WO2008018593A1

WO2008018593A1 - Dispositif de commande embarqué et dispositif de direction assistée électrique

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Publication number: WO2008018593A1
Application number: PCT/JP2007/065741
Authority: WO
Inventors: Takayoshi Sugawara
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2009-02-11

Description

明細書

車載制御装置及び電動パワーステアリング装置

技術分野

[0001] 本発明は、車両に搭載された車載制御装置に係り、特に、通常制御モードの実行中に検査プログラムが実行されることを防止するのに好適な車載制御装置および電動パワーステアリング装置に関する。

背景技術

[0002] 電動パワーステアリング装置では、操舵系に操舵補助力を付与する電動機を制御する制御装置の出荷時に、各制御装置の制御特性のバラツキを測定し、測定したバラツキを補正するデータを ROMに格納し、通常制御時に行う通常制御モードで RO Mに格納された補正データを参照することにより、適正な操舵補助制御を行うようにしている。制御特性のバラツキを測定するために検査モードが設定され、検査モードでは、制御特性のバラツキを正確に測定するために、実際に電動機を制御する際に必要とする位相補償、フィードフォワード補償等の補償制御機能を除いて構成されており、 RAMの所定記憶領域に設定される検査モード開始フラグに「1」を書き込むことにより、実行されるように構成されている。

[0003] このような電動パワーステアリング装置の制御装置では、通常制御モードと検査モ一ドとは補償制御機能有するか否かで大きく異なり、通常制御モードの実行中に検查モードが実行されることを確実に防止しなければならない。

しかしながら、検査モードの実行を、 RAMの所定記憶領域に設定される検査モード開始フラグが「1」に書き込むことにより行うので、 RAMに記憶されている検査モード開始フラグがノイズ等の原因で変更されるいわゆる RAM化けが発生することがあり、これが原因で検査モードが実行されてしまうという未解決の課題がある。

[0004] この未解決の課題を解決するために、例えば、特開平 9— 076879号公報（以下、特許文献 1と称す）に、 RAMに記憶されている盗難判定フラグの値がノイズ等の原因で破壊されて、実際には正常（盗難判定フラグ =0)であるにも拘らず、盗難 (盗難判定フラグ = 1)と判定されてしまい、エンジンが強制停止されることを防ぐために、盗難判定結果を 1バイトデータ（8ビットデータ）で RAM内の 3つの記憶領域 RAMI , R AM2および RAM3に、正常の場合は $ 00を盗難の場合は $ FFをセットし、燃料噴射'点火制御ルーチンで、 RAMI , RAM2, RAM3の多数決をとり、 2個以上の RA M値が $ FFの場合に盗難と判定し、 2個以上の RAM値が $ FF以外であるときは正常と判定し、通常の燃料噴射 ·点火処理を行うことが提案されている。

発明の開示

[0005] このように、特許文献 1記載の発明にあっては、 RAM化けによる誤動作を防止すること力 Sでさる。

しかしながら、 RAM化け以外の原因でも、通常制御モードの実行中に検査モードが実行される可能性がある。通常、検査モードは、検査プログラムの実行により実行される。制御装置がプログラムを実行する場合、プログラムカウンタ（以下、 PCという。 )と呼ばれるレジスタがプログラムの実行箇所を示すアドレスを保持し、 PC力 S示すアドレスから命令コードを読み込み、読み込んだ命令コードを実行し、 PCを更新するという処理を繰り返しながらプログラムを実行する。 PCは、一般に揮発性メモリで構成されているため、ノイズ等の影響を受けやすい。

[0006] そのため、通常制御モードの実行中に PCが保持するアドレスの値がノイズ等の原因により変化し、変化後のアドレスの値が検査プログラムの実行開始アドレスの値と一致すると、 RAMの検査モード開始フラグの値にかかわらず、検査モードが実行されてしまう。また、変化後のアドレスの値が検査プログラムの実行開始アドレスの値と一致しなくても、検査プログラムのストア領域内のいずれかのアドレスの値と一致すると、検査プログラムが途中から実行される可能性がある。

[0007] 運転中に検査モードが実行されると、 EEPROMに記憶された検出器のゲインゃォフセット等の補正データが書き換えられ、正常なアシストができなくなる可能性があるさらに、検査器との通信が車載 LAN (CAN等）によって行われる場合、検査モードの実行によって車載 LAN上に大量のデータが送信され、他の車載機器の通信を阻害する可能性がある。

このような問題は、電動パワーステアリング装置の制御装置に限らず、通常制御モードおよび検査モードを実装し、検査プログラムにより検査モードを実行するあらゆる制御装置について同様に想定される問題である。

[0008] そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、通常制御モードの実行中に検査プログラムが実行されることを防止するのに好適な車載制御装置および電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項 1記載の車載制御装置は、車両に搭載された所要数の車載機器と車載 LANを介して電気的に接続された制御装置を有する車載制御装置であって、前記制御装置は、制御対象を制御する第 1モードと、前記車載 LANを介して検査器と通信する検査プログラムが動作する第 2モードとが選択可能に構成されていると共に、前記検査プログラムを符号化したものを記憶した記憶手段と、前記記憶手段の符号化検査プログラムを復号化する復号化手段と、前記復号化手段で復号化した検査プログラムを実行するプログラム実行手段とを備え、前記復号化手段は、前記制御装置で前記第 2モードが選択されたとき、前記記憶手段に記憶されて!/、る前記符号化検査プログラムを復号化し、前記プログラム実行手段は復号化された前記検査プログラムを実行することを特徴とする。

