JP2017024556A - 操舵制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】IG信号がオフであるときにおいて検出された回転量の信頼性を確保しつつも消費電力が大きくなることを極力抑制する。
【解決手段】IG信号がオフ状態の場合、マイコン40への電力供給は遮断される。監視処理部38では、IG信号のオフ状態時において、第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bの出力値に基づき、転舵輪を転舵させる回転軸が単位回転量以上回転したか否かを判断し、回転したと判断する場合、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114にその旨を記憶する。IG信号がオン状態となると、マイコン40は、回転した履歴がない場合、自己の所持する転舵角を制御に直ちに反映する一方、履歴がある場合、センサの異常の有無を診断し、異常がないことを条件に、監視処理部38によって検出された回転量によって転舵角を更新する。
【選択図】図3
【解決手段】IG信号がオフ状態の場合、マイコン40への電力供給は遮断される。監視処理部38では、IG信号のオフ状態時において、第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bの出力値に基づき、転舵輪を転舵させる回転軸が単位回転量以上回転したか否かを判断し、回転したと判断する場合、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114にその旨を記憶する。IG信号がオン状態となると、マイコン40は、回転した履歴がない場合、自己の所持する転舵角を制御に直ちに反映する一方、履歴がある場合、センサの異常の有無を診断し、異常がないことを条件に、監視処理部38によって検出された回転量によって転舵角を更新する。
【選択図】図3
Description
本発明は、車両の走行の許可条件となる走行許可信号がオフ状態であることを条件に、電力供給が遮断される制御部と、前記走行許可信号の状態にかかわらず電力が供給される回転監視部と、を備えた操舵制御装置に関する。
たとえば、特許文献1には、車両のイグニッションスイッチ(走行許可信号)がオフである期間において、操舵角の回転量を検出する評価ユニットをASICにて構成した操舵制御装置が記載されている。ここで、評価ユニットは、操舵角の回転方向を特定する状態自動ユニット(SM1,SM2)、MRセンサの出力を状態自動ユニットに入力可能な信号とするアナログユニット(AFE1,AFE2)、および回転方向の特定結果をカウントするカウンタ(CNT1,CNT2)を2組備えた冗長設計がなされている。
上記のようにMRセンサの出力値を処理する回路が冗長設計されたり、MRセンサ自体の冗長設計がなされる場合、冗長設計がなされない場合と比較して、MRセンサおよび評価ユニットを備える回転監視部の信頼性を向上させることができる。ただし、イグニッションスイッチがオフであるときには、エネルギ消費量低減の観点から、回転監視部の消費電力を極力低減することが望まれる。しかし、イグニッションスイッチがオフであるときにおける回転監視部の消費電力は、回転監視部が冗長設計される場合には冗長設計されない場合と比較して増加する。
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、走行許可信号がオフ状態であるときにおいて回転監視部によって検出された回転量の信頼性を確保しつつも回転監視部の消費電力が大きくなることを極力抑制できるようにした操舵制御装置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.操舵制御装置は、車両の走行の許可条件となる走行許可信号がオフ状態であることを条件に、電力供給が遮断される制御部と、前記走行許可信号がオフ状態であるときに電力が供給される回転監視部と、を備え、前記回転監視部は、回転することにより前記車両の転舵輪を転舵させる回転軸の1回転内の角度に応じた信号を出力する回転角センサと、前記回転角センサの出力値に基づき、前記走行許可信号がオフ状態である期間であるオフ期間における前記回転軸の回転量を検出する回転量検出処理部と、前記回転角センサの出力値に基づき、前記オフ期間において前記回転軸が回転した履歴を記憶する履歴記憶処理部と、を備え、前記制御部は、前記走行許可信号がオン状態に切り替わることにより電力供給が開始される場合、前記履歴記憶処理部に前記回転軸が回転した履歴があるか否かを確認する確認処理部と、前記履歴があることが確認される場合、前記回転角センサの出力値に基づき当該出力値の異常の有無を診断する出力値診断処理部と、前記走行許可信号がオン状態に切り替えられた際に前記履歴があることが確認される場合、前記出力値診断処理部によって異常がない旨診断されることを条件に前記回転量検出処理部によって検出された回転量が前記車両の制御に利用されることを許可する許可処理部と、を備える。
1.操舵制御装置は、車両の走行の許可条件となる走行許可信号がオフ状態であることを条件に、電力供給が遮断される制御部と、前記走行許可信号がオフ状態であるときに電力が供給される回転監視部と、を備え、前記回転監視部は、回転することにより前記車両の転舵輪を転舵させる回転軸の1回転内の角度に応じた信号を出力する回転角センサと、前記回転角センサの出力値に基づき、前記走行許可信号がオフ状態である期間であるオフ期間における前記回転軸の回転量を検出する回転量検出処理部と、前記回転角センサの出力値に基づき、前記オフ期間において前記回転軸が回転した履歴を記憶する履歴記憶処理部と、を備え、前記制御部は、前記走行許可信号がオン状態に切り替わることにより電力供給が開始される場合、前記履歴記憶処理部に前記回転軸が回転した履歴があるか否かを確認する確認処理部と、前記履歴があることが確認される場合、前記回転角センサの出力値に基づき当該出力値の異常の有無を診断する出力値診断処理部と、前記走行許可信号がオン状態に切り替えられた際に前記履歴があることが確認される場合、前記出力値診断処理部によって異常がない旨診断されることを条件に前記回転量検出処理部によって検出された回転量が前記車両の制御に利用されることを許可する許可処理部と、を備える。
上記構成では、走行許可信号がオフ状態であることを条件に、制御部への電力供給が遮断される。そして、制御部への電力供給が遮断されている期間において回転軸が回転する場合、制御部では、回転軸の回転量を把握することができなくなる。ここで、回転監視部は、走行許可信号がオフ状態であるときの回転軸の回転量を検出する。これにより、制御部への電力供給が遮断されている期間における回転軸の回転量を検出することができる。そのため、走行許可信号がオフ状態であるときに回転軸が回転する場合には、回転監視部によって検出される回転量によって、走行許可信号がオフ状態に切り替えられた時点における転舵角を更新することによって、正しい転舵角を把握することができる。
ただし、正しい転舵角を把握するうえでは、回転監視部に異常が生じていないことが前提となる。ここで、上記構成では、回転監視部に履歴記憶処理部を備え、オフ期間において回転軸が回転した履歴を記憶する。そして、制御部の確認処理部によって、回転した履歴があることが確認される場合、回転角センサの出力値に基づき制御部の出力値診断処理部によって異常の有無が診断される。そして、異常がない旨診断されることを条件に、回転量検出処理部によって検出された回転量が車両の制御に利用される。このため、信頼性の低い回転量に基づき転舵角が算出され、これによって車両が制御される事態が生じることを抑制することができる。そして、これは、回転量を検出する回転角センサ等の冗長設計によらずに実現可能である。
したがって、上記構成によれば、走行許可信号がオフ状態であるときにおいて回転監視部によって検出された回転量の信頼性を確保しつつも回転監視部の消費電力が大きくなることを極力抑制できる。
2.上記1記載の操舵制御装置において、前記回転量検出処理部は、前記回転角センサの出力値に基づき、単位回転量の回転を検出するとともに、その回転方向を特定して、単位回転量の回転を検出したことおよび回転方向を示す信号を出力する回転方向検出処理部と、前記回転方向検出処理部の出力値に基づき、単位回転量の積算量を更新するカウンタと、を備え、前記履歴記憶処理部は、前記回転角センサの出力値に基づき、前記単位回転量の回転が1回以上検出される場合に前記回転軸が回転した履歴を記憶する。
走行許可信号がオフ状態であるときに回転軸が回転する場合であっても、たとえば、正方向に単位回転量の所定数倍だけ回転した後、負方向に単位回転量の所定数倍だけ回転する場合等には、カウンタ値は、ゼロとなりうる。したがって、カウンタ値を用いて回転した履歴の有無を確認処理部によって確認する場合には、実際には回転軸が回転した場合であっても、正方向と負方向との回転量が同一であるために、回転した履歴がないことを確認するおそれがある。そしてこの場合には、出力値診断処理部によって異常がない旨診断されていないにもかかわらず、回転量がゼロであるということが車両の制御に利用されるおそれがある。
