物理量檢測裝置及使用該物理量檢測裝置的電動動力轉(zhuǎn)向裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠進(jìn)行物理量檢測部與控制部之間的信號傳輸系統(tǒng)的異常判定的物理量檢測裝置及使用該物理量檢測裝置的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。物理量檢測裝置具備檢測物理量并輸出物理量檢測信號的物理量檢測部(3)、及經(jīng)由傳輸路徑輸入從該物理量檢測部輸出的物理量并基于該物理量來進(jìn)行控制的控制部(31)，其中，所述物理量檢測部(3)輸出檢測與所述控制部之間的傳輸系統(tǒng)的異常的診斷信號，所述控制部(31)包括在收到診斷信號時基于該診斷信號來判定所述傳輸系統(tǒng)的異常的異常判定部(31a)。
【專利說明】物理量檢測裝置及使用該物理量檢測裝置的電動動力轉(zhuǎn)向裝置
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及具有檢測扭矩、角度等物理量的物理量檢測部和輸入所檢測出的物理量的控制部的物理量檢測裝置、以及使用該物理量檢測裝置的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]以往，例如在電動動力轉(zhuǎn)向裝置中，將由成為物理量檢測部的扭矩傳感器檢測出的轉(zhuǎn)向扭矩提供給成為控制部的控制裝置，由該控制裝置控制流經(jīng)對應(yīng)于轉(zhuǎn)向扭矩來向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳遞轉(zhuǎn)向輔助力的電動機(jī)的電流。
[0003]此種電動動力轉(zhuǎn)向裝置中，利用基于由扭矩傳感器檢測出的轉(zhuǎn)向扭矩來控制提供給電動機(jī)的電流的關(guān)系，來進(jìn)行扭矩傳感器的異常檢測。
[0004]為了檢測此種扭矩傳感器的異常，以往提出例如具備基于扭矩檢測設(shè)備的檢測結(jié)果來進(jìn)行故障檢測的故障檢測設(shè)備的磁致伸縮式扭矩傳感器及電動轉(zhuǎn)向裝置(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]而且，提出一種扭矩檢測裝置:在具備安裝于旋轉(zhuǎn)軸且對應(yīng)于對該旋轉(zhuǎn)軸施加的扭矩來輸出指定的電信號的扭矩傳感器、輸出從該扭矩傳感器輸出的指定的電信號作為傳感器電路信號的傳感器電路、及對該傳感器電路的輸出進(jìn)行信號處理以作為扭矩檢測信號的輸出信號處理電路的扭矩檢測裝置中，在所述信號處理電路中，并列設(shè)置基于所述傳感器電路信號來工作并監(jiān)控來自所述傳感器電路的信號輸出有無發(fā)生異常動作的異常狀態(tài)監(jiān)控電路，當(dāng)由該異常狀態(tài)監(jiān)控電路判定為提供給傳感器電路信號的信號處于振蕩狀態(tài)時，將高電平或低電平的異常發(fā)生信號輸出給動力轉(zhuǎn)向控制器(例如參照專利文獻(xiàn)2)。
[0006]【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
[0007]【專利文獻(xiàn)】
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開公報第4572227號
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本專利公開公報第3791253號
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0010]【發(fā)明要解決的問題】
[0011]然而，在上述專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2所公開的以往例中，基于扭矩檢測設(shè)備的檢測結(jié)果來進(jìn)行故障檢測，或者將從扭矩傳感器輸出的指定的電信號作為傳感器電路信號來檢測輸出傳感器電路的信號異常。
[0012]但是，在上述兩個以往例中，是檢測扭矩傳感器或在扭矩檢測裝置的內(nèi)部算出的扭矩的異常，而尚未解決的課題是，對于將扭矩傳感器或扭矩檢測裝置的扭矩檢測信號提供給控制裝置的傳輸路徑的異常無法進(jìn)行檢測。
[0013]因此，本發(fā)明著眼于上述以往例的未解決的課題，目的在于提供一種能夠檢測物理量檢測部與控制部之間的信號傳輸系統(tǒng)的異常的物理量檢測裝置及使用該物理量檢測裝置的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
[0014]【解決問題的方案】
[0015]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置的第一方案具備檢測物理量并輸出物理量檢測信號的物理量檢測部、及經(jīng)由傳輸路徑輸入從該物理量檢測部輸出的物理量并基于該物理量來進(jìn)行控制的控制部。并且，所述物理量檢測部輸出檢測與所述控制部之間的傳輸系統(tǒng)的異常的診斷信號，且所述控制部包括在收到診斷信號時基于該診斷信號來判定所述傳輸系統(tǒng)的異常的異常判定部。
[0016]而且，本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置的第二方案中，所述物理量檢測部包括切換物理量檢測信號與所述診斷信號的信號切換部。
[0017]而且，本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置的第三方案中，所述物理量檢測部在電源接通時，以指定期間輸出所述診斷信號。
[0018]而且，本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置的第四方案中，所述物理量檢測部每隔固定時間，以指定期間輸出所述診斷信號。
[0019]而且，本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置的第五方案中，所述物理量檢測部將能夠識別所述物理量檢測信號的信號作為所述診斷信號。
[0020]而且，本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置的第六方案中，所述控制部以對所述物理量檢測部輸出診斷信號輸出請求的方式構(gòu)成，所述物理量檢測部在收到所述診斷信號輸出請求時，向所述傳輸路徑輸出所述診斷信號。
[0021]而且，本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置的第七方案中，所述物理量檢測部輸出與物理量相應(yīng)的脈寬的脈寬調(diào)制信號作為物理量檢測信號，所述診斷信號被設(shè)定成所述脈寬調(diào)制信號的有效范圍外的占空比。
[0022]而且，本發(fā)明所涉及的物理量檢測裝置的第八方案中，所述物理量檢測部將所述物理量檢測信號經(jīng)由噪聲濾波器輸出給所述控制部，所述異常判定部通過檢測收到的所述診斷信號的上升及下降中的至少一者的變化狀態(tài)，從而判斷所述噪聲濾波器的異常。
[0023]而且，本發(fā)明所涉及的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的第一方案包括上述第一方案至上述第八方案中任一方案所述的物理量檢測裝置，該物理量檢測裝置檢測算出轉(zhuǎn)向扭矩指令值所需的至少一個物理量并輸出物理量檢測信號，并且輸出所述診斷信號，所述控制部基于所述物理量檢測裝置的物理量檢測信號算出轉(zhuǎn)向扭矩指令值，并基于算出的轉(zhuǎn)向扭矩指令值來控制產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輔助力的電動機(jī)，并且包括在收到診斷信號時判定所述傳輸系統(tǒng)的異常的異常判定部。
