JP2003137119A - Electric power steering device for automobile - Google Patents

Electric power steering device for automobile

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JP2003137119A
JP2003137119A JP2001335245A JP2001335245A JP2003137119A JP 2003137119 A JP2003137119 A JP 2003137119A JP 2001335245 A JP2001335245 A JP 2001335245A JP 2001335245 A JP2001335245 A JP 2001335245A JP 2003137119 A JP2003137119 A JP 2003137119A
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electric power
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伸 竹原
Kiyoshi Sakamoto
清 坂本
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Mazda Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To constantly provide desired behavior in behavior of a vehicle to operation of a steering wheel 1 of a driver in regard to an electric power steering device of an automobile assisting steering of the steering wheel 1 by control of an electric motor 11. SOLUTION: The electric power steering device for the automobile is provided with an assist control part 21 providing a controlled variable by multiplying a detected value ξ of a torque sensor 12 by a gain Ka, a lateral acceleration feedback control part 22 calculating a target lateral acceleration from a steering wheel steering torque u and determining a controlled variable on the basis of a deviation between the target lateral acceleration and an actual lateral acceleration G, and a motor control part 23 controlling the electric motor 11 by a controlled variable provided by adding each controlled variable.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のハンドル
操舵を電動モータの制御により補助するようにした電動
パワーステアリング装置に関する技術分野に属する。
尚、本発明では自動車のことを「車両」ともいう。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technical field relating to an electric power steering apparatus in which steering of a vehicle steering wheel is assisted by controlling an electric motor.
In the present invention, an automobile is also called a "vehicle".

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、自動車のパワーステアリング
装置として、電動モータや油圧によってハンドル操舵を
補助するものが知られており、このものでは、ハンドル
操舵トルクやハンドル操舵回転速度(ハンドル操舵角度
の微分値)に応じて電動モータの制御量又は油圧量の調
整を行い、所定のアシスト特性を実現している。また、
上記アシスト特性を、例えば車速に応じて変更するもの
や、車速に加えて横加速度及びヨーレートに応じて変更
するもの(例えば特開平8―72734号公報参照)も
知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a power steering device for an automobile, a device for assisting steering by an electric motor or hydraulic pressure is known. In this device, steering torque for steering and steering speed for steering (differentiation of steering angle for steering) are known. The control amount of the electric motor or the hydraulic pressure amount is adjusted according to the value) to realize a predetermined assist characteristic. Also,
There are also known ones that change the assist characteristics according to, for example, the vehicle speed, and ones that change according to the lateral acceleration and the yaw rate in addition to the vehicle speed (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 8-72734).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電動
モータを用いた電動パワーステアリング装置において
は、通常、ハンドルと車輪(操舵輪)との間に設けられ
てハンドル操舵トルクを検出するトルクセンサ(トーシ
ョンバー)を設け、その検出値に所定のゲイン(アシス
ト制御ゲイン)を掛けることによって電動モータの制御
量を決定するようにしている。そして、上記アシスト制
御ゲインの値は、所定の自動車でテストを行ってそれを
基に所望のアシスト特性となるように調整されている。
In a conventional electric power steering apparatus using an electric motor, a torque sensor (which is usually provided between a steering wheel and a wheel (steering wheel) and detects steering torque of a steering wheel ( A torsion bar is provided, and the control value of the electric motor is determined by multiplying the detected value by a predetermined gain (assist control gain). Then, the value of the assist control gain is adjusted so as to obtain a desired assist characteristic based on a test conducted on a predetermined automobile.

【0004】ところが、この電動パワーステアリング装
置においては、例えば製品毎に、操舵力に対して発生す
る車両の挙動としての横加速度や横滑り角がばらついて
しまい、操舵力に対する所望の横加速度や横滑り角が車
両に発生しない場合がある。この場合、所望の横加速度
や横滑り角となるように運転者が操舵力を調整する必要
がある。
However, in this electric power steering apparatus, for example, the lateral acceleration and the sideslip angle as the behavior of the vehicle generated with respect to the steering force vary for each product, and the desired lateral acceleration and sideslip angle with respect to the steering force vary. May not occur in the vehicle. In this case, the driver needs to adjust the steering force so that the desired lateral acceleration or sideslip angle is obtained.

【0005】この横加速度や横滑り角のばらつきは、例
えばイナーシャの大きさがばらついていたり、電動モー
タやその電動モータとステアリングシャフトとの間に設
けられる減速ギヤ機構等におけるフリクションの大きさ
が部品毎にばらついていたりすることに原因がある。例
えばフリクションの大きさのばらつきは、主に部品の製
造誤差等に起因していて、上記フリクションが通常より
も大きくなっている場合には、トルクセンサの検出値に
所定のゲインを掛けた制御量で電動モータを制御して
も、モータ推力がフリクションによって消費されてしま
い、電動モータによる補助操舵力が足りずに、運転者が
操舵力を増大しなければならなくなる。
The variations in the lateral acceleration and the sideslip angle are, for example, variations in the amount of inertia, or the magnitude of friction in an electric motor or a reduction gear mechanism provided between the electric motor and the steering shaft. The cause is that there are variations. For example, variations in the magnitude of friction are mainly due to manufacturing errors of parts, etc., and when the friction is larger than usual, the control amount obtained by multiplying the detected value of the torque sensor by a predetermined gain. Even if the electric motor is controlled by, the motor thrust is consumed by the friction, and the driver must increase the steering force without the auxiliary steering force by the electric motor being insufficient.

【0006】また、運転者のハンドル操舵に対して所望
の横加速度や横滑り角が発生しない場合としては、上記
のイナーシャやフリクションの大きさのばらつきに起因
した場合に限らず、例えば直進走行中(運転者の操舵力
が0)に、横風や路面不整等の車両に対する外乱によっ
て上記車両に横加速度や横滑り角が生じる場合等もあ
る。この場合も、上記運転者はハンドル操舵を調整する
ことによって、所望の車両挙動とする必要がある。
The case where the desired lateral acceleration or sideslip angle does not occur when the driver steers the steering wheel is not limited to the case where the inertia or the variation in the magnitude of the friction is caused, and for example, when traveling straight ahead ( When the steering force of the driver is 0), lateral acceleration or sideslip angle may occur in the vehicle due to disturbance to the vehicle such as side wind or irregular road surface. Also in this case, the driver needs to adjust the steering of the steering wheel to obtain the desired vehicle behavior.

【0007】このように、ハンドル操舵に対して所望の
横加速度や横滑り角が発生しないことによって、運転者
の操舵フィーリングの悪化や違和感を招き、ひいては運
転者の疲労を招いているという問題があった。
As described above, since the desired lateral acceleration or sideslip angle is not generated for steering the steering wheel, the steering feeling of the driver is deteriorated or the user feels uncomfortable, and the driver is tired. there were.

【0008】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、上記のように、電動モータの制御によ
りハンドル操舵を補助する自動車の電動パワーステアリ
ング装置において、運転者のハンドル操舵に対する車両
の挙動を、常に所望の挙動にさせるようにすることにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to cope with a steering wheel of a driver in an electric power steering apparatus for an automobile, which assists the steering wheel by controlling the electric motor as described above. The object is to always make the vehicle behave as desired.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、トルクセンサの検出値に基づくフ
ィードバック制御を、従来の電動パワーステアリング装
置におけるアシスト制御に追加して行うようにした。
In order to achieve the above object, in the present invention, feedback control based on the detected value of the torque sensor is added to the assist control in the conventional electric power steering apparatus. .

【0010】具体的には、請求項1の発明では、電動モ
ータの制御によりハンドル操舵を補助するようにした自
動車の電動パワーステアリング装置を対象とする。
Specifically, the invention of claim 1 is directed to an electric power steering apparatus for an automobile, which assists steering by steering an electric motor.

【0011】そして、ハンドル及び車輪の間に設けら
れ、ハンドル操舵トルクを検出するトルクセンサと、こ
のトルクセンサの検出値が無くなるように上記電動モー
タの第1制御量を決定する第1の制御部と、上記トルク
センサの検出値から目標横加速度を演算し、該目標横加
速度から実際に車両に発生している横加速度を減算する
ことによって上記電動モータの第2制御量を決定する第
2の制御部と、上記第1の制御部による第1制御量及び
第2の制御部による第2制御量を加算した制御量に基づ
いて上記電動モータを制御するモータ制御部とを備えて
いることを特徴とする。
A torque sensor provided between the steering wheel and the wheel for detecting the steering torque of the steering wheel, and a first control unit for determining the first control amount of the electric motor so that the detection value of the torque sensor becomes zero. And a second lateral acceleration that determines the second controlled variable of the electric motor by calculating the target lateral acceleration from the detected value of the torque sensor and subtracting the lateral acceleration actually occurring in the vehicle from the target lateral acceleration. And a motor control unit that controls the electric motor based on a control amount obtained by adding a first control amount by the first control unit and a second control amount by the second control unit. Characterize.

【0012】また、請求項2の発明では、電動モータの
制御によりハンドル操舵を補助するようにした自動車の
電動パワーステアリング装置として、ハンドル及び車輪
の間に設けられ、ハンドル操舵トルクを検出するトルク
センサと、このトルクセンサの検出値が無くなるように
上記電動モータの第1制御量を決定する第1の制御部
と、上記トルクセンサの検出値から目標横滑り角を演算
し、該目標横滑り角から、演算により推定された推定横
滑り角を減算することによって上記電動モータの第2制
御量を決定する第2の制御部と、上記第1の制御部によ
る第1制御量及び第2の制御部による第2制御量を加算
した制御量に基づいて上記電動モータを制御するモータ
制御部とを備えていることを特徴とする。
Further, according to the invention of claim 2, as an electric power steering device for an automobile, which assists the steering of the steering wheel by controlling the electric motor, a torque sensor provided between the steering wheel and the wheel for detecting steering torque of the steering wheel. And a first control unit that determines a first control amount of the electric motor so that the detection value of the torque sensor is eliminated, and a target sideslip angle is calculated from the detection value of the torque sensor, and from the target sideslip angle, A second control unit that determines the second control amount of the electric motor by subtracting the estimated sideslip angle estimated by calculation, a first control amount by the first control unit, and a second control unit by the second control unit. And a motor control unit that controls the electric motor based on the control amount obtained by adding the two control amounts.

