JP7192822B2 - Steering angle estimation device, steering device, and steering angle estimation method - Google Patents

Steering angle estimation device, steering device, and steering angle estimation method Download PDF

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Description

本開示は、操舵角推定装置、操舵装置及び、操舵角推定方法に関し、特に、自動操舵に好適な技術に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a steering angle estimating device, a steering device, and a steering angle estimating method, and more particularly to technology suitable for automatic steering.

従来、車両に搭載される操舵装置として、操舵角センサのセンサ値に基づいてアクチュエータの作動を制御する自動操舵装置が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサも種々提案されている(例えば、特許文献2,3参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, various automatic steering systems have been proposed as steering systems mounted on vehicles, which control the operation of an actuator based on the sensor value of a steering angle sensor (see, for example, Patent Document 1). Various steering angle sensors for detecting the steering angle of a steering system have also been proposed (for example, see Patent Documents 2 and 3).

特開2004-352120号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-352120 特開2013-44557号公報JP 2013-44557 A 特開2007-132685号公報JP 2007-132685 A

上記のような操舵角センサは、ステアリング軸やコラムユニット等に対して、機械的な組み付け誤差(いわゆるガタ)がある状態で取り付けられるのが一般的である。このため、操舵角センサのセンサ値と、実際の操舵角との間には、機械的な誤差に伴う乖離が生じる場合がある。その結果、操舵角センサのセンサ値に基づいて自動操舵制御を行うと、制御性の低下を招き、安定した自動操舵制御を行えなくなるといった課題がある。 The steering angle sensor as described above is generally attached to the steering shaft, column unit, or the like with a mechanical assembly error (so-called backlash). Therefore, there may be a deviation due to a mechanical error between the sensor value of the steering angle sensor and the actual steering angle. As a result, when automatic steering control is performed based on the sensor value of the steering angle sensor, there is a problem that controllability is deteriorated and stable automatic steering control cannot be performed.

本開示の技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、操舵装置の実際の操舵角を高精度に推定取得することを目的とする。 The technology of the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and aims to estimate and acquire the actual steering angle of the steering system with high accuracy.

本開示の推定装置は、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、前記操舵装置に操舵力を付与可能なモータの電気角を検出するモータ回転角センサと、前記操舵装置の実操舵角を推定する実操舵角推定部と、を備え、前記実操舵角推定部は、前記モータ回転角センサにより検出される前記電気角を操舵絶対角に換算した角度換算値と、前記操舵角センサにより検出される前記操舵角との差分が所定値よりも小さい場合に、該角度換算値を前記実操舵角として推定することを特徴とする。 The estimation device of the present disclosure includes a steering angle sensor that detects a steering angle of a steering device, a motor rotation angle sensor that detects an electrical angle of a motor capable of applying a steering force to the steering device, and an actual steering angle of the steering device. and an actual steering angle estimating unit that estimates an angle conversion value obtained by converting the electrical angle detected by the motor rotation angle sensor into a steering absolute angle, and the steering angle sensor When a difference from the detected steering angle is smaller than a predetermined value, the angle conversion value is estimated as the actual steering angle.

また、前記所定値が、前記操舵角センサの機械的な誤差を基準に設定されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the predetermined value is set based on a mechanical error of the steering angle sensor.

本開示の操舵装置は、前記実操舵角推定部により推定される実操舵角と、所定の目標操舵角とに基づいて、前記モータの作動を制御する自動操舵制御部を備えることを特徴とする。 The steering system of the present disclosure is characterized by comprising an automatic steering control section that controls the operation of the motor based on the actual steering angle estimated by the actual steering angle estimation section and a predetermined target steering angle. .

本開示の推定方法は、操舵装置の操舵角を検出し、前記操舵装置に操舵力を付与可能なモータの電気角を検出し、検出した前記電気角を操舵絶対角に換算した角度換算値と、検出した前記操舵角との差分が所定値よりも小さい場合に、該角度換算値を前記操舵装置の実操舵角として推定することを特徴とする。 The estimation method of the present disclosure detects the steering angle of a steering device, detects the electrical angle of a motor capable of applying a steering force to the steering device, and converts the detected electrical angle into a steering absolute angle. and estimating the converted angle value as the actual steering angle of the steering device when a difference from the detected steering angle is smaller than a predetermined value.

