(57)【要約】制御入力センサ（３４）からのものなどの誤り信号における障害を判別するシステムおよび方法が、時間に対して誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）の許容可能な制限を決定し、誤り信号を低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、１７４）に通し、低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、１７４）の出力を閾値と比較し、低域フィルタの出力が閾値を超える場合、障害条件を出力するためのシステム、ならびに以上を行う方法を含む。低域フィルタの１つまたは複数の時間定数および閾値は、誤り信号が、許容可能な制限を超える前にその制限に近づいたとき、障害条件が検出されるように選択する。【選択図】図４
2004505840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御入力センサ（３４）において障害条件を検出するための方法であって、
誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）対時間の許容可能な限度を決定するステップと、
前記誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）を低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、２７４）に通すステップと、
前記低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、２７４）の出力の絶対値を閾値と比較するステップと、
前記低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、２７４）の前記出力が、前記閾値を超えたとき、障害条件を出力するステップと、
前記低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、２７４）の時定数および前記閾値を選択して、前記誤り信号が前記許容可能な限度を超える前に前記誤り信号の前記許容可能な限度に接近したとき、障害条件が検出されるようにするステップを含む方法。
【請求項２】
前記誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）の前記許容可能な限度はステアリング・システムの特性に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記許容可能な限度は少なくとも部分的に経験的方法によって決定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、２７４）が、第１の低域フィルタ（１５４）を含む方法であって、
前記第１の低域フィルタ（１５４）に並行して第２の低域フィルタ（１５６）および利得乗算器（１６０）に前記誤り信号（１５２）を通すステップと、
前記第１の低域フィルタ（１５４）の出力および前記利得乗算器（１６０）の出力のうち絶対値の大きい方を前記閾値と比較するステップと、
前記第１の低域フィルタ（１５４）および前記第２の低域フィルタ（１５６）の時定数、前記利得（１６０）、および前記閾値を選択して、前記誤り信号（１５２）が、前記許容可能な限度を超えずに前記許容可能な限度に接近したとき、障害条件が決定されるようにするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、２７４）は１次低域フィルタである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、２７４）は非線形低域フィルタである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）はデジタル・メモリの中に記憶されたデジタル値を含み、前記通すステップ、前記比較するステップ、および前記出力するステップはマイクロプロセッサを使用してデジタル式に行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
制御入力センサ（３４）から、制御入力誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）である前記誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）を生成するステップと、
