JP2025111978A - Steering control device - Google Patents
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Abstract
【課題】中点を学習する処理に要する時間を短縮できるようにした操舵制御装置を提供する。【解決手段】PU52は、反力モータ22を操作することによって、ステアリングシャフト14を右旋回側に最大限変位させる。PU52は、操舵角がそれ以上変化しなくなる場合、その時の操舵角を右旋回側の上限値に設定する。PU52は、右旋回側の上限値と、メカエンド間隔とに基づき、左旋回側の上限値を算出する。PU52は、右旋回側の上限値と左旋回側の上限値との和の「1/2」を中点に設定する。【選択図】図1[Problem] To provide a steering control device that can shorten the time required for processing to learn the midpoint. [Solution] A PU (52) operates a reaction motor (22) to displace a steering shaft (14) to the right-turning side as far as possible. When the steering angle no longer changes, the PU (52) sets the steering angle at that time as the upper limit value for the right-turning side. The PU (52) calculates the upper limit value for the left-turning side based on the upper limit value for the right-turning side and the mechanical end distance. The PU (52) sets "1/2" of the sum of the upper limit value for the right-turning side and the upper limit value for the left-turning side as the midpoint. [Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、操舵制御装置に関する。 The present invention relates to a steering control device.
下記特許文献1には、転舵輪とステアリングシャフトとの動力伝達が遮断されたシステムであるステアバイワイヤシステムが記載されている。同文献に記載の制御装置は、ステアリングシャフトを左旋回側に最大限変位させたときの操舵角と右旋回側に最大限変位させたときの操舵角とに基づき中点を算出する。 Patent Document 1 below describes a steer-by-wire system in which power transmission between the steered wheels and the steering shaft is cut off. The control device described in the document calculates the midpoint based on the steering angle when the steering shaft is displaced to the maximum left and the maximum right.
上記装置の場合、中点を算出するために、ステアリングシャフトを右旋回側および左旋回側の双方に最大限変位させる必要があることから、中点を算出するための処理の実行時間が長くなる。 In the case of the above device, the steering shaft needs to be displaced to the maximum extent possible in both the right-turning and left-turning directions in order to calculate the midpoint, which increases the processing time required to calculate the midpoint.
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
1.転舵輪とステアリングシャフトとの動力伝達が遮断された状態において、前記ステアリングシャフトに反力を付与する反力モータが操作対象である操舵制御装置であって、エンド当て処理、エンド判定処理、最大変位変数取得処理、および中点学習処理を実行するように構成され、前記エンド当て処理は、前記反力モータの操作によって、前記ステアリングシャフトを右旋回側および左旋回側のいずれか一方に最大限変位させる処理であり、前記エンド判定処理は、前記ステアリングシャフトが前記最大限変位したか否かを判定する処理であり、前記最大変位変数取得処理は、最大変位変数の値を取得する処理であり、前記最大変位変数は、前記エンド判定処理によって前記最大限変位したと判定されることに基づき得られる変数であり、前記中点学習処理は、前記最大変位変数の値に基づき、前記ステアリングシャフトの回転角の中点を学習する処理である操舵制御装置。
The means for solving the above problems and their effects will be described below.
1. A steering control device in which a reaction motor that applies a reaction force to the steering shaft is an operation target when power transmission between steered wheels and a steering shaft is interrupted, the steering control device being configured to execute an end hitting process, an end determination process, a maximum displacement variable acquisition process, and a midpoint learning process, the end hitting process being a process of displacing the steering shaft to the maximum extent to either the right turning side or the left turning side by operating the reaction motor, the end determination process being a process of determining whether the steering shaft has been displaced to the maximum extent, the maximum displacement variable acquisition process being a process of acquiring a value of a maximum displacement variable, the maximum displacement variable being a variable obtained based on the determination by the end determination process that the maximum displacement has been reached, and the midpoint learning process being a process of learning a midpoint of the rotation angle of the steering shaft based on the value of the maximum displacement variable.
ステアリングシャフトが変位可能な範囲は、予め把握可能である。そのため、上記最大限変位した際に得られる最大変位変数の値によれば、いずれか他方に最大限変位させることによる操舵角を示す変数値についても把握可能である。これは、最大変位変数の値に基づき、上記いずれか一方および他方の双方における操舵角の上限値を把握できることを意味する。そのため、上記構成では、最大変位変数の値に基づき中点を学習する。これにより、ステアリングシャフトを右旋回側および左旋回側の双方に最大限変位させる処理を実行する場合と比較して、中点を学習する処理に要する時間を短縮できる。 The range over which the steering shaft can be displaced can be determined in advance. Therefore, the value of the maximum displacement variable obtained when the steering shaft is displaced to the maximum can also be used to determine the variable value indicating the steering angle resulting from maximum displacement in either direction. This means that the upper limit of the steering angle in both directions can be determined based on the value of the maximum displacement variable. Therefore, in the above configuration, the midpoint is learned based on the value of the maximum displacement variable. This reduces the time required for the midpoint learning process compared to when processing is performed to displace the steering shaft to the maximum in both directions.
2.前記最大変位変数の値は、前記エンド判定処理によって前記最大限変位したと判定されるときにおける前記反力モータの回転角の積算値であり、前記中点学習処理は、予め定められた前記ステアリングシャフトの回転可能角度および入力変数としての前記積算値に基づき、前記中点を学習する処理である上記1記載の操舵制御装置。 2. A steering control device as described in paragraph 1, wherein the value of the maximum displacement variable is the integrated value of the rotation angle of the reaction motor when the end determination process determines that the maximum displacement has occurred, and the midpoint learning process is a process for learning the midpoint based on a predetermined rotatable angle of the steering shaft and the integrated value as an input variable.
上記積算値は、上記いずれか一方における操舵角の上限値を示す。そのため、ステアリングシャフトの回転可能角度と積算値とによれば、いずれか他方の操舵角の上限値や中点を把握できる。 The integrated value indicates the upper limit of the steering angle for either of the above. Therefore, the maximum rotation angle of the steering shaft and the integrated value can be used to determine the upper limit or midpoint of the other steering angle.
3.初期値取得処理を実行するように構成され、前記エンド当て処理は、前記反力モータの回転速度を目標回転速度に制御する処理を含み、前記最大変位変数は、前記エンド当て処理によって前記最大限変位したと判定されるまでの経過時間であり、前記初期値取得処理は、前記経過時間の計時の開始時における前記反力モータの回転角の積算値を取得する処理であり、前記中点学習処理は、入力変数としての前記最大変位変数の値および前記開始時における積算値に基づき、前記中点を学習する処理である上記1記載の操舵制御装置。 3. A steering control device as described in claim 1 above, configured to execute an initial value acquisition process, wherein the end contact process includes a process for controlling the rotational speed of the reaction motor to a target rotational speed, the maximum displacement variable is the elapsed time until the end contact process determines that the maximum displacement has occurred, the initial value acquisition process is a process for acquiring an integrated value of the rotational angle of the reaction motor at the start of measuring the elapsed time, and the midpoint learning process is a process for learning the midpoint based on the value of the maximum displacement variable as an input variable and the integrated value at the start.
目標回転速度と経過時間とによれば、ステアリングシャフトの変位量を把握できる。そのため、経過時間と、上記初期値取得処理によって取得された値とによれば、上記いずれか一方に変位した際の操舵角を把握できる。そのため、上記構成によれば、中点を学習できる。 The amount of steering shaft displacement can be determined based on the target rotational speed and elapsed time. Therefore, the steering angle when either of the above displacements occurs can be determined based on the elapsed time and the value acquired by the initial value acquisition process. Therefore, with the above configuration, the midpoint can be learned.
