(57)【要約】  故障ではないが正常と異なる挙動である異常を検知した時の状態を記憶することにより、後に正確な異常状況の把握を可能にした車両用制御装置等を得る。車両状態情報を入力し車両状態情報から制御状態情報である制御量を演算して被制御装置を制御すると共にモニタ部により制御状態をモニタし、車両状態情報または制御状態情報が故障に対する故障領域には至らない異常領域にあることで異常を検知し、最新の車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を常に更新しながら予め設定された期間分、バッファに格納すると共に、異常検知された時に、バッファに格納された情報を含めて、異常検知前後の車両状態情報、制御状態情報、モニタ情報を不揮発性記憶部に記憶させる。
2016084160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の制御を行う制御処理部と、
前記車両の状態および制御状態をモニタするモニタ部と、
不揮発性記憶部と、
を備え、
前記制御処理部が、
前記車両の状態に関する複数の車両状態情報を入力し、前記車両状態情報から制御状態情報である制御量を演算して被制御装置を制御する制御信号を出力すると共に前記モニタ部により制御状態をモニタする車両制御部と、
前記車両状態情報または制御状態情報が故障に対する故障領域には至らない異常領域にあることで異常を検知する異常検知部と、
最新の前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を常に更新しながら予め設定された期間分、前記制御処理部が有するバッファに格納すると共に、異常検知された時に、前記バッファに格納された情報を含めて、異常検知前後の前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を前記不揮発性記憶部に記憶させるデータ記憶制御部と、
を含む車両用制御装置。
【請求項２】
前記制御処理部が、メモリ書き込み要求バッファを含み、
前記データ記憶制御部は、前記異常検知時には、前記バッファ内および前記異常検知後の前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を前記メモリ書き込み要求バッファに転送してから前記不揮発性記憶部に記憶させる請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記データ記憶制御部は、
異常検知時に検知された異常に対して予め設定された種類の前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を選択して前記メモリ書き込み要求バッファに転送し、
前記不揮発性記憶部の記憶領域が足りない場合には、予め設定された情報の記憶の優先順位の高い情報を転送し、また同一異常が複数回発生した場合には、より新しい情報を転送する請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記制御処理部が、前記車両状態情報または制御状態情報が前記故障領域にあることで故障と判定する故障判定部を含み、
前記データ記憶制御部は、
前記異常検知部の異常検知時と同様にして、前記故障判定部の故障判定時の前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を前記不揮発性記憶部に、異常検知の情報とは分離して記憶させる請求項２または３に記載の車両用制御装置。
【請求項５】
外部から接続された診断ツールとの通信を行う通信回路を備え、
前記制御処理部が、前記診断ツールからのデータ読み出し指令に従って前記不揮発性記憶部に記憶された情報を読み出し、前記通信回路を介して前記診断ツールへ転送するデータ読み出し制御部を含む、請求項１から４までのいずれか１項に記載の車両用制御装置。
【請求項６】
前記車両制御部が、運転者の操舵トルクを補助するアシストトルクを発生させるモータを制御する電動式パワーステアリング制御部を含み、
前記電動式パワーステアリング制御部が、前記モータの制御中にモータ出力を制限する演算処理を含む、前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報に従ってモータ駆動電流の目標電流値を演算するモータ駆動電流演算部を含み、
前記異常検知部が、前記モータ駆動電流演算部においてモータ出力が制限されて予め設定された閾値以下になると異常検知とし、
前記データ記憶制御部が、前記モータ駆動電流演算部の演算に係る前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を前記バッファに格納すると共に、前記異常検知部で異常を検知した時に、前記バッファに格納された情報を含めて、異常検知前後の前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を前記不揮発性記憶部に記憶させる請求項１から５までのいずれか１項に記載の車両用制御装置。
【請求項７】
前記車両制御部が、前記モータまたは前記モータを駆動するモータ駆動機の温度を入力し、
前記モータ駆動電流演算部でのモータ出力の制限が、前記モータを駆動することで前記モータまたはモータ駆動機が発熱することを抑制するためのもので、前記モータまたはモータ駆動機の温度に対して予め設定されたパターンに従ってモータ出力の制限を行う請求項６に記載の車両用制御装置。
【請求項８】