本開示の技術によれば、操舵装置の実際の操舵角を高精度に推定取得することができる。 According to the technology of the present disclosure, it is possible to estimate and acquire the actual steering angle of the steering device with high accuracy.

本実施形態に係る操舵装置を示す模式的な全体構成図である。1 is a schematic overall configuration diagram showing a steering device according to an embodiment; FIG. 本実施形態に係る制御装置及び、関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。1 is a schematic functional block diagram showing a control device according to an embodiment and related peripheral configurations; FIG. 本実施形態に係る操舵角センサとモータ回転角センサとのセンサ値の比較を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the comparison of the sensor value of the steering angle sensor which concerns on this embodiment, and a motor rotation angle sensor.

以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る操舵角推定装置、操舵装置及び、操舵角推定方法について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 A steering angle estimating device, a steering device, and a steering angle estimating method according to the present embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. The same parts are given the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

[全体構成]
図1は、本実施形態に係る操舵装置1を示す模式的な全体構成図である。
[overall structure]
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing a steering device 1 according to this embodiment.

操舵装置1は、例えば、車両用の自動操舵装置あって、主として、操作部10と、転舵部20と、アクチュエータとしての操舵モータ30と、前方カメラ40と、制御装置100とを備えている。 The steering system 1 is, for example, an automatic steering system for a vehicle, and mainly includes an operation unit 10, a steering unit 20, a steering motor 30 as an actuator, a front camera 40, and a control device 100. .

操作部10は、運転者により操作される操作部材としてのステアリングホイール11と、ステアリングホイール11の略中心部に配されたコラムユニット11Aと、ステアリング軸12とを有する。コラムユニット11Aには、方向指示器等の操作レバーが設けられている。ステアリング軸12の一端部は、コラムユニット11Aに一体回転可能に固定されている。 The operation unit 10 has a steering wheel 11 as an operation member operated by the driver, a column unit 11A arranged substantially at the center of the steering wheel 11, and a steering shaft 12. As shown in FIG. The column unit 11A is provided with an operating lever such as a direction indicator. One end of the steering shaft 12 is fixed to the column unit 11A so as to be integrally rotatable.

ステアリング軸12には、ステアリングホイール11の操舵角(ステアリング軸12の回転角)を検出する操舵角センサ13が設けられている。この操舵角センサ13は、本体部にピン等で嵌合された不図示のコイルユニットを備えており、該コイルユニットをコラムユニット11Aに対してピン等で嵌合することにより取り付けられている。操作角センサ13により検出される操舵角センサ値θ_Sは、電気的に接続された制御装置100に送信される。 The steering shaft 12 is provided with a steering angle sensor 13 that detects the steering angle of the steering wheel 11 (the rotation angle of the steering shaft 12). The steering angle sensor 13 has a coil unit (not shown) fitted to the main body with a pin or the like, and is attached to the column unit 11A by fitting the coil unit with a pin or the like. A steering angle sensor value θ_S detected by the steering angle sensor 13 is transmitted to the electrically connected control device 100 .

転舵部20は、例えば、ラックピニオン式の転舵装置であって、ステアリング軸12にユニバーサルジョイント14を介して連結されたピニオン軸21と、ピニオン軸21のピニオン21Aと噛合するラック22Aが形成されたラック軸22とを有する。すなわち、ステアリング軸12からピニオン軸21に回転力が伝達されると、その回転運動が直線運動に変換されて、ラック軸22が軸方向に移動するようになっている。ラック軸22は、車幅方向に延びており、その両端には、タイロッド23L,23Rを介して左右の操舵輪24L,24Rが回動可能に設けられている。 The steering unit 20 is, for example, a rack and pinion type steering device, and includes a pinion shaft 21 connected to the steering shaft 12 via a universal joint 14 and a rack 22A that meshes with the pinion 21A of the pinion shaft 21. and a rack shaft 22 with a That is, when a rotational force is transmitted from the steering shaft 12 to the pinion shaft 21, the rotational motion is converted into linear motion, and the rack shaft 22 moves in the axial direction. The rack shaft 22 extends in the vehicle width direction, and left and right steering wheels 24L, 24R are rotatably provided at both ends of the rack shaft 22 via tie rods 23L, 23R.

