KR101845183B1 - 파워 스티어링 장치 및 파워 스티어링 장치의 제어 장치 - Google Patents

파워 스티어링 장치 및 파워 스티어링 장치의 제어 장치 Download PDF

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Abstract

각각 적어도 2계통의 용장성을 가진 조타 토크 센서(TS1, TS2), 타각 센서(AS1, AS2), 모터 회전각 센서(61, 62)를 가지며, 상기 각각 2계통의 조타 토크 센서(TS1, TS2), 타각 센서(AS1, AS2), 모터 회전각 센서(61, 62) 중, 통상은 그 1계통의 조타 토크 검출 신호, 타각 검출 신호, 모터 회전각 검출 신호에 기초하여 조타 어시스트 제어를 행한다. 2계통의 조타 토크 센서(TS1, TS2), 타각 센서(AS1, AS2), 모터 회전각 센서(61, 62)는 각각 용장 감시가 행해지고, 상기 용장 감시에서 이상이 검출된 경우, 대체 신호로 전환한다. 이에 의해, 파워 스티어링 장치 및 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 있어서, 센서 출력 신호에 이상이 발생한 경우라도 조타 어시스트 기능을 잔존시킨다.

Description

파워 스티어링 장치 및 파워 스티어링 장치의 제어 장치{POWER STEERING DEVICE AND POWER STEERING DEVICE CONTROL DEVICE}
본 발명은 파워 스티어링 장치 및 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 관한 것이다.
최근, EPS의 보급에 따라, 한층 더 상품력의 향상이 요망되고 있다. 그러한 가운데, 만일의 고장 시에, 시간 한정적이더라도 조타 어시스트 기능을 잔존시키고 싶다는 요망이 있다.
EPS의 조타 어시스트 기능을 잔존시키기 위해서, 토크 센서의 이상을 검지한 경우, 그 토크 센서의 출력 신호로부터, 토션 바의 상류 및 하류의 신호로부터 작성한 대체 신호로 전환하여 조타 어시스트 제어를 계속하는 기술이 특허문헌 1에 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2005-206070호 공보
이상으로 나타낸 바와 같은 점에서, 파워 스티어링 장치 및 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 있어서, 센서 출력 신호에 이상이 발생한 경우라도 조타 어시스트 기능을 잔존시키는 것이 과제가 된다.
본 발명은 상기 종래의 문제를 감안하여 안출된 것으로, 그 일 양태는, 각각 적어도 2계통의 용장성을 가진 조타 토크 센서, 타각 센서, 모터 회전각 센서를 가지며, 상기 각각 2계통의 조타 토크 센서, 타각 센서, 모터 회전각 센서 중, 통상은 그 1계통의 조타 토크 검출 신호, 타각 검출 신호, 모터 회전각 검출 신호에 기초하여 조타 어시스트 제어를 행하고, 상기 2계통의 조타 토크 센서, 타각 센서, 모터 회전각 센서는 각각 용장 감시가 행해지며, 상기 용장 감시에서 이상이 검출된 경우, 대체 신호로 전환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 파워 스티어링 장치 및 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 있어서, 센서 출력 신호에 이상이 발생한 경우라도 조타 어시스트 기능을 잔존시키는 것이 과제가 된다.
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 이상 신호 전환 처리를 도시한 흐름도이다.
도 5는 실시형태 1에서의 이상 신호 전환 처리를 도시한 블록도이다.
도 6은 조타 토크 연산 신호(대체 신호)의 연산 방법을 도시한 설명도이다.
도 7은 실시형태 2에서의 이상 신호 전환 처리를 도시한 흐름도이다.
도 8은 실시형태 2에서의 이상 신호 전환 처리를 도시한 블록도이다.
도 9는 타각 연산 신호(대체 신호)의 연산 방법을 도시한 설명도이다.
도 10은 실시형태 3에서의 이상 신호 전환 처리를 도시한 흐름도이다.
도 11은 실시형태 3에서의 이상 신호 전환 처리를 도시한 블록도이다.
도 12는 모터 회전각 연산 신호(대체 신호)의 연산 방법을 도시한 설명도이다.
도 13은 실시형태 4에서의 이상 신호 전환 처리를 도시한 흐름도이다.
도 14는 실시형태 5에서의 이상 신호 전환 처리를 도시한 흐름도이다.
도 15는 평균 신호를 도시한 타임차트이다.
도 16은 실시형태 6에서의 이상 신호 전환 처리를 도시한 흐름도이다.
도 17은 실시형태 6 및 7을 도시한 제어 블록도이다.
도 18은 조타 어시스트 제한의 일례를 도시한 그래프이다.
도 19는 조타 어시스트 제한의 다른 예를 도시한 그래프이다.
도 20은 실시형태 7에서의 이상 신호 전환 처리를 도시한 흐름도이다.
도 21은 실시형태 8에서의 이상 신호 전환 처리를 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명에 따른 파워 스티어링 장치 및 파워 스티어링 장치의 제어 장치의 실시형태 1 내지 8을 도 1 내지 도 21에 기초하여 상세히 설명한다.
[실시형태 1]
도 1은 본 실시형태 1에서의 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 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 토크 센서(TS)(예컨대, 리졸버 등)가 설치되어 있고, 조타 토크 센서(TS)의 출력 신호 및 전동 모터(M)의 로터의 회전각을 검출하는 모터 회전각 센서(6)(예컨대 리졸버나 IC 등)의 출력 신호, 차속 정보에 기초하여 제어 장치(이하, ECU라고 칭함)의 모터 제어 회로(도시 생략)에 의해 전동 모터(M)를 구동 제어하여, 전동 모터(M)로부터 감속기(5)를 통해 랙축(3)에 대해 조타 보조력을 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 출력 신호에 기초하여, 상기 토션 바의 비틀림량을 연산함으로써 조타 토크를 연산한다.
또한, 이 토션 바에는, 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. 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각 상기 제1, 제2 각도 센서인 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 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 토크 신호 수신부(21b, 21d), 타각 신호 수신부(21a, 21c), 모터 회전각 신호 수신부(도시 생략)에 출력한다.
전원 회로(7)는, 센서류, MPU(9), IC 관계의 전원을 작성하여 공급을 행한다. CAN 통신 회로(8)는 차량과의 데이터, 그 외 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) 회로(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)에 의해 검출된다. 전류 감시 회로(11b)는 어시스트 제어로부터 구한 전동 모터(M)에서의 필요 토크를 내기 위해서, 모터 제어에서 필요한 전류값이 목표대로 나오고 있는지 모니터한다.
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.
다음으로, 도 4에 도시된 흐름도, 도 5에 도시된 블록도, 도 6의 조타 토크 연산 신호의 연산예를 도시한 도면에 기초하여, 본 실시형태 1에서의 ECU(4)에서의 이상 신호 전환 처리에 대해 설명한다.
