JP2008238946A - 電動パワーステアリング装置のデータ書込装置、データ書込方法及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】操舵系に対して操舵補助力を発生する操舵補助機構と、該操舵補助機構を制御する制御装置とを備えた電動パワーステアリング装置のデータ書込装置であって、前記操舵系、前記操舵補助機構及び前記制御装置における所望の構成要素の特性データを格納する不揮発性データ格納手段41を有し、前記各構成要素を組立てる際に、前記不揮発性データ格納手段41に格納された特性データを前記制御装置の不揮発性記憶部に書込むデータ書込手段43とを有する。
【選択図】図4
Description
このため、従来、パワーステアリング用モータに流れるモータ駆動電流値とハンドル操作力に対応した目標電流値とに基づきモータをフィードバック制御する制御手段を有し、モータ駆動電流又は目標電流値を、不揮発性メモリに書き換え可能に記憶された補正データによって補正可能とし、この補正データをモータの出力トルクを検出し、この出力トルクに基づき設定するようにした電動パワーステアリング装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、電動パワーステアリング装置を構成する構成要素のうち特性にバラツキを生じる構成要素について制御特性の調整を容易に行うことができる電動パワーステアリング装置のデータ書込装置及びデータ書込方法を提供することを目的としている。
この請求項2に係る発明では、少なくとも特性データを格納した不揮発性データ格納手段を該当する構成要素に取付けられるデータ記憶媒体で構成したので、構成要素から直接特性データを読取ることが可能となり、特性データの正確な読込みを行うことができる。
この請求項3に係る発明では、構成要素に取付けられるデータ記憶媒体が識別情報を表すバーコード、2次元コード等の読取可能なコード情報を記録した記録用紙であるので、この記録用紙を該当する構成要素に貼着しておくことにより、バーコードリーダなどの情報読取手段で特性データを直接読取ることができる。
この請求項4に係る発明では、構成要素に取付けられるデータ記憶媒体が特性データを記憶したICタグ、RF−ID(RFタグ)などの非接触IC記憶媒体で構成されているので、この非接触IC記憶媒体を該当する構成要素に固着しておくことにより、リーダライタによって非接触で特性データを容易に読取ることができる。
また、本発明の請求項6に係る電動パワーステアリング装置のデータ書込装置は、請求項1に係る発明において、前記不揮発性データ格納手段は、前記構成要素の特性データを、各構成要素を識別する識別情報と共に格納するデータベースで構成されていることを特徴としている。
さらに、請求項7に係る電動パワーステアリング装置のデータ書込装置は、請求項6に係る発明において、前記不揮発性データ格納手段に記憶されている前記識別情報を格納した状態で、該当する構成要素に取付けられる前記特性データを特定するための特定用記憶媒体を備えていることを特徴としている。
さらにまた、請求項8に係る電動パワーステアリング装置のデータ書込装置は、請求項7に係る発明において、前記特定用記憶媒体は、識別情報を表す読取可能なコード情報を記録した記録用紙で構成されていることを特徴としている。
なおさらに、請求項9に係る電動パワーステアリング装置のデータ書込装置は、請求項7に係る発明において、前記特定用記憶媒体は、識別情報を記憶した非接触IC記憶媒体で構成されていることを特徴としている。
また、請求項10に係る電動パワーステアリング装置のデータ書込装置は、請求項7乃至9の何れか1つに係る発明において、前記データ書込手段は、前記構成要素に取付けられた特定用記憶媒体から識別情報を読取る情報読取手段と、該情報読取手段で読取った識別情報に基づいて前記不揮発性データ格納手段を検索して、該当する特性データを読込む特性データ読込み手段と、前記特性データ読込み手段で読込んだ特性データを前記制御装置の不揮発性記憶部に記憶する特性データ記憶手段とを有することを特徴としている。
この請求項11に係る発明では、電動モータの誘起電圧のバラツキを表す誘起電圧特性データに基づいて制御装置で制御特性を調整することができるので、制御装置の出力特性の誘起電圧のバラツキによる影響を低減することができる。
この請求項12に係る発明では、特性データが電動モータの誘起電圧の基準誘起電圧に対する比率であるので、誘起電圧の比率に応じてゲイン調整することにより、誘起電圧のバラツキの影響を低減することができる。
この請求項13に係る発明では、出力特性のバラツキがあるトルクセンサの出力特性のゲイン、オフセット値、温度特性を特性データとするので、制御装置でトルクセンサ出力特性のゲイン、オフセット値、温度特性に応じた入力特性を調整することにより、正確なトルク検出値に基づく操舵補助制御を行うことができる。
この請求項14に係る発明では、操舵系を構成するステアリング機構の摩擦トルク、入出力効率を特性データとするので、ステアリング機構の特性に応じた正確な制御特性の調整を行って、正確な操舵補助制御を行うことができる。
