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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024005499
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】ステアリング装置およびステアリング制御装置
(51)【国際特許分類】
B62D 6/00 20060101AFI20240110BHJP
B62D 5/04 20060101ALI20240110BHJP
【ＦＩ】
B62D6/00
B62D5/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022105701
(22)【出願日】2022-06-30
(71)【出願人】
【識別番号】509186579
【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002549
【氏名又は名称】弁理士法人綾田事務所
(72)【発明者】
【氏名】木村 誠
【テーマコード（参考）】
3D232
3D333
【Ｆターム（参考）】
3D232CC33
3D232CC34
3D232CC35
3D232CC38
3D232DA03
3D232DA63
3D232EB11
3D232EC22
3D232EC37
3D232GG01
3D333CB02
3D333CB29
3D333CD56
3D333CD57
3D333CD58
3D333CD59
3D333CD60
3D333CE39
(57)【要約】
【課題】 ２重故障の発生時、操舵制御部側の１つのマイクロプロセッサが正常動作するときには、操舵輪の操舵制御を継続可能なステアリング装置およびステアリング制御装置を提供する。
【解決手段】 第１舵角センサ8は、操舵制御部7の第１操舵アクチュエータ制御部7aに第１操作量信号を出力し、第２舵角センサ9は、操舵制御部7の第２操舵アクチュエータ制御部7bに第２操作量信号を出力する。
【選択図】 図２
【解決手段】 第１舵角センサ8は、操舵制御部7の第１操舵アクチュエータ制御部7aに第１操作量信号を出力し、第２舵角センサ9は、操舵制御部7の第２操舵アクチュエータ制御部7bに第２操作量信号を出力する。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステアリングの操作情報を検出する操舵入力機構と、操舵輪に舵角を付与する操舵機構と、を有するステアリング装置であって、
前記操舵入力機構は、
前記操舵操作入力部材と、
前記操舵操作入力部材の動作に基づいて第１操作量信号を出力する第１操作量センサと、
前記操舵操作入力部材の動作に基づいて第２操作量信号を出力する第２操作量センサと、
前記操舵操作入力部材の操作量に基づいて操作量信号を出力する操舵入力制御部と、
を有し、
前記操舵機構は、
前記操舵輪に接続される操舵部材と、
前記操舵部材にトルクを付与する第１操舵アクチュエータ部および第２操舵アクチュエータ部を有する操舵アクチュエータと、
前記操舵入力制御部からの操作量信号に基づいて前記操舵アクチュエータへ駆動信号を出力する操舵制御部と、
を有し、
前記操舵制御部は、
前記第１操舵アクチュエータ部を制御する第１操舵アクチュエータ制御部と、
前記第２操舵アクチュエータ部を制御する第２操舵アクチュエータ制御部と、
を有し、
前記第１操作量センサは、前記第１操舵アクチュエータ制御部に第１操作量信号を出力し、
前記第２操作量センサは、前記第２操舵アクチュエータ制御部に第２操作量信号を出力する、
ステアリング装置。
前記操舵入力機構は、
前記操舵操作入力部材と、
前記操舵操作入力部材の動作に基づいて第１操作量信号を出力する第１操作量センサと、
前記操舵操作入力部材の動作に基づいて第２操作量信号を出力する第２操作量センサと、
前記操舵操作入力部材の操作量に基づいて操作量信号を出力する操舵入力制御部と、
を有し、
前記操舵機構は、
前記操舵輪に接続される操舵部材と、
前記操舵部材にトルクを付与する第１操舵アクチュエータ部および第２操舵アクチュエータ部を有する操舵アクチュエータと、
前記操舵入力制御部からの操作量信号に基づいて前記操舵アクチュエータへ駆動信号を出力する操舵制御部と、
を有し、
前記操舵制御部は、
前記第１操舵アクチュエータ部を制御する第１操舵アクチュエータ制御部と、
前記第２操舵アクチュエータ部を制御する第２操舵アクチュエータ制御部と、
を有し、
前記第１操作量センサは、前記第１操舵アクチュエータ制御部に第１操作量信号を出力し、
前記第２操作量センサは、前記第２操舵アクチュエータ制御部に第２操作量信号を出力する、
ステアリング装置。
【請求項2】
請求項１に記載のステアリング装置であって、
前記第１操作量センサは、前記第１操舵アクチュエータ制御部から電力を供給され、
前記第２操作量センサは、前記第２操舵アクチュエータ制御部から電力を供給される、
ステアリング装置。
前記第１操作量センサは、前記第１操舵アクチュエータ制御部から電力を供給され、
前記第２操作量センサは、前記第２操舵アクチュエータ制御部から電力を供給される、
ステアリング装置。
【請求項3】
請求項１に記載のステアリング装置であって、
前記操舵機構は、
前記操舵部材の操舵量を検出する第１操舵量センサと、
前記操舵部材の操舵量を検出する第２操舵量センサと、
を有し、
前記第１操舵量センサは、前記第１操舵アクチュエータ制御部に第１操舵量信号を出力し、