먼저, S1a에 있어서, Main의 조타 토크 센서(TS1), Sub의 조타 토크 센서(TS2)로부터 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)를 판독한다. 다음으로, S2a에서 Main의 타각 센서(AS1), Sub의 타각 센서(AS2)의 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub)를 판독하고, S3a에서 Main의 모터 회전각 센서(61), Sub의 모터 회전각 센서(62)의 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)을 판독한다.
다음으로, S4a에 있어서, 대체 신호 연산부(20)의 제1 조타 토크 연산부(16a)에 의해, 타각 검출 신호 θs(Main), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), 토션 바의 비틀림 강성값 Ktb, 피니언축(2)으로부터 모터 샤프트까지의 감속비 Ng에 기초하여, 조타 토크 연산 신호(대체 신호) Tts(Main)를 연산한다.
여기서, 도 6에 기초하여, 조타 토크 연산 신호(대체 신호) Tts(Main)의 연산 방법에 대해 설명한다. 토션 바의 상하류의 상대 각도에 토션 바의 비틀림 강성값 Ktb를 곱함으로써 조타 토크 연산 신호(대체 신호) Tts(Main)를 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(대체 신호) Tts(Main)는 이하의 (1) 식이 된다.
Tts=Ktb×(θs-θp)… (1)
다음으로, 대체 신호 연산부(20)의 제2 조타 토크 연산부(16b)에 의해, 타각 검출 신호 θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Sub), 토션 바의 비틀림 강성값 Ktb, 피니언축(2)으로부터 모터 샤프트까지의 감속비 Ng에 기초하여, 조타 토크 연산 신호(대체 신호) Tts(Sub)를 연산한다. 조타 토크 연산 신호(대체 신호) Tts(Sub)의 연산 방법은, 조타 토크 연산 신호(대체 신호) Tts(Main)와 동일하다. 한편, 본 실시형태 1에서는 대체 신호 연산 회로(18)에 의해, 대체 신호를 조타 토크 연산 신호 Tts(Main)로 하고 있다.
S5a에 있어서, 이상 검지부(17a)에 의해, 2개의 조타 토크 검출 신호의 편차 |Tt(Main)-Tt(Sub)|가 이상 검지 임계값보다 작은지의 여부를 판정한다. 2개의 조타 토크 검출 신호의 편차 |Tt(Main)-Tt(Sub)|가 이상 검지 임계값보다 작은 경우에는, S6에 있어서 이상 카운터를 클리어하고, S7a에 있어서 전환 판단부(19)에 의해 조타 어시스트 제어에 사용하는 신호를 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)로 설정하며, 이 제어 주기에 있어서의 처리를 종료한다.
S5a에 있어서, 2개의 조타 토크 검출 신호의 편차 |Tt(Main)-Tt(Sub)|가 이상 검지 임계값 이상이라고 판정된 경우에는, S8에 있어서, 전환 판단부(19)에 의해, 이상 카운터가 미리 정해진 값(미리 정해진 확정 시간) 이상인지의 여부를 판정한다. 이상 카운터가 미리 정해진 값 이상인 경우에는 S9에 있어서, 전환 판단부(19)에 의해 조타 어시스트 제어에 이용하는 신호를 대체 신호로 전환하고, S10에 있어서 워닝 램프를 점등시키며, 운전자에게 주의를 촉구한다.
S8에 있어서, 이상 카운터가 미리 정해진 값보다 작다고 판정된 경우에는, S11에 있어서, 이상 카운터를 인크리먼트한다. 이 이상 카운터는, 2개의 조타 토크 검출 신호의 편차 |Tt(Main)-Tt(Sub)|가 이상 검지 임계값 이상인 상태가 이상 확정 시간 계속되고 있는 경우, 제어 주기마다 인크리먼트한다.
이상으로 나타낸 바와 같이, 본 실시형태 1에서의 파워 스티어링 장치에 의하면, 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub)와 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)에 의해, 조타 토크 연산 신호(대체 신호) Tts(Main), Tts(Sub)를 연산할 수 있기 때문에, 이 조타 토크 연산 신호(대체 신호) Tts(Main), Tts(Sub)에 의해, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)와 Tt(Sub) 중 적어도 어느 한쪽에 이상이 발생한 경우, 조타 어시스트 제어에 이용하는 신호를 대체하는 것이 가능해진다. 그 결과, 조타 토크 연산 신호(대체 신호) Tts(Main), Tts(Sub)에 의해, 조타 어시스트 제어를 계속할 수 있어, 운전자의 조타 부하를 경감하는 것이 가능해진다. 또한, 대체 신호의 정밀도의 나쁨에서 기인하는 조타 어시스트력의 변동을 저감하는 것이 가능해진다.
또한, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)는, 모두 조타축의 토크 신호를 출력하기 때문에, 비교가 용이하고 높은 검출 정밀도로 조기의 이상 검출이 가능해진다.
[실시형태 2]
실시형태 1에서는 조타 토크 센서(TS1, TS2)의 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 이상 검출, 대체 신호의 생성에 대해 설명하였으나, 본 실시형태 2에서는, 타각 센서(AS1, AS2)의 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub)의 이상 검출, 대체 신호의 생성에 대해 설명한다.
본 실시형태 2에서의 파워 스티어링 장치를 도 7의 흐름도, 도 8의 타각 검출 신호의 이상 검출 블록도, 도 9의 타각 연산 신호의 연산예를 도시한 도면에 기초하여 설명한다.
본 실시형태 2는, 도 7에 도시된 바와 같이, S6, S8∼S11에 대해서는, 실시형태 1과 동일하다. 이하, 실시형태 1과 동일한 처리는 설명을 생략하고, 실시형태 1과 상이한 처리에 대해서만 설명한다.
먼저, S1b∼S3b에 있어서, 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub), 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)를 판독한다.
본 실시형태 2에서는, 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub)의 대체 신호를 생성하기 위해서, 대체 신호 연산부(20)의 제1 타각 연산부(16c), 제2 타각 연산부(16d)에 있어서, 타각 연산 신호(대체 신호) θss(Main), θss(Sub)를 연산하고, 대체 신호 연산 회로(18)에 의해 타각 연산 신호 θss(Main)를 대체 신호로서 출력한다.
S4b에 있어서, 제1 타각 연산부(16c)에 의해, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), 토션 바의 비틀림 강성값 Ktb, 피니언축(2)으로부터 모터 샤프트까지의 감속비 Ng에 기초하여, 타각 연산 신호(대체 신호) θss(Main)를 연산한다.
여기서, 도 9에 기초하여 타각 연산 신호(대체 신호) θss(Main)의 연산 방법에 대해 설명한다. 모터 회전각 검출 신호 θm에, 피니언축(2)으로부터 모터 샤프트 사이의 감속비 Ng를 곱하여 피니언축(2)에서의 회전각 θp로 변환한다. 또한, 조타 토크 검출 신호 Tt를 토션 바의 비틀림 강성값 Ktb로 나누어 토션 바의 비틀림각 Tt/Ktb를 산출한다. 토션 바의 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, 이하의 (2) 식과 같이, 타각 연산 신호(대체 신호) θss(Main)를 산출할 수 있다.
