JP5401875B2 - Steering angle detection device for vehicle and electric power steering device using the same - Google Patents

Steering angle detection device for vehicle and electric power steering device using the same Download PDF

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JP5401875B2 JP2008226318A JP2008226318A JP5401875B2 JP 5401875 B2 JP5401875 B2 JP 5401875B2 JP 2008226318 A JP2008226318 A JP 2008226318A JP 2008226318 A JP2008226318 A JP 2008226318A JP 5401875 B2 JP5401875 B2 JP 5401875B2
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Description

本発明は、車両のステアリング機構の絶対舵角を検出する車両用舵角検出装置及びこれを使用した電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering angle detection device that detects an absolute steering angle of a steering mechanism of a vehicle, and an electric power steering device using the same.

従来の車両用舵角検出装置としては、例えばスリットディスクのスリット部と2組のフォトインタラプタからなる検出部とにより当角度間隔で1/4周期ずれた2種の信号が出力され、イグニッションスイッチのオン時点からの一方の信号の角度位置が対応する頻度カウンタでカウントされ、この頻度カウンタによる頻度演算によりステアリング中立を特定し、所定のサンプリング数が得られた後では、頻度から平均へとステアリング中立を移行することにより、走行初期ではステアリング中立の確定が早くなり、それ以降ではステアリング中立はより正確なものに近づけるようにしたステアリング中立演算装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As a conventional vehicle rudder angle detection device, for example, two types of signals shifted by a quarter cycle at the angular interval are output by a slit part of a slit disk and a detection part composed of two sets of photo interrupters. The angular position of one of the signals from the on point is counted by the corresponding frequency counter, and the steering neutral is specified by the frequency calculation by this frequency counter. After a predetermined number of samples is obtained, the steering neutral from the frequency to the average is obtained. Therefore, a steering neutral calculation device has been proposed in which the steering neutral is quickly determined in the early stage of traveling, and thereafter the steering neutral is closer to a more accurate one (see, for example, Patent Document 1).

また、ステアリングホイールの操舵角に応じて増減するステアリングカウント値を求め、その増減傾向に基づいて右方向及び左方向の操舵角ピークMAX、MINを検出し、所定期間内に連続してMAX、MINが検出された場合は最後のピークのみを有効値とし、直進状態付近において検出されたMAX、MINでなく、且つMAX又はMINの連続検出とならないMAX又はMINの連続検出とならないMAX、MINをそれぞれPKH,PKLとして採用し、中立位置演算の基礎データとするようにした中立位置検出装置も提案されている(例えば、特許文献2に参照)。
特許第3341345号公報 特開平8−122054号公報
Further, a steering count value that increases / decreases according to the steering angle of the steering wheel is obtained, and the steering angle peaks MAX, MIN in the right direction and the left direction are detected based on the increase / decrease tendency, and MAX, MIN are continuously detected within a predetermined period. Is detected, only the last peak is regarded as an effective value, and MAX and MIN detected in the vicinity of the straight-ahead state and MAX or MIN not detected continuously in MAX or MIN are not detected. There has also been proposed a neutral position detection device that is adopted as PKH and PKL and used as basic data for neutral position calculation (see, for example, Patent Document 2).
Japanese Patent No. 3341345 JP-A-8-122054

しかしながら、上記特許文献1に記載の従来例にあっては、舵角が出現する頻度の記録や、舵角の平均などの複雑な演算を必要とすると共に、長時間の旋回などによる誤推定が生じやすいという未解決の課題がある。
また、上記特許文献2に記載の従来例にあっては、左右の操舵角のピーク値を平均して中立点を演算するので、長時間の旋回や片方の修正舵などによる誤推定の可能性があるという未解決の課題があると共に、中立点位置を既知とする必要があるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、簡易な演算処理で、長時間の旋回や片方の修正舵などによる誤推定を抑制することができる車両用舵角検出装置及びこれを使用した電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
However, the conventional example described in Patent Document 1 requires a complicated calculation such as recording the frequency at which the rudder angle appears and the average of the rudder angle, and erroneous estimation due to a long turn or the like. There is an unsolved problem that is likely to occur.
Further, in the conventional example described in Patent Document 2, since the neutral point is calculated by averaging the peak values of the left and right steering angles, there is a possibility of erroneous estimation due to a long turn or one of the corrected rudder. There is an unsolved problem that there is an unsolved problem, and there is an unsolved problem that the neutral point position needs to be known.
Accordingly, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and a vehicle that can suppress erroneous estimation due to a long turn or a one-sided rudder with a simple arithmetic process. An object of the present invention is to provide a steering angle detection device for an automobile and an electric power steering device using the same.

上記目的を達成するために、請求項1に係る車両用舵角検出装置は、車両のステアリング機構の相対舵角θrを検出する相対舵角検出手段と、既知の車両全舵角範囲θtを記憶する全舵角範囲記憶手段と、該全舵角範囲記憶手段に記憶された前記車両全舵角範囲θtと、前記相対舵角検出手段で検出した前記相対舵角θrとに基づいて前記ステアリング機構の絶対舵角推定値θaを演算する絶対舵角推定値演算手段とを備え、前記絶対舵角推定値演算手段は、操舵時における正負の符号付きの前記相対舵角θrについて、正方向を大、負方向を小としたときに最大となる前記相対舵角θrの最大値θrmax、及び正方向を大、負方向を小としたときに最小となる前記相対舵角θrの最小値θrminを検出する操舵範囲検出手段と、該操舵範囲検出手段で検出した最大値θrmax及び最小値θrminと前記車両全舵角範囲θtとに基づいて、舵角の中立点が存在する中立点存在舵角範囲の最大値θnmax及び最小値θnminを推定し、推定した最大値θnmax及び最小値θnminと前記車両全舵角範囲θtとに基づいて中点舵角範囲θnrangeを演算する中点舵角範囲演算部と、該中点舵角範囲演算部で演算した中点舵角範囲の最大値θnmax及び最小値θnminに基づいて絶対舵角推定値θaを演算する絶対舵角演算部と、を備えていることを特徴としている。 To achieve the above object, a vehicle steering angle detection device according to claim 1 stores a relative steering angle detection means for detecting a relative steering angle θr of a steering mechanism of a vehicle, and a known vehicle total steering angle range θt. The steering mechanism based on the total steering angle range storage means, the vehicle total steering angle range θt stored in the total steering angle range storage means, and the relative steering angle θr detected by the relative steering angle detection means. Absolute steering angle estimated value calculating means for calculating the absolute steering angle estimated value θa of the steering wheel , and the absolute steering angle estimated value calculating means increases the positive direction of the relative steering angle θr with a positive / negative sign during steering. The maximum value θrmax of the relative rudder angle θr that is maximum when the negative direction is small and the minimum value θrmin of the relative rudder angle θr that is minimum when the positive direction is large and the negative direction is small are detected. And a steering range detecting means for detecting the steering range. Based on the maximum value θrmax and minimum value θrmin detected by the means and the vehicle total steering angle range θt, the maximum value θnmax and the minimum value θnmin of the neutral point existing steering angle range where the neutral point of the steering angle exists are estimated, A midpoint rudder angle range computing unit that computes a midpoint rudder angle range θrange based on the estimated maximum value θnmax and minimum value θnmin and the vehicle total rudder angle range θt, and the midpoint rudder angle range computation unit And an absolute rudder angle calculation unit that calculates an absolute rudder angle estimated value θa based on the maximum value θnmax and the minimum value θnmin of the midpoint rudder angle range .

さらに、請求項に係る車両用舵角検出装置は、請求項に係る発明において、前記中点舵角範囲演算部は、前記相対舵角θrの最大値θrmax及び最小値θrminと前記車両全舵角範囲θtとに基づいて、
θnmax=(θrmax+θrmin)/2+{θt−(θrmax−θrmin)}/2
θnmin=(θrmax+θrmin)/2−{θt−(θrmax−θrmin)}/2
θnrange=θnmax−θnmin
の演算を行なって中立点舵角範囲θnrangeを算出することを特徴としている。
Further, in the vehicle steering angle detection device according to claim 2 , in the invention according to claim 1 , the midpoint steering angle range calculation unit calculates the maximum value θrmax and the minimum value θrmin of the relative steering angle θr and the total vehicle Based on the steering angle range θt,
θnmax = (θrmax + θrmin) / 2 + {θt− (θrmax−θrmin)} / 2
θnmin = (θrmax + θrmin) / 2− {θt− (θrmax−θrmin)} / 2
θrange = θnmax−θnmin
The neutral point rudder angle range θrange is calculated by performing the above calculation.

さらにまた、請求項に係る車両用舵角検出装置は、請求項1又は2に係る発明において、前記全舵角範囲θtが中立点に対して左右非対称である場合に、直進判定によりその中立点左右差θncopを推定する中立点左右差推定手段と、該中立点左右差推定手段です推定した中立左右差θncopに基づいて前記相対舵角θrの最大値θrmax及び最小値θrminの平均値でなる中立点暫定値θntempを補正する中立点暫定値補正手段と、前記中立点左右差θncopを不揮発性メモリに記憶する中立点左右差記憶手段と、車両の始動時に前記不揮発性メモリに記憶されている中立点左右差θncopに基づいて前記中立点暫定値θntempを補正する中立点舵角初期補正手段とを備えていることを特徴としている。 Furthermore, a steering angle detecting apparatus for a vehicle according to claim 3, in the invention according to claim 1 or 2, if the full steering angle range θt is asymmetrical with respect to the neutral point, the neutral by straight travel determination Neutral point left / right difference estimating means for estimating the left / right difference θncop, and the neutral left / right difference estimating means, which is an average value of the maximum value θrmax and the minimum value θrmin of the relative steering angle θr based on the estimated neutral left / right difference θncop. The neutral point provisional value correction means for correcting the neutral point provisional value θntemp, the neutral point right / left difference storage means for storing the neutral point left / right difference θncop in the nonvolatile memory, and stored in the nonvolatile memory at the start of the vehicle The neutral point steering angle initial correcting means for correcting the neutral point provisional value θntemp based on the neutral point left-right difference θncop is provided.