[0009] このような構成であれば、制御装置で第 2モードが選択されたとき、復号化手段により、記憶手段の符号化検査プログラムが復号化され、プログラム実行手段により、復号化された検査プログラムが実行される。したがって、第 1モードの実行中に制御装置を構成するマイクロコンピュータの中央処理装置の PCが保持するアドレスの値がノィズ等の原因により変化し、変化後のアドレスの値が、記憶手段における符号化検査プログラムのストア領域内のいずれかのアドレスの値と一致しても、検査プログラムは符号化されてレ、るので、検査プログラムが実行されることはなレ、。

[0010] ここで、符号化とは、検査プログラムを実行不能でかつ復元可能に書き換えることをいい、例えば、所定のアルゴリズムにより検査プログラムを暗号化すること、所定のァルゴリズムにより検査プログラムを圧縮すること、所定のアルゴリズムによりまたは所定の変換テーブルを用いて検査プログラムの命令コードを他の値に変換すること、所定のアルゴリズムにより検査プログラムの命令コードの配置順序を変更することが含まれる。以下、請求項 3記載の電動パワーステアリング装置において同じである。

[0011] また、本発明に係る請求項 2記載の車載制御装置は、請求項 1に係る発明において、前記制御装置は、前記第 2モードが選択されている状態で、前記プログラム実行手段による前記検査プログラムの実行が終了した時点で前記復号化した検査プログラムを消去するように構成されてレ、る。

このような構成であれば、車載制御装置において、第 2モードで、プログラム実行手段による検査プログラムの実行が終了した時点で符号化した検査プログラムが消去されるので、第 1のモードが選択されたときに、誤って検査プログラムが実行されることを確実に防止することができる。

[0012] 一方、上記目的を達成するために、本発明に係る請求項 3記載の電動パワーステァリング装置は、操舵系に対して操舵力を付与する電動機と、操舵トルクを検出するトルクセンサと、少なくもと前記操舵トルクに基づ!/、て前記電動機を制御する制御装置とを有する電動パワーステアリング装置であって、前記制御装置は、少なくとも前記トルクセンサで検出した操舵トルクに基づいた操舵補助制御を実施して前記電動機を駆動制御する第 1モードと、検査器と通信する検査プログラムが動作する第 2モードとが選択可能に構成されていると共に、前記検査プログラムを符号化したものを記憶した記憶手段と、前記記憶手段の符号化検査プログラムを復号化する復号化手段と、前記復号化手段で復号化した検査プログラムを実行するプログラム実行手段とを備え、前記復号化手段は、前記制御装置で前記第 2モードが選択されたときに、前記記憶手段に記憶されてレ、る前記符号化検査プログラムを復号化し、前記プロダラム実行手段は復号化された前記検査プログラムを実行することを特徴とする。

[0013] このような構成であれば、第 2モードが選択されると、復号化手段により、記憶手段の符号化検査プログラムが復号化され、プログラム実行手段により、復号化された検查プログラムが実行される。したがって、第 1モードの実行中に制御装置を構成するマイクロコンピュータの中央処理装置の PCが保持するアドレスの値がノイズ等の原因により変化し、変化後のアドレスの値力記憶手段における符号化検査プログラムのストア領域内のいずれかのアドレスの値と一致しても、検査プログラムは符号化されて V、るので、検査プログラムが実行されることはなレ、。 [0014] また、本発明に係る請求項 4記載の電動パワーステアリング装置は、請求項 3に係る発明において、前記電動機の角速度を推定するモータ角速度推定回路を有し、前記制御装置は、第 1モードで、モータ角速度推定回路で推定したモータ角速度および前記トルクセンサで検出した操舵トルクに基づいた補償制御を含む操舵補助制御を実施して前記電動機を駆動制御するように構成されて!/、る。

このような構成であれば、操舵補助制御でモータ角速度に基づく補償制御を行うので、操舵状態に応じた最適なモータ駆動電流を形成することができる。

[0015] また、本発明に係る請求項 5記載の電動パワーステアリング装置は、請求項 3又は 4 に係る発明において、前記制御装置は、前記第 2モードが選択されている状態で、前記プログラム実行手段による前記検査プログラムの実行が終了した時点で前記復号化した検査プログラムを消去するように構成されてレ、る。

このような構成であれば、電動パワーステアリング装置において、第 2モードで、プログラム実行手段による検査プログラムの実行が終了した時点で符号化した検査プログラムが消去されるので、第 1のモードが選択されたときに、誤って検査プログラムが実 fiされることを確実に防止すること力 Sでさる。

[0016] 以上説明したように、本発明に係る請求項 1記載の車載制御装置、または請求項 2 記載の電動パワーステアリング装置によれば、従来に比して、第 1モードの実行中に検査プログラムが実行される可能性を低減することができるという効果が得られる。図面の簡単な説明