前記制御入力誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）を前記低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、２７４）を含む制御システムに入力するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記生成するステップは、ステアリング・ホイール（３２）に対して運転者によって印加されたトルクを検知するように構成されたステアリング・コラム（３３）に取り付けられたトルク・センサ（３４）の制御入力センサ出力から前記制御入力誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）を生成するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記制御入力誤り信号（２６１）を前記低域フィルタ（２７４）に通す前に前記誤り信号（２６１）を信号バイアス訂正ルーチン（２６８）に通すことによって信号バイアスを補償するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
制御入力センサ（３４）の制御入力センサ出力から、制御入力誤り信号（２６１）である前記誤り信号（２６１）を生成するステップをさらに含む方法であって、
信号バイアスを前記補償するステップは、前記制御入力センサ（３４）の出力が第１の範囲内にあるとき、前記制御入力誤り信号（２６１）を第１の長時間低域フィルタ（２８０）に通し、また前記制御入力センサ（３４）の前記出力が第２の範囲内にあるとき、前記制御入力誤り信号を少なくとも１つの追加の長時間低域フィルタ（２８０、２８２）に通して、前記制御入力センサ（３４）の前記出力における非線形性を補償するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）を低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、１７４）に通し、前記低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、１７４）の出力を閾値と比較し、前記低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、１７４）の出力が閾値を超えたとき、障害条件信号を出力するコントローラ（３６）を含み、
前記低域フィルタ（１０２、１２２、１５２、２６１）の時定数、および前記閾値が前記誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）が許容可能な限度を超える前に前記許容可能な限度に接近したとき、前記障害条件が検出されるようになされている、
制御入力センサにおける障害条件を検出するためのシステム。
【請求項１３】
前記コントローラ（３６）は、制御入力誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）である前記誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）に関する入力を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記制御入力誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）の前記許容可能な限度はステアリング・システムの特性に基づく、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記許容可能な限度は少なくとも部分的に経験的方法によって決定される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、１７４）が、第１の低域フィルタ（１５４）を含み、前記コントローラが、
前記第１の低域フィルタ（１５４）に並行して第２の低域フィルタ（１５６）および利得乗算器（１６０）に前記誤り信号を通し、
前記第１の低域フィルタ（１５４）の出力および前記第２の利得乗算器（１６０）の出力のうち大きい方または小さい方を前記閾値と比較し、
前記第１の低域フィルタ（１５４）および前記第２の低域フィルタ（１５６）の時定数、前記利得（１６０）、および前記閾値は、前記誤り信号が前記許容可能な限度を超える前に前記許容可能な限度に接近したとき、前記障害条件が検出されるようになされている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
