CN106061796A - 车辆搭载设备的控制装置及动力转向装置 - Google Patents

车辆搭载设备的控制装置及动力转向装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车辆搭载设备的控制装置，其具有行驶状态检测部，该行驶状态检测部具有至少双系统的冗余性，通常基于双系统的行驶状态检测部中的单系统的行驶状态信号来进行促动器控制，在识别出至少双系统的行驶状态检测部中的一个行驶状态检测部的通信状态、数据状态、或者行驶状态检测部自身的状态产生异常的情况下，基于未产生异常的其他行驶状态检测部的行驶状态检测信号来进行促动器控制。即使在检测行驶状态的行驶状态检测部、或行驶状态检测信号中产生异常的情况下，也能够使促动器功能残留。

Description

车辆搭载设备的控制装置及动力转向装置
技术领域
本发明涉及车辆搭载设备的控制装置及动力转向装置。
背景技术
近年来，伴随着EPS的普及，希望进一步提高产品竞争力。在这样的情况下，在万一发生故障时，希望残留哪怕是有限时间的转向辅助功能等促动器功能。
专利文献1公开了残留EPS的辅助功能的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2005-186759号公报
发明内容
关于车辆搭载设备的控制装置，其课题在于，即使在检测车辆行驶状态的行驶状态检测部、或者行驶状态信号中产生异常的情况下，也能够使促动器功能残留。
本发明是鉴于上述以往的问题而研究出的，一个实施方式是，车辆搭载设备的控制装置具有行驶状态检测传感器，该行驶状态检测传感器具有至少双系统的冗余性，通常基于双系统的行驶状态检测部的单系统的行驶状态信号进行促动器的控制，该车辆搭载设备的控制装置的特征在于，在识别出至少双系统的行驶状态检测部中的一个行驶状态检测部的通信状态、数据状态、或者行驶状态检测部自身的状态产生异常的情况下，基于未产生异常的其他行驶状态检测部的行驶状态检测信号来进行驱动控制。
根据本发明，在车辆搭载设备的控制装置中，即使在行驶状态检测部、或者检测行驶状态的转向状态检测信号中产生异常的情况下，也能够使促动器功能残留。
附图说明
图1是实施方式中的动力转向装置的概要图。
图2是实施方式中的动力转向装置的电气系统方框图。
图3是表示转向扭矩传感器、转向角传感器的输入输出的图。
图4是实施方式一中的动力转向装置的控制方框图。
图5是表示SPC方式的通信方式的概要图。
图6是表示SPI方式的通信方式的概要图。
图7是表示限幅处理后的扭矩指令的曲线图。
图8是表示实施方式中的异常信号检测处理的流程图(转向扭矩)。
图9是表示实施方式中的异常信号检测处理的流程图(转向角)。
图10是表示实施方式中的异常信号检测处理的流程图(马达旋转角)。
图11是实施方式二中的动力转向装置的控制方框图。
图12是表示实施方式二中的异常检测处理的流程图。
图13是实施方式三中的动力转向装置的控制方框图。
图14是表示实施方式三中的异常检测处理的流程图。
图15是实施方式四中的动力转向装置的控制方框图。
图16是表示实施方式四中的异常检测处理的流程图。
具体实施方式
以下，基于图1～图16对本发明的车辆搭载设备的控制装置的实施方式一～四进行详细说明
[实施方式一]
图1是表示本实施方式一的车辆搭载设备的控制装置即动力转向装置的概要图。图1所示的动力转向装置由方向盘(省略图示)、转向轴(转向轴)1、小齿轮轴2、齿条轴3构成作为促动器的基本转向机构。根据该转向机构，当驾驶者对方向盘进行旋转操作时，该方向盘的转向扭矩经由转向轴1传递到小齿轮轴2，并且小齿轮轴2的旋转运动变换为齿条轴3的直线运动，与齿条轴3的两端连接的左右转向轮(省略图示)进行转向。即，在齿条轴3上形成有与小齿轮轴2啮合的齿条齿，构成了通过该齿条齿与小齿轮轴的啮合将转向轴1的旋转变换为转向动作的变换机构。
另外，在小齿轮轴2的壳体上设有检测方向盘的转向角的转向状态检测部即转向扭矩传感器TS(例如旋转变压器等)。基于转向扭矩传感器TS的输出信号以及检测电动马达M的转子的旋转角的作为转向状态检测部的马达旋转角传感器(例如旋转变压器、IC等)的输出信号、车速信息，通过控制装置(以下称为ECU)4的马达控制电路，对电动马达M进行驱动控制，并从电动马达M经由减速器5对齿条轴3施加转向辅助力。
电动马达M在其输出轴上设有减速器5，电动马达M的旋转在被减速的同时变换为齿条轴3的直线运动。
另外，转向轴1在轴向上被分割为方向盘侧的输入轴和齿条轴3侧的输出轴。输入轴和输出轴经由扭杆(省略图示)被相互同轴连接。由此，输入轴和输出轴通过扭杆的扭转变形而能够相对旋转。转向扭矩传感器TS具备检测输入轴侧旋转角的第一角度传感器和检测输出轴侧旋转角的第二角度传感器，基于第一角度传感器和第二角度传感器的第一、第二转向状态检测信号计算所述扭杆的扭转量，由此计算转向扭矩。
另外，在该扭杆上设有作为转向状态检测部的转向角传感器AS(例如MR元件、IC等)。
