JP6651435B2 - Control device for vehicle equipment - Google Patents

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Description

本発明は、車両搭載機器の駆動部を制御する制御装置に関する。   The present invention relates to a control device that controls a driving unit of a vehicle-mounted device.

従来の車両搭載機器の制御装置としては、例えば以下の特許文献1に記載されたものが知られている。   2. Description of the Related Art As a conventional control device for a vehicle-mounted device, for example, a control device described in Patent Literature 1 below is known.

この制御装置は、電動パワーステアリング装置の駆動部である電動モータを制御するもので、各種演算を行うCPUと、前記電動モータに流れる電流値をアナログ信号である電流値信号として検出する状態量検出部としての電流検出用抵抗と、を有している。そして、前記制御装置は、前記電流値信号が前記CPUに入力されると、該CPUによって、演算により算出される目標電流値に前記電流値が一致するように前記電動モータをフィードバック制御する。   The control device controls an electric motor which is a driving unit of an electric power steering device. The CPU performs various calculations, and a state amount detection device detects a current value flowing through the electric motor as a current value signal which is an analog signal. And a current detecting resistor as a unit. Then, when the current value signal is input to the CPU, the control device performs feedback control of the electric motor by the CPU such that the current value matches a target current value calculated by calculation.

特許第4089435号公報Japanese Patent No. 4089435

ところで、近年、安全性の観点から制御装置の各構成を冗長化することが要望されており、前記従来の制御装置のような構成においても、電流検出用抵抗を介して検出される電流値信号を2重系にするといった方法が考えられている。このような場合、一方の電流値信号(第1信号)を前記CPUに伝達する回路に異常が発生した際に、該一方の電流値信号と他方の電流値信号(第2信号)とを比較することで前記異常を検出できる。   By the way, in recent years, from the viewpoint of safety, it is demanded to make each component of the control device redundant. Even in the configuration of the conventional control device, a current value signal detected via a current detecting resistor is required. Is considered to be a double system. In such a case, when an abnormality occurs in a circuit for transmitting one current value signal (first signal) to the CPU, the one current value signal is compared with the other current value signal (second signal). By doing so, the abnormality can be detected.

しかしながら、前述の構成では、前記第1信号の回路と第2信号の回路との間に短絡を原因とする異常が生じた場合については、該短絡により前記第1,第2信号がほぼ同一の値を示すこととなるため、前記異常を検出することができない。   However, in the above-described configuration, when an abnormality due to a short circuit occurs between the first signal circuit and the second signal circuit, the short circuit causes the first and second signals to be substantially the same. Since the value indicates a value, the abnormality cannot be detected.

本発明は、従来の実情に鑑みて案出されたもので、第1信号を検出する回路と第2信号を検出する回路との間の短絡による異常を検出し得る車両搭載機器の制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been devised in view of the conventional circumstances, and has a control device for a vehicle-mounted device capable of detecting an abnormality due to a short circuit between a circuit for detecting a first signal and a circuit for detecting a second signal. It is intended to provide.

本発明によれば、その一つの態様において、とりわけ、車両搭載機器の駆動部を制御する指令信号を演算するCPUと車両搭載機器の状態量を検出する状態量検出部との間に設けられ、前記状態量検出部によって検出された第1信号の振幅を変化させる振幅変化部と、前記CPUに設けられ、前記振幅変化部を通過した第1信号と前記状態量検出部によって検出された第2信号とを比較することにより装置の異常の有無を判断する異常判断部と、を有することを特徴とする。   According to the present invention, in one aspect, in particular, provided between a CPU that calculates a command signal for controlling a drive unit of a vehicle-mounted device and a state amount detection unit that detects a state amount of the vehicle-mounted device, An amplitude changing section for changing the amplitude of the first signal detected by the state quantity detecting section; a first signal provided in the CPU and passing through the amplitude changing section; and a second signal detected by the state quantity detecting section. And an abnormality judging unit for judging the presence or absence of an abnormality in the device by comparing the signal with a signal.

本発明によれば、第1信号を検出する回路と第2信号を検出する回路との間の短絡による異常を検出することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the abnormality by the short circuit between the circuit which detects a 1st signal, and the circuit which detects a 2nd signal can be detected.

本発明に係る制御装置が適用されるパワーステアリング装置の概略図である。1 is a schematic diagram of a power steering device to which a control device according to the present invention is applied. 同パワーステアリング装置の縦断面図である。It is a longitudinal section of the same power steering device. 制御装置や、モータ及びセンサからなる電気系のシステム構成図である。FIG. 2 is a system configuration diagram of a control device and an electric system including a motor and a sensor. CPUの演算回路構成を示す制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram illustrating an arithmetic circuit configuration of a CPU. インバータ回路や電流検出回路の詳細を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating details of an inverter circuit and a current detection circuit. 異常判断部による第1信号の回路と第2信号の回路との間の短絡診断を示す図であって、(a)は正常時、(b)は短絡時を表したものである。7A and 7B are diagrams illustrating a short-circuit diagnosis between the first signal circuit and the second signal circuit by the abnormality determination unit, wherein FIG. 9A illustrates a normal state and FIG. 9B illustrates a short-circuit state. 本発明の第2実施形態に係る異常判断部による第1信号の回路と第2信号の回路との間の短絡診断を示す図であって、(a)は正常時、(b)は短絡時を表したものである。9A and 9B are diagrams illustrating a diagnosis of a short circuit between the first signal circuit and the second signal circuit by the abnormality determination unit according to the second embodiment of the present invention, wherein FIG. Is represented. 第2実施形態に係る制御装置による第1,第2信号を検出する回路間の短絡検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the short circuit detection process between the circuits which detect the 1st, 2nd signal by the control apparatus which concerns on 2nd Embodiment.

以下、本発明に係る車両搭載機器の制御装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下では、前記制御装置を車両搭載機器としてのパワーステアリング装置に適用したものを示している。   Hereinafter, an embodiment of a control device for a vehicle-mounted device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, an example in which the control device is applied to a power steering device as a vehicle-mounted device is shown.

〔第1実施形態〕
図1は本発明の第1実施形態に係るパワーステアリング装置の斜視図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view of a power steering device according to a first embodiment of the present invention.

図示のように、パワーステアリング装置は、運転者による操舵操作に基づき図外の一対の転舵輪を操舵する操舵機構1と、運転者の操舵操作をアシストする操舵アシスト機構2と、を備えている。これら操舵機構1と操舵アシスト機構2は、アルミニウム合金等の金属材料からなるハウジング3内にそれぞれ少なくとも一部が収容されている。   As illustrated, the power steering device includes a steering mechanism 1 that steers a pair of steered wheels (not shown) based on a steering operation performed by a driver, and a steering assist mechanism 2 that assists the steering operation of the driver. . At least a part of each of the steering mechanism 1 and the steering assist mechanism 2 is housed in a housing 3 made of a metal material such as an aluminum alloy.

図2は前記パワーステアリング装置の縦断面図である。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the power steering device.

操舵機構1は、車両の運転室内に配置された図外のステアリングホイールに接続された操舵軸4と、前記転舵輪に連係された転舵軸としてのラックバー5と、操舵軸4とラックバー5とを連係させる変換機構6と、を備えている。変換機構6は、操舵軸4(後述する出力軸8)の外周に形成された図外のピニオン歯と、ラックバー5の外周に形成された図外のラック歯とにより構成される、いわゆるラック・ピニオン機構である。   The steering mechanism 1 includes a steering shaft 4 connected to a steering wheel (not shown) arranged in the driver's cab of the vehicle, a rack bar 5 as a steering shaft linked to the steered wheels, a steering shaft 4 and a rack bar. And a conversion mechanism 6 for linking the control mechanism 5 with the conversion mechanism 5. The conversion mechanism 6 is a so-called rack composed of pinion teeth (not shown) formed on the outer periphery of the steering shaft 4 (output shaft 8 described later) and rack teeth (not shown) formed on the outer periphery of the rack bar 5. -It is a pinion mechanism.

操舵軸4は、軸方向一端側が前記ステアリングホイールと一体回転可能に連結された入力軸7と、軸方向一端側が図外のトーションバーを介して入力軸7の軸方向他端側に接続された出力軸8と、を有する。   The steering shaft 4 has one end in the axial direction connected to the steering wheel so as to rotate integrally with the steering wheel, and one end in the axial direction is connected to the other end in the axial direction of the input shaft 7 via a torsion bar (not shown). An output shaft 8.

ラックバー5は、軸方向の両端部がそれぞれタイロッド9,9及び一対のナックルアームを介して前記一対の転舵輪に連係されている。これにより、ラックバー5が軸方向へ移動すると、各タイロッド9を介して前記各ナックルアームが引っ張られることで、前記一対の転舵輪の向きが変更されるようになっている。   The rack bar 5 has both ends in the axial direction linked to the pair of steered wheels via tie rods 9, 9 and a pair of knuckle arms, respectively. Thus, when the rack bar 5 moves in the axial direction, the knuckle arms are pulled through the tie rods 9 to change the directions of the pair of steered wheels.

また、ラックバー5は、ハウジング3の一部を構成するほぼ円筒状のラックハウジング10のラックバー収容部11内に、軸方向両端部が外部に露出した状態で軸方向へ移動可能に収容されている。ラックハウジング10は、鋳造により軸方向に2分割に形成されてなるもので、ラックバー5の軸方向一端側を収容する第1ハウジング12と、ラックバー5の軸方向他端側を収容する第2ハウジング13と、を図外の複数のボルトで締結することによって構成されている。なお、ラックバー収容部11は、第1ハウジング12の内部を軸方向に貫通する第1ラックバー収容部14と、第2ハウジング13の内部を軸方向に貫通する第2ラックバー収容部15と、により構成される。   The rack bar 5 is accommodated in a rack bar accommodating portion 11 of a substantially cylindrical rack housing 10 constituting a part of the housing 3 so as to be movable in the axial direction with both axial ends exposed to the outside. ing. The rack housing 10 is formed by casting into two parts in the axial direction. The first housing 12 accommodates one end of the rack bar 5 in the axial direction, and the first housing 12 accommodates the other end of the rack bar 5 in the axial direction. The two housings 13 are fastened with a plurality of bolts (not shown). The rack bar housing 11 includes a first rack bar housing 14 that passes through the inside of the first housing 12 in the axial direction, and a second rack bar housing 15 that passes through the inside of the second housing 13 in the axial direction. , Is constituted.