【0013】これら発明の構成によると、ハンドルの操
舵に伴い、ハンドルと車輪との間に設けられたトルクセ
ンサがハンドル操舵トルクを検出し、第1の制御部にお
いて、上記トルクセンサの検出値が無くなるように、す
なわちトルクセンサの検出値に所定のゲインを掛けて第
1制御量が決定される。これは従来のアシスト制御に対
応する。
According to the configurations of these inventions, as the steering wheel is steered, the torque sensor provided between the steering wheel and the wheel detects the steering torque of the steering wheel, and the detected value of the torque sensor is detected by the first controller. The first control amount is determined so that it disappears, that is, the detected value of the torque sensor is multiplied by a predetermined gain. This corresponds to the conventional assist control.

【0014】一方、第2の制御部では、上記トルクセン
サの検出値から目標横加速度又は目標横滑り角が演算さ
れ、この目標横加速度から実際に車両に発生している横
加速度、又は目標横滑り角から演算により推定された推
定横滑り角をそれぞれ減算することによって第2制御量
が決定される。ここで、目標横加速度や目標横滑り角の
演算は、例えばホイールベース等の車両諸元及び車速等
に基づいて予め設定した、ハンドル操舵トルクに対する
マップ(ゲイン)によって演算すればよい。
On the other hand, in the second control section, the target lateral acceleration or the target side slip angle is calculated from the detected value of the torque sensor, and the lateral acceleration actually generated in the vehicle or the target side slip angle is calculated from the target lateral acceleration. The second control amount is determined by subtracting the estimated sideslip angle estimated by calculation from Here, the target lateral acceleration and the target sideslip angle may be calculated by a map (gain) for the steering torque of the steering wheel, which is set in advance based on the vehicle specifications such as the wheel base and the vehicle speed.

【0015】そして、モータ制御部は、上記第1制御量
と第2制御量とを加算した制御量でもって上記電動モー
タを制御する。ここで、第1制御量でもって電動モータ
を制御しても所望の車両挙動(横加速度又は横滑り角)
とならないときには、トルクセンサの検出値に基づいて
演算された目標横加速度と実際の横加速度との偏差又は
目標横滑り角と推定横滑り角との偏差が生じていること
になる。このため、この偏差によって決定された第2制
御量でもって電動モータが制御されることによって、所
望の横加速度又は横滑り角が車両に生じる。
The motor control unit controls the electric motor with a control amount obtained by adding the first control amount and the second control amount. Here, even if the electric motor is controlled by the first control amount, desired vehicle behavior (lateral acceleration or sideslip angle)
If not, it means that the deviation between the target lateral acceleration calculated based on the detection value of the torque sensor and the actual lateral acceleration or the deviation between the target sideslip angle and the estimated sideslip angle occurs. Therefore, the desired lateral acceleration or sideslip angle is generated in the vehicle by controlling the electric motor with the second control amount determined by this deviation.

【0016】このように、目標横加速度又は目標横滑り
角となるように電動モータを制御することによって、た
とえイナーシャの大きさや、電動パワーステアリング装
置を構成する部品のフリクションの大きさがばらついて
いても、運転者のハンドル操作(ハンドル操舵トルク)
に対して、常に所望の横加速度又は横滑り角が車両に生
じるようになる。これにより、操舵フィーリングの向上
や、違和感の軽減が図られる。
As described above, by controlling the electric motor so that the target lateral acceleration or the target sideslip angle is obtained, even if the magnitude of the inertia or the friction of the components constituting the electric power steering device varies. , Driver's steering wheel operation (steering wheel steering torque)
In contrast, the desired lateral acceleration or sideslip angle will always occur in the vehicle. As a result, it is possible to improve the steering feeling and reduce the discomfort.

【0017】また、例えば車両が直進状態であるときに
は、運転者はハンドル操舵していないためにハンドル操
舵トルクは0である。このため、横風や路面不整によっ
て車両に横加速度又は横滑り角が生じた場合には、第2
の制御部は、目標横加速度又は目標横滑り角を0にする
制御、すなわち、直進状態を維持しようとする制御を行
うため、上記横風や路面不整等の外乱に対する直進安定
性の向上が図られる。これにより、運転者がハンドル操
舵を調整する必要もなくなって、上記運転者の疲労の軽
減が図られる。
Further, for example, when the vehicle is in a straight traveling state, the steering wheel steering torque is 0 because the driver is not steering the steering wheel. Therefore, if lateral acceleration or sideslip angle occurs in the vehicle due to side wind or irregular road surface, the second
The control unit of (1) controls the target lateral acceleration or the target sideslip angle to be zero, that is, the control to maintain the straight traveling state, so that the straight traveling stability against the disturbance such as the lateral wind or the road surface irregularity can be improved. This eliminates the need for the driver to adjust the steering of the steering wheel and reduces the fatigue of the driver.

【0018】上記請求項1又は2の発明の自動車の電動
パワーステアリング装置においては、第2制御量の感度
を調整することによって、より好ましい制御が実現す
る。具体的には、請求項3の発明の如く、第2の制御部
は、車速が高いほど第2制御量の感度を上げるように構
成するのが好ましい。すなわち、車速が高い領域では、
運転者は小刻みに速く舵角を切るため、フリクションに
よる引っ掛かり等が気になるので、第2制御量の感度を
高めるのが好ましい。一方、低車速領域では、運転者は
大きくゆっくりと舵角を切るので、フリクションによる
引っ掛かり等を気にならないとともに、低速時は推力が
大きく必要でエネルギー消費が大きくなるので、第2制
御量の感度を上げることは好ましくない。
In the electric power steering system for an automobile according to the first or second aspect of the present invention, more preferable control is realized by adjusting the sensitivity of the second controlled variable. Specifically, as in the third aspect of the present invention, it is preferable that the second control unit be configured to increase the sensitivity of the second controlled variable as the vehicle speed increases. That is, in the region where the vehicle speed is high,
Since the driver turns the steering angle little by little and quickly, the driver is concerned about being caught by friction, so it is preferable to increase the sensitivity of the second control amount. On the other hand, in the low vehicle speed range, the driver turns the steering angle largely and slowly so that he / she does not have to worry about being caught by friction, etc., and at low speeds, a large thrust force is required and energy consumption becomes large. It is not preferable to raise it.

【0019】また、請求項4の発明の如く、第2の制御
部は、路面摩擦係数が低いほど第2制御量の感度を下げ
るようにするのが好ましい。すなわち、路面摩擦係数が
低いと、安定性が望まれるが、第2制御量の感度が高い
場合、車両の挙動が速くなって違和感を招くこととな
る。また、路面摩擦係数が低いときには、車輪が発生で
きる力も小さくなることから、第2制御量の感度を高く
しても車両が追従できず、場合によっては制御が発振す
る状態を招くためである。
Further, as in the invention of claim 4, it is preferable that the second control portion lowers the sensitivity of the second controlled variable as the road surface friction coefficient becomes lower. That is, when the road surface friction coefficient is low, stability is desired, but when the sensitivity of the second control amount is high, the behavior of the vehicle becomes faster, which causes a feeling of strangeness. Further, when the road surface friction coefficient is low, the force that can be generated by the wheel is also small, and therefore the vehicle cannot follow even if the sensitivity of the second control amount is increased, and in some cases the control oscillates.

【0020】さらに、請求項5の発明のように、第2の
制御部は、車重が重いほど第2制御量の感度を上げるよ
うにするのが好ましい。すなわち、車重が重くなると、
車両の動きが鈍くなるが、第2制御量の感度を上げるこ
とでこれを解消することができる。
Further, as in the fifth aspect of the present invention, it is preferable that the second control section increases the sensitivity of the second controlled variable as the vehicle weight becomes heavier. That is, when the vehicle weight becomes heavy,
Although the movement of the vehicle becomes slow, this can be solved by increasing the sensitivity of the second control amount.

【0021】加えて、請求項6の発明のように、第2の
制御部は、車輪舵角が小さいほど第2制御量の感度を上
げるようにするのが好ましい。すなわち、車輪舵角が小
さい領域は、車両の直進性を維持するためにハンドルを
小刻みに操舵する領域であり、この領域での第2制御量
の感度を上げることで引っ掛かり等を防止することが必
要である。また、舵角が大きい領域では顕著な問題は生
じないとともに、車輪の非線形領域に入ってモデルとの
差異が生じてくるようになり、この観点からも第2制御
量の感度を下げることが違和感を低減できる。
In addition, as in the sixth aspect of the invention, it is preferable that the second control section increases the sensitivity of the second controlled variable as the wheel steering angle becomes smaller. That is, the area where the wheel steering angle is small is an area where the steering wheel is steered in small increments in order to maintain the straightness of the vehicle, and catching or the like can be prevented by increasing the sensitivity of the second control amount in this area. is necessary. In addition, in the region where the steering angle is large, no significant problem occurs, and the non-linear region of the wheel becomes involved, which causes a difference from the model. From this point of view, it is uncomfortable to reduce the sensitivity of the second control amount. Can be reduced.

【0022】また、請求項7の発明のように、第2の制
御部は、車輪舵角速度が大きいほど第2制御量の感度を
上げるように構成するのが好ましい。すなわち、舵角速
度が大きいほど追従性や引っ掛かり感が顕著となるため
に、第2制御量の感度を上げるのがよい。
Further, as in the seventh aspect of the present invention, it is preferable that the second control section is configured to increase the sensitivity of the second controlled variable as the wheel steering angular velocity increases. That is, since the followability and the feeling of being caught become more prominent as the steering angular velocity increases, it is preferable to increase the sensitivity of the second control amount.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】(実施形態1)図1及び図3は本
発明の実施形態1に係る自動車の電動パワーステアリン
グ装置Aの構成を示し、1はハンドル(ステアリングホ
イール)、2は該ハンドル1に連結されてハンドル1の
回転力(操舵力)を伝達するステアリングシャフト、3
は該ステアリングシャフト2に自在継ぎ手を介して連結
された中間シャフト、4は該中間シャフト3の下端に設
けられたステアリングギヤボックス、5は該ステアリン
グギヤボックス4の両側に配設されたタイロッド、6は
該各タイロッド5が連結される操舵輪としての前車輪
(タイヤ)である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Embodiment 1) FIGS. 1 and 3 show the configuration of an electric power steering apparatus A for an automobile according to Embodiment 1 of the present invention, in which 1 is a steering wheel (steering wheel) and 2 is the steering wheel. A steering shaft that is connected to 1 and transmits the rotational force (steering force) of the steering wheel 1, 3
Is an intermediate shaft connected to the steering shaft 2 via a universal joint, 4 is a steering gear box provided at the lower end of the intermediate shaft 3, 5 is tie rods arranged on both sides of the steering gear box 4, 6 Is a front wheel (tire) as a steering wheel to which the tie rods 5 are connected.

