本發(fā)明涉及一種具有冗余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。本發(fā)明尤其涉及一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置為從各自獨(dú)立的兩個(gè)扭矩傳感器和兩個(gè)角度傳感器分別運(yùn)算出轉(zhuǎn)向角的結(jié)構(gòu)，其通過進(jìn)行各自獨(dú)立的檢測(cè)信號(hào)彼此之間的比較診斷，并且還進(jìn)行各個(gè)檢測(cè)信號(hào)的個(gè)別診斷，以便既不會(huì)損害可靠性又能夠使諸如輔助之類的功能繼續(xù)維持下去。

背景技術(shù)：

利用電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力對(duì)車輛的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)施加轉(zhuǎn)向輔助力(輔助力)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由減速裝置由諸如齒輪或皮帶之類的傳送機(jī)構(gòu)，向轉(zhuǎn)向軸或齒條軸施加轉(zhuǎn)向輔助力。為了正確地產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輔助力的扭矩，現(xiàn)有的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置(eps)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)電流的反饋控制。反饋控制調(diào)整電動(dòng)機(jī)外加電壓，以便使轉(zhuǎn)向輔助指令值(電流指令值)與電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)值之間的差變小，電動(dòng)機(jī)外加電壓的調(diào)整通常用調(diào)整pwm(脈沖寬度調(diào)制)控制的占空比(duty)來(lái)進(jìn)行。

如圖1所示，對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置(eps)的一般結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。轉(zhuǎn)向盤(方向盤)1的柱軸(轉(zhuǎn)向軸或方向盤軸)2經(jīng)過減速齒輪3、萬(wàn)向節(jié)4a和4b、齒輪齒條機(jī)構(gòu)5、轉(zhuǎn)向橫拉桿6a和6b，再通過輪轂單元7a和7b，與轉(zhuǎn)向車輪8l和8r連接。另外，在柱軸2上設(shè)有用于檢測(cè)出轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向扭矩th的扭矩傳感器10，對(duì)轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向力進(jìn)行輔助的電動(dòng)機(jī)20通過減速齒輪3與柱軸2連接。另外，在柱軸2上設(shè)有用于檢測(cè)出轉(zhuǎn)向角θ的轉(zhuǎn)向角傳感器14。電池13對(duì)用于控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的控制單元(ecu)30進(jìn)行供電，同時(shí)，經(jīng)過點(diǎn)火開關(guān)11，點(diǎn)火信號(hào)被輸入到控制單元30中?？刂茊卧?0基于由扭矩傳感器10檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向扭矩th和由車速傳感器12檢測(cè)出的車速vel，進(jìn)行作為輔助(轉(zhuǎn)向輔助)指令的電流指令值的運(yùn)算，由通過對(duì)運(yùn)算出的電流指令值實(shí)施補(bǔ)償?shù)榷玫降碾妷嚎刂浦祐ref來(lái)控制供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)20的電流。

另外，收發(fā)車輛的各種信息的can(controllerareanetwork，控制器局域網(wǎng)絡(luò))40被連接到控制單元30，車速vel也能夠從can40處獲得。此外，收發(fā)can40以外的通信、模擬/數(shù)字信號(hào)、電波等的非can41也可以被連接到控制單元30。

在這樣的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，控制單元30主要由cpu(也包含mpu、mcu等)構(gòu)成，該cpu內(nèi)部由程序執(zhí)行的一般功能如圖2所示。

參照?qǐng)D2對(duì)控制單元30的功能和動(dòng)作進(jìn)行說明。如圖2所示，來(lái)自扭矩傳感器10的轉(zhuǎn)向扭矩th和來(lái)自車速傳感器12的車速vel被輸入到電流指令值運(yùn)算單元31中。電流指令值運(yùn)算單元31基于轉(zhuǎn)向扭矩th和車速vel并利用輔助圖(アシストマップ)等來(lái)運(yùn)算出電流指令值iref1。運(yùn)算出的電流指令值iref1在加法單元32a與來(lái)自用于改善特性的補(bǔ)償單元34的補(bǔ)償信號(hào)cm相加；相加后得到的電流指令值iref2在電流限制單元33中被限制了最大值；被限制了最大值的電流指令值irefm被輸入到減法單元32b中以便對(duì)其和電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)值im進(jìn)行減法運(yùn)算。

