JP2003081101A - ハンドホイール位置のロバスト決定 - Google Patents
ハンドホイール位置のロバスト決定Info
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- JP2003081101A JP2003081101A JP2002222802A JP2002222802A JP2003081101A JP 2003081101 A JP2003081101 A JP 2003081101A JP 2002222802 A JP2002222802 A JP 2002222802A JP 2002222802 A JP2002222802 A JP 2002222802A JP 2003081101 A JP2003081101 A JP 2003081101A
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
- B62D15/021—Determination of steering angle
- B62D15/0235—Determination of steering angle by measuring or deriving directly at the electric power steering motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハンドホイール位置トラッキングのプロセス
を、ハンドホイール位置センサ故障に対して非常にロバ
ストであり、かつソフトウェアオーバヘッドの点からよ
り複雑でないものとする。 【解決手段】 電気パワーステアリングシステムのため
の絶対ハンドホイール位置トラッキングシステム１０
は、ハンドホイールに応答するハンドホイール位置初期
化ファンクション１２と、モータ位置センサに応答し、
かつアシストトルクに応答するモータ位置訂正およびス
ケーリングファンクション１６と、アシストトルクに応
答し、かつハンドホイール位置初期化ファンクションに
応答するイネーブルファンクション１４と、ハンドホイ
ール位置初期化ファンクション、モータ位置訂正および
スケーリングファンクションおよびイネーブルファンク
ションと通信する絶対ハンドホイール位置生成ファンク
ション１８と、を備える。
を、ハンドホイール位置センサ故障に対して非常にロバ
ストであり、かつソフトウェアオーバヘッドの点からよ
り複雑でないものとする。 【解決手段】 電気パワーステアリングシステムのため
の絶対ハンドホイール位置トラッキングシステム１０
は、ハンドホイールに応答するハンドホイール位置初期
化ファンクション１２と、モータ位置センサに応答し、
かつアシストトルクに応答するモータ位置訂正およびス
ケーリングファンクション１６と、アシストトルクに応
答し、かつハンドホイール位置初期化ファンクションに
応答するイネーブルファンクション１４と、ハンドホイ
ール位置初期化ファンクション、モータ位置訂正および
スケーリングファンクションおよびイネーブルファンク
ションと通信する絶対ハンドホイール位置生成ファンク
ション１８と、を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気パワーステ
アリングシステムの絶対ハンドホイール位置トラッキン
グシステムに関する。
アリングシステムの絶対ハンドホイール位置トラッキン
グシステムに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】電気パワーステアリン
グ（「ＥＰＳ」）システムでは、絶対ハンドホイール位
置を提供することが望ましい。この位置は、例えば、ハ
ンドホイールがステアリング入力に続いて中心に戻るよ
うにするために使用されてよい。中心に戻る効果は、従
来の手動式ステアリングシステムのポジティブキャスタ
によるセルフアライニングトルクをシミュレートし、車
両が運転手によってより快適に制御されるようにする。
中心を決定するために、絶対ハンドホイール位置情報が
使用される場合がある。一般に、絶対ハンドホイール位
置は、３６０ハンドホイール度以内の相対位置が取得さ
れる２つの位置信号を提供するデュアル三角波（dual t
riangular wave）（「ＤＴＷ」）センサを使用すること
によって導出される。そして、この情報は、絶対ハンド
ホイール位置を決定する一般に複雑なアルゴリズムによ
って使用される。アルゴリズムのファンクションは、ハ
ンドホイールが目下配置されている回転オフセットまた
は「ターン」を提供することである。
グ（「ＥＰＳ」）システムでは、絶対ハンドホイール位
置を提供することが望ましい。この位置は、例えば、ハ
ンドホイールがステアリング入力に続いて中心に戻るよ
うにするために使用されてよい。中心に戻る効果は、従
来の手動式ステアリングシステムのポジティブキャスタ
によるセルフアライニングトルクをシミュレートし、車
両が運転手によってより快適に制御されるようにする。
中心を決定するために、絶対ハンドホイール位置情報が
使用される場合がある。一般に、絶対ハンドホイール位
置は、３６０ハンドホイール度以内の相対位置が取得さ
れる２つの位置信号を提供するデュアル三角波（dual t
riangular wave）（「ＤＴＷ」）センサを使用すること
によって導出される。そして、この情報は、絶対ハンド
ホイール位置を決定する一般に複雑なアルゴリズムによ
って使用される。アルゴリズムのファンクションは、ハ
ンドホイールが目下配置されている回転オフセットまた
は「ターン」を提供することである。
【０００３】このタスクを実行するために、一般的なア
ルゴリズムは、トルク信号と相対位置信号とを利用して
運転状態および車両ダイナミクスを推定し、ハンドホイ
ールに対し移動排除信号を生成するために所定移動距離
を移動することを要求し、および／またはマイクロプロ
セッサメモリから受取られる以前の位置信号を使用する
ことができる。
ルゴリズムは、トルク信号と相対位置信号とを利用して
運転状態および車両ダイナミクスを推定し、ハンドホイ
ールに対し移動排除信号を生成するために所定移動距離
を移動することを要求し、および／またはマイクロプロ
セッサメモリから受取られる以前の位置信号を使用する
ことができる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述したおよび他の特徴
を、ハンドホイールと、ハンドホイールに対して配置さ
れたアシストトルクを提供するアシストモータと、アシ
ストモータに応答するモータ位置センサと、を有する電
気パワーステアリングシステムのための絶対ハンドホイ
ール位置トラッキングシステムが、ハンドホイールに応
答するハンドホイール位置初期化ファンクションと、モ
ータ位置センサに応答し、かつアシストトルクに応答す
るモータ位置訂正およびスケーリングファンクション
と、アシストトルクに応答し、かつハンドホイール位置
初期化ファンクションに応答するイネーブルファンクシ
ョンと、ハンドホイール位置初期化ファンクション、モ
ータ位置訂正およびスケーリングファンクションおよび
イネーブルファンクションと通信する絶対ハンドホイー
ル位置生成ファンクションと、を有する、以下の図面お
よび説明によって例証する。
を、ハンドホイールと、ハンドホイールに対して配置さ
れたアシストトルクを提供するアシストモータと、アシ
ストモータに応答するモータ位置センサと、を有する電
気パワーステアリングシステムのための絶対ハンドホイ
ール位置トラッキングシステムが、ハンドホイールに応
答するハンドホイール位置初期化ファンクションと、モ
ータ位置センサに応答し、かつアシストトルクに応答す
るモータ位置訂正およびスケーリングファンクション
と、アシストトルクに応答し、かつハンドホイール位置
初期化ファンクションに応答するイネーブルファンクシ
ョンと、ハンドホイール位置初期化ファンクション、モ
ータ位置訂正およびスケーリングファンクションおよび
イネーブルファンクションと通信する絶対ハンドホイー
ル位置生成ファンクションと、を有する、以下の図面お
よび説明によって例証する。
【０００５】
【発明の実施の形態】電気パワーステアリング（「ＥＰ
Ｓ」）システムの絶対ハンドホイール位置トラッキング
システムは、ハンドホイール位置トラッキングのプロセ
スを、ハンドホイール位置センサ故障に対して非常にロ
バストであり、かつソフトウェアオーバヘッドの点から
より複雑でないものとする。さらに、トラッキングシス
テムの方法および装置は、多くの用途において直接的な
絶対ハンドホイール位置検出の代りに用いられてよい。
Ｓ」）システムの絶対ハンドホイール位置トラッキング
システムは、ハンドホイール位置トラッキングのプロセ
スを、ハンドホイール位置センサ故障に対して非常にロ
バストであり、かつソフトウェアオーバヘッドの点から
より複雑でないものとする。さらに、トラッキングシス
テムの方法および装置は、多くの用途において直接的な
絶対ハンドホイール位置検出の代りに用いられてよい。
【０００６】新たな方法は、ハンドホイール位置情報を
使用してモータ位置情報を較正または初期化し、その
