特許 6239895 モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6239895

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 25/00 20060101AFI20171120BHJP

   B62D 6/00 20060101ALI20171120BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20171120BHJP

   G01L 3/10 20060101ALI20171120BHJP

   H02P 6/12 20060101ALI20171120BHJP

   H02P 6/16 20160101ALI20171120BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20171120BHJP

   B62D 119/00 20060101ALN20171120BHJP

【ＦＩ】

   G01L25/00 A

   B62D6/00

   B62D5/04

   G01L3/10 317

   H02P6/12

   H02P6/16

   B62D101:00

   B62D119:00

【請求項の数】9

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-165239(P2013-165239)

(22)【出願日】2013年8月8日

(65)【公開番号】特開2015-34737(P2015-34737A)

(43)【公開日】2015年2月19日

【審査請求日】2016年6月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】山野 尚紀

(72)【発明者】

【氏名】松田 祐子

(72)【発明者】

【氏名】三鴨 悟

(72)【発明者】

【氏名】山本 晃

(72)【発明者】

【氏名】株根 秀樹

【審査官】 岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１３７４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１１０１７２２３（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００６７０７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−００４６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第９８／０１５８０９（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開昭６３−２８２６００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ２５／００

Ｇ０１Ｌ ３／００− ３／２６

Ｂ６２Ｄ ５／００− ６／１０

Ｈ０２Ｐ ６／００− ６／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検出対象の状態量を検出し、検出された状態量に応じた検出信号を出力するセンサ部を有するセンサ装置と、
前記センサ部から出力される前記検出信号に基づきモータの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記センサ装置の前記センサ部は、外部機器から特定のトリガが入力されたとき、予め定められた波形からなり前記センサ部の出力異常を判定可能な異常診断信号を出力した後、前記検出信号を出力し、
前記制御部は、
前記センサ部へ前記トリガを周期的に伝送することで前記センサ部から前記異常診断信号及び前記検出信号を交互に出力させ、
前記異常診断信号に基づいて前記センサ部の出力異常を判定するとともに、
前記センサ部から前記検出信号が出力される毎に前記検出信号に基づき取得した状態量でホールド値を更新し、前記センサ部から前記異常診断信号が出力されている期間、前記ホールド値に基づき前記モータの駆動を制御することを特徴とするモータ制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記異常診断信号には、前記検出信号の下限値に対応した出力を所定時間継続する波形、及び前記検出信号の上限値に対応した出力を所定時間継続する波形の少なくとも一方が含まれることを特徴とするモータ制御装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のモータ制御装置において、
前記センサ部は、自己診断で異常を検出したときに異常検出信号を出力するものであり、
前記異常診断信号には、前記異常検出信号に対応した出力を所定時間継続する波形が含まれることを特徴とするモータ制御装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記センサ部は、自身への給電開始を前記トリガとすることを特徴とするモータ制御装置。

【請求項5】

請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記センサ部は、特定の指令信号を受信することを前記トリガとすることを特徴とするモータ制御装置。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記制御部は、前記ホールド値を更新した直後に前記センサ部から出力される前記異常診断信号に基づいて前記センサ部の出力異常を検出した際に、前記ホールド値を更新前の値に戻すことを特徴とするモータ制御装置。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記制御部は、前記ホールド値に用いる状態量を取得した直後に前記センサ部から出力される信号が所定の閾値以下となる状態が所定時間継続することをもって、前記ホールド値を更新前の値に戻すことを特徴とするモータ制御装置。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記制御部は、前記センサ部から前記検出信号が出力されたことを検出した時点から所定時間が経過するまでの間に前記センサ部の出力異常が検出されないことを条件に、前記ホールド値に用いる状態量の検出を行うことを特徴とするモータ制御装置。

【請求項9】

車両の操舵機構にアシストトルクを付与するモータと、
前記モータの駆動を制御する請求項１〜８のいずれか一項に記載のモータ制御装置と、を備え、
前記センサ装置は、前記操舵機構を前記検出対象として、前記操舵機構に付与される操舵トルクを検出するトルクセンサであることを特徴とする電動パワーステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検出対象の状態量に応じた検出信号を出力するセンサ装置を用いたモータ制御装置、及びモータ制御装置を用いた電動パワーステアリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の操舵機構にモータのアシストトルクを付与することにより運転者のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。この電動パワーステアリング装置は、運転者により操舵機構に付与される操舵トルクを検出するトルクセンサ、及びモータの駆動を制御するモータ制御装置を備えている。トルクセンサは、操舵トルクの変化を検出するセンサ部を備えており、センサ部を通じて検出された操舵トルクに応じた検出信号をモータ制御装置に出力する。モータ制御装置は、トルクセンサからの検出信号に基づいて操舵トルク値を取得し、取得したトルク値に基づきアシスト指令値を設定する。そしてモータ制御装置は、モータのアシストトルクをアシスト指令値に追従させるべくモータの駆動を制御する。

【0003】

一方、こうした電動パワーステアリング装置では、センサ部に何らかの異常が生じると、操舵トルクを検出することができなくなるため、モータの駆動制御を実行することができなくなる。そこで従来の電動パワーステアリング装置では、特許文献１に見られるように、トルクセンサにセンサ部を２つ設ける、いわゆる二重系化（冗長設計）が図られている。これにより、仮に２つのセンサ部のうちの一方に異常が生じた場合でも、モータ制御装置は、他方の正常なセンサ部を通じてモータの駆動制御を継続することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−３００２６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、トルクセンサのセンサ部が二重系化されている場合、モータ制御装置では、通常、２つのセンサ部からそれぞれ出力される検出信号を比較することで各センサ部の異常を検出する。しかしながら、このような異常検出方法では、２つのセンサ部のうちの一方に異常が生じて正常なセンサ部が一つのみになった場合、残ったセンサ部の異常を検出することができない。

【0006】

なお、このような課題は、電動パワーステアリング装置に用いられるトルクセンサに限らず、検出対象の状態量を検出する各種センサ装置に共通する課題である。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出対象の状態量を検出可能なセンサ部が一つのみの場合でも、センサ部の出力異常を検出することのできるモータ制御装置、及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するモータ制御装置は、検出対象の状態量を検出し、検出された状態量に応じた検出信号を出力するセンサ部を有するセンサ装置と、前記センサ部から出力される前記検出信号に基づきモータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記センサ装置の前記センサ部は、外部機器から特定のトリガが入力されたとき、予め定められた波形からなり前記センサ部の出力異常を判定可能な異常診断信号を出力した後、前記検出信号を出力し、前記制御部は、前記センサ部へ前記トリガを周期的に伝送することで前記センサ部から前記異常診断信号及び前記検出信号を交互に出力させ、前記異常診断信号に基づいて前記センサ部の出力異常を判定するとともに、前記センサ部から前記検出信号が出力される毎に前記検出信号に基づき取得した状態量でホールド値を更新し、前記センサ部から前記異常診断信号が出力されている期間、前記ホールド値に基づき前記モータの駆動を制御することとした。

【0008】

この構成によれば、外部機器からセンサ部に特定のトリガを入力すれば、センサ部から異常診断信号が出力される。このとき、センサ部から出力された異常診断信号が予め定められた波形であるか否かを確認すれば、センサ部の出力異常を検出することができる。そして、このような異常検出手法を採用すれば、検出対象の状態量を検出可能なセンサ部が一つのみの場合でも、センサ部の出力異常を検出することができる。
また、上記構成によれば、センサ部から異常診断信号が出力されている場合には、異常診断信号に基づいてセンサ部の出力異常を検出することができる。また、センサ部から異常診断信号が出力されている間、ホールド値に基づいてモータの駆動制御を継続することができる。すなわちモータの駆動制御を継続しつつ、センサ部の異常を検出することもできる。