pi控制單元35對(duì)在減法單元32b得到的減法結(jié)果i(＝irefm－im)進(jìn)行pi控制；經(jīng)過pi控制后得到的電壓控制值vref被輸入到pwm控制單元36中，以便使其與載波信號(hào)cf同步，從而運(yùn)算出占空比；由被運(yùn)算出占空比的pwm信號(hào)經(jīng)過逆變器37對(duì)電動(dòng)機(jī)20進(jìn)行pwm控制。電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)器38檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)20的電動(dòng)機(jī)電流值im，檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)電流值im被反饋輸入到減法單元32b。

另外，補(bǔ)償單元34先在加法單元344將檢測(cè)出或估計(jì)出的自對(duì)準(zhǔn)扭矩(sat)343與慣性補(bǔ)償值342相加，然后在加法單元345將在加法單元344得到的加法結(jié)果與收斂性控制值341相加，最后將在加法單元345得到的加法結(jié)果作為補(bǔ)償信號(hào)cm輸入到加法單元32a以便進(jìn)行特性改善。

在具備扭力桿的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，需要在復(fù)數(shù)個(gè)位置檢測(cè)出角度，例如圖3所示那樣的傳感器被安裝在柱軸2上，各種檢測(cè)信號(hào)被輸出。也就是說，作為角度傳感器的霍爾ic傳感器21和作為輸入一側(cè)的扭矩傳感器的20°轉(zhuǎn)子傳感器22被安裝在柱軸2的轉(zhuǎn)向盤1一側(cè)的輸入軸2a上?；魻杋c傳感器21輸出296°周期的as_is角度θh，as_is角度θh被輸入到轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元40中。沒有被安裝在扭力桿23上而是被安裝在轉(zhuǎn)向盤1一側(cè)的20°轉(zhuǎn)子傳感器22輸出20°周期的ts_is角度θs1(主)和θs2(副)，ts_is角度θs1被輸入到轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元40中。還有，作為輸出一側(cè)的扭矩傳感器的的40°轉(zhuǎn)子傳感器24被安裝在柱軸2的輸出軸2b上，40°轉(zhuǎn)子傳感器24輸出ts_os角度θr1(主)和θr2(副)，ts_os角度θr1被輸入到轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元40中。轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元40基于as_is角度θh、ts_is角度θs1、ts_os角度θr1和轉(zhuǎn)向角速度ω，運(yùn)算出絕對(duì)值的轉(zhuǎn)向角θab并將其輸出。

圖4示出了各個(gè)傳感器的檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)周期的一個(gè)示例，其中，圖4(a)示出了作為來(lái)自霍爾ic傳感器21的檢測(cè)信號(hào)的as_is角度θh的信號(hào)周期(296°)，圖4(b)示出了作為來(lái)自20°轉(zhuǎn)子傳感器22的檢測(cè)信號(hào)的ts_is角度θs1的信號(hào)周期(20°)，圖4(c)示出了作為來(lái)自40°轉(zhuǎn)子傳感器24的檢測(cè)信號(hào)的ts_os角度θr1的信號(hào)周期(40°)。關(guān)于這三個(gè)傳感器的零點(diǎn)調(diào)整(0點(diǎn)調(diào)整)，在組裝時(shí)通過校準(zhǔn)來(lái)調(diào)整。

在這樣的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，因?yàn)榻陙?lái)要求更進(jìn)一步提高可靠性，所以實(shí)施裝置和部件的冗余化。作為這樣的冗余化裝置，例如有日本特開平6-32240號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中所公開的檢測(cè)信號(hào)處理方法，該檢測(cè)信號(hào)處理方法被應(yīng)用在汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中。還有，日本專利第4863953號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)公開了一種具備被連接到輸出端子的第一變換處理部和第二變換處理部的物理量傳感器，該第一變換處理部將由第一傳感器元件輸出的第一信號(hào)變換成第一物理量，并且，被配置在第一封裝組件內(nèi)；該第二變換處理部將由第二傳感器元件輸出的第二信號(hào)變換成第二物理量，并且，被配置在第二封裝組件內(nèi)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平6-32240號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利第4863953號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2006-76333號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

