JP2022044434A - モータの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1系統のCPUは、第1角度センサに基づく回転角度θm(1)を目標角度θp*にフィードバック制御するための操作量である第1操作量MV(1)を算出し、これに基づき第1インバータを操作する。第2系統のCPUは、第2角度センサに基づく回転角度θm(2)を目標角度θp*にフィードバック制御するための操作量である第2操作量MV(2)を算出つつも、第1操作量MV(1)に基づき第2インバータを操作する。第1系統のCPUが失陥したとき、第2系統のCPUは、第2操作量MV(2)に基づき第2インバータを操作する。このとき、第2系統のCPUは、上位ECUからの指令S4に従って、第1操作量MV(1)の減少分を補うべく第2操作量MV(2)を増大させる。
【選択図】図2
Description
以下、モータの制御装置の第1の実施形態を説明する。
図1に示すように、モータ10は、車両の転舵輪を転舵させるための転舵アクチュエータにおける動力源である。転舵アクチュエータは、たとえば転舵輪を転舵させる転舵シャフトおよび転舵シャフトに連動して回転するピニオンシャフトを有してなる。モータ10が発生するトルクは、減速機構を介して転舵シャフトあるいはピニオンシャフトに伝達される。ピニオンシャフトには、ステアリングシャフトを介してステアリングホイールが連結される。
監視回路44は、第1マイコン30(1)の電源電圧VB(1)および第2マイコン30(2)の電源電圧VB(2)をそれぞれ取り込み、これら取り込まれる電源電圧VB(1),VB(2)が正常であるかどうかを判定する。監視回路44は、たとえば電源電圧VB(1),VB(2)が所定の電圧しきい値を下回る状態が設定時間だけ継続するとき、電源電圧VB(1),VB(2)が異常であると判定する。設定時間は、監視回路44による誤判定を抑制する観点に基づき設定される。これにより、瞬間的な電圧低下が異常判定されることが抑制される。監視回路44は、電源電圧VB(1),VB(2)が正常であるかどうかの監視結果を示す第1の監視結果信号S2を生成する。
<A1>第1マイコン30(1)と第2マイコン30(2)との間の通信線42を介した相互通信が途絶していること。
上位ECU50は、第1マイコン30(1)から通信線55(1)を介して送信される電気信号S1(1)または第2マイコン30(2)から通信線55(2)を介して送信される電気信号S1(2)に基づき、第1マイコン30(1)と第2マイコン30(2)との間の通信線42を介した相互通信が途絶していることを認識することが可能である。
つぎに、第kマイコン30(k)が実行する処理を図2に従って説明する。図2に示す処理は、ROM34(k)に記憶されたプログラムをCPU32(k)が実行することにより実現される。なお、以下の説明においては、第1マイコン30(1)および第2マイコン30(2)がそれぞれ実行する処理を総括する場合、記号「k」を使用して記載する。
<B3>上位ECU50により指令S4が生成される場合、監視回路44により生成される第2の監視結果信号S3に基づき、指令S4に従う制御を実行するかどうかを判定する処理。
<CPU32(k)の動作>
つぎに、CPU32(k)の動作を説明する。
<C2>第1マイコン(1)と第2マイコン(2)との間の相互通信が正常であること。
図3に示すように、CPU32(1)は、判定処理M60(1)として、つぎの2つの判定結果D1,D2が得られるとき、選択処理M62(1)としてゲイン「0」を選択する。
<D2>第1マイコン(1)と第2マイコン(2)との間の相互通信が異常であること。
前述したように、制御装置20における第1系統の回路および第2系統の回路のうちいずれか片系統が失陥した場合、制御装置20の動作状態は正常系統の回路を使用してモータ10への給電を制御する、いわゆる片系統駆動状態へ遷移する。この片系統駆動時においては、モータ10として発生することが要求されるトルクは確保できるものの、つぎのようなことが懸念される。
<E1>第1マイコン(1)と第2マイコン(2)との間の相互通信が異常であること。
判定処理M60(1)では、上位ECU50により指令S4が生成される場合、第1マイコン(1)と第2マイコン(2)との間の通信が異常であるとき、指令S4に従うべき状況であると判定される。
