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JPH0797028B2 - Steering angle detector - Google Patents
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JPH0797028B2 - Steering angle detector - Google Patents

Steering angle detector

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JPH0797028B2
JPH0797028B2 JP61100545A JP10054586A JPH0797028B2 JP H0797028 B2 JPH0797028 B2 JP H0797028B2 JP 61100545 A JP61100545 A JP 61100545A JP 10054586 A JP10054586 A JP 10054586A JP H0797028 B2 JPH0797028 B2 JP H0797028B2
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steering
steering angle
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detector
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節佳 矢内
真人 吹野
豊 青山
守恒 中田
智 規矩
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両のステアリング機構における操舵角を
検出する操舵角検出装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a steering angle detection device that detects a steering angle in a steering mechanism of a vehicle.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の操舵角検出装置としては、例えば、この出願人が
先に出願したもので、特開昭60−176804号公報に記載さ
れているようなものがある。
As a conventional steering angle detecting device, there is, for example, a device previously filed by the applicant and described in JP-A-60-176804.

このものは、車両のステアリング機構の操舵角に応じた
操舵角情報を出力する操舵角検出器と、該操舵角検出器
の操舵角情報を平均化して中立位置情報を算定する平均
化処理手段と、該平均化処理手段の中立位置情報と前記
操舵角検出器の操舵角情報との差値を演算する差値演算
手段と、を備えていることを特徴としており、操舵角の
相対変化量を平均化して中立位置情報を算定し、この中
立位置情報と現在の操舵角情報との差値に基づき操舵角
を検出することにより、操舵角検出器のステアリング機
構に対する取付位置を自由に選定できるようにしてい
る。
The steering angle detector outputs steering angle information according to the steering angle of the steering mechanism of the vehicle, and averaging processing means for averaging the steering angle information of the steering angle detector to calculate neutral position information. And a difference value calculation means for calculating a difference value between the neutral position information of the averaging processing means and the steering angle information of the steering angle detector. By calculating the neutral position information by averaging and detecting the steering angle based on the difference between the neutral position information and the current steering angle information, the mounting position of the steering angle detector to the steering mechanism can be freely selected. I have to.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、このような従来の操舵角検出装置になっ
ては、平均化処理手段で操舵角検出器から出力されるハ
ンドルを切っている時の操舵角情報をも含めた全ての操
舵角情報を平均化するようにしているので、実際の走行
路面では右カーブと左カーブとの頻度が必ずしも一致せ
ず、しかも旋回半径もまちまちであることにより、車両
の旋回時の操舵角情報も含めて平均化する場合には、例
えば左カーブに比べて右カーブが多い走行路を走行する
ときには、右旋回側の操舵角情報が多くなり、これらを
平均化して算出した操舵中立位置は、実際の操舵中立位
置から右旋回側に大きくずれることにより、正確な中立
位置情報を得ることができないという問題点があった。
However, in such a conventional steering angle detecting device, all the steering angle information including the steering angle information output from the steering angle detector by the averaging processing means when the steering wheel is turned is averaged. Since the right curve and the left curve do not always have the same frequency on the actual road surface and the turning radii are different, the steering angle information when turning the vehicle is averaged. In this case, for example, when the vehicle travels on a road where there are more right curves than left curves, the steering angle information on the right turn side increases, and the steering neutral position calculated by averaging these is the actual steering neutral position. There is a problem that accurate neutral position information cannot be obtained due to a large deviation from the position to the right turning side.

この発明は、このような従来の不十分な点に着目してな
されたものであり、車両が旋回状態にあるか否かを操舵
トルク情報で判断し、ハンドルを切っていない直進走行
状態での操舵角情報のみに基づき平均化処理を実行して
操舵角の平均値を算出することにより、正確な中立位置
情報を得るようにした操舵角検出装置を提供することを
目的としている。
The present invention has been made by paying attention to such inadequate points of the related art, and determines whether or not the vehicle is in a turning state based on the steering torque information, so that the vehicle is in a straight running state where the steering wheel is not turned. An object of the present invention is to provide a steering angle detection device that obtains accurate neutral position information by executing an averaging process based on only steering angle information and calculating an average value of steering angles.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記不十分な点を解決するため、この発明は、第1図に
示す基本構成図のように、車両のステアリング機構にお
ける操舵角を検出する操舵角検出装置において、前記ス
テアリング機構の操舵角に応じた操舵角情報を出力する
操舵角検出器と、前記ステアリング機構に付与される操
舵トルクに応じた操舵トルク情報を出力する操舵トルク
検出器と、操舵トルク情報が予め設定した所定範囲内を
所定時間継続する安定状態であることを検出する安定状
態検出手段と、該安定状態検出手段で安定状態であるこ
とを検出したときに操舵角情報を平均化して中立位置情
報を算定する平均化処理手段と、この平均化処理手段の
中立位置情報と前記操舵角検出器の操舵角情報との差値
を演算する操舵角演算手段と、を備えていることを特徴
としている。
In order to solve the above-mentioned inadequate points, the present invention relates to a steering angle detection device for detecting a steering angle in a steering mechanism of a vehicle, as shown in the basic configuration diagram shown in FIG. A steering angle detector for outputting steering angle information, a steering torque detector for outputting steering torque information according to a steering torque applied to the steering mechanism, and a steering torque information within a predetermined range for a predetermined time. Stable state detecting means for detecting a continuous stable state; and averaging processing means for averaging steering angle information to calculate neutral position information when the stable state detecting means detects a stable state. A steering angle calculation means for calculating a difference value between the neutral position information of the averaging processing means and the steering angle information of the steering angle detector is provided.