【0009】

そして上記モータ制御装置について、前記異常診断信号には、前記検出信号の下限値に対応した出力を所定時間継続する波形、及び前記検出信号の上限値に対応した出力を所定時間継続する波形の少なくとも一方が含まれることが好ましい。

【0010】

この構成によれば、検出信号がオフセットするような異常や、検出信号のゲインが変化するような異常を容易に検出することができる。
また上記モータ制御装置について、前記センサ部は、自己診断で異常を検出したときに異常検出信号を出力するものであり、前記異常診断信号には、前記異常検出信号に対応した出力を所定時間継続する波形が含まれることが好ましい。

【0011】

この構成によれば、センサ部の異常診断機能の異常を容易に検出することができる。
そして上記モータ制御装置について、前記センサ部は、自身への給電開始を前記トリガとすることが好ましい。

【0012】

この構成によれば、外部機器からのトリガを取り込むための信号線などをセンサ部に新たに設けることなく、センサ部から異常診断信号を出力させることができる。これにより、異常診断信号を出力するセンサ部を容易に実現することができる。

【0013】

また上記モータ制御装置について、前記センサ部は、特定の指令信号を受信することを前記トリガとすることが好ましい。
この構成によれば、外部機器からセンサ部に特定の指令信号を伝送すれば、センサ部から異常診断信号を出力させることができる。このような構成でも、異常診断信号を出力するセンサ部を容易に実現することができる。

【0016】

ここで、制御部が異常診断信号に基づきセンサ部の出力異常を検出したとき、検出された出力異常が検出信号の異常である場合、異常が検出される以前にセンサ部の検出信号が異常値になっていた可能性がある。すなわち、ホールド値に用いる状態量を取得した時点でセンサ部の検出信号が検出対象の実際の状態量からかけ離れた異常値になっていた可能性があり、現在のホールド値が異常値のおそれがある。このような場合、ホールド値が更新されて以降、制御部が異常なホールド値を用いたままモータの駆動制御を継続して行うことになるため、好ましくない。

【0017】

そこで上記モータ制御装置について、前記制御部は、前記ホールド値を更新した直後に前記センサ部から出力される前記異常診断信号に基づいて前記センサ部の出力異常を検出した際に、前記ホールド値を更新前の値に戻すことが好ましい。

【0018】

この構成によれば、制御部は、センサ部の出力異常として検出信号の出力異常を検出した場合、ホールド値を更新前の値に戻すため、制御部が異常なホールド値を用いたままモータの駆動制御を継続することがなくなる。そのためモータが不適切な動作を継続するような状況を回避することができる。

【0019】

また、このようなモータ制御装置では、ホールド値に用いる状態量を検出する際にセンサ部に異常が発生した場合、ホールド値に用いる状態量が検出対象の実際の状態量からかけ離れた異常値になってしまう。このとき、センサ部に生じた異常が瞬断などの発生時間の短い異常である場合、異常の検出が困難になる。そしてセンサ部の異常を検出することができないと、制御部が異常なホールド値に基づきモータの駆動制御を継続するおそれがある。

【0020】

そこで上記モータ制御装置について、前記制御部は、前記ホールド値に用いる状態量を取得した直後に前記センサ部から出力される信号が所定の閾値以下となる状態が所定時間継続することをもって、前記ホールド値を更新前の値に戻すことが好ましい。

【0021】

この構成によれば、ホールド値に用いる状態量を取得した直後にセンサ部に瞬断などの異常が発生してセンサ部から出力される信号が所定の閾値以下となる状態が所定時間継続すると、制御部はホールド値を更新前の値に戻す。これにより制御部が異常なホールド値を用いたままモータの駆動制御を継続することがなくなるため、モータが不適切な動作を継続するような状況を回避することができる。

【0022】

また上記モータ制御装置について、前記制御部は、前記センサ部から前記検出信号が出力されたことを検出した時点から所定時間が経過するまでの間に前記センサ部の出力異常が検出されないことを条件に、前記ホールド値に用いる状態量の検出を行うことが好ましい。

【0023】

この構成によれば、検出対象の実際の状態量に対応した適切な状態量をホールド値として用いることができるため、モータの適切な駆動を確保することができる。
また上記のようなモータ制御装置を電動パワーステアリング装置に適用する場合には、車両の操舵機構にアシストトルクを付与するモータを備え、前記センサ装置が、前記操舵機構を前記検出対象として、前記操舵機構に付与される操舵トルクを検出するトルクセンサであることが好ましい。

【0024】

この構成によれば、トルクセンサに発生する異常を検出することが可能となる。

【発明の効果】

【0025】

これらモータ制御装置及び電動パワーステアリング装置によれば、検出対象の状態量を検出可能なセンサ部が一つのみの場合でも、センサ部の出力異常を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】電動パワーステアリング装置の概略構成を示すブロック図。

【図2】モータ制御装置の第１実施形態についてその構成を示すブロック図。

【図3】（ａ），（ｂ）は、センサＩＣへの供給電圧、及びセンサＩＣの出力信号の推移を示すタイミングチャート。

【図4】第１実施形態のモータ制御装置によるセンサＩＣの異常検出、並びにモータ駆動制御の処理手順を示すフローチャート。

【図5】第１実施形態のモータ制御装置による第１異常検出処理の手順を示すフローチャート。

【図6】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態のモータ制御装置におけるセンサＩＣへの供給電圧、センサＩＣの出力信号、及びホールド値の推移を示すタイミングチャート。

【図7】モータ制御装置の第２実施形態についてセンサＩＣの異常検出、並びにモータ駆動制御の処理手順の一部を示すフローチャート。

【図8】モータ制御装置の第２実施形態についてセンサＩＣの異常検出、並びにモータ駆動制御の処理手順の一部を示すフローチャート。

【図9】（ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態のモータ制御装置におけるセンサＩＣへの供給電圧、センサＩＣの出力信号、及びホールド値の推移を示すタイミングチャート。

【発明を実施するための形態】

【0027】

＜第１実施形態＞
以下、センサ装置及びモータ制御装置を用いた電動パワーステアリング装置の第１実施形態について説明する。

【0028】

図１に示すように、この電動パワーステアリング装置は、運転者のステアリングホイール１０の操作に基づき転舵輪３を転舵させる操舵機構１、及び運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構２を備えている。

【0029】

操舵機構１は、ステアリングホイール１０の回転軸となるステアリングシャフト１１、及びその下端部にラックアンドピニオン機構１２を介して連結されたラックシャフト１３を備えている。操舵機構１では、運転者のステアリングホイール１０の操作に伴いステアリングシャフト１１が回転すると、その回転運動がラックアンドピニオン機構１２を介してラックシャフト１３の軸方向の往復直線運動に変換される。このラックシャフト１３の往復直線運動がその両端に連結されたタイロッド１４を介して転舵輪３に伝達されることにより転舵輪３の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。

【0030】

アシスト機構２は、ステアリングシャフト１１にアシストトルクを付与するモータ２０を備えている。モータ２０はブラシレスモータからなる。モータ２０の回転が減速機２１を介してステアリングシャフト１１に伝達されることでステアリングシャフト１１にモータトルクが付与され、ステアリング操作が補助される。

