JP2002104222A - Steering device and steering torque control method - Google Patents

Steering device and steering torque control method

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JP2002104222A
JP2002104222A JP2000304392A JP2000304392A JP2002104222A JP 2002104222 A JP2002104222 A JP 2002104222A JP 2000304392 A JP2000304392 A JP 2000304392A JP 2000304392 A JP2000304392 A JP 2000304392A JP 2002104222 A JP2002104222 A JP 2002104222A
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JP
Japan
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steering
torque
gain
setting
target
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000304392A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoji Asai
彰司 浅井
Hidekazu Ono
英一 小野
Toshihiro Takahashi
俊博 高橋
Mineichi Momiyama
峰一 樅山
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Toyoda Koki KK
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyoda Koki KK
Toyota Central R&D Labs Inc
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a steering torque act in which a better steering feeling is obtained. SOLUTION: A target torque Tref acted on a steering shaft is operated based on an inputted steering angle θ and a car speed V at a target torque set block 62. Larger is an absolute value of the thus operated target torque Tref and smaller is the car speed V, a larger gain G is set at a gain set block 64. A current instruction value I* of a motor for making a torque act on the steering shaft is operated by multiplying the set gain G to a deviation ΔT of the target torque Tref and the steering torque T. Since the size of the gain G appears as a light and heavy degree on a steering feeling, the steering feeling can be made to a secure feeling at the time immediately after the steering is started.

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、操舵装置および操
舵トルク制御方法に関し、詳しくは、ハンドルの操作に
応じた操舵トルクを出力する車載用の操舵装置および車
両の操舵状態に応じた目標トルクを電動トルク作用手段
を用いてハンドルに作用させる操舵トルク制御方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering apparatus and a steering torque control method, and more particularly, to a vehicle-mounted steering apparatus that outputs a steering torque according to an operation of a steering wheel and a target torque according to a steering state of the vehicle. The present invention relates to a method for controlling a steering torque acting on a steering wheel using an electric torque acting means.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の操舵装置としては、ステ
アリングシャフトに作用するトルクを位相補償して得ら
れた補償後のトルクと車速とに基づいて電動機から出力
する操舵トルクを設定するものが提案されている。この
装置では、補償後のトルクと車速と電動機への電流指令
値との関係を示すマップを予め作成しておき、補償後の
トルクと車速とが与えられると、マップから与えられた
補償後のトルクおよび車速に対応する電流指令値を導出
し、これにより電動機から操舵トルクを出力するものと
している。そして、マップに不感領域を設けることによ
り保舵時の安定性を得ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a steering apparatus of this type sets a steering torque output from an electric motor based on a compensated torque obtained by phase-compensating a torque acting on a steering shaft and a vehicle speed. Proposed. In this device, a map showing the relationship between the compensated torque, the vehicle speed, and the current command value to the electric motor is created in advance, and when the compensated torque and the vehicle speed are given, the compensated torque given from the map is given. A current command value corresponding to the torque and the vehicle speed is derived, and the steering torque is output from the electric motor. By providing an insensitive area on the map, stability during steering is obtained.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た操舵装置では、良好な操舵フィーリングが得られない
ことがある。ステアリングシャフトに作用するトルク
は、車速や回転速度などにより異なるものとなるから、
単にステアリングシャフトに作用するトルクと車速とに
基づいて一義的に電流指令値を導出して電動機を駆動す
るだけではハンドルの操作状況に適した操舵フィーリン
グを得ることができない。
However, such a steering device may not provide a good steering feeling. Since the torque that acts on the steering shaft varies depending on the vehicle speed, rotation speed, etc.,
Simply by simply deriving a current command value based on the torque acting on the steering shaft and the vehicle speed and driving the electric motor, it is not possible to obtain a steering feeling suitable for the operating condition of the steering wheel.

【0004】本発明の操舵装置は、より良好な操舵フィ
ーリングが得られる装置を提供することを目的とする。
また、本発明の操舵トルク制御方法は、より良好な操舵
フィーリングが得られる操舵トルクを作用させることを
目的とする。
[0004] It is an object of the present invention to provide a steering device capable of obtaining a better steering feeling.
Further, a steering torque control method according to the present invention aims to apply a steering torque capable of obtaining a better steering feeling.