なおさらに、請求項に係る車両用舵角検出装置は、請求項乃至の何れか1つに係る発明において、前記中立点舵角範囲θnrangeに基づいて前記絶対舵角推定値θaに対する絶対舵角不感帯を設定する不感帯設定手段を備え、前記絶対舵角推定手段は、前記相対舵角θr、前記中立点舵角範囲θnrange及び前記絶対舵角不感帯に基づいて絶対舵角推定値θaを推定するように構成されていることを特徴としている。
また、請求項に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1乃至の何れか1項に記載の車両用舵角検出装置を備え、該車両用舵角検出装置で検出したステアリングホイールの絶対舵角に基づいて操舵制御を行なうことを特徴としている。
Still further, in the invention according to any one of claims 1 to 3 , the vehicle steering angle detection device according to claim 4 is an absolute value for the absolute steering angle estimation value θa based on the neutral point steering angle range θrange. A dead zone setting means for setting a rudder angle dead zone is provided, and the absolute rudder angle estimating means estimates an absolute rudder angle estimated value θa based on the relative rudder angle θr, the neutral point rudder angle range θ range and the absolute rudder angle dead zone. It is characterized by being configured.
An electric power steering apparatus according to a fifth aspect includes the vehicle steering angle detection device according to any one of the first to fourth aspects, and the steering wheel absolute steering detected by the vehicle steering angle detection apparatus. The steering control is performed based on the angle.

本発明によれば、相対舵角検出手段で検出した車両のステアリング機構の相対舵角θrと全舵角範囲記憶手段に記憶されている既知の車両全舵角範囲とに基づいてステアリング機構の絶対舵角推定値θaを演算するので、複雑な演算処理を行なうことなく正確な絶対舵角推定値θaを演算することができる。
また、絶対舵角推定値演算手段で、相対舵角θrの最大値θrmax及び最小値θrminと車両全舵角範囲θtとに基づいて舵角の中立点が存在する中立点存在舵角範囲の最大値θnmax及び最小値θnminを推定し、推定値した最大値θnmax及び最小値θnminと車両全舵角範囲θtとに基づいて中立点舵角範囲θnrangeを演算し、この中立点舵角範囲θnrangeの最大値θnmax及び最小値θnminに基づいて絶対舵角θaを演算することにより、長時間の旋回や片方の修正舵などによる誤推定を抑制して正確な中立点を演算することができる。
また、上記効果を有する車両用舵角検出装置を電動パワーステアリング装置に適用することにより、ステアリングホイール戻り制御等の操舵制御を正確に行なうことができる。
According to the present invention, the absolute value of the steering mechanism is determined based on the relative steering angle θr of the vehicle steering mechanism detected by the relative steering angle detection means and the known total steering angle range stored in the total steering angle range storage means. Since the steering angle estimated value θa is calculated, the accurate absolute steering angle estimated value θa can be calculated without performing complicated calculation processing.
Further, the absolute rudder angle estimated value calculation means calculates the maximum of the neutral point existing rudder angle range where the neutral point of the rudder angle exists based on the maximum value θrmax and the minimum value θrmin of the relative rudder angle θr and the vehicle total rudder angle range θt. A value θnmax and a minimum value θnmin are estimated, a neutral point steering angle range θnrange is calculated based on the estimated maximum value θnmax and minimum value θnmin and the vehicle total steering angle range θt, and the maximum of the neutral point steering angle range θnrange is calculated. By calculating the absolute rudder angle θa based on the value θnmax and the minimum value θnmin, it is possible to calculate an accurate neutral point while suppressing erroneous estimation due to a long turn or one of the modified rudder.
Further, by applying the vehicle steering angle detection device having the above effects to the electric power steering device, steering control such as steering wheel return control can be performed accurately.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明を操舵装置に適用した場合の一実施形態を示す全体構成図であって、図中、1は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール1に運転者から作用される操舵力が回転体としてのステアリングシャフト2に伝達される。このステアリングシャフト2は、一端がステアリングホイール1に連結された入力軸2aと、この入力軸2aの他端に図示しないトーションバーを介して連結された出力軸2bとで構成されている。そして、ステアリングシャフト2に伝達される操舵トルクが操舵トルクセンサ4によって検出される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a steering device. In the figure, reference numeral 1 denotes a steering wheel, and a steering force applied to the steering wheel 1 from a driver. Is transmitted to the steering shaft 2 as a rotating body. The steering shaft 2 includes an input shaft 2a having one end connected to the steering wheel 1 and an output shaft 2b connected to the other end of the input shaft 2a via a torsion bar (not shown). Then, the steering torque transmitted to the steering shaft 2 is detected by the steering torque sensor 4.

一方、出力軸2bに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント5を介してロアシャフト6に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント7を介してピニオンシャフト8に伝達される。このピニオンシャフト8に伝達された操舵力はステアリングギヤ機構9を介してタイロッド10に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ機構9は、ピニオンシャフト8に連結されたピニオン9aとこのピニオン9aに噛合するラック9bとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン9aに伝達された回転運動をラック9bで直進運動に変換している。   On the other hand, the steering force transmitted to the output shaft 2 b is transmitted to the lower shaft 6 via the universal joint 5 and further transmitted to the pinion shaft 8 via the universal joint 7. The steering force transmitted to the pinion shaft 8 is transmitted to the tie rod 10 via the steering gear mechanism 9 to steer a steered wheel (not shown). Here, the steering gear mechanism 9 is configured in a rack and pinion type having a pinion 9a connected to the pinion shaft 8 and a rack 9b meshing with the pinion 9a, and the rack 9b transmits the rotational motion transmitted to the pinion 9a. It has been converted to straight movement.

ステアリングシャフト2の出力軸2bには、操舵補助力を出力軸2bに伝達する操舵補助機構11が連結されている。この操舵補助機構11は、出力軸2bに連結した減速機構12と、この減速機構12に連結された操舵補助力を発生する例えば直流モータで構成される電動モータ13とを備えている。この電動モータ13には、その回転角θmを検出するエンコーダ、レゾルバ等で構成されるモータ角度センサ14が設けられている。   A steering assist mechanism 11 for transmitting a steering assist force to the output shaft 2b is connected to the output shaft 2b of the steering shaft 2. The steering assist mechanism 11 includes a speed reduction mechanism 12 connected to the output shaft 2b, and an electric motor 13 composed of, for example, a DC motor that generates a steering assist force connected to the speed reduction mechanism 12. The electric motor 13 is provided with a motor angle sensor 14 composed of an encoder, a resolver and the like for detecting the rotation angle θm.

そして、操舵トルクセンサ4、モータ角度センサ14及び車速センサ15で検出した操舵トルクT、モータ角度θm及び車速検出値Vsが制御装置16に入力され、この制御装置16で絶対舵角推定値θaを演算するとともに、電動モータ13を駆動制御する。また、制御装置16にはバッテリ17からの直流電力が直接及びイグニッションスイッチ18を介して供給されている。   Then, the steering torque T, the motor angle θm, and the vehicle speed detection value Vs detected by the steering torque sensor 4, the motor angle sensor 14, and the vehicle speed sensor 15 are input to the control device 16, and the absolute steering angle estimated value θa is obtained by the control device 16. While calculating, the drive control of the electric motor 13 is performed. Further, direct current power from the battery 17 is supplied to the control device 16 directly and via the ignition switch 18.

制御装置16は、例えばマイクロコンピュータで構成され、その構成は機能ブロック図で表すと図2に示すようになる。すなわち、制御装置16は、操舵トルクセンサ4で検出した操舵トルクT及び車速センサ15で検出した車速検出値Vsが入力されこれらに基づいて電動モータ13に対する電流指令値Irefを演算する電流指令値演算部21と、この電流指令値演算部21で算出された電流指令値Irefとモータ電流検出部19で検出されたモータ電流Imとに基づいて電流フィードバック処理を行って電圧指令値を算出する電流フィードバック制御部22と、この電流フィードバック制御部22で算出された電圧指令値Vrefが入力されて電動モータ13を駆動制御するモータ駆動回路23と備えている。   The control device 16 is configured by a microcomputer, for example, and the configuration is shown in FIG. 2 in a functional block diagram. That is, the control device 16 receives the steering torque T detected by the steering torque sensor 4 and the vehicle speed detection value Vs detected by the vehicle speed sensor 15, and calculates the current command value calculation for calculating the current command value Iref for the electric motor 13 based on these. Current feedback for calculating a voltage command value by performing a current feedback process based on the current command value Iref calculated by the unit 21 and the current command value calculation unit 21 and the motor current Im detected by the motor current detection unit 19 A control unit 22 and a motor drive circuit 23 that drives the electric motor 13 by receiving the voltage command value Vref calculated by the current feedback control unit 22 are provided.

また、制御装置16は、前記ステアリングギヤ機構9のラック9bのストロークとステアリングホイール1を1回転即ちピニオンシャフト8が一回転したときにラック9bが移動する距離(例えば50mm/回転)とから求められる既知の全舵角範囲θtを記憶する例えばEEPROMで構成される不揮発性メモリ24と、この不揮発性メモリ24に記憶された全舵角範囲θtと、モータ角度センサ14で検出したモータ角度情報基づいて演算した相対舵角θrとに基づいて絶対舵角推定値θaを演算する絶対舵角演算部26と、この絶対舵角演算部26で演算した絶対舵角推定値θaを微分して絶対舵角速度ωを算出する微分回路27と、絶対舵角演算部26で演算した絶対舵角推定値θa、微分回路27で演算した絶対舵角速度ω及び車速検出値Vsに基づいて転舵状態でステアリングホイール1への操舵力を緩めたときにステアリングホイール2を中立点位置に戻す所謂ハンドル戻し制御を行うハンドル戻し制御部28と、このハンドル戻し制御部28で算出したハンドル戻し制御信号HRと電流指令値演算部21から出力される電流指令値Irefとを加算して電流フィードバック制御部22に供給する加算器29とを備えている。   The control device 16 is obtained from the stroke of the rack 9b of the steering gear mechanism 9 and the distance (for example, 50 mm / rotation) that the rack 9b moves when the steering wheel 1 rotates once, that is, when the pinion shaft 8 rotates once. Based on a non-volatile memory 24 configured by, for example, an EEPROM for storing a known total rudder angle range θt, a total rudder angle range θt stored in the non-volatile memory 24, and motor angle information detected by the motor angle sensor 14. Based on the calculated relative rudder angle θr, an absolute rudder angle calculation unit 26 that calculates an absolute rudder angle estimated value θa, and an absolute rudder angle estimated value θa calculated by the absolute rudder angle calculation unit 26 is differentiated to obtain an absolute rudder angular velocity. A differential circuit 27 for calculating ω, an absolute steering angle estimated value θa calculated by the absolute steering angle calculator 26, an absolute steering angular speed ω calculated by the differential circuit 27, and a vehicle speed detection A steering wheel return control unit 28 that performs so-called steering wheel return control that returns the steering wheel 2 to the neutral position when the steering force to the steering wheel 1 is loosened in a steered state based on the value Vs, and the steering wheel return control unit 28 An adder 29 is provided that adds the calculated handle return control signal HR and the current command value Iref output from the current command value calculation unit 21 and supplies the sum to the current feedback control unit 22.