但是，在專利文獻(xiàn)1的檢測(cè)信號(hào)處理方法中，因?yàn)樵谌哂嘞到y(tǒng)中按照函數(shù)進(jìn)行處理并在外部的計(jì)算機(jī)中進(jìn)行比較，所以在將該檢測(cè)信號(hào)處理方法應(yīng)用在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的情況下，必須確保為了在外部的計(jì)算機(jī)中進(jìn)行比較而需要的通信線路。還有，在專利文獻(xiàn)2的物理量傳感器中，輸出端子分別從傳感器元件突出，第一變換處理部被配置在第一封裝組件內(nèi)，第二變換處理部被配置在第二封裝組件內(nèi)。所以，裝置整體變得大型化，從而不適合用于被要求實(shí)現(xiàn)小型化和輕量化的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。另外，盡管為冗余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但并沒有公開用于使功能繼續(xù)維持下去的診斷方法和功能限制方法。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置通過冗余系統(tǒng)提高可靠性，其通過進(jìn)行各自獨(dú)立的檢測(cè)信號(hào)彼此之間的比較診斷，并且還進(jìn)行各個(gè)檢測(cè)信號(hào)的個(gè)別診斷，以便既不會(huì)損害可靠性又能夠使功能繼續(xù)維持下去。

解決技術(shù)問題的手段

本發(fā)明涉及一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其通過至少使用轉(zhuǎn)向扭矩來(lái)運(yùn)算出電流指令值并基于所述電流指令值來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，以便對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行輔助控制，本發(fā)明的上述目的可以通過下述這樣實(shí)現(xiàn)，即：具備至少兩個(gè)各自獨(dú)立的扭矩傳感器和至少兩個(gè)各自獨(dú)立的角度傳感器，具有從所述扭矩傳感器和所述角度傳感器分別運(yùn)算出轉(zhuǎn)向角并利用運(yùn)算出的轉(zhuǎn)向角的功能，進(jìn)行各自獨(dú)立的信號(hào)彼此之間的比較診斷，并且還進(jìn)行各個(gè)個(gè)別信號(hào)的個(gè)別診斷，在通過所述比較診斷而被判定為異常的情況下，不使用所述角度傳感器的信號(hào)，在被判定為所述個(gè)別診斷中的至少一個(gè)個(gè)別診斷為異常的情況下，將所述角度傳感器的信號(hào)當(dāng)作降級(jí)后的信號(hào)來(lái)處理，在被判定為所述個(gè)別診斷中的兩個(gè)或兩個(gè)以上的個(gè)別診斷為異常的情況下，不使用所述角度傳感器的信號(hào)。

本發(fā)明的上述目的還可以通過下述這樣更有效地實(shí)現(xiàn)，即：在被判定為所述個(gè)別診斷中的至少一個(gè)個(gè)別診斷為異常的情況下，通過只使用正常一側(cè)的所述角度傳感器的信號(hào)，即使可靠性有所下降，也要使可以繼續(xù)維持下去的功能繼續(xù)維持下去；或，在被判定為所述個(gè)別診斷中的至少一個(gè)個(gè)別診斷為異常的情況下，還進(jìn)行輸出限制；或，所述輸出限制為主動(dòng)回正功能；或，在所述轉(zhuǎn)向角的運(yùn)算中，使用用于表示車輛的中立位置的校準(zhǔn)信號(hào)；或，將電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置安裝在所述車輛上之后，將所述校準(zhǔn)信號(hào)寫入到eeprom中。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，將扭矩傳感器系統(tǒng)和角度傳感器系統(tǒng)設(shè)置成冗余系統(tǒng)，進(jìn)行各自獨(dú)立的檢測(cè)信號(hào)彼此之間的比較診斷，并且還進(jìn)行各個(gè)檢測(cè)信號(hào)的個(gè)別診斷，在角度傳感器發(fā)生了異常(包括故障)的情況下，通過使用兩個(gè)運(yùn)算出的轉(zhuǎn)向角中的正常的轉(zhuǎn)向角使功能繼續(xù)維持下去，以便實(shí)施轉(zhuǎn)向角控制(輸出限制)，在兩個(gè)角度傳感器均被判定為異常的情況下，使轉(zhuǎn)向角值無(wú)效。因此，可以提高可靠性。

