JP2008265422A - Electric power steering control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操舵者が操向ハンドルを操舵する際にステアリング装置に操舵補助力をモータにより付与する電動パワーステアリング制御装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering control device that applies a steering assist force to a steering device by a motor when a steering wheel steers a steering handle.
自動車などの車両に搭載されている電動パワーステアリング装置は、ステアリング装置に対してモータの出力トルクにより操舵補助力を付与して、操舵者の操舵を支援している。 An electric power steering device mounted on a vehicle such as an automobile assists a steering person by applying a steering assist force to the steering device by an output torque of a motor.
このような電動パワーステアリング装置の一般的な概略構成を図9に示す。図9に示すように、電動パワーステアリング装置は、操向ハンドル81に直結する軸82の操舵トルクを検出するトルクセンサ83と、例えば車両の車輪に付設されて車両の走行速度を検出する車速センサ84と、これら各センサの検出信号に基づいて操舵補助力を演算する電動パワーステアリング制御装置(以下、ECUとも記す。)85と、このECU85から出力される信号に基づいて回転トルクを発生するモータ86と、発生した回転トルクをステアリング機構に伝える減速ギア87と、イグニションキー88をオンにすることによってECU85に電流を供給するバッテリ電源89と、操向ハンドル81の回転運動を車輪に伝えるユニバーサルジョイント90a、90bと、ラック&ピニオン91及びタイロッド92と、を備えて構成されている。
A general schematic configuration of such an electric power steering apparatus is shown in FIG. As shown in FIG. 9, the electric power steering apparatus includes a
図10は、ECU85の一般的な概略構成を示すブロック図である。ECU85は、CPU及び記録媒体(例えば、ROM、RAMなどの内部メモリ)から成るマイクロプロセッサ(MCU)851、モータ駆動回路852及びモータ電流検出回路853から構成され、MCU851の内部メモリに格納された制御プログラムと制御データとを読み込んでCPUが実行することにより、トルクセンサ83で検出された操舵トルク信号Tと、車速センサ84で検出された車速信号Vとに基づいて、モータ86を駆動するための電流制御値Eを生成するとともに、この電流制御値Eとモータ電流検出回路853で検出したモータ電流iとの偏差が小さくなるようにフィードバック制御を行って、アシスト制御を実現している。
なお、CPUは、図示しないクロック発生回路に基づき所定の周期で、これら制御のための制御プログラムを実行している。また、その他、操舵トルク信号T、車速信号Vなどの信号を、MCU851が演算処理できるように変換するインタフェース等の図示は省略している。
FIG. 10 is a block diagram showing a general schematic configuration of the
The CPU executes a control program for these controls at a predetermined cycle based on a clock generation circuit (not shown). In addition, illustration of an interface or the like that converts signals such as the steering torque signal T and the vehicle speed signal V so that the
このように構成された電動パワーステアリング装置は、軽乗用車は言うに及ばす、近年では普通自動車やRV等の大型自動車へとその適用範囲が拡大してきている。大型自動車は車両重量が大きいこともあり、より大きな操舵補助力が必要である一方、さらなる操作性、安全性が要求されている。このため、電動パワーステアリング制御装置におけるアシスト制御(モータ制御)の高機能化が著しく進展しており、MCU851の内部メモリに格納される制御プログラム及び制御データの容量などの増加、及びその度重なるパージョンアップ・更新などは不可避な状況となっている。
The application range of the electric power steering apparatus configured as described above has been extended to not only mini-passengers but also large vehicles such as ordinary vehicles and RVs in recent years. Large automobiles may have a large vehicle weight, and require a larger steering assist force, while further operability and safety are required. For this reason, the enhancement of the functionality of assist control (motor control) in the electric power steering control device has been remarkably progressed, and the capacity of control programs and control data stored in the internal memory of the
また、市場要求から、電動パワーステアリング装置のモデルチェンジに合せた開発周期短縮への対応が求められおり、それに伴って制御プログラム等の開発も短縮化を余儀なくされている。このような状況下、MCU851の内部メモリは準備期間の短いもの、即ち、内部メモリの主役はROMからFlash ROMへ移行している。さらには、開発期間をより一層短縮するため、制御データはMCU851以外の不揮発性メモリ(EEPROM)などに格納されるようになってきた。
In addition, due to market demands, it is required to respond to shortening of the development cycle in accordance with the model change of the electric power steering device, and accordingly, development of control programs and the like is inevitably shortened. Under such circumstances, the internal memory of the
加えて、このEEPROMの採用は、前記Flash ROMへの制御プログラム格納(実装)後においても制御データを更新して調整を適宜行うことができるので、生産性向上の面からも好適である。さらに、電動パワーステアリング装置が市場に供給された場合においても、例えば車両ディーラ先で制御データを更新することができて、MCU851のFlash ROMを書き換える場合よりも、迅速に対応できて且つコストを抑制できる実益も有している。
In addition, the use of the EEPROM is preferable from the viewpoint of improving productivity because the control data can be updated and adjusted as appropriate even after the control program is stored (implemented) in the flash ROM. Furthermore, even when the electric power steering device is supplied to the market, for example, the control data can be updated at the vehicle dealer's destination, which can respond more quickly than the case where the flash ROM of the
このような不揮発性メモリの採用に関連する技術としては、車両の車種毎の仕様の差異を吸収すべくECUを共通化するため、不揮発性メモリにマップデータ、エンジン仕様、車速仕様を予め格納するもの(例えば、特許文献1)、また制御プログラムが格納される不揮発性メモリを書き換える際、通信ネットワークで接続された情報管理センタが、書換用データが正常に動作するのか否かをテストしながら書き換えを実行するもの(例えば、特許文献2)などが提案されている。 As a technology related to the adoption of such a non-volatile memory, map data, engine specifications, and vehicle speed specifications are stored in advance in the non-volatile memory in order to share an ECU so as to absorb the difference in specifications of each vehicle type. When rewriting a non-volatile memory in which a control program is stored (for example, Patent Document 1), the information management center connected by the communication network rewrites while testing whether the rewriting data operates normally. Have been proposed (for example, Patent Document 2).