图2表示电气系统的结构方框图，图3是表示转向扭矩传感器TS、转向角传感器AS、马达旋转角传感器6的输入输出的图。
如图3所示，在所述ECU4上设有转向状态检测信号接收部21a～21d，该转向状态检测信号接收部21a～21d接收从第一及第二转向状态信号，所述第一及第二转向状态信号是所述转向状态检测部输出的两个串行数据信号，并且是由互不相同的检测元件所检测出的检测信号、或由共通的检测元件检测之后被经由互不相同的电子电路输出的检测信号。
具体地，如图2、图3所示，分别利用作为所述第一、第二转向状态检测部的主、副两个转向扭矩传感器TS1、TS2、主、副两个转向角传感器AS1、AS2、主、副两个马达旋转角传感器61、62来检测转向扭矩、转向角、马达旋转角，并分别将第一、第二转向状态检测信号即转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向角检测信号θs(主)、θs(副)、马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)向ECU4内的转向状态检测接收部即扭矩信号接收部21b、21d、转向角信号接收部21a、21c、马达旋转角信号接收部(省略图示)输出。
而且，转向扭矩传感器TS1、TS2、转向角传感器AS1、AS2、马达旋转角传感器61、62分别检测转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向角检测信号θs(主)、θs(副)、马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)有无异常，并且具有将包含表示异常的信息的信号输出的异常判断电路。
图2所示的电源电路7作为传感器类、MPU9、IC相关的电源，进行供电。CAN通信电路8与车辆进行数据、其它信息的交换。MPU9进行EPS辅助控制的计算、马达电流的控制、功能构成部件的异常检测、向安全状态的转移处理等。失效保险部13具有如下功能：当由MPU9检测出异常并判断为必须要切断系统时，基于来自MPU9的指令来切断马达电流的电源。
驱动电路10基于来自MPU9的指令来驱动逆变器电路12的驱动元件。逆变器电路12由驱动元件构成，基于来自驱动电路10的指令进行动作。电动马达M与来自逆变器电路12的电流相应地进行驱动，来输出用于转向辅助的马达扭矩。逆变器电路12的下游侧的电流由作为电流检测元件的电流传感器11a、11b检测。
为了进行马达控制，设置有进行高响应滤波处理的主、副电流检测电路14a、14b。另外，为了监视逆变器电路12的过电流，设置有检测平均电流并进行低响应的滤波处理的主、副电流检测电路15a、15b。
图4是表示实施方式一中的ECU4的方框图。如图4所示，在ECU4中具有：检测所述第一及所述第二转向状态信号(转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向角检测信号θs(主)、θs(副)、马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副))的异常的信号异常检测电路16a～16f；基于所述信号异常检测电路16a～16f的判断来甄别异常的转向状态检测传感器并切换成备份信号的异常传感器分选部17；失效保险部13；基于转向状态信号来输出扭矩指令的EPS控制部18；在转向状态信号产生异常的情况下限制扭矩指令的限幅器19；基于扭矩指令来控制马达的马达控制部20。
转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向角检测信号θs(主)、θs(副)、马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)例如使用串行数据信号，该串行数据信号包含有在表示通信开始的触发脉冲和表示通信结束的结束脉冲之间表示转向状态的数据。
作为该串行数据信号的通信方式，例如可以举出，SPC(Short PWM Codes)方式、SPI(Serial Peripheral Interface)方式等。
如图5所示，SPC方式由来自微型计算机的触发脉冲、传感器IC的基准脉冲、传感器IC状态信息、数据、CRC数据、结束脉冲组成。
在SPC方式中，微型计算机以传感器IC的基准脉冲为基准来识别数据。在传感器IC状态信息中包含有传感器IC故障信息或传感器IC的识别信息，并被发送到微型计算机。以传感器IC故障信息为例，可例举出DSPU溢出的周期检查、X、Y的原始值的周期检查、可利用的磁场强度(磁铁损耗检查)的周期检查、具备测试向量的信号道的检查、内部、外部供电电压的持续检查等。
如图6所示，SPI方式由来自微型计算机的指令、状态数据、数据、安全字组成。在SPI方式中，能够根据来自微型计算机的指令选择从传感器IC发送的数据。传感器IC的全诊断寄存信息由状态数据发送。在安全字中包含有状态数据的一部分和CRC数据。