前記第２操舵量センサは、前記第２操舵アクチュエータ制御部に第２操舵量信号を出力する、
ステアリング装置。
前記操舵機構は、
前記操舵部材の操舵量を検出する第１操舵量センサと、
前記操舵部材の操舵量を検出する第２操舵量センサと、
を有し、
前記第１操舵量センサは、前記第１操舵アクチュエータ制御部に第１操舵量信号を出力し、
前記第２操舵量センサは、前記第２操舵アクチュエータ制御部に第２操舵量信号を出力する、
ステアリング装置。
【請求項4】
請求項３に記載のステアリング装置であって、
前記操舵制御部には、前記第１操舵アクチュエータ制御部および前記第２操舵アクチュエータ制御部のそれぞれに電力を供給する電力供給部が独立して設けられている、
ステアリング装置。
前記操舵制御部には、前記第１操舵アクチュエータ制御部および前記第２操舵アクチュエータ制御部のそれぞれに電力を供給する電力供給部が独立して設けられている、
ステアリング装置。
【請求項5】
請求項１に記載のステアリング装置であって、
前記第１操作量センサおよび第２操作量センサは、前記操舵操作入力部材の回転量を検出する回転角センサからなる、
ステアリング装置。
前記第１操作量センサおよび第２操作量センサは、前記操舵操作入力部材の回転量を検出する回転角センサからなる、
ステアリング装置。
【請求項6】
請求項１に記載のステアリング装置であって、
前記操舵機構は、
前記操作量に応じたトルクを前記操舵操作入力部材に付加する反力アクチュエータと、
前記反力アクチュエータの回転量を検出する第１回転量センサと、
前記反力アクチュエータの回転量を検出する第２回転量センサと、
を有し、
前記操舵入力制御部は、
前記第１回転量センサが検出した前記反力アクチュエータの回転量に基づいて算出した第１操作量信号を前記第１操舵アクチュエータ制御部に出力し、
前記第２回転量センサが検出した前記反力アクチュエータの回転量に基づいて算出した第２操作量信号を前記第２操舵アクチュエータ制御部に出力する、
ステアリング装置。
前記操舵機構は、
前記操作量に応じたトルクを前記操舵操作入力部材に付加する反力アクチュエータと、
前記反力アクチュエータの回転量を検出する第１回転量センサと、
前記反力アクチュエータの回転量を検出する第２回転量センサと、
を有し、
前記操舵入力制御部は、
前記第１回転量センサが検出した前記反力アクチュエータの回転量に基づいて算出した第１操作量信号を前記第１操舵アクチュエータ制御部に出力し、
前記第２回転量センサが検出した前記反力アクチュエータの回転量に基づいて算出した第２操作量信号を前記第２操舵アクチュエータ制御部に出力する、
ステアリング装置。
【請求項7】
請求項１に記載のステアリング装置であって、
前記第１操舵入力制御部および前記第２操舵入力制御部には、車両内の他の制御装置と通信するための車両通信部がそれぞれ設けられ、
前記第１操舵入力制御部および前記第１操舵アクチュエータ制御部間には、相互に通信するための第１専用通信線が設けられ、
前記第２操舵入力制御部および前記第２操舵アクチュエータ制御部間には、相互に通信するための第２専用通信線が設けられている、
ステアリング装置。
前記第１操舵入力制御部および前記第２操舵入力制御部には、車両内の他の制御装置と通信するための車両通信部がそれぞれ設けられ、
前記第１操舵入力制御部および前記第１操舵アクチュエータ制御部間には、相互に通信するための第１専用通信線が設けられ、
前記第２操舵入力制御部および前記第２操舵アクチュエータ制御部間には、相互に通信するための第２専用通信線が設けられている、
ステアリング装置。
【請求項8】
請求項７に記載のステアリング装置であって、
前記操舵制御部は、
前記第１操舵量センサが出力する第１操舵量信号を、前記第１操舵アクチュエータ制御部から前記第１専用通信線を介して前記第１操舵入力制御部へ出力し、
前記第２操舵量センサが出力する第２操舵量信号を、前記第２操舵アクチュエータ制御部から前記第２専用通信線を介して前記第２操舵入力制御部へ出力する、
ステアリング装置。
前記操舵制御部は、
前記第１操舵量センサが出力する第１操舵量信号を、前記第１操舵アクチュエータ制御部から前記第１専用通信線を介して前記第１操舵入力制御部へ出力し、
前記第２操舵量センサが出力する第２操舵量信号を、前記第２操舵アクチュエータ制御部から前記第２専用通信線を介して前記第２操舵入力制御部へ出力する、
ステアリング装置。
【請求項9】
請求項１に記載のステアリング装置であって、
前記操舵制御部は、前記操舵入力制御部が故障したときに、
前記第１操舵アクチュエータ制御部が、前記第１操作量センサから出力される第１操作量信号に基づいて前記第１操舵アクチュエータ部を制御し、
前記第２操舵アクチュエータ制御部が、前記第２操作量センサから出力される第２操作量信号に基づいて前記第２操舵アクチュエータ部を制御する、
ステアリング装置。
前記操舵制御部は、前記操舵入力制御部が故障したときに、
前記第１操舵アクチュエータ制御部が、前記第１操作量センサから出力される第１操作量信号に基づいて前記第１操舵アクチュエータ部を制御し、
前記第２操舵アクチュエータ制御部が、前記第２操作量センサから出力される第２操作量信号に基づいて前記第２操舵アクチュエータ部を制御する、
ステアリング装置。
【請求項10】
請求項１に記載のステアリング装置であって、
前記操舵制御部は、
前記操舵入力制御部が故障したときに、前記第１操舵アクチュエータ部および前記第２操舵アクチュエータ部を駆動する第１の故障制御モードで制御を継続し、