この点、上記構成では、カウンタとは別に、単位回転量の回転が1回以上検出される場合に回転軸が回転した履歴を記憶するため、正方向と負方向との回転量が同一である場合であっても、回転した履歴を記憶することができる。
3.上記1または2記載の操舵制御装置において、前記回転角センサは、1回転内における第1の角度を基準とする信号を出力する第1基準センサおよび1回転内における前記第1の角度とは相違する第2の角度を基準とする第2基準センサを含む。
上記構成では、単一のセンサによっては、0〜180度と180〜360度とを識別できないセンサを用いたとしても、第1基準センサおよび第2基準センサを用いることにより、0〜180度と180〜360度とを識別できる。
また、第1基準センサおよび第2基準センサのいずれか一方の出力値に回転軸が回転しているにもかかわらず回転していないとする異常が生じる場合であっても、第1基準センサおよび第2基準センサのうち正常な方によって、回転が検出される。このため、第1基準センサおよび第2基準センサのいずれか一方の出力値に異常が生じる場合であっても、回転軸が回転している場合には、回転軸が回転した履歴が記憶されることによって、走行許可信号がオン状態となった後、出力値診断処理部によって出力値の異常の有無が診断され、ひいては制御部が異常を把握することができる。
このため、誤った回転量に基づく転舵角が車両の制御に利用されることを十分に抑制することができる。
4.上記3記載の操舵制御装置において、前記回転監視部は、前記第1基準センサの出力値が所定の範囲内にあるか否かを判断する第1基準判断部と、前記第2基準センサの出力値が所定の範囲内にあるか否かを判断する第2基準判断部と、前記第1基準判断部に基準信号を出力する第1基準出力部と、前記第2基準判断部に基準信号を出力する第2基準出力部と、を備え、前記制御部は、前記走行許可信号がオン状態となった場合、前記第1基準出力部および前記第2基準出力部のそれぞれからの前記基準信号の出力に基づく前記第1基準判断部および前記第2基準判断部の動作に基づき、前記第1基準判断部および前記第2基準判断部の異常の有無を診断する判断部診断処理部を備え、前記利用許可処理部は、前記判断部診断処理部によって異常がない旨診断されることを条件に、前記回転量検出処理部によって検出された回転量が前記車両の制御に利用されることを許可する。
4.上記3記載の操舵制御装置において、前記回転監視部は、前記第1基準センサの出力値が所定の範囲内にあるか否かを判断する第1基準判断部と、前記第2基準センサの出力値が所定の範囲内にあるか否かを判断する第2基準判断部と、前記第1基準判断部に基準信号を出力する第1基準出力部と、前記第2基準判断部に基準信号を出力する第2基準出力部と、を備え、前記制御部は、前記走行許可信号がオン状態となった場合、前記第1基準出力部および前記第2基準出力部のそれぞれからの前記基準信号の出力に基づく前記第1基準判断部および前記第2基準判断部の動作に基づき、前記第1基準判断部および前記第2基準判断部の異常の有無を診断する判断部診断処理部を備え、前記利用許可処理部は、前記判断部診断処理部によって異常がない旨診断されることを条件に、前記回転量検出処理部によって検出された回転量が前記車両の制御に利用されることを許可する。
上記構成では、第1基準出力部および第2基準出力部と判断部診断処理部とを備えるため、第1基準判断部および第2基準判断部に異常が生じているか否かを、判断部診断処理部によって診断することができる。このため、走行許可信号がオフ状態となっているときにおける回転量を検出する手段の信頼性を高く維持することができる。
5.上記1〜4のいずれか1つに記載の操舵制御装置において、前記制御部は、前記回転角センサの出力値に基づき車両の転舵輪の転舵角を算出する転舵角算出処理部と、前記走行許可信号がオン状態からオフ状態に切り替わる場合、前記転舵角を記憶する記憶部と、を備え、前記利用許可処理部は、前記確認処理部によって前記回転軸が回転した履歴がないことが確認されることを条件に、前記記憶部に記憶された転舵角が前記車両の制御に利用されることを許可する。
上記構成では、走行許可信号がオフ状態に切り替わった場合に転舵角が記憶部に記憶され、走行許可信号がオン状態になった後、回転軸が回転した履歴がないことが確認されることを条件に、記憶部に記憶された転舵角が車両の制御に利用される。このため、走行許可信号がオン状態に切り替わった後、転舵角を車両の制御に迅速に利用することができる。
6.上記1〜5のいずれか1項に記載の操舵制御装置において、前記履歴記憶処理部は、互いに共通する前記回転角センサの出力値に基づき、前記回転軸が回転した履歴を記憶する第1履歴記憶処理部および第2履歴記憶処理部を含む。
上記構成では、履歴記憶処理部を冗長設計することにより、走行許可信号がオフ状態であるときに回転軸が回転した履歴の信頼性の評価を実行することができる。
7.上記1〜6のいずれか1項に記載の操舵制御装置において、前記制御部は、前記回転角センサの出力値に基づき車両の転舵輪の転舵角を算出する転舵角算出処理部と、前記走行許可信号がオン状態からオフ状態に切り替わる場合、前記転舵角を記憶する記憶部と、を備え、前記転舵角算出処理部は、前記走行許可信号がオン状態に切り替わることを条件に、前記記憶部に記憶されていた転舵角を前記回転量検出処理部によって検出された回転量によって補正する処理を実行し、前記利用許可処理部は、前記転舵角算出処理部によって補正のなされた転舵角が前記車両の制御に利用されることを許可する。
7.上記1〜6のいずれか1項に記載の操舵制御装置において、前記制御部は、前記回転角センサの出力値に基づき車両の転舵輪の転舵角を算出する転舵角算出処理部と、前記走行許可信号がオン状態からオフ状態に切り替わる場合、前記転舵角を記憶する記憶部と、を備え、前記転舵角算出処理部は、前記走行許可信号がオン状態に切り替わることを条件に、前記記憶部に記憶されていた転舵角を前記回転量検出処理部によって検出された回転量によって補正する処理を実行し、前記利用許可処理部は、前記転舵角算出処理部によって補正のなされた転舵角が前記車両の制御に利用されることを許可する。
上記構成では、走行許可信号がオフ状態に切り替わった場合に転舵角が記憶部に記憶され、走行許可信号がオン状態になった後、操舵角算出処理部が記憶部に記憶された転舵角を回転量に応じて補正する。これにより、走行許可信号がオフ状態であるときに回転軸が回転したとしても、走行許可信号がオン状態に切り替わった際に、転舵角を正しい値に更新することができる。
8.上記1〜7のいずれか1項に記載の操舵制御装置において、前記回転軸は、車両の操舵輪を転舵させる電動機の回転軸である。
以下、操舵制御装置にかかる一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、本実施形態にかかる操舵機構においては、ステアリング10が、ステアリングシャフト12に固定されており、ステアリングシャフト12の回転に応じてラック軸20が軸方向に往復動する。なお、ステアリングシャフト12は、ステアリング10側から順にコラム軸14、中間軸16、およびピニオン軸18を連結することにより構成されている。
図1に示すように、本実施形態にかかる操舵機構においては、ステアリング10が、ステアリングシャフト12に固定されており、ステアリングシャフト12の回転に応じてラック軸20が軸方向に往復動する。なお、ステアリングシャフト12は、ステアリング10側から順にコラム軸14、中間軸16、およびピニオン軸18を連結することにより構成されている。
ラック軸20とピニオン軸18とは、所定の交叉角をもって配置されており、ラック軸20に形成された第1ラック歯20aとピニオン軸18に形成されたピニオン歯18aとが噛合されることで第1ラックアンドピニオン機構22が構成されている。また、ラック軸20の両端には、タイロッド24が連結されており、タイロッド24の先端は転舵輪26が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、ステアリング10の操作に伴うステアリングシャフト12の回転が第1ラックアンドピニオン機構22によりラック軸20の軸方向移動に変換され、この軸方向移動がタイロッド24を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪26の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
上記ラック軸20は、ピニオン軸28と所定の交叉角をもって配置されており、ラック軸20に形成された第2ラック歯20bとピニオン軸28に形成されたピニオン歯28aとが噛合されることで第2ラックアンドピニオン機構30が構成されている。
