JP2007050769A - 車両用走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 通信ネットワークのノード数を減少させると共に、舵角検出手段に電源回路を設ける必要がない車両用走行制御装置を提供する。
【解決手段】 電力の供給によって操舵機構の舵角を検出して舵角検出信号を出力する舵角検出手段２４と、この舵角検出手段２４を接続し、当該舵角検出手段２４で検出した舵角検出信号に基づいて車両の走行状態を制御すると共に、通信ネットワーク３に接続された走行制御手段４とを備え、前記舵角検出手段２４に前記走行制御手段４を介して電源を供給するように構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、操舵機構の舵角を検出し、検出した舵角に基づいて車両の走行状態を制御する車両用走行制御装置に関する。

この種の車両用走行制御装置としては、例えば夫々ＣＡＮコントローラを有する旋回挙動ＥＣＵ等の制御ユニット及びＧセンサ、ヨーレートセンサ、舵角センサ等のセンサをＣＡＮバスを介して互いに接続し、ＶＳＣ制御（旋回挙動制御）を実行するうえで必要な旋回挙動ＥＣＵ及び各種センサを、ＣＡＮバス上におけるデータ送信の優先順位が高いノートとして設定するようにしたＣＡＮ通信方法及びシステムが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
特開２００３−２６４５６７号公報（第１頁、図１）

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、旋回挙動ＥＣＵと、ヨーレートセンサ、舵角センサ等の各種センサとがＣＡＮバスを介して接続されているので、旋回挙動ＥＣＵはＣＡＮバスを介してセンサ情報を取得して、旋回挙動制御を行うことができるものであるが、各種センサで必要とする電源は別途バッテリから供給するようにしており、通常各種センサでは、センサで使用するセンサ電圧がバッテリ電圧より低いため、各種センサ内に電源回路を設ける必要があり、部品点数が増加して製造コストが嵩むと共に、この電源回路で発熱を生じるので、この発熱に対する放熱性／耐熱性の設計を行わねばならず、筐体の設計自由度やレイアウト自由度に制約があるという未解決の課題がある。

また、ＣＡＮバスに接続された各種センサは、異常の発生の有無を自己診断する必要があり、その診断結果を、後の異常解析を容易とするために電源の供給が停止されても保持するように、通常はＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリを備える必要があり、部品点数が増加すると共に、部品実装面積も増加するという未解決の課題がある。
さらに、ＣＡＮのような通信システムを使用する場合には、各種センサやＥＣＵをＣＡＮバスに接続するノード数が増加すれば、ＣＡＮバス上のトラフィック量を増大させることになり、通信周期が例えば１０ｍｓｅｃ以上に制約されてしまい、高速通信を行うことができないので、例えば舵角を微分して舵角速度を算出し、さらに舵角速度を微分して舵角加速度を算出する場合などでは演算精度が低下するので、ノード数を必要最小限に削減する要求がある。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、通信ネットワークのノード数を減少させると共に、舵角検出手段に電源回路を設ける必要がない車両用走行制御装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に係る車両用走行制御装置は、電力の供給によって操舵機構の舵角を検出して舵角検出信号を出力する舵角検出手段と、該舵角検出手段を接続し、当該舵角検出手段で検出した舵角検出信号に基づいて車両の走行状態を制御すると共に、通信ネットワークに接続された走行制御手段とを備え、前記舵角検出手段に前記走行制御手段を介して電源を供給するように構成したことを特徴としている。

また、請求項２に係る車両用走行制御装置は、電力の供給によって操舵機構の舵角を検出して舵角検出信号を出力する舵角検出手段と、該舵角検出手段を接続し、当該舵角検出手段で検出した舵角検出信号に基づいて車両の走行状態を制御すると共に、通信ネットワークに接続された走行制御手段とを備え、前記舵角検出手段に前記走行制御手段を介して電力を供給すると共に、舵角検出信号を前記走行制御手段を介して前記通信ネットワークに送信するように構成したことを特徴としている。

さらに、請求項３に係る車両用走行制御装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記走行制御手段は、操舵補助力を発生する電動モータを備えた電動パワーステアリング装置を制御する電動パワーステアリング制御装置で構成されていることを特徴としている。
さらにまた、請求項４に係る車両用走行制御装置は、請求項３に係る発明において、前記電動パワーステアリング制御装置は、前記電動モータの回転角を検出する回転角検出手段と、該回転角検出手段で検出したモータ回転角に基づいて舵角を推定する舵角推定手段と、該舵角推定手段で推定した舵角推定値と前記舵角検出手段で検出した舵角とを比較して当該舵角検出手段の異常を検出する異常検出手段とを備えていることを特徴としている。

なおさらに、請求項５に係る車両用走行制御装置は、請求項３又は４に係る発明において、電源の供給によって操舵機構に作用される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を有し、前記電動パワーステアリング制御装置は、前記操舵トルク検出手段に電源を供給すると共に、当該操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクに基づいて前記電動モータを操舵補助制御し、さらに前記舵角検出手段で検出した舵角信号に基づいて中立位置への戻し制御を行うように構成されていることを特徴としている。

また、請求項６に係る車両用走行制御装置は、請求項３乃至５の何れか１つの発明において、前記舵角検出手段と前記走行制御手段とは電気的に着脱可能に接続されていることを特徴としている。

本発明によれば、操舵機構の舵角を検出する舵角検出手段を、その舵角検出信号に基づいて車両の走行状態を制御する通信ネットワークに接続された走行制御手段に接続し、この走行制御手段を介して電力を舵角検出手段に供給するようにしたので、舵角検出手段が直接通信ネットワークに接続されることがないと共に、舵角検出手段に電源回路を設ける必要がなく、舵角検出手段の構成を簡易化することができると共に、通信ネットワークに舵角検出手段を接続するためのノードを設ける必要がなく、通信周期を短くすることができるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示すシステム構成図であって、自動車内通信システムとしてのＣＡＮ（Controller Area Network）を構成するＣＡＮ−Ｈライン１及びＣＡＮ−Ｌライン２とから２線式通信ラインに設定されたＣＡＮバス３に、電動パワーステアリング制御装置４と横滑り防止制御装置５とがデータ伝送可能に接続され、両制御装置４及び５には、バッテリ６の正極側及び負極側に接続された正極ライン１１及び負極ライン１２が接続されていると共に、イグニッションスイッチ７に接続されたイグニッションライン１３が接続されている。

電動パワーステアリング制御装置４は、図２に示す電動パワーステアリング装置２０を構成する電動モータ３３を駆動制御する操舵補助制御を行うＣＰＵ４ａと、ＣＡＮバス３に接続されてＣＰＵ４ａから出力される送信データをＣＡＮバス３に送信すると共に、ＣＡＮバス３で伝送される自己宛のデータを取込んでＣＰＵ４ａに入力する通信ドライバ４ｂと、ＣＰＵ４ａに接続されたＣＰＵ４ａで実行するアプリケーションプログラムを格納したＲＯＭ４ｃ及びＣＰＵ４ａで実行する演算処理過程で必要なデータや演算結果等を記憶するＲＡＭ４ｄと、異常データを記憶する不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ４ｅとを備えた電子制御装置（ＥＣＵ）で構成されている。

