JP2008273226A - Vehicular steering control device - Google Patents

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JP2008273226A JP2007115434A JP2007115434A JP2008273226A JP 2008273226 A JP2008273226 A JP 2008273226A JP 2007115434 A JP2007115434 A JP 2007115434A JP 2007115434 A JP2007115434 A JP 2007115434A JP 2008273226 A JP2008273226 A JP 2008273226A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular steering control device capable of correctly detecting the occurrence of disturbance by an inexpensive and simple constitution even in a range of small steering torque, suppressing the disturbance, and performing the consistent control of a vehicle. <P>SOLUTION: The vehicular steering control device comprises a road surface reaction torque detector 12 for detecting the actual road surface reaction torque Talign, a vehicle speed detector 10 for detecting a vehicle speed V, a steering wheel angle detector 5 for detecting a steering wheel angle Theta, a target road surface reaction torque computation unit 19 for computing target road surface reaction torque Talign_ref, and a disturbance occurrence detection unit 20 for outputting a disturbance state signal Dist(s) by detecting the disturbance from the actual road surface reaction torque Talign and the target road surface reaction torque Talign_ref. An assist torque computation unit 21 for computing assist torque Tassist includes a viscosity compensation unit 32 or a reaction force compensation unit 33 for compensating the assist torque Tassist. The viscosity compensation unit 32 or the reaction force compensation unit 33 computes compensation torque based on a disturbance state signal Dist(s). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、車両に対する外乱の発生を検出する外乱発生検出手段を備えた車両用操舵制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering control device provided with a disturbance occurrence detection means for detecting the occurrence of a disturbance to a vehicle.

一般的に、直進走行中の車両が強い横風を受けたり、轍路面やカント路面に進入したりすると、車両に対する外乱(外乱トルク)によってハンドルが取られ、操舵安定感が損なわれる可能性がある。
そこで、例えば電動モータによって操舵トルクを補助し、車両の安定化制御を行うために、外乱の発生を正確に検出する必要がある。
In general, when a vehicle traveling straight ahead receives a strong crosswind or enters a saddle road surface or a cant road surface, the steering wheel may be taken due to disturbance (disturbance torque) to the vehicle, and the steering stability may be impaired. .
Therefore, for example, in order to assist the steering torque with an electric motor and perform vehicle stabilization control, it is necessary to accurately detect the occurrence of a disturbance.

外乱の発生を検出するために、従来の電動パワーステアリング装置は、ステアリング系の操舵トルクを検出して操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出手段と、ステアリング系の操舵角を検出して操舵角信号を出力する操舵角検出手段と、ステアリング系の操舵回転速度を検出して操舵回転速度信号を出力する操舵回転速度検出手段と、操舵角信号と操舵回転速度信号との符号(方向)が一致し、かつ操舵トルク信号の符号(方向)が一致しない場合に、外乱操舵状態と判定する外乱操舵判定手段とを備え、外乱を抑制するように操舵トルクを補正している(例えば、特許文献1参照)。   In order to detect the occurrence of a disturbance, a conventional electric power steering apparatus detects a steering torque of a steering system and outputs a steering torque signal, and detects a steering angle of the steering system to detect a steering angle signal. The sign (direction) of the steering angle signal and the steering rotation speed signal coincides with the steering angle detection means for outputting the steering rotation speed detection means for detecting the steering rotation speed of the steering system and outputting the steering rotation speed signal. When the sign (direction) of the steering torque signal does not match, disturbance steering determination means for determining the disturbance steering state is provided, and the steering torque is corrected so as to suppress the disturbance (see, for example, Patent Document 1). ).

また、従来の電動パワーステアリング装置は、舵角変化量演算手段によって求められた舵角の変化量と、操舵トルク変化量演算手段によって求められた操舵トルクの変化量との比である舵角変化対操舵トルク変化比を求める手段と、求められた舵角変化対操舵トルク変化比が所定値以上であるときに、車両に対して外乱が発生したものと判定する外乱発生判定手段と、外乱発生判定手段によって外乱が発生したものと判定されたことに応答して、外乱の影響を打ち消す方向への操舵補助力が増加するように電動モータを駆動制御するモータ制御手段とを備えている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, the conventional electric power steering apparatus has a steering angle change which is a ratio of the steering angle change amount obtained by the steering angle change amount calculating means and the steering torque change amount obtained by the steering torque change amount calculating means. Means for determining a change ratio with respect to steering torque, a disturbance occurrence determination means for determining that a disturbance has occurred with respect to the vehicle when the obtained steering angle change with respect to steering torque change ratio is equal to or greater than a predetermined value; Motor control means for driving and controlling the electric motor so as to increase the steering assist force in a direction to cancel the influence of the disturbance in response to the determination means that the disturbance has occurred (for example, , See Patent Document 2).

また、従来の車両用操舵装置は、ヨーレートセンサおよび横加速度センサの少なくとも一方を含み、ヨーレートまたは横加速度に応じて車両に対する外乱を検出する車両挙動検出手段を備え、車両挙動検出手段からの検出値に基づいて、外乱を抑制する方向に補助反力トルクを発生させている(例えば、特許文献3参照)。   Further, the conventional vehicle steering apparatus includes at least one of a yaw rate sensor and a lateral acceleration sensor, and includes vehicle behavior detecting means for detecting a disturbance to the vehicle in accordance with the yaw rate or the lateral acceleration, and a detection value from the vehicle behavior detecting means. Based on the above, the auxiliary reaction force torque is generated in a direction to suppress the disturbance (see, for example, Patent Document 3).

特開平8−268309号公報JP-A-8-268309 特開2002−264832号公報JP 2002-264832 A 特開2000−25630号公報JP 2000-25630 A

上記特許文献1に記載された従来の電動パワーステアリング装置では、操舵角信号と操舵回転速度信号との符号が一致し、かつ操舵トルク信号の符号が一致しない場合に、車両に対する外乱の発生を検出している。また、上記特許文献2に記載された従来の電動パワーステアリング装置では、舵角および操舵トルクの変化量に基づいて、外乱の発生を検出している。
しかしながら、操舵トルクには、ステアリング系に発生する摩擦トルクが含まれているので、操舵トルクが小さい領域では、外乱の発生を正確に検出することができないという問題点があった。
In the conventional electric power steering apparatus described in Patent Document 1, the occurrence of a disturbance to the vehicle is detected when the signs of the steering angle signal and the steering rotation speed signal match and the signs of the steering torque signal do not match. is doing. Further, in the conventional electric power steering apparatus described in Patent Document 2, the occurrence of disturbance is detected based on the change amount of the steering angle and the steering torque.
However, since the steering torque includes a friction torque generated in the steering system, there is a problem in that the occurrence of disturbance cannot be accurately detected in a region where the steering torque is small.

また、上記特許文献3に記載された従来の車両用操舵装置では、外乱の発生を検出するために、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ、または横加速度を検出する横加速度センサが必要となる。
しかしながら、外乱の発生によって車両挙動が乱れる車両には、ホイルベースの短い軽自動車や小型車が多いので、コスト面でセンサを追加することが困難であるという問題点があった。また、センサを追加することにより、装置の構成が複雑になるという問題点もあった。
In addition, the conventional vehicle steering apparatus described in Patent Document 3 requires a yaw rate sensor that detects yaw rate or a lateral acceleration sensor that detects lateral acceleration in order to detect the occurrence of disturbance.
However, there are many light vehicles and small vehicles with short wheel bases in vehicles whose vehicle behavior is disturbed by the occurrence of disturbances, and there is a problem that it is difficult to add a sensor in terms of cost. Further, there is a problem that the configuration of the apparatus becomes complicated by adding the sensor.

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、操舵トルクが小さい領域においても、安価かつ簡素な構成で外乱の発生を正確に検出することができるとともに、外乱を抑制して車両の安定化制御を行うことができる車両用操舵制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to accurately detect the occurrence of a disturbance with an inexpensive and simple configuration even in a region where the steering torque is small. An object of the present invention is to provide a vehicle steering control device that can control the stabilization of a vehicle while suppressing disturbance.

この発明に係る車両用操舵制御装置は、車両の運転者による操舵トルクを補助するためのアシストトルクを演算するアシストトルク演算手段と、車両の車輪が路面から受ける実路面反力トルクを検出する路面反力トルク検出手段と、車両の車速を検出する車速検出手段と、車両のハンドルのハンドル角を検出するハンドル角検出手段と、車速およびハンドル角に基づいて目標路面反力トルクを演算する目標路面反力トルク演算手段と、実路面反力トルクと目標路面反力トルクとの符号を比較して、車両に対する外乱の発生を検出し、外乱状態信号を出力する外乱発生検出手段と、を備え、アシストトルク演算手段は、アシストトルクを補償するための補償トルクを演算する粘性補償手段および反力補償手段の少なくとも一方を含み、粘性補償手段および反力補償手段の少なくとも一方は、外乱状態信号に基づいて、外乱を抑制するように補償トルクを演算するものである。   The vehicle steering control device according to the present invention includes an assist torque calculating means for calculating an assist torque for assisting a steering torque by a driver of the vehicle, and a road surface for detecting an actual road surface reaction force torque that a vehicle wheel receives from the road surface. Reaction force torque detection means, vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed of the vehicle, handle angle detection means for detecting the handle angle of the handle of the vehicle, and target road surface for calculating the target road surface reaction force torque based on the vehicle speed and the handle angle A reaction force torque calculating means, and a disturbance occurrence detecting means for comparing the signs of the actual road surface reaction force torque and the target road surface reaction force torque to detect the occurrence of a disturbance to the vehicle and to output a disturbance state signal, The assist torque calculation means includes at least one of a viscosity compensation means and a reaction force compensation means for calculating a compensation torque for compensating the assist torque, and the viscosity compensation At least one of the stages and the reaction force compensating means, based on the disturbance state signal, and calculating a compensation torque to suppress the disturbance.

この発明の車両用操舵制御装置によれば、外乱発生検出手段は、摩擦トルクを含まない実路面反力トルクと目標路面反力トルクとの符号を比較して、車両に対する外乱の発生を検出する。また、アシストトルク演算手段は、アシストトルクを補償するための補償トルクを演算する粘性補償手段および反力補償手段の少なくとも一方を含み、粘性補償手段および反力補償手段の少なくとも一方は、外乱状態信号に基づいて、外乱を抑制するように補償トルクを演算する。
そのため、操舵トルクが小さい領域においても、安価かつ簡素な構成で外乱の発生を正確に検出することができるとともに、外乱を抑制して車両の安定化制御を行うことができる。
According to the vehicle steering control apparatus of the present invention, the disturbance occurrence detecting means detects the occurrence of disturbance on the vehicle by comparing the signs of the actual road surface reaction force torque not including the friction torque and the target road surface reaction force torque. . The assist torque calculating means includes at least one of a viscosity compensating means and a reaction force compensating means for calculating a compensation torque for compensating the assist torque, and at least one of the viscosity compensating means and the reaction force compensating means is a disturbance state signal. Based on the above, the compensation torque is calculated so as to suppress the disturbance.
Therefore, even in a region where the steering torque is small, it is possible to accurately detect the occurrence of a disturbance with an inexpensive and simple configuration, and it is possible to control the vehicle while suppressing the disturbance.

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部材、部位については、同一符号を付して説明する。
なお、以下の実施の形態では、この車両用操舵装置が自動車に搭載されている場合について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding members and parts will be described with the same reference numerals.
In the following embodiments, a case will be described in which the vehicle steering apparatus is mounted on an automobile.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る車両用操舵制御装置のステアリング機構1を示す構成図である。
図1において、ステアリング機構1は、ハンドル2と、ステアリング軸3と、ステアリングギアボックス4と、ハンドル角検出器5(ハンドル角検出手段)と、トルクセンサ6と、アシストモータ7(モータ)と、ラックアンドピニオン機構8と、タイヤ9(車輪)と、EPS(Electric Power Steering)制御ユニット100(以下、「制御ユニット100」と略称する)と、車速検出器10(車速検出手段)と、モータ速度検出器11(モータ速度検出手段)と、路面反力トルク検出器12(路面反力トルク検出手段)とを備えている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a configuration diagram showing a steering mechanism 1 of a vehicle steering control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, a steering mechanism 1 includes a handle 2, a steering shaft 3, a steering gear box 4, a handle angle detector 5 (handle angle detection means), a torque sensor 6, and an assist motor 7 (motor). Rack and pinion mechanism 8, tire 9 (wheel), EPS (Electric Power Steering) control unit 100 (hereinafter abbreviated as "control unit 100"), vehicle speed detector 10 (vehicle speed detection means), motor speed A detector 11 (motor speed detecting means) and a road surface reaction force torque detector 12 (road surface reaction torque detecting means) are provided.

ここで、ステアリング機構1には、電源装置(図示せず)から電力が供給されている。
また、ハンドル角検出器5、トルクセンサ6、アシストモータ7、車速検出器10、モータ速度検出器11および路面反力トルク検出器12は、それぞれケーブルを介して制御ユニット100に電気的に接続されている。
Here, electric power is supplied to the steering mechanism 1 from a power supply device (not shown).
The handle angle detector 5, the torque sensor 6, the assist motor 7, the vehicle speed detector 10, the motor speed detector 11, and the road surface reaction force torque detector 12 are electrically connected to the control unit 100 via cables. ing.

自動車の運転者が操舵するハンドル2は、ステアリング軸3の一端に連結されている。また、ハンドル2には、ハンドル角Thetaを検出して制御ユニット100に出力するハンドル角検出器5が取り付けられている。
ステアリング軸3には、運転者の操舵による操舵トルクThdlを検出して制御ユニット100に出力するトルクセンサ6が取り付けられている。また、ステアリング軸3には、操舵トルクThdlを補助するためのアシストトルクTassistを発生する電動のアシストモータ7が、減速ギア(図示せず)を介して取り付けられている。
A steering wheel 2 that is steered by a driver of the automobile is connected to one end of a steering shaft 3. In addition, a handle angle detector 5 that detects the handle angle Theta and outputs it to the control unit 100 is attached to the handle 2.
A torque sensor 6 that detects a steering torque Thdl caused by the driver's steering and outputs it to the control unit 100 is attached to the steering shaft 3. An electric assist motor 7 that generates an assist torque Tassist for assisting the steering torque Thdl is attached to the steering shaft 3 via a reduction gear (not shown).

