JP2008273246A - Steering system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置を備える操舵システムに関する。 The present invention relates to a steering system including an electric power steering device.
車両を操向ハンドルの操舵で旋回させる場合、車両の旋回後に操向ハンドルは、セルフアライニングトルク(復元力)によって中立位置に復帰する。
しかしながら、例えば細い道路が交わる交差点での右左折など、低速で小回りに旋回したとき、旋回後の操向ハンドルの復元力が不足して、操向ハンドルが中立位置に戻り切らず、運転者の操作によって操向ハンドルを中立位置に戻さなければならないことがある。
When the vehicle is turned by steering the steering handle, the steering handle returns to the neutral position by self-aligning torque (restoring force) after the vehicle turns.
However, when turning at a low speed, such as turning right or left at an intersection where thin roads intersect, the steering handle does not have sufficient restoring force after turning, and the steering handle does not return to the neutral position. It may be necessary to return the steering handle to the neutral position.
例えば特許文献1には、車両の加速度に対応して電動パワーステアリング装置のアシスト力を変化させ、好適な操舵フィーリングを得る技術が開示されている。この技術によれば、車両の加速時に電動パワーステアリング装置のアシスト力が軽減されるため操向ハンドルが重くなり、車両の走行の不安定を軽減させることができる。
しかしながら、特許文献1に開示された技術は、加速時のことは検討されていない。特に低速で小回りして、加速する際の問題については何ら検討されていないため、改善の余地がある。
However, the technique disclosed in
そこで本発明は、車両が低速で小回りに旋回して加速する際にも、操向ハンドルを中立位置に戻す復元力を適切に得ることのできる電動パワーステアリング装置を備える操舵システムを提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention provides a steering system including an electric power steering device that can appropriately obtain a restoring force for returning a steering handle to a neutral position even when the vehicle turns at a low speed and accelerates. Let it be an issue.
前記課題を解決するため、請求項1にかかる発明は、少なくとも操舵トルクに応じて、電動機が補助トルクを発生し、該補助トルクを前輪のステアリング系に伝達する電動パワーステアリング装置と、前記電動パワーステアリング装置を制御する操舵制御装置と、前記ステアリング系が備える操向ハンドルが中立位置に戻る、ハンドル戻り状態を検出する戻り判定手段と、前記電動パワーステアリング装置を備える車両の車速を検出する車速検出手段と、前記車両を、運転者が加速しようとする意思の強さである加速意図の有無および大きさを検出する加速意図検出手段と、を含んで構成される操舵システムとした。そして、前記運転者が前記操向ハンドルを操作して前記車両を旋回させ、前記戻り判定手段が前記ハンドル戻り状態を検出した場合に、前記車両の車速が低速であって、前記加速意図検出手段が前記加速意図を検出したときには、前記操舵制御装置は、前記加速意図検出手段が検出した前記加速意図の大きさが大きいほど、前記操向ハンドルを中立位置に戻す復元力を増大することを特徴とした。
In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to
請求項1にかかる発明によれば、車両を低速で旋回した際に、運転者が車両を加速させようとする加速意図が大きいほど、操向ハンドルを中立位置に戻す復元力を増大することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the vehicle turns at a low speed, the restoring force for returning the steering handle to the neutral position increases as the driver intends to accelerate the vehicle. it can.
また、請求項2にかかる発明は、前記操舵制御装置は、前記操向ハンドルを中立位置に戻す方向に前記電動機を駆動することで、前記復元力を得ることを特徴とした。 The invention according to claim 2 is characterized in that the steering control device obtains the restoring force by driving the electric motor in a direction to return the steering handle to a neutral position.
請求項2にかかる発明によれば、電動機を駆動することで復元力を得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the restoring force can be obtained by driving the electric motor.
また、請求項3にかかる発明は、前記操舵制御装置は、前記電動パワーステアリング装置が有する粘性の大きさを増減するダンパ補償値を算出するダンピング制御部を、さらに含んで構成され、前記運転者が前記操向ハンドルを操作して前記車両を旋回させ、前記戻り判定手段が前記ハンドル戻り状態を検出した場合に、前記車両の車速が低速であって、前記加速意図検出手段が前記加速意図を検出したときには、前記ダンピング制御部は、前記加速意図検出手段が検出した前記加速意図の大きさが大きいほど、前記ダンパ補償値を小さく算出することを特徴とした。 The steering control device may further include a damping control unit that calculates a damper compensation value that increases or decreases the viscosity of the electric power steering device. When the steering wheel is operated to turn the vehicle and the return determination means detects the steering wheel return state, the vehicle speed is low, and the acceleration intention detection means determines the acceleration intention. When detected, the damping control unit calculates the damper compensation value to be smaller as the magnitude of the acceleration intention detected by the acceleration intention detection means is larger.
請求項3にかかる発明によれば、加速意図が大きいほど小さなダンパ補償値が設定されるので、加速意図が大きいほど、復元力を増大することができる。 According to the third aspect of the present invention, a smaller damper compensation value is set as the acceleration intention is larger, so that the restoring force can be increased as the acceleration intention is larger.
本発明によれば、車両が低速で小回りに旋回して加速する際にも、操向ハンドルを中立位置に戻す復元力を適切に得ることのできる電動パワーステアリング装置を備える操舵システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a steering system including an electric power steering device capable of appropriately obtaining a restoring force for returning a steering handle to a neutral position even when the vehicle turns and accelerates at a low speed. Can do.
《第1の実施形態》
本発明にかかる第1の実施形態を図1から図3を参照しながら説明する。
図1は第1の実施形態にかかる操舵システムを適用した4輪の車両の全体概念図であり、図2は電動パワーステアリング装置の構成図である。
<< First Embodiment >>
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an overall conceptual diagram of a four-wheel vehicle to which the steering system according to the first embodiment is applied, and FIG. 2 is a configuration diagram of an electric power steering device.
図1に示すように、操舵システム100は、前輪1L、1Rを転舵させる操向ハンドル3による操舵を電動機4で補助する電動パワーステアリング装置110、電動パワーステアリング装置110を制御する操舵制御ECU(操舵制御装置)130、車速センサSV(車速検出手段)、スロットル開度センサSTHなど各種センサを含んで構成されている。
As shown in FIG. 1, the steering system 100 includes an electric power steering device 110 that assists the steering by the steering handle 3 that steers the front wheels 1L and 1R with the
(電動パワーステアリング装置)
電動パワーステアリング装置110は、図2に示すように操向ハンドル3が設けられたメインステアリングシャフト3aと、シャフト3cと、ピニオン軸7とが、2つのユニバーサルジョイント(自在継手)3bによって連結され、また、ピニオン軸7の下端部に設けられたピニオンギア7aは、車幅方向に往復運動可能なラック軸8のラック歯8aに噛合し、ラック軸8の両端には、タイロッド9、9を介して左右の前輪1L、1Rが連結されている。この構成により、電動パワーステアリング装置110は、操向ハンドル3の操作時に車両の進行方向を変えることができる。ここで、ラック軸8、ラック歯8a、タイロッド9は転舵機構を構成する。
なお、ピニオン軸7はその上部、中間部、下部を軸受3d、3e、3fを介して、図示しないステアリングギアボックスに支持されている。
(Electric power steering device)
As shown in FIG. 2, the electric power steering device 110 includes a main steering shaft 3a provided with a steering handle 3, a shaft 3c, and a
The
また、電動パワーステアリング装置110は、操向ハンドル3による操舵力を軽減するための補助操舵力を供給する電動機4を備えており、この電動機4の出力軸に設けられたウォームギア5aが、ピニオン軸7に設けられたウォームホイールギア5bに噛合している。
すなわち、ウォームギア5aとウォームホイールギア5bとで減速機構が構成されている。また、電動機4の回転子と電動機4に連結されているウォームギア5a、ウォームホイールギア5b、ピニオン軸7、ラック軸8、ラック歯8a、タイロッド9、9などにより、ステアリング系が構成されている。
In addition, the electric power steering device 110 includes an
That is, the
電動機4は、複数の界磁コイルを備えた固定子(図示せず)とこの固定子の内部で回動する回転子(図示せず)からなる3相ブラシレスモータであり、電気エネルギーを機械的エネルギー(PM=ωTM)に変換するものである。
ここで、ωは電動機4の角速度であり、TMは電動機4の発生トルクである。また、発生トルクTMと実際に出力として取り出すことができる出力トルクTM *との関係は、次式(1)によって表現される。
TM *=TM−(cmdθm/dt+Jmd2θm/dt2)i2 ・・・・(1)
ここで、iはウォームギア5aとウォームホイールギア5bとの減速比である。
(1)式より、出力トルクTM *と電動機回転角θmとの関係は、電動機4の回転子の慣性モーメントJmと粘性係数cmとによって規定され、車両特性や車両状態に無関係である。
The
Here, omega is the angular speed of the
T M * = T M − (c m dθ m / dt + J m d 2 θ m / dt 2 ) i 2 (1)
Here, i is a reduction ratio between the
From the equation (1), the relationship between the output torque T M * and the motor rotation angle θ m is defined by the inertia moment J m of the rotor of the
ここで、操向ハンドル3に加えられる操舵トルクをTs、減速機構を介して倍力された電動機4の発生トルク(補助トルク)によりアシストするアシスト量AHの係数を、例えば、車速VSの関数として変化するkA(VS)とする。この場合、AH=kA(VS)×Tsであるから、路面負荷であるピニオントルクTpは、次式(2)のように表される。
Tp=Ts+AH
=Ts+kA(VS)×Ts ・・・・・・・(2)
これより、操舵トルクTsは、次式(3)のように表現される。
Ts=Tp/(1+kA(VS)) ・・・・・・・(3)
Here, the steering torque applied to the steering wheel 3 Ts, the coefficients of the assist amount A H, which assists the torque of the
Tp = Ts + A H
= Ts + k A (V S ) × Ts (2)
Thus, the steering torque Ts is expressed as the following equation (3).
Ts = Tp / (1 + k A (V S )) (3)
したがって、操舵トルクTsは、ピニオントルクTp(負荷)の1/{1+kA(VS)}倍に軽減される。例えば、車速VS=0のときにkA(0)=2ならば、操舵トルクTsは、ピニオントルクTpの1/3の軽さに制御され、車速VS=100km/hのときに、kA(100)=0ならば、操舵トルクTsは、ピニオントルクTpと等しくなり、マニュアルステアリングと同等のしっかりとした重さの操舵トルクの手応え感に制御される。すなわち、車速VSに応じて操舵トルクTsを制御することにより、低速走行時には軽やかに、高速走行時にはしっかりとした安定な操舵トルクの手応え感が付与される。 Therefore, the steering torque Ts is reduced to 1 / {1 + k A (V S )} times the pinion torque Tp (load). For example, if k A (0) = 2 when the vehicle speed V S = 0, the steering torque Ts is controlled to be 1/3 lighter than the pinion torque Tp, and when the vehicle speed V S = 100 km / h, If k A (100) = 0, the steering torque Ts becomes equal to the pinion torque Tp, and is controlled to feel the steering torque with a firm weight equivalent to that of manual steering. That is, by controlling the steering torque Ts according to the vehicle speed V S , a light and stable steering torque response feeling is imparted lightly during low-speed traveling and firmly during high-speed traveling.
また、アシスト量AHは、電動機4の発生トルク(補助トルク)によりアシストされる量であって、電動機4の発生トルク(補助トルク)が大きいほど、アシスト量AHは大きくなる。
Further, the assist amount A H is a quantity that is assisted by the generated torque (assist torque) of the
また、電動パワーステアリング装置110は、電動機4を駆動する電動機駆動回路23と、レゾルバ25と、ピニオン軸7に加えられるピニオントルクTPを検出するトルクセンサSTと、トルクセンサSTの出力を増幅する差動増幅回路21と、車両の速度(車速)を検出する車速センサSVとを備えている。
そして、操舵システム100(図1参照)の操舵制御ECU130は、電動パワーステアリング装置110の機能部である電動機4を駆動制御する後記する電動パワーステアリング制御部130a(図3参照)を有している。
The electric power steering apparatus 110 includes a
The
電動機駆動回路23は、例えば、3相のFETブリッジ回路のような複数のスイッチング素子を備え、電動パワーステアリング制御部130a(図3参照)からのDUTY(DU、DV、DW)信号を用いて矩形波電圧を生成し、電動機4を駆動するものである。
また、電動機駆動回路23は図示しないホール素子を用いて3相の電動機電流I(IU、IV、IW)を検出する機能を備えている。
レゾルバ25は、電動機4の電動機回転角θmを検出し、角度信号θを出力するものであり、例えば、磁気抵抗変化を検出するセンサを図示しない回転子の周方向に等間隔の複数の凹凸部を設けた磁性回転体に近接させたものがある。
The electric
The
The
トルクセンサSTは、ピニオン軸7に加えられるピニオントルクTPを検出するものであり、ピニオン軸7の軸方向2箇所に逆方向の異方性となるように磁性膜が被着され、各磁性膜の表面に検出コイルがピニオン軸7に離間して挿入されている。
差動増幅回路21は、検出コイルがインダクタンス変化として検出した2つの磁歪膜の透磁率変化の差分を増幅し、トルク信号Tを出力するものである。
Torque sensor S T is used to detect the pinion torque T P applied to the
The
車速センサSVは、車速を単位時間あたりのパルス数として検出するものであり、車速信号VSを出力する。
そして、操舵制御ECU130、電動機駆動回路23および各センサにはバッテリなどの電源から電力が供給され(図示せず)、駆動する。
A vehicle speed sensor S V is for detecting a vehicle speed as a pulse number per unit time, and outputs a vehicle speed signal VS.