θss=θp+Tt/Ktb …(2)
타각 센서(AS)가 토션 바보다 전타륜측에 설치되어 있는 경우에는, 피니언축(2)에 있어서의 회전각 θp가 타각 연산 신호 θss가 되어, 토션 바의 비틀림각 Tt/Ktb는 불필요해진다.
다음으로, 제2 타각 연산부(16d)에 의해, 조타 토크 검출 신호 Tt(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Sub), 토션 바의 비틀림 강성값 Ktb, 피니언축(2)으로부터 모터 샤프트까지의 감속비 Ng에 기초하여, 타각 연산 신호(대체 신호) θss(Sub)를 연산한다. 타각 연산 신호(대체 신호) θss(Sub)의 연산 방법은, 타각 연산 신호 θss(Main)와 동일하다.
S5b에 있어서, 이상 검지부(17b)에 의해, 2개의 타각 검출 신호의 편차 |θs(Main)-θs(Sub)|가 이상 검지 임계값보다 작은지의 여부를 판정한다. 2개의 타각 검출 신호의 편차 |θs(Main)-θs(Sub)|가 이상 검지 임계값보다 작은 경우에는, S6에 있어서 이상 카운터를 클리어하고, S7b에 있어서 전환 판단부(19)에 의해, 조타 어시스트 제어에 사용하는 신호를 타각 검출 신호 θs(Main)로 설정하며, 이 제어 주기에 있어서의 처리를 종료한다.
이상으로 나타낸 바와 같이, 본 실시형태 2에 의하면 실시형태 1과 동일한 작용 효과를 나타낸다.
또한, 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub)는, 모두 조타축의 각도 신호를 출력하기 때문에, 이상 검지부(17b)에 있어서 비교가 용이하고, 높은 검출 정밀도로 조기 이상의 검출이 가능해진다.
타각 센서(AS1, AS2)가 토션 바보다 스티어링 휠측에 설치되어 있는 경우에는, 토션 바에 비틀림이 발생하고 있을 때, 타각과 모터 회전각 사이에는 토션 바의 비틀림분만큼 차이가 발생하기 때문에, 이 차이를 보정함으로써, 제1, 제2 타각 연산부(16c, 16d)에 있어서, 보다 정밀도가 높은 타각 연산 신호(대체 신호) θss(Main), θss(Sub)를 얻을 수 있다.
또한, 타각과 모터 회전각은 모두 각도 정보이기 때문에, 타각 센서(AS1, AS2)가 토션 바보다 전타륜측에 설치되어 있는 경우에는, 감속기(5) 등의 감속비분을 보정함으로써 모터 회전각 검출 신호 θm(Mian), θm(Sub)으로부터 타각 연산 신호(대체 신호) θss(Main), θss(Sub)를 연산하는 것이 가능해진다. 그 결과에 의해 타각 연산 신호(대체 신호) θss(Main), θss(Sub)를 연산하기 때문에, 정밀도가 높은 값을 얻을 수 있다.
[실시형태 3]
본 실시형태 3은, 모터 회전각 센서(61, 62)의 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)의 이상 검출, 대체 신호의 생성에 대해 설명하는 것이다.
본 실시형태 3에서의 파워 스티어링 장치를 도 10의 흐름도, 도 11의 모터 회전각 검출 신호의 이상 검출 블록도, 도 12의 모터 회전각 연산 신호의 연산예를 도시한 도면에 기초하여 설명한다.
본 실시형태 3은, 도 10에 도시된 바와 같이, S6, S8∼S11에 대해서는, 실시형태 1과 동일하다. 이하, 실시형태 1과 동일한 처리는 설명을 생략하고, 실시형태 1과 상이한 처리에 대해서만 설명한다.
먼저, S1c∼S3c에 있어서, 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub), 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)를 판독한다.
본 실시형태 3에서는, 모터 회전각 센서(61, 62)의 대체 신호를 생성하기 위해서, 대체 신호 연산부(20)의 제1 모터 회전각 연산부(16e), 제2 모터 회전각 연산부(16f)에 있어서, 모터 회전각 연산 신호(대체 신호) θms(Main), θms(Sub)를 연산하고, 대체 신호 연산 회로(18)에 의해, 타각 연산 신호 θms(Main)를 대체 신호로서 출력한다.
S4c에 있어서, 제1 모터 회전각 연산부(16e)에 의해, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), 타각 검출 신호 θs(Main), 토션 바의 비틀림 강성값 Ktb, 피니언축으로부터 모터 샤프트까지의 감속비 Ng에 기초하여, 모터 회전각 연산 신호(대체 신호) θms(Main)를 연산한다.
여기서, 도 12에 기초하여 모터 회전각 연산 신호(대체 신호) θms(Main)의 연산 방법에 대해 설명한다. 타각 검출 신호 θs(Main)로부터, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)를 토션 바의 비틀림 강성값 Ktb로 나눈 값 Tt/Ktb를 빼고, 피니언축(2)으로부터 모터 샤프트 사이의 감속비 Ng를 곱한다. 그리고, 이 값 Ng*(θs-Tt/Ktb)로 1을 나눔으로써, 모터 회전각 연산 신호(대체 신호) θms(Main)를 산출할 수 있다.
즉, 모터 회전각 연산 신호(대체 신호) θms는 이하의 (3) 식이 된다.
θms=1/Ng*(θs-Tt/Ktb)… (3)
타각 센서(AS)가 토션 바보다 전타륜측에 설치되어 있는 경우에는, 타각 검출 신호 θs가 피니언축(2)에 있어서의 회전각 θp가 되어, Tt/Ktb는 불필요해진다.
다음으로, 제2 모터 회전각 연산부(16f)에 의해, 조타 토크 검출 신호 Tt(Sub), 타각 검출 신호 θs(Sub), 토션 바의 비틀림 강성값 Ktb, 피니언축(2)으로부터 모터 샤프트까지의 감속비 Ng에 기초하여, 모터 회전각 연산 신호(대체 신호) θms(Sub)를 연산한다. 모터 회전각 연산 신호(대체 신호) θms(Sub)의 연산 방법은, 모터 회전각 연산 신호(대체 신호) θms(Main)와 동일하다.
S5c에 있어서, 이상 검지부(17c)에 의해, 2개의 모터 회전각 검출 신호의 편차 |θm(Main)-θm(Sub)|이 이상 검지 임계값보다 작은지의 여부를 판정한다. 2개의 모터 회전각 검출 신호의 편차 |θm(Main)-θm(Sub)|이 이상 검지 임계값보다 작은 경우에는, S6에 있어서 이상 카운터를 클리어하고, S7c에 있어서 조타 어시스트 제어에 사용하는 신호를 모터 회전각 검출 신호 θm(Main)으로 설정하며, 이 제어 주기에 있어서의 처리를 종료한다.
