KR100964423B1

KR100964423B1 - 스티어링 제어 장치

Info

Publication number: KR100964423B1
Application number: KR1020080044888A
Authority: KR
Inventors: 마사키 마츠시타; 타카유키 키후쿠; 히로유키 코즈키
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2008-05-15
Publication date: 2010-06-16
Also published as: DE102008025382B4; CN101445125A; FR2924395A1; CN101445125B; DE102008025382A1; KR20090056782A; JP2009132281A; US8265829B2; FR2924395B1; US20090143942A1; JP4753930B2

Abstract

본 발명은 복잡한 제어를 행하는 제어 장치의 용장계를, 간단한 구성으로 실현하는 것을 목적으로 하며, 해결수단으로, 본 발명에 관한 스티어링 제어 장치는, 스티어링을 제어하기 위한 모터와, 상기 모터를 제어하기 위한 제어 신호를 입력하는 차량탑재 LAN을 구비한 스티어링 제어 장치에 있어서, 상기 차량탑재 LAN과 상기 모터를 구동하기 위한 모터 구동 회로가 접속된 주연산 수단과, 상기 차량탑재 LAN과 상기 모터의 구동을 제한하기 위한 모터 구동 제한 수단이 접속된 부연산 수단을 구비하는 것이다.

스티어링 휠, 스티어링 샤프트, 토오크 센서, 감속 기어

Description

스티어링 제어 장치{STEERING CONTROL SYSTEM}

본 발명은, 자동차 등의 스티어링 제어 장치에 관한 것이다.

도 7은, 2개의 CPU를 구비한 종래의 스티어링 제어 장치를 도시하는 도면이다. 서브 CPU(1001)는, 메인 CPU(1000)와 데이터 버스(1004A)로 접속되어 있다. 또한, 서브 CPU(1001)는, 출력 신호(SKR, SKL)에 의해 논리 회로(1008, 1009)를 구동하고, 메인 CPU(1000)의 구동 방향 신호(SIR, SIL)에 의한 모터 구동 회로(1007)에 의한 모터(5)의 구동 방향을 제한하기 위해 구성되어 있다.

다음에 동작에 관해 설명한다. 메인 CPU(1000)는, 토오크 센서(3) 등의 검출 결과에 의거하여, 모터(5)의 구동 방향 등을 연산함과 함께, 데이터 버스(1004A)를 통하여 서브 CPU(1001)에 상기 연산 결과인 모터(5)의 구동 방향을 송출한다. 서브 CPU(1001)는, 토오크 센서(3)로부터의 조타 토오크 신호(ST)와, 상기 메인 CPU(1000)로부터의 구동 방향을 비교하고, 양자가 일치하지 않는 경우에 고장이라고 판정하고, 모터(5)의 구동을 금지하기 위해 출력 신호(SKR, SKL)를 출력한다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 2915234호 공보

종래의 스티어링 제어 장치는, 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 차속 등의 차량의 구동 정보를 외부로부터 차량탑재 LAN 경유로 입력하는 구성의 스티어링 제어 장치에의 적용이 곤란하였다. 또한, 외부의 차량탑재 제어 장치로부터 차량탑재 LAN을 경유하여 송신되는 신호에 따라 모터 구동 제어를 행하는 등, 구동 방향과 조타 토오크가 일치하지 않는 모터 구동 제어에의 적용이 곤란한 등의 문제점이 있다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 복잡한 제어를 행하는 제어 장치의 용장계(redundant)를, 간단한 구성으로 실현하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 스티어링 제어 장치는 스티어링을 제어하기 위한 모터와, 상기 모터를 제어하기 위한 제어 신호를 입력하는 차량탑재 LAN을 구비하는 스티어링 제어 장치에 있어서, 상기 차량탑재 LAN과 상기 모터를 구동하기 위한 모터 구동 회로가 접속된 주(main)연산 수단과, 상기 차량탑재 LAN과 상기 모터의 구동을 제한하기 위한 모터 구동 제한 수단이 접속된 부(sub)연산 수단을 구비하는 것이다.

본 발명에 의하면, 차속 등의 차량의 구동 정보나 모터 구동 지시 등을 외부로부터 차량탑재 LAN 경유로 입력하는 구성의 스티어링 제어 장치의 용장계를 간단한 구성에 의해 실현할 수 있다.

(실시의 형태 1)

이하, 본 발명의 실시의 형태 1에 관해, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 스티어링 제어 장치의 구성도이다.