また、ラックハウジング10の軸方向両端部には、それぞれ蛇腹状に形成されたブーツ16,16がタイロッド9,9に跨るようにして装着されている。これらブーツ16,16は、合成ゴム材料等の弾性材料により所定の可撓性を確保するように形成されており、ハウジング3内部への水や塵芥等の浸入を抑制するようになっている。   Boots 16, 16 formed in a bellows shape are attached to both ends in the axial direction of the rack housing 10 so as to straddle the tie rods 9, 9. These boots 16, 16 are formed of an elastic material such as a synthetic rubber material so as to secure a predetermined flexibility, so that water, dust and the like enter the inside of the housing 3.

操舵アシスト機構2は、操舵アシスト力を生成する駆動部である電動モータ17と、電動モータ17の駆動力をラックバー5に伝達する伝達機構18と、パワーステアリング装置の各種状態量を検出する各種センサと、該各種センサが出力する信号等に基づき電動モータ17を駆動制御する制御装置19と、を備えている。   The steering assist mechanism 2 includes an electric motor 17 that is a driving unit that generates a steering assist force, a transmission mechanism 18 that transmits the driving force of the electric motor 17 to the rack bar 5, and various types that detect various state quantities of the power steering device. It includes a sensor and a control device 19 that drives and controls the electric motor 17 based on signals output from the various sensors.

前記各種センサのうち、前記ステアリングホイールの中立位置からの回転量である舵角を検出する舵角センサ20と、操舵軸4に入力された操舵トルクを検出するトルクセンサ21は、共に操舵軸4の外周を取り囲むように形成されたハウジング3の一部であるセンサハウジング22内に収容されている。   Among the various sensors, a steering angle sensor 20 that detects a steering angle, which is a rotation amount from a neutral position of the steering wheel, and a torque sensor 21 that detects a steering torque input to the steering shaft 4 are both a steering shaft 4. Is housed in a sensor housing 22 which is a part of the housing 3 formed so as to surround the outer periphery of the sensor housing 22.

舵角センサ20は、操舵軸4の入力軸7の外周に取り付けられ、入力軸7の回転角に基づいて前記舵角を検出する。また、舵角センサ20は、メイン,サブの舵角検出部20a,20bを有しており、その各々が舵角を検出するようになっている(図3参照)。   The steering angle sensor 20 is attached to the outer periphery of the input shaft 7 of the steering shaft 4, and detects the steering angle based on the rotation angle of the input shaft 7. The steering angle sensor 20 has main and sub steering angle detection units 20a and 20b, each of which detects the steering angle (see FIG. 3).

トルクセンサ21は、入力軸7と出力軸8との間に跨るようにして設けられ、入力軸7と出力軸8との相対回転の変位量に基づいて前記操舵トルクを検出する。また、トルクセンサ21は、メイン,サブのトルク検出部21a,21bを有しており、その各々が操舵トルクを検出するようになっている(図3参照)。   The torque sensor 21 is provided so as to straddle between the input shaft 7 and the output shaft 8, and detects the steering torque based on a displacement amount of a relative rotation between the input shaft 7 and the output shaft 8. The torque sensor 21 has main and sub torque detectors 21a and 21b, each of which detects a steering torque (see FIG. 3).

なお、舵角センサ20とトルクセンサ21は、ラックハウジング10の外周に沿って設けられる図外のハーネスを介して制御装置19と電気的に接続されている。   The steering angle sensor 20 and the torque sensor 21 are electrically connected to the control device 19 via a harness (not shown) provided along the outer periphery of the rack housing 10.

電動モータ17は、3相交流電力に基づき駆動されるいわゆる3相交流モータであって、ハウジング3の一部を構成するモータハウジング23と、モータハウジング23内に設けられたモータ要素と、を備えている。   The electric motor 17 is a so-called three-phase AC motor driven based on three-phase AC power, and includes a motor housing 23 forming a part of the housing 3 and a motor element provided in the motor housing 23. ing.

モータハウジング23は、前記モータ要素を内部に収容する円筒状の筒状部23aと、それぞれ筒状部23aの開口部を閉塞する第1,第2端壁部23b,23cと、を有している。   The motor housing 23 has a cylindrical tubular portion 23a that houses the motor element therein, and first and second end wall portions 23b and 23c that close openings of the tubular portion 23a, respectively. I have.

前記モータ要素は、筒状部23aの内周面に焼き嵌め等によって固定された筒状のステータ26と、ステータ26の内周側に所定の径方向隙間を介して配置される筒状のロータ27と、ロータ27の内周側に一体回転可能に固定され、ロータ27の回転を出力するモータ軸28と、を有する。   The motor element includes a cylindrical stator 26 fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 23a by shrink fitting or the like, and a cylindrical rotor disposed on the inner peripheral side of the stator 26 via a predetermined radial gap. 27, and a motor shaft 28 fixed to the inner peripheral side of the rotor 27 so as to be integrally rotatable and outputting the rotation of the rotor 27.

ステータ26は、複数の薄板を積層してなる図外のステータコアにU相,V相,W相コイル26u,26v,26w(図5参照)が巻き付けられることにより構成されている。なお、本実施形態では、各コイル26u,26v,26wをいわゆるY結線(スター結線)によって接続しているが、これらをデルタ結線により接続してもよい。   The stator 26 is configured by winding U-phase, V-phase, and W-phase coils 26u, 26v, 26w (see FIG. 5) around a stator core (not shown) formed by laminating a plurality of thin plates. In the present embodiment, the coils 26u, 26v, 26w are connected by a so-called Y connection (star connection), but they may be connected by a delta connection.

モータ軸28は、その両端部28a,28bが第1,第2端壁部23b,23cのそれぞれに貫通形成された貫通孔を介してモータハウジング23から露出している。このうち、制御装置19と反対側の一端部28aについては、伝達機構18を収容する後述の伝達機構収容部31内に臨んでいる。一方、他端部28bについては、制御装置19を収容する後述の制御装置収容部43内に臨んでいる。   The motor shaft 28 has both ends 28a, 28b exposed from the motor housing 23 through through holes formed in the first and second end walls 23b, 23c, respectively. Among these, the one end 28a on the opposite side to the control device 19 faces a transmission mechanism housing 31 described later that houses the transmission mechanism 18. On the other hand, the other end 28b faces a control device housing portion 43 for housing the control device 19, which will be described later.

また、モータ軸28は、一端部28a側の外周面と第1端壁部23bの貫通孔内周面との間に設けられた第1ボールベアリング29と、他端部28b側の外周面と第2端壁部23cの貫通孔内周面との間に設けられた第2ボールベアリング30と、によって回転可能に支持されている。   The motor shaft 28 includes a first ball bearing 29 provided between the outer peripheral surface on the one end 28a side and the inner peripheral surface of the through hole of the first end wall 23b, and an outer peripheral surface on the other end 28b side. It is rotatably supported by a second ball bearing 30 provided between the second end wall portion 23c and the inner peripheral surface of the through hole.

伝達機構18は、ハウジング3の伝達機構収容部31内に収容されるもので、入力側プーリ32及び出力側プーリ33と、両プーリ32,33間に巻き掛けられたベルト34と、出力側プーリ33の回転を減速しながらラックバー5の軸方向運動へと変換するボールねじ機構35と、を有する。   The transmission mechanism 18 is housed in a transmission mechanism housing portion 31 of the housing 3, and includes an input pulley 32 and an output pulley 33, a belt 34 wound between the pulleys 32 and 33, and an output pulley. A ball screw mechanism 35 for converting the rotation of the rack bar 5 into the axial movement of the rack bar 5 while reducing the rotation thereof.

伝達機構収容部31は、第1ラックバー収容部14の第2ハウジング13側の端部に拡径状に設けられた第1伝達機構収容部36と、第2ラックバー収容部15の第1ハウジング12側の端部に拡径状に設けられた第2伝達機構収容部37と、が接合されることにより形成されている。   The transmission mechanism housing part 31 includes a first transmission mechanism housing part 36 provided at an end of the first rack bar housing part 14 on the second housing 13 side in an enlarged shape, and a first rack bar housing part 15 of the first rack bar housing part 14. It is formed by joining a second transmission mechanism accommodating portion 37 provided in an end portion on the side of the housing 12 to have an enlarged diameter.

入力側プーリ32は、出力側プーリ33に対して比較的小径な円筒状に形成され、内周側に貫通形成された貫通孔を介して電動モータ17のモータ軸28の一端部28aに圧入固定されている。   The input-side pulley 32 is formed in a cylindrical shape having a relatively small diameter with respect to the output-side pulley 33, and is press-fitted and fixed to one end 28a of the motor shaft 28 of the electric motor 17 through a through-hole formed in the inner peripheral side. Have been.

出力側プーリ33は、ラックバー5の外周側に配置され、ボールねじ機構35を介してラックバー5に連係されている。より詳しくは、出力側プーリ33は、入力側プーリ32に対して比較的大径な有底円筒状を呈し、ボールねじ機構35の後述するナット38の外周に固定され、ナット38と一体回転するようになっている。   The output side pulley 33 is arranged on the outer peripheral side of the rack bar 5 and is linked to the rack bar 5 via a ball screw mechanism 35. More specifically, the output pulley 33 has a cylindrical shape with a relatively large diameter and a bottom with respect to the input pulley 32, is fixed to an outer periphery of a nut 38 of the ball screw mechanism 35, and rotates together with the nut 38. It has become.

ベルト34は、内部にガラス繊維や鋼線等が芯材として埋設された無端状のVベルトであり、入力側プーリ32と出力側プーリ33とを同期回転させることで、入力側プーリ32の回転力を出力側プーリ33に伝達する。   The belt 34 is an endless V-belt in which glass fiber, steel wire, or the like is embedded as a core material, and rotates the input pulley 32 and the output pulley 33 synchronously to rotate the input pulley 32. The force is transmitted to the output pulley 33.

ボールねじ機構35は、ラックバー5の外周側に配置された筒状のナット38と、ナット38とラックバー5との間に形成されたボール循環溝39と、ボール循環溝39内に転動可能に設けられた複数のボール40と、各ボール40をボール循環溝39の一端側から他端側へ循環させる図外の循環機構と、を備えている。   The ball screw mechanism 35 has a cylindrical nut 38 disposed on the outer peripheral side of the rack bar 5, a ball circulation groove 39 formed between the nut 38 and the rack bar 5, and rolls into the ball circulation groove 39. A plurality of balls 40 are provided so as to be able to be provided, and a circulation mechanism (not shown) for circulating each ball 40 from one end of the ball circulation groove 39 to the other end.

