KR101837332B1

KR101837332B1 - 차량 탑재 기기의 제어 장치 및 파워 스티어링 장치

Info

Publication number: KR101837332B1
Application number: KR1020167017536A
Authority: KR
Inventors: 미츠오 사사키; 다쿠미 히사즈미
Original assignee: 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2014-02-24
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2018-03-09
Also published as: WO2015125617A1; DE112015000941T5; KR20160093665A; CN106061796B; CN106061796A; JP6224816B2; US20160332660A1; DE112015000941B4; US9975572B2; JPWO2015125617A1

Abstract

적어도 2계통의 용장성을 가진 운전 상태 검출부를 가지며, 2계통의 운전 상태 검출부 중, 통상은 그 1계통의 운전 상태 검출 신호에 기초하여 액추에이터 제어를 행하는 차량 탑재 기기의 제어 장치에 있어서, 적어도 2계통의 운전 상태 검출부 중 하나의 운전 상태 검출부의 통신 상태, 데이터의 상태, 또는, 운전 상태 검출부 자체의 상태에 이상이 발생한 것을 인식한 경우, 이상이 발생하지 않은 그 외의 운전 상태 검출부의 운전 상태 검출 신호에 기초하여 액추에이터의 제어를 행한다. 운전 상태를 검출하는 운전 상태 검출부, 또는, 운전 상태 검출 신호에 이상이 발생한 경우라도, 액추에이터 기능을 잔존시킨다.

Description

차량 탑재 기기의 제어 장치 및 파워 스티어링 장치{IN-VEHICLE DEVICE CONTROLLER AND POWER STEERING DEVICE}

본 발명은 차량 탑재 기기의 제어 장치 및 파워 스티어링 장치에 관한 것이다.

최근, EPS의 보급에 따라, 한층 더 상품력의 향상이 요망되고 있다. 그러한 가운데, 만일의 고장 시에, 시간 한정적이더라도 조타 어시스트 기능 등의 액추에이터 기능을 잔존시키고 싶다는 요망이 있다.

EPS의 어시스트 기능을 잔존시키는 기술로서 특허문헌 1이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2005-186759호 공보

차량 탑재 기기의 제어 장치에 있어서, 차량의 운전 상태를 검출하는 운전 상태 검출부, 또는, 운전 상태 신호에 이상이 발생한 경우라도, 액추에이터 기능을 잔존시키는 것이 과제가 된다.

본 발명은 상기 종래의 문제를 감안하여 안출된 것으로, 그 일 양태는, 적어도 2계통의 용장성을 가진 운전 상태 검출 센서를 가지며, 2계통의 운전 상태 검출부 중, 통상은 그 1계통의 운전 상태 신호에 기초하여 액추에이터의 제어를 행하는 차량 탑재 기기의 제어 장치에 있어서, 적어도 2계통의 운전 상태 검출부 중 하나의 운전 상태 검출부의 통신 상태, 데이터의 상태, 또는, 운전 상태 검출부 자체의 상태에 이상이 발생한 것을 인식한 경우, 이상이 발생하지 않은 그 외의 운전 상태 검출부의 운전 상태 검출 신호에 기초하여 구동 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 차량 탑재 기기의 제어 장치에 있어서, 운전 상태 검출부, 또는 운전 상태를 검출한 조타 상태 검출 신호에 이상이 발생한 경우라도, 액추에이터 기능을 잔존시키는 것이 가능해진다.

도 1은 실시형태에서의 파워 스티어링 장치의 개략도이다.
도 2는 실시형태에서의 파워 스티어링 장치의 전기 시스템 블록도이다.
도 3은 조타 토크 센서, 타각 센서의 입출력을 도시한 도면이다.
도 4는 실시형태 1에서의 파워 스티어링 장치의 제어 블록도이다.
도 5는 SPC 방식의 통신 방식을 도시한 개략도이다.
도 6은 SPI 방식의 통신 방식을 도시한 개략도이다.
도 7은 리미터 처리 후의 토크 지령을 도시한 그래프이다.
도 8은 실시형태에서의 이상 신호 검출 처리를 도시한 흐름도(조타 토크)이다.
도 9는 실시형태에서의 이상 신호 검출 처리를 도시한 흐름도(타각)이다.
도 10은 실시형태에서의 이상 신호 검출 처리를 도시한 흐름도(모터 회전각)이다.
도 11은 실시형태 2에서의 파워 스티어링 장치의 제어 블록도이다.
도 12는 실시형태 2에서의 이상 검출 처리를 도시한 흐름도이다.
도 13은 실시형태 3에서의 파워 스티어링 장치의 제어 블록도이다.
도 14는 실시형태 3에서의 이상 검출 처리를 도시한 흐름도이다.
도 15는 실시형태 4에서의 파워 스티어링 장치의 제어 블록도이다.
도 16은 실시형태 4에서의 이상 검출 처리를 도시한 흐름도이다.

이하, 본 발명에 따른 차량 탑재 기기의 제어 장치의 실시형태 1∼4를 도 1∼도 16에 기초하여 상세히 설명한다.

[실시형태 1]

도 1은 본 실시형태 1에서의 차량 탑재 기기의 제어 장치인 파워 스티어링 장치를 도시한 개략도이다. 도 1에 도시된 파워 스티어링 장치는, 스티어링 휠(도시 생략), 스티어링 샤프트(조타축)(1), 피니언축(2), 랙축(3)에 의해 액추에이터인 기본적인 조타 기구가 구성되어 있다. 이 조타 기구는, 운전자에 의해 스티어링 휠이 회전 조작되면, 그 스티어링 휠의 조타 토크가 스티어링 샤프트(1)를 통해 피니언축(2)에 전달되고, 피니언축(2)의 회전 운동이 랙축(3)의 직선 운동으로 변환되어, 랙축(3)의 양단에 연결된 좌우의 전타륜(轉舵輪)(도시 생략)이 전타되도록 되어 있다. 즉, 랙축(3)에는, 피니언축(2)이 맞물리는 랙 톱니가 형성되어 있고, 그 랙 톱니와 피니언축의 맞물림으로 스티어링 샤프트(1)의 회전을 전타 동작으로 변환하는 변환 기구가 구성된다.

