JP2005112024A - Steering control device - Google Patents
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Abstract
Description
この出願の発明は、ステアリングホイール等の操舵入力手段の入力に応じて転舵アクチュエータを制御する操舵制御装置に関する。 The invention of this application relates to a steering control device that controls a steering actuator in accordance with an input of a steering input means such as a steering wheel.
従来の操舵制御装置として、特許文献1に記載されているようなものが案出されている。
As a conventional steering control device, a device as described in
この操舵制御装置は、操舵入力手段であるステアリングホイールが伝達比可変機構を介して転舵操作機構であるラック&ピニオンに連係され、伝達比可変機構の伝達比が伝達比操作用のモータによって制御されると共に、伝達比可変機構の出力軸側が転舵用のモータによって制御駆動されるようになっている。そして、伝達比操作用のモータは、コントローラによって入力側の操舵角に応じた目標伝達比が決定され、入力側と出力側の検出舵角から演算される実伝達比が目標伝達比に近づくようにフィードバック制御されるようになっている。また、転舵用のモータは、コントローラによって前記の目標伝達比と入力側の検出舵角に応じた目標実舵角が決定され、出力側の検出舵角が目標実舵角に近づくようにフィードバック制御されるようになっている。 In this steering control device, a steering wheel as a steering input means is linked to a rack and pinion as a steering operation mechanism via a transmission ratio variable mechanism, and the transmission ratio of the transmission ratio variable mechanism is controlled by a transmission ratio operation motor. In addition, the output shaft side of the transmission ratio variable mechanism is controlled and driven by a steering motor. In the transmission ratio operating motor, the target transmission ratio corresponding to the input side steering angle is determined by the controller so that the actual transmission ratio calculated from the detected steering angle on the input side and the output side approaches the target transmission ratio. Feedback control. In addition, the steering motor determines the target actual steering angle according to the target transmission ratio and the detected steering angle on the input side by the controller, and feeds back the detected steering angle on the output side to the target actual steering angle. To be controlled.
ここで、前記の目標伝達比は基本的に入力側の操舵角に応じて決定され、目標実舵角はその目標伝達比の決定値が反映された値に決定されるが、目標伝達比と目標実舵角を入力側の操舵角に応じた値にそのまま決定すると、ステアリングホイールの切り始めや急激な操舵時における応答性が低下してしまう。このため、この操舵制御装置においては、目標伝達比と目標実舵角の決定にあたっては、操舵角に応じた第1の目標値に対して入力側の操舵角速度に応じた第2の目標値を加算する加算補正を行うようにしている。したがって、ステアリングホイールの切り始めや急激な操舵時には、目標伝達比と目標実舵角がステアリングホイールの操舵速度を反映したものに補正され、運転者の操舵意思に応じた迅速な転舵が可能となる。
しかし、この従来の操舵制御装置の場合、目標伝達比と目標実舵角の決定にあたって、入力側の操舵角速度に応じた加算補正を行うようにしているため、ステアリングホイールの切り始めや急激な操舵時には加算補正によって大きな転舵速度を得られるようになるものの、前記の加算補正はステアリングホイールが回転しているときであれば、一定速度でステアリングホイールが切られるときにも同様に加算補正が行われてしまう。このため、ステアリングホイールの切り始めや急激な操舵時の作動応答性を高めるべく充分な制御ゲインを設定することが難しく、制御ゲインを大きく設定しようとすると通常の操舵時に行われる加算補正量も大きくなり、操舵フィーリングが悪化してしまう。 However, in the case of this conventional steering control device, when the target transmission ratio and the target actual steering angle are determined, addition correction is performed according to the steering angular velocity on the input side. Although sometimes it becomes possible to obtain a large steering speed by the addition correction, the addition correction is also performed when the steering wheel is turned at a constant speed if the steering wheel is rotating. It will be broken. For this reason, it is difficult to set a sufficient control gain to improve the operation response at the start of turning of the steering wheel or abrupt steering, and if the control gain is set to a large value, the amount of addition correction performed during normal steering is also large. As a result, the steering feeling is deteriorated.