還有，在通過扭矩傳感器系統(tǒng)的診斷而被判定為異常的情況下，停止輔助，從而確保安全性。

附圖說明

圖1是表示電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的概要的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是表示電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示例的結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是表示電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置和傳感器的安裝示例以及其檢測(cè)信號(hào)之間的關(guān)系的圖。

圖4是表示各個(gè)傳感器的信號(hào)周期的一個(gè)示例的波形圖。

圖5是表示本發(fā)明的傳感器以及其檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖6是表示本發(fā)明的診斷處理單元的結(jié)構(gòu)示例的結(jié)構(gòu)框圖。

圖7是表示轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元的結(jié)構(gòu)示例的結(jié)構(gòu)框圖。

圖8是表示本發(fā)明的動(dòng)作示例的一部分的流程圖。

圖9是表示本發(fā)明的動(dòng)作示例的一部分的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了提高電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的可靠性，本發(fā)明為通過對(duì)扭矩傳感器系統(tǒng)和角度傳感器系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元進(jìn)行多重化后而得到的冗余系統(tǒng)，其為從至少兩個(gè)各自獨(dú)立的扭矩傳感器和至少兩個(gè)各自獨(dú)立的角度傳感器(轉(zhuǎn)向角傳感器)分別運(yùn)算出轉(zhuǎn)向角的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行各自獨(dú)立的信號(hào)彼此之間的比較診斷(扭矩傳感器比較診斷、轉(zhuǎn)向角比較診斷、角度傳感器比較診斷)，并且還進(jìn)行各個(gè)檢測(cè)信號(hào)的個(gè)別診斷。

作為用于提高車輛的行駛穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向性的主動(dòng)回正功能，在轉(zhuǎn)向盤回正控制等中使用轉(zhuǎn)向角，所以對(duì)轉(zhuǎn)向角的可靠性有特別要求。

在比較診斷為ng(異常或故障)的情況下，將轉(zhuǎn)向角值當(dāng)作無(wú)效值來(lái)處理，不使用角度傳感器的信號(hào)。在各個(gè)個(gè)別診斷中的某一個(gè)個(gè)別診斷為ng的情況下，將角度傳感器的信號(hào)當(dāng)作降級(jí)后(劣化后)的信號(hào)來(lái)處理，通過只使用正常一側(cè)的角度傳感器的信號(hào)，即使可靠性有所下降，也要使可以繼續(xù)維持下去的功能繼續(xù)維持下去，同時(shí)實(shí)施諸如進(jìn)行輸出限制之類的處理(例如，在限制主動(dòng)回正功能的輸出之后，使主動(dòng)回正功能繼續(xù)維持下去。)。但是停止有可能會(huì)造成重大現(xiàn)象的功能。在各個(gè)個(gè)別診斷中的復(fù)數(shù)個(gè)個(gè)別診斷為ng(異?；蚬收?的情況下，與比較診斷一樣，也不使用角度傳感器的信號(hào)。還有，即使在轉(zhuǎn)向角運(yùn)算不使用扭矩傳感器的信號(hào)(絕對(duì)角傳感器)的情況下，只是結(jié)構(gòu)在變化，所以為同等，作為各個(gè)個(gè)別診斷的例子，有傳感器電源的異常、信號(hào)異常(通信錯(cuò)誤、斷線等)等。