[0017] [図 1]本発明を適用する電動パワーステアリング装置の構成を示す概略図である。

[図 2]トルクセンサで検出されるトルク検出信号の特性線図である。

[図 3]コントローラ 13の構成を示すブロック図である。

[図 4]操舵補助制御処理を示すフローチャートである。

[図 5]通常制御モード処理を示すフローチャートである。

[図 6]操舵補助指令値算出マップを示す特性線図である。

[図 7]検査モード処理を示すフローチャートである。

[図 8]検査用操舵補助指令値算出マップを示す特性線図である。

発明を実施するための最良の形態 [0018] 以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図 1ないし図 8は、本発明に係る車載制御装置および電動パワーステアリング装置の実施の形態を示す図である。

本実施の形態は、本発明に係る車載制御装置および電動パワーステアリング装置を、操舵系に対して操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置に適用したものである。

まず、本発明を適用する電動パワーステアリング装置の構成を説明する。図 1は、本発明を適用する電動パワーステアリング装置の構成を示す概略図である

[0019] 図 1において、 1は、ステアリングホイールであり、ステアリングホイール 1に運転者から作用される操舵力が入力軸 2aと出力軸 2bとを有するステアリングシャフト 2に伝達される。ステアリングシャフト 2は、入力軸 2aの一端がステアリングホイール 1に連結され、他端は、トルクセンサ 3を介して出力軸 2bの一端に連結されている。

出力軸 2bに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント 4を介してロアシャフト 5 に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント 6を介してピニオンシャフト 7に伝達される。ピニオンシャフト 7に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ 8を介してタイロッド 9に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ 8は、ピニオンシャフト 7に連結されたピニオン 8aとピニオン 8aに嚙合するラック 8bとを有するラックァンドピ二オン形式に構成され、ピニオン 8aに伝達された回転運動をラック 8bで直進運動に変換している。

[0020] ステアリングシャフト 2の出力軸 2bには、補助操舵力を出力軸 2bに伝達する減速ギャ 10が連結されており、減速ギヤ 10には、補助操舵力を発生する電動モータ 12の出力軸が連結されている。

トルクセンサ 3は、ステアリングホイール 1に付与されて入力軸 2aに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸 2aおよび出力軸 2b間に介揷した図示しないトーシヨンバーのねじれ角変位に変換し、ねじれ角変位をポテンショメータで検出するように構成されている。

[0021] 図 2は、トルクセンサで検出されるトルク検出信号の特性線図である。トルクセンサ 3は、図 2に示すように、入力される操舵トルクが零のときは、所定の中立電圧 Vとなり、この状態から右切りすると、操舵トルクの増加に応じて中立電圧 V

0 0 より増加する電圧となり、操舵トルクが零の状態から左切りすると操舵トルクの増加に応じて中立電圧 Vより減少する電圧となるトルク検出ィ直 Tを出力するように構成され

0

ている

[0022] トルクセンサ 3から出力されるトルク検出値 Tは、コントローラ 13に入力される。コントローラ 13には、トルク検出値 Tの他に CAN等の車載 LAN30を介して接続された車速センサ 14で検出した車速検出値 Vおよび電動モータ 12に流れる駆動電流検出値 I も入力され、入力されるトルク検出値 τおよび車速検出値 Vに応じた操舵補助力

MD

を電動モータ 12で発生する操舵補助指令値 I *を算出し、算出した操舵補助指令

M

値 I *とモータ電流検出値 I とにより、電動モータ 12に供給する駆動電流をフィード

M MD

ノック制御する。

[0023] 次に、コントローラ 13の構成を説明する。

図 3は、コントローラ 13の構成を示すブロック図である。

コントローラ 13は、図 3に示すように、電動モータ 12の制御処理を実行するマイクロコンピュータ 15と、マイクロコンピュータ 15から出力されるモータ駆動電流 I に基づ

M

いて電動モータ 12に供給する駆動電流を制御するモータ駆動回路 17と、電動モータ 12の出力電流であるモータ電流を検出するモータ電流検出回路 18と、モータ駆動回路 17が電動モータ 12に供給する駆動電圧 V およびモータ電流に基づいてモ

M

ータ角速度 ωを推定するモータ角速度推定回路 19とを備えている。

[0024] マイクロコンピュータ 15には、トルクセンサ 3で検出したトルク検出値 Τ、モータ電流検出回路 18で検出したモータ電流検出値 I およびモータ角速度推定回路 19で推

MD

定したモータ角速度 ωがそれぞれ A/D変換器 20、 21および 22でデジタル値に変換されて入力される。

マイクロコンピュータ 15は、トルク検出値 Τ、車速検出値 V、モータ電流検出値 I

MD

およびモータ角速度 ωが入力されるとともに、工場出荷時に検査器 25が接続される入力インタフェース回路 15aと、トルク検出値 T、モータ電流検出値 I およびモータ角速度 ωに基づいて電動モータ 12を駆動制御して操舵トルクに応じた操舵補助力を発生する操舵補助制御処理を実行する中央処理装置 15bと、中央処理装置 15b で実行する操舵補助制御処理プログラム等を格納する ROM15cと、出荷時にコントローラ 13のバラツキデータを格納する電気的に消去可能な EEPROM15dと、トルク検出値 T、モータ電流検出値 I およびモータ角速度 ω等の検出データ、中央処理