또한, 피니언축(2)의 하우징에는 스티어링 휠의 조타각을 검출하는 조타 상태 검출부인 조타 토크 센서(TS)(예컨대, 리졸버 등)가 설치되어 있다. 조타 토크 센서(TS)의 출력 신호 및 전동 모터(M)의 로터의 회전각을 검출한 조타 상태 검출부인 모터 회전각 센서(예컨대 리졸버나 IC 등)의 출력 신호, 차속 정보에 기초하여 제어 장치(이하, ECU라고 칭함)(4)의 모터 제어 회로에 의해 전동 모터(M)를 구동 제어하여, 전동 모터(M)로부터 감속기(5)를 통해 랙축(3)에 대해 조타 어시스트력을 부여하도록 구성되어 있다.

전동 모터(M)에는, 그 출력축에 감속기(5)가 설치되고, 전동 모터(M)의 회전이 감속되면서 랙축(3)의 직선 운동으로 변환되도록 되어 있다.

또한, 스티어링 샤프트(1)는, 스티어링 휠측의 입력축과 랙축(3)측의 출력축으로 축 방향이 분할되어 있다. 입력축과 출력축은 토션 바(도시 생략)를 통해 서로 동축 연결되어 있다. 이에 의해, 입력축과 출력축이 토션 바의 비틀림 변형을 가지고 상대 회전 가능하게 되어 있다. 조타 토크 센서(TS)는, 입력축측의 회전각을 검출하는 제1 각도 센서와, 출력축측의 회전각을 검출하는 제2 각도 센서를 구비하고, 제1 각도 센서와 제2 각도 센서의 제1, 제2 조타 상태 검출 신호에 기초하여, 상기 토션 바의 비틀림량을 연산함으로써 조타 토크를 연산한다.

또한, 이 토션 바에는, 조타 상태 검출부인 타각 센서(AS)(예컨대, MR 소자나 IC 등)가 설치되어 있다.

도 2는 전기 시스템의 구성 블록도를 도시하고 있고, 도 3은 조타 토크 센서(TS), 타각 센서(AS), 모터 회전각 센서(6)의 입출력을 나타낸 도면이다.

상기 ECU(4)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 조타 상태 검출부로부터 출력되는 2개의 시리얼 데이터 신호이며, 서로 상이한 검출 소자로부터 검출되는 검출 신호, 또는 공통의 검출 소자에 의해 검출된 후, 서로 상이한 전자 회로를 통해 출력되는 검출 신호인 제1 및 제2 조타 상태 신호를 수신하는 조타 상태 검출 신호 수신부(21a∼21d)가 설치되어 있다.

구체적으로는, 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각 상기 제1, 제2 조타 상태 검출부인 Main과 Sub의 2개의 조타 토크 센서(TS1, TS2), Main과 Sub의 2개의 타각 센서(AS1, AS2), Main과 Sub의 2개의 모터 회전각 센서(61, 62)에 의해, 조타 토크, 타각, 모터 회전각을 검출하고, 각각 제1, 제2 조타 상태 검출 신호인 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)을 ECU(4) 내의 조타 상태 검출 수신부인 토크 신호 수신부(21b, 21d), 타각 신호 수신부(21a, 21c), 모터 회전각 신호 수신부(도시 생략)에 출력한다.

또한, 조타 토크 센서(TS1, TS2), 타각 센서(AS1, AS2), 모터 회전각 센서(61, 62)는, 각각 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)의 이상의 유무를 검출하고, 이상을 나타내는 정보를 포함하는 신호를 출력하는 이상 판단 회로를 갖는 것으로 한다.

도 2에 도시된 전원 회로(7)는, 센서류, MPU(9), IC 관계의 전원을 작성하여 공급을 행한다. CAN 통신 회로(8)는 차량과의 데이터, 기타 정보를 교환한다. MPU(9)는, EPS의 어시스트 제어의 연산, 모터 전류의 컨트롤, 기능 구성 요소의 이상 검출, 안전 상태로의 이행 처리 등을 행한다. 페일세이프(fail safe)부(13)는, MPU(9)에 의해 이상이 검출되어, 시스템을 차단하지 않으면 안 된다고 판단되었을 때, MPU(9)로부터의 지령에 기초하여, 모터 전류의 전원을 차단하는 기능을 갖는다.

드라이브 회로(10)는, MPU(9)로부터의 지령에 기초하여, 인버터 회로(12)의 구동 소자를 구동한다. 인버터 회로(12)는 구동 소자로 구성되며, 드라이브 회로(10)로부터의 지령에 기초하여 작동한다. 전동 모터(M)는, 인버터 회로(12)로부터의 전류에 따라 구동하여, 조타 보조를 위한 모터 토크를 출력한다. 인버터 회로(12)의 하류측의 전류는, 전류 검출 소자로서의 전류 센서(11a, 11b)에 의해 검출된다.

모터 제어를 행하기 위해서, 고응답 필터 처리를 행한 Main과 Sub의 전류 검출 회로(14a, 14b)가 설치되어 있다. 또한, 인버터 회로(12)의 과전류를 감시하기 위해서, 평균적인 전류를 검출하여, 저응답의 필터 처리를 행한 Main과 Sub의 전류 검출 회로(15a, 15b)가 설치되어 있다.

도 4는 본 실시형태 1에서의 ECU(4)를 도시한 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, ECU(4)에는, 상기 제1 및 상기 제2 조타 상태 신호[조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)]의 이상을 검출하는 신호 이상 검출 회로(16a∼16f)와, 상기 신호 이상 검출 회로(16a∼16f)의 판단에 기초하여, 이상한 조타 상태 검출 센서를 선별하여, 백업 신호로 전환하는 이상 센서 선별부(17)와, 페일세이프부(13)와, 조타 상태 신호에 기초하여 토크 지령을 출력하는 EPS 제어부(18)와, 조타 상태 신호에 이상이 발생한 경우, 토크 지령을 제한하는 리미터(19)와, 토크 지령에 기초하여 모터를 제어하는 모터 제어부(20)를 갖는다.

조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)은, 예컨대, 통신의 개시를 나타내는 트리거 펄스와 통신의 종료를 나타내는 엔드 펄스 사이에 조타 상태를 나타내는 데이터가 포함되는 시리얼 데이터 신호가 이용된다.