〔作用〕[Action]

而して、この発明では、ステアリング機構の、操舵角を
操舵角検出器で検出すると共に、操舵トルクを操舵トル
ク検出器で検出し、操舵トルク情報が予め設定した所定
範囲内を所定時間継続する安定状態であることを安定状
態検出手段で検出したときに、平均化処理手段により操
舵角検出値を平均化して中立位置情報を算定し、この中
立位置情報と現在の操舵角情報との差値に基づき操舵角
演算手段で操舵角を演算することにより、操舵角中立位
置の検出精度を向上させる。
Thus, in the present invention, the steering angle of the steering mechanism is detected by the steering angle detector and the steering torque is detected by the steering torque detector, and the steering torque information continues within a predetermined range for a predetermined time. When a stable state is detected by the stable state detection means, the averaging processing means averages the steering angle detection values to calculate neutral position information, and the difference value between the neutral position information and the current steering angle information. By calculating the steering angle by the steering angle calculation means based on the above, the detection accuracy of the steering angle neutral position is improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明を図示実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on illustrated embodiments.

第2図乃至第9図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。
2 to 9 are views showing an embodiment of the present invention.

まず、構成を説明すると、第2図に示す1がステアリン
グシャフトであり、その上端にはステアリングホイール
2が取付けられていると共に、その下端には自在継手3
を介してピニオンシャフト4が連結されていて、このピ
ニオンシャフト4の下端に設けたピニオンがステアリン
グギヤボックス5の内部でラック軸6のラックと噛合し
ている。さらに、ラック軸6の両端にはタイロッド7,7
がそれぞれ揺動可能に連結されていて、各タイロッド7,
7の外端には、操舵輪である前輪8を回転自在に支持す
るナックル9がそれぞれ揺動可能に連結されている。
First, the structure will be described. 1 shown in FIG. 2 is a steering shaft, a steering wheel 2 is attached to the upper end thereof, and a universal joint 3 is attached to the lower end thereof.
The pinion shaft 4 is connected via the pinion shaft 4. The pinion provided at the lower end of the pinion shaft 4 meshes with the rack of the rack shaft 6 inside the steering gear box 5. Further, tie rods 7,7 are provided on both ends of the rack shaft 6.
Are swingably connected to each other, and each tie rod 7,
Knuckles 9 that rotatably support front wheels 8 that are steered wheels are swingably connected to the outer ends of 7, respectively.

上記ステアリングホイール2、ステアリングシャフト
1、自在継手3、ピニオンシャフト4、ラック軸6、タ
イロッド7及びナックル9によってステアリング機構を
構成している。
The steering wheel 2, the steering shaft 1, the universal joint 3, the pinion shaft 4, the rack shaft 6, the tie rods 7 and the knuckle 9 constitute a steering mechanism.

また、上記ピニオンシャフト4は、ウォームギヤ減速機
構を介して電動機10の回転軸に連結されている。電動機
10は、例えば直流サーボ電動機で構成され、その回転力
がウォームギヤ機構を、介してステアリング機構に伝達
され、これにより、操舵力に応じた操舵補助力が当該ス
テアリング機構に付与される。
The pinion shaft 4 is connected to the rotating shaft of the electric motor 10 via a worm gear reduction mechanism. Electric motor
Reference numeral 10 is composed of, for example, a DC servo motor, and its rotational force is transmitted to the steering mechanism via the worm gear mechanism, whereby a steering assist force corresponding to the steering force is applied to the steering mechanism.

さらに、前記ステアリングシャフト1には、操舵角を検
出して検出操舵角に応じた操舵角情報としての操舵角検
出信号D1,D2を出力する操舵角検出器11を関連設置して
いる。この操舵角検出器11の一例は、第3図に示すよう
に、ステアリングシャフト1に嵌合されてこれと一体に
回動し且つ外周部に等角間隔で穿設して複数のスリット
12aを有するスリット円板12と、このスリット円板12を
挟んで対向するフォトインタラプタ13とから構成されて
いる。ここで、フォトインタラプタ13は、前記スリット
12aを挟んで対向する2組の発光素子14,15及び受光素子
(図中略)を有し、これらがスリット12a間のピッチP
の1/4又はその整数倍のピッチを保って配設され、従っ
て、各受光素子から第4図に示すように、スリット12a
間のピッチPの1/4分だけ互いに位相がずれた操舵角検
出信号D1,D2が出力される。
Further, the steering shaft 1 is associated with a steering angle detector 11 that detects a steering angle and outputs steering angle detection signals D1 and D2 as steering angle information according to the detected steering angle. An example of the steering angle detector 11 is, as shown in FIG. 3, fitted to the steering shaft 1 to rotate integrally with the steering shaft 1 and to form a plurality of slits at equal angular intervals on the outer peripheral portion.
It is composed of a slit disk 12 having 12a and a photo interrupter 13 facing each other across the slit disk 12. Here, the photo interrupter 13 is the slit.
There are two sets of light-emitting elements 14 and 15 and a light-receiving element (not shown in the figure) that face each other with 12a in between, and these are pitch P between slits 12a.
1/4 or an integral multiple thereof, and therefore, as shown in FIG.
The steering angle detection signals D1 and D2 which are out of phase with each other by 1/4 of the pitch P therebetween are output.