MD

装置 15bで実行する駆動制御処理の処理過程で必要とするデータや処理結果を記憶する RAM15eと、電動モータ 12にモータ駆動電流 I を出力するとともに、工場出

M

荷時に検査器 25が接続される出力インタフェース回路 15fとを有する。

[0025] ROM15cには、操舵補助制御処理プログラムのほ力、、検査モードを実行するための検査プログラムを符号化したもの（以下、符号化検査プログラムという。）が記憶されている。符号化は、例えば、検査プログラムの命令コードをビット反転することにより、またはハフマン符号化等の公知の符号化アルゴリズムにより行うことができる。したがつて、符号化された状態のままでは、符号化検査プログラムの各データが正しい命令コードを構成して!/、な!/、ため、検査プログラムを実行することはできなレ、。

[0026] 検査器 25は、工場出荷時に車載 LAN30を介してマイクロコンピュータ 15の入カインタフェース 15a及び出力インタフェース 15bに接続され、先ず、検査モード開始フラグ FDを「1」に設定し、この状態で、ステアリングホイール 1に対して所定の操舵トルクを与えて右切りおよび左切り操舵状態とした状態で、トルクセンサ 3で検出したトルク検出値 Tと、モータ電流検出回路 18から出力されるモータ電流検出値 I とをマイク

MD

口コンピュータ 15の出力インタフェース回路 15fから読み込む。

[0027] 次いで、トルク検出値 Tをもとに算出される基準モータ電流検出値 I と、読み込ん

MB

だモータ電流検出値 I とを比較して、モータ電流検出回路 18のオフセット値 I お

MD OF

よびゲイン Kを求める。

そして、求めたモータ電流検出回路 18のオフセット値 I およびゲイン Kを入力イン

OF

タフエース回路 15aおよび中央処理装置 15bを介して電気信号によって記憶データの消去が可能な EEPROM15dに書き込み、 RAMI 5eの所定アドレス Aiにおける所定ビット位置に格納されている検査モード開始フラグ FDを「0」に設定し、マイクロコンピュータ 15に対して検査終了指令を出力する。 [0028] 次に、マイクロコンピュータ 15で実行される処理を説明する。

図 4は、操舵補助制御処理を示すフローチャートである。

操舵補助制御処理は、所定のメインプログラムに対する所定時間毎のタイマ割込処理として実行され、図 4に示すように、まず、ステップ S 1に移行する。

ステップ S1では、 RAMI 5eの検査モード開始フラグ FDを読み込み、読み込んだ検査モード開始フラグ FDが「1」に設定されているか否かを判定し、検査モード開始フラグ FDが「1」に設定されていないと判定したとき (No)は、ステップ S 2に移行する。

[0029] ステップ S2では、電動機の操舵補助制御に必要な各種補償制御を含む通常制御モード処理を実行し、タイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰させ一方、ステップ S1で、検査モード開始フラグ FDが「1」に設定されていると判定したとき (Yes)は、ステップ S3に移行して、符号化検査プログラムを ROM15cから読み込み、ステップ S4に移行して、読み込んだ符号化検査プログラムを RAMI 5e上（検査モード開始フラグ FDの格納アドレスとは重複しない別の領域）に復号化する。復号化処理はビット反転（0, 1反転）等の処理が演算量が小さく適している（FFhとの XO R)。

[0030] ステップ S5では、復号化した検査プログラムを実行し、ステップ S6に移行して、検查プログラムにより実現される処理であって通常制御モードから補償制御を除いた検查モード処理を実行し、ステップ S7に移行する。

ステップ S7では、検査プログラムが終了したか否かを判定し、検査プログラムが終了したと判定したとき (Yes)は、ステップ S8に移行して、検査プログラムを RAMI 5e上力、ら消去し、タイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰させる。

[0031] 次に、ステップ S2の通常制御モード処理を説明する。

図 5は、通常制御モード処理を示すフローチャートである。

通常制御モード処理は、ステップ S2において実行されると、図 5に示すように、まず、ステップ S 11に移行する。

ステップ S11では、トルクセンサ 3で検出したトルク検出値 Tを読み込み、ステップ S 12に移行して、トルク検出値 Tから中立電圧 Vを減算して操舵トルク Ts (=T— V ) を算出する。

[0032] 次いで、ステップ S13に移行して、車載 LAN30を介して車速センサ 14で検出した車速検出値 Vを読み込み、ステップ S14に移行して、トルク検出値および車速検出値 Vに基づいて図 6に示す操舵補助指令値算出マップを参照して、モータ電流指令値となる操舵補助指令値 I *を算出する。

M

図 6は、操舵補助指令値算出マップを示す特性線図である。

操舵補助指令値算出マップは、図 6に示すように、横軸に操舵トルク Tsをとり、縦軸に操舵補助指令値 I *をとり、車速検出値 Vをパラメータとした特性線図として構成さ