【0005】なお、出願人は、上述の目的の一部を達成
するものとして、ハンドルの操舵角と操舵角の変化率と
車速とに基づいてハンドルの切り増し時と切り戻し時と
の操舵トルクにヒステリシスが生じるよう操舵トルクを
出力するものを提案している(特願2000−1360
82号)。
[0005] In order to achieve a part of the above-described object, the applicant has proposed a steering torque for turning the steering wheel further and returning the steering wheel based on the steering angle of the steering wheel, the rate of change of the steering angle, and the vehicle speed. To output a steering torque so as to cause hysteresis (Japanese Patent Application No. 2000-1360).
No. 82).

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の操舵装置および操舵トルク制御方法は、上述の目
的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採っ
た。
Means for Solving the Problems and Their Functions and Effects The steering apparatus and the steering torque control method of the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above object.

【0007】本発明の操舵装置は、ハンドルの操作に応
じた操舵トルクを出力する車載用の操舵装置であって、
ハンドルにトルクを作用可能な電動トルク作用手段と、
ハンドルに作用している操舵トルクを検出する操舵トル
ク検出手段と、操舵状態を検出する操舵状態検出手段
と、該検出した操舵状態に基づいて操舵トルクの目標値
である目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、該
設定された目標トルクに基づいてゲインを設定するゲイ
ン設定手段と、前記設定された目標トルクと前記検出さ
れた操舵トルクと前記設定されたゲインとに基づいて該
設定された目標トルクがハンドルに作用するよう前記電
動トルク作用手段を駆動制御するトルク制御手段とを備
えることを要旨とする。
A steering apparatus according to the present invention is an on-vehicle steering apparatus that outputs a steering torque according to an operation of a steering wheel.
Electric torque acting means capable of acting torque on the handle;
Steering torque detecting means for detecting a steering torque acting on a steering wheel, steering state detecting means for detecting a steering state, and a target torque for setting a target torque which is a target value of the steering torque based on the detected steering state Setting means; gain setting means for setting a gain based on the set target torque; and the set target based on the set target torque, the detected steering torque, and the set gain. The gist of the invention is to provide a torque control means for drivingly controlling the electric torque action means so that the torque acts on the steering wheel.

【0008】この本発明の操舵装置では、操舵状態に基
づいて設定された目標トルクに基づいてゲインを設定す
るから、より適正なゲインを用いて電動トルク作用手段
を駆動制御することができる。この結果、より適正な操
舵フィーリングを得ることができる。
In the steering apparatus according to the present invention, since the gain is set based on the target torque set based on the steering state, the drive of the electric torque operating means can be controlled using a more appropriate gain. As a result, a more appropriate steering feeling can be obtained.

【0009】こうした本発明の操舵装置において、前記
ゲイン設定手段は、前記設定された目標トルクの絶対値
が大きいほど大きな値のゲインを設定する手段であるも
のとすることもできる。こうすれば、目標トルクの絶対
値が小さく設定されたときには小さな値のゲインが設定
されるから、ハンドルが重たいいわゆるしっかり感のあ
る操舵フィーリングを得ることができ、目標トルクの絶
対値が大きく設定されたときには大きな値のゲインが設
定されるから、ハンドルの軽い操舵フィーリングを得る
ことができる。
In the steering apparatus according to the present invention, the gain setting means may set a larger value of the gain as the absolute value of the set target torque increases. In this way, when the absolute value of the target torque is set to a small value, a small value of the gain is set. Therefore, a steering feeling with a heavy steering wheel and a so-called firm feeling can be obtained, and the absolute value of the target torque is set to a large value. When this is done, a large gain is set, so that a light steering feeling of the steering wheel can be obtained.

【0010】また、本発明の操舵装置において、前記ゲ
イン設定手段は、前記操舵状態に対する操舵トルクの目
標値の変化率の絶対値が大きいほど小さな値のゲインを
設定する手段であるものとすることもできる。こうすれ
ば、より快適な操舵フィーリングを得ることができる。
In the steering apparatus of the present invention, the gain setting means sets a smaller value of the gain as the absolute value of the rate of change of the target value of the steering torque with respect to the steering state increases. Can also. In this case, a more comfortable steering feeling can be obtained.

【0011】さらに、本発明の操舵装置において、車速
を検出する車速検出手段を備え、前記ゲイン設定手段
は、車速が大きいほど小さな値のゲインを設定する手段
であるものとすることもできる。こうすれば、車速に応
じた操舵フィーリングを得ることができる。
Further, in the steering apparatus according to the present invention, it is possible to provide a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, wherein the gain setting means is a means for setting a smaller gain as the vehicle speed increases. In this way, a steering feeling according to the vehicle speed can be obtained.