ナット38は、第1伝達機構収容部36内に収容されたボールベアリング41を介して回転可能に支持されている。ボールベアリング41は、ナット38と一体に形成されたインナレース部41aと、第1伝達機構収容部36の内周面に固定されたアウタレース部41bと、インナレース部41aとアウタレース部41bとの間に転動可能に収容された複数のボール41cと、を有する。なお、本実施形態では、インナレース部41aをナット38と一体に形成したものを例示しているが、インナレース部41aとナット38とを別体とすることも可能である。   The nut 38 is rotatably supported via a ball bearing 41 housed in the first transmission mechanism housing part 36. The ball bearing 41 is provided between the inner race part 41a formed integrally with the nut 38, the outer race part 41b fixed to the inner peripheral surface of the first transmission mechanism housing part 36, and the inner race part 41a and the outer race part 41b. And a plurality of balls 41c accommodated so as to be rollable. In the present embodiment, the inner race 41a is formed integrally with the nut 38. However, the inner race 41a and the nut 38 may be formed separately.

ボール循環溝39は、ラックバー5の外周側に設けられた螺旋状の溝形状を有する軸側ボールねじ溝39aと、ナット38の内周側に設けられた螺旋状の溝形状を有するナット側ボールねじ溝39bと、から構成される。   The ball circulation groove 39 includes a shaft-side ball screw groove 39a provided on the outer peripheral side of the rack bar 5 and having a spiral groove shape, and a nut side provided with a spiral groove shape provided on the inner peripheral side of the nut 38. And a ball screw groove 39b.

制御装置19は、ハウジング3の一部を構成する制御ハウジング42と、制御ハウジング42の制御装置収容部43内に収容される制御基板44と、を備えている。   The control device 19 includes a control housing 42 that forms a part of the housing 3, and a control board 44 housed in a control device housing 43 of the control housing 42.

制御ハウジング42は、電動モータ17側の一端部がモータハウジング23の外周に被さる筒状のボディ45と、ボディ45の他端部側の開口部を閉塞するカバー46と、を有している。   The control housing 42 has a cylindrical body 45 whose one end on the electric motor 17 side covers the outer periphery of the motor housing 23, and a cover 46 for closing an opening on the other end side of the body 45.

制御基板44は、ガラスエポキシ樹脂に代表されるような非導電性樹脂材料からなる基板の表裏両面にそれぞれ図外の導体パターンを形成し、該導体パターン上に多数の電子部品が搭載されることにより構成されている。   The control board 44 has a conductor pattern (not shown) formed on both front and back surfaces of a board made of a non-conductive resin material typified by a glass epoxy resin, and a large number of electronic components are mounted on the conductor pattern. It consists of.

また、図2に図示はしていないが、制御基板44上には、前記各種センサの1つであって、電動モータ17のロータ27の回転角であるモータ回転角を検出するモータ回転角センサ47(図3参照)が設けられている。   Although not shown in FIG. 2, a motor rotation angle sensor, which is one of the various sensors and detects the motor rotation angle of the rotor 27 of the electric motor 17, is provided on the control board 44. 47 (see FIG. 3) is provided.

このモータ回転角センサ47は、モータ軸28の他端部28bに取り付けられる図外の磁石が発する磁界の変化に基づきモータ軸28(ロータ27)の回転角を検出する。また、モータ回転角センサ47は、メイン,サブのモータ回転角検出部47a,47bを有しており、その各々がモータ軸28の回転角を検出するようになっている(図3参照)。   The motor rotation angle sensor 47 detects the rotation angle of the motor shaft 28 (rotor 27) based on a change in a magnetic field generated by a magnet (not shown) attached to the other end 28b of the motor shaft 28. The motor rotation angle sensor 47 has main and sub motor rotation angle detectors 47a and 47b, each of which detects the rotation angle of the motor shaft 28 (see FIG. 3).

図3は、制御装置19や、電動モータ17及び各種センサからなる電気系のシステム構成図である。   FIG. 3 is a system configuration diagram of an electric system including the control device 19, the electric motor 17, and various sensors.

図示のように、制御装置19の制御基板44には、制御基板44上における電源の役割を有する電源供給回路51と、各種演算処理に供するCPU52と、CPU52からパルス幅変調信号(PWM信号)が入力される集積回路であるプリドライバ53と、プリドライバ53によって駆動されるインバータ回路54と、を備えている。   As shown in the figure, the control board 44 of the control device 19 includes a power supply circuit 51 serving as a power supply on the control board 44, a CPU 52 for performing various arithmetic processing, and a pulse width modulation signal (PWM signal) from the CPU 52. A pre-driver 53, which is an integrated circuit to be inputted, and an inverter circuit 54 driven by the pre-driver 53 are provided.

電源供給回路51は、車両のイグニッションスイッチIGN−SWのオン動作に伴いバッテリBattから電力VBが供給されると、この電力VBを適宜降圧させつつCPU52や各センサ20,21,47及びプリドライバ53に供給する。   When power VB is supplied from the battery Batt with the ON operation of the ignition switch IGN-SW of the vehicle, the power supply circuit 51 appropriately reduces the power VB while reducing the CPU 52, the sensors 20, 21, 47, and the pre-driver 53. To supply.

CPU52には、図外のディファレンシャルギア等に設置された車速センサ等によって検出された車速信号VsがCAN通信回路55を介して入力される。   The CPU 52 receives a vehicle speed signal Vs detected by a vehicle speed sensor or the like installed on a differential gear (not shown) via a CAN communication circuit 55.

また、CPU52は、舵角センサ20のメイン,サブの舵角検出部20a,20bと電気的に接続され、これら各検出部20a,20bからそれぞれメイン,サブの舵角信号θs(Main),θs(Sub)が入力される。   The CPU 52 is electrically connected to the main and sub steering angle detection units 20a and 20b of the steering angle sensor 20, and the main and sub steering angle signals θs (Main) and θs from the detection units 20a and 20b, respectively. (Sub) is input.

同様に、CPU52は、トルクセンサ21のメイン,サブのトルク検出部21a,21bにも電気的に接続され、これら各検出部21a,21bからそれぞれメイン,サブのトルク信号Tr(Main),Tr(Sub)が入力される。   Similarly, the CPU 52 is also electrically connected to the main and sub torque detectors 21a and 21b of the torque sensor 21, and the main and sub torque signals Tr (Main) and Tr (Main) are output from the detectors 21a and 21b, respectively. Sub) is input.

さらに、CPU52は、モータ回転角センサ47のメイン,サブのモータ回転角検出部47a,47bにも電気的に接続され、これら各検出部47a,47bからそれぞれメイン,サブのモータ回転角信号θm(Main),θm(Sub)が入力される。   Further, the CPU 52 is also electrically connected to main and sub motor rotation angle detection units 47a and 47b of the motor rotation angle sensor 47, and from these detection units 47a and 47b, respectively, a main and sub motor rotation angle signal θm ( Main) and θm (Sub) are input.

インバータ回路54は、プリドライバ53からPWM信号を受けると、該PWM信号に応じてバッテリBattからの電力VBを直流から3相交流に変換して電動モータ17へ供給する。   When receiving the PWM signal from the pre-driver 53, the inverter circuit 54 converts the power VB from the battery Batt from DC to three-phase AC according to the PWM signal and supplies the power VB to the electric motor 17.

また、バッテリBattとインバータ回路54との間には、バッテリBattからインバータ回路54へ送られる電力VBを遮断可能に構成されたフェイルセーフリレー56が設けられている。   Further, between the battery Batt and the inverter circuit 54, a fail-safe relay 56 configured to be able to cut off the power VB transmitted from the battery Batt to the inverter circuit 54 is provided.

このフェイルセーフリレー56は、CPU52が操舵アシストの継続が困難と判断した場合や、CPU監視部57がCPU52の異常を検出した場合にCPU52またはCPU監視部57から出力される遮断信号Sbが入力された場合に、バッテリBattからインバータ回路54へ送られる電力VBを遮断する。CPU監視部57は、Q&A(Question and Answer)によりCPU52の状態を判断する。すなわち、CPU監視部57は、CPU52に対して所定の質問を送信し、その質問に対するCPU52の返答が正しくない場合においてCPU52が異常であると判断する。   The fail-safe relay 56 receives the cutoff signal Sb output from the CPU 52 or the CPU monitoring unit 57 when the CPU 52 determines that continuation of the steering assist is difficult, or when the CPU monitoring unit 57 detects an abnormality of the CPU 52. In this case, the power VB sent from the battery Batt to the inverter circuit 54 is cut off. The CPU monitoring unit 57 determines the state of the CPU 52 by Q & A (Question and Answer). That is, the CPU monitoring unit 57 transmits a predetermined question to the CPU 52, and determines that the CPU 52 is abnormal when the answer to the question is incorrect.

また、インバータ回路54とグランドGRDとの間には、前記状態量の1つである電動モータ17に流れるモータ電流値Imを検出するための状態量検出部である電流センサ58が設けられている。   Further, between the inverter circuit 54 and the ground GRD, there is provided a current sensor 58 which is a state quantity detecting unit for detecting a motor current value Im flowing to the electric motor 17 which is one of the state quantities. .

電流センサ58は、いわゆるシャント抵抗であって、該シャント抵抗の両端部の電位差に基づきモータ電流値Imを検出するようになっている。   The current sensor 58 is a so-called shunt resistor, and detects a motor current value Im based on a potential difference between both ends of the shunt resistor.

なお、この電流センサ58によって検出されたモータ電流値Imは、CPU52と電流センサ58との間に設けられた電流検出回路59を介してアナログ信号であるメインとサブの電流値信号Imm,Imsに冗長化される。そして、これらの冗長化されたそれぞれ電流値信号Imm,Imsは、CPU52から出力される増幅指令AmpM,AmpSに基づき振幅が増幅され、CPU52に入力された後、各々CPU52の制御処理に供されるようになっている。   The motor current value Im detected by the current sensor 58 is converted to analog main and sub current value signals Imm and Ims via a current detection circuit 59 provided between the CPU 52 and the current sensor 58. It is redundant. These redundant current value signals Imm and Ims are amplified in amplitude based on the amplification commands AmpM and AmpS output from the CPU 52, input to the CPU 52, and then subjected to the control processing of the CPU 52. It has become.

具体的には、メインの電流値信号Immは、基本的に等倍に増幅された状態(実質的に増幅されていない状態)でCPU52に入力された後、電動モータ17のフィードバック制御に供される。   Specifically, after the main current value signal Imm is input to the CPU 52 in a state where it is basically amplified to the same magnification (substantially not amplified), it is subjected to feedback control of the electric motor 17. You.

一方、サブの電流値信号Imsは、CPU52によって振幅が適宜増幅されるようになっている。そして、増幅された場合には、モータ過電流の検出処理や、メイン,サブの電流値信号Imm,Imsが通流する後述の第1,第2電流検出回路78,79間のショート診断処理に供される。一方、振幅が増幅されないままCPU52に入力された場合には、メインの電流値信号Immとの比較による冗長監視処理に供される。   On the other hand, the amplitude of the sub current value signal Ims is appropriately amplified by the CPU 52. When the signal is amplified, the motor overcurrent detection process and the short-circuit diagnosis process between the first and second current detection circuits 78 and 79 to be described later through which the main and sub current value signals Imm and Ims flow. Provided. On the other hand, when the amplitude is input to the CPU 52 without being amplified, the signal is subjected to a redundancy monitoring process by comparison with the main current value signal Imm.