ステアリング軸3の他端には、合成トルク(操舵トルクThdlとアシストトルクTassistとを足しあわせたトルク)を数倍に増幅するステアリングギアボックス4が連結されている。
また、ステアリングギアボックス4には、回転運動を往復運動に変換するラックアンドピニオン機構8を介して、タイヤ9が取り付けられている。
The other end of the steering shaft 3 is connected to a steering gear box 4 that amplifies the combined torque (a torque obtained by adding the steering torque Thdl and the assist torque Tassist) several times.
A tire 9 is attached to the steering gear box 4 via a rack and pinion mechanism 8 that converts rotational motion into reciprocating motion.

車速検出器10は、車両の車速Vを検出して制御ユニット100に出力する。モータ速度検出器11は、アシストモータ7のモータ速度(回転速度)Smtrを検出して制御ユニット100に出力する。また、路面反力トルク検出器12は、タイヤ9が路面から受ける実路面反力トルクTalignを検出して制御ユニット100に出力する。
制御ユニット100には、ハンドル角Theta、操舵トルクThdl、車速V、モータ速度Smtr、実路面反力トルクTalign、アシストモータ7のモータ検出電流Imtr、およびアシストモータ7のモータ検出電圧Vmtrが入力される。
また、制御ユニット100は、上記の入力に基づいてアシストモータ7にアシストトルクTassistを発生させるための目標電流値を演算し、アシストモータ7にモータ駆動電流Idriveを出力する。
The vehicle speed detector 10 detects the vehicle speed V of the vehicle and outputs it to the control unit 100. The motor speed detector 11 detects the motor speed (rotational speed) Smtr of the assist motor 7 and outputs it to the control unit 100. Further, the road surface reaction torque detector 12 detects the actual road surface reaction torque Talign that the tire 9 receives from the road surface, and outputs it to the control unit 100.
The control unit 100 receives the steering wheel angle Theta, the steering torque Thdl, the vehicle speed V, the motor speed Smtr, the actual road surface reaction force torque Talign, the motor detection current Imtr of the assist motor 7, and the motor detection voltage Vmtr of the assist motor 7. .
Further, the control unit 100 calculates a target current value for causing the assist motor 7 to generate the assist torque Tassist based on the above input, and outputs a motor drive current Idrive to the assist motor 7.

ここで、ステアリング軸3に生じるステアリング軸反力トルクTtranは、ステアリング軸3に換算された路面反力トルクである。また、ステアリング軸反力トルクTtranは、実路面反力トルクTalignと全体摩擦トルクTfric(図示せず)とを加算した値である。
なお、全体摩擦トルクTfricは、アシストモータ7を含むステアリング機構1全体に発生する摩擦トルクである。
すなわち、ステアリング軸反力トルクTtranは、次式(1)で表される。
Here, the steering shaft reaction force torque Ttran generated in the steering shaft 3 is a road surface reaction force torque converted to the steering shaft 3. Further, the steering shaft reaction force torque Ttran is a value obtained by adding the actual road surface reaction force torque Talign and the total friction torque Tfric (not shown).
The overall friction torque Tfric is a friction torque generated in the entire steering mechanism 1 including the assist motor 7.
That is, the steering shaft reaction force torque Ttran is expressed by the following equation (1).

Ttran=Talign+Tfric・・・(1)     Ttran = Talign + Tfric (1)

また、全体摩擦トルクTfricは、アシストモータ7とステアリング軸3との間に設けられた減速ギアのギア比Ggearをモータ摩擦トルクTmfricに乗じた値と、軸摩擦トルクTfrpとを加算した値である。
なお、モータ摩擦トルクTmfricは、アシストモータ7のみに発生する摩擦トルクであり、軸摩擦トルクTfrpは、アシストモータ7を考慮しない状態でステアリング機構1に発生する摩擦トルクである。
これらの摩擦トルクの関係は、次式(2)で表される。
The overall friction torque Tfric is a value obtained by adding a value obtained by multiplying the motor friction torque Tmfric by a gear ratio Ggear of a reduction gear provided between the assist motor 7 and the steering shaft 3 and the shaft friction torque Tfrp. .
The motor friction torque Tmfric is a friction torque generated only in the assist motor 7, and the shaft friction torque Tfrp is a friction torque generated in the steering mechanism 1 without considering the assist motor 7.
The relationship between these friction torques is expressed by the following equation (2).

Tfric=Tmfric・Ggear+Tfrp・・・(2)     Tfric = Tmfric · Ggear + Tfrp (2)

この車両用操舵制御装置は、運転者がハンドル2を操舵したときの操舵トルクThdlをトルクセンサ6で検出し、その操舵トルクThdlに応じたアシストトルクTassistを発生させることを主な機能とする。   This vehicle steering control device has a main function of detecting a steering torque Thdl when the driver steers the steering wheel 2 with the torque sensor 6 and generating an assist torque Tassist corresponding to the steering torque Thdl.

また、力学的には、操舵トルクThdlとアシストトルクTassistとの和が、ステアリング軸反力トルクTtranに抗してステアリング軸3を回転させる。また、ハンドル2を操舵する際には、アシストモータ7の慣性によって生じる慣性トルクも作用する。
そのため、アシストモータ7の慣性トルクをJ・dω/dtとすると、ステアリング軸反力トルクTtranは、次式(3)で表される。
Further, mechanically, the sum of the steering torque Thdl and the assist torque Tassist rotates the steering shaft 3 against the steering shaft reaction force torque Ttran. In addition, when the steering wheel 2 is steered, inertia torque generated by the inertia of the assist motor 7 also acts.
Therefore, when the inertia torque of the assist motor 7 is J · dω / dt, the steering shaft reaction torque Ttran is expressed by the following equation (3).

Ttran=Thdl+Tassist−J・dω/dt・・・(3)     Ttran = Thdl + Tassist−J · dω / dt (3)

また、アシストモータ7によるアシストトルクTassistは、アシストモータ7のトルク定数をKtとすると、上記減速ギアのギア比Ggearおよびモータ検出電流Imtrを用いて、次式(4)で表される。   The assist torque Tassist by the assist motor 7 is expressed by the following equation (4) using the gear ratio Ggear of the reduction gear and the motor detection current Imtr, where the torque constant of the assist motor 7 is Kt.

Tassist=Ggear・Kt・Imtr・・・(4)     Tassist = Ggear / Kt / Imtr (4)

また、ステアリング軸反力トルクTtranは、上記式(2)を用いて上記式(1)を変形することにより、次式(5)で表される。   Further, the steering shaft reaction force torque Ttran is expressed by the following equation (5) by modifying the above equation (1) using the above equation (2).

Ttran=Talign+(Tmfric・Ggear+Tfrp)・・・(5)     Ttran = Talign + (Tmfric · Ggear + Tfrp) (5)

制御ユニット100は、演算した目標電流値と、モータ検出電流Imtrとが一致するように電流制御し、モータ駆動電流Idriveを出力する。
アシストモータ7は、モータ駆動電流Idriveにトルク定数Ktと減速ギアのギア比Ggearとを乗じたトルクを発生し、運転者による操舵トルクThdlを補助する。
The control unit 100 controls the current so that the calculated target current value matches the motor detection current Imtr, and outputs a motor drive current Idrive.
The assist motor 7 generates torque obtained by multiplying the motor drive current Idrive by the torque constant Kt and the gear ratio Ggear of the reduction gear, and assists the steering torque Thdl by the driver.

図2は、図1の制御ユニット100をアシストモータ7とともに示すブロック図である。
図2において、制御ユニット100は、車速検出部13と、操舵トルク検出部14と、モータ速度検出部15と、モータ加速度検出部16と、ハンドル角検出部17と、路面反力トルク検出部18と、目標路面反力トルク演算部19(目標路面反力トルク演算手段)と、外乱発生検出部20(外乱発生検出手段)と、アシストトルク演算部21(アシストトルク演算手段)と、モータ電流演算部22と、モータ電流検出部23と、比較部24と、モータ駆動部25とを有している。
ここで、制御ユニット100は、CPUとプログラムを格納したメモリとを有するマイクロプロセッサ(図示せず)で構成されており、制御ユニット100を構成する各ブロックは、メモリ内にソフトウェアとして記憶されている。
FIG. 2 is a block diagram showing the control unit 100 of FIG. 1 together with the assist motor 7.
In FIG. 2, the control unit 100 includes a vehicle speed detection unit 13, a steering torque detection unit 14, a motor speed detection unit 15, a motor acceleration detection unit 16, a handle angle detection unit 17, and a road surface reaction force torque detection unit 18. A target road surface reaction torque calculation unit 19 (target road surface reaction force torque calculation unit), a disturbance generation detection unit 20 (disturbance generation detection unit), an assist torque calculation unit 21 (assist torque calculation unit), and a motor current calculation A unit 22, a motor current detection unit 23, a comparison unit 24, and a motor drive unit 25 are included.
Here, the control unit 100 is constituted by a microprocessor (not shown) having a CPU and a memory storing a program, and each block constituting the control unit 100 is stored as software in the memory. .

車速検出部13は、車速検出器10が出力した車速Vを受けて車速信号V(s)を出力する。操舵トルク検出部14は、トルクセンサ6が出力した操舵トルクThdlを受けて操舵トルク信号Thdl(s)を出力する。
モータ速度検出部15は、モータ速度検出器11が出力したモータ速度Smtrを受けてモータ速度信号Smtr(s)を出力する。モータ加速度検出部16は、モータ速度信号Smtr(s)を微分してモータ加速度信号Amtr(s)を出力する。
なお、モータ速度検出部15は、モータ電流検出部23が出力したモータ検出電流信号Imtr(s)と、モータ電圧検出部(図示せず)が出力したモータ検出電圧信号Vmtr(s)とに基づいて、モータ速度信号Smtr(s)を出力してもよい。
The vehicle speed detector 13 receives the vehicle speed V output from the vehicle speed detector 10 and outputs a vehicle speed signal V (s). The steering torque detector 14 receives the steering torque Thdl output from the torque sensor 6 and outputs a steering torque signal Thdl (s).
The motor speed detector 15 receives the motor speed Smtr output from the motor speed detector 11 and outputs a motor speed signal Smtr (s). The motor acceleration detector 16 differentiates the motor speed signal Smtr (s) and outputs a motor acceleration signal Amtr (s).
The motor speed detection unit 15 is based on the motor detection current signal Imtr (s) output from the motor current detection unit 23 and the motor detection voltage signal Vmtr (s) output from the motor voltage detection unit (not shown). The motor speed signal Smtr (s) may be output.

ハンドル角検出部17は、ハンドル角検出器5が出力したハンドル角Thetaを受けてハンドル角信号Theta(s)を出力する。路面反力トルク検出部18は、路面反力トルク検出器12が出力した実路面反力トルクTalignを受けて実路面反力トルク信号Talign_act(s)を出力する。
実路面反力トルクTalignを検出する路面反力トルク検出器12は、例えばタイヤ9に取り付けられたロードセル(図示せず)であり、ロードセルに設けられた歪みゲージの変形を実路面反力トルクTalignとして出力する。
The handle angle detector 17 receives the handle angle Theta output from the handle angle detector 5 and outputs a handle angle signal Theta (s). The road surface reaction force torque detector 18 receives the actual road surface reaction force torque Talign output from the road surface reaction force torque detector 12 and outputs an actual road surface reaction torque signal Talign_act (s).
The road surface reaction torque detector 12 for detecting the actual road reaction torque Talign is, for example, a load cell (not shown) attached to the tire 9, and the deformation of the strain gauge provided in the load cell is changed to the actual road reaction torque Torig. Output as.

目標路面反力トルク演算部19は、車速Vおよびハンドル角Thetaと、目標路面反力トルクTalign_refとの関係が記された車速・ハンドル角−目標路面反力トルクマップを有している。
目標路面反力トルク演算部19は、車速検出部13からの車速信号V(s)と、ハンドル角検出部17からのハンドル角信号Theta(s)とに基づいて、この車速・ハンドル角−目標路面反力トルクマップから目標路面反力トルク信号Talign_ref(s)を演算する。
The target road surface reaction torque calculation unit 19 has a vehicle speed / handle angle-target road surface reaction torque map in which the relationship between the vehicle speed V and the handle angle Theta and the target road surface reaction torque Talign_ref is described.
Based on the vehicle speed signal V (s) from the vehicle speed detection unit 13 and the steering wheel angle signal Theta (s) from the steering wheel angle detection unit 17, the target road surface reaction torque calculation unit 19 calculates the vehicle speed / handle angle-target. A target road surface reaction torque signal Talign_ref (s) is calculated from the road surface reaction torque map.

外乱発生検出部20は、実路面反力トルク信号Talign_act(s)と目標路面反力トルク信号Talign_ref(s)とに基づいて、車両に対する外乱の発生の有無を検出し、外乱状態信号Dist(s)を出力する。
外乱発生検出部20は、符号比較部26と、比率演算部27と、補正部28(補正手段)とを含んでいる。
The disturbance generation detection unit 20 detects the presence or absence of disturbance on the vehicle based on the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s) and the target road surface reaction force torque signal Talign_ref (s), and the disturbance state signal Dist (s ) Is output.
The disturbance occurrence detection unit 20 includes a code comparison unit 26, a ratio calculation unit 27, and a correction unit 28 (correction means).

符号比較部26は、路面反力トルク検出部18からの実路面反力トルク信号Talign_act(s)と、目標路面反力トルク演算部19からの目標路面反力トルク信号Talign_ref(s)との符号を比較し、外乱の発生の有無を検出して、外乱検出信号Dist_sgn(s)を出力する。   The sign comparison unit 26 signifies the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s) from the road surface reaction force torque detection unit 18 and the target road surface reaction force torque signal Talign_ref (s) from the target road surface reaction force torque calculation unit 19. Are detected, and the presence or absence of a disturbance is detected, and a disturbance detection signal Dist_sgn (s) is output.

