JP2005032261A - Electronic equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】 処理量の少ないCPUの設計・製造の効率を上げるとともに、CPUを設置する際に、その設置位置を取り間違えないようにした電子装置を提供する。
【解決手段】 制御装置40におけるサブCPU42およびバックアップCPU43として、同一構造のCPUが用いられている。このCPUは、処理量の少ないサブプログラム制御部65およびバックアッププログラム制御部66を備え、さらに、判別ポート67が設けられている。基板からは、サブCPU42およびバックアップCPU43を判別するための判別電圧をそれぞれの判別ポート67,67に与え、この判別電圧に基づいてサブCPU42およびバックアップCPU43のどちらとして用いられるかを決定する。
【選択図】 図7PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic device that improves the efficiency of designing and manufacturing a CPU with a small amount of processing, and prevents the mistake in installing the CPU when installing the CPU.
A CPU having the same structure is used as a sub CPU and a backup CPU 43 in a control device 40. The CPU includes a subprogram control unit 65 and a backup program control unit 66 with a small processing amount, and further includes a determination port 67. From the board, a discrimination voltage for discriminating between the sub CPU 42 and the backup CPU 43 is given to the discrimination ports 67 and 67, and it is determined which of the sub CPU 42 and the backup CPU 43 is used based on this discrimination voltage.
[Selection] Figure 7
Description
本発明は、複数のCPUを備える電子装置に関する。 The present invention relates to an electronic device including a plurality of CPUs.
従来、ドライバの運転を補助する車両用ステアリング装置としては、車両の周辺環境に対応して舵角比を自動的に設定する可変舵角比操舵装置(例えば、特許文献1参照)が知られている。この可変舵角比操舵装置は、ハンドルに対する操舵輪の回転量を変更可能な可変舵角比装置を有するとともに、この可変舵角比装置を制御するための制御装置を有するものである。また、可変舵角比操舵装置は、舵角比を可変するための電動機を備えている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a vehicle steering device that assists driving of a driver, a variable steering angle ratio steering device that automatically sets a steering angle ratio corresponding to the surrounding environment of the vehicle (see, for example, Patent Document 1) is known. Yes. This variable rudder angle ratio steering device has a variable rudder angle ratio device capable of changing the amount of rotation of the steered wheels relative to the steering wheel, and also has a control device for controlling the variable rudder angle ratio device. Further, the variable steering angle ratio steering apparatus includes an electric motor for changing the steering angle ratio.
そして、車速などに応じて、舵角比を自動的に設定するものである。たとえば、カーブが連続する山道などを軽快に走行する際には、舵角比が大きくなるようにする。逆に、高速道路などをほぼ定速で走行する際には、舵角比が小さくなるようにして、それぞれの場合に適した舵角比を設定するようにしている。
このような可変舵角比操舵装置における制御装置では、可変舵角比操舵装置に故障が生じた場合の安全性などを考慮する必要がある。このため、制御装置としては、通常時に使用するメインCPUと、このメインCPUとの間で相互に故障検出を行うサブCPUと、前記メインCPUまたはサブCPUに故障が生じた場合に使用するバックアップCPUとを備えた電子装置を用いることが考えられる。 In the control device in such a variable steering angle ratio steering apparatus, it is necessary to consider safety in the event of a failure in the variable steering angle ratio steering apparatus. For this reason, the control device includes a main CPU that is normally used, a sub CPU that performs mutual fault detection with the main CPU, and a backup CPU that is used when a failure occurs in the main CPU or the sub CPU. It is conceivable to use an electronic device provided with
しかし、このような電子装置を制御装置として用いた場合、サブCPUおよびバックアップCPUは、メインCPUと比較してその処理量が非常に少ないものとなる。このように、処理量の少ないCPUをそれぞれ別個に設計して製造することは、無駄を生じることになりかねない。また、その結果として電子装置自体のコストアップを生じることになる。 However, when such an electronic device is used as a control device, the processing amount of the sub CPU and backup CPU is very small compared to the main CPU. In this way, designing and manufacturing CPUs with a small amount of processing separately may cause waste. As a result, the cost of the electronic device itself is increased.
