电动动力转向装置的制作方法

专利名称：电动动力转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动动力转向装置，该电动动力转向装置包括操舵辅 助机构，其具有向操舵系统施加操舵辅助力的电动机；操舵辅助控制单元，其对该操舵辅助机构进行驱动控制；自身诊断单元，其在该操舵辅 助控制单元的工作开始时，进行包括电力切断单元的诊断在内的初始诊 断，当初始诊断结果为对所述操舵辅助控制单元的工作没有障碍的情况 下，使所述电力切断单元成为通电状态，并使所述操舵辅助控制单元工 作。
背景技术：
作为这种电动动力转向装置，以往，例如公知这样的电动动力转向 装置，即在点火开关断开以后经过了预先设定的延迟时间后，控制装 置分别使电源继电器以及电动机继电器关闭，而当在经过所述延迟时间 之前再次接通点火开关时，控制装置不进行初始检查，而变成预先设定的助动启动条件(引擎转速NE〉470rpm)的输入待机状态，从而当在经 过延迟时间前再次接通点火开关时，能够立刻开始助动，防止点火开关 再次接通后的助动开始延迟(参照专利文献l)。 专利文献l:日本国特开2003-182598号公报但是，在上述专利文献1记载的现有例子中，存在这样的未解决的课题，即当在点火开关断开以后经过规定的延迟时间之前点火开关再次成为接通状态时，不进行初始检查(初始诊断)，而是成为助动启动条 件的输入待机状态，因此，无法检测出在前次的点火开关的接通状态下 的初始诊断以后发生的异常。为了解决该课题，需要在每次点火开关成为接通状态时进行初始诊断，但是，存在这样的问题，S卩在通过该初始诊断对继电器等电力切4断单元进行诊断的情况下，需要暂时使电力切断单元成为断开状态后再 恢复为接通状态，来确认导通状态，但是，存在如下的问题该诊断需 要时间，并且在使电力切断单元成为接通状态时，产生刺耳的冲击声音， 导致产品性能的恶化。因此，本发明是着眼于上述现有例中的未解决的课题而完成的，其目的在于提供这样的电动动力转向装置，即使点火开关成为断开状态 以后，当在经过规定的延迟时间之前再次使点火开关成为接通状态时， 能够縮短初始诊断时间，同时防止异常声音的产生。发明内容本发明涉及的电动动力转向装置包括操舵辅助机构，其具有向操 舵系统施加操舵辅助力的电动机；操舵辅助控制单元，其对该操舵辅助 机构的电动机进行驱动控制；自身诊断单元，其至少在点火开关变成接 通状态时，进行包括所述操舵辅助控制单元的电力切断单元的诊断在内 的初始诊断，在初始诊断结果为对所述操舵辅助控制单元的工作没有障 碍的情况下，使所述操舵辅助控制单元工作，该电动动力转向装置的特 征在于，所述自身诊断单元构成为，根据从所述操舵辅助控制单元工作 以后直至点火开关成为断开状态的期间的诊断结果，来决定在下次的初 始诊断中实施的诊断项目。由此，在自身诊断单元中，虽然每当操舵辅助控制单元开始工作时 进行初始诊断，但是，由于进行该初始诊断时的诊断项目是根据从前次 操舵辅助控制单元工作以后直至点火开关成为断开状态的期间的诊断结 果来决定的，因此能够仅进行必要的初始诊断，縮短初始诊断的时间。另外，所述电动动力转向装置的特征在于，所述自身诊断单元构成 为，在所述点火幵关变成接通状态时，进行初始诊断，并且在如下情况 下，对除了伴随所述电力切断单元的导通/切断动作的诊断项目以外的诊 断项目实施初始诊断，该情况是指在点火开关变成断开状态以后、经过 将所述操舵辅助控制单元保持在工作状态的规定的延迟时间之前，点火 开关再次变成接通状态。由此，当在点火开关变成断开状态以后、经过将操舵辅助控制单元 保持在工作状态的规定的延迟时间之前，点火开关再次变为接通状态时， 对除了伴随继电器等电力切断单元的导通/切断动作的诊断项目之外的诊 断项目实施初始诊断，因此能够可靠地防止在电力切断单元的导通动作 和切断动作时产生异常噪声。另外，所述电动动力转向装置的特征在于，所述电力切断单元由控 制单元进行工作控制，该控制单元除了具有来自点火开关的电力供给系 统以外，还具有来自电力供给源的电力供给系统。由此，电力切断单元由除了具有来自点火开关的电力供给系统以外， 还具有来自电力供给源的电力供给系统控制单元进行工作控制，所以即 使点火开关成为断开状态，也能够通过控制单元继续进行电力切断单元 的工作控制。并且，所述电动动力转向装置的特征在于，所述操舵辅助控制单元 具有运算处理装置，其根据从操舵转矩检测单元所输入的操舵转矩来 计算电流指令值；电动机控制装置，其根据由该运算处理装置所计算的 电流指令值，来驱动所述电动机；电力切断单元，其向该电动机控制装 置供给来自电源装置的电力；电动机继电器，其安装在所述电动机控制 单元以及所述电动机之间；以及电源电路，其经由向所述运算处理装置 供给工作电力的点火开关而与电力供给源连接，并且连接在所述电力切 断单元以及所述电动机控制装置之间。由此，在电源电路上有2个电源系统，即经由点火开关的电源系统 和经由电力切断单元的电源系统，因此，能够使电源电路工作来驱动运 算处理装置直至电源切断单元变成电力切断状态，通过使该运算处理装 置执行与初始诊断单元对应的初始诊断处理，能够取得与权利要求3相 同的作用效果。


