JP2008273263A - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不揮発性メモリに格納されたパラメータの外部ノイズに起因する異常およびパラメータ自体の異常を検出することが可能な電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ＥＥＰＲＯＭ１０４には、電動パワーステアリング装置の制御で使用され、かつ、連続する複数の特性関数を規定するためのパラメータ１０４ａが格納されており、ＣＰＵ１０１は、パラメータ診断処理では、ＥＥＰＲＯＭ１０４に格納されるパラメータ１０４ａで規定される複数の特性関数の異常を診断して、当該パラメータ１０４ａの異常を診断する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置の制御装置、電動パワーステアリング装置の制御方法、およびコンピュータが実行するためのプログラムに関し、詳細には、不揮発性メモリに格納されているパラメータの異常を検出することが可能な電動パワーステアリング装置の制御装置、電動パワーステアリング装置の制御方法、およびコンピュータが実行するためのプログラムに関する。

乗用車やトラック等の車両の操舵力を軽減するため、操舵補助モータによって操舵を補助する、いわゆる電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Electric Power Steering）装置がある。電動パワーステアリング装置では、操舵補助モータの駆動力を、減速機を介してギヤまたはベルト等の伝送機構により、ステアリングシャフトまたはラック軸に補助力を付与するようになっている。かかる電動パワーステアリング装置の制御装置は、操舵補助トルクを正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、電流指令値とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）制御のデューティー比の調整で行っている。

電動パワーステアリング装置の制御装置では、電動パワーステアリング装置の制御に使用するパラメータの一部を不揮発性メモリに格納して使用する場合がある。電動パワーステアリング装置の制御装置では、通常、ＲＯＭ等から電源投入毎にローディングされるプログラムや演算値等の電源断時に失われても支障がないデータはＲＡＭ等の揮発性メモリに記憶し、電源断後も保持しておく必要のあるデータは不揮発性メモリに記憶している。不揮発性メモリは、装置の電源が切断された状態においてもデータを記憶し、装置を再起動した際にデータを読み出している。かかる不揮発性メモリでは、デバイス自体に故障が無い場合であっても静電気や放射線等の外部ノイズの影響によって、格納するデータに確率的な誤りが発生する場合がある。

また、不揮発性メモリに格納するパラメータはチューニング要素を多く含んでおり、車両毎や、車両メーカ・ユーザの要求に応じて変更する場合が多く、パラメータの書き換えは、開発段階、製造段階、車両メーカ、およびディーラ等で広く行われ、誤ったパラメータが不揮発性メモリに書き込まれる場合がある。

このように、不揮発性メモリに格納されたパラメータに異常がある場合に、この異常なパラメータが電動パワーステアリング装置の制御に使用されると、操舵補助モータが誤動作して、ステアリング操作とは無関係な操舵補助が行われてしまったり、違和感のある操舵補助となってしまったりする等、所望の操舵補助を実行することができない場合がある。

不揮発性メモリに格納されたデータのエラー検出方法として、例えば、チェックサムを用いてデータのエラーを検出方法がある。また、特許文献１では、不揮発性メモリに同一のデータを複数のエリアに書き込み（ミラーリング）、データの信頼性を向上させる技術が提案されている。

特開２００４−４６７２４号公報

しかしながら、チェックサムおよびミラーリングによる方法では、不揮発性メモリに書き込むパラメータ自体に異常がある場合には、不揮発性メモリに格納されたパラメータの異常を検出することができないという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電動パワーステアリング装置の制御に使用するパラメータを不揮発性メモリに格納して使用する場合に、不揮発性メモリに格納されたパラメータの外部ノイズに起因する異常およびパラメータ自体の異常を検出することが可能な電動パワーステアリング装置の制御装置、電動パワーステアリング装置の制御方法、およびコンピュータが実行するためのプログラムを提供することを目的とする。

