JP2006056474A - Electric power steering device - Google Patents

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JP2006056474A JP2004242950A JP2004242950A JP2006056474A JP 2006056474 A JP2006056474 A JP 2006056474A JP 2004242950 A JP2004242950 A JP 2004242950A JP 2004242950 A JP2004242950 A JP 2004242950A JP 2006056474 A JP2006056474 A JP 2006056474A
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Tetsuya Terada
哲也 寺田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of obtaining good steering feeling and high steering stability, even if variation in characteristics of components structuring a steering mechanism exist. <P>SOLUTION: The electric power steering device comprises a steering range estimating means estimating a steering range in which a steering wheel has been started to turn at a not less than predetermined vehicular speed and from a straight-ahead state on the basis of vehicular speed, a torque sensor value, and a rotation angle of an electric motor, without a steering angle sensor; an actual steering stiffness calculating means calculating steering stiffness in the steering range; a deviation calculating means calculating a deviation between the actual steering stiffness and target steering stiffness; and a correcting means correcting an assist gain and an assist staring point of a control map in case that the deviation is not less than a predetermined value. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に係り、特に、舵角センサを有することなく、少なくとも車速及び操舵トルクに基づいて、目標操舵力特性になるように、電動モータを制御してステアリング機構を駆動する電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering device, and in particular, drives a steering mechanism by controlling an electric motor so as to achieve a target steering force characteristic based on at least a vehicle speed and a steering torque without having a steering angle sensor. The present invention relates to an electric power steering apparatus.

最近、例えば、特開平8−332964号公報等に示されているような、電動機の動力をステアリング系に作用させて操作力の低減を図るようにした電動パワーステアリング装置が使用されるようになってきている。この電動パワーステアリング装置は、操舵力検出手段を備え、この操舵力検出手段により運転者の操舵力(操舵トルク)を検出すると共に、同時に車速に基づき所定補正トルクを発生させるように電動機への駆動電流を制御し、運転者の操舵力の軽減を図っている。   Recently, for example, an electric power steering apparatus that uses the power of an electric motor to act on a steering system to reduce the operating force as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-332964 has been used. It is coming. The electric power steering apparatus includes a steering force detection unit that detects the driver's steering force (steering torque) and simultaneously drives the motor to generate a predetermined correction torque based on the vehicle speed. The current is controlled to reduce the driver's steering force.

特開平8−332964号公報JP-A-8-332964

このような電動パワーステアリング装置においては、良好な操舵フィーリングと高い操安性能を得るために、トーションバーやパワーアシストなどのステアリング機構を構成する個々の部品の特性をチューニングして、操舵角に対する操舵力の特性(以下「操舵力特性」という)を所望の操舵力特性(目標操舵力特性)となるように設定する必要がある。
しかしながら、目標操舵力特性を得るように、ステアリング機構の個々の部品を設計しても(設計時には目標操舵力特性を得ることは可能)、車両量産時には、ステアリング機構を構成する個々の部品(機械系部品及び電気系部品)の特性のばらつき、具体的には、ラバーカップリングのばらつき、部品のフリクションのばらつき、部品自体のばらつき、締付力のばらつき、モータ特性のばらつき等から、実際の操舵力特性は、目標操舵力特性と大きく異なり、ステアリング制御性能が低下し、その結果、操安フィールが理想フィールと大きく異なる場合がある。また、ステアリング機構を構成する部品の特性ばらつき以外に、負荷の変動(タイヤから受ける外力の変動)や経時変化もあり、目標操舵力特性が得られない場合がある。
In such an electric power steering device, in order to obtain a good steering feeling and high steering performance, the characteristics of the individual components constituting the steering mechanism such as the torsion bar and power assist are tuned to It is necessary to set the characteristic of the steering force (hereinafter referred to as “steering force characteristic”) to be a desired steering force characteristic (target steering force characteristic).
However, even if individual components of the steering mechanism are designed so as to obtain the target steering force characteristics (the target steering force characteristics can be obtained at the time of designing), the individual parts (machine System components and electrical system components), specifically, rubber coupling variations, component friction variations, component itself variations, tightening force variations, motor characteristics variations, etc. The force characteristic is significantly different from the target steering force characteristic, and the steering control performance is deteriorated. As a result, the steering feel may be greatly different from the ideal feel. In addition to variations in the characteristics of the components constituting the steering mechanism, there are also variations in the load (variations in external force received from the tire) and changes over time, and the target steering force characteristics may not be obtained.

一方、舵角センサにより操舵角を検出し、操舵角に対する操舵力の特性が目標操舵力特性となるように、フォードバック制御すれば、このような部品の特性のばらつきの問題をある程度は解決することができるが、そのためには、高価な舵角センサが必要となり、好ましくない。
このように、高価な舵角センサを設けなくても、ステアリング機構を構成する部品の特性のばらつきに起因する問題を解決して、目標操舵力特性となる電動パワーステアリング装置が要望されている。
On the other hand, if the steering angle is detected by the steering angle sensor and the Fordback control is performed so that the characteristic of the steering force with respect to the steering angle becomes the target steering force characteristic, such a problem of variation in the characteristics of the parts is solved to some extent. However, this requires an expensive steering angle sensor, which is not preferable.
Thus, there is a demand for an electric power steering device that solves the problems caused by variations in the characteristics of the components that constitute the steering mechanism and provides the target steering force characteristics without providing an expensive steering angle sensor.

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ステアリング機構を構成する部品の特性のばらつき等が存在しても、良好な操舵フィーリングと高い操安性能を得ることができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and obtains a good steering feeling and high steering performance even when there are variations in the characteristics of the components constituting the steering mechanism. An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus capable of performing the above.

上記の目的を達成するために、本発明は、舵角センサを有することなく、少なくとも車速及び操舵トルクに基づいて、目標操舵力特性になるように、電動モータを制御してステアリング機構を駆動する電動パワーステアリング装置であって、操舵トルクを検出するトルクセンサと、目標操舵力特性を制御マップにより規定した制御マップ手段と、電動モータの電流と電圧から電動モータの回転角速度及び回転角度を推定する回転角度推定手段と、所定車速以上で且つ電動モータの制御が行われていない直進状態からハンドルを切り始めた操舵領域を、車速、トルクセンサ値及び電動モータの回転角度から推定する操舵領域推定手段と、この操舵領域における電動モータの回転角度変化に対するトルクセンサ値の変化量からステアリング剛性を算出する実ステアリング剛性算出手段と、この算出された実ステアリング剛性と予め記憶されている目標ステアリング剛性との偏差を算出する偏差算出手段と、この偏差が所定値以上の場合、制御マップを補正する補正手段と、を有し、制御マップ手段は、目標操舵力特性をアシストゲイン及びアシスト開始ポイントにより決定し、制御手段は、これらのアシストゲイン及びアシスト開始ポイントを補正することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、操舵領域推定手段が、所定車速以上で且つ電動モータの制御が行われていない直進状態からハンドルを切り始めた操舵領域(特定操舵領域)を、車速、トルクセンサ値及び電動モータの回転角度から推定し、実ステアリング剛性算出手段が、特定操舵領域における電動モータの回転角度変化に対するトルクセンサ値の変化量からステアリング剛性を算出し、偏差算出手段が、算出された実ステアリング剛性と予め記憶されている目標ステアリング剛性との偏差を算出し、補正手段が、偏差が所定値以上の場合、制御マップのアシストゲイン及びアシスト開始ポイントを補正するようにしているので、ステアリング機構の構成部品のばらつき等が存在しても、電動モータを制御して、目標操舵力特性となるように、ステアリング機構を駆動することができ、その結果、良好な操舵フィーリングと高い操安性を得ることが出来る。
In order to achieve the above object, the present invention drives a steering mechanism by controlling an electric motor so as to achieve a target steering force characteristic based on at least a vehicle speed and a steering torque without having a steering angle sensor. An electric power steering apparatus for estimating a rotation angular velocity and a rotation angle of an electric motor from a torque sensor for detecting a steering torque, control map means for defining a target steering force characteristic by a control map, and current and voltage of the electric motor Rotational angle estimating means and steering area estimating means for estimating a steering area where the steering wheel is turned from a straight traveling state where the electric motor is controlled at a speed higher than a predetermined vehicle speed from the vehicle speed, the torque sensor value, and the rotational angle of the electric motor And the steering stiffness from the amount of change in the torque sensor value with respect to the change in the rotation angle of the electric motor in this steering region. Actual steering stiffness calculating means to be output, deviation calculating means for calculating a deviation between the calculated actual steering stiffness and a pre-stored target steering stiffness, and if the deviation is a predetermined value or more, the control map is corrected. The control map means determines a target steering force characteristic based on the assist gain and the assist start point, and the control means corrects the assist gain and the assist start point.
In the present invention configured as described above, the steering region estimation means determines the steering region (specific steering region) in which the steering wheel starts to be turned from a straight traveling state that is equal to or higher than a predetermined vehicle speed and the electric motor is not controlled. Estimated from the torque sensor value and the rotation angle of the electric motor, the actual steering stiffness calculation means calculates the steering stiffness from the change amount of the torque sensor value with respect to the change in the rotation angle of the electric motor in the specific steering region, and the deviation calculation means calculates The deviation between the actual steering stiffness and the target steering stiffness stored in advance is calculated, and the correction means corrects the assist gain and the assist start point of the control map when the deviation is a predetermined value or more. Even if there are variations in the components of the steering mechanism, the electric motor is controlled and the target steering force characteristics So that the, it is possible to drive the steering mechanism, as a result, it is possible to obtain a good steering feeling and high driving stability.

本発明において、好ましくは、補正手段は、実ステアリング剛性が目標ステアリング剛性よりも大きい場合、先ず、アシストゲインを増加補正して操舵力変化率を目標操舵力特性に合わせ、次に、アシスト開始ポイントを減少補正して最大操舵力を目標操舵力特性に合わせるようにする。
このように構成された本発明においては、実ステアリング剛性が目標ステアリング剛性よりも大きい場合、先ず、操舵力変化率及び最大操舵力の両者に関係するアシストゲインを増加補正し、次に、主に最大操舵力に関係するアシスト開始ポイントを減少補正するようにしているので、効果的に、実ステアリング剛性を元に目標操舵力特性の操舵力変化率及び最大操舵力を調整できる。
In the present invention, preferably, when the actual steering rigidity is larger than the target steering rigidity, the correction means first increases the assist gain to adjust the steering force change rate to the target steering force characteristic, and then the assist start point. Is corrected so that the maximum steering force matches the target steering force characteristic.
In the present invention configured as described above, when the actual steering stiffness is larger than the target steering stiffness, first, the assist gain related to both the steering force change rate and the maximum steering force is increased and corrected. Since the assist start point related to the maximum steering force is corrected to decrease, the steering force change rate and the maximum steering force of the target steering force characteristic can be effectively adjusted based on the actual steering rigidity.

本発明において、好ましくは、制御マップ手段は、アシスト開始ポイントの下限値を設定し、補正手段は、アシスト開始ポイントを減少補正するとアシスト開始ポイントが下限値に達する場合には、アシストゲインをさらに増加補正して最大操舵力を目標操舵力特性に合わせるようにする。
このように構成された本発明においては、アシスト開始ポイントに下限値を設定しているので、操舵開始直後からアシスト制御が開始されることによる操舵フィールの悪化を防止できる。
In the present invention, preferably, the control map means sets a lower limit value of the assist start point, and the correction means further increases the assist gain when the assist start point reaches the lower limit value when the assist start point is decreased and corrected. Correction is made so that the maximum steering force matches the target steering force characteristic.
In the present invention configured as described above, since the lower limit value is set at the assist start point, it is possible to prevent the deterioration of the steering feel due to the start of the assist control immediately after the start of the steering.

本発明において、好ましくは、制御マップ手段は、アシストゲインの上限値を設定し、補正手段は、アシストゲインを増大補正した結果、アシストゲインが上限値に達した場合には、アシストゲイン及びアシスト開始ポイントの補正を停止する。
このように構成された本発明によれば、過剰なアシスト制御による操舵フィールの悪化を防止できる。
In the present invention, preferably, the control map means sets an upper limit value of the assist gain, and the correction means increases the assist gain and, as a result, when the assist gain reaches the upper limit value, the assist gain and the assist start are set. Stop point correction.
According to the present invention configured as described above, it is possible to prevent the steering feel from being deteriorated due to excessive assist control.

本発明は、好ましくは、補正手段は、実ステアリング剛性が目標ステアリング剛性よりも小さい場合、先ず、アシストゲインを減少補正して操舵力変化率を目標操舵力特性に合わせ、次に、アシスト開始ポイントを増加補正して最大操舵力を目標操舵力特性に合わせるようにする。
このように構成された本発明においては、実ステアリング剛性が目標ステアリング剛性よりも小さい場合、先ず、操舵力変化率及び最大操舵力の両者に関係するアシストゲインを減少補正し、次に、主に最大操舵力に関係するアシスト開始ポイントを増加補正するようにしているので、効果的に、実ステアリング剛性を元に目標操舵力特性の操舵力変化率及び最大操舵力を調整できる。
In the present invention, preferably, when the actual steering rigidity is smaller than the target steering rigidity, the correction means first decreases and corrects the assist gain to match the steering force change rate with the target steering force characteristic, and then the assist start point. Is corrected so that the maximum steering force matches the target steering force characteristic.
In the present invention configured as described above, when the actual steering stiffness is smaller than the target steering stiffness, first, the assist gain related to both the steering force change rate and the maximum steering force is corrected to decrease, and then mainly, Since the assist start point related to the maximum steering force is increased and corrected, the steering force change rate and the maximum steering force of the target steering force characteristic can be effectively adjusted based on the actual steering rigidity.

本発明において、好ましくは、制御マップ手段は、アシスト開始ポイントの上限値を設定し、補正手段は、アシスト開始ポイントを増加補正するとアシスト開始ポイントが上限値に達する場合には、アシストゲイン及びアシスト開始ポイントの補正を停止する。
このように構成された本発明によれば、操舵フィール上、不要な制御マップ補正を防止できる。
In the present invention, preferably, the control map means sets an upper limit value of the assist start point, and the correction means increases the assist start point, and when the assist start point reaches the upper limit value when the assist start point is increased, the assist gain and the assist start point are set. Stop point correction.
According to the present invention configured as described above, unnecessary control map correction can be prevented on the steering feel.

本発明の電動ステアリング装置によれば、ステアリング機構を構成する部品の特性のばらつき等が存在しても、良好な操舵フィーリングと高い操安性能を得ることができる。   According to the electric steering device of the present invention, it is possible to obtain a good steering feeling and high steering performance even if there are variations in the characteristics of the parts constituting the steering mechanism.

先ず、図1乃至図9により、本発明の第1実施形態による電動パワーステアリング装置を説明する。
図1は、本発明が適用される自動車の電動パワーステアリング装置の一例を示す斜視図である。図1に示すように、自動車の電動パワーステアリング装置1は、ハンドル(ステアリングホィール)2を備え、このハンドル2は、ステアリングシャフト4の上端に連結されており、ハンドル2を操作する操舵力がステアリングシャフト4に伝達されるようになっている。このステアリングシャフト4の下端部には自在継手を介して中間シャフト6の上端が連結され、この中間シャフト6の下端部には車両応答可変機構であるVGR装置8が連結され、ハンドル舵角に対する前輪操舵の伝達比を変化させることができるようになっている。このVGR装置8の下端部には、中間シャフト10が連結され、この中間シャフト10の下端部には、ステアリングギヤボックス12が設けられている。このステアリングギヤボックス12の両側にはタイロッド14が連結されており、これらの各タイロッド14にはタイヤ(車輪)16が取り付けられている。
First, an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an electric power steering apparatus for an automobile to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, an electric power steering apparatus 1 for an automobile includes a handle (steering wheel) 2. The handle 2 is connected to an upper end of a steering shaft 4, and a steering force for operating the handle 2 is used for steering. It is transmitted to the shaft 4. The upper end of the intermediate shaft 6 is connected to the lower end portion of the steering shaft 4 via a universal joint, and the VGR device 8 that is a vehicle response variable mechanism is connected to the lower end portion of the intermediate shaft 6 so that the front wheels with respect to the steering angle of the steering wheel The transmission ratio of steering can be changed. An intermediate shaft 10 is coupled to the lower end portion of the VGR device 8, and a steering gear box 12 is provided at the lower end portion of the intermediate shaft 10. Tie rods 14 are connected to both sides of the steering gear box 12, and tires (wheels) 16 are attached to the tie rods 14.

上述したステアリングギヤボックス12の内部には、ラック・ピニオン機構(図示せず)が設けられており、このピニオンには、中間シャフト10の下端が連結されている。一方、ラックの両側部には上述したようにタイロッド14を介してタイヤ16が連結されている。
ステアリングギヤボックス12には、減速ギヤ(図示せず)を介してピニオン側に力を付与する電動モータ18が設けられ、さらに、減速ギヤと中間シャフト10の間にはトルクセンサ(図示せず)が配置されている。このトルクセンサは、中間シャフト10に作用している操舵力(操舵トルク)を検出するためのものである。
これらのVGR装置8、電動モータ(DCモータ)18及びトルクセンサは、それぞれ制御ユニット20に接続されている。
A rack and pinion mechanism (not shown) is provided in the steering gear box 12 described above, and the lower end of the intermediate shaft 10 is connected to the pinion. On the other hand, tires 16 are connected to both sides of the rack via the tie rods 14 as described above.
The steering gear box 12 is provided with an electric motor 18 that applies force to the pinion side via a reduction gear (not shown), and a torque sensor (not shown) is provided between the reduction gear and the intermediate shaft 10. Is arranged. This torque sensor is for detecting a steering force (steering torque) acting on the intermediate shaft 10.
These VGR device 8, electric motor (DC motor) 18 and torque sensor are each connected to a control unit 20.

次に、図2及び図3により、本発明の第1実施形態により得られる目標操舵力特性について説明する。図2は、目標操舵操舵力特性の一例(高車速域(100km/h程度)の目標操舵力特性)を示す線図であり、図3は、目標操舵力特性を得るための基本アシスト制御マップを示している。
先ず、本実施形態の目標操舵力特性は、高車速且つほぼ直進状態の走行時の特性を表すものである。具体的には、高車速とは、50km/h程度以上の速度であり、ほぼ直進状態とは、ハンドルをゆっくりと操作する状態、具体的には、0.2Hz以下の周波数でハンドルを繰り返し操作し横加速度(横G)が0.2G以下となるような操舵状態を想定しており、このような走行状態を「センターフィール感応域」と呼ぶ。
Next, the target steering force characteristics obtained by the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing an example of target steering steering force characteristics (target steering force characteristics in a high vehicle speed range (about 100 km / h)), and FIG. 3 is a basic assist control map for obtaining the target steering force characteristics. Is shown.
First, the target steering force characteristic of the present embodiment represents a characteristic during traveling at a high vehicle speed and substantially straight. Specifically, the high vehicle speed is a speed of about 50 km / h or more, and the almost straight traveling state is a state where the steering wheel is operated slowly, specifically, the steering wheel is repeatedly operated at a frequency of 0.2 Hz or less. A steering state is assumed in which the lateral acceleration (lateral G) is 0.2 G or less, and such a traveling state is referred to as a “center feel sensitive area”.