The
図1に戻って、スロットル開度センサSTHは、エンジンEに燃料燃焼用の空気を吸入するための吸入空気路に設けられている、図示しないスロットル弁の開度を検出するセンサである。その構造は限定するものではないが、例えば吸入空気路を開閉するように、吸入空気路に回動可能に備わる弁体の回転角度を検出する角度センサとすればよい。 Returning to FIG. 1, the throttle opening degree sensor S TH is a sensor that detects the opening degree of a throttle valve (not shown) provided in the intake air passage for taking in the air for fuel combustion into the engine E. Although the structure is not limited, for example, an angle sensor that detects a rotation angle of a valve body that is rotatable in the intake air passage so as to open and close the intake air passage may be used.
(操舵制御ECU)
次に、図3を参照しながら操舵制御ECUの機能を説明する。図3は操舵システムの操舵制御ECUの概略構成図である。
(Steering control ECU)
Next, functions of the steering control ECU will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a steering control ECU of the steering system.
操舵制御ECU130は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えるマイクロコンピュータおよび周辺回路などから構成されている。
図3に示すように操舵制御ECU130は、電動パワーステアリング装置110(図2参照)を制御する電動パワーステアリング制御部130aを備えている。
The
As shown in FIG. 3, the
(電動パワーステアリング制御部)
まず、図3を参照しながら適宜図2を参照して電動パワーステアリング制御部130aについて説明する。
電動パワーステアリング制御部130aは、ベース信号演算部51と、ダンパ補償信号演算部52と、イナーシャ補償信号演算部53と、Q軸(トルク軸)PI制御部54と、D軸(磁極軸)PI制御部55と、2軸3相変換部56と、PWM変換部57と、3相2軸変換部58と、電動機速度算出部67と、励磁電流生成部59とを備える。
(Electric power steering controller)
First, the electric power steering control unit 130a will be described with reference to FIG. 2 as appropriate with reference to FIG.
The electric power steering control unit 130a includes a base
3相2軸変換部58は、電動機駆動回路23が検出する電動機4の3相電流IU、IV、IWを、電動機4の回転子の磁極軸であるD軸と、このD軸に対して電気的に90度回転した軸であるQ軸との2軸に変換するものであり、Q軸電流IQは電動機4の発生トルクTMに比例し、D軸電流IDは励磁電流に比例する。電動機速度算出部67は、電動機4の角度信号θを微分演算して角速度信号ωを生成する。励磁電流生成部59は、電動機4の励磁電流の目標信号を生成するが、必要に応じD軸電流とQ軸電流とをほぼ等しくすることにより、弱め界磁制御を行うことができる。
The three-phase two-
ベース信号演算部51は、トルク信号Tと車速信号VSとから出力トルクTM *の目標信号IM1の基準となるベース信号DTを生成する。この信号生成は、予め第1の実施形態と同じタイプで操舵機能が前輪操舵機能の車両に対する実験測定などによって設定されたべーステーブル51aをトルク信号Tと車速信号VSとに基づいて参照することによって行わる。ベース信号演算部51は、トルク信号Tの値が小さいときはベース信号DTがゼロに設定される不感帯が設けられ、トルク信号Tの値がこの不感帯よりも大きくなるとゲインG1で直線的に増加する特性を備えている。また、ベース信号演算部51は、所定のトルク値で出力はゲインG2で増加し、さらにトルク値が増加すると出力が飽和する特性を備えている。
また、一般に車両は、走行速度に応じて路面の負荷(路面反力)が異なるため、車速信号VSによりゲインが調整される。車速ゼロの据え切り操作時が最も負荷が重く中低速では比較的負荷が軽くなる。このため、ベース信号演算部51は、車速VSが大きく高速になるにしたがってゲイン(G1、G2)を低く、かつ、不感帯N1を大きく設定して、マニュアルステアリング領域を大きくとって路面情報を運転者に与える。すなわち、車速VSの増大に応じてしっかりとした操舵トルクTsの手応え感が付与される。このとき、マニュアルステアリング領域においてもイナーシャ補償がなされることが必要である。
The base
In general, since the load on the road surface (road reaction force) differs depending on the traveling speed, the gain of the vehicle is adjusted by the vehicle speed signal VS. The load is heaviest during stationary operation at zero vehicle speed, and the load is relatively light at medium and low speeds. Thus, the base
図3に戻り、ダンパ補償信号演算部(ダンピング制御部)52は、ステアリング系が有する粘性を補償するため、また車両が高速走行時に収斂性が低下する際にこれを補償するステアリングダンパ機能を有するために設けられるものであり、角速度ωに対応するダンパテーブル52aを参照することによってステアリングダンパ機能を実現する。
ダンパテーブル52aの特性関数は、電動機4の角速度ωが増加するほど、ダンパ補償値Iが直線的に増加し、所定速度でダンパ補償値Iが急激に増加する特性を備えている。
また、車速信号VSの値が高いほど、ゲインを大きくして電動機4の角速度ω、すなわち、転舵速度に応じて電動機4の出力トルクTM *を減衰させている。言い換えれば、車速信号VSの値が高いほど、路面反力が小さくなることから、モータの速い動きを大きく制動して安定性を出すために、ダンパ補償信号演算部52は、電動機4の角速度ωを抑制制御している。このステアリングダンパ効果により、操向ハンドル3の収斂性を向上させ、車両特性を安定化させることができる。
Returning to FIG. 3, the damper compensation signal calculation unit (damping control unit) 52 has a steering damper function for compensating for the viscosity of the steering system and for compensating for a decrease in convergence when the vehicle travels at a high speed. The steering damper function is realized by referring to the damper table 52a corresponding to the angular velocity ω.
The characteristic function of the damper table 52a has a characteristic that the damper compensation value I increases linearly as the angular velocity ω of the
Further, as the value of the vehicle speed signal VS is higher, the gain is increased to attenuate the output torque T M * of the
再び図3に戻り、加算器61は、ベース信号演算部51の出力信号DTからダンパ補償信号演算部52の出力信号であるダンパ補償値Iを減算するものであり、加算器62は、加算器61の出力信号とイナーシャ補償信号演算部53の出力信号とを加算して出力信号IM1とするものである。
Returning to FIG. 3 again, the
イナーシャ補償信号演算部53は、ステアリング系の慣性による影響を補償するものであり、イナーシャテーブル53aを参照することによって、入力されるトルク信号Tに対応した出力信号を出力することができる。
The inertia compensation
また、イナーシャ補償信号演算部53は、電動機4の回転子の慣性による応答性の低下を補償している。言い換えれば、電動機4は正回転から逆回転に、または、逆回転から正回転に回転方向を切り替える際、慣性によってその状態を持続させようとするので直ぐには回転方向が切り替わらない。そこで、イナーシャ補償信号演算部53は、電動機4の回転方向の切り替わりが操向ハンドル3の回転方向が切り替わるタイミングに一致するように制御している。このようにして、イナーシャ補償信号演算部53は、ステアリング系の慣性や粘性による操舵の応答遅れを改善してすっきりした操舵フィーリングを付与している。
また、FF(Front engine Front wheel drive)車やFR(Front engine Rear wheel drive)車、RV(Recreation Vehicle)やセダンなどの車両特性や車速、路面などによって異なる操舵特性に対して、実用上十分な操舵フィーリングが付与される。
Further, the inertia compensation
Also, it is practically sufficient for vehicle characteristics such as FF (Front engine Front wheel drive), FR (Front engine Rear wheel drive), RV (Recreation Vehicle) and sedan, and steering characteristics that vary depending on vehicle speed, road surface, etc. Steering feeling is given.
加算器62の出力信号IM1は、電動機4のトルクを規定する電流の目標信号である。
The output signal IM 1 of the
加算器64は加算器62の出力信号IM1からQ軸電流IQを減算し、偏差信号IEを生成する。Q軸(トルク軸)PI制御部54は、偏差信号IEが減少するように、P(比例)制御およびI(積分)制御を行う。
加算器65は、励磁電流生成部59の出力信号からD軸電流IDを減算するものである。D軸(磁極軸)PI制御部55は、加算器65の出力信号が減少するようにPI帰還制御を行う。
The
The
2軸3相変換部56は、Q軸(トルク軸)PI制御部54の出力信号VQとD軸(磁極軸)PI制御部55の出力信号VDとの2軸信号を3相信号UU、UV、UWに変換する。PWM変換部57は、3相信号UU、UV、UWの大きさに比例したパルス幅のON/OFF信号(PWM(Pulse Width Modulation)信号)であるDUTY信号(DU、DV、DW)を生成する。
なお、2軸3相変換部56およびPWM変換部57には、電動機4の角度信号θが入力され、回転子の磁極位置に応じた信号が出力される。
The two-axis three-
In addition, the angle signal θ of the
また、操舵制御ECU130には、戻り判定手段が備わっている。本実施形態においては、操向ハンドル3が最大の操舵角にあるときに、中立位置に戻ろうとする力が操向ハンドル3に加えられたときに、操舵制御ECU130は、操向ハンドル3が中立位置に戻り始めた「戻り状態」を判定することができる。すなわち、操舵制御ECU130は、レゾルバ25によって操向ハンドル3が最大の操舵角にあることを検出しているときに、トルクセンサSTによって、操向ハンドル3が中立位置に戻る方向にトルクが加わったことを検出することで、「戻り状態」を判定する。したがって、レゾルバ25およびトルクセンサSTが、請求項に記載の戻り判定手段になる。
Further, the
また、戻り判定手段として、例えば本願出願人によって開示された、特開2002−187562号公報に記載された技術など、公知の技術を用いてもよい。 As return determination means, for example, a known technique such as the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-187562 disclosed by the applicant of the present application may be used.
従来、車両Vが旋回するとき、運転者が旋回方向に操向ハンドル3を操作する、いわゆる往きについては、操舵制御ECU130が算出する補助トルクによって運転者の操舵をアシストするが、操向ハンドル3がセルフアライニングトルクによって中立位置に戻るハンドル戻り状態のときは、操舵制御ECU130によるアシストが少ない。
そして、車両Vが低速の場合、内輪側はセルフアライニングトルクが巻き込みトルク(負の復元トルク)として作用し、その絶対値が外輪側に作用するセルフアライニングトルク(復元トルク)の絶対値より大きいため、内輪側のセルフアライニングトルクと外輪側のセルフアライニングトルクとの合計で求められる操舵輪のセルフアライニングトルクが巻き込みトルク(負の復元トルク)になることから、操向ハンドル3が中立位置に戻るのに充分な復元力を得ることができない。そして、この状態において、運転者が車両Vを加速すると、操向ハンドル3が中立位置に戻らないまま、車速VSが大きくなるため、運転者は、操向ハンドル3を操作して中立位置に戻す必要がある。このことによって、車両Vの挙動が不安定になる場合がある。
Conventionally, when the vehicle V turns, the driver operates the steering handle 3 in the turning direction, that is, the so-called forward movement, the steering torque is assisted by the assist torque calculated by the
When the vehicle V is at a low speed, the self-aligning torque acts as an entraining torque (negative restoring torque) on the inner ring side, and the absolute value is based on the absolute value of the self-aligning torque (restoring torque) acting on the outer ring side. Since the steering wheel 3 is large, the steering wheel self-aligning torque obtained by adding the self-aligning torque on the inner ring side and the self-aligning torque on the outer ring side becomes the entrainment torque (negative restoring torque). The restoring force sufficient to return to the neutral position cannot be obtained. In this state, when the driver accelerates the vehicle V, while the steering wheel 3 is not returned to the neutral position, the vehicle speed V S becomes greater, the driver is in the neutral position by operating the steering wheel 3 Need to return. As a result, the behavior of the vehicle V may become unstable.
そこで、前記のように構成される電動パワーステアリング装置110を備える操舵システム100によって、図1に示す車両Vが低速で小回りに旋回したとき、操舵制御ECU130は、運転者の加速意図、すなわち旋回に際して、運転者が車両Vを加速させる操作をしたか否かの判定に基づいて、操向ハンドル3に好適な復元力を付与することを特徴とする。
具体的には、車両Vが低速で、操向ハンドル3のハンドル戻り時に、加速意図を検出すると、操舵制御ECU130は、中立方向への補助トルクを大きく設定して、電動機4を駆動することで、操向ハンドル3が中立方向に戻る、ハンドル戻りを促進することを特徴とする。
なお、低速とは、第1の実施形態においては約10km/h以下の速度とした。
Therefore, when the vehicle V shown in FIG. 1 turns slightly at a low speed by the steering system 100 including the electric power steering device 110 configured as described above, the
Specifically, when the vehicle V is at a low speed and the intention of acceleration is detected when the steering handle 3 returns, the
The low speed is a speed of about 10 km / h or less in the first embodiment.
そして、第1の実施形態においては、操舵制御ECU130(図1参照)は、運転者の加速意図をスロットル開度δTHと車速VSとから判定することを特徴とする。 In the first embodiment, the steering control ECU 130 (see FIG. 1) is characterized in that the driver's intention to accelerate is determined from the throttle opening δ TH and the vehicle speed V S.