一方、不揮発性メモリに格納されたデータは容易に更新され得るため、様々なバージョンが存在する可能性があり、当該データを更新する際、電動パワーステアリング制御装置では、Flash ROM内に格納された制御プログラムと、更新されて不揮発性メモリ内に格納される制御データとの整合性を、作業者がバージョン情報などで逐次、目視で確認しなければならないという嫌いがあった。 On the other hand, since the data stored in the nonvolatile memory can be easily updated, various versions may exist. When the data is updated, the electric power steering control device stores the data in the flash ROM. There was a disagreement that the operator had to visually confirm the consistency between the control program and the control data updated and stored in the non-volatile memory sequentially with version information or the like.
ここで、このような様々なバージョンが存在することに対して、上述した特許文献1に記載の例では、制御データなどにおける整合性を確認することについては述べられていない。また、上述した特許文献2に記載の例では、ECUの機能ではないため、ECU始動時に制御プログラムと制御データとの不整合があっても起動してしまう嫌いがあり、さらにはネットワークを介してテストが実施されるのでシステムが大規模となってしまいコスト面及び迅速的対応の面からも望ましいものとは言えない。
Here, in contrast to the existence of such various versions, the example described in
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、不揮発性メモリに格納されたデータの整合性及び異常を、容易に且つ迅速に低コストで確認することのできる電動パワーステアリング制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to easily and quickly confirm the consistency and abnormality of data stored in a nonvolatile memory at a low cost. A steering control device is provided.
前述した目的を達成するために、本発明に係る電動パワーステアリング制御装置は下記を構成としている。 In order to achieve the above-described object, an electric power steering control device according to the present invention is configured as follows.
(1) 操向ハンドルに発生する操舵トルクを検出して操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出手段と、前記操向ハンドルに操舵補助力を付与するモータと、前記モータを制御するための制御プログラムが格納されている内部メモリと、前記制御プログラムの実行時に用いられる制御データが格納されている不揮発性メモリと、を有して、前記制御プログラムと前記制御データとを読み込んで前記制御プログラムを実行し、少なくとも前記操舵トルク信号に基づいて前記モータを制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
前記不揮発性メモリに格納されている制御データは、前記制御プログラムに整合する制御データか否かを判定するための識別値が予め付加されており、且つ
さらに、前記制御プログラムと前記制御データとを読み込む際、これら制御プログラムと制御データとに基づいて識別値を演算する識別値演算手段と、
前記識別演算手段で演算された識別値と、前記制御データに予め付加された識別値と、を比較して、前記制御プログラムと前記制御データとの整合性を判定する整合性判定手段と、
を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
(2) 前記識別値演算手段は、
制御データの内部データと、制御プログラムに付加されたバージョン情報と、に基づいて識別値を演算する、上記(1)に記載の電動パワーステアリング制御装置。
(3) 前記識別値の演算が、チェックサム方式に基づいて実施される、上記(2)に記載の電動パワーステアリング制御装置。
(4) 前記識別値の演算が、巡回冗長検査方式に基づいて実施される、上記(2)に記載の電動パワーステアリング制御装置。
(5) 前記整合性判定手段は、電流投入時に整合性を判定する、上記(1)〜(4)の何れか1つに記載の電動パワーステアリング制御装置。
(1) Steering torque detection means for detecting steering torque generated in the steering handle and outputting a steering torque signal; a motor for applying steering assist force to the steering handle; and a control program for controlling the motor And an internal memory storing control data used when executing the control program, and reading the control program and the control data to execute the control program And an electric power steering control device for controlling the motor based on at least the steering torque signal,
The control data stored in the non-volatile memory is preliminarily added with an identification value for determining whether or not the control data is consistent with the control program, and the control program and the control data are When reading, an identification value calculating means for calculating an identification value based on these control program and control data;
A consistency determination unit that compares the identification value calculated by the identification calculation unit with the identification value added in advance to the control data, and determines the consistency between the control program and the control data;
An electric power steering control device comprising:
(2) The identification value calculation means includes:
The electric power steering control device according to (1), wherein the identification value is calculated based on internal data of the control data and version information added to the control program.
