JP4554996B2 - 車両の電子制御システムの故障検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の電子制御システムの故障検知方法に関し、特に、電動パワーステアリング装置や横滑り防止装置等の車両に装備される電子制御システムの故障検知に適した故障検知方法に関する。

現在、車両では、電動パワーステアリング装置、横滑り防止装置、電子制御４輪駆動システム、電子制御サスペンションシステム、アクティブ操舵システムなどの各種の電子制御システムが装備されるようになってきている。従来、これらの電子制御システムで故障が発生した場合、故障検出の仕様としては、故障発生時における車両の挙動が許容される範囲で、検出を可能とする時間の設定を行っている。故障を検出し確定するために設定される時間は、一般的に故障検出の方式に依存して決まり、電子制御システムでの制御量とは無関係に一定に設定されていた。

また特に、従来の電子制御システムであってヨーレートセンサでの検出で得られるヨーレート信号に基づく補正制御が加えられるシステムでの故障検出の仕様でも、同様に、検出を可能にする時間の設定を行っていた。設定される当該時間は、ヨーレート信号の大きさには無関係に一定であった。

上記の従来技術の一例を特許文献１と特許文献２に基づいて説明する。

特許文献１に開示される電動パワーステアリング装置の制御装置では、トルクセンサの信号故障のうち中間的なオフセットやドリフトの故障を監視し、故障が生じたときには操舵アシストの機能を制限する構成を有している。具体的には、ステアリングシャフトで生じる操舵トルクを検出するトルクセンサに関して予めメイントルク信号とサブトルク信号の差をメモリに記憶し、実際にトルクセンサで得られたメイントルク信号とサブトルク信号の差を記憶値と比較することによりその差を求め、この比較による差が、所定時間の間、所定の条件を満たすときに故障であると判断するようにしている。この従来技術の例では、トルクセンサの故障を判断する基準として、故障であるか否かを判断するための「所定時間」が故障検出の方式に応じて決まっている。

また特許文献２に開示されるヨーレートセンサの故障判別装置では、ヨーレートセンサの故障判別に加えて故障内容まで判別する構成を有している。この故障判別装置では、車両におけるヨーレート以外の運動パラメータを利用して基準ヨーレートを演算し、さらに基準ヨーレートの変動率とヨーレートセンサで得られる検出ヨーレートの変動率とを演算し、検出ヨーレートの変動率の大きさが、基準ヨーレートの変動率の大きさとの間の関係で所定関係を満たすことが所定時間継続することを条件に、故障であると判断する。この従来技術の例では、ヨーレートセンサの故障を判断する基準として、故障であるか否かを判断するための「所定時間」が故障検出の方式に応じて決まっている。
特開２００２−２２５７４５号公報 特開平１０−１０１５２号公報

従来の電子制御システムで故障検出を行うためには、故障であるという条件または状態が一定の所定時間の間継続することが必要であり、制御量とは無関係に一定の所定時間が設定されていた。このため、電子制御システムでの制御量が大きい場合には、車両の挙動も大きくなり、許容範囲を超える場合があった。従来の故障検知の方法では、車両の挙動について許容範囲を超えさせないためには、故障検知を行う制御装置で、新たな故障検出ロジックの追加、マイコン等のコントローラの高性能化、さらに検出手段やセンサ等の追加が必要となり、コストアップを招くことになる。本発明の課題は、かかる問題を解決することにある。

本発明の目的は、上記の課題に鑑み、電子制御システムでの制御量の大きさまたはヨーレートセンサ信号等の車両挙動信号の大きさに応じて故障検出の手法を変化させ、安定してかつ確実に故障検出を行うことができ、故障の誤検出を防止し、誤警報によるシステム停止を防止し、検出手段やセンサ等の追加が不要となり、コストアップをなくすことができる車両の電子制御システムの故障検知方法を提供することにある。

