JP3663901B2 - 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 - Google Patents
電動パワ−ステアリング装置の制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3663901B2 JP3663901B2 JP9059498A JP9059498A JP3663901B2 JP 3663901 B2 JP3663901 B2 JP 3663901B2 JP 9059498 A JP9059498 A JP 9059498A JP 9059498 A JP9059498 A JP 9059498A JP 3663901 B2 JP3663901 B2 JP 3663901B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- torque
- amplifier
- signal
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動パワ−ステアリング装置の制御装置に関し、特に操舵トルクを検出するトルクセンサから出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器やトルク信号増幅器の故障を検出できる電動パワ−ステアリング装置の制御装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電動パワ−ステアリング装置には、操向ハンドルの操作によりステアリングシヤフトに発生する操舵トルクを検出し、その検出信号に基づいてＣＰＵにより必要とする操舵補助力を演算し、演算された操舵補助力の値に応じてモ−タを駆動し、操舵軸に取り付けられた減速機構を介して舵取機構を駆動するように構成されたものがある。
【０００３】
この種の電動パワ−ステアリング装置では、検出された操舵トルクに基づいて操舵補助力が決定されるから、トルクセンサが故障して異常な信号が出力されると、運転者が予期しない操舵補助力が発生する危険があつた。このため、従来はトルクセンサの出力値が通常の出力値の範囲内か否かを判定し、通常の出力値の範囲を越えたとき異常と判定し、制御回路の動作を停止させるようにしたものがある。
【０００４】
しかし、トルクセンサの故障には、トルクセンサの出力値が通常の出力値の範囲内にありながら一定値に固定されてしまう故障もあり、また、トルクセンサは正常であつても、その後段に配置されているＡ／Ｄ変換器が故障している場合もあり、上記したようなトルクセンサの出力値が通常の出力値の範囲を越えたときに異常と判定するだけでは故障を正確に判定することはできない。
【０００５】
そこで、トルクセンサの出力値が、所定の時間継続して所定の基準値よりも小さい場合、トルクセンサ或いはＡ／Ｄ変換器の故障と判定する方法が提案されている（特開平１−２６２２５６号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、操舵トルクは常に変動しているとは限らず、停車中や高速走行中は操舵トルクの変動幅は小さい。このような場合は、Ａ／Ｄ変換器は故障していないにも拘らず、トルクセンサの出力値が所定の時間継続して所定の基準値よりも小さいため、上記した故障判定方法によればＡ／Ｄ変換器の故障と誤つて検出することになる。また、故障判定の基準とする時間幅や操舵トルクの変動幅の基準値の設定如何によつては、故障が発生しているにも拘らず検出できない場合もあり得る。以下、この点について説明する。
【０００７】
第１に、Ａ／Ｄ変換器の故障では、出力値が一定に固定されるとは限らない。Ａ／Ｄ変換器の入力端において信号電流がリ−クし、信号レベルがドリフトするような故障も考えられる。Ａ／Ｄ変換器において信号レベルがドリフトすると、ステアリング機構が中立位置にありながら、あたかも操向ハンドルが操作されてトルク信号が入力されたように認識され、ステアリングホイ−ルが勝手に回転してしまう現象（セルフステア）が発生するという不都合が生ずる。
【０００８】
このような信号電流のリ−クは、例えば、半導体集積回路の製造工程でＡ／Ｄ変換器を構成する回路に塵が付着して欠陥があるままに製造され、検査によつても欠陥が発見されないまま出荷されたような場合が考えられる。このような場合には、使用中に欠陥部にストレスが加わり、リ−ク電流が発生したりリ−ク電流が増加する。
【０００９】
第２に、制御装置に入力されたトルク信号は、トルクセンサ或いはＡ／Ｄ変換器の異常検出のために、モ−タ制御に使用するトルク信号と異常検出に使用するトルク信号との２系統に分けられる。そして、モ−タ制御用のトルク信号はフィルタ、増幅器、及びＡ／Ｄ変換器を経てＣＰＵに入力され、異常検出用のトルク信号はフィルタ及びＡ／Ｄ変換器を経てＣＰＵに入力される。
【００１０】
このため、モ−タ制御用のトルク信号は、増幅器やその周辺回路などの故障により増幅器の増幅度が変化しても、その増幅度の変化などの異常が検出されないままに信号処理がされ、適正な操舵補助力を付与するようなモ−タ制御ができなくなつてしまうという不都合が生ずる。
【００１１】
第３に、Ａ／Ｄ変換器内部のレジスタのデ−タを記憶するビットが故障で特定の値に固定され、そのビットに記憶されるべきデ−タが欠落することが考えられる。もしも、この故障したビットが「１」に固定された場合は、そのビットのデ−タが本来は「０」である場合であつても「１」と誤認されてＣＰＵで演算される。このため、ステアリング機構が中立位置にありながら、あたかもトルク信号が入力されたように認識され、ステアリングホイ−ルが勝手に回転してしまう現象（セルフステア）が発生するという不都合が生ずる。
【００１２】
このようなレジスタのビットの故障は、例えば、半導体集積回路の製造工程でレジスタを構成する回路に塵が付着したままに製造され、検査によつても欠陥が発見されないままに出荷されたような場合が考えられる。このほか、ノイズ、電磁波などの原因によりビットが破壊され、レジスタが機能不全となる場合が考えられる。
【００１３】
この発明は、上記課題を解決した電動パワ−ステアリング装置の制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、電動モ−タと、前記電動モ−タの駆動を制御する制御手段と、前記電動モ−タを駆動するモ−タ駆動回路とを備え、トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて前記電動モ−タを駆動制御してステアリング系に補助トルクを付与する電動パワ−ステアリング装置の制御装置において、トルク信号を増幅する所定の増幅度Ｇを持つ増幅器と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、演算制御器から構成される異常検出手段を備え、前記異常検出手段は、前記トルクセンサにより検出されたトルク信号を前記増幅器により増幅した後、前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した第１の値と、検出されたトルク信号を増幅することなく前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した値に前記増幅器の増幅度Ｇを乗算した第２の値とを比較し、第１の値と第２の値との差が予め設定された所定値以上であり、且つ予め設定された所定時間以上経過したとき、前記Ａ／Ｄ変換器又は増幅器の異常と判定することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２の発明は、電動モ−タと、前記電動モ−タの駆動を制御する制御手段と、前記電動モ−タを駆動するモ−タ駆動回路とを備え、トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて前記電動モ−タを駆動制御してステアリング系に補助トルクを付与する電動パワ−ステアリング装置の制御装置において、トルク信号を増幅する所定の増幅度Ｇを持つ増幅器と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、演算制御器から構成される異常検出手段を備え、前記異常検出手段は、前記トルクセンサにより検出されたトルク信号を前記増幅器により増幅した後、前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した第１の値と、検出されたトルク信号を増幅することなく前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した値に前記増幅器の増幅度Ｇを乗算した第２の値との比率を求め、第１の値と第２の値との比率が予め設定された所定値以上であり、且つ予め設定された所定時間以上経過したとき、前記Ａ／Ｄ変換器又は増幅器の異常と判定することを特徴とする。