前記第１操舵アクチュエータ制御部または前記第２操舵アクチュエータ制御部が故障したときに、前記第１操舵アクチュエータ部または前記第２操舵アクチュエータ部のいずれか一方を駆動する第２の故障制御モードで制御を継続する、
ステアリング装置。
前記操舵制御部は、
前記操舵入力制御部が故障したときに、前記第１操舵アクチュエータ部および前記第２操舵アクチュエータ部を駆動する第１の故障制御モードで制御を継続し、
前記第１操舵アクチュエータ制御部または前記第２操舵アクチュエータ制御部が故障したときに、前記第１操舵アクチュエータ部または前記第２操舵アクチュエータ部のいずれか一方を駆動する第２の故障制御モードで制御を継続する、
ステアリング装置。
【請求項11】
ステアリングの操作情報を検出する操舵入力機構と、操舵輪に舵角を付与する操舵機構と、を有するステアリング装置に設けられた前記操舵機構のステアリング制御装置であって、
前記操舵機構に設けられた操舵部材にトルクを付与する第１操舵アクチュエータ部を制御する第１操舵アクチュエータ制御部と、
前記操舵部材にトルクを付与する第２操舵アクチュエータ部を制御する第２操舵アクチュエータ制御部と、
を有し、
前記第１操舵アクチュエータ制御部は、前記操舵入力機構に設けられ、前記操舵入力機構の操舵操作入力部材の動作に基づいて第１操作量信号を出力する第１操作量センサから第１操作量信号を受信し、
前記第２操舵アクチュエータ制御部は、前記操舵入力機構に設けられ、前記操舵入力機構の前記操舵操作入力部材の動作に基づいて第２操作量信号を出力する第２操作量センサから第２操作量信号を受信する、
ステアリング制御装置。
前記操舵機構に設けられた操舵部材にトルクを付与する第１操舵アクチュエータ部を制御する第１操舵アクチュエータ制御部と、
前記操舵部材にトルクを付与する第２操舵アクチュエータ部を制御する第２操舵アクチュエータ制御部と、
を有し、
前記第１操舵アクチュエータ制御部は、前記操舵入力機構に設けられ、前記操舵入力機構の操舵操作入力部材の動作に基づいて第１操作量信号を出力する第１操作量センサから第１操作量信号を受信し、
前記第２操舵アクチュエータ制御部は、前記操舵入力機構に設けられ、前記操舵入力機構の前記操舵操作入力部材の動作に基づいて第２操作量信号を出力する第２操作量センサから第２操作量信号を受信する、
ステアリング制御装置。
【請求項12】
請求項１１に記載のステアリング制御装置であって、
前記第１操舵アクチュエータ制御部は、前記第１操作量センサに電力を供給し、
前記第２操舵アクチュエータ制御部は、前記第２操作量センサに電力を供給する、
ステアリング制御装置。
前記第１操舵アクチュエータ制御部は、前記第１操作量センサに電力を供給し、
前記第２操舵アクチュエータ制御部は、前記第２操作量センサに電力を供給する、
ステアリング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ステアリング装置およびステアリング制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、運転者の操舵入力を受ける操舵入力機構と、操舵輪を転舵する操舵機構とが機械的に切り離された、いわゆるステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置において、操舵反力用モータおよび操舵用モータの制御系をそれぞれ２系統化し、冗長性を図る技術が知られている。
特許文献１には、操舵入力機構を制御する操舵入力制御部および操舵機構を制御する操舵制御部がそれぞれ２つのマイクロプロセッサを有し、ステアリングホイールの操作角度を検出する２つの舵角センサのうち、第１舵角センサが操舵入力制御部の第１マイクロプロセッサに第１操作量信号を出力し、第２舵角センサが操舵制御部の第２マイクロプロセッサに第２操作量信号を出力するステアリング装置が開示されている。
特許文献１には、操舵入力機構を制御する操舵入力制御部および操舵機構を制御する操舵制御部がそれぞれ２つのマイクロプロセッサを有し、ステアリングホイールの操作角度を検出する２つの舵角センサのうち、第１舵角センサが操舵入力制御部の第１マイクロプロセッサに第１操作量信号を出力し、第２舵角センサが操舵制御部の第２マイクロプロセッサに第２操作量信号を出力するステアリング装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2020-75559号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記従来技術にあっては、舵角センサと接続された２つのマイクロプロセッサが共に故障する２重故障が発生した場合、操舵制御部は舵角センサの信号を受信できない。このため操舵入力制御部および操舵制御部でそれぞれ１つずつマイクロプロセッサが正常動作するにもかかわらず、操舵輪の操舵制御が継続できないという問題があった。
本発明の目的の一つは、２重故障の発生時、操舵制御部側の１つのマイクロプロセッサが正常動作するときには、操舵輪の操舵制御を継続可能なステアリング装置およびステアリング制御装置を提供することにある。
本発明の目的の一つは、２重故障の発生時、操舵制御部側の１つのマイクロプロセッサが正常動作するときには、操舵輪の操舵制御を継続可能なステアリング装置およびステアリング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】
【0005】
本発明の一実施形態におけるステアリング装置は、第１操作量センサは、第１操舵アクチュエータ制御部に第１操作量信号を出力し、第２操作量センサは、第２操舵アクチュエータ制御部に第２操作量信号を出力する。