经由转向状态检测信号接收部21a～21d接收了转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向角检测信号θs(主)、θs(副)、马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)的信号异常检测电路16a～16f，其基于转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向角检测信号θs(主)、θs(副)、马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)来检测所述转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向角检测信号θs(主)、θs(副)、马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)的异常。
在转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向角检测信号θs(主)、θs(副)、马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)内包含有表示在转向状态检测传感器产生异常的传感器异常信号时，信号异常检测电路16a～16f检测转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向角检测信号θs(主)、θs(副)、马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)的异常。并且，通过检测在转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向角检测信号θs(主)、θs(副)、马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)内不包含有表示所述转向状态的数据、或表示转向状态的数据的顺序不同，来检测转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向角检测信号θs(主)、θs(副)、马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)的异常。
在通过所述信号异常检测电路16a～16f在转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向角检测信号θs(主)、θs(副)、马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)的其中一个检测到异常的情况下，通过异常传感器分选部17来甄别被检测出异常的转向状态检测部。然后，在该被检测出异常的转向状态检测部是主传感器(扭矩传感器TS1、转向角传感器AS1、马达旋转角传感器61)的情况下，将用于马达控制的信号切换成从副转向状态检测传感器(扭矩传感器TS2、转向角传感器AS2、马达旋转角传感器62)输出的信号。
另外，异常传感器分选部17通过冗余监视比较第一转向状态信号和第二转向状态信号，并检测第一转向状态信号和第二转向状态信号的异常。
图7是表示由限幅器19辅助限制的扭矩指令的一个例子的曲线图。通常情况下，限幅器19将被输入的扭矩指令直接输出。在信号异常检测电路16a～16b中，在被检测出信号异常的情况下，如图7所示，即使扭矩指令的输入值变大而成为在限制值以上，扭矩指令的输出值也会被限制成预先设定的限制值。
接下来，基于图8的流程图来说明本实施方式中的动力转向装置的处理步骤。在图8中，对转向扭矩传感器TS1、TS2及转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)进行了表示。
如图8所示，在步骤S1a中，通过信号异常检测电路16a、6b来读取转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)的通信状况。
在步骤S2a中，通过信号异常检测电路16a、16b，从转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)读取转向扭矩传感器TS1、TS2的状态。
在步骤S3中，通过信号异常检测电路16a、16b，判断转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)的通信状态是否正常。在通常状态正常的情况下移至步骤S4，在通信状态不正常的情况下移至步骤S5。