图1是表示本发明的一个实施方式的概略结构图。图2是由操舵转矩传感器所检测出的转矩检测信号的特性线图。。图4是表示主MCU以及副MCU所执行的操舵辅助控制处理顺序的 一例的流程图。图5是表示操舵辅助指令值计算映射图的特性线图。 图6是表示主MCU所执行的自身诊断处理顺序的一例的流程图。
具体实施方式
下面，根据附图来说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的一个实施方式的概略结构图，在图中，1是方 向盘，驾驶员作用在该方向盘1上的操舵力传递至具有输入轴2a和输出 轴2b的转向轴2。该转向轴2的输入轴2a的一端与方向盘1连接，输入 轴2a的另一端经由作为操舵转矩检测单元的操舵转矩传感器3与输出轴 2b的一端连接。在这里，操舵转矩传感器3由主转矩传感器3m和副转 矩产感器3s构成。并且，传递至输出轴2b的操舵力经由万向接头4传递至下轴5，并 且，经由万向接头6传递至小齿轮轴7。传递至该小齿轮轴7的操舵力经 由转向齿轮机构8传递至转向横拉杆9，使未图示的转向轮进行转向。在 这里，转向齿轮机构8以齿轮齿条副的形式构成，该齿轮齿条副具有与 小齿轮轴7连接的小齿轮8a和与该小齿轮8a啮合的齿条8b，通过齿条 8b将传递至小齿轮8a的旋转运动转换为直线前进运动。转向轴2的输出轴2b上连接有将操舵辅助力传递至输出轴2b的操 舵辅助机构IO。该操舵辅助机构10具有减速齿轮ll，其与输出轴2b 连接；电动机13，其与该减速齿轮ll连接，且作为产生操舵辅助力的电 动机。构成操舵转矩传感器3的主转矩传感器3m以及副转矩传感器3s检 测施加给方向盘l且传递至输入轴2a的操舵转矩，例如构成为，将操舵 转矩转换为插入在输入轴2a与输出轴2b之间的未图示的扭杆的扭转角 度位移，并将该扭转角度位移转换为电阻变化或磁性变化来进行检测。如图2所示，这些主转矩传感器3m以及副转矩传感器3s构成为输出转矩检测值Tm、 Ts，当所输入的操舵转矩为零时，该转矩检测值Tm、 Ts变成规定的中立电压V。，当从该状态向右转向时，该转矩检测值Tm、 Ts随着操舵转矩的增加而变成比中立电压V。增大的电压，当从操舵转矩
为零的状态向左转向时，该转矩检测值Tm、 Ts随着操舵转矩的增加而变 成比中立电压V。减小的电压。
从这些主转矩传感器3m以及副转矩传感器3s所输出的转矩检测值 Tm以及Ts输入至控制装置14。从作为电力供给源的电池15经由点火开 关16向该控制装置14供给电源，并且也从电池15直接向该控制装置14 供给电源，并且，除了转矩检测值Tm以及Ts以外，还向该控制装置14 输入由车速传感器17检测出的车速检测值Vs以及流入电动机13的驱动 电流检测值Im,计算操舵辅助指令值Iref，通过计算出的操舵辅助指令 值Iref和电动机电流检测值Im，来对供给至电动机13的驱动电流进行反 馈控制，其中，该操舵辅助指令值Iref使电动机13产生与所输入的转矩 检测值Tm以及车速检测值Vs对应的操舵辅助力。
如图13所示，控制装置14具有转矩检测电路21，该转矩检测电路 21被输入构成操舵转矩传感器3的主转矩传感器3m以及副转矩传感器 3s的转矩检测信号，从这些转矩检测信号减去中立电压V。，计算出正负
的转矩检测值Tm以及Ts。该转矩检测电路21内部装有传感器电压监视 部21a,该传感器电压监视部21a监视被供给至两个转矩传感器3m以及 3s的传感器电压是否正常，当传感器电压为异常时，例如输出逻辑值为 "l"的电压异常检测信号SA。
另夕卜，控制装置14具有运算处理装置22，该运算处理装置22例如 由CPU构成，其根据从转矩检测电路21所输出的转矩检测值Tm、 Ts 以及电压异常检测信号SA和车速检测值Vs来进行规定的运算，输出电 动机控制信号Imr。向该运算处理装置22供给由电源电路23形成的控制 电力，该电源电路23具有2个电源系统，即经由点火开关16来供给来 自电池15的电力的电源系统、和从后述的电源继电器的输出端供给电力 的电源系统。
另外，运算处理装置22经由通信接口电路24，与作为构成控制器区域网络(CAN:Controller Area Network)的传输路径的总线25连接， 并从与该总线25连接的车速传感器17取得车速检测值Vs。