すなわち、符号比較部26は、実路面反力トルク信号Talign_act(s)と、目標路面反力トルク信号Talign_ref(s)との符号が一致しない場合に、外乱が発生したとして外乱検出信号Dist_sgn(s)を「1」で出力する。また、実路面反力トルク信号Talign_act(s)と、目標路面反力トルク信号Talign_ref(s)との符号が一致する場合に、外乱が発生していない(通常操舵状態)として外乱検出信号Dist_sgn(s)を「0」で出力する。   That is, the sign comparison unit 26 determines that a disturbance has occurred when the signs of the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s) and the target road surface reaction force torque signal Talign_ref (s) do not match, the disturbance detection signal Dist_sgn (s) ) Is output as “1”. Further, when the signs of the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s) and the target road surface reaction force torque signal Talign_ref (s) match, the disturbance detection signal Dist_sgn ( s) is output as “0”.

比率演算部27は、路面反力トルク検出部18からの実路面反力トルク信号Talign_act(s)と、目標路面反力トルク演算部19からの目標路面反力トルク信号Talign_ref(s)との比率を演算し、符号比較部26からの外乱検出信号Dist_sgn(s)とともに、外乱の発生度合い(外乱の状態)を示す外乱トルク比率信号Dist_ratio(s)を出力する。   The ratio calculation unit 27 is a ratio between the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s) from the road surface reaction force torque detection unit 18 and the target road surface reaction force torque signal Talign_ref (s) from the target road surface reaction force torque calculation unit 19. And a disturbance torque ratio signal Dist_ratio (s) indicating the degree of occurrence of the disturbance (disturbance state) together with the disturbance detection signal Dist_sgn (s) from the sign comparison unit 26.

なお、車両に対する外乱の影響は、車両の種類や車速Vによってそれぞれ異なる。そのため、外乱トルク比率信号Dist_ratio(s)を補正する必要がある。
補正部28は、車速Vと、外乱トルク比率信号Dist_ratio(s)を補正するための比率補正ゲインとの関係が記された車速−比率補正ゲインマップを有している。この車速−比率補正ゲインマップは、車両の種類に応じて設定されている。また、比率補正ゲインは、車速Vに応じて上下限値が設定されてもよい。
補正部28は、車速検出部13からの車速信号V(s)に基づいて、この車速−比率補正ゲインマップから比率補正ゲインを演算し、比率演算部27からの外乱トルク比率信号Dist_ratio(s)に比率補正ゲインを乗算して、外乱状態信号Dist(s)を出力する。
Note that the influence of disturbance on the vehicle varies depending on the type of vehicle and the vehicle speed V. Therefore, it is necessary to correct the disturbance torque ratio signal Dist_ratio (s).
The correction unit 28 has a vehicle speed-ratio correction gain map in which the relationship between the vehicle speed V and a ratio correction gain for correcting the disturbance torque ratio signal Dist_ratio (s) is described. This vehicle speed-ratio correction gain map is set according to the type of vehicle. Further, the ratio correction gain may be set to an upper and lower limit value according to the vehicle speed V.
The correction unit 28 calculates a ratio correction gain from this vehicle speed-ratio correction gain map based on the vehicle speed signal V (s) from the vehicle speed detection unit 13, and a disturbance torque ratio signal Dist_ratio (s) from the ratio calculation unit 27. Is multiplied by the ratio correction gain to output the disturbance state signal Dist (s).

アシストトルク演算部21には、車速信号V(s)、操舵トルク信号Thdl(s)、モータ速度信号Smtr(s)、モータ加速度信号Amtr(s)、実路面反力トルク信号Talign_act(s)および外乱状態信号Dist(s)が入力される。
アシストトルク演算部21は、上記の入力に基づいて、操舵トルクThdlを補助するためのアシストトルクTassistを演算し、アシストモータ7にアシストトルクTassistを発生させるためのアシストトルク信号Tassist(s)を出力する。
The assist torque calculator 21 includes a vehicle speed signal V (s), a steering torque signal Thdl (s), a motor speed signal Smtr (s), a motor acceleration signal Amtr (s), an actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s), and The disturbance state signal Dist (s) is input.
The assist torque calculator 21 calculates an assist torque Tassist for assisting the steering torque Thdl based on the above input, and outputs an assist torque signal Tassist (s) for causing the assist motor 7 to generate the assist torque Tassist. To do.

モータ電流演算部22は、アシストトルク信号Tassist(s)に基づいて、アシストモータ7にアシストトルクTassistを発生させるための目標電流値を演算し、目標電流信号Idrive(s)を出力する。
モータ電流検出部23は、アシストモータ7に流れるモータ検出電流Imtrを受けて、モータ検出電流信号Imtr(s)を出力する。比較部24は、目標電流信号Idrive(s)とモータ検出電流信号Imtr(s)との偏差を出力する。
モータ駆動部25は、目標電流信号Idrive(s)とモータ検出電流信号Imtr(s)との偏差を零とするように、モータ駆動電流Idriveを出力する。
The motor current calculation unit 22 calculates a target current value for causing the assist motor 7 to generate the assist torque Tassist based on the assist torque signal Tassist (s), and outputs a target current signal Idrive (s).
The motor current detector 23 receives the motor detection current Imtr flowing through the assist motor 7 and outputs a motor detection current signal Imtr (s). The comparison unit 24 outputs a deviation between the target current signal Idrive (s) and the motor detection current signal Imtr (s).
The motor drive unit 25 outputs the motor drive current Idrive so that the deviation between the target current signal Idrive (s) and the motor detection current signal Imtr (s) is zero.

図3は、図2のアシストトルク演算部21を詳細に示すブロック図である。
図3において、アシストトルク演算部21は、外乱種類検出部29(外乱種類検出手段)と、アシストマップ補償部30と、慣性補償部31と、粘性補償部32(粘性補償手段)と、反力補償部33(反力補償手段)と、加算部34とを有している。
FIG. 3 is a block diagram showing in detail the assist torque calculator 21 of FIG.
In FIG. 3, the assist torque calculator 21 includes a disturbance type detector 29 (disturbance type detector), an assist map compensator 30, an inertia compensator 31, a viscosity compensator 32 (viscosity compensator), and a reaction force. A compensation unit 33 (reaction force compensation means) and an addition unit 34 are provided.

発生周波数に応じて外乱の種類を検出する外乱種類検出部29は、車両に対する外乱が、あらかじめ設定された所定周波数よりも高い周波数成分からなる高周波外乱であることを検出するハイパスフィルタ35(高周波外乱検出手段、以下、「HPF35」と称する)を含んでいる。   A disturbance type detection unit 29 that detects the type of disturbance according to the generated frequency is a high-pass filter 35 (high-frequency disturbance) that detects that the disturbance to the vehicle is a high-frequency disturbance having a frequency component higher than a predetermined frequency set in advance. Detection means, hereinafter referred to as “HPF35”).

外乱種類検出部29は、外乱発生検出部20からの外乱状態信号Dist(s)を受けて、高周波外乱の発生度合いを示す高周波外乱状態信号Dist_high(s)を出力する。
ここで、高周波外乱とは、時間的変化の大きな外乱であり、HPF35に外乱状態信号Dist(s)を通した結果出力される信号が、高周波外乱状態信号Dist_high(s)となる。
The disturbance type detection unit 29 receives the disturbance state signal Dist (s) from the disturbance occurrence detection unit 20 and outputs a high frequency disturbance state signal Dist_high (s) indicating the degree of occurrence of the high frequency disturbance.
Here, the high-frequency disturbance is a disturbance having a large temporal change, and a signal output as a result of passing the disturbance state signal Dist (s) through the HPF 35 is a high-frequency disturbance state signal Dist_high (s).

アシストマップ補償部30は、車速Vおよび操舵トルクThdlと、操舵トルクThdlを補助するためのアシストマップ補償トルクmapとの関係が記された車速・操舵トルク−アシストマップ補償トルクマップを有している。
アシストマップ補償部30は、車速検出部13がからの車速信号V(s)と操舵トルク検出部14からの操舵トルク信号Thdl(s)とに基づいて、アシストマップ補償トルク信号map(s)を出力する。
The assist map compensation unit 30 has a vehicle speed / steering torque-assist map compensating torque map in which the relationship between the vehicle speed V and the steering torque Thdl and the assist map compensation torque map for assisting the steering torque Thdl is described. .
The assist map compensation unit 30 generates an assist map compensation torque signal map (s) based on the vehicle speed signal V (s) from the vehicle speed detection unit 13 and the steering torque signal Thdl (s) from the steering torque detection unit 14. Output.

慣性補償部31は、車速Vおよびモータ加速度Amtrと、ステアリング系全体の慣性感を減ずるための慣性補償トルクinerとの関係が記された車速・モータ加速度−慣性補償トルクマップを有している。
慣性補償部31は、車速検出部13からの車速信号V(s)とモータ加速度検出部16からのモータ加速度信号Amtr(s)とに基づいて、慣性補償トルク信号iner(s)を出力する。
The inertia compensation unit 31 has a vehicle speed / motor acceleration-inertia compensation torque map in which the relationship between the vehicle speed V and the motor acceleration Amtr and the inertia compensation torque iner for reducing the inertial feeling of the entire steering system is described.
The inertia compensation unit 31 outputs an inertia compensation torque signal iner (s) based on the vehicle speed signal V (s) from the vehicle speed detection unit 13 and the motor acceleration signal Amtr (s) from the motor acceleration detection unit 16.

粘性補償部32は、車速V、モータ速度Smtrおよび外乱種類検出部29で検出された高周波外乱と、ハンドル2の振動を抑制するための粘性補償トルクdamp(補償トルク)との関係が記された車速・モータ速度・高周波外乱−粘性補償トルクマップを有している。
粘性補償部32は、車速検出部13からの車速信号V(s)、モータ速度検出部15からのモータ速度信号Smtr(s)および外乱種類検出部29からの高周波外乱状態信号Dist_high(s)に基づいて、粘性補償トルク信号damp(s)を出力する。
The viscosity compensator 32 describes the relationship between the vehicle speed V, the motor speed Smtr and the high frequency disturbance detected by the disturbance type detector 29 and the viscosity compensation torque damp (compensation torque) for suppressing the vibration of the handle 2. It has a vehicle speed, motor speed, high frequency disturbance-viscosity compensation torque map.
The viscosity compensator 32 receives the vehicle speed signal V (s) from the vehicle speed detector 13, the motor speed signal Smtr (s) from the motor speed detector 15, and the high-frequency disturbance state signal Dist_high (s) from the disturbance type detector 29. Based on this, the viscosity compensation torque signal damp (s) is output.

反力補償部33は、車速Vおよび実路面反力トルクTalignと、運転者の反操舵方向に働く反力補償トルクretとの関係が記された車速・実路面反力トルク−反力補償トルクマップを有している。
反力補償部33は、車速検出部13からの車速信号V(s)と路面反力トルク検出部18からの実路面反力トルク信号Talign_act(s)とに基づいて、反力補償トルク信号ret(s)を出力する。
The reaction force compensation unit 33 is a vehicle speed / actual road surface reaction force torque-reaction force compensation torque in which the relationship between the vehicle speed V and the actual road surface reaction force torque Talign and the reaction force compensation torque ret acting in the counter steering direction of the driver is described. Has a map.
The reaction force compensation unit 33 is based on the vehicle speed signal V (s) from the vehicle speed detection unit 13 and the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s) from the road surface reaction force torque detection unit 18. (S) is output.

加算部34には、アシストマップ補償トルク信号map(s)、慣性補償トルク信号iner(s)、粘性補償トルク信号damp(s)および反力補償トルク信号ret(s)が入力される。加算部34は、上記の入力を加算して、アシストトルク信号Tassist(s)を出力する。   The adder 34 receives the assist map compensation torque signal map (s), the inertia compensation torque signal iner (s), the viscosity compensation torque signal damp (s), and the reaction force compensation torque signal ret (s). The adder 34 adds the above inputs and outputs an assist torque signal Tassist (s).

以下、図1〜3とともに、図4のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態1に係るアシストトルク演算部21の粘性補償動作について説明する。
まず、アシストトルク演算部21は、外乱発生検出部20が出力した外乱状態信号Dist(s)を読み込んで、メモリに記憶する(ステップS51)。
Hereinafter, the viscosity compensation operation of the assist torque calculator 21 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 4 together with FIGS.
First, the assist torque calculator 21 reads the disturbance state signal Dist (s) output from the disturbance occurrence detector 20 and stores it in the memory (step S51).

続いて、外乱種類検出部29は、外乱状態信号Dist(s)から高周波外乱を検出し、高周波外乱の発生度合いを示す高周波外乱状態信号Dist_high(s)を出力する(ステップS52)。
次に、アシストトルク演算部21は、車速検出部13が出力した車速信号V(s)を読み込んでメモリに記憶する(ステップS53)とともに、モータ速度検出部15が出力したモータ速度信号Smtr(s)を読み込んでメモリに記憶する(ステップS54)。
Subsequently, the disturbance type detection unit 29 detects a high frequency disturbance from the disturbance state signal Dist (s), and outputs a high frequency disturbance state signal Dist_high (s) indicating the degree of occurrence of the high frequency disturbance (step S52).
Next, the assist torque calculation unit 21 reads the vehicle speed signal V (s) output from the vehicle speed detection unit 13 and stores it in the memory (step S53), and at the same time, the motor speed signal Smtr (s) output from the motor speed detection unit 15. ) And stored in the memory (step S54).

続いて、粘性補償部32は、高周波外乱状態信号Dist_high(s)、車速信号V(s)およびモータ速度信号Smtr(s)に基づいて、粘性補償トルクdampを演算し、粘性補償トルク信号damp(s)を出力する(ステップS55)。
次に、加算部34は、粘性補償トルク信号damp(s)と、他の補償部(アシストマップ補償部30、慣性補償部31、反力補償部33)からの補償トルク信号を加算して、アシストトルク信号Tassist(s)を出力し(ステップS56)、図4の処理を終了する。
Subsequently, the viscosity compensation unit 32 calculates the viscosity compensation torque damp based on the high-frequency disturbance state signal Dist_high (s), the vehicle speed signal V (s), and the motor speed signal Smtr (s), and the viscosity compensation torque signal damp ( s) is output (step S55).
Next, the addition unit 34 adds the viscosity compensation torque signal damp (s) and the compensation torque signal from the other compensation units (assist map compensation unit 30, inertia compensation unit 31, reaction force compensation unit 33), and The assist torque signal Tassist (s) is output (step S56), and the process of FIG.