また、電子装置の基板には、メインCPU、サブCPU、およびバックアップCPUが設置されており、それぞれのCPUに対して供給される電流の電圧が規定されている。このとき、たとえばサブCPUを設置する位置に、バックアップCPUを設置してしまい、バックアップCPUを設置する位置にサブCPUを設置したとすると、サブCPUおよびバックアップCPUには適正な電圧が与えられない。このため、サブCPUおよびバックアップCPUが正常に機能しなくなってしまうという問題がある。 Further, a main CPU, a sub CPU, and a backup CPU are installed on the board of the electronic device, and the voltage of the current supplied to each CPU is defined. At this time, for example, if the backup CPU is installed at the position where the sub CPU is installed, and the sub CPU is installed at the position where the backup CPU is installed, an appropriate voltage is not applied to the sub CPU and the backup CPU. For this reason, there is a problem that the sub CPU and the backup CPU do not function normally.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、CPUの設計・製造の効率を上げるとともに、CPUを設置する際に、その設置位置を取り間違えないようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to improve the efficiency of CPU design and manufacture, and to prevent the installation position from being mistaken when the CPU is installed. .
本発明は、前記の目的を達成するために創案されたものであり、 前記課題を解決した本発明の請求項1に係る発明は、第1CPUと第2CPUとが搭載された基板を備え、前記第1CPUに書き込まれた第1プログラムによる処理と、前記第2CPUに書き込まれた第2プログラムによる処理とを行う電子装置であって、
前記基板は、前記第1CPUおよび前記第2CPUが設置される位置にそれぞれ異なる判別電圧を与えるように構成され、
前記第1CPUおよび前記第2CPUは、前記第1プログラムと前記第2プログラムとの双方が書き込まれるとともに、前記判別電圧の入力に供される判別ポートを備えた同一のCPUであって、かつ、前記基板から前記判別ポートを介して入力した判別電圧に基づいて前記第1CPUと前記第2CPUとのどちらとして用いられるかを決定することを特徴とする電子装置である。
The present invention was devised to achieve the above-mentioned object, and the invention according to claim 1 of the present invention that has solved the above-mentioned problems comprises a substrate on which a first CPU and a second CPU are mounted, An electronic device that performs processing by a first program written in a first CPU and processing by a second program written in the second CPU,
The board is configured to give different discrimination voltages to positions where the first CPU and the second CPU are installed,
The first CPU and the second CPU are the same CPU having a discrimination port in which both the first program and the second program are written and used for inputting the discrimination voltage, and An electronic device is characterized in that it is determined which one of the first CPU and the second CPU is used based on a discrimination voltage input from a substrate through the discrimination port.
請求項1に係る発明においては、第1プログラムが書き込まれた第1CPU、および第2プログラムが書き込まれた第2CPUとして、第1プログラムおよび第2プログラムの両方が書き込まれたCPUを用いている。このため、プログラムが書き込まれたCPUを個々に設計、製造する手間を省略することができる。 In the first aspect of the present invention, a CPU in which both the first program and the second program are written is used as the first CPU in which the first program is written and the second CPU in which the second program is written. For this reason, the trouble of individually designing and manufacturing the CPU in which the program is written can be omitted.
また、両CPUには判別ポートが設けられており、これらの両CPUに対して判別電圧が与えられ、この判別電圧に基づいてこれらの両CPUが第1CPUおよび第2CPUのどちらとして用いられるかを決定する。このため、第1CPUおよび第2CPUを設置した後、基板から与えられる判別電圧によって第1CPUとして機能するか第2CPUとして機能するかを自動的に決定する。したがって、第1CPUおよび第2CPUを基板に取り付ける際に、それらを判別することなく、それぞれのCPUを基板の対応する位置に設置すればよいので、第1CPUと第2CPUとを取り付ける際に間違えることがなくなる。なお、本発明にいう「判別電圧が与えられ」には0Vの電圧が与えられ、換言すれば、アースされている状態も含むものである。 In addition, both CPUs are provided with a discrimination port, and a discrimination voltage is given to both the CPUs. Based on the discrimination voltage, it is determined whether the both CPUs are used as the first CPU or the second CPU. decide. For this reason, after the first CPU and the second CPU are installed, whether to function as the first CPU or the second CPU is automatically determined according to the discrimination voltage given from the substrate. Therefore, when attaching the first CPU and the second CPU to the board, it is only necessary to install each CPU at a corresponding position on the board without discriminating them. Therefore, it is possible to make a mistake when attaching the first CPU and the second CPU. Disappear. In the present invention, “the determination voltage is given” is given a voltage of 0 V, in other words, includes a grounded state.
