JP2016088208A - センサシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】信号線の数を低減して且つ、制御装置が認識する操舵トルクの精度の低下を抑制することのできるセンサシステムを提供する。【解決手段】ホール素子72a,72bのそれぞれは、操舵トルクを感知すると、感知した操舵トルクに応じた電圧信号Va,Vbを出力する。A/D変換器74a,74bのそれぞれは、電圧信号Va,VbのそれぞれをデジタルデータDa,Dbのそれぞれに変換して出力する。DSP76a,76bのそれぞれは、デジタルデータDa0,Db0のそれぞれに所定の処理を施してデジタルデータDa,Dbとして出力する。出力部78は、デジタルデータDa,Dbを含むデータストリームDSをECUに出力する。ECUは、データストリーム内のデジタルデータDa,Dbの異常判定処理を実行する。【選択図】図3

Description

本発明は、ステアリングホイールを介して入力される操舵トルクの検出信号を出力するトルクセンサと、該トルクセンサと信号線を介して接続され、該トルクセンサの検出信号を前記信号線を介して受信して、車両の転舵輪にトルクを付与する電動機のトルク制御に利用する制御装置とを備えるセンサシステムに関する。
たとえば特許文献1には、操舵トルクを感知する2つのホールIC(感知部)を備えるトルクセンサと、同トルクセンサの出力に基づき、操舵のアシスト制御をするECU(制御装置)とを備えるセンサシステムが記載されている。詳しくは、ホールICのそれぞれが互いに異なる信号線によってECUに接続され、ホールICのそれぞれから、操舵トルクの検出値がアナログ電圧信号としてECUに送信される。そして、ECUでは、受信したアナログ電圧信号に基づき、受信したアナログ信号の異常の有無を判定する。
特開2010−76637号公報
上記トルクセンサの場合、ホールICのそれぞれが、互いに異なる信号線を介してECUに接続されているために、コストアップを招く。また、上記トルクセンサの場合、ホールICの出力するアナログ電圧信号が信号線とECUとを接続するコネクタ部分における電圧降下等によって実際よりも低い電圧値の信号となり、ひいてはECUが操舵トルクの値を誤認識することが懸念される。ECUが操舵トルクの値を誤認識する場合、異常の有無の判定精度も低下するため、異常の有無の判定処理を実行していたとしても、アシスト制御の精度の低下を招くことが懸念される。
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、信号線の数を低減して且つ、制御装置が認識する操舵トルクの精度の低下を抑制することのできるセンサシステムを提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
1.ステアリングホイールを介して入力されるトルクである操舵トルクの検出信号を出力するトルクセンサと、該トルクセンサがシリアルラインである信号線に送信する検出信号を受信し、車両の転舵輪にトルクを付与する電動機のトルク制御に利用する制御装置とを備え、前記トルクセンサは、前記操舵トルクを感知し、該感知した操舵トルクをアナログの電気信号に変換して出力する2以上の感知部と、前記感知部の出力する電気信号をデジタルデータに変換するA/D変換器と、前記感知部のそれぞれの前記電気信号に応じたデジタルデータを前記検出信号として前記信号線を介して前記制御装置に出力する出力部と、を備え、前記制御装置は、前記電気信号に応じたデジタルデータを入力とし、前記感知部による検出値が所定範囲から外れることを条件に、前記感知部の検出値に異常がある旨判定する検出異常判定処理部と、前記検出異常判定処理部とは別に、前記信号線の状態に基づき、前記感知部による検出値の送信系統に異常があると判定する系統異常判定処理部と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、2以上の感知部による検出信号がシリアルラインを介して制御装置に送信される。このため、信号線の数を低減することができる。また、上記構成によれば、感知部による検出信号をデジタルデータとして信号線に送信する。デジタルデータは、信号線を伝搬する信号のアナログ的な変化に対する耐性を有している。このため、信号線と制御装置との接続箇所等における抵抗値が大きくなることに起因して制御装置が認識する操舵トルクの精度が低下することを抑制することができる。
したがって、検出異常判定処理部および系統異常判定処理部を備えたこととの協働で、制御装置が認識する操舵トルクの精度の低下を好適に抑制することができる。
なお、上記「信号線の状態」は、信号線を所定の信号が伝搬しているか否かの状態に加えて、信号線を信号が伝搬している場合のその論理値の推移状態をも含む。
2.上記1記載のセンサシステムにおいて、前記制御装置は、前記検出異常判定処理部によって異常があると判定された前記感知部による検出値を、少なくとも前記制御装置が一旦オフ状態とされるまでの期間の間、前記トルク制御に利用しない。
上記構成では、異常があると判定された感知部による検出値が、制御装置が一旦オフ状態とされるまでの期間の間は、少なくともトルク制御に利用されない。このため、異常がある検出値がトルク制御に利用される蓋然性を低減することができることから、トルク制御の信頼性の低下を抑制することができる。
3.上記1または2記載のセンサシステムにおいて、前記2以上の感知部は、第1感知部および該第1感知部とは異なる第2感知部を含み、前記制御装置は、前記検出異常判定処理部による判定結果に基づき、前記第1感知部による検出値が所定範囲から外れて且つ、前記第2感知部による検出値が所定範囲内にあることを条件に、前記トルク制御に、前記第1感知部による検出値を用いることなく、前記第2感知部による検出値を用いる。
上記構成では、第1感知部による検出値に異常がある旨判定された場合であっても、第2感知部による検出値に基づきトルク制御を行うことができる。
4.上記1〜3のいずれか1項に記載のセンサシステムにおいて、前記出力部は、前記デジタルデータが論理Hであるか論理Lであるかに応じて、ゼロよりも大きくて且つ互いに異なる絶対値を有する電流を出力するものであり、前記系統異常判定処理部は、前記論理Hに応じた電流および前記論理Lに応じた電流が出力されないことを条件に、前記感知部による検出値の送信系統に異常があると判定する。
上記構成では、出力部が論理H、論理Lのそれぞれを電流値によって表現した信号を出力する。このため、信号線と制御装置との間の接続不良等によって、信号の値が変化することが抑制される。また、論理値に応じた電流が出力されない場合における送信系統の異常と、信号線と接地とのショートによる送信系統の異常との切り分けも可能となる。
5.上記1〜3のいずれか1項に記載のセンサシステムにおいて、前記出力部は、パルス状の電圧信号を出力するものであり、前記電圧信号は、前記デジタルデータが論理Hであるか論理Lであるかに応じて、パルス幅が互いに異なるものであり、前記系統異常判定処理部は、前記論理Hに応じたパルス幅の電圧信号および前記論理Lに応じたパルス幅の電圧信号が出力されないことを条件に、前記感知部による検出値の送信系統に異常があると判定する。
上記構成では、論理H、論理Lのそれぞれを、電圧信号のパルス幅によって表現した。このため、信号線と制御装置との間の接続不良等によって、パルスの波高値(電圧値)が変化したとしても、これによって、論理値が変化することを抑制することができる。また、論理値に応じたパルス幅の電圧信号が出力されない場合における送信系統の異常と、信号線と接地とのショートによる送信系統の異常との切り分けも可能となる。