并且，运算处理装置22上连接有电动机电流检测电路26、电动机 端子电压检测电路27、温度检测电路28、非易失性存储器29、以及报警 电路32，其中，电动机电流检测电路26根据夹插在后述的H电桥电路 中的分流电阻Rs的两端电位差来检测电动机电流，电动机端子电压检测 电路27检测电动机13的电动机端子电压，温度检测电路28检测运算处 理装置22附近的温度，非易失性存储器29由例如EEPROM构成，存储 通过后述的自身诊断处理所检测出的诊断结果，报警电路32在诊断结果 为不能执行操舵辅助控制的异常情况下，发出由警报声音或警报显示构 成的警报。
并且，运算处理装置22具有主MCU (Micro Controller Unit，微型 控制器单元)101以及副MCU102，主MCU101为了相互监视，内部装 有自身监视用的监视时钟(WDT) 101m以及副用监视时钟(WDT) 101s， 副MCU 102也为了相互监视，而在内部装有自身监视用的监视时钟 (WDT) 102s以及主用监视时钟(WDT) 102m。并且，副MCU102在 主用监视时钟102m到达时限时判断为主CPU 101由于程序失控等处于 异常，将电动机驱动禁止信号Mp输出至后述的FET驱动电路31，停止 电动机13的驱动，并且输出使作为电力切断单元的电源继电器34成为 关闭状态的继电器控制信号Cp。
主MCU 101以及副MCU 102都根据转矩检测值Tm以及Ts、车速 检测值Vs、电动机电流检测值Im、电动机端子电压Vm来生成电动机驱 动信号Imr，但是，仅有来自主MCU 101的电动机驱动信号Imr被输入 至后述的FET驱动电路31 ，由副MCU 102计算出的电动机驱动信号Imr 被用于监视。因此，在副MCU102中，将自身计算出的电动机驱动信号 Imr和由主MCU101计算出的电动机驱动信号Imr进行比较，当两者的 偏差在规定范围内时，判断为主MCUIOI为正常，当偏差在规定范围外 时，判断为主MCU101为异常，向FET驱动电路31输出电动机驱动禁 止信号Mp，并向电源继电器34输出关闭信号。在这里，如图3所示，在主MCU 101内部至少装有ROM (只读 存储器)130,其存储由两个MUC执行的操舵辅助控制处理程序和自身 诊断处理程序等；以及RAM (随机存取存储器)131，其存储转矩检测 值Tm、 Ts、车速检测值Vs、电动机电流检测值Imd以及电动机端子电 压检测值Vmd等检测数据、在由MCU执行的操舵辅助控制处理以及自 身诊断处理的处理过程中所需的数据和处理结果。另外，在副MCU102 中，在内部也至少装有ROM 130，其存储操舵辅助控制处理程序等； 以及RAM 131，其存储在由MCU执行的操舵辅助控制处理等的处理过 程中所需的数据和处理结果。
另外，如图4所示，由主MCU 101以及副MCU 102执行的操舵辅 助控制处理首先在步骤Sl中，从操舵转矩检测电路21读取由主转矩传 感器3m检测出的转矩检测值Tm以及由车速传感器17检测出的车速检 测值Vs，接着，转移至步骤S2，读取电动机电流检测值Imd以及电动机 端子电压检测值Vmd，接着，转移至步骤S3，根据转矩检测值Tm以及 车速检测值Vs，参照图5所示的操舵辅助指令值计算映射图，计算作为 电动机电流指令值的操舵辅助指令值Iref。
在这里，如图5所示，操舵辅助指令值计算映射图由利用抛物线状 的曲线所表示的特性曲线图构成，其横轴取转矩检测值Tm，纵轴取操舵 辅助指令值Iref，并且以车速检测值Vs为参数，被设定为在转矩检测值 Tm处于从"O"至其附近的设定值Tsl之间时，操舵辅助转矩指令值Iref 保持为"0"，当转矩检测值Tm超过设定值Tsl时，最初操舵辅助指令值 Iref相对于转矩检测值Tm的增大而比较缓慢地增大，但是，当转矩检测 值Tm进一步增大时，相对于其的增大操舵辅助转矩指令值Iref急剧地增 大，该特性曲线被设定为随着车速的增加而倾斜度变小。
接着，转移至步骤S4，根据电动机电流检测值Imd以及电动机端子 电压检测值Vmd，进行下列(1)式的运算，来计算电动机角速度Q)。
co= (Vmd—Imd'Rm) /K。 ............ (1)
在这里，Rm是电动机线圈电阻，K。是电动机的电动势常数。 接着，转移至步骤S5，将惯性增益Ki乘以电动机角速度cD，从操舵
10转矩Tm中排除使电动机惯性加减速的转矩，计算用于获得无惯性感的 操舵感觉的、惯性补偿控制用的惯性补偿值Ii (=Ki'co)，并且将摩擦系数 增益Kf乘以操舵辅助指令值Iref的绝对值，为了排除动力传递部和电动 机的摩擦影响操舵力，而计算摩擦补偿控制用的摩擦补偿值If(=KfIref)。 在这里，根据转矩检测值Tm的符号和利用该转矩检测值Tm来判定操舵 的偏转增加/偏转返回的操舵方向信号，来决定摩擦补偿值If的符号。