操舵モータ30は、例えば、3相(U,V,W)の駆動電力に基づいて回転する3相ブラシレスモータであって、ピニオン軸21(又は、ステアリング軸12)に回転力(操舵トルク)を付与するように設けられている。なお、操舵モータ30は、ラック軸22に操舵トルクを伝達できるように設けられてもよい。 The steering motor 30 is, for example, a three-phase brushless motor that rotates based on three-phase (U, V, W) drive power, and applies a rotational force (steering torque) to the pinion shaft 21 (or the steering shaft 12). It is designed to give Note that the steering motor 30 may be provided so as to transmit steering torque to the rack shaft 22 .

操舵モータ30には、例えば、レゾルバ等の磁極位置検出エンコーダで構成されたモータ回転角センサ31が設けられている。モータ回転角センサ31は、操舵モータ30のロータとステータとのリアクタンス変化により発生する電気信号等に基づいてモータ回転角(以下、電気角値θ_Eという)を検出する。モータ回転角センサ31により検出される電気角値θ_Eは、電気的に接続された制御装置100に送信される。 The steering motor 30 is provided with, for example, a motor rotation angle sensor 31 configured by a magnetic pole position detection encoder such as a resolver. A motor rotation angle sensor 31 detects a motor rotation angle (hereinafter referred to as an electrical angle value θ_E ) based on an electrical signal or the like generated by reactance change between the rotor and stator of the steering motor 30 . The electrical angle value θ_E detected by the motor rotation angle sensor 31 is transmitted to the electrically connected control device 100 .

前方カメラ40は、車両の前方や走行路面を撮像し、これらの画像データを生成する。前方カメラ40により生成される画像データは、電気的に接続された制御装置100に送信される。 The front camera 40 captures images of the front of the vehicle and the road surface on which the vehicle is traveling, and generates image data of these images. Image data generated by front camera 40 is transmitted to electrically connected control device 100 .

[制御装置]
図2は、本実施形態に係る制御装置100及び、関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
[Control device]
FIG. 2 is a schematic functional block diagram showing the control device 100 according to this embodiment and related peripheral configurations.

制御装置100は、例えば、コンピュータ等の演算を行う装置であり、互いにバス等で接続されたCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入力ポート、出力ポート等を備え、プログラムを実行する。 The control device 100 is, for example, a device such as a computer that performs computation, and includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input port, and an output port, which are connected to each other via a bus or the like. etc., and run the program.

また、制御装置100は、プログラムの実行により、自動操舵制御部110と、制御用操舵角設定部120(本開示の実操舵角推定部)とを備える装置として機能する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアである制御装置100に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。 Further, the control device 100 functions as a device including an automatic steering control section 110 and a control steering angle setting section 120 (an actual steering angle estimation section of the present disclosure) by executing a program. In this embodiment, each of these functional elements is described as being included in the control device 100, which is integrated hardware, but any part of these can also be provided in separate hardware.

自動操舵制御部110は、前方カメラ40から送信される画像データ等に基づいて、車両が走行車線を逸脱することなく走行するのに必要な目標操舵角θ_Tagを算出すると共に、算出した目標操舵角θ_Tagに応じて操舵モータ30の作動を制御する自動操舵制御を実施する。具体的な一例として、自動操舵制御部110は、算出した目標操舵角θ_Tagと、後述する制御用操舵角設定部120により設定される制御用操舵角値θ_Corrとの偏差Δθ(=θ_Tag-θ_Corr)に基づいて、操舵モータ30の作動をフィードバック制御することにより、自動操舵制御を実行する。 The automatic steering control unit 110 calculates a target steering angle θ _Tag necessary for the vehicle to travel without deviating from the lane based on image data and the like transmitted from the front camera 40, and calculates the calculated target steering angle θ _Tag. Automatic steering control is performed to control the operation of the steering motor 30 according to the angle θ_Tag . As a specific example, the automatic steering control unit 110 sets a deviation Δθ (=θ _Tag −θ _Corr ), automatic steering control is performed by feedback-controlling the operation of the steering motor 30 .

