JP6693065B2 - Steering control device - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも車両の走行の許可条件となる許可信号がオフ状態であるときに電力が供給される回転監視部を備えた操舵制御装置に関する。 The present invention relates to a steering control device including at least a rotation monitoring unit to which electric power is supplied when a permission signal as a permission condition for traveling of a vehicle is in an off state.
たとえば、特許文献1には、車両のイグニッションスイッチ(許可信号)がオフである期間において、操舵角の回転量を検出する評価ユニットをASICにて構成した操舵制御装置が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a steering control device in which an ASIC is used as an evaluation unit that detects a rotation amount of a steering angle during a period in which an ignition switch (permission signal) of a vehicle is off.
また、特許文献2には、操舵角の検出に用いられる回転角センサの出力値を増幅する処理およびオフセット補正処理を行う計算ユニットが記載されている。 Further, Patent Document 2 describes a calculation unit that performs a process of amplifying an output value of a rotation angle sensor used for detecting a steering angle and an offset correction process.
ところで、一般に、許可信号がオン状態である場合、操舵角について精度のよい値が必要となる。そして、この場合には、たとえば、回転角センサの出力値の入力先に上記計算ユニット等を設けることが有効と考えられる。ただし、この場合、許可信号がオフ状態であるときにおいては、計算ユニットから必要以上に高精度な検出値が出力され、計算ユニットを利用しない場合と比較して消費電力が増加する。 By the way, in general, when the permission signal is in the ON state, an accurate value for the steering angle is required. In this case, for example, it is considered effective to provide the calculation unit or the like at the input destination of the output value of the rotation angle sensor. However, in this case, when the permission signal is in the off state, the calculation unit outputs a more accurate detection value than necessary, and the power consumption increases as compared with the case where the calculation unit is not used.
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、許可信号がオン状態であるときに高精度の角度信号を生成して且つ許可信号がオフ状態であるときの消費電力の増加を抑制できるようにした操舵制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to generate a highly accurate angle signal when the permission signal is in the ON state and to reduce power consumption when the permission signal is in the OFF state. It is to provide a steering control device capable of suppressing an increase.
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
1.操舵制御装置は、制御部と、少なくとも車両の走行の許可条件となる許可信号がオフ状態であるときに電力が供給される回転監視部と、を備え、回転軸の1回転内の角度に応じた信号であって且つ、高精度の信号を出力する高精度信号出力部と、前記許可信号がオフ状態であることを条件に前記高精度信号出力部への電力供給を停止する停止処理部と、を備え、前記回転軸は、回転することにより前記車両の転舵輪を転舵させるものであり、前記回転監視部は、前記回転軸の1回転内の角度に応じた信号であって且つ、前記高精度信号出力部よりも低精度の信号を出力する低精度信号出力部と、前記低精度信号出力部の出力値に基づき、前記許可信号がオフ状態である期間であるオフ期間における前記回転軸の回転量を検出する回転量検出処理部と、を備え、前記制御部は、前記許可信号がオン状態である場合、前記高精度信号出力部の出力値および前記回転量検出処理部によって検出された回転量に基づき、前記車両の転舵輪の転舵角を算出する転舵角算出処理部を備える。
Hereinafter, the means for solving the above problems and the effects thereof will be described.
1. The steering control device includes a control unit and at least a rotation monitoring unit to which electric power is supplied when a permission signal which is a permission condition for traveling of the vehicle is in an off state, and which corresponds to an angle within one rotation of the rotation shaft. And a high-precision signal output unit that outputs a high-precision signal, and a stop processing unit that stops power supply to the high-precision signal output unit on condition that the permission signal is in the off state. And the rotating shaft turns the steered wheels of the vehicle by rotating, and the rotation monitoring unit is a signal according to an angle within one rotation of the rotating shaft, and A low-accuracy signal output unit that outputs a signal with a lower accuracy than the high-accuracy signal output unit, and the rotation in an off period that is a period in which the permission signal is in an off state based on the output value of the low-accuracy signal output unit. Rotation amount detection process to detect the rotation amount of the shaft When the permission signal is in the ON state, the control unit controls the rotation of the vehicle based on the output value of the high precision signal output unit and the rotation amount detected by the rotation amount detection processing unit. A steering angle calculation processing unit that calculates the steering angle of the steering wheel is provided.
上記構成では、許可信号がオフ状態である場合、回転量検出処理部によって、回転軸の回転量が検出される。そして、許可信号がオン状態となる場合、制御部では、回転量検出処理部によって検出された回転量と、高精度信号出力部の出力値とに基づき、車両の転舵輪の転舵角が算出される。このため、転舵角算出処理部が算出する転舵角を、高精度信号出力部の精度によって定めることができる。 In the above configuration, when the permission signal is in the off state, the rotation amount detection processing unit detects the rotation amount of the rotating shaft. When the permission signal is turned on, the control unit calculates the steered angle of the steered wheels of the vehicle based on the rotation amount detected by the rotation amount detection processing unit and the output value of the high precision signal output unit. To be done. Therefore, the turning angle calculated by the turning angle calculation processing unit can be determined by the accuracy of the high precision signal output unit.
また、高精度信号出力部は、高精度の信号を出力する構成であるが故に、低精度信号出力部よりも消費電力が大きくなる。この点、上記構成では、許可信号がオフ状態である場合には高精度信号出力部への電力供給を停止し、低精度信号出力部の出力値に基づき上記回転量を検出する。 Moreover, since the high-accuracy signal output unit is configured to output a high-accuracy signal, it consumes more power than the low-accuracy signal output unit. In this respect, in the above configuration, when the permission signal is in the off state, the power supply to the high precision signal output unit is stopped and the rotation amount is detected based on the output value of the low precision signal output unit.
したがって、上記構成では、許可信号がオン状態であるときに高精度の角度信号を生成して且つ許可信号がオフ状態であるときの消費電力の増加を抑制できる。
2.上記1記載の操舵制御装置は、前記低精度信号出力部は、前記高精度信号出力部とは独立な回路にて構成されている。
Therefore, in the above configuration, it is possible to generate a highly accurate angle signal when the permission signal is in the ON state and suppress an increase in power consumption when the permission signal is in the OFF state.
2. In the steering control device described in the above 1, the low-accuracy signal output unit is composed of a circuit independent of the high-accuracy signal output unit.
上記構成の場合、低精度信号出力部が高精度信号出力部の回路を一部共有する場合と比較すると、高精度信号出力部全体の稼働時間を低減することができる。したがって、高精度信号出力部の経年劣化を抑制することが可能となる。 In the case of the above configuration, the operating time of the entire high precision signal output unit can be reduced as compared with the case where the low precision signal output unit shares a part of the circuit of the high precision signal output unit. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the high-accuracy signal output section over time.
3.上記1記載の操舵制御装置において、前記高精度信号出力部は、前記回転軸の回転角を検出する回転角センサの出力信号を増幅する信号増幅用アンプと、該信号増幅用アンプのオフセット誤差を補償する補償回路とを備えており、前記低精度信号出力部は、前記回転軸の回転角を検出する回転角センサの出力信号を増幅する信号増幅用アンプを備えており、前記高精度信号出力部が備える前記信号増幅用アンプと、前記低精度信号出力部が備える前記信号増幅用アンプとが、前記高精度信号出力部および前記低精度信号出力部によって共有化された単一の信号増幅用アンプであり、前記信号増幅用アンプへの電力供給を継続した状態で前記補償回路への電力供給を遮断する選択遮断回路を備え、前記停止処理部は、前記許可信号がオフ状態であることを条件に、前記選択遮断回路を操作して前記信号増幅用アンプへの電力供給を継続した状態で前記補償回路への電力供給を遮断する。 3. In the steering control device according to the above item 1, the high-precision signal output unit may include a signal amplification amplifier that amplifies an output signal of a rotation angle sensor that detects a rotation angle of the rotation shaft, and an offset error of the signal amplification amplifier. The low-precision signal output unit includes a signal amplification amplifier that amplifies an output signal of a rotation angle sensor that detects a rotation angle of the rotation shaft, and the high-precision signal output. The signal amplification amplifier included in the unit and the signal amplification amplifier included in the low precision signal output unit are shared by the high precision signal output unit and the low precision signal output unit for single signal amplification. An amplifier, which includes a selective cutoff circuit that cuts off power supply to the compensation circuit in a state where power supply to the signal amplification amplifier is continued, and the stop processing unit is configured such that the permission signal is in an off state. On condition Rukoto, to cut off the power supply to the compensation circuit by operating the selective tripping circuit while continuing power supply to the signal amplification amplifier.
上記構成では、許可信号がオフ状態である場合、停止処理部が選択遮断回路を操作して補償回路への電力供給を遮断するため、遮断しない場合と比較すると消費電力を低減することができる。しかも、上記構成では、高精度信号出力部と低精度信号出力部とが信号増幅用アンプを共有するために、操舵制御装置の回路規模を小さくすることが容易となる。 In the above configuration, when the permission signal is in the off state, the stop processing unit operates the selective cutoff circuit to cut off the power supply to the compensation circuit, so that the power consumption can be reduced as compared with the case where the cutoff circuit is not cut off. Moreover, in the above configuration, since the high-precision signal output section and the low-precision signal output section share the signal amplification amplifier, it is easy to reduce the circuit scale of the steering control device.
4.上記1〜3のいずれか1つに記載の操舵制御装置において、前記制御部は、前記許可信号がオフ状態であることを条件に、電力供給が遮断される。
上記構成では、許可信号がオフ状態であることを条件に制御部への電力供給が遮断されるため、遮断されない場合と比較して、消費電力を低減することができる。
4. In the steering control device according to any one of the above 1 to 3, the power supply to the control unit is cut off on condition that the permission signal is in an off state.
In the above configuration, the power supply to the control unit is cut off on the condition that the permission signal is in the off state, so that the power consumption can be reduced as compared to the case where the power supply is not cut off.
5.上記4記載の操舵制御装置において、前記制御部は、前記転舵角算出処理部により算出された転舵角を記憶する記憶部を備え、前記転舵角算出処理部は、前記許可信号がオフ状態からオン状態に切り替わることにより電力供給が開始される場合、前記回転量検出処理部によって検出された回転量に基づき、前記記憶部に記憶された転舵角を更新する。 5. In the steering control device according to the above 4, the control unit includes a storage unit that stores the turning angle calculated by the turning angle calculation processing unit, and the turning angle calculation processing unit turns off the permission signal. When the power supply is started by switching from the state to the ON state, the turning angle stored in the storage unit is updated based on the rotation amount detected by the rotation amount detection processing unit.