前記モニタ部が、前記車両の電源電圧をモニタし、
前記異常検知部が、前記車両の電源電圧が低下し予め設定された閾値以下となったときに異常検知とし、
前記データ記憶制御部が、前記車両の電源電圧、出流を前記バッファに格納すると共に、前記異常検知部で異常を検知した時に、前記バッファに格納された情報を含めて、異常検知前後の前記車両状態情報、制御状態情報、モニタ情報、車両の電源電圧、電流を前記不揮発性記憶部に記憶させる、
請求項６または７に記載の車両用制御装置。
【請求項９】
前記モータ駆動電流演算部が、外部で演算された補助アシスト量を加算して目標電流値を演算し、
前記異常検知部が、前記補助アシスト量が異常であるかまたは加算できないときに異常検知とし、
前記データ記憶制御部が、前記補助アシスト量、電流を前記バッファに格納すると共に、前記異常検知部で異常を検知した時に、前記バッファに格納された情報を含めて、異常検知前後の前記車両状態情報、制御状態情報、モニタ情報、補助アシスト量、電流を前記不揮発性記憶部に記憶させる、
請求項６から８までのいずれ１項に記載の車両用制御装置。
【請求項１０】
前記データ記憶制御部において、異常の種類に応じて前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を前記不揮発性記憶部に記憶するタイミングを、異常検知前、異常検知前後、異常検知後のいずれかに切り替える請求項１から５までのいずれ１項に記載の車両用制御装置。
【請求項１１】
車両の状態に関する複数の車両状態情報を入力し、前記車両状態情報から制御状態情報である制御量を演算して被制御装置を制御する制御信号を出力すると共にモニタ部により制御状態をモニタする車両制御工程と、
前記車両状態情報または制御状態情報が故障に対する故障領域には至らない異常領域にあることで異常を検知する異常検知工程と、
最新の前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を常に更新しながら予め設定された期間分、前記バッファに格納すると共に、異常検知された時に、前記バッファに格納された情報を含めて、異常検知前後の前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を不揮発性記憶部に記憶させるデータ記憶制御工程と、
を含む車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用制御装置、特に、故障には至らないが正常と異なる挙動である異常時前後の車両の状態および制御状態の記録に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両故障診断装置において、故障が発生した場合にその時点から所定時間の各種データを保存し、その後これらのデータを読み出し解析することにより、その故障発生時の車両の状況、その原因等を把握する装置があった。また、保存データが膨大な量となる可能性があるため、記憶装置が所定時間のデータのみを格納し、それ以外は格納しないようにしてデータ量を制限していた(下記特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４０３９５９号明細書
【特許文献２】特開２００２−２３８２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された装置では、いわゆる故障の可能性のある事象の発生からの所定時間のデータを記憶していた。この故障はドライバにも報知されて、いずれは故障原因を追跡するものであった。しかし、このような故障はしばしば発生するものではない。正常(通常)車両走行時にいつもと異なる挙動をすることの方がより頻繁に発生する。このような、いつもと異なる挙動は、ドライバは故障の可能性があると考える。又は故障とまでは感じないが、何かおかしいと感じる。或いは、見逃してしまうような挙動もある。ここではこのような挙動を「故障」と分離し、「異常」ということにする。また「故障」も「異常」もない状態を「正常」ということにする。見逃してしまうこの異常も何回か発生するとドライバはおかしいと気づき、修理工場へ連絡する可能性がある。【０００５】
しかしながら、従来の装置ではこのような「異常」に関してはその痕跡、記録もなく、いわゆるＮＴＦ(No Trouble Found)、又はＮＤＦ(No Defect Found)として良品と判定されることとなる。このような異常が散発するとドライバの不満、不信感を助長する可能性があった。【０００６】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、故障ではないが正常と異なる挙動である異常を検知した時の状態を記憶することにより、後に異常の状況をより正確に把握したりその原因を究明するのに役立てる車両用制御装置および車両制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、車両の制御を行う制御処理部と、前記車両の状態および制御状態をモニタするモニタ部と、不揮発性記憶部と、を備え、前記制御処理部が、前記車両の状態に関する複数の車両状態情報を入力し、前記車両状態情報から制御状態情報である制御量を演算して被制御装置を制御する制御信号を出力すると共に前記モニタ部により制御状態をモニタする車両制御部と、前記車両状態情報または制御状態情報が故障に対する故障領域には至らない異常領域にあることで異常を検知する異常検知部と、最新の前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を常に更新しながら予め設定された期間分、前記制御処理部が有するバッファに格納すると共に、異常検知された時に、前記バッファに格納された情報を含めて、異常検知前後の前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を前記不揮発性記憶部に記憶させるデータ記憶制御部と、を含む車両用制御装置等にある。