制御用操舵角設定部120は、操舵角センサ13から送信される操舵角センサ値θ_Sと、モータ回転角センサ31から送信される電気角値θ_Eとに基づいて、前述の自動操舵制御に用いる制御用操舵角値θ_Corrを設定する。 Based on the steering angle sensor value θ_S transmitted from the steering angle sensor 13 and the electrical angle value θ_E transmitted from the motor rotation angle sensor 31, the steering angle setting unit 120 for control performs the aforementioned automatic steering control. A control steering angle value θ_Corr to be used is set.

ここで、図1に示すモータ回転角センサ31は、ステアリング軸12に対して、機械的な組み付け誤差(ガタ)が略ない状態で連結されるため、モータ回転角センサ31により検出される電気角値θ_Eは非常に精度が高い。しかしながら、電気角値θ_Eは、操舵モータ30の磁極数に合わせた電気角に分割されており、且つ、ステアリング軸12は多回転(1回転以上)するため、電気角値θ_Eを実際のステアリング軸12の回転角(以下、実ステアリング角θ_Actという)として自動操舵制御にそのまま使用することはできない。 Here, since the motor rotation angle sensor 31 shown in FIG. 1 is connected to the steering shaft 12 with substantially no mechanical assembly error (play), The value θ_E is very precise. However, the electrical angle value θ_E is divided into electrical angles corresponding to the number of magnetic poles of the steering motor 30, and the steering shaft 12 rotates multiple times (one or more revolutions) . The rotation angle of the steering shaft 12 (hereinafter referred to as the actual steering angle θ_Act ) cannot be used as it is for automatic steering control.

一方、図1に示す操舵角センサ13は、コラムユニット11A等に対して機械的な組み付け誤差(ガタ)がある状態で取り付けられているため、操舵角センサ13により検出される操舵角センサ値θ_Sと実ステアリング角θ_Actとの間には所定の乖離(例えば、±4~5度)が生じる場合がある。このため、操舵角センサ値θ_Sをそのまま自動操舵制御に用いると、制御性の低下を招く要因となる。 On the other hand, the steering angle sensor 13 shown in FIG. A predetermined deviation (for example, ±4 to 5 degrees) may occur between _S and the actual steering angle θ _Act . Therefore, if the steering angle sensor value θ _S is used as it is for automatic steering control, it becomes a factor that causes a decrease in controllability.

そこで、本実施形態では、精度の高い電気角値θ_Eを、実ステアリング角θ_Actの学習補正に用いることで、制御用操舵角値θ_Corrの設定精度を向上し、これにより、安定した自動操舵制御の実現を可能とする。なお、実ステアリング角θ_Actと電気角値θ_Eとの位置合わせ(絶対角合わせ)による補正値は、予め工場出荷前の車両製造時等に取得して制御装置100のメモリに格納しておくものとする。 Therefore, in the present embodiment, the highly accurate electrical angle value θ _E is used for the learning correction of the actual steering angle θ _Act , thereby improving the setting accuracy of the control steering angle value θ _Corr . It enables realization of steering control. It should be noted that the correction value obtained by aligning the actual steering angle θ_Act and the electrical angle value θ_E (absolute angle alignment) is obtained in advance when the vehicle is manufactured before shipment from the factory and stored in the memory of the control device 100. shall be

図3は、例えば、操舵モータ30の磁極数Mnが「4」、電気角分解能Erが「1023」の構成において、実ステアリング角θ_Actが45度となり、これに伴い電気角値θ_Eが「512」となった状態で、(A)は操舵角センサ値θ_Sに乖離が無い場合、(B)は操舵角センサ値θ_Sに組み付け誤差を起因とした+5度の乖離がある場合、(C)は操舵角センサ値θ_Sに組み付け誤差を起因とした-5度の乖離がある場合をそれぞれ示している。 FIG. 3 shows, for example, in a configuration in which the number of magnetic poles Mn of the steering motor 30 is "4" and the electrical angular resolution Er is "1023", the actual steering angle θ_Act is 45 degrees, and accordingly the electrical angle value θ_E is "512", (A) is when there is no deviation in the steering angle sensor value θ_S , and (B) is when there is +5 degree deviation in the steering angle sensor value θ_S due to assembly error, ( C) shows a case where the steering angle sensor value θ _S has a deviation of -5 degrees due to an assembly error.