【0024】尚、図3は車両を左右一側の2輪モデルで
示しており、7は後車輪、Lfは前車輪6から車両の重
心位置Pまでの距離、Lrは後車輪7から車両の重心位
置Pまでの距離である。
FIG. 3 shows the vehicle as a left and right two-wheel model, where 7 is the rear wheel, Lf is the distance from the front wheel 6 to the center of gravity P of the vehicle, and Lr is the rear wheel from the vehicle 7. It is the distance to the center of gravity P.

【0025】上記ステアリングギヤボックス4内には、
ラック及びそれに噛合されるピニオン(いずれも図示せ
ず)からなるラックピニオン機構8(図3参照)が設け
られており、そのピニオンには上記中間シャフト3の下
端が連結されている一方、ラックの両端部は各タイロッ
ド5を介して前車輪6に連結されている。
In the steering gear box 4,
A rack and pinion mechanism 8 (see FIG. 3) including a rack and a pinion (not shown) meshed with the rack is provided, and the lower end of the intermediate shaft 3 is connected to the pinion, while the rack Both ends are connected to the front wheels 6 via the tie rods 5.

【0026】上記ステアリングギヤボックス4には、そ
のピニオン側に減速ギヤ機構10を介して力を付与する
電動モータ11と、トーションバーとしてのトルクセン
サ12とが設けられ、このトルクセンサ12は上記中間
シャフト3と減速ギヤ機構10との間に配設されてい
る。これにより、上記トルクセンサ12は、ハンドル1
と前車輪6との間に設けられてハンドル操舵トルクを検
出するものとなっている。
The steering gear box 4 is provided with an electric motor 11 for applying a force to the pinion side via a reduction gear mechanism 10 and a torque sensor 12 as a torsion bar. It is arranged between the shaft 3 and the reduction gear mechanism 10. As a result, the torque sensor 12 has the handle 1
It is provided between the front wheel 6 and the front wheel 6 to detect the steering torque of the steering wheel.

【0027】上記トルクセンサ12及び電動モータ11
はそれぞれコントローラ15に接続されていて、このコ
ントローラ15によって電動モータ11が制御される。
図2に示すように、このコントローラ15には、上記ト
ルクセンサ12、車両に生じた横加速度Gを検出する横
加速度センサ16、及び電動モータ11の回転速度を検
出するモータ回転速度センサ17の各検出値が入力され
るようになっている。尚、上記モータ回転速度センサ1
7は、電動モータ11の回転速度ωを直接的に検出する
ものとしてもよいし、上記電動モータ11に印加される
電圧等から推定するものとしてもよい。
The torque sensor 12 and the electric motor 11
Are connected to the controller 15, and the controller 15 controls the electric motor 11.
As shown in FIG. 2, the controller 15 includes the torque sensor 12, the lateral acceleration sensor 16 for detecting the lateral acceleration G generated in the vehicle, and the motor rotation speed sensor 17 for detecting the rotation speed of the electric motor 11. The detection value is input. The motor rotation speed sensor 1
7 may be one that directly detects the rotational speed ω of the electric motor 11, or one that is estimated from the voltage applied to the electric motor 11 or the like.

【0028】また、上記横加速度センサ16は、上記車
両の重心位置P又はそれよりも前側に配置されている。
すなわち、仮に、横加速度センサ16が車両の重心位置
Pよりも後側に配置されていると、車両のオーバーステ
ア状態で横加速度センサ16により検出される横加速度
Gが重心位置Pでの横加速度により目減りし、その分、
電動パワーステアリング装置Aがそれを補償しようとし
て前車輪6の舵角をさらに切る方向に余計にアシスト制
御を行って、ハンドル1が軽くなり、オーバーステアが
過度に増長されて問題が生じる。これに対し、横加速度
センサ16を重心位置P又はそれよりも前側に配置する
ことで、オーバーステア時にハンドル1の手応えの減少
によりオーバーステアが増長されるのを防ぎ、アンダス
テア補正を行うことができる。
The lateral acceleration sensor 16 is arranged at the center of gravity P of the vehicle or in front of it.
That is, if the lateral acceleration sensor 16 is arranged behind the center of gravity P of the vehicle, the lateral acceleration G detected by the lateral acceleration sensor 16 in the oversteer state of the vehicle is the lateral acceleration at the center of gravity P. Is reduced by
The electric power steering device A attempts to compensate for this by performing extra assist control in the direction in which the steering angle of the front wheels 6 is further cut, the handle 1 becomes lighter, and oversteer is excessively increased, causing a problem. On the other hand, by disposing the lateral acceleration sensor 16 at the position of the center of gravity P or in front of it, it is possible to prevent the oversteer from being increased due to a reduction in the feel of the steering wheel 1 during oversteer, and to perform the understeer correction. .

【0029】図2に示す如く、上記コントローラ15に
は、上記トルクセンサ12の検出値が無くなるように第
1制御量を決定する第1の制御部としてのアシスト制御
部21と、上記トルクセンサ12の検出値から目標横加
速度を演算し、この目標横加速度から、上記横加速度セ
ンサ16が検出した実際に車両に発生している横加速度
を減算することによって第2制御量を決定する第2の制
御部としての横加速度フィードバック制御部22と、上
記アシスト制御部21及び横加速度フィードバック制御
部22の各制御量を加算することによって電動モータ1
1の制御量を決定し、この制御量でもって電動モータ1
1を制御するモータ制御部23とを備えている。
As shown in FIG. 2, the controller 15 includes an assist control section 21 as a first control section that determines a first control amount so that the detection value of the torque sensor 12 is eliminated, and the torque sensor 12 described above. The second lateral control amount is determined by calculating the target lateral acceleration from the detected value of the above and subtracting the lateral acceleration actually detected in the vehicle by the lateral acceleration sensor 16 from the target lateral acceleration. The electric motor 1 is obtained by adding the respective control amounts of the lateral acceleration feedback control unit 22 as a control unit and the assist control unit 21 and the lateral acceleration feedback control unit 22.
The control amount of 1 is determined, and with this control amount, the electric motor 1
1 and a motor control unit 23 for controlling 1.

【0030】上記アシスト制御部21は、トルクセンサ
12の検出値ξに対してアシスト制御ゲインKaを掛け
ることによって第1制御量(Ka・ξ)を決定するよう
に構成されている。このアシスト制御ゲインKaは、車
速V、トルクセンサ12の検出値ξ及び該検出値ξの微
分値によって決定される非負(正又は0)の変数であっ
て、かつ車速Vに関して非増加の(車速が高いとき
(H)の方が、車速が低いとき(L)に比べて小さい)
変数とされている。
The assist control unit 21 is configured to determine the first control amount (K a · ξ) by multiplying the detected value ξ of the torque sensor 12 by the assist control gain K a . The assist control gain K a is the vehicle speed V, the a variable non-negative as determined by the detection value ξ and the differential value of the detected value ξ of the torque sensor 12 (positive or 0), and the non-increasing with respect to the vehicle speed V ( (When the vehicle speed is high (H), it is smaller than when the vehicle speed is low (L))
It is regarded as a variable.

【0031】上記横加速度フィードバック制御部22
は、トルクセンサ12の検出値ξの位相遅れを補償する
伝達関数G1(s)を有している。この伝達関数G1(s)は、
図3に示すように、ハンドルイナーシャIh,トルクセ
ンサ12(トーションバー)の減衰係数Cb、及びその
トーションバーのばね定数Kbとして下記の式(1)で
設定されている。
The lateral acceleration feedback control unit 22
Has a transfer function G 1 (s) that compensates for the phase delay of the detected value ξ of the torque sensor 12. This transfer function G 1 (s) is
As shown in FIG. 3, the steering wheel inertia I h , the damping coefficient C b of the torque sensor 12 (torsion bar), and the spring constant K b of the torsion bar are set by the following equation (1).

【0032】 G1(s)={ωh 2(Ih2+Cbs+Kb)}/{Kb(s2+2ηhωh+ωh 2)} …(1) ここで、sはラプラス演算子、ηh,ωhは調整パラメー
タである。
G 1 (s) = {ω h 2 (I h s 2 + C b s + K b )} / {K b (s 2 +2 η h ω h + ω h 2 )} (1) where s is Laplace The operators η h and ω h are adjustment parameters.

【0033】そして、上記伝達関数の出力(G1(s)・
ξ)によって運転者が実際にハンドル1に付与したハン
ドル操舵トルクuを算出するようにされている。
Then, the output of the above transfer function (G 1 (s) ·
ξ) is used to calculate the steering wheel steering torque u actually applied to the steering wheel 1 by the driver.

【0034】また、横加速度フィードバック制御部22
は、上記ハンドル操舵トルクuに含ませるフリクション
成分(フリクショントルクuF)を設定するためのフリ
クションゲインKFを有している。このように、ハンド
ル操舵トルクuにフリクショントルクuFを含ませるの
は、通常の自動車においては、図6に示すように、ハン
ドル操舵トルクuとハンドル舵角θHとの間の特性がヒ
ステリシスになるためである。
Further, the lateral acceleration feedback control unit 22
Has a friction gain K F for setting a friction component (friction torque u F ) included in the steering torque u. As described above, the reason why the friction torque u F is included in the steering wheel torque u is that the characteristic between the steering wheel torque u and the steering wheel angle θ H becomes a hysteresis in a normal automobile, as shown in FIG. This is because

【0035】すなわち、このヒステリシス特性は、ステ
アリング系のフリクション等によって生じるものである
が、横加速度フィードバック制御部22による制御によ
って、そのフリクションの影響が低下し又は影響が全く
なくなってしまい、同図の一点鎖線で示すように、操舵
トルクuとハンドル舵角θHとの間のヒステリシス特性
が失われる虞れがある。このようにハンドル操舵トルク
uとハンドル舵角θHとの間の特性が通常の自動車とは
異なる特性となる結果、操舵感が損われるようになる。
That is, although this hysteresis characteristic is caused by the friction of the steering system or the like, the influence of the friction is reduced or completely eliminated by the control of the lateral acceleration feedback control unit 22, and the influence of the friction is completely eliminated. As indicated by the alternate long and short dash line, the hysteresis characteristic between the steering torque u and the steering angle θ H may be lost. As described above, the characteristic between the steering wheel torque u and the steering wheel angle θ H becomes different from that of an ordinary vehicle, and as a result, the steering feeling is impaired.