在通信状态正常的情况下，在步骤S4中，通过信号异常检测电路16a、16b判断转向扭矩传感器TS1、TS2的状态是否正常。在转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)中包含有转向扭矩传感器TS1、TS2的自诊断结果，所以能够通过该转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)进行判断。在转向扭矩传感器TS1、TS2的状态正常的情况下，结束该控制周期中的处理，在转向扭矩传感器TS1、TS2的状态不正常的情况下，移至步骤S5。
在通信状态或转向扭矩传感器TS1、TS2的状态不正常的情况下，在步骤S5中，通过异常传感器分选部17判定产生异常的是否是主转向扭矩传感器TS1或者转向扭矩检测信号Tt(主)。在产生异常的是主转向扭矩传感器TS1或转向扭矩检测信号Tt(主)的情况下移至步骤S6；在产生异常的是副转向扭矩传感器TS2或者转向扭矩检测信号Tt(副)的情况下移至步骤S8。
在产生异常的是主转向扭矩传感器TS1或转向扭矩检测信号Tt(主)的情况下，在步骤S6中，通过异常传感器分选部17将用于控制的传感器切换成副转向扭矩传感器TS2。
在步骤S7中，为了借助失效保险部13将异常通知驾驶者，而使工作灯点亮。
在产生异常的是副转向扭矩传感器TS2或转向扭矩检测信号Tt(副)的情况下，在步骤S8中，使转向辅助控制保持持续。但是，为了将在副侧产生异常的状况通知驾驶者，而在S9中借助失效保险部13使工作灯点亮。
图9、图10表示转向角传感器AS1、AS2及马达旋转角61、62、和其转向状态信号的异常检测。在图9中，仅改变了在步骤S1b、S2b的转向角检测信号的通信状况，转向角传感器AS1、AS2的状态的读取而在图10中，仅改变了在步骤S1C、S2C的马达旋转角检测信号的通信状况，马达旋转角传感器61、62的状态的读取，因此在此省略说明。
另外，在图8～图10的流程图中，在通信状态、传感器状态存在异常的情况下，不限制转向辅助力的输出扭矩，但在S6、S8中，如图4所示，也可以通过限幅器19限制转向辅助力的输出扭矩。
如上所示，根据本实施方式一中的动力转向装置，当在第一或第二转向状态检测信号内包含有表示在所述转向状态检测传感器产生了异常的数据时，借助信号异常检测电路16a～16f的异常检测，因此能够检测出传感器异常。
另外，因为串行数据信号的规定的数据以规定的顺序被传递，所以能够通过监视这些数据的有无和顺序，由信号异常检测电路16a～16f检测转向状态检测传感器、转向状态信号、信号传递电路(引脚或接口)的异常。
进而，在转向状态检测传感器或转向状态信号的通信产生某些异常的情况下，能够通过异常传感器分选部17准确地判别产生异常的转向状态检测传感器、转向状态信号，并根据需要，切换用于转向辅助控制的信号，并减轻异常发生时的驾驶者的负担。
进而，不仅仅能够进行转向状态信号各自的异常检测，通过转向状态信号之间的比较来进行异常检测，还能够使异常检测精度提高。
另外，在第一、第二转向状态信号中的至少一个转向状态信号产生异常时，不能进行冗余监视，因而在一个转向状态信号产生异常的情况下进行扭矩指令的输出限制，来实现转向安全性的提高。另外，通过以辅助力输出段限制最大马达扭矩值，能够加大整体的转向力，使驾驶者能够知道明确的系统异常状态。
另外，专利文献1公开了为了残留EPS的辅助功能，在检测到异常的情况下，从该信号切换成替代信号而继续辅助控制的技术。但是，在专利文献1的方法的情况下，替代信号的精度差，需要校正等信号调整，容易导致成本高昂。与此相对，在本实施方式一的情况下，具有对相同的双系统的第一、第二转向状态信号分别进行通信状态、接收发送的数据的状态、传感器自身的状态的监视的功能，在一方存在异常的情况下，切换成另一方没有异常的信号，所以能够实现成本的削减。
[实施方式二]
接着，对本实施方式二中的动力转向装置进行说明。因为除了ECU4以外与实施方式一相同，所以在此省略说明。本实施方式二是进行第一、第二转向扭矩传感器TS1、TS2及转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)的异常检测的构造。
如图11所示，本实施方式二中的ECU4删除了实施方式一中的ECU4的信号异常检测电路16c～16f，并设置了信号切换部17a、冗余监视电路21、异常发生判断部22、替代信号计算部23来代替异常传感器分选部17。其他构成与实施方式一相同。
冗余监视电路21将所述转向扭矩传感器TS1的转向扭矩检测信号Tt(主)和转向扭矩传感器TS2的转向扭矩检测信号Tt(副)进行比较，在其偏差绝对值为阈值以上时，检测转向扭矩传感器TS1、TS2的转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)的异常。
异常发生判断部22基于冗余监视电路21的异常检测来判断转向扭矩传感器TS1、TS2的转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)的异常发生。
替代信号计算部23基于转向角传感器AS1的转向角检测信号θs(主)和马达旋转角传感器61的马达旋转角检测信号θm(主)来计算转向扭矩检测信号Tt的替代信号。
