JP2006142969A - 車両用電動式パワーステアリング制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両のステアリング機構に操舵補助力を付加するモータと、ステアリング機構の操舵状態に応じた電流をモータに通電するコントローラ3とを備え、コントローラ3は、車両への搭載時に、車両のハンドル1の左右取付け位置判定に寄与する車両情報を車両から取得する車両情報取得手段102と、車両情報に関連したパラメータPを記憶するパラメータ記憶手段103と、記憶されたパラメータPと取得された車両情報とを比較する車両情報比較手段106とを含む。コントローラ3は、車両情報比較手段106の比較結果が不一致の場合には操舵補助を実行せず、一致した場合に操舵補助を実行する。
【選択図】図2
Description
しかしながら、ブラシレスモータは、周知のとおり多相で駆動されることから、コントローラのソフトを変更せずに、モータ電流供給の正負をコネクタ部分で単純に入れ替えることなどによって左右共用に対応することはできない。
また、多相制御のブラシレスモータを用いた場合には、コントローラのソフトを変更せずに、モータ電流供給の正負をコネクタ部分で入れ替えるなどの単純な物理的変換によって左右共用に対応することができないという問題があった。
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
図1はこの発明の実施の形態1に係る車両用電動式パワーステアリング制御装置を示すブロック構成図である。
また、図2は図1内のコントローラ3の機能構成を示すブロック図であり、図3はこの発明の実施の形態1による動作を示すフローチャートである。
コントローラ3は、バッテリ4からの給電により動作し、ハンドル1(ステアリング機構)の操舵状態に応じた電流をモータ7に通電する。
モータ7は、ハンドル1およびステアリングシャフト2を含むステアリング機構を駆動するための電動式パワーステアリング装置の本体を構成している。
また、車両情報比較手段106は、車載LAN101、パラメータ記憶手段103および制御手段105に接続されている。
パラメータ生成手段102は、車両情報に関連したパラメータPを生成し、パラメータ記憶手段103は、制御手段105の制御下で、パラメータPをパラメータ記憶領域104に記憶させる。
パラメータPは、制御手段105の制御下で、パラメータ記憶手段103により、パラメータ記憶領域104(たとえば、EEPROM)内に記憶される。
制御手段105は、車両情報比較手段106による比較結果Cが不一致を示す場合にはハンドル1(ステアリング機構)に対する操舵補助を行わず、比較結果Cが一致を示す場合には、ハンドル1(ステアリング機構)の操舵状態に応じた電流をモータ7に通電して操舵補助を行う。
すなわち、制御手段105は、パラメータ記憶領域104内のパラメータPを参照して、モータ7を駆動制御することにより、車両用電動式パワーステアリング制御装置としての制御を実行する。
図3はコントローラ3による処理手順を示しており、図3の処理ルーチンは、コントローラ3が車両に接続されて電源が投入された時点で起動する。
一方、ステップS101において、車両情報が受信された(すなわち、YES)と判定されれば、続いて、パラメータPが既に記憶されているか否かを判定する(ステップS102)。
一方、ステップS102において、パラメータPが未だ記憶されていない(すなわち、NO)と判定されれば、今回取得された車両情報からパラメータPを生成し(ステップS103)、パラメータPを記憶して(ステップS104)、ステップS105に進む。
ステップS106において、取得した車両情報と記憶済みのパラメータPとが一致した(すなわち、YES)と判定されれば、電動式パワーステアリングの制御を行い(ステップS107)、図3の処理ルーチンを終了する。
これにより、車両から取得した車両情報と記憶済みのパラメータPとが不一致の場合には、電動式パワーステアリングの制御が行われず、ハンドル1への操舵補助トルクの付勢は行われない。
また、ハンドル1の左右取付け判定に関する車両情報は、車載LAN101を介した車両通信により取得されるので、得られた車両情報に基づいてパラメータPを自動的に取得することができる。
なお、上記実施の形態1では、車載LAN101を介した通信データとして車両情報を取得したが、車両とコントローラ3とを接続するコネクタ(図示せず)のピン状態に基づいて車両情報を取得してもよい。
