JP4696698B2 - Electric power steering device - Google Patents
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Description
本発明は電動パワーステアリング装置に関し、特に操舵ハンドルの中立舵角を正しく推定できる電動パワーステアリング装置に関するものである。 The present invention relates to an electric power steering apparatus, and more particularly to an electric power steering apparatus that can correctly estimate a neutral steering angle of a steering wheel.
車輌の操舵ハンドルの操舵角、特に中立の位置（中立舵角）を正確に検出することは、車輌の制御にとって重要なことである。そこで、従来より色々な方法によって、中立舵角を正しく検出しようとする試みが為されてきた。例えば、特許文献１では、車速やヨーレートを用いて車輌が直進していることを検出し、その直進状態の下で、車速と時間による学習度合いを算出して中立舵角の補正を実施している。この学習の特徴は、車速によって信頼度αを設定し、直進判定中の新しい中立舵角を反映するための補正係数α／Ｃｖが設定され、それに基づいて中立舵角の補正が実行される。
It is important for vehicle control to accurately detect the steering angle of the steering wheel of the vehicle, particularly the neutral position (neutral steering angle). Therefore, attempts have been made to correctly detect the neutral rudder angle by various methods. For example, in
しかし、上述の補正係数は、車速が速いほど新しい中立舵角を多く反映し、過去の信頼度が高いほど新しい舵角は反映されないという効果をもっている。従って、同じ速度で直進すると、補正が徐々に反映されなくなるという問題がある。また、上述の方法では、ヨーレートを用いて直進判定を行っているが、電動パワーステアリング装置以外の情報を用いる必要があるという問題もある。 However, the above-described correction coefficient has an effect that the higher the vehicle speed, the more the new neutral rudder angle is reflected, and the higher the past reliability, the less the new rudder angle is reflected. Accordingly, there is a problem that correction is not reflected gradually if the vehicle travels straight at the same speed. Further, in the above-described method, the straight traveling determination is performed using the yaw rate, but there is a problem that information other than the electric power steering apparatus needs to be used.
本発明は上述のような事情から成されたものであり、本発明の目的は、特別なセンサなどを用いずに確実に直進を検出でき、直進と判断した場合の最新の操舵角が反映されて精度の良い中立舵角の補正ができる電動パワーステアリング装置を提供することにある。 The present invention has been made under the circumstances described above, and the object of the present invention is to detect straight travel without using a special sensor or the like, and reflects the latest steering angle when it is determined that the vehicle travels straight. It is another object of the present invention to provide an electric power steering device capable of correcting a neutral steering angle with high accuracy.
本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものであり、本発明の上記目的は、車輌の操舵ハンドルの操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵角を検出する操舵角センサと、前記車輌の走行速度を検出する速度センサとを備え、前記操舵トルクと、前記走行速度と、前記操舵角を基に算出される操舵角速度とに基づいて前記車輌の直進を判定する直進判定手段と、前記直進判定手段が直進と判定している期間が継続判定時間（ｔ０）以上継続した後であって、引き続き直進と判定している直進継続期間の間、前記走行速度Ｖ、及び直進と継続して判定している直進継続時間ｔに従って大きくなる信頼度係数Ｄ（Ｖ、ｔ）を設定し、前回補正した中立角度θ ｋ−１ と前記操舵角センサにより検出される操舵角が示す中立角度θｓとの偏差（θｓ−θ ｋ−１ ）に前記信頼度係数Ｄを乗じた値Ｄ・（θｓ−θ ｋ−１ ）を前回補正した中立角度θ ｋ−１ に加算して新たな中立角度θ ｋ とする中立角度補正手段とを設けることによって達成される。 The present invention relates to an electric power steering apparatus, and the object of the present invention is to provide a torque sensor for detecting a steering torque of a steering handle of a vehicle, a steering angle sensor for detecting a steering angle, and a traveling speed of the vehicle. A speed sensor for detecting, a straight travel determination means for determining straight travel of the vehicle based on the steering torque, the travel speed, and a steering angular speed calculated based on the steering angle; and the straight travel determination means The travel speed V and the straight travel are continuously determined during the straight travel duration during which the straight travel is determined to continue for the duration determination time (t0) or longer . set increases with rectilinear duration t reliability coefficient D (V, t), polarization of the neutral angle θs indicated steering angle detected by the previous corrected neutral angle theta k-1 and the steering angle sensor And adding the the reliability coefficient neutral angle theta k-1 to D values D · multiplied by (θs-θ k-1) the previously corrected to (θs-θ k-1) as a new neutral angle theta k This is achieved by providing neutral angle correction means .