そこでこの出願の発明は、通常操舵時における操舵フィーリングの悪化を招くことなく、ステアリングホイールの切り始めや急激な操舵時における作動応答性を高めることのできる操舵制御装置を提供しようとするものである。 Therefore, the invention of this application is to provide a steering control device capable of improving the operation responsiveness at the start of turning of the steering wheel or at the time of sudden steering without causing deterioration of the steering feeling at the time of normal steering. is there.
上述した課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、伝達比操作アクチュエータを制御するための目標伝達比と操舵アクチュエータを制御するための目標実舵角の決定にあたって、操舵トルクに応じた加算補正を行うようにした。
As a means for solving the above-described problem, the invention according to
この発明の場合、目標伝達比と目標実舵角の決定にあたって、目標演算値に操舵トルクに応じた補正値が加算されるため、運転者の操舵意思に応じた速度で転舵輪を操作することができる。 In the case of the present invention, in determining the target transmission ratio and the target actual steering angle, the correction value corresponding to the steering torque is added to the target calculation value, so that the steered wheels are operated at a speed according to the steering intention of the driver. Can do.
また、請求項2に記載の発明は、伝達比操作アクチュエータを制御するための目標伝達比と操舵アクチュエータを制御するための目標実舵角の決定にあたって、入力側の操舵角加速度に応じた加算補正を行うようにした。 According to the second aspect of the present invention, in determining the target transmission ratio for controlling the transmission ratio operating actuator and the target actual steering angle for controlling the steering actuator, an addition correction according to the steering angular acceleration on the input side To do.
この発明の場合、目標伝達比と目標実舵角の決定にあたって、目標演算値に入力側の操舵角加速度に応じた補正値が加算されるため、運転者の操舵意思に応じた速度で転舵輪を操作することができる。 In the case of this invention, in determining the target transmission ratio and the target actual steering angle, the correction value corresponding to the steering angular acceleration on the input side is added to the target calculation value, so that the steered wheels are driven at a speed according to the driver's steering intention. Can be operated.
この出願の発明は、目標伝達比と目標実舵角の決定にあたって、入力トルクまたは操舵角加速度に応じた加算補正を行うようにしたたため、ステアリングの切り始めや急激な操舵を行うときのように、実際に大きな転舵速度を要求される条件下でのみ転舵輪の操作速度を速めることができる。したがって、通常操舵時における操舵フィーリングの悪化を確実に防止することができる。 In the invention of this application, when the target transmission ratio and the target actual rudder angle are determined, the addition correction according to the input torque or the steering angular acceleration is performed. The operating speed of the steered wheels can be increased only under conditions that actually require a large steered speed. Therefore, it is possible to reliably prevent the deterioration of steering feeling during normal steering.
以下、この出願の発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the invention of this application will be described below with reference to the drawings.
最初に図1〜図4に示す第1の実施形態について説明する。 First, a first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 will be described.
図1は、第1の実施形態における操舵制御装置の概略を示すものである。同図に示すように、この操舵制御装置は、操舵入力手段である車両のステアリングホイール1に連結されたステアリング・アッパシャフト2(以下、「アッパシャフト2」と呼ぶ。)と、転舵輪3を操作するための転舵操作機構であるラック&ピニオン4と、このラック&ピニオン4を駆動する転舵アクチュエータとしての第1電動モータ5と、ラック&ピニオン4のピニオン軸に連結されたステアリング・ロアシャフト6(以下、「ロアシャフト6」と呼ぶ。)と、アッパシャフト2とロアシャフト6を伝達比調整可能に連結する伝達比可変機構7と、この伝達比可変機構7に伝達比制御のための操作力を付与する伝達比操作アクチュエータとしての第2電動モータ9と、操舵状態や車両の運転状態等に応じて第1,第2モータ5,9を制御する制御手段としてのコントローラ10と、を備えている。