後、最初の位置情報のソースとして対応するモータ位置
信号を使用する。モータ位置情報は、モータ通信用にか
かるセンサ信号を使用する多くのＥＰＳシステム内です
でに利用可能である。
使用してモータ位置情報を較正または初期化し、その
後、最初の位置情報のソースとして対応するモータ位置
信号を使用する。モータ位置情報は、モータ通信用にか
かるセンサ信号を使用する多くのＥＰＳシステム内です
でに利用可能である。
【０００７】図１を参照すると、参照符号７０は、概し
て自動車用のＥＰＳシステムを示す。ステアリング機構
７２は、ギアハウジング７４の下に配置された歯付きラ
ック（図示せず）とピニオンギア（同様に図示せず）と
を有するラックピニオン型機構である。ステアリングホ
イール７６は、上部ステアリングシャフト７８に連結さ
れている。ステアリングホイール７６が回転されると、
自在継手８２を通して下部ステアリングシャフト８０に
接続された上部ステアリングシャフト７８が、ピニオン
ギアを回転する。ピニオンギアの回転により歯付きラッ
クが移動し、それによってタイロッド８４（１つのみ示
す）が移動し、それによってステアリングナックル８６
（１つのみ示す）が移動し、ホイール８８（１つのみ示
す）が回転する。
て自動車用のＥＰＳシステムを示す。ステアリング機構
７２は、ギアハウジング７４の下に配置された歯付きラ
ック（図示せず）とピニオンギア（同様に図示せず）と
を有するラックピニオン型機構である。ステアリングホ
イール７６は、上部ステアリングシャフト７８に連結さ
れている。ステアリングホイール７６が回転されると、
自在継手８２を通して下部ステアリングシャフト８０に
接続された上部ステアリングシャフト７８が、ピニオン
ギアを回転する。ピニオンギアの回転により歯付きラッ
クが移動し、それによってタイロッド８４（１つのみ示
す）が移動し、それによってステアリングナックル８６
（１つのみ示す）が移動し、ホイール８８（１つのみ示
す）が回転する。
【０００８】コントローラ９２と電気モータ９４とを有
する、概して参照符号９０で示すアシストユニットを通
して、ＥＰＳアシストトルクが提供される。モータ位置
通信センサ９５は、モータ９４の相対位置を測定する。
コントローラ９２は、電源ライン９８を通して車両電源
９６によって電力が供給される。コントローラ９２は、
信号ライン１００において車両速度を示す信号を受信す
る。初期ハンドホイール位置は、ハンドホイール位置セ
ンサ１０２によって測定され、ライン１０４を通してコ
ントローラ９２に供給される。位置センサ１０２は、光
符号化タイプのセンサか、可変抵抗タイプのセンサか、
またはハンドホイール位置センサ１０２のファンクショ
ンを実行するために適当な他のあらゆるタイプの位置セ
ンサであってよい。
する、概して参照符号９０で示すアシストユニットを通
して、ＥＰＳアシストトルクが提供される。モータ位置
通信センサ９５は、モータ９４の相対位置を測定する。
コントローラ９２は、電源ライン９８を通して車両電源
９６によって電力が供給される。コントローラ９２は、
信号ライン１００において車両速度を示す信号を受信す
る。初期ハンドホイール位置は、ハンドホイール位置セ
ンサ１０２によって測定され、ライン１０４を通してコ
ントローラ９２に供給される。位置センサ１０２は、光
符号化タイプのセンサか、可変抵抗タイプのセンサか、
またはハンドホイール位置センサ１０２のファンクショ
ンを実行するために適当な他のあらゆるタイプの位置セ
ンサであってよい。
【０００９】ステアリングホイール７６がターンされる
と、トルクセンサ１０３は、車両運転者によってステア
リングホイール７６に与えられるトルクを検出する。ト
ルクセンサ１０３は、トーションバー（図示せず）と、
トーションバーにおけるねじれの量に関しライン１０６
を通してコントローラ９２に可変抵抗信号を出力する可
変抵抗タイプのセンサ（同様に図示せず）と、を有して
よい。代替実施形態では、既知の信号処理技術と共に使
用される他の適当なトルク検出装置で十分である。
と、トルクセンサ１０３は、車両運転者によってステア
リングホイール７６に与えられるトルクを検出する。ト
ルクセンサ１０３は、トーションバー（図示せず）と、
トーションバーにおけるねじれの量に関しライン１０６
を通してコントローラ９２に可変抵抗信号を出力する可
変抵抗タイプのセンサ（同様に図示せず）と、を有して
よい。代替実施形態では、既知の信号処理技術と共に使
用される他の適当なトルク検出装置で十分である。
【００１０】ライン１００、１０４および１０６におけ
る入力に応じて、コントローラ９２は、ライン１０８を
通して電気モータ９４にコマンド信号を送信する。それ
によって、モータ９４は、ウォーム１０７およびウォー
ムギア１０９を通してステアリングシステムにトルクア
シストを供給することにより、車両ステアリングシステ
ムに対し車両運転者が与えたステアリング力に加えてス
テアリングトルクアシストを提供する。
る入力に応じて、コントローラ９２は、ライン１０８を
通して電気モータ９４にコマンド信号を送信する。それ
によって、モータ９４は、ウォーム１０７およびウォー
ムギア１０９を通してステアリングシステムにトルクア
シストを供給することにより、車両ステアリングシステ
ムに対し車両運転者が与えたステアリング力に加えてス
テアリングトルクアシストを提供する。
【００１１】ここで図２を参照すると、図１のコントロ
ーラ９２は、初期化状態６２と動作状態６６とを含む、
概して参照符号６０で示す状態図を有するハンドホイー
ル位置初期化ファンクションを有する。初期化状態６２
では、ハンドホイール位置初期化ファンクション（後述
する）は、ある期間に亙って複数のセンサ読取りを行う
ことによって受信センサ信号の妥当性を判断することに
より、測定されたハンドホイール位置を計算するため
に、ハンドホイール位置センサ信号の妥当性を判断す
る。
ーラ９２は、初期化状態６２と動作状態６６とを含む、
概して参照符号６０で示す状態図を有するハンドホイー
ル位置初期化ファンクションを有する。初期化状態６２
では、ハンドホイール位置初期化ファンクション（後述
する）は、ある期間に亙って複数のセンサ読取りを行う
ことによって受信センサ信号の妥当性を判断することに
より、測定されたハンドホイール位置を計算するため
に、ハンドホイール位置センサ信号の妥当性を判断す
る。
【００１２】位置初期化ファンクションは、図３に関し
て後述するように、信号が所与の期間無効であると判断
した場合、初期化が失敗したことを示す信号を生成し、
初期化失敗状態６４に入る。ハンドホイール位置初期化
ファンクションの現状態が初期化状態６２かまたは初期
化失敗（「Ｆａｉｌｅｄ Ｉｎｉｔ」）状態６４であ
り、位置ファンクションが、信号が所与の期間有効であ
ると判断した場合、ハンドホイール位置初期化ファンク
ションは、初期化の成功を示す信号を返し、動作状態６
６に入る。動作状態６６では、ハンドホイール位置初期
化ファンクションは、動作がディスエーブルされ、測定
されたハンドホイール位置が使用されない動作ディスエ
ーブル状態６８に入るまで、計算ファンクション（後述
する）を用いて測定されたハンドホイール位置を計算す
る。
て後述するように、信号が所与の期間無効であると判断
した場合、初期化が失敗したことを示す信号を生成し、
初期化失敗状態６４に入る。ハンドホイール位置初期化
ファンクションの現状態が初期化状態６２かまたは初期
化失敗（「Ｆａｉｌｅｄ Ｉｎｉｔ」）状態６４であ
り、位置ファンクションが、信号が所与の期間有効であ
ると判断した場合、ハンドホイール位置初期化ファンク
ションは、初期化の成功を示す信号を返し、動作状態６
６に入る。動作状態６６では、ハンドホイール位置初期
化ファンクションは、動作がディスエーブルされ、測定
されたハンドホイール位置が使用されない動作ディスエ
ーブル状態６８に入るまで、計算ファンクション（後述
する）を用いて測定されたハンドホイール位置を計算す
る。
【００１３】このように、初期化状態６２の動作中、ソ
フトウェアは、ハンドホイール位置信号が有効であるか
否かを判断することにより、絶対ハンドホイール位置の
計算を可能にし、システムタイマを初期化し、タイマ持
続時間に妥当性入力を監視し、それに応じて状態遷移ベ
クトルを更新し、状態関数論理（図３に関して後述す
る）を実行することで出力を設定することができる。
フトウェアは、ハンドホイール位置信号が有効であるか
否かを判断することにより、絶対ハンドホイール位置の
計算を可能にし、システムタイマを初期化し、タイマ持
続時間に妥当性入力を監視し、それに応じて状態遷移ベ
クトルを更新し、状態関数論理（図３に関して後述す
る）を実行することで出力を設定することができる。
【００１４】ハンドホイール位置初期化ファンクション
は、ハンドホイール位置信号が初期化中有効であったと
判断しなかった場合、ＦＡＩＬＥＤ ＩＮＩＴ状態６４
で動作する。適当な誤差フラグがセットされ、ソフトウ
ェアは、タイマファンクションを実行し妥当性入力を監
視することにより、初期化が成功するとそれに応じて遷
移ベクトルを更新し、状態関数論理を実行して出力を設
定する。