【発明の効果】
【０００８】
この発明では、故障ではないが正常と異なる挙動である異常を検知した時の状態を記憶することにより、後に異常の状況をより正確に把握したりその原因を究明するのに役立てる車両用制御装置および車両制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明による車両用制御装置の構成の一例を示す図である。
【図２】この発明による車両用制御装置の制御処理部の演算部の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】この発明の一実施の形態による車両用制御装置における制御処理部と不揮発性記憶部とのデータの授受を説明するための図である。
【図４】この発明の一実施の形態による車両用制御装置における異常の検知を説明するための図である。
【図５】この発明の一実施の形態による車両用制御装置における異常の検知を説明するための図である。
【図６】この発明の実施の形態４による車両用制御装置の一部の具体例を示す図である。
【図７】図６の電動パワーステアリング制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図８】図７の目標電流制御処理部の内部構成の一例を示す機能ブロックである。
【図９】この発明の実施の形態５による車両用制御装置における図７の目標電流制御処理部の内部構成の別の例を示す機能ブロックである。
【図１０】この発明の実施の形態６による車両用制御装置の制御を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明による車両用制御装置および車両制御方法を各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、また重複する説明は省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明による車両用制御装置の構成の一例を示す図である。車両用制御装置のコントロールユニット１０には車両側からそれぞれ入力端子ＩＴを介して、電源であるバッテリ１の電圧、各センサ３ａ−３ｃ(センサ類)からの検出信号が入力されている。バッテリ１の電圧はイグニッションスイッチ２を介して入力される。また、その他の複数のセンサ、被制御装置、外部装置(３ｎ)等からも入力を受ける。なお説明の便宜上、バッテリ１を図１のコントロールユニット１０の左右の入力側と出力側の両側に記載しているが、同一のものである。
一方、コントロールユニット１０はそれぞれ出力端子ＯＴを介して出力信号である制御信号をアクチュエータ、モータ等からなる１つまたは複数の被制御装置４０に出力して制御を行う。被制御装置４０の一例として示されているアクチュエータ４は例えばソレノイコイルド４ａ，４ｂから構成されている。また上述の、正常と異なる挙動である「異常」、および故障の診断用の診断ツール５と通信可能なように出力端子ＯＴが備えられている。
【００１２】
コントロールユニット１０は、電源１２(例えば５ボルト直流定電源)、制御量の演算等を行う制御処理部１１、センサ、被制御装置、外部装置(３ａ−３ｎ)等のためのそれぞれの入力回路１３ａ−１３ｎ、出力側としてアクチュエータ４等を含む各被制御装置４，４０への電力の供給、遮断をするリレー１５及びリレー１５のリレー駆動回路１７、例示されたアクチュエータ４のソレノイドコイル４ａ、４ｂを駆動するソレノイド駆動回路１６ａ、１６ｂ、モニタ部を構成するモニタ回路１８ａ−１８ｎ、さらには診断ツール５と通信を行う通信回路１９から構成されている。
なお、図１で被制御装置４０に対して駆動回路１６ｎが示されているが、コントロールユニット１０から単に制御信号を送る被制御装置に対しては、駆動回路１６は例えば増幅器、インタフェース等からなる。
【００１３】
制御処理部１１は、演算部１１ｘ、一時記憶部(揮発性記憶部)１１ａ、バッファ１１ｂ、メモリ書き込み要求バッファ１１ｃ、タイマ１１ｄを含む。ＣＰＵ(Central Processing Unit)である演算部１１ｘは、例えば後述する不揮発性記憶部１４に予め格納されたプログラムに従って各種演算、制御を行う。
【００１４】
図２に演算部１１ｘの一例の処理機能ブロック図を示す。図２の演算部１１ｘには、車両用制御装置で一般的に行われる車両制御部１１１、故障判定部１１２も含まれている。そしてこの発明の特徴である異常検知部１１３，データ記憶制御部１１４、データ読み出し制御部１１５等がさらに含まれている。車両制御部１１１には車両制御の一例として実施の形態４で後述する、モータ駆動電流演算部１１１ａａを有するパワーステアリング制御部１１１ａが示されている。
【００１５】
コントロールユニット１０は、不揮発性記憶部１４も有している。不揮発性記憶部１４は、電源が遮断された場合でも記憶した情報が消滅しない例えばＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)からなる。不揮発性記憶部１４は、制御処理部１１からの指令により、データの書き込み、さらには記憶されたデータの読み出しを行う。
