CN114940206A - 控制装置以及电动助力转向装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
提供控制装置以及电动助力转向装置的控制方法。能够削减与电动助力转向装置的控制相关的设计工时。一种控制装置,其控制电动助力转向装置,该电动助力转向装置具备产生转向扭矩的马达,对车辆的转向机构赋予转向力,其中,控制装置具备控制部,该控制部接收特定信号,并基于接收到的所述信号所表示的请求值来控制所述马达,特定信号是表示与马达的动作有关的请求值的信号,包含特定种类的请求值及请求值的属性。
Description
技术领域
本发明涉及控制装置以及电动助力转向装置的控制方法。
背景技术
车辆的电动助力转向装置要求高可靠性和各种转向性能。因此,在电动助力转向装置的开发中,设计工时的增大成为课题,期望设计的高效化。例如,在专利文献1中公开了对控制电动助力转向装置的控制装置的设计进行辅助的装置。专利文献1的设计辅助装置将控制装置的程序分割为按控制功能区分的多个控制模块,具有将控制模块、设计参数与要求规格的分类对应起来的表。由此,在电动助力转向装置的设计从上游工序向下游工序推进时,能够高效地反映要求规格。
专利文献1:日本特开2008-269080号公报
然而,在提出了车辆的新功能的情况下等,有时会大幅变更电动助力转向装置的规格。在这种情况下,难以实现设计的高效化,因此期望削减设计工时。
发明内容
本发明是鉴于上述背景而完成的,其目的在于削减与电动助力转向装置的控制相关的设计工时。
作为用于实现上述目的的第一方式,可举出一种控制装置,其控制电动助力转向装置,该电动助力转向装置具备产生转向扭矩的马达,对车辆的转向机构赋予转向力,其中,所述控制装置具备控制部,该控制部接收特定信号,并基于接收到的所述特定信号所表示的请求值来控制所述马达,所述特定信号是表示与所述马达的动作有关的请求值的信号,包含特定种类的请求值及请求值的属性。
在上述电动助力转向装置中,也可以构成为,所述控制装置具有仲裁部,该仲裁部接收所述控制装置的外部的装置发送的请求信号,所述仲裁部通过对所述外部的装置发送的请求信号进行仲裁来生成所述特定信号,并将所生成的所述特定信号发送至所述控制部。
在上述电动助力转向装置中,也可以构成为,接收由所述控制装置的外部的装置进行仲裁并发送的所述请求信号。
在上述电动助力转向装置中,也可以构成为,所述控制装置具有决定所述特定信号的优先级的优先级指定信息,所述控制部按照所述优先级指定信息所决定的优先级,基于所述特定信号所表示的请求值来控制所述马达。
在上述电动助力转向装置中,也可以构成为,所述优先级指定信息是将所述特定信号所表示的请求值的属性与所述特定信号所表示的请求值的处理的优先级对应起来的信息,所述控制部按照所述优先级指定信息所决定的优先级,基于所述特定信号所表示的请求值来控制所述马达。
在上述电动助力转向装置中,也可以构成为,所述特定信号所表示的请求值的属性包含所述特定信号所表示的请求值的种类、和所述特定信号所表示的请求值的功能安全性等级中的至少任一个。
在上述电动助力转向装置中,也可以构成为,所述特定信号所表示的请求值的属性包含所述特定信号所表示的请求值的功能安全性等级,所述优先级指定信息是如下信息,针对功能安全性等级不同的所述特定信号,决定优先执行基于功能安全性等级高的所述特定信号的处理,针对功能安全性等级等同的所述特定信号,决定优先执行基于请求值大的所述特定信号的处理。
在上述电动助力转向装置中,也可以构成为,所述转向机构具备转向盘,所述特定信号所包含的请求值是表示在根据所述转向盘的操作量使所述马达进行动作的情况下对所述转向盘的操作量附加的附加扭矩的值。
作为用于实现上述目的的第二方式,可举出一种电动助力转向装置的控制方法,该电动助力转向装置具备产生转向扭矩的马达,对车辆的转向机构赋予转向力,其中,向控制所述马达的控制装置输入特定信号,所述特定信号是表示与所述马达的动作有关的请求值的信号,包含特定种类的请求值和请求值的属性,通过所述控制装置,基于所述特定信号所表示的请求值来控制所述马达。
发明效果