なおさらに、本発明の請求項17に係る電動パワーステアリング装置は、請操舵系に対して操舵補助力を発生する操舵補助機構と、該操舵補助機構を制御する制御装置とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記制御装置は、前記各構成要素を組立てる際に、前記請求項1乃至14の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置によって特性データが書込まれる不揮発性記憶部と、該不揮発性記憶部に記憶された特性データに基づいて制御特性を調整する制御特性調整手段とを備えていることを特徴としている。
この請求項18に係る発明では、不揮発性記憶部をEEPROMで構成することにより、安価な構成で特性データを書き換え可能に記憶することができる。
図1は、本発明を適用し得る電動パワーステアリング装置の一実施形態を示す全体構成図であって、図中、1はステアリング機構であり、このステアリング機構1はステアリングホイール2が装着されたステアリングシャフト3と、このステアリングシャフト3のステアリングホイール2とは反対側に連結されたラックピニオン機構4と、このラックピニオン機構4にタイロッド等の連結機構5を介して連結された左右の転舵輪6とを備えている。
そして、電動モータ8は車両に搭載されたバッテリ11から出力されるバッテリ電圧Vbがヒューズ12及びイグニッションスイッチ20を介して供給されるベクトル制御を行う制御装置13によって駆動制御される。
制御装置13は、図2に示すように、操舵トルクセンサ16の特性データとしてトルクセンサオフセット値TOF、後述するモータ位置検出器17のオフセット値ROF、リニアリティ補正値RLA、モータ特性値(ゲイン)K、ステアリング機構1及び電動モータ8の摩擦トルクTfを記憶した例えばEEPROMで構成される書き換え可能な不揮発性メモリ21を有する。
この加算部25の他方の入力側には、前述した不揮発性メモリ21に記憶されている特性データとしてのステアリング機構1及び電動モータ8の摩擦トルクTFが入力される摩擦補償部26で算出する摩擦補償値Ifが入力されている。ここで、摩擦補償部26は、不揮発性メモリ21に記憶されている摩擦トルクと電動モータの回転方向とから摩擦補償値Ifを算出するように構成されている。
このd−q軸電流指令値演算部28では、モータ位置検出器17から入力されるモータ位置検出信号を、前述した不揮発性メモリ21に記憶されている位置検出器オフセット値及びリニアリティ補正値で補正して電気角θeに変換する電気角演算部29から出力される電気角θeと、こ電気角θeを微分して角速度ωを演算する角速度演算部30から出力される角速度ωとが入力され、入力される電流指令値Iref0及び電気角θe,角速度ωに基づいてd−q軸座標におけるd軸電流指令値Idref及びq軸電流指令値Iqrefを算出し、算出したd軸電流指令値Idref及びq軸電流指令値Iqrefを2相/3相変換部31に出力する。
そして、2相/3相変換部31から出力される3相電流指令値IAref、IBref及びICrefが減算部32に供給され、この減算部32で3相電流指令値IAref、IBref及びICrefから例えば後述するインバータ回路35に設けられたモータ電流検出部19で検出したモータ電流Ima、Imb及びImcを減算して電流偏差ΔIA、ΔIB及びΔICを算出して電流制御部33に供給する。
このパルス幅変調制御部34では、入力される3相電圧指令値VAref、VBref及びVCrefに基づいてパルス幅変調信号を形成し、このパルス幅変調信号をインバータ回路35に出力する。
ところで、不揮発性メモリ21へのステアリング機構1及び電動モータ8の摩擦トルクTF、トルクセンサオフセットTOF、モータ特性値K、位置検出器オフセット値ROF及びリニアリティ補正値RLAの書込みは、以下のようにデータ書込装置40を使用して行われる。このデータ書込装置40は図4に示すように、特性データを記録するバーコードを印刷した不揮発性データ格納手段としての記録紙41と、この記録紙41に印刷されたバーコードを読取る情報読取手段としてのバーコードリーダ42と、このバーコードリーダ42で読取った特性データを処理して不揮発性メモリ21に書込む演算処理装置43とで構成されている。
次いで、ステップS6に移行して、不揮発性メモリ21から書込んだモータ特性値Kを読出し、次いでステップS7に移行して、読出したモータ特性値Kとハードディスク内のモータ特性値記憶領域に記憶されているモータ特性値Kとが一致するか否かを判定する。
他のステアリング機構1及び電動モータ8の摩擦トルクTF、トルクセンサオフセットTOF、位置検出器オフセット値ROF及びリニアリティ補正値RLAの書込みについても、該当する構成部品となるステアリング機構1、操舵トルクセンサ16、モータ位置検出器17にそれぞれ測定した摩擦トルクTF、トルクセンサオフセットTOF、位置検出器オフセット値ROF及びリニアリティ補正値RLAをバーコードで表した記録紙41を貼着して、上記と同様の特性データ書込処理を行う。