は、ハンドホイール位置信号が初期化中有効であったと
判断しなかった場合、ＦＡＩＬＥＤ ＩＮＩＴ状態６４
で動作する。適当な誤差フラグがセットされ、ソフトウ
ェアは、タイマファンクションを実行し妥当性入力を監
視することにより、初期化が成功するとそれに応じて遷
移ベクトルを更新し、状態関数論理を実行して出力を設
定する。
【００１５】ハンドホイール位置初期化ファンクション
は、ＯＰＥＲＡＴＥ状態６６において、後述するように
ハンドホイール位置を計算するように動作する。ハンド
ホイール位置初期化ファンクションは、妥当性入力を監
視し続けることにより、それに応じて状態遷移ベクトル
を更新し、状態関数論理を実行して出力を設定する。ハ
ンドホイール位置初期化ファンクションは、信号が無効
となった時に動作ディスエーブル状態６８に入り、タイ
マのチェックを開始する。
は、ＯＰＥＲＡＴＥ状態６６において、後述するように
ハンドホイール位置を計算するように動作する。ハンド
ホイール位置初期化ファンクションは、妥当性入力を監
視し続けることにより、それに応じて状態遷移ベクトル
を更新し、状態関数論理を実行して出力を設定する。ハ
ンドホイール位置初期化ファンクションは、信号が無効
となった時に動作ディスエーブル状態６８に入り、タイ
マのチェックを開始する。
【００１６】図３に示すように、ハンドホイール位置状
態論理関数を、概して参照符号２７０によって示す。状
態論理ユニット２７２は、有効なハンドホイールセンサ
信号を示す信号と、短時間タイマ２７４からの短時間タ
イマ値を示す信号と、長時間タイマ２７６からの長時間
タイマ値を示す信号と、を受信する。状態関数２７０
は、積分初期化フラグと、有効ハンドホイール位置初期
化フラグと、ハンドホイール位置誤差フラグと、短時間
タイマ２７４に対する短時間タイマリセット値と、長時
間タイマ２７６に対する長時間タイマリセット値と、を
含む出力を生成する。
態論理関数を、概して参照符号２７０によって示す。状
態論理ユニット２７２は、有効なハンドホイールセンサ
信号を示す信号と、短時間タイマ２７４からの短時間タ
イマ値を示す信号と、長時間タイマ２７６からの長時間
タイマ値を示す信号と、を受信する。状態関数２７０
は、積分初期化フラグと、有効ハンドホイール位置初期
化フラグと、ハンドホイール位置誤差フラグと、短時間
タイマ２７４に対する短時間タイマリセット値と、長時
間タイマ２７６に対する長時間タイマリセット値と、を
含む出力を生成する。
【００１７】オペレーションにおいて、有効ハンドホイ
ール位置初期化フラグは、すべてのステータスチェック
信号が真である場合はＴＲＵＥであり、いずれかのステ
ータスチェック信号が偽である場合はＦＡＬＳＥであ
る。短時間タイマは、信号ステータスを検査するために
使用される。有効ハンドホイール位置フラグの現在の値
が以前の値と等しくない場合、タイマはリセットされ
る。短時間タイマは、インクリメントされ、第１の較正
可能閾値に制限される。タイマステータスは、状態論理
ユニット２７２に対する「Ｔ」入力を生成するために使
用される。タイマ値が第１の較正可能閾値以上である場
合、「Ｔ」はＴＲＵＥであり、タイマは閾値に制限され
る。タイマが第１の較正可能閾値未満である場合、
「Ｔ」はＦＡＬＳＥであり、タイマは動作を継続する。
ール位置初期化フラグは、すべてのステータスチェック
信号が真である場合はＴＲＵＥであり、いずれかのステ
ータスチェック信号が偽である場合はＦＡＬＳＥであ
る。短時間タイマは、信号ステータスを検査するために
使用される。有効ハンドホイール位置フラグの現在の値
が以前の値と等しくない場合、タイマはリセットされ
る。短時間タイマは、インクリメントされ、第１の較正
可能閾値に制限される。タイマステータスは、状態論理
ユニット２７２に対する「Ｔ」入力を生成するために使
用される。タイマ値が第１の較正可能閾値以上である場
合、「Ｔ」はＴＲＵＥであり、タイマは閾値に制限され
る。タイマが第１の較正可能閾値未満である場合、
「Ｔ」はＦＡＬＳＥであり、タイマは動作を継続する。
【００１８】長時間タイマは、短時間タイマより長い時
間、信号のステータスを検査するために使用される。長
時間タイマもまた、有効ハンドホイール位置初期化フラ
グの現在の値が以前の値と等しくない場合にリセットさ
れる。タイマはインクリメントされ第２の較正可能閾値
に制限される。タイマステータスは、「Ｌ」入力を生成
するために使用される。タイマ値が第２の較正可能閾値
以上である場合、「Ｌ」はＴＲＵＥであり、タイマは閾
値に制限される。タイマが第２の較正可能閾値未満であ
る場合、「Ｌ」はＦＡＬＳＥであり、タイマは動作を継
続する。
間、信号のステータスを検査するために使用される。長
時間タイマもまた、有効ハンドホイール位置初期化フラ
グの現在の値が以前の値と等しくない場合にリセットさ
れる。タイマはインクリメントされ第２の較正可能閾値
に制限される。タイマステータスは、「Ｌ」入力を生成
するために使用される。タイマ値が第２の較正可能閾値
以上である場合、「Ｌ」はＴＲＵＥであり、タイマは閾
値に制限される。タイマが第２の較正可能閾値未満であ
る場合、「Ｌ」はＦＡＬＳＥであり、タイマは動作を継
続する。
【００１９】このように、短い方の時間のタイマフラグ
Ｔは、有効センサ信号をチェックするために監視される
が、センサがこの短い方の期間中に無効な信号を生成し
た場合、センサ信号が最初の無効信号に続くより長い期
間に有効なままであることを保障するために、長い方の
時間のタイマフラグＬが監視される。ハンドホイール位
置誤差フラグ「Ｆ」は、誤差を示すために使用される。
「Ｆ」は、後述する図４のハンドホイール位置ファンク
ション１２におけるハンドホイール位置誤差出力であ
る。「Ｆ」は、誤差が存在することを示すためにはＴＲ
ＵＥであり、ハンドホイール位置誤差が存在しないこと
を示すためにはＦＡＬＳＥである。「Ｆ」は、ＦＡＬＳ
Ｅに初期化される。
Ｔは、有効センサ信号をチェックするために監視される
が、センサがこの短い方の期間中に無効な信号を生成し
た場合、センサ信号が最初の無効信号に続くより長い期
間に有効なままであることを保障するために、長い方の
時間のタイマフラグＬが監視される。ハンドホイール位
置誤差フラグ「Ｆ」は、誤差を示すために使用される。
「Ｆ」は、後述する図４のハンドホイール位置ファンク
ション１２におけるハンドホイール位置誤差出力であ
る。「Ｆ」は、誤差が存在することを示すためにはＴＲ
ＵＥであり、ハンドホイール位置誤差が存在しないこと
を示すためにはＦＡＬＳＥである。「Ｆ」は、ＦＡＬＳ
Ｅに初期化される。
【００２０】有効ハンドホイール位置初期化フラグ
「Ｉ」は、ハンドホイール位置ファンクションが正しく
初期化されるとＴＲＵＥである。「Ｉ」は、図４のハン
ドホイール位置ファンクション１２の有効な初期化フラ
グである。「Ｉ」は、ファンクションが正しく初期化さ
れたことを示すためにはＴＲＵＥであり、ファンクショ
ンが正しく初期化されなかったことを示すためにはＦＡ
ＬＳＥである。開始時、「Ｉ」はＦＡＬＳＥに初期化さ
れる。
「Ｉ」は、ハンドホイール位置ファンクションが正しく
初期化されるとＴＲＵＥである。「Ｉ」は、図４のハン
ドホイール位置ファンクション１２の有効な初期化フラ
グである。「Ｉ」は、ファンクションが正しく初期化さ
れたことを示すためにはＴＲＵＥであり、ファンクショ
ンが正しく初期化されなかったことを示すためにはＦＡ
ＬＳＥである。開始時、「Ｉ」はＦＡＬＳＥに初期化さ
れる。
【００２１】積分器初期化状態フラグ「Ｓ」は、ソフト
ウェアがＩＮＩＴＩＡＬＩＺＥまたはＦＡＩＬＥＤ Ｉ
ＮＩＴ状態のいずれかからＯＰＥＲＡＴＥ状態に遷移し
たことを示すためにはＴＲＵＥである。開始時、「Ｓ」
はＦＡＬＳＥに初期化される。このフラグは、後述する
オフセット誤差積分器ファンクションの状態変数を初期
化するために使用される。ＴおよびＬタイマは、状態論
理ユニット２７２によってのみ使用される。
ウェアがＩＮＩＴＩＡＬＩＺＥまたはＦＡＩＬＥＤ Ｉ
ＮＩＴ状態のいずれかからＯＰＥＲＡＴＥ状態に遷移し
たことを示すためにはＴＲＵＥである。開始時、「Ｓ」
はＦＡＬＳＥに初期化される。このフラグは、後述する
オフセット誤差積分器ファンクションの状態変数を初期
化するために使用される。ＴおよびＬタイマは、状態論
理ユニット２７２によってのみ使用される。
【００２２】ここで図４を参照すると、参照符号１０
は、概して、図１のコントローラ９２の絶対ハンドホイ
ール位置トラッキングシステムを示す。ハンドホイール
位置および初期化ファンクション・ブロック１２は、例
えばデュアル三角波（「ＤＴＷ」）センサ（図示せず）
等のセンサまたは予測推定器から、測定されたハンドホ
イール位置を示す信号を受取り、測定されたハンドホイ
ール位置を直接決定する。
は、概して、図１のコントローラ９２の絶対ハンドホイ
ール位置トラッキングシステムを示す。ハンドホイール
位置および初期化ファンクション・ブロック１２は、例
えばデュアル三角波（「ＤＴＷ」）センサ（図示せず）
等のセンサまたは予測推定器から、測定されたハンドホ
イール位置を示す信号を受取り、測定されたハンドホイ
ール位置を直接決定する。