조타 어시스트 토오크를 발생하는 모터(5)는 감속 기어(4)를 통하여 스티어링 샤프트(2)의 일단에 접속되어 있고, 스티어링 샤프트(2)의 타단에는 스티어링 휠(1)이 접속되어 있다. 또한, 스티어링 샤프트(2)에는 스티어링 휠(1)에 가해지는 조타 토오크를 검출하는 토오크 센서(3)가 접속되어 있다.

컨트롤러(100)는 토오크 센서(3)에 의해 검출된 토오크 검출치와 차량탑재 LAN(6)으로부터의 제어 신호에 의거하여 조타 어시스트 토오크를 결정하고, 모터(5)를 구동함에 의해 스티어링 휠(1)의 조타를 어시스트한다.

도 2는, 실시의 형태 1에 관한 스티어링 제어 장치를 기능적으로 도시한 기능 블록도이다.

실시의 형태 1에 관한 스티어링 제어 장치는, 차량탑재 LAN 신호 트랜시버(101a 및 101b), 모터(5)를 구동하기 위한 모터 구동 회로(102), 모터(5)에 흐르 는 전류를 검출하기 위한 전류 검출 회로(103), 모터(5)의 구동을 제한하기 위한 모터 구동 제한 회로(104)(모터 구동 제한 수단), 주연산 수단인 마이크로 컨트롤러(200), 부연산 수단인 마이크로 컨트롤러(300)를 구비한다.

도면 중 부호 200은, 조타 보조 제어를 행하는 마이크로 컴퓨터이고, 마이크로 컴퓨터(200) 내에는 그 소프트웨어 구성을 기능 블록으로 나타내고 있다. 도 2에서, 마이크로 컴퓨터(200)는, 주LAN 신호 처리부(201)와, 주(主)목표 전류 연산부(202)와, 전류 제어부(203)를 구비한다.

주LAN 신호 처리부(201)는, 차량탑재 LAN(6) 경유로 얻은 제어 신호(예를 들면, 차속 신호(vsp1))를 주목표 전류 연산부(202)에 공급한다.

주목표 전류 연산부(202)는, 조타 토오크를 검출하는 토오크 센서(3)의 토오크 검출 신호(Ts1) 및 차량탑재 LAN(6)으로부터의 제어 신호(예를 들면 차속 신호(vsp1))에 의거하여, 소정의 연산을 행하여, 모터(5)를 구동하기 위한 주목표 전류치(Til)를 결정하고, 결정한 Ti1을 전류 제어부(203)에 공급한다.

또한 상기 주목표 전류치(Ti1)는, 통신에 의해 마이크로 컴퓨터(300)중의 이상 판정부(304)에 공급된다.

전류 제어부(203)는, 목표 전류(Til)와 전류 검출 회로(103)에서 검출한 검출 전류(Mi)를 일치시키기 위해 피드백 제어를 행하고, 모터 구동 신호를 모터 구동 회로(102)에 공급한다.

도면 중 부호 300은 모터 구동 제한을 행하는 마이크로 컴퓨터이고, 마이크로 컴퓨터(300) 내에는 그 소프트웨어 구성을 기능 블록으로 나타내고 있다. 도 2 에서, 마이크로 컴퓨터(300)는, 부LAN 신호 처리부(301)와, 부목표 전류 연산부(302)와, 구동 제한 처리부(303)와, 이상 판정부(304)를 구비한다.

부LAN 신호 처리부(301)는, 차량탑재 LAN(6) 경유로 얻은 제어 신호(예를 들면 차속 신호(vsp2))를 부목표 전류 연산부(302)에 공급한다.

부목표 전류 연산부(302)는, 조타 토오크를 검출하는 토오크 센서(3)의 토오크 검출 신호(Ts2) 및 차량탑재 LAN(6)으로부터의 제어 신호(예를 들면 차속 신호(vsp2))에 의거하여, 소정의 연산을 행하여, 부목표 전류치(Ti2)를 결정하고, 결정한 Ti2를 이상 판정부(304) 및 구동 제한 처리부(303)에 공급한다.

구동 제한 처리부(303)는, 부목표 전류(Ti2)와 역방향으로 상기 모터(5)를 구동하는 것을 금지하는 구동 제한 신호를 생성하고, 모터 구동 제한 회로(104)에 공급한다.

