JP2004276663A - パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】故障時等に、フェールセーフバルブへの電源供給を確実に遮断することで、パワーシリンダ室の差圧を解消し、運転者のノンアシスト操舵を達成可能なパワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】ポンプの吐出圧をピストンで区切られたパワーシリンダの２室に導くことで操舵アシストを行う油圧系統を有する操舵アシスト手段と、前記油圧系統に対し制御指令を出力するアシスト操舵制御手段と、前記２室のパワーシリンダ室を連通するバイパス回路と、該バイパス回路上に設けられ、アシスト操舵制御手段からの指令信号に基づいてバイパス回路の連通・非連通状態を電子制御により切換可能なフェールセーフバルブと、を備えたパワーステアリング装置において、前記フェールセーフバルブへの電源供給線上に、電源供給をＯＮ・ＯＦＦ可能な電源切換手段を、直列に複数設けた。
【選択図】 図２
【解決手段】ポンプの吐出圧をピストンで区切られたパワーシリンダの２室に導くことで操舵アシストを行う油圧系統を有する操舵アシスト手段と、前記油圧系統に対し制御指令を出力するアシスト操舵制御手段と、前記２室のパワーシリンダ室を連通するバイパス回路と、該バイパス回路上に設けられ、アシスト操舵制御手段からの指令信号に基づいてバイパス回路の連通・非連通状態を電子制御により切換可能なフェールセーフバルブと、を備えたパワーステアリング装置において、前記フェールセーフバルブへの電源供給線上に、電源供給をＯＮ・ＯＦＦ可能な電源切換手段を、直列に複数設けた。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータでポンプを駆動することで操舵アシストするパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パワーステアリング装置にあっては、操舵トルクを検出するトルクセンサの出力に基づき電動モータを駆動してオイルポンプを駆動し、ピストンで区切られたパワーシリンダの２室の一方の室の油圧を高めることで操舵アシストする技術が知られている。ここで、運転者の操舵によって左右のシリンダ室に差圧が生じているときに、ポンプの異常等によりポンプが停止すると、シリンダ室の圧力差が大きいときは、ステアリングがロックしてしまう。そこで、２室のパワーシリンダ室を連通するバイパス回路と、このバイパス回路の連通・非連通状態を切換可能なフェールセーフバルブを設けた技術が特許文献１に開示されている。
【０００３】
この技術では、パワーステアリング装置に何らかの異常が発生したときは、フェールセーフバルブを連通状態とし、左右のパワーシリンダ室の差圧を解消することで、運転者の操舵によるノンアシスト操舵を可能としている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１４５０８７号公報（図１参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の電動油圧パワーステアリング装置にあっては、下記に示す問題があった。すなわち、フェールセーフバルブは、電源供給が不能に陥った場合に、確実に運転者の操舵によるノンアシスト操舵を実現することを目的としている。よって、ノーマルオープン弁を使用しており、フェールセーフバルブへの電源供給が遮断されて始めて左右のパワーシリンダ室の差圧を解消（すなわちノンパワーアシスト）することができる。
【０００６】
フェールセーフバルブに電源を供給している電源供給回路上には、ＯＮ・ＯＦＦを切換可能なリレーが設けられており、異常が発生したときは、リレーをＯＦＦとすることでフェールセーフ弁を開いた状態とすることができる。このとき、リレーがＯＮ固着してしまうと、フェールセーフバルブへの電源供給を遮断することができなくなり、運転者のノンアシスト操舵を達成できない虞があった。
【０００７】
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、故障時等に、フェールセーフバルブへの電源供給を確実に遮断することで、パワーシリンダ室の差圧を解消し、運転者のノンアシスト操舵を達成可能なパワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため本願発明では、フェールセーフバルブへの電源供給線上に、電源供給をＯＮ・ＯＦＦ可能な電源切換手段を、直列に複数設けた。これにより、一方の電源切換手段がＯＮ固着した場合であっても、他方の電源切換手段により確実にＯＦＦ状態を確保することが可能となり、故障時等にパワーシリンダ室の差圧を確実に解消することができる。このとき、複数の電源切換手段は、それぞれ異なる容量、異なる形式とすることで、同じ故障モードに陥る確率を低下させることができる。また、イグニッションスイッチＯＮ時等に、電源切換手段の作動状態をチェックするイニシャルチェックが可能となり、どの電源切換手段が故障しているかを把握することが可能となり、安全性及びメインテナンス性の向上を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるパワーステアリング装置の全体構成を表すシステム図である。まず、構成について説明すると、１はステアリングホイール、２はステアリングシャフト、３はラックアンドピニオン式ギア機構、５は運転者の操舵力をアシストするパワーステアリング機構、６は電動モータ６ａにより駆動する外接ギア型のオイルポンプ、７は操舵輪、８は運転者にステアリング系に故障が発生したことを報知するウォーニングランプ、１０はステアリングコントロールユニット（以下、ＳＢＷＣＵと記載する）である。
【００１０】
パワーステアリング機構５の油圧源であるオイルポンプ６は、パワーシリンダ５ａの第１シリンダ室５１及び第２シリンダ室５２を連通する油圧管６１に設けられている。運転者がステアリングホイール１を操作すると、操作方向に応じて電動モータ６ａの回転方向が切り換えられ、第１シリンダ室５１と第２シリンダ室５２との間の油を給排することで運転者の操舵力をアシストする。具体的には、図中ステアリング１を右に操舵すると、第２シリンダ室５２から第１シリンダ室５１に油圧が供給される方向に電動モータ６ａが駆動することでアシストする。
【００１１】
油圧管６１には、第１シリンダ室５１と第２シリンダ室５２とを、オイルポンプ６を介すことなく連通するバイパス回路６２が設けられている。このバイパス回路６２上には、コントロールユニット１０からの指令信号に基づいて作動する電子制御式のフェールセーフバルブ４が設けられている。
【００１２】
このフェールセーフバルブ４は、コントロールユニット１０からの指令信号により電圧が供給されると閉じた状態となり、電圧の供給がない状態では開いた状態となるノーマルオープン弁を用いている。これにより、ステアリング系に何らかの以上が発生し、電源の供給をシャットダウンした場合であっても、第１シリンダ室５１と第２シリンダ室５２を連通状態とすることが可能となり、アシストトルク無しの通常の操舵を確保することができる。
【００１３】
また、ステアリングシャフト２には、運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサ１２が設けられている。
【００１４】
コントロールユニット１０には、トルクセンサ１２からの操舵トルク信号、イグニッションスイッチ１３からのＩＧＮ信号、エンジン回転数センサ１４からのエンジン回転数信号、車速センサ１５からの車速信号が入力される。これら入力された信号に基づいて、オイルポンプ６の電動モータ６ａ、フェールセーフバルブ４及びウォーニングランプ８へ指令信号を出力する。
【００１５】
図２はコントロールユニット１０内の構成を表すブロック図である。１０１は電源回路であり、バッテリ１１からの電圧信号、及びイグニッションスイッチ１３からのＩＧＮ信号が入力され、メインマイコン１０７と信号を送受信する。
【００１６】
１０２はエンジン回転数処理回路であり、エンジン回転数センサ１４からのエンジン回転数信号をメインマイコン１０７へ出力する。１０３はトルクセンサ処理回路１０３であり、トルクセンサ１２からのトルク信号をメインマイコン１０７に出力すると共に、サブマイコン１０８へ出力する。１０４は車速信号処理回路であり、車速センサ１５からの車速信号をメインマイコン１０７へ出力する。１０５は診断回路であり、コネクタ１６を介して入力される診断信号をメインマイコンに出力する。１０６はＣＡＮ通信回路であり、車両系ＣＡＮによって送信される信号をメインマイコン１０７に出力する。
【００１７】
１０８はサブマイコンであり、メインマイコン１０７を監視する。メインマイコン１０７にフェールが発生したときは、フェールセーフリレー１０９，フェールセーフバルブ駆動回路１１６及びウォーニングランプ駆動回路１１７へ制御信号を出力可能に構成されている。
【００１８】
１０９はフェールセーフリレーであり、何らかのフェールが発生したときは、モータ駆動用の電源供給を遮断する。１１０はＥＥＰＲＯＭであり、制御に必要な各種データを格納すると共に、データを更新可能な構成となっている。１１１はフェールセーフリレー診断入力回路であり、フェールセーフリレー１０９の作動診断信号をメインマイコン１０７へ出力する。１１２はモータ駆動回路であり、メインマイコン１０７からの指令信号に基づいて電動モータ６ａへ電圧を供給する。１１３は電流モニタ回路であり、電動モータ６ａの電流値を検出し、メインマイコン１０７へ出力する。１１４はモータ端子電圧回路であり、電動モータ６ａの端子電圧をメインマイコン１０７へ出力する。１１５はモータ回転信号処理回路であり、電動モータ６ａの回転数をメインマイコン１０７へ出力する。１１６はフェールセーフバルブ駆動回路部であり、メインマイコン１０７もしくはサブマイコン１０８からの指令信号に基づいて、フェールセーフバルブ４に対し駆動信号を出力する。１１７はウォーニングランプ駆動回路であり、メインマイコン１０７もしくはサブマイコン１０８からの指令信号に基づいて、ウォーニングランプ８に対し指令信号を出力する。
【００１９】
図３はフェールセーフバルブ駆動回路１１６周辺の拡大図である。フェールセーフバルブ駆動回路部１１６内には、第１リレー１１６ａと、第２リレー１１６ｂと、フェールセーフバルブ駆動回路１１６ｃが設けられている。第１リレー１１ａと第２リレー１１６ｂは、駆動回路電源ＩＧＮとフェールセーフバルブ駆動回路１１６ｃとの間に直列に配置されている。尚、本実施の形態１では、第１リレー１１６ａと第２リレー１１６ｂを、異なる容量、異なる形式の仕様を用いている。
【００２０】
電源電圧に対し、第１リレー１１６ａより下流の第２リレー１１６ｂとフェールセーフバルブ駆動回路１１６ｃの間には、モニタ信号を出力するモニタ回路ｅが接続され、メインマイコン１０７へ電源電圧のモニタ信号を出力している。
【００２１】
また、第１リレー１１６ａに対し、メインマイコン１０７からの信号を供給するメイン側第１リレー系統ａと、サブマイコン１０８からの信号を供給するサブ側第１リレー系統ｃが備えられている。また、第２リレー１１６ｂに対し、メインマイコン１０８からの信号を供給するメイン側第２リレー系統ｂと、サブマイコン１０８からの信号を供給するサブ側第２リレー系統ｄが備えられている。
【００２２】
また、フェールセーフバルブ駆動回路１１６ｃに対し、メインマイコン１０７又はサブマイコン１０８からの駆動信号（ＰＷＭ信号）を供給する駆動系統ｆが設けられている。フェールセーフバルブ駆動回路１１６ｃに供給された電源電圧は、駆動系統ｆから供給される駆動信号に応じてフェールセーフバルブ４に供給される。
【００２３】
図４はリレーのイニシャルチェック制御を表すフローチャートである。尚、イニシャルチェック制御はイグニッションスイッチがＯＮとなった直後に実行される制御であり、例えば２０ｍｓｅｃ間隔の所定周期でフローを繰り返すものとする。
【００２４】
ステップ２０１では、リレーイニシャルチェックが正常に終了したかどうかを判断し、正常に終了したときには本制御フローを終了し、正常に終了していないときはステップ２０２へ進む。
【００２５】
ステップ２０２では、マイコン起動処理が正常に終了したかどうかを判断し、正常に終了したときはステップ２０３へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
【００２６】
ステップ２０３では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴをカウントアップする。
【００２７】
ステップ２０４では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｍ２より大きいかどうかを判断し、大きいときはステップ２０５へ進み、それ以外はステップ２１４へ進む。
【００２８】
ステップ２０５では、メインマイコン１０７から第２リレー１１６ｂへ遮断側信号を出力する。
【００２９】