【0012】あるいは、本発明の操舵装置において、前
記トルク制御手段は、前記設定された目標値と前記検出
された操舵トルクとの偏差と前記設定されたゲインとに
基づいて得られる指令値を用いて前記電動トルク作用手
段を駆動制御する手段であるものとすることもできる。
Alternatively, in the steering apparatus according to the present invention, the torque control means uses a command value obtained based on a deviation between the set target value and the detected steering torque and the set gain. Thus, the electric torque acting means may be a means for controlling the drive.

【0013】また、本発明の操舵装置において、前記操
舵状態検出手段は操舵状態としてハンドルの操舵角と車
速とを検出する手段であり、前記目標トルク設定手段
は、前記検出された操舵角と車速とに基づいて目標トル
クを設定する手段であるものとすることもできる。
In the steering apparatus according to the present invention, the steering state detecting means is means for detecting a steering angle of a steering wheel and a vehicle speed as a steering state, and the target torque setting means is a means for detecting the detected steering angle and vehicle speed. And a means for setting the target torque based on the above.

【0014】本発明の操舵トルク制御方法は、車両の操
舵状態に応じた目標トルクを電動トルク作用手段を用い
てハンドルに作用させる操舵トルク制御方法であって、
(a)ハンドルに作用している操舵トルクを検出し、
(b)前記目標トルクに基づいてゲインを設定し、
(c)前記目標トルクと前記検出された操舵トルクとの
偏差と前記設定されたゲインとに基づいて得られる指令
値を用いて前記電動トルク作用手段を駆動制御すること
を要旨とする。
The steering torque control method according to the present invention is a steering torque control method in which a target torque corresponding to a steering state of a vehicle is applied to a steering wheel by using an electric torque operating means.
(A) detecting the steering torque acting on the steering wheel,
(B) setting a gain based on the target torque;
(C) The gist is that drive control of the electric torque action means is performed using a command value obtained based on a deviation between the target torque and the detected steering torque and the set gain.

【0015】この本発明の操舵トルク制御方法によれ
ば、目標トルクに基づいてゲインを設定するから、より
適正なゲインを用いて電動トルク作用手段を駆動制御す
ることができる。この結果、より適正な操舵フィーリン
グを得ることができる。
According to the steering torque control method of the present invention, since the gain is set based on the target torque, the drive of the electric torque acting means can be controlled using a more appropriate gain. As a result, a more appropriate steering feeling can be obtained.

【0016】こうした本発明の操舵トルク制御方法にお
いて、前記ステップ(b)は、前記目標トルクの絶対値
が大きいほど大きな値のゲインを設定するステップであ
るものとすることもできる。こうすれば、目標トルクの
絶対値が小さいときには小さな値のゲインが設定される
から、ハンドルが重たいいわゆるしっかり感のある操舵
フィーリングを得ることができ、目標トルクの絶対値が
大きいときには大きな値のゲインが設定されるから、ハ
ンドルの軽い操舵フィーリングを得ることができる。
In the steering torque control method according to the present invention, the step (b) may be a step of setting a larger value of the gain as the absolute value of the target torque is larger. In this way, when the absolute value of the target torque is small, a small value of the gain is set. Therefore, a steering feeling with a heavy steering wheel and a so-called firm feeling can be obtained, and when the absolute value of the target torque is large, a large value is set. Since the gain is set, a light steering feeling of the steering wheel can be obtained.

【0017】また、本発明の操舵トルク制御方法におい
て、前記ステップ(b)は、前記操舵状態に対する操舵
トルク目標値の変化率の絶対値が大きいほど小さな値の
ゲインを設定するステップであるものとすることもでき
る。
In the steering torque control method according to the present invention, the step (b) is a step of setting a smaller gain as the absolute value of the rate of change of the steering torque target value with respect to the steering state increases. You can also.