이상으로 나타낸 바와 같이, 본 실시형태 3에 의하면 실시형태 1, 2와 동일한 작용 효과를 나타낸다.
[실시형태 4]
본 실시형태 4는, 이상을 검출하고 나서, 이상이 확정되기까지의 동안에, 대체 신호를 이용하여 조타 어시스트 제어를 행하는 것이다.
본 실시형태 4에서의 파워 스티어링 장치를 도 13의 흐름도에 기초하여 설명한다.
본 실시형태 4는, 도 13에 도시된 바와 같이, S1a∼S11에 대해서는, 실시형태 1과 동일하다. 이하, 실시형태 1과 동일한 처리는 설명을 생략하고, 실시형태 1과 상이한 처리에 대해서만 설명한다.
본 실시형태 4에서는, S8에 있어서, 이상 카운터가 미리 정해진 값보다 작은 경우에는, S11에 있어서 이상 카운터를 인크리먼트하고, S12에 있어서, 조타 어시스트 제어에 이용하는 신호를 제1 조타 토크 연산 신호(대체 신호) Tts(Main) 또는 제2 조타 토크 연산 신호 Tts(Sub)로 전환한다.
또한, 그 후, S5a에 있어서, 2개의 조타 토크 검출 신호의 편차 |Tt(Main)-Tt(Sub)|가 이상 검지 임계값 이하가 된 경우에는, S6에 있어서 이상 카운터를 클리어하고, S7a에 있어서, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)에 기초한 통상의 어시스트 제어로 복귀시킨다.
본 실시형태 4에서는, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 이상 검출, 대체 신호의 생성에 대해 설명하였으나, 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)의 이상 검출, 대체 신호의 생성도 본 실시형태 4와 동일한 방법을 취하는 것이 가능하다.
이상으로 나타낸 바와 같이, 본 실시형태 4에 의하면, 실시형태 1과 동일한 작용 효과를 나타낸다. 또한, 이상 확정 전에 조타 어시스트 제어에 이용하는 신호를 대체 신호로 전환하기 때문에, 조기에 조타의 안전성을 확보할 수 있다.
또한, 정상 상태로 복귀한 경우에는, 통상의 어시스트 제어로 복귀시킴으로써, 보다 적절한 조타 제어를 행할 수 있다.
또한, 상기 이상 검지부(17)는, 미리 정해진 시간의 경과 시간을 카운트하고, 미리 정해진 시간 경과 전에 상기 이상 검지부(17)의 이상 상태가 해소되었다고 판단했을 때, 상기 경과 시간의 카운트값을 리셋한다. 이에 의해, 정상 복귀 후, 재차 이상 상태에 들어갔을 때, 새롭게 미리 정해진 시간을 카운트할 수 있어, 판단 정밀도를 향상시킬 수 있다.
[실시형태 5]
본 실시형태 5는, 이상을 검지하고 나서, 이상이 확정되기까지의 동안에, 평균 신호를 이용하여 조타 어시스트 제어를 행하는 것이다.
본 실시형태 5에서의 파워 스티어링 장치를 도 14의 흐름도, 도 15의 평균 신호의 타임차트에 기초하여 설명한다.
본 실시형태 4는, 도 14에 도시된 바와 같이, S1a∼S11에 대해서는, 실시형태 4와 동일하다. 이하, 실시형태 1과 동일한 처리는 설명을 생략하고, 실시형태 4와 상이한 처리에 대해서만 설명한다.
S4a 처리 후, S14에 있어서, 평균 신호 Tav를 산출한다. 이 평균 신호 Tav는, 조타 토크 검출 신호의 평균값 Tav=1/2*Tt(Main)+Tt(Sub), 또는, 조타 토크 검출 신호와 조타 토크 연산 신호의 평균값 Tav=1/4*Tt(Main)+Tt(Sub)+Tts(Main)+Tts(Sub)로 산출된다.
S8에 있어서, 이상 카운터가 미리 정해진 값보다 작은 경우에는, S11에 있어서 이상 카운터를 인크리먼트하고, S14에 있어서, 조타 어시스트 제어에 이용하는 신호를 평균 신호 Tav로 전환한다.
본 실시형태 5에서는, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 이상 검출 및 평균 신호 Tav의 생성에 대해 설명하였으나, 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)의 이상 검출 및 평균 신호 Tav의 생성도 본 실시형태 5와 동일한 방법을 취하는 것이 가능하다.
이상으로 나타낸 바와 같이, 본 실시형태 5에서의 파워 스티어링 장치에 의하면, 보다 많은 신호를 평균화함으로써, 하나의 신호가 이상(異常)으로 되어 신호값이 크게 변화해도, 그 변화량을 보다 완화시킬 수 있게 된다. 즉, 고장이 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)에 발생한 경우, 고장이 확정되기까지의 동안에, 그대로, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main)를 조타 어시스트 제어에 이용하는 것보다, 평균 신호 Tav로 전환하는 편이, 이상 확정까지의 시스템의 행동, 및 이상 확정 후에 조타 토크 연산 신호(대체 신호) Tts(Main), Tts(Sub)로 전환할 때에, 낙차가 작아져, 전환 시의 핸들 쇼크를 저감하는 것이 가능해진다.
또한, 조타 토크 연산 신호(대체 신호) Tts(Main), Tts(Sub)의 대체 신호만으로 한 경우에 비해, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub) 그 자체를 포함한 평균값은, 실제의 조타 상태에 가까운 값을 나타내기 때문에, 보다 적절한 조타 제어를 행할 수 있다. 또한, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)에는 이상 신호가 포함되어 있을 가능성이 있으나, 평균값을 취함으로써, 이상 신호는 평활화되어, 이상 신호에 의한 영향은 억제된다.
또한, 본 실시형태 5에서는, 이상 확정 후, S9에 있어서 조타 어시스트 제어에 이용하는 신호를 조타 토크 연산 신호(대체 신호) Tts(Main)로 변경하였으나, 평균 신호 Tav로 변경해도 좋다.
[실시형태 6]
본 실시형태 6은, 이상이 확정되어, 대체 신호에 의해 조타 어시스트 제어를 행하는 경우에는, 모터의 최대 토크에 리미터 처리를 마련하는 것이다.
본 실시형태 6에서의 파워 스티어링 장치를 도 16의 흐름도, 도 17의 제어 블록도, 도 18의 조타 어시스트 제한의 일례를 도시한 도면, 도 19의 조타 어시스트 제한의 다른 예를 도시한 도면에 기초하여 설명한다. 본 실시형태 6은, 도 16에 도시된 바와 같이, S1a∼S13, S14에 대해서는, 실시형태 5와 동일하다. 이하, 실시형태 1과 동일한 처리는 설명을 생략하고, 실시형태 5와 상이한 처리에 대해서만 설명한다.