また、本発明の上記目的は、前記車輛の前輪或いは後輪の左右一組の車輪回転速度を検出する車輪回転速度センサを備え、前記直進判定手段が、前記操舵トルクと、前記走行速度と、前記操舵角速度と、前記車輪回転速度とに基づいて前記車輛の直進を判定することによって、さらに効果的に達成される。 Further, the object of the present invention is provided with a wheel rotation speed sensor that detects a pair of left and right wheel rotation speeds of the front wheel or the rear wheel of the vehicle, and the straight traveling determination means includes the steering torque, the traveling speed, This is achieved more effectively by determining whether the vehicle travels straight based on the steering angular velocity and the wheel rotational speed.
また、本発明の上記目的は、前記トルクセンサから検出される操舵トルクと、前記操舵角センサとから検出される操舵角を基に算出される操舵角速度と、前記車輪回転速度センサから検出される車輪回転速度とを同じ特性を有するローパスフィルタを介した後に直進判定、及び前記中立角度の補正をすることによって、さらに効果的に達成される。 Further, the object of the present invention is detected from the steering torque detected from the torque sensor, the steering angular velocity calculated based on the steering angle detected from the steering angle sensor, and the wheel rotational speed sensor. This is achieved more effectively by determining whether the vehicle travels straight after passing through a low-pass filter having the same characteristics as the wheel rotation speed and correcting the neutral angle.
また、本発明の上記目的は、不揮発性メモリを設け、前記中立舵角補正手段が算出した補正した中立角度θｋを、イグニッションキーがＯＦＦした時に前記不揮発性メモリに記憶させ、前記イグニッションキーがＯＮした時に前記不揮発性メモリから前記中立角度θｋを読み出して前記中立舵角補正演算の初期値θｋ−１とすることによって、さらに効果的に達成される。 Further, the object of the present invention is to provide a non-volatile memory, store the corrected neutral angle θ k calculated by the neutral rudder angle correcting means in the non-volatile memory when the ignition key is turned off, and the ignition key This is achieved more effectively by reading the neutral angle θ k from the non-volatile memory and turning it to the initial value θ k−1 of the neutral steering angle correction calculation when turned on.
本発明の電動パワーステアリング装置によれば、直進が継続している期間のみ、操舵角センサで検出された操舵角と走行速度とに基づいて中立舵角の補正を行うので、車速が速く、且つ直進と判断した結果が継続していることを条件とするので、実際に直進しているとの判定の正しさが従来装置に比較して高く、中立舵角の補正が精度良く実行できる。また、補正演算に用いる車速センサと操舵角センサは電動パワーステアリング装置に元々装着されているセンサであり、車速センサは車輌に標準装備されているものであるから、特別な搭載装置がなくとも実現可能である。 According to the electric power steering apparatus of the present invention, the neutral steering angle is corrected based on the steering angle detected by the steering angle sensor and the traveling speed only during a period in which the vehicle continues straight, so that the vehicle speed is high, and Since it is a condition that the result of determining that the vehicle travels straight is continued, the correctness of the determination that the vehicle is actually traveling straight is higher than that of the conventional device, and the neutral steering angle can be corrected with high accuracy. In addition, the vehicle speed sensor and steering angle sensor used for the correction calculation are sensors originally installed in the electric power steering device, and the vehicle speed sensor is standard equipment in the vehicle, so it can be realized without any special mounting device. Is possible.
本発明の好適な実施例について、図面を参照して以下に説明する。本発明は、車輌の直進を判定する直進判定手段と、直進と判定した条件下で操舵角センサで検出される操舵角の補正を実施する中立舵角補正手段とから構成されている。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention includes a straight traveling determination unit that determines whether the vehicle is traveling straight, and a neutral steering angle correction unit that corrects the steering angle detected by the steering angle sensor under the condition that the vehicle is traveling straight.