図3(A)に示すように、操舵角センサ値θ_Sに乖離が無い場合、電気角値θ_Eの「512」を操舵角(絶対角)に換算した操舵角換算値θ_Calは約45となり、操舵角センサ値θ_Sの値45と略等しくなる。ここで、操舵角換算値θ_Calは、以下の数式(1)で求められる。 As shown in FIG. 3A, when there is no deviation in the steering angle sensor value θ_S , the steering angle conversion value θ_Cal obtained by converting the electrical angle value θ_E of “512” into the steering angle (absolute angle) is about 45. and becomes substantially equal to the value 45 of the steering angle sensor value θ_S . Here, the steering angle conversion value θ_Cal is obtained by the following formula (1).

θ_Cal=(360×θ_E)/(Er×Mn)・・・・(1)
但し、θ_E=電気角値
Er=電気角分解能
Mn=磁極数
一方、図3(B)に示すように、操舵角センサ値θ_Sに機械的な誤差に伴う+5度の乖離がある場合、操舵角換算値θ_Calの約45に対して、操舵角センサ値θ_Sは-5の40となる。また、図3(C)に示すように、操舵角センサ値θ_Sに機械的な誤差に伴う-5度の乖離がある場合、操舵角換算値θ_Calの約45に対して、操舵角センサ値θ_Sは+5の50となる。
θ_Cal =(360× θ_E )/(Er×Mn) (1)
However, θ _E = electrical angle value
Er = electrical angular resolution
Mn =number of magnetic poles On the other hand, as shown in FIG. The steering angle sensor value θ _S becomes -5=40. Further, as shown in FIG. 3(C), when the steering angle sensor value θ _S has a deviation of -5 degrees due to a mechanical error, the steering angle sensor value The value θ_S is +5=50.

すなわち、機械的な誤差のない電気角値θ_Eを絶対角に換算した操舵角換算値θ_Calに対して、操舵角センサ値θ_Sが操舵角センサ13の機械的な誤差に起因する乖離の範囲内(例えば、±4~5度)にあれば、操舵角換算値θ_Calを実ステアリング角θ_Actとして見做すことができる。言い換えれば、電気角値θ_Eから換算した操舵角換算値θ_Calと、操舵角センサ値θ_Sとの差分が、操舵角センサ13の機械的な誤差よりも小さければ、当該操舵角換算値θ_Calを自動操舵制御に用いる制御用操舵角値θ_Corrに設定できることとなる。 That is, the steering angle sensor value θ _S is the divergence caused by the mechanical error of the steering angle sensor 13 with respect to the steering angle conversion value θ _Cal obtained by converting the electrical angle value θ _E without mechanical error into an absolute angle. If it is within the range (for example, ±4 to 5 degrees), the steering angle conversion value θ _Cal can be regarded as the actual steering angle θ _Act . In other words, if the difference between the steering angle conversion value θ_Cal converted from the electrical angle value θ_E and the steering angle sensor value θ_S is smaller than the mechanical error of the steering angle sensor 13, the steering angle conversion value θ _Cal can be set as the control steering angle value θ_Corr used for automatic steering control.