ここで、粘性補償部32は、車速信号V(s)とモータ速度信号Smtr(s)とに基づいて粘性補償トルクdampを演算するが、粘性補償トルクdampは、モータ速度Smtrが高くなるほど大きな値となる。
また、例えば轍路面等からの高周波外乱は、あらかじめ設定された所定周波数よりも高い周波数成分からなる外乱トルクであり、モータ速度Smtrに対して影響を与える。
そのため、外乱種類検出部29によって高周波外乱が検出された場合に、高周波外乱状態信号Dist_high(s)に応じて、粘性補償トルクdampが大きくなるように補正されることにより、高周波外乱による影響を抑制することができる。
Here, the viscosity compensation unit 32 calculates the viscosity compensation torque damp based on the vehicle speed signal V (s) and the motor speed signal Smtr (s). The viscosity compensation torque damp increases as the motor speed Smtr increases. It becomes.
Further, for example, a high-frequency disturbance from a road surface or the like is a disturbance torque including a frequency component higher than a predetermined frequency set in advance, and affects the motor speed Smtr.
Therefore, when a high-frequency disturbance is detected by the disturbance type detection unit 29, the influence of the high-frequency disturbance is suppressed by correcting the viscosity compensation torque damp according to the high-frequency disturbance state signal Dist_high (s). can do.

以下、図5を参照しながら、アシストトルク演算部21の粘性補償動作の効果について説明する。
図5は、直進走行をしている車両に高周波外乱(例えば、轍路面からの外乱)が発生した際に、粘性補償動作を実行した場合(外乱抑制制御)、および粘性補償動作を実行しない場合(通常制御)における時間とハンドル角および粘性補償トルクdampとの関係をそれぞれ示す説明図である。
Hereinafter, the effect of the viscosity compensation operation of the assist torque calculator 21 will be described with reference to FIG.
FIG. 5 shows a case where a viscosity compensation operation is executed (disturbance suppression control) when a high-frequency disturbance (for example, a disturbance from a road surface) occurs in a vehicle traveling straight ahead, and a case where the viscosity compensation operation is not executed. It is explanatory drawing which shows the relationship between time in (normal control), a steering wheel angle | corner, and viscosity compensation torque damp, respectively.

図5において、車両が轍路面に進入すると、轍路面からの高周波外乱が発生し、ハンドル2が取られてハンドル角Thetaが変化する(破線の丸印参照)。
このとき、粘性補償部32は、ハンドル2の振動を止めるために、粘性補償トルクdampを増加させる。
これにより、粘性補償動作を実行しない場合と比較して、高周波外乱によるハンドル取られ角を低減し、ハンドル2の振動を抑制することができる。
In FIG. 5, when the vehicle enters the road surface, a high-frequency disturbance from the road surface is generated, the handle 2 is taken, and the handle angle Theta changes (see the dotted circle).
At this time, the viscosity compensation unit 32 increases the viscosity compensation torque damp in order to stop the vibration of the handle 2.
Thereby, compared with the case where viscosity compensation operation | movement is not performed, the handle | steering-wheel angle | corner by a high frequency disturbance can be reduced, and the vibration of the handle | steering-wheel 2 can be suppressed.

この発明の実施の形態1に係る車両用操舵制御装置によれば、外乱発生検出部20は、摩擦トルクを含まない実路面反力トルク信号Talign_act(s)と、目標路面反力トルク信号Talign_ref(s)との符号を比較して、車両に対する外乱の発生を検出し、外乱状態信号Dist(s)を出力する。また、アシストトルク演算部21は、アシストトルクTassistを補償するための粘性補償トルクdampを演算する粘性補償部32を含み、粘性補償部32は、外乱状態信号Dist(s)に基づいて、外乱を抑制するように粘性補償トルクdampを演算し、粘性補償トルク信号damp(s)を出力する。
そのため、操舵トルクThdlが小さい領域においても、安価かつ簡素な構成で外乱の発生を正確に検出することができるとともに、外乱を抑制して車両の安定化制御を行うことができる。
According to the vehicle steering control device according to the first embodiment of the present invention, the disturbance occurrence detection unit 20 includes the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s) not including the friction torque and the target road surface reaction force torque signal Talign_ref ( The sign of s) is compared to detect the occurrence of a disturbance to the vehicle, and a disturbance state signal Dist (s) is output. The assist torque calculator 21 includes a viscosity compensator 32 that calculates a viscosity compensation torque damp for compensating the assist torque Tassist. The viscosity compensator 32 detects a disturbance based on the disturbance state signal Dist (s). The viscosity compensation torque damp is calculated so as to be suppressed, and the viscosity compensation torque signal damp (s) is output.
Therefore, even in a region where the steering torque Thdl is small, it is possible to accurately detect the occurrence of a disturbance with an inexpensive and simple configuration, and it is possible to control the vehicle while suppressing the disturbance.

すなわち、外乱発生検出部20の符号比較部26は、実路面反力トルク信号Talign_act(s)と目標路面反力トルク信号Talign_ref(s)との符号を比較し、外乱の発生の有無を検出して、外乱検出信号Dist_sgn(s)を出力する。
ここで、タイヤ9が路面から受ける実路面反力トルクTalignは、ステアリング軸反力トルクTtranとは異なり摩擦トルクを含んでいない。
そのため、操舵トルクThdlが小さい領域においても、外乱の発生を正確に検出することができる。また、外乱の発生度合いが小さい領域から車両の安定化制御を行うことができるので、運転者に制御介入時の違和感を与えることを防止することができる。
また、ヨーレートセンサや横加速度センサを必要としないので、安価かつ簡素な構成を実現することができる。
また、タイヤ9に発生する実路面反力トルクTalignに基づいて外乱の発生を検出するので、雪道等の滑りやすい路面を走行している場合であっても、外乱の発生を正確に検出することができる。
That is, the sign comparison unit 26 of the disturbance occurrence detection unit 20 compares the signs of the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s) and the target road surface reaction force torque signal Talign_ref (s) to detect the presence or absence of disturbance. The disturbance detection signal Dist_sgn (s) is output.
Here, the actual road surface reaction force torque Talign that the tire 9 receives from the road surface does not include friction torque unlike the steering shaft reaction force torque Ttran.
Therefore, the occurrence of disturbance can be accurately detected even in a region where the steering torque Thdl is small. In addition, since the vehicle stabilization control can be performed from a region where the degree of occurrence of disturbance is small, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable at the time of control intervention.
Moreover, since a yaw rate sensor or a lateral acceleration sensor is not required, an inexpensive and simple configuration can be realized.
Further, since the occurrence of a disturbance is detected based on the actual road surface reaction force torque Talign generated in the tire 9, the occurrence of the disturbance is accurately detected even when the vehicle is traveling on a slippery road surface such as a snowy road. be able to.

また、外乱発生検出部20の比率演算部27は、実路面反力トルク信号Talign_act(s)と、目標路面反力トルク信号Talign_ref(s)との比率を演算し、外乱検出信号Dist_sgn(s)とともに、外乱の発生度合いを示す外乱トルク比率信号Dist_ratio(s)を出力する。
そのため、外乱の発生度合いを正確に演算することができ、その結果、車両の安定化制御を適切に行うことができる。
Further, the ratio calculation unit 27 of the disturbance occurrence detection unit 20 calculates a ratio between the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s) and the target road surface reaction force torque signal Talign_ref (s), and the disturbance detection signal Dist_sgn (s). At the same time, a disturbance torque ratio signal Dist_ratio (s) indicating the degree of occurrence of the disturbance is output.
Therefore, the degree of occurrence of disturbance can be accurately calculated, and as a result, vehicle stabilization control can be performed appropriately.

また、外乱発生検出部20の補正部28は、車速信号V(s)に基づいて比率演算ゲインを演算し、外乱トルク比率信号Dist_ratio(s)に比率演算ゲインを乗算して、外乱状態信号Dist(s)を出力する。
そのため、車速Vに応じて車両の安定化制御をより適切に行うことができる。
The correction unit 28 of the disturbance occurrence detection unit 20 calculates a ratio calculation gain based on the vehicle speed signal V (s), multiplies the disturbance torque ratio signal Dist_ratio (s) by the ratio calculation gain, and outputs the disturbance state signal Dist. (S) is output.
Therefore, the vehicle stabilization control can be performed more appropriately according to the vehicle speed V.

また、アシストトルク演算部21の外乱種類検出部29は、車両に対する外乱が、あらかじめ設定された所定周波数よりも高い周波数成分からなる高周波外乱であることを検出するHPF35を含み、外乱発生検出部20からの外乱状態信号Dist(s)を受けて、高周波外乱の発生度合いを示す高周波外乱状態信号Dist_high(s)を出力する。
また、アシストトルク演算部21の粘性補償部32は、車速信号V(s)、モータ速度信号Smtr(s)および高周波外乱状態信号Dist_high(s)に基づいて、ハンドル2の振動を抑制するための粘性補償トルクdampを演算し、粘性補償トルク信号damp(s)を出力する。
そのため、安価かつ簡素な構成で外乱の種類を検出することができるとともに、外乱の発生周波数に応じて、車両の安定化制御をより適切に行うことができる。
The disturbance type detection unit 29 of the assist torque calculation unit 21 includes an HPF 35 that detects that the disturbance to the vehicle is a high-frequency disturbance including a frequency component higher than a predetermined frequency set in advance, and includes a disturbance generation detection unit 20. The high-frequency disturbance state signal Dist_high (s) indicating the degree of occurrence of the high-frequency disturbance is output.
The viscosity compensation unit 32 of the assist torque calculation unit 21 is for suppressing vibration of the steering wheel 2 based on the vehicle speed signal V (s), the motor speed signal Smtr (s), and the high-frequency disturbance state signal Dist_high (s). The viscosity compensation torque damp is calculated and a viscosity compensation torque signal damp (s) is output.
Therefore, the type of disturbance can be detected with an inexpensive and simple configuration, and the vehicle stabilization control can be more appropriately performed according to the frequency of occurrence of the disturbance.

なお、上記実施の形態1の粘性補償部32は、車速・モータ速度・高周波外乱−粘性補償トルクマップを有し、車速信号V(s)、モータ速度信号Smtr(s)および高周波外乱状態信号Dist_high(s)に基づいて、粘性補償トルク信号damp(s)を出力すると説明した。
しかしながら、これに限定されず、粘性補償部32は、車速Vおよびモータ速度Smtrと、粘性補償トルクdampとの関係が記された車速・モータ速度−粘性補償トルクマップ、並びに、高周波外乱と粘性補償トルクdampを補正するためのトルク補正ゲインとの関係が記された高周波外乱−トルク補正ゲインマップを有していてもよい。
このとき、粘性補償部32は、まず、車速信号V(s)とモータ速度信号Smtr(s)とに基づいて、粘性補償トルクdampを演算する。続いて、粘性補償部32は、高周波外乱状態信号Dist_high(s)に基づいて、トルク補正ゲインを演算する。次に、粘性補償部32は、粘性補償トルクdampにトルク補正ゲインを乗算して、粘性補償トルク信号damp(s)として出力する。
この場合も、上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。
The viscosity compensation unit 32 of the first embodiment has a vehicle speed / motor speed / high frequency disturbance-viscosity compensation torque map, and includes a vehicle speed signal V (s), a motor speed signal Smtr (s), and a high frequency disturbance state signal Dist_high. It has been described that the viscosity compensation torque signal damp (s) is output based on (s).
However, the present invention is not limited to this, and the viscosity compensator 32 includes a vehicle speed / motor speed-viscosity compensation torque map in which the relationship between the vehicle speed V and the motor speed Smtr and the viscosity compensation torque damp is described, and high-frequency disturbance and viscosity compensation. You may have the high frequency disturbance-torque correction gain map in which the relationship with the torque correction gain for correcting the torque damp was described.
At this time, the viscosity compensator 32 first calculates the viscosity compensation torque damp based on the vehicle speed signal V (s) and the motor speed signal Smtr (s). Subsequently, the viscosity compensation unit 32 calculates a torque correction gain based on the high-frequency disturbance state signal Dist_high (s). Next, the viscosity compensation unit 32 multiplies the viscosity compensation torque damp by a torque correction gain and outputs the result as a viscosity compensation torque signal damp (s).
Also in this case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、上記実施の形態1に係る車両用操舵制御装置の特徴を明確にするために、アシストトルク演算部21における補償部を、アシストマップ補償部30、慣性補償部31、粘性補償部32および反力補償部33に限定し、アシストトルク演算部21への入力信号も限定して示している。
しかしながら、実際のアシストトルク演算部21は、これらの信号以外にも様々な信号を用いてアシストトルクTassistを演算している。本実施の形態に係る車両用操舵装置は、何れの車両用操舵装置にも適用することができる。
Further, in order to clarify the characteristics of the vehicle steering control device according to the first embodiment, the compensation unit in the assist torque calculation unit 21 is changed to an assist map compensation unit 30, an inertia compensation unit 31, a viscosity compensation unit 32, and an anti-reflection unit. The input signal to the assist torque calculator 21 is also limited to the force compensator 33.
However, the actual assist torque calculator 21 calculates the assist torque Tassist using various signals other than these signals. The vehicle steering apparatus according to the present embodiment can be applied to any vehicle steering apparatus.

実施の形態2.
上記実施の形態1では、外乱状態信号Dist(s)から高周波外乱を検出し、高周波外乱による影響を低減したが、これに限定されず、外乱状態信号Dist(s)から低周波外乱を検出し、低周波外乱による影響を低減してもよい。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the high-frequency disturbance is detected from the disturbance state signal Dist (s) and the influence of the high-frequency disturbance is reduced. However, the present invention is not limited to this, and the low-frequency disturbance is detected from the disturbance state signal Dist (s). The influence of low frequency disturbances may be reduced.

