JP2016078849A - Vehicular steering support apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular steering support apparatus for controlling adjusting force on the basis of a change rate of the energy in a steering system.SOLUTION: A vehicular steering support apparatus includes: a transmission device for transmitting force and shift in relation to steering between a steering wheel and steering wheels; a power steering wheel for giving assist torque to the transmission device; and a control device. The vehicular steering support apparatus further includes the steering wheel, transmission device, power steering device and steering wheel as a steering system, computes a change rate dDE of energy in the steering system on the basis of a product of a steering angular velocity and a differential value of steering angular velocity, that of the steering angular velocity and steering torque, and that of a steering angle and a differential value of the steering torque, and controls assist torque on the basis of the change rate dDE of energy in the steering system.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、車両用操舵支援装置に係り、更に詳細には操舵に関する力を調整することにより操舵を支援する操舵支援装置に係る。   The present invention relates to a steering assist device for a vehicle, and more particularly to a steering assist device that assists steering by adjusting a force related to steering.

自動車等の車両には、一般に、操舵補助力などの操舵に関する力を調整することにより操舵を支援する操舵支援装置が搭載されている。この種の操舵支援装置は、単に運転者の操舵負担を軽減するに留まらず、運転者の意思を反映して操舵に関する力を調整するようになっていることが望ましい。   In general, a vehicle such as an automobile is equipped with a steering assist device that assists steering by adjusting a steering-related force such as a steering assist force. It is desirable that this type of steering assist device not only reduce the driver's steering burden, but also adjust the steering force in response to the driver's intention.

例えば、本願出願人の出願にかかる下記の特許文献1には、操舵仕事率が演算され、操舵仕事率の大きさが基準値よりも大きいか否かによって、操舵に関する力の調整を変更する操舵支援装置が記載されている。特に、操舵仕事率は、操舵角速度と操舵トルクとの積と、操舵角と操舵トルクの微分値との積の和として演算される。特許文献1に記載された操舵支援装置によれば、操舵仕事率の大きさが考慮されない場合に比して良好に運転者の意思を反映させて操舵に関する力を調整することができる。   For example, in the following Patent Document 1 relating to the application of the present applicant, the steering power is calculated, and the steering power adjustment is changed depending on whether the steering power is larger than a reference value. A support device is described. In particular, the steering power is calculated as the sum of the product of the steering angular velocity and the steering torque and the product of the steering angle and the differential value of the steering torque. According to the steering assist device described in Patent Literature 1, it is possible to adjust the steering force by reflecting the driver's intention better than when the magnitude of the steering power is not taken into consideration.

国際公開第2014−087546号International Publication No. 2014-087546

〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記特許文献1に記載され構成に従って操舵仕事率の大きさが基準値よりも大きいか否かを判別しても、操舵状況に応じて操舵に関する力の調整を適正に変更することができない場合がある。
[Problems to be Solved by the Invention]
However, even if it is determined whether the magnitude of the steering power is larger than the reference value according to the configuration described in Patent Document 1, the adjustment of the force related to steering cannot be appropriately changed according to the steering situation. There is a case.

例えば、ステアリングホイールが中立域(車両の直進位置又はその近傍)にある状況において操舵が開始されても、操舵トルクはすぐには発生せず、中立位置からの操舵範囲が小さい操舵域においては、操舵仕事率の大きさは非常に小さい。そのため、ステアリングホイールが中立域にある状況においては、操舵仕事率の大きさが基準値よりも大きいか否かを判別しても、操舵状況に応じて操舵に関する力の調整を適正に変更することができない。   For example, even if steering is started in a situation where the steering wheel is in the neutral range (straight position of the vehicle or in the vicinity thereof), the steering torque is not generated immediately, and in the steering range where the steering range from the neutral position is small, The steering power is very small. Therefore, in situations where the steering wheel is in the neutral range, even if it is determined whether or not the steering power is larger than the reference value, the adjustment of the force related to steering should be appropriately changed according to the steering situation. I can't.

また、運転者がセルフアライニングトルクに抗しながら中立域においてステアリングホイールを回転させる場合には、運転者が安定的に操舵操作し得るよう、ステアリングホイールの回転に対し適度の抗力や減衰力が与えられることが好ましい。これに対し、ステアリングホイールが中立位置の近傍においてセルフアライニングトルクにより中立位置へ向けて回転されている場合には、ステアリングホイールが速やかに中立位置へ戻るよう、ステアリングホイールの回転に対する抗力は低いことが好ましい。   In addition, when the driver rotates the steering wheel in the neutral range while resisting self-aligning torque, appropriate resistance and damping force against the rotation of the steering wheel are provided so that the driver can stably perform the steering operation. Preferably it is given. On the other hand, when the steering wheel is rotated toward the neutral position by the self-aligning torque in the vicinity of the neutral position, the drag force against the rotation of the steering wheel is low so that the steering wheel quickly returns to the neutral position. Is preferred.

しかるに、上記特許文献1に記載された構成によっては、ステアリングホイールが中立位置の近傍において中立位置へ向けて回転している場合に、そのステアリングホイールの回転が運転者の操作によるものか、セルフアライニングトルクによるものかを判定することができない。よって、操舵状況に応じて操舵の抗力などを適正に変更することができない。また、上記状況を区別して判定するためには、運転者がステアリングホイールから手を放している、いわゆる手放しの状況か否かを判定する必要がある。   However, depending on the configuration described in Patent Document 1, when the steering wheel is rotating toward the neutral position in the vicinity of the neutral position, whether the rotation of the steering wheel is due to the driver's operation or not is possible. It cannot be determined whether it is due to lining torque. Therefore, the steering drag and the like cannot be changed appropriately according to the steering situation. In addition, in order to distinguish and determine the above situation, it is necessary to determine whether or not the driver has released his hand from the steering wheel.

更に、ステアリングホイールが運転者の操舵操作により回転されると共に、セルフアライニングトルクなど操舵輪が路面から受ける力によっても回転される場合において、それらの回転方向が同一であると、操舵トルクは低い値にしかならない。そのため、操舵仕事率の大きさも非常に小さいので、操舵仕事率の大きさが基準値よりも大きいか否かを判別しても、操舵状況に応じて操舵に関する力の調整を適正に変更することができない。   Furthermore, when the steering wheel is rotated by the driver's steering operation and the steering wheel is also rotated by the force received from the road surface such as self-aligning torque, the steering torque is low if the rotation directions are the same. It can only be a value. Therefore, the magnitude of the steering power is very small, so even if it is determined whether the magnitude of the steering power is larger than the reference value, the adjustment of the force related to steering should be appropriately changed according to the steering situation. I can't.

本発明は、上記特許文献1に記載された操舵支援装置における上述の事情に鑑みてなされたものである。そして、本発明の主要な課題は、上記に関し改良された操舵支援装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
The present invention has been made in view of the above-described circumstances in the steering assist device described in Patent Document 1. And the main subject of this invention is providing the steering assistance apparatus improved regarding the said.
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]

本発明の一つの実施形態によれば、運転者により操作されるステアリングホイールと、操舵輪と、ステアリングホイールと操舵輪との間に操舵に関する力及び変位の伝達を行う伝達装置と、を含む操舵装置を備えた車両に適用され、操舵に関する力を調整する調整力を伝達装置に対し付与する調整力付与装置と、調整力付与装置が伝達装置に対し付与する調整力を制御する制御装置と、を有する車両用操舵支援装置において、操舵角を検出する操舵角検出装置と、操舵トルクを検出する操舵トルク検出装置と、を有し、制御装置は、操舵角速度、操舵角速度の微分値及び操舵トルクの微分値を取得し、ステアリングホイール、伝達装置、調整力付与装置、操舵輪を操舵系として、操舵角速度と操舵角速度の微分値との積、操舵角速度と操舵トルクとの積、及び操舵角と操舵トルクの微分値との積に基づいて操舵系のエネルギーの変化率を演算し、操舵系のエネルギーの変化率に基づいて調整力を制御する、車両用操舵支援装置が提供される。   According to one embodiment of the present invention, steering including a steering wheel operated by a driver, a steering wheel, and a transmission device that transmits steering force and displacement between the steering wheel and the steering wheel. An adjustment force applying device that is applied to a vehicle equipped with the device and applies an adjustment force for adjusting a force related to steering to the transmission device; A steering assist device for a vehicle having a steering angle detection device for detecting a steering angle and a steering torque detection device for detecting a steering torque. The control device includes a steering angular velocity, a differential value of the steering angular velocity, and a steering torque. Differential value of the steering wheel, transmission device, adjustment force applying device, steering wheel as a steering system, the product of the steering angular velocity and the differential value of the steering angular velocity, the steering angular velocity and the steering torque. Steering for a vehicle that calculates the rate of change of the energy of the steering system based on the product of the steering wheel and the product of the steering angle and the differential value of the steering torque, and controls the adjustment force based on the rate of change of the energy of the steering system A support device is provided.