なお、これらメインとサブの電流値信号Imm,Imsのうち、メインの電流値信号Immが本発明の第2信号に相当し、サブの電流値信号Imsが本発明の第1信号に相当する。   Note that, of these main and sub current value signals Imm and Ims, the main current value signal Imm corresponds to the second signal of the present invention, and the sub current value signal Ims corresponds to the first signal of the present invention.

図4は、CPU52の演算回路構成を示す制御ブロック図である。   FIG. 4 is a control block diagram showing the arithmetic circuit configuration of the CPU 52.

図示のように、CPU52は、電動モータ17の制御に供する指令信号Ioを演算する指令信号演算部61と、指令信号Ioに基づきプリドライバ53等を介して電動モータ17を駆動制御するモータ制御部62と、を備えている。   As shown in the figure, the CPU 52 includes a command signal calculation unit 61 that calculates a command signal Io for controlling the electric motor 17, and a motor control unit that drives and controls the electric motor 17 via a pre-driver 53 and the like based on the command signal Io. 62.

さらに、CPU52は、操舵アシスト機構2がフェイルセーフを必要としている状況にあるか否かを判断するフェイルセーフ判断部63と、フェイルセーフ判断部63の判断結果に基づき各種フェイルセーフ処理を行うフェイルセーフ処理部64と、を有している。   Further, the CPU 52 includes a fail-safe determining unit 63 that determines whether the steering assist mechanism 2 requires a fail-safe, and a fail-safe determining unit that performs various fail-safe processes based on the determination result of the fail-safe determining unit 63. And a processing unit 64.

指令信号演算部61は、車速信号Vsとメインのトルク信号Tr(Main)とから予め用意されたアシストMap65に基づき基本信号Ibを算出する。また、指令信号演算部61は、これと併行してメインの舵角信号θs(Main)に基づき操舵補助制御部66で前記ステアリングホイールの中立位置への戻り性を向上させるための補正信号Icを算出しており、加算器67によって基本信号Ibに補正信号Icを加算することで指令信号Ioを演算する。   The command signal calculator 61 calculates a basic signal Ib from the vehicle speed signal Vs and the main torque signal Tr (Main) based on an assist Map 65 prepared in advance. At the same time, the command signal calculation unit 61 generates a correction signal Ic for improving the returnability of the steering wheel to the neutral position by the steering assist control unit 66 based on the main steering angle signal θs (Main). The instruction signal Io is calculated by adding the correction signal Ic to the basic signal Ib by the adder 67.

なお、前記指令信号演算部61は、指令信号Ioの上限値を可変制御するリミッタ68を有しており、このリミッタ68によって例えば電動モータ17に過熱等が生じた場合に指令信号Ioの上限値を通常時よりも低く設定するようになっている。   The command signal calculating section 61 has a limiter 68 for variably controlling the upper limit of the command signal Io. When the electric motor 17 is overheated by the limiter 68, for example, the upper limit of the command signal Io is increased. Is set lower than usual.

モータ制御部62は、後述するショート診断部69が制御装置19に異常がないと判断している場合において、メインの電流値信号Immと指令信号Ioとに基づき電動モータを駆動制御する。より詳しくは、モータ制御部62は、制御装置19の正常時において、電流検出回路59を介してフィードバックされるメインの電流値信号Immが指令信号演算部61から入力される指令信号Ioに追従するように、プリドライバ53に対してPWM指令を出力する。   The motor control unit 62 drives and controls the electric motor based on the main current value signal Imm and the command signal Io when a short-circuit diagnosis unit 69 described later determines that there is no abnormality in the control device 19. More specifically, when the control device 19 is normal, the motor control unit 62 follows the command signal Io input from the command signal calculation unit 61 with the main current value signal Imm fed back via the current detection circuit 59. Thus, the PWM command is output to the pre-driver 53.

フェイルセーフ判断部63は、ショート診断部69による後述する第1,第2電流検出回路78,79間のショート(短絡)診断の結果や、第1〜第4冗長監視部70〜73による各種センサが出力する信号の冗長比較結果に基づき、フェイルセーフ処理が必要であるか否かを判断する。   The fail-safe judging section 63 includes a result of a short-circuit (short-circuit) diagnosis between the first and second current detection circuits 78 and 79 described later by the short-circuit diagnosis section 69 and various sensors by the first to fourth redundancy monitoring sections 70 to 73. Judge whether or not the fail-safe processing is necessary, based on the result of the redundant comparison of the signals output by.

ショート診断部69は、本発明の異常判断部に相当するものであって、例えばイグニッションスイッチIGN−SWがオンとなって制御装置19が起動した際にイニシャルチェックの一環として診断を行う。より詳しくは、ショート診断部69は、等倍すなわち増幅されていないメインの電流値信号Immと、所定倍率で増幅されたサブの電流値信号Ims(以下、増幅後のサブの電流値信号Imsと呼ぶ)と、を比較することで後述する第1,第2電流検出回路78,79間のショート異常の有無を判断する比較判断を実行する。そして、ショートが発生したものと判断した場合には、その旨を示すショート確定信号Sscをフェイルセーフ判断部63に出力する。   The short diagnosis section 69 corresponds to the abnormality determination section of the present invention, and performs a diagnosis as part of an initial check when, for example, the ignition switch IGN-SW is turned on and the control device 19 is started. More specifically, the short diagnosis unit 69 includes a main current value signal Imm that is equal to, that is, not amplified, and a sub current value signal Ims amplified by a predetermined magnification (hereinafter, the amplified sub current value signal Ims ) Is compared with the first and second current detection circuits 78 and 79 to be described later. Then, when it is determined that a short circuit has occurred, a short determination signal Ssc indicating the short circuit is output to the fail-safe determination unit 63.

なお、ショート診断部69は、モータ電流値Imが低い場合には診断精度の観点からショート診断を行わないようになっている。より詳しくは、ショート診断部69は、メインの電流値信号Immの値が電動モータ17の駆動が安定する所定値(例えば30A)以上のとき、ショート診断を実施するようになっている。また、本実施形態では、ショート診断部69によるショート診断をイニシャルチェックの一環として行うものとしているが、制御装置19の起動後に定期的あるいは常時行うようにすることも可能である。   Note that the short diagnosis section 69 does not perform the short diagnosis from the viewpoint of diagnosis accuracy when the motor current value Im is low. More specifically, when the value of the main current value signal Imm is equal to or more than a predetermined value (for example, 30 A) at which the driving of the electric motor 17 is stabilized, the short-circuit diagnosis unit 69 performs the short-circuit diagnosis. In this embodiment, the short diagnosis by the short diagnosis unit 69 is performed as part of the initial check. However, the short diagnosis may be performed periodically or constantly after the control device 19 is started.

第1冗長監視部70は、第1,第2舵角検出部20a,20bからメイン,サブの舵角信号θs(Main),θs(Sub)を取り込み、これらの差分の絶対値|θs(Main)−θs(Sub)|を算出する。そして、この絶対値|θs(Main)−θs(Sub)|が所定値以上である場合に、メイン,サブの舵角信号θs(Main),θs(Sub)のいずれか一方に異常が生じたものとして舵角異常信号Ssaをフェイルセーフ判断部63に出力する。   The first redundancy monitoring unit 70 fetches the main and sub steering angle signals θs (Main) and θs (Sub) from the first and second steering angle detection units 20a and 20b, and the absolute value | θs (Main) of the difference between them. ) −θs (Sub) | is calculated. When the absolute value | θs (Main) −θs (Sub) | is equal to or greater than a predetermined value, an abnormality has occurred in one of the main and sub steering angle signals θs (Main) and θs (Sub). As a result, the steering angle abnormality signal Ssa is output to the fail-safe determination unit 63.

第2冗長監視部71は、第1,第2トルク検出部21a,21bからメイン,サブのトルク信号Tr(Main),Tr(Sub)を取り込み、これらの差分の絶対値|Tr(Main)−Tr(Sub)|を算出する。そして、この絶対値|Tr(Main)−Tr(Sub)|が所定値以上である場合に、メイン,サブのトルク信号Tr(Main),Tr(Sub)のいずれか一方に異常が生じたものとしてトルク異常信号Strをフェイルセーフ判断部63に出力する。   The second redundancy monitoring unit 71 takes in the main and sub torque signals Tr (Main) and Tr (Sub) from the first and second torque detection units 21a and 21b, and obtains the absolute value | Tr (Main) − of the difference between them. Tr (Sub) | is calculated. When the absolute value | Tr (Main) -Tr (Sub) | is equal to or greater than a predetermined value, an abnormality occurs in one of the main and sub torque signals Tr (Main) and Tr (Sub). And outputs the torque abnormality signal Str to the fail-safe determination unit 63.

第3冗長監視部72は、第1,第2モータ回転角検出部47a,47bからメイン,サブのモータ回転角信号θm(Main),θm(Sub)を取り込み、これらの差分の絶対値|θm(Main)−θm(Sub)|を算出する。そして、この絶対値|θm(Main)−θm(Sub)|が所定値以上である場合に、メイン,サブのモータ回転角信号θm(Main),θm(Sub)のいずれか一方に異常が生じたものとしてモータ回転角異常信号Smaをフェイルセーフ判断部63に出力する。   The third redundancy monitoring unit 72 takes in the main and sub motor rotation angle signals θm (Main) and θm (Sub) from the first and second motor rotation angle detection units 47a and 47b, and obtains the absolute value | θm of the difference between them. (Main) −θm (Sub) | is calculated. If the absolute value | θm (Main) −θm (Sub) | is equal to or greater than a predetermined value, an abnormality occurs in one of the main and sub motor rotation angle signals θm (Main) and θm (Sub). As a result, the motor rotation angle abnormality signal Sma is output to the fail-safe determination unit 63.

第4冗長監視部73は、電流検出回路59からショート診断部69を介してメイン,サブの電流値信号Imm,Imsを取り込み、これらの差分の絶対値|Imm−Ims|を算出する。そして、この絶対値|Imm−Ims|が所定値以上である場合に、メイン,サブの電流値信号Imm,Imsのいずれか一方に異常が生じたものとしてモータ電流値異常信号Smcをフェイルセーフ判断部63に出力する。   The fourth redundancy monitoring unit 73 takes in the main and sub current value signals Imm and Ims from the current detection circuit 59 via the short diagnosis unit 69, and calculates the absolute value | Imm-Ims | If the absolute value | Imm-Ims | is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that one of the main and sub current value signals Imm and Ims has failed, and the motor current value abnormality signal Smc is determined as fail-safe. Output to the unit 63.