또한, 조타 보조 제어부(26)는, 핸들 복귀 제어 등을 행하고 있으나, 본 발명과는 직접 관계가 없기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다. 또한, 이상 검지부(17b, 17c), 전환 판단부(19b, 19c)에 대해서는 본 실시형태 6과는 직접 관계가 없기 때문에, 여기서는 설명을 생략하고, 실시형태 7에서 설명한다.
본 실시형태 6에서는, S8에 있어서 이상 카운터가 미리 정해진 값을 초과하여 이상이 확정된 경우, S9에 있어서, 전환 판단부(19a)에 의해, 조타 어시스트 제어에 이용하는 신호를 대체 신호로 전환하고, 대체 신호에 기초하여 어시스트 MAP(21)에 의해 차속에 따라 모터 지령 전류를 산출한다. S15에 있어서, 리미터(23)에 의해, 전동 모터(M)의 최대 토크에 리미터 처리를 가한다. 그리고, 리미터(23)의 출력에 기초하여 모터 제어부(24)에 의해, 모터 지령 신호(전압 지령 신호, 전류 지령 신호 등)를 출력하여, 인버터 회로(12)를 통해 전동 모터(M)를 구동한다.
도 18에 도시된 바와 같이, 통상의 어시스트 제어 시에는 실선과 같이 설계 MAX값으로 모터 토크의 최대값이 정해져 있으나, 대체 신호로 전환하여 조타 어시스트 제어를 하고 있을 때에는, 리미터(23)에 의해, 파선과 같이 설계 MAX값보다 낮은 값으로 모터 토크의 최대값이 제한된다.
이상으로 나타낸 바와 같이, 본 실시형태 6에서의 파워 스티어링 장치에 의하면, 이상이 확정된 경우에 어시스트 제한을 행함으로써, 조타의 안전성을 확보할 수 있다.
또한, 조타 어시스트력이 저하되고 있기 때문에, 조타력이 무거워져, 고장 발생에 대해 운전자가 인지하기 쉬워진다.
또한, 도 19에 도시된 바와 같이, 통상 시에는, 어시스트 MAP(21)에 의해, 차속마다 조타 토크에 따라 모터 지령 전류가 정해져 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 차속=0 ㎞/h일 때에는 모터 지령 전류가 크고, 차속=40 ㎞/h, 80 ㎞/h, 120 ㎞/h로 차속이 커짐에 따라 모터 지령 전류가 작아지도록 설정되어 있다. 본 실시형태 6에서는, 이상이 확정되어, 대체 신호로 전환하여 조타 어시스트 제어를 하고 있을 때, 리미터(23)에 의해 전동 모터(M)의 최대 토크에 제한을 가하고 있으나, 파선으로 나타낸 바와 같이, 어시스트 MAP(21)에 있어서의 차속 120 ㎞/h 상당의 모터 지령 전류로 고정하여 조타 어시스트를 제한해도 좋다.
[실시형태 7]
본 실시형태 7은, 대체 신호의 생성에 이용하는 타각 검출 신호 θs(Main), θs(Sub), 모터 회전각 검출 신호 θm(Main), θm(Sub)을 용장 비교하는 것이다.
본 실시형태 7에서의 파워 스티어링 장치를 도 20의 흐름도, 도 17에 도시된 제어 블록도에 기초하여 설명한다. 본 실시형태 7은, 도 20에 도시된 바와 같이, S1a∼S13, S14에 대해서는, 실시형태 6과 동일하다. 이하, 실시형태 6과 동일한 처리는 설명을 생략하고, 실시형태 6과 상이한 처리에 대해서만 설명한다.
S8에 있어서, 이상 확정이라고 판단된 경우, S9에 있어서 조타 어시스트 제어에 이용하는 신호를, 전환 판단부(19a)에 의해, 대체 신호로 전환하고, S15에 있어서, 이상 검지부(17b)에 의해, 타각 검출 신호의 편차 |θs(Main)-θs(Sub)|가 이상 검지 임계값보다 작은지의 여부를 판정한다.
타각 검출 신호의 편차 |θs(Main)-θs(Sub)|가 이상 검지 임계값 이상인 경우에는, S16에 있어서, 이상 검지부(17b)에 의해, 타각용의 이상 카운터가 미리 정해진 값 이상인지의 여부를 판정한다.
타각용의 이상 카운터가 미리 정해진 값 이상인 경우에는, S17에 있어서, 페일세이프 판단부(13a), 페일세이프 처리부(13b)에 의해, 조타 어시스트 제어를 차단하고, S18에 있어서 운전자에게 주의를 촉구하기 위해서, 워닝 램프를 점등한다.
타각용의 이상 카운터가 미리 정해진 값보다 작은 경우에는, S19에 있어서, 타각용의 이상 카운터를 인크리먼트하고, S20에 있어서 운전자에게 주의를 촉구하기 위해서, 워닝 램프를 점등시킨다.
S15에 있어서 타각 검출 신호의 편차 |θs(Main)-θs(Sub)|가 이상 검지 임계값보다 작다고 판단된 경우에는, S21에 있어서, 이상 검지부(17c)에 의해, 모터 회전각 검출 신호의 편차 |θm(Main)-θm(Sub)|이 이상 검지 임계값보다 작은지의 여부를 판정한다. 모터 회전각 검출 신호의 편차 |θm(Main)-θm(Sub)|이 이상 검지 임계값 이상이라고 판정된 경우, S22에 있어서, 이상 검지부(17c)에 의해, 모터 회전각용의 이상 카운터가 미리 정해진 값 이상인지의 여부를 판정한다.
S22에 있어서 모터 회전각용의 이상 카운터가 미리 정해진 값 이상이라고 판정된 경우, S23에 있어서 조타 어시스트 제어를 차단하고, S24에 있어서 운전자에게 주의를 촉구하기 위해서, 워닝 램프를 점등시킨다.
S22에 있어서, 모터 회전각용의 이상 카운터가 미리 정해진 값보다 작다고 판단된 경우, S25에 있어서 모터 회전각용의 이상 카운터를 인크리먼트하고, S26에 있어서 운전자에게 주의를 촉구하기 위해서, 워닝 램프를 점등시킨다.
S21에 있어서, 모터 회전각 검출 신호의 편차 |θm(Main)-θm(Sub)|이 임계값보다 작다고 판단된 경우에는, S27에 있어서, 타각용 및 모터 회전각용의 이상 카운터를 클리어한다. 단, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main) 또는 Tt(Sub)의 이상이 확정되어, 대체 신호로 조타 어시스트 제어를 행하고 있기 때문에, S10에 있어서 워닝 램프를 점등시켜, 운전자에게 주의를 촉구한다.
이상으로 나타낸 바와 같이, 본 실시형태 7에 의하면, 모든 센서에 있어서, 용장 감시를 함으로써, 2중 고장의 검지가 가능해져, 안전성을 향상시키는 것이 가능해진다.
[실시형태 8]
본 실시형태 8은, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main), Tt(Sub)의 이상이 확정된 경우, 조타 어시스트를 점감 처리하는 것이다.