上記の構成によれば、操舵角速度と操舵角速度の微分値との積、操舵角速度と操舵トルクとの積、及び操舵角と操舵トルクの微分値との積に基づいて操舵系のエネルギーの変化率が演算され、操舵系のエネルギーの変化率に基づいて調整力が制御される。操舵系のエネルギーの変化率は、操舵系へのエネルギーの入力の方向及び程度を表すので、操舵系へのエネルギーの入力の方向及び程度に応じて調整力を制御することができる。なお、後に詳細に説明するように、操舵系のエネルギーの変化率が増加の変化率で大きい値であるか減少の変化率で大きさが大きい値であるかによって、操舵系のエネルギーの入力が運転者の操舵による正入力であるか操舵輪が路面から力を受けることによる逆入力であるかを判定することができる。   According to the above configuration, the rate of change in the energy of the steering system based on the product of the steering angular velocity and the differential value of the steering angular velocity, the product of the steering angular velocity and the steering torque, and the product of the steering angle and the differential value of the steering torque. Is calculated, and the adjustment force is controlled based on the rate of change of the energy of the steering system. Since the rate of change of energy in the steering system represents the direction and degree of energy input to the steering system, the adjustment force can be controlled in accordance with the direction and degree of energy input to the steering system. As will be described in detail later, the input energy of the steering system depends on whether the rate of change in the energy of the steering system is a large value for the increase rate of change or a large value for the rate of change of the decrease. It can be determined whether the input is a positive input by the driver's steering or a reverse input by the steering wheel receiving a force from the road surface.

特に、操舵系のエネルギーの変化率は、操舵角速度と操舵角速度の微分値との積に基づいて演算される。操舵角速度及び操舵角速度の微分値は、ステアリングホイールが中立域にある状況において操舵が開始される場合にも、操舵トルク及びその微分値よりも大きく変化する。よって、操舵角速度と操舵角速度の微分値との積を含まない上記特許文献1に記載された操舵仕事率に基づく判定の場合に比して、ステアリングホイールが中立域にある状況において、操舵状況に応じて調整力を適正に制御することができる。   In particular, the rate of change of the energy of the steering system is calculated based on the product of the steering angular velocity and the differential value of the steering angular velocity. The steering angular velocity and the differential value of the steering angular velocity change more greatly than the steering torque and the differential value thereof even when steering is started in a situation where the steering wheel is in the neutral range. Therefore, compared to the determination based on the steering power described in Patent Document 1 that does not include the product of the steering angular velocity and the differential value of the steering angular velocity, in the situation where the steering wheel is in the neutral range, Accordingly, the adjustment force can be appropriately controlled.

また、操舵角速度及び操舵角速度の微分値の積が考慮されない場合に比して、ステアリングホイールが回転する状況を早期に判定することができる。よって、例えば運転者が速い操舵操作を開始したときにも、その正入力の状況を早期に判定して調整力を制御し、運転者の操舵を効果的に補助することができる。また、旋回終期に運転者がステアリングホイールから手を放し、ステアリングホイールが中立位置の近傍においてセルフアライニングトルクにより速く中立位置へ戻されるときにも、その逆入力の状況を早期に判定し、ステアリングホイールの回転に対する抗力が小さくなるよう調整力を制御することができる。そして、この場合には、手放しの状況か否かを判定する必要がない。   Further, the situation in which the steering wheel rotates can be determined at an early stage as compared with the case where the product of the steering angular velocity and the differential value of the steering angular velocity is not taken into consideration. Therefore, for example, even when the driver starts a fast steering operation, the situation of the positive input can be determined at an early stage to control the adjustment force, thereby effectively assisting the driver's steering. Also, when the driver releases his hand from the steering wheel at the end of turning and the steering wheel is returned to the neutral position quickly by the self-aligning torque in the vicinity of the neutral position, the situation of the reverse input is judged early, and the steering wheel The adjustment force can be controlled so that the drag force against the rotation of the wheel is reduced. In this case, it is not necessary to determine whether or not the situation is let go.

更に、ステアリングホイールが運転者の操舵操作により回転される(正入力)と共に、操舵輪が路面から受ける力によっても回転され(逆入力)、それらの回転方向が同一である場合には、操舵トルクは低い値にしかならないが、ステアリングホイールは回転する。上記の構成によれば、操舵角速度及び操舵角速度の微分値の積が考慮されるので、上記の同一方向の回転の状況をも判定することができ、従って操舵系に対する正入力及び逆入力が同相である場合にも、調整力を制御することができる。   Furthermore, when the steering wheel is rotated by the driver's steering operation (positive input) and the steering wheel is also rotated by the force received from the road surface (reverse input), and the rotation directions thereof are the same, the steering torque Is only low, but the steering wheel rotates. According to the above configuration, since the product of the steering angular velocity and the differential value of the steering angular velocity is taken into consideration, it is possible to determine the situation of the rotation in the same direction as described above. Therefore, the positive input and the reverse input to the steering system are in phase. Even in this case, the adjustment force can be controlled.

上記の構成において、制御装置は、操舵系を構成する可動部材であって少なくともステアリングホイールを含む可動部材の質量に基づく慣性ヨーモーメントと操舵角速度と操舵角速度の微分値との積、操舵角速度と操舵トルクとの積、及び操舵角と操舵トルクの微分値との積の和の微分値を操舵系のエネルギーの変化率として演算するようになっていてよい。   In the above configuration, the control device is a product of the inertia yaw moment, the steering angular velocity, and the differential value of the steering angular velocity based on the mass of the movable member constituting the steering system and including at least the steering wheel, the steering angular velocity and the steering. The product of the torque and the differential value of the sum of the products of the steering angle and the steering torque may be calculated as the rate of change of the steering system energy.

上記の構成によれば、後に詳細に説明するように、熱力学のエンタルピー理論における内部エネルギー及びPV仕事にそれぞれ対応する回転エネルギーと弾性エネルギーとの和として、操舵系のエネルギーの変化率を演算することができる。よって、操舵系に対するエネルギーの流入出、即ち操舵系へのエネルギーの入力状況が正入力か逆入力かを正確に判定することができる。   According to the above configuration, as will be described in detail later, the rate of change in the energy of the steering system is calculated as the sum of the rotational energy and elastic energy corresponding to the internal energy and PV work in the enthalpy theory of thermodynamics, respectively. be able to. Therefore, it is possible to accurately determine whether the energy flows into and out of the steering system, that is, whether the energy input status to the steering system is a positive input or a reverse input.

また、上記の構成において、調整力は、操舵補助力であり、制御装置は、操舵系のエネルギーの変化率が増加の変化率であるときには、操舵系のエネルギーの変化率が増加の変化率ではないときに比して、操舵補助力を増大するようになっていてよい。   Further, in the above configuration, the adjustment force is a steering assist force, and the control device is configured such that when the rate of change of the steering system energy is the increase rate of change, the rate of change of the steering system energy is the rate of change of the increase. The steering assist force may be increased as compared with the case where there is not.

上記の構成によれば、操舵系のエネルギーの変化率が増加の変化率であるときには、即ち操舵系へエネルギーが流入するときには、操舵系のエネルギーの変化率が増加の変化率でないときに比して、操舵補助力を増大することができる。よって、運転者により操舵操作が行われているときには、操舵補助力の増大修正によって運転者の操舵操作の補助を増大し、運転者が操舵操作し易くすることができる。   According to the above configuration, when the rate of change of the energy of the steering system is the rate of change of the increase, that is, when the energy flows into the steering system, the rate of change of the energy of the steering system is not the rate of change of the increase. Thus, the steering assist force can be increased. Therefore, when the steering operation is performed by the driver, the assist of the driver's steering operation can be increased by correcting the increase of the steering assist force, and the driver can easily perform the steering operation.

上記の構成において、調整力は、操舵減衰力及び操舵摩擦力の少なくとも一方であり、制御装置は、操舵系のエネルギーの変化率が減少の変化率であるときには、操舵系のエネルギーの変化率が減少の変化率ではないときに比して、操舵減衰力及び操舵摩擦力の少なくとも一方を増大するようになっていてよい。   In the above configuration, the adjustment force is at least one of the steering damping force and the steering friction force. When the change rate of the steering system energy is the decrease change rate, the control device determines that the change rate of the steering system energy is Compared to when the rate of change is not the decrease, at least one of the steering damping force and the steering friction force may be increased.

上記の構成によれば、操舵系のエネルギーの変化率が減少の変化率であるときには、操舵系のエネルギーの変化率が減少の変化率でないときに比して、操舵減衰力及び操舵摩擦力の少なくとも一方を増大することができる。よって、運転者により操舵操作が行われていないときには、操舵減衰力及び操舵摩擦力の少なくとも一方を増大し、操舵輪が路面から受ける外乱によってステアリングホイールが回転される度合を低減し、操舵の安定性を向上させることができる。   According to the above configuration, when the rate of change of the steering system energy is a decrease rate of change, the steering damping force and the steering friction force are smaller than when the rate of change of the steering system energy is not the rate of change of the decrease. At least one can be increased. Therefore, when the steering operation is not performed by the driver, at least one of the steering damping force and the steering friction force is increased, and the degree to which the steering wheel is rotated by the disturbance that the steering wheel receives from the road surface is reduced, thereby stabilizing the steering. Can be improved.

また、上記の構成において、制御装置は、操舵系へのエネルギーの入力状況が、運転者の操舵による正入力の状況であるか、操舵輪が路面から力を受けることによる逆入力の状況であるかを判定し、逆入力の状況における操舵補助力の修正の量の大きさが、正入力の状況における操舵補助力の修正の量の大きさに比して小さくなるよう、操舵補助力の修正の量を変更するようになっていてよい。   Further, in the above configuration, the control device is in a situation where the input state of energy to the steering system is a positive input state by the driver's steering or a reverse input state due to the steering wheel receiving force from the road surface. The steering assist force is corrected so that the magnitude of the correction amount of the steering assist force in the reverse input situation is smaller than the magnitude of the correction amount of the steering assist force in the positive input situation. You may change the amount.

