JP2019165610A - Signal control apparatus and electric power steering apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a signal control device and an electric power steering device using the signal control device.
従来、回転角センサの検出値を用いて制御を行う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では、２つのマイコンに対して、それぞれセンサ部が設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric power steering apparatus that performs control using a detection value of a rotation angle sensor is known. For example, in
特許文献１では、２つのマイコンに対して別々のセンサ部から検出値が入力されている。そのため、検出誤差がある場合、誤差のある検出値を用いて角度フィードバック演算を行うと、フィードバック演算が適切に行えない虞がある。
In
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、角度フィードバック演算を適切に行うことができる信号制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a signal control device capable of appropriately performing an angle feedback calculation, and an electric power steering device using the signal control device. .
本発明の信号制御装置は、同一の回転電機（８０）を制御する複数の制御部（１３０、１３８、１３９、２３０、２３８）を備える。それぞれの制御部は、角度演算部（１３１、１３２、２３１）と、角度フィードバック部（１３５、１５２、２３５）と、を備える。角度演算部は、個別に対応して設けられるセンサ部（１２５、２２５）からセンサ信号を取得し、センサ信号に応じた自系統検出角度を演算する。角度フィードバック部は、目標角と検出角度との角度偏差に応じた角度フィードバック制御を行う。 The signal control device of the present invention includes a plurality of control units (130, 138, 139, 230, 238) that control the same rotating electrical machine (80). Each control unit includes an angle calculation unit (131, 132, 231) and an angle feedback unit (135, 152, 235). An angle calculation part acquires a sensor signal from the sensor part (125,225) provided corresponding individually, and calculates the own system detection angle according to a sensor signal. The angle feedback unit performs angle feedback control according to the angle deviation between the target angle and the detected angle.
少なくとも１つの制御部の角度フィードバック部において、他の制御部の角度演算部にて演算される他系統検出角度と自系統検出角度との誤差を低減する補正処理がなされた角度偏差を用いて角度フィードバック制御を行う。これにより、センサ部に誤差がある場合であっても、角度偏差の誤差が低減されるので、角度偏差を用いる角度フィードバック演算を適切に行うことができる。 In the angle feedback unit of at least one control unit, the angle using the angle deviation subjected to the correction process for reducing the error between the other system detection angle calculated by the angle calculation unit of the other control unit and the own system detection angle. Perform feedback control. As a result, even if there is an error in the sensor unit, the error of the angle deviation is reduced, so that the angle feedback calculation using the angle deviation can be appropriately performed.
以下、信号制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, a signal control device and an electric power steering device using the signal control device will be described with reference to the drawings. Hereinafter, in a plurality of embodiments, the same numerals are given to the substantially same composition, and explanation is omitted.
（第１実施形態）
信号制御装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。図１に示すように、第１実施形態による信号制御装置としてのＥＰＳ−ＥＣＵ１０は、回転電機としてのモータ８０とともに、車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置８に適用される。以下適宜、ＥＰＳ−ＥＣＵ１０を、単にＥＣＵ１０という。図１は、電動パワーステアリング装置８を備えるステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。ステアリングシステム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、電動パワーステアリング装置８等を備える。
(First embodiment)
The signal control device will be described with reference to the drawings. Hereinafter, in a plurality of embodiments, the same numerals are given to the substantially same composition, and explanation is omitted. As shown in FIG. 1, the EPS-
ステアリングホイール９１は、ステアリングシャフト９２と接続される。ステアリングシャフト９２には、操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ９４が設けられる。トルクセンサ９４は、第１トルク検出部１９４および第２トルク検出部２９４を有する。ステアリングシャフト９２の先端には、ピニオンギア９６が設けられる。ピニオンギア９６は、ラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結される。
The
運転者がステアリングホイール９１を回転させると、ステアリングホイール９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転する。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換される。一対の車輪９８は、ラック軸９７の変位量に応じた角度に操舵される。
When the driver rotates the
電動パワーステアリング装置８は、モータ８０およびＥＣＵ１０を有する駆動装置４０、ならびに、モータ８０の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝える動力伝達部としての減速ギア８９等を備える。本実施形態の電動パワーステアリング装置８は、所謂「コラムアシストタイプ」であるが、モータ８０の回転をラック軸９７に伝える所謂「ラックアシストタイプ」等としてもよい。本実施形態では、ステアリングシャフト９２が「駆動対象」に対応する。
The electric
図２および図３に示すように、モータ８０は、操舵に要するトルクの一部または全部を出力するものであって、図示しない電源としてのバッテリから電力が供給されることにより駆動され、減速ギア８９を正逆回転させる。モータ８０は、３相ブラシレスモータであって、ロータ８６０およびステータ８４０を有する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
モータ８０は、巻線組としての第１モータ巻線１８０および第２モータ巻線２８０を有する。モータ巻線１８０、２８０は、電気的特性が同等であり、例えば特許第５６７２２７８号公報の図３に参照されるように、共通のステータ８４０に、互いに電気角３０［ｄｅｇ］ずらしてキャンセル巻きされる。これに応じて、モータ巻線１８０、２８０には、位相φが３０［ｄｅｇ］ずれた相電流が通電されるように制御される。通電位相差を最適化することで、出力トルクが向上する。また、６次のトルクリプルを低減することができる。さらにまた、位相差通電により、電流が平均化されるため、騒音、振動のキャンセルメリットを最大化することができる。また、発熱についても平均化されるため、各センサの検出値やトルク等、温度依存の系統間誤差を低減可能であるとともに、通電可能な電流量を平均化できる。
The
