JP2003118620A - Electric power steering control device - Google Patents
Electric power steering control deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動式パワーステ
アリング制御装置に関し、より詳しくはモータ角センサ
を用いて操舵角を演算する電動式パワーステアリング制
御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering control device, and more particularly to an electric power steering control device that calculates a steering angle using a motor angle sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１６は、例えば、特開２０００−２０
３４４３号公報「電動式パワーステアリングシステム」
に記載された従来の電動式パワーステアリング制御装置
を示した構成図である。図１６において、ステアリング
軸１はステアリングホイール２と連結されており、運転
手による上記ステアリングホイール２の操作に応じて回
転する。車輪３，４にはラック・ピニオンギア５を介し
て上記ステアリング軸１の回転動作が伝達されている。2. Description of the Related Art FIG. 16 shows, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-20.
Japanese Patent No. 3443 "Electric Power Steering System"
5 is a configuration diagram showing a conventional electric power steering control device described in FIG. In FIG. 16, a steering shaft 1 is connected to a steering wheel 2 and rotates according to an operation of the steering wheel 2 by a driver. The rotation operation of the steering shaft 1 is transmitted to the wheels 3 and 4 via a rack and pinion gear 5.
【０００３】また、操舵トルクセンサ６は運転手がステ
アリングホイール２を操作することにより生じる操舵ト
ルク値を計測するものであり、この計測された操舵トル
ク値はモータ８に供給する電流を制御（図示しないアシ
ストトルク制御手段による制御）するために用いられ
る。上記モータ８は例えば１６．５：１のギア比率を有
するモータ減速ギア７を介してステアリグ軸１と連結さ
れ、ステアリング軸１にトルク補助を与えるためのもの
である。The steering torque sensor 6 measures the steering torque value generated by the driver operating the steering wheel 2. The measured steering torque value controls the current supplied to the motor 8 (shown in the figure). Not performed by the assist torque control means). The motor 8 is connected to the steering shaft 1 via a motor reduction gear 7 having a gear ratio of, for example, 16.5: 1, and serves to give torque assistance to the steering shaft 1.
【０００４】ここで、上記モータ８は３相永久磁石ブラ
シレスモータであり、３個のホール効果センサＡ，Ｂ，
Ｃから成るモータ角センサ９を付属する。以下にモータ
角センサ９の詳細を図１７を用いて説明する。The motor 8 is a three-phase permanent magnet brushless motor and includes three Hall effect sensors A, B, and
A motor angle sensor 9 made of C is attached. Details of the motor angle sensor 9 will be described below with reference to FIG.
【０００５】図１７（ａ）はモータ８と３個のホール効
果センサＡ，Ｂ，Ｃの配置を示した構成図である。図１
７（ａ）において、モータ角センサ９はモータの回転子
電磁石１００の周囲に等間隔で配置されており、回転子
の回転角を検出する。すなわち、各センサＡ，Ｂ，Ｃは
検出範囲内に回転子磁石のＮ極があるかＳ極があるかを
検出することにより、回転子の回転角を検出することが
できる。図１７（ｂ）は図１７（ａ）に示したモータ８
の構成において、モータ８が１２０度回転する間にセン
サＡ，Ｂ，Ｃで検出される回転子磁石の極性の組み合わ
せを示したものである。FIG. 17A is a block diagram showing the arrangement of the motor 8 and the three Hall effect sensors A, B and C. Figure 1
In FIG. 7A, the motor angle sensors 9 are arranged at equal intervals around the rotor electromagnet 100 of the motor and detect the rotation angle of the rotor. That is, each of the sensors A, B, and C can detect the rotation angle of the rotor by detecting whether the north pole or the south pole of the rotor magnet is in the detection range. FIG. 17B shows the motor 8 shown in FIG.
In the above configuration, the combination of the polarities of the rotor magnets detected by the sensors A, B, and C while the motor 8 rotates 120 degrees is shown.
【０００６】このモータ８の構成によれば、モータ８が
１２０度回転する間に６種類の回転子磁石の極性の組み
合わせ（Ｓ１〜Ｓ６）が得られることとなり、１２０度
のモータ角を６分割することは、モータ減速ギア７を介
したステアリング軸１の角度に換算すると、次式（１）
の如く１．２度の分解能となる。According to the structure of the motor 8, six types of rotor magnet polarities (S1 to S6) can be obtained while the motor 8 rotates 120 degrees, and the motor angle of 120 degrees is divided into six. When converted to the angle of the steering shaft 1 through the motor reduction gear 7, the following formula (1)
As described above, the resolution is 1.2 degrees.
【０００７】 １２０［度］／６／１６．５＝１．２［度］ ・・・・・・（１）[0007] 120 [degree] /6/16.5=1.2 [degree] ... (1)
【０００８】しかしながら、モータ角センサ９の出力は
所定位置からの絶対角を表すものではない。同方向に回
転し続けた場合、図１７（ｂ）に示したＳ１〜Ｓ６のセ
ンサ出力シーケンスが１２０度ごとに繰り返される。モ
ータ回転角カウンタ１０はこのＳ１〜Ｓ６の回転子磁石
の極性の組み合わせをカウントする手段である。モータ
回転角カウンタ１０はモータ角センサ９の出力が例えば
Ｓ１→Ｓ２、Ｓ２→Ｓ３、Ｓ３→Ｓ４・・・と順方向に
変化した場合はカウントアップ、Ｓ１→Ｓ６、Ｓ６→Ｓ
５、Ｓ５→Ｓ４・・・と逆方向に変化した場合はカウン
トダウンする。However, the output of the motor angle sensor 9 does not represent the absolute angle from the predetermined position. When the rotation continues in the same direction, the sensor output sequence of S1 to S6 shown in FIG. 17B is repeated every 120 degrees. The motor rotation angle counter 10 is means for counting the combinations of the polarities of the rotor magnets of S1 to S6. The motor rotation angle counter 10 counts up when the output of the motor angle sensor 9 changes in the forward direction, for example, S1 → S2, S2 → S3, S3 → S4 ..., S1 → S6, S6 → S.
5, when S5 → S4 ...
【０００９】中立点センサ１１はステアリング軸１の回
転角、またはその他のステアリングアセンブリ（ステア
リングラック等）が車両直進位置にあることを、直接的
に検出する位置センサや圧力センサ、あるいは間接的に
検出する車両ヨーレートセンサ等である。The neutral point sensor 11 directly detects a rotation angle of the steering shaft 1 or another steering assembly (steering rack or the like) at a vehicle straight traveling position, a position sensor or a pressure sensor, or indirectly. The vehicle yaw rate sensor and the like.
【００１０】さらに、具体的な説明を加えると、車両の
ステアリングホイール２を左端から右端まで切り回した
場合に、通常、ステアリング軸１は３〜４回転するが、
中立点センサは、図１８に示すようにステアリング軸１
の回転角が車両直進位置にある状態のみ検出する。すな
わち、ステアリングホイール２を左端から右端まで切り
回してステアリング軸が３〜４回転する間に、車両直進
位置に相当する１点のみで検出信号を発するものであ
り、ステアリング軸１の周回毎に検出信号を発するもの
ではない。Further, adding a concrete explanation, when the steering wheel 2 of the vehicle is turned from the left end to the right end, the steering shaft 1 normally makes 3 to 4 revolutions.
The neutral point sensor is the steering shaft 1 as shown in FIG.
Only the state where the rotation angle of is in the vehicle straight ahead position is detected. That is, while the steering wheel 2 is turned from the left end to the right end and the steering shaft rotates 3 to 4 times, the detection signal is issued only at one point corresponding to the straight ahead position of the vehicle. It does not give a signal.
【００１１】次に、ステアリング軸回転角算出手段１２
はステアリング軸１が車両直進位置からどれくらい回転
しているかを算出するものである。この算出された値は
電動式パワーステアリングの操舵フィーリングを良くす
るための制御に使用されたり、また、他の制御装置（例
えば、ブレーキ制御装置）に供給され、車両安定性を良
くするための制御等に使用される。以下にステアリング
軸回転角算出手段１２の動作フローを説明する。Next, the steering shaft rotation angle calculating means 12
Is for calculating how much the steering shaft 1 is rotated from the straight ahead position of the vehicle. This calculated value is used for control for improving the steering feeling of the electric power steering system, or is supplied to another control device (for example, a brake control device) to improve the vehicle stability. Used for control etc. The operation flow of the steering shaft rotation angle calculation means 12 will be described below.
【００１２】図１９はステアリング軸回転角算出手段１
２の動作を示したフローチャートである。はじめに、ス
テップＳ１９−１では、ステアリング軸回転角算出手段
１２は中立点センサ１１の検出状態を読み取り、ステッ
プＳ１９−２へ進む。FIG. 19 shows a steering shaft rotation angle calculating means 1
6 is a flowchart showing the operation of No. 2. First, in step S19-1, the steering shaft rotation angle calculation means 12 reads the detection state of the neutral point sensor 11, and proceeds to step S19-2.
【００１３】ステップＳ１９−２では、ステップＳ１９
−１で読み取った中立点センサ１１がＯＮであるか否か
を判定する（車両直進位置にある場合に「中立点センサ
１１がＯＮ」になる）。判定の結果、中立点センサ１１
がＯＮの場合はステップＳ１９−３へ進み、ＯＦＦであ
る場合はステップＳ１９−４へ進む。In step S19-2, step S19
It is determined whether the neutral point sensor 11 read at -1 is ON ("neutral point sensor 11 is ON" when the vehicle is in the straight ahead position). As a result of the determination, the neutral point sensor 11
If is ON, the process proceeds to step S19-3, and if it is OFF, the process proceeds to step S19-4.
【００１４】ステップＳ１９−３では、上記ステップＳ
１９−２の判定の結果、中立点センサ１１がＯＮの場
合、ステアリング軸回転角算出手段１２は、モータ回転
角カウンタ１０のカウント値を０にリセットする。ここ
に、図１８はステアリング軸回転角とモータ回転角の関
係を模式的に示した相関図であり、ステップＳ１９−３
におけるカウント値のリセットにより図２０に示すよう
に、モータ回転角カウンタ１０の値はステアリング軸回
転角に応じたものになる。In step S19-3, the above step S
As a result of the determination in 19-2, when the neutral point sensor 11 is ON, the steering shaft rotation angle calculation means 12 resets the count value of the motor rotation angle counter 10 to zero. FIG. 18 is a correlation diagram schematically showing the relationship between the steering shaft rotation angle and the motor rotation angle. Step S19-3
By resetting the count value at, the value of the motor rotation angle counter 10 becomes according to the steering shaft rotation angle, as shown in FIG.
【００１５】次いで、ステップＳ１９−４では、ステア
リング軸回転角算出手段１２は、モータ回転角カウンタ
１０からカウント値を読み取る。その後、ステップＳ１
９−５では、次式（２）にてステアリング軸回転角を算
出する。
ステアリング軸回転角［度］＝（モータ回転角カウンタの値）×１．２
・・・・・（２）Next, in step S19-4, the steering shaft rotation angle calculation means 12 reads the count value from the motor rotation angle counter 10. Then, step S1
In 9-5, the steering shaft rotation angle is calculated by the following equation (2). Steering shaft rotation angle [degree] = (motor rotation angle counter value) × 1.2 (2)
【００１６】以上の動作により、ステアリング軸１の車
両直進位置からの回転角を算出している。なお、例外と
して、装置起動後、初めて中立点センサ１１がＯＮにな
るまでの間は、ステップＳ１９−１、ステップＳ１９−
２を繰り返す（図中の点線部）。By the above operation, the rotation angle of the steering shaft 1 from the straight ahead position of the vehicle is calculated. In addition, as an exception, after starting the apparatus, until the neutral point sensor 11 is turned on for the first time, steps S19-1 and S19-.