【発明の効果】
【0006】
よって、本発明のステアリング装置にあっては、２重故障の発生時、操舵制御部側の１つのマイクロプロセッサが正常動作するときには、操舵輪の操舵制御を継続できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施形態１のステアリング装置1の構成図である。
【図2】実施形態１のステアリング装置1の回路ブロック図である。
【図3】実施形態１のステアリング装置1において、第１故障・第２故障発生時の操舵機構4の制御状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１のステアリング装置1の構成図である。
ステアリング装置1は、ステアリングホイール（操作入力部材）2と前輪（操舵輪）3を操舵する操舵機構4とが機械的に切り離された、いわゆるステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置である。すなわち、操舵機構4と操舵入力機構5とは互いに機械的なトルク伝達がないステアリング装置となっている。ステアリング装置1は、操舵入力機構5、操舵機構4、操舵入力制御部6および操舵制御部7を有する。
図１は、実施形態１のステアリング装置1の構成図である。
ステアリング装置1は、ステアリングホイール（操作入力部材）2と前輪（操舵輪）3を操舵する操舵機構4とが機械的に切り離された、いわゆるステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置である。すなわち、操舵機構4と操舵入力機構5とは互いに機械的なトルク伝達がないステアリング装置となっている。ステアリング装置1は、操舵入力機構5、操舵機構4、操舵入力制御部6および操舵制御部7を有する。
【0009】
操舵入力機構5は、ステアリングホイール2、第１舵角センサ（第１操作量センサ）8、第２舵角センサ（第２操作量センサ）9、第１操作トルクセンサ10、第２操作トルクセンサ11および第１電動モータ（反力アクチュエータ）12を有する。ステアリングホイール2は、運転者の操舵操作に応じて回転する。第１舵角センサ8は、ステアリングホイール2と接続された操舵軸2aの回転量を検出する回転角センサであって、検出した回転量に応じた第１操作量信号を出力する。第２舵角センサ9は、ステアリングホイール2の回転量を検出する回転角センサであって、検出した回転量に応じた第２操作量信号を出力する。第１操作量信号および第２操作量信号は、ステアリングホイール2の回転量に応じたアナログ信号か、SENT(Single Edge Nibble Transmission)ベースのSPC(Short PWM Code)プロトコルに基づいてSENTメッセージにエンコードされたデジタル信号である。
【0010】
第１操作トルクセンサ10は、操舵軸2aに入力された運転者の操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに応じた第１操作トルク信号を出力する。第２操作トルクセンサ11は、操舵軸2aに入力された運転者の操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに応じた第２操作トルク信号を出力する。第１電動モータ12は、ステアリングホイール2に対し、運転者の操舵操作に対し操舵負荷を増大させる力（操舵反力）を発生させる反力アクチュエータである。第１電動モータ12は、第１ロータ12a、第１ステータ12bおよび第１モータ回転角センサ12cを有する。第１ステータ12bのコイルは冗長化されている。第１モータ回転角センサ12cは、第１ロータ12aの回転位置を検出し、検出した回転位置に応じた第１モータ回転角信号を出力する。なお、第１モータ回転角センサ12cは、２つのモータ回転角センサ12c1,12c2を有する（図２参照）。第１の第１モータ回転角センサ（第１回転量センサ）12c1は、第１の第１モータ回転角信号を出力する。第２の第１モータ回転角センサ（第２回転量センサ）12c2は、第２の第１モータ回転角信号を出力する。
【0011】
操舵機構4は、ラックバー（操舵部材）13、第１ラック位置センサ（第１操舵量センサ）14、第２ラック位置センサ（第２操舵量センサ）15および第２電動モータ（操舵アクチュエータ）16を有する。ラックバー13は、車幅方向に移動可能であり、移動量に応じて前輪3を操舵する。第１ラック位置センサ14は、ラックバー13の位置を検出し、検出した位置に応じた第１操舵量信号を出力する。ラックバー13は前輪3とタイロッド等を介して接続されており、前輪3の操舵角は、ラックバー13の位置に応じて一意に決まるため、第１操舵量信号は、前輪3の操舵角に関する信号である。第２ラック位置センサ15は、ラックバー13の位置を検出し、検出した位置に応じた第２操舵量信号を出力する。第１操舵量信号および第２操舵量信号は、ラックバー13の位置に応じたアナログ信号が、SENT(Single Edge Nibble Transmission)ベースのSPC(Short PWM Code)プロトコルに基づいてSENTメッセージにエンコードされたデジタル信号である。
【0012】