根据上述结构,即使在产生了与电动助力转向装置的动作相关的设计变更的情况下,也能够以不大幅变更控制装置的规格的方式来应对,因此能够削减与电动助力转向装置的控制相关的设计工时。
附图说明
图1是电动助力转向装置的概略结构图。
图2是表示控制装置的结构的图。
图3是表示控制装置的处理的例子的说明图。
图4是表示优先级映射的例子的示意图。
图5是表示控制装置的动作的流程图。
图6是表示控制装置的动作的流程图。
标号说明
10…电动助力转向装置、12…转向盘、20…前轮、22…马达、22a…输出轴、28…扭矩传感器、32…转向角传感器、100…控制装置、102…仲裁部、104…控制部、112、114…优先级映射(优先级指定信息)、200…上位控制部、201…第一上位控制部、202…第二上位控制部、203…第三上位控制部、211…驾驶辅助装置、212…停车辅助装置、213…乘员监视装置、S1、S2、S3…信号(请求信号)、S11…特定信号。
具体实施方式
[1.电动助力转向装置的结构]
图1是实施方式的电动助力转向装置10的概略结构图。在图1中一并图示与电动助力转向装置10的控制相关的装置。
电动助力转向装置10是搭载于车辆并进行车辆的转向的装置。例如,电动助力转向装置10搭载于四轮汽车。电动助力转向装置10具备供车辆的驾驶员操作的转向盘12(方向盘)。
具备电动助力转向装置10的车辆根据方向盘12的操作,通过后述的马达22产生转向扭矩,辅助驾驶员的转向。另外,上述车辆具有通过电动助力转向装置10进行超过转向盘12的操作量的转向、以及不与转向盘12的操作对应的操作的功能。
电动助力转向装置10具有转向盘12、转向轴14、齿条轴16、转向横拉杆18以及作为转向轮的左右的前轮20。转向轴14、齿条轴16以及转向横拉杆18构成手动转向操纵系统。
手动转向系统将驾驶员对转向盘12的转向动作直接传递给前轮20。转向轴14具备:主转向轴52,其与转向盘12一体结合;小齿轮轴54,其设置有齿条和小齿轮机构的小齿轮56;以及万向接头58,其连结主转向轴52和小齿轮轴54。小齿轮56与能够在车宽方向上往复移动的齿条轴16的齿条齿62啮合。
通过驾驶员操作转向盘12而产生的旋转力、即转向扭矩Tr经由主转向轴52及万向接头58传递至小齿轮轴54。转向扭矩Tr通过小齿轮轴54的小齿轮56以及齿条轴16的齿条齿62而被转换为推力,该推力使齿条轴16在车宽方向上移位。伴随着齿条轴16的移位,转向横拉杆18使前轮20转向,从而车辆的朝向发生变化。
电动助力转向装置10具有马达22、蜗轮24、蜗杆蜗轮机构26、扭矩传感器28、转向角传感器32以及控制装置100。
马达22、蜗轮24以及蜗杆蜗轮机构26构成辅助驱动系统。辅助驱动系统生成帮助驾驶员进行转向和代替驾驶员进行转向的转向辅助力。马达22的输出轴22a与蜗轮24连结,进而经由蜗杆蜗轮机构26与齿条轴16连结。与蜗轮24啮合的蜗轮蜗杆机构26形成于小齿轮轴54,小齿轮轴54与齿条轴16连结。
扭矩传感器28、转向角传感器32以及控制装置100构成辅助控制系统。辅助控制系统控制辅助驱动系统。马达22例如是3相交流无刷马达。根据控制装置100的控制,从未图示的逆变器向马达22供给电力,马达22生成与供给电力对应的驱动力。马达22的驱动力经由输出轴22a、蜗轮24以及小齿轮轴54向齿条轴16传递而进行车辆的转向。
扭矩传感器28检测电动助力转向装置10的转向扭矩Tr,并将检测值输出至控制装置100。扭矩传感器28例如如图1所示设置于小齿轮轴54,基于由磁致伸缩引起的磁特性的变化来检测转向操纵扭矩Tr。转向角传感器32检测电动助力转向装置10的转向角θs,并向控制装置100输出。
控制装置100基于由转向角传感器32检测出的转向角θs、以及扭矩传感器28检测出的转向扭矩Tr的值,执行转向操纵辅助控制。在转向辅助控制中,控制装置100根据方向盘12的操作量使马达22进行动作,产生辅助扭矩。通过转向辅助控制,驾驶员能够以较轻的力操作转向盘12。在转向辅助控制中,控制装置100根据转向盘12的操作量使前轮20转向。
并且,在控制装置100连接有上位控制部200。与控制装置100连接的上位控制部200的数量没有限制,当然也可以构成为多个上位控制部200与控制装置100连接。在图1中,作为上位控制部200,图示了第一上位控制部201、第二上位控制部202以及第三上位控制部203与控制装置100连接的结构。