在此，对替代信号的计算例进行说明。通过将扭杆的上下游的相对角度乘以扭杆的扭转刚性值Ktb来计算出替代信号即转向扭矩计算信号Tts。扭杆上游的角度使用转向角检测信号θs(主)。另一方面，扭杆下游的角度(小齿轮轴2的旋转角)通过将马达旋转角检测信号θm(主)乘以从小齿轮轴2到马达轴之间的减速比Ng来计算得出。即，转向扭矩计算信号Tts(主)为下式(1)。
Tts＝Ktb×(θs-θp)…(1)
信号切换部17a在通常情况下将转向扭矩传感器TS1的转向扭矩检测信号Tt(主)向EPS控制部18输出。在异常发生判断部22检测到异常发生的情况下，判断在转向扭矩传感器TS1、TS2的转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)的通信状态、传感器状态是否存在异常，并在存在异常的情况下，将没有异常一方的转向扭矩检测信号向EPS控制部18输出。在没有异常的情况下，将转向扭矩计算信号Tts向EPS控制部输出。需要说明的是，信号切换部17a具有接收从替代信号计算部23输出的替代信号的替代信号接收部。
接下来，基于图12的流程图，对本实施方式二中的动力转向装置的处理步骤进行说明。
S1a、S2a与实施方式一(图8)相同。
在S10a中，通过CPU9从转向扭矩传感器TS1、TS2读取转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)。
在S11中，通过CPU9从转向角传感器AS1读取转向角检测信号θs(主)。
在S12中，通过CPU9从马达旋转角传感器61读取马达旋转角检测信号θm(主)。
在S13a中，通过替代信号计算部23计算转向扭矩计算信号Tts。
在S14a中，通过冗余监视电路21判断转向扭矩检测信号Tt(主)和转向扭矩检测信号Tt(副)的差分绝对值是否在预先设定的规定值以上。在该差分绝对值在规定值以上的情况下，移至S15a，并通过异常发生判断部22，将异常计数Ttq增量，移至S17。在差分绝对值不满规定值的情况下，移至S16a，并清空异常计数Ttq。
在S17a中，通过异常发生判断部22判断异常计数Ttq是否在规定值以上。在异常计数Ttq在规定值以上的情况下，移至S3，在异常计数Ttq不满规定值的情况下，结束在该计算周期的处理，返回开始。
S3、S4与实施方式一相同。
在传感器状态在S4中被判定为正常的情况下，移至S18。在S18中，借助信号切换部17，替代信号被切换成用于马达控制的信号。然后，在S19中，为了借助失效保险部13将异常通知驾驶者，而使工作灯点亮。
在S5中，判断异常的传感器(或信号)是否是转向扭矩传感器TS1(或转向扭矩检测信号Tt(主))，并在是转向扭矩传感器TS1(或转向扭矩检测信号Tt(主))的情况下，移至S6；在不是的情况下，移至S8。
在S6中，通过信号切换部17a将用于控制的信号切换成转向扭矩检测信号Tt(副)，在S20中，限制马达输出，在S7中，使工作灯点亮，结束处理。
在S8中，借助信号切换部17a，将用于控制的信号仍然保持为转向扭矩检测信号Tt(主)，在S21中限制马达输出，并在S9中使工作灯点亮，结束处理。
如上所示，根据本实施方式二中的动力转向装置，即使在一对转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)中的一方被检测出异常的情况下，也能够基于另一方的信号继续进行控制。另外，转向扭矩检测信号Tt(主)和转向扭矩检测信号Tt(副)是表示相同种类车辆的行驶状态的信号，因此即使在一方的信号检测出异常的情况下，也能够基于另一方的信号继续进行控制。
另外，借助冗余监视电路21，通过转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)之间的比较进行异常检测，能够检测出各自由异常判断电路所不能检测出的异常，因此能够使异常检测精度提高。
在转向扭矩传感器TS1、TS2的转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)的偏差绝对值在规定值以上的情况下，难以判断那个信号是异常的。在本实施方式二中，因为在转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)的偏差绝对值在规定值以上的情况下使用了替代信号，所以能够更安全地持续进行控制。
进而，在转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)中至少一方的信号异常的情况下，即使在使用另一方的信号的情况下也能够降低转向辅助力，所以能够使安全性进一步提高。
另外，因为串行数据信号的规定的数据以规定的顺序传递，所以通过监视这些数据的有无和顺序，能够检测出传感器、信号、信号传递电路(引脚或接口)的异常。