第２電動モータ16は、操舵制御部7からの操舵アクチュエータ駆動信号に基づき、ラックバー13を介して前輪3を操舵させる力を発生させる操舵アクチュエータである。本実施形態においては、ベルト駆動式ラックアシストタイプの操舵アクチュエータとなっている。第２電動モータ16は、第２ロータ16a、第２ステータ16bおよび第２モータ回転角センサ16cを有する。第２ステータ16bのコイルは冗長化されている。第２モータ回転角センサ16cは、第２ロータ16aの回転位置を検出し、検出した回転位置に応じた第２モータ回転角信号を出力する。なお、第２モータ回転角センサ16cは、２つのモータ回転角センサ16c1,16c2を有する（図２参照）。第１の第２モータ回転角センサ16c1は、第１の第２モータ回転角信号を出力する。第２の第２モータ回転角センサ16c2は、第２の第２モータ回転角信号を出力する。
【0013】
第１舵角センサ8は、専用の通信線17により操舵制御部7と直接接続されている。第２舵角センサ8は、専用の通信線18により操舵制御部7と直接接続されている。また、第１操作トルクセンサ10は、専用の通信線19により操舵入力制御部6と直接接続されている。第２操作トルクセンサ11は、専用の通信線20により操舵入力制御部6と直接接続されている。さらに、第１ラック位置センサ14は、専用の通信線21により操舵制御部7と直接接続されている。第２ラック位置センサ15は、専用の通信線22により操舵制御部7と直接接続されている。
【0014】
操舵入力制御部6と操舵制御部7との間は、２系統のプライベートCAN通信線23,24で接続されている。プライベートCAN通信線23,24は、車両のパブリックCAN通信線（不図示）とは切り離された専用の通信線である。操舵入力制御部6は、第１プライベートCAN通信線（第１専用通信線）23を介して操舵制御部7から第１操作量信号および第１操舵量信号を受信し、第２プライベートCAN通信線（第２専用通信線）24を介して操舵制御部7から第２操作量信号および第２操舵量信号を受信する。操舵入力制御部6は、第１操作量信号または第２操作量信号と、第１操舵量信号または第２操舵量信号と、第１操作トルク信号または第２操作トルク信号と、他の車両状態（車速等）と、に基づいて、第１電動モータ12を駆動制御する。なお、操舵入力制御部6は、第１舵角センサ8および第２舵角センサ9が共に失陥した場合、第１の第１モータ回転角信号または第２の第１モータ回転角信号に基づき、第１操作量信号および第２操作量信号を算出し、算出した信号に基づいて第１電動モータ12を駆動制御すると共に、算出した第１操作量信号および第２操作量信号を操舵制御部7に出力する。
【0015】
操舵制御部7は、操舵機構4のステアリング制御装置として、第１操作量信号または第２操作量信号と、第１操舵量信号または第２操舵量信号と、他の車両状態（車速等）と、に基づいて第２電動モータ16を駆動制御する。なお、操舵制御部7は、第１ラック位置センサ14および第２ラック位置センサ15が共に失陥した場合、操舵入力制御部6が第１の第２モータ回転角信号および第２の第２モータ回転角信号に応じて算出した第１操作量信号および第２操作量信号に基づいて第２電動モータ16を制御する。
【0016】
操舵入力制御部6および操舵制御部7は、第１バッテリ25と第２バッテリ26から電力の供給を受ける。第１電動モータ12、第１操作トルクセンサ10および第２操作トルクセンサ11は、操舵入力制御部6から電力の供給を受ける。第２電動モータ16、第１舵角センサ8、第２舵角センサ9、第１ラック位置センサ14および第２ラック位置センサ15は、操舵制御部7から電力の供給を受ける。
【0017】
図２は、実施形態１のステアリング装置1の回路ブロック図である。
まず、操舵入力制御部6の構成を説明する。
操舵入力制御部6は、第１操舵入力制御部6aおよび第２操舵入力制御部6bを有する。
第１操舵入力制御部6aは、第１パワーサプライ27、第１インターフェース28、第１CANドライバ29、第１の第１モータ回転角センサ12c1、第１マイクロプロセッサ33および第１インバータ34を有する。
第２操舵入力制御部6bは、第２パワーサプライ30、第２インターフェース31、第２CANドライバ32、第２の第１モータ回転角センサ12c2、第２マイクロプロセッサ35および第２インバータ36を有する。
まず、操舵入力制御部6の構成を説明する。
操舵入力制御部6は、第１操舵入力制御部6aおよび第２操舵入力制御部6bを有する。
第１操舵入力制御部6aは、第１パワーサプライ27、第１インターフェース28、第１CANドライバ29、第１の第１モータ回転角センサ12c1、第１マイクロプロセッサ33および第１インバータ34を有する。
第２操舵入力制御部6bは、第２パワーサプライ30、第２インターフェース31、第２CANドライバ32、第２の第１モータ回転角センサ12c2、第２マイクロプロセッサ35および第２インバータ36を有する。
【0018】
第１パワーサプライ27は、第１操作トルクセンサ10の電源を作成して供給する。第１パワーサプライ27は、第１バッテリ25と接続されている。第１インターフェース28は、第１操作トルクセンサ10から受信した第１操作トルク信号をデコードする。第１CANドライバ29は、操舵制御部7の第１CANドライバ40と第１プライベートCAN通信線23を介してCAN通信を行う。
【0019】
第２パワーサプライ30は、第２操作トルクセンサ11の電源を作成して供給する。第２パワーサプライ30は、第２バッテリ26と接続されている。第２インターフェース31は、第２操作トルクセンサ11から受信した第２操作トルク信号をデコードする。第２CANドライバ32は、操舵制御部7の第２CANドライバ44と第２プライベートCAN通信線24を介してCAN通信を行う。
【0020】