この場合、操舵角検出信号D1,D2の位相のずれ方向によ
ってステアリング機構の操舵方向を検出することができ
る。すなわち、検出信号D1が“0"(OFF)から“1"(O
N)に立ち上がる時点で検出信号D2が“0"であるとき、
又は、検出信号D1が“1"から“0"に立ち下がる時点で検
出信号D2が“1"であるときには、右切であることが判断
され、上記と逆の場合には、左切りであることが判断さ
れる。
In this case, the steering direction of the steering mechanism can be detected by the phase shift direction of the steering angle detection signals D1 and D2. That is, the detection signal D1 changes from "0" (OFF) to "1" (O
When the detection signal D2 is “0” at the time of rising to N),
Alternatively, when the detection signal D2 is "1" at the time when the detection signal D1 falls from "1" to "0", it is determined to be right-turned, and in the opposite case, it is left-turned. It is decided.

16は、ステアリングシャフト1に関連設置され且つ当該
ステアリングシャフト1に入力される操舵トルクを検出
して検出操舵トルクに応じた操舵トルク情報としての操
舵トルク検出信号DTを出力する操舵トルク検出器であ
る。この操舵トルク検出器16は、例えばステアリングシ
ャフト1に固着したストレーンゲージで構成され、運転
者がステアリングホイール2を転舵操作することにより
ステアリングシャフト1に生じる捩れを検出し、その捩
れの大きさに応じたアナログ電圧からなる上記操舵トル
ク検出信号DTを出力する。
Reference numeral 16 is a steering torque detector that is installed in association with the steering shaft 1 and detects a steering torque input to the steering shaft 1 and outputs a steering torque detection signal DT as steering torque information according to the detected steering torque. . The steering torque detector 16 is composed of, for example, a strain gauge fixed to the steering shaft 1. The steering torque detector 16 detects a twist generated in the steering shaft 1 when a driver steers the steering wheel 2, and determines the magnitude of the twist. The steering torque detection signal DT having the corresponding analog voltage is output.

また、17は、車速を検出する車速検出器であり、例えば
変速機の出力軸の回転数を検出し、これに対応した周期
のパルス信号でなる車速情報としての車速検出信号DVを
出力する。
Reference numeral 17 denotes a vehicle speed detector that detects the vehicle speed, for example, detects the rotation speed of the output shaft of the transmission and outputs a vehicle speed detection signal DV as vehicle speed information that is a pulse signal with a cycle corresponding to this.

これら車速検出信号DV,操舵角検出信号D1,D2及び操舵ト
ルク検出信号DTは制御装置20に供給され、これらの入力
信号に基づき制御装置20が演算処理を実行する。
The vehicle speed detection signal DV, the steering angle detection signals D1 and D2, and the steering torque detection signal DT are supplied to the control device 20, and the control device 20 executes arithmetic processing based on these input signals.

制御装置20には駆動回路18とバッテリー等の電源19とが
接続されていて、その主要部は、第5図に示すように、
例えば、マイクロコンピュータ21によって構成される。
このマイクロコンピュータ21は、インタフェース回路2
2、演算処理装置23及びRAM,ROM等の記憶装置24を含んで
構成され、インタフェース回路22には操舵角検出器11、
操舵トルク検出器16及び車速検出器17が接続されている
と共に、駆動回路18を介して前記電動機10が接続されて
いる。
A drive circuit 18 and a power source 19 such as a battery are connected to the control device 20, and the main part thereof is as shown in FIG.
For example, it is configured by the microcomputer 21.
This microcomputer 21 has an interface circuit 2
2, the arithmetic processing unit 23 and a storage device 24 such as RAM, ROM, etc., and the steering angle detector 11, the interface circuit 22,
The steering torque detector 16 and the vehicle speed detector 17 are connected, and the electric motor 10 is connected via a drive circuit 18.

また、演算処理装置23は、インタフェース回路22を介し
て操舵角検出信号D1,D2、操舵トルク検出信号DT及び車
速検出信号DVを読み込み、これらに基づき後述する演算
処理を実行する。さらに、記憶装置24は、演算処理装置
23の演算処理の実行に必要な所定のプログラムを記憶し
ていると共に、演算処理装置23の演算結果等を記憶す
る。そして、マイクロコンピュータ21は、具体的には第
6図に示すように、操舵角検出部25と、電動機10の駆動
制御部である補助力演算手段30とを兼用している。
Further, the arithmetic processing unit 23 reads the steering angle detection signals D1 and D2, the steering torque detection signal DT and the vehicle speed detection signal DV via the interface circuit 22, and executes the arithmetic processing described later based on these. Further, the storage device 24 is an arithmetic processing unit.
A predetermined program required to execute the arithmetic processing of 23 is stored, and the arithmetic result of the arithmetic processing device 23 and the like are stored. The microcomputer 21, specifically, as shown in FIG. 6, also serves as the steering angle detecting section 25 and the assisting force calculating means 30 which is the drive control section of the electric motor 10.