図１において、直進判定手段１０は、トルクセンサ１１で検出された操舵トルクＴ，操舵角センサ１２で検出された操舵角θｓ、車速センサ１３で検出された車速Ｖを入力し、その出力は、当該車輌が直進していると判定した信号である直進信号Ｓｔである。先ず入力された操舵トルクＴ及び車速Ｖは、それぞれローパスフィルタ（ＬＰＦ）２０−１及び２０−３に入力される。ここで、ローパスフィルタ２０−１及び２０−３は本発明の必須の要素ではないが、ローパスフィルタが存在する方が、後で説明する理由により、より好ましい効果が期待できる。
In FIG. 1, the straight travel determination means 10 inputs the steering torque T detected by the
また、操舵角θｓは操舵角速度演算器２２に入力されると共に、ローパスフィルタ２０−４を経て中立角度補正手段５０に入力される。そして、操舵角速度演算器２２で数１の演算を行うことによって操舵角速度ωが算出され、その後にローパスフィルタ２０−２に入力される。
Further, the steering angle θs is input to the steering
（数１）
ω＝ｄθｓ／ｄｔ
次に、操舵トルクＴ、操舵角速度ω、車速Ｖがそれぞれ基準値Ｔｔｈ、基準値ωｔｈ、基準値Ｖｔｈと比較器２４−１，２４−２，２４−３で大小比較され、各大小の比較結果のＡＮＤ条件により直進判定を実行する。
(Equation 1)
ω = dθs / dt
Next, the steering torque T, the steering angular velocity ω, and the vehicle speed V are respectively compared with the reference value Tth, the reference value ωth, and the reference value Vth by the comparators 24-1, 24-2, and 24-3, and the comparison results of the respective sizes are compared. The straight running judgment is executed according to the AND condition.
ローパスフィルタ２０−１を介した操舵トルクＴは比較器２４−１に入力され、比較器２４−１は、操舵トルクＴと設定器２５−１が示す基準値Ｔｔｈとを比較した結果を出力する。つまり、操舵トルクＴが基準値Ｔｔｈより小さい場合は直進している場合が多く、例えば論理値「１」を出力する。操舵角速度演算器２２の出力である操舵角速度ωはローパスフィルタ２０−２を経て比較器２４−２に入力され、比較器２４−２は、操舵角速度ωと設定器２５−２が示す基準値ωｔｈとを比較した結果を出力する。つまり、操舵角速度ωが基準値ωｔｈより小さい場合は直進している場合が多く、論理値「１」を出力する。また、ローパスフィルタ２０−３を介した車速Ｖは比較器２４−３に入力され、比較器２４−３は、車速Ｖと設定器２５−３が示す基準値Ｖｔｈとを比較した結果を出力する。つまり、車速Ｖが基準値Ｖｔｈより速い場合は直進している場合が多く、論理値「１」を出力する。
The steering torque T through the low-pass filter 20-1 is input to the comparator 24-1, and the comparator 24-1 outputs the result of comparing the steering torque T with the reference value Tth indicated by the setting device 25-1. . That is, when the steering torque T is smaller than the reference value Tth, the vehicle is often traveling straight, and for example, a logical value “1” is output. The steering angular velocity ω, which is the output of the steering
そして、比較器２４−１、２４−２、２４−３の全出力のＡＮＤ条件をＡＮＤ回路２７でとって、総合的に判断した結果の直進信号ＳｔをＡＮＤ回路２７から出力する。即ち、比較器２４−１、２４−２、２４−３の出力が全て論理値「１」の場合を直進と判定して論理値「１」の直進信号Ｓｔを出力し、それ以外は直進でないとして論理値「０」の直進信号Ｓｔを出力する。
Then, the
直進信号Ｓｔは比較器２４−４に入力され、比較器２４−４は、直進信号Ｓｔの論理値「１」が設定器２５−４が示す継続判定時間ｔ０以上継続したときに直進継続の判定を行い、直進継続信号Ｓｃを出力する。直進継続信号Ｓｃは中立角度補正手段５０に入力される。 The straight signal St is input to the comparator 24-4. The comparator 24-4 determines whether or not to continue straight when the logical value “1” of the straight signal St continues for the continuation determination time t0 indicated by the setting device 25-4. And a straight running continuation signal Sc is output. The straight travel continuation signal Sc is input to the neutral angle correction means 50.