Repeat 2 (dotted line in the figure).
【００１７】[0017]
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
電動式パワーステアリング制御装置では、中立点センサ
１１によってステアリング軸１の車両直進位置を精度良
く検出し、モータ回転角カウンタ１０を０にリセットす
ることが重要である。したがって、中立点センサ１１の
組み込み過程においては、正確なステアリング軸１の車
両直進位置を検出できるようにするため、取り付け位置
に高い精度を要求されるとともに、コストが非常に高く
なるという問題点があった。As described above, in the conventional electric power steering control device, the neutral point sensor 11 accurately detects the vehicle straight traveling position of the steering shaft 1, and the motor rotation angle counter 10 is reset to zero. It is important to. Therefore, in the process of assembling the neutral point sensor 11, in order to accurately detect the vehicle straight traveling position of the steering shaft 1, high accuracy is required for the mounting position and the cost becomes very high. there were.
【００１８】本発明は上記のような問題を解決するため
になされたものであり、中立点センサの組み込み過程に
おいて取り付け位置に精度を要することなく、高分解
能、かつ高精度なステアリング軸回転角を得ることので
きる電動式パワーステアリング制御装置を実現すること
を目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. In the process of assembling the neutral point sensor, it is possible to obtain a steering shaft rotation angle with high resolution and high accuracy without requiring precision in the mounting position. An object is to realize an electric power steering control device that can be obtained.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明に係る電動式パワ
ーステアリング制御装置は、車両の進行方向を特定する
ステアリング軸の回転角がステアリング軸可動範囲内の
予め定めた１点にあることを検出する中立点検出手段
と、上記ステアリング軸にギアを介して補助トルクを与
えるモータの回転角を検出するモータ角検出手段と、上
記モータ角検出手段により検出されたモータ回転角に基
づいて上記モータが所定角度を回転した回数を回転方向
別にカウントするカウンタ手段と、上記モータの回転方
向を検出するモータ回転方向検出手段と、上記ステアリ
ング軸の回転操作により生じる操舵トルクを検出する操
舵トルク検出手段と、車両直進位置からのステアリング
軸の回転角を算出するステアリング軸回転角算出手段と
を備え、上記ステアリング軸回転角算出手段は、上記中
立点検出手段の検出結果に応じて上記カウンタ手段のカ
ウント値をリセットし、上記操舵トルクと、上記モータ
に流れる電流信号とに基づいてステアリング軸反力推定
値を算出し、上記ステアリング軸反力推定値の絶対値
が、車両が直進走行していると認められる範囲内である
場合に、上記モータ回転方向に基づいて上記カウンタ手
段によるリセット後のカウント値を回転方向別に記憶
し、該記憶した回転方向別のカウンタ値を平均化して中
立点補正値を算出し、上記中立点補正値と、上記カウン
タ手段によるカウント値とに基づいてステアリング軸回
転角を算出するものである。The electric power steering control device according to the present invention detects that the rotation angle of the steering shaft that specifies the traveling direction of the vehicle is at a predetermined point within the steering shaft movable range. Neutral point detecting means, a motor angle detecting means for detecting a rotation angle of a motor that applies an auxiliary torque to the steering shaft via a gear, and the motor based on the motor rotation angle detected by the motor angle detecting means. Counter means for counting the number of rotations of a predetermined angle for each rotation direction, motor rotation direction detection means for detecting the rotation direction of the motor, steering torque detection means for detecting the steering torque generated by the rotation operation of the steering shaft, Steering shaft rotation angle calculation means for calculating the rotation angle of the steering shaft from the straight ahead position of the vehicle. The ring shaft rotation angle calculation means resets the count value of the counter means according to the detection result of the neutral point detection means, and the steering shaft reaction force estimated value is calculated based on the steering torque and the current signal flowing to the motor. When the absolute value of the estimated value of the steering shaft reaction force is within the range in which the vehicle is recognized to be traveling straight, the count value after reset by the counter means is calculated based on the motor rotation direction. Stored for each rotation direction, average the stored counter values for each rotation direction to calculate a neutral point correction value, and calculate a steering shaft rotation angle based on the neutral point correction value and the count value by the counter means. To do.
【００２０】また、上記中立点検出手段は、上記予め定
めた１点から所定の回転角度だけ回転した位置において
上記予め定めた１点における検出結果と同一の検出結果
をさらに取得し、上記ステアリング軸回転角算出手段
は、上記中立点検出手段の検出結果に応じて上記カウン
タ手段のカウント値をリセットし、上記操舵トルクと、
上記モータに流れる電流信号とに基づいてステアリング
軸反力推定値を算出し、上記ステアリング軸反力推定値
の絶対値に基づいて上記中立点検出手段による検出結果
が車両直進位置によるものと判定された場合に上記車両
直進位置を検出し、上記中立点補正値と、上記カウンタ
手段によるカウント値と、上記車両直進位置からの所定
の回転角度とに基づいてステアリング軸回転角を算出す
るものである。Further, the neutral point detecting means further obtains the same detection result as the detection result at the predetermined one point at a position rotated by a predetermined rotation angle from the predetermined one point, and the steering shaft. The rotation angle calculation means resets the count value of the counter means according to the detection result of the neutral point detection means, and the steering torque and
The steering shaft reaction force estimated value is calculated based on the current signal flowing through the motor, and it is determined that the detection result by the neutral point detection means is based on the vehicle straight traveling position based on the absolute value of the steering shaft reaction force estimated value. In this case, the vehicle straight ahead position is detected, and the steering shaft rotation angle is calculated based on the neutral point correction value, the count value by the counter means, and the predetermined rotation angle from the vehicle straight ahead position. .
【００２１】また、上記操舵トルクセンサに代えて、上
記車両の左右の車輪のそれぞれに車輪の回転速度を検出
する車輪速検出手段を備え、上記ステアリング軸回転角
検出手段は、上記中立点検出手段の検出結果に応じて上
記カウンタ手段のカウント値をリセットし、上記車輪速
検出手段により検出された左右の車輪の回転速度差を算
出し、上記回転速度差の絶対値が、車両が直進している
と認められる範囲内である場合に、中立点補正値を算出
するものである。Further, in place of the steering torque sensor, wheel speed detecting means for detecting the rotational speed of each of the left and right wheels of the vehicle is provided, and the steering shaft rotation angle detecting means is the neutral point detecting means. The count value of the counter means is reset in accordance with the detection result, and the rotation speed difference between the left and right wheels detected by the wheel speed detection means is calculated. The neutral point correction value is calculated when the value is within the range that is recognized to exist.
【００２２】また、上記中立点検出手段を上記モータの
回転軸に取り付けたものである。Further, the neutral point detecting means is attached to the rotary shaft of the motor.
【００２３】また、上記モータ回転方向検出手段に代え
て、上記モータの回転速度を検出するモータ回転速度検
出手段を備え、上記ステアリング軸回転角算出手段は、
上記モータ回転速度検出手段により検出されたモータ回
転速度と、正の速度値および負の速度値からなる２つの
しきい値との比較に基づいて上記モータ回転方向を判定
するものである。Further, in place of the motor rotation direction detection means, a motor rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor is provided, and the steering shaft rotation angle calculation means is
The motor rotation direction is determined based on a comparison between the motor rotation speed detected by the motor rotation speed detection means and two threshold values consisting of a positive speed value and a negative speed value.
【００２４】また、車両の走行速度を検出する車速セン
サをさらに備え、上記ステアリング軸回転角検出手段
は、上記車速センサにより検出された車両の走行速度が
予め設定された速度以上である場合に中立点補正値を算
出するものである。Further, a vehicle speed sensor for detecting the traveling speed of the vehicle is further provided, and the steering shaft rotation angle detecting means is neutral when the traveling speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor is equal to or higher than a preset speed. The point correction value is calculated.
【００２５】また、上記ステアリング軸回転角検出手段
は、上記モータ回転速度検出手段による検出値に基づい
て中立点補正値を算出するものである。The steering shaft rotation angle detecting means calculates the neutral point correction value based on the value detected by the motor rotation speed detecting means.
【００２６】また、上記ステアリング軸回転角算出手段
は、ステアリング機構の摩擦によって生じる摩擦トルク
をモータの回転方向別に予め記憶したテーブルを備え、
上記モータ回転方向に応じて上記テーブルから対応する
摩擦トルクを読み込み、該読み込んだ摩擦トルクに基づ
いて中立点補正値を算出するものである。The steering shaft rotation angle calculating means is provided with a table in which the friction torque generated by the friction of the steering mechanism is stored in advance for each rotation direction of the motor.
The corresponding friction torque is read from the table according to the motor rotation direction, and the neutral point correction value is calculated based on the read friction torque.
【００２７】また、ステアリング軸回転角算出手段は、
算出した中立点補正値を電源遮断中も保持するものであ
る。The steering shaft rotation angle calculating means is
The calculated neutral point correction value is retained even during power-off.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１に係る電動式パワーステアリング制御装置を
示す構成図である。図１において、図１６と同一符号は
同一箇所を示し、その説明は省略する。新たな符号とし
て、１３はモータ８の回転方向を検出するモータ回転方
向センサであり、１４は、図１６におけるステアリング
軸回転角算出手段１２とは異なる演算を行なうステアリ
ング軸回転角算出手段である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. 1 is a configuration diagram showing an electric power steering control device according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 16 indicate the same parts, and the description thereof will be omitted. As a new code, 13 is a motor rotation direction sensor for detecting the rotation direction of the motor 8, and 14 is a steering shaft rotation angle calculating means for performing a different calculation from the steering shaft rotation angle calculating means 12 in FIG.
【００２９】ステアリング軸回転角算出手段１４には、
従来例と同じモータ回転角カウンタ１０からのカウント
値および中立点センサ１１からの検出信号に追加して、
操舵トルクセンサ６からの操舵トルク信号、モータ８に
流れるモータ電流信号、および上記モータ回転方向セン
サ１３により検出されたモータ回転方向が入力される。The steering shaft rotation angle calculation means 14 includes
In addition to the count value from the motor rotation angle counter 10 and the detection signal from the neutral point sensor 11 as in the conventional example,
The steering torque signal from the steering torque sensor 6, the motor current signal flowing through the motor 8, and the motor rotation direction detected by the motor rotation direction sensor 13 are input.
【００３０】モータ回転方向センサ１３はモータ８の回
転方向を常に検出しているものであり、左回転、右回
転、停止状態のいずれかを示す信号を常に出力している
ものである。例えば、モータ角センサ９の出力が、図１
７（ｂ）に示すモータ８が１２０度回転する間のセンサ
Ａ，Ｂ，Ｃで検出される回転子磁石の極性の組み合わせ
において、Ｓ１→Ｓ２、Ｓ２→Ｓ３、Ｓ３→Ｓ４・・・
と順方向に変化した場合は左回転、Ｓ１→Ｓ６、Ｓ６→
Ｓ５、Ｓ５→Ｓ４・・・と逆方向に変化した場合は右回
転、所定時間内に変化がない場合に停止と判断する。な
お、これらの３つの信号は、図示しないアシストトルク
制御手段が入力している場合が多いので、ステアリング
軸回転角算出手段１４は、図示しないアシストトルク制
御手段から入力しても良い。上記以外は、従来例と同様
である。The motor rotation direction sensor 13 constantly detects the rotation direction of the motor 8 and constantly outputs a signal indicating any one of left rotation, right rotation and stop state. For example, the output of the motor angle sensor 9 is as shown in FIG.
In the combination of polarities of the rotor magnets detected by the sensors A, B, and C while the motor 8 shown in FIG. 7 (b) rotates 120 degrees, S1 → S2, S2 → S3, S3 → S4 ...