操舵角検出部25は、操舵角検出器11の操舵角検出信号D
1,D2に基づき操舵方向を判定する操舵方向判定手段26
と、この操舵方向判定手段26の判定結果に基づきアップ
・ダウンカウントする計数手段27と、この計数手段27の
カウント情報と操舵トルク検出器16の操舵トルク情報で
ある操舵トルク検出信号DTとに基づいて操舵トルク検出
値がある一定値以下の時に前記カウント情報、すなわち
操舵角情報θを所定時間毎に平均化して車両が直進状
態で走行するときのステアリング機構の中立位置を示す
中立位置情報θを算定する平均化処理手段28と、この
平均化処理手段28の中立位置情報θと計数手段27の操
舵角情報θとの差値を演算して操舵角検出情報θを算
出する操舵角演算手段29とを有している。
The steering angle detector 25 receives the steering angle detection signal D from the steering angle detector 11.
Steering direction determining means 26 for determining the steering direction based on 1, D2
And a counting means 27 that counts up / down based on the determination result of the steering direction determining means 26, based on the count information of the counting means 27 and the steering torque detection signal DT that is the steering torque information of the steering torque detector 16. Therefore, when the detected steering torque value is less than a certain value, the count information, that is, the steering angle information θ 0 is averaged every predetermined time, and the neutral position information θ indicating the neutral position of the steering mechanism when the vehicle travels in a straight traveling state is obtained. and averaging means 28 to calculate the C, steering to calculate the steering angle information theta 0 calculates the difference value by the steering angle detection information and theta neutral position information theta C and counting means 27 of the averaging means 28 And angle calculation means 29.

この場合、平均化処理手段28は、計数手段27の操舵角情
報θを順次平均化して平均値θを算出し、これを擬
似的にステアリング機構の中立位置を表す中立位置情報
θとして記憶装置の所定記憶領域に記憶する。ここ
に、平均値θの算出方法としては、例えば、次式を適
用することができる。
In this case, the averaging processing means 28 sequentially averages the steering angle information θ 0 of the counting means 27 to calculate an average value θ N , which is used as neutral position information θ C which represents the neutral position of the steering mechanism in a pseudo manner. The data is stored in a predetermined storage area of the storage device. Here, as a method of calculating the average value θ N , for example, the following equation can be applied.

θ=α・θN-1+β・θ ……(1) 但し、α+β=1である。θ N = α · θ N-1 + β · θ N (1) However, α + β = 1.

また、操舵角演算手段29は、平均化処理手段28で算出し
た中立位置情報θと計数手段27の操舵角情報θとの
差値を演算するので、その演算結果は、ステアリング機
構の操舵方向を加味した実際の操舵状態を表す操舵角検
出情報θとなる。
Further, since the steering angle calculation means 29 calculates the difference value between the neutral position information θ C calculated by the averaging processing means 28 and the steering angle information θ 0 of the counting means 27, the calculation result is the steering of the steering mechanism. The steering angle detection information θ represents the actual steering state considering the direction.

さらに、補助力演算手段30は、操舵角検出部25からの操
舵角検出情報θと、操舵トルク検出器16からの操舵トル
ク情報DTと、車速検出器17からの車速情報DVとに基づい
て、操舵トルク情報Tが予め設定された所定の操舵トル
ク基準値A以下で且つ車速情報Vが予め設定された所定
の車速基準値以下で走行しているとき即ち転舵操作が終
了してハンドルから手を放して直進走行状態に戻るとき
に、ステアリング機構を操舵角θが0となる中立位置へ
戻すように電動機10を回転駆動するための、例えば論理
値“1"の制御信号CSをインタフェース回路22及び駆動回
路18を介して電動機10に出力する。
Further, the assisting force calculating means 30, the steering angle detection information θ from the steering angle detection unit 25, the steering torque information DT from the steering torque detector 16, and the vehicle speed information DV from the vehicle speed detector 17, When the steering torque information T is equal to or less than a preset predetermined steering torque reference value A and the vehicle speed information V is equal to or less than a preset predetermined vehicle speed reference value, that is, the steering operation is completed and the steering wheel is moved from the steering wheel. When returning to the straight traveling state by releasing the control signal, for example, a control signal CS having a logical value "1" for rotationally driving the electric motor 10 so as to return the steering mechanism to the neutral position where the steering angle θ becomes 0 is supplied to the interface circuit 22. And to the electric motor 10 via the drive circuit 18.

次に、上記マイクロコンピュータ21の処理手順を、第7
図乃至第9図に従って説明する。
Next, the processing procedure of the microcomputer 21 will be described as follows.
It will be described with reference to FIGS.

