JP4730024B2 - 操舵角異常診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、操舵角検出手段の異常を診断する操舵角異常診断装置の技術分野に属する。

従来の操舵角異常診断装置は、複数の操舵角検出手段または操舵角推定手段により得られたそれぞれの操舵角検出値の偏差を比較し、この偏差が所定の異常判定操舵角しきい値を超えたとき、操舵角異常と判定している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１０４２１１号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、各操舵角検出値の偏差が、異常診断装置のセンサ値の読み込みタイミングの差に起因して変化する場合、異常判定操舵角しきい値を操舵ハンドルの最大操舵角速度に合わせて大きく設定しなければならず、操舵角速度が低い場合に操舵角異常を検出できないおそれがある。一方、異常判定操舵角しきい値を小さくして検出感度を上げると、操舵角速度が高い場合に操舵角異常の誤検出が発生するという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、操舵角速度変化に伴う操舵角異常の誤検出を防止できる操舵角異常診断装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、
操舵ハンドルから操向輪までの操舵軸の回転角を検出する少なくとも２つの回転角検出手段と、
１つの回転角検出手段を第１回転角検出手段、他の回転角検出手段のうち任意の１つを第２回転角検出手段としたとき、前記第２回転角検出手段により検出された回転角検出値（第２今回値）が、この第２今回値の検出直前に前記第１回転角検出手段により検出された回転角検出値（第１前回値）と、前記第１回転角検出手段により前記第１前回値の検出直後に検出された回転角検出値（第１今回値）との間から外れた値であるとき、操舵角が正常に検出されない状態である操舵角異常と判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、第１回転角検出手段により検出された第１前回値と第１今回値との間に、第２回転角検出手段により検出された第２今回値がないとき、操舵角異常と判定される。すなわち、回転角検出タイミング等、時間に依存するパラメータ（各操舵角検出値の偏差）に対して異常判定しきい値で操舵角異常を判定するのではなく、複数の回転角検出手段のうち２つの回転角検出手段の検出値の検出タイミングを考慮した異常判定しきい値で操舵角異常を判定するものである。この結果、操舵角速度変化に伴う操舵角異常の誤検出を防止できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の操舵角異常診断装置を適用したステアバイワイヤシステムの全体構成図である。

実施例１のステアバイワイヤシステムは、図１に示すように、操舵ハンドル１と、第１操舵角センサ（回転角検出手段）２と、トルクセンサ３と、反力モータ４と、第２操舵角センサ（回転角検出手段）５と、バックアップクラッチ６と、ケーブルコラム７と、転舵モータ９，９と、転舵モータ回転角センサ１０，１０と、ピニオン角センサ１１と、舵取り機構１２と、前輪（操向輪）１３，１３と、コントロールユニット１４と、を備え、バックアップクラッチ６により操舵ハンドル１、反力モータ４等を備えた操舵部と、舵取り機構１２、転舵モータ９，９等を備えた転舵部とが分離されている。

コントロールユニット１４は、操舵ハンドル１からの入力値（操舵角、操舵トルク等）から転舵モータ９，９への指令を演算し、その指令を角度制御により前輪１３，１３を転舵する。そして、前輪１３，１３を転舵した際の路面状態を、反力モータ４により操舵反力という形態にして模擬する。

ここでは、失陥時のバックアップとして、ケーブルコラム７の機構を用いたシステムを適用している。ケーブルコラム７は、一般的に自由に配索することができ、従来と同等のステアリングの機能を実現する機構として知られている。

操舵部には、それぞれコントロールユニット１４に取り込まれる２つの操舵角センサ２，５が設けられており、これら２つの操舵角センサ２，５の検出値を利用して、操舵角検出が正常に行われているか否かの診断を行う。実施例１では、第１操舵角センサ２と第２操舵角センサ５のサンプリング時間を同一としている。

次に、作用を説明する。
［異常診断制御処理］
図２，３は、実施例１のコントロールユニット１４で実行される異常診断制御処理の流れを示すフローチャート（異常判定手段に相当）で、以下、各ステップについて説明する。なお、以下の制御処理は、第１操舵角センサ２の第１センサ値（第１今回値）S1(k)が読み込まれた時点で実行される。