(3) The electric power steering control device according to (2), wherein the calculation of the identification value is performed based on a checksum method.
(4) The electric power steering control device according to (2), wherein the calculation of the identification value is performed based on a cyclic redundancy check method.
(5) The electric power steering control device according to any one of (1) to (4), wherein the consistency determination unit determines consistency when current is supplied.
上記(1)又は(2)に記載の電動パワーステアリング制御装置によれば、識別演算手段で演算された識別値と、制御データに予め付加された識別値と、を比較して、前記制御プログラムと前記制御データとの整合性を判定するので、不揮発性メモリに格納されたデータの整合性及び異常を、容易に且つ迅速に低コストで確認することができる。
また、上記(3)に記載の電動パワーステアリング制御装置によれば、チェックサム方式で、制御データの内部データと制御プログラムのバージョン情報とにおけるチェックサム値を求め、この値を識別値とするので、演算処理の負担を抑制して整合性判定の時間を短縮化することができる。
さらに、上記(4)に記載の電動パワーステアリング制御装置によれば、巡回冗長検査(CRC:Cyclic Redundant Check)方式で、制御データの内部データと制御プログラムのバージョン情報とにおけるCRC値を求め、この値を識別値とするので、精度のよい整合性判定を行うことができる。
そして、上記(5)に記載の電動パワーステアリング制御装置によれば、ECUの電源投入時に整合性を判定するので、操舵者は車両を運転する前に異常を把握することができて、安全性確保に供することができる。
According to the electric power steering control device described in (1) or (2) above, the control program compares the identification value calculated by the identification calculating means with the identification value added in advance to the control data. Therefore, the consistency and abnormality of the data stored in the nonvolatile memory can be easily and quickly confirmed at a low cost.
In addition, according to the electric power steering control device described in (3) above, the checksum value in the internal data of the control data and the version information of the control program is obtained by the checksum method, and this value is used as the identification value. Therefore, it is possible to reduce the time for consistency determination by suppressing the burden of calculation processing.
Further, according to the electric power steering control device described in the above (4), the CRC value in the internal data of the control data and the version information of the control program is obtained by the cyclic redundancy check (CRC) method. Since the value is used as the identification value, it is possible to perform the consistency determination with high accuracy.
According to the electric power steering control device described in (5) above, consistency is determined when the ECU is turned on, so that the steering wheel can grasp the abnormality before driving the vehicle, and safety It can be used for securing.
本発明によれば、不揮発性メモリに格納されたデータの整合性及び異常を、ECUの電源投入時に判定することにより、容易に且つ迅速に低コストで確認することができる。 According to the present invention, the consistency and abnormality of the data stored in the nonvolatile memory can be easily and quickly confirmed at low cost by determining when the ECU is turned on.
以下、本発明に係る電動パワーステアリング制御装置の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 Hereinafter, an embodiment of an electric power steering control device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of an electric power steering control device according to an embodiment of the present invention.
図1において、電動パワーステアリング制御装置(以下、ECUとも記す。)1は、バス100、不揮発性メモリ109、A/Dコンバータ110、インタフェース(I/F)111、クロック発生回路112、MCU200、RDコンバータ116、PWMコントローラ117、モータ駆動回路118、モータ電流検出回路119、120を備えて構成される。なお、MCU200は、CPU113、ROM(内部メモリ)114(例えば、Flash ROMなど)、RAM115で構成されている。
In FIG. 1, an electric power steering control device (hereinafter also referred to as ECU) 1 includes a
バス100は、A/Dコンバータ110、インタフェース111、CPU113、ROM114及びRAM115等の相互間でデータの送受信を行う。
The
A/Dコンバータ110は、トルクセンサ4から出力される操舵トルク信号T、モータ電流検出回路119、120から出力される電流検出値、RDコンバータ116から出力されるモータ回転角信号、及びモータ3の端子間電圧などをデジタル信号に変換する。
The A /
インタフェース111は、車速センサ2から出力される車速信号(パルス信号)Vをカウントし、デジタル信号に変換してバス100に出力する。
The
バス100に接続されるROM114は、後述する、モータ3を制御してアシスト制御を実現する制御プログラム、PWMコントローラ117の演算プログラム、モータ3の出力トルク(操舵補助力)の補償プログラム等の制御プログラムを記憶するためのメモリとして使用され、RAM115はこれらの制御プログラムを動作させるためのワークメモリとして使用される。なお、図2に示すように、前記ROM114に格納された前記制御プログラムは、プログラムのバージョン情報を示すver.dataデータが、例えばプログラムコードのヘッダー部分などに付加されている。
A
また、不揮発性メモリ109は、EEPROMにより構成され、これによりイグニッションキーがオフになった後でも、メモリ内に格納された内容を保持可能である。また、後述する車速感応マップデータ、およびアシスト制御(モータ制御)のための制御パラメータなどの制御データを記録保持するためにも用いられる。なお、これら制御データは、専用の書換ツールを用いて外部から書き換え可能となっている。また、図3に示すように、不揮発性メモリ109に格納された前記制御データには、制御プログラムの実行のための内部データ(例えば、車速感応マップデータ、制御パラメータなど)とは別に、前記制御プログラムに対応した制御データであるのか否かの、整合性を確認するための識別値(check_data)が、例えばデータコードのヘッダー部分などに予め付加されている。
なお、check_dataは前記制御データと制御プログラムとの組み合わせに基づいた固有値として予め規定されるデータである。例えば、check_dataは、正規のツールにより制御データの内容と制御プログラムのVer.dataとから真正且つ一義的に予め演算される値とされる。
In addition, the
Note that check_data is data defined in advance as an eigenvalue based on a combination of the control data and the control program. For example, check_data is obtained from the contents of the control data and the Ver. It is a value that is calculated in a genuine and unique manner from data.