上記構成では、許可信号がオフ状態に切り替わった際の転舵角が記憶部に記憶され、許可信号がオン状態に切り替わると、記憶部に記憶された転舵角が回転量によって更新される。このため、許可信号がオフ状態であるときに回転軸が回転した場合であっても、許可信号がオン状態に切り替わった際の転舵角を算出することができる。 In the above configuration, the turning angle when the permission signal is switched to the OFF state is stored in the storage unit, and when the permission signal is switched to the ON state, the steering angle stored in the storage unit is updated with the rotation amount. Therefore, even if the rotary shaft rotates while the permission signal is in the off state, the steered angle when the permission signal is switched to the on state can be calculated.
6.上記1〜5のいずれか1つに記載の操舵制御装置において、前記回転量検出処理部は、前記低精度信号出力部の出力に基づき、単位回転量の回転を検出するとともに、その回転方向を特定して、単位回転量の回転を検出したことおよび回転方向を示す信号を出力する回転方向検出処理部と、前記回転方向検出処理部の出力値に基づき、単位回転量の積算量を更新するカウンタと、を備え、前記単位回転量による分解能は、前記制御部が前記高精度信号出力部の出力に基づき前記回転軸の回転角度を把握する際の分解能よりも低い。 6. In the steering control device according to any one of 1 to 5 above, the rotation amount detection processing unit detects a rotation amount of a unit rotation amount based on an output of the low-precision signal output unit, and determines a rotation direction thereof. The rotation direction detection processing unit that outputs a signal indicating the rotation of the specified rotation amount and the rotation direction that has been identified, and the integrated value of the unit rotation amount is updated based on the output value of the rotation direction detection processing unit. A counter, and the resolution by the unit rotation amount is lower than the resolution when the control unit grasps the rotation angle of the rotation shaft based on the output of the high precision signal output unit.
上記構成では、回転方向検出処理部が検出する単位回転量による分解能が、制御部が高精度信号出力部の出力に基づき回転軸の回転角度を把握する際の分解能よりも低い。このため、回転方向検出処理部の入力を、低精度信号出力部としたとしても、入力の精度が不足する事態が生じない。 In the above configuration, the resolution by the unit rotation amount detected by the rotation direction detection processing unit is lower than the resolution when the control unit grasps the rotation angle of the rotation shaft based on the output of the high precision signal output unit. Therefore, even if the input of the rotation direction detection processing unit is the low-accuracy signal output unit, the situation in which the input accuracy is insufficient does not occur.
<第1の実施形態>
以下、操舵制御装置にかかる第1の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、本実施形態にかかる操舵機構においては、ステアリングホイール(ステアリング10)が、ステアリングシャフト12に固定されており、ステアリングシャフト12の回転に応じてラック軸20が軸方向に往復動する。なお、ステアリングシャフト12は、ステアリング10側から順にコラム軸14、中間軸16、およびピニオン軸18を連結することにより構成されている。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the steering control device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in the steering mechanism according to the present embodiment, the steering wheel (steering 10) is fixed to the steering shaft 12, and the rack shaft 20 reciprocates in the axial direction according to the rotation of the steering shaft 12. Move. The steering shaft 12 is configured by connecting a column shaft 14, an intermediate shaft 16, and a pinion shaft 18 in this order from the steering 10 side.
ラック軸20とピニオン軸18とは、所定の交叉角をもって配置されており、ラック軸20に形成された第1ラック歯20aとピニオン軸18に形成されたピニオン歯18aとが噛合されることで第1ラックアンドピニオン機構22が構成されている。また、ラック軸20の両端には、タイロッド24が連結されており、タイロッド24の先端は転舵輪26が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、ステアリング10の操作に伴うステアリングシャフト12の回転が第1ラックアンドピニオン機構22によりラック軸20の軸方向変位に変換され、この軸方向変位がタイロッド24を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪26の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。 The rack shaft 20 and the pinion shaft 18 are arranged with a predetermined crossing angle, and the first rack teeth 20a formed on the rack shaft 20 and the pinion teeth 18a formed on the pinion shaft 18 are meshed with each other. The first rack and pinion mechanism 22 is configured. Further, tie rods 24 are connected to both ends of the rack shaft 20, and the tips of the tie rods 24 are connected to a knuckle (not shown) to which steered wheels 26 are assembled. Therefore, the rotation of the steering shaft 12 due to the operation of the steering 10 is converted into an axial displacement of the rack shaft 20 by the first rack and pinion mechanism 22, and this axial displacement is transmitted to the knuckle through the tie rod 24. The steering angle of the steered wheels 26, that is, the traveling direction of the vehicle is changed.
上記ラック軸20は、ピニオン軸28と所定の交叉角をもって配置されており、ラック軸20に形成された第2ラック歯20bとピニオン軸28に形成されたピニオン歯28aとが噛合されることで第2ラックアンドピニオン機構30が構成されている。 The rack shaft 20 is arranged at a predetermined crossing angle with the pinion shaft 28, and the second rack teeth 20b formed on the rack shaft 20 and the pinion teeth 28a formed on the pinion shaft 28 mesh with each other. The second rack and pinion mechanism 30 is configured.
ピニオン軸28は、ウォームアンドホイール等の減速機構32を介して、モータ34の回転軸34aに接続されている。回転軸34aの付近には、2つの回転角度センサである第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bが設けられている。ここで、第1基準センサ36aは、回転軸34aの回転角度を、第1の角度を基準として検出するものであり、第2基準センサ36bは、回転軸34aの回転角度を、第1の角度とは異なる第2の角度を基準として検出するものである。ここで、本実施形態では、第1の角度と第2の角度とは「90°」ずれたものとしている。そして、第1基準センサ36aの出力信号を正弦波信号(図中、sinと記載)と見なし、第2基準センサ36bの出力信号を余弦波信号(図中、cosと記載)と見なす。 The pinion shaft 28 is connected to a rotating shaft 34a of a motor 34 via a speed reducing mechanism 32 such as a worm and wheel. Two rotation angle sensors, a first reference sensor 36a and a second reference sensor 36b, are provided near the rotation shaft 34a. Here, the first reference sensor 36a detects the rotation angle of the rotation shaft 34a with reference to the first angle, and the second reference sensor 36b detects the rotation angle of the rotation shaft 34a by the first angle. The second angle different from is detected. Here, in this embodiment, the first angle and the second angle are deviated from each other by “90 °”. Then, the output signal of the first reference sensor 36a is regarded as a sine wave signal (described as sin in the drawing), and the output signal of the second reference sensor 36b is regarded as a cosine wave signal (described as cos in the drawing).
第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bの出力信号は、回転監視部38に取り込まれる。回転監視部38は、バッテリ54を電源として動作するものである。なお、本実施形態では、回転監視部38は、専用の集積回路(ASIC)にて構成されている。 Output signals of the first reference sensor 36a and the second reference sensor 36b are captured by the rotation monitoring unit 38. The rotation monitoring unit 38 operates using the battery 54 as a power source. In this embodiment, the rotation monitoring unit 38 is composed of a dedicated integrated circuit (ASIC).
CPUやCPUが実行するプログラムを記憶するメモリ等を備えて構成されるマイクロコンピュータ(マイコン40)は、モータ34に接続されたインバータ42を操作することによって、モータ34の制御量(トルク)を制御する。この際、マイコン40は、回転監視部38を介して第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bや、ピニオン軸18に設けられたトーションバー50の捩れに基づきピニオン軸18に加わるトルクTrqを検出するトルクセンサ52、車速Vを検出する車速センサ56の検出値を参照する。 A microcomputer (microcomputer 40) including a CPU and a memory that stores programs executed by the CPU controls a control amount (torque) of the motor 34 by operating an inverter 42 connected to the motor 34. To do. At this time, the microcomputer 40 detects the torque Trq applied to the pinion shaft 18 based on the torsion of the first reference sensor 36 a and the second reference sensor 36 b and the torsion bar 50 provided on the pinion shaft 18 via the rotation monitoring unit 38. The detected values of the torque sensor 52 and the vehicle speed sensor 56 for detecting the vehicle speed V are referred to.
図2に、マイコン40の実行する処理の一部を示す。
ベース値設定処理部60は、車速VとトルクTrqとに基づき、モータ34が生成するアシストトルクのベース値Ta1*を設定する。一方、A/D変換器62は、第1基準センサ36aの出力信号である正弦波信号が後述する処理によって増幅されたものをデジタルデータに変換して出力する。A/D変換器64は、第2基準センサ36bの出力信号である余弦波信号が後述する処理によって増幅されたものをデジタルデータに変換して出力する。転舵角算出処理部68は、A/D変換器62,64の出力値に基づき、転舵輪26の転舵角θpを算出して出力する。
FIG. 2 shows a part of the processing executed by the microcomputer 40.
The base value setting processing unit 60 sets the base value Ta1 * of the assist torque generated by the motor 34 based on the vehicle speed V and the torque Trq. On the other hand, the A / D converter 62 converts a sine wave signal, which is an output signal of the first reference sensor 36a, amplified by a process described below into digital data and outputs the digital data. The A / D converter 64 converts a cosine wave signal, which is an output signal of the second reference sensor 36b, amplified by a process described below into digital data and outputs the digital data. The steered angle calculation processing unit 68 calculates and outputs the steered angle θp of the steered wheels 26 based on the output values of the A / D converters 62 and 64.