以下、第１モータ巻線１８０の通電制御に係る第１駆動回路１２０および第１制御部１３０等の組み合わせを第１系統Ｌ１、第２モータ巻線２８０の通電制御に係る第２駆動回路２２０および第２制御部２３０等の組み合わせを第２系統Ｌ２とする。また、第１系統Ｌ１に係る構成を主に１００番台で付番し、第２系統Ｌ２に係る構成を主に２００番台で符番する。また、第１系統Ｌ１および第２系統Ｌ２において、同様の構成には、下２桁が同じとなるように付番する。以下適宜、「第１」を添え字の「１」、「第２」を添え字の「２」として記載する。
Hereinafter, the combination of the
駆動装置４０は、モータ８０の軸方向の一方側にＥＣＵ１０が一体的に設けられており、いわゆる「機電一体型」であるが、モータ８０とＥＣＵ１０とは別途に設けられていてもよい。ＥＣＵ１０は、モータ８０の出力軸とは反対側において、シャフト８７０の軸Ａｘに対して同軸に配置されている。ＥＣＵ１０は、モータ８０の出力軸側に設けられていてもよい。機電一体型とすることで、搭載スペースに制約のある車両において、ＥＣＵ１０とモータ８０とを効率的に配置することができる。
The
モータ８０は、ステータ８４０、ロータ８６０、および、これらを収容するハウジング８３０等を備える。ステータ８４０は、ハウジング８３０に固定されており、モータ巻線１８０、２８０が巻回される。ロータ８６０は、ステータ８４０の径方向内側に設けられ、ステータ８４０に対して相対回転可能に設けられる。
The
シャフト８７０は、ロータ８６０に嵌入され、ロータ８６０と一体に回転する。シャフト８７０は、軸受８３５、８３６により、ハウジング８３０に回転可能に支持される。シャフト８７０のＥＣＵ１０側の端部は、ハウジング８３０からＥＣＵ１０側に突出する。シャフト８７０のＥＣＵ１０側の端部には、マグネット８７５が設けられる。
The
ハウジング８３０は、リアフレームエンド８３７を含む有底筒状のケース８３４、および、ケース８３４の開口側に設けられるフロントフレームエンド８３８を有する。ケース８３４とフロントフレームエンド８３８とは、ボルト等により互いに締結されている。リアフレームエンド８３７には、リード線挿通孔８３９が形成される。リード線挿通孔８３９には、モータ巻線１８０、２８０の各相と接続されるリード線１８５、２８５が挿通される。リード線１８５、２８５は、リード線挿通孔８３９からＥＣＵ１０側に取り出され、基板４７０に接続される。
The
ＥＣＵ１０は、カバー４６０、カバー４６０に固定されているヒートシンク４６５、ヒートシンク４６５に固定されている基板４７０、および、基板４７０に実装される各種の電子部品等を備える。
The
カバー４６０は、外部の衝撃から電子部品を保護したり、ＥＣＵ１０の内部への埃や水等の浸入を防止したりする。カバー４６０は、カバー本体４６１、および、コネクタ部４６２が一体に形成される。なお、コネクタ部４６２は、カバー本体４６１と別体であってもよい。コネクタ部４６２の端子４６３は、図示しない配線等を経由して基板４７０と接続される。コネクタ数および端子数は、信号数等に応じて適宜変更可能である。コネクタ部４６２は、駆動装置４０の軸方向の端部に設けられ、モータ８０と反対側に開口する。コネクタ部４６２は、後述する各コネクタを含む。
The
基板４７０は、例えばプリント基板であり、リアフレームエンド８３７と対向して設けられる。基板４７０には、２系統分の電子部品が系統ごとに独立して実装されており、完全冗長構成をなしている。本実施形態では、１枚の基板４７０に電子部品が実装されているが、複数枚の基板に電子部品を実装するようにしてもよい。
The
基板４７０の２つの主面のうち、モータ８０側の面をモータ面４７１、モータ８０と反対側の面をカバー面４７２とする。図３に示すように、モータ面４７１には、駆動回路１２０を構成するスイッチング素子１２１、駆動回路２２０を構成するスイッチング素子２２１、角度センサ１２５、２２５、カスタムＩＣ１５９、２５９等が実装される。角度センサ１２５、２２５は、マグネット８７５の回転に伴う磁界の変化を検出可能なように、マグネット８７５と対向する箇所に実装される。
Of the two main surfaces of the
カバー面４７２には、コンデンサ１２８、２２８、インダクタ１２９、２２９、および、制御部１３０、２３０を構成するマイコン等が実装される。図３では、制御部１３０、２３０を構成するマイコンについて、それぞれ「１３０」、「２３０」を付番した。コンデンサ１２８、２２８は、図示しないバッテリから入力された電力を平滑化する。また、コンデンサ１２８、２２８は、電荷を蓄えることで、モータ８０への電力供給を補助する。コンデンサ１２８、２２８、および、インダクタ１２９、２２９は、フィルタ回路を構成し、バッテリを共用する他の装置から伝わるノイズを低減するとともに、駆動装置４０からバッテリを共用する他の装置に伝わるノイズを低減する。なお、図３中には図示を省略しているが、電源回路１１６、２１６、モータリレー、および、電流センサ１２６、２２６等についても、モータ面４７１またはカバー面４７２に実装される。
On
図４に示すように、ＥＣＵ１０は、駆動回路１２０、２２０、および、制御部１３０、２３０等を備える。図４では、煩雑になることを避けるため、一部の制御線等を省略した。他の実施形態に係る図も同様である。第１駆動回路１２０は、６つのスイッチング素子１２１を有する３相インバータであって、第１モータ巻線１８０へ供給される電力を変換する。スイッチング素子１２１は、第１制御部１３０から出力される制御信号に基づいてオンオフ作動が制御される。第２駆動回路２２０は、６つのスイッチング素子２２１を有する３相インバータであって、第２モータ巻線２８０へ供給される電力を変換する。スイッチング素子２２１は、第２制御部２３０から出力される制御信号に基づいてオンオフ作動が制御される。
As shown in FIG. 4, the
第１角度センサ１２５は、モータ８０の回転角を検出し、第１モータ回転角信号θｍ１を第１制御部１３０に出力する。第２角度センサ２２５は、モータ８０の回転角を検出し、第２モータ回転角信号θｍ２を第２制御部２３０に出力する。第１電流センサ１２６は、第１モータ巻線１８０の電流を検出し、第１電流検出信号Ｉ１を第１制御部１３０に出力する。第２電流センサ２２６は、第２モータ巻線２８０の電流を検出し、第２電流検出信号Ｉ２を第２制御部２３０に出力する。
The
制御部１３０、２３０は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。制御部１３０、２３０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
The
第１制御部１３０および第２制御部２３０は、制御部１３０、２３０間にて相互に通信可能に設けられる。以下適宜、制御部１３０、２３０間の通信を、「マイコン間通信」という。制御部１３０、２３０間の通信方法は、ＳＰＩやＳＥＮＴ等のシリアル通信や、ＣＡＮ通信、ＦｌｅｘＲａｙ通信等、どのような方法を用いてもよい。後述の実施形態における制御部１３８、１３９、２３８についても同様である。
The
第１制御部１３０は、第１舵角演算部１３１、第１角度フィードバック部１３５、および、第１電流フィードバック部１４０等を有する。第２制御部２３０は、第２舵角演算部２３１、第２角度フィードバック部２３５、および、第２電流フィードバック部２４０等を有する。以下適宜、フィードバックを「ＦＢ」と記載する。
The
第１舵角演算部１３１は、第１モータ回転角信号θｍ１に基づき、第１舵角θｓｔｒ１を演算し、角度ＦＢ部１３５に出力する。第２舵角演算部２３１は、第２モータ回転角信号θｍ２に基づき、第２舵角θｓｔｒ２を演算し、角度ＦＢ部２３５に出力する。舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２は、中立で記憶しておいた舵角０点または車両直進状態などの制御状態を用いて算出した舵角０点に対し、ギア比換算したモータ角の変化量を積算することで演算するが、演算方法はどのようであってもよい。また、角度センサ１２５、２２５が、例えばモータ角および回転数を出力することで、制御部１３０、２３０にて絶対角を演算したり、角度センサ１２５、２２５内にて舵角を演算したりするようにしてもよい。また、車速等の車両情報や電源電圧などに基づく補正を行うことが好ましい。
The first steering
第１角度ＦＢ部１３５は、目標角演算ＥＣＵ３００から目標角度θｔｇｔ１を取得し、角度ＦＢ演算により、目標角度θｔｇｔ１に応じた第１電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１を演算出力する。第２角度ＦＢ部２３５は、目標角演算ＥＣＵ３００から目標角度θｔｇｔ２を取得し、角度ＦＢ演算により、目標角度θｔｇｔ２に応じた第２電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ２を演算する。演算される指令値は、電流指令値に替えて、トルク指令値であってもよい。また、図５に示すように、角度ＦＢ部１３５、２３５に共通の目標角度θｔｇｔが入力されるようにしてもよい。本実施形態では、目標角度を目標舵角とするが、モータ角であってもよい。
First
第１電流ＦＢ部１４０は、第１角度ＦＢ部１３５にて演算された指令値、第１電流検出信号Ｉ１および第１モータ回転角信号θｍ１に基づく電流ＦＢ演算により、第１デューティ指令値Ｄ１を演算し、第１駆動回路１２０に出力する。第２電流ＦＢ部２４０は、第２角度ＦＢ部２３５にて演算された指令値、第２電流検出信号Ｉ２および第２モータ回転角信号θｍ２に基づく電流ＦＢ演算により、第２デューティ指令値Ｄ２を演算し、第２駆動回路２２０に出力する。デューティ指令値Ｄ１、Ｄ２に基づいて、スイッチング素子１２１、２２１がオンオフされることで、モータ巻線１８０、２８０の電流が制御され、モータ８０の駆動が制御される。
The first
角度ＦＢ部１３５、２３５は、それぞれ、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２を用い、式（１−１）、（１−２）に基づき、電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１、ＴｇｔＣｕｒｒ２を演算する。なお、式（１−１）、（１−２）に限らず、例えば台形近似等であってもよく、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２を用いるどのような演算としてもよい。
The