次に、本実施形態においては、最大操舵力及び操舵に伴ってドライバが感じる「切り込み時の抜け感」という指標により、所望の操舵フィーリング(目標操舵フィーリング)が得られるようになっている。ここで、「切り込み時の抜け感」は、ドライバが、直進状態からハンドルを切り込むとき、操舵力が抜けるように感じる操舵フィーリングである。
図2に示すように、ドライバが直進状態からハンドルを切り込むとき、ハンドルの切り込みの開始から操舵力は増大し(領域A)、操舵力が所定値(点B)以上となったとき(領域C)、ドライバの負担を軽減するために、電動モータ18を駆動して、操舵力の増加の割合がそれ以前よりも小さくなるようにしているが、その操舵力の増加の割合が小さくなりすぎると、ドライバはハンドルの切込量(操舵量)が十分でないと感じてハンドルを切りすぎたり、狙ったコースを通れずに余計な修正操舵が必要になる。一方、この操舵力の増加の割合の減少量が適切であれば、操舵力が抜ける感じが良好となり、安全性が向上し、ドライバは、不安感のない操舵フィーリングを感じることができる。
このため、本実施形態では、「ハンドルの切り込みの開始から所定の操舵力となるまでの領域Aにおける操舵角の増加に対する操舵力の増加の割合」に対する「所定の操舵力以上となる領域Cにおける操舵角の増加に対する操舵力の増加の割合」の比率(これを「操舵力変化率」と言う)が、所定の比率(0.3〜0.5)となるように、設定されている。
また、ドライバが、ハンドルの切込量(操舵量)が最大となったとき(点D)に感じる最大操舵力の値も、所望の値となるように設定されている。
Next, in the present embodiment, a desired steering feeling (target steering feeling) can be obtained based on the maximum steering force and an index of “disengagement feeling at the time of cutting” that the driver feels with steering. . Here, “feeling of slipping when turning” is a steering feeling that the driver feels that the steering force is released when the steering wheel is cut from the straight traveling state.
As shown in FIG. 2, when the driver cuts the steering wheel from the straight traveling state, the steering force increases from the start of the steering of the steering wheel (region A), and when the steering force becomes a predetermined value (point B) or more (region C). In order to reduce the burden on the driver, the electric motor 18 is driven so that the rate of increase of the steering force is smaller than before, but if the rate of increase of the steering force becomes too small, The driver feels that the cutting amount (steering amount) of the steering wheel is not sufficient, so that the steering wheel is turned too much, or extra correction steering is required without passing the target course. On the other hand, if the amount of decrease in the rate of increase of the steering force is appropriate, the feeling that the steering force is lost becomes good, the safety is improved, and the driver can feel a steering feeling without anxiety.
For this reason, in the present embodiment, “in the region C where the steering force increases more than the predetermined steering force” with respect to “the ratio of the increase in the steering force with respect to the increase in the steering angle in the region A from the start of the turning of the steering wheel to the predetermined steering force”. The ratio of “the ratio of the increase in the steering force to the increase in the steering angle” (referred to as “the steering force change rate”) is set to a predetermined ratio (0.3 to 0.5).
The value of the maximum steering force that the driver feels when the steering wheel turning amount (steering amount) reaches the maximum (point D) is also set to a desired value.

次に、図2に示された目標操舵力特性は、図3に示された基本アシスト制御マップにより得ることが出来るようになっている。即ち、図2及び図3に示すように、ハンドルの切り込みの開始から操舵力が増大する領域Aでは、電動モータ18にモータ電流は供給されず不感帯領域となっており、所定の操舵力となった点Bにおいて、電動モータ18へのモータ電流の供給が開始される。この図2の点Bに相当するのが、図3のアシスト開始ポイント(Pas)である。この点Bからさらにハンドルが切られたとき、電動モータ18に、モータ電流が、アシストゲイン(Ka)で決まる電流増加率により供給される。
ここで、アシストゲイン(Ka)の値を補正することにより、上述した操舵力変化率を調整することができる。
また、このアシストゲインKaにより操舵力変化率を調整後に、アシスト開始ポイント(Pas)の値を補正することにより、最大操舵力の値を調整することができる。
Next, the target steering force characteristic shown in FIG. 2 can be obtained from the basic assist control map shown in FIG. That is, as shown in FIGS. 2 and 3, in the region A where the steering force increases from the start of the turning of the steering wheel, the motor current is not supplied to the electric motor 18 and is a dead zone region, which is a predetermined steering force. At the point B, the supply of the motor current to the electric motor 18 is started. The assist start point (Pas) in FIG. 3 corresponds to the point B in FIG. When the handle is further turned from this point B, the motor current is supplied to the electric motor 18 at a current increase rate determined by the assist gain (Ka).
Here, the steering force change rate described above can be adjusted by correcting the value of the assist gain (Ka).
Further, after adjusting the steering force change rate with the assist gain Ka, the value of the maximum steering force can be adjusted by correcting the value of the assist start point (Pas).

本実施形態においては、詳細は後述するように、この基本アシスト制御マップのアシストゲイン(Ka)及びアシスト開始ポイント(Pas)の値を補正することにより、車両量産時において、ステアリング機構を構成する部品の特性ばらつきにより、この目標操舵力特性と異なる特性になっていても、設計時の目標操舵力特性を得ることができるようになっている。
なお、操舵力特性は、ステアリング機構の構成部品の特性ばらつき以外に、タイヤから受ける負荷の変動や経時変化によっても変化するので、一度の補正で終わるのでなく、所定のタイミングで補正する必要がある。
In this embodiment, as will be described in detail later, by correcting the values of the assist gain (Ka) and assist start point (Pas) in this basic assist control map, the components constituting the steering mechanism during mass production of the vehicle Therefore, even when the target steering force characteristic is different from the target steering force characteristic, the target steering force characteristic at the time of design can be obtained.
Note that the steering force characteristic changes not only due to the characteristic variation of the components of the steering mechanism but also due to the variation of the load received from the tire and the change over time. Therefore, it is necessary to correct the steering force characteristic at a predetermined timing instead of being completed once. .

図4は、本発明の第1実施形態による制御ユニットを示すブロック図である。図4に示されているように、制御ユニット20は、車速センサ22からの車速信号及びトルクセンサ24からの操舵トルク信号を入力とする基本アシスト制御部26、電動モータ18からの電圧信号及び電流信号を入力とするモータ回転角速度推定部28、イグニッション(IG)30、設計時のステアリング剛性を記憶するメモリ部32、ステアリング剛性推定部34、各種センサ類(ナビゲーション装置36、ワイパSW38、エンジン水温センサ40、車輪速センサ42、ターンSW44)、ステアリング剛性推定部34からの信号を入力とする判定&補正部46、収斂性を上げるためのダンピング制御部(Function(A))48、ハンドルの戻しを良くするためのフリクション制御部(Function(B))50、及び、PI制御を行うモータ電流制御部52を有している。   FIG. 4 is a block diagram showing a control unit according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the control unit 20 includes a basic assist control unit 26 that receives a vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 22 and a steering torque signal from the torque sensor 24, and a voltage signal and current from the electric motor 18. Motor rotational angular velocity estimation unit 28 that receives signals, ignition (IG) 30, memory unit 32 that stores steering stiffness at the time of design, steering stiffness estimation unit 34, various sensors (navigation device 36, wiper SW 38, engine water temperature sensor 40, a wheel speed sensor 42, a turn SW 44), a determination & correction unit 46 that receives a signal from the steering stiffness estimation unit 34, a damping control unit (Function (A)) 48 for increasing convergence, and a handle return. Friction control section (Function (B)) 50 for improving, and And a motor current control unit 52 for performing PI control.

ここで、目標モータ電流I0 は、以下の式により表される。
目標モータ電流I0 =Ka(Ts‐Pas)+F(A)+F(B)
ただし、Kaはアシストゲイン(モータ電流変化率)、Tsはトルクセンサ値、Pasはアシスト開始ポイントのトルク値、F(A)はダンピング制御を行うための電流値、F(B)はフリクション制御を行うための電流値である。なお、電動モータの特性により、モータ電流と発生トルクとの間には一定の関係がある。
このように、本実施形態では、制御ユニット20により、トルクセンサ値(操舵トルク)及び車速等に基づき、トルクセンサ値が小さくなるように基本アシスト制御を行う共に、判定&補正部46により、ステアリング機構の部品の特性のばらつき等によるステアリング剛性の変化を判定し、その変化量に応じて記憶されている基本アシスト制御マップを補正し、それにより、電動モータ18が制御され、その結果、設計時の目標操舵力特性を実現することができるようになっている。
Here, the target motor current I 0 is expressed by the following equation.
Target motor current I 0 = Ka (Ts−Pas) + F (A) + F (B)
Where Ka is the assist gain (rate of change in motor current), Ts is the torque sensor value, Pas is the torque value at the assist start point, F (A) is the current value for performing damping control, and F (B) is the friction control. It is a current value for performing. Note that there is a certain relationship between the motor current and the generated torque due to the characteristics of the electric motor.
As described above, in the present embodiment, the control unit 20 performs basic assist control so that the torque sensor value is decreased based on the torque sensor value (steering torque), the vehicle speed, and the like, and the determination & correction unit 46 performs the steering operation. A change in steering stiffness due to variations in the characteristics of the mechanism components is determined, and the basic assist control map stored in accordance with the change is corrected, whereby the electric motor 18 is controlled. The target steering force characteristic can be realized.

具体的には、基本アシスト制御部20は、車速センサ22からの車速信号及びトルクセンサ24からの操舵トルク信号に基づき、トルクセンサ値が小さくなるように電動モータ18を制御し、目標操舵力特性となるようにするためのものである。
次に、モータ回転角速度推定部28は、電動モータの回転角速度及び回転角度を推定するためのものである。電動モータ18は、直流モータ(DCモータ)であり、その電磁気モデル(パラメータとして電動モータの電流と電圧を含む)により、モータ回転角速度を推定することができ、これを積分することによりモータ回転角度を得る。ここで、モータ回転角度にモータ減速機の減速比をかけたものが、操舵角にほぼ相当すると考えてよい。
Specifically, based on the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 22 and the steering torque signal from the torque sensor 24, the basic assist control unit 20 controls the electric motor 18 so that the torque sensor value becomes small, and the target steering force characteristics. It is for making it become.
Next, the motor rotation angular velocity estimation unit 28 is for estimating the rotation angular velocity and rotation angle of the electric motor. The electric motor 18 is a direct current motor (DC motor), and its motor rotation angular velocity can be estimated from its electromagnetic model (including electric motor current and voltage as parameters). Get. Here, it may be considered that the motor rotation angle multiplied by the reduction ratio of the motor speed reducer substantially corresponds to the steering angle.

ステアリング剛性推定部34を図2及び図5により説明する。ステアリング剛性推定部34は、操舵角センタ近傍領域(図2及び図5の領域A)における、ステアリング機構のステアリング剛性を推定するためのものである。操舵角センタ近傍領域(図2及び図5の領域A)では、電動モータによるアシスト制御は行われていない(電動モータに電流は供給されていない)ので、ステアリング機構自体が持つ機械的ステアリング剛性を検出することができる。
ここで、ステアリング剛性とは、操舵角の変化に対する操舵トルクの変化量、即ち、Δトルクセンサ値/Δ(モータ回転角度×減速比)で表される。
ステアリング剛性推定部34は、モータ電流(Io)が供給されていないことにより、操舵角センタ近傍領域(図2及び図5の領域A)であると判定し、次に、モータの電磁気モデルからモータ回転角速度を推定してモータ回転角度を算出し、さらに、このモータ回転角度とトルクセンサからのトルクセンサ値とにより、ステアリング剛性を推定する。
具体的には、ステアリング剛性推定部34は、図5に示されたように、ステアリング剛性の値(推定値)を検出し、この図5では、記憶値(目標値)とは異なった値となっている。
The steering rigidity estimation unit 34 will be described with reference to FIGS. The steering stiffness estimator 34 is for estimating the steering stiffness of the steering mechanism in the region near the steering angle center (region A in FIGS. 2 and 5). In the region near the steering angle center (region A in FIGS. 2 and 5), the assist control by the electric motor is not performed (current is not supplied to the electric motor), so the mechanical steering rigidity of the steering mechanism itself is reduced. Can be detected.
Here, the steering rigidity is represented by a change amount of the steering torque with respect to a change of the steering angle, that is, Δtorque sensor value / Δ (motor rotation angle × reduction ratio).
The steering stiffness estimator 34 determines that the region is in the vicinity of the steering angle center (region A in FIGS. 2 and 5) because no motor current (Io) is supplied, and then determines the motor from the electromagnetic model of the motor. The motor rotation angle is calculated by estimating the rotation angular velocity, and the steering rigidity is estimated from the motor rotation angle and the torque sensor value from the torque sensor.
Specifically, as shown in FIG. 5, the steering stiffness estimator 34 detects a steering stiffness value (estimated value), and in FIG. 5, a value different from the stored value (target value) is detected. It has become.

判定&補正部46は、ステアリング剛性推定部34で推定されたステアリング剛性が、安定した走行状態で推定されたものであることを判定すると共に記憶されている目標ステアリング剛性との差異が所定値以上の場合には、記憶されている基本アシスト制御マップを補正するためのものである。
ここで言うステアリング剛性は、ステアリング機構を構成する部品の特性ばらつきだけでなく、タイヤの影響や路面の影響を含むものである。そのため、ステアリング剛性は、路面μ、タイヤの空気圧等の状態、フリクション、車重量、車速、経年変化等により、変化する。
よって、本実施形態では、判定&補正部46が、車両の走行状態が安定している状態、例えば、路面μが大きく(ドライ路面で)、所定の車速帯域で、ターンSW(ウインカ)を作動させてレーンチェンジするような、ハンドルの操舵速度が安定した状態の下で、推定されたステアリング剛性を推定することにより、ステアリング剛性変化判定の精度を向上させている。判定&補正部46は、さらに、この推定されたステリング剛性と記憶されているステアリング剛性との差異が所定値以上であるか否かを判定し、差異が所定値以上の場合には、後述するように、アシストゲイン(Ka)及びアシスト開始ポイント(Pas)の値を補正して、設計時の目標操舵力特性となるようにしている。
The determination & correction unit 46 determines that the steering stiffness estimated by the steering stiffness estimation unit 34 is estimated in a stable running state, and the difference from the stored target steering stiffness is equal to or greater than a predetermined value. In this case, the stored basic assist control map is corrected.
The steering rigidity referred to here includes not only variations in the characteristics of the parts constituting the steering mechanism but also the effects of tires and road surfaces. Therefore, the steering rigidity changes depending on the road surface μ, the state of tire pressure, friction, vehicle weight, vehicle speed, aging, and the like.
Therefore, in the present embodiment, the determination & correction unit 46 operates the turn SW (blinker) in a state where the vehicle traveling state is stable, for example, the road surface μ is large (on the dry road surface) and in a predetermined vehicle speed band. The accuracy of the steering stiffness change determination is improved by estimating the estimated steering stiffness under a state where the steering speed of the steering wheel is stable, such as changing the lane. The determination & correction unit 46 further determines whether or not the difference between the estimated steering stiffness and the stored steering stiffness is equal to or greater than a predetermined value. As described above, the values of the assist gain (Ka) and the assist start point (Pas) are corrected so that the target steering force characteristics at the time of design are obtained.

次に、図6により、第1実施形態による制御フローを説明する。図6において、Sは、各ステップを示す。
この制御フローは、ステアリング剛性を推定して、予め記憶されている設計時の目標ステアリング剛性(記憶値)と比較して、大きく変化している場合には、制御マップ(Ka,Pas)を補正するためのものである。
ここで、予め記憶されている目標ステアリング剛性(記憶値)は、所定の条件(操舵量、操舵速度、車速帯域、路面状態等)で理想の操舵フィールが出るように設定したものであり、それゆえ、ほぼ同じ条件で、車両のステアリング剛性を推定し、記憶値と比較する必要がある。ここで、これらの条件を満たしていることを判断するためのセンサ類の全ては、車両に既設のものであり、本実施形態のために新たなセンサを設ける必要はないようになっている。
Next, a control flow according to the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 6, S indicates each step.
This control flow estimates the steering stiffness, and corrects the control map (Ka, Pas) when there is a significant change compared to the pre-stored target steering stiffness (stored value) at the time of design. Is to do.
Here, the target steering stiffness (memory value) stored in advance is set so that an ideal steering feel is obtained under a predetermined condition (steering amount, steering speed, vehicle speed band, road surface condition, etc.) Therefore, it is necessary to estimate the steering stiffness of the vehicle under substantially the same conditions and compare it with the stored value. Here, all the sensors for determining that these conditions are satisfied are already installed in the vehicle, and it is not necessary to provide a new sensor for the present embodiment.

先ず、S1において、上述したセンサの入力値を更新し、S2において、モータ回転角速度及びモータ回転角度を推定する。次に、S3において、車速及びモータ回転角速度が所定範囲内か否かを判定する。ここで、車速は、高車速域(100km/h程度)であり、回転角速度は、ゆっくり操舵していることを意味している。
次に、S3においてYESの場合には、S4に進み、操舵が直線からの切り込みであるか否かを判定する。この判定条件は、モータ回転角度が変化したときにトルク値が所定値以上変化し(条件1)、且つ、目標モータ電流(Io)=0(条件2)である。条件1は、トルクセンサとモータ回転角度とにより推定する。ここで、図4に示されているように、ステアリング剛性推定部34に入力される目標モータ電流の値から条件2を判定する。
First, in S1, the input value of the sensor described above is updated, and in S2, the motor rotation angular velocity and the motor rotation angle are estimated. Next, in S3, it is determined whether the vehicle speed and the motor rotation angular velocity are within a predetermined range. Here, the vehicle speed is in a high vehicle speed range (about 100 km / h), and the rotational angular velocity means that the vehicle is slowly steered.
Next, in the case of YES in S3, the process proceeds to S4, and it is determined whether or not the steering is a cut from a straight line. The determination condition is that when the motor rotation angle changes, the torque value changes by a predetermined value or more (condition 1), and the target motor current (Io) = 0 (condition 2). Condition 1 is estimated by a torque sensor and a motor rotation angle. Here, as shown in FIG. 4, Condition 2 is determined from the value of the target motor current input to the steering stiffness estimator 34.