ここで、不揮発性メモリ24には、前述したようにステアリングギヤ機構9の仕様によって決定されるラックストロークとステアリングホイール1を1回転させたときにラック9bが移動する距離とから求めた全舵角範囲θtを記憶するか、又は工場出荷時における操舵装置1の最終調整終了時にステアリングホイール2を一方のラックエンドに当接した状態から他方のラックエンドに当接するまでの舵角を検出することにより求めた全舵角範囲θtを記憶する。   Here, in the nonvolatile memory 24, as described above, the total steering angle obtained from the rack stroke determined by the specification of the steering gear mechanism 9 and the distance the rack 9b moves when the steering wheel 1 is rotated once. By storing the range θt, or by detecting the steering angle from the state in which the steering wheel 2 contacts one rack end to the other rack end when the final adjustment of the steering device 1 at the time of factory shipment is completed The obtained total rudder angle range θt is stored.

また、絶対舵角演算部26は、図2に示すように、モータ角度センサとこの絶対舵角演算部26で実行する絶対舵角演算処理等の各種プログラムを格納するROM26aと、絶対舵角演算部26で実行する各処理の処理過程で必要とする値等を記憶するRAM26bとが接続されている。
そして、図3に示すように、絶対舵角演算部26は、モータ角度センサ14から出力されるモータ角度θmに基づいて相対舵角θrを演算する相対舵角演算部31を有し、この相対舵角演算部31から出力される相対舵角θrが最大値検出部32及び最小値検出部33に入力される。
Further, as shown in FIG. 2, the absolute steering angle calculation unit 26 includes a ROM 26a for storing various programs such as a motor angle sensor and an absolute steering angle calculation process executed by the absolute steering angle calculation unit 26, and an absolute steering angle calculation. A RAM 26b that stores values and the like required in the course of each process executed by the unit 26 is connected.
As shown in FIG. 3, the absolute steering angle calculation unit 26 includes a relative steering angle calculation unit 31 that calculates a relative steering angle θr based on the motor angle θm output from the motor angle sensor 14. The relative steering angle θr output from the steering angle calculation unit 31 is input to the maximum value detection unit 32 and the minimum value detection unit 33.

最大値検出部32は、入力側に相対舵角演算部31から相対舵角θrが入力されるとともに、出力側に前回の最大値θrmax(n-1)を遅延保持する遅延器34が接続され、この遅延器34に保持された前回の最大値θrmax(n-1)が入力側に供給されている。そして、最大値検出部32では、入力された相対舵角θrと前回の最大値θrmax(n-1)とを比較して、θr>θrmax(n-1)であるときには、入力された相対舵角θrを最大値θrmax(n)として出力し、θr≦θrmax(n-1)であるときには前回の最大値θrmax(n-1)を最大値θrmax(n)として出力する。   The maximum value detection unit 32 receives the relative steering angle θr from the relative steering angle calculation unit 31 on the input side, and is connected to the delay unit 34 that delays and holds the previous maximum value θrmax (n−1) on the output side. The previous maximum value θrmax (n−1) held in the delay unit 34 is supplied to the input side. Then, the maximum value detection unit 32 compares the input relative steering angle θr with the previous maximum value θrmax (n−1), and when θr> θrmax (n−1), the input relative steering angle. The angle θr is output as the maximum value θrmax (n). When θr ≦ θrmax (n−1), the previous maximum value θrmax (n−1) is output as the maximum value θrmax (n).

最小値検出部33は、入力側に相対舵角演算部31から相対舵角θrが入力されるとともに、出力側に前回の最小値θrmin(n-1)を遅延保持する遅延器35が接続され、この遅延器35に保持された前回の最小値θrmin(n-1)が入力側に供給されている。そして、最小値検出部33では、入力された相対舵角θrと前回の最小値θrmin(n-1)とを比較して、θr<θrmin(n-1)であるときには、入力された相対舵角θrを最小値θrmin(n)として出力し、θr≦θrmin(n-1)であるときには前回の最小値θrmin(n-1)を最小値θrmin(n)として出力する。   The minimum value detection unit 33 receives the relative steering angle θr from the relative steering angle calculation unit 31 on the input side, and is connected to the delay unit 35 that delays and holds the previous minimum value θrmin (n−1) on the output side. The previous minimum value θrmin (n−1) held in the delay unit 35 is supplied to the input side. The minimum value detection unit 33 compares the input relative rudder angle θr with the previous minimum value θrmin (n−1). When θr <θrmin (n−1), the input relative rudder angle is compared. The angle θr is output as the minimum value θrmin (n), and when θr ≦ θrmin (n−1), the previous minimum value θrmin (n−1) is output as the minimum value θrmin (n).

そして、最大値検出部32から出力される最大値θrmax(n)と最小値検出部33から出力される最小値θrminとが加算器36で加算され、この加算器36の加算出力が1/2を乗算する乗算器37に供給されて中立点暫定値θntempを算出する。そして、算出された中立点暫定値θntempを減算器38に供給して相対舵角θrから中立点暫定値θmtempを減算することにより、絶対舵角暫定値θatempを算出し、算出した絶対舵角暫定値θatempを不感帯設定部39に出力する。   Then, the maximum value θrmax (n) output from the maximum value detection unit 32 and the minimum value θrmin output from the minimum value detection unit 33 are added by the adder 36, and the addition output of the adder 36 is ½. Is supplied to a multiplier 37 to calculate a neutral point provisional value θntemp. Then, by supplying the calculated neutral point provisional value θntemp to the subtractor 38 and subtracting the neutral point provisional value θmtemp from the relative rudder angle θr, the absolute rudder angle provisional value θatemp is calculated, and the calculated absolute rudder angle provisional The value θatemp is output to the dead zone setting unit 39.

一方、最大値検出部32から出力される最大値θrmax(n)及び最小値検出部33から出力される最小値θrmin(n)が減算器40に供給されて、最大値θrmax(n)から最小値θrmin(n)が減算され、この減算値と不揮発性メモリ24から読出された全舵角範囲値θtとが減算器41に供給されて、全舵角範囲値θtから減算値(θrmax(n)−θrmin(n))が減算されて中立点舵角範囲θnrangeが算出される。そして、算出された中立点舵角範囲θnrangeが直接不感帯幅設定部39に供給されるとともに、中立点舵角範囲θnrangeに1/2を乗算する乗算器42に供給されて不感帯幅θdbが算出され、この不感帯幅θdbが不感帯設定部39に供給される。   On the other hand, the maximum value θrmax (n) output from the maximum value detector 32 and the minimum value θrmin (n) output from the minimum value detector 33 are supplied to the subtractor 40, and the minimum value θrmax (n) is determined from the maximum value θrmax (n). The value θrmin (n) is subtracted, and the subtracted value and the total steering angle range value θt read from the nonvolatile memory 24 are supplied to the subtractor 41, and the subtracted value (θrmax (n ) −θrmin (n)) is subtracted to calculate the neutral point steering angle range θrange. Then, the calculated neutral point rudder angle range θrange is directly supplied to the dead band width setting unit 39, and is also supplied to the multiplier 42 that multiplies the neutral point rudder angle range θrange by 1/2 to calculate the dead band width θdb. The dead zone width θdb is supplied to the dead zone setting unit 39.

不感帯設定部39では、中立点舵角範囲θnrangeに基づいて絶対舵角θaを出力するか否かを判定し、その判定結果が絶対舵角θaを出力しないものであるときには、絶対舵角θaの出力を禁止し、絶対舵角を出力するものであるときには、入力される絶対舵角暫定値θatempと不感帯幅θdbとを比較して、両者の関係が−θdb≦θatemp≦θdbであるときには、絶対舵角θaを“0”に設定し、θatemp>θdbであるときにはθa=θatemp−θdbの演算を行なって絶対舵角θaを算出し、θatemp<−θdbであるときにはθa=θatemp+θdbの演算を行なって絶対舵角θaを算出し、算出した絶対舵角θaを微分回路27及びハンドル戻し制御部28に出力する。   The dead zone setting unit 39 determines whether or not to output the absolute steering angle θa based on the neutral-point steering angle range θrange, and when the determination result does not output the absolute steering angle θa, the absolute steering angle θa When the output is prohibited and the absolute steering angle is output, the absolute steering angle provisional value θatemp input is compared with the dead zone width θdb. When the relationship between the two is −θdb ≦ θatemp ≦ θdb, When the steering angle θa is set to “0”, θa = θatemp−θdb is calculated when θatemp> θdb, and the absolute steering angle θa is calculated. When θatemp <−θdb, θa = θatemp + θdb is calculated. The absolute steering angle θa is calculated, and the calculated absolute steering angle θa is output to the differentiation circuit 27 and the steering wheel return control unit 28.

この不感帯幅設定器39では、図4に示す不感帯設定処理を実行する。
この不感帯設定処理は、先ず、ステップS1で、入力される絶対舵角暫定値θatemp、中立点舵角範囲θnrange及び不感帯幅θdbを読込み、次いでステップS2に移行して、中立点舵角範囲θnrangeが予め設定した所定値θns以下であるか否かを判定する。この判定は、絶対舵角推定値θaを出力するか否かを判定するものであり、θnrange>θnsであるときには、始動後のステアリングホイール1の操舵範囲が小さくて中立点舵角範囲θnrangeの最大値θnmax及び最小値θnminの偏差が小さく安定した中立点を求めることができないものと判断してステップS3に移行して、絶対舵角推定値θaの出力を禁止してから前記ステップS1に戻る。
This dead band width setting unit 39 executes a dead band setting process shown in FIG.
In this dead zone setting process, first, in step S1, the input absolute steering angle provisional value θatemp, neutral point steering angle range θrange and dead zone width θdb are read, and then the process proceeds to step S2 where the neutral point steering angle range θrange is obtained. It is determined whether or not the predetermined value θns or less. This determination is performed to determine whether or not the absolute steering angle estimated value θa is to be output. When θrange> θns, the steering range of the steering wheel 1 after starting is small and the maximum of the neutral-point steering angle range θrange When it is determined that a stable neutral point with a small deviation between the value θnmax and the minimum value θnmin cannot be obtained, the process proceeds to step S3, the output of the absolute steering angle estimated value θa is prohibited, and the process returns to step S1.