【００１６】
そして、前記制御手段は、前記異常検出手段によりＡ／Ｄ変換器又は増幅器の異常が検出されたときは、電動モ−タの駆動を停止するようにモ−タ駆動回路を制御し、及び／又はモ−タ駆動回路への給電を遮断するように回路遮断要素を制御するとよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を説明する。まず、Ａ／Ｄ変換器の入力端において信号電流がリ−クしている場合の検出方法について説明する。
【００１８】
この種の電動パワ−ステアリング装置の制御装置は、一般的にマイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵという）で構成されている。ＣＰＵにはＡ／Ｄ変換器が組み込まれているものもあり、またＣＰＵの外にＡ／Ｄ変換器を設けてＣＰＵで制御するものもあるが、機能においては差異がない。いずれにしても、Ａ／Ｄ変換器は、複数の入力端子から入力される信号をマルチプレクサで切り換え、単一のＡ／Ｄ変換回路により変換処理するように構成されているものが一般的である。
【００１９】
図１は、この種のＡ／Ｄ変換器の基本回路を示すブロツク図で、複数のアナログ入力信号ＡＮ1 〜ＡＮ4 はマルチプレクサ１０１で切り換えられ、いずれか１つのアナログ入力信号ＡＮn がサンプルホ−ルド回路１０２に入力される。サンプルホ−ルド回路１０２は入力されたアナログ信号ＡＮn を保持する。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器１２０は逐次比較型のＡ／Ｄ変換器で、コンパレ−タ１０３と逐次比較型のレジスタ１０４、Ｄ／Ａ変換器１０５、及びタイミング制御部１０６から構成される。
【００２１】
ＣＰＵからタイミング制御部１０６にＡ／Ｄ変換開始コマンドＡＤＳが入力されると、レジスタ１０４の内容に関係なくフルスケ−ル（全ビットが「１」である値）の１／２の値が参照値として出力され、Ｄ／Ａ変換回路１０５によりアナログ信号に変換された上でコンパレ−タ１０３の参照信号端子（−）に入力される。コンパレ−タ１０３はサンプルホ−ルド回路１０２から入力されたアナログ信号ＡＮn とアナログ信号に変換されたフルスケ−ルの１／２の参照値とを比較する。
【００２２】
アナログ入力信号ＡＮn が１／２フルスケ−ル参照値よりも大きければレジスタ１０４の最上位ビット(MSB) を「１」にセツトし、１／２フルスケ−ル参照値よりも小さければ「０」にセツトする。以下、アナログ入力信号ＡＮn を、１／４フルスケ−ル参照値、１／８フルスケ−ル参照値等と順次比較を繰り返し、その比較結果の大小によりレジスタ１０４の最下位ビット(LSB) までビット「１」／「０」を決定する。これにより入力されたアナログ信号ＡＮn はデジタル信号に変換される。変換が終了すると、タイミング制御部１０６から変換終了信号ＡＤＦがＣＰＵに出力され、デ−タバス１０７から変換されたデジタル信号が出力される。
【００２３】
図２は前記したＡ／Ｄ変換器１２０を含むトルク信号処理回路の構成を示すブロツク図である。トルク信号処理回路１６はフィルタ１１１、増幅器１１３、マルチプレクサ１０１、及び先に説明したＡ／Ｄ変換器１２０から構成される。
【００２４】
トルクセンサから入力されたトルク信号Ｔs は、モ−タ制御に使用する制御用トルク信号と、異常検出に使用するトルク信号との２系統に分けられ、モ−タ制御用のトルク信号はフィルタ１１１、増幅器１１３、マルチプレクサ１０１、Ａ／Ｄ変換器１２０を経て、デ−タバス１０７からＣＰＵに入力され、異常検出用のトルク信号はフィルタ１１１、マルチプレクサ１０１、Ａ／Ｄ変換器１２０を経てデ−タバス１０７からＣＰＵに入力されるように構成されている。
【００２５】
以下、トルク信号処理回路のＡ／Ｄ変換器１２０の入力端における信号電流のリ−クの検出、増幅器１１３の増幅度の変化の検出、及びＡ／Ｄ変換器１２０におけるデ−タの欠落の検出について説明する。
【００２６】
［Ａ／Ｄ変換器の入力端における信号電流のリ−クの検出］
トルクセンサから入力されるトルク信号をＴs 、増幅器１１３の増幅度をＧとすると、マルチプレクサ１０１を経てＡ／Ｄ変換器１２０に入力される制御用トルク信号Ｔc 及び異常検出用トルク信号Ｔe は以下の通りとなる。
【００２７】
制御用トルク信号Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇ）
異常検出用トルク信号Ｔe ＝Ｔs
今、Ａ／Ｄ変換後の異常検出用トルク信号Ｔe に増幅器１１３の増幅度Ｇを乗算すると、Ａ／Ｄ変換器が正常であるならば、その値はＴe ＝（Ｔs ×Ｇ）となり、制御用トルク信号値Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇ）に等しくなる。
【００２８】
しかし、Ａ／Ｄ変換器１２０の異常、即ち図１においてコンパレ−タ１０３の入力端子１０３ａから入力信号がリ−クした場合は、入力信号レベルにオフセット電圧Ｖoff が発生するから、制御用トルク信号Ｔc 及び異常検出用トルク信号Ｔe は、それぞれ以下の通りとなる。
【００２９】
制御用トルク信号Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇ−Ｖoff ）
異常検出用トルク信号Ｔe ＝（Ｔs −Ｖoff ）
先と同じく、Ａ／Ｄ変換後の異常検出用トルク信号Ｔe ＝（Ｔs −Ｖoff ）に増幅器の増幅度Ｇを乗算すると［（Ｔs −Ｖoff ）×Ｇ］となり、これは制御用トルク信号Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇ−Ｖoff ）とは値が異なる。
【００３０】
したがつて、Ａ／Ｄ変換後の異常検出用トルク信号Ｔe に増幅器１１３の増幅度Ｇを乗算し、制御用トルク信号値Ｔc と比較することで、Ａ／Ｄ変換器１２０の入力端における信号電流のリ−クを検出することができる。
【００３１】
［トルク信号増幅器の増幅度の変化の検出］
入力トルク信号をＴs 、増幅器１１３の増幅度をＧとすると、Ａ／Ｄ変換器１２０に入力される信号は以下の通りとなる。
【００３２】
制御用トルク信号Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇ）
異常検出用トルク信号Ｔe ＝Ｔs
今、Ａ／Ｄ変換後の異常検出用トルク信号Ｔe に増幅器１１３の増幅度Ｇを乗算すると、その値はＴe ＝（Ｔs ×Ｇ）となり、制御用トルク信号の増幅器１１３又はその周辺回路が正常であるときの制御用トルク信号値Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇ）に等しくなる。
【００３３】
しかし、トルク信号増幅器１１３又はその周辺回路の故障により増幅度Ｇが変化し、増幅度がＧerr になつたとすると、Ａ／Ｄ変換器１２０に入力される信号は以下の通りとなる。
【００３４】
制御用トルク信号Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇerr ）
異常検出用トルク信号Ｔe ＝Ｔs