次に、S4においてYESの場合には、S5に進み、ターンSW(ウインカ)がオンであるか否かを判定する。これにより、高速道路でレーンチェンジをしているような状況を判定する。
次に、S5においてYESの場合には、S6に進み、ワイパSWがオフであるか否かを判定する。これにより、路面状態(μ)を推定し、路面がウエットの場合には、タイヤが受ける負荷が記憶値(路面がドライの場合に設定)の場合と異なるので、この場合は、補正を行なわないようになっている。
次に、S6においてYESの場合には、S7に進み、4輪の車輪速センサの変動幅が所定範囲内か否かを判定する。これは、路面が平らであることを判定するためのものである。不整路面の場合には、4輪の車輪速の変動幅が大きくなるので補正は行なわないようになっている。
Next, in the case of YES in S4, the process proceeds to S5, and it is determined whether or not the turn SW (blinker) is on. Thereby, the situation where the lane is changed on the expressway is determined.
Next, in the case of YES in S5, the process proceeds to S6, and it is determined whether or not the wiper SW is off. As a result, the road surface condition (μ) is estimated, and when the road surface is wet, the load received by the tire is different from the case of the stored value (set when the road surface is dry). In this case, no correction is performed. It is like that.
Next, in the case of YES in S6, the process proceeds to S7, and it is determined whether or not the fluctuation range of the four-wheel wheel speed sensor is within a predetermined range. This is for determining that the road surface is flat. In the case of an irregular road surface, the fluctuation range of the wheel speeds of the four wheels is increased, so that correction is not performed.

次に、S7においてYESの場合には、S8に進み、前回判定時と同じ道路を走行しているか否かを判定する。NAVI情報から、前回判定時と同じ道路を走行しているか否かを判定することができる。経時劣化やタイヤ交換後などにおいて、ステアリング剛性を推定する場合には、有効である。なお、初めてステアリング剛性を判定する場合には、このステップでの判定は省略される。
次に、S8においてYESの場合には、S9に進み、エンジン水温が所定値以上であるか否かを判定する。これは、ステアリング剛性は、ある程度の距離を走行してタイヤが温まっている走行状況で推定する必要があるからである。また、ステアリング機構のハード系は温度でさほど変わらないが、ラバーカップリングの硬さ等がエンジンの熱による雰囲気温度で変わる場合には、この状況も判断することができる。
次に、S9においてYESの場合には、S10に進み、所定時間または所定距離以上経過しているか否かを判定する。このステップは、S9と同様な理由により実行される。
Next, in the case of YES in S7, the process proceeds to S8, and it is determined whether or not the vehicle is traveling on the same road as the previous determination. From the NAVI information, it can be determined whether or not the vehicle is traveling on the same road as the previous determination. This is effective for estimating the steering stiffness after deterioration over time or after tire replacement. When determining the steering stiffness for the first time, the determination at this step is omitted.
Next, in the case of YES in S8, the process proceeds to S9, and it is determined whether or not the engine water temperature is equal to or higher than a predetermined value. This is because the steering rigidity needs to be estimated in a traveling situation where the tire is warmed by traveling a certain distance. Further, although the hardware system of the steering mechanism does not change much with temperature, this situation can also be determined when the hardness of the rubber coupling or the like changes with the ambient temperature due to the heat of the engine.
Next, in the case of YES in S9, the process proceeds to S10, and it is determined whether or not a predetermined time or a predetermined distance has elapsed. This step is executed for the same reason as in S9.

次に、S10においてYESの場合には、S11に進み、S11において、ステアリング剛性(Δトルクセンサ値/(Δモータ回転角度×減速比))を推定する。このステアリング剛性は、レーンチェンジ毎に推定する。
次に、S12において、予め記憶されているステアリング剛性(記憶値)とS11において推定されたステアリング剛性の推定値との差の絶対値が所定値より大きいか否かを判定する。
次に、S12においてYESの場合には、S13に進み、基本アシスト制御マップ(具体的には、KaとPasの値)を補正する。この補正方法は、後で、図7により詳細に説明する。
ここで、ステアリング剛性の判定は、複数回行なわれ、また、記憶値と推定値との差も、複数個となり、それらの値は一旦記憶され、これらの値にばらつきが少ない場合のみ、ドライバが違和感を感じないように、低車速時又は車両停車中に、制御マップが補正される。
また、上述したS5〜S10における判定は、省略しても良い。また、S5〜S10の任意のステップのみの判定を行なっても良い。
Next, in the case of YES in S10, the process proceeds to S11, and in S11, the steering rigidity (Δtorque sensor value / (Δmotor rotation angle × reduction ratio)) is estimated. This steering rigidity is estimated for each lane change.
Next, in S12, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the steering stiffness (stored value) stored in advance and the estimated value of steering stiffness estimated in S11 is greater than a predetermined value.
Next, in the case of YES in S12, the process proceeds to S13, and the basic assist control map (specifically, values of Ka and Pas) are corrected. This correction method will be described later in detail with reference to FIG.
Here, the determination of the steering stiffness is performed a plurality of times, and the difference between the stored value and the estimated value is also a plurality, and these values are temporarily stored, and only when there is little variation in these values, the driver can The control map is corrected at low vehicle speeds or while the vehicle is stopped so as not to feel uncomfortable.
Moreover, you may abbreviate | omit the determination in S5-S10 mentioned above. Moreover, you may perform the determination only of the arbitrary steps of S5-S10.

次に、図7乃至図9により、図6のS13における制御マップ補正について詳細に説明する。図7は、図6のS13のサブルーチンを示す制御フローであり、図8はアシストゲインKaを増加補正する場合の操舵力特性を示す線図であり、図9はアシストゲインKaを減少補正する場合の操舵力特性を示す線図である。図7において、Sは各ステップを示す。
上述したように、第1実施形態では、推定されたステアリング剛性と予め記憶されている目標ステアリング剛性(目標値,記憶値)との差が大きい場合には、「最大操舵力」と「切り込み時の抜け感」(=操舵力変化率)が、記憶されている目標値と出来る限り同じとなるように、アシストゲインKaとアシスト開始ポイントPasを補正している。その結果、ドライバーは、常に、良好な操舵フィール(目標操舵フィール)を得ることができる。
Next, the control map correction in S13 of FIG. 6 will be described in detail with reference to FIGS. 7 is a control flow showing a subroutine of S13 in FIG. 6, FIG. 8 is a diagram showing a steering force characteristic when the assist gain Ka is increased and corrected, and FIG. 9 is a case where the assist gain Ka is corrected and decreased. It is a diagram which shows the steering force characteristic of. In FIG. 7, S indicates each step.
As described above, in the first embodiment, when the difference between the estimated steering stiffness and the previously stored target steering stiffness (target value, stored value) is large, the “maximum steering force” and the “cutting time” The assist gain Ka and the assist start point Pas are corrected so that the “disengagement feeling” (= steering force change rate) is as similar as possible to the stored target value. As a result, the driver can always obtain a good steering feel (target steering feel).

図7に示すように、先ず、S21において、「記憶値−推定値」が負の値か否かを判定し、アシストゲインを増加補正すべきか減少補正すべきかを判定する。
記憶値−推定値が負の値の場合には、推定されたステアリング剛性が記憶値(目標値)よりも大きい場合であり、その場合には、図8(A)に示すように、最大操舵力が大きくなり(ハンドルが重くなり)、さらに、操舵力変化率も小さくなる(α1>α0)、即ち、切り込み時の抜け感が小さくなる。
この場合には、S22に進み、図8(B)に示すように、アシストゲインKaを増加補正し、操舵力変化率を目標値に合わせる(α1→α0)。アシストゲインKaを最初に補正するのは、アシストゲインKaは、操舵力変化率及び最大操舵力の両方の値に影響があるからである。
次に、S23に進み、アシストゲインKaを増加補正することにより得られた操舵力変化率が目標範囲内か否かを判定し、YESの場合には、S24に進む。
As shown in FIG. 7, first, in S21, it is determined whether or not “stored value−estimated value” is a negative value, and it is determined whether the assist gain should be increased or decreased.
If the stored value minus the estimated value is a negative value, the estimated steering stiffness is greater than the stored value (target value). In this case, as shown in FIG. The force increases (the handle becomes heavier), and the rate of change in steering force also decreases (α1> α0).
In this case, the process proceeds to S22, and as shown in FIG. 8B, the assist gain Ka is increased and corrected, and the steering force change rate is adjusted to the target value (α1 → α0). The reason why the assist gain Ka is first corrected is that the assist gain Ka affects both the steering force change rate and the maximum steering force.
Next, the process proceeds to S23, where it is determined whether or not the steering force change rate obtained by increasing the assist gain Ka is within the target range. If YES, the process proceeds to S24.

S24では、図8(C)に示すように、アシスト開始ポイントPasを減少補正し、最大操舵力を目標値に合わせる。
次に、S25に進み、アシスト開始ポイントPasを減少補正することにより得られた最大操舵力が目標範囲内か否かを判定し、YESの場合には、S26に進む。
ここで、推定されたステアリング剛性の操舵フィールに与える影響は、他の車速域でも同様であるため、ここで得られた高車速域(100km/h程度)における制御パラメータであるアシストゲインKa及びアシスト開始ポイントPasの補正量を、他の車速域である、低速側域(60km/h〜100km/h)及び高速側域(100km/h〜120km/h)の制御パラメータにも、線形補間等により、適用する。
In S24, as shown in FIG. 8C, the assist start point Pas is corrected to decrease, and the maximum steering force is adjusted to the target value.
Next, the process proceeds to S25, where it is determined whether or not the maximum steering force obtained by reducing the assist start point Pas is within the target range. If YES, the process proceeds to S26.
Here, since the influence of the estimated steering rigidity on the steering feel is the same in other vehicle speed ranges, the assist gain Ka and the assist parameters, which are control parameters in the high vehicle speed range (about 100 km / h) obtained here, are provided. The correction amount of the start point Pas is also determined by linear interpolation or the like for the control parameters of the low speed side area (60 km / h to 100 km / h) and the high speed side area (100 km / h to 120 km / h), which are other vehicle speed ranges. Apply.

また、S25において、最大操舵力が目標範囲内でないと判定された場合には、S27に進み、アシスト開始ポイントPasが下限値に達しているか否かを判定し、下限値に達していない場合には、S24に戻り、さらに、アシスト開始ポイントを減少補正する。
下限値に達している場合には、S28に進み、図8(D)に示すように、アシストゲインKaを更に増加補正する(α2<α0)。これは、重さが適当な方が操舵フィールが良いため、操舵力変化率よりも、最大操舵力を目標値に合わせるのを優先させるためである。
次に、S29に進み、最大操舵力が目標範囲内か否かを判定する。目標範囲内でない場合には、S28に戻り、さらに、アシストゲインKaを増加補正する。
ここで、アシスト開始ポイントPasに下限値を設定しているのは、操舵開始直後からアシストが開始されると車両が不安定となる可能性があり、良好な操舵フィールが得られないからである。
If it is determined in S25 that the maximum steering force is not within the target range, the process proceeds to S27, in which it is determined whether or not the assist start point Pas has reached the lower limit value. Returns to S24 and further corrects the assist start point to decrease.
If it has reached the lower limit value, the process proceeds to S28, and as shown in FIG. 8D, the assist gain Ka is further corrected for correction (α2 <α0). This is because, when the weight is appropriate, the steering feel is better, and therefore priority is given to matching the maximum steering force to the target value rather than the steering force change rate.
Next, in S29, it is determined whether or not the maximum steering force is within the target range. If it is not within the target range, the process returns to S28, and the assist gain Ka is further corrected for increase.
Here, the reason why the lower limit value is set for the assist start point Pas is that if the assist is started immediately after the start of steering, the vehicle may become unstable, and a good steering feel cannot be obtained. .

さらに、S23において、操舵力変化率が目標範囲内でないと判定された場合には、S30に進み、アシストゲインKaが上限値に達しているか否かを判定し、上限値に達していない場合には、S22に戻り、さらに、アシストゲインを増加補正する。
上限値に達している場合には、S31に進み、補正を中止する。
ここで、アシストゲインKaに上限値を設けているのは、アシストゲインKaが大きすぎると、切り込み時の抜け感が大きくなりすぎ、操舵フィールが悪化し、運転しづらくなるからである。
また、アシストゲインが上限値に達した場合、補正を中止するのは、アシストゲイン最大にて、さらにアシスト開始ポイントを減少補正すると、車両が不安定となる可能性があり、良好な操舵フィールが得られないからである。
Furthermore, if it is determined in S23 that the steering force change rate is not within the target range, the process proceeds to S30, where it is determined whether or not the assist gain Ka has reached the upper limit value. Returns to S22 and further increases the assist gain.
If the upper limit value has been reached, the process proceeds to S31 and the correction is stopped.
Here, the upper limit value is set for the assist gain Ka because if the assist gain Ka is too large, the feeling of slipping during cutting becomes too large, the steering feel deteriorates, and it becomes difficult to drive.
If the assist gain reaches the upper limit, the correction is canceled at the maximum assist gain, and if the assist start point is further decreased, the vehicle may become unstable, and a good steering feel can be obtained. It is because it cannot be obtained.

さらに、S21において、「記憶値−推定値」が負の値でないと判定された場合には、推定されたステアリング剛性が記憶値(目標値)よりも小さい場合であり、その場合には、図9(A)に示すように、最大操舵力が小さくなり(ハンドルが軽くなり)、さらに、操舵力変化率も大きくなる(α3<α0)、即ち、切り込み時の抜け感が大きくなる。
この場合には、S32に進み、図9(B)に示すように、アシストゲインKaを減少補正し、操舵力変化率を目標値に合わせる(α3→α0)。
次に、S33に進み、アシストゲインKaを減少補正することにより得られた操舵力変化率が目標範囲内か否かを判定し、目標範囲内でない場合には、S34に進み、アシストゲインKaが下限値(Ka=0)か否かを判定する。S34において、NOの場合には、S32に戻り、さらに、アシストゲインKaを減少補正し、YESの場合には、S26に進む。
Further, when it is determined in S21 that “stored value−estimated value” is not a negative value, the estimated steering stiffness is smaller than the stored value (target value). As shown in FIG. 9 (A), the maximum steering force becomes smaller (the handle becomes lighter), and the steering force change rate also becomes larger (α3 <α0).
In this case, the process proceeds to S32, and as shown in FIG. 9B, the assist gain Ka is corrected to decrease, and the steering force change rate is adjusted to the target value (α3 → α0).
Next, in S33, it is determined whether or not the steering force change rate obtained by correcting the assist gain Ka to decrease is within the target range. If not, the process proceeds to S34, where the assist gain Ka is set. It is determined whether or not the lower limit value (Ka = 0). If the answer is NO in S34, the process returns to S32, and the assist gain Ka is corrected to decrease. If YES, the process proceeds to S26.

また、S33において、YESの場合には、S35に進み、図9(C)に示すように、アシスト開始ポイントPasを増加補正し、最大操舵力を目標値に合わせる。
次に、S36に進み、アシスト開始ポイントPasを増加補正することにより得られた最大操舵力が目標範囲内か否かを判定し、YESの場合には、S26に進む。
また、S36において、NOと判定された場合には、S37に進み、アシスト開始ポイントPasが上限値に達しているか否かを判定し、上限値に達していない場合には、S35に戻り、さらに、アシスト開始ポイントを増加補正する。上限値に達している場合には、S31に進み、補正を中止する。ここで、アシスト開始ポイントPasが上限値に達した場合、補正を中止するのは、「センターフィール感応域」の操舵フィールの調整が不要であるからである。
If YES in S33, the process proceeds to S35, and as shown in FIG. 9C, the assist start point Pas is increased and the maximum steering force is adjusted to the target value.
Next, in S36, it is determined whether or not the maximum steering force obtained by increasing the assist start point Pas is within the target range. If YES, the process proceeds to S26.
If it is determined NO in S36, the process proceeds to S37, in which it is determined whether or not the assist start point Pas has reached the upper limit value. If the upper limit value has not been reached, the process returns to S35, and further , Increase the assist start point. If the upper limit value has been reached, the process proceeds to S31 and the correction is stopped. Here, when the assist start point Pas reaches the upper limit value, the correction is stopped because it is not necessary to adjust the steering feel in the “center feel sensitive area”.

次に、図10乃至図13により、本発明の第2実施形態を説明する。図10は、本発明の第2実施形態による電動パワーステアリング装置の制御ユニットを示すブロック図、図11は、目標操舵力特性と算出操舵力特性を示す線図、図12は、目標操舵力特性を得るための摩擦補償制御マップ(摩擦補償ゲインKc)を示し、図13は第2実施形態による制御フローを示す。
この第2実施形態は、上述した第1実施形態において、制御マップ補正する際、アシストゲインKa及びアシスト開始ポイントPasを、何らかの条件下で、又は、他の制約等により、調整できない場合、或いは、Ka及びPasのみ調整したのでは、目標操舵力特性を得ることができない場合に、摩擦補償ゲインKcを調整するようにしたものである。
第2実施形態による摩擦補償制御(摩擦補償ゲインKcの調整)は、直進から切り込んだときの操舵力の立ち上がり値を判定し、この立上り値が記憶値(目標値)より大きい場合には、ステアリング系のハンドルまわりの等価摩擦が大きいことを意味し、それゆえ、電動モータのアシスト量を増大させる必要があるため、摩擦補償ゲインを増加補正し、逆に、立上り値が記憶値(目標値)より小さい場合には、電動モータのアシスト量を減少させる必要があるため、摩擦補償ゲインを減少補正し、目標とする最大操舵力を感じるようにしたものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a block diagram showing a control unit of the electric power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention, FIG. 11 is a diagram showing a target steering force characteristic and a calculated steering force characteristic, and FIG. 12 is a target steering force characteristic. FIG. 13 shows a control flow according to the second embodiment.
In the second embodiment, when the control map is corrected in the first embodiment described above, the assist gain Ka and the assist start point Pas cannot be adjusted under some condition or due to other restrictions, or When only Ka and Pas are adjusted, the friction compensation gain Kc is adjusted when the target steering force characteristic cannot be obtained.
The friction compensation control (adjustment of the friction compensation gain Kc) according to the second embodiment determines the rising value of the steering force when the vehicle is cut straight ahead, and if the rising value is larger than the stored value (target value), the steering is performed. This means that the equivalent friction around the steering wheel of the system is large. Therefore, it is necessary to increase the assist amount of the electric motor. Therefore, the friction compensation gain is corrected to increase, and conversely, the rising value is the stored value (target value). If it is smaller, it is necessary to reduce the assist amount of the electric motor, so the friction compensation gain is corrected to decrease so that the target maximum steering force is felt.

ここで、図10に示す制御ユニットにおいて、図4に示す第1実施形態の制御ユニット20と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。
図10に示されているように、制御ユニット60は、車速センサ22からの車速信号及びトルクセンサ24からの操舵トルク信号を入力とする基本アシスト制御部26、電動モータ18からの電圧信号と電流信号を入力とするモータ回転角速度推定部28、イグニッション(IG)30、設計時のステアリング摩擦を記憶するメモリ部32、操舵力立上値算出部62、ターンSW(ウインカ)44、操舵力立上値算出部62からの信号を入力とする判定&補正部64、収斂性を上げるためのダンピング制御部(Function(A))48、ハンドルの安定性を向上させるための摩擦補償制御部66、及び、PI制御を行うモータ電流制御部52を有している。
Here, in the control unit shown in FIG. 10, the same parts as those of the control unit 20 of the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 10, the control unit 60 includes a basic assist control unit 26 that receives a vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 22 and a steering torque signal from the torque sensor 24, and a voltage signal and current from the electric motor 18. Motor rotation angular velocity estimation unit 28 that receives signals, ignition (IG) 30, memory unit 32 that stores steering friction at the time of design, steering force rise value calculation unit 62, turn SW (winker) 44, steering force rise value calculation A determination and correction unit 64 that receives a signal from the unit 62, a damping control unit (Function (A)) 48 for improving convergence, a friction compensation control unit 66 for improving the stability of the steering wheel, and PI A motor current control unit 52 that performs control is provided.