【００２３】また、ハンドホイール位置初期化ファンク
ション・ブロック１２は、有効な絶対ハンドホイール位
置初期化を示す２値信号を、あらゆるハンドホイール位
置誤差を示す２値信号と共に生成する。それら２値信号
とアシストトルクを示す信号とが、イネーブルファンク
ション・ブロック１４によって受取られ、イネーブルフ
ァンクション・ブロック１４は、有効初期化があり、現
ハンドホイール位置誤差が無く、アシストトルクが過度
なワインドアップをもたらす閾値トルクより小さい場
合、２値イネーブル信号を生成する。
ション・ブロック１２は、有効な絶対ハンドホイール位
置初期化を示す２値信号を、あらゆるハンドホイール位
置誤差を示す２値信号と共に生成する。それら２値信号
とアシストトルクを示す信号とが、イネーブルファンク
ション・ブロック１４によって受取られ、イネーブルフ
ァンクション・ブロック１４は、有効初期化があり、現
ハンドホイール位置誤差が無く、アシストトルクが過度
なワインドアップをもたらす閾値トルクより小さい場
合、２値イネーブル信号を生成する。
【００２４】モータ位置訂正およびスケーリングファン
クション・ブロック１６は、図１のモータ位置センサ９
５からのモータ位置を示す信号と、図１のトルクセンサ
１０３の１つからのアシストトルクを示す信号かまたは
アシストトルクコマンド信号と、を受取り、定数により
モータ位置を示す信号をスケーリングし、アシストトル
クによるコンプライアンス誤差を訂正し、スケーリング
され訂正されたモータ位置を示す信号を絶対ハンドホイ
ール位置生成ファンクション・ブロック１８に供給す
る。
クション・ブロック１６は、図１のモータ位置センサ９
５からのモータ位置を示す信号と、図１のトルクセンサ
１０３の１つからのアシストトルクを示す信号かまたは
アシストトルクコマンド信号と、を受取り、定数により
モータ位置を示す信号をスケーリングし、アシストトル
クによるコンプライアンス誤差を訂正し、スケーリング
され訂正されたモータ位置を示す信号を絶対ハンドホイ
ール位置生成ファンクション・ブロック１８に供給す
る。
【００２５】絶対ハンドホイール位置生成ファンクショ
ン・ブロック１８はまた、ハンドホイール位置初期化フ
ァンクション・ブロック１２から測定されたハンドホイ
ール位置を示す信号を受取り、イネーブルファンクショ
ン・ブロック１４から２値イネーブル信号を受取る。絶
対ハンドホイール位置生成ファンクション・ブロック１
８は、絶対ハンドホイール位置を示す信号を生成する。
ン・ブロック１８はまた、ハンドホイール位置初期化フ
ァンクション・ブロック１２から測定されたハンドホイ
ール位置を示す信号を受取り、イネーブルファンクショ
ン・ブロック１４から２値イネーブル信号を受取る。絶
対ハンドホイール位置生成ファンクション・ブロック１
８は、絶対ハンドホイール位置を示す信号を生成する。
【００２６】このように、動作時、絶対ハンドホイール
位置トラッキングシステム１０の入力は、アシストトル
ク、ハンドホイール位置センサおよびモータ位置信号で
あり、出力は、絶対ハンドホイール位置信号である。測
定されたハンドホイール位置は、モータ位置を初期化す
るために使用され、それによってモータ位置は、目下測
定されたハンドホイール位置信号が有効であるか否かに
関わらず出力絶対ハンドホイール位置信号を提供するた
めに使用される。
位置トラッキングシステム１０の入力は、アシストトル
ク、ハンドホイール位置センサおよびモータ位置信号で
あり、出力は、絶対ハンドホイール位置信号である。測
定されたハンドホイール位置は、モータ位置を初期化す
るために使用され、それによってモータ位置は、目下測
定されたハンドホイール位置信号が有効であるか否かに
関わらず出力絶対ハンドホイール位置信号を提供するた
めに使用される。
【００２７】ステアリングアシストが提供された場合、
モータ位置は、モータカップリングにより出力シャフト
に関してわずかなコンプライアンスを有する。絶対ハン
ドホイール位置トラッキングシステム１０は、絶対位置
信号の精度を向上させるためにこのコンプライアンスを
補償する。
モータ位置は、モータカップリングにより出力シャフト
に関してわずかなコンプライアンスを有する。絶対ハン
ドホイール位置トラッキングシステム１０は、絶対位置
信号の精度を向上させるためにこのコンプライアンスを
補償する。
【００２８】ここで図５を参照すると、代替実施形態の
絶対ハンドホイール位置トラッキングシステムを、概し
て参照符号１１０によって示す。絶対ハンドホイール位
置トラッキングシステム１１０は、絶対ハンドホイール
位置トラッキングシステム１０と類似している。したが
って、数字「１」に続く同様の参照符号を、同様の特徴
を参照するために使用する。
絶対ハンドホイール位置トラッキングシステムを、概し
て参照符号１１０によって示す。絶対ハンドホイール位
置トラッキングシステム１１０は、絶対ハンドホイール
位置トラッキングシステム１０と類似している。したが
って、数字「１」に続く同様の参照符号を、同様の特徴
を参照するために使用する。
【００２９】ハンドホイール位置初期化ファンクション
・ブロック１１２は、測定されたハンドホイール位置を
示す信号を受取り、イネーブルファンクション・ブロッ
ク１１４に入力するための位置信号入力の妥当性を決定
し、最初の測定ハンドホイール位置を出力する。また、
ハンドホイール位置初期化ファンクション・ブロック１
１２は、あらゆるハンドホイール位置センサ誤差を示す
２値信号と、ハンドホイール位置初期化ファンクション
１１２の有効な初期化を示す信号と、を生成する。妥当
性信号とアシストトルクを示す信号とが、２値イネーブ
ル信号を生成するイネーブルファンクション・ブロック
１１４によって受取られる。モータ位置訂正およびスケ
ーリングファンクション・ブロック１１６は、モータコ
ンプライアンス補償ブロック１２２においてアシストト
ルクを示す信号を受取り、コンプライアンス誤差を計算
する。加算接続部１２４は、図１のモータ位置センサ９
５からモータ位置を示す信号を受取り、その反転入力に
おいて受取ったコンプライアンス誤差を減算することに
よりあらゆる計算されたコンプライアンス誤差に対しモ
ータ位置信号を訂正する。加算接続部１２４の出力は、
モータギア比に対応する定数によって信号をスケーリン
グし、ハンドホイールユニットにおけるスケーリングさ
れ訂正されたモータ位置を示す信号を絶対ハンドホイー
ル位置生成ファンクション・ブロック１１８に供給す
る、スケーリングファンクション１２６によって受取ら
れる。
・ブロック１１２は、測定されたハンドホイール位置を
示す信号を受取り、イネーブルファンクション・ブロッ
ク１１４に入力するための位置信号入力の妥当性を決定
し、最初の測定ハンドホイール位置を出力する。また、
ハンドホイール位置初期化ファンクション・ブロック１
１２は、あらゆるハンドホイール位置センサ誤差を示す
２値信号と、ハンドホイール位置初期化ファンクション
１１２の有効な初期化を示す信号と、を生成する。妥当
性信号とアシストトルクを示す信号とが、２値イネーブ
ル信号を生成するイネーブルファンクション・ブロック
１１４によって受取られる。モータ位置訂正およびスケ
ーリングファンクション・ブロック１１６は、モータコ
ンプライアンス補償ブロック１２２においてアシストト
ルクを示す信号を受取り、コンプライアンス誤差を計算
する。加算接続部１２４は、図１のモータ位置センサ９
５からモータ位置を示す信号を受取り、その反転入力に
おいて受取ったコンプライアンス誤差を減算することに
よりあらゆる計算されたコンプライアンス誤差に対しモ
ータ位置信号を訂正する。加算接続部１２４の出力は、
モータギア比に対応する定数によって信号をスケーリン
グし、ハンドホイールユニットにおけるスケーリングさ
れ訂正されたモータ位置を示す信号を絶対ハンドホイー
ル位置生成ファンクション・ブロック１１８に供給す
る、スケーリングファンクション１２６によって受取ら
れる。
【００３０】絶対ハンドホイール位置生成ファンクショ
ン・ブロック１１８は、加算接続部１２８の反転入力に
おいてハンドホイール位置初期化ファンクション・ブロ
ック１１２から測定されたハンドホイール位置を示す信
号を受取り、加算接続部１２８は、ハンドホイール位置
オフセット誤差を示す信号を誤差積分ファンクション・
ブロック１２０に供給する。誤差積分ファンクション・
ブロック１２０は、イネーブルファンクション・ブロッ
ク１１４から受取った２値イネーブル信号にしたがって
イネーブルにされる。誤差積分ファンクション・ブロッ
ク１２０は、論理的に偽である２値イネーブル信号を受
取った場合、オフセット誤差を調整するのをやめるが、
最新の有効なモータ位置ゼロを保持することによってモ
ータ位置ゼロを示す信号を出力し続ける。
ン・ブロック１１８は、加算接続部１２８の反転入力に
おいてハンドホイール位置初期化ファンクション・ブロ
ック１１２から測定されたハンドホイール位置を示す信
号を受取り、加算接続部１２８は、ハンドホイール位置
オフセット誤差を示す信号を誤差積分ファンクション・
ブロック１２０に供給する。誤差積分ファンクション・
ブロック１２０は、イネーブルファンクション・ブロッ