次に、中立角度補正手段５０について図２を参照して説明する。先ず、中立角度補正手段５０には、ローパスフィルタ２０−４の出力である操舵角センサ１２で検出された操舵角θｓと、ローパスフィルタ２０−３の出力である車速Ｖと、比較器２４−４からの直進継続信号Ｓｃとが入力される。しかし、中立角度補正は、車輌が直進しているとの条件の下に実施する必要がある。従って、その条件を課すためのスイッチ３０−１がローパスフィルタ２０−４と減算部７０との間に、スイッチ３０−２がローパスフィルタ２０−３とＤｖテーブル６０との間に配されている。そして、スイッチ３０−１及び３０−２は、直進継続信号Ｓｃが存在する間だけ閉じられるようになっている。
Next, the neutral angle correction means 50 will be described with reference to FIG. First, the neutral angle correction means 50 includes the steering angle θs detected by the steering angle sensor 12 that is the output of the low-pass filter 20-4, the vehicle speed V that is the output of the low-pass filter 20-3, and the comparator 24-4. Is input with a straight running continuation signal Sc. However, the neutral angle correction needs to be performed under the condition that the vehicle is traveling straight. Therefore, the switch 30-1 for imposing the condition is arranged between the low-pass filter 20-4 and the
具体的な手段を説明する前に、操舵角補正の原理について先に説明する。即ち、操舵角θの補正は数２の式に基づいて行われ、中立角度補正手段５０は、数２の式を実行していることになる。
Before describing specific means, the principle of steering angle correction will be described first. That is, the correction of the steering angle θ is performed based on the
（数２）
θｋ＝（θｓ−θｋ−１）・Ｄ＋θｋ−１
ここで、θｋ−１は前回補正した操舵角であり、θｋは今回補正した後の新たな操舵角である。また、Ｄは信頼度係数であり、基本的には車速Ｖが速いほど大きくなる係数であるが、本発明の重要の構成要素であり、後で詳しく説明する。
(Equation 2)
θk = (θs−θk−1) · D + θk−1
Here, θk−1 is the previously corrected steering angle, and θk is the new steering angle after this correction. D is a reliability coefficient, which is basically a coefficient that increases as the vehicle speed V increases. It is an important component of the present invention and will be described in detail later.
先ず図２を参照して中立角度補正を説明するに、信頼度係数Ｄに係る部分から説明する。スイッチ３０−２を介して入力された車速Ｖが、Ｄｖテーブル６０に入力される。Ｄｖテーブル６０は車速Ｖが速いほど大きくなる信頼度基本係数Ｄｖから構成されており、基本的にはこの信頼度基本係数Ｄｖが大きいほど信頼度係数Ｄも大きくなる。ここで、Ｄｖテーブル６０の一例を図３に示す。図３では、車速ＶがＶ０以上Ｖ１以下ではＤｖ＝１、車速ＶがＶ１以上Ｖ２以下ではＤｖ＝２、車速ＶがＶ２以上Ｖ３以下ではＤｖ＝３、車速ＶがＶ３以上Ｖ４以下ではＤｖ＝４、車速ＶがＶ４以上ではＤｖ＝５となっている。これは一例であり、別の特性を有するテーブルを用意しても良い。 First, neutral angle correction will be described with reference to FIG. The vehicle speed V input via the switch 30-2 is input to the Dv table 60. The Dv table 60 includes a reliability basic coefficient Dv that increases as the vehicle speed V increases. Basically, the reliability coefficient D increases as the reliability basic coefficient Dv increases. An example of the Dv table 60 is shown in FIG. In FIG. 3, Dv = 1 when the vehicle speed V is V0 to V1, Dv = 2 when the vehicle speed V is V1 to V2, Dv = 3 when the vehicle speed V is V2 to V3, and Dv = 3 when the vehicle speed V is V3 to V4. 4. Dv = 5 when the vehicle speed V is V4 or higher. This is an example, and a table having other characteristics may be prepared.