PWMコントローラ117は、モータ3のトルクを表す信号をパルス幅変調してデューティ指令値パルス信号W、V、U、Wb、Vb、Ubに変換する。ここで、パルス信号W、V、Uは正相の三相信号を表し、パルス信号Wb、Vb、Ubは逆相の三相信号を表している。
The
モータ駆動回路118は、モータ3を駆動するW、U、V各相の電流を発生させるための3つのインバータ回路より構成されている。これらのインバータ回路は、それぞれ電源電圧と接地電位間にカスケード接続された2個のスイッチングトランジスタからなり、上段のスイッチングトランジスタのゲートには正相のデューティ指令値パルス信号W、V、Uを入力し、下段のスイッチングトランジスタには逆相のデューティ指令値パルス信号Wb、Vb、Ubを入力する。これによって上下各段のスイッチングトランジスタは相補動作し、交互にオン、オフ動作を繰り返して所望のパルス幅を有するモータ3の駆動電流IU、IV、IWを生成する。
なお、上下各段のスイッチングトランジスタが同時にオンにならないように、正相と逆相の各デューティ指令値パルス信号のW、V、U及びWb、Vb、Ubの各オン時間の前後には、両スイッチングトランジスタが共にオフになる時間(デッドタイム)が設けられている。これにより、カスケード接続された2個のスイッチングトランジスタが短絡することを回避できる。
The
In order to prevent the switching transistors at the upper and lower stages from being turned on at the same time, both before and after the on-time of W, V, U and Wb, Vb, Ub of the duty command value pulse signals of the normal phase and the reverse phase. A time (dead time) in which both switching transistors are turned off is provided. Thereby, it is possible to avoid a short circuit between two switching transistors connected in cascade.
RDコンバータ116は、励磁電流をレゾルバ5に与えるとともに、レゾルバ5からの出力信号を回転角信号としてA/Dコンバータ110に出力する。
The
モータ電流検出回路119、120は、抵抗などの電流−電圧変換素子から構成され、モータ3の駆動電流IU、IWを検出して、電流に応じた電圧の電流検出値を出力する。この電流検出値は、不図示の電源電圧補正回路によって電圧変動が補正され、増幅回路121,122によって増幅された後、A/Dコンバータ110でデジタル信号に変換される。
The motor
図4は、ECU1を構成するCPU113のアシスト制御を行うための制御機能を示すブロック図であり、即ちCPU113で実行される制御プログラムをブロック毎に示している。なお、図1と同一の構成要素には同じ符号を付して説明を簡略化あるいは省略する。また、車速感応マップデータ、制御パラメータなどの内部データを有する制御データは、制御プログラム実行する際に、例えばブロック毎に読み込まれてアシスト制御が実施されることとなる。
FIG. 4 is a block diagram showing a control function for performing assist control of the
図4に示すように、ECU1は、操舵トルク信号Tなどを用いて制御を行うトルク系と、モータの駆動に関連した制御を行う電流制御系と、モータ3の出力トルク(操舵補助指令値)を補正する補償系などから構成されている。トルク系は、操舵補助指令値演算部10、微分制御器30などから構成され、電流制御系は、減算器97、電流制御器98、PWMコントローラ117、モータ駆動回路118、モータ電流検出器119,120から構成され、そして補償系は、位相補償器20、収斂制御器60、慣性補償器70、およびSAT推定補償器80によって構成されている。
As shown in FIG. 4, the
操舵トルク信号Tはトルクセンサ4によって検出され、操舵補助指令値演算部10と、微分制御器30と、SAT推定補償部80とに入力される。
The steering torque signal T is detected by the torque sensor 4 and input to the steering assist command
操舵補助指令値演算部10は、操舵トルク信号Tと車速信号Vとに基づいてモータに供給すべき操舵補助指令値Iを演算して、操舵補助指令値Iを位相補償器20に出力する。なお、操舵トルクは、車両が停止した状態では最も大きく、一方車速が大きいほど前記操舵トルクは小さくなる特性があるので、操舵補助指令値演算器10では、この特性が予め示された車速感応マップデータに従い、操舵トルク信号Tとモータ3に供給される操舵補助指令値Iとの関係を車速信号Vに応じて変化させることによって、操舵フィーリングを向上させるとともに車両挙動の安定化を図っている。