すなわち、コネクタのピン状態は、ステアリング機構に関連したコネクタの接続状況、または、ステアリング機構のハードウェアの接続状況に対応している。
これにより、コントローラ3内の車両情報取得手段は、コネクタのピン状態に基づいて、車両情報を取得することができる。
この場合も、コネクタの接続状況やハードウェアの接続状況によって、車両情報を自動的に取得することができる。
なお、上記実施の形態1、2では、パラメータ記憶領域104に記憶されるパラメータPの具体例について言及しなかったが、パラメータPとして、少なくとも、モータ7に供給される電流の通電方向、モータ7から発生するトルクの発生方向、または、ハンドル1の舵角方向、のいずれかを用いることが望ましい。
一方、車速の係数や、エンジン回転数の係数などは、ハンドル1の左右位置方向に対して影響を受けないので、左右取付け位置に関しては信頼性が低いパラメータと言える。
なお、上記実施の形態1〜3では、コントローラ3の車両への初回搭載について考慮しなかったが、パラメータPの不用意な書き換え動作を防ぐために、コントローラ3を初めて車両に接続した場合にのみにパラメータPの記憶処理を実行してもよい。
この場合、パラメータ記憶手段103(図2参照)は、コントローラ3が車両に初めて接続されたときにのみ、パラメータPを記憶する。
図4において、ステップS101〜S107は前述(図3参照)と同様の処理であり、ステップS101の前後にステップS201およびS202を挿入した点のみが前述と異なる。
一方、ステップS201において、F=0(すなわち、NO)と判定されれば、コントローラ3が初めて車両に搭載された状態なので、車両情報の取得処理を実行し、車両情報が受信されたか否かを判定する(ステップS101)。
一方、ステップS101において、車両情報が受信された(すなわち、YES)と判定されれば、コントローラ3が既に車載済みであることを表す搭載済みフラグFをON(「1」)にセットして(ステップS202)、パラメータPを記憶済みか否かの判定処理(ステップS102)に進む。
したがって、パラメータPは、コントローラ3の初回の車載時のみに記憶されるので、パラメータPの不用意な書き換え処理を防ぐことができる。
なお、上記実施の形態1〜4では、パラメータPの記憶箇所数について言及しなかったが、1つのパラメータをパラメータ記憶領域104内の複数箇所に記憶させてもよい。
この場合、パラメータ記憶手段103(図2参照)は、たとえば図5および図6に示すように、1つのパラメータPを、パラメータ記憶領域104内の複数のアドレスn、n+1、n+2に記憶させるようになっている。
また、図6はこの発明の実施の形態5による動作を示すフローチャートである。
図6において、ステップS101〜S103およびS105〜S107は前述(図3、図4参照)と同様の処理であり、前述のステップS104に代えてステップS301を挿入した点のみが前述と異なる。
ステップS301においては、パラメータ記憶領域104内に設けられた複数の記憶箇所(たとえば、アドレスn、n+1、n+2)に、生成された同じパラメータPが書き込まれる。
たとえば、パラメータ記憶領域104の各アドレスn、n+1、n+2からパラメータPを呼び出す際に、呼び出した各データを相互に比較して一致することを確認し、誤りが無ければパラメータPの書き込みにエラーがないと判定するなどのロジックを構成することができ、パラメータPの信頼性が向上する。
なお、パラメータが複数存在する場合には、パラメータごとに複数箇所への書き込みが行われる。たとえば、2つのパラメータPi、Pi+1を書き込む場合、パラメータ記憶領域104内の各アドレスk、k+1、k+2にパラメータPiを書き込み、各アドレスm、m+1、m+2にパラメータPi+1を書き込むことになる。
なお、上記実施の形態1〜5では、車両情報の受信(取得)回数に冗長性を持たせなかったが、同じ車両情報を所定回数だけ取得した後にパラメータPを記憶させてもよい。
この場合、パラメータ記憶手段103(図2参照)は、たとえば図7に示すように、車両情報を所定回数αだけ取得し、所定回数α分の車両情報が同一であることを検出した後に、パラメータPを記憶する。
図7において、ステップS101〜S107は前述(図3参照)と同様の処理であり、ステップS101とステップS102との間にステップS401〜S404を挿入した点のみが前述と異なる。
なお、受信回数Nを示すカウンタ値は、あらかじめ「0」に初期設定されているものとする。
ステップS403において、各車両情報が一致する(すなわち、YES)と判定されれば、パラメータPが記憶済みか否かの判定処理(ステップS102)に進む。