[0024]【發(fā)明的效果】
[0025]根據(jù)本發(fā)明，從物理量檢測部除了物理量檢測信號以外，還將診斷信號經(jīng)由傳輸路徑輸出給控制部，由控制部基于物理量檢測信號來進(jìn)行控制，并且在收到診斷信號時進(jìn)行傳輸系統(tǒng)的異常判定。因此，能夠判別物理量檢測信號的異常，并且能夠正確檢測傳輸系統(tǒng)的信號傳輸異常，能夠提高物理量檢測裝置的可靠性。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0026]圖1是適用本發(fā)明的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖2是表示本實施方式中的扭矩傳感器及控制器的結(jié)構(gòu)的方塊圖。
[0028]圖3是表示由扭矩傳感器的運算部執(zhí)行的信號切換處理流程的一例的流程圖。
[0029]圖4是表示由轉(zhuǎn)向輔助控制裝置的微控制單元執(zhí)行的轉(zhuǎn)向輔助控制處理流程的一例的流程圖。
[0030]圖5是表示本發(fā)明的第二實施方式的扭矩傳感器及控制器的結(jié)構(gòu)的方塊圖。
[0031]圖6是表示第二實施方式中的信號切換處理流程的一例的流程圖。
[0032]圖7是表示第二實施方式中的轉(zhuǎn)向輔助控制處理流程的一例的流程圖。
[0033]圖8是表示第三實施方式中的轉(zhuǎn)向輔助控制處理流程的一例的流程圖。
[0034]圖9是表示圖8的診斷信號接收處理的具體例的流程圖。
[0035]圖10是表示用于說明第三實施方式的動作的診斷信號的接收狀態(tài)的波形圖。
[0036]圖11是表示斷線時的接收信號的接收狀態(tài)的波形圖。
【【具體實施方式】】
[0037]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0038]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的一例的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0039]該電動動力轉(zhuǎn)向裝置中，從駕駛員作用于方向盤I的轉(zhuǎn)向力被傳遞到具有輸入軸2a與輸出軸2b的轉(zhuǎn)向軸2。該轉(zhuǎn)向軸2中，輸入軸2a的一端連結(jié)于方向盤1，另一端經(jīng)由作為物理量檢測裝置的檢測部的扭矩傳感器3連結(jié)于輸出軸2b的一端。
[0040]傳遞至輸出軸2b的轉(zhuǎn)向力經(jīng)由萬向節(jié)4傳遞至下軸5,進(jìn)一步經(jīng)由萬向節(jié)6傳遞至小齒輪軸7。傳遞至該小齒輪軸7的轉(zhuǎn)向力經(jīng)由轉(zhuǎn)向齒輪8傳遞至拉桿9，使未圖示的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。此處，轉(zhuǎn)向齒輪8構(gòu)成為具有連結(jié)于小齒輪軸7的小齒輪8a與嚙合于該小齒輪8a的齒條8b的齒條和小齒輪形式,利用齒條8b將傳遞至小齒輪8a的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成徑直運動。
[0041]將轉(zhuǎn)向輔助力傳遞至輸出軸2b的轉(zhuǎn)向輔助機(jī)構(gòu)10連結(jié)于轉(zhuǎn)向軸2的輸出軸2b。該轉(zhuǎn)向輔助機(jī)構(gòu)10具備連結(jié)于輸出軸2b的減速機(jī)構(gòu)11、及連結(jié)于該減速機(jī)構(gòu)11而對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輔助力的電動機(jī)12。
[0042]扭矩傳感器3檢測賦予方向盤I并傳遞至輸入軸2a的轉(zhuǎn)向扭矩，例如具備脈寬調(diào)制(PWM)輸出型的傳感器單元3a。該傳感器單元3a具備扭矩傳感器部3b、運算部3c、信號輸出部3d及電源電路3e。
[0043]扭矩傳感器部3b將轉(zhuǎn)向扭矩轉(zhuǎn)換成夾裝在輸入軸2a及輸出軸2b間的未圖示的扭桿的扭轉(zhuǎn)角位移，且將該扭轉(zhuǎn)角位移例如轉(zhuǎn)換成電流變化并輸出。該扭矩傳感器部3b的一例例如日本專利公開公報特開2006-267045號所公開般，具有:多根突條，形成在輸入軸2a及輸出軸2b中任一者的外周面且沿延伸方向延伸；圓筒部件，以與該突條相向的方式固定于另一者，且在圓周方向上形成有長方形的窗；至少兩個檢測線圈，固定在該圓筒部件的外周側(cè)，根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生的扭矩，阻抗朝彼此相反的方向發(fā)生變化；橋接電路，分別將電阻串聯(lián)連接于這兩個檢測線圈，對檢測線圈的阻抗變化進(jìn)行檢測；以及交流信號源，對該橋接電路提供交流信號。并且，對橋接電路的檢測線圈的兩端電壓進(jìn)行放大并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，從而作為數(shù)字電壓信號而輸出。
[0044]而且，運算部3c輸入從扭矩傳感器部3b輸出的數(shù)字電壓信號，并基于該數(shù)字電壓信號進(jìn)行指定的扭矩運算處理而算出扭矩檢測值，形成成為與算出的扭矩檢測值相應(yīng)的指定的有效范圍的占空比(例如5?95% )的脈寬的扭矩檢測信號的脈寬調(diào)制(PWM)信號
Sto
[0045]而且，在運算部3c中，在開始從電源電路3e提供電源電壓后，在指定期間內(nèi)，取代成為扭矩檢測信號的脈寬調(diào)制信號而形成診斷信號Sd。該診斷信號Sd被設(shè)定為成為作為扭矩檢測信號的脈寬調(diào)制信號的有效范圍外的I?4%的占空比或96?99%的占空比，且采用對于成為扭矩檢測信號的脈寬調(diào)制信號St能夠識別的信號。
[0046]此外，運算部3c具備切換脈寬調(diào)制信號St及診斷信號Sd的信號切換部3ca。該信號切換部3ca在開始從電源電路3e提供電源電壓后，在指定期間內(nèi)選擇診斷信號Sd，在指定期間經(jīng)過后選擇脈寬調(diào)制信號St。
[0047]該運算部3c中，當(dāng)電源被接通時，執(zhí)行圖3所示的信號切換處理。該信號切換處理先在步驟Si的初始化處理中，將表示電源接通后的指定期間的診斷期間的診斷期間標(biāo)記Fl設(shè)置為“ I ”，并且將對診斷期間進(jìn)行計數(shù)的變量N清零。
[0048]繼而，在步驟S2中判定診斷期間標(biāo)記Fl是否已被設(shè)置為“1”，當(dāng)診斷期間標(biāo)記Fl已被設(shè)置為“I”時，跳轉(zhuǎn)到步驟S3，將前述的被設(shè)定為成為脈寬調(diào)制(PWM)信號的有效范圍外的占空比I?4%或96?99%中任一種的脈寬調(diào)制(PWM)信號即診斷信號輸出給信號輸出部3d，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S4。
[0049]該步驟S4中，將對診斷期間進(jìn)行計數(shù)的變量N增加“ I ”，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S5，判定變量N是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的指定數(shù)Ns。當(dāng)該判定結(jié)果為N < Ns時，返回所述步驟S2，當(dāng)N^Ns時，跳轉(zhuǎn)到步驟S6，將診斷期間標(biāo)記Fl重置為“O”，然后返回步驟S2。