ステップ２０６では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｍ１経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ２０７へ進み、それ以外はメインマイコン１０７による第２リレー１０６ｂのモニタリングを行うメイン側第２リレーモニタリング処理（ステップ２２６→ステップ２２７）へ進む。
【００３０】
ステップ２０７では、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。
【００３１】
ステップ２０８では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｍ２Ｅ経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ２０９へ進み、経過していないときは、メイン側第２リレーモニタリング処理（ステップ２２６→ステップ２２７）へ進む。
【００３２】
ステップ２０９では、第２リレーモニタリング処理によってメイン側第２リレー正常フラグＭＯＫ２が１にセットされているかどうかを判断し、１のときは正常であると判断してステップ２１０へ進み、それ以外はメイン側異常処理（ステップ２２８→ステップ２２９）へ進む。
【００３３】
ステップ２１０では、メインマイコン１０７から第２リレー１１６ｂへ駆動側信号を出力する。
【００３４】
ステップ２１１では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｍ１Ｅを経過したかどうかを判断し、経過しているときはステップ２１２へ進み、経過していないときは、メイン側第１リレーモニタリング処理（ステップ２３０→ステップ２３１）へ進む。
【００３５】
ステップ２１２では、第１リレーモニタリング処理によってメイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１が１にセットされているかどうかを判断し、１のときは正常であると判断してステップ２１０へ進み、それ以外はメイン側異常処理（ステップ２２８→ステップ２２９）へ進む。
【００３６】
ステップ２１３では、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ駆動側信号を出力する。
【００３７】
ステップ２１４では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｓ２経過したかどうかを判断し、経過しているときはステップ２１５へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
【００３８】
ステップ２１５では、サブマイコン１０８から第２リレー１１６ｂへ遮断側信号を出力する。
【００３９】
ステップ２１６では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｓ１経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ２１７へ進み、それ以外はサブマイコン１０８による第２リレー１１６ｂのモニタリングを行うサブ側第２リレーモニタリング処理（ステップ２３２→ステップ２３３）へ進む。
【００４０】
ステップ２１７では、サブマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。
【００４１】
ステップ２１８では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｓ２Ｅ経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ２１９へ進み、経過していないときは、サブ側第２リレーモニタリング処理（ステップ２３２→ステップ２３３）へ進む。
【００４２】
ステップ２１９では、サブ側第２リレーモニタリング処理によってサブ側第２リレー正常フラグＳＯＫ２が１にセットされているかどうかを判断し、１のときは正常であると判断してステップ２２０へ進み、それ以外はサブ側異常処理（ステップ２３４→ステップ２３５）へ進む。
【００４３】
ステップ２２０では、サブマイコン１０７から第２リレー１１６ｂへ駆動側信号を出力する。
【００４４】
ステップ２２１では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｓ１Ｅを経過したかどうかを判断し、経過しているときはステップ２２２へ進み、経過していないときは、サブ側第１リレーモニタリング処理（ステップ２３６→ステップ２３７）へ進む。
【００４５】
ステップ２２２では、サブ側第１リレーモニタリング処理によってサブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１が１にセットされているかどうかを判断し、１のときは正常であると判断してステップ２２３へ進み、それ以外はサブ側異常処理（ステップ２３４→ステップ２３５）へ進む。
【００４６】
ステップ２２３では、サブマイコン１０８から第１リレー１１６ａへ駆動側信号を出力する。
【００４７】
ステップ２２４では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴをリセットする。
【００４８】
ステップ２２５では、リレーイニシャルチェック正常終了フラグＲＩＮＩＴを１にセットする。
【００４９】
（メイン側第２リレーモニタリング処理）
ステップ２２６では、メインマイコン１０７による第２リレー１１６ｂのモニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側のときはステップ２２７へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
ステップ２２７では、メイン側第２リレー正常フラグＭＯＫ２を１にセットする。
【００５０】
（メイン側異常処理）
ステップ２２８では、リレー駆動信号メイン側を異常にセットする。
ステップ２２９では、リレー異常を出力する。
【００５１】
（メイン側第１リレーモニタリング処理）
ステップ２３０では、メインマイコン１０７による第１リレー１１６ａのモニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側のときはステップ２３１へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
ステップ２３１では、メイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１を１にセットする。
【００５２】
（サブ側第２リレーモニタリング処理）
ステップ２３２では、サブマイコン１０８による第２リレー１１６ｂのモニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側のときはステップ２３３へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
ステップ２３３では、サブ側第２リレー正常フラグＳＯＫ２を１にセットする。
【００５３】
（サブ側異常処理）
ステップ２３４では、リレー駆動信号サブ側を異常にセットする。
ステップ２３５では、リレー異常を出力する。
【００５４】
（サブ側第１リレーモニタリング処理）
ステップ２３６では、サブマイコン１０８による第１リレー１１６ａのモニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側のときはステップ２３７へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
ステップ２３７では、サブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１を１にセットする。
【００５５】
上記制御内容について、図６のタイムチャートに基づいて説明する。
【００５６】
〔第１リレー及び第２リレー正常、かつ、メイン系統及びサブ系統正常時〕
時刻ｔ１において、イグニッションスイッチがＯＮとされると、リレーイニシャルチェック制御が開始される。まず、マイコン起動処理が正常に終了したかどうかを判断する。すなわち、マイコンが正常に起動していなければリレーのフェールを検出することができないためである。図４のフローチャートにおいて、ステップ２０１→ステップ２０２に相当する。
【００５７】
（メイン側イニシャルチェック制御）
時刻ｔ２において、マイコン起動処理が正常に行われたと判断されると、リレーイニシャルチェックタイマＲＴのカウントアップを開始する。次に所定時間Ｍ２経過後の時刻ｔ３において、メインマイコン１０７から第２リレー１１６ｂへ遮断側信号を出力する。図４のフローチャートにおいて、ステップ２０３→ステップ２０４→ステップ２０５に相当する。
【００５８】
時刻ｔ３経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｍ１経過する時刻ｔ４までの間（タイムチャートのＡ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、このまま第２リレー１１６ｂへの遮断側信号を継続する。次に、時刻ｔ４において、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。図４のフローチャートにおいて、ステップ２０６→ステップ２２６→ステップ２２７及びステップ２０６→ステップ２０７に相当する。
【００５９】
時刻ｔ４経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｍ２Ｅ経過する時刻ｔ５までの間（タイムチャートのＢ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、メイン側第２リレー正常フラグＭＯＫ２が１にセットされている。よって、時刻ｔ５において、第２リレー１１６ｂへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図４のフローチャートにおいて、ステップ２０８→ステップ２０９→ステップ２１０に相当する。
【００６０】
時刻ｔ５経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｍ１Ｅ経過する時刻ｔ６までの間（タイムチャートのＣ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、メイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１が１にセットされている。よって、時刻ｔ６において、第１リレー１１６ａへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図４のフローチャートにおいて、ステップ２１１→ステップ２３０→ステップ２３１及びステップ２１１→ステップ２１２→ステップ２１３に相当する。
【００６１】
時刻ｔ６経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ２経過する時刻ｔ７までの間（タイムチャートのＤ区間）のモニタ信号が駆動側であれば、メインマイコン１０７側からの通電は正常であることがわかる。
【００６２】
（サブ側イニシャルチェック制御）
ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ２経過後の時刻ｔ７において、サブマイコン１０８から第２リレー１１６ｂへ遮断側信号を出力する。図５のフローチャートにおいて、ステップ２１４→ステップ２１５に相当する。
【００６３】
時刻ｔ７経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ１経過する時刻ｔ８までの間（タイムチャートのＥ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、このまま第２リレー１１６ｂへの遮断側信号を継続する。次に、時刻ｔ８において、サブマイコン１０８から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。図５のフローチャートにおいて、ステップ２１６→ステップ２３２→ステップ２３３及びステップ２１６→ステップ２１７に相当する。
【００６４】
時刻ｔ８経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ２Ｅ経過する時刻ｔ９までの間（タイムチャートのＦ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、サブ側第２リレー正常フラグＳＯＫ２が１にセットされている。よって、時刻ｔ９において、第２リレー１１６ｂへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図５のフローチャートにおいて、ステップ２１８→ステップ２３２→ステップ２３３及びステップ２１８→ステップ２１９→ステップ２２０に相当する。
【００６５】