If it changes in the forward direction, rotate left, S1 → S6, S6 →
If it changes in the opposite direction of S5, S5 → S4 ..., It is determined to rotate right, and if it does not change within a predetermined time, it is determined to stop. Note that these three signals are often input by the assist torque control means (not shown), so the steering shaft rotation angle calculation means 14 may be input by the assist torque control means (not shown). Other than the above, it is the same as the conventional example.
【００３１】以下に、本実施の形態１におけるステアリ
ング軸回転角算出手段１４の動作について説明する。図
２は本実施の形態１に係る電動式パワーステアリング制
御装置におけるステアリング軸回転角算出手段１４の動
作を示したフローチャートである。なお、従来例と同じ
く、装置起動後、初めて中立点センサがＯＮになるまで
の間は、ステップＳ２−３、Ｓ２−４を繰り返す（図中
点線部）。The operation of the steering shaft rotation angle calculating means 14 in the first embodiment will be described below. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the steering shaft rotation angle calculation means 14 in the electric power steering control device according to the first embodiment. As in the conventional example, steps S2-3 and S2-4 are repeated until the neutral point sensor is turned on for the first time after the device is activated (dotted line portion in the figure).
【００３２】はじめに、ステップＳ２−１では、ステア
リング軸回転角算出手段１４は、中立点補正値を算出済
みかどうかを判定する。算出済みでない場合はステップ
Ｓ２−２へ進み、後述するステアリング軸回転角算出手
段１４により中立点補正値を算出し、すでに算出済みで
ある場合はステップＳ２−３へ進む。First, in step S2-1, the steering shaft rotation angle calculation means 14 determines whether or not the neutral point correction value has been calculated. If it has not been calculated, the process proceeds to step S2-2, the neutral point correction value is calculated by the steering shaft rotation angle calculation means 14 described later, and if it has already been calculated, the process proceeds to step S2-3.
【００３３】ステップＳ２−３以降のステップ（Ｓ２−
３〜Ｓ２−７）は、従来例に示した図１９におけるステ
ップＳ１９−１〜Ｓ１９−５と同じであるが、最終のス
テップＳ２−７でステアリング回転角の算出するために
次式（３）を用いる。Steps after step S2-3 (S2-
3 to S2-7) are the same as steps S19-1 to S19-5 in FIG. 19 shown in the conventional example, but the following formula (3) is used to calculate the steering rotation angle in the final step S2-7. To use.
【００３４】 ステアリング軸回転角［度］ ＝（モータ回転角カウンタの値−中立点補正値）×１．２［度］ ・・・・・（３）[0034] Steering shaft rotation angle [degree] = (Motor rotation angle counter value-neutral point correction value) x 1.2 [degrees] (3)
【００３５】次に、中立点補正値を算出する際のステア
リング軸回転角算出手段１４の動作について説明する。Next, the operation of the steering shaft rotation angle calculating means 14 when calculating the neutral point correction value will be described.
【００３６】図３は本実施の形態１に係る電動式パワー
ステアリング制御装置におけるステアリング軸回転角算
出手段１４の中立点補正値算出時の動作を示したフロー
チャートである。はじめに、ステップＳ３−１では中立
点センサ１１の出力を読み込み、次いで、ステップＳ３
−２では中立点センサ１１がＯＮか否かを判定する。中
立点センサがＯＮになるまではステップＳ３−１、ステ
ップＳ３−２を継続する。中立点センサがＯＮになれ
ば、ステップＳ３−３へ進み、モータ回転角カウンタ９
のカウント値、左回転補正値記憶フラグ、右回転補正値
記憶フラグを０にリセットする。なお、左回転補正値記
憶フラグ、右回転補正値記憶フラグは、ステアリング軸
回転角算出手段１４の内部に備えられたフラグである。FIG. 3 is a flow chart showing the operation at the time of calculating the neutral point correction value of the steering shaft rotation angle calculating means 14 in the electric power steering control device according to the first embodiment. First, in step S3-1, the output of the neutral point sensor 11 is read, and then in step S3.
At -2, it is determined whether the neutral point sensor 11 is ON. Until the neutral point sensor is turned on, steps S3-1 and S3-2 are continued. If the neutral point sensor is turned on, the process proceeds to step S3-3, and the motor rotation angle counter 9
The count value, the left rotation correction value storage flag, and the right rotation correction value storage flag are reset to 0. The left rotation correction value storage flag and the right rotation correction value storage flag are flags provided inside the steering shaft rotation angle calculation means 14.
【００３７】その後、ステップＳ３−４では、操舵トル
ク信号、モータ電流信号、モータ回転角カウンタ、モー
タ回転方向センサを読み込み、次いで、ステップＳ３−
５にて次式（４）を用いてステアリング軸反力推定値を
算出する。
ステアリング軸反力推定値＝（操舵トルク信号）＋（Ｋt×モータ電流信号）
・・・・・（４）
ここでＫtはモータ８のトルク定数であり、所定電流当
たりのモータ発生トルク（ステアリング軸換算）を示す
ものである。車両が直進している場合は、ステアリング
軸反力はごく小さな値となる。Thereafter, in step S3-4, the steering torque signal, the motor current signal, the motor rotation angle counter, and the motor rotation direction sensor are read, and then step S3-.
At 5, the steering shaft reaction force estimated value is calculated using the following equation (4). Steering shaft reaction force estimated value = (steering torque signal) + (K t × motor current signal) (4) where K t is the torque constant of the motor 8 and the torque generated by the motor per predetermined current ( (Converted to steering axis). When the vehicle is traveling straight, the steering shaft reaction force has a very small value.
【００３８】次いで、ステップＳ３−６では、上記ステ
ップＳ３−５で算出したステアリング軸反力推定値の絶
対値が、所定値より小さいかどうか判定する。ここでの
所定値は、車両が直進走行しているかどうかを判定する
ためのしきい値であり、実験データ等から最適な値を設
定すれば良い。Next, in step S3-6, it is determined whether or not the absolute value of the steering shaft reaction force estimated value calculated in step S3-5 is smaller than a predetermined value. The predetermined value here is a threshold value for determining whether the vehicle is traveling straight ahead, and may be set to an optimum value from experimental data or the like.
【００３９】ステアリング軸反力推定値の絶対値が、所
定値より小さい場合はステップＳ３−７へ進み、ステッ
プＳ３−４で読み込んだモータ回転方向センサ１３の値
によりモータの回転方向を判定する。また、ステアリン
グ軸反力推定値の絶対値が、所定値より大きい場合はス
テップＳ３−４に戻る。When the absolute value of the steering shaft reaction force estimated value is smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S3-7, and the rotation direction of the motor is determined by the value of the motor rotation direction sensor 13 read in step S3-4. If the absolute value of the steering shaft reaction force estimated value is larger than the predetermined value, the process returns to step S3-4.
【００４０】次に、ステップＳ３−７でモータの回転方
向が左回転と判定した場合には、ステップＳ３−８へ進
みステップＳ３−４で読み込んだモータ回転角カウンタ
１０の値を、左回転補正値として記憶し、左回転補正値
記憶フラグを１にセットする。Next, when it is determined in step S3-7 that the motor rotation direction is counterclockwise rotation, the process proceeds to step S3-8, and the value of the motor rotation angle counter 10 read in step S3-4 is corrected to counterclockwise rotation. The value is stored as a value, and the left rotation correction value storage flag is set to 1.
【００４１】一方、モータの回転方向が右回転と判定し
た場合には、ステップＳ３−９へ進みステップＳ３−４
で読み込んだモータ回転角カウンタ１０の値を、右回転
補正値として記憶し、右回転補正値記憶フラグを１にセ
ットする。On the other hand, when it is determined that the motor is rotating in the right direction, the process proceeds to step S3-9 and step S3-4.
The value of the motor rotation angle counter 10 read in is stored as a right rotation correction value, and the right rotation correction value storage flag is set to 1.
【００４２】また、モータ８が停止していると判定した
場合にはステップＳ３−４に戻るが、モータ８が左回
転、または右回転で動作していると判断した場合にはス
テップＳ３−１０へ進み、左回転補正値記憶フラグ、右
回転補正値記憶フラグが共に１か否かを判定し、共に１
の場合は、ステップＳ３−１１にて次式（５）により中
立点補正値を算出する。
中立点補正値＝（左回転補正値＋右回転補正値）／２ ・・・・・（５）When it is determined that the motor 8 is stopped, the process returns to step S3-4, but when it is determined that the motor 8 is rotating left or right, step S3-10. Then, it is determined whether both the left rotation correction value storage flag and the right rotation correction value storage flag are 1 and both are set to 1
In this case, in step S3-11, the neutral point correction value is calculated by the following equation (5). Neutral point correction value = (left rotation correction value + right rotation correction value) / 2 (5)
【００４３】以上の動作フローにより本実施の形態１で
は、ステアリング軸回転角算出手段１４は中立点補正値
を算出することができる。According to the above operation flow, in the first embodiment, the steering shaft rotation angle calculating means 14 can calculate the neutral point correction value.
【００４４】次に、式（４）により路面反力の推定が可
能となる理由について以下に詳述する。ステアリング機
構の運動方程式は、次式（６）で表される。
Ｊ×ｄωs／ｄｔ＝Ｔhdl＋Ｔmtr−Ｔfric×ｓｉｇｎ（ωｓ）−Ｔreact
・・・・・（６）
J：ステアリング機構の慣性モーメント（ステアリング
軸換算）
ｄωs／ｄｔ：ステアリング軸回転加速度
Ｔhdl：操舵トルク
Ｔmtr：モータ出力トルク（ステアリング軸換算）
Ｔfric：ステアリング機構の摩擦トルク（ステアリング
軸換算）
sign(ωs) ：ステアリング軸の回転速度の符号（回転方
向）
Ｔreact：ステアリング軸反力（ステアリング軸換算）Next, the reason why the road surface reaction force can be estimated by the equation (4) will be described in detail below. The equation of motion of the steering mechanism is expressed by the following equation (6). J × dωs / dt = T hdl + T mtr −T fric × sign (ωs) −T react (6) J: Moment of inertia of steering mechanism (converted to steering shaft) dωs / dt: Steering shaft rotational acceleration T hdl : Steering torque T mtr : Motor output torque (converted to steering shaft) T fric : Friction torque of steering mechanism (converted to steering shaft) sign (ωs): Sign of rotation speed of steering shaft (rotation direction) T react : Steering shaft reverse Force (converted to steering shaft)
【００４５】式（６）をステアリング軸反力Ｔreactに
ついて解くと、次式（７）のようになる。
Ｔreact＝Ｔhdl＋Ｔmtr−Ｊ×ｄωs／ｄｔ−Ｔfric×ｓｉｇｎ（ωｓ）
・・・・・（７）When the equation (6) is solved for the steering shaft reaction force T react , the following equation (7) is obtained. T react = T hdl + T mtr −J × dωs / dt−T fric × sign (ωs) (7)
【００４６】従って、操舵トルクＴhdl，モータ出力ト
ルクＴmtr，ステアリング軸回転加速度ｄωs／ｄｔ，ス
テアリング機構の摩擦トルクＴfricから、路面反力Ｔ
reactの算出可能であることが分かる。なお、操舵トル
クＴhdlには、操舵トルクセンサ６による操舵トルク信
号Ｔsensを用い、また、モータ出力トルクＴmtrには、
モータ８に流れるモータ電流信号Ｉmtrに既知のモータ
トルク定数Ｋtを乗じて用いることができる。Therefore, from the steering torque T hdl , the motor output torque T mtr , the steering shaft rotational acceleration dωs / dt, and the steering mechanism friction torque T fric , the road surface reaction force T is obtained.