FIG. 1 schematically shows a steering control device according to the first embodiment. As shown in the figure, this steering control device includes a steering upper shaft 2 (hereinafter referred to as “
アッパシャフト2は、一端側がステアリングホイール1に連結されると共に、他端側が伝達比可変機構7の入力軸11に連結されている。一方、ロアシャフト6は、ラック&ピニオン4のラック軸に連結される本体シャフト12と、伝達比可変機構7の出力軸14とこの本体シャフト12を自在継手を介して連結する複数の連結シャフト13によって構成されている。また、ラック&ピニオン4は、左右の転舵輪3にタイロッド15とナックルアーム16を介して連係したラックバー17と、そのラックバー17に噛合するピニオンギヤ18とから構成されている。
The
ラック&ピニオン4を駆動する第1電動モータ5は、ウォーム歯車19を介してピニオン軸に駆動伝達可能に連係され、コントローラ10による制御によって正逆方向に回転駆動されるようになっている。
The first
一方、伝達比可変機構7は、図1,図4に示すように、ほぼ同構成の第1,第2遊星歯車機構20,21がハウジング22内に直列に配置され、両歯車機構20,21のプラネタリキャリアが共通の同期軸23によって構成されている。同期軸23は同様のものが複数設けられ、両歯車機構20,21はその複数の同期軸23を介して相互に連結されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 4, the variable
第1遊星歯車機構20は、サンギヤ24に入力軸11が設けられ、前記各同期軸23の一端側に回転自在に支持されたプラネタリギヤ25がサンギヤ24に噛合されると共に、サンギヤ24の同軸外周側でプラネタリギヤ25に噛合するリングギヤ26がハウジング22に一体に結合されている。
In the first
一方、第2遊星歯車機構21は、サンギヤ27に出力軸14が設けられると共に、前記各同期軸23の他端に支持されたプラネタリギヤ28がサンギヤ27に噛合され、サンギヤ27の同軸外周側に配置されたリングギヤ29がさらに各プラネタリギヤ28に噛合されている。そして、リングギヤ29の外周面にはウォームホイール30が形成され、このウォームホイール30には、前記第2電動モータ9の回転軸に連結されたウォームシャフト31が噛合されている。したがって、第2電動モータ9はウォームホイール30とウォームシャフト31から成るウォーム歯車32を介してリングギヤ29に駆動伝達可能に連係され、コントローラ10による制御によって正逆方向に回転駆動されるようになっている。
On the other hand, in the second
そして、二つの遊星歯車機構20,21の対応する各歯車要素の歯数は同数に設定され、第2遊星歯車機構21のリングギヤ29が第1遊星歯車機構20と同様に停止しているときには、入力軸11と出力軸14が1対1の回転比で同期回転するようになっている。つまり,両遊星歯車機構20,21のプラネタリギヤ25,28は同期軸23を介して常時同速度で公転するようになっているため、両者のリングギヤ26,29が停止していれば当然に両者のサンギヤ24,27同士は同速度で回転することとなり、その結果、入力軸11と出力軸14は1対1の回転比で回転する
また、この伝達比可変機構7は以上のような構成であるため、第2遊星歯車機構21のリングギヤ29に第2電動モータ9から回転が付与されると、サンギヤ27と出力軸14にはプラネタリギヤ28を介してその回転が付加される。つまり、プラネタリギヤ28の公転方向と同じ方向の回転が第2電動モータ9からリングギヤ29に付与されたときには入力軸11と出力軸の回転比が1対1よりも大きくなるように増速され、逆に第2電動モータ9からリングギヤ29に逆方向の回転が付与されたときには回転比が1対1よりも小さくなるように減速される。そして、伝達比可変機構7の伝達比は後述するコントローラ10による第2電動モータ9の電流制御によって調整される。
And when the number of teeth of each gear element corresponding to the two
また、伝達比可変機構7の入力軸11と出力軸14には、図1に示すように、これらの回転角を検出する第1舵角センサ33と第2舵角センサ34が夫々設けられ、これらの検出舵角θh,θwの信号がコントローラ10に入力されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, a first
一方、ロアシャフト6にはトルクセンサ42が設けられている。このトルクセンサ42は、ロアシャフト6の途中に介装されたトーションバー43と、そのトーションバー43の捩れ量を検出する電磁式または光学式の捩れ検出部44とから成り、捩れ検出部44で検出された検出値Tが伝達系のトルクを示すパラメータとしてコントローラ10に入力されるようになっている。
On the other hand, a
コントローラ10にはこれらの検出舵角θh,θwとトルクTの他、車速やヨーレート等の車両運転状態を示す車両状態量信号が入力されるようになっている。以下では、車両状態量信号として車速Vのみが入力されるものとして説明する。
In addition to these detected steering angles θ h and θ w and torque T, a vehicle state quantity signal indicating a vehicle operating state such as a vehicle speed and a yaw rate is input to the
コントローラ10は、マイクロコンピュータ等によって構成されており、基本機能としては、車速Vと入力側の検出舵角θhから求めた伝達比可変機構7の目標伝達比を実際の伝達比と比較してフィードバック演算し、その結果を第2電動モータ9の駆動回路に指令値として出力する機能と、前記の目標伝達比と検出舵角θhから求めたロアシャフト6(ピニオン軸)の目標実舵角を検出実舵角θwと比較してフィードバック演算し、その結果を第1電動モータ5の駆動回路に指令値として出力する機能とを有している。
The