ここで、第1基準センサ36aの出力信号と第2基準センサ36bの出力信号とは、単独では回転軸34aの1回転内の回転角度を一義に定めることができない。すなわち、たとえば、第1基準センサ36aの出力信号は、0°と180°とを区別できない。これに対し、第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bの一対の出力信号によれば、回転軸34aの1回転内の回転角度を一義に定めることができる。転舵角算出処理部68では、第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bの出力信号に基づき回転軸34aの1回転内の回転角度を算出し、回転軸34aの回転履歴と併せて、転舵角θpを算出する。すなわち、回転軸34aの回転は、減速機構32やピニオン軸28を介してラック軸20を軸方向に移動させ、ラック軸20の軸方向の移動に伴って転舵輪26の転舵角θpが変化する。特に、転舵角θpの絶対値がゼロから最大回転角度まで変化するまでには、回転軸34aは複数回回転する。このため、回転軸34aの回転角度と転舵角θpとは1対1の対応関係になく、転舵角θpを定める上では、回転軸34aの回転履歴を用いる必要がある。 Here, the output signal of the first reference sensor 36a and the output signal of the second reference sensor 36b cannot uniquely determine the rotation angle of the rotation shaft 34a within one rotation. That is, for example, the output signal of the first reference sensor 36a cannot distinguish 0 ° and 180 °. On the other hand, according to the pair of output signals of the first reference sensor 36a and the second reference sensor 36b, the rotation angle within one rotation of the rotation shaft 34a can be uniquely determined. The turning angle calculation processing unit 68 calculates the rotation angle of the rotation shaft 34a within one rotation based on the output signals of the first reference sensor 36a and the second reference sensor 36b, and combines the rotation history of the rotation shaft 34a with the rotation history. The steering angle θp is calculated. That is, the rotation of the rotary shaft 34a moves the rack shaft 20 in the axial direction via the reduction mechanism 32 and the pinion shaft 28, and the steered angle θp of the steered wheels 26 changes as the rack shaft 20 moves in the axial direction. To do. In particular, the rotating shaft 34a rotates a plurality of times before the absolute value of the turning angle θp changes from zero to the maximum rotation angle. Therefore, there is no one-to-one correspondence between the rotation angle of the rotating shaft 34a and the turning angle θp, and it is necessary to use the rotation history of the rotating shaft 34a in determining the turning angle θp.
目標転舵角設定処理部72は、トルクセンサ52によって検出されたトルクTrqとベース値Ta1*との和に基づき、目標転舵角θp*を設定する。ここでは、以下のモデルを用いて目標転舵角θp*を設定する。 The target turning angle setting processing unit 72 sets the target turning angle θp * based on the sum of the torque Trq detected by the torque sensor 52 and the base value Ta1 *. Here, the target turning angle θp * is set using the following model.
Trq+Ta1*=K・θp*+C・θp*’+J・θp*’’ …(c1)
上記の式において、粘性係数Cは、ステアリング10、ステアリングシャフト12、ラック軸20等を備える操舵機構の摩擦等をモデル化したものであり、慣性係数Jは、操舵機構の慣性をモデル化したものである。一方、バネ係数Kは、車両の影響をモデル化したものであり、サスペンションやホールアラインメント等の仕様によって決定される。
Trq + Ta1 * = K ・ θp * + C ・ θp * '+ J ・ θp *''(c1)
In the above formula, the viscosity coefficient C is a model of friction of the steering mechanism including the steering wheel 10, the steering shaft 12, the rack shaft 20, etc., and the inertia coefficient J is a model of the inertia of the steering mechanism. Is. On the other hand, the spring coefficient K is a model of the influence of the vehicle, and is determined by specifications such as suspension and hole alignment.
フィードバック処理部74は、転舵角θpを目標転舵角θp*にフィードバック制御するための操作量として、ベース値Ta1*の補正量を算出して出力する。補正処理部76は、ベース値Ta1*にフィードバック処理部74の補正量を加算することにより、ベース値Ta1*を補正して、これをモータ34のトルク指令値Ta*とする。操作処理部78では、モータ34のトルクをトルク指令値Ta*に制御するためにインバータ42を操作する。 The feedback processing unit 74 calculates and outputs a correction amount of the base value Ta1 * as an operation amount for feedback controlling the turning angle θp to the target turning angle θp *. The correction processing unit 76 corrects the base value Ta1 * by adding the correction amount of the feedback processing unit 74 to the base value Ta1 *, and sets this as the torque command value Ta * of the motor 34. The operation processing unit 78 operates the inverter 42 to control the torque of the motor 34 to the torque command value Ta *.
図1に示したように、回転監視部38には、イグニッションスイッチがオン状態となることでIG信号が入力される。マイコン40は、回転監視部38を介してIG信号がオン状態からオフ状態に切り替わる場合にこれを検知する。そして、マイコン40は、IG信号がオフ状態であることを条件に、電力供給を遮断する。すなわち、マイコン40は、IG信号がオフ状態となると、必要な後処理を実行する。ここでの後処理には、図2に示す不揮発性メモリ70への転舵角θpの記憶処理が含まれる。なお、不揮発性メモリ70とは、給電の有無に関わらずデータを記憶保持する記憶装置のことである。そして、マイコン40は、後処理が完了すると、回転監視部38に、電力の供給を遮断するように指令する。これにより、マイコン40の電力供給が遮断される。 As shown in FIG. 1, the rotation monitor 38 receives the IG signal when the ignition switch is turned on. The microcomputer 40 detects this when the IG signal switches from the ON state to the OFF state via the rotation monitoring unit 38. Then, the microcomputer 40 cuts off the power supply on condition that the IG signal is in the off state. That is, the microcomputer 40 executes necessary post-processing when the IG signal is turned off. The post-processing here includes storage processing of the turning angle θp in the nonvolatile memory 70 shown in FIG. The non-volatile memory 70 is a storage device that stores and holds data regardless of whether power is supplied. Then, when the post-processing is completed, the microcomputer 40 commands the rotation monitoring unit 38 to cut off the power supply. As a result, the power supply of the microcomputer 40 is cut off.
マイコン40は、IG信号がオン状態となることで起動される。すなわち、回転監視部38では、IG信号がオン状態となると、マイコン40への電力供給を再開する。こうしてマイコン40が起動されると、マイコン40は、IG信号がオフ状態であるときにおける回転軸34aの回転量Δθを、回転監視部38から取得し、これを図2に示すA/D変換器66によってデジタルデータに変換する。そして、転舵角算出処理部68にて、出力された回転量Δθに基づき、不揮発性メモリ70に記憶されていたマイコン40の電力供給遮断直前における転舵角θpを補正することにより、転舵角θpを把握する。 The microcomputer 40 is activated when the IG signal is turned on. That is, the rotation monitoring unit 38 resumes the power supply to the microcomputer 40 when the IG signal is turned on. When the microcomputer 40 is activated in this manner, the microcomputer 40 acquires the rotation amount Δθ of the rotating shaft 34a when the IG signal is in the off state from the rotation monitoring unit 38, and the acquired amount is the A / D converter shown in FIG. Converted to digital data by 66. Then, the steering angle calculation processing unit 68 corrects the steering angle θp stored in the non-volatile memory 70 immediately before the power supply to the microcomputer 40 is cut off based on the output rotation amount Δθ. Know the angle θp.
図3に、回転監視部38の構成を示す。
第1基準センサ36aの出力信号は、第1基準の低精度信号出力部80aによって増幅された後、第1基準コンパレータ86a,88aに入力される。第1基準コンパレータ86aは、第1基準センサ36aの出力信号が正の所定値以上であるか否かを判断するものであり、第1基準コンパレータ88aは、第1基準センサ36aの出力信号が負の所定値以下であるか否かを判断するものである。
FIG. 3 shows the configuration of the rotation monitoring unit 38.
The output signal of the first reference sensor 36a is amplified by the first reference low-precision signal output unit 80a, and then input to the first reference comparators 86a and 88a. The first reference comparator 86a determines whether or not the output signal of the first reference sensor 36a is a positive predetermined value or more, and the first reference comparator 88a determines that the output signal of the first reference sensor 36a is negative. It is determined whether or not the value is less than or equal to a predetermined value.
第2基準センサ36bの出力信号は、第2基準の低精度信号出力部80bによって増幅された後、第2基準コンパレータ86b,88bに入力される。第2基準コンパレータ86bは、第2基準センサ36bの出力信号が正の所定値以上であるか否かを判断するものであり、第2基準コンパレータ88bは、第2基準センサ36bの出力信号が負の所定値以下であるか否かを判断するものである。 The output signal of the second reference sensor 36b is amplified by the second reference low-precision signal output unit 80b, and then input to the second reference comparators 86b and 88b. The second reference comparator 86b is for determining whether or not the output signal of the second reference sensor 36b is a positive predetermined value or more, and the second reference comparator 88b is for the output signal of the second reference sensor 36b to be negative. It is determined whether or not the value is less than or equal to a predetermined value.
第1基準コンパレータ86a,88aおよび第2基準コンパレータ86b,88bの出力信号は、回転方向検出処理部90に出力される。回転方向検出処理部90は、上記出力信号に基づき、回転軸34aの回転角度が第1象限から第4象限のいずれにあるかを特定する。そして、回転方向検出処理部90は、上記出力信号が変化することによって、回転角度が存在する象限が隣接する象限に変化する都度、単位回転量(90°)の回転がなされたとし、また、変化前に存在した象限と変化後に存在している象限との関係から回転方向を特定する。 The output signals of the first reference comparators 86a and 88a and the second reference comparators 86b and 88b are output to the rotation direction detection processing unit 90. The rotation direction detection processing unit 90 specifies which of the first quadrant to the fourth quadrant the rotation angle of the rotation shaft 34a is based on the output signal. Then, the rotation direction detection processing unit 90 determines that the rotation of the unit rotation amount (90 °) is performed every time the quadrant in which the rotation angle exists changes to the adjacent quadrant due to the change in the output signal. The rotation direction is specified based on the relationship between the quadrant existing before the change and the quadrant existing after the change.
そして、回転方向検出処理部90は、単位回転量の回転がなされた旨、および回転方向を示す信号を、カウンタ92に出力する。カウンタ92は、回転方向検出処理部90の出力信号に基づき、回転軸34aの単位回転量をベクトル量として扱いつつ、それらを積算処理する。すなわち、たとえば、正側に単位回転量の回転が2度なされた場合、カウンタ値は、「2」となり、正側および負側の単位回転量の回転が1度ずつなされた場合、カウンタ値は、「0」となる。 Then, the rotation direction detection processing unit 90 outputs to the counter 92 a signal indicating that the unit rotation amount has been rotated and the rotation direction. The counter 92 processes the unit rotation amount of the rotation shaft 34a as a vector amount based on the output signal of the rotation direction detection processing unit 90, and integrates them. That is, for example, when the unit rotation amount is rotated twice on the positive side, the counter value is “2”, and when the unit rotation amount rotations on the positive side and the negative side are performed once, the counter value is , "0".
インターフェース94は、カウンタ92のカウンタ値をマイコン40に出力する。このカウンタ値が、図2に示した回転量Δθである。
上記第1基準センサ36aの出力信号は、第1基準の高精度信号出力部100aにも入力され、高精度信号出力部100aにて増幅されてインターフェース94に出力される。ここで、高精度信号出力部100aは、低精度信号出力部80aよりも第1基準センサ36aの出力値を増幅した信号として高精度な信号を出力する。
The interface 94 outputs the counter value of the counter 92 to the microcomputer 40. This counter value is the rotation amount Δθ shown in FIG.