上位控制部200是进行车辆姿势的控制的装置,由单个ECU(Electronic ControlUnit:电子控制单元)或者包含ECU的多个设备构成。上位控制部200请求控制装置100进行不与转向盘12的操作量对应的前轮20的转向。ECU具备由微控制器或CPU(CentralProcessing Unit:中央处理单元)构成的处理器。ECU也可以包含存储供处理器处理的数据、程序的存储器、收发信号的收发器电路等。
上位控制部200与控制装置100例如通过CAN(Controller Area Network:控制器局域网络)总线被连接。在该结构中,上位控制部200只要能够通过CAN总线向控制装置100送出信号即可,并不限定于控制装置100与上位控制部200以1对1的方式直接连接的结构。
上位控制部200例如是构成先进的驾驶辅助系统(ADAS:Advanced Driver-Assistance Systems)的装置。
作为上位控制部200的功能,例如可举出在驾驶员对转向盘12的转向中加上转向角的转向辅助功能。更详细而言,是具有在车辆行驶中以不从道路的车道脱离的方式进行转向的车道脱离防止(RDM:Road Departure Mitigation)功能、辅助车辆的直行行驶的直行辅助(SDA:Straight Driving Assist)功能、使行驶中的车辆的姿势稳定的运动自适应(Motion Adaptive)功能的系统。上位控制部200也可以是不伴随转向盘12的操作而进行转向的系统。具体而言,可举出自动地执行车道变更的动作的自动车道变更(ALC:AutomaticLane Change)功能、维持车辆在车道的中央附近行驶的状态的车道维持辅助(LKA:LaneKeep Assistance)功能、自动地进行车辆的加减速和转向的自动驾驶(AD:AutomatedDrive)功能。AD功能例如是在驾驶员将手从转向盘12离开的所谓的非手动状态下控制车辆的功能。另外,AD功能也可以是以驾驶员用手触摸转向盘12的所谓手动状态为条件来控制车辆的功能。另外,作为上位控制部200的功能,可举出使车辆移动到规定的停车位置的自动停车系统(APS:Automatic Parking System)。另外,作为上位控制部200的功能,可列举为了避免碰撞而进行转向的紧急转向(AES:Automatic Emergency Steering)功能、侧面碰撞缓和(SCM:Side Collision Mitigation)功能。另外,作为上位控制部200的功能,可举出检测驾驶员的身体状态而紧急地使车辆停止的MES(Medical Emergency Stop:医疗紧急停止)功能、监视驾驶员的状态并为了向驾驶员发出警告而进行转向的驾驶员监视(DAM:Driver Attention Monitor:驾驶员注意力监视器)功能。
上位控制部200例如构成为具有上述列举的功能中的1个或多个功能的装置。图1所示的第一上位控制部201、第二上位控制部202以及第三上位控制部203是具有上述的1个或多个功能的ECU,发送与该功能关联的信号S1、S2、S3。信号S1、S2、S3是请求通过电动助力转向装置10进行转向的信号。控制装置100基于信号S1、S2、S3控制马达22,进行转向。信号S1、S2和S3对应于请求信号的一例。
[2.控制装置的结构]
图2是表示控制装置100的结构的图。
控制装置100具备仲裁部102及控制部104。仲裁部102以及控制部104可以分别由独立的ECU构成,也可以由将仲裁部102和控制部104统一在一起的ECU构成控制装置100。
信号S1、S2、S3被输入仲裁部102。仲裁部102具有优先级映射112。优先级映射112包含确定信号S1、S2、S3的执行顺序的优先级的信息。优先级映射112对应于优先级指定信息的示例。仲裁部102按照优先级映射112,执行信号S1、S2、S3的仲裁,并将仲裁后的特定信号S11发送至控制部104。