本発明に係る車両の電子制御システムの故障検知方法は、上記目的を達成するために、次のように構成される。

請求項１に係る車両の電子制御システムの故障検知方法は、ヨーレートセンサ信号を出力するヨーレートセンサを検知手段として備え、ヨーレートセンサ信号を利用して車両の動作状態を制御する車両の電子制御システムの故障検知方法であり、ヨーレートセンサ信号と、ヨーレートセンサとは異なる検知手段から推定される推定ヨーレート信号と、の偏差が閾値を超えた場合に、ヨーレートセンサが故障である可能性のある状態であると判定するステップと、ヨーレートセンサが故障である可能性のある状態が所定時間以上継続するときにヨーレートセンサが故障であると判定するステップと、ヨーレートセンサ信号の大きさに応じて前記所定時間を可変とし、ヨーレートセンサ信号が大きくなるほど所定時間を短くするステップと、を含む故障検知方法である。

上記の車両の電子制御システムの故障検知方法では、ヨーレートセンサのヨーレートセンサ信号の大きさに依存して故障を検知するための基準の所定時間を可変にしたため、ヨーレートセンサ信号に応じて故障検知から故障確定に到る時間を適切に設定することができ、車両の挙動を許容範囲内に抑えながら、より確実な故障検知を行うことが可能となる。これにより、故障の誤検知を防止し、誤警報によるシステム停止を防止することが可能となる。

請求項２に係る車両の電子制御システムの故障検知方法は、請求項１の車両の電子制御システムの故障検知方法において、好ましくは、ヨーレートセンサが故障である可能性のある状態であるとき、上記電子制御システムの出力デューティ値に制限を加え、出力デューティ値がデューティリミッタより大きいときは、出力デューティ値をデューティリミッタに設定して制限を加えることで特徴づけられる。

請求項１に係る発明によれば、ヨーレートセンサのヨーレートセンサ信号の大きさに依存して電子制御システムのヨーレートセンサの故障を検知するための基準の所定時間を可変にしたため、ヨーレートセンサ信号に応じて故障検知から故障確定に到る時間を適切に設定することができ、車両の挙動を許容範囲内に抑えながら、より確実な故障検知を行うことができ、これにより故障の誤検知を防止できかつ誤警報によるシステム停止を防止することでき、さらに検出手段やセンサ等の追加が不要となり、コストアップをなくすことができる。

以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。

図１〜図３を参照して本発明の第１実施形態を説明する。第１実施形態では、車両に装備される電子制御システムの一例として電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の例を示す。本実施形態に係る車両の電子制御システムの故障検知方法は、一例として操舵トルク検出用のトルクセンサの故障検知方法である。

図１は電動パワーステアリング装置の要部構成を模式的に示す。図１において、電動パワーステアリング装置１０は、運転者の操舵力をアシストする操舵装置として車両に装備されている。電動パワーステアリング装置１０は、ステアリングホイール１１（以下「ハンドル１１」という）に連結されるステアリング軸１２等に対して補助用の操舵トルクを与えるように構成されている。ステアリング軸１２の上端はハンドル１１に連結され、下端にはピニオンギヤ１３が取り付けられている。ピニオンギヤ１３に対して、これに噛み合うラックギヤ１４ａを設けたラック軸１４が配置されている。ピニオンギヤ１３とラックギヤ１４ａによってラック・ピニオン機構１５が形成される。ラック軸１４の両端にはタイロッド１６が設けられ、各タイロッド１６の外側端には前輪（前側タイヤ）１７が取り付けられる。上記ステアリング軸１２に対し動力伝達機構１８を介して例えばブラシレスモータ等のモータ１９が設けられている。モータ１９は、操舵トルクを補助する回転力（トルク）を出力し、この回転力を、動力伝達機構１８を経由して、ステアリング軸１２に与える。

ステアリング軸１２には操舵トルクセンサ２０が設けられている。操舵トルクセンサ２０は、運転者がハンドル１１を操作することによって生じる操舵トルクをステアリング軸１２に加えたとき、ステアリング軸１２に加わる当該操舵トルクを検出する。また２１は車両の車速を検出する車速センサであり、２２はコンピュータ（マイクロコンピュータ等）で構成される制御装置（ＥＣＵ）である。

制御装置２２は、操舵トルクセンサ２０から出力される操舵トルク信号Ｔと車速センサ２１から出力される車速信号Ｖ等を取り入れ、原則的に操舵トルクに係る情報と車速に係る情報に基づいて、モータ１９の回転動作を制御する駆動制御信号ＳＧ１を出力する。駆動制御信号ＳＧ１はモータ１９を回転駆動させるためのモータ電流である。