6.上記4または5記載のセンサシステムにおいて、前記出力部は、前記2以上の感知部のうち第1感知部および該第1感知部とは異なる第2感知部のそれぞれの電気信号に応じたデジタルデータと、それら電気信号に応じたデジタルデータとは別に該デジタルデータの信頼性を評価するためのデータとを、所定のビット長のデータストリームとして逐次送信するものであり、1つのデータストリームに、前記第1感知部および前記第2感知部のそれぞれの電気信号に応じたデジタルデータの双方を含める。
上記構成では、1つのデータストリームが、第1感知部による検出値と第2感知部による検出値との双方に応じたデジタルデータを含む。このため、これら検出値が互いに相違するデータストリームに含まれる場合と比較して、第1感知部による検出値を制御装置が認識するタイミングと第2感知部による検出値を制御装置が認識するタイミングとの時間差を短縮することが容易となる。これに対し、互いに相違するデータストリームに含まれる場合、たとえば、第1感知部による検出値に対応するデータストリームについて信頼性を評価する処理の途中または後に、第2感知部による検出値に対応するデータストリームを受信することになりやすい。このため、第1感知部による検出値を制御装置が認識するタイミングと第2感知部による検出値を制御装置が認識するタイミングとの時間差が長くなりやすい。
7.上記6記載のセンサシステムにおいて、1つの前記データストリームには、該データストリーム内のデータを誤りの検出対象とする誤り検出符号が含まれ、前記系統異常判定処理部は、前記誤り検出符号に基づき誤り検出がなされることを条件に、前記第1感知部による検出値および前記第2感知部による検出値の双方の送信系統に異常がある旨判定する処理を実行し、前記制御装置は、前記系統異常判定処理部によって異常があると判定された送信系統の検出値を、少なくとも前記制御装置が一旦オフ状態とされるまでの期間の間、前記トルク制御に利用しない。
上記構成では、データストリームに誤り検出符号を含め、これを利用してデータストリーム内のデータの誤りを検出することで、データストリームの信頼性を高めることができる。
8.上記6または7記載のセンサシステムにおいて、前記A/D変換器は、前記感知部のそれぞれ毎に、各別に備えられるものである。
上記構成では、感知部毎にA/D変換器を備えることで、A/D変換器によるサンプリングタイミングを、互いに相違する感知部同士で同期させやすい。
9.上記6〜8のいずれか1項に記載のセンサシステムにおいて、前記A/D変換器によるサンプリングがなされる都度更新されるカウンタを、前記A/D変換器毎に備え、前記第1感知部、および前記第2感知部のそれぞれに対応するカウンタの値を、1つの前記データストリームに含め、前記系統異常判定処理部は、前記データストリームに含まれる前記カウンタの前回値と今回値とが一致することを条件に、当該カウンタに対応する感知部による検出値の送信系統に異常があると判定する処理を実行し、前記制御装置は、前記系統異常判定処理部によって異常があると判定された送信系統の検出値を、少なくとも前記制御装置が一旦オフ状態とされるまでの期間の間、前記トルク制御に利用しない。
上記カウンタは、A/D変換器によるサンプリングがなされる都度、その値が更新されるため、隣接するデータストリーム内のカウンタの値同士が等しい場合、カウンタに異常が生じていると考えられる。そしてこの場合、そのカウンタに対応する感知部の電気信号に応じたデジタルデータについてもその信頼性が低下していると考えられる。上記構成では、この点に鑑み、カウンタの値に基づき、送信系統の異常を判定し、異常が判定される場合には、判定された送信系統に対応する検出値をトルク制御に利用しない。このため、トルク制御の信頼性の低下を抑制することができる。
10.上記1〜9のいずれか1項に記載のセンサシステムにおいて、前記2以上の感知部のうちの第1感知部、および、該第1感知部とは異なる第2感知部は、前記操舵トルクの変化に対する電気信号の出力特性が互いに逆となるものであり、前記検出異常判定処理部は、前記第1感知部の電気信号に応じたデジタルデータの値と、前記第2感知部の電気信号に応じたデジタルデータの値との和が規定範囲から外れることを条件に、前記第1感知部および前記第2感知部の少なくとも一方に異常がある旨判定する処理を実行する。
第1感知部および第2感知部の出力特性が上記の場合、それらの出力値の和は、操舵トルクの大きさによらない一定値となる。このため、和が規定範囲から外れる場合には、第1感知部による検出値と第2感知部による検出値とが大きく乖離し、それらの少なくとも一方に異常が生じたと判定することができる。
11.上記1〜10のいずれか1項に記載のセンサシステムは、前記ステアリングホイールを介して入力される操舵トルクに応じて磁束密度を変化させる磁気回路をさらに備え、前記トルクセンサは、前記磁気回路によって生成される磁束を、操舵トルクとして検出するものであってもよい。
一実施形態にかかるパワーステアリング装置の構成を示すブロック図。 同実施形態にかかるセンサユニットの分解斜視構造を示す斜視図。 同実施形態のトルクセンサの電気的な構成を示すブロック図。 (a)〜(c)は、同実施形態のトルクセンサの出力特性を示す図。 同実施形態にかかるDSPによるフレームカウンタの更新処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態にかかるデータストリームの構成を示す図。 同実施形態にかかる出力部の出力する電流信号の推移例を示すタイムチャート。 同実施形態にかかる異常判定処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかるフレームカウンタ異常検出処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかるDa,Db異常検出処理の手順を示す流れ図。 同実施形態の変形例にかかるセンサユニットの一部を拡大して示す斜視図。 同実施形態の変形例にかかる出力部の出力する電圧信号の推移例を示すタイムチャート。
以下、センサシステムを電動パワーステアリング装置に具体化した一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示す電動パワーステアリング装置(EPS10)は、ユーザのステアリングホイール12の操作に基づき転舵輪14を転舵させる操舵機構20、およびユーザのステアリング操作を補助するアシスト機構30を備えている。
操舵機構20は、ステアリングホイール12の回転軸となるステアリングシャフト22を備えている。ステアリングシャフト22は、ステアリングホイール12に連結されたコラムシャフト23、コラムシャフト23の下端部に連結されたインターミディエイトシャフト24、およびインターミディエイトシャフト24の下端部に連結されたピニオンシャフト25からなる。ピニオンシャフト25の下端部には、ラックアンドピニオン機構26を介してラックシャフト28が連結されている。操舵機構20では、ユーザのステアリングホイール12の操作に伴いステアリングシャフト22が回転すると、その回転運動がラックアンドピニオン機構26を介してラックシャフト28の軸方向の往復直線運動に変換される。ラックシャフト28の往復直線運動がその両端に連結されたタイロッド29を介して転舵輪14に伝達されることにより転舵輪14の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。