下面，參照附圖來(lái)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

與圖3相對(duì)應(yīng)的圖5示出了本發(fā)明的各種傳感器的設(shè)置示例和它們的信號(hào)處理示例。如圖5所示，來(lái)自作為角度傳感器(轉(zhuǎn)向角傳感器)的霍爾ic傳感器21的as_is角度被輸入到角度傳感器電路102和112中，角度傳感器電路102輸出角度傳感器角度θh1(296°周期)，角度傳感器電路112輸出角度傳感器角度θh2(296°周期)。還有，來(lái)自作為扭矩傳感器的輸入一側(cè)的轉(zhuǎn)子傳感器22的ts_is角度被輸入到扭矩傳感器電路101和111中，來(lái)自輸出一側(cè)的轉(zhuǎn)子傳感器24的ts_os角度被輸入到扭矩傳感器電路101和111中。扭矩傳感器電路101輸出輸入一側(cè)的扭矩傳感器角度θs1(20°周期)和輸出一側(cè)的扭矩傳感器角度θr1(40°周期)，扭矩傳感器電路111輸出輸入一側(cè)的扭矩傳感器角度θs2(20°周期)和輸出一側(cè)的扭矩傳感器角度θr2(40°周期)。

此外，通過另外的電源電路對(duì)扭矩傳感器電路101和111以及角度傳感器電路102和112進(jìn)行供電。

圖6示出了本發(fā)明的信號(hào)處理電路的結(jié)構(gòu)示例。如圖6所示，來(lái)自扭矩傳感器電路101的扭矩傳感器角度θs1和θr1被輸入到扭矩傳感器診斷單元103中，來(lái)自扭矩傳感器電路111的扭矩傳感器角度θs2和θr2被輸入到扭矩傳感器診斷單元113中。來(lái)自角度傳感器電路102的角度傳感器角度θh1被輸入到角度傳感器診斷單元104中，來(lái)自角度傳感器電路112的角度傳感器角度θh2被輸入到角度傳感器診斷單元114中。在各個(gè)診斷單元都沒有異常的情況下，被輸入進(jìn)來(lái)的信號(hào)依照原樣(直接)被輸出，分別被輸入到轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元100和110。

也就是說，來(lái)自扭矩傳感器診斷單元103的扭矩傳感器角度θs1和θr1被輸入到轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元100中，同時(shí)還被輸入到扭矩傳感器綜合診斷單元121中；來(lái)自扭矩傳感器診斷單元113的扭矩傳感器角度θs2和θr2被輸入到轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元110中，同時(shí)還被輸入到扭矩傳感器綜合診斷單元121中。還有，來(lái)自角度傳感器診斷單元104的角度傳感器角度θh1被輸入到轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元100中，同時(shí)還被輸入到角度傳感器綜合診斷單元122中；來(lái)自角度傳感器診斷單元114的角度傳感器角度θh2被輸入到轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元110中，同時(shí)還被輸入到角度傳感器綜合診斷單元122中。

用于校正車輛的中立位置的校準(zhǔn)信號(hào)cr1被輸入到轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元100中，用于校正車輛的中立位置的校準(zhǔn)信號(hào)cr2被輸入到轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元110中。將電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置(eps)安裝在車輛上之后，校準(zhǔn)信號(hào)cr1和cr2被寫入到諸如eeprom之類的存儲(chǔ)器中以便被存儲(chǔ)起來(lái)。轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元100輸出轉(zhuǎn)向角θ1，轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元110輸出轉(zhuǎn)向角θ2，轉(zhuǎn)向角θ1和θ2被輸入到轉(zhuǎn)向角診斷單元120。轉(zhuǎn)向角診斷單元120輸出診斷結(jié)果sd，扭矩傳感器綜合診斷單元121輸出診斷結(jié)果td，角度傳感器綜合診斷單元122輸出診斷結(jié)果ad。

還有，因?yàn)檗D(zhuǎn)向角運(yùn)算單元100和110具有同樣的結(jié)構(gòu)，所以在這里參照?qǐng)D7對(duì)轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元100的結(jié)構(gòu)示例進(jìn)行說明。