またモータ１９にはモータ回転角検出部２３が付設されている。モータ回転角検出部２３の回転角（電気角）に係る信号ＳＧ２は制御装置２２に入力されている。上記のラック・ピニオン機構１５等は図１中で図示しないギヤボックス２４に収納されている。

上記において電動パワーステアリング装置１０は、通常のステアリング系の装置構成に対し、操舵トルクセンサ２０、車速センサ２１、制御装置２２、モータ１９、動力伝達機構１８を付加することによって構成されている。

上記構成において、運転者がハンドル１１を操作して自動車の走行運転中に走行方向の操舵を行うとき、ステアリング軸１２に加えられた操舵トルクに基づく回転力はラック・ピニオン機構１５を介してラック軸１４の軸方向の直線運動に変換され、さらにタイロッド１６を介して前輪１７の走行方向を変化させようとする。このときにおいて、同時に、ステアリング軸１２に付設された操舵トルクセンサ２０は、ハンドル１１での運転者による操舵に応じた操舵トルクを検出して電気的な操舵トルク信号Ｔに変換し、この操舵トルク信号Ｔを制御装置２２へ出力する。また車速センサ２１は、車両の車速を検出して車速信号Ｖに変換し、この車速信号Ｖを制御装置２２へ出力する。制御装置２２は、操舵トルク信号Ｔおよび車速信号Ｖ等に基づいてモータ１９を駆動するためのモータ電流を発生する。このモータ電流によって駆動されるモータ１９は、動力伝達機構１８を介して補助の操舵トルクをステアリング軸１２に作用させる。以上のごとくモータ１９を駆動することにより、ハンドル１１に加えられる運転者による操舵力が軽減される。

上記のごとく電動パワーステアリング装置の動作では操舵トルクセンサ２０は必須のセンサである。操舵トルクセンサ２０の故障検知の仕様としては、トルクセンサアンプの差動増幅診断がある。以下のトルクセンサの故障検知方法の説明では、トルクセンサアンプの差動増幅診断に適用した例を説明する

電動パワーステアリング装置では、良く知られるごとく、操舵トルクセンサから出力される２つの検出信号（ＶＳ１，ＶＳ２）の各々でボトムホールドして得られる２つの信号（ＶＴ１，ＶＴ２）に基づき差動増幅部でトルク信号（ＶＴ３）を得て、これを元に操舵トルクを検出し、操舵アシスト電流を決定するようにしている。当該差動増幅部の故障を検知するため、上記２つの信号ＶＴ１，ＶＴ２をＡ／Ｄ変換して取り込み、これらを元に、差動増幅を演算に置き換えて求めたトルク信号値と、直接にＡ／Ｄ変換を通して入力されるトルク信号ＶＴ３とを比較する。そして、この比較結果において一定以上の偏差が発生していれば、差動増幅部で故障が発生していると認識し、フェールセーフの動作を行わせる。

従来の差動増幅部の故障検知方法では、電動パワーステアリング装置から出力される制御電流に対する考慮は一切されていないので、故障を確定するための設定時間は常に一定の所定時間である。従って、制御電流が大きい場合には車の挙動は大きくなり、小さい場合には小さくなる。

これに対して、本実施形態による操舵トルクセンサ２０の差動増幅部の故障検知の仕様は図２に示される手順で実行される。図２は差動増幅部の診断（故障検知）のフローチャートを示している。図２のフローチャートで操舵トルクセンサ２０の差動増幅部の診断（故障検知）は以下のステップＳ１〜Ｓ１４によって行われ、ここでは制御電流の大きさを考慮して故障検知が行われる。