接着，转移至步骤S6，对转矩检测值Tm进行微分运算处理，计算 中心响应性改善指令值Ir，该中心响应性改善指令值Ir进行助动特性不 灵敏区的稳定性保证、静摩擦的补偿，转移至步骤S7，将计算出的惯性 补偿值Ii、摩擦补偿值If、以及中心响应性改善指令值Ir与操舵辅助指 令值Iref进行加法运算来计算操舵辅助补偿值Iref-( Iref+Ii+If+Ir)，接 着，转移至步骤S8，对操舵辅助补偿值Iref'进行微分来计算前馈控制用 的微分值Id。
接着，转移至步骤S9，从操舵辅助补偿值Iref'中减去电动机电流检 测值Imd来计算电流偏差AI，接着，转移至步骤SIO，对电流偏差AI进 行比例运算处理来计算比例补偿控制用的比例值AIp，接着，转移至步骤 Sll，对电流偏差AI进行积分运算处理来计算积分补偿控制用的积分值 AIi，接着，转移至步骤S12，通过对微分值Id、比例值AIp以及积分值 AIi进行加法运算，计算电动机驱动电流Imr (-Id+AIp+AIi)后，转移至 步骤S13。
在该步骤S13中，将在所述步骤S12中计算出的电动机驱动电流Imr 和与该电动机驱动电流Imr的正负符号对应的旋转方向信号Dm输出至 FET驱动电路31 ，该FET驱动电路31对构成H电桥电路30的场效应晶 体管FET1 FET4进行控制，该H电桥电路30驱动电动机13。
H电桥电路30具有将2个场效应晶体管FET1以及FET2串联连 接的串联电路；以及与该串联电路并联、且将2个场效应晶体管FET3 以及FET4串联连接的串联电路，在场效应晶体管FET1以及FET2的连 接点与场效应晶体管FET3以及FET4的连接点之间经由电动机继电器33 连接了电动机13，两个串联电路的连接点中的一方经由电源继电器34与电池15连接，另外一方经由分流电阻Rs接地。
当从主MCU 101向FET驱动电路31输入了电动机驱动电流Imr和 旋转方向信号Dm时，根据电动机驱动电流Imr来进行脉冲宽度调制， 形成与电动机驱动电流Imr对应的占空比的脉冲宽度调制脉冲PWM，并 且，根据旋转方向信号Dm来决定选择H电桥电路30的对角线上的场效 应晶体管FET1以及FET4组、和场效应晶体管FET2以及FET3组之中 的哪一组，向所选择的组中的一个场效应晶体管例如FET1或FET3供给 用于控制为导通状态的导通状态信号，向另外一个场效应晶体管FET2 或FET4供给脉冲宽度调制信号PWM。
另外，在主MCU101中，执行图6所示的自身诊断处理。 在使点火开关16变成接通状态、从电源电路23向运算处理装置22 供给了电源时开始执行该自身诊断处理，首先，在步骤S21中，判定初 始诊断完成标志F是否被设定成了表示初始诊断完成的"l"，当初始诊断 完成标志F被复位成"0"时，转移至步骤S22，执行预先设定的初始诊断 项目的全部，其中，该初始诊断完成标志F表示初始诊断是否执行完成。 在这里，作为初始诊断项目，设定有转矩传感器诊断处理，运算转矩 检测值Tm以及Ts的偏差AT的绝对值IAT]，判定该绝对值IATI是否大于 等于规定值ATs，当IAT^ATs时，判定为转矩传感器异常，并且当电压 异常检测信号SA为逻辑值"l"时，判定为转矩传感器异常；电源诊断处 理；检测电源电路23的电源电压、电池15的电池电压、以及经由点火 开关16而输入的电池电压的异常；控制器诊断处理，检测由于副MCU 102引起的主MCU 101的异常；非易失性存储器诊断处理，检测与主 MCU101连接的非易失性存储器29的异常；温度检测诊断处理，根据温 度检测电路28的温度检测值来检测运算处理装置22的附近的温度异常； 电动机端子电压诊断处理，检测由电动机端子电压检测电路27检测的电 动机端子电压的异常；电动机电流诊断处理，检测由电动机电流检测电 路26检测的电动机电流检测值Imd的异常；主MCU IOI的诊断处理； 过电流诊断处理，检测由H电桥电路30以及FET驱动电路31的地线短 路、电源线短路、短路等异常引起的过电流异常；电动机诊断处理，检测电动机13的异常；继电器诊断处理，检测电动机继电器33以及电源 继电器34的异常；以及CAN诊断处理，检测CAN通信的异常。在这里， 继电器诊断处理将针对电动机继电器33以及电源继电器34的继电器控 制信号Cm以及Cp控制为接通状态以及断开状态，分别读取使电动机继 电器33以及电源继电器34成为激活状态以及非激活状态时的输出电压， 来诊断继电器触点的熔敷状态。