M

れる。操舵トルク Tsが「0」から正方向に増加して第 1の設定値 Tslに達するまでの間は、車速検出値 Vにかかわらず比較的緩い勾配で延長する直線部 L1と、操舵トルク Tsが第 1の設定ィ直 Tslより増加したときに、車速検出ィ直 Vが比較的速い状態では、比較的緩やかな勾配で延長する直線部 L2および L3と、操舵トルク Tsが第 1の設定値 Tslより大きい第 2の設定値 Ts2に近傍で横軸と平行となる直線部 L4および L5と、車速検出値 Vが遅い状態では、比較的勾配の大きい直線部 L6および L7と、これら直線部 L6および L7より勾配の大き!/、直線部 L8および L9と、直線部 L8より勾配の大きい直線部 L10と、直線部 L9および L10の終端から横軸と平行に延長する直線部 L 11および L12とで構成される 4本の特性線が形成される。同様に、操舵トルク Tsが負方向に増加する場合は、上記と原点を挟んで点対象となる 4本の特性線が形成された構成を有する。

[0033] 次いで、ステップ S15に移行して、モータ角速度推定回路 19で推定したモータ角速度 ωを読み込み、ステップ S 16に移行して、モータ角速度 ωに慣性ゲイン Κを乗算して、モータ慣性を加減速させるトルクを操舵トルク Tsから排除し、慣性感のない操舵感覚を得るための慣性補償制御用の慣性補償値 Ι ( = Κ · ω )を算出するとともに、操舵補助指令値 I *の絶対値に摩擦係数ゲイン Κを乗算して、動力伝達部や電動

M f

モータ 12の摩擦が操舵力に影響することを排除するため摩擦補償制御用の摩擦補償値 I ( = K ·Ι *)を算出する。ここで、摩擦補償値 Iの符号は、操舵トルク Tsの符号 f f M f

と、操舵トルク Tsにより操舵の切り増し/切り戻しを判定する操舵方向信号とに基づいて決定する。 [0034] 次いで、ステップ SI 7に移行して、操舵トルク Tsを微分演算処理してアシスト特性不感帯での安定性確保、静摩擦の補償を行うセンタ応答性改善指令値 Iを算出し、

8に移行して、算出した慣性補償値 I、摩擦補償値 Iおよびセンタ応答性

f

改善指令値 Iを操舵補助指令値 I

r M Ίこ加算して操舵補助補償値 I (=ι

M M i

+ 1 )を算出し、ステップ S19に移行する。

f r

ステップ S19では、モータ電流検出値 I を読み込み、ステップ S20に移行して、 E

MD

EPR〇M15dからモータ電流検出回路 18のモータ電流検出値 I に対するゲイン K

MD

およびオフセット値 I を読み込み、ステップ S21に移行して、下式（1)の演算を行つ

OF

てモータ電流補正値 I を算出する。

MA

[0035] I =1 -K + I

MA MD OF

次いで、ステップ S22に移行して、操舵補助補償値 I を微分してフィードフォヮ

M

ード制御用の微分値 Idを算出し、ステップ S23に移行して、モータ電流補正値 I を

MA

減算して電流偏差 Δ Ιを算出し、ステップ S24に移行する。

ステップ S24では、電流偏差 Δ Iを比例演算処理して比例補償制御用の比例値 Δ I pを算出し、ステップ S25に移行して、電流偏差 Δ Ιを積分演算処理して積分補償制御用の積分値 Δ Iiを算出し、ステップ S 26に移行する。

[0036] ステップ S26では、微分値 Id、比例値 Δ ΐρおよび積分値 Δ ΙΪを加算してモータ駆動電流 I ( = Id+ Δ ΐρ+ Δ ΙΪ)を算出し、ステップ S27に移行して、算出したモータ駆動

Μ

電流 I をモータ駆動回路 17に出力し、通常制御モード処理を終了して図 4の操舵補

Μ

助制御処理に復帰させる。

次に、ステップ S6の検査モード処理を説明する。

図 7は、検査モード処理を示すフローチャートである。

[0037] 検査モード処理は、ステップ S6において実行されると、図 7に示すように、まず、ステツプ S31に移行する。

ステップ S31では、トルクセンサ 3で検出したトルク検出値 Τを読み込み、ステップ S 32に移行して、トルク検出値 Τから中立電圧 Vを減算して操舵トルク Ts (=T— V )

0 0 を算出し、ステップ S33に移行する。

ステップ S33では、算出した操舵トルク Tsに基づいて図 8の検査用操舵補助指令値算出マップを参照してモータ電流指令値となる操舵補助指令値 I *を算出する。

M

[0038] 図 8は、検査用操舵補助指令値算出マップを示す特性線図である。

検査用操舵補助指令値算出マップは、図 8に示すように、横軸に操舵トルク Tsをとり、縦軸に操舵補助指令値 I *をとつた特性線図として構成される。操舵トルク Tsが

M

正および負方向に増加したときに、これらの増加に対応して操舵補助指令値 I が増

M

加するように所定勾配の特性線 L20が設定された構成を有する。

次いで、ステップ S34に移行して、算出した操舵補助指令値 I *をモータ駆動回路

M

17に出力し、ステップ S35に移行して、検査器 25から検査終了指令が入力された否力、を判定し、検査終了指令が入力されたと判定したとき (Yes)は、検査モード処理を終了して図 4の操舵補助制御処理に復帰させる。