まず図２のフローチャートにおいて使用されている変数の意味を以下に示す。
Ｆ１： 出力抑制フラグ
ＩＭ： 制御電流
ＤＩＭ１： 制御電流しきい値１
ＤＩＭ２： 制御電流しきい値２
ＲＶＴ３： トルク差動増幅故障確定時間
ＤＶＴ３１： トルク差動増幅故障診断時間１
ＤＶＴ３２： トルク差動増幅故障診断時間２
ＤＶＴ３３： トルク差動増幅故障診断時間３
ＶＴ３Ｓ： トルクＶＴ３算出値
ＶＴ１： トルクＶＴ１・Ａ／Ｄ変換値
ＶＴ２： トルクＶＴ２・Ａ／Ｄ変換値
Ｖref ： レファレンス電圧値
Ｋ： 差動増幅ゲイン
ＤＶＴ３： 実ＶＴ３-算出値偏差
ＶＴ３： 実ＶＴ３・Ａ／Ｄ変換値
ＣＶＴ３： トルク差動増幅故障診断カウンタ

上記において、トルク差動増幅故障診断時間１〜３の長さの関係は、ＤＶＴ３１＞ＤＶＴ３２＞ＤＶＴ３３に設定されている。この場合に、ＤＶＴ３３は例えば１００ｍｓｅｃ（ミリ秒）、ＤＶＴ３１は例えば５００ｍｓｅｃ〜１ｓｅｃ（秒）である。

次に、図２のフローチャートに従って、操舵トルクセンサ２０の差動増幅部の診断（故障検知）のステップＳ１〜Ｓ１４を説明する。

ステップＳ１： 出力抑制フラグＦ１に０がセットされる。
ステップＳ２： 制御電流ＩＭがＤＩＭ１より小さいか否かが判定され、ＹＥＳのときステップＳ３に移行し、ＮＯのときステップＳ４に移行する。
ステップＳ３： トルク差動増幅故障確定時間ＲＶＴ３にＤＶＴ３１がセットされ、次のステップＳ８に移行する。
ステップＳ４： 制御電流ＩＭがＤＩＭ２より小さいか否かが判定され、ＹＥＳのときステップＳ５に移行し、ＮＯのときステップＳ６に移行する。
ステップＳ５： トルク差動増幅故障確定時間ＲＶＴ３にＤＶＴ３２がセットされ、次のステップＳ８に移行する。
ステップＳ６： トルク差動増幅故障確定時間ＲＶＴ３にＤＶＴ３３がセットされ、次のステップＳ７に移行する。
ステップＳ７： 出力抑制フラグＦ１に１がセットされ、出力抑制処理が実行され得る状態となり、その後、ステップＳ８に移行する。
ステップＳ８： トルクＶＴ３算出値ＶＴ３Ｓに、Ｋ＊（ＶＴ１−ＶＴ２）＋Ｖrefの計算式で算出された値がセットされる。
ステップＳ９： 実ＶＴ３-算出値偏差ＤＶＴ３に、｜ＶＴ３−ＶＴ３Ｓ｜の計算式で算出された値がセットされる。
ステップＳ１０： 実ＶＴ３-算出値偏差ＤＶＴ３が所定値（ＶＴ）よりも小さいか否かが判定され、ＹＥＳのときにはステップＳ１１に移行し、ＮＯのときにはステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１１： 実ＶＴ３-算出値偏差ＤＶＴ３が所定値（ＶＴ）よりも小さいので、トルク差動増幅故障診断カウンタＣＴＶ３に０がセットされ、エンドに到る。
ステップＳ１２： 実ＶＴ３-算出値偏差ＤＶＴ３が所定値（ＶＴ）以上であるので、トルク差動増幅故障診断カウンタＣＴＶ３に（ＣＴＶ３＋１）がセットされ、カウント動作が継続され、次の判断ステップＳ１３に移行する。
ステップＳ１３： トルク差動増幅故障診断カウンタＣＴＶ３の値が前述のトルク差動増幅故障確定時間ＲＶＴ３の値よりも小さいか否かが判定され、ＹＥＳのときにはエンドに到り、ＮＯのときにはステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１４： 故障確定処理を行い、その後エンドに到る。

上記の操舵トルクセンサ２０の差動増幅部の診断（故障検知）によれば、ステップＳ２〜６により制御電流の大きさに応じてトルク差動増幅故障確定時間ＲＶＴ３を変更し、これにより制御電流の大きさを考慮して差動増幅部の診断すなわち故障検知を行う。すなわち、制御電流が大きいときにはトルク差動増幅故障確定時間ＲＶＴ３を短く設定することにより、故障確定に無駄な時間を費やすことなく車両の挙動を許容範囲内に抑え、反対に制御電流が小さいときにはトルク差動増幅故障確定時間ＲＶＴ３を長く設定することにより、安定して確実な故障検出が可能になる。以上に基づき、制御電流に応じてトルク差動増幅故障確定時間ＲＶＴ３は可変になるように構成されている。