The output signal of the first reference sensor 36a is also input to the first reference high-accuracy signal output unit 100a, amplified by the high-accuracy signal output unit 100a, and output to the interface 94. Here, the high precision signal output unit 100a outputs a higher precision signal as a signal obtained by amplifying the output value of the first reference sensor 36a than the low precision signal output unit 80a.
第2基準センサ36bの出力信号は、第2基準の高精度信号出力部100bにも入力され、高精度信号出力部100bにて増幅されてインターフェース94に出力される。ここで、高精度信号出力部100bは、低精度信号出力部80bよりも第2基準センサ36bの出力値を増幅した信号として高精度な信号を出力する。 The output signal of the second reference sensor 36b is also input to the second reference high-accuracy signal output unit 100b, amplified by the high-accuracy signal output unit 100b, and output to the interface 94. Here, the high precision signal output unit 100b outputs a higher precision signal as a signal obtained by amplifying the output value of the second reference sensor 36b than the low precision signal output unit 80b.
なお、インターフェース94は、IG信号がオン状態であることを条件に、第1基準の高精度信号出力部100aが出力する正弦波信号および第2基準の高精度信号出力部100bが出力する余弦波信号をマイコン40に出力する。これに対し、マイコン40では、図2に示したA/D変換器62,64によって上記正弦波信号および余弦波信号をデジタルデータに変換して、これらに基づき転舵角算出処理部68によって転舵角θpを算出する。 It should be noted that the interface 94 uses the IG signal in the ON state as a condition that the sine wave signal output from the first reference high precision signal output section 100a and the cosine wave output from the second reference high precision signal output section 100b. The signal is output to the microcomputer 40. On the other hand, in the microcomputer 40, the sine wave signal and the cosine wave signal are converted into digital data by the A / D converters 62 and 64 shown in FIG. The steering angle θp is calculated.
電源部96は、バッテリ54の電圧を降圧してマイコン40の動作電圧とし、IG信号がオン状態である期間等にマイコン40に印加する。
遮断回路97は、高精度信号出力部100a,100bへの電源供給とその遮断状態とを切り替える回路である。
The power supply unit 96 steps down the voltage of the battery 54 to make it the operating voltage of the microcomputer 40, and applies it to the microcomputer 40 during the period when the IG signal is in the ON state.
The cutoff circuit 97 is a circuit that switches between power supply to the high-accuracy signal output units 100a and 100b and a cutoff state thereof.
停止処理部98は、IG信号がオフ状態となる場合、遮断回路97を開操作して、高精度信号出力部100a,100bへの電力供給を遮断する。
図4に、低精度信号出力部80a,80bの構成を示す。本実施形態では、低精度信号出力部80a,80bは、オペアンプ82を用いた非反転増幅回路である。すなわち、オペアンプ82の出力端子と反転入力端子とが抵抗体83によって接続され、また反転入力端子は、抵抗体84を介して接地されている。そして、オペアンプ82の非反転入力端子が、低精度信号出力部80a,80bの入力端子となっている。
When the IG signal is turned off, the stop processing unit 98 opens the cutoff circuit 97 to cut off the power supply to the high precision signal output units 100a and 100b.
FIG. 4 shows the configuration of the low precision signal output units 80a and 80b. In the present embodiment, the low-precision signal output units 80a and 80b are non-inverting amplifier circuits using the operational amplifier 82. That is, the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 82 are connected by the resistor 83, and the inverting input terminal is grounded via the resistor 84. The non-inverting input terminal of the operational amplifier 82 serves as the input terminal of the low precision signal output units 80a and 80b.
図5に、高精度信号出力部100a,100bの構成を示す。
図5に示すように、高精度信号出力部100a,100bは、信号増幅用アンプとしてのオペアンプ102を用いた非反転増幅回路を備えている。すなわち、オペアンプ102の出力端子と反転入力端子とが抵抗体104によって接続され、また反転入力端子は、抵抗体106を介して接地されている。そして、オペアンプ102の非反転入力端子が、高精度信号出力部100a(100b)の入力端子Tinとなっている。なお、オペアンプ102は、上記オペアンプ82と同一仕様のものである。また、抵抗体104,106のそれぞれと、抵抗体83,84のそれぞれとも同一仕様のものである。
FIG. 5 shows the configuration of the high precision signal output units 100a and 100b.
As shown in FIG. 5, the high-accuracy signal output units 100a and 100b include a non-inverting amplifier circuit using an operational amplifier 102 as a signal amplification amplifier. That is, the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 102 are connected by the resistor 104, and the inverting input terminal is grounded via the resistor 106. The non-inverting input terminal of the operational amplifier 102 serves as the input terminal Tin of the high precision signal output unit 100a (100b). The operational amplifier 102 has the same specifications as the operational amplifier 82. The resistors 104 and 106 have the same specifications as the resistors 83 and 84, respectively.
高精度信号出力部100a,100bは、さらに、補償部122および補正電圧生成部124からなる補償回路120を備えている。補償回路120は、オペアンプ102の端子TBに、オペアンプ102のオフセット電圧誤差を補償する電圧(補正電圧)を印加する回路である。ここで、オペアンプ102は、反転入力端子の電位を基準とした非反転入力端子の電位差「V(+)−V(−)」と、同電位差に対するゲインGaと、端子TBの電圧Vbと、これに対するゲインGbとを用いると、その出力電圧Voutを、以下の式(c2)とする。ただし、下記の式(c2)では、後述するオフセット電圧誤差ΔVoを無視している。なお、本実施形態では、ゲインGbを1よりも遙かに大きい値とする。 The high-accuracy signal output units 100a and 100b further include a compensation circuit 120 including a compensation unit 122 and a correction voltage generation unit 124. The compensation circuit 120 is a circuit that applies a voltage (correction voltage) that compensates for an offset voltage error of the operational amplifier 102 to the terminal TB of the operational amplifier 102. Here, the operational amplifier 102 has a potential difference “V (+) − V (−)” at the non-inverting input terminal with reference to the potential at the inverting input terminal, a gain Ga for the same potential difference, and a voltage Vb at the terminal TB. , And the output voltage Vout is expressed by the following equation (c2). However, in the following expression (c2), an offset voltage error ΔVo described later is ignored. In this embodiment, the gain Gb is set to a value much larger than 1.
Vout=Ga・{V(+)−V(−)}−Gb・Vb …(c2)
補正電圧生成部124は、オペアンプ102と同一仕様のオペアンプ126を備えている。オペアンプ102の非反転入力端子は、高精度信号出力部100a(100b)の入力端子Tinに接続されている。オペアンプ102の反転入力端子は、スイッチング素子S1を介してオペアンプ102の反転入力端子に接続される一方、スイッチング素子S2を介して高精度信号出力部100a(100b)の入力端子Tinに接続される。オペアンプ126の出力端子は、スイッチング素子S3およびコンデンサC1を介して接地されるとともに、スイッチング素子S4およびコンデンサC2を介して接地される。そして、コンデンサC1の充電電圧がオペアンプ126の端子TBに印加され、コンデンサC2の充電電圧である補正電圧が、オペアンプ102の端子TBに印加されている。
Vout = Ga * {V (+)-V (-)}-Gb * Vb (c2)
The correction voltage generation unit 124 includes an operational amplifier 126 having the same specifications as the operational amplifier 102. The non-inverting input terminal of the operational amplifier 102 is connected to the input terminal Tin of the high precision signal output unit 100a (100b). The inverting input terminal of the operational amplifier 102 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 102 via the switching element S1 and is connected to the input terminal Tin of the high precision signal output unit 100a (100b) via the switching element S2. The output terminal of the operational amplifier 126 is grounded via the switching element S3 and the capacitor C1, and is also grounded via the switching element S4 and the capacitor C2. Then, the charging voltage of the capacitor C1 is applied to the terminal TB of the operational amplifier 126, and the correction voltage that is the charging voltage of the capacitor C2 is applied to the terminal TB of the operational amplifier 102.
補償回路120は、スイッチング素子S1〜S4を開閉操作することにより、オペアンプ102の出力電圧Voutに重畳するオフセット電圧を低減制御する。
すなわち、補償部122は、まず、スイッチング素子S1,S4を開状態とし、スイッチング素子S2,S3を閉状態とする。これにより、オペアンプ126のオフセット電圧誤差ΔVcを用いると、オペアンプ126の出力電圧Vc(1)、すなわち、コンデンサC1の充電電圧は、以下の式(c3)となる。
The compensating circuit 120 controls the reduction of the offset voltage superimposed on the output voltage Vout of the operational amplifier 102 by opening / closing the switching elements S1 to S4.
That is, the compensating unit 122 first sets the switching elements S1 and S4 in the open state and sets the switching elements S2 and S3 in the closed state. Thus, when the offset voltage error ΔVc of the operational amplifier 126 is used, the output voltage Vc (1) of the operational amplifier 126, that is, the charging voltage of the capacitor C1 is given by the following expression (c3).
Vc(1)=Ga・ΔVc/(1+Gb) …(c3)
次に、補償部122は、スイッチング素子S1,S4を閉状態とし、スイッチング素子S2,S3を開状態とする。この場合、コンデンサC1の充電電圧が変化しないことに注意すると、オペアンプ126の出力電圧Vc(2)は、以下の式(c4)となる。
Vc (1) = Ga · ΔVc / (1 + Gb) (c3)
Next, the compensator 122 puts the switching elements S1 and S4 into a closed state and puts the switching elements S2 and S3 into an open state. In this case, noting that the charging voltage of the capacitor C1 does not change, the output voltage Vc (2) of the operational amplifier 126 becomes the following expression (c4).
Vc(2)
=Ga・{V(+)−V(−)+ΔVc}−Gb・Ga・ΔVc/(1+Gb)
=Ga・{V(+)−V(−)}+Ga・ΔVc/(1+Gb)
…(c4)
上記の式(c4)における出力電圧Vc(2)は、コンデンサC2の充電電圧である。したがって、オペアンプ102のオフセット電圧誤差ΔVoを用いると、オペアンプ102の出力電圧Voutは、以下の式(c5)となる。
Vc (2)
= Ga · {V (+) − V (−) + ΔVc} −Gb · Ga · ΔVc / (1 + Gb)
= Ga · {V (+) − V (−)} + Ga · ΔVc / (1 + Gb)
… (C4)
The output voltage Vc (2) in the above equation (c4) is the charging voltage of the capacitor C2. Therefore, using the offset voltage error ΔVo of the operational amplifier 102, the output voltage Vout of the operational amplifier 102 is given by the following expression (c5).