請求項1の発明によれば、2つのCPUを個々に設計、製造する手間を省略し、もってコストアップを防止することができる。しかも、これらの2つのCPUを取り付ける際に間違えることがなくなる。加えて、CPUの作り間違えや、プログラムの書き込み違いなどを防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, the trouble of designing and manufacturing the two CPUs individually can be omitted, thereby preventing an increase in cost. Moreover, there is no mistake when attaching these two CPUs. In addition, it is possible to prevent mistakes in making the CPU and writing mistakes in the program.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら、具体的に説明する。本発明は、電子装置に係るものであるが、先に可変舵角比操舵装置について全体構成を説明する。図1は本発明の実施の形態に係る可変舵角比操舵装置の全体構成図である。実施の形態に係る可変舵角比操舵装置1は、ハンドルであるステアリングホイール2から操舵輪W,Wに至るステアリング系Sに設けられた可変舵角比装置10と、車速に基づいて可変舵角比装置10を制御する制御装置40を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. The present invention relates to an electronic apparatus. First, the overall configuration of the variable steering angle ratio steering apparatus will be described. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a variable steering angle ratio steering apparatus according to an embodiment of the present invention. A variable steering angle ratio steering apparatus 1 according to an embodiment includes a variable steering
ステアリング系Sにおいて、ステアリングホイール2に一体的に設けられたステアリング軸3は、自在継ぎ手4A,4Bを有する連結軸4を介して可変舵角比装置10の入力軸へ連結されている。可変舵角比装置10は、入力軸の回転角度αに対する出力軸の回転角度βの比β/αを連続的に可変できるものを用いている。可変舵角比装置10の出力軸にはピニオン5が設けられており、このピニオン5とラック軸6のラック歯とを噛み合わせることによって、出力軸の回転運動をラック軸6の直線運動(L)へ変換し、ラック軸6の直線運動をタイロッド7,7およびナックルアームを介して操舵輪W,Wの転舵運動(T)へ変換する。
In the steering system S, a
また、ラック軸6の側方には、補助操舵トルクを発生させるための電動パワーステアリング装置(以下「EPS」という)用の電動機(以下「EPS電動機」という)8が、ラック軸6と同軸上に配設されている。そして、EPS電動機8の回転がラック軸6と同軸に設けられたボールネジ機構9を介して推力に変換され、この推力をラックボールネジ軸9Aに作用させている。
Also, on the side of the rack shaft 6, an electric motor (hereinafter referred to as “EPS motor”) 8 for generating an auxiliary steering torque (hereinafter referred to as “EPS”) 8 is coaxial with the rack shaft 6. It is arranged. The rotation of the
次に、図2ないし図4を参照して、本実施形態に係る可変舵角比装置10の一具体例の構造について説明する。図2に示すように、入力軸11は、玉軸受け12を介して上部ケーシング13aに回動自在に支持された支持部材14の偏心位置に、玉軸受け15を介して回転自在に支持されている。入力軸11の下部ケーシング13b内に突入した端部には、出力軸17に回転力を伝達するカップリング16が一体形成されている。また、入力軸11は、連結軸4(図1参照)に接続されており、ドライバがステアリングホイール2を操舵することによって、連結軸4を介して回転するようになっている。
Next, with reference to FIG. 2 thru | or FIG. 4, the structure of the example of the variable steering
また、出力軸17は、一対の玉軸受け18a,18bを介して下部ケーシング13bに回動自在に支持されている。この出力軸17の下部には、ラック軸6のラック歯6aに噛み合ったピニオン5が一体形成されている。出力軸17の端部は下部ケーシング13b内に突入しており、出力軸17の端部における出力軸17の中心から偏心した位置には中間軸19が突設されている。この中間軸19と入力軸11に一体形成されたカップリング16との間は、平型ニードル軸受け20を介在させたスライダ21と円錐ころ軸受け22とを介して互いに連結されている。さらに、入力軸11と上部ケーシング13aとの間には、可撓性の筒状部を有するシール部材35が設けられている。このシール部材35によって可変舵角比装置10内の気密が保持されている。