【0036】そこで、操舵感の向上を目的として、予め
設定した大きさのフリクショントルクuFを、目標横加
速度の演算に係るハンドル操舵トルクuから減ずる(ハ
ンドル操舵トルクuに、操舵速度方向とは逆向きにフリ
クショントルクuFを加える)ことで、ハンドル操舵ト
ルクuとハンドル舵角θHとの間に、所定のヒステリシ
ス特性が残るようにしている。
Therefore, for the purpose of improving the steering feeling, the friction torque u F of a preset magnitude is subtracted from the steering wheel torque u relating to the calculation of the target lateral acceleration (the steering wheel torque u is the steering speed direction. By applying the friction torque u F in the opposite direction), a predetermined hysteresis characteristic remains between the steering wheel torque u and the steering wheel angle θ H.

【0037】具体的には、上記フリクションゲインKF
は、図4に示すように、モータ回転速度ωの方向に応じ
てフリクショントルクuFの正負を設定するようになっ
ており、モータ回転速度ω(つまりハンドル操舵速度)
が正のときはフリクショントルクを+uFとし、モータ
回転速度ω(つまりハンドル操舵速度)が負のときはフ
リクショントルクを−uFとする。尚、モータ回転速度
ωがω=0(ゼロ)の点においてフリクショントルクu
Fが不連続になることにより、運転者の違和感を招く虞
れもあるため、例えば図5に示すように、モータ回転速
度ω=0点付近で、フリクショントルクuFが連続的に
つながるように、フリクションゲインを設定してもよ
い。つまり、モータ回転速度ω=0点近傍でフリクショ
ントルクu Fの絶対値を減少させてもよい。
Specifically, the above friction gain KF
Depending on the direction of the motor rotation speed ω, as shown in FIG.
Friction torque uFTo set the sign of
The motor rotation speed ω (that is, steering wheel steering speed)
Is positive, the friction torque is + uFAnd the motor
If the rotation speed ω (that is, the steering wheel steering speed) is negative,
The reduction torque is -uFAnd The motor rotation speed
Friction torque u at the point where ω is ω = 0 (zero)
FDiscontinuity in driving may cause the driver to feel uncomfortable
Because of this, for example, as shown in FIG.
The friction torque u near the point ω = 0 pointFIs continuously
Set the friction gain to connect
Yes. In other words, in the vicinity of the motor rotation speed ω = 0 point, the friction
Torque u FThe absolute value of may be decreased.

【0038】尚、上記フリクショントルクuFの大きさ
を調整することで、上記ヒステリシスの幅を調整するこ
ともできる。これにより、操舵力特性(操舵感)を常に
設計どおりの特性にすることも可能になる。また、上記
フリクショントルクuFは、車速Vが高いほど小さくし
てもよい。こうすることで、高速走行時においては、ハ
ンドル1の復元力が高まり、ハンドル1の戻り感を向上
させることができる。さらに、上記フリクショントルク
Fは、車輪舵角(前車輪6の舵角)が大きいほど小さ
くしてもよい。こうすることで、車輪舵角の大きい領域
では車両の安定性が向上し、車輪舵角の小さい領域では
車両の応答性が向上するようになる。
The width of the hysteresis can be adjusted by adjusting the magnitude of the friction torque u F. As a result, the steering force characteristic (steering feeling) can always be made as designed. The friction torque u F may be reduced as the vehicle speed V increases. By doing so, the restoring force of the steering wheel 1 is increased and the sense of return of the steering wheel 1 can be improved during high-speed traveling. Further, the friction torque u F may be reduced as the wheel steering angle (the steering angle of the front wheels 6) increases. By doing so, the stability of the vehicle is improved in the region where the wheel steering angle is large, and the responsiveness of the vehicle is improved in the region where the wheel steering angle is small.

【0039】上記横加速度フィードバック制御部22
は、上記ハンドル操舵トルクuからフリクショントルク
Fを減じた値(u−uF)に基づき目標横加速度を演算
する目標ゲインKyを有し、この目標ゲインKyは、ホイ
ールベース等の車両諸元や車速V等に基づいて予め設定
されたものとなっている。すなわち、この横加速度フィ
ードバック制御部22による制御は、ハンドル操舵トル
クに対する車両応答が線形である領域(車両応答の線形
領域)を対象としている。尚、この目標ゲインK yの詳
細については後述する。
The lateral acceleration feedback controller 22
Is the steering torque u to the friction torque
uFValue (u-uF) Based on the target lateral acceleration
Target gain KyAnd this target gain KyIs Hui
Preset based on vehicle specifications such as vehicle base and vehicle speed V
It has been done. That is, this lateral acceleration
The control by the feedback control unit 22 is performed by the steering wheel steering torque.
The region where the vehicle response to
Area). This target gain K yDetails of
Details will be described later.

【0040】また、上記横加速度フィードバック制御部
22は、上記横加速度センサ16が検出した実際の横加
速度Gを上記目標横加速度から減算し、この偏差(Ky
(G1(s)・ξ−uF)−G)に対して制御ゲインC(s)を
掛けて制御量(第2制御量)を決定するように構成され
ている。上記制御ゲインC(s)は式(2)で設定されて
いる。
Further, the lateral acceleration feedback control section 22 subtracts the actual lateral acceleration G detected by the lateral acceleration sensor 16 from the target lateral acceleration, and this deviation (K y
(G 1 (s) · ξ−u F ) −G) is multiplied by the control gain C (s) to determine the control amount (second control amount). The control gain C (s) is set by the equation (2).

【0041】 C(s)=ΣBmm/ΣAnn …(2) 尚、m=0,1,2,…,M、n=0,1,2,…,N
である。
C (s) = ΣB m s m / ΣA n s n (2) Note that m = 0, 1, 2, ..., M, n = 0, 1, 2 ,.
Is.

【0042】このC(s)は、例えば目標横加速度と実際
の横加速度Gとの偏差を0にするためのPID制御理論
の伝達関数としてもよく、PID制御の場合では、A0
=0,A1=1,B0=積分ゲイン,B1=比例ゲイン,
2=微分ゲインとすればよい。また、上記C(s)は、P
ID制御以外の制御理論を用いた伝達関数としてもよ
い。
This C (s) may be a transfer function of PID control theory for making the deviation between the target lateral acceleration and the actual lateral acceleration G zero, and in the case of PID control, A 0
= 0, A 1 = 1 and B 0 = integral gain, B 1 = proportional gain,
B 2 = differential gain. Also, the above C (s) is P
A transfer function using a control theory other than the ID control may be used.

【0043】上記横加速度フィードバック制御部22の
制御量の感度調整(目標ゲインKy又は制御ゲインC(s)
の調整)は次の〜のようにするのがよい。
Sensitivity adjustment of the control amount of the lateral acceleration feedback control unit 22 (target gain K y or control gain C (s)
It is recommended to adjust the following).

【0044】 車速Vが所定車速以下のときは、目標
ゲインKyをKy=0とするのがよい。これは次の理由に
よるものである。つまり、ハンドル1が操舵されること
によりトルクセンサ12の検出値から目標横加速度が演
算されるが、例えば低速旋回時は車両に横加速度が発生
し難い(又は発生しない)。このため、低速旋回時にお
いて上記目標横加速度となるように電動モータ11を制
御しても、目標横加速度が達成されないという不具合が
生じる。従って、車速Vが所定車速以下のときは目標ゲ
インKyを0として、上記横加速度フィードバック制御
部22における制御を行わないのがよい。これにより、
車速Vが所定車速以下のときは、アシスト制御部21に
よる制御のみが行われる。
When the vehicle speed V is equal to or lower than the predetermined vehicle speed, the target gain K y is preferably set to K y = 0. This is due to the following reasons. That is, although the target lateral acceleration is calculated from the detected value of the torque sensor 12 by steering the steering wheel 1, the lateral acceleration does not easily occur (or does not occur) in the vehicle during low-speed turning, for example. For this reason, even if the electric motor 11 is controlled so that the target lateral acceleration is achieved during low-speed turning, the target lateral acceleration is not achieved. Therefore, when the vehicle speed V is equal to or lower than the predetermined vehicle speed, it is preferable that the target gain K y is set to 0 and the lateral acceleration feedback control unit 22 does not perform the control. This allows
When the vehicle speed V is equal to or lower than the predetermined vehicle speed, only the control by the assist control unit 21 is performed.

【0045】一方、車速Vが所定車速以上のときは、上
記アシスト制御部21のアシストゲインKaをKa=0と
して、横加速度フィードバック制御部22による制御の
みを行うようにするのがよい。これは、上記アシスト制
御部21と横加速度フィードバック制御部22とで制御
干渉が起きる虞れがあるためである。
On the other hand, when the vehicle speed V is equal to or higher than a predetermined vehicle speed, the assist gain K a of the assist control portion 21 as the K a = 0, it is preferable to perform only the control by the lateral acceleration feedback controller 22. This is because control interference may occur between the assist control unit 21 and the lateral acceleration feedback control unit 22.

【0046】 車速Vが高いほど制御ゲインC(s)を
上げるのがよい。これは、高速走行時の直進安定性を向
上させるためである。すなわち、例えば横風や路面不整
等によって車両に外乱が入力された場合には、運転者が
ハンドル1の操舵をしていない、つまりハンドル操舵ト
ルクが0であるにも拘わらず、車両に横加速度が生じる
ことになる。しかし、横加速度フィードバック制御部2
2の制御は、ハンドル操舵トルクが0、すなわち目標横
加速度が0であれば、直進状態を維持しようとする制御
になるため、車速Vが高いほど制御ゲインC(s)を高め
ることで、高速走行時の直進安定性が向上する。尚、上
記制御ゲインC(s)の調整は、An,Bmを変更すること
によって行ってもよい(式(2)参照)。
It is preferable to increase the control gain C (s) as the vehicle speed V is higher. This is to improve straight running stability during high-speed traveling. That is, when a disturbance is input to the vehicle due to, for example, side wind or road surface irregularity, the vehicle is not laterally accelerated even if the steering wheel 1 is not steered by the driver. Will occur. However, the lateral acceleration feedback control unit 2
When the steering torque of the steering wheel is 0, that is, the target lateral acceleration is 0, the control of 2 is a control for maintaining the straight traveling state. Therefore, the higher the vehicle speed V is, the higher the control gain C (s) is, so The straight running stability when driving is improved. The control gain C (s) may be adjusted by changing A n and B m (see formula (2)).