第１マイクロプロセッサ33は、第１インターフェース28から第１操作トルク信号、第１CANドライバ29から第１操舵量信号および第１操作量信号を入力し、第１電動モータ12を駆動制御する第１反力アクチュエータ駆動信号を出力する。また、第１マイクロプロセッサ33は、第１操作トルク信号を第１CANドライバ29へ出力する。第１インバータ34は、第１反力アクチュエータ駆動信号に基づき、第１バッテリ25からの直流電力を交流電力に変換し、第１電動モータ12の第１ステータ12bの第１コイル12b1へ供給する。第１パブリックCANドライバ（車両通信部）49は、第１パブリックCAN通信線（不図示）を介して車両内の他のECUやセンサとCAN通信を行う。
【0021】
第２マイクロプロセッサ35は、第２インターフェース31から第２操作トルク信号、第２CANドライバ32から第２操舵量信号および第２操作量信号を入力し、第１電動モータ12を駆動制御する第２反力アクチュエータ駆動信号を出力する。また、第２マイクロプロセッサ35は、第２操作トルク信号を第２CANドライバ32へ出力する。第２インバータ36は、第２反力アクチュエータ駆動信号に基づき、第２バッテリ26からの直流電力を交流電力に変換し、第１電動モータ12の第１ステータ12bの第２コイル12b2へ供給する。第２パブリックCANドライバ（車両通信部）50は、第２パブリックCAN通信線（不図示）を介して車両内の他のECUや車載センサとCAN通信を行う。
【0022】
次に、操舵制御部7の構成を説明する。
操舵制御部7は、第１操舵アクチュエータ制御部7aおよび第２操舵アクチュエータ制御部7bを有する。
第１操舵アクチュエータ制御部7aは、第１パワーサプライ37、第１インターフェース38、第２インターフェース39、第１CANドライバ40、第１の第２モータ回転角センサ16c1、第１マイクロプロセッサ45および第１インバータ46を有する。
第２操舵アクチュエータ制御部7bは、第２パワーサプライ41、第３インターフェース42、第４インターフェース43、第２CANドライバ44、第２の第２モータ回転角センサ16c2、第２マイクロプロセッサ47および第２インバータ48を有する。
操舵制御部7は、第１操舵アクチュエータ制御部7aおよび第２操舵アクチュエータ制御部7bを有する。
第１操舵アクチュエータ制御部7aは、第１パワーサプライ37、第１インターフェース38、第２インターフェース39、第１CANドライバ40、第１の第２モータ回転角センサ16c1、第１マイクロプロセッサ45および第１インバータ46を有する。
第２操舵アクチュエータ制御部7bは、第２パワーサプライ41、第３インターフェース42、第４インターフェース43、第２CANドライバ44、第２の第２モータ回転角センサ16c2、第２マイクロプロセッサ47および第２インバータ48を有する。
【0023】
第１パワーサプライ37は、第１舵角センサ8および第１ラック位置センサ14の電源を作成して供給する。第１パワーサプライ37は、第１バッテリ25と接続されている。第１インターフェース38は、第１ラック位置センサ14から受信した第１操舵量信号をデコードする。第２インターフェース39は、第１舵角センサ8から受信した第１操作量信号をデコードする。第１CANドライバ40は、操舵入力制御部6の第１CANドライバ29と第１プライベートCAN通信線23を介してCAN通信を行う。
【0024】
第２パワーサプライ41は、第２舵角センサ9および第２ラック位置センサ15の電源を作成して供給する。第２パワーサプライ41は、第２バッテリ26と接続されている。第３インターフェース42は、第２ラック位置センサ15から受信した第２操舵量信号をデコードする。第４インターフェース43は、第２舵角センサ9から受信した第２操作量信号をデコードする。第２CANドライバ44は、操舵入力制御部6の第２CANドライバ32と第２プライベートCAN通信線24を介してCAN通信を行う。
【0025】
第１マイクロプロセッサ45は、第１インターフェース38から第１操舵量信号、第２インターフェース39から第１操作量信号を入力し、第２電動モータ16を駆動制御する第１操舵アクチュエータ駆動信号を出力する。また、第１マイクロプロセッサ45は、第１操舵量信号および第１操作量信号を第１CANドライバ40へ出力する。第１インバータ46は、第１操舵アクチュエータ駆動信号に基づき第１バッテリ25からの直流電力を交流電力に変換し、第２電動モータ16の第２ステータ16bの第１コイル（第１操舵アクチュエータ部）16b1へ供給する。
【0026】
第２マイクロプロセッサ47は、第３インターフェース42から第２操舵量信号、第４インターフェース43から第２操作量信号を入力し、第２電動モータ16を駆動制御する第２操舵アクチュエータ駆動信号を出力する。また、第２マイクロプロセッサ47は、第２操舵量信号および第２操作量信号を第２CANドライバ44へ出力する。第２インバータ48は、第２操舵アクチュエータ駆動信号に基づき第２バッテリ26からの直流電力を交流電力に変換し、第２電動モータ16の第２ステータ16bの第２コイル（第２操舵アクチュエータ部）16b2へ供給する。
【0027】
実施形態１の操舵入力制御部6は、２つのマイクロプロセッサ33,35を有する。このため、一方のマイクロプロセッサが失陥した場合であっても、他方のマイクロプロセッサにより第１電動モータ12を駆動制御でき、反力制御を継続可能である。また、操舵制御部7は、２つのマイクロプロセッサ45,47を有する。このため、一方のマイクロプロセッサが失陥した場合であっても、他方のマイクロプロセッサにより第２電動モータ16を駆動でき、操舵制御を継続可能である。