【0018】また、本発明の操舵トルク制御方法におい
て、前記ステップ(b)は、車速を検出し、該検出され
た車速が大きいほど小さな値のゲインを設定するステッ
プであるものとすることもできる。こうすれば、車速に
応じた操舵フィーリングを得ることができる。
In the steering torque control method according to the present invention, the step (b) may be a step of detecting a vehicle speed and setting a smaller gain as the detected vehicle speed increases. . In this way, a steering feeling according to the vehicle speed can be obtained.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である
車両に搭載された操舵装置20の構成の概略を示す構成
図である。実施例の操舵装置20は、図示するように、
ハンドル22と、ハンドル22の操舵トルクをピニオン
ギヤ26を介してラック28に伝達して操舵輪30,3
2の切り角を変更するステアリングシャフト24と、出
力トルクを減速機36とピニオンギヤ38とを介してラ
ック28に出力するモータ34と、装置全体をコントロ
ールする電子制御ユニット50とを備える。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to examples. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a steering device 20 mounted on a vehicle according to one embodiment of the present invention. The steering device 20 of the embodiment, as illustrated,
The steering wheel 30 and the steering torque of the steering wheel 22 are transmitted to the rack 28 via the pinion gear 26 to control the steering wheels 30 and 3.
2 includes a steering shaft 24 for changing the turning angle of 2, a motor 34 for outputting an output torque to the rack 28 via a reduction gear 36 and a pinion gear 38, and an electronic control unit 50 for controlling the entire apparatus.

【0020】電子制御ユニット50は、CPU52を中
心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処
理プログラムを記憶したROM54と、一時的にデータ
を記憶するRAM56と、入出力ポート(図示せず)と
を備える。この電子制御ユニット50には、ステアリン
グシャフト24に取り付けられたトルクセンサ40から
の操舵トルクTやステアリングシャフト24に取り付け
られた操舵角センサ42からの操舵角θ,車速センサ5
8からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されてい
る。また、電子制御ユニット50からは、モータ34へ
の駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。
The electronic control unit 50 is configured as a microprocessor mainly including a CPU 52, and includes a ROM 54 storing a processing program, a RAM 56 temporarily storing data, and an input / output port (not shown). Prepare. The electronic control unit 50 includes a steering torque T from a torque sensor 40 attached to the steering shaft 24, a steering angle θ from a steering angle sensor 42 attached to the steering shaft 24, and a vehicle speed sensor 5.
The vehicle speed V from 8 is input via an input port. The electronic control unit 50 outputs a drive signal to the motor 34 through an output port.

【0021】図2は、実施例の操舵装置20の電子制御
ユニット50がモータ34の電流指令値I*を演算する
電流指令値演算ブロック60として動作するときの制御
ブロックを例示する説明図である。図示するように、電
流指令値演算ブロック60は、入力した操舵角θと車速
Vとに基づいてステアリングシャフト24の目標トルク
Trefを演算する目標トルク設定ブロック62と、こ
の目標トルク設定ブロック62により演算された目標ト
ルクTrefと車速Vとに基づいてゲインGを設定する
ゲイン設定ブロック64とを備える。電流指令値演算ブ
ロック60は、目標トルク設定ブロック62により演算
された目標トルクTrefとトルクセンサ40により検
出される操舵トルクTとの偏差ΔT(Tref−Th)
にゲイン設定ブロック64により設定されたゲインGを
乗じて電流指令値I*を演算する。なお、この電流指令
値演算ブロック60により演算された電流指令値I*
は、モータ34の駆動制御にそのまま用いられる。
FIG. 2 is an explanatory diagram exemplifying a control block when the electronic control unit 50 of the steering device 20 of the embodiment operates as a current command value calculation block 60 for calculating a current command value I * of the motor 34. . As shown in the figure, the current command value calculation block 60 calculates a target torque setting block 62 that calculates a target torque Tref of the steering shaft 24 based on the input steering angle θ and the vehicle speed V, and calculates the target torque setting block 62. And a gain setting block 64 for setting a gain G based on the target torque Tref and the vehicle speed V. The current command value calculation block 60 calculates a deviation ΔT (Tref−Th) between the target torque Tref calculated by the target torque setting block 62 and the steering torque T detected by the torque sensor 40.
Is multiplied by the gain G set by the gain setting block 64 to calculate a current command value I *. The current command value I * calculated by the current command value calculation block 60
Are used for drive control of the motor 34 as they are.