It turns out that react can be calculated. A steering torque signal T sens from the steering torque sensor 6 is used as the steering torque T hdl , and a motor output torque T mtr is as follows.
The motor current signal I mtr flowing through the motor 8 can be used by multiplying it by a known motor torque constant K t .
【００４７】ここで、ステアリング軸回転加速度の項
（−Ｊ×ｄωs／ｄｔ）は、一般に極端な急操舵をしな
い限り無視可能であり、また、ステアリング機構の摩擦
トルクＴfricは、一般に左右操舵時にほぼ同じ大きさで
あり、かつ方向が逆であるため、左右に操舵し算術平均
を行えば摩擦トルクＴfricの影響は自動的にキャンセル
されるため、Ｔfric×ｓｉｇｎ（ωｓ）の項も無視する
ことができる。以上により式（４）が導出され、式
（４）により検出した路面反力推定値に基づいて中立点
補正値の算出が可能となる。Here, the term of the steering shaft rotational acceleration (-J × dωs / dt) is generally negligible unless an extremely sudden steering is performed, and the friction torque T fric of the steering mechanism is generally left-right steering. Since the magnitudes are almost the same and the directions are opposite, the influence of the friction torque T fric is automatically canceled by steering left and right and performing the arithmetic mean. Therefore , the term of T fric × sign (ωs) is also ignored. can do. From the above, the equation (4) is derived, and the neutral point correction value can be calculated based on the road surface reaction force estimated value detected by the equation (4).
【００４８】本実施の形態１では、以上のようにステア
リング軸反力推定値により、中立点を補正するようにし
たので、従来に比べてステアリング軸１への中立点セン
サ１１の組み込み過程で車両直進位置と中立点センサ１
１の中立点とを一致させるための精度を必要としないの
で、コストが低い電動式パワーステアリング制御装置を
提供できる。また、装置の電源を遮断する際に、中立点
補正値を記憶するようにすれば、次回の装置起動時は、
中立点補正値の算出が不要であるので、高精度なステア
リング軸回転角が早く得られる。In the first embodiment, since the neutral point is corrected by the estimated value of the steering shaft reaction force as described above, the vehicle is more likely to be mounted in the process of incorporating the neutral point sensor 11 into the steering shaft 1 than in the conventional case. Straight ahead position and neutral point sensor 1
Since the precision for matching the neutral point of 1 is not required, it is possible to provide the electric power steering control device with low cost. In addition, if the neutral point correction value is stored when the power of the device is cut off, the next time the device is started,
Since it is not necessary to calculate the neutral point correction value, a highly accurate steering shaft rotation angle can be obtained quickly.
【００４９】なお、本実施の形態１では、左回転補正
値、右回転補正値を１つ記憶した際に、それぞれ左回転
補正値記憶フラグ、右回転補正値記憶フラグを１にセッ
トするようにしたが、これに限るものでなく、例えば、
左回転補正値、右回転補正値を１００データ記憶した際
に、左回転補正値記憶フラグ、右回転補正値記憶フラグ
を１にセットするようにし、中立点補正値を、次式
（８）により算出すれば、多くのデータの平均値とな
り、より高精度な中立点補正値を算出できる。以降に述
べる実施の形態でも同様である。
中立点補正値＝（左回転補正値［１］〜［１００］の合計
＋右回転補正値［１］〜［１００］の合計）／２００
・・・・・（８）In the first embodiment, when one left rotation correction value and one right rotation correction value are stored, the left rotation correction value storage flag and the right rotation correction value storage flag are set to 1, respectively. However, it is not limited to this, for example,
When 100 data of the left rotation correction value and the right rotation correction value are stored, the left rotation correction value storage flag and the right rotation correction value storage flag are set to 1, and the neutral point correction value is calculated by the following equation (8). If calculated, it becomes an average value of many data, and a more accurate neutral point correction value can be calculated. The same applies to the embodiments described below. Neutral point correction value = (sum of left rotation correction values [1] to [100] + sum of right rotation correction values [1] to [100]) / 200 (8)
【００５０】また、モータ回転方向センサ１３が、左回
転、右回転、停止状態のいずれかを示す信号を常に出力
するものとしたが、モータ回転速度センサを備え、検出
されたモータ回転速度をステアリング軸回転角算出手段
１４に入力し、しきい値を用いて左回転、右回転、停止
状態を判定してもよい。以降に述べる実施の形態でも同
様である。具体的には、例えばモータが左回転であると
きの速度をプラスの速度値として検出するようにモータ
回転方向センサを設けた場合に、右回転であるときは逆
にマイナスの速度値として検出されることとなる。した
がって、例えば第１のしきい値として＋０．１、第２の
しきい値として−０．１を設定すれば、モータ回転速度
センサの検出値が＋０．１以上であれば左回転、−０．
１以下であれば右回転、−０．１〜＋０．１の範囲内で
あれば停止状態と判定することができる。Although the motor rotation direction sensor 13 always outputs a signal indicating any one of left rotation, right rotation and stop state, it is equipped with a motor rotation speed sensor and the detected motor rotation speed is steered. It may be input to the shaft rotation angle calculation means 14 and a left rotation, a right rotation, or a stopped state may be determined using a threshold value. The same applies to the embodiments described below. Specifically, for example, when a motor rotation direction sensor is provided so as to detect the speed when the motor is rotating counterclockwise as a positive speed value, it is detected as a negative speed value when rotating clockwise. The Rukoto. Therefore, for example, if +0.1 is set as the first threshold value and -0.1 is set as the second threshold value, if the detection value of the motor rotation speed sensor is +0.1 or more, left rotation, -0 ．
If it is 1 or less, it can be determined to be clockwise rotation, and if it is in the range of −0.1 to +0.1, it can be determined to be a stopped state.
【００５１】また、モータ角センサ９の分解能を１．２
度としているが、これに限るものではなく、モータ角セ
ンサ９の分解能に応じて、式（３）中の１．２［度］を
変更すればよい。以降に述べる実施の形態でも同様であ
る。Further, the resolution of the motor angle sensor 9 is set to 1.2.
However, the present invention is not limited to this, and 1.2 [degree] in the equation (3) may be changed according to the resolution of the motor angle sensor 9. The same applies to the embodiments described below.
【００５２】また、本実施の形態１では、中立点補正値
の算出を１回しか行っていないが、中立点補正値の算出
を複数回行い、その平均値を使用しても良い。以降に述
べる実施の形態でも同様である。Further, although the neutral point correction value is calculated only once in the first embodiment, the neutral point correction value may be calculated a plurality of times and the average value thereof may be used. The same applies to the embodiments described below.
【００５３】実施の形態２．ステアリング機構は、一般
にステアリングホイール２を左右に操作した際、左右対
称な操作性を確保するような機構となっているが、中に
は左右対称な操作性を確保できていない車両もある。本
実施の形態２では、摩擦トルクＴfricを回転方向別に予
めテーブルとして記憶しておき、ステアリング軸回転方
向、すなわちモータ回転方向に応じた摩擦トルクＴfric
をテーブルから読み込み、ステアリング軸反力推定値を
次式（９）により算出する。Embodiment 2. The steering mechanism is generally a mechanism that ensures symmetric operability when the steering wheel 2 is operated to the left or right, but some vehicles do not have symmetric operability. In the second embodiment, the friction torque T fric is stored in advance as a table for each rotation direction, and the friction torque T fric corresponding to the steering shaft rotation direction, that is, the motor rotation direction is stored.
Is read from the table, and the steering shaft reaction force estimated value is calculated by the following equation (9).
【００５４】 ステアリング軸反力推定値 ＝操舵トルク信号＋（Ｋt×モータ電流信号）＋摩擦トルク値・・・・（９）Steering shaft reaction force estimated value = steering torque signal + (K t × motor current signal) + friction torque value (9)
【００５５】図４は本実施の形態２に係る電動式パワー
ステアリング制御装置における上記実施の形態１とは異
なるステアリング軸回転角算出手段１４の中立点補正値
算出時の動作を示したフローチャートである。以下に図
４を用いて中立点補正値を算出する際のステアリング軸
回転角算出手段１４の動作について説明する。FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the electric power steering control device according to the second embodiment when calculating the neutral point correction value of the steering shaft rotation angle calculating means 14 different from that of the first embodiment. . The operation of the steering shaft rotation angle calculation means 14 when calculating the neutral point correction value will be described below with reference to FIG.
【００５６】図４において、ステップＳ４−１〜ステッ
プＳ４−４は上記実施の形態１における図３のステップ
Ｓ３−１〜ステップＳ３−４と同一であるため説明を省
略する。ステップＳ４−５では、ステップＳ４−４によ
り読み込まれたモータ回転方向センサ１３により検出さ
れたモータ回転方向に対応する摩擦トルク値を上記テー
ブルから読み込む。次いで、ステップＳ４−６では、式
（９）を用いてステアリング軸反力推定値を算出する。In FIG. 4, step S4-1 to step S4-4 are the same as step S3-1 to step S3-4 of FIG. In step S4-5, the friction torque value corresponding to the motor rotation direction detected by the motor rotation direction sensor 13 read in step S4-4 is read from the table. Next, in step S4-6, the steering axis reaction force estimated value is calculated using the equation (9).
【００５７】ステップＳ４−７では、上記ステップＳ４
−６で算出したステアリング軸反力推定値の絶対値が、
所定値より小さいかどうか判定する。ここでの所定値
は、車両が直進走行しているかどうかを判定するための
しきい値であり、実験データ等から最適な値を設定すれ
ば良い。次いで、ステップＳ４−８では、モータ回転角
カウンタ１０のカウント値を読み取る。In step S4-7, the above step S4 is executed.
The absolute value of the steering shaft reaction force estimated value calculated in -6 is
It is determined whether it is smaller than a predetermined value. The predetermined value here is a threshold value for determining whether the vehicle is traveling straight ahead, and may be set to an optimum value from experimental data or the like. Next, in step S4-8, the count value of the motor rotation angle counter 10 is read.
【００５８】以上のように、本実施の形態２によれば、
ステアリング機構の操作性が左右非対称な車両であって
も、高精度な中立点補正値を算出できる。また、モータ
回転方向別の補正値を平均化する必要がなく、短時間で
中立点補正値を算出できる。As described above, according to the second embodiment,
Even in a vehicle in which the operability of the steering mechanism is asymmetrical, the neutral point correction value can be calculated with high accuracy. Further, the neutral point correction value can be calculated in a short time without averaging the correction values for the respective motor rotation directions.
【００５９】実施の形態３．実際の走行条件では、中立
点をより精度よく算出できる操舵パターン（例えば、高
速での車線変更時等）がある。本実施の形態３では、精
度よく中立点補正値を算出するため、車速センサを備え
ることにより、この車速センサにより検出された車両の
走行速度が所定値より大きい（あるいは、車速が所定範
囲内の）場合のみのデータをもとに中立点補正値を算出
する。Third Embodiment Under actual traveling conditions, there is a steering pattern (for example, when changing lanes at high speed) that allows the neutral point to be calculated more accurately. In the third embodiment, in order to accurately calculate the neutral point correction value, the vehicle speed sensor is provided, so that the traveling speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor is higher than the predetermined value (or the vehicle speed is within the predetermined range). ) Calculate the neutral point correction value based on the data only in the case.
【００６０】図５は、本実施の形態３に係る電動式パワ
ーステアリング制御装置における中立点補正値の算出を
示したフローチャートである。図５において、ステップ
Ｓ５−１〜Ｓ５−３は、上記実施の形態１における図３
のステップＳ３−１〜Ｓ３−３と同様なため説明を省略
する。ステップＳ５−４では、車速センサによる車両走
行速度を読み取る。次いで、ステップＳ５−５では、車
両走行速度が所定値よりも大きい場合にはステップＳ５
−６へ進み、所定値よりも小さい場合にはステップＳ５
−４、Ｓ５−５を繰り返す。FIG. 5 is a flowchart showing the calculation of the neutral point correction value in the electric power steering control device according to the third embodiment. In FIG. 5, steps S5-1 to S5-3 are the same as those in the first embodiment.