该初始诊断处理完成时，转移至步骤S23，将初始诊断完成标志F 设为"1"，接着，转移至步骤S24，判定初始诊断结果是否无异常，在初 始诊断结果无异常的情况下，转移至步骤S29，在初始诊断结果有异常的 情况下，转移至步骤S25，将产生异常的诊断结果存储在非易失性存储器 29中以后，转移至步骤S26，根据产生了异常的诊断结果来判定是否能 够进行操舵辅助控制，在不能进行操舵辅助控制时，转移至步骤S27，并 将表示不能进行操舵辅助控制的意思的重度警报信号输出至报警电路32 以后，结束自身诊断处理，在能够进行操舵辅助控制时，转移至步骤S28， 并将表示轻微异常的意思的轻度警报信号输出至报警电路32以后，转移 至步骤S29。
在步骤S29中，输出使电动机继电器33以及电源继电器34成为接 通状态的继电器控制信号Cm以及Cp，成为操舵辅助控制待机状态，接 着，转移至步骤S30，判定规定的操舵辅助开始条件是否己成立。作为该 操舵辅助开始条件，判定引擎转速是否大于等于预先设定的规定值(例 如470rpm)，在操舵辅助开始条件已成立时，转移至步骤S31,启动上述 图4的操舵辅助控制处理，接着，转移至步骤S32,将操舵辅助控制处理 中标志FA设为表示操舵辅助控制处理中的"r，以后，转移至步骤S36， 其中，该操舵辅助控制处理中标志FA表示操舵辅助控制处理正在执行 中。
另一方面，在步骤S30的判定结果为操舵辅助控制开始条件尚未成 立时，转移至步骤S33，判定操舵辅助控制处理中标志FA是否被设成了 "1"，在操舵辅助控制处理.中标志FA被复位成了"O"时，直接转移至步骤 S36，在操舵辅助控制处理中标志FA被设成了"1"时，转移至步骤S34，200880016855.6
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并结束操舵辅助控制处理，接着，转移至步骤S35，将操舵辅助控制处理 中标志FA复位成"O"以后，转移至步骤S36。
在步骤S36中，判定点火开关16是否变成了断开状态，当点火开关 16继续为接通状态时，转移至步骤37，判定操舵辅助控制处理中标志FA
;是否已被设定成"l"，在操舵辅助控制处理中标志FA被复位成了"O"时， 直接返回至上述步骤S30，在操舵辅助控制处理中标志FA被设成了"l" 时，转移至步骤S38，进行通常状态下的异常诊断处理以后，转移至步骤 S39。该通常状态下的异常诊断处理进行上述的初始诊断处理的诊断项目 中的转矩传感器诊断处理、电源诊断处理、控制器异常处理、电动机端
i子电压诊断处理、电动机电流诊断处理、过电流诊断处理以及电动机诊 断处理。
在步骤S39中，判定在上述步骤S38中的异常诊断处理的诊断结果 是否无异常，在无异常时，返回至上述步骤S36，在有异常时，转移至步 骤S40，将异常结果存储在非易失性存储器29中，并且结束图4的操舵 辅助控制处理以后，转移至后述的步骤S43。
另外，在上述步骤S36的判定结果是点火开关16为断开状态时，转 移至步骤S41，结束图4的操舵辅助控制处理以后，转移至步骤S42，判 定在点火开关16变成断开状态以后是否已经过了规定的延迟时间(例如 IO分钟)，在经过了规定的延迟时间时，转移至上述步骤S43,输出使电 动机继电器33以及电源继电器34都成为关闭状态的继电器控制信号Cm 以及Cp以后，结束自身诊断处理，在尚未经过规定的延迟时间时，转移 至步骤S44。
在该步骤S44中，判定点火开关16是否再次变成了接通状态，在点 火开关16继续为断开状态时，返回至上述步骤S42，在点火开关16再次 恢复成接通状态时，返回至上述步骤S21。
另一方面，当上述步骤S20的判定结果为初始诊断完成标志F被设 成了'T'时，转移至步骤S45，对在上述步骤S21中执行的继电器诊断处 理以及控制器诊断处理以外的剩余的诊断项目执行初始诊断处理，接着， 转移至步骤S46，进行与上述步骤S24至步骤S28相同的诊断结果判断处理以后，在诊断结果为无异常或者即使有异常也是轻微异常的情况下,
转移至上述步骤S30，成为操舵辅助控制待机状态，在产生了影响操舵辅 助控制的异常时，将该异常存储在非易失性存储器29中，并且向报警电 路32输出警报信号以后，转移至上述步骤S43。
该图4的处理与操舵辅助控制单元对应，图6的处理与自身诊断单 元对应。
接着，说明上述实施方式的动作。
现在，车辆处于点火开关16为断开状态，并且电源继电器34为关 闭状态且没有向电源电路23供给来自电池15的电力的状态下，运算处 理装置22的主MCU 101以及副MCU 102处于动作停止状态，在主MCU 101中，不执行图4的操舵辅助控制处理以及图6的自身诊断处理，电动 机继电器33以及电源继电器34成为关闭状态，切断电池15向H电桥电 路30的电力供给，并且也停止向电动机13的电动机电流的供给。
