JP7351692B2 - Steering control device - Google Patents
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Description
本発明は、操舵制御装置に関する。 The present invention relates to a steering control device.
従来、車両用操舵装置として、モータを駆動源とするアクチュエータを備えた電動パワーステアリング装置(EPS)が知られている。こうしたEPSには、ステアリングホイールの操舵角を360°を超える範囲を含む絶対角で取得し、該操舵角に基づいて各種制御を行うものがある。こうした制御の一例として、例えば特許文献1,2には、ラック軸の端部であるラックエンドがラックハウジングに当たる、所謂エンド当ての衝撃を緩和するためのエンド当て緩和制御を実行するものが開示されている。特許文献1のEPSでは、モータが出力するモータトルクの目標値に対応する電流指令値を、操舵角に基づく操舵反力成分によって補正することで、エンド当ての衝撃を緩和する。また、特許文献2のEPSでは、モータが出力するモータトルクの目標値に対応する電流指令値を操舵角に基づく制限値以下となるように制限することで、エンド当ての衝撃を緩和する。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electric power steering system (EPS) including an actuator using a motor as a drive source is known as a vehicle steering system. Some of these EPSs acquire the steering angle of the steering wheel as an absolute angle including a range exceeding 360 degrees, and perform various controls based on the steering angle. As an example of such control, for example, Patent Documents 1 and 2 disclose a system that executes end contact mitigation control for alleviating the impact of so-called end contact, in which the rack end, which is the end of the rack shaft, hits the rack housing. ing. In the EPS of Patent Document 1, the impact on the end contact is alleviated by correcting the current command value corresponding to the target value of the motor torque output by the motor by a steering reaction force component based on the steering angle. Further, in the EPS of Patent Document 2, the impact of end contact is alleviated by limiting the current command value corresponding to the target value of motor torque output by the motor to be equal to or less than a limit value based on the steering angle.
ところで、上記従来の各構成のようにエンド当て緩和制御を行うものでは、エンド当てによりラック軸の移動が規制されるラックエンド位置が操舵角と対応付けられており、同角度がエンド位置対応角として記憶されている。 By the way, in the above-mentioned conventional configurations that perform end contact relaxation control, the rack end position where the movement of the rack shaft is regulated by the end contact is associated with the steering angle, and the same angle is the end position corresponding angle. is remembered as.
しかし、車両の仕様等に応じて、例えばイグニッションオフ時や車載のバッテリ交換時等に、エンド位置対応角が消失することがある。このようにエンド位置対応角が消失すると、例えばエンド当て緩和制御を実行できなくなる。そこで、エンド位置対応角を学習させることが必要となるが、この際にエンド位置対応角を実際にエンド当てが生じる実エンド角と精度よく対応させることが求められる。 However, depending on the specifications of the vehicle, the end position corresponding angle may disappear, for example, when the ignition is turned off or when the vehicle-mounted battery is replaced. When the end position corresponding angle disappears in this way, it becomes impossible to execute end hit relaxation control, for example. Therefore, it is necessary to learn the end position corresponding angle, and at this time, it is required to accurately correspond the end position corresponding angle to the actual end angle at which end contact actually occurs.
本発明の目的は、実エンド角と精度よく対応するエンド位置対応角を学習できる操舵制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a steering control device that can learn an end position corresponding angle that accurately corresponds to an actual end angle.
上記課題を解決する操舵制御装置は、ハウジングと、前記ハウジング内に往復動可能に収容される転舵軸と、モータを駆動源として前記転舵軸を往復動させるモータトルクを付与するアクチュエータとを備える操舵装置を制御対象とし、前記転舵軸に連結される転舵輪の転舵角に換算可能な回転軸の回転角であって、360°を超える範囲を含む絶対角で示される絶対舵角を検出する絶対舵角検出部と、前記転舵軸の左右いずれか一方への移動が規制されているか否かを判定する規制判定部と、前記転舵軸の移動が規制されていると判定された際の前記絶対舵角に応じた規制位置判定角を複数取得し、左側又は右側の前記複数の規制位置判定角の分散に基づいて、該左側又は右側の複数の規制位置判定角が前記転舵軸の前記ハウジングへの当接により該転舵軸の移動が規制された際のデータであるか否かを判定する分散判定部と、前記転舵軸が前記ハウジングに当接するエンド当てにより該転舵軸の移動が規制された際のデータであると判定された前記複数の規制位置判定角に基づいて、前記転舵軸が左側又は右側のエンド位置にあることを示す角度であって、前記絶対舵角と対応付けられたエンド位置対応角を設定するエンド位置対応角設定部とを備える。 A steering control device that solves the above problem includes a housing, a steered shaft housed in the housing so as to be able to reciprocate, and an actuator that uses a motor as a drive source to apply a motor torque that causes the steered shaft to reciprocate. An absolute steering angle, which is a rotation angle of a rotating shaft that is controlled by a steering device, and is convertible into a steering angle of a steered wheel connected to the steered shaft, and is expressed as an absolute angle that includes a range exceeding 360°. an absolute steering angle detection unit that detects an absolute steering angle, a restriction determination unit that determines whether movement of the steered shaft to the left or right is restricted, and a restriction determination unit that determines that movement of the steered shaft is restricted. A plurality of restriction position determination angles are obtained according to the absolute steering angle when the steering angle is adjusted, and based on the variance of the plurality of restriction position determination angles on the left side or the right side, the plurality of restriction position determination angles on the left side or the right side are determined as described above. a dispersion determination unit that determines whether the data is when the movement of the steered shaft is regulated due to the contact of the steered shaft with the housing; and an end abutment where the steered shaft abuts on the housing. An angle indicating that the steered shaft is at a left or right end position based on the plurality of restriction position determination angles determined to be data when movement of the steered shaft is restricted, and an end position corresponding angle setting section that sets an end position corresponding angle corresponding to the absolute steering angle.
例えば縁石等に当たることで転舵軸の移動が規制される場合、転舵輪が縁石に当たる際の状況に応じて転舵軸の位置が変わるため、規制位置判定角の大きさはばらつきやすい。一方、転舵軸がハウジング当接するエンド当てにより転舵軸の移動が規制される場合、転舵軸の位置は操舵装置の構造等に応じて決まるため、規制位置判定角の大きさはばらつきにくい。したがって、複数の規制位置判定角の分散が大きい場合には、縁石等に当たることで転舵軸の移動が規制されていると考えられる。一方、複数の規制位置判定角の分散が小さい場合には、エンド当てにより転舵軸の移動が規制されていると考えられる。そのため、上記構成のように複数の規制位置判定角の分散を用いることで、実エンド角と精度よく対応するエンド位置対応角を設定できる。 For example, when the movement of the steered shaft is restricted by hitting a curb, etc., the position of the steered shaft changes depending on the situation when the steered wheels hit the curb, so the magnitude of the restriction position determination angle is likely to vary. On the other hand, when the movement of the steered shaft is regulated by the end abutment where the steered shaft comes into contact with the housing, the position of the steered shaft is determined depending on the structure of the steering device, so the size of the regulation position determination angle is less likely to vary. . Therefore, if the variance of the plurality of restriction position determination angles is large, it is considered that the movement of the steered shaft is restricted by hitting a curb or the like. On the other hand, if the variance of the plurality of restriction position determination angles is small, it is considered that the movement of the steered shaft is restricted by the end abutment. Therefore, by using the distribution of a plurality of restriction position determination angles as in the above configuration, it is possible to set an end position corresponding angle that accurately corresponds to the actual end angle.
上記操舵制御装置において、前記分散判定部は、n(ただし、nは2以上の整数)個の左側又は右側のそれぞれの規制位置判定角θi(ただし、iは自然数)の分散値である判定分散値Vdを次式、 In the above-mentioned steering control device, the dispersion determination unit is configured to determine a dispersion determination unit that is a dispersion value of each of n (where n is an integer of 2 or more) left or right regulation position determination angles θi (where i is a natural number). The value Vd is given by the following formula,
上記構成によれば、n個の規制位置判定角がエンド当てにより転舵軸の移動が規制された際に取得したデータであるか否かを好適に判定できる。
上記操舵制御装置において、前記エンド位置対応角設定部は、前記エンド位置対応角を設定するに際し、前記転舵軸が前記ハウジングに当接するエンド当てにより該転舵軸の移動が規制された際のデータであると判定された左側及び右側の前記規制位置判定角をそれぞれ取得した場合には、前記左側の規制位置判定角の絶対値と前記右側の規制位置判定角の絶対値との和であるストローク幅と、前記転舵軸の全ストローク範囲に対応するストローク閾値との大小比較を行い、前記ストローク幅が前記ストローク閾値よりも大きい場合には、前記左側及び右側の規制位置判定角に基づいて、左側及び右側の前記エンド位置対応角をそれぞれ設定し、前記エンド位置対応角を設定するに際し、前記転舵軸が前記ハウジングに当接するエンド当てにより該転舵軸の移動が規制された際のデータであると判定された左側又は右側のみの前記規制位置判定角を複数取得した場合には、前記エンド当てにより前記転舵軸の移動が規制された際のデータであると判定された前記左側又は右側の複数の規制位置判定角に基づいて、該左側又は右側の前記エンド位置対応角を設定することが好ましい。
According to the above configuration, it is possible to suitably determine whether the n restriction position determination angles are data acquired when the movement of the steered shaft is restricted by end contact.
In the above-mentioned steering control device, the end position corresponding angle setting section sets the end position corresponding angle when the movement of the steered shaft is regulated by the end abutment where the steered shaft abuts on the housing. When the left and right restriction position determination angles that are determined to be data are acquired, it is the sum of the absolute value of the left restriction position determination angle and the absolute value of the right restriction position determination angle. A comparison is made between the stroke width and a stroke threshold corresponding to the entire stroke range of the steered shaft, and if the stroke width is larger than the stroke threshold, the stroke width is compared based on the left and right regulation position determination angles. , respectively set the end position corresponding angles on the left side and the right side, and when setting the end position corresponding angles, when the movement of the steered shaft is restricted by the end abutment where the steered shaft abuts the housing. If a plurality of the restriction position determination angles of only the left side or the right side are determined to be data , the left side determined to be the data when the movement of the steered shaft is restricted by the end contact. Alternatively, it is preferable to set the end position corresponding angle on the left side or the right side based on a plurality of restriction position determination angles on the right side.
上記構成によれば、左右両側の規制位置判定角が取得できた場合には、ストローク幅とストローク閾値との大小比較を行うことで、左側又は右側の規制位置判定角を複数取得するまで待つことなく、実エンド角と精度よく対応する左右両側のエンド位置対応角を速やかに設定できる。また、左側又は右側のみの規制位置判定角を複数取得した場合には、分散に基づいてエンド当てにより転舵軸の移動が規制された際のデータであると判定された左側又は右側の複数の規制位置判定角に基づいて、該左側又は右側のエンド位置対応角を設定するため、実エンド角と精度よく対応するエンド位置対応角を設定できる。 According to the above configuration, when the restriction position determination angles on both the left and right sides can be obtained, it is possible to wait until a plurality of left or right restriction position determination angles are obtained by comparing the stroke width and the stroke threshold value. Therefore, it is possible to quickly set the end position corresponding angles on both the left and right sides that accurately correspond to the actual end angles. In addition, if multiple restriction position determination angles for only the left or right side are obtained, multiple left or right side determination angles that are determined to be data when the movement of the steering axis was restricted by end contact based on the variance are Since the end position corresponding angle on the left side or the right side is set based on the regulation position determination angle, it is possible to set the end position corresponding angle that accurately corresponds to the actual end angle.
上記操舵制御装置において、前記規制判定部は、前記モータの角速度、該角速度の変化量である角速度変化量及び前記操舵装置に入力される操舵トルクに基づいて、前記転舵軸の左右いずれか一方への移動が規制されているか否かを判定することが好ましい。 In the above-mentioned steering control device, the regulation determination unit determines whether one of the left and right of the steered shaft is based on the angular velocity of the motor, the amount of change in angular velocity that is the amount of change in the angular velocity, and the steering torque input to the steering device. It is preferable to determine whether movement to is regulated.
上記構成によれば、例えば転舵軸の移動を検出するための専用のセンサを設けることなく、容易に転舵軸の移動が規制されているか否かを判定できる。
上記操舵制御装置において、前記エンド位置対応角設定部は、前記エンド当てにより前記転舵軸の移動が規制された際のデータであると判定された前記左側又は右側の複数の規制位置判定角の平均値を該左側又は右側の前記エンド位置対応角として設定することが好ましい。
According to the above configuration, it is possible to easily determine whether or not the movement of the steered shaft is restricted, for example, without providing a dedicated sensor for detecting movement of the steered shaft.
In the above steering control device, the end position corresponding angle setting unit is configured to set the plurality of restriction position determination angles on the left side or right side that are determined to be data when the movement of the steered shaft is restricted by the end stop. It is preferable to set an average value as the angle corresponding to the left or right end position.
上記構成によれば、実エンド角と精度よく対応するエンド位置対応角を好適に設定できる。
上記操舵制御装置において、前記エンド位置対応角設定部は、前記エンド当てにより前記転舵軸の移動が規制された際のデータであると判定された前記左側又は右側の複数の規制位置判定角のうち、絶対値の最も大きい前記規制位置判定角を該左側又は右側の前記エンド位置対応角として設定することが好ましい。
According to the above configuration, it is possible to suitably set the end position corresponding angle that accurately corresponds to the actual end angle.
In the above steering control device, the end position corresponding angle setting unit is configured to set the plurality of restriction position determination angles on the left side or right side that are determined to be data when the movement of the steered shaft is restricted by the end stop. It is preferable to set the regulation position determination angle having the largest absolute value as the end position corresponding angle on the left side or the right side.
上記構成によれば、実エンド角と精度よく対応するエンド位置対応角を好適に設定できる。 According to the above configuration, it is possible to suitably set the end position corresponding angle that accurately corresponds to the actual end angle.
本発明によれば、実エンド角と精度よく対応するエンド位置対応角を学習できる。 According to the present invention, it is possible to learn an end position corresponding angle that accurately corresponds to an actual end angle.
(第1実施形態)
以下、操舵制御装置の第1実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、操舵制御装置1の制御対象となる操舵装置としての電動パワーステアリング装置(EPS)2は、運転者によるステアリングホイール3の操作に基づいて転舵輪4を転舵させる操舵機構5を備えている。また、EPS2は、操舵機構5にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するアクチュエータとしてのEPSアクチュエータ6を備えている。
(First embodiment)
A first embodiment of the steering control device will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, an electric power steering device (EPS) 2 as a steering device to be controlled by a steering control device 1 is a steering mechanism that steers steerable wheels 4 based on the operation of a steering wheel 3 by a driver. It is equipped with 5. Further, the EPS 2 includes an EPS actuator 6 as an actuator that provides the steering mechanism 5 with an assist force for assisting the steering operation.
操舵機構5は、ステアリングホイール3が固定されるステアリングシャフト11と、ステアリングシャフト11に連結された転舵軸としてのラック軸12と、ラック軸12が往復動可能に挿通されるハウジングとしてのラックハウジング13と、ステアリングシャフト11の回転をラック軸12に変換するラックアンドピニオン機構14とを備えている。なお、ステアリングシャフト11は、ステアリングホイール3が位置する側から順にコラム軸15、中間軸16、及びピニオン軸17を連結することにより構成されている。 The steering mechanism 5 includes a steering shaft 11 to which the steering wheel 3 is fixed, a rack shaft 12 as a steering shaft connected to the steering shaft 11, and a rack housing as a housing into which the rack shaft 12 is inserted so as to be reciprocally movable. 13, and a rack and pinion mechanism 14 that converts the rotation of the steering shaft 11 to the rack shaft 12. The steering shaft 11 is constructed by connecting a column shaft 15, an intermediate shaft 16, and a pinion shaft 17 in order from the side where the steering wheel 3 is located.
ラック軸12とピニオン軸17とは、ラックハウジング13内に所定の交差角をもって配置されている。ラックアンドピニオン機構14は、ラック軸12に形成されたラック歯12aとピニオン軸17に形成されたピニオン歯17aとが噛合されることで構成されている。また、ラック軸12の両端には、その軸端部に設けられたボールジョイントからなるラックエンド18を介してタイロッド19がそれぞれ回動自在に連結されている。タイロッド19の先端は、転舵輪4が組付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、EPS2では、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト11の回転がラックアンドピニオン機構14によりラック軸12の軸方向移動に変換され、この軸方向移動がタイロッド19を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪4の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。 The rack shaft 12 and the pinion shaft 17 are arranged within the rack housing 13 at a predetermined intersection angle. The rack and pinion mechanism 14 is constructed by meshing rack teeth 12a formed on the rack shaft 12 with pinion teeth 17a formed on the pinion shaft 17. Further, tie rods 19 are rotatably connected to both ends of the rack shaft 12 via rack ends 18 which are ball joints provided at the shaft ends. The tip of the tie rod 19 is connected to a knuckle (not shown) to which the steered wheel 4 is assembled. Therefore, in the EPS 2, the rotation of the steering shaft 11 accompanying the steering operation is converted into an axial movement of the rack shaft 12 by the rack and pinion mechanism 14, and this axial movement is transmitted to the knuckle via the tie rod 19. The steering angle of the steered wheels 4, that is, the traveling direction of the vehicle is changed.
なお、ラックエンド18がラックハウジング13の左端に当接するラック軸12の位置が右方向に最大限操舵可能な位置であり、同位置が右側のエンド位置としてのラックエンド位置に相当する。また、ラックエンド18がラックハウジング13の右端に当接するラック軸12の位置が左方向に最大限操舵可能な位置であり、同位置が左側のエンド位置としてのラックエンド位置に相当する。 Note that the position of the rack shaft 12 where the rack end 18 abuts the left end of the rack housing 13 is the position where the maximum rightward steering is possible, and this position corresponds to the rack end position as the right end position. Further, the position of the rack shaft 12 where the rack end 18 abuts the right end of the rack housing 13 is the position where the steering can be steered to the left as much as possible, and this position corresponds to the rack end position as the left end position.
EPSアクチュエータ6は、駆動源であるモータ21と、ウォームアンドホイール等の減速機構22とを備えている。モータ21は減速機構22を介してコラム軸15に連結されている。そして、EPSアクチュエータ6は、モータ21の回転を減速機構22により減速してコラム軸15に伝達することによって、モータトルクをアシスト力として操舵機構5に付与する。なお、本実施形態のモータ21には、三相のブラシレスモータが採用されている。 The EPS actuator 6 includes a motor 21 as a drive source and a speed reduction mechanism 22 such as a worm and wheel. The motor 21 is connected to the column shaft 15 via a speed reduction mechanism 22. Then, the EPS actuator 6 applies the motor torque to the steering mechanism 5 as an assist force by decelerating the rotation of the motor 21 using the deceleration mechanism 22 and transmitting it to the column shaft 15. Note that the motor 21 of this embodiment is a three-phase brushless motor.
操舵制御装置1は、モータ21に接続されており、その作動を制御する。なお、操舵制御装置1は、図示しない中央処理装置(CPU)やメモリを備えており、所定の演算周期ごとにメモリに記憶されたプログラムをCPUが実行する。これにより、各種の制御が実行される。 The steering control device 1 is connected to a motor 21 and controls its operation. Note that the steering control device 1 includes a central processing unit (CPU) and a memory (not shown), and the CPU executes a program stored in the memory at every predetermined calculation cycle. As a result, various controls are executed.
操舵制御装置1には、車両の車速SPDを検出する車速センサ31、及び運転者の操舵によりステアリングシャフト11に付与された操舵トルクThを検出するトルクセンサ32が接続されている。また、操舵制御装置1には、モータ21の回転角θmを360°の範囲内の相対角で検出する回転センサ33が接続されている。なお、操舵トルクTh及び回転角θmは、例えば右方向に操舵した場合に正の値、左方向に操舵した場合に負の値として検出する。そして、操舵制御装置1は、これら各センサから入力される各状態量を示す信号に基づいて、モータ21に駆動電力を供給することにより、EPSアクチュエータ6の作動、すなわち操舵機構5にラック軸12を往復動させるべく付与するアシスト力を制御する。 Connected to the steering control device 1 are a vehicle speed sensor 31 that detects the vehicle speed SPD of the vehicle, and a torque sensor 32 that detects the steering torque Th applied to the steering shaft 11 by the driver's steering. Further, a rotation sensor 33 is connected to the steering control device 1 to detect the rotation angle θm of the motor 21 as a relative angle within a range of 360°. Note that the steering torque Th and the rotation angle θm are detected as positive values when the vehicle is steered to the right, and negative values when the vehicle is steered to the left, for example. Then, the steering control device 1 operates the EPS actuator 6 by supplying drive power to the motor 21 based on signals indicating each state quantity input from each of these sensors, that is, the steering mechanism 5 operates the rack shaft 12. The assist force applied to reciprocate is controlled.
次に、操舵制御装置1の構成について説明する。
図2に示すように、操舵制御装置1は、モータ制御信号Smを出力するモータ制御部としてのマイコン41と、モータ制御信号Smに基づいてモータ21に駆動電力を供給する駆動回路42とを備えている。なお、本実施形態の駆動回路42には、FET等の複数のスイッチング素子を有する周知のPWMインバータが採用されている。そして、マイコン41の出力するモータ制御信号Smは、各スイッチング素子のオンオフ状態を規定するものとなっている。これにより、モータ制御信号Smに応答して各スイッチング素子がオンオフし、各相のモータコイルへの通電パターンが切り替わることにより、車載電源43の直流電力が三相の駆動電力に変換されてモータ21へと出力される。
Next, the configuration of the steering control device 1 will be explained.
As shown in FIG. 2, the steering control device 1 includes a microcomputer 41 as a motor control unit that outputs a motor control signal Sm, and a drive circuit 42 that supplies drive power to the motor 21 based on the motor control signal Sm. ing. Note that the drive circuit 42 of this embodiment employs a well-known PWM inverter having a plurality of switching elements such as FETs. The motor control signal Sm output from the microcomputer 41 defines the on/off state of each switching element. As a result, each switching element is turned on and off in response to the motor control signal Sm, and the energization pattern to the motor coil of each phase is switched, so that the DC power of the on-vehicle power supply 43 is converted to three-phase drive power, and the motor 21 is output to.
なお、以下に示す各制御ブロックは、マイコン41が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものであり、所定のサンプリング周期で各状態量を検出し、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理が実行される。 Each control block shown below is realized by a computer program executed by the microcomputer 41, and each state quantity is detected at a predetermined sampling period, and the control blocks shown below are executed at each predetermined calculation period. Each calculation process is executed.