Since it is the same as steps S3-1 to S3-3 in step 1, the description thereof will be omitted. In step S5-4, the vehicle traveling speed is read by the vehicle speed sensor. Next, in step S5-5, if the vehicle traveling speed is higher than a predetermined value, step S5
If it is smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S5.
-4 and S5-5 are repeated.
【００６１】ステップＳ５−６では、操舵トルク信号、
モータ電流信号、モータ回転角カウンタ、モータ回転方
向センサの値を読み込む。以下は上記実施の形態１にお
ける図３のステップＳ３−５〜ステップＳ３−１１と同
様である。In step S5-6, the steering torque signal,
The values of the motor current signal, motor rotation angle counter, and motor rotation direction sensor are read. The subsequent steps are the same as steps S3-5 to S3-11 of FIG. 3 in the first embodiment.
【００６２】以上のように、本実施の形態３に係る電動
式パワーステアリング制御装置では、車両走行速度が所
定値以上あるいは所定範囲内である場合のみにステアリ
ング軸反力推定値を算出することができ、精度良く中立
点が算出可能な所望の車両走行時のみに中立点補正値の
算出をすることができる。As described above, in the electric power steering control apparatus according to the third embodiment, the steering axis reaction force estimated value can be calculated only when the vehicle traveling speed is equal to or higher than the predetermined value or within the predetermined range. Therefore, the neutral point correction value can be calculated only when the vehicle is traveling in a desired manner and the neutral point can be calculated accurately.
【００６３】なお、同様にしてモータ回転速度センサを
備えることにより、モータ回転速度やモータ回転速度の
微分値（モータ回転加速度）が、所定値より大きい（あ
るいは、所定範囲内の）場合のみのデータをもとに、中
立点補正値を算出することもできる。Similarly, by providing a motor rotation speed sensor, data only when the motor rotation speed or the differential value of the motor rotation speed (motor rotation acceleration) is larger than a predetermined value (or within a predetermined range) The neutral point correction value can also be calculated based on
【００６４】実施の形態４．上述してきた実施の形態１
〜３では、中立点センサ１１は、ステアリング軸１の周
回毎にＯＮになるものではなく、ステアリングホイール
２を左端から右端に切り回してステアリング軸１が３〜
４回転する間には、車両直進位置に相当する１点のみで
ＯＮになるものとしたが、本実施の形態４におけるの中
立点センサ１１は、ステアリング軸１の周回毎にＯＮに
なるものである。すなわち、図６のように、ステアリン
グ軸１の回転角が車両直進位置にある場合だけでなく、
それに＋３６０度、あるいは、−３６０度した回転角で
も、中立点センサがＯＮになる。Fourth Embodiment Embodiment 1 described above
3 to 3, the neutral point sensor 11 is not turned on every time the steering shaft 1 goes around, but the steering wheel 1 is turned from the left end to the right end by turning the steering shaft 1 to 3 to 3.
While it is assumed that it is turned on only at one point corresponding to the straight ahead position of the vehicle during four rotations, the neutral point sensor 11 according to the fourth embodiment is turned on each time the steering shaft 1 goes around. is there. That is, as shown in FIG. 6, not only when the rotation angle of the steering shaft 1 is in the vehicle straight traveling position,
The neutral point sensor is turned on even when the rotation angle is +360 degrees or -360 degrees.
【００６５】本実施の形態４に係る電動式パワーステア
リング制御装置の構成は上記実施の形態３と同じく車速
センサを備えるものである。ステアリング軸回転角算出
手段１４の動作フローを説明する。The configuration of the electric power steering control device according to the fourth embodiment includes a vehicle speed sensor as in the third embodiment. The operation flow of the steering shaft rotation angle calculation means 14 will be described.
【００６６】はじめに、ステップＳ７−１では、ステア
リング軸回転角算出手段１４は、中立点補正値を算出済
みか否かを判定する。判定の結果、算出済みである場合
にはステップＳ７−４へ進む。一方、算出済みでない場
合にはステップＳ７−２へ進み中立点補正値を算出す
る。ここで、本実施の形態４における中立点補正値の算
出処理について説明する。図８は本発明の実施の形態４
に係るステアリング軸回転角算出手段における中立点補
正値の算出処理を示したフローチャートである。以下に
図８について説明する。First, in step S7-1, the steering shaft rotation angle calculating means 14 determines whether or not the neutral point correction value has been calculated. If the result of determination is that calculation has been completed, processing advances to step S7-4. On the other hand, if it has not been calculated, the process proceeds to step S7-2 to calculate the neutral point correction value. Here, the process of calculating the neutral point correction value according to the fourth embodiment will be described. FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing a process of calculating a neutral point correction value in the steering shaft rotation angle calculating means according to the first embodiment. Hereinafter, FIG. 8 will be described.
【００６７】まず、ステップＳ８−１では、車速センサ
および中立点センサの検出値を読み取り、ステップＳ８
−２では、車速が所定値より大きくかつ中立点センサが
ＯＮであるかを判定する。判定の結果がＹｅｓであれば
ステップＳ８−３へ進み、ＮｏであればステップＳ８−
２の判定結果がＹｅｓになるまでステップＳ８−１、Ｓ
８−２を繰り返す。First, in step S8-1, the detection values of the vehicle speed sensor and the neutral point sensor are read, and in step S8
At -2, it is determined whether the vehicle speed is higher than a predetermined value and the neutral point sensor is ON. If the determination result is Yes, the process proceeds to step S8-3, and if No, step S8-.
Step S8-1, S until the judgment result of 2 becomes Yes
Repeat 8-2.
【００６８】ステップＳ８−３では、操舵トルク信号と
モータ電流信号を読み込み、ステップＳ８−４では、式
（４）によりステアリング軸反力推定値を算出する。次
に、ステップＳ８−５では、上記ステアリング軸反力推
定値が所定値Ａより小さいか否かを判定する。ここでの
所定値Ａは、ステップＳ８−１において、ステアリング
軸１の回転角が車両直進位置にあり、中立点センサ１１
がＯＮになったものであるか、あるいは、それに＋３６
０度、−３６０度した回転角で、中立点センサがＯＮに
なったものであるかを判定するものであり、実験データ
等から最適な値を設定すれば良い。これ以降の処理は、
上記実施の形態１〜３と同様である。In step S8-3, the steering torque signal and the motor current signal are read, and in step S8-4, the steering shaft reaction force estimated value is calculated by the equation (4). Next, in step S8-5, it is determined whether the steering shaft reaction force estimated value is smaller than the predetermined value A or not. The predetermined value A here is that the rotation angle of the steering shaft 1 is in the vehicle straight-ahead position in step S8-1, and the neutral point sensor 11
Is turned on, or +36 to it
It is determined whether the neutral point sensor is turned on at a rotation angle of 0 degree or -360 degrees, and an optimum value may be set based on experimental data or the like. Subsequent processing,
This is similar to the first to third embodiments.
【００６９】なお、所定値Ｂは上記実施の形態１〜３と
同様に、車両が直進走行しているかどうかを判定するた
めのしきい値であり、実験データ等から最適な値を設定
すれば良い。The predetermined value B is a threshold value for determining whether the vehicle is traveling straight ahead, as in the first to third embodiments, and if an optimum value is set from experimental data or the like. good.
【００７０】中立点補正値を算出後は、図７に戻り、ス
テップＳ７−３にて周回値を０にリセットした後、ステ
ップＳ７−４にて中立点センサを読み込み、ステップＳ
７−５にて中立点センサ１１がＯＮかどうかを判定す
る。ここで、ステップＳ７−６では中立点センサ１１が
ＯＮの場合に、周回値の更新を行う。周回値はステアリ
ング軸回転角算出手段１４内の変数であり、ステアリン
グ軸１の回転角が車両直進位置から何回転しているかを
示すものである。図９は周回値の更新処理を示すフロー
チャートである。After calculating the neutral point correction value, returning to FIG. 7, the orbit value is reset to 0 in step S7-3, the neutral point sensor is read in step S7-4, and step S7-4 is executed.
At 7-5, it is determined whether the neutral point sensor 11 is ON. Here, in step S7-6, when the neutral point sensor 11 is ON, the revolution value is updated. The orbital value is a variable in the steering shaft rotation angle calculation means 14, and indicates how many times the rotation angle of the steering shaft 1 is rotated from the straight ahead position of the vehicle. FIG. 9 is a flow chart showing the process of updating the circulation value.
【００７１】図９において、所定値Ｃはステアリング軸
１が車両直進位置から左方向に１回転したこと、所定値
Ｄはステアリング軸１が車両直進位置から右方向に１回
転したことをモータ回転角カウンタ１０の値から判定す
るためのしきい値である。判定条件は、所定値Ｃより大
きいか、所定値Ｄより小さいか等でも良い。周回値の更
新を行った後の処理は、上記実施の形態１〜３と同じで
あるが、最終ステップＳ７−９でステアリング回転角の
算出するために次式（１０）を用いる。In FIG. 9, a predetermined value C indicates that the steering shaft 1 makes one rotation to the left from the vehicle straight ahead position, and a predetermined value D indicates that the steering shaft 1 makes one rotation to the right from the vehicle straight ahead position. It is a threshold value for judging from the value of the counter 10. The determination condition may be larger than the predetermined value C, smaller than the predetermined value D, or the like. The process after updating the revolution value is the same as in the first to third embodiments, but the following formula (10) is used to calculate the steering rotation angle in the final step S7-9.
【００７２】 ステアリング軸回転角［度］＝（モータ回転角カウンタの値−中立点補正値） ×１．２［度］＋周回値×３６０［度］ ・・・・・（１０）[0072] Steering shaft rotation angle [degree] = (motor rotation angle counter value-neutral point correction value) × 1.2 [degree] + circulation value × 360 [degree] (10)
【００７３】なお、図１０はモータ回転角カウンタの値
とステアリング軸回転角との対応関係を示した相関図で
ある。本実施の形態４では、式（１０）で算出する時点
で、図１０に示した対応関係を有している。FIG. 10 is a correlation diagram showing the correspondence between the value of the motor rotation angle counter and the steering shaft rotation angle. In the fourth embodiment, the correspondence relationship shown in FIG. 10 is established at the time of calculation by equation (10).
【００７４】このようにして、本実施の形態４では、ス
テアリング軸１の回転角が車両直進位置にあり、中立点
センサ１１がＯＮになったものであるか、あるいは、そ
れに＋３６０度、−３６０度した回転角で、中立点セン
サ１１がＯＮになったものであるかを、ステアリング軸
反力推定値により判定した上で、ステアリング軸１の回
転角が車両直進位置にある際に、モータ回転角カウンタ
１０をリセットして中立点補正値を算出する。As described above, in the fourth embodiment, the rotation angle of the steering shaft 1 is at the vehicle straight-ahead position and the neutral point sensor 11 is turned on, or +360 degrees, -360 degrees. After determining whether the neutral point sensor 11 is turned on at the angle of rotation determined by the steering shaft reaction force estimated value, the motor rotation is performed when the rotation angle of the steering shaft 1 is at the vehicle straight traveling position. The corner counter 10 is reset and the neutral point correction value is calculated.