[0050]另一方面，當(dāng)步驟S2的判定結(jié)果是診斷期間標(biāo)記Fl為“O”時，跳轉(zhuǎn)到步驟S7，讀取從扭矩傳感器部3b輸出的數(shù)字電壓信號，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S8。
[0051]該步驟S8中，進(jìn)行扭矩檢測值計算處理，即:運算出所讀取的數(shù)字電壓信號的差值信號，對差值信號進(jìn)行全波整流后進(jìn)行平均化，并且調(diào)整中立電壓而算出扭矩檢測值。
[0052]接下來，跳轉(zhuǎn)到步驟S9，基于算出的扭矩檢測值并參照例如占空比計算映射表算出占空比，將算出的占空比的脈寬調(diào)制信號St輸出給信號輸出部3d，然后返回所述步驟S2。
[0053]該圖3的信號切換處理對應(yīng)于信號切換部3ca。
[0054]信號輸出部3d將從運算部3c輸出的脈沖信號寬度調(diào)制信號作為扭矩檢測信號，經(jīng)由噪聲濾波器3f輸出到輸出端子tso。
[0055]電源電路3e將從后述的作為控制部的轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20經(jīng)由噪聲濾波器3g提供的電源電壓轉(zhuǎn)換成運算部3c及信號輸出部3d中使用的電壓，并輸出至運算部3c及信號輸出部3d。
[0056]從該扭矩傳感器3輸出的扭矩檢測信號T被輸入轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20。
[0057]該轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20通過從車載的電池21受到電源供應(yīng)而工作，驅(qū)動控制對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)賦予轉(zhuǎn)向力的例如由三相無刷電動機(jī)構(gòu)成的電動機(jī)12。電池21的負(fù)極接地，其正極經(jīng)由進(jìn)行發(fā)動機(jī)啟動的點火開關(guān)22連接于轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20，并且不經(jīng)由點火開關(guān)22而直接連接于轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20。
[0058]對于轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20，如圖2所示，經(jīng)由噪聲濾波器23輸入由扭矩傳感器3檢測出的扭矩檢測信號T，并且經(jīng)由連接車輛內(nèi)的控制器的網(wǎng)絡(luò)即車輛CAN (control Ierarea network，控制器局域網(wǎng)絡(luò))25輸入由車速傳感器24檢測出的車速檢測值Vs。
[0059]該轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20具備例如由微電腦構(gòu)成的作為控制部的微控制單元(MCU) 31、電動機(jī)驅(qū)動電路32、FET柵極驅(qū)動電路33及電動機(jī)電流檢測電路34。
[0060]微控制單元31基于各種傳感器的檢測信號來運算用于使電動機(jī)12產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輔助力的各相電壓指令值，并基于此來生成脈寬調(diào)制(PWM)控制信號。
[0061]電動機(jī)驅(qū)動電路32由驅(qū)動電動機(jī)12的場效應(yīng)晶體管(FET)構(gòu)成。
[0062]FET柵極驅(qū)動電路33基于從微控制單元31輸出的PWM控制信號來控制電動機(jī)驅(qū)動電路32的場效應(yīng)晶體管的柵極電壓。
[0063]電動機(jī)電流檢測電路34檢測對電動機(jī)12的各相提供的各相電流。
[0064]該電動機(jī)電流檢測電路34從介插在構(gòu)成電動機(jī)驅(qū)動電路32的逆變器電路的U相臂、V相臂及W相臂的負(fù)極側(cè)的電動機(jī)電流檢測用電阻的兩端電壓檢測U相、V相及W相的電動機(jī)電流。
[0065]而且，轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20具有將來自電池21的電力提供給電動機(jī)驅(qū)動電路32的電源繼電器35，該電源繼電器35的導(dǎo)通/非導(dǎo)通由微控制單元31予以控制。而且，轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20具有進(jìn)行與車輛CAN25的接口處理以接收車速檢測值Vs的CAN接口電路36。
[0066]此外，轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20具備經(jīng)由點火開關(guān)22連接于電池21，并且經(jīng)由電源繼電器35連接于電池21的電源電路37。該電源電路37由將電池電壓(例如12V)降壓至微控制單元31及FET柵極驅(qū)動電路33所需的內(nèi)部電壓(例如5V)的調(diào)節(jié)器構(gòu)成。
[0067]從該電源電路37輸出的內(nèi)部電壓作為內(nèi)部電源被提供給微控制單元31、FET柵極驅(qū)動電路33、電動機(jī)電流檢測電路34、CAN接口電路36等，并且經(jīng)由電源輸出端子tpo被提供給扭矩傳感器3。
[0068]而且，微控制單元31如圖2所示，具備判定與扭矩傳感器3的信號傳輸路徑的異常的異常判定部31a。并且，微控制單元31執(zhí)行圖4所示的轉(zhuǎn)向輔助控制處理。
[0069]該轉(zhuǎn)向輔助控制處理在點火開關(guān)22成為開啟狀態(tài)，從電源電路27向微控制單元31接通電源時開始執(zhí)行。
[0070]即，首先，在步驟Sll中進(jìn)行初始化處理，將診斷狀態(tài)標(biāo)記F2設(shè)置為“ I ”，并且將對診斷信號受診次數(shù)進(jìn)行計數(shù)的變量N2清零，此外，設(shè)置計時器以開始診斷期間的計時，并且將電源繼電器25控制為導(dǎo)通狀態(tài)。
[0071]接下來，跳轉(zhuǎn)到步驟S12，判定診斷狀態(tài)標(biāo)記F2是否已被設(shè)置為“1”，當(dāng)診斷狀態(tài)標(biāo)記F2已被設(shè)置為“I”時，跳轉(zhuǎn)到步驟S13。
[0072]在該步驟S13中，判定是否收到從前述的扭矩傳感器3的運算部3c輸出的指定占空比的診斷信號，當(dāng)收到診斷信號時，跳轉(zhuǎn)到步驟S14，將表示診斷信號受診次數(shù)的變量N2增加“1”，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S15，當(dāng)未收到診斷信號時，直接跳轉(zhuǎn)到步驟S15。
[0073]在該步驟S15中,判定計時器是否時間已到，當(dāng)時間未到時,返回所述步驟S12,當(dāng)時間已到時，跳轉(zhuǎn)到步驟S16，判定變量N2是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值N2s。