ピニオン軸28は、ウォームアンドホイール等の減速機構32を介して、モータ34の回転軸34aに接続されている。回転軸34aの付近には、2つの回転角度センサである第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bが設けられている。ここで、第1基準センサ36aは、回転軸34aの回転角度を、第1の角度を基準として検出するものであり、第2基準センサ36bは、回転軸34aの回転角度を、第1の角度とは異なる第2の角度を基準として検出するものである。ここで、本実施形態では、第1の角度と第2の角度とは「90°」ずれたものとしている。そして、第1基準センサ36aの出力信号を正弦波信号(図中、sinと記載)と見なし、第2基準センサ36bの出力信号を余弦波信号(図中、cosと記載)と見なす。
第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bの出力信号は、監視処理部38に取り込まれる。監視処理部38は、バッテリ54を電源として動作するものである。なお、本実施形態では、監視処理部38は、専用の集積回路(ASIC)にて構成されている。
マイコン40は、モータ34に接続されたインバータ42を操作することによって、モータ34の制御量(トルク)を制御する。この際、マイコン40は、監視処理部38を介して第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bや、コラム軸14に設けられたトーションバー50の捩れに基づきコラム軸14に加わるトルクTrqを検出するトルクセンサ52、車速Vを検出する車速センサ56の検出値を参照する。
図2に、マイコン40の実行する処理の一部を示す。
ベース値設定処理部60は、車速VとトルクTrqとに基づき、モータ34が生成するアシストトルクのベース値Ta1*を設定する。一方、A/D変換器62は、第1基準センサ36aの出力信号である正弦波信号をデジタルデータに変換して出力し、A/D変換器64は、第2基準センサ36bの出力信号である余弦波信号をデジタルデータに変換して出力する。転舵角算出処理部68は、A/D変換器62,64の出力値に基づき、転舵輪26の転舵角θpを算出して出力する。
ベース値設定処理部60は、車速VとトルクTrqとに基づき、モータ34が生成するアシストトルクのベース値Ta1*を設定する。一方、A/D変換器62は、第1基準センサ36aの出力信号である正弦波信号をデジタルデータに変換して出力し、A/D変換器64は、第2基準センサ36bの出力信号である余弦波信号をデジタルデータに変換して出力する。転舵角算出処理部68は、A/D変換器62,64の出力値に基づき、転舵輪26の転舵角θpを算出して出力する。
ここで、第1基準センサ36aの出力信号と第2基準センサ36bの出力信号とは、単独では回転軸34aの1回転内の回転角度を一義に定めることができない。すなわち、たとえば、第1基準センサ36aの出力信号は、0°と180°とを区別できない。これに対し、第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bの一対の出力信号によれば、回転軸34aの1回転内の回転角度を一義に定めることができる。転舵角算出処理部68では、第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bの出力信号から回転軸34aの1回転内の回転角度を算出し、回転軸34aの回転履歴と併せて、転舵角θpを算出する。すなわち、回転軸34aの回転は、減速機構32やピニオン軸28を介してラック軸20を回転させ、ラック軸20の回転に伴って転舵輪26の転舵角θpが変化する。特に、転舵角θpの絶対値がゼロから最大回転角度まで変化するまでには、回転軸34aは複数回回転する。このため、回転軸34aの回転角度と転舵角θpとは1対1の対応関係になく、転舵角θpを定める上では、回転軸34aの回転履歴を用いる必要がある。
目標転舵角設定処理部72は、トルクセンサ52によって検出されたトルクTrqとベース値Ta1*との和に基づき、目標転舵角θp*を設定する。ここでは、以下のモデルを用いて目標転舵角θp*を設定する。
Trq+Ta1*=K・θp*+C・θp*’+J・θp*’’
上記の式において、粘性係数Cは、ステアリング10、ステアリングシャフト12、ラック軸20等を備える操舵機構の摩擦等をモデル化したものであり、慣性係数Jは、操舵機構の慣性をモデル化したものである。一方、バネ係数Kは、車両の影響をモデル化したものであり、サスペンションやホールアラインメント等の仕様によって決定される。
上記の式において、粘性係数Cは、ステアリング10、ステアリングシャフト12、ラック軸20等を備える操舵機構の摩擦等をモデル化したものであり、慣性係数Jは、操舵機構の慣性をモデル化したものである。一方、バネ係数Kは、車両の影響をモデル化したものであり、サスペンションやホールアラインメント等の仕様によって決定される。
フィードバック処理部74は、転舵角θpを目標転舵角θp*にフィードバック制御するための操作量として、ベース値Ta1*の補正量を算出して出力する。補正処理部76は、ベース値Ta1*にフィードバック処理部74の補正量を加算することにより、ベース値Ta1*を補正して、これをモータ34のトルク指令値Ta*とする。操作処理部78では、モータ34のトルクをトルク指令値Ta*に制御するためにインバータ42を操作する。
図1に示したように、監視処理部38には、イグニッションスイッチがオン状態となることでIG信号が入力される。マイコン40は、監視処理部38を介してIG信号がオン状態からオフ状態に切り替わる場合にこれを検知する。そして、マイコン40は、IG信号がオフ状態であることを条件に、電力供給を遮断する。すなわち、マイコン40は、IG信号がオフ状態となると、必要な後処理を実行する。ここでの後処理には、図2に示す不揮発性メモリ70への転舵角θpの記憶処理が含まれる。なお、不揮発性メモリ70とは、給電の有無に関わらずデータを記憶保持する記憶装置のことである。そして、マイコン40は、後処理が完了すると、監視処理部38に、電力の供給を遮断するように指令する。これにより、マイコン40の電力供給が遮断される。
マイコン40は、IG信号がオン状態となることで起動される。すなわち、監視処理部38では、IG信号がオン状態となると、マイコン40への電力供給を再開する。こうしてマイコン40が起動されると、マイコン40は、IG信号がオフ状態であるときにおける回転軸34aの回転量Δθを、監視処理部38から取得し、これを図2に示すA/D変換器66によってデジタルデータに変換する。そして、転舵角算出処理部68にて、出力された回転量Δθに基づき、不揮発性メモリ70に記憶されていたマイコン40の電力供給遮断直前における転舵角θpを補正することにより、転舵角θpを把握する。
図3に、監視処理部38の構成を示す。
第1基準センサ36aの出力信号は、第1基準オペアンプ80によって増幅された後、切り替え部84を介して、第1基準コンパレータ86,88に入力される。第1基準コンパレータ86は、第1基準センサ36aの出力信号が正の所定値以上であるか否かを判断するものであり、第1基準コンパレータ88は、第1基準センサ36aの出力信号が負の所定値以下であるか否かを判断するものである。
第1基準センサ36aの出力信号は、第1基準オペアンプ80によって増幅された後、切り替え部84を介して、第1基準コンパレータ86,88に入力される。第1基準コンパレータ86は、第1基準センサ36aの出力信号が正の所定値以上であるか否かを判断するものであり、第1基準コンパレータ88は、第1基準センサ36aの出力信号が負の所定値以下であるか否かを判断するものである。
第2基準センサ36bの出力信号は、第2基準オペアンプ82によって増幅された後、切り替え部84を介して、第2基準コンパレータ90,92に入力される。第2基準コンパレータ90は、第2基準センサ36bの出力信号が正の所定値以上であるか否かを判断するものであり、第2基準コンパレータ92は、第2基準センサ36bの出力信号が負の所定値以下であるか否かを判断するものである。
第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92の出力信号は、第1回転方向検出処理部100および第2回転方向検出処理部110の双方に出力される。第1回転方向検出処理部100および第2回転方向検出処理部110は、互いに同一の機能を有するものであり、それらを識別するために「第1」、「第2」と記載しているが、これは「第1基準」、「第2基準」とは関係がない。
第1回転方向検出処理部100および第2回転方向検出処理部110は、上記出力信号に基づき、回転軸34aの回転角度が第1象限から第4象限のいずれにあるかを特定する。そして、第1回転方向検出処理部100および第2回転方向検出処理部110は、上記出力信号が変化することによって、回転角度が存在する象限が隣接する象限に変化する都度、単位回転量(90°)の回転がなされたとし、また、変化前に存在した象限と変化後に存在している象限との関係から回転方向を特定する。
そして、第1回転方向検出処理部100は、単位回転量の回転がなされた旨、および回転方向を示す信号を、第1カウンタ102および第1履歴記憶処理部104に出力する。一方、第2回転方向検出処理部110は、単位回転量の回転がなされた旨、および回転方向を示す信号を、第2カウンタ112および第2履歴記憶処理部114に出力する。
