JP7186161B2 - 電動パワーステアリング制御装置および制御方法 - Google Patents
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Description
これによれば、正常時から自己のシステムおよび他のシステムの状態情報の入力を受け付けて、自己のシステムの状態情報と他のシステムの状態情報を重み付けして平均化した
値に基づいて、電動モータを制御するすることで、切り替え時の不連続的な変化を低減する電動パワーステアリング制御装置を提供することができる。
これによれば、冗長化された2つのセンサからの出力値の差分に応じて信頼度を算出することで、信頼性の高い切り替えを行うことができる。
これによれば、正常時から自己のシステムおよび他のシステムの状態情報の入力を受け付けて、自己のシステムの状態情報と他のシステムの状態情報を重み付けして得られた値に基づいて、電動モータを制御することで、切り替え時の不連続的な変化を低減する制御方法を提供することができる。
図1を参照し、本実施例における電動パワーステアリング制御装置1を説明する。電動パワーステアリング制御装置1は、車両の操舵機構に含まれるEPS(Electric Power Steering)ギヤを駆動する電動モータと、その電動モータを制御する第1系統100および第2系統200から構成される。この電動モータは、1個のロータに2巻線を備え、2系統に冗長化された3相電動モータであり、本明細書では、2系統を区別して説明する場合、第1電動モータMT1と第2電動モータMT2と呼ぶ。第1電動モータMT1/第2電動モータMT2は、これに限定されず、1個のロータに1巻線を備えた電動モータを2個用いて、2系統に冗長化された電動モータであってもよい。第1電動モータMT1と第2電動モータMT2は、車両の操舵機構を駆動するための駆動力を分担して出力する。なお、本明細書では、2系統に冗長化された電動モータを例に説明するが、2系統であることに限定されず、n個(n≧2)の系統に冗長化されていてもよい。
R1=1-|S1m-S1s|/TH ・・・(式1)
WA=(R1*S1m+R2*S2m)/(R1+R2) ・・・(式2)
CS(U、V、W)=F(S1m) ・・・(式3)
CS(U、V、W)=F(WA) ・・・(式4)
(R1*S1m+R2*S2m)/(R1+R2)=
(R1*S1m+S2m)/(R1+1) ・・・ A
異常後は、R1=ゼロとなる。また第2系統200は正常とすると、R2は1であるから、以下のようになる。
(R1*S1m+R2*S2m)/(R1+R2)=S2m ・・・B
(S1m-S2m)*R1/(R1+1)
第1系統100で制御に用いるセンサ値が切り替えられるのは、差分(|S1m-S1s|)が異常判定閾値THを超えた時点なので、以下のようになる。
(S1m-S2m)*R1/(R1+1)=TH*R1/(R1+1)
ここで、R1/(R1+1)は1より小さいので、TH*R1/(R1+1)はTHよりも小さくなる。仮に、切り替わる直前のR1=0.1とすると、
R1/(R1+1)=0.1/1.1=1/11
となる。これは、加重平均値WAを用いない場合に比べて、第1系統100が制御に用いるセンサ値の変化が約1/11に抑えられることを示す。
100 第1系統
110 第1制御システム
111 マイクロコンピュータ
112 制御信号処理部
113 信頼度算出部
114 加重平均処理部
120 モータ制御部
121 プリドライバ
122 インバータ回路
130 電源部
200 第2系統
210 第2制御システム
212 制御信号処理部
213 信頼度算出部
214 加重平均処理部
220 モータ制御部
221 プリドライバ
222 インバータ回路
230 電源部
MT1 第1電動モータ
MT2 第2電動モータ
Claims (10)
- 車両の操舵機構を駆動するための第1の電動モータおよび第2電動モータをそれぞれ制御する第1制御システムおよび第2制御システムを含む電動パワーステアリング制御装置であって、
前記第1制御システムは、
前記操舵機構に関する値を出力する第1センサと、
前記第1センサの出力値に基づいて前記第1の電動モータを制御する第1制御部と、
前記第1センサの信頼度を示す第1信頼度を取得する第1算出部と、
を有し、
前記第2制御システムは、
前記第1センサと同じ検出対象に対する値を出力する第2センサと、
前記第2センサの出力値に基づいて前記第2の電動モータを制御する第2制御部と、
前記第2センサの信頼度を示す第2信頼度を算出する第2算出部と、
を有し、
前記第1制御部は、前記第1センサの出力値および前記第2センサの出力値を、前記第1信頼度および前記第2信頼度を用いて重みづけして得られた値に基づいて、前記第1の電動モータを制御する