4.前記目標回転速度は一定値である上記3記載の操舵制御装置。
上記構成では、目標回転速度を一定値とすることにより、目標回転速度を変更する場合と比較すると、経過時間から、ステアリングシャフトの変位量を容易に把握できる。
4. The steering control device according to claim 3, wherein the target rotational speed is a constant value.
In the above configuration, by setting the target rotation speed to a constant value, the amount of displacement of the steering shaft can be more easily determined from the elapsed time than when the target rotation speed is changed.
5.中点制御処理を実行するように構成され、前記中点制御処理は、前記エンド当て処理によって前記いずれか一方に最大限変位させた状態から前記ステアリングシャフトを前記右旋回側および前記左旋回側のいずれか他方に最大限変位させることなく、学習された中点位置まで変位させる処理である上記1~4のいずれか1つに記載の操舵制御装置。 5. A steering control device described in any one of items 1 to 4 above, which is configured to execute a midpoint control process, in which the midpoint control process displaces the steering shaft from a state in which it has been displaced to the maximum extent in one of the directions by the end contact process to a learned midpoint position without displacing the steering shaft to the other of the right-turning side and the left-turning side to the maximum extent.
上記構成では、中点学習の完了後、操舵角を中点に迅速に移行させることができる。 With the above configuration, the steering angle can be quickly shifted to the midpoint after midpoint learning is completed.
<第1の実施形態>
以下、第1の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
「前提構成」
図1に示す車両の操舵装置10は、ステアバイワイヤ式の装置である。操舵装置10は、ステアリングホイール12と、ステアリングシャフト14と、反力アクチュエータ20と、転舵アクチュエータ30と、を備えている。ステアリングシャフト14は、ステアリングホイール12に連結されている。反力アクチュエータ20は、運転者がステアリングホイール12を操作する力に抗する力を付与する。反力アクチュエータ20は、反力モータ22と、反力用インバータ24と、反力用減速機構26とを備える。反力モータ22は、ステアリングシャフト14を介してステアリングホイール12に操舵に抗する力である操舵反力を付与する。反力モータ22は、反力用減速機構26を介してステアリングシャフト14に連結されている。反力モータ22は、一例として、3相の表面磁石同期電動機である。反力用減速機構26は、たとえば、ウォームアンドホイールからなる。
First Embodiment
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to the drawings.
"Prerequisite configuration"
The vehicle steering device 10 shown in FIG. 1 is a steer-by-wire device. The steering device 10 includes a steering wheel 12, a steering shaft 14, a reaction force actuator 20, and a turning actuator 30. The steering shaft 14 is connected to the steering wheel 12. The reaction force actuator 20 applies a force that resists the force exerted by the driver when operating the steering wheel 12. The reaction force actuator 20 includes a reaction force motor 22, a reaction force inverter 24, and a reaction force reduction mechanism 26. The reaction force motor 22 applies a steering reaction force, which is a force that resists steering, to the steering wheel 12 via the steering shaft 14. The reaction force motor 22 is connected to the steering shaft 14 via the reaction force reduction mechanism 26. The reaction force motor 22 is, for example, a three-phase surface permanent magnet synchronous motor. The reaction force reduction mechanism 26 is, for example, a worm and wheel.
転舵アクチュエータ30は、運転者によるステアリングホイール12の操作が示す運転者の操舵の意思に応じて転舵輪34を転舵させる。転舵アクチュエータ30は、ラック軸32と、転舵モータ42と、転舵用インバータ44と、転舵伝達機構46と、変換機構48とを備えている。転舵モータ42は、一例として、3相の同期電動機である。転舵伝達機構46は、ベルト伝達機構からなる。転舵伝達機構46によって、転舵モータ42の回転動力が変換機構48に伝達される。変換機構48は、伝達された回転動力を、ラック軸32の軸方向の変位動力に変換する。ラック軸32の軸方向への変位によって、転舵輪34が転舵される。 The steering actuator 30 steers the steerable wheels 34 in accordance with the driver's steering intention, as indicated by the driver's operation of the steering wheel 12. The steering actuator 30 includes a rack shaft 32, a steering motor 42, a steering inverter 44, a steering transmission mechanism 46, and a conversion mechanism 48. The steering motor 42 is, for example, a three-phase synchronous motor. The steering transmission mechanism 46 is composed of a belt transmission mechanism. The steering transmission mechanism 46 transmits the rotational power of the steering motor 42 to the conversion mechanism 48. The conversion mechanism 48 converts the transmitted rotational power into axial displacement power of the rack shaft 32. The axial displacement of the rack shaft 32 causes the steerable wheels 34 to turn.
反力制御装置50は、PU52、および記憶装置54を備えている。PU52は、CPU、およびGPU等のソフトウェア処理装置である。記憶装置54は、電気的に書き換え不可能な不揮発性メモリであってもよい。また記憶装置54は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ、およびディスク媒体等の記憶媒体であってもよい。 The reaction force control device 50 includes a PU 52 and a storage device 54. The PU 52 is a software processing device such as a CPU or GPU. The storage device 54 may be electrically non-rewritable non-volatile memory. Alternatively, the storage device 54 may be electrically rewritable non-volatile memory or a storage medium such as a disk medium.
反力制御装置50の制御対象は、ステアリングホイール12である。反力制御装置50は、ステアリングホイール12の制御量である、運転者の操舵に抗する操舵反力を制御する。 The control target of the reaction force control device 50 is the steering wheel 12. The reaction force control device 50 controls the steering reaction force that resists the driver's steering, which is the control amount of the steering wheel 12.
反力制御装置50は、制御量の制御のために、トルクセンサ56によって検出される操舵トルクThを参照する。操舵トルクThは、運転者がステアリングホイール12の操作を通じてステアリングシャフト14に付与したトルクである。反力制御装置50は、制御量の制御のために、操舵側回転角センサ58によって検出される、反力モータ22の回転軸の角度である回転角θaを参照する。また、反力制御装置50は、制御量の制御のために、反力モータ22を流れる電流ius,ivs,iwsを参照する。電流ius,ivs,iwsは、たとえば反力用インバータ24の各レッグに設けられたシャント抵抗の電圧降下量として検出されるものであってもよい。 To control the control amount, the reaction force control device 50 references the steering torque Th detected by the torque sensor 56. The steering torque Th is the torque applied to the steering shaft 14 by the driver through operation of the steering wheel 12. To control the control amount, the reaction force control device 50 references the rotation angle θa, which is the angle of the rotation shaft of the reaction force motor 22, detected by the steering-side rotation angle sensor 58. To control the control amount, the reaction force control device 50 also references the currents ius, ivs, and iws flowing through the reaction force motor 22. The currents ius, ivs, and iws may be detected, for example, as the voltage drop across shunt resistors provided in each leg of the reaction force inverter 24.
転舵制御装置60は、PU62、および記憶装置64を備えている。PU62は、CPU、およびGPU等のソフトウェア処理装置である。記憶装置64は、電気的に書き換え不可能な不揮発性メモリであってもよい。また記憶装置64は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ、およびディスク媒体等の記憶媒体であってもよい。 The steering control device 60 includes a PU 62 and a storage device 64. The PU 62 is a software processing device such as a CPU or GPU. The storage device 64 may be electrically non-rewritable non-volatile memory. Alternatively, the storage device 64 may be electrically rewritable non-volatile memory or a storage medium such as a disk medium.
転舵制御装置60の制御対象は、転舵輪34である。転舵制御装置60は、転舵輪34の制御量である転舵角を制御する。転舵角は、転舵輪34としてのタイヤの切れ角である。 The control target of the steering control device 60 is the steered wheels 34. The steering control device 60 controls the steering angle, which is the control amount of the steered wheels 34. The steering angle is the turning angle of the tires, which serve as the steered wheels 34.