이상 판정부(304)는, 상기 목표 전류(Ti2)와 주연산 수단으로부터 수신한 목표 전류(Ti1)를 비교하고, Ti1과 Ti2의 편차가 소정치 이상인 경우에 모터 구동을 차단하는 모터 구동 차단 신호를 생성하고, 모터 구동 제한 회로(104)에 공급한다.

모터 구동 제한 회로(104)는, 구동 제한 처리부(303)로부터 공급된 구동 제한 신호와, 이상 판정부(304)로부터 공급된 모터 구동 차단 신호를, 선택적으로 모터 구동 회로(102)에 공급한다.

모터 구동 회로(102)는, 전류 제어부(203)로부터의 모터 구동 신호 및 모터 구동 제한 회로(104)로부터의 모터 구동 제한 신호에 의거하여 모터(5)를 구동하고, 조타 어시스트 토오크를 발생한다.

이상과 같이, 본 실시의 형태에 관한 스티어링 장치는, 부목표 전류 연산부(302)에서 결정한 부목표 전류치(Ti2)와 역방향으로의 모터(5)의 구동을 금지할 수 있기 때문에, 주LAN 신호 처리부(201) 경유로 입력된 제어 신호(예를 들면 차속 신호(vsp1))가 이상하게 된 경우 등, 주목표 전류(Til) 이상시에도 역방향으로의 어시스트를 방지할 수 있다.

또한, 주목표 전류치(Til)와 부목표 전류치(Ti2)의 편차가 소정치 이상인 경우에는, 모터(5)의 구동을 차단하기 때문에, 주LAN 신호 처리부(201) 경유로 입력된 제어 신호(예를 들면 차속 신호(vsp1))가 이상하게 된 경우 등에서, 그 이상한 제어 신호에 의거한 어시스트를 확실하게 방지할 수 있다.

(실시의 형태 2)

이하, 본 발명의 실시의 형태 2에 관해, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 스티어링 제어 장치의 구성도이다.

모터(5a)는, 스티어링 휠(1)에 가해진 조타각에 대한 조향륜의 전타각의 비(rate)인 스티어링 기어비를 가변하는 가변 기어비 액추에이터(10)를 통하여 스티어링 샤프트(2)의 일단에 접속되어 있고, 스티어링 샤프트(2)의 타단에는 스티어링 휠(1)이 접속되어 있다. 또한, 스티어링 샤프트(2)에는 스티어링 휠(1)의 조타 각도를 검출하는 조타각 센서(9)가 접속되어 있다. 또한, 모터 위치를 검출하는 모터 위치 센서(11)를 구비하고 있다.

컨트롤러(l00a)는 모터 위치 센서(11)의 모터 위치 검출치와 차량탑재 LAN(6)으로부터의 제어 신호(예를 들면 조타각 센서(9)의 조타각 검출치와 차속 신 호)에 의거하여 조향륜 전타각을 제어하기 위해 필요한 토오크를 결정하고, 모터(5a)를 구동함에 의해 가변 기어비 액추에이터(10)를 제어한다.

도 4는, 실시의 형태 2에 관한 스티어링 제어 장치를 기능적으로 도시한 기능 블록도이다.

실시의 형태 2에 관한 스티어링 제어 장치는, 차량탑재 LAN 신호 트랜시버(101a 및 l01b), 모터를 구동하기 위한 모터 구동 회로(102), 모터(5a)에 흐르는 전류를 검출하기 위한 전류 검출 회로(103), 모터의 구동을 제한하기 위한 모터 구동 제한 회로(104)(모터 구동 제한 수단), 주연산 수단인 마이크로 컨트롤러(200a), 부연산 수단인 마이크로 컨트롤러(300a)를 구비한다.

도면 중 부호 200a는, 조향륜 전타각 제어를 행하는 마이크로 컴퓨터이고, 마이크로 컴퓨터(200a) 내에는 그 소프트웨어 구성을 기능 블록으로 나타내고 있다. 도 4에서 마이크로 컴퓨터(200a)는, 주LAN 신호 처리부(201)와, 주목표 전류 연산부(202a)와, 전류 제어부(203)를 구비한다.

주LAN 신호 처리부(201)는, 차량탑재 LAN(6) 경유로 얻은 제어 신호(예를 들면 조타각 센서(9)의 조타각 검출치(pos1)와 차속 신호(vsp1))를 주목표 전류 연산부(202a)에 공급한다.