時刻ｔ９経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ１Ｅ経過する時刻ｔ１０までの間（タイムチャートのＧ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、サブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１が１にセットされている。よって、時刻ｔ１０において、第１リレー１１６ａへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図５のフローチャートにおいて、ステップ２２１→ステップ２３６→ステップ２３７及びステップ２２１→ステップ２２２→ステップ２２３に相当する。
【００６６】
時刻ｔ１０経過後、メイン側及びサブ側のリレーイニシャルチェックが全て正常であるため、リレーイニシャルチェックタイマＲＴを０にリセットすると共に、リレーイニシャルチェック正常終了フラグＲＩＮＩＴを１にセットし、本制御を終了する。そして、フェールセーフバルブ４への通電を開始し、通常のステアリングアシスト制御を実行する。図５のフローチャートにおいて、ステップ２２４→ステップ２２５に相当する。
【００６７】
〔第１リレー異常、かつ、第２リレー，メイン系統及びサブ系統正常時〕
次に、第１リレー１１６ａに異常が発生した場合について説明する。図７は第１リレーＯＮ固着時のタイムチャートである。尚、本制御は、リレーに故障が発生した場合は、確実にフェールセーフバルブ４への通電を禁止することで、開状態を確保し、運転者によるノンアシストステアリング操舵を実行可能な状態を得ることにある。
【００６８】
時刻ｔ１〜時刻ｔ２までは、全て正常時の制御と同じため説明を省略する。
【００６９】
（メイン側イニシャルチェック制御）
時刻ｔ２〜時刻ｔ４１までは、上述の全て正常時の制御と同じため、時刻ｔ４１から説明する。
【００７０】
時刻ｔ４１経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｍ２Ｅ経過する時刻ｔ５１までの間（タイムチャートのＢ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは第１リレー１１６ａがＯＮ固着であるが、モニタ信号が遮断側であるため、メイン側第２リレー正常フラグＭＯＫ２が１にセットされる。次に、時刻ｔ５１において、第２リレー１１６ｂへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図４のフローチャートにおいて、ステップ２０５→ステップ２０６→ステップ２２６→ステップ２２７に相当する。
【００７１】
時刻ｔ５１経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｍ１Ｅ経過する時刻ｔ６１までの間（タイムチャートのＣ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは第１リレー１１６ａ及び第２リレー１１６ｂが共に駆動側となるため、モニタ信号が駆動側であり、メイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１が０にセットされる。次に、時刻ｔ６１において、第１リレー１１６ａへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。ステップ２０７→ステップ２０８→ステップ２２６→ＥＮＤに相当する。
【００７２】
時刻ｔ６１経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ２経過する時刻ｔ７１までの間（タイムチャートのＤ区間）のモニタ信号が駆動側であれば、メインマイコン１０７側からの通電は正常であることがわかる。
【００７３】
（サブ側イニシャルチェック制御）
ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ２経過後の時刻ｔ７において、サブマイコン１０８から第２リレー１１６ｂへ遮断側信号を出力する。図５のフローチャートにおいて、ステップ２１５→ステップ２１６→ステップ２３２→ステップ２３３に相当する。
【００７４】
時刻ｔ７経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ１経過する時刻ｔ８１までの間（タイムチャートのＥ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは第１リレー１１６ａがＯＮ固着であるが、モニタ信号が遮断側であるため、サブ側第２リレー正常フラグＳＯＫ２が１にセットされる。次に、時刻ｔ８１において、サブマイコン１０８から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。図５のフローチャートにおいて、ステップ２１６→ステップ２３２→ステップ２３３及びステップ２１６→ステップ２１７に相当する。
【００７５】
時刻ｔ８１経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ２Ｅ経過する時刻ｔ９１までの間（タイムチャートのＦ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは第１リレー１１６ａがＯＮ固着により駆動側であっても、第２リレー１１６ｂが遮断側であるため、モニタ信号が遮断側であり、サブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１が１にセットされる。次に、時刻ｔ９１において、第２リレー１１６ｂへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図５のフローチャートにおいて、ステップ２１８→ステップ２３２→ステップ２３３及びステップ２１８→ステップ２１９→ステップ２２０に相当する。
【００７６】
時刻ｔ９１経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ１Ｅ経過する時刻ｔ１０１までの間（タイムチャートのＧ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは第１リレー１１６ａ及び第２リレー１１６ｂが共に駆動側となるため、モニタ信号が駆動側であり、サブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１が０にセットされる。次に、時刻ｔ１０１において、リレー駆動信号サブ側異常とし、リレー異常を検知して、全てのリレー駆動信号を遮断側に出力し、リレーイニシャルチェック正常終了フラグＲＩＮＩＴを０にセットする。そして、フェールセーフバルブ４への通電を禁止する。図５のフローチャートにおいて、ステップ２２１→ステップ２３６→ＥＮＤ及びステップ２２１→ステップ２２２→ステップ２３４→ステップ２３５に相当する。
【００７７】
すなわち、第１リレー１１６ａのＯＮ固着が検出されたときは、第２リレー１１６ｂにより確実に遮断側に切り換える。これにより、異常が発生した場合、フェールセーフバルブ４を開くことで、第１及び第２シリンダ室５１，５２を連通することが可能となり、確実に運転者によるノンアシストステアリング操舵を実行可能な状態を得ることができる（請求項１に対応）。また、図７のタイムチャートでは、第１リレー１１６ａのＯＮ固着時について説明したが、第１リレー１１６ａと第２リレー１１６ｂは直列に設けられているため、第２リレー１１６ｂがＯＮ固着した場合であっても、同様に異常を検知し、かつ、第１リレー１１６ａを用いて確実に遮断側に切り換えることができる（請求項１に対応）。
【００７８】
また、上述の構成及び制御を実行することで、第１リレー１１６ａ及び第２リレー１１６ｂが正常で、かつ、メインマイコン１０７又はサブマイコン１０８のどちらか一方に異常が発生している（メイン系統の断線や、サブ系統の断線等を含む）場合をも検知することが可能となる。このように、故障発生箇所の特定ができることで、メインテナンス性の向上を図ることができる（請求項３に対応）。
【００７９】
また、第１リレー１１６ａと第２リレー１１６ｂを、異なる容量、または異なる形式とすることで、ＯＮ固着の要因が同一となって、双方に異常が発生するといった問題を回避することができる（請求項２に対応）。
【００８０】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。基本的な回路構成は実施の形態１と同様であるため、異なる点についてのみ説明する。
【００８１】
図８は実施の形態２における、フェールセーフバルブ駆動回路部の構成を表すブロック図である。本実施の形態２では、半導体素子であるソレノイド駆動素子１２０を用いてＰＷＭ駆動する構成とした点が実施の形態１と異なる。
【００８２】
第１リレー１１６ａとソレノイド駆動素子１２０は直列に設けられている。この第１リレー１１６ａとソレノイド駆動素子１２０の間には、モニタ回路ｅが接続されている。また、電源電圧を基準として、ソレノイド駆動素子１２０の下流には、ソレノイド駆動素子１２０から出力された電圧に基づく電流値を検出する電流センサ１２１が設けられている。この電流センサ１２１の信号は、電流モニタ回路ｇを介してメインマイコン１０７に入力される。また、メインマイコン１０７からの駆動信号は、駆動系統ｆを介してソレノイド駆動素子１２０に出力される。
【００８３】
図９，１０は実施の形態２におけるリレーのイニシャルチェック制御を表すフローチャートである。尚、イニシャルチェック制御はイグニッションスイッチがＯＮとなった直後に実行される制御であり、例えば２０ｍｓｅｃ間隔の所定周期でフローを繰り返すものとする。
【００８４】
ステップ３０１では、リレーイニシャルチェックが正常に終了したかどうかを判断し、正常に終了したときには本制御フローを終了し、正常に終了していないときはステップ３０２へ進む。
【００８５】
ステップ３０２では、マイコン起動処理が正常に終了したかどうかを判断し、正常に終了したときはステップ３０３へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
【００８６】
ステップ３０３では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴをカウントアップする。
【００８７】
ステップ３０４では、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。
【００８８】
ステップ３０５では、電流センサ１２１の出力が、予め設定された閾値ＴＨ未満かどうかを判断し、ＴＨ未満のときはステップ３０６へ進み、それ以外はステップ３１８〜ステップ３２１に示すソレノイド駆動素子異常判断処理へ進む。
【００８９】
ステップ３０６では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｔ１より大きいかどうかを判断し、大きいときはステップ３０７へ進み、それ以外はメインマイコン１０７による第１リレー１０６ａのモニタリングを行うメイン側第１リレーモニタリング処理（ステップ３２２→ステップ３２３）へ進む。
【００９０】
ステップ３０７では、サブマイコン１０８から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。
【００９１】
ステップ３０８では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｔ２経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ３０９へ進み、それ以外はメインマイコン１０７による第１リレー１０６ａのモニタリングを行うメイン側第１リレーモニタリング処理（ステップ３２２→ステップ３２３）へ進む。
【００９２】
ステップ３０９では、第１リレーモニタリング処理によってメイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１が１にセットされているかどうかを判断し、１のときは正常であると判断してステップ３１０へ進み、それ以外はリレー異常処理（ステップ３２４→ステップ３２５）へ進む。
【００９３】
ステップ３１０では、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ駆動側信号を出力する。
【００９４】
ステップ３１１では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｔ３を経過したかどうかを判断し、経過しているときはステップ３１２へ進み、経過していないときは、サブ側第１リレーモニタリング処理（ステップ３２６→ステップ３２７）へ進む。
【００９５】
ステップ３１２では、第１リレーモニタリング処理によってサブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１が１にセットされているかどうかを判断し、１のときは正常であると判断してステップ３１３へ進み、それ以外はリレー異常処理（ステップ３２４→ステップ３２５）へ進む。
【００９６】
ステップ３１３では、サブマイコン１０８から第１リレー１１６ａへ駆動側信号を出力する。
【００９７】
ステップ３１４では、メインマイコン１０７からソレノイド駆動素子１２０へ駆動側信号を出力する。