控制部104基于从扭矩传感器28输入的转向扭矩Tr以及从转向角传感器32输入的转向角θs,执行由特定信号S11指示的处理,控制马达22。控制部104也可以不与马达22直接连接。例如,也可以是控制部104对向马达22供给电力的未图示的逆变器进行控制的结构。
控制部104具有优先级映射114。优先级映射114包含确定特定信号S11的执行顺序的优先级的信息。优先级映射114可以是与优先级映射112相同的信息,也可以是不同的信息。控制部104在特定信号S11所示的请求冲突的情况下,按照优先级映射114决定的优先级,执行与请求对应的处理。
[3.控制装置的动作]
列举具体例来说明控制装置100的动作的详细情况。
图3是表示控制装置100的处理的例子的说明图。
在图3中,作为第一上位控制部201的具体例,示出驾驶辅助装置211,作为第二上位控制部202的具体例,示出停车辅助装置212,作为第三上位控制部203的具体例,示出乘员监视装置213。
驾驶辅助装置211、停车辅助装置212、乘员监视装置213发送的信号S1、S2、S3包括请求值和请求值的属性。请求值的属性例如包含请求值的种类和与请求关联的功能。
驾驶辅助装置211具有非手动状态下的AD功能、AES功能、MES功能以及SDA功能。在该结构中,信号S1所包含的请求值的种类是目标转向角、振动请求、振动方向、附加扭矩。请求值表示驾驶辅助装置211对控制装置100请求的电动助力转向装置10的动作量。目标转向角是通过马达22进行转向操纵的角度,是转向角传感器32检测的转向角。例如,请求值“目标转向角(AD)”是AD功能指定的转向角的值,是请求控制部104将该值作为目标来驱动马达22的信号。
同样地,信号S1所包含的“目标转向角(AES)”是AES功能所请求的请求值,“目标转向角(MES)”是MES功能所请求的请求值。“附加扭矩(SDA)”是SDA功能的请求值。
信号S1的请求值的属性包含表示请求值的种类是目标转向角、附加扭矩、振动请求或者振动方向的情况的信息。此外,信号S1的请求值的属性是表示与请求值相关的功能是AD功能、AES功能、MES功能或SDA功能的情况的信息。
振动是通过由马达22断续地切换输出轴22a的旋转方向而使转向盘12产生振动的功能。例如,驾驶辅助装置211在通过驾驶员监视功能判定为驾驶员未集中精神进行驾驶的情况下,发送请求进行振动的信号S1。振动请求是请求控制部104执行振动功能的控制信号。振动方向是在振动功能开始时指定使输出轴22a移动的方向的请求值,作为驾驶员观察到的转向盘12的转动方向,指定CW(顺时针)以及CCW(逆时针)中的任一个。控制部104也可以通过马达22以多种模式产生振动。在该情况下,信号S1、S2、S3也可以包含指定振动的模式的请求值。
驾驶辅助装置211在AD功能、AES功能以及MES功能各自进行请求的定时发送信号S1。因此,驾驶辅助装置211发送信号S1的定时以及信号S1所包含的请求的种类根据驾驶辅助装置211的功能的执行状态而不同。
停车辅助装置212是自动停车系统(APS)。停车辅助装置212在使车辆停在所指定的停车位置的处理中,向控制装置100请求进行转向,并指定目标转向角。信号S2包含“目标转向角(APS)”作为APS的请求值。本实施方式的自动停车系统的功能以驾驶员未触碰转向盘12为条件来执行。请求值的属性是表示请求值的种类是目标转向角的情况的信息、以及表示与请求值关联的功能是APS功能的情况的信息。
乘员监视装置213具有驾驶员监视(DAM)功能。乘员监视装置213在需要向驾驶员进行通知的情况下,将振动请求以及振动方向作为信号S3发送。请求值的属性是表示请求值的种类是振动请求或者振动方向的情况的信息。信号S3也可以包含表示与请求值关联的功能是DAM功能的情况的信息来作为请求值的属性,但在此省略。
仲裁部102进行信号S1、S2、S3的仲裁处理。仲裁处理是在从上位控制部200针对控制装置100进行了有冲突的请求的情况下,消除冲突的处理。所谓冲突,具体而言,包括:(1)在控制装置100按照信号S1、S2、S3中的任一个执行马达22的控制的期间,要求进行与正在执行的控制相同种类的控制;(2)在控制装置100按照信号S1、S2、S3中的任一个开始马达22的控制之前,要求进行与将要执行的控制相同种类的控制。存在相同的信号发生冲突的可能性,例如,驾驶辅助装置211发送的第一次的信号S1和第二次的信号S1也会冲突。