図1に示すように、操舵制御ECU130には、車速センサSVとスロットル開度センサSTHが接続され、車速VSと、スロットル開度δTHとを検出することができる。また、スロットル開度δTHと車速VSとの静的な特性は、車両Vの特性としてあらかじめ設定される。図4は、スロットル開度と車速との特性を示す図である。図4に示すように、スロットル開度δTHと車速VSとは、スロットル開度δTHの増加にともなって車速VSが増加する相関関係を有する。そして、図4の実線で示される相関関係は、運転者が車両Vを加速するとき、スロットル開度δTHを操作したときのスロットル開度δTHと車速VSとの関係を示すものであり、静的特性と称する。そして静的特性上の車速をVSSとする。スロットル開度δTHは運転者によるアクセルペダルの踏み込みで操作されるため、静的特性は運転者がアクセルペダルを操作したときの特性である。
As shown in FIG. 1, the
一方、低速走行中の車両V(図1参照)を素早く加速させたいとき、運転者はアクセルペダルを大きく踏み込むことから、スロットル開度δTHは急速に増大する。しかしながら、車速VSが、スロットル開度δTHに対応する車速VSに達するまでには、時間的な遅れが発生する。
すなわち、図4に破線で示すように、低速走行中の車両Vにおいては、スロットル開度δTHが増大しても車速VSは静的特性に追従せず、遅れをもって増加するという特性(以下、加速特性と称する)を有する。
Meanwhile, when you want to quickly cause accelerated the vehicle V in the low speed traveling (see FIG. 1), the driver from depressing larger the accelerator pedal, the throttle opening degree [delta] TH increases rapidly. However, the vehicle speed V S is, by the time it reaches the vehicle speed V S corresponding to the throttle opening [delta] TH, the time lag is generated.
That is, as shown by a broken line in FIG. 4, in the vehicle V running at low speed, the vehicle speed V S does not follow the static characteristic even when the throttle opening δ TH increases (the characteristic that the vehicle speed V S increases with a delay) , Referred to as acceleration characteristics).
第1の実施形態においては、図4に実線で示す静的特性と、破線で示す加速特性とに時間的な遅れがあるとき、操舵制御ECU130(図1参照)は、運転者が車両Vを素早く加速させたい意思がある、すなわち加速意図があると判定する。そして、加速意図の大きさに基づいて、ハンドル戻りをアシストすることで、操向ハンドル3(図1参照)を中立位置に戻す復元力を得ることを特徴とする。さらに、加速意図が大きいほどダンパ補償値Iを小さくして、ステアリング系の粘性を小さくすることで、操向ハンドル3を中立位置に戻す復元力を増大することを特徴とする。 In the first embodiment, when there is a time lag between the static characteristic indicated by the solid line in FIG. 4 and the acceleration characteristic indicated by the broken line, the steering control ECU 130 (see FIG. 1) allows the driver to change the vehicle V. It is determined that there is an intention to accelerate quickly, that is, there is an intention to accelerate. Then, a restoring force for returning the steering handle 3 (see FIG. 1) to the neutral position is obtained by assisting the steering wheel return based on the magnitude of the acceleration intention. Further, the greater the intention to accelerate, the smaller the damper compensation value I and the lower the viscosity of the steering system, thereby increasing the restoring force for returning the steering handle 3 to the neutral position.
運転者は、車両V(図1参照)を素早く加速させたい意思が大きいほど、アクセルペダルを大きく踏みこむ、すなわちスロットル開度δTHを急速に開くため、静的特性に対する加速特性の遅れが大きくなる。したがって、操舵制御ECU130(図1参照)は、静的特性に対する加速特性の遅れが大きいほど、加速意図が大きいと判定する。具体的には、操舵制御ECU130は、スロットル開度δTHから算出される車速VSSと、車速センサSV(図1参照)から入力される車速VSとの差ΔVS(=VSS−VS)の大きさによって、運転者の加速意図の大きさを判定する。以上のことより、第1の実施形態においては、スロットル開度δTHを検出するスロットル開度センサSTH(図1参照)、車速VSを検出する車速センサSVおよび加速意図の大きさを判定する操舵制御ECU130が、請求項に記載の加速意図検出手段を構成する。
Driver, the greater the intention to be quickly brought accelerated the vehicle V (see FIG. 1), depresses larger the accelerator pedal, namely to open quickly the throttle opening [delta] TH, large delay in acceleration characteristics with respect to the static characteristic Become. Therefore, the steering control ECU 130 (see FIG. 1) determines that the intention of acceleration is greater as the delay of the acceleration characteristic with respect to the static characteristic is greater. Specifically, the
ここで静的特性は、スロットル開度δTHと車速VSSを対応させたデータとして、操舵制御ECU130(図1参照)に備わる図示しない記憶装置に記憶しておけばよい。操舵制御ECU130は、入力されたスロットル開度δTHに対応する車速VSSを読み出すことで、静的特性におけるスロットル開度δTHに対する車速VSSを算出できる。 Here static properties, as data that associates the throttle opening [delta] TH and the vehicle speed V SS, the steering control ECU130 may be stored in a storage device (not shown) provided (see Figure 1). Steering control ECU130, by reading the vehicle speed V SS corresponding to the input throttle opening [delta] TH, calculates the vehicle speed V SS to the throttle opening degree [delta] TH in static characteristics.
または、静的特性を示す関数を計算式として、操舵制御ECU130(図1参照)の図示しないCPUを駆動するプログラムに組み込んでおいてもよい。操舵制御ECU130は、静的特性を示す関数の計算式を使用することによって、スロットル開度δTHから車速VSSを算出することができる。
Alternatively, a function indicating static characteristics may be incorporated as a calculation formula into a program for driving a CPU (not shown) of the steering control ECU 130 (see FIG. 1). The
そして、操舵制御ECU130(図1参照)は、車両Vが低速で小回りに旋回した際に、運転者に加速意図があると判定したときには、加速意図の大きさに対応して、操向ハンドル3に好適な復元力を与える補助トルクを、アシスト量AHとして算出する。そして、操向ハンドル3(図1参照)が転舵されているときに、前輪1(図1参照)に補助トルク(アシスト量AH)を付加して復元力を増大させ、操向ハンドル3を中立位置に戻す。 When the steering control ECU 130 (see FIG. 1) determines that the driver has an intention to accelerate when the vehicle V turns at a low speed, the steering handle 3 corresponds to the magnitude of the acceleration intention. an auxiliary torque to provide a suitable restoring force is calculated as the assist amount a H. When the steering handle 3 (see FIG. 1) is steered, an auxiliary torque (assist amount A H ) is added to the front wheel 1 (see FIG. 1) to increase the restoring force, and the steering handle 3 Return to the neutral position.
前記したように、アシスト量AHは、例えば車速VSの関数として変化するkA(VS)と操舵トルクTsを積算した値(kA(VS)×Ts)で算出することができ、この場合、車速VSが大きいときには、関数kA(VS)が小さくなる特性を有する。したがって、車速VSが大きいとき、アシスト量AHは、小さくなる。図5の(a)は、操舵トルクとアシスト量と加速意図の大きさとの関係を示すグラフ、(b)は、電動機の角速度とダンパ補償値Iと加速意図の大きさとの関係を示すグラフである。
図5の(a)に示すように、アシスト量AHは、操舵トルクTsにほぼ比例して増加する。そして、加速意図が大きくなると、比例ゲインが大きくなる。すなわち、図5の(a)に破線で示されるように、急な傾斜で操舵トルクTsに比例する。
As described above, the assist amount A H can be calculated by, for example, a value (k A (V S ) × Ts) obtained by integrating k A (V S ) that changes as a function of the vehicle speed V S and the steering torque Ts. In this case, when the vehicle speed V S is large, the function k A (V S ) is small. Accordingly, when the vehicle speed V S is large, the assist amount A H is reduced. FIG. 5A is a graph showing the relationship between the steering torque, the assist amount, and the acceleration intention size, and FIG. 5B is a graph showing the relationship between the motor angular velocity, the damper compensation value I, and the acceleration intention size. is there.
As shown in (a) of FIG. 5, the assist amount A H is increased substantially in proportion to the steering torque Ts. As the acceleration intention increases, the proportional gain increases. That is, as indicated by a broken line in FIG. 5A, the slope is steep and is proportional to the steering torque Ts.
そこで、操舵制御ECU130は、加速意図の大きさを判定することで、車速VSが大きくなることを推定し、加速意図の大きさに基づいて推定する大きな車速VSに対応したアシスト量AHを設定する。このことによって、車両Vが低速であっても、加速意図がある場合には、操向ハンドル3を中立位置に戻す復元力を得ることができる。
なお、前記したように特開2002−187562号公報に開示されている技術を、戻り判定手段として使用した場合には、「戻り状態」は転舵方向のアシストが加わっている状態であるので、操向ハンドル3を中立位置に戻すために、操舵制御ECU130は、例えば図5の(a)に一点鎖線で示すように、加速意図が大きくなるのにともなって、アシスト量を減らすようにしてもよい。
Therefore, the steering control ECU130, by determining the magnitude of the acceleration intention, the vehicle speed V S is estimated that the increase, a large vehicle speed V S assist amount A H corresponding to the estimated based on the acceleration intention size Set. As a result, even when the vehicle V is at a low speed, if there is an intention to accelerate, a restoring force for returning the steering handle 3 to the neutral position can be obtained.
As described above, when the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-187562 is used as the return determination means, the “return state” is a state in which the assist in the steering direction is applied. In order to return the steering handle 3 to the neutral position, the
また、電動パワーステアリング装置110(図1参照)を構成するステアリング系は粘性を有している。そのため、操舵制御ECU130(図1参照)は、図3に示すようにダンパ補償信号演算部52を備え、ステアリング系が有する粘性を補償するダンパ制御をしている。
Moreover, the steering system which comprises the electric power steering apparatus 110 (refer FIG. 1) has viscosity. Therefore, the steering control ECU 130 (see FIG. 1) includes a damper compensation
本実施形態においては、操舵制御ECU130(図1参照)は、図5の(b)に示すように、加速意図が大きいほどダンパ補償値Iを小さくして、ステアリング系の粘性を小さくするように設定する。
このように、ステアリング系の粘性を小さくすることで、ハンドル戻りの抵抗が小さくなり、操向ハンドル3(図1参照)を中立位置に戻す復元力が増大することになる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5B, the steering control ECU 130 (see FIG. 1) decreases the damper compensation value I as the acceleration intention increases, thereby reducing the viscosity of the steering system. Set.
Thus, by reducing the viscosity of the steering system, the resistance to returning the steering wheel is reduced, and the restoring force for returning the steering handle 3 (see FIG. 1) to the neutral position is increased.
そして、操舵制御ECU130(図1参照)は、加速意図の大きさに基づいて、操向ハンドル3(図1参照)のアシスト量AHを設定する。 Then, the steering control ECU 130 (see FIG. 1), based on the magnitude of the acceleration intention, sets the assist amount A H of the steering wheel 3 (see FIG. 1).
図6は、加速意図の大きさに基づいて好適な復元力を得るステップを示すフローチャートである。以下、図6を参照して、操舵制御ECU130が加速意図の大きさに基づいて好適な復元力を得るステップを説明する(適宜図1〜図5参照)。
なお、図6に示す制御は、車速VSが低速(10km/h以下)であって、操向ハンドル3が、左右のいずれか一方の最大の転舵角δMAXから、中立位置、すなわち転舵角δが0°に戻る、ハンドル戻り状態を、戻り判定手段が検出したことをトリガとしてスタートする。
FIG. 6 is a flowchart showing steps for obtaining a suitable restoring force based on the magnitude of the acceleration intention. Hereinafter, with reference to FIG. 6, a step in which the
In the control shown in FIG. 6, the vehicle speed V S is low (10 km / h or less), and the steering handle 3 is set to the neutral position, that is, from the maximum steering angle δ MAX on either the left or right side. The start of the steering wheel return state in which the steering angle δ returns to 0 ° is triggered by the detection of the return determination means.