上記の構成によれば、操舵系のエネルギーの変化率及び操舵系へのエネルギーの入力状況の両者に基づいて操舵補助力が制御されるので、操舵系へのエネルギーの入力状況が判定されない場合比して、操舵補助力を一層好ましく制御することができる。即ち、操舵系へのエネルギーの入力状況が、運転者の操舵による正入力の状況であるときには、逆入力の状況であるときに比して、操舵補助力の修正の量の大きさ小さくすることができるので、操舵補助力が過剰になる虞れを低減することができる。   According to the above configuration, since the steering assist force is controlled based on both the rate of change of the energy of the steering system and the input state of energy to the steering system, the ratio of the case where the input state of energy to the steering system is not determined. Thus, the steering assist force can be controlled more preferably. That is, when the input state of energy to the steering system is a positive input state due to the driver's steering, the amount of correction of the steering assist force should be made smaller than in the case of a reverse input state. Therefore, the possibility that the steering assist force becomes excessive can be reduced.

また、上記の構成において、制御装置は、操舵系へのエネルギーの入力状況が、運転者の操舵による正入力の状況であるか、操舵輪が路面から力を受けることによる逆入力の状況であるかを判定し、逆入力の状況における操舵減衰力及び操舵摩擦力の少なくとも一方の修正の量の大きさが、正入力の状況における操舵減衰力及び操舵摩擦力の少なくとも一方の修正の量の大きさに比して大きくなるよう、操舵減衰力及び操舵摩擦力の少なくとも一方の修正の量を変更するようになっていてよい。   Further, in the above configuration, the control device is in a situation where the input state of energy to the steering system is a positive input state by the driver's steering or a reverse input state due to the steering wheel receiving force from the road surface. The magnitude of the correction amount of at least one of the steering damping force and the steering friction force in the reverse input situation is the magnitude of the correction amount of at least one of the steering damping force and the steering friction force in the positive input situation. The amount of correction of at least one of the steering damping force and the steering friction force may be changed so as to be larger than that.

上記の構成によれば、操舵系のエネルギーの変化率及び操舵系へのエネルギーの入力状況の両者に基づいて操舵減衰力及び操舵摩擦力の少なくとも一方が制御されるので、操舵系へのエネルギーの入力状況が判定されない場合比して、操舵減衰力及び操舵摩擦力の少なくとも一方を一層好ましく制御することができる。即ち、逆入力の状況における操舵減衰力及び操舵摩擦力の少なくとも一方の修正の量の大きさは、正入力の状況における操舵減衰力及び操舵摩擦力の少なくとも一方の修正の量の大きさに比して大きい。よって、逆入力の状況においては正入力の状況に比して、操舵減衰力及び操舵摩擦力の少なくとも一方を更に大きくし、操舵輪が路面から受ける外乱によってステアリングホイールが回転される虞を一層効果的に低減することができる。   According to the above configuration, since at least one of the steering damping force and the steering friction force is controlled based on both the rate of change of the energy of the steering system and the input state of energy to the steering system, the energy of the steering system is Compared to the case where the input state is not determined, at least one of the steering damping force and the steering friction force can be controlled more preferably. That is, the magnitude of the correction amount of at least one of the steering damping force and the steering friction force in the reverse input situation is compared with the magnitude of the correction amount of at least one of the steering damping force and the steering friction force in the positive input situation. And big. Therefore, in the reverse input situation, at least one of the steering damping force and the steering friction force is further increased compared to the positive input situation, and the steering wheel may be more effectively rotated by the disturbance received from the road surface. Can be reduced.

また、上記の構成において、制御装置は、操舵トルクと操舵トルクの微分値と操舵系のエネルギーの変化率との積に基づいて、操舵系へのエネルギーの入力の状況が、運転者の操舵による正入力の状況であるか、操舵輪が路面から力を受けることによる逆入力の状況であるかを判定するようになっていてよい。   In the above configuration, the control device determines whether the input state of energy to the steering system depends on the driver's steering based on the product of the steering torque, the differential value of the steering torque, and the rate of change of the steering system energy. It may be determined whether the situation is a positive input or a reverse input due to the steering wheel receiving a force from the road surface.

上記の構成によれば、操舵系のエネルギーの変化率及びその演算に供される操舵トルク及び操舵トルクの微分値を使用して、操舵系へのエネルギーの入力の状況が正入力の状況であるか逆入力の状況であるかを判定することができる。また、二つのトルクセンサのような入力方向を判定するための特別な装置は不要である。   According to the above configuration, the state of energy input to the steering system is a positive input state using the rate of change of the energy of the steering system and the steering torque used for the calculation and the differential value of the steering torque. It is possible to determine whether or not the situation is reverse input. Further, a special device for determining the input direction such as two torque sensors is not necessary.

本発明による車両用操舵支援装置の第一の実施形態の概略を示す図である。It is a figure showing the outline of a first embodiment of the steering assistance device for vehicles by the present invention. 第一の実施形態においてアシストトルクTaを演算するアシストトルク演算装置のブロック図である。It is a block diagram of the assist torque calculating apparatus which calculates assist torque Ta in 1st embodiment. 図2に示された補正ゲイン演算ブロックにより補正ゲインを演算するためのフローチャートである。3 is a flowchart for calculating a correction gain by a correction gain calculation block shown in FIG. 2. 本発明による車両用操舵支援装置の第二の実施形態においてアシストトルクTaを演算するアシストトルク演算装置のブロック図である。It is a block diagram of the assist torque calculating apparatus which calculates assist torque Ta in 2nd embodiment of the steering assistance apparatus for vehicles by this invention. 第二の実施形態において補正ゲイン演算ブロックにより補正ゲインを演算するためのフローチャート(前半)である。10 is a flowchart (first half) for calculating a correction gain by a correction gain calculation block in the second embodiment. 第二の実施形態において補正ゲイン演算ブロックにより補正ゲインを演算するためのフローチャート(後半)である。10 is a flowchart (second half) for calculating a correction gain by a correction gain calculation block in the second embodiment. ドライビングエネルギーの変化率dDEを演算するための操舵装置のモデルを示す図である。It is a figure which shows the model of the steering device for calculating the change rate dDE of driving energy. 操舵方向が反転する状況について、ドライビングエネルギーの変化率dDE及び特許文献1に記載の仕事率PSの変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of dPS of driving energy, and the change of the work rate PS of patent document 1 about the condition where a steering direction reverses. 往復操舵の後半において手放しが行われた状況について、ドライビングエネルギーの変化率dDE及び特許文献1に記載の仕事率PSの変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of dPS of driving energy, and the change of the work rate PS of patent document 1 about the condition where hand-off was performed in the second half of reciprocating steering. ドライビングエネルギーの変化率dDE(上段)及び指標値Iin(下段)の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change rate dDE (upper stage) and index value Iin (lower stage) of driving energy. ドライビングエネルギーの変化率dDE(上段)及び指標値Iin(下段)の変化の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the change of the change rate dDE (upper stage) of driving energy, and index value Iin (lower stage). ある車速における操舵角θと電動式パワーステアリング装置への制御電流Icとの関係及びその許容範囲を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the steering angle (theta) in a certain vehicle speed, and the control electric current Ic to an electric power steering apparatus, and its tolerance | permissible_range.

[第一の実施形態]
図1は、本発明による車両用操舵支援装置10の第一の実施形態の概略を示す説明図である。この実施形態の操舵支援装置10は、コラムアシスト型の電動式パワーステアリング装置(EPS)12が搭載された車両14に適用されている。なお、電動式パワーステアリング装置は、アシストトルクを制御し得る限り、例えばラック同軸式のラックアシスト型の電動式パワーステアリング装置のように、他の型式のパワーステアリング装置であってもよい。
[First embodiment]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a first embodiment of a steering assist device 10 for a vehicle according to the present invention. The steering assist device 10 of this embodiment is applied to a vehicle 14 on which a column assist type electric power steering device (EPS) 12 is mounted. The electric power steering device may be another type of power steering device as long as the assist torque can be controlled, for example, a rack coaxial type rack-assisted electric power steering device.

図1に於いて、車両14は車両の操舵系である操舵装置16を備えている。操舵装置16は、運転者により操作されるステアリングホイール18と、操舵輪である左右の前輪20L及び20Rと、ステアリングホイール18と前輪20L及び20Rとの間に操舵に関する力及び変位の伝達を行う伝達装置22と、を含んでいる。伝達装置22は、ステアリングホイール18と共に回転するアッパステアリングシャフト24と、インタミディエットシャフト26と、操舵機構28とを含んでいる。インタミディエットシャフト26は、上端にてユニバーサルジョイント30を介してアッパステアリングシャフト24の下端に連結され、下端にてユニバーサルジョイント32を介して操舵機構28のピニオンシャフト34に連結されている。   In FIG. 1, a vehicle 14 includes a steering device 16 that is a steering system of the vehicle. The steering device 16 transmits steering force and displacement between the steering wheel 18 operated by the driver, the left and right front wheels 20L and 20R which are steering wheels, and the steering wheel 18 and the front wheels 20L and 20R. Device 22. The transmission device 22 includes an upper steering shaft 24 that rotates together with the steering wheel 18, an intermediate shaft 26, and a steering mechanism 28. The intermediate shaft 26 is connected to the lower end of the upper steering shaft 24 via the universal joint 30 at the upper end and is connected to the pinion shaft 34 of the steering mechanism 28 via the universal joint 32 at the lower end.

操舵機構28は、ラック・アンド・ピニオン型のステアリングユニット36と、タイロッド38L及び38Rとを含み、ステアリングユニット36はピニオンシャフト34の回転をラックバー40の車両横方向の直線運動に変換し、またこの逆の変換を行う。タイロッド38L及び38Rは、内端にてラックバー40の先端に枢着されており、タイロッド38L及び38Rの外端は左右の前輪20L及び20Rのキャリア(図示せず)に設けられたナックルアーム42L及び42Rに枢着されている。   The steering mechanism 28 includes a rack-and-pinion type steering unit 36 and tie rods 38L and 38R. The steering unit 36 converts the rotation of the pinion shaft 34 into a linear movement of the rack bar 40 in the lateral direction of the vehicle, and The reverse conversion is performed. The tie rods 38L and 38R are pivotally attached to the tip of the rack bar 40 at the inner ends, and the outer ends of the tie rods 38L and 38R are knuckle arms 42L provided on carriers (not shown) of the left and right front wheels 20L and 20R. And 42R.