上記した課題を解決して、本発明の目的を達成するために、本発明は、少なくとも車両のステアリング系に発生する操舵トルクに基づいて演算した電流指令値と、前記ステアリング系に操舵補助力を付与する操舵補助モータの電流検出値とに基づいて、前記操舵補助モータを制御する電動パワーステアリングの制御装置において、前記電動パワーステアリング装置の制御で使用され、かつ、連続する複数の特性関数を規定するためのパラメータを格納する不揮発性メモリと、前記不揮発性メモリに格納されているパラメータで規定される複数の特性関数の異常を診断して、当該パラメータの異常を診断するパラメータ診断手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記パラメータ診断手段は、前記特性関数間の接続点の値が、当該特性関数毎に一致するか否かを判断し、一致する場合にパラメータは正常、一致しない場合にパラメータは異常と診断することが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記パラメータ診断手段は、前記パラメータが正常と判断した場合には、さらに、前記特性関数毎に、その中点の値と、特性関数の両端を結ぶ線分の中点の値との差分がそれぞれ許容範囲内にあるか否かを判断し、許容範囲内にある場合にはパラメータは正常、許容範囲内にない場合にはパラメータは異常と診断することが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記パラメータ診断手段でパラメータが異常と判断された場合に、その旨を警告する警告手段を備えることが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記パラメータ診断手段は、パラメータが異常と判断した場合には、パラメータの異常情報を前記不揮発性メモリに書き込むことが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、さらに、前記パラメータの初期値を格納するＲＯＭを備え、前記パラメータ診断手段でパラメータが異常と判断された場合には、前記ＲＯＭに格納されている前記パラメータの初期値を使用して、前記電動パワーステアリング装置を制御することが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記パラメータは、アシストマップを生成するためのパラメータであることが望ましい。

上記した課題を解決して、本発明の目的を達成するために、本発明は、少なくとも車両のステアリング系に発生する操舵トルクに基づいて演算した電流指令値と、前記ステアリング系に操舵補助力を付与する操舵補助モータの電流検出値とに基づいて、前記操舵補助モータを制御する電動パワーステアリングの制御方法において、不揮発性メモリには、前記電動パワーステアリング装置の制御で使用され、かつ、連続する複数の特性関数を規定するためのパラメータが格納されており、前記不揮発性メモリに格納されているパラメータで規定される複数の特性関数の異常を診断して、当該パラメータの異常を診断するパラメータ診断工程を含むことを特徴とする。

上記した課題を解決して、本発明の目的を達成するために、本発明は、少なくとも車両のステアリング系に発生する操舵トルクに基づいて演算した電流指令値と、前記ステアリング系に操舵補助力を付与する操舵補助モータの電流検出値とに基づいて、前記操舵補助モータを制御する電動パワーステアリングの制御装置に搭載されるプログラムにおいて、不揮発性メモリには、前記電動パワーステアリング装置の制御で使用され、かつ、連続する複数の特性関数を規定するためのパラメータが格納されており、前記不揮発性メモリに格納されているパラメータで規定される複数の特性関数の異常を診断して、当該パラメータの異常を診断するパラメータ診断工程をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、少なくとも車両のステアリング系に発生する操舵トルクに基づいて演算した電流指令値と、前記ステアリング系に操舵補助力を付与する操舵補助モータの電流検出値とに基づいて、前記操舵補助モータを制御する電動パワーステアリングの制御装置において、前記電動パワーステアリング装置の制御で使用され、かつ、連続する複数の特性関数を規定するためのパラメータを格納する不揮発性メモリと、前記不揮発性メモリに格納されているパラメータで規定される複数の特性関数の異常を診断して、当該パラメータの異常を診断するパラメータ診断手段と、を備えているので、不揮発性メモリに格納されたパラメータの外部ノイズに起因する異常およびパラメータ自体の異常（誤ったパラメータが書き込まれたことによる異常）を検出することが可能となるという効果を奏する。

以下に、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、電動パワーステアリング装置の一般的な構成を示す図である。図１において、操向ハンドル１のコラム軸２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４ａおよび４ｂ、ピニオンラック機構５を経て操向車輪のタイロッド６に連結されている。コラム軸２には、操向ハンドル１の操舵トルクＴを検出するトルクセンサ１０が設けられており、操向ハンドル１の操舵力を補助する操舵補助モータ２０が、減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。ここで、操舵補助モータ２０は、例えば、ブラシレスモータやブラシモータである。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット３０には、バッテリ１４から内蔵の電源リレー１３を経て電力が供給され、イグニションキー１１からイグニション信号が供給される。また、コントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴと車速センサ１２で検出された車速Ｖとに基づいて、操舵補助モータ２０の電流指令値を演算し、操舵補助モータ２０の電流検出値と電流指令値とに基づいて、操舵補助モータ２０の電流検出値が電流指令値に追従するように操舵補助モータ２０を駆動制御する。

図２は、図１のコントロールユニット３０のハードウェア構成を示す図である。コントロールユニット３０は、図２に示すように、ＭＣＵ（マイクロコントロールユニット）１００と、ＦＥＴプリドライバ回路１１０と、モータ駆動回路（インバータ）１２０と、電流検出回路１３０と、位置検出回路１４０等を備えている。