一方、電動パワーステアリング装置２０は、図２に示すように、ステアリングホイール２１に運転者から作用される操舵力が入力軸２２ａと出力軸２２ｂとを有するステアリングシャフト２２に伝達される。このステアリングシャフト２２は、入力軸２２ａの一端がステアリングホイール２１に連結され、他端は操舵トルク検出手段としてのトルクセンサ２３を介して出力軸２２ｂの一端に連結されている。これら入力軸２２ａ及び出力軸２２ｂ間には図示しないトーションバーが介装されている。また、入力軸２２ａには、ステアリングホイール２１の舵角を検出する舵角センサ２４が配設されている。

そして、出力軸２２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント２５を介してロアシャフト２６に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント２７を介してピニオンシャフト２８に伝達される。このピニオンシャフト２８に伝達された操舵力はステアリングギヤ２９を介してタイロッド３０に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ２９は、ピニオンシャフト２８に連結されたピニオン２９ａとこのピニオン２９ａに噛合するラック２９ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン２９ａに伝達された回転運動をラック２９ｂで直進運動に変換している。

ステアリングシャフト２２の出力軸２２ｂには、操舵補助力を出力軸２２ｂに伝達する操舵補助機構３１が連結されている。この操舵補助機構３１は、出力軸２２ｂに連結した減速ギヤ３２と、この減速ギヤ３２に連結された操舵補助力を発生する例えば直流モータで構成される電動モータ３３とを備えている。
トルクセンサ２３は、ステアリングホイール２１に付与されて入力軸２２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、図３に示すように、入力軸２２ａ及び出力軸２２ｂ間のずれを検出する２系列の平行出力接続のポテンショメータ３５Ｍ及び３５Ｓを有し、これらポテンショメータ３５Ｍ及び３５Ｓは、その一端が電動パワーステアリング制御装置４に接続された電源ラインＬｐ１に接続され、他端が同様に電動パワーステアリング制御装置４に接続された接地ラインＬｎ１に接続され、摺動子３５ａから出力される検出電圧Ｖ_Tが操舵トルク検出信号Ｔとして電動パワーステアリング制御装置４に信号ラインＬｓｍ及びＬｓｓを通じて出力される。また、ポテンショメータ３５Ｍ及び３５Ｓは、図４に示すように入力トルクに比例した電圧でなる操舵トルクＴを出力し、両ポテンショメータ３５Ｍ及び３５Ｓでは所定のオフセット値ＯＳが設定されている。

また、舵角センサ２４は、図５に示すように、入力軸２２ａの周りに配設されたポテンショメータ４１を有し、このポテンショメータ４１の一端が電動パワーステアリング制御装置４に接続された電源ラインＬｐ２に接続され、他端が同様に電動パワーステアリング制御装置４に接続された接地ラインＬｎ２に接続され、摺動子４１ａから出力される検出電圧Ｖｉｎが差動型のオペアンプ４２の非反転入力側に接続され、このオペアンプ４２の反転入力側にオフセット電圧Ｖｎｅｕが抵抗Ｒ１を介して供給されている。また、オペアンプ４２の反転入力側及び出力側間にフィードバック抵抗Ｒ２が接続されている。さらに、オペアンプ４２の出力側は電圧クランプ用として抵抗Ｒ３及びダイオードＤ１を介して電源ラインＬｐ２に接続され、抵抗Ｒ３及びダイオードＤ１の接続点がＡ／Ｄコンバータ４３に接続され、このＡ／Ｄコンバータ４３の出力が信号ラインＬｄを通じて例えばシリアル通信によって電動パワーステアリング制御装置４に絶対舵角信号θとして入力される。

この構成において、オペアンプ４２は、下記（１）式の演算式に基づいて出力信号Ｖｏｕｔを出力する。
Ｖｏｕｔ＝（１＋Ｒ２／Ｒ１）×（Ｖｉｎ−Ｖｎｅｕ）＋Ｖｎｅｕ ……（１）
ここで、舵角（入力信号Ｖｉｎ）と出力信号Ｖｏｕｔとの関係を図示すると、図６の実線図示の特性になり、オフセット電圧Ｖｎｅｕを中心として、そのＶｎｅｕ地点からの差分電圧を（１＋Ｒ２／Ｒ１）倍に協調する特性となっている。但し、オペアンプ４２のダイナミックレンジの境界以上になれば、ダイオードＤ１によってクランプされる。

このようなオペアンプ４２を使用すれば、抵抗Ｒ１及びＲ２の値を調整することで回転角の分解能を調整することができ、オフセット電圧Ｖｎｅｕの調整で検出領域の位置を調整することができる。なお、オペアンプ４２のダイナミックレンジをできる限り大きくとりたい場合は、オペアンプ４２の電圧Ｖａｍｐを電源ラインＬｐ２の電圧Ｖｃｃより大きくし、オペアンプ４２自体も片電源型にすれば良い。抵抗Ｒ３及びダイオードＤ１はＶａｍｐ＞Ｖｃｃの際の上限クランプ用として機能する。

さらに、ＣＡＮバス３には、車両の車速を検出する車速センサ５１及び車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ５２が接続され、これら車速センサ５１及びヨーレートセンサ５２も夫々検出信号を演算処理する信号処理装置（ＤＳＰ）５１ａ及び５２ａと、これら信号処理装置５１ａ及び５２ａで演算処理された車速信号Ｖ及びヨーレート信号ψをＣＡＮバス３に所定周期で送信する通信ドライバ５１ｂ及び５２ｂを備えている。

そして、電動パワーステアリング制御装置４では、ＣＡＮバス３によって自己宛に送信された車速信号Ｖ及びヨーレート信号ψを通信ドライバ４ｂで受信したときに、これら車速信号Ｖ及びヨーレート信号ψをＲＡＭ４ｄの所定記憶領域に更新記憶する外部割込処理を実行すると共に、図７に示す操舵補助制御処理を実行する。
この操舵補助制御処理は、先ず、ステップＳ１１で、トルクセンサ２３、車速センサ５１、モータ電流検出回路６１、モータ端子間電圧検出回路６２等の各種センサの検出値を読込み、次いでステップＳ１２に移行して、トルクセンサ２３で検出した操舵トルクＴ及び車速センサ５１で検出した車速Ｖに基づいて図９の操舵補助指令値算出マップを参照して操舵補助指令値Ｉ_M ^*を算出する。

次いで、ステップＳ１３に移行して、モータ電流検出値Ｉ_MD及びモータ端子間電圧Ｖｍに基づいて下記（１）式の演算を行ってモータ角速度ωを推定してからステップＳ１４に移行する。
ω＝（Ｖｍ−Ｉ_MD・Ｒｍ）／Ｋ₀ …………（１）
ここで、Ｒｍはモータ巻線抵抗、Ｋ₀はモータの起電力定数である。