Ｄｖテーブル６０に車速Ｖが入力すると、上述の図３の関係に従って信頼度基本係数Ｄｖが出力される。出力された信頼度基本係数Ｄｖは加算器６２の加算値の１つとして入力される。加算器６２の出力はリミッタ６４に入力され、リミッタ６４の出力、即ち信頼度係数Ｄが設定値以内に収まるように制御される。リミッタ６４の出力である信頼度係数Ｄは、遅延器６６（Ｚ−１）に入力されて遅延器６６の出力にゲイン６８（Ｄｔ）が乗算され、乗算結果が加算器６２に入力されてＤｖテーブル６０からの信頼度基本係数Ｄｖと加算器６２で加算される。このように車速Ｖに関する信頼度基本係数Ｄｖが積算されて、信頼度係数Ｄが算出される。また、信頼度係数Ｄは乗算器７２にも入力される。
When the vehicle speed V is input to the Dv table 60, the reliability basic coefficient Dv is output in accordance with the relationship shown in FIG. The output reliability basic coefficient Dv is input as one of the addition values of the
次に、操舵角センサ１２で検出された操舵角θｓの補正の部分について説明する。中立角度補正手段５０に入力された操舵角θｓは減算器７０に入力される。減算器７０への他の入力値は、遅延器７６の出力である前回補正演算した操舵角（θｋ−１）である。よって、減算器７０の出力は、偏差（θｓ−θｋ−１）となる。減算器７０からの偏差とリミッタ６４から出力される信頼度係数Ｄとが乗算器７２において乗算され、乗算器７２から乗算値Ｄ・（θｓ−θｋ−１）が出力される。そして、乗算器７２から出力されたＤ・（θｓ−θｋ−１）は加算器７４に入力され、遅延器７６の出力である前回補正演算した操舵角θｋ−１と加算され、演算結果として｛Ｄ・（θｓ−θｋ−１）＋θｋ−１｝が出力される。この出力値が補正された新たな操舵角θｋ＝Ｄ・（θｓ−θｋ−１）＋θｋ−１となり、この操舵角θｋが中立角度補正手段５０の出力となる。
Next, the correction part of the steering angle θs detected by the steering angle sensor 12 will be described. The steering angle θs input to the neutral angle correction means 50 is input to the
なお、この補正された新たな操舵角θｋに関して、補正する最大値に制限を課して誤った補正を防止することもできる。即ち、操舵角センサ１２の誤差として、例えば±８度、車輌への取付け時の誤差、例えば±７度、よって、最大１５度以内の補正とすることによって誤った過度な補正を防止することができる。 In addition, regarding the corrected new steering angle θk, it is possible to limit the maximum value to be corrected to prevent erroneous correction. In other words, the error of the steering angle sensor 12 is, for example, ± 8 degrees, the error at the time of mounting to the vehicle, for example, ± 7 degrees, and therefore, it is possible to prevent erroneous excessive correction by making correction within 15 degrees at the maximum. it can.
また、演算Ｄ・（θｓ−θｋ−１）による積算は、直進継続信号Ｓｃが存在する時だけ、つまり直進継続の間だけ実施される。また、直進継続信号Ｓｃが無くなると、継続時間ｔは“０”にリセットされる。また、直進継続信号Ｓｃが無くなると、演算結果の操舵角θｋはＲＡＭ等の記憶手段に記憶されて、次回再び直進継続信号Ｓｃが出力されて、中立角度補正手段５０の演算を開始するときのオフセット初期値θｋ−１として用いられる。 Further, the integration by the calculation D · (θs−θk−1) is performed only when the straight travel continuation signal Sc exists, that is, only during the straight travel. When the straight running continuation signal Sc disappears, the duration t is reset to “0”. Further, when the straight travel continuation signal Sc disappears, the calculated steering angle θk is stored in the storage means such as the RAM, and the next time the straight travel continuation signal Sc is output again and the neutral angle correction means 50 starts the computation. Used as the initial offset value θk-1.
以上説明した中立角度補正手段５０の実行内容は、数２を実行していることになる。この中立角度補正手段５０の演算内容で重要なことは、車速Ｖに基づく信頼度係数Ｄが直進継続時間ｔに従って積算されることにある。
The execution content of the neutral angle correction means 50 described above is the execution of
ここで、ゲインＤｔの信頼度係数Ｄに対する影響について図４（Ａ）〜図４（Ｆ）を参照して説明する。ゲインＤｔが“１”の場合は、信頼度係数Ｄは図４（Ａ）に示すように直進継続時間ｔに単に比例して増加する。その結果、補正される操舵角は、図４（Ｂ）に示すような経過をとって演算の初期値から演算は収束していく。この場合、直進継続時間ｔが短い時には、補正後の操舵角は補正の影響はあまり受けないが、長時間継続すると補正演算の影響を強く受ける。ゲインＤｔが“０”より大きく“１”未満の場合、信頼度係数Ｄは図４（Ｃ）に示すように直進継続時間ｔに従って初め急速に上昇し、ある程度時間が経過すると飽和するように設定される。補正される操舵角は図４（Ｄ）に示すように初期値より緩やかに減少して一定値に収束する。ゲインＤｔが“０”の場合は、信頼度係数Ｄは図４（Ｅ）に示すような一定値となり、補正される操舵角は図４（Ｆ）に示すように初期値より減少して一定値に収束する。 Here, the influence of the gain Dt on the reliability coefficient D will be described with reference to FIGS. 4 (A) to 4 (F). When the gain Dt is “1”, the reliability coefficient D simply increases in proportion to the straight travel duration time t as shown in FIG. As a result, the corrected steering angle takes a course as shown in FIG. 4B, and the calculation converges from the initial value of the calculation. In this case, when the straight running duration time t is short, the corrected steering angle is not greatly affected by the correction, but when it is continued for a long time, it is strongly influenced by the correction calculation. When the gain Dt is greater than “0” and less than “1”, the reliability coefficient D is set so as to increase rapidly according to the straight running duration t as shown in FIG. Is done. As shown in FIG. 4D, the corrected steering angle gradually decreases from the initial value and converges to a constant value. When the gain Dt is “0”, the reliability coefficient D is a constant value as shown in FIG. 4E, and the corrected steering angle is constant from the initial value as shown in FIG. 4F. Converges to a value.