また、第4冗長監視部73には、ショート診断部69がショート診断を行っている場合、すなわちサブの電流値信号Imsが増幅されている場合においては、ショート診断部69からメイン,サブの電流値信号Imm,Imsが出力されないようになっている。これにより、第4冗長監視部73が、増幅されていないメインの電流値信号Immと増幅後のサブの電流値信号Imsとの比較に基づき誤った異常判断をしてしまうのを抑制することができる。なお、本実施形態では、前述のように、イニシャルチェックの一環としてショート診断を行い、制御装置19の起動後にはショート診断を行わないようにしている。これにより、制御装置19の起動後については第4冗長監視部73による冗長監視を継続的に行うことができる。   Further, when the short diagnosis unit 69 is performing the short diagnosis, that is, when the sub current value signal Ims is amplified, the fourth redundancy monitoring unit 73 outputs the main and sub currents from the short diagnosis unit 69. The value signals Imm and Ims are not output. Accordingly, it is possible to prevent the fourth redundancy monitoring unit 73 from making an erroneous abnormality determination based on a comparison between the main current value signal Imm that has not been amplified and the sub current value signal Ims that has been amplified. it can. In the present embodiment, as described above, the short diagnosis is performed as part of the initial check, and the short diagnosis is not performed after the control device 19 is started. Thus, the redundancy monitoring by the fourth redundancy monitoring unit 73 can be continuously performed after the activation of the control device 19.

フェイルセーフ判断部63は、これらショート確定信号Sscや、トルク異常信号Str、舵角異常信号Ssa、モータ回転角異常信号Smaおよびモータ電流値異常信号Smcが入力された場合に、フェイルセーフ処理が必要と判断する。そして、その旨を示すフェイルセーフ信号Sfsをフェイルセーフ処理部64へ出力するようになっている。   The fail-safe determination unit 63 needs a fail-safe process when the short-circuit determination signal Ssc, the torque abnormality signal Str, the steering angle abnormality signal Ssa, the motor rotation angle abnormality signal Sma, and the motor current value abnormality signal Smc are input. Judge. Then, a fail-safe signal Sfs indicating that fact is output to the fail-safe processing unit 64.

また、フェイルセーフ判断部63は、CPU監視部57がQ&Aに基づいてCPU52の異常判断を行うにあたり、CPU監視部57から所定の質問が入力されるようになっている。フェイルセーフ判断部63は、前記所定の質問が入力されると、この質問に対する回答をCPU監視部57へ出力するようになっている。   Further, the fail-safe determination unit 63 is configured to receive a predetermined question from the CPU monitoring unit 57 when the CPU monitoring unit 57 determines the abnormality of the CPU 52 based on the Q & A. When the predetermined question is input, the fail-safe determination unit 63 outputs an answer to this question to the CPU monitoring unit 57.

フェイルセーフ処理部64は、フェイルセーフ判断部63からフェイルセーフ信号Sfsが入力されると、状況に応じて車両の図外のインストルメントパネルに設けられた警告灯を点灯させて運転者に注意喚起したり、モータ制御部62に信号を出力して電動モータ17の出力を低減させたり、フェイルセーフリレー56へ遮断信号Sbを出力したりといったフェイルセーフ処理を適宜行う。   When the fail-safe processing unit 64 receives the fail-safe signal Sfs from the fail-safe determining unit 63, the fail-safe processing unit 64 turns on a warning light provided on an instrument panel (not shown) of the vehicle according to the situation to alert the driver. Fail-safe processing such as reducing the output of the electric motor 17 by outputting a signal to the motor control unit 62 or outputting the cutoff signal Sb to the fail-safe relay 56 is performed as appropriate.

図5は、インバータ回路54や電流検出回路59の詳細を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing details of the inverter circuit 54 and the current detection circuit 59.

図示のように、インバータ回路54は、駆動ライン74u,74v,74wを介してu相,v相,w相コイル26u,26v,26wを個別に駆動する3組のスイッチング素子として、pチャネル型のMOS−FET75H,75L、76H,76L、77H,77Lを有している。そして、これらMOS−FET75H,75L、76H,76L、77H,77Lがプリドライバ53によりオン/オフ制御されることをもって、電動モータ17を駆動するようになっている。なお、スイッチング素子としては、前述したpチャネル型のMOS−FETのほか、nチャネル型のMOS−FETや、NPNトランジスタ、PNPトランジスタ等を適用することも可能である。   As shown, the inverter circuit 54 is a p-channel type as three sets of switching elements that individually drive the u-phase, v-phase, and w-phase coils 26u, 26v, 26w via drive lines 74u, 74v, 74w. It has MOS-FETs 75H, 75L, 76H, 76L, 77H, 77L. The MOS-FETs 75H, 75L, 76H, 76L, 77H, and 77L are controlled on / off by the pre-driver 53 to drive the electric motor 17. Note that, as the switching element, an n-channel MOS-FET, an NPN transistor, a PNP transistor, or the like can be applied in addition to the p-channel MOS-FET described above.

電流検出回路59は、メインの電流値信号Immが通流する第1電流検出回路78と、サブの電流値信号Imsが通流する第2電流検出回路79と、を有しており、これら両電流検出回路78,79は互いに隣接して配置されている。   The current detection circuit 59 includes a first current detection circuit 78 through which the main current value signal Imm flows, and a second current detection circuit 79 through which the sub current value signal Ims flows. The current detection circuits 78 and 79 are arranged adjacent to each other.

第1電流検出回路78は、メインの電流値信号Immの振幅を変化させる振幅変化部である第1アンプ80と、第1アンプ80を通過したメインの電流値信号Immのノイズ等を低減するフィルタ回路81と、を備えている。   The first current detection circuit 78 includes a first amplifier 80 that is an amplitude changing unit that changes the amplitude of the main current value signal Imm, and a filter that reduces noise and the like of the main current value signal Imm passing through the first amplifier 80. And a circuit 81.

第2電流検出回路79は、サブの電流値信号Immの振幅を変化させる振幅変化部である第2アンプ82と、第2アンプ82を通過したサブの電流値信号Imsのノイズ等を低減するフィルタ回路83と、を備えている。   The second current detection circuit 79 includes a second amplifier 82 that is an amplitude changing unit that changes the amplitude of the sub current value signal Imm, and a filter that reduces noise and the like of the sub current value signal Ims passing through the second amplifier 82. And a circuit 83.

第1アンプ80と第2アンプ82は、共通のアンプ内蔵IC(集積回路:Integrated Circuit)84内にそれぞれ設けられている。また、両アンプ80,82は、それぞれCPU52のフェイルセーフ判断部63から増幅指令AmpM,AmpSが入力されると、それぞれメイン,サブの電流値信号Imm,Imsを指令通りの倍率へと増幅させるようになっている。なお、本実施形態の両アンプ80,82については、増幅指令AmpM,AmpSに応じてメイン,サブの電流値信号Imm,Imsの振幅を等倍、2倍、4倍および8倍に増幅できるように構成されている。   The first amplifier 80 and the second amplifier 82 are provided in a common IC (integrated circuit: Integrated Circuit) 84 with a built-in amplifier. Further, when the amplification commands AmpM and AmpS are input from the fail-safe determination unit 63 of the CPU 52, the amplifiers 80 and 82 respectively amplify the main and sub current value signals Imm and Ims to the magnifications according to the commands. It has become. The amplifiers 80 and 82 of the present embodiment can amplify the amplitudes of the main and sub current value signals Imm and Ims to 1, 2, 4 and 8 times in accordance with the amplification commands AmpM and AmpS. Is configured.

図6は、ショート診断部69による第1,第2電流検出回路78,79間のショート診断の詳細を示す図であって、(a)は正常時、(b)は短絡時を表したものである。   FIGS. 6A and 6B are diagrams showing details of a short-circuit diagnosis between the first and second current detection circuits 78 and 79 by the short-circuit diagnosis unit 69, wherein FIG. 6A shows a normal state and FIG. It is.

図示のように、ショート診断にあたって、CPU52のフェイルセーフ判断部63から第1,第2アンプ80,82に出力される増幅指令AmpM,AmpSは、それぞれ等倍指令、4倍指令となっている。このため、第2アンプ82を通過したサブの電流値信号Imsは、第1アンプ80を通過したメインの電流値信号Immの約4倍の出力値を示すこととなる。   As shown in the figure, the amplification commands AmpM and AmpS output from the fail-safe determination unit 63 of the CPU 52 to the first and second amplifiers 80 and 82 in the short diagnosis are equal-size commands and quadruple commands, respectively. Therefore, the sub-current value signal Ims that has passed through the second amplifier 82 exhibits an output value that is approximately four times the main current value signal Imm that has passed through the first amplifier 80.

これにより、図6(a)に示すような第1,第2電流検出回路78,79間がショートしていない状態にあっては、ショート診断部69が受け取るメイン,サブの電流値信号Imm,Imsの間には、およそメインの電流値信号Immの3倍程度の差が見られることとなる。   Thus, in a state where the first and second current detection circuits 78 and 79 are not short-circuited as shown in FIG. 6A, the main and sub current value signals Imm, The difference between Ims is about three times as large as the main current value signal Imm.

一方、図6(b)に示すような第1,第2アンプ80,82の下流でショート異常が発生した場合には、該ショート異常に伴ってショート診断部69が受け取るメイン,サブの電流値信号Imm,Imsがほぼ同一の出力値を示すこととなる。これにより、ショート診断部69によるメイン,サブの電流値信号Imm,Imsの比較に際して、両信号Imm,Ims間に殆ど差が見られないこととなる。   On the other hand, when a short circuit occurs downstream of the first and second amplifiers 80 and 82 as shown in FIG. 6B, the main and sub current values received by the short diagnosis unit 69 in accordance with the short circuit. The signals Imm and Ims show almost the same output value. As a result, when comparing the main and sub current value signals Imm and Ims by the short diagnosis unit 69, almost no difference is seen between the two signals Imm and Ims.

これらに鑑みて、ショート診断部69は、メインの電流値信号Immの3倍未満の任意の値を所定値(判断閾値)とし、メイン,サブの電流値信号Imm,Imsの差分の絶対値|Imm−Ims|が所定値以上であるか否かに基づき第1,第2電流検出回路78,79間のショートの有無を判断するように構成されている。   In view of these, the short diagnosis unit 69 sets an arbitrary value less than three times the main current value signal Imm as a predetermined value (judgment threshold), and sets the absolute value | of the difference between the main and sub current value signals Imm and Ims. It is configured to determine whether there is a short circuit between the first and second current detection circuits 78 and 79 based on whether Imm-Ims | is equal to or greater than a predetermined value.