ク１１４から受取った２値イネーブル信号にしたがって
イネーブルにされる。誤差積分ファンクション・ブロッ
ク１２０は、論理的に偽である２値イネーブル信号を受
取った場合、オフセット誤差を調整するのをやめるが、
最新の有効なモータ位置ゼロを保持することによってモ
ータ位置ゼロを示す信号を出力し続ける。
【００３１】モータ位置ゼロは、測定されたハンドホイ
ール位置信号が再び有効になるまでさらなる訂正の積分
をディスエーブルにすることによって最新の値に保持さ
れる。モータ位置ゼロを示す信号は、加算接続部１３０
の反転入力において受取られ、加算接続部１３０は、そ
の非反転入力においてスケーリングファンクション１２
６からスケーリングされ訂正されたモータ位置を示す信
号を受取り、加算接続部１２８の非反転入力にフィード
バックする計算された絶対ハンドホイール位置を示す信
号を生成する。
ール位置信号が再び有効になるまでさらなる訂正の積分
をディスエーブルにすることによって最新の値に保持さ
れる。モータ位置ゼロを示す信号は、加算接続部１３０
の反転入力において受取られ、加算接続部１３０は、そ
の非反転入力においてスケーリングファンクション１２
６からスケーリングされ訂正されたモータ位置を示す信
号を受取り、加算接続部１２８の非反転入力にフィード
バックする計算された絶対ハンドホイール位置を示す信
号を生成する。
【００３２】計算された絶対ハンドホイール位置を示す
信号は、スイッチファンクション・ブロック１３２によ
って受取られる。また、スイッチファンクション・ブロ
ック１３２は、ハンドホイール位置ファンクション・ブ
ロック１１２から有効なハンドホイール初期化を示す信
号を受取る。有効なハンドホイール初期化を示す信号が
論理的に偽である場合、スイッチファンクション・ブロ
ック１３２は、ゼロまたはヌル信号を出力する。有効な
ハンドホイール初期化を示す信号が論理的に真である場
合、スイッチファンクション・ブロック１３２は、加算
接続部１３０から受取った計算された絶対ハンドホイー
ル位置を示す信号を出力する。
信号は、スイッチファンクション・ブロック１３２によ
って受取られる。また、スイッチファンクション・ブロ
ック１３２は、ハンドホイール位置ファンクション・ブ
ロック１１２から有効なハンドホイール初期化を示す信
号を受取る。有効なハンドホイール初期化を示す信号が
論理的に偽である場合、スイッチファンクション・ブロ
ック１３２は、ゼロまたはヌル信号を出力する。有効な
ハンドホイール初期化を示す信号が論理的に真である場
合、スイッチファンクション・ブロック１３２は、加算
接続部１３０から受取った計算された絶対ハンドホイー
ル位置を示す信号を出力する。
【００３３】このように、動作時、絶対ハンドホイール
位置トラッキングシステム１１０の入力は、測定された
ハンドホイール位置、モータ位置およびアシストトルク
を示す信号であり、主な出力は、絶対ハンドホイール位
置を示す信号である。測定されたハンドホイール位置
は、モータ位置を初期化するために使用され、それによ
って、モータ位置は、出力絶対ハンドホイール位置信号
を提供するために使用される。
位置トラッキングシステム１１０の入力は、測定された
ハンドホイール位置、モータ位置およびアシストトルク
を示す信号であり、主な出力は、絶対ハンドホイール位
置を示す信号である。測定されたハンドホイール位置
は、モータ位置を初期化するために使用され、それによ
って、モータ位置は、出力絶対ハンドホイール位置信号
を提供するために使用される。
【００３４】ステアリングアシストが提供される場合、
モータ位置は、モータカップリングにより出力シャフト
に関するわずかなコンプライアンスを有する。絶対ハン
ドホイール位置トラッキングシステム１１０は、絶対ハ
ンドホイール位置信号の精度を向上させるためにこのコ
ンプライアンスを補償する。
モータ位置は、モータカップリングにより出力シャフト
に関するわずかなコンプライアンスを有する。絶対ハン
ドホイール位置トラッキングシステム１１０は、絶対ハ
ンドホイール位置信号の精度を向上させるためにこのコ
ンプライアンスを補償する。
【００３５】ここで図６を参照して、図５の誤差積分フ
ァンクション１２０の一部をより詳細に示し、また、概
して参照符号１２１で示す。誤差積分ファンクションの
一部１２１は、誤差制限ファンクション・ブロック１６
０においてハンドホイール位置オフセット誤差信号を受
取る。誤差制限ファンクション１６０の出力は、スケー
ラ１６２に入力される。
ァンクション１２０の一部をより詳細に示し、また、概
して参照符号１２１で示す。誤差積分ファンクションの
一部１２１は、誤差制限ファンクション・ブロック１６
０においてハンドホイール位置オフセット誤差信号を受
取る。誤差制限ファンクション１６０の出力は、スケー
ラ１６２に入力される。
【００３６】スケーラ１６２のスケーリングされた出力
は、加算接続部１６４の非反転入力に入力される。オフ
セット状態を示す接続部１６４の出力は、シリーズディ
バイダ（series divider）１６６に入力される。ゼロに
されたモータ位置を示すディバイダ１６６の出力は、フ
ァンクション・ブロック１１４のイネーブル信号が論理
的に真である場合にのみ渡される。加算接続部１６４の
出力は、モータに対するハンドホイールオフセットを示
す状態変数であり、それは加算接続部１６４の非反転入
力にフィードバックする出力を有する遅延または積分要
素１６８にフィードバックされる。
は、加算接続部１６４の非反転入力に入力される。オフ
セット状態を示す接続部１６４の出力は、シリーズディ
バイダ（series divider）１６６に入力される。ゼロに
されたモータ位置を示すディバイダ１６６の出力は、フ
ァンクション・ブロック１１４のイネーブル信号が論理
的に真である場合にのみ渡される。加算接続部１６４の
出力は、モータに対するハンドホイールオフセットを示
す状態変数であり、それは加算接続部１６４の非反転入
力にフィードバックする出力を有する遅延または積分要
素１６８にフィードバックされる。
【００３７】図７および図８に示すように、図４の絶対
ハンドホイール位置トラッキングシステム１０と図５の
絶対ハンドホイール位置トラッキングシステム１１０と
のそれぞれにおいて使用されてよいハンドホイール位置
計算ファンクションの２つの例示的な構成を示す。この
ように、代替実施形態では、図４のハンドホイール位置
初期化ファンクション・ブロック１２と図５のハンドホ
イール位置初期化ファンクション・ブロック１１２と
は、ハンドホイール位置センサかまたは匹敵するソース
からの初期ハンドホイール位置を計算するあらゆるファ
ンクション・ブロックとすることができる。
ハンドホイール位置トラッキングシステム１０と図５の
絶対ハンドホイール位置トラッキングシステム１１０と
のそれぞれにおいて使用されてよいハンドホイール位置
計算ファンクションの２つの例示的な構成を示す。この
ように、代替実施形態では、図４のハンドホイール位置
初期化ファンクション・ブロック１２と図５のハンドホ
イール位置初期化ファンクション・ブロック１１２と
は、ハンドホイール位置センサかまたは匹敵するソース
からの初期ハンドホイール位置を計算するあらゆるファ
ンクション・ブロックとすることができる。
【００３８】図７において、図４のハンドホイール位置
初期化ファンクション・ブロック１２は、ＤＴＷセンサ
位置信号Ｐ１およびＰ２を受取り、相対ハンドホイール
位置を示す信号を生成する、相対ハンドホイール位置フ
ァンクション・ブロック３３を有する。回転オフセット
インデクス決定ファンクション・ブロック３４は、ハン
ドホイールの回転の数を示す第３の信号を受取り、回転
オフセットインデクスを示す信号を生成する。それによ
って、回転オフセットインデクスを示す信号と相対ハン
ドホイール位置を示す信号とが、ハンドホイール位置を
示す信号を加算接続部３８の非反転入力に出力するハン
ドホイール位置計算ファンクション・ブロック３６への
入力として受取られる。加算接続部３８の反転入力は、
ファンクション・ブロック４０から一定の位置ゼロ較正
信号を受取り、出力として、絶対ハンドホイール位置を
示す信号を生成する。
初期化ファンクション・ブロック１２は、ＤＴＷセンサ
位置信号Ｐ１およびＰ２を受取り、相対ハンドホイール
位置を示す信号を生成する、相対ハンドホイール位置フ
ァンクション・ブロック３３を有する。回転オフセット
インデクス決定ファンクション・ブロック３４は、ハン
ドホイールの回転の数を示す第３の信号を受取り、回転
オフセットインデクスを示す信号を生成する。それによ
って、回転オフセットインデクスを示す信号と相対ハン
ドホイール位置を示す信号とが、ハンドホイール位置を
示す信号を加算接続部３８の非反転入力に出力するハン
ドホイール位置計算ファンクション・ブロック３６への
入力として受取られる。加算接続部３８の反転入力は、
ファンクション・ブロック４０から一定の位置ゼロ較正
信号を受取り、出力として、絶対ハンドホイール位置を
示す信号を生成する。
【００３９】動作時、図４のハンドホイール位置初期化
ファンクション・ブロック１２は、ハンドホイールのタ