上述したように中立角度補正手段５０により、ゲインＤｔ及びＤｖテーブル６０の特性を適用する車輌や操舵角センサにとって好ましい特性に調整することができる。
As described above, the neutral
本実施例によれば、車速Ｖが速く、且つ直進が継続していると判定した期間のみ中立舵角の補正演算を実行するので、実際に直進している正しさの判断が従来の装置に比較して格段に高く、中立舵角の補正を精度良く実行できる。また、車速センサ１３と操舵角センサ１２を用いているので、電動パワーステアリング装置以外の情報を用いないで中立舵角の補正を実行できる。
According to the present embodiment, the neutral rudder angle correction calculation is executed only during the period when it is determined that the vehicle speed V is high and the vehicle continues to travel straight. Compared to the above, the neutral rudder angle can be corrected with high accuracy. Moreover, since the
直進の判定について、図１の直進判定手段１０に示される条件で判定することもできるが、車輌によっては、微少舵角で保舵していた場合、操舵トルクＴが非常に小さく、直進と誤判断してしまうこととがある。そこで、微少舵角で保舵していた場合でも、確実に直進を判定できるように車輌の車輪回転速度の条件を付加する場合がある。その実施例を図５に示す。図５の直進判定手段１０は、図１の直進判定手段１０に車輪の回転速度による判定条件を付加したものである。具体的には、数３を満足する条件である。ここで、車輪回転速度Ψは車速Ｖによって大きく値が異なるので、旋回半径に基づいた判定になっている。
（数３）
|（Ψｌ− Ψｒ）／（Ψｌ+ Ψｒ）|＜（ｋ２／ｋ１）
ここで、Ψｌ、Ψｒは、車輌の前輪の左車輪の回転速度及び右車輪の回転速度、又は車輌の後輪の左車輪の回転速度及び右車輪の回転速度であり、ｋ２／ｋ１は直進判定のための閾値である。
The straight travel can be determined under the conditions indicated by the straight travel determination means 10 in FIG. 1. However, depending on the vehicle, the steering torque T is very small when the steering angle is kept at a very small steering angle. It may be judged. Therefore, even when the steering angle is kept at a very small steering angle, a vehicle wheel rotational speed condition may be added so that straight travel can be reliably determined. An example thereof is shown in FIG. The straight
(Equation 3)
| (Ψl− Ψr) / (Ψl + Ψr) | <(k2 / k1)
Here, Ψl and Ψr are the rotational speed of the left wheel and the right wheel of the front wheel of the vehicle, or the rotational speed of the left wheel and the right wheel of the rear wheel of the vehicle, and k2 / k1 is a straight traveling determination. Is a threshold for.