ＭＣＵ１００は、ＣＰＵ１０１（制御手段）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）１０４，Ａ／Ｄ変換器１０５、車載用ＬＡＮＩ／Ｆ１０６、バス１０７等を備えている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納された各種プログラムを実行して電動パワーステアリング装置を制御する。

ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が実行する各種プログラムを格納する。具体的には、ＲＯＭ１０２には、操舵補助モータ２０を制御するモータ制御処理（操舵補助処理）を実行するための制御プログラム１０２ａ、ＥＥＰＲＯＭ１０４に格納されたパラメータ１０４ａの異常を診断するパラメータ診断処理を実行するためのパラメータ診断プログラム１０２ｂ、パラメータの初期値１０２ｃ等が格納されている。

ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行する場合にその作業領域として使用され、処理過程で必要とするデータや処理結果等が記憶されるものである。

ＥＥＰＲＯＭ１０４は、電源遮断後においても記憶内容を保持可能な不揮発性メモリであり、ＣＰＵ１０１が、電動パワーステアリング装置の制御で使用するパラメータ１０４ａ等が格納される。ここで、パラメータ１０４ａは、例えば、アシストマップを生成するためのパラメータである。なお、ここでは、不揮発性メモリとして、ＥＥＰＲＯＭを使用することとしたが、本発明はこれに限られるものではなく、他の不揮発性メモリを使用することにしてもよい。

Ａ／Ｄ変換器１０５は、トルクセンサ１０からの操舵トルクＴ、電流検出回路１３０からの操舵補助モータ２０の電流検出値Ｉｍ、および位置検出回路１４０からのモータ回転角信号θ等を入力し、デジタル信号に変換する。車載用ＬＡＮＩ／Ｆ１０６は、車載用ＬＡＮ２１０に接続してデータ通信を行うためのインターフェースであり、例えば、車速センサ１２からの車速Ｖ（車速パルス）を受け取る。

上記構成において、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２に格納されたパラメータ診断プログラム１０２ｂを実行することにより、パラメータ診断手段、および警告手段として機能する。

ＦＥＴプリドライバ回路１１０は、ＭＣＵ１００から入力されるＵＶＷ各相のＰＷＭ制御信号を、各相正負の通電信号（Ｕp，Ｕn、Ｖp、Ｖn、Ｗp，Ｗn）に変換して、モータ駆動回路１２０に出力する。

モータ駆動回路１２０は、一対のＦＥＴスイッチング素子からなるブリッジ回路をＵ相用，Ｖ相用，Ｗ相用として３相分備えており、各ＦＥＴスイッチング素子には還流ダイオードが並列接続されている。このブリッジ回路には、バッテリ１４から電源リレー１３を介して直流電圧が印加される。各ＦＥＴスイッチング素子の制御端子（ゲート端子）には、ＦＥＴプリドライバ回路１１０から通電信号が入力される。モータ駆動回路１２０に印加される直流電圧は、モータ駆動回路１２０内のＦＥＴスイッチング素子のスイッチング動作によって３相の交流電圧に変換され、それにより操舵補助モータ２０が駆動される。このブリッジ回路には、シャント抵抗Ｒ１，Ｒ２が接続されている。このシャント抵抗Ｒ１，Ｒ２に電流検出回路１３０が接続され、これによって、操舵補助モータ２０の電流検出値Ｉｍを検出するようになっている。

位置検出回路１４０は、位置センサ２１に励磁電流を与えるとともに、位置センサ２１からの出力信号をモータ回転角信号θとして、Ａ／Ｄ変換器１０５に出力する。

図３は、図１の電動パワーステアリング装置が搭載される車両の制御系２００の概略構成を示す図である。同図に示す車両の制御系２００は、ネットワーク４００を介して外部とデータ通信するための通信制御部２０１、車両の全体を制御するメインＥＣＵ２０２、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ２０３、専用ツール３００をケーブルで接続してデータ通信を行うための外部ポート２０４、上述の電動パワーステアリング装置のコントロールユニット３０、自動変速機等を制御するＡ／ＴＥＣＵ２０５、ブレーキを制御するブレーキＥＣＵ２０６、操作パネルを制御するパネルＥＣＵ２０７、および各種センサ等が、車載用ＬＡＮ２１０に接続されて、相互にデータ通信可能に構成されている。車載用ＬＡＮ２１０としては、例えば、ＣＡＮ（ｃｏｎｔｏｌｌｅｒ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＩＮ等の多重通信ネットワークを使用することができる。ネットワーク４００は、例えば、インターネット等の広域ネットワークである。このネットワーク４００には、サービスセンタ４１０等が接続されている。