図6は、この発明の実施の形態2に係る車両用操舵制御装置のアシストトルク演算部21Aを詳細に示すブロック図である。
図6において、アシストトルク演算部21Aは、図3に示した外乱種類検出部29、粘性補償部32および反力補償部33に代えて、外乱種類検出部29A、粘性補償部32Aおよび反力補償部33Aを有している。
FIG. 6 is a block diagram showing in detail an assist torque calculator 21A of the vehicle steering control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
In FIG. 6, the assist torque calculation unit 21A replaces the disturbance type detection unit 29, the viscosity compensation unit 32, and the reaction force compensation unit 33 shown in FIG. 3 with a disturbance type detection unit 29A, a viscosity compensation unit 32A, and a reaction force compensation. It has a portion 33A.

発生周波数に応じて外乱の種類を検出する外乱種類検出部29Aは、車両に対する外乱が、あらかじめ設定された所定周波数よりも低い周波数成分からなる低周波外乱であることを検出するローパスフィルタ36(低周波外乱検出手段、以下、「LPF36」と称する)を含んでいる。   The disturbance type detection unit 29A that detects the type of disturbance according to the generated frequency is a low-pass filter 36 that detects that the disturbance to the vehicle is a low-frequency disturbance having a frequency component lower than a preset predetermined frequency. Frequency disturbance detecting means, hereinafter referred to as “LPF 36”).

外乱種類検出部29Aは、外乱発生検出部20からの外乱状態信号Dist(s)を受けて、低周波外乱の発生度合いを示す低周波外乱状態信号Dist_low(s)を出力する。
ここで、低周波外乱とは、時間的変化の小さな外乱であり、LPF36に外乱状態信号Dist(s)を通した結果出力される信号が、低周波外乱状態信号Dist_low(s)となる。
The disturbance type detection unit 29A receives the disturbance state signal Dist (s) from the disturbance occurrence detection unit 20, and outputs a low frequency disturbance state signal Dist_low (s) indicating the degree of occurrence of the low frequency disturbance.
Here, the low-frequency disturbance is a disturbance having a small temporal change, and a signal output as a result of passing the disturbance state signal Dist (s) through the LPF 36 is a low-frequency disturbance state signal Dist_low (s).

粘性補償部32Aは、車速Vおよびモータ速度Smtrと、粘性補償トルクdamp(補償トルク)との関係が記された車速・モータ速度−粘性補償トルクマップを有している。
粘性補償部32Aは、車速検出部13からの車速信号V(s)とモータ速度検出部15からのモータ速度信号Smtr(s)とに基づいて、粘性補償トルク信号damp(s)を出力する。
The viscosity compensation unit 32A has a vehicle speed / motor speed-viscosity compensation torque map in which the relationship between the vehicle speed V and motor speed Smtr and the viscosity compensation torque damp (compensation torque) is described.
The viscosity compensation unit 32A outputs a viscosity compensation torque signal damp (s) based on the vehicle speed signal V (s) from the vehicle speed detection unit 13 and the motor speed signal Smtr (s) from the motor speed detection unit 15.

反力補償部33Aは、車速V、実路面反力トルクTalignおよび外乱種類検出部29Aで検出された低周波外乱と、反力補償トルクretとの関係が記された車速・実路面反力トルク・低周波外乱−反力補償トルクマップを有している。
反力補償部33Aは、車速検出部13からの車速信号V(s)、路面反力トルク検出部18からの実路面反力トルク信号Talign_act(s)および外乱種類検出部29Aからの低周波外乱状態信号Dist_low(s)に基づいて、反力補償トルク信号ret(s)を出力する。
その他の構成については、前述の実施の形態1と同様であり、その説明は省略する。
The reaction force compensation unit 33A is a vehicle speed / actual road surface reaction force torque in which the relationship between the vehicle speed V, the actual road surface reaction torque Talign and the low frequency disturbance detected by the disturbance type detection unit 29A and the reaction force compensation torque ret is described. -It has a low-frequency disturbance-reaction force compensation torque map.
The reaction force compensation unit 33A includes a vehicle speed signal V (s) from the vehicle speed detection unit 13, an actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s) from the road surface reaction force torque detection unit 18, and a low frequency disturbance from the disturbance type detection unit 29A. A reaction force compensation torque signal ret (s) is output based on the state signal Dist_low (s).
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

以下、図1、2、6とともに、図7のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態2に係るアシストトルク演算部21Aの反力補償動作について説明する。
まず、アシストトルク演算部21Aは、外乱発生検出部20が出力した外乱状態信号Dist(s)を読み込んで、メモリに記憶する(ステップS61)。
Hereinafter, the reaction force compensation operation of the assist torque calculation unit 21A according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 7 together with FIGS.
First, the assist torque calculation unit 21A reads the disturbance state signal Dist (s) output from the disturbance occurrence detection unit 20 and stores it in the memory (step S61).

続いて、外乱種類検出部29Aは、外乱状態信号Dist(s)から低周波外乱を検出し、低周波外乱の発生度合いを示す低周波外乱状態信号Dist_low(s)を出力する(ステップS62)。
次に、アシストトルク演算部21Aは、車速検出部13が出力した車速信号V(s)を読み込んでメモリに記憶する(ステップS63)とともに、路面反力トルク検出部18が出力した実路面反力トルク信号Talign_act(s)を読み込んでメモリに記憶する(ステップS64)。
Subsequently, the disturbance type detection unit 29A detects a low frequency disturbance from the disturbance state signal Dist (s), and outputs a low frequency disturbance state signal Dist_low (s) indicating the degree of occurrence of the low frequency disturbance (step S62).
Next, the assist torque calculator 21A reads the vehicle speed signal V (s) output from the vehicle speed detector 13 and stores it in the memory (step S63), and the actual road surface reaction force output by the road surface reaction torque detector 18. The torque signal Talign_act (s) is read and stored in the memory (step S64).

続いて、反力補償部33Aは、低周波外乱状態信号Dist_low(s)、車速信号V(s)および実路面反力トルク信号Talign_act(s)に基づいて、反力補償トルクretを演算し、反力補償トルク信号ret(s)を出力する(ステップS65)。
次に、加算部34は、反力補償トルク信号ret(s)と、他の補償部(アシストマップ補償部30、慣性補償部31、粘性補償部32A)からの補償トルク信号を加算して、アシストトルク信号Tassist(s)を出力し(ステップS66)、図7の処理を終了する。
Subsequently, the reaction force compensation unit 33A calculates the reaction force compensation torque ret based on the low-frequency disturbance state signal Dist_low (s), the vehicle speed signal V (s), and the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s), The reaction force compensation torque signal ret (s) is output (step S65).
Next, the addition unit 34 adds the reaction force compensation torque signal ret (s) and the compensation torque signal from the other compensation units (assist map compensation unit 30, inertia compensation unit 31, viscosity compensation unit 32A), and The assist torque signal Tassist (s) is output (step S66), and the process of FIG.

ここで、反力補償部33Aは、車速信号V(s)と実路面反力トルク信号Talign_act(s)とに基づいて反力補償トルクretを演算するが、反力補償トルクretは、実路面反力トルクTalignが大きくなるほど大きな値となる。
また、例えばカント路面等からの低周波外乱は、あらかじめ設定された所定周波数よりも低い周波数成分からなる外乱トルクであり、実路面反力トルクTalignに対して影響を与える。
そのため、外乱種類検出部29Aによって低周波外乱が検出された場合に、低周波外乱状態信号Dist_low(s)に応じて、反力補償トルクretが大きくなるように補正されることにより、低周波外乱による影響を抑制することができる。
Here, the reaction force compensation unit 33A calculates the reaction force compensation torque ret based on the vehicle speed signal V (s) and the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s). The reaction force compensation torque ret is calculated based on the actual road surface. The reaction torque Talign increases as the reaction torque Talign increases.
Further, for example, a low-frequency disturbance from a cant road surface or the like is a disturbance torque having a frequency component lower than a predetermined frequency set in advance, and affects the actual road surface reaction force torque Talign.
Therefore, when a low frequency disturbance is detected by the disturbance type detection unit 29A, the low frequency disturbance is corrected by increasing the reaction force compensation torque ret according to the low frequency disturbance state signal Dist_low (s). The influence by can be suppressed.

以下、図8を参照しながら、アシストトルク演算部21Aの反力補償動作の効果について説明する。
図8は、直進走行をしている車両に低周波外乱(例えば、カント路面からの外乱)が発生した際に、反力補償動作を実行した場合(外乱抑制制御)、および反力補償動作を実行しない場合(通常制御)における時間とハンドルトルクおよび反力補償トルクretとの関係をそれぞれ示す説明図である。
Hereinafter, the effect of the reaction force compensation operation of the assist torque calculator 21A will be described with reference to FIG.
FIG. 8 shows a case where a reaction force compensation operation is executed (disturbance suppression control) and a reaction force compensation operation when a low-frequency disturbance (for example, a disturbance from a cant road surface) occurs in a vehicle traveling straight ahead. It is explanatory drawing which shows the relationship between time in the case of not performing (normal control), a steering torque, and reaction force compensation torque ret, respectively.

図8において、車両がカント路面に進入すると、カント路面からの低周波外乱が発生し、ハンドルトルクが発生する(破線の丸印参照)。
このとき、反力補償部33Aは、ハンドルトルクを低減するために、反力補償トルクretを増加させる。
これにより、反力補償動作を実行しない場合と比較して、低周波外乱によるハンドルトルクを低減することができる。
In FIG. 8, when the vehicle enters the cant road surface, a low-frequency disturbance from the cant road surface is generated, and a handle torque is generated (see a broken circle).
At this time, the reaction force compensation unit 33A increases the reaction force compensation torque ret in order to reduce the handle torque.
Thereby, compared with the case where reaction force compensation operation is not performed, the handle torque by a low frequency disturbance can be reduced.

この発明の実施の形態2に係る車両用操舵制御装置によれば、アシストトルク演算部21Aの外乱種類検出部29Aは、車両に対する外乱が、あらかじめ設定された所定周波数よりも低い周波数成分からなる低周波外乱であることを検出するLPF36を含み、外乱発生検出部20からの外乱状態信号Dist(s)を受けて、低周波外乱の発生度合いを示す低周波外乱状態信号Dist_low(s)を出力する。
また、アシストトルク演算部21Aの反力補償部33Aは、車速信号V(s)、実路面反力トルク信号Talign_act(s)および高周波外乱状態信号Dist_high(s)に基づいて、反力補償トルクretを演算し、反力補償トルク信号ret(s)を出力する。
そのため、安価かつ簡素な構成で外乱の種類を検出することができるとともに、外乱の発生周波数に応じて、車両の安定化制御をより適切に行うことができる。
According to the vehicle steering control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, the disturbance type detection unit 29A of the assist torque calculation unit 21A is a low disturbance whose vehicle disturbance includes a frequency component lower than a predetermined frequency set in advance. The low-frequency disturbance state signal Dist_low (s) indicating the degree of occurrence of the low-frequency disturbance is output in response to the disturbance state signal Dist (s) from the disturbance occurrence detection unit 20. .
Further, the reaction force compensation unit 33A of the assist torque calculation unit 21A is based on the vehicle speed signal V (s), the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s), and the high-frequency disturbance state signal Dist_high (s). And the reaction force compensation torque signal ret (s) is output.
Therefore, the type of disturbance can be detected with an inexpensive and simple configuration, and the vehicle stabilization control can be more appropriately performed according to the frequency of occurrence of the disturbance.

なお、上記実施の形態1の外乱種類検出部29が、高周波外乱を検出するHPF35を含み、上記実施の形態2の外乱種類検出部29Aが、低周波外乱を検出するLPF36を含むと説明したが、これに限定されず、外乱種類検出部は、HPFおよびLPFの両方を含んでいてもよい。
これにより、高周波外乱と低周波外乱とが複合された外乱が発生した場合であっても、高周波外乱に応じて粘性補償部32が粘性補償トルクdampを演算し、低周波外乱に応じて反力補償部33Aが反力補償トルクretを演算することによって、車両の安定化制御をより適切に行うことができる。
It has been described that the disturbance type detection unit 29 of the first embodiment includes the HPF 35 that detects high-frequency disturbances, and the disturbance type detection unit 29A of the second embodiment includes the LPF 36 that detects low-frequency disturbances. However, the present invention is not limited to this, and the disturbance type detection unit may include both HPF and LPF.
As a result, even when a disturbance in which a high-frequency disturbance and a low-frequency disturbance are combined occurs, the viscosity compensation unit 32 calculates the viscosity compensation torque damp according to the high-frequency disturbance, and the reaction force according to the low-frequency disturbance. When the compensation unit 33A calculates the reaction force compensation torque ret, the vehicle stabilization control can be performed more appropriately.

また、上記実施の形態2の反力補償部33Aは、車速・実路面反力トルク・低周波外乱−反力補償トルクマップを有し、車速信号V(s)、実路面反力トルク信号Talign_act(s)および高周波外乱状態信号Dist_high(s)に基づいて、反力補償トルク信号ret(s)を出力すると説明した。
しかしながら、これに限定されず、反力補償部33Aは、車速Vおよび実路面反力トルクTalignと、反力補償トルクretとの関係が記された車速・実路面反力トルク−反力補償トルクマップ、並びに、低周波外乱と反力補償トルクretを補正するためのトルク補正ゲインとの関係が記された低周波外乱−トルク補正ゲインマップを有していてもよい。
このとき、反力補償部33Aは、まず、車速信号V(s)と実路面反力トルク信号Talign_act(s)とに基づいて、反力補償トルクretを演算する。続いて、反力補償部33Aは、低周波外乱状態信号Dist_low(s)に基づいて、トルク補正ゲインを演算する。次に、反力補償部33Aは、反力補償トルクretにトルク補正ゲインを乗算して、反力補償トルク信号ret(s)として出力する。
この場合も、上記実施の形態2と同様の効果を奏することができる。
Further, the reaction force compensation unit 33A of the second embodiment has a vehicle speed / actual road surface reaction torque / low frequency disturbance-reaction force compensation torque map, and includes a vehicle speed signal V (s) and an actual road surface reaction force torque signal Talign_act. It has been described that the reaction force compensation torque signal ret (s) is output based on (s) and the high-frequency disturbance state signal Dist_high (s).
However, the reaction force compensation unit 33A is not limited to this, and the reaction force compensation unit 33A is configured to provide the vehicle speed / actual road surface reaction force torque-reaction force compensation torque in which the relationship between the vehicle speed V and the actual road surface reaction force torque Talign and the reaction force compensation torque ret is described. You may have a map and the low frequency disturbance-torque correction gain map in which the relationship between the low frequency disturbance and the torque correction gain for correcting the reaction force compensation torque ret is described.
At this time, the reaction force compensation unit 33A first calculates a reaction force compensation torque ret based on the vehicle speed signal V (s) and the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s). Subsequently, the reaction force compensation unit 33A calculates a torque correction gain based on the low-frequency disturbance state signal Dist_low (s). Next, the reaction force compensation unit 33A multiplies the reaction force compensation torque ret by a torque correction gain, and outputs the result as a reaction force compensation torque signal ret (s).
Also in this case, the same effects as those of the second embodiment can be obtained.