図５において、車輌の前輪の左車輪の回転速度Ψｌを検出する左車輪回転速度センサ１４で検出された回転速度Ψｌ、及び右車輪の回転速度Ψｒを検出する右車輪回転速度センサ１５で検出された回転速度Ψｒがそれぞれ直進判定手段１０に入力され、それぞれローパスフィルタ２０−４及び２０−５に入力される。ローパスフィルタ２０−４及び２０−５を通過した回転速度Ψｌ及びΨｒはそれぞれ旋回判定演算器２９に入力され、旋回判定演算器２９から｜（Ψｌ−Ψｒ）／（Ψｌ+Ψｒ）｜が出力される。この演算結果｜（Ψｌ−Ψｒ）／（Ψｌ+Ψｒ）｜と、設定器２５−４が示す基準値（ｋ２／ｋ１）とが比較器２４−４に入力され、比較器２４−４はその大小を比較した結果を出力する。つまり、数３が成立する場合、比較器２４−４は論理値「１」を出力し、車輪速度としては直進しているとの判断を下す。そして、ＡＤＮ回路２７には、比較器２４−４の出力の他に、比較器２４−１，２４−２，２４−３の出力が入力され、それらの出力が全て「１」の場合、直進していると判定する。
In FIG. 5, the rotation speed Ψl detected by the left wheel
このように、車輪の回転速度の条件を直進判定の条件として付加することにより、保舵する角度が非常に小さい時でも、直進の判定を確実にできる効果が期待できる。 As described above, by adding the condition of the rotational speed of the wheel as a condition for determining whether or not to go straight, it is possible to expect an effect of ensuring the determination of going straight even when the angle of steering is very small.
以上の実施例では、ローパスフィルタ２０−１，２０−２，２０−３，２０−４，２０−５を介してそれぞれトルクセンサ１１，操舵角センサ１２，車速センサ１３，左車輪回転速度センサ１４，右車輪回転速度センサ１５で検出された検出値が用いられている。ローパスフィルタの特性の一例として、例えば伝達関数として、１／（１＋Ｔ・ｓ）でカットオフ周波数０．５Ｈｚとすると、Ｔ＝１／（２π×０．５）＝０．３２ｓなどが用いられる。この理由は、ローパスフィルタを用いなくても本発明の基本的な効果を期待できるが、実用する場合、修正舵や外乱などの影響が補正の演算に大きな影響を及ぼし、修正舵や外乱によって誤って補正された結果、実際の中立舵角と大きく異なる中立舵角を算出する恐れがある。そこで、ローパスフィルタを配することにより、修正舵や外乱の影響を排除することができる。また、直進判定の基準値を厳しくすると直進と判定される場合が非常に少なくなり、中立舵角の補正の機会が非常に少なくなる。しかし、ローパスフィルタを配することにより直進と判定される機会が増加し、より正確な中立舵角を早く検出できる効果がある。
In the above embodiment, the
次に、補正演算の初期値に関する改善策について、図１を参照して説明する。
従来は、補正のための演算の初期値θｋ−１は、イグニッションキー（ＩＧＳＷ）をＯＦＦすると、その時の補正値を記憶しておかないので、イグニッションキーをＯＮする毎に、所定値を初期値として代入して補正演算などを行うために、補正演算された中立舵角が収束するまでに時間がかかる問題があった。そこで、本発明では、補正演算した補正値を、イグニッションキーをＯＦＦした時に揮発性メモリに記憶させ、イグニッションキーをＯＮさせた時に、その補正値を読み出して初期値とすることによって、補正演算された中立舵角が早く収束するようにしている。
Next, an improvement measure relating to the initial value of the correction calculation will be described with reference to FIG.
Conventionally, when the ignition key (IGSW) is turned OFF, the correction value at that time is not stored as the initial value θk−1 of the calculation for correction. Therefore, every time the ignition key is turned ON, the predetermined value is set to the initial value. Therefore, there is a problem that it takes time until the neutral rudder angle calculated by correction is converged. Therefore, in the present invention, the corrected correction value is stored in the volatile memory when the ignition key is turned OFF, and when the ignition key is turned ON, the correction value is read and set as an initial value. The neutral rudder angle converges quickly.