転舵制御装置60は、制御量の制御のために、転舵側回転角センサ66によって検出される、転舵モータ42の回転軸の角度である回転角θbを参照する。また、転舵制御装置60は、制御量の制御のために、転舵モータ42を流れる電流iut,ivt,iwtを参照する。電流iut,ivt,iwtは、たとえば転舵用インバータ44の各レッグに設けられたシャント抵抗の電圧降下量として検出されるものであってもよい。 To control the control amount, the steering control device 60 references the rotation angle θb, which is the angle of the rotation shaft of the steering motor 42, detected by the steering-side rotation angle sensor 66. To control the control amount, the steering control device 60 also references the currents iut, ivt, and iwt flowing through the steering motor 42. The currents iut, ivt, and iwt may be detected, for example, as the voltage drop across shunt resistors provided in each leg of the steering inverter 44.
「反力アクチュエータ20の構成」
図2に、反力アクチュエータ20の一部の構成を示す。
図2に示すように、反力アクチュエータ20は、車両に固定されるハウジング70を備えている。ハウジング70には、ステアリングシャフト14が挿入される。ハウジング70は、ステアリングシャフト14を回転可能に支持する。ステアリングシャフト14は、複数のリング状部材に挿入されている。リング状部材は、ワッシャ80、中間ストッパ90、ワッシャ82、エンドストッパ100、ウェーブワッシャ84、およびC型止め輪86を含む。
"Configuration of reaction force actuator 20"
FIG. 2 shows a partial configuration of the reaction force actuator 20.
As shown in Figure 2, the reaction force actuator 20 includes a housing 70 that is fixed to the vehicle. The steering shaft 14 is inserted into the housing 70. The housing 70 rotatably supports the steering shaft 14. The steering shaft 14 is inserted into a plurality of ring-shaped members. The ring-shaped members include a washer 80, an intermediate stopper 90, a washer 82, an end stopper 100, a wave washer 84, and a C-shaped retaining ring 86.
ハウジング70には、中間ストッパ90の回転を規制する規制部材としての突起部72が設けられている。中間ストッパ90には、突起部72によって回転が制限される突起部92が備えられている。 The housing 70 is provided with a protrusion 72 that acts as a restricting member to restrict rotation of the intermediate stopper 90. The intermediate stopper 90 is provided with a protrusion 92 whose rotation is restricted by the protrusion 72.
図3に、反力アクチュエータ20の一部断面構成を示す。図3に示すように、エンドストッパ100には、ウェーブワッシャ84によって、図中右方向の弾性力が及ぼされている。これにより、中間ストッパ90には、ワッシャ82を介して右方向に弾性力が及ぼされる。一方、ステアリングシャフト14は、図中左側の端部において縮径部位を有する。ワッシャ80、中間ストッパ90およびワッシャ82は、ステアリングシャフト14の縮径部位に配置されている。そのため、ワッシャ80の図中右側への変位は規制されている。そのため、中間ストッパ90には、ワッシャ82によって図中右側に進む弾性力が及ぼされて且つ、ワッシャ80によって図中左側へ進む弾性力が及ぼされる。 Figure 3 shows a partial cross-sectional view of the reaction force actuator 20. As shown in Figure 3, an elastic force acting in the right direction in the figure is exerted on the end stopper 100 by the wave washer 84. As a result, an elastic force acting in the right direction is exerted on the intermediate stopper 90 via the washer 82. Meanwhile, the steering shaft 14 has a reduced diameter portion at the end on the left side in the figure. The washer 80, intermediate stopper 90, and washer 82 are disposed in the reduced diameter portion of the steering shaft 14. Therefore, displacement of the washer 80 to the right in the figure is restricted. Therefore, an elastic force acting in the right direction in the figure is exerted on the intermediate stopper 90 by the washer 82, and an elastic force acting in the left direction in the figure is exerted by the washer 80.
エンドストッパ100は、ステアリングシャフト14に固定されている。したがって、ステアリングシャフト14の回転に伴って、エンドストッパ100は、ステアリングシャフト14と一体的に回転する。エンドストッパ100の回転に伴い、中間ストッパ90が連れ回される。 The end stopper 100 is fixed to the steering shaft 14. Therefore, as the steering shaft 14 rotates, the end stopper 100 rotates integrally with the steering shaft 14. As the end stopper 100 rotates, the intermediate stopper 90 rotates as well.
「ステアリングシャフト14の回転規制」
図4は、ステアリングシャフト14の回転に伴う中間ストッパ90の動作を示す。
図4の上段は、ステアリングシャフト14が右旋回側に回転する場合を示す。図4の上段の左端は、ステアリングシャフト14の回転角度である操舵角θhが、左旋回側の端部に対応する値である状態を示す。そして、図4の上段においては、図中、右側に移行するにつれて、ステアリングシャフト14が右旋回側に回転した状態を示す。特に図4の上段の右端は、操舵角θhが、右旋回側の端部に対応する値である状態を示す。
"Restricting rotation of steering shaft 14"
FIG. 4 shows the movement of the intermediate stopper 90 as the steering shaft 14 rotates.
The upper part of Fig. 4 shows a case where the steering shaft 14 rotates to the right-hand side. The left end of the upper part of Fig. 4 shows a state where the steering angle θh, which is the rotation angle of the steering shaft 14, is at a value corresponding to the end of the left-hand side. The upper part of Fig. 4 also shows a state where the steering shaft 14 rotates to the right-hand side as it moves to the right in the figure. In particular, the right end of the upper part of Fig. 4 shows a state where the steering angle θh is at a value corresponding to the end of the right-hand side.
図4の上段に示すように、ステアリングシャフト14が左旋回側の端部から右旋回する場合、エンドストッパ100の回転に伴って中間ストッパ90が連れ回される。図4の上段の中央には、中間ストッパ90の突起部92がハウジング70の突起部72に接触した状態を示す。これにより、中間ストッパ90は、それ以上の右旋回ができなくなる。そのため、ステアリングシャフト14の回転に伴ってエンドストッパ100は単独で回転する。そして、ステアリングシャフト14がさらに回転することにより、エンドストッパ100の突起部102が中間ストッパ90の突起部92に接触すると、エンドストッパ100はそれ以上右旋回できなくなる。この状態は、図4の上段の右側の端部に示される。この状態では、ステアリングシャフト14がそれ以上右側に回転できなくなる。このときの操舵角θhが右旋回側の上限値となる。 As shown in the upper part of Figure 4, when the steering shaft 14 turns right from the end on the left turning side, the intermediate stopper 90 rotates as the end stopper 100 rotates. The center of the upper part of Figure 4 shows the state in which the protrusion 92 of the intermediate stopper 90 contacts the protrusion 72 of the housing 70. This prevents the intermediate stopper 90 from turning further to the right. Therefore, the end stopper 100 rotates independently as the steering shaft 14 rotates. Then, as the steering shaft 14 rotates further, the protrusion 102 of the end stopper 100 contacts the protrusion 92 of the intermediate stopper 90, preventing the end stopper 100 from turning further to the right. This state is shown at the right end of the upper part of Figure 4. In this state, the steering shaft 14 cannot rotate further to the right. The steering angle θh at this time is the upper limit on the right turning side.
図4の下段は、ステアリングシャフト14の回転角度が左旋回側に回転する場合を示す。図4の下段の左端は、操舵角θhが、右旋回側の端部に対応する値である状態を示す。そして、図4の下段においては、図中、右側に移行するにつれて、ステアリングシャフト14が左旋回側に回転した状態を示す。特に図4の下段の右端は、操舵角θhが、左旋回側の端部に対応する値である状態を示す。 The bottom part of Figure 4 shows the case where the rotation angle of the steering shaft 14 rotates to the left turning side. The left end of the bottom part of Figure 4 shows the state where the steering angle θh is at a value corresponding to the end of the right turning side. The bottom part of Figure 4 also shows the state where the steering shaft 14 rotates to the left turning side as it moves to the right in the figure. In particular, the right end of the bottom part of Figure 4 shows the state where the steering angle θh is at a value corresponding to the end of the left turning side.