ステップS101では、第１操舵角センサ２の第１センサ値S1(k)[deg]を読み込み、ステップS102へ移行する。

ステップS102では、第２操舵角センサ５の第２センサ値（第２今回値）S2(k)[deg]を読み込み、ステップS103へ移行する。

ステップS103では、ステップS101で読み込んだ第１センサ値S1(k)と前回の第１センサ値（第１前回値）S1(k-1)との差である第１回転角変化量δS1を算出するとともに、ステップS102で読み込んだ第２センサ値S2(k)と前回の第２センサ値（第２前回値）S2(k-1)との差である第２回転角変化量δS2を算出し、ステップS104へ移行する。

ステップS104では、図４に示すように、ステップS103で算出した２つの回転角変化量δS1,δS2の絶対値がそれぞれ下記に示す範囲内にあるか否かを判定する。YESの場合にはステップS105へ移行し、NOの場合にはステップS106へ移行する。
δ1<|δS1|<δ2 ただし、δ1：第１センサ変化下限値、δ2：第１センサ変化上限値
δ3<|δS2|<δ4 ただし、δ3：第２センサ変化下限値、δ4：第２センサ変化上限値
ここで、センサ変化下限値は、センサの分解能および計算機に取り込まれた状態でのノイズレベルによって決められる。また、センサ変化上限値はセンサがセンシングできる最大角速度や操舵ハンドル１の最大角速度等により決められる。

ステップS105では、所定偏差α＝０とし、ステップS108へ移行する。

ステップS106では、第１回転角変化量δS1の絶対値が第１センサ変化下限値δ1よりも小さく、かつ第２回転角変化量δS2が第２センサ変化下限値δ3よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS107へ移行し、NOの場合にはステップS122へ移行する。

ステップS107では、所定偏差α＝α1とし、ステップS108へ移行する。

ステップS108では、第１回転角変化量δS1が０よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS109へ移行し、NOの場合にはステップS115へ移行する。

ステップS109では、第１センサ値S1(k)に所定偏差αを加えた値が、第２センサ値S2(k)よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS110へ移行し、NOの場合にはステップS111へ移行する。

ステップS110では、第１前回値S1(k-1)が第２センサ値S2(k)よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS122へ移行し、NOの場合にはステップS121へ移行する。

ステップS111では、第１センサ値S1(k)に所定偏差αを加えた値が、第２前回値S2(k-1)よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS112へ移行し、NOの場合にはステップS122へ移行する。

ステップS112では、第１前回値S1(k-1)が第２前回値S2(k-1)よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS122へ移行し、NOの場合にはステップS121へ移行する。

ステップS113では、第１センサ値S1(k)から所定偏差αを減じた値が、第２センサ値S2(k)よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS114へ移行し、NOの場合にはステップS115へ移行する。

ステップS114では、第１前回値S2(k-1)が第２センサ値S2(k)よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS122へ移行し、NOの場合にはステップS121へ移行する。

ステップS115では、第１センサ値S1(k)から所定偏差αを減じた値が、第２前回値S2(k-1)よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS116へ移行し、NOの場合にはステップS122へ移行する。

ステップS116では、第１前回値S1(k-1)が第２前回値S2(k-1)よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS122へ移行し、NOの場合にはステップS121へ移行する。

ステップS121では、カウント値Cnt＝０とし、ステップS123へ移行する。

ステップS122では、カウント値Cntをインクリメントし、ステップS123へ移行する。

ステップS123では、カウント値Cntが診断回数ｎよりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはエンドへ移行し、NOの場合にはフェール処理以降制御を実施する。

［異常診断制御ロジック］
実施例１では、ステップS103において、第１センサ値S1(k)と第１前回値S1(k-1)との差から第１回転角変化量δS1を求め、同様に第２センサ値S2(k)と第２前回値S2(k-2)との差から第２回転角変化量δS2を算出している。

続いて、ステップS108では、第１回転角変化量δS1の正負によりセンサ変化の方向を判断し、異常判断条件を切り替えている。また、各センサの現在値（センサ値）S1(k),S2(k)の関係は、コントロールユニット１４に読み込まれるタイミングで変わってくるため、各センサの現在値の大きさにより、第１センサ値S1を第２センサ値S2と第２前回値S2(k-1)のどちらと比較するかを切り替えている。