制御用操舵角設定部120は、まず、エンジン始動時等の車両走行開始時に、操舵角換算値θ_Calが以下の数式(2),(3)に示す条件を満たすか否かを判定する。なお、数式(2),(3)において、Aは、操舵角センサ13の機械的な誤差に起因する乖離角度値(例えば、±5度)である。この乖離角度値Aは、予め実験等により取得して、制御装置100のメモリに格納しておくものとする。 The control steering angle setting unit 120 first determines whether or not the steering angle conversion value θ_Cal satisfies the conditions shown in the following formulas (2) and (3) when the vehicle starts running such as when the engine is started. In equations (2) and (3), A is a divergence angle value (for example, ±5 degrees) caused by a mechanical error of the steering angle sensor 13 . This divergence angle value A is obtained in advance through experiments or the like and stored in the memory of the control device 100 .

θ_Cal+(360/Mn)×n>θ_S-A ・・・・(2)
θ_Cal+(360/Mn)×n<θ_S+A ・・・・(3)
数式(2),(3)において、nは以下の数式(4)で示される。数式(4)において、Nsはステアリング回転数(小数点切り上げ)である。
θ_Cal +(360/Mn)×n> θ_S -A (2)
θ_Cal +(360/Mn)×n< θ_S +A (3)
In formulas (2) and (3), n is represented by the following formula (4). In Expression (4), Ns is the steering rotation speed (rounded up to the nearest whole number).

n=((Mn×Ns)-1)×(-1)~((Mn×Ns)-1)・・・(4)
制御用操舵角設定部120は、上記数式(2),(3)の条件が満たされる場合には、以下の数式(5)から求めた制御用操舵角値θ_Corrを自動操舵制御の操舵角として設定する。
n=((Mn×Ns)−1)×(−1) to ((Mn×Ns)−1) (4)
When the conditions of the above formulas (2) and (3) are satisfied, the control steering angle setting unit 120 sets the control steering angle value θ _Corr obtained from the following formula (5) as the steering angle for automatic steering control. set as

θ_Corr=θ_Cal+360/(Mn×n) ・・・・(5)
以降、制御用操舵角設定部120は、数式(5)から求めた制御用操舵角値θ_Corrを設定した後は、該設定値を基準に、モータ回転角センサ31からリアルタイムに送信される電気角値θ_Eからカウントとした値を自動操舵制御用の操舵角として逐次設定し、自動操舵制御部110にリアルタイムに送信する。
θ_Corr = θ_Cal +360/(Mn×n) (5)
Thereafter, after the control steering angle setting unit 120 sets the control steering angle value θ _Corr obtained from the formula (5), the electric current transmitted from the motor rotation angle sensor 31 in real time is calculated based on the set value. A steering angle for automatic steering control is sequentially set to a value counted from the angle value θ_E , and transmitted to the automatic steering control section 110 in real time.

以上要するに、本実施形態によれば、精度は高いがステアリング軸12の多回転には対応できないモータ回転角センサ31の電気角値θ_Eと、組み付け誤差の影響はあるが、ステアリング軸12の多回転に対応した絶対角を検出可能な操舵角センサ13の操舵角センサ値θ_Sとの相関関係に基づいて、自動操舵制御に用いる制御用操舵角値θ_Corrを高精度に設定できるように構成されている。これにより、自動操舵制御の制御性が向上し、安定した自動操舵制御を実現することが可能となる。 In short, according to the present embodiment, the electrical angle value θ_E of the motor rotation angle sensor 31, which is highly accurate but cannot handle multiple rotations of the steering shaft 12, and is affected by assembly errors, A control steering angle value θ _Corr used for automatic steering control can be set with high accuracy based on the correlation with the steering angle sensor value θ _S of the steering angle sensor 13 capable of detecting an absolute angle corresponding to rotation. It is As a result, the controllability of automatic steering control is improved, and stable automatic steering control can be realized.

[その他]
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。
[others]
It should be noted that the present disclosure is not limited to the embodiments described above, and can be appropriately modified and implemented without departing from the gist of the present disclosure.

例えば、上記実施形態において、電気角値θ_Eから換算した操舵角換算値θ_Calと、操舵角センサ値θ_Sとの差分が、操舵角センサ13の機械的な誤差よりも大きい場合には、自動操舵制御を禁止すると共に、運転者に対して操舵装置1の異常を通知する診断機能を付加してもよい。 For example, in the above embodiment, if the difference between the steering angle conversion value θ_Cal converted from the electrical angle value θ_E and the steering angle sensor value θ_S is larger than the mechanical error of the steering angle sensor 13, In addition to prohibiting automatic steering control, a diagnosis function may be added to notify the driver of an abnormality in the steering device 1 .