すなわち、マイクロコンピュータ21は、通常は他のメイ
ンプログラムを実行しており、操舵角検出器11の操舵角
検出信号D1,D2がインタフェース回路22に入力される
と、それらの例えば立ち上がり時点で、メインプログラ
ムに割込みをかけて、第7図に示す操舵方向判定割込処
理を実行する。
That is, the microcomputer 21 normally executes another main program, and when the steering angle detection signals D1 and D2 of the steering angle detector 11 are input to the interface circuit 22, for example, at the time of rising of them, the main The program is interrupted to execute the steering direction determination interrupt processing shown in FIG.

この割込処理は、まず、ステップで操舵角検出信号D
1,D2を読み込み、次のステップでは、検出信号D1が
“1"であるか否かを判定する。その判定の結果、検出信
号D1が“1"である場合には、ステップに移行して、操
舵角検出信号D2が“0"であるか否かを判定する。その判
定の結果、検出信号D2が“0"である場合には、ステップ
に移行して、計数手段27を“1"だけカウントアップす
る一方、検出信号D2が“1"である場合には、ステップ
に移行して、計数手段27を“1"だけカウントダウンして
から、それぞれメインプログラムに復帰する。
In this interrupt process, the steering angle detection signal D
1 and D2 are read, and in the next step, it is determined whether or not the detection signal D1 is "1". As a result of the determination, when the detection signal D1 is "1", the process proceeds to step and it is determined whether the steering angle detection signal D2 is "0". As a result of the determination, when the detection signal D2 is “0”, the process proceeds to step and the counting means 27 is counted up by “1”, while when the detection signal D2 is “1”, After shifting to the step and counting down the counting means 27 by "1", each returns to the main program.

また、ステップでの判定結果が、検出信号D1が“0"で
ある場合には、ステップに移行して、検出信号D2が
“1"であるか否かを判定し、検出信号D2が“1"である場
合には前記ステップに移行する一方、検出信号D2が
“0"である場合には前記ステップに移行してから、そ
れぞれメインプログラムに復帰する。
If the result of the determination in step is that the detection signal D1 is “0”, the process moves to step and it is determined whether or not the detection signal D2 is “1” and the detection signal D2 is “1”. If the detection signal D2 is "0", the process is returned to the main program.

ここで、上記ステップ乃至及びの処理によって操
舵方向判定手段26を構成していると共に、ステップ及
びの処理によって計数手段27を構成している。
Here, the steering direction determination means 26 is configured by the processing of steps and and and the counting means 27 is configured by the processing of steps and.

次に、予め設定された所定のメインプログラムに対して
所定時間(例えば100msec)の間隔毎に、第8図に示す
操舵角演算割込処理が実行されると、まず、ステップ
で操舵トルク検出信号DTを読み込み、次のステップで
は、操舵トルク検出値Tの絶対値|T|が予め設定された
所定の操舵トルク基準値A以下であるか否かを判定す
る。その判定の結果、絶対値|T|が基準値Aより大きい
時には、操舵中であると判定して、ステップに移行し
て、操舵角情報の平均演算を行うために予め設定された
一定時間を管理するタイマをリセットし、これでタイマ
割込み処理を終了してメインプログラムに復帰する。
Next, when the steering angle calculation interrupt processing shown in FIG. 8 is executed at intervals of a predetermined time (for example, 100 msec) with respect to a predetermined main program set in advance, first, the steering torque detection signal is output in step. DT is read, and in the next step, it is determined whether or not the absolute value | T | of the steering torque detection value T is less than or equal to a preset steering torque reference value A. As a result of the determination, when the absolute value | T | is larger than the reference value A, it is determined that steering is in progress, the process proceeds to step, and a preset constant time for performing the average calculation of the steering angle information is set. The timer to be managed is reset, and the timer interrupt processing is ended by this, and the main program is restored.

一方、ステップの判定結果が|T|≦Aである場合に
は、ステップに移行して、前記タイマがセットされて
いるか否かを判定し、セットされていない時にはステッ
プに移行して、当該タイマをセットしてからステップ
に移行する一方、すでにセットされている時には直接
ステップに移行する。このステップでは、タイマの
内容であるタイマ値が予め設定された所定の基準時間B
以上であるか否かを判定する。その判定の結果、タイマ
値が基準時間B未満である時には、これでタイマ割込み
処理を終了してメインプログラムに復帰する一方、タイ
マ値が基準時間B以上である時には、ステップに移行
する。
On the other hand, if the determination result of the step is | T | ≦ A, the process proceeds to step, and it is determined whether or not the timer is set. If not, the process proceeds to step and the timer After setting, move to step, while if already set, move directly to step. In this step, the timer value, which is the content of the timer, is set to a predetermined reference time B set in advance.
It is determined whether or not the above. As a result of the determination, when the timer value is less than the reference time B, the timer interrupt processing is ended by this and the main program is restored, while when the timer value is the reference time B or more, the process proceeds to step.

このステップでは、後述する操舵角の平均化処理を実
行し、次のステップでは、同様に後述する操舵角演算
処理を実行し、しかる後、ステップに移行して、タイ
マをリセットしてから、メインプログラムに復帰する。
ここで、ステップS11〜ステップS15の処理が安定状態検
出手段に対応している。
In this step, the steering angle averaging process described below is executed, and in the next step, the steering angle calculation process described below is similarly executed, and then the process proceeds to step to reset the timer and then the main Return to the program.
Here, the processing of steps S11 to S15 corresponds to the stable state detecting means.