図６に示すように、舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２に誤差があり、かつ、制御対象であるモータ８０が１つの場合、それぞれの電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１、ＴｇｔＣｕｒｒ２に基づいて制御を行うと、目標角度θｔｇｔ１、θｔｇｔ２に対して誤差を持った角度にて、各制御部１３０、２３０の電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１、ＴｇｔＣｕｒｒ２に応じたトルクが釣り合う時点で釣り合う。このとき、式中のＩ項がたまり、電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１、ＴｇｔＣｕｒｒ２が際限なく大きくなり過大な出力となる、あるいは、必要以上のトルクが出力されて過熱する等の問題が生じる。なお、図６中では、電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１、ＴｇｔＣｕｒｒ２を、模式的に「指令値１」、「指令値２」として示した。
As shown in FIG. 6, when there is an error in the steering angles θstr1 and θstr2 and there is one
そこで本実施形態では、マイコン間通信で、制御部１３０、２３０が舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２を交換し、角度ずれを補完する。本実施形態では、制御部１３０、２３０がマイコン間通信にて舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２を相互に送受信する。
Therefore, in the present embodiment, the
第１制御部１３０における指令演算処理を図７のフローチャートに基づいて説明する。以下、ステップＳ１０１の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。他のステップも同様である。
The command calculation process in the
Ｓ１０１では、第１角度ＦＢ部１３５は、第１角度偏差θｄｉｆｆ１を演算する（式（２−１）、（３−１）参照）。式中のθ１は、第１調停舵角である。
In S101, the first
θ１＝θｓｔｒ１×Ｇ１１＋θｓｔｒ２×Ｇ１２ ・・・（２−１）
θｄｉｆｆ１＝θｔｇｔ１−θ１ ・・・（３−１）
θ1 = θstr1 × G11 + θstr2 × G12 (2-1)
θdiff1 = θtgt1-θ1 (3-1)
Ｓ１０２では、第１角度ＦＢ部１３５は、式（１−１）にて、第１電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１を演算する。
In S102, the first
第２制御部２３０における指令演算処理を図８のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ２０１では、第２角度ＦＢ部２３５は、第２角度偏差θｄｉｆｆ２を演算する（式（２−２）、（３−２）参照）。式中のθ２は、第２調停舵角である。
The command calculation process in the
θ２＝θｓｔｒ１×Ｇ２１＋θｓｔｒ２×Ｇ２２ ・・・（２−２）
θｄｉｆｆ２＝θｔｇｔ２−θ２ ・・・（３−２）
θ2 = θstr1 × G21 + θstr2 × G22 (2-2)
θdiff2 = θtgt2-θ2 (3-2)
Ｓ２０２では、第２角度ＦＢ部２３５は、式（１−２）にて、第２電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ２を演算する。
In S202, the second
ここで、Ｇ１１＋Ｇ１２＝１、Ｇ２１＋Ｇ２２＝１であり、Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２は、０から１の範囲で任意に設定可能である。Ｇ１１＝Ｇ１２＝Ｇ２１＝Ｇ２２＝０．５とすれば、図９に示すように、調停舵角θ１、θ２は、共に舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２の平均値となる。 Here, G11 + G12 = 1 and G21 + G22 = 1, and G11, G12, G21, and G22 can be arbitrarily set in the range of 0 to 1. If G11 = G12 = G21 = G22 = 0.5, as shown in FIG. 9, the arbitration steering angles θ1, θ2 are both average values of the steering angles θstr1, θstr2.
また、Ｇ１１＝１、Ｇ１２＝０、Ｇ２１＝０、Ｇ２２＝１とすれば、図１０に示すように、調停舵角θ１、θ２を、第１舵角θｓｔｒ１に合わせることになる。この場合、第１制御部１３０は、第２制御部２３０にて演算した第２舵角θｓｔｒ２を知る必要はない。
Further, if G11 = 1, G12 = 0, G21 = 0, and G22 = 1, as shown in FIG. 10, the arbitration steering angles θ1 and θ2 are set to the first steering angle θstr1. In this case, the
このように、調停舵角θ１、θ２を一致させれば、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２が一致するので、過大な出力や過熱を防ぐことができ、モータ８０の駆動を良好に制御することができる。
As described above, if the arbitration steering angles θ1 and θ2 are matched, the angle deviations θdiff1 and θdiff2 are matched, so that excessive output and overheating can be prevented, and the drive of the
本実施形態では、マイコン間通信ができない場合や、第２舵角θｓｔｒ２が異常の場合、独立制御に切り替えてもよいし、後述する第８実施形態のように他の補正処理に切り替えてもよい。独立制御への切替処理を図１１に示す。ここでは、第１制御部１３０での処理を例に説明する。Ｓ１１１では、第１制御部１３０は、第２舵角θｓｔｒ２を取得可能か否か判断する。第２舵角θｓｔｒ２を取得できないと判断された場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、Ｓ１１２へ移行し、系統内角度偏差θｄ１を第１角度偏差θｄｉｆｆ１とする（式（３−３）参照）。Ｓ１１３およびＳ１１４の処理は、図６中のＳ１０１およびＳ１０２の処理と同様である。
In this embodiment, when communication between microcomputers is not possible, or when the second steering angle θstr2 is abnormal, the control may be switched to independent control, or may be switched to another correction process as in an eighth embodiment described later. . Switching processing to independent control is shown in FIG. Here, the process in the
θｄ１＝θｔｇｔ１−θｓｔｒ１ ・・・（３−３） θd1 = θtgt1-θstr1 (3-3)
以上説明したように、信号制御装置であるＥＣＵ１０は、同一のモータ８０を制御する複数の制御部１３０、２３０を備える。それぞれの制御部１３０、２３０は、舵角演算部１３１、２３１と、角度ＦＢ部１３５、２３５と、を備える。舵角演算部１３１、２３１は、個別に対応して設けられる角度センサ１２５、２２５からセンサ信号を取得し、センサ信号に応じた舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２を演算する。角度ＦＢ部１３５、２３５は、目標角度θｔｇｔ１、θｔｇｔ２と舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２との角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２に応じた角度ＦＢ制御を行う。
As described above, the
少なくとも１つの制御部１３０、２３０の角度ＦＢ部１３５、２３５において、他の制御部の舵角演算部にて演算される他系統検出角度と自系統検出角度との誤差を低減する補正処理がなされた角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２を用いて角度フィードバック制御を行う。ここで、「補正処理がなされた角度偏差」とは、角度偏差を直接的に補正することに限らず、目標角度や検出角度等、角度偏差の演算に用いられる値を補正することも含む概念である。これにより、角度センサ１２５、２２５に誤差がある場合であっても、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２の誤差が低減されるので、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２を用いる角度ＦＢ演算を適切に行うことができる。したがって、モータ８０の過大な出力や過熱を防ぐことができ、モータ８０を適切に制御することができる。
In the
少なくとも１つの制御部１３０、２３０は、他の制御部から舵角を取得する。角度ＦＢ部１３５、２３５は、舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２の誤差を補正した調停舵角θ１、θ２を検出角度として用いる。これにより、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２の誤差を適切に低減することができる。
At least one
電動パワーステアリング装置８は、ＥＣＵ１０と、操舵に要するトルクを出力するモータ８０と、を備える。ＥＣＵ１０は、角度ＦＢ部１３５、２３５にて演算された値を用いてモータ８０の駆動を制御する。これにより、角度センサ１２５、２２５に誤差がある場合であっても、角度ＦＢ制御により操舵を適切にアシストすることができる。