よって、ステアリングホイール18の回転変位及び回転トルクは、伝達装置22により、前輪20L及び20Rのキングピン軸(図示せず)の周りの揺動及び回転トルクに変換されて前輪20L及び20Rへ伝達される。また、左右の前輪20L及び20Rが路面44から受けるキングピン軸の周りの揺動及び回転トルクは、伝達装置22により、ステアリングホイール18へそれぞれ回転変位及び回転トルクとして伝達される。   Therefore, the rotational displacement and rotational torque of the steering wheel 18 are converted by the transmission device 22 into swinging and rotational torque around the kingpin shaft (not shown) of the front wheels 20L and 20R and transmitted to the front wheels 20L and 20R. . Further, the swing and rotational torque around the kingpin shaft received by the left and right front wheels 20L and 20R from the road surface 44 are transmitted to the steering wheel 18 by the transmission device 22 as rotational displacement and rotational torque, respectively.

操舵支援装置10は、電動式パワーステアリング装置12を有している。パワーステアリング装置12は、電動機46及び変換装置48を有し、図1には示されていないが、変換装置48は電動機46の回転軸に固定されたウオームギヤ及びアッパステアリングシャフト24に固定されたウオームホイールを含んでいる。電動機46の回転トルクは変換装置48によってアッパステアリングシャフト24の周りの回転トルクに変換されてアッパステアリングシャフトへ伝達される。よって、パワーステアリング装置12は、操舵に関する力を調整する調整力としてのアシストトルクを伝達装置2のアッパステアリングシャフト24に対し付与する調整力付与装置として機能する。   The steering assist device 10 includes an electric power steering device 12. The power steering device 12 includes an electric motor 46 and a conversion device 48, which are not shown in FIG. 1, but the conversion device 48 is a worm gear fixed to the rotating shaft of the electric motor 46 and a worm fixed to the upper steering shaft 24. Includes a wheel. The rotational torque of the electric motor 46 is converted into rotational torque around the upper steering shaft 24 by the conversion device 48 and transmitted to the upper steering shaft. Therefore, the power steering device 12 functions as an adjustment force applying device that applies an assist torque as an adjustment force for adjusting a force related to steering to the upper steering shaft 24 of the transmission device 2.

また、操舵支援装置10は、電子制御装置50を有している。電子制御装置50は、電動機46の回転トルクを制御することにより、後に詳細に説明するように、パワーステアリング装置12がアッパステアリングシャフト24に対し付与するアシストトルクを制御する制御装置として機能する。電子制御装置50には、アッパステアリングシャフト24に設けられた操舵角センサ52及びトルクセンサ54からそれぞれ操舵角θ及び操舵トルクTを示す信号が入力される。また、電子制御装置50には、車速センサ56から車速Vを示す信号も入力される。   Further, the steering assist device 10 has an electronic control device 50. The electronic control device 50 functions as a control device that controls the assist torque applied to the upper steering shaft 24 by the power steering device 12 by controlling the rotational torque of the electric motor 46, as will be described in detail later. The electronic control unit 50 receives signals indicating the steering angle θ and the steering torque T from a steering angle sensor 52 and a torque sensor 54 provided on the upper steering shaft 24, respectively. The electronic control device 50 also receives a signal indicating the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 56.

なお、電子制御装置50は、CPUとROMとRAMと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含み、ROMは後述の制御プログラム、マップなどを記憶していてよい。また、操舵角センサ52及びトルクセンサ54は、それぞれ車両の左旋回方向への操舵の場合を正として操舵角θ及び操舵トルクTsを検出する。   The electronic control device 50 includes a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output port device, which are connected to each other via a bidirectional common bus. The ROM stores a control program, a map, and the like, which will be described later. You may remember. Further, the steering angle sensor 52 and the torque sensor 54 detect the steering angle θ and the steering torque Ts, respectively, with the case of steering in the left turn direction of the vehicle as positive.

電子制御装置50のマイクロコンピュータは、操舵角θ、操舵トルクT及び車速Vに基づいて図2に示されたブロック図及び図3に示されたフローチャートに従って、目標アシストトルクTatを演算するアシストトルク演算装置62として機能する。   The microcomputer of the electronic control unit 50 calculates the assist torque for calculating the target assist torque Tat according to the block diagram shown in FIG. 2 and the flowchart shown in FIG. 3 based on the steering angle θ, the steering torque T, and the vehicle speed V. It functions as the device 62.

まず、図2に示されたブロック図について説明する。なお、図2に示された各ブロック内の図は、対応するブロックにおける演算に使用されるマップを概略的に示している。   First, the block diagram shown in FIG. 2 will be described. In addition, the figure in each block shown by FIG. 2 has shown roughly the map used for the calculation in a corresponding block.

アシストトルク演算装置62は、基本アシストトルク、減衰制御量、摩擦制御量、ステアリングホイール18を中立位置へ戻すための戻し制御量の和として目標アシストトルクTatを演算する。アシストトルク演算装置62は、基本アシストトルク演算ブロック64、減衰制御量演算ブロック66、摩擦制御量演算ブロック68及び戻し制御量演算ブロック70を有している。また、アシストトルク演算装置62は、減衰制御量用ゲイン演算ブロック72、摩擦制御量用ゲイン演算ブロック74及び戻し制御量用ゲイン演算ブロック76を有している。   The assist torque calculation device 62 calculates the target assist torque Tat as the sum of the basic assist torque, the damping control amount, the friction control amount, and the return control amount for returning the steering wheel 18 to the neutral position. The assist torque calculation device 62 includes a basic assist torque calculation block 64, a damping control amount calculation block 66, a friction control amount calculation block 68, and a return control amount calculation block 70. Further, the assist torque calculation device 62 includes an attenuation control amount gain calculation block 72, a friction control amount gain calculation block 74, and a return control amount gain calculation block 76.

基本アシストトルク演算ブロック64は、操舵トルクTの大きさが大きいほど大きさが大きくなると共に、車速Vが高いほど小さくなるよう、操舵トルクT及び車速Vに基づいて基本アシストトルクTabを演算する。基本アシストトルクTabを示す信号は乗算器78へ出力される。   The basic assist torque calculation block 64 calculates the basic assist torque Tab based on the steering torque T and the vehicle speed V so that the magnitude increases as the steering torque T increases and decreases as the vehicle speed V increases. A signal indicating the basic assist torque Tab is output to the multiplier 78.

減衰制御量演算ブロック66は、操舵角θの微分値(操舵角速度)dθの大きさが大きいほど大きさが大きくなるよう、操舵角の微分値dθに基づいて減衰制御量Tdを演算する。減衰制御量用ゲイン演算ブロック72は、低速域においては微低速域よりも減衰制御量用ゲインKdが小さくなり、中高速域においては車速Vが高いほど大きくなるよう、車速Vに基づいて減衰制御量用ゲインKdを演算する。減衰制御量Tdを示す信号及び減衰制御量用ゲインKdを示す信号は、乗算器80へ出力され、乗算器80により演算された減衰制御量Tdと減衰制御量用ゲインKdとの積Td・Kdを示す信号は、修正後の減衰制御量Tdaとして乗算器82へ出力される。   The damping control amount calculation block 66 calculates the damping control amount Td based on the steering angle differential value dθ such that the larger the steering angle θ differential value (steering angular velocity) dθ, the larger the magnitude. The attenuation control amount gain calculation block 72 performs the attenuation control based on the vehicle speed V so that the attenuation control amount gain Kd is smaller in the low speed range than in the very low speed range, and increases in the medium and high speed range as the vehicle speed V is higher. The quantity gain Kd is calculated. The signal indicating the attenuation control amount Td and the signal indicating the attenuation control amount gain Kd are output to the multiplier 80, and the product Td · Kd of the attenuation control amount Td calculated by the multiplier 80 and the attenuation control amount gain Kd. Is output to the multiplier 82 as the corrected attenuation control amount Tda.

摩擦制御量演算ブロック68には、操舵トルクTに基づいて摩擦トルク演算ブロック84により演算された摩擦トルクTfを示す信号及び操舵角θを示す信号が入力される。摩擦制御量演算ブロック68は、摩擦トルクTf及び操舵角θに基づいて、基本摩擦制御量Tfbを演算する。摩擦制御量用ゲイン演算ブロック74は、低中速域においては車速Vが高いほど大きくなり、高速域に於いては一定の値になるよう、車速Vに基づいて摩擦制御量用ゲインKfを演算する。基本摩擦制御量Tfbを示す信号及び摩擦制御量用ゲインKfを示す信号は、乗算器86へ出力され、乗算器86により演算された基本摩擦制御量Tfbと摩擦制御量用ゲインKfとの積Tfb・Kfを示す信号は、修正後の摩擦制御量Tfaとして乗算器88へ出力される。   A signal indicating the friction torque Tf calculated by the friction torque calculation block 84 based on the steering torque T and a signal indicating the steering angle θ are input to the friction control amount calculation block 68. The friction control amount calculation block 68 calculates a basic friction control amount Tfb based on the friction torque Tf and the steering angle θ. The friction control amount gain calculation block 74 calculates the friction control amount gain Kf based on the vehicle speed V so that the friction control amount gain calculation block 74 increases as the vehicle speed V increases in the low and medium speed ranges and becomes a constant value in the high speed range. To do. A signal indicating the basic friction control amount Tfb and a signal indicating the friction control amount gain Kf are output to the multiplier 86, and the product Tfb of the basic friction control amount Tfb calculated by the multiplier 86 and the friction control amount gain Kf is obtained. A signal indicating Kf is output to the multiplier 88 as the corrected friction control amount Tfa.