専用ツール３００は、車両からダイアグ情報を収集して車両の故障診断を行ったり、車両のプログラムやデータ等のインストールや書き換えを行うためのものである。専用ツール３００は、外部ポート２０４にケーブル２２０で接続して、車両の制御系２００とデータ通信が可能となっており、また、ネットワーク４００を介して、車両の制御系２００とデータ通信が可能となっている。ここでは、外部ポート２０４にケーブル２２０で接続して、有線による通信を行うことにしているが、無線通信を使用することにしてもよい。サービスセンタ４１０は、メーカやディーラが各種サービスを提供するためのものであり、ネットワーク４００を介して、車両からダイアグ情報を収集して車両の故障診断を行ったり、車両のプログラムやデータ等のインストールや書き換えが可能となっている。

つぎに、図４〜図８を参照して、ＣＰＵ１０１が、パラメータ診断プログラム１０２ｂを実行して、ＥＥＰＲＯＭ１０４に格納されたパラメータ１０４ａに異常があるか否かを診断するパラメータ診断処理を具体的に説明する。以下のパラメータ診断処理では、パラメータ１０４ａとしてアシストマップを生成するためのパラメータについて説明する。

上述したように、パラメータ１０４ａに異常がある場合としては、例えば、外部ノイズによってエラーが発生する場合と、専用ツール３００やサービスセンタ４１０等でＥＥＰＲＯＭ１０４のパラメータ１０４ａを書き換える場合に、誤ったパラメータ１０４ａが書き込まれてしまう場合等がある。

本実施例のパラメータ診断処理では、ＥＥＰＲＯＭ１０４に格納されているパラメータ１０４ａで規定される複数の特性関数の異常を判別して、パラメータ１０４ａの異常を診断する。具体的には、第１の診断処理では、特性関数間の接続点の値が、特性関数毎に一致するか否かを判断し、一致する場合にパラメータ１０４ａは正常、一致しない場合にパラメータ１０４ａは異常と診断する。第２の診断処理では、第１の診断処理でパラメータ１０４ａが正常と判断された場合に、さらに、特性関数毎に、その中点の値と、特性関数の両端（接続点）を結ぶ線分の中点の値との差分がそれぞれ許容範囲内にあるか否かを判断し、許容範囲内にある場合にはパラメータ１０４ａは正常、許容範囲内にない場合にはパラメータ１０４ａは異常と診断する。

図４は、アシストマップを説明するための図である。同図は、各速度（Ｉ₀特性（０ｋｍ／ｈ）、Ｉ_a特性（３０ｋｍ／ｈ）、Ｉ_b特性（２５４ｋｍ／ｈ）について、操舵トルクＴと操舵補助指令値の関係を示しており、Ｘ軸は操舵トルク［Ｎｍ］、Ｙ軸は操舵補助指令値を示している。Ｉ₀特性（０ｋｍ／ｈ）、Ｉ_a特性（３０ｋｍ／ｈ）、Ｉ_b特性（２５４ｋｍ／ｈ）のパラメータ診断方法は同様であるので、以下の説明では、Ｉ₀特性（０ｋｍ／ｈ）を代表させて説明する。

図５および図６を参照して、パラメータ診断処理の第１の診断処理を説明する。図５は、パラメータ診断処理の原理を説明するための図であり、Ｘ軸は操舵トルク［Ｎｍ］、Ｙ軸は操舵補助指令値を示している。

図５に示すように、アシストマップは、複数の特性関数（二次関数）で構成されており、正常な場合は、各二次関数は連続している。ここで、異常がある場合には、例えば、一点鎖線Ｐに示すように、二次関数が連続しなくなる部分が生じる。そこで、第１の診断処理では、二次関数間の接続点（抽出点）の値が一致するか否かを判断して、パラメータ１０４ａが正常か否かを判断し、接続点が一致する場合はパラメータ１０４ａが正常、接続点が一致しない場合はパラメータ１０４ａが異常と判断する。

図６は、パラメータ診断処理の第１の診断処理を説明するための図であり、Ｉ₀特性（０ｋｍ／ｈ）のアシストマップを示しており、Ｘ軸は操舵トルク［Ｎｍ］、Ｙ軸は操舵補助指令値を示している。