【００１６】
次に制御処理部１１と不揮発性記憶部１４とのデータの授受について図３を用いて説明する。図２の制御処理部１１の演算部１１ｘの車両制御部１１１は、例えばセンサ３ａ−３ｃからの車両状態情報である入力情報(Ｓ１−Ｓ３)に基づき、アクチュエータ４のソレノイドコイル４ａ、４ｂを駆動する例えば電流値からなる制御量(Ｃ１，Ｃ２)を演算する。制御量を制御状態情報とする。また車両制御部１１１は、モニタ回路１８ａ−１８ｃにより、その制御量と同一の電流がソレノイドコイル４ａ、４ｂに供給されているか否かをモニタし、演算された制御量すなわち目標値と、モニタされた実際のモニタ値(Ｍ１−Ｍ３)との偏差に応じてフィードバック制御を行う。モニタ値をモニタ情報とする。
モニタ値Ｍ１−Ｍ３はそれぞれ、バッテリ１の電圧と、ソレノイドコイル４ａ、４ｂへの電流値である。
【００１７】
図３に示した情報以外にも制御処理部１１には多種多様な車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報である車両制御用のデータ、情報が存在し、図２の既存の車両制御部１１１、故障判定部１１２の車両制御、故障判定に利用される。図２のデータ記憶制御部１１４はその中から種々の異常状態を考慮して入力情報(Ｓ１−Ｓ３)、制御量(Ｃ１，Ｃ２)、モニタ値(Ｍ１−Ｍ３)を選択する。すなわち、上述の「異常」の検知のために新たにこれらのデータを入力、演算したものではなく、既存の車両制御部１１１、故障判定部１１２の車両制御、故障判定で使用するデータ、情報の中から、異常検知および異常検知後の異常検証に使用するデータ、情報を選択する。そしてこれらのデータを制御処理部１１に内蔵された例えばＲＡＭ(Random Access Memory)からなる一時記憶部１１ａに、その他のデータＸＸと同様に格納している。
【００１８】
次にデータ記憶制御部１１４は、これらのデータを別のバッファ１１ｂに書き込む。このバッファ１１ｂは、例えばリングバッファとして構成される。例えば書込みされるべきデータ(Ｓ１〜Ｓ３、Ｃ１，Ｃ２、Ｍ１−Ｍ３)の計８個をｎ回分、書き込み、保有が可能なバッファである。車両制御部１１１は周期的に入力情報(Ｓ１−Ｓ３)を入力し、制御量(Ｃ１，Ｃ２)を演算し、モニタ値(Ｍ１−Ｍ３)をモニタする。上記ｎ回分のデータとは、周期的な動作のｎ回分のデータを意味する。
そしてバッファ１１ｂでは、次々に新しいデータが入力される毎に、最も古いデータが押し出されて削除され、絶えず新しいｎ回分のデータが書き込まれている。このように古いデータが新しいデータにより順に押し出されてゆくため、リングバッファ構成としている。
【００１９】
ここで図２の異常検知部１１３が異常を検知した場合、データ記憶制御部１１４はメモリ書き込み要求バッファ１１ｃに、バッファ１１ｂ内の現時点から以前の例えば３回分のデータを転送する。メモリ書き込み要求バッファ１１ｃに(８個)×(３回分)のデータが転送されると、これらのデータは、不揮発性記憶部１４に存在するメモリブロック１４ａ−１４ｎに書き込まれる。
【００２０】
また、異常検知後、データ記憶制御部１１４は、予め設定された時間又は予め設定された回数分、データをリングバッファ１１ｂ、さらにメモリ書き込み要求バッファ１１ｃに転送し、それらも不揮発性記憶部１４のメモリブロック１４ａ−１４ｎに書き込んで残す。これにより、異常検知前の予め設定された期間(時間または回数)のデータから、異常検知から予め設定された期間(時間または回数)経過後までのデータが記憶される。
【００２１】
すなわち、データ記憶制御部１１４は、最新の車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を常に更新しながら予め設定された期間分、バッファ１１ｂに格納すると共に、異常検知された時に、バッファ１１ｂに格納された情報を含めて、異常検知前後の車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を不揮発性記憶部１４に記憶させる。またデータ記憶制御部１１４は、車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報をメモリ書き込み要求バッファ１１ｃに転送してから不揮発性記憶部１４に記憶させる。
なお、予め設定された時間のカウントに制御処理部１１のタイマ１１ｄを使用する。
【００２２】
次にドライバが異常を認識し、例えば修理工場、又はディーラへ車を運び込んだ場合に記憶されたデータの読み出し方法について説明する。
修理工場では図１で示したように診断ツール５がコントロールユニット１０に接続され、作業者により診断ツール５にデータ読み出し用の予め決められた操作が行われる。制御処理部１１の演算部１１ｘは通信回路１９を介して診断ツール５からデータ読み出し指令を受ける。データ読み出し制御部１１５は、データ読み出し指令を受けると、図３で不揮発性記憶部１４に格納されたデータをメモリブロック１４ａ−１４ｎから全部、又は診断ツール５からの指令に従った特定の情報を読み出し、これらの情報を通信回路１９を介して診断ツール５へ転送する。作業者は診断ツール５に、転送されたデータを例えば診断ツール５の画面に表示、または印字装置で印字させる操作を行うことで、異常の発生前、及び異常発生後のデータを見ることができ、異常の状態、及びその原因を探ることが可能となる。特に異常を示したデータ以外の周辺データを入手することができるので、異常発生原因の追究がより確実にできるようになる。