なお、上記実施の形態1〜6では、複数の異なる車両情報データの組み合わせについて考慮しなかったが、複数の車両情報の組み合わせを考慮してパラメータPを記憶してもよい。
この場合、パラメータ記憶手段103(図2参照)は、複数の車両情報の組み合わせに基づいて、各データの一致確認後に生成されたパラメータPを記憶する。
図8において、ステップS101〜S107は前述(図3参照)と同様の処理であり、ステップS101とステップS102との間にステップS501〜S504を挿入した点のみが前述と異なる。
ステップS502において、「部品番号」を受信していない(すなわち、NO)と判定されれば、ステップS105に進む。
一方、データが一致した(すなわち、YES)と判定されれば、パラメータPを記憶済みか否かの判定処理(ステップS102)に進む。
特に、図2のように、車載LAN101から受信されている車両情報データを取得する場合に、複数の異なる車両情報データの組み合わせによって、ハンドル1の取付け位置を判定することができる。
なお、上記実施の形態1〜7では、ステアリング機構の製造ラインモードを制御条件として考慮しなかったが、製造ラインモード時には、図9に示すように、パラメータ記憶手段を参照せずに、車両から取得される車両情報を直接参照し、パラメータPを「右」または「左」に固定設定して、検査用の電動式パワーステアリングの制御を実行してもよい。
図9はこの発明の実施の形態8による動作を示すフローチャートである。
図9において、ステップS105〜S107は前述(図3、図4、図6〜図8参照)と同様の処理である。
一方、ステップS601において、製造ラインモードである(すなわち、YES)と判定されれば、続いて、車両情報が「右」であるか否(「左」である)かを判定する(ステップS602)。
一方、ステップS602において、車両情報が「右」である(すなわち、YES)と判定されれば、パラメータPを「右」に固定して電動式パワーステアリングの制御を実行し(ステップS604)、図9の処理ルーチンを終了する。
また、製造ラインにおいて、仮にパラメータ記憶領域104(EEPROM)にパラメータPを記憶させると、製造ラインモードでのチェック時にデータ書込処理を行い、且つ出荷時にデータ消去する手間が発生する。
また、製造ラインモードにおいては、「左右」を示す位置情報に特に重要性がないので、車両情報に応じたパラメータに基づいて制御を行うことにより、検査での利便性を向上させることができる。
なお、上記実施の形態8では、製造ラインモード時に車両から取得される車両情報を参照した後で、パラメータPを「右」または「左」に固定設定したが、図10に示すように、製造ラインモード時の仮の検査用パラメータとして、あらかじめハンドル1の位置情報を「右」または「左」に固定設定しておいてもよい。
その後、コントローラ3は、前述と同様に、パラメータ記憶領域104に記憶されたパラメータPに基づいてハンドル1(ステアリング機構)を制御する。
図10はこの発明の実施の形態9による動作を示すフローチャートであり、製造ラインモード時の検査用パラメータが、あらかじめ「右」に固定設定された場合を示している。
図10において、ステップS601およびS105〜S107は前述(図9参照)と同様の処理であり、新たな処理ステップS701〜S703が追加されている点が前述と異なる。
一方、ステップS601において、製造ラインモードである(すなわち、YES)と判定された場合には、パラメータPとして、あらかじめ固定設定されている「右」を記憶し(ステップS701)、製造ラインモードが終了したか否かを判定する(ステップS702)。
つまり、製造ラインモード中であれば、あらかじめ固定設定された「右」をパラメータ情報として制御が実行される。
また、製造ラインモードにおいて、上記実施の形態8のように車両情報を取得するのではなく、あらかじめ「右」(または「左」)に固定設定されているパラメータ情報に基づいて制御を行い、製造ラインモードの終了時には、パラメータPを初期状態に戻すことにより、検査での利便性を向上させることができる。
なお、上記実施の形態1〜9では、パラメータPの消去について言及しなかったが、コントローラ3内に、パラメータ記憶領域104に記憶されたパラメータPを消去するパラメータ消去手段を設けてもよい。
パラメータ消去手段は、たとえば、パラメータ初期化手段(図10内のステップS703参照)に含まれていてもよい。