如圖7所示，角度傳感器角度θh1被減法輸入到減法單元132中，扭矩傳感器角度θr1被輸入到角度差運(yùn)算單元131、游標(biāo)(副尺，vernier)運(yùn)算單元133和相對(duì)轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元135中。由角度差運(yùn)算單元131運(yùn)算出的角度差θa(＝θs1－θr1)被加法輸入到減法單元132中，在減法單元132中通過減法處理得到的角度as_os(＝θa－θh1)被輸入到游標(biāo)運(yùn)算單元133中。由游標(biāo)運(yùn)算單元133運(yùn)算出的轉(zhuǎn)向角θbr(傳感器基準(zhǔn)的絕對(duì)轉(zhuǎn)向角(センサ基準(zhǔn)の絶対舵角))被輸入到初始轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元134中，由初始轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元134運(yùn)算出的轉(zhuǎn)向角初始值θint被輸出。轉(zhuǎn)向角初始值θint被輸入到加法單元136中，由相對(duì)轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元135運(yùn)算出的相對(duì)轉(zhuǎn)向角rel_os也被輸入到加法單元136中。通過在加法單元136中進(jìn)行的加法運(yùn)算而得到的操舵轉(zhuǎn)向角θb(＝θint+rel_os)被輸入到絕對(duì)值化單元137中，絕對(duì)值轉(zhuǎn)向角θc被加法輸入到減法單元138中。校準(zhǔn)信號(hào)cr1被減法輸入到減法單元138中，轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元100輸出校正后的轉(zhuǎn)向角θ1。

因?yàn)閬?lái)自絕對(duì)值化單元137的絕對(duì)轉(zhuǎn)向角θc成為eps柱(傳感器)上的轉(zhuǎn)向角位置，所以在將eps柱(epsコラム)安裝在車輛上使用的情況下，需要校正車輛上(車輛的中立位置)的轉(zhuǎn)向角零點(diǎn)(轉(zhuǎn)向角0點(diǎn))。通過使用校準(zhǔn)信號(hào)cr1來(lái)校正絕對(duì)轉(zhuǎn)向角θc以便使車輛的中立位置與轉(zhuǎn)向角零點(diǎn)變?yōu)橐恢?，然后，輸出轉(zhuǎn)向角θ1。

另外，游標(biāo)運(yùn)算為這樣一種運(yùn)算，即，其利用周期不同的傳感器信號(hào)(例如，40°周期、296°周期)之間的相位差，來(lái)求出被安裝在輸出軸一側(cè)的轉(zhuǎn)子傳感器24的周期位置「0～36」(從轉(zhuǎn)向角0°起為第幾次的旋轉(zhuǎn)？(舵角0°から何回転?zāi)郡?)。通過游標(biāo)運(yùn)算能夠正確地判定轉(zhuǎn)子傳感器24位于轉(zhuǎn)向角范圍「0～1480°」的哪個(gè)位置。

因?yàn)楦鱾€(gè)傳感器的信號(hào)彼此之間各自獨(dú)立，所以各個(gè)檢測(cè)信號(hào)的個(gè)別診斷(扭矩傳感器#1(轉(zhuǎn)子傳感器22、扭矩傳感器電路101)以及扭矩傳感器#2(轉(zhuǎn)子傳感器24、扭矩傳感器電路111)的診斷、角度傳感器#1(霍爾ic傳感器21、角度傳感器電路102)以及角度傳感器#2(霍爾ic傳感器21、角度傳感器電路112)的診斷)均為能夠各自獨(dú)立地進(jìn)行的診斷。通過未接收狀態(tài)、crc錯(cuò)誤、幀錯(cuò)誤等來(lái)判定在通過通信來(lái)接收來(lái)自扭矩傳感器的信號(hào)的情況下的通信異常。還有，將對(duì)傳感器進(jìn)行供電的電源的錯(cuò)誤、對(duì)電源進(jìn)行a/d變換但變換后的值在范圍之外的現(xiàn)象等判定為異常(包括故障)。