Vout=Ga・{V(+)−V(−)+ΔVo}−Gb・Vc(2)
=(−Ga・Gb+Ga)・{V(+)−V(−)}
+Ga・ΔVo−{Gb・Ga・ΔVc/(1+Gb)}
…(c5)
上記の式(c5)は、ゲインGbが1よりも遙かに大きい場合、以下の式(c6)で近似できる。
Vout = Ga · {V (+) − V (−) + ΔVo} −Gb · Vc (2)
= (-Ga * Gb + Ga) * {V (+)-V (-)}
+ Ga · ΔVo- {Gb · Ga · ΔVc / (1 + Gb)}
… (C5)
The above expression (c5) can be approximated by the following expression (c6) when the gain Gb is much larger than 1.
Vout=−Ga・Gb・[V(+)−V(−)+{(−ΔVc+ΔVo)/Gb}]
…(c6)
以上より、オペアンプ102のオフセット電圧誤差ΔVoは、「V(+)−V(−)」と比較して十分に小さい「(−ΔVc+ΔVo)/Gb」に低減された。
Vout = −Ga · Gb · [V (+) − V (−) + {(− ΔVc + ΔVo) / Gb}]
… (C6)
As described above, the offset voltage error ΔVo of the operational amplifier 102 is reduced to “(−ΔVc + ΔVo) / Gb” which is sufficiently smaller than “V (+) − V (−)”.
本実施形態では、IG信号がオフ状態である場合、図3に示した停止処理部98が遮断回路97を開操作することにより、オペアンプ102および補償回路120への電力供給を遮断する。一方、IG信号がオン状態となると、図3に示した停止処理部98が遮断回路97を閉操作することにより、オペアンプ102および補償回路120への電力供給が開始される。そしてこれにより、高精度信号出力部100a,100bから高精度の信号が出力される。 In the present embodiment, when the IG signal is in the off state, the stop processing unit 98 shown in FIG. 3 opens the cutoff circuit 97 to cut off the power supply to the operational amplifier 102 and the compensation circuit 120. On the other hand, when the IG signal is turned on, the stop processing unit 98 shown in FIG. 3 closes the cutoff circuit 97 to start power supply to the operational amplifier 102 and the compensation circuit 120. As a result, highly accurate signals are output from the highly accurate signal output units 100a and 100b.
図6に、高精度信号出力部100a,100bの動作を示す。詳しくは、図6(a)は、IG信号の推移を示し、図6(b)は、遮断回路97の開閉状態の推移を示し、図6(c)〜図6(f)のそれぞれは、スイッチング素子S1〜S4のそれぞれの開閉状態の推移を示す。また、図6(g)は、マイコン40のオン・オフ状態の推移を示す。 FIG. 6 shows the operation of the high precision signal output units 100a and 100b. Specifically, FIG. 6A shows the transition of the IG signal, FIG. 6B shows the transition of the open / close state of the cutoff circuit 97, and FIGS. 6C to 6F respectively. The transition of the open / close state of each of the switching elements S1 to S4 is shown. Further, FIG. 6G shows the transition of the on / off state of the microcomputer 40.
図6に示すように、IG信号がオフ状態からオン状態に切り替わると、遮断回路97が閉状態とされる。そして、これにより、図5の補償部122によって、スイッチング素子S2およびスイッチング素子S3と、スイッチング素子S1およびスイッチング素子S4とが交互にオン操作される。また、IG信号がオフ状態からオン状態に切り替わると、図3に示した電源部96によって、マイコン40が起動される。 As shown in FIG. 6, when the IG signal switches from the off state to the on state, the cutoff circuit 97 is closed. As a result, the compensating unit 122 of FIG. 5 alternately turns on the switching elements S2 and S3 and the switching elements S1 and S4. When the IG signal switches from the off state to the on state, the power supply unit 96 shown in FIG. 3 activates the microcomputer 40.
ここで、本実施形態の作用を説明する。
IG信号がオン状態である場合、高精度信号出力部100a,100bの出力信号が、マイコン40内のA/D変換器62,64にてサンプリングされ、転舵角算出処理部68において、転舵角θpが算出される。そして、この転舵角θpは、モータ34のトルク指令値Ta*の算出に利用される。
Here, the operation of the present embodiment will be described.
When the IG signal is in the ON state, the output signals of the high-accuracy signal output units 100a and 100b are sampled by the A / D converters 62 and 64 in the microcomputer 40, and the steering angle calculation processing unit 68 turns the steering signals. The angle θp is calculated. The turning angle θp is used to calculate the torque command value Ta * for the motor 34.
IG信号がオフ状態となると、マイコン40は、転舵角θpを不揮発性メモリ70に記憶するなどの後処理を実行した後、電力供給が遮断される。このときであっても、回転監視部38には電力供給が継続されている。そして、回転監視部38では、低精度信号出力部80a,80bの出力信号に基づき、モータ34の回転軸34aの回転量Δθが、カウンタ92のカウンタ値として算出される。ここで、低精度信号出力部80a,80bの出力信号には、オフセット誤差が重畳している。しかし、この誤差は、第1基準コンパレータ86a,88aと第2基準コンパレータ88b,88bとの出力に基づき、回転軸34aの回転角度が第1象限から第4象限のいずれにあるかの判断にわずかな誤差を与えるのみである。したがって、回転監視部38は、たとえば第1象限にある状態を第2象限にある状態であると誤認識することはあるものの、回転軸34aが90度以上回転する間に、実際の象限と等しい象限にあると認識する。このため、カウンタ92のカウンタ値は、回転軸34aの回転量Δθの検出誤差を90°未満とする。 When the IG signal is turned off, the microcomputer 40 executes post-processing such as storing the turning angle θp in the nonvolatile memory 70, and then the power supply is cut off. Even at this time, the power supply to the rotation monitoring unit 38 is continued. Then, the rotation monitoring unit 38 calculates the rotation amount Δθ of the rotation shaft 34a of the motor 34 as the counter value of the counter 92 based on the output signals of the low-precision signal output units 80a and 80b. Here, an offset error is superimposed on the output signals of the low-precision signal output units 80a and 80b. However, this error is slight in determining whether the rotation angle of the rotation shaft 34a is in the first quadrant to the fourth quadrant based on the outputs of the first reference comparators 86a and 88a and the second reference comparators 88b and 88b. It only gives an error. Therefore, although the rotation monitoring unit 38 may erroneously recognize the state in the first quadrant as being in the second quadrant, the rotation monitoring unit 38 is equal to the actual quadrant while the rotation shaft 34a rotates 90 degrees or more. Recognize that you are in the quadrant. Therefore, the counter value of the counter 92 sets the detection error of the rotation amount Δθ of the rotating shaft 34a to less than 90 °.
そして、IG信号がオン状態に切りかわり、マイコン40が起動されると、マイコン40は、A/D変換器66によって回転量Δθを取り込み、不揮発性メモリ70に記憶されている転舵角θpを回転量Δθにて更新する。ここで、マイコン40の転舵角算出処理部68は、回転量Δθの分解能よりもはるかに高い分解能で、高精度信号出力部100a,100bの出力信号を解析する。このため、不揮発性メモリ70に記憶されていた転舵角θpが回転量Δθによって更新された後、高精度信号出力部100a,100bの最新の出力信号に基づき、転舵角θpをさらに補正することにより、転舵角θpを、高精度信号出力部100a,100bの出力信号の分解能に応じた高精度な値とすることができる。 Then, when the IG signal is switched to the ON state and the microcomputer 40 is activated, the microcomputer 40 takes in the rotation amount Δθ by the A / D converter 66 and sets the turning angle θp stored in the nonvolatile memory 70. It is updated with the rotation amount Δθ. Here, the turning angle calculation processing unit 68 of the microcomputer 40 analyzes the output signals of the high precision signal output units 100a and 100b at a resolution far higher than the resolution of the rotation amount Δθ. Therefore, after the steered angle θp stored in the non-volatile memory 70 is updated by the rotation amount Δθ, the steered angle θp is further corrected based on the latest output signals of the high-accuracy signal output units 100a and 100b. As a result, the turning angle θp can be set to a highly accurate value according to the resolution of the output signals of the high accuracy signal output units 100a and 100b.
しかも、IG信号がオフ状態のときには、高精度信号出力部100a,100bへの電力供給が遮断される。
以上説明した本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
Moreover, when the IG signal is off, the power supply to the high-accuracy signal output units 100a and 100b is cut off.
According to the present embodiment described above, the effects described below can be obtained.
(1)高精度信号出力部100a,100bと、低精度信号出力部80a,80bとを備え、IG信号がオフ状態であることを条件に、高精度信号出力部100a,100bへの電力供給を遮断した。これにより、IG信号がオン状態であるときに高精度の角度信号を生成して且つ許可信号がオフ状態であるときの消費電力の増加を抑制できる。 (1) The high-precision signal output units 100a and 100b and the low-precision signal output units 80a and 80b are provided, and power is supplied to the high-precision signal output units 100a and 100b on condition that the IG signal is in the off state. Shut off. This makes it possible to generate a highly accurate angle signal when the IG signal is in the on state and suppress an increase in power consumption when the permission signal is in the off state.
(2)低精度信号出力部80a,80bを、高精度信号出力部100a,100bとは独立な回路にて構成した。これにより、低精度信号出力部80a,80bが高精度信号出力部100a,100bの回路を一部共有する場合と比較すると、高精度信号出力部100a,100bの稼働時間を低減することができる。したがって、高精度信号出力部100a,100bの経年劣化を抑制することが可能となる。 (2) The low-accuracy signal output units 80a and 80b are configured by circuits independent of the high-accuracy signal output units 100a and 100b. As a result, the operating time of the high-accuracy signal output units 100a and 100b can be reduced as compared with the case where the low-accuracy signal output units 80a and 80b partially share the circuit of the high-accuracy signal output units 100a and 100b. Therefore, it is possible to suppress the aged deterioration of the high precision signal output units 100a and 100b.
(3)IG信号がオフ状態であることを条件に、マイコン40への電力供給が遮断されるようにした。このため、遮断されない場合と比較して、消費電力を低減することができる。 (3) The power supply to the microcomputer 40 is cut off on condition that the IG signal is in the off state. Therefore, power consumption can be reduced as compared with the case where the power is not cut off.