【0047】 車速Vがさらに高くなって所定車速以
上になれば、その車速Vが高いほど目標ゲインKyを下
げるのがよい。これは、高速走行時におけるハンドル1
の操舵に対する車両挙動を鈍くするためである。すなわ
ち、中速域では、ハンドル1の操舵に対して車両挙動
(横加速度挙動)が敏感に反応する方が、例えば回頭性
が向上することになるため好ましいが、高速域では、ハ
ンドル1の操舵に対して、横加速度挙動が敏感に反応す
るのは、挙動が不安定になってしまう虞れがあるととも
に、運転者に違和感を与えてしまうことになる。そこ
で、車速Vがさらに高くなれば、すなわち高速走行時に
は目標ゲインKyを下げてハンドル1の操舵に対する車
両挙動を鈍くするのが好ましい。
If the vehicle speed V further increases and becomes equal to or higher than the predetermined vehicle speed, it is better to lower the target gain K y as the vehicle speed V increases. This is the steering wheel 1 when driving at high speed.
This is because the vehicle behavior with respect to the steering of is slowed down. That is, in the medium speed range, it is preferable that the vehicle behavior (lateral acceleration behavior) reacts more sensitively to the steering of the steering wheel 1 because, for example, the turning performance is improved, but in the high speed range, steering of the steering wheel 1 is preferable. On the other hand, if the lateral acceleration behavior reacts sensitively, the behavior may become unstable and the driver may feel uncomfortable. Therefore, when the vehicle speed V is further increased, that is, when the vehicle is traveling at high speed, it is preferable to lower the target gain K y to slow down the vehicle behavior with respect to steering of the steering wheel 1.

【0048】よって、上記〜によると、車速Vの低
速域では、横加速度フィードバック制御部22による制
御が行われない一方、中速域(M)では、上記横加速度
フィードバック制御部22による制御が積極的に行われ
る。そして、高速域(H)では、中速域に比べて横加速
度フィードバック制御部22による制御が抑制されるこ
ととなる。
Therefore, according to the above items (1) to (4), the lateral acceleration feedback control unit 22 does not control in the low speed region of the vehicle speed V, while the lateral acceleration feedback control unit 22 actively controls in the medium speed region (M). Is done in a regular manner. Then, in the high speed range (H), the control by the lateral acceleration feedback control unit 22 is suppressed as compared with the middle speed range.

【0049】 路面μ(路面摩擦係数)が低いほど目
標ゲインKyを下げるのがよい。これは、路面μが低い
ときはタイヤ反力が小さいため、トルクセンサ12が値
を検出しないか又はその検出値が小さいにも拘わらず、
車両には横加速度が発生する。このため、目標横加速度
と実際の横加速度Gとが合わなくなってしまうことか
ら、路面μが低いほど目標ゲインKyを下げて、目標横
加速度の影響を小さくするのが好ましい。
The target gain K y is preferably lowered as the road surface μ (road surface friction coefficient) is lower. This is because when the road surface μ is low, the tire reaction force is small, and therefore the torque sensor 12 does not detect a value or the detected value is small,
Lateral acceleration is generated in the vehicle. For this reason, since the target lateral acceleration and the actual lateral acceleration G do not match, it is preferable to lower the target gain K y as the road surface μ is lower to reduce the influence of the target lateral acceleration.

【0050】 前車輪6の舵角(車輪舵角)が小さい
ほど目標ゲインKyを上げるのがよい。これは、直進安
定性のより一層の向上を図るためである。
The smaller the steering angle of the front wheels 6 (wheel steering angle), the better the target gain K y . This is to further improve straight running stability.

【0051】 前車輪6の舵角速度(車輪舵角速度)
が大きいほど目標ゲインKyを上げるのがよい。これ
は、車輪舵角速度が大きいときはイナーシャが大きくな
ってハンドル1の操舵に対して車両挙動が遅れやすくな
るため、電動モータ11に大きなモータ推力を与えた方
が好ましくなるためである。
Steering angular velocity of front wheels 6 (wheel steering angular velocity)
It is better to increase the target gain K y as is larger. This is because when the wheel steering angular velocity is large, the inertia becomes large and the vehicle behavior tends to be delayed with respect to the steering of the steering wheel 1. Therefore, it is preferable to give a large motor thrust to the electric motor 11.

【0052】 車重が重いほど目標ゲインKyを上げ
るのがよい。つまり、例えば積載量が増えて車重が重く
なっている場合のように、ハンドル1の操舵に対する車
両の挙動が遅れるような場合であっても、目標ゲインK
yを上げることで、電動モータ11に大きなモータ推力
を与えることができて好ましい。
The target gain K y should be increased as the vehicle weight increases. That is, even if the behavior of the vehicle with respect to the steering of the steering wheel 1 is delayed, such as the case where the load is increased and the vehicle weight is increased, the target gain K is obtained.
Raising y is preferable because a large motor thrust can be applied to the electric motor 11.

【0053】尚、上記,〜については、目標ゲイ
ンKyを調整しているが、制御ゲインC(s)を調整するよ
うにしてもよい。逆に、上記については、制御ゲイン
C(s)を調整しているが、目標ゲインKyを調整するよう
にしてもよい。
Although the target gain K y is adjusted for the above items 1 and 2, the control gain C (s) may be adjusted. On the contrary, in the above description, the control gain C (s) is adjusted, but the target gain K y may be adjusted.

【0054】上記横加速度フィードバック制御部22は
また、所定の仮想的なモデルにおいて、電動モータ11
の出力と、トルクセンサ12を介してハンドル1から前
車輪6に伝達されるトルクとの和に対するモータ回転速
度を算出するための伝達関数G4(s)を有しているととも
に、上記所定の仮想的なモデルにおけるモータ回転速度
(舵角速度)と、実際のモータ回転速度ωとの偏差か
ら、横加速度フィードバック制御部22の制御量を補正
する補正量を算出するための伝達関数G5(s)を有してい
る。
The lateral acceleration feedback control section 22 also uses the electric motor 11 in a predetermined virtual model.
And a transfer function G 4 (s) for calculating the motor rotation speed with respect to the sum of the output of the motor and the torque transmitted from the steering wheel 1 to the front wheels 6 via the torque sensor 12, A transfer function G 5 (s) for calculating a correction amount for correcting the control amount of the lateral acceleration feedback control unit 22 from the deviation between the motor rotation speed (steering angular velocity) in the virtual model and the actual motor rotation speed ω )have.

【0055】上記伝達関数G4(s)は式(3)で設定され
ている。
The transfer function G 4 (s) is set by the equation (3).

【0056】 G4(s)=ΣPkk/ΣQll …(3) 尚、k=0,1,2,…,K、l=0,1,2,…,L
である。また、Pk,Qlは車速Vに応じて変更してもよ
く、車速Vに応じて段階的に変更してもよい。このと
き、低車速ほどPk,Qlを細かく変更してもよい(低車
速ほど、車速Vの変化に対してPk,Qlを頻繁に変更し
てもよい)。
[0056] G 4 (s) = ΣP k s k / ΣQ l s l ... (3) In addition, k = 0,1,2, ..., K , l = 0,1,2, ..., L
Is. Further, P k and Q l may be changed according to the vehicle speed V or may be changed stepwise according to the vehicle speed V. At this time, P k and Q l may be finely changed as the vehicle speed is lower (P k and Q l may be changed more frequently as the vehicle speed V is changed).

【0057】一方、上記伝達関数G5(s)は式(4)で設
定されている。
On the other hand, the transfer function G 5 (s) is set by the equation (4).

【0058】 G5(s)=ωjw/(s+ωj) …(4) 尚、ωj,Kwは調整パラメータである。G 5 (s) = ω j K w / (s + ω j ) (4) where ω j and K w are adjustment parameters.

【0059】これら伝達関数G4(s),G5(s)により、電
動モータ11にダンピングを与えて、安定性を高めるよ
うにしている。
Damping is applied to the electric motor 11 by these transfer functions G 4 (s) and G 5 (s) to improve the stability.

【0060】このようにして、アシスト制御部21及び
横加速度フィードバック制御部22において各制御量が
決定されれば、モータ制御部23において、上記アシス
ト制御部21及び横加速度フィードバック制御部22の
制御量を加算して、電動モータ11を制御するためのモ
ータ制御量を決定する。
When the control amounts are determined by the assist control unit 21 and the lateral acceleration feedback control unit 22 in this way, the control amounts of the assist control unit 21 and the lateral acceleration feedback control unit 22 are determined by the motor control unit 23. Is added to determine the motor control amount for controlling the electric motor 11.

【0061】そして、上記モータ制御部23は補正部2
4を有しており、この補正部24は、ハンドル1と前車
輪6との間でトルクセンサ12を介して伝達されるトル
クが打ち消されるように、上記モータ制御量の補正をす
るものである。
Then, the motor control section 23 includes the correction section 2
4, the correction unit 24 corrects the motor control amount so that the torque transmitted between the steering wheel 1 and the front wheel 6 via the torque sensor 12 is canceled. .

【0062】上記補正部24は、車速Vに応じて設定さ
れる第1ゲインK1と、ハンドル舵角θH及びハンドル舵
角速度θH′に応じて設定される第2ゲインK2と、トル
クセンサ12の検出値から上記ハンドル1と前車輪6と
の間で上記トルクセンサ12を介して伝達されるトルク
成分を演算するための伝達関数G3(s)とを備えている。
The correction section 24 has a first gain K 1 set according to the vehicle speed V, a second gain K 2 set according to the steering wheel steering angle θ H and steering wheel angular velocity θ H ′, and torque. A transfer function G 3 (s) for calculating a torque component transmitted between the steering wheel 1 and the front wheels 6 via the torque sensor 12 from a detection value of the sensor 12 is provided.

【0063】上記第1ゲインK1は、図7に示すよう
に、車速Vが第1車速V1以下のときには0であり、第
1車速V1よりも高いときには、車速Vの増加に応じて
増加し、さらに、第2車速V2以上のときには、車速V
に拘わらず一定となるように設定されている。これによ
り、車両が停止しているとき又は低速走行時には、モー
タ制御量の補正が行われない。尚、第1車速V1と第2
車速V2との間において、第1ゲインK1を連続的に変化
させなくても、第1車速V1において不連続となるよう
に第1ゲインK1を設定してもよい。
As shown in FIG. 7, the first gain K 1 is 0 when the vehicle speed V is equal to or lower than the first vehicle speed V 1 , and when the vehicle speed V is higher than the first vehicle speed V 1 , the first gain K 1 increases in accordance with the increase of the vehicle speed V. If the second vehicle speed V 2 or more increases, the vehicle speed V increases.
It is set to be constant regardless of. As a result, the motor control amount is not corrected when the vehicle is stopped or traveling at low speed. In addition, the first vehicle speed V 1 and the second
The first gain K 1 may be set to be discontinuous at the first vehicle speed V 1 without continuously changing the first gain K 1 with respect to the vehicle speed V 2 .