為了檢測(cè)出傳感器值的偏移/增益故障等，比較診斷(扭矩傳感器綜合診斷、角度傳感器綜合診斷、轉(zhuǎn)向角診斷)例如如下所示那樣進(jìn)行。

(1)扭矩傳感器綜合診斷

將|從扭矩傳感器#1中求得的扭矩值－從扭矩傳感器#2中求得的扭矩值|＞所規(guī)定的值(例如，1nm)的場(chǎng)合判定為異常。

(2)轉(zhuǎn)向角診斷

將|從扭矩傳感器#1以及角度傳感器#1中求得的轉(zhuǎn)向角－從扭矩傳感器#2以及角度傳感器#2中求得的轉(zhuǎn)向角|＞所規(guī)定的值(例如，5°)的場(chǎng)合判定為異常。

(3)角度傳感器綜合診斷

將|從角度傳感器#1中求得的角度值－從角度傳感器#2中求得的角度值|＞所規(guī)定的值(例如，5°)的場(chǎng)合判定為異常。

在上述診斷中，通過角度傳感器#1以及#2的診斷，能夠確定在哪一個(gè)傳感器發(fā)生了異常(包括故障)。在這種情況下，通過使用來(lái)自其余的傳感器的數(shù)據(jù)來(lái)運(yùn)算出轉(zhuǎn)向角，以便能夠繼續(xù)進(jìn)行控制。但是變得無(wú)法實(shí)施檢測(cè)覆蓋高的比較校驗(yàn)(検出カバレッジの高い比較チェック)。因此可靠性會(huì)有所下降，所以對(duì)功能設(shè)置了限制。作為功能的限制，例如可以考慮將限制增益與主動(dòng)回正功能(一種通過使用轉(zhuǎn)向角以便使轉(zhuǎn)向盤回正變得平滑的功能)的輸出相乘以便抑制輸出。通過這樣做，盡管轉(zhuǎn)向盤回正的平滑性會(huì)有所下降，但是具有既不用停止功能又能夠確保舒適性的優(yōu)點(diǎn)。

還有，在比較診斷為異常的情況下，因?yàn)椴荒芘袆e在哪一個(gè)傳感器發(fā)生了異常(或故障)，所以停止與轉(zhuǎn)向角有關(guān)的功能，繼續(xù)進(jìn)行輔助。盡管通過扭矩傳感器#1以及#2的診斷也能夠判別在哪一個(gè)傳感器發(fā)生了異?；蚬收?，但由于停止了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置(eps)的輔助，所以除外。

在這樣的結(jié)構(gòu)和功能中，參照?qǐng)D8和圖9所示的流程圖來(lái)說明其動(dòng)作示例。

轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元100基于扭矩傳感器角度θs1、θr1和角度傳感器角度θh1以及校準(zhǔn)信號(hào)cr1如上所述那樣地運(yùn)算出轉(zhuǎn)向角θ1，轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元110基于扭矩傳感器角度θs2、θr2和角度傳感器角度θh2以及校準(zhǔn)信號(hào)cr2如上所述那樣地運(yùn)算出轉(zhuǎn)向角θ2。

作為診斷動(dòng)作，首先，扭矩傳感器診斷單元103單獨(dú)地進(jìn)行轉(zhuǎn)子傳感器22和扭矩傳感器電路101的診斷(步驟s1)，扭矩傳感器診斷單元113單獨(dú)地進(jìn)行轉(zhuǎn)子傳感器24和扭矩傳感器電路111的診斷(步驟s2)，扭矩傳感器綜合診斷單元121進(jìn)行扭矩傳感器(轉(zhuǎn)子傳感器22以及扭矩傳感器電路101、轉(zhuǎn)子傳感器24以及扭矩傳感器電路111)的比較診斷(步驟s3)。另外，扭矩傳感器的個(gè)別診斷的順序是任意的。

然后，判定扭矩傳感器的個(gè)別診斷和比較診斷中的某一個(gè)是否為異常(步驟s4)，在判定扭矩傳感器的個(gè)別診斷和比較診斷中的某一個(gè)為異常的情況下，停止輔助(步驟s5)。