なお、コントロールユニット１０からの、異常発生時前後の記憶されたデータの読み出しは、診断ツール５をコントロールユニット１０に接続すれば、修理工場やディーラに限らず、どこでも行える。
【００２３】
以上が異常時のデータの取得、書き込み、読み出し動作である。次に「異常」をどのように制御処理部１１の異常検知部１１３で検知するかについて図４，５を用いて説明する。故障と同様な考え方で、予め設定された閾値を越えたまたは未満の場合に「異常」と判断する。この予め設定された閾値は正常の制御では殆ど発生するものではなく、かつ故障判定値までに達していない、中間的な値となる。
【００２４】
図４において、横軸はセンサ値Ｓ、縦軸は制御量である電流値Ｉを示している。正常制御では正常領域２０(Ｓ１〜Ｓ２、Ｉ１〜Ｉ３)を取るものとする。異常領域２１(Ｓ１〜Ｓ３、Ｉ２〜Ｉ４)にセンサ値又は電流値が入ると異常と判断するものである。なお、正常領域２０、異常領域２１以外は故障領域である。
図５においては、同様に正常領域２０に対してそれより少し内側の一点鎖線２２の内側の領域(Ｓ１〜Ｓ４、Ｉ５〜Ｉ６)にセンサ値又は電流値が入ると異常と判断する。図５では正常領域２０の外側は故障領域である。
より一般的には、異常領域は正常領域と故障領域の間にある。すなわち、正常領域に対して故障領域には至らない領域を異常領域とする。または、異常検知閾値は正常値と故障判定閾値の間にあり、それぞれの閾値以上か閾値未満か、または閾値を超えたか閾値以下かで正常、異常、故障を判断する。
【００２５】
このように、センサ値または制御量(例えば電流値)が予め設定された正常な制御中では発生し得ないような閾値を超えたまたは下廻ったことを異常検知部１１３が検知すると、異常発生前に格納されたデータと異常発生後のデータを不揮発性記憶部１４に記憶する。なお不揮発性記憶部１４には、異常判定のためのデータのみならず、これらのデータに関連する複数種のデータも記憶するものである。
【００２６】
以上のように、制御処理部１１が保有、使用していたデータのうち、予め選択したデータをバッファに格納し、異常検知時に異常検知以前から予め設定された時間分または回数分のデータを不揮発性記憶部１４に記憶させることにより、後日、このデータを読み出して、その異常の状態、発生原因の追究をすることが可能となった。
【００２７】
なお、上記の例では、異常検知部１１３による異常検知を行っていたが、故障判定を同時に行うようにしてもより。この場合、故障判定部１１２により、車両状態情報または制御状態情報が故障領域にあることで故障と判定されると、データ記憶制御部１１４が、異常検知部１１３の異常検知時と同様にして、故障判定部１１２の故障判定時の車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を、一時記憶部１１ａ、リングバッファ１１ｂ、メモリ書き込み要求バッファ１１ｃを介して不揮発性記憶部１４に、異常検知の情報とは分離して記憶させる。
【００２８】
実施の形態２．
次にこの発明の実施の形態２による車両用制御装置について説明する。構成は図１−５に示した上記実施の形態のものと基本的に同じである。不揮発性記憶部１４は有限のデータ量しか記憶できない。また、故障発生時のためのデータも記憶する必要があるため、異常検知時のデータを効率よく記憶しなければならない。そのため異常の内容に応じて記憶すべきデータを取捨選択することが必要である。例えばセンサ３ａが車速センサ、センサ３ｂはエンジン回転数センサ、センサ３ｃは温度センサとする。センサ３ａの車速センサが異常発生したと仮定する。信号ライン、電源ライン、グランドラインの断線等は故障発生であるので、異常とはならない。ここでは車速信号が入力されたり遮断されたりの不連続な状況が発生したと仮定する。この異常は制御処理部１１の車両制御部１１１により予め設定された間隔毎に演算している車速により簡単に検知でき、車速センサの入力異常の可能性が大と異常検知部１１３が判断できる。
【００２９】
車速センサ異常は、センサ３ｂのエンジン回転数とは無関係である。しかしセンサ３ｃの温度は関係する可能性がある。そのため、センサ３ｂは記憶せず、センサ３ｃのデータを記憶する。また、制御量Ｃ１、Ｃ２は車速に応じて変化する可能性があり、記憶対象となる。しかし、そのモニタ回路１８ｂ、１８ｃでモニタされる電流値までは記憶の必要はない。さらにモニタ回路１８ａは間接的にはバッテリ電圧をモニタしており、記憶対象とする。
【００３０】
以上のようにして、データ記憶制御部１１４は、１つの異常発生に関して、その異常に無関係なデータは記憶対象から外し、関係のあるもの、又は関係の可能性があるもののデータのみを記憶することにより、まず記憶対象データを予め決める。
また、異常発生日時はすべての異常に関して記憶対象データであり、このようにいかなる異常が発生した場合でも記憶するデータも存在する。
なお、発生日時は、例えばタイマ１１ｄのカウントに基づいて、全てのデータに付加させることができる。
【００３１】
次に、データ数量についても考慮し、使用するメモリ容量を抑制する。上述の車速信号が入力されたり遮断されたりする不連続な状況、という異常は、制御量に係るものではないので、制御量演算に使用するほど正確である必要がない場合がある。この場合、例えば、温度は２０．０度までは必要でなく、２０度とする、というように小数点以下は削減する。これにより１つのデータの使用記憶容量自体を削減する。すなわち、データの精度を考慮する。
