JP2010188796A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両のステアリング系に発生する操舵トルクに基づいて演算した操舵補助指令に基づき、電動モータを駆動制御して車両の操舵を補助する制御手段を備えた電動パワーステアリング装置において、制御手段は、複数のCPUおよび、これら複数のCPUの動作プログラムを格納する1以上のROMを有し、メインCPUとサブCPUとの間の通信を確立する際の送受信データとして、ROMに格納されたデータを用いて算出したROMチェック生成コード(SUM演算値、パリティ演算値、CRC演算値など)を用いる。
【選択図】 図3
Description
図1は、電動パワーステアリング装置の一般的な構成を示す図である。図1において、操向ハンドル1のコラム軸2は、減速ギア3、ユニバーサルジョイント4a,4b、ピニオンラック機構5を経て操向車輪のタイロッド6に連結されている。コラム軸2には、操向ハンドル1の操舵トルクTを検出するトルクセンサ10が設けられており、操向ハンドル1の操舵力を補助する操舵補助モータ20が、減速ギア3を介してコラム軸2に連結されている。ここで、操舵補助モータ20としては、例えば、ブラシレスモータやブラシモータが用いられる。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット30には、バッテリ14から内蔵の電源リレー13を経て電力が供給され、イグニションキー11からイグニション信号が供給される。また、コントロールユニット30は、トルクセンサ10で検出された操舵トルクTと車速センサ12で検出された車速Vとに基づいて、操舵補助モータ20の電流指令値を演算し、操舵補助モータ20の電流検出値と電流指令値とに基づいて、操舵補助モータ20の電流検出値が電流指令値に追従するように操舵補助モータ20を駆動制御する。
図2は、図1に示すコントロールユニット(制御装置)30の詳細構成を示す図である。このコントロールユニット30は、図2に示すように、MCU(マイクロコントロールユニット)100、プリドライバ回路110、モータ駆動回路(インバータ)120、モータリレー18、電流検出回路130、および位置検出回路140を備えている。
MCU100は、メインCPU101a、サブCPU101b、メイン用ROM102a、サブ用ROM102b、RAM103、EEPROM(不揮発性メモリ)104、A/D変換器105、インターフェース106、およびバス107を備えて構成される。なお、以下、メインCPU101aおよびサブCPU101bの両者を総称して説明する場合にはCPU101と表記し、メイン用ROM102aおよびサブ用ROM102bの両者を総称して説明する場合にはROM102と表記する。
第1のCPUであるメインCPU101aは、電動パワーステアリング装置の制御を主として行うCPUであり、メイン用ROM102aに格納された各種プログラムを実行することで動作する。一方、第2のCPUであるサブCPU101bは、メインCPU101aの監視を主として行うCPUであり、サブ用ROM102bに格納された各種プログラムを実行することで動作する。
ROM102には、CPU101が実行する各種プログラムが格納されている。なお、各種プログラムには、操舵補助モータ20を制御するモータ制御処理(アシスト処理)を実行するためのモータ制御プログラム、EEPROM104に格納された制御データのエラー検出・エラー訂正(誤り検出・誤り訂正)を行うエラー診断処理を実行するためのエラー診断プログラム、サブCPU101bがメインCPU101aを監視するためのプログラム、タイマを用いたタスクのスケジュール管理等があり、これらのプログラムは、CPU101aおよびCPU101bの各機能に対応させてメイン用ROM102aおよびサブ用ROM102bのそれぞれに格納されている。
RAM103は、CPU101がプログラムを実行する場合にその作業領域として使用され、処理過程で必要とするデータや処理結果等が記憶される構成部である。
EEPROM104は、電源遮断後においても記憶内容を保持可能な不揮発性メモリであり、電動パワーステアリング装置の制御等においてCPU101が使用する制御データやEEPROM104に格納される制御データのエラー発生回数等が格納される。なお、ここでは、不揮発性メモリとして、EEPROMを使用することとしたが、本発明はこれに限られるものではなく、FLASH−ROM、SDRAM等の他の不揮発性メモリを使用することにしてもよい。
A/D変換器105は、トルクセンサ10からの操舵トルクT、電流検出回路130からの操舵補助モータ20の電流検出値Im、および位置検出回路140からのモータ回転角信号θ等を入力し、デジタル信号に変換する。インターフェース106は、車速センサ12からの車速V(車速パルス)を、例えばCAN(Controller Area Network)通信を利用して受け取るための構成部である。
プリドライバ回路110は、MCU100から入力されるUVW各相のPWM制御信号を、各相正負の通電信号(Up,Un、Vp、Vn、Wp,Wn)に変換して、モータ駆動回路120に出力する。