【0022】図3は、目標トルク設定ブロック62の機
能を例示するブロック図である。目標トルク設定ブロッ
ク62は、入力した操舵角θの前回入力した操舵角θと
の偏差の符号によりハンドル22の切り増しか切り戻し
かを判定する切り増し切り戻し判定部66と、切り増し
切り戻し判定部66の判定結果と操舵角θと車速Vとに
基づいて図4に例示するようなヒステリシス特性を持つ
ように目標トルクTrefを演算する目標トルク演算部
68とを備える。なお、図4中、横軸は操舵角θであ
り、縦軸は目標トルクTrefである。また、直線A,
Cは傾きがK1の直線であり、直線B,Dは傾きがK2
で切片がT2,−T2の直線である。目標トルクTre
fは、ハンドル22の切り始めから切り増しが判定され
続けているときには原点から直線A,Cに平行な直線E
上の値として演算され、直線Bまたは直線Dとの交点か
らは直線Bまたは直線D上の値として演算される。一
方、この状態からハンドル22切り戻しが判定される
と、例えばポイントB2の時点でハンドル22の切り戻
しが判定されると、目標トルクTrefはポイントB2
を通って直線A,Cと平行な直線F上の値として演算さ
れる。なお、目標トルクTrefは、図2の目標トルク
設定ブロック62に示すように、車速Vの大小により目
標トルクTrefを演算するヒステリシスの形状を代え
て演算される。
FIG. 3 is a block diagram illustrating the function of the target torque setting block 62. The target torque setting block 62 includes a turning-back turning-back determining unit 66 that determines whether the steering wheel 22 is turned or turned back based on the sign of the deviation of the input steering angle θ from the previously input steering angle θ; A target torque calculation unit 68 is provided to calculate a target torque Tref based on the determination result of the determination unit 66, the steering angle θ, and the vehicle speed V so as to have a hysteresis characteristic as illustrated in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis is the steering angle θ, and the vertical axis is the target torque Tref. Also, a straight line A,
C is a straight line with a slope of K1, and straight lines B and D are slopes of K2.
And the intercept is a straight line of T2 and -T2. Target torque Tre
f is a straight line E parallel to the straight lines A and C from the origin when it is determined that the steering wheel 22 is turned further from the start of turning.
It is calculated as a value on the straight line B or D from the intersection with the straight line B or D. On the other hand, if it is determined in this state that the steering wheel 22 is to be returned, for example, if it is determined that the steering wheel 22 is to be returned at the point B2, the target torque Tref is changed to the point B2.
Is calculated as a value on a straight line F parallel to the straight lines A and C through Note that the target torque Tref is calculated by changing the shape of the hysteresis for calculating the target torque Tref according to the magnitude of the vehicle speed V, as shown in a target torque setting block 62 in FIG.

【0023】ゲイン設定ブロック64では、目標トルク
Trefの絶対値が大きいほど大きな値のゲインが設定
されると共に車速Vが大きいほど小さな値のゲインが設
定されるように図5に例示するようなゲイン設定マップ
を用いてゲインを設定する。図5に例示するゲイン設定
マップでは、ゲインGは、車速Vが閾値V1未満のとき
には直線G1を用いて設定され、車速Vが閾値V1以上
で閾値V2未満のときには直線G2を用いて設定され、
車速Vが閾値V2以上のときには直線G3を用いて設定
される。ここで、ゲインGの大小は、ハンドル22の操
舵フィーリングとしては軽重として現われる。即ち、ゲ
インGが小さいほど重いしっかり感のある操舵フィーリ
ングとなり、ゲインGが大きいほど軽い軽快感のある操
舵フィーリングとなる。このゲイン設定マップでは、目
標トルクTrefの絶対値が小さいほど、即ち操舵角θ
が小さいほど小さなゲインGが設定されるから、操舵開
始直後にはしっかり感のある操舵フィーリングとなる。
また、車速Vが大きいほど小さなゲインGが設定される
から、高速走行における保舵時には低速走行における保
舵時に比してある程度のしっかり感のある操舵フィーリ
ングとなる。
In the gain setting block 64, a larger value is set as the absolute value of the target torque Tref is larger, and a smaller value is set as the vehicle speed V is larger, as shown in FIG. Set the gain using the setting map. In the gain setting map illustrated in FIG. 5, the gain G is set using the straight line G1 when the vehicle speed V is less than the threshold value V1, and is set using the straight line G2 when the vehicle speed V is equal to or more than the threshold value V1 and less than the threshold value V2.
When the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value V2, it is set using the straight line G3. Here, the magnitude of the gain G appears light and light as the steering feeling of the steering wheel 22. That is, the smaller the gain G, the heavier the steering feeling with a firm feeling, and the larger the gain G, the lighter the steering feeling with a lighter feeling. In this gain setting map, the smaller the absolute value of the target torque Tref, that is, the steering angle θ
Is smaller, the smaller the gain G is set, the more the steering feeling becomes firm immediately after the start of steering.
Further, since the smaller the gain G is set as the vehicle speed V increases, the steering feeling with a certain firm feeling at the time of steering during high-speed running is more than that during steering at low speed.