ステップS108において、第１回転角変化量δS1が正のときは第１センサ値S1(k)が増加方向となり、第１操舵角センサ２のセンサ値S1(k)の方が、第２操舵角センサ５の第２センサ値S2(k)もしくは第２前回値S2(k-1)よりも大きくなる。しかし、第１センサ値S1と第２センサ値S2とのどちらが先にコントロールユニット１４で読み込まれているかについては、診断タイミングで変わるため、ステップS109以降では、下記のような異常診断を実施している。
条件１：δS1>０ かつ S1(k)＋α>S2(k)のとき、
S1(k-1)<S2(k) →正常
条件２：δS1>０ かつ S1(k)＋α<S2(k)のとき、
S1(k-1)<S2(k-1) →正常

同様にして、ステップS108において、第１回転角変化量δS1が負のときは第１センサ値S1(k)が減少方向となり、第１操舵角センサ２のセンサ値S1(k)の方が、第２操舵角センサ５の第２センサ値S2(k)もしくは第２前回値S2(k-1)よりも小さくなる。この場合、ステップS113以降では、下記のような異常診断を実施している。
条件３：δS1≦０ かつ S1(k)−α<S2(k)のとき、
S1(k-1)>S2(k) →正常
条件４：δS1≦０ かつ S1(k)−α>S2(k)のとき、
S1(k-1)>S2(k-1) →正常

また、実施例１では、ステップS106において、下記条件が成立したとき、センサ値と前回値との差が小さいと考え、センサ値と前回値との差に所定偏差の幅（α＝α１）を持たせて異常を判断している（図５参照）。
|δS1|≦δ1 かつ |δS2|≦δ3

それ以外は下記状態に分けられ、いずれのモードもセンサ異常として判断している。
|δS1|>δ2 もしくは |δS2|>δ4
すなわち、この場合には、図６に示すように、角速度異常としてセンサ異常とする。図６では、第２操舵角センサ５が設定した最大角速度よりも大きくなっており、この場合は角速度異常値として異常診断する。
（|δS1|≦δ1 かつ |δS2|>δ3）もしくは（|δS1|≦δ1 かつ|δS2|>δ3）
この場合、どちらかのセンサ値が変化しなくなっているセンサ異常として診断している。

なお、異常診断は１回で決定せず、ステップS123では、ｎ回異常と判断したとき最終的に異常と確定し、フェール処理を行うことにしている。これは、センサノイズが大きいシステム環境で、上述の所定偏差α1の値を極端に大きくして異常の誤検出をなくそうとした場合、センサ異常が本当に発生していても異常と診断できなくなることがあるため、所定偏差α1をある程度小さくして異常を検出できるようにし、この診断をｎ回繰り返すことにより診断の信頼性を上げるようにしている。診断回数ｎはシステムのノイズ環境により調整すればよい。また、所定偏差α1は、センサの持つノイズや、操舵軸の振動等を考慮して決定する。

以上のような異常診断ロジックにより、異常診断装置のセンサ値の読み込みタイミングのように時間に依存するパラメータ（各操舵角検出値の偏差）に対して異常診断しきい値で操舵角異常を判定しないので、操舵角速度が変化するような状態でも異常の誤検出を防止できる。

なお、自己異常診断機能を持つセンサを使用していた場合、そのセンサ自身での診断処理と実施例１に示した異常診断はそれぞれ独立に行い、異常が発生した場合には、それぞれがフェールセーフ処理を行う。

［異常診断作用］
特開２００２−１０４２１１号公報に記載の技術では、各操舵角検出値の偏差が所定の異常判定操舵角しきい値を超えたとき、操舵角異常と判定しているため、各操舵角検出値の偏差が、異常診断装置のセンサ値の読み込みタイミングの差に起因して変化する場合、異常判定操舵角しきい値を操舵ハンドルの最大操舵角速度に合わせて大きく設定しなければならず、操舵角速度が低い場合に操舵角異常を検出できないおそれがある。一方、異常判定操舵角しきい値を小さくして検出感度を上げると、操舵角速度が高い場合に操舵角異常の誤検出が発生する（図７）。