また、上記実施の形態2に係る車両用操舵制御装置の特徴を明確にするために、アシストトルク演算部21Aにおける補償部を、アシストマップ補償部30、慣性補償部31、粘性補償部32Aおよび反力補償部33Aに限定し、アシストトルク演算部21Aへの入力信号も限定して示している。
しかしながら、実際のアシストトルク演算部21Aは、これらの信号以外にも様々な信号を用いてアシストトルクTassistを演算している。本実施の形態に係る車両用操舵装置は、何れの車両用操舵装置にも適用することができる。
Further, in order to clarify the characteristics of the vehicle steering control device according to the second embodiment, the compensation unit in the assist torque calculation unit 21A includes an assist map compensation unit 30, an inertia compensation unit 31, a viscosity compensation unit 32A, and an anti-compensation unit. The input signal to the assist torque calculation unit 21A is also limited to the force compensation unit 33A.
However, the actual assist torque calculation unit 21A calculates the assist torque Tassist using various signals in addition to these signals. The vehicle steering apparatus according to the present embodiment can be applied to any vehicle steering apparatus.

また、上記実施の形態1および2の外乱発生検出部20は、比率演算部27を含み、実路面反力トルク信号Talign_act(s)と、目標路面反力トルク信号Talign_ref(s)との比率を演算することにより、外乱の発生度合いを演算している。
しかしながら、これに限定されず、外乱発生検出部20は、比率演算部27の代わりに、偏差演算部を含んでいてもよい。偏差演算部は、実路面反力トルク信号Talign_act(s)と、目標路面反力トルク信号Talign_ref(s)との偏差を演算し、外乱検出信号Dist_sgn(s)とともに、外乱の発生度合いを示す外乱トルク偏差信号Dist_dev(s)を出力する。
この場合も、上記実施の形態1および2と同様の効果を奏することができる。
In addition, the disturbance occurrence detection unit 20 of the first and second embodiments includes a ratio calculation unit 27, and calculates the ratio between the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s) and the target road surface reaction force torque signal Talign_ref (s). By calculating, the degree of occurrence of disturbance is calculated.
However, the present invention is not limited to this, and the disturbance occurrence detection unit 20 may include a deviation calculation unit instead of the ratio calculation unit 27. The deviation calculation unit calculates a deviation between the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s) and the target road surface reaction force torque signal Talign_ref (s), and together with the disturbance detection signal Dist_sgn (s), a disturbance indicating the degree of occurrence of the disturbance. A torque deviation signal Dist_dev (s) is output.
Also in this case, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

また、外乱発生検出部20は、より簡単に外乱の発生の有無を検出して外乱状態信号Dist(s)を出力するために、比率演算部27および補正部28を含まず、符号比較部26のみを含んでいてもよい。
また、外乱発生検出部20は、実路面反力トルク信号Talign_act(s)と、目標路面反力トルク信号Talign_ref(s)との比率または偏差が、車両の種類に応じて設定される所定の閾値を超えた場合に、車両に対する外乱の発生を検出してもよい。
これらの場合、装置の構成をさらに簡素化することができる。
Further, the disturbance occurrence detection unit 20 does not include the ratio calculation unit 27 and the correction unit 28, and detects the presence / absence of the occurrence of the disturbance and outputs the disturbance state signal Dist (s). May be included.
Further, the disturbance occurrence detection unit 20 has a predetermined threshold at which a ratio or deviation between the actual road surface reaction torque signal Talign_act (s) and the target road surface reaction torque signal Talign_ref (s) is set according to the type of vehicle. The occurrence of a disturbance to the vehicle may be detected when the value exceeds.
In these cases, the configuration of the apparatus can be further simplified.

実施の形態3.
図9は、この発明の実施の形態3に係る車両用操舵制御装置の制御ユニット100Bをアシストモータ7とともに示すブロック図である。
図9において、制御ユニット100Bは、実路面反力トルクTalignの時間変化率である実路面反力トルク変化率dTalign_actを演算し、実路面反力トルク変化率信号dTalign_act(s)を出力する実路面反力トルク変化率演算部37(実路面反力トルク変化率演算手段)を備えている。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing the control unit 100B of the vehicle steering control device according to the third embodiment of the present invention together with the assist motor 7. In FIG.
In FIG. 9, the control unit 100B calculates an actual road surface reaction force torque change rate dTalign_act which is a time change rate of the actual road surface reaction force torque Talign, and outputs an actual road surface reaction force torque change rate signal dTalign_act (s). A reaction force torque change rate calculation unit 37 (actual road surface reaction force torque change rate calculation means) is provided.

また、制御ユニット100Bは、図2に示した目標路面反力トルク演算部19および外乱発生検出部20に代えて、目標路面反力トルク変化率演算部38(目標路面反力トルク変化率演算手段)および外乱発生検出部20Bとを有している。
なお、アシストトルク演算部21の構成は、前述した実施の形態1と同様なので、詳述を省略する。
Further, the control unit 100B replaces the target road surface reaction force torque calculation unit 19 and the disturbance occurrence detection unit 20 shown in FIG. 2 with a target road surface reaction force torque change rate calculation unit 38 (target road surface reaction force torque change rate calculation means). ) And a disturbance occurrence detecting unit 20B.
Note that the configuration of the assist torque calculator 21 is the same as that of the first embodiment described above, and thus detailed description thereof is omitted.

目標路面反力トルク変化率演算部38は、車速Vおよびモータ速度Smtrと、目標路面反力トルク変化率dTalign_refとの関係が記された車速・モータ速度−目標路面反力トルク変化率マップを有している。
目標路面反力トルク変化率演算部38は、車速検出部13からの車速信号V(s)と、モータ速度検出部15からのモータ速度信号Smtr(s)とに基づいて、この車速・モータ速度−目標路面反力トルク変化率マップから目標路面反力トルク変化率信号dTalign_ref(s)を演算する。
The target road surface reaction force torque change rate calculation unit 38 has a vehicle speed / motor speed-target road surface reaction force torque change rate map in which the relationship between the vehicle speed V and the motor speed Smtr and the target road surface reaction force torque change rate dTalign_ref is described. is doing.
Based on the vehicle speed signal V (s) from the vehicle speed detection unit 13 and the motor speed signal Smtr (s) from the motor speed detection unit 15, the target road surface reaction force torque change rate calculation unit 38. -A target road surface reaction force torque change rate signal dTalign_ref (s) is calculated from the target road surface reaction force torque change rate map.

外乱発生検出部20Bは、実路面反力トルク変化率信号dTalign_act(s)と目標路面反力トルク変化率信号dTalign_ref(s)とに基づいて、車両に対する外乱の発生の有無を検出し、外乱状態信号Dist(s)を出力する。
外乱発生検出部20Bは、符号比較部26Bと、比率演算部27Bと、補正部28(補正手段)とを含んでいる。
The disturbance generation detection unit 20B detects the presence or absence of disturbance on the vehicle based on the actual road surface reaction force torque change rate signal dTalign_act (s) and the target road surface reaction force torque change rate signal dTalign_ref (s), and the disturbance state The signal Dist (s) is output.
The disturbance occurrence detection unit 20B includes a sign comparison unit 26B, a ratio calculation unit 27B, and a correction unit 28 (correction means).

符号比較部26Bは、実路面反力トルク変化率演算部37からの実路面反力トルク変化率信号dTalign_act(s)と、目標路面反力トルク変化率演算部38からの目標路面反力トルク変化率信号dTalign_ref(s)との符号を比較し、外乱の発生の有無を検出して、外乱検出信号Dist_sgn(s)を出力する。   The sign comparison unit 26B includes an actual road reaction force torque change rate signal dTalign_act (s) from the actual road reaction force torque change rate calculation unit 37, and a target road surface reaction force torque change change from the target road reaction force torque change rate calculation unit 38. The sign of the rate signal dTalign_ref (s) is compared, the presence / absence of disturbance is detected, and a disturbance detection signal Dist_sgn (s) is output.

すなわち、符号比較部26Bは、実路面反力トルク変化率信号dTalign_act(s)と、目標路面反力トルク変化率信号dTalign_ref(s)との符号が一致しない場合に、外乱が発生したとして外乱検出信号Dist_sgn(s)を「1」で出力する。また、実路面反力トルク変化率信号dTalign_act(s)と、目標路面反力トルク変化率信号dTalign_ref(s)との符号が一致する場合に、外乱が発生していない(通常操舵状態)として外乱検出信号Dist_sgn(s)を「0」で出力する。   That is, the sign comparison unit 26B detects that a disturbance has occurred when the sign of the actual road surface reaction force torque change rate signal dTalign_act (s) and the target road surface reaction force torque change rate signal dTalignn_ref (s) do not match. The signal Dist_sgn (s) is output as “1”. Further, when the signs of the actual road surface reaction force torque change rate signal dTalignn_act (s) and the target road surface reaction force torque change rate signal dTalign_ref (s) match, the disturbance is assumed not to occur (normal steering state). The detection signal Dist_sgn (s) is output as “0”.

比率演算部27Bは、実路面反力トルク変化率演算部37からの実路面反力トルク変化率信号dTalign_act(s)と、目標路面反力トルク変化率演算部38からの目標路面反力トルク変化率信号dTalign_ref(s)との比率を演算し、符号比較部26Bからの外乱検出信号Dist_sgn(s)とともに、外乱の発生度合い(外乱の状態)を示す外乱トルク比率信号Dist_ratio(s)を出力する。   The ratio calculation unit 27B is configured to output the actual road surface reaction force torque change rate signal dTalign_act (s) from the actual road surface reaction force torque change rate calculation unit 37 and the target road surface reaction force torque change rate calculation unit 38. The ratio with the rate signal dTalign_ref (s) is calculated, and a disturbance torque ratio signal Dist_ratio (s) indicating the degree of occurrence of the disturbance (disturbance state) is output together with the disturbance detection signal Dist_sgn (s) from the sign comparison unit 26B. .

なお、車両に対する外乱の影響は、車両の種類や車速Vによってそれぞれ異なる。そのため、外乱トルク比率信号Dist_ratio(s)を補正する必要がある。
補正部28は、車速Vと、外乱トルク比率信号Dist_ratio(s)を補正するための比率補正ゲインとの関係が記された車速−比率補正ゲインマップを有している。この車速−比率補正ゲインマップは、車両の種類に応じて設定されている。また、比率補正ゲインは、車速Vに応じて上下限値が設定されてもよい。
補正部28は、車速検出部13からの車速信号V(s)に基づいて、この車速−比率補正ゲインマップから比率補正ゲインを演算し、比率演算部27Bからの外乱トルク比率信号Dist_ratio(s)に比率補正ゲインを乗算して、外乱状態信号Dist(s)を出力する。
Note that the influence of disturbance on the vehicle varies depending on the type of vehicle and the vehicle speed V. Therefore, it is necessary to correct the disturbance torque ratio signal Dist_ratio (s).
The correction unit 28 has a vehicle speed-ratio correction gain map in which the relationship between the vehicle speed V and a ratio correction gain for correcting the disturbance torque ratio signal Dist_ratio (s) is described. This vehicle speed-ratio correction gain map is set according to the type of vehicle. Further, the ratio correction gain may be set to an upper and lower limit value according to the vehicle speed V.
The correction unit 28 calculates a ratio correction gain from the vehicle speed-ratio correction gain map based on the vehicle speed signal V (s) from the vehicle speed detection unit 13, and a disturbance torque ratio signal Dist_ratio (s) from the ratio calculation unit 27B. Is multiplied by the ratio correction gain to output the disturbance state signal Dist (s).

アシストトルク演算部21には、車速信号V(s)、操舵トルク信号Thdl(s)、モータ速度信号Smtr(s)、モータ加速度信号Amtr(s)、実路面反力トルク信号Talign_act(s)および外乱状態信号Dist(s)が入力される。
アシストトルク演算部21は、上記の入力に基づいて、操舵トルクThdlを補助するためのアシストトルクTassistを演算し、アシストモータ7にアシストトルクTassistを発生させるためのアシストトルク信号Tassist(s)を出力する。
The assist torque calculator 21 includes a vehicle speed signal V (s), a steering torque signal Thdl (s), a motor speed signal Smtr (s), a motor acceleration signal Amtr (s), an actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s), and The disturbance state signal Dist (s) is input.
The assist torque calculator 21 calculates an assist torque Tassist for assisting the steering torque Thdl based on the above input, and outputs an assist torque signal Tassist (s) for causing the assist motor 7 to generate the assist torque Tassist. To do.