マイコン41には、上記車速SPD、操舵トルクTh、及びモータ21の回転角θmが入力される。また、マイコン41には、電流センサ44により検出されるモータ21の各相電流値Iu,Iv,Iw、及び電圧センサ45により検出される車載電源43の電源電圧Vbが入力される。電流センサ44は、駆動回路42と各相のモータコイルとの間の接続線46に設けられている。電圧センサ45は、車載電源43と駆動回路42との間の接続線47に設けられている。なお、図2では、説明の便宜上、各相の電流センサ44及び各相の接続線46をそれぞれ1つにまとめて図示している。そして、マイコン41は、これら各状態量に基づいてモータ制御信号Smを出力する。 The vehicle speed SPD, the steering torque Th, and the rotation angle θm of the motor 21 are input to the microcomputer 41. Further, the microcomputer 41 receives input of each phase current value Iu, Iv, Iw of the motor 21 detected by the current sensor 44 and the power supply voltage Vb of the on-vehicle power supply 43 detected by the voltage sensor 45. The current sensor 44 is provided on a connection line 46 between the drive circuit 42 and the motor coils of each phase. Voltage sensor 45 is provided on connection line 47 between vehicle-mounted power supply 43 and drive circuit 42 . In addition, in FIG. 2, for convenience of explanation, the current sensor 44 of each phase and the connection line 46 of each phase are shown together as one. Then, the microcomputer 41 outputs a motor control signal Sm based on each of these state quantities.
詳しくは、マイコン41は、電流指令値Id*,Iq*を演算する電流指令値演算部51と、電流指令値Id*,Iq*に基づいてモータ制御信号Smを出力するモータ制御信号生成部52と、絶対舵角θsを検出する絶対舵角検出部53とを備えている。 Specifically, the microcomputer 41 includes a current command value calculation unit 51 that calculates current command values Id*, Iq*, and a motor control signal generation unit 52 that outputs a motor control signal Sm based on the current command values Id*, Iq*. and an absolute steering angle detection section 53 that detects the absolute steering angle θs.
電流指令値演算部51には、操舵トルクTh、車速SPD及び絶対舵角θsが入力される。電流指令値演算部51は、これらの状態量に基づいて電流指令値Id*,Iq*を演算する。電流指令値Id*,Iq*は、モータ21に供給すべき電流の目標値であり、d/q座標系におけるd軸上の電流指令値及びq軸上の電流指令値をそれぞれ示す。このうち、q軸電流指令値Iq*は、モータ21が出力するモータトルクの目標値を示す。なお、本実施形態では、d軸電流指令値Id*は、基本的にゼロに固定されている。電流指令値Id*,Iq*は、例えば右方向への操舵をアシストする場合に正の値、左方向への操舵をアシストする場合に負の値とする。 The current command value calculation unit 51 receives the steering torque Th, vehicle speed SPD, and absolute steering angle θs. The current command value calculating section 51 calculates current command values Id*, Iq* based on these state quantities. The current command values Id*, Iq* are target values of the current to be supplied to the motor 21, and indicate the current command value on the d-axis and the current command value on the q-axis in the d/q coordinate system, respectively. Among these, the q-axis current command value Iq* indicates the target value of the motor torque output by the motor 21. Note that in this embodiment, the d-axis current command value Id* is basically fixed to zero. The current command values Id* and Iq* are, for example, positive values when assisting rightward steering, and negative values when assisting leftward steering.
モータ制御信号生成部52には、電流指令値Id*,Iq*、各相電流値Iu,Iv,Iw、及びモータ21の回転角θmが入力される。モータ制御信号生成部52は、これらの状態量に基づいてd/q座標系における電流フィードバック制御を実行することにより、モータ制御信号Smを生成する。 Current command values Id*, Iq*, phase current values Iu, Iv, Iw, and rotation angle θm of the motor 21 are input to the motor control signal generation unit 52. The motor control signal generating section 52 generates the motor control signal Sm by executing current feedback control in the d/q coordinate system based on these state quantities.
具体的には、モータ制御信号生成部52は、回転角θmに基づいて各相電流値Iu,Iv,Iwをd/q座標上に写像することにより、d/q座標系におけるモータ21の実電流値であるd軸電流値Id及びq軸電流値Iqを演算する。そして、モータ制御信号生成部52は、d軸電流値Idをd軸電流指令値Id*に追従させるべく、またq軸電流値Iqをq軸電流指令値Iq*に追従させるべく、それぞれ電流フィードバック制御を行うことによりモータ制御信号Smを生成する。なお、モータ制御信号Smを生成する過程で演算したq軸電流値Iqは、エンド位置対応角管理部65に出力される。 Specifically, the motor control signal generation unit 52 calculates the actual value of the motor 21 in the d/q coordinate system by mapping each phase current value Iu, Iv, Iw onto the d/q coordinate system based on the rotation angle θm. A d-axis current value Id and a q-axis current value Iq, which are current values, are calculated. The motor control signal generation unit 52 then generates current feedback in order to make the d-axis current value Id follow the d-axis current command value Id*, and to make the q-axis current value Iq follow the q-axis current command value Iq*. By performing the control, a motor control signal Sm is generated. Note that the q-axis current value Iq calculated in the process of generating the motor control signal Sm is output to the end position corresponding angle management section 65.
モータ制御信号生成部52は、このように生成したモータ制御信号Smを駆動回路42に出力する。これにより、モータ21には、モータ制御信号Smに応じた駆動電力が供給され、モータ21からq軸電流指令値Iq*に対応したモータトルクが出力されることで、操舵機構5にアシスト力が付与される。 The motor control signal generation section 52 outputs the motor control signal Sm generated in this manner to the drive circuit 42. As a result, drive power corresponding to the motor control signal Sm is supplied to the motor 21, and motor torque corresponding to the q-axis current command value Iq* is output from the motor 21, so that an assist force is applied to the steering mechanism 5. Granted.
絶対舵角検出部53には、回転角θmが入力される。絶対舵角検出部53は、回転角θmに基づいて、360°を超える範囲を含む絶対角で表されるモータ絶対角を検出する。本実施形態の絶対舵角検出部53は、例えば車載電源43の交換後、イグニッションスイッチ等の起動スイッチが初めてオンされた時の回転角θmを原点としてモータ21の回転数を積算し、この回転数及び回転角θmに基づいてモータ絶対角を検出する。そして、絶対舵角検出部53は、モータ絶対角に減速機構22の減速比に基づく換算係数を乗算することにより、ステアリングシャフト11の操舵角を示す絶対舵角θsを検出する。本実施形態の操舵制御装置1では、起動スイッチのオフ時にもモータ21の回転の有無を監視しており、モータ21の回転数が常時積算されている。これにより、車載電源43が交換されてから2回目以降、起動スイッチがオンされた時でも、絶対舵角θsの原点は、起動スイッチが初めてオンされた時に設定された原点と同じになる。 The rotation angle θm is input to the absolute steering angle detection section 53. The absolute steering angle detection unit 53 detects the motor absolute angle expressed as an absolute angle including a range exceeding 360° based on the rotation angle θm. The absolute steering angle detection unit 53 of this embodiment integrates the number of rotations of the motor 21 using the rotation angle θm as the origin when a starting switch such as an ignition switch is turned on for the first time after replacing the on-vehicle power supply 43, and calculates the rotation speed of the motor 21. The motor absolute angle is detected based on the number and rotation angle θm. Then, the absolute steering angle detection unit 53 detects the absolute steering angle θs indicating the steering angle of the steering shaft 11 by multiplying the motor absolute angle by a conversion coefficient based on the reduction ratio of the reduction gear mechanism 22. In the steering control device 1 of this embodiment, the presence or absence of rotation of the motor 21 is monitored even when the starting switch is turned off, and the number of rotations of the motor 21 is constantly integrated. As a result, even when the start switch is turned on for the second time after the on-vehicle power source 43 is replaced, the origin of the absolute steering angle θs is the same as the origin set when the start switch is turned on for the first time.
なお、上記のようにステアリングシャフト11の回転により転舵輪4の転舵角が変更されることから、絶対舵角θsは、転舵輪4の転舵角に換算可能な回転軸の回転角を示す。また、モータ絶対角及び絶対舵角θsは、例えば原点から右方向の回転角である場合に正の値、左方向の回転角である場合に負の値とする。 Note that since the steering angle of the steered wheels 4 is changed by the rotation of the steering shaft 11 as described above, the absolute steering angle θs indicates the rotation angle of the rotating shaft that can be converted into the steering angle of the steered wheels 4. . Further, the motor absolute angle and the absolute steering angle θs are, for example, positive values when the rotation angle is to the right from the origin, and negative values when the rotation angle is to the left.
次に、電流指令値演算部51の構成について詳細に説明する。
電流指令値演算部51は、q軸電流指令値Iq*の基礎成分であるアシスト指令値Ias*を演算するアシスト指令値演算部61と、q軸電流指令値Iq*の絶対値の上限となる制限値Igを設定する制限値設定部62と、アシスト指令値Ias*の絶対値を制限値Ig以下に制限するガード処理部63とを備えている。また、電流指令値演算部51は、メモリ64に記憶される左右のラックエンド位置に対応する絶対舵角θsであるエンド位置対応角θs_le,θs_reを管理するエンド位置対応角管理部65を備えている。
Next, the configuration of the current command value calculation section 51 will be explained in detail.
The current command value calculation unit 51 includes an assist command value calculation unit 61 that calculates an assist command value Ias*, which is a basic component of the q-axis current command value Iq*, and an assist command value calculation unit 61 that calculates the upper limit of the absolute value of the q-axis current command value Iq*. It includes a limit value setting section 62 that sets a limit value Ig, and a guard processing section 63 that limits the absolute value of the assist command value Ias* to be equal to or less than the limit value Ig. Further, the current command value calculation unit 51 includes an end position corresponding angle management unit 65 that manages end position corresponding angles θs_le and θs_re, which are absolute steering angles θs corresponding to the left and right rack end positions stored in the memory 64. There is.
アシスト指令値演算部61には、操舵トルクTh及び車速SPDが入力される。アシスト指令値演算部61は、操舵トルクTh及び車速SPDに基づいてアシスト指令値Ias*を演算する。具体的には、アシスト指令値演算部61は、操舵トルクThの絶対値が大きいほど、また車速SPDが遅いほど、より大きな絶対値を有するアシスト指令値Ias*を演算する。このように演算されたアシスト指令値Ias*は、ガード処理部63に出力される。 The steering torque Th and vehicle speed SPD are input to the assist command value calculation section 61. The assist command value calculating section 61 calculates the assist command value Ias* based on the steering torque Th and the vehicle speed SPD. Specifically, the assist command value calculating section 61 calculates the assist command value Ias* having a larger absolute value as the absolute value of the steering torque Th is larger and as the vehicle speed SPD is lower. The assist command value Ias* calculated in this way is output to the guard processing section 63.
ガード処理部63には、アシスト指令値Ias*に加え、後述するように制限値設定部62において設定される制限値Igが入力される。ガード処理部63は、入力されるアシスト指令値Ias*の絶対値が制限値Ig以下の場合には、アシスト指令値Ias*の値をそのままq軸電流指令値Iq*としてモータ制御信号生成部52に出力する。一方、入力されるアシスト指令値Ias*の絶対値が制限値Igよりも大きい場合には、アシスト指令値Ias*の絶対値を制限値Igの値に制限した値をq軸電流指令値Iq*としてモータ制御信号生成部52に出力する。 In addition to the assist command value Ias*, the guard processing section 63 receives a limit value Ig set in the limit value setting section 62 as described later. When the absolute value of the input assist command value Ias* is less than or equal to the limit value Ig, the guard processing unit 63 directly sets the value of the assist command value Ias* to the q-axis current command value Iq* and outputs it to the motor control signal generating unit 52. Output to. On the other hand, when the absolute value of the input assist command value Ias* is larger than the limit value Ig, the value obtained by limiting the absolute value of the assist command value Ias* to the value of the limit value Ig is set as the q-axis current command value Iq*. The signal is output to the motor control signal generation section 52 as a signal.
メモリ64には、モータ21が出力可能なモータトルクとして予め設定されたトルクに対応する最大電流としての定格電流Ir、及びエンド位置対応角θs_le,θs_re等が記憶されている。左側のエンド位置対応角θs_leは、左側のラックエンド位置に対応する絶対舵角θsであり、右側のエンド位置対応角θs_reは、右側のラックエンド位置に対応する絶対舵角θsである。エンド位置対応角θs_le,θs_reは、後述するようにエンド位置対応角管理部65によってその設定及び更新が管理される。なお、本実施形態のメモリ64は、例えば車載電源43を取り外さない限り、エンド位置対応角θs_le,θs_reを保持するタイプのものが用いられている。 The memory 64 stores a rated current Ir as a maximum current corresponding to a preset motor torque that the motor 21 can output, end position corresponding angles θs_le, θs_re, etc. The left end position corresponding angle θs_le is the absolute steering angle θs corresponding to the left rack end position, and the right end position corresponding angle θs_re is the absolute steering angle θs corresponding to the right rack end position. The setting and updating of the end position corresponding angles θs_le and θs_re are managed by the end position corresponding angle management unit 65 as described later. Note that the memory 64 of this embodiment is of a type that retains the end position corresponding angles θs_le and θs_re unless, for example, the on-vehicle power source 43 is removed.
次に、制限値設定部62の構成について説明する。
制限値設定部62には、絶対舵角θs、車速SPD、電源電圧Vb、定格電流Ir及びエンド位置対応角θs_le,θs_reが入力される。そして、制限値設定部62は、これらの状態量に基づいて制限値Igを設定する。
Next, the configuration of the limit value setting section 62 will be explained.
The limit value setting unit 62 receives the absolute steering angle θs, vehicle speed SPD, power supply voltage Vb, rated current Ir, and end position corresponding angles θs_le and θs_re. Then, the limit value setting unit 62 sets the limit value Ig based on these state quantities.
詳しくは、図3に示すように、制限値設定部62は、絶対舵角θsに基づく舵角制限値Ienを演算する舵角制限値演算部71と、電源電圧Vbに基づく他の制限値としての電圧制限値Ivbを演算する電圧制限値演算部72と、舵角制限値Ien及び電圧制限値Ivbのいずれか小さい方を選択する最小値選択部73とを備えている。 Specifically, as shown in FIG. 3, the limit value setting section 62 includes a steering angle limit value calculation section 71 that calculates a steering angle limit value Ien based on the absolute steering angle θs, and a steering angle limit value calculation section 71 that calculates a steering angle limit value Ien based on the absolute steering angle θs, and a steering angle limit value calculation section 71 that calculates a steering angle limit value Ien based on the absolute steering angle θs. , and a minimum value selection section 73 that selects the smaller of the steering angle limit value Ien and the voltage limit value Ivb.
舵角制限値演算部71には、絶対舵角θs、車速SPD、定格電流Ir、エンド位置対応角θs_le,θs_reが入力される。舵角制限値演算部71は、これらの状態量に基づいて、後述するように絶対舵角θsの左右のエンド位置対応角θs_le,θs_reからの最小距離を示すエンド離間角Δθが所定角度θ1以下となる場合に、該エンド離間角Δθの減少に基づいて小さくなる舵角制限値Ienを演算する。このように演算された舵角制限値Ienは、最小値選択部73に出力される。なお、舵角制限値演算部71は、メモリ64に左右のエンド位置対応角θs_le,θs_reのいずれもが設定されていない場合には、舵角制限値Ienを演算しない。 The absolute steering angle θs, vehicle speed SPD, rated current Ir, and end position corresponding angles θs_le and θs_re are input to the steering angle limit value calculation unit 71. Based on these state quantities, the steering angle limit value calculation unit 71 determines that the end separation angle Δθ, which indicates the minimum distance of the absolute steering angle θs from the left and right end position corresponding angles θs_le and θs_re, is less than or equal to a predetermined angle θ1, as described later. In this case, a steering angle limit value Ien that becomes smaller based on a decrease in the end separation angle Δθ is calculated. The steering angle limit value Ien calculated in this manner is output to the minimum value selection section 73. Note that the steering angle limit value calculating section 71 does not calculate the steering angle limit value Ien when neither the left and right end position corresponding angles θs_le nor θs_re are set in the memory 64.
電圧制限値演算部72には、電源電圧Vbが入力される。電圧制限値演算部72は、電源電圧Vbの絶対値が予め設定された電圧閾値Vth以下になった場合に、定格電流Irを供給するための定格電圧よりも小さな電圧制限値Ivbを演算する。具体的には、電圧制限値演算部72は、電源電圧Vbの絶対値が電圧閾値Vth以下になった場合、該電源電圧Vbの絶対値の低下に基づいてより小さな絶対値を有する電圧制限値Ivbを演算する。このように演算された電圧制限値Ivbは、最小値選択部73に出力される。 The power supply voltage Vb is input to the voltage limit value calculation section 72. The voltage limit value calculation unit 72 calculates a voltage limit value Ivb smaller than the rated voltage for supplying the rated current Ir when the absolute value of the power supply voltage Vb becomes equal to or less than a preset voltage threshold value Vth. Specifically, when the absolute value of the power supply voltage Vb becomes equal to or less than the voltage threshold Vth, the voltage limit value calculation unit 72 calculates a voltage limit value having a smaller absolute value based on the decrease in the absolute value of the power supply voltage Vb. Calculate Ivb. The voltage limit value Ivb calculated in this way is output to the minimum value selection section 73.
最小値選択部73は、入力される舵角制限値Ien及び電圧制限値Ivbのいずれか小さい方を制限値Igとして選択し、ガード処理部63に出力する。
そして、舵角制限値Ienが制限値Igとしてガード処理部63に出力されることにより、q軸電流指令値Iq*の絶対値が舵角制限値Ienに制限される。これにより、エンド離間角Δθが所定角度θ1以下となる場合に、該エンド離間角Δθの減少に基づいてq軸電流指令値Iq*の絶対値を小さくすることで、エンド当ての衝撃を緩和するエンド当て緩和制御が実行される。なお、後述するようにメモリ64に左右両方のエンド位置対応角θs_le,θs_reが記憶されている場合が正規のエンド当て緩和制御となり、メモリ64に左右いずれか一方のエンド位置対応角θs_le,θs_reが記憶されている場合が暫定のエンド当て緩和制御となる。
The minimum value selection section 73 selects the smaller of the input steering angle limit value Ien and voltage limit value Ivb as the limit value Ig, and outputs it to the guard processing section 63.
Then, by outputting the steering angle limit value Ien to the guard processing unit 63 as the limit value Ig, the absolute value of the q-axis current command value Iq* is limited to the steering angle limit value Ien. As a result, when the end separation angle Δθ is less than or equal to the predetermined angle θ1, the absolute value of the q-axis current command value Iq* is reduced based on the decrease in the end separation angle Δθ, thereby alleviating the impact on the end contact. End hit relaxation control is executed. As will be described later, if both the left and right end position corresponding angles θs_le and θs_re are stored in the memory 64, this is normal end application relaxation control, and the memory 64 stores either the left or right end position corresponding angles θs_le and θs_re. If it is stored, it becomes provisional end hit relaxation control.
また、電圧制限値Ivbが制限値Igとしてガード処理部63に出力されることにより、q軸電流指令値Iq*の絶対値が電圧制限値Ivbに制限される。これにより、電源電圧Vbの絶対値が電圧閾値Vth以下となる場合に、該電源電圧Vbの絶対値の低下に基づいてq軸電流指令値Iq*の絶対値を小さくする電源保護制御が実行される。 Further, by outputting the voltage limit value Ivb to the guard processing unit 63 as the limit value Ig, the absolute value of the q-axis current command value Iq* is limited to the voltage limit value Ivb. As a result, when the absolute value of the power supply voltage Vb becomes equal to or lower than the voltage threshold Vth, power supply protection control is executed to reduce the absolute value of the q-axis current command value Iq* based on the decrease in the absolute value of the power supply voltage Vb. Ru.
次に、舵角制限値演算部71の構成について説明する。
舵角制限値演算部71は、エンド離間角Δθを演算するエンド離間角演算部81と、エンド離間角Δθに応じて定まる電流制限量である角度制限成分Igaを演算する角度制限成分演算部82とを備えている。また、舵角制限値演算部71は、上限角速度ωlimに対する操舵速度ωsの超過分である超過角速度ωoを演算する超過角速度演算部83と、超過角速度ωoに応じて定まる電流制限量である速度制限成分Igsを演算する速度制限成分演算部84とを備えている。
Next, the configuration of the steering angle limit value calculation section 71 will be explained.
The steering angle limit value calculation unit 71 includes an end separation angle calculation unit 81 that calculates an end separation angle Δθ, and an angle restriction component calculation unit 82 that calculates an angle restriction component Iga that is a current limit amount determined according to the end separation angle Δθ. It is equipped with The steering angle limit value calculation unit 71 also includes an excess angular velocity calculation unit 83 that calculates an excess angular velocity ωo that is the excess of the steering speed ωs with respect to the upper limit angular velocity ωlim, and a speed limit that is a current limit amount that is determined according to the excess angular velocity ωo. The speed limit component calculating section 84 calculates the component Igs.
詳しくは、エンド離間角演算部81には、絶対舵角θs、及びエンド位置対応角θs_le,θs_reが入力される。エンド離間角演算部81は、メモリ64に左右両方のエンド位置対応角θs_le,θs_reが記憶されている場合には、最新の演算周期での絶対舵角θsと左側のエンド位置対応角θs_leとの間の差分、及び最新の演算周期での絶対舵角θsと右側のエンド位置対応角θs_reとの間の差分を演算する。そして、エンド離間角演算部81は、演算した差分のうちの絶対値が小さい方をエンド離間角Δθとして角度制限成分演算部82及び超過角速度演算部83に出力する。一方、エンド離間角演算部81は、メモリ64に左右いずれか一方のみのエンド位置対応角θs_le,θs_reが記憶されている場合には、最新の演算周期での絶対舵角θsとエンド位置対応角θs_le又はエンド位置対応角θs_reとの間の差分を演算する。そして、エンド離間角演算部81は、この差分をエンド離間角Δθとして角度制限成分演算部82及び超過角速度演算部83に出力する。 Specifically, the end separation angle calculating section 81 receives the absolute steering angle θs and the end position corresponding angles θs_le and θs_re. If both left and right end position corresponding angles θs_le and θs_re are stored in the memory 64, the end separation angle calculation unit 81 calculates the difference between the absolute steering angle θs and the left end position corresponding angle θs_le in the latest calculation cycle. and the difference between the absolute steering angle θs and the right end position corresponding angle θs_re in the latest calculation cycle. Then, the end separation angle calculation unit 81 outputs the smaller absolute value of the calculated differences to the angle limit component calculation unit 82 and the excess angular velocity calculation unit 83 as the end separation angle Δθ. On the other hand, if the end position corresponding angles θs_le and θs_re of only one of the left and right sides are stored in the memory 64, the end separation angle calculation unit 81 calculates the absolute steering angle θs and the end position corresponding angle in the latest calculation cycle. The difference between θs_le or the end position corresponding angle θs_re is calculated. Then, the end separation angle calculation unit 81 outputs this difference as the end separation angle Δθ to the angle limit component calculation unit 82 and the excess angular velocity calculation unit 83.