【0064】一方、第2ゲインK2は、図8に示すよう
に、ハンドル舵角θHが第1舵角θ1以下のときには、そ
の舵角θHに拘わらず一定値であり、上記第1舵角θ1
りも大きいときには、舵角θHの増大に応じて減少し、
さらに、第2舵角θ2よりも大きいときには0になるよ
うに設定されている。これにより、ハンドル舵角θH
第2舵角θ2よりも大きいときには、モータ制御量の補
正が行われない。尚、第1舵角θ1と第2舵角θ2との間
において、第2ゲインK2を連続的に変化させなくて
も、第1舵角θ1において不連続となるように第2ゲイ
ンK2を設定してもよい。
[0064] On the other hand, the second gain K 2, as shown in FIG. 8, when the steering angle theta H is first steering angle theta 1 below is a constant value regardless of the steering angle theta H, said first When it is larger than 1 rudder angle θ 1 , it decreases as the rudder angle θH increases,
Further, it is set to 0 when it is larger than the second steering angle θ 2 . Accordingly, when the steering angle θ H is larger than the second steering angle θ 2 , the motor control amount is not corrected. It should be noted that, even if the second gain K 2 is not continuously changed between the first steering angle θ 1 and the second steering angle θ 2 , the second steering angle θ 1 is set to be discontinuous at the first steering angle θ 1 . The gain K 2 may be set.

【0065】また、上記第2舵角θ2は舵角速度θH′に
応じて設定され、舵角速度θH′が高くなるほど第2舵
角θ2が小さく設定される(同図の一点鎖線参照)。
[0065] Also, the second steering angle theta 2 is 'set according to the steering angular velocity theta H' steering speed theta H second steering angle theta 2 is set smaller the higher (see the one-dot chain lines in FIG. ).

【0066】また、上記伝達関数G3(s)は式(5)で設
定されている。
The transfer function G 3 (s) is set by the equation (5).

【0067】 G3(s)=ωi(Cbs+Kb)/{Kb(s+ηiωi)} …(5) ここで、ωi,ηiは調整パラメータである。G 3 (s) = ω i (C b s + K b ) / {K b (s + η i ω i )} (5) Here, ω i and η i are adjustment parameters.

【0068】こうして第1ゲインK1、第2ゲインK2
び伝達関数G3(s)によって、ハンドル1と前車輪6との
間でトルクセンサ12を介して伝達されるトルク成分を
演算し、これをモータ制御量から減算する補正を行う。
Thus, the torque component transmitted between the steering wheel 1 and the front wheel 6 via the torque sensor 12 is calculated by the first gain K 1 , the second gain K 2 and the transfer function G 3 (s), Correction is performed by subtracting this from the motor control amount.

【0069】したがって、上記実施形態においては、ト
ルクセンサ12の値から目標となる目標横加速度を演算
し、この目標横加速度となるように電動モータ11が制
御される。このため、アシスト制御部21の制御量(K
a・ξ)で電動モータ11を制御することによって所望
の横加速度が発生しない場合であっても、横加速度フィ
ードバック制御部22の制御によって、目標横加速度
(所望の横加速度)が車両に生じる。
Therefore, in the above embodiment, the target lateral acceleration that is the target is calculated from the value of the torque sensor 12, and the electric motor 11 is controlled so as to obtain this target lateral acceleration. Therefore, the control amount (K
Even if the desired lateral acceleration is not generated by controlling the electric motor 11 with a.ξ), the target lateral acceleration (desired lateral acceleration) is generated in the vehicle by the control of the lateral acceleration feedback control unit 22.

【0070】こうして、目標横加速度となるように電動
モータ11が制御されることで、たとえフリクションや
イナーシャの大きさが異なる場合であっても、運転者の
ハンドル1の操舵(ハンドル操舵トルク)に対して、常
に所望の横加速度が車両に生じるようになる。これによ
り、操舵フィーリングの向上や違和感の軽減が図られ、
運転者の疲労を軽減することができる。
By controlling the electric motor 11 so as to achieve the target lateral acceleration in this way, the steering of the steering wheel 1 (steering wheel steering torque) of the driver can be performed even if the magnitude of friction or inertia is different. On the contrary, the desired lateral acceleration is always generated in the vehicle. As a result, steering feeling is improved and discomfort is reduced,
It is possible to reduce driver fatigue.

【0071】また、例えば積載量が増えて車重が重くな
っている場合のような、ハンドル1の操舵に対する車両
の挙動が遅れるような場合であっても、目標横加速度と
実際の横加速度との偏差に基づいて電動モータ11の制
御が行われるため、車重の如何に拘わらず、ハンドル1
の操舵に対して、常に所望の横加速度が車両に生じるよ
うになる。つまり、常に同様の操舵フィーリングが得ら
れる。
Further, even in the case where the behavior of the vehicle with respect to steering of the steering wheel 1 is delayed, for example, when the load is increased and the vehicle weight is heavy, the target lateral acceleration and the actual lateral acceleration are Since the electric motor 11 is controlled on the basis of the deviation of the steering wheel 1, regardless of the vehicle weight, the steering wheel 1
The desired lateral acceleration is always generated in the vehicle in response to the steering. That is, the same steering feeling is always obtained.

【0072】さらに、例えば車両が直進状態であるとき
に、横風や路面不整等によって車両に横加速度が生じた
場合には、横加速度フィードバック制御部22は目標横
加速度を0とする制御、すなわち直進状態を維持しよう
とする制御を行う。このため、上記横風や路面不整等の
外乱に対する直進安定性の向上が図られる。
Further, for example, when the vehicle is in a straight traveling state and lateral acceleration occurs in the vehicle due to lateral wind or irregular road surface, the lateral acceleration feedback control unit 22 controls the target lateral acceleration to 0, that is, the straight traveling. Control to maintain the state. Therefore, it is possible to improve the straight running stability against the disturbance such as the side wind and the irregular road surface.

【0073】そして、上記モータ制御部23は、ハンド
ル1と前車輪6との間でトルクセンサ12を介して伝達
されるトルク(推定トルク)を推定するとともに、この
推定トルクをモータ制御量から減算する補正部24を有
している。この補正部24によりモータ制御量が補正さ
れることで、ハンドル1から前車輪6に実際に伝達され
るトルクと上記推定トルクとが相殺されることになり、
制御上は、ハンドル1から前車輪6にトルクが伝達され
ないことになる。こうして、特に車両が外乱を受けたと
きに、運転者によるハンドル1の操舵と、横加速度フィ
ードバック制御部22における制御とが干渉してしまう
ことを回避することができる。
Then, the motor control unit 23 estimates the torque (estimated torque) transmitted between the steering wheel 1 and the front wheels 6 via the torque sensor 12, and subtracts the estimated torque from the motor control amount. The correction unit 24 is provided. The correction of the motor control amount by the correction unit 24 cancels the torque actually transmitted from the steering wheel 1 to the front wheels 6 and the estimated torque.
In terms of control, the torque is not transmitted from the steering wheel 1 to the front wheels 6. In this way, it is possible to prevent the steering of the steering wheel 1 by the driver from interfering with the control in the lateral acceleration feedback control unit 22, especially when the vehicle is subjected to disturbance.

【0074】また、上記補正部24においては、第1車
速V1以下のときには第1ゲインK1を0としかつ、第1
車速V1よりも車速Vが高いときには車速Vに応じて第
1ゲインK1を高めることで、モータ制御量の補正の禁
止・実行を切り換えるように構成されている。こうする
ことで、不必要なモータ制御量の補正を回避しつつ、制
御干渉を回避することができる。
In the correction section 24, the first gain K 1 is set to 0 and the first gain K 1 is set to the first vehicle speed V 1 or less.
When the vehicle speed V is higher than the vehicle speed V 1, the first gain K 1 is increased according to the vehicle speed V to switch prohibition / execution of correction of the motor control amount. By doing so, it is possible to avoid control interference while avoiding unnecessary correction of the motor control amount.

【0075】つまり、第1車速V1以下のときの停車時
又は低速走行時には、車両に横加速度が発生しないか又
は発生し難いため、上記コントローラ15においては、
目標ゲインKyを0として横加速度フィードバック制御
部22における制御を行わず、中速又は高速走行時に目
標ゲインKyを比較的高めるようにしている。一方、ア
シスト制御ゲインKaは、図7の一点鎖線で示すよう
に、停車時又は低速走行時に高める一方、中速又は高速
走行時には低下させるようにしている。
That is, when the vehicle is stopped or traveling at a low speed when the vehicle speed is not higher than the first vehicle speed V 1 , lateral acceleration does not occur or is unlikely to occur in the vehicle.
The target gain K y is set to 0 and the lateral acceleration feedback control unit 22 does not perform control, and the target gain K y is relatively increased when traveling at medium speed or high speed. On the other hand, the assist control gain K a, as shown by a chain line in FIG. 7, while the increase at standstill or low speed, at the time of medium speed or high speed running so that decrease.

【0076】ここで、横加速度フィードバック制御部2
2による制御を行わないときは、この横加速度フィード
バック制御部22の制御に対する干渉の問題が生じない
とともに、元々停車時又は低速走行時には、車両に対す
る外乱の影響自体がない。また逆に、横加速度フィード
バック制御部22による制御を行わないときに、補正部
24によるモータ制御量の補正を行うと、トルクセンサ
12を介して伝達されるトルクを打ち消す制御が行われ
ることになるため、運転者によるハンドル操舵トルクが
前車輪6にまで伝わらず舵が切れなくなることにもな
る。
Here, the lateral acceleration feedback control unit 2
When the control by No. 2 is not performed, the problem of interference with the control of the lateral acceleration feedback control unit 22 does not occur, and the vehicle itself is not affected by the disturbance itself when the vehicle is stopped or at low speed. Conversely, if the lateral acceleration feedback control unit 22 does not perform the control, and the correction unit 24 corrects the motor control amount, the control for canceling the torque transmitted via the torque sensor 12 is performed. Therefore, the steering wheel steering torque by the driver is not transmitted to the front wheels 6 and the steering cannot be turned off.