アシストトルク演算部21の外乱種類検出部29は、外乱発生検出部20Bからの外乱状態信号Dist(s)を受けて、高周波外乱の発生度合いを示す高周波外乱状態信号Dist_high(s)を出力する。また、粘性補償部32は、車速検出部13からの車速信号V(s)、モータ速度検出部15からのモータ速度信号Smtr(s)および外乱種類検出部29からの高周波外乱状態信号Dist_high(s)に基づいて、粘性補償トルク信号damp(s)を出力する。
なお、具体的な動作は、前述した実施の形態1と同様なので、詳述を省略する。
The disturbance type detection unit 29 of the assist torque calculation unit 21 receives the disturbance state signal Dist (s) from the disturbance generation detection unit 20B and outputs a high-frequency disturbance state signal Dist_high (s) indicating the degree of occurrence of the high-frequency disturbance. The viscosity compensation unit 32 also includes a vehicle speed signal V (s) from the vehicle speed detection unit 13, a motor speed signal Smtr (s) from the motor speed detection unit 15, and a high-frequency disturbance state signal Dist_high (s) from the disturbance type detection unit 29. ) To output the viscosity compensation torque signal damp (s).
The specific operation is the same as that of the first embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.

この発明の実施の形態3に係る車両用操舵制御装置によれば、外乱発生検出部20Bの符号比較部26Bは、実路面反力トルク変化率信号dTalign_act(s)と、目標路面反力トルク変化率信号dTalign_ref(s)との符号を比較し、外乱の発生の有無を検出して、外乱検出信号Dist_sgn(s)を出力する。
ここで、タイヤ9が路面から受ける実路面反力トルクTalignは、ステアリング軸反力トルクTtranとは異なり摩擦トルクを含んでいない。
そのため、操舵トルクThdlが小さい領域においても、外乱の発生を正確に検出することができる。また、外乱の発生度合いが小さい領域から車両の安定化制御を行うことができるので、運転者に制御介入時の違和感を与えることを防止することができる。
According to the vehicle steering control apparatus according to the third embodiment of the present invention, the sign comparison unit 26B of the disturbance occurrence detection unit 20B includes the actual road surface reaction force torque change rate signal dTalignnact (s) and the target road surface reaction force torque change. The sign of the rate signal dTalign_ref (s) is compared, the presence / absence of disturbance is detected, and a disturbance detection signal Dist_sgn (s) is output.
Here, the actual road surface reaction force torque Talign that the tire 9 receives from the road surface does not include friction torque unlike the steering shaft reaction force torque Ttran.
Therefore, the occurrence of disturbance can be accurately detected even in a region where the steering torque Thdl is small. In addition, since the vehicle stabilization control can be performed from a region where the degree of occurrence of disturbance is small, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable at the time of control intervention.

また、ヨーレートセンサや横加速度センサを必要としないので、安価かつ簡素な構成を実現することができる。
また、ハンドル角Thetaを検出して制御ユニット100Bに出力するハンドル角検出器5が不要になるので、装置の構成をさらに簡素化することができる。
また、路面反力トルクの変化率を用いることにより、より早期に外乱の発生を検出することができ、より早期に車両の安定化制御を行うことができる。
Moreover, since a yaw rate sensor or a lateral acceleration sensor is not required, an inexpensive and simple configuration can be realized.
In addition, since the handle angle detector 5 that detects the handle angle Theta and outputs it to the control unit 100B becomes unnecessary, the configuration of the apparatus can be further simplified.
In addition, by using the rate of change in the road surface reaction torque, it is possible to detect the occurrence of a disturbance at an earlier stage and to perform vehicle stabilization control at an earlier stage.

また、外乱発生検出部20Bの比率演算部27Bは、実路面反力トルク変化率信号dTalign_act(s)と、目標路面反力トルク変化率信号dTalign_ref(s)との比率を演算し、外乱検出信号Dist_sgn(s)とともに、外乱の発生度合いを示す外乱トルク比率信号Dist_ratio(s)を出力する。
そのため、外乱の発生度合いを正確に演算することができ、その結果、車両の安定化制御を適切に行うことができる。
Further, the ratio calculation unit 27B of the disturbance occurrence detection unit 20B calculates the ratio between the actual road surface reaction force torque change rate signal dTalignn_act (s) and the target road surface reaction force torque change rate signal dTalignn_ref (s), and generates a disturbance detection signal. A disturbance torque ratio signal Dist_ratio (s) indicating the degree of occurrence of disturbance is output together with Dist_sgn (s).
Therefore, the degree of occurrence of disturbance can be accurately calculated, and as a result, vehicle stabilization control can be performed appropriately.

実施の形態4.
上記実施の形態3では、外乱状態信号Dist(s)から高周波外乱を検出し、高周波外乱による影響を低減したが、これに限定されず、外乱状態信号Dist(s)から低周波外乱を検出し、低周波外乱による影響を低減してもよい。
以下に、外乱状態信号Dist(s)から低周波外乱を検出し、低周波外乱による影響を低減する処理について説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, the high-frequency disturbance is detected from the disturbance state signal Dist (s) and the influence of the high-frequency disturbance is reduced. However, the present invention is not limited to this, and the low-frequency disturbance is detected from the disturbance state signal Dist (s). The influence of low frequency disturbances may be reduced.
Hereinafter, a process for detecting a low-frequency disturbance from the disturbance state signal Dist (s) and reducing the influence of the low-frequency disturbance will be described.

この発明の実施の形態4に係る車両用操舵制御装置の構成は、前述した実施の形態3と同様なので、詳述を省略する。なお、アシストトルク演算部については、前述した実施の形態2のアシストトルク演算部21Aと同様の構成である。
外乱発生検出部20Bは、実路面反力トルク変化率信号dTalign_act(s)と目標路面反力トルク変化率信号dTalign_ref(s)とに基づいて、車両に対する外乱の発生の有無を検出し、外乱状態信号Dist(s)を出力する。
Since the configuration of the vehicle steering control apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is the same as that of the third embodiment described above, detailed description thereof is omitted. Note that the assist torque calculation unit has the same configuration as the assist torque calculation unit 21A of the second embodiment described above.
The disturbance generation detection unit 20B detects the presence or absence of disturbance on the vehicle based on the actual road surface reaction force torque change rate signal dTalign_act (s) and the target road surface reaction force torque change rate signal dTalign_ref (s), and the disturbance state The signal Dist (s) is output.

アシストトルク演算部21Aには、車速信号V(s)、操舵トルク信号Thdl(s)、モータ速度信号Smtr(s)、モータ加速度信号Amtr(s)、実路面反力トルク信号Talign_act(s)および外乱状態信号Dist(s)が入力される。
アシストトルク演算部21Aは、上記の入力に基づいて、操舵トルクThdlを補助するためのアシストトルクTassistを演算し、アシストモータ7にアシストトルクTassistを発生させるためのアシストトルク信号Tassist(s)を出力する。
The assist torque calculator 21A includes a vehicle speed signal V (s), a steering torque signal Thdl (s), a motor speed signal Smtr (s), a motor acceleration signal Amtr (s), an actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s), and The disturbance state signal Dist (s) is input.
The assist torque calculator 21A calculates an assist torque Tassist for assisting the steering torque Thdl based on the above input, and outputs an assist torque signal Tassist (s) for causing the assist motor 7 to generate the assist torque Tassist. To do.

アシストトルク演算部21Aの外乱種類検出部29Aは、外乱発生検出部20Bからの外乱状態信号Dist(s)を受けて、低周波外乱の発生度合いを示す低周波外乱状態信号Dist_low(s)を出力する。また、反力補償部33Aは、車速検出部13からの車速信号V(s)、路面反力トルク検出部18からの実路面反力トルク信号Talign_act(s)および外乱種類検出部29Aからの低周波外乱状態信号Dist_low(s)に基づいて、反力補償トルク信号ret(s)を出力する。
なお、具体的な動作は、前述した実施の形態2と同様なので、詳述を省略する。
The disturbance type detection unit 29A of the assist torque calculation unit 21A receives the disturbance state signal Dist (s) from the disturbance occurrence detection unit 20B and outputs a low frequency disturbance state signal Dist_low (s) indicating the degree of occurrence of the low frequency disturbance. To do. Further, the reaction force compensation unit 33A includes a vehicle speed signal V (s) from the vehicle speed detection unit 13, an actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s) from the road surface reaction force torque detection unit 18, and a low level from the disturbance type detection unit 29A. A reaction force compensation torque signal ret (s) is output based on the frequency disturbance state signal Dist_low (s).
The specific operation is the same as that of the above-described second embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

この発明の実施の形態4に係る車両用操舵制御装置によれば、上記実施の形態3と同様の効果を奏することができる。   According to the vehicle steering control apparatus of the fourth embodiment of the present invention, the same effects as those of the third embodiment can be obtained.

なお、上記実施の形態3の外乱種類検出部29が、高周波外乱を検出し、上記実施の形態4の外乱種類検出部29Aが、低周波外乱を検出すると説明したが、これに限定されず、外乱種類検出部は、高周波外乱および低周波外乱の両方を検出してもよい。
これにより、高周波外乱と低周波外乱とが複合された外乱が発生した場合であっても、高周波外乱に応じて粘性補償部32が粘性補償トルクdampを演算し、低周波外乱に応じて反力補償部33Aが反力補償トルクretを演算することによって、車両の安定化制御をより適切に行うことができる。
The disturbance type detection unit 29 of the third embodiment described above detects a high frequency disturbance, and the disturbance type detection unit 29A of the fourth embodiment detects a low frequency disturbance. However, the present invention is not limited to this. The disturbance type detection unit may detect both high-frequency disturbances and low-frequency disturbances.
As a result, even when a disturbance in which a high-frequency disturbance and a low-frequency disturbance are combined occurs, the viscosity compensation unit 32 calculates the viscosity compensation torque damp according to the high-frequency disturbance, and the reaction force according to the low-frequency disturbance. When the compensation unit 33A calculates the reaction force compensation torque ret, the vehicle stabilization control can be performed more appropriately.

また、上記実施の形態3および4の外乱発生検出部20Bは、実路面反力トルク信号Talign_act(s)および目標路面反力トルク信号Talign_ref(s)と、実路面反力トルク変化率信号dTalign_act(s)および目標路面反力トルク変化率信号dTalign_ref(s)とを組み合わせて外乱の発生度合いを演算してもよい。
このとき、制御ユニット100Bは、上記実施の形態1で示したハンドル角検出部17および目標路面反力トルク演算部19を含んでいる。
この場合も、上記実施の形態3および4と同様の効果を奏することができる。
In addition, the disturbance occurrence detection unit 20B of the third and fourth embodiments described above includes the actual road surface reaction force torque signal Talign_act (s), the target road surface reaction force torque signal Talign_ref (s), and the actual road surface reaction force torque change rate signal dTalign_act ( s) and the target road surface reaction force torque change rate signal dTalign_ref (s) may be combined to calculate the degree of occurrence of the disturbance.
At this time, the control unit 100B includes the handle angle detection unit 17 and the target road surface reaction force torque calculation unit 19 shown in the first embodiment.
In this case, the same effects as those of the third and fourth embodiments can be obtained.

また、上記実施の形態3および4の外乱発生検出部20Bは、比率演算部27Bを含み、実路面反力トルク変化率信号dTalign_act(s)と、目標路面反力トルク変化率信号dTalign_ref(s)との比率を演算することにより、外乱の発生度合いを演算している。
しかしながら、これに限定されず、外乱発生検出部20Bは、比率演算部27Bの代わりに、偏差演算部を含んでいてもよい。偏差演算部は、実路面反力トルク変化率信号dTalign_act(s)と、目標路面反力トルク変化率信号dTalign_ref(s)との偏差を演算し、外乱検出信号Dist_sgn(s)とともに、外乱の発生度合いを示す外乱トルク偏差信号Dist_dev(s)を出力する。
この場合も、上記実施の形態3および4と同様の効果を奏することができる。
Further, the disturbance occurrence detection unit 20B in the third and fourth embodiments includes a ratio calculation unit 27B, and includes an actual road surface reaction force torque change rate signal dTalign_act (s) and a target road surface reaction force torque change rate signal dTalign_ref (s). The degree of occurrence of the disturbance is calculated by calculating the ratio.
However, the present invention is not limited to this, and the disturbance occurrence detection unit 20B may include a deviation calculation unit instead of the ratio calculation unit 27B. The deviation calculation unit calculates a deviation between the actual road surface reaction force torque change rate signal dTalign_act (s) and the target road surface reaction force torque change rate signal dTalign_ref (s), and generates a disturbance along with the disturbance detection signal Dist_sgn (s). A disturbance torque deviation signal Dist_dev (s) indicating the degree is output.
In this case, the same effects as those of the third and fourth embodiments can be obtained.

また、外乱発生検出部20Bは、より簡単に外乱の発生の有無を検出して外乱状態信号Dist(s)を出力するために、比率演算部27Bおよび補正部28を含まず、符号比較部26Bのみを含んでいてもよい。
また、外乱発生検出部20Bは、実路面反力トルク変化率信号dTalign_act(s)と、目標路面反力トルク変化率信号dTalign_ref(s)との比率または偏差が、車両の種類に応じて設定される所定の閾値を超えた場合に、車両に対する外乱の発生を検出してもよい。
これらの場合、装置の構成をさらに簡素化することができる。
In addition, the disturbance occurrence detection unit 20B does not include the ratio calculation unit 27B and the correction unit 28, and detects the presence / absence of the occurrence of the disturbance and outputs the disturbance state signal Dist (s). May be included.
In addition, the disturbance occurrence detection unit 20B sets the ratio or deviation between the actual road surface reaction force torque change rate signal dTalign_act (s) and the target road surface reaction force torque change rate signal dTalign_ref (s) according to the type of vehicle. The occurrence of a disturbance to the vehicle may be detected when a predetermined threshold is exceeded.
In these cases, the configuration of the apparatus can be further simplified.