ステップＳ１４では、推定したモータ角速度ωと車速Ｖに基づいて設定されるゲインＫｖとを乗算して収斂性制御値Ｉｃ（＝Ｋｖ・ω）を算出し、次いでステップＳ１５に移行して、ハンドル戻し制御処理を実行してハンドル戻し制御値Ｉｈを算出する。
このハンドル戻し制御処理は、図８に示すように、先ず、ステップＳ３１で、舵角センサ２４で検出した舵角θを読込み、次いでステップＳ３２に移行して、舵角θをもとに図９に示すハンドル戻し基本電流値算出マップを参照してハンドル戻し基本電流値Ｉｂを算出する。

次いで、ステップＳ３３に移行して、車速信号Ｖを読込み、次いでステップＳ３４に移行して、車速信号Ｖをもとに図１０に示す車速感応ゲイン算出マップを参照して車速感応ゲインＧｖを算出し、算出した車速感応ゲインＧｖをハンドル戻し基本電流値Ｉｂに乗算してハンドル戻し基本制御値Ｉｂｖを算出してからステップＳ３５に移行する。
このステップＳ３５では、舵角θを微分して舵角速度θ′を算出し、次いでステップＳ３６に移行して、算出した舵角速度θ′が“０”であるか否かを判定し、θ′＝０であるときには、ステアリングホイール２１が停止しているものと判断してステップＳ３７に移行し、ハンドル戻し制御値Ｉｈを“０”に設定してからハンドル戻し制御処理を終了して図７のステップＳ１６に移行する。

また、ステップＳ３６の判定結果が、舵角速度θ′が“０”でないときには、ステップＳ３８に移行して、舵角θの符号と舵角速度θ′の符号とが一致する否かを判定し、両者の符号が一致しないときには、ステアリングホイール２１を中立位置即ち直進走行位置に戻すハンドル戻し時であるものと判断してステップＳ３９に移行し、ステップＳ３４で算出したハンドル戻し基本制御値Ｉｂｖをハンドル戻し制御値Ｉｈとして設定してからハンドル戻し制御処理を終了して図７のステップＳ１６に移行する。

さらに、ステップＳ３８の判定結果が、舵角θの符号と舵角速度θ′の符号とが一致するときには、ステアリングホイール２１を中立位置から離れる方向に切り増し操舵しているものと判断して前記ステップＳ３７に移行して、ハンドル戻し制御値Ｉｈを“０”に設定してから図７のステップＳ１６に移行する。
図７の操舵補助制御処理に戻って、ステップＳ１６では、操舵トルクＴを微分演算処理してアシスト特性不感帯での安定性確保、静摩擦の補償を行うセンタ応答性改善指令値Ｉ_r を算出し、次いでステップＳ１７に移行して、操舵補助指令値Ｉ_M ^*、収斂性制御値Ｉｃ、ハンドル戻し制御値Ｉｈ及びセンタ応答性改善補償値Ｉｒを加算して操舵補助補償値Ｉ_M ^*′を算出してからステップＳ１８に移行する。

このステップＳ１８では、操舵補助補償値Ｉ_M ^*′を微分してフィードフォワード制御用の微分値Ｉｄを算出する。次いで、ステップＳ１９に移行して、操舵補助補償値Ｉ_M ^*′からステップＳ１１で読込んだモータ電流検出値Ｉ_MDを減算して電流偏差ΔＩを算出し、次いでステップＳ２０に移行して、電流偏差ΔＩを比例演算処理して比例補償制御用の比例値ΔＩｐを算出し、次いでステップＳ２１に移行して、電流偏差ΔＩを積分演算処理して積分補償制御用の積分値ΔＩｉを算出する。

次いで、ステップＳ２２に移行して、微分値Ｉｄ、比例値ΔＩｐ及び積分値ΔＩｉを加算してモータ電流指令値Ｉ_M（＝Ｉｄ＋ΔＩｐ＋ΔＩｉ）を算出し、次いでステップＳ２３に移行して、前記ステップＳ２３で算出したモータ電流指令値Ｉ_Mをモータ駆動回路４０に出力してから前記ステップＳ１に戻る。
また、横滑り防止制御装置５は、舵角センサ２４から電動パワーステアリング制御装置４を介し、ＣＡＮバス３を介して供給される舵角θと、図示しないブレーキ圧力センサで検出した制動圧等から運転者の操舵量や制動量に基づいて目標横滑り量を算出し、算出した目標横滑り量とヨーレートセンサ５２からＣＡＮバス３を介して入力されるヨーレートψに基づいて算出される実横滑り量とを比較して、両者の偏差に応じて左右輪の制動力を制御すると共に、エンジン出力を制御することにより、横滑り量を最適状態に制御して走行安定性を確保するように構成されている。

次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、車両の使用を開始するために、イグニッションスイッチ７をオン状態とすることにより、電動パワーステアリング制御装置４、横滑り防止制御装置５、車速センサ５１及びヨーレートセンサ５２に電源が投入されると共に、電動パワーステアリング制御装置４を介して操舵トルクセンサ２３及び舵角センサ２４に電源が投入される。

このため、ステアリングホイール２１に作用される操舵トルクＴを検出する操舵トルクセンサ２３及びステアリングホイール２１の舵角θを検出する舵角センサ２４で検出した操舵トルクＴ及び舵角θはＣＡＮバス３を介することなく直接電動パワーステアリング制御装置４に入力され、舵角θは、電動パワーステアリング制御装置４の通信ドライバ４ｂを介してＣＡＮバス３に送信されて、舵角θを必要とする横滑り防止制御装置５等の各種制御機器に送信される。

一方、ＣＡＮバス３に接続された車速センサ５１で検出した車速信号Ｖは、ＣＡＮバス３を介して、車速検号Ｖを必要とする電動パワーステアリング制御装置４等の各種制御機器に送信され、同様にＣＡＮバス３に接続されたヨーレートセンサ５２で検出したヨーレート信号ψも、ＣＡＮバス３を介して、ヨーレート信号ψを必要とする横滑り防止制御装置５等の各種制御機器に送信される。

横滑り防止制御装置５では、ＣＡＮバス３を介して受信する舵角θ、各車輪の制動圧に基づいて目標横滑り量を算出すると共に、ＣＡＮバス３を介して受信するヨーレート信号ψに基づいて算出される実横滑り量を算出し、目標横滑り量と実横滑り量との偏差に基づいて車両挙動を安定させるように左右輪の制動力を制御すると共に、エンジン出力を制御して、走行安定性を確保する。

一方、電動パワーステアリング制御装置４では、図７の操舵補助制御処理で、トルクセンサ２３で検出した操舵トルクＴ、車速センサ５１で検出した車速信号Ｖ、モータ電流検出回路６１で検出したモータ電流検出値Ｉ_MD、モータ端子間電圧検出回路６２で検出したモータ端子間電圧Ｖｍ等を読込み（ステップＳ１１）、操舵トルクＴと車速Ｖとに基づいて図９に示す操舵補助指令値算出マップを参照して操舵補助指令値Ｉ_M ^*を算出する（ステップＳ１２）。