具体的には、コントローラ10は、図2に示すように現在の車速Vと入力側の検出舵角θhから伝達比可変機構7の目標伝達比R*を求める目標伝達比演算手段35と、入力側の検出舵角θhと出力側の検出実舵角θwから伝達比可変機構7の現在の伝達比Rを求める実伝達比演算手段36と、目標伝達比演算手段35と実伝達比演算手段36の演算結果R*,Rを受けて第2電動モータ9の指令値を演算し出力する伝達比操作アクチュエータ指令値演算手段37(以下「指令値演算手段37」と呼ぶ。)と、目標伝達比演算手段35で求めた目標伝達比R*と検出舵角θhの積からロアシャフト6の目標実舵角θw*を求める目標実舵角演算手段38と、目標実舵角演算手段38の演算結果θw*と出力側の検出実舵角θWを受けて第1電動モータ5の指令値を演算し出力する転舵アクチュエータ指令値演算手段39(以下「指令値演算手段39」と呼ぶ。)と、を備えている。 Specifically, the controller 10 includes a target transmission ratio calculation means 35 for determining a target transmission ratio R * of the detected steering angle theta h from the transmission ratio variable mechanism 7 of, as shown in FIG. 2 and the current vehicle speed V input side, The actual transmission ratio calculating means 36 for obtaining the current transmission ratio R of the transmission ratio variable mechanism 7 from the detected steering angle θ h on the input side and the detected actual steering angle θ w on the output side, the target transmission ratio calculating means 35, and the actual transmission ratio Transmission ratio operation actuator command value calculation means 37 (hereinafter referred to as “command value calculation means 37”) that receives the calculation results R * and R of the calculation means 36 and calculates and outputs the command value of the second electric motor 9; Target actual steering angle calculation means 38 for determining the target actual steering angle θ w * of the lower shaft 6 from the product of the target transmission ratio R * obtained by the target transmission ratio calculation means 35 and the detected steering angle θ h , and target actual steering angle calculation finger of the first electric motor 5 receives the detected actual steering angle theta W operation result theta w * and the output side of the means 38 A steering actuator command value calculation means 39 (hereinafter referred to as “command value calculation means 39”) that calculates and outputs a command value is provided.
この操舵制御装置の制御の大きな特徴は、目標伝達比演算手段35における目標伝達比R*の演算処理とその演算結果を受ける一連の処理にある。以下、目標伝達比演算手段35における具体的な処理の流れについて図3のフローチャートに従って説明する。 A major feature of the control of the steering control device is a calculation process of the target transmission ratio R * in the target transmission ratio calculation means 35 and a series of processes for receiving the calculation result. Hereinafter, a specific processing flow in the target transmission ratio calculation means 35 will be described with reference to the flowchart of FIG.
即ち、目標伝達比演算手段35においては、まず、入,出力側の操舵角θh,θw,車速V,操舵トルクTを夫々読み込んだ後に、ステップ101において、操舵角θhに対応する伝達比を演算によってまたは予め記憶させておいたマップに基いて求め、次にステップ102において、車速Vに応じた第1の補正係数を同様に演算またはマップによって求め、ステップ101で求めた伝達比にその第1の補正係数を掛け合せる。 That is, the target transmission ratio calculating means 35 first reads the input and output side steering angles θ h and θw, the vehicle speed V, and the steering torque T, and then in step 101, the transmission ratio corresponding to the steering angle θ h. Is obtained by calculation or based on a map stored in advance, and then in step 102, the first correction coefficient corresponding to the vehicle speed V is similarly obtained by calculation or map, and the transmission ratio obtained in step 101 Multiply the first correction coefficient.