モータ駆動回路120は、一対のFETスイッチング素子からなるブリッジ回路をU相用,V相用,W相用として3相分備えており、各FETスイッチング素子には還流ダイオードが並列接続されている。このブリッジ回路には、バッテリ14から電源リレー13を介して直流電圧が印加される。各FETスイッチング素子の制御端子(ゲート端子)には、プリドライバ回路110から通電信号が入力される。モータ駆動回路120に印加される直流電圧は、モータ駆動回路120内のFETスイッチング素子のスイッチング動作によって3相の交流電圧に変換され、それにより操舵補助モータ20が駆動される。このブリッジ回路には、シャント抵抗R1,R2が接続されている。また、このシャント抵抗R1,R2に電流検出回路130が接続され、これによって、操舵補助モータ20の電流検出値Imを検出するように構成されている。
位置検出回路140は、位置センサ21に励磁電流を与えるとともに、位置センサ21からの出力信号をモータ回転角信号θとして、A/D変換器105に出力する。
つぎに、本実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置の動作について図3〜図6の各図面を参照して説明する。
図3は、本実施の形態にかかる通信処理のシーケンスを示す図であり、より詳細には、メインCPU101aとサブCPU101bとの間の通信の確立と、メインCPU101aおよびサブCPU101bのプログラムチェックとを同時に行い、正常に通信が確立される場合の通信処理フローを示す図である。
(1)まず、メインCPUは、サブCPUに対して通信要求を発出する(ステップS11)。
(2)メインCPUからの通信要求を受け、サブCPUは、自身のROM、すなわちROM102b内に格納されたROMデータに基づいて算出したROMチェック生成コード(サブ)をメインCPUに送信する(ステップS12)。
(3)メインCPUは、受信したROMチェック生成コード(サブ)を正常値と照合し、当該照合結果が正常な場合、自身のROM、すなわちメイン用ROM102a内に格納されたROMデータに基づいて算出したROMチェック生成コード(メイン)をサブCPUに送信する(ステップS13)。
(4)照合結果が正常であることをメインCPUおよびサブCPUの両者が認識した段階で両者間の通信が確立する(ステップS14)。なお、この「通信の確立」によってプログラムのチェックも同時に完了したことになる。一方、少なくとも1つの照合結果がNGであれば、プログラムのチェックのみならず、通信の確立も行われず、所定のエラールーチンに移行する。
2 コラム軸
3 減速ギア
4a,4b ユニバーサルジョイント
5 ピニオンラック機構
6 タイロッド
10 トルクセンサ
11 イグニションキー
12 車速センサ
13 電源リレー
14 バッテリ
18 モータリレー
20 操舵補助モータ
21 位置センサ
30 コントロールユニット
100 MCU
101 CPU
101a メインCPU
101b サブCPU
102 ROM
102a メイン用ROM
102b サブ用ROM
103 RAM
104 EEPROM(不揮発性メモリ)
105 A/D変換器
106 インターフェース
107 バス
110 プリドライバ回路
120 モータ駆動回路
130 電流検出回路
140 位置検出回路
R1,R2 シャント抵抗
Claims (5)
- 操舵補助用の電動モータと、車両のステアリング系に発生する操舵トルクに基づいて演算した操舵補助指令に基づき前記電動モータを駆動制御して前記車両の操舵を補助する制御手段と、を備えた電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、複数のCPUと、該複数のCPUの動作プログラムを格納する1以上のROMと、を有し、
前記複数のCPU間の通信を確立する際の送受信データとして、前記ROMに格納されたデータを用いて算出したROMチェック生成コードを用いることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記各CPUによってそれぞれ算出されるROMチェック生成コードは、当該CPUに関係のあるデータが格納されたROM内の全部または一部のデータを所定バイト単位または所定ビット単位で加算した加算値、または当該加算値の所定ビットを抽出した抽出値として算出されるSUM演算値であ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装置。
- 前記各CPUによってそれぞれ算出されるROMチェック生成コードは、当該CPUに関係のあるデータが格納されたROM内の全部または一部のデータにパリティビットが付加されたデータを所定バイト単位または所定ビット単位で加算した加算値、または当該加算値の所定ビットを抽出した抽出値として算出されるパリティ演算値であ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装置。
- 前記各CPUによってそれぞれ算出されるROMチェック生成コードは、当該CPUに関係のあるデータが格納されたROM内の全部または一部のデータにCRCビットが付加されたデータを所定バイト単位または所定ビット単位で加算した加算値、または当該加算値の所定ビットを抽出した抽出値として算出されるCRC演算値であ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装置。
- 前記ROMチェック生成コードには、前記各CPUが使用するソフトウェアのバージョン情報が含まれていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。
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