另外，在转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)的差分绝对值在规定值以上，且信号异常检测电路16a、16b没有检测出转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)的异常的情况下，若停止转向辅助，能够使安全性进一步提高。
[实施方式三]
接下来，对本实施方式三中的转向动力装置进行说明。因为除了ECU4以外与实施方式一、二相同，所以在此省略说明。本实施方式三进行马达旋转角传感器61、62及马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)的异常检测。另外，本实施方式三中的电动马达是无刷电机。
如图13所示，本实施方式三中的ECU4通过CPU9将来自马达旋转角传感器61、62的马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)输入。另外，相对于实施方式二的ECU4，本实施方式中替代信号计算部23变更为马达旋转角推定部24，并增加了切换开关25、替代马达控制部26。其他构成与实施方式二相同。
马达旋转角推定部24基于电动马达M的中性点电位、电动马达M的感应电压、电动马达M的磁饱和电动势、或电动马达M的凸极性之差，亦或这些参数的组合，通过所谓的无传感器控制，推定电动马达M的旋转角。
在切换开关25输入来自信号切换部17a的信号，而将由马达旋转角推定部24推定的电动马达M的旋转角用于马达控制的情况下，切换成替代马达控制部26侧，在除此以外的情况下，切换成马达控制部20侧。替代马达控制部26基于由马达旋转角推定部24推定的马达旋转角来计算驱动控制信号并输出。
接下来，基于图14的流程图，来说明本实施方式三中的动力转向装置的处理步骤。
S1c、S2c与实施方式一(图10)相同。
在S10b中，通过CPU9从马达旋转角传感器61、62读取马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)。
在S22中，通过马达旋转角推定部24读取电动马达M的U、V、W相的端子电压。
S14b～S17b是将实施方式二的S14a～S17a的转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向扭矩触感器异常计数Ttq变更为马达旋转角检测信号θm(主)、θm(副)、马达旋转角异常计数Tθ的步骤。
S4～S9、S19～S21与实施方式二相同。
在传感器状态在S4中被判定为正常的情况下，移至S23。在S23中，借助马达旋转角推定部24，根据U、V、W相的端子电压计算马达旋转角计算值。
在S24中，借助替代马达控制部26，基于由马达旋转角推定部24推定的电动马达M的旋转角来进行马达控制，并在S19中使工作灯点亮，结束处理。
如上所示，根据本实施方式三中的动力转向装置，通过使用无传感器控制，即使在马达旋转角传感器产生异常的情况下，也能够继续控制。并且起到与实施方式二相同的作用效果。
[实施方式四]
接下来，对本实施方式四中的动力转向装置进行说明。因为除了ECU4以外与实施方式一～三相同，所以在此省略说明。本实施方式四进行转向角传感器AS1、AS2及转向角检测信号θs(主)、θs(副)的异常检测。
如图15所示，本实施方式四中的ECU4通过CPU9输入自转向角传感器AS1、AS2的转向角检测信号θs(主)、θs(副)。另外，相对于实施方式二的ECU4，将代替信号计算部23变更为转向角推定部28。其他构成与实施方式二相同。
转向角推定部28计算转向角计算信号。在此，对转向角计算信号的计算例进行说明。在转向角传感器AS设置在比扭杆更靠转向轮侧的情况下，将马达旋转角检测信号θm(主)乘以从小齿轮轴2到马达轴之间的减速比Ng来计算转向角计算信号θss(＝在小齿轮轴2的旋转角)。
在将转向角传感器AS设置在比扭杆更靠方向盘侧的情况下，将转向扭矩检测信号Tt除以扭杆的扭转刚性值Ktb来计算扭杆的扭转角T/Ktb。在扭杆上产生扭转时，在转向角与小齿轮轴2的旋转角θp之间只有扭杆的扭转产生偏差，所以通过将该小齿轮轴的旋转角θp与扭杆的扭转角T/Ktb相加，能够计算出转向角计算信号θss(主)。
另外，在图15中，基于从马达旋转角传感器61输出的马达旋转角检测信号θm(主)来计算转向角计算信号θss，但如图13所示，也可以基于马达旋转角来计算转向角计算信号θss，该马达旋转角基于电动马达M的U、V、W相的端子电压根据无传感器控制推定。
接下来，基于图16的流程图来说明本实施方式四的动力转向装置的处理步骤。
S1b、S2b与实施方式一(图9)相同。
在S10c中，通过CPU9从转向角传感器AS1、AS2读取转向角检测信号θs(主)、θs(副)。
在S12中，读取马达旋转角检测信号θm(主)。
在S13b中，借助转向角推定部28，计算转向角计算信号θss。