なお、パラメータ消去手段に対するトリガ方法としては、コントローラ3のコネクタが直接見える状態、すなわちコントローラ3が車両に搭載される前であれば、消去信号をトリガとして電気的にコネクタに与える方法が考えられる。
ただし、このように特殊操作を行う方法では煩雑な操作が必要となるので、通信コマンド信号により消去トリガを与える方法も有効である。この場合、コマンド信号は、通信線に対して接続可能な外部機器から与えられるので、整備作業はさらに簡略化される。
また、パラメータ消去手段にトリガを与えるコマンド信号として複数の信号を生成し、複数のコマンド信号の任意に組み合わせを実トリガとすることにより、パラメータ記憶手段103内のパラメータPを不用意に消してしまうなどのミスを防ぐことができる。
なお、上記実施の形態1〜10では、車両情報比較処理の回数について言及しなかったが、車両のイグニションON時に1回のみ車両情報比較処理を実行してもよい。
このように、イグニションON時に1回のみ車両情報比較処理を実行することにより、コントローラ3の実行時間に負荷をかけることなく、確実に比較処理を実行することができる。
また、上記実施の形態1〜11では、車両情報比較処理のデータ数について言及しなかったが、パラメータPが複数箇所に記憶されている場合には、取得した車両情報を記憶済みの複数個のパラメータPとそれぞれに比較してもよい。
このように、パラメータ記憶手段103(パラメータ記憶領域104)の複数箇所に記憶された各パラメータPと新たに取得された車両情報とを比較することにより、パラメータPの信頼性を向上させることができる。
さらに、上記実施の形態1〜12では、特に言及しなかったが、パラメータPが記憶されるまでは、ステアリング機構の制御を禁止するようにしてもよい。
この場合、コントローラ3は、パラメータ記憶手段103へのパラメータPの記憶処理が完了した時点で、ステアリング機構の制御を実行し、パラメータPの記憶処理が完了しないときにはステアリング機構の制御を実行しない。
このように、パラメータPの記憶が完了していない場合には、電動式パワーステアリング制御を禁止することにより、さらに安全性を配慮した制御を実現することができる。
Claims (20)
- 車両のステアリング機構に操舵補助力を付加するモータと、
前記ステアリング機構の操舵状態に応じた電流を前記モータに通電するコントローラと
を備えた車両用電動式パワーステアリング制御装置において、
前記コントローラは、
前記車両への搭載時に、前記車両のハンドルの左右取付け位置判定に寄与する車両情報を前記車両から取得する車両情報取得手段と、
前記車両情報に関連したパラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、
前記パラメータ記憶手段に記憶されたパラメータと新たに取得された車両情報とを比較する車両情報比較手段とを含み、
前記車両情報比較手段による比較結果が不一致を示す場合には前記ステアリング機構に対する操舵補助を行わず、前記比較結果が一致を示す場合には、前記ステアリング機構の操舵状態に応じた電流を前記モータに通電して前記操舵補助を行うことを特徴とする車両用電動式パワーステアリング制御装置。 - 前記車両情報取得手段は、前記ステアリング機構に関連したコネクタの接続状況、または、前記ステアリング機構のハードウェアの接続状況に基づいて、前記車両情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記車両情報取得手段は、前記車両との間の通信データにより前記車両情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記パラメータは、前記モータに通電される電流の電流通電方向を決定するパラメータからなることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記パラメータは、前記モータが発生するトルクのトルク発生方向を決定するパラメータからなることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記パラメータは、前記ステアリング機構の舵角方向を決定するパラメータからなることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記パラメータ記憶手段は、前記コントローラが前記車両に初めて接続された場合にのみ、前記パラメータを記憶することを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記パラメータ記憶手段は、前記パラメータを複数箇所に記憶することを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記パラメータ記憶手段は、前記車両情報を所定回数だけ取得し、前記所定回数分の車両情報が同一であることを検出した後に、前記パラメータを記憶することを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記車両情報は複数の車両情報からなり、