また、上記従来公報に記載の技術では、各操舵角検出値より得られる操舵角速度の偏差が所定の異常判定角速度しきい値を超えたとき、操舵角異常と判定しているため、上記理由と同様に、各操舵角検出値の偏差が異常診断装置のセンサ値の読み込みタイミングの差に起因して変化する場合、その値で演算される異常判定角速度しきい値を最大角加速度に合わせて大きく設定しなければならない。よって、異常判定角速度しきい値を小さくして検出感度を上げると、操舵角加速度が高い場合に操舵角異常の誤検出が発生する。

これに対し、実施例１では、第１操舵角センサ２により検出された第１前回値S1(k-1)と第１センサ値S1(k)との間に、第２操舵角センサ５により検出された第２センサ値S2(k)がないとき、異常と判断するため、時間に依存するパラメータ（各操舵角検出値の偏差）に対して異常診断しきい値で操舵角異常を判定しないので、操舵角速度が変化するような状態でも誤検出をなくすことができる。

また、実施例１では、第１，第２回転角変化量δS1,δS2がセンサノイズと同等の第１，第２センサ変化下限値δ1,δ3以下であるとき、所定偏差α＝α1とするため、センサ低微分時における誤検出をなくすことができる。

さらに、実施例１では、第１，第２回転角変化量δS1,δS3が第１，第２センサ変化上限値δ2,δ4よりも大きいとき、角速度異常として異常と診断するため、センサ高微分時における誤検出をなくすことができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の操舵角異常診断装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。

(1) 操舵ハンドル１から前輪１３，１３までの操舵軸の回転角を検出する第１操舵角センサ２および第２操舵角センサ５と、第２操舵角センサ５により検出された第２センサ値S2(k)が、この第２センサ値S2(k)の検出直前に第１操舵角センサ２により検出された第１前回値S1(k-1)と、第１操舵角センサ２により第１前回値S1(k-1)の検出直後に検出された第１センサ値S1(k)との間から外れた値であるとき、操舵角が正常に検出されない状態である操舵角異常と判定する異常判定手段と、を備える。よって、回転角検出タイミング等、時間に依存するパラメータ（各操舵角検出値の偏差）に対して異常判定しきい値で操舵角異常を判定しないので、操舵角速度変化に伴う操舵角異常の誤検出を防止できる。

(2) 異常判定手段は、第１前回値S1(k-1)と第１センサS1(k)との偏差α1が所定偏差よりも小さいとき、第１前回値S1(k-1)および第１センサ値S1(k1)を所定偏差α1に基づいて補正する。よって、操舵角速度が低い時における誤検出をなくすことができる。

(3) 異常判定手段は、第１前回値S1(k-1)と第１センサ値S1(k)とから得られる第１回転角変化量δS1、または第２前回値S2(k-1)と第２センサ値S2(k)とから得られる第２回転角変化量δS2が過大であるとき、操舵角異常と判定する。よって、操舵角検出値の飛びなど過大な操舵角検出値の異常を確実に判定できる。

実施例２は、２つの回転角検出手段の出力周期が異なる場合に対応した例である。実施例２では、第１操舵角センサ２のサンプリング周期を、第２操舵角センサ５のサンプリング周期よりも短く設定している。なお、構成については、図１に示した実施例１と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。

次に、作用を説明する。
［異常診断制御処理］
図８は、実施例２のコントロールユニット１４で実行される異常診断制御処理の流れを示すフローチャート（異常判定手段に相当）で、以下、各ステップについて説明する。なお、実施例１と異なる部分のみ説明する。

ステップS201では、第１センサ値S1(k)と第２センサ値S2(k)のサンプリング時間差δt＝tS1−tS2を計算し、ステップS103へ移行する。

ステップS202では、前々回の第１センサ値（第１前々回値）S1(k-2)から所定偏差αを減じた値が、第２センサ値S2(k)よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS121へ移行し、NOの場合にはステップS122へ移行する。

ステップS203では、前々回の第２センサ値（第２前々回値）S1(k-2)から所定偏差αを減じた値が、第２前回値S2(k-1)よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS121へ移行し、NOの場合にはステップS122へ移行する。