上記ステップの平均化処理及びステップの操舵角演
算処理は、第9図に示すように、まず、ステップAで
平均化処理手段28の演算結果である平均値で表される中
立位置情報θを読み出し、次いで、ステップBで
(θ−θ0/100)を演算して、その演算結果をθとし
て記憶装置の所定記憶領域に一時記憶する。次に、ステ
ップCに移行して、計数手段27のカウント値θを読
み込み、次いで、ステップDで(θ0/100)を演算し
てその演算結果をθとして記憶装置の所定記憶領域に
一時記憶する。
In the averaging process of the above steps and the steering angle calculating process of the steps, as shown in FIG. 9, first, in step A, the neutral position information θ C represented by the average value which is the calculation result of the averaging processing means 28 is obtained. reading, then in step B by calculating (θ-θ 0/100) , temporarily stored in a predetermined storage area of the storage device the operation result as theta C. Then control proceeds to step C, reads the count value theta 0 of counting means 27, then, calculates in step D the (θ 0/100) in a predetermined storage area of the storage device the operation result as theta N Store temporarily.

続いて、ステップEに移行して、ステップB及びス
テップDで記憶したθ及びθを読み出し、これら
を加算してその結果をθとする。次いで、ステップ
Fに移行して、ステップEの演算結果を記憶装置の所
定記憶領域に新たな中立位置情報θとして記憶する。
Then, the process proceeds to step E, where θ C and θ N stored in steps B and D are read and added, and the result is taken as θ C. Next, the process proceeds to step F, and the calculation result of step E is stored in a predetermined storage area of the storage device as new neutral position information θ C.

次に、ステップAに移行して、ステップFで記憶し
た中立位置情報θ及び計数手段27のカウント値θ
読み出し、(θ−θ)の演算を行って、その演算結
果を操舵角検出情報θとして記憶装置の所定記憶領域に
記憶してからメインプログラムに復帰する。
Next, the process proceeds to step A, the neutral position information θ C stored in step F and the count value θ 0 of the counting means 27 are read out, (θ C −θ 0 ) is calculated, and the calculation result is steered. The angle detection information θ is stored in a predetermined storage area of the storage device and then the main program is restored.

ここで、ステップA乃至Fの処理によって平均化処
理手段を構成していると共に、ステップA及びBの
処理によって操舵角演算手段を構成している。
Here, the processing of steps A to F constitutes the averaging processing means, and the processing of steps A and B constitutes the steering angle calculation means.

次に、作用について説明する。Next, the operation will be described.

今、車両が旋回走行状態にあって、ステアリング機構を
操舵中であるか又はある操舵角において保舵しているも
のとして、その操舵力T又は保舵力が基準値A以上であ
るものとすると、第8図に示すように平均化処理は行わ
れない。そのため、平均化処理手段28は、計数回路27の
操舵角情報θの読み込みを行わず、従前の平均値であ
る中立位置情報θを維持している。従って、この状態
では、操舵方向判定手段26及び計数手段27が作動され、
計数手段27の操舵角情報θがステアリングホイール2
の操舵角及び操舵方向に応じた内容となるが、中立位置
情報θは更新されないため、中立位置情報θが不用
意に実際のステアリングホイール2の位置からずれるこ
とがない。
Now, assuming that the vehicle is in a turning traveling state and the steering mechanism is being steered or is being held at a certain steering angle, the steering force T or the steering force is equal to or greater than a reference value A. , The averaging process is not performed as shown in FIG. Therefore, the averaging processing means 28 does not read the steering angle information θ 0 of the counting circuit 27 and maintains the neutral position information θ C that is the previous average value. Therefore, in this state, the steering direction determination means 26 and the counting means 27 are operated,
The steering angle information θ 0 of the counting means 27 is the steering wheel 2
However, since the neutral position information θ C is not updated, the neutral position information θ C does not inadvertently deviate from the actual position of the steering wheel 2.

これらの状態から、旋回を終えることにより、運転者が
ステアリングホイール2を直進走行状態に戻し、その操
舵トルク情報Tが基準値A未満に低下すると、平均化処
理手段28が作動され、第8,9図の平均値演算割込処理が
実行されるようになる。その結果、前記(1)式の演算
が行われ、そのときの平均値が中立位置情報θとして
記憶装置に記憶される。この場合の中立位置情報θ
は、ハンドルを切っていない時の操舵角を平均化した
ものであるため、実際に車両が直進状態で走行するとき
のステアリング機構の中立位置に略一致した値となる。
When the driver returns the steering wheel 2 to the straight traveling state by finishing the turning from these states and the steering torque information T thereof falls below the reference value A, the averaging processing means 28 is operated and the eighth, The average value calculation interrupt process shown in Fig. 9 will be executed. As a result, the equation (1) is calculated, and the average value at that time is stored in the storage device as the neutral position information θ C. Neutral position information θ in this case
Since C is an average of the steering angles when the steering wheel is not turned, it has a value that substantially coincides with the neutral position of the steering mechanism when the vehicle actually travels straight.