S14c～S17c是将实施方式二的S14a～S17a的转向扭矩检测信号Tt(主)、Tt(副)、转向扭矩传感器异常计数Ttq变更为转向角检测信号θs(主)、θs(副)、马达旋转角异常计数Tθ的步骤。
S3～S9、S19～S21与实施方式二相同。
传感器状态在S4中被判定为正常的情况下，移至S25。在S25中，借助信号切换部17a，替代信号被替换成用于马达控制的信号。
如上所示，根据本实施方式四中的动力转向装置，通过使用无传感器控制，即使在转向角传感器AS1、AS2、转向角检测信号θs(主)、θs(副)产生异常的情况下，也能够继续控制。并且起到与实施方式二、三相同的作用效果。
以上，在本发明中，仅对记载的具体例自详细地进行了说明，但显然本领域的技术人员懂得在本发明的技术思想的范围内能够进行丰富的变形及修改，并且这样的变形及修改属于本申请的保护范围。
在实施方式一～四中，对转向状态检测传感器(扭矩传感器、转向角传感器、马达旋转角传感器)的异常检测进行了说明，但也可以适用于检测车辆搭载设备的行驶状态(例如，除了转向扭矩、转向角、马达旋转角以外的车速、横摆力矩等)的行驶状态检测部的异常检测。

Claims (14)

1.一种车辆搭载设备的控制装置，其具备促动器，其特征在于，具有：
行驶状态检测部，其是检测车辆的行驶状态的检测部，输出以下信号：分别从多个检测元件输出的第一行驶状态检测信号和第二行驶状态检测信号、或由共通的检测元件检测出后经由互不相同的电子电路输出的第一行驶状态检测信号和第二行驶状态检测信号；
第一异常判断电路，其检测所述第一行驶状态检测信号有无异常，并且在所述第一行驶状态检测信号被检测出异常的情况下，输出包含表示异常的信息的信号；
第二异常判断电路，其检测所述第二行驶状态检测信号有无异常，并且在所述第二行驶状态检测信号被检测出异常的情况下，输出包含表示异常的信息的信号；
ECU，其驱动控制所述促动器；
信号异常检测电路，其设置在所述ECU中，接收所述第一异常判断电路的输出信号及所述第二异常判断电路的输出信号，并检测所述第一异常判断电路的输出信号及所述第二异常判断电路的输出信号各自是否包含有异常；
促动器控制电路，其设置在所述ECU中，在所述信号异常检测电路判定在所述第一异常判断电路的输出信号和所述第二异常判断电路的输出信号均不包含有表示异常的信息的情况下，基于至少一方的信号来计算驱动控制所述促动器的驱动控制信号并输出，并且在判定一方的信号包含有表示异常的信息的情况下，基于另一方的信号来计算所述驱动控制信号并输出。
2.如权利要求1所述的车辆搭载设备的控制装置，其特征在于，
具有冗余监视电路，该冗余监视电路设置在所述ECU中，通过比较所述第一异常判断电路的输出信号和所述第二异常判断电路的输出信号来检测所述第一异常判断电路的输出信号和所述第二异常判断电路的输出信号的异常。
3.如权利要求2所述的车辆搭载设备的控制装置，其特征在于，
所述ECU具备接收所述第一行驶状态检测信号、所述第二行驶状态检测信号的替代信号的替代信号接收部，
在所述冗余监视电路检测出所述第一异常判断电路的输出信号与所述第二异常判断电路的输出信号的偏差绝对值在规定值以上时，所述促动器控制电路基于所述替代信号来计算所述驱动控制信号并输出。
4.如权利要求2所述的车辆搭载设备的控制装置，其特征在于，
为了使在所述信号异常检测电路判定在所述第一异常判断电路的输出信号和所述第二异常判断电路的输出信号中的一方的信号包含有表示异常的信息的情况下比在所述信号异常检测电路判定在所述第一异常判断电路的输出信号和所述第二异常判断电路的输出信号均不包含有表示异常的信号的情况下所述驱动控制信号的输出变小，所述促动器控制电路基于所述输出信号中的另一方的信号来计算所述驱动控制信号并输出。
5.如权利要求1所述的车辆搭载设备的控制装置，其特征在于，
所述第一异常判断电路的输出信号及所述第二异常判断电路的输出信号是串行数据信号，所述串行数据信号在表示通信开始的触发脉冲和表示通信结束的结束脉冲之间包含有表示所述车辆的行驶状态的规定数据，
所述信号异常检测电路通过检测在所述第一异常判断电路的输出信号或所述第二异常判断电路的输出信号内不包含有所述规定数据、或所述规定数据的顺序不同，来检测所述第一异常判断电路的输出信号或所述第二异常判断电路的输出信号的异常。
6.一种动力转向装置，其特征在于，具有：
转向机构，其根据方向盘的转向操作使转向轮转向；
电动马达，其向所述转向机构施加转向力；
转向状态检测部，其是设置在所述转向机构或所述电动马达并检测转向状态的检测部，输出从多个检测元件分别输出的第一转向状态检测信号和第二转向状态检测信号、或由共通的检测元件检测之后经由互不相同的电子电路输出的第一转向状态检测信号和第二转向状态检测信号；
第一异常判断电路，其检测所述第一转向状态检测信号有无异常，并且在所述第一转向状态检测信号被检测出异常的情况下，输出包含有表示异常的信息的信号；
第二异常判断电路，其检测所述第二转向状态检测信号有无异常，并且在所述第二转向状态检测信号被检测出异常的情况下，输出包含有表示异常的信息的信号；