The electric
本実施形態では、ＥＣＵ１０が「信号制御装置」、角度センサ１２５、２２５が「センサ部」、舵角演算部１３１、２３１が「角度演算部」に対応する。舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２が「検出角度」、「自系統検出角度」、「他系統検出角度」に対応する。詳細には、第１制御部１３０において、第１舵角θｓｔｒ１が「自系統検出角度」、第２舵角θｓｔｒ２が「他系統検出角度」に対応し、第２制御部２３０において、第２舵角θｓｔｒ２が「自系統検出角度」、第１舵角θｓｔｒ１が「他系統検出角度」に対応する。また、調停舵角θ１、θ２が「調停角度」に対応する。
In the present embodiment, the
（第２実施形態）
第２実施形態を図１２〜図１４に示す。図１２に示すように、第１制御部１３８は、第１舵角演算部１３１、第１角度フィードバック部１３５、補正値記憶部１３７、および、第１電流フィードバック部１４０等を有する。第２制御部２３８は、第２舵角演算部２３１、第２角度フィードバック部２３５、補正値記憶部２３７、および、第２電流フィードバック部２４０等を有する。制御部１３８、２３８は、舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２を相互に送受信する。補正値記憶部１３７は、角度誤差θｘ１に応じた補正値α１を記憶する。補正値記憶部２３７は、角度誤差θｘ２に応じた補正値α２を記憶する。本実施形態では、補正値α１、α２は、角度誤差θｘ１、θｘ２とするが、角度誤差θｘ１、θｘ２に応じた他の値としてもよい。また、図１２では、補正値記憶部１３７、２３７が、制御部１３８、２３８に設けられているが、一部の制御部の補正値記憶部を省略してもよい。
(Second Embodiment)
A second embodiment is shown in FIGS. As shown in FIG. 12, the
第１制御部１３８における指令演算処理を図１３のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ１３１では、第１制御部１３８は、マイコン起動時か否かを判断する。マイコン起動時ではないと判断された場合（Ｓ１３１：ＮＯ）、Ｓ１３３へ移行する。マイコン起動時であると判断された場合（Ｓ１３１：ＹＥＳ）、Ｓ１３２へ移行し、角度誤差θｘ１を演算する（式（４−１）参照）。
The command calculation process in the
Ｓ１３３では、第１角度ＦＢ部１３５は、第１電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１を演算する。ここでの処理は、図７中のＳ１０１およびＳ１０２の処理と略同様であるが、調停舵角θ１の演算式が異なる（式（２−３）参照）。
In S133, the first
θｘ１＝θｓｔｒ１−θｓｔｒ２ ・・・（４−１）
θ１＝θｓｔｒ１＋θｘ１×Ｇ１３ ・・・（２−３）
θx1 = θstr1-θstr2 (4-1)
θ1 = θstr1 + θx1 × G13 (2-3)
第２制御部２３８における指令演算処理を図１４のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ２３１では、第２制御部２３８は、マイコン起動時か否かを判断する。マイコン起動時ではないと判断された場合（Ｓ２３１：ＮＯ）、Ｓ２３３へ移行する。マイコン起動時であると判断された場合（Ｓ２３１：ＹＥＳ）、Ｓ２３２へ移行し、角度誤差θｘ２を演算する（式（４−２）参照）。
The command calculation processing in the
Ｓ２３３では、第２角度ＦＢ部２３５は、第２電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ２を演算する。ここでの演算は、図７中のＳ２０１およびＳ２０２の処理と略同様であるが、調停舵角θ２の演算式が異なる（式（２−４）参照）
θｘ２＝θｓｔｒ２−θｓｔｒ１ ・・・（４−２）
θ２＝θｓｔｒ２＋θｘ２×Ｇ２３ ・・・（２−４）
In S233, the second
θx2 = θstr2-θstr1 (4-2)
θ2 = θstr2 + θx2 × G23 (2-4)
Ｇ１３＝Ｇ２３＝０．５とすれば、調停舵角θ１、θ２は、共に舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２の平均値となり、Ｇ１３＝０、Ｇ２３＝１とすれば、調停舵角θ１、θ２を第１舵角θｓｔｒ１に合わせることになる。このようにしても、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２が一致するので、過大な出力を防ぐことができ、モータ８０の駆動を良好に制御することができる。本実施形態では、起動時にマイコン間通信が正常であれば、制御中にマイコン間通信が異常になったとしても、同様の制御を継続可能である。
If G13 = G23 = 0.5, the arbitration steering angles θ1, θ2 are both average values of the steering angles θstr1, θstr2, and if G13 = 0, G23 = 1, the arbitration steering angles θ1, θ2 are the first values. It will be adjusted to the steering angle θstr1. Even in this case, since the angle deviations θdiff1 and θdiff2 coincide with each other, an excessive output can be prevented and the drive of the
本実施形態では、少なくとも１つの制御部１３８、２３８は、他の制御部から舵角を起動時に取得し、舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２の角度誤差θｘ１、θｘ２を演算する。角度ＦＢ部１３５、２３５は、舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２を角度誤差θｘ１、θｘ２で補正した値を検出角度として用いる。本実施形態では、マイコン起動時に舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２を交換し、角度誤差θｘ１、θｘ２を演算しておくので、制御中にマイコン間通信が異常になった場合であっても、正常時と同様の角度ＦＢ制御を継続可能である。また上記実施形態と同様の効果を奏する。
In the present embodiment, at least one
また、上記構成において、他の制御部からの舵角を取得し、舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２の角度誤差θｘ１、θｘ２を演算した後に、角度誤差θｘ１、θｘ２を補正値α１、α２として補正値記憶部１３７、２３７に記憶させてもよい。この場合、補正値記憶部１３７、２３７を、マイコンがシャットダウンされても補正値α１、α２が保持されるように、例えば不揮発性メモリ等の不揮発記憶領域として構成してもよい。また、角度ＦＢ部１３５、２３５は、自系統の舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２を補正値α１、α２で補正した値を検出角度として用いる。これにより、マイコン起動毎に角度情報を交換するのではなく、起動時に補正値α１、α２を読み出して角度誤差を補正する構成とすることが可能である。本構成によれば、補正後に何らかの要因によりマイコン間通信が異常になった後、マイコンを停止し再度起動し直した後も、正常時と同様の角度ＦＢ制御を継続可能である。
Further, in the above configuration, after obtaining the steering angle from the other control unit and calculating the angle errors θx1 and θx2 of the steering angles θstr1 and θstr2, the correction value storage unit sets the angle errors θx1 and θx2 as the correction values α1 and α2. 137 and 237 may be stored. In this case, the correction
（第３実施形態）
第３実施形態を図１５〜図１７に示す。上記実施形態では、マイコン間通信を用いて調停舵角θ１、θ２を演算する。ここで、マイコン間通信が異常である場合、上記実施形態の角度制御を行うことができない。また、マイコン間通信が異常である場合に制御を継続するメイン側、制御を停止するサブ側を予め決めておくことで、制御を継続可能であるが、この場合、メイン側に異常に起因してマイコン間通信が行えない場合、結果として角度制御を継続することができない。
(Third embodiment)
A third embodiment is shown in FIGS. In the above embodiment, the arbitration steering angles θ1 and θ2 are calculated using communication between microcomputers. Here, when the communication between microcomputers is abnormal, the angle control of the above embodiment cannot be performed. In addition, when communication between microcomputers is abnormal, control can be continued by predetermining the main side that continues control and the sub-side that stops control. As a result, angle control cannot be continued if communication between microcomputers cannot be performed.