[0039] 一方、ステップ S35で、検査終了指令が入力されな!/、と判定したとき (No)は、ステツプ S31に移行する。

次に、本実施の形態の動作を説明する。

初めに、電動パワーステアリング装置の製造過程において電動パワーステアリング装置を検査する場合を説明する。

製作工場で電動パワーステアリング装置の組み付けが完了すると、図 3で一点鎖線図示のように、入力インタフェース回路 15aおよび出力インタフェース回路 15fに検査器 25を車載 LAN30を介して接続する。そして、検査器 25からマイクロコンピュータ 1 5に対して、 RAM15eの検査モード開始フラグ FDを「1」に設定すべき命令を示す検查器モード情報を入力する。

[0040] マイクロコンピュータ 15では、検査器モード情報が入力されると、 RAMI 5eの検査モード開始フラグ FDが「1」に設定される。検査モード開始フラグ FDが「1」に設定されると、ステップ S3, S4を経て、符号化検査プログラム力 SROM15cから読み込まれ、読み込まれた符号化検査プログラムが RAMI 5e上に復号化される。そして、ステツプ S5, S6を経て、復号化された検査プログラムが実行され、検査モード処理が実行される。

[0041] このとき、ステアリングホイール 1に操舵トルクを与えて順次左切りおよび右切り状態とする操舵を行い、このタイミングで検査モード処理が実行されると、まず、ステップ S 31 , S32を経て、トルク検出値 Tが読み込まれ、読み込まれたトルク検出値 Τから操舵トルク Tsが算出される。次いで、ステップ S33, S34を経て、操舵トルク Tsに基づいて操舵補助指令値 I *が算出され、算出された操舵補助指令値 I *がモータ駆動回

M M

路 17に出力される。そして、検査終了指令が入力されるまでステップ S31〜S34の処理が繰り返し実行される。

[0042] このように、コントローラ 13からステアリングホイール 1に付与された検査用操舵トルクに応じた各種補償制御を含まない操舵補助指令値 I *がモータ駆動回路 17に出

M

力されるので、モータ駆動回路 17で電動モータ 12を検査用操舵トルクに対応した操舵補助力を発生するように駆動制御する。このときの電動モータ 12を流れるモータ電流がモータ電流検出回路 18で検出され、検出されたモータ電流検出値 I と、トルク

MD

センサ 3で検出されたトルク検出値 Tとがマイクロコンピュータ 15を介して検査器 25に供給される。

[0043] このため、検査器 25で、トルク検出値 Tに基づいて基準モータ電流検出値 I を算

MB

出し、基準モータ電流検出値 I とモータ電流検出値 I とを記憶することが所定回

MB MD

数繰り返され、所定数の基準モータ電流検出値とモータ電流検出値 I とが記憶

MB MD

されると、記憶された基準モータ電流検出値 I およびモータ電流検出値 I に基づ

MB MD

いてモータ電流検出回路 18のバラツキを補正するためのゲイン Kおよびオフセット値 I が算出される。

OF

[0044] ゲイン Kおよびオフセット値 I の算出が終了すると、算出されたゲイン Kおよびオフ

OF

セット値 I がマイクロコンピュータ 15に出力され、 EEPR〇M15dに書き込まれるとと

OF

もに、 RAMI 5eの検査モード開始フラグ FDが「0」に設定される。そして、検査終了指令がマイクロコンピュータ 15に出力される。

マイクロコンピュータ 15では、検査終了指令が入力されると、検査モード処理が終了し、ステップ S8を経て、検査プログラムが RAMI 5e上から消去される。

[0045] 次に、電動パワーステアリング装置を車両に取り付けて運転する場合を説明する。

車両の運転状態では、検査モード開始フラグ FDが「0」に設定されているので、ステツプ S2を経て、通常制御モード処理が実行される。

通常制御モード処理では、ステップ Sl l , S 12を経て、トルク検出値 Tが読み込まれ、読み込まれたトルク検出値 Tから操舵トルク Tsが算出される。次いで、ステップ S 13, S14を経て、車速検出値 Vが読み込まれ、操舵トルク Tsと車速検出値 Vに基づいて操舵補助指令値 I *が算出される。

M

[0046] 次いで、ステップ S15, S 16を経て、モータ角速度 ωが読み込まれ、モータ角速度 ωに基づいて慣性補償値 Iが算出されるとともに摩擦補償値 Iが算出される。次いで

i f

、ステップ S17〜S21を経て、センタ応答性改善指令値 Iおよび操舵補助補償値 I *

r M

' が算出され、モータ電流検出値 I 、ゲイン Kおよびオフセット値 I が読み込まれ

MD OF

、読み込まれたモータ電流検出値 I 、ゲイン Kおよびオフセット値 I をもとにモータ

MD OF

電流補正値 I が算出される。

MA

[0047] 次いで、ステップ S22〜S25を経て、微分値 Idおよび電流偏差 Δ Iが算出され、比例値 Δ ΐρおよび積分値 Δ ΙΪが算出される。そして、ステップ S26, S27を経て、モータ駆動電流 I が算出され、算出されたモータ駆動電流 I がモータ駆動回路 17に出力

Μ Μ

される。これにより、電動モータ 12に駆動電流が供給され、電動モータ 12でステアリングホイール 1に作用された操舵トルクに応じた操舵補助力が発生し、操舵補助力が減速ギヤ 10を介して出力軸 2bに伝達される。

[0048] このとき、車両が停車している状態でステアリングホイール 1を操舵するいわゆる据え切り状態では、操舵補助指令値算出マップの特性線の勾配が大きいことにより、小さい操舵トルク Tsで大きな操舵補助指令値 I *を算出するので、電動モータ 12で大