이 시리얼 데이터 신호의 통신 방식으로서는, 예컨대, SPC(Short PWM Codes) 방식과, SPI(Serial Peripheral Interface) 방식 등을 들 수 있다.

SPC 방식은 도 5에 도시된 바와 같이, 마이크로컴퓨터로부터의 트리거 펄스와, 센서 IC의 기준 펄스와, 센서 IC 스테이터스 정보와, 데이터와, CRC 데이터와, 엔드 펄스로 이루어진다.

SPC 방식에서는, 센서 IC의 기준 펄스를 기준으로 하여 마이크로컴퓨터는 데이터를 식별한다. 센서 IC 스테이터스 정보에는, 센서 IC 고장 정보나 센서 IC의 식별 정보가 포함되며, 마이크로컴퓨터에 송신된다. 센서 IC 고장 정보의 예로서는, DSPU 오버플로우의 주기 검사, X, Y의 원시값(raw value)의 주기 검사, 이용할 수 있는 자계 강도(자석 손실 체크)의 주기 검사, 테스트 벡터를 구비한 신호 패스의 체크, 내부·외부 공급 전압의 계속 체크 등을 들 수 있다.

SPI 방식은, 도 6에 도시된 바와 같이, 마이크로컴퓨터로부터의 커맨드와, 스테이터스 데이터와, 데이터와, 세이프티 워드로 이루어진다. SPI 방식에서는, 마이크로컴퓨터로부터의 커맨드에 의해, 센서 IC로부터 송신되는 데이터를 선택할 수 있다. 스테이터스 데이터에 의해 센서 IC의 전체 진단 레지스터 정보가 송신된다. 세이프티 워드에는 스테이터스 데이터의 일부와 CRC의 데이터가 포함된다.

조타 상태 검출 신호 수신부(21a∼21d)를 통해, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)을 수신한 신호 이상 검출 회로(16a∼16f)는, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)에 기초하여, 상기 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)의 이상을 검출한다.

신호 이상 검출 회로(16a∼16f)는, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub) 내에 조타 상태 검출 센서에 이상이 발생한 것을 나타내는 센서 이상 신호가 포함되어 있을 때, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)의 이상을 검출한다. 또한, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub) 내에 상기 조타 상태를 나타내는 데이터가 포함되어 있지 않거나, 또는, 조타 상태를 나타내는 데이터의 순서가 상이한 것을 검출함으로써, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)의 이상을 검출한다.

상기 신호 이상 검출 회로(16a∼16f)에 의해, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub) 중 한쪽에 이상이 검출된 경우, 이상 센서 선별부(17)에 의해, 이상이 검출된 조타 상태 검출부를 선별한다. 그리고, 그 이상이 검출된 조타 상태 검출부가 Main의 센서[토크 센서(TS1), 조타각 센서(AS1), 모터 회전각 센서(61)]인 경우에는, 모터 제어에 이용하는 신호를 Sub의 조타 상태 검출 센서[토크 센서(TS2), 조타각 센서(AS2), 모터 회전각 센서(62)]로부터 출력된 신호로 전환한다.

또한, 이상 센서 선별부(17)는, 제1 조타 상태 신호와 제2 조타 상태 신호를 용장 감시에 의해 비교하여, 제1 조타 상태 신호와 제2 조타 상태 신호의 이상을 검출한다.

도 7은 리미터(19)에 의해 어시스트 제한된 토크 지령의 일례를 도시한 그래프이다. 통상시, 리미터(19)는 입력된 토크 지령을 그대로 출력한다. 신호 이상 검출 회로(16a∼16b)에 있어서, 신호의 이상이 검출된 경우에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 토크 지령의 입력값이 제한값 이상으로 커져도 토크 지령의 출력값은, 미리 설정된 제한값으로 제한된다.

다음으로, 도 8의 흐름도에 기초하여, 본 실시형태에서의 파워 스티어링 장치의 처리 단계를 설명한다. 도 8에서는, 조타 토크 센서(TS1, TS2) 및 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 이상 검출에 대해 도시하고 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 단계 S1a에 있어서, 신호 이상 검출 회로(16a, 16b)에 의해, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 통신 상황을 판독한다.

단계 S2a에 있어서, 신호 이상 검출 회로(16a, 16b)에 의해, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)로부터 조타 토크 센서(TS1, TS2)의 상태를 판독한다.

단계 S3에 있어서, 신호 이상 검출 회로(16a, 16b)에 의해, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 통신 상태가 정상인지의 여부를 판정한다. 통신 상태가 정상인 경우 단계 S4로 이행하고, 통신 상태가 정상이 아닌 경우 단계 S5로 이행한다.

통신 상태가 정상인 경우에는, 단계 S4에 있어서, 신호 이상 검출 회로(16a, 16b)에 의해, 조타 토크 센서(TS1, TS2)의 상태가 정상인지의 여부를 판정한다. 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)에는, 조타 토크 센서(TS1, TS2)의 자기 진단 결과가 포함되기 때문에, 이 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)에 의해 판단할 수 있다. 조타 토크 센서(TS1, TS2)의 상태가 정상인 경우에는 이 제어 주기에 있어서의 처리를 종료하고, 조타 토크 센서(TS1, TS2)의 상태가 정상이 아닌 경우에는 단계 S5로 이행한다.

통신 상태, 또는, 조타 토크 센서(TS1, TS2)의 상태가 정상이 아닌 경우에는, 단계 S5에 있어서, 이상 센서 선별부(17)에 의해, 이상이 발생하고 있는 것은 Main의 조타 토크 센서(TS1) 또는 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)인지의 여부를 판정한다. 이상이 발생하고 있는 것이 Main의 조타 토크 센서(TS1), 또는, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)인 경우에는 단계 S6으로 이행하고, 이상이 발생하고 있는 것이 Sub의 조타 토크 센서(TS2), 또는, 조타 토크 검출 신호 Tt(Sub)인 경우에는 단계 S8로 이행한다.

이상이 발생하고 있는 것이 Main의 조타 토크 센서(TS1), 또는, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)인 경우에는, 단계 S6에 있어서, 이상 센서 선별부(17)에 의해, 제어에 사용하는 센서를 Sub의 조타 토크 센서(TS2)로 전환한다.