(4)IG信号がオフ状態からオン状態に切り替わることによりマイコン40への電力供給が開始される場合、転舵角算出処理部68が、回転量Δθに基づき、不揮発性メモリ70に記憶された転舵角θpを更新した。これにより、IG信号がオフ状態であるときに回転軸34aが回転した場合であっても、IG信号がオン状態に切り替わった際の転舵角θpを算出することができる。 (4) When the power supply to the microcomputer 40 is started by switching the IG signal from the off state to the on state, the turning angle calculation processing unit 68 is stored in the nonvolatile memory 70 based on the rotation amount Δθ. The steering angle θp was updated. As a result, even when the rotary shaft 34a rotates while the IG signal is in the off state, it is possible to calculate the turning angle θp when the IG signal is switched to the on state.
<第2の実施形態>
以下、操舵制御装置にかかる第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に、図面を参照しつつ説明する。
<Second Embodiment>
Hereinafter, a second embodiment of the steering control device will be described with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment.
図7に、本実施形態にかかる低精度信号出力部80a,80bと高精度信号出力部100a、100bとの構成を示す。なお、図7において、図5に示した回路に対応するものについては、便宜上、同一の符号を付している。 FIG. 7 shows configurations of the low-precision signal output units 80a and 80b and the high-precision signal output units 100a and 100b according to the present embodiment. Note that, in FIG. 7, components corresponding to the circuits shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals for convenience.
図7に示すように、本実施形態では、第1基準の低精度信号出力部80aと第1基準の高精度信号出力部100aとで一部の部品を共有化し、第2基準の低精度信号出力部80bと第2基準の高精度信号出力部100bとで一部の部品を共有化する。 As shown in FIG. 7, in the present embodiment, some parts are shared by the first reference low-accuracy signal output unit 80a and the first reference high-accuracy signal output unit 100a, and the second reference low-accuracy signal is output. Some components are shared by the output unit 80b and the second reference high-precision signal output unit 100b.
詳しくは、本実施形態では、オペアンプ102を備えて構成される、信号増幅用アンプとしての非反転増幅回路を、低精度信号出力部80a,80bと、高精度信号出力部100a,100bとで共有化している。そして、選択遮断回路128は、低精度信号出力部80a,80bに電力供給を継続したまま、補償回路120への電力供給を遮断する。 More specifically, in the present embodiment, the low-precision signal output units 80a and 80b and the high-precision signal output units 100a and 100b share a non-inverting amplifier circuit as an amplifier for signal amplification, which includes the operational amplifier 102. It has become. Then, the selective cutoff circuit 128 cuts off the power supply to the compensation circuit 120 while continuing the power supply to the low precision signal output units 80a and 80b.
図8に示すように、選択遮断回路128は、停止処理部98によって開閉操作される。図8は、本実施形態にかかる回転監視部38を示す。なお、図8において、図3に示した部分に対応する部分については、便宜上、同一の符号を付している。 As shown in FIG. 8, the selection cutoff circuit 128 is opened and closed by the stop processing unit 98. FIG. 8 shows the rotation monitoring unit 38 according to this embodiment. Note that, in FIG. 8, parts corresponding to the parts shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals for convenience.
ここで、本実施形態の作用を説明する。
IG信号がオフ状態とされる場合、停止処理部98が選択遮断回路128を開状態に切り替える。この場合、補償回路120は動作しなくなる。したがって、高精度信号出力部100a,100bを構成する回路のうち、電力供給が継続され動作が可能な回路は、オペアンプ102のみとなる。このため、低精度信号出力部80a,80bのみとなる。なお、図8に示したように、この場合、低精度信号出力部80a,80bの出力信号は、第1基準コンパレータ86a,88a、第2基準コンパレータ86b,88bのみならず、インターフェース94にも出力される。しかし、インターフェース94は、IG信号がオフ状態である場合、マイコン40に第1基準センサ36aおよび第2基準センサ36bの検出結果を出力しない。
Here, the operation of the present embodiment will be described.
When the IG signal is turned off, the stop processing unit 98 switches the selection cutoff circuit 128 to the open state. In this case, the compensation circuit 120 does not operate. Therefore, among the circuits forming the high-accuracy signal output units 100a and 100b, the operational amplifier 102 is the only circuit that can continue to operate and operate. Therefore, only the low precision signal output units 80a and 80b are provided. In this case, as shown in FIG. 8, the output signals of the low-precision signal output units 80a and 80b are output not only to the first reference comparators 86a and 88a and the second reference comparators 86b and 88b but also to the interface 94. To be done. However, the interface 94 does not output the detection results of the first reference sensor 36a and the second reference sensor 36b to the microcomputer 40 when the IG signal is in the off state.
一方、IG信号がオン状態に切り替えられる場合、停止処理部98が選択遮断回路128を閉状態に切り替える。この場合、補償回路120が動作するため、オペアンプ102の出力信号は、オフセット電圧が低減された高精度な信号となる。そしてこの信号は、インターフェース94を介してマイコン40に出力される。 On the other hand, when the IG signal is switched to the ON state, the stop processing unit 98 switches the selection cutoff circuit 128 to the closed state. In this case, since the compensation circuit 120 operates, the output signal of the operational amplifier 102 becomes a highly accurate signal with a reduced offset voltage. Then, this signal is output to the microcomputer 40 via the interface 94.
以上説明した本実施形態によれば、第1の実施形態の上記(1),(3),(4)の効果に加えて、さらに以下の効果が得られる。
(5)信号増幅用アンプ(オペアンプ102、抵抗体104,106)を、高精度信号出力部100a,100bと、低精度信号出力部80a,80bで共有化し、IG信号がオフ状態である場合、選択遮断回路128を操作して補償回路120への電力供給を遮断した。これにより、遮断しない場合と比較すると消費電力を低減することができる。しかも、高精度信号出力部100a、100bと低精度信号出力部80a,80bとが信号増幅用アンプを共有するために、操舵制御装置の回路規模を小さくすることが容易となる。
According to the present embodiment described above, in addition to the effects (1), (3), and (4) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(5) When the signal amplification amplifier (op amp 102, resistors 104 and 106) is shared by the high precision signal output units 100a and 100b and the low precision signal output units 80a and 80b, and the IG signal is in the off state, The selective cutoff circuit 128 was operated to cut off the power supply to the compensation circuit 120. As a result, power consumption can be reduced as compared with the case where the power is not cut off. Moreover, since the high-precision signal output units 100a and 100b and the low-precision signal output units 80a and 80b share the signal amplification amplifier, it is easy to reduce the circuit scale of the steering control device.
<その他の実施形態>
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも1つを、以下のように変更してもよい。以下において、「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項と上記実施形態における事項との対応関係を符号等によって例示した部分があるが、これには、例示した対応関係に上記事項を限定する意図はない。なお、「課題を解決するための手段」の欄に記載した、許可信号は、IG信号に対応する。また、回転量検出処理部は、第1基準コンパレータ86a,88aと第2基準コンパレータ86b,88bと、回転方向検出処理部90と、カウンタ92とに対応する。
<Other embodiments>
Note that at least one of the items in the above-described embodiment may be changed as follows. In the following, there is a portion exemplifying the correspondence relationship between the matters described in the section “Means for solving the problem” and the matters in the above-mentioned embodiment by the reference numerals and the like. Is not intended to be limited. The permission signal described in the section “Means for solving the problem” corresponds to the IG signal. The rotation amount detection processing unit corresponds to the first reference comparators 86a and 88a, the second reference comparators 86b and 88b, the rotation direction detection processing unit 90, and the counter 92.
・「補償回路(120)について」
図7に例示したものに限らない。たとえば、図9に例示するものであってもよい。図9において、図7に示した部材に対応する部材については、便宜上、同一の符号を付している。図9に示すように、補正電圧生成部124は、スイッチング素子S5〜S7と、A/D変換器130と、ゲイン調整器131と、レジスタ132と、オシレータ134と、D/A変換器136とを備えている。A/D変換器130は、スイッチング素子S7を介して印加されるオペアンプ102の出力電圧をデジタルデータに変換する。ゲイン調整器131は、A/D変換器130の出力に所定のゲインGcを乗算する。レジスタ132は、ゲイン調整器131の出力を保持する。オシレータ134は、A/D変換器130およびレジスタ132にクロック信号を出力する。D/A変換器136は、レジスタ132の出力をアナログデータに変換して、オペアンプ102の端子TBに印加する。スイッチング素子S5は、オペアンプ102の反転入力端子および非反転入力端子を短絡させる。スイッチング素子S6は、オペアンプ102の非反転入力端子と入力端子Tinとの間を開閉する。
・ About the compensation circuit (120)
It is not limited to the example illustrated in FIG. 7. For example, the one illustrated in FIG. 9 may be used. In FIG. 9, members corresponding to those shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals for convenience. As shown in FIG. 9, the correction voltage generator 124 includes switching elements S5 to S7, an A / D converter 130, a gain adjuster 131, a register 132, an oscillator 134, and a D / A converter 136. Is equipped with. The A / D converter 130 converts the output voltage of the operational amplifier 102 applied via the switching element S7 into digital data. The gain adjuster 131 multiplies the output of the A / D converter 130 by a predetermined gain Gc. The register 132 holds the output of the gain adjuster 131. The oscillator 134 outputs a clock signal to the A / D converter 130 and the register 132. The D / A converter 136 converts the output of the register 132 into analog data and applies it to the terminal TB of the operational amplifier 102. The switching element S5 short-circuits the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 102. The switching element S6 opens and closes between the non-inverting input terminal of the operational amplifier 102 and the input terminal Tin.
ここで、オペアンプ102の出力電圧Voutを、上記(c2)とする場合、ゲインGcを、「1/Gb」とする。スイッチング素子S5が閉状態であって且つスイッチング素子S6が開状態である場合のオペアンプ102の出力電圧Voutは、「Ga・ΔVo」となる。ただし、この期間においては、端子TBに電圧を印加しないこととする。その後、スイッチング素子S5を開状態として且つスイッチング素子S6を閉状態とすると、オペアンプ102の出力電圧Voutは、以下の式(c7)となる。 Here, when the output voltage Vout of the operational amplifier 102 is set to (c2) above, the gain Gc is set to “1 / Gb”. The output voltage Vout of the operational amplifier 102 when the switching element S5 is in the closed state and the switching element S6 is in the open state is “Ga · ΔVo”. However, during this period, no voltage is applied to the terminal TB. After that, when the switching element S5 is in the open state and the switching element S6 is in the closed state, the output voltage Vout of the operational amplifier 102 is given by the following expression (c7).