仲裁部102将信号S1、S2、S3转换为控制部104能够接收的标准化的特定信号S11。在本实施方式中,特定信号S11包含请求值、请求值的种类、以及请求值的功能安全性等级。请求值的类型和请求值的功能安全性等级是请求值的属性的一例。功能安全性等级也可以称为安全性要求等级。作为功能安全性等级的具体例,可举出由IEC61508定义的SIL(Safety Integrity Level:安全完整性等级)、以及由ISO26262定义的ASIL(AutomotiveSafety Integrity Level:汽车安全完整性等级)。在本实施方式中,对采用ASIL的例子进行说明。本实施方式的特定信号S11包括请求值、请求值的种类以及请求值的ASIL的等级即ASIL-A、ASIL-B、ASIL-C、ASIL-D。特定信号S11是以特定的方式包含请求值的种类以及请求值的属性的信号。
仲裁部102在信号S1、S2、S3冲突的情况下,基于冲突的信号所表示的请求值的属性来判定优先级。用于优先级的判定的请求值的属性可以举出请求值的鲁棒性。鲁棒性可以说是请求值的可靠性,例如可以举出功能安全性等级。在本实施方式中,使用ASIL等级作为鲁棒性的属性。仲裁部102赋予信号S1、S2、S3所包含的请求值的属性中的、与表示与请求值关联的功能的信息对应的ASIL等级。例如,ASIL-D与AD或APS等通过非手动被执行的功能、AES功能、MES功能相对应,ASIL-B与手动功能相对应,振动请求以及振动方向被设为ASIL的对象以外。
图4是表示优先级映射112的例子的示意图。
优先级映射112基于请求值的种类和请求值的ASIL等级来决定请求值的优先级。图4所示的优先级映射112是在比较了2个请求值的情况下指定优先的请求值的方式,但例如也可以是针对3个以上的请求值决定优先级的顺位的信息。优先级映射112针对同一种类的请求值,决定使ASIL等级较高的请求值优先。另外,优先级映射112与请求值的种类相关联地、按照目标转向角、附加扭矩、振动的顺序将优先级决定得低。例如,无论ASIL等级如何,目标转向角都优先于附加扭矩。对于相同种类的请求值,ASIL-D的请求值优先于ASIL-B的请求值。振动能够与基于目标转向角的请求值的控制部104的动作、以及基于附加扭矩的请求值的控制部104的动作并列地执行。
优先级映射112的优先级不限于上述。例如,可以将基本的优先级设为如上所述,并设置例外的情况。具体而言,在优先级映射112中,可以采用ASIL-D的附加扭矩的请求值的优先级比ASIL-B的目标转向角高的设定。这样,在本实施方式中,是利用优先级映射112来决定请求值的优先级的,因此也能够设定不符合基本的优先级的规则的优先级。对于优先级映射114也同样。
另外,作为决定优先级的规则,当然也可以设为使ASIL等级优先于请求值的种类的规则。
在此,作为请求值的鲁棒性,也可以利用向控制装置100输入请求值的通信路径的鲁棒性。例如,在上位控制部200与控制装置100通过CAN总线连接的情况下,也可以使通过利用了消息认证码(MAC:Message Authentication Code)的通信路径发送至控制装置100的请求值的优先级高于不利用MAC而发送的请求值。
另外,在本实施方式中,控制部104所具有的优先级映射114是与优先级映射112相同的信息。
图5是表示控制装置100的动作的流程图,尤其表示仲裁部102的动作。
仲裁部102从上位控制部200接收信号(步骤ST1),判定接收到的信号是否与其他信号冲突(步骤ST2)。在步骤ST2中,例如,判定在步骤ST1中接收到的信号的请求值与在步骤ST1以前已接收的信号的请求值是否冲突。另外,仲裁部102在步骤ST1中以较短的时间差接收到多个信号的情况下,判定这些多个信号的请求值是否冲突。
在判定为冲突的情况下(步骤ST2;是),仲裁部102开始仲裁处理(步骤ST3)。在仲裁处理中,仲裁部102判定冲突的信号所表示的请求值的功能安全性等级(步骤ST4)。仲裁部102基于冲突的请求值的种类及功能安全性等级,按照优先级映射112来判定优先级(步骤ST5)。仲裁部102选择优先级高的请求值(步骤ST6)。