【００３２】
さらに、記憶データの記憶回数を削減する。エンジン回転数のように短時間に変化が大きいデータは、記憶する時間間隔も短くする必要がある。一方、例えば温度等では、１秒毎のデータで充分である。そこで、記憶データの種類に従って記憶する時間間隔を短時間から長時間へ区別して記憶することで、記憶データ数を抑制する。
【００３３】
以上のことから、異常検知に関するデータの種類毎、例えば異常種類または異常が検知された車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報内のそれぞれの各データ毎に、記憶するデータの種類(車両状態情報、制御状態情報、モニタ情報内のそれぞれの記憶するデータの種類)、記憶データの桁数、記憶間隔を示すテーブルを予め不揮発性記憶部１４等に格納しておき、データ記憶制御部１１４がテーブルに基づいてメモリ書き込み要求バッファ１１ｃに転送して不揮発性記憶部１４にデータの記憶を行う。
【００３４】
以上のように記憶データの種類の抑制、記憶データの桁数の抑制、さらには記憶間隔の制限を行うことによりデータの記憶容量を抑制することにより、異常検証に有効なデータをより多く記憶することが可能となる。
【００３５】
実施の形態３．
次にこの発明の実施の形態３による車両用制御装置について説明する。構成は図１−５に示した上記実施の形態のものと基本的に同じである。ここでは異常発生時記憶したデータの削除、上書きについて説明する。記憶データの削除の１つは、診断ツール５による削除指令に基づく記憶データの消去である。診断ツール５で必要な情報を入手した場合、入手されたデータはすでに不要となり、消去しても問題はない。
【００３６】
不揮発性記憶部１４の記憶容量との関係で、異常に関するデータの記憶には制限がある。そのためデータ記憶制御部１１４は、まず同一異常に関するデータ(情報)については、より新しいまたは最新のデータ(情報)のみを記憶する。これは同じ異常が発生した場合、過去のデータ記憶領域に上書きすることで、簡単に過去データの消去ができ、記憶容量の削減ができる。
【００３７】
異なる種類の異常発生時であって、記憶容量に空きがない場合は、予め決められた優先順位に従って異常を記憶する。この取り決めにより予め重要と判断された異常な程、優先して記憶されることになる。重要な異常とは車両走行に影響が大きい異常である。同一レベルの異常については、より新しく発生した異常を記憶する。さらに異常発生後、予め設定された時間内に正常値に復帰した場合は、対応するデータ(情報)を消去して、このデータの記憶領域を他の異常が使用することもできる。
なお、上述の記憶の優先順位についても、上記実施の形態２の不揮発性記憶部１４のテーブルに加えておく。
【００３８】
以上のように記憶データの消去、上書きにより不揮発性記憶部１４の効率的な使用が可能となり、より必要性の高いデータを記憶することが可能となる。
【００３９】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４による車両用制御装置の一部の具体例を示す図である。図４はこの発明に係る代表的な電動式パワーステアリング制御装置系の部分の全体構成である。電動式パワーステアリング制御装置系は、ハンドル５１からステアリング軸５２に伝わる運転者の操舵トルクＳＴに、ステアリング軸５２に付加された、モータ駆動機５５ａを有するモータ５５のアシストトルクＡＴが足し合わされる。足し合わされたトルクは、ステアリングギアボックス５３により数倍にされ、ラック＆ピニオン機構５６を介してタイヤ５７の方向を変える仕組みになっている。
【００４０】
次に力学的・電気的な構成を説明する。電動式パワーステアリング制御装置は、運転者の操舵トルクＳＴに応じたアシストトルクＡＴを発生させることを主な機能とする。電気的には、運転者がハンドル５１を切った時の操舵トルクＳＴをトルクセンサ３ｄで検出し、コントロールユニット１０に操舵トルク検出信号Ｓ４として信号が送られる。コントロールユニット１０では、制御処理部１１の演算部１１ｘの図２に示したパワーステアリング制御部１１１ａにより、モータ５５の状態量(車両状態情報)である、電圧検出信号Ｓ５及び電流検出信号Ｓ６と操舵トルク検出信号Ｓ４からアシストトルクＡＴを発生させるための制御量である印加電圧Ｖ１(Ｃ３)を演算し、モータ駆動機５５ａに付加する。電圧検出信号Ｓ５及び電流検出信号Ｓ６は電圧センサ３ｅと電流センサ３ｆから得られる。
トルクセンサ３ｄ、電圧センサ３ｅ，電流センサ３ｆは図１のセンサ、被制御装置、外部装置(３ａ−３ｎ)に含まれるセンサであり、操舵トルク検出信号Ｓ４、電圧検出信号Ｓ５及び電流検出信号Ｓ６は図１のコントロールユニット１０への入力情報(車両状態情報)となる。
タイヤ５７には路面反力トルクＲＲＴ、ステアリング軸５２には摩擦トルクＦＴとステアリング軸反力ＳＡＲが掛かる。
【００４１】
電動式パワーステアリング制御装置のコントロールユニット１０では、図２のモータ駆動電流演算部１１１ａａにおいて、上述のセンサ信号から電流の目標値(制御量)を演算する。そして目標値に対して、モータ５５の実電流値(モニタ値又は電流検出信号Ｓ６)が一致するように電流制御がなされる。モータ５５は電流値にトルク定数とギア比(モータとステアリング軸の間のギア比)を乗じたトルクを発生し、運転者が操舵する時のトルクをアシストする。