前記低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、１７４）は線形低域フィルタである、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記低域フィルタ（１０４、１２４、１５４、１５６、１５７、１７４）は非線形低域フィルタである、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
前記コントローラ（３６）はマイクロプロセッサを含み、前記誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）はデジタル・メモリの中に記憶されたデジタル値を含み、前記通すこと、前記比較すること、および前記出力することは前記マイクロプロセッサによってデジタル式に行われる、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２０】
ステアリング・ホイール（３２）に対して運転者によって印加された制御入力を検知するように構成された制御入力センサ（３４）が取り付けられているステアリング・コラム（３３）をさらに含み、前記コントローラ（３６）は前記制御入力センサ（３４）の制御入力センサ出力から前記制御入力誤り信号（１０２、１２２、１５２、２６１）を生成する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２１】
前記コントローラ（３６）は前記誤り信号（２６１）を前記低域フィルタに通す前に、前記誤り信号（２６１）を信号バイアス訂正ルーチン（２６８）に通すことによって信号バイアス誤りを補償する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２２】
制御入力センサ（３４）をさらに含み、前記誤り信号は前記制御入力センサからの制御入力誤り信号（２６１）であるシステムであって、
前記コントローラ（３６）は、前記制御入力センサ（３４）の出力が第１の範囲内にあるとき、前記制御入力誤り信号（２６１）を第１の長時間低域フィルタ（２８０）に通し、また前記制御入力センサ（３４）の前記出力が第２の範囲内にあるとき、前記制御入力誤り信号を少なくとも１つの追加の長時間低域フィルタ（２８２、２８４）に通すことにより、前記信号バイアス訂正ルーチンを使用して前記制御入力センサ出力における非線形性も補償する、請求項２１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
本発明は、自動車のための電子ステアリング・システムに適用可能な堅牢な障害検出方法に関する。
【０００２】
運転者が、自動車を操舵するのを助けるステアリング機器が、当技術分野では、周知である。従来のステアリング・アセンブリでは、操作者は、ステアリング・ホイールの助けを借りて車両の方向を制御する。このホイールは、通常、ギア・アセンブリを介して走行ホイールに機械的に接続される。操作者を支援するため、多くのシステムが、補助システムを利用してステアリング・ギア・アセンブリに伝達される力を生成する。追加の力により、車両の方向を変更する際に操作者が必要とする労力が軽減される。通常、この補助的な力は、油圧式駆動装置または電気モータによって生成される。
【０００３】
車両の操作者に、車両に関する電気ステアリング支援または電子ステアリング（または「ステア・バイ・ワイヤ（ｓｔｅｅｒ−ｂｙ−ｗｉｒｅ）」）制御を提供する制御システムが知られている。電気ステアリング支援システムでは、制御入力センサ、例えば、トルク・センサによって制御入力が測定される。制御入力センサの出力が、制御ユニットに入力され、次に制御ユニットは、ステアリング・コラムを旋回させ、これによりフロント・ホイールを旋回させる際に運転者を支援するためにモータを駆動する。センサの故障条件または障害条件が存在するかどうかを決定する目的で、誤り信号を提供する診断出力を有するセンサを使用することが、周知である。ただし、本発明以前には、制御システムは、擬似の肯定をときどき生じさせることなしに障害条件が存在するかどうかを決定することができなかった。以下でより明確にするが、従来技術によって取られた手法は、擬似の否定を回避する目的で必然的に擬似の肯定を生じさせた。
【０００４】
ステア・バイ・ワイヤ制御システムは、ステアリング・ホイール・ユニット、制御ユニット、および一緒に動作して車両操作者にステアリング制御を提供するステアリング・モータ・ドライブを含む。ステアリング・モータ・ドライブは、各走行ホイール・ステアリング機構のための電気モータを含み、走行ホイール位置センサおよびステアリング・ホイール・センサを含むいくつかのセンサを有する。電気ステアリング支援システムに関して前述したのと同じ理由で、制御システムは、擬似の肯定を生じさせることなしに以上の制御入力センサで障害条件が存在するかどうかを決定することができなかった。
【０００５】