図4の下段に示すように、ステアリングシャフト14が右旋回側の端部から左旋回する場合、エンドストッパ100の回転に伴って中間ストッパ90が連れ回される。図4の下段の中央には、中間ストッパ90の突起部92がハウジング70の突起部72に接触した状態を示す。これにより、中間ストッパ90は、それ以上の左旋回ができなくなる。そのため、ステアリングシャフト14の回転に伴ってエンドストッパ100は単独で回転する。そして、ステアリングシャフト14がさらに回転することにより、エンドストッパ100の突起部102が中間ストッパ90の突起部92に接触すると、エンドストッパ100はそれ以上左旋回できなくなる。この状態は、図4の下段の右側の端部に示される。この状態では、ステアリングシャフト14がそれ以上左側に回転できなくなる。このときの操舵角θhが左旋回側の上限値となる。 As shown in the lower part of Figure 4, when the steering shaft 14 turns left from the end on the right-turning side, the intermediate stopper 90 rotates as the end stopper 100 rotates. The center of the lower part of Figure 4 shows the state in which the protrusion 92 of the intermediate stopper 90 contacts the protrusion 72 of the housing 70. This prevents the intermediate stopper 90 from turning further to the left. Therefore, the end stopper 100 rotates independently as the steering shaft 14 rotates. Then, as the steering shaft 14 rotates further, the protrusion 102 of the end stopper 100 contacts the protrusion 92 of the intermediate stopper 90, preventing the end stopper 100 from turning further to the left. This state is shown at the right end of the lower part of Figure 4. In this state, the steering shaft 14 cannot rotate further to the left. The steering angle θh at this time is the upper limit on the left-turning side.
「N点学習値」
図1に示すように、反力制御装置50の記憶装置54には、直進時の操舵角θhの学習値であるN点学習値を示す操舵側N点学習データ54aが記憶されている。転舵制御装置60の記憶装置64には、直進時の転舵角の学習値であるN点学習値を示す転舵側N点学習データ64aが記憶されている。転舵側N点学習データ64aは、一例として、操舵装置10の出荷前に記憶装置64に記憶される。一方、本実施形態では、反力制御装置50は、出荷後における反力制御装置50の初回の起動時において、N点学習値を取得する処理を実行する。また、反力制御装置50は、たとえばバッテリの交換等によって操舵側N点学習データ54aを記憶装置54が消失した直後の転舵制御装置60の起動時にもN点学習値を取得する処理を実行する。反力制御装置50および転舵制御装置60が車両の操舵のために通信を開始する条件には、各々がN点学習値を保持している旨の条件が含まれている。
"N-point learning value"
As shown in FIG. 1 , the storage device 54 of the reaction force control device 50 stores steering side N-point learning data 54a indicating the N-point learning value, which is the learned value of the steering angle θh when traveling straight. The storage device 64 of the turning control device 60 stores steering side N-point learning data 64a indicating the N-point learning value, which is the learned value of the steering angle when traveling straight. As an example, the turning side N-point learning data 64a is stored in the storage device 64 before the steering device 10 is shipped. Meanwhile, in this embodiment, the reaction force control device 50 executes a process to acquire the N-point learning value when the reaction force control device 50 is started for the first time after shipping. The reaction force control device 50 also executes a process to acquire the N-point learning value when the turning control device 60 is started immediately after the steering side N-point learning data 54a is lost in the storage device 54 due to, for example, battery replacement. The conditions under which the reaction force control device 50 and the turning control device 60 start communication for steering the vehicle include a condition that each of them holds the N-point learning value.
反力制御装置50がN点学習値を取得する処理は、一例として、操舵角θhを右旋回側の上限値まで変位させることによって行われる。以下、これについて説明する。
「N点学習処理」
図5に、反力制御装置50の起動時の処理の手順を示す。図5に示す処理は、記憶装置54に記憶されたプログラムをPU52が反力制御装置50の起動をトリガとして実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって各処理のステップ番号を表現する。
The process in which the reaction force control device 50 acquires the N-point learning value is performed, for example, by displacing the steering angle θh up to its upper limit value on the right-turning side. This will be described below.
"N-point learning process"
Figure 5 shows the processing procedure at the time of startup of the reaction force control device 50. The processing shown in Figure 5 is realized by the PU 52 executing a program stored in the storage device 54, triggered by startup of the reaction force control device 50. Note that, below, the step number of each process is represented by a number preceded by "S."
図5に示す一連の処理において、PU52は、まず操舵側N点学習データ54aが記憶されているか否かを判定する(S10)。PU52は、操舵側N点学習データ54aが記憶されていないと判定する場合(S10:NO)、制御モードをN点学習モードに設定する(S12)。一方、PU52は、操舵側N点学習データ54aが記憶されていると判定する場合(S10:YES)、制御モードを通常制御モードに設定する(S14)。通常制御モードは、転舵制御装置60との協働で車両の操舵に関する処理を実行するモードである。ただし、通常制御モードの開始時には、転舵制御装置60との通信が正常に実行可能かどうか等のイニシャルチェック処理等が実行される。 In the series of processes shown in FIG. 5, the PU 52 first determines whether steering side N-point learning data 54a is stored (S10). If the PU 52 determines that steering side N-point learning data 54a is not stored (S10: NO), it sets the control mode to N-point learning mode (S12). On the other hand, if the PU 52 determines that steering side N-point learning data 54a is stored (S10: YES), it sets the control mode to normal control mode (S14). The normal control mode is a mode in which processing related to steering of the vehicle is performed in cooperation with the steering control device 60. However, when the normal control mode is started, initial check processing, such as whether communication with the steering control device 60 can be performed normally, is performed.
PU52は、S12,S14の処理を完了する場合、図5に示す一連の処理を一旦終了する。
図6に、操舵側N点学習データ54aの取得に関する処理の手順を示す。図6に示す一連の処理は、記憶装置54に記憶されたプログラムをPU52がたとえば所定周期で繰り返し実行することによって実現される。
When the PU 52 completes the processes of S12 and S14, the PU 52 temporarily ends the series of processes shown in FIG.
6 shows a processing procedure for acquiring the steering-side N-point learning data 54a. The series of processing steps shown in FIG. 6 is realized by the PU 52 repeatedly executing a program stored in the storage device 54, for example, at a predetermined interval.
図6に示す一連の処理において、PU52は、まず、N点学習モードであるか否かを判定する(S20)。PU72は、N点学習モードであると判定する場合(S20:YES)、N点学習モードにおける動作モードが右旋回モードであるか否かを判定する(S22)。動作モードは、制御モードがN点学習モードに切り替わった時点では、右旋回モードに設定される。PU52は、右旋回モードであると判定する場合(S22:YES)、目標操舵角θh*に所定量Δを加算した値を目標操舵角θh*に代入する(S24)。そしてPU72は、以下の条件(A)~条件(C)の論理積が真である状態が一定時間継続したか否かを判定する(S26)。 In the series of processes shown in FIG. 6, the PU 52 first determines whether the N-point learning mode is in effect (S20). If the PU 72 determines that the N-point learning mode is in effect (S20: YES), it determines whether the operation mode in the N-point learning mode is in right turn mode (S22). The operation mode is set to right turn mode when the control mode switches to N-point learning mode. If the PU 52 determines that the right turn mode is in effect (S22: YES), it assigns a value obtained by adding a predetermined amount Δ to the target steering angle θh* to the target steering angle θh* (S24). Then, the PU 72 determines whether the logical product of the following conditions (A) to (C) remains true for a certain period of time (S26).