주목표 전류 연산부(202a)는, 모터 위치 센서(11)에 의해 검출된 모터 위치 및 차량탑재 LAN(6)으로부터의 제어 신호(예를 들면, 조타각 센서(9)에 의해 검출된 조타 각(pos1)과 차속 신호(vsp1))에 의거하여 소정의 연산을 행하고, 모터(5a)를 구동하기 위한 주목표 전류치(Ti1)를 결정하고, 결정한 Ti1을 전류 제어부(203) 에 공급한다.

또한 상기 주목표 전류치(Til)는, 통신에 의해 마이크로 컴퓨터(300a)중의 이상 판정부(304)에 공급된다.

도면 중 부호 300a은 모터 구동 제한을 행하는 마이크로 컴퓨터이고, 마이크로 컴퓨터(300a) 내에는 그 소프트웨어 구성을 기능 블록으로 나타내고 있다. 도 4에서, 마이크로 컴퓨터(300a)는, 부LAN 신호 처리부(301)와, 부목표 전류 연산부(302a)와, 구동 제한 처리부(303)와, 이상 판정부(304)를 구비한다.

부LAN 신호 처리부(301)는, 차량탑재 LAN(6) 경유로 얻은 제어 신호(예를 들면 조타각 센서(9)의 조타각 검출치(pos2)와 차속 신호(vsp2))를 부목표 전류 연산부(302a)에 공급한다.

부목표 전류 연산부(302a)는, 모터 위치 센서(11)에 의해 검출된 모터 위치 및 차량탑재 LAN(6)으로부터의 제어 신호(예를 들면, 조타각 센서(9)에 의해 검출된 조타 각(pos2)과 차속 신호(vsp2))에 의거하여 소정의 연산을 행하고, 부목표 전류치(Ti2)를 결정하고, 결정한 Ti2를 이상 판정부(304) 및 구동 제한 처리부(303)에 공급한다.

구동 제한 처리부(303)는, 부목표 전류(Ti2)와 역방향으로 상기 모터(5a)를 구동하는 것을 금지하는 구동 제한 신호를 생성하고, 모터 구동 제한 회로(104)에 공급한다.

모터 구동 회로(102)는, 전류 제어부(203)로부터의 모터 구동 신호 및 모터 구동 제한 회로(104)로부터의 모터 구동 제한 신호에 의거하여 모터(5a)를 구동하고, 조향륜 전타각을 제어하기 위한 토오크를 발생한다.

이상과 같이, 본 실시의 형태에 관한 스티어링 장치는, 부목표 전류 연산부(302a)에서 결정한 부목표 전류치(Ti2)와 역방향으로의 모터(5a)의 구동을 금지할 수 있기 때문에, 주LAN 신호 처리부(201) 경유로 입력된 제어 신호(예를 들면, 조타각 센서(9)의 조타각 검출치(pos2) 또는 차속 신호(vsp1))가 이상하게 된 경우 등, 주목표 전류(Ti1) 이상시에도 역방향으로의 조향륜의 전타를 방지할 수 있다.

또한, 주목표 전류치(Til)와 부목표 전류치(Ti2)의 편차가 소정치 이상인 경우에는, 모터(5a)의 구동을 차단하기 때문에, 주LAN 신호 처리부(201) 경유로 입력된 제어 신호(예를 들면, 조타각 센서(9)의 조타각 검출치(pos1) 또는 차속 신호(vsp1))가 이상하게 된 경우 등에서, 그 이상한 제어 신호에 의거한 전타를 확실하게 방지할 수 있다.

(실시의 형태 3)

이하, 본 발명의 실시의 형태 3에 관해, 도면을 참조하면서 설명한다. 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 스티어링 제어 장치는, 상기 실시의 형태 1에서 설명한 스티어링 제어 장치와 같은 구성을 하고 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.

도 5는, 실시의 형태 3에 관한 스티어링 제어 장치를 기능적으로 도시한 기능 블록도이다.

실시의 형태 3에 관한 스티어링 제어 장치는, 차량탑재 LAN 신호 트랜시버(101a 및 101b), 모터(5)를 구동하기 위한 모터 구동 회로(102), 모터(5)에 흐르는 전류를 검출하기 위한 전류 검출 회로(103), 모터(5)의 구동을 제한하기 위한 모터 구동 제한 회로(104)(모터 구동 제한 수단), 주연산 수단인 마이크로 컨트롤러(200b), 부연산 수단인 마이크로 컨트롤러(300b)를 구비한다.