Vout=Ga・{V(+)−V(−)+ΔVo}−Ga・ΔVo
=Ga・{V(+)−V(−)} …(c7)
なお、図9において、IG信号がオフ状態である場合、補償回路120への電力供給を遮断する。
Vout = Ga · {V (+) − V (−) + ΔVo} −Ga · ΔVo
= Ga · {V (+)-V (-)} (c7)
In FIG. 9, when the IG signal is in the off state, the power supply to the compensation circuit 120 is cut off.
ちなみに、この際、補償回路120の全てが回転監視部38に内蔵されることは必須ではない。たとえば、A/D変換器130、ゲイン調整器131、レジスタ132、およびオシレータ134の機能をマイコン40にて実現してもよい。 Incidentally, at this time, it is not essential that all of the compensation circuit 120 be built in the rotation monitoring unit 38. For example, the functions of the A / D converter 130, the gain adjuster 131, the register 132, and the oscillator 134 may be realized by the microcomputer 40.
・「高精度信号出力部(100a,100b)について」
上記第1の実施形態において、図5に示す回路に代えて、図9に示す回路を用いてもよい。ただし、この場合、低精度信号出力部は、図4に示すものであり、図9におけるオペアンプ102および抵抗体104,106ではない。
・ About high-precision signal output section (100a, 100b)
In the first embodiment, the circuit shown in FIG. 9 may be used instead of the circuit shown in FIG. However, in this case, the low-accuracy signal output unit is as shown in FIG. 4, and is not the operational amplifier 102 and the resistors 104 and 106 in FIG.
上記第1の実施形態において、高精度信号出力部の信号増幅用アンプとしてのオペアンプ102を、低精度信号出力部の信号増幅用アンプとしてのオペアンプ82と同一仕様のものとする代わりに、それらを互いに異なる仕様のものとしてもよい。 In the first embodiment, instead of using the operational amplifier 102 as the signal amplifying amplifier of the high precision signal output section with the same specifications as the operational amplifier 82 as the signal amplifying amplifier of the low precision signal output section, The specifications may be different from each other.
オペアンプ102を用いて非反転増幅回路を構成する代わりに、反転増幅回路を構成してもよい。なお、この際、低精度信号出力部80a,80bにおいては、オペアンプ82を用いて非反転増幅回路を構成してもよい。 Instead of using the operational amplifier 102 to configure the non-inverting amplifier circuit, an inverting amplifier circuit may be configured. At this time, in the low-precision signal output units 80a and 80b, the operational amplifier 82 may be used to configure a non-inverting amplifier circuit.
・「低精度信号出力部(80a,80b)について」
オペアンプ82を用いて非反転増幅回路を構成する代わりに、反転増幅回路を構成してもよい。この際、高精度信号出力部100a,100bにおいては、オペアンプ102を用いて非反転増幅回路を構成したままとしてもよく、また、反転増幅回路を構成してもよい。
・ "Low precision signal output section (80a, 80b)"
Instead of using the operational amplifier 82 to configure the non-inverting amplifier circuit, an inverting amplifier circuit may be configured. At this time, in the high-precision signal output units 100a and 100b, the non-inverting amplifier circuit may be left as it is by using the operational amplifier 102, or the inverting amplifier circuit may be configured.
なお、IG信号がオン状態となることを条件に、低精度信号出力部80a,80bへの電力供給を遮断する回路を設けてもよい。
・「回転監視部(38)について」
回転監視部38としては、ASICに限らない。たとえば、ソフトウェア処理を実行するハードウェアによって構成してもよい。
Note that a circuit may be provided that shuts off the power supply to the low-accuracy signal output units 80a and 80b on condition that the IG signal is turned on.
・ About the rotation monitor (38)
The rotation monitoring unit 38 is not limited to the ASIC. For example, it may be configured by hardware that executes software processing.
・「制御部(40)について」
上記実施形態では、IG信号がオフ状態であることを条件にマイコン40への電力供給が遮断されたが、これに限らない。たとえば、マイコン40を、IG信号がオン状態であるときと比較して低消費電力モードにて起動させたままとしてもよい。この場合、マイコン40は、低消費電力モードにおいて、A/D変換器62,64、および転舵角算出処理部68の少なくとも1つを起動状態とする能力を持たせない構成であることが望ましい。すなわち、上記起動状態とする能力を持たない場合、IG信号がオフ状態となることにより、マイコン40では、転舵角θpを算出することができないため、回転監視部38において回転量Δθを検出することが有効である。
・ About the control unit (40)
In the above embodiment, the power supply to the microcomputer 40 is cut off on the condition that the IG signal is in the off state, but the present invention is not limited to this. For example, the microcomputer 40 may remain activated in the low power consumption mode compared to when the IG signal is in the on state. In this case, it is desirable that the microcomputer 40 does not have the ability to activate at least one of the A / D converters 62 and 64 and the turning angle calculation processing unit 68 in the low power consumption mode. .. In other words, if the microcomputer 40 does not have the ability to enter the startup state, the IG signal is turned off, and the microcomputer 40 cannot calculate the steering angle θp. Therefore, the rotation monitoring unit 38 detects the rotation amount Δθ. Is effective.
・「記憶部(70)について」
不揮発性メモリ70に限らず、たとえば、マイコン40の主電源がオフ状態である場合であっても電力供給が継続されるバックアップ式の揮発性メモリであってもよい。
・ About the memory (70)
Not limited to the nonvolatile memory 70, for example, a backup volatile memory that continues power supply even when the main power supply of the microcomputer 40 is in an off state may be used.
・「回転軸(34a)、回転角センサ(36a,36b)について」
回転することにより転舵輪26を転舵させて且つ、回転角度が回転角センサの検出対象となる回転軸としては、モータ34の回転軸34aに限らず、たとえば、ピニオン軸28の回転角度であってもよい。
-"Rotation axis (34a), rotation angle sensor (36a, 36b)"
The rotating shaft that steers the steered wheels 26 by rotating and whose rotation angle is the detection target of the rotation angle sensor is not limited to the rotation shaft 34a of the motor 34, but is, for example, the rotation angle of the pinion shaft 28. May be.
・「回転方向検出処理部(90)について」
コンパレータによるセンサ出力値が所定の範囲内にあるか否かの判断結果に基づき、単位回転量の回転方向を特定するものに限らない。たとえば、A/D変換器62,64,66よりも分解能の低いA/D変換器を回転監視部38に搭載し、その出力値に基づき、単位回転量の回転方向を特定してもよい。
-"Rotation direction detection processing unit (90)"
The invention is not limited to the one in which the rotation direction of the unit rotation amount is specified based on the determination result of whether the sensor output value by the comparator is within a predetermined range. For example, an A / D converter having a lower resolution than the A / D converters 62, 64, 66 may be mounted on the rotation monitoring unit 38, and the rotation direction of the unit rotation amount may be specified based on the output value thereof.
・「転舵角θpを用いた車両の制御について」
操舵のアシスト制御に限らない。たとえば、車両の横滑り防止制御であってもよい。この場合、たとえば、マイコン40とは別の外部の電子機器が横滑り防止制御を実行するものであってもよい。この場合には、IG信号がオン状態に切り替えられる場合、マイコン40は、回転量Δθによって更新された転舵角θpを外部の電子機器に送信すればよい。
・ "Controlling the vehicle using the turning angle θp"
It is not limited to steering assist control. For example, it may be skid prevention control of the vehicle. In this case, for example, an external electronic device other than the microcomputer 40 may execute the skid prevention control. In this case, when the IG signal is switched to the ON state, the microcomputer 40 may transmit the steering angle θp updated by the rotation amount Δθ to the external electronic device.
・「その他」
操舵機構としては、図1に例示したものに限らない。たとえば、モータ34がステアリングシャフト12に連結された減速機構に接続されているものであってもよい。また、たとえば、ステアリング10の回転角度である操舵角と転舵角θpとの比を可変制御できる舵角比可変機構を搭載したものであってもよい。さらに、ステアリング10とラック軸20とが切り離されたステアバイワイヤシステムであってもよい。
・ "Other"
The steering mechanism is not limited to the one illustrated in FIG. For example, the motor 34 may be connected to a speed reduction mechanism connected to the steering shaft 12. Further, for example, a steering angle ratio variable mechanism capable of variably controlling the ratio of the steering angle that is the rotation angle of the steering wheel 10 to the steered angle θp may be mounted. Further, a steer-by-wire system in which the steering 10 and the rack shaft 20 are separated may be used.
なお、ラックアンドピニオン機構を備えたものにも限らない。
トルクセンサ52としては、ピニオン軸18に加わるトルクを検出するものに限らない。たとえば、コラム軸14に加わるトルクを検出するものであってもよい。
Note that the rack and pinion mechanism is not the only option.
The torque sensor 52 is not limited to the one that detects the torque applied to the pinion shaft 18. For example, the torque applied to the column shaft 14 may be detected.