なお、後述する制御例に関し、コントロールユニット１０にはさらに車速センサ３ａ、温度センサ３ｃからの検出信号も入力される。これらのセンサは図１のセンサ、被制御装置、外部装置(３ａ−３ｎ)に含まれるセンサである。
【００４２】
以上の電動パワーステアリング制御装置の機能をブロック図で示すと図７のようになる。図７において、
１３ａは車速を検出する車速センサ３ａからの車速検出信号Ｓ１を入力する入力回路、
１３ｄは操舵トルクＳＴを検出するトルクセンサ３ｄ(図６参照)からの操舵トルク検出信号Ｓ４を入力する入力回路、
１３ｃは制御処理部１１内の温度を検出する温度センサ３ｃからの温度検出信号Ｓ３を入力する入力回路、
１１１ａａ１は検出された車速と操舵トルクと温度などを用いてモータ５５の目標電流を演算する目標電流制御処理部、
１１１ａａ２は目標電流制御処理部１１１ａａ１の出力から電流センサ３ｆ(図６参照)により検出される電流を減算する減算器、
５５ａ，５５，３ｆは図６のそれぞれモータを駆動するモータ駆動機、モータ、モータ電流を検出する電流センサである。
なお、目標電流制御処理部１１１ａａ１と減算器１１１ａａ２は図２のモータ駆動電流演算部１１１ａａで構成される。
【００４３】
次に目標電流制御処理部１１１ａａ１が、モータ５５の出力トルクであるアシストトルクＡＴを算出する方法について説明する。図８は目標電流制御処理部１１１ａａ１の内部構成の一例を示す機能ブロックを示す。代表的な制御例としては、図８に概要を示すとおり、トルクセンサ３ｄからの操舵トルク検出信号Ｓ４と車速センサ３ａからの車速検出信号Ｓ１に従い、アシストマップでアシストするトルクを求めるアシストマップ補償部１１１ａａ１−１がある。
【００４４】
これに対し、電流制限処理部１１１ａａ１−２は図８の符号３２で示すように、温度センサ３ｃからの温度検出信号Ｓ３に応じて電流を予め設定されたパターンで制限する。すなわちモータの出力制限を行う。電流制限処理部１１１ａａ１−２により、アシストマップ補償部１１１ａａ１−１により指示された指示電流を制限し、アシストトルク量となる目標電流値(制御量)を求める。
【００４５】
電動式パワーステアリング制御には、モータ５５が高回転となることを抑制する補償制御等のその他の補償もあるがここでは省略する。その他の補償制御は、該補償制御の補償値をアシストマップ補償部１１１ａａ１−１の出力と加算した後に、上記電流制限処理部１１１ａａ１−２の処理をした後に、モータを制御するための目標電流値を決定する。また、その他の補償があってもこの発明内容は成立するものとする。
【００４６】
ここで、モータ５５に継続して大電流を流すことで、モータ駆動機５５ａまたはモータ５５が発熱することがある。これをさらに継続すると、過熱状態となり、モータ駆動機５５ａまたはモータ５５を性能劣化させるか、さらには故障する可能性がある。これを防ぐため、過熱保護として電流制限処理部１１１ａａ１−２を設けている。通常、アシストマップにより補償された電流によりアシストするため、運転者にとっては違和感のないハンドルフィーリングを得られることになる。しかしながら、電流制限処理部１１１ａａ１−２により電流制限されたとき、アシスト量が制限されることになり、運転者は、ハンドル操舵時のフィーリングに違和感を感じる可能性がある。この違和感を感じる可能性のある電流制限以下(図８中のドライバフィーリング限界値に従った予め設定された閾値以下)となったとき、異常検知部１１３が異常検知と判断する。データ記憶制御部１１４は、モータ駆動電流演算部(１１１ａａ)の演算に係る前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報もバッファ１１ｂに格納している。そして異常が検知されると、上述した図１、３に示すメモリ書き込み要求バッファ１１ｃにデータを転送し、そのときの電流、温度などの情報を不揮発性記憶部１４に書き込む処理を実行する。
【００４７】
過熱保護するために電流制限されるとき、上述したように運転者は故障したと感じる可能性がある。しかし、実際には故障したわけではなく、アシスト制御において自からのモータ駆動機５５ａまたはモータ５５を保護すべく作用する処理である。しばらく、操舵しなければ、発熱は収まり、正常のフィーリングに戻ることになる。このため、後日、修理工場へ持ち込んだ時、不揮発性記憶部１４に書き込まれた情報を解析すれば、故障したものではなく、上述した制御によりアシスト量が制限されたことを説明することができる。
【００４８】
なお、温度センサを用いない上記特許文献２に示される従来のＤＣブラシレスモータの温度保護方法による電流制限にも適用することができる。
【００４９】
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５による車両用制御装置の目標電流制御処理部の機能ブロック図である。図９は図８の目標電流制御処理部の構成の変形例の機能ブロックを示す。図８に加え、電動パワーステアリング制御装置以外の装置、例えば、車線を維持するために、モータのアシスト量を補正するように車線認識装置からの補助アシスト信号Ｓ９を入力してアシスト量に加算する場合の制御構成を示す。補助アシスト信号Ｓ９を入力する入力回路１３ｅと、加算器１１１ａａ１−３とにより、入力された補助アシスト信号Ｓ９とアシストマップ補償部１１１ａａ１−１の出力するアシスト補正量とを加算演算した結果を、電流制限処理部１１１ａａ１−２への指示電流値とするものである。