ここで、第2実施形態では、目標モータ電流I0 は、以下の式により表される。
目標モータ電流I0 =Ka(Ts‐Pas)+F(A)+Kc*sign(θ’)
ただし、Kaはアシストゲイン(モータ電流変化率)、Tsはトルクセンサ値、Pasはアシスト開始ポイントのトルク値、F(A)はダンピング制御を行うための電流値、Kcは摩擦補償ゲイン、θ’はモータ回転角速度である。なお、電動モータの特性により、モータ電流と発生トルクとの間には一定の関係がある。
このように、本実施形態では、制御ユニット60により、トルクセンサ値(操舵トルク)及び車速等に基づき、トルクセンサの検出値が小さくなるようにすると共に、判定&補正部64により、ステアリング機構の部品の特性のばらつき等に起因するステアリング系のハンドルまわりの等価摩擦の変化を判定し、その変化量に応じて摩擦補償制御マップ(摩擦補償ゲインKc)を補正し、それにより、電動モータ18が制御され、その結果、目標操舵力特性を実現することができるようになっている。
Here, in the second embodiment, the target motor current I 0 is expressed by the following equation.
Target motor current I 0 = Ka (Ts−Pas) + F (A) + Kc * sign (θ ′)
Where Ka is the assist gain (motor current change rate), Ts is the torque sensor value, Pas is the torque value at the assist start point, F (A) is the current value for performing damping control, Kc is the friction compensation gain, and θ ′ Is the motor rotation angular velocity. Note that there is a certain relationship between the motor current and the generated torque due to the characteristics of the electric motor.
As described above, in this embodiment, the control unit 60 reduces the detection value of the torque sensor based on the torque sensor value (steering torque), the vehicle speed, and the like, and the determination & correction unit 64 determines the steering mechanism. A change in equivalent friction around the steering wheel of the steering system due to variations in component characteristics is determined, and a friction compensation control map (friction compensation gain Kc) is corrected in accordance with the change amount. As a result, the target steering force characteristic can be realized.

ここで、図11において、実線は記憶された目標値である目標操舵力特性を示し、破線は今回算出された算出値である操舵力特性を示している。
操舵力立上値算出部62を図11により説明する。ドライバが直進状態からハンドルを切り込んだとき、図11に示すように、操舵力が立ち上がる。E,E’は、操舵力の立ち上り値を示している。この立ち上がり値は、モータ回転角度が変化したときにトルク値が所定値以上変化したとき、算出する。
判定&補正部64は、算出された操舵力立上値E’が、目標値の立上値Eに対し、所定値以上相違するか否かを判定し、目標値Eより大きい場合には、摩擦補償ゲインKcを増加補正し、目標値Eより小さい場合には、摩擦補償ゲインKcを減少補正するようになっている。
図11及び図12は、算出された操舵力立上値E’が目標値Eよりも大きいので、摩擦補償ゲインKcを増加補正(Kc1→Kc2)して、操舵力特性が目標操舵力特性と同じになるようにした例を示している。
Here, in FIG. 11, the solid line indicates the target steering force characteristic that is the stored target value, and the broken line indicates the steering force characteristic that is the calculated value calculated this time.
The steering force rise value calculation unit 62 will be described with reference to FIG. When the driver cuts the steering wheel from the straight traveling state, the steering force rises as shown in FIG. E and E ′ indicate rising values of the steering force. This rising value is calculated when the torque value changes by a predetermined value or more when the motor rotation angle changes.
The determination & correction unit 64 determines whether or not the calculated steering force rise value E ′ is different from the rise value E of the target value by a predetermined value or more. The gain Kc is corrected to increase, and if it is smaller than the target value E, the friction compensation gain Kc is corrected to decrease.
11 and 12, since the calculated steering force rise value E ′ is larger than the target value E, the friction compensation gain Kc is corrected to increase (Kc1 → Kc2), and the steering force characteristic is the same as the target steering force characteristic. An example is shown.

次に、図13により、第2実施形態による制御フローを説明する。図13において、Sは、各ステップを示す。
この制御フローは、操舵力立上値を算出し、この算出値と、予め記憶されている操舵力立上値(記憶値)と比較して、大きく変化している場合には、摩擦補償制御パラメータである摩擦補償ゲインKcを補正するためのものである。
先ず、S41において、上述したセンサの入力値を更新し、S42において、ターンSW(ウインカ)がオフからオンに移行し、且つ、車速が所定範囲内か否かを判定する。具体的には、高速道路でレーンチェンジをしているような状況を判定する。ここで、車速は、高車速域(100km/h程度)である。
ここで、第1実施形態では、図6のS6〜S10(S5を除く)において、他の条件により、車両の操舵状態及び走行状態を判定するようにしているが、第2実施形態においても、同様な条件で、又は、これらの条件の任意の組合せにより、操舵状態及び走行状態を判定するようにしても良い。
Next, a control flow according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 13, S indicates each step.
In this control flow, the steering force rise value is calculated, and when the calculated value and the steering force rise value (stored value) stored in advance are greatly changed, the friction compensation control parameter is used. This is for correcting a certain friction compensation gain Kc.
First, in S41, the input value of the sensor described above is updated, and in S42, it is determined whether or not the turn SW (turn signal) shifts from OFF to ON and the vehicle speed is within a predetermined range. Specifically, a situation in which a lane change is made on an expressway is determined. Here, the vehicle speed is in a high vehicle speed range (about 100 km / h).
Here, in the first embodiment, in S6 to S10 (excluding S5) in FIG. 6, the steering state and the traveling state of the vehicle are determined based on other conditions, but also in the second embodiment, The steering state and the traveling state may be determined under similar conditions or by any combination of these conditions.

次に、S43に進み、操舵力の立ち上り値を算出する。S42で判定した状態、即ち、直進状態からハンドルを切ったとき、モータ回転角度が変化しトルク値が所定値以上変化したとき、そのトルク値が、操舵力の立ち上り値として算出される。
次に、S44に進み、操舵力立ち上り値の記憶値(目標値)と算出値との差の絶対値が所定値より大きいか否かを判定する。
大きい場合には、S45に進み、摩擦補償制御パラメータである摩擦補償ゲインKcを補正する(図12参照)。なお、S45では、さらに、操舵力の立ち上り値の記憶値と算出値の大小を判定し、算出値が記憶値よりも大きい場合には、摩擦補償ゲインKcを増加補正し、算出値が記憶値よりも小さい場合には、摩擦補償ゲインKcを減少補正する。
Next, the process proceeds to S43, and the rising value of the steering force is calculated. When the steering wheel is turned from the state determined in S42, that is, when the steering wheel is turned straight, when the motor rotation angle changes and the torque value changes by a predetermined value or more, the torque value is calculated as the rising value of the steering force.
Next, in S44, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the stored value (target value) of the steering force rise value and the calculated value is greater than a predetermined value.
If larger, the process proceeds to S45, and the friction compensation gain Kc, which is a friction compensation control parameter, is corrected (see FIG. 12). In S45, the stored value of the rising value of the steering force and the magnitude of the calculated value are further determined. If the calculated value is larger than the stored value, the friction compensation gain Kc is corrected to increase, and the calculated value is stored. If it is smaller, the friction compensation gain Kc is corrected to decrease.

ここで、操舵力の立ち上り値の判定は、複数回行なわれ、また、記憶値と推定値との差も、複数個となり、それらの値は一旦記憶され、これらの値にばらつきが少ない場合のみ、ドライバが違和感を感じないように、低速時又は車両停車中に、摩擦補償制御マップ(摩擦補償ゲインKc)が補正される。
次に、S46に進む。S43で算出された操舵力の立ち上り値の傾向は、他の車速域でもほぼ同じであるため、ここで得られた高車速域(100km/h程度)における増加補正された摩擦補償ゲインKcを、他の車速域である、低速側域(60km/h〜100km/h)及び高速側域(100km/h〜120km/h)にも、線形補間等により、適用する。
Here, the determination of the rising value of the steering force is performed a plurality of times, and there are a plurality of differences between the stored value and the estimated value, and these values are temporarily stored, and only when there is little variation in these values. The friction compensation control map (friction compensation gain Kc) is corrected at low speed or while the vehicle is stopped so that the driver does not feel uncomfortable.
Next, the process proceeds to S46. Since the tendency of the rising value of the steering force calculated in S43 is substantially the same in other vehicle speed ranges, the friction compensation gain Kc corrected for increase in the high vehicle speed range (about 100 km / h) obtained here is The present invention is also applied to other vehicle speed regions, such as a low speed side region (60 km / h to 100 km / h) and a high speed side region (100 km / h to 120 km / h) by linear interpolation or the like.

次に、図14乃至図17により、本発明の第3実施形態を説明する。図14は、本発明の第3実施形態による電動パワーステアリング装置の制御ユニットを示すブロック図、図15は、目標操舵力特性の一例を示す線図、図16は第3実施形態による摩擦補償制御マップ(摩擦補償ゲインKc)を示す線図、図17は第3実施形態による制御フローである。
この第3実施形態は、上述した第1実施形態及び/又は第2実施形態の制御マップの補正では目標操舵力特性を得ることができない場合に、更なる摩擦補償制御を実行するようにしたものである。
第3実施形態による摩擦補償制御は、ドライバがハンドルを切り戻したときのトルクセンサ値(切り戻し時のステアリング系のハンドルまわりの等価摩擦)を算出し、このトルクセンサ値と予め記憶されている切り戻し時のトルクセンサ値(目標値)との偏差が大きい場合には、摩擦補償制御マップ(摩擦補償ゲインKc)を補正して、目標操舵力特性を得るようにしたものである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a block diagram showing a control unit of an electric power steering apparatus according to a third embodiment of the present invention, FIG. 15 is a diagram showing an example of target steering force characteristics, and FIG. 16 is a friction compensation control according to the third embodiment. A diagram showing a map (friction compensation gain Kc), FIG. 17 is a control flow according to the third embodiment.
In the third embodiment, when the target steering force characteristic cannot be obtained by the correction of the control map of the first embodiment and / or the second embodiment described above, further friction compensation control is executed. It is.
In the friction compensation control according to the third embodiment, a torque sensor value (equivalent friction around the steering system steering wheel at the time of turning back) is calculated when the driver turns back the steering wheel, and this torque sensor value is stored in advance. When the deviation from the torque sensor value (target value) at the time of switching back is large, the friction compensation control map (friction compensation gain Kc) is corrected to obtain the target steering force characteristic.

ここで、図14に示す制御ユニットにおいて、図4に示す第1実施形態の制御ユニット20と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。
図14に示されているように、制御ユニット70は、車速センサ22からの車速信号及びトルクセンサ24からの操舵トルク信号を入力とする基本アシスト制御部26、電動モータ18からの電圧信号及び電流信号を入力とするモータ回転角速度推定部28、イグニッション(IG)30、設計時のハンドル切り戻し時のステアリング摩擦を記憶するメモリ部32、各種センサ類(ナビゲーション装置36、ワイパSW38、エンジン水温センサ40、車輪速センサ41、ターンSW44)、ステアリング摩擦算出部72、ステアリング摩擦算出部72からの信号を入力とする判定&補正部74、収斂性を上げるためのダンピング制御部(Function(A))48、摩擦補償制御部76、及び、PI制御を行うモータ電流制御部52を有している。
Here, in the control unit shown in FIG. 14, the same parts as those in the control unit 20 of the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 14, the control unit 70 receives the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 22 and the steering torque signal from the torque sensor 24, and the voltage signal and current from the electric motor 18. A motor rotation angular velocity estimation unit 28 that receives signals, an ignition (IG) 30, a memory unit 32 that stores steering friction at the time of steering wheel return at the time of design, various sensors (navigation device 36, wiper SW 38, engine water temperature sensor 40 , Wheel speed sensor 41, turn SW 44), steering friction calculation unit 72, determination & correction unit 74 that receives a signal from the steering friction calculation unit 72, and damping control unit (Function (A)) 48 for increasing convergence. , Friction compensation control unit 76, and motor current control unit 52 for performing PI control. It is.

ここで、第3実施形態では、目標モータ電流I0 は、以下の式により表される(第2実施形態の式と同じである)。
目標モータ電流I0 =Ka(Ts‐Pas)+F(A)+Kc*sign(θ’)
ただし、Kaはアシストゲイン(モータ電流変化率)、Tsはトルクセンサ値、Pasはアシスト開始ポイントのトルク値、F(A)はダンピング制御を行うための電流値、Kcは摩擦補償ゲイン(トルク値)、θ’はモータ回転角速度である。なお、電動モータの特性により、モータ電流と発生トルクとの間には一定の関係がある。
このように、本実施形態では、制御ユニット70により、トルクセンサ値(操舵トルク)及び車速等に基づき、トルクセンサの検出値が小さくなるようにすると共に、判定&補正部74により、ステアリング機構の部品の特性のばらつき等に起因するハンドル切り戻し時のステアリング摩擦の変化を判定し、その変化量に応じて摩擦補償ゲインKcを補正し、それにより、電動モータ18が制御され、その結果、目標操舵力特性を実現することができるようになっている。
Here, in the third embodiment, the target motor current I 0 is expressed by the following equation (the same as the equation in the second embodiment).
Target motor current I 0 = Ka (Ts−Pas) + F (A) + Kc * sign (θ ′)
Where Ka is the assist gain (motor current change rate), Ts is the torque sensor value, Pas is the torque value at the assist start point, F (A) is the current value for performing damping control, and Kc is the friction compensation gain (torque value). ), Θ ′ is the motor rotation angular velocity. Note that there is a certain relationship between the motor current and the generated torque due to the characteristics of the electric motor.
As described above, in the present embodiment, the control unit 70 reduces the detection value of the torque sensor based on the torque sensor value (steering torque), the vehicle speed, and the like, and the determination & correction unit 74 determines the steering mechanism. A change in the steering friction at the time of turning back the steering wheel due to a variation in the characteristics of the parts is determined, and the friction compensation gain Kc is corrected in accordance with the change amount, whereby the electric motor 18 is controlled, and as a result, the target A steering force characteristic can be realized.

ここで、ドライバのハンドルの切り戻し時(図15の点Dと点F)には、モータ回転角度(操舵角)は同一で、モータ電流値は変化せず(図15の領域G)、このとき、モータ電流値は一定であっても、切り戻り領域(図15の点F近傍)におけるステアリング摩擦(ステアリング系のハンドルまわりの等価摩擦)の大きさは異なる。
よって、本実施形態では、舵角センサを設けなくても、ステアリング摩擦算出部72が、「モータ電流変化≒0」及び「電動モータの回転方向が反転」という条件により、ハンドルの切り戻し時点を判断し、そのときのステアリング摩擦をトルクセンサ値から求め、判定&補正部74が、この算出されたステアリング摩擦(算出値)と予め記憶されているステアリング摩擦(設計値、記憶値)との偏差を判定し、偏差が大であるときは、摩擦補償ゲインKcを補正するようにしたものである。
さらに、第3実施形態では、第1実施形態と同様に、記憶値(目標値)は、所定の条件(車速、路面等)で理想の操舵フィールが出るように設定したものであり、それゆえ、ほぼ同じ条件で、ステアリング摩擦を算出し、予め記憶されている値(設計値、目標値、記憶値)と比較するようにしている。
Here, when the driver's handle is turned back (point D and point F in FIG. 15), the motor rotation angle (steering angle) is the same, and the motor current value does not change (region G in FIG. 15). Even when the motor current value is constant, the magnitude of the steering friction (equivalent friction around the steering wheel of the steering system) in the switching region (near point F in FIG. 15) is different.
Therefore, in this embodiment, the steering friction calculation unit 72 determines the steering switchback time point on the condition that “the motor current change≈0” and “the rotation direction of the electric motor is reversed” without providing the steering angle sensor. The steering friction at that time is determined from the torque sensor value, and the determination & correction unit 74 deviates between the calculated steering friction (calculated value) and the previously stored steering friction (design value, stored value). When the deviation is large, the friction compensation gain Kc is corrected.
Further, in the third embodiment, similarly to the first embodiment, the stored value (target value) is set so that an ideal steering feel is obtained under a predetermined condition (vehicle speed, road surface, etc.). The steering friction is calculated under substantially the same conditions, and is compared with values stored in advance (design value, target value, stored value).

次に、図17により、第3実施形態による制御フローを説明する。図17において、Sは、各ステップを示す。
この制御フローは、ハンドルの切り戻し時のステアリング摩擦を算出して、予め記憶されている値(記憶値)と比較して、大きく変化している場合には、摩擦補償制御マップ(摩擦補償ゲインKc)を補正するためのものである。
先ず、S51において、上述したセンサの入力値を更新し、S52において、車速が所定範囲内、かつ、目標モータ電流変化≒0(電流の値がほぼ一定)、かつ、モータ回転方向反転であるか否かを判定する。ここで、車速は、高車速域(100km/h程度)である。
次に、S52においてYESの場合には、S53に進み、ターンSW(ウインカ)がオンであるか否かを判定する。これにより、高速道路でレーンチェンジをしているような状況を判定する。
次に、S53においてYESの場合には、S54に進み、ワイパSWがオフであるか否かを判定する。これにより、路面状態μを推定し、路面がウエットの場合には、タイヤが受ける負荷が記憶値(路面がドライの場合に設定)の場合と異なるので、この場合は、補正を行なわないようになっている。
Next, a control flow according to the third embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 17, S indicates each step.
In this control flow, the steering friction at the time of turning back the steering wheel is calculated, and when there is a large change compared with the value stored in advance (memory value), the friction compensation control map (friction compensation gain) This is for correcting Kc).
First, in S51, the input value of the sensor described above is updated. In S52, whether the vehicle speed is within a predetermined range, the target motor current change≈0 (the current value is substantially constant), and whether the motor rotation direction is reversed. Determine whether or not. Here, the vehicle speed is in a high vehicle speed range (about 100 km / h).
Next, in the case of YES in S52, the process proceeds to S53, and it is determined whether or not the turn SW (blinker) is on. Thereby, the situation where the lane is changed on the expressway is determined.
Next, in the case of YES in S53, the process proceeds to S54 and it is determined whether or not the wiper SW is off. As a result, the road surface condition μ is estimated, and when the road surface is wet, the load received by the tire is different from the stored value (set when the road surface is dry). In this case, the correction is not performed. It has become.