条件(A)は、操舵トルクThの絶対値が所定値以下である旨の条件である。この条件は、運転者がステアリングホイール12を操作していない旨の条件である。
条件(B)は、操舵角θhの前回値「θh(n-1)」と今回値「θh(n)」とが一致する旨の条件である。操舵角θhは、PU52によって、入力変数としての回転角θaに基づき算出される。PU52による操舵角θhの算出処理は、次の処理を含む。すなわち、算出処理は、回転角θaを、たとえば、車両が直進しているときのステアリングホイール12の位置であるステアリング中立位置からの反力モータ22の回転数をカウントすることにより、360°を超える範囲を含む積算角に換算する処理を含む。また、算出処理は、換算して得られた積算角に反力用減速機構26の回転速度比に基づく換算係数を乗算することで、操舵角θhを演算する処理を含む。なお、操舵角θhは、たとえば、ステアリング中立位置よりも右側の角度である場合に正、左側の角度である場合に負とする。
Condition (A) is a condition that the absolute value of the steering torque Th is equal to or less than a predetermined value, that is, that the driver is not operating the steering wheel 12.
Condition (B) is a condition that the previous value "θh(n-1)" of the steering angle θh matches the current value "θh(n)." The steering angle θh is calculated by the PU 52 based on the rotation angle θa as an input variable. The calculation process of the steering angle θh by the PU 52 includes the following processes. That is, the calculation process includes converting the rotation angle θa into an integrated angle that includes a range exceeding 360° by counting the number of rotations of the reaction force motor 22 from a steering neutral position, which is the position of the steering wheel 12 when the vehicle is traveling straight. The calculation process also includes multiplying the converted integrated angle by a conversion coefficient based on the rotational speed ratio of the reaction force reduction mechanism 26 to calculate the steering angle θh. Note that the steering angle θh is positive when it is an angle to the right of the steering neutral position, and negative when it is an angle to the left of the steering neutral position.
条件(C)は、反力モータ22を流れるq軸電流iqsの絶対値が閾値Ith以上である旨の条件である。閾値Ithは、操舵角が右旋回側の上限値と左旋回側の上限値との間の中間領域にある場合に操舵角θhを変位させる際にq軸電流iqsの絶対値として想定される値よりも大きい値に設定されている。たとえば、後述のS34の処理におけるフィードバック制御が比例項を含む場合、閾値Ithは、目標操舵角θh*と操舵角θhとの差の絶対値が所定量Δとなるときの比例項の出力値以上に設定してもよい。また、閾値Ithは、S34の処理におけるフィードバック制御が積分項を含む場合、積分項のワインドアップ現象が生じていることを判定する値であってもよい。なお、q軸電流iqsは、PU52によって、入力変数としての回転角θaおよび電流ius,ivs,iwsに基づき算出される。 Condition (C) is a condition that the absolute value of the q-axis current iqs flowing through the reaction motor 22 is equal to or greater than the threshold value Ith. The threshold value Ith is set to a value greater than the expected absolute value of the q-axis current iqs when changing the steering angle θh when the steering angle is in the intermediate region between the upper limit value on the right-hand side and the upper limit value on the left-hand side. For example, if the feedback control in the processing of S34 described below includes a proportional term, the threshold value Ith may be set to be equal to or greater than the output value of the proportional term when the absolute value of the difference between the target steering angle θh* and the steering angle θh becomes a predetermined amount Δ. Furthermore, if the feedback control in the processing of S34 includes an integral term, the threshold value Ith may be a value that determines whether a windup phenomenon of the integral term is occurring. The q-axis current iqs is calculated by the PU 52 based on the rotation angle θa and the currents ius, ivs, and iws as input variables.
上記論理積が真であることは、操舵角が右旋回側の上限値に到達していると判定する条件である。すなわち、条件(A)が成立するのであれば、運転者によって、反力モータ22がステアリングシャフト14を回転させることが妨げられていないと解される。したがって、条件(A)が成立する場合に右旋回側の上限値に到達する場合には、条件(B)が成立する。さらに、右旋回側の上限値に到達する場合、目標操舵角θh*と操舵角θhとの差の絶対値を低減できないことから、反力モータ22のトルクの絶対値が大きくなり、条件(C)が成立する。 The condition for determining that the steering angle has reached its upper limit on the right-turn side is true when the above logical product is true. In other words, if condition (A) is true, it is understood that the driver is not preventing the reaction force motor 22 from rotating the steering shaft 14. Therefore, if the upper limit on the right-turn side is reached when condition (A) is true, condition (B) is true. Furthermore, if the upper limit on the right-turn side is reached, the absolute value of the difference between the target steering angle θh* and the steering angle θh cannot be reduced, so the absolute value of the torque of the reaction force motor 22 increases, and condition (C) is true.
PU52は、条件(A)~条件(C)の論理積が真である状態が一定時間継続したと判定する場合(S26:YES)、目標操舵角θh*に、操舵角θhの今回値「θh(n)」を代入する(S28)。そして右側上限値θhRに、今回値「θh(n)」を代入する(S30)。 If the PU 52 determines that the logical product of conditions (A) to (C) remains true for a certain period of time (S26: YES), it assigns the current value of the steering angle θh, "θh(n)," to the target steering angle θh* (S28). It then assigns the current value, "θh(n)," to the right upper limit value θhR (S30).
PU72は、動作モードを中点移動モードに切り替える(S32)。
PU52は、S32の処理を完了する場合と、S26の処理において否定判定する場合とには、操舵角θhが制御量であって且つ目標操舵角θh*が制御量の目標値であるフィードバック制御による操作量に応じた目標トルクTs*を算出する(S34)。目標トルクTs*は、反力モータ22のトルクの目標値である。
The PU 72 switches the operation mode to the midpoint movement mode (S32).
When the processing of S32 is completed or when a negative determination is made in the processing of S26, the PU 52 calculates a target torque Ts* corresponding to the operation amount by feedback control, in which the steering angle θh is the control amount and the target steering angle θh* is the target value of the control amount (S34). The target torque Ts* is a target value of the torque of the reaction force motor 22.
そして、PU52は、反力モータ22のトルクを目標トルクTs*に近づけるための反力用インバータ24の操作信号MSsを反力用インバータ24に出力する(S36)。
一方、PU52は、S22の処理において否定判定する場合、右側上限値θhRから、メカエンド間隔θLRを減算した値を、左側上限値θhLに代入する(S38)。メカエンド間隔θLRは、操舵角θhの変位可能な角度領域の大きさを示す。この角度領域は、図4の上段において左端に示した状態から右端に示した状態に移行するまでの操舵角θhの変化領域である。PU52は、記憶装置54に記憶されているメカエンド間隔データ54bを読み出すことによって、メカエンド間隔θLRを取得する。
Then, the PU 52 outputs to the reaction force inverter 24 an operation signal MSs for the reaction force inverter 24 to bring the torque of the reaction force motor 22 closer to the target torque Ts* (S36).
On the other hand, if the determination in S22 is negative, the PU 52 subtracts the mechanical end interval θLR from the right upper limit value θhR and assigns the result to the left upper limit value θhL (S38). The mechanical end interval θLR indicates the size of the angular range in which the steering angle θh can change. This angular range is the range in which the steering angle θh changes from the state shown at the left end to the state shown at the right end in the upper part of Figure 4. The PU 52 obtains the mechanical end interval θLR by reading out the mechanical end interval data 54b stored in the storage device 54.