단계 S7에 있어서, 페일세이프부(13)에 의해, 운전자에게 이상을 알리기 위해서, 워닝 램프를 점등시킨다.

이상이 발생하고 있는 것이 Sub의 조타 토크 센서(TS2), 또는, 조타 토크 검출 신호 Tt(Sub)인 경우에는, 단계 S8에 있어서, 조타 어시스트 제어를 그대로 계속시킨다. 단, Sub측에서 이상이 발생하고 있는 것을 운전자에게 알리기 위해서, S9에 있어서 페일세이프부(13)에 의해, 워닝 램프를 점등시킨다.

도 9, 도 10은, 타각 센서(AS1, AS2) 및 모터 회전각 센서(61, 62)와, 그 조타 상태 신호의 이상 검출을 도시하고 있다. 도 9에서는, 단계 S1b, S2b에 있어서, 타각 검출 신호의 통신 상황, 타각 센서(AS1, AS2)의 상태의 판독, 도 10에서는, S1c, S2c에 있어서, 모터 회전각 검출 신호의 통신 상황, 모터 회전각 센서(61, 62)의 상태의 판독으로 변경할 뿐이기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다.

한편, 도 8∼도 10의 흐름도에서는, 통신 상태, 센서 상태에 이상이 있는 경우, 조타 어시스트력의 출력 토크를 제한하고 있지 않으나, S6, S8에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 리미터(19)에 의해, 조타 어시스트력의 출력 토크를 제한해도 좋다.

이상으로 나타낸 바와 같이, 본 실시형태 1에서의 파워 스티어링 장치에 의하면, 제1 또는 제2 조타 상태 검출 신호 내에 상기 조타 상태 검출 센서에 이상이 발생한 것을 나타내는 데이터가 포함되어 있을 때, 신호 이상 검출 회로(16a∼16f)에 의한 이상을 검출하기 때문에, 센서 이상을 검출할 수 있다.

또한, 시리얼 데이터 신호는, 미리 정해진 데이터가 미리 정해진 순서로 전달되기 때문에, 이들 데이터의 유무나 순서를 감시함으로써, 신호 이상 검출 회로(16a∼16f)에 의해, 조타 상태 검출 센서나 조타 상태 신호, 신호 전달 회로(핀이나 인터페이스)의 이상을 검출할 수 있다.

또한, 조타 상태 검출 센서나 조타 상태 신호의 통신에 무엇인가 이상이 발생한 경우, 이상 센서 선별부(17)에 의해 정확히 이상이 발생한 조타 상태 검출 센서, 조타 상태 신호를 판별하고, 필요에 따라 조타 어시스트 제어에 이용하는 신호를 전환하여, 이상 발생 시에 있어서의 운전자의 부담을 경감시키는 것이 가능해진다.

또한, 각각의 조타 상태 신호의 이상 검출뿐만이 아니라, 조타 상태 신호끼리의 비교에 의해 이상 검출을 행함으로써, 이상 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 제1, 제2 조타 상태 신호 중, 적어도 한쪽의 조타 상태 신호에 이상이 발생했을 때에는, 용장 감시를 할 수 없기 때문에, 한쪽의 조타 상태 신호에 이상이 발생한 경우에는 토크 지령의 출력 제한을 행하여, 조타의 안전성의 향상을 도모하고 있다. 또한, 어시스트력 출력단에서 최대 모터 토크값을 규제함으로써, 전체적인 조타력을 무겁게 할 수 있어, 운전자에게 명확한 시스템 이상 상태를 알리는 것이 가능해진다.

또한, EPS의 어시스트 기능을 잔존시키기 위해서, 이상을 검지한 경우, 그 신호로부터 대체 신호로 전환하여 어시스트 제어를 계속하는 것이 특허문헌 1에 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1의 방법의 경우, 대체 신호는 정밀도가 나빠, 보정 등의 신호 조정이 필요해져, 비용이 높아지기 쉽다. 그에 비해, 본 실시형태 1의 경우, 동등한 2계통의 제1, 제2 조타 상태 신호에 각각 통신 상태, 송수신의 데이터의 상태, 센서 자체의 상태를 감시하는 기능을 가지며, 한쪽이 이상인 경우에는, 다른쪽의 이상이 아닌 신호로 전환하기 때문에, 비용의 삭감을 도모하는 것이 가능해진다.

[실시형태 2]

다음으로, 본 실시형태 2에서의 파워 스티어링 장치에 대해 설명한다. ECU(4) 이외에는 실시형태 1과 동일하기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다. 본 실시형태 2는, 제1, 제2 조타 토크 센서(TS1, TS2) 및 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 이상 검출을 행하는 것이다.

본 실시형태 2에서의 ECU(4)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 실시형태 1에서의 ECU(4)의 신호 이상 검출 회로(16c∼16f)를 삭제하고, 이상 센서 선별부(17) 대신에 신호 전환부(17a)와 용장 감시 회로(21)와 이상 발생 판단부(22)와 대체 신호 연산부(23)를 설치한 것이다. 그 외의 구성은 실시형태 1과 동일하다.

용장 감시 회로(21)는, 상기 조타 토크 센서(TS1)의 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)와 조타 토크 센서(TS2)의 조타 토크 검출 신호 Tt(Sub)를 비교하여, 그 편차 절대값이 임계값 이상일 때, 조타 토크 센서(TS1, TS2)의 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 이상을 검출한다.

이상 발생 판단부(22)는, 용장 감시 회로(21)의 이상 검출에 기초하여 조타 토크 센서(TS1, TS2)의 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 이상 발생을 판단한다.

대체 신호 연산부(23)는, 타각 센서(AS1)의 타각 검출 신호 θs(Main)와 모터 회전각 센서(61)의 모터 회전각 검출 신호 θm(Main)에 기초하여 조타 토크 검출 신호 Tt의 대체 신호를 연산한다.

여기서, 대체 신호의 연산예에 대해 설명한다. 토션 바의 상하류의 상대 각도에 토션 바의 비틀림 강성값 Ktb를 곱함으로써 대체 신호인 조타 토크 연산 신호 Tts를 산출한다. 토션 바의 상류의 각도는 타각 검출 신호 θs(Main)를 이용한다. 한편, 토션 바의 하류의 각도[피니언축(2)의 회전각]는, 모터 회전각 검출 신호 θm(Main)에 피니언축(2)으로부터 모터 샤프트 사이의 감속비 Ng를 곱함으로써 산출한다. 즉, 조타 토크 연산 신호 Tts(Main)는 이하의 (1)식이 된다.