第1カウンタ102は、第1回転方向検出処理部100の出力信号に基づき、回転軸34aの単位回転量をベクトル量として扱いつつ、それらを積算処理する。すなわち、たとえば、正側に単位回転量の回転が2度なされた場合、カウンタ値は、「2」となり、正側および負側の単位回転量の回転が1度ずつなされた場合、カウンタ値は、「0」となる。一方、第1履歴記憶処理部104は、第1回転方向検出処理部100の出力信号に基づき、回転軸34aが回転したか否かを記憶する。たとえば、正側に単位回転量の回転が2度なされた場合や正側および負側の単位回転量の回転が1度ずつなされた場合、回転軸34aが回転した旨の履歴を記憶する。
第2カウンタ112は、第1カウンタ102と同様の構成であり、第2回転方向検出処理部110の出力信号に基づき、回転軸34aの単位回転量をベクトル量として扱いつつ、それらを積算処理する。一方、第2履歴記憶処理部114は、第1履歴記憶処理部104と同様の構成であり、第2回転方向検出処理部110の出力信号に基づき、回転軸34aが回転したか否かを記憶する。
インターフェース120は、第1カウンタ102および第2カウンタ112の値が一致することを条件に、第1カウンタ102または第2カウンタ112のカウンタ値をマイコン40に出力する。このカウンタ値が、図2に示した回転量Δθである。これに対し、インターフェース120は、第1カウンタ102および第2カウンタ112の値が一致しない場合には、それらカウンタ値に異常があるとして、カウンタ値をマイコン40に出力することなく、異常がある旨の信号をマイコン40に出力する。これは、第1回転方向検出処理部100、第2回転方向検出処理部110、第1カウンタ102、第2カウンタ112の異常の有無の診断処理に対応する。
また、インターフェース120は、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114に記憶された履歴が一致することを条件に、記憶された履歴をマイコン40に出力する。これに対し、インターフェース120は、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114に記憶された履歴が一致しない場合、マイコン40に履歴を出力する代わりに異常がある旨の信号を出力する。これは、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114の異常の有無の診断処理に対応する。
なお、インターフェース120は、IG信号がオン状態であることを条件に、第1基準オペアンプ80の出力する正弦波信号および第2基準オペアンプ82が出力する余弦波信号をマイコン40に出力する。これに対し、マイコン40では、図2に示したA/D変換器62,64によって上記正弦波信号および余弦波信号をデジタルデータに変換して、これらに基づき転舵角算出処理部68によって転舵角θpを算出する。
電源部122は、バッテリ54の電圧を降圧してマイコン40の動作電圧とし、IG信号がオン状態である期間等にマイコン40に印加する。
第1基準出力部130は、切り替え部84によって、第1基準オペアンプ80の代わりに、第1基準出力部130が選択される場合に、診断信号BIST1を第1基準コンパレータ86,88に出力する。第2基準出力部132は、切り替え部84によって、第2基準オペアンプ82の代わりに、第2基準出力部132が選択される場合に、診断信号BIST2を第2基準コンパレータ90,92に出力する。電源部122は、切り替え部84を操作するとともに、第1基準出力部130や第2基準出力部132に、診断信号BIST1,BIST2の出力を指令する。なお、本実施形態では、診断信号BIST1が、第1基準センサ36aが正常である場合に回転軸34aの回転角度が所定値である場合の出力値に応じた値とされているときには、診断信号BIST2は、第2基準センサ36bが正常である場合に回転軸34aの回転角度が所定値である場合の出力値に応じた値とされている。
第1基準出力部130は、切り替え部84によって、第1基準オペアンプ80の代わりに、第1基準出力部130が選択される場合に、診断信号BIST1を第1基準コンパレータ86,88に出力する。第2基準出力部132は、切り替え部84によって、第2基準オペアンプ82の代わりに、第2基準出力部132が選択される場合に、診断信号BIST2を第2基準コンパレータ90,92に出力する。電源部122は、切り替え部84を操作するとともに、第1基準出力部130や第2基準出力部132に、診断信号BIST1,BIST2の出力を指令する。なお、本実施形態では、診断信号BIST1が、第1基準センサ36aが正常である場合に回転軸34aの回転角度が所定値である場合の出力値に応じた値とされているときには、診断信号BIST2は、第2基準センサ36bが正常である場合に回転軸34aの回転角度が所定値である場合の出力値に応じた値とされている。
図4に、マイコン40が起動時に実行する処理の手順を示す。この処理は、たとえば所定周期で繰り返し実行される。
図4に示す一連の処理では、マイコン40は、まずIG信号がオフ状態からオン状態に切り替えられてマイコン40が起動したときであるか否かを判断する(S10)。そしてマイコン40は、起動時であると判断する場合(S10:YES)、監視処理部38に、第1カウンタ102および第2カウンタ112によってカウントされたカウンタ値を送信するように要求し、監視処理部38から信号を受信し、図2に示すA/D変換器66にてデジタルデータに変換する(S12)。そして、マイコン40は、転舵角算出処理部68において、カウンタ値が正常であるか否かを判断する(S14)。ここで、上述したように、監視処理部38は、第1カウンタ102のカウント値および第2カウンタ112のカウント値が等しくない場合には、カウンタ値に異常があるとして、異常がある旨の信号をマイコン40に出力する。このため、この場合には、A/D変換器66に入力される信号は、カウンタ値ではなく異常がある旨の信号となる。こうした設定により、マイコン40では、監視処理部38の出力信号に基づき、カウンタ値が正常であるか否かを判断することができる。
図4に示す一連の処理では、マイコン40は、まずIG信号がオフ状態からオン状態に切り替えられてマイコン40が起動したときであるか否かを判断する(S10)。そしてマイコン40は、起動時であると判断する場合(S10:YES)、監視処理部38に、第1カウンタ102および第2カウンタ112によってカウントされたカウンタ値を送信するように要求し、監視処理部38から信号を受信し、図2に示すA/D変換器66にてデジタルデータに変換する(S12)。そして、マイコン40は、転舵角算出処理部68において、カウンタ値が正常であるか否かを判断する(S14)。ここで、上述したように、監視処理部38は、第1カウンタ102のカウント値および第2カウンタ112のカウント値が等しくない場合には、カウンタ値に異常があるとして、異常がある旨の信号をマイコン40に出力する。このため、この場合には、A/D変換器66に入力される信号は、カウンタ値ではなく異常がある旨の信号となる。こうした設定により、マイコン40では、監視処理部38の出力信号に基づき、カウンタ値が正常であるか否かを判断することができる。
マイコン40は、カウンタ値が正常であると判断する場合(S14:YES)、カウンタ値を不揮発性メモリ70に仮記憶する(S20)。ここで、仮記憶とは、カウンタ値(回転量Δθ)を転舵角θpの更新に現時点では利用することなく、利用する可能性があるパラメータとして保持しておくという意味である。
次に、マイコン40は、診断信号BIST1を第1基準コンパレータ86,88に出力して且つ診断信号BIST2を第2基準コンパレータ90,92に出力するように、監視処理部38に指令する(S22)。そして、マイコン40は、監視処理部38にカウンタ値を出力するように指令し、監視処理部38の出力信号を受信する(S24)。次に、マイコン40は、転舵角算出処理部68において、監視処理部38の出力信号をA/D変換器66にてデジタルデータに変換したものに基づき、第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92が正常であるか否かを判断する(S26)。
ここで、診断信号BIST1,BIST2は、第1回転方向検出処理部100および第2回転方向検出処理部110が単位回転量の回転を検出する信号とされる。このため、第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92が正常であるなら、診断信号BIST1,BIST2の出力に伴って、第1カウンタ102および第2カウンタ112のカウンタ値が診断信号BIST1,BIST2に応じた変化をする。したがって、マイコン40は、カウンタ値によって、第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92が正常であるか否かを判断することができる。
そして、マイコン40は、正常であると判断する場合(S26:YES)、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114が記憶した回転履歴を送信するように監視処理部38に指令し、監視処理部38の出力する信号を受信して、A/D変換器66にてデジタルデータに変換する(S28)。