The
図3に示すように、カップリング16の下面には、下方が拡開しかつ開放した台形断面の溝23が形成されている。この溝23に対して、一対の平型ニードル軸受け20を介在させたスライダ21が、この溝23の互いに対向する斜面を摺動するように係合している。また、スライダ21の下面の中心部には、円錐ころ軸受け22を介して相対回動可能となるように、中間軸19が係合している。
As shown in FIG. 3, a
図2に示すように、下部ケーシング13bには、出力軸17の下端を支持する玉軸受け18bのアウタレースに当接するアジャストねじ24が螺着されている。このアジャストねじ24を適宜に締め込むことにより、ピニオン5が軸線方向に押圧され、カップリング16を介した入力軸11と出力軸17との間に適度なプリロードが与えられる。このようにして、カップリング16のがたを除去して連結剛性を向上させることができる。
As shown in FIG. 2, the lower casing 13 b is screwed with an adjusting screw 24 that comes into contact with the outer race of the ball bearing 18 b that supports the lower end of the
図4に示すように、支持部材14の外周部の一部には、扇型の部分的ウォームホイル25が設けられている。この部分的ウォームホイル25には、ウォーム減速機構26を介して電動機であるモータ27によって駆動されるウォーム28が噛み合っている。そして、モータ27の回転駆動力によって、支持部材14を上部ケーシング13aに対して所定の角度範囲にわたって回転運動を与えることができるようになっている。
As shown in FIG. 4, a fan-shaped
なお、ウォーム28は、偏心カムを応用したバックラッシュ除去部材29を介して上部ケーシング13aに支持されている。このバックラッシュ除去部材29の端部に形成された六角孔30に六角棒レンチを係合させて、この六角棒レンチを上部ケーシング13aに対して回動させることにより、その軸芯が移動して部分的ウォームホイル25との噛み合いが変化するようになっている。また、ウォーム28の軸芯の移動を許容するために、ウォーム28とウォーム減速機構26との間は、オルダム継ぎ手31を介して連結されている。
The worm 28 is supported by the upper casing 13a via a
さらに、上部ケーシング13aには、支持部材14の上面に突設されたピン32に係合する差動トランスなどからなる本発明の舵角比センサである変位センサ33が取り付けられている。この変位センサ33は、支持部材14の変位量を検出している。そして、変位センサ33は、検出した支持部材14の回動量、すなわち、支持部材14に支持された入力軸11の偏心量信号(本発明の「舵角比信号」に相当する)33aを制御装置40に出力している。なお、本実施形態では、可変舵角比操舵装置1は、偏心量に応じて舵角比特性が変わり、この舵角比特性に基づいてステアリングホイールの操舵角に応じて舵角比が連続的に最適な値に可変する。つまり、本実施形態では、偏心量に応じて舵角比が変わる。そこで、本実施形態では、舵角比を直接検出するのではなく、実舵角比に相当する実偏心量を変位センサ33によって検出している。
Further, a
制御装置40は、車速センサVSからの車速信号Vaに基づいて決定した目標偏心量(目標舵角比に相当)と、変位センサ33によって検出した実偏心量(実舵角比に相当)33aとを一致させるように、フィードバック制御によってモータ27の回転駆動を制御している(図7参照)。制御装置40については、後で詳細に説明する。
The
車速センサVSは、図示しないスピードメータ内に配設され、車両の速度を検出する。そして、車速センサVSは、検出した車速に対応したアナログ電気信号の車速信号Vaを制御装置40に送信する。なお、車速センサVSは、可変舵角比操舵装置1の専用のセンサでも、他のシステムと共用するセンサでもよい。
The vehicle speed sensor VS is disposed in a speedometer (not shown) and detects the speed of the vehicle. The vehicle speed sensor VS transmits a vehicle speed signal Va, which is an analog electric signal corresponding to the detected vehicle speed, to the
続いて、可変舵角比装置の作動原理について説明する。図5は可変舵角比装置の作動原理を示す説明図、図6は可変舵角比装置の舵角比特性を示す入出力角特性図である。 Next, the operating principle of the variable steering angle ratio device will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operating principle of the variable steering angle ratio device, and FIG. 6 is an input / output angle characteristic diagram showing the steering angle ratio characteristic of the variable steering angle ratio device.