即ち、増幅器１１３又はその周辺回路の故障により、増幅器１１３の増幅度がＧerr になつたときは、Ａ／Ｄ変換後の制御用トルク信号Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇerr ）は、Ａ／Ｄ変換後の異常検出用トルク信号Ｔs に増幅器１１３の増幅度Ｇを乗算した値（Ｔs ×Ｇ）に一致しなくなる。
【００３５】
したがつて、Ａ／Ｄ変換後の異常検出用トルク信号Ｔs に増幅器１１３の増幅度Ｇを乗算し、制御用トルク信号値Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇerr ）と比較することで、増幅器１１３、又はその周辺回路の異常を検出することができる。
【００３６】
［Ａ／Ｄ変換器におけるデ−タの欠落の検出］
Ａ／Ｄ変換器１２０の逐次比較型レジスタ１０４が、８ビット構成の場合について説明する。図３はＡ／Ｄ変換器の８ビットレジスタの内容を示す図で、アスタリスク「＊」はそのビットが「１」又は「０」であることを示す。また、図３ではその中の最下位ビット(LSB) から４番目のビットＫが破壊されて「１」に固定されている状態を示している。
【００３７】
ここで、先に説明したＡ／Ｄ変換器の入力端における信号電流のリ−クの検出手法を適用して、デ−タの欠落の検出が可能であることを検証する。
【００３８】
まず、入力トルク信号をＴs 、増幅器１１３の増幅度Ｇを２（Ｇ＝２）とすると、Ａ／Ｄ変換器に入力される信号は以下の通りとなる。
【００３９】
制御用トルク信号Ｔc ＝Ｔs ×Ｇ＝２Ｔs
異常検出用トルク信号Ｔe ＝Ｔs
また、トルク信号Ｔs をＡ／Ｄ変換した値が、２進数で（０００００１００）と表される値であるとする。
【００４０】
Ａ／Ｄ変換器のレジスタ１０４に記録された制御用トルク信号Ｔc ＝２Ｔs は、２×（０００００１００）であるから、２進数で（００００１０００）と表わされ、Ａ／Ｄ変換器の８ビットレジスタの内容は、図４に示すように最下位ビット(LSB) から４番目のビットが「１」となる。このとき、Ａ／Ｄ変換器のレジスタが、先に図３で説明した最下位ビット(LSB) から４番目のビットＫが破壊されて「１」に固定された状態にあるときは、そのビットＫと重複する。
【００４１】
一方、Ａ／Ｄ変換器のレジスタ１０４に記録された異常検出用トルク信号Ｔe ＝Ｔs は２進数で（０００００１００）と表され、Ａ／Ｄ変換器のレジスタの内容は最下位ビット(LSB) から３番目のビットが「１」となる。このとき、Ａ／Ｄ変換器のレジスタ１０４が、先に図３で説明した最下位ビット(LSB) から４番目のビットが破壊されて「１」に固定された状態にあるときは、そのレジスタに記録された異常検出用トルク信号Ｔe ＝Ｔs に、破壊されたビットＫの値「１」が加算されるから図５に示すビット内容となり、２進数で（００００１１００）と表される。
【００４２】
図５に示す２進数で（００００１１００）と表されるビット内容の異常検出用トルク信号に増幅器１１３の増幅度Ｇ＝２を乗算すると、２進数で（０００１１０００）と表され、Ａ／Ｄ変換器のレジスタ１０４の内容は最下位ビット(LSB) から４番目及び５番目のビットが「１」となり、図６に示すビット内容となる。これは図４に示す制御用トルク信号Ｔc ＝２Ｔs のビット内容と異なる。
【００４３】
したがつて、トルク信号Ｔs に増幅器の増幅度Ｇを乗算した値をＡ／Ｄ変換した結果のレジスタの内容と、異常検出用トルク信号をＡ／Ｄ変換した値に増幅度Ｇを乗算した結果のレジスタの内容とを比較することで、Ａ／Ｄ変換器のレジスタのデ−タの欠落などレジスタの故障を検出することができる。
【００４４】
図７は、この発明を適用するに適した電動パワ−ステアリング装置の構成の概略を説明する図で、操向ハンドル１の軸２は減速ギア３、ユニバ−サルジョイント４ａ、４ｂ、ピニオンラツク機構５を経て操向車輪のタイロツド６に結合されている。軸２には操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ８が設けられており、また、操舵力を補助するモ−タ２３がクラツチ７、減速ギア４を介して軸２に結合している。
【００４５】
パワ−ステアリング装置を制御する制御装置は、コントロ−ルユニット１０に纏められている。バツテリ１３からイグニッションキ−１２を経て電力が供給される。コントロ−ルユニット１０は、トルクセンサ８で検出された操舵トルクと車速センサ９で検出された車速に基づいて操舵補助指令値の演算を行い、演算された操舵補助指令値に基づいてモ−タ２３に供給する電流を制御する。
【００４６】
また、クラツチ７もコントロ−ルユニット１０により制御される。クラツチ７は通常の動作状態では結合しており、コントロ−ルユニット１０によりパワ−ステアリング装置の故障と判断された時、及び電源がＯＦＦとなつている時には切離される。
【００４７】
図８は、コントロ−ルユニット１０のブロツク図である。１１はＣＰＵ、１２はイグニッションキ−、１３はバッテリ、１４はイグニッションキ−のオン／オフ状態を検出するキ−オン検出回路、１５は制御系に定電圧を供給する定電圧回路、１６は先に図２により説明したトルク信号処理回路であり、図２で説明した回路要素と同一要素には同一符号を付してある。
【００４８】
１８はフエ−ルリレ−でトランジスタＴＲ1 より作動され、ノ−マルオ−プン接点１８ａを備えている。２１は電界効果トランジスタＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 をＨブリツジ接続して構成したモ−タ駆動回路、２２はＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 のゲ−トを駆動するゲ−ト駆動回路、２３はステアリング系に操舵補助力を供給するモ−タ、２４はモ−タ電流を検出するモ−タ電流検出回路で、抵抗Ｒ2 の両端に現れる電位差からモ−タ電流を検出する。検出されたモ−タ電流値はＣＰＵ１１に入力され、モ−タ電流のフ−ドバック制御が行われる。
【００４９】
ＣＰＵ１１には定電圧回路１５から定電圧Ｖccが供給され、ＣＰＵ１１の入力ポ−トにはトルク信号処理回路１６で処理された信号出力が入力されるほか、車速センサ９からの車速信号、イグニッションキ−１２のオン／オフ状態を検出するキ−オン検出回路１４からの検出信号、モ−タ電流検出回路２４からの検出信号などが入力される。
【００５０】
ＣＰＵ１１の出力ポ−トにはフエ−ルリレ−１８を駆動するトランジスタＴＲ1 のベ−スが接続され、また、ゲ−ト駆動回路２２が接続される。
【００５１】
次に、以上の構成の動作の概略を説明する。イグニッションキ−１２がオンとされ、その状態がキ−オン検出回路１６により検出されると、検出信号はＣＰＵ１１に入力される。ＣＰＵ１１はトランジスタＴＲ1 を導通状態に設定し、フエ−ルリレ−１８を励磁するから、リレ−のノ−マルオ−プン接点１８ａは閉じ、モ−タ駆動回路２１はバッテリ１３から給電されて動作可能な状態に設定される。
【００５２】
以後、通常のモ−タ駆動制御が行われる。即ち、ＣＰＵ１１はトルクセンサ８で検出されたトルク信号Ｔs をトルク信号処理回路１６で処理して得られたトルクデ−タ、及び車速センサ９で検出された車速信号Ｖs から得られた車速デ−タなどに基づいて操舵補助量を決定し、決定された操舵補助量に対応した所定時間幅のＰＷＭ信号、及びモ−タ回転方向信号をゲ−ト駆動回路２２に出力する。ゲ−ト駆動回路２２はモ−タ駆動回路２１のＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 をオン／オフ制御してモ−タ２３を回転させ、操舵補助が行われる。
【００５３】
図９は、ＣＰＵ１１で実行される制御動作を説明するフロ−チヤ−トで、特にトルク信号処理回路１６における制御動作と、その結果に基づくモ−タ制御動作とフエ−ルリレ−１８の制御動作を示すものである。
【００５４】
制御動作が開始されると、まず増幅器１１３により増幅されたトルク信号Ｔs を読み込み、Ａ／Ｄ変換して第１の信号を得る（ステツプＰ１）。次に増幅器１１３を通さないトルク信号Ｔs を読み込み、Ａ／Ｄ変換して得たデ−タに増幅器１１３の増幅度Ｇを乗算して第２の信号を得る（ステツプＰ２、Ｐ３）。