在上述步驟s4中進(jìn)行的異常有無(wú)判定(有沒有異常的判定)中，在被判定為沒有異常的情況下，角度傳感器診斷單元104單獨(dú)地進(jìn)行作為角度傳感器的霍爾ic傳感器21和角度傳感器電路102的診斷(步驟s10)，角度傳感器診斷單元114單獨(dú)地進(jìn)行作為角度傳感器的霍爾ic傳感器21和角度傳感器電路112的診斷(步驟s11)，判定角度傳感器的個(gè)別診斷中的某一個(gè)是否為異常(步驟s12)。另外，角度傳感器的個(gè)別診斷的順序是任意的。作為異常有無(wú)的判定(有沒有異常的判定)的結(jié)果，在被判定為沒有異常的情況下，角度傳感器綜合診斷單元123進(jìn)行作為角度傳感器的霍爾ic傳感器21以及角度傳感器電路102、作為角度傳感器的霍爾ic傳感器21以及角度傳感器電路112的比較診斷(步驟s13)，然后，轉(zhuǎn)向角診斷單元120進(jìn)行轉(zhuǎn)向角診斷(步驟s14)。

在角度傳感器綜合診斷(步驟s13)和轉(zhuǎn)向角診斷(步驟s14)中，在被判定為雙方都沒有異常，雙方均為正常的情況下(步驟s15)，將轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元100運(yùn)算出的轉(zhuǎn)向角θ1設(shè)為轉(zhuǎn)向角值(步驟s16)，將轉(zhuǎn)向角控制設(shè)定成有效(步驟s17)。

在上述步驟s12中，在被判定為角度傳感器的個(gè)別診斷中的某一個(gè)為異常的情況下，首先，判定角度傳感器#1(霍爾ic傳感器21、角度傳感器電路102)是否為異常(步驟s20)，在判定角度傳感器#1沒有異常的情況下，將轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元100運(yùn)算出的轉(zhuǎn)向角θ1設(shè)為轉(zhuǎn)向角值(步驟s21)，限制轉(zhuǎn)向角控制(步驟s22)。在判定角度傳感器#1有異常的的情況下，判定角度傳感器#2(霍爾ic傳感器21、角度傳感器電路112)是否為異常(步驟s30)，在判定角度傳感器#2沒有異常的情況下，將轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元110運(yùn)算出的轉(zhuǎn)向角θ2設(shè)為轉(zhuǎn)向角值(步驟s31)，限制轉(zhuǎn)向角控制(步驟s22)。

在上述步驟s15中，在被判定為角度傳感器綜合診斷和轉(zhuǎn)向角診斷中的某一個(gè)為異常的情況下，使轉(zhuǎn)向角值無(wú)效(步驟s32)，將轉(zhuǎn)向角控制設(shè)定成無(wú)效(步驟s33)。還有，在上述步驟s30中，在被判定為角度傳感器#2有異常的的情況下，使轉(zhuǎn)向角值無(wú)效(步驟s32)，將轉(zhuǎn)向角控制設(shè)定成無(wú)效(步驟s33)。

此外，盡管在上述實(shí)施方式中作為角度傳感器(轉(zhuǎn)向角傳感器)使用了霍爾ic傳感器，但在本發(fā)明中，也可以將其他的傳感器用作角度傳感器(轉(zhuǎn)向角傳感器)。

附圖標(biāo)記說明

1轉(zhuǎn)向盤

2柱軸(轉(zhuǎn)向軸或方向盤軸)

10扭矩傳感器

12車速傳感器

13電池

14轉(zhuǎn)向角傳感器

20電動(dòng)機(jī)

21霍爾ic傳感器(角度傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器)

22、24轉(zhuǎn)子傳感器(扭矩傳感器)

23扭力桿

30控制單元(ecu)

31電流指令值運(yùn)算單元

35pi控制單元

36pwm控制單元

100、110轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元

101、111扭矩傳感器

102、112角度傳感器

103、113扭矩傳感器診斷單元

104、114角度傳感器診斷單元

105、115校準(zhǔn)信號(hào)生成單元

120轉(zhuǎn)向角診斷單元

121扭矩傳感器綜合診斷單元

122角度傳感器綜合診斷單元

131角度差運(yùn)算單元

133游標(biāo)運(yùn)算單元

135相對(duì)轉(zhuǎn)向角運(yùn)算單元