一方、ステップS2の判定結果がθnrange≦θnsであるときには、ステアリングホイール1の操舵範囲が大きくなり、中立点舵角範囲θnrangeが拡がり、安定した中立点を求めることができ、絶対舵角推定値θaの出力が可能であるものと判断してステップS4に移行する。
このステップS4では、前記ステップS1で読込んだ絶対舵角暫定値θatempが不感帯幅−θdb及びθdbの範囲内であるか否かを判定し、−θdb≦θatemp≦θdbであるときには不感帯幅内であるものと判断して、ステップS5に移行して絶対舵角推定値θaを“0”に設定してからステップS9に移行する。
On the other hand, when the determination result of step S2 is θrange ≦ θns, the steering range of the steering wheel 1 is increased, the neutral point steering angle range θrange is expanded, and a stable neutral point can be obtained, and the absolute steering angle estimated value θa Is determined to be possible, and the process proceeds to step S4.
In this step S4, it is determined whether or not the absolute steering angle provisional value θatemp read in step S1 is within the range of the dead zone widths −θdb and θdb. If −θdb ≦ θatemp ≦ θdb, it is within the dead zone width. If it is determined that there is, the process proceeds to step S5, the absolute steering angle estimated value θa is set to “0”, and the process proceeds to step S9.

ステップS4の判定結果が、不感帯幅内ではないときにはステップS6に移行して、絶対舵角暫定値θatempが不感帯幅θdbより大きいか否かを判定し、θatemp>θdbであるときにはステップS7に移行して、絶対舵角暫定値θatempから不感帯幅θdbを減算した値(θatemp−θdb)を絶対舵角推定値θaとして設定してからステップS9に移行する。   When the determination result of step S4 is not within the dead zone width, the routine proceeds to step S6, where it is determined whether or not the absolute steering angle provisional value θatemp is larger than the dead zone width θdb. When θatemp> θdb, the routine proceeds to step S7. Then, a value obtained by subtracting the dead zone width θdb from the absolute steering angle provisional value θatemp (θatemp−θdb) is set as the absolute steering angle estimated value θa, and then the process proceeds to step S9.

さらに、ステップS4の判定結果がθatemp<−θdbであるときには、ステップS8に移行して、絶対舵角暫定値θatempに不感帯幅θdbを加算した値(θatemp+θdb)を絶対舵角推定値θaとして設定してからステップS9に移行する。
ステップS9では、ステップS5、ステップS7及びステップS8の何れかで設定された絶対舵角推定値θaを微分回路27及びハンドル戻し制御部28に出力してから前記ステップS1に戻る。
Furthermore, when the determination result in step S4 is θatemp <−θdb, the process proceeds to step S8, and a value (θatemp + θdb) obtained by adding the dead zone width θdb to the absolute steering angle provisional value θatemp is set as the absolute steering angle estimated value θa. Then, the process proceeds to step S9.
In step S9, the absolute steering angle estimated value θa set in any of step S5, step S7 and step S8 is output to the differentiation circuit 27 and the steering wheel return control unit 28, and then the process returns to step S1.

このため、不感帯設定器39から出力される絶対舵角推定値θaは、図5に示す絶対舵角暫定値θatempが不感帯幅−θdbからθdbの範囲であるときには絶対舵角推定値θaが“0”に維持され、絶対舵角暫定値θatempが不感帯幅−θdbより小さいときには絶対舵角暫定値θatempに不感帯幅θdbを加算した値が絶対舵角推定値θaとなり、逆に絶対舵角暫定値θatempが不感帯幅θdbより大きいときには、絶対舵角暫定値θatempから不感帯幅θdbを減算した値が絶対舵角推定値θaとなる。   For this reason, the absolute rudder angle estimated value θa output from the dead band setting unit 39 is such that the absolute rudder angle estimated value θa is “0” when the provisional absolute rudder angle value θatemp shown in FIG. 5 is in the range of the dead band width −θdb to θdb. When the absolute steering angle provisional value θatemp is smaller than the dead zone width −θdb, a value obtained by adding the dead zone width θdb to the absolute steering angle provisional value θatemp becomes the absolute steering angle estimated value θa, and conversely, the absolute steering angle provisional value θatemp Is larger than the dead zone width θdb, a value obtained by subtracting the dead zone width θdb from the absolute steering angle provisional value θatemp is the absolute steering angle estimated value θa.

ここで、絶対舵角演算部26での絶対舵角θaの演算は、基本的には、下記(1)〜(3)式の演算を行なって中立点が存在する中立点舵角範囲θnrangeを算出し、算出した中立点舵角範囲θnrangeの最大値θnmax及び最小値θnminの平均値を算出して絶対舵角推定値θaを算出することになる。
θnmax=(θrmax+θrmin)/2+{θt−(θrmax−θrmin)}/2
…………(1)
θnmin=(θrmax+θrmin)/2−{θt−(θrmax−θrmin)}/2
…………(2)
θnrange=θnmax−θnmin …………(3)
すなわち、前記(1)式を整理すると、
θnmax=θrmin+θt/2 …………(4)
となり、
前記(2)式を整理すると、
θnmin=θrmax−θt/2 …………(5)
となる。
Here, the absolute rudder angle θa in the absolute rudder angle calculation unit 26 is basically calculated by the following formulas (1) to (3) to obtain a neutral point rudder angle range θrange in which a neutral point exists. The absolute steering angle estimated value θa is calculated by calculating the average value of the maximum value θnmax and the minimum value θnmin of the calculated neutral point steering angle range θrange.
θnmax = (θrmax + θrmin) / 2 + {θt− (θrmax−θrmin)} / 2
………… (1)
θnmin = (θrmax + θrmin) / 2− {θt− (θrmax−θrmin)} / 2
………… (2)
θrange = θnmax−θnmin (3)
That is, if the above formula (1) is arranged,
θnmax = θrmin + θt / 2 (4)
And
Organizing the equation (2),
θnmin = θrmax−θt / 2 (5)
It becomes.

そして、中立点暫定値θntempは、中立点舵角範囲θnrangeの最大値θnmax及び最小値θnminの平均値となり、これに前記(4)式及び(5)式を代入することにより下記(6)式で表すことができ、中立点舵角範囲θnrangeは前記(3)式に前記(4)式及び(5)式を代入することにより下記(7)式で表すことができる。
θntemp=(θnmax+θnmin)/2
=(θrmax+θrmin)/2 …………(6)
θnrange=θnmax−θnmin
=θt−(θrmax−θrmin) …………(7)
The neutral point provisional value θntemp is an average value of the maximum value θnmax and the minimum value θnmin of the neutral point steering angle range θnrange, and the following equation (6) is obtained by substituting the above equations (4) and (5). The neutral point steering angle range θrange can be expressed by the following equation (7) by substituting the above equations (4) and (5) into the above equation (3).
θntemp = (θnmax + θnmin) / 2
= (Θrmax + θrmin) / 2 (6)
θrange = θnmax−θnmin
= Θt− (θrmax−θrmin) (7)

したがって、図3に示すように、乗算器37の出力が中立点暫定値θntempとなり、この中立点暫定値θntempを相対舵角θrから減算することにより、絶対舵角暫定値θatempを算出することができる。また、減算器41の出力が中立点舵角範囲θnrangeとなり、この中立点舵角範囲θnrangeの1/2の値を不感帯幅θdbとして設定する。   Therefore, as shown in FIG. 3, the output of the multiplier 37 becomes the neutral point provisional value θntemp, and by subtracting the neutral point provisional value θntemp from the relative steering angle θr, the absolute steering angle provisional value θatemp can be calculated. it can. Further, the output of the subtractor 41 becomes the neutral point rudder angle range θrange, and a value ½ of the neutral point rudder angle range θrange is set as the dead zone width θdb.

さらに、ハンドル戻し制御部28では、図6に示すように、絶対舵角推定値θaに基づいて所定関数でハンドル戻し基本電流値Irを出力するハンドル戻し基本電流回路50と、車速検出値Vsを入力して所定関数により車速検出値Vsに応じたゲインGvを出力するゲイン回路51と、ハンドル戻し基本電流回路50からのハンドル戻し基本電流値Irとゲイン回路51からのゲインGvとを乗算する乗算器52と、乗算器52からの出力Ir・Gvを接点a又はbに切換えて出力するスイッチ53と、スイッチ53が接点b側に切換えられたときの出力を0とする零出力回路54と、絶対舵角推定θa及び絶対舵角速度ωを入力し、両者の符号の一致又は不一致を判定する符号判定回路55とで構成されている。
符号判定回路55は、判定信号としてスイッチ信号SWを出力してスイッチ53の接点を切換えるが、絶対舵角推定値θa及び舵角速度ωの符号が一致のときにスイッチ信号SWで接点bに切換える。また、スイッチ53の接点a,bは、舵角速度ωが零となったことを検出する回路(図示せず)からも切換えられるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 6, the steering wheel return control unit 28 outputs a steering wheel return basic current circuit 50 that outputs a steering wheel return basic current value Ir using a predetermined function based on the absolute steering angle estimated value θa, and a vehicle speed detection value Vs. A gain circuit 51 that inputs and outputs a gain Gv corresponding to the detected vehicle speed Vs by a predetermined function, and a multiplication that multiplies the handle return basic current value Ir from the handle return basic current circuit 50 and the gain Gv from the gain circuit 51. A switch 52 for switching the output Ir · Gv from the multiplier 52 to the contact point a or b and outputting it, and a zero output circuit 54 for setting the output when the switch 53 is switched to the contact point b side to zero. An absolute rudder angle estimation θa and an absolute rudder angular velocity ω are input, and a code determination circuit 55 that determines the coincidence or non-coincidence of the signs of both.
The sign determination circuit 55 outputs a switch signal SW as a determination signal to switch the contact of the switch 53, but switches to the contact b with the switch signal SW when the signs of the absolute steering angle estimated value θa and the steering angular speed ω match. Further, the contacts a and b of the switch 53 are configured to be switched from a circuit (not shown) that detects that the steering angular speed ω is zero.