The steering assist command
位相補償器20は、操舵補助指令値Iに位相補償を施し、位相補償が施された操舵補助指令値IPを減算器95とSAT推定補償器80とに出力する。なお、位相補償器20は、モータ3による出力トルクに含まれる慣性要素とばね要素で成る共振系の共振周波数におけるピーク値を除去し、制御系の応答性と安定性を阻害する共振周波数の位相のズレを補償して、過渡特性を改善あるいは制御系の安定化を図る。
微分制御器30は、操舵トルク信号Tを取り込み、当該操舵トルク信号Tの変動に応じて操舵補助指令値Iを補正し、モータ3による出力トルクの変動を抑制してステアリングの中立点付近の制御の応答性を高め、滑らかでスムーズな操舵を実現する。そして、微分制御器30の出力結果は、減算器95に出力される。
The
一方、モータ角速度推定部40では、前記レゾルバ5の出力信号に基づきモータ角速度ωを推定する。当該モータ角速度ωは、収斂制御器60と、モータ角加速度推定器50と、SAT推定補償器80とにそれぞれ入力される。さらに、前記モータ角加速度推定部50は、前記モータ角速度ωを、例えば微分処理を施してモータ角加速度αを推定し、慣性補償器70とSAT推定補償器80とに出力する。
On the other hand, the motor angular
収斂制御器60は、前記モータ角速度ωを入力として、車両の収斂性を改善するために、操向ハンドルの回転を妨げる方向に前記操舵補助指令値Iを補正して当該操向ハンドルの振れ回る動作に対してブレーキをかけるようになっており、操舵後の当該操向ハンドルの挙動を安定化する。
The
そして、慣性補償器70は、モータ角加速度αを入力として、操向ハンドルやラック&ピニオンやモータ3や減速ギアなどの駆動系に係る慣性系の変動に応じて前記操舵補助指令値Iを補正して出力トルクの変動を抑制する。これにより、操舵者に駆動系の慣性が伝達しないように働き、操舵フィーリングを向上させている。
Then, the
また、SAT推定補償器80は、操舵トルク信号Tと操舵補助指令値IPとモータ角加速度αとモータ角速度ωとを入力とし、操向ハンドルの操作を助ける方向に操舵補助指令値Iを補正し、操舵後の操向ハンドルの戻りを改善する。
The
ここで、SAT推定補償器80について図5を参照してさらに詳しく説明する。
操舵者が操向ハンドルを操舵することによって操舵トルクThが発生し、その操舵トルクTh(操舵トルク信号Tに相当)に従ってモータ3が補助トルク(出力トルク)Tmを発生する。その結果、車輪が転舵され、反力としてSATが発生する。また、その際、モータ3の慣性J及び摩擦(静摩擦)Frによってハンドル操舵の抵抗となるトルクが生じる。これらの力の釣り合いを考えると、下記(1)式のような運動方程式が得られる。
Here, the
A steering torque Th is generated when the steering wheel steers the steering handle, and the
J・α(s)+Fr・sign(ω)+SAT=Tm+Th・・・(1)
ここで、上記(1)式を初期値ゼロとしてラプラス変換し、SATについて解くと、下記(2)式が得られる。
J · α (s) + Fr · sign (ω) + SAT = Tm + Th (1)
Here, when the above equation (1) is Laplace transformed with an initial value of zero and solved for SAT, the following equation (2) is obtained.
SAT(s)=Tm(s)+Th(s)―J・α(s)−Fr・sign(ω(s))・・・(2) SAT (s) = Tm (s) + Th (s) −J · α (s) −Fr · sign (ω (s)) (2)
また、補助トルクTmは操舵補助指令値IPから推定可能であるので、上記(2)によればSAT推定補償器80はSATを推定して操補助指令値Iを補正することができる。
The auxiliary torque Tm is because it is possible to estimate the steering assist command value I P, SAT
再度、図4に戻って説明を続ける。
加算器93は、前記慣性補償器70の出力とSAT推定補償器80の出力とを加算処理して加算器94にその加算結果を出力する。そして、当該加算器94は、前記加算器93の出力と収斂制御器60との出力とを加算処理して、その加算結果を減算器95に出力する。
Returning again to FIG. 4, the description will be continued.