도면 중 부호 200b는 조타 보조 제어를 행하는 마이크로 컴퓨터이고, 마이크로 컴퓨터(200b) 내에는 그 소프트웨어 구성을 기능 블록으로 나타내고 있다. 도 5에서, 마이크로 컴퓨터(200b)는, 주LAN 신호 처리부(201)와, 주목표 전류 연산부(202)와, 전류 제어부(203)와, 주LAN 신호 이상 판정부(205)와, 최종 목표 전류 연산부(206)를 구비한다.

주LAN 신호 처리부(201)는, 차량탑재 LAN(6) 경유로 얻은 차속 신호(vsp1)를 주목표 전류 연산부(202)에 공급하고, 또한 마찬가지로, 차량탑재 LAN(6) 경유로 얻은 제어 신호(예를 들면, 다른 제어 장치에 의해 생성된 전류 지시 신호(Add_i1))를 주LAN 신호 이상 판정부(205), 최종 목표 전류 연산부(206) 및 이하에 설명하는 부LAN 신호 이상 판정부(305)에 공급한다.

주목표 전류 연산부(202)는, 조타 토오크를 검출하는 토오크 센서(3)의 토오크 검출 신호(Ts1) 및 차량탑재 LAN(6)으로부터의 제어 신호(예를 들면 차속 신 호(vsp1))에 의거하여, 소정의 연산을 행하여, 모터(5)를 구동하기 위한 주목표 전류치(Til)를 결정하고, 결정한 Ti1를 최종 목표 전류 연산부(206)에 공급한다.

주LAN 신호 이상 판정부(205)는, 상기 전류 지시 신호(Add_i1)와 부연산 수단으로부터 수신한 이하에 설명하는 전류 지시 신호(Add_i2)를 비교함에 의해, LAN 신호의 이상, 즉, 차량탑재 LAN(6)의 이상을 판단하고, LAN 신호 이상 판정 결과를 최종 목표 전류 연산부(206)에 공급한다.

최종 목표 전류 연산부(206)는, 주LAN 신호 이상 판정부(205)의 이상 판정 결과가 "정상"인 경우에는, 상기 주목표 전류치(Ti1)와 상기 전류 지시 신호(Add_i1)를 가산하고, 가산한 전류치를 토오크 센서(3)의 토오크 검출 신호(Ts1)에 의거하여 도 6(B)의 영역으로 제한함에 의해 목표 전류(Ti)를 결정하고, 주LAN 신호 이상 판정부(205)의 이상 판정 결과가 "이상"인 경우에는, 상기 전류 지시 신호(Add_i1)를 가산하지 않고, 상기 주목표 전류치(Ti1)를 토오크 센서(3)의 토오크 검출 신호(Ts1)에 의거하여 도 6(A)의 영역으로 제한함에 의해 목표 전류(Ti)를 결정하고, 이와 같이 결정한 Ti를 전류 제어부(203) 및 이하에 설명하는 구동 제한 처리부(303b)에 공급한다.

전류 제어부(203)는, 목표 전류(Ti)와 전류 검출 회로(103)에서 검출한 검출 전류(Mi)를 일치시키기 위해 피드백 제어를 행하고, 모터 구동 신호를 모터 구동 회로(102)에 공급한다.

도면 중 부호 300b는 모터 구동 제한을 행하는 마이크로 컴퓨터이고, 마이크로 컴퓨터(300b) 내에는 그 소프트웨어 구성을 기능 블록으로 나타내고 있다. 도 5 에서, 마이크로 컴퓨터(300b)는, 부LAN 신호 처리부(301)와, 부LAN 신호 이상 판정부(305)와, 구동 제한 처리부(303b)를 구비한다.

부LAN 신호 처리부(301)는, 차량탑재 LAN(6) 경유로 얻은 제어 신호(예를 들면, 다른 제어 장치에 의해 생성된 전류 지시 신호(Add_i2))를 주LAN 신호 이상 판정부(205), 부LAN 신호 이상 판정부(305)에 공급한다.

부LAN 신호 이상 판정부(305)는, 상기 전류 지시 신호(Add_i2)와 주연산 수단으로부터 수신한 전류 지시 신호(Add_i1)를 비교함에 의해 LAN 신호의 이상, 즉, 차량탑재 LAN(6)의 이상을 판단하고, LAN 신호 이상 판정 결과를 구동 제한 처리부(303b)에 공급한다.