次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、車両が停止していて、イグニッションスイッチ18がオフ状態であるものとすると、この状態では、制御装置16にイグニッションスイッチ18を介するバッテリ17からのバッテリ電圧Vbが供給されないので、制御装置16は停止状態にあり、図3に示す操舵トルクT及び車速検出値Vsに基づいて実行する操舵補助制御処理は実行停止状態にあり、電動モータ13が停止してステアリングシャフト3への操舵補助力の伝達は行われない。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
Assuming that the vehicle is stopped and the ignition switch 18 is in an off state, the battery voltage Vb from the battery 17 via the ignition switch 18 is not supplied to the control device 16 in this state. The steering assist control process executed based on the steering torque T and the vehicle speed detection value Vs shown in FIG. 3 is in the stop state, and the electric motor 13 is stopped and the steering assist force is transmitted to the steering shaft 3. Is not done.

この車両停止状態から、イグニッションスイッチ18をオン状態とすると、制御装置16にバッテリ電圧Vbが供給されることにより、制御装置16が作動状態となって、図2のモータ電流検出部19、電流指令値演算部21、電流フィードバック制御部22、モータ駆動回路23、ハンドル戻し制御部28及び加算器29による操舵補助制御及び絶対舵角演算負26の絶対舵角演算が開始される。   When the ignition switch 18 is turned on from this vehicle stop state, the battery voltage Vb is supplied to the control device 16 so that the control device 16 is in an operating state, and the motor current detection unit 19 of FIG. The steering assist control by the value calculation unit 21, the current feedback control unit 22, the motor drive circuit 23, the steering wheel return control unit 28, and the adder 29 and the absolute steering angle calculation of the absolute steering angle calculation negative 26 are started.

この状態で、ステアリングホイール1を操舵していないときには、操舵トルクセンサ4で検出される操舵トルクTが“0”であるので、電流指令値演算部21で演算される電流指令値Irefが“0”となり、電流フィードバック制御部22から出力される電圧指令値Vrefも“0”となって、モータ駆動回路23からモータ電流Imが出力されず、電動モータ13が停止状態を維持する。   In this state, when the steering wheel 1 is not being steered, since the steering torque T detected by the steering torque sensor 4 is “0”, the current command value Iref calculated by the current command value calculation unit 21 is “0”. The voltage command value Vref output from the current feedback control unit 22 also becomes “0”, the motor current Im is not output from the motor drive circuit 23, and the electric motor 13 maintains the stopped state.

このとき、ステアリングホイール1が操舵されておらず、電動モータ13が停止状態にあるので、モータ角度センサ14から現在のモータ角度θmが出力され、相対舵角演算部31で、モータ角度θmに応じた相対舵角θrが出力されるが、相対舵角θrが変化しないので、最大値θrmax及び最小値θrminも相対舵角θrと同じ値となる。このため、減算器40の出力は略“0”となり、減算器41で算出される中立点舵角範囲θnrangeが略全舵角範囲値θtと等しくなる。したがって、不感帯設定器39での図4の不感帯設定処理において、ステップS2でθnrange>θnsと判定されるので、ステップS3に移行して、絶対舵角推定値θaの出力が禁止される。   At this time, since the steering wheel 1 is not steered and the electric motor 13 is in a stopped state, the current motor angle θm is output from the motor angle sensor 14, and the relative steering angle calculation unit 31 responds to the motor angle θm. However, since the relative steering angle θr does not change, the maximum value θrmax and the minimum value θrmin also have the same value as the relative steering angle θr. For this reason, the output of the subtractor 40 is substantially “0”, and the neutral point steering angle range θrange calculated by the subtractor 41 becomes substantially equal to the total steering angle range value θt. Therefore, in the dead zone setting process of FIG. 4 in the dead zone setter 39, it is determined in step S2 that θrange> θns, so that the process proceeds to step S3 and the output of the absolute steering angle estimated value θa is prohibited.

このため、ハンドル戻し制御部28では、絶対舵角演算部26から絶対舵角推定値θaが入力されないことにより、ハンドル戻し制御信号HRは“0”に設定され、これが加算器29に供給されるので、この加算器29では電流指令値演算部21で算出された操舵トルクT及び車速検出値Vsに基づく電流指令値Irefがそのまま電流フィードバック制御部22に出力される。   Therefore, in the steering wheel return control unit 28, the absolute steering angle estimation value θa is not input from the absolute steering angle calculation unit 26, so that the steering wheel return control signal HR is set to “0” and is supplied to the adder 29. Therefore, the adder 29 outputs the current command value Iref based on the steering torque T calculated by the current command value calculation unit 21 and the vehicle speed detection value Vs to the current feedback control unit 22 as it is.

このとき、運転者がステアリングホイール1を操舵していない状態であるので、前述したように、モータ駆動回路23から出力されるモータ電流Imも“0”となって電動モータ13は停止状態を継続する。
この状態から、運転者がステアリングホイール1を操舵して所謂据え切り状態とすると、これに応じて操舵トルクセンサ4から比較的大きな操舵トルクTが出力されることにより、電流指令値演算部21から操舵トルクT及び車速検出値Vsに応じた比較的大きな電流指令値Irefが出力される。
At this time, since the driver is not steering the steering wheel 1, as described above, the motor current Im output from the motor drive circuit 23 is also "0", and the electric motor 13 continues to be stopped. To do.
From this state, when the driver steers the steering wheel 1 to a so-called stationary state, a relatively large steering torque T is output from the steering torque sensor 4 in response to this, so that the current command value calculation unit 21 A relatively large current command value Iref corresponding to the steering torque T and the vehicle speed detection value Vs is output.

このとき、電動モータ13は停止状態であり、モータ電流検出部19で検出されるモータ電流Imは“0”を維持しているので、電流フィードバック制御部22から比較的大きな値の電圧指令値Vrefがモータ駆動回路23に出力され、このモータ駆動回路23から比較的大きな値のモータ駆動電流Imが電動モータ13に出力される。
このため、電動モータ13が回転駆動されて、比較的大きな操舵補助力を発生し、この操舵補助力が減速機構12を介してステアリングシャフト3に伝達されるので、ステアリングホイール1を軽く操舵することができる。
At this time, the electric motor 13 is in a stopped state, and the motor current Im detected by the motor current detection unit 19 maintains “0”. Therefore, the current feedback control unit 22 receives a relatively large voltage command value Vref. Is output to the motor drive circuit 23, and a relatively large value of the motor drive current Im is output from the motor drive circuit 23 to the electric motor 13.
For this reason, the electric motor 13 is rotationally driven to generate a relatively large steering assist force, and this steering assist force is transmitted to the steering shaft 3 via the speed reduction mechanism 12, so that the steering wheel 1 is lightly steered. Can do.

この状態で、車両を発進させると、車速検出値Vsが増加するとともに、ステアリングホイール1の左右の操舵によって、相対舵角θrの最大値θrmax及び最小値θrminが両者の偏差が大きくなる方向に変化する。そして、この最大値θrmax及び最小値θminの偏差が大きくなって、減算器41で算出される中立点舵角範囲θnrangeが予め設定した所定値θns以下となると、図4の不感帯設定処理で、ステップS2からステップS4に移行して、絶対舵角推定値θaの演算処理を開始する。   When the vehicle is started in this state, the vehicle speed detection value Vs increases, and the maximum value θrmax and the minimum value θrmin of the relative steering angle θr change in a direction in which the deviation between the two increases by the left and right steering of the steering wheel 1. To do. Then, when the deviation between the maximum value θrmax and the minimum value θmin becomes large and the neutral point steering angle range θrange calculated by the subtractor 41 is equal to or less than a predetermined value θns set in advance, the dead band setting process of FIG. The process proceeds from S2 to step S4, and the calculation process of the absolute steering angle estimated value θa is started.

このため、ステアリングホイール1を中立位置として車両が直進走行している状態では、減算器38から出力される相対舵角θrから中立点暫定値θntempを減算した絶対舵角暫定値θatempが減算器41で算出される中立点舵角範囲θnrangeの1/2の値である不感帯幅±θdbの幅内に収まることになり、ステップS4からステップS5に移行して、絶対舵角推定値θaが“0”に設定され、この設定された絶対舵角推定値θaが微分回路27及びハンドル戻し制御部28に出力される。この状態ではハンドル戻し制御部28では絶対舵角推定値θaが“0”であるので、ハンドル戻し基本電流値Irが“0”となり、不感帯幅内でステアリングホイール1が操舵されてもハンドル戻し制御信号HRは“0”を継続する。   Therefore, when the vehicle is traveling straight ahead with the steering wheel 1 in the neutral position, the absolute steering angle provisional value θatemp obtained by subtracting the neutral point provisional value θntemp from the relative steering angle θr output from the subtractor 38 is the subtractor 41. Is within the width of the dead zone width ± θdb, which is a half value of the neutral-point rudder angle range θrange calculated in step S4, the process proceeds from step S4 to step S5, and the absolute rudder angle estimated value θa is “0”. The absolute steering angle estimated value θa thus set is output to the differentiation circuit 27 and the steering wheel return control unit 28. In this state, since the absolute steering angle estimated value θa is “0” in the steering wheel return control unit 28, the steering wheel return basic current value Ir becomes “0”, and the steering wheel return control is performed even when the steering wheel 1 is steered within the dead zone width. The signal HR continues to be “0”.

その後、ステアリングホイール1を不感帯幅を超えて左切り(又は右切り)して左操舵状態(又は右操舵状態)とし、これによってモータ角度センサ14で検出されるモータ角度θmが増加(又は減少)して相対舵角演算部31で演算される相対舵角θrが増加して、減算器38で算出される絶対舵角暫定値θatempが不感帯幅θdbを超える状態となると、図4の不感帯設定処理において、ステップS4からステップS6を経てステップS7に移行して、絶対舵角暫定値θatempから不感帯幅θdbを減算した値(θatemp−θdb)を絶対舵角推定値θaとして設定し、この絶対舵角推定値θaを微分回路27及びハンドル戻し制御部28に出力する。
このため、ハンドル戻し制御部28では、切り増し方向と判断されて符号判定回路55からスイッチ信号SWが出力されることにより、スイッチ53がb接点側に切換えられた状態を維持する。
Thereafter, the steering wheel 1 is turned to the left (or right) beyond the dead band width to the left steering state (or the right steering state), thereby increasing (or decreasing) the motor angle θm detected by the motor angle sensor 14. When the relative rudder angle θr calculated by the relative rudder angle calculation unit 31 increases and the absolute rudder angle provisional value θatmp calculated by the subtractor 38 exceeds the dead band width θdb, the dead band setting process of FIG. In step S4, the process proceeds from step S4 to step S6 to step S7, and a value obtained by subtracting the dead zone width θdb from the absolute steering angle provisional value θatemp (θatemp−θdb) is set as the absolute steering angle estimated value θa. The estimated value θa is output to the differentiation circuit 27 and the handle return control unit 28.
For this reason, in the handle return control unit 28, the switch signal SW is output from the sign determination circuit 55 when it is determined that the direction is increased, so that the state where the switch 53 is switched to the b contact side is maintained.