なお、エンド離間角演算部81は、メモリ64に左右のエンド位置対応角θs_le,θs_reがいずれも記憶されていない場合には、エンド離間角Δθを演算しない。これにより、後述する角度制限成分演算部82及び超過角速度演算部83において、角度制限成分Iga及び超過角速度ωoが演算されず、舵角制限値Ienが演算されない。 Note that the end separation angle calculating section 81 does not calculate the end separation angle Δθ when neither the left and right end position corresponding angles θs_le and θs_re are stored in the memory 64. As a result, the angle limit component Iga and the excess angular velocity ωo are not calculated in the angle limit component calculation unit 82 and the excess angular velocity calculation unit 83, which will be described later, and the steering angle limit value Ien is not calculated.
角度制限成分演算部82には、エンド離間角Δθ及び車速SPDが入力される。角度制限成分演算部82は、エンド離間角Δθ及び車速SPDと角度制限成分Igaとの関係を定めたマップを備えており、同マップを参照することによりエンド離間角Δθ及び車速SPDに応じた角度制限成分Igaを演算する。 The end separation angle Δθ and the vehicle speed SPD are input to the angle limit component calculation unit 82. The angle restriction component calculation unit 82 is equipped with a map that defines the relationship between the end separation angle Δθ, the vehicle speed SPD, and the angle restriction component Iga, and by referring to the map, it calculates the angle according to the end separation angle Δθ and the vehicle speed SPD. Calculate the limiting component Iga.
このマップでは、角度制限成分Igaは、エンド離間角Δθがゼロの状態からその増大に比例して減少し、エンド離間角Δθが所定角度θ1でゼロに達し、エンド離間角Δθが所定角度θ1よりも大きくなると、ゼロになるように設定されている。また、このマップでは、エンド離間角Δθが負の領域も設定されており、角度制限成分Igaは、エンド離間角Δθがゼロよりも小さくなると、その減少に比例して増大し、定格電流Irと同じ値になった以降は一定となる。マップにおける負の領域は、ラックエンド18がラックハウジング13に当接した状態からさらに切り込み操舵を行うことにより、EPS2が弾性変形してモータ21が回転する分を想定している。なお、所定角度θ1は、エンド位置対応角θs_le,θs_re近傍の範囲を示す小さな角度に設定されている。すなわち、角度制限成分Igaは、絶対舵角θsがエンド位置対応角θs_le,θs_reからステアリング中立側に向かうにつれて小さくなり、エンド位置対応角θs_le,θs_re近傍よりもステアリング中立位置側にある場合には、ゼロになるように設定されている。 In this map, the angle limiting component Iga decreases from a state where the end separation angle Δθ is zero in proportion to its increase, and the end separation angle Δθ reaches zero at a predetermined angle θ1, and the end separation angle Δθ becomes smaller than the predetermined angle θ1. It is set so that if it becomes large, it becomes zero. In addition, this map also sets a region where the end separation angle Δθ is negative, and when the end separation angle Δθ becomes smaller than zero, the angle limiting component Iga increases in proportion to the decrease, and the rated current Ir After reaching the same value, it remains constant. The negative region in the map assumes that the EPS 2 is elastically deformed and the motor 21 is rotated by further performing cutting steering from the state where the rack end 18 is in contact with the rack housing 13. Note that the predetermined angle θ1 is set to a small angle indicating a range near the end position corresponding angles θs_le and θs_re. That is, the angle restriction component Iga becomes smaller as the absolute steering angle θs moves toward the steering neutral side from the end position corresponding angles θs_le, θs_re, and when it is closer to the steering neutral position than near the end position corresponding angles θs_le, θs_re, It is set to zero.
また、このマップは、エンド離間角Δθが所定角度θ1以下の領域では、車速SPDの増大に基づいて、角度制限成分Igaが小さくなるように設定されている。具体的には、車速SPDが低速域である場合は角度制限成分Igaがゼロよりも大きくなるが、車速SPDが中高速域である場合は角度制限成分Igaがゼロとなるように設定されている。このように演算された角度制限成分Igaは、減算器85に出力される。 Further, this map is set so that in a region where the end separation angle Δθ is less than or equal to a predetermined angle θ1, the angle limiting component Iga becomes smaller based on an increase in the vehicle speed SPD. Specifically, when the vehicle speed SPD is in a low speed range, the angle restriction component Iga is set to be greater than zero, but when the vehicle speed SPD is in a medium to high speed range, the angle restriction component Iga is set to be zero. . The angle limiting component Iga calculated in this way is output to the subtracter 85.
超過角速度演算部83には、エンド離間角Δθ、及び絶対舵角θsを微分することにより得られる操舵速度ωsが入力される。そして、超過角速度演算部83は、これらの状態量に基づいて超過角速度ωoを演算する。 The steering speed ωs obtained by differentiating the end separation angle Δθ and the absolute steering angle θs is input to the excess angular velocity calculation unit 83. Then, the excess angular velocity calculating section 83 calculates the excess angular velocity ωo based on these state quantities.
詳しくは、超過角速度演算部83は、上限角速度ωlimを演算する上限角速度演算部86を備えている。上限角速度演算部86には、エンド離間角Δθが入力される。上限角速度演算部86は、エンド離間角Δθと上限角速度ωlimとの関係を定めたマップを備えており、同マップを参照することによりエンド離間角Δθに応じた上限角速度ωlimを演算する。 Specifically, the excess angular velocity calculation unit 83 includes an upper limit angular velocity calculation unit 86 that calculates the upper limit angular velocity ωlim. The end separation angle Δθ is input to the upper limit angular velocity calculation unit 86. The upper limit angular velocity calculating section 86 includes a map that defines the relationship between the end separation angle Δθ and the upper limit angular velocity ωlim, and calculates the upper limit angular velocity ωlim according to the end separation angle Δθ by referring to the map.
このマップでは、上限角速度ωlimは、エンド離間角Δθがゼロよりも大きいゼロ近傍の場合に上限角速度ωlimが最も小さくなり、エンド離間角Δθの増大に比例して上限角速度ωlimが大きくなるように設定されている。また、上限角速度ωlimは、エンド離間角Δθが所定角度θ2よりも大きくなると、モータ21が回転可能な最大の角速度として予め設定された値で一定となるように設定されている。なお、所定角度θ2は、上記所定角度θ1よりも大きな角度に設定されている。 In this map, the upper limit angular velocity ωlim is set such that the upper limit angular velocity ωlim is the smallest when the end separation angle Δθ is larger than zero and is near zero, and the upper limit angular velocity ωlim increases in proportion to the increase in the end separation angle Δθ. has been done. Further, the upper limit angular velocity ωlim is set so that when the end separation angle Δθ becomes larger than a predetermined angle θ2, the upper limit angular velocity ωlim becomes constant at a preset value as the maximum angular velocity at which the motor 21 can rotate. Note that the predetermined angle θ2 is set to a larger angle than the predetermined angle θ1.
超過角速度演算部83は、操舵速度ωsの絶対値がエンド離間角Δθに応じた上限角速度ωlimよりも大きい場合には、操舵速度ωsの上限角速度ωlimに対する超過分を超過角速度ωoとして速度制限成分演算部84に出力する。一方、超過角速度演算部83は、操舵速度ωsの絶対値が上限角速度ωlim以下の場合には、ゼロを示す超過角速度ωoを速度制限成分演算部84に出力する。 When the absolute value of the steering speed ωs is larger than the upper limit angular velocity ωlim according to the end separation angle Δθ, the excess angular velocity calculation unit 83 calculates the speed limit component by using the excess of the steering speed ωs over the upper limit angular velocity ωlim as the excess angular velocity ωo. It is output to section 84. On the other hand, if the absolute value of the steering speed ωs is less than or equal to the upper limit angular velocity ωlim, the excess angular velocity calculation unit 83 outputs an excess angular velocity ωo indicating zero to the speed limit component calculation unit 84.
具体的には、超過角速度演算部83は、上限角速度ωlim及び操舵速度ωsが入力される最小値選択部87を備えている。最小値選択部87は、上限角速度ωlim及び操舵速度ωsの絶対値のうちの小さい方を選択して減算器88に出力する。そして、超過角速度演算部83は、減算器88において、操舵速度ωsの絶対値から最小値選択部87の出力値を差し引くことで超過角速度ωoを演算する。このように最小値選択部87において上限角速度ωlim及び操舵速度ωsの絶対値のうちの小さい方を選択することで、操舵速度ωsが上限角速度ωlim以下の場合には、減算器88において操舵速度ωsから操舵速度ωsが差し引かれることとなり、超過角速度ωoがゼロとなる。一方、操舵速度ωsが上限角速度ωlimよりも大きい場合には、減算器88において操舵速度ωsの絶対値から上限角速度ωlimが差し引かれることとなり、超過角速度ωoが操舵速度ωsの上限角速度ωlimに対する超過分となる。 Specifically, the excess angular velocity calculation unit 83 includes a minimum value selection unit 87 into which the upper limit angular velocity ωlim and the steering speed ωs are input. The minimum value selection unit 87 selects the smaller of the absolute values of the upper limit angular velocity ωlim and the steering speed ωs, and outputs the selected value to the subtracter 88. Then, the excess angular velocity calculation section 83 calculates the excess angular velocity ωo by subtracting the output value of the minimum value selection section 87 from the absolute value of the steering speed ωs in the subtracter 88. By selecting the smaller of the absolute values of the upper limit angular velocity ωlim and the steering speed ωs in the minimum value selection unit 87 in this manner, when the steering speed ωs is less than or equal to the upper limit angular velocity ωlim, the subtracter 88 selects the steering speed ωs. The steering speed ωs is subtracted from the angular velocity ωo, and the excess angular velocity ωo becomes zero. On the other hand, if the steering speed ωs is larger than the upper limit angular speed ωlim, the subtracter 88 subtracts the upper limit angular speed ωlim from the absolute value of the steering speed ωs, and the excess angular speed ωo is the excess of the steering speed ωs with respect to the upper limit angular speed ωlim. becomes.
速度制限成分演算部84には、超過角速度ωo及び車速SPDが入力される。速度制限成分演算部84は、超過角速度ωo及び車速SPDと速度制限成分Igsとの関係を定めたマップを備えており、同マップを参照することにより超過角速度ωo及び車速SPDに応じた速度制限成分Igsを演算する。 The excess angular velocity ωo and the vehicle speed SPD are input to the speed limit component calculation unit 84. The speed limit component calculation unit 84 is equipped with a map that defines the relationship between the excess angular velocity ωo, the vehicle speed SPD, and the speed limit component Igs, and by referring to the map, the speed limit component according to the excess angular velocity ωo and the vehicle speed SPD is determined Calculate Igs.
このマップでは、速度制限成分Igsは、超過角速度ωoがゼロの場合に速度制限成分Igsが最も小さくなり、超過角速度ωoの増大に比例して速度制限成分Igsが大きくなるように設定されている。また、このマップは、車速SPDの増大に基づいて、速度制限成分Igsが小さくなるように設定されている。なお、このマップでは、速度制限成分Igsの絶対値が角度制限成分Igaの絶対値に比べて小さくなるように設定されている。このように演算された速度制限成分Igsは、減算器89に出力される。 In this map, the speed limit component Igs is set such that the speed limit component Igs is the smallest when the excess angular velocity ωo is zero, and the speed limit component Igs increases in proportion to the increase in the excess angular velocity ωo. Further, this map is set so that the speed limit component Igs becomes smaller based on an increase in the vehicle speed SPD. Note that in this map, the absolute value of the speed limit component Igs is set to be smaller than the absolute value of the angle limit component Iga. The speed limit component Igs calculated in this manner is output to the subtracter 89.
上記した角度制限成分Igaが入力される減算器85には、定格電流Irが入力される。舵角制限値演算部71は、減算器85において定格電流Irから角度制限成分Igaを差し引いた値を、速度制限成分Igsが入力される減算器89に出力する。そして、舵角制限値演算部71は、減算器89において、減算器85の出力値から速度制限成分Igsを差し引いた値、すなわち定格電流Irから角度制限成分Iga及び速度制限成分Igsを差し引いた値を舵角制限値Ienとして上記最小値選択部73に出力する。 The rated current Ir is input to the subtracter 85 to which the above-mentioned angle limiting component Iga is input. The steering angle limit value calculation unit 71 outputs a value obtained by subtracting the angle limit component Iga from the rated current Ir in the subtracter 85 to the subtracter 89 to which the speed limit component Igs is input. Then, in the subtracter 89, the steering angle limit value calculation unit 71 calculates a value obtained by subtracting the speed limit component Igs from the output value of the subtracter 85, that is, a value obtained by subtracting the angle limit component Iga and the speed limit component Igs from the rated current Ir. is output to the minimum value selection section 73 as the steering angle limit value Ien.
次に、エンド位置対応角管理部65の構成について説明する。
図2示すように、エンド位置対応角管理部65には、操舵トルクTh、絶対舵角θs、回転角θmを微分することにより得られるモータ角速度ωmが入力される。エンド位置対応角管理部65は、これらの状態量に基づいて、エンド位置対応角θs_le,θs_reのメモリ64への記憶・更新を管理する。
Next, the configuration of the end position corresponding angle management section 65 will be explained.
As shown in FIG. 2, a motor angular velocity ωm obtained by differentiating the steering torque Th, the absolute steering angle θs, and the rotation angle θm is input to the end position corresponding angle management unit 65. The end position corresponding angle management unit 65 manages the storage and updating of the end position corresponding angles θs_le and θs_re in the memory 64 based on these state quantities.
エンド位置対応角管理部65は、主に次の二つの処理を行う。
(1)エンド位置対応角θs_le,θs_reを更新する場合を含めて新たにメモリ64に記憶させる。
The end position corresponding angle management unit 65 mainly performs the following two processes.
(1) The end position corresponding angles θs_le and θs_re are newly stored in the memory 64, including when updating them.
(2)メモリ64に記憶されているエンド位置対応角θs_le,θs_reを更新する必要があるか否かを判定する。
エンド位置対応角管理部65は、(1),(2)の各処理ともに、ラック軸12が左右いずれか一方への移動が規制されているか否かを判定し、ラック軸12の移動が規制されていると判定された際の絶対舵角θsを規制位置判定角θi(iは自然数)として複数取得する。そして、エンド位置対応角管理部65は、複数の規制位置判定角θiに基づいて(1),(2)の各処理を実行する。
(2) Determine whether it is necessary to update the end position corresponding angles θs_le and θs_re stored in the memory 64.
In both processes (1) and (2), the end position corresponding angle management unit 65 determines whether movement of the rack shaft 12 to either the left or right side is restricted, and determines whether the movement of the rack shaft 12 is restricted. A plurality of absolute steering angles θs at the time when it is determined that the steering angle is set are obtained as regulation position determination angles θi (i is a natural number). Then, the end position corresponding angle management unit 65 executes each of the processes (1) and (2) based on the plurality of restriction position determination angles θi.
(1)の処理では、エンド位置対応角管理部65は、左側及び右側の規制位置判定角θiをそれぞれ取得した場合には、これら左右両側の規制位置判定角θiに基づいてエンド位置対応角θs_le,θs_reをメモリ64に記憶させる。 In the process (1), when the left and right regulation position determination angles θi are obtained, the end position correspondence angle management unit 65 determines the end position correspondence angle θs_le based on the left and right regulation position determination angles θi. , θs_re are stored in the memory 64.
一方、エンド位置対応角管理部65は、左側又は右側のみの規制位置判定角θiを複数取得した場合には、これら左側又は右側の複数の規制位置判定角θiに基づいて該左側又は右側のエンド位置対応角θs_le,θs_reをメモリ64に記憶させる。この処理において、後述するように、エンド位置対応角管理部65は、左側又は右側の複数の規制位置判定角θiの分散に基づいて、これら規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータであるか否かを判定する。そして、エンド当てによりラック軸12の移動が規制された際の左側又は右側の複数の規制位置判定角θiからなるエンド当て判定データD1,D2に基づく角度を左側のエンド位置対応角θs_le又は右側のエンド位置対応角θs_reとしてメモリ64に記憶させる。 On the other hand, when the end position corresponding angle management unit 65 acquires a plurality of restriction position determination angles θi only for the left side or the right side, the end position corresponding angle management unit 65 determines the end position of the left or right side based on the plurality of restriction position determination angles θi for the left side or the right side. The position corresponding angles θs_le and θs_re are stored in the memory 64. In this process, as will be described later, the end position corresponding angle management unit 65 determines whether these restriction position determination angles θi are the movement of the rack shaft 12 due to the end contact, based on the distribution of a plurality of restriction position determination angles θi on the left or right side. Determine whether the data is from when the data was regulated. Then, when the movement of the rack shaft 12 is regulated by the end abutment, the angle based on the end abutment determination data D1 and D2 consisting of a plurality of regulation position determination angles θi on the left or right side is calculated as the end position corresponding angle θs_le on the left side or the angle θs_le on the right side. It is stored in the memory 64 as the end position corresponding angle θs_re.
(2)の処理では、エンド位置対応角管理部65は、左側又は右側の規制位置判定角θiを複数取得し、これら複数の規制位置判定角θiの分散に基づいて、該左側又は右側の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータであるか否かを判定する。そして、エンド位置対応角管理部65は、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータである場合には、エンド位置対応角θs_le,θs_reの更新を許可する。一方、エンド位置対応角管理部65は、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータでない場合には、エンド位置対応角θs_le,θs_reの更新を許可しない。また、エンド位置対応角管理部65は、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータであっても、エンド当て緩和制御が正常に実行されている場合には、エンド位置対応角θs_le,θs_reの更新を許可しない。 In the process (2), the end position corresponding angle management unit 65 acquires a plurality of left or right restriction position determination angles θi, and based on the variance of these plurality of restriction position determination angles θi, It is determined whether the position determination angle θi is data obtained when the movement of the rack shaft 12 is restricted by end contact. Then, the end position corresponding angle management unit 65 updates the end position corresponding angles θs_le and θs_re when the plurality of regulation position determination angles θi are data when the movement of the rack shaft 12 is regulated by the end abutment. To give permission. On the other hand, the end position corresponding angle management unit 65 allows updating of the end position corresponding angles θs_le and θs_re if the plurality of restriction position determination angles θi are not data when the movement of the rack shaft 12 is regulated by end contact. do not. In addition, the end position corresponding angle management unit 65 determines whether the end contact relaxation control is being executed normally even if the plurality of restriction position determination angles θi are data when the movement of the rack shaft 12 is restricted by the end contact. In this case, updating of the end position corresponding angles θs_le and θs_re is not permitted.
詳しくは、図4に示すように、エンド位置対応角管理部65は、角速度変化量演算部91と、規制判定部としての第1規制判定部92と、第2規制判定部93と、分散判定部94と、更新許可部95と、エンド位置対応角設定部96とを備えている。以下、制御ブロック毎に順に説明する。 Specifically, as shown in FIG. 4, the end position corresponding angle management unit 65 includes an angular velocity change amount calculation unit 91, a first restriction determination unit 92 as a restriction determination unit, a second restriction determination unit 93, and a variance determination unit. 94, an update permission section 95, and an end position corresponding angle setting section 96. Each control block will be explained in turn below.
(角速度変化量演算部91)
角速度変化量演算部91には、モータ角速度ωmが入力される。角速度変化量演算部91は、入力されるモータ角速度ωmに基づいてその変化量である角速度変化量Δωmを演算する。そして、角速度変化量演算部91は、角速度変化量Δωmを第1規制判定部92及び第2規制判定部93に出力する。なお、本実施形態の角速度変化量演算部91は、角速度変化量Δωmにローパスフィルタ処理を施したものを第1規制判定部92及び第2規制判定部93に出力する。
(Angular velocity change calculation unit 91)
The motor angular velocity ωm is input to the angular velocity change amount calculation unit 91. The angular velocity change amount calculation unit 91 calculates the angular velocity change amount Δωm, which is the amount of change, based on the input motor angular velocity ωm. Then, the angular velocity change amount calculation section 91 outputs the angular velocity change amount Δωm to the first regulation determination section 92 and the second regulation determination section 93. Note that the angular velocity change amount calculation unit 91 of the present embodiment performs low-pass filter processing on the angular velocity change amount Δωm and outputs the result to the first regulation determination unit 92 and the second regulation determination unit 93.
(第1規制判定部92)
第1規制判定部92には、操舵トルクTh、モータ角速度ωm及び角速度変化量Δωmが入力される。第1規制判定部92は、これらの状態量に基づいて、動的規制判定及び静的規制判定の2つの判定を並行して又は連続して行うことにより、ラック軸12の左右いずれか一方への移動が規制されているか否かを判定する。静的規制判定は、ラック軸12の移動が規制されたまま保舵されているような状態、及びゆっくりと切り込み操舵を行ってラック軸12の移動が規制される状態を検出する判定である。動的規制判定は、比較的速い速度で切り込み操舵を行い、ラック軸12の移動が規制された直後に切り返し操舵が行われるような状態を検出する判定である。
(First regulation determination unit 92)
The first regulation determination unit 92 receives the steering torque Th, the motor angular velocity ωm, and the angular velocity change amount Δωm. The first restriction determination unit 92 performs two determinations, a dynamic restriction determination and a static restriction determination, in parallel or consecutively based on these state quantities, thereby determining whether the rack shaft 12 is placed on either the left or right side. Determine whether the movement of the person is restricted. The static restriction determination is a determination that detects a state in which the steering is held while the movement of the rack shaft 12 is restricted, and a state in which the movement of the rack shaft 12 is restricted by performing slow steering. The dynamic restriction determination is a determination that detects a state in which the turning steering is performed at a relatively high speed and the turning steering is performed immediately after the movement of the rack shaft 12 is restricted.
第1規制判定部92は、次の3つの条件が成立する場合に、動的規制判定が成立し、ラック軸12の移動が規制されたと判定する。
(a1)操舵トルクThの絶対値が第1操舵トルク閾値Tth1以上である。
The first restriction determination unit 92 determines that the dynamic restriction determination is satisfied and the movement of the rack shaft 12 is restricted when the following three conditions are satisfied.
(a1) The absolute value of the steering torque Th is greater than or equal to the first steering torque threshold Tth1.
(a2)モータ角速度ωmの符号が操舵トルクThの符号と同一であって、モータ角速度ωmの絶対値が第1角速度閾値ωth1よりも大きい。
(a3)角速度変化量Δωmの符号が操舵トルクThの符号と反対であって、角速度変化量Δωmの絶対値が第1角速度変化量閾値Δωth1よりも大きい。
(a2) The sign of the motor angular velocity ωm is the same as the sign of the steering torque Th, and the absolute value of the motor angular velocity ωm is greater than the first angular velocity threshold ωth1.
(a3) The sign of the angular velocity change Δωm is opposite to the sign of the steering torque Th, and the absolute value of the angular velocity change Δωm is greater than the first angular velocity change threshold Δωth1.