ーン情報を与える第３のセンサ信号Ｐ３と共に、Ｐ１お
よびＰ２信号を提供するＤＴＷセンサを利用する。この
信号は、ハンドホイールのロックからロックへの移動を
通して１８０度毎に段階的に発生するが、代替実施形態
では、例えば９０度毎等、他のステップ増分が使用され
てよい。本ファンクション・ブロックは、Ｐ１およびＰ
２を使用して、３６０ハンドホイール度内の相対位置を
提供する。そして、この情報がＰ３信号と共に使用され
ることにより、全ハンドホイール移動に亙り絶対ハンド
ホイール位置を与える絶対ハンドホイール位置が計算さ
れる。
ファンクション・ブロック１２は、ハンドホイールのタ
ーン情報を与える第３のセンサ信号Ｐ３と共に、Ｐ１お
よびＰ２信号を提供するＤＴＷセンサを利用する。この
信号は、ハンドホイールのロックからロックへの移動を
通して１８０度毎に段階的に発生するが、代替実施形態
では、例えば９０度毎等、他のステップ増分が使用され
てよい。本ファンクション・ブロックは、Ｐ１およびＰ
２を使用して、３６０ハンドホイール度内の相対位置を
提供する。そして、この情報がＰ３信号と共に使用され
ることにより、全ハンドホイール移動に亙り絶対ハンド
ホイール位置を与える絶対ハンドホイール位置が計算さ
れる。
【００４０】同様に、図８において、図５のハンドホイ
ール位置初期化ファンクション・ブロック１１２は、Ｄ
ＴＷセンサ位置信号Ｐ１およびＰ２を受取る相対ハンド
ホイール位置ファンクション・ブロック１３３を含み、
相対ハンドホイール位置を示す信号を生成する。未調整
位置ファンクション１４２は、ファンクション・ブロッ
ク１３３からの相対ハンドホイール位置と、モータ位置
を示す信号と、を受取り、出力として、未調整ハンドホ
イール位置を示す信号を生成する。
ール位置初期化ファンクション・ブロック１１２は、Ｄ
ＴＷセンサ位置信号Ｐ１およびＰ２を受取る相対ハンド
ホイール位置ファンクション・ブロック１３３を含み、
相対ハンドホイール位置を示す信号を生成する。未調整
位置ファンクション１４２は、ファンクション・ブロッ
ク１３３からの相対ハンドホイール位置と、モータ位置
を示す信号と、を受取り、出力として、未調整ハンドホ
イール位置を示す信号を生成する。
【００４１】車両ダイナミクス・ファンクション１４４
は、ファンクション１４２からの未調整ハンドホイール
位置を示す信号と、トルクアシストコマンドを示す信号
と、運転者によりハンドホイールに与えられたトルクを
示す信号と、車両スピードを示す信号と、アシストモー
タ速度を示す信号と、を受取り、ハンドホイール回転ま
たはターンオフセットを示す第１の信号とラッチ信号と
を生成する。移動排除ファンクション１４６もまた、ア
ルゴリズム１４２から未調整ハンドホイール位置を示す
信号を受取り、目下可能なハンドホイール回転またはタ
ーンオフセット信号のセットを生成する。記憶された絶
対位置が、それが最近のＥＰＳシステムシャットダウン
中に配置されたメモリロケーション１４７から検索さ
れ、最新位置記憶ファンクション１４８によって受取ら
れる。アルゴリズム１４８もまた、ファンクション１４
２から未調整ハンドホイール位置を示す信号を受取り、
記憶された位置の実際の回転オフセットを示す信号と共
に、記憶された位置の妥当性を示す信号を生成する。
は、ファンクション１４２からの未調整ハンドホイール
位置を示す信号と、トルクアシストコマンドを示す信号
と、運転者によりハンドホイールに与えられたトルクを
示す信号と、車両スピードを示す信号と、アシストモー
タ速度を示す信号と、を受取り、ハンドホイール回転ま
たはターンオフセットを示す第１の信号とラッチ信号と
を生成する。移動排除ファンクション１４６もまた、ア
ルゴリズム１４２から未調整ハンドホイール位置を示す
信号を受取り、目下可能なハンドホイール回転またはタ
ーンオフセット信号のセットを生成する。記憶された絶
対位置が、それが最近のＥＰＳシステムシャットダウン
中に配置されたメモリロケーション１４７から検索さ
れ、最新位置記憶ファンクション１４８によって受取ら
れる。アルゴリズム１４８もまた、ファンクション１４
２から未調整ハンドホイール位置を示す信号を受取り、
記憶された位置の実際の回転オフセットを示す信号と共
に、記憶された位置の妥当性を示す信号を生成する。
【００４２】意思決定ファンクション１５０は、ファン
クション１４２からの未調整ハンドホイール位置を示す
信号と、ファンクション１４４からのハンドホイール回
転またはターンオフセットおよびラッチ信号と、ファン
クション１４６からの目下可能なハンドホイール回転ま
たはターンオフセット信号のセットと、ファンクション
１４８からの記憶された位置の妥当性および記憶された
位置の実際の回転オフセットと、の各々を受取り、選択
された回転オフセットを示す信号と、ハンドホイールの
移動の中心に向かう戻り動作のパーセンテージを示す信
号と、を生成する。スルーランプ(slew ramp)ファンク
ション・ブロック１５２は、戻り動作のパーセントを示
す信号を受取り、戻りスルーレートのパーセンテージの
信号を生成する。
クション１４２からの未調整ハンドホイール位置を示す
信号と、ファンクション１４４からのハンドホイール回
転またはターンオフセットおよびラッチ信号と、ファン
クション１４６からの目下可能なハンドホイール回転ま
たはターンオフセット信号のセットと、ファンクション
１４８からの記憶された位置の妥当性および記憶された
位置の実際の回転オフセットと、の各々を受取り、選択
された回転オフセットを示す信号と、ハンドホイールの
移動の中心に向かう戻り動作のパーセンテージを示す信
号と、を生成する。スルーランプ(slew ramp)ファンク
ション・ブロック１５２は、戻り動作のパーセントを示
す信号を受取り、戻りスルーレートのパーセンテージの
信号を生成する。
【００４３】ウォーキングファンクション・ブロック１
５４は、ファンクション１５０からの選択された回転オ
フセットを示す信号と、ファンクション１４２からの未
調整ハンドホイール位置を示す信号と、を受取り、戻り
状態を示す信号（図２に関して上述した）とフィルタリ
ングされた回転オフセットを示す信号と、を生成する。
加算接続部１５６は、非反転端子においてファンクショ
ン１４２から未調整ハンドホイール位置を示す信号を受
取り、反転端子においてウォーキングファンクション・
ブロック１５４からフィルタリングされた回転オフセッ
トを示す信号を受取り、ハンドホイールの絶対位置を示
す信号を生成する。
５４は、ファンクション１５０からの選択された回転オ
フセットを示す信号と、ファンクション１４２からの未
調整ハンドホイール位置を示す信号と、を受取り、戻り
状態を示す信号（図２に関して上述した）とフィルタリ
ングされた回転オフセットを示す信号と、を生成する。
加算接続部１５６は、非反転端子においてファンクショ
ン１４２から未調整ハンドホイール位置を示す信号を受
取り、反転端子においてウォーキングファンクション・
ブロック１５４からフィルタリングされた回転オフセッ
トを示す信号を受取り、ハンドホイールの絶対位置を示
す信号を生成する。
【００４４】このように、絶対ハンドホイール位置トラ
ッキングシステムの動作時、モータ位置信号は、ラック
移動全体にわたって相対位置を提供する。測定されたハ
ンドホイール位置と絶対位置との間のゼロオフセット誤
差が計算される。誤差が積分されることにより、モータ
位置較正またはゼロ点が提供され、それは、最終出力の
絶対ハンドホイール位置を提供するためにモータ位置か
ら減算される。誤差積分器は、イネーブルファンクショ
ンによって決定される条件下においてのみ動作する。モ
ータ位置ゼロ点が初期化されると、誤差積分器がイネー
ブルであるか否かに関わらず、モータ位置を使用するこ
とによって絶対位置が更新され続ける。
ッキングシステムの動作時、モータ位置信号は、ラック
移動全体にわたって相対位置を提供する。測定されたハ
ンドホイール位置と絶対位置との間のゼロオフセット誤
差が計算される。誤差が積分されることにより、モータ
位置較正またはゼロ点が提供され、それは、最終出力の
絶対ハンドホイール位置を提供するためにモータ位置か
ら減算される。誤差積分器は、イネーブルファンクショ
ンによって決定される条件下においてのみ動作する。モ
ータ位置ゼロ点が初期化されると、誤差積分器がイネー
ブルであるか否かに関わらず、モータ位置を使用するこ
とによって絶対位置が更新され続ける。
【００４５】ハンドホイール位置信号の有効ステータス
と対応する誤差ステータスとは、誤差積分器をイネーブ
ルにするための条件として使用される。さらに、誤差が
積分されることが可能であった場合に絶対位置の間違っ
た値をもたらす可能性のある、ハンドホイールに関する
モータワインドアップもまた、誤差積分器に対するイネ
ーブル条件として使用される。本方法は、アシストトル
クを入力として使用することにより、モータワインドア
ップを決定する。
と対応する誤差ステータスとは、誤差積分器をイネーブ
ルにするための条件として使用される。さらに、誤差が
積分されることが可能であった場合に絶対位置の間違っ
た値をもたらす可能性のある、ハンドホイールに関する