The
減算器95は、微分制御器30の出力と操舵補助指令値IPとを加算処理し、そしてこの加算結果から前記加算器94の出力を減算処理して、この結果をトルク指令値として2−3相変換器などで構成される電流指令値演算部96に出力する。
次に、減算器97は電流指令値演算部96で算出された電流指令値から電流検出器119,120の出力を減算処理して、その結果を電流制御器98に出力する。電流制御器98は、減算器97の出力信号を取り込み、当該出力信号に基づいて電圧指令値を演算する。さらに、PWMコントローラ117により電圧指令値からデューティ比が演算され、モータ駆動回路118でインバータ回路が駆動されてモータ3に電圧が印加される。
これにより、モータ3の出力トルクによりステアリング機構に操舵補助力を付与して、操舵者の操舵を支援している。
Next, the
As a result, a steering assist force is applied to the steering mechanism by the output torque of the
次に、図6を参照しながら、ECU1の始動時(電源投入時)における、制御プログラムと制御データとの整合性確認のための動作フローについて説明する。なお、この動作フローはCPU113で実行されており、即ち、CPU113が制御プログラムと制御データとの整合性を判定する機能(整合性判定手段)をも有していることとなる。
Next, an operation flow for checking the consistency between the control program and the control data when the
ECU1の始動の際(即ち、S601)、前記制御プログラムに付加されたVer.dataと(即ち、S602)、前記制御データと(即ち、S603)を、CPU113はRAM115を介して読み込む。そして、CPU113は、読み込んだVer.dataと制御データとの内部データに基づき、識別値演算処理を実施し、識別値を算出する(即ち、S604)。その後、当該識別値と、不揮発性メモリに格納されたcheck_dataとが比較判定され(即ち、S605)、一致すれば異常なし(整合)(即ち、S606)、不一致であれば異常有り(不整合)として判定する(即ち、S607)。
When the
この整合性判定後は、ECU1はアシスト制御を始動させずに、操舵者に異常を報知して制御を終了する(即ち、S608)。あるいは、例えばROM114に別系統で標準的な制御データを予め実装しておき、異常判定後には当該制御データを読み込んで代替的にアシスト制御を実施するようにしてもよい。
After the consistency determination, the
次に、図7を参照して、識別値演算のための動作フロー(識別演算処理のサブルーチン)について、さらに詳しく説明する。なお、この動作フローはCPU113で実行されており、即ち、CPU113が制御プログラムと制御データとを読み込んで識別値を演算する機能(識別値演算手段)を有していることとなる。
Next, with reference to FIG. 7, the operation flow for the identification value calculation (a subroutine for the identification calculation process) will be described in more detail. This operation flow is executed by the
本実施形態の識別値演算処理においては、変数として変数SUMが用意されており、その識別演算処理が行われる際、当該変数SUMは初期化(「0」を代入)される(即ち、S701)。この初期化の実施後、逐次読み込まれる制御データの内部データが当該内部データの終端が読み込まれるまで、変数SUMは制御データの内部データが逐次加算される(即ち、S702,S703,S703のNO)。即ち、制御データ内の内部データはすべて加算されることとなる。そして、前記内部データが終端まで加算演算された後は(即ち、S703のYES)、内部データ全部の加算結果となっている変数SUMにVer.dataが加算され(即ち、S704)、識別値としてその値が戻されることとなる(即ち、S705)。この識別値でもって一致・不一致の判定が行われることとなる(チェックサム方式)。 In the identification value calculation process of the present embodiment, a variable SUM is prepared as a variable. When the identification calculation process is performed, the variable SUM is initialized (“0” is substituted) (that is, S701). . After this initialization, the internal data of the control data is sequentially added to the variable SUM until the end of the internal data of the control data read sequentially is read (that is, NO in S702, S703, and S703). . That is, all the internal data in the control data is added. After the internal data is added to the end (that is, YES in S703), Ver. Is added to the variable SUM that is the result of adding all the internal data. Data is added (ie, S704), and the value is returned as the identification value (ie, S705). Match / mismatch is determined by this identification value (checksum method).
この識別値による整合性判定により、異常の原因として、(1)制御データと制御プログラムのバージョンが不整合であった、(2)不揮発性メモリ109のH/W(通信異常など)により、識別値(変数SUMの値)が一致しなかった、(3)正規のツールによりcheck_dataが正しく演算されなかった、などが想定されることとなる。なお、頻出度合いとして上記(1)の場合が多いので、異常判定の際には、(1)の項目から検査されることとなる。 As a result of the consistency determination based on the identification value, the cause of the abnormality is (1) the version of the control data and the control program is inconsistent. It is assumed that the values (values of the variable SUM) do not match, (3) check_data is not correctly calculated by a regular tool, and the like. In addition, since there are many cases of said (1) as a frequent appearance degree, when determining abnormality, it will test | inspect from the item of (1).