Tts=Ktb×(θs-θp) …(1)

신호 전환부(17a)는, 통상시에는 조타 토크 센서(TS1)의 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)를 EPS 제어부(18)에 출력한다. 이상 발생 판단부(22)가 이상 발생을 검출한 경우, 조타 토크 센서(TS1, TS2)의 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 통신 상태, 센서 상태에 이상이 있는지의 여부를 판단하여, 이상이 있는 경우에는, 이상이 없는 쪽의 조타 토크 검출 신호를 EPS 제어부(18)에 출력한다. 이상이 없는 경우에는, 조타 토크 연산 신호 Tts를 EPS 제어부에 출력한다. 한편, 신호 전환부(17a)는, 대체 신호 연산부(23)로부터 출력된 대체 신호를 수신하는 대체 신호 수신부를 갖는 것으로 한다.

다음으로, 도 12의 흐름도에 기초하여, 본 실시형태 2에서의 파워 스티어링 장치의 처리 단계를 설명한다.

S1a, S2a는 실시형태 1(도 8)과 동일하다.

S10a에 있어서, CPU(9)에 의해 조타 토크 센서(TS1, TS2)로부터 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)를 판독한다.

S11에 있어서, CPU(9)에 의해 타각 센서(AS1)로부터 타각 검출 신호 θs(Main)를 판독한다.

S12에 있어서, CPU(9)에 의해 모터 회전각 센서(61)로부터 모터 회전각 검출 신호 θm(Main)을 판독한다.

S13a에 있어서, 대체 신호 연산부(23)에 의해, 조타 토크 연산 신호 Tts를 연산한다.

S14a에 있어서, 용장 감시 회로(21)에 의해, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)와 조타 토크 검출 신호 Tt(Sub)의 차분 절대값이 미리 설정된 미리 정해진 값 이상인지의 여부를 판정한다. 이 차분 절대값이 미리 정해진 값 이상인 경우에는 S15a로 이행하고, 이상 발생 판단부(22)에 의해, 이상 카운터 Ttq를 인크리먼트(increment)하며, S17로 이행한다. 차분 절대값이 미리 정해진 값 미만인 경우에는 S16a로 이행하여, 이상 카운터 Ttq를 클리어(clear)한다.

S17a에 있어서, 이상 발생 판단부(22)에 의해, 이상 카운터 Ttq가 미리 정해진 값 이상인지의 여부를 판정한다. 이상 카운터 Ttq가 미리 정해진 값 이상인 경우에는 S3으로 이행하고, 이상 카운터 Ttq가 미리 정해진 값 미만인 경우에는 그 연산 주기에서의 처리는 종료하고, Start로 되돌아간다.

S3, S4는 실시형태 1과 동일하다.

S4에서 센서 상태가 정상이라고 판단된 경우에는, S18로 이행한다. S18에서는, 신호 전환부(17a)에 의해, 대체 신호가 모터 제어에 이용되는 신호로서 전환된다. 그리고, S19에서, 페일세이프부(13)에 의해 운전자에게 이상을 알리기 위해서, 워닝 램프를 점등시킨다.

S5에서는, 이상한 센서(또는 신호)가 조타 토크 센서(TS1)[또는, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)]인지의 여부를 판정하여, 조타 토크 센서(TS1)[또는 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)]인 경우에는 S6으로 이행하고, 그렇지 않은 경우에는 S8로 이행한다.

S6에 있어서, 신호 전환부(17a)에 의해, 제어에 사용하는 신호를 조타 토크 검출 신호 Tt(Sub)로 전환하고, S20에 있어서 모터 출력을 제한하며, S7에 있어서 워닝 램프를 점등시키고, 처리를 종료한다.

S8에 있어서, 신호 전환부(17a)에 의해, 제어에 사용하는 신호를 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)인 채로 하고, S21에 있어서 모터 출력을 제한하며, S9에 있어서 워닝 램프를 점등시키고, 처리를 종료한다.

이상으로 나타낸 바와 같이, 본 실시형태 2에서의 파워 스티어링 장치에 의하면, 한 쌍의 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub) 중 한쪽에 이상이 검출된 경우라도, 다른쪽 신호에 기초하여 계속해서 제어를 계속할 수 있다. 또한, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)와 조타 토크 검출 신호 Tt(Sub)는, 같은 종류의 차량의 운전 상태를 나타내는 신호이기 때문에, 한쪽 신호에 이상이 검출된 경우라도, 다른쪽 신호에 기초하여 계속 제어가 가능해진다.

또한, 용장 감시 회로(21)에 의해, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)끼리의 비교에 의해 이상 검출을 행함으로써, 각각의 이상 판단 회로에 의해 검출할 수 없었던 이상도 검출할 수 있게 되어, 이상 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

조타 토크 센서(TS1, TS2)의 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 편차 절대값이 미리 정해진 값 이상인 경우, 어느 쪽의 신호가 이상(異常)인지 판단이 곤란하다. 본 실시형태 2에서는 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 편차 절대값이 미리 정해진 값 이상인 경우, 대체 신호를 이용하기 때문에, 보다 안전하게 계속 제어가 가능해진다.

또한, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub) 중 적어도 한쪽 신호에 이상이 포함되는 경우에는, 다른쪽 신호를 이용하는 경우라도 조타 어시스트력을 저감하기 때문에, 보다 안전성을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 시리얼 데이터 신호는, 미리 정해진 데이터가 미리 정해진 순서로 전달되기 때문에, 이들 데이터의 유무나 순서를 감시함으로써, 센서나 신호, 신호 전달 회로(핀이나 인터페이스)의 이상을 검출할 수 있다.

또한, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 차분 절대값이 미리 정해진 값 이상이고, 신호 이상 검출 회로(16a, 16b)에 의해 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 이상이 검출되지 않은 경우, 조타 어시스트를 정지하면, 보다 안전성을 향상시킬 수 있다.