【００７５】以上のように、本実施の形態４に係る電動
式パワーステアリング制御装置によれば、中立点センサ
１１がＯＮになるたびに周回値を更新し、周回値を考慮
してステアリング軸回転角を算出するので、中立点セン
サ１１は、ステアリング軸１の周回毎にＯＮになるもの
であっても、ステアリング軸回転角を算出することがで
きる。As described above, according to the electric power steering control device of the fourth embodiment, the revolution value is updated every time the neutral point sensor 11 is turned on, and the steering shaft is rotated in consideration of the revolution value. Since the angle is calculated, the neutral point sensor 11 can calculate the steering shaft rotation angle even if the neutral point sensor 11 is turned on each time the steering shaft 1 goes around.
【００７６】なお、本実施の形態４の電動式パワーステ
アリング制御装置では、電源遮断時に中立点補正値及び
周回値を記憶するようにしても、電源を遮断している間
にハンドルを切ると、次回の起動時に、周回値に誤差が
生じている可能性がある。これを防ぐためには、装置起
動時に毎回、中立点補正値の算出及び周回値の０リセッ
トを行うようにする必要がある。In the electric power steering control device according to the fourth embodiment, even if the neutral point correction value and the orbit value are stored when the power is cut off, if the steering wheel is turned off while the power is cut off, There may be an error in the revolution value at the next startup. In order to prevent this, it is necessary to calculate the neutral point correction value and reset the revolution value to 0 every time the device is started.
【００７７】また、別の方法として、図１１に示す周回
値設定フローチャートを図７に示すステップＳ７−１の
前に実行して周回値を設定してもよい。ただし、この周
回値設定フローチャートにより周回値を設定する場合に
は、ステアリング軸反力推定値と周回値を対応付けたテ
ーブルをステアリング軸回転角算出手段１４等に予め記
憶しておく必要がある。この周回値設定フローチャート
をステップＳ７−１の前に実行した場合には、中立点補
正値は前回記憶した値を使えば良く、高精度なステアリ
ング軸回転角を早く得ることができる。As another method, the circulation value setting flowchart shown in FIG. 11 may be executed before step S7-1 shown in FIG. 7 to set the circulation value. However, when the revolution value is set by this revolution value setting flowchart, it is necessary to previously store a table in which the steering shaft reaction force estimated value and the revolution value are associated with each other in the steering shaft rotation angle calculating means 14 or the like. When this orbit value setting flow chart is executed before step S7-1, the neutral point correction value may use the previously stored value, and a highly accurate steering shaft rotation angle can be obtained quickly.
【００７８】なお、本実施の形態４では、中立点センサ
１１をステアリング軸１の回転角が車両直進位置にある
場合だけでなく、それに＋３６０度、あるいは、−３６
０度した回転角でも、中立点センサ１１がＯＮになるも
のとしたが、これに限るものではなく、例えば、図１２
のように＋９０、−９０毎の回転角でも、中立点センサ
１１がＯＮになるものでも良い。In the fourth embodiment, the neutral point sensor 11 is not limited to the case where the rotation angle of the steering shaft 1 is in the vehicle straight traveling position, but is +360 degrees or -36 degrees.
It is assumed that the neutral point sensor 11 is turned on even when the rotation angle is 0 degrees, but the present invention is not limited to this.
As described above, the rotation angle may be +90 or −90, or the neutral point sensor 11 may be turned on.
【００７９】この場合には、「周回値」の代わりに「四
分の一周回値」とし、最終ステップＳ７−９では、式
（１１）によりステアリング軸回転角を算出する。
ステアリング軸回転角［度］＝（モータ回転角カウンタの値−中立点補正値）
１．２［度］＋（周回値／４）×９０［度］ ・・・・・（１１）In this case, instead of the "turning value", "quarter turn value" is set, and in the final step S7-9, the steering shaft rotation angle is calculated by the equation (11). Steering shaft rotation angle [degree] = (motor rotation angle counter value−neutral point correction value) 1.2 [degree] + (circulation value / 4) × 90 [degree] (11)
【００８０】実施の形態５．図１３は、本実施の形態５
に係る電動式パワーステアリング制御装置のシステム構
成図であり、上記実施の形態１〜４における中立点セン
サ１１をモータ８の回転軸に取り付けたものである。こ
の中立点センサ１１は、モータ８が１回転する毎にＯＮ
になるものである。モータ減速ギア７が例えば、従来例
と同じく１６．５：１の場合、ステアリング軸の回転角
に換算して、＋３６０／１６．５［度］、−３６０／１
６．５［度］毎に中立点センサ１１がＯＮになる。Embodiment 5. FIG. 13 shows the fifth embodiment.
It is a system block diagram of the electric power steering control device which concerns on this, and attaches the neutral point sensor 11 in the said Embodiment 1-4 to the rotating shaft of the motor 8. The neutral point sensor 11 is turned on every time the motor 8 makes one rotation.
It will be. When the motor deceleration gear 7 is, for example, 16.5: 1 as in the conventional example, it is converted into a rotation angle of the steering shaft of + 360 / 16.5 [degrees], -360/1.
The neutral point sensor 11 is turned on every 6.5 [degrees].
【００８１】本実施の形態５でのステアリング回転角算
出手段１４の動作は、上記実施の形態４と同様である
が、実施の形態４における「周回値」の代わりに「モー
タ周回値」とし、最終ステップＳ７−９では、式（１
２）によりステアリング軸回転角を算出する。
ステアリング軸回転角［度］＝（モータ回転角カウンタの値−中立点補正値）×
１．２［度］＋モータ周回値×３６０／１６．５［度］ ・・・・（１２）The operation of the steering rotation angle calculation means 14 in the fifth embodiment is the same as that in the fourth embodiment, except that the "motor revolution value" is used instead of the "motor revolution value" in the fourth embodiment. In the final step S7-9, the expression (1
The steering shaft rotation angle is calculated by 2). Steering shaft rotation angle [degree] = (motor rotation angle counter value−neutral point correction value) × 1.2 [degree] + motor revolution value × 360 / 16.5 [degree] ... (12)
【００８２】以上のように、本実施の形態５に係る電動
式パワーステアリング制御装置では、中立点センサ１１
をモータ８の回転軸に取り付けたので、中立点センサ１
１とモータ８を一体化したパッケージに納めることがで
き、上記実施の形態１〜４の効果に加えて、組み立てコ
ストの低い電動式パワーステアリング制御装置を提供す
ることができる。As described above, in the electric power steering control device according to the fifth embodiment, the neutral point sensor 11
Is attached to the rotary shaft of the motor 8, the neutral point sensor 1
1 and the motor 8 can be housed in an integrated package, and in addition to the effects of Embodiments 1 to 4, it is possible to provide an electric power steering control device with low assembly cost.
【００８３】実施の形態６．上述してきた実施の形態１
〜５では、中立点補正値を算出する際に、ステアリング
軸反力推定値が所定値よりも小さいか否かを参照して行
なっていたが、本実施の形態６では左右の前車輪の回転
速度差が所定値よりも小さいか否かを参照する。（車両
が直進走行時には左右前輪の回転速度差は０となる。）Sixth Embodiment Embodiment 1 described above
5 to 5, the calculation of the neutral point correction value is performed by referring to whether or not the steering axis reaction force estimated value is smaller than a predetermined value, but in the sixth embodiment, rotation of the left and right front wheels is performed. It is referred to whether the speed difference is smaller than a predetermined value. (When the vehicle travels straight, the difference in rotation speed between the left and right front wheels becomes zero.)
【００８４】図１４は本実施の形態６に係る電動式パワ
ーステアリング制御装置のシステム構成図を示す。図１
４において、車輪速検出センサ１５はそれぞれの車輪の
回転速度を検出し、検出された各車輪速度値はステアリ
ング軸回転角検出手段１４によって読み取られる。FIG. 14 is a system configuration diagram of an electric power steering control device according to the sixth embodiment. Figure 1
4, the wheel speed detection sensor 15 detects the rotation speed of each wheel, and the detected wheel speed values are read by the steering shaft rotation angle detection means 14.
【００８５】次に、図１５には本実施の形態６に係る電
動式パワーステアリング制御装置におけるステアリング
軸回転角算出手段１４の中立点補正値算出時の動作フロ
ーチャートを示す。なお、ここでの中立点補正値の算出
方法は、上記実施の形態２における図４に示した中立点
補正値の算出方法とほぼ同一のため、図４との相違点に
ついてのみ説明する。Next, FIG. 15 shows an operation flowchart for calculating the neutral point correction value of the steering shaft rotation angle calculating means 14 in the electric power steering control device according to the sixth embodiment. Since the method for calculating the neutral point correction value here is almost the same as the method for calculating the neutral point correction value shown in FIG. 4 in the second embodiment, only the differences from FIG. 4 will be described.
【００８６】図１５において、ステップＳ１５−１，Ｓ
１５−２は図４ステップ４−１，Ｓ４−２と同一であ
る。ステップＳ４−３では、モータ回転角カウンタ、左
回転補正値記憶フラグ、右回転補正値記憶フラグを０に
リセットしていたが、ステップＳ１５−３では、モータ
回転角カウンタのみを０にリセットする。In FIG. 15, steps S15-1 and S15 are performed.
15-2 is the same as steps 4-1 and S4-2 in FIG. In step S4-3, the motor rotation angle counter, the left rotation correction value storage flag, and the right rotation correction value storage flag are reset to 0, but only the motor rotation angle counter is reset to 0 in step S15-3.
【００８７】次いで、ステップ１５−４では、モータ回
転角カウンタ、左前車輪速センサ、右前車輪速センサの
値を読み取り、ステップＳ１５−５では、上記ステップ
Ｓ１５−４で読み取った左前車輪速センサ、右前車輪速
センサの車輪回転速度との差異の絶対値が所定値よりも
小さいか否かを判定する。なお、ここでの所定値は、車
両が直進走行しているかどうかのしきい値であり、実験
データ等から最適な値を設定すれば良い。Next, in step 15-4, the values of the motor rotation angle counter, the left front wheel speed sensor, and the right front wheel speed sensor are read, and in step S15-5, the left front wheel speed sensor and the right front wheel speed read in step S15-4 are read. It is determined whether the absolute value of the difference between the wheel speed sensor and the wheel rotation speed is smaller than a predetermined value. It should be noted that the predetermined value here is a threshold value indicating whether or not the vehicle is traveling straight ahead, and may be set to an optimum value from experimental data or the like.
【００８８】ステップＳ１５−５での判定の結果、右車
輪速センサの車輪回転速度との差異の絶対値が所定値よ
りも小さい場合には、上記ステップＳ１５−４で読み取
ったモータ回転角カウンタの値を中立点補正値として設
定し、一方、右車輪速センサの車輪回転速度との差異の
絶対値が所定値よりも大きい場合には、ステップＳ１５
−４，Ｓ１５−５を繰り返すこととなる。As a result of the determination in step S15-5, if the absolute value of the difference between the right wheel speed sensor and the wheel rotation speed is smaller than the predetermined value, the motor rotation angle counter read in step S15-4 is read. If the absolute value of the difference between the right wheel speed sensor and the wheel rotation speed is larger than the predetermined value, the value is set as the neutral point correction value, and step S15 is performed.
-4 and S15-5 are repeated.
【００８９】以上のように、ステアリング軸回転角算出
手段１４は、取得した中立点補正値に基づいて上記実施
の形態１〜５と同様にしてステアリング軸回転角を算出
することができるため、本実施の形態６においてもステ
アリング軸への中立点検出手段の組み込み過程で、車両
直進位置と中立点検出手段の中立点とを一致させるため
の精度を必要とせず、コストが低い電動式パワーステア
リング制御装置を提供できる。As described above, the steering shaft rotation angle calculating means 14 can calculate the steering shaft rotation angle based on the acquired neutral point correction value in the same manner as in the above-described first to fifth embodiments. Also in the sixth embodiment, in the process of assembling the neutral point detecting means on the steering shaft, there is no need for the precision for matching the vehicle straight-ahead position and the neutral point of the neutral point detecting means, and the electric power steering control is low in cost. A device can be provided.