【0031】

この電動パワーステアリング装置には、ステアリングホイール１０の操作量や車両の状態量を検出する各種センサが設けられている。例えばステアリングシャフト１１にはトルクセンサ５が設けられている。トルクセンサ５は、運転者のステアリング操作に際してステアリングシャフト１１に付与される操舵トルクを検出するセンサ部としての２つのセンサＩＣ５０，５１を有している。すなわちトルクセンサ５では、センサＩＣの二重系化が図られている。センサＩＣ５０，５１は同一構造からなり、検出したトルク値に応じた電圧信号を検出信号Ｓτとして出力する。なお検出信号Ｓτの取り得る範囲は、「Ｖｍｉｎ≦Ｓτ≦Ｖｍａｘ」に設定されている。下限値Ｖｍｉｎはグランド電位に相当する０［Ｖ］よりも大きい値であり、本実施形態では０．５［Ｖ］に設定されている。上限値Ｖｍａｘは電源電圧以下であり、本実施形態では４［Ｖ］に設定されている。またセンサＩＣ５０，５１は、自身への給電が開始された際、検出信号Ｓτに代えて、予め定められた波形からなる異常診断信号Ｓｄを所定時間出力する。さらにセンサＩＣ５０，５１は、自身に異常が生じているか否かを監視する自己診断機能を有している。自己診断機能は、例えば、複数の検出素子により二重系化されたセンサＩＣにおいて、各検出素子の出力信号を比較し、出力信号間に所定以上の差が生じた場合に異常を検出する等の公知の手法が用いられる。本実施形態のセンサＩＣ５０，５１は、自己診断により自身の異常を検出したとき、一定の電圧値Ｖｅ（例えば０．２［Ｖ］）からなる異常検出信号Ｓｅを出力する。車両には車速センサ６が設けられている。車速センサ６は、車両の走行速度を検出し、検出した走行速度に応じた電圧信号を検出信号Ｓｓとして出力する。モータ２０には回転角センサ７が設けられている。回転角センサ７は、モータ２０の回転角を検出し、検出したモータ回転角に応じた電圧信号を検出信号Ｓθとして出力する。各センサ５〜７から出力される信号はモータ制御装置４に取り込まれる。モータ制御装置４は、各センサ５〜７から出力される信号に基づきモータ２０の駆動を制御する。

【0032】

図２に示すように、モータ制御装置４は、車載バッテリなどの電源から供給される直流電力を三相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の交流電力に変換するインバータ回路４０、及びインバータ回路４０をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動するマイコン４１を備えている。本実施形態ではマイコン４１が制御部に相当する。

【0033】

インバータ回路４０は、マイコン４１からの制御信号（ＰＷＭ駆動信号）に基づき、電源から供給される直流電力を三相交流電力に変換する。この三相交流電力は各相の給電線ＷＬを介してモータ２０に供給される。各相の給電線ＷＬには電流センサ４２が設けられている。なお図２では、説明の便宜上、各相の給電線ＷＬ及び各相の電流センサ４２をそれぞれ一つにまとめて図示している。電流センサ４２は、給電線ＷＬを流れる各相電流値を検出し、検出した各相電流値に応じた電圧信号を検出信号Ｓｉとして出力する。電流センサ４２の検出信号Ｓｉはマイコン４１に取り込まれる。

【0034】

マイコン４１には、トルクセンサ５の各センサＩＣ５０，５１から出力される信号Ｓτ，Ｓｄ，Ｓｅ、車速センサ６の検出信号Ｓｓ、及び回転角センサ７の検出信号Ｓθも取り込まれる。マイコン４１は、各センサ５〜７，４２の検出信号Ｓτ，Ｓｓ，Ｓθ，Ｓｉに基づきトルク値、車速、モータ回転角、及び各相電流値を取得する。そしてマイコン４１は、トルク値及び車速に基づき目標アシストトルクを設定する。またマイコン４１は、モータ２０からステアリングシャフト１１に付与されるアシストトルクを目標アシストトルクに追従させるべく、モータ回転角及び各相電流値を用いて、モータ２０を流れる電流をフィードバック制御することで制御信号を生成する。これによりモータ２０の駆動が制御され、ステアリングシャフト１１にアシストトルクを付与するアシスト制御が実行される。

【0035】

またモータ制御装置４は、トルクセンサ５のセンサＩＣ５０，５１に動作電圧を供給する電源ＩＣ４３，４４を備えている。電源ＩＣ４３，４４は、車載バッテリの電源電圧をセンサＩＣ５０，５１に適した動作電圧に調圧し、調圧された動作電圧をモータ制御装置４の電源端子４５ａ，４５ｂにそれぞれ印加する。またモータ制御装置４には、グランド電位に設定されたグランド端子４６ａ，４６ｂが設けられている。電源端子４５ａ及びグランド端子４６ａに配線を介してセンサＩＣ５０が接続されることで、センサＩＣ５０の電源が確保されている。また電源端子４５ｂ及びグランド端子４６ｂに配線を介してセンサＩＣ５１が接続されることで、センサＩＣ５１の電源が確保されている。電源ＩＣ４３，４４は、各センサＩＣ５０，５１への給電を行うばかりでなく、マイコン４１からの指令に基づいて各センサＩＣ５０，５１への給電の遮断や給電の再開を行う。

【0036】

さらにモータ制御装置４は電圧センサ４７ａ，４７ｂを備えている。電圧センサ４７ａ，４７ｂは、センサＩＣ５０，５１の電源電圧をそれぞれ検出し、検出した電源電圧に応じた電圧信号を検出信号Ｓｖとしてマイコン４１にそれぞれ出力する。これによりマイコン４１では、電圧センサ４７ａ，４７ｂのそれぞれの検出信号Ｓｖに基づいて各センサＩＣ５０，５１の電源電圧を検出することが可能となっている。

【0037】

次に図３を参照して各センサＩＣ５０，５１の動作について説明する。なお、各センサＩＣ５０，５１の動作は同一であるため、以下では、便宜上、センサＩＣ５０の動作のみについて代表して説明する。

【0038】

図３（ａ）に示すように、センサＩＣ５０への給電が時刻ｔ１で開始されたとすると、センサＩＣ５０の出力信号（出力電圧）Ｓａは、図３（ｂ）に示すように変化する。すなわちセンサＩＣ５０は、まず、予め定められた波形からなりセンサＩＣ５０の出力異常を判定可能な異常診断信号Ｓｄを出力する。具体的には、センサＩＣ５０は、給電が開始された時刻ｔ１以降、第１信号Ｓ１、第２信号Ｓ２、及び第３信号Ｓ３を順に出力する。第１信号Ｓ１は、検出信号Ｓτの下限値Ｖｍｉｎに対応した出力を所定時間Ｔ１だけ継続する波形からなる。第２信号Ｓ２は、検出信号Ｓτの上限値Ｖｍａｘに対応した出力を所定時間Ｔ２だけ継続する波形からなる。第３信号Ｓ３は、異常検出信号Ｓｅに対応した出力を所定時間Ｔ３だけ継続する波形からなる。なお第３信号Ｓ３は、自己診断により異常が検出される出力をセンサＩＣ５０，５１が自発的に行うことにより、センサＩＣ５０，５１から意図的に出力される信号である。これら第１信号Ｓ１〜第３信号Ｓ３により異常診断信号Ｓｄが構成される。またセンサＩＣ５０は、異常診断信号Ｓｄの出力が完了した時刻ｔ２以降、検出信号Ｓτを出力する。

【0039】

これにより、例えば検出信号Ｓτがオフセットするような異常がセンサＩＣ５０に発生した場合、センサＩＣ５０が出力する第１信号Ｓ１は、検出信号下限値Ｖｍｉｎからずれた値になる。この場合、マイコン４１では、センサＩＣ５０から第１信号Ｓ１が出力されている期間に検出信号下限値Ｖｍｉｎを検出することができない。したがってマイコン４１では、センサＩＣ５０から第１信号Ｓ１が出力されている期間に検出信号下限値Ｖｍｉｎを検出できないことをもって、センサＩＣ５０の出力に異常が生じたと判定することができる。

【0040】

また検出信号Ｓτのゲインが変化するような異常がセンサＩＣ５０に発生した場合、センサＩＣ５０が出力する第２信号Ｓ２は、検出信号上限値Ｖｍａｘからずれた値になる。この場合、マイコン４１では、センサＩＣ５０から第２信号Ｓ２が出力されている期間に検出信号上限値Ｖｍａｘを検出することができない。したがってマイコン４１では、センサＩＣ５０から第２信号Ｓ２が出力されている期間に検出信号上限値Ｖｍａｘを検出できないことをもって、センサＩＣ５０の出力に異常が生じたと判定することができる。

【0041】

さらにマイコン４１では、センサＩＣ５０の自己診断機能が異常である場合、センサＩＣ５０が自己診断により異常検出されるような出力を行っていてもセンサＩＣ５０からは異常検出信号Ｓｅが出力されない。そのためマイコン４１は、センサＩＣ５０から第３信号Ｓ３が出力されている期間に異常検出信号Ｓｅを検出することができない場合には、センサＩＣ５０の自己診断機能が異常であると判定することができる。またマイコン４１は、センサＩＣ５０から第３信号Ｓ３が出力されている期間に異常検出信号Ｓｅを検出することができた場合には、センサＩＣ５０の自己診断機能が正常であると判定することができる。

【0042】

そして、このような異常診断信号Ｓｄに基づいてセンサＩＣ５０の出力異常を検出するという方法であれば、正常なセンサＩＣがセンサＩＣ５０のみになった場合でも、センサＩＣ５０の出力異常を検出することが可能である。

【0043】

次に、マイコン４１によるセンサＩＣ５０，５１の異常検出方法について説明する。
マイコン４１は、センサＩＣ５０，５１が共に正常な場合、センサＩＣ５０，５１のそれぞれの検出信号Ｓτのいずれか一方に基づいてモータ２０の駆動制御を行う。またマイコン４１は、モータ２０の駆動制御を行いつつ、センサＩＣ５０，５１のそれぞれの検出信号Ｓτを比較することで、各センサＩＣ５０，５１が正常であるか否かを監視する。そしてマイコン４１は、センサＩＣ５０，５１のいずれかの異常を検出したとき、異常が検出されていない正常なセンサＩＣの検出信号に基づいてモータの駆動制御を継続する。なお、以下では、便宜上、センサＩＣ５１に異常が検出され、正常なセンサＩＣがセンサＩＣ５０のみになった場合について説明する。

【0044】

正常なセンサＩＣがセンサＩＣ５０のみになった場合、マイコン４１は、センサＩＣ５０，５１のそれぞれの検出信号Ｓτの比較に基づく異常検出を行うことができなくなる。そこで、本実施形態のマイコン４１では、正常なセンサＩＣがセンサＩＣ５０のみになった場合、電源ＩＣ４３を通じてセンサＩＣ５０への給電を一時的に遮断した後にセンサＩＣ５０への給電を再開するという処理を周期的に行う。これによりセンサＩＣ５０から異常診断信号Ｓｄ及び検出信号Ｓτを交互に出力させることができる。そしてマイコン４１は、センサＩＣ５０から異常診断信号Ｓｄが出力されている間に異常診断信号Ｓｄに基づいてセンサＩＣ５０の異常を検出する。

【0045】

一方、センサＩＣ５０から異常診断信号Ｓｄ及び検出信号Ｓτを交互に出力させた場合、マイコン４１は、センサＩＣ５０から異常診断信号Ｓｄが出力されている間、トルク値τを取得することができない。したがって、センサＩＣ５０が異常診断信号Ｓｄを出力している間にマイコン４１がモータ２０の駆動制御をどのように実行するかが問題となる。この点に関し、本実施形態のマイコン４１は、センサＩＣ５０への給電を遮断する直前にセンサＩＣ５０の検出信号Ｓτに基づきトルク値τを検出し、検出したトルク値τをホールド値τｈとしてメモリ４１ａに記憶する。そしてマイコン４１は、メモリ４１ａに記憶されたホールド値τｈに基づき目標アシストトルクを設定し、モータ２０の駆動を制御する。これにより、センサＩＣ５０から異常診断信号Ｓｄが出力されている期間もモータ２０の駆動制御を継続して行うことが可能となる。

【0046】

次に、図４〜図６を参照して、マイコン４１により実行されるセンサＩＣ５０の異常検出、並びにモータ駆動制御の処理手順を説明する。
図４及び図６（ａ）に示すように、マイコン４１は、時刻ｔ１０でセンサＩＣ５０への給電を一時的に遮断した後、時刻ｔ１１でセンサＩＣ５０への給電を再開する（ステップＳ１）。これによりセンサＩＣ５０から異常診断信号Ｓｄが出力される。すなわち、図６（ｂ）に示すように、センサＩＣ５０は、給電が開始される時刻ｔ１１以降、第１信号Ｓ１、第２信号Ｓ２、及び第３信号Ｓ３を順に出力する。このときマイコン４１は、異常診断信号Ｓｄの出力時に対応した第１異常検出処理を実行する（ステップＳ２）。第１異常検出処理の手順は図５に示す通りである。

【0047】

すなわち、マイコン４１は、センサＩＣ５０への給電を再開した時刻ｔ１１から所定時間Ｔ１０が経過したか否かを判断する（ステップＳ２０）。所定時間Ｔ１０は、異常診断信号Ｓｄにおける第１信号Ｓ１の出力時間Ｔ１よりも長い時間に設定されている。そしてマイコン４１は、センサＩＣ５０への給電を再開した時刻ｔ１１から所定時間Ｔ１０が経過していない場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、センサＩＣ５０が検出信号下限値Ｖｍｉｎを出力したか否かを判断する（ステップＳ２１）。具体的には、マイコン４１は、センサＩＣ５０の出力誤差を「ΔＶ」として、センサＩＣ５０の出力信号Ｓａが「Ｖｍｉｎ−ΔＶ≦Ｓａ≦Ｖｍｉｎ＋ΔＶ」なる関係を一定時間以上満たしたか否かを判断する。

【0048】

そしてマイコン４１は、センサＩＣ５０による検出信号下限値Ｖｍｉｎの出力を検出した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、検出信号下限値Ｖｍｉｎの検出時ｔ１２から所定時間Ｔ１１が経過したか否かを判断する（ステップＳ２２）。所定時間Ｔ１１は、異常診断信号Ｓｄにおける第２信号Ｓ２の出力時間Ｔ２よりも長く、第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２の出力時間を加算した時間（Ｔ１＋Ｔ２）よりも短い時間に設定されている。マイコン４１は、検出信号下限値Ｖｍｉｎの検出時ｔ１２から所定時間Ｔ１１が経過していない場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、センサＩＣ５０が検出信号上限値Ｖｍａｘを出力したか否かを判断する（ステップＳ２３）。具体的には、マイコン４１は、センサＩＣ５０の出力信号Ｓａが「Ｖｍａｘ−ΔＶ≦Ｓａ≦Ｖｍａｘ＋ΔＶ」なる関係を一定時間以上満たしたか否かを判断する。