アシスト機構30は、ステアリングシャフト22にアシストトルクを付与するモータ32を備えている。モータ32の回転が減速機34を介してコラムシャフト23に伝達されることでステアリングシャフト22にモータトルクが付与され、ステアリング操作が補助される。
EPS10は、コラムシャフト23に、ユーザのステアリング操作によってステアリングシャフト22に付与されるトルク(操舵トルク)を検出するセンサユニット50を備えている。センサユニット50は、磁気回路52とトルクセンサ70とを備えている。そして、トルクセンサ70の出力は制御装置(ECU40)に取り込まれる。ECU40は、トルクセンサ70により検出される操舵トルクに基づいて目標アシストトルクを設定し、モータ32からステアリングシャフト22に付与されるアシストトルクを目標アシストトルクに追従させるべく、モータ32に供給される電流を制御する。これによりモータトルクをステアリングシャフト22に付与するアシスト制御が実行される。
図2に、磁気回路52の構成を示す。
図2に示すように、コラムシャフト23は、ステアリングホイール12に連結されたインプットシャフト23aと、インターミディエイトシャフト24に連結されたアウトプットシャフト23cとがトーションバー23bを介して同一軸線m上で連結された構造を有している。
磁気回路52は、筒状の保持部材54や、保持部材54と所定の隙間を隔ててその周囲に配置される円環状のヨーク56,58を備えている。保持部材54は、インプットシャフト23aの下端部に外嵌されており、インプットシャフト23aと一体となって回転する。保持部材54の外周面には、N極およびS極が周方向に交互に配置された多極磁石54aが取り付けられている。ヨーク56,58は、図示しない連結構造を介してアウトプットシャフト23cに連結されており、アウトプットシャフト23cと一体となって回転する。インプットシャフト23a側に配置されたヨーク56の内周面には、アウトプットシャフト23cに向けて延びる複数の爪部56aが所定の角度間隔で形成されている。アウトプットシャフト23c側に配置されたヨーク58の内周面には、インプットシャフト23aに向けて延びる複数の爪部58aが所定の角度間隔で形成されている。
磁気回路52は、ヨーク56と所定の間隙を隔ててその周囲に配置される円環状の集磁リング60と、ヨーク58と所定の間隙を隔ててその周囲に配置される円環状の集磁リング62と、を備えている。集磁リング60,62は磁性部材からなり、コラムシャフト23の周囲を覆う図示しないハウジングに固定されている。図中に拡大して示すように、集磁リング60,62には、軸線mの方向に所定の隙間を隔てて対向配置される集磁部60a,62aがそれぞれ形成されている。
多極磁石54aのN極から出てS極に入る磁束は、爪部56a,58aを介してヨーク56,58を通過する。この際、ヨーク56,58の周囲に配置される集磁リング60,62同士で磁束密度が相違する場合、集磁部60a,62a間に磁束が生じる。
上記集磁部60a,62aの間には、トルクセンサ70が挟み込まれている。トルクセンサ70は、集磁部60a,62a間の磁束密度に応じたデジタルデータを出力する半導体集積回路である。
ここで、ユーザがステアリングホイール12を介して操舵トルクを入力すると、操舵トルクがインプットシャフト23aからトーションバー23bを介してアウトプットシャフト23cに伝達される。その際、操舵トルクに応じた捩れ変形がトーションバー23bに生じ、インプットシャフト23aとアウトプットシャフト23cとの間に相対的な回転変位が生じる。そのため多極磁石54aと各ヨーク56,58の爪部56a,58aとの間の相対的な位置関係が変化し、集磁部60a,62a間の磁束密度が変化する。すなわち、インプットシャフト23aに対するアウトプットシャフト23cの相対的な回転角、換言すればトーションバー23bの捩れ角が変化すると、集磁部60a,62a間の磁束密度が変化する。ここで、捩れ角は、操舵トルクと正の相関を有する量である。このため、集磁部60a,62a間の磁束密度は、操舵トルクと相関を有することとなる。トルクセンサ70は、集磁部60a,62a間の磁束密度を操舵トルクとして検出する。
図3に、トルクセンサ70の構成を示す。
図3に示すように、トルクセンサ70は、シリアルラインである信号線L1に接続されており、信号線L1を介してECU40と通信する。また、トルクセンサ70は、給電線L3および接地線L2に接続されており、これらを介して、電力が供給される。なお、電力の供給源は、ECU40とすればよい。
トルクセンサ70は、ホール素子72a,72bと、A/D変換器74a,74bと、デジタル処理装置(DSP76a,76b)と、出力部78とを備えている。ホール素子72a,72bのそれぞれは、磁束密度を操舵トルクとして感知し、感知した磁束密度に応じたアナログの電気信号である電圧信号Va,Vbのそれぞれを出力する。図4(a)および図4(b)に、電圧信号Va,Vbを示す。図示されるように、電圧信号Vaおよび電圧信号Vbは、いずれも操舵トルクが「0」のときの値が「V1」である。そして、電圧信号Va,Vbは、操舵トルクの絶対値がトーションバー23bの想定最大捩れ角まで捩れさせる値以下の領域において、操舵角と1対1の対応関係を有する。図4において、上限電圧VHおよび下限電圧VLは、トーションバー23bの想定最大捩れ角まで捩れさせる操舵トルクの絶対値に対応している。そして、操舵トルクがゼロでないときの電圧信号Vbの値は、操舵トルクの符号を反転させたときの電圧信号Vaの値と等しくなっている。すなわち、ホール素子72aとホール素子72bとは、操舵トルクの変化に対する出力特性が互いに逆となっている。このため、図4(c)に示すように、電圧信号Vaと電圧信号Vbとの和である「Va+Vb」は、一定値「2×V1」となる。
図3に示すA/D変換器74a,74bのそれぞれは、電圧信号Va,Vbのそれぞれを、所定の周期でデジタルデータDa0,Db0に変換して出力する。DSP76a,76bのそれぞれは、デジタルデータDa0,Db0のそれぞれに対して所定の処理を施すとともに、A/D変換器74a,74bのそれぞれで新たなデジタルデータDa0,Db0がサンプリングされる都度、フレームカウンタCa,Cbのそれぞれを更新する。DSP76a,76bの出力するデジタルデータDa,Dbは、A/D変換器74a,74bの出力するデジタルデータDa0,Db0に周知の温度補正等の所定のデジタル処理が施されたものであってもよい。ただし、DSP76aの出力するデジタルデータは、ホール素子72aの電圧信号Vaに対応するデジタルデータであり、DSP76bの出力するデジタルデータは、ホール素子72bの電圧信号Vbに対応するデジタルデータである。
図5に、DSP76aによるフレームカウンタCaの更新処理の手順を示す。図5に示す処理は、DSP76aによって、たとえば所定周期で繰り返し実行される。なお、DSP76bによるフレームカウンタCbの更新処理も同様であるため、その記載を省略する。
図5に示す一連の処理において、DSP76aは、まず、A/D変換器74aが新たに出力したデジタルデータDa0を取得する(S10)。続いてDSP76aは、フレームカウンタCaを更新する(S12)。詳しくは、DSP76aは、「00→01→10→11」というように、2進数表記でカウンタ値をインクリメントした後、これを初期化し、再度インクリメントする処理によって、限られたビット長(ここでは、2ビット)で、新たなデジタルデータDa0を取得する都度、フレームカウンタCaの値を更新する。
図3に示す出力部78は、デジタルデータDa,DbおよびフレームカウンタCa,Cbを1つのデータストリームDSにまとめて、A/D変換器74a,74bのサンプリング周期と同一の周期で上記信号線L1を介してECU40に送信する。