次に、図３のフローチャートを参照して電動パワーステアリング装置での制御出力を抑制する処理プロセスについて説明する。この出力抑制の処理は、前述のステップＳ７で出力抑制フラグＦ１に１がセットされることを条件に実行される。ここで、「出力抑制の処理」とは、電動パワーステアリング装置で故障の可能性のある状態であるときに出力（制御電流）を予め制限するための処理である。図３のフローチャートでは、制御電流を出力するためのＰＷＭ出力仕様となっている。なお、図３のフローチャートで使用される変数に関して、「ＤＵＴＹ］は出力デューティー値を意味し、「ＤＵＴＹＬＩＭ」はデューティーリミッタを意味し、その他の変数の意味は図２のフローチャートに関して説明したものと同じである。

図３のフローチャートに従って、電動パワーステアリング装置１０で操舵トルクセンサ２０に関して故障であると予想されるときの出力制御に関する処理ステップＳ２０〜Ｓ３０を説明する。

ステップＳ２０： 出力デューティー値ＤＵＴＹを読み出す。
ステップＳ２１： 出力デューティー値ＤＵＴＹが０以上であるか否か、すなわち出力デューティー値ＤＵＴＹが正であるか負であるかが判定され、ＹＥＳのときにはステップＳ２２に移行し、ＮＯであるときにはステップＳ２３に移行する。
ステップＳ２２： 出力デューティー値ＤＵＴＹが正であるので、左出力が禁止され、ステップＳ２４に移行する。
ステップＳ２３： 出力デューティー値ＤＵＴＹが負であるので、右出力が禁止され、ステップＳ２５に移行する。
ステップＳ２４： 右出力が許可され、次のステップＳ２６に移行する。
ステップＳ２５： 左出力が許可され、次のステップＳ２６に移行する。
ステップＳ２６： トルク差動増幅故障診断カウンタＣＶＴ３が０より大きいか否かが判定され、ＹＥＳのときにはステップ２７に移行し、ＮＯのときにはステップＳ３０に移行する。
ステップＳ２７： 出力制御フラグＦ１が０であるか否かが判定され、ＹＥＳのときにはステップＳ３０に移行し、ＮＯのときにはステップＳ２８に移行する。
ステップＳ２８： 出力デューティー値の絶対値｜ＤＵＴＹ｜がＤＵＴＹＬＩＭよりも小さいか否かが判定され、ＹＥＳのときにはステップＳ３０に移行し、ＮＯのときにはステップＳ２９に移行する。
ステップＳ２９： 出力デューティー値ＤＵＴＹにＤＵＴＹＬＩＭをセットする。
ステップＳ３０： ＰＷＭレジスタに、出力デューティー値ＤＵＴＹの値（ＤＵＴＹＬＩＭ）をセットする。

以上により、出力抑制フラグＦ１で１が立っているときには、電動パワーステアリング装置の出力デューティー値が制限され、車両の挙動が抑制される。

上記において、ＶＴ３偏差のしきい値をテーブルデータ化し、さらに細かい設定とすることもできる。このとき、出力抑制値と故障確定時間もテーブルデータ化し、細かいステップで設定可変としてもよい。

なお、トルクセンサを２つ設け、２つのトルクセンサの出力値の差が所定値以上の状態が所定時間継続する場合に故障と判定するものにも適用することができる。

次に図４と図５を参照して本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態では、車両に装備される電子制御システムとしてヨーレートセンサを利用する電子制御システムの例を説明する。電子制御システムの例としては例えば前述した電動パワーステアリング装置である。従って、前述した図１において、第２実施形態の電子制御システムとして検知手段にヨーレートセンサ２４が付設され、ヨーレートセンサ２４から制御装置２２に対してヨーレートセンサ信号（ｒ）が入力されている。本実施形態に係る車両の電子制御システムの故障検知方法は、ヨーレートセンサ２４の故障検知方法である。この電子制御システムでは、システム自体の構成の説明は省略し、ヨーレートセンサ２４の故障検知の仕様を説明する。なお、本発明に係る故障検知方法は、当該ヨーレートセンサ２４に限られず、車両挙動センサに一般的に適用することができる。