操舵制御ECU130は、運転者の加速意図を検出するため、スロットル開度δTHを読み込む(ステップS1)。さらに、操舵制御ECU130は車速VSを読み込む(ステップS2)。そして、静的特性における、スロットル開度δTHに対応する車速VSSを算出する(ステップS3)。
Steering control ECU130, in order to detect a driver's intention to accelerate, reads the throttle opening [delta] TH (step S1). Further, the
操舵制御ECU130は、車速センサSVから入力される車速VSと、算出した静的特性の車速VSSを比較し、車速VSが静的特性の車速VSS未満であれば(ステップS4→Yes)、操舵制御ECU130は運転者の加速意図ありと判定し、制御をステップS5に移行する。一方、静的特性の車速VSSが車速VS以上のときには(ステップS4→No)、操舵制御ECU130は運転者の加速意図なしと判定して、通常のアシスト量AHを設定する(ステップS10)。また、操舵制御ECU130は通常のダンパ補償値Iを設定する(ステップS11)。そして、操向ハンドル3が中立位置にあれば(ステップS12→Yes)、操舵制御ECU130は制御を終了するが、操向ハンドル3が中立位置になければ(ステップS12→No)、操舵制御ECU130は制御をステップS1に戻す。
Steering control ECU130 includes the vehicle speed V S inputted from the vehicle speed sensor S V, and compares the vehicle speed V SS of the calculated static characteristics, if the vehicle speed V S is smaller than the vehicle speed V SS of the static characteristic (step S4 → Yes), the
一方、操舵制御ECU130が、運転者の加速意図ありと判定したときには(ステップS4→Yes)、操舵制御ECU130は、運転者の加速意図の大きさを判定する(ステップS5)。これは、前記したように、図4に示す静的特性に対する加速特性の遅れが大きいほど、加速意図が大きいと判定できる。すなわち、操舵制御ECU130は、読み込んだスロットル開度δTHに対応する静的特性の車速VSSと、車速センサSVから入力される車速VSとの差ΔVS(=VSS−VS)を算出し、操舵制御ECU130は、ΔVSが大きいほど、運転者の加速意図が大きいと判定する。
On the other hand, when the
そして、操舵制御ECU130は、加速意図の大きさに基づいたダンパ補償値Iを設定する(ステップS6)。すなわち、加速意図が大きいときには、ダンパ補償値Iを小さく設定する。
ステップS6において、ΔVS(加速意図の大きさ)に対応してダンパ補償値Iを設定する方法は限定するものではないが、例えば、ΔVSをいくつかの閾値で区切って、閾値で区切られた範囲ごとに、電動機4の角速度ωに対応する好適なダンパ補償値Iを設定し、テーブル形式のデータとして操舵制御ECU130の図示しない記憶装置に記憶しておけばよい。操舵制御ECU130は、算出したΔVSと電動機4の角速度ωに対応するダンパ補償値Iをテーブル形式のデータから読み出すことで好適なダンパ補償値Iを設定することができる。
Then, the
In step S6, the method of setting the damper compensation value I corresponding to ΔV S (the magnitude of the intention of acceleration) is not limited. For example, ΔV S is divided by several threshold values and divided by threshold values. A suitable damper compensation value I corresponding to the angular velocity ω of the
また、ΔVSと電動機4の角速度ωとからダンパ補償値Iを算出する計算式を、操舵制御ECU130の図示しないCPUを駆動するプログラムに組み込んでおいてもよい。操舵制御ECU130の図示しないCPUは、算出されたΔVSと角速度ωに基づいて組み込まれた計算式を使用し、ダンパ補償値Iを算出することができる。
Further, a calculation formula for calculating the damper compensation value I from ΔV S and the angular velocity ω of the
さらに、操舵制御ECU130は、車速VSと加速意図の大きさに基づいたアシスト量AHを設定する(ステップS7)。
ここで、ステップS7において、加速意図の大きさに基づいたアシスト量AHを設定する方法は限定するものではないが、例えば加速意図の大きさを、アシスト量AHを算出する式の比例定数のパラメータとする方法が考えられる。
Further, the steering control ECU130 sets the assist amount A H, based on the magnitude of the acceleration intention and the vehicle speed V S (step S7).
Here, at step S7, a method of setting the assist amount A H, based on the magnitude of the acceleration intention is not limited to, for example, the acceleration intention size, the equation for calculating the assist amount A H proportionality constant The method of using as a parameter can be considered.
そして、第1の実施形態においては、加速意図の大きさは、読み込んだスロットル開度δTHに対応する静的特性の車速VSSと、車速センサSVから入力される車速VSとの差ΔVSで判定する。したがって、車速VSに加え、ΔVSをアシスト量AHを算出する式の比例定数のパラメータとして、AH=kA(VS、ΔVS)×Tsとする。そして、ΔVSが大きいほどアシスト量AHを大きくすることが好ましいことから、比例定数であるkA(VS、ΔVS)は、ΔVSが大きいほど大きな値とする。 A difference in the first embodiment, the magnitude of the acceleration intention, the vehicle speed V SS of the static characteristic corresponding to the throttle opening [delta] TH read, the vehicle speed V S inputted from the vehicle speed sensor S V checked by ΔV S. Therefore, in addition to the vehicle speed V S , ΔV S is set as A H = k A (V S , ΔV S ) × Ts as a parameter of a proportional constant in the equation for calculating the assist amount A H. Since it is preferable to increase the assist amount A H as ΔV S increases, the proportional constant k A (V S , ΔV S ) is set to a larger value as ΔV S increases.
ΔVSに対応してアシスト量AHを算出する式の比例定数kA(VS、ΔVS)を設定する方法は限定するものではないが、例えば、ΔVSをいくつかの閾値で区切って、閾値で区切られた範囲ごとに、ΔVSに対応した好適な比例定数のkA(VS、ΔVS)を設定しておく方法が考えられる。
そして、比例定数のkA(VS、ΔVS)を、操舵制御ECU130の図示しない記憶装置に記憶しておけばよい。操舵制御ECU130は、算出したΔVSに対応する、車速VSごとに決定される比例定数のkA(VS、ΔVS)を図示しない記憶装置から読み出すことによって、比例定数のkA(VS、ΔVS)を設定することができる。
[Delta] V S proportional constant k A (V S, ΔV S ) of formula for calculating the assist amount A H corresponding but not how to set the limit, for example, by separating the [Delta] V S at some threshold A method of setting a suitable proportionality constant k A (V S , ΔV S ) corresponding to ΔV S for each range delimited by the threshold value is conceivable.
The proportional constant k A (V S , ΔV S ) may be stored in a storage device (not shown) of the
そして、操舵制御ECU130は設定した比例定数kA(VS、ΔVS)と操舵トルクTsを積算して、アシスト量AHを算出できる。 The proportional constant k A (V S, ΔV S ) steering control ECU130 is set by integrating the steering torque Ts, can be calculated assist amount A H.
また、車速VSとΔVSをパラメータとして、比例定数のkA(VS、ΔVS)を算出する計算式を、操舵制御ECU130の図示しないCPUを駆動するプログラムに組み込んでおいてもよい。操舵制御ECU130の図示しないCPUは、車速VSとΔVSに基づいて、組み込まれた計算式を使用して比例定数のkA(VS、ΔVS)を算出することができる。
Further, a calculation formula for calculating proportional constants k A (V S , ΔV S ) using the vehicle speed V S and ΔV S as parameters may be incorporated in a program for driving a CPU (not shown) of the
そして、操舵制御ECU130は、操向ハンドル3が中立位置にあるかを判定し、中立位置にあれば(ステップS8→Yes)、制御を終了する。操向ハンドル3が中立位置にない場合(ステップS8→No)、操舵制御ECU130は、加速意図の大きさを判定して、加速意図が変化した場合は(ステップS9→Yes)、操舵制御ECU130は、制御をステップS6に戻す。すなわち、変化した加速意図に基づいたアシスト量AHおよびダンパ補償値Iを設定する。加速意図が変化しない場合は(ステップS9→No)、操舵制御ECU130は制御をステップS8に戻す。
Then, the
ここで、ステップS9における処理を詳しく説明すると、操舵制御ECU130は、スロットル開度δTHと車速VSとを読み込んで、静的特性の車速VSSを算出する。そして、静的特性の車速VSSと、車速センサSVから入力される車速VSとの差ΔVS(=VSS−VS)が、ステップS5で算出したΔVSと変化している場合、操舵制御ECU130は、加速意図が変化したと判定する。
そして、変化した加速意図に対応するアシスト量AHとダンパ補償値Iを設定するため、制御をステップS6に戻す。
Here, the process in step S9 will be described in detail. The
Then, in order to set the assist amount AH and the damper compensation value I corresponding to the changed acceleration intention, the control is returned to step S6.
図7は、ステアリング復元力と操向ハンドルの操舵角と車速の関係を示すグラフであり、破線は車速VSが低速(本実施形態においては、10km/h)の場合、1点鎖線は車速VSが微速(例えば、4〜7km/h)の場合、実線は車速VSが極微速(例えば、3km/h以下)の場合を示す。
図7に示すように、車速VSが低いほどステアリング復元力が小さい。これは、車速VSが低いときは、内輪側に作用するセルフアライニングトルクは巻き込みトルク(負の復元トルク)として作用し、その絶対値が外輪側に作用するセルフアライニングトルク(復元トルク)の絶対値より大きいため、内輪側のセルフアライニングトルクと外輪側のセルフアライニングトルクとの合計で求められる操舵輪のセルフアライニングトルクが巻き込みトルク(負の復元トルク)になってしまうからである。このことは、車速VSが低ければ操向ハンドル3が中立位置に戻りにくいことを示す。
第1の実施形態においては、旋回後の低速な車両Vであっても加速意図の大きさを判定することによって、大きなアシスト量AHで操向ハンドル3が中立位置に戻る方向にアシストするため、運転者に加速意図があるときには、車両Vが低速であっても、操向ハンドル3を中立位置に戻すことができる。さらに、加速意図が大きいほどダンパ補償値Iを小さくして、ステアリング系の粘性を小さくし、操向ハンドル3が中立位置に戻りやすくする。
Figure 7 is a graph showing the relationship between the steering angle and the vehicle speed of the steering resiliency and steering wheel, and the broken line (in this embodiment, 10 km / h) vehicle speed V S is slow when the long and short dash line in the vehicle speed When V S is a very low speed (for example, 4 to 7 km / h), the solid line indicates a case where the vehicle speed V S is a very low speed (for example, 3 km / h or less).
As shown in FIG. 7, a steering restoring force is small as the vehicle speed V S is low. This is because when the vehicle speed V S is low, acts as a self aligning torque winding torque acting on the inner ring side (negative restoring torque), the self-aligning torque absolute value acts on the outer ring side (restoration torque) This is because the self-aligning torque of the steered wheel obtained by the sum of the self-aligning torque on the inner ring side and the self-aligning torque on the outer ring side becomes the entrainment torque (negative restoring torque). is there. This indicates that the steering handle 3 is unlikely to return to the neutral position if the vehicle speed V S is low.
In the first embodiment, by even slow the vehicle V after turning determining the magnitude of the acceleration intention, the steering wheel 3 is to assist in the direction returning to the neutral position with a large assist amount A H When the driver intends to accelerate, the steering handle 3 can be returned to the neutral position even if the vehicle V is at a low speed. Further, the greater the acceleration intention is, the smaller the damper compensation value I is, the viscosity of the steering system is reduced, and the steering handle 3 is easily returned to the neutral position.
以上のように、第1の実施形態においては、スロットル開度δTHに基づいて、加速意図の大きさを判定することができ、車両Vが低速で小回りに旋回した際に、運転者が車両Vを加速したとき、操舵制御ECU130は、判定した加速意図に基づいたアシスト量AHを操向ハンドル3に与えることができる。さらに、加速意図が大きい場合はダンパ補償値Iを小さくしてステアリング系の粘性を小さくすることで、操向ハンドル3の好適な復元力を得ることができる。そして、加速意図に基づいたアシスト量AHを得るように電動機4を駆動することによって得られる復元力で、操向ハンドル3は中立位置に戻ることができるという、優れた効果を奏する。
As described above, in the first embodiment, the magnitude of the intention of acceleration can be determined based on the throttle opening δTH , and when the vehicle V makes a small turn at a low speed, the driver when accelerated the V, steering control ECU130 can provide an assist amount a H, based on the acceleration intention that determines the steering wheel 3. Furthermore, when the acceleration intention is large, the damper compensation value I is decreased to reduce the viscosity of the steering system, whereby a suitable restoring force of the steering handle 3 can be obtained. Then, the restoring force obtained by driving the
ここで、図6のステップS4において、読み込んだスロットル開度δTHに対応する静的特性の車速VSSと、車速センサSVから入力される車速VSとの差ΔVS(=VSS−VS)が負になった場合、すなわち、車速センサSVから入力される車速VSが、静的特性の車速VSSより大きな場合、操舵制御ECU130は、運転者が減速意図を有すると判定する構成であってもよい。この場合、操舵制御ECU130は、アシスト量AHを小さくして、操向ハンドル3の戻し過ぎによる、車両Vの不安定な走行を防止する構成とする。 Here, in step S4 of FIG. 6, the difference between the vehicle speed V SS of the static characteristic corresponding to the throttle opening [delta] TH read, the vehicle speed V S inputted from the vehicle speed sensor S V ΔV S (= V SS - If V S) is negative, i.e., it determines that the vehicle speed V S inputted from the vehicle speed sensor S V is, when greater than the vehicle speed V SS of the static characteristics, the steering control ECU130 the driver has an intention to decelerate It may be configured to. In this case, the steering control ECU130 is to reduce the assist amount A H, due to the excessive return of the steering wheel 3, a configuration for preventing the unstable travel of the vehicle V.
《第2の実施形態》
図8は、第2の実施形態にかかる操舵システムを適用した4輪の車両の全体概念図である。第2の実施形態においては、エンジンEの回転速度に対応して変化するインテークマニホールドの負圧(以下、インテーク負圧と称する)Pbとエンジン回転速度Neに基づいて運転者の加速意図を判定することを特徴とする。そして、加速意図の大きさに基づいて、ハンドル戻りをアシストすることで、操向ハンドル3を中立位置に戻す復元力を得ることを特徴とする。さらに、加速意図が大きいほどダンパ補償値Iを小さくして、ステアリング系の粘性を小さくすることで、操向ハンドル3を中立位置に戻す復元力を増大することを特徴とする。
そのため、図8に示すように、操舵システム100にはインテーク負圧を検出する圧力センサSPBとエンジン回転速度Neを検出する回転速度センサSNEとが備わる。
なお、第1の実施形態にかかる操舵システム100の構成と同等の構成については、同じ符号を付して説明は省略する。
<< Second Embodiment >>
FIG. 8 is an overall conceptual diagram of a four-wheel vehicle to which the steering system according to the second embodiment is applied. In the second embodiment, the negative pressure of the intake manifold which varies in response to the rotational speed of the engine E (hereinafter, referred to as intake negative pressure) determine the driver's intention to accelerate based on P b and the engine rotational speed Ne It is characterized by doing. A restoring force for returning the steering handle 3 to the neutral position is obtained by assisting the steering wheel return based on the magnitude of the acceleration intention. Further, the greater the intention to accelerate, the smaller the damper compensation value I and the lower the viscosity of the steering system, thereby increasing the restoring force for returning the steering handle 3 to the neutral position.