図６において、アシストマップは、複数の特性関数の各接続点（ｔ₀、ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃）の区間ｔ₀−ｔ₁、ｔ₁−ｔ₂、ｔ₂−ｔ₃を、それぞれ特性関数ｆ₁＝ａ₁Ｘ²＋ｂ₁ｘ＋ｃ₁，ｆ₂＝ａ₂Ｘ²＋ｂ₂ｘ＋ｃ₂、ｆ₃＝ａ₃Ｘ²＋ｂ₃ｘ＋ｃ₃で規定している。このアシストマップを生成するために、パラメータ１０４ａとして、接続点のＸ座標ｔ₀（ただし、ｆ₁（ｔ₀）＝０）、ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃と、２次関数ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃の係数ａ₁、ｂ₁、ｃ₁，ａ₂、ｂ₂、ｃ₂、ａ₃、ｂ₃、ｃ₃がＥＥＰＲＯＭ１０４に保存されている。同様に、Ｉ_a特性（３０ｋｍ／ｈ）、Ｉ_b特性（２５４ｋｍ／ｈ）のパラメータもＥＥＰＲＯＭ１０４に保存されている。

第１の診断処理では、ＥＥＰＲＯＭ１０４からパラメータｔ₀、ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃、ａ₁、ｂ₁、ｃ₁，ａ₂、ｂ₂、ｃ₂、ａ₃、ｂ₃、ｃ₃を読み出して、ｆ₁（ｔ₀）＝０・・・（１）、ｆ₁（ｔ₁）＝ｆ₂（ｔ₁）・・・（２）、ｆ₂（ｔ₂）＝ｆ₃（ｔ₂）・・・（３）、ｆ₃（ｔ₃）＝ｉ₃・・・（４）が成立するか否かを判断する。ここで、ｉ₃は、パラメータ診断プログラム１０２ｂに格納されている値である。上記式（１）〜（４）の少なくとも１つが成立しない場合に、パラメータ１０４ａが異常であると判断し、パラメータ１０４ａの異常情報（その異常が発生した区間等）をＥＥＰＲＯＭ１０４に格納する。同様な方法で、Ｉ_a特性（３０ｋｍ／ｈ）、Ｉ_b特性（２５４ｋｍ／ｈ）のパラメータについても異常を判断する。

図７は、パラメータ診断処理の第２の診断処理の概略を説明するための図であり、Ｉ₀特性（０ｋｍ／ｈ）のアシストマップを示しており、Ｘ軸は操舵トルク［Ｎｍ］、Ｙ軸は操舵補助指令値を示している。

図７において、例えば、α、βのような特性曲線となるような場合は、上記式（１）〜（４）が成立して、各二次関数間の接続点の値が一致するため、第１の診断処理では、その異常を判断することができない。

そこで、第２の診断処理では、各特性関数について、特性関数の中点Ｑの値ｉ_qと、特性関数の両端（接続点）を結ぶ線分Ｓの中点の値ｉ_q’との差の絶対値が閾値以下とならない場合に、パラメータが異常であると判定している。具体的には、下式（５）〜（７）の少なくとも１つが成立しない場合に、パラメータ１０４ａが異常であると判断し、パラメータ１０４ａの異常情報（異常が発生した区間等）をＥＥＰＲＯＭ１０４に格納する。

｜Ｑ₁−Ｑ₁’｜＜閾値ｔｈ・・・（５）
但し、Ｑ₁＝ｆ₁（（ｔ₀＋ｔ₁）／２）、Ｑ₁’＝（ｉ₀（＝０）＋ｉ₁）／２

｜Ｑ₂−Ｑ₂’｜＜閾値ｔｈ・・・（６）
但し、Ｑ₂＝ｆ₂（（ｔ₁＋ｔ₂）／２）、Ｑ₂’＝（ｉ₁＋ｉ₂）／２

｜Ｑ₃−Ｑ₃’｜＜閾値ｔｈ・・・（７）
但し、Ｑ₃＝ｆ₃（（ｔ₂＋ｔ₃）／２）、Ｑ₃’＝（ｉ₂＋ｉ₃）／２

同様な方法で、Ｉ_a特性（３０ｋｍ／ｈ）、Ｉ_b特性（２５４ｋｍ／ｈ）のパラメータについても異常を判断する。なお、特性関数が一次関数の場合は、第２の診断処理は不要である。

図８は、パラメータ診断処理を説明するためのフローチャートである。ＣＰＵ１０１は、パラメータ診断処理をコントロールユニット３０の電源投入時やパラメータ１０４ａの書き換え時等に実行する。