ECU，其具备驱动控制所述电动马达的微处理器；
信号异常检测电路，其设置在所述ECU中，接收所述第一异常判断电路的输出信号及所述第二异常判断电路的输出信号，并检测所述第一异常判断电路的输出信号及所述第二异常判断电路的输出信号各自是否包含有异常；
马达控制电路，其设置在所述ECU中，在所述信号异常检测电路判定所述第一异常判断电路的输出信号和所述第二异常判断电路的输出信号均不包含有表示异常的信息的情况下，基于至少一方的信号来计算驱动控制所述电动马达的驱动控制信号并输出，并且在一方的信号包含有表示异常的信息的情况下，基于另一方的信号来计算所述驱动控制信号并输出。
7.如权利要求6所述的动力转向装置，其特征在于，
具有冗余监视电路，该冗余监视电路设置在所述ECU中，通过比较所述第一异常判断电路的输出信号和所述第二异常判断电路的输出信号，检测所述第一异常判断电路的输出信号和所述第二异常判断电路的输出信号的异常。
8.如权利要求7所述的动力转向装置，其特征在于，
所述ECU具备接收所述第一行驶状态检测信号、所述第二行驶状态检测信号的替代信号的替代信号接收部，
在所述冗余监视电路检测出所述第一异常判断电路的输出信号与所述第二异常判断电路的输出信号的偏差绝对值在规定值以上时，所述马达控制电路基于所述替代信号来计算所述驱动控制信号并输出。
9.如权利要求8所述的动力转向装置，其特征在于，
所述转向状态检测部是检测所述转向扭矩的扭矩传感器，
所述ECU具备：转向角检测信号接收部，其接收所述方向盘的旋转角信号即转向角检测信号；马达旋转角检测信号接收部，其接收所述电动马达的旋转角信号即马达旋转角检测信号；替代信号计算部，其基于所述转向角检测信号和所述马达旋转角检测信号来计算所述第一转向状态检测信号、所述第二转向状态检测信号的替代信号并向所述替代信号接收部输出；
在所述冗余监视电路检测出所述第一异常判断电路的输出信号与所述第二异常判断电路的输出信号的偏差绝对值在规定值以上时，所述马达控制电路基于所述第一转向状态检测信号、所述第二转向状态检测信号的替代信号来计算所述驱动控制信号并输出。
10.如权利要求8所述的动力转向装置，其特征在于，
所述转向状态检测部是检测所述电动马达的旋转角的马达旋转角传感器，
所述电动马达是无刷电机，
所述ECU具备马达旋转角推定部，所述马达旋转角推定部基于所述电动马达的中性点电位、所述电动马达的感应电压、所述电动马达的磁饱和电动势、或所述电动马达的凸极性之差，亦或这些参数的组合，来推定所述电动马达的旋转角并向所述替代信号接收部输出，
在所述冗余监视电路检测出所述第一异常判断电路的输出信号与所述第二异常判断电路的输出信号的偏差绝对值在规定值以上时，所述马达控制电路基于所述马达旋转角推定部的输出信号来计算所述驱动控制信号并输出。
11.如权利要求8所述的动力转向装置，其特征在于，
所述转向状态检测部是检测所述方向盘的旋转角即检测转向角的转向角传感器，
所述电动马达是无刷电机，
所述ECU具备转向角推定部，所述转向角推定部基于所述电动马达的中性点电位、所述电动马达的感应电压、所述电动马达的磁饱和电动势、或所述电动马达的突极性之差，亦或这些参数的组合，来推定所述转向角并向所述替代信号接收部输出，
在所述冗余监视电路检测出所述第一异常判断电路的输出信号与所述第二异常判断电路的输出信号的偏差绝对值在规定值以上时，所述马达控制电路基于所述转向角推定部的输出信号来计算所述驱动控制信号并输出
12.如权利要求7所述的动力转向装置，其特征在于，
为了使在所述信号异常检测电路判定所述第一异常判断电路的输出信号和所述第二异常判断电路的输出信号中一方的信号包含有表示异常的信息的情况下比在所述信号异常检测电路判定所述第一异常判断电路的输出信号和所述第二异常判断电路的输出信号均不包含有表示异常的信号的情况下所述驱动控制信号的输出变小，所述马达控制电路基于所述另一方的信号来计算所述驱动控制信号并输出。
13.如权利要求7所述的动力转向装置，其特征在于，
在所述冗余监视电路检测出所述第一异常判断电路的输出信号与所述第二异常判断电路的输出信号的偏差绝对值在规定值以上，且所述信号异常检测电路判定所述第一异常判断电路的输出信号和所述第二异常判断电路的输出信号均不包含有表示异常的信息的情况下，所述马达控制电路使所述驱动控制信号为0。
14.如权利要求6所述的动力转向装置，其特征在于，
所述第一异常判断电路的输出信号及所述第二异常判断电路的输出信号是串行数据信号，所述串行数据信号在表示通信开始的触发脉冲和表示通信结束的结束脉冲之间包含有表示所述转向状态的规定数据，
所述信号异常检测电路通过检测在所述第一异常判断电路的输出信号或所述第二异常判断电路的输出信号内不包含有所述规定数据、或所述规定数据的顺序不同，来检测所述第一异常判断电路的输出信号或所述第二异常判断电路的输出信号的异常。
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