次に、S54においてYESの場合には、S55に進み、4輪の車輪速センサの変動幅が所定範囲内か否かを判定する。これは、路面が平らであることを判定するためのものである。路面が荒れている場合には、4輪の車輪速の変動幅が大きくなるので、このような走行状態では、補正は行なわないようになっている。
次に、S55においてYESの場合には、S56に進み、前回判定時と同じ道路を走行しているか否かを判定する。NAVI情報から、前回判定時と同じ道路を走行しているか否かを判定することができる。経時劣化やタイヤ交換後などにおいて、ステアリング摩擦を推定する場合には、有効である。なお、初めてステアリング摩擦を判定する場合には、このステップでの判定は省略される。
次に、S56においてYESの場合には、S57に進み、エンジン水温が所定値以上であるか否かを判定する。これは、ステアリング摩擦は、ある程度の距離を走行してタイヤが温まっている走行状況で推定する必要があるからである。また、ステアリング機構のハード系は温度でさほど変わらないが、ラバーカップリングの硬さ等がエンジンの熱による雰囲気温度で変わる場合には、この状況も判断することができる。
次に、S57においてYESの場合には、S58に進み、所定時間または所定距離以上経過しているか否かを判定する。このステップは、S57と同様な理由により実行される。
Next, in the case of YES in S54, the process proceeds to S55, and it is determined whether or not the fluctuation range of the four-wheel wheel speed sensor is within a predetermined range. This is for determining that the road surface is flat. When the road surface is rough, the fluctuation range of the wheel speeds of the four wheels becomes large. Therefore, in such a traveling state, correction is not performed.
Next, in the case of YES in S55, the process proceeds to S56, and it is determined whether or not the vehicle is traveling on the same road as the previous determination. From the NAVI information, it can be determined whether or not the vehicle is traveling on the same road as the previous determination. This is effective when estimating steering friction after deterioration over time or after tire replacement. When the steering friction is determined for the first time, the determination at this step is omitted.
Next, in the case of YES in S56, the process proceeds to S57, and it is determined whether or not the engine water temperature is equal to or higher than a predetermined value. This is because the steering friction needs to be estimated in a traveling state where the tire is warmed by traveling a certain distance. Further, although the hardware system of the steering mechanism does not change much with temperature, this situation can also be determined when the hardness of the rubber coupling or the like changes with the ambient temperature due to the heat of the engine.
Next, in the case of YES in S57, the process proceeds to S58, and it is determined whether or not a predetermined time or a predetermined distance has elapsed. This step is executed for the same reason as S57.

次に、S58においてYESの場合には、S59に進み、S52で判定されたハンドルの切り戻し時のステアリング摩擦(操舵トルク)をトルクセンサ値から推定する。このトルクセンサ値として、モータ電流がほぼ一定となったときのトルクセンサ値を使用する。つまり、このS59においては、ステアリング摩擦を、電動モータの電流の値がほぼ一定となっているとき(目標モータ電流変化≒0)のトルクセンサ値(図15の領域Gにおける減少量)から推定する。なお、ハンドル切り込み時とハンドル切り戻し時における同じ操舵角のとき(モータ電流が同じとき)のそれぞれのトルク値の差を、ステアリング摩擦として推定しても良い。このステアリング摩擦は、レーンチェンジ毎に推定する。
次に、S60において、ステアリング摩擦の予め記憶されている記憶値(目標値)とS59において算出されたステアリング摩擦の算出値との差の絶対値が所定値より大きいか否かを判定する。
次に、S60においてYESの場合には、S61に進み、摩擦補償ゲインKcを補正する。
具体的には、ステアリング摩擦に関し、算出値が記憶値よりも大きい場合には、図16に示す摩擦補償ゲインKcの値を増加補正し、算出値が記憶値よりも小さい場合には、摩擦補償ゲインKcの値を減少補正する。
Next, in the case of YES in S58, the process proceeds to S59, and the steering friction (steering torque) at the time of turning back the steering wheel determined in S52 is estimated from the torque sensor value. As this torque sensor value, the torque sensor value when the motor current becomes substantially constant is used. That is, in S59, the steering friction is estimated from the torque sensor value (a decrease amount in the region G in FIG. 15) when the current value of the electric motor is substantially constant (target motor current change≈0). . Note that the difference in torque value between the steering angle and the steering angle when the steering angle is the same (when the motor current is the same) may be estimated as the steering friction. This steering friction is estimated at every lane change.
Next, in S60, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the stored value (target value) of steering friction stored in advance and the calculated value of steering friction calculated in S59 is greater than a predetermined value.
Next, in the case of YES in S60, the process proceeds to S61, and the friction compensation gain Kc is corrected.
Specifically, regarding the steering friction, when the calculated value is larger than the stored value, the value of the friction compensation gain Kc shown in FIG. 16 is corrected to be increased. When the calculated value is smaller than the stored value, the friction compensation is performed. The value of the gain Kc is corrected to decrease.

ここで、ステアリング摩擦の算出は、複数回行なわれ、また、記憶値と推定値との差も、複数個となり、それらの値は一旦記憶され、これらの値にばらつきが少ない場合のみ、車両停車中に、摩擦補償制御マップ(摩擦補償ゲインKc)が補正される。走行中に補正したのでは、走行中に操舵力特性が変化するのでドライバが違和感を感じるので、好ましくない。
また、上述したS53〜S58における判定は、省略しても良い。また、S53〜S58の任意のステップのみの判定を行なっても良い。
ここで、S59で算出されたステアリング摩擦の傾向は、他の車速域でも同様であるため、ここで得られた高車速域(100km/h程度)における制御パラメータである摩擦補償ゲインKcの補正量を、他の車速域である、低速側域(60km/h〜100km/h)及び高速側域(100km/h〜120km/h)の制御パラメータにも、線形補間等により、適用する。
Here, the calculation of the steering friction is performed a plurality of times, and the difference between the stored value and the estimated value becomes a plurality of values. These values are temporarily stored, and only when there is little variation in these values, the vehicle is stopped. During this, the friction compensation control map (friction compensation gain Kc) is corrected. Correcting during traveling is not preferable because the steering force characteristic changes during traveling and the driver feels uncomfortable.
The determinations in S53 to S58 described above may be omitted. Moreover, you may perform determination only of the arbitrary steps of S53-S58.
Here, since the tendency of the steering friction calculated in S59 is the same in other vehicle speed ranges, the correction amount of the friction compensation gain Kc, which is a control parameter in the high vehicle speed range (about 100 km / h) obtained here. Is also applied to control parameters of other vehicle speed ranges, such as a low speed side region (60 km / h to 100 km / h) and a high speed side region (100 km / h to 120 km / h) by linear interpolation or the like.

次に、図18乃至図23により、本発明の第4実施形態を説明する。図18は本発明の第4実施形態による電動パワーステアリング装置の制御ユニットを示すブロック図、図19は操舵力特性を示す線図、図20は目標操舵力特性を得るための基本アシスト制御マップ(アシストゲインKa、アシスト開始ポイントPas)、図21は目標操舵力特性を得るための摩擦補償制御マップ(摩擦補償ゲインKc)、図22は第4実施形態による制御フロー、図23は目標操舵力特性を得るための他の制御マップを示している。
この第4実施形態は、車速が所定値範囲内(所定の高車速域)で、且つ、ゆっくりしたレーンチェンジが行われたとき、トルクセンサから最大操舵力を、ターンSW(ウインカ)オン以降のモータ回転角度とトルクセンサとの関係から操舵力変化率を、ターンSWがオンからオフに変ったとき(ON→OFF時)のトルクセンサから操舵力ヒス(≒摩擦)をそれぞれ算出し、これらの算出値がそれぞれの予め記憶された値(目標操舵力特性)との偏差が大きいときには、この偏差に応じて、最大操舵力に関してはアシスト開始ポイントを、操舵力変化率に関してはアシストゲインを、操舵力ヒスに関しては摩擦補償ゲインをそれぞれ主に補正するようにしたものである。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 is a block diagram showing a control unit of an electric power steering apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 19 is a diagram showing a steering force characteristic, and FIG. 20 is a basic assist control map for obtaining a target steering force characteristic ( Assist gain Ka, assist start point Pas), FIG. 21 is a friction compensation control map (friction compensation gain Kc) for obtaining target steering force characteristics, FIG. 22 is a control flow according to the fourth embodiment, and FIG. 23 is target steering force characteristics. Another control map for obtaining
In the fourth embodiment, when the vehicle speed is within a predetermined value range (predetermined high vehicle speed region) and a slow lane change is performed, the maximum steering force is obtained from the torque sensor after turning on the turn SW (winker). The steering force change rate is calculated from the relationship between the motor rotation angle and the torque sensor, and the steering force hiss (≈ friction) is calculated from the torque sensor when the turn SW changes from ON to OFF (ON → OFF). When the calculated value has a large deviation from each of the previously stored values (target steering force characteristics), the steering start point is set for the maximum steering force, the assist gain is set for the steering force change rate, and the steering is made in accordance with this deviation. Regarding the force hiss, the friction compensation gain is mainly corrected.

ここで、図18に示す制御ユニットにおいて、図4に示す第1実施形態の制御ユニット20と同一部分には同一符号を付し説明は省略する。
図18に示されているように、制御ユニット80は、車速センサ22からの車速信号及びトルクセンサ24からの操舵トルク信号を入力とする基本アシスト制御部26、電動モータ18からの電圧信号及び電流信号を入力とするモータ回転角速度推定部28、イグニッション(IG)30、目標操舵力特性を記憶するメモリ部32、ターンSW44、操舵力特性算出部(操舵力特性:最大操舵力、操舵力変化率、操舵力ヒス)82、操舵力特性算出部からの信号を入力とする判定&補正部84、収斂性を上げるためのダンピング制御部(Function(A))48、摩擦補償制御部86、及び、PI制御を行うモータ電流制御部52を有している。
Here, in the control unit shown in FIG. 18, the same parts as those in the control unit 20 of the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 18, the control unit 80 includes a basic assist control unit 26 that receives a vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 22 and a steering torque signal from the torque sensor 24, and a voltage signal and current from the electric motor 18. Motor rotation angular velocity estimation unit 28 that receives signals, ignition (IG) 30, memory unit 32 that stores target steering force characteristics, turn SW 44, steering force characteristic calculation unit (steering force characteristics: maximum steering force, steering force change rate) , Steering force hiss) 82, a determination & correction unit 84 that receives a signal from the steering force characteristic calculation unit, a damping control unit (Function (A)) 48 for increasing convergence, a friction compensation control unit 86, and A motor current control unit 52 that performs PI control is included.

ここで、第3実施形態では、目標モータ電流I0 は、以下の式により表される(第2実施形態及び第3実施形態の式と同じである)。
目標モータ電流I0 =Ka(Ts‐Pas)+F(A)+Kc*sign(θ’)
ただし、Kaはアシストゲイン(モータ電流変化率)、Tsはトルクセンサ値、Pasはアシスト開始ポイントのトルク値、F(A)はダンピング制御を行うための電流値、Kcは摩擦補償ゲイン(トルク値)、θ’はモータ回転角速度である。なお、電動モータの特性により、モータ電流と発生トルクとの間には一定の関係がある。
このように、本実施形態では、制御ユニット80により、トルクセンサの検出値(操舵トルク)及び車速等に基づき、トルクセンサの検出値が小さくなるようにすると共に、判定&補正部84により、ステアリング機構の部品の特性のばらつき等に起因して変化する最大操舵力、操舵力変化率、操舵力ヒスの値を判定し、その変化量に応じてアシスト開始ポイントPas、アシストゲインKa、摩擦補償ゲインKcを補正し、それにより、電動モータ18が制御され、その結果、目標操舵力特性を実現することができるようになっている。
Here, in the third embodiment, the target motor current I 0 is expressed by the following equation (the same as the equations in the second and third embodiments).
Target motor current I 0 = Ka (Ts−Pas) + F (A) + Kc * sign (θ ′)
Where Ka is the assist gain (motor current change rate), Ts is the torque sensor value, Pas is the torque value at the assist start point, F (A) is the current value for performing damping control, and Kc is the friction compensation gain (torque value). ), Θ ′ is the motor rotation angular velocity. Note that there is a certain relationship between the motor current and the generated torque due to the characteristics of the electric motor.
As described above, in the present embodiment, the control unit 80 reduces the torque sensor detection value based on the torque sensor detection value (steering torque), the vehicle speed, and the like. The maximum steering force, the rate of change in steering force, and the value of the steering force hiss that change due to variations in the characteristics of the components of the mechanism are determined, and the assist start point Pas, the assist gain Ka, and the friction compensation gain are determined according to the amount of change. The electric motor 18 is controlled by correcting Kc, and as a result, the target steering force characteristic can be realized.

ここで、図19により、操舵力変化率、最大操舵力及び操舵力ヒスについて説明する。第4実施形態において、「操舵力変化率」は、上述した第1実施形態の場合と同じであり、図19に示すように、「ハンドルの切り込みの開始から所定の操舵力となるまでの領域Aにおける操舵角の増加に対する操舵力の増加の割合」に対する「所定の操舵力以上となる領域Cにおける操舵角の増加に対する操舵力の増加の割合」の比率であり、所定の比率(0.3〜0.5)となるように、設定されている。
「最大操舵力」も、第1実施形態と同じであり、図19に示すように、ドライバが、ハンドルの切込量(操舵量)が最大となったとき(点D)に感じる操舵力であり、この最大操舵力の値も、所望の値となるように設定されている。
「操舵力ヒス」は、図19に示すように、ドライバがハンドルを切り戻すとき(領域G)のステアリング摩擦(ステアリング系のハンドルまわりの等価摩擦)である。ステアリング摩擦が大きいと、領域Gにおける操舵トルクの減少量は大きくなる。よって、操舵力ヒスが大き過ぎる(領域Gにおける操舵トルクの減少量が大きすぎる)とハンドルの戻りが悪いと感じる。
Here, the steering force change rate, the maximum steering force, and the steering force hiss will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, the “steering force change rate” is the same as that in the first embodiment described above. As shown in FIG. 19, “the region from the start of turning the steering wheel to the predetermined steering force” The ratio of “the increase ratio of the steering force with respect to the increase in the steering angle in the region C where the predetermined steering force is greater than or equal to the ratio of the increase in the steering force with respect to the increase in the steering angle in A”, and a predetermined ratio (0.3 To 0.5).
The “maximum steering force” is the same as that in the first embodiment, and as shown in FIG. 19, the driver feels the steering force felt when the steering wheel turning amount (steering amount) becomes maximum (point D). Yes, the value of the maximum steering force is also set to a desired value.
As shown in FIG. 19, “steering force hiss” is steering friction (equivalent friction around the steering wheel of the steering system) when the driver turns back the steering wheel (region G). When the steering friction is large, the amount of decrease in the steering torque in the region G increases. Therefore, if the steering force hiss is too large (the amount of decrease in the steering torque in the region G is too large), the steering wheel feels bad.

次に、目標操舵力特性(操舵力変化率及び最大操舵力)は、図20に示された基本アシスト制御マップにより、得ることが出来るようになっている。即ち、図19及び図20に示すように、ハンドルの切り込みの開始から操舵力は増大する領域Aでは、電動モータ18にモータ電流は供給されず不感帯領域となっており、所定の操舵力となった点Bにおいて、電動モータ18へのモータ電流の供給が開始される。この図19の点Bに相当する図20の点が、アシスト開始ポイント(Pas)である。この点Bからさらにハンドルが切られたとき、電動モータ18には、モータ電流がアシストゲイン(Ka)で決まる電流増加率により供給される。アシストゲイン(Ka)の値を補正することにより、操舵力変化率を調整することができる。
また、このアシストゲインKaにより操舵力変化率を調整後に、アシスト開始ポイントPasの値を補正することにより、最大操舵力の値を調整することができる。
Next, the target steering force characteristics (steering force change rate and maximum steering force) can be obtained from the basic assist control map shown in FIG. That is, as shown in FIG. 19 and FIG. 20, in the region A where the steering force increases from the start of the turning of the steering wheel, the motor current is not supplied to the electric motor 18 and is a dead zone region, resulting in a predetermined steering force. At the point B, the supply of the motor current to the electric motor 18 is started. A point in FIG. 20 corresponding to the point B in FIG. 19 is an assist start point (Pas). When the handle is further turned from this point B, the motor current is supplied to the electric motor 18 at a current increase rate determined by the assist gain (Ka). The steering force change rate can be adjusted by correcting the assist gain (Ka) value.
In addition, after adjusting the steering force change rate with the assist gain Ka, the value of the maximum steering force can be adjusted by correcting the value of the assist start point Pas.

次に、目標操舵力特性(操舵力ヒス)は、図21に示された摩擦補償制御マップにより、得ることができるようになっている。即ち、操舵力ヒスが記憶値(目標値)より大きい場合には、電動モータのアシスト量を増大させる必要があるため、摩擦補償ゲインKcを増加補正し、逆に、操舵力ヒスが記憶値(目標値)より小さい場合には、電動モータのアシスト量を減少させる必要があるため、摩擦補償ゲインを減少補正し、ハンドルの戻りが良いと感じるようにしている。
なお、操舵力特性(最大操舵力、操舵力変化率、操舵力ヒス)は、ステアリング機構の部品の特性ばらつき以外に、負荷の変動や経時変化により、変化するので、一度の補正で終わるのでなく、所定のタイミングで補正する必要がある。
Next, the target steering force characteristic (steering force hiss) can be obtained from the friction compensation control map shown in FIG. That is, when the steering force hiss is larger than the stored value (target value), it is necessary to increase the assist amount of the electric motor. Therefore, the friction compensation gain Kc is corrected to be increased. If the value is smaller than the target value), it is necessary to reduce the assist amount of the electric motor. Therefore, the friction compensation gain is corrected to decrease so that the steering wheel feels good.
The steering force characteristics (maximum steering force, steering force change rate, steering force hiss) change due to load fluctuations and changes over time in addition to variations in the characteristics of the components of the steering mechanism. It is necessary to correct at a predetermined timing.

次に、図22により、第4実施形態による制御フローを説明する。図22において、Sは、各ステップを示す。
この制御フローは、車速が所定値範囲内で、且つ、ゆっくりしたレーンチェンジが行われたとき、最大操舵力、操舵力変化率、及び、操舵力ヒスをそれぞれ算出し、これらの算出値が予め記憶された目標値(記憶値)と偏差が大きいときには、偏差の大きさに応じて、アシスト開始ポイントPas、アシストゲインKa、摩擦補償ゲインKcを補正して、目標操舵力特性を得るためのものである。
先ず、S71において、上述したセンサの入力値を更新し、S72において、車速が所定範囲内か否かを判定する。具体的には、車速は、高車速域(100km/h程度)である。
Next, a control flow according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 22, S indicates each step.
This control flow calculates the maximum steering force, the steering force change rate, and the steering force hiss when the vehicle speed is within a predetermined value range and a slow lane change is performed. When the deviation from the stored target value (stored value) is large, the assist start point Pas, the assist gain Ka, and the friction compensation gain Kc are corrected according to the magnitude of the deviation to obtain the target steering force characteristic. It is.
First, in S71, the input value of the sensor described above is updated, and in S72, it is determined whether or not the vehicle speed is within a predetermined range. Specifically, the vehicle speed is a high vehicle speed range (about 100 km / h).