[실시형태 3]

다음으로, 본 실시형태 3에서의 파워 스티어링 장치에 대해 설명한다. ECU(4) 이외에는 실시형태 1, 2와 동일하기 때문에 여기서의 설명은 생략한다. 본 실시형태 3은, 모터 회전각 센서(61, 62) 및 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)의 이상 검출을 행하는 것이다. 또한, 본 실시형태 3에서의 전동 모터는 브러시리스 모터로 한다.

본 실시형태 3에서의 ECU(4)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 모터 회전각 센서(61, 62)로부터 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)가 CPU(9)에 의해 입력된다. 또한, 실시형태 2의 ECU(4)에 대해, 대체 신호 연산부(23)가 모터 회전각 추정부(24)로 변경되고, 전환 스위치(25), 대체 모터 제어부(26)가 추가되어 있다. 그 외의 구성은 실시형태 2와 동일하다.

모터 회전각 추정부(24)는, 전동 모터(M)의 중성점 전위, 전동 모터(M)의 유도 전압, 전동 모터(M)의 자기 포화 기전압, 또는 전동 모터(M)의 돌극성(突極性)의 차, 또는 이들의 조합에 기초하여, 소위 센서리스 제어에 의해, 전동 모터(M)의 회전각을 추정한다.

전환 스위치(25)는, 신호 전환부(17a)로부터의 신호를 입력받아, 모터 회전각 추정부(24)에서 추정된 전동 모터(M)의 회전각을 모터 제어에 사용하는 경우에는, 대체 모터 제어부(26)측으로 전환하고, 그 이외일 때에는, 모터 제어부(20)측으로 전환한다. 대체 모터 제어부(26)는, 모터 회전각 추정부(24)에서 추정한 모터 회전각에 기초하여 구동 제어 신호를 연산해서 출력한다.

다음으로, 도 14의 흐름도에 기초하여, 본 실시형태 3에서의 파워 스티어링 장치의 처리 단계를 설명한다.

S1c, S2c는 실시형태 1(도 10)과 동일하다.

S10b에 있어서, CPU(9)에 의해 모터 회전각 센서(61, 62)로부터 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)을 판독한다.

S22에 있어서, 모터 회전각 추정부(24)에 의해, 전동 모터(M)의 U, V, W상(相)의 단자 전압을 판독한다.

S14b∼S17b는, 실시형태 2의 S14a∼S17a의 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 조타 토크 센서 이상 카운터 Ttq를, 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub), 모터 회전각 이상 카운터 Tθ로 변경한 것이다.

S4∼S9, S19∼S21은 실시형태 2와 동일하다.

S4에서 센서 상태가 정상이라고 판단된 경우에는, S23으로 이행한다. S23에서는, 모터 회전각 추정부(24)에 의해, U, V, W상의 단자 전압으로부터 모터 회전각 연산값을 연산한다

S24에서는, 대체 모터 제어부(26)에 의해, 모터 회전각 추정부(24)에서 추정된 전동 모터(M)의 회전각에 기초하여 모터 제어를 행하고, S19에서 워닝 램프를 점등시키며, 처리를 종료한다.

이상으로 나타낸 바와 같이, 본 실시형태 3에서의 파워 스티어링 장치에 의하면, 센서리스 제어를 이용함으로써, 모터 회전각 센서에 이상이 발생한 경우에 있어서도 계속 제어가 가능해진다. 또한, 실시형태 2와 동일한 작용 효과를 나타낸다.

[실시형태 4]

다음으로, 본 실시형태 4에서의 파워 스티어링 장치에 대해 설명한다. ECU(4) 이외에는 실시형태 1∼3과 동일하기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다. 본 실시형태 4는, 타각 센서(AS1, AS2) 및 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub)의 이상 검출을 행하는 것이다.

본 실시형태 4에서의 ECU(4)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 타각 센서(AS1, AS2)로부터 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub)가 CPU(9)에 의해 입력된다. 또한, 실시형태 2의 ECU(4)에 대해, 대체 신호 연산부(23)가 타각 추정부(28)로 변경되어 있다. 그 외의 구성은 실시형태 2와 동일하다.

타각 추정부(28)는 타각 연산 신호를 연산한다. 여기서, 타각 연산 신호의 연산예에 대해 설명한다. 타각 센서(AS)가 토션 바보다 전타륜측에 설치되어 있는 경우에는, 모터 회전각 검출 신호 θm(Main)에, 피니언축(2)으로부터 모터 샤프트 사이의 감속비 Ng를 곱하여 타각 연산 신호 θss[=피니언축(2)에서의 회전각]를 연산한다.

타각 센서(AS)가 토션 바보다 스티어링 휠측에 설치되어 있는 경우에는, 조타 토크 검출 신호 Tt를 토션 바의 비틀림 강성값 Ktb로 나누어 토션 바의 비틀림각 Tt/Ktb를 산출한다. 토션 바에 비틀림이 발생하고 있을 때, 타각과 피니언축(2)에 있어서의 회전각 θp 사이에는 토션 바의 비틀림분만큼 차이가 발생하고 있기 때문에, 이 피니언축에 있어서의 회전각 θp와 토션 바의 비틀림각 Tt/Ktb를 더함으로써, 타각 연산 신호 θss(Main)를 산출할 수 있다.

또한, 도 15에서는, 모터 회전각 센서(61)로부터 출력된 모터 회전각 검출 신호 θm(Main)에 기초하여 타각 연산 신호 θss를 연산하고 있으나, 도 13에 도시된 바와 같이, 전동 모터(M)의 U, V, W상의 단자 전압에 기초하여 센서리스 제어에 의해 추정된 모터 회전각에 기초하여 타각 연산 신호 θss를 산출해도 좋다.

다음으로, 도 16의 흐름도에 기초하여, 본 실시형태 4에서의 파워 스티어링 장치의 처리 단계를 설명한다.

S1b, S2b는 실시형태 1(도 9)과 동일하다.

S10c에 있어서, CPU(9)에 의해 타각 센서(AS1, AS2)로부터 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub)를 판독한다.

S12에 있어서, 모터 회전각 검출 신호 θm(Main)을 판독한다.

S13b에 있어서, 타각 추정부(28)에 의해, 타각 연산 신호 θss를 연산한다.

S14c∼S17c는, 실시형태 2의 S14a∼S17a의 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub), 조타 토크 센서 이상 카운터 Ttq를, 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 이상 카운터 Tθ로 변경한 것이다.