モータワインドアップもまた、誤差積分器に対するイネ
ーブル条件として使用される。本方法は、アシストトル
クを入力として使用することにより、モータワインドア
ップを決定する。
【００４６】使用される診断戦略は、ハンドホイール位
置が初期化時に計算されたか否かをチェックし、その後
そのイグニションサイクルの時間に絶対位置情報を提供
する。したがって、図７と図８とに示すハンドホイール
位置に対する信号が、初期化時に無効であると判断され
た場合、誤差が記録される。動作中に無効なハンドホイ
ール信号が検出された場合は、絶対位置はモータ位置信
号に基づいて更新され続け、いかなる重大な誤差も記録
されない。
置が初期化時に計算されたか否かをチェックし、その後
そのイグニションサイクルの時間に絶対位置情報を提供
する。したがって、図７と図８とに示すハンドホイール
位置に対する信号が、初期化時に無効であると判断され
た場合、誤差が記録される。動作中に無効なハンドホイ
ール信号が検出された場合は、絶対位置はモータ位置信
号に基づいて更新され続け、いかなる重大な誤差も記録
されない。
【００４７】絶対ハンドホイール位置トラッキングシス
テムの利点は、有効な最初に測定されたハンドホイール
位置信号が、そのイグニションサイクルの時間に提供さ
れるモータ位置に基づく絶対ハンドホイール位置信号を
可能にする、ということである。誤差積分器とモータ位
置とを使用する一意の手法は、動作中に無効なハンドホ
イール位置信号を可能にする。また、それは、絶対ハン
ドホイール位置の確実かつ頑強な間接的測定をも行う。
これにより、ファンクションが、初期化された後にハン
ドホイール位置信号に、より依存しなくなる。正しく初
期化された場合、動作中のカラムハンドホイール位置誤
差は記録される必要がなく、そのため品質保証費が低減
される。これにより、有効な初期化時に測定されたハン
ドホイール位置のみ提供すればよいハンドホイール位置
センサの使用が可能となる。
テムの利点は、有効な最初に測定されたハンドホイール
位置信号が、そのイグニションサイクルの時間に提供さ
れるモータ位置に基づく絶対ハンドホイール位置信号を
可能にする、ということである。誤差積分器とモータ位
置とを使用する一意の手法は、動作中に無効なハンドホ
イール位置信号を可能にする。また、それは、絶対ハン
ドホイール位置の確実かつ頑強な間接的測定をも行う。
これにより、ファンクションが、初期化された後にハン
ドホイール位置信号に、より依存しなくなる。正しく初
期化された場合、動作中のカラムハンドホイール位置誤
差は記録される必要がなく、そのため品質保証費が低減
される。これにより、有効な初期化時に測定されたハン
ドホイール位置のみ提供すればよいハンドホイール位置
センサの使用が可能となる。
【００４８】したがって、絶対ハンドホイール位置トラ
ッキングシステムの実施形態は、動作中に発生する可能
性のあるセンサ故障に対して頑強であるハンドホイール
位置の決定を提供し、さらにソフトウェアオーバヘッド
が低いという利点がある、ＥＰＳシステムを有する。
ッキングシステムの実施形態は、動作中に発生する可能
性のあるセンサ故障に対して頑強であるハンドホイール
位置の決定を提供し、さらにソフトウェアオーバヘッド
が低いという利点がある、ＥＰＳシステムを有する。
【００４９】例示的な実施形態を参照して説明したが、
当業者には、種々の変更を行うことが可能であり、本開
示の範囲から逸脱することなくその要素の代りに等価物
を用いることが可能である、ということが理解されよ
う。さらに、本開示の教示を、その本質的な範囲から逸
脱することなく特定の目的または状況に適合させるため
に、多数の変更が行われてよい。したがって、特許請求
の範囲は、本明細書における教示を実行するために考慮
される目下好ましい最良の形態として開示した特定の実
施形態に限定されないが、本開示の真の範囲および精神
の範囲内に含まれるすべての実施形態を包含するもので
ある、ということが意図されている。
当業者には、種々の変更を行うことが可能であり、本開
示の範囲から逸脱することなくその要素の代りに等価物
を用いることが可能である、ということが理解されよ
う。さらに、本開示の教示を、その本質的な範囲から逸
脱することなく特定の目的または状況に適合させるため
に、多数の変更が行われてよい。したがって、特許請求
の範囲は、本明細書における教示を実行するために考慮
される目下好ましい最良の形態として開示した特定の実
施形態に限定されないが、本開示の真の範囲および精神
の範囲内に含まれるすべての実施形態を包含するもので
ある、ということが意図されている。
【図１】コントローラを有する電気パワーステアリング
システムの概略図である。
システムの概略図である。
【図２】図１のコントローラのハンドホイール位置初期
化ファンクションの状態遷移図である。
化ファンクションの状態遷移図である。
【図３】図２の状態遷移図に対応するハンドホイール位
置トラッキング状態遷移ファンクションの概略図であ
る。
置トラッキング状態遷移ファンクションの概略図であ
る。
【図４】図１のコントローラの絶対ハンドホイール位置
トラッキングシステム部の概略図である。
トラッキングシステム部の概略図である。
【図５】代替的な絶対ハンドホイール位置トラッキング
システムの概略図である。
システムの概略図である。
【図６】絶対ハンドホイール位置トラッキングシステム
のためのオフセット誤差積分ファンクションである。
のためのオフセット誤差積分ファンクションである。
【図７】絶対ハンドホイール位置トラッキングシステム
のためのハンドホイール位置初期化ファンクションの概
略図である。
のためのハンドホイール位置初期化ファンクションの概
略図である。
【図８】絶対ハンドホイール位置トラッキングシステム
のための代替的な絶対ハンドホイール位置初期化ファン
クションの概略図である。
のための代替的な絶対ハンドホイール位置初期化ファン
クションの概略図である。
１０、１１０ 絶対ハンドホイール位置トラッキ
ングシステム １２、１１２ ハンドホイール位置ファンクショ
ン １４、１１４ イネーブルファンクション １６、１１６ モータ位置訂正＆スケーリングフ
ァンクション １８ 絶対ハンドホイール位置生成ファ
ンクション １０２ ハンドホイール位置センサ １２０ 誤差積分ファンクション １２２ モータコンプライアンス補償
ングシステム １２、１１２ ハンドホイール位置ファンクショ
ン １４、１１４ イネーブルファンクション １６、１１６ モータ位置訂正＆スケーリングフ
ァンクション １８ 絶対ハンドホイール位置生成ファ
ンクション １０２ ハンドホイール位置センサ １２０ 誤差積分ファンクション １２２ モータコンプライアンス補償
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 マーク・フィリップ・コロスキー
アメリカ合衆国ミシガン州48768，ヴァッ
サー，ピンカートン・ロード 6095
Ｆターム(参考） 3D033 CA17 CA24 CA29
Claims (25)
- 【請求項１】 ハンドホイールと、該ハンドホイールに
対して配置されたアシストトルクを提供するアシストモ
ータと、該アシストモータに配置された該アシストモー
タに応答するモータ位置センサと、を有する電気パワー
ステアリングシステムのための絶対ハンドホイール位置
トラッキングシステムであって、 前記ハンドホイールに応答するハンドホイール位置初期
化ファンクションと、 前記モータ位置センサに応答し、かつ前記アシストトル
クに応答するモータ位置訂正およびスケーリングファン
クションと、 前記アシストトルクに応答し、かつ前記ハンドホイール
位置初期化ファンクションに応答するイネーブルファン
クションと、 前記ハンドホイール位置初期化ファンクション、前記モ
ータ位置訂正およびスケーリングファンクション、およ
び前記イネーブルファンクションと通信する絶対ハンド
ホイール位置生成ファンクションと、を備える絶対ハン
ドホイール位置トラッキングシステム。 - 【請求項２】 前記ハンドホイール位置初期化ファンク
ションと通信する、前記ハンドホイールに対して配置さ
れたハンドホイール位置センサを、さらに備える請求項
１記載のトラッキングシステム。 - 【請求項３】 前記ハンドホイール位置センサと通信す
る絶対ハンドホイール位置初期化ファンクションを、さ
らに備える請求項２記載のトラッキングシステム。 - 【請求項４】 絶対ハンドホイール位置初期化ファンク
ションを、さらに備える請求項１記載のトラッキングシ
ステム。 - 【請求項５】 前記モータ位置センサと通信するモータ
位置スケーラを、さらに備える請求項１記載のトラッキ
ングシステム。 - 【請求項６】 前記アシストトルクに応答するモータコ
ンプライアンス補償ファンクションを、さらに備える請
求項５記載のトラッキングシステム。 - 【請求項７】 前記ハンドホイールと通信するトルクセ
ンサを、さらに備える請求項１記載のトラッキングシス
テム。 - 【請求項８】 前記ハンドホイール位置初期化ファンク
ションおよび前記イネーブルファンクションと通信する
誤差積分ファンクションを、さらに備える請求項１記載