【００５５】
第１の信号と第２の信号との差を求め、その差が予め設定された所定値以上か否かを判定する（ステツプＰ４、Ｐ５）。ステツプＰ５の判定で、第１の信号と第２の信号との差が予め設定された所定値以下であればステツプＰ１に戻り、次の入力トルク信号の処理に移る。また、ステツプＰ５の判定で、第１の信号と第２の信号との差が予め設定された所定値以上であれば、予め設定された所定時間以上を経過したか否かを判定する（ステツプＰ６）。
【００５６】
ステツプＰ６の判定で、予め設定された所定時間以上を経過していないときはステツプＰ１に戻り、次の入力トルク信号の処理に移る。また、ステツプＰ６の判定で、予め設定された所定時間以上を経過した場合は、増幅器１１３及び／又はＡ／Ｄ変換器１２０の異常と判定されるから、モ−タ駆動回路２１によるモ−タの駆動制御を停止し、トランジスタＴＲ1 を不導通としてフエ−ルリレ−１８の励磁を解き、ノ−マルオ−プン接点１８ａを開いてモ−タ駆動回路２１への給電を遮断する。
【００５７】
以上説明したフロ−チヤ−トでは、第１の信号と第２の信号との差を求め、その差が所定値以上で且つ所定時間以上経過したとき、増幅器及び／又はＡ／Ｄ変換器の異常と判定しているが、これに代えて、第１の信号と第２の信号との比率を求め、比率が所定値以上で且つ所定時間以上経過したとき、増幅器及び／又はＡ／Ｄ変換器の異常と判定するようにしてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明の電動パワ−ステアリング装置の制御装置によれば、検出されたトルク信号を増幅度Ｇの増幅器により増幅した後、Ａ／Ｄ変換した第１の値と、検出されたトルク信号を増幅することなくＡ／Ｄ変換した値に増幅器の増幅度Ｇを乗算した第２の値とを比較し、第１の値と第２の値との差、或いは第１の値と第２の値との比率が予め設定された所定値以上であり、且つ予め設定された所定時間以上経過したとき、前記Ａ／Ｄ変換器或いは増幅器の異常と判定するものである。これにより、停車中や高速走行中など操舵トルクの変動幅が小さい場合でも、Ａ／Ｄ変換器や増幅器の異常を誤りなく正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の制御装置の回路構成を示すブロツク図。
【図２】トルク信号処理回路の構成を示すブロツク図。
【図３】Ａ／Ｄ変換器のレジスタの内容を示す図（その１）。
【図４】Ａ／Ｄ変換器のレジスタの内容を示す図（その２）。
【図５】Ａ／Ｄ変換器のレジスタの内容を示す図（その３）。
【図６】Ａ／Ｄ変換器のレジスタの内容を示す図（その４）。
【図７】電動パワ−ステアリング装置の構成の概略を説明する図。
【図８】コントロ−ルユニットのブロツク図。
【図９】ＣＰＵで実行される制御動作を説明するフロ−チヤ−ト。
【符号の説明】
１０ コントロ−ルユニット
１１ ＣＰＵ
１２ イグニッションキ−
１３ バッテリ
１６ トルク信号処理回路
１８ フエ−ルリレ−
１８ａ ノ−マルオ−プン接点
２１ モ−タ駆動回路
２２ ゲ−ト駆動回路
２３ モ−タ
２４ モ−タ電流検出回路
１０１ マルチプレクサ
１０２ サンプルホ−ルド回路
１０３ コンパレ−タ
１０４ レジスタ
１０５ Ｄ／Ａ変換器
１０６ タイミング制御部
１１１ フィルタ
１１３ 増幅器
１２０ Ａ／Ｄ変換器
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動パワ−ステアリング装置の制御装置に関し、特に操舵トルクを検出するトルクセンサから出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器やトルク信号増幅器の故障を検出できる電動パワ−ステアリング装置の制御装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電動パワ−ステアリング装置には、操向ハンドルの操作によりステアリングシヤフトに発生する操舵トルクを検出し、その検出信号に基づいてＣＰＵにより必要とする操舵補助力を演算し、演算された操舵補助力の値に応じてモ−タを駆動し、操舵軸に取り付けられた減速機構を介して舵取機構を駆動するように構成されたものがある。
【０００３】
この種の電動パワ−ステアリング装置では、検出された操舵トルクに基づいて操舵補助力が決定されるから、トルクセンサが故障して異常な信号が出力されると、運転者が予期しない操舵補助力が発生する危険があつた。このため、従来はトルクセンサの出力値が通常の出力値の範囲内か否かを判定し、通常の出力値の範囲を越えたとき異常と判定し、制御回路の動作を停止させるようにしたものがある。
【０００４】
しかし、トルクセンサの故障には、トルクセンサの出力値が通常の出力値の範囲内にありながら一定値に固定されてしまう故障もあり、また、トルクセンサは正常であつても、その後段に配置されているＡ／Ｄ変換器が故障している場合もあり、上記したようなトルクセンサの出力値が通常の出力値の範囲を越えたときに異常と判定するだけでは故障を正確に判定することはできない。
【０００５】
そこで、トルクセンサの出力値が、所定の時間継続して所定の基準値よりも小さい場合、トルクセンサ或いはＡ／Ｄ変換器の故障と判定する方法が提案されている（特開平１−２６２２５６号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、操舵トルクは常に変動しているとは限らず、停車中や高速走行中は操舵トルクの変動幅は小さい。このような場合は、Ａ／Ｄ変換器は故障していないにも拘らず、トルクセンサの出力値が所定の時間継続して所定の基準値よりも小さいため、上記した故障判定方法によればＡ／Ｄ変換器の故障と誤つて検出することになる。また、故障判定の基準とする時間幅や操舵トルクの変動幅の基準値の設定如何によつては、故障が発生しているにも拘らず検出できない場合もあり得る。以下、この点について説明する。
【０００７】
第１に、Ａ／Ｄ変換器の故障では、出力値が一定に固定されるとは限らない。Ａ／Ｄ変換器の入力端において信号電流がリ−クし、信号レベルがドリフトするような故障も考えられる。Ａ／Ｄ変換器において信号レベルがドリフトすると、ステアリング機構が中立位置にありながら、あたかも操向ハンドルが操作されてトルク信号が入力されたように認識され、ステアリングホイ−ルが勝手に回転してしまう現象（セルフステア）が発生するという不都合が生ずる。
【０００８】
このような信号電流のリ−クは、例えば、半導体集積回路の製造工程でＡ／Ｄ変換器を構成する回路に塵が付着して欠陥があるままに製造され、検査によつても欠陥が発見されないまま出荷されたような場合が考えられる。このような場合には、使用中に欠陥部にストレスが加わり、リ−ク電流が発生したりリ−ク電流が増加する。
【０００９】
第２に、制御装置に入力されたトルク信号は、トルクセンサ或いはＡ／Ｄ変換器の異常検出のために、モ−タ制御に使用するトルク信号と異常検出に使用するトルク信号との２系統に分けられる。そして、モ−タ制御用のトルク信号はフィルタ、増幅器、及びＡ／Ｄ変換器を経てＣＰＵに入力され、異常検出用のトルク信号はフィルタ及びＡ／Ｄ変換器を経てＣＰＵに入力される。
【００１０】
このため、モ−タ制御用のトルク信号は、増幅器やその周辺回路などの故障により増幅器の増幅度が変化しても、その増幅度の変化などの異常が検出されないままに信号処理がされ、適正な操舵補助力を付与するようなモ−タ制御ができなくなつてしまうという不都合が生ずる。
【００１１】
第３に、Ａ／Ｄ変換器内部のレジスタのデ−タを記憶するビットが故障で特定の値に固定され、そのビットに記憶されるべきデ−タが欠落することが考えられる。もしも、この故障したビットが「１」に固定された場合は、そのビットのデ−タが本来は「０」である場合であつても「１」と誤認されてＣＰＵで演算される。このため、ステアリング機構が中立位置にありながら、あたかもトルク信号が入力されたように認識され、ステアリングホイ−ルが勝手に回転してしまう現象（セルフステア）が発生するという不都合が生ずる。
【００１２】