Therefore, as shown in FIG. 8, a rotational speed sensor S NE for detecting a pressure sensor S PB and the engine rotational speed Ne for detecting an intake negative pressure is provided in the steering system 100.
In addition, about the structure equivalent to the structure of the steering system 100 concerning 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
圧力センサSPBは、インテークマニホールド内の圧力を検出する圧力計であればよい。ここで、インテークマニホールド内の圧力は、エンジンEがアイドル状態のときに負圧が大きくなり、スロットル開度δTHが大きくなると大気圧に近づくとともに、エンジン回転速度Neが大きくなるという静的特性を有する。図9は、インテーク負圧とエンジン回転速度との静的特性を示すグラフである。図9に示すように、インテーク負圧Pbは大気圧以下の領域で変化するため、圧力センサSPBは大気圧以下の負圧を計測可能な負圧計とすればよい。 The pressure sensor SPB may be a pressure gauge that detects the pressure in the intake manifold. Here, the pressure in the intake manifold has a static characteristic that the negative pressure increases when the engine E is in an idle state, and approaches the atmospheric pressure as the throttle opening δTH increases, and the engine speed Ne increases. Have. FIG. 9 is a graph showing static characteristics of the intake negative pressure and the engine speed. As shown in FIG. 9, the intake negative pressure P b is to change in the following areas atmospheric pressure sensor S PB may be a negative pressure gauge capable of measuring a negative pressure below atmospheric pressure.
回転速度センサSNEは、エンジンEの回転軸のエンジン回転速度Neを検出するセンサであって、その構成は限定するものではないが、例えば、エンジンEを制御する図示しない制御装置が、図示しないクランク角センサ(ロータリーエンコーダ)から算出する回転速度をエンジン回転速度Neとして使用すればよい。
そして、圧力センサSPBが検出するインテーク負圧Pbと回転速度センサSNEが検出するエンジン回転速度Neとを、操舵制御ECU130に入力する構成とすればよい。
The rotational speed sensor S NE is a sensor that detects the engine rotational speed Ne of the rotational shaft of the engine E, and its configuration is not limited. For example, a control device (not shown) that controls the engine E is not shown. The rotational speed calculated from the crank angle sensor (rotary encoder) may be used as the engine rotational speed Ne.
Then, the engine rotational speed Ne of the pressure sensor S PB intake negative pressure detected P b and the rotation speed sensor S NE detects, may be input to the
運転者が通常のアクセル操作によって車両V(図8参照)を加速するときには、インテーク負圧Pbとエンジン回転速度Neとは、図9に実線で示す静的特性に示される相関関係となる。ここで、エンジン回転速度Neに対応する静的特性上のインテーク負圧PbSとする。
一方、低速走行中の車両Vを素早く加速させたいとき、運転者はアクセルペダルを大きく踏み込むことから、スロットル開度δTHは急速に増大する。そして、スロットル開度δTHが急速に開くと、インテークマニホールド内には急速に燃料と空気の混合気体が流れ込むため、インテーク負圧Pbは急速に上昇する。しかしながら、エンジン回転速度Neが、インテーク負圧Pbに対応するエンジン回転速度Neに達するまでには、時間的な遅れが発生する。
すなわち、図9の破線で示すように、低速走行中の車両Vにおいては、スロットル開度δTHが増大してインテーク負圧Pbが増大しても、エンジン回転速度Neは静的特性に追従せず、遅れをもって増加するという特性(以下、負圧特性と称する)を示す。
When the driver accelerates the vehicle V (see FIG. 8) by a normal accelerator operation, the intake negative pressure Pb and the engine rotational speed Ne have a correlation shown by the static characteristics shown by the solid line in FIG. Here, the intake negative pressure PbS on the static characteristics corresponding to the engine rotational speed Ne is used.
Meanwhile, when you want to quickly cause accelerated the vehicle V in the low-speed running, the driver from depressing larger the accelerator pedal, the throttle opening degree [delta] TH increases rapidly. When the throttle opening [delta] TH is rapidly opened, because the flow is rapid fuel and air mixtures into the intake manifold, the intake negative pressure P b rises rapidly. However, the engine rotational speed Ne is, by the time reaches the engine rotational speed Ne corresponding to the intake negative pressure P b, the time lag is generated.
That is, as shown by the broken line in FIG. 9, in the vehicle V in the low-speed running, even if the intake negative pressure P b and the throttle opening [delta] TH increases increases, the engine rotational speed Ne is follow the static characteristics The characteristic of increasing with a delay (hereinafter referred to as negative pressure characteristic) is shown.
第2の実施形態においては、図9に実線で示す静的特性と、破線で示す負圧特性とに時間的な遅れがあるとき、操舵制御ECU130(図8参照)は、運転者が車両Vを素早く加速させたい、すなわち加速意図があると判定する。 In the second embodiment, when there is a time delay between the static characteristic indicated by the solid line in FIG. 9 and the negative pressure characteristic indicated by the broken line, the steering control ECU 130 (see FIG. 8) It is determined that the user wants to accelerate quickly, that is, has an intention to accelerate.
また、運転者は、車両Vを素早く加速させたい意思が大きいほど、アクセルペダルを大きく踏みこむ。このためスロットル開度δTHが急速に開いてインテーク負圧Pbが急速に増大するため、静的特性に対する負圧特性の遅れが大きくなる。したがって、操舵制御ECU130(図8参照)は、静的特性に対する負圧特性の遅れが大きいほど、加速意図が大きいと判定する。
具体的には、操舵制御ECU130は、圧力センサSPB(図8参照)が検出するインテーク負圧Pbと、回転速度センサSNE(図8参照)が検出するエンジン回転速度Neにおける静的特性上のインテーク負圧PbSとの差ΔPbが大きいほど、加速意図が大きいと判定する。以上のことより、第2の実施形態においては、エンジン回転速度Neを検出する回転速度センサSNE、インテーク負圧Pbを検出する圧力センサSPBおよび加速意図の大きさを判定する操舵制御ECU130が、請求項に記載の加速意図検出手段を構成する。
In addition, the driver depresses the accelerator pedal more greatly as the intention of accelerating the vehicle V is larger. For this reason, the throttle opening δTH is rapidly opened and the intake negative pressure Pb is rapidly increased, so that the delay of the negative pressure characteristic with respect to the static characteristic is increased. Therefore, the steering control ECU 130 (see FIG. 8) determines that the intention of acceleration is greater as the delay of the negative pressure characteristic with respect to the static characteristic is greater.
Specifically, the steering control ECU130 the static characteristics of the pressure sensor S PB and the intake negative pressure P b of (see FIG. 8), detects the rotational speed sensor S NE engine rotational speed Ne (see FIG. 8) detects as the difference [Delta] P b of the intake negative pressure P bS above is large, it is determined that the acceleration intention is large. From the above, in the second embodiment, the rotational speed sensor S NE for detecting the engine rotational speed Ne, determines the steering control pressure sensor S PB and acceleration intent of the size detecting the intake negative pressure P b ECU 130 Constitutes the acceleration intention detecting means described in the claims.
そして、操舵制御ECU130(図8参照)は、第1の実施形態と同様に、車両Vが低速で小回りに旋回した際に、運転者に加速意図があると判定したときには、加速意図の大きさに対応して、操向ハンドル3に好適な復元力を与える補助トルクを、アシスト量AHとして算出する。そして、操向ハンドル3(図8参照)が転舵されているときに、前輪1(図8参照)に補助トルク(アシスト量AH)を付加して復元力を増大させ、操向ハンドル3を中立位置に戻す When the steering control ECU 130 (see FIG. 8) determines that the driver has an intention to accelerate when the vehicle V turns slightly at a low speed, as in the first embodiment, the magnitude of the intention to accelerate is determined. in response to, an auxiliary torque to provide a suitable restoring force to the steering wheel 3, is calculated as the assist amount a H. When the steering handle 3 (see FIG. 8) is steered, an auxiliary torque (assist amount A H ) is added to the front wheel 1 (see FIG. 8) to increase the restoring force, and the steering handle 3 To the neutral position
ここで静的特性は、インテーク負圧Pbとエンジン回転速度Neを対応させたデータとして、操舵制御ECU130(図8参照)に備わる図示しない記憶装置に記憶しておけばよい。操舵制御ECU130は、検出されたエンジン回転速度Neに対応するインテーク負圧PbSを読み出すことで、静的特性におけるエンジン回転速度Neに対応するインテーク負圧PbSを算出できる。 Here static properties, as data that associates the intake negative pressure P b and the engine rotational speed Ne, the steering control ECU130 may be stored in a storage device (not shown) provided (see Figure 8). Steering control ECU130, by reading the intake negative pressure P bS corresponding to the detected engine rotational speed Ne, can be calculated intake negative pressure P bS corresponding to the engine rotational speed Ne in the static characteristics.
または、静的特性を示す関数を操舵制御ECU130の図示しないCPUを駆動するプログラムに組み込んでおいてもよい。操舵制御ECU130は、静的特性を示す関数によって、エンジン回転速度Neからインテーク負圧PbSを算出することができる。
Alternatively, a function indicating static characteristics may be incorporated in a program for driving a CPU (not shown) of the
図10は、負圧特性によって加速意図の大きさを判定し、好適な復元力を設定するステップを示すフローチャートである。以下、図10を参照して、操舵制御ECU130が加速意図の大きさに基づいて好適な復元力を設定するステップを説明する(適宜図1〜図9参照)。
なお、図10に示す制御は、車速VSが低速(本実施形態においては、10km/h以下)であって、操向ハンドル3が、左右のいずれか一方の最大の転舵角δMAXから、中立位置に戻る、ハンドル戻り状態を、戻り判定手段が検出したことをトリガとしてスタートするのは、第1の実施形態における図6に示すフローチャートと同等である。
FIG. 10 is a flowchart showing steps for determining the magnitude of the intention of acceleration based on the negative pressure characteristic and setting a suitable restoring force. Hereinafter, with reference to FIG. 10, a step in which the
In the control shown in FIG. 10, the vehicle speed V S is low (in this embodiment, 10 km / h or less), and the steering handle 3 is moved from either the left or right maximum turning angle δ MAX. The start of the steering wheel return state returning to the neutral position, triggered by the detection of the return determination means, is equivalent to the flowchart shown in FIG. 6 in the first embodiment.
操舵制御ECU130は、運転者の加速意図を検出するため、圧力センサSPBから入力されるインテーク負圧Pbを読み込む(ステップS21)。また、操舵制御ECU130は、回転速度センサSNEから入力されるエンジン回転速度Neを読み込む(ステップS22)。そして、静的特性における、エンジン回転速度Neに対応するインテーク負圧PbSを算出する(ステップS23)。 Steering control ECU130, in order to detect a driver's intention to accelerate, reads the intake negative pressure P b that is input from the pressure sensor S PB (step S21). Further, the steering control ECU130 reads the engine rotational speed Ne that is inputted from the rotational speed sensor S NE (Step S22). Then, an intake negative pressure PbS corresponding to the engine rotational speed Ne in the static characteristics is calculated (step S23).