ステップS204では、第１前々回値S1(k-2)に所定偏差αを加えた値が、第２センサ値S2(k)よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS121へ移行し、NOの場合にはステップS122へ移行する。

ステップS205では、第２前々回値S2(k-2)に所定偏差αを加えた値が、第２前回値S2(k-1)よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS121へ移行し、NOの場合にはステップS122へ移行する。
［異常診断制御ロジック］
実施例２では、実施例１の異常判断（ステップS109〜ステップS116）に対し、ステップS202〜ステップS205において、下記のような異常判断を追加している。
条件５：δS1>０ かつ S1(k)＋α>S2(k)のとき、
S1(k-2)−α<S2(k) →正常
条件６：δS1>０ かつ S1(k)＋α<S2(k)のとき、
S1(k-2)−α<S2(k-1) →正常
条件７：δS1≦０ かつ S1(k)−α<S2(k)のとき、
S1(k-2)＋α>S2 →正常
条件８：δS1≦０ かつ S1(k)−α>S2(k)のとき、
S1(k-2)＋α>S2(k-1) →正常

すなわち、実施例２では、図９に示すように、第１操舵角センサ２のサンプリング時間を、第２操舵角センサ５のサンプリング時間よりも短く設定しており、通常診断のときは、サンプリングの早い第１センサ値S1(k)と１サンプル前の第１前回値S1(k-1)との間、もしくは第１センサ値S1(k)と２サンプル前の前々回値S1(k-2)との間にサンプリングが遅い第２センサ値S2(k)が入っていなければ、異常と判断する。これにより、サンプリングの遅い第２操舵角センサ５に合わせて異常診断する必要がなくなり、サンプリングの早い第１操舵角センサ５のセンサ値S1(k)を読み込んだとき異常診断を行うことできる。

次に、効果を説明する。
実施例２の操舵角異常診断装置にあっては、実施例１の効果(1)〜(3)に加え、以下の効果が得られる。

(4) 第１操舵角センサ２の回転角検出周期は、第２操舵角センサ５の回転角検出周期よりも短いため、サンプリング周期の短い第１操舵角センサ２のセンサ値が入力されたときに異常診断を行うことができ、異常が発生した場合のフェール処理に素早く移行することができる。

実施例３は、一方の回転角検出手段の検出値から他方の回転角検出手段の検出値を推定し、この推定値と他方の回転角検出手段の検出値とを比較して異常診断する例である。なお、構成については、図１に示した実施例１と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。

次に、作用を説明する。
［異常診断制御処理］
図１０〜１２は、実施例３のコントロールユニット１４で実行される異常診断制御処理の流れを示すフローチャート（異常判定手段に相当）で、以下、各ステップについて説明する。なお、実施例１または実施例２と異なる部分のみ説明する。

ステップS301では、第１センサ値S1(k)に所定偏差αを加えた値が、第２センサ値S2(k)よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS302へ移行し、NOの場合にはステップS311へ移行する。

ステップS302では、前々回の第１センサ値（第１前々回値）S1(k-2)から所定偏差αを減じた値が、第２センサ値S2(k)よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS312へ移行し、NOの場合にはステップS122へ移行する。

ステップS303では、第１前回値S1(k-1)が第２前回値S2(k-1)よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS304へ移行し、NOの場合にはステップS313へ移行する。

ステップS304では、前々回の第２センサ値（第２前々回値）S1(k-2)から所定偏差αを減じた値が、第２前回値S2(k-1)よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS314へ移行し、NOの場合にはステップS122へ移行する。

ステップS305では、第１前回値S2(k-1)が第２センサ値S2(k)よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS306へ移行し、NOの場合にはステップS311へ移行する。

ステップS306では、第１前々回値S1(k-2)に所定偏差αを加えた値が、第２センサ値S2(k)よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS312へ移行し、NOの場合にはステップS122へ移行する。

ステップS307では、第１前回値S1(k-1)が第２前回値S2(k-1)よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS308へ移行し、NOの場合にはステップS313へ移行する。

ステップS308では、第２前々回値S2(k-2)に所定偏差αを加えた値が、第２前回値S2(k-1)よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS314へ移行し、NOの場合にはステップS122へ移行する。