そして、マイコン40は、転舵角算出処理部68において、デジタルデータに基づき、回転履歴が正常であるか否かを判断する(S30)。すなわち、上述したように、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114が記憶した回転した旨の履歴の有無が一致しない場合には、監視処理部38は異常がある旨の信号を出力する。このため、マイコン40では、回転した履歴の有無を受信する場合に、回転履歴が正常であると判断し、異常がある旨の信号を受信する場合に、回転履歴が異常であると判断する。
そして、マイコン40は、正常であると判断する場合(S30:YES)、回転軸34aが回転した履歴があるか否かを判断する(S32)。そして、マイコン40は、回転した履歴がないと判断する場合(S32:NO)、不揮発性メモリ70に記憶されている転舵角θpの利用を許可する(S34)。ここで、回転した履歴がない場合には、IG信号がオフ状態である期間における回転量Δθはゼロである。このため、IG信号がオフ状態に切り替えらた直後における転舵角θpが、現在の転舵角であると考えられる。このため、この場合には、不揮発性メモリ70に記憶されていた転舵角θpが更新されることなく、IG信号がオン操作された直後におけるフィードバック処理部74の入力パラメータの初期値として利用される。
一方、マイコン40は、回転履歴があると判断する場合(S32:YES)、第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bの出力値(正確には、第1基準オペアンプ80および第2基準オペアンプ82の出力値)が正常であるか否かを診断する処理を実行する(S36)。
図5に、上記処理の手順を示す。なお、この処理がなされている期間においては、未だ転舵角θpを制御に利用することが許可されていない。このため、図2のフィードバック処理部74の出力値にてベース値Ta1*を補正する処理は実行されない。このため、この期間においては、トルク指令値Ta*がベース値Ta1*とされる。
すなわち、マイコン40は、まず、第1基準オペアンプ80の出力値(SIN)と、第2基準オペアンプ82の出力値(COS)とを受信する(S40)。次に、マイコン40は、それら出力値が正常であるか否かを診断する(S42)。ここでは、たとえば、正弦関数値の2乗と余弦関数値の2乗との和が「1」となることに鑑み、上記一対の出力値のそれぞれの2乗同士の和が所定値で固定される場合に正常と診断し、所定値で固定されない場合に異常がある旨診断する処理を実行すればよい。またたとえば、正弦関数と余弦関数との和が、振幅値を(√2)倍として位相をずらした正弦関数となることに鑑み、振幅が(√2)倍となっている場合に正常と診断し、なっていない場合に異常がある旨診断する処理を実行してもよい。なお、こうした診断は、回転軸34aが回転することで上記一対の出力値が変化するときに、それら出力値の時系列データを用いて実行することが望ましい。
そして、マイコン40は、診断結果が出力値が正常であることを意味するか否かを判断する(S44)。そして、マイコン40は、出力値が正常であると判断する場合(S44)、仮記憶した回転量Δθを不揮発性メモリ70に記憶されている転舵角θpに加算することによって転舵角θpを更新する(S46)。そして、マイコン40は、転舵角θpの利用を許可する(S48)。これにより、フィードバック処理部74では、ベース値Ta1*を補正するフィードバック操作量の算出処理を開始する。
一方、マイコン40は、出力値が正常ではないと判断する場合(S44)、転舵角θpの利用を禁止する(S50)。これにより、マイコン40は、トルク指令値Ta*を常時、ベース値Ta1*として操舵をアシストするアシスト制御を実行することとなる。
なお、ステップS48,S50の処理が完了することにより、図4のステップS36の処理が完了する。
図4に戻り、マイコン40は、ステップS14,S26,S30において否定判断した場合においても、転舵角θpの利用を禁止する(S16)。これにより、マイコン40は、トルク指令値Ta*を常時、ベース値Ta1*として操舵をアシストするアシスト制御を実行することとなる。
図4に戻り、マイコン40は、ステップS14,S26,S30において否定判断した場合においても、転舵角θpの利用を禁止する(S16)。これにより、マイコン40は、トルク指令値Ta*を常時、ベース値Ta1*として操舵をアシストするアシスト制御を実行することとなる。
なお、マイコン40は、ステップS10において否定判断される場合や、ステップS16,S34,S36の処理が完了する場合には、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。
ここで、本実施形態の作用を説明する。
IG信号がオン状態からオフ状態に切り替わると、マイコン40は、不揮発性メモリ70に現在の転舵角θpを記憶させる等、後処理を実行した後、監視処理部38に指令を出して電力供給を遮断する。これによりマイコン40は、停止する。この際、監視処理部38は、第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bの出力値に基づき、回転軸34aの回転量Δθを検出し、また、回転の履歴を監視する。
IG信号がオフ状態からオン状態に切り替わると、監視処理部38によりバッテリ54の電力がマイコン40の動作電圧に調整されてマイコン40に供給される。これにより、マイコン40が起動される。すると、マイコン40は、監視処理部38が記憶する回転軸34aの回転の履歴が、回転していないことを示すものである場合、不揮発性メモリ70に記憶されている転舵角θpを用いてトルク指令値Ta*を算出し、アシスト制御を実行する。これにより、信頼性の高い転舵角θpを用いたアシスト制御を迅速に実行することができる。すなわち、回転軸34aが回転していない旨の履歴を把握する装置は、第1回転方向検出処理部100および第1履歴記憶処理部104と、第2回転方向検出処理部110および第2履歴記憶処理部114との2重系にて構成されている。そして、2重系であるため、いずれか一方に異常が生じる場合、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114のそれぞれが記憶する履歴が不一致となるため、異常を把握することができる。また、第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92に異常がある場合には、診断信号BIST1,BIST2の出力に伴う第1カウンタ102および第2カウンタ112のカウンタ値の変化によって、異常を把握することができる。
ちなみに、第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bは、2つ1組で回転軸34aの1回転内の回転角度を検出可能なセンサである。しかし、第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bのいずれか一方に異常がある場合であっても、正常である側は、回転軸34aが180°以上回転する場合には、カウンタ値を変化させる出力信号を出力する。このため、第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bのいずれか一方や、第1基準オペアンプ80および第2基準オペアンプ82のいずれか一方に異常が生じた場合であっても、回転軸34aが180°以上回転する場合には、回転した旨の履歴が第1履歴記憶処理部104や第2履歴記憶処理部114に記憶される。ここで、転舵輪26の転舵角θpの回転は、減速機構32が存在することから、転舵輪26の転舵角が変化する場合、その変化量が回転軸34aの半回転未満となる可能性は低い。しかも、仮に回転軸34aの回転量が半回転未満であったとしても、第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bのいずれか一方に異常が生じるなどの理由から回転した履歴が記憶されない場合、制御に利用される転舵角θpの誤差はわずかである。しかも、マイコン40の転舵角算出処理部68は、転舵角θpを利用したアシスト制御を実行する場合、図5のステップS42と同様の処理を常時実行する。したがって、アシスト制御が開始され、回転軸34aが回転する場合には、第1基準オペアンプ80および第2基準オペアンプ82の出力値に基づき、出力値に異常があることを迅速に検知する。このため、誤差のある転舵角θpが継続して用いられることもない。
一方、マイコン40は、回転軸34aが回転した履歴がある場合には、転舵角θpを更新するのに先立って、第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bや第1基準オペアンプ80および第2基準オペアンプ82の異常の有無を診断する。このため、回転軸34aの1回転内の回転角度を検出するための装置である第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bや第1基準オペアンプ80および第2基準オペアンプ82を2重系としなかったことに起因した回転角度の検出値の信頼性の低下を補償することができる。しかも、2重系としなかったために、2重系とした場合と比較して、消費電力を低減することができる。