図８において、ＣＰＵ１０１は、まず、ＥＥＰＲＯＭ１０４からパラメータ１０４ａを読み出して（ステップＳ１）、第１の診断処理（図６参照）を実行する（ステップＳ２）。ＣＰＵ１０１は、この第１の診断処理でパラメータ１０４ａの異常を検出したか否かを判断し（ステップＳ３）、パラメータ１０４ａの異常を検出した場合は（ステップＳ３の「Ｙｅｓ」）、ステップ７に移行する一方、パラメータ１０４ａの異常を検出しなかった場合は（ステップＳ３の「Ｎｏ」）、第２の診断処理（図７参照）を実行する（ステップＳ４）。

つぎに、ＣＰＵ１０１は、この第２の診断処理でパラメータ１０４ａの異常を検出したか否かを判断し（ステップＳ５）、パラメータ１０４ａの異常を検出した場合は（ステップＳ５の「Ｙｅｓ」）、ステップ７に移行する一方、パラメータ１０４ａの異常を検出しなかった場合は（ステップＳ５の「Ｎｏ」）、ＥＥＰＲＯＭ１０４に格納されたパラメータ１０４ａを使用して、操舵補助処理（モータ制御処理）を実行する（ステップＳ６）。

ステップＳ７では、ＥＥＰＲＯＭ１０４に格納されたパラメータ１０４ａに異常がある旨をドライバに報知するために、操作パネルの警告ランプを点灯させる（ステップＳ７）。そして、ＣＰＵ１０１は、パラメータ１０４ａの異常情報（異常のあった区間等）をＥＥＰＲＯＭ１０４に格納する（ステップＳ８）。この後、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納されているパラメータの初期値１０２ｃを使用して、操舵補助処理（モータ制御処理）を実行する（ステップＳ９）。

図９は、ＣＰＵ１０１が制御プログラム１０２ａ（パラメータ１０４ａを含む）を実行することにより実現する機能（制御プログラムの機能構成）を示す図である。

制御プログラム１０２ａは、図９に示すように、操舵トルクＴと車速Ｖに基づいて操舵補助トルク指令値を算出するトルク制御系モジュール（例えば、動作周期が１ｍｓｅｃ）５００と、各種のトルク補償を行う補償制御系モジュール（例えば、動作周期が２ｍｓｅｃ）５１０と、モータ電流のＦＢ（フィードバック）制御を行うモータ電流制御系モジュール５２０（例えば、動作周期が１２５μｓｅｃ）と、操舵補助モータ２０のモータ電流のＦＦ（フィードフォワード）制御を行うモータ電流補助制御系モジュール５３０（例えば、動作周期が１２５μｓｅｃ）等を備えている。つぎに、動作の概略を説明する。

まず、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴと、車速センサ１２で検出された車速Ｖとがアシストマップ５０１に入力され操舵補助指令値が算出される。このアシストマップ５０１は、パラメータ１０４ａに基づいて生成される。さらに、補償制御系モジュール５１０で演算される補償値、例えば、収斂性演算部５１１，慣性演算部５１２，およびＳＡＴ演算部５１３で算出された収斂性・慣性・ＳＡＴなどの補償値を、加算部５０２で操舵補助指令値に加算してトルク指令値Ｔｒｅｆが決定される。トルク指令値Ｔｒｅｆは、位相補償部５０３で位相補償された後、電流指令値演算部５４０に入力される。そして、トルク指令値Ｔｒｅｆに基づいて電流指令値演算部５４０で電流指令値Ｉｒｅｆが決定される。なお、ブラシレスモータでは、トルク指令値Ｔｒｅｆの他に回転子のロータ角度も電流指令値演算部５４０に入力して電流指令値Ｉｒｅｆが決定される。

一方、操舵補助モータ２０のモータ電流は、電流検出値Ｉｍとして、電流検出回路１３０で検出され、電流指令値Ｉｒｅｆとともに減算部５２１へ入力される。減算部５２１では、それらの偏差ΔＩ＝Ｉｒｅｆ−Ｉｍが算出され、ＰＩ（比例積分）制御部５２２に入力される。ＰＩ（比例積分）制御部５２２では、偏差ΔＩの比例積分出力として、電圧制御値Ｖｒｅｆが出力される。また、電流指令値Ｉｒｅｆは、補助値演算部５３１に入力される。補助値演算部５３１で演算される補助値、例えば、Ｄｅａｄ Ｔｉｍｅ演算部５３２、ＥＭＦ（逆起電力）演算部５３３、および弱め界磁制御演算部５３４で算出された補助値が、加算部５３５で電圧制御値Ｖｒｅｆに加算される。加算部５３５の出力は、ＰＷＭ制御部５５０に入力されて、ＰＷＭ処理され、ＵＶＷ各相のＰＷＭ制御信号がＦＥＴプリドライバ回路１１０に出力され、ＦＥＴプリドライバ回路１１０およびモータ駆動回路１２０を介して、操舵補助モータ２０が駆動される。