このようなレジスタのビットの故障は、例えば、半導体集積回路の製造工程でレジスタを構成する回路に塵が付着したままに製造され、検査によつても欠陥が発見されないままに出荷されたような場合が考えられる。このほか、ノイズ、電磁波などの原因によりビットが破壊され、レジスタが機能不全となる場合が考えられる。
【００１３】
この発明は、上記課題を解決した電動パワ−ステアリング装置の制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、電動モ−タと、前記電動モ−タの駆動を制御する制御手段と、前記電動モ−タを駆動するモ−タ駆動回路とを備え、トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて前記電動モ−タを駆動制御してステアリング系に補助トルクを付与する電動パワ−ステアリング装置の制御装置において、トルク信号を増幅する所定の増幅度Ｇを持つ増幅器と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、演算制御器から構成される異常検出手段を備え、前記異常検出手段は、前記トルクセンサにより検出されたトルク信号を前記増幅器により増幅した後、前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した第１の値と、検出されたトルク信号を増幅することなく前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した値に前記増幅器の増幅度Ｇを乗算した第２の値とを比較し、第１の値と第２の値との差が予め設定された所定値以上であり、且つ予め設定された所定時間以上経過したとき、前記Ａ／Ｄ変換器又は増幅器の異常と判定することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２の発明は、電動モ−タと、前記電動モ−タの駆動を制御する制御手段と、前記電動モ−タを駆動するモ−タ駆動回路とを備え、トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて前記電動モ−タを駆動制御してステアリング系に補助トルクを付与する電動パワ−ステアリング装置の制御装置において、トルク信号を増幅する所定の増幅度Ｇを持つ増幅器と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、演算制御器から構成される異常検出手段を備え、前記異常検出手段は、前記トルクセンサにより検出されたトルク信号を前記増幅器により増幅した後、前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した第１の値と、検出されたトルク信号を増幅することなく前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した値に前記増幅器の増幅度Ｇを乗算した第２の値との比率を求め、第１の値と第２の値との比率が予め設定された所定値以上であり、且つ予め設定された所定時間以上経過したとき、前記Ａ／Ｄ変換器又は増幅器の異常と判定することを特徴とする。
【００１６】
そして、前記制御手段は、前記異常検出手段によりＡ／Ｄ変換器又は増幅器の異常が検出されたときは、電動モ−タの駆動を停止するようにモ−タ駆動回路を制御し、及び／又はモ−タ駆動回路への給電を遮断するように回路遮断要素を制御するとよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を説明する。まず、Ａ／Ｄ変換器の入力端において信号電流がリ−クしている場合の検出方法について説明する。
【００１８】
この種の電動パワ−ステアリング装置の制御装置は、一般的にマイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵという）で構成されている。ＣＰＵにはＡ／Ｄ変換器が組み込まれているものもあり、またＣＰＵの外にＡ／Ｄ変換器を設けてＣＰＵで制御するものもあるが、機能においては差異がない。いずれにしても、Ａ／Ｄ変換器は、複数の入力端子から入力される信号をマルチプレクサで切り換え、単一のＡ／Ｄ変換回路により変換処理するように構成されているものが一般的である。
【００１９】
図１は、この種のＡ／Ｄ変換器の基本回路を示すブロツク図で、複数のアナログ入力信号ＡＮ1 〜ＡＮ4 はマルチプレクサ１０１で切り換えられ、いずれか１つのアナログ入力信号ＡＮn がサンプルホ−ルド回路１０２に入力される。サンプルホ−ルド回路１０２は入力されたアナログ信号ＡＮn を保持する。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器１２０は逐次比較型のＡ／Ｄ変換器で、コンパレ−タ１０３と逐次比較型のレジスタ１０４、Ｄ／Ａ変換器１０５、及びタイミング制御部１０６から構成される。
【００２１】
ＣＰＵからタイミング制御部１０６にＡ／Ｄ変換開始コマンドＡＤＳが入力されると、レジスタ１０４の内容に関係なくフルスケ−ル（全ビットが「１」である値）の１／２の値が参照値として出力され、Ｄ／Ａ変換回路１０５によりアナログ信号に変換された上でコンパレ−タ１０３の参照信号端子（−）に入力される。コンパレ−タ１０３はサンプルホ−ルド回路１０２から入力されたアナログ信号ＡＮn とアナログ信号に変換されたフルスケ−ルの１／２の参照値とを比較する。
【００２２】
アナログ入力信号ＡＮn が１／２フルスケ−ル参照値よりも大きければレジスタ１０４の最上位ビット(MSB) を「１」にセツトし、１／２フルスケ−ル参照値よりも小さければ「０」にセツトする。以下、アナログ入力信号ＡＮn を、１／４フルスケ−ル参照値、１／８フルスケ−ル参照値等と順次比較を繰り返し、その比較結果の大小によりレジスタ１０４の最下位ビット(LSB) までビット「１」／「０」を決定する。これにより入力されたアナログ信号ＡＮn はデジタル信号に変換される。変換が終了すると、タイミング制御部１０６から変換終了信号ＡＤＦがＣＰＵに出力され、デ−タバス１０７から変換されたデジタル信号が出力される。
【００２３】
図２は前記したＡ／Ｄ変換器１２０を含むトルク信号処理回路の構成を示すブロツク図である。トルク信号処理回路１６はフィルタ１１１、増幅器１１３、マルチプレクサ１０１、及び先に説明したＡ／Ｄ変換器１２０から構成される。
【００２４】
トルクセンサから入力されたトルク信号Ｔs は、モ−タ制御に使用する制御用トルク信号と、異常検出に使用するトルク信号との２系統に分けられ、モ−タ制御用のトルク信号はフィルタ１１１、増幅器１１３、マルチプレクサ１０１、Ａ／Ｄ変換器１２０を経て、デ−タバス１０７からＣＰＵに入力され、異常検出用のトルク信号はフィルタ１１１、マルチプレクサ１０１、Ａ／Ｄ変換器１２０を経てデ−タバス１０７からＣＰＵに入力されるように構成されている。
【００２５】
以下、トルク信号処理回路のＡ／Ｄ変換器１２０の入力端における信号電流のリ−クの検出、増幅器１１３の増幅度の変化の検出、及びＡ／Ｄ変換器１２０におけるデ−タの欠落の検出について説明する。
【００２６】
［Ａ／Ｄ変換器の入力端における信号電流のリ−クの検出］
トルクセンサから入力されるトルク信号をＴs 、増幅器１１３の増幅度をＧとすると、マルチプレクサ１０１を経てＡ／Ｄ変換器１２０に入力される制御用トルク信号Ｔc 及び異常検出用トルク信号Ｔe は以下の通りとなる。
【００２７】
制御用トルク信号Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇ）
異常検出用トルク信号Ｔe ＝Ｔs
今、Ａ／Ｄ変換後の異常検出用トルク信号Ｔe に増幅器１１３の増幅度Ｇを乗算すると、Ａ／Ｄ変換器が正常であるならば、その値はＴe ＝（Ｔs ×Ｇ）となり、制御用トルク信号値Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇ）に等しくなる。
【００２８】