ステップS311では、Ａ＝第１センサ値S1(k)、Ｂ＝第１前回値S1(k-1)、Ｃ＝第２センサ値S2＝と置き、ステップS321へ移行する。

ステップS312では、Ａ＝第１センサ値S1(k)、Ｂ＝第１前々回値S1(k-2)、Ｃ＝第２センサ値S2と置き、ステップS321へ移行する。

ステップS313では、Ａ＝第１センサ値S1(k)、Ｂ＝第１前回値S1(k-1)、Ｃ＝第２前回値S2(k-1)、サンプリング時間差δt＝δt＋t2と置き、ステップS321へ移行する。

ステップS314では、Ａ＝第１センサ値S1(k)、Ｂ＝第１前々回値S1(k-2)、Ｃ＝第２前回値S2(k-1)、サンプリング時間差δt＝δt＋t2と置き、ステップS321へ移行する。

ステップS321では、Ａ，Ｂ，δt，第１操舵角センサ２のサンプリング時間t1とに基づいて第２センサ推定値Ｃ'を算出し、ステップS322へ移行する。

ステップS322では、第２センサ推定値Ｃ'と第２センサ値Ｃとの差の絶対値が所定のしきい値γよりも小さいか否かを判定する。YESのバイにはS121へ移行し、NOの場合にはステップS122へ移行する。

［異常診断制御ロジック］
実施例３では、実施例２に示した通常診断状態で、正常と判断された後、すなわち、図１０のステップS302、ステップS304、ステップS306またはステップS308でYESと判定された後、第１センサ値S1(k)と第１前回値S1(k-1)、もしくは第１センサ値S1(k)と第１前々回値S1(k-2)とから、他方の第２センサ推定値Ｃ'を推定し、第２センサ値S2(k)と比較する。

ステップS304、ステップS306またはステップS308でYESと判定された場合、異常診断で使用したサンプリングの速い第１センサ値S1(k)よりＡ，Ｂとサンプリングの遅い第２センサ値S2(k)よりＣを決め、これらＡ，Ｂの値とセンサ値S1(k),S2(k)のコントロールユニット１４へ取り込んだ時間差δtとを利用してサンプリングの遅い第２操舵角センサ５の第２センサ推定値Ｃ'を下記のように計算する。
Ｃ'＝δt×t1×（Ａ−Ｂ）＋Ｂ
ただし、t1は第１操舵角センサ２のサンプリング時間

サンプリング時間差δtの値は、ＣがS2(k-1)のとき、下記式のように第１センサ値S1(k)、第２前回値S2(k-1)のコントロールユニット１４に取り込んだ時間差とする。
δt＝δt＋２
＝tS1−tS2＋t2
ただし、tS1：サンプリングの速い第１操舵角センサ２の読み込まれた時間
tS2：サンプリングの遅い第２操舵角センサ５の読み込まれた時間
t2：サンプリングの速い第１操舵角センサ２のサンプリング時間

最後に、ステップS322において、推定したサンプリングの遅い第２センサ推定値Ｃ'と実測値Ｃとを比較し、偏差が所定のしきい値γ以上であれば、前述の異常診断方法で正常と判断された場合でも、操舵角異常と診断する。しきい値γは、例えばセンサのノイズレベルなどで決定すればよい。これにより、より高精度の異常診断が可能となるため、異常が発生した場合には、より早く異常を確定でき、フェール処理に素早く移行できる。

次に、効果を説明する。
実施例３の操舵角異常診断装置にあっては、実施例１の効果(1)〜(3)、実施例２の効果(4)に加え、以下の効果が得られる。

(5) 異常判定手段は、第１今回値S1(k)と第１前回値S1(k-1)とから第２今回値の推定値である第２推定値Ｃ'を算出し、この第２推定値Ｃ'と第２操舵角センサ５により検出された第２今回値Ｃとの偏差が所定値γ以上のとき、操舵角異常と判定する。よって、一方のセンサから他方のセンサ値を推定して他方のセンサと比較することで、各値の差はセンサ値の読み込みタイミングの差に起因して変化することがなくなり、操舵角速度が変化するような状態で単純に比較しても異常の誤検出は無くなる。また、他方のセンサ値の前後の一方のセンサ値から推定するので、次回値を推定する場合と比較して、誤差を小さく抑えることができる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１〜３に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