【００９８】
ステップ３１５では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴをリセットする。
【００９９】
ステップ３１６では、リレーイニシャルチェック正常終了フラグＲＩＮＩＴを１にセットする。
【０１００】
ステップ３１７では、ソレノイド駆動素子１２０へ駆動側信号を出力し、本制御を終了する。
【０１０１】
（ソレノイド駆動素子異常判断処理）
ステップ３１８では、ソレノイド駆動素子異常カウンタＳＴをカウントアップする。
【０１０２】
ステップ３１９では、ＳＴが予め設定された所定時間ＳＴ１を経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ３２０へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
【０１０３】
ステップ３２０では、ソレノイド駆動素子異常フラグＳＩＮＩＴを１にセットする。
【０１０４】
ステップ３２１では、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力し、本制御を終了する。
【０１０５】
（メイン側第１リレーモニタリング処理）
ステップ３２２では、メインマイコン１０７による第１リレー１１６ａのモニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側のときはステップ３２３へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
ステップ３２３では、メイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１を１にセットする。
【０１０６】
（リレー異常処理）
ステップ３２４では、リレー駆動信号メイン側を異常にセットする。
ステップ３２５では、リレー異常を出力する。
【０１０７】
（サブ側第１リレーモニタリング処理）
ステップ３２６では、サブマイコン１０８による第１リレー１１６ａのモニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側のときはステップ３２７へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
ステップ３２７では、サブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１を１にセットする。
【０１０８】
上記制御内容について、図１１のタイムチャートに基づいて説明する。
【０１０９】
〔第１リレー及びソレノイド駆動素子正常、かつ、メイン系統及びサブ系統正常時〕
時刻ｔ２１において、イグニッションスイッチがＯＮとされると、リレーイニシャルチェック制御が開始される。まず、時刻ｔ２３において、マイコン起動処理が正常に終了したかどうかを判断する。すなわち、マイコンが正常に起動していなければリレーのフェールを検出することができないためである。図９のフローチャートにおいて、ステップ３０１→ステップ３０２に相当する。
【０１１０】
（メイン側イニシャルチェック制御）
時刻ｔ２３において、マイコン起動処理が正常に行われたと判断されると、リレーイニシャルチェックタイマＲＴのカウントアップを開始する。次に所定時間Ｔ１経過後の時刻ｔ２４において、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。図９のフローチャートにおいて、ステップ３０３→ステップ３０４に相当する。
【０１１１】
時刻ｔ２３経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｔ１経過する時刻ｔ２４までの間（タイムチャートのＡ区間）の電流センサ信号がほぼ０かどうかを判断する。ここで、図１１のタイムチャートにおける電流センサ信号の点線で示すように、電流センサ信号の値が検出されるときは、ソレノイド駆動素子異常判断処理へ進む。本タイムチャートの実線で示す値は０であり、正常であるため、このまま第１リレー１１６ａへの遮断側信号を継続する。そして、モニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側であれば、メイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１を１にセットする。
【０１１２】
次に、時刻ｔ２４において、サブマイコン１０８から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。図９のフローチャートにおいて、ステップ３０６→ステップ３２２→ステップ３２３及びステップ３０６→ステップ３０７に相当する。
【０１１３】
時刻ｔ２４経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｔ２経過する時刻ｔ２５までの間（タイムチャートのＢ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、メイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１が１にセットされている。よって、時刻ｔ２５において、第１リレー１１６ａへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図９のフローチャートにおいて、ステップ３０８→ステップ３０９→ステップ３１０に相当する。
【０１１４】
時刻ｔ２５経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｔ３経過する時刻ｔ２６までの間（タイムチャートのＣ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、サブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１が１にセットされている。よって、時刻ｔ２６において、第１リレー１１６ａへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図９のフローチャートにおいて、ステップ３１１→ステップ３２６→ステップ３２７及びステップ３１１→ステップ３１２→ステップ３１３に相当する。
【０１１５】
時刻ｔ２６経過後、メイン側及びサブ側のリレーイニシャルチェックが全て正常であるため、リレーイニシャルチェックタイマＲＴを０にリセットすると共に、リレーイニシャルチェック正常終了フラグＲＩＮＩＴを１にセットする。そして、ソレノイド駆動素子１２０へ駆動側信号を出力し、本制御を終了する。これにより、フェールセーフバルブ４への通電を開始し、通常のステアリングアシスト制御を実行する。図９のフローチャートにおいて、ステップ３１４→ステップ３１５→３１６→３１７に相当する。
【０１１６】
〔ソレノイド駆動素子異常、かつ、第１リレー，メイン系統及びサブ系統正常時〕
次に、ソレノイド駆動素子１２０に異常が発生した場合について説明する。ソレノイド駆動素子１２０がＯＮ固着したときは、図１１のタイムチャートにおける電流センサ信号の点線で示すように、電流値が検出される。このときは、ソレノイド駆動素子１２０に異常が発生しているため、ステップ３１８〜ステップ３２１におけるソレノイド駆動素子異常判断処理へ進む。
【０１１７】
そして、所定時間ＳＴ１の間、電流値が検出されるときは、ソレノイド駆動素子異常フラグＳＩＮＩＴを１にセットし、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側の信号を出力し、本制御を終了する。図１０のフローチャートにおいて、ステップ３１８→ステップ３１９→ステップ３２０→ステップ３２１に相当する。
【０１１８】
すなわち、ソレノイド駆動素子１２０に故障が発生した場合は、第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力することで、確実にフェールセーフバルブ４への通電を禁止することができる。これにより、フェールセーフバルブ４の開状態を確保し、運転者によるノンアシストステアリング操舵を実行可能な状態を得ることができる。
【０１１９】
〔第１リレー異常、かつ、ソレノイド駆動素子，メイン系統及びサブ系統正常時〕
次に、第１リレー１１６ａに異常が発生した場合について説明する。第１リレー１１６ａがＯＮ固着すると、モニタ信号は常にＯＮ状態を検出するため、リレー駆動信号メイン側を異常にセットし、リレー異常を出力する。
【０１２０】
以上、説明したように、実施の形態２の構成により、第１リレー１１６ａがＯＮ固着した場合には、ソレノイド駆動素子１２０への駆動側信号を出力しない。これにより、異常が発生した場合、フェールセーフバルブ４を開くことで、第１及び第２シリンダ室５１，５２を連通することが可能となり、確実に運転者によるノンアシストステアリング操舵を実行可能な状態を得ることができる。
【０１２１】
また、ソレノイド駆動素子１２０がＯＮ固着した場合には、電流モニタ値がＯＦＦ以上の値を示すため、この電流値をモニタすることで確実にソレノイド駆動素子１２０の異常を検知することができる。このときは、電源電圧に対し上流である第１リレー１１６ａを遮断する。これにより、フェールセーフバルブ４を開くことで、第１及び第２シリンダ室５１，５２を連通することが可能となり、確実に運転者によるノンアシストステアリング操舵を実行可能な状態を得ることができる。
【０１２２】
更に、上記実施の形態から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【０１２３】
（イ）請求項１ないし３に記載のパワーステアリング装置において、
前記電源切換手段として、リレーと半導体素子を直列に設け、
電源電圧を上流として前記半導体素子の下流側に、電流値を検出する電流検出手段を設けたことを特徴とするパワーステアリング装置。
【０１２４】
すなわち、半導体素子を用いた場合は、一個のリレーとして見なせるため、請求項１ないし３と同様の作用効果を得ることができる。また、半導体素子自体が駆動回路となるため、回路構成のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるパワーステアリング装置の全体構成を表す概略図である。
【図２】実施の形態における制御回路を表すブロック図である。
【図３】実施の形態におけるフェールセーフバルブ駆動回路部の拡大図である。
【図４】実施の形態１におけるリレーイニシャルチェック制御を表すフローチャートである。
【図５】実施の形態１におけるリレーイニシャルチェック制御を表すフローチャートである。
【図６】実施の形態１における正常時のリレーイニシャルチェック制御を表すタイムチャートである。
【図７】実施の形態１における第１リレー異常時のリレーイニシャルチェック制御を表すタイムチャートである。
【図８】実施の形態２におけるフェールセーフバルブ駆動回路部の拡大図である。
【図９】実施の形態２におけるリレーイニシャルチェック制御を表すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２におけるリレーイニシャルチェック制御を表すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２におけるリレーイニシャルチェック制御を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ ギア機構
４ フェールセーフバルブ
５ パワーステアリング機構
５１，５２ パワーシリンダ室
６ オイルポンプ
６ａ 電動モータ
７ 操舵輪
８ ウォーニングランプ
１０ コントロールユニット（ＳＢＷＣＵ）
１１ バッテリ
１２ 操舵角センサ
１３ ＩＧＮスイッチ
１４ エンジン回転数センサ
１５ 車速センサ
１０７ メインマイコン
１０８ サブマイコン
１１６ フェールセーフバルブ駆動回路部
１１６ａ 第１リレー
１１６ｂ 第２リレー
１１６ｃ フェールセーフバルブ駆動回路
１２０ ソレノイド駆動素子
１２１ 電流センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータでポンプを駆動することで操舵アシストするパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パワーステアリング装置にあっては、操舵トルクを検出するトルクセンサの出力に基づき電動モータを駆動してオイルポンプを駆動し、ピストンで区切られたパワーシリンダの２室の一方の室の油圧を高めることで操舵アシストする技術が知られている。ここで、運転者の操舵によって左右のシリンダ室に差圧が生じているときに、ポンプの異常等によりポンプが停止すると、シリンダ室の圧力差が大きいときは、ステアリングがロックしてしまう。そこで、２室のパワーシリンダ室を連通するバイパス回路と、このバイパス回路の連通・非連通状態を切換可能なフェールセーフバルブを設けた技術が特許文献１に開示されている。
【０００３】
この技術では、パワーステアリング装置に何らかの異常が発生したときは、フェールセーフバルブを連通状態とし、左右のパワーシリンダ室の差圧を解消することで、運転者の操舵によるノンアシスト操舵を可能としている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１４５０８７号公報（図１参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の電動油圧パワーステアリング装置にあっては、下記に示す問題があった。すなわち、フェールセーフバルブは、電源供給が不能に陥った場合に、確実に運転者の操舵によるノンアシスト操舵を実現することを目的としている。よって、ノーマルオープン弁を使用しており、フェールセーフバルブへの電源供給が遮断されて始めて左右のパワーシリンダ室の差圧を解消（すなわちノンパワーアシスト）することができる。
【０００６】
フェールセーフバルブに電源を供給している電源供給回路上には、ＯＮ・ＯＦＦを切換可能なリレーが設けられており、異常が発生したときは、リレーをＯＦＦとすることでフェールセーフ弁を開いた状態とすることができる。このとき、リレーがＯＮ固着してしまうと、フェールセーフバルブへの電源供給を遮断することができなくなり、運転者のノンアシスト操舵を達成できない虞があった。
【０００７】
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、故障時等に、フェールセーフバルブへの電源供給を確実に遮断することで、パワーシリンダ室の差圧を解消し、運転者のノンアシスト操舵を達成可能なパワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため本願発明では、フェールセーフバルブへの電源供給線上に、電源供給をＯＮ・ＯＦＦ可能な電源切換手段を、直列に複数設けた。これにより、一方の電源切換手段がＯＮ固着した場合であっても、他方の電源切換手段により確実にＯＦＦ状態を確保することが可能となり、故障時等にパワーシリンダ室の差圧を確実に解消することができる。このとき、複数の電源切換手段は、それぞれ異なる容量、異なる形式とすることで、同じ故障モードに陥る確率を低下させることができる。また、イグニッションスイッチＯＮ時等に、電源切換手段の作動状態をチェックするイニシャルチェックが可能となり、どの電源切換手段が故障しているかを把握することが可能となり、安全性及びメインテナンス性の向上を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるパワーステアリング装置の全体構成を表すシステム図である。まず、構成について説明すると、１はステアリングホイール、２はステアリングシャフト、３はラックアンドピニオン式ギア機構、５は運転者の操舵力をアシストするパワーステアリング機構、６は電動モータ６ａにより駆動する外接ギア型のオイルポンプ、７は操舵輪、８は運転者にステアリング系に故障が発生したことを報知するウォーニングランプ、１０はステアリングコントロールユニット（以下、ＳＢＷＣＵと記載する）である。
【００１０】
パワーステアリング機構５の油圧源であるオイルポンプ６は、パワーシリンダ５ａの第１シリンダ室５１及び第２シリンダ室５２を連通する油圧管６１に設けられている。運転者がステアリングホイール１を操作すると、操作方向に応じて電動モータ６ａの回転方向が切り換えられ、第１シリンダ室５１と第２シリンダ室５２との間の油を給排することで運転者の操舵力をアシストする。具体的には、図中ステアリング１を右に操舵すると、第２シリンダ室５２から第１シリンダ室５１に油圧が供給される方向に電動モータ６ａが駆動することでアシストする。
【００１１】
油圧管６１には、第１シリンダ室５１と第２シリンダ室５２とを、オイルポンプ６を介すことなく連通するバイパス回路６２が設けられている。このバイパス回路６２上には、コントロールユニット１０からの指令信号に基づいて作動する電子制御式のフェールセーフバルブ４が設けられている。
【００１２】
このフェールセーフバルブ４は、コントロールユニット１０からの指令信号により電圧が供給されると閉じた状態となり、電圧の供給がない状態では開いた状態となるノーマルオープン弁を用いている。これにより、ステアリング系に何らかの以上が発生し、電源の供給をシャットダウンした場合であっても、第１シリンダ室５１と第２シリンダ室５２を連通状態とすることが可能となり、アシストトルク無しの通常の操舵を確保することができる。
【００１３】
また、ステアリングシャフト２には、運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサ１２が設けられている。
【００１４】
コントロールユニット１０には、トルクセンサ１２からの操舵トルク信号、イグニッションスイッチ１３からのＩＧＮ信号、エンジン回転数センサ１４からのエンジン回転数信号、車速センサ１５からの車速信号が入力される。これら入力された信号に基づいて、オイルポンプ６の電動モータ６ａ、フェールセーフバルブ４及びウォーニングランプ８へ指令信号を出力する。
【００１５】
図２はコントロールユニット１０内の構成を表すブロック図である。１０１は電源回路であり、バッテリ１１からの電圧信号、及びイグニッションスイッチ１３からのＩＧＮ信号が入力され、メインマイコン１０７と信号を送受信する。
【００１６】
１０２はエンジン回転数処理回路であり、エンジン回転数センサ１４からのエンジン回転数信号をメインマイコン１０７へ出力する。１０３はトルクセンサ処理回路１０３であり、トルクセンサ１２からのトルク信号をメインマイコン１０７に出力すると共に、サブマイコン１０８へ出力する。１０４は車速信号処理回路であり、車速センサ１５からの車速信号をメインマイコン１０７へ出力する。１０５は診断回路であり、コネクタ１６を介して入力される診断信号をメインマイコンに出力する。１０６はＣＡＮ通信回路であり、車両系ＣＡＮによって送信される信号をメインマイコン１０７に出力する。
【００１７】
１０８はサブマイコンであり、メインマイコン１０７を監視する。メインマイコン１０７にフェールが発生したときは、フェールセーフリレー１０９，フェールセーフバルブ駆動回路１１６及びウォーニングランプ駆動回路１１７へ制御信号を出力可能に構成されている。
【００１８】
１０９はフェールセーフリレーであり、何らかのフェールが発生したときは、モータ駆動用の電源供給を遮断する。１１０はＥＥＰＲＯＭであり、制御に必要な各種データを格納すると共に、データを更新可能な構成となっている。１１１はフェールセーフリレー診断入力回路であり、フェールセーフリレー１０９の作動診断信号をメインマイコン１０７へ出力する。１１２はモータ駆動回路であり、メインマイコン１０７からの指令信号に基づいて電動モータ６ａへ電圧を供給する。１１３は電流モニタ回路であり、電動モータ６ａの電流値を検出し、メインマイコン１０７へ出力する。１１４はモータ端子電圧回路であり、電動モータ６ａの端子電圧をメインマイコン１０７へ出力する。１１５はモータ回転信号処理回路であり、電動モータ６ａの回転数をメインマイコン１０７へ出力する。１１６はフェールセーフバルブ駆動回路部であり、メインマイコン１０７もしくはサブマイコン１０８からの指令信号に基づいて、フェールセーフバルブ４に対し駆動信号を出力する。１１７はウォーニングランプ駆動回路であり、メインマイコン１０７もしくはサブマイコン１０８からの指令信号に基づいて、ウォーニングランプ８に対し指令信号を出力する。
【００１９】
図３はフェールセーフバルブ駆動回路１１６周辺の拡大図である。フェールセーフバルブ駆動回路部１１６内には、第１リレー１１６ａと、第２リレー１１６ｂと、フェールセーフバルブ駆動回路１１６ｃが設けられている。第１リレー１１ａと第２リレー１１６ｂは、駆動回路電源ＩＧＮとフェールセーフバルブ駆動回路１１６ｃとの間に直列に配置されている。尚、本実施の形態１では、第１リレー１１６ａと第２リレー１１６ｂを、異なる容量、異なる形式の仕様を用いている。
【００２０】
電源電圧に対し、第１リレー１１６ａより下流の第２リレー１１６ｂとフェールセーフバルブ駆動回路１１６ｃの間には、モニタ信号を出力するモニタ回路ｅが接続され、メインマイコン１０７へ電源電圧のモニタ信号を出力している。
【００２１】
また、第１リレー１１６ａに対し、メインマイコン１０７からの信号を供給するメイン側第１リレー系統ａと、サブマイコン１０８からの信号を供給するサブ側第１リレー系統ｃが備えられている。また、第２リレー１１６ｂに対し、メインマイコン１０８からの信号を供給するメイン側第２リレー系統ｂと、サブマイコン１０８からの信号を供給するサブ側第２リレー系統ｄが備えられている。
【００２２】
また、フェールセーフバルブ駆動回路１１６ｃに対し、メインマイコン１０７又はサブマイコン１０８からの駆動信号（ＰＷＭ信号）を供給する駆動系統ｆが設けられている。フェールセーフバルブ駆動回路１１６ｃに供給された電源電圧は、駆動系統ｆから供給される駆動信号に応じてフェールセーフバルブ４に供給される。
【００２３】
図４はリレーのイニシャルチェック制御を表すフローチャートである。尚、イニシャルチェック制御はイグニッションスイッチがＯＮとなった直後に実行される制御であり、例えば２０ｍｓｅｃ間隔の所定周期でフローを繰り返すものとする。
【００２４】
ステップ２０１では、リレーイニシャルチェックが正常に終了したかどうかを判断し、正常に終了したときには本制御フローを終了し、正常に終了していないときはステップ２０２へ進む。
【００２５】
ステップ２０２では、マイコン起動処理が正常に終了したかどうかを判断し、正常に終了したときはステップ２０３へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
【００２６】
ステップ２０３では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴをカウントアップする。
【００２７】
ステップ２０４では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｍ２より大きいかどうかを判断し、大きいときはステップ２０５へ進み、それ以外はステップ２１４へ進む。
【００２８】
ステップ２０５では、メインマイコン１０７から第２リレー１１６ｂへ遮断側信号を出力する。
【００２９】
ステップ２０６では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｍ１経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ２０７へ進み、それ以外はメインマイコン１０７による第２リレー１０６ｂのモニタリングを行うメイン側第２リレーモニタリング処理（ステップ２２６→ステップ２２７）へ進む。
【００３０】
ステップ２０７では、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。
【００３１】
ステップ２０８では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｍ２Ｅ経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ２０９へ進み、経過していないときは、メイン側第２リレーモニタリング処理（ステップ２２６→ステップ２２７）へ進む。
【００３２】
ステップ２０９では、第２リレーモニタリング処理によってメイン側第２リレー正常フラグＭＯＫ２が１にセットされているかどうかを判断し、１のときは正常であると判断してステップ２１０へ進み、それ以外はメイン側異常処理（ステップ２２８→ステップ２２９）へ進む。
【００３３】
ステップ２１０では、メインマイコン１０７から第２リレー１１６ｂへ駆動側信号を出力する。
【００３４】
ステップ２１１では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｍ１Ｅを経過したかどうかを判断し、経過しているときはステップ２１２へ進み、経過していないときは、メイン側第１リレーモニタリング処理（ステップ２３０→ステップ２３１）へ進む。
【００３５】
ステップ２１２では、第１リレーモニタリング処理によってメイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１が１にセットされているかどうかを判断し、１のときは正常であると判断してステップ２１０へ進み、それ以外はメイン側異常処理（ステップ２２８→ステップ２２９）へ進む。
【００３６】
ステップ２１３では、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ駆動側信号を出力する。
【００３７】
ステップ２１４では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｓ２経過したかどうかを判断し、経過しているときはステップ２１５へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
【００３８】
ステップ２１５では、サブマイコン１０８から第２リレー１１６ｂへ遮断側信号を出力する。
【００３９】
ステップ２１６では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｓ１経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ２１７へ進み、それ以外はサブマイコン１０８による第２リレー１１６ｂのモニタリングを行うサブ側第２リレーモニタリング処理（ステップ２３２→ステップ２３３）へ進む。
【００４０】
ステップ２１７では、サブマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。
【００４１】
ステップ２１８では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｓ２Ｅ経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ２１９へ進み、経過していないときは、サブ側第２リレーモニタリング処理（ステップ２３２→ステップ２３３）へ進む。
【００４２】
ステップ２１９では、サブ側第２リレーモニタリング処理によってサブ側第２リレー正常フラグＳＯＫ２が１にセットされているかどうかを判断し、１のときは正常であると判断してステップ２２０へ進み、それ以外はサブ側異常処理（ステップ２３４→ステップ２３５）へ進む。
【００４３】
ステップ２２０では、サブマイコン１０７から第２リレー１１６ｂへ駆動側信号を出力する。
【００４４】
ステップ２２１では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｓ１Ｅを経過したかどうかを判断し、経過しているときはステップ２２２へ進み、経過していないときは、サブ側第１リレーモニタリング処理（ステップ２３６→ステップ２３７）へ進む。
【００４５】
ステップ２２２では、サブ側第１リレーモニタリング処理によってサブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１が１にセットされているかどうかを判断し、１のときは正常であると判断してステップ２２３へ進み、それ以外はサブ側異常処理（ステップ２３４→ステップ２３５）へ進む。
【００４６】
ステップ２２３では、サブマイコン１０８から第１リレー１１６ａへ駆動側信号を出力する。
【００４７】
ステップ２２４では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴをリセットする。
【００４８】
ステップ２２５では、リレーイニシャルチェック正常終了フラグＲＩＮＩＴを１にセットする。
【００４９】
（メイン側第２リレーモニタリング処理）
ステップ２２６では、メインマイコン１０７による第２リレー１１６ｂのモニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側のときはステップ２２７へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
ステップ２２７では、メイン側第２リレー正常フラグＭＯＫ２を１にセットする。
【００５０】
（メイン側異常処理）
ステップ２２８では、リレー駆動信号メイン側を異常にセットする。
ステップ２２９では、リレー異常を出力する。
【００５１】
（メイン側第１リレーモニタリング処理）
ステップ２３０では、メインマイコン１０７による第１リレー１１６ａのモニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側のときはステップ２３１へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
ステップ２３１では、メイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１を１にセットする。
【００５２】
（サブ側第２リレーモニタリング処理）
ステップ２３２では、サブマイコン１０８による第２リレー１１６ｂのモニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側のときはステップ２３３へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
ステップ２３３では、サブ側第２リレー正常フラグＳＯＫ２を１にセットする。
【００５３】
（サブ側異常処理）
ステップ２３４では、リレー駆動信号サブ側を異常にセットする。
ステップ２３５では、リレー異常を出力する。
【００５４】
（サブ側第１リレーモニタリング処理）
ステップ２３６では、サブマイコン１０８による第１リレー１１６ａのモニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側のときはステップ２３７へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
ステップ２３７では、サブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１を１にセットする。
【００５５】
上記制御内容について、図６のタイムチャートに基づいて説明する。
【００５６】
〔第１リレー及び第２リレー正常、かつ、メイン系統及びサブ系統正常時〕
時刻ｔ１において、イグニッションスイッチがＯＮとされると、リレーイニシャルチェック制御が開始される。まず、マイコン起動処理が正常に終了したかどうかを判断する。すなわち、マイコンが正常に起動していなければリレーのフェールを検出することができないためである。図４のフローチャートにおいて、ステップ２０１→ステップ２０２に相当する。
【００５７】
（メイン側イニシャルチェック制御）
時刻ｔ２において、マイコン起動処理が正常に行われたと判断されると、リレーイニシャルチェックタイマＲＴのカウントアップを開始する。次に所定時間Ｍ２経過後の時刻ｔ３において、メインマイコン１０７から第２リレー１１６ｂへ遮断側信号を出力する。図４のフローチャートにおいて、ステップ２０３→ステップ２０４→ステップ２０５に相当する。
【００５８】
時刻ｔ３経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｍ１経過する時刻ｔ４までの間（タイムチャートのＡ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、このまま第２リレー１１６ｂへの遮断側信号を継続する。次に、時刻ｔ４において、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。図４のフローチャートにおいて、ステップ２０６→ステップ２２６→ステップ２２７及びステップ２０６→ステップ２０７に相当する。
【００５９】
時刻ｔ４経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｍ２Ｅ経過する時刻ｔ５までの間（タイムチャートのＢ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、メイン側第２リレー正常フラグＭＯＫ２が１にセットされている。よって、時刻ｔ５において、第２リレー１１６ｂへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図４のフローチャートにおいて、ステップ２０８→ステップ２０９→ステップ２１０に相当する。
【００６０】
時刻ｔ５経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｍ１Ｅ経過する時刻ｔ６までの間（タイムチャートのＣ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、メイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１が１にセットされている。よって、時刻ｔ６において、第１リレー１１６ａへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図４のフローチャートにおいて、ステップ２１１→ステップ２３０→ステップ２３１及びステップ２１１→ステップ２１２→ステップ２１３に相当する。
【００６１】
時刻ｔ６経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ２経過する時刻ｔ７までの間（タイムチャートのＤ区間）のモニタ信号が駆動側であれば、メインマイコン１０７側からの通電は正常であることがわかる。
【００６２】
（サブ側イニシャルチェック制御）
ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ２経過後の時刻ｔ７において、サブマイコン１０８から第２リレー１１６ｂへ遮断側信号を出力する。図５のフローチャートにおいて、ステップ２１４→ステップ２１５に相当する。
【００６３】
時刻ｔ７経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ１経過する時刻ｔ８までの間（タイムチャートのＥ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、このまま第２リレー１１６ｂへの遮断側信号を継続する。次に、時刻ｔ８において、サブマイコン１０８から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。図５のフローチャートにおいて、ステップ２１６→ステップ２３２→ステップ２３３及びステップ２１６→ステップ２１７に相当する。
【００６４】
時刻ｔ８経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ２Ｅ経過する時刻ｔ９までの間（タイムチャートのＦ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、サブ側第２リレー正常フラグＳＯＫ２が１にセットされている。よって、時刻ｔ９において、第２リレー１１６ｂへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図５のフローチャートにおいて、ステップ２１８→ステップ２３２→ステップ２３３及びステップ２１８→ステップ２１９→ステップ２２０に相当する。
【００６５】
時刻ｔ９経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ１Ｅ経過する時刻ｔ１０までの間（タイムチャートのＧ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、サブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１が１にセットされている。よって、時刻ｔ１０において、第１リレー１１６ａへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図５のフローチャートにおいて、ステップ２２１→ステップ２３６→ステップ２３７及びステップ２２１→ステップ２２２→ステップ２２３に相当する。
【００６６】
時刻ｔ１０経過後、メイン側及びサブ側のリレーイニシャルチェックが全て正常であるため、リレーイニシャルチェックタイマＲＴを０にリセットすると共に、リレーイニシャルチェック正常終了フラグＲＩＮＩＴを１にセットし、本制御を終了する。そして、フェールセーフバルブ４への通電を開始し、通常のステアリングアシスト制御を実行する。図５のフローチャートにおいて、ステップ２２４→ステップ２２５に相当する。
【００６７】
〔第１リレー異常、かつ、第２リレー，メイン系統及びサブ系統正常時〕
次に、第１リレー１１６ａに異常が発生した場合について説明する。図７は第１リレーＯＮ固着時のタイムチャートである。尚、本制御は、リレーに故障が発生した場合は、確実にフェールセーフバルブ４への通電を禁止することで、開状態を確保し、運転者によるノンアシストステアリング操舵を実行可能な状態を得ることにある。
【００６８】
時刻ｔ１〜時刻ｔ２までは、全て正常時の制御と同じため説明を省略する。
【００６９】
（メイン側イニシャルチェック制御）
時刻ｔ２〜時刻ｔ４１までは、上述の全て正常時の制御と同じため、時刻ｔ４１から説明する。
【００７０】
時刻ｔ４１経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｍ２Ｅ経過する時刻ｔ５１までの間（タイムチャートのＢ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは第１リレー１１６ａがＯＮ固着であるが、モニタ信号が遮断側であるため、メイン側第２リレー正常フラグＭＯＫ２が１にセットされる。次に、時刻ｔ５１において、第２リレー１１６ｂへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図４のフローチャートにおいて、ステップ２０５→ステップ２０６→ステップ２２６→ステップ２２７に相当する。
【００７１】
時刻ｔ５１経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｍ１Ｅ経過する時刻ｔ６１までの間（タイムチャートのＣ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは第１リレー１１６ａ及び第２リレー１１６ｂが共に駆動側となるため、モニタ信号が駆動側であり、メイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１が０にセットされる。次に、時刻ｔ６１において、第１リレー１１６ａへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。ステップ２０７→ステップ２０８→ステップ２２６→ＥＮＤに相当する。
【００７２】
時刻ｔ６１経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ２経過する時刻ｔ７１までの間（タイムチャートのＤ区間）のモニタ信号が駆動側であれば、メインマイコン１０７側からの通電は正常であることがわかる。
【００７３】
（サブ側イニシャルチェック制御）
ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ２経過後の時刻ｔ７において、サブマイコン１０８から第２リレー１１６ｂへ遮断側信号を出力する。図５のフローチャートにおいて、ステップ２１５→ステップ２１６→ステップ２３２→ステップ２３３に相当する。
【００７４】
時刻ｔ７経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ１経過する時刻ｔ８１までの間（タイムチャートのＥ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは第１リレー１１６ａがＯＮ固着であるが、モニタ信号が遮断側であるため、サブ側第２リレー正常フラグＳＯＫ２が１にセットされる。次に、時刻ｔ８１において、サブマイコン１０８から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。図５のフローチャートにおいて、ステップ２１６→ステップ２３２→ステップ２３３及びステップ２１６→ステップ２１７に相当する。
【００７５】
時刻ｔ８１経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ２Ｅ経過する時刻ｔ９１までの間（タイムチャートのＦ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは第１リレー１１６ａがＯＮ固着により駆動側であっても、第２リレー１１６ｂが遮断側であるため、モニタ信号が遮断側であり、サブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１が１にセットされる。次に、時刻ｔ９１において、第２リレー１１６ｂへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図５のフローチャートにおいて、ステップ２１８→ステップ２３２→ステップ２３３及びステップ２１８→ステップ２１９→ステップ２２０に相当する。
【００７６】
時刻ｔ９１経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｓ１Ｅ経過する時刻ｔ１０１までの間（タイムチャートのＧ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは第１リレー１１６ａ及び第２リレー１１６ｂが共に駆動側となるため、モニタ信号が駆動側であり、サブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１が０にセットされる。次に、時刻ｔ１０１において、リレー駆動信号サブ側異常とし、リレー異常を検知して、全てのリレー駆動信号を遮断側に出力し、リレーイニシャルチェック正常終了フラグＲＩＮＩＴを０にセットする。そして、フェールセーフバルブ４への通電を禁止する。図５のフローチャートにおいて、ステップ２２１→ステップ２３６→ＥＮＤ及びステップ２２１→ステップ２２２→ステップ２３４→ステップ２３５に相当する。
【００７７】
すなわち、第１リレー１１６ａのＯＮ固着が検出されたときは、第２リレー１１６ｂにより確実に遮断側に切り換える。これにより、異常が発生した場合、フェールセーフバルブ４を開くことで、第１及び第２シリンダ室５１，５２を連通することが可能となり、確実に運転者によるノンアシストステアリング操舵を実行可能な状態を得ることができる（請求項１に対応）。また、図７のタイムチャートでは、第１リレー１１６ａのＯＮ固着時について説明したが、第１リレー１１６ａと第２リレー１１６ｂは直列に設けられているため、第２リレー１１６ｂがＯＮ固着した場合であっても、同様に異常を検知し、かつ、第１リレー１１６ａを用いて確実に遮断側に切り換えることができる（請求項１に対応）。
【００７８】
また、上述の構成及び制御を実行することで、第１リレー１１６ａ及び第２リレー１１６ｂが正常で、かつ、メインマイコン１０７又はサブマイコン１０８のどちらか一方に異常が発生している（メイン系統の断線や、サブ系統の断線等を含む）場合をも検知することが可能となる。このように、故障発生箇所の特定ができることで、メインテナンス性の向上を図ることができる（請求項３に対応）。
【００７９】
また、第１リレー１１６ａと第２リレー１１６ｂを、異なる容量、または異なる形式とすることで、ＯＮ固着の要因が同一となって、双方に異常が発生するといった問題を回避することができる（請求項２に対応）。
【００８０】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。基本的な回路構成は実施の形態１と同様であるため、異なる点についてのみ説明する。
【００８１】
図８は実施の形態２における、フェールセーフバルブ駆動回路部の構成を表すブロック図である。本実施の形態２では、半導体素子であるソレノイド駆動素子１２０を用いてＰＷＭ駆動する構成とした点が実施の形態１と異なる。
【００８２】
第１リレー１１６ａとソレノイド駆動素子１２０は直列に設けられている。この第１リレー１１６ａとソレノイド駆動素子１２０の間には、モニタ回路ｅが接続されている。また、電源電圧を基準として、ソレノイド駆動素子１２０の下流には、ソレノイド駆動素子１２０から出力された電圧に基づく電流値を検出する電流センサ１２１が設けられている。この電流センサ１２１の信号は、電流モニタ回路ｇを介してメインマイコン１０７に入力される。また、メインマイコン１０７からの駆動信号は、駆動系統ｆを介してソレノイド駆動素子１２０に出力される。
【００８３】
図９，１０は実施の形態２におけるリレーのイニシャルチェック制御を表すフローチャートである。尚、イニシャルチェック制御はイグニッションスイッチがＯＮとなった直後に実行される制御であり、例えば２０ｍｓｅｃ間隔の所定周期でフローを繰り返すものとする。
【００８４】
ステップ３０１では、リレーイニシャルチェックが正常に終了したかどうかを判断し、正常に終了したときには本制御フローを終了し、正常に終了していないときはステップ３０２へ進む。
【００８５】
ステップ３０２では、マイコン起動処理が正常に終了したかどうかを判断し、正常に終了したときはステップ３０３へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
【００８６】
ステップ３０３では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴをカウントアップする。
【００８７】
ステップ３０４では、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。
【００８８】
ステップ３０５では、電流センサ１２１の出力が、予め設定された閾値ＴＨ未満かどうかを判断し、ＴＨ未満のときはステップ３０６へ進み、それ以外はステップ３１８〜ステップ３２１に示すソレノイド駆動素子異常判断処理へ進む。
【００８９】
ステップ３０６では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｔ１より大きいかどうかを判断し、大きいときはステップ３０７へ進み、それ以外はメインマイコン１０７による第１リレー１０６ａのモニタリングを行うメイン側第１リレーモニタリング処理（ステップ３２２→ステップ３２３）へ進む。
【００９０】
ステップ３０７では、サブマイコン１０８から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。
【００９１】
ステップ３０８では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｔ２経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ３０９へ進み、それ以外はメインマイコン１０７による第１リレー１０６ａのモニタリングを行うメイン側第１リレーモニタリング処理（ステップ３２２→ステップ３２３）へ進む。
【００９２】
ステップ３０９では、第１リレーモニタリング処理によってメイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１が１にセットされているかどうかを判断し、１のときは正常であると判断してステップ３１０へ進み、それ以外はリレー異常処理（ステップ３２４→ステップ３２５）へ進む。
【００９３】
ステップ３１０では、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ駆動側信号を出力する。
【００９４】
ステップ３１１では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴが所定時間Ｔ３を経過したかどうかを判断し、経過しているときはステップ３１２へ進み、経過していないときは、サブ側第１リレーモニタリング処理（ステップ３２６→ステップ３２７）へ進む。
【００９５】
ステップ３１２では、第１リレーモニタリング処理によってサブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１が１にセットされているかどうかを判断し、１のときは正常であると判断してステップ３１３へ進み、それ以外はリレー異常処理（ステップ３２４→ステップ３２５）へ進む。
【００９６】
ステップ３１３では、サブマイコン１０８から第１リレー１１６ａへ駆動側信号を出力する。
【００９７】
ステップ３１４では、メインマイコン１０７からソレノイド駆動素子１２０へ駆動側信号を出力する。
【００９８】
ステップ３１５では、リレーイニシャルチェックタイマＲＴをリセットする。
【００９９】
ステップ３１６では、リレーイニシャルチェック正常終了フラグＲＩＮＩＴを１にセットする。
【０１００】
ステップ３１７では、ソレノイド駆動素子１２０へ駆動側信号を出力し、本制御を終了する。
【０１０１】
（ソレノイド駆動素子異常判断処理）
ステップ３１８では、ソレノイド駆動素子異常カウンタＳＴをカウントアップする。
【０１０２】
ステップ３１９では、ＳＴが予め設定された所定時間ＳＴ１を経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ３２０へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
【０１０３】
ステップ３２０では、ソレノイド駆動素子異常フラグＳＩＮＩＴを１にセットする。
【０１０４】
ステップ３２１では、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力し、本制御を終了する。
【０１０５】
（メイン側第１リレーモニタリング処理）
ステップ３２２では、メインマイコン１０７による第１リレー１１６ａのモニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側のときはステップ３２３へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
ステップ３２３では、メイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１を１にセットする。
【０１０６】
（リレー異常処理）
ステップ３２４では、リレー駆動信号メイン側を異常にセットする。
ステップ３２５では、リレー異常を出力する。
【０１０７】
（サブ側第１リレーモニタリング処理）
ステップ３２６では、サブマイコン１０８による第１リレー１１６ａのモニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側のときはステップ３２７へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
ステップ３２７では、サブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１を１にセットする。
【０１０８】
上記制御内容について、図１１のタイムチャートに基づいて説明する。
【０１０９】
〔第１リレー及びソレノイド駆動素子正常、かつ、メイン系統及びサブ系統正常時〕