S3∼S9, S19∼S21은 실시형태 2와 동일하다.

S4에서 센서 상태가 정상이라고 판단된 경우에는, S25로 이행한다. S25에서는, 신호 전환부(17a)에 의해, 대체 신호가 모터 제어에 이용되는 신호로서 전환된다.

이상으로 나타낸 바와 같이, 본 실시형태 4에서의 파워 스티어링 장치에 의하면, 센서리스 제어를 이용함으로써, 타각 센서(AS1, AS2), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub)에 이상이 발생한 경우에 있어서도 계속 제어가 가능해진다. 또한, 실시형태 2, 3과 동일한 작용 효과를 나타낸다.

이상, 본 발명에 있어서, 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상의 범위에서 다채로운 변형 및 수정이 가능한 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 특허청구의 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

실시형태 1∼4에서는, 조타 상태 검출 센서(토크 센서, 타각 센서, 모터 회전각 센서)의 이상 검출에 대해 설명하였으나, 차량 탑재 기기의 운전 상태(예컨대, 조타 토크, 타각, 모터 회전각 외에, 차속, 요 모멘트 등)를 검출하는 운전 상태 검출부의 이상 검출에 적용해도 좋다.

Claims

액추에이터를 구비한 차량 탑재 기기의 제어 장치에 있어서,
차량의 운전 상태를 검출하는 검출부로서, 복수의 검출 소자의 각각으로부터 출력되는 제1 운전 상태 검출 신호와 제2 운전 상태 검출 신호, 또는, 공통의 검출 소자에 의해 검출된 후, 서로 상이한 전자 회로를 통해 출력되는 제1 운전 상태 검출 신호와 제2 운전 상태 검출 신호를 출력하는 운전 상태 검출부와,
상기 제1 운전 상태 검출 신호의 이상의 유무를 검출하고, 상기 제1 운전 상태 검출 신호에 이상이 검출된 경우, 이상을 나타내는 정보를 포함하는 신호를 출력하는 제1 이상 판단 회로와,
상기 제2 운전 상태 검출 신호의 이상의 유무를 검출하고, 상기 제2 운전 상태 검출 신호에 이상이 검출된 경우, 이상을 나타내는 정보를 포함하는 신호를 출력하는 제2 이상 판단 회로와,
상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호를 입력하고, 상기 액추에이터를 구동 제어하는 마이크로 프로세서와,
상기 마이크로 프로세서에 설치되며, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호를 비교함으로써, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호의 이상을 검출하는 용장 감시 회로와,
상기 마이크로 프로세서에 설치되며, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호 및 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호를 수신하여, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호 및 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호의 각각에 포함되는 이상의 유무를 검출하는 신호 이상 검출 회로와,
상기 마이크로 프로세서를 구비하는 ECU와,
상기 ECU에 설치되며, 상기 신호 이상 검출 회로가 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호 중 어느 것에도 이상을 나타내는 정보가 포함되어 있지 않다고 판단하는 경우, 적어도 한쪽 신호에 기초하여 상기 액추에이터를 구동 제어하는 구동 제어 신호를 연산해서 출력하고, 한쪽에 이상을 나타내는 정보가 포함되어 있다고 판단하는 경우, 다른쪽 신호에 기초하여 상기 구동 제어 신호를 연산해서 출력하는 액추에이터 제어 회로
를 포함하고,
상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호 및 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호는, 통신의 개시를 나타내는 트리거 펄스와 통신의 종료를 나타내는 엔드 펄스 사이에 상기 차량의 운전 상태를 나타내는 미리 정해진 데이터가 포함되는 시리얼 데이터 신호이고,
상기 신호 이상 검출 회로는, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호 또는 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호 내에 상기 미리 정해진 데이터가 포함되어 있지 않거나, 또는 상기 미리 정해진 데이터의 순서가 상이한 것을 검출함으로써, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호 또는 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호의 이상을 검출하며,
상기 용장 감시 회로를 통한 이상 검출과 상기 신호 이상 검출 회로를 통한 이상 검출은 직렬적으로 이루어지는 것인 차량 탑재 기기의 제어 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 ECU는,
상기 제1 운전 상태 검출 신호, 제2 운전 상태 검출 신호의 대체 신호를 수신하는 대체 신호 수신부를 구비하고,
상기 액추에이터 제어 회로는, 상기 용장 감시 회로가 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호의 편차 절대값이 미리 정해진 값 이상인 것을 검출할 때, 상기 대체 신호에 기초하여 상기 구동 제어 신호를 연산해서 출력하는 것인 차량 탑재 기기의 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 액추에이터 제어 회로는, 상기 신호 이상 검출 회로가 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호 중 한쪽 신호에 이상을 나타내는 정보가 포함되어 있다고 판단하는 경우, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호 중 어느 것에도 이상을 나타내는 신호가 포함되어 있지 않다고 판단되는 경우에 비해 상기 구동 제어 신호의 출력이 작아지도록, 상기 출력 신호 중 다른쪽 신호에 기초하여, 상기 구동 제어 신호를 연산해서 출력하는 것인 차량 탑재 기기의 제어 장치.
삭제
스티어링 휠의 조타 조작에 따라 전타륜(轉舵輪)을 전타시키는 조타 기구와,
상기 조타 기구에 조타력을 부여하는 전동 모터와,
상기 조타 기구 또는 상기 전동 모터에 설치되며, 조타 상태를 검출하는 검출부로서, 복수의 검출 소자의 각각으로부터 출력되는 제1 조타 상태 검출 신호와 제2 조타 상태 검출 신호, 또는 공통의 검출 소자에 의해 검출된 후, 서로 상이한 전자 회로를 통해 출력되는 제1 조타 상태 검출 신호와 제2 조타 상태 검출 신호를 출력하는 조타 상태 검출부와,
상기 제1 조타 상태 검출 신호의 이상의 유무를 검출하고, 상기 제1 조타 상태 검출 신호에 이상이 검출된 경우, 이상을 나타내는 정보를 포함하는 신호를 출력하는 제1 이상 판단 회로와,
상기 제2 조타 상태 검출 신호의 이상의 유무를 검출하고, 상기 제2 조타 상태 검출 신호에 이상이 검출된 경우, 이상을 나타내는 정보를 포함하는 신호를 출력하는 제2 이상 판단 회로와,