次に、ステップ103においては、現在の操舵トルクTに応じた第2の補正係数を同様に演算またはマップによって求め、ステップ102で求めた値にさらに第2の補正係数を掛け合わせる。第2の補正係数と操舵トルクの関係は、マップにした場合、例えばステップ103の欄に図示したようになる。このマップでは、操舵トルクが0に近い状態では第2補正係数が1となり、その操舵トルクの増大に伴なって第2補正係数が1から次第に増大するようになっている。したがって、ステップ101,102で求めた伝達比に対して第2の補正係数を掛け合わせるということは、前ステップで求めた伝達比の演算値に対して操舵トルクTに応じた加算補正を行うこととなる。 Next, in step 103, the second correction coefficient corresponding to the current steering torque T is similarly obtained by calculation or map, and the value obtained in step 102 is further multiplied by the second correction coefficient. The relationship between the second correction coefficient and the steering torque is as illustrated in the column of step 103, for example, when the map is used. In this map, the second correction coefficient is 1 when the steering torque is close to 0, and the second correction coefficient gradually increases from 1 as the steering torque increases. Therefore, multiplying the transmission ratio obtained in steps 101 and 102 by the second correction coefficient means that an addition correction corresponding to the steering torque T is performed on the calculated value of the transmission ratio obtained in the previous step. It becomes.
ステップ103で求めた演算値を基本目標演算値と呼ぶものとすると、次のステップ104においては、現在のステアリングホイール1の操舵速度がしきい値を超えるものかどうかを判断し、操舵速度がしきい値を超えないときにはそのまま基本目標演算値を目標伝達比R*として出力し、しきい値を超えるときには基本目標演算値に対して伝達比の値を小さくするような補正を加え、その値を目標伝達比R*として出力する。
Assuming that the calculation value obtained in step 103 is called a basic target calculation value, in the next step 104, it is determined whether or not the current steering speed of the
ステップ104の処理においては、例えば、同ステップ104の欄に図示するような操舵速度と最大許容伝達比の関係マップ(しきい値を超えない操舵速度では伝達比可変機構7の実際の最大伝達比となる。)を予め記憶させておき、ステップ103で求めた基本目標演算値の値がそのときの操舵速度に応じた最大伝達比を超えるときには、基本目標演算値をその関係マップの線図上に投影される値に制限するようにしても良い。尚、操舵速度のしきい値とは、ステップ103で求めた基本目標演算値をそのまま出力したときに、第1電動モータ5の作動が制御に追従できなくなる可能性が考えられる限界の操舵速度値のことを言う。したがって、このステップ104での処理は第1電動モータ5を制御に確実に追従させるための処理である。
In the process of step 104, for example, a relationship map between the steering speed and the maximum allowable transmission ratio as shown in the column of step 104 (the actual maximum transmission ratio of the transmission
以上のように目標伝達比演算手段35で算出された目標伝達比R*は、図2に示すように、指令値演算手段37の処理を経て第2電動モータ9の制御に反映される一方、目標実舵角演算手段38と指令値演算手段39の処理を経て第1電動モータ5の制御に反映される。そして、目標伝達比演算手段35で演算した目標伝達比R*は、前述のステップ103において操舵トルクに応じた値に加算補正されるため、第1,第2電動モータ5,9の作動速度(制御量)は操舵トルクの増大に伴なって大きくなるように制御される。
The target transmission ratio R * calculated by the target transmission ratio calculating means 35 as described above is reflected in the control of the second
したがって、この操舵制御装置の場合、操舵トルクが大きくなるステアリングホイール1の切り始めや急激な操舵時には、加算補正によって目標実舵角θw*が大きくなる結果、迅速な転舵制御が行われ、その一方で、一定速度でステアリングホイールを切る通常の操舵操作時には、加算補正が行われなくなる(若しくは、補正量が小さくなる)結果、通常通りの転舵制御が行われることとなる。
Therefore, in the case of this steering control device, at the start of turning of the
尚、操舵制御装置の作動部の各部にはフリクションが存在するため、ステアリングホイール1を急激に操舵しない場合にも、そのフリクションによるトルクが作用する。このため、図3のステップ103の蘭に示したマップのように、フリクション分のトルクだけが発生する領域(トルク領域)で第2の補正係数が1よりも大きくならないように設定しておけば、一定速度でステアリングホイール1を操作しているときの加算補正量を完全に0にすることができる。
In addition, since friction exists in each part of the operation part of the steering control device, torque due to the friction acts even when the
以上説明した第1の実施形態においては、転舵アクチュエータとして電動モータ5を直接用いたが、図5に示す第2の実施形態のように電動モータ5によって作動する油圧シリンダ機構50を転舵アクチュエータとして用いるようにしても良い。以下、この第2の実施形態も含め他の実施形態について説明するが、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複する部分については説明を省略するものとする。
In the first embodiment described above, the