なお、第1操舵トルク閾値Tth1は、ラックエンド18がラックハウジング13に当接した直後に切り戻し操舵を行う際の操舵トルクであり、ゼロよりも大きな適宜の値に設定されている。第1角速度閾値ωth1は、モータ21が停止していることを示す角速度であり、略ゼロに設定されている。第1角速度変化量閾値Δωth1は、モータ21が急速に減速していることを示す角速度変化量であり、比較的大きな値に設定されている。 Note that the first steering torque threshold Tth1 is a steering torque when performing return steering immediately after the rack end 18 contacts the rack housing 13, and is set to an appropriate value larger than zero. The first angular velocity threshold value ωth1 is an angular velocity indicating that the motor 21 is stopped, and is set to approximately zero. The first angular velocity change amount threshold Δωth1 is an angular velocity change amount that indicates that the motor 21 is rapidly decelerating, and is set to a relatively large value.
次に、図5に示すフローチャートにしたがって、第1規制判定部92による動的規制判定の処理手順の一例を説明する。なお、以下では、説明の便宜上、ラック軸12が右方向へ移動し、右側の規制位置判定角θiを取得する場合について説明するが、ラック軸12が左側へ移動し、左側の規制位置判定角θiを取得する場合も、同様の処理が行われる。 Next, an example of a processing procedure for dynamic restriction determination by the first restriction determination section 92 will be described according to the flowchart shown in FIG. In addition, for convenience of explanation, in the following, a case will be explained in which the rack shaft 12 moves to the right and the right regulation position determination angle θi is obtained; however, when the rack shaft 12 moves to the left and the left regulation position determination angle Similar processing is performed when obtaining θi.
具体的には、第1規制判定部92は、各種状態量を取得すると(ステップ101)、操舵トルクThが第1操舵トルク閾値Tth1以上であるか否かを判定する(ステップ102)。操舵トルクThが第1操舵トルク閾値Tth1以上である場合には(ステップ102:YES)、モータ角速度ωmが第1角速度閾値ωth1よりも大きいか否かを判定する(ステップ103)。すなわち、ステップ103では、モータ角速度ωmの符号が操舵トルクThの符号と同一であって、モータ角速度ωmの絶対値が第1角速度閾値ωth1よりも大きいか否かを判定する。モータ角速度ωmが第1角速度閾値ωth1よりも大きい場合には(ステップ103:YES)、角速度変化量Δωmが負の第1角速度変化量閾値Δωth1未満であるか否かを判定する(ステップ104)。すなわち、ステップ104では、角速度変化量Δωmの符号が操舵トルクThの符号と反対であって、角速度変化量Δωmの絶対値が第1角速度変化量閾値Δωth1よりも大きいか否かを判定する。そして、角速度変化量Δωmが負の第1角速度変化量閾値Δωth1未満である場合には(ステップ104:YES)、動的規制判定が成立してラック軸12の移動が規制されていると判定し、その旨を示す第1規制判定信号Sr1を分散判定部94に出力する(ステップ105)。 Specifically, upon acquiring various state quantities (step 101), the first regulation determination unit 92 determines whether the steering torque Th is greater than or equal to the first steering torque threshold Tth1 (step 102). If the steering torque Th is greater than or equal to the first steering torque threshold Tth1 (step 102: YES), it is determined whether the motor angular velocity ωm is greater than the first angular velocity threshold ωth1 (step 103). That is, in step 103, it is determined whether the sign of the motor angular velocity ωm is the same as the sign of the steering torque Th and the absolute value of the motor angular velocity ωm is greater than the first angular velocity threshold ωth1. If the motor angular velocity ωm is greater than the first angular velocity threshold ωth1 (step 103: YES), it is determined whether the angular velocity variation Δωm is less than the negative first angular velocity variation threshold Δωth1 (step 104). That is, in step 104, it is determined whether the sign of the angular velocity change Δωm is opposite to the sign of the steering torque Th, and the absolute value of the angular velocity change Δωm is larger than the first angular velocity change threshold Δωth1. If the angular velocity change amount Δωm is less than the negative first angular velocity change amount threshold Δωth1 (step 104: YES), it is determined that the dynamic restriction determination is established and the movement of the rack shaft 12 is restricted. , outputs the first regulation determination signal Sr1 indicating that to the dispersion determination section 94 (step 105).
一方、操舵トルクThが第1操舵トルク閾値Tth1未満である場合(ステップ102:NO)、モータ角速度ωmが第1角速度閾値ωth1以下の場合(ステップ103:NO)、角速度変化量Δωmが負の第1角速度変化量閾値Δωth1以上の場合には(ステップ104:NO)、それ以降の処理を実行しない。 On the other hand, if the steering torque Th is less than the first steering torque threshold Tth1 (step 102: NO), and if the motor angular velocity ωm is less than or equal to the first angular velocity threshold ωth1 (step 103: NO), the angular velocity change amount Δωm is If the amount of change in angular velocity is equal to or greater than the threshold value Δωth1 (step 104: NO), subsequent processing is not executed.
第1規制判定部92は、次の3つの条件が成立する場合に、静的規制判定が成立し、ラック軸12の移動が規制されたと判定する。
(b1)操舵トルクThの絶対値が第2操舵トルク閾値Tth2以上である。
The first restriction determination unit 92 determines that the static restriction determination is satisfied and the movement of the rack shaft 12 is restricted when the following three conditions are satisfied.
(b1) The absolute value of the steering torque Th is greater than or equal to the second steering torque threshold Tth2.
(b2)モータ角速度ωmの符号が操舵トルクThの符号と同一であって、モータ角速度ωmの絶対値が第1角速度閾値ωth1よりも大きく、かつ第2角速度閾値ωth2以下である。 (b2) The sign of the motor angular velocity ωm is the same as the sign of the steering torque Th, and the absolute value of the motor angular velocity ωm is greater than the first angular velocity threshold ωth1 and less than or equal to the second angular velocity threshold ωth2.
(b3)角速度変化量Δωmの絶対値が第2角速度変化量閾値Δωth2未満である。
なお、第2操舵トルク閾値Tth2は、ラックエンド18がラックハウジング13に当接した状態で車両を旋回走行させる際にステアリングホイール3を保舵するために必要な操舵トルクであり、第1操舵トルク閾値Tth1よりも大きな適宜の値に設定されている。第2角速度閾値ωth2は、モータ21が低速で回転していることを示す角速度であり、ゼロよりも大きな適宜の値に設定されている。第2角速度変化量閾値Δωth2は、モータ21が略加減速していないことを示す角速度変化量であり、第1角速度変化量閾値Δωth1よりも小さく、かつゼロよりも僅かに大きな値に設定されている。
(b3) The absolute value of the angular velocity change amount Δωm is less than the second angular velocity change amount threshold Δωth2.
The second steering torque threshold Tth2 is the steering torque required to keep the steering wheel 3 steered when the vehicle is turned while the rack end 18 is in contact with the rack housing 13, and is the first steering torque. It is set to an appropriate value larger than the threshold Tth1. The second angular velocity threshold value ωth2 is an angular velocity indicating that the motor 21 is rotating at a low speed, and is set to an appropriate value greater than zero. The second angular velocity change amount threshold Δωth2 is an angular velocity change amount indicating that the motor 21 is not substantially accelerating or decelerating, and is set to a value smaller than the first angular velocity change amount threshold Δωth1 and slightly larger than zero. There is.
次に、図6に示すフローチャートにしたがって、第1規制判定部92による静的規制判定の処理手順の一例を説明する。なお、以下では、説明の便宜上、ラック軸12が右方向へ移動し、右側の規制位置判定角θiを取得する場合について説明するが、ラック軸12が左側へ移動し、左側の規制位置判定角θiを取得する場合も、同様の処理が行われる。 Next, an example of a processing procedure for static restriction determination by the first restriction determination section 92 will be described according to the flowchart shown in FIG. In addition, for convenience of explanation, in the following, a case will be explained in which the rack shaft 12 moves to the right and the right regulation position determination angle θi is obtained; however, when the rack shaft 12 moves to the left and the left regulation position determination angle Similar processing is performed when obtaining θi.
具体的には、第1規制判定部92は、各種状態量を取得すると(ステップ201)、操舵トルクThが第2操舵トルク閾値Tth2以上であるか否かを判定する(ステップ202)。操舵トルクThが第2操舵トルク閾値Tth2以上である場合には(ステップ202:YES)、モータ角速度ωmが第1角速度閾値ωth1よりも大きく、かつ第2角速度閾値ωth2以下であるか否かを判定する(ステップ203)。すなわち、ステップ203では、モータ角速度ωmの符号が操舵トルクThの符号と同一であって、モータ角速度ωmの絶対値が第1角速度閾値ωth1よりも大きく、かつ第2角速度閾値ωth2以下であるか否かを判定する。モータ角速度ωmが第1角速度閾値ωth1よりも大きく、かつ第2角速度閾値ωth2以下である場合、すなわちモータ21が極低速で回転している場合には(ステップ203:YES)、角速度変化量Δωmの絶対値が第2角速度変化量閾値Δωth2未満であるか否かを判定する(ステップ204)。そして、角速度変化量Δωmの絶対値が第2角速度変化量閾値Δωth2未満である場合には(ステップ204:YES)、静的規制判定が成立してラック軸12の移動が規制されていると判定し、その旨を示す第1規制判定信号Sr1を分散判定部94に出力する(ステップ205)。 Specifically, upon acquiring various state quantities (step 201), the first regulation determination unit 92 determines whether the steering torque Th is greater than or equal to the second steering torque threshold Tth2 (step 202). If the steering torque Th is greater than or equal to the second steering torque threshold Tth2 (step 202: YES), it is determined whether the motor angular velocity ωm is greater than the first angular velocity threshold ωth1 and less than or equal to the second angular velocity threshold ωth2. (Step 203). That is, in step 203, it is determined whether the sign of the motor angular velocity ωm is the same as the sign of the steering torque Th, and the absolute value of the motor angular velocity ωm is greater than the first angular velocity threshold ωth1 and less than or equal to the second angular velocity threshold ωth2. Determine whether When the motor angular velocity ωm is greater than the first angular velocity threshold ωth1 and less than the second angular velocity threshold ωth2, that is, when the motor 21 is rotating at an extremely low speed (step 203: YES), the angular velocity change amount Δωm It is determined whether the absolute value is less than the second angular velocity change amount threshold value Δωth2 (step 204). If the absolute value of the angular velocity change amount Δωm is less than the second angular velocity change amount threshold Δωth2 (step 204: YES), it is determined that the static restriction determination is established and the movement of the rack shaft 12 is restricted. Then, a first regulation determination signal Sr1 indicating this is output to the dispersion determination section 94 (step 205).
一方、操舵トルクThが第2操舵トルク閾値Tth2未満である場合(ステップ202:NO)、モータ角速度ωmが第1角速度閾値ωth1以下である、又は第2角速度閾値ωth2よりも大きい場合(ステップ203:NO)、角速度変化量Δωmの絶対値が第2角速度変化量閾値Δωth2以上の場合には(ステップ204:NO)、それ以降の処理を実行しない。 On the other hand, if the steering torque Th is less than the second steering torque threshold Tth2 (step 202: NO), or if the motor angular velocity ωm is less than or equal to the first angular velocity threshold ωth1 or greater than the second angular velocity threshold ωth2 (step 203: If the absolute value of the angular velocity change amount Δωm is greater than or equal to the second angular velocity change amount threshold Δωth2 (step 204: NO), the subsequent processing is not executed.
(第2規制判定部93)
図4に示すように、第2規制判定部93には、操舵トルクTh、モータ角速度ωm及び角速度変化量Δωmが入力される。第2規制判定部93は、これらの状態量に基づいて、静的規制判定を行うことによって、エンド当て又はエンド当て緩和制御の実行によりラック軸12が左右いずれか一方への移動が規制されているか否かを判定する。第2規制判定部93による静的規制判定は、上記第1規制判定部92による静的規制判定と同様の処理手順によって行われる。そして、第2規制判定部93は、エンド当て又はエンド当て緩和制御の実行によりラック軸12の移動が規制されていると判定した場合には、その旨を示す第2規制判定信号Sr2を更新許可部95に出力する。
(Second regulation determination unit 93)
As shown in FIG. 4, the steering torque Th, motor angular velocity ωm, and angular velocity change amount Δωm are input to the second regulation determination unit 93. The second restriction determination unit 93 performs a static restriction determination based on these state quantities to determine whether movement of the rack shaft 12 to either the left or right is restricted by executing the end application or end application relaxation control. Determine whether or not there is. The static restriction determination by the second restriction determination section 93 is performed by the same processing procedure as the static restriction determination by the first restriction determination section 92 described above. Then, when determining that the movement of the rack shaft 12 is restricted due to execution of the end contact or end contact relaxation control, the second restriction determination unit 93 updates the second restriction determination signal Sr2 indicating this. 95.
(分散判定部94)
分散判定部94には、操舵トルクTh、絶対舵角θs、q軸電流値Iq、角速度変化量Δωm及び第1規制判定信号Sr1が入力される。分散判定部94は、第1規制判定部92によりラック軸12の移動が規制されていると判定された際の絶対舵角θsに応じた規制位置判定角θiを複数取得する。本実施形態の分散判定部94は、ラック軸12の移動が規制されていると判定した際の絶対舵角θsに対して、EPS2に付与されたトルクにより生じるEPS2の機械的な弾性変形に基づいて補正する剛性補償を行い、剛性補償後の角度を規制位置判定角θiとして取得する。分散判定部94は、左側又は右側の複数の規制位置判定角θiの分散に基づいて、これらがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータであるか否かを判定する。そして、分散判定部94は、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータである場合には、これら複数の規制位置判定角θiからなるエンド当て判定データD1をエンド位置対応角設定部96に出力する。
(Dispersion determination unit 94)
The steering torque Th, the absolute steering angle θs, the q-axis current value Iq, the angular velocity change amount Δωm, and the first regulation determination signal Sr1 are input to the dispersion determination unit 94. The dispersion determination unit 94 obtains a plurality of restriction position determination angles θi corresponding to the absolute steering angle θs when the first restriction determination unit 92 determines that the movement of the rack shaft 12 is restricted. The dispersion determination unit 94 of this embodiment is based on the mechanical elastic deformation of the EPS 2 caused by the torque applied to the EPS 2 with respect to the absolute steering angle θs when it is determined that the movement of the rack shaft 12 is restricted. Then, the angle after the stiffness compensation is obtained as the regulation position determination angle θi. The dispersion determination unit 94 determines, based on the dispersion of the left or right side restriction position determination angles θi, whether these are data when the movement of the rack shaft 12 is restricted by the end abutment. Then, when the plurality of restriction position determination angles θi are data when the movement of the rack shaft 12 is regulated by end contact, the dispersion determination unit 94 performs an end contact determination based on the plurality of restriction position determination angles θi. The data D1 is output to the end position corresponding angle setting section 96.
まず、剛性補償について説明する。
分散判定部94は、ラック軸12の移動が規制されていると判定した際の絶対舵角θsから、EPS2に生じている機械的な弾性変形を差し引いた値を規制位置判定角θiとして取得する。
First, stiffness compensation will be explained.
The dispersion determination unit 94 obtains the value obtained by subtracting the mechanical elastic deformation occurring in the EPS 2 from the absolute steering angle θs at the time when it is determined that the movement of the rack shaft 12 is restricted, as the restriction position determination angle θi. .
詳しくは、分散判定部94は、ラック軸12の移動が規制されていると判定された際にEPS2に付与されたトルクの合計値であるピニオン軸トルクTpを演算する。なお、ピニオン軸トルクTpはラック軸12に作用する軸力に相当し、分散判定部94は軸力検出部に相当する。本実施形態の分散判定部94は、下記(1)式に示すように、運転者に付与される操舵トルクThと、q軸電流値Iqに基づくモータトルクと、モータ21の角速度変化量Δωmに基づく慣性トルクとを用いてピニオン軸トルクTpを演算する。 Specifically, the dispersion determination unit 94 calculates the pinion shaft torque Tp, which is the total value of the torques applied to the EPS 2 when it is determined that the movement of the rack shaft 12 is restricted. Note that the pinion shaft torque Tp corresponds to the axial force acting on the rack shaft 12, and the dispersion determination section 94 corresponds to an axial force detection section. The dispersion determination unit 94 of the present embodiment calculates the steering torque Th applied to the driver, the motor torque based on the q-axis current value Iq, and the angular velocity change amount Δωm of the motor 21, as shown in the following equation (1). The pinion shaft torque Tp is calculated using the based inertia torque.
Tp=Th+Iq×Km+Δωm×Kω…(1)
なお、「Km」は、モータ21のモータ定数、減速機構22の減速比及び効率等によって決まる係数を示す。「Kω」は、モータ21の慣性モーメント、減速機構22の減速比及び効率等によって決まる係数を示す。
Tp=Th+Iq×Km+Δωm×Kω…(1)
Note that "Km" indicates a coefficient determined by the motor constant of the motor 21, the reduction ratio and efficiency of the reduction mechanism 22, etc. “Kω” indicates a coefficient determined by the moment of inertia of the motor 21, the reduction ratio and efficiency of the reduction mechanism 22, and the like.
ここで、図7に示すように、通常、運転者によりステアリング操作が行われると、EPS2に付与されたピニオン軸トルクTpに応じて転舵輪4が転舵し、絶対舵角θsが増加する。そして、実際のラックエンド位置に対応する絶対舵角θsを若干超えたところから、ピニオン軸トルクTpが増加しても絶対舵角θsがほとんど増加しなくなる。これは、エンド当てによりラック軸12の移動が規制されるため、ピニオン軸トルクTpが増加することで、EPS2を構成するステアリングシャフト11の捻れやラック軸12の圧縮等の機械的な弾性変形によってモータ21が僅かに回転するのみとなるからである。そして、絶対舵角θsに対するピニオン軸トルクTpの傾きはEPS2の弾性係数Keに比例することから、絶対舵角θsを基点に当該傾きに従ってピニオン軸トルクTpがゼロとなる位置での絶対舵角θsが、実際のラックエンド位置と略一致する。 Here, as shown in FIG. 7, when the driver performs a steering operation, the steered wheels 4 are steered according to the pinion shaft torque Tp applied to the EPS 2, and the absolute steering angle θs increases. Then, from a point slightly exceeding the absolute steering angle θs corresponding to the actual rack end position, the absolute steering angle θs hardly increases even if the pinion shaft torque Tp increases. This is because the movement of the rack shaft 12 is restricted by the end abutment, and the pinion shaft torque Tp increases, resulting in mechanical elastic deformation such as twisting of the steering shaft 11 constituting the EPS 2 and compression of the rack shaft 12. This is because the motor 21 only rotates slightly. Since the slope of the pinion shaft torque Tp with respect to the absolute steering angle θs is proportional to the elastic coefficient Ke of the EPS2, the absolute steering angle θs is determined according to the slope based on the absolute steering angle θs at the position where the pinion shaft torque Tp becomes zero. almost matches the actual rack end position.
このことを踏まえ、分散判定部94は、EPS2の弾性係数Keに対してピニオン軸トルクTpを乗算することにより、EPS2の弾性変形量に基づくモータ21の回転角を演算する。そして、分散判定部94は、ラック軸12の移動が規制されていると判定された際の絶対舵角θsから上記回転角を減算した値を規制位置判定角θiとして取得する。 Based on this, the dispersion determination unit 94 calculates the rotation angle of the motor 21 based on the amount of elastic deformation of the EPS 2 by multiplying the elastic coefficient Ke of the EPS 2 by the pinion shaft torque Tp. Then, the dispersion determination unit 94 obtains a value obtained by subtracting the rotation angle from the absolute steering angle θs at the time when the movement of the rack shaft 12 is determined to be restricted, as the restriction position determination angle θi.
次に、左側又は右側の複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータであるか否かの判定について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、ラック軸12の左方向への移動が複数回に亘って規制され、左側の規制位置判定角θiを複数取得した場合について説明するが、右側の規制位置判定角θiを複数取得した場合も、同様の処理が行われる。 Next, a description will be given of determining whether the left or right side restriction position determination angles θi are data when the movement of the rack shaft 12 is restricted by end contact. In the following, for convenience of explanation, a case will be described in which leftward movement of the rack shaft 12 is restricted multiple times and a plurality of left restriction position determination angles θi are obtained, but the right restriction position determination angle Similar processing is performed when a plurality of θi are obtained.
分散判定部94は、ラック軸12の移動が規制されている旨の第1規制判定信号Sr1が入力された演算周期での絶対舵角θsに対して剛性補償を行った角度を規制位置判定角θiとして取得する。分散判定部94は、絶対舵角θsの符号に基づいてラック軸12の移動が規制された方向が左方向か右方向であるかを判定する。そして、分散判定部94は、左側の規制位置判定角θiを複数取得すると、左側の規制位置判定角θiを取得する度に、次の(1)式を用いて判定対象となる判定分散値としての第1判定分散値Vd1を演算する。 The dispersion determination unit 94 determines, as a restriction position determination angle, an angle obtained by performing rigidity compensation on the absolute steering angle θs in the calculation cycle in which the first restriction determination signal Sr1 indicating that the movement of the rack shaft 12 is restricted is input. Obtain as θi. The dispersion determining unit 94 determines whether the direction in which movement of the rack shaft 12 is restricted is to the left or to the right, based on the sign of the absolute steering angle θs. Then, when acquiring a plurality of left regulation position determination angles θi, the variance determination unit 94 uses the following equation (1) as a determination variance value to be determined each time it acquires a left regulation position determination angle θi. The first judgment variance value Vd1 of is calculated.
続いて、分散判定部94は、第1判定分散値Vd1と予め設定された既定分散値Vmとの比である第1分散比Rd1(Rd1=Vd1/Vm)を演算する。既定分散値Vmは、ラックエンド18がラックハウジング13に当接することを目視等により確認できる環境下において、実際にエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際の規制位置判定角θiを複数取得し、上記(1)式を用いて演算した分散値である。 Subsequently, the dispersion determining unit 94 calculates a first dispersion ratio Rd1 (Rd1=Vd1/Vm), which is a ratio between the first determined dispersion value Vd1 and a preset predetermined dispersion value Vm. The predetermined dispersion value Vm is based on a plurality of restriction position determination angles θi when the movement of the rack shaft 12 is actually restricted by end contact under an environment where it can be visually confirmed that the rack end 18 is in contact with the rack housing 13. This is the variance value obtained and calculated using the above equation (1).
ここで、例えば縁石等に当たることでラック軸12の移動が規制される場合、転舵輪4が縁石に当たる際の状況に応じてラック軸12の位置が変わるため、規制位置判定角θiの大きさはばらつきやすくなる。一方、エンド当てによりラック軸12の移動が規制される場合、ラック軸12の位置はEPS2の構造等に応じて決まるため、規制位置判定角θiの大きさはばらつきにくくなる。したがって、複数の規制位置判定角θiの分散が大きい場合には、縁石等に当たることでラック軸12の移動が規制されていると考えられる。一方、複数の規制位置判定角θiの分散が小さい場合には、エンド当てによりラック軸12の移動が規制されていると考えられる。 Here, if the movement of the rack shaft 12 is restricted by hitting a curb, for example, the position of the rack shaft 12 changes depending on the situation when the steered wheels 4 hit the curb, so the size of the restriction position determination angle θi is It becomes more likely to fluctuate. On the other hand, when the movement of the rack shaft 12 is restricted by the end abutment, the position of the rack shaft 12 is determined depending on the structure of the EPS 2, etc., so that the magnitude of the restriction position determination angle θi is less likely to vary. Therefore, if the variance of the plurality of restriction position determination angles θi is large, it is considered that the movement of the rack shaft 12 is restricted by hitting a curb or the like. On the other hand, if the variance of the plurality of restriction position determination angles θi is small, it is considered that the movement of the rack shaft 12 is restricted by the end abutment.