操舵制御ECU130は、読み込んだインテーク負圧Pbと、算出した静的特性のインテーク負圧PbSを比較し、静的特性のインテーク負圧PbSが読み込んだインテーク負圧Pb未満であれば(ステップS24→Yes)、操舵制御ECU130は運転者の加速意図ありと判定し、制御をステップS25に移行する。一方、静的特性のインテーク負圧PbSが読み込んだインテーク負圧Pb以上のときには(ステップS24→No)、操舵制御ECU130は運転者の加速意図なしと判定して、通常のアシスト量AHを設定する(ステップS30)。さらに、操舵制御ECU130は通常のダンパ補償値Iを設定する(ステップS31)。そして、操向ハンドル3が中立位置にあれば(ステップS32→Yes)、操舵制御ECU130は制御を終了するが、操向ハンドル3が中立位置になければ(ステップS32→No)、操舵制御ECU130は制御をステップS21に戻す。
Steering control ECU130 includes the intake negative pressure P b read, to compare the intake negative pressure P bS of the calculated static properties, is less than the intake negative pressure P b read by the intake negative pressure P bS static characteristics (Step S24 → Yes), the
操舵制御ECU130が、運転者の加速意図ありと判定したときには(ステップS24→Yes)、操舵制御ECU130は、運転者の加速意図の大きさを判定する(ステップS25)。これは、前記したように、図9に示す静的特性と負圧特性の差が大きいほど加速意図が大きいと判定できる。すなわち、操舵制御ECU130は、圧力センサSPBが検出するインテーク負圧Pbと、回転速度センサSNEが検出するエンジン回転速度Neにおける静的特性上のインテーク負圧PbSとの差ΔPb(=Pb−PbS)を算出し、ΔPbが大きいほど、操舵制御ECU130は、運転者の加速意図が大きいと判定する。
When the
そして、操舵制御ECU130は、加速意図の大きさに基づいたダンパ補償値Iを設定する(ステップS26)。すなわち、加速意図が大きいときには、ダンパ補償値Iを小さく設定する。
ΔPbに対応してダンパ補償値Iを設定する方法は限定するものではないが、例えば、ΔPbをいくつかの閾値で区切って、閾値で区切られた範囲ごとに、電動機4の角速度ωに対応する好適なダンパ補償値Iを設定し、テーブル形式のデータとして操舵制御ECU130の図示しない記憶装置に記憶しておけばよい。操舵制御ECU130は、算出したΔPbと電動機4の角速度ωに対応するダンパ補償値Iをテーブル形式のデータから読み出すことで好適なダンパ補償値Iを設定することができる。
Then, the
Although not how to set the damper compensation value I limit in response to [Delta] P b, for example, by separating the [Delta] P b at some threshold, for each range separated by a threshold, the angular velocity ω of the electric motor 4 A corresponding suitable damper compensation value I may be set and stored in a storage device (not shown) of the
また、ΔPbと電動機4の角速度ωとからダンパ補償値Iを算出する計算式を、操舵制御ECU130の図示しないCPUを駆動するプログラムに組み込んでおいてもよい。操舵制御ECU130の図示しないCPUは、算出されたΔPbと角速度ωに基づいて組み込まれた計算式を使用し、ダンパ補償値Iを算出することができる。
Further, a formula for calculating the damper compensation value I from the angular velocity ω of the [Delta] P b and the
さらに、操舵制御ECU130は、車速VSと加速意図の大きさに基づいたアシスト量AHを設定する(ステップS27)。
ここで、ステップS27において、車速VSと加速意図の大きさに基づいたアシスト量AHを設定する方法は限定するものではないが、例えば車速VSと加速意図の大きさを、アシスト量AHを算出する式の比例定数のパラメータとする方法が考えられる。
Further, the steering control ECU130 sets the assist amount A H, based on the magnitude of the acceleration intention and the vehicle speed V S (step S27).
Here, in step S27, a method of setting the assist amount A H, based on the magnitude of the acceleration intention and the vehicle speed V S is not limited to, for example, the acceleration intention and the vehicle speed V S size, the assist amount A A method is conceivable in which H is used as a parameter of a proportional constant in the equation for calculating H.
前記したように、運転者に加速意図があるとき、アシスト量AHは増大する車速VSを考慮した値に設定されることで好適な復元力が得られる。そのため、操舵制御ECU130は、加速意図の大きさを考慮してアシスト量AHを算出することで、増大した車速VSに対応するアシスト量AHを算出できる。そして、第2の実施形態においては、回転速度センサSNEが検出するエンジン回転速度Neにおける静的特性上のインテーク負圧PbSとの差ΔPbで判定する。したがって、車速VSに加えて、ΔPbを、アシスト量AHを算出する式の比例定数のパラメータとして、AH=kA(VS、ΔPb)×Tsとする。そして、ΔPbが大きいほどアシスト量AHを大きくすることが好ましいことから、比例定数であるkA(VS、ΔPb)は、ΔPbが大きいほど大きな値とする。 As described above, when there is the driver intends to accelerate, the assist amount A H is suitable resiliency is set to a value in consideration of the vehicle speed V S is increased is obtained. Therefore, the steering control ECU130, by calculating the assist amount A H in view of the acceleration intention of the size can be calculated assist amount A H corresponding to the vehicle speed V S was increased. Then, in the second embodiment determines the difference [Delta] P b of the intake negative pressure P bS on the static characteristics of the engine rotational speed Ne of the rotational speed sensor S NE is detected. Therefore, in addition to the vehicle speed V S , ΔP b is set as A H = k A (V S , ΔP b ) × Ts as a parameter of a proportional constant in the equation for calculating the assist amount A H. Then, since it is preferable to increase the assist amount A H greater the [Delta] P b, is a proportional constant k A (V S, ΔP b ) is a larger value the larger the [Delta] P b.
ΔPbに対応してアシスト量AHを算出する式の比例定数kA(VS、ΔPb)を設定する方法は限定するものではないが、例えば、ΔPbをいくつかの閾値で区切って、閾値で区切られた範囲ごとに、ΔPbに対応した、車速VSごとに決定される好適な比例定数のkA(VS、ΔPb)を設定しておく方法が考えられる。
そして、比例定数のkA(VS、ΔPb)を、操舵制御ECU130の図示しない記憶装置に記憶しておけばよい。操舵制御ECU130は、車速VSとΔPbに対応する、比例定数のkA(VS、ΔPb)を図示しない記憶装置から読み出すことによって、比例定数のkA(VS、ΔPb)を設定することができる。
Wherein the proportional constant k A (V S, ΔP b ) for calculating the assist amount A H corresponds to [Delta] P b but is not limited to how to set, for example, by separating the [Delta] P b at some threshold A method of setting a suitable proportionality constant k A (V S , ΔP b ) determined for each vehicle speed V S corresponding to ΔP b for each range delimited by the threshold value can be considered.
The proportional constant k A (V S , ΔP b ) may be stored in a storage device (not shown) of the
そして、操舵制御ECU130は設定した比例定数kA(VS、ΔPb)と操舵トルクTsを積算して、アシスト量AHを算出できる。 Then, the steering control ECU130 is by integrating the proportional constant k A (V S, ΔP b ) the steering torque Ts is set, can be calculated assist amount A H.
また、車速VSとΔPbをパラメータとして、比例定数のkA(VS、ΔPb)を算出する計算式を、操舵制御ECU130の図示しないCPUを駆動するプログラムに組み込んでおいてもよい。操舵制御ECU130の図示しないCPUは、車速VSとΔPbに基づいて組み込まれた計算式を使用し、比例定数のkA(VS、ΔPb)を算出することができる。
Further, a calculation formula for calculating a proportional constant k A (V S , ΔP b ) using the vehicle speed V S and ΔP b as parameters may be incorporated in a program for driving a CPU (not shown) of the
そして、操舵制御ECU130は、操向ハンドル3が中立位置にあるかを判定し、中立位置にあれば(ステップS28→Yes)、制御を終了する。操向ハンドル3が中立位置にない場合(ステップS28→No)、操舵制御ECU130は、加速意図の大きさを判定して、加速意図が変化した場合は(ステップS29→Yes)、操舵制御ECU130は、制御をステップS26に戻す。すなわち、変化した加速意図に基づいたアシスト量AHおよびダンパ補償値Iを設定する。加速意図が変化しない場合は(ステップS29→No)、操舵制御ECU130は制御をステップS28に戻す。
Then, the
ここで、ステップS29における処理を詳しく説明すると、操舵制御ECU130は、インテーク負圧Pbとエンジン回転速度Neを読み込み、静的特性における、エンジン回転速度Neに対応するインテーク負圧PbSを算出する。そして、読み込んだインテーク負圧Pbと、算出した静的特性のインテーク負圧PbSとの差ΔPbが、ステップS25で算出したΔPbと変化しているとき、操舵制御ECU130は、運転者の加速意図が変化したと判定する。そして、変化した加速意図に対応するアシスト量AHとダンパ補償値Iを設定するため、制御をステップS26に戻す。 Here, describing in detail the process in step S29, the steering control ECU130 reads the intake negative pressure P b and the engine rotational speed Ne, the static characteristics, calculates the intake negative pressure P bS corresponding to the engine rotational speed Ne . Then, the intake negative pressure P b read, when the difference [Delta] P b of the intake negative pressure P bS of the calculated static characteristics, that is changing the [Delta] P b calculated in step S25, the steering control ECU130 the driver It is determined that the acceleration intention has changed. Then, in order to set the assist amount AH and the damper compensation value I corresponding to the changed acceleration intention, the control is returned to step S26.
以上のように、第2の実施形態においては、回転速度センサSNEが検出するエンジン回転速度Neにおける静的特性上のインテーク負圧PbSと圧力センサSPBが検出するインテーク負圧Pbの差ΔPb(=Pb−PbS)を算出し、ΔPbが大きいほど、操舵制御ECU130は運転者の加速意図が大きいと判定し、判定した加速意図の大きさに基づいたアシスト量AHを操向ハンドル3に与えることができる。さらに、加速意図が大きい場合はダンパ補償値Iを小さくしてステアリング系の粘性を小さくすることで、操向ハンドル3の好適な復元力を得ることができる。そして、加速意図に基づいたアシスト量AHを得るように電動機4を駆動することによって得られる復元力で、操向ハンドル3は中立位置に戻ることができるという、第1の実施形態と同等の優れた効果を奏する。
As described above, in the second embodiment, the intake negative pressure P bS on the static characteristics at the engine rotation speed Ne detected by the rotation speed sensor S NE and the intake negative pressure P b detected by the pressure sensor S PB are compared . The difference ΔP b (= P b −P bS ) is calculated, and the larger ΔP b is, the more the
ここで、図10のステップS24において、エンジン回転速度Neにおける静的特性上のインテーク負圧PbSと、圧力センサSPBが検出するインテーク負圧Pbとの差ΔPb(=Pb−PbS)が負になった場合、すなわち、静的特性上のインテーク負圧PbSが、圧力センサSPBが検出するインテーク負圧Pbより大きな場合、操舵制御ECU130は、運転者が減速意図を有すると判定する構成であってもよい。この場合、操舵制御ECU130は、アシスト量AHを小さくして、操向ハンドル3の戻し過ぎによる、車両Vの不安定な走行を防止する構成とする。 Here, in step S24 of FIG. 10, the difference [Delta] P b of the intake negative pressure P bS on the static characteristics of the engine rotational speed Ne, the intake negative pressure P b of the pressure sensor S PB is detected (= P b -P If bS) is negative, i.e., the intake negative pressure P bS on static characteristics, if greater than the intake negative pressure P b of the pressure sensor S PB is detected, steering control ECU130 the driver deceleration intent The structure which determines with having may be sufficient. In this case, the steering control ECU130 is to reduce the assist amount A H, due to the excessive return of the steering wheel 3, a configuration for preventing the unstable travel of the vehicle V.
《第3の実施形態》
第3の実施形態においては、スロットル開度δTHに伴って変化する、出力トルクの変化に基づいて、運転者の加速意図を判定することを特徴とする。出力トルクは、エンジンを制御するエンジンECU(Electric Control Unit)から、トランスミッションを制御するトランスミッションECUに伝達されるトルクである。
低速での小回り後に、運転者が車両を加速する場合、エンジンの回転速度が増大することから、エンジンECUからトランスミッションECUに伝達される出力トルクが増大する。ここで、運転者の加速意図が大きいほど、運転者はスロットル開度δTHを急速に開くことから、エンジンの回転速度も急速に増大し、出力トルクが増大する割合が大きくなる。したがって、出力トルクが増大する割合が大きいほど、運転者の加速意図が大きいことになる。そして、加速意図の大きさに基づいて、ハンドル戻りをアシストすることで、操向ハンドル3を中立位置に戻す復元力を得ることを特徴とする。さらに、加速意図が大きいほどダンパ補償値Iを小さくして、ステアリング系の粘性を小さくすることで、操向ハンドル3を中立位置に戻す復元力を増大することを特徴とする。
<< Third Embodiment >>
In the third embodiment, varies with the throttle opening [delta] TH, on the basis of the change in the output torque, and judging a driver's intention to accelerate. The output torque is torque transmitted from an engine ECU (Electric Control Unit) that controls the engine to a transmission ECU that controls the transmission.
When the driver accelerates the vehicle after a small turn at low speed, the rotational speed of the engine increases, so the output torque transmitted from the engine ECU to the transmission ECU increases. Here, as the driver's intention to accelerate is larger, the driver opens the throttle opening δTH more rapidly, so the engine speed also increases rapidly, and the rate at which the output torque increases increases. Therefore, the greater the rate at which the output torque increases, the greater the driver's intention to accelerate. A restoring force for returning the steering handle 3 to the neutral position is obtained by assisting the steering wheel return based on the magnitude of the acceleration intention. Further, the greater the intention to accelerate, the smaller the damper compensation value I and the lower the viscosity of the steering system, thereby increasing the restoring force for returning the steering handle 3 to the neutral position.