[0074]當(dāng)該步驟S16的判定結(jié)果為N2 ^ N2s時，判斷扭矩傳感器3與微控制單元31之間的信號傳輸路徑為正常，將診斷狀態(tài)標(biāo)記F2重置為“0”，然后返回步驟S12。
[0075]而且，當(dāng)步驟S16的判定結(jié)果為N2 < N2s時，判斷為扭矩傳感器3及微控制單元31間的信號傳輸路徑發(fā)生了異常，跳轉(zhuǎn)到步驟S18。
[0076]在該步驟S18中，將扭矩傳感器異常警報信號輸出至警報電路40，從警報電路40告知由聲音、光、圖像信息等構(gòu)成的扭矩傳感器異常警報，然后結(jié)束轉(zhuǎn)向輔助控制處理。此處，當(dāng)判斷為扭矩傳感器異常時，也可將公知的扭矩取代值切換成控制值而繼續(xù)輔助。
[0077]另一方面，當(dāng)步驟S12的判定結(jié)果為診斷狀態(tài)標(biāo)記F2被重置為“O”時，跳轉(zhuǎn)到步驟S19，讀取扭矩傳感器3、車速傳感器24、電動機(jī)電流檢測電路34等各種傳感器的檢測值，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S20，將車速與轉(zhuǎn)向扭矩T及車速檢測值Vs—同作為參數(shù)，參照表示轉(zhuǎn)向扭矩與轉(zhuǎn)向輔助電流指令值的關(guān)系的轉(zhuǎn)向輔助電流指令值計算映射表，算出轉(zhuǎn)向輔助電流指令值Iref，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S21。
[0078]在該步驟S21中,基于算出的轉(zhuǎn)向輔助電流指令值Iref執(zhí)行d_q軸電流指令值運算處理，算出d軸電流指令值Idref及q軸電流指令值Iqref,然后跳轉(zhuǎn)到步驟S22,進(jìn)行2相/3相轉(zhuǎn)換處理，算出三相的電動機(jī)電流指令值Iuref?Iwref。
[0079]接下來,跳轉(zhuǎn)到步驟S23,從電動機(jī)電流指令值Iuref?Iwref減去電動機(jī)電流Iu?Iw而算出電流偏差Λ Iu?八1?，然后跳轉(zhuǎn)到步驟524，對電流偏差Λ Iu?Λ Iw進(jìn)行PI控制處理而算出電壓指令值Vuref?Vwref，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S25。
[0080]在該步驟S25中，基于算出的電壓指令值Vuref?Vwref運算出占空比,然后進(jìn)行脈寬調(diào)制處理形成柵極控制信號，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S26，將形成的柵極控制信號輸出給FET柵極驅(qū)動電路33之后，返回所述步驟S19。
[0081]在該圖4的處理中，步驟Sll?步驟S18的處理對應(yīng)于異常判定部31a。
[0082]另外，電源繼電器35在微控制單元31的各種控制處理已結(jié)束的狀態(tài)下恢復(fù)成非通電狀態(tài)。
[0083]接下來，對上述第一實施方式的動作進(jìn)行說明。
[0084]假設(shè)當(dāng)前車輛停止，點火開關(guān)22為關(guān)閉狀態(tài)，電源繼電器35也處于非通電狀態(tài)，在此狀態(tài)下，來自電池21的電力未被提供給轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的電源電路37，未從電源電路37輸出內(nèi)部電壓。因此，微控制單元31、電動機(jī)驅(qū)動電路32、FET柵極驅(qū)動電路33、電動機(jī)電流檢測電路34、警報電路40等成為非工作狀態(tài)，電動機(jī)12也處于旋轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)。
[0085]同樣，扭矩傳感器3也未從轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的電源電路37向電源電路3e提供內(nèi)部電源，因此扭矩傳感器部3b、運算部3c及信號輸出部3d也處于非工作狀態(tài)。
[0086]當(dāng)從該狀態(tài)開始由駕駛員將點火開關(guān)22設(shè)為開啟狀態(tài)而啟動發(fā)動機(jī)時，來自電池21的電力經(jīng)由點火開關(guān)22被提供給電源電路37。因此，從電源電路37將例如5V的內(nèi)部電壓提供給微控制單元31、FET柵極驅(qū)動電路33、電動機(jī)電流檢測電路34、警報電路40等，它們成為工作狀態(tài)。
[0087]與此同時，從電源電路37輸出的內(nèi)部電壓通過電源輸出端子tpo、電源輸入端子tpi，并通過噪聲濾波器3g被提供給扭矩傳感器3的電源電路3e。因此，從電源電路3e將內(nèi)部電壓輸出給扭矩傳感器部3b、運算部3c及信號輸出部3d，它們成為工作狀態(tài)。
[0088]此時，由扭矩傳感器3的運算部3c開始執(zhí)行前述的圖3所示的信號切換處理，先進(jìn)行初始化處理，將診斷期間標(biāo)記Fl設(shè)置為“ I ”，并且將對診斷期間進(jìn)行計數(shù)的變量N清零(步驟SI)。
[0089]接下來，由于診斷期間標(biāo)記Fl被設(shè)置為“1”，因此從步驟S2跳轉(zhuǎn)到步驟S3，將成為表示通常的轉(zhuǎn)向扭矩檢測值的脈寬調(diào)制(PWM)信號的有效范圍外的指定占空比的診斷信號輸出給信號輸出部3d。
[0090]然后，將對診斷期間進(jìn)行計數(shù)的變量N增加“I”(步驟S4)，然后判定診斷期間變量N是否已達(dá)到指定數(shù)Ns (步驟S5)，在診斷期間變量N達(dá)到指定數(shù)之前，反復(fù)輸出診斷信號。
[0091]另一方面，在轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20中，同樣由微控制單元31開始執(zhí)行圖4所示的轉(zhuǎn)向輔助控制處理，在初始化處理中，將診斷狀態(tài)標(biāo)記F2設(shè)置為“ I ”，并且將表示診斷信號接收次數(shù)的變量N2清零，此外設(shè)置設(shè)定診斷期間的計時器(步驟Sll)。
[0092]接下來，由于診斷狀態(tài)標(biāo)記F2被設(shè)置為“1”，因此從步驟S12跳轉(zhuǎn)到步驟S13，判定是否從扭矩傳感器3收到指定占空比的診斷信號。此時，在收到診斷信號時，將表示診斷信號接收次數(shù)的變量N2增加“1”，然后判定計時器是否時間已到，由于剛設(shè)置了計時器，因此返回步驟S12。
[0093]并且，在計時器時間已到之前，即在由扭矩傳感器3的運算部3c所設(shè)定的診斷期間經(jīng)過之前，反復(fù)執(zhí)行上述步驟S12?S15的診斷信號的接收次數(shù)的計數(shù)處理。
[0094]并且，當(dāng)經(jīng)過診斷期間時，在由扭矩傳感器3的運算部3c所執(zhí)行的扭矩運算處理中，將診斷期間標(biāo)記Fl重置為“O” (步驟S6)，由此從步驟S2跳轉(zhuǎn)到步驟S7，進(jìn)行扭矩檢測值運算處理，即:從通常的扭矩傳感器部3b讀取橋接電路的輸出電壓，對這些輸出電壓的差值電壓進(jìn)行全波整流處理后進(jìn)行平均化，并且調(diào)整中立電壓以算出扭矩檢測值(步驟S8)。
[0095]并且，基于算出的扭矩檢測值并參照占空比計算映射表，算出與扭矩檢測值相應(yīng)的占空比，將算出的占空比的脈寬調(diào)制(PWM)信號輸出給信號輸出部3d，從該信號輸出部3d將脈寬調(diào)制(PWM)信號作為扭矩檢測信號輸出給輸出端子tso。