次に、車速が所定範囲内の場合は、S73に進み、ドライバの操舵状態がゆっくりしたレーンチェンジか否かを判定する。具体的には、ターンSWのOFF→ON→OFFの時間が所定時間内で、モータ回転角速度がゆっくりした操舵速度で、さらに、モータ回転角変化総量から算出されるレーンチェンジの幅が所定値以内の場合には、ゆっくりしたレーンチェンジであると判定する。
次に、S73においてYESの場合は、S74に進み、最大操舵力、操舵力変化率、操舵力ヒスを算出する。最大操舵力は、トルクセンサ値から算出する(図19の点Dのトルクセンサ値)。操舵力変化率は、モータ回転角度とトルクセンサ値から算出する(図19の領域A及びC)。操舵力ヒスは、トルクセンサ値から算出する(図19の領域G)。
Next, when the vehicle speed is within the predetermined range, the process proceeds to S73 to determine whether or not the driver's steering state is a slow lane change. Specifically, the turn SW OFF → ON → OFF time is within a predetermined time, the motor rotation angular velocity is a slow steering speed, and the width of the lane change calculated from the total motor rotation angle change amount is within a predetermined value. In this case, it is determined that the lane change is slow.
Next, in the case of YES in S73, the process proceeds to S74, and the maximum steering force, the steering force change rate, and the steering force hiss are calculated. The maximum steering force is calculated from the torque sensor value (torque sensor value at point D in FIG. 19). The steering force change rate is calculated from the motor rotation angle and the torque sensor value (regions A and C in FIG. 19). The steering force hiss is calculated from the torque sensor value (region G in FIG. 19).

次に、S75に進み、操舵力ヒスの記憶値と算出値の差の絶対値(|記憶値‐算出値|)が所定値より大きいか否かを判定する。
S75においてYESの場合には、S76に進み、摩擦補償ゲインKcを比例補正する。具体的には、操舵力ヒスの算出値が予め記憶されている目標値(記憶値)より所定値以上大きい場合、摩擦補償ゲインKcを増加補正し、目標操舵力ヒスを得るようにする。逆に、操舵力ヒスの算出値が予め記憶されている目標値(記憶値)より所定値以上小さい場合には、摩擦補償ゲインKcを減少補正し、目標操舵力ヒスを得るようにする。
Next, in S75, it is determined whether or not the absolute value (| stored value−calculated value |) of the difference between the stored value of the steering force hysteresis and the calculated value is larger than a predetermined value.
If YES in S75, the process proceeds to S76, and the friction compensation gain Kc is proportionally corrected. Specifically, when the calculated value of the steering force hiss is larger than a pre-stored target value (stored value) by a predetermined value or more, the friction compensation gain Kc is increased and corrected to obtain the target steering force hiss. On the other hand, when the calculated value of the steering force hiss is smaller than the target value (stored value) stored in advance by a predetermined value or more, the friction compensation gain Kc is corrected to decrease to obtain the target steering force hiss.

次に、S77に進み、操舵力変化率の記憶値と算出値の差の絶対値(|記憶値‐算出値|)が所定値より大きいか否かを判定する。
S77において、YESの場合、アシストゲインKaを反比例補正する。具体的には、操舵力変化率の算出値が予め記憶されている目標値(記憶値)より所定値以上大きい場合、アシストゲインKaを減少補正し、目標操舵力変化率を得るようにする。逆に、操舵力変化率の算出値が予め記憶されている目標値(記憶値)より所定値以上小さい場合には、アシストゲインKaを増加補正し、目標操舵力変化率を得るようにする。また、アシストゲインKaには予め上限値を設定し、アシストゲインKaがこの上限値よりも大きくなる場合には、アシストゲインKaの補正は行わない。アシストゲインKaが大きすぎると、車両が不安定となる可能性があり、良好な操舵フィールが得られないからである。
Next, in S77, it is determined whether or not the absolute value (| stored value−calculated value |) of the difference between the stored value of the steering force change rate and the calculated value is greater than a predetermined value.
If YES in S77, the assist gain Ka is corrected in inverse proportion. Specifically, when the calculated value of the steering force change rate is greater than a target value (stored value) stored in advance by a predetermined value or more, the assist gain Ka is corrected to decrease to obtain the target steering force change rate. On the contrary, when the calculated value of the steering force change rate is smaller than the target value (stored value) stored in advance by a predetermined value or more, the assist gain Ka is increased and corrected to obtain the target steering force change rate. Further, an upper limit value is set in advance for the assist gain Ka, and when the assist gain Ka is larger than the upper limit value, the assist gain Ka is not corrected. This is because if the assist gain Ka is too large, the vehicle may become unstable, and a good steering feel cannot be obtained.

次に、S79に進み、最大操舵力の記憶値と算出値の差の絶対値(|記憶値‐算出値|)が所定値より大きいか否かを判定する。
S79において、YESの場合、アシスト開始ポイントPasを反比例補正する。具体的には、最大操舵力の算出値が予め記憶されている目標値(記憶値)より所定値以上大きい場合、アシスト開始ポイントPasを減少補正し、目標の最大操舵力を得るようにする。逆に、最大操舵力の算出値が予め記憶されている目標値(記憶値)より所定値以上小さい場合には、アシスト開始ポイントPasを増加補正し、目標の最大操舵力を得るようにする。また、アシスト開始ポイントPasには予め下限値を設定し、アシスト開始ポイントPasがこの下限値よりも小さくなる場合には、アシスト開始ポイントの減少補正を停止し、代わってアシストゲインKaを増加させる。
Next, in S79, it is determined whether or not the absolute value (| stored value−calculated value |) of the difference between the stored value of the maximum steering force and the calculated value is larger than a predetermined value.
If YES in S79, the assist start point Pas is corrected in inverse proportion. Specifically, when the calculated value of the maximum steering force is greater than a predetermined value (stored value) stored in advance by a predetermined value or more, the assist start point Pas is corrected to decrease to obtain the target maximum steering force. On the other hand, when the calculated value of the maximum steering force is smaller than the target value (stored value) stored in advance by a predetermined value or more, the assist start point Pas is increased and corrected so as to obtain the target maximum steering force. In addition, a lower limit value is set in advance for the assist start point Pas, and when the assist start point Pas is smaller than the lower limit value, the assist start point decrease correction is stopped and the assist gain Ka is increased instead.

ここで、操舵力ヒス、操舵力変化率、最大操舵力の算出は、複数回行なわれ、また、記憶値と推定値との差も、複数個となり、それらの値は一旦記憶され、これらの値にばらつきが少ない場合のみ、ドライバが違和感を感じないように、低車速又は車両停車中に、制御マップ(摩擦補償ゲインKc、アシストゲインKa、アシスト開始ポイントPas)が補正される。
次に、S81に進み、他の車速域のパラメータ修正を行う。S74で算出された操舵力ヒス、操舵力変化率、最大操舵力の傾向は、他の車速域でも同様であるため、ここで得られた高車速域(100km/h程度)における制御パラメータ(Kc、Ka、Pas)の補正量を、他の車速域である、低速側域(60km/h〜100km/h)及び高速側域(100km/h〜120km/h)にも、線形補間等により、適用する。
ここで、図22に示す制御フローでは、摩擦補償ゲインKc(操舵力ヒス)、アシストゲインKa(操舵力変化率)、アシスト開始ポイントPas(最大操舵力)の順で補正しているが、アシストゲインKa(操舵力変化率)、摩擦補償ゲインKc(操舵力ヒス)、アシスト開始ポイントPas(最大操舵力)の順で補正するようにしても良い。
Here, the calculation of the steering force hiss, the rate of change of the steering force, and the maximum steering force is performed a plurality of times, and there are also a plurality of differences between the stored value and the estimated value, and these values are temporarily stored. The control map (friction compensation gain Kc, assist gain Ka, assist start point Pas) is corrected during low vehicle speed or when the vehicle is stopped so that the driver does not feel uncomfortable only when there is little variation in values.
Next, it progresses to S81 and the parameter correction of the other vehicle speed area is performed. Since the tendency of the steering force hiss, the steering force change rate, and the maximum steering force calculated in S74 is the same in other vehicle speed ranges, the control parameter (Kc) in the high vehicle speed range (about 100 km / h) obtained here is used. , Ka, Pas), and other vehicle speed regions, such as low speed side region (60 km / h to 100 km / h) and high speed side region (100 km / h to 120 km / h) by linear interpolation, etc. Apply.
Here, in the control flow shown in FIG. 22, the friction compensation gain Kc (steering force hiss), the assist gain Ka (steering force change rate), and the assist start point Pas (maximum steering force) are corrected in this order. You may make it correct | amend in order of the gain Ka (steering force change rate), the friction compensation gain Kc (steering force hiss), and the assist start point Pas (maximum steering force).

次に、図23により、第4実施形態の変形例を説明する。図23は第4実施形態の変形例による目標モータ電流Ioとトルクセンサ値との関係を示す制御マップ(ハンドル戻し補償ゲインKw)である。この変形例では、図20及び図21に示す制御マップの代わりに、図23に示す制御マップを用いている。
図23に示すように、この制御マップでは、ハンドルを切り込んで(領域J)から切り戻す(領域M)とき(点Kと点L)、目標モータ電流Ioをオフセット(Kw:ハンドル戻し補償ゲイン)させている。このオフセットにより、ハンドルを切り戻すとき、制御している目標モータ電流Ioはゼロにならず、操舵力ヒスが変化する。
このため、この変形例では、操舵力ヒスの記憶値と算出値の差の絶対値(|記憶値‐算出値|)が所定値より大きい場合には、ハンドル戻し補償ゲインKwを比例補正する。
さらに、第4実施形態の他の変形例として、操舵力ヒスが目標値よりも大きく異なるときは、トルクセンサから制御ユニット80に入力されるトルク値の入力特性にヒス(入力処理のヒス)を持たせ、そのトルクセンサヒス(入力処理のヒス)を反比例補正するようにしても良い。
Next, a modification of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a control map (handle return compensation gain Kw) showing the relationship between the target motor current Io and the torque sensor value according to a modification of the fourth embodiment. In this modification, the control map shown in FIG. 23 is used instead of the control map shown in FIGS.
As shown in FIG. 23, in this control map, the target motor current Io is offset (Kw: steering wheel return compensation gain) when the steering wheel is cut back (region J) and back (region M) (point K and point L). I am letting. With this offset, when the steering wheel is turned back, the target motor current Io being controlled does not become zero, and the steering force hysteresis changes.
Therefore, in this modified example, when the absolute value (| stored value−calculated value |) of the difference between the stored value and the calculated value of the steering force hiss is larger than a predetermined value, the steering wheel return compensation gain Kw is proportionally corrected.
Furthermore, as another modified example of the fourth embodiment, when the steering force hiss is greatly different from the target value, the hysteresis (input processing hiss) is added to the input characteristic of the torque value input from the torque sensor to the control unit 80. The torque sensor hysteresis (input processing hysteresis) may be inversely corrected.

次に、図18、図24及び図25を参照して本発明の第5実施形態を説明する。第5実施形態の制御ユニットは図18に示す第4実施形態の制御ユニットと同じである。また、図24及び図25は第5実施形態による制御フローを示す。
本発明の第5実施形態は、先ず、車両出荷時における工場の検査工程で、ステアリング機構の操舵力特性の変化を推定(算出)し、この推定値と目標操舵力特性(目標値、即ち、設計値)との偏差に応じて制御マップの制御パラメータ(アシストゲイン、アシスト開始ポイント、摩擦補償ゲイン)を補正し、さらに、出荷後、車速が所定値範囲内(所定の高車速域)で、且つ、ゆっくりしたレーンチェンジが行われたとき、目標操舵力特性(目標値)との偏差に応じて制御マップの制御パラメータ(アシストゲイン、アシスト開始ポイント、摩擦補償ゲイン)を、所定のタイミング(車両停車時等)で補正するようにしたものである。ここで、実際の操舵力特性は、設計時の目標操舵力特性(目標値)に対し、車両量産時のステアリング構成部品の特性ばらつき、ステアリング機構に作用する負荷の変動、及び、経時変化等により大きく異なるが、第5実施形態によれば、ステアリング構成部品の特性ばらつきによる変化(偏差)は、主に検査工程で補正され、負荷の変動と経時変化による変化(偏差)は、主に出荷後の所定のタイミングで補正され、設計時の目標操舵力特性を得られるようになっている。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 18, FIG. 24 and FIG. The control unit of the fifth embodiment is the same as the control unit of the fourth embodiment shown in FIG. 24 and 25 show a control flow according to the fifth embodiment.
The fifth embodiment of the present invention first estimates (calculates) a change in the steering force characteristic of the steering mechanism in a factory inspection process at the time of vehicle shipment, and the estimated value and the target steering force characteristic (target value, ie, The control parameters of the control map (assist gain, assist start point, friction compensation gain) are corrected according to the deviation from the design value), and after shipment, the vehicle speed is within a predetermined value range (predetermined high vehicle speed range) When a slow lane change is performed, control parameters (assist gain, assist start point, friction compensation gain) of the control map are set at predetermined timings (vehicles) according to the deviation from the target steering force characteristic (target value). This is corrected when the vehicle is stopped. Here, the actual steering force characteristic is different from the target steering force characteristic (target value) at the time of design due to variations in the characteristics of steering components during mass production of the vehicle, fluctuations in the load acting on the steering mechanism, and changes over time. Although greatly different, according to the fifth embodiment, changes (deviations) due to variations in the characteristics of steering components are mainly corrected in the inspection process, and changes (deviations) due to load fluctuations and changes with time are mainly post-shipment. Thus, the target steering force characteristic at the time of design can be obtained.

ここで、図18に示されているように、第5実施形態の制御ユニット80は、車速センサ22からの車速信号及びトルクセンサ24からの操舵トルク信号を入力とする基本アシスト制御部26、電動モータ18からの電圧信号及び電流信号を入力とするモータ回転角速度推定部28、イグニッション(IG)30、目標操舵力特性を記憶するメモリ部32、ターンSW44、操舵力特性算出部(操舵力特性:最大操舵力、操舵力変化率、操舵力ヒス)82、操舵力特性算出部からの信号を入力とする判定&補正部84、収斂性を上げるためのダンピング制御部(Function(A))48、摩擦補償制御部86、及び、PI制御を行うモータ電流制御部52を有している。   Here, as shown in FIG. 18, the control unit 80 of the fifth embodiment includes a basic assist control unit 26 that receives a vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 22 and a steering torque signal from the torque sensor 24, Motor rotation angular velocity estimation unit 28 that receives voltage signal and current signal from motor 18, ignition (IG) 30, memory unit 32 that stores target steering force characteristic, turn SW 44, steering force characteristic calculation unit (steering force characteristic: Maximum steering force, rate of change of steering force, steering force hysteresis) 82, determination & correction unit 84 which receives a signal from the steering force characteristic calculation unit, a damping control unit (Function (A)) 48 for increasing convergence, A friction compensation control unit 86 and a motor current control unit 52 that performs PI control are included.

ここで、第5実施形態においても、目標モータ電流I0 は、以下の式により表される(第2乃至4実施形態の式と同じである)。
目標モータ電流I0 =Ka(Ts‐Pas)+F(A)+Kc*sign(θ’)
ただし、Kaはアシストゲイン(モータ電流変化率)、Tsはトルクセンサ値、Pasはアシスト開始ポイントのトルク値、F(A)はダンピング制御を行うための電流値、Kcは摩擦補償ゲイン(トルク値)、θ’はモータ回転角速度である。なお、電動モータの特性により、モータ電流と発生トルクとの間には一定の関係がある。
このように、本実施形態では、制御ユニット80により、トルクセンサの検出値(操舵トルク)及び車速等に基づき、トルクセンサの検出値が小さくなるようにすると共に、判定&補正部84により、ステアリング機構の部品の特性のばらつき等に起因して変化する最大操舵力、操舵力変化率、操舵力ヒスの値を判定し、アシスト開始ポイントPas、アシストゲインKa、摩擦補償ゲインKcを補正し、それにより、電動モータ18が制御され、その結果、目標操舵力特性を実現することができるようになっている。
Here, also in the fifth embodiment, the target motor current I 0 is expressed by the following equation (the same as the equations in the second to fourth embodiments).
Target motor current I 0 = Ka (Ts−Pas) + F (A) + Kc * sign (θ ′)
Where Ka is the assist gain (motor current change rate), Ts is the torque sensor value, Pas is the torque value at the assist start point, F (A) is the current value for performing damping control, and Kc is the friction compensation gain (torque value). ), Θ ′ is the motor rotation angular velocity. Note that there is a certain relationship between the motor current and the generated torque due to the characteristics of the electric motor.
As described above, in the present embodiment, the control unit 80 reduces the torque sensor detection value based on the torque sensor detection value (steering torque), the vehicle speed, and the like. The maximum steering force, the rate of change of steering force, and the value of steering force hiss that change due to variations in the characteristics of the mechanical components are determined, and the assist start point Pas, assist gain Ka, and friction compensation gain Kc are corrected. Thus, the electric motor 18 is controlled, and as a result, a target steering force characteristic can be realized.

次に、図24により、第5実施形態の第1例による制御フローを説明する。この第5実施形態の第1例は、工場の検査工程で操舵力特性を算出して制御マップを補正し、さらに、車速所定範囲内で且つゆっくりしたレーンチェンジで操舵力特性を算出して車両停車時に制御マップを補正するようにしたものである。図24において、Sは、各ステップを示す。
先ず、S91において、上述したセンサの入力値を更新し、S92において、車両出荷時の検査工程であるか否かを判定する。この検査工程は、車両出荷時以外に、車両出荷後のサービスステーション等における検査工程でもよい。
検査工程であれば、S93に進み、操舵力特性を算出する。算出する操舵力特性は、第4実施形態で説明した、操舵ヒス、操舵力変化率、最大操舵力である。検査工程では、検査信号入力をして、操舵力特性をモータ回転角度とトルクセンサ値から推定(算出)する。具体的には、最大操舵力は、トルクセンサ値から算出する(図19の点Dのトルクセンサ値)。操舵力変化率は、モータ回転角度とトルクセンサ値から算出する(図19の領域A及びC)。操舵力ヒスは、トルクセンサ値から算出する(図19の領域G)。
Next, a control flow according to the first example of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the first example of the fifth embodiment, the steering force characteristic is calculated in the inspection process of the factory to correct the control map, and the steering force characteristic is calculated by a slow lane change within a predetermined range of the vehicle speed. The control map is corrected when the vehicle stops. In FIG. 24, S indicates each step.
First, in S91, the sensor input value described above is updated, and in S92, it is determined whether or not it is an inspection process at the time of vehicle shipment. This inspection process may be an inspection process at a service station or the like after vehicle shipment, other than at the time of vehicle shipment.
If it is an inspection process, it will progress to S93 and will calculate a steering force characteristic. The calculated steering force characteristics are the steering hysteresis, the steering force change rate, and the maximum steering force described in the fourth embodiment. In the inspection process, an inspection signal is input, and the steering force characteristic is estimated (calculated) from the motor rotation angle and the torque sensor value. Specifically, the maximum steering force is calculated from the torque sensor value (torque sensor value at point D in FIG. 19). The steering force change rate is calculated from the motor rotation angle and the torque sensor value (regions A and C in FIG. 19). The steering force hiss is calculated from the torque sensor value (region G in FIG. 19).