擬似の肯定を生じさせることなく通常の過渡的制御出力から障害条件を正確に区別することができるシステムを提供することが望ましい。
発明の概要
従来の技術の前述した欠点および不備、ならびにその他の欠点および不備が、ステアリング・システムにおける制御入力センサに障害があるかどうかを決定する堅牢な障害検出スキームを備えた電子ステア・バイ・ワイヤ・システムおよび電気ステアリング支援システムを提供することによって克服され、軽減される。許容可能な誤りを決定するため、様々なレベルで誤り信号が印加されて、事前設定されたシステムまたは車両の偏差閾値を超えることなく、どれだけ長い間、その誤りが存在するのが可能であるかが決定される。この試験は、グラフ化することができ、要求曲線を形成する誤り対時間のいくつかのデータ・ポイントをもたらす。
【０００６】
要求曲線が分かると、低域フィルタおよび比較器に関してそれぞれ時定数および閾値が選択される。誤り信号は、低域フィルタおよび比較器に通して障害判別曲線が、要求曲線を超えることなく要求曲線を近似するようにする。
【０００７】
前述した特徴および利点、ならびにその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および図面から、当分野の技術者によって認められ、理解されよう。
次に、いくつかの図で同様の要素に同様の番号が付けられている例としての図面を参照する。
【０００８】
好ましい実施形態の詳細な説明
ステア・バイ・ワイヤ制御システム１０において障害を検出するための例としてのシステムを図１で示し、また例としての電気ステアリング支援システムを図２で示している。ステア・バイ・ワイヤ制御システム１０は、車両の運転者または操作者からの入力をステアリング・ホイール（図示せず）またはその他の入力手段から受け入れるステアリング・ホイール・ユニット１２を含む。ステアリング・ホイール・ユニットは、ステアリング・ホイールの角または所望のステアリング角を決定し、この情報をデータ信号１８を介して制御ユニット２０に提供する。制御ユニット２０は、そのステアリング・ホイール位置データ信号１８を、車両速度センサ１４からの速度信号１６などの他のセンサ入力とともに受け入れる。
【０００９】
これらの入力を使用して、ステアリング能力を有する各ホイール（図示せず）に関して所望のステアリング位置が決定される。
各ホイールに関する所望のステアリング位置が、各ホイールに関する実際のステアリング位置と比較され、この実際のステアリング位置は、ステアリング能力を有する各ホイールに関するステアリング位置を含むフィードバック信号２６から決定される。制御ロッドに対するステアリング・トルクまたはステアリングの力が測定されて、運転者にフィードバックが提供されることが可能である。制御ユニット２０は、各ホイールに関する実際のステアリング位置に基づき、ステアリング・モータに関する新しい位置を計算するか、または別の仕方で決定する（例えば、ルックアップ・テーブルを介して）。各ステアリング・モータに関する新しい出力は、ステアリング・モータ・ドライブ２８に送られる。左のホイールと右のホイールが一致して旋回する四輪車両のために、図１で示した単一のステアリング・モータ・ドライブが存在するか、または複数のステアリング・モータ・ドライブが、すなわち、ステアリング能力を有する各ホイールに関して１つのステアリング・モータ・ドライブが存在するのが可能であることに留意されたい。例えば、各フロント・ホイールが、独立のステアリング・モータ・ドライブを有することが可能であり、また各バック・ホイールも、ステアリング・モータ・ドライブを有することが可能である。２つより多くの車軸を有する車両の場合、制御を最大限にし、タイヤの磨耗を抑えるため、各ホイールを独立に制御してもよい。
【００１０】
図２は、電気ステアリング支援システム３０を示す概略図である。このシステムでは、ステアリング・ホイール３２が、フロント・ホイール４９（１つだけを図示している）を回転させるステアリング機構４８に機械的に接続されている。運転者を支援するため、ステアリング・ホイール位置−トルク・センサ３４が、運転者によってステアリング・コラム３３に印加されたトルクを検知し、またステアリング・ホイール３２の角度を検出する。トルク情報および角情報は、コントローラ３６に提供される。また、速度センサ３８も、信号３９を介して車両速度情報をコントローラ３６に提供する。コントローラ３６は、バッテリ３８および電力線によって給電されている。コントローラ３６は、ライン４１を介してモータ４０に駆動電圧を提供する。モータ４０は、出力シャフト４２にトルクを印加し、これにより、ステアリング・ホイール３２において運転者または操作者によって印加されるステアリング機構４８に対するトルクの分量が軽減される。