図6に、1つのデータストリームの構成を示す。図6に示すように、1つのデータストリームは、4個のフレームF1〜F4からなる。各フレームF1〜F4は、スタートビットと、データビットD0〜D8と、パリティビットPとからなる。ここで、第1のフレームF1のデータビットD0〜D8には、デジタルデータDaを構成するビット群の一部が割り当てられている。また、第2のフレームF2のデータビットD0〜D3には、デジタルデータDbを構成するビット群の一部が割り当てられ、第2のフレームF2のデータビットD4〜D7には、デジタルデータDaを構成するビット群の一部が割り当てられている。なお、第2のフレームF2のデータビットD8には、センサIDが割り当てられている。センサIDは、EPS10がトルクセンサ70を複数備える場合に、そのうちのいずれであるかを特定するためのものであり、本実施形態では利用しない。第3のフレームF3のデータビットD0〜D8には、デジタルデータDbを構成するビット群の一部が割り当てられている。第4のフレームF4のデータビットD0〜D8には、フレームカウンタCa,Cbと、巡回冗長検査(CRC)による誤り検出符号Edとが割り当てられている。
図3に示した出力部78は、データストリームDSを、電流信号として信号線L1に出力する。図7に、信号線L1に出力される電流信号を例示する。図示されるように、本実施形態では、論理Hおよび論理Lがいずれもゼロよりも大きい値であって且つ、互いに異なる値の電流値として表現される。なお、出力部78は、内部の異常の有無を判定する自己診断処理を実行し、異常と判定される場合、電流信号の出力を停止し、ECU40に対して応答を停止する。
ECU40は、デジタルデータDaが示す操舵トルクの値を、ホール素子72aによる操舵トルクの検出値として認識するとともに、デジタルデータDbが示す操舵トルクの値を、ホール素子72bによる操舵トルクの検出値として認識し、操舵トルクの検出値に基づき、アシスト制御を実行する。ただし、ECU40は、デジタルデータDa,Dbをアシスト制御に利用するに先立って、データストリームDSに基づく異常判定処理を実行する。
図8に、異常判定処理の手順を示す。この処理は、ECU40によって、たとえば所定周期で繰り返し実行される。
この一連の処理において、ECU40は、まず、データストリームDSの送信停止状態が継続しているか否かを判断する(S20)。この処理は、上述した出力部78による自己診断によってトルクセンサ70が応答を停止しているのか否かを判断するためのものである。そしてECU40は、トルクセンサ70が応答を停止していないと判断する場合(S20:NO)、データストリームDSを受信する(S22)。次に、ECU40は、パリティおよびCRCを用いて、データストリームDSの誤り検出処理を実行する(S24)。そして、ECU40は、誤り検出処理の結果、データストリームDSが正常であると判断する場合(S26:YES)、誤り検出用のエラーカウンタNeを初期化する(S28)。これに対し、ECU40は、誤り検出処理の結果、データストリームDSが異常であると判断する場合(S26:NO)、誤り検出用のエラーカウンタNeをインクリメントし、今回受信したデータストリームDS内のデジタルデータDa,Dbについては利用することなく、アシスト制御には前回値を代用することとする(S30)。ECU40は、ステップS28においてエラーカウンタNeを初期化した後、フレームカウンタCa,Cbの異常検出処理を実行する(S32)。
図9に、フレームカウンタCa,Cbの異常検出処理の手順を示す。
図9に示すように、ECU40は、まず、フレームカウンタCaの今回値「Ca(n)」と前回値「Ca(n−1)」とが等しく且つ、フレームカウンタCbの今回値「Cb(n)」と前回値「Cb(n−1)」とが等しいか否かを判断する(S50)。この処理は、ホール素子72aによる検出値やホール素子72bによる検出値の送信系統に異常があるか否かを判断するためのものである。すなわち、フレームカウンタCa,Cbは、図5に示した処理などによって逐次更新されるものであるため、DSP76a,76bや、DSP76a,76bの出力信号の送信系統が正常である場合には、今回値と前回値とが相違する。このため、前回値と今回値とが等しい場合、DSP76a,76bや、DSP76a,76bの出力信号の送信系統に異常があると考えられる。一方、DSP76aはホール素子72aによる検出値の送信系統であり、DSP76bは、ホール素子72bによる検出値の送信系統である。このため、前回値と今回値とが等しい場合、ホール素子72aによる検出値やホール素子72bによる検出値の送信系統に異常があると考えられる。
ECU40は、ステップS50において肯定判断する場合、ホール素子72aによる検出値の送信系統と、ホール素子72bによる検出値の送信系統との双方に異常があるとして、エラーカウンタNCa,NCbの双方をインクリメントする(S52)。なお、ECU40は、この場合、今回のデータストリームDSのデジタルデータDa,Dbをアシスト制御に利用せず、デジタルデータDa,Dbの前回値を代用する。
ECU40は、ステップS50において否定判断する場合、フレームカウンタCaの今回値「Ca(n)」と前回値「Ca(n−1)」とが相違して且つ、フレームカウンタCbの今回値「Cb(n)」と前回値「Cb(n−1)」とが等しいか否かを判断する(S54)。この処理は、ホール素子72aによる検出値の送信系統に異常はないものの、ホール素子72bによる検出値の送信系統に異常があるか否かを判断するためのものである。そして、ECU40は、ステップS54において肯定判断する場合、エラーカウンタNCaを初期化する一方、エラーカウンタNCbをインクリメントする(S56)。なお、ECUは、この場合、アシスト制御に、今回のデータストリームDSにおけるデジタルデータDbを使用しない。
ECU40は、ステップS54において否定判断する場合、フレームカウンタCaの今回値「Ca(n)」と前回値「Ca(n−1)」とが等しくて且つ、フレームカウンタCbの今回値「Cb(n)」と前回値「Cb(n−1)」とが相違するか否かを判断する(S58)。この処理は、ホール素子72bによる検出値の送信系統に異常はないもののホール素子72aによる検出値の送信系統に異常があるか否かを判断するためのものである。そして、ECU40は、ステップS58において肯定判断する場合、エラーカウンタNCbを初期化する一方、エラーカウンタNCaをインクリメントする(S60)。なお、ECUは、この場合、アシスト制御に、今回のデータストリームDSにおけるデジタルデータDaを使用しない。
ECU40は、ステップS52,S56,S60の処理が完了する場合や、ステップS58において否定判断する場合、図8のステップS32の処理を一旦終了する。
そしてECU40は、フレームカウンタ異常検出処理によって、フレームカウンタCa,Cbの双方に異常が検出されたか否かを判断する(S33)。そして、ECU40は、少なくとも一方は正常であると判断する場合(S33:NO)、デジタルデータDa,Dbの異常検出処理を実行する(図8のS34)。