ヨーレートセンサの故障検知の仕様としては、ヨーレートセンサ２４から出力されるヨーレートセンサ信号ｒと、他の検知手段から推定したヨーレート信号とに基づく比較診断がある。以下のヨーレートセンサの故障検知方法の説明では、当該比較診断に適用した例を説明する。

ヨーレートセンサ２４から出力されるヨーレートセンサ信号（ｒ）をＹＲ１、推定ヨーレート信号をＹＲ２とする。ヨーレートセンサ信号ＹＲ１を用いて電動パワーステアリング装置の操舵アシスト電流の補正制御を行う。通常、大きなヨーレートセンサ信号が発生した場合には補正電流を大きくするため、操舵アシスト量も大きくなる。逆に、小さなヨーレートセンサ信号が発生した場合には補正電流を小さくし、操舵アシスト量は小さくなる。

ヨーレートセンサの故障検知に関する比較判断は次のように行われる。電動パワーステアリング装置１０の制御装置（ＥＣＵ）２２で読取ったヨーレートセンサ信号のＡ／Ｄ変換値（ＹＲ１）と推定ヨーレート（ＹＲ２）とを比較する。そこで、その２つの信号の偏差がしきい値を超え、その状態を一定時間連続した場合にヨーレートセンサで故障が発生していると認識し、フェールセーフの動作を行わせる。

従来のヨーレートセンサの故障検知方法では、故障確定時間につきヨーレートセンサ値に対する考慮は一切されていないので、故障を確定するための設定時間は常に一定の所定時間であった。従って、ヨーレートセンサ値が大きい場合には車の挙動は大きくなり、小さい場合には小さくなる。

これに対して、第２実施形態によるヨーレートセンサの故障検知の仕様は図４に示される手順で実行される。図４はヨーレートセンサの比較診断（故障検知）のフローチャートを示している。図４のフローチャートでヨーレートセンサの比較診断（故障検知）は以下のステップＳ４１〜Ｓ５４によって行われ、ここではヨーレートセンサ値の大きさを考慮して故障検知が行われる。

まず図４のフローチャートおいて使用されている変数の意味を以下に示す。
Ｆ１： 出力抑制フラグ
ＹＲ１： ヨーレート信号のＡ／Ｄ変換値
ＹＲ２： 推定ヨーレート値
ＤＹＲ１： ヨーレートしきい値１
ＤＹＲ２： ヨーレートしきい値２
ＤＹＲ１１： ヨーレートセンサ比較診断故障確定時間データ１
ＤＹＲ１２： ヨーレートセンサ比較診断故障確定時間データ２
ＤＹＲ１３： ヨーレートセンサ比較診断故障確定時間データ３
ＹＲＤＥＶ： ヨーレートセンサ１-２偏差
ＤＹＲ： ヨーレートセンサ比較診断しきい値
ＲＹＲＣ： ヨーレートセンサ比較診断故障確定時間
ＣＹＲＣ： ヨーレートセンサ比較診断故障確定カウンタ