時刻ｔ２１において、イグニッションスイッチがＯＮとされると、リレーイニシャルチェック制御が開始される。まず、時刻ｔ２３において、マイコン起動処理が正常に終了したかどうかを判断する。すなわち、マイコンが正常に起動していなければリレーのフェールを検出することができないためである。図９のフローチャートにおいて、ステップ３０１→ステップ３０２に相当する。
【０１１０】
（メイン側イニシャルチェック制御）
時刻ｔ２３において、マイコン起動処理が正常に行われたと判断されると、リレーイニシャルチェックタイマＲＴのカウントアップを開始する。次に所定時間Ｔ１経過後の時刻ｔ２４において、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。図９のフローチャートにおいて、ステップ３０３→ステップ３０４に相当する。
【０１１１】
時刻ｔ２３経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｔ１経過する時刻ｔ２４までの間（タイムチャートのＡ区間）の電流センサ信号がほぼ０かどうかを判断する。ここで、図１１のタイムチャートにおける電流センサ信号の点線で示すように、電流センサ信号の値が検出されるときは、ソレノイド駆動素子異常判断処理へ進む。本タイムチャートの実線で示す値は０であり、正常であるため、このまま第１リレー１１６ａへの遮断側信号を継続する。そして、モニタ値が遮断側かどうかを判断し、遮断側であれば、メイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１を１にセットする。
【０１１２】
次に、時刻ｔ２４において、サブマイコン１０８から第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力する。図９のフローチャートにおいて、ステップ３０６→ステップ３２２→ステップ３２３及びステップ３０６→ステップ３０７に相当する。
【０１１３】
時刻ｔ２４経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｔ２経過する時刻ｔ２５までの間（タイムチャートのＢ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、メイン側第１リレー正常フラグＭＯＫ１が１にセットされている。よって、時刻ｔ２５において、第１リレー１１６ａへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図９のフローチャートにおいて、ステップ３０８→ステップ３０９→ステップ３１０に相当する。
【０１１４】
時刻ｔ２５経過後、ＲＴカウントアップ開始から所定時間Ｔ３経過する時刻ｔ２６までの間（タイムチャートのＣ区間）のモニタ信号が遮断側かどうかを判断する。本タイムチャートでは正常であるため、サブ側第１リレー正常フラグＳＯＫ１が１にセットされている。よって、時刻ｔ２６において、第１リレー１１６ａへの遮断側信号の出力を駆動側信号に切り換える。図９のフローチャートにおいて、ステップ３１１→ステップ３２６→ステップ３２７及びステップ３１１→ステップ３１２→ステップ３１３に相当する。
【０１１５】
時刻ｔ２６経過後、メイン側及びサブ側のリレーイニシャルチェックが全て正常であるため、リレーイニシャルチェックタイマＲＴを０にリセットすると共に、リレーイニシャルチェック正常終了フラグＲＩＮＩＴを１にセットする。そして、ソレノイド駆動素子１２０へ駆動側信号を出力し、本制御を終了する。これにより、フェールセーフバルブ４への通電を開始し、通常のステアリングアシスト制御を実行する。図９のフローチャートにおいて、ステップ３１４→ステップ３１５→３１６→３１７に相当する。
【０１１６】
〔ソレノイド駆動素子異常、かつ、第１リレー，メイン系統及びサブ系統正常時〕
次に、ソレノイド駆動素子１２０に異常が発生した場合について説明する。ソレノイド駆動素子１２０がＯＮ固着したときは、図１１のタイムチャートにおける電流センサ信号の点線で示すように、電流値が検出される。このときは、ソレノイド駆動素子１２０に異常が発生しているため、ステップ３１８〜ステップ３２１におけるソレノイド駆動素子異常判断処理へ進む。
【０１１７】
そして、所定時間ＳＴ１の間、電流値が検出されるときは、ソレノイド駆動素子異常フラグＳＩＮＩＴを１にセットし、メインマイコン１０７から第１リレー１１６ａへ遮断側の信号を出力し、本制御を終了する。図１０のフローチャートにおいて、ステップ３１８→ステップ３１９→ステップ３２０→ステップ３２１に相当する。
【０１１８】
すなわち、ソレノイド駆動素子１２０に故障が発生した場合は、第１リレー１１６ａへ遮断側信号を出力することで、確実にフェールセーフバルブ４への通電を禁止することができる。これにより、フェールセーフバルブ４の開状態を確保し、運転者によるノンアシストステアリング操舵を実行可能な状態を得ることができる。
【０１１９】
〔第１リレー異常、かつ、ソレノイド駆動素子，メイン系統及びサブ系統正常時〕
次に、第１リレー１１６ａに異常が発生した場合について説明する。第１リレー１１６ａがＯＮ固着すると、モニタ信号は常にＯＮ状態を検出するため、リレー駆動信号メイン側を異常にセットし、リレー異常を出力する。
【０１２０】
以上、説明したように、実施の形態２の構成により、第１リレー１１６ａがＯＮ固着した場合には、ソレノイド駆動素子１２０への駆動側信号を出力しない。これにより、異常が発生した場合、フェールセーフバルブ４を開くことで、第１及び第２シリンダ室５１，５２を連通することが可能となり、確実に運転者によるノンアシストステアリング操舵を実行可能な状態を得ることができる。
【０１２１】
また、ソレノイド駆動素子１２０がＯＮ固着した場合には、電流モニタ値がＯＦＦ以上の値を示すため、この電流値をモニタすることで確実にソレノイド駆動素子１２０の異常を検知することができる。このときは、電源電圧に対し上流である第１リレー１１６ａを遮断する。これにより、フェールセーフバルブ４を開くことで、第１及び第２シリンダ室５１，５２を連通することが可能となり、確実に運転者によるノンアシストステアリング操舵を実行可能な状態を得ることができる。
【０１２２】
更に、上記実施の形態から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【０１２３】
（イ）請求項１ないし３に記載のパワーステアリング装置において、
前記電源切換手段として、リレーと半導体素子を直列に設け、
電源電圧を上流として前記半導体素子の下流側に、電流値を検出する電流検出手段を設けたことを特徴とするパワーステアリング装置。
【０１２４】
すなわち、半導体素子を用いた場合は、一個のリレーとして見なせるため、請求項１ないし３と同様の作用効果を得ることができる。また、半導体素子自体が駆動回路となるため、回路構成のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるパワーステアリング装置の全体構成を表す概略図である。
【図２】実施の形態における制御回路を表すブロック図である。
【図３】実施の形態におけるフェールセーフバルブ駆動回路部の拡大図である。
【図４】実施の形態１におけるリレーイニシャルチェック制御を表すフローチャートである。
【図５】実施の形態１におけるリレーイニシャルチェック制御を表すフローチャートである。
【図６】実施の形態１における正常時のリレーイニシャルチェック制御を表すタイムチャートである。
【図７】実施の形態１における第１リレー異常時のリレーイニシャルチェック制御を表すタイムチャートである。
【図８】実施の形態２におけるフェールセーフバルブ駆動回路部の拡大図である。
【図９】実施の形態２におけるリレーイニシャルチェック制御を表すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２におけるリレーイニシャルチェック制御を表すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２におけるリレーイニシャルチェック制御を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ ギア機構
４ フェールセーフバルブ
５ パワーステアリング機構
５１，５２ パワーシリンダ室
６ オイルポンプ
６ａ 電動モータ
７ 操舵輪
８ ウォーニングランプ
１０ コントロールユニット（ＳＢＷＣＵ）
１１ バッテリ
１２ 操舵角センサ
１３ ＩＧＮスイッチ
１４ エンジン回転数センサ
１５ 車速センサ
１０７ メインマイコン
１０８ サブマイコン
１１６ フェールセーフバルブ駆動回路部
１１６ａ 第１リレー
１１６ｂ 第２リレー
１１６ｃ フェールセーフバルブ駆動回路
１２０ ソレノイド駆動素子
１２１ 電流センサ
Claims (3)
- ポンプの吐出圧をピストンで区切られたパワーシリンダの２室に導くことで操舵アシストを行う油圧系統を有する操舵アシスト手段と、
前記油圧系統に対し制御指令を出力するアシスト操舵制御手段と、
前記２室のパワーシリンダ室を連通するバイパス回路と、
該バイパス回路上に設けられ、アシスト操舵制御手段からの指令信号に基づいてバイパス回路の連通・非連通状態を電子制御により切換可能なフェールセーフバルブと、
を備えたパワーステアリング装置において、
前記フェールセーフバルブへの電源供給線上に、電源供給をＯＮ・ＯＦＦ可能な電源切換手段を、直列に複数設けたことを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記複数の電源切換手段を、それぞれ異なる容量、異なる形式としたことを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項１または２に記載のパワーステアリング装置において、
前記アシスト操舵制御手段に、運転者の操作によりイグニッションスイッチがＯＮとなった直後に、前記複数の電源切換手段の作動状態を確認するイニシャルチェック制御部を設けたことを特徴とするパワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003067804A JP2004276663A (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003067804A JP2004276663A (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004276663A true JP2004276663A (ja) | 2004-10-07 |
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ID=33285307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003067804A Pending JP2004276663A (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004276663A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7434653B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-10-14 | Caterpillar Inc. | On-demand electro-hydraulic steering system |
| JP2009201266A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
| JP2010035349A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
| CN114238186A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-03-25 | 徐工汉云技术股份有限公司 | 一种安全型转向控制设备及方法 |
-
2003
- 2003-03-13 JP JP2003067804A patent/JP2004276663A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7434653B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-10-14 | Caterpillar Inc. | On-demand electro-hydraulic steering system |
| US7849956B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-12-14 | Caterpillar Inc | On-demand electro-hydraulic steering system |
| JP2009201266A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
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