JP2020096512A - 操舵制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、EPS1は運転者のステアリングホイール10の操作に基づいて転舵輪15を転舵させる操舵機構2、運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構3、及びアシスト機構3を制御する操舵制御装置30を備えている。
操舵制御装置30は、第1コイル25aに対する給電を制御する第1制御系統Aと、第2コイル25bに対する給電を制御する第2制御系統Bとを有している。第1実施形態では、例えば、第1制御系統Aにモータ20の駆動に関わる制御を継続できない異常が生じる場合には、第1制御系統Aによるモータ20への給電の制御が停止され、第2制御系統Bのみによってモータ20への給電を制御するフェイルセーフ制御へと移行する。一方、第2制御系統Bにモータ20の駆動に関わる制御を継続できない異常が生じる場合には、第2制御系統Bによるモータ20への給電の制御が停止され、第1制御系統Aのみによってモータ20への給電を制御するフェイルセーフ制御へと移行する。
図3に示すように、第1マイコン32aは、第1クロック生成部50、第1電流指令値演算部51、第1電流フィードバック制御部52、第1タイマカウント部53、第1三角波生成部54、及び第1モータ駆動指令値生成部55を有している。また、第2マイコン32bは、第2クロック生成部60、第2電流指令値演算部61、第2電流フィードバック制御部62、第2タイマカウント部63、第2三角波生成部64、及び第2モータ駆動指令値生成部65を有している。なお、第1マイコン32a及び第2マイコン32bは、ステアリング軸11の回転に応じた第1操舵トルクτ1を第1トルクセンサ40aから取得できない場合、第1トルクセンサ40aが異常であると判定する。また、第1マイコン32a及び第2マイコン32bは、ステアリング軸11の回転に応じた第2操舵トルクτ2を第2トルクセンサ40bから取得できない場合、第2トルクセンサ40bが異常であると判定する。第1トルクセンサ40aが異常でない場合には、第1マイコン32aがいわゆるマスターとして動作し、第2マイコン32bがいわゆるスレーブとして動作する。また、第1トルクセンサ40aが異常である場合、第1マイコン32aがスレーブとして動作し、第2マイコン32bがマスターとして動作する。第1マイコン32a及び第2マイコン32bは、マスターとして動作するマイコンが演算した指令値を給電の制御に用いる一方、スレーブとして動作するマイコンが演算した指令値を給電の制御に用いない。
第1電流指令値演算部51は、第1基本電流指令値演算部51a及び均等配分部51bを備えている。なお、第2電流指令値演算部61も第1電流指令値演算部51と同様の構成要素を有している。
(1)比較例として、第1制御系統Aと第2制御系統Bとの間の通信の周期が、第1電流指令値演算部51及び第2電流指令値演算部61による電流指令値の演算周期よりも長い周期に設定されている場合について説明する。ここでは、第1制御系統Aと第2制御系統Bとの間の通信の周期が、第1電流指令値演算部51及び第2電流指令値演算部61による電流指令値の演算周期の5倍の周期に設定されている場合について説明する。
操舵制御装置をEPSに適用した第2実施形態について説明する。ここでは、第1実施形態との違いを中心に説明する。
(3)第2実施形態では、第1マイコン32a及び第2マイコン32bの間のマイコン間通信の周期を、第1電流指令値演算部51及び第2電流指令値演算部61による電流指令値の演算周期よりもさらに短い周期である第1電流フィードバック制御部52及び第2電流フィードバック制御部62のフィードバック制御の周期と同じ周期に設定している。これにより、第1電流フィードバック制御部52及び第2電流フィードバック制御部62が今回の演算周期で演算された指令値よりも過去の演算周期の指令値でフィードバック制御をする期間をさらに短くすることができる。
操舵制御装置をEPSに適用した第3実施形態について説明する。ここでは、第1実施形態との違いを中心に説明する。
(4)第3実施形態では、第1マイコン32a及び第2マイコン32bの間のマイコン間通信の周期を、第1電流フィードバック制御部52及び第2電流フィードバック制御部62のフィードバック制御の周期よりもさらに短い周期である第1PWM信号P1及び第2PWM信号P2の更新周期と同じ周期に設定している。これにより、第1電流フィードバック制御部52及び第2電流フィードバック制御部62が今回の演算周期で演算された指令値よりも過去の演算周期の指令値でフィードバック制御をする期間をさらに短くすることができる。
・各実施形態では、第1制御系統A及び第2制御系統Bの2つの制御系統としたが、3つ以上の制御系統にしてもよい。この場合、各制御系統のマイコンは、モータ20の最大のトルクを制御系統の数で割った値のトルクをそれぞれのコイルで発生させるように給電を制御すればよい。