油圧シリンダ機構50は、電動モータ5によって正逆駆動される歯車ポンプ等の可逆ポンプ51と、車体に固定設置され、ラック&ピニオン4のラックバー17を油圧の給排によって進退作動させる油圧シリンダ52と、を備え、電動モータ6の駆動力を可逆ポンプ51を介して一旦油圧に変換し、その油圧によってラックバー17を進退作動させるようになっている。
The
したがって、この実施形態の操舵制御装置では、電動モータ5の駆動力が油圧シリンダ機構50を介してラックバー17を作動させることとなるが、第1の実施形態と同様に電動モータ5を制御することによって同じ作用効果を得ることができる。ただし、この実施形態の場合、電動モータ5の駆動力を一旦油圧に変換するため、より大きな転舵力を発生し易く、大型車両等に適用する場合に有利となる。
Therefore, in the steering control device of this embodiment, the driving force of the
つづいて、図6,図7に示す第3の実施形態について説明する。 Next, a third embodiment shown in FIGS. 6 and 7 will be described.
この実施形態の操舵制御装置は、基本的な構成は第1の実施形態のものとほぼ同様であるが、ラック&ピニオン4のピニオン軸に連結されるロアシャフト6にトルクセンサ42が無い点と、図2に示す目標伝達比演算手段35での加算補正の処理が第1の実施形態のものと異なっている。
The basic configuration of the steering control device of this embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, but there is no
目標伝達比演算手段35での処理に関しては、図7のフローチャートに示すように、ステップ101で入力側の操舵角θhに対応する伝達比を求めた後に、ステップ102で車速Vに応じた第1の補正係数を伝達比に掛け合わせる点までは第1の実施形態と同様であるが、その後のステップ203において、操舵トルクではなく現在の操舵角加速度に応じた第2の補正係数を演算またはマップによって求め、ステップ102で求めた値にその第2の補正係数を掛け合せる。この場合、現在の操舵角加速度は入力側の操舵角θhを2回微分する演算によって求めるようにしており、第2の補正係数は操舵角加速度が0の近傍で1となり、操舵角加速度の増加に応じて値が1以上に増加するように設定されている。即ち、このステップ203においては、ステップ102で求めた値に対して操舵角加速度に応じた加算補正を行っている。
For the treatment of the target transmission
次のステップ104は、第1の実施形態と同様であり、現在のステアリングホイール1の操舵速度を参照して、操舵速度がしきい値を超えないときにはそのままステップ203で求めた基本目標演算値を目標伝達比R*として出力し、しきい値を超えるときには基本目標演算値を制限補正し、その値を目標伝達比R*として出力する。
The next step 104 is the same as that of the first embodiment. When the steering speed does not exceed the threshold value with reference to the current steering speed of the
この実施形態の操舵制御装置の場合、目標伝達比演算手段35で演算される目標伝達比R*がステップ203の処理によってステアリングホイール1の操舵角加速度に応じた値に加算補正されることから、目標伝達比R*の値が反映される第1,第2電動モータ5,9の作動速度(制御量)は操舵角加速度の状態に応じて制御される。したがって、この操舵制御装置においても、ステアリングホイール1の切り始めや急激な操舵時には、目標実舵角θw*が大きくなって迅速な転舵制御が実行され、一定角加速度でステアリングホイール1を切る通常の操舵操作時には通常通りの転舵制御が実行される。
In the case of the steering control device of this embodiment, the target transmission ratio R * calculated by the target transmission ratio calculating means 35 is added and corrected to a value corresponding to the steering angular acceleration of the
この実施形態の場合も、操舵制御装置の作動部の発生フリクションに相当する操舵角加速度の領域で第2の補正係数が1よりも大きくならないように設定しておけば、一定速度でステアリングホイール1を操作しているときの加算補正量を完全に0にすることができる。
Also in this embodiment, if the second correction coefficient is set so as not to be larger than 1 in the region of the steering angular acceleration corresponding to the generated friction of the operating part of the steering control device, the
尚、この実施形態においては、入力側の検出舵角θhを2回微分することによって操舵角加速度を求め、その操舵角加速度に応じた加算補正を行うようにしているため、第1の実施形態のもののようにトルクセンサを設ける必要がなく、その分装置構成を簡素化できるという利点がある。ただし、第1の実施形態の装置の場合、第2の実施形態のように検出舵角θhに対して2回微分を行う処理を行わないため、演算値にノイズが含まれにくくなり、その結果、制御精度が高まるという別の利点がある。 In this embodiment, the steering angular acceleration is obtained by differentiating the detected steering angle θ h on the input side twice, and addition correction according to the steering angular acceleration is performed. There is no need to provide a torque sensor as in the embodiment, and there is an advantage that the device configuration can be simplified correspondingly. However, in the case of the apparatus of the first embodiment, since the process of performing differentiation twice with respect to the detected steering angle θ h is not performed as in the second embodiment, noise is less likely to be included in the calculated value. As a result, there is another advantage that the control accuracy is increased.