一方、モータ電流検出回路６１で検出したモータ電流検出値Ｉ_MD及びモータ端子間電圧検出回路６２で検出したモータ端子間電圧Ｖｍに基づいて前記（１）式の演算を行ってモータ角速度ωを推定する（ステップＳ１３）。
そして、モータ角速度ωに基づいて収斂性制御値Ｉｃを算出し（ステップＳ１４）、舵角θに基づいてハンドル戻し基本電流値Ｉｂを算出し、車速信号Ｖに基づいて車速感応ゲインＧｖを算出し、ハンドル戻し基本電流値Ｉｂに車速感応ゲインＧｖを乗算してハンドル戻し基本制御値Ｉｂｖを算出する（ステップＳ３１〜Ｓ３４）。次いで、舵角速度θ′を算出し、ステアリングホイール２１を操舵していない状態では舵角速度θ′が“０”となるので、ハンドル戻し制御値Ｉｈは“０”を維持する（ステップＳ３７）。

また、操舵トルクＴを微分してセンタ応答性改善補償値Ｉｒを算出し（ステップＳ１６）、操舵補助指令値Ｉ_M ^*、収斂性制御値Ｉｃ、ハンドル戻し制御値Ｉｈ及びセンタ応答性改善補償値Ｉｒを加算して操舵補助補償値Ｉ_M ^*′を算出する(ステップＳ１７)。
この操舵補助補償値Ｉ_M ^*′の微分値Ｉｄを演算すると共に、操舵補助補償値Ｉ_M ^*′とモータ電流検出値Ｉ_MDとの電流偏差ΔＩを算出し、電流偏差ΔＩの比例値ΔＩｐと、この比例値ΔＩｐの積分値ΔＩｉとを加算することにより、モータ電流指令値Ｉ_Mを算出し（ステップＳ１８〜Ｓ２２）、算出したモータ電流指令値Ｉ_Mをモータ駆動回路６３に出力することにより、電動モータ３３を回転駆動して、ステアリングホイール２１に作用される操舵トルクに応じた操舵補助力を発生させ、この操舵補助力を減速ギヤ３２を介して出力軸２２ｂに伝達する。

このとき、車両が停車している状態でステアリングホイール２１が操舵されていない非操舵状態では、トルクセンサ２３で検出される操舵トルクＴが“０”であるので、図７の操舵補助制御処理におけるステップＳ１２で算出される操舵補助指令値Ｉ_M ^*も“０”であり、電動モータ３３も回転停止状態であるので、モータ角速度ωもゼロとなり、前述したようにハンドル制御値Ｉｈも“０”となるので、操舵補助補償値Ｉ_M ^*′も“０”となるので、モータ電流指令値Ｉ_Mも“０”となって、モータ駆動回路６３に供給するモータ電流指令値Ｉ_Mも零となり、電動モータ３３は停止状態を維持する。

この車両が停止している操舵停止状態から、車両を停止させた状態でステアリングホイール２１を操舵する所謂据え切り状態では、図９に示す操舵補助指令値算出マップの特性線の傾きが大きいことにより、小さい操舵トルクＴで大きな操舵補助指令値Ｉ_M ^*を算出するので、電動モータ３３で大きな操舵補助力を発生して軽い操舵を行うことができる。
一方、車両が発進して、所定車速以上となると、図９に示す操舵補助指令値算出マップの特性線の傾きが小さくなることにより、大きな操舵トルクＴでも小さな操舵補助指令値Ｉ_M ^*を算出するので、電動モータ３３で発生する操舵補助力が小さくなり、ステアリングホイール２１の操舵が軽くなりすぎることを抑制して最適な操舵を行うことができる。

また、例えば車両の直進走行中に、ステアリングホイール２１を例えば中立位置から右切りして、操舵状態とし、所望の舵角θまで切り増してから保舵状態とすると、ステアリングホイール２１が切り増し状態であるときには、そのときの操舵トルク信号Ｔに応じて操舵補助指令値Ｉ_M ^*が増加するが、ハンドル戻し制御では、舵角θと舵角速度θ′との符号が一致するので、ハンドル戻し制御値Ｉｈは“０”に設定され、操舵補助指令値Ｉ_M ^*、収斂性制御値Ｉｃ、センタ応答性改善補償値Ｉｒに基づいて操舵補助補償値Ｉ_M ^*′が算出され、良好な切り操舵を行うことができる。

この切り増し操舵状態から、ステアリングホイール２１の回転を停止させる保舵状態となると、この保舵状態では、トルクセンサ２３でセルフアライニングトルクに応じた操舵トルクＴが検出されるので、このセルフアライニングトルクに抗する操舵補助指令値Ｉ_M ^*が算出され、モータ角速度ωが“０”であると共に、舵角速度θ′も“０”となるので、収斂性制御値Ｉｃ及びハンドル戻し制御値Ｉｈが共に零となって、操舵補助指令値Ｉ_M ^*及びセンタ応答性開眼補償値Ｉｒとを加算して操舵補助補償値Ｉ_M ^*′が算出され、これに基づいて保舵状態を維持するモータ電流指令値Ｉ_Mが算出される。

この保舵状態から、ステアリングホイール２１から手を離して、中立位置側に戻すハンドル戻し操作を行うと、トルクセンサ２３では操舵トルクＴが“０”となり、操舵補助指令値Ｉ_M ^*も“０”となるが、モータ角速度ωは負値となり、収斂性制御Ｉｃが算出されると共に、図８に示すハンドル戻し制御処理で、舵角θの符号と舵角速度θ′の符号とが不一致となり、ステップＳ３８からステップＳ３９に移行して、ハンドル戻し基本電流値Ｉｂに車速感応ゲインＧｖを乗算したハンドル戻し基本制御値Ｉｂｖが算出され、これがハンドル戻し制御値Ｉｈとして設定されるので、電動モータ３３の慣性モーメントや減速ギヤ３２の摩擦等が影響して、ステアリングホイール２１の戻りが悪くなることを補償して、良好なハンドル戻し制御を行うことができる。特に、低速走行時には、セルフアライニングトルクが小さくなることにより、ハンドル戻りが遅くなるが、ハンドル戻し制御で、車速感応ゲインＧｖが大きな値となることにより、良好なハンドル戻し制御を行うことができる。

ところで、上記のように、電動パワーステアリング制御装置４で、良好な操舵補助制御を行うことができるものであるが、この操舵補助制御処理で使用する操舵トルクＴ及び舵角θを検出するトルクセンサ２３及び舵角センサ２４が電動パワーステアリング制御装置４に直接接続されると共に、電動パワーステアリング制御装置４から電源が供給されるので、トルクセンサ２３及び舵角センサ２４にバッテリ電圧Ｖｂから制御電圧Ｖｃｃを形成する電源回路を設ける必要がなく、この分トルクセンサ２３及び舵角センサ２４の部品点数を減少させて小型化することができると共に、製造コストの低減を図ることができる。