のトラッキングシステム。 - 【請求項９】 前記ハンドホイールに応答する相対ハン
ドホイール位置ファンクションと、 該相対ハンドホイール位置ファンクションと通信する絶
対ハンドホイール位置初期化ファンクションと、をさら
に備える請求項１記載のトラッキングシステム。 - 【請求項１０】 前記ハンドホイール位置初期化ファン
クションと通信する誤差積分ファンクションと、 絶対ハンドホイール位置を示す信号を生成するために前
記ハンドホイール位置生成ファンクションと通信するフ
ィルタリングファンクションと、をさらに備える請求項
１記載のトラッキングシステム。 - 【請求項１１】 前記フィルタリングファンクション
は、 前記ハンドホイール位置初期化ファンクションと通信す
るスイッチボックスファンクションを備える請求項１０
記載のトラッキングシステム。 - 【請求項１２】 前記フィルタリングファンクション
は、 前記ハンドホイール位置生成ファンクションと通信する
ウォークファンクションを備える請求項１０記載のトラ
ッキングシステム。 - 【請求項１３】 前記ハンドホイールに応答する相対ハ
ンドホイール位置ファンクションと、 該ハンドホイールに応答する回転オフセットインデクス
決定ファンクションと、 前記相対ハンドホイール位置ファンクションおよび前記
回転オフセットインデクス決定ファンクションと通信す
るハンドホイール位置計算ファンクションと、 初期化された絶対ハンドホイール位置を示す信号を生成
するために前記ハンドホイール位置計算ファンクション
と通信するゼロ位置較正ファンクションと、を備える請
求項１０記載のトラッキングシステム。 - 【請求項１４】 前記ハンドホイール位置初期化ファン
クションと通信する誤差制限ファンクションと、 モータ位置を示す信号に対する訂正を施すために、前記
誤差制限ファンクションおよび前記イネーブルファンク
ションと通信するオフセット誤差積分ファンクション
と、をさらに備える請求項１記載のトラッキングシステ
ム。 - 【請求項１５】 前記ハンドホイールに応答する相対ハ
ンドホイール位置ファンクションと、 該ハンドホイールに応答する回転オフセットインデクス
決定ファンクションと、 前記相対ハンドホイール位置ファンクションおよび前記
回転オフセットインデクス決定ファンクションと通信す
るハンドホイール位置計算ファンクションと、 初期絶対ハンドホイール位置を示す信号を生成するため
に前記ハンドホイール位置計算ファンクションと通信す
るゼロ位置較正ファンクションと、をさらに備える請求
項１記載のトラッキングシステム。 - 【請求項１６】 前記ハンドホイールに応答する相対ハ
ンドホイール位置ファンクションと、 該相対ハンドホイール位置ファンクションと通信する未
調整位置ファンクションと、 該未調整位置ファンクションと通信する車両ダイナミク
スファンクションと、 該未調整位置ファンクションと通信する移動排除ファン
クションと、 該未調整位置ファンクションと通信する最新位置記憶フ
ァンクションと、 前記車両ダイナミクスファンクション、前記移動排除フ
ァンクションおよび前記最新位置記憶ファンクションの
うちの少なくとも１つと通信する意思決定ファンクショ
ンと、 該意思決定ファンクションとおよび前記未調整位置ファ
ンクションと通信するウォークファンクションと、 絶対ハンドホイール位置を示す信号を生成するために前
記ウォークファンクションとおよび前記未調整位置ファ
ンクションと通信する加算ファンクションと、をさらに
備える請求項１記載のトラッキングシステム。 - 【請求項１７】 戻り状態発生器をさらに備える請求項
１６記載のトラッキングシステム。 - 【請求項１８】 スルーレートを示す信号を生成するス
ルーランプファンクションをさらに備える請求項１６記
載のトラッキングシステム。 - 【請求項１９】 シャットダウン中に記憶された絶対位
置を維持する記憶ロケーションをさらに備える請求項１
６記載のトラッキングシステム。 - 【請求項２０】 電気パワーステアリングシステムの絶
対ハンドホイール位置をトラッキングする方法であっ
て、 ハンドホイール位置を示す信号を初期化するステップ
と、 モータ位置を示す信号を受取るステップと、 前記初期化された信号にしたがって該受取られた信号を
訂正するステップと、 モータギア比にしたがって該訂正された信号をスケーリ
ングするステップと、 前記初期化された信号にしたがって該訂正されスケーリ
ングされたモータ位置信号に対応する絶対ハンドホイー
ル位置をトラッキングするステップと、を含む方法。 - 【請求項２１】 中心戻りアシストトルクを提供するた
めに前記トラッキングされた絶対ハンドホイール位置に
したがってアシストモータを制御するステップをさらに
含む請求項２０記載の方法。 - 【請求項２２】 初期ハンドホイール位置を測定するス
テップと、 該測定されたハンドホイール位置に対応して積分ファン
クションをイネーブルにするステップと、 モータ位置を検出するステップと、 ハンドホイール位置を示す信号に対する訂正を示す信号
を生成するために該検出されたモータ位置に対するオフ
セットを積分するステップと、 該検出されたモータ位置と該積分されたオフセットとに
対応して絶対ハンドホイール位置を示す信号を生成する
ステップと、をさらに含む請求項２０記載の方法。 - 【請求項２３】 絶対ハンドホイール位置トラッキング
システムであって、 ハンドホイール位置を示す信号を初期化する手段と、 モータ位置を示す信号を受取る手段と、 前記初期化された信号にしたがって該受取られ信号を訂
正する手段と、 モータギア比にしたがって該訂正された信号をスケーリ
ングする手段と、 前記初期化された信号にしたがって該訂正されスケーリ
ングされたモータ位置信号に対応する絶対ハンドホイー
ル位置をトラッキングする手段と、を備えるトラッキン
グシステム。 - 【請求項２４】 運転手からステアリング入力を受取る
手段と、 該ステアリング入力に対しアシストトルクを提供する手
段と、 該提供する手段の位置を検出する手段と、 該検出された位置を前記受取る手段の位置と相関させる
手段と、 該相関させる手段にしたがって前記受取る手段の現絶対
位置をトラッキングする手段と、 前記受取る手段の中心戻りを誘発するために前記決定す
る手段にしたがって前記提供する手段を制御する手段
と、をさらに備える請求項２３記載のトラッキングシス
テム。 - 【請求項２５】 初期ハンドホイール位置を決定する手
段と、 該決定する手段に関連して積分ファンクションをイネー
ブルにする手段と、 モータ位置を検出する手段と、 ハンドホイール位置を示す信号に対する訂正を示す信号
を生成するために該検出する手段に対するオフセットを
積分する手段と、 該検出する手段と該積分する手段とに対応して絶対ハン
ドホイール位置を示す信号を生成する手段と、をさらに
備える請求項２３記載のトラッキングシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/927610 | 2001-08-10 | ||
| US09/927,610 US6535805B2 (en) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | Robust determination of hand-wheel position |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003081101A true JP2003081101A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=25454983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002222802A Pending JP2003081101A (ja) | 2001-08-10 | 2002-07-31 | ハンドホイール位置のロバスト決定 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6535805B2 (ja) |
| EP (1) | EP1283148B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003081101A (ja) |
| DE (1) | DE60231941D1 (ja) |
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| JP2020015330A (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
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| JP3842235B2 (ja) | 2003-03-27 | 2006-11-08 | 株式会社ジェイテクト | 制御パラメータの設定方法、制御パラメータの設定装置および電気式動力舵取装置 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050304 |