[0096]同樣，在轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31中，從電源接通時開始，在診斷期間內(nèi)反復(fù)進(jìn)行診斷信號的接收處理，每當(dāng)收到診斷信號時，對表示診斷信號接收次數(shù)的變量N2進(jìn)行增量。因此，當(dāng)扭矩傳感器3的傳感器單元3a與轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31之間的信號傳輸系統(tǒng)無異常時，表示診斷信號接收次數(shù)的變量N2達(dá)到指定值N2s以上。因此，當(dāng)計時器時間已到時，從步驟S15經(jīng)過步驟S16跳轉(zhuǎn)到步驟S17，將診斷狀態(tài)標(biāo)記F2重置為“O”。
[0097]因此，當(dāng)返回步驟S12時，從步驟S12跳轉(zhuǎn)到步驟S19，進(jìn)行扭矩檢測信號T、車速檢測值Vs、電動機(jī)電流檢測值等的讀取，并基于讀取的扭矩檢測信號T及車速檢測值Vs，參照轉(zhuǎn)向輔助電流指令值計算映射表算出轉(zhuǎn)向輔助電流指令值Iref (步驟S20)。
[0098]并且，基于算出的轉(zhuǎn)向輔助電流指令值Iref進(jìn)行d_q軸指令值運算處理，算出d軸電流指令值Idref及q軸電流指令值Iqref (步驟S22),接下來,對算出的d軸電流指令值Idref及q軸電流指令值Iqref進(jìn)行2相/3相轉(zhuǎn)換處理,算出3相的電動機(jī)電流指令值Iuref ?Iwref (步驟 S23)。
[0099]接下來,從算出的電動機(jī)電流指令值Iuref?Iwref分別減去電動機(jī)電流檢測值Iu?Iw而算出電流偏差Λ Iu?Λ Iw (步驟S23)，對算出的電流偏差Λ Iu?Λ Iw進(jìn)行PI控制處理而算出電壓指令值Vuref?Vwref (步驟S24),基于算出的電壓指令值Vuref?Vwref進(jìn)行脈寬調(diào)制處理而形成柵極控制信號(步驟S25)，并將形成的柵極控制信號輸出給FET柵極驅(qū)動電路33 (步驟S26)。
[0100]由此，從FET柵極驅(qū)動電路33將柵極控制信號輸出給電動機(jī)驅(qū)動電路32，從該電動機(jī)驅(qū)動電路32將3相的電動機(jī)電流Iu?Iw輸出給電動機(jī)12。由此，電動機(jī)12受到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向扭矩檢測值相應(yīng)的轉(zhuǎn)向輔助扭矩，該轉(zhuǎn)向輔助扭矩經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)11被傳遞至轉(zhuǎn)向軸2的輸出軸2b。因此，能夠以較輕的轉(zhuǎn)向力來轉(zhuǎn)動方向盤I。
[0101]另一方面，在電源接通時的診斷處理中，當(dāng)表示診斷信號接收次數(shù)的變量N2小于預(yù)先設(shè)定的指定值N2s時，判斷為扭矩傳感器3的運算部3c及轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31間的信號傳輸系統(tǒng)發(fā)生了異常。
[0102]因此，在計時器時間已到而診斷期間結(jié)束的時刻，從步驟S16跳轉(zhuǎn)到步驟SlSJf扭矩傳感器異常警報信號輸出至警報電路40，然后結(jié)束轉(zhuǎn)向輔助控制處理。在該警報電路40中，發(fā)出基于聲音、光、圖像信息等的警報以將扭矩檢測值傳輸系統(tǒng)的異常告知給駕駛員。當(dāng)判斷為扭矩傳感器異常時，也可將公知的扭矩取代值切換為控制而繼續(xù)輔助。
[0103]其結(jié)果，能夠切實地防止在由微控制單元31讀取的轉(zhuǎn)向扭矩檢測信號為異常的狀態(tài)下執(zhí)行轉(zhuǎn)向輔助控制處理的情況。
[0104]這樣，根據(jù)上述第一實施方式，利用扭矩傳感器3的運算部3c，至少在電源接通開始時，生成針對成為轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的控制部的微控制單元31的診斷信號并輸出，以判定在微控制單元31側(cè)是否正常收到診斷信號。因此，能夠正確檢測包括扭矩傳感器3的運算部3c與微控制單元31之間的噪聲濾波器3f及14在內(nèi)的信號傳輸系統(tǒng)的異常，能夠提高電動動力轉(zhuǎn)向裝置的可靠性。
[0105]并且，在進(jìn)行異常診斷時使用的診斷信號使用輸出通常的扭矩檢測信號的脈寬調(diào)制(PWM)信號的有效范圍(占空比5?95% )外的占空比I?4%或96?99%，因此能夠在微控制單元31的診斷處理時正確判斷診斷信號的接收。
[0106]此外，即使在通常動作時從扭矩傳感器3的運算部3c誤輸出診斷信號，也不會在微控制單元31中識別為扭矩檢測信號，因此能夠避免發(fā)生誤動作的危險。
[0107]而且，診斷信號的輸出運算處理及診斷信號的接收運算處理分別通過軟件處理來進(jìn)行，因此即使在現(xiàn)有的不具備信號傳輸系統(tǒng)診斷功能的電動動力轉(zhuǎn)向裝置中，只要變更扭矩傳感器3的運算部3c及轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31的程序，便能夠容易地適用。
[0108]另外，上述第一實施方式中，對在電源接通時從扭矩傳感器3的運算部3c輸出診斷信號，由轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31接收診斷信號的情況進(jìn)行了說明，但并不限定于此。
[0109]S卩，在扭矩傳感器3的運算部3c中，從電源接通后開始，每隔固定時間Tl，將診斷期間標(biāo)記Fl設(shè)定為“I”而進(jìn)行診斷信號輸出處理(步驟S2?S6)，以指定期間輸出診斷信號。
[0110]并且，在轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31中，從電源接通后開始，每隔與運算部3c相同的固定時間Tl，將診斷狀態(tài)標(biāo)記F2設(shè)定為“1”，并且設(shè)置計時器，從而以指定期間進(jìn)行診斷信號的判定處理(步驟S12?S18)。
[0111]在該診斷信號的判定處理中，也可基于診斷信號的接收狀態(tài)來判定扭矩傳感器3的運算部3c與轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31之間的信號傳輸系統(tǒng)有無異常。較為理想的是，此時的診斷信號的輸出期間設(shè)定成減少因連續(xù)輸出的扭矩檢測信號對轉(zhuǎn)向輔助控制造成的影響的較短的期間。
[0112]接下來，伴隨圖5說明本發(fā)明的第二實施方式。
[0113]該第二實施方式中，能夠從轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20側(cè)請求扭矩傳感器3發(fā)送診斷信號。
[0114]即，第二實施方式中，如圖5所示，在轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31與扭矩傳感器3的運算部3c之間，設(shè)置有發(fā)送診斷信號發(fā)送請求信號的信號傳輸路徑41。
[0115]而且，在由扭矩傳感器3的運算部3c所執(zhí)行的信號切換處理中，如圖6所示，在步驟S9之后，設(shè)置有判定是否從轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31收到診斷信號發(fā)送請求信號的步驟S31。