当从该状态开始，驾驶员乘车使点火开关16成为接通状态时，通过 向电源电路23供给来自电池15的电力，从而该电源电路23向运算处理 装置22的主MCU 101以及副MCU 102供给控制电力，并且也向FET 驱动电路31供给控制电力。
因此，在运算处理装置22的主MCU 101中，执行初始化处理，将 初始诊断完成标志F复位成"O"，并且，设定运算处理所需的各种设定值。
该初始化处理结束时，开始执行图6的自身诊断处理，由于初始诊 断完成标志F被复位成了"O"，因此，从步骤S21转移至步骤S22，执行 初始诊断处理，该初始诊断处理进行由上述的转矩传感器诊断处理、电 源诊断处理、控制器诊断处理、温度检测诊断处理、电动机端子电压诊 断处理、电动机电流诊断处理、主MCU的诊断处理、过电流诊断处理， 电动机诊断处理、继电器诊断处理以及CAN诊断处理构成的所有的初始 诊断项目的诊断。
而且，该初始诊断处理结束时，转移至步骤S24，初始诊断完成标 志F设成"1"，接着，转移至步骤S24，判定初始诊断结果是否无异常。 在这里，在初始诊断结果有异常的情况下，除了非易失性存储器29的异常以外，将产生了异常的诊断结果存储在非易失性存储器29中(步骤 S25)，接着，判定是否能够进行操舵辅助控制，在检测出转矩传感器异 常、电源异常、电动机端子电压异常、电动机电流异常、主MCU101的 异常、过电流异常、电动机异常、继电器异常的情况下，不能进行正常 的操舵辅助控制，因此判断为不能进行操舵辅助控制，转移至步骤S27， 向报警电路32输出表示不能进行操舵辅助控制的异常警报信号，向驾驶 员发出不能进行操舵辅助控制的意思的警报以后，结束自身诊断处理。 在该情况下，不启动图4的操舵辅助控制处理，并且，电动机继电器33 以及电源继电器34保持关闭状态，因此，电动机13不被驱动而保持停 止状态，仅通过驾驶员的操舵力对方向盘l进行操舵。
另外，在初始诊断结果为非易失性存储器29的异常、温度检测电路 28的异常、CAN通信的异常等轻微异常的情况下，向报警电路32输出 表示是轻微异常的意思的轻度异常信号以后，转移至步骤S29。
另一方面，在步骤S24的判定结果为初始诊断结果无异常时，直接 转移至步骤S29。
而且，在步骤S30中，判定预先设定的操舵辅助控制开始条件是否 已成立，在操舵辅助控制开始条件尚未成立时，转移至步骤S33，判定操 舵辅助控制处理中标志FA是否为"1"，由于操舵辅助控制尚未开始且操 舵辅助控制处理中标志FA被复位成了"O"，因此，直接转移至步骤S36， 判定点火开关16是否为断开状态，在点火开关16继续为接通状态的情 况下，转移至步骤S37，由于操舵辅助控制处理中标志FA被复位成了"0"， 因此，返回至步骤S30，继续操舵辅助控制待机状态。
然后，当操舵辅助控制开始条件成立时，从步骤S30转移至步骤S31 ， 启动图4的操舵辅助控制处理，接着，转移至步骤S32，将操舵辅助控制 处理中标志FA设成'T'以后转移至步骤S36，判定点火开关16是否为断 开状态。
这样，当图4的操舵辅助控制处理启动时，读取由操舵转矩传感器 3的主转矩传感器3m检测出的转矩检测值Tm以及由车速传感器17检 测出的车速检测值Vs (步骤S1)，接着，读取电动机电流检测值Imd以
16及电动机端子电压检测值Vmd (步骤S2)，根据转矩检测值Tm和车速 检测值Vs，参照图5所示的操舵辅助指令值计算映射图来计算操舵辅助 指令值Iref (步骤S3)。
另一方面，通过根据电动机电流检测值Imd以及电动机端子电压检 测值Vmd,进行所述(1)式的运算，计算电动机角速度co (步骤S4)， 根据该电动机角速度《来计算惯性补偿控制用的惯性补偿值Ii，并且， 计算摩擦补偿控制用的摩擦补偿值If (步骤S5)，并且，对操舵转矩Tm 进行微分运算来计算中心响应性改善指令值Ir (步骤S6),将这些惯性补 偿值Ii、摩擦补偿值If以及中心响应性改善指令值Ir与操舵辅助指令值 Iref做加法运算来计算操舵辅助补偿值Iref'(步骤S7)。
并且，对操舵辅助补偿值Iref'进行微分运算处理来计算前馈控制中 的微分补偿控制用的微分值Id(步骤S8)，接着，从操舵辅助补偿值Iref' 中减去电动机电流检测值Imd来计算电流偏差AI (步骤S9)，对所计算 的电流偏差AI进行比例运算处理来计算比例补偿控制用的比例值AIp， 并且，进行积分运算处理来计算积分补偿控制用的积分值AIi (步骤SIO、 Sll)，接着，将微分值Id、比例值AIp以及积分值AIi进行加法运算来计 算电动机驱动信号Imr (步骤S12)。