しかも、舵角センサ２４にＣＡＮバス３との通信を行う通信ドライバ等の通信制御機器を設ける必要もないので、さらに舵角センサ２４の構成を簡略化することかできる。
また、電動パワーステアリング制御装置４では、操舵トルクＴ及び舵角θについては、ＣＡＮバス３を介することなく直接トルクセンサ２３及び舵角センサ２４から読込むことができるため、ＣＡＮバス３のトラフィック量の影響を受けることなく、所望の短いタイミング（シリアル通信で１ｍｓｅｃ程度）で読込むことができるので、応答性を向上させて、正確な操舵補助制御処理を行うことができる。特に、上述したハンドル戻し制御処理のように、舵角θを微分して舵角速度θ′を算出する処理を行う場合に、良好な微分演算を安定して行うことかできる。

因みに、舵角センサ２４を車速センサ５１と同様にＣＡＮバス３に直接接続した場合には、ＣＡＮバス３のトラフィック量が増加した場合にはその影響を受けて舵角θの送信周期が例えば１０ｍｓｅｃ程度以上に長くなることから、操舵補助制御処理の演算周期も長くなって応答性が低下するものであるが、本発明では、ＣＡＮバス３の影響を受けずに、高速な演算処理を行うことができる。

また、トルクセンサ２３については電動パワーステアリング制御装置４でのみ必要となるものであるが、舵角センサ２４で検出する舵角θについては横滑り防止制御装置５のように、舵角θを必要とする制御機器がＣＡＮバス３に接続されている場合には、電動パワーステアリング制御装置４の通信ドライバ４ｂを介して舵角θをＣＡＮバス３に送信することにより、ＣＡＮバス３に新たなノードを設けることなく、舵角θを必要とする制御機器に送信することができる。したがって、車両ネットワークから見ると、物理的に接続されるノードの数を削減することができるため通信ネットワーク信号線の配索自由度を向上させることかできると共に、コネクタなどの接続手段も削減されることになり、コストの低減と信頼性向上という効果も得ることができる。

また、操舵補助制御処理で、電動パワーステアリング制御装置４以外の制御機器で舵角θを必要としない場合には、イグニッションスイッチ７がオン状態となった初期状態で、電動パワーステアリング制御装置４の通信ドライバ４ｂで、ＣＡＮバス３への接続機器を認識して、舵角θの送信の有無を確認することにより、舵角θを必要としないときにＣＡＮバス３への舵角θの送信を停止することができ、この分ＣＡＮバス３のトラフィック量を減少させて、他の車速信号Ｖ、ヨーレート信号ψ等の通信周期を短くすることができ、応答性を上げることができる。

また、舵角センサ２４が異常状態となったときに、その直前の舵角θのデータを電動パワーステアリング制御装置４側に設けたＥＥＰＲＯＭ４ｅに記憶させることができ、故障診断装置をＣＡＮバス３に接続した場合に、電動パワーステアリング制御装置４のＥＥＰＲＯＭ４ｅから舵角センサ２４の異常情報を収集することができ、舵角センサ２４に異常診断用の不揮発性メモリを設ける必要がなく、この分でも舵角センサ２４の小型化及び省コスト化を図ることができると共に、不揮発性メモリとの通信チャンネルを削減することができる。

因みに、車速センサ５１のように、ＣＡＮバス３に舵角センサ２４を接続した場合には、異常診断装置をＣＡＮバス３に接続して異常診断を行う場合に、その異常診断を行うためのデータを電源供給が途絶えても保持するためには、舵角センサ２４に不揮発性メモリを設ける必要があり、舵角センサ２４の部品点数が増加して構成が大型化すると共に、製造コストも嵩むことになる。しかも、本発明では車両から見て舵角センサ２４は電動パワーステアリング制御装置４を構成する１つの要素に過ぎないことになるため異常診断装置においては、舵角センサ２４との通信機能を備える必要がなくなり、舵角センサとの通信ソフトウェアの開発／検証に要するコストを低減することができる。

また、電動パワーステアリング制御装置４に舵角センサ２４を接続してから、電動パワーステアリング装置の組み立て完成検査工程で、舵角センサ２４が検出する舵角θの中立位置と実際のステアリング角度の中立とを一致させる舵角センサの初期化を容易に行うことができる。また、このときに舵角センサが正常に動作するか否かをも容易に確認可能であり、仮に舵角センサ２４に異常が発見された場合には、当然に車両組み付けられる前であるので、交換を容易に実施できる。

一方、舵角センサをＣＡＮバス３に独立して接続する従来例の場合には、舵角センサが認識する舵角の中立位置と実際のステアリング角度の中立とを一致させる舵角センサの初期化は、車両に舵角センサが組み付けられた状態で実施される。通常、車両の各種制御装置や様々な信号検出手段等の電装品に通電可能な状態になるのは車両の組立工程の極めて最終段に近い工程となる。舵角センサの異常が車両の組立工程の最終段に近い工程で発見された場合、その交換に要する手間は多大なものとなるが、本発明では、上述したように、電動パワーステアリング装置の組立工程で異常を検出して交換することができ、交換作業を容易に行うことができる。

次に、本発明の第２の実施形態を図１０〜図１３について説明する。
この第２の実施形態においては、舵角センサ２４の異常診断を容易に行うようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、図１０に示すように、電動モータ３３として多相ブラシレスモータを適用し、このブラシレスモータのロータ位相センサ７１からの位相信号ＰＳを電動パワーステアリング制御装置４に入力して、この電動パワーステアリング制御装置４のＣＰＵ４ａで、位相信号ＰＳを加減算カウントすることにより、舵角推定値θｐを算出し、算出した舵角推定値θｐと舵角センサ２４から入力される舵角θとを比較することにより、舵角センサ２４の異常を検出する。

ここで、ＣＰＵ４ａは、上述した第１の実施形態における操舵補助制御処理の他に、図１１に示す直進走行検出処理、図１２に示す舵角推定処理及び図１３に示す舵角異常検出処理を実行する。
直進走行検出処理は、所定のメインプログラムに対するタイマ割込処理として実行され、図１１に示すように、先ず、ステップＳ４１で、車速信号Ｖを読込み、次いでステップＳ４２に移行して、車速信号Ｖが予め設定した設定車速Ｖｓ１（例えば５ｋｍ／ｈ程度）以上であるか否かを判定し、Ｖ≧Ｖｓ１であるときには、ステップＳ４３に移行して、操舵トルクＴを読込んでからステップＳ４４に移行する。

このステップＳ４４では、操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜が予め設定した無操舵状態を表す閾値Ｔｓ未満であるか否かを判定し、｜Ｔ｜＜Ｔｓであるときには無操舵状態であってステアリングホイール２１が中立位置にある直進走行状態であると判断してステップＳ４５に移行して、無操舵状態の継続時間カウント値ｔを“１”だけインクリメントしてからステップＳ４６に移行する。