上記において、ヨーレートセンサ比較診断故障確定時間データ１〜３の長さの関係は、ＤＹＲ１１＞ＤＹＲ１２＞ＤＹＲ１３に設定されている。

次に、図４のフローチャートに従って、ヨーレートセンサの比較診断（故障検知）のステップＳ４１〜Ｓ５３を説明する。

ステップＳ４１： 出力抑制フラグＦ１に０がセットされる。
ステップＳ４２： ヨーレート信号のＡ／Ｄ変換値ＹＲ１がＤＹＲ１より小さいか否かが判定され、ＹＥＳのときステップＳ４３に移行し、ＮＯのときステップＳ４４に移行する。
ステップＳ４３： ヨーレートセンサ比較診断故障確定時間ＲＹＲＣにＤＹＲ１１がセットされ、次のステップＳ４８に移行する。
ステップＳ４４： ヨーレート信号のＡ／Ｄ変換値ＹＲ１がＤＹＲ２より小さいか否かが判定され、ＹＥＳのときステップＳ４５に移行し、ＮＯのときステップＳ４６に移行する。
ステップＳ４５： ヨーレートセンサ比較診断故障確定時間ＲＹＲＣにＤＹＲ１２がセットされ、次のステップＳ４８に移行する。
ステップＳ４６： ヨーレートセンサ比較診断故障確定時間ＲＹＲＣにＤＹＲ１３がセットされ、次のステップＳ４７に移行する。
ステップＳ４７： 出力抑制フラグＦ１に１がセットされ、出力抑制処理が実行され得る状態となり、その後、ステップＳ４８に移行する。
ステップＳ４８： ヨーレートセンサ１-２偏差ＹＲＤＥＶに｜ＹＲ１−ＹＲ２｜の計算式で算出された値がセットされる。
ステップＳ４９： ヨーレートセンサ１-２偏差ＹＲＤＥＶがヨーレートセンサ比較診断しきい値ＤＹＲよりも小さいか否かが判定され、ＹＥＳのときにはステップＳ５０に移行し、ＮＯのときにはステップＳ５１に移行する。
ステップＳ５０： ヨーレートセンサ１-２偏差ＹＲＤＥＶがヨーレートセンサ比較診断しきい値ＤＹＲよりも小さいので、ヨーレートセンサ比較診断故障確定カウンタＣＹＲＣに０がセットされ、エンドに到る。
ステップＳ５１： ヨーレートセンサ１-２偏差ＹＲＤＥＶがヨーレートセンサ比較診断しきい値ＤＹＲ以上であるので、ヨーレートセンサ比較診断故障確定カウンタＣＹＲＣに（ＣＹＲＣ＋１）がセットされ、カウント動作が継続され、次の判断ステップＳ５２に移行する。
ステップＳ５２： ヨーレートセンサ比較診断故障確定カウンタＣＹＲＣの値が前述のヨーレートセンサ比較診断故障確定時間ＲＹＲＣの値よりも小さいか否かが判定され、ＹＥＳのときにはエンドに到り、ＮＯのときにはステップＳ５３に移行する。
ステップＳ５３： 故障確定処理を行い、その後エンドに到る。

上記のヨーレートセンサの比較診断（故障検知）によれば、ステップＳ４２〜４６によりヨーレートセンサの検出値の大きさに応じてヨーレートセンサ比較診断故障確定時間ＲＹＲＣを変更し、これによりヨーレートセンサ値の大きさを考慮してヨーレートセンサの比較診断すなわち故障検知を行う。すなわち、ヨーレートセンサ値が大きいときにはヨーレートセンサ比較診断故障確定時間ＲＹＲＣを短く設定することにより、故障確定に無駄な時間を費やすことなく車両の挙動を許容範囲内に抑え、反対にヨーレートセンサ値が小さいときにはヨーレートセンサ比較診断故障確定時間ＲＹＲＣを長く設定することにより、安定して確実な故障検出が可能になる。以上に基づき、ヨーレートセンサ値に応じてヨーレートセンサ比較診断故障確定時間ＲＹＲＣは可変になるように構成されている。

次に、図５のフローチャートを参照して電子制御システムすなわち電動パワーステアリング装置での制御出力を抑制する処理プロセスについて説明する。この出力抑制の処理は、前述のステップＳ４７で出力抑制フラグＦ１に１がセットされることを条件に実行される。ここで「出力抑制の処理」とは、電動パワーステアリング装置で故障の可能性のある状態であるときに出力（制御電流）を予め制限するための処理である。図５のフローチャートでは、制御電流を出力するためのＰＷＭ出力仕様となっている。なお、図５のフローチャートで使用される変数に関して、「ＤＵＴＹ］は出力デューティー値を意味し、「ＤＵＴＹＬＩＭ」はデューティーリミッタを意味し、その他の変数の意味は図４のフローチャートに関して説明したものと同じである。

図５のフローチャートに従って、電動パワーステアリング装置でヨーレートセンサに関して故障であると予想されるときの出力制御に関する処理ステップＳ６０〜Ｓ７０を説明する。