[0116]并且變更成:當(dāng)步驟S31的判定結(jié)果為未收到診斷信號發(fā)送請求信號時，返回所述步驟S2，當(dāng)收到診斷信號發(fā)送請求信號時，跳轉(zhuǎn)到步驟S32，將診斷期間標(biāo)記Fl設(shè)置為“1”，然后返回所述步驟S2。
[0117]此外，在由轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31所執(zhí)行的轉(zhuǎn)向輔助控制處理中，如圖7所示，在步驟S26之后，追加了判定轉(zhuǎn)向扭矩檢測值是否為“O”或其附近的死區(qū)范圍內(nèi)的值的步驟S41。
[0118]當(dāng)該步驟S41的判定結(jié)果是轉(zhuǎn)向扭矩檢測值為零或其附近的死區(qū)以外的值時，跳轉(zhuǎn)到步驟S42，將后述的變量N3清零，然后返回所述步驟S19。另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)向扭矩檢測值為“O”或其附近的死區(qū)內(nèi)的值時，判斷為中立位置處的保舵狀態(tài)并跳轉(zhuǎn)到步驟S43，將對保舵狀態(tài)的持續(xù)時間進(jìn)行計時的變量N3增加“1”，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S44。
[0119]在該步驟S44中，判定變量N3是否已達(dá)到預(yù)先設(shè)定的指定值N3s，當(dāng)N3 < N3s時，返回所述步驟S19，當(dāng)N3 > N3s時，跳轉(zhuǎn)到步驟S45，將診斷信號發(fā)送請求信號送往信號傳輸路徑41。接下來，跳轉(zhuǎn)到步驟S46，將診斷狀態(tài)標(biāo)記F2設(shè)置為“ I ”，并且設(shè)置計時器，然后跳轉(zhuǎn)到所述步驟S12。
[0120]根據(jù)該第二實施方式，與前述的第一實施方式同樣，在電源接通時，進(jìn)行扭矩傳感器3的運算部3c與轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31之間的信號傳輸路徑的初始異常診斷。此外，在轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31的轉(zhuǎn)向輔助控制處理中，當(dāng)轉(zhuǎn)向扭矩檢測值為“O”或其附近的死區(qū)內(nèi)的狀態(tài)持續(xù)指定時間時，能夠從微控制單元31對扭矩傳感器3的運算部3c發(fā)送診斷信號發(fā)送請求信號，從而從扭矩傳感器3的運算部3c發(fā)送診斷信號。
[0121]因此，能夠在轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的工作過程中進(jìn)行扭矩傳感器3的運算部3c與轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31之間的信號傳輸系統(tǒng)的異常診斷，即使在電源接通后也能夠進(jìn)行異常診斷，能夠進(jìn)一步提高可靠性。
[0122]另外，在上述第二實施方式中，對當(dāng)扭矩檢測信號為“O”或其附近的死區(qū)內(nèi)的值時，將診斷信號發(fā)送請求信號經(jīng)由信號傳輸路徑41發(fā)送至扭矩傳感器3的運算部3c的情況進(jìn)行了說明，但并不限定于此。
[0123]即，本發(fā)明中，在具有檢測方向盤I的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角傳感器的情況下，也可在轉(zhuǎn)向角表示徑直狀態(tài)的中立位置(=“0”)的狀態(tài)持續(xù)指定時間時發(fā)送診斷信號發(fā)送請求信號，總之，只要在不會對輔助轉(zhuǎn)向控制處理造成影響時發(fā)送診斷信號發(fā)送請求信號即可。而且，也可每隔固定時間發(fā)送診斷信號發(fā)送請求信號。
[0124]接下來，伴隨圖8及圖9對本發(fā)明的第三實施方式進(jìn)行說明。
[0125]該第三實施方式中，檢測介插在扭矩傳感器3的扭矩傳感器部3a與轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31之間的噪聲濾波器3f及23的異常。
[0126]S卩，第三實施方式中，利用前述的第一實施方式中的圖2的微控制單元31的異常判定部31a來檢測噪聲濾波器3f及23的異常。
[0127]S卩，微控制單元31執(zhí)行圖8所示的轉(zhuǎn)向輔助控制處理。
[0128]該轉(zhuǎn)向輔助控制處理中，在前述的圖4的轉(zhuǎn)向輔助控制處理中，設(shè)置有步驟S13及S14的處理進(jìn)行診斷信號接收處理的步驟S50。
[0129]該步驟S50的診斷信號接收處理如圖9所示，首先在步驟S51中判定接收信號是否從OV開始上升，若接收信號未上升，則直接結(jié)束診斷信號接收處理并跳轉(zhuǎn)到圖8的步驟S15。
[0130]而且，若步驟S51的判定結(jié)果為接收信號上升，則跳轉(zhuǎn)到步驟S52，啟動由軟件計數(shù)器構(gòu)成的上升計數(shù)器，以比接收信號的上升時間短的固定周期開始計數(shù)。
[0131]接下來，跳轉(zhuǎn)到步驟S53，判定接收信號電平是否達(dá)到成為電源電壓的例如5V的設(shè)定電平。在該步驟S53中，當(dāng)接收電平未達(dá)到設(shè)定電平時，在接收電平達(dá)到設(shè)定電平之前待機(jī)，當(dāng)接收電平達(dá)到設(shè)定電平時跳轉(zhuǎn)到步驟S54。
[0132]在該步驟S54中，讀取上升計數(shù)器的計數(shù)值Tnl，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S55，判定讀取的計數(shù)值Tnl是否小于預(yù)先設(shè)定為比噪聲濾波器3f及23均正常的狀態(tài)下的計數(shù)值小的值的設(shè)定計數(shù)值Tns。
[0133]該步驟S55的判定是判定接收信號的上升是否陡峭。即，噪聲濾波器3f及23通常由低通濾波器構(gòu)成，作為積分要素發(fā)揮作用，因此當(dāng)噪聲濾波器3f及23為正常時，如圖10中的虛線圖示般，接收信號的上升以相對較緩的變化率上升，但當(dāng)噪聲濾波器3f及23發(fā)生異常而成為無法進(jìn)行作為濾波器的動作的狀態(tài)時，積分要素不再發(fā)揮作用，因此如圖10中的實線圖示般，上升變得陡峭。
[0134]因此，利用上升計數(shù)器來對接收信號從OV上升至成為設(shè)定電平的5V的時間進(jìn)行計時，從而能夠根據(jù)其計數(shù)值來判定噪聲濾波器3f及23的良否。
[0135]并且，當(dāng)步驟S55的判定結(jié)果為Tnl < Tns時，判斷為噪聲濾波器3f及23中的任一者發(fā)生了異常并跳轉(zhuǎn)到步驟S56，將表示噪聲濾波器3f及23為異常的濾波器異常標(biāo)記FNAl設(shè)置為“1”，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S58，當(dāng)Tnl彡Tns時，判斷噪聲濾波器3f及23為正常并跳轉(zhuǎn)到步驟S57，將濾波器異常標(biāo)記FNAl重置為“0”，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S58。