そこで本実施形態では、図１５および図１６に示すように、舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２との誤差分より大きい不感帯を設ける。以下、第１制御部１３０での処理について説明する。第２制御部２３０での処理は、添え字「１」を「２」、「２」を「１」と読み替えればよいので、説明を省略する。また、制御部１３０、２３０に替えて、第２実施形態の制御部１３８、２３８としてもよい。後述の実施形態についても同様である。本実施形態では、不感帯閾値をθｔｈ１とし、−θｔｈ１以上、θｔｈ１以下の範囲を不感帯とする。正側と負側とで閾値が異なっていてもよい。不感帯閾値θｔｈ１は、舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２の誤差に応じ、誤差よりも大きい任意の設計値とする。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 15 and 16, a dead zone greater than the error from the steering angles θstr1 and θstr2 is provided. Hereinafter, the process in the
本実施形態の指令演算処理を図１５のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ１５１では、角度ＦＢ部１３５は、系統内角度偏差θｄ１を演算する（式（３−３）参照）。
The command calculation process of this embodiment is demonstrated based on the flowchart of FIG. In S151, the
Ｓ１５２では、角度ＦＢ部１３５は、系統内角度偏差θｄ１が正側不感帯閾値θｔｈ１より大きいか否かを判断する。系統内角度偏差θｄ１が正側不感帯閾値θｔｈ１より大きいと判断された場合（Ｓ１５２：ＹＥＳ）、Ｓ１５４へ移行し、角度偏差θｄｉｆｆ１を演算する（式（５）参照）。系統内角度偏差θｄ１が正側不感帯閾値θｔｈ１以下であると判断された場合（Ｓ１５２：ＮＯ）、Ｓ１５３へ移行する。
In S152, the
Ｓ１５３では、角度ＦＢ部１３５は、系統内角度偏差θｄ１が負側不感帯既定値−θｔｈより小さいか否かを判断する。系統内角度偏差θｄ１が負側不感帯閾値−θｔｈ未満であると判断された場合（Ｓ１５３：ＹＥＳ）、Ｓ１５５へ移行し、角度偏差θｄｉｆｆ１を演算する（式（６）参照）。系統内角度偏差θｄ１が負側不感帯既定値−θｔｈ以上であると判断された場合（Ｓ１５３：ＮＯ）、すなわち系統内角度偏差θｄ１が不感帯の範囲内である場合、角度偏差θｄｉｆｆ１＝０とする。
In S153, the
θｄｉｆｆ１＝θｘ１−θｔｈ１ ・・・（５）
θｄｉｆｆ１＝θｘ１＋θｔｈ１ ・・・（６）
θdiff1 = θx1−θth1 (5)
θdiff1 = θx1 + θth1 (6)
Ｓ１５４〜Ｓ１５６にて演算される角度偏差θｄｉｆｆ１は、図１５に示す如くとなる。Ｓ１５４〜Ｓ１５６に続いて移行するＳ１５７では、角度ＦＢ部１３５は、電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１を演算する（式（１−１）参照）。
The angle deviation θdiff1 calculated in S154 to S156 is as shown in FIG. In S157, which is shifted from S154 to S156, the
また、図１５のフローチャートに替えて、図１７のフローチャートにて指令演算処理を行ってもよい。図１５および図１７は、演算方法が異なるが、得られる結果は同様である。Ｓ１６１〜Ｓ１６３の処理は、図１５のＳ１５１〜Ｓ１５３の処理と同様である。 Moreover, it may replace with the flowchart of FIG. 15 and may perform a command calculation process with the flowchart of FIG. 15 and 17 differ in the calculation method, but the results obtained are the same. The processing of S161 to S163 is the same as the processing of S151 to S153 in FIG.
Ｓ１６２にて肯定判断されて移行するＳ１６４では、角度ＦＢ部１３５は、角度誤差θｙ１を正側不感帯閾値θｔｈ１とする。Ｓ１６３にて肯定判断されて移行するＳ１６５では、角度ＦＢ部１３５は、角度誤差θｙ１を負側不感帯既定値−θｔｈ１とする。Ｓ１６３にて否定判断されて移行するＳ１６６では、角度ＦＢ部１３５は、角度誤差θｙ１を系統内角度偏差θｄ１とする。
In S164, where the determination is affirmative in S162 and the process proceeds to S164, the
Ｓ１６７では、角度ＦＢ部１３５では、電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１を演算する。ここでの処理は、図７中のＳ１０１およびＳ１０２の処理と同様であるが、調停舵角θ１の演算式が異なる（式（７）参照）。
In S167, the
θ１＝θｓｔｒ１＋θｙ１ ・・・（７） θ1 = θstr1 + θy1 (7)
本実施形態では、角度ＦＢ部１３５、２３５にて、共に不感帯を用いるものとして説明したが、角度ＦＢ部１３５、２３５の一方にて不感帯を設け、他方にて不感帯を設けないようにしてもよい。この場合、不感帯内では、不感帯を設けない側のマイコンで求めた指令値が出力される。例えば、第１角度ＦＢ部１３５にて不感帯を設けず、第２角度ＦＢ部２３５にて不感帯を設ける場合、目標角度θｔｇｔ１に向かう制御量の絶対値は、目標角度θｔｇｔ２に向かう制御量の絶対値より大きくなるため、実際のモータ角度は、最終的に目標角度θｔｇｔ２に向かって制御される。このようにしても、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２の誤差に伴う過大な出力や過熱を防ぐことができる。第４実施形態についても同様である。
In the present embodiment, the
本実施形態では、舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２の誤差に応じた不感帯を設定する。角度ＦＢ部１３５は、目標角度θｔｇｔと舵角θｓｔｒ１との差が不感帯の範囲内の場合、角度偏差θｄｉｆｆ１を０とし、目標角度θｔｇｔと舵角θｓｔｒ１との差が不感帯の範囲外の場合、不感帯の幅に応じて補正した値を角度偏差θｄｉｆｆ１とする。詳細には、不感帯を規定する正側の閾値を正側不感帯閾値θｔｈ１、θｔｈ２、負側の閾値を負側不感帯閾値−θｔｈ１、−θｔｈ２とする。目標角度θｔｇｔ１と舵角θｓｔｒ１との差が正側不感帯閾値θｔｈ１より大きい場合、目標角度θｔｇｔ１から、舵角θｓｔｒ１および正側不感帯閾値θｔｈ１を減算した値を角度偏差θｄｉｆｆとする（式（５）参照）。目標角度θｔｇｔ１と舵角θｓｔｒ１との差が負側不感帯閾値−θｔｈ１より小さい場合、目標角度θｔｇｔ１から、舵角θｓｔｒ１および負側不感帯閾値−θｔｈを減算した値を角度偏差θｄｉｆｆ１とする（式（６）参照）。
In the present embodiment, a dead zone is set according to the error of the steering angles θstr1 and θstr2. The
本実施形態では、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ１の誤差低減に係る補正処理にマイコン間通信を用いていないので、例えばマイコン間通信が異常の場合であっても、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２の誤差を低減可能であり、角度ＦＢ演算を適切に行うことができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。 In this embodiment, since the communication between microcomputers is not used for the correction process related to the error reduction of the angle deviations θdiff1, θdiff1, for example, even when the communication between the microcomputers is abnormal, the errors of the angle deviations θdiff1, θdiff2 can be reduced. Thus, the angle FB calculation can be appropriately performed. In addition, the same effects as those of the above embodiment can be obtained.