また、操舵装置1は、自動操舵装置として説明したが、操舵モータ30により運転者の操舵操作をアシストする電動アシスト操舵装置等にも広く適用することが可能である。 Moreover, although the steering system 1 has been described as an automatic steering system, it can also be widely applied to an electrically assisted steering system or the like in which the steering motor 30 assists the driver's steering operation.

1 操舵装置
10 操作部
11 ステアリングホイール
11A コラムユニット
12 ステアリング軸
13 操舵角センサ
20 転舵部
30 操舵モータ
31 モータ回転角センサ
100 制御装置
110 自動操舵制御部
120 制御用操舵角設定部(実操舵角推定部)
1 steering device 10 operation unit 11 steering wheel 11A column unit 12 steering shaft 13 steering angle sensor 20 steering unit 30 steering motor 31 motor rotation angle sensor 100 control device 110 automatic steering control unit 120 control steering angle setting unit (actual steering angle estimation part)

Claims (4)

操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、
ステアリング軸に連結されており、前記操舵装置に操舵力を付与可能なモータの電気角を検出するモータ回転角センサと、
前記操舵装置の実操舵角を推定する実操舵角推定部と、を備え、
前記実操舵角推定部は、前記モータ回転角センサにより検出される前記電気角を、前記モータの磁極数と前記モータの電気角分解能とで除算することで操舵絶対角に換算した角度換算値と、前記操舵角センサにより検出される前記操舵角との差分が所定値よりも小さい場合に、該角度換算値を前記実操舵角として推定する
ことを特徴とする操舵角推定装置。
a steering angle sensor that detects the steering angle of the steering device;
a motor rotation angle sensor that detects an electrical angle of a motor connected to a steering shaft and capable of applying a steering force to the steering device;
and an actual steering angle estimating unit that estimates the actual steering angle of the steering device,
The actual steering angle estimating unit divides the electrical angle detected by the motor rotation angle sensor by the number of magnetic poles of the motor and the electrical angular resolution of the motor, thereby converting it into an absolute steering angle. 2. A steering angle estimating device, wherein when a difference from the steering angle detected by the steering angle sensor is smaller than a predetermined value, the angle conversion value is estimated as the actual steering angle.
前記所定値が、前記操舵角センサの機械的な誤差を基準に設定されている
請求項1に記載の操舵角推定装置。
The steering angle estimation device according to claim 1, wherein the predetermined value is set based on a mechanical error of the steering angle sensor.
請求項1又は2に記載の操舵角推定装置を備える操舵装置であって、
前記実操舵角推定部により推定される実操舵角と、所定の目標操舵角とに基づいて、前記モータの作動を制御する自動操舵制御部を備える
ことを特徴とする操舵装置。
A steering device comprising the steering angle estimating device according to claim 1 or 2,
A steering system comprising an automatic steering control section that controls operation of the motor based on the actual steering angle estimated by the actual steering angle estimation section and a predetermined target steering angle.
操舵装置の操舵角を検出し、ステアリング軸に連結されたモータ回転角センサによって前記操舵装置に操舵力を付与可能なモータの電気角を検出し、検出した前記電気角を、前記モータの磁極数と前記モータの電気角分解能とで除算することで操舵絶対角に換算した角度換算値と、検出した前記操舵角との差分が所定値よりも小さい場合に、該角度換算値を前記操舵装置の実操舵角として推定する
ことを特徴とする操舵角推定方法。
The steering angle of the steering device is detected, and the electrical angle of a motor capable of applying a steering force to the steering device is detected by a motor rotation angle sensor connected to the steering shaft. and the electrical angular resolution of the motor, and when the difference between the detected steering angle and the angle conversion value converted into the steering absolute angle is smaller than a predetermined value, the angle conversion value is A steering angle estimation method characterized by estimating as an actual steering angle.
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