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 前記第1制御システムは、前記第1センサと同じ検出対象に対する値を出力する第3センサをさらに有し、
前記第1算出部は、前記第1センサの出力値と前記第3センサの出力値とに基づいて、前記第1信頼度を算出し、
前記第2制御システムは、前記第2センサと同じ検出対象に対する値を出力する第4センサをさらに有し、
前記第2算出部は、前記第2センサの出力値と前記第4センサの出力値とに基づいて、前記第2信頼度を算出する
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制御装置。 - 前記第1算出部は、前記第1センサの出力値と前記第3センサの出力値との差分に応じて、前記第1信頼度を算出し、
前記第2算出部は、前記第2センサの出力値と前記第4センサの出力値との差分に応じて、前記第2信頼度を算出する
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制御装置。 - 前記第1制御部は、前記第1信頼度が所定の閾値より低い状態が所定の回数確認された場合、前記第1の電動モータの制御を停止することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング制御装置。
- 前記第1の電動モータは、ロータに対応する第1の巻線であり、前記第2の電動モータは、前記ロータに対応する第2の巻線であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング制御装置。
- 前記第1の電動モータは、第1のロータと前記第1のロータに対応する第1の巻線とを備えた電動モータであり、
前記第2の電動モータは、第2のロータと前記第2のロータに対応する第2の巻線とを備えた電動モータであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング制御装置。 - 前記第1センサおよび前記第2センサは、前記操舵機構におけるステアリングのトルクを検出するトルクセンサ、ステアリングの舵角を検出する操舵角センサ、ロータの回転角を検出するMRセンサ、のうちいずれかであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング制御装置。
- 車両の操舵機構を駆動するための第1の電動モータおよび第2電動モータをそれぞれ制御する第1制御システムおよび第2制御システムを含む電動パワーステアリング制御装置の制御方法であって、
前記第1制御システムは、前記操舵機構に関する値を出力する第1センサを有し、
前記第2制御システムは、前記操舵機構に関する値を出力する第2センサを有し、
前記第1センサの信頼度を示す第1信頼度を取得する工程と、
前記第2センサの信頼度を示す第2信頼度を取得する工程と、
前記第1センサの出力値および前記第2センサの出力値を、前記第1信頼度および前記第2信頼度を用いて重みづけして得られた値に基づいて、前記第1の電動モータを制御する工程と、
を有することを特徴とする電動パワーステアリング制御装置の制御方法。 - 車両の操舵機構を駆動するための駆動力を出力するn個の電動モータと、前記n個の電動モータをそれぞれ制御するn個の制御システムとを有する電動パワーステアリング制御装置であって、
前記制御システムは、それぞれ、
自己のシステムに対応して設けられる所定の検出対象の状態情報を検出するセンサからの出力値を入力され、前記センサの信頼度を算出する信頼度算出部と、
自己のシステムにおける前記信頼度および前記センサとの出力値と、他のシステムから受信する他のシステムにおける前記信頼度および他のシステムにおけるセンサの出力値とに基づいて制御信号を出力する加重平均処理部と、
前記制御信号に基づき、前記電動モータを駆動するための駆動信号を生成するモータ制御部と、
を備える電動パワーステアリング制御装置。 - 車両の操舵機構を駆動するための駆動力を出力するn個の電動モータと、前記n個の電動モータをそれぞれ制御するn個の制御システムとを有する電動パワーステアリング制御装置の制御方法であって、
それぞれのシステムにおいて、
自己のシステムに対応して設けられる所定の検出対象の状態情報を検出するセンサからの出力値の入力を受け付け、前記センサの信頼度を算出し、
自己のシステムにおける前記信頼度および前記センサの出力値と、他のシステムから受信する他のシステムにおける信頼度および他のシステムにおけるセンサの出力値とに基づいて制御信号を出力し、
前記制御信号に基づき、前記電動モータを駆動するための駆動信号を生成する、
制御方法。
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