したがって、第1の実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)第1マイコン30(1)および第2マイコン30(2)のうちいずれか一方が失陥したとき、上位ECU50からの指令S4に従い第1マイコン30(1)および第2マイコン30(2)のうちいずれか他方により演算される操作量が制御系統数に応じて増大される。このため、第1マイコン30(1)および第2マイコン30(2)のうちいずれか一方が失陥したときであれ、モータ10が発生するトータルとしてのトルクが確保される。したがって、2系統のうちいずれか1系統の失陥に対してより適切に対応することができる。
つぎに、モータの制御装置の第2の実施形態を説明する。本実施の形態は、基本的には先の図1に示される第1の実施形態と同様の構成を有し、一方系統が失陥した際に第kマイコン30(k)が実行する処理の点で第1の実施形態と異なる。なお、以下の説明においても、第1マイコン30(1)および第2マイコン30(2)がそれぞれ実行する処理を総括する場合、記号「k」を使用して記載する。
したがって、第2の実施形態によれば、以下の作用および効果を得ることができる。
(6)上位ECU50からの指令S4に従った制御が実行されている場合、正常系統のフィードバック操作量算出処理M20(k)により算出されるフィードバック操作量MFB(k)は、指令S4が生成されない正常時のフィードバック操作量MFB(k)の2倍の値となる。このため、上位ECU50からの指令S4に従った制御が実行されている場合、アシスト補正量演算処理M72(k)により算出されるアシスト補正量MC(k)がそのまま使用されるとき、倍化されたフィードバック操作量MFB(k)を打ち消しきれないおそれがある。この点、本実施形態では、上位ECU50からの指令S4に従った制御が実行される場合、乗算処理M74(k)を通じて正常系統のアシスト補正量MC(k)が倍化される。このため、倍化されたフィードバック操作量MFB(k)をより適切に打ち消すことが可能となる。したがって、指令S4に従った制御が実行されている場合、運転者によりステアリングホイールが操作されるとき、モータ10は基本アシスト量MI(k)に応じたアシスト力を発生する。このアシスト力によって運転者の操舵が補助される。また、運転者に付与される操舵感触を向上させることができる。
なお、第1および第2の実施形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第1および第2の実施形態では、一方系統が失陥したとき、正常系統のマイコンは上位ECU50からの指令S4に従ってフィードバック操作量MFB(k)を倍化することにより第kステータコイル14(k)へ供給する電流量を増大させるようにしたが、比例要素の出力値、積分要素の出力値および微分要素の出力値をそれぞれ倍化してもよい。
・制御装置20は、ステアリングホイールとの間の動力伝達が分離されたステアバイワイヤ式の転舵アクチュエータの駆動源であるモータを制御対象としてもよい。
14(1)…第1のステータコイル(第1のコイル)
14(2)…第2のステータコイル(第2のコイル)
20…制御装置
30(1)…第1マイコン(第1の回路)
30(2)…第2マイコン(第2の回路)
40(1)…第1角度センサ(第1のセンサ)
40(2)…第2角度センサ(第2のセンサ)
44…監視回路
50…上位ECU(外部回路)
Claims (9)
- 車両の転舵輪を転舵させるためのモータであって互いに絶縁された第1のコイルおよび第2のコイルを備えるモータの制御装置であって、
第1のセンサを通じて検出される前記転舵輪の転舵角に換算可能な角度を外部回路によって演算される目標角度にフィードバック制御すべく前記モータに発生させるトルクに応じた第1の操作量を算出し、前記第1の操作量を制御系統数に応じて按分した値に基づき前記第1のコイルに対する給電を制御する第1の回路と、
第2のセンサを通じて検出される前記角度を前記目標角度にフィードバック制御すべく前記モータに発生させるトルクに応じた第2の操作量を算出するとともに、前記第1の操作量を制御系統数に応じて按分した値に基づき前記第2のコイルに対する給電を制御する第1の処理と前記第2の操作量を制御系統数に応じて按分した値に基づき前記第2のコイルに対する給電を制御する第2の処理とを選択的に実行可能であって、前記第1の回路が失陥したときには前記第1の処理から前記第2の処理へ切り替える第2の回路と、を備え、