（第４実施形態）
第４実施形態を図１８および図１９に示す。第３実施形態では、不感帯は、予め設定された固定値であり、マイコン間通信は不要である。本実施形態では、マイコン間通信にて舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２の誤差を学習し、不感帯を設定する。不感帯を学習することで、不感帯幅を最小限にすることができるので、制御性の悪化程度を小さくすることができる。図１７は、起動時に不感帯を学習する場合の学習処理を説明するフローチャートである。本実施形態においても、第１制御部１３０での演算について説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment is shown in FIGS. In the third embodiment, the dead zone is a preset fixed value, and communication between microcomputers is unnecessary. In the present embodiment, an error in the steering angles θstr1 and θstr2 is learned through communication between microcomputers, and a dead zone is set. Since the dead zone width can be minimized by learning the dead zone, the degree of deterioration of controllability can be reduced. FIG. 17 is a flowchart for explaining the learning process when learning the dead zone at the time of activation. Also in this embodiment, the calculation in the
Ｓ１７１では、第１制御部１３０は、マイコン起動時か否かを判断する。マイコン起動時ではないと判断された場合（Ｓ１７１：ＮＯ）、Ｓ１７２の処理を行わず、本ルーチンを終了する。マイコン起動時であると判断された場合（Ｓ１７１：ＹＥＳ）、Ｓ１７２へ移行し、不感帯閾値θｔｈ１を演算する（式（８）参照）。
In S171, the
θｔｈ１＝θｓｔｒ１−θｓｔｒ２ ・・・（８） θth1 = θstr1-θstr2 (8)
図１９は、常時マイコン間通信を行って、相手の舵角が正常なときに不感帯を学習する。Ｓ１７６では、第１制御部１３０は、第２舵角θｓｔｒ２が正常か否かを判断する。第２舵角θｓｔｒ２が正常ではないと判断された場合（Ｓ１７６：ＮＯ）、Ｓ１７７の処理を行わず、本ルーチンを終了する。第２舵角θｓｔｒ２が正常であると判断された場合（Ｓ１７６：ＹＥＳ）、Ｓ１７７へ移行し、Ｓ１７２と同様、不感帯閾値θｔｈ１を演算する（式（８）参照）。
In FIG. 19, communication between microcomputers is always performed, and the dead zone is learned when the other party's steering angle is normal. In S176, the
制御部１３０は、第２舵角θｓｔｒ２を取得し、第１舵角θｓｔｒ１と第２舵角θｓｔｒ２とに基づいて、不感帯を設定する。これにより、不感帯を適切に設定でき、不感帯幅を狭くすることができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
The
（第５実施形態）
第５実施形態を図２０に示す。本実施形態では、第１制御部１３０は出力舵角θｏｕｔ１を目標角演算ＥＣＵ３００に送信し、第２制御部２３０は出力舵角θｏｕｔ２を目標角演算ＥＣＵ３００に送信する。本実施形態では、出力舵角θｏｕｔ１、θｏｕｔ２は、舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２と同じ値とするが、角度換算可能な異なる値としてもよい。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment is shown in FIG. In the present embodiment, the
目標角演算ＥＣＵ３００は、出力舵角θｏｕｔ１、θｏｕｔ２に基づいて目標角を補正する。式（９−１）、（９−２）では、真の目標角度をθｔｇｔ＿ｔ、補正後の値をθｔｇｔ１、θｔｇｔ２とする。
The target
θｔｇｔ１＝θｔｇｔ＿ｔ−（θｏｕｔ１−θｏｕｔ２）×Ｇ１４
・・・（９−１）
θｔｇｔ２＝θｔｇｔ＿ｔ−（θｏｕｔ２−θｏｕｔ１）×Ｇ２４
・・・（９−２）
θtgt1 = θtgt_t− (θout1−θout2) × G14
... (9-1)
θtgt2 = θtgt_t− (θout2−θout1) × G24
... (9-2)
ここで、Ｇ１４＝Ｇ２４＝０．５とすれば、真の目標角度θｔｇｔ＿ｔが目標角度θｔｇｔ１、θｔｇｔ２の平均となるように制御できる。また、Ｇ１４＝０、Ｇ２４＝１とすれば、第１目標角度θｔｇｔ１＝真の目標角度θｔｇｔ＿ｔとなり、第２目標角度θｔｇｔ２として、各制御部１３０、２３０にて演算される舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２の角度誤差を調整した値を指示することになる。
Here, if G14 = G24 = 0.5, the true target angle θtgt_t can be controlled to be the average of the target angles θtgt1 and θtgt2. Further, if G14 = 0 and G24 = 1, the first target angle θtgt1 = the true target angle θtgt_t, and the second target angle θtgt2 is set to the steering angles θstr1 and θstr2 calculated by the
目標角度θｔｇｔ１は、通信可能に設けられる目標角度演算装置としての目標角演算ＥＣＵ３００から取得される。目標角演算ＥＣＵ３００は、制御部１３０、２３０から検出角度に係る値として出力舵角θｏｕｔ１、θｏｕｔ２を取得し、取得した値に基づいて目標角度θｔｇｔ１、θｔｇｔ２を補正する。角度ＦＢ部１３５、２３５は、目標角演算ＥＣＵ３００にて補正処理がなされた目標角度θｔｇｔ１、θｔｇｔ２を用いた角度ＦＢ制御を行う。本実施形態では、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ１の誤差低減に係る補正処理にマイコン間通信を用いていないので、例えばマイコン間通信が異常の場合であっても、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２の誤差を低減可能であり、角度ＦＢ演算を適切に行うことができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
The target angle θtgt1 is acquired from a target
（第６実施形態）
第６実施形態を図２１に示す。本実施形態では、第１制御部１３０は出力舵角θｏｕｔ１を外部バス３５０に送信し、第２角度ＦＢ部２３５は出力舵角θｏｕｔ１を外部バス３５０から取得する。第２制御部２３０は出力舵角θｏｕｔ２を外部バス３５０に送信し、第１角度ＦＢ部１３５は出力舵角θｏｕｔ２を外部バス３５０から取得する。本実施形態では、制御部１３０、２３０が相互に出力舵角θｏｕｔ１、θｏｕｔ２を取得しているが、少なくとも一方にて相手側の舵角を取得して角度ずれを認識、補正すればよい。このように構成しても、マイコン間通信を用いることなく、モータ８０の駆動を良好に制御することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment is shown in FIG. In the present embodiment, the
（第７実施形態）
第７実施形態を図２２に示す。系統Ｌ１、Ｌ２では、同様の演算が行われるため、図２２には第１系統Ｌ１の第１制御部１３９について記載し、第２制御部を省略した。第１制御部１３９は、角度演算部１３２、電流ＦＢ部１４０、アシスト量演算部１５１、補償制御演算部１５２、および、加算器１５３等を有する。
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment is shown in FIG. Since the same calculation is performed in the systems L1 and L2, the
角度演算部１３２は、第１モータ回転角信号θｍ１に基づき、モータ角を演算する。なお、角度センサ１２５がモータ角の演算を行う場合、角度演算部１３２はモータ角を角度センサ１２５から取得すればよい。
The
アシスト量演算部１５１は、操舵トルクに応じたアシスト量として、基本電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１＿ｂを演算する。補償制御演算部１５２は、第１モータ回転角信号θｍ１を用いた補償量Ｃ１を演算する。加算器１５３は、基本電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１＿ｂと補償量Ｃ１とを加算し、電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１を演算する。電流ＦＢ部１４０は、上記実施形態と同様、電流指令値ＴｇｔＣｕｒｒ１に基づく電流ＦＢ演算により、デューティ指令値Ｄ１を演算する。
The assist