本実施形態によれば、制御プログラムと制御データとに基づいて演算される識別値と、前記不揮発性メモリ109に格納されている制御データに付加された識別値と、を比較して、前記制御プログラムと前記制御データとの整合性を判定することとなる。したがって、不揮発性メモリ109に格納された制御データの整合性及び異常を、容易に且つ迅速に低コストで確認することができる。
According to the present embodiment, the identification value calculated based on the control program and the control data is compared with the identification value added to the control data stored in the
さらに、本実施形態によれば、不揮発性メモリ109に格納された制御データの加算処理の繰り返し(チェックサム方式)で処理を行っているので、CPU113の演算量を増加させることなく制御プログラムと制御データとの整合性の確認を行うことができる。
Furthermore, according to the present embodiment, since the process is performed by repeating the addition process of the control data stored in the nonvolatile memory 109 (checksum method), the control program and the control are performed without increasing the calculation amount of the
また、ECU1の始動時に整合性を判定するので、操舵者は車両を運転する前に異常を把握することができて、安全性確保に繋がる。
In addition, since the consistency is determined when the
そして、従来技術の手法(例えば、上記特許文献2)では、書換ツールなどによるテストを実施するため、制御データと制御プログラムのバージョンの不整合や、正規のツールによるcheck_dataの演算ミスを見過ごす虞があるが、本発明によれば、その不整合やその演算ミスなどの検出が容易に且つ迅速に低コストに実施できる。
In the conventional technique (for example,
ここで、その他の実施形態として、識別値演算に対しCRC(Cyclic Redundant Check:巡回冗長検査)方式を適用した場合の別の動作フローについて、図8を参照して説明する。なお、同図ではCRC−CCITT方式を示すものであり、生成多項式としてGP(X)=X16+X12+X5+1を採用したものであるが、これに限らず、CPU113の演算処理能力やROM114容量に余裕がある場合には、この方式に代えて、MD4(Message Digest Algorithm 5)、又はSHA(Secure Hash Algorithm)などのハッシュ関数を用いて、識別値を演算するようにしてもよい。また、この動作フローも同様に、CPU113にて実行される。
Here, as another embodiment, another operation flow when a CRC (Cyclic Redundant Check) method is applied to the identification value calculation will be described with reference to FIG. In the figure, the CRC-CCITT system is shown, and GP (X) = X 16 + X 12 + X 5 +1 is adopted as a generating polynomial. However, the present invention is not limited to this, and the arithmetic processing capability of the
図8に示すように、本実施形態では、制御データの内部データと制御プログラムのVer.dataとを加算演算した値を生成多項式で除算して、その余りをCRC値として演算し、このCRC値を識別値として返して、識別値演算処理を行っている。 As shown in FIG. 8, in this embodiment, internal data of the control data and Ver. The value obtained by adding data is divided by the generator polynomial, the remainder is calculated as a CRC value, the CRC value is returned as an identification value, and identification value calculation processing is performed.
即ち、前記生成多項式GP(X)を示すこととなる変数GP、制御データの内部データ及び制御プログラムのVer.dataのデータを順次先頭から読み込むためポインタP、識別値として利用される変数CRCとがまず用意され、識別演算処理が行われる際には、前記変数GPに初期値として「0x0810」が代入される(即ち、S801)。 That is, the variable GP that indicates the generator polynomial GP (X), the internal data of the control data, and the Ver. In order to sequentially read data data from the head, a pointer P and a variable CRC used as an identification value are first prepared. When an identification calculation process is performed, “0x0810” is assigned to the variable GP as an initial value. (That is, S801).
次に、ポインタPが制御データの内部データの先頭、即ちメモリ領域に展開された内部データの先頭アドレスに設定された後、変数CRCは初期化(「0」が代入)される(即ち、S803)。その後、変数CRCの最上位ビットが「1」であるか否かが判定される(即ち、S804)。当該最上位ビットが「1」であれば、変数CRCと変数GPとの排他的論理和が取られ1ビットシフトが行われると共に、ポインタPと「1」との排他的論理和が演算された後、そのビットシフトの結果と、ポインタPと「1」との排他的論理和と、が加算処理され、その結果が変数CRCに代入されて変数CRCが更新される(即ち、S805)。一方、前記最上位ビットが「1」でなければ、変数CRCが1ビットシフトされて、このビットシフトの結果と、ポインタPと、が加算処理されて、その結果が変数CRCに代入されて変数CRCが更新される(即ち、S806)。 Next, after the pointer P is set to the start of the internal data of the control data, that is, the start address of the internal data expanded in the memory area, the variable CRC is initialized (“0” is substituted) (ie, S803). ). Thereafter, it is determined whether or not the most significant bit of the variable CRC is “1” (ie, S804). If the most significant bit is “1”, the exclusive OR of the variable CRC and the variable GP is taken, a 1-bit shift is performed, and the exclusive OR of the pointer P and “1” is calculated. Thereafter, the result of the bit shift and the exclusive OR of the pointer P and “1” are added, and the result is substituted into the variable CRC to update the variable CRC (ie, S805). On the other hand, if the most significant bit is not “1”, the variable CRC is shifted by 1 bit, the result of this bit shift and the pointer P are added, and the result is assigned to the variable CRC and the variable. The CRC is updated (ie, S806).