なお、摩擦トルクTfは運転者の操舵操作に対し摩擦抗力として作用するトルクであり、例えば本願出願人の出願にかかる特開2009−126244号公報に記載された要領にて演算されてよい。   The friction torque Tf is a torque that acts as a frictional drag against the driver's steering operation, and may be calculated, for example, in the manner described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-126244 related to the application of the present applicant.

戻し制御量演算ブロック70には、操舵角速度の偏差Δdθを示す信号が入力れさる。操舵角速度の偏差Δdθは、操舵角θに基づいて目標操舵角速度演算ブロック90により演算された目標操舵角速度dθtから、加算器92によって操舵角速度dθが減算されることにより演算される。戻し制御量演算ブロック70は、操舵角速度の偏差Δdθの大きさが大きいほど大きさが大きくなるよう、操舵角速度の偏差Δdθに基づいて戻し制御量Trを演算する。戻し制御量用ゲイン演算ブロック76は、低中速域においては車速Vが高いほど小さくなり、高速域に於いては一定の値になるよう、車速Vに基づいて戻し制御量用ゲインKrを演算する。戻し制御量Trを示す信号及び戻し制御量用ゲインKrを示す信号は、乗算器94へ出力され、乗算器94により演算された戻し制御量Trと戻し制御量用ゲインKrとの積Tr・Krを示す信号は、修正後の戻し制御量Traとして乗算器96へ出力される。   The return control amount calculation block 70 receives a signal indicating the steering angular velocity deviation Δdθ. The steering angular velocity deviation Δdθ is calculated by subtracting the steering angular velocity dθ by the adder 92 from the target steering angular velocity dθt calculated by the target steering angular velocity calculation block 90 based on the steering angle θ. The return control amount calculation block 70 calculates the return control amount Tr based on the steering angular velocity deviation Δdθ so that the larger the steering angular velocity deviation Δdθ is, the larger the magnitude is. The return control amount gain calculation block 76 calculates the return control amount gain Kr based on the vehicle speed V so that it becomes smaller as the vehicle speed V is higher in the low and medium speed ranges and becomes a constant value in the high speed range. To do. A signal indicating the return control amount Tr and a signal indicating the return control amount gain Kr are output to the multiplier 94, and the product Tr · Kr of the return control amount Tr calculated by the multiplier 94 and the return control amount gain Kr. Is output to the multiplier 96 as a corrected return control amount Tra.

なお、図2においては、ブロック64、66、70、84及び90のマップには、演算されるべき基本アシストトルクTabなどの値は、変数である操舵トルクTなどが正の値についてしか図示されていない。しかし、変数が負の値であるときに演算されるべき値は、原点に対し図示の値の点対称をなす値である。   In FIG. 2, the map of the blocks 64, 66, 70, 84 and 90 shows the values such as the basic assist torque Tab to be calculated only when the variable steering torque T is a positive value. Not. However, the value to be calculated when the variable is a negative value is a value that is point-symmetric with respect to the origin.

更に、アシストトルク演算装置62は、操舵装置16についてドライビングエネルギーの変化率dDEを演算し、変化率dDEに基づいて基本アシストトルクTabなどに対する補正ゲインを演算する補正ゲイン演算ブロック98を有している。ドライビングエネルギーの変化率dDEは、図7に示された操舵装置16(操舵系)のモデル100に基づいて演算される値である。   Furthermore, the assist torque calculation device 62 has a correction gain calculation block 98 that calculates a change rate dDE of driving energy for the steering device 16 and calculates a correction gain for the basic assist torque Tab and the like based on the change rate dDE. . The change rate dDE of the driving energy is a value calculated based on the model 100 of the steering device 16 (steering system) shown in FIG.

図7に示されているように、モデル100においては、運転者の手102及び剛体であるステアリングホイール18をステアリングホイール18’とする。また、操舵装置16の主要な可動部材の質量がステアリングホイール18’に集約され、ステアリングホイール18’の慣性ヨーモーメントがIであるとする。更に、ステアリングホイール18を除く操舵装置16は、ねじり変形のばね定数がkで質量を有しない弾性体であるとする。   As shown in FIG. 7, in the model 100, the driver's hand 102 and the rigid steering wheel 18 are referred to as a steering wheel 18 '. Further, it is assumed that the mass of the main movable member of the steering device 16 is concentrated on the steering wheel 18 ′ and the inertia yaw moment of the steering wheel 18 ′ is I. Further, it is assumed that the steering device 16 excluding the steering wheel 18 is an elastic body having a torsional deformation spring constant k and having no mass.

モデル100が保有するエネルギーであるモデル100のドライビングエネルギーDEは、熱力学のエンタルピー理論における内部エネルギー及びPV仕事にそれぞれ対応する回転エネルギーと弾性エネルギーとの和であるとする。よって、モデル100のドライビングエネルギーDEは、ステアリングホイール18’の回転角度である操舵角θの微分値をdθとすると、下記の式(1)により表される。

Figure 2016078849
The driving energy DE of the model 100, which is the energy held by the model 100, is assumed to be the sum of rotational energy and elastic energy corresponding to the internal energy and PV work in the enthalpy theory of thermodynamics, respectively. Therefore, the driving energy DE of the model 100 is expressed by the following equation (1), where dθ is a differential value of the steering angle θ that is the rotation angle of the steering wheel 18 ′.
Figure 2016078849

操舵輪側からの力により、伝達装置22の上端、即ちステアリングホイール18’の側の端部が角度θ回転されることにより発生するトルクをTsatとすると、トルクTsatは下記の式(2)により表される。
Tsat=−k・θ …(2)
Assuming that the torque generated when the upper end of the transmission device 22, that is, the end on the steering wheel 18 ′ side is rotated by the angle θ by the force from the steering wheel side is Tsat, the torque Tsat is expressed by the following equation (2). expressed.
Tsat = −k · θ (2)

よって、上記式(1)及び(2)から、モデル100のドライビングエネルギーDEは、下記の式(3)により表される。

Figure 2016078849
Therefore, from the above formulas (1) and (2), the driving energy DE of the model 100 is represented by the following formula (3).
Figure 2016078849

モデル100へのエネルギーの流入及びモデル100からのエネルギーの流出、即ちモデル100のドライビングエネルギーDEの変化は、その微分値の符号によって判断可能である。上記式(3)を微分することにより、ドライビングエネルギーDEの微分値、即ち変化率dDEは、下記の式(4)により表される。

Figure 2016078849
The inflow of energy into the model 100 and the outflow of energy from the model 100, that is, the change in the driving energy DE of the model 100 can be determined by the sign of the differential value. By differentiating the above equation (3), the differential value of the driving energy DE, that is, the change rate dDE is expressed by the following equation (4).
Figure 2016078849

操舵トルクTの符号はトルクTsatの符号とは逆であり、−Tsat=Tであるので、操舵トルクTの微分値をdTとすると、上記式(4)を下記の式(5)に書き換えることができる。下記の式(5)の第1項、第2項及び第3項を必要に応じてそれぞれP0項、P1項及びP2項と指称する。

Figure 2016078849
Since the sign of the steering torque T is opposite to the sign of the torque Tsat and −Tsat = T, when the differential value of the steering torque T is dT, the above equation (4) is rewritten as the following equation (5): Can do. The first term, the second term, and the third term in the following formula (5) are referred to as the P0 term, the P1 term, and the P2 term, respectively, as necessary.
Figure 2016078849

補正ゲイン演算ブロック98は、図3に示されたフローチャートに従って各制御量のための補正ゲインを演算する。なお、図3に示された各ステップの枠内の図は、対応するステップにおける演算に使用されるマップを概略的に示している。また、図3に示されたフローチャートによる制御は、図1には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、所定の時間毎に繰返し電子制御装置50によって実行される。このことは、後述の第二の実施形態における図5及び図6に示されたフローチャートによる制御についても同様である。   The correction gain calculation block 98 calculates the correction gain for each control amount according to the flowchart shown in FIG. In addition, the figure in the frame of each step shown in FIG. 3 schematically shows a map used for calculation in the corresponding step. Further, the control according to the flowchart shown in FIG. 3 is repeatedly executed by the electronic control unit 50 at predetermined time intervals when an ignition switch not shown in FIG. 1 is on. This also applies to the control according to the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6 in the second embodiment described later.

まず、ステップ10においては、操舵角センサ52により検出された操舵角θを示す信号等が読み込まれ、ステップ20においては、操舵角θの微分値dθ、操舵角θの二階微分値ddθ及び操舵トルクTの微分値dTが演算される。なお、操舵角の微分値dθは、操舵角速度として検出された値であってもよく、操舵角の二階微分値ddθは、検出された操舵角速度dθの微分値として演算されてもよい。   First, at step 10, a signal indicating the steering angle θ detected by the steering angle sensor 52 is read, and at step 20, the differential value dθ of the steering angle θ, the second-order differential value ddθ of the steering angle θ, and the steering torque. A differential value dT of T is calculated. The steering angle differential value dθ may be a value detected as the steering angular velocity, and the second-order differential value ddθ of the steering angle may be calculated as a differential value of the detected steering angular velocity dθ.