図10に、デジタルデータDa,Dbの異常検出処理の詳細を示す。この一連の処理において、ECU40は、まず、フレームカウンタCa,Cbの双方が正常であって且つ、デジタルデータDa,Dbの双方が下限値LDと上限値HDとの間から外れるか否かを判断する(S70)。ここで、下限値LDは、図4の下限電圧VLに対応するものであり、上限値HDは、図4の上限電圧VHに対応するものである。デジタルデータDa,Dbが下限値LDよりも小さかったり、上限値HDよりも大きかったりする場合、ホール素子72a,72bの検出値が上限電圧VHおよび下限電圧VLによって定まる所定範囲から外れるため、デジタルデータDa,Dbは異常であると判断できる。なお、フレームカウンタCa,Cbの双方が正常であることを条件としたのは、DSP76a,76bおよびその下流側の異常に起因して、デジタルデータDa,Dbが異常であると判断することを避けることを狙っている。
ECU40は、ステップS70において肯定判断する場合、エラーカウンタNDa,NDbをインクリメントする(S72)。なお、ECU40は、この場合、デジタルデータDa,Dbの今回値をアシスト制御に利用せず、前回値を代用する。
ECU40は、ステップS70において否定判断する場合、フレームカウンタCaが正常であって且つ、デジタルデータDaが下限値LD未満または上限値HDを上回るか否かを判断する(S74)。そしてECU40は、ステップS74において肯定判断する場合、エラーカウンタNDaをインクリメントする(S76)。なお、ECU40は、この場合、デジタルデータDaの今回値をアシスト制御に利用しない。そして、ECU40は、デジタルデータDbの今回値を利用可能なら、これをアシスト制御に利用する一方、デジタルデータDbの今回値についても利用できない場合、デジタルデータDa,Dbの前回値を代用する。
ECU40は、ステップS74において否定判断する場合、フレームカウンタCbが正常であって且つ、デジタルデータDbが下限値LD未満または上限値HDを上回るか否かを判断する(S78)。そしてECU40は、ステップS78において肯定判断する場合、エラーカウンタNDbをインクリメントする(S80)。なお、ECU40は、この場合、デジタルデータDbの今回値をアシスト制御に利用しない。そして、ECU40は、デジタルデータDaの今回値を利用可能なら、これをアシスト制御に利用する一方、デジタルデータDaの今回値についても利用できない場合、デジタルデータDa,Dbの前回値を代用する。
ECU40は、ステップS78において否定判断する場合、フレームカウンタCa,Cbの双方が正常であって且つ、デジタルデータDa,Dbの和「Da+Db」が、閾値DthL,DthHによって区画される規定範囲内にあるか否かを判断する(S82)。ここで、閾値DthL,DthHは、デジタルデータDa,Dbが正常である場合に和「Da+Db」がとりうる値の範囲に応じて設定される。すなわち、図4(c)によれば、和「Da+Db」は一定値となる。このため、デジタルデータDa,Dbが正常である場合、和「Da+Db」が一定値から大きくずれることはないと考えられる。ステップS82の処理は、デジタルデータDa,Dbのそれぞれの示す操舵トルク同士のずれ量が許容範囲内であるか否かを判断するためのものである。
ECU40は、ステップS82において肯定判断する場合、エラーカウンタNDa,NDbを初期化する(S84)。これに対し、ECU40は、ステップS82において否定判断する場合、フレームカウンタCa,Cbのいずれかが異常であるか否かを判断する(S85)。この処理は、ステップS82において否定判断された理由がフレームカウンタCa,Cbに起因するものであるか否かを判断するためのものである。そして、ECU40は、ステップS85において否定判断する場合、エラーカウンタNDa,NDbをインクリメントする(S86)。なお、ECU40は、この場合、デジタルデータDa,Dbの今回値をアシスト制御に利用せず、前回値を代用する。ECU40は、ステップS85において肯定判断する場合や、ステップS72,S76,S80,S84,S86の処理を完了する場合、図8のステップS34の処理を終了する。
ECU40は、ステップS34の処理が完了する場合や、ステップS33において肯定判断する場合、ステップS36に移行する。ECU40は、ステップS36において、エラーカウンタNeが閾値Neth以上であることと、エラーカウンタNCaおよびエラーカウンタNDaの少なくとも一方が異常であって且つエラーカウンタNCbおよびエラーカウンタNDbの少なくとも一方が異常であることと、の論理和が真であるか否かを判断する。この処理は、ホール素子72a,72bによる操舵トルクの検出値の双方を利用することができない異常があるか否かを判定するためのものである。なお、閾値Neth,NCth、NDthは、ノイズ等に起因した突発的な異常検出によって異常である旨の判定がなされることを避けるために、「2」以上の値に設定される。
そして、ECU40は、ステップS36において肯定判断する場合やステップS20において否定判断する場合には、ユーザにその旨を通知するとともに、アシスト制御を停止する(S38)。すなわち、今回の制御周期のみならず次回の制御周期以降においてもアシスト制御を実行しない。これは、ECU40のオン・オフにかかわらずデータを記憶保持するメモリ等に異常の履歴を記憶し、異常の履歴が記憶されている場合にアシスト制御を停止することで実現することができる。これにより、ディーラー等で異常に対する処置がなされて異常の履歴がリセットされるまで、アシスト制御が実行されないこととなる。
ECU40は、ステップS36において否定判断する場合、エラーカウンタNCaおよびエラーカウンタNDaの少なくとも一方が異常であることと、エラーカウンタNCbおよびエラーカウンタNDbの少なくとも一方が異常であることとのいずれか一方であるか否かを判断する(S40)。この処理は、ホール素子72a,72bによる操舵トルクの検出値のいずれか一方のみ利用することができない異常があるか否かを判定するためのものである。そしてECU40は、ステップS40において肯定判断する場合、ユーザにその旨を通知するとともに、デジタルデータDa,Dbのうち利用可能な方のみを用いてアシスト制御を実行する(S42)。これにより、今回の制御周期のみならず次回の制御周期以降においても、デジタルデータDa,Dbのうち利用可能な方のみを用いたアシスト制御が実行される。これは、ECU40のオン・オフにかかわらずデータを記憶保持するメモリ等に片側異常の履歴を記憶し、片側異常の履歴が記憶されている場合に一方のみを用いたアシスト制御を実行することで実現することができる。これにより、ディーラー等で異常に対する処置がなされて片側異常の履歴がリセットされるまで、一方のみを用いたアシスト制御が実行されることとなる。
なお、ECU40は、ステップS30,S38,S42の処理が完了する場合、フレームカウンタCa,Cbのサンプリング番号等を定める変数nを更新し(S44)、この一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用を説明する。
ステアリングホイール12を介して入力される操舵トルクがホール素子72a,72bに感知されると、感知された電圧信号Va,Vbのそれぞれに応じたデジタルデータDa,DbおよびフレームカウンタCa,Cbが出力部78に出力される。出力部78では、デジタルデータDa,DbおよびフレームカウンタCa,Cbを含むデータストリームDSを生成し、データストリームDSの各ビットの論理値に応じた電流信号を信号線L1に出力する。すなわち、出力部78は、信号線L1に流れる電流を、データストリームDSの各ビットの論理値に応じた値に制御する。このため、信号線L1とECU40との接続箇所の抵抗値がある程度大きくなっている場合であっても、ECU40側で検出する電流値は、論理Hであるか論理Lであるかに応じてそれぞれ定まった値となる。ECU40は、信号線L1の電流値に基づき、データストリームDSの各ビットの論理値を把握し、これに基づき、図8に示した異常判定処理を実行した後、デジタルデータDa,Dbを利用可能であれば、デジタルデータDa,Dbが示す操舵トルクの値を、ホール素子72a,72bによる検出値として認識して、アシスト制御を実行する。