しかし、Ａ／Ｄ変換器１２０の異常、即ち図１においてコンパレ−タ１０３の入力端子１０３ａから入力信号がリ−クした場合は、入力信号レベルにオフセット電圧Ｖoff が発生するから、制御用トルク信号Ｔc 及び異常検出用トルク信号Ｔe は、それぞれ以下の通りとなる。
【００２９】
制御用トルク信号Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇ−Ｖoff ）
異常検出用トルク信号Ｔe ＝（Ｔs −Ｖoff ）
先と同じく、Ａ／Ｄ変換後の異常検出用トルク信号Ｔe ＝（Ｔs −Ｖoff ）に増幅器の増幅度Ｇを乗算すると［（Ｔs −Ｖoff ）×Ｇ］となり、これは制御用トルク信号Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇ−Ｖoff ）とは値が異なる。
【００３０】
したがつて、Ａ／Ｄ変換後の異常検出用トルク信号Ｔe に増幅器１１３の増幅度Ｇを乗算し、制御用トルク信号値Ｔc と比較することで、Ａ／Ｄ変換器１２０の入力端における信号電流のリ−クを検出することができる。
【００３１】
［トルク信号増幅器の増幅度の変化の検出］
入力トルク信号をＴs 、増幅器１１３の増幅度をＧとすると、Ａ／Ｄ変換器１２０に入力される信号は以下の通りとなる。
【００３２】
制御用トルク信号Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇ）
異常検出用トルク信号Ｔe ＝Ｔs
今、Ａ／Ｄ変換後の異常検出用トルク信号Ｔe に増幅器１１３の増幅度Ｇを乗算すると、その値はＴe ＝（Ｔs ×Ｇ）となり、制御用トルク信号の増幅器１１３又はその周辺回路が正常であるときの制御用トルク信号値Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇ）に等しくなる。
【００３３】
しかし、トルク信号増幅器１１３又はその周辺回路の故障により増幅度Ｇが変化し、増幅度がＧerr になつたとすると、Ａ／Ｄ変換器１２０に入力される信号は以下の通りとなる。
【００３４】
制御用トルク信号Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇerr ）
異常検出用トルク信号Ｔe ＝Ｔs
即ち、増幅器１１３又はその周辺回路の故障により、増幅器１１３の増幅度がＧerr になつたときは、Ａ／Ｄ変換後の制御用トルク信号Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇerr ）は、Ａ／Ｄ変換後の異常検出用トルク信号Ｔs に増幅器１１３の増幅度Ｇを乗算した値（Ｔs ×Ｇ）に一致しなくなる。
【００３５】
したがつて、Ａ／Ｄ変換後の異常検出用トルク信号Ｔs に増幅器１１３の増幅度Ｇを乗算し、制御用トルク信号値Ｔc ＝（Ｔs ×Ｇerr ）と比較することで、増幅器１１３、又はその周辺回路の異常を検出することができる。
【００３６】
［Ａ／Ｄ変換器におけるデ−タの欠落の検出］
Ａ／Ｄ変換器１２０の逐次比較型レジスタ１０４が、８ビット構成の場合について説明する。図３はＡ／Ｄ変換器の８ビットレジスタの内容を示す図で、アスタリスク「＊」はそのビットが「１」又は「０」であることを示す。また、図３ではその中の最下位ビット(LSB) から４番目のビットＫが破壊されて「１」に固定されている状態を示している。
【００３７】
ここで、先に説明したＡ／Ｄ変換器の入力端における信号電流のリ−クの検出手法を適用して、デ−タの欠落の検出が可能であることを検証する。
【００３８】
まず、入力トルク信号をＴs 、増幅器１１３の増幅度Ｇを２（Ｇ＝２）とすると、Ａ／Ｄ変換器に入力される信号は以下の通りとなる。
【００３９】
制御用トルク信号Ｔc ＝Ｔs ×Ｇ＝２Ｔs
異常検出用トルク信号Ｔe ＝Ｔs
また、トルク信号Ｔs をＡ／Ｄ変換した値が、２進数で（０００００１００）と表される値であるとする。
【００４０】
Ａ／Ｄ変換器のレジスタ１０４に記録された制御用トルク信号Ｔc ＝２Ｔs は、２×（０００００１００）であるから、２進数で（００００１０００）と表わされ、Ａ／Ｄ変換器の８ビットレジスタの内容は、図４に示すように最下位ビット(LSB) から４番目のビットが「１」となる。このとき、Ａ／Ｄ変換器のレジスタが、先に図３で説明した最下位ビット(LSB) から４番目のビットＫが破壊されて「１」に固定された状態にあるときは、そのビットＫと重複する。
【００４１】
一方、Ａ／Ｄ変換器のレジスタ１０４に記録された異常検出用トルク信号Ｔe ＝Ｔs は２進数で（０００００１００）と表され、Ａ／Ｄ変換器のレジスタの内容は最下位ビット(LSB) から３番目のビットが「１」となる。このとき、Ａ／Ｄ変換器のレジスタ１０４が、先に図３で説明した最下位ビット(LSB) から４番目のビットが破壊されて「１」に固定された状態にあるときは、そのレジスタに記録された異常検出用トルク信号Ｔe ＝Ｔs に、破壊されたビットＫの値「１」が加算されるから図５に示すビット内容となり、２進数で（００００１１００）と表される。
【００４２】
図５に示す２進数で（００００１１００）と表されるビット内容の異常検出用トルク信号に増幅器１１３の増幅度Ｇ＝２を乗算すると、２進数で（０００１１０００）と表され、Ａ／Ｄ変換器のレジスタ１０４の内容は最下位ビット(LSB) から４番目及び５番目のビットが「１」となり、図６に示すビット内容となる。これは図４に示す制御用トルク信号Ｔc ＝２Ｔs のビット内容と異なる。
【００４３】
したがつて、トルク信号Ｔs に増幅器の増幅度Ｇを乗算した値をＡ／Ｄ変換した結果のレジスタの内容と、異常検出用トルク信号をＡ／Ｄ変換した値に増幅度Ｇを乗算した結果のレジスタの内容とを比較することで、Ａ／Ｄ変換器のレジスタのデ−タの欠落などレジスタの故障を検出することができる。
【００４４】
図７は、この発明を適用するに適した電動パワ−ステアリング装置の構成の概略を説明する図で、操向ハンドル１の軸２は減速ギア３、ユニバ−サルジョイント４ａ、４ｂ、ピニオンラツク機構５を経て操向車輪のタイロツド６に結合されている。軸２には操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ８が設けられており、また、操舵力を補助するモ−タ２３がクラツチ７、減速ギア４を介して軸２に結合している。
【００４５】
パワ−ステアリング装置を制御する制御装置は、コントロ−ルユニット１０に纏められている。バツテリ１３からイグニッションキ−１２を経て電力が供給される。コントロ−ルユニット１０は、トルクセンサ８で検出された操舵トルクと車速センサ９で検出された車速に基づいて操舵補助指令値の演算を行い、演算された操舵補助指令値に基づいてモ−タ２３に供給する電流を制御する。
【００４６】
また、クラツチ７もコントロ−ルユニット１０により制御される。クラツチ７は通常の動作状態では結合しており、コントロ−ルユニット１０によりパワ−ステアリング装置の故障と判断された時、及び電源がＯＦＦとなつている時には切離される。
【００４７】
図８は、コントロ−ルユニット１０のブロツク図である。１１はＣＰＵ、１２はイグニッションキ−、１３はバッテリ、１４はイグニッションキ−のオン／オフ状態を検出するキ−オン検出回路、１５は制御系に定電圧を供給する定電圧回路、１６は先に図２により説明したトルク信号処理回路であり、図２で説明した回路要素と同一要素には同一符号を付してある。
【００４８】
１８はフエ−ルリレ−でトランジスタＴＲ1 より作動され、ノ−マルオ−プン接点１８ａを備えている。２１は電界効果トランジスタＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 をＨブリツジ接続して構成したモ−タ駆動回路、２２はＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 のゲ−トを駆動するゲ−ト駆動回路、２３はステアリング系に操舵補助力を供給するモ−タ、２４はモ−タ電流を検出するモ−タ電流検出回路で、抵抗Ｒ2 の両端に現れる電位差からモ−タ電流を検出する。検出されたモ−タ電流値はＣＰＵ１１に入力され、モ−タ電流のフ−ドバック制御が行われる。