而して、この実施例では、ハンドルを切っているか否か
を操舵トルク値で判断し、ハンドルを切っていないとき
の操舵角検出値を平均化して操舵角を検出するようにし
たため、誤差を少なくして精度の高い中立位置検出を行
うことができ、例えば、右カーブと左カーブの大きさや
頻度が違った場合にも中立位置がずれるという不具合を
なくすことができる。
Thus, in this embodiment, the steering torque value is used to determine whether the steering wheel is turned, and the steering angle detection values when the steering wheel is not turned are averaged to detect the steering angle. The neutral position can be detected with high accuracy by reducing the number, and for example, even if the size and frequency of the right curve and the left curve are different, the problem that the neutral position is displaced can be eliminated.

第10図乃至第12図は、演算処理装置23による操舵角演算
処理の他の例をそれぞれ示すフローチャートである。
10 to 12 are flowcharts showing other examples of the steering angle calculation processing by the calculation processing device 23, respectively.

第10図に示すフローチャートは、第8図に示したフロー
チャートからステップを除去したものであり、この場
合には平均回数が多くなるため、より中立位置の検出精
度を向上させることができる。
The flow chart shown in FIG. 10 is obtained by removing steps from the flow chart shown in FIG. 8. In this case, the average number of times increases, so that the detection accuracy of the neutral position can be further improved.

第11図に示すフローチャートは、操舵途中でステアリン
グホイール2から手を離した状態の補正も行うようにし
たものであり、そのため、第8図のフローチャートのス
テップ乃至ステップの処理を廃止する一方、ステッ
プの後にステップ乃至ステップを設けている。す
なわち、ステップは、操舵トルク情報Tの検出トルク
絶対値|T|が0に近い値であるか否かを判定し、このス
テップの判定結果が|T|≒0であるときには、ステッ
プに移行して、前記タイマをセットしてから、ステッ
プに移行する一方、前記ステップの判定結果が|T|
≠0であるときには直接ステップに移行して、タイマ
の値が第2の基準時間C以上であるか否かを判定するよ
うにしている。
The flowchart shown in FIG. 11 is such that the state where the hand is released from the steering wheel 2 is also corrected during the steering operation. Therefore, while the steps in the flowchart of FIG. After that, steps are provided. That is, the step determines whether or not the detected torque absolute value | T | of the steering torque information T is a value close to 0, and when the determination result of this step is | T | ≈0, the process proceeds to the step. Then, after setting the timer, the process proceeds to step, while the judgment result of the step is | T |
When ≠ 0, the process directly goes to the step to determine whether the value of the timer is the second reference time C or more.

この実施例の場合には、短時間の操舵途中のステアリン
グ手離し時の操舵角情報も無視するようにしているた
め、手離し状態があっても操舵角検出誤差をより小さく
することができる。
In the case of this embodiment, since the steering angle information when the steering wheel is released during steering for a short time is also ignored, the steering angle detection error can be made smaller even if the steering wheel is released.

また、第12図に示すフローチャートは、この割込処理が
開始されると、その直後から平均化演算を実行するよう
にしたものであり、この場合には処理ステップ数が少な
いため、この操舵角演算処理が占めるマイクロコンピュ
ータ21の作動時間の割合を少なくすることができ、その
分他の計算を行うことができるから、マイクロコンピュ
ータ21に余裕を持たせることができる。
Further, the flowchart shown in FIG. 12 is such that when the interrupt processing is started, the averaging operation is executed immediately after that, and in this case, since the number of processing steps is small, this steering angle The ratio of the operating time of the microcomputer 21 occupied by the arithmetic processing can be reduced, and other calculations can be performed correspondingly. Therefore, the microcomputer 21 can have a margin.

なお、上記実施例においては、平均化処理手段28が計数
手段27の操舵角情報θを読み込む毎に(1)式に基づ
いて平均化を行うようにしたが、これに限定されるもの
ではなく、計数手段27の操舵角情報θを所定数順次更
新しながら記憶装置24に記憶し、この記憶装置24に記憶
された各操舵角情報を単純平均して平均値を演算するよ
うにしてもよい。
In the above embodiment, the averaging processing means 28 performs averaging based on the equation (1) every time the steering angle information θ 0 of the counting means 27 is read, but the invention is not limited to this. Instead, the steering angle information θ 0 of the counting means 27 is stored in the storage device 24 while being sequentially updated by a predetermined number, and each steering angle information stored in the storage device 24 is simply averaged to calculate an average value. Good.