M

きな操舵補助力を発生して軽い操舵を行うことができる。

一方、車両が発進して、所定車速以上となると、操舵補助指令値算出マップの特性線の勾配が小さくなることにより、大きな操舵トルク Tsでも小さな操舵補助指令値 I *

M

を算出するので、電動モータ 12で発生する操舵補助力が小さくなり、ステアリングホィール 1の操舵が軽くなりすぎることを抑制して最適な操舵を行うことができる。

[0049] また、通常制御モード処理を行っている状態で、中央処理装置 15bのプログラム力ゥンタ PCが保持するアドレスの値がノイズ等の原因により変化し、変化後のアドレスの値が、 ROM15cにおける符号化検査プログラムのストア領域内のいずれかのアドレスの値と一致しても、検査プログラムは符号化されているので、検査モード処理が実行されることはない。このようにして、本実施の形態では、検査モード開始フラグ FDが「1」に設定されているときは、 ROM15cの符号化検査プログラムを RAMI 5e上に復号化し、復号化した検査プログラムを実行するようになって!/、る。

[0050] これにより、従来に比して、通常制御モード処理の実行中に検査モード処理が実行される可能性を低減することができる。

さらに、本実施の形態では、検査プログラムが終了したときは、検査プログラムを RA Ml 5e上から消去するようになっている。

これにより、通常制御モード処理の実行中に検査モード処理が実行される可能性をさらに低減すること力 Sできる。

[0051] 上記実施の形態において、電動機は、請求項 1記載の制御対象に対応し、通常制御モードは、請求項 1または 2記載の第 1モードに対応し、検査モードは、請求項 1または 2記載の第 2モードに対応し、コントローラ 13は、請求項 1記載又は請求項 3の制御装置に対応し、車速センサ 14は車載機器に対応し、 ROM15cは、請求項 1または 3記載の記憶手段に対応している。また、ステップ S4は、請求項 1または 3記載の復号化手段に対応し、ステップ S5は、請求項 1または 3記載のプログラム実行手段に対応している。

[0052] なお、上記実施の形態におレ、ては、検査モード開始フラグ FDを 1ビットで構成した

1S これに限らず、任意のビット数で構成することができる。この場合、検査モード開始フラグ FDの直で、検査モードの種類を選択するようにしてもよい。すなわち、図 7 の検査モード処理のようにすベての補償制御をオフ状態とする検査モード (オープンループ制御）、図 5の通常制御モード処理におけるステップ S23〜S27の電流制御処理を有効とするモード（クローズループ制御）、任意の補償制御を有効にするモード、図 7の検査モード処理においてステップ S33で図 6の制御マップを参照して操舵補助指令値 I *を算出することにより、制御装置の基本入出力特性を検査するモード

M

等の任意の検査モードを検査モード開始フラグ FDの値に対応させておき、検査モード開始フラグ FDの値を設定することにより、所望の検査モードを選択するようにしてもよい。

[0053] また、上記実施の形態においては、モータ駆動電流 I を中央処理装置 15bで実行するソフトウェア処理によって算出するように構成した力これに限らず、操舵補助指令値演算器、センタ応答性改善回路、慣性補償器、摩擦補償器、微分補償器、減算器、比例演算器、積分演算器、加算器等を組み合わせたハードウェアによってモータ駆動電流 I を算出するように構成することもできる。

M

また、上記実施の形態においては、検査器 25でゲイン Kおよびオフセット値 I を算

OF

出するように構成した力これに限らず、ゲイン κおよびオフセット値 I の何れか一方

OF

を省略するようにしてもよい。

[0054] また、上記実施の形態においては、ゲイン Kおよびオフセット値 I を EEPROM15

OF

dに書き込むように構成した力これに限らず、他の形式の ROMに書き込むように構成することあでさる。

また、上記実施の形態においては、検査器 25を車載 LAN30を介してマイクロコンピュータ 15の入力インタフェース回路 15a及び出力インタフェース回路 15fに接続した場合について説明した力 S、これに限定されるものではなぐ検査器 25を直接入カインタフェース回路 15a及び出力インタフェース回路 15fに接続するようにしてもよ!/、。

[0055] また、上記実施の形態においては、電動モータに供給する駆動電圧 V およびモ

M

ータ電流に基づいてモータ角速度 ωを推定する場合について説明したが、これに限定されるものではなぐ電動モータ 12としてブラシレスモータを適用した場合には、モータ回転角を検出するモータ回転角センサを設けるので、このモータ回転角センサで検出したモータ回転角を微分してモータ角速度 ωを算出するようにしてもよい。また、上記実施の形態においては、慣性補償値 Iを操舵補助指令値 I *に加算す

i M

るように構成したが、これに代えて、慣性補償値 Iをモータ駆動電流 I の算出時に加

i M

算するように構成してもよく、さらには、慣性補償制御用の慣性補償用操舵トルクを算出してこれを操舵トルク Tsに加算するように構成してもよい。

[0056] また、上記実施の形態では、補償制御として、センタ応答性改善補償制御、慣性補償制御、摩擦補償制御、微分補償制御、比例 ·積分補償制御を適用する場合について説明したが、これに限らず、特開 2003— 170856号公報に記載されている、車両の挙動を安定させるための収れん補償制御、電動モータのロストルクの発生する方向に対してロストルク相当の補助力を加算するモータロストルク補償制御、制御系の安定性と応答性を阻害する共振周波数の位相ずれを補償するロバスト補償制御や、モータ電流が流れても電動モータの出力に現れない電流を上乗せして電動モータの出力トルク「0」からの立ち上がりを改善するモータロス電流補償制御の外、ステァリングホイールを自然に中立位置に戻すためのステアリングホイール戻り補償制御等の種々の補償制御を任意の組合せで組み込むようにしてもよい。また、補償制御を省略するようにしてもよい。