図11は、第3の実施形態にかかる操舵システムを適用した4輪の車両の全体概念図である。第3の実施形態においては、図示しないエンジンECUから図示しないトランスミッションECUに伝達される出力トルクTを、操舵制御ECU130がスロットル開度δTHおよびエンジン回転速度Neに基づいて算出し、算出された出力トルクTの変化の大きさに基づいて加速意図の大きさを判定することを特徴とする。そのため、操舵制御ECU130は、スロットル開度センサSTHおよび回転速度センサSNEと信号線を介して接続され、スロットル開度δTHおよびエンジン回転速度Neが入力される。そして、スロットル開度センサSTHが検出するスロットル開度δTHと回転速度センサSNEが検出するエンジン回転速度Neとを、操舵制御ECU130に入力する構成とすればよい。
なお、第1の実施形態にかかる操舵システム100の構成と同等の構成については、同じ符号を付して説明は省略する。
FIG. 11 is an overall conceptual diagram of a four-wheel vehicle to which the steering system according to the third embodiment is applied. In the third embodiment, the
In addition, about the structure equivalent to the structure of the steering system 100 concerning 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
エンジン回転速度Neと図示しないトランスミッションECUに入力される出力トルクTは、例えば図12に示すような特性を有する。図12は、スロットル開度δTHが1/4から4/4(全開)のときのエンジン回転速度Neと出力トルクTの特性を示すグラフであって、実線はスロットル開度δTHが1/4のときの特性、破線はスロットル開度δTHが2/4のときの特性、1点鎖線はスロットル開度δTHが3/4のときの特性、2点鎖線はスロットル開度δTHが4/4(全開)のときの特性、をそれぞれ示す。
エンジンEが、例えばアイドル状態のようなエンジン回転速度Neが小さい場合に、スロットル開度δTHを1/4に設定したときは、エンジン回転速度Neの上昇に対応して、実線で示す特性に基づいて算出される出力トルクTとなる。
The engine rotation speed Ne and the output torque T input to a transmission ECU (not shown) have characteristics as shown in FIG. 12, for example. FIG. 12 is a graph showing the characteristics of the engine speed Ne and the output torque T when the throttle opening δ TH is from 1/4 to 4/4 (fully open), and the solid line indicates that the throttle opening δ TH is 1 /. characteristics when 4, broken line characteristic when the throttle opening [delta] TH is 2/4, characteristics when the dashed line is the throttle opening [delta] TH is 3/4, the two-dot chain line is the throttle opening [delta] TH The characteristics when 4/4 (fully open) are shown.
When the engine E is, for example, the engine rotational speed Ne, such as idle is small, when setting the throttle opening [delta] TH to 1/4, corresponding to the increase of the engine rotational speed Ne, the characteristic shown by the solid line The output torque T is calculated based on this.
ここで、スロットル開度δTHが、例えば1/4で低速に旋回し、スロットル開度δTHを2/4に開いたとき、出力トルクTは図12に実線で示す特性から、破線で示す特性に移って算出される。このとき、図12に示すように出力トルクTが急速に増大する。スロットル開度δTHが、例えば1/4から2/4に開いても、エンジン回転速度Neの上昇には時間的な遅れがあることから、エンジン回転速度Neがほぼ一定の状態で、図示しないエンジンECUが算出する出力トルクTが増大することになる。
例えば図12においてスロットル開度δTHが1/4から2/4に開いたとき、実線で示す特性曲線から破線で示す特性曲線に移行する。このとき、エンジン回転速度Neは変化せず、ほぼ同等であるから実線から破線に移行するときに、図示しないエンジンECUが算出する出力トルクTが増加する。すなわち、実線上の点Aから破線上の点Bに移る。このように、点Aにおける出力トルクTAから点Bにおける出力トルクTBに出力トルクTに増大する。そして、スロットル開度δTHが大きくなるほど、出力トルクTが増大する。すなわち、出力トルクTが大きいほどスロットル開度δTHが大きい。
Here, when the throttle opening δ TH turns at a low speed of 1/4, for example, and the throttle opening δ TH is opened to 2/4, the output torque T is indicated by a broken line from the characteristic indicated by the solid line in FIG. Calculated by moving to characteristics. At this time, the output torque T rapidly increases as shown in FIG. Even if the throttle opening δ TH is opened from 1/4 to 2/4, for example, there is a time delay in the increase of the engine rotation speed Ne, so that the engine rotation speed Ne is substantially constant and is not illustrated. The output torque T calculated by the engine ECU will increase.
For example, when the throttle opening [delta] TH is opened from 1/4 to 2/4 in FIG. 12, the transition from the characteristic curve indicated by the solid line characteristic curve indicated by the broken line. At this time, the engine rotational speed Ne does not change and is substantially the same, and therefore when the transition is made from the solid line to the broken line, the output torque T calculated by an engine ECU (not shown) increases. That is, the point A moves from the point A on the solid line to the point B on the broken line. Thus, to increase the output torque T from the output torque T A at the point A to the output torque T B at the point B. Then, the throttle opening [delta] TH is larger the output torque T is increased. That is, as the output torque T increases, the throttle opening δTH increases.
運転者は、加速意図が大きいほど、スロットル開度δTHを大きくすることから、図示しないエンジンECUが算出する出力トルクTの増加率が大きいほど、運転者の加速意図が大きいと判定できる。そこで、第3の実施形態においては、操舵制御ECU130(図11参照)がスロットル開度δTHおよびエンジン回転速度Neに基づいて出力トルクTを算出し、出力トルクTの増加率の大きさで、運転者の加速意図の大きさを判定することを特徴とする。以上より、第3の実施形態においては、エンジン回転速度Neを検出する回転速度センサSNE(図11参照)、スロットル開度δTHを検出するスロットル開度センサSTH(図11参照)および加速意図の大きさを判定する操舵制御ECU130が、請求項に記載の加速意図検出手段を構成する。
Since the driver increases the throttle opening δ TH as the acceleration intention increases, it can be determined that the driver's intention to accelerate is larger as the increase rate of the output torque T calculated by an engine ECU (not shown) is larger. Therefore, in the third embodiment, the steering control ECU 130 (see FIG. 11) calculates the output torque T based on the throttle opening [delta] TH and the engine rotational speed Ne, the magnitude of the rate of increase in the output torque T, It is characterized by determining the magnitude of the driver's acceleration intention. As described above, in the third embodiment, the rotational speed sensor S NE (see FIG. 11) for detecting the engine rotational speed Ne, the throttle opening sensor S TH (see FIG. 11) for detecting the throttle opening δ TH , and the acceleration. The
具体的には、操舵制御ECU130(図11参照)が、低速での旋回の際のスロットル開度δTHとエンジン回転速度Neに基づいて、図12に示す特性から出力トルクTを算出する。そして、スロットル開度δTHが変化したときには、変化後のスロットル開度δTHに基づいて出力トルクTを再度算出する。このとき、出力トルクTが増加して、T+ΔTになったとき、操舵制御ECU130は、ΔTの大きさを考慮してアシスト量AHを算出する。前記のように、アシスト量AHは操舵トルクTsに比例していることから、ΔTを、アシスト量AHを算出する式の比例定数のパラメータとする。さらに、車速VSをパラメータに加えて、AH=kA(VS、ΔT)×Tsとする。そして、ΔTが大きいほどアシスト量AHを大きくすることが好ましいことから、比例定数であるkA(VS、ΔT)は、ΔTが大きいほど大きな値とする。 Specifically, the steering control ECU 130 (see FIG. 11), based on the throttle opening [delta] TH and the engine rotational speed Ne at the time of turning at low speed, to calculate the output torque T from the characteristics shown in FIG. 12. When the throttle opening [delta] TH is changed again calculates the output torque T based on the throttle opening [delta] TH after the change. At this time, the output torque T is increased, when it becomes T + [Delta] T, the steering control ECU130 calculates the assist amount A H in consideration of the size of [Delta] T. As described above, the assist amount A H is because it is proportional to the steering torque Ts, the [Delta] T, the parameters of the proportional constant of formula for calculating the assist amount A H. Further, the vehicle speed V S is added to the parameter, so that A H = k A (V S , ΔT) × Ts. Then, since it is preferable to increase the assist amount A H as [Delta] T is large, a proportional constant k A (V S, ΔT) is a larger value as [Delta] T is large.
そして、操舵制御ECU130(図11参照)は、第1の実施形態と同様に、車両V(図11参照)が低速で小回りに旋回した際に、運転者に加速意図があると判定したときには、加速意図の大きさに対応して、操向ハンドル3(図11参照)に好適な復元力を与える補助トルクを、アシスト量AHとして算出する。そして、操向ハンドル3が転舵されているときに、前輪1(図11参照)に補助トルク(アシスト量AH)を付加して復元力を増大させ、操向ハンドル3を中立位置に戻す。 When the steering control ECU 130 (see FIG. 11) determines that the driver intends to accelerate when the vehicle V (see FIG. 11) makes a small turn at a low speed, as in the first embodiment, in response to the acceleration intention size, the auxiliary torque given a suitable restoring force to the steering wheel 3 (see FIG. 11) is calculated as the assist amount a H. Then, when the steering handle 3 is being steered, auxiliary torque (assist amount A H ) is added to the front wheel 1 (see FIG. 11) to increase the restoring force, and the steering handle 3 is returned to the neutral position. .
図13は、操舵制御ECUが算出する出力トルクに基づいて、加速意図の大きさを判定し、好適な復元力を設定するステップを示すフローチャートである。以下、図13を参照して、操舵制御ECU130が加速意図の大きさに基づいて好適な力を設定するステップを説明する(適宜図1〜図12参照)。
なお、図13に示す制御は、車速VSが低速(本実施形態においては、10km/h以下)であって、操向ハンドル3が、左右のいずれか一方の最大の転舵角δMAXから、中立位置に戻る、ハンドル戻り状態を、戻り判定手段が検出したことをトリガとしてスタートするのは、第1の実施形態における図6に示すフローチャートと同等である。
FIG. 13 is a flowchart illustrating steps for determining the magnitude of the acceleration intention based on the output torque calculated by the steering control ECU and setting a suitable restoring force. Hereinafter, with reference to FIG. 13, a step in which the
The control shown in FIG. 13, the vehicle speed V S is slow (in this embodiment, 10 km / h or less), and has an steering wheel 3, right and left of one of the largest turning angle [delta] MAX The start of the steering wheel return state returning to the neutral position, triggered by the detection of the return determination means, is equivalent to the flowchart shown in FIG. 6 in the first embodiment.
操舵制御ECU130は、運転者の加速意図を検出するため、スロットル開度センサSTHから入力されるスロットル開度δTHを読み込む(ステップS41)。また、操舵制御ECU130は、回転速度センサSNEから入力されるエンジン回転速度Neを読み込む(ステップS42)。そして、図12に示す特性曲線に基づいて、スロットル開度δTHとエンジン回転速度Neに対応する出力トルクT(T1)を算出する(ステップS43)。
The
再度、操舵制御ECU130は、スロットル開度センサSTHから入力されるスロットル開度δTHを読み込み(ステップS44)、読み込んだスロットル開度δTHに対応した出力トルクT(T2)を、図12に示す特性に基づいて算出する(ステップS45)。このとき、エンジン回転速度Neは、上昇していないものとして、ステップS42で読み込んだ値とする。
Again, the
そして、操舵制御ECU130は、出力トルクTの増加量ΔT(=T2―T1)を算出し、ΔTが所定値未満のときには(ステップS46→No)、操舵制御ECU130は運転者の加速意図が無いと判定して、通常のアシスト量AHを設定する(ステップS52)。また、操舵制御ECU130は通常のダンパ補償値Iを設定する(ステップS53)。そして、操向ハンドル3が中立位置にあれば(ステップS54→Yes)、操舵制御ECU130は制御を終了するが、操向ハンドル3が中立位置になければ(ステップS54→No)、操舵制御ECU130は制御をステップS41に戻す。
Then, the
ここで、ステップS46における所定値は限定される値ではないが、例えば図12に示すように、同じエンジン回転速度Neにおけるスロットル開度δTHの静的特性の変化にともなう、出力トルクTの増加量(図中、矢印で示す)とすればよい。例えば、図12における点Aと点Bにおいては、TB−TAが所定値になる。
そして、エンジン回転速度Neとスロットル開度δTHに基づく所定値は、例えば操舵制御ECU130に備わる図示しない記憶装置にあらかじめ記憶しておき、エンジン回転速度Neとスロットル開度δTHに基づいて記憶装置から読み出せばよい。
または、エンジン回転速度Neとスロットル開度δTHとから、所定値を算出する計算式を、操舵制御ECU130の図示しないCPUを駆動するプログラムに組み込んでおいて、操舵制御ECU130は、エンジン回転速度Neとスロットル開度δTHとから、計算式を使用して算出してもよい。
Here, although not a value predetermined value is limited in step S46, for example, as shown in FIG. 12, due to changes in static characteristics of the throttle opening [delta] TH at the same engine rotational speed Ne, an increase in the output torque T It may be an amount (indicated by an arrow in the figure). For example, in the points A and B in FIG. 12, T B -T A becomes a predetermined value.
Then, a predetermined value based on the engine rotational speed Ne and the throttle opening [delta] TH, for example (not shown) provided in the steering control ECU130 storage device stores in advance in a storage device based on the engine rotational speed Ne and the throttle opening [delta] TH Read from.
Or, from the engine speed Ne and the throttle opening [delta] TH, a formula for calculating the predetermined value, keep incorporated into a program for driving the CPU (not shown) of the steering control ECU130, steering control ECU130, the engine rotational speed Ne And the throttle opening δ TH may be calculated using a calculation formula.