次に、S94に進み、S93で算出した算出値と、目標操舵力特性(設計値)である目標値との偏差の絶対値(|目標値‐算出値|)が第1所定値以上で第2所定値以下であるか否かを判定する。第1所定値未満であれば、補正の必要がなく、さらに、第2所定値より大きければ、部品の特性ばらつきが想定した値以上であるから、部品交換等を行う必要があるからである。
S94において、YESの場合には、S95に進み、制御マップのアシストゲイン、アシスト開始ポイント、摩擦補償ゲインを補正する。この補正方法は、第4実施形態と同様である。また、後述する車両停車時に補正する場合には、補正量に上限値を規定し(S106参照)、1回の補正量がこの上限値を越えないように補正しているが、S95においては、上限値を設ける必要はなく、1回で補正するようにしている。検査工程中での補正でるあるから、補正量が大きくても、後述するような問題(1回の補正量が大きいとドライバは違和感を感じる)は生じない。
なお、上述したS93の検査工程において、検査信号入力で、電動モータによるアシスト制御を中止し、第1実施形態と同様に、ステアリング機構の部品の特性のばらつき等によるステアリング剛性の変化を判定し、その変化量に応じて記憶されている基本アシスト制御マップ(アシストゲインKa、アシスト開始ポイントPas)を補正するようにしても良い。
Next, proceeding to S94, the absolute value (| target value−calculated value |) of the deviation between the calculated value calculated in S93 and the target value that is the target steering force characteristic (design value) is equal to or greater than the first predetermined value. 2. It is determined whether or not it is less than a predetermined value. This is because if it is less than the first predetermined value, there is no need for correction, and if it is larger than the second predetermined value, it is necessary to replace the component because the characteristic variation of the component is equal to or greater than the assumed value.
If YES in S94, the process proceeds to S95 to correct the assist gain, assist start point, and friction compensation gain of the control map. This correction method is the same as in the fourth embodiment. In addition, when correcting when the vehicle stops, which will be described later, an upper limit value is defined for the correction amount (see S106), and correction is performed so that one correction amount does not exceed this upper limit value. There is no need to set an upper limit value, and the correction is performed once. Since the correction is performed during the inspection process, even when the correction amount is large, the problem described later (the driver feels uncomfortable when the correction amount at one time is large) does not occur.
In the inspection step of S93 described above, the assist control by the electric motor is stopped by inputting the inspection signal, and the change in the steering rigidity due to the variation in the characteristics of the components of the steering mechanism is determined as in the first embodiment, The basic assist control map (assist gain Ka, assist start point Pas) stored according to the change amount may be corrected.

次に、S92において、NOの場合には、S96に進み、イグニッションがオンしたか否かを判定する。YESの場合には、車両走行中であるので、S97に進み、車速が所定範囲内か否かを判定する。具体的には、車速は、高車速域(100km/h程度)である。
S97で、YESの場合には、S98に進み、ドライバの操舵状態がゆっくりしたレーンチェンジか否かを判定する。具体的には、ターンSWのOFF→ON→OFFの時間が所定時間内で、モータ回転角速度がゆっくりした操舵速度で、さらに、モータ回転角変化総量から算出されるレーンチェンジの幅が所定値以内の場合には、ゆっくりしたレーンチェンジであると判定する。
車速が所定範囲内で且つゆっくりしたレーンチェンジである場合には、S99に進み、操舵力特性(最大操舵力、操舵力変化率、操舵力ヒス)を算出する。さらに、S100に進み、この算出した操舵力特性を記憶値として記憶する。
ここで、S96からS100は、車両走行中に、複数回実行され、数個の記憶値が記憶されることになる。
Next, in S92, in the case of NO, the process proceeds to S96 and it is determined whether or not the ignition is turned on. In the case of YES, since the vehicle is running, the process proceeds to S97, and it is determined whether or not the vehicle speed is within a predetermined range. Specifically, the vehicle speed is a high vehicle speed range (about 100 km / h).
If YES in step S97, the process advances to step S98 to determine whether or not the driver's steering state is a slow lane change. Specifically, the turn SW OFF → ON → OFF time is within a predetermined time, the motor rotation angular velocity is a slow steering speed, and the width of the lane change calculated from the total motor rotation angle change amount is within a predetermined value. In this case, it is determined that the lane change is slow.
When the vehicle speed is within the predetermined range and the lane change is slow, the process proceeds to S99, and steering force characteristics (maximum steering force, steering force change rate, steering force hiss) are calculated. In step S100, the calculated steering force characteristic is stored as a stored value.
Here, S96 to S100 are executed a plurality of times during traveling of the vehicle, and several stored values are stored.

次に、S96でNOの場合、車両停車中であるので、S101に進み、S100で記憶した複数の記憶値のばらつきが所定値以下か否かを判定する。所定値以下であれば、S102に進み、複数の記憶値の平均値を算出する。
次に、S103に進み、この操舵力特性の平均値である記憶値と目標値の偏差の絶対値(|目標値‐記憶値|)が第1所定値以上で第2所定値以下であるか否かを判定する。第1所定値未満であれば、補正の必要がなく、さらに、第2所定値より大きければ、不整路面走行により負荷の変動が想定した値以上である等のため、補正するのが好ましくないからである。
S103においてYESの場合には、S104に進み、前回記憶値(前回補正された制御マップの値)と記憶値(今回算出された記憶値の平均値)との偏差(|前回記憶値‐記憶値|)が所定値以下であるか否かを判定する。両者の偏差が所定値より大きい場合には、記憶値(今回算出された記憶値の平均値)が想定していない走行状態で算出された可能性があり、このような記憶値により制御マップを補正したのでは、目標値を得ることが出来ないと考えられるからである。
Next, in the case of NO in S96, since the vehicle is stopped, the process proceeds to S101, and it is determined whether or not the variation of the plurality of stored values stored in S100 is equal to or less than a predetermined value. If it is equal to or smaller than the predetermined value, the process proceeds to S102, and an average value of a plurality of stored values is calculated.
Next, the process proceeds to S103, and whether the absolute value (| target value−stored value |) of the deviation between the stored value, which is the average value of the steering force characteristic, and the target value is not less than the first predetermined value and not more than the second predetermined value. Determine whether or not. If it is less than the first predetermined value, there is no need for correction, and if it is larger than the second predetermined value, it is not preferable to correct it because the load fluctuation is greater than the value assumed due to running on an irregular road surface. It is.
If YES in S103, the process proceeds to S104, and the deviation (| previously stored value−stored value) between the previously stored value (the previously corrected control map value) and the stored value (average value of the currently calculated stored value). It is determined whether or not | If the deviation between the two is larger than a predetermined value, the stored value (average value of the stored value calculated this time) may have been calculated in an unexpected driving state. This is because it is considered that the target value cannot be obtained if the correction is made.

S104でYESの場合には、S105に進み、制御マップの変更量を算出する。具体的には、操舵力特性の制御パラメータである、最大操舵力、操舵力変化率、操舵力ヒスの変更量を算出する。
次に、S106に進み、制御マップの変更量の絶対値が上限値以上であるか否かを判定する。YESの場合には、S107に進み、補正量として上限値を適用し、S109で、制御マップを上限値だけ補正する。また、S106において、NOの場合には、S108に進み、補正量として変更量である算出値を適用し、S109で、制御マップを変更量だけ補正する。ここで、上限値を設けたのは、1回に補正する補正量が大きいと、ドライバは操舵フィールに違和感を感じるので、それを防止するため、上限値をドライバが違和感を感じない程度の値に設定し、制御マップの制御パラメータを補正するようにしている。
In the case of YES in S104, the process proceeds to S105, and the control map change amount is calculated. Specifically, the maximum steering force, the steering force change rate, and the change amount of the steering force hiss, which are control parameters of the steering force characteristic, are calculated.
Next, the process proceeds to S106, where it is determined whether or not the absolute value of the change amount of the control map is equal to or greater than the upper limit value. In the case of YES, the process proceeds to S107, where the upper limit value is applied as the correction amount, and in S109, the control map is corrected by the upper limit value. If NO in S106, the process proceeds to S108, where the calculated value that is the change amount is applied as the correction amount, and the control map is corrected by the change amount in S109. Here, the upper limit value is provided because the driver feels uncomfortable with the steering feel when the correction amount to be corrected at one time is large. Therefore, in order to prevent this, the upper limit value is set so that the driver does not feel uncomfortable. Is set to correct the control parameter of the control map.

次に、図25により、第5実施形態の第2例による制御フローを説明する。この第5実施形態の第2例は、工場の検査工程で操舵力特性を算出して制御マップを補正し、さらに、車速所定範囲且つゆっくりしたレーンチェンジで操舵力特性を算出して車両走行時に制御マップを補正するようにしたものである。図25において、Sは、各ステップを示す。
図25の制御フローでは、図24に示された検査工程における制御マップの補正に関連するステップは省略されている。
先ず、S111において、上述したセンサの入力値を更新し、S112において、車速が所定値より大きいか否かを判定し、その判定により、車両が所定の低車速域で走行しているか否を判定する。ここで、所定値は、30km/hである。
S112において、車速が所定値より大きい場合には、S113に進み、車速が所定範囲内か否かを判定する。具体的には、車速は、高車速域(100km/h)である。
S113で、YESの場合には、S114に進み、上述した方法によりドライバの操舵状態がゆっくりしたレーンチェンジか否かを判定する。
車速が所定範囲内で且つゆっくりしたレーンチェンジである場合には、S115に進み、操舵力特性(最大操舵力、操舵力変化率、操舵力ヒス)を算出する。さらに、S116に進み、この算出した操舵力特性を記憶値として記憶する。ここで、S113からS116は、車両走行中に、複数回実行され、数個の記憶値が記憶されることになる。
Next, a control flow according to the second example of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the second example of the fifth embodiment, the steering force characteristic is calculated in the inspection process of the factory to correct the control map. Further, the steering force characteristic is calculated by a slow lane change within a predetermined vehicle speed range, and the vehicle travels. The control map is corrected. In FIG. 25, S indicates each step.
In the control flow of FIG. 25, steps related to correction of the control map in the inspection process shown in FIG. 24 are omitted.
First, in S111, the input value of the sensor described above is updated. In S112, it is determined whether or not the vehicle speed is greater than a predetermined value, and it is determined whether or not the vehicle is traveling in a predetermined low vehicle speed range. To do. Here, the predetermined value is 30 km / h.
In S112, when the vehicle speed is higher than the predetermined value, the process proceeds to S113, and it is determined whether or not the vehicle speed is within the predetermined range. Specifically, the vehicle speed is in a high vehicle speed range (100 km / h).
If YES in S113, the process proceeds to S114 to determine whether or not the driver's steering state is a slow lane change by the method described above.
When the vehicle speed is within the predetermined range and the lane change is slow, the process proceeds to S115, and the steering force characteristics (maximum steering force, steering force change rate, steering force hiss) are calculated. In step S116, the calculated steering force characteristic is stored as a stored value. Here, S113 to S116 are executed a plurality of times during traveling of the vehicle, and several stored values are stored.

次に、S112でNOの場合、車両が所定の低車速域で走行しているので、S117に進み、S116で記憶した複数の記憶値のばらつきが所定値以下か否かを判定する。所定値以下であれば、S118に進み、複数の記憶値の平均値を算出する。
次に、S119に進み、この操舵力特性の平均値である記憶値と目標値の偏差の絶対値(|目標値‐記憶値|)が第1所定値以上で第2所定値以下であるか否かを判定する。
S119においてYESの場合には、S120に進み、前回記憶値(前回補正された制御マップの値)と記憶値(今回算出された記憶値の平均値)との偏差(|前回記憶値‐記憶値|)が所定値以下であるか否かを判定する。
S120でYESの場合には、S121に進み、制御マップの変更量を算出する。次に、S122に進み、制御マップの変更量の絶対値が上限値以上であるか否かを判定する。YESの場合には、S123に進み、補正量として上限値を適用する。一方、S122において、NOの場合には、S124に進み、補正量として変更量である算出値を適用する。
次に、S125に進み、電動パワーステアリング装置が非制御状態か否か(電動モータによるアシスト制御が行われているか否か)を判定し、非制御状態の場合には、S126に進み、制御マップを上限値又は算出値だけ補正する。ここで、電動パワーステアリング装置が非制御状態のときに、制御マップを補正するのは、電動パワーステアリング装置が制御状態のときに制御マップを補正して操舵力特性を変更したのでは、ドライバがその変更を感じてしまい、違和感が生じるので、それを防止するためである。
Next, in the case of NO in S112, since the vehicle is traveling in a predetermined low vehicle speed range, the process proceeds to S117, and it is determined whether or not the variation of the plurality of stored values stored in S116 is equal to or less than a predetermined value. If it is equal to or smaller than the predetermined value, the process proceeds to S118, and an average value of a plurality of stored values is calculated.
Next, in S119, whether the absolute value (| target value-stored value |) of the deviation between the stored value, which is the average value of the steering force characteristic, and the target value is not less than the first predetermined value and not more than the second predetermined value. Determine whether or not.
If YES in S119, the process proceeds to S120, and the deviation (| previous stored value−stored value) between the previously stored value (the value of the previously corrected control map) and the stored value (average value of the stored value calculated this time). It is determined whether or not |
In the case of YES in S120, the process proceeds to S121, and the change amount of the control map is calculated. Next, the process proceeds to S122, in which it is determined whether or not the absolute value of the change amount of the control map is greater than or equal to the upper limit value. In the case of YES, the process proceeds to S123, and the upper limit value is applied as the correction amount. On the other hand, in the case of NO in S122, the process proceeds to S124, and the calculated value that is the change amount is applied as the correction amount.
Next, the process proceeds to S125, where it is determined whether or not the electric power steering device is in a non-control state (whether or not assist control is performed by the electric motor). Is corrected by the upper limit value or the calculated value. Here, when the electric power steering device is in the non-control state, the control map is corrected because when the electric power steering device is in the control state, the control map is corrected to change the steering force characteristic. This is because the change is felt and a sense of incongruity is generated, which is prevented.

ここで、上述した第5実施形態の第1例(S106〜S109)及び第2例(S122〜S126)において、制御マップの補正は、上限値以下の範囲で補正し、この上限値以下の補正を目標値となるまで繰り返すことになるが、万一、その途中で、新たな操舵力特性を算出した場合には、その途中の補正済みの制御マップを基準にして、両者の偏差が計算され、その偏差に基づいて、制御マップの補正がなされるようになっている。なお、本実施形態では、制御マップを上限値以下の範囲で補正し、この上限値以下の補正を目標値となるまで繰り返して行い、この繰り返しの補正が終了するまで、新たな操舵力特性を算出しないようにしても良い。   Here, in the first example (S106 to S109) and the second example (S122 to S126) of the fifth embodiment described above, the control map is corrected within a range equal to or lower than the upper limit value, and the correction equal to or lower than the upper limit value. Will be repeated until the target value is reached, but if a new steering force characteristic is calculated in the middle, the deviation between the two will be calculated based on the corrected control map in the middle. The control map is corrected based on the deviation. In the present embodiment, the control map is corrected within a range equal to or lower than the upper limit value, and correction equal to or lower than the upper limit value is repeatedly performed until the target value is reached, and a new steering force characteristic is obtained until this repeated correction is completed. It may not be calculated.

また、第5実施形態の第1例においては、図24のS106〜S109において、車両停車時において、制御マップを上限値以下の範囲で補正しているが、上限値を越えて1回で又は複数回で補正するようにしても良い。この場合には、補正後に車両が走行したとき、ドライバは、操舵の際違和感を感じることになるが、操舵中に制御マップを変更する場合に比べれば、感じる違和感は小さい。
さらに、第5実施形態の第2例において、電動パワーステアリング装置が非制御状態のとき(電動モータによるアシスト制御が行われていないとき)に、制御マップを補正するようにしているが、具体的には、ドライバがハンドルを操舵する毎、即ち、ハンドルを切り込んで切り戻した後毎に補正するようにするのが好ましい。操舵する毎に、少しづつ(上述した上限値の範囲内の補正を行うことにより)操舵力特性が変化しているので、ドライバーは操舵フィールに違和感を感じることがない。
Further, in the first example of the fifth embodiment, in S106 to S109 of FIG. 24, the control map is corrected within the range of the upper limit value or less when the vehicle is stopped, but once the upper limit value is exceeded or You may make it correct | amend several times. In this case, when the vehicle travels after correction, the driver feels uncomfortable at the time of steering, but feels less uncomfortable than when the control map is changed during steering.
Furthermore, in the second example of the fifth embodiment, the control map is corrected when the electric power steering apparatus is in the non-control state (when the assist control by the electric motor is not performed). For this reason, it is preferable that correction is performed every time the driver steers the steering wheel, that is, every time after the steering wheel is turned back and forth. Since the steering force characteristic changes little by little (by performing the correction within the above-described upper limit range) every time the steering is performed, the driver does not feel uncomfortable with the steering feel.

ここで、第5実施形態の図24に示す第1例及び第2例では、工場での検査工程における操舵力特性の補正及び走行中又は停車時での操舵力特性の補正の両方を実行するようになっている。しかしながら、この第5実施形態の第1例(図24のS91及びS96〜S109)及び第2例(図25のS111〜S126)における走行中又は停車時での補正タイミングは、第1実施形態乃至第4実施形態における補正マップの補正を行う際の補正タイミングとして適用可能である。   Here, in the first example and the second example shown in FIG. 24 of the fifth embodiment, both the correction of the steering force characteristic in the inspection process at the factory and the correction of the steering force characteristic during traveling or when stopping are executed. It is like that. However, the correction timing during traveling or stopping in the first example (S91 and S96 to S109 in FIG. 24) and the second example (S111 to S126 in FIG. 25) of the fifth embodiment is the same as in the first to third embodiments. It can be applied as a correction timing when correcting the correction map in the fourth embodiment.