【００９０】また、本実施の形態６に係る電動式パワー
ステアリング制御装置によれば、ステアリング軸回転角
算出手段１４等に予め左右車輪速差と周回値を対応付け
たテーブルを記憶し、上記実施の形態４に係る図１１の
周回値設定フローチャートを用いて、ステップＳ１１−
４にて車輪速検出センサ１５から左前車輪の回転速度と
右前車輪の回転速度を込み、次いでステップＳ１１−５
にて上記左右の車輪回転速度の絶対値により左右車輪速
差を求め、ステップＳ１１−６にて上記左右車輪速差と
周回値を対応付けたテーブルからステップＳ１１−５で
求めた左右車輪速差に応じた値を抽出することにより、
実施の形態４と同様に高精度なステアリング軸回転角を
速く得ることができる。Further, according to the electric power steering control device of the sixth embodiment, the steering shaft rotation angle calculating means 14 or the like stores a table in which the left-right wheel speed difference and the revolution value are associated in advance, and the above-described embodiment is performed. 11 for the form 4 of FIG. 11, step S11-
4, the rotation speed of the left front wheel and the rotation speed of the right front wheel are input from the wheel speed detection sensor 15, and then step S11-5.
In step S11-6, the left / right wheel speed difference is obtained from the absolute value of the left / right wheel rotation speed. By extracting the value according to
As in the fourth embodiment, a highly accurate steering shaft rotation angle can be quickly obtained.
【００９１】[0091]
【発明の効果】本発明に係る電動式パワーステアリング
によれば、ステアリング軸回転角算出手段が、中立点検
出手段の検出結果に応じてカウンタ手段のカウント値を
リセットし、操舵トルクと、モータに流れる電流信号と
に基づいてステアリング軸反力推定値を算出し、ステア
リング軸反力推定値の絶対値が、車両が直進走行してい
ると認められる範囲内である場合に、モータ回転方向に
基づいて上記カウンタ手段によるリセット後のカウント
値を回転方向別に記憶し、該記憶した回転方向別のカウ
ンタ値を平均化して中立点補正値を算出し、該中立点補
正値と、上記リセット後のカウント値とに基づいてステ
アリング軸回転角を算出することにより、ステアリング
軸への中立点検出手段の組み込み過程で、車両直進位置
と中立点検出手段の中立点とを一致させるための精度を
必要とせず、コストが低い電動式パワーステアリング制
御装置を提供できる。According to the electric power steering system of the present invention, the steering shaft rotation angle calculating means resets the count value of the counter means in accordance with the detection result of the neutral point detecting means, and the steering torque and the motor are controlled. The steering shaft reaction force estimated value is calculated based on the flowing current signal, and when the absolute value of the steering shaft reaction force estimated value is within the range in which it is recognized that the vehicle is traveling straight, it is based on the motor rotation direction. The count value after reset by the counter means is stored for each rotation direction, the stored counter value for each rotation direction is averaged to calculate a neutral point correction value, and the neutral point correction value and the count after resetting are stored. By calculating the steering shaft rotation angle on the basis of the value, the vehicle straight-ahead position and the neutral point detecting means are incorporated in the process of incorporating the neutral point detecting means into the steering shaft. Without requiring precision for matching the neutral point, the cost can be provided a low electric power steering control system.
【００９２】また、中立点検出手段は、予め定めた１点
から所定の回転角度だけ回転した位置において上記予め
定めた１点における検出結果と同一の検出結果をさらに
取得し、ステアリング軸回転角算出手段は、上記中立点
検出手段の検出結果に応じて上記カウンタ手段のカウン
ト値をリセットし、操舵トルクと、モータに流れる電流
信号とに基づいてステアリング軸反力推定値を算出し、
該ステアリング軸反力推定値の絶対値に基づいて上記中
立点検出手段の検出結果が車両直進位置によるものと判
定された場合に車両直進位置を検出するため、上記中立
点検出手段がステアリング軸の所定回転角度毎に検出す
るものであっても、中立点検出手段の組み込み過程で、
取り付け位置の精度を要さず、コストが低い電動式パワ
ーステアリング制御装置を提供できる。Further, the neutral point detecting means further obtains the same detection result as the detection result at the predetermined one point at the position rotated from the predetermined one point by the predetermined rotation angle, and calculates the steering shaft rotation angle. The means resets the count value of the counter means according to the detection result of the neutral point detection means, and calculates the steering axis reaction force estimated value based on the steering torque and the current signal flowing to the motor,
When the detection result of the neutral point detecting means is determined based on the absolute value of the steering shaft reaction force estimated value to be the vehicle straight traveling position, the vehicle straight traveling position is detected. Even if it is detected for each predetermined rotation angle, in the process of incorporating the neutral point detection means,
It is possible to provide a low-cost electric power steering control device that does not require the accuracy of the mounting position.
【００９３】また、操舵トルクセンサに代えて、車両の
左右の車輪のそれぞれに車輪の回転速度を検出する車輪
速検出手段を備え、ステアリング軸回転角検出手段は、
中立点検出手段の検出結果に応じて上記カウンタ手段の
カウント値をリセットし、上記車輪速検出手段により検
出された左右の車輪の回転速度差を算出し、回転速度差
の絶対値が、車両が直進していると認められる範囲内で
ある場合に、中立点補正値を算出することにより、ステ
アリング軸への中立点検出手段の組み込み過程で、車両
直進位置と中立点検出手段の中立点とを一致させるため
の精度を必要とせず、コストが低い電動式パワーステア
リング制御装置を提供できる。Further, in place of the steering torque sensor, wheel speed detecting means for detecting the rotation speed of each of the left and right wheels of the vehicle is provided, and the steering shaft rotation angle detecting means comprises:
The count value of the counter means is reset according to the detection result of the neutral point detection means, the rotation speed difference between the left and right wheels detected by the wheel speed detection means is calculated, and the absolute value of the rotation speed difference is When it is within the range where it is recognized that the vehicle is traveling straight, the neutral point correction value is calculated, so that the vehicle straight traveling position and the neutral point of the neutral point detecting means are set in the process of incorporating the neutral point detecting means into the steering shaft. It is possible to provide an electric power steering control device that does not require precision for matching and that is low in cost.
【００９４】また、中立点検出手段をモータの回転軸に
備えたことにより、中立点検出手段とモータとを一体化
したパッケージに納めることができ、組み立てコストの
低い電動式パワーステアリング制御装置を提供すること
ができる。Since the neutral point detecting means is provided on the rotary shaft of the motor, the neutral point detecting means and the motor can be housed in an integrated package, and an electric power steering controller with low assembly cost is provided. can do.
【００９５】また、モータ回転方向検出手段に代えて、
モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出手段を
備え、ステアリング軸回転角算出手段は、上記モータ回
転速度をしきい値と比較することによりモータ回転方向
を判定するため、直接的にモータ回転方向を検出できな
くてもステアリング軸回転角を算出することができる。Further, instead of the motor rotation direction detecting means,
A motor rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor is provided, and the steering shaft rotation angle calculation means determines the motor rotation direction by comparing the motor rotation speed with a threshold value. The steering shaft rotation angle can be calculated without detecting
【００９６】また、車両の走行速度を検出する車速セン
サをさらに備え、ステアリング軸回転角検出手段は、車
速センサにより検出された車両の走行速度が予め設定さ
れた速度以上である場合に中立点補正値を算出するた
め、精度良く中立点補正値を算出できる。Further, a vehicle speed sensor for detecting the traveling speed of the vehicle is further provided, and the steering shaft rotation angle detecting means corrects the neutral point when the traveling speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor is equal to or higher than a preset speed. Since the value is calculated, the neutral point correction value can be calculated accurately.
【００９７】また、ステアリング軸回転角検出手段は、
モータ回転速度検出手段による検出値に基づいて中立点
補正値を算出するため、精度良く中立点補正値を算出で
きる。Further, the steering shaft rotation angle detecting means is
Since the neutral point correction value is calculated based on the value detected by the motor rotation speed detecting means, the neutral point correction value can be calculated with high accuracy.
【００９８】また、ステアリング軸回転角算出手段は、
ステアリング機構の摩擦によって生じる摩擦トルクをモ
ータの回転方向別に予め記憶したテーブルを備え、モー
タ回転方向に応じて上記テーブルから対応する摩擦トル
クを読み込み、該読み込んだ摩擦トルクに基づいて中立
点補正値を算出するため、ステアリング機構の操作性が
左右非対称な車両であっても、高精度な中立点補正値を
算出できる。また、左右の平均を行う必要がなく、短時
間で中立点補正値を算出できる。Further, the steering shaft rotation angle calculating means is
A table in which the friction torque generated by the friction of the steering mechanism is stored in advance for each rotation direction of the motor is provided, the corresponding friction torque is read from the table according to the rotation direction of the motor, and the neutral point correction value is calculated based on the read friction torque. Since the calculation is performed, the neutral point correction value can be calculated with high accuracy even in a vehicle in which the operability of the steering mechanism is left-right asymmetric. Further, the neutral point correction value can be calculated in a short time without the need of averaging left and right.
【００９９】また、ステアリング軸回転角算出手段は、
算出した中立点補正値を電源遮断中も保持するため、次
回の装置起動時は中立点補正値の算出が不要となり、高
精度なステアリング軸回転角が早く得られる。The steering shaft rotation angle calculating means is
Since the calculated neutral point correction value is retained even when the power is cut off, it is not necessary to calculate the neutral point correction value the next time the device is started, and a highly accurate steering shaft rotation angle can be obtained quickly.
【図１】 本発明の実施の形態１に係る電動式パワース
テアリング制御装置のシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of an electric power steering control device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の実施の形態１に係るステアリング軸
回転角算出手段の動作を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an operation of steering shaft rotation angle calculating means according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の実施の形態１に係るステアリング軸
回転角算出手段における中立点補正値の算出を示したフ
ローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing calculation of a neutral point correction value in steering shaft rotation angle calculation means according to the first embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の実施の形態２に係るステアリング軸
回転角算出手段における中立点補正値の算出を示したフ
ローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing calculation of a neutral point correction value in steering shaft rotation angle calculation means according to the second embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の実施の形態３に係るステアリング軸
回転角算出手段における中立点補正値の算出を示したフ
ローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing calculation of a neutral point correction value in a steering shaft rotation angle calculation means according to a third embodiment of the present invention.
【図６】 本発明の実施の形態４に係る中立点センサの
検出タイミングを示した模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the detection timing of the neutral point sensor according to the fourth embodiment of the present invention.
【図７】 本発明の実施の形態４に係るステアリング軸
回転角算出手段の動作を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an operation of a steering shaft rotation angle calculating means according to the fourth embodiment of the present invention.
【図８】 本発明の実施の形態４に係るステアリング軸
回転角算出手段における中立点補正値の算出を示したフ
ローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing calculation of a neutral point correction value in a steering shaft rotation angle calculating means according to a fourth embodiment of the present invention.
【図９】 本発明の実施の形態４に係る周回値の更新処
理を示すスローチャートである。[Fig. 9] Fig. 9 is a slow chart showing a process of updating a circulation value according to the fourth embodiment of the present invention.
【図１０】 本発明の実施の形態４に係るモータ回転角
カウンタの値とステアリング軸回転角との対応関係を示
した相関図である。FIG. 10 is a correlation diagram showing a correspondence relationship between a value of a motor rotation angle counter and a steering shaft rotation angle according to Embodiment 4 of the present invention.
【図１１】 本発明の実施の形態４に係る周回値設定フ
ローチャートである。FIG. 11 is a circulation value setting flowchart according to the fourth embodiment of the present invention.
