JP6419426B2 - 電動パワーステアリング用電子制御ユニット - Google Patents
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Description
図1に示すように、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング用電子制御ユニットが搭載された電動パワーステアリング装置1は、車両のステアリングハンドル15から車両の操舵車輪16に至るステアリング系に補助トルクを与える補助トルク機構を備えている。図1に示す例では、ステアリング系は、ステアリングハンドル15にステアリングシャフト及び自在軸継手を介して回転軸24に連結し、回転軸24にラックアンドピニオン機構17を介してラック軸26を連結し、ラック軸26の両端に左右のボールジョイント、タイロッド及びナックルを介して左右の操舵車輪16を連結したものである。ラックアンドピニオン機構17は、回転軸24に有したピニオンと、ラック軸26に有したラックとを備える。このステアリング系によれば、運転者がステアリングハンドル15を操舵することで、その操舵トルクによりラックアンドピニオン機構17を介して、操舵車輪16,16を操舵することができる。
以下、図5,図6のフローチャートを参照しながら本実施形態の電動パワーステアリング用電子制御ユニット10(制御部120a)の動作について詳細に説明する。
以上説明のように本実施形態によれば、電動モータ11と一体形成された電動パワーステアリング用電子制御ユニット10において、磁気検出素子を2系統(磁気検出素子121と専用磁気検出素子122)備え、制御部120aが、磁気検出素子121から出力される第1の回転角信号(sinθx,cosinθx)と、イグニッションスイッチ20が動作していないときに専用磁気検出素子122から出力される第2の回転角信号(sinθy,cosinθy)とから電動モータ11の回転角情報を生成し、生成した回転角情報からステアリング15の位置を算出することにより、部品点数削減によりコストダウンをはかるとともに、信頼性の向上がはかれる。
(1)電動パワーステアリング用電子制御ユニット10に、アングルセンサが持つ機能を持たせることで、アングルセンサ用の基板、およびアングルセンサとそのコントローラとを接続するためのハーネス部品が不要になるため、コストダウンが可能である。
(2)ハーネス部品が不要になるためノイズ耐性が向上する。
(3)磁気検出素子を2系統使用するため、それぞれの磁気検出素子から導出される電動モータ11の回転角を比較することにより、一方の磁気検出素子が故障した場合に異常検出が可能になり、したがって、信頼性が向上する。
(4)イグニッションスイッチ20のOFF時における角度演算処理の内容を軽減することにより、イグニッションスイッチ20のOFF時における電動モータ11の回転角度を一定間隔で監視する際の監視時間を短く設定することができる。その結果、省電力化が可能になる。
(5)イグニッションスイッチ20のOFF時における電動モータ11の回転角検出が実施されなかった場合に異常報知することにより、不確かなデータを用いたアシスト制御を禁止するため、信頼性が向上する。
次に図7を参照して本実施形態の変形例1に係る電動パワーステアリング用電子制御ユニット10Aの基本構成について説明する。
次に、図8を参照して本実施形態の変形例2に係る電動パワーステアリング用電子制御ユニット10Bの基本構成について説明する。
次に図9を用いて本実施形態の変形例3に係る電動パワーステアリング用電子制御ユニット10Cの基板構成について説明する。
Claims (13)
- 電動モータの回転によりステアリングの操舵を補助する、前記電動モータと一体形成された電動パワーステアリング用電子制御ユニットであって、
前記電動モータの回転軸に取り付けられた磁性体と対向する位置に配置され、イグニッションスイッチ経由で供給される電力により動作して前記電動モータの第1の回転角信号を出力する第1の磁気検出素子と、
前記磁性体と対向する位置に配置され、常時供給される電力により動作して前記電動モータの第2の回転角信号を出力する第2の磁気検出素子と、
前記第1の回転角信号と、前記イグニッションスイッチが動作していないときに出力される前記第2の回転角信号とから前記電動モータの回転角情報を生成し、前記生成した回転角情報から前記ステアリングの位置を算出する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記ステアリングの位置情報を算出する制御回路部と、
前記制御回路部から制御指令を受信すると、前記第2の磁気検出素子から前記第2の回転角信号を取得し、前記第2の回転角信号から第2の回転角情報を生成して前記制御回路部へ送信する監視回路部と、
バッテリと、前記イグニッションスイッチを介して接続され、前記第1の磁気検出素子、および前記制御回路部へ電力を供給する第1の電源回路部と、
前記バッテリに接続され、前記第2の磁気検出素子、および前記監視回路部へ電力を供給する第2の電源回路部と、を有し、