次に、図26乃至図30により、本発明の第6実施形態を説明する。図26は第6実施形態の制御ユニットを示し、図27はVGR装置を示す全体構成図であり、図28は図27のA‐A線に沿って見た部分側面図であり、図29は図27のB‐B線に沿って見た部分側面図であり、図30は第6実施形態による制御フローを示す。
従来技術として、夜間走行時等の視覚情報が少ない走行状態において、アシスト力を低減させてハンドルを重くして、操舵力特性を安定方向に変更するものが知られていた。
しかしながら、視覚情報が少ない走行状態(夜間走行、雨天走行、霧中走行等)で、ドライバが感じる操舵力応答感度は上がり、車両応答感度は低下する。即ち、操舵力に対する車両応答の位相遅れが生じ、操舵フィールが低下するので、ドライバは、不安に感じることになる。一方、従来技術とは逆に、操舵力に対する車両応答の位相の遅れを小さくした場合、車両応答の感度が高くなり、一般的に言って好ましくないが、例えば、高車速域で小舵角の領域(センターフィール領域)に限れば、操舵力に対する車両応答の位相の遅れを小さくした方が、操舵フィールは向上する。よって、第6実施形態では、所定の運転状態において、視覚情報が少ない走行状態では、操舵力に対する車両応答の位相遅れを小さくするように、操舵力特性の制御パラメータであるアシストゲインKaを増加補正し、及び/又は、車両応答可変機構の制御ゲインを増加補正し、良好な操舵フィールを得るようにしたものである。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 26 shows the control unit of the sixth embodiment, FIG. 27 is an overall configuration diagram showing the VGR device, FIG. 28 is a partial side view taken along line AA of FIG. 27, and FIG. It is the partial side view seen along the BB line of FIG. 27, FIG. 30 shows the control flow by 6th Embodiment.
As a prior art, in a driving state with little visual information, such as during night driving, a steering force characteristic is changed in a stable direction by reducing the assist force and increasing the steering wheel.
However, in a driving state with little visual information (night driving, driving in rainy weather, driving in fog, etc.), the steering force response sensitivity felt by the driver increases and the vehicle response sensitivity decreases. In other words, the phase of the vehicle response to the steering force is delayed and the steering feel is lowered, so that the driver feels uneasy. On the other hand, if the delay in the phase of the vehicle response with respect to the steering force is reduced as opposed to the prior art, the sensitivity of the vehicle response increases, which is generally not preferable. As far as the region (center feel region) is concerned, the steering feel is improved by reducing the phase delay of the vehicle response to the steering force. Therefore, in the sixth embodiment, the assist gain Ka, which is a control parameter of the steering force characteristic, is increased and corrected so that the phase delay of the vehicle response to the steering force is reduced in a driving state with little visual information in a predetermined driving state. In addition, and / or the control gain of the vehicle response variable mechanism is increased and corrected to obtain a good steering feel.

図26により、第6実施形態による制御ユニットを説明する。この制御ユニット90は、図18に示すものを全て含み、モータ回転角速度推定部28、イグニッション(IG)30、メモリ部32、操舵力特性算出部82、判定&補正部84、摩擦補償制御部86は、図示が省略されている。
制御ユニット90には、更に、視覚情報量を検出するために、ヘッドランプSW92、ワイパーSW94、フォグSW96が設けられており、これらの検出情報は、視覚情報量判定部98に入力されるようになっている。また、車両応答可変機構100が設けられており、車両応答を変更できるようになっている。
本実施形態では、車両応答可変機構100として、ハンドル舵角に対して前輪操舵の伝達比を変化させるVGR装置8を使用しているが、その他、後輪操舵角の伝達比を変化させる4WS装置、SBW(ステアバイワイヤ装置)等を使用しても良い。
The control unit according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. This control unit 90 includes all of those shown in FIG. 18, and includes a motor rotation angular velocity estimation unit 28, an ignition (IG) 30, a memory unit 32, a steering force characteristic calculation unit 82, a determination & correction unit 84, and a friction compensation control unit 86. Are not shown.
The control unit 90 is further provided with a headlamp SW92, a wiper SW94, and a fog SW96 in order to detect the amount of visual information. The detected information is input to the visual information amount determination unit 98. It has become. Further, a vehicle response variable mechanism 100 is provided so that the vehicle response can be changed.
In this embodiment, the vehicle response variable mechanism 100 uses the VGR device 8 that changes the transmission ratio of the front wheel steering with respect to the steering angle of the steering wheel, but in addition, a 4WS device that changes the transmission ratio of the rear wheel steering angle. SBW (steer-by-wire device) or the like may be used.

次に、図27乃至図29により、車両応答可変機構であるVGR装置8を説明する。このVGR装置8は、ハンドル2の操舵角(θ)と車輪16の車輪舵角(θw)の比(伝達比:R=θ/θw)を変化させるためのものである。
VGR装置8は、中間軸10と同一軸線上に対向配置された入力軸134を有し、この入力軸134に、中間シャフト6の回転が一体の入力ギヤ135,136を介して入力されるようになっている。
Next, the VGR device 8 which is a vehicle response variable mechanism will be described with reference to FIGS. The VGR device 8 is for changing the ratio (transmission ratio: R = θ / θw) between the steering angle (θ) of the steering wheel 2 and the wheel steering angle (θw) of the wheel 16.
The VGR device 8 has an input shaft 134 disposed on the same axis line as the intermediate shaft 10, and rotation of the intermediate shaft 6 is input to the input shaft 134 via integrated input gears 135 and 136. It has become.

この入力軸134と中間軸10との間には遊星歯車機構137が設けられており、この遊星歯車機構137は、入力軸134上に固着されたサンギヤ138と、このサンギヤ138上に配置された複数のピニオンギヤ139と、これらのピニオンギヤ139の外側に配置され且つ中間軸10に固着されたリングギヤ140と、入力軸134上に相対回転自在に嵌合支持されて、ピニオンシャフト141を介して各ピニオンギヤ139を支持するキャリヤ142とで構成されている。
このキャリヤ142に一体的にセクタギヤ143が設けられ、このセクタギヤ143にステッピングモータ130の回転軸130aに固着されたピニオンギヤ145が噛み合されている。
A planetary gear mechanism 137 is provided between the input shaft 134 and the intermediate shaft 10. The planetary gear mechanism 137 is disposed on the sun gear 138 and a sun gear 138 fixed on the input shaft 134. A plurality of pinion gears 139, a ring gear 140 disposed outside these pinion gears 139 and fixed to the intermediate shaft 10, and fitted and supported on the input shaft 134 so as to be relatively rotatable, and each pinion gear via the pinion shaft 141. And a carrier 142 supporting 139.
A sector gear 143 is provided integrally with the carrier 142, and a pinion gear 145 fixed to the rotating shaft 130 a of the stepping motor 130 is engaged with the sector gear 143.

ハンドル2の操舵時に、ステッピングモータ130が制御ユニット90からの出力信号に応じて回転駆動されることにより、遊星歯車機構137においてはサンギヤ138が操舵角θに対応する量だけ回転されると同時に、キャリヤ142がステッピングモータ130の回転に応じて回転され、これにより車輪舵角θwに対応するリングギヤ140ないし中間軸10の回転量が増減されて、車輪舵角θwに対する操舵角θの伝達比Rが可変制御されるようになっている。   When the steering wheel 2 is steered, the stepping motor 130 is driven to rotate in accordance with the output signal from the control unit 90, so that the sun gear 138 is rotated by an amount corresponding to the steering angle θ in the planetary gear mechanism 137. The carrier 142 is rotated according to the rotation of the stepping motor 130, whereby the amount of rotation of the ring gear 140 or the intermediate shaft 10 corresponding to the wheel steering angle θw is increased or decreased, and the transmission ratio R of the steering angle θ to the wheel steering angle θw is increased. It is variably controlled.

次に、図30により、第6実施形態による制御フローを説明する。
先ず、S131において、ヘッドランプSW92、ワイパーSW94及びフォグSW96の各センサの入力値を更新し、S132において、ヘッドランプSW92、ワイパーSW94、フォグSW96のいずれかのスイッチがオンとなっているか否かを判定する。オンとなっている場合には、視覚情報が少ない走行状態(夜間走行、雨天走行、霧中走行等)であるので、次のS133に進む。
S133において、高速域のアシストゲインKaを増加補正すると共に車両応答可変機構の制御ゲインを増加補正する。なお、高速域のアシストゲインKa又は車両応答可変機構の制御ゲインの何れか一方のみを増加補正するようにしても良い。さらに、アシスト開始ポイントPasを減少補正するようにしても良い。
このように、高速域において、制御マップのアシストゲインKaを増加補正、アシスト開始ポイントを減少補正、車両応答可変機構の制御ゲインを増加補正することにより、操舵力に対する車両応答の位相の遅れを小さくするようにしているので、良好な操舵フィールを得ることができる。
Next, a control flow according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG.
First, in S131, the input values of the sensors of the headlamp SW92, wiper SW94, and fog SW96 are updated. In S132, it is determined whether any of the headlamp SW92, wiper SW94, or fog SW96 is turned on. judge. If it is on, the driving state (night driving, driving in rainy weather, driving in fog, etc.) with little visual information is in progress, and the process proceeds to the next S133.
In S133, the assist gain Ka in the high speed range is increased and corrected, and the control gain of the vehicle response variable mechanism is increased and corrected. Only one of the high-speed assist gain Ka and the control gain of the vehicle response variable mechanism may be corrected for increase. Further, the assist start point Pas may be corrected to decrease.
In this way, in the high speed range, the assist gain Ka of the control map is corrected to increase, the assist start point is corrected to decrease, and the control gain of the vehicle response variable mechanism is corrected to increase, thereby reducing the phase delay of the vehicle response to the steering force. As a result, a good steering feel can be obtained.

本発明が適用される自動車の電動パワーステアリング装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the electric power steering device of the motor vehicle to which this invention is applied. 本発明の第1実施形態による目標操舵操舵力特性の一例(高車速域(100km/h程度)の目標操舵力特性)を示す線図である。It is a diagram showing an example (target steering force characteristic in a high vehicle speed range (about 100 km / h)) according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による目標操舵力特性を得るための基本アシスト制御マップ(アシストゲインKa及びアシスト開始ポイントPas)を示す線図である。It is a diagram showing a basic assist control map (assist gain Ka and assist start point Pas) for obtaining a target steering force characteristic according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による制御ユニットを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control unit by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のステアリング剛性を説明するための線図である。It is a diagram for demonstrating the steering rigidity of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による制御フローである。It is a control flow by 1st Embodiment of this invention. 図6のS13のサブルーチンを示す制御フローである。It is a control flow which shows the subroutine of S13 of FIG. 本発明の第1実施形態によるアシストゲインKaを増加補正する場合の操舵力特性を示す線図である。It is a diagram which shows the steering force characteristic in the case of carrying out increase correction of the assist gain Ka by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態によるアシストゲインKaを減少補正する場合の操舵力特性を示す線図である。It is a diagram which shows the steering force characteristic in the case of carrying out decrease correction of the assist gain Ka by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による制御ユニットを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control unit by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態における目標操舵力特性と算出操舵力特性を示す線図である。It is a diagram which shows the target steering force characteristic and the calculated steering force characteristic in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による目標操舵力特性を得るための摩擦補償制御マップ(摩擦補償ゲインKc)を示す線図である。FIG. 10 is a diagram showing a friction compensation control map (friction compensation gain Kc) for obtaining a target steering force characteristic according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態による制御フローである。It is a control flow by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による制御ユニットを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control unit by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による目標操舵力特性の一例を示す線図である。It is a diagram which shows an example of the target steering force characteristic by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による目標操舵力特性を得るための摩擦補償制御マップ(摩擦補償ゲインKc)を示す線図である。It is a diagram which shows the friction compensation control map (friction compensation gain Kc) for obtaining the target steering force characteristic by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による制御フローである。It is a control flow by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態(及び第5実施形態)による制御ユニットを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control unit by 4th Embodiment (and 5th Embodiment) of this invention. 本発明の第4実施形態による目標操舵力特性の一例を示す線図である。It is a diagram which shows an example of the target steering force characteristic by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による目標操舵力特性を得るための基本アシスト制御マップ(アシストゲインKa及びアシスト開始ポイントPas)を示す線図である。It is a diagram which shows the basic assist control map (assist gain Ka and assist start point Pas) for obtaining the target steering force characteristic by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による目標操舵力特性を得るための摩擦補償制御マップ(摩擦補償ゲインKc)を示す線図である。It is a diagram which shows the friction compensation control map (friction compensation gain Kc) for obtaining the target steering force characteristic by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による制御フローを示す。10 shows a control flow according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態による目標操舵力特性を得るための他の制御マップを示す線図である。It is a diagram which shows the other control map for obtaining the target steering force characteristic by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態の第1例による制御フローを示す。The control flow by the 1st example of 5th Embodiment of this invention is shown. 本発明の第5実施形態の第2例による制御フローを示す。The control flow by the 2nd example of 5th Embodiment of this invention is shown. 本発明の第6実施形態による制御ユニットを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control unit by 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態によるVGR装置を示す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing the VGR device by a 6th embodiment of the present invention. 図27のA−A線に沿って見たVGR装置の部分側面図である。It is the partial side view of the VGR apparatus seen along the AA line of FIG. 図27のB−B線に沿って見たVGR装置の部分側面図である。It is the fragmentary side view of the VGR apparatus seen along the BB line of FIG. 本発明の第6実施形態による制御フローを示す。10 shows a control flow according to a sixth embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 電動パワーステアリング装置
2 ハンドル
4 ステアリングシャフト
8 VGR装置
16 タイヤ(車輪)
18 電動モータ
20,60,70,80,90 制御ユニット
22 車速センサ
24 トルクセンサ
26 基本アシスト制御部
28 モータ回転角速度推定部
30 イグニッション
32 メモリ部
34 ステアリング剛性推定部
36 ナビゲーション装置
38 ワイパSW
40 エンジン水温センサ
42 車輪速センサ
44 ターンSW
46,64,74,84 判定&補正部
62 操舵力立上値算出部
66 摩擦補償制御部
72 ステアリング摩擦算出部
82 操舵力特性算出部
92 ヘッドランプSW
94 ワイパーSW
96 フォグSW
98 視覚情報量判定部
100 車両応答可変機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power steering device 2 Handle 4 Steering shaft 8 VGR device 16 Tire (wheel)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Electric motor 20, 60, 70, 80, 90 Control unit 22 Vehicle speed sensor 24 Torque sensor 26 Basic assist control part 28 Motor rotational angular velocity estimation part 30 Ignition 32 Memory part 34 Steering rigidity estimation part 36 Navigation apparatus 38 Wiper SW
40 Engine water temperature sensor 42 Wheel speed sensor 44 Turn SW
46, 64, 74, 84 Judgment & Correction Unit 62 Steering Force Rise Value Calculation Unit 66 Friction Compensation Control Unit 72 Steering Friction Calculation Unit 82 Steering Force Characteristic Calculation Unit 92 Headlamp SW
94 Wiper SW
96 Fog SW
98 Visual Information Determination Unit 100 Vehicle Response Variable Mechanism

Claims (6)

舵角センサを有することなく、少なくとも車速及び操舵トルクに基づいて、目標操舵力特性になるように、電動モータを制御してステアリング機構を駆動する電動パワーステアリング装置であって、
操舵トルクを検出するトルクセンサと、
目標操舵力特性を制御マップにより規定した制御マップ手段と、
電動モータの電流と電圧から電動モータの回転角速度及び回転角度を推定する回転角度推定手段と、
所定車速以上で且つ電動モータの制御が行われていない直進状態からハンドルを切り始めた操舵領域を、車速、トルクセンサ値及び電動モータの回転角度から推定する操舵領域推定手段と、
この操舵領域における電動モータの回転角度変化に対するトルクセンサ値の変化量からステアリング剛性を算出する実ステアリング剛性算出手段と、
この算出された実ステアリング剛性と予め記憶されている目標ステアリング剛性との偏差を算出する偏差算出手段と、
この偏差が所定値以上の場合、上記制御マップを補正する補正手段と、を有し、
上記制御マップ手段は、上記目標操舵力特性をアシストゲイン及びアシスト開始ポイントにより決定し、
上記制御手段は、これらのアシストゲイン及びアシスト開始ポイントを補正することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An electric power steering device that drives the steering mechanism by controlling the electric motor so as to achieve a target steering force characteristic based on at least the vehicle speed and the steering torque without having a steering angle sensor,
A torque sensor for detecting steering torque;
Control map means for defining a target steering force characteristic by a control map;
Rotation angle estimation means for estimating the rotation angular velocity and rotation angle of the electric motor from the current and voltage of the electric motor;
Steering area estimation means for estimating a steering area starting to turn the steering wheel from a straight traveling state that is equal to or higher than a predetermined vehicle speed and the electric motor is not controlled from the vehicle speed, the torque sensor value, and the rotation angle of the electric motor
An actual steering stiffness calculating means for calculating the steering stiffness from the amount of change of the torque sensor value with respect to the rotation angle change of the electric motor in this steering region;
A deviation calculating means for calculating a deviation between the calculated actual steering stiffness and a pre-stored target steering stiffness;
Correction means for correcting the control map when the deviation is a predetermined value or more,
The control map means determines the target steering force characteristic by an assist gain and an assist start point,
The electric power steering apparatus, wherein the control means corrects the assist gain and the assist start point.
上記補正手段は、上記実ステアリング剛性が上記目標ステアリング剛性よりも大きい場合、先ず、アシストゲインを増加補正して操舵力変化率を目標操舵力特性に合わせ、次に、アシスト開始ポイントを減少補正して最大操舵力を目標操舵力特性に合わせるようにする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。   When the actual steering stiffness is greater than the target steering stiffness, the correction means first corrects the assist gain to increase to match the steering force change rate with the target steering force characteristic, and then corrects the assist start point to decrease. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the maximum steering force is adjusted to a target steering force characteristic. 上記制御マップ手段は、上記アシスト開始ポイントの下限値を設定し、上記補正手段は、アシスト開始ポイントを減少補正するとアシスト開始ポイントが下限値に達する場合には、上記アシストゲインをさらに増加補正して最大操舵力を目標操舵力特性に合わせるようにする請求項2記載の電動パワーステアリング装置。   The control map means sets a lower limit value of the assist start point, and the correction means further increases and corrects the assist gain when the assist start point reaches the lower limit value when the assist start point is decreased. 3. The electric power steering apparatus according to claim 2, wherein the maximum steering force is matched with the target steering force characteristic. 上記制御マップ手段は、上記アシストゲインの上限値を設定し、上記補正手段は、アシストゲインを増大補正した結果、アシストゲインが上限値に達した場合には、上記アシストゲイン及びアシスト開始ポイントの補正を停止する請求項1乃至3の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。   The control map means sets the upper limit value of the assist gain, and the correction means corrects the assist gain and the assist start point when the assist gain reaches the upper limit value as a result of increasing the assist gain. The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the power is stopped. 上記補正手段は、上記実ステアリング剛性が上記目標ステアリング剛性よりも小さい場合、先ず、アシストゲインを減少補正して操舵力変化率を目標操舵力特性に合わせ、次に、アシスト開始ポイントを増加補正して最大操舵力を目標操舵力特性に合わせるようにする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。   When the actual steering stiffness is smaller than the target steering stiffness, the correction means first corrects the assist gain to decrease to match the steering force change rate with the target steering force characteristic, and then increases and corrects the assist start point. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the maximum steering force is adjusted to a target steering force characteristic. 上記制御マップ手段は、上記アシスト開始ポイントの上限値を設定し、上記補正手段は、アシスト開始ポイントを増加補正するとアシスト開始ポイントが上限値に達する場合には、上記アシストゲイン及びアシスト開始ポイントの補正を停止する請求項5記載の電動パワーステアリング装置。   The control map means sets an upper limit value of the assist start point, and the correction means corrects the assist gain and the assist start point when the assist start point reaches the upper limit value when the assist start point is increased. The electric power steering apparatus according to claim 5, which stops the operation.
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