このステップＳ４６では、継続時間カウント値ｔが予め設定した所定継続時間に相当するカウント設定値ｔｓ以上であるか否かを判定し、ｔ＜ｔｓであるときには直進走行の継続時間が不足するものと判断してそのままタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、ｔ≧ｔｓであるときには直進走行状態を所定時間継続して直進走行状態が確定されたものと判断してステップＳ４７に移行し、直進走行状態フラグＦＤを直進走行状態であることを表す“１”にセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。

一方、前記ステップＳ４２の判定結果が、車速信号Ｖが設定車速Ｖｓ１未満であるときには、ステップＳ４８に移行して、継続時間カウント値ｔを“０”にクリアし、次いでステップＳ４９に移行して、直進走行状態フラグＦＤを直進走行状態ではないことを表す“０”にリセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
また、舵角推定処理は、図１２に示すように、所定のメインプログラムに対する所定時間毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ５１で、車速信号Ｖを読込み、次いでステップＳ５２に移行して、車速信号Ｖが前述した設定車速Ｖｓ１以上であるか否かを判定し、Ｖ＜Ｖｓ１であるときには、ステップＳ５３に移行して、舵角不定状態フラグＦＩを舵角推定値θｐを算出することができない舵角不定状態であることを表す“１”にセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、Ｖ≧Ｖｓ１であるときにはステップＳ５４に移行する。

このステップＳ５４では、舵角不定状態フラグＦＩが“１”にセットされているか否かを判定し、ＦＩ＝“１”であるときにはステップＳ５５に移行して、前述した図１１の直進走行検出処理で直進走行状態フラグＦＤが“１”にセットされているか否かを判定し、これが“０”にリセットされているときにはそのままタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、走行状態フラグＦＤが“１”にセットされているときには、ステアリングホイール２１が中立状態にあるものと判断してステップＳ５６に移行する。

このステップＳ５６では、舵角推定値θｐを“０”に設定してからステップＳ５７に移行し、舵角不定状態フラグＦＩを舵角推定値θｐを算出可能な状態であることを表す“０”にリセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
また、前記ステップＳ５４の判定結果が、舵角不定状態フラグＦＩが“０”にリセットされているときには、ステップＳ５８に移行して、直進走行状態フラグＦＤが“１”にセットされているか否かを判定し、これが“１”にセットされているときには前記ステップＳ５６に移行し、“０”にリセットされているときにはステップＳ５９に移行する。

このステップＳ５９では、各ロータ位相センサ７１の位相信号を読込み、次いでステップＳ６０に移行して、各位相信号の極性切換わりの順序から電動モータ３３の回転方向を算出し、次いでステップＳ６１に移行して、電動モータ３３の回転方向が正転方向であるか否かを判定し、正転方向であるときにはステップＳ６２に移行して、舵角推定値θｐを“１”だけインクリメントしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、逆転方向であるときにはステップＳ６３に移行して、舵角推定値θｐを“１”だけデクリメントしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。

さらに、舵角異常検出処理は、図１３に示すように、所定のメインプログラムに対する所定時間毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ７１で、舵角不定状態フラグＦＩが“１”にセットされているか否かを判定し、これが“１”にセットされているときにはそのままタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、“０”にリセットされているときにはステップＳ７２に移行する。

このステップＳ７２では、舵角θ及び舵角推定値θｐを読込み、次いでステップＳ７３に移行して、舵角θから舵角推定値θｐを減算して舵角偏差Δθを算出し、次いでステップＳ７４に移行して、算出した舵角偏差Δθの絶対値｜Δθ｜が予め設定した誤差範囲を設定する設定値Δθｓ以上であるか否かを判定し、｜Δθ｜＜Δθｓであるときには、舵角θが正常であるものと判断して、ステップＳ７５に移行し、舵角θ及び舵角推定値θｐをＲＡＭ４ｄに形成した順次所定個数を記憶可能なシフトレジスタに記憶し、次いでステップＳ７６に移行して、後述する異常回数Ｎを“０”にクリアしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。

また、ステップＳ７４の判定結果が、｜Δθ｜≧Δθｓであるときには、舵角θが異常であるものと判断してステップＳ７７に移行し、前記ステップＳ７５と同様に、舵角θ及び舵角推定値θｐをＲＡＭ４ｄに形成した順次所定個数を記憶可能なシフトレジスタに記憶し、次いでステップＳ７８に移行して、シフトレジスタに記憶されている所定数の舵角θ及び舵角推定値θｐを不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ４ｅに格納してからステップＳ７９に移行し、舵角センサ２４に対する制御電源Ｖｃｃ、Ｖｎｅｕ及びＶａｍｐを一端遮断して、オペアンプ４２及びＡ／Ｄコンバータ４３をリセットし、次いでステップ８０に移行して、所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過していないときにはこれが経過するまで待機し、所定時間が経過したときにはステップＳ８１に移行して、舵角センサ２４に対する制御電源Ｖｃｃ、Ｖｎｅｕ及びＶａｍｐを再度投入してからステップＳ８２に移行する。

このステップＳ８２では、異常回数カウント値Ｎを“１”だけインクリメントしてからステップＳ８３に移行し、異常回数カウント値Ｎが設定値Ｎｓ以上となったか否かを判定し、Ｎ＜Ｎｓであるときにはそのままタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、Ｎ≧ＮｓであるときにはステップＳ８４に移行して、警報回路７０に警報信号を出力し、次いでステップＳ８５に移行して、舵角推定値θｐを舵角θとして設定してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。

次に、上記第２の実施形態の動作を説明する。
今、車両が設定車速Ｖｓ１未満で走行しているか又は停止しているときには、図１１の直進走行検出処理では、車速信号Ｖが設定車速Ｖｓ１未満であるので、ステップＳ４２からステップＳ４８に移行して、継続時間カウント値ｔが“０”にクリアされると共に、ステップＳ４９に移行して、直進走行状態フラグＦＤが“０”にリセットされた状態を継続する。

また、図１２の舵角推定処理では、車速信号Ｖが設定車速Ｖｓ１未満であるので、ステップＳ５２からステップＳ５３に移行して、舵角不定状態フラグＦＩを“１”に設定する。
このため、図１３の舵角異常検出処理では、舵角不定状態フラグＦＩが“１”にセットされているので、舵角異常を判定することなくタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。

この状態から、車速信号Ｖが設定車速Ｖｓ１以上となると、図１１の直進走行検出処理で、ステップＳ４２からステップＳ４３に移行して操舵トルクＴを読込む。このとき、運転者がステアリングホイール２１を操舵していて旋回走行をしている状態では、トルクセンサ２３で、設定値Ｔｓ以上の操舵トルクＴを検出しているので、ステップＳ４４からステップＳ４８に移行して、継続時間カウント値ｔを“０”にクリアし、直進走行状態フラグＦＤを“０”にリセットした状態を継続する。