ステップS46に戻って、出力トルクTの増加量ΔTが所定値以上のときには(ステップS46→Yes)、操舵制御ECU130は、運転者の加速意図が有ると判定し、運転者の加速意図の大きさを判定する(ステップS47)。これは、前記のように出力トルクTの増加量ΔTが大きいほど、加速意図が大きいと判定できる。すなわち、操舵制御ECU130は、出力トルクTの増加量ΔTが大きいほど、運転者の加速意図が大きいと判定する。
Returning to step S46, when the increase amount ΔT of the output torque T is greater than or equal to a predetermined value (step S46 → Yes), the
そして、操舵制御ECU130は、加速意図の大きさに基づいたダンパ補償値Iを設定する(ステップS48)。すなわち、加速意図が大きいときには、ダンパ補償値Iを小さく設定する。
出力トルクTの増加量ΔTに対応してダンパ補償値Iを設定する方法は限定するものではないが、例えば、出力トルクTの増加量ΔTをいくつかの閾値で区切って、閾値で区切られた範囲ごとに、電動機4の角速度ωに対応する好適なダンパ補償値Iを設定し、テーブル形式のデータとして操舵制御ECU130の図示しない記憶装置に記憶しておけばよい。操舵制御ECU130は、算出した出力トルクTの増加量ΔTと電動機4の角速度ωに対応するダンパ補償値Iをテーブル形式のデータから読み出すことで好適なダンパ補償値Iを設定することができる。
Then, the
Although the method of setting the damper compensation value I corresponding to the increase amount ΔT of the output torque T is not limited, for example, the increase amount ΔT of the output torque T is divided by several threshold values and divided by the threshold values. For each range, a suitable damper compensation value I corresponding to the angular velocity ω of the
さらに、操舵制御ECU130は、車速VSと加速意図の大きさに基づいたアシスト量AHを設定する(ステップS49)。
ここで、ステップS49において、車速VSと加速意図の大きさに基づいたアシスト量AHを設定する方法は限定するものではないが、出力トルクTの増加量ΔTの大きさを加速意図の大きさとして、車速VSとともに、アシスト量AHを算出する式の比例定数のパラメータとする方法が考えられる。
Further, the steering control ECU130 sets the assist amount A H, based on the magnitude of the acceleration intention and the vehicle speed V S (step S49).
Here, in step S49, the a method of setting the assist amount A H, based on the magnitude of the acceleration intention and the vehicle speed V S is not limited to, the acceleration intention to increase the size of ΔT of the output torque T size In addition, a method may be considered in which, together with the vehicle speed V S , a parameter of a proportionality constant in a formula for calculating the assist amount A H is considered.
前記のように、アシスト量AHは操舵トルクTsに比例することから、車速VS、ΔTを、アシスト量AHを算出する式の比例定数のパラメータとする方法が考えられる。具体的には、アシスト量AHを算出する式における比例定数kAを、車速VSと、出力トルクTの増加量ΔTをパラメータとして、kA(VS、ΔT)とすればよい。 As described above, the assist amount A H is proportional to the steering torque Ts, the vehicle speed V S, the [Delta] T, a method of the parameters of the proportional constant of formula for calculating the assist amount A H is considered. Specifically, the proportionality constant k A in the equation for calculating the assist amount A H may be set to k A (V S , ΔT) using the vehicle speed V S and the increase amount ΔT of the output torque T as parameters.
車速VSと出力トルクTの増加量ΔTに対応してアシスト量AHを算出する式の比例定数kA(VS、ΔT)を設定する方法は限定するものではないが、例えば、ΔTをいくつかの閾値で区切って、閾値で区切られた範囲ごとに、車速VSごとの好適な比例定数のkA(VS、ΔT)を設定しておく方法が考えられる。
そして、比例定数のkA(VS、ΔT)を、操舵制御ECU130の図示しない記憶装置に記憶しておけばよい。操舵制御ECU130は、車速VSと出力トルクTの増加量ΔTに対応する、比例定数のkA(VS、ΔT)を図示しない記憶装置から読み出すことによって、比例定数のkA(VS、ΔT)を設定することができる。
The method of setting the proportionality constant k A (V S , ΔT) in the equation for calculating the assist amount A H corresponding to the increase amount ΔT of the vehicle speed V S and the output torque T is not limited. A method may be considered in which a suitable proportionality constant k A (V S , ΔT) for each vehicle speed V S is set for each range divided by several threshold values.
The proportional constant k A (V S , ΔT) may be stored in a storage device (not shown) of the
そして、操舵制御ECU130は設定した比例定数kA(VS、ΔT)と操舵トルクTsを積算して、アシスト量AHを算出できる。 Then, the steering control ECU130 is by integrating the proportional constant k A (V S, ΔT) and the steering torque Ts is set, can be calculated assist amount A H.
また、車速VSと出力トルクTの増加量ΔTから比例定数のkA(VS、ΔT)を算出する計算式を、操舵制御ECU130の図示しないCPUを駆動するプログラムに組み込んでおいてもよい。操舵制御ECU130の図示しないCPUは、車速VSと算出された出力トルクTの増加量ΔTに基づいて組み込まれた計算式を使用し、比例定数のkA(VS、ΔT)を算出することができる。
Further, a calculation formula for calculating the proportional constant k A (V S , ΔT) from the vehicle speed V S and the increase amount ΔT of the output torque T may be incorporated in a program for driving a CPU (not shown) of the
そして、操舵制御ECU130は、操向ハンドル3が中立位置にあるかを判定し、中立位置にあれば(ステップS50→Yes)、制御を終了する。操向ハンドル3が中立位置にない場合(ステップS50→No)、操舵制御ECU130は、加速意図の大きさを判定して、加速意図が変化した場合は(ステップS51→Yes)、操舵制御ECU130は、制御をステップS48に戻す。すなわち、変化した加速意図に基づいたアシスト量AHおよびダンパ補償値Iを設定する。加速意図が変化しない場合は(ステップS51→No)、操舵制御ECU130は制御をステップS50に戻す。
Then, the
ここで、ステップS51における処理を詳しく説明すると、操舵制御ECU130は、スロットル開度δTHを読み込んで、読み込んだスロットル開度δTHに対応した出力トルクTを算出する。そして、算出した出力トルクTがステップS45で算出した出力トルクT(T2)と変化し、ステップS45で算出した出力トルクT(T2)からの変化量が所定値以上のときに、操舵制御ECU130は、加速意図が変化したと判定する。
そして、変化した加速意図に対応するアシスト量AHとダンパ補償値Iを設定するため、制御をステップS48に戻す。
Here, describing in detail the process in step S51, the steering control ECU130 reads the throttle opening [delta] TH, calculates an output torque T corresponding to the throttle opening [delta] TH read. The calculated output torque T that changes an output torque T calculated in step S45 (T 2), when the change amount from the output torque T (T 2) calculated in step S45 is equal to or greater than a predetermined value, the
Then, in order to set the assist amount AH and the damper compensation value I corresponding to the changed acceleration intention, the control is returned to step S48.
以上のように、第3の実施形態においては、回転速度センサSNEが検出するエンジン回転速度Neとスロットル開度センサSTHが検出するスロットル開度δTHに基づいて出力トルクTの増加量ΔTを算出し、操舵制御ECU130は、ΔTが大きいほど、運転者の加速意図が大きいと判定する。そして、判定した加速意図の大きさに基づいたアシスト量AHを操向ハンドル3に与えることができる。さらに、加速意図が大きい場合はダンパ補償値Iを小さくしてステアリング系の粘性を小さくすることで、操向ハンドル3の好適な復元力を得ることができる。そして、加速意図に基づいたアシスト量AHを得るように電動機4を駆動することによって得られる復元力で、操向ハンドル3は中立位置に戻ることができるという、第1の実施形態と同等の優れた効果を奏する。
As described above, in the third embodiment, the increase amount ΔT of the output torque T is based on the engine rotational speed Ne detected by the rotational speed sensor S NE and the throttle opening δ TH detected by the throttle opening sensor S TH. The
なお、第3の実施形態においては、説明を簡単にするため、スロットル開度δTHを1/4ステップで区切ったが、これは限定されるものではなく、1/6、1/8など、適宜設定すればよい。 In the third embodiment, for simplicity of explanation, the throttle opening [delta] TH separated by 1/4 steps, it is not intended to be limited, such as 1 / 6,1 / 8, What is necessary is just to set suitably.
ここで、図13のステップS46において、出力トルクTの増加量ΔT(=T2―T1)が負になった場合、すなわち、出力トルクTが減少した場合、操舵制御ECU130は、運転者が減速意図を有すると判定する構成であってもよい。この場合、操舵制御ECU130は、アシスト量AHを小さくして、操向ハンドル3の戻し過ぎによる、車両Vの不安定な挙動を防止する構成とする。
Here, when the increase amount ΔT (= T 2 −T 1 ) of the output torque T becomes negative in step S46 of FIG. 13, that is, when the output torque T decreases, the
以上のように、本発明にかかる操舵システムにおいては、車両が低速で旋回した際に、操舵制御ECUが、操向ハンドルを中立位置に戻す復元力を増大させることで、操向ハンドルを中立位置に戻すことができるという、優れた効果を奏する。
また、操舵制御ECUが運転者の加速意図の大きさを判定し、加速意図が大きいときには、アシスト量を大きくするとともに、ダンパ補償値を小さくすることで、操向ハンドルを中立位置に戻す復元力を増大させ、確実に操向ハンドルを中立位置に戻すことができるという、優れた効果を奏する。
As described above, in the steering system according to the present invention, when the vehicle turns at a low speed, the steering control ECU increases the restoring force to return the steering handle to the neutral position, thereby moving the steering handle to the neutral position. It has an excellent effect of being able to return to
Further, the steering control ECU determines the magnitude of the driver's intention to accelerate, and when the intention to accelerate is large, the assisting force is increased and the damper compensation value is decreased to restore the steering handle to the neutral position. As a result, the steering handle can be reliably returned to the neutral position.
1(1L、1R) 前輪
2(2L、2R) 後輪
3 操向ハンドル
4 電動機
25 レゾルバ(戻り判定手段)
52 ダンパ補償信号演算部(ダンピング制御部)
100 操舵システム
110 電動パワーステアリング装置
130 操舵制御ECU(操舵制御装置、加速意図検出手段)
130a 電動パワーステアリング制御部
STH スロットル開度センサ(加速意図検出手段)
ST トルクセンサ(戻り判定手段)
SV 車速センサ(車速検出手段、加速意図検出手段)
SNE 回転速度センサ(加速意図検出手段)
SPB 圧力センサ(加速意図検出手段)
STH スロットル開度センサ(加速意図検出手段)
1 (1L, 1R) Front wheel 2 (2L, 2R) Rear wheel 3 Steering handle 4
52 Damper Compensation Signal Calculation Unit (Damping Control Unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Steering system 110 Electric
130a Electric power steering control unit S TH throttle opening sensor (acceleration intention detection means)
ST torque sensor (return determination means)
SV vehicle speed sensor (vehicle speed detection means, acceleration intention detection means)
S NE rotation speed sensor (acceleration intention detection means)
SPB pressure sensor (acceleration intention detection means)
S TH throttle opening sensor (acceleration intention detection means)
Claims (3)
前記電動パワーステアリング装置を制御する操舵制御装置と、
前記ステアリング系が備える操向ハンドルが中立位置に戻る、ハンドル戻り状態を検出する戻り判定手段と、
前記電動パワーステアリング装置を備える車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記車両を、運転者が加速しようとする意思の強さである加速意図の有無および大きさを検出する加速意図検出手段と、を含んで構成される操舵システムにおいて、
前記運転者が前記操向ハンドルを操作して前記車両を旋回させ、前記戻り判定手段が前記ハンドル戻り状態を検出した場合に、前記車両の車速が低速であって、前記加速意図検出手段が前記加速意図を検出したときには、
前記操舵制御装置は、
前記加速意図検出手段が検出した前記加速意図の大きさが大きいほど、前記操向ハンドルを中立位置に戻す復元力を増大することを特徴とする操舵システム。 An electric power steering device that generates an auxiliary torque according to at least the steering torque, and transmits the auxiliary torque to the steering system of the front wheels;
A steering control device for controlling the electric power steering device;
A return determination means for detecting a steering wheel return state in which a steering handle provided in the steering system returns to a neutral position;
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed of the vehicle comprising the electric power steering device;
In a steering system configured to include acceleration intention detection means for detecting the presence and size of an acceleration intention, which is the strength of a driver's intention to accelerate the vehicle,
When the driver operates the steering handle to turn the vehicle and the return determination means detects the steering wheel return state, the vehicle speed is low, and the acceleration intention detection means When an acceleration intention is detected,
The steering control device includes:
The steering system characterized by increasing the restoring force to return the steering handle to the neutral position as the magnitude of the acceleration intention detected by the acceleration intention detection means is larger.
前記操向ハンドルを中立位置に戻す方向に前記電動機を駆動することで、前記復元力を得ることを特徴とする請求項1に記載の操舵システム。 The steering control device includes:
The steering system according to claim 1, wherein the restoring force is obtained by driving the electric motor in a direction in which the steering handle is returned to a neutral position.
前記電動パワーステアリング装置が有する粘性の大きさを増減するダンパ補償値を算出するダンピング制御部を、さらに含んで構成され、
前記運転者が前記操向ハンドルを操作して前記車両を旋回させ、前記戻り判定手段が前記ハンドル戻り状態を検出した場合に、前記車両の車速が低速であって、前記加速意図検出手段が前記加速意図を検出したときには、
前記ダンピング制御部は、
前記加速意図検出手段が検出した前記加速意図の大きさが大きいほど、前記ダンパ補償値を小さく算出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の操舵システム。 The steering control device includes:
A damping control unit that calculates a damper compensation value that increases or decreases the magnitude of the viscosity of the electric power steering device;
When the driver operates the steering handle to turn the vehicle and the return determination means detects the steering wheel return state, the vehicle speed is low, and the acceleration intention detection means When an acceleration intention is detected,
The damping control unit
The steering system according to claim 1 or 2, wherein the damper compensation value is calculated to be smaller as the magnitude of the acceleration intention detected by the acceleration intention detection means is larger.
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