PU52は、右側上限値θhRと左側上限値θhLとの和の「1/2」を、中点θhmdに代入する(S40)。
PU52は、操舵角θhが中点θhmdと一致するか否かを判定する(S42)。PU72は、操舵角θhが中点θhmdと一致しないと判定する場合(S42:NO)、目標操舵角θh*から所定量Δを減算した値を目標操舵角θh*に代入する(S44)。そして、PU52は、S34の処理に移行する。
The PU 52 assigns "1/2" of the sum of the right upper limit value θhR and the left upper limit value θhL to the midpoint θhmd (S40).
The PU 52 determines whether the steering angle θh coincides with the midpoint θhmd (S42). If the PU 52 determines that the steering angle θh does not coincide with the midpoint θhmd (S42: NO), the PU 52 subtracts a predetermined amount Δ from the target steering angle θh* and assigns the result to the target steering angle θh* (S44). Then, the PU 52 proceeds to the process of S34.
一方、PU72は、操舵角θhが中点θhmdと一致すると判定する場合(S42:YES)、N点学習モードを終了する(S46)。
なお、PU72は、S36,S46の処理を完了する場合と、S20の処理において否定判定する場合と、には、図6に示す一連の処理を一旦終了する。
On the other hand, when the PU 72 determines that the steering angle θh coincides with the midpoint θhmd (S42: YES), the PU 72 ends the N-point learning mode (S46).
The PU 72 temporarily terminates the series of processes shown in FIG. 6 when it completes the processes of S36 and S46 or when it makes a negative determination in the process of S20.
「本実施形態の作用および効果」
PU52は、起動時において操舵側N点学習データ54aが記憶されていない場合、制御モードをN点学習モードに設定する。PU52は、N点学習モードにおいて、目標操舵角θh*を所定量Δによって規定される速度で増加させる。これにより、操舵角θhが、目標操舵角θh*に追従するように制御される。そして、操舵角θhが右側上限値に達すると、操舵角θhは、それ以上増加しなくなる。そのため、PU52は、その時の操舵角θhを右側上限値θhRであると認識する。
"Actions and Effects of the Present Embodiment"
If the steering-side N-point learning data 54a is not stored at startup, the PU 52 sets the control mode to the N-point learning mode. In the N-point learning mode, the PU 52 increases the target steering angle θh* at a speed determined by a predetermined amount Δ. This controls the steering angle θh to follow the target steering angle θh*. When the steering angle θh reaches the right upper limit, the steering angle θh no longer increases. Therefore, the PU 52 recognizes the steering angle θh at that time as the right upper limit θhR.
そして、PU52は、右側上限値θhRとメカエンド間隔θLRとに基づき、左側上限値θhLを算出する。そして、PU52は、右側上限値θhRおよび左側上限値θhLに基づき、中点θhmdを算出する。 Then, the PU 52 calculates the left upper limit value θhL based on the right upper limit value θhR and the mechanical end distance θLR. The PU 52 then calculates the midpoint θhmd based on the right upper limit value θhR and the left upper limit value θhL.
このように、PU52は、ステアリングシャフト14を右側に最大限変位させる処理のみによって、中点θhmdを算出する。そのため、ステアリングシャフト14を右側に最大限変位させる処理と、左側に最大限変位させる処理との双方を実行する場合と比較して、中点θhmdを算出するための処理時間を軽減できる。 In this way, the PU 52 calculates the midpoint θhmd by only performing the process of displacing the steering shaft 14 to the right as far as possible. Therefore, the processing time required to calculate the midpoint θhmd can be reduced compared to when both the process of displacing the steering shaft 14 to the right and the process of displacing it to the left are performed.
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
(1)PU52は、上記条件(A)~条件(C)の論理積が真であるか否かに基づき、ステアリングシャフト14が最大限変位したか否かを判定した。これにより、最大限変位したか否かを高精度に判定できる。
According to the present embodiment described above, the following actions and effects can be further obtained.
(1) The PU 52 determines whether the steering shaft 14 has been displaced to its maximum extent based on whether the logical product of the above conditions (A) to (C) is true. This allows for highly accurate determination of whether the steering shaft 14 has been displaced to its maximum extent.
すなわち、たとえば上記条件(B)および(C)の論理積が真である場合に最大限変位したと判定する場合には、運転者が操舵角θhが変位しないようにステアリングホイール12に力を加えると、最大限変位したと誤判定するおそれがある。また、たとえば上記条件(A)および条件(B)の論理積が真である場合に最大限変位したと判定する場合には、反力モータ22の通電に異常がある場合に最大限変位したと誤判定するおそれがある。 In other words, if the maximum displacement is determined to have occurred when the logical product of the above conditions (B) and (C) is true, there is a risk that the system will erroneously determine that the maximum displacement has occurred if the driver applies force to the steering wheel 12 so as not to change the steering angle θh. Also, if the maximum displacement is determined to have occurred when the logical product of the above conditions (A) and (B) is true, there is a risk that the system will erroneously determine that the maximum displacement has occurred if there is an abnormality in the power supply to the reaction force motor 22.
<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
Second Embodiment
The second embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
図7に、操舵側N点学習データ54aの取得に関する処理の手順を示す。図7に示す一連の処理は、記憶装置54に記憶されたプログラムをPU52がたとえば所定周期で繰り返し実行することによって実現される。なお、図7において、図6に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付与している。 Figure 7 shows the processing steps involved in acquiring steering-side N-point learning data 54a. The series of processes shown in Figure 7 are realized by the PU 52 repeatedly executing a program stored in the storage device 54, for example, at a predetermined interval. For convenience, the same step numbers are used in Figure 7 for processes corresponding to those shown in Figure 6.
図7に示す一連の処理において、PU72は、S22の処理において肯定判定する場合、右旋回モードにおける初回の周期であるか否かを判定する(S50)。PU52は、初回であると判定する場合(S50:YES)、初期値θh0に操舵角θhを代入する(S52)。PU52は、S52の処理を完了する場合とS50の処理において否定判定する場合と、には、S24の処理に移行する。PU52はS24の処理を完了すると、カウンタTに周期Tcを加算する(S54)。周期Tcは、図7に示す一連の処理の実行周期である。カウンタTは、S24の処理に応じてS34,S36の処理を実行している期間を計時する変数である。そしてPU52は、S26の処理に移行する。 In the series of processes shown in FIG. 7, if the PU 72 makes a positive determination in the processing of S22, it determines whether this is the first cycle in the right turn mode (S50). If the PU 52 determines that this is the first cycle (S50: YES), it assigns the steering angle θh to the initial value θh0 (S52). If the PU 52 completes the processing of S52 or makes a negative determination in the processing of S50, it proceeds to the processing of S24. Upon completing the processing of S24, the PU 52 adds the cycle Tc to the counter T (S54). The cycle Tc is the execution cycle of the series of processes shown in FIG. 7. The counter T is a variable that measures the period during which the processes of S34 and S36 are executed in accordance with the processing of S24. The PU 52 then proceeds to the processing of S26.
PU52は、S22の処理において否定判定する場合、中点θhmdに以下の値を代入する(S40a)。
[Δ・{T-(一定時間)}/Tc+θh0]-θLR/2
ここで、「T-(一定時間)」は、操舵角θhが変化していた時間とみなせる。なお、ここでの「一定時間」は、条件(A)~条件(C)が成立した状態の継続時間としての一定時間に代えて、条件(B)が成立した時点からの一定時間とすることが望ましい。また、「Δ/Tc」は、操舵角θhの変化速度を示す。したがって、「Δ・{T-(一定時間)}/Tc」は、操舵角θhが右旋回した量である。また、「Δ・{T-(一定時間)}/Tc+θh0」は、右側上限値θhRを示す。また、「Δ・{T-(一定時間)}/Tc+θh0」からメカエンド間隔θLRを減算した値は、左側上限値θhLを示す。そのため、S40の処理を参照すると、上記の式が中点θhmdと解される。
If a negative determination is made in the process of S22, the PU 52 assigns the following value to the midpoint θhmd (S40a).