仲裁部102生成包含所选择的请求值、所选择的请求值的种类、以及在步骤ST4中判定出的功能安全性等级的特定信号S11(步骤ST7),并向控制部104发送特定信号S11(步骤ST8)。
另外,仲裁部102在判定为在步骤ST1中接收到的信号不冲突的情况下(步骤ST2;否),转移至步骤ST7并执行处理。
控制部104基于仲裁部102发送的特定信号S11来控制马达22。另外,控制部104具有在发生了特定信号S11的冲突的情况下基于优先级映射114进行仲裁的功能。
图6是表示控制装置100的动作的流程图,尤其表示控制部104的动作。
控制部104接收特定信号S11(步骤ST11),判定接收到的特定信号S11的请求值是否与正在执行的控制冲突(步骤ST12)。在判定为不冲突的情况下(步骤ST12;否),控制部104按照在步骤ST11中接收到的特定信号S11进行马达22的控制(步骤ST13)。
在判定为冲突的情况下(步骤ST12;是),控制部104基于优先级映射114来判定请求值的优先级(步骤ST14)。控制部104选择优先级高的请求值(步骤ST15)。控制单元104根据所选择的请求值来执行控制(步骤ST13)。
这样,向控制部104输入仲裁部102进行仲裁而生成的特定信号S11。特定信号S11中包含的请求值是预先指定的。仲裁部102基于信号S1、S2、S3生成特定信号S11,该特定信号S11包含符合控制部104的规定的请求值以及请求值的属性。因此,控制部104只要与特定信号S11所包含的请求值对应即可。
在图3中,作为特定信号S11可能包含的请求值,例示有转向角控制模式、目标转向角、附加扭矩、扭矩上限值、振动模式以及振动方向。在该例子中,转向角控制模式、目标转向角、附加扭矩以及扭矩上限值是ASIL-D或者ASIL-B的请求值。即,控制部104只要具有基于转向角控制模式、目标转向角、附加扭矩、扭矩上限值、振动模式以及振动方向的请求值来控制马达22的功能即可。此外,控制部104只要能够区分作为请求值的属性的ASIL-D、ASIL-C、ASIL-B、ASIL-A以及QM这5个阶段的请求值即可。
例如,在上位控制部200是具有与上述列举的功能不同的新的功能的装置的情况下,仲裁部102只要安装基于新的装置输出的请求值来生成特定信号S11的功能即可。在该情况下,能够不变更控制部104的设计而在车辆中搭载新的功能。
特征还在于,构成为特定信号S11中能够包含附加扭矩。附加扭矩例如是SDA功能、车道脱离防止(RDM)功能、运动自适应功能的请求值。可以将这些功能的请求值设为电动助力转向装置10的转向角,但转向角的请求值有可能成为功能安全性等级高的请求值。与此相对,指示转向角的加法运算的附加扭矩在以手动状态为前提的情况下,特别是在以将附加的扭矩的值被限制为小于恒定值为前提的情况下,能够降低功能安全性等级。因此,能够通过控制部104进行与附加扭矩的请求值对应的控制,从而能够减少控制装置100进行功能安全性等级高的控制的机会。该结构例如能够通过由上位控制部200进行将直行辅助(SDA)功能、车道脱离防止(RDM)功能以及运动自适应功能的请求值从转向角的请求值向附加扭矩的请求值变换来实现。另外,仲裁部102也可以构成为,在生成特定信号S11时,进行从转向角的请求值向附加扭矩的请求值的变换。
[4.其他实施方式]
上述实施方式示出应用了本发明的一个具体例,并不限定应用发明的方式。
在上述实施方式中,对仲裁部102执行信号S1、S2、S3的仲裁的结构进行了说明,但也可以在上位控制部200执行仲裁后生成信号S1、S2、S3,并发送至控制装置100。例如,上位控制部200也可在将功能安全性等级高的请求值(例如ASIL~D的请求值)发送至控制装置100的情况下,在上位控制部200中进行仲裁之后,将仲裁过的信号S1、S2、S3发送至控制装置100。在该情况下,也可以构成为第一上位控制部201、第二上位控制部202以及第三上位控制部203相互通过CAN总线执行通信,控制装置100能够以仲裁后的顺序以及定时接收信号S1、S2、S3。执行功能安全性等级高的处理的上位控制部200具有与高的功能安全性等级对应的可靠性。通过利用这样的上位控制部200执行仲裁,能够减少对仲裁部102的可靠性的要求,能够更容易地实现控制装置100。