以上説明したように、本実施例によれば、ＥＥＰＲＯＭ１０４には、電動パワーステアリング装置の制御で使用され、かつ、連続する複数の特性関数（アシストマップ）を規定するためのパラメータ１０４ａが格納されており、ＣＰＵ１０１は、パラメータ診断処理では、ＥＥＰＲＯＭ１０４に格納されるパラメータ１０４ａで規定される複数の特性関数の異常を診断して、当該パラメータ１０４ａの異常を診断することとしたので、不揮発性メモリに格納されたパラメータの外部ノイズに起因する異常およびパラメータ自体の異常（誤ったパラメータが書き込まれたことによる異常）を検出することが可能となる。

また、実施例１によれば、ＣＰＵ１０１は、パラメータ診断処理の第１の診断処理では、特性関数間の接続点の値が、当該特性関数毎に一致するか否かを判断し、一致する場合にパラメータ１０４ａは正常、一致しない場合にパラメータは異常と診断することとしたので、簡単な演算でパラメータの異常を検出することが可能となる。

また、実施例１によれば、ＣＰＵ１０１は、パラメータ診断処理の第２の診断処理では、第１の診断処理でパラメータ１０４ａが正常と判断された場合に、さらに、特性関数毎に、その中点の値と、特性関数の両端（接続点）を結ぶ線分の中点の値との差分がそれぞれ許容範囲内にあるか否かを判断し、許容範囲内にある場合にはパラメータ１０４ａは正常、許容範囲内にない場合にはパラメータ１０４ａは異常と診断することとしたので、第１の診断処理で検出できないパラメータの異常を検出することができ、高精度にパラメータの異常を診断することが可能となる。

また、実施例１によれば、ＣＰＵ１０１は、パラメータ診断処理でパラメータ１０４ａの異常を診断した場合には、その旨をドライバに警告するために、警告ランプを点灯させることとしたので、ドライバにパラメータに異常があることを知らせることが可能となる。

また、実施例１によれば、ＣＰＵ１０１は、パラメータ診断処理でパラメータ１０４ａが異常と判断した場合には、パラメータの異常情報をＥＥＰＲＯＭ１０４に書き込むこととしたので、パラメータの異常の解析が可能となる。

また、実施例１によれば、ＣＰＵ１０１は、パラメータ診断処理でパラメータ１０４ａが異常と判断した場合には、ＲＯＭ１０２に格納されているパラメータの初期値１０２ｃを使用して、電動パワーステアリング装置を制御することとしたので、パラメータに異常がある場合でも、操舵補助モータの制御（操舵補助処理）を行うことが可能となる。

なお、上記実施例では、アシストマップを生成するためのパラメータについて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、連続する複数の特性関数を用いた他のマップ等に適用可能である。また、上記実施例では、複数の特性関数として複数の２次関数について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、特性関数は、１次関数、３次以上の関数でもよく、また、異なる次数の関数が混在する場合（例えば、１次関数と２次関数）にも適用可能である。

本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置、電動パワーステアリング装置の制御方法、およびコンピュータが実行するためのプログラムは、不揮発性メモリに、電動パワーステアリング装置の制御に使用するパラメータを格納する場合に有用である。

電動パワーステアリング装置の一般的な構成を示す図である。 図１のコントロールユニットのハードウェア構成を示す図である。 図１の電動パワーステアリング装置が搭載される車両の制御系の概略構成を示す図である。 アシストマップを説明するための図である。 パラメータ診断処理の第１の診断処理を説明するための図である。 パラメータ診断処理の第１の診断処理を説明するための図である。 パラメータ診断処理の第２の診断処理を説明するための図である。 パラメータ診断処理を説明するためのフローチャートである。 図２のＭＣＵの機能構成図である。