また、この実施形態のように、ステアリングホイール1の操舵角加速度に応じて制御目標値(R*,θw*)を加算補正する場合にも、図8に示す第4の実施形態のように油圧シリンダ機構50を転舵アクチュエータとして用いることは可能である。この油圧シリンダ機構50の構成は図5に示す第2の実施形態のものと同様であるため、ここでは重複説明を省略する。
Also, as in this embodiment, when the control target value (R * , θw * ) is added and corrected in accordance with the steering angular acceleration of the
尚、この発明の実施形態は以上で説明したものに限るものでなく、例えば、上記の各実施形態では伝達比可変機構として遊星歯車機構を用いたが、遊星歯車機構に代えて差動歯車機構等を採用することも可能である。また、操舵入力手段はステアリングホイールに限らず、レバーのような機構を用いることも可能である。 The embodiments of the present invention are not limited to those described above. For example, in each of the above embodiments, a planetary gear mechanism is used as a transmission ratio variable mechanism. However, a differential gear mechanism is used instead of the planetary gear mechanism. Etc. can also be adopted. Further, the steering input means is not limited to the steering wheel, and a mechanism such as a lever can be used.
次に、上述した実施形態の内容から把握し得る前記請求項に記載された発明以外の発明について、以下にその効果と共に記載する。 Next, inventions other than the invention described in the claims that can be grasped from the contents of the above-described embodiment will be described together with the effects thereof.
(イ) 第1舵角センサによって検出される入力側の操舵角を2回微分することによって操舵角加速度を求めることを特徴とする請求項2に記載の操舵制御装置。
(A) The steering control device according to
この場合、入力側の操舵角を検出する第1舵角センサを操舵角加速度の検出に用いることができるため、部品点数の削減と装置の小型化を図ることができる。 In this case, since the first steering angle sensor that detects the steering angle on the input side can be used to detect the steering angular acceleration, it is possible to reduce the number of components and downsize the device.