補償制御演算部１５２は、モータ角を用いた補償制御を行う。補償制御には、例えば舵角０点を目標角度とし、角度偏差θｄｉｆｆ１に応じてステアリングホイール９１を戻す方向に制御量を出力する戻し制御等が含まれる。上記実施形態にて説明した角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２の誤差による影響を低減するための処理は、本実施形態の補償制御等、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２を用いる各種演算に適用可能である。なお、角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２は、モータ角に基づいて演算された値であってもよい。すなわち本実施形態では、補償制御演算部１５２が「角度フィードバック部」に対応する。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
The compensation
（第８実施形態）
第８実施形態を図２３に示す。本実施形態では、主に、正常時と異常時との制御の切り替えを中心に説明する。図２３中の制御パターン１〜制御パターン６は、それぞれ第１実施形態〜第６実施形態に対応している。簡単にまとめておくと、制御パターン１は、マイコン間通信にて舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２を常時交換する。制御パターン２は、マイコン間通信にて、起動時に舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２を交換する。制御パターン３は、予め設計した不感帯を設ける。第４実施形態では、不感帯を起動時に演算する例と、常時演算する例を説明したが、制御パターン４は、起動時に不感帯を演算するものとする。制御パターン５は、目標角演算ＥＣＵ３００にて目標角度θｔｇｔ１、θｔｇｔ２を変更する。制御パターン６は、外部バス３５０を経由して、舵角θｓｔｒ１、θｓｔｒ２を交換する。また、制御パターンＡは、一方の制御部で演算した制御量をマイコン間通信にて他方の制御部に送り、他方の制御部では取得した制御量に基づいて制御を行う。図２２では、異常状態と制御実施の可否を示している。図２２中の○印は実施可、×印は実施不可を意味する。
(Eighth embodiment)
An eighth embodiment is shown in FIG. In the present embodiment, the description will mainly focus on switching between normal and abnormal control.
制御部１３０、２３０の起動時からマイコン間通信が使用不可である場合、マイコン間通信を用いる制御パターン１、２、４、Ａが実施不可であり、マイコン間通信を用いない制御パターン３、５、６は実施可能である。
When the communication between microcomputers cannot be used since the start of the
起動時はマイコン間通信が正常であり、制御中にマイコン間通信が使用不可になる場合、常時マイコン間通信を用いる制御パターン１、Ａが実施不可であり、その他は実施可能である。
When the communication between the microcomputers is normal at the time of startup and the communication between the microcomputers cannot be used during the control, the
外部バス３５０が故障した場合、外部バス通信を用いる制御パターン５、６が実施不可であり、その他は実施可能である。なお、外部バス３５０が故障すると、目標角演算ＥＣＵ３００から目標角度θｔｇｔ１、θｔｇｔ２を取得できないので、リアルタイムに目標角度θｔｇｔが変わる制御には適用できないが、予め目標角がわかっている戻し制御などの補償制御（第７実施形態参照）には適用可能である。
When the
例えば、マイコン間通信が正常である場合、一方の制御部をメイン制御部、他方をサブ制御部とし、メイン制御部で演算した制御量をサブ制御部にマイコン間通信にて送信する制御パターンＡとし、マイコン間通信に異常が生じた場合、制御パターン２または制御パターン３に切り替える、といった具合である。マイコン間通信正常時の制御パターンはどのパターンであってもよく、マイコン間通信異常時に移行する制御パターンは、マイコン間通信を用いずに実施可能ないずれの制御パターンとしてもよい。外部バス通信についても同様である。これにより、マイコン間通信、または、外部バス通信に異常が生じた場合であっても、適切にモータ８０の駆動制御を継続可能である。
For example, when communication between microcomputers is normal, one control unit is a main control unit, the other is a sub control unit, and a control amount calculated by the main control unit is transmitted to the sub control unit by communication between microcomputers. When the abnormality occurs in the communication between the microcomputers, the
本実施形態では、他系統検出角度と自系統検出角度との誤差を低減する補正処理は、制御部１３０、２３０間の通信が正常である場合と異常である場合とで異なっている。これにより、制御部１３０、２３０間の通信状態に応じ、適切に角度ＦＢ演算を行うことができる。
In the present embodiment, the correction process for reducing the error between the other system detection angle and the own system detection angle differs depending on whether the communication between the
制御部１３０、２３０には、１つのメイン制御部、および、少なくとも１つのサブ制御部が含まれる。ここでは、第１制御部１３０がメイン制御部、第２制御部２３０がサブ制御部として説明する。制御部１３０、２３０間の通信が正常である場合、第１制御部１３０の角度ＦＢ部１３５にて演算された値に基づく制御量を通信にて、全ての制御部１３０、２３０にて共有する。制御部１３０、２３０間の通信が異常である場合、少なくとも１つの角度ＦＢ部１３５、２３５にて、補正処理がなされた角度偏差θｄｉｆｆ１、θｄｉｆｆ２を用いた角度ＦＢ演算を行う。これにより、制御部１３０、２３０間の通信が正常である場合、メイン制御部にて演算された制御量に基づいて、適切にモータ８０の駆動を制御可能である。なお、制御部１３０、２３０にて共有する制御量は、例えば、電流指令値、トルク指令値または電圧指令値等である。また。制御部１３０、２３０間の通信異常時においても、適切に角度ＦＢ演算を行うことができる。
The
（他の実施形態）
上記実施形態では、巻線組が２組設けられ、位相を３０［ｄｅｇ］ずらしてキャンセル巻きされている。他の実施形態では、巻線組の位相差やステータへの巻回方法等は、どのようであってもよい。上記実施形態の電動パワーステアリング装置は、巻線組、駆動回路および制御部が２つずつ設けられており、２系統にて構成される。他の実施形態では、系統数は３以上であってもよい。また、１つの制御部に対して複数の巻線組および駆動回路が設けられていてもよい。上記実施形態では、回転電機は３相ブラシレスモータである。他の実施形態では、回転電機の相数は３相以外でもよい。また回転電機は、ブラシレスモータに限らずどのようなモータであってもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, two sets of windings are provided, and the winding is canceled by shifting the phase by 30 [deg]. In other embodiments, the phase difference of the winding set, the winding method on the stator, and the like may be any. The electric power steering apparatus of the above embodiment is provided with two winding sets, a drive circuit, and a control unit, and is configured with two systems. In other embodiments, the number of systems may be 3 or more. A plurality of winding sets and drive circuits may be provided for one control unit. In the above embodiment, the rotating electrical machine is a three-phase brushless motor. In other embodiments, the number of phases of the rotating electrical machine may be other than three phases. The rotating electrical machine is not limited to a brushless motor, and may be any motor.