상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호를 입력하고, 상기 전동모터를 구동 제어하는 마이크로 프로세서와,
상기 마이크로 프로세서에 설치되며, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호를 비교함으로써, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호의 이상을 검출하는 용장 감시 회로와,
상기 마이크로 프로세서에 설치되며, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호 및 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호를 수신하여, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호 및 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호의 각각에 포함되는 이상의 유무를 검출하는 신호 이상 검출 회로와,
상기 마이크로프로세서를 구비하는 ECU와,
상기 ECU에 설치되며, 상기 신호 이상 검출 회로가 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호 중 어느 것에도 이상을 나타내는 정보가 포함되어 있지 않다고 판단하는 경우, 적어도 한쪽 신호에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 구동 제어 신호를 연산해서 출력하고, 한쪽에 이상을 나타내는 정보가 포함되어 있다고 판단하는 경우, 다른쪽 신호에 기초하여 상기 구동 제어 신호를 연산해서 출력하는 모터 제어 회로
를 포함하고,
상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호 및 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호는, 통신의 개시를 나타내는 트리거 펄스와 통신의 종료를 나타내는 엔드 펄스 사이에 상기 조타 상태를 나타내는 미리 정해진 데이터가 포함되는 시리얼 데이터 신호이고,
상기 신호 이상 검출 회로는, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호 또는 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호 내에 상기 미리 정해진 데이터가 포함되어 있지 않거나, 또는 상기 미리 정해진 데이터의 순서가 상이한 것을 검출함으로써, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호 또는 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호의 이상을 검출하며,
상기 용장 감시 회로를 통한 이상 검출과 상기 신호 이상 검출 회로를 통한 이상 검출은 직렬적으로 이루어지는 것인 파워 스티어링 장치.
삭제
제6항에 있어서, 상기 ECU는, 상기 제1 조타 상태 검출 신호, 제2 조타 상태 검출 신호의 대체 신호를 수신하는 대체 신호 수신부를 구비하고,
상기 모터 제어 회로는, 상기 용장 감시 회로가 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호의 편차 절대값이 미리 정해진 값 이상인 것을 검출할 때, 상기 대체 신호에 기초하여 상기 구동 제어 신호를 연산해서 출력하는 것인 파워 스티어링 장치.
제8항에 있어서, 상기 조타 상태 검출부는, 상기 조타 기구의 조타 토크를 검출하는 토크 센서이고,
상기 ECU는, 상기 스티어링 휠의 회전각의 신호인 타각 검출 신호를 수신하는 타각 검출 신호 수신부와, 상기 전동 모터의 회전각의 신호인 모터 회전각 검출 신호를 수신하는 모터 회전각 검출 신호 수신부와, 상기 타각 검출 신호와 상기 모터 회전각 검출 신호에 기초하여, 상기 제1 조타 상태 검출 신호, 제2 조타 상태 검출 신호의 대체 신호를 연산하고, 상기 대체 신호 수신부에 출력하는 대체 신호연산부를 구비하며,
상기 모터 제어 회로는, 상기 용장 감시 회로가 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호의 편차 절대값이 미리 정해진 값 이상인 것을 검출할 때, 상기 제1 조타 상태 검출 신호, 제2 조타 상태 검출 신호의 대체 신호에 기초하여 상기 구동 제어 신호를 연산해서 출력하는 것인 파워 스티어링 장치.
제8항에 있어서, 상기 조타 상태 검출부는, 상기 전동 모터의 회전각을 검출하는 모터 회전각 센서이고,
상기 전동 모터는, 브러시리스 모터이며,
상기 ECU는, 상기 전동 모터의 중성점 전위, 상기 전동 모터의 유도 전압, 상기 전동 모터의 자기 포화 기전압, 또는 상기 전동 모터의 돌극성(突極性)의 차, 또는 이들의 조합에 기초하여 상기 전동 모터의 회전각을 추정하고, 상기 대체 신호 수신부에 출력하는 모터 회전각 추정부를 구비하고,
상기 모터 제어 회로는, 상기 용장 감시 회로가 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호의 편차 절대값이 미리 정해진 값 이상인 것을 검출할 때, 상기 모터 회전각 추정부의 출력 신호에 기초하여 상기 구동 제어 신호를 연산해서 출력하는 것인 파워 스티어링 장치.
제8항에 있어서, 상기 조타 상태 검출부는, 상기 스티어링 휠의 회전각인 타각을 검출하는 타각 센서이고,
상기 전동 모터는 브러시리스 모터이며,
상기 ECU는, 상기 전동 모터의 중성점 전위, 상기 전동 모터의 유도 전압, 상기 전동 모터의 자기 포화 기전압, 또는 상기 전동 모터의 돌극성의 차, 또는 이들의 조합에 기초하여 상기 타각을 추정하고, 상기 대체 신호 수신부에 출력하는 타각 추정부를 구비하고,
상기 모터 제어 회로는, 상기 용장 감시 회로가 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호의 편차 절대값이 미리 정해진 값 이상인 것을 검출할 때, 상기 타각 추정부의 출력 신호에 기초하여 상기 구동 제어 신호를 연산해서 출력하는 것인 파워 스티어링 장치.
제6항에 있어서, 상기 모터 제어 회로는, 상기 신호 이상 검출 회로가 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호 중 한쪽 신호에 이상을 나타내는 정보가 포함되어 있다고 판단하는 경우, 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호 중 어느 것에도 이상을 나타내는 신호가 포함되어 있지 않다고 판단되는 경우에 비해, 상기 구동 제어 신호의 출력이 작아지도록 상기 다른쪽 신호에 기초하여 상기 구동 제어 신호를 연산해서 출력하는 것인 파워 스티어링 장치.
제6항에 있어서, 상기 모터 제어 회로는, 상기 용장 감시 회로가 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호의 편차 절대값이 미리 정해진 값 이상인 것을 검출하고, 상기 신호 이상 검출 회로가 상기 제1 이상 판단 회로의 출력 신호와 상기 제2 이상 판단 회로의 출력 신호 중 어느 것에도 이상을 나타내는 정보가 포함되어 있지 않다고 판단하는 경우, 상기 구동 제어 신호를 0으로 하는 것인 파워 스티어링 장치.
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