前記外部回路は、前記第1の回路および前記第2の回路のうちいずれか一方が失陥したとき、前記第1の回路および前記第2の回路のうちいずれか他方により演算される操作量を制御系統数に応じて増大させる処理を実行するための指令を生成するモータの制御装置。 - 車両の転舵輪を転舵させるためのモータであって互いに絶縁された第1のコイルおよび第2のコイルを備えるモータの制御装置であって、
第1のセンサを通じて検出される前記転舵輪の転舵角に換算可能な角度を外部回路によって演算される目標角度にフィードバック制御すべく前記モータに発生させるトルクに応じた第1の操作量を算出し、前記第1の操作量を制御系統数に応じて按分した値に基づき前記第1のコイルに対する給電を制御する第1の回路と、
第2のセンサを通じて検出される前記角度を前記目標角度にフィードバック制御すべく前記モータに発生させるトルクに応じた第2の操作量を算出し、前記第2の操作量を制御系統数に応じて按分した値に基づき前記第2のコイルに対する給電を制御する第2の回路と、を備え、
前記外部回路は、前記第1の回路および前記第2の回路のうちいずれか一方が失陥したとき、前記第1の回路および前記第2の回路のうちいずれか他方により演算される操作量を制御系統数に応じて増大させる処理を実行するための指令を生成するモータの制御装置。 - 前記外部回路は、前記第1の回路および前記第2の回路のうちいずれか一方との間の通信途絶、ならびに前記第1の回路および前記第2の回路のうちいずれか他方との間の通信を介して前記第1の回路と前記第2の回路との間の相互通信の異常が認められるとき、前記第1の回路および前記第2の回路のうちいずれか一方が失陥しているとして前記指令を生成する請求項1または請求項2に記載のモータの制御装置。
- 少なくとも前記第1の回路および前記第2の回路の電源電圧の異常状態が設定時間だけ継続するかどうかを監視する監視回路を有し、
前記第1の回路および前記第2の回路は、前記監視回路の監視結果に基づき前記第1の回路および前記第2の回路のうちいずれか一方が失陥した旨認識されるとき、前記第1の回路および前記第2の回路のうちいずれか他方の操作量を制御系統数に応じて増大させる請求項1~請求項3のうちいずれか一項に記載のモータの制御装置。 - 前記監視回路は、前記第1の回路と前記第2の回路との間の相互通信についても監視し、
前記第1の回路および前記第2の回路は、前記指令が生成される場合であれ、前記監視結果に基づき前記第1の回路と前記第2の回路との間の相互通信が正常である旨認識されるときには、前記指令を採用しない請求項4に記載のモータの制御装置。 - 前記第1の回路および前記第2の回路のうちいずれか一方が前記指令に従い自己の操作量を制御系統数に応じて増大させているとき、前記第1の回路および前記第2の回路のうちいずれか他方は自己の操作量を減少させる処理を実行する請求項1~請求項5のうちいずれか一項に記載のモータの制御装置。
- 前記第1の回路または前記第2の回路は、前記指令に従った処理を実行開始した後、前記外部回路からの前記指令が途絶えたときであれ、自己の操作量を制御系統数に応じて増大させた状態を維持する請求項1~請求項6のうちいずれか一項に記載のモータの制御装置。
- 前記第1の回路は、操舵状態に応じて前記モータに操舵アシスト力を発生させるための第1のアシスト量を算出するとともに前記第1のアシスト量を前記第1の操作量に加算する処理、および前記角度を前記目標角度にフィードバック制御するための前記第1の操作量を打ち消すための第1のアシスト補正量を操舵状態に応じて算出するとともに前記第1のアシスト補正量を前記第1の操作量に加算する処理を実行し、
前記第2の回路は、操舵状態に応じて前記モータに操舵アシスト力を発生させるための第2のアシスト量を算出するとともに前記第2のアシスト量を前記第2の操作量に加算する処理、および前記角度を前記目標角度にフィードバック制御するための前記第2の操作量を打ち消すための第2のアシスト補正量を操舵状態に応じて算出するとともに前記第2のアシスト補正量を前記第2の操作量に加算する処理を実行する請求項1~請求項7のうちいずれか一項に記載のモータの制御装置。 - 前記第1の回路および前記第2の回路のうちいずれか一方が前記指令に従った制御を実行するとき、前記第1の回路および前記第2の回路のうちいずれか他方は、自己が演算するアシスト補正量を制御系統数に応じて増大させる請求項8に記載のモータの制御装置。
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