【００１１】
電子ステアリング・システム１０および３０はともに、ステアリング能力を有するホイールを回転させる、または回転させるのを助ける出力を生成する制御ユニットに送られる制御入力信号を生成する。制御入力センサに障害がある場合、制御ユニットは、誤った入力で動作しており、誤った出力を生成する危険が存在する。本明細書で開示する制御システムは、そのようなステアリング・システムが、制御入力センサの通常の動作と異常な動作を正確に区別するのを可能にする。以下の説明は、例としてトルク・センサを対象としているが、説明するシステムを使用して、その他の制御入力センサからの誤り信号を使用して通常の動作と誤った動作を判別することもでき、また誤り信号全般を使用してこれを行うこともできる。例えば、このシステムは、制御システム内部で生成される内部誤り信号に適用してもよい。
【００１２】
２つの別個の信号を生成するトルク・センサが利用可能である。第１のトルク信号Ｔ１は、例えば、０ボルトないし５ボルトの電圧信号であり、また第２のトルク信号Ｔ２は、例えば、５ボルトないし０ボルトの電圧信号である。この２つの信号を加算すると、常に５ボルト（Ｔ１＋Ｔ２＝５）に等しくなければならない。実際のトルクは、Ｔ２からＴ１を引くことによって得られる（Ｔ２−Ｔ１＝トルク）。トルク誤りは、５ボルトからのＴ１＋Ｔ２の偏差である。また、診断誤り信号出力を含め、デジタル出力を直接に生成する制御入力センサも利用可能である。本明細書で説明する障害検出方法は、どちらのタイプの制御入力センサにも適用可能である。
【００１３】
図３は、垂直軸がトルク誤り信号をボルト単位で表し、また水平軸が、時間をミリ秒単位で表すグラフ５０を示している。要求曲線６０が、ステアリング・システムの特性に基づいて所与の量のトルク誤りを許容することができる最大安全時間または許容可能時間を表すポイントをつないでプロットされている。これらのポイントは、直接観察によって経験的に決定されるか、そのような経験的調査の外挿によって決定されるか、実世界のステアリング・システムのコンピュータ・モデル化または計算モデル化によって決定されるか、あるいは以上の何らかの組合せによって決定される。例えば、要求曲線におけるデータ・ポイントを経験的に決定するため、特定の誤りの量を制御入力に印加し、システムを監視して、その誤りの量が事前設定されたシステム偏差閾値または車両偏差閾値を超えるまで、どれだけ長い間、そのような誤りの量を許容することができるかを調べる。
【００１４】
要求曲線６０で近似されるとき、この試験結果または分析結果は、トルク出力が、任意の所与の時間間隔で要求曲線６０より下で左に留まらなければならないという要求を表す。トルク誤り信号を要求曲線６０より上にプロットすることができる場合には、トルク・センサには障害がある。
【００１５】
障害条件が存在するかどうかを決定する１つの方策は、所与の量の時間にわたってトルク誤り信号が閾値を超えるかどうかを試験することである。境界９０が、この戦略の例を表している。境界９０より上で右のどのポイントに関しても、障害条件が決定され、一方、ポイントが、境界９０より下または左にある場合には、障害条件は全く存在しないと想定される。閾値の使用は、可能である良好な誤り信号−時間値の大きなパーセンテージが、境界９０から除外され、誤って障害条件と判断されるという欠点を抱えている。例えば、およそ８０ミリ秒間の約０．７５ボルトのセンサ電圧信号を表すポイント８０は、要求曲線６０の十分に安全な側にあるが、境界９０の外側にあり、したがって、誤って障害条件と見なされる。要求曲線６０に極めて接近する障害条件を区別し、これにより障害に関する擬似の肯定を回避する簡単な方策を見出すことによってこの結果を改善することが望ましい。
【００１６】
図４を参照すると、入力するトルク誤り信号１０２を変更する低域フィルタ１０４を含むプロセス図１００の形態で例としての実施形態が示されている。低域フィルタ１０４からの信号出力は、絶対値関数１０６を使用して正の値に変換される。次に、比較器１０８において障害閾値と比較される。フィルタをかけられた値が閾値を超える場合には、１１０で障害信号が生成される。
【００１７】
この方法の有用性は、図３で示した例でよく見られる。この例では、０．０５の時定数が、入力するトルク信号電圧に適用される。第１の曲線６２が、６２０ミリボルトの入力電圧を表す。曲線６４は、１．２ボルトの入力を表し、曲線６６は、１．８ボルトの入力を表し、また曲線６８は、４ボルトの入力を表す。例として、曲線６４および６６に目を向けると、曲線６４および６６はそれぞれ、およそ２５ミリ秒および３５ミリ秒で６００ミリボルトの閾値を通過するのが理解できる。このことは、１．２ボルトおよび１．８ボルトの入力電圧がそれぞれ、２５ミリ秒および３５ミリ秒で障害を記録することを示しており、したがって、それらのポイントが、７４および７２にプロットされる。残りのポイント７６、７８、８０、８２、および８４は同様に生成される。ただし、示した入力のそれぞれに関する曲線は図示していない。明らかに見て取ることができるとおり、ポイント７４、７６、７８、８０、８２、および８４は、閾値境界９０よりも相当に要求曲線６０に近づいている。