ステップ30においては、ドライビングエネルギーDEの変化率dDEが、上記式(5)に従って演算される。なお、この変化率dDEの演算における慣性ヨーモーメントIは運転者の手及び操舵装置16の全ての可動部材の質量が考慮された値でなくてもよい。例えば、慣性ヨーモーメントIは、運転者の手及びステアリングホイール18の質量に基づく値、運転者の手、ステアリングホイール18及び回転部材(アッパステアリングシャフト24、インタミディエットシャフト26など)の質量に基づく値などであってよい。   In step 30, the change rate dDE of the driving energy DE is calculated according to the above equation (5). Note that the inertia yaw moment I in the calculation of the change rate dDE may not be a value that takes into account the mass of all the movable members of the driver's hand and the steering device 16. For example, the inertia yaw moment I is a value based on the mass of the driver's hand and the steering wheel 18 and a value based on the mass of the driver's hand, the steering wheel 18 and the rotating member (the upper steering shaft 24, the intermediate shaft 26, etc.). And so on.

ステップ40においては、ドライビングエネルギーDEの変化率dDEがローパスフィルタ処理されることにより、高周波のノイズ成分が除去されたローパスフィルタ処理後のドライビングエネルギーの変化率dDEfが演算される。   In step 40, the rate of change dDE of the driving energy DE is subjected to low-pass filter processing, whereby the rate of change dDEf of driving energy after low-pass filter processing from which high-frequency noise components have been removed is calculated.

ステップ50においては、ローパスフィルタ処理後のドライビングエネルギーの変化率dDEfに基づいて、基本アシストトルクTabのための基本ゲインKabbが演算される。この場合、基本ゲインKabbは、変化率dDEfが正の値であるときには、変化率dDEfの増大につれて増大する正の値(1以下)に演算される。逆に、変化率dDEfが予め設定された負の基準値以下であるときには、基本ゲインKabbは、変化率dDEfの減少につれて絶対値が増大する負の値(−1以上)に演算される。更に、変化率dDEfが負の基準値よりも大きく0以下であるときには、基本ゲインKabbは、変化率dDEfの増大につれて増大するよう演算される。   In step 50, a basic gain Kabb for the basic assist torque Tab is calculated based on the driving energy change rate dDEf after the low-pass filter processing. In this case, when the change rate dDEf is a positive value, the basic gain Kabb is calculated to a positive value (1 or less) that increases as the change rate dDEf increases. On the contrary, when the change rate dDEf is equal to or less than a preset negative reference value, the basic gain Kabb is calculated to a negative value (−1 or more) whose absolute value increases as the change rate dDEf decreases. Further, when the change rate dDEf is greater than the negative reference value and equal to or less than 0, the basic gain Kabb is calculated to increase as the change rate dDEf increases.

なお、基本ゲインKabbは、変化率dDEfが正の値であるときには、1以下の正の一定の値に演算されてもよい。また、基本ゲインKabbは、変化率dDEfが予め設定された負の基準値以下であるときには、−1以上の負の一定の値に演算されてもよい。   The basic gain Kabb may be calculated to a positive constant value of 1 or less when the change rate dDEf is a positive value. Further, the basic gain Kabb may be calculated to a negative constant value of −1 or more when the rate of change dDEf is equal to or less than a preset negative reference value.

ステップ60においては、基本アシストトルクTabのための車速ゲインKvabが、車速Vに基づいて、車速Vが高いほど小さくなる正の値(1以下)に演算される。   In step 60, the vehicle speed gain Kvab for the basic assist torque Tab is calculated based on the vehicle speed V to a positive value (1 or less) that decreases as the vehicle speed V increases.

ステップ70においては、基本アシストトルクTabのための補正ゲインKabが、基本ゲインKabbと車速ゲインKvabとの積と1との和(Kabb・Kvab+1)として演算される。   In step 70, the correction gain Kab for the basic assist torque Tab is calculated as the sum of the product of the basic gain Kabb and the vehicle speed gain Kvab and 1 (Kabb · Kvab + 1).

ステップ80においては、ローパスフィルタ処理後のドライビングエネルギーの変化率dDEfに基づいて、修正後の減衰制御量Tdaのための基本ゲインKdabが演算される。この場合、基本ゲインKdabは、変化率dDEfが正の値であるときには、変化率dDEfの増大につれて絶対値が増大する負の値(−1以上)に演算される。逆に、変化率dDEfが予め設定された負の基準値以下であるときには、基本ゲインKdabは、変化率dDEfの減少につれて増大する正の値(1以下)に演算される。更に、変化率dDEfが負の基準値よりも大きく0以下であるときには、基本ゲインKdabは、変化率dDEfの増大につれて減少するよう演算される。   In step 80, the basic gain Kdab for the corrected attenuation control amount Tda is calculated based on the change rate dDEf of the driving energy after the low-pass filter processing. In this case, when the change rate dDEf is a positive value, the basic gain Kdab is calculated to a negative value (−1 or more) whose absolute value increases as the change rate dDEf increases. Conversely, when the rate of change dDEf is equal to or less than a preset negative reference value, the basic gain Kdab is calculated to a positive value (1 or less) that increases as the rate of change dDEf decreases. Further, when the change rate dDEf is greater than the negative reference value and equal to or less than 0, the basic gain Kdab is calculated to decrease as the change rate dDEf increases.

ステップ90においては、修正後の減衰制御量Tdaのための車速ゲインKvdaが、車速Vに基づいて、車速Vが高いほど大きくなる正の値(1以下)に演算される。   In step 90, the vehicle speed gain Kvda for the corrected damping control amount Tda is calculated based on the vehicle speed V to a positive value (1 or less) that increases as the vehicle speed V increases.

ステップ100においては、修正後の減衰制御量Tdaのための補正ゲインKdaが、基本ゲインKdabと車速ゲインKvdaとの積と1との和(Kdab・Kvda+1)として演算される。   In step 100, the correction gain Kda for the corrected damping control amount Tda is calculated as the sum of the product of the basic gain Kdab and the vehicle speed gain Kvda and 1 (Kdab · Kvda + 1).

ステップ110においては、ローパスフィルタ処理後のドライビングエネルギーの変化率dDEfに基づいて、修正後の摩擦制御量Tfaのための基本ゲインKfabが演算される。この場合、基本ゲインKfabは、変化率dDEfが正の値であるときには、変化率dDEfの増大につれて絶対値が増大する負の値(−1以上)に演算される。逆に、変化率dDEfが予め設定された負の基準値以下であるときには、基本ゲインKfabは、変化率dDEfの減少につれて増大する正の値(1以下)に演算される。更に、変化率dDEfが負の基準値よりも大きく0以下であるときには、基本ゲインKfabは、変化率dDEfの増大につれて減少するよう演算される。   In step 110, a basic gain Kfab for the corrected friction control amount Tfa is calculated based on the driving energy change rate dDEf after the low-pass filter processing. In this case, when the change rate dDEf is a positive value, the basic gain Kfab is calculated to a negative value (−1 or more) whose absolute value increases as the change rate dDEf increases. On the other hand, when the change rate dDEf is equal to or less than a preset negative reference value, the basic gain Kfab is calculated to a positive value (1 or less) that increases as the change rate dDEf decreases. Further, when the change rate dDEf is greater than the negative reference value and equal to or less than 0, the basic gain Kfab is calculated to decrease as the change rate dDEf increases.

ステップ120においては、修正後の摩擦制御量Tfaのための車速ゲインKvfaが、車速Vに基づいて、車速Vが高いほど大きくなる正の値(1以下)に演算される。   In step 120, the vehicle speed gain Kvfa for the corrected friction control amount Tfa is calculated based on the vehicle speed V to a positive value (1 or less) that increases as the vehicle speed V increases.

ステップ130においては、修正後の摩擦制御量Tfaのための補正ゲインKfaが、基本ゲインKfabと車速ゲインKvfaとの積と1との和(Kfab・Kvfa+1)として演算される。   In step 130, the correction gain Kfa for the corrected friction control amount Tfa is calculated as the sum of the product of the basic gain Kfab and the vehicle speed gain Kvfa and 1 (Kfab · Kvfa + 1).

なお、以上のステップ50〜130における演算に関連する事項が、上述の特許文献1の国際公開に記載されている。   In addition, the matter relevant to the calculation in the above steps 50-130 is described in the international publication of the above-mentioned patent document 1.

ステップ140においては、ローパスフィルタ処理後のドライビングエネルギーの変化率dDEfに基づいて、修正後の戻し制御量Traのための基本ゲインKrabが演算される。この場合、基本ゲインKrabは、変化率dDEfが正の値であるときには、変化率dDEfの増大につれて絶対値が増大する負の値(−1以上)に演算される。逆に、変化率dDEfが予め設定された負の基準値以下であるときには、基本ゲインKrabは、変化率dDEfの減少につれて増大する正の値(1以下)に演算される。更に、変化率dDEfが負の基準値よりも大きく0以下であるときには、基本ゲインKrabは、変化率dDEfの増大につれて減少するよう演算される。   In step 140, the basic gain Krab for the corrected return control amount Tra is calculated based on the change rate dDEf of the driving energy after the low-pass filter processing. In this case, when the change rate dDEf is a positive value, the basic gain Krab is calculated to a negative value (−1 or more) whose absolute value increases as the change rate dDEf increases. Conversely, when the change rate dDEf is equal to or less than a preset negative reference value, the basic gain Krab is calculated to a positive value (1 or less) that increases as the change rate dDEf decreases. Further, when the change rate dDEf is greater than the negative reference value and equal to or less than 0, the basic gain Krab is calculated to decrease as the change rate dDEf increases.