以上説明した本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)ホール素子72a,72bの電圧信号Va,Vbに応じたデジタルデータDa,Dbをシリアルラインである信号線L1を介してECU40に出力することで、信号線L1の数を低減することができる。
(2)デジタルデータDa,Dbを電流信号として出力することで、ECU40が認識する操舵トルクの精度を高く維持することができる。
(3)デジタルデータDa,Dbのいずれか一方のみに異常がある場合、他方に基づきアシスト制御を実行した(S42)。これにより、アシスト制御が直ちに停止される事態を抑制することができる。このため、ユーザは、ディーラまでのリンプホーム運転時等においてアシスト制御を実行することが可能となる。
(4)ホール素子72a,72bによる検出値をデジタルデータDa,DbとしてECU40に出力して且つ、同検出値が所定範囲から外れる(S70,S74,S78:YES)ことを条件に異常があると判定した。これにより、判定に用いられる検出値が、トルクセンサ70から信号線L1に出力された後、ECU40によってサンプリングされるまでの間に変化することが抑制されることから、判定精度を向上させることができる。
(5)ホール素子72a,72bによる検出値をデジタルデータDa,DbとしてECU40に出力して且つ、デジタルデータDaとデジタルデータDbとの和が規定範囲から外れる(S82:NO)ことを条件に異常があると判定した。これにより、判定に用いられる値が、トルクセンサ70から信号線L1に出力された後、ECU40によってサンプリングされるまでの間に変化することが抑制されることから、判定精度を向上させることができる。
(6)1つのデータストリームDSに、デジタルデータDa,Dbの双方と、CRCやフレームカウンタCa,Cb等を含めた。このため、デジタルデータDa,Dbを互いに相違するデータストリームに含める場合と比較して、ECU40がホール素子72a,72bのそれぞれによる検出値を認識するタイミングの時間差を低減することが容易となる。
(7)1つのデータストリームDSに、CRCを含めた。これにより、ホール素子72a,72bによる検出値の送信系統の異常の有無を、CRCによって検出することができる。
(8)ホール素子72a,72bに、互いに異なるA/D変換器74a,74bを割り振った。これにより、デジタルデータDa0,Db0のサンプリングを同期させやすい。
(9)フレームカウンタCa,Cbを設けた。これにより、ホール素子72aによる検出値の送信系統の異常の有無と、ホール素子72bによる検出値の送信系統の異常の有無とを、各別に検出することができる。
<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・「データストリームについて」
データストリーム内のデータの誤りを検出する誤り検出符号としては、パリティ、CRC、およびフレームカウンタに限らない。たとえばCRCのみであってもよい。また、CRCに代えて、たとえば、前方誤り訂正(Forward Error Correction)等であってもよい。さらに、たとえば、データストリームを、1ビットのパリティと、同パリティによる誤り検出対象となるデータとによって構成し、この1ビットのパリティのみを誤り検出符号としてもよい。
・「ホール素子72a,72bの出力特性について」
操舵トルクの変化に対する電気信号の出力特性が互いに逆となるものとしては、図4に例示したものに限らない。たとえば、操舵トルクがゼロであるときの電圧値が、ホール素子72aとホール素子72bとで互いに異なるものであってもよい。もっとも、操舵トルクの変化に対する電気信号の出力特性が互いに逆となるものにも限らない。
・「検出異常判定処理部(図10)について」
たとえば、ホール素子72a,72bが同一の操舵トルクに対して同一の電気信号を出力するものである場合、それら電気信号に応じたデジタルデータの値同士を比較し、それらのずれ量が所定範囲から外れることを条件に、異常がある旨判定すればよい。
上記実施形態では、図10のステップS78において肯定判断する場合、エラーカウンタNDbのみをインクリメントした。これは、フレームカウンタCbが正常であって且つフレームカウンタCaに異常があると判断される場合、エラーカウンタNDaをインクリメントしない処理を含む。しかし、フレームカウンタCaに異常がある場合には、エラーカウンタNCaのみならず、エラーカウンタNDaについてもインクリメントしてもよい。同様、フレームカウンタCbに異常がある場合には、エラーカウンタNCbのみならず、エラーカウンタNDbについてもインクリメントしてもよい。
上記実施形態では、エラーカウンタNDa,NDbが「1」よりも大きい所定の閾値NDth以上となることで、異常であると判定したが、これに限らない。たとえば、デジタルデータDa,Dbをローパスフィルタ処理し、フィルタ処理後の値が、上限値HDを上回ったり、下限値LDを下回ったり、フィルタ処理後の値の和が閾値DthL未満となったり、閾値DthHを上回ったりした場合、直ちに異常と判定してもよい。
・「系統異常判定処理部(S20,S24,S32)について」
たとえば、データストリームDSにフレームカウンタを備えないようにして、ステップS32の処理を削除してもよい。また、たとえば、データストリームからCRCおよびパリティを削除し、S24の処理を削除してもよい。さらにたとえば、出力部78の出力を電圧信号とし、ステップS20の処理を削除してもよい。すなわち、電圧信号とする場合、トルクセンサ70からの送信がない場合、ECU40は、論理値を一定と判断することができ、この場合、ステップS24の処理や、ステップS32の処理で送信系統の異常を判定することができる。
・「トルク制御に利用しない期間について」
上記実施形態では、エラーカウンタNeが閾値Neth以上となる場合や、エラーカウンタNCaおよびNCbが閾値NCth以上となる場合などには、ディーラ等で異常の履歴を消去するまでトルク制御(アシスト処理)を停止した。また、ステップS20において否定判断された場合、ディーラ等で異常の履歴を消去するまでトルク制御を停止した。しかし、停止期間としては、これに限らない。たとえば、ECU40の主電源がオフされることでECU40が一旦リセットされるまでとしてもよい。これは、電子機器の異常が再起動によって解消しうることに鑑みたものである。ちなみに、これは、異常の履歴を、ECU40の主電源がオンである間に限ってデータを保持可能なメモリに記憶することで実現できる。
上記実施形態では、ステップS32の処理やステップS34の処理で、ホール素子72a,72bのいずれか一方に関してのみ異常判定された場合、デジタルデータDa,Dbのうち該当するものをトルク制御(アシスト処理)に利用することを、ディーラ等で異常の履歴を消去するまで停止したが、これに限らない。たとえば、利用の停止期間を、ECU40の主電源がオフされることでECU40が一旦リセットされるまでとしてもよい。
・「出力部について」
図3に例示した構成において、給電線L3と信号線L1とを共有化してもよい。この場合、ECU40から信号線L1に電力を供給する際に信号線L1に流れる電流の値を、論理Hに応じた値と論理Lに応じた値に出力部78によって制御すればよい。ちなみに、この場合、出力部78による出力電流とは、出力部78からECU40側に進む電流を正とするなら、負の値を有する。この場合、接地線L2にも信号線L1と絶対値が等しい電流が流れるが、トルクセンサ70が送信する検出信号は、シリアルラインである信号線L1の電流値のみによってその論理値の時系列データをECU40によって把握可能なものである。なお、この場合、トルクセンサ70内部の自己診断処理によって異常と判定される場合、論理Hおよび論理Lの電流信号の出力を停止すればよく、たとえば、信号線L1に流れる電流値を変化させないようにしてもよい。もっとも、出力部78の出力電流が正である場合であっても、トルクセンサ70内部の自己診断処理によって異常と判定される場合、電流の出力自体を停止するのではなく、論理Hおよび論理Lの電流信号の出力を停止することも可能である。換言すれば、トルクセンサ70内部の自己診断処理によって異常と判定される場合に、論理Hおよび論理Lのいずれにも対応しない値の電流を出力してもよい。
論理Hおよび論理Lのそれぞれに応じて、ゼロよりも大きくて互いに異なる絶対値を有する電流を出力するものに限らない。たとえば、図12に示すように、論理Hと論理Lとでパルス幅が相違する電圧信号を出力するものであってもよい。図12においては、周期Tcの間に電圧が高電圧(VSHボルト)から低電圧(0ボルト)に一度遷移する電圧信号を例示する。そして、周期Tc内の高電圧のパルス信号のパルス幅は、論理Lのときのパルス幅Wp1よりも論理Hのときのパルス幅Wp2の方が長くなっている。こうした設定によれば、信号線L1とECU40との接続不良等によってパルスの波高値(電圧値)が変化したとしても、論理値が変化することを抑制することができる。なお、図5では、パルス幅が長い方を論理Hとしたが、逆でもよい。
またたとえば、論理Hおよび論理Lで互いに異なる値の電圧を出力するものであってもよい。この場合であっても、ECU40が認識する各ビットの論理値がトルクセンサ70が出力するビットの論理値と相違する事態が生じることが抑制されることから、アナログの電圧信号を信号線L1に出力する場合と比較すると、ECU40が認識する操舵トルクの精度の低下を抑制することができる。
なお、出力部が、データストリームDSを生成する処理を実行することは必須ではない。たとえば、出力部にセレクタを備え、DSP76a,76bのそれぞれの出力するデジタルデータDa,Dbを時分割で出力する処理を実行するものであってもよい。
・「感知部(ホール素子72a,72b)について」
磁束密度を感知して、磁束密度に応じた電気信号を出力するものに限らない。たとえば、操舵トルクに応じた力が加わる部分に設けられる歪みゲージ等であってもよい。
・「トルクセンサについて」
1つのトルクセンサ内に備えられる感知部の数としては、2個に限らない。たとえば、3個以上であってもよい。
感知部のそれぞれに対し、互いに異なるDSPを備えるものに限らない。なお、ホール素子72a,72bの検出する信号を1つのDSPが処理する構成とする場合、フレームカウンタを1つとすることが望ましい。もっとも、これは、ホール素子72a,72bのそれぞれの検出する信号を互いに異なるDSPが処理する場合には、フレームカウンタを必ず2つ用いることを意味するものではない。すなわち、たとえば、出力部において単一のフレームカウンタを実現してもよい。さらに、DSPを備えることなく、A/D変換器74a,74bの出力するデジタルデータDa0,Db0を、電圧信号Va,Vbに応じたデジタルデータとして、データストリームDS内に含めてもよい。
ホール素子72a,72bのそれぞれに対し、互いに異なるA/D変換器を備えるものに限らない。ホール素子72a,72bのそれぞれの検出する信号を単一のA/D変換器によって時分割でサンプリングする場合であっても、サンプリング周波数を高くするなら、ホール素子72a,72bのそれぞれの検出する信号のサンプリングタイミングをほぼ同時と見なすことが可能となる。
EPSが備えるトルクセンサの数としては、1個に限らず、2個以上であってもよい。図11に、2個のトルクセンサ70a,70bを備える場合を示す。この例では、トルクセンサ70aに対応して集磁部60a,62aが設けられ、トルクセンサ70bに対応して集磁部60b,62bが設けられている。
なお、磁気回路52の構成についても図2に例示したものに限らず、要は操舵トルクに応じた磁束密度を生じるものであればよい。
・「トルク制御について」
アシスト制御に限らない。たとえば、ステアバイワイヤシステムにおいて、転舵輪にトルクを付与する電動機のトルク制御のための入力パラメータに、操舵トルクを用いるのであれば、ステアバイワイヤシステムにおける転舵角の制御のためのトルク制御であってもよい。
10…電動パワーステアリング装置、12…ステアリングホイール、14…転舵輪、20…操舵機構、22…ステアリングシャフト、23…コラムシャフト、23a…インプットシャフト、23b…トーションバー、23c…アウトプットシャフト、24…インターミディエイトシャフト、25…ピニオンシャフト、26…ラックアンドピニオン機構、28…ラックシャフト、29…タイロッド、30…アシスト機構、32…モータ、34…減速機、40…ECU、50…センサユニット、52…磁気回路、54…保持部材、54a…多極磁石、56…ヨーク、56a…爪部、58…ヨーク、58a…爪部、60…集磁リング、60a…集磁部、60b…集磁部、62…集磁リング、62a…集磁部、62…集磁部、70,70a,70b…トルクセンサ、72a,72b…ホール素子、74a,74b…A/D変換器、76a,76b…DSP、78…出力部。

Claims (11)

  1. ステアリングホイールを介して入力されるトルクである操舵トルクの検出信号を出力するトルクセンサと、
    該トルクセンサがシリアルラインである信号線に送信する検出信号を受信し、車両の転舵輪にトルクを付与する電動機のトルク制御に利用する制御装置とを備え、
    前記トルクセンサは、
    前記操舵トルクを感知し、該感知した操舵トルクをアナログの電気信号に変換して出力する2以上の感知部と、
    前記感知部の出力する電気信号をデジタルデータに変換するA/D変換器と、
    前記感知部のそれぞれの前記電気信号に応じたデジタルデータを前記検出信号として前記信号線を介して前記制御装置に出力する出力部と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記電気信号に応じたデジタルデータを入力とし、前記感知部による検出値が所定範囲から外れることを条件に、前記感知部の検出値に異常がある旨判定する検出異常判定処理部と、
    前記検出異常判定処理部とは別に、前記信号線の状態に基づき、前記感知部による検出値の送信系統に異常があると判定する系統異常判定処理部と、を備えるセンサシステム。
  2. 前記制御装置は、前記検出異常判定処理部によって異常があると判定された前記感知部による検出値を、少なくとも前記制御装置が一旦オフ状態とされるまでの期間の間、前記トルク制御に利用しない請求項1記載のセンサシステム。
  3. 前記2以上の感知部は、第1感知部および該第1感知部とは異なる第2感知部を含み、
    前記制御装置は、前記検出異常判定処理部による判定結果に基づき、前記第1感知部による検出値が所定範囲から外れて且つ、前記第2感知部による検出値が所定範囲内にあることを条件に、前記トルク制御に、前記第1感知部による検出値を用いることなく、前記第2感知部による検出値を用いる請求項1または2記載のセンサシステム。