【0077】そこで、車速Vが第1車速V1以下である
とき、言い換えると横加速度フィードバック制御部22
の制御感度が0のときには、モータ制御量の補正を禁止
することで、上記の不都合が回避される。一方、車速V
が第1車速V1よりも高いときには、言い換えるとアシ
スト制御部21の制御感度が低く、逆に横加速度フィー
ドバック制御部22の制御感度が高いときには、モータ
制御量の補正を行うことで、制御干渉が回避される。
Therefore, when the vehicle speed V is less than or equal to the first vehicle speed V 1 , in other words, the lateral acceleration feedback control unit 22
When the control sensitivity of is 0, the above inconvenience is avoided by prohibiting the correction of the motor control amount. On the other hand, vehicle speed V
Is higher than the first vehicle speed V 1 , in other words, the control sensitivity of the assist control unit 21 is low, and conversely, when the control sensitivity of the lateral acceleration feedback control unit 22 is high, the control interference is corrected by correcting the motor control amount. Is avoided.

【0078】さらに、上記補正部24においては、第2
舵角θ2を閾値としてモータ制御量の補正の禁止・実行
を切り換えるように構成されている。こうすることで、
制御干渉を回避しつつ、横加速度フィードバック制御部
22による制御が有効に行われない車両応答の非線形領
域では、前車輪6等の状態を操舵反力として運転者に的
確に伝えることができる。
Further, in the correction section 24, the second
The steering angle θ 2 is used as a threshold to switch prohibition / execution of correction of the motor control amount. By doing this,
In the non-linear region of the vehicle response in which the control by the lateral acceleration feedback control unit 22 is not effectively performed while avoiding the control interference, the state of the front wheels 6 and the like can be accurately transmitted to the driver as a steering reaction force.

【0079】すなわち、上述したように、横加速度フィ
ードバック制御部22は、車両応答の線形領域における
制御を行うように構成されている。このため、ハンドル
舵角θHが第2舵角θ2以下である車両応答の線形領域で
は、モータ制御量の補正を行うことで、制御干渉を回避
することができる一方、第2制御量による制御が有効で
ない車両応答の非線形領域(ハンドル舵角θHが第2舵
角θ2よりも大きいとき)では、モータ制御量の補正を
禁止することで前車輪6からハンドル1にトルクを伝達
させ、これにより、前車輪6等の状態を操舵反力として
運転者に的確に伝えることができる。
That is, as described above, the lateral acceleration feedback control section 22 is configured to control the vehicle response in the linear region. Therefore, in the linear region of the vehicle response where the steering wheel steering angle θ H is equal to or less than the second steering angle θ 2 , the control interference can be avoided by correcting the motor control amount, while the second control amount is used. In the non-linear region of the vehicle response where the control is not effective (when the steering angle θ H is larger than the second steering angle θ 2 ), the correction of the motor control amount is prohibited to transmit the torque from the front wheels 6 to the steering wheel 1. Thus, the state of the front wheels 6 and the like can be accurately transmitted to the driver as a steering reaction force.

【0080】また、補正部24におけるモータ制御量の
補正の禁止・実行の閾値である第2舵角θ2を、ハンド
ル舵角速度θH′が高くなるほど小さくすることで、車
両応答の線形領域が狭くなることに対応して、モータ制
御量の補正の禁止・実行の切換えがなされ、車両応答の
線形領域では、制御干渉を回避しつつ、横加速度フィー
ドバック制御部22による制御によって所望の横加速度
を発生させる一方、車両応答の非線形領域では、前車輪
6等の状態を操舵反力として運転者に的確に伝えること
ができるようになる。
Further, the second steering angle θ 2 which is a threshold value for prohibiting / executing the correction of the motor control amount in the correction unit 24 is made smaller as the steering wheel angular velocity θ H ′ becomes higher, so that the linear region of the vehicle response is reduced. Corresponding to the narrowing, the prohibition / execution of the correction of the motor control amount is switched, and in the linear region of the vehicle response, the lateral acceleration feedback control unit 22 controls the desired lateral acceleration while avoiding the control interference. On the other hand, in the non-linear region of the vehicle response, the state of the front wheels 6 and the like can be accurately transmitted to the driver as a steering reaction force.

【0081】(実施形態2)図9は実施形態2を示し
(図1〜図8と同じ部分については同じ符号を付してそ
の詳細な説明は省略する)、上記実施形態1では、第2
の制御部としての横加速度フィードバック制御部22に
おいて、トルクセンサ12の検出値を基に演算した目標
横加速度から実際の横加速度Gを減算することによって
電動モータ11の第2制御量を決定するようにしている
のに対し、トルクセンサ12の検出値を基に演算した目
標横滑り角から推定横滑り角βを減算することによって
電動モータ11の第2制御量を決定するようにしたもの
である。
(Second Embodiment) FIG. 9 shows a second embodiment (the same parts as those in FIGS. 1 to 8 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted).
In the lateral acceleration feedback control section 22 as a control section of the electric motor 11, the second lateral control amount of the electric motor 11 is determined by subtracting the actual lateral acceleration G from the target lateral acceleration calculated based on the detection value of the torque sensor 12. On the other hand, the second control amount of the electric motor 11 is determined by subtracting the estimated sideslip angle β from the target sideslip angle calculated based on the detection value of the torque sensor 12.

【0082】すなわち、この実施形態2におけるコント
ローラ15には、実施形態1と同様のトルクセンサ1
2、横加速度センサ16及びモータ回転速度センサ17
に加え、さらに、車両に生じたヨーレートを検出するヨ
ーレートセンサ18の各検出値が入力されるようになっ
ている。
That is, the torque sensor 1 similar to that of the first embodiment is included in the controller 15 of the second embodiment.
2, lateral acceleration sensor 16 and motor rotation speed sensor 17
In addition, each detection value of the yaw rate sensor 18 for detecting the yaw rate generated in the vehicle is input.

【0083】また、コントローラ15には、トルクセン
サ12の検出値が無くなるように第1制御量を決定する
第1の制御部としてのアシスト制御部21と、トルクセ
ンサ12の検出値から目標横滑り角を演算し、この目標
横滑り角から、横滑り角推定部28において推定された
推定横滑り角βを減算することによって第2制御量を決
定する第2の制御部としての横滑り角フィードバック制
御部27と、上記アシスト制御部21及び横滑り角フィ
ードバック制御部27の各制御量を加算することによっ
て電動モータ11の制御量を決定し、この制御量でもっ
て電動モータ11を制御するモータ制御部23とを備え
ている。
Further, the controller 15 includes an assist control unit 21 as a first control unit that determines the first control amount so that the detection value of the torque sensor 12 is eliminated, and a target skid angle from the detection value of the torque sensor 12. And a sideslip angle feedback controller 27 as a second controller that determines the second control amount by subtracting the estimated sideslip angle β estimated by the sideslip angle estimator 28 from the target sideslip angle. A control amount of the electric motor 11 is determined by adding the control amounts of the assist control unit 21 and the sideslip angle feedback control unit 27, and a motor control unit 23 that controls the electric motor 11 with this control amount is provided. There is.

【0084】上記横滑り角推定部28は、上記横加速度
センサ16が検出した実際に車両に発生している横加速
度Gと、ヨーレートセンサ18が検出した実際に車両に
発生しているヨーレートψとから横滑り角βを演算によ
り推定するもので、その推定横滑り角βの演算は式
(6)により行う。
The side slip angle estimator 28 uses the lateral acceleration G actually detected by the lateral acceleration sensor 16 in the vehicle and the yaw rate ψ actually detected in the vehicle detected by the yaw rate sensor 18. The sideslip angle β is estimated by calculation, and the estimated sideslip angle β is calculated by the equation (6).

【0085】 β=∫{(G+r・ψ″)/V+ψ′}dt …(6) ここで、rは車両の重心位置Pからその前側にある横加
速度センサ16の位置までの距離である。横加速度セン
サ16が車両の重心位置Pにある場合には、r=0であ
るので、式(6)は、 β=∫{(G/V)+ψ′}dt となる。
Β = ∫ {(G + r · ψ ″) / V + ψ ′} dt (6) Here, r is the distance from the center of gravity P of the vehicle to the position of the lateral acceleration sensor 16 on the front side thereof. When the acceleration sensor 16 is at the position P of the center of gravity of the vehicle, r = 0, and therefore the equation (6) is β = ∫ {(G / V) + ψ ′} dt.

【0086】上記横滑り角フィードバック制御部27
は、上記ハンドル操舵トルクuからフリクショントルク
Fを減じた値(u−uF)に基づいて目標横滑り角を演
算する目標ゲインKyを有し、この目標ゲインKyは、ホ
イールベース等の車両諸元や車速V等に基づいて予め設
定される。
The sideslip angle feedback control unit 27
Has a target gain K y for computing a target slip angle based on the steering torque u from the value obtained by subtracting the friction torque u F (u-u F), the target gain K y is the wheelbase or the like It is set in advance based on vehicle specifications, vehicle speed V, and the like.

【0087】また、上記横滑り角フィードバック制御部
27は、上記目標横滑り角から、上記横滑り角推定部2
8において演算された推定横滑り角βを減算し、この偏
差(Ky(G1(s)・ξ−uF)−β)に対して制御ゲイン
C(s)を掛けて制御量(第2制御量)を決定するように
構成されている。上記制御ゲインC(s)は上記式(2)
で設定される。
Further, the sideslip angle feedback control unit 27 calculates the sideslip angle estimation unit 2 from the target sideslip angle.
The estimated sideslip angle β calculated in 8 is subtracted, and this deviation (K y (G 1 (s) · ξ−u F ) −β) is multiplied by the control gain C (s) to obtain the control amount (second The control amount) is determined. The control gain C (s) is calculated by the equation (2)
Is set by.

【0088】このC(s)は、例えば目標横滑り角と実際
の推定横滑り角βとの偏差を0にするためのPID制御
理論の伝達関数としてもよく、PID制御以外の制御理
論を用いた伝達関数としてもよい。
This C (s) may be, for example, a transfer function of the PID control theory for making the deviation between the target sideslip angle and the actual estimated sideslip angle β zero, and the transfer using a control theory other than the PID control. It may be a function.