구동 제한 처리부(303b)는, 부LAN 신호 이상 판정부(305)의 이상 판정 결과가 "이상" 또는 상기 전류 지시 신호(Add_i2)가 0인 경우에는, 주연산 수단으로부터 수신한 목표 전류(Ti)와 토오크 센서(3)에서 검출한 조타 토오크(Ts2)에 의거하여 판단한 도 6(c)의 모터 구동 금지 영역을 비교하고, 목표 전류(Ti)가 모터 구동 금지 영역 내의 값인 경우에는 상기 모터(5)의 구동을 제한하는 구동 제한 신호를 생성하고, 모터 구동 제한 회로(104)에 공급한다.

또한, 부LAN 신호 이상 판정부(305)의 이상 판정 결과가 "정상"이며 또한 상기 전류 지시 신호(Add_i2)가 0 이외의 값인 경우에는, 주연산 수단으로부터 수신한 목표 전류(Ti)와 토오크 센서(3)에서 검출한 조타 토오크(Ts2)에 의거하여 판단한 도 6(D)의 모터 구동 금지 영역을 비교하고, 목표 전류(Ti)가 모터 구동 금지 영역 내의 값인 경우에는 상기 모터(5)의 구동을 제한하는 구동 제한 신호를 생성 하고, 모터 구동 제한 회로(104)에 공급한다.

이상과 같이, 본 실시의 형태에 관한 스티어링 장치는, 차량탑재 LAN(6)을 경유하여 얻은 다른 제어 장치로부터의 전류 지시 신호에 의거하여 모터(5)를 제어하는 경우에도, 주LAN 신호 이상 판정부(205)의 판정 결과가 "이상"인 경우에는, 차량탑재 LAN(6)으로부터의 제어 신호를 이용하지 않고 모터 제어를 행하기 때문에, LAN 신호 이상시에도 이상한 어시스트를 방지할 수 있다.

또한, 부LAN 신호 이상 판정부(305)의 판정 결과에 의거하여, LAN 신호 이상시에는 토오크 센서(3)에서 검출한 조타 토오크에 의거한 모터 구동 금지 영역을 넓게 설정하고, 모터(5)의 구동을 제한할 수 있기 때문에, LAN 신호가 이상한 때라도, 이상한 어시스트를 방지할 수 있다.

상기 실시의 형태 1 내지 3에서는, 주연산 수단과 부연산 수단 각각에 전용의 차량탑재 LAN 트랜시버(101a 및 101b)를 구비하는 구성으로 하고 있지만, 공통되는 하나의 차량탑재 LAN 트랜시버를 구비하는 구성으로 하여도, 같은 효과를 이루는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 이 경우는, 차량탑재 LAN 트랜시버가 하나면 되기 때문에, 보다 구성을 간단하게 할 수 있고, 또한, 비용을 삭감할 수 있다는 효과도 얻을 수 있다.

또한, 상기 실시의 형태 1 내지 3에서, 토오크 검출 신호(Ts1, Ts2)나 차속 신호(vsp1, vsp2)와 같이, 동일한 신호에 대해 첨자 1, 2를 붙여서 구별하고 있는 것은, 각각, 주연산 수단, 부연산 수단의 입력, 연산 결과 등을 나타내는 것이고, 정상 상태라면, 동일한 값, 부호로 되어야 할 것이지만, 어떠한 고장이 생김으로써, 이들의 값, 부호에 어긋남이 생기는 성격의 것이다.

또한, 차량탑재 LAN(6)은, CAN(Controller Area Network), FlexRay 등, 그 구체적인 통신 프로토콜은, 어떤 것이라도 마찬가지인 것은 말할 필요도 없다. 또한, 상기 실시의 형태 3에서는, 주연산 수단 및 부연산 수단의 양쪽에서, 차량탑재 LAN(6)의 이상 판정을 행하고 있지만, 어느 한쪽에서 행하도록 하여도 무방하다.

또한, 상기 실시의 형태 1 내지 3에서는, 모터 구동의 제한으로서, 소정 방향으로의 모터 구동을 금지하는 것, 및, 모터를 차단하는 것에 관해 설명하였지만, 이들로 한하지 않고, 구동 자체는 금지하지 않지만, 토오크, 회전각도 또는 회전속도 등의 출력에 대한 제한치를 마련하거나, 또는, 주연산 수단 또는 부연산 수단에서의 연산 내용을 변경하거나 함에 의해, 토오크, 회전각도 또는 회전속도 등의 출력을 소정 범위 내로 제한하는 것도, 본 발명의 기술 사상으로부터 일탈하는 것이 아님은 말할 필요도 없다.