なお、基本ゲインKdab、Kfab及びKrabは、変化率dDEfが正の値であるときには、−1以上の負の一定の値に演算されてもよい。また、基本ゲインKdab、Kfab及びKrabは、変化率dDEfが予め設定された負の基準値以下であるときには、1以下の正の一定の値に演算されてもよい。   The basic gains Kdab, Kfab, and Krab may be calculated as negative constant values of −1 or more when the change rate dDEf is a positive value. Further, the basic gains Kdab, Kfab, and Krab may be calculated to be positive constant values of 1 or less when the change rate dDEf is less than or equal to a preset negative reference value.

ステップ150においては、修正後の戻し制御量Traのための車速ゲインKvraが、車速Vに関係なく、正の一定の値(1以下)に演算される。なお、車速ゲインKvraは、車速Vが高いほど僅かに大きくなる正の値(1以下)に演算されてもよい。   In step 150, the vehicle speed gain Kvra for the corrected return control amount Tra is calculated to a positive constant value (1 or less) regardless of the vehicle speed V. The vehicle speed gain Kvra may be calculated to a positive value (1 or less) that increases slightly as the vehicle speed V increases.

ステップ160においては、修正後の戻し制御量Traのための補正ゲインKraが、基本ゲインKrabと車速ゲインKvraとの積Krab・Kvraとして演算される。   In step 160, the correction gain Kra for the corrected return control amount Tra is calculated as the product Krab · Kvra of the basic gain Krab and the vehicle speed gain Kvra.

なお、以上のステップ140〜160における演算に関連する事項が、本願出願人の出願にかかる特開2014−148178号公報に記載されている。   In addition, the matter relevant to the calculation in the above steps 140-160 is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-148178 concerning the application of this applicant.

図2に戻って、補正ゲイン演算ブロック98において上述のように演算された補正ゲインKab、Kda、Kfa及びKraは、それぞれ乗算器78、82、88及び96へ出力される。乗算器78の出力、即ち基本アシストトルクTabと補正ゲインKabとの積Tab・Kabを示す信号は、加算器106へ入力される。   Returning to FIG. 2, the correction gains Kab, Kda, Kfa and Kra calculated in the correction gain calculation block 98 as described above are output to the multipliers 78, 82, 88 and 96, respectively. An output from the multiplier 78, that is, a signal indicating a product Tab · Kab of the basic assist torque Tab and the correction gain Kab is input to the adder 106.

乗算器82の出力、即ち修正後の減衰制御量Tdaと補正ゲインKdaとの積Tda・Kdaを示す信号も、加算器106へ入力される。加算器106の出力、即ち積Tab・Kabと積Tda・Kdaとの和(Tab・Kab+Tda・Kda)を示す信号は、加算器108へ入力される。   An output from the multiplier 82, that is, a signal indicating the product Tda · Kda of the corrected attenuation control amount Tda and the correction gain Kda is also input to the adder 106. The output of the adder 106, that is, a signal indicating the sum of the product Tab · Kab and the product Tda · Kda (Tab · Kab + Tda · Kda) is input to the adder 108.

乗算器88の出力、即ち修正後の摩擦制御量Tfaと補正ゲインKfaとの積Tfa・Kfaを示す信号も、加算器108へ入力される。加算器108の出力、即ち積Tab・Kab、Tda・Kda及びTfa・Kfaの和(Tab・Kab+Tda・Kda+Tfa・Kfa)を示す信号は、加算器110へ入力される。   An output from the multiplier 88, that is, a signal indicating the product Tfa · Kfa of the corrected friction control amount Tfa and the correction gain Kfa is also input to the adder. The output of the adder 108, that is, a signal indicating the sum of the products Tab · Kab, Tda · Kda and Tfa · Kfa (Tab · Kab + Tda · Kda + Tfa · Kfa) is input to the adder 110.

乗算器96の出力、即ち修正後の戻し制御量Traと補正ゲインKraとの積Tra・Kraを示す信号も、加算器110へ入力される。加算器110の出力、即ち積Tab・Kab、Tda・Kda、Tfa・Kfa及びTra・Kraの和(Tab・Kab+Tda・Kda+Tfa・Kfa+Tra・Kra)を示す信号は、パワーステアリング装置12を制御するための目標アシストトルクTatを示す信号として使用される。   The output of the multiplier 96, that is, a signal indicating the product Tra · Kra of the corrected return control amount Tra and the correction gain Kra is also input to the adder 110. The output of the adder 110, that is, a signal indicating the sum of the products Tab · Kab, Tda · Kda, Tfa · Kfa and Tra · Kra (Tab · Kab + Tda · Kda + Tfa · Kfa + Tra · Kra) is used to control the power steering device 12. It is used as a signal indicating the target assist torque Tat.

以上の説明から解るように、目標アシストトルクTatは、基本アシストトルク(Tab・Kab)、減衰制御量(Tda・Kda)、摩擦制御量(Tfa・Kfa)、及びステアリングホイール18を中立位置へ戻すための戻し制御量(Tra・Kra)の和として演算される。そして、各制御量のゲインKab、Kda、Kfa及びKraが、図3に示されたフローチャートに従ってドライビングエネルギーの変化率dDEに基づいて可変制御される。   As can be seen from the above description, the target assist torque Tat returns the basic assist torque (Tab · Kab), the damping control amount (Tda · Kda), the friction control amount (Tfa · Kfa), and the steering wheel 18 to the neutral position. Is calculated as the sum of the return control amounts (Tra · Kra). Then, the gains Kab, Kda, Kfa, and Kra of the control amounts are variably controlled based on the driving energy change rate dDE according to the flowchart shown in FIG.

特に、ステップ20及び30において、ドライビングエネルギーの変化率dDEが演算され、ステップ40において、ローパスフィルタ処理により高周波のノイズ成分が除去されたドライビングエネルギーの変化率dDEfが演算される。そして、ローパスフィルタ処理後のドライビングエネルギーの変化率dDEfに基づいて、ステップ50、80、110、140において各基本ゲインKabb、Kdab、Kfab及びKrabが演算され、これにより各基本ゲインが変化率dDEfの符号及び大きさに応じて可変設定される。よって、調整力としての目標アシストトルクTatの各成分(基本アシストトルク、減衰制御量、摩擦制御量及び戻し制御量)の修正の量を適正に変更することができる。   In particular, in steps 20 and 30, a driving energy change rate dDE is calculated, and in step 40, a driving energy change rate dDEf from which high-frequency noise components have been removed by low-pass filtering is calculated. Then, based on the change rate dDEf of the driving energy after the low-pass filter processing, the basic gains Kabb, Kdab, Kfab and Krab are calculated in steps 50, 80, 110, and 140, so that each basic gain is changed to the change rate dDEf. It is variably set according to the sign and size. Therefore, the correction amount of each component (basic assist torque, damping control amount, friction control amount, and return control amount) of the target assist torque Tat as the adjustment force can be appropriately changed.

路面から操舵輪を経て操舵装置16へ逆入力されるトルクは一般に小さいので、変化率dDEfが正で大きいときには、即ち変化率dDEfが増大の変化率で大きいときには、運転者の操舵によりエネルギ−が操舵装置16に与えられる正入力の状況と考えられる。   The torque that is reversely input from the road surface to the steering device 16 via the steering wheel is generally small. Therefore, when the rate of change dDEf is positive and large, that is, when the rate of change dDEf is large at the rate of increase, the energy is generated by the driver's steering. This is considered to be a situation of positive input given to the steering device 16.

図3に示されたフローチャートに従って行われる各ゲインの制御によれば、変化率dDEfが正で大きいほど、基本アシストトルクTabを大きくし、減衰制御量Tda、摩擦制御量Tfa及び戻し制御量Traを小さくすることができる。よって、運転者の操舵を補助すると共に、減衰制御のトルク、摩擦制御のトルク、中立位置への戻しトルクに起因する操舵抵抗を低減することができるので、運転者による操舵操作を行い易くすることができる。   According to the control of each gain performed according to the flowchart shown in FIG. 3, the basic assist torque Tab is increased as the change rate dDEf is positive and larger, and the damping control amount Tda, the friction control amount Tfa, and the return control amount Tra are set. Can be small. Therefore, it is possible to assist the driver's steering and to reduce the steering resistance caused by the damping control torque, the friction control torque, and the return torque to the neutral position, so that the driver can easily perform the steering operation. Can do.

なお、戻し制御量Traによりステアリングホイール18を中立位置へ戻す制御が行われている状況において、運転者により中立位置方向への操舵が行われると、変化率dDEfが正と判定され、その場合にも戻し制御量Traが低減され、アシストトルクが低下する。よって、この状況においては、戻し制御量Traが低減されるのではなく、変化率dDEfが負又は0である場合と同様の値に制御されることにより、運転者が中立位置方向への操舵を行い易くされてもよい。   In the situation where the steering wheel 18 is controlled to return to the neutral position by the return control amount Tra, if the driver steers in the neutral position direction, the change rate dDEf is determined to be positive, and in that case Also, the return control amount Tra is reduced, and the assist torque is reduced. Therefore, in this situation, the return control amount Tra is not reduced, but is controlled to the same value as when the rate of change dDEf is negative or 0, so that the driver steers in the neutral position direction. It may be easier to do.

逆に、変化率dDEfが負の値で絶対値が大きいときには、即ち変化率dDEfが減少の変化率で絶対値が大きいときには、運転者の操舵により操舵装置16に与えられるエネルギ−が0又は小さい値であり、路面から操舵輪を経て操舵装置16へ入力される大きい逆入力の状況と考えられる。   Conversely, when the rate of change dDEf is a negative value and the absolute value is large, that is, when the rate of change dDEf is a decreasing rate of change and the absolute value is large, the energy given to the steering device 16 by the driver's steering is 0 or small. This value is considered to be a large reverse input situation that is input from the road surface to the steering device 16 via the steering wheel.