先ず、電動パワーステアリング装置の特性のバラツキを生じる各構成要素即ちステアリング機構1、電動モータ8、操舵トルクセンサ16及びモータ位置検出器17のそれぞれについて各サプライヤの組立て工場で製品の組立てを完了した時点で、摩擦トルクTF、トルクセンサの出力値及び基準出力値、誘起電圧の測定波高値M及び基準波高値S、モータ位置検出出力値及び基準出力値を測定し、これら測定値或いは基準値に対する比率をバーコードに変換して記録紙41に印刷する。そして、特性データをバーコードとして印刷した記録紙41を各構成要素即ちステアリング機構1、電動モータ8、操舵トルクセンサ16及びモータ位置検出器17のそれぞれに貼着する。
このため、イグニッションスイッチ20をオン状態とすることにより、制御装置13にバッテリ11から電力が供給されて、制御装置13で図2に示す制御が行われる。
このとき、実際に電動パワーステアリング装置に組付けられたステアリング機構1、電動モータ8、操舵トルクセンサ16及びモータ位置検出器17の特性データが演算処理装置43に入力されて、この演算処理装置43で演算処理された各種補償データが不揮発性メモリ21に書込まれているので、制御装置13で実際に組付けられたステアリング機構1、電動モータ8、操舵トルクセンサ16及びモータ位置検出器17の特性バラツキを減少させる補償制御を行うことができ、正確な操舵補助制御を行うことができる。
この第2の実施形態では、構成要素に特性データを記録することなく、不揮発性メモリ21に特性データに基づく補償値データを書込むことができるようにしたものである。
すなわち、第2の実施形態では、図6に示すように、データ書込装置40がサプライヤで例えば電動モータ8の組立が完了した時点で、測定した誘起電圧データの測定波高値M及び基準波高値Sを測定対象となる電動モータ8に固有の例えばシリアル番号を識別情報をインデックスとして登録する不揮発性データ格納手段としてのデータベース50を備えている。
そして、記録紙51に記録されたバーコードをデータ読取手段としてのバーコードリーダ52で読取り、このバーコードリーダ52で読取ったバーコード検出信号を演算処理装置53に供給し、この演算処理装置53で図7に示す特性データ書込処理を実行する。
この第2の実施形態によると、ステアリング機構1、電動モータ8、操舵トルクセンサ16、モータ位置検出器17等の構成要素に固有の識別情報を表すバーコードを印刷した記録紙51を貼着するだけでよく、特性データを記録する必要はないので、記録紙51の作成が容易であると共に、バーコードリーダ52でのバーコード読取りも簡単に行うことができる。
さらに、上記第1及び第2の実施形態においては、ステアリング機構1、電動モータ8、操舵トルクセンサ16及びモータ位置検出器17の特性データに基づく補償値データを不揮発性メモリ21に記憶する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、上記の何れか1つ又は複数の組合わせや、他の構成要素の特性データとの組合せ等不揮発性メモリ21に記憶させる補償情報としては任意に設定することができる。
なおさらに、上記第1及び第2の実施形態においては、トルクセンサの出力特性のオフセット値を特性データとしたが、これに限らず、トルクセンサの出力特性のゲインや温度特性を特性データとするようにしてもよく、またステアリング機構1の摩擦トルクに代えてステアリング機構1の入出力効率を適用するようにしてもよく、さらにはステアリング機構1、電動モータ8、トルクセンサ16及びモータ位置検出器17以外の構成要素についての特性データを不揮発性メモリ21に記憶するようにしてもよい。
Claims (18)
- 操舵系に対して操舵補助力を発生する操舵補助機構と、該操舵補助機構を制御する制御装置とを備えた電動パワーステアリング装置のデータ書込装置であって、
前記操舵系、前記操舵補助機構及び前記制御装置における所望の構成要素の特性データを格納する不揮発性データ格納手段を有し、前記各構成要素を組立てる際に、前記不揮発性データ格納手段に格納された特性データを前記制御装置の不揮発性記憶部に書込むデータ書込手段とを有することを特徴とする電動パワーステアリング装置のデータ書込装置。 - 前記不揮発性データ格納手段は、少なくとも前記特性データを格納した状態で、該当する構成要素に取付けられるデータ記憶媒体で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置。
- 前記データ記憶媒体は、識別情報を表す読取可能なコード情報を記録した記録用紙で構成されていることを特徴とする請求項2に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置。
- 前記データ記憶媒体は、識別情報を記憶した非接触IC記憶媒体で構成されていることを特徴とする請求項2に記載の電動パワーステアリング装置の書込装置。
- 前記データ書込手段は、前記構成要素に取付けられたデータ記憶媒体から特性データを読出すデータ読出手段と、該データ読出手段で読出した特性データを前記不揮発性記憶部に記憶するデータ記憶手段とを備えていることを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置。