【００１８】
前述した例では、低域フィルタ１０４は、１次フィルタである。要求曲線６０をさらによく近似するため、低域フィルタ１０４をより高次の低域フィルタ（複数の時定数を有する）にしてもよい。そのようなより高次の低域フィルタは、実際には、当技術分野で一般的に知られているとおり、複数のカスケード式に配置された１次低域フィルタであることが可能である。
【００１９】
図５は、図４の１００と同様であるが、誤り信号バイアス訂正関数が追加されているプロセス図１２０を示している。入力する誤り信号１２２が、長時間低域フィルタ１２４に渡される。長時間低域フィルタ１２４からの出力は、トルク誤り信号のバイアスを近似しなければならない。この値が、制限関数１２６に渡されて、バイアスがあまりにも大きい場合、障害が検出されるようになる。制限関数１２６からの出力が、元の入力した誤り信号１２２から引かれて、バイアス補償されたトルク誤り信号がもたらされ、次に、このバイアス補償されたトルク誤り信号が、先のプロセス図１００に関して前述したとおり、低域フィルタ１３０、絶対値関数１３２、および比較器１３４に渡される。比較器１３４により、低域フィルタ１３０の出力の絶対値が、所定の閾値を超えていることが明らかになった場合には、障害が決定される。
【００２０】
単一の低域フィルタ１３０は、相異なる時定数を有する複数の複数の低域フィルタで置き換えることができ、また乗算器を最大関数とともに使用して、より複雑な電圧−時間障害ラインを生成することができる。この技法の例が、図６のプロセス図１５０によって示され、プロセス図１５０では、入力信号１５２が、複数の低域フィルタ１５４、１５６に向けられる。信号は、利得乗算器１５８、１６０を通るように誘導され、利得乗算器１５８、１６０の出力が、絶対関数１５９、１６２に誘導され、次に最大関数１６４に誘導される。第ｎ番の低域フィルタ１５７、第ｎ番の乗算器１６１、および第ｎ番の絶対関数１６３に続く破線によって図５で示唆するとおり、任意の数のフィルタ−乗算器の組合せが企図される。利得乗算器に関する増倍定数を正規化して、乗算器のどれか、例えば、Ｋ１が、１の増倍定数を有するようにすること、または完全に除去することが可能であることを理解されたい。最大関数１６４の出力は、乗算器１５８、１６０からの２つの入力の大きい方である。この値が、その信号を障害閾値と比較する比較器１６６に渡される。信号が、閾値より大きい場合には、障害１６８が生成される。各低域フィルタ１５４、１５６は、別個の時定数を有し、また各乗算器１５８、１６０は、別個の増倍定数Ｋｘを有する。したがって、最大値を有するフィルタと乗算器の組合せは、入力信号の強度および間隔に応じて異なる。さらに、入力信号は、正弦波の性質を有することが可能であり、したがって、より低速の時定数を有する低域フィルタが、より高速の時定数を有する低域フィルタを超えることが可能である。プロセス図１５０は、図５の低域フィルタ１２４によって提供されるバイアス補償ルーチンを含まないが、低域フィルタ１５４、１５６、および１５７の前にバイアス補償ルーチンを有利に提供するのが可能であることも企図される。
【００２１】
複数の低域フィルタおよび最大関数の効果の例を図７のグラフ２００で見ることができ、このグラフ２００は、曲線２１０および２２０によって表される２つの電圧−時間障害ラインを示している。曲線２００は、曲線２１０と比べてより高速の時定数およびより小さい増倍定数を有するフィルタ−乗算器の組合せに対応する。この２つの曲線の大きい方を取ることにより、技術者は、障害判別曲線を要求曲線により近く調整することができるのを見て取ることができる。
【００２２】
要求曲線を近似するための別の戦略が、図８でプロセス図２５０によって描かれている。このケースでは、非線形低域フィルタが、トルク誤り信号に適用される。トルク信号Ｔ１およびＴ２が、２５２および２５４で入力される。信号調整器２５１が、オフセット加算器２５６およびトリム加算器２５８を含み、２つの信号は、加算器２６０で加算される。加算器２６０の出力が、トルク誤り２６１である。トルク誤り２６１は、信号バイアス訂正手続き２６８において入力信号の中の信号バイアス誤りをフィルタにかけて除去する目的で分割される。信号バイアス訂正手続き２６８は、図５で示したのと同様の仕方でトルク誤り２６１の中の信号バイアス誤りを補償する。トルク信号Ｔ１およびＴ２が、特に範囲の極限では、非線形性を示すことが可能であるため、信号バイアス誤り訂正手続き２６８は、３つの低域フィルタ２８０、２８２、および２８４を使用する。３つの低域フィルタを示しているが、制御入力センサにおける非線形性を補償するのに必要な任意の数の低域フィルタを使用することができる。１つの長時間低域フィルタ２８２が、Ｔ１およびＴ２の出力範囲の中央部分で使用される。長時間低域フィルタ２８０および２８４が、以下でさらに詳細に説明するとおり、Ｔ１およびＴ２の出力範囲の負の極限および正の極限で使用される。