符号の説明

１ 操向ハンドル
２ コラム軸
３ 減速ギア
４ａ，４ｂ ユニバーサルジョイント
５ ピニオンラック機構
６ タイロッド
１０ トルクセンサ
１２ 車速センサ
１４ バッテリ
２０ 操舵補助モータ
３０ コントロールユニット
１００ ＭＣＵ（マイクロコントロールユニット）
１０１ ＣＰＵ（制御手段）
１０２ ＲＯＭ
１０２ａ 制御プログラム
１０２ｂ パラメータ診断プログラム
１０２ｃ パラメータの初期値
１０３ ＲＡＭ
１０４ ＥＥＰＲＯＭ
１０４ａ パラメータ
１０５ Ａ／Ｄ変換器
１０６ 車載用ＬＡＮＩ／Ｆ
１０７ バス
１１０ ＦＥＴプリドライバ回路
１２０ モータ駆動回路（インバータ）
１３０ 電流検出回路
１４０ 位置検出回路
２００ 車両の制御系
２０１ 通信制御部
２０２ メインＥＣＵ
２０３ エンジンＥＣＵ
２０４ 外部ポート
２０５ Ａ／ＴＥＣＵ
２０６ ブレーキＥＣＵ
２０７ パネルＥＣＵ
２１０ 車載用ＬＡＮ
２２０ ケーブル
３００ 専用ツール
４００ ネットワーク
４１０ サービスセンタ
５００ トルク制御系モジュール
５１０ 補償制御系モジュール
５２０ モータ電流制御系モジュール
５３０ モータ電流補助制御系モジュール

Claims (9)

1. 少なくとも車両のステアリング系に発生する操舵トルクに基づいて演算した電流指令値と、前記ステアリング系に操舵補助力を付与する操舵補助モータの電流検出値とに基づいて、前記操舵補助モータを制御する電動パワーステアリングの制御装置において、
   前記電動パワーステアリング装置の制御で使用され、かつ、連続する複数の特性関数を規定するためのパラメータを格納する不揮発性メモリと、
   前記不揮発性メモリに格納されているパラメータで規定される複数の特性関数の異常を診断して、当該パラメータの異常を診断するパラメータ診断手段と、
   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制御装置。
2. 前記パラメータ診断手段は、前記特性関数間の接続点の値が、当該特性関数毎に一致するか否かを判断し、一致する場合にパラメータは正常、一致しない場合にパラメータは異常と診断す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制御装置。
3. 前記パラメータ診断手段は、前記パラメータが正常と判断した場合には、さらに、前記特性関数毎に、その中点の値と、特性関数の両端を結ぶ線分の中点の値との差分がそれぞれ許容範囲内にあるか否かを判断し、許容範囲内にある場合にはパラメータは正常、許容範囲内にない場合にはパラメータは異常と診断す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制御装置。
4. 前記パラメータ診断手段でパラメータが異常と判断された場合に、その旨を警告する警告手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
5. 前記パラメータ診断手段は、前記パラメータを異常と判断した場合には、当該パラメータの異常情報を前記不揮発性メモリに書き込むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
6. さらに、前記パラメータの初期値を格納するＲＯＭを備え、前記パラメータ診断手段でパラメータが異常と判断された場合には、前記ＲＯＭに格納されている前記パラメータの初期値を使用して、前記電動パワーステアリング装置を制御することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
7. 前記パラメータは、アシストマップを生成するためのパラメータであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
8. 少なくとも車両のステアリング系に発生する操舵トルクに基づいて演算した電流指令値と、前記ステアリング系に操舵補助力を付与する操舵補助モータの電流検出値とに基づいて、前記操舵補助モータを制御する電動パワーステアリングの制御方法において、
   不揮発性メモリには、前記電動パワーステアリング装置の制御で使用され、かつ、連続する複数の特性関数を規定するためのパラメータが格納されており、
   前記不揮発性メモリに格納されているパラメータで規定される複数の特性関数の異常を診断して、当該パラメータの異常を診断するパラメータ診断工程を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御方法。
9. 少なくとも車両のステアリング系に発生する操舵トルクに基づいて演算した電流指令値と、前記ステアリング系に操舵補助力を付与する操舵補助モータの電流検出値とに基づいて、前記操舵補助モータを制御する電動パワーステアリングの制御装置に搭載されるプログラムにおいて、
   不揮発性メモリには、前記電動パワーステアリング装置の制御で使用され、かつ、連続する複数の特性関数を規定するためのパラメータが格納されており、
   前記不揮発性メモリに格納されているパラメータで規定される複数の特性関数の異常を診断して、当該パラメータの異常を診断するパラメータ診断工程をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータが実行するためのプログラム。

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