例えば、実施例１〜３では、本発明を操舵ハンドルと舵取り機構とが機械的に切り離されたステアバイワイヤシステムに適用した例を示したが、操舵ハンドルと舵取り機構とが機械的に連結された車両にも適用可能である。

実施例１〜３では、回転角検出手段を２つ設けた例を示したが、回転角検出手段を３つ以上設けてもよい。また、２つの回転角検出手段の取付位置は任意であり、操舵ハンドルから操向輪までの操舵軸上であればよい。

本発明の操舵角異常診断装置は、実施例１〜３に示したような、操舵角に基づいて車輪の転舵角や操舵反力を制御する車両用操舵装置への適用に限らず、操舵角に基づいて車両挙動を制御する装置等、操舵角を入力する車載装置に対し広く適用可能である。

実施例１の操舵角異常診断装置を適用したステアバイワイヤシステムの全体構成図である。 実施例１のコントロールユニット１４で実行される異常診断制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１のコントロールユニット１４で実行される異常診断制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の異常判定方法を示す図である。 実施例１の異常判定方法を示す図である。 実施例１の異常判定方法を示す図である。 従来の異常判定方法を示す図である。 実施例２のコントロールユニット１４で実行される異常診断制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２の異常判定方法を示す図である。 実施例３のコントロールユニット１４で実行される異常診断制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３のコントロールユニット１４で実行される異常診断制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３のコントロールユニット１４で実行される異常診断制御処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 操舵ハンドル
２ 第１操舵角センサ
３ トルクセンサ
４ 反力モータ
５ 第２操舵角センサ
６ バックアップクラッチ
７ ケーブルコラム
９，９ 転舵モータ
１０，１０ 転舵モータ回転角センサ
１１ ピニオン角センサ
１２ 舵取り機構
１３，１３ 前輪
１４ コントロールユニット

Claims (6)

1. 操舵ハンドルから操向輪までの操舵軸の回転角を検出する少なくとも２つの回転角検出手段と、
   １つの回転角検出手段を第１回転角検出手段、他の回転角検出手段のうち任意の１つを第２回転角検出手段としたとき、前記第２回転角検出手段により検出された回転角検出値（第２今回値）が、この第２今回値の検出直前に前記第１回転角検出手段により検出された回転角検出値（第１前回値）と、前記第１回転角検出手段により前記第１前回値の検出直後に検出された回転角検出値（第１今回値）との間から外れた値であるとき、操舵角が正常に検出されない状態である操舵角異常と判定する異常判定手段と、
   を備えることを特徴とする操舵角異常診断装置。
2. 請求項１に記載の操舵角異常診断装置において、
   前記第１回転角検出手段の回転角検出周期は、前記第２回転角検出手段の回転角検出周期よりも短いことを特徴とする操舵角異常診断装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の操舵角異常診断装置において、
   前記異常判定手段は、前記第１前回値と前記第１今回値との偏差が所定偏差よりも小さいとき、前記第１前回値および前記第１今回値を前記所定偏差に基づいて補正することを特徴とする操舵角異常診断装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の操舵角異常診断装置において、
   前記異常判定手段は、前記第１前回値と前記第１今回値とから得られる回転角速度、または前記第２前回値と前記第２今回値とから得られる回転角速度が過大であるとき、前記操舵角異常と判定することを特徴とする操舵角異常診断装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の操舵角異常診断装置において、
   前記異常判定手段は、前記第１今回値と前記第１前回値とから前記第２今回値の推定値である第２推定値を算出し、この第２推定値と前記第２回転角検出手段により検出された前記第２今回値との偏差が所定値以上のとき、前記操舵角異常と判定することを特徴とする操舵角異常診断装置。
6. 操舵ハンドルから操向輪までの操舵軸の回転角を少なくとも２つの回転角検出手段により検出し、
   １つの回転角検出手段の回転角検出値（第２今回値）が、この第２今回値の検出直前に検出された他の回転角検出手段のうちの１つの回転角検出値（第１前回値）と、この第１前回値の検出直後に検出された回転角検出値（第１今回値）との間から外れた値であるとき、操舵角が正常に検出されない状態である操舵角異常と判定することを特徴とする操舵角異常診断装置。

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