【００２３】
基本的にＴ２−Ｔ１である差分トルク・トリム信号（ＤＴＴ）２６２が、論理ボックス２６４および２６６に印加されて、３つの低域フィルタにおいて制御入力誤り２６１の入力が制御され、ＤＴＴ２６２が−４ニュートンメートルより小さい場合、第１の長時間低域フィルタ２８０にトルク誤り２６１が印加され、ＤＴＴ２６２が、−４ニュートンメートルないし４ニュートンメートルの間にある場合には、第２の長時間低域フィルタ２８２にトルク誤り２６１が印加されるようになる。ＤＴＴ２６２が４ニュートンメートルより大きい場合には、第３の長時間低域フィルタ２８４にトルク誤り２６１が渡される。
【００２４】
各低域フィルタ２８０、２８２、および２８４はそれぞれ、制限関数２８６、２８８、および２９０に出力し、バイアスが所定の値を超えたとき、障害が決定されるようにする。
【００２５】
各長時間低域フィルタ２８０、２８２、および２８４に関して学習された値が、プロセス図２５０で描かれた手続きの各ループでＥＥＰＲＯＭまたはその他の不揮発性メモリの中に保存される。バイアス誤り訂正手続き２６８の出力が、加算器２７０においてトルク誤り２６１から引かれ、バイアス補償されたトルク誤り２７１がもたらされる。この値が、非線形低域フィルタ２７４に印加され、低域フィルタ２７４は、ルックアップ・テーブル２７２を使用して、周知の仕方で非線形低域フィルタ出力２７５に対する調整値を決定する。非線形低域フィルタ出力２７５は、絶対関数２７６に渡される。次に、絶対関数の出力２７６（Ａ）が、閾値（Ｂ）と比較される。絶対関数出力２７６が、閾値Ｂより大きい場合には、障害条件が決定される。
【００２６】
図９は、図８のプロセス図２５０に関連して前述した誤り判別技法の例としての適用例を描いたグラフ３００を示している。曲線１１２、１１４、１１６、および１１８が、非線形低域フィルタからの出力を表し、前述したとおり、それぞれ６２０ミリボルト、１．２ボルト、１．８ボルト、および４ボルトの印加されたステップ関数に適用される。前述したとおり、図３を参照すると、ポイント１２４、１２６、１２２、１２８、１３０、１３２、および１３４が、非線形フィルタに印加されるそれぞれの電圧において障害を生じさせるのに必要とされる時間としてプロットされている。非線形フィルタの技法は、図３で示した線形フィルタの技法より、はるかに要求曲線６０に近い障害判別を生成するのを見て取ることができる。
【００２７】
前述した方法は、アナログ制御回路を使用して実施すること、またはデジタル制御入力センサ、もしくはアナログ／デジタル変換器およびマイクロプロセッサを備えたアナログセンサを使用してデジタル式に実施すること、あるいはアナログ・プロセスとデジタル・プロセスの組合せで実施することが可能であるのが理解されよう。
【００２８】
好ましい実施形態を図示し、説明してきたが、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、好ましい実施形態に様々な変更および置換を行うことができる。したがって、本発明は、例示するものとして、限定するものとしてではなく説明してきたことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ステアリング制御システムを示す概略図である。
【図２】
電気パワー・ステアリング・システムを示す概略図である。
【図３】
障害検出戦略を描いた制御入力誤り対時間のグラフである。
【図４】
第１の例としての実施形態の障害検出プロセスを示す図である。
【図５】
バイアス訂正フィルタを備えた図４の障害検出プロセスを示す図である。
【図６】
第２の例としての実施形態の障害検出プロセスを示す図である。
【図７】
別の障害検出戦略を描いた制御入力誤り対時間のグラフである。
【図８】
第３の例としての実施形態の障害検出プロセスを示す図である。
【図９】
別の例として障害検出戦略を描いた制御入力誤り対時間のグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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