【0028】
次に、実施形態１の作用効果を説明する。
従来のステアリング装置では、第１舵角センサが操舵入力制御部の第１マイクロプロセッサに第１操作量信号を出力し、第２舵角センサが操舵制御部の第２マイクロプロセッサに第２操作量信号を出力している。操舵制御部の第１マイクロプロセッサは、双方向通信線を介して操舵入力制御部の第１マイクロプロセッサから第１操作量信号を受信する。このため、上記従来技術では、操舵入力制御部の第１マイクロプロセッサから操舵制御部の第１マイクロプロセッサへ第１操作量信号を送信できない故障（第１故障）が発生し、さらに操舵制御部の第２マイクロプロセッサが動作不良となる故障（第２故障）が発生した場合、ステアリングホイールの情報が操舵制御部の第１マイクロプロセッサへ送信できなくなり、操舵制御部の片系統は正常動作しているにもかかわらず、操舵制御を継続できないという問題があった。
従来のステアリング装置では、第１舵角センサが操舵入力制御部の第１マイクロプロセッサに第１操作量信号を出力し、第２舵角センサが操舵制御部の第２マイクロプロセッサに第２操作量信号を出力している。操舵制御部の第１マイクロプロセッサは、双方向通信線を介して操舵入力制御部の第１マイクロプロセッサから第１操作量信号を受信する。このため、上記従来技術では、操舵入力制御部の第１マイクロプロセッサから操舵制御部の第１マイクロプロセッサへ第１操作量信号を送信できない故障（第１故障）が発生し、さらに操舵制御部の第２マイクロプロセッサが動作不良となる故障（第２故障）が発生した場合、ステアリングホイールの情報が操舵制御部の第１マイクロプロセッサへ送信できなくなり、操舵制御部の片系統は正常動作しているにもかかわらず、操舵制御を継続できないという問題があった。
【0029】
これに対し、実施形態１のステアリング装置1では、第１舵角センサ8は、操舵制御部7の第１操舵アクチュエータ制御部7aに第１操作量信号を出力し、第２舵角センサ9は、操舵制御部7の第２操舵アクチュエータ制御部7bに第２操作量信号を出力する。このため、操舵入力制御部6の第１マイクロプロセッサ33から操舵制御部7の第１マイクロプロセッサ45へ情報が送信できない故障（第１故障）が発生し、さらに操舵制御部7の第２マイクロプロセッサ47が動作不良となる故障（第２故障）が発生した場合であっても、操舵制御部7の第１マイクロプロセッサ45は第１舵角センサ8から第１操作量信号を受信可能であり、第１操作量信号に基づき、操舵制御を継続できる。
【0030】
図３は、実施形態１のステアリング装置1において、第１故障・第２故障発生時の操舵機構4の制御状態を示す図である。
（第１故障）
操舵入力制御部6の第１マイクロプロセッサ(1stMPU)33または第２マイクロプロセッサ(2ndMPU)35に故障が発生した場合、第１マイクロプロセッサ(1stMPU)45および第２マイクロプロセッサ(2ndMPU)47は、第１舵角センサ8および第２舵角センサ9から第１操作量信号および第２操作量信号を受信できるため、２系統で操舵制御可能である。
（第２故障）
上記第１故障に加えて、操舵入力制御部6の第２マイクロプロセッサ35または第１マイクロプロセッサ35に故障が発生した場合、第１マイクロプロセッサ45および第２マイクロプロセッサ47は、第１舵角センサ8および第２舵角センサ9から第１操作量信号および第２操作量信号を受信できるため、２系統での操舵制御を継続できる。
（第１故障）
操舵入力制御部6の第１マイクロプロセッサ(1stMPU)33または第２マイクロプロセッサ(2ndMPU)35に故障が発生した場合、第１マイクロプロセッサ(1stMPU)45および第２マイクロプロセッサ(2ndMPU)47は、第１舵角センサ8および第２舵角センサ9から第１操作量信号および第２操作量信号を受信できるため、２系統で操舵制御可能である。
（第２故障）
上記第１故障に加えて、操舵入力制御部6の第２マイクロプロセッサ35または第１マイクロプロセッサ35に故障が発生した場合、第１マイクロプロセッサ45および第２マイクロプロセッサ47は、第１舵角センサ8および第２舵角センサ9から第１操作量信号および第２操作量信号を受信できるため、２系統での操舵制御を継続できる。
【0031】
一方、操舵制御部7の第１マイクロプロセッサ45または第２マイクロプロセッサ47に故障が発生した場合には、第２マイクロプロセッサ47または第１マイクロプロセッサ45の一方が第２操作量信号または第１操作量信号を受信できるため、１系統で操舵制御を継続できる。
以上のように、実施形態１のステアリング装置1では、２重故障の発生時、操舵制御部7側の１つのマイクロプロセッサが正常動作するときには、前輪3の操舵制御を継続できる、という顕著な作用効果を奏する。
以上のように、実施形態１のステアリング装置1では、２重故障の発生時、操舵制御部7側の１つのマイクロプロセッサが正常動作するときには、前輪3の操舵制御を継続できる、という顕著な作用効果を奏する。
【0032】
第１舵角センサ8は、第１操舵アクチュエータ制御部7aから電力を供給され、第２舵角センサ9は、第２操舵アクチュエータ制御部7bから電力を供給される。これにより、第１操舵入力制御部6aおよび第２操舵入力制御部6bの電源回路が失陥した場合であっても、第１舵角センサ8および第２舵角センサ9に対し電力供給可能であるため、継続して第１操作量信号および第２操作量信号を出力でき、操舵制御を継続できる。
【0033】