【0024】次に、こうして構成された実施例の操舵装
置20の動作について詳細に説明する。図6は、実施例
の操舵装置20の電子制御ユニット50により実行され
るトルク制御ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。このルーチンは、所定時間毎(例えば、8msec
毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the steering apparatus 20 according to the embodiment configured as described above will be described in detail. FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a torque control routine executed by the electronic control unit 50 of the steering device 20 according to the embodiment. This routine is executed every predetermined time (for example, 8 msec).
Is executed repeatedly.

【0025】このトルク制御ルーチンが実行されると、
電子制御ユニット50のCPU52は、まず、操舵角セ
ンサ42により検出される操舵角θと車速センサ58に
より検出される車速Vとトルクセンサ40により検出さ
れる操舵トルクTとを読み込み(ステップS100)、
読み込んだ操舵角θと車速Vとを用いて目標トルクTr
efを演算する処理を実行する(ステップS102)。
目標トルクTrefの演算処理については前述した。続
いて演算した目標トルクTrefの絶対値と車速Vとを
用いてゲインGを設定する(ステップS104)。この
ゲインGの設定処理についても前述した。
When this torque control routine is executed,
First, the CPU 52 of the electronic control unit 50 reads the steering angle θ detected by the steering angle sensor 42, the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 58, and the steering torque T detected by the torque sensor 40 (Step S100),
Using the read steering angle θ and vehicle speed V, target torque Tr
A process for calculating ef is executed (step S102).
The calculation process of the target torque Tref has been described above. Subsequently, the gain G is set using the calculated absolute value of the target torque Tref and the vehicle speed V (step S104). The processing for setting the gain G has also been described above.

【0026】そして、目標トルクTrefから操舵トル
クTを減じて偏差ΔTを計算すると共に(ステップS1
06)、計算した偏差ΔTに設定したゲインGを乗じて
電流指令値I*を演算して(ステップS108)、本ル
ーチンを終了する。前述したように、こうして演算され
た電流指令値I*は、モータ34の駆動制御に用いられ
る。
Then, the deviation ΔT is calculated by subtracting the steering torque T from the target torque Tref (step S1).
06), a current command value I * is calculated by multiplying the calculated deviation ΔT by the set gain G (step S108), and this routine ends. As described above, the current command value I * calculated in this manner is used for drive control of the motor 34.

【0027】以上説明した実施例の操舵装置20によれ
ば、目標トルクTrefの絶対値が小さいほど小さなゲ
インGを設定するから、操舵開始直後にはしっかり感の
ある操舵フィーリングとすることができる。また、車速
Vが大きいほど小さなゲインGを設定するから、高速走
行における保舵時の操舵フィーリングを低速走行時の保
舵時の操舵フィーリングに比してしっかり感のあるもの
とすることができる。もとより、ハンドル22の切り増
しか切り戻しかの判定に基づいて目標トルクTrefを
演算するから、操舵角センサ42の分解能が粗く、か
つ、ゆっくりとした操舵を行なった場合にも、安定した
目標トルクTrefを演算することができ、良好な操舵
フィーリングを得ることができる。
According to the steering apparatus 20 of the embodiment described above, the smaller the absolute value of the target torque Tref is, the smaller the gain G is set. Therefore, immediately after the start of steering, a steering feeling with a firm feeling can be obtained. . Further, since the smaller the gain G is set as the vehicle speed V increases, the steering feeling at the time of steering during high-speed running may be more firmly felt than the steering feeling at the time of steering during low-speed running. it can. Naturally, the target torque Tref is calculated based on the determination of whether the steering wheel 22 is turned more or more, so that even if the steering angle sensor 42 has a coarse resolution and performs slow steering, the stable target torque Tref can be obtained. Tref can be calculated, and a good steering feeling can be obtained.

【0028】実施例の操舵装置20では、目標トルクT
refの絶対値と車速Vとを用いてゲインGを設定した
が、車速Vを用いずに目標トルクTrefの絶対値のみ
でゲインGを設定するものとしてもよい。
In the steering device 20 of the embodiment, the target torque T
Although the gain G is set using the absolute value of ref and the vehicle speed V, the gain G may be set only using the absolute value of the target torque Tref without using the vehicle speed V.