[0057] また、上記実施の形態においては、車速センサ 14を車載 LAN30を介してマイクロコンピュータ 15に接続する場合について説明した力、これに限定されるものではなく、車速センサ 14を直接マイクロコンピュータ 15に接続するようにしてもよい。

また、上記実施の形態においては、本発明に係る車載制御装置および電動パワーステアリング装置を、操舵系に対して操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置に適用したが、これに限らず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で他のエンジン制御装置、アンチロックブレーキ制御装置、トラクシヨン制御装置等の任意の車載制御装置にも適用可能である。例えば、ユーザが使用しない機能、すなわち通常走行時には使用しないが通常制御モードに影響を与えるプログラム（例えば、ディーラで交換された制御装置の故障解析をするツールとの通信プログラムや自己診断プログラム、異常診断プログラム等）の動作/非動作を切り換える場合に本発明を適用すること力 Sでさる。

産業上の利用の可能性

[0058] 車載制御装置又は電動パワーステアリング装置に備えた制御装置は、制御対象を制御する第 1モードと、前記車載 LANを介して検査器と通信する検査プログラムが動作する第 2モードとを選択可能に構成されていると共に、前記検査プログラムを符号化したものを記憶した記憶手段と、前記記憶手段の符号化検査プログラムを復号化する復号化手段と、前記復号化手段で復号化した検査プログラムを実行するプログラム実行手段とを備え、復号化手段は第 2モードが選択されたときに、符号化検査プログラムを復号化するので、第 1モードの実行中にプログラムカウンタ PCが保持するアドレスの値がノイズ等の原因により変化し、変化後のアドレスの値カ、記憶手段における符号化検査プログラムのストア領域内のいずれかのアドレスの値と一致しても、検査プログラムは符号化されているので、第 1モードの実行中に検査プログラムが実行される可能性を低減することが可能な車載制御装置および電動パワーステアリング装置を得ることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 車両に搭載された所要数の車載機器と車載 LANを介して電気的に接続された制御装置を有する車載制御装置であって、

前記制御装置は、制御対象を制御する第 1モードと、前記車載 LANを介して検査器と通信する検査プログラムが動作する第 2モードとが選択可能に構成されていると共に、前記検査プログラムを符号化したものを記憶した記憶手段と、前記記憶手段の符号化検査プログラムを復号化する復号化手段と、前記復号化手段で復号化した検查プログラムを実行するプログラム実行手段とを備え、前記復号化手段は、前記制御装置で前記第 2モードが選択されたとき、前記記憶手段に記憶されて!/、る前記符号化検査プログラムを復号化し、前記プログラム実行手段は復号化された前記検査プログラムを実行することを特徴とする車載制御装置。

[2] 前記制御装置は、前記第 2モードが選択されている状態で、前記プログラム実行手段による前記検査プログラムの実行が終了した時点で前記復号化した検査プロダラムを消去するように構成されていることを特徴とする請求項 1に記載の車載制御装置

[3] 操舵系に対して操舵力を付与する電動機と、操舵トルクを検出するトルクセンサと、少なくもと前記操舵トルクに基づいて前記電動機を制御する制御装置とを有する電動パワーステアリング装置であって、

前記制御装置は、少なくとも前記トルクセンサで検出した操舵トルクに基づ!/、た操舵補助制御を実施して前記電動機を駆動制御する第 1モードと、検査器と通信する検査プログラムが動作する第 2モードとが選択可能に構成されていると共に、前記検查プログラムを符号化したものを記憶した記憶手段と、前記記憶手段の符号化検査プログラムを復号化する復号化手段と、前記復号化手段で復号化した検査プロダラムを実行するプログラム実行手段とを備え、前記復号化手段は、前記制御装置で前記第 2モードが選択されたときに、前記記憶手段に記憶されている前記符号化検査プログラムを復号化し、前記プログラム実行手段は復号化された前記検査プログラムを実行することを特徴とする電動パワーステアリング装置。

[4] 前記電動機の角速度を推定するモータ角速度推定回路を有し、前記制御装置は、第 1モードで、モータ角速度推定回路で推定したモータ角速度および前記トルクセンサで検出した操舵トルクに基づいた補償制御を含む操舵補助制御を実施して前記電動機を駆動制御するように構成されていることを特徴とする請求項 3に記載の電動パワーステアリング装置。

前記制御装置は、前記第 2モードが選択されている状態で、前記プログラム実行手段による前記検査プログラムの実行が終了した時点で前記復号化した検査プロダラムを消去するように構成されていることを特徴とする請求項 3または 4に記載の電動パワーステアリング装置。