【００４９】
ＣＰＵ１１には定電圧回路１５から定電圧Ｖccが供給され、ＣＰＵ１１の入力ポ−トにはトルク信号処理回路１６で処理された信号出力が入力されるほか、車速センサ９からの車速信号、イグニッションキ−１２のオン／オフ状態を検出するキ−オン検出回路１４からの検出信号、モ−タ電流検出回路２４からの検出信号などが入力される。
【００５０】
ＣＰＵ１１の出力ポ−トにはフエ−ルリレ−１８を駆動するトランジスタＴＲ1 のベ−スが接続され、また、ゲ−ト駆動回路２２が接続される。
【００５１】
次に、以上の構成の動作の概略を説明する。イグニッションキ−１２がオンとされ、その状態がキ−オン検出回路１６により検出されると、検出信号はＣＰＵ１１に入力される。ＣＰＵ１１はトランジスタＴＲ1 を導通状態に設定し、フエ−ルリレ−１８を励磁するから、リレ−のノ−マルオ−プン接点１８ａは閉じ、モ−タ駆動回路２１はバッテリ１３から給電されて動作可能な状態に設定される。
【００５２】
以後、通常のモ−タ駆動制御が行われる。即ち、ＣＰＵ１１はトルクセンサ８で検出されたトルク信号Ｔs をトルク信号処理回路１６で処理して得られたトルクデ−タ、及び車速センサ９で検出された車速信号Ｖs から得られた車速デ−タなどに基づいて操舵補助量を決定し、決定された操舵補助量に対応した所定時間幅のＰＷＭ信号、及びモ−タ回転方向信号をゲ−ト駆動回路２２に出力する。ゲ−ト駆動回路２２はモ−タ駆動回路２１のＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 をオン／オフ制御してモ−タ２３を回転させ、操舵補助が行われる。
【００５３】
図９は、ＣＰＵ１１で実行される制御動作を説明するフロ−チヤ−トで、特にトルク信号処理回路１６における制御動作と、その結果に基づくモ−タ制御動作とフエ−ルリレ−１８の制御動作を示すものである。
【００５４】
制御動作が開始されると、まず増幅器１１３により増幅されたトルク信号Ｔs を読み込み、Ａ／Ｄ変換して第１の信号を得る（ステツプＰ１）。次に増幅器１１３を通さないトルク信号Ｔs を読み込み、Ａ／Ｄ変換して得たデ−タに増幅器１１３の増幅度Ｇを乗算して第２の信号を得る（ステツプＰ２、Ｐ３）。
【００５５】
第１の信号と第２の信号との差を求め、その差が予め設定された所定値以上か否かを判定する（ステツプＰ４、Ｐ５）。ステツプＰ５の判定で、第１の信号と第２の信号との差が予め設定された所定値以下であればステツプＰ１に戻り、次の入力トルク信号の処理に移る。また、ステツプＰ５の判定で、第１の信号と第２の信号との差が予め設定された所定値以上であれば、予め設定された所定時間以上を経過したか否かを判定する（ステツプＰ６）。
【００５６】
ステツプＰ６の判定で、予め設定された所定時間以上を経過していないときはステツプＰ１に戻り、次の入力トルク信号の処理に移る。また、ステツプＰ６の判定で、予め設定された所定時間以上を経過した場合は、増幅器１１３及び／又はＡ／Ｄ変換器１２０の異常と判定されるから、モ−タ駆動回路２１によるモ−タの駆動制御を停止し、トランジスタＴＲ1 を不導通としてフエ−ルリレ−１８の励磁を解き、ノ−マルオ−プン接点１８ａを開いてモ−タ駆動回路２１への給電を遮断する。
【００５７】
以上説明したフロ−チヤ−トでは、第１の信号と第２の信号との差を求め、その差が所定値以上で且つ所定時間以上経過したとき、増幅器及び／又はＡ／Ｄ変換器の異常と判定しているが、これに代えて、第１の信号と第２の信号との比率を求め、比率が所定値以上で且つ所定時間以上経過したとき、増幅器及び／又はＡ／Ｄ変換器の異常と判定するようにしてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明の電動パワ−ステアリング装置の制御装置によれば、検出されたトルク信号を増幅度Ｇの増幅器により増幅した後、Ａ／Ｄ変換した第１の値と、検出されたトルク信号を増幅することなくＡ／Ｄ変換した値に増幅器の増幅度Ｇを乗算した第２の値とを比較し、第１の値と第２の値との差、或いは第１の値と第２の値との比率が予め設定された所定値以上であり、且つ予め設定された所定時間以上経過したとき、前記Ａ／Ｄ変換器或いは増幅器の異常と判定するものである。これにより、停車中や高速走行中など操舵トルクの変動幅が小さい場合でも、Ａ／Ｄ変換器や増幅器の異常を誤りなく正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の制御装置の回路構成を示すブロツク図。
【図２】トルク信号処理回路の構成を示すブロツク図。
【図３】Ａ／Ｄ変換器のレジスタの内容を示す図（その１）。
【図４】Ａ／Ｄ変換器のレジスタの内容を示す図（その２）。
【図５】Ａ／Ｄ変換器のレジスタの内容を示す図（その３）。
【図６】Ａ／Ｄ変換器のレジスタの内容を示す図（その４）。
【図７】電動パワ−ステアリング装置の構成の概略を説明する図。
【図８】コントロ−ルユニットのブロツク図。
【図９】ＣＰＵで実行される制御動作を説明するフロ−チヤ−ト。
【符号の説明】
１０ コントロ−ルユニット
１１ ＣＰＵ
１２ イグニッションキ−
１３ バッテリ
１６ トルク信号処理回路
１８ フエ−ルリレ−
１８ａ ノ−マルオ−プン接点
２１ モ−タ駆動回路
２２ ゲ−ト駆動回路
２３ モ−タ
２４ モ−タ電流検出回路
１０１ マルチプレクサ
１０２ サンプルホ−ルド回路
１０３ コンパレ−タ
１０４ レジスタ
１０５ Ｄ／Ａ変換器
１０６ タイミング制御部
１１１ フィルタ
１１３ 増幅器
１２０ Ａ／Ｄ変換器
Claims (4)
- 電動モ−タと、前記電動モ−タの駆動を制御する制御手段と、前記電動モ−タを駆動するモ−タ駆動回路とを備え、トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて前記電動モ−タを駆動制御してステアリング系に補助トルクを付与する電動パワ−ステアリング装置の制御装置において、
トルク信号を増幅する所定の増幅度Ｇを持つ増幅器と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、演算制御器から構成される異常検出手段を備え、
前記異常検出手段は、前記トルクセンサにより検出されたトルク信号を前記増幅器により増幅した後、前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した第１の値と、検出されたトルク信号を増幅することなく前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した値に前記増幅器の増幅度Ｇを乗算した第２の値とを比較し、第１の値と第２の値との差が予め設定された所定値以上であり、且つ予め設定された所定時間以上経過したとき、前記Ａ／Ｄ変換器又は増幅器の異常と判定すること
を特徴とする電動パワ−ステアリング装置の制御装置。 - 電動モ−タと、前記電動モ−タの駆動を制御する制御手段と、前記電動モ−タを駆動するモ−タ駆動回路とを備え、トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて前記電動モ−タを駆動制御してステアリング系に補助トルクを付与する電動パワ−ステアリング装置の制御装置において、
トルク信号を増幅する所定の増幅度Ｇを持つ増幅器と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、演算制御器から構成される異常検出手段を備え、
前記異常検出手段は、前記トルクセンサにより検出されたトルク信号を前記増幅器により増幅した後、前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した第１の値と、検出されたトルク信号を増幅することなく前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した値に前記増幅器の増幅度Ｇを乗算した第２の値との比率を求め、第１の値と第２の値との比率が予め設定された所定値以上であり、且つ予め設定された所定時間以上経過したとき、前記Ａ／Ｄ変換器又は増幅器の異常と判定すること