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)第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bや第1基準オペアンプ80および第2基準オペアンプ82を2重系としない代わりに、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114を備えた。これにより、IG信号がオフ状態であるときにおいて検出された回転量の信頼性を確保しつつも回転角センサおよび監視処理部38の消費電力が大きくなることを極力抑制できる。
(1)第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bや第1基準オペアンプ80および第2基準オペアンプ82を2重系としない代わりに、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114を備えた。これにより、IG信号がオフ状態であるときにおいて検出された回転量の信頼性を確保しつつも回転角センサおよび監視処理部38の消費電力が大きくなることを極力抑制できる。
(2)単位回転量(1/4回転)の回転とその方向を検出する第1回転方向検出処理部100および第2回転方向検出処理部110に基づき、単位回転量の回転が1回以上検出される場合に、回転軸34aが回転した履歴を記憶する第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114を備えた。このように、第1カウンタ102や第2カウンタ112のカウンタ値とは独立に回転の履歴を記憶するため、IG信号がオフであるときに回転軸34aが回転し、正方向と負方向との回転量が同一である場合であっても、回転した履歴を記憶することができる。
(3)第1基準出力部130および第2基準出力部132を備えた。これにより、第1基準コンパレータ86,88や第2基準コンパレータ90,92の異常の有無を診断することができる。
<その他の実施形態>
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも1つを、以下のように変更してもよい。以下において、「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項と上記実施形態における事項との対応関係を符号等によって例示した部分があるが、これには、例示した対応関係に上記事項を限定する意図はない。なお、「課題を解決するための手段」の欄に記載した、確認処理部は、ステップS28,S30に対応し、出力値診断処理部は、ステップS42に対応する。また、走行許可信号は、IG信号に対応する。
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも1つを、以下のように変更してもよい。以下において、「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項と上記実施形態における事項との対応関係を符号等によって例示した部分があるが、これには、例示した対応関係に上記事項を限定する意図はない。なお、「課題を解決するための手段」の欄に記載した、確認処理部は、ステップS28,S30に対応し、出力値診断処理部は、ステップS42に対応する。また、走行許可信号は、IG信号に対応する。
・「転舵角θpを用いた車両の制御について」
操舵のアシスト制御に限らない。たとえば、車両の横滑り防止制御であってもよい。この場合、たとえば、マイコン40とは別の外部の電子機器が横滑り防止制御を実行するものであってもよい。この場合には、IG信号がオン状態に切り替えられる場合、マイコン40は、図5のステップS44において正常であると判断する場合にステップS46において更新された転舵角θpを、外部の電子機器に送信すればよい。
操舵のアシスト制御に限らない。たとえば、車両の横滑り防止制御であってもよい。この場合、たとえば、マイコン40とは別の外部の電子機器が横滑り防止制御を実行するものであってもよい。この場合には、IG信号がオン状態に切り替えられる場合、マイコン40は、図5のステップS44において正常であると判断する場合にステップS46において更新された転舵角θpを、外部の電子機器に送信すればよい。
・「転舵角算出処理部(68)について」
マイコン40が、転舵角算出処理部68を備えることは必須ではない。たとえば、マイコン40および監視処理部38とは別の電子機器であってIG信号がオフ状態であることを条件に電力供給が遮断される電子機器が転舵角算出処理部68を備えてもよい。この際、特に、操舵制御装置とは別の電子機器が転舵角算出処理部68を備えてもよい。この場合、マイコン40は、IG信号がオフ状態であるときの回転軸34aの回転量の検出値が正常であることを条件に、この回転量の検出値を転舵角算出処理部68を備える電子機器に送信すればよい。
マイコン40が、転舵角算出処理部68を備えることは必須ではない。たとえば、マイコン40および監視処理部38とは別の電子機器であってIG信号がオフ状態であることを条件に電力供給が遮断される電子機器が転舵角算出処理部68を備えてもよい。この際、特に、操舵制御装置とは別の電子機器が転舵角算出処理部68を備えてもよい。この場合、マイコン40は、IG信号がオフ状態であるときの回転軸34aの回転量の検出値が正常であることを条件に、この回転量の検出値を転舵角算出処理部68を備える電子機器に送信すればよい。
・「利用許可処理部(S34,S48)について」
利用許可処理部としては、ステップS44において正常と判断される場合に、ステップS46の処理を実行し、転舵角θpがアシスト制御に利用されることを許可するものに限らない。たとえば、第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92の異常の有無の診断を監視処理部38内で実行して診断結果をマイコン40が受信し、マイコン40では、図5のステップS44において正常である旨判断されることを条件に、マイコン40の起動時のカウンタ値を監視処理部38に送信させるようにしてもよい。なお、この場合、第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92の異常の有無の診断処理時には、第1カウンタ102および第2カウンタ112を動作させないようにするなどすれば、監視処理部38内において、診断処理中においても起動時のカウンタ値を保持することができる。
利用許可処理部としては、ステップS44において正常と判断される場合に、ステップS46の処理を実行し、転舵角θpがアシスト制御に利用されることを許可するものに限らない。たとえば、第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92の異常の有無の診断を監視処理部38内で実行して診断結果をマイコン40が受信し、マイコン40では、図5のステップS44において正常である旨判断されることを条件に、マイコン40の起動時のカウンタ値を監視処理部38に送信させるようにしてもよい。なお、この場合、第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92の異常の有無の診断処理時には、第1カウンタ102および第2カウンタ112を動作させないようにするなどすれば、監視処理部38内において、診断処理中においても起動時のカウンタ値を保持することができる。
またたとえば、ステップS20の処理に代えて、カウンタ値(回転量Δθ)で転舵角θpを更新し、更新した転舵角θpを仮記憶することとし、ステップS44において正常である旨診断される場合に仮記憶した転舵角θpの利用を許可してもよい。
・「履歴記憶処理部(104,114)について」
第1履歴記憶処理部104が、第1回転方向検出処理部100の出力値に基づき回転した履歴を記憶するとするものに限らない。たとえば、第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92の出力値に基づき、回転した履歴の有無を判断して同履歴を記憶したり、第1カウンタ102の出力値に基づき回転した履歴の有無を判断して同履歴を記憶したりしてもよい。同様、第2履歴記憶処理部114が、第2回転方向検出処理部110の出力値に基づき回転した履歴を記憶するとするものに限らない。たとえば、第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92の出力値に基づき、回転した履歴の有無を判断して同履歴を記憶したり、第2カウンタ112の出力値に基づき回転した履歴の有無を判断して同履歴を記憶したりしてもよい。