また、上記実施例では、操舵角検出器11としてフォトイ
ンタラプタ13を適用した場合について説明したが、これ
に限らずポテンショメータ等の操舵角に応じた電圧その
他のアナログ検出信号を発生する操舵角検出器であって
もよく、その検出信号をA/D変換してマイクロコンピュ
ータ21に供給し、そのデジタル検出データを平均化する
ように構成してもよい。この場合には、操舵方向判定手
段26及び計数手段27を省略することができる。
Further, in the above embodiment, the case where the photo interrupter 13 is applied as the steering angle detector 11 has been described, but not limited to this, a steering angle detector that generates a voltage or other analog detection signal according to the steering angle of the potentiometer or the like. Alternatively, the detection signal may be A / D converted and supplied to the microcomputer 21, and the digital detection data may be averaged. In this case, the steering direction determination means 26 and the counting means 27 can be omitted.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明してきたように、この発明によれば、操舵角検
出器と、操舵トルク検出器と、操舵トルク情報が予め設
定した所定範囲内を所定時間継続する安定状態であるこ
とを検出する安定状態検出手段と、該安定状態検出手段
で安定状態であることを検出したときに操舵角情報を平
均化して中立位置情報を算定する平均化処理手段と、中
立位置情報と操舵角情報との差値を演算する操舵角演算
手段と、を備えて操舵角検出器を構成するようにしたた
め、操舵トルク情報が所定範囲内に所定時間継続した安
定状態にあるときのみ中立位置情報が算定されることに
なり、ステアリングの組付け誤差、トーイン量の左右輪
差、タイヤのユニシティ,プライステア等に影響される
ことなく、操舵中立位置を高精度で検出することがで
き、従って、例えば右カーブと左カーブの大きさや頻度
が違った場合やスラローム走行を行った場合でも中立位
置がずれることがないという効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the steering angle detector, the steering torque detector, and the stable state in which the steering torque information is in the stable state in which the steering torque information continues within the preset predetermined range for the predetermined time Detecting means, averaging processing means for averaging the steering angle information to detect neutral position information when the stable state detecting means detects a stable state; and a difference value between the neutral position information and the steering angle information. Since the steering angle detector is configured to include the steering angle calculation means for calculating, the neutral position information is calculated only when the steering torque information is in a stable state that continues within a predetermined range for a predetermined time. Therefore, the steering neutral position can be detected with high accuracy without being affected by steering assembly error, left-right wheel difference in toe-in amount, tire unicity, price tear, and the like. The effect is obtained that there is no possibility that even the neutral position is displaced If you have made a case and slalom runs that differ in size and frequency of the curve and left curve.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の基本構成を示すブロック図、第2図
はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第3図は操舵
角検出器の一例を示す平面図、第4図はその検出信号を
示す信号波形図、第5図はこの発明に係わる制御装置を
示すブロック図、第6図は同じくマイクロコンピュータ
の具体的構成を示すブロック図、第7図乃至第12図はマ
イクロコンピュータの処理手順をそれぞれ示すフローチ
ャートである。 1……ステアリングシャフト、2……ステアリングホイ
ール、10……電動機、11……操舵角検出器、16……操舵
トルク検出器、20……制御装置、21……マイクロコンピ
ュータ、22……インタフェース回路、23……演算処理装
置、24……記憶装置、25……操舵角検出部、26……操舵
方向判定手段、27……計数手段、28……平均化処理手
段、29……操舵角演算手段
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view showing an example of a steering angle detector, and FIG. FIG. 5 is a signal waveform diagram showing a detection signal, FIG. 5 is a block diagram showing a control device according to the present invention, FIG. 6 is a block diagram showing a concrete configuration of the same microcomputer, and FIGS. It is a flow chart which shows a processing procedure, respectively. 1 ... Steering shaft, 2 ... Steering wheel, 10 ... Electric motor, 11 ... Steering angle detector, 16 ... Steering torque detector, 20 ... Control device, 21 ... Microcomputer, 22 ... Interface circuit , 23 ... arithmetic processing device, 24 ... storage device, 25 ... steering angle detecting section, 26 ... steering direction determining means, 27 ... counting means, 28 ... averaging processing means, 29 ... steering angle calculation means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 豊 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 中田 守恒 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 規矩 智 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−28811(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Yutaka Aoyama, 2 Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Nissan Motor Co., Ltd. 72) Inventor Satoshi Norinori Nissan Motor Co., Ltd. 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa (56) Reference JP-A-61-28811 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】車両のステアリング機構における操舵角を
検出する操舵角検出装置において、前記ステアリング機
構の操舵角に応じた操舵角情報を出力する操舵角検出器
と、前記ステアリング機構に付与される操舵トルクに応
じた操舵トルク情報を出力する操舵トルク検出器と、操
舵トルク情報が予め設定した所定範囲内を所定時間継続
する安定状態であることを検出する安定状態検出手段
と、該安定状態検出手段で安定状態であることを検出し
たときに操舵角情報を平均化して中立位置情報を算定す
る平均化処理手段と、この平均化処理手段の中立位置情
報と前記操舵角検出器の操舵角情報との差値を演算する
操舵角演算手段と、を備えていることを特徴とする操舵
角検出装置。
1. A steering angle detecting device for detecting a steering angle in a steering mechanism of a vehicle, and a steering angle detector for outputting steering angle information according to a steering angle of the steering mechanism, and steering provided to the steering mechanism. A steering torque detector that outputs steering torque information according to torque, a stable state detection unit that detects that the steering torque information is in a stable state that continues within a preset predetermined range for a predetermined time, and the stable state detection unit And averaging means for calculating the neutral position information by averaging the steering angle information when it is detected that the steering angle information is stable, and the neutral position information of the averaging means and the steering angle information of the steering angle detector. And a steering angle calculation means for calculating a difference value between the steering angle detection device and the steering angle detection device.
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