・回転角センサ41は、MRセンサを用いたものであってもよいし、ホールセンサを用いたものであってもよいし、レゾルバを用いたものであってもよい。
操舵機構に対してトルクを付与するモータの駆動を制御する複数の制御系統を備えており、前記複数の制御系統毎に複数のコイルが設けられ、複数のコイルに対する給電を制御するための指令値を演算するマスター制御部と、当該マスター制御部が演算する指令値に基づいて動作するスレーブ制御部とを含む操舵制御装置において、前記マスター制御部は、マスター用発振器から入力されたクロックに基づいた処理タイミングで動作し、前記スレーブ制御部は、スレーブ用発振器から入力されたクロックに基づいた処理タイミングで動作し、前記マスター制御部は、前記マスター制御部が対応するコイルに対する給電を制御するためのマスター用指令値及び前記スレーブ制御部が対応するコイルに対する給電を制御するためのスレーブ用指令値を演算し、当該スレーブ用指令値を前記スレーブ制御部との間の通信を通じて送信する機能を有し、前記マスター制御部と前記スレーブ制御部との間の通信の周期は、前記マスター制御部による指令値の演算周期以下に設定されている。
Claims (3)
- 操舵機構に対してトルクを付与するモータの駆動を制御する複数の制御系統を備えており、前記複数の制御系統は、第1コイルが設けられるとともに前記第1コイルに対する給電を制御する第1制御系統と第2コイルが設けられるとともに前記第2コイルに対する給電を制御する第2制御系統とを含む操舵制御装置において、
前記第1制御系統は、第1発振器から入力された第1クロックに基づいて前記第1制御系統の各部の処理タイミングを規定するためのクロックを生成する第1クロック生成部と、前記第1コイルに対する給電を制御するための第1指令値及び前記第2コイルに対する給電を制御するための第2指令値を演算する第1指令値演算部と、前記第1コイルに供給される第1実電流値を前記第1指令値に追従させる第1フィードバック制御部とを有し、
前記第2制御系統は、前記第1発振器と異なる第2発振器から入力された第2クロックに基づいて前記第2制御系統の各部の処理タイミングを規定するためのクロックを生成する第2クロック生成部と、前記第1指令値及び前記第2指令値を演算する第2指令値演算部と、前記第2コイルに供給される第2実電流値を前記第2指令値に追従させる第2フィードバック制御部とを有し、
前記第1制御系統の前記第1指令値演算部は、前記第2フィードバック制御部に対して演算した前記第2指令値を送信し、前記第2制御系統の前記第2指令値演算部は、前記第1フィードバック制御部に対して演算した前記第1指令値を送信することで、前記第1制御系統と前記第2制御系統との間で前記第1指令値及び前記第2指令値を互いに通信しており、
前記第1フィードバック制御部は、前記第1指令値演算部により演算された前記第1指令値あるいは前記第2指令値演算部により演算された前記第1指令値を用いてフィードバック制御を実行し、前記第2フィードバック制御部は、前記第1指令値演算部により演算された前記第2指令値あるいは前記第2指令値演算部により演算された前記第2指令値を用いてフィードバック制御を実行し、
前記第1制御系統と前記第2制御系統との間の通信の周期は、前記第1指令値演算部及び前記第2指令値演算部による前記第1指令値及び前記第2指令値の演算周期以下の周期に設定されている操舵制御装置。 - 前記第1制御系統と前記第2制御系統との間の通信の周期は、前記第1指令値演算部及び前記第2指令値演算部による前記第1指令値及び前記第2指令値の演算周期よりも短い周期で行われる前記第1フィードバック制御部及び前記第2フィードバック制御部によるフィードバック制御の周期以下の周期に設定されている請求項1に記載の操舵制御装置。
- 前記第1制御系統は、
前記第1フィードバック制御部からの出力値である第1デューティ指令値に基づいて、第1PWM信号を生成する第1モータ駆動指令値生成部と、
前記第1モータ駆動指令値生成部からの出力値である前記第1PWM信号に基づいて、前記第1コイルに対する給電を実行する第1駆動回路とを有し、
前記第2制御系統は、
前記第2フィードバック制御部からの出力値である第2デューティ指令値に基づいて、第2PWM信号を生成する第2モータ駆動指令値生成部と、
前記第2モータ駆動指令値生成部からの出力値である前記第2PWM信号に基づいて、前記第2コイルに対する給電を実行する第2駆動回路とを有し、
前記第1制御系統と前記第2制御系統との間の通信の周期は、前記第1フィードバック制御部及び前記第2フィードバック制御部によるフィードバック制御の周期よりも短い周期で行われる前記第1PWM信号及び前記第2PWM信号の更新周期以下の周期に設定されている請求項2に記載の操舵制御装置。
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