[Δ・{T-(certain time)}/Tc+θh0]-θLR/2
Here, "T - (fixed time)" can be considered to be the time during which the steering angle θh has changed. It is preferable that the "fixed time" here be a fixed time from the point in time when condition (B) is satisfied, rather than a fixed time as the duration during which conditions (A) to (C) are satisfied. Furthermore, "Δ/Tc" indicates the rate of change of the steering angle θh. Therefore, "Δ·{T - (fixed time)}/Tc" is the amount by which the steering angle θh has turned to the right. Furthermore, "Δ·{T - (fixed time)}/Tc + θh0" indicates the right upper limit value θhR. Furthermore, the value obtained by subtracting the mechanical end distance θLR from "Δ·{T - (fixed time)}/Tc + θh0" indicates the left upper limit value θhL. Therefore, referring to the processing of S40, the above equation can be interpreted as the midpoint θhmd.
PU72は、S40aの処理を完了する場合、S42の処理に移行する。
<対応関係>
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。[1]エンド当て処理は、S22~S24の処理を実行しているときのS34,S36の処理に対応する。エンド判定処理は、S26の処理に対応する。最大変位変数取得処理は、図6のS30の処理と、図7のS26の処理で肯定判定されたときのS54の処理と、に対応する。中点学習処理は、S40、S40aの処理に対応する。[2]中点学習処理は、S40の処理に対応する。積算値は、操舵角θhに対応する。「予め定められた前記ステアリングシャフトの回転可能角度」は、メカエンド間隔θLRに対応する。[3]初期値取得処理は、S52の処理に対応する。最大変位変数の値は、図7のS26の処理で肯定判定されたときのカウンタTの値に対応する。目標操舵角速度は、「Δ/Tc」に対応する。[4]周期Tc当たり、目標操舵角θh*が所定量Δだけ変化することに対応する。「5」中点制御処理は、S44の処理を実行しているときのS34,S36の処理に対応する。
When the PU 72 completes the process of S40a, the PU 72 proceeds to the process of S42.
<Correspondence>
The correspondence between the matters in the above embodiment and the matters described in the "Means for Solving the Problem" column is as follows. Below, the correspondence is shown for each number of the means for solving the problem described in the "Means for Solving the Problem" column. [1] The end contact process corresponds to the process of S34 and S36 when the processes of S22 to S24 are being executed. The end determination process corresponds to the process of S26. The maximum displacement variable acquisition process corresponds to the process of S30 in FIG. 6 and the process of S54 when a positive determination is made in the process of S26 in FIG. 7. The midpoint learning process corresponds to the processes of S40 and S40a. [2] The midpoint learning process corresponds to the process of S40. The integrated value corresponds to the steering angle θh. The "predetermined rotatable angle of the steering shaft" corresponds to the mechanical end interval θLR. [3] The initial value acquisition process corresponds to the process of S52. The value of the maximum displacement variable corresponds to the value of the counter T when a positive determination is made in the process of S26 in FIG. 7. The target steering angular velocity corresponds to "Δ/Tc." [4] This corresponds to the target steering angle θh* changing by a predetermined amount Δ per cycle Tc. [5] The midpoint control process corresponds to the processes of S34 and S36 when the process of S44 is being executed.
<その他の実施形態>
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Other embodiments>
This embodiment can be modified as follows: This embodiment and the following modifications can be combined with each other within the scope of technical compatibility.
「エンド当て処理について」
・エンド当て処理は、目標操舵角速度を一定値とする処理に限らない。たとえば、エンド当て処理において、目標操舵角速度を途中で低下させてもよい。これにより、右側上限値に到達した際の衝撃を低減することと、右側上限値へと迅速に到達させることとの好適な折衷を図ることができる。また、エンド当て処理において目標操舵角速度が変更される回数は、1回であることが必須ではなく、2回以上であってもよい。
"About end contact processing"
The end contact process is not limited to a process in which the target steering angular velocity is set to a constant value. For example, the target steering angular velocity may be reduced during the end contact process. This makes it possible to achieve a good compromise between reducing the impact when the right upper limit value is reached and quickly reaching the right upper limit value. Furthermore, the number of times the target steering angular velocity is changed during the end contact process does not necessarily have to be once, and may be two or more times.
・PU52が右側上限値に到達した旨判定する条件は、上記条件(A)~条件(C)の論理積が真である状態が一定時間継続する旨の条件に限らない。PU52が右側上限値に到達した旨判定する条件は、たとえば上記条件(A)および条件(B)が一定時間成立する旨の条件であってもよい。またたとえば、PU52が右側上限値に到達した旨判定する条件は、上記条件(B)および条件(C)が一定時間成立する旨の条件であってもよい。またたとえば、閾値Ithを積分項のワインドアップ現象が生じた旨を判定する値とする場合などには、PU52が右側上限値に到達した旨判定する条件は、上記条件(A)および条件(C)が成立する旨の条件であってもよい。 - The condition for determining that PU 52 has reached the right upper limit is not limited to the condition that the logical product of the above conditions (A) to (C) remains true for a certain period of time. The condition for determining that PU 52 has reached the right upper limit may be, for example, that the above conditions (A) and (B) are true for a certain period of time. Also, for example, the condition for determining that PU 52 has reached the right upper limit may be that the above conditions (B) and (C) are true for a certain period of time. Furthermore, for example, if threshold value Ith is used as a value for determining whether integral term windup has occurred, the condition for determining that PU 52 has reached the right upper limit may be that the above conditions (A) and (C) are true.
・PU52が右側上限値に到達したと判定する場合に目標操舵角θh*に操舵角θhを代入する処理を実行することは必須ではない。たとえば、PU52は、右側上限値に到達したと判定する場合、所定量Δに応じて目標操舵角θh*を漸減させてもよい。 - When PU 52 determines that the right upper limit value has been reached, it is not necessary to execute the process of substituting steering angle θh for target steering angle θh*. For example, when PU 52 determines that the right upper limit value has been reached, it may gradually decrease target steering angle θh* according to a predetermined amount Δ.
・エンド当て処理におけるフィードバック制御の制御量が、操舵角θhであることは必須ではない。たとえば、エンド当て処理におけるフィードバック制御の制御量は、操舵角θhの変化速度であってもよい。 - The control variable of the feedback control in the end contact processing does not necessarily have to be the steering angle θh. For example, the control variable of the feedback control in the end contact processing may be the rate of change of the steering angle θh.
・エンド当て処理がステアリングシャフト14を右旋回させる処理であることは必須ではない。たとえば、エンド当て処理は、ステアリングシャフト14を左旋回させる処理であってもよい。 - The end contact process does not necessarily have to be a process of turning the steering shaft 14 to the right. For example, the end contact process may be a process of turning the steering shaft 14 to the left.
「中点学習処理について」
・図6には、PU52が、中点移動モードにおいて、S42の処理において肯定判定するまで、S38,S40の処理を繰り返す例を記載したが、これに限らない。たとえば、PU52は、S30の処理を実行する場合にS38,S40の処理を1回だけ実行して且つ、その値を記憶装置54に記憶してもよい。
"About midpoint learning processing"
6 illustrates an example in which the PU 52 repeats the processes of S38 and S40 in the midpoint movement mode until a positive determination is made in the process of S42, but this is not limiting. For example, when executing the process of S30, the PU 52 may execute the processes of S38 and S40 only once and store the values thereof in the storage device 54.