[0136]在步驟S58中，判定接收信號是否成為下降狀態(tài)，當(dāng)接收信號未下降時，待機(jī)到接收信號下降為止，當(dāng)接收信號下降時，跳轉(zhuǎn)到步驟S59。
[0137]在該步驟S59中，啟動由軟件計數(shù)器構(gòu)成的下降計數(shù)器，以比接收信號的上升時間短的固定周期開始計數(shù)，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S60，停止上升計數(shù)器的計數(shù)，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S61。通過在該接收信號的下降時刻停止上升計數(shù)器的計數(shù)，從而上升計數(shù)器的計數(shù)值表示接收信號的開啟區(qū)間的時間Ton。
[0138]在步驟S61中，判定接收信號電平是否達(dá)到0V，當(dāng)接收信號電平未達(dá)到OV時，待機(jī)到接收信號電平達(dá)到OV為止，當(dāng)接收信號電平已達(dá)到OV時，跳轉(zhuǎn)到步驟S62。
[0139]在該步驟S62中，讀取下降計數(shù)器的計數(shù)值Tn2，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S63，判定讀取的計數(shù)值Τη2是否小于預(yù)先設(shè)定為比噪聲濾波器3f及23均正常的狀態(tài)下的計數(shù)值小的值的設(shè)定計數(shù)值Tns。
[0140]該步驟S63的判定是判定接收信號的下降是否陡峭。即，當(dāng)噪聲濾波器3f及23為正常時，如圖10中的虛線圖示般，接收信號的下降以相對較緩的變化率下降，但當(dāng)噪聲濾波器3f及23發(fā)生異常而成為無法進(jìn)行作為濾波器的動作的狀態(tài)時，積分要素不再發(fā)揮作用，因此如圖10中的實線圖示般，下降變得陡峭。
[0141]因此，利用下降計數(shù)器來對接收信號從電源電壓即5V下降到OV的時間進(jìn)行計時，從而能夠根據(jù)其計數(shù)值來判定噪聲濾波器3f及23的良否。
[0142]并且，當(dāng)步驟S63的判定結(jié)果為Tn2 < Tns時，判斷為噪聲濾波器3f及23中的任一者發(fā)生了異常并跳轉(zhuǎn)到步驟S64，將表示噪聲濾波器發(fā)生了異常的狀態(tài)的濾波器異常標(biāo)記FNA2設(shè)置為“1”，然后跳轉(zhuǎn)到所述步驟S66，當(dāng)Tn2彡Tns時，判斷噪聲濾波器3f及23為正常并跳轉(zhuǎn)到步驟S65，將濾波器異常標(biāo)記FNA2重置為“0”，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S66。
[0143]在步驟S66中，判定接收信號是否再次上升，當(dāng)接收信號未上升時，待機(jī)到接收信號上升為止，當(dāng)接收信號上升時，跳轉(zhuǎn)到步驟S67。
[0144]在步驟S67中，停止下降計數(shù)器，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S68。此時的下降計數(shù)器的計數(shù)值Tn2表示接收信號的關(guān)閉區(qū)間的持續(xù)時間Toff。
[0145]在步驟S68中，基于由停止的上升計數(shù)器的計數(shù)值Tnl表示的接收信號的開啟區(qū)間的持續(xù)時間Ton、由下降計數(shù)器的計數(shù)值Tn2表示的接收信號的關(guān)閉區(qū)間的持續(xù)時間Toff，進(jìn)行下述數(shù)式(I)的運算，算出接收信號的占空比D，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S69。
[0146]D = Ton/ (Ton+Toff)............(I)
[0147]在步驟S69中，判定算出的占空比D是否符合所設(shè)定的診斷信號Sd的占空比，從而判定接收信號是否為診斷信號，當(dāng)并非接收信號時，直接結(jié)束診斷信號接收處理并跳轉(zhuǎn)到圖8的步驟S15。
[0148]另一方面，當(dāng)步驟S69的判定結(jié)果為診斷信號時，跳轉(zhuǎn)到步驟S70，判定濾波器異常標(biāo)記FNAl及FNA2中的任一者是否被設(shè)置為“ I ”，當(dāng)濾波器異常標(biāo)記FNAl及FNA2中的任一者被設(shè)置為“I”時，跳轉(zhuǎn)到步驟S71，對警報電路40輸出表示噪聲濾波器的異常的警報信號，然后跳轉(zhuǎn)到步驟S72，當(dāng)濾波器異常標(biāo)記FNAl及FNA2兩者都被重置為“O”時，直接跳轉(zhuǎn)到步驟S72。
[0149]在該步驟S72中，將表示診斷信號的接收次數(shù)的變量N2增加“ I ”，然后結(jié)束診斷信號接收處理并跳轉(zhuǎn)到圖8的步驟S15。
[0150]根據(jù)該第三實施方式，在電源接通時，在圖9所示的診斷信號接收處理中，在步驟S51?S54中測定接收信號的上升時間Tnl，并且在步驟S58?S62中測定接收信號的下降時間Tn2。
[0151]這些上升時間Tnl及下降時間Τη2表示接收信號的上升及下降的變化率即斜率。因此，當(dāng)噪聲濾波器3f及23為正常時，如圖10中的虛線圖示般，當(dāng)收到診斷信號時，診斷信號的上升及下降平緩而變化率小，上升時間Tnl及下降時間Tn2長于設(shè)定時間Tns，能夠判斷噪聲濾波器3f及23為正常。
[0152]但是，例如當(dāng)噪聲濾波器3f及23均為異常時，收到的診斷信號如圖10中的實線圖示般，上升及下降變得陡峭，在步驟S54中讀取的上升計數(shù)器的計數(shù)值Tnl小于設(shè)定計數(shù)值Tns，并且在步驟S62中讀取的下降計數(shù)器的計數(shù)值Tn2也小于設(shè)定計數(shù)值Tns。
[0153]因此，在步驟S56中將濾波器異常標(biāo)記FNAl設(shè)置為“ 1”，并且在步驟S64中將濾波器異常標(biāo)記FNA2設(shè)置為“I”。
[0154]并且，隨后，當(dāng)接收信號再次上升時，從步驟S66跳轉(zhuǎn)到步驟S67，停止上升計數(shù)器，基于在步驟S68中停止的上升計數(shù)器的計數(shù)值Tnl即開啟時間Ton與停止的上升計數(shù)器的計數(shù)值Tn2即關(guān)閉時間Toff，進(jìn)行所述數(shù)式(I)的運算而算出占空比D。
[0155]并且，當(dāng)算出的占空比D為成為扭矩檢測信號的脈寬調(diào)制信號St的占空比的有效范圍外時，能夠判斷為診斷信號，當(dāng)判斷為診斷信號時，跳轉(zhuǎn)到步驟S70，判定濾波器異常標(biāo)記FNAl或FNA2是否被設(shè)置為“ I ”。當(dāng)其判定結(jié)果為濾波器異常標(biāo)記FNAl及FNA2中的任一者被設(shè)置為“ I”時，跳轉(zhuǎn)到步驟S71，對警報電路40輸出表示噪聲濾波器的異常的警報信號，發(fā)出警報。
[0156]而且，當(dāng)濾波器異常標(biāo)記FNAl及FNA2兩者都被重置為“O”時，判斷噪聲濾波器3f及23為正常。
[0157]另一方面，如圖11中的實線圖示般，當(dāng)接收信號未從OV開始上升時，從步驟S51直接結(jié)束診斷信號接收處理。因此，當(dāng)接收信號未上升的狀態(tài)持續(xù)時，表示診斷信號的接收次數(shù)的變量N2維持“0”，因此能夠判斷接收扭矩傳感器部3a與轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31之間處于斷線狀態(tài)。