第1履歴記憶処理部104が、第1回転方向検出処理部100の出力値に基づき回転した履歴を記憶するとするものに限らない。たとえば、第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92の出力値に基づき、回転した履歴の有無を判断して同履歴を記憶したり、第1カウンタ102の出力値に基づき回転した履歴の有無を判断して同履歴を記憶したりしてもよい。同様、第2履歴記憶処理部114が、第2回転方向検出処理部110の出力値に基づき回転した履歴を記憶するとするものに限らない。たとえば、第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92の出力値に基づき、回転した履歴の有無を判断して同履歴を記憶したり、第2カウンタ112の出力値に基づき回転した履歴の有無を判断して同履歴を記憶したりしてもよい。
複数の履歴記憶処理部(第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114)を備えることは必須ではない。単一の履歴記憶処理部のみを備える場合であっても、たとえば、IGオン後、履歴記憶処理部に記憶された履歴をリセットして更に動作させ図4のステップS22の処理を実行した後、履歴記憶処理部が回転の履歴を記憶するか否かをマイコン40によって判断することにより、履歴記憶処理部の異常の有無を診断することはできる。
・「第1基準判断部(86,88)、第2基準判断部(90,92)について」
センサ出力値が正の所定値以上であるか否かを判断する第1基準コンパレータ86や第2基準コンパレータ90と、負の所定値以下であるか否かを判断する第1基準コンパレータ88や第2基準コンパレータ92とに限らない。たとえば、センサ出力値が、45度に対応する値以上であるか否かを判断するものと、−45度に対応する値以下であるか否かを判断するものとであってもよい。
センサ出力値が正の所定値以上であるか否かを判断する第1基準コンパレータ86や第2基準コンパレータ90と、負の所定値以下であるか否かを判断する第1基準コンパレータ88や第2基準コンパレータ92とに限らない。たとえば、センサ出力値が、45度に対応する値以上であるか否かを判断するものと、−45度に対応する値以下であるか否かを判断するものとであってもよい。
・「回転方向検出処理部(100,110)について」
センサ出力値が所定の範囲内にあるか否かの判断結果に基づき、単位回転量の回転方向を特定するものに限らない。たとえば、A/D変換器62,64,66よりも分解能の低いA/D変換器を監視処理部38に搭載し、その出力値に基づき、単位回転量の回転方向を特定してもよい。もっとも、A/D変換器62,64,66よりも低い分解能でセンサ出力値を解析すること自体必須ではない。
センサ出力値が所定の範囲内にあるか否かの判断結果に基づき、単位回転量の回転方向を特定するものに限らない。たとえば、A/D変換器62,64,66よりも分解能の低いA/D変換器を監視処理部38に搭載し、その出力値に基づき、単位回転量の回転方向を特定してもよい。もっとも、A/D変換器62,64,66よりも低い分解能でセンサ出力値を解析すること自体必須ではない。
複数の回転方向検出処理部(第1回転方向検出処理部100、第2回転方向検出処理部110)を備えることは必須ではない。単一の回転方向検出処理部のみを備える場合であっても、ステップS24の処理において受信したカウンタ値が正常であることに基づき、回転方向検出処理部が正常と判断することはできる。
・「カウンタ(102,112)について」
カウンタの異常の有無の診断機能を備える上で、複数のカウンタ(第1カウンタ102、第2カウンタ112)を備えることは必須ではない。たとえば、第1回転方向検出処理部100が単位回転量の回転を検出する場合に、その検出の前後における第1カウンタ102の出力値を比較する装置を備えてもよい。この場合、たとえば、第1回転方向検出処理部100の検出結果に鑑みれば、第1カウンタのカウンタ値が増加するはずであるところ、減少したり値が変化しなかった場合には異常であると診断することができる。また、たとえば、単一のカウンタのみを備える場合において、ステップS24の処理において受信したカウンタ値が正常であることに基づき、カウンタが正常と判断することもできる。
カウンタの異常の有無の診断機能を備える上で、複数のカウンタ(第1カウンタ102、第2カウンタ112)を備えることは必須ではない。たとえば、第1回転方向検出処理部100が単位回転量の回転を検出する場合に、その検出の前後における第1カウンタ102の出力値を比較する装置を備えてもよい。この場合、たとえば、第1回転方向検出処理部100の検出結果に鑑みれば、第1カウンタのカウンタ値が増加するはずであるところ、減少したり値が変化しなかった場合には異常であると診断することができる。また、たとえば、単一のカウンタのみを備える場合において、ステップS24の処理において受信したカウンタ値が正常であることに基づき、カウンタが正常と判断することもできる。
・「第1基準出力部(130)、第2基準出力部(132)について」
第1基準出力部130および第2基準出力部132を備えることは必須ではない。たとえば、第1基準コンパレータ86,88と、第2基準コンパレータ90,92とのいずれかに異常が生じた場合であっても、IG信号がオフ状態である期間に回転軸34aが1/4回転以上回転する場合には、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114のいずれか一方で、回転した履歴を記憶することとなる。このため、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114の記憶する履歴の不一致に基づき、異常を検知することができる。
第1基準出力部130および第2基準出力部132を備えることは必須ではない。たとえば、第1基準コンパレータ86,88と、第2基準コンパレータ90,92とのいずれかに異常が生じた場合であっても、IG信号がオフ状態である期間に回転軸34aが1/4回転以上回転する場合には、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114のいずれか一方で、回転した履歴を記憶することとなる。このため、第1履歴記憶処理部104および第2履歴記憶処理部114の記憶する履歴の不一致に基づき、異常を検知することができる。
・「判断部診断処理部(S22〜S26)について」
「利用許可処理部について」の欄に記載したように、監視処理部が第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92の異常の有無の診断を実行する構成の場合、判断部診断処理部は、監視処理部の診断結果に基づき異常の有無を診断する処理を実行するものとすればよい。
「利用許可処理部について」の欄に記載したように、監視処理部が第1基準コンパレータ86,88および第2基準コンパレータ90,92の異常の有無の診断を実行する構成の場合、判断部診断処理部は、監視処理部の診断結果に基づき異常の有無を診断する処理を実行するものとすればよい。
・「回転監視部(36a,36b,38)について」
第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bとともに回転監視部を構成する監視処理部38としては、ASICに限らない。たとえば、ソフトウェア処理を実行するハードウェアによって構成してもよい。
第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bとともに回転監視部を構成する監視処理部38としては、ASICに限らない。たとえば、ソフトウェア処理を実行するハードウェアによって構成してもよい。
・「制御部(40)について」
上記実施形態では、制御部を、ソフトウェア処理を実行するハードウェアであるマイコン40にて実現したが、これに限らず、ASIC等であってもよい。
上記実施形態では、制御部を、ソフトウェア処理を実行するハードウェアであるマイコン40にて実現したが、これに限らず、ASIC等であってもよい。
・「記憶部は(70)について」
不揮発性メモリ70に限らず、たとえば、マイコン40の主電源がオフ状態である場合であっても電力供給が継続されるバックアップ式の揮発性メモリであってもよい。
不揮発性メモリ70に限らず、たとえば、マイコン40の主電源がオフ状態である場合であっても電力供給が継続されるバックアップ式の揮発性メモリであってもよい。
・「回転軸(34a)、回転角センサ(36a,36b)について」
回転することにより転舵輪26を転舵させて且つ、回転角度が回転角センサの検出対象となる回転軸としては、モータ34の回転軸34aに限らず、たとえば、ピニオン軸28の回転角度であってもよい。
回転することにより転舵輪26を転舵させて且つ、回転角度が回転角センサの検出対象となる回転軸としては、モータ34の回転軸34aに限らず、たとえば、ピニオン軸28の回転角度であってもよい。
・「その他」