この点を踏まえ、分散判定部94は、第1分散比Rd1と、規制位置判定角θiの取得個数nに応じて設定される分散閾値Rthnとの大小比較を行う。分散閾値Rthnは、取得個数nが大きくなるほど、小さな値となるように予め設定されている。そして、分散判定部94は、第1分散比Rd1が分散閾値Rthn以下の場合に、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際に取得したデータであると判定し、当該複数の規制位置判定角θiからなるエンド当て判定データD1をエンド位置対応角設定部96に出力する。 Based on this point, the dispersion determination unit 94 compares the first dispersion ratio Rd1 with a dispersion threshold value Rthn that is set according to the number n of acquired regulation position determination angles θi. The dispersion threshold value Rthn is set in advance so that the larger the number n of acquisitions is, the smaller the value becomes. Then, when the first dispersion ratio Rd1 is equal to or less than the dispersion threshold Rthn, the dispersion determination unit 94 determines that the plurality of restriction position determination angles θi are data acquired when the movement of the rack shaft 12 was restricted by the end contact. Then, end hit determination data D1 consisting of the plurality of regulation position determination angles θi is output to the end position corresponding angle setting section 96.
一方、分散判定部94は、第1分散比Rd1が分散閾値Rthnよりも大きい場合には、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際に取得したデータではないと判定し、エンド当て判定データD1をエンド位置対応角設定部96に出力しない。また、分散判定部94は、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際に取得したデータではないと連続して判定した回数が予め設定された上限回数を超えると、取得した複数の規制位置判定角θiを破棄し、上記処理を繰り返す。なお、上限回数は、例えば「5」に設定される。 On the other hand, if the first dispersion ratio Rd1 is larger than the dispersion threshold Rthn, the dispersion determination unit 94 determines that the plurality of restriction position determination angles θi are based on the data acquired when the movement of the rack shaft 12 is restricted by the end contact. It is determined that there is no end contact determination data D1 and the end contact determination data D1 is not output to the end position corresponding angle setting section 96. Further, the dispersion determination unit 94 determines a preset upper limit number of times that the plurality of restriction position determination angles θi are consecutively determined not to be data obtained when movement of the rack shaft 12 is restricted by end contact. If the limit position determination angle θi is exceeded, the plurality of acquired restriction position determination angles θi are discarded and the above process is repeated. Note that the upper limit number of times is set to "5", for example.
具体的には、図8のフローチャートに示すように、分散判定部94は、各種状態量を取得すると(ステップ301)、第1規制判定信号Sr1が入力され、新たに左側の規制位置判定角θiを取得したか否かを判定する(ステップ302)。新たに左側の規制位置判定角θiを取得していない場合には(ステップ302:NO)、それ以降の処理を実行しない。一方、新たに左側の規制位置判定角θiを取得した場合には(ステップ302:YES)、規制位置判定角θiの取得個数nを示す取得カウンタのカウント値Crをインクリメントする(ステップ303)。 Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 8, when the dispersion determination unit 94 acquires various state quantities (step 301), the first restriction determination signal Sr1 is input, and a new left restriction position determination angle θi is input. is obtained (step 302). If the left regulation position determination angle θi has not been newly acquired (step 302: NO), the subsequent processing is not executed. On the other hand, if the left-side restriction position determination angle θi is newly acquired (step 302: YES), the count value Cr of the acquisition counter indicating the number n of acquired restriction position determination angles θi is incremented (step 303).
続いて、分散判定部94は、取得カウンタのカウント値Crが「2」であるか否かを判定し(ステップ304)、カウント値Crが「2」である場合には(ステップ304:YES)、上記(1)式を用いて第1判定分散値Vd1を演算し、第1分散比Rd1を演算する(ステップ305)。続いて、第1分散比Rd1と、規制位置判定角θiの取得個数nが「2」である場合の分散閾値Rth2との大小比較を行う(ステップ306)。第1分散比Rd1が分散閾値Rth2以下の場合には(ステップ306:YES)、エンド当て判定データD1をエンド位置対応角設定部96に出力し(ステップ307)、取得していた規制位置判定角θiを破棄し(ステップ308)、取得カウンタのカウント値Crをクリアする(ステップ309)。 Subsequently, the variance determining unit 94 determines whether or not the count value Cr of the acquisition counter is "2" (step 304), and if the count value Cr is "2" (step 304: YES). , the first determination variance value Vd1 is calculated using the above equation (1), and the first variance ratio Rd1 is calculated (step 305). Next, a comparison is made between the first dispersion ratio Rd1 and the dispersion threshold Rth2 when the number n of acquired regulation position determination angles θi is "2" (step 306). If the first dispersion ratio Rd1 is equal to or less than the dispersion threshold Rth2 (step 306: YES), the end hit determination data D1 is output to the end position corresponding angle setting section 96 (step 307), and the obtained regulation position determination angle θi is discarded (step 308), and the count value Cr of the acquisition counter is cleared (step 309).
分散判定部94は、カウント値Crが「2」でない場合には(ステップ304:NO)、取得カウンタのカウント値Crが「3」であるか否かを判定し(ステップ310)、カウント値Crが「3」である場合には(ステップ310:YES)、上記(1)式を用いて第1判定分散値Vd1を演算し、第1分散比Rd1を演算する(ステップ311)。続いて、第1分散比Rd1と、規制位置判定角θiの取得個数nが「3」である場合の分散閾値Rth3との大小比較を行う(ステップ312)。第1分散比Rd1が分散閾値Rth3以下の場合には(ステップ312:YES)、ステップ307~309の処理を実行する。 If the count value Cr is not "2" (step 304: NO), the dispersion determination unit 94 determines whether the count value Cr of the acquisition counter is "3" (step 310), and sets the count value Cr is "3" (step 310: YES), the first judgment variance value Vd1 is calculated using the above equation (1), and the first variance ratio Rd1 is calculated (step 311). Subsequently, a comparison is made between the first dispersion ratio Rd1 and the dispersion threshold Rth3 when the number n of acquired regulation position determination angles θi is "3" (step 312). If the first dispersion ratio Rd1 is equal to or less than the dispersion threshold Rth3 (step 312: YES), the processes of steps 307 to 309 are executed.
分散判定部94は、カウント値Crが「3」でない場合には(ステップ310:NO)、取得カウンタのカウント値Crが「4」であるか否かを判定し(ステップ313)、カウント値Crが「4」である場合には(ステップ313:YES)、上記(1)式を用いて第1判定分散値Vd1を演算し、第1分散比Rd1を演算する(ステップ314)。続いて、第1分散比Rd1と、規制位置判定角θiの取得個数nが「4」である場合の分散閾値Rth4との大小比較を行う(ステップ315)。第1分散比Rd1が分散閾値Rth4以下の場合には(ステップ315:YES)、ステップ307~309の処理を実行する。 If the count value Cr is not "3" (step 310: NO), the variance determination unit 94 determines whether the count value Cr of the acquisition counter is "4" (step 313), and sets the count value Cr is "4" (step 313: YES), the first judgment variance value Vd1 is calculated using the above equation (1), and the first variance ratio Rd1 is calculated (step 314). Subsequently, a comparison is made between the first dispersion ratio Rd1 and the dispersion threshold Rth4 when the number n of acquired regulation position determination angles θi is "4" (step 315). If the first dispersion ratio Rd1 is equal to or less than the dispersion threshold Rth4 (step 315: YES), the processes of steps 307 to 309 are executed.
分散判定部94は、カウント値Crが「4」でない場合には(ステップ313:NO)、取得カウンタのカウント値Crが「5」以上であるか否かを判定する(ステップ316)。カウント値Crが「5」以上である場合には(ステップ316:YES)、上記(1)式を用いて第1判定分散値Vd1を演算し、第1分散比Rd1を演算する(ステップ317)。続いて、第1分散比Rd1と、規制位置判定角θiの取得個数nが「5」である場合の分散閾値Rth5との大小比較を行う(ステップ318)。第1分散比Rd1が分散閾値Rth5以下の場合には(ステップ318:YES)、ステップ307~309の処理を実行する。なお、カウント値Crが「5」未満である場合、すなわちカウント値Crが「1」である場合には(ステップ316:NO)、それ以降の処理を実行しない。 If the count value Cr is not "4" (step 313: NO), the dispersion determination unit 94 determines whether the count value Cr of the acquisition counter is equal to or greater than "5" (step 316). If the count value Cr is "5" or more (step 316: YES), the first judgment variance value Vd1 is calculated using the above formula (1), and the first variance ratio Rd1 is calculated (step 317). . Subsequently, a comparison is made between the first dispersion ratio Rd1 and the dispersion threshold Rth5 when the number n of acquired regulation position determination angles θi is "5" (step 318). If the first dispersion ratio Rd1 is equal to or less than the dispersion threshold Rth5 (step 318: YES), the processes of steps 307 to 309 are executed. Note that if the count value Cr is less than "5", that is, if the count value Cr is "1" (step 316: NO), the subsequent processing is not executed.
一方、分散判定部94は、第1分散比Rd1が分散閾値Rth2よりも大きい場合(ステップ306:NO)、第1分散比Rd1が分散閾値Rth3よりも大きい場合(ステップ312:NO)、第1分散比Rd1が分散閾値Rth4よりも大きい場合(ステップ315:NO)、及び第1分散比Rd1が分散閾値Rth5よりも大きい場合には(ステップ318:NO)、ステップ319に移行する。ステップ319では、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際に取得したデータではないと連続して判定した回数を示す棄却カウンタのカウント値Caをインクリメントする(ステップ319)。続いて、棄却カウンタのカウント値Caが上限回数を示す所定カウント値Caよりも大きいか否かを判定する(ステップ320)。そして、カウント値Caが所定カウント値Cthよりも大きい場合には(ステップ320:YES)、棄却カウンタのカウント値Caをクリアし(ステップ321)、ステップ308,309の処理を実行する。なお、カウント値Caが所定カウント値th以下の場合には(ステップ320:NO)、ステップ321,308,309の処理を実行しない。 On the other hand, if the first dispersion ratio Rd1 is greater than the dispersion threshold Rth2 (step 306: NO), and if the first dispersion ratio Rd1 is greater than the dispersion threshold Rth3 (step 312: NO), the dispersion determination unit 94 If the dispersion ratio Rd1 is greater than the dispersion threshold Rth4 (step 315: NO), and if the first dispersion ratio Rd1 is greater than the dispersion threshold Rth5 (step 318: NO), the process moves to step 319. In step 319, a count value Ca of a rejection counter is incremented, which indicates the number of times it has been successively determined that the plurality of restriction position determination angles θi are not data obtained when the movement of the rack shaft 12 is restricted by end contact ( step 319). Subsequently, it is determined whether the count value Ca of the rejection counter is larger than a predetermined count value Ca indicating the upper limit number of times (step 320). If the count value Ca is larger than the predetermined count value Cth (step 320: YES), the count value Ca of the rejection counter is cleared (step 321), and the processes of steps 308 and 309 are executed. Note that if the count value Ca is less than or equal to the predetermined count value th (step 320: NO), the processes of steps 321, 308, and 309 are not executed.
(更新許可部95)
図4に示すように、更新許可部95には、操舵トルクTh、絶対舵角θs、q軸電流値Iq、角速度変化量Δωm及び第2規制判定信号Sr2が入力される。更新許可部95は、第2規制判定部93によりラック軸12の移動が規制されていると判定された際の絶対舵角θsに応じた規制位置判定角θiを複数取得する。本実施形態の更新許可部95は、ラック軸12の移動が規制されていると判定した際の絶対舵角θsに対して、分散判定部94と同様に剛性補償を行い、剛性補償後の角度を規制位置判定角θiとして取得する。つまり、更新許可部95は軸力検出部に相当する。更新許可部95は、左側又は右側の複数の規制位置判定角θiの分散に基づいて、これらがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータであるか否かを判定する。更新許可部95は、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータである場合には、これら複数の規制位置判定角θiからなるエンド当て判定データD2、及び更新許可信号Spをエンド位置対応角設定部96に出力する。更新許可信号Spは、メモリ64に記憶されたエンド位置対応角θs_le,θs_reの更新をエンド位置対応角設定部96に許可する信号である。
(Update permission section 95)
As shown in FIG. 4, the update permission section 95 receives the steering torque Th, the absolute steering angle θs, the q-axis current value Iq, the angular velocity change amount Δωm, and the second regulation determination signal Sr2. The update permission unit 95 obtains a plurality of restriction position determination angles θi corresponding to the absolute steering angle θs when the second restriction determination unit 93 determines that the movement of the rack shaft 12 is restricted. The update permission unit 95 of this embodiment performs rigidity compensation on the absolute steering angle θs when it is determined that the movement of the rack shaft 12 is restricted, in the same manner as the dispersion determination unit 94, and calculates the angle after rigidity compensation. is obtained as the regulation position determination angle θi. In other words, the update permission section 95 corresponds to an axial force detection section. The update permission unit 95 determines whether or not these are data when the movement of the rack shaft 12 is restricted by the end abutment, based on the variance of the plurality of restriction position determination angles θi on the left side or the right side. When the plurality of restriction position determination angles θi are data when the movement of the rack shaft 12 is regulated by the end contact, the update permission unit 95 updates the end contact determination data D2 consisting of the plurality of restriction position determination angles θi. , and an update permission signal Sp to the end position corresponding angle setting section 96. The update permission signal Sp is a signal that allows the end position corresponding angle setting unit 96 to update the end position corresponding angles θs_le and θs_re stored in the memory 64.
なお、以下では、説明の便宜上、ラック軸12の左方向への移動が複数回に亘って規制され、左側の規制位置判定角θiを複数取得した場合について説明するが、右側の規制位置判定角θiを複数取得した場合も、更新許可部95により同様の処理が行われる。 In the following, for convenience of explanation, a case will be described in which leftward movement of the rack shaft 12 is restricted multiple times and a plurality of left restriction position determination angles θi are obtained, but the right restriction position determination angle Even when a plurality of θi are obtained, the update permission unit 95 performs similar processing.
更新許可部95は、ラック軸12の移動が規制されている旨の第2規制判定信号Sr2が入力された演算周期での絶対舵角θsに対して剛性補償を行った角度を規制位置判定角θiとして取得するとともに、同演算周期で入力される判定時軸力としてのピニオン軸トルクTpを規制位置判定角θiと紐付けて取得する。更新許可部95は、絶対舵角θsの符号に基づいてラック軸12の移動が規制された方向が左方向か右方向であるかを判定する。 The update permission unit 95 determines, as a restriction position determination angle, an angle obtained by performing rigidity compensation on the absolute steering angle θs in the calculation cycle in which the second restriction determination signal Sr2 indicating that the movement of the rack shaft 12 is restricted is input. At the same time, the pinion shaft torque Tp as the judgment shaft force input in the same calculation cycle is obtained in association with the regulation position judgment angle θi. The update permission unit 95 determines whether the direction in which movement of the rack shaft 12 is restricted is to the left or to the right, based on the sign of the absolute steering angle θs.
更新許可部95における取得した規制位置判定角θiを、ピニオン軸トルクTpの大きさに基づいて設定された複数の軸力範囲に分類する。具体的には、本実施形態の更新許可部95には、軸力範囲として、ピニオン軸トルクTpが小さい第1軸力範囲、ピニオン軸トルクTpが中程度の第2軸力範囲、及びピニオン軸トルクTpが大きい第3軸力範囲の3つが設定されている。更新許可部95は、取得した左側の規制位置判定角θiを、当該規制位置判定角θiに紐付けられたピニオン軸トルクTpに基づいて、第1~第3軸力範囲に分類する。 The regulation position determination angle θi obtained by the update permission unit 95 is classified into a plurality of axial force ranges set based on the magnitude of the pinion shaft torque Tp. Specifically, the update permission unit 95 of this embodiment includes, as the axial force ranges, a first axial force range in which the pinion axial torque Tp is small, a second axial force range in which the pinion axial torque Tp is medium, and a pinion axial force range in which the pinion axial torque Tp is medium. Three third axial force ranges in which the torque Tp is large are set. The update permission unit 95 classifies the obtained left regulation position determination angle θi into the first to third axial force ranges based on the pinion shaft torque Tp linked to the regulation position determination angle θi.
更新許可部95は、左側の規制位置判定角θiの取得個数nが所定演算個数nca以上となり、かつ第1~第3軸力範囲のそれぞれに分類された規制位置判定角を1つ以上取得すると、次の(2)式を用いて判定対象となる判定分散値としての第2判定分散値Vd2を演算する。なお、本実施形態では、所定演算個数ncaは「5」である。 The update permission unit 95 updates the control position determination angle θi when the obtained number n of left-side restriction position determination angles θi exceeds a predetermined calculation number nca and acquires one or more restriction position determination angles classified into each of the first to third axial force ranges. , a second determination variance value Vd2 as a determination target variance value is calculated using the following equation (2). Note that in this embodiment, the predetermined number of calculations nca is "5".
ここで、エンド当て緩和制御の実行によりラック軸12の移動が規制されていると判定された場合に取得される規制位置判定角θiは、例えば路面μの大小等によってばらつくことがある。一方、エンド当てによりラック軸12の移動が規制されていると判定された場合に取得される規制位置判定角θiは、EPS2の構造に応じて機械的に定まるため、ばらつきにくい。したがって、複数の規制位置判定角θiの分散が小さい場合には、記憶されたエンド位置対応角θs_le,θs_reに基づくエンド当て緩和制御の実行では、ラック軸12の移動を規制できず、エンド当てによりラック軸12の移動が規制されていると考えられる。つまり、記憶されたエンド位置対応角θs_le,θs_reが、実際にエンド当てが生じる実エンド角としての実ラックエンド角に対してステアリング中立位置側にずれていると考えられる。 Here, the restriction position determination angle θi obtained when it is determined that the movement of the rack shaft 12 is restricted by execution of the end contact relaxation control may vary depending on, for example, the magnitude of the road surface μ. On the other hand, the restriction position determination angle θi obtained when it is determined that the movement of the rack shaft 12 is restricted by the end abutment is mechanically determined according to the structure of the EPS 2, and is therefore less likely to vary. Therefore, when the variance of the plurality of restriction position determination angles θi is small, the movement of the rack shaft 12 cannot be restricted by executing the end contact relaxation control based on the stored end position corresponding angles θs_le and θs_re, and the end contact It is considered that the movement of the rack shaft 12 is restricted. In other words, it is considered that the stored end position corresponding angles θs_le and θs_re are shifted toward the steering neutral position with respect to the actual rack end angle, which is the actual end angle at which end contact actually occurs.
この点を踏まえ、更新許可部95は、第2分散比Rd2と分散閾値Rth5との大小比較を行う。分散閾値Rth5は、取得個数nが「5」である場合の値であり、予め設定されている。そして、更新許可部95は、第2分散比Rd2が分散閾値Rth5以下の場合に、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際に取得したデータであると判定する。 Based on this point, the update permission unit 95 compares the second dispersion ratio Rd2 and the dispersion threshold Rth5. The dispersion threshold Rth5 is a value when the acquisition number n is "5", and is set in advance. Then, when the second dispersion ratio Rd2 is equal to or less than the dispersion threshold Rth5, the update permission unit 95 determines that the plurality of restriction position determination angles θi are data acquired when the movement of the rack shaft 12 was restricted by the end contact. judge.
続いて、更新許可部95は、エンド当てによりラック軸12の移動が規制された際に取得したデータであると判定した複数の規制位置判定角θiに基づいて、仮エンド位置判定角θe_tを演算する。本実施形態の更新許可部95は、複数の規制位置判定角θiの平均値を仮エンド位置判定角θe_tとして演算する。 Subsequently, the update permission unit 95 calculates a temporary end position determination angle θe_t based on the plurality of restriction position determination angles θi determined to be data obtained when the movement of the rack shaft 12 was restricted by the end hit. do. The update permission unit 95 of this embodiment calculates the average value of the plurality of restriction position determination angles θi as the provisional end position determination angle θe_t.
更新許可部95は、仮エンド位置判定角θe_tと左側のエンド位置対応角θs_leとの差分を仮エンド離間角Δθ_tとして演算する。そして、更新許可部95は、エンド離間角Δθが仮エンド離間角Δθ_tであると仮定した場合に、エンド当て緩和制御の実行により制限されるq軸電流指令値Iq*が電流閾値Ith以下であれば、エンド当て緩和制御が正常に実行されているとして、エンド位置対応角θs_le,θs_reの更新を許可しない。本実施形態の電流閾値Ithは、定格トルクに基づくトルク閾値に対応した閾値であり、定格電流Irの50%に設定されている。 The update permission unit 95 calculates the difference between the temporary end position determination angle θe_t and the left end position corresponding angle θs_le as the temporary end separation angle Δθ_t. Then, when the end separation angle Δθ is assumed to be the temporary end separation angle Δθ_t, the update permission unit 95 determines whether the q-axis current command value Iq*, which is limited by the execution of the end contact relaxation control, is equal to or less than the current threshold value Ith. For example, assuming that the end hit relaxation control is being executed normally, updating of the end position corresponding angles θs_le and θs_re is not permitted. The current threshold value Ith of this embodiment is a threshold value corresponding to the torque threshold value based on the rated torque, and is set to 50% of the rated current Ir.
具体的には、更新許可部95には、上記角度制限成分演算部82が有するマップと同様の傾向を有し、車速SPDがゼロの場合に固定されたマップを備えている。更新許可部95は、同マップを参照することにより、仮エンド離間角Δθ_tに応じた仮角度制限成分Iga_tを演算する。そして、更新許可部95は、仮角度制限成分Iga_tが定格電流Irの50%以上の場合には、q軸電流指令値Iq*が電流閾値Ith以下であると判定し、エンド当て判定データD2及び更新許可信号Spをエンド位置対応角設定部96に出力しない。また、更新許可部95は、第2分散比Rd2が分散閾値Rth5よりも大きい場合には、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際に取得したデータではないと判定し、エンド当て判定データD2及び更新許可信号Spをエンド位置対応角設定部96に出力しない。この後、更新許可部95は、取得していた複数の規制位置判定角θiを破棄し、上記処理を繰り返す。 Specifically, the update permission unit 95 is provided with a map that has the same tendency as the map included in the angle restriction component calculation unit 82 and is fixed when the vehicle speed SPD is zero. The update permission unit 95 calculates a temporary angle limit component Iga_t according to the temporary end separation angle Δθ_t by referring to the map. Then, when the temporary angle restriction component Iga_t is 50% or more of the rated current Ir, the update permission unit 95 determines that the q-axis current command value Iq* is less than or equal to the current threshold value Ith, and updates the end hit determination data D2 and The update permission signal Sp is not output to the end position corresponding angle setting section 96. Further, if the second dispersion ratio Rd2 is larger than the dispersion threshold Rth5, the update permission unit 95 determines that the plurality of regulation position determination angles θi are not data obtained when the movement of the rack shaft 12 is regulated by the end contact. It is determined that there is no end hit determination data D2 and the update permission signal Sp is not output to the end position corresponding angle setting section 96. After this, the update permission unit 95 discards the plurality of acquired restriction position determination angles θi, and repeats the above process.