10…ステアリング、12…ステアリングシャフト、14…コラム軸、16…中間軸、18…ピニオン軸、18a…ピニオン歯、20…ラック軸、20a…第1ラック歯、20b…第2ラック歯、22…第1ラックアンドピニオン機構、24…タイロッド、26…転舵輪、28…ピニオン軸、28a…ピニオン歯、30…第2ラックアンドピニオン機構、32…減速機構、34…モータ、34a…回転軸、36a…第1基準センサ、36b…第2基準センサ、38…回転監視部、40…マイコン、42…インバータ、50…トーションバー、52…トルクセンサ、54…バッテリ、56…車速センサ、60…ベース値設定処理部、62,64,66…A/D変換器、68…転舵角算出処理部、70…不揮発性メモリ、72…目標転舵角設定処理部、74…フィードバック処理部、76…補正処理部、78…操作処理部、80a,80b…低精度信号出力部、83…抵抗体、82…オペアンプ、86a,88a…第1基準コンパレータ、84…抵抗体、86b,88b…第2基準コンパレータ、90…回転方向検出処理部、92…カウンタ、94…インターフェース、96…電源部、97…遮断回路、98…停止処理部、100a,100b…高精度信号出力部、102…オペアンプ、104,106…抵抗体、120…補償回路、122…補償部、124…補正電圧生成部、126…オペアンプ、128…選択遮断回路、130…A/D変換器、132…レジスタ、134…オシレータ、136…D/A変換器。 10 ... Steering, 12 ... Steering shaft, 14 ... Column shaft, 16 ... Intermediate shaft, 18 ... Pinion shaft, 18a ... Pinion teeth, 20 ... Rack shaft, 20a ... 1st rack tooth, 20b ... 2nd rack tooth, 22 ... First rack and pinion mechanism, 24 ... Tie rod, 26 ... Steering wheel, 28 ... Pinion shaft, 28a ... Pinion teeth, 30 ... Second rack and pinion mechanism, 32 ... Reduction mechanism, 34 ... Motor, 34a ... Rotating shaft, 36a ... 1st reference sensor, 36b ... 2nd reference sensor, 38 ... Rotation monitoring part, 40 ... Microcomputer, 42 ... Inverter, 50 ... Torsion bar, 52 ... Torque sensor, 54 ... Battery, 56 ... Vehicle speed sensor, 60 ... Base value Setting processing unit, 62, 64, 66 ... A / D converter, 68 ... Steering angle calculation processing unit, 70 ... Non-volatile memory, 72 ... Target steering angle setting process Section, 74 ... Feedback processing section, 76 ... Correction processing section, 78 ... Operation processing section, 80a, 80b ... Low precision signal output section, 83 ... Resistor, 82 ... Operational amplifier, 86a, 88a ... First reference comparator, 84 ... Resistors, 86b, 88b ... Second reference comparator, 90 ... Rotation direction detection processing section, 92 ... Counter, 94 ... Interface, 96 ... Power supply section, 97 ... Break circuit, 98 ... Stop processing section, 100a, 100b ... High accuracy Signal output unit, 102 ... Operational amplifier, 104, 106 ... Resistor, 120 ... Compensation circuit, 122 ... Compensation unit, 124 ... Correction voltage generation unit, 126 ... Operational amplifier, 128 ... Selective cutoff circuit, 130 ... A / D converter, 132 ... Register, 134 ... Oscillator, 136 ... D / A converter.
Claims (6)
少なくとも車両の走行の許可条件となる許可信号がオフ状態であるときに電力が供給される回転監視部と、を備え、
回転軸の回転角を検出する回転角センサの出力信号が入力されて該出力信号を増幅することにより、前記回転軸の1回転内の角度に応じた信号であって且つ、高精度の信号を出力する高精度信号出力部と、
前記許可信号がオフ状態であることを条件に前記高精度信号出力部への電力供給を停止する停止処理部と、を備え、
前記回転軸は、回転することにより前記車両の転舵輪を転舵させるものであり、
前記回転監視部は、前記高精度信号出力部に前記出力信号が入力される前記回転角センサの出力信号が入力されて該出力信号を増幅することにより、前記回転軸の1回転内の角度に応じた信号であって且つ、前記高精度信号出力部よりも低精度の信号を出力する低精度信号出力部と、前記低精度信号出力部の出力値に基づき、前記許可信号がオフ状態である期間であるオフ期間における前記回転軸の回転量を検出する回転量検出処理部と、を備え、
前記制御部は、前記許可信号がオン状態である場合、前記高精度信号出力部の出力値および前記回転量検出処理部によって検出された回転量に基づき、前記車両の転舵輪の転舵角を算出する転舵角算出処理部を備え、
前記高精度信号出力部は、前記回転軸の回転角を検出する回転角センサの出力信号を増幅する信号増幅用アンプと、該信号増幅用アンプのオフセット誤差を補償する補償回路とを備えており、
前記低精度信号出力部は、前記回転軸の回転角を検出する回転角センサの出力信号を増幅する信号増幅用アンプを備えている操舵制御装置。
A control unit,
At least a rotation monitoring unit to which electric power is supplied when the permission signal that is a permission condition for traveling of the vehicle is in an off state,
An output signal of a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the rotation shaft is input and the output signal is amplified to obtain a signal corresponding to an angle within one rotation of the rotation shaft and having a high accuracy. High-accuracy signal output section to output,
A stop processing unit that stops power supply to the high-accuracy signal output unit on condition that the permission signal is in an off state,
The rotating shaft turns the steered wheels of the vehicle by rotating,
The rotation monitoring unit inputs the output signal of the rotation angle sensor, which receives the output signal to the high-accuracy signal output unit, and amplifies the output signal so that the rotation angle of the rotation shaft is within one rotation. The permission signal is in an off state based on the output value of the low-precision signal output unit that outputs a signal with a lower precision than the high-precision signal output unit and the output signal of the low-precision signal output unit. A rotation amount detection processing unit that detects a rotation amount of the rotating shaft in an off period that is a period,
When the permission signal is in the ON state, the control unit determines the steered angle of the steered wheels of the vehicle based on the output value of the high precision signal output unit and the rotation amount detected by the rotation amount detection processing unit. Equipped with a steering angle calculation processing unit to calculate ,
The high-precision signal output unit includes a signal amplification amplifier that amplifies an output signal of a rotation angle sensor that detects a rotation angle of the rotation shaft, and a compensation circuit that compensates an offset error of the signal amplification amplifier. ,
The steering control device, wherein the low-precision signal output unit includes a signal amplification amplifier that amplifies an output signal of a rotation angle sensor that detects a rotation angle of the rotation shaft .
少なくとも車両の走行の許可条件となる許可信号がオフ状態であるときに電力が供給される回転監視部と、を備え、
回転軸の1回転内の角度に応じた信号であって且つ、高精度の信号を出力する高精度信号出力部と、
前記許可信号がオフ状態であることを条件に前記高精度信号出力部への電力供給を停止する停止処理部と、を備え、
前記回転軸は、回転することにより前記車両の転舵輪を転舵させるものであり、
前記回転監視部は、前記回転軸の1回転内の角度に応じた信号であって且つ、前記高精度信号出力部よりも低精度の信号を出力する低精度信号出力部と、前記低精度信号出力部の出力値に基づき、前記許可信号がオフ状態である期間であるオフ期間における前記回転軸の回転量を検出する回転量検出処理部と、を備え、
前記制御部は、前記許可信号がオン状態である場合、前記高精度信号出力部の出力値および前記回転量検出処理部によって検出された回転量に基づき、前記車両の転舵輪の転舵角を算出する転舵角算出処理部を備え、
前記高精度信号出力部は、前記回転軸の回転角を検出する回転角センサの出力信号を増幅する信号増幅用アンプと、該信号増幅用アンプのオフセット誤差を補償する補償回路とを備えており、
前記低精度信号出力部は、前記回転軸の回転角を検出する回転角センサの出力信号を増幅する信号増幅用アンプを備えており、
前記高精度信号出力部が備える前記信号増幅用アンプと、前記低精度信号出力部が備える前記信号増幅用アンプとが、前記高精度信号出力部および前記低精度信号出力部によって共有化された単一の信号増幅用アンプであり、
前記信号増幅用アンプへの電力供給を継続した状態で前記補償回路への電力供給を遮断する選択遮断回路を備え、
前記停止処理部は、前記許可信号がオフ状態であることを条件に、前記選択遮断回路を操作して前記信号増幅用アンプへの電力供給を継続した状態で前記補償回路への電力供給を遮断する操舵制御装置。 A control unit,
At least a rotation monitoring unit to which electric power is supplied when the permission signal that is a permission condition for traveling of the vehicle is in an off state,
A high-accuracy signal output unit that outputs a high-accuracy signal that is a signal corresponding to the angle within one rotation of the rotating shaft;
A stop processing unit that stops power supply to the high-accuracy signal output unit on condition that the permission signal is in an off state,
The rotating shaft turns the steered wheels of the vehicle by rotating,
The rotation monitoring unit outputs a low-precision signal output unit that outputs a signal having a lower precision than that of the high-precision signal output unit, the low-precision signal output unit outputting the low-precision signal that is a signal corresponding to the angle of the rotation shaft within one rotation. A rotation amount detection processing unit that detects a rotation amount of the rotating shaft in an off period, which is a period in which the permission signal is in an off state, based on an output value of the output unit;
When the permission signal is in the ON state, the control unit determines the steered angle of the steered wheels of the vehicle based on the output value of the high precision signal output unit and the rotation amount detected by the rotation amount detection processing unit. Equipped with a steering angle calculation processing unit to calculate,
The high-precision signal output unit includes a signal amplification amplifier that amplifies an output signal of a rotation angle sensor that detects a rotation angle of the rotation shaft, and a compensation circuit that compensates an offset error of the signal amplification amplifier. ,
The low-precision signal output unit includes a signal amplification amplifier that amplifies an output signal of a rotation angle sensor that detects a rotation angle of the rotation shaft,
The signal amplification amplifier included in the high precision signal output unit and the signal amplification amplifier included in the low precision signal output unit are shared by the high precision signal output unit and the low precision signal output unit. One signal amplification amplifier,
A selection cutoff circuit for cutting off power supply to the compensation circuit in a state where power supply to the signal amplification amplifier is continued,
The stop processing unit cuts off the power supply to the compensation circuit in a state where the selection cutoff circuit is operated and the power supply to the signal amplification amplifier is continued, on condition that the permission signal is in the off state. steering control device for.
前記転舵角算出処理部は、前記許可信号がオフ状態からオン状態に切り替わることにより電力供給が開始される場合、前記回転量検出処理部によって検出された回転量に基づき、前記記憶部に記憶された転舵角を更新する請求項4記載の操舵制御装置。 The control unit includes a storage unit that stores the turning angle calculated by the turning angle calculation processing unit,
When the permission signal is switched from the off state to the on state to start the power supply, the turning angle calculation processing unit stores in the storage unit based on the rotation amount detected by the rotation amount detection processing unit. The steering control device according to claim 4, wherein the steered steering angle is updated.
前記単位回転量による分解能は、前記制御部が前記高精度信号出力部の出力に基づき前記回転軸の回転角度を把握する際の分解能よりも低い請求項1〜5のいずれか1項に記載の操舵制御装置。 The rotation amount detection processing unit detects the rotation of the unit rotation amount based on the output of the low precision signal output unit, specifies the rotation direction, and detects the rotation of the unit rotation amount and the rotation direction. A rotation direction detection processing unit that outputs a signal that indicates, and a counter that updates the integrated amount of the unit rotation amount based on the output value of the rotation direction detection processing unit,
The resolution according to the unit rotation amount is lower than the resolution when the control unit grasps the rotation angle of the rotation shaft based on the output of the high-accuracy signal output unit. Steering control device.
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