この旋回走行状態では、図１２の舵角推定処理で、車速信号Ｖが設定車速Ｖｓ１以上であることからステップＳ５２からステップＳ５４に移行するが、前回の走行状態で、舵角不定状態フラグＦＩが“１”にセットされたままであるので、ステップＳ５５に移行し、直進走行状態フラグＦＤが“０”にリセットされているので、ステップＳ５６に移行することなくそのままタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。このため、図１３の舵角異常検出処理では舵角不定状態フラグＦＩが“１”にセットされているので、そのままタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。

この旋回走行状態から直進走行状態に移行すると、トルクセンサ２３で検出する操舵トルクＴが略零に近い値となるので、図１１の直進走行検出処理で、ステップＳ４４からステップＳ４５に移行して、継続時間カウント値ｔがインクリメントされてからステップＳ４６に移行して、継続時間カウント値ｔが設定値ｔｓ以上であるか否かを判定するが、直進走行状態となったばかりであるので、そのままタイマ割込処理を終了する。

この直進走行状態を継続して、図１１の直進走行検出処理で、継続時間カウント値ｔが設定値ｔｓ以上となると、ステップＳ４６からステップＳ４７に移行して、走行状態フラグＦＤが“１”にセットされる。
このため、図１２の舵角推定処理で、ステップＳ５５からステップＳ５６に移行して、舵角推定値θｐが中立位置を表す“０”に設定され、次いでステップＳ５７に移行して、舵角不定状態フラグＦＩが“０”にリセットされる。

このため、図１３の舵角異常検出処理では、ステップＳ７１からステップＳ７２に移行し、舵角θ及び舵角推定値θｐを読込み、次いでステップＳ７３で舵角偏差Δθを算出する。このとき、舵角センサ２４が正常であるときには、舵角θと舵角推定値θｐとの舵角偏差Δθが“０”に近い値となるので、ステップＳ７４からステップＳ７５に移行して、舵角θ及び舵角推定値θｐを異常診断用としてシフトレジスタに記憶し、次いでステップＳ７６に移行して、後述する異常回数Ｎを“０”にクリアしてからからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。

そして、車両が直進走行状態を継続している場合には、図１１の直進走行検出処理で、直進走行状態フラグＦＤが“１”にセットされたままとなるので、図１２の舵角推定処理で、ステップＳ５４からステップＳ５８に移行するが、ステップＳ５６に移行して、舵角推定値θｐは“０”を継続する。
その後、車速信号Ｖが設定車速Ｖｓ１以上の走行状態を継続している状態で、運転者がステアリングホイール２１を操舵して旋回状態に移行すると、操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜が設定値Ｔｓ以上となるので、図１１の直進走行検出処理で、ステップＳ４４からステップＳ４８に移行して、継続時間カウント値ｔを“０”にクリアし、次いでステップＳ４９に移行して、走行状態フラグＦＤが“０”にリセットされるので、図１２の舵角推定処理で、ステップＳ５８からステップＳ５９に移行して、各ロータ位相センサ７１の位相信号ＰＳを読込み、各位相信号ＰＳの極性切換わりの順序から回転方向を算出し（ステップＳ６０）、回転方向が正転方向であるときにはステップＳ６２に移行して、舵角推定値θｐがインクリメントされて正方向に増加し、逆転方向であるときにはステップＳ６３に移行して舵角推定値θｐがデクリメントされて負方向に増加する。

このとき、舵角センサ２４が正常であるときには、ステアリングホイール２１の操舵方向が正転方向であるときには舵角θが正方向に増加し、逆転方向であるときには舵角θが負方向に増加することになる。このため、図１３の舵角異常検出処理で、舵角偏差Δθの絶対値｜Δθ｜が設定値Δθｓより小さい値となるので、ステップＳ７４からステップＳ７５に移行して、舵角θ及び舵角推定値θｐがシフトレレジスタに記憶される。このため、シフトレジスタには常時設定数の舵角θ及び舵角推定値θｐが順次更新記憶される。

この舵角センサ２４が正常な状態から、Ａ／Ｄコンバータ４３の変換処理異常やポテンショメータの摺動子４１ａの接触不良、各種接続線の断線等が生じて、異常状態となると、出力される舵角θが実際のステアリングホイール２１の舵角と異なる値となる。
このため、車両が設定車速Ｖｓ１以上で走行している状態では、図１２の舵角推定処理で、電動モータ３３の各ロータ位相センサ７１の位相信号ＰＳに基づいて極性切換わり順序から回転方向及び所定回転量を算出し、これに基づいて舵角推定値θｐを加減算することにより、ステアリングホイール２１の操舵に追従した舵角推定値θｐを算出しているので、舵角センサ２４に異常が発生して舵角θが変化すると、図１３の舵角異常検出処理で、舵角偏差Δθの絶対値｜Δθ｜が設定値Δθｓ以上となる。

このため、ステップＳ７４からステップＳ７７に移行して、現在の舵角θ及び舵角推定値θｐをシフトレジスタに記憶し、次いでステップＳ７８に移行して、シフトレジスタに記憶されている設定数の舵角θ及び舵角推定値θｐをＥＥＰＲＯＭ４ｅに格納してからステップＳ７９に移行して、電動パワーステアリング制御装置４から舵角センサ２４に供給する制御電源Ｖｃｃ、Ｖｎｅｕ及びＶａｍｐを一旦遮断し、その後所定時間が経過してから制御電源Ｖｃｃ、Ｖｎｅｕ及びＶａｍｐを再投入する。

このため、舵角センサ２４のオペアンプ４２及びＡ／Ｄコンバータ４３の電源が遮断されてから再投入されることにより、これらオペアンプ４２及びＡ／Ｄコンバータ４３がリセット状態となり、舵角センサ２４の異常がオペアンプ４２の電源異常又はＡ／Ｄコンバータ４３の演算処理異常であるときには、これらをリセット状態とすることにより、正常状態に復帰させることができる。この場合には、次回のサンプリング時に舵角異常検出処理で、舵角θが正常値に復帰することになり、舵角偏差Δθが小さい値となることから、舵角θ及び舵角推定値θｐをシフトレジスタに記憶し、異常回数Ｎを“０”にクリアする。

しかしながら、舵角センサ２４の異常が断線や、地絡、天絡である場合には、制御電源Ｖｃｃ、Ｖｎｅｕ及びＶａｍｐの再投入によっても回復する可能性は殆どないので、図１３の舵角異常検出処理で舵角偏差Δθの絶対値｜Δθ｜が設定値Δθｓ以上の状態が継続されることになり、異常回数Ｎが増加して、これが設定値Ｎｓ以上となると、ステップＳ８３からステップＳ８４に移行して、警報回路７０に警報信号が出力されて警報が発せられると共に、舵角推定値θｐが舵角θとして設定されることにより、この舵角θに基づいてハンドル戻し制御処理が継続される。

このように、上記第２の実施形態によると、舵角センサ２４の異常を舵角異常検出処理で検出することができ、電動パワーステアリング制御装置４から舵角センサ２４に電源を供給しているので、舵角センサ２４の異常を検出したときに、舵角センサ２４に対する電源供給を一時的に遮断して舵角センサ２４の内部回路をリセットすることが可能となり、Ａ／Ｄコンバータ等の内部回路の異常発生時に、異常回復処理を行うことかできるという効果が得られる。