を特徴とする電動パワ−ステアリング装置の制御装置。 - 前記制御手段は、前記異常検出手段によりＡ／Ｄ変換器又は増幅器の異常が検出されたときは、電動モ−タの駆動を停止するようにモ−タ駆動回路を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動パワ−ステアリング装置の制御装置。
- 前記制御手段は、前記異常検出手段によりＡ／Ｄ変換器又は増幅器の異常が検出されたときは、モ−タ駆動回路への給電を遮断するように回路遮断要素を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動パワ−ステアリング装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9059498A JP3663901B2 (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9059498A JP3663901B2 (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11268659A JPH11268659A (ja) | 1999-10-05 |
| JP3663901B2 true JP3663901B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=14002804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9059498A Expired - Lifetime JP3663901B2 (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3663901B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3905997B2 (ja) * | 1999-06-24 | 2007-04-18 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| US6943512B2 (en) * | 2002-02-04 | 2005-09-13 | Nsk Ltd. | Control apparatus for electric power steering system |
| JP4759978B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2011-08-31 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| JP5219044B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2013-06-26 | ダイハツ工業株式会社 | 断線検出装置 |
-
1998
- 1998-03-20 JP JP9059498A patent/JP3663901B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11268659A (ja) | 1999-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3460885B2 (ja) | 電動パワーステアリング制御装置 | |
| US7341125B2 (en) | Electric power steering apparatus | |
| JP2643041B2 (ja) | 電動パワーステアリング制御方法 | |
| EP1336547A1 (en) | Electric power steering device | |
| JP4230348B2 (ja) | 回転検出装置 | |
| US7002313B2 (en) | Electric power steering device control apparatus | |
| CN111699125A (zh) | 为包括有冗余设计的控制装置的机动车辆的机电转向系统提供转向辅助的方法 | |
| JP4368031B2 (ja) | 伝達比可変操舵装置 | |
| JP3663901B2 (ja) | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 | |
| US20070192004A1 (en) | Controller for electronic power steering apparatus | |
| JP4409313B2 (ja) | ブラシレスモータ駆動装置 | |
| JP3595155B2 (ja) | 電動機駆動装置および電動パワーステアリング装置 | |
| US6874594B2 (en) | Controller for electric power steering system | |
| JP2004330892A (ja) | 車載用故障内容記憶装置 | |
| JP3047050B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JPH0847296A (ja) | 車両用電動モータ制御装置 | |
| JPH11240454A (ja) | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 | |
| JP3747990B2 (ja) | 電動式パワーステアリングの制御装置 | |
| JPH06239261A (ja) | パワーステアリング制御装置 | |
| JP3572801B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP2002267696A (ja) | 電源異常検出装置 | |
| JPH1169865A (ja) | 電動モータ駆動装置 | |
| JP4021186B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP2756709B2 (ja) | 全電気式動力舵取装置の操舵状態判定方法 | |
| JP5266913B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040909 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050308 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050321 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080408 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090408 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100408 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100408 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110408 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120408 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130408 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130408 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140408 Year of fee payment: 9 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |