特許第6852580号(P6852580)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(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】6852580
(24)【登録日】2021年3月15日
(45)【発行日】2021年3月31日
(54)【発明の名称】操舵制御装置
(51)【国際特許分類】
   B62D 6/00 20060101AFI20210322BHJP
   B62D 5/04 20060101ALI20210322BHJP
【FI】
   B62D6/00
   B62D5/04
【請求項の数】4
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2017-115456(P2017-115456)
(22)【出願日】2017年6月12日
(65)【公開番号】特開2019-1216(P2019-1216A)
(43)【公開日】2019年1月10日
【審査請求日】2020年5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
(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】中島 悠貴
【審査官】 田邉 学
(56)【参考文献】
【文献】 特開2011−250618(JP,A)
【文献】 特開2017−32386(JP,A)
【文献】 特開2012−173009(JP,A)
【文献】 特開2017−81387(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62D 6/00
B62D 5/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車載される電源の電力を利用して、複数系統のコイルを有するモータを制御することにより、操舵機構に対して動力を付与する複数の制御系統を備え、前記複数の制御系統は、それぞれ各系統のコイルに対して電力を供給する駆動回路および当該駆動回路を制御する制御部を有する操舵制御装置において、
前記各制御部は、それぞれ前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるか否かを示す電源状態信号を生成し、
前記各制御部は、前記各電源状態信号の少なくとも1つが、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であることを示すものであるとき、前記複数の制御部による前記モータの制御を継続する操舵制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載の操舵制御装置において、
前記モータは2系統の前記コイルを有するものであり、前記複数の制御系統は、第1の制御系統および第2の制御系統を有する2系統の制御系統であって、
前記第1の制御系統は、第1の系統のコイルに対して電力を供給する第1の駆動回路および前記第1の駆動回路を制御する第1の制御部を有し、
前記第2の制御系統は、第2の系統のコイルに対して電力を供給する第2の駆動回路および前記第2の駆動回路を制御する第2の制御部を有しており、
前記第1の制御部は、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるか否かを示す第1の電源状態信号を生成し、
前記第2の制御部は、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるか否かを示す第2の電源状態信号を生成し、
前記第1の制御部および前記第2の制御部は、前記第1の電源状態信号および前記第2の電源状態信号の少なくとも一方が、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であることを示すものであるとき、前記第1の制御部および前記第2の制御部の両方での前記モータの制御を継続する操舵制御装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の操舵制御装置において、
前記複数の制御部は、前記各電源状態信号を、互いに通信することにより共有する操舵制御装置。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
前記電源の電圧は、前記電源からイグニッションスイッチを介して供給される電圧であり、
前記複数の制御部は、前記イグニッションスイッチを介して供給される前記電圧が予め設定された閾値以上である場合、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるものとし、前記電圧が予め設定された閾値未満である場合、前記電源の電圧が予め設定された範囲内にないものとする操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、操舵制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両の操舵機構にモータの駆動力を付与することにより、運転者のステアリング操作をアシストするステアリング装置が知られている。このようなステアリング装置には、モータの動作を制御する電子制御装置(ECU)が搭載されている。ところで、特許文献1に示すように、ECUには、モータ、モータを駆動制御するマイコン、および駆動回路を複数系統設けることにより冗長化し、各系統のマイコンが駆動回路を制御することにより、複数系統設けられたモータのコイルをそれぞれ独立に制御するものがある。各系統のマイコンは、モータ制御信号を生成することにより、駆動回路の制御を通じて、各系統のコイルに電力を供給している。
【0003】
このようなECUでは、各系統のマイコンは、車載のバッテリからの電力が供給されることにより駆動する。各系統のマイコンは、バッテリからイグニッションスイッチを介して供給されるイグニッション電圧が予め設定された範囲内にあるか否かに基づいて、アシスト制御が継続可能かどうかを判定している。各系統のマイコンは、バッテリからイグニッションスイッチを介して供給されるイグニッション電圧が予め設定された範囲内にない場合、バッテリから各系統のマイコンまでの電力供給経路に何らかの異常が生じたと考えられるので、当該マイコンにおけるアシスト制御が継続できないものとして、当該マイコンにおけるアシスト制御を終了していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2011−195089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、バッテリから各系統のマイコンまでのイグニッション電圧の伝達経路は、各系統で配線長が異なること、およびノイズの影響が異なることなどの要因により、異なっている。このため、ある系統のマイコンでは、バッテリから当該マイコンまでの電力供給経路に何ら異常が生じていないにも関わらず、イグニッション電圧が予め設定された範囲内にないとして、アシスト制御が終了されるおそれがある。これにより、ある系統のマイコンでのアシスト制御が停止される分、ECU全体として出力されるアシスト量は小さくなってしまう。
【0006】
本発明は、複数系統のモータによる操舵機構への動力の付与をより継続できる操舵制御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】
上記目的を達成しうる操舵制御装置は、車載される電源の電力を利用して、複数系統のコイルを有するモータを制御することにより、操舵機構に対して動力を付与する複数の制御系統を備え、前記複数の制御系統は、それぞれ各系統のコイルに対して電力を供給する駆動回路および当該駆動回路を制御する制御部を有する操舵制御装置において、前記各制御部は、それぞれ前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるか否かを示す電源状態信号を生成し、前記各制御部は、前記各電源状態信号の少なくとも1つが、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であることを示すものであるとき、前記複数の制御部による前記モータの制御を継続する。
【0008】
この構成によれば、各電源状態信号の少なくとも1つが、電源の電圧が予め設定された範囲内にあることを示すものであれば、複数の制御部によるモータの制御を継続する。すなわち、各電源状態信号の全てが、電源の電圧が予め設定された範囲内でないことを示すものにならない限りは、複数の制御部によるモータの制御を継続できる。これにより、複数系統での操舵機構への動力の付与をより継続することができる。
【0009】
上記の操舵制御装置は、前記モータは2系統の前記コイルを有するものであり、前記複数の制御系統は、第1の制御系統および第2の制御系統を有する2系統の制御系統であって、前記第1の制御系統は、第1の系統のコイルに対して電力を供給する第1の駆動回路および前記第1の駆動回路を制御する第1の制御部を有し、前記第2の制御系統は、第2の系統のコイルに対して電力を供給する第2の駆動回路および前記第2の駆動回路を制御する第2の制御部を有しており、前記第1の制御部は、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるか否かを示す第1の電源状態信号を生成し、前記第2の制御部は、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるか否かを示す第2の電源状態信号を生成し、前記第1の制御部および前記第2の制御部は、前記第1の電源状態信号および前記第2の電源状態信号の少なくとも一方が、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であることを示すものであるとき、前記第1の制御部および前記第2の制御部の両方での前記モータの制御を継続することが好ましい。
【0010】
この構成によれば、第1の電源状態信号および第2の電源状態信号の少なくとも一方が、電源の電圧が予め設定された範囲内であることを示すものであれば、第1の制御部および第2の制御部の両方でのモータの制御を継続する。すなわち、第1の電源状態信号および第2の電源状態信号の両方が、電源の電圧が予め設定された範囲内でないことを示すものにならない限りは、第1の制御部および第2の制御部によるモータの制御を継続できる。これにより、複数系統での操舵機構への動力の付与をより継続することができる。
【0011】
上記の操舵制御装置において、前記複数の制御部は、前記各電源状態信号を、互いに通信することにより共有することが好ましい。
この構成によれば、複数の制御部は、互いに共有された各電源状態信号の少なくとも1つが、電源の電圧が予め設定された範囲内であるものを示すものであれば、複数系統での操舵機構への動力の付与を継続する。
【0012】
上記の操舵制御装置において、前記電源の電圧は、前記電源からイグニッションスイッチを介して供給される電圧であり、前記複数の制御部は、前記イグニッションスイッチを介して供給される前記電圧が予め設定された閾値以上である場合、前記電源の電圧が予め設定された範囲内であるものとし、前記電圧が予め設定された閾値未満である場合、前記電源の電圧が予め設定された範囲内にないものとすることが好ましい。
【0013】
この構成によれば、複数の制御部は、イグニッションスイッチを介して供給される電圧が予め設定された閾値以上である場合であれば、電源の電圧が予め設定された範囲内にあるものとする。このため、複数の制御部のうち少なくとも1つがイグニッションスイッチを介して供給される電圧が予め設定された閾値以上であると判定した場合、複数の制御部によるモータの制御を継続する。これにより、複数系統での操舵機構への動力の付与をより継続することができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の操舵制御装置によれば、複数系統のモータによる操舵機構への動力の付与をより継続できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】操舵制御装置を搭載したステアリング装置の一実施形態について、その概略構成を示す構成図。
図2】操舵制御装置の概略構成を示すブロック図。
図3】第1マイコンおよび第2マイコンの概略構成を示すブロック図。
図4】第1マイコンおよび第2マイコンで行われる、第1イグニッション状態および第2イグニッション状態に基づいた、アシスト制御の制御態様の変更の処理手順を示すフローチャート。
図5】(a)〜(c)は、第1イグニッション電圧および第2イグニッション電圧の時間変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、操舵制御装置を電動パワーステアリング装置(EPS)に適用した一実施形態について説明する。
図1に示すように、EPS1は運転者(ユーザー)のステアリングホイール10の操作に基づいて転舵輪15を転舵させる操舵機構2、運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構3(動力付与機構)、およびアシスト機構3を制御する操舵制御装置としてのECU30(電子制御装置)を備えている。
【0017】
操舵機構2は、運転者により操作されるステアリングホイール10およびステアリングホイール10と一体回転するステアリングシャフト11を備えている。ステアリングシャフト11は、ステアリングホイール10と連結されたコラムシャフト11a、コラムシャフト11aの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト11b、およびインターミディエイトシャフト11bの下端部に連結されたピニオンシャフト11cを有している。ピニオンシャフト11cの下端部は、ラックアンドピニオン機構13を介してラックシャフト12に連結されている。したがって、操舵機構2では、ステアリングシャフト11の回転運動は、ラックアンドピニオン機構13を介してラックシャフト12の軸方向(図1の左右方向)の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動は、ラックシャフト12の両端にそれぞれ連結されたタイロッド14を介して左右の転舵輪15にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪15の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。
【0018】
アシスト機構3は、回転軸21を有するモータ20と、減速機構22とを備えている。モータ20は、ステアリングシャフト11にアシスト力(動力)を付与する。モータ20の回転軸21は、減速機構22を介してコラムシャフト11aに連結されている。減速機構22はモータ20の回転を減速し、当該減速した回転力をコラムシャフト11aに伝達する。すなわち、ステアリングシャフト11にモータ20の回転力(トルク)がアシスト力として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。
【0019】
ECU30は、車両に設けられた各種のセンサの検出結果に基づいてモータ20を制御する。各種のセンサとしては、たとえばトルクセンサ40a,40bおよび回転角センサ41a,41bが設けられている。トルクセンサ40a,40bは、コラムシャフト11aに設けられている。また、回転角センサ41a,41bは、モータ20に設けられている。ECU30には、バッテリBaから駆動電力が供給されている。トルクセンサ40a,40bは、運転者のステアリング操作に伴いステアリングシャフト11に付与される操舵トルクτ1,τ2を検出する。回転角センサ41a,41bは、モータ20の回転軸21の回転角度θ1,θ2を検出する。ECU30は、各センサの出力値に基づいて、操舵機構2に付与する目標のモータトルク(トルク)を設定し、実際のモータトルクが目標のモータトルクとなるように、モータ20に供給される電流を制御する。
【0020】
つぎに、モータ20について詳細に説明する。
図2に示すように、モータ20は、図示しないステータおよびロータ23を備えている。ロータ23の内部には、複数の永久磁石が設けられている。また、ステータは、図示しないステータコアに巻回された複数系統のコイル24を備えている。コイル24は、第1の系統である系統Aのコイル24aと、第2の系統である系統Bのコイル24bとを有している。なお、コイル24a,24bは、それぞれスター結線されたU相、V相、およびW相のコイルを含んでいる。
【0021】
つぎに、ECU30について説明する。
図2に示すように、ECU30は、コイル24aに供給する電力を制御する系統Aの部分と、コイル24bに供給する電力を制御する系統Bの部分とを有している。
【0022】
ECU30の系統Aの部分としては、第1発振子31a、第1マイコン32a(第1の制御部)、第1電流センサ33a、および第1駆動回路34aが設けられている。また、ECU30の系統Bの部分としては、第2発振子31b、第2マイコン32b(第2の制御部)、第2電流センサ33b、および第2駆動回路34bが設けられている。なお、第1発振子31aと第2発振子31bとは、同一構成である。また、第1マイコン32aと第2マイコン32bとは、同一構成である。また、第1電流センサ33aと第2電流センサ33bとは同一構成である。また、第1駆動回路34aと第2駆動回路34bとは同一構成である。ここでは、同一構成のものについては、その詳細な説明を省略する。
【0023】
第1発振子31aは、基本周波数のクロックを生成する。第1発振子31aとしては、たとえば水晶素子などが採用される。
第1マイコン32aは、第1発振子31aにより生成されるクロックに基づいて、自身および第2マイコン32bの制御動作のタイミングを調整するための同期信号(三角波)を生成する。なお、制御動作のタイミングとは、第1マイコン32aおよび第2マイコン32bが各種の演算を実行するタイミングであって、同期信号の三角波における山(頂点)と谷(最下点)となる時点である。また、第1マイコン32aは、制御動作のタイミングで、トルクセンサ40aにより検出される操舵トルクτ1と、回転角センサ41aにより検出される回転角度θ1と、第1電流センサ33aにより検出される電流値I1とに基づき、制御信号Sm1(PWM信号)を生成する。第1電流センサ33aは、第1駆動回路34aとコイル24aとの間の給電経路を流れる各相(U相、V相、W相)の電流を検出する。
【0024】
第1駆動回路34aは、3相(U相、V相、W相)の駆動回路である。第1駆動回路34aは、制御動作のタイミングで第1マイコン32aにより生成された制御信号Sm1に基づいて、第1駆動回路34aを構成するスイッチング素子をオンオフすることにより、バッテリBaから供給される直流電力を3相交流電力に変換する。第1駆動回路34aは、3相交流電力をコイル24aに供給する。
【0025】
第2マイコン32bは、第2発振子31bにより生成されるクロックに基づいて、自身および第1マイコン32aの制御動作のタイミングを調整するための同期信号を生成する。第2マイコン32bは、制御動作のタイミングで、トルクセンサ40bにより検出される操舵トルクτ2と、回転角センサ41bにより検出される回転角度θ2と、第2電流センサ33bにより検出される電流値I2とに基づき、制御信号Sm2(PWM信号)を生成する。第2電流センサ33bは、第2駆動回路34bとコイル24bとの間の給電経路を流れる各相の電流を検出する。
【0026】
第2駆動回路34bは、制御動作のタイミングで第2マイコン32bにより生成された制御信号Sm2に基づいて、第2駆動回路34bを構成するスイッチング素子をオンオフすることにより、バッテリBaから供給される直流電力を3相交流電力に変換する。第2駆動回路34bは、3相交流電力をコイル24bに供給する。
【0027】
このように、第1マイコン32aおよび第2マイコン32bは、第1駆動回路34aおよび第2駆動回路34bの制御を通じて、系統Aのコイル24aおよび系統Bのコイル24bへの給電を制御する。
【0028】
なお、第1マイコン32aおよび第2マイコン32bは、ダイオードD1および車両のエンジンを始動するスイッチであるイグニッションスイッチIGSWを介して、バッテリBaに接続されている。イグニッションスイッチIGSWは、車両の外部からの入力(たとえば運転者によって行われるキーおよびボタン等によるオン操作)によって、イグニッションオンされたときに、バッテリBaと第1マイコン32aとの間、およびバッテリBaと第2マイコン32bとの間を電気的に接続する。また、イグニッションスイッチIGSWは、車両の外部からの入力(たとえば運転者によって行われるキーおよびボタン等によるオフ操作)によって、イグニッションオフされたときに、バッテリBaと第1マイコン32aとの間、およびバッテリBaと第2マイコン32bとの間を電気的に遮断する。
【0029】
また、第1マイコン32aおよび第2マイコン32bは、電源リレーPrおよびダイオードD2を介する形でもバッテリBaに接続されている。また、第1駆動回路34aおよび第2駆動回路34bは、電源リレーPrを介してバッテリBaに接続されている。電源リレーPrのオンオフは、ECU30によって行われる。これらにより、イグニッションスイッチIGSWおよび電源リレーPrのいずれか一方がオンされると、バッテリBaから第1マイコン32aおよび第2マイコン32bに電力が供給される。また、電源リレーPrがオンされると、バッテリBaから第1マイコン32a、第2マイコン32b、第1駆動回路34a、および第2駆動回路34bに電力が供給される。また、イグニッションスイッチIGSWが車両の外部からの入力によりオフされたときであっても、ECU30が電源リレーPrをオフするまでは、バッテリBaから第1マイコン32a、第2マイコン32b、第1駆動回路34a、および第2駆動回路34bに電力が供給される。
【0030】
また、第1マイコン32aおよび第2マイコン32bは、イグニッションスイッチIGSWがオンされているときに、バッテリBaから所定の電圧が供給されているかどうかを検出するために、IG電圧Vig(イグニッション電圧)を取り込む。IG電圧Vigは、たとえばバッテリBaとECU30との間の配線経路における、イグニッションスイッチIGSWとダイオードD1との間の電圧値である。なお、IG電圧Vigは、分圧回路などにより分圧された状態で第1マイコン32aおよび第2マイコン32bに入力される。また、第1マイコン32aに取り込まれるIG電圧Vigを第1IG電圧Vig1とし、第2マイコン32bに取り込まれるIG電圧Vigを第2IG電圧Vig2とする。第1IG電圧Vig1と第2IG電圧Vig2とは、第1マイコン32aおよび第2マイコン32bへと伝わる伝達経路が異なる。このため、第1IG電圧Vig1と第2IG電圧Vig2とは、配線長(伝達経路の長さ)が異なること、ノイズの影響が異なることなどにより、検出される値が異なることがある。
【0031】
なお、系統Aのコイル24aに供給される電力の最大値は、系統Bのコイル24bに供給される電力の最大値と同一に設定されている。コイル24aおよびコイル24bに供給される電力の最大値は、モータ20により出力できる最大のトルク(アシスト量)の半分に対応した値である。
【0032】
つぎに、第1マイコン32aおよび第2マイコン32bについて詳しく説明する。
図3に示すように、第1マイコン32aは、第1アシストトルク演算部50、第1電流フィードバック制御部51、第1IG状態判定部52、および第1マイコン間通信部53を備えている。また、第2マイコン32bは、第2アシストトルク演算部60、第2電流フィードバック制御部61、第2IG状態判定部62、および第2マイコン間通信部63を備えている。
【0033】
第1アシストトルク演算部50は、トルクセンサ40aにより検出された操舵トルクτ1に基づいて、系統Aのコイル24aが発生すべきトルク(アシスト量)の指令値であるトルク指令値T1*を演算する。
【0034】
第1電流フィードバック制御部51は、第1アシストトルク演算部50により演算されたトルク指令値T1*、回転角センサ41aにより検出された回転角度θ1、および第1電流センサ33aにより検出された電流値I1に基づいて、制御信号Sm1を演算する。
【0035】
第2アシストトルク演算部60は、トルクセンサ40bにより検出された操舵トルクτ2に基づいて、系統Bのコイル24bが発生すべきトルク(アシスト量)の指令値であるトルク指令値T2*を演算する。
【0036】
第2電流フィードバック制御部61は、第2アシストトルク演算部60により演算されたトルク指令値T2*、回転角センサ41bにより検出された回転角度θ2、および第2電流センサ33bにより検出された電流値I2に基づいて、制御信号Sm2を演算する。
【0037】
また、第1IG状態判定部52は、第1IG電圧Vig1が予め設定された範囲内であるか否か(IG状態)を示す第1IG状態信号Ig1を生成する。予め設定された範囲内であるか否かは、一例としては、第1IG電圧Vig1が電圧閾値V0以上であるか否かである。なお、第1IG電圧Vig1の上限値は、たとえばバッテリBaの最大電圧値である。このため、たとえば第1IG状態判定部52は、第1IG電圧Vig1が電圧閾値V0以上であるか否かを判定し、第1IG電圧Vig1が電圧閾値V0以上である場合、IG状態がオン状態である旨示す第1IG状態信号Ig1を生成する。これに対し、第1IG状態判定部52は、第1IG電圧Vig1が電圧閾値V0未満である場合、IG状態がオフ状態である旨示す第1IG状態信号Ig1を生成する。なお、電圧閾値V0は、正常であると考えられるときのイグニッション電圧程度に設定されている。
【0038】
また、第2IG状態判定部62は、第2IG電圧Vig2が予め設定された範囲内であるか否かを示す第2IG状態信号Ig2を生成する。予め設定された範囲内であるか否かは、一例としては、第2IG電圧Vig2が電圧閾値V0以上であるか否かである。なお、第2IG電圧Vig2の上限値は、たとえばバッテリBaの最大電圧値である。このため、たとえば第2IG状態判定部62は、第2IG電圧Vig2が電圧閾値V0以上であるか否かを判定し、第2IG電圧Vig2が電圧閾値V0以上である場合、IG状態がオン状態である旨示す第2IG状態信号Ig2を生成する。これに対し、第2IG状態判定部62は、第2IG電圧Vig2が電圧閾値V0未満である場合、IG状態がオフ状態である旨示す第2IG状態信号Ig2を生成する。
【0039】
第1マイコン間通信部53は、第1IG状態判定部52で生成された第1IG状態信号Ig1を第2マイコン間通信部63に送信する。また、第2マイコン間通信部63は、第2IG状態判定部62で生成された第2IG状態信号Ig2を第1マイコン間通信部53に送信する。第1マイコン間通信部53は、第2マイコン間通信部63から取り込んだ第2IG状態信号Ig2を第1IG状態判定部52に出力する。また、第2マイコン間通信部63は、第1マイコン間通信部53から取り込んだ第1IG状態信号Ig1を第2IG状態判定部62に出力する。
【0040】
第1IG状態判定部52は、自身が生成した第1IG状態信号Ig1、および第2IG状態判定部62で生成された第2IG状態信号Ig2に基づいて、アシスト制御が継続可能か否かを判定する。具体的には、第1IG状態判定部52は、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2が両方ともオフ状態を示すものであるか否かを判定する。第1IG状態判定部52は、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2が両方ともオフ状態を示すものである場合、アシスト制御が継続できないものとして、アシスト制御を終了する旨示す判定結果を第1アシストトルク演算部50に出力する。第1IG状態判定部52でも第2IG状態判定部62でもIG電圧Vigが予め設定された範囲にない旨判定されていることにより、バッテリBaとECU30との間の電力供給経路で何らかの異常が発生したものと考えられるためである。これに対し、第1IG状態判定部52は、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2の少なくとも一方が、IG状態がオン状態である旨示すものである場合、アシスト制御が継続できるものとして、アシスト制御を継続する旨示す判定結果を第1アシストトルク演算部50に出力する。第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2の少なくとも一方がオン状態を示すものであれば、バッテリBaとECU30との間の電力供給経路には異常が生じていないと考えられるためである。なお、第1IG状態信号Ig1または第2IG状態信号Ig2のいずれか一方がオフ状態を示すものであったとしても、検出される第1IG電圧Vig1および第2IG電圧Vig2にはばらつきがある。
【0041】
そして、第1アシストトルク演算部50は、第1IG状態判定部52により取り込んだアシスト制御が継続できるか否かを示す判定結果に基づいて、アシスト制御の制御態様を変更する。すなわち、第1アシストトルク演算部50は、たとえばアシスト制御を終了する旨示す判定結果を取り込んだ場合、トルク指令値T1*の生成を終了し、アシスト制御を継続する旨示す判定結果を取り込んだ場合、トルク指令値T1*の生成を継続する。
【0042】
第2IG状態判定部62は、自身が生成した第2IG状態信号Ig2、および第1IG状態判定部52で生成された第1IG状態信号Ig1に基づいて、アシスト制御が継続可能か否かを判定する。具体的には、第2IG状態判定部62は、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2が両方ともオフ状態である旨示すものである場合、アシスト制御が継続できないものとして、アシスト制御を終了する旨示す判定結果を第2アシストトルク演算部60に出力する。これに対し、第2IG状態判定部62は、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2の少なくとも一方がオン状態を示すものであれば、アシスト制御が継続できるものとして、アシスト制御を継続する旨示す判定結果を第2アシストトルク演算部60に出力する。
【0043】
そして、第2アシストトルク演算部60は、第2IG状態判定部62により取り込んだアシスト制御が継続できるか否かを示す判定結果に基づいて、アシスト制御の制御態様を変更する。すなわち、第2アシストトルク演算部60は、たとえばアシスト制御を終了する旨示す判定結果を取り込んだ場合、トルク指令値T2*の生成を終了し、アシスト制御を継続する旨示す判定結果を取り込んだ場合、トルク指令値T2*の生成を継続する。
【0044】
つぎに、第1マイコン32aおよび第2マイコン32bで行われる、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2に基づいた、アシスト制御の制御態様の変更方法について、その処理手順を図4のフローチャートを用いて説明する。
【0045】
図4のフローチャートに示すように、第1マイコン32aは、第1IG電圧Vig1を取得し(ステップS1)、第1IG状態信号Ig1を生成する(ステップS2)。
一方、第2マイコン32bは、第2IG電圧Vig2を取得し(ステップS11)、第2IG状態信号Ig2を生成する(ステップS12)。
【0046】
第1マイコン32aは、マイコン間通信により第1IG状態信号Ig1を第2マイコン32bに通知する(ステップS3)。
第2マイコン32bは、マイコン間通信により第2IG状態信号Ig2を第1マイコン32aに通知する(ステップS13)。これらの通知により、第1マイコン32aおよび第2マイコン32bは、互いに第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2を共有する。
【0047】
つぎに、第1マイコン32aは、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2がともにオフ状態を示すものであるか否かを判定する(ステップS4)。
第1マイコン32aは、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2がともにオフ状態である旨示すものである場合(ステップS4のYES)、アシスト制御を継続できないものとして、アシスト制御を終了する(ステップS5)。
【0048】
これに対し、第1マイコン32aは、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2がともにオフ状態でない旨示すものである場合、すなわち第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2の少なくとも一方がオン状態である旨示すものである場合(ステップS4のNO)、アシスト制御を継続する(ステップS6)。
【0049】
また、第2マイコン32bは、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2がともにオフ状態を示すものであるか否かを判定する(ステップS14)。
第2マイコン32bは、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2がともにオフ状態である場合(ステップS14のYES)、アシスト制御を終了する(ステップS15)。
【0050】
これに対し、第2マイコン32bは、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2がともにオフ状態でない旨示すものである場合、すなわち第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2の少なくとも一方がオン状態である旨示すものである場合(ステップS14のNO)、アシスト制御を継続する(ステップS16)。
【0051】
以上で処理を終了する。
本実施形態の作用および効果を説明する。
まず比較例として、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2を、第1IG状態判定部52と第2IG状態判定部62との間で共有しない場合について説明する。この場合は、第1IG状態判定部52は第1IG状態信号Ig1のみに基づいてアシスト制御が継続可能かどうかを判定し、第2IG状態判定部62は第2IG状態信号Ig2のみに基づいてアシスト制御が継続可能かどうかを判定する。
【0052】
図5(a)に示す例では、第1IG電圧Vig1は時間の経過によらずに常に電圧閾値V0以上であるのに対し、第2IG電圧Vig2は一時的に電圧閾値V0未満になっている。これは、たとえばバッテリBaから第1マイコン32aまでの電力供給経路ではノイズの影響がほとんどないものの、バッテリBaから第2マイコン32bまでの電力供給路ではノイズの影響が大きい場合に生じる。第1IG状態判定部52は第1IG状態信号Ig1がオン状態である旨示すものであることから、アシスト制御を継続するものの、第2IG状態判定部62は一時的に第2IG状態信号Ig2がオフ状態である旨示すものとなることに基づいて、アシスト制御を一時的に終了する。このような場合であっても、系統Aおよび系統Bを用いてアシスト制御を継続できるものの、系統Aのみのアシスト制御となってしまう。
【0053】
また、図5(b)に示すように、第2IG電圧Vig2は時間の経過によらずに常に電圧閾値V0以上であるのに対し、第1IG電圧Vig1が時間の経過によらずに常に電圧閾値V0未満になることもある。これは、たとえばバッテリBaから第1マイコン32aまでの電力供給経路の長さ(配線長)が、バッテリBaから第2マイコン32bまでの電力供給経路の長さよりも長く設けられており、経年劣化により両電力供給経路での電圧降下が大きくなったときに生じる。しかし、この場合であっても、系統Aおよび系統Bには電力が供給されているものの、一時的に系統Bのみのアシスト制御となってしまう。
【0054】
これに対して、本実施形態では、第1マイコン間通信部53および第2マイコン間通信部63によって第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2を、第1IG状態判定部52と第2IG状態判定部62との間で共有している。そして、第1IG状態判定部52および第2IG状態判定部62は、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2の両方に基づいてアシスト制御が継続可能かどうかを判定している。
【0055】
このため、図5(a)に示すように、第2IG電圧Vig2が一時的に電圧閾値V0未満になる場合であっても、第2IG状態判定部62は、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2の両方がオフ状態を示すものでないことに基づいて、アシスト制御を継続する。このように、第1IG状態信号Ig1または第2IG状態信号Ig2のいずれかが一時的にオフ状態となったとしても、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2の両方がオフ状態を示すものとなるまでは、系統Aおよび系統Bの2系統でのアシスト制御を継続できる。
【0056】
また、図5(b)に示すように、第1IG電圧Vig1が時間の経過によらずに常に電圧閾値V0未満になるときであっても、第1IG状態判定部52は、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2の両方がオフ状態である旨示すものにならないことに基づいて、アシスト制御を継続する。このため、系統Aおよび系統Bの2系統でのアシスト制御を継続できる。
【0057】