【0029】実施例の操舵装置20では、ハンドル22
の切り増しか切り戻しかの判定に基づいてヒステリシス
をもった目標トルクTrefを演算したが、操舵角θの
変化率や車速V,操舵トルクTなどに基づいてヒステリ
シスをもった目標トルクTrefを演算したり、ヒステ
リシスを持たない目標トルクTrefを演算するものと
しても差し支えない。
In the steering device 20 of the embodiment, the steering wheel 22
The target torque Tref with hysteresis is calculated based on the determination of whether the turning angle is increased or returned, but the target torque Tref with hysteresis is calculated based on the change rate of the steering angle θ, the vehicle speed V, the steering torque T, and the like. Alternatively, the target torque Tref having no hysteresis may be calculated.

【0030】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
The embodiments of the present invention have been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments may be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be carried out.

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

【図1】 本発明の一実施例である車両に搭載された操
舵装置20の構成の概略を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a steering device 20 mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention.

【図2】 実施例の操舵装置20の電子制御ユニット5
0がモータ34の電流指令値I*を演算する電流指令値
演算ブロック60として動作するときの制御ブロックを
例示する説明図である。
FIG. 2 is an electronic control unit 5 of the steering device 20 according to the embodiment;
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a control block when 0 operates as a current command value calculation block 60 for calculating a current command value I * of the motor 34;

【図3】 目標トルク設定ブロック62の機能を例示す
るブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating functions of a target torque setting block 62;

【図4】 目標トルクTrefの演算の様子を説明する
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a state of calculation of a target torque Tref.

【図5】 ゲイン設定マップの一例を示す説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a gain setting map.

【図6】 実施例の操舵装置20の電子制御ユニット5
0により実行されるトルク制御ルーチンの一例を示すフ
ローチャートである。
FIG. 6 is an electronic control unit 5 of the steering device 20 according to the embodiment.
7 is a flowchart illustrating an example of a torque control routine executed by the control unit 0.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 操舵装置、22 ハンドル、24 ステアリング
シャフト、26 ピニオンギヤ、28 ラック、30,
32 操舵輪、34 モータ、36 減速機、38 ピ
ニオンギヤ、40 トルクセンサ、42 操舵角セン
サ、50 電子制御ユニット、52 CPU、54 R
OM、56 RAM、58 車速センサ、60 電流指
令値演算ブロック、62 目標トルク設定ブロック、6
4 ゲイン設定ブロック、66 切り増し切り戻し判定
部、68 目標トルク演算部。
20 steering device, 22 steering wheel, 24 steering shaft, 26 pinion gear, 28 rack, 30,
32 steering wheel, 34 motor, 36 reduction gear, 38 pinion gear, 40 torque sensor, 42 steering angle sensor, 50 electronic control unit, 52 CPU, 54 R
OM, 56 RAM, 58 vehicle speed sensor, 60 current command value calculation block, 62 target torque setting block, 6
4 gain setting block, 66 additional turning-back and return determining unit, 68 target torque calculating unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 英一 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 高橋 俊博 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 樅山 峰一 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 Fターム(参考) 3D032 CC08 DA03 DA15 DA23 DB12 DD06 EC23 3D033 CA03 CA13 CA16 CA17 CA21 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Eiichi Ono 41-cho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Inside of Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Toshihiro Takahashi 1 Asahi-cho, Kariya City, Aichi Prefecture 1-chome Toyota Koki Co., Ltd. (72) Inventor Mineichi Mineyama 1-1-1 Asahi-cho, Kariya-shi, Aichi F-term (reference) 3D032 CC08 DA03 DA15 DA23 DB12 DD06 EC23 3D033 CA03 CA13 CA16 CA17 CA21