본 실시형태 8에서의 파워 스티어링 장치를 도 21의 흐름도에 기초하여 설명한다. 본 실시형태 8은, 도 21에 도시된 바와 같이, S1a∼S13, S14에 대해서는, 실시형태 6과 동일하다. 이하, 실시형태 6과 동일한 처리는 설명을 생략하고, 실시형태 6과 상이한 처리에 대해서만 설명한다.
S8에 있어서, 이상 카운터가 미리 정해진 값 이상으로 이상이 확정된 경우, S9에 있어서 조타 어시스트 제어를 대체 신호로 전환하고, S10에 있어서 워닝 램프를 점등시킨다. 그리고, S28에 있어서, 점감 카운터가 미리 정해진 값 이상인지의 여부를 판정한다.
점감 카운터가 미리 정해진 값보다 작은 경우에는, S29에 있어서 모터 토크를 점감 처리하고, S30에 있어서 점감 카운터를 인크리먼트한다. 점감 카운터가 미리 정해진 값에 도달한 경우에는, S31에 있어서 모터 토크를 0, 또는 조타 어시스트 제어를 차단한다.
또한, S5a에 있어서, 조타 토크 검출 신호의 편차 |Tt(Main)-Tt(Sub)|가 이상 검지 임계값보다 작다고 판단된 경우, S6에 있어서 이상 카운터를 클리어하고, S32에 있어서 점감 카운터를 클리어한다. 이후의 처리는 실시형태 6과 동일하다.
이상으로 나타낸 바와 같이, 본 실시형태 8에 의하면, 조타 토크 검출 신호 Tt(Main) 또는 Tt(Sub)의 이상이 검출되어 워닝 램프가 점등되고 나서 미리 정해진 시간 경과 후에 조타 어시스트 제어를 점감함으로써, 조타 어시스트 제어가 완전히 중지하기 전에, 차량을 안전한 위치까지 이동하는 것이 가능해진다. 또한, 시간의 경과에 따라 조타 어시스트량을 점감함으로써, 운전자에 의한 계속 운전을 억제하여, 안전성을 높일 수 있다. 또한, 출력 제한을 서서히 행함으로써, 조타 위화감을 억제할 수 있다.
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 특허청구범위에 속하는 것은 당연한 것이다.
예컨대, 이상 검출부에 의해 상기 이상이 검출된 후, 차량의 이그니션 스위치가 꺼지고, 또한 그 후, 재차 이그니션 스위치가 켜졌을 때, 상기 모터 제어 회로는, 상기 대체 신호에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 모터 지령 신호를 출력하도록 해도 좋다. 이와 같이, 차량 재기동 시에 있어서도 대체 신호에 의해 조타 제어를 계속함으로써, 운전자의 조타 부하를 경감할 수 있다.
여기서, 전술한 각 실시형태로부터 파악되는 기술적 사상으로서, 특허청구범위에 기재한 것 이외의 것에 대해, 그 효과와 함께 이하에 기재한다.
(a) 청구항 2에 기재된 파워 스티어링 장치에 있어서, 상기 이상 검지부에 의해 상기 이상이 검출된 후, 차량의 이그니션 스위치가 꺼지고, 또한 그 후, 재차 이그니션 스위치가 켜졌을 때, 상기 모터 제어부는, 상기 대체 신호에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 모터 지령 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
(a)의 기술적 사상에 의하면, 차량 재기동 시에 있어서도 대체 신호에 의해 조타 제어를 계속함으로써, 운전자의 조타 부하를 경감할 수 있다.
(b) 청구항 4에 기재된 파워 스티어링 장치에 있어서, 상기 이상 검지부가 상기 이상을 검출한 후, 상기 모터 제어부가 상기 대체 신호에 기초하여 상기 모터 지령 신호를 출력하고, 그 후, 상기 이상 검지부가 상기 이상 상태가 해소되었다고 판단했을 때, 상기 모터 제어부는, 상기 기(旣)비교 신호에 기초하여 상기 모터 지령 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
(b)의 기술적 사상에 의하면, 정상 상태로 복귀한 경우에는, 통상 제어(기 비교 신호에 의한 제어)로 복귀시킴으로써, 보다 적절한 조타 제어를 행할 수 있다.
(c) (b)에 기재된 파워 스티어링 장치에 있어서, 상기 이상 검지부는, 상기 미리 정해진 시간의 경과 시간을 카운트하고,
상기 미리 정해진 시간 경과 전에 상기 이상 검지부가 상기 이상 상태가 해소되었다고 판단했을 때, 상기 경과 시간의 카운트값을 리셋하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치.
(c)의 기술적 사상에 의하면, 정상 복귀 후, 재차 이상 상태에 들어갔을 때, 새롭게 미리 정해진 시간을 카운트할 수 있어, 판단 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(d) 청구항 8에 기재된 파워 스티어링 장치에 있어서, 상기 모터 제어부는, 상기 이상 검지부가 상기 이상을 검출할 때, 상기 모터 지령 신호를 점감시켜 출력하는 것을 특징으로 한다.
(d)의 기술적 사상에 의하면, 출력 제한을 서서히 행함으로써, 조타 위화감을 억제할 수 있다.
(e) 청구항 10에 기재된 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 있어서, 상기 이상 검지부는, 상기 제1 비교, 상기 제2 비교, 및 상기 제3 비교를 모두 행하여, 상기 토크 센서, 상기 타각 센서, 및 상기 모터 회전각 센서의 이상을 검출하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
(e)의 기술적 사상에 의하면, 모든 센서에 있어서 용장 감시를 함으로써, 안전성을 향상시킬 수 있다.
(f) (e)에 기재된 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 있어서, 상기 이상 검지부에 의해 상기 이상이 검출된 후, 차량의 이그니션 스위치가 꺼지고, 또한 그 후, 재차 이그니션 스위치가 켜졌을 때, 상기 모터 제어부는, 상기 대체 신호에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 모터 지령 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
(f)의 기술적 사상에 의하면, 차량 재기동 시에 있어서도 대체 신호에 의해 조타 제어를 계속함으로써, 운전자의 조타 부하를 경감할 수 있다.
(g) 청구항 10에 기재된 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 있어서, 상기 이상 검지부는 상기 이상이 검출되고, 이 이상 상태가 미리 정해진 시간 계속되었을 때, 상기 이상은 확정 정보라고 판단하고,
상기 모터 제어부는, 상기 이상 검지부에 있어서 상기 이상이 검출되고, 이상이 확정 정보라고 판단되기 전에, 상기 대체 신호에 기초하여 상기 모터 지령 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
(g)의 기술적 사상에 의하면, 이상 확정 전에 대체 신호로 전환함으로써, 조기에 조타의 안전성을 확보할 수 있다.