또한. 상기 실시의 형태 1에서는, 부연산 수단에서 연산한 모터 구동 방향과 역방향으로의, 주연산 수단에 의한 모터의 구동을 금지하는 것으로 하였지만, 예를 들면, 부연산 수단에 입력되는 조타 토오크가 작고, 또한, 부연산 수단에서 연산한 부목표 전류치가 작은 영역 등에서는, 부연산 수단에서 연산한 모터 구동 방향과 역방향으로의 주연산 수단에 의한 모터의 구동을 허가하도록 하여도 좋다. 또한, 이 역방향으로의 구동을 허가하는 영역을, 차량탑재 LAN으로부터 얻은 정보에 의거하여 변경하도록 구성하여도 좋다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 스티어링 제어 장치의 구성도.

도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 스티어링 제어 장치를 기능적으로 도시한 기능 블록도.

도 3은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 스티어링 제어 장치의 구성도.

도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 스티어링 제어 장치를 기능적으로 도시한 기능 블록도.

도 5는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 스티어링 제어 장치를 기능적으로 도시한 기능 블록도.

도 6은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 스티어링 제어 장치에서의 제한 영역을 도시하는 특성도.

도 7은 2개의 CPU를 구비한 종래의 스티어링 제어 장치를 도시하는 도면.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1 : 스티어링 휠

2 : 스티어링 샤프트

3 : 토오크 센서

4 : 감속 기어

5 : 모터

6 : 차량탑재 LAN

7 : 배터리

9 : 조타각 센서

10 : 가변 기어비 액추에이터

11 : 모터 위치 센서

12 : ESC

100 : 컨트롤러

101a, 101b : 차량탑재 LAN 트랜시버

102 : 모터 구동 회로

103 : 전류 검출 회로

104 : 모터 구동 제한 회로(모터 구동 제한 수단)

200 : 주연산 수단(마이크로 컴퓨터)

201 : 주LAN 신호 처리부

202 : 주목표 전류 연산부

203 : 전류 제어부

300 : 부연산 수단(마이크로 컴퓨터)

301 : 부LAN 신호 처리부

302 : 부목표 전류 연산부

303 : 구동 제한 처리부

304 : 이상 판정부

Claims

스티어링을 제어하기 위한 모터와, 차량탑재 LAN(Local Area Network)에 접속 가능하고, 해당 차량탑재 LAN으로부터 상기 모터를 제어하기 위한 제어 신호를 수신 가능한 스티어링 제어 장치에 있어서,

상기 차량탑재 LAN에 접속 가능한 주연산(main calculation) 수단과,

상기 주연산 수단에 접속되고, 상기 모터를 구동하기 위한 모터 구동 회로와,

상기 차량탑재 LAN에 접속 가능한 부연산(sub calculation) 수단과,

상기 부연산 수단에 접속되고, 상기 모터의 구동을 제한하기 위한 모터 구동 제한 수단, 및

상기 주연산 수단과 상기 부연산 수단 사이에서 통신을 행하는 통신 수단을 구비하고,

상기 주연산 수단과 상기 부연산 수단의 적어도 한쪽은, 자신이 상기 차량탑재 LAN으로부터 수신한 정보와, 다른쪽이 상기 차량탑재 LAN으로부터 수신하여 상기 통신 수단을 통하여 송신한 정보의 비교 결과에 의거하여, 상기 차량탑재 LAN의 이상을 판정하는 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.
제 1항에 있어서,

상기 부연산 수단은, 적어도 상기 차량탑재 LAN으로부터 얻은 정보에 의거하여, 상기 모터 구동 제한 수단에 의해 상기 모터의 구동을 제한하는 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.
제 1항에 있어서,

상기 주연산 수단과 상기 부연산 수단은, 공통되는 하나의 차량탑재 LAN 트랜시버를 통하여 상기 차량탑재 LAN과 접속된 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.
제 1항에 있어서,

상기 부연산 수단은, 적어도 상기 차량탑재 LAN으로부터 얻은 정보에 의거한 값과, 상기 통신 수단을 통하여 상기 주연산 수단으로부터 송신된 값의 비교 결과에 의거하여, 상기 모터 구동 제한 수단에 의해 상기 모터의 구동을 제한하는 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.
제 1항에 있어서,