在上述实施方式中,对使车辆的前轮20转向的电动助力转向装置10进行控制的结构进行了说明,但这是一例。由本发明控制的动力转向装置只要是通过使车轮转向来维持以及变更车辆姿势的装置即可。例如,可以是使包括车辆的前轮20和后轮的4轮转向的装置,也可以是仅使后轮转向的装置。
控制装置100也可以是除了仲裁部102及控制部104以外还具备1个或多个控制装置的结构。另外,控制装置100也可以是除了扭矩传感器28以及转向角传感器32之外还基于其他传感器的检测值来控制电动助力转向装置10的结构。另外,控制装置100不限于具备相当于仲裁部102以及控制部104的硬件的结构,也可以是通过由处理器执行程序来实现仲裁部102和控制部104的功能的结构。
[5.上述实施方式所支持的结构]
上述实施方式是以下结构的具体例。
(第一项)一种控制装置,其控制电动助力转向装置,该电动助力转向装置具备产生转向扭矩的马达,对车辆的转向机构赋予转向力,其中,所述控制装置具备控制部,该控制部接收特定信号,并基于接收到的所述特定信号所表示的请求值来控制所述马达,所述特定信号是表示与所述马达的动作有关的请求值的信号,包含特定种类的请求值及请求值的属性。
根据第一项的控制装置,控制部只要能够处理特定种类的请求值即可。因此,在使控制装置与伴随车辆的转向的新功能对应的情况下,不需要大幅变更控制马达的控制部的设计。因此,能够削减与电动助力转向装置的控制相关的设计工时。
(第二项)根据第一项所述的控制装置,其中,所述控制装置具有仲裁部,该仲裁部接收所述控制装置的外部的装置发送的请求信号,所述仲裁部通过对所述外部的装置发送的请求信号进行仲裁来生成所述特定信号,并将所生成的所述特定信号发送至所述控制部。
根据第二项的控制装置,除了控制马达的控制部以外,还具备对向控制装置发送的要求信号进行仲裁的仲裁部,因此控制部对仲裁后的特定信号进行处理即可。因此,在追加伴随车辆的转向的新功能的情况下等,能够将控制部的设计变更抑制为小规模的变更,能够削减与电动助力转向装置的控制相关的设计工时。
(第三项)根据第二项所述的控制装置,其中,所述控制装置接收由所述控制装置的外部的装置进行仲裁并发送来的所述请求信号。
根据第三项的控制装置,控制装置能够接收仲裁后的请求值并进行处理。例如,在控制装置需要对包含功能安全性等级较高的请求值的要求信号进行仲裁的情况下,对控制装置要求较高的可靠性。与此相对,如果构成为由执行功能安全性等级高的处理的上位控制部来发送仲裁后的请求信号,则能够减小对控制装置的可靠性的要求。因此,能够削减控制装置的设计所需的设计工时。
(第四项)根据第一项至第三项中任一项所述的控制装置,其中,所述控制装置具有决定所述特定信号的优先级的优先级指定信息,所述控制部按照所述优先级指定信息所决定的优先级,基于所述特定信号所表示的请求值来控制所述马达。
根据第四项的控制装置,能够在不进行复杂的仲裁处理的情况下,基于特定信号所表示的请求值来执行马达的控制。
(第五项)根据第四项所述的控制装置,其中,所述优先级指定信息是将所述特定信号所表示的请求值的属性与所述特定信号所表示的请求值的处理的优先级对应起来的信息,所述控制部按照所述优先级指定信息所决定的优先级,基于所述特定信号所表示的请求值来控制所述马达。
根据第五项的控制装置,通过利用请求值的属性,能够容易地判断请求值的优先级,执行马达的控制。
(第六项)根据第五项所述的控制装置,其中,所述特定信号所表示的请求值的属性包含所述特定信号所表示的请求值的种类、和所述特定信号所表示的请求值的功能安全性等级中的至少任一个。
根据第六项的控制装置,能够基于请求值的种类、功能安全性等级,以维持车辆的转向所要求的可靠度的方式决定优先级。由此,能够以较少的设计工时实现满足转向所要求的可靠度的设计。
(第七项)根据第五项或第六项所述的控制装置,其中,所述特定信号所表示的请求值的属性包含所述特定信号所表示的请求值的功能安全性等级,所述优先级指定信息是如下信息,针对功能安全性等级不同的所述特定信号,决定优先执行基于功能安全性等级高的所述特定信号的处理,针对功能安全性等级等同的所述特定信号,决定优先执行基于请求值大的所述特定信号的处理。