前記バッテリから電力が供給停止されると、前記監視回路部は、前記監視回路部の内部に保存しているデータをリセットし、次回、前記イグニッションスイッチが動作して前記制御回路部が、前記監視回路部に前記制御指令を送信して前記第2の回転角情報を要求した場合に、前記監視回路部から出力されるべきデータが存在しないようにすることで、前記制御回路部が異常を検知する
ことを特徴とする電動パワーステアリング用電子制御ユニット。 - 前記第1の磁気検出素子はMRセンサであり、前記第2の磁気検出素子は、前記MRセンサまたはホール素子であることを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング用電子制御ユニット。
- 前記MRセンサは、
前記磁性体の回転角度に応じてπ/2だけ位相がずれるように配置された少なくとも1組の磁気抵抗素子からなるブリッジ回路で構成されることを特徴とする請求項2記載の電動パワーステアリング用電子制御ユニット。 - 前記監視回路部は、
内部で設定された所定の時間間隔にしたがい前記生成した第2の回転角情報を監視する
ことを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング用電子制御ユニット。 - 前記監視回路部は、
前記制御回路部により指定される所定の時間間隔で前記生成した第2の回転角情報を監
視することを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング用電子制御ユニット。 - 前記制御回路部は、
前記イグニッションスイッチの非動作時直後における前記電動モータの前記第2の回転角情報と前記ステアリングの位置情報とを記憶し、前記イグニッションスイッチが動作すると、前記監視回路部から受信した前記第2の回転角情報と、前記記憶してある情報から現時点における前記ステアリングの位置情報を算出することを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング用電子制御ユニット。 - 前記制御回路部は、
前記イグニッションスイッチが動作すると、前記監視回路部から前記第2の回転角情報を取得し、自身で管理する前記電動モータの回転角演算結果と、前記取得した第2の回転角情報と比較して前記電動モータの回転角の確度を診断することを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング用電子制御ユニット。 - 前記制御回路部は、
前記イグニッションスイッチが動作すると、前記第2の磁気検出素子から前記監視回路部を経由して第2の角度信号を取得し、自身で管理する前記電動モータの回転角演算結果と、前記取得した第2の角度信号に基づき演算により得られる前記第2の回転角情報とを比較し、前記電動モータの回転角の確度を診断することを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング用電子制御ユニット。 - 前記制御回路部は、
前記イグニッションスイッチが動作すると、前記第2の磁気検出素子から前記監視回路部を経由して第2の角度信号を取得し、自身で管理する前記電動モータの回転角算出結果と前記取得した第2の角度信号に基づき演算して得られる前記第2の回転角情報とを比較し、前記第1の磁気検出素子または前記第2の磁気検出素子の出力の確度を診断することを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング用電子制御ユニット。 - 前記制御部は、
前記制御回路部から制御指令を受信すると、前記第2の磁気検出素子から出力される前記第2の回転角信号に基づき生成される第2の角度情報に基づき前記ステアリングの操舵位置を算出して記憶し、前記イグニッションスイッチが動作したことを契機に、前記記憶した前記ステアリングの位置情報を前記制御回路部へ送信する前記監視回路部と、
を有することを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング用電子制御ユニット。 - 前記監視回路部は、
前記制御指令を受信した時点を基準に、前記第2の回転角情報から前記電動モータの回転位置情報を算出して記憶し、前記イグニッションスイッチが動作したことを契機に、前記記憶した回転位置情報を前記制御回路部へ送信することを特徴とする請求項10記載の電動パワーステアリング用電子制御ユニット。 - 前記監視回路部は、
前記イグニッションスイッチが動作していないときに前記第2の回転角情報を出力できないことを検出すると、前記制御回路部に動作異常信号を送信することを特徴とする請求項10または11記載の電動パワーステアリング用電子制御ユニット。 - 前記監視回路部は、
前記イグニッションスイッチが動作していないときに前記第2の回転角情報を出力できないことを検出すると、前記イグニッションスイッチが動作して前記電動モータにより前記ステアリングが操舵されたことを契機に、前記ステアリングの位置情報を算出することを特徴とする請求項10または11記載の電動パワーステアリング用電子制御ユニット。
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