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハンドルの操作に応じた操舵トルクを出
力する車載用の操舵装置であって、 ハンドルにトルクを作用可能な電動トルク作用手段と、 ハンドルに作用している操舵トルクを検出する操舵トル
ク検出手段と、 操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、 該検出した操舵状態に基づいて操舵トルクの目標値であ
る目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、 該設定された目標トルクに基づいてゲインを設定するゲ
イン設定手段と、 前記設定された目標トルクと前記検出された操舵トルク
と前記設定されたゲインとに基づいて該設定された目標
トルクがハンドルに作用するよう前記電動トルク作用手
段を駆動制御するトルク制御手段とを備える操舵装置。
1. An on-vehicle steering device for outputting a steering torque according to an operation of a steering wheel, an electric torque operating means capable of applying a torque to the steering wheel, and a steering device detecting a steering torque acting on the steering wheel. Torque detecting means, steering state detecting means for detecting a steering state, target torque setting means for setting a target torque which is a target value of the steering torque based on the detected steering state, and based on the set target torque. Gain setting means for setting a gain by using the electric torque acting means so that the set target torque acts on the steering wheel based on the set target torque, the detected steering torque, and the set gain. And a torque control means for controlling the driving of the steering wheel.
【請求項2】 前記ゲイン設定手段は、前記設定された
目標トルクの絶対値が大きいほど大きな値のゲインを設
定する手段である請求項1記載の操舵装置。
2. The steering apparatus according to claim 1, wherein the gain setting means sets a larger value of the gain as the absolute value of the set target torque increases.
【請求項3】 前記ゲイン設定手段は、前記操舵状態に
対する操舵トルクの目標値の変化率の絶対値が大きいほ
ど小さな値のゲインを設定する手段である請求項1また
は2記載の操舵装置。
3. The steering apparatus according to claim 1, wherein the gain setting means sets a smaller value of the gain as the absolute value of the rate of change of the target value of the steering torque with respect to the steering state increases.
【請求項4】 請求項1ないし3いずれか記載の操舵装
置であって、 車速を検出する車速検出手段を備え、 前記ゲイン設定手段は、車速が大きいほど小さな値のゲ
インを設定する手段である操舵装置。
4. The steering apparatus according to claim 1, further comprising a vehicle speed detecting unit that detects a vehicle speed, wherein the gain setting unit sets a smaller value of the gain as the vehicle speed increases. Steering gear.
【請求項5】 前記トルク制御手段は、前記設定された
目標値と前記検出された操舵トルクとの偏差と前記設定
されたゲインとに基づいて得られる指令値を用いて前記
電動トルク作用手段を駆動制御する手段である請求項1
ないし4いずれか記載の操舵装置。
5. The electric motor control device according to claim 5, wherein the torque control unit controls the electric torque operation unit using a command value obtained based on a deviation between the set target value and the detected steering torque and the set gain. 2. A drive control means.
5. The steering device according to any one of claims 4 to 4.
【請求項6】 請求項1ないし5いずれか記載の操舵装
置であって、 前記操舵状態検出手段は、操舵状態としてハンドルの操
舵角と車速とを検出する手段であり、 前記目標トルク設定手段は、前記検出された操舵角と車
速とに基づいて目標トルクを設定する手段である操舵装
置。
6. The steering apparatus according to claim 1, wherein the steering state detection means is means for detecting a steering angle and a vehicle speed of a steering wheel as a steering state, and the target torque setting means is A steering device for setting a target torque based on the detected steering angle and vehicle speed.
【請求項7】 車両の操舵状態に応じた目標トルクを電
動トルク作用手段を用いてハンドルに作用させる操舵ト
ルク制御方法であって、(a)ハンドルに作用している
操舵トルクを検出し、(b)前記目標トルクに基づいて
ゲインを設定し、(c)前記目標トルクと前記検出され
た操舵トルクとの偏差と前記設定されたゲインとに基づ
いて得られる指令値を用いて前記電動トルク作用手段を
駆動制御する操舵トルク制御方法。
7. A steering torque control method in which a target torque according to a steering state of a vehicle is applied to a steering wheel by using an electric torque operating means, wherein (a) detecting a steering torque acting on the steering wheel, b) setting a gain based on the target torque; and (c) using the command value obtained based on the deviation between the target torque and the detected steering torque and the set gain to use the electric torque operation. A steering torque control method for controlling driving of the means.
【請求項8】 前記ステップ(b)は、前記目標トルク
の絶対値が大きいほど大きな値のゲインを設定するステ
ップである請求項7記載の操舵トルク制御方法。
8. The steering torque control method according to claim 7, wherein the step (b) is a step of setting a larger gain as the absolute value of the target torque is larger.
【請求項9】 前記ステップ(b)は、前記操舵状態に
対する操舵トルク目標値の変化率の絶対値が大きいほど
小さな値のゲインを設定するステップである請求項7ま
たは8記載の操舵トルク制御方法。
9. The steering torque control method according to claim 7, wherein the step (b) is a step of setting a smaller gain as the absolute value of the rate of change of the steering torque target value with respect to the steering state increases. .
【請求項10】 前記ステップ(b)は、車速を検出
し、該検出された車速が大きいほど小さな値のゲインを
設定するステップである請求項7ないし9いずれか記載
の操舵トルク制御方法。
10. The steering torque control method according to claim 7, wherein the step (b) is a step of detecting a vehicle speed and setting a smaller gain as the detected vehicle speed increases.
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