而且,通过将所计算的电动机驱动信号Imr输出至FET驱动电路31 ， 以及通过从FET驱动电路31向H电桥电路30的对角的场效应晶体管 FET1以及FET4或者FET3以及FET2供给接通状态的控制信号以及脉沖 宽度调制脉冲PWM，从而向电动机13供给驱动电流，使该电动机13产 生与作用于方向盘1的操舵转矩对应的操舵辅助力，并经由减速齿轮11 将该操舵辅助力传递至输出轴2b。
此时，在车辆停止的状态下对方向盘1进行操舵的这种所谓原地转 向的状态下，图5所示的操舵辅助指令值计算映射图的特性曲线的倾斜 度大，通过较小的转矩检测值Tm来计算较大的操舵辅助指令值Iref，因 此，能够通过电动机13产生较大的操舵辅助力，进行轻松的操舵。
另一方面，当车辆出发后到达规定车速以上时，如图5所示的操舵 辅助指令值计算映射图的特性曲线的倾斜度小，通过较大的转矩检测值
17Tm计算出较小的操舵辅助指令值Iref，因此，电动机13产生的操舵辅助 力变小，能够抑制方向盘1的操舵变得过于轻松从而进行最适合的操舵。
在该操舵辅助控制状态下，在图6的自身诊断处理中的步骤S38中， 也进行通常的异常诊断处理，在异常诊断结果为异常的情况下，将异常 结果存储在非易失性存储器29中，操舵辅助控制处理结束，并且通过输 出使电动机继电器33以及电源继电器34同时成为关闭状态的继电器控 制信号Cm以及Cp，来停止电动机13的驱动并切断向电源电路23以及 运算处理装置22的电力供给。
然后，当驾驶员停下车辆，使点火开关16成为断开状态时，在图6 的自身诊断处理中，从步骤S36转移至步骤S41，结束图4的操舵辅助控 制处理，接着，转移至步骤S42，判定是否经过了规定的延迟时间，在尚 未经过规定的延迟时间时，转移至步骤S44，判定点火开关16是否再次 变成了接通状态，当在点火开关16处于断开的状态下经过了规定的延迟 时间时，转移至步骤S43，通过输出使电动机继电器33以及电源继电器 34成为关闭状态的继电器控制信号Cm以及Cp而使电动机继电器33以 及电源继电器34成为关闭状态，切断从电池15向电源电路23的电力供 给，来切断向运算处理装置22、 H电桥电路30、 FET驱动电路31以及 电动机13的电力供给。
但是，当在使点火开关16成为断开状态以后经过特定的延迟时间之 前，再次使点火开关16成为接通状态时，从步骤S44返回至步骤S20， 由于初始诊断完成标志F被设成了"1"，因此，转移至步骤S23，执行初 始诊断项目中的、除了继电器诊断处理以及通过副MCU 102使电源继电 器34成为关闭状态来禁止操舵辅助的诊断处理以外的诊断项目的初始诊 断处理，然后转移至步骤S24。
因此，对判断是否能够除了继电器诊断处理以外开始操舵辅助控制 处理所需的诊断项目，再次进行初始诊断，在其诊断结果为正常或即使 异常也是能够进行操舵辅助控制的状态时，转移至步骤S30，判断操舵辅 助控制开始条件是否已成立，在操舵辅助控制开始条件已成立时，转移 至步骤S30，启动操舵辅助控制处理，恢复为操舵辅助控制状态。此时，在使点火开关16再次成为接通状态时，在步骤23所执行的 初始诊断处理中，取消了继电器诊断处理，因此，能够可靠地防止由于 继电器诊断处理而导致电动机继电器33以及电源继电器34单独地接通/ 关闭而多次产生冲击声音的异常噪声，能够防止使驾驶员感到不适，提 高了产品性能，并且通过取消花费时间的继电器诊断处理，能够縮短初 始诊断时间。而且，对继电器诊断处理以外的诊断项目进行诊断处理， 能够在縮短初始诊断时间的同时，进行所需要的初始诊断。
在使该点火开关16成为断开状态以后经过规定的延迟时间之前，再 次使点火开关16成为接通状态时的初始诊断处理中，本来电动机继电器 33以及电源继电器34继续为接通的状态，在最初的初始诊断中的继电器 诊断结果为正常的情况下，不会出现电动机继电器33以及电源继电器34 产生异常而重新进行操舵辅助控制处理的障碍，即使取消继电器诊断处 理也没有问题。
并且，在上述实施方式中，说明了在从该点火开关16成为断开状态 开始直至经过规定的延迟时间的期间内，再次使点火开关16成为接通状 态时，判定初始诊断处理是否已完成，并判断是否实施继电器诊断处理 的情况，但是不限于此，也可以根据从点火开关16成为接通状态开始直 至使该点火开关16成为断开状态的期间内所实施的诊断结果，来决定再 次使点火开关16成为接通状态时的诊断项目。
艮口，在启动了例如图4的操舵辅助控制处理并能够进行操舵辅助控 制的操舵辅助控制允许状态下，在检测出温度检测电路28的异常或非易 失性存储器29的异常等轻微异常时，将表示此时温度检测电路28的异 常或非易失性存储器29的异常的异常检测标志FT或FM设为'T'，并将 其保存在RAM或外部存储器的规定存储区域，在再次使点火开关16成 为接通状态时，在步骤S23的初始诊断处理中，参照RAM或外部存储器 的规定存储区域，确认有无异常检测标志FT或FM，并仅对存储有异常 检测标志的诊断项目进行初始诊断。