ステップＳ６０： 出力デューティー値ＤＵＴＹが読み出される。
ステップＳ６１： 出力デューティー値ＤＵＴＹが０以上であるか否か、すなわち出力デューティー値ＤＵＴＹが正であるか負であるかが判定され、ＹＥＳのときにはステップＳ６２に移行し、ＮＯであるときにはステップＳ６３に移行する。
ステップＳ６２： 出力デューティー値ＤＵＴＹが正であるので、左出力が禁止され、ステップＳ６４に移行する。
ステップＳ６３： 出力デューティー値ＤＵＴＹが負であるので、右出力が禁止され、ステップＳ６５に移行する。
ステップＳ６４： 右出力が許可され、次のステップＳ６６に移行する。
ステップＳ６５： 左出力が許可され、次のステップＳ６６に移行する。
ステップＳ６６： ヨーレートセンサ比較診断故障確定カウンタＣＹＲＣが０より大きいか否かが判定され、ＹＥＳのときにはステップ６７に移行し、ＮＯのときにはステップＳ７０に移行する。
ステップＳ６７： 出力制御フラグＦ１が０であるか否かが判定され、ＹＥＳのときにはステップＳ７０に移行し、ＮＯのときにはステップＳ６８に移行する。
ステップＳ６８： 出力デューティー値の絶対値｜ＤＵＴＹ｜がＤＵＴＹＬＩＭよりも小さいか否かが判定され、ＹＥＳのときにはステップＳ７０に移行し、ＮＯのときにはステップＳ６９に移行する。
ステップＳ６９： 出力デューティー値ＤＵＴＹにＤＵＴＹＬＩＭをセットする。
ステップＳ７０： ＰＷＭレジスタに、出力デューティー値ＤＵＴＹの値（ＤＵＴＹＬＩＭ）をセットする。

以上により、出力抑制フラグＦ１で１が立っているときには、電動パワーステアリング装置の出力デューティー値が制限され、車両の挙動が強制的に抑制する。

上記において、ヨーレートのしきい値をテーブルデータ化し、さらに細かい設定とすることもできる。このとき、出力抑制値と故障確定時間もテーブルデータ化し、細かいステップで設定可変としてもよい。

以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値については例示にすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

本発明は、車両に装備される電動パワーステアリング装置等の電子制御システムで利用される各種のセンサの故障検知で電子制御システムの制御量や検出信号の大きさを考慮して故障検知手法を可変にすることで、より確実な故障検知に利用される。

本発明に係る故障検知方法が適用される電子制御システムの一例としての電動パワーステアリング装置の模式的構成図である。 本発明に係る故障検知方法の第１実施形態を説明するためのフローチャートである。 第１実施形態における出力抑制処理を示すフローチャートである。 本発明に係る故障検知方法の第２実施形態を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態における出力抑制処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 電動パワーステアリング装置
１１ ステアリングホイール（ハンドル）
１２ ステアリングシャフト
１５ ラック・ピニオン機構
１７ 前輪
１９ モータ
２０ 操舵トルクセンサ
２２ 制御装置
２４ ヨーレートセンサ

Claims (2)

1. ヨーレートセンサ信号を出力するヨーレートセンサを備え、前記ヨーレートセンサ信号を利用して車両の動作状態を制御する車両の電子制御システムの故障検知方法において、
   前記ヨーレートセンサ信号と、前記ヨーレートセンサとは異なる検知手段から推定される推定ヨーレート信号と、の偏差が閾値を超えた場合に、前記ヨーレートセンサが故障である可能性のある状態であると判定するステップと、
   前記ヨーレートセンサが故障である可能性のある状態が所定時間以上継続するときに前記ヨーレートセンサが故障であると判定するステップと、
   前記ヨーレートセンサ信号の大きさに応じて前記所定時間を可変とし、前記ヨーレートセンサ信号が大きくなるほど前記所定時間を短くするステップと、
   を含むことを特徴とする車両の電子制御システムの故障検知方法。
2. 前記ヨーレートセンサが故障である可能性のある状態であるとき前記電子制御システムの出力デューティ値に制限を加え、前記出力デューティ値がデューティリミッタより大きいときは、前記出力デューティ値を前記デューテイリミッタに設定して前記制限を加えることを特徴とする請求項１記載の車両の電子制御システムの故障検知方法。

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