(h) (g)에 기재된 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 있어서, 상기 이상 검지부가 상기 이상을 검출한 후, 상기 모터 제어부가 상기 대체 신호에 기초하여 상기 모터 지령 신호를 출력하고, 그 후, 상기 이상 검지부가 상기 이상 상태가 해소되었다고 판단했을 때, 상기 모터 제어부는, 상기 기비교 신호에 기초하여 상기 모터 지령 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
(h)의 기술적 사상에 의하면, 정상 상태로 복귀한 경우에는, 통상 제어(기 비교 신호에 의한 제어)로 복귀시킴으로써, 보다 적절한 조타 제어를 행할 수 있다.
(i) (h)에 기재된 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 있어서, 상기 이상 검지부는, 상기 미리 정해진 시간의 경과 시간을 카운트하고,
상기 미리 정해진 시간 경과 전에 상기 이상 상태가 해소되었다고 판단했을 때, 상기 경과 시간의 카운트값을 리셋하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
(i)의 기술적 사상에 의하면, 정상 복귀 후, 재차 이상 상태에 들어갔을 때, 새롭게 미리 정해진 시간을 카운트할 수 있어, 판단 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(j) 청구항 10에 기재된 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 있어서,
상기 대체 신호는, 상기 기비교 신호 이외의 신호에 기초하여 연산된 상기 기비교 신호 상당값과, 상기 기비교 신호의 평균값인 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
(j)의 기술적 사상에 의하면, 기비교 신호 상당값만을 대체 신호로 한 경우에 비해, 기비교 신호 그 자체를 포함한 평균값은, 실제의 조타 상태에 가까운 값을 나타내기 때문에, 보다 적절한 조타 제어를 행할 수 있다. 또한, 기비교 신호에는 이상 신호가 포함되어 있을 가능성이 있으나, 평균값을 취함으로써, 이상 신호는 평활화되어, 이상 신호에 의한 영향은 억제된다.
(k) 청구항 10에 기재된 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 있어서,
상기 모터 제어부는, 상기 이상 검지부가 상기 이상을 검출할 때, 상기 정상 시라고 판단하는 경우에 비해, 상기 모터 지령 신호를 저감시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
(k)에 기재된 기술적 사상에 의하면, 이상이 검출될 때에는 출력 제한을 행함으로써, 조타의 안전성을 향상시킬 수 있다.
(l) (k)에 기재된 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 있어서,
상기 모터 제어 회로는, 상기 이상 검지부가 상기 이상을 검출할 때, 상기 모터 지령 신호를 점감시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
(l)의 기술적 사상에 의하면, 출력 제한을 서서히 행함으로써, 조타 위화감을 억제할 수 있다.

Claims (18)

  1. 스티어링 휠의 조타 조작에 따라 전타륜(轉舵輪)을 전타시키는 조타 기구와,
    상기 조타 기구에 조타력을 부여하는 전동 모터와,
    상기 전동 모터를 구동 제어하는 ECU와,
    상기 조타 기구에 설치되고, 상기 조타 기구에 발생하는 조타 토크를 검출하는 토크 센서와,
    상기 조타 기구에 설치되고, 상기 스티어링 휠의 조타량인 타각을 검출하는 타각 센서와,
    상기 전동 모터에 설치되고, 상기 전동 모터의 로터의 회전각을 검출하는 모터 회전각 센서와,
    상기 ECU에 설치되고, 상기 토크 센서로부터 출력되는 2개의 조타 토크 검출 신호로서, 서로 상이한 검출 소자로부터 검출되는 제1 및 제2 조타 토크 검출 신호, 또는 공통의 검출 소자에 의해 검출된 후, 서로 상이한 전자 회로를 통해 출력되는 제1 및 제2 조타 토크 검출 신호를 수신하는 토크 신호 수신부와,
    상기 ECU에 설치되고, 상기 타각 센서로부터 출력되는 2개의 타각 검출 신호로서, 서로 상이한 검출 소자로부터 검출되는 제1 및 제2 타각 검출 신호, 또는 공통의 검출 소자에 의해 검출된 후, 서로 상이한 전자 회로를 통해 출력되는 제1 및 제2 타각 검출 신호를 수신하는 타각 신호 수신부와,
    상기 ECU에 설치되고, 상기 모터 회전각 센서로부터 출력되는 2개의 모터 회전각 검출 신호로서, 서로 상이한 검출 소자로부터 검출되는 제1 및 제2 모터 회전각 검출 신호, 또는 공통의 검출 소자에 의해 검출된 후, 서로 상이한 전자 회로를 통해 출력되는 제1 및 제2 모터 회전각 검출 신호를 수신하는 모터 회전각 신호 수신부와,
    상기 ECU에 설치되고, 상기 제1 조타 토크 검출 신호와 상기 제2 조타 토크 검출 신호의 비교인 제1 비교, 상기 제1 타각 검출 신호와 상기 제2 타각 검출 신호의 비교인 제2 비교, 및 상기 제1 모터 회전각 검출 신호와 상기 제2 모터 회전각 검출 신호의 비교인 제3 비교 중, 어느 하나를 행함으로써, 상기 토크 센서, 상기 타각 센서, 또는 상기 모터 회전각 센서의 이상을 검출하는 이상 검지부와,
    상기 ECU에 설치되고, 상기 제1, 제2, 및 제3 비교 중, 상기 이상 검지부에서 비교가 행해진 신호인 기(旣)비교 신호 이외의 신호, 또는 상기 기비교 신호 및 상기 기비교 신호 이외의 신호를 이용하여, 상기 기비교 신호와 동일한 단위의 기비교 신호 상당값인 대체 신호를 연산하는 대체 신호 연산부와,
    상기 ECU에 설치되고, 상기 이상 검지부에 의해 상기 토크 센서, 상기 타각 센서, 또는, 상기 모터 회전각 센서의 이상이 검출되지 않는 정상 시에, 상기 기비교 신호에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 모터 지령 신호를 출력하고, 상기 이상 검지부에 의해 상기 토크 센서, 상기 타각 센서, 또는 상기 모터 회전각 센서의 이상이 검출되었을 때, 상기 대체 신호에 기초하여 상기 모터 지령 신호를 출력하는 모터 제어부
    를 갖고,
    상기 대체 신호는, 상기 기비교 신호 이외의 신호에 기초하여 연산된 상기 기비교 신호 상당값과, 상기 기비교 신호의 평균값인 것인 파워 스티어링 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이상 검지부는, 상기 제1 비교, 상기 제2 비교, 및 상기 제3 비교를 모두 행하여, 상기 토크 센서, 상기 타각 센서, 및 상기 모터 회전각 센서의 이상을 검출하는 것인 파워 스티어링 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 이상 검지부에 의해 상기 이상이 검출된 후, 차량의 이그니션 스위치가 꺼지고, 또한 그 후, 재차 이그니션 스위치가 켜졌을 때, 상기 모터 제어부는, 상기 대체 신호에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 모터 지령 신호를 출력하는 것인 파워 스티어링 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이상 검지부는, 이상이 검출되고, 이 이상 상태가 미리 정해진 시간 계속되었을 때, 상기 이상은 확정 정보라고 판단하고,
    상기 모터 제어부는, 상기 이상 검지부에 있어서 상기 이상이 검출되고, 상기 이상이 확정 정보라고 판단되기 전에, 상기 대체 신호에 기초하여 상기 모터 지령 신호를 출력하는 것인 파워 스티어링 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 이상 검지부가 상기 이상을 검출한 후, 상기 모터 제어부가 상기 대체 신호에 기초하여 상기 모터 지령 신호를 출력하고, 그 후, 상기 이상 검지부가 상기 이상 상태가 해소되었다고 판단했을 때, 상기 모터 제어부는, 상기 기비교 신호에 기초하여 상기 모터 지령 신호를 출력하는 것인 파워 스티어링 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 이상 검지부는, 상기 미리 정해진 시간의 경과 시간을 카운트하고,
    상기 미리 정해진 시간 경과 전에 상기 이상 검지부가 상기 이상 상태가 해소되었다고 판단했을 때, 상기 경과 시간의 카운트값을 리셋하는 것인 파워 스티어링 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 모터 제어부는, 상기 이상 검지부가 상기 이상을 검출할 때, 상기 정상 시라고 판단하는 경우에 비해, 상기 모터 지령 신호를 저감시켜 출력하는 것인 파워 스티어링 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 모터 제어부는, 상기 이상 검지부가 상기 이상을 검출할 때, 상기 모터 지령 신호를 점감(漸減)시켜 출력하는 것인 파워 스티어링 장치.