そして、上記S805又はS806の処理後は、ポインタPが次のアドレスに設定されて、その設定されたアドレスが内部データの終端にあるか否かが判定される(即ち、S807)。データの終端にないと判定される場合には(即ち、S807のNO)、再度上記S804に戻る。即ち、上記S804〜S806のステップは、制御データの内部データの終端まで逐次繰り返され、変数CRCが代入更新されることとなる。 After the processing of S805 or S806, the pointer P is set to the next address, and it is determined whether or not the set address is at the end of the internal data (that is, S807). If it is determined that the data is not at the end (that is, NO in S807), the process returns to S804 again. That is, the steps S804 to S806 are sequentially repeated until the end of the internal data of the control data, and the variable CRC is substituted and updated.
その後は(即ち、S807のYES)、ポインタPは、制御プログラムのVer.dataの先頭に再設定されて、制御データの内部データに対する処理(即ち、S802〜S807)と同様に、処理を行う(即ち、S809〜S812)。そして、一連の処理により求められた変数CRCの値を識別値として戻す。 Thereafter (that is, YES in S807), the pointer P is set to Ver. The process is reset (ie, S809 to S812) in the same manner as the process for the internal data of the control data (ie, S802 to S807). Then, the value of the variable CRC obtained by a series of processes is returned as an identification value.
このようにして、ポインタPに設定されるデータと、論理演算・ビットシフトを実施することにより、制御データの内部データと制御プログラムのVer.dataとを合わせたCRCの値を求めることができる。このため、この値を識別値として戻すことにより、例えば両データの同位置でのビット化けなどが起きた場合にも対応できて、識別値を精度よく演算することができる。 In this way, the data set in the pointer P and the logical operation / bit shift are executed, so that the internal data of the control data and the Ver. A CRC value combined with data can be obtained. For this reason, by returning this value as the identification value, it is possible to cope with, for example, a case where bit corruption occurs at the same position of both data, and the identification value can be calculated with high accuracy.
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれら実施形態に限られるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。 This is the end of the description of specific embodiments. However, aspects of the present invention are not limited to these embodiments, and modifications, improvements, and the like can be made as appropriate.
なお、本発明は電動パワーステアリング装置の形式(コラムタイプ、ピニオンタイプ、ラックタイプ)、モータの種類(ブラシ付き、ブラシレスなど)を問わず、全ての電動パワーステアリング装置に適用可能である。 The present invention is applicable to all electric power steering devices regardless of the type of electric power steering device (column type, pinion type, rack type) and the type of motor (with brush, brushless, etc.).
1 ECU(電動パワーステアリング制御装置)
2 トルクセンサ(操舵トルク検出手段)
3 モータ
10 操舵補助指令値演算部
20 位相補償器
60 収斂制御器
70 慣性補償器
80 SAT推定補償器
109 不揮発性メモリ
113 CPU(識別値演算手段、整合性判定手段)
114 ROM(内部メモリ)
1 ECU (electric power steering controller)
2 Torque sensor (steering torque detection means)
DESCRIPTION OF
114 ROM (internal memory)
Claims (5)
前記不揮発性メモリに格納されている制御データは、前記制御プログラムに整合する制御データか否かを判定するための識別値が予め付加されており、且つ
さらに、前記制御プログラムと前記制御データとを読み込む際、これら制御プログラムと制御データとに基づいて識別値を演算する識別値演算手段と、
前記識別演算手段で演算された識別値と、前記制御データに予め付加された識別値と、を比較して、前記制御プログラムと前記制御データとの整合性を判定する整合性判定手段と、
を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 A steering torque detecting means for detecting a steering torque generated in the steering handle and outputting a steering torque signal, a motor for applying a steering assist force to the steering handle, and a control program for controlling the motor are stored. An internal memory and a non-volatile memory storing control data used when executing the control program, and reading the control program and the control data to execute the control program, An electric power steering control device for controlling the motor based on the steering torque signal,
The control data stored in the non-volatile memory is preliminarily added with an identification value for determining whether or not the control data matches the control program, and the control program and the control data are When reading, an identification value calculating means for calculating an identification value based on these control program and control data,
A consistency determination unit that compares the identification value calculated by the identification calculation unit with the identification value added in advance to the control data to determine the consistency between the control program and the control data;
An electric power steering control device comprising:
制御データの内部データと、制御プログラムに付加されたバージョン情報と、に基づいて識別値を演算する、請求項1に記載の電動パワーステアリング制御装置。 The identification value calculating means includes
The electric power steering control device according to claim 1, wherein the identification value is calculated based on internal data of the control data and version information added to the control program.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007108404A JP2008265422A (en) | 2007-04-17 | 2007-04-17 | Electric power steering control device |
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Cited By (3)
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JP2010068684A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Toshiba Schneider Inverter Corp | Inverter apparatus |
JP2010197297A (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Nsk Ltd | Torque detection device and electric power steering device |
JP2017007379A (en) * | 2015-06-17 | 2017-01-12 | 三菱電機株式会社 | Vehicle control system, reception control device, and vehicle control device |
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2007
- 2007-04-17 JP JP2007108404A patent/JP2008265422A/en active Pending
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