図5に示すように、入力軸11の回転中心をA、出力軸17の回転中心をB、中間軸19の作用点をCとする。また、BC間寸法をb、入力軸11と出力軸17との間の偏心量(AB間寸法)をaとし、入力軸11の回転角度(ハンドル操舵角)をα、出力軸17の回転角度(ピニオン回転角)をβとする。このとき、b・sinβ=(b・cosβ−a)tanαであるから、α=tan-1(b・sinβ/(b・cosβ−a))
で表わされる。
As shown in FIG. 5, the rotation center of the input shaft 11 is A, the rotation center of the
It is represented by
ドライバがステアリングホイール2を操作することによって入力軸11を回転させると、中間軸19は、入力軸11のカップリング16のスライダ21との係合により、出力軸17の軸心回りでクランク回転する。たとえば、図5に示すように、入力軸11の回転角度α1を90度とした場合には、出力軸17の回転角度β1は、図5に示すようになる。
When the driver rotates the input shaft 11 by operating the steering wheel 2, the
ここで、支持部材14を回動させると、支持部材14の偏心カム作用により、図3および図4で符号A0〜A2で示した範囲で入力軸11の軸心が変化する。入力軸11の軸心の変化によって、入出力軸間の偏心量aを適宜に定めて入力軸11と出力軸17との軸心同士を互いに偏心させると、入力軸11と出力軸17との回転角が不一致となる。しかも、入力軸11を等角度ずつ回転させた際の出力軸17の角度変化が漸進的に増大することになる(図6の実線a1,a2参照)。
Here, when the support member 14 is rotated, the shaft center of the input shaft 11 changes in the range indicated by reference signs A0 to A2 in FIGS. 3 and 4 due to the eccentric cam action of the support member 14. If the eccentricity a between the input and output shafts is appropriately determined by changing the shaft center of the input shaft 11 and the input shaft 11 and the
そして、入力軸11と出力軸17との軸心の偏心量aを、a2〜a0(a2>a1>a0=0)の範囲で連続的に変化させると、入力軸11の回転角度に対する出力軸17の回転角度の割合β/α、すなわち実用上の舵角比を連続的に変化させることができる。いま、入出力軸間の偏心量aを大きくすると、入力角αに対する出力角βの変化率漸進性が高まり、入出力軸間の偏心量aを0にすれば、図6に一点鎖線(a0)で示すように、入力角αと出力角βとは等しくなる。
When the eccentricity a of the shaft center of the input shaft 11 and the
この舵角比の変化を、たとえば低速走行域ではa0側に、高速走行域ではa2側になるように制御すると、低速走行域ではハンドルの操舵角度αに対するラックストロークを在来の操舵装置に比して大きく設定して、より一層敏感(クイック)な特性を実現できる。また、高速走行域ではハンドルの操舵角度αに対するラックストロークを在来の操舵装置に比して小さく設定して、より一層鈍感(ダル)な特性を実現できる。したがって、実用上のハンドル操舵角と走行速度との関係を、フラットな特性とすることができる。 When the change in the steering angle ratio is controlled to be, for example, a0 side in the low-speed traveling region and a2 side in the high-speed traveling region, the rack stroke with respect to the steering angle α of the steering wheel is compared with the conventional steering device in the low-speed traveling region. Therefore, it is possible to realize a more sensitive (quick) characteristic by setting a larger value. Further, in a high-speed traveling region, the rack stroke with respect to the steering angle α of the steering wheel can be set smaller than that of a conventional steering device, and a further insensitive characteristic can be realized. Therefore, the relationship between the practical steering angle and the traveling speed can be made flat.