前記パラメータ記憶手段は、前記複数の車両情報の組み合わせに基づいて生成された前記パラメータを記憶することを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。 - 前記コントローラは、
前記ステアリング機構の製造ラインモードであるか否かを判定するモード判定手段を含み、
前記製造ラインモードであると判定された場合には、前記パラメータ記憶手段に記憶されたパラメータを参照せずに、前記車両から取得された車両情報に基づくパラメータを直接参照して、前記ステアリング機構の制御を行うことを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。 - 前記コントローラは、
前記ステアリング機構の製造ラインモードであるか否かを判定するモード判定手段を含み、
前記製造ラインモードであると判定された場合には、あらかじめ決められたパラメータを参照して、前記ステアリング機構の制御を行うことを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。 - 前記コントローラは、
前記ステアリング機構の製造ラインモードであるか否かを判定するモード判定手段を含み、
前記製造ラインモードであると判定された場合には、あらかじめ左または右のどちらかに決められたパラメータを前記パラメータ記憶手段に記憶させ、記憶された前記パラメータに基づいて、前記ステアリング機構の制御を行い、
前記製造ラインモードの終了時には、前記パラメータ記憶手段の記憶内容を初期状態に戻すことを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。 - 前記コントローラは、前記パラメータ記憶手段に記憶されたパラメータを消去するパラメータ消去手段を含むことを特徴とする請求項1から請求項13までのいずれか1項に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記パラメータ消去手段は、消去信号を受信したときに、前記パラメータ記憶手段に記憶されたパラメータを消去することを特徴とする請求項14に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記パラメータ消去手段は、外部機器から与えられる少なくとも1つのコマンド信号を受信したときに、前記パラメータ記憶手段に記憶されたパラメータを消去することを特徴とする請求項14に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記パラメータ消去手段は、ユーザにより特定の操作が行われたときに、前記パラメータ記憶手段に記憶されたパラメータを消去することを特徴とする請求項14に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記車両情報比較手段は、前記車両情報の比較処理を、前記車両のイグニションON時に1回のみ実行することを特徴とする請求項1から請求項17までのいずれか1項に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記車両情報比較手段は、前記パラメータ記憶手段の複数箇所に記憶された各パラメータと新たに取得された車両情報とを比較することを特徴とする請求項8に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
- 前記コントローラは、前記パラメータ記憶手段への前記パラメータの記憶処理が完了した時点で、前記ステアリング機構の制御を実行し、前記パラメータの記憶処理が完了しないときには前記ステアリング機構の制御を実行しないことを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか1項または請求項14から請求項19までのいずれか1項に記載の車両用電動式パワーステアリング制御装置。
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