[0158]另外，上述第三實施方式中，為了判斷噪聲濾波器3f及23是否正常，作為接收信號的上升狀態(tài)，測定從OV達(dá)到設(shè)定電壓5V的時間，對于接收信號的下降狀態(tài)，測定從設(shè)定電壓5V達(dá)到OV的時間。但是，本發(fā)明并不限定于上述結(jié)構(gòu)，也可檢測從檢測到上升或下降的時刻開始算起的固定時間后的電壓以判斷接收信號的上升狀態(tài)及下降狀態(tài)，此外，還可分別計測接收信號上升到固定電壓的時間及接收信號下降到固定電壓的時間?？傊?，只要能夠檢測與接收信號的上升時及下降時的變化率相應(yīng)的值即可。此外，并不限于測定接收信號的上升狀態(tài)及下降狀態(tài)這兩者的情況，也可測定任一者。
[0159]而且，上述第三實施方式中，對在前述的第一實施方式中適用噪聲濾波器的異常判定處理的情況進(jìn)行了說明，但也可在前述的第二實施方式中適用噪聲濾波器的異常判定處理。
[0160]而且，上述第一至第三實施方式中，對從扭矩傳感器3的運算部3c以脈寬調(diào)制(PWM)信號形式輸出扭矩檢測值的情況進(jìn)行了說明，但并不限定于此。
[0161]S卩，在本發(fā)明中，能夠適用任意的信號傳輸方式，例如采用與扭矩檢測值相應(yīng)的模擬或數(shù)字的電壓信號，或者采用與扭矩檢測值相應(yīng)的脈沖間隔的脈沖信號。
[0162]而且，上述第一至第三實施方式中，對由扭矩傳感器3的運算部3c及轉(zhuǎn)向輔助控制裝置20的微控制單元31通過軟件處理生成診斷信號，并通過接收生成的診斷信號來檢測信號傳輸系統(tǒng)的異常的情況進(jìn)行了說明。
[0163]本發(fā)明并不限定于上述結(jié)構(gòu)，也可在扭矩傳感器3側(cè)另行設(shè)置輸出測試信號的測試信號形成電路，并且設(shè)置切換該測試信號形成電路的診斷信號與由運算部3c運算出的扭矩檢測信號的信號切換電路。同樣，運算部3c及微控制單元31也可由硬件構(gòu)成。同樣，運算部3c及微控制單元31也可由硬件構(gòu)成。
[0164]此外，上述第一至第三實施方式中，對僅檢測轉(zhuǎn)向扭矩作為物理量的情況進(jìn)行了說明，但并不限定于此，在設(shè)置檢測作為物理量的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角傳感器的情況下，也可將所述傳感器單元3a適用于轉(zhuǎn)向角傳感器，此外，作為物理量傳感器，也可檢測兩種以上的物理量，并將檢測出的物理量分時提供給轉(zhuǎn)向輔助控制裝置。另外，作為檢測的物理量，并不限于轉(zhuǎn)向扭矩、轉(zhuǎn)向角，可在電流、電壓、壓力、液位等任意物理量的檢測中適用本發(fā)明。
[0165]而且，上述各實施方式中，對將本發(fā)明中的物理量檢測裝置適用于電動動力轉(zhuǎn)向裝置的情況進(jìn)行了說明，但并不限定于此，也可將本發(fā)明適用于具備檢測物理量的檢測部和基于由檢測部檢測出的物理量來進(jìn)行控制的控制部的物理量檢測裝置、或者使用該物理量檢測裝置來控制任意控制對象的控制裝置。
[0166]【符號的說明】
[0167]L...方向盤
[0168]2...轉(zhuǎn)向軸
[0169]3…扭矩傳感器
[0170]3a…傳感器單元
[0171]3b…扭矩傳感器部
[0172]3c...運算部
[0173]3d…信號輸出部
[0174]3e…電源電路
[0175]3f、3g…噪聲濾波器
[0176]10…轉(zhuǎn)向輔助機(jī)構(gòu)
[0177]11…減速機(jī)構(gòu)
[0178]12…電動機(jī)
[0179]20…轉(zhuǎn)向輔助控制裝置
[0180]21…電池
[0181]22…點火開關(guān)
[0182]23…噪聲濾波器
[0183]24…車速傳感器
[0184]25…車輛 CAN
[0185]31…微控制單元(MCU)
[0186]31a…異常判定部
[0187]32…電動機(jī)驅(qū)動電路
[0188]33…FET柵極驅(qū)動電路
[0189]34…電動機(jī)電流檢測電路
[0190]35…電源繼電器
[0191]36...CAN 接口
[0192]37…電源電路
[0193]40…警報電路
[0194]41…信號傳輸路徑
【權(quán)利要求】
1.一種物理量檢測裝置，具備檢測物理量并輸出物理量檢測信號的物理量檢測部、及經(jīng)由傳輸路徑輸入從該物理量檢測部輸出的物理量并基于該物理量來進(jìn)行控制的控制部，其特征在于:所述物理量檢測部輸出檢測與所述控制部之間的傳輸系統(tǒng)的異常的診斷信號，且所述控制部包括在收到診斷信號時基于該診斷信號來判定所述傳輸系統(tǒng)的異常的異常判定部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理量檢測裝置，其特征在于:所述物理量檢測部包括切換物理量檢測信號與所述診斷信號的信號切換部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物理量檢測裝置，其特征在于:所述物理量檢測部在電源接通時，以指定期間輸出所述診斷信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物理量檢測裝置，其特征在于:所述物理量檢測部每隔固定時間，以指定期間輸出所述診斷信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的物理量檢測裝置，其特征在于:所述物理量檢測部將能夠識別所述物理量檢測信號的信號作為所述診斷信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的物理量檢測裝置，其特征在于:所述控制部以對所述物理量檢測部輸出診斷信號輸出請求的方式構(gòu)成，所述物理量檢測部在收到所述診斷信號輸出請求時，向所述傳輸路徑輸出所述診斷信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的物理量檢測裝置，其特征在于:所述物理量檢測部輸出與物理量相應(yīng)的脈寬的脈寬調(diào)制信號作為物理量檢測信號，所述診斷信號被設(shè)定成所述脈寬調(diào)制信號的有效范圍外的占空比。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的物理量檢測裝置，其特征在于:所述物理量檢測部將所述物理量檢測信號經(jīng)由噪聲濾波器輸出給所述控制部，所述異常判定部通過檢測收到的所述診斷信號的上升及下降中的至少一者的變化狀態(tài)，從而判斷所述噪聲濾波器的異常。
9.一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于包括權(quán)利要求1至8中任一項所述的物理量檢測裝置，該物理量檢測裝置檢測算出轉(zhuǎn)向扭矩指令值所需的至少一個物理量并輸出物理量檢測信號，并且輸出所述診斷信號，所述控制部基于所述物理量檢測裝置的物理量檢測信號算出轉(zhuǎn)向扭矩指令值，并基于算出的轉(zhuǎn)向扭矩指令值來控制產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輔助力的電動機(jī)，并且包括在收到診斷信號時判定所述傳輸系統(tǒng)的異常的異常判定部。
【文檔編號】B62D5/04GK104271430SQ201380023059
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月10日
【發(fā)明者】福永誠直, 遠(yuǎn)藤修司, 青崎義宏 申請人:日本精工株式會社