操舵機構としては、図1に例示したものに限らない。たとえば、モータ34がステアリングシャフト12に連結された減速機構に接続されているものであってもよい。また、たとえば、ステアリング10の回転角度である操舵角と転舵角θpとの比を可変制御できる舵角比可変機構を搭載したものであってもよい。さらに、ステアリング10とラック軸20とが切り離されたステアバイワイヤシステムであってもよい。
操舵機構としては、図1に例示したものに限らない。たとえば、モータ34がステアリングシャフト12に連結された減速機構に接続されているものであってもよい。また、たとえば、ステアリング10の回転角度である操舵角と転舵角θpとの比を可変制御できる舵角比可変機構を搭載したものであってもよい。さらに、ステアリング10とラック軸20とが切り離されたステアバイワイヤシステムであってもよい。
なお、ラックアンドピニオン機構を備えたものにも限らない。
12…ステアリングシャフト、14…コラム軸、16…中間軸、18…ピニオン軸、18a…ピニオン歯、20…ラック軸、20a…第1ラック歯、20b…第2ラック歯、22…第1ラックアンドピニオン機構、24…タイロッド、26…転舵輪、28…ピニオン軸、28a…ピニオン歯、30…第2ラックアンドピニオン機構、32…減速機構、34…モータ、34a…回転軸、36a…第1基準センサ、36b…第2基準センサ、38…監視処理部、40…マイコン、42…インバータ、50…トーションバー、52…トルクセンサ、54…バッテリ、56…車速センサ、60…ベース値設定処理部、62,64,66…A/D変換器、68…転舵角算出処理部、70…不揮発性メモリ、72…目標転舵角設定処理部、74…フィードバック処理部、76…補正処理部、78…操作処理部、80…第1基準オペアンプ、82…第2基準オペアンプ、84…切り替え部、86,88…第1基準コンパレータ、90,92…第2基準コンパレータ、100…第1回転方向検出処理部、102…第1カウンタ、104…第1履歴記憶処理部、110…第2回転方向検出処理部、112…第2カウンタ、114…第2履歴記憶処理部、120…インターフェース、122…電源部、130…第1基準出力部、132…第2基準出力部。
Claims (8)
- 車両の走行の許可条件となる走行許可信号がオフ状態であることを条件に、電力供給が遮断される制御部と、
前記走行許可信号がオフ状態であるときに電力が供給される回転監視部と、を備え、
前記回転監視部は、回転することにより前記車両の転舵輪を転舵させる回転軸の1回転内の角度に応じた信号を出力する回転角センサと、前記回転角センサの出力値に基づき、前記走行許可信号がオフ状態である期間であるオフ期間における前記回転軸の回転量を検出する回転量検出処理部と、前記回転角センサの出力値に基づき、前記オフ期間において前記回転軸が回転した履歴を記憶する履歴記憶処理部と、を備え、
前記制御部は、前記走行許可信号がオン状態に切り替わることにより電力供給が開始される場合、前記履歴記憶処理部に前記回転軸が回転した履歴があるか否かを確認する確認処理部と、前記履歴があることが確認される場合、前記回転角センサの出力値に基づき当該出力値の異常の有無を診断する出力値診断処理部と、前記走行許可信号がオン状態に切り替えられた際に前記履歴があることが確認される場合、前記出力値診断処理部によって異常がない旨診断されることを条件に前記回転量検出処理部によって検出された回転量が前記車両の制御に利用されることを許可する利用許可処理部と、を備える操舵制御装置。 - 前記回転量検出処理部は、前記回転角センサの出力値に基づき、単位回転量の回転を検出するとともに、その回転方向を特定して、単位回転量の回転を検出したことおよび回転方向を示す信号を出力する回転方向検出処理部と、前記回転方向検出処理部の出力値に基づき、単位回転量の積算量を更新するカウンタと、を備え、
前記履歴記憶処理部は、前記回転角センサの出力値に基づき、前記単位回転量の回転が1回以上検出される場合に前記回転軸が回転した履歴を記憶する請求項1記載の操舵制御装置。 - 前記回転角センサは、1回転内における第1の角度を基準とする信号を出力する第1基準センサおよび1回転内における前記第1の角度とは相違する第2の角度を基準とする第2基準センサを含む請求項1または2記載の操舵制御装置。
- 前記回転監視部は、
前記第1基準センサの出力値が所定の範囲内にあるか否かを判断する第1基準判断部と、
前記第2基準センサの出力値が所定の範囲内にあるか否かを判断する第2基準判断部と、
前記第1基準判断部に基準信号を出力する第1基準出力部と、
前記第2基準判断部に基準信号を出力する第2基準出力部と、を備え、
前記制御部は、前記走行許可信号がオン状態となった場合、前記第1基準出力部および前記第2基準出力部のそれぞれからの前記基準信号の出力に基づく前記第1基準判断部および前記第2基準判断部の動作に基づき、前記第1基準判断部および前記第2基準判断部の異常の有無を診断する判断部診断処理部を備え、
前記利用許可処理部は、前記判断部診断処理部によって異常がない旨診断されることを条件に、前記回転量検出処理部によって検出された回転量が前記車両の制御に利用されることを許可する請求項3記載の操舵制御装置。 - 前記制御部は、前記回転角センサの出力値に基づき車両の転舵輪の転舵角を算出する転舵角算出処理部と、前記走行許可信号がオン状態からオフ状態に切り替わる場合、前記転舵角を記憶する記憶部と、を備え、
前記利用許可処理部は、前記確認処理部によって前記回転軸が回転した履歴がないことが確認されることを条件に、前記記憶部に記憶された転舵角が前記車両の制御に利用されることを許可する請求項1〜4のいずれか1項に記載の操舵制御装置。 - 前記履歴記憶処理部は、互いに共通する前記回転角センサの出力値に基づき、前記回転軸が回転した履歴を記憶する第1履歴記憶処理部および第2履歴記憶処理部を含む請求項1〜5のいずれか1項に記載の操舵制御装置。
- 前記制御部は、前記回転角センサの出力値に基づき車両の転舵輪の転舵角を算出する転舵角算出処理部と、前記走行許可信号がオン状態からオフ状態に切り替わる場合、前記転舵角を記憶する記憶部と、を備え、
前記転舵角算出処理部は、前記走行許可信号がオン状態に切り替わることを条件に、前記記憶部に記憶されていた転舵角を前記回転量検出処理部によって検出された回転量によって補正する処理を実行し、
前記利用許可処理部は、前記転舵角算出処理部によって補正のなされた転舵角が前記車両の制御に利用されることを許可する請求項1〜6のいずれか1項に記載の操舵制御装置。 - 前記回転軸は、車両の操舵輪を転舵させる電動機の回転軸である請求項1〜7のいずれか1項に記載の操舵制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015145071A JP2017024556A (ja) | 2015-07-22 | 2015-07-22 | 操舵制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2015145071A JP2017024556A (ja) | 2015-07-22 | 2015-07-22 | 操舵制御装置 |
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JP2017024556A true JP2017024556A (ja) | 2017-02-02 |
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Family Applications (1)
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JP2015145071A Pending JP2017024556A (ja) | 2015-07-22 | 2015-07-22 | 操舵制御装置 |
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JP (1) | JP2017024556A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019199140A (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 株式会社ジェイテクト | 車両用制御装置 |
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JP2020079058A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-05-28 | 株式会社ジェイテクト | 角度演算装置及び転舵装置 |
-
2015
- 2015-07-22 JP JP2015145071A patent/JP2017024556A/ja active Pending
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US11014603B2 (en) | 2018-05-15 | 2021-05-25 | Jtekt Corporation | Vehicle control apparatus |
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