第１ラック位置センサ14は、第１操舵アクチュエータ制御部7aに第１操舵量信号を出力し、第２ラック位置センサ15は、第２操舵アクチュエータ制御部7bに第２操舵量信号を出力する。これにより、第１操舵入力制御部6aおよび第２操舵入力制御部6bが故障した場合であっても、第１操舵アクチュエータ制御部7aおよび第２操舵アクチュエータ制御部7bは、第１操舵量信号および第２操舵量信号を受信可能であり、前輪3の状態を把握できるため、操舵制御を継続できる。
【0034】
第１操舵アクチュエータ制御部7aは、第１バッテリ25から電力供給を受け、第２操舵アクチュエータ制御部7bは、第２バッテリ26から電力供給を受ける。すなわち、第１操舵アクチュエータ制御部7aおよび第２操舵アクチュエータ制御部7bのそれぞれに電力を供給する電力供給部が独立して設けられている。これにより、第１バッテリ25または第２バッテリ26の一方が故障した場合であっても、第１操舵アクチュエータ制御部7aまたは第２操舵アクチュエータ制御部7bの一方は正常なバッテリから電力供給を受けられるため、操舵制御を継続できる。
【0035】
操舵入力制御部6aは、第１の第１モータ回転角センサ12c1が検出した第１の第１モータ回転角信号に基づいて算出した第１操作量信号を第１操舵アクチュエータ制御部7aに出力し、第２の第１モータ回転角センサ12c2が検出した第２の第１モータ回転角信号に基づいて算出した第２操作量信号を第２操舵アクチュエータ制御部7bに出力する。これにより、第１舵角センサ8および第２舵角センサ9が共に失陥した場合であっても、操舵制御部7は、ステアリングホイール2の状態を把握でき、操舵制御の継続が可能である。
【0036】
第１操舵入力制御部6aおよび第２操舵入力制御部6bには、車両内の他の制御装置と通信するための第１パブリックCANドライバ49および第２パブリックCANドライバ50がそれぞれ設けられ、第１操舵入力制御部6aおよび第１操舵アクチュエータ制御部7a間には、相互に通信するための第１プライベートCAN通信線23が設けられ、第２操舵入力制御部6bおよび第２操舵アクチュエータ制御部7b間には、相互に通信するための第２プライベートCAN通信線24が設けられている。これにより、第１操舵入力制御部6aおよび第２操舵入力制御部6bは、第１プライベートCAN通信線23および第２プライベートCAN通信線24を介して第１操舵量信号および第２操舵量信号を受信できると共に、第１パブリックCANドライバ49および第２パブリックCANドライバ50を介して第１操舵量信号および第２操舵量信号を他のECUに送信できる。
【0037】
操舵制御部7は、操舵入力制御部6が故障したときに、第１操舵アクチュエータ制御部7aが、第１舵角センサ8から出力される第１操作量信号に基づいて第１コイル16b1を制御し、第２操舵アクチュエータ制御部7bが、第２舵角センサ9から出力される第２操作量信号に基づいて第２コイル16b2を制御する。よって、操舵制御部7は、操舵入力制御部6が故障した場合であっても、第１操作量信号および第２操作量信号を取得できるため、ステアリングホイール2の回転量に応じた操舵制御、すなわち運転者の操舵意図に応じた操舵制御が可能である。
【0038】
操舵制御部7は、操舵入力制御部6が故障したときに、第１コイル16b1および第２コイル16b2を駆動する第１の故障制御モードで制御を継続し、第１操舵アクチュエータ制御部7aまたは第２操舵アクチュエータ制御部7bが故障したときに、第１コイル16b1または第２コイル16b2のいずれか一方を駆動する第２の故障制御モードで制御を継続する。よって、操舵入力制御部6が故障した場合（第１故障）であっても、冗長構成による操舵制御を継続できる。さらに、第１操舵アクチュエータ制御部7aまたは第２操舵アクチュエータ制御部7bが故障した場合（第２故障）においても、第１コイル16b1または第２コイル16b2の一方を制御可能であるため、操舵制御を継続できる。
【0039】
〔他の実施形態〕
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
操舵入力機構として、反力アクチュエータを持たず、ばね反力を利用して操舵反力を付与する構成としてもよい。
第１操作量センサおよび第２操作量センサへの電源供給は、操舵入力制御部の電源回路以外であれば、操舵制御部の電源回路に限らず、独立の電源回路から供給するようにしてもよい。
操舵アクチュエータは、ラックアシストタイプやデュアルピニオンタイプ等の他の方式の操舵アクチュエータに適用してもよい。
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
操舵入力機構として、反力アクチュエータを持たず、ばね反力を利用して操舵反力を付与する構成としてもよい。
第１操作量センサおよび第２操作量センサへの電源供給は、操舵入力制御部の電源回路以外であれば、操舵制御部の電源回路に限らず、独立の電源回路から供給するようにしてもよい。
操舵アクチュエータは、ラックアシストタイプやデュアルピニオンタイプ等の他の方式の操舵アクチュエータに適用してもよい。
【符号の説明】
【0040】
1…ステアリング装置、2…ステアリングホイール（操作入力部材）、3…前輪（操舵輪）、4…操舵機構、5…操舵入力機構、6…操舵入力制御部、7…操舵制御部、7a…第１操舵アクチュエータ制御部、7b…第２操舵アクチュエータ制御部、8…第１舵角センサ（第１操作量センサ）、9…第２舵角センサ（第２操作量センサ）、13…ラックバー（操舵部材）、16…第２電動モータ（操舵アクチュエータ）
【図1】
【図2】
【図3】