上記実施形態では、センサ部は、モータの回転角を検出する回転角センサである。他の実施形態では、センサ部は、例えばステアリングホイールの回転角度を検出する舵角センサや、トルクセンサ等、モータ回転角センサ以外であってもよい。 In the above embodiment, the sensor unit is a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the motor. In other embodiments, the sensor unit may be other than a motor rotation angle sensor, such as a steering angle sensor that detects a rotation angle of a steering wheel, a torque sensor, or the like.
上記実施形態では、信号制御装置は、電動パワーステアリング装置に適用される。他の実施形態では、信号制御装置を電動パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。 In the above embodiment, the signal control device is applied to an electric power steering device. In other embodiments, the signal control device may be applied to devices other than the electric power steering device. As mentioned above, this invention is not limited to the said embodiment at all, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.
８・・・電動パワーステアリング装置
１０・・・ＥＣＵ（信号制御装置）
８０・・・モータ（回転電機）
１２５、２２５・・・角度センサ（センサ部）
１３０、１３８、１３９、２３０、２３８・・・制御部
１３１、２３１・・・舵角演算部（角度演算部）
１３２・・・角度演算部
１３５、２３５・・・角度ＦＢ部
１５２・・・補償制御部演算部（角度フィードバック部）
8 ... Electric
80 ... Motor (rotary electric machine)
125, 225 ... Angle sensor (sensor unit)
130, 138, 139, 230, 238...
132 ...
Claims (10)
それぞれの前記制御部は、
個別に対応して設けられるセンサ部（１２５、２２５）からセンサ信号を取得し、前記センサ信号に応じた自系統検出角度を演算する角度演算部（１３１、１３２、２３１）と、
目標角度と検出角度との角度偏差に応じた角度フィードバック制御を行う角度フィードバック部（１３５、１５２、２３５）と、
を備え、
少なくとも１つの前記制御部の前記角度フィードバック部において、他の前記制御部の前記角度演算部にて演算される他系統検出角度と前記自系統検出角度との誤差を低減する補正処理がなされた前記角度偏差を用いて角度フィードバック制御を行う信号制御装置。 A signal control device comprising a plurality of control units (130, 138, 139, 230, 238) for controlling the same rotating electrical machine (80),
Each of the control units
An angle calculation unit (131, 132, 231) that acquires a sensor signal from the sensor units (125, 225) provided in correspondence with each other and calculates a self-system detection angle corresponding to the sensor signal;
An angle feedback unit (135, 152, 235) that performs angle feedback control according to an angle deviation between the target angle and the detected angle;
With
In the angle feedback unit of at least one of the control units, the correction processing for reducing an error between the other system detection angle calculated by the angle calculation unit of the other control unit and the own system detection angle is performed. A signal control device that performs angle feedback control using an angle deviation.
前記角度フィードバック部は、前記自系統検出角度と前記他系統検出角度との誤差を補正した調停角度を前記検出角度として用いる請求項１に記載の信号制御装置。 At least one of the control units acquires the other system detection angle,
The signal control device according to claim 1, wherein the angle feedback unit uses an arbitration angle obtained by correcting an error between the own system detection angle and the other system detection angle as the detection angle.
前記角度フィードバック部は、前記自系統検出角度を前記角度誤差で補正した値を前記検出角度として用いる請求項１に記載の信号制御装置。 At least one of the control units obtains the other system detection angle from the other control unit at the time of startup, calculates an angle error between the own system detection angle and the other system detection angle,
The signal control apparatus according to claim 1, wherein the angle feedback unit uses, as the detection angle, a value obtained by correcting the own system detection angle with the angle error.
前記角度フィードバック部は、前記自系統検出角度を前記補正値で補正した値を前記検出角度として用いる請求項１に記載の信号制御装置。 At least one of the control units (138, 238) includes a correction value storage unit (137, 237) that stores a correction value for correcting an angle error between the other system detection angle and the own system detection angle. ,
The signal control apparatus according to claim 1, wherein the angle feedback unit uses, as the detection angle, a value obtained by correcting the own system detection angle with the correction value.
前記角度フィードバック部は、
前記目標角度と前記自系統検出角度との差が前記不感帯の範囲内の場合、前記角度偏差を０とし、
前記目標角度と前記自系統検出角度との差が前記不感帯の範囲外の場合、前記不感帯の幅に応じて補正した値を前記角度偏差とする請求項１に記載の信号制御装置。 Set a dead zone according to the error between the own system detection angle and the other system detection angle,
The angle feedback unit includes:
If the difference between the target angle and the own system detection angle is within the dead zone, the angle deviation is set to 0;
The signal control device according to claim 1, wherein when the difference between the target angle and the own system detection angle is outside the dead zone, a value corrected according to the width of the dead zone is used as the angle deviation.
前記目標角度演算装置は、前記制御部から検出角度に係る値を取得し、取得した値に基づいて前記目標角度を補正し、
前記角度フィードバック部は、前記目標角度演算装置にて前記補正処理がなされた前記目標角度を用いた角度フィードバック制御を行う請求項１に記載の信号制御装置。 The target angle is acquired from a target angle calculation device (300) provided to be communicable,
The target angle calculation device acquires a value related to a detection angle from the control unit, corrects the target angle based on the acquired value,
The signal control device according to claim 1, wherein the angle feedback unit performs angle feedback control using the target angle that has been subjected to the correction processing by the target angle calculation device.
前記制御部間の通信が正常である場合、前記メイン制御部の前記角度フィードバック部にて演算された値に基づく制御量を通信にて全ての前記制御部にて共有し、
前記制御部間の通信が異常である場合、少なくとも１つの前記角度フィードバック部にて、前記補正処理がなされた前記角度偏差を用いた角度フィードバック制御を行う請求項１〜７のいずれか一項に記載の信号制御装置。 The control unit includes one main control unit and a sub control unit,
When the communication between the control units is normal, the control amount based on the value calculated by the angle feedback unit of the main control unit is shared by all the control units by communication,
The communication according to any one of claims 1 to 7, wherein when the communication between the control units is abnormal, at least one of the angle feedback units performs angle feedback control using the angle deviation subjected to the correction process. The signal control apparatus as described.
操舵に要するトルクを出力する前記回転電機と、
を備え、
前記信号制御装置は、前記角度フィードバック部にて演算された値を用いて前記回転電機の駆動を制御する電動パワーステアリング装置。 The signal control device according to any one of claims 1 to 9,
The rotating electrical machine that outputs torque required for steering;
With
The signal control device is an electric power steering device that controls driving of the rotating electrical machine using a value calculated by the angle feedback unit.
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