より詳しくは、ショート診断部69は、メイン,サブの電流値信号Imm,Imsの差分の絶対値|Imm−Ims|が所定値以上である場合に、第1,第2電流検出回路78,79間にショートは発生していないものと判断する。一方、絶対値|Imm−Ims|が所定値未満である場合には、第1,第2電流検出回路78,79間にショートが発生したものと判断するようになっている。   More specifically, when the absolute value | Imm-Ims | of the difference between the main and sub current value signals Imm and Ims is equal to or greater than a predetermined value, the short-circuit diagnosis unit 69 performs the first and second current detection circuits 78 and 79. It is determined that no short circuit has occurred in between. On the other hand, if the absolute value | Imm-Ims | is less than the predetermined value, it is determined that a short circuit has occurred between the first and second current detection circuits 78 and 79.

なお、ここで設定する所定値は、モータ電流値Imが大きくなるのにつれて漸次大きくなる変動値としてもよいし、モータ電流値Imの大小によらずに常に一定の固定値としてもよい。   The predetermined value set here may be a fluctuation value that gradually increases as the motor current value Im increases, or may be a fixed value that is always constant regardless of the magnitude of the motor current value Im.

〔第1実施形態の作用効果〕
前記従来の制御装置は、電動モータに流れる電流値を電流検出用抵抗によって検出し、この検出した電流値のアナログ信号である電流値信号に基づきCPUによって電動モータをフィードバック制御するものである。しかしながら、前記従来の制御装置においては、前記CPUに送信される電流値信号が1系統のみであることから、例えば前記1つの電流値信号を前記CPUへ伝達する回路に異常が生じた場合であっても、その異常を検出することができない。
[Operation and Effect of First Embodiment]
The conventional control device detects a current value flowing through the electric motor by a current detecting resistor, and performs feedback control of the electric motor by a CPU based on a current value signal which is an analog signal of the detected current value. However, in the conventional control device, since the current value signal transmitted to the CPU is only one system, there is a case where an abnormality occurs in a circuit for transmitting the one current value signal to the CPU, for example. However, the abnormality cannot be detected.

そこで、装置の安全性を向上させるべく、前記従来の制御装置のような構成において、前記電流検出用抵抗を介して検出される電流値を2系統(2重系)の電流値信号をもって前記CPUに伝達する方法が考えられた。これによれば、一方の電流値信号を前記CPUに伝達する回路に異常が発生した際に、該一方の電流値信号と他方の電流値信号とを比較することで前記異常を検出できる。   Therefore, in order to improve the safety of the device, in a configuration such as the conventional control device, the CPU detects the current value detected via the current detection resistor by using a two-system (double system) current value signal. A way to communicate this was considered. According to this, when an abnormality occurs in a circuit that transmits one current value signal to the CPU, the abnormality can be detected by comparing the one current value signal with the other current value signal.

ところで、2重系の電流値信号を用いる構成では、前記一方の電流値信号の回路と他方の電流値信号の回路との間にショートを原因とする異常が生じた場合については、該ショートに基づき両電流値信号がほぼ同一の値を示すこととなるため、前記異常を検出することができない。すなわち、2重系の電流値信号を用いる構成には、電流値信号を2重系とすることで一方の回路に異常が生じた場合の異常検出ができる反面、回路間のショートに係る異常については検出できないという課題があった。   By the way, in the configuration using a dual current value signal, when an abnormality due to a short circuit occurs between the circuit of the one current value signal and the circuit of the other current value signal, the short circuit is performed. Since the two current value signals indicate substantially the same value based on the above, the abnormality cannot be detected. That is, in the configuration using the current value signal of the dual system, the abnormality can be detected when an abnormality occurs in one of the circuits by using the current value signal as the dual system. There is a problem that can not be detected.

これに対して、本実施形態では、モータ電流値Imを2系統のアナログ信号であるメイン,サブの電流値信号Imm,ImsとしてCPU52内に取り込み可能に構成すると共に、制御装置19の起動時において、両信号Imm,Imsのうち一方の信号Imsを第2アンプ82によって増幅させた状態でCPU52内に取り込み、ショート診断部69によって比較判断するようにした。これにより、第1電流検出回路78と第2電流検出回路79との間にショートに基づく異常が発生した場合において、そのショート異常を検出することができる。   On the other hand, in the present embodiment, the motor current value Im is configured to be fetched into the CPU 52 as main and sub current value signals Imm and Ims, which are two-system analog signals, and when the control device 19 is started. One of the two signals Imm and Ims is taken into the CPU 52 while being amplified by the second amplifier 82, and is compared and judged by the short diagnosis unit 69. Thereby, when an abnormality based on a short circuit occurs between the first current detection circuit 78 and the second current detection circuit 79, the short circuit abnormality can be detected.

また、制御装置19の起動後には、増幅されていないメイン,サブの電流値信号Imm,ImsをCPU52内に取り込み、両信号Imm,Imsを第4冗長監視部73によって比較するようにした。これにより、第1,第2電流検出回路78,79のいずれか一方に異常が生じた場合において、その異常を検出することが可能となる。   After the control device 19 is started, the main and sub current value signals Imm and Ims that have not been amplified are taken into the CPU 52, and the two signals Imm and Ims are compared by the fourth redundancy monitoring unit 73. Accordingly, when an abnormality occurs in one of the first and second current detection circuits 78 and 79, the abnormality can be detected.

したがって、本実施形態によれば、第1,第2電流検出回路78,79のいずれか一方の故障に基づく異常と、第1,第2電流検出回路78,79間のショートに基づく異常とを検出でき、これらの異常検出に基づき適宜フェイルセーフ処理を行うことができる。この結果、装置の安全性を向上させることができる。   Therefore, according to the present embodiment, an abnormality based on a failure of one of the first and second current detection circuits 78 and 79 and an abnormality based on a short circuit between the first and second current detection circuits 78 and 79 are determined. Then, fail-safe processing can be appropriately performed based on these abnormality detections. As a result, the safety of the device can be improved.

なお、前述の作用効果は、本実施形態のような第1電流検出回路78と第2電流検出回路79とが隣接して配置されている構成において特に有用となる。   The above operation and effect are particularly useful in a configuration in which the first current detection circuit 78 and the second current detection circuit 79 are arranged adjacent to each other as in the present embodiment.

また、本実施形態では、ショート診断部69を、判断精度が低下するモータ電流値Imの低下時にはショート診断を行わず、モータ電流値Imが所定値以上のときショート診断を行うようにした。これにより、ショート診断にかかる判断精度を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, the short-circuit diagnosis unit 69 does not perform the short-circuit diagnosis when the motor current value Im decreases in the determination accuracy, but performs the short-circuit diagnosis when the motor current value Im is equal to or more than the predetermined value. As a result, it is possible to improve the determination accuracy for the short diagnosis.

さらに、本実施形態では、第1,第2アンプ80,82を、アンプ内蔵IC84内に設けたことから、これらを外部に設ける場合に比べて簡易な構成でメイン,サブの電流値信号Imm,Imsの振幅を変化させることができる。   Further, in the present embodiment, since the first and second amplifiers 80 and 82 are provided in the IC 84 with built-in amplifier, the main and sub current value signals Imm, Imm, The amplitude of Ims can be changed.

また、本実施形態では、ショート診断部69が制御装置19に異常がないと判断している場合において、CPU52(モータ制御部62)が電動モータ17の駆動制御に用いる電流値信号として、基本的に信号の増幅が行われないメインの電流値信号Immを用いるようにした。換言すれば、ショート診断に際しては、電動モータ17の駆動制御に用いないサブの電流値信号Imsを増幅させるようにした。これにより、増幅による電流値信号の振幅の変化がモータ制御に影響を与えることを抑制できる。   In the present embodiment, when the short-circuit diagnosis unit 69 determines that there is no abnormality in the control device 19, the CPU 52 (motor control unit 62) basically uses a current value signal used for drive control of the electric motor 17. The main current value signal Imm in which the signal is not amplified is used. In other words, at the time of the short-circuit diagnosis, the sub-current value signal Ims not used for the drive control of the electric motor 17 is amplified. Thus, it is possible to suppress a change in the amplitude of the current value signal due to the amplification from affecting the motor control.

なお、本実施形態では、ショート診断の容易性を確保するために、増幅指令AmpM,AmpSをそれぞれ等倍,4倍指令としたが、ショート診断が十分に行えるのであれば、メイン,サブの電流値信号Imm,Imsの増幅率は任意に変更可能である。   In the present embodiment, the amplification commands AmpM and AmpS are set to the same and quadruple commands, respectively, in order to ensure the ease of the short diagnosis. However, if the short diagnosis can be sufficiently performed, the main and sub currents are increased. The amplification factors of the value signals Imm and Ims can be arbitrarily changed.

〔第2実施形態〕
図7に示す本発明の第2実施形態は、第2アンプ82によって増幅されたサブの電流値信号Imsを、ショート診断前にCPU52内で元に戻すようにしたものである。なお、本実施形態では、前記第1実施形態と同じ構成については同一の符号を付すことにより、具体的な説明を省略する。
[Second embodiment]
In the second embodiment of the present invention shown in FIG. 7, the sub-current value signal Ims amplified by the second amplifier 82 is restored in the CPU 52 before the short-circuit diagnosis. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a specific description thereof will be omitted.

すなわち、本実施形態に係るCPU52では、第1,第2電流検出回路78,79から取り込んだメイン,サブの電流値信号Imm,Imsを、ショート診断部69に入力する前にそれぞれ第1,第2変換器85,86にかけるようになっている。   That is, in the CPU 52 according to the present embodiment, the main and sub current value signals Imm and Ims fetched from the first and second current detection circuits 78 and 79 are input to the first and The two converters 85 and 86 are used.

第1,第2変換器85,86は、それぞれ増幅指令AmpM,AmpSに基づき第1,第2アンプ80,82によって所定倍率で変化させたメイン,サブの電流値信号Imm,Imsを、前記所定倍率分の1の倍率で変化させる。すなわち、図示のように、CPU52から第1アンプ80に出力される増幅指令AmpMが等倍指令である場合には、第1変換器85による倍率変化は1倍(1分の1倍)となる。また、第2アンプ82に出力される増幅指令AmpSが4倍指令である場合には、第2変換器86による倍率変化は4分の1倍となる。これにより、ショート診断部69には、いずれも振幅が増幅されていないメイン,サブの電流値信号Imm,Imsが入力されるようになっている。   The first and second converters 85 and 86 convert the main and sub current value signals Imm and Ims changed at a predetermined magnification by the first and second amplifiers 80 and 82 based on the amplification commands AmpM and AmpS, respectively. Change by a factor of 1 / magnification. That is, as shown in the figure, when the amplification command AmpM output from the CPU 52 to the first amplifier 80 is the same-size command, the magnification change by the first converter 85 is one (one-fold). . Further, when the amplification command AmpS output to the second amplifier 82 is a quadruple command, the magnification change by the second converter 86 is 1/4. As a result, the main and sub current value signals Imm and Ims whose amplitudes are not amplified are input to the short diagnosis section 69.

