動機駆動信号４３ａが電動機駆動回路４５に出力される。バックアップＣＰＵ４３は、メインＣＰＵ４１に故障が生じたときに使用されるものであり、メインＣＰＵ４１およびサブＣＰＵ４２のうちの少なくとも一方が故障したときには、メインＣＰＵ４１による可変舵角比装置１０の制御が不能となる。したがって、バックアップＣＰＵ４３におけるバックアッププログラム制御部６６では、フェールセーフの観点から、可変舵角比装置１０をダル側（最大偏心量側）に移行させるための電動機駆動信号４３ａを生成して、切替回路４４に出力している。電動機駆動信号４３ａを生成するにあたり、実舵角比入力回路４８から出力される偏心量信号３３ａを用いたフィードバック制御がなされている。なお、バックアップＣＰＵ４３においては、サブプログラム制御部６５は作業を行っていない。
【００４７】
このように、サブＣＰＵ４２およびバックアップＣＰＵ４３における処理量は少ないものである。したがって、これらを同一構造のＣＰＵとして製造し、それぞれ処理のために使用しないプログラムが書き込まれていても、大きな無駄とはならないものである。
【００４８】
さらに、サブＣＰＵ４２およびバックアップＣＰＵ４３における判別ポート６７，６７には、図示しない基板から判別電圧が与えられる。この基板から与えられる判別電圧によって、サブＣＰＵ４２およびバックアップＣＰＵ４３のどちらとして用いられるかを決定する。いま、サブＣＰＵ４２における判別ポート６７には０Ｖの電圧が与えられ、換言すればアースされており、バックアップＣＰＵ４３における判別ポート６７には５Ｖの電圧が与えられている。すなわち、基板にＣＰＵを設置した際、サブＣＰＵ４２を設置すべき位置に設置したＣＰＵの判別ポート６７には、０Ｖの電圧が自動的に与えられる。一方、バックアップＣＰＵ４３を設置すべき位置に設置されたＣＰＵの判別ポート６７には、５Ｖの電圧が自動的に与えられる。
【００４９】
これらの各ＣＰＵにおける判別処理手順について、図９に示すフローチャートを用いて説明すると、所定の位置にＣＰＵが設置されて処理が開始される（Ｓ１）。処理が開始されると、判別ポート６７に与えられる判別電圧を検出する（Ｓ２）。その結果、判別電圧が０Ｖであれば、サブＣＰＵ４２として用いられるので、サブプログラムが実行される（Ｓ３）。一方、判別電圧が５Ｖであれば、バックアップＣＰＵ４３として用いられるので、バックアッププログラムが実行される（Ｓ４）。サブプログラムが開始され、またはバックアッププログラムが実行された後は、制御等が終了したか否かを判断する（Ｓ５）。その結果、制御等が終了していなければ、ステップＳ２に戻って判別ポート６７に与えられる判別電圧を検出する。一方、制御等が終了していれば、判別処理が終了する（Ｓ６）。
このようにして、同一のＣＰＵをそれぞれの位置に設置するのみで、自動的にサブＣＰＵ４２およびバックアップＣＰＵ４３を判別するので、サブＣＰＵ４２およびバックアップＣＰＵ４３を付け間違えることがなくなる。また、同一のＣＰＵを製造するので、製造時にサブＣＰＵ４２とバックアップＣＰＵ４３との作り間違えや、プログラムの書き込み違いなどを防止することができる。
【００５０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態ではサブＣＰＵおよびバックアップＣＰＵに用いたＣＰＵは同一構造のものとしたが、サブプログラム制御部およびバックアッププログラム制御部の両方を有していれば、同一構造でなくともよい。さらには、サブプログラムとバックアッププログラムの間で共通したルーチンがある場合には、これを一方のプログラムに書き込んで、両方で共用することもできる。このような共通ルーチンが多いプログラムが書き込まれている場合にも、同一構造のＣＰＵを用いるのが効果的である。他方、サブＣＰＵおよびバックアップＣＰＵは、サブプログラム制御部およびバックアッププログラム制御部の他のプログラム制御部などを有していてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の請求項１に係る発明によれば、メインＣＰＵ、サブＣＰＵ、およびバックアップＣＰＵを有する可変舵角比操舵装置において、サブＣＰＵおよびバックアップＣＰＵを別個に設計、製造する必要がなくなる。また、サブＣＰＵおよびバックアップＣＰＵを取り付ける際に間違えることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る可変舵角比操舵装置の全体構成図である。
【図２】本実施の形態に係る可変舵角比装置の正断面図である。
【図３】本実施の形態に係る可変舵角比装置の軸部の分解斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本実施の形態に係る可変舵角比操舵装置の作動原理を示す説明図である。
【図６】本実施の形態に係る可変舵角比操舵装置の舵角比特性を示す入出力角特性図である。
【図７】本実施の形態に係る可変舵角比操舵装置の制御装置のブロック構成図である。
【図８】本実施の形態に係る可変舵角比操舵装置のメインＣＰＵ周辺のブロック構成図である。
【図９】サブＣＰＵおよびバックアップＣＰＵにおける判別処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    可変舵角比操舵装置
２    ステアリングホイール（ハンドル）
１０  可変舵角比装置
４０  制御装置
４１  メインＣＰＵ
４２  サブＣＰＵ（第１ＣＰＵ）
４３  バックアップＣＰＵ（第２ＣＰＵ）
６５  サブプログラム制御部（第１プログラム）
６６  バックアッププログラム制御部（第２プログラム）
６７  判別ポート
Ｗ    操舵輪
【図１】
0003595980.tif 000002
【図２】
0003595980.tif 000003
【図３】
0003595980.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003595980.tif 000008
【図８】
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【図９】
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