続いて、図7を参照して、本発明に係る電子装置を適用した制御装置40について説明する。
図7に示すように、制御装置40は、通常時に使用するメインCPU41と、メインCPU41との間で相互に故障検出を行うサブCPU42を有しており、さらには、メインCPU41またはサブCPU42が故障したときに使用するバックアップCPU43を有している。これらメインCPU41、サブCPU42およびバックアップCPU43はそれぞれ切替回路44に接続されている。
Next, a
As shown in FIG. 7, the
また、切替回路44は、電動機駆動回路45に接続されているとともに図示しない切替スイッチを有しており、メインCPU41から出力される電動機駆動信号41aとバックアップCPU43から出力される電動機駆動信号43aのいずれを電動機駆動回路45に出力するかを切り替えている。電動機駆動回路45は、4個のFETのスイッチング素子からなるブリッジ回路で構成され、図示しないバッテリ電源に接続されており、切替回路44からの信号に基づいて、モータ27に電流を供給してモータ27を駆動するものである。
The switching
メインCPU41およびサブCPU42は、EPS電動機8を駆動するためのゲート駆動回路46を介してEPS電動機駆動回路47に接続されている。EPS電動機駆動回路47は、4個のFETのスイッチング素子からなるブリッジ回路で構成され、図示しないバッテリに接続されており、メインCPU41からのEPS駆動信号41bに基づいて、EPS電動機8に電流を供給してEPS電動機8を駆動するものである。さらに、EPS電動機駆動回路47とEPS電動機8の間には、EPS電動機8に供給される電流を検出する電動機電流検出手段71が設けられている。この電動機電流検出手段71によって検出されたEPS電動機8の電流は、メインCPU41に出力され、フィードバック制御に用いられる。
The
また、制御装置40には、実舵角比入力回路48が設けられている。実舵角比入力回路48は、変位センサ33によって検出された入力軸11(図2)の実偏心量をメインCPU41、サブCPU42、およびバックアップCPU43に出力するものである。他方、制御装置40は、操舵トルク入力回路49および車速入力回路50を備えている。操舵トルク入力回路49は、操舵トルクセンサTSからの操舵トルク信号TaをメインCPU41およびサブCPU42に出力している。また、車速入力回路50は、車速センサVSからの車速信号VaをメインCPU41、サブCPU42、およびバックアップCPU43にそれぞれ出力している。
Further, the
メインCPU41は、図8に示すように、可変舵角比装置10の制御を行うために、目標偏心量決定部51、偏差演算部52、PID制御部53、PWM信号生成部54、およびゲート駆動回路55を備えている。また、EPS制御を行うために、目標電流設定部56、偏差演算部57、PID制御部58、PWM信号生成部59を備えている。さらに、サブCPU42との間で相互に故障検出を行うためのサブCPU相互監視部60およびバックアップCPU43の故障を検出するためのバックアップCPU故障検出部61を備えている。
As shown in FIG. 8, the
まず、可変舵角比装置10の制御について説明すると、目標偏心量決定部51は、ROM等の記憶手段を備え、あらかじめ実験値または設計値に基づいて設定した車速信号Vaと目標偏心量の対応するデータ(変換テーブル)を記憶している。そして、目標偏心量決定部51は、車速信号Vaをアドレスとして対応する目標偏心量を読み出し、目標偏心量信号51aを偏差演算部52に出力する。ここで、目標偏心量は、車速信号Vaに対して、路面反力の大きい低速の場合には小さい値が対応づけられ、走行時の安定性を確保するために高速の場合には大きい値が対応づけられている。また、目標偏心量決定部51に入力される車速信号Vaは、図示しないF−Vコンバータを介して車速センサVSから入力された車速信号Vaをアナログ信号からディジタル信号に変換されたものである。
First, the control of the variable steering
偏差演算部52は、目標偏心量信号51aと変位センサ33によって検出された実偏心量(実舵角比に相当)を示す偏心量信号33aとの偏差を求め、偏差信号52aを出力する。偏心量信号33aは、実舵角比入力回路48を経て偏差演算部52に出力される。PID制御部53は、偏差信号52aに対して比例、積分、微分等の処理を施し、偏差をゼロに近づけるためにモータ27に供給する電流の向きと電流値とを示す駆動制御信号53aを生成して出力する。
The
PWM信号生成部54は、駆動制御信号53aに基づいてモータ27をPWM運転するためのPWM(パルス幅変調)信号54aをゲート駆動回路55に出力する。ゲート駆動回路55は、PWM信号54aに基づいて電動機駆動回路45の各FETのゲートを駆動して各FETをスイッチング駆動するための電動機駆動信号55aを切替回路44に出力する。
The PWM
続いてEPSの制御の工程を説明すると、目標電流設定部56は、ROM等の記憶手段を備え、あらかじめ実験値または設計値に基づいて設定した操舵トルク信号Taと目標偏心量の対応するデータ(変換テーブル)を記憶している。そして、目標電流設定部56は、操舵トルク信号Taをアドレスとして対応する目標電流値を読み出し、目標電流信号56aを偏差演算部57に出力する。
Subsequently, the EPS control process will be described. The target
偏差演算部57は、目標電流信号56aと電動機電流検出手段71によってEPS電動機8に供給されている電流信号71aとの偏差を求め、偏差信号57aをPID制御部58に出力する。PID制御部58は、偏差信号57aに対して比例、積分、微分等の処理を施し、偏差をゼロに近づけるためにEPS電動機8に供給する電流の向きと電流値とを示す駆動制御信号58aを生成してPWM信号生成部59に出力する。
The
PWM信号生成部59は、駆動制御信号58aに基づいてEPS電動機8をPWM運転するためのPWM(パルス幅変調)信号59aをゲート駆動回路46に出力する。ゲート駆動回路46は、PWM信号59aに基づいてEPS電動機駆動回路47の各FETのゲートを駆動して各FETをスイッチング駆動するための電動機駆動信号46aをEPS電動機駆動回路47に出力する。