  10. 스티어링 휠의 조타 조작에 따라 전타륜을 전타시키는 조타 기구에 전동 모터에 의해 조타력을 부여하는 파워 스티어링 장치의 제어 장치에 있어서,
    상기 조타 기구에 발생한 조타 토크를 검출하는 토크 센서로부터 출력된 2개의 조타 토크 검출 신호로서, 서로 상이한 검출 소자로부터 검출되는 제1 및 제2 조타 토크 검출 신호, 또는 공통의 검출 소자에 의해 검출된 후, 서로 상이한 전자 회로를 통해 출력되는 제1 및 제2 조타 토크 검출 신호를 수신하는 토크 신호 수신부와,
    상기 스티어링 휠의 조타량인 타각을 검출하는 타각 센서로부터 출력된 2개의 타각 검출 신호로서, 서로 상이한 검출 소자로부터 검출되는 제1 및 제2 타각 검출 신호, 또는 공통의 검출 소자에 의해 검출된 후, 서로 상이한 전자 회로를 통해 출력되는 제1 및 제2 타각 검출 신호를 수신하는 타각 신호 수신부와,
    상기 전동 모터의 로터의 회전각을 검출하는 모터 회전각 센서로부터 출력된 2개의 모터 회전각 검출 신호로서, 서로 상이한 검출 소자로부터 검출되는 제1 및 제2 모터 회전각 검출 신호, 또는 공통의 검출 소자에 의해 검출된 후, 서로 상이한 전자 회로를 통해 출력되는 제1 및 제2 모터 회전각 검출 신호를 수신하는 모터 회전각 신호 수신부와,
    상기 제1 조타 토크 검출 신호와 상기 제2 조타 토크 검출 신호의 비교인 제1 비교, 상기 제1 타각 검출 신호와 상기 제2 타각 검출 신호의 비교인 제2 비교, 및 상기 제1 모터 회전각 검출 신호와 상기 제2 모터 회전각 검출 신호의 비교인 제3 비교 중, 어느 하나를 행함으로써, 상기 토크 센서, 상기 타각 센서, 또는 상기 모터 회전각 센서의 이상을 검출하는 이상 검지부와,
    상기 제1, 제2, 및 제3 비교 중, 상기 이상 검지부에서 비교가 행해진 신호인 기비교 신호 이외의 신호, 또는, 상기 기비교 신호 및 상기 기비교 신호 이외의 신호를 이용하여, 상기 기비교 신호와 동일한 단위의 기비교 신호 상당값인 대체 신호를 연산하는 대체 신호 연산 회로와,
    상기 이상 검지부에 의해 상기 토크 센서, 상기 타각 센서, 또는 상기 모터 회전각 센서의 이상이 검출되지 않는 정상 시에, 상기 기비교 신호에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 모터 지령 신호를 출력하고, 상기 이상 검지부에 의해 상기 토크 센서, 상기 타각 센서, 또는, 상기 모터 회전각 센서의 이상이 검출되었을 때, 상기 대체 신호에 기초하여 상기 모터 지령 신호를 출력하는 모터 제어부
    를 갖고,
    상기 대체 신호는, 상기 기비교 신호 이외의 신호에 기초하여 연산된 상기 기비교 신호 상당값과, 상기 기비교 신호의 평균값인 것인 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이상 검지부는, 상기 제1 비교, 상기 제2 비교, 및 상기 제3 비교를 모두 행하여, 상기 토크 센서, 상기 타각 센서, 및 상기 모터 회전각 센서의 이상을 검출하는 것인 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 이상 검지부에 의해 상기 이상이 검출된 후, 차량의 이그니션 스위치가 꺼지고, 또한 그 후, 재차 이그니션 스위치가 켜졌을 때, 상기 모터 제어부는, 상기 대체 신호에 기초하여 상기 전동 모터를 구동 제어하는 모터 지령 신호를 출력하는 것인 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 이상 검지부는 상기 이상이 검출되고, 이 이상 상태가 미리 정해진 시간 계속되었을 때, 상기 이상은 확정 정보라고 판단하고,
    상기 모터 제어부는, 상기 이상 검지부에 있어서 상기 이상이 검출되고, 이상이 확정 정보라고 판단되기 전에, 상기 대체 신호에 기초하여 상기 모터 지령 신호를 출력하는 것인 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 이상 검지부가 상기 이상을 검출한 후, 상기 모터 제어부가 상기 대체 신호에 기초하여 상기 모터 지령 신호를 출력하고, 그 후, 상기 이상 검지부가 상기 이상 상태가 해소되었다고 판단했을 때, 상기 모터 제어부는, 상기 기비교 신호에 기초하여 상기 모터 지령 신호를 출력하는 것인 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 이상 검지부는, 상기 미리 정해진 시간의 경과 시간을 카운트하고,
    상기 미리 정해진 시간 경과 전에 상기 이상 상태가 해소되었다고 판단했을 때, 상기 경과 시간의 카운트값을 리셋하는 것인 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
  16. 삭제
  17. 제10항에 있어서, 상기 모터 제어부는, 상기 이상 검지부가 상기 이상을 검출할 때, 상기 정상 시라고 판단하는 경우에 비해, 상기 모터 지령 신호를 저감시켜 출력하는 것인 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 모터 제어부는, 상기 이상 검지부가 상기 이상을 검출할 때, 상기 모터 지령 신호를 점감시켜 출력하는 것인 파워 스티어링 장치의 제어 장치.
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