なお、図5(c)には、第1IG電圧Vig1および第2IG電圧Vig2が当初は電圧閾値V0以上であるにも関わらず、時間の経過に伴って小さくなった場合を示している。この場合、第1IG状態判定部52および第2IG状態判定部62は、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2がともにオフ状態を示すものとなるため、十分なアシスト量が得られないとして、系統Aおよび系統Bによるアシスト制御を終了する。
【0058】
なお、本実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・本実施形態では、系統Aおよび系統Bの2系統に冗長化したが、3系統以上に冗長化してもよい。3系統以上に冗長化した場合、たとえば各第1IG状態判定部により生成される各IG状態信号の少なくとも1つが、オン状態を示すものであるとき、3系統以上でのアシスト制御を継続する。
【0059】
・回転角センサ41a,41bは、MRセンサを用いたものであってもよいし、ホールセンサを用いたものであってもよいし、レゾルバを用いたものであってもよい。
・本実施形態では、系統Aおよび系統Bは、それぞれモータ20の最大のアシスト量の半分(50%)のアシスト量を発生させたが、これに限らない。すなわち、系統Aで発生できる最大のアシスト量は、系統Bで発生できる最大のアシスト量と異なっていてもよい。なお、系統Aで発生できる最大のトルクと、系統Bで発生できる最大のトルクとの和は、合計で100%以内に設定される。
【0060】
・本実施形態では、第1IG電圧Vig1および第2IG電圧Vig2に基づいて第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2を生成したが、これに限らない。たとえば、バッテリBaとECU30の配線経路における電源リレーPrとダイオードD2との間の電圧値であるバッテリ電圧値に基づいて、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2を生成してもよい。
【0061】
・本実施形態では、第1マイコン間通信部53と第2マイコン間通信部63との間の通信により、第1マイコン32aと第2マイコン32bとの間で第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2を共有したが、これに限らない。たとえば車載ネットワークなどにより、第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2を共有してもよい。
【0062】
・本実施形態では、第1IG状態判定部52と第2IG状態判定部62との間で第1IG状態信号Ig1および第2IG状態信号Ig2を共有したが、これに限らない。たとえば、第1IG状態判定部52は第1IG状態信号Ig1のみに基づいてアシスト制御を継続できるか否かを判定し、第2IG状態判定部62は第2IG状態信号Ig2のみに基づいてアシスト制御できるか否かを判定する。そして、第1IG状態判定部52および第2IG状態判定部62は、それらのアシスト制御できるか否かの判定結果のみを共有してもよい。そして、いずれかの判定結果がアシスト制御を継続できる旨示すものであれば、第1アシストトルク演算部50および第2アシストトルク演算部60は、アシスト制御を継続する。
【0063】
・本実施形態では、モータ20によってステアリングシャフト11にアシスト力を付与するEPS1に具体化して示したが、これに限らない。たとえば、ラックシャフト12に平行に配置された回転軸21を有するモータ20によってラックシャフト12にアシスト力を付与するEPS1に具体化したステアリング装置であってもよい。また、モータ20の回転力を利用してステアリング操作をアシストするEPS1に限らず、ステアバイワイヤ(SBW)に適用してもよい。また、後輪操舵装置あるいは4輪操舵装置(4WS)として具体化することもできる。すなわち、モータ20によって操舵機構2に動力を付与するステアリング装置であれば、どのようなものであってもよい。
【符号の説明】
【0064】
1…EPS、2…操舵機構、3…アシスト機構(動力付与機構)、10…ステアリングホイール、11…ステアリングシャフト、11a…コラムシャフト、11b…インターミディエイトシャフト、11c…ピニオンシャフト、12…コラムシャフト、13…ラックアンドピニオン機構、14…タイロッド、15…転舵輪、20…モータ、21…回転軸、22…減速機構、23…ロータ、24,24a,24b…コイル、30…ECU、31a…第1発振子、31b…第2発振子、32a…第1マイコン(第1の制御部)、32b…第2マイコン(第2の制御部)、33a…第1電流センサ、33b…第2電流センサ、34a…第1駆動回路、34b…第2駆動回路、40a,40b…トルクセンサ、41a,41b…回転角センサ、50…第1アシストトルク演算部、51…第1電流フィードバック制御部、52…第1IG状態判定部、53…第1マイコン間通信部、60…第2アシストトルク演算部、61…第2電流フィードバック制御部、62…第2IG状態判定部、63…第2マイコン間通信部、θ1,θ2…回転角度、τ1,τ2…操舵トルク、Ba…バッテリ、D1,D2…ダイオード、I1,I2…電流値、Ig1…第1IG状態信号、Ig2…第2IG状態信号、IGSW…イグニッションスイッチ、Pr…電源リレー、Sm1,Sm2…制御信号、T1*,T2*…トルク指令値、Vig…IG電圧(イグニッション電圧)、Vig1…第1IG電圧、Vig2…第2IG電圧。
図1
図2
図3
図4
図5