なお、上記のようにq軸電流指令値Iq*の上限値となる舵角制限値Ienは、定格電流Irから角度制限成分Iga及び速度制限成分Igsを減算することにより演算されるものである。そのため、角度制限成分Igaが定格電流の50%以上であれば、速度制限成分Igsの大小に関係なく、舵角制限値Ienが定格電流の50%以下になることから、更新許可部95は、仮角度制限成分Iga_tが定格電流Irの50%以上の場合には、q軸電流指令値Iq*が電流閾値Ith以下であると判定する。 Note that, as described above, the steering angle limit value Ien, which is the upper limit of the q-axis current command value Iq*, is calculated by subtracting the angle limit component Iga and the speed limit component Igs from the rated current Ir. Therefore, if the angle limiting component Iga is 50% or more of the rated current, the steering angle limiting value Ien will be 50% or less of the rated current, regardless of the magnitude of the speed limiting component Igs. If the temporary angle limiting component Iga_t is 50% or more of the rated current Ir, it is determined that the q-axis current command value Iq* is less than or equal to the current threshold value Ith.
一方、更新許可部95は、仮角度制限成分Iga_tが定格電流Irの50%未満の場合には、エンド当て判定データD2及び更新許可信号Spをエンド位置対応角設定部96に出力する。この後、更新許可部95は、取得していた複数の規制位置判定角θiを破棄し、上記処理を繰り返す。 On the other hand, if the temporary angle limit component Iga_t is less than 50% of the rated current Ir, the update permission section 95 outputs the end hit determination data D2 and the update permission signal Sp to the end position corresponding angle setting section 96. After this, the update permission unit 95 discards the plurality of acquired restriction position determination angles θi, and repeats the above process.
具体的には、図9のフローチャートに示すように、更新許可部95は、各種状態量を取得すると(ステップ401)、第1~第3軸力範囲のそれぞれにピニオン軸トルクTpに基づいて規制位置判定角θiが少なくとも1つ以上分類されているか否かを判定する(ステップ402)。続いて、第1~第3軸力範囲のそれぞれにピニオン軸トルクTpに基づいて規制位置判定角θiが少なくとも1つ以上分類されている場合には(ステップ402:YES)、規制位置判定角θiの取得個数nが所定演算個数nca以上であるか否かを判定する(ステップ403)。第1~第3軸力範囲のそれぞれにピニオン軸トルクTpに基づいて規制位置判定角θiが少なくとも1つ以上分類されていない場合(ステップ402:NO)、及び規制位置判定角θiの取得個数nが所定演算個数nca未満である場合には(ステップ403:NO)、それ以降の処理を実行しない。 Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 9, upon acquiring various state quantities (step 401), the update permission unit 95 regulates each of the first to third axial force ranges based on the pinion axial torque Tp. It is determined whether or not the position determination angle θi has been classified into at least one classification (step 402). Next, if at least one regulation position determination angle θi is classified into each of the first to third axial force ranges based on the pinion shaft torque Tp (step 402: YES), the regulation position determination angle θi It is determined whether or not the number of obtained items n is equal to or greater than a predetermined number of calculations nca (step 403). If at least one regulation position determination angle θi is not classified in each of the first to third axial force ranges based on the pinion shaft torque Tp (step 402: NO), and the number n of regulation position determination angles θi obtained is less than the predetermined number of calculations nca (step 403: NO), the subsequent processing is not executed.
更新許可部95は、規制位置判定角θiの取得個数nが所定演算個数nca以上である場合には(ステップ403:YES)、上記(2)式を用いて第2判定分散値Vd2を演算し、第2分散比Rd2を演算する(ステップ404)。続いて、第2分散比Rd2と分散閾値Rth5との大小比較を行い(ステップ405)、第2分散比Rd2が分散閾値Rth5以下の場合には(ステップ405:YES)、仮エンド位置判定角θe_tを演算し(ステップ406)、仮エンド離間角Δθ_tを演算する(ステップ407)。そして、仮エンド離間角Δθ_tでの仮角度制限成分Iga_tを演算し(ステップ408)、仮角度制限成分Iga_tが定格電流Irの50%以上であるか否かを判定する(ステップ409)。 If the number n of obtained regulation position determination angles θi is greater than or equal to the predetermined calculation number nca (step 403: YES), the update permission unit 95 calculates the second determination variance value Vd2 using the above equation (2). , a second dispersion ratio Rd2 is calculated (step 404). Next, the second dispersion ratio Rd2 and the dispersion threshold Rth5 are compared in magnitude (step 405), and if the second dispersion ratio Rd2 is less than or equal to the dispersion threshold Rth5 (step 405: YES), the temporary end position determination angle θe_t is calculated (step 406), and a temporary end separation angle Δθ_t is calculated (step 407). Then, a temporary angle limit component Iga_t at the temporary end separation angle Δθ_t is calculated (step 408), and it is determined whether the temporary angle limit component Iga_t is 50% or more of the rated current Ir (step 409).
更新許可部95は、仮角度制限成分Iga_tが定格電流Irの50%未満の場合には(ステップ409:NO)、更新許可信号Sp及びエンド当て判定データD2をエンド位置対応角設定部96に出力する(ステップ410,411)。続いて、取得していた複数の規制位置判定角θiを破棄する(ステップ412)。 If the temporary angle limit component Iga_t is less than 50% of the rated current Ir (step 409: NO), the update permission section 95 outputs the update permission signal Sp and the end hit determination data D2 to the end position corresponding angle setting section 96. (Steps 410, 411). Subsequently, the plurality of acquired restriction position determination angles θi are discarded (step 412).
一方、更新許可部95は、第2分散比Rd2が分散閾値Rth5よりも大きい場合(ステップ405:NO)、及び仮角度制限成分Iga_tが定格電流Irの50%以上の場合には(ステップ409:YES)、ステップ406~411の処理を実行せず、ステップ412に移行して取得していた複数の規制位置判定角θiを破棄する。 On the other hand, if the second dispersion ratio Rd2 is larger than the dispersion threshold Rth5 (step 405: NO) and if the temporary angle restriction component Iga_t is 50% or more of the rated current Ir (step 409: YES), the processes in steps 406 to 411 are not executed, and the process proceeds to step 412 to discard the plurality of acquired restriction position determination angles θi.
(エンド位置対応角設定部96)
図4に示すように、エンド位置対応角設定部96には、操舵トルクTh、絶対舵角θs、q軸電流値Iq、角速度変化量Δωm、第1規制判定信号Sr1、エンド当て判定データD1,D2、及び更新許可信号Spが入力される。エンド位置対応角設定部96は、これらの状態量に基づいてエンド位置対応角θs_le,θs_reをメモリ64に設定する。
(End position corresponding angle setting section 96)
As shown in FIG. 4, the end position corresponding angle setting section 96 includes steering torque Th, absolute steering angle θs, q-axis current value Iq, angular velocity change amount Δωm, first regulation determination signal Sr1, end hit determination data D1, D2 and update permission signal Sp are input. The end position corresponding angle setting unit 96 sets the end position corresponding angles θs_le and θs_re in the memory 64 based on these state quantities.
エンド位置対応角設定部96は、メモリ64にエンド位置対応角θs_le,θs_reが設定されていない場合、又は更新許可信号Spが入力される場合に、エンド位置対応角θs_le,θs_reを設定する。エンド位置対応角設定部96は、ラック軸12の移動が規制されている旨の第1規制判定信号Sr1が入力された演算周期での絶対舵角θsに応じた規制位置判定角θiを複数取得する。本実施形態のエンド位置対応角設定部96は、ラック軸12の移動が規制されていると判定した際の絶対舵角θsに対して、分散判定部94と同様に剛性補償を行い、剛性補償後の角度を規制位置判定角θiとして取得する。つまり、エンド位置対応角設定部96は軸力検出部に相当する。エンド位置対応角設定部96は、絶対舵角θsの符号に基づいてラック軸12の移動が規制された方向が左方向か右方向であるかを判定する。そして、エンド位置対応角設定部96は、左右両側の規制位置判定角θiを取得すると、これらに基づいてエンド位置対応角θs_le,θs_reを設定する。 The end position corresponding angle setting unit 96 sets the end position corresponding angles θs_le and θs_re when the end position corresponding angles θs_le and θs_re are not set in the memory 64 or when the update permission signal Sp is input. The end position corresponding angle setting unit 96 acquires a plurality of restriction position determination angles θi corresponding to the absolute steering angle θs in the calculation cycle in which the first restriction determination signal Sr1 indicating that the movement of the rack shaft 12 is restricted is input. do. The end position corresponding angle setting unit 96 of the present embodiment performs rigidity compensation for the absolute steering angle θs when it is determined that the movement of the rack shaft 12 is restricted, similarly to the dispersion determination unit 94, and performs rigidity compensation. The latter angle is obtained as the regulation position determination angle θi. In other words, the end position corresponding angle setting section 96 corresponds to an axial force detection section. The end position corresponding angle setting unit 96 determines whether the direction in which movement of the rack shaft 12 is restricted is to the left or to the right, based on the sign of the absolute steering angle θs. When the end position corresponding angle setting unit 96 acquires the left and right restriction position determination angles θi, it sets the end position corresponding angles θs_le and θs_re based on these.
詳しくは、エンド位置対応角設定部96は、まず左側の規制位置判定角θiの絶対値と右側の規制位置判定角θiの絶対値との和であるストローク幅Wmaを演算する。そして、エンド位置対応角設定部96は、ストローク幅Wmaが第1ストローク閾値Wth1よりも大きく、かつ第2ストローク閾値Wth2よりも小さい場合には、取得した左右の規制位置判定角θiをそのままエンド位置対応角θs_le,θs_reとしてそれぞれ設定する。なお、第1ストローク閾値Wth1は、絶対舵角θsで示される角度範囲であって、ラック軸12の全ストローク範囲に対応する角度範囲よりも若干小さな範囲に設定されている。また、第2ストローク閾値Wth2は、絶対舵角θsで示される角度範囲であって、ラック軸12の全ストローク範囲に対応する角度範囲よりも若干大きな範囲に設定されている。 Specifically, the end position corresponding angle setting unit 96 first calculates the stroke width Wma, which is the sum of the absolute value of the left restriction position determination angle θi and the absolute value of the right restriction position determination angle θi. Then, when the stroke width Wma is larger than the first stroke threshold value Wth1 and smaller than the second stroke threshold value Wth2, the end position corresponding angle setting unit 96 directly sets the acquired left and right regulation position determination angle θi to the end position. Set the corresponding angles θs_le and θs_re, respectively. Note that the first stroke threshold value Wth1 is an angular range indicated by the absolute steering angle θs, and is set to a slightly smaller range than the angular range corresponding to the entire stroke range of the rack shaft 12. Further, the second stroke threshold value Wth2 is an angular range indicated by the absolute steering angle θs, and is set to a slightly larger range than the angular range corresponding to the entire stroke range of the rack shaft 12.
ところで、例えば車両の走行状況等によっては、左右両側のエンド位置対応角θs_le,θs_reが設定されていない状態で、左側又は右側のみのエンド当てが繰り返し発生し、いずれか一方の規制位置判定角θiを取得できない場合が想定される。この場合、エンド位置対応角設定部96は、分散判定部94から出力されたエンド当て判定データD1に基づいて、まずは左側のエンド位置対応角θs_le又は右側のエンド位置対応角θs_reのみを設定する。本実施形態のエンド位置対応角設定部96は、エンド当て判定データD1の平均値を左側のエンド位置対応角θs_le又は右側のエンド位置対応角θs_reとして設定する。続いて、エンド位置対応角設定部96は、上記のように左右の規制位置判定角θiを取得し、エンド位置対応角θs_le,θs_reを設定する。 By the way, for example, depending on the vehicle driving situation, end positioning only on the left or right side may repeatedly occur without setting the end position corresponding angles θs_le and θs_re on both the left and right sides, and the regulation position determination angle θi of either one may occur. It is assumed that there may be cases where it is not possible to obtain the In this case, the end position corresponding angle setting unit 96 first sets only the left end position corresponding angle θs_le or the right end position corresponding angle θs_re based on the end hit determination data D1 output from the dispersion determining unit 94. The end position corresponding angle setting unit 96 of this embodiment sets the average value of the end hit determination data D1 as the left end position corresponding angle θs_le or the right end position corresponding angle θs_re. Subsequently, the end position corresponding angle setting unit 96 acquires the left and right regulation position determination angles θi as described above, and sets the end position corresponding angles θs_le and θs_re.
また、例えば車両を修理する際にステアリングシャフト11を交換することで、実際にエンド当てが生じる実ラックエンド角と記憶されているエンド位置対応角θs_le,θs_reとがずれることが想定される。この場合、エンド位置対応角設定部96は、更新許可部95から出力されるエンド当て判定データD2に基づいて、まずは左側のエンド位置対応角θs_le又は右側のエンド位置対応角θs_reのみを設定する。本実施形態のエンド位置対応角設定部96は、エンド当て判定データD2の平均値をエンド位置対応角θs_le,θs_reとして設定する。続いて、エンド位置対応角設定部96は、上記のように左右の規制位置判定角θiを取得し、エンド位置対応角θs_le,θs_reを設定する。 Furthermore, for example, by replacing the steering shaft 11 when repairing a vehicle, it is assumed that the actual rack end angle at which end contact actually occurs and the stored end position corresponding angles θs_le and θs_re may deviate. In this case, the end position corresponding angle setting unit 96 first sets only the left end position corresponding angle θs_le or the right end position corresponding angle θs_re based on the end hit determination data D2 output from the update permission unit 95. The end position corresponding angle setting unit 96 of this embodiment sets the average value of the end hit determination data D2 as the end position corresponding angles θs_le and θs_re. Subsequently, the end position corresponding angle setting unit 96 acquires the left and right regulation position determination angles θi as described above, and sets the end position corresponding angles θs_le and θs_re.
具体的には、図10のフローチャートに示すように、エンド位置対応角設定部96は、各種状態量を取得すると(ステップ501)、更新を許可する旨の更新許可信号Spが入力されているか否かを判定する(ステップ502)。更新許可信号Spが入力されていない場合には(ステップ502:NO)、エンド位置対応角θs_le,θs_reがメモリ64に設定されていることを示す完了フラグがセットされているか否かを判定する(ステップ503)。完了フラグがセットされている場合には(ステップ503:YES)、それ以降の処理を実行しない。 Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 10, upon acquiring various state quantities (step 501), the end position corresponding angle setting unit 96 determines whether an update permission signal Sp indicating permission for updating has been input. (Step 502). If the update permission signal Sp is not input (step 502: NO), it is determined whether a completion flag indicating that the end position corresponding angles θs_le and θs_re are set in the memory 64 is set (step 502: NO). Step 503). If the completion flag is set (step 503: YES), subsequent processing is not executed.
エンド位置対応角設定部96は、更新許可信号Spが入力された場合には(ステップ502:YES)、完了フラグをリセットし(ステップ504)、第1規制判定信号Sr1が入力された演算周期であれば、規制位置判定角θiを取得する(ステップ505)。なお、完了フラグがセットされていない場合にも(ステップ503:NO)、ステップ505に移行して規制位置判定角θiを取得する。 When the end position corresponding angle setting unit 96 receives the update permission signal Sp (step 502: YES), it resets the completion flag (step 504), and sets the end position corresponding angle in the calculation cycle in which the first regulation determination signal Sr1 is input. If there is, the restriction position determination angle θi is obtained (step 505). Note that even if the completion flag is not set (step 503: NO), the process proceeds to step 505 to obtain the restriction position determination angle θi.
続いて、エンド位置対応角設定部96は、左右両側の規制位置判定角θiを取得済みであるか否かを判定し(ステップ506)、左右両側の規制位置判定角θiを取得済みである場合には(ステップ506:YES)、ストローク幅Wmaを演算する(ステップ507)。次いで、ストローク幅Wmaが第1ストローク閾値Wth1よりも大きく、かつ第2ストローク閾値Wth2よりも小さいか否かを判定する(ステップ508)。ストローク幅Wmaが第1ストローク閾値Wth1よりも大きく、かつ第2ストローク閾値Wth2よりも小さい場合には(ステップ508:YES)、ストローク幅Wmaを演算する基礎となった左右両側の規制位置判定角θiをエンド位置対応角θs_le,θs_reとして設定し(ステップ509)、完了フラグをセットする(ステップ510)。なお、ストローク幅Wmaが第1ストローク閾値Wth1以下の場合、又はストローク幅Wmaが第2ストローク閾値Wth2以上の場合には(ステップ508:NO)、取得した規制位置判定角θiを破棄する(ステップ511)。 Subsequently, the end position corresponding angle setting unit 96 determines whether the restriction position determination angles θi on both the left and right sides have been acquired (step 506), and if the restriction position determination angles θi on both the left and right sides have been acquired. (Step 506: YES), the stroke width Wma is calculated (Step 507). Next, it is determined whether the stroke width Wma is larger than the first stroke threshold value Wth1 and smaller than the second stroke threshold value Wth2 (step 508). If the stroke width Wma is larger than the first stroke threshold value Wth1 and smaller than the second stroke threshold value Wth2 (step 508: YES), the regulation position determination angle θi on both the left and right sides is the basis for calculating the stroke width Wma. are set as end position corresponding angles θs_le and θs_re (step 509), and a completion flag is set (step 510). Note that if the stroke width Wma is less than or equal to the first stroke threshold value Wth1, or if the stroke width Wma is greater than or equal to the second stroke threshold value Wth2 (step 508: NO), the obtained regulation position determination angle θi is discarded (step 511). ).
一方、エンド位置対応角設定部96は、左側又は右側の規制位置判定角θiのみを取得している場合には(ステップ506:NO)、エンド当て判定データD1,D2のいずれかが入力されたか否かを判定する(ステップ512)。そして、エンド当て判定データD1,D2のいずれかが入力された場合には(ステップ512:YES)、該入力されたエンド当て判定データD1,D2に基づいて左側のエンド位置対応角θs_le又は右側のエンド位置対応角θs_reのみを設定する(ステップ513)。なお、エンド当て判定データD1,D2のいずれかも入力されていない場合には(ステップ512:NO)、それ以降の処理を実行しない。 On the other hand, if the end position corresponding angle setting unit 96 has acquired only the left or right regulation position determination angle θi (step 506: NO), the end position corresponding angle setting unit 96 determines whether either the end hit determination data D1 or D2 has been input. It is determined whether or not (step 512). Then, when either of the end hit determination data D1, D2 is input (step 512: YES), the end position corresponding angle θs_le on the left side or the right side Only the end position corresponding angle θs_re is set (step 513). Note that if neither of the end hit determination data D1 or D2 has been input (step 512: NO), subsequent processing is not executed.
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)エンド位置対応角管理部65は、左側及び右側の規制位置判定角θiをそれぞれ取得した場合には、ストローク幅Wmaと第1ストローク閾値Wth1及び第2ストローク閾値Wth2との大小比較を行う。エンド位置対応角管理部65は、ストローク幅Wmaが第1ストローク閾値Wth1よりも大きく、かつ第2ストローク閾値Wth2よりも小さい場合には、左側及び右側の規制位置判定角θiに基づいて、左側及び右側のエンド位置対応角θs_le,θs_reをそれぞれ設定する。そのため、左側又は右側の規制位置判定角θiを複数取得するまで待つことなく、実ラックエンド角と精度よく対応する左右両側のエンド位置対応角θs_le,θs_reを速やかに設定できる。
Next, the functions and effects of this embodiment will be explained.
(1) When the end position corresponding angle management unit 65 obtains the left and right regulation position determination angles θi, it compares the stroke width Wma with the first stroke threshold Wth1 and the second stroke threshold Wth2. . When the stroke width Wma is larger than the first stroke threshold Wth1 and smaller than the second stroke threshold Wth2, the end position corresponding angle management unit 65 controls the left and right angles based on the left and right regulation position determination angles θi. Set the right end position corresponding angles θs_le and θs_re, respectively. Therefore, it is possible to quickly set the left and right end position correspondence angles θs_le and θs_re that accurately correspond to the actual rack end angle, without having to wait until a plurality of left or right regulation position determination angles θi are obtained.
一方、エンド位置対応角管理部65は、左側又は右側のみの規制位置判定角θiを複数取得した場合には、複数の規制位置判定角θiの分散に基づいて、該複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータであるか否かを判定する。そして、エンド位置対応角管理部65は、エンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータであると判定された左側又は右側の複数の規制位置判定角θiからなるエンド当て判定データD1に基づいて、該左側のエンド位置対応角θs_le又は右側のエンド位置対応角θs_reを設定する。 On the other hand, when the end position corresponding angle management unit 65 acquires a plurality of restriction position determination angles θi for only the left side or the right side, the end position corresponding angle management unit 65 calculates the restriction position determination angles θi based on the variance of the plurality of restriction position determination angles θi. It is determined whether the data is the data when the movement of the rack shaft 12 is restricted by the end abutment. Then, the end position corresponding angle management unit 65 generates end hit determination data D1 consisting of a plurality of left or right side restriction position determination angles θi that are determined to be data when the movement of the rack shaft 12 is regulated by the end hit. Based on this, the left end position corresponding angle θs_le or the right end position corresponding angle θs_re is set.
ここで、上記のように複数の規制位置判定角θiの分散が大きい場合には、縁石等に当たることでラック軸12の移動が規制されていると考えられ、複数の規制位置判定角θiの分散が小さい場合には、エンド当てによりラック軸12の移動が規制されていると考えられる。そのため、本実施形態のように複数の規制位置判定角θiの分散を用いることで、実エンド角と精度よく対応するエンド位置対応角θs_le,θs_reを設定できる。 Here, if the variance of the multiple restriction position determination angles θi is large as described above, it is considered that the movement of the rack shaft 12 is restricted by hitting a curb, etc., and the variance of the multiple restriction position determination angles θi If is small, it is considered that the movement of the rack shaft 12 is restricted by the end abutment. Therefore, by using the distribution of a plurality of restriction position determination angles θi as in the present embodiment, it is possible to set end position corresponding angles θs_le and θs_re that accurately correspond to the actual end angles.