その後、ステアリングホイール2を右切り(又は左切り)して中立位置に戻すと、絶対舵角推定値θaは正(又は負)であり、絶対舵角速度ωが負(又は正)となるので、両者の符号が異なることにより、ハンドル戻し状態であると判断されて、ハンドル戻し制御部28のスイッチ33がa接点側に切換えられ、これにより、絶対舵角推定値θaに基づいてハンドル戻し基本電流回路50で算出されるハンドル戻し基本電流値Irにゲイン回路51から出力される車速感応ゲインGvとを乗算器52で乗算した値Ir・Gvがハンドル戻し制御信号HRとして加算器29に出力される。このため、ハンドル戻し時にのみ良好なハンドル戻し制御を行うことができる。   After that, when the steering wheel 2 is turned right (or left) and returned to the neutral position, the absolute rudder angle estimated value θa is positive (or negative) and the absolute rudder angular velocity ω is negative (or positive). Since the signs of the two are different, it is determined that the steering wheel is in the returning state, and the switch 33 of the steering wheel returning control unit 28 is switched to the a contact side, whereby the steering wheel returning basic current is based on the absolute steering angle estimated value θa. A value Ir · Gv obtained by multiplying the steering wheel return basic current value Ir calculated by the circuit 50 by the vehicle speed sensitive gain Gv output from the gain circuit 51 by the multiplier 52 is output to the adder 29 as the steering wheel return control signal HR. . For this reason, good handle return control can be performed only when the handle is returned.

このように、上記第1の実施形態においては、絶対舵角演算部26で、車両全舵角範囲θtと相対舵角θrとに基づいて絶対舵角推定値θaを算出するので、ステアリングホイール1の中立点を予め設定することなく、絶対舵角推定値θaを正確に算出することができる。
しかも、相対舵角θrの最大値θrmax及び最小値θrminと車両全舵角範囲θtとに基づいて中立点が存在する中立点存在舵角範囲の最大値θnmax及び最小値θnminを推定し、推定した最大値θnmax及び最小値θnminと車両全舵角範囲θtとに基づいて中立点舵角範囲θnrangeを算出し、中立点舵角範囲θnrangeの最大値θnmax及び最小値θnminに基づいて絶対舵角推定値θaを演算するので、長時間の旋回や片方の修正舵などによる誤推定を抑制して正確な絶対舵角推定値θaを算出することができる。
As described above, in the first embodiment, the absolute steering angle calculation unit 26 calculates the absolute steering angle estimated value θa based on the vehicle total steering angle range θt and the relative steering angle θr. The absolute rudder angle estimated value θa can be accurately calculated without setting a neutral point in advance.
Moreover, the maximum value θnmax and the minimum value θnmin of the neutral point existing steering angle range where the neutral point exists are estimated and estimated based on the maximum value θrmax and minimum value θrmin of the relative steering angle θr and the vehicle total steering angle range θt. A neutral point steering angle range θrange is calculated based on the maximum value θnmax and minimum value θnmin and the vehicle total steering angle range θt, and an absolute steering angle estimated value is calculated based on the maximum value θnmax and minimum value θnmin of the neutral point steering angle range θrange. Since θa is calculated, it is possible to calculate an accurate absolute rudder angle estimated value θa while suppressing erroneous estimation due to a long turn or one of the modified rudder.

この場合、前述した(1)式〜(3)式を適用することにより、中立点舵角範囲θnrangeとその最大値θnmax及び最小値θnminを正確に算出することができ、正確な絶対舵角推定値θaを算出することができる。
実質的には、前述した(1)式〜(3)式を整理した図3に示す回路構成とすることにより、簡易な構成で演算処理時間を短縮することができる。
In this case, by applying the above-described equations (1) to (3), the neutral point steering angle range θnrange, its maximum value θnmax and minimum value θnmin can be accurately calculated, and accurate absolute steering angle estimation is possible. The value θa can be calculated.
In practice, the processing time can be reduced with a simple configuration by adopting the circuit configuration shown in FIG. 3 in which the above-described formulas (1) to (3) are arranged.

さらに、中立点舵角範囲θnrangeの1/2の値を不感帯幅θdbとして設定し、この不感帯幅θdbに基づいて不感帯設定部39で図4の不感帯設定処理を行なうことにより、図5に示すように絶対舵角推定値θaの中立点近傍で変化しても絶対舵角推定値θaを“0”に設定する不感帯を設けるので、舵角推定誤差により電動パワーステアリング装置の操舵制御の誤動作を回避することができる。たとえば、推定誤差によりハンドル戻し制御部28によるハンドル戻し制御の逆アシスト状態の発生を確実に抑制することができる。   Further, by setting a half value of the neutral point rudder angle range θrange as the dead zone width θdb and performing the dead zone setting process of FIG. 4 by the dead zone setting unit 39 based on the dead zone width θdb, as shown in FIG. Even if it changes near the neutral point of the absolute steering angle estimate value θa, a dead zone for setting the absolute steering angle estimation value θa to “0” is provided, so that the steering control malfunction due to the steering angle estimation error can be avoided. can do. For example, the occurrence of the reverse assist state of the handle return control by the handle return control unit 28 can be reliably suppressed by the estimation error.

さらに、中立点舵角範囲θnrangeが大きすぎる場合即ちステアリングホイール1の操舵した際の舵角範囲が小さく、中立点が存在する可能性がある舵角範囲が大きすぎる場合に、絶対舵角推定値θaの出力を禁止することにより、中立点暫定値θntempが安定せず信頼性の低い絶対舵角推定値θaを出力することがないので、信頼性の低い絶対舵角推定値θaによる操舵制御の誤動作を確実に防止することができる。   Further, if the neutral point rudder angle range θrange is too large, that is, the rudder angle range when the steering wheel 1 is steered is small and the rudder angle range in which the neutral point may exist is too large, the absolute rudder angle estimated value By prohibiting the output of θa, the neutral point provisional value θntemp is not stable and the absolute steering angle estimation value θa with low reliability is not output, so that the steering control of the absolute steering angle estimation value θa with low reliability is not performed. It is possible to reliably prevent malfunction.

次に、本発明の第2の実施形態を図7について説明する。
この第2の実施形態では、中立点暫定値θntempの実際の中立点からのずれ量を表す中立点左右差θncopを補正するようにしたものである。
すなわち、第2の実施形態においては、図7に示すように、中立点左右差θncopを不揮発性メモリ24に記憶しておき、この不揮発性メモリに記憶された中立点左右差θncopを図3の絶対舵角演算部26における乗算器37から出力される中立点暫定値θntempに、乗算器37の出力側に設けた加算器43で加算するようにしたことを除いては前述した第1の実施形態と同様の構成を有し、図3との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the neutral point left-right difference θncop representing the deviation amount of the neutral point provisional value θntemp from the actual neutral point is corrected.
That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 7, the neutral point left-right difference θncop is stored in the nonvolatile memory 24, and the neutral point left-right difference θncop stored in the nonvolatile memory is changed to that shown in FIG. The first embodiment described above, except that the adder 43 provided on the output side of the multiplier 37 is added to the neutral point provisional value θntemp output from the multiplier 37 in the absolute steering angle calculation unit 26. It has the same configuration as that of the embodiment, and the same reference numerals are given to the corresponding parts to those in FIG.

この第2の実施形態では、不揮発性メモリ24に記憶させる中立点左右差θncopとしては、生産ラインの最終組み立て工程で中立点のずれ量を実測した値を記憶させるか、あるいは直進走行状態を検出する毎に、そのときの相対舵角θrを直進時相対舵角θrnとして設定し、この直進時相対舵角θrnと中立点暫定値θntempとの偏差を中立点左右差θncopとして不揮発性メモリ24に更新記憶し、車両の始動時には、不揮発性メモリ24に記憶されている前回走行終了時の中立点左右差θncopを読出して使用するようにしてもよい。   In the second embodiment, as the neutral point left-right difference θncop stored in the nonvolatile memory 24, a value obtained by actually measuring the deviation amount of the neutral point in the final assembly process of the production line is stored, or a straight traveling state is detected. Each time, the relative steering angle θr at that time is set as the straight steering relative steering angle θrn, and the deviation between the straight steering relative steering angle θrn and the neutral point provisional value θntemp is stored in the nonvolatile memory 24 as the neutral point left-right difference θncop. When the vehicle is started and updated, the neutral point left-right difference θncop at the end of the previous travel stored in the nonvolatile memory 24 may be read and used.

ここで、直進走行状態を検出して中立点左右差θncopを算出する中立点左右差算出部としては、図8に示すように、車両のセルフアライニングトルクSATを推定するセルフアライニングトルク推定部60と、車両の直進走行状態を判定する直進状態判定部61と、この直進状態判定部61で直進走行状態と判定されたときに、中立点暫定値θntempと比較する直進時相対舵角θrnを算出し、算出した直進時相対舵角θrnと中立点暫定値θntempとの偏差を中立点左右差θncopとし、中立点左右差θncopを不揮発性メモリ24に記憶する中立点左右差推定部62とが設けられている。   Here, as shown in FIG. 8, a self-aligning torque estimator for estimating the self-aligning torque SAT of the vehicle is used as the neutral-point left-right difference calculating unit that detects the straight traveling state and calculates the neutral point left-right difference θncop. 60, a straight traveling state determination unit 61 that determines the straight traveling state of the vehicle, and a straight steering relative steering angle θrn that is compared with the neutral point provisional value θntemp when the straight traveling state determination unit 61 determines that the vehicle is traveling straight. A neutral point left / right difference estimation unit 62 that stores the neutral point left / right difference θncop in the nonvolatile memory 24, and calculates a deviation between the calculated straight relative steering angle θrn and the neutral point provisional value θntemp as a neutral point left / right difference θncop. Is provided.