The PWM
加えて、メインCPU41では、サブCPU相互監視部60において、サブCPU42との間で相互に故障検出を行っている。また、バックアップCPU故障検出部61においてバックアップCPU43の故障を検出している。このように、メインCPU41では、非常に多くの処理がなされている。
In addition, in the
また、サブCPU42およびバックアップCPU43としては、同一構造のCPUを用いており、それぞれサブプログラム制御部65と、バックアッププログラム制御部66と、判別ポート67とを有している。なお、サブプログラム制御部65には、本発明の「サブCPUに対応するプログラム」が書き込まれており、バックアッププログラム制御部66には本発明の「バックアップCPUに対応するプログラム」が書き込まれている。
Further, as the
サブCPU42におけるサブプログラム制御部65では、メインCPU41におけるサブCPU相互監視部60との間で相互に故障検出信号42aを交換し、互いの故障検出を行っている。そして、メインCPU41に故障が検出されたら、切替回路44に対して故障信号42bを出力する。切替回路44では故障信号42bを受けて、電動機駆動回路45に出力されていた電動機駆動信号41aの出力を停止させる。それに代わって、バックアップCPU43の電動機駆動信号43aを電動機駆動回路45に出力する。なお、サブCPU42においては、バックアッププログラム制御部66は作業を行っていない。
The sub
一方、バックアップCPU43におけるバックアッププログラム制御部66では、メインCPU41およびサブCPU42のうちの少なくとも一方が故障したときに、モータ27を駆動するための電動機駆動信号43aを生成して切替回路44に出力している。通常時、すなわちメインCPU41およびサブCPU42が正常に機能しているときは、バックアップCPU43で生成された電動機駆動信号43aが電動機駆動回路45に出力されることはない。メインCPU41およびサブCPU42のうちの少なくとも一方に故障が生じたときには、切替回路44が切り替わり、メインCPU41からの電動機駆動信号41aに代わって、バックアップCPU43からの電動機駆動信号43aが電動機駆動回路45に出力される。バックアップCPU43は、メインCPU41に故障が生じたときに使用されるものであり、メインCPU41およびサブCPU42のうちの少なくとも一方が故障したときには、メインCPU41による可変舵角比装置10の制御が不能となる。したがって、バックアップCPU43におけるバックアッププログラム制御部66では、フェールセーフの観点から、可変舵角比装置10をダル側(最大偏心量側)に移行させるための電動機駆動信号43aを生成して、切替回路44に出力している。電動機駆動信号43aを生成するにあたり、実舵角比入力回路48から出力される偏心量信号33aを用いたフィードバック制御がなされている。なお、バックアップCPU43においては、サブプログラム制御部65は作業を行っていない。
On the other hand, the backup
このように、サブCPU42およびバックアップCPU43における処理量は少ないものである。したがって、これらを同一構造のCPUとして製造し、それぞれ処理のために使用しないプログラムが書き込まれていても、大きな無駄とはならないものである。
Thus, the processing amount in the
さらに、サブCPU42およびバックアップCPU43における判別ポート67,67には、図示しない基板から判別電圧が与えられる。この基板から与えられる判別電圧によって、サブCPU42およびバックアップCPU43のどちらとして用いられるかを決定する。いま、サブCPU42における判別ポート67には0Vの電圧が与えられ、換言すればアースされており、バックアップCPU43における判別ポート67には5Vの電圧が与えられている。すなわち、基板にCPUを設置した際、サブCPU42を設置すべき位置に設置したCPUの判別ポート67には、0Vの電圧が自動的に与えられる。一方、バックアップCPU43を設置すべき位置に設置されたCPUの判別ポート67には、5Vの電圧が自動的に与えられる。
Further, the
これらの各CPUにおける判別処理手順について、図9に示すフローチャートを用いて説明すると、所定の位置にCPUが設置されて処理が開始される(S1)。処理が開始されると、判別ポート67に与えられる判別電圧を検出する(S2)。その結果、判別電圧が0Vであれば、サブCPU42として用いられるので、サブプログラムが実行される(S3)。一方、判別電圧が5Vであれば、バックアップCPU43として用いられるので、バックアッププログラムが実行される(S4)。サブプログラムが開始され、またはバックアッププログラムが実行された後は、制御等が終了したか否かを判断する(S5)。その結果、制御等が終了していなければ、ステップS2に戻って判別ポート67に与えられる判別電圧を検出する。一方、制御等が終了していれば、判別処理が終了する(S6)。このようにして、同一のCPUをそれぞれの位置に設置するのみで、自動的にサブCPU42およびバックアップCPU43を判別するので、サブCPU42およびバックアップCPU43を付け間違えることがなくなる。また、同一のCPUを製造するので、製造時にサブCPU42とバックアップCPU43との作り間違えや、プログラムの書き込み違いなどを防止することができる。