- 前記不揮発性データ格納手段は、前記構成要素の特性データを、各構成要素を識別する識別情報と共に格納するデータベースで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置。
- 前記不揮発性データ格納手段に格納される前記識別情報を記憶した状態で、該当する構成要素に取付けられる前記特性データを特定するための特定用記憶媒体を備えていることを特徴とする請求項6に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置。
- 前記特定用記憶媒体は、識別情報を表す読取り可能なコード情報を記録した記録用紙で構成されていることを特徴とする請求項7に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置。
- 前記特定用記憶媒体は、識別情報を記憶した非接触IC記憶媒体で構成されていることを特徴とする請求項7に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置。
- 前記データ書込手段は、前記構成要素に取付けられた特定用記憶媒体から識別情報を読取る情報読取手段と、該情報読取手段で読取った識別情報に基づいて前記不揮発性データ格納手段を検索して、該当する特性データを読込む特性データ読込み手段と、前記特性データ読込み手段で読込んだ特性データを前記制御装置の不揮発性記憶部に記憶する特性データ記憶手段とを有することを特徴とする請求項7乃至9の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置。
- 前記特性データは、前記操舵補助機構を構成する電動モータの誘起電圧特性データであることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置。
- 前記特性データは、前記操舵補助機構を構成する電動モータの誘起電圧の基準誘起電圧に対する比率であることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置。
- 前記特性データは、前記操舵補助機構を構成するトルクセンサの出力特性のゲイン、オフセット値、温度特性であることを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置。
- 前記特性データは、前記操舵系を構成するステアリング機構の摩擦トルク、入出力効率であることを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置。
- 操舵系に対して操舵補助力を発生する操舵補助機構と、該操舵補助機構を制御する制御装置とを備えた電動パワーステアリング装置を製造する電動パワーステアリング装置のデータ書込方法であって、
前記操舵系、前記操舵補助機構及び前記制御装置における所望の構成要素の特性データを不揮発性データ格納手段に当該構成要素を識別する識別情報と共に記憶するステップと、前記識別情報を格納した特定用記憶媒体を該当する構成要素に取付けるステップと、前記構成要素を組立てる際に、前記特定用記憶媒体から識別データをデータ読取手段で読取るステップと、読取った前記識別データに基づいて前記不揮発性データ格納手段から特性データを読出し前記制御装置の不揮発性記憶部に記憶するステップとを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置のデータ書込方法。 - 操舵系に対して操舵補助力を発生する操舵補助機構と、該操舵補助機構を制御する制御装置とを備えた電動パワーステアリング装置を製造する電動パワーステアリング装置のデータ書込方法であって、
前記操舵系、前記操舵補助機構及び前記制御装置における所望の構成要素の特性データを格納したデータ記憶媒体を該当する構成要素に取付けるステップと、前記構成要素を組立てる際に、前記データ記憶媒体から特性データをデータ読取手段で読取るステップと、読取った前記特性データを前記制御装置の不揮発性記憶部に記憶するステップとを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置のデータ書込方法。 - 操舵系に対して操舵補助力を発生する操舵補助機構と、該操舵補助機構を制御する制御装置とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記制御装置は、前記各構成要素を組立てる際に、前記請求項1乃至14の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置のデータ書込装置によって特性データが書込まれる不揮発性記憶部と、該不揮発性記憶部に記憶された特性データに基づいて制御特性を調整する制御特性調整手段とを備えていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記不揮発性記憶部は、EEPROMで構成されていることを特徴とする請求項17に記載の電動パワーステアリング装置。
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