根据第七项的控制装置,优先执行基于功能安全性等级高的请求值的控制。因此,能够以较少的设计工时实现满足车辆的转向所要求的可靠度的设计。
(第八项)根据第一项至第七项中任一项所述的控制装置,其中,所述转向机构具备转向盘,所述特定信号所包含的请求值是表示在根据所述转向盘的操作量使所述马达进行动作的情况下对所述转向盘的操作量附加的附加扭矩的值。
根据第八项的控制装置,能够基于附加扭矩的请求值来控制马达,因此能够减轻控制部中的处理的负荷。
(第九项)一种电动助力转向装置的控制方法,该电动助力转向装置具备产生转向扭矩的马达,对车辆的转向机构赋予转向力,其中,向控制所述马达的控制装置输入特定信号,所述特定信号是表示与所述马达的动作有关的请求值的信号,包含特定种类的请求值和请求值的属性,通过所述控制装置,基于所述特定信号所表示的请求值来控制所述马达。
根据第九项的电动助力转向装置的控制方法,控制装置基于特定种类的请求值来控制马达。因此,在使控制装置与伴随于车辆的转向的新功能对应的情况下,不需要大幅变更与马达的控制相关的设计。因此,能够削减与电动助力转向装置的控制相关的设计工时。
Claims (9)
1.一种控制装置,其控制电动助力转向装置,该电动助力转向装置具备产生转向扭矩的马达,对车辆的转向机构赋予转向力,其中,
所述控制装置具备控制部,该控制部接收特定信号,并基于接收到的所述特定信号所表示的请求值来控制所述马达,所述特定信号是表示与所述马达的动作有关的请求值的信号,包含特定种类的请求值及请求值的属性。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其中,
所述控制装置具有仲裁部,该仲裁部接收所述控制装置的外部的装置发送的请求信号,
所述仲裁部通过对所述外部的装置发送的请求信号进行仲裁来生成所述特定信号,并将所生成的所述特定信号发送至所述控制部。
3.根据权利要求2所述的控制装置,其中,
所述控制装置接收由所述控制装置的外部的装置进行仲裁而发送的所述请求信号。
4.根据权利要求1所述的控制装置,其中,
所述控制装置具有决定所述特定信号的优先级的优先级指定信息,
所述控制部按照所述优先级指定信息所决定的优先级,基于所述特定信号所表示的请求值来控制所述马达。
5.根据权利要求4所述的控制装置,其中,
所述优先级指定信息是将所述特定信号所表示的请求值的属性与所述特定信号所表示的请求值的处理的优先级对应起来的信息,
所述控制部按照所述优先级指定信息所决定的优先级,基于所述特定信号所表示的请求值来控制所述马达。
6.根据权利要求5所述的控制装置,其中,
所述特定信号所表示的请求值的属性包含所述特定信号所表示的请求值的种类、和所述特定信号所表示的请求值的功能安全性等级中的至少任一个。
7.根据权利要求5所述的控制装置,其中,
所述特定信号所表示的请求值的属性包含所述特定信号所表示的请求值的功能安全性等级,
所述优先级指定信息是如下信息,针对功能安全性等级不同的所述特定信号,决定优先执行基于功能安全性等级高的所述特定信号的处理,针对功能安全性等级相同的所述特定信号,决定优先执行基于请求值大的所述特定信号的处理。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的控制装置,其中,
所述转向机构具备转向盘,
所述特定信号所包含的请求值是表示在根据所述转向盘的操作量使所述马达进行动作的情况下对所述转向盘的操作量附加的附加扭矩的值。
9.一种电动助力转向装置的控制方法,该电动助力转向装置具备产生转向扭矩的马达,对车辆的转向机构赋予转向力,其中,在该电动助力转向装置的控制方法中,
向控制所述马达的控制装置输入特定信号,所述特定信号是表示与所述马达的动作有关的请求值的信号,包含特定种类的请求值和请求值的属性,
通过所述控制装置,基于所述特定信号所表示的请求值来控制所述马达。
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