상기 주연산 수단은, 적어도 상기 차량탑재 LAN으로부터 얻은 정보에 의거하여 상기 모터의 제어량을 연산하고, 상기 부연산 수단은, 적어도 상기 차량탑재 LAN 신호로부터 얻은 정보에 의거하여 상기 모터의 제어량을 연산하고, 또한, 상기 부연산 수단은, 상기 통신 수단을 통하여 상기 주연산 수단으로부터 송신된 제어량과 상기 부연산 수단이 연산한 제어량의 편차가 소정치 이상인 경우에, 상기 모터 구동 제한 수단에 의해 상기 모터의 구동을 제한하는 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.
제 1항에 있어서,

상기 부연산 수단은, 적어도 상기 차량탑재 LAN 신호로부터 얻은 정보에 의거하여 상기 모터의 구동 방향을 연산하고, 상기 연산 결과와 역방향으로의 상기 모터의 구동을, 상기 모터 구동 제한 수단에 의해 금지하는 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.
삭제
스티어링을 제어하기 위한 모터와, 차량탑재 LAN(Local Area Network)에 접속 가능하고, 해당 차량탑재 LAN으로부터 상기 모터를 제어하기 위한 제어 신호를 수신 가능한 스티어링 제어 장치에 있어서,

상기 차량탑재 LAN에 접속 가능한 주연산(main calculation) 수단과,

상기 주연산 수단에 접속되고, 상기 모터를 구동하기 위한 모터 구동 회로와,

상기 차량탑재 LAN에 접속 가능한 부연산(sub calculation) 수단과,

상기 부연산 수단에 접속되고, 상기 모터의 구동을 제한하기 위한 모터 구동 제한 수단, 및

상기 주연산 수단과 상기 부연산 수단 사이에서 통신을 행하는 통신 수단을 구비하고,

상기 주연산 수단과 상기 부연산 수단은 각각, 자신이 상기 차량탑재 LAN으로부터 수신한 정보와, 다른쪽이 상기 차량탑재 LAN으로부터 수신하여 상기 통신 수단을 통하여 송신한 정보의 비교 결과에 의거하여, 상기 차량탑재 LAN의 이상을 판정하는 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.
제 1항에 있어서,

상기 주연산 수단은, 상기 차량탑재 LAN이 이상이라고 판정한 경우에는, 상기 차량탑재 LAN으로부터 얻은 정보를 이용하지 않고 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.
제 1항에 있어서,

상기 부연산 수단은, 상기 차량탑재 LAN이 이상이라고 판정한 경우에는, 상기 차량탑재 LAN으로부터 얻은 정보를 이용하지 않고 상기 모터 구동 제한 수단에 의해 모터 구동을 제한하는 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.
제 1항에 있어서,

운전자의 조타력을 검출하는 토오크 검출 수단을 구비하고, 상기 주연산 수단 및 상기 부연산 수단은, 상기 토오크 검출 수단의 출력과 상기 차량탑재 LAN으로부터 얻은 정보에 의거하여, 상기 모터의 제어량을 연산하는 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.
제 11항에 있어서,

상기 부연산 수단은, 운전자의 조타력을 검출하는 토오크 검출 수단과 상기 차량탑재 LAN 신호로부터 얻은 정보에 의거하여, 적어도 상기 모터의 구동 방향을 연산하고, 상기 연산 결과와 역방향으로의 상기 모터의 구동을, 상기 모터 구동 제한 수단에 의해 제한하는 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.
제 12항에 있어서,

상기 부연산 수단은, 상기 차량탑재 LAN 신호로부터 얻은 정보에 의거하여 상기 모터의 구동 제한 영역을 변경하는 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.
제 1항에 있어서,

적어도 운전자의 조타각을 검출하는 조타각 검출 수단을 구비하고, 상기 주연산 수단 및 상기 부연산 수단은, 상기 조타각 검출 수단의 출력 및 상기 차량탑재 LAN으로부터 얻은 정보에 의거하여, 상기 모터의 제어량을 연산하는 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.
제 1항에 있어서,

적어도 모터 위치를 검출하는 모터 위치 검출 수단을 구비하고, 상기 주연산 수단 및 상기 부연산 수단은, 상기 모터 위치 검출 수단의 출력 및 상기 차량탑재 LAN으로부터 얻은 정보에 의거하여, 상기 모터의 제어량을 연산하는 것을 특징으로 하는 스티어링 제어 장치.