そして、本実施形態のショート診断部69は、入力されたメイン,サブの電流値信号Imm,Ims間に所定値以上の差がある場合に第1,第2電流検出回路78,79間にショートが発生したものと判断するようになっている。   The short-circuit diagnosis unit 69 according to the present embodiment is configured to short-circuit between the first and second current detection circuits 78 and 79 when there is a difference of a predetermined value or more between the input main and sub current value signals Imm and Ims. Is determined to have occurred.

すなわち、図7(a)に示すような第1,第2電流検出回路78,79間がショートしていない状態にあっては、ショート診断部69が受け取るメイン,サブの電流値信号Imm,Imsが共にほぼ同一の値を示すことから、両信号Imm,Imsに殆ど差がみられないこととなる。   That is, in a state where the first and second current detection circuits 78 and 79 are not short-circuited as shown in FIG. 7A, the main and sub current value signals Imm and Ims received by the short diagnosis unit 69. Show almost the same value, so that there is almost no difference between the two signals Imm and Ims.

一方、図7(b)に示すような第1,第2アンプ80,82の下流でショート異常が発生した場合には、該ショート異常に伴って第1,第2変換器85,86に入力されるメイン,サブの電流値信号Imm,Imsがほぼ同一の出力値となる。そのうえで、サブの電流値信号Imsについては、第2変換器86によって振幅が4分の1倍されることから、ショート診断部69が受け取るメイン,サブの電流値信号Imm,Imsの間には、およそメインの電流値信号Immの4分の3倍程度の差が見られることとなる。この差に基づきショート診断部69は、第1,第2電流検出回路78,79間にショートが発生したものと判断するようになっている。   On the other hand, when a short-circuit abnormality occurs downstream of the first and second amplifiers 80 and 82 as shown in FIG. 7B, the short-circuit abnormality causes input to the first and second converters 85 and 86. The main and sub current value signals Imm and Ims have substantially the same output value. In addition, since the amplitude of the sub current value signal Ims is multiplied by a factor of four by the second converter 86, the main and sub current value signals Imm and Ims received by the short diagnosis unit 69 are: A difference of about three quarters of the main current value signal Imm is seen. Based on this difference, the short-circuit diagnosis section 69 determines that a short-circuit has occurred between the first and second current detection circuits 78 and 79.

図8は、第2実施形態に係る制御装置19による第1,第2電流検出回路78,79間の短絡検出処理を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of detecting a short circuit between the first and second current detection circuits 78 and 79 by the control device 19 according to the second embodiment.

すなわち、本フローでは、まずステップS101において短絡異常確定フラグFscがセットされているか否かを判断する。ここでYesと判断された場合には、第1,第2電流検出回路78,79間に短絡が生じているものとして、フェイルセーフ処理部64によって制御装置19のシステムを安全状態に移行する処理を行う(ステップS125)。その後、図外のインストルメントパネル上に配置されたワーニングランプを点灯させる指令を出力し(ステップS126)、本プログラムを終了する。   That is, in this flow, first, it is determined whether or not the short-circuit abnormality confirmation flag Fsc is set in step S101. If the determination is Yes, it is determined that a short circuit has occurred between the first and second current detection circuits 78 and 79, and the fail-safe processing unit 64 shifts the system of the control device 19 to a safe state. Is performed (step S125). After that, a command to turn on a warning lamp arranged on an instrument panel (not shown) is output (step S126), and the program ends.

一方、ステップS101においてNoと判断された場合には、続くステップS102において短絡診断完了フラグFfがセットされているか否かを判断する。ここでYesと判断された場合には、第1,第2電流検出回路78,79間に短絡が生じていないものとして、正常カウンタCNn及び異常カウンタCNaを共にクリアする(ステップS122,S123)。そして、増幅後タイマTmrについてもクリアした後(ステップS124)、本プログラムを終了する。   On the other hand, if No is determined in the step S101, it is determined whether or not the short-circuit diagnosis completion flag Ff is set in a succeeding step S102. If the determination is Yes, it is determined that no short circuit has occurred between the first and second current detection circuits 78 and 79, and both the normal counter CNn and the abnormal counter CNa are cleared (steps S122 and S123). Then, after the post-amplification timer Tmr is also cleared (step S124), the program ends.

ステップS102においてNoと判断された場合には、メイン,サブの電流値信号Imm,Imsを第1,第2電流検出回路78,79を介してCPU52に取り込んだ後(ステップS103,S104)、続くステップS105に移行する。   If No is determined in step S102, the main and sub current value signals Imm and Ims are taken into the CPU 52 via the first and second current detection circuits 78 and 79 (steps S103 and S104), and then continued. It moves to step S105.

このステップS105では、取り込んだメインの電流値信号Immが所定値Ix(例えば30A)以上であるか否かを判断する。ここでNoと判断された場合には、第1,第2電流検出回路78,79間の短絡診断が困難であるとして、ステップS122〜S124の処理を行った後、本プログラムを終了する。一方、ステップS105でYesと判断された場合には、第1,第2電流検出回路78,79間の短絡診断を行うものとして、CPU52から第2アンプ82にサブの電流値信号Imsの振幅を4倍に増幅する増幅指令AmpSを出力した後(ステップS106)、ステップS107に移行する。   In this step S105, it is determined whether or not the captured main current value signal Imm is equal to or more than a predetermined value Ix (for example, 30 A). If No is determined here, it is determined that it is difficult to diagnose a short circuit between the first and second current detection circuits 78 and 79, and the processes in steps S122 to S124 are performed, and then this program ends. On the other hand, if Yes is determined in step S105, it is determined that the short-circuit diagnosis between the first and second current detection circuits 78 and 79 is to be performed, and the amplitude of the sub current value signal Ims is sent from the CPU 52 to the second amplifier 82. After outputting the amplification command AmpS for amplifying by four times (step S106), the process proceeds to step S107.

ステップS107では、サブの電流値信号Imsの振幅を増幅してから十分に時間が経過しているか否かを判断する。すなわち、ステップS107においては、電流値信号Imsの増幅後の経過時間を示す増幅後タイマTmrが所定値Tx(例えば10ms)以上であるか否かを判断する。ここで、Noと判断された場合には、増幅後の電流値信号Imsの出力が未だ不安定な状態にあるものとして、増幅後タイマTmrをインクリメントした後(ステップS121)、本プログラムを終了する。一方、ステップS107でYesと判断された場合には、増幅後の電流値信号Imsの出力が安定したものとして、続くステップS108にて増幅後タイマをクリアする。そして、ステップS109において、第2アンプ82によって増幅させた電流値信号Imsの振幅を第2変換器86内で4分の1に変化、すなわち、元の電流値信号Imsの振幅に戻すような処理を行った後、ステップS110に移行する。   In step S107, it is determined whether a sufficient time has elapsed since the amplitude of the sub current value signal Ims was amplified. That is, in step S107, it is determined whether or not the post-amplification timer Tmr indicating the elapsed time after the amplification of the current value signal Ims is equal to or greater than a predetermined value Tx (for example, 10 ms). Here, if the determination is No, it is determined that the output of the amplified current value signal Ims is still in an unstable state, and the post-amplification timer Tmr is incremented (step S121), and then the present program is terminated. . On the other hand, if Yes is determined in step S107, it is determined that the output of the amplified current value signal Ims has become stable, and the post-amplification timer is cleared in subsequent step S108. Then, in step S109, a process of changing the amplitude of the current value signal Ims amplified by the second amplifier 82 to a quarter in the second converter 86, that is, returning the amplitude to the original amplitude of the current value signal Ims Are performed, the process proceeds to step S110.

ステップS110では、メイン,サブの電流値信号Imm,Imsの差分の絶対値|Imm−Ims|が所定値Iy(例えば15A)以上であるか否かについて判断する。ここでNoと判断された場合には、第1,第2電流検出回路78,79間に短絡が生じていない可能性が高いとして、正常カウンタCNnをインクリメントし(ステップS111)、異常カウンタCNaをデクリメントした後(ステップS112)、ステップS113に移行する。そして、ステップS113では、正常カウンタCNnが所定値CNx(例えば100ms分のカウンタ値)以上であるか否かを判断する。ここでNoと判断された場合には、第1,第2電流検出回路78,79間に短絡が生じていない可能性が高いものの、最終判断は行わずに短絡診断を継続するものとして、本プログラムを終了する。一方、Yesと判断された場合には、第1,第2電流検出回路78,79間に短絡が生じていないという診断結果を十分に蓄積できたとして、短絡診断完了フラグFfをセットした後(ステップS114)、本プログラムを終了する。   In step S110, it is determined whether or not the absolute value | Imm-Ims | of the difference between the main and sub current value signals Imm and Ims is equal to or greater than a predetermined value Iy (for example, 15A). If the determination is No, it is determined that there is a high possibility that a short circuit has not occurred between the first and second current detection circuits 78 and 79, and the normal counter CNn is incremented (step S111), and the abnormality counter CNa is incremented. After decrementing (step S112), the process proceeds to step S113. Then, in a step S113, it is determined whether or not the normal counter CNn is equal to or more than a predetermined value CNx (for example, a counter value for 100 ms). If the determination is No, it is highly likely that a short circuit has not occurred between the first and second current detection circuits 78 and 79, but it is determined that the short circuit diagnosis will be continued without making a final determination. Quit the program. On the other hand, if the determination is Yes, it is determined that the diagnosis result that no short circuit has occurred between the first and second current detection circuits 78 and 79 has been sufficiently accumulated, and the short-circuit diagnosis completion flag Ff is set ( (Step S114), this program ends.