The determination processing procedure in each of these CPUs will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 9. The CPU is installed at a predetermined position and the processing is started (S 1). When the process is started, a discrimination voltage applied to the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、他の電子装置であっても、処理量の少ないプログラムを有するCPUを2つ以上有する電子装置であれば適用することができるものである。また、サブCPUおよびバックアップCPUに用いたCPUは同一構造のものとしたが、サブプログラム制御部およびバックアッププログラム制御部の両方を有していれば、同一構造でなくともよい。さらには、サブプログラムとバックアッププログラムの間で共通したルーチンがある場合には、これを一方のプログラムに書き込んで、両方で共用することもできる。このような共通ルーチンが多いプログラムが書き込まれている場合にも、同一構造のCPUを用いるのが効果的である。他方、サブCPUおよびバックアップCPUは、サブプログラム制御部およびバックアッププログラム制御部の他のプログラム制御部などを有していてもよい。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and two or more CPUs having a program with a small amount of processing can be used even in other electronic devices. Any electronic device can be used. Further, although the CPUs used for the sub CPU and the backup CPU have the same structure, they may not have the same structure as long as they have both the sub program control unit and the backup program control unit. Furthermore, if there is a routine common between the subprogram and the backup program, it can be written in one program and shared by both. Even when a program having many such common routines is written, it is effective to use CPUs having the same structure. On the other hand, the sub CPU and the backup CPU may have other program control units and the like of the sub program control unit and the backup program control unit.
1 可変舵角比操舵装置
2 ステアリングホイール(ハンドル)
10 可変舵角比装置
40 制御装置(電子装置)
41 メインCPU
42 サブCPU(第1CPU)
43 バックアップCPU(第2CPU)
65 サブプログラム制御部(第1プログラム)
66 バックアッププログラム制御部(第2プログラム)
67 判別ポート
W 操舵輪
1 Variable steering angle ratio steering device 2 Steering wheel (handle)
10 Variable rudder
41 Main CPU
42 Sub CPU (first CPU)
43 Backup CPU (second CPU)
65 Subprogram control unit (first program)
66 Backup program control unit (second program)
67 Discriminating port W Steering wheel
Claims (1)
前記基板は、前記第1CPUが設置される位置と前記第2CPUが設置される位置とにそれぞれ異なる判別電圧を与えるように構成され、
前記第1CPUおよび前記第2CPUは、前記第1プログラムと前記第2プログラムとの双方が書き込まれるとともに、前記判別電圧の入力に供される判別ポートを備えた同一のCPUであって、かつ、前記基板から前記判別ポートを介して入力した判別電圧に基づいて前記第1CPUと前記第2CPUとのどちらとして用いられるかを決定することを特徴とする電子装置。 An electronic device comprising a substrate on which a first CPU and a second CPU are mounted, and performing processing by a first program written in the first CPU and processing by a second program written in the second CPU,
The substrate is configured to give different determination voltages to a position where the first CPU is installed and a position where the second CPU is installed,
The first CPU and the second CPU are the same CPU having a discrimination port in which both the first program and the second program are written and used for inputting the discrimination voltage, and An electronic apparatus that determines which of the first CPU and the second CPU is used based on a discrimination voltage input from a substrate through the discrimination port.
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