【図１２】 本発明の実施の形態４に係る中立点センサ
の検出タイミングを示した模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing the detection timing of the neutral point sensor according to the fourth embodiment of the present invention.
【図１３】 本発明の実施の形態５に係る電動式パワー
ステアリング制御装置のシステム構成図である。FIG. 13 is a system configuration diagram of an electric power steering control device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１４】 本発明の実施の形態６に係る電動式パワー
ステアリング制御装置のシステム構成図である。FIG. 14 is a system configuration diagram of an electric power steering control device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１５】 本発明の実施の形態６に係るステアリング
軸回転角算出手段における中立点補正値の算出を示した
フローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing calculation of a neutral point correction value in steering shaft rotation angle calculation means according to the sixth embodiment of the present invention.
【図１６】 従来の電動式パワーステアリング制御装置
のシステム構成図である。FIG. 16 is a system configuration diagram of a conventional electric power steering control device.
【図１７】 従来の電動式パワーステアリング制御装置
のモータとホール効果センサの配置図である。FIG. 17 is a layout diagram of a motor and a Hall effect sensor of a conventional electric power steering control device.
【図１８】 従来の電動式パワーステアリング制御装置
における中立点センサの検出タイミングを示した模式図
である。FIG. 18 is a schematic diagram showing the detection timing of the neutral point sensor in the conventional electric power steering control device.
【図１９】 従来の電動式パワーステアリング制御装置
におけるステアリング軸回転角算出手段の動作を示した
フローチャートである。FIG. 19 is a flowchart showing an operation of a steering shaft rotation angle calculating means in a conventional electric power steering control device.
【図２０】 従来の電動式パワーステアリング制御装置
におけるステアリング軸回転角とモータ回転角の関係を
模式的に示した相関図である。FIG. 20 is a correlation diagram schematically showing the relationship between the steering shaft rotation angle and the motor rotation angle in the conventional electric power steering control device.
１ ステアリング軸、２ ステアリングホイール、３
車輪、４ 車輪、５ギア、６ 操舵トルクセンサ、７
モータ減速ギア、８ モータ、９ モータ角センサ、１
０ モータ回転角カウンタ、１１ 中立点センサ、１２
ステアリング軸回転角算出手段、１３ モータ回転方
向センサ、１４ ステアリング軸回転角算出手段、１５
車輪速検出センサ。1 Steering axis, 2 Steering wheel, 3
Wheels, 4 wheels, 5 gears, 6 steering torque sensor, 7
Motor reduction gear, 8 motor, 9 motor angle sensor, 1
0 motor rotation angle counter, 11 neutral point sensor, 12
Steering shaft rotation angle calculation means, 13 Motor rotation direction sensor, 14 Steering shaft rotation angle calculation means, 15
Wheel speed detection sensor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 知之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 堤 和道 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC26 DA03 DA15 DA19 DA24 DA63 DC33 EB08 EB12 3D033 CA13 CA16 CA17 CA24 CA27 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Tomoyuki Inoue 2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Kazumichi Tsutsumi 2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Ryo Electric Co., Ltd. F term (reference) 3D032 CC26 DA03 DA15 DA19 DA24 DA63 DC33 EB08 EB12 3D033 CA13 CA16 CA17 CA24 CA27
Claims (9)
軸の回転角がステアリング軸可動範囲内の予め定めた１
点にあることを検出する中立点検出手段と、 上記ステアリング軸にギアを介して補助トルクを与える
モータの回転角を検出するモータ角検出手段と、 上記モータ角検出手段により検出されたモータ回転角に
基づいて上記モータが所定角度を回転した回数を回転方
向別にカウントするカウンタ手段と、 上記モータの回転方向を検出するモータ回転方向検出手
段と、 上記ステアリング軸の回転操作により生じる操舵トルク
を検出する操舵トルク検出手段と、 車両直進位置からのステアリング軸の回転角を算出する
ステアリング軸回転角算出手段とを備え、 上記ステアリング軸回転角算出手段は、 上記中立点検出手段の検出結果に応じて上記カウンタ手
段のカウント値をリセットし、上記操舵トルクと、上記
モータに流れる電流信号とに基づいてステアリング軸反
力推定値を算出し、 上記ステアリング軸反力推定値の絶対値が、車両が直進
走行していると認められる範囲内である場合に、上記モ
ータ回転方向に基づいて上記カウンタ手段によるリセッ
ト後のカウント値を回転方向別に記憶し、該記憶した回
転方向別のカウンタ値を平均化して中立点補正値を算出
し、 上記中立点補正値と、上記カウンタ手段によるカウント
値とに基づいてステアリング軸回転角を算出することを
特徴とする電動式パワーステアリング制御装置。1. A rotation angle of a steering shaft for specifying a traveling direction of a vehicle is set to a predetermined value within a steering shaft movable range.
Neutral point detecting means for detecting that there is a point, motor angle detecting means for detecting the rotation angle of the motor that gives auxiliary torque to the steering shaft via a gear, and motor rotation angle detected by the motor angle detecting means. Counter means for counting the number of times the motor has rotated a predetermined angle for each rotation direction, motor rotation direction detection means for detecting the rotation direction of the motor, and steering torque generated by the rotation operation of the steering shaft. Steering torque detecting means and steering shaft rotation angle calculating means for calculating the rotation angle of the steering shaft from the straight ahead position of the vehicle are provided, and the steering shaft rotation angle calculating means is adapted to operate in accordance with the detection result of the neutral point detecting means. The count value of the counter means is reset and based on the steering torque and the current signal flowing through the motor. When the absolute value of the steering shaft reaction force estimated value is within the range in which it is recognized that the vehicle is traveling straight ahead, the counter means based on the motor rotation direction is calculated. The count value after reset by the rotation direction is stored for each rotation direction, the stored counter value for each rotation direction is averaged to calculate a neutral point correction value, and based on the neutral point correction value and the count value by the counter means, The electric power steering control device is characterized in that the steering shaft rotation angle is calculated.
ング制御装置において、 上記中立点検出手段は、上記予め定めた１点から所定の
回転角度だけ回転した位置において上記予め定めた１点
における検出結果と同一の検出結果をさらに取得し、 上記ステアリング軸回転角算出手段は、 上記中立点検出手段の検出結果に応じて上記カウンタ手
段のカウント値をリセットし、上記操舵トルクと、上記
モータに流れる電流信号とに基づいてステアリング軸反
力推定値を算出し、 上記ステアリング軸反力推定値の絶対値に基づいて上記
中立点検出手段による検出結果が車両直進位置によるも
のと判定された場合に上記車両直進位置を検出し、 上記中立点補正値と、上記カウンタ手段によるカウント
値と、上記車両直進位置からの所定の回転角度とに基づ
いてステアリング軸回転角を算出することを特徴とする
電動式パワーステアリング制御装置。2. The electric power steering control device according to claim 1, wherein the neutral point detection means detects at the predetermined one point at a position rotated by a predetermined rotation angle from the predetermined one point. Further, the same detection result as the result is obtained, and the steering shaft rotation angle calculation means resets the count value of the counter means according to the detection result of the neutral point detection means, and the steering torque and the motor flow. The steering shaft reaction force estimated value is calculated based on the current signal, and when the detection result by the neutral point detecting means is determined to be due to the vehicle straight ahead position based on the absolute value of the steering shaft reaction force estimated value, The vehicle straight-ahead position is detected, and the neutral point correction value, the count value by the counter means, and a predetermined rotation angle from the vehicle straight-ahead position are detected. An electric power steering control system and calculates the steering shaft rotation angle based.
ング制御装置において、 上記操舵トルクセンサに代えて、上記車両の左右の車輪
のそれぞれに車輪の回転速度を検出する車輪速検出手段
を備え、 上記ステアリング軸回転角検出手段は、 上記中立点検出手段の検出結果に応じて上記カウンタ手
段のカウント値をリセットし、上記車輪速検出手段によ
り検出された左右の車輪の回転速度差を算出し、 上記回転速度差の絶対値が、車両が直進していると認め
られる範囲内である場合に、中立点補正値を算出するこ
とを特徴とする電動式パワーステアリング制御装置。3. The electric power steering control device according to claim 1, further comprising wheel speed detection means for detecting the rotational speed of each of the left and right wheels of the vehicle, in place of the steering torque sensor. The steering shaft rotation angle detection means resets the count value of the counter means according to the detection result of the neutral point detection means, and calculates the rotation speed difference between the left and right wheels detected by the wheel speed detection means, An electric power steering control device, wherein a neutral point correction value is calculated when an absolute value of the rotational speed difference is within a range in which it is recognized that the vehicle is traveling straight.
式パワーステアリング制御装置において、 上記中立点検出手段を上記モータの回転軸に取り付けた
ことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。4. The electric power steering control device according to claim 1, wherein the neutral point detecting means is attached to a rotary shaft of the motor.
式パワーステアリング制御装置において、 上記モータ回転方向検出手段に代えて、上記モータの回
転速度を検出するモータ回転速度検出手段を備え、 上記ステアリング軸回転角算出手段は、 上記モータ回転速度検出手段により検出されたモータ回
転速度と、正の速度値および負の速度値からなる２つの
しきい値との比較に基づいて上記モータ回転方向を判定
することを特徴とする電動式パワーステアリング制御装
置。5. The electric power steering control device according to claim 1, further comprising motor rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor, in place of the motor rotation direction detection means. The steering shaft rotation angle calculation means is based on a comparison between the motor rotation speed detected by the motor rotation speed detection means and two threshold values consisting of a positive speed value and a negative speed value, and the motor rotation direction. An electric power steering control device, characterized in that
式パワーステアリング制御装置において、 車両の走行速度を検出する車速センサをさらに備え、 上記ステアリング軸回転角検出手段は、上記車速センサ
により検出された車両の走行速度が予め設定された速度
以上である場合に中立点補正値を算出することを特徴と
する電動式パワーステアリング制御装置。6. The electric power steering control device according to claim 1, further comprising a vehicle speed sensor for detecting a traveling speed of the vehicle, wherein the steering shaft rotation angle detecting means is the vehicle speed sensor. An electric power steering control device for calculating a neutral point correction value when the detected traveling speed of a vehicle is equal to or higher than a preset speed.
ング制御装置において、 上記ステアリング軸回転角検出手段は、上記モータ回転
速度検出手段による検出値に基づいて中立点補正値を算
出することを特徴とする電動式パワーステアリング制御
装置。7. The electric power steering control device according to claim 5, wherein the steering shaft rotation angle detection means calculates a neutral point correction value based on a detection value by the motor rotation speed detection means. An electric power steering control device.
式パワーステアリング制御装置において、 上記ステアリング軸回転角算出手段は、ステアリング機
構の摩擦によって生じる摩擦トルクをモータの回転方向
別に予め記憶したテーブルを備え、 上記モータ回転方向に応じて上記テーブルから対応する
摩擦トルクを読み込み、該読み込んだ摩擦トルクに基づ
いて中立点補正値を算出することを特徴とする電動式パ
ワーステアリング制御装置。8. The electric power steering control device according to claim 1, wherein the steering shaft rotation angle calculation means stores in advance friction torque generated by friction of the steering mechanism for each rotation direction of the motor. An electric power steering control device comprising a table, wherein a corresponding friction torque is read from the table according to the motor rotation direction, and a neutral point correction value is calculated based on the read friction torque.
式パワーステアリング制御装置において、 ステアリング軸回転角算出手段は、算出した中立点補正
値を電源遮断中も保持することを特徴とする電動式パワ
ーステアリング制御装置。9. The electric power steering control device according to claim 1, wherein the steering shaft rotation angle calculating means holds the calculated neutral point correction value even when the power is cut off. Electric power steering control device.
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