ここで、セルフアライニングトルク推定部60では、操舵トルクセンサ4から入力される操舵トルクT、モータ角度センサ14で検出されたモータ回転角θmを微分してモータ回転角速度ωmを算出するモータ角速度演算部14aから入力されるモータ角速度ωmと、このモータ角速度ωmを微分してモータ角加速度αmを算出するモータ角加速度演算部14bから入力されるモータ角加速度αmと、電流指令値演算部21から出力される電流指令値Irefとが入力され、これらに基づいて下記(8)式の演算を行うことにより、路面側から転舵輪6を介してステアリング機構に入力されるセルフアライニングトルクSATを演算する。
SAT(s) = Tm(s) + T(s) − J・αm(s) − Fr・sign(ωm(s)) …………(8)
ここで、Tm(s)は電動モータ13で発生するアシストトルク、T(s)は操舵トルク、Jは電動モータ13の慣性、Frは電動モータ13の静摩擦、sはラプラス演算子である。なお、アシストトルクTm(s)は操舵補助電流指令値Irefに比例するので、アシストトルクTmに代えて操舵補助電流指令値Irefを適用する。
Here, the self-aligning torque estimation unit 60 differentiates the steering torque T input from the steering torque sensor 4 and the motor rotation angle θm detected by the motor angle sensor 14 to calculate the motor rotation angular velocity ωm. Motor angular velocity ωm input from the unit 14a, motor angular acceleration αm input from the motor angular acceleration calculation unit 14b that calculates the motor angular acceleration αm by differentiating the motor angular velocity ωm, and output from the current command value calculation unit 21 And a self-aligning torque SAT input to the steering mechanism from the road surface via the steered wheels 6 by calculating the following equation (8) based on the current command value Iref to be calculated. .
SAT (s) = Tm (s) + T (s) − J ・ αm (s) − Fr ・ sign (ωm (s)) ………… (8)
Here, Tm (s) is an assist torque generated by the electric motor 13, T (s) is a steering torque, J is an inertia of the electric motor 13, Fr is a static friction of the electric motor 13, and s is a Laplace operator. Since the assist torque Tm (s) is proportional to the steering assist current command value Iref, the steering assist current command value Iref is applied instead of the assist torque Tm.

また、直進状態判定部61では、セルフアライニングトルク推定部60で推定したセルフアライニングトルクSAT、モータ角速度演算部14aで演算したモータ角速度ωm、及び車速センサ15で検出した車速検出値Vsが入力され、セルフアライニングトルクSATがセルフアライニングトルク閾値SATth以下、モータ角速度ωmがモータ角速度閾値ωmth以下、及び車速検出値Vsが車速閾値Vsth以上である状態が所定時間以上継続している直進走行条件を満足するか否かを判定し、直進走行条件を満足するときに論理値“1”、直進走行条件を満足しないときに論理値“0”の直進判定信号Sdを中立点左右差推定部62に出力する。   Further, the straight traveling state determination unit 61 receives the self-aligning torque SAT estimated by the self-aligning torque estimation unit 60, the motor angular speed ωm calculated by the motor angular speed calculation unit 14a, and the vehicle speed detection value Vs detected by the vehicle speed sensor 15. Straight running condition in which the self-aligning torque SAT is equal to or less than the self-aligning torque threshold value SATth, the motor angular speed ωm is equal to or less than the motor angular speed threshold value ωmth, and the vehicle speed detection value Vs is equal to or greater than the vehicle speed threshold value Vsth. When the straight travel condition is satisfied, the neutral value left / right difference estimation unit 62 generates a straight travel determination signal Sd having a logical value “1” when the straight travel condition is satisfied and a logical value “0” when the straight travel condition is not satisfied. Output to.

中立点左右差推定部62では、直進状態判定部61から出力される直進判定信号Sdが論理値“1”であるときにオン状態となる2つの開閉スイッチ63a及び63bを有し、一方の開閉スイッチ63aに相対舵角演算部31で演算された相対舵角θrが入力され、他方の開閉スイッチ63bに車速検出値Vsが入力される。開閉スイッチ63aの出力側には後述する遅延器73で保持された前回の中立点推定値θc(n-1)が入力される減算器64が接続され、この減算器64の減算出力が乗算器65に供給される。   The neutral point left / right difference estimation unit 62 includes two open / close switches 63a and 63b which are turned on when the straight traveling determination signal Sd output from the straight traveling state determination unit 61 is a logical value “1”. The relative steering angle θr calculated by the relative steering angle calculation unit 31 is input to the switch 63a, and the vehicle speed detection value Vs is input to the other opening / closing switch 63b. Connected to the output side of the open / close switch 63a is a subtractor 64 to which a previous neutral point estimated value θc (n-1) held by a delay unit 73 described later is input. 65.

一方、開閉スイッチ63bの出力側には車速検出値Vsに応じた信頼係数Dvを出力するDvテーブル66が接続され、このDvテーブル66から出力される信頼係数Dvが信頼度係数Dを演算する信頼度係数演算部67に供給され、この信頼度係数演算部67で演算された信頼度係数Dが前述した乗算器65に供給される。
ここで、Dvテーブル66は、車速検出値Vsを横軸に、信頼係数Dvを縦軸にとったテーブルで構成され、車速検出値Vsが増加するに応じて信頼係数Dvがステップ状に増加する特性線が設定されている。
On the other hand, a Dv table 66 for outputting a reliability coefficient Dv corresponding to the vehicle speed detection value Vs is connected to the output side of the open / close switch 63b, and the reliability coefficient Dv output from the Dv table 66 is a reliability for calculating the reliability coefficient D. The reliability coefficient D calculated by the reliability coefficient calculation unit 67 is supplied to the multiplier 65 described above.
Here, the Dv table 66 is constituted by a table having the vehicle speed detection value Vs on the horizontal axis and the reliability coefficient Dv on the vertical axis, and the reliability coefficient Dv increases stepwise as the vehicle speed detection value Vs increases. A characteristic line is set.

また、信頼度係数演算部67は、信頼係数Dbが入力される加算器68と、この加算器68の加算出力の最大値及び最小値を制限して信頼度係数Dを出力するリミッタ69と、このリミッタ69の出力を前回信頼度係数D(n-1)として遅延保持する遅延器70と、この遅延器70から出力される前回信頼度係数D(n-1)に所定のゲインを乗算するゲイン設定器71とを備えている。そして、ゲイン設定器71の出力が加算器68に出力され、リミッタ69から出力される信頼度係数Dが乗算器65に出力される。   The reliability coefficient calculation unit 67 includes an adder 68 to which the reliability coefficient Db is input, a limiter 69 that limits the maximum value and the minimum value of the addition output of the adder 68 and outputs the reliability coefficient D, The delay unit 70 delays and holds the output of the limiter 69 as the previous reliability coefficient D (n-1), and the previous reliability coefficient D (n-1) output from the delay unit 70 is multiplied by a predetermined gain. A gain setting unit 71 is provided. The output of the gain setting unit 71 is output to the adder 68, and the reliability coefficient D output from the limiter 69 is output to the multiplier 65.

さらに、乗算器65の乗算出力が加算器72に供給され、この加算器72にその加算出力である中立点推定値θcの前回値θc(n-1)を遅延保持する遅延器73から出力される前回中立点推定値θc(n-1)が入力されている。
そして、加算器72から出力される中立点推定値θcが直進時相対舵角θrnとして減算器74に供給される。この減算器74には、前記乗算器37で演算された中立点暫定値θntempが供給され、直進時相対舵角θrnから中立点暫定知θntempを減算して中立点左右差θncomを算出し、この中立点左右差θncomが不揮発性メモリ24の所定記憶領域に更新記憶される。
Further, the multiplication output of the multiplier 65 is supplied to the adder 72, and the previous value θc (n−1) of the neutral point estimated value θc, which is the addition output, is output to the adder 72 from the delay unit 73 that holds the delay. The previous neutral point estimated value θc (n−1) is input.
Then, the neutral point estimated value θc output from the adder 72 is supplied to the subtracter 74 as the straight steering relative steering angle θrn. The subtractor 74 is supplied with the neutral point provisional value θntemp calculated by the multiplier 37, and subtracts the neutral point provisional knowledge θntemp from the straight steering relative steering angle θrn to calculate the neutral point left-right difference θncom, The neutral point left / right difference θncom is updated and stored in a predetermined storage area of the nonvolatile memory 24.

この第2の実施形態によると、中立点左右差推定部62では、下記(9)式の演算を実行して中立点推定値θcを算出することになる。
θc=(θa−θc(n-1))・D+θc(n-1)…………(9)
そして、車速検出値Vsが大きくなる程、Dvテーブル66で算出される信頼係数Dvが“0”から順に“1”、“2”、“3”……と大きな値となる。
According to the second embodiment, the neutral point left / right difference estimating unit 62 calculates the neutral point estimated value θc by executing the following equation (9).
θc = (θa−θc (n−1)) · D + θc (n−1) (9)
As the vehicle speed detection value Vs increases, the reliability coefficient Dv calculated by the Dv table 66 increases sequentially from “0” to “1”, “2”, “3”,.

このため、車速が速く且つ直進と判定された結果が継続している状態で、信頼度係数Dvが大きい値となるので、絶対舵角推定値θaから前回の中心点舵角θc(n-1)を減算した補正後の絶対舵角推定値に信頼度係数Dを乗算し、この乗算値に前回の中立点舵角θc(n-1)を加算して中立点舵角推定値θcを算出するので、正確な中立点舵角推定値θcを算出することができる。したがって、算出した中立点舵角推定値θcを直進時相対舵角θrnとし、この直進時相対舵角θrnから中立点暫定値θntempを減算して中立点左右差θncopを正確に算出することができる。
そして、中立点左右差θncopに基づいて絶対舵角演算部26の中立点暫定値θntempを補正するので、中立点ずれ量を正確に補正した中立点暫定値を算出することができ、絶対舵角推定値θaをより正確に推定することができる。
For this reason, the reliability coefficient Dv becomes a large value in a state where the vehicle speed is high and the result of determining that the vehicle travels straight is continued, so the previous center point rudder angle θc (n−1) from the absolute rudder angle estimated value θa. ) Is subtracted from the corrected absolute steering angle estimated value by the reliability coefficient D, and the previous neutral point steering angle θc (n-1) is added to the multiplied value to calculate the neutral point steering angle estimated value θc. Therefore, the accurate neutral point rudder angle estimated value θc can be calculated. Accordingly, the calculated neutral point rudder angle estimated value θc can be used as the straight-direction relative rudder angle θrn, and the neutral point provisional value θntemp can be subtracted from the straight-direction relative rudder angle θrn to accurately calculate the neutral point left-right difference θncop. .
Since the neutral point provisional value θntemp is corrected based on the neutral point left / right difference θncop, the neutral point provisional value in which the neutral point deviation amount is accurately corrected can be calculated. The estimated value θa can be estimated more accurately.