【0049】

そしてマイコン４１は、センサＩＣ５０による検出信号上限値Ｖｍａｘの出力を検出した場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、検出信号上限値Ｖｍａｘの検出時ｔ１３から所定時間Ｔ１２が経過したか否かを判断する（ステップＳ２４）。所定時間Ｔ１２は、異常診断信号Ｓｄにおける第３信号Ｓ３の出力時間Ｔ３よりも長く、第２信号Ｓ２及び第３信号Ｓ３の出力時間を加算した時間（Ｔ２＋Ｔ３）よりも短い時間に設定されている。マイコン４１は、検出信号上限値Ｖｍａｘの検出時ｔ１３から所定時間Ｔ１２が経過していない場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、センサＩＣ５０が異常検出信号Ｓｅを出力したか否かを判断する（ステップＳ２５）。具体的には、マイコン４１は、センサＩＣ５０の出力信号Ｓａが電圧値Ｖｅである状態が一定時間以上継続したか否かを判断する。

【0050】

そしてマイコン４１は、センサＩＣ５０による異常検出信号Ｓｅの出力を検出した場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、異常検出信号Ｓｅの検出時ｔ１４から所定時間Ｔ１３が経過したか否かを判断する（ステップＳ２６）。所定時間Ｔ１３は、異常診断信号Ｓｄにおける第３信号Ｓ３の出力時間Ｔ３よりも長い時間に設定されている。マイコン４１は、異常検出信号Ｓｅの検出時ｔ１４から所定時間Ｔ１３が経過していない場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、センサＩＣ５０が検出信号Ｓτを出力したか否かを判断する（ステップＳ２７）。具体的には、センサＩＣ５０は、異常診断信号Ｓｄの出力が完了した時刻ｔ１５以降、検出信号Ｓτを出力する。そこで、マイコン４１は、センサＩＣ５０の出力信号Ｓａが「Ｖｍｉｎ≦Ｓａ≦Ｖｍａｘ」なる関係を満たした状態が一定時間以上継続したか否かに基づきセンサＩＣ５０による検出信号Ｓτの出力を判断する。

【0051】

そしてマイコン４１は、センサＩＣ５０が検出信号Ｓτを出力したと時刻ｔ１６で判断した場合（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、センサＩＣ５０が正常であると判定する（ステップＳ２８）。

【0052】

一方、マイコン４１は、以下の（ａ１）〜（ａ４）に該当する場合、センサＩＣ５０に異常が生じていると判定する（ステップＳ２９）。
（ａ１）センサＩＣ５０から検出信号下限値Ｖｍｉｎが出力されないまま（ステップＳ２１：ＮＯ）、センサＩＣ５０への給電を再開した時刻ｔ１１から所定時間Ｔ１０が経過した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）。

【0053】

（ａ２）センサＩＣ５０から検出信号上限値Ｖｍａｘが出力されないまま（ステップＳ２３：ＮＯ）、検出信号下限値Ｖｍｉｎの検出時ｔ１２から所定時間Ｔ１１が経過した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）。

【0054】

（ａ３）センサＩＣ５０から異常検出信号Ｓｅが出力されないまま（ステップＳ２５：ＮＯ）、検出信号上限値Ｖｍａｘの検出時ｔ１３から所定時間Ｔ１２が経過した場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）。

【0055】

（ａ４）センサＩＣ５０から検出信号Ｓτが出力されないまま（ステップＳ２７：ＮＯ）、異常検出信号Ｓｅの検出時ｔ１４から所定時間Ｔ１３が経過した場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）。

【0056】

そして、図４に示すように、マイコン４１は、ステップＳ２で第１異常検出処理を実行した後、第１異常検出処理を通じてセンサＩＣ５０の出力異常を検出したか否かを判断する（ステップＳ３）。マイコン４１は、第１異常検出処理を通じてセンサＩＣ５０の出力異常を検出できなかった場合（ステップＳ３：ＮＯ）、すなわちセンサＩＣ５０が正常な場合、センサＩＣ５０の検出信号Ｓτに基づきトルク値τを取得する処理を時刻ｔ１６から開始する（ステップＳ４）。またマイコン４１は、センサＩＣ５０の検出信号Ｓτに基づきトルク値τを取得する処理を行っている間、検出信号Ｓτの出力時に対応した第２異常検出処理を行う（ステップＳ５）。第２異常検出処理は、例えば以下の（ｂ１），（ｂ２）の異常を検出する処理である。

【0057】

（ｂ１）センサＩＣ５０からマイコン４１に検出信号Ｓτ等を伝えるための信号線の天絡あるいは地絡異常。マイコン４１は、センサＩＣ５０の出力信号Ｓａが電源電圧に対応した値になり、その状態が継続することをもって、センサＩＣ５０の信号線に天絡異常が発生したと判定する。またマイコン４１は、センサＩＣ５０の出力信号Ｓａが「０［Ｖ］」になり、その状態が継続することをもって、センサＩＣ５０の信号線に地絡異常が発生したと判定する。

【0058】

（ｂ２）センサＩＣ５０の電源電圧の異常。マイコン４１は、電圧センサ４７ａにより検出されるセンサＩＣ５０の電源電圧が正常範囲から外れることをもって、センサＩＣ５０の電源電圧が異常であると判定する。

【0059】

そしてマイコン４１は、第２異常検出処理を通じてセンサＩＣ５０の異常を検出したか否かを判断し（ステップＳ６）、センサＩＣ５０の異常を検出できなかった場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ４でトルク値τの検出を開始した時刻ｔ１６から所定時間Ｔ１４が経過したか否かを判断する（ステップＳ７）。マイコン４１は、トルク値τの検出を開始した時刻ｔ１６から所定時間Ｔ１４が経過していない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、第２異常検出処理を繰り返し実行し（ステップＳ５）、センサＩＣ５０の異常を検出したか否かを判断する（ステップＳ６）。マイコン４１は、第２異常検出処理を通じてセンサＩＣ５０の異常を検出することなく（ステップＳ６：ＮＯ）、トルク値τの検出を開始した時刻ｔ１６から所定時間Ｔ１４が経過した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、所定時間Ｔ１４が経過した時刻ｔ１７において現在のホールド値τｈを前回のホールド値τｈｂとしてメモリ４１ａに記憶する（ステップＳ８）。またマイコン４１は、図６（ｃ）に示すように、時刻ｔ１７におけるセンサＩＣ５０の検出信号Ｓτに基づきトルク値τ１を取得し（ステップＳ９）。取得したトルク値τ１を新たなホールド値τｈとしてメモリ４１ａに記憶する（ステップＳ１０）。続いてマイコン４１は、センサＩＣ５０の検出信号Ｓτに基づきトルク値τを取得する処理を停止した後（ステップＳ１１）、ステップＳ１の処理に戻る。すなわち、マイコン４１は、図６（ａ）に示すように、時刻ｔ１８でセンサＩＣ５０への給電を一時的に遮断した後、時刻ｔ１９でセンサＩＣ５０への給電を再開するという処理を行うとともに、その後も同様の処理を周期的に行うことで、センサＩＣ５０から異常診断信号Ｓｄ及び検出信号Ｓτを交互に出力させる。そしてマイコン４１は、センサＩＣ５０が異常診断信号Ｓｄの出力を行う度に、異常診断信号Ｓｄに基づきセンサＩＣ５０の出力異常を判定する。またマイコン４１は、センサＩＣ５０が検出信号Ｓτの出力を行う度に、ホールド値τｈを更新する。