  4. 前記出力部は、前記デジタルデータが論理Hであるか論理Lであるかに応じて、ゼロよりも大きくて且つ互いに異なる絶対値を有する電流を出力するものであり、
    前記系統異常判定処理部は、前記論理Hに応じた電流および前記論理Lに応じた電流が出力されないことを条件に、前記感知部による検出値の送信系統に異常があると判定する請求項1〜3のいずれか1項に記載のセンサシステム。
  5. 前記出力部は、パルス状の電圧信号を出力するものであり、
    前記電圧信号は、前記デジタルデータが論理Hであるか論理Lであるかに応じて、パルス幅が互いに異なるものであり、
    前記系統異常判定処理部は、前記論理Hに応じたパルス幅の電圧信号および前記論理Lに応じたパルス幅の電圧信号が出力されないことを条件に、前記感知部による検出値の送信系統に異常があると判定する請求項1〜3のいずれか1項に記載のセンサシステム。
  6. 前記出力部は、前記2以上の感知部のうち第1感知部および該第1感知部とは異なる第2感知部のそれぞれの電気信号に応じたデジタルデータと、それら電気信号に応じたデジタルデータとは別に該デジタルデータの信頼性を評価するためのデータとを、所定のビット長のデータストリームとして逐次送信するものであり、1つのデータストリームに、前記第1感知部および前記第2感知部のそれぞれの電気信号に応じたデジタルデータの双方を含める請求項4または5記載のセンサシステム。
  7. 1つの前記データストリームには、該データストリーム内のデータを誤りの検出対象とする誤り検出符号が含まれ、
    前記系統異常判定処理部は、前記誤り検出符号に基づき誤り検出がなされることを条件に、前記第1感知部による検出値および前記第2感知部による検出値の双方の送信系統に異常がある旨判定する処理を実行し、
    前記制御装置は、前記系統異常判定処理部によって異常があると判定された送信系統の検出値を、少なくとも前記制御装置が一旦オフ状態とされるまでの期間の間、前記トルク制御に利用しない請求項6記載のセンサシステム。
  8. 前記A/D変換器は、前記感知部のそれぞれ毎に、各別に備えられるものである請求項6または7記載のセンサシステム。
  9. 前記A/D変換器によるサンプリングがなされる都度更新されるカウンタを、前記A/D変換器毎に備え、
    前記第1感知部、および前記第2感知部のそれぞれに対応するカウンタの値を、1つの前記データストリームに含め、
    前記系統異常判定処理部は、前記データストリームに含まれる前記カウンタの前回値と今回値とが一致することを条件に、当該カウンタに対応する感知部による検出値の送信系統に異常があると判定する処理を実行し、
    前記制御装置は、前記系統異常判定処理部によって異常があると判定された送信系統の検出値を、少なくとも前記制御装置が一旦オフ状態とされるまでの期間の間、前記トルク制御に利用しない請求項6〜8のいずれか1項に記載のセンサシステム。
  10. 前記2以上の感知部のうちの第1感知部、および、該第1感知部とは異なる第2感知部は、前記操舵トルクの変化に対する電気信号の出力特性が互いに逆となるものであり、
    前記検出異常判定処理部は、前記第1感知部の電気信号に応じたデジタルデータの値と、前記第2感知部の電気信号に応じたデジタルデータの値との和が規定範囲から外れることを条件に、前記第1感知部および前記第2感知部の少なくとも一方に異常がある旨判定する処理を実行する請求項1〜9のいずれか1項に記載のセンサシステム。
  11. 前記ステアリングホイールを介して入力される操舵トルクに応じて磁束密度を変化させる磁気回路をさらに備え、
    前記トルクセンサは、前記磁気回路によって生成される磁束を、操舵トルクとして検出するものである請求項1〜10のいずれか1項に記載のセンサシステム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106908195A (zh) * 2017-04-20 2017-06-30 大连创新零部件制造公司 一种实时估计扭矩传感器零点电压的方法
CN111693081A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 Zf汽车业德国有限公司 用于确定传感器偏移量的方法和装置
CN114750821A (zh) * 2021-01-08 2022-07-15 上海海拉电子有限公司 一种eps扭矩同步方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10294750A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 Nissan Motor Co Ltd 多重通信装置
JP2000156685A (ja) * 1998-11-18 2000-06-06 Fuji Heavy Ind Ltd 車両制御システムの異常監視装置
JP2004276697A (ja) * 2003-03-14 2004-10-07 Mitsubishi Motors Corp 電動パワーステアリング装置
JP2010076637A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置
JP2013253806A (ja) * 2012-06-05 2013-12-19 Jtekt Corp センサ装置
WO2014064856A1 (ja) * 2012-10-23 2014-05-01 日本精工株式会社 トルク検出装置、電動パワーステアリング装置及び車両

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10294750A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 Nissan Motor Co Ltd 多重通信装置
JP2000156685A (ja) * 1998-11-18 2000-06-06 Fuji Heavy Ind Ltd 車両制御システムの異常監視装置
JP2004276697A (ja) * 2003-03-14 2004-10-07 Mitsubishi Motors Corp 電動パワーステアリング装置
JP2010076637A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置
JP2013253806A (ja) * 2012-06-05 2013-12-19 Jtekt Corp センサ装置
WO2014064856A1 (ja) * 2012-10-23 2014-05-01 日本精工株式会社 トルク検出装置、電動パワーステアリング装置及び車両

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106908195A (zh) * 2017-04-20 2017-06-30 大连创新零部件制造公司 一种实时估计扭矩传感器零点电压的方法
CN111693081A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 Zf汽车业德国有限公司 用于确定传感器偏移量的方法和装置
CN114750821A (zh) * 2021-01-08 2022-07-15 上海海拉电子有限公司 一种eps扭矩同步方法
CN114750821B (zh) * 2021-01-08 2023-02-17 上海海拉电子有限公司 一种eps扭矩同步方法

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