なお、上記第1及び第2の実施形態においては、絶対舵角演算部26で検出した絶対舵角推定値θaを電動パワーステアリング装置のハンドル戻し制御部28で使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、絶対舵角推定値θを必要とする走行制御装置等の他の車載制御装置にCAN等のネットワークを使用して送信したり、直接送信したりするようにしてもよい。
また、上記第1及び第2の実施形態においては、相対舵角θrを検出する場合に、モータ角度センサ14を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリングシャフト2の回転角を検出する例えばフォトインタプラタで構成される操舵角センサを適用するようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the case where the absolute steering angle estimated value θa detected by the absolute steering angle calculation unit 26 is used by the handle return control unit 28 of the electric power steering apparatus has been described. It is not limited to the above, and it may be transmitted to other in-vehicle control devices such as a travel control device that requires the absolute steering angle estimated value θ using a network such as CAN, or may be directly transmitted. Good.
In the first and second embodiments, the case where the motor angle sensor 14 is applied when the relative steering angle θr is detected has been described. However, the present invention is not limited to this. You may make it apply the steering angle sensor comprised, for example with a photointerpreter, which detects a rotation angle.

本発明の第1の実施形態を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of the present invention. 図1の制御装置16の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of the control apparatus 16 of FIG. 図2の絶対舵角演算部の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of the absolute steering angle calculating part of FIG. 図2の不感帯設定部で実行する不感帯設定処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the dead zone setting process procedure performed in the dead zone setting part of FIG. 絶対舵角暫定値と絶対舵角推定値との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between an absolute steering angle provisional value and an absolute steering angle estimated value. 図2のハンドル戻し制御部の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of the handle | steering wheel return control part of FIG. 本発明の第2の実施形態を示す絶対舵角演算部の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of the absolute steering angle calculating part which shows the 2nd Embodiment of this invention. 中立点左右差算出部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a neutral point left-right difference calculation part.

符号の説明Explanation of symbols

1…ステアリングホイール、2…ステアリングシャフト、12…減速機構、13…電動モータ、14…モータ角度センサ、15…車速センサ、16…制御装置、19…モータ電流検出回路、21…電流指令値演算部、22…電流フィードバック制御部、23…モータ駆動回路、24…不揮発性メモリ、26…絶対舵角演算部、27…微分回路、28…ハンドル戻し制御部、29…加算器、31…相対舵角演算部、32…最大値演算部、33…最小値演算部、34,35…遅延器、36加算器、37…乗算器、38…減算器、30…不感帯設定部、40,41…減算器、42…乗算器、43…加算器、60…セルフアライニングトルク推定部、61…直進状態判定部、62…中立点左右差推定部、63a,63b…開閉スイッチ、64…減算器、65…乗算器、66…Dvテーブル、67…信頼度演算部、72…加算器、73…遅延器、74…減算器   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering wheel, 2 ... Steering shaft, 12 ... Deceleration mechanism, 13 ... Electric motor, 14 ... Motor angle sensor, 15 ... Vehicle speed sensor, 16 ... Control apparatus, 19 ... Motor current detection circuit, 21 ... Current command value calculating part , 22 ... current feedback control unit, 23 ... motor drive circuit, 24 ... non-volatile memory, 26 ... absolute steering angle calculation unit, 27 ... differentiation circuit, 28 ... handle return control unit, 29 ... adder, 31 ... relative steering angle Arithmetic unit, 32... Maximum value calculating unit, 33... Minimum value calculating unit, 34, 35... Delayer, 36 adder, 37 .. Multiplier, 38 .. Subtractor, 30. Dead band setting unit, 40, 41. 42 ... multiplier, 43 ... adder, 60 ... self-aligning torque estimation unit, 61 ... straight-running state determination unit, 62 ... neutral point left / right difference estimation unit, 63a, 63b ... open / close switch, 64 ... subtractor 65 ... multiplier, 66 ... Dv table, 67 ... reliability calculation unit, 72 ... adder, 73 ... delay unit, 74 ... subtractor

Claims (5)

車両のステアリング機構の相対舵角θrを検出する相対舵角検出手段と、既知の車両全舵角範囲θtを記憶する全舵角範囲記憶手段と、該全舵角範囲記憶手段に記憶された前記車両全舵角範囲θtと、前記相対舵角検出手段で検出した前記相対舵角θrとに基づいて前記ステアリング機構の絶対舵角推定値θaを演算する絶対舵角推定値演算手段とを備え
前記絶対舵角推定値演算手段は、
操舵時における正負の符号付きの前記相対舵角θrについて、正方向を大、負方向を小としたときに最大となる前記相対舵角θrの最大値θrmax、及び正方向を大、負方向を小としたときに最小となる前記相対舵角θrの最小値θrminを検出する操舵範囲検出手段と、
該操舵範囲検出手段で検出した最大値θrmax及び最小値θrminと前記車両全舵角範囲θtとに基づいて、舵角の中立点が存在する中立点存在舵角範囲の最大値θnmax及び最小値θnminを推定し、推定した最大値θnmax及び最小値θnminと前記車両全舵角範囲θtとに基づいて中点舵角範囲θnrangeを演算する中点舵角範囲演算部と、
該中点舵角範囲演算部で演算した中点舵角範囲の最大値θnmax及び最小値θnminに基づいて絶対舵角推定値θaを演算する絶対舵角演算部と、を備えていることを特徴とする車両用舵角検出装置。
Relative steering angle detection means for detecting the relative steering angle θr of the steering mechanism of the vehicle, total steering angle range storage means for storing the known vehicle total steering angle range θt, and the total steering angle range storage means stored in the total steering angle range storage means Absolute steering angle estimated value calculating means for calculating an absolute steering angle estimated value θa of the steering mechanism based on a vehicle total steering angle range θt and the relative steering angle θr detected by the relative steering angle detecting means ;
The absolute rudder angle estimated value calculation means is
Regarding the relative rudder angle θr with a positive / negative sign during steering, the maximum value θrmax of the relative rudder angle θr that is maximum when the positive direction is large and the negative direction is small, and the positive direction is large and the negative direction is A steering range detecting means for detecting a minimum value θrmin of the relative steering angle θr that is minimum when it is small;
Based on the maximum value θrmax and minimum value θrmin detected by the steering range detection means and the vehicle total steering angle range θt, the maximum value θnmax and the minimum value θnmin of the neutral point existence steering angle range where the neutral point of the steering angle exists. A midpoint rudder angle range computing unit that computes a midpoint rudder angle range θnrange based on the estimated maximum value θnmax and minimum value θnmin and the vehicle total rudder angle range θt;
An absolute rudder angle calculation unit that calculates an absolute rudder angle estimated value θa based on the maximum value θnmax and the minimum value θnmin of the midpoint rudder angle range calculated by the midpoint rudder angle range calculation unit. A steering angle detection device for a vehicle.
前記中点舵角範囲演算部は、前記相対舵角θrの最大値θrmax及び最小値θrminと前記車両全舵角範囲θtとに基づいて、
θnmax=(θrmax+θrmin)/2+{θt−(θrmax−θrmin)}/2
θnmin=(θrmax+θrmin)/2−{θt−(θrmax−θrmin)}/2
θnrange=θnmax−θnmin
の演算を行なって中立点舵角範囲θnrangeを算出することを特徴とする請求項に記載の車両用舵角検出装置。
The midpoint rudder angle range calculation unit is based on the maximum value θrmax and the minimum value θrmin of the relative rudder angle θr and the vehicle total rudder angle range θt,
θnmax = (θrmax + θrmin) / 2 + {θt− (θrmax−θrmin)} / 2
θnmin = (θrmax + θrmin) / 2− {θt− (θrmax−θrmin)} / 2
θrange = θnmax−θnmin
The vehicle steering angle detection device according to claim 1 , wherein the neutral point steering angle range θrange is calculated by performing the following calculation.
前記全舵角範囲θtが中立点に対して左右非対称である場合に、直進判定によりその中立点左右差θncopを推定する中立点左右差推定手段と、該中立点左右差推定手段です推定した中立左右差θncopに基づいて前記相対舵角θrの最大値θrmax及び最小値θrminの平均値でなる中立点暫定値θntempを補正する中立点暫定値補正手段と、前記中立点左右差θncopを不揮発性メモリに記憶する中立点左右差記憶手段と、車両の始動時に前記不揮発性メモリに記憶されている中立点左右差θncopに基づいて前記中立点暫定値θntempを補正する中立点舵角初期補正手段とを備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用舵角検出装置。 When the total steering angle range θt is asymmetrical with respect to the neutral point, the neutral point left / right difference estimating means for estimating the neutral point left / right difference θncop by straight traveling determination, and the neutral point estimated by the neutral point left / right difference estimating means A neutral point provisional value correction means for correcting a neutral point provisional value θntemp which is an average value of the maximum value θrmax and the minimum value θrmin of the relative steering angle θr based on the right / left difference θncop, and the neutral point left / right difference θncop Neutral point left / right difference storage means stored in the vehicle, and neutral point steering angle initial correction means for correcting the neutral point provisional value θntemp based on the neutral point left / right difference θncop stored in the nonvolatile memory when the vehicle is started. provided by and be a vehicle steering angle detector according to claim 1 or 2, characterized in. 前記中立点舵角範囲θnrangeに基づいて前記絶対舵角推定値θaに対する絶対舵角不感帯を設定する不感帯設定手段を備え、前記絶対舵角推定手段は、前記相対舵角θr、前記中立点舵角範囲θnrange及び前記絶対舵角不感帯に基づいて絶対舵角推定値θaを推定するように構成されていることを特徴とする請求項乃至の何れか1項に記載の車両用舵角検出装置。 A dead zone setting means for setting an absolute rudder angle dead zone for the absolute rudder angle estimated value θa based on the neutral point rudder angle range θrange is provided, and the absolute rudder angle estimating unit includes the relative rudder angle θr, the neutral point rudder angle range θnrange and the vehicle steering angle detecting device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that absolute configured to estimate an absolute steering angle estimated value θa based on the steering angle deadband . 請求項1乃至の何れか1項に記載の車両用舵角検出装置を備え、該車両用舵角検出装置で検出したステアリングホイールの絶対舵角に基づいて操舵制御を行なうことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 It provided a vehicle steering angle detecting device according to any one of claims 1 to 4, and performs a steering control based on the absolute steering angle of the steering wheel detected by the vehicular steering angle detector Electric power steering device.
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