【0060】

そしてマイコン４１は、図６（ｃ）に示すように更新されるホールド値τｈに基づきモータ２０の駆動を制御する。これによりマイコン４１は、センサＩＣ５０から異常診断信号Ｓｄが出力されている間もモータ２０の駆動制御を継続することができる。

【0061】

一方、図４に示すように、マイコン４１は、ステップＳ２の第１異常検出処理を通じてセンサＩＣ５０の出力異常を検出した場合には（ステップＳ３：ＹＥＳ）、センサＩＣ５０の出力異常が検出信号下限値Ｖｍｉｎあるいは検出信号上限値Ｖｍａｘの出力異常であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。ここで、センサＩＣ５０の出力異常が検出信号下限値Ｖｍｉｎあるいは検出信号上限値Ｖｍａｘの出力異常である場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、図６（ｃ）に二点鎖線で示すように、ホールド値τｈに用いるトルク値τを取得した時刻ｔ１７の時点で、センサＩＣ５０の検出信号Ｓτが、実際の操舵トルクに対応した値からかけ離れた異常値τｅに設定されているおそれがある。そこで、本実施形態のマイコン４１は、例えば時刻ｔ３０でセンサＩＣ５０の異常を検出した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、現在のホールド値τｈを前回のホールド値τｈｂに戻す（ステップＳ１３）ことにより、異常なホールド値τｈに基づきモータ２０の駆動制御を行うことを防止する。続いてマイコン４１は、センサＩＣ５０への給電を一時的に遮断した後、センサＩＣ５０への給電を行い（ステップＳ１４）、第１異常検出処理を再度実行する（ステップＳ１５）。またセンサＩＣ５０の出力異常が検出信号下限値Ｖｍｉｎ及び検出信号上限値Ｖｍａｘの出力異常以外の異常である場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１３の処理を実行することなく、ステップＳ１４及びＳ１５の処理を実行する。さらにマイコン４１は、ステップＳ５の第２異常検出処理を通じてセンサＩＣ５０の異常を検出した場合にも（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ１４及びＳ１５の処理を実行する。そしてマイコン４１は、ステップＳ１５の第１異常検出処理を通じてセンサＩＣ５０の出力異常を検出したか否かを判断し（ステップＳ１６）、センサＩＣ５０の出力異常を検出できなかった場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、すなわちセンサＩＣ５０が正常な場合には、ステップＳ４以降の処理を実行する。

【0062】

これに対し、マイコン４１は、ステップＳ１５の第１異常検出処理を通じてセンサＩＣ５０の異常を検出した場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、モータ２０の駆動を制限する（ステップＳ１７）。なおモータの駆動を制限する処理としては、例えばモータ２０からステアリングシャフト１１に付与されるアシストトルクを漸減する処理や、モータ２０の駆動を停止する処理などである。

【0063】

なお、マイコン４１は、正常なセンサＩＣがセンサＩＣ５１のみになった場合には、センサＩＣ５１に対して図４及び図５の処理を実行する。したがって、正常なセンサＩＣがセンサＩＣ５１のみになった場合にも、上記のような効果を同様に得ることができる。

【0064】

以上説明したように、本実施形態のセンサＩＣ５０，５１、モータ制御装置４、及び電動パワーステアリング装置によれば以下の効果が得られる。
（１）センサＩＣ５０，５１では、自身への給電が開始されたとき、予め定められた波形からなり出力異常を判定可能な異常診断信号Ｓｄを出力した後、検出信号Ｓτを出力することとした。これにより、センサＩＣ５０，５１のいずれか一方に異常が生じることにより、操舵トルクを検出可能なセンサＩＣが一つのみになった場合でも、センサＩＣの出力異常を検出することができる。

【0065】

（２）異常診断信号Ｓｄには、検出信号下限値Ｖｍｉｎに対応した出力を所定時間Ｔ１だけ継続する波形、及び検出信号上限値Ｖｍａｘに対応した出力を所定時間Ｔ２だけ継続する波形を含めることとした。これにより、センサＩＣ５０，５１における検出信号Ｓτの出力異常、詳しくは検出信号Ｓτがオフセットするような異常や、検出信号Ｓτのゲインが変化するような異常を検出することができる。

【0066】

（３）異常診断信号Ｓｄには、異常検出信号Ｓｅに対応した出力を所定時間Ｔ３だけ継続する波形を含めることとした。これによりセンサＩＣ５０，５１の異常診断機能の異常を容易に検出することができる。

【0067】

（４）マイコン４１では、センサＩＣ５０，５１への給電の遮断及び給電の開始を周期的に行うことでセンサＩＣ５０，５１から異常診断信号Ｓｄ及び検出信号Ｓτを交互に出力させることとした。またマイコン４１では、異常診断信号Ｓｄに基づいてセンサＩＣ５０，５１の異常を検出することとした。さらにマイコン４１では、センサＩＣ５０，５１から検出信号Ｓτが出力される毎に検出信号Ｓτに基づき取得したトルク値τでホールド値τｈを更新することとした。そしてマイコン４１では、センサＩＣ５０，５１から異常診断信号Ｓｄ及び検出信号Ｓτが出力されている期間、ホールド値τｈに基づいて目標アシストトルクを設定し、モータ２０の駆動を制御することとした。これによりモータ２０の駆動制御を継続しつつ、センサＩＣ５０，５１の出力異常を検出することができる。

【0068】

（５）マイコン４１では、ホールド値τｈを更新した直後にセンサＩＣ５０，５１から出力される異常診断信号Ｓｄに基づいてセンサＩＣ５０，５１の出力異常を検出した際、詳しくは検出信号下限値Ｖｍｉｎあるいは上限値Ｖｍａｘの出力異常を検出した際に、ホールド値τｈを更新前の前回のホールド値τｈｂに戻すこととした。これによりマイコン４１が異常なホールド値τｈを用いたままモータ２０の駆動制御を継続することがないため、モータ２０が不適切な動作を継続するような状況を回避することができる。

【0069】

（６）マイコン４１では、センサＩＣ５０，５１から出力される異常診断信号Ｓｄに基づいてセンサＩＣ５０，５１の出力異常を検出できなかった場合、センサＩＣ５０，５１が検出信号Ｓτを出力したか否かを判断することとした。そしてマイコン４１では、センサＩＣ５０，５１が検出信号Ｓτを出力したことを検出した時点から所定時間Ｔ１４が経過するまでの間にセンサＩＣ５０，５１の出力異常が検出されないことを条件に、ホールド値τｈに用いるトルク値τを検出することとした。これにより実際の操舵トルクに対応した適切なトルク値τをホールド値τｈとして用いることができるため、モータ２０の適切な動作を確保することができる。

【0070】

＜第２実施形態＞
次にセンサ装置及びモータ制御装置を用いた電動パワーステアリング装置の第２実施形態について説明する。なお第２実施形態でも、正常なセンサＩＣがセンサＩＣ５０のみになった場合について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【0071】

第１実施形態のモータ制御装置４のようにホールド値τｈに基づいてモータ２０の駆動制御を行う場合、ホールド値τｈに用いるトルク値τを検出する際にセンサＩＣ５０に異常が発生すると、ホールド値τｈが実際の操舵トルクからかけ離れた異常値になる。このような場合、センサＩＣ５０に発生した異常が、センサＩＣ５０の給電経路の瞬断やセンサＩＣ５０の出力線の瞬断など、発生時間の短い異常の場合、異常の検出が困難になる。そしてセンサＩＣ５０の異常を検出することができないと、マイコン４１が異常なホールド値τｈを用いたままモータ２０の駆動制御を継続してしまうため、好ましくない。