この実施例３を図１を参照して説明する。不揮発性メモリの一例であるＥＥＰＲＯＭ４１が、中立角度補正手段５０とスイッチ３１−１及びスイッチ３１−２を介して接続されている。より詳しく説明すると、中立角度補正手段５０の出力がスイッチ３１−２を介してＥＥＰＲＯＭ４１に入力され、ＥＥＰＲＯＭ４１の出力がスイッチ３１−１を介して中立角度補正手段５０に入力される。また、スイッチ３１−１はイグニッションキー４０がＯＮしたときに暫時閉じ、スイッチ３１−２はイグニッションキー４０がＯＦＦしたとき暫時閉じるスイッチである。
The third embodiment will be described with reference to FIG. An
このような構成において、イグニッションキー４０がＯＦＦされると、中立角度補正手段５０の出力である補正された操舵角θｋがスイッチ３１−２を介してＥＥＰＲＯＭ４１に入力され記憶される。ＥＥＰＲＯＭ４１は不揮発性メモリなので、イグニッションキー４０がＯＦＦされて電源が停止しても操舵角θｋは記憶されたままにできる。そして、イグニッションキー４０がＯＮされたとき、スイッチ３１−１を介してＥＥＰＲＯＭ４１は、記憶していた前回の操舵角θｋの値を中立角度補正手段５０へ出力する。従って、中立角度補正手段５０は、前回の操舵角θｋを初期値として補正演算を開始する。この結果、補正演算は早く収束して、補正された新たな操舵角θｋを速く検出できる。
In such a configuration, when the
また、トルクセンサ１１で検出される操舵トルクＴに基づいて制御される電動パワーステアリング装置の制御においては、イグニッションキー４０がＯＮしたときにＥＥＰＲＯＭ４１から読み込まれた操舵角θｋを用いて、電動パワーステアリング装置の制御を行う。
Further, in the control of the electric power steering device controlled based on the steering torque T detected by the
なお、ＥＥＰＲＯＭ４０の出荷時などの初期値は“０”にしておけば、補正演算された操舵角θｋは異常な値とならず、安全な操舵を期待できる。
If the initial value at the time of shipment of the
以上説明したように、本発明によれば車速が速く、且つ直進が継続していると判定した期間のみ中立舵角の補正演算を実行するので、実際に直進している正しさの判断が従来の装置に比較して格段に高く、中立舵角の補正を精度良く実行できる。 As described above, according to the present invention, the neutral rudder angle correction calculation is executed only during a period in which it is determined that the vehicle speed is high and straight travel is continuing. Compared to the above device, the neutral steering angle can be corrected with high accuracy.
１０ 直進判定手段
１１ トルクセンサ
１２ 操舵角センサ
１３ 車速センサ
１４ 左車輪回転速度センサ
１５ 右車輪回転速度センサ
２０−１〜２０−５ ローパスフィルタ
２２ 操舵角速度演算器
２４−１〜２４−４ 比較器
２５−１〜２５−３ 設定器
２７ ＡＮＤ回路
２９ 旋回判定演算器
３０−１，３０−２ スイッチ
３１−１，３１−２ スイッチ
４０ イグニッションキー
４１ ＥＥＰＲＯＭ
５０ 中立角度補正手段
６０ Ｄｖテーブル
６２ 加算器
６４ リミッタ
６６ 遅延器
６８ ゲイン
７０ 減算器
７２ 乗算器
７４ 加算器
７６ 遅延器
DESCRIPTION OF
50 Neutral angle correction means 60 Dv table 62 Adder 64
Claims (5)
前記走行速度Ｖ、及び直進と継続して判定している直進継続時間ｔに従って大きくなる信頼度係数Ｄ（Ｖ、ｔ）を設定し、前回補正した中立角度θ ｋ−１ と前記操舵角センサにより検出される操舵角が示す中立角度θｓとの偏差（θｓ−θ ｋ−１ ）に前記信頼度係数Ｄを乗じた値Ｄ・（θｓ−θ ｋ−１ ）を前回補正した中立角度θ ｋ−１ に加算して新たな中立角度θ ｋ とする中立角度補正手段とを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A torque sensor that detects a steering torque of a steering wheel of a vehicle, a steering angle sensor that detects a steering angle, and a speed sensor that detects a traveling speed of the vehicle, the steering torque, the traveling speed, and the steering A straight-ahead determining means for determining whether the vehicle is going straight based on a steering angular velocity calculated based on an angle, and after a period during which the straight-ahead determining means determines that the vehicle is going straight is continued for a continuation determination time (t0) or longer. Te, between the straight duration that it is determined continue straight ahead and,
A reliability coefficient D (V, t) that increases according to the travel speed V and the straight travel continuation time t continuously determined as straight travel is set, and the previously corrected neutral angle θ k−1 and the steering angle sensor are used. Neutral angle θ k− corrected last time by a value D · (θs−θ k−1 ) obtained by multiplying the deviation (θs−θ k−1 ) from the neutral angle θs indicated by the detected steering angle by the reliability coefficient D. 1. An electric power steering apparatus comprising neutral angle correction means that is added to 1 to obtain a new neutral angle θ k .
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