一方、ステップS110においてYes、すなわち絶対値|Imm−Ims|が所定値Iy以上であると判断された場合には、第1,第2電流検出回路78,79間に短絡の疑いがあるとして続くステップS115に移行する。そして、ステップS115では、蓄積された異常カウンタCNaが所定値CNy(例えば10ms分のカウンタ値)以上であるか否かを判断する。ここでNoと判断された場合には、最終判断は行わずに診断を継続するものとして、異常カウンタCNaをインクリメントし(ステップS116)、正常カウンタCNnをデクリメントした後(ステップS117)、本プログラムを終了する。一方、ステップS115でYesと判断された場合には、第1,第2電流検出回路78,79間に短絡が生じているものと確定し、短絡異常確定フラグFscをセットする(ステップS118)。そして、フェイルセーフ処理部64によって制御装置19のシステムを安全状態に移行する処理を行い(ステップS119)、ワーニングランプを点灯させる指令を出力した後(ステップS120)、本プログラムを終了する。   On the other hand, if it is determined in step S110 that the absolute value | Imm-Ims | is equal to or larger than the predetermined value Iy, it is determined that there is a short circuit between the first and second current detection circuits 78 and 79, and the process is continued. It moves to step S115. Then, in step S115, it is determined whether or not the accumulated abnormality counter CNa is equal to or greater than a predetermined value CNy (for example, a counter value for 10 ms). If the determination is No, the diagnosis is continued without performing the final determination, the abnormality counter CNa is incremented (step S116), and the normal counter CNn is decremented (step S117). finish. On the other hand, if Yes is determined in step S115, it is determined that a short circuit has occurred between the first and second current detection circuits 78 and 79, and the short-circuit abnormality determination flag Fsc is set (step S118). Then, the process of shifting the system of the control device 19 to the safe state is performed by the fail-safe processing unit 64 (step S119), and after outputting a command to turn on the warning lamp (step S120), the program ends.

かかる構成から、本実施形態の制御装置19によれば、前記第1実施形態と同様の作用効果を得られるのは勿論のこと、同じ倍率同士のメイン,サブの電流値信号Imm,Imsを比較することができる。このため、異なる倍率の電流値信号Imm,Imsで比較する場合に比べて、所定値(判断閾値)Iyの設定等が容易となることから、制御性を向上させることができる。   With this configuration, according to the control device 19 of the present embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained, and the main and sub current value signals Imm and Ims of the same magnification are compared. can do. This makes it easier to set a predetermined value (judgment threshold) Iy and the like, as compared with the case where comparisons are made using current value signals Imm and Ims of different magnifications, thereby improving controllability.

また、この実施形態によれば、ショート診断部69に入力された段階におけるメイン,サブの電流値信号Imm,Imsが共に振幅の増幅がされていない(キャンセルされた)ものとなる。このため、ショート診断中においても、ショート診断部69に入力されたメイン,サブの電流値信号Imm,Imsを第4冗長監視部73に出力し、第4冗長監視部73による冗長監視を行うことができる。   Further, according to this embodiment, the main and sub current value signals Imm and Ims at the stage when they are input to the short diagnosis unit 69 are not amplified (cancelled) in amplitude. For this reason, even during the short diagnosis, the main and sub current value signals Imm and Ims input to the short diagnosis unit 69 are output to the fourth redundancy monitoring unit 73, and the fourth redundancy monitoring unit 73 performs the redundancy monitoring. Can be.

本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成を変更することも可能である。   The present invention is not limited to the configuration of each of the above embodiments, and the configuration can be changed without departing from the spirit of the invention.

例えば、前記各実施形態では、本発明をパワーステアリング装置に適用したものを例示して説明しているが、本発明は車両搭載機器全般に対して適用可能である。   For example, in each of the embodiments described above, an example in which the present invention is applied to a power steering device is described, but the present invention is applicable to all on-vehicle devices.

また、車両搭載機器としてのパワーステアリング装置についても、前記各実施形態で示したラック・ピニオン型に限られず、いわゆるインテグラル型やコラム型のパワーステアリング装置に本発明を適用することもできる。   Also, the power steering device as a vehicle-mounted device is not limited to the rack and pinion type shown in each of the above embodiments, and the present invention can be applied to a so-called integral type or column type power steering device.

さらに、前記各実施形態では、車両搭載機器の状態量としてモータ電流値Imを例に説明しているが、状態量はこれに限られず、アナログ信号をもって伝達されるものであれば、例えば操舵トルクや舵角等であってもよい。   Further, in each of the above embodiments, the motor current value Im is described as an example of the state quantity of the on-vehicle equipment. However, the state quantity is not limited to this. Or a steering angle.

以上説明した各実施形態に基づく車両搭載機器の制御装置としては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。   As the control device of the vehicle-mounted device based on each of the embodiments described above, for example, the following devices can be considered.

車両搭載機器の制御装置は、その一つの態様において、車両搭載機器の駆動部を制御する指令信号を演算するCPUと、車両搭載機器の状態量を検出する状態量検出部と、前記CPUと前記状態量検出部の間に設けられ、前記状態量検出部によって検出された前記状態量のアナログ信号である第1信号の振幅を変化させる振幅変化部と、前記CPUに設けられ、前記振幅変化部を通過した前記第1信号と前記状態量検出部によって検出された前記状態量のアナログ信号である第2信号とを比較することにより装置の異常の有無を判断する比較判断を実行する異常判断部と、を有する。   In one aspect, a control device for a vehicle-mounted device includes a CPU that calculates a command signal for controlling a driving unit of the vehicle-mounted device, a state amount detection unit that detects a state amount of the vehicle-mounted device, the CPU and the CPU. An amplitude changing section provided between the state quantity detecting sections, for changing the amplitude of a first signal which is an analog signal of the state quantity detected by the state quantity detecting section; and the amplitude changing section provided in the CPU. An abnormality judging unit that executes a comparison judgment for judging the presence or absence of an abnormality in the device by comparing the first signal that has passed through the second unit with a second signal that is an analog signal of the state quantity detected by the state quantity detecting unit. And

前記車両搭載機器の制御装置の好ましい態様において、前記状態量検出部は電流値を検出する電流センサである。   In a preferred aspect of the control device for a vehicle-mounted device, the state quantity detection unit is a current sensor that detects a current value.

別の好ましい態様では、前記車両搭載機器の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記異常判断部は、前記電流値が所定値以上のとき、前記比較判断を実施する。   In another preferred aspect, in any of the aspects of the control device for a vehicle-mounted device, the abnormality determination unit performs the comparison determination when the current value is equal to or greater than a predetermined value.

さらに別の好ましい態様では、前記車両搭載機器の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記振幅変化部は、前記第1信号の振幅を所定倍率で変化させ、前記CPUは、前記振幅変化部を通過した前記第1信号を前記所定倍率分の1の倍率で変化させる。   In yet another preferred aspect, in any one of the aspects of the control device for a vehicle-mounted device, the amplitude changing unit changes the amplitude of the first signal at a predetermined magnification, and the CPU passes the amplitude changing unit. The changed first signal is changed at a magnification of 1 / predetermined magnification.

さらに別の好ましい態様では、前記車両搭載機器の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記振幅変化部は、アンプ内蔵IC内に設けられる。   In still another preferred aspect, in any one of the aspects of the control device for a vehicle-mounted device, the amplitude changing section is provided in an IC with a built-in amplifier.

さらに別の好ましい態様では、前記車両搭載機器の制御装置の態様のいずれかにおいて、前記CPUは、前記異常判断部が装置の異常が無いと判断するとき、前記第2信号に基づき前記駆動部を制御する。   In still another preferred aspect, in any one of the aspects of the control device of the vehicle-mounted device, the CPU, when the abnormality determination unit determines that there is no abnormality in the device, controls the drive unit based on the second signal. Control.

19…制御装置、52…CPU、58…電流センサ(状態量検出部)、69…ショート診断部(異常判断部)、82…第2アンプ(振幅変化部)、Im…モータ電流値(状態量)、Imm…メインの電流値信号(第2信号)、Ims…サブの電流値信号(第1信号)、Io…指令信号   19: control device, 52: CPU, 58: current sensor (state amount detection unit), 69: short-circuit diagnosis unit (abnormality judgment unit), 82: second amplifier (amplitude change unit), Im: motor current value (state amount) ), Imm: Main current value signal (second signal), Ims: Sub current value signal (first signal), Io: Command signal

Claims (6)

車両搭載機器の制御装置であって、
車両搭載機器の駆動部を制御する指令信号を演算するCPUと、
車両搭載機器の状態量を検出する状態量検出部と、
前記CPUと前記状態量検出部の間に設けられ、前記状態量検出部によって検出された前記状態量のアナログ信号である第1信号の振幅を変化させる振幅変化部と、
前記CPUに設けられ、前記振幅変化部を通過した前記第1信号と前記状態量検出部によって検出された前記状態量のアナログ信号である第2信号とを比較することにより装置の異常の有無を判断する比較判断を実行する異常判断部と、
を有することを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
A control device for a vehicle-mounted device,
A CPU for calculating a command signal for controlling a drive unit of the vehicle-mounted device;
A state quantity detection unit that detects a state quantity of the vehicle-mounted device;
An amplitude changing unit that is provided between the CPU and the state amount detection unit and changes an amplitude of a first signal that is an analog signal of the state amount detected by the state amount detection unit;
The CPU is provided to determine whether there is an abnormality in the apparatus by comparing the first signal that has passed through the amplitude change unit with a second signal that is an analog signal of the state quantity detected by the state quantity detection unit. An abnormality determination unit that performs a comparison determination for determining;
A control device for a vehicle-mounted device, comprising:
請求項1に記載の車両搭載機器の制御装置において、
前記状態量検出部は電流値を検出する電流センサであることを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
The control device for a vehicle-mounted device according to claim 1,
The control device for a vehicle-mounted device, wherein the state quantity detection unit is a current sensor that detects a current value.
請求項2に記載の車両搭載機器の制御装置において、
前記異常判断部は、前記電流値が所定値以上のとき、前記比較判断を実施することを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
The control device for a vehicle-mounted device according to claim 2,
The control device for a vehicle-mounted device, wherein the abnormality determination unit performs the comparison determination when the current value is equal to or greater than a predetermined value.
請求項1に記載の車両搭載機器の制御装置において、
前記振幅変化部は、前記第1信号の振幅を所定倍率で変化させ、
前記CPUは、前記振幅変化部を通過した前記第1信号を前記所定倍率分の1の倍率で変化させることを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
The control device for a vehicle-mounted device according to claim 1,
The amplitude changing unit changes the amplitude of the first signal at a predetermined magnification,
The control device for a vehicle-mounted device, wherein the CPU changes the first signal that has passed through the amplitude changing unit at a magnification of the predetermined magnification.
請求項1に記載の車両搭載機器の制御装置において、
前記振幅変化部は、アンプ内蔵IC内に設けられることを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
The control device for a vehicle-mounted device according to claim 1,
The control device for a vehicle-mounted device, wherein the amplitude changing unit is provided in an IC with a built-in amplifier.
請求項1に記載の車両搭載機器の制御装置において、
前記CPUは、前記異常判断部が装置の異常が無いと判断するとき、前記第2信号に基づき前記駆動部を制御することを特徴とする車両搭載機器の制御装置。
The control device for a vehicle-mounted device according to claim 1,
The control device for a vehicle-mounted device, wherein the CPU controls the drive unit based on the second signal when the abnormality determination unit determines that there is no abnormality in the device.
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