【0072】

そこで本実施形態のマイコン４１では、ホールド値τｈに用いるトルク値τを検出した直後にセンサＩＣ５０の出力信号Ｓａが所定の閾値Ｖａ以下となる状態が継続することをもって、ホールド値τｈを更新前の値、すなわち前回のホールド値τｈｂに戻すようにしている。

【0073】

次に、図７及び図８を参照して、マイコン４１により実行されるセンサＩＣ５０の異常検出、並びにモータ駆動制御の手順を説明する。なお図７において、図４に示した処理と同一の処理には同一の符号を付すことによりその説明を割愛する。

【0074】

図７に示すように、本実施形態のマイコン４１は、ステップＳ１１でトルク値τを取得する処理を停止した後、図８に示す処理を実行する。すなわちマイコン４１は、ホールド値τｈを更新した時点から所定時間Ｔ１６が経過したか否かを判断する（ステップＳ１８）。そしてマイコン４１は、ホールド値τｈを更新した時点から所定時間Ｔ１６が経過していない場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、センサＩＣ５０の出力信号Ｓａが予め定められた閾値Ｖａ以下である状態が所定時間Ｔ１５以上継続しているか否かを判断する（ステップＳ１９）。なお閾値Ｖａは、検出信号下限値Ｖｍｉｎよりも若干大きい値に設定されている。マイコン４１は、センサＩＣ５０の出力信号Ｓａが予め定められた閾値Ｖａ以下である状態が所定時間Ｔ１５以上継続した場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、ホールド値τｈが異常値の可能性があると判定して、図７に示すステップＳ１３以降の処理を実行する。すなわちマイコン４１は、現在のホールド値τｈを前回のホールド値τｈｂに戻す（ステップＳ１３）。続いてマイコン４１は、センサＩＣ５０への給電を一時的に遮断した後、センサＩＣ５０への給電を行い（ステップＳ１４）、第１異常検出処理を実行する（ステップＳ１５）。そしてマイコン４１は、第１異常検出処理を通じてセンサＩＣ５０の異常を検出した場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、モータ２０の駆動を制限する（ステップＳ１７）。

【0075】

一方、マイコン４１は、図８に示した処理において、センサＩＣ５０の出力信号Ｓａが予め定められた閾値Ｖａ以下である状態が所定時間Ｔ１５以上継続することなく（ステップＳ１９：ＮＯ）、ホールド値τｈを更新した時点から所定時間Ｔ１６が経過した場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、ホールド値τｈが正常値であると判定して、図７に示すステップＳ１以降の処理を実行する。すなわちセンサＩＣ５０への給電を一時的に遮断した後、センサＩＣ５０への給電を行い（ステップＳ１）、第１異常検出処理を実行する（ステップＳ２）。

【0076】

次に図９を参照して本実施形態のモータ制御装置４の作用について説明する。
図９（ａ）に示すように、時刻ｔ４０でセンサＩＣ５０の給電経路に瞬断が発生した場合、図９（ｂ）に示すように、センサＩＣ５０の出力信号Ｓａは、瞬断が発生した時刻ｔ４０以降、正常値から０［Ｖ］へと急降下する。そして、図９（ａ）に示すように、時刻ｔ４２でセンサＩＣ５０への給電が復帰すると、図９（ｂ）に示すように、センサＩＣ５０は、時刻ｔ４２から給電開始時と同様の動作、すなわち異常診断信号Ｓｄの第１信号Ｓ１の出力を行う。このような状況では、センサＩＣ５０に瞬断が発生した時刻ｔ４０の直後の時刻ｔ４１でマイコン４１がホールド値τｈに用いるトルク値τ３を取得すると、図９（ｃ）に示すように、ホールド値τｈをトルク値τ３に更新する。そのため、ホールド値τｈが、実際の操舵トルクからかけ離れた異常値になる。

【0077】

このような場合、マイコン４１は、ホールド値τｈを更新した時刻ｔ４１から所定時間Ｔ１５が経過するまでの間に、センサＩＣ５０の出力信号Ｓａが予め定められた閾値Ｖａ以下である状態が継続した場合、図９（ｃ）に示すように、時刻ｔ４１から所定時間Ｔ１５が経過した時刻ｔ４３の時点でホールド値τｈを前回のホールド値τｈｂに戻す。これによりホールド値τｈに異常値が用いられた状態が継続することがなくなるため、モータ２０が不適切な動作を継続するような状況を回避することができる。またセンサＩＣ５０への給電が復帰する時刻ｔ４２から、閾値Ｖａよりも若干小さい検出信号下限値Ｖｍｉｎに対応する第１信号Ｓ１が出力されるため、マイコン４１は給電経路に瞬断が発生したことを確実に検出することができる。

【0078】

またセンサＩＣ５０とマイコン４１との給電経路に瞬断が発生した場合には、センサＩＣ５０への給電が遮断されるため第１信号Ｓ１は出力されない。しかし、マイコン４１は、所定時間Ｔ１５をできる限り短く設定することによりこのような瞬断についても検出することが可能である。

【0079】

なお、マイコン４１は、正常なセンサＩＣがセンサＩＣ５１のみになった場合には、センサＩＣ５１に対して図７及び図８の処理を実行する。したがって、正常なセンサＩＣがセンサＩＣ５１のみになった場合にも、上記のような効果を同様に得ることができる。

【0080】

以上説明したように、本実施形態のセンサＩＣ５０，５１及びモータ制御装置４によれば、第１実施形態による（１）〜（６）の効果に加え、以下の効果が得られる。
（７）マイコン４１では、ホールド値τｈに用いるトルク値τを検出した直後にセンサＩＣ５０の検出信号Ｓτの異常を判定し、検出信号Ｓτが異常である場合、ホールド値τｈを更新前の前回のホールド値τｈｂに戻すこととした。これにより、ホールド値τｈに異常値が用いられることを回避することができるため、モータ２０が不適切な動作を継続するような状況を回避することができる。

【0081】

＜他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・図５に示すステップＳ２７の処理では、センサＩＣ５０，５１が検出信号Ｓτを出力したか否かを、センサＩＣ５０，５１の出力信号Ｓａが「Ｖｍｉｎ≦Ｓａ≦Ｖｍａｘ」なる関係を一定時間以上満たしているか否かに基づいて判定することとした。しかしながら、この判定方法を用いると、センサＩＣ５０，５１が検出信号Ｓτの出力を開始した直後にセンサＩＣ５０，５１の給電経路が瞬断した場合、実際にはセンサＩＣ５０，５１が異常診断信号Ｓｄを出力しているにも関わらず、センサＩＣ５０，５１が検出信号Ｓτを出力していると誤判定するおそれがある。すなわちセンサＩＣ５０，５１の給電経路が瞬断した場合、センサＩＣ５０，５１は、自身への給電が復帰したときに、異常診断信号Ｓｄとして第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２を順に出力する。このとき、センサＩＣ５０，５１から第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２が出力されている期間は、センサＩＣ５０，５１の出力信号Ｓａが「Ｖｍｉｎ≦Ｓａ≦Ｖｍａｘ」なる関係を満たすため、マイコン４１は、センサＩＣ５０，５１が検出信号Ｓτを出力していると誤判定するおそれがある。そこでマイコン４１では、センサＩＣ５０，５１が検出信号Ｓτを出力しているか否かを監視する際に、センサＩＣ５０，５１が検出信号下限値Ｖｍｉｎを出力しているか否かを併せて監視する。そしてマイコン４１では、センサＩＣ５０，５１が検出信号下限値Ｖｍｉｎを出力していることを検出した場合には、センサＩＣ５０，５１が検出信号Ｓτを出力していないと判定してもよい。