しかも、舵角センサ２４で検出した舵角θ及び舵角推定処理で算出した舵角推定値θｐを順次所定個数シフトレジスタに記憶しておき、舵角センサ２４の異常発生時に、シフトレジスタに記憶されている所定個数の舵角θ及び舵角推定値θｐを電動パワーステアリング制御装置４に設けた不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ４ｅに格納するようにしたので、電動パワーステアリング制御装置４の電源が遮断された状態でも、異常に至る過程の舵角θ及び舵角推定値θｐを保存することができ、後にＣＡＮバス３に異常診断装置を接続して舵角センサ２４の異常解析を行う場合に、ＥＥＰＲＯＭ４ｅから異常データを正確に抽出することができ、正確な異常診断を行うことができる。

なお、上記第２の実施形態においては、舵角センサ２４が異常であると判断されたときに、舵角推定値θｐを舵角θとして設定して、ハンドル戻し制御を継続する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、舵角センサ２４が異常であると判断されたときに、舵角推定処理を中止すると共に、舵角θを使用するハンドル戻し制御を中止するようにしてもよい。

また、上記第１及び第２の実施形態においては、舵角センサ２４としてポテンショメータ４１及び差動増幅するオペアンプ４２を使用して絶対舵角を検出するように構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリングシャフト２２にその回転角を検出して９０°位相のずれた２つのパルス信号を出力する光学的又は磁気的エンコーダを配設して、２つのパルス信号を加減算すると共に、中立位置を中立位置センサで検出することにより、舵角θを検出する舵角センサを適用することもでき、任意の構成の舵角センサを適用することができる。

同様に、トルクセンサ２３としても、ポテンショメータを適用する場合に代えて、回転軸に生じたトルクに応じて互いに逆方向にインピーダンスが変化するようになっている一対のコイルの夫々と、一対の電気抵抗とを個別に直列に接続し、コイルと電気抵抗との角接続部に発生する過渡電圧に基づいてトルクを検出するトルクセンサを適用することもでき、さらにはトルクセンサの２系統出力が平行出力特性となる場合に限らず２系統出力がクロス出力特性となるトルクセンサでも適用することができ、任意の構成のトルクセンサを適用することができる。

また、上記第１及び第２の実施形態においては、舵角センサ２４を電動パワーステアリング制御装置４に接続した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、舵角θを使用する他の走行制御装置に接続して、接続した制御機器から電源を供給するようにすればよい。
さらに、上記第１及び第２の実施形態においては、舵角センサ２４を電動パワーステアリング制御装置４に直接接続する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動パワーステアリング制御装置にコネクタを介して着脱自在に接続するようにしてもよく、この場合には、電動パワーステアリング制御装置でハンドル戻し制御などの舵角θを使用する制御を行わず、他の制御機器でも舵角θを必要としない場合には、コネクタに舵角センサ２４を接続しない状態とすることが可能となると共に、舵角センサ２４に異常が発生した場合の交換を容易に行うことができる。

また、上記第１及び第２の実施形態においては、電動パワーステアリング制御装置４をＣＰＵ４ａによるソフトウェア処理によって構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、論理回路、比較回路、設定器等を組み合わせたハードウェア構成とすることもできる。

本発明の第１の実施形態を示すシステム構成図である。 本発明を適用し得る電動パワーステアリング装置を示す概略構成図である。 第１の実施形態に適用し得るトルクセンサの一例を示す回路図である。 図３のトルクセンサの出力特性を示す特性線図である。 第１の実施形態に適用しうる舵角センサの一例を示す回路図である。 図５の舵角センサの出力特性を示す特性線図である。 第１の実施形態におけるＣＰＵで実行する補助操舵処理手順の一例を示すフローチャートである。 図７のハンドル戻し制御処理の一例を示すフローチャートである。 操舵補助指令値算出マップを示す特性線図である。 本発明の第２の実施形態を示す電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 第２の実施形態におけるＣＰＵで実行する直進走行検出処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態におけるＣＰＵで実行する舵角推定処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態におけるＣＰＵで実行する舵角異常検出処理手順の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１…ＣＡＮ−Ｈライン、２…ＣＡＮ−Ｌライン、３…ＣＡＮバス、４…電動パワーステアリング制御装置、４ａ…ＣＰＵ、４ｂ…通信ドライバ、４ｃ…ＲＯＭ、４ｄ…ＲＡＭ、４ｅ…ＥＥＰＲＯＭ、５…横滑り防止制御装置、６…バッテリ、７…イグニッションスイッチ、２０…電動パワーステアリング装置、２１…ステアリングホイール、２２…ステアリングシャフト、２３…トルクセンサ、２４…舵角センサ、２９…ステアリングギヤ、３１…操舵機構、３２…減速ギヤ、３３…電動モータ、４０…モータ駆動回路、５１…車速センサ、５２…ヨーレートセンサ、６１モータ電流検出回路、６２…モータ端子間電圧検出回路、７１…モータ位相センサ

Claims (6)

1. 電力の供給によって操舵機構の舵角を検出して舵角検出信号を出力する舵角検出手段と、該舵角検出手段を接続し、当該舵角検出手段で検出した舵角検出信号に基づいて車両の走行状態を制御すると共に、通信ネットワークに接続された走行制御手段とを備え、前記舵角検出手段に前記走行制御手段を介して電源を供給するように構成したことを特徴とする車両用走行制御装置。
2. 電力の供給によって操舵機構の舵角を検出して舵角検出信号を出力する舵角検出手段と、該舵角検出手段を接続し、当該舵角検出手段で検出した舵角検出信号に基づいて車両の走行状態を制御すると共に、通信ネットワークに接続された走行制御手段とを備え、前記舵角検出手段に前記走行制御手段を介して電力を供給すると共に、舵角検出信号を前記走行制御手段を介して前記通信ネットワークに送信するように構成したことを特徴とする車両用走行制御装置。
3. 前記走行制御手段は、操舵補助力を発生する電動モータを備えた電動パワーステアリング装置を制御する電動パワーステアリング制御装置で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用走行制御装置。
4. 前記電動パワーステアリング制御装置は、前記電動モータの回転角を検出する回転角検出手段と、該回転角検出手段で検出したモータ回転角に基づいて舵角を推定する舵角推定手段と、該舵角推定手段で推定した舵角推定値と前記舵角検出手段で検出した舵角とを比較して当該舵角検出手段の異常を検出する異常検出手段とを備えていることを特徴とする請求項３に記載の車両用走行制御装置。
5. 電源の供給によって操舵機構に作用される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を有し、前記電動パワーステアリング制御装置は、前記操舵トルク検出手段に電源を供給すると共に、当該操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクに基づいて前記電動モータを操舵補助制御し、さらに前記舵角検出手段で検出した舵角信号に基づいて中立位置への戻し制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用走行制御装置。
6. 前記舵角検出手段と前記走行制御手段とは電気的に着脱可能に接続されていることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載の車両用走行制御装置。

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