另外，在上述实施方式中，对通过由运算处理装置22执行 软件处 理来计算电动机驱动电流Imr的情况进行了说明，但是不限于此，也可以由硬件来计算电动机驱动电流Imr，该硬件由操舵辅助指令值运算器、 中心响应性改善电路、惯性补偿器、摩擦补偿器、微分补偿器、减法器、 比例运算器、积分运算器、加法器等进行组合而构成。
并且，在上述实施方式中，对应用EEPROM作为非易失性存储器 29的情况进行了说明，但是不限于此，也能够应用闪存等任意的非易失 性存储器。
并且，在上述实施方式中，对由主MCU 101以及副MCU 102两者 构成运算处理装置22的情况进行了说明，但是不限于此，也可以用l个 MCU或与此相当的运算处理装置来进行运算处理。
产业上的可利用性
根据本发明涉及的电动动力转向装置，通过自身诊断单元，每当操 舵辅助控制单元幵始工作时就进行初始诊断，但是，根据从前次操舵辅 助控制单元工作开始直至点火开关变成断开状态的期间内的诊断结果来 决定进行该初始诊断时的诊断项目，因此，可以取得能够仅进行必要的 初始诊断从而縮短初始诊断时间的效果。
另外，在从点火开关变成断开状态以后经过使操舵辅助控制单元保 持工作状态的规定的延迟时间之前，再次使点火开关成为接通状态时， 通过对伴随继电器等的电力切断单元的导通/切断动作的诊断项目以外的 诊断项目实施初始诊断，从而在从点火开关变成断开状态以后经过规定 的延迟时间之前，再次使点火开关成为接通状态时，通过省略电力切断 单元的诊断，能够可靠地防止电力切断单元的导通/切断动作时产生的异 常噪声，能够提高产品性能。
权利要求
1.一种电动动力转向装置，其具有操舵辅助机构，其具有向操舵系统施加操舵辅助力的电动机；操舵辅助控制单元，其对该操舵辅助机构的电动机进行驱动控制；自身诊断单元，其至少在点火开关变成接通状态时，进行包括所述操舵辅助控制单元的电力切断单元的诊断在内的初始诊断，在初始诊断结果为对所述操舵辅助控制单元的工作没有障碍的情况下，使所述操舵辅助控制单元工作，该电动动力转向装置的特征在于，所述自身诊断单元构成为，根据从所述操舵辅助控制单元工作以后直至点火开关成为断开状态的期间的诊断结果，来决定在下次的初始诊断中实施的诊断项目。
2. 根据权利要求l所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述自身诊断单元构成为，在所述点火开关变成接通状态时，进行初始诊断，并且在如下情况下，对除了伴随所述电力切断单元的导通/切 断动作的诊断项目以外的诊断项目实施初始诊断，该情况是指在点火开 关变成断开状态以后、经过将所述操舵辅助控制单元保持在工作状态的 规定的延迟时间之前，点火开关再次变成接通状态。
3. 根据权利要求1或2所述的电动动力转向装置，其特征在于，所述电力切断单元由控制单元进行工作控制，该控制单元除了具有 来自点火开关的电力供给系统以外，还具有来自电力供给源的电力供给 系统。
4. 根据权利要求1至3中任意一项所述的电动动力转向装置，其特 征在于，所述操舵辅助控制单元具有运算处理装置，其根据从操舵转矩检测单元所输入的操舵转矩来计 算电流指令值；电动机控制装置，其根据由该运算处理装置所计算的电流指令值， 来驱动所述电动机；电力切断单元，其向该电动机控制装置供给来自电源装置的电力；电动机继电器，其安装在所述电动机控制单元以及所述电动机之间;以及电源电路，其经由向所述运算处理装置供给工作电力的点火开关而 与电力供给源连接，并且连接在所述电力切断单元以及所述电动机控制 装置之间。
全文摘要
本发明提供在使点火开关成为断开状态后经过规定的延迟时间之前再次使点火开关成为接通状态时，能够在缩短初始诊断时间的同时，防止产生异常噪声的电动动力转向装置。该电动动力转向装置具有操舵辅助控制单元，其对操舵辅助机构的电动机进行驱动控制；自身诊断单元，其至少在点火开关变成接通状态时，进行包括所述操舵辅助控制单元的电力切断单元的诊断在内的初始诊断，在初始诊断结果为对所述操舵辅助控制单元的工作没有障碍的情况下，使所述操舵辅助控制单元工作(步骤S21至步骤S46)，所述自身诊断单元构成为，根据从所述操舵辅助控制单元工作以后直至点火开关成为断开状态的期间的诊断结果，来决定在下次的初始诊断中实施的诊断项目(步骤S45)。
文档编号B62D101/00GK101678855SQ20088001685
公开日2010年3月24日 申请日期2008年4月21日 优先权日2007年5月23日
发明者川田秀明, 熊谷绅 申请人:日本精工株式会社