【0089】その他の構成は上記実施形態1と同様であ
るので、その詳細な説明は省略する。
Since the other structure is the same as that of the first embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

【0090】したがって、この実施形態の場合、トルク
センサ12の値から目標となる目標横滑り角を演算し、
この目標横滑り角となるように電動モータ11が制御さ
れる。このため、アシスト制御部21の制御量で電動モ
ータ11を制御することによって、所望の横滑り角が発
生しない場合であっても、横滑り角フィードバック制御
部27の制御によって、目標横滑り角(所望の横滑り
角)が車両に生じる。このように目標横滑り角となるよ
うに電動モータ11が制御されることで、たとえフリク
ションやイナーシャの大きさが異なる場合であっても、
運転者のハンドル1の操舵(ハンドル操舵トルク)に対
して、常に所望の横滑り角が車両に生じるようになる。
よって、上記実施形態1と同様の作用効果を奏すること
ができる。
Therefore, in the case of this embodiment, the target target sideslip angle is calculated from the value of the torque sensor 12,
The electric motor 11 is controlled so that this target sideslip angle is achieved. Therefore, even if a desired sideslip angle is not generated by controlling the electric motor 11 with the control amount of the assist controller 21, the sideslip angle feedback controller 27 controls the target sideslip angle (desired sideslip angle). Corners occur on the vehicle. By controlling the electric motor 11 so that the target sideslip angle is obtained as described above, even if the magnitudes of friction and inertia are different,
With respect to the steering of the steering wheel 1 by the driver (steering wheel steering torque), a desired side slip angle is always generated in the vehicle.
Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1又は2の
発明の自動車の電動パワーステアリング装置によると、
目標横加速度又は目標横滑り角に基づく第2制御量でも
って電動モータが制御されるため、フリクションやイナ
ーシャの大きさに拘わらず、ハンドル操舵に対して常に
所望の車両挙動を得ることができ、例えば製品間での性
能差を無くすことができるとともに、車両に対して外乱
が入力されても、第2の制御部によって、直進状態を維
持しようとする制御が行われるため、直進安定性を向上
させることができ、よって、運転者の操舵フィーリング
の悪化や違和感を防止することができる。
As described above, according to the electric power steering apparatus for an automobile of the invention of claim 1 or 2,
Since the electric motor is controlled by the second control amount based on the target lateral acceleration or the target side slip angle, it is possible to always obtain a desired vehicle behavior with respect to the steering wheel regardless of the magnitude of friction or inertia. The difference in performance between products can be eliminated, and even if a disturbance is input to the vehicle, the second control unit performs control to maintain the straight traveling state, thereby improving straight traveling stability. Therefore, it is possible to prevent the driver's steering feeling from being deteriorated and discomfort.

【0092】加えて、請求項3〜7の発明によれば、第
2制御量の感度を車速、路面摩擦係数、車重、車輪舵角
及び車輪舵角速度に応じて調整することによって、より
一層好ましい電動パワーステアリング装置が構成され
る。
In addition, according to the inventions of claims 3 to 7, by further adjusting the sensitivity of the second control amount according to the vehicle speed, the road surface friction coefficient, the vehicle weight, the wheel steering angle and the wheel steering angular speed, A preferred electric power steering device is constructed.

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

【図1】本発明の実施形態1に係る電動パワーステアリ
ング装置の構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an electric power steering device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】コントローラの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a controller.

【図3】電動パワーステアリング装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an electric power steering device.

【図4】フリクションゲインの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a friction gain.

【図5】図4とは異なるフリクションゲインの一例を示
す図である。
5 is a diagram showing an example of a friction gain different from FIG.

【図6】ハンドル操舵トルクとハンドル舵角との関係を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a steering wheel steering torque and a steering wheel steering angle.

【図7】補正部における第1ゲインの特性を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a characteristic of a first gain in a correction unit.

【図8】補正部における第2ゲインの特性を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a characteristic of a second gain in the correction unit.

【図9】実施形態2に係るコントローラの構成を示す図
2相当図である。
9 is a diagram corresponding to FIG. 2 showing a configuration of a controller according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 電動パワーステアリング装置 1 ハンドル 6 前車輪(車輪) 11 電動モータ 12 トルクセンサ 15 コントローラ 16 横加速度センサ 17 モータ回転速度センサ 18 ヨーレートセンサ 21 アシスト制御部(第1の制御部) 22 横加速度フィードバック制御部(第2の制御部) 23 モータ制御部 27 横滑り角フィードバック制御部(第2の制御部) 28 横滑り角推定部 P 重心位置 V 車速 ξ トルクセンサ検出値 u ハンドル操舵トルク G 横加速度 β 横滑り角 A electric power steering device 1 handle 6 front wheels (wheels) 11 electric motor 12 Torque sensor 15 Controller 16 Lateral acceleration sensor 17 Motor rotation speed sensor 18 Yaw rate sensor 21 Assist control unit (first control unit) 22 Lateral acceleration feedback control unit (second control unit) 23 Motor control unit 27 Side slip angle feedback control unit (second control unit) 28 Side slip angle estimation unit P center of gravity position V vehicle speed ξ Torque sensor detection value u steering wheel steering torque G lateral acceleration β sideslip angle

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B62D 137:00 B62D 137:00 Fターム(参考) 3D032 CC02 CC08 DA02 DA10 DA23 DA29 DA39 DD06 EB17 EB21 EC21 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B62D 137: 00 B62D 137: 00 F term (reference) 3D032 CC02 CC08 DA02 DA10 DA23 DA29 DA39 DD06 EB17 EB21 EC21

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電動モータの制御によりハンドル操舵を
補助するようにした自動車の電動パワーステアリング装
置であって、 ハンドルと車輪との間に設けられ、ハンドル操舵トルク
を検出するトルクセンサと、 上記トルクセンサの検出値が無くなるように上記電動モ
ータの第1制御量を決定する第1の制御部と、 上記トルクセンサの検出値から目標横加速度を演算し、
該目標横加速度から実際に車両に発生している横加速度
を減算することによって上記電動モータの第2制御量を
決定する第2の制御部と、 上記第1の制御部による第1制御量と第2の制御部によ
る第2制御量とを加算した制御量に基づいて上記電動モ
ータを制御するモータ制御部とを備えていることを特徴
とする自動車の電動パワーステアリング装置。
1. An electric power steering apparatus for a vehicle, which assists steering of a steering wheel by controlling an electric motor, comprising: a torque sensor provided between a steering wheel and a wheel for detecting steering wheel steering torque; A first control unit that determines a first control amount of the electric motor so that the detection value of the sensor is eliminated, and a target lateral acceleration is calculated from the detection value of the torque sensor,
A second control unit that determines the second control amount of the electric motor by subtracting the lateral acceleration actually generated in the vehicle from the target lateral acceleration; and a first control amount by the first control unit. An electric power steering apparatus for an automobile, comprising: a motor control unit that controls the electric motor based on a control amount obtained by adding a second control amount by a second control unit.
【請求項2】 電動モータの制御によりハンドル操舵を
補助するようにした自動車の電動パワーステアリング装
置であって、 ハンドルと車輪との間に設けられ、ハンドル操舵トルク
を検出するトルクセンサと、 上記トルクセンサの検出値が無くなるように上記電動モ
ータの第1制御量を決定する第1の制御部と、 上記トルクセンサの検出値から目標横滑り角を演算し、
該目標横滑り角から、演算により推定された推定横滑り
角を減算することによって上記電動モータの第2制御量
を決定する第2の制御部と、 上記第1の制御部による第1制御量と第2の制御部によ
る第2制御量とを加算した制御量に基づいて上記電動モ
ータを制御するモータ制御部とを備えていることを特徴
とする自動車の電動パワーステアリング装置。
2. An electric power steering apparatus for a vehicle, which assists steering of a steering wheel by controlling an electric motor, the torque sensor being provided between a steering wheel and a wheel for detecting steering torque of the steering wheel. A first control unit that determines a first control amount of the electric motor so that the detection value of the sensor is eliminated; and a target sideslip angle is calculated from the detection value of the torque sensor,
A second control unit for determining a second control amount of the electric motor by subtracting an estimated skid angle estimated by calculation from the target skid angle; a first control amount and a first control amount by the first control unit; An electric power steering apparatus for a vehicle, comprising: a motor control unit that controls the electric motor based on a control amount obtained by adding a second control amount by the second control unit.
【請求項3】 請求項1又は2の自動車の電動パワース
テアリング装置において、 第2の制御部は、車速が高いほど第2制御量の感度を上
げるように構成されていることを特徴とする自動車の電
動パワーステアリング装置。
3. The electric power steering apparatus for a vehicle according to claim 1 or 2, wherein the second controller is configured to increase the sensitivity of the second controlled variable as the vehicle speed increases. Electric power steering device.
【請求項4】 請求項1又は2の自動車の電動パワース
テアリング装置において、 第2の制御部は、路面摩擦係数が低いほど第2制御量の
感度を下げるように構成されていることを特徴とする自
動車の電動パワーステアリング装置。
4. The electric power steering apparatus for an automobile according to claim 1 or 2, wherein the second control unit is configured to lower the sensitivity of the second control amount as the road surface friction coefficient is lower. Electric power steering system for automobiles.
【請求項5】 請求項1又は2の自動車の電動パワース
テアリング装置において、 第2の制御部は、車重が重いほど第2制御量の感度を上
げるように構成されていることを特徴とする自動車の電
動パワーステアリング装置。
5. The electric power steering apparatus for an automobile according to claim 1 or 2, wherein the second controller is configured to increase the sensitivity of the second controlled variable as the vehicle weight becomes heavier. Electric power steering system for automobiles.
【請求項6】 請求項1又は2の自動車の電動パワース
テアリング装置において、 第2の制御部は、車輪舵角が小さいほど第2制御量の感
度を上げるように構成されていることを特徴とする自動
車の電動パワーステアリング装置。
6. The electric power steering apparatus for an automobile according to claim 1 or 2, wherein the second control unit is configured to increase the sensitivity of the second control amount as the wheel steering angle becomes smaller. Electric power steering system for automobiles.
【請求項7】 請求項1又は2の自動車の電動パワース
テアリング装置において、 第2の制御部は、車輪舵角速度が大きいほど第2制御量
の感度を上げるように構成されていることを特徴とする
自動車の電動パワーステアリング装置。
7. The electric power steering apparatus for an automobile according to claim 1 or 2, wherein the second control unit is configured to increase the sensitivity of the second controlled variable as the wheel steering angular velocity increases. Electric power steering system for automobiles.
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US7373230B2 (en) * 2004-06-02 2008-05-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering assist apparatus and method for vehicle
JP2009274528A (en) * 2008-05-13 2009-11-26 Toyota Motor Corp Braking/driving force controller of vehicle

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