(2)分散判定部94は、複数の規制位置判定角θiの第1判定分散値Vd1を上記(1)式を用いて演算する。そして、第1判定分散値Vd1と既定分散値Vmとの比である第1分散比Rd1が、取得個数nに応じて設定される分散閾値Rthn以下である場合に、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際に取得したデータであると判定する。そのため、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際に取得したデータであるか否かを好適に判定できる。特に本実施形態の分散判定部94は、規制位置判定角θiを2つ以上取得した場合に第1判定分散値Vd1を演算するため、例えば規制位置判定角θiを所定演算個数ncaだけ取得してから第1判定分散値Vd1を演算する場合に比べ、該第1判定分散値Vd1を早期に演算できる。 (2) The dispersion determination unit 94 calculates the first determination dispersion value Vd1 of the plurality of restriction position determination angles θi using the above equation (1). Then, when the first dispersion ratio Rd1, which is the ratio between the first dispersion value Vd1 and the predetermined dispersion value Vm, is equal to or less than the dispersion threshold Rthn set according to the number of acquisitions n, the plurality of regulation position judgment angles θi It is determined that the data is acquired when the movement of the rack shaft 12 is restricted by the end abutment. Therefore, it is possible to suitably determine whether or not the plurality of restriction position determination angles θi are data acquired when the movement of the rack shaft 12 is restricted by end contact. In particular, in order to calculate the first determination dispersion value Vd1 when two or more restriction position determination angles θi are acquired, the dispersion determination unit 94 of this embodiment acquires, for example, a predetermined number nca of restriction position determination angles θi. The first judgment variance value Vd1 can be calculated earlier than when calculating the first judgment variance value Vd1 from .
(3)第1規制判定部92及び第2規制判定部93は、モータ角速度ωm、角速度変化量Δωm及び操舵トルクThに基づいて、ラック軸12の左右いずれか一方への移動が規制されているか否かをそれぞれ判定する。そのため、例えばラック軸12の移動を検出するための専用のセンサを設けることなく、容易にラック軸12の移動が規制されているか否かを判定できる。 (3) The first restriction determination unit 92 and the second restriction determination unit 93 determine whether movement of the rack shaft 12 to the left or right is restricted based on the motor angular velocity ωm, the angular velocity change amount Δωm, and the steering torque Th. It is determined whether or not each of them is true. Therefore, it is possible to easily determine whether or not the movement of the rack shaft 12 is restricted, for example, without providing a dedicated sensor for detecting the movement of the rack shaft 12.
(4)エンド位置対応角設定部96は、エンド当て判定データD1,D2の平均値を左側のエンド位置対応角θs_le又は右側のエンド位置対応角θs_reとして設定するため、実エンド角と精度よく対応するエンド位置対応角θs_le,θs_reを好適に設定できる。 (4) The end position corresponding angle setting unit 96 sets the average value of the end hit determination data D1 and D2 as the left end position corresponding angle θs_le or the right end position corresponding angle θs_re, so it corresponds accurately to the actual end angle. The end position corresponding angles θs_le and θs_re can be suitably set.
(5)上記のように複数の規制位置判定角θiの分散が大きい場合には、エンド当て緩和制御の実行により仮想エンド位置でラック軸12の移動が規制され、複数の規制位置判定角θiの分散が小さい場合には、エンド当て緩和制御の実行ではラック軸12の移動を規制できず、エンド当てによりラック軸12の移動が規制されていると考えられる。この点、エンド位置対応角管理部65は、複数の規制位置判定角θiの分散に基づいてエンド位置対応角θs_le,θs_reの更新を許可し、メモリ64に記憶されたエンド位置対応角θs_le,θs_reを更新する。そのため、例えば車両を修理する際にステアリングシャフト11を交換することで、実ラックエンド角と記憶されているエンド位置対応角θs_le,θs_reとがずれるが生じても、本実施形態によれば、記憶されたエンド位置対応角θs_le,θs_reの実ラックエンド角に対するステアリング中立位置側のずれを低減できる。 (5) As mentioned above, when the variance of the multiple restriction position determination angles θi is large, the movement of the rack shaft 12 is restricted at the virtual end position by executing the end contact relaxation control, and the multiple restriction position determination angles θi are If the variance is small, it is considered that the movement of the rack shaft 12 cannot be restricted by executing the end contact relaxation control, and the movement of the rack shaft 12 is restricted by the end contact. In this regard, the end position corresponding angle management unit 65 allows updating of the end position corresponding angles θs_le, θs_re based on the distribution of the plurality of regulation position determination angles θi, and updates the end position corresponding angles θs_le, θs_re stored in the memory 64. Update. Therefore, even if the actual rack end angle and the stored end position corresponding angles θs_le and θs_re deviate due to, for example, replacing the steering shaft 11 when repairing the vehicle, according to this embodiment, the stored end position corresponding angles θs_le and θs_re The deviation of the end position corresponding angles θs_le and θs_re from the actual rack end angle toward the steering neutral position can be reduced.
(6)更新許可部95は、複数の規制位置判定角θiの第2判定分散値Vd2を上記(2)式を用いて演算する。そして、第2判定分散値Vd2と既定分散値Vmとの比である第2分散比Rd2が分散閾値Rth5以下である場合に、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際に取得したデータであると判定する。そのため、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際に取得したデータであるか否かを好適に判定できる。 (6) The update permission unit 95 calculates the second determination variance value Vd2 of the plurality of restriction position determination angles θi using the above equation (2). Then, when the second dispersion ratio Rd2, which is the ratio between the second judgment dispersion value Vd2 and the predetermined dispersion value Vm, is less than or equal to the dispersion threshold Rth5, the plurality of regulation position judgment angles θi are determined to prevent the movement of the rack shaft 12 due to the end contact. It is determined that the data was acquired when it was regulated. Therefore, it is possible to suitably determine whether or not the plurality of restriction position determination angles θi are data acquired when the movement of the rack shaft 12 is restricted by end contact.
(7)更新許可部95は、第2規制判定部93によりラック軸12の移動が規制されていると判定されたときのピニオン軸トルクTpを規制位置判定角θiと対応付けるとともに、ピニオン軸トルクTpの大きさに基づいて設定された第1~第3軸力範囲に規制位置判定角θiを分類する。第2判定分散値Vd2を演算する基礎となる複数の規制位置判定角θiには、第1~第3軸力範囲のそれぞれに分類される規制位置判定角θiが1つ以上含まれる。このように更新許可部95は、分散の判定に用いるデータとして、異なる軸力範囲に分類される複数の規制位置判定角θi、すなわちピニオン軸トルクTpが高い場合に取得された規制位置判定角θi、及びピニオン軸トルクTpが低い場合に取得された規制位置判定角θiを用いる。 (7) The update permission unit 95 associates the pinion shaft torque Tp when the movement of the rack shaft 12 is determined to be restricted by the second restriction determination unit 93 with the restriction position determination angle θi, and also associates the pinion shaft torque Tp with the restriction position determination angle θi. The regulation position determination angle θi is classified into the first to third axial force ranges set based on the magnitude of . The plurality of restriction position determination angles θi that are the basis for calculating the second determination variance value Vd2 include one or more restriction position determination angles θi classified into each of the first to third axial force ranges. In this way, the update permission unit 95 uses, as data used for dispersion determination, a plurality of restriction position determination angles θi classified into different axial force ranges, that is, restriction position determination angles θi obtained when the pinion shaft torque Tp is high. , and the regulation position determination angle θi obtained when the pinion shaft torque Tp is low.
ここで、通常、車両の前進時には、エンド当てが生じる際のピニオン軸トルクTpが高く、車両の後進時には、エンド当てが生じる際のピニオン軸トルクTpが低くなる傾向がある。したがって、本実施形態では、分散の判定に用いるデータに、車両の前後進時それぞれでラック軸12の移動が規制されていると判定されたときの規制位置判定角θiが含まれることになる。これにより、エンド当てによりラック軸12の移動が規制されたか否かをより好適に判定できる。 Normally, when the vehicle is moving forward, the pinion shaft torque Tp when end contact occurs tends to be high, and when the vehicle is moving backward, the pinion shaft torque Tp when end contact occurs tends to be low. Therefore, in this embodiment, the data used to determine the dispersion includes the restriction position determination angle θi when it is determined that the movement of the rack shaft 12 is restricted during each forward and backward movement of the vehicle. Thereby, it is possible to more appropriately determine whether the movement of the rack shaft 12 is restricted by the end abutment.
(8)更新許可部95は、エンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータであると判定された複数の規制位置判定角θiに基づく仮エンド位置判定角θe_tを演算し、該仮エンド位置判定角θe_tのエンド位置対応角θs_le,θs_reからの距離を示す仮エンド離間角Δθ_tを演算する。そして、更新許可部95は、仮エンド離間角Δθ_tに応じた仮角度制限成分Iga_tを演算し、仮角度制限成分Iga_tが定格電流Irの50%以上の場合には、q軸電流指令値Iq*が電流閾値Ith以下に制限されるとみなし、エンド位置対応角θs_le,θs_reの更新を許可しない。 (8) The update permission unit 95 calculates a temporary end position determination angle θe_t based on a plurality of restriction position determination angles θi that are determined to be data when the movement of the rack shaft 12 is restricted by end abutting, and A temporary end separation angle Δθ_t indicating the distance of the temporary end position determination angle θe_t from the end position corresponding angles θs_le and θs_re is calculated. Then, the update permission unit 95 calculates a provisional angle restriction component Iga_t according to the provisional end separation angle Δθ_t, and if the provisional angle restriction component Iga_t is 50% or more of the rated current Ir, the q-axis current command value Iq* is considered to be limited to a current threshold value Ith or less, and updating of the end position corresponding angles θs_le and θs_re is not permitted.
ここで、記憶されたエンド位置対応角θs_le,θs_reが実ラックエンド角に対してステアリング中立位置側にずれていなくても、例えば低μ路上で高速で転舵する場合には、ラック軸12がラックハウジング13に当接する状況となることがある。こうした場合でも、q軸電流指令値Iq*が電流閾値Ith以下に制限されていれば、記憶されたエンド位置対応角θs_le,θs_reに基づくエンド当て緩和制御が正常に機能しており、該エンド位置対応角θs_le,θs_reの実ラックエンド角に対するステアリング中立位置側へのずれは問題視するほどではないと考えられる。したがって、本実施形態のように仮エンド離間角Δθ_tに基づいて演算されるq軸電流指令値Iq*が電流閾値Ith以下である場合に、エンド位置対応角θs_le,θs_reの更新を許可しないことで、不要な場合にこれらを更新することを抑制できる。 Here, even if the stored end position corresponding angles θs_le and θs_re do not deviate toward the steering neutral position with respect to the actual rack end angle, for example, when steering at high speed on a low μ road, the rack shaft 12 There may be a situation where the rack housing 13 comes into contact with the rack housing 13. Even in such a case, if the q-axis current command value Iq* is limited to the current threshold value Ith or less, the end contact relaxation control based on the stored end position corresponding angles θs_le and θs_re is functioning normally, and the end position The deviation of the corresponding angles θs_le and θs_re from the actual rack end angle toward the steering neutral position is not considered to be a problem. Therefore, when the q-axis current command value Iq* calculated based on the temporary end separation angle Δθ_t is equal to or less than the current threshold value Ith as in this embodiment, updating of the end position corresponding angles θs_le and θs_re is not permitted. , it is possible to suppress updating these when unnecessary.
(第2実施形態)
次に、操舵制御装置の第2実施形態を図面に従って説明する。なお、本実施形態と上記第1実施形態との主たる相違点は、更新許可部95による第2判定分散値Vd2の演算のみである。このため、説明の便宜上、同一の構成については上記第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the steering control device will be described according to the drawings. Note that the main difference between this embodiment and the first embodiment described above is only the calculation of the second determination variance value Vd2 by the update permission section 95. Therefore, for convenience of explanation, the same components as in the first embodiment are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.
本実施形態の更新許可部95は、左側の規制位置判定角θiを取得すると、そのピニオン軸トルクTpの小さい順に並べ替えて保持する。更新許可部95は、予め設定された所定取得個数nthだけ規制位置判定角θiを取得すると、ピニオン軸トルクTp、すなわちラック軸12に作用する軸力の小さい方から順に所定演算個数ncaの規制位置判定角θiを選択し、上記(2)式を用いてこれら選択した規制位置判定角θiの第2判定分散値Vd2を演算する。その後、更新許可部95は、上記第1実施形態と同様に、第2分散比Rd2を演算し、更新許可信号Sp及びエンド当て判定データD2をエンド位置対応角設定部96に出力する。なお、本実施形態では、所定取得個数nthは「10」であり、所定演算個数ncaは「5」である。 Upon acquiring the left regulation position determination angle θi, the update permission unit 95 of the present embodiment sorts and holds the left side restriction position determination angle θi in descending order of pinion shaft torque Tp. When the update permitting unit 95 obtains a predetermined number nth of regulation position determination angles θi, the update permission unit 95 determines the regulation positions of a predetermined calculated number nca in descending order of the pinion shaft torque Tp, that is, the axial force acting on the rack shaft 12. The determination angles θi are selected, and the second determination variance value Vd2 of the selected regulation position determination angles θi is calculated using the above equation (2). Thereafter, the update permission section 95 calculates the second dispersion ratio Rd2 as in the first embodiment, and outputs the update permission signal Sp and the end hit determination data D2 to the end position corresponding angle setting section 96. In this embodiment, the predetermined acquisition number nth is "10" and the predetermined calculation number nca is "5".
具体的には、図11のフローチャートに示すように、更新許可部95は、各種状態量を取得すると(ステップ601)、規制位置判定角θiを該規制位置判定角θiに紐付けられたピニオン軸トルクTpの小さい順に並べ替えて保持する(ステップ602)。続いて、規制位置判定角θiの取得個数nが所定取得個数nth以上であるか否かを判定する(ステップ603)。規制位置判定角θiの取得個数nが所定取得個数nth未満である場合には(ステップ603:NO)、それ以降の処理を実行しない。 Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 11, upon acquiring various state quantities (step 601), the update permission unit 95 sets the regulation position determination angle θi to the pinion shaft linked to the regulation position determination angle θi. The torques Tp are sorted and held in ascending order (step 602). Subsequently, it is determined whether or not the number n of obtained restriction position determination angles θi is equal to or greater than a predetermined number nth (step 603). If the number n of acquired regulation position determination angles θi is less than the predetermined number nth of acquisitions (step 603: NO), subsequent processing is not executed.
一方、更新許可部95は、規制位置判定角θiの取得個数nが所定取得個数nth以上である場合には(ステップ603:YES)、ピニオン軸トルクTpの小さい方から順に所定演算個数ncaの規制位置判定角θiを選択し、上記(2)式を用いてこれら選択した規制位置判定角θiの第2判定分散値Vd2を演算し、第2分散比Rd2を演算する(ステップ604)。その後、上記第1実施形態と同様に、第2分散比Rd2と分散閾値Rth5との大小比較を行うステップ405に移行し、その大小比較の結果に応じてステップ406~412の処理を実行する。 On the other hand, if the number n of obtained regulation position determination angles θi is greater than or equal to the predetermined number nth of regulation position determination angles (step 603: YES), the update permission unit 95 regulates the predetermined calculation number nca in order from the smaller pinion shaft torque Tp. The position determination angle θi is selected, and the second determination variance value Vd2 of the selected regulation position determination angle θi is calculated using the above equation (2), and the second variance ratio Rd2 is calculated (step 604). Thereafter, as in the first embodiment, the process moves to step 405 where the second dispersion ratio Rd2 and the dispersion threshold Rth5 are compared in magnitude, and steps 406 to 412 are executed according to the result of the magnitude comparison.
以上、本実施形態では、上記第1実施形態の(1)~(6),(8)の作用及び効果と同様の作用及び効果に加え、以下の作用及び効果を奏する。
(9)更新許可部95は、第2規制判定部93によりラック軸12の移動が規制されていると判定されたときのピニオン軸トルクTpを規制位置判定角θiと対応付ける。第2判定分散値Vd2を演算する基礎となる複数の規制位置判定角θiには、ピニオン軸トルクTpの小さい方から順に選択した所定演算個数ncaの規制位置判定角θiが含まれる。
As described above, in this embodiment, in addition to the operations and effects similar to those of (1) to (6) and (8) of the first embodiment, the following operations and effects are achieved.
(9) The update permission unit 95 associates the pinion shaft torque Tp when the second restriction determination unit 93 determines that the movement of the rack shaft 12 is restricted with the restriction position determination angle θi. The plurality of restriction position determination angles θi that are the basis for calculating the second determination variance value Vd2 include a predetermined number nca of restriction position determination angles θi selected in order from the one with the smallest pinion shaft torque Tp.
ここで、エンド離間角Δθが所定角度θ1以下となる場合には、エンド当て緩和制御の実行によりエンド離間角Δθの減少が規制されるようにq軸電流指令値Iq*が制限されるため、ピニオン軸トルクTpが小さいほど、該ピニオン軸トルクTpと対応付けられた規制位置判定角θiは大きくなりやすい。すなわち、ピニオン軸トルクTpが小さいほど、該ピニオン軸トルクTpに対応付けられた規制位置判定角θiは、実ラックエンド角に近い角度である可能性が高い。したがって、本実施形態のようにピニオン軸トルクTpの小さい方から順に選択した所定演算個数ncaの規制位置判定角θiに基づいて第2判定分散値Vd2を演算することで、エンド当てによりラック軸12の移動が規制されたか否かをより好適に判定できる。 Here, if the end separation angle Δθ is less than the predetermined angle θ1, the q-axis current command value Iq* is limited so that the end separation angle Δθ is restricted from decreasing by executing the end contact relaxation control. The smaller the pinion shaft torque Tp is, the larger the regulation position determination angle θi associated with the pinion shaft torque Tp tends to be. That is, the smaller the pinion shaft torque Tp is, the more likely it is that the regulation position determination angle θi associated with the pinion shaft torque Tp is an angle close to the actual rack end angle. Therefore, by calculating the second judgment variance value Vd2 based on the regulation position judgment angle θi of the predetermined calculation number nca selected in order from the smaller pinion shaft torque Tp as in the present embodiment, the rack shaft 1 It is possible to more appropriately determine whether or not the movement of is restricted.
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変形例は、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。
・上記各実施形態において、左側及び右側の規制位置判定角θiをそれぞれ取得した場合には、ストローク幅Wmaと第1ストローク閾値Wth1及び第2ストローク閾値Wth2との大小比較を行った。しかし、これに限らず、ストローク幅Wmaと第1ストローク閾値Wth1との大小比較のみを行い、ストローク幅Wmaが第1ストローク閾値Wth1よりも大きい場合に、左側及び右側の規制位置判定角θiに基づいて、左側及び右側のエンド位置対応角θs_le,θs_reをそれぞれ設定してもよい。
Each of the above embodiments can be modified and implemented as follows. The above embodiments and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
- In each of the above embodiments, when the left and right regulation position determination angles θi were obtained, the stroke width Wma was compared in magnitude with the first stroke threshold value Wth1 and the second stroke threshold value Wth2. However, the present invention is not limited to this. Only the magnitude comparison between the stroke width Wma and the first stroke threshold value Wth1 is performed, and when the stroke width Wma is larger than the first stroke threshold value Wth1, based on the left and right regulation position determination angles θi. Then, the left and right end position corresponding angles θs_le and θs_re may be set, respectively.
・上記各実施形態では、エンド当て判定データD1,D2の平均値を左側のエンド位置対応角θs_le又は右側のエンド位置対応角θs_reとして設定した。しかし、これに限らず、例えばエンド当て判定データD1,D2のうち、絶対値の最も大きな規制位置判定角θiを左側のエンド位置対応角θs_le又は右側のエンド位置対応角θs_reとして設定してもよい。このように構成しても、実エンド角と精度よく対応するエンド位置対応角θs_le,θs_reを好適に設定できる。 - In each of the above embodiments, the average value of the end hit determination data D1 and D2 is set as the left end position corresponding angle θs_le or the right end position corresponding angle θs_re. However, the present invention is not limited to this, and for example, the regulation position determination angle θi having the largest absolute value among the end hit determination data D1 and D2 may be set as the left end position corresponding angle θs_le or the right end position corresponding angle θs_re. . Even with this configuration, the end position corresponding angles θs_le and θs_re that accurately correspond to the actual end angles can be suitably set.
・上記各実施形態において、エンド位置対応角設定部96が左側及び右側の規制位置判定角θiをそれぞれ取得した場合でも、複数の規制位置判定角θiの分散に基づいてエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際のデータであるか否かを判定し、左右のエンド位置対応角θs_le,θs_reを設定してもよい。 - In each of the above embodiments, even if the end position corresponding angle setting unit 96 obtains the left and right regulation position determination angles θi, the end position corresponding angle setting unit 96 determines the position of the rack shaft 12 by end contact based on the distribution of the plurality of regulation position determination angles θi. It is also possible to determine whether or not the data is for when movement is restricted, and to set the left and right end position corresponding angles θs_le and θs_re.
・上記各実施形態において、分散判定部94による第1判定分散値Vd1の演算方法として、更新許可部95によるピニオン軸トルクTpを考慮した第2判定分散値Vd2の演算方法を用いてもよい。同様に、更新許可部95による第2判定分散値Vd2の演算方法として、分散判定部94によるピニオン軸トルクTpを考慮しない第1判定分散値Vd1を用いてもよい。 - In each of the embodiments described above, as the method for calculating the first determined dispersion value Vd1 by the dispersion determining section 94, the method for calculating the second determined dispersion value Vd2 in consideration of the pinion shaft torque Tp by the update permission section 95 may be used. Similarly, as a method for calculating the second determined variance value Vd2 by the update permission unit 95, the first determined variance value Vd1 that does not take into account the pinion shaft torque Tp determined by the variance determining unit 94 may be used.
・上記各実施形態において、第1規制判定部92が静的規制判定及び動的規制判定のいずれか一方のみを実行する構成としてもよい。また、第2規制判定部93が静的規制判定及び動的規制判定の双方、又は動的規制判定のみを実行する構成としてもよい。なお、第1規制判定部92が実行する判定と第2規制判定部93が実行する判定とが一致する場合には、エンド位置対応角管理部65がいずれか一方の規制判定部のみを備えればよいことは、言うまでもない。 - In each of the embodiments described above, the first restriction determination unit 92 may be configured to perform only one of the static restriction determination and the dynamic restriction determination. Further, the second restriction determination unit 93 may be configured to perform both static restriction determination and dynamic restriction determination, or only dynamic restriction determination. Note that if the determination performed by the first restriction determination section 92 and the determination performed by the second restriction determination section 93 match, the end position corresponding angle management section 65 may include only one of the restriction determination sections. Needless to say, it's a good thing.
・上記各実施形態では、第1規制判定部92は、モータ角速度ωm、角速度変化量Δωm及び操舵トルクThに基づいて、ラック軸12の左右いずれか一方への移動が規制されているか否かを判定したが、これに限らず、その判定方法は適宜変更可能である。例えばラックエンド18とラックハウジング13との間に接触センサを設け、該接触センサからの出力信号に基づいてラック軸12の左右いずれか一方への移動が規制されているか否かを判定してもよい。同様に、第2規制判定部93の判定方法も適宜変更可能である。 - In each of the above embodiments, the first restriction determination unit 92 determines whether the movement of the rack shaft 12 to the left or right is restricted based on the motor angular velocity ωm, the angular velocity change amount Δωm, and the steering torque Th. However, the determination method is not limited to this, and the determination method can be changed as appropriate. For example, a contact sensor may be provided between the rack end 18 and the rack housing 13, and it may be determined based on the output signal from the contact sensor whether movement of the rack shaft 12 to the left or right is restricted. good. Similarly, the determination method of the second regulation determination section 93 can be changed as appropriate.