また、上記実施の形態1〜4の路面反力トルク検出器12は、タイヤ9に取り付けられたロードセルであり、ロードセルに設けられた歪みゲージの変形を実路面反力トルクTalignとして出力すると説明した。
しかしながら、これに限定されず、路面反力トルク検出器は、例えば特開2003−312521号公報に示された方法によって実路面反力トルクTalignを演算してもよい。
この場合、路面反力トルク検出器は、まず操舵トルクThdlおよびモータ検出電流Imtrからステアリング軸反力トルクTtranを演算する。続いて、このステアリング軸反力トルクTtranをローパスフィルタに通して実路面反力トルクTalignを演算する。ローパスフィルタの時定数は、車速Vおよびモータ速度Smtrに応じて演算される。
この場合も、上記実施の形態1〜4と同様の効果を奏することができる。
Further, the road surface reaction force torque detector 12 of the first to fourth embodiments described above is a load cell attached to the tire 9, and the deformation of the strain gauge provided in the load cell is output as the actual road surface reaction force torque Talign. .
However, the present invention is not limited to this, and the road surface reaction force torque detector may calculate the actual road surface reaction force torque Talign by a method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-312521.
In this case, the road surface reaction force torque detector first calculates the steering shaft reaction force torque Ttran from the steering torque Thdl and the motor detection current Imtr. Subsequently, the steering shaft reaction force torque Ttran is passed through a low-pass filter to calculate an actual road surface reaction force torque Talign. The time constant of the low-pass filter is calculated according to the vehicle speed V and the motor speed Smtr.
Also in this case, the same effects as those of the first to fourth embodiments can be obtained.

この発明の実施の形態1に係る車両用操舵制御装置のステアリング機構を示す構成図である。It is a block diagram which shows the steering mechanism of the steering control apparatus for vehicles which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の制御ユニットをアシストモータとともに示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control unit of FIG. 1 with an assist motor. 図2のアシストトルク演算部を詳細に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the assist torque calculating part of FIG. 2 in detail. この発明の実施の形態1に係るアシストトルク演算部の粘性補償動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the viscosity compensation operation | movement of the assist torque calculating part which concerns on Embodiment 1 of this invention. 直進走行をしている車両に高周波外乱が発生した際に、粘性補償動作を実行した場合、および粘性補償動作を実行しない場合における時間とハンドル角および粘性補償トルクとの関係をそれぞれ示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between time, steering angle, and viscosity compensation torque when a viscosity compensation operation is performed and when a viscosity compensation operation is not performed when a high-frequency disturbance occurs in a vehicle traveling straight ahead. is there. この発明の実施の形態2に係る車両用操舵制御装置のアシストトルク演算部を詳細に示すブロック図である。It is a block diagram which shows in detail the assist torque calculating part of the steering control apparatus for vehicles which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係るアシストトルク演算部の反力補償動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the reaction force compensation operation | movement of the assist torque calculating part which concerns on Embodiment 2 of this invention. 直進走行をしている車両に低周波外乱が発生した際に、反力補償動作を実行した場合、および反力補償動作を実行しない場合における時間とハンドルトルクおよび反力補償トルクとの関係をそれぞれ示す説明図である。The relationship between time, handle torque, and reaction force compensation torque when the reaction force compensation operation is executed and when the reaction force compensation operation is not executed when a low-frequency disturbance occurs in a vehicle traveling straight ahead. It is explanatory drawing shown. この発明の実施の形態3に係る車両用操舵制御装置の制御ユニットをアシストモータとともに示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control unit of the steering control apparatus for vehicles which concerns on Embodiment 3 of this invention with an assist motor.

符号の説明Explanation of symbols

2 ハンドル、5 ハンドル角検出器(ハンドル角検出手段)、7 アシストモータ(モータ)、9 タイヤ(車輪)、10 車速検出器(車速検出手段)、11 モータ速度検出器(モータ速度検出手段)、12 路面反力トルク検出器(路面反力トルク検出手段)、19 目標路面反力トルク演算部(目標路面反力トルク演算手段)、20、20B 外乱発生検出部(外乱発生検出手段)、21、21A アシストトルク演算部(アシストトルク演算手段)、28 補正部(補正手段)、29、29A 外乱種類検出部(外乱種類検出手段)、32、32A 粘性補償部(粘性補償手段)、33、33A 反力補償部(反力補償手段)、35 ハイパスフィルタ(高周波外乱検出手段)、36 ローパスフィルタ(低周波外乱検出手段)、37 実路面反力トルク変化率演算部(実路面反力トルク変化率演算手段)、38 目標路面反力トルク変化率演算部(目標路面反力トルク変化率演算手段)、damp 粘性補償トルク(補償トルク)、Dist(s) 外乱状態信号、dTalign_act 実路面反力トルク変化率、dTalign_ref 目標路面反力トルク変化率、ret 反力補償トルク(補償トルク)、Smtr モータ速度、Talign 実路面反力トルク、Talign_ref 目標路面反力トルク、Tassist アシストトルク、Thdl 操舵トルク、Theta ハンドル角、V 車速。   2 handle, 5 handle angle detector (handle angle detection means), 7 assist motor (motor), 9 tire (wheel), 10 vehicle speed detector (vehicle speed detection means), 11 motor speed detector (motor speed detection means), 12 road surface reaction force torque detector (road surface reaction force torque detection means), 19 target road surface reaction torque calculation unit (target road surface reaction torque calculation unit), 20, 20B disturbance generation detection unit (disturbance generation detection unit), 21, 21A Assist torque calculator (assist torque calculator), 28 Corrector (corrector), 29, 29A Disturbance type detector (disturbance type detector), 32, 32A Viscosity compensator (viscosity compensator), 33, 33A Force compensation unit (reaction force compensation means), 35 high pass filter (high frequency disturbance detection means), 36 low pass filter (low frequency disturbance detection means), 37 actual path Surface reaction force torque change rate calculation unit (actual road surface reaction force torque change rate calculation means), 38 Target road surface reaction force torque change rate calculation unit (target road surface reaction force torque change rate calculation means), damp Viscosity compensation torque (compensation torque) , Dist (s) Disturbance state signal, dTalign_act actual road surface reaction torque change rate, dTalign_ref target road reaction torque change rate, ret reaction force compensation torque (compensation torque), Smtr motor speed, Talign actual road reaction torque, Talig_ref target Road reaction torque, Tassist assist torque, Thdl steering torque, Theta steering wheel angle, V vehicle speed.

Claims (11)

車両の運転者による操舵トルクを補助するためのアシストトルクを演算するアシストトルク演算手段と、
前記車両の車輪が路面から受ける実路面反力トルクを検出する路面反力トルク検出手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記車両のハンドルのハンドル角を検出するハンドル角検出手段と、
前記車速および前記ハンドル角に基づいて目標路面反力トルクを演算する目標路面反力トルク演算手段と、
前記実路面反力トルクと前記目標路面反力トルクとの符号を比較して、前記車両に対する外乱の発生を検出し、外乱状態信号を出力する外乱発生検出手段と、を備え、
前記アシストトルク演算手段は、
前記アシストトルクを補償するための補償トルクを演算する粘性補償手段および反力補償手段の少なくとも一方を含み、
前記粘性補償手段および前記反力補償手段の少なくとも一方は、前記外乱状態信号に基づいて、前記外乱を抑制するように前記補償トルクを演算することを特徴とする車両用操舵制御装置。
An assist torque calculating means for calculating an assist torque for assisting a steering torque by a driver of the vehicle;
Road surface reaction force torque detecting means for detecting actual road surface reaction force torque received by the vehicle wheel from the road surface;
Vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the vehicle;
A handle angle detecting means for detecting a handle angle of the handle of the vehicle;
A target road surface reaction torque calculating means for calculating a target road surface reaction torque based on the vehicle speed and the steering wheel angle;
A disturbance occurrence detection means for comparing the sign of the actual road surface reaction force torque and the target road surface reaction force torque, detecting the occurrence of a disturbance to the vehicle, and outputting a disturbance state signal;
The assist torque calculating means includes
Including at least one of a viscosity compensation means and a reaction force compensation means for calculating a compensation torque for compensating the assist torque,
At least one of the viscosity compensation unit and the reaction force compensation unit calculates the compensation torque so as to suppress the disturbance based on the disturbance state signal.
前記粘性補償手段または前記反力補償手段は、前記実路面反力トルクと前記目標路面反力トルクとの偏差に応じて、前記補償トルクを演算することを特徴とする請求項1に記載の車両用操舵制御装置。   2. The vehicle according to claim 1, wherein the viscosity compensation unit or the reaction force compensation unit calculates the compensation torque in accordance with a deviation between the actual road surface reaction force torque and the target road surface reaction force torque. Steering control device. 前記粘性補償手段または前記反力補償手段は、前記実路面反力トルクと前記目標路面反力トルクとの比率に応じて、前記補償トルクを演算することを特徴とする請求項1に記載の車両用操舵制御装置。   2. The vehicle according to claim 1, wherein the viscosity compensation unit or the reaction force compensation unit calculates the compensation torque according to a ratio between the actual road surface reaction force torque and the target road surface reaction force torque. Steering control device. 前記車速に基づいて、前記実路面反力トルクと前記目標路面反力トルクとの偏差または比率を補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の車両用操舵制御装置。   The vehicle steering system according to claim 2 or 3, further comprising a correction unit that corrects a deviation or a ratio between the actual road surface reaction force torque and the target road surface reaction force torque based on the vehicle speed. Control device. 車両の運転者による操舵トルクを補助するためのアシストトルクを演算するアシストトルク演算手段と、
前記車両の車輪が路面から受ける実路面反力トルクを検出する路面反力トルク検出手段と、
前記実路面反力トルクの時間変化率である実路面反力トルク変化率を演算する実路面反力トルク変化率演算手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記アシストトルクを発生するモータのモータ速度を検出するモータ速度検出手段と、
前記車速および前記モータ速度に基づいて目標路面反力トルク変化率を演算する目標路面反力トルク変化率演算手段と、
前記実路面反力トルク変化率と前記目標路面反力トルク変化率との符号を比較して、前記車両に対する外乱の発生を検出し、外乱状態信号を出力する外乱発生検出手段と、を備え、
前記アシストトルク演算手段は、
前記アシストトルクを補償するための補償トルクを演算する粘性補償手段および反力補償手段の少なくとも一方を含み、
前記粘性補償手段および前記反力補償手段の少なくとも一方は、前記外乱状態信号に基づいて、前記外乱を抑制するように前記補償トルクを演算することを特徴とする車両用操舵制御装置。
An assist torque calculating means for calculating an assist torque for assisting a steering torque by a driver of the vehicle;
Road surface reaction force torque detecting means for detecting actual road surface reaction force torque received by the vehicle wheel from the road surface;
An actual road surface reaction force torque change rate calculating means for calculating an actual road surface reaction force torque change rate that is a time change rate of the actual road surface reaction force torque;
Vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the vehicle;
Motor speed detecting means for detecting the motor speed of the motor that generates the assist torque;
Target road surface reaction force torque change rate calculating means for calculating a target road surface reaction force torque change rate based on the vehicle speed and the motor speed;
Comparing the sign of the actual road surface reaction force torque change rate with the target road surface reaction force torque change rate, detecting the occurrence of a disturbance to the vehicle, and providing a disturbance generation detecting means for outputting a disturbance state signal,
The assist torque calculating means includes
Including at least one of a viscosity compensation means and a reaction force compensation means for calculating a compensation torque for compensating the assist torque,
At least one of the viscosity compensation unit and the reaction force compensation unit calculates the compensation torque so as to suppress the disturbance based on the disturbance state signal.
前記粘性補償手段または前記反力補償手段は、前記実路面反力トルク変化率と前記目標路面反力トルク変化率との偏差に応じて、前記補償トルクを演算することを特徴とする請求項5に記載の車両用操舵制御装置。   6. The viscosity compensation means or the reaction force compensation means calculates the compensation torque in accordance with a deviation between the actual road surface reaction force torque change rate and the target road surface reaction force torque change rate. The vehicle steering control device described in 1. 前記粘性補償手段または前記反力補償手段は、前記実路面反力トルク変化率と前記目標路面反力トルク変化率との比率に応じて、前記補償トルクを演算することを特徴とする請求項5に記載の車両用操舵制御装置。   6. The viscosity compensation means or the reaction force compensation means calculates the compensation torque in accordance with a ratio between the actual road surface reaction force torque change rate and the target road surface reaction force torque change rate. The vehicle steering control device described in 1. 前記車速に基づいて、前記実路面反力トルク変化率と前記目標路面反力トルク変化率との偏差または比率を補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の車両用操舵制御装置。   The correction means which correct | amends the deviation or ratio of the said actual road surface reaction force torque change rate and the said target road surface reaction force torque change rate based on the said vehicle speed is provided. The vehicle steering control device. 発生周波数に応じて前記外乱の種類を検出する外乱種類検出手段を備え、
前記外乱種類検出手段は、
前記外乱が、所定周波数よりも高い周波数成分からなる高周波外乱であることを検出する高周波外乱検出手段と、
前記外乱が、前記所定周波数よりも低い周波数成分からなる低周波外乱であることを検出する低周波外乱検出手段と、の少なくとも一方を含み、
前記粘性補償手段は、前記外乱種類検出手段により前記高周波外乱が検出された場合に、前記補償トルクを演算し、
前記反力補償手段は、前記外乱種類検出手段により前記低周波外乱が検出された場合に、前記補償トルクを演算することを特徴とする請求項1から請求項8までの何れか1項に記載の車両用操舵制御装置。
Disturbance type detection means for detecting the type of disturbance according to the generated frequency,
The disturbance type detection means includes
High-frequency disturbance detection means for detecting that the disturbance is a high-frequency disturbance comprising a frequency component higher than a predetermined frequency;
Including at least one of low-frequency disturbance detection means for detecting that the disturbance is a low-frequency disturbance including a frequency component lower than the predetermined frequency,
The viscosity compensation means calculates the compensation torque when the high-frequency disturbance is detected by the disturbance type detection means,
The said reaction force compensation means calculates the said compensation torque, when the said low frequency disturbance is detected by the said disturbance kind detection means, The compensation torque of any one of Claim 1-8 characterized by the above-mentioned. The vehicle steering control device.
前記高周波外乱検出手段は、ハイパスフィルタを用いて前記高周波外乱を検出することを特徴とする請求項9に記載の車両用操舵制御装置。   10. The vehicle steering control device according to claim 9, wherein the high-frequency disturbance detection unit detects the high-frequency disturbance using a high-pass filter. 前記低周波外乱検出手段は、ローパスフィルタを用いて前記低周波外乱を検出することを特徴とする請求項9または請求項10に記載の車両用操舵制御装置。   11. The vehicle steering control device according to claim 9, wherein the low-frequency disturbance detection unit detects the low-frequency disturbance using a low-pass filter.
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