・図7には、PU52が、中点移動モードにおいて、S42の処理において肯定判定するまで、S40aの処理を繰り返す例を記載したが、これに限らない。たとえば、PU52は、S30の処理を実行する場合にS40aの処理を1回だけ実行して且つ、その値を記憶装置54に記憶してもよい。 - Figure 7 illustrates an example in which the PU 52 repeats the process of S40a in midpoint movement mode until a positive determination is made in the process of S42, but this is not limited to this. For example, when executing the process of S30, the PU 52 may execute the process of S40a only once and store the value in the storage device 54.
・図6の処理において、PU52は、S38,S40の処理に代えて以下の処理を実行してもよい。すなわち、PU52は、中点θhmdに、「θhR-θLR/2」を代入する処理を実行してもよい。 - In the processing of FIG. 6, the PU 52 may execute the following processing instead of the processing of S38 and S40. That is, the PU 52 may execute processing to substitute "θhR - θLR/2" for the midpoint θhmd.
・中点学習処理が、回転角θaの積算によって得られる操舵角θhの中点を学習する処理であることは必須ではない。たとえば、ステアリングシャフト14の回転角度を検出する専用のセンサを備える場合、その中点を学習する処理であってもよい。 - The midpoint learning process does not necessarily have to be a process of learning the midpoint of the steering angle θh obtained by integrating the rotation angle θa. For example, if a dedicated sensor is provided to detect the rotation angle of the steering shaft 14, the process may instead learn that midpoint.
「操舵制御装置について」
・反力制御装置50と転舵制御装置60とが一体形成されていてもよい。
・操舵制御装置としては、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態において実行される処理の少なくとも一部を、ハードウェア処理によって実行するたとえばASIC等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、操舵制御装置は、以下の(a)~(c)のいずれかの構成を備える処理回路を含んでいればよい。(a)上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶する記憶装置等のプログラム格納装置とを備える処理回路。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える処理回路。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える処理回路。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置は、複数であってもよい。また、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。
"About steering control devices"
The reaction force control device 50 and the steering control device 60 may be integrally formed.
The steering control device is not limited to one that executes software processing. For example, it may be provided with a dedicated hardware circuit, such as an ASIC, that executes at least a portion of the processing executed in the above embodiment through hardware processing. That is, the steering control device may include a processing circuit having any of the following configurations (a) to (c): (a) A processing circuit that includes a processing device that executes all of the above processing according to a program, and a program storage device, such as a memory device, that stores the program. (b) A processing circuit that includes a processing device and program storage device that executes part of the above processing according to a program, and a dedicated hardware circuit that executes the remaining processing. (c) A processing circuit that includes a dedicated hardware circuit that executes all of the above processing. Here, there may be multiple software execution devices that include a processing device and a program storage device. Also, there may be multiple dedicated hardware circuits.
「ステアリングシャフト14の回転を規制する装置について」
・ステアリングシャフト14の回転を規制する装置としては、上記実施形態において例示した装置に限らない。たとえば、エンドストッパ100が連れ回す中間ストッパを備えていなくてもよい。
"Device for restricting rotation of steering shaft 14"
The device for restricting the rotation of the steering shaft 14 is not limited to the device exemplified in the above embodiment. For example, the intermediate stopper that rotates with the end stopper 100 does not have to be provided.
10…操舵装置
12…ステアリングホイール
14…ステアリングシャフト
16…減速機構
20…反力アクチュエータ
22…反力モータ
24…反力用インバータ
26…反力用減速機構
30…転舵アクチュエータ
32…ラック軸
34…転舵輪
42…転舵モータ
44…転舵用インバータ
46…転舵伝達機構
48…変換機構
50…反力制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Steering device 12... Steering wheel 14... Steering shaft 16... Reduction mechanism 20... Reaction force actuator 22... Reaction force motor 24... Reaction force inverter 26... Reaction force reduction mechanism 30... Steering actuator 32... Rack shaft 34... Steering wheel 42... Steering motor 44... Steering inverter 46... Steering transmission mechanism 48... Conversion mechanism 50... Reaction force control device
Claims (5)
エンド当て処理、エンド判定処理、最大変位変数取得処理、および中点学習処理を実行するように構成され、
前記エンド当て処理は、前記反力モータの操作によって、前記ステアリングシャフトを右旋回側および左旋回側のいずれか一方に最大限変位させる処理であり、
前記エンド判定処理は、前記ステアリングシャフトが前記最大限変位したか否かを判定する処理であり、
前記最大変位変数取得処理は、最大変位変数の値を取得する処理であり、
前記最大変位変数は、前記エンド判定処理によって前記最大限変位したと判定されることに基づき得られる変数であり、
前記中点学習処理は、前記最大変位変数の値に基づき、前記ステアリングシャフトの回転角の中点を学習する処理である操舵制御装置。 A steering control device in which a reaction motor that applies a reaction force to a steering shaft when power transmission between steered wheels and a steering shaft is interrupted,
configured to execute end contact processing, end determination processing, maximum displacement variable acquisition processing, and midpoint learning processing;
the end contact process is a process of displacing the steering shaft to the maximum extent toward either the right-turning side or the left-turning side by operating the reaction motor,
the end determination process is a process for determining whether the steering shaft has been displaced to the maximum extent,
the maximum displacement variable acquisition process is a process of acquiring a value of a maximum displacement variable,
the maximum displacement variable is a variable obtained based on the determination that the maximum displacement has occurred in the end determination process,
A steering control device, wherein the midpoint learning process is a process for learning the midpoint of the rotation angle of the steering shaft based on the value of the maximum displacement variable.
前記中点学習処理は、予め定められた前記ステアリングシャフトの回転可能角度および入力変数としての前記積算値に基づき、前記中点を学習する処理である請求項1記載の操舵制御装置。 the value of the maximum displacement variable is an integrated value of the rotation angle of the reaction motor when it is determined by the end determination process that the maximum displacement has occurred,
2. The steering control device according to claim 1, wherein the midpoint learning process is a process for learning the midpoint based on a predetermined rotatable angle of the steering shaft and the integrated value as an input variable.
前記エンド当て処理は、前記反力モータの回転速度を目標回転速度に制御する処理を含み、
前記最大変位変数は、前記エンド当て処理によって前記最大限変位したと判定されるまでの経過時間であり、
前記初期値取得処理は、前記経過時間の計時の開始時における前記反力モータの回転角の積算値を取得する処理であり、
前記中点学習処理は、入力変数としての前記最大変位変数の値および前記開始時における積算値に基づき、前記中点を学習する処理である請求項1記載の操舵制御装置。 configured to execute an initial value acquisition process;
the end contact process includes a process of controlling a rotation speed of the reaction motor to a target rotation speed,
the maximum displacement variable is the elapsed time until it is determined that the maximum displacement has occurred by the end contact process,
the initial value acquisition process is a process of acquiring an integrated value of the rotation angle of the reaction force motor at the start of measuring the elapsed time,
2. The steering control device according to claim 1, wherein the midpoint learning process is a process for learning the midpoint based on the value of the maximum displacement variable as an input variable and the integrated value at the start.
前記中点制御処理は、前記エンド当て処理によって前記いずれか一方に最大限変位させた状態から前記ステアリングシャフトを前記右旋回側および前記左旋回側のいずれか他方に最大限変位させることなく、学習された中点位置まで変位させる処理である請求項1記載の操舵制御装置。 configured to perform a midpoint control process;
2. The steering control device according to claim 1, wherein the midpoint control process is a process for displacing the steering shaft from the state in which the steering shaft has been displaced to the maximum extent in either one of the directions by the end contact process to a learned midpoint position without displacing the steering shaft to the other of the right-turning side and the left-turning side to the maximum extent.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2024005943A JP2025111978A (en) | 2024-01-18 | 2024-01-18 | Steering control device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| JP2024005943A Pending JP2025111978A (en) | 2024-01-18 | 2024-01-18 | Steering control device |
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2024
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