【0082】

・上記各実施形態では、センサＩＣ５０，５１が検出信号Ｓτを出力している間に、マイコン４１が第２異常検出処理としてセンサＩＣ５０，５１の電源電圧の異常を検出する処理を行ったが、同様の電源電圧異常検出処理を、センサＩＣ５０，５１が異常診断信号Ｓｄを出力している間に実行してもよい。ところで、センサＩＣ５０，５１への給電が再開された直後はセンサＩＣ５０，５１の電源電圧が不安定であるため、このような時期に電源電圧異常検出処理を行うと、異常を誤検出するおそれがある。そこでマイコン４１では、センサＩＣ５０，５１が検出信号下限値Ｖｍｉｎを出力したことを検出した後に電源電圧異常検出処理を実行することが望ましい。これによりセンサＩＣ５０，５１への給電が確実に行われた後に電圧異常検出処理が行われるため、異常の誤検出を回避することができる。なおマイコン４１では、センサＩＣ５０，５１から異常診断信号Ｓｄが出力されている期間にセンサＩＣ５０，５１の電源電圧の異常を検出した場合、図４及び図７のステップＳ１４以降の処理を実行することが有効である。

【0083】

・上記各実施形態では、センサＩＣ５０，５１が検出信号Ｓτの出力を停止する直前でホールド値τｈに用いるトルク値τを検出したが、ホールド値τｈに用いるトルク値を検出するタイミングは適宜変更可能である。またホールド値τｈとして、センサＩＣ５０，５１が検出信号Ｓτを出力している期間に検出される複数のトルク値τの平均値を用いてもよい。

【0084】

・上記各実施形態では、センサＩＣ５０，５１から検出信号Ｓτが出力されたことを検出した時点から所定時間Ｔ１４が経過するまでの間にセンサＩＣ５０，５１の出力異常が検出されないことを条件に、ホールド値τｈに用いるトルク値τを検出することとした。これに代えて、例えばセンサＩＣ５０，５１から検出信号Ｓτが出力されたことを検出した時点、例えば図６に示す時刻ｔ１６，ｔ２３の各時点でホールド値τｈに用いるトルク値τを検出してもよい。

【0085】

・上記各実施形態では、異常診断信号Ｓｄに基づいてセンサＩＣ５０，５１の出力異常を検出した際に、検出した出力異常が検出信号Ｓτの出力異常である場合、ホールド値τｈを更新前の前回のホールド値τｈｂに戻すこととしたが、この処理を割愛してもよい。すなわち図４及び図７におけるステップＳ１２，Ｓ１３の処理を割愛してもよい。

【0086】

・上記各実施形態では、センサＩＣ５０，５１から異常診断信号Ｓｄ及び検出信号Ｓτが出力されている期間、ホールド値τｈに基づきモータ２０の駆動を制御することとした。これに代えて、センサＩＣ５０，５１から異常診断信号Ｓｄが出力されている期間のみ、ホールド値τｈに基づいてモータ２０の駆動を制御し、センサＩＣ５０，５１から検出信号Ｓτが出力されている期間は検出信号Ｓτに基づいてモータ２０の駆動を制御してもよい。

【0087】

・上記各実施形態では、センサＩＣ５０，５１が自身への給電開始に基づき異常診断信号Ｓｄを出力するものであったが、センサＩＣ５０，５１は、例えばマイコン４１からの指令信号に基づいて異常診断信号Ｓｄを出力するものであってもよい。すなわちセンサＩＣ５０，５１から異常診断信号Ｓｄを出力させるトリガとして、マイコン４１からの指令信号を用いてもよい。要は、センサＩＣ５０，５１は、外部機器から特定のトリガが入力されたときに異常診断信号Ｓｄ及び検出信号Ｓτを出力するものであればよい。

【0088】

・上記各実施形態では、センサＩＣ５０，５１から出力される異常診断信号Ｓｄの波形として、図３（ｂ）の波形を例示したが、異常診断信号Ｓｄの波形は適宜変更可能である。異常診断信号Ｓｄの波形として、例えば第２信号Ｓ２、第１信号Ｓ１、及び異常検出信号Ｓｅの順に出力する波形を用いてもよい。また異常診断信号Ｓｄの波形として、第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２のいずれか一方、並びに異常検出信号Ｓｅを順に出力する波形を用いてもよい。さらにセンサＩＣ５０，５１に自己診断機能が搭載されていない場合には、異常診断信号Ｓｄから第３信号Ｓ３の波形を省略してもよい。また異常診断信号Ｓｄから第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２の波形を省略し、第３信号Ｓ３のみを異常診断信号Ｓｄとして用いてもよい。なお、異常診断信号Ｓｄには、予め定められた波形からなりセンサＩＣ５０，５１の出力異常を判定可能な信号であれば、第１信号Ｓ１〜第３信号Ｓ３以外の適宜の信号を含めてもよい。

【0089】

・上記各実施形態では、センサＩＣ５０，５１が共に正常な場合、センサＩＣ５０，５１のそれぞれの検出信号Ｓτを比較することで、各センサＩＣ５０，５１が正常であるか否かを監視することとした。ここで、センサＩＣ５０，５１のそれぞれの検出信号Ｓτの比較に基づいてセンサＩＣ５０，５１の異常を検出したとき、異常が発生したセンサＩＣを特定する際に図５に例示した第１異常検出処理を利用してもよい。すなわち、センサＩＣ５０，５１のいずれか一方の異常を検出したとき、各センサＩＣ５０，５１への給電を一時的に遮断した後に各センサＩＣ５０，５１への給電を再開する。そして各センサＩＣ５０，５１に対して図５に示す処理を実行し、センサＩＣ５０，５１のいずれが異常であるかを特定する。このような方法を採用すれば、センサＩＣ５０，５１のいずれが異常であるかを容易に特定することができる。

【0090】

・上記各実施形態では、トルクセンサ５が２つのセンサＩＣ５０，５１を有するものであったが、トルクセンサ５は一つのセンサＩＣを有するものであってもよい。
・上記各実施形態では、検出信号及び異常診断信号を出力するセンサ部として、トルクセンサ５のセンサＩＣ５０，５１を例示したが、検出信号及び異常診断信号を出力するセンサ部はこれに限定されない。例えば回転角センサ７のセンサＩＣに対して上記各実施形態のセンサＩＣ５０，５１に準じた構成を適用して、回転角センサ７のセンサＩＣから検出信号及び異常診断信号を出力させてもよい。

【0091】

・上記実施形態のモータ制御装置４は、電動パワーステアリング装置のモータ制御装置に限らず、適宜のモータ制御装置に適用可能である。適用可能なモータ制御装置は、検出対象の状態量に応じた検出信号を出力するセンサを備え、センサの検出信号に基づきモータの駆動を制御するものであればよい。

【符号の説明】

【0092】

Ｓτ…検出信号、Ｓｄ…異常診断信号、１…操舵機構、４…モータ制御装置、５…トルクセンサ（センサ装置）、２０…モータ、４１…マイコン（制御部）、５０，５１…センサＩＣ（センサ部）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】