1…ステアリングホイール(操舵入力手段)
3…転舵輪
4…ラック&ピニオン(転舵操作機構)
5…第1電動モータ(転舵アクチュエータ)
7…伝達比可変機構
9…第2電動モータ(伝達比操作アクチュエータ)
10…コントローラ(制御手段)
33…第1舵角センサ
34…第2舵角センサ
42…トルクセンサ
50…油圧シリンダ機構(転舵アクチュエータ)
1 ... Steering wheel (steering input means)
3 ... steered wheel 4 ... rack & pinion (steering operation mechanism)
5 ... 1st electric motor (steering actuator)
7. Transmission
10 ... Controller (control means)
33 ... 1st
Claims (2)
転舵輪を操作する転舵操作機構と、
入力側に操舵入力手段、出力側に転舵操作機構が夫々連係され、操舵入力手段と転舵操作機構を伝達比調整可能に連結する伝達比可変機構と、
前記伝達比可変機構の出力側に駆動力を付与する転舵アクチュエータと、
前記伝達比可変機構に伝達比制御のための操作力を付与する伝達比操作アクチュエータと、
前記伝達比可変機構の入力側の回転角を検出する第1舵角センサと、
前記伝達比可変機構の出力側の回転角を検出する第2舵角センサと、
前記第1舵角センサによって検出される入力側の回転角と第2舵角センサによって検出される出力側の回転角とに基づき、前記伝達比可変機構の目標伝達比と転舵アクチュエータの目標実舵角を決定する制御手段と、
を備えた操舵制御装置において、
前記目標伝達比と目標実舵角の決定にあたって、操舵トルクに応じた加算補正を行うことを特徴とすることを特徴とする操舵制御装置。 Steering input means for inputting a steering force from the driver;
A steering operation mechanism for operating the steered wheels;
A steering input means on the input side and a steering operation mechanism on the output side, respectively, and a transmission ratio variable mechanism that connects the steering input means and the steering operation mechanism so that the transmission ratio can be adjusted,
A steering actuator for applying a driving force to the output side of the transmission ratio variable mechanism;
A transmission ratio operation actuator for applying an operation force for transmission ratio control to the transmission ratio variable mechanism;
A first rudder angle sensor for detecting a rotation angle on the input side of the transmission ratio variable mechanism;
A second steering angle sensor for detecting a rotation angle on an output side of the transmission ratio variable mechanism;
Based on the rotation angle on the input side detected by the first steering angle sensor and the rotation angle on the output side detected by the second steering angle sensor, the target transmission ratio of the transmission ratio variable mechanism and the target actuality of the steering actuator are determined. Control means for determining the rudder angle;
In a steering control device with
In determining the target transmission ratio and the target actual rudder angle, an addition correction according to a steering torque is performed.
転舵輪を操作する転舵操作機構と、
入力側に操舵入力手段、出力側に転舵操作機構が夫々連係され、操舵入力手段と転舵操作機構を伝達比調整可能に連結する伝達比可変機構と、
前記伝達比可変機構の出力側に駆動力を付与する転舵アクチュエータと、
前記伝達比可変機構に伝達比制御のための操作力を付与する伝達比操作アクチュエータと、
前記伝達比可変機構の入力側の回転角を検出する第1舵角センサと、
前記伝達比可変機構の出力側の回転角を検出する第2舵角センサと、
前記第1舵角センサによって検出される入力側の回転角と第2舵角センサによって検出される出力側の回転角とに基づき、前記伝達比可変機構の目標伝達比と転舵アクチュエータの目標実舵角を決定する制御手段と、
を備えた操舵制御装置において、
前記目標伝達比と目標実舵角の決定にあたって、入力側の操舵角加速度に応じた加算補正を行うことを特徴とすることを特徴とする操舵制御装置。
Steering input means for inputting a steering force from the driver;
A steering operation mechanism for operating the steered wheels;
A steering input means on the input side and a steering operation mechanism on the output side, respectively, and a transmission ratio variable mechanism that connects the steering input means and the steering operation mechanism so that the transmission ratio can be adjusted,
A steering actuator for applying a driving force to the output side of the transmission ratio variable mechanism;
A transmission ratio operation actuator for applying an operation force for transmission ratio control to the transmission ratio variable mechanism;
A first rudder angle sensor for detecting a rotation angle on the input side of the transmission ratio variable mechanism;
A second steering angle sensor for detecting a rotation angle on an output side of the transmission ratio variable mechanism;
Based on the rotation angle on the input side detected by the first steering angle sensor and the rotation angle on the output side detected by the second steering angle sensor, the target transmission ratio of the transmission ratio variable mechanism and the target actuality of the steering actuator are determined. Control means for determining the rudder angle;
In a steering control device with
In determining the target transmission ratio and the target actual steering angle, an addition correction according to the steering angular acceleration on the input side is performed.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7584819B2 (en) | 2006-02-09 | 2009-09-08 | Denso Corporation | Vehicle steering system |
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JP2013516358A (en) * | 2010-01-11 | 2013-05-13 | スカニア シーブイ アクチボラグ | Vehicle active steering device and steering mechanism using such device |
KR20190076803A (en) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 현대모비스 주식회사 | Apparatus for compensating torque of motor driven power steering system and method thereof |
-
2003
- 2003-10-03 JP JP2003345308A patent/JP2005112024A/en active Pending
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