なお、加算器１１１ａａ１−３は目標電流制御処理部１１１ａａ１で構成されるものであり、入力回路１３ｅは図１の入力回路のうちの１つである。また車線認識装置は図１のセンサ、被制御装置、外部装置(３ａ−３ｎ)に含まれる外部装置である。
【００５０】
補助アシスト信号Ｓ９を加えたアシスト状態において、補助アシスト信号Ｓ９が途絶した場合、または上述のある電流制限により加算することができないような状況となった場合、異常検知部１１３が異常検知と判断する。データ記憶制御部１１４は、補助アシスト信号、電流等もバッファ１１ｂに格納している。そして異常が検知されると、上述のメモリ書き込み要求バッファ１１ｃにデータを転送し、そのときの電流、補助アシスト信号等の情報を不揮発性記憶部１４に書き込む処理を実行する。
【００５１】
補助アシストができない状況が運転者では認識することができない場合に、書き込まれた情報を解析すれば、どのような状況により補助することができなかったかを検証することができる。
【００５２】
実施の形態６．
図１０はこの発明の実施の形態６による車両用制御装置の制御を説明するための図である。図８のコントロールユニット１０において、モータ駆動するため、車両電源であるバッテリ(例えば図１のバッテリ１)から電力供給され、モータ５５へ印加電圧Ｖ１として供給される。このため、図１０の破線Ａで示すようにバッテリの能力が低下した場合において、モータ５５へ印加する電圧が下がり、モータから発生するトルク、並びに、モータ出力が低下し、ハンドル操舵がし難くなる可能性がある。このため、電源電圧すなわちバッテリ１の電圧を検出し、予め設定された閾値以下となった場合、異常検知部１１３が異常検知と判断する。データ記憶制御部１１４は、電流、電源電圧等の情報もバッファ１１ｂに格納している。そして異常が検知されると、上述のメモリ書き込み要求バッファ１１ｃにデータを転送し、そのときの電流、電源電圧等の情報等の情報を不揮発性記憶部１４に書き込む処理を実行する。これにより、書き込まれた情報を解析すれば、異常発生時にバッテリの能力が低下していか否かを検証することができる。また、記憶するタイミングについて、過熱保護するために電流制限された場合、制限される前後の前記車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を記憶し解析することで過熱保護制御が作動したか否かを解析することができる。また、補助アシスト量が異常であるかまたは加算できないときは、異常検知前のデータを記憶し解析することで補助アシスト量の演算がどのように異常演算されたかの過程を解析することができる。
このため例えばデータ記憶制御部１１４において、異常の種類に応じて車両状態情報、制御状態情報およびモニタ情報を不揮発性記憶部１４に記憶するタイミングを、異常検知前、異常検知前後、異常検知後のいずれかに切り替える。これらのタイミングについても、異常の種類ごとにタイミングを定めたテーブルを予め不揮発性記憶部１４等に格納しておく。
【００５３】
なおこの発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、これらの可能な組み合わせを全て含む。
【産業上の利用の可能性】
【００５４】
この発明による車両用制御装置および車両制御方法は種々の車両に適用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  バッテリ、２  イグニッションスイッチ、３ａ−３ｎ  センサ、被制御装置、外部装置、４  アクチュエータ、４ａ，４ｂ  ソレノイコイルド、４ａ  ソレノイドコイル、５  診断ツール、１０  コントロールユニット、１１  制御処理部、１１ａ  一時記憶部、１１ｂ  リングバッファ、１１ｃ  メモリ書き込み要求バッファ、１１ｄ  タイマ、１１ｘ  演算部、１２  電源、１３−１３ｎ  入力回路、１４  不揮発性記憶部、１４ａ−１４ｎ  メモリブロック、１５  リレー、１６ａ，１６ｂ  ソレノイド駆動回路、１６ｎ  駆動回路、１７  リレー駆動回路、１８ａ−１８ｎ  モニタ回路、１９  通信回路、４０  被制御装置、５１  ハンドル、５２  ステアリング軸、５３  ステアリングギアボックス、５５  モータ、５５ａ  モータ駆動機、５６  ピニオン機構、５７  タイヤ、１１１    車両制御部、１１１ａ  パワーステアリング制御部、１１１ａａ  モータ駆動電流演算部、１１１ａａ１  アシストマップ補償部、１１１ａａ１  目標電流制御処理部、１１１ａａ１−１  電流制限処理部、１１１ａａ１−２  電流制限処理部、１１１ａａ１−３  加算器、１１１ａａ２  減算器、１１２  故障判定部、１１３  異常検知部、１１４  データ記憶制御部、１１５  データ読み出し制御部。
【図１】
2016084160.tif 000003
【図２】
2016084160.tif 000004
【図３】
2016084160.tif 000005
【図４】
2016084160.tif 000006
【図５】
2016084160.tif 000007
【図６】
2016084160.tif 000008
【図７】
2016084160.tif 000009
【図８】
2016084160.tif 000010
【図９】
2016084160.tif 000011
【図１０】
2016084160.tif 000012
【国際調査報告】
2016084160.tif 000013
2016084160.tif 000014
2016084160.tif 000015
2016084160.tif 000016