・上記各実施形態では、更新許可部95は、複数の規制位置判定角θiの平均値を仮エンド位置判定角θe_tとして演算したが、これに限らず、例えば複数の規制位置判定角θiのうち、最も絶対角の大きい又は小さい規制位置判定角θiを仮エンド位置判定角θe_tとしてもよい。 - In each of the above embodiments, the update permission unit 95 calculates the average value of the plurality of restriction position determination angles θi as the provisional end position determination angle θe_t. , the regulation position determination angle θi having the largest or smallest absolute angle may be set as the provisional end position determination angle θe_t.
・上記第1実施形態では、ピニオン軸トルクTpに基づいて規制位置判定角θiを第1~第3軸力範囲に分類したが、これに限らず、2つの軸力範囲、又は4つ以上の軸力範囲に分類してもよい。 - In the first embodiment, the regulation position determination angle θi is classified into the first to third axial force ranges based on the pinion shaft torque Tp, but the present invention is not limited to this. It may be classified into axial force ranges.
・上記第1実施形態では、第2判定分散値Vd2を演算する基礎となる複数の規制位置判定角θiに第1~第3軸力範囲のそれぞれに分類される規制位置判定角θiが1つ以上含まれていたが、これに限らず、第1~第3軸力範囲の少なくとも2つ以上に分類される規制位置判定角θiが1つ以上含まれていればよい。 - In the first embodiment described above, there is one regulation position judgment angle θi classified into each of the first to third axial force ranges among the plurality of regulation position judgment angles θi that are the basis for calculating the second judgment variance value Vd2. Although included above, the present invention is not limited to this, as long as one or more regulation position determination angles θi classified into at least two or more of the first to third axial force ranges are included.
・上記各実施形態では、電流閾値Ithを定格電流Irの50%に設定したが、これに限らず、例えば40%や60%でもよく、その値は適宜変更可能である。
・上記各実施形態では、仮角度制限成分Iga_tが定格電流Irの50%以上の場合には、q軸電流指令値Iq*が電流閾値Ith以下であると判定したが、これに限らず、例えばエンド離間角Δθが仮エンド離間角Δθ_tであると仮定した仮q軸電流指令値を演算し、電流閾値Ithとの大小比較を行ってもよい。
- In each of the above embodiments, the current threshold value Ith is set to 50% of the rated current Ir, but it is not limited to this, and may be set to 40% or 60%, for example, and the value can be changed as appropriate.
- In each of the above embodiments, when the temporary angle limiting component Iga_t is 50% or more of the rated current Ir, it is determined that the q-axis current command value Iq* is less than or equal to the current threshold value Ith. A temporary q-axis current command value may be calculated assuming that the end separation angle Δθ is the temporary end separation angle Δθ_t, and a comparison may be made with the current threshold value Ith.
・上記各実施形態において、第2分散比Rd2が分散閾値Rth5以下となり、複数の規制位置判定角θiがエンド当てによりラック軸12の移動が規制された際に取得したデータであると判定した場合には、q軸電流指令値Iq*が電流閾値Ith以下に制限されるか否かに関わらず、エンド位置対応角θs_le,θs_reを更新してもよい。 - In each of the above embodiments, when the second dispersion ratio Rd2 is equal to or less than the dispersion threshold Rth5 and the plurality of regulation position determination angles θi are determined to be data obtained when the movement of the rack shaft 12 is regulated by end contact. In this case, the end position corresponding angles θs_le and θs_re may be updated regardless of whether the q-axis current command value Iq* is limited to the current threshold value Ith or less.
・上記各実施形態において、エンド位置対応角θs_le,θs_reを一旦設定した後は、その更新の必要性を判定せず、更新を許可しない構成としてもよい。
・上記各実施形態では、ピニオン軸トルクTpを操舵トルクTh、モータトルク及び慣性トルクに基づいて演算したが、これに限らず、演算負荷の軽減等を目的として、例えば操舵トルクTh及びモータトルクに基づいてピニオン軸トルクTpを演算してもよい。また、動的規制判定の結果、取得する絶対舵角θsに対して行う剛性補償で用いるピニオン軸トルクTpと、静的規制判定の結果、取得する絶対舵角θsに対して行う剛性補償で用いるピニオン軸トルクTpとが異なっていてもよい。
- In each of the above embodiments, once the end position corresponding angles θs_le and θs_re are set, the necessity of updating them may not be determined and the update may not be permitted.
- In each of the above embodiments, the pinion shaft torque Tp is calculated based on the steering torque Th, the motor torque, and the inertia torque. The pinion shaft torque Tp may be calculated based on this. In addition, the pinion shaft torque Tp is used in the stiffness compensation performed for the absolute steering angle θs obtained as a result of the dynamic restriction judgment, and the pinion shaft torque Tp is used in the stiffness compensation performed for the absolute steering angle θs obtained as a result of the static restriction judgment. The pinion shaft torque Tp may be different.
・上記各実施形態において、分散判定部94、更新許可部95、エンド位置対応角設定部96がラック軸12の移動が規制されていると判定した際の絶対舵角θsをそのまま規制位置判定角θiとして取得し、剛性補償を行わなくてもよい。 - In each of the above embodiments, the absolute steering angle θs when the dispersion determination unit 94, update permission unit 95, and end position corresponding angle setting unit 96 determine that the movement of the rack shaft 12 is restricted is directly used as the restriction position determination angle. It is also possible to obtain it as θi without performing stiffness compensation.
・上記各実施形態では、判定時軸力としてピニオン軸トルクTpを用いたが、これに限らず、ラック軸12に作用する軸力に近似する他の状態量を用いてもよい。
・上記第2実施形態では、ステップ603において、取得した左側の規制位置判定角θiをピニオン軸トルクTpの小さい順に並べ替えて保持したが、これに限らず、取得した左側の規制位置判定角θiをピニオン軸トルクTpの小さい順に並べ替えず、単に保持してもよい。この場合、ステップ604において、所定取得個数nthの規制位置判定角θiの中から、ピニオン軸トルクTpの小さい方から順に所定演算個数ncaの規制位置判定角θiを選択する。
- In each of the above embodiments, the pinion shaft torque Tp is used as the axial force at the time of determination, but the pinion shaft torque Tp is not limited to this, and other state quantities that approximate the axial force acting on the rack shaft 12 may be used.
- In the second embodiment described above, in step 603, the acquired left side restriction position determination angles θi are sorted and held in descending order of pinion shaft torque Tp, but the present invention is not limited to this, and the acquired left side restriction position determination angles θi may be simply held without sorting them in descending order of pinion shaft torque Tp. In this case, in step 604, the control position judgment angles θi of the predetermined number nca of calculations are selected from among the control position judgment angles θi of the predetermined number nth obtained, in order from the one with the smallest pinion shaft torque Tp.
・上記第2実施形態では、所定取得個数nthを所定演算個数ncaよりも大きく設定したが、これに限らず、所定取得個数nthは所定演算個数nca以上の数であれば適宜変更可能である。また、所定演算個数ncaは、適宜変更可能である。 - In the second embodiment, the predetermined acquisition number nth is set larger than the predetermined calculation number nca, but the predetermined acquisition number nth is not limited to this, and can be changed as appropriate as long as it is greater than or equal to the predetermined calculation number nca. Further, the predetermined number of calculations nca can be changed as appropriate.
・上記各実施形態では、イグニッションスイッチのオフ時にもモータ21の回転の有無を監視することで、原点からのモータ21の回転数を常時積算し、モータ絶対角及び絶対舵角θsを検出した。しかし、これに限らず、例えば操舵角を絶対角で検出するステアリングセンサを設け、該ステアリングセンサにより検出される操舵角及び減速機構22の減速比に基づいて、原点からのモータ21の回転数を積算し、モータ絶対角及び絶対舵角θsを検出してもよい。 - In each of the above embodiments, by monitoring whether or not the motor 21 rotates even when the ignition switch is off, the number of rotations of the motor 21 from the origin is constantly integrated, and the absolute motor angle and absolute steering angle θs are detected. However, the present invention is not limited to this. For example, a steering sensor that detects the steering angle as an absolute angle is provided, and the rotation speed of the motor 21 from the origin is determined based on the steering angle detected by the steering sensor and the reduction ratio of the reduction mechanism 22. The motor absolute angle and the absolute steering angle θs may be detected by integrating the values.
・上記各実施形態では、アシスト指令値Ias*を舵角制限値Ienに制限することで、エンド当て緩和制御を実行したが、これに限らず、例えばアシスト指令値Ias*に対し、ラックエンド位置に近づくほど大きくなる操舵反力成分、すなわちアシスト指令値Ias*と符号が反対の成分を加算することにより、エンド当て緩和制御を実行してもよい。 - In each of the above embodiments, the end hit relaxation control is executed by limiting the assist command value Ias* to the steering angle limit value Ien, but the present invention is not limited to this. For example, the rack end position The end contact mitigation control may be executed by adding a steering reaction force component that increases as the value approaches the assist command value Ias*, that is, a component whose sign is opposite to the assist command value Ias*.
・上記各実施形態では、アシスト指令値Ias*に対してガード処理を行ったが、これに限らず、例えば操舵トルクThを微分したトルク微分値に基づく補償量によってアシスト指令値Ias*を補正した値に対してガード処理を行ってもよい。 - In each of the above embodiments, the assist command value Ias* is subjected to guard processing, but the present invention is not limited to this. For example, the assist command value Ias* may be corrected by a compensation amount based on a torque differential value obtained by differentiating the steering torque Th. Guard processing may be performed on the value.
・上記各実施形態では、制限値設定部62は、電源電圧Vbに基づいて電圧制限値Ivbを演算する電圧制限値演算部72を備えたが、これに限らず、電圧制限値演算部72に加えて又は代えて、他の状態量に基づく他の制限値を演算する他の演算部を備えてもよい。また、制限値設定部62が電圧制限値演算部72を備えず、舵角制限値Ienをそのまま制限値Igとして設定する構成としてもよい。 - In each of the above embodiments, the limit value setting unit 62 includes the voltage limit value calculation unit 72 that calculates the voltage limit value Ivb based on the power supply voltage Vb, but the voltage limit value calculation unit 72 is not limited to this. In addition or in place of it, another calculation unit that calculates another limit value based on another state quantity may be provided. Alternatively, the limit value setting section 62 may not include the voltage limit value calculation section 72 and may directly set the steering angle limit value Ien as the limit value Ig.
・上記各実施形態において、舵角制限値Ienを定格電流Irから角度制限成分Igaのみを減算した値としてもよい。
・上記各実施形態では、操舵制御装置1は、EPSアクチュエータ6がコラム軸15にモータトルクを付与する形式のEPS2を制御対象としたが、これに限らず、例えばボール螺子ナットを介してラック軸12にモータトルクを付与する形式の操舵装置を制御対象としてもよい。また、EPSに限らず、操舵制御装置1は、運転者により操作される操舵部と、転舵輪を転舵させる転舵部との間の動力伝達が分離されたステアバイワイヤ式の操舵装置を制御対象とし、転舵部に設けられる転舵アクチュエータのモータのトルク指令値又はq軸電流指令値について、本実施形態のようにエンド当て緩和制御を実行してもよい。
- In each of the above embodiments, the steering angle limit value Ien may be a value obtained by subtracting only the angle limit component Iga from the rated current Ir.
- In each of the above embodiments, the steering control device 1 controls the EPS 2 in which the EPS actuator 6 applies motor torque to the column shaft 15; The control target may be a steering device that applies motor torque to the motor 12. In addition to the EPS, the steering control device 1 controls a steer-by-wire type steering device in which power transmission is separated between a steering section operated by a driver and a steering section that steers steered wheels. For the torque command value or the q-axis current command value of the motor of the steering actuator provided in the steering section, the end contact relaxation control may be performed as in this embodiment.
1…操舵制御装置、2…電動パワーステアリング装置(EPS)、3…ステアリングホイール、4…転舵輪、5…操舵機構、6…EPSアクチュエータ、11…ステアリングシャフト、12…ラック軸、13…ラックハウジング、18…ラックエンド、21…モータ、41…マイコン、42…駆動回路、51…電流指令値演算部、52…モータ制御信号生成部、53…絶対舵角検出部、61…アシスト指令値演算部、62…制限値設定部、63…ガード処理部、64…メモリ、65…エンド位置対応角管理部、91…角速度変化量演算部、92…第1規制判定部、93…第2規制判定部、94…分散判定部、95…更新許可部、96…エンド位置対応角設定部、D1,D2…エンド当て判定データ、Id*…d軸電流指令値、Iq*…q軸電流指令値、Ig…制限値、Ir…定格電流、Ith…電流閾値、nca…所定演算個数、nth…所定取得個数、Rd1…第1分散比、Rd2…第2分散比、Rth2,Rth3,Rth4,Rth5,Rthn…分散閾値、Sm…モータ制御信号、Sp…更新許可信号、Sr1…第1規制判定信号、Sr2…第2規制判定信号、Vd1…第1判定分散値、Vd2…第2判定分散値、Vm…既定分散値、Wma…ストローク幅、Wth1…第1ストローク閾値、Wth2…第2ストローク閾値、Th…操舵トルク、Tm…モータトルク、Tp…ピニオン軸トルク、θs…絶対舵角、θi…規制位置判定角、θm…回転角、θs_le,θs_re…エンド位置対応角、θe_t…仮エンド位置判定角、Δθ…エンド離間角、Δθ_t…仮エンド離間角、ωm…モータ角速度、Δωm…角速度変化量。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Steering control device, 2... Electric power steering device (EPS), 3... Steering wheel, 4... Steering wheel, 5... Steering mechanism, 6... EPS actuator, 11... Steering shaft, 12... Rack shaft, 13... Rack housing , 18... Rack end, 21... Motor, 41... Microcomputer, 42... Drive circuit, 51... Current command value calculation section, 52... Motor control signal generation section, 53... Absolute steering angle detection section, 61... Assist command value calculation section , 62...Limit value setting section, 63...Guard processing section, 64...Memory, 65...End position corresponding angle management section, 91...Angular velocity change amount calculation section, 92...First regulation determination section, 93...Second regulation determination section , 94...Dispersion determination unit, 95...Update permission unit, 96...End position corresponding angle setting unit, D1, D2...End hit determination data, Id*...d-axis current command value, Iq*...q-axis current command value, Ig ...Limit value, Ir...Rated current, Ith...Current threshold, nca...Predetermined number of calculations, nth...Predetermined number of obtained pieces, Rd1...First dispersion ratio, Rd2...Second dispersion ratio, Rth2, Rth3, Rth4, Rth5, Rthn... Dispersion threshold, Sm...Motor control signal, Sp...Update permission signal, Sr1...First regulation judgment signal, Sr2...Second regulation judgment signal, Vd1...First judgment variance value, Vd2...Second judgment variance value, Vm...Default Variance value, Wma...Stroke width, Wth1...First stroke threshold, Wth2...Second stroke threshold, Th...Steering torque, Tm...Motor torque, Tp...Pinion shaft torque, θs...Absolute steering angle, θi...Restriction position determination angle , θm...rotation angle, θs_le, θs_re...end position corresponding angle, θe_t...temporary end position determination angle, Δθ...end separation angle, Δθ_t...temporary end separation angle, ωm...motor angular velocity, Δωm...angular velocity variation.
Claims (6)
前記転舵軸に連結される転舵輪の転舵角に換算可能な回転軸の回転角であって、360°を超える範囲を含む絶対角で示される絶対舵角を検出する絶対舵角検出部と、
前記転舵軸の左右いずれか一方への移動が規制されているか否かを判定する規制判定部と、
前記転舵軸の移動が規制されていると判定された際の前記絶対舵角に応じた規制位置判定角を複数取得し、左側又は右側の前記複数の規制位置判定角の分散に基づいて、該左側又は右側の複数の規制位置判定角が前記転舵軸の前記ハウジングへの当接により該転舵軸の移動が規制された際のデータであるか否かを判定する分散判定部と、
前記転舵軸が前記ハウジングに当接するエンド当てにより該転舵軸の移動が規制された際のデータであると判定された前記複数の規制位置判定角に基づいて、前記転舵軸が左側又は右側のエンド位置にあることを示す角度であって、前記絶対舵角と対応付けられたエンド位置対応角を設定するエンド位置対応角設定部とを備える操舵制御装置。 A steering device comprising a housing, a steered shaft reciprocably housed in the housing, and an actuator that uses a motor as a drive source to apply a motor torque to reciprocate the steered shaft,
An absolute steering angle detection unit that detects an absolute steering angle, which is a rotation angle of a rotating shaft that can be converted into a steering angle of a steered wheel connected to the steered shaft, and is expressed as an absolute angle that includes a range exceeding 360°. and,
a restriction determination unit that determines whether movement of the steering shaft to either the left or right side is restricted;
Obtaining a plurality of restriction position determination angles corresponding to the absolute steering angle when the movement of the steering shaft is determined to be restricted, and based on the variance of the plurality of restriction position determination angles on the left side or the right side, a dispersion determination unit that determines whether the plurality of left or right restriction position determination angles is data when movement of the steered shaft is restricted due to contact of the steered shaft with the housing;
Based on the plurality of restriction position determination angles that are determined to be data when the movement of the steered shaft is regulated by the end abutment where the steered shaft contacts the housing, the steered shaft is on the left side or A steering control device comprising: an end position corresponding angle setting unit that sets an end position corresponding angle that is an angle indicating that the steering wheel is at the right end position and is associated with the absolute steering angle.
前記分散判定部は、n(ただし、nは2以上の整数)個の左側又は右側のそれぞれの規制位置判定角θi(ただし、iは自然数)の分散値である判定分散値Vdを次式、
を用いて演算し、
前記エンド当てにより前記転舵軸の移動が規制された際の左側又は右側のそれぞれの複数の規制位置判定角の分散値として予め設定された値を既定分散値Vmとし、
前記判定分散値Vdを前記既定分散値Vmで除算して得られる分散比Rdが、nに応じて設定される分散閾値Rthn以下である場合に、前記n個の規制位置判定角が前記エンド当てにより前記転舵軸の移動が規制された際に取得したデータであると判定する操舵制御装置。 The steering control device according to claim 1,
The dispersion determination unit calculates the determination dispersion value Vd, which is the dispersion value of n (where n is an integer of 2 or more) left or right regulation position determination angles θi (where i is a natural number), using the following formula:
Calculate using
A value preset as a variance value of a plurality of restriction position determination angles on the left side or right side when movement of the steering shaft is restricted by the end stop is set as a default variance value Vm,
When the dispersion ratio Rd obtained by dividing the determination dispersion value Vd by the predetermined dispersion value Vm is equal to or less than the dispersion threshold Rthn set according to n, the n regulation position determination angles are determined by the end application. A steering control device that determines that the data is acquired when movement of the steered shaft is regulated.
前記エンド位置対応角設定部は、
前記エンド位置対応角を設定するに際し、前記転舵軸が前記ハウジングに当接するエンド当てにより該転舵軸の移動が規制された際のデータであると判定された左側及び右側の前記規制位置判定角をそれぞれ取得した場合には、前記左側の規制位置判定角の絶対値と前記右側の規制位置判定角の絶対値との和であるストローク幅と、前記転舵軸の全ストローク範囲に対応するストローク閾値との大小比較を行い、前記ストローク幅が前記ストローク閾値よりも大きい場合には、前記左側及び右側の規制位置判定角に基づいて、左側及び右側の前記エンド位置対応角をそれぞれ設定し、
前記エンド位置対応角を設定するに際し、前記転舵軸が前記ハウジングに当接するエンド当てにより該転舵軸の移動が規制された際のデータであると判定された左側又は右側のみの前記規制位置判定角を複数取得した場合には、前記エンド当てにより前記転舵軸の移動が規制された際のデータであると判定された前記左側又は右側の複数の規制位置判定角に基づいて、該左側又は右側の前記エンド位置対応角を設定する操舵制御装置。 The steering control device according to claim 1 or 2,
The end position corresponding angle setting section is
When setting the end position corresponding angle, the restriction position determination on the left side and the right side is determined to be data when the movement of the steered shaft is regulated by the end abutment where the steered shaft contacts the housing. When each angle is acquired, a stroke width that is the sum of the absolute value of the left regulation position determination angle and the absolute value of the right regulation position determination angle corresponds to the entire stroke range of the steered shaft. Comparing the stroke width with a stroke threshold, if the stroke width is larger than the stroke threshold, setting the left and right end position corresponding angles based on the left and right regulation position determination angles, respectively;
When setting the end position corresponding angle, the restriction position only on the left or right side is determined to be data when the movement of the steered shaft is regulated by the end abutment where the steered shaft contacts the housing. When a plurality of determination angles are obtained, the left side is determined based on the plurality of restriction position determination angles on the left side or right side that are determined to be data when the movement of the steered shaft is restricted by the end stop. Or a steering control device that sets the angle corresponding to the end position on the right side.
前記規制判定部は、前記モータの角速度、該角速度の変化量である角速度変化量及び前記操舵装置に入力される操舵トルクに基づいて、前記転舵軸の左右いずれか一方への移動が規制されているか否かを判定する操舵制御装置。 The steering control device according to any one of claims 1 to 3,
The restriction determination unit is configured to restrict movement of the steered shaft to either the left or the right based on the angular velocity of the motor, the amount of change in angular velocity that is the amount of change in the angular velocity, and the steering torque input to the steering device. A steering control device that determines whether the
前記エンド位置対応角設定部は、前記エンド当てにより前記転舵軸の移動が規制された際のデータであると判定された前記左側又は右側の複数の規制位置判定角の平均値を該左側又は右側の前記エンド位置対応角として設定する操舵制御装置。 The steering control device according to any one of claims 1 to 4,
The end position corresponding angle setting unit sets an average value of a plurality of restriction position determination angles on the left side or right side that are determined to be data when movement of the steered shaft is restricted by the end stopper to the left side or right side. A steering control device that sets an angle corresponding to the end position on the right side.
前記エンド位置対応角設定部は、前記エンド当てにより前記転舵軸の移動が規制された際のデータであると判定された前記左側又は右側の複数の規制位置判定角のうち、絶対値の最も大きい前記規制位置判定角を該左側又は右側の前記エンド位置対応角として設定する操舵制御装置。 The steering control device according to any one of claims 1 to 4,
The end position corresponding angle setting section selects the most absolute value of the plurality of restriction position determination angles on the left side or right side that are determined to be data when movement of the steered shaft is restricted by the end stop. A steering control device that sets the large restriction position determination angle as the left or right end position corresponding angle.
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