図3に示されたフローチャートに従って行われる各ゲインの制御によれば、変化率dDEfが負の値で絶対値が大きいほど、基本アシストトルクTabを小さくし、減衰制御量Tda、摩擦制御量Tfa及び戻し制御量Traを大きくすることができる。よって、運転者の操舵を不必要に補助することなく、操舵抵抗を増大させることができるので、ステアリングホイール18が外乱に起因して回転駆動される度合を低減し、操舵の安定性を向上させることができる。   According to the control of each gain performed in accordance with the flowchart shown in FIG. 3, the basic assist torque Tab is decreased as the change rate dDEf is a negative value and the absolute value is large, and the damping control amount Tda, the friction control amount Tfa, and The return control amount Tra can be increased. Therefore, since the steering resistance can be increased without unnecessarily assisting the driver's steering, the degree to which the steering wheel 18 is rotationally driven due to the disturbance is reduced, and the steering stability is improved. be able to.

ドライビングエネルギーの変化率dDEfは、操舵角速度と操舵角速度の微分値との積に関連するP0項を含んでいるので、ステアリングホイール18が中立域にある状況において操舵が行われる場合にも比較的大きく変化する。よって、P0項を含んでいない指標値に基づく判定の場合に比して、ステアリングホイールが中立域にある状況において、操舵状況の変化を早期に判定し、これにより早期に基本アシストトルクTab等の増減制御を行うことができる。   Since the change rate dDEf of the driving energy includes the P0 term related to the product of the steering angular velocity and the differential value of the steering angular velocity, the driving energy change rate dDEf is relatively large even when steering is performed in a situation where the steering wheel 18 is in the neutral range. Change. Therefore, as compared with the determination based on the index value that does not include the P0 term, in the situation where the steering wheel is in the neutral range, the change in the steering condition is determined earlier, and thereby the basic assist torque Tab or the like is determined earlier. Increase / decrease control can be performed.

例えば、図8は、操舵方向が反転する状況について、ドライビングエネルギーの変化率dDE及びP1項とP2項との和である上記特許文献1に記載の仕事率PSの変化の一例を示している。変化率dDEは、仕事率PSが負の値から正の値へ変化する時点t2よりも早い時点t1において負の値から正の値へ変化することが解る。   For example, FIG. 8 shows an example of the change in the work energy PS described in the above-mentioned Patent Document 1, which is the sum of the change rate dDE of driving energy and the terms P1 and P2 in a situation where the steering direction is reversed. It can be seen that the change rate dDE changes from a negative value to a positive value at a time point t1 earlier than a time point t2 when the work rate PS changes from a negative value to a positive value.

また、図9は、往復操舵の後半において手放しが行われた状況について、ドライビングエネルギーの変化率dDE及び上記特許文献1に記載の仕事率PSの変化の一例を示している。仕事率PSは、手放しが行われた時点t3以降、負の値のまま推移するのに対し、ドライビングエネルギーの変化率dDEは、時点t3の直後は負の値であるが、一旦正の値になった後、再度負の値になる。この現象は、手放しが行われた直後にステアリングホイール18が回転して操舵装置16にエネルギーが与えられ、これにより変化率dDE一旦正の値になるが、そのエネルギ−の正入力の反動で変化率dDEが再度負の値になることが原因であると考えられる。   Further, FIG. 9 shows an example of the change rate dDE of the driving energy and the change of the work rate PS described in Patent Document 1 in the situation where the hand is released in the second half of the reciprocating steering. The work rate PS remains negative after the time t3 when the hand is released, whereas the change rate dDE of the driving energy is a negative value immediately after the time t3, but once becomes a positive value. Then, it becomes negative again. This phenomenon is that immediately after the release of the hand, the steering wheel 18 rotates and energy is given to the steering device 16, whereby the rate of change dDE once becomes a positive value, but changes due to the reaction of the positive input of the energy. It is thought that this is because the rate dDE becomes a negative value again.

第一の実施形態によれば、往復操舵の後半において手放しが行われるような状況において、変化率dDEの正負に亘る変動によりステアリングホイール18の回転挙動を判定することができる。よって、手放しの判定を要することなく、手放しが行われた状況におけるステアリングホイール18の回転挙動に応じて基本アシストトルクTab等の増減制御を適正に行うことができる。   According to the first embodiment, the rotational behavior of the steering wheel 18 can be determined based on the fluctuation of the rate of change dDE in the latter half of the reciprocating steering. Therefore, it is possible to appropriately perform increase / decrease control of the basic assist torque Tab or the like in accordance with the rotational behavior of the steering wheel 18 in the situation where the hand is released without requiring the hand release determination.

更に、ステアリングホイール18が正入力及び逆入力により同一の方向へ回転される場合には、操舵トルク及びその変化率は小さい値にしかならない。そのため、仕事率PSによってはこの状況を判定することができない。しかし、この状況においてもステアリングホイールは回転し、よって操舵角θは変化し、操舵角速度dθ及びその微分値ddθは比較的大きく変化する。従って、ドライビングエネルギーの変化率dDEによれば、この状況をも判定することができるので、操舵系に対する正入力及び逆入力が同相である場合にも、変化率dDEに応じて基本アシストトルクTab等の増減制御を適正に行うことができる。なお、以上の作用効果は、後述の第二の実施形態においても同様に得られる。   Further, when the steering wheel 18 is rotated in the same direction by the positive input and the reverse input, the steering torque and the rate of change thereof are only small values. Therefore, this situation cannot be determined depending on the work rate PS. However, even in this situation, the steering wheel rotates, so that the steering angle θ changes, and the steering angular velocity dθ and its differential value ddθ change relatively large. Therefore, since the change rate dDE of the driving energy can also determine this situation, even when the positive input and the reverse input to the steering system are in phase, the basic assist torque Tab or the like according to the change rate dDE. Increase / decrease control can be performed appropriately. In addition, the above effect is acquired similarly also in 2nd embodiment mentioned later.

[第二の実施形態]
図4は、本発明による車両用操舵支援装置10の第二の実施形態においてアシストトルクTaを演算するアシストトルク演算装置62のブロック図である。なお、図4において、図2に示された部分と同一の部分には図2において付された符号と同一の符号が付されている。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram of an assist torque calculating device 62 for calculating the assist torque Ta in the second embodiment of the vehicle steering assist device 10 according to the present invention. In FIG. 4, the same parts as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

第一の実施形態においては、逆入力のトルクが大きい場合には逆入力を判定して、それに応じたアシストトルクの制御を行うことができる。しかし、逆入力が生じていても、そのトルクが小さい場合には、逆入力を判定することができず、そのため逆入力に応じたアシストトルクの制御を行うことができない。   In the first embodiment, when the reverse input torque is large, the reverse input is determined, and the assist torque can be controlled accordingly. However, even if reverse input occurs, if the torque is small, it is not possible to determine reverse input, and therefore it is not possible to control assist torque according to the reverse input.

第二の実施形態においては、操舵装置16への入力が正入力か逆入力かを判定するための指標値Iinとして、操舵トルクTとその微分値dTとの積dT・Tと、ドライビングエネルギーの変化率dDEとの積dT・T・dDEが演算される。入力が正入力であるときには、積dT・Tはドライビングエネルギーの変化率dDEと同相にて変化するが、入力が逆入力であるときには、積dT・Tはドライビングエネルギーの変化率dDEとは逆相にて変化する。よって、指標値Iinは、操舵装置16への総入力に対する正入力及び逆入力の割合を示す指標値であり、総入力に対する正入力の割合が高いほど、指標値Iinは正で大きい値になり、逆に総入力に対する逆入力の割合が高いほど、指標値Iinは負で絶対値が大きい値になる。   In the second embodiment, as an index value Iin for determining whether the input to the steering device 16 is a positive input or a reverse input, the product dT · T of the steering torque T and its differential value dT, and the driving energy The product dT · T · dDE with the change rate dDE is calculated. When the input is a positive input, the product dT · T changes in phase with the driving energy change rate dDE, but when the input is a reverse input, the product dT · T has a phase opposite to the driving energy change rate dDE. Will change. Therefore, the index value Iin is an index value indicating the ratio of the positive input and the reverse input with respect to the total input to the steering device 16, and the higher the ratio of the positive input with respect to the total input, the larger the index value Iin is. Conversely, the higher the ratio of the reverse input to the total input, the negative the index value Iin and the larger the absolute value.

例えば、ドライビングエネルギーの変化率dDEが図10及び図11の上段に示されているように変化する状況において、指標値Iinが図10及び図11の下段に示されているように変化する場合について考える。   For example, when the change rate dDE of the driving energy changes as shown in the upper part of FIGS. 10 and 11, the index value Iin changes as shown in the lower part of FIGS. Think.

領域Aは、変化率dDE及び指標値Iinの両者が正の領域であり、領域Bは、変化率dDEが負であり且つ指標値Iinが正の領域である。領域Cは、変化率dDEが正であり且つ指標値Iinが負の領域であり、領域Dは、変化率dDE及び指標値Iinの両者が負の領域である。   The region A is a region where both the change rate dDE and the index value Iin are positive, and the region B is a region where the change rate dDE is negative and the index value Iin is positive. A region C is a region where the change rate dDE is positive and the index value Iin is negative, and a region D is a region where both the change rate dDE and the index value Iin are negative.

領域A〜Dについて、操舵装置16に要求される特性は下記の表1の通りである。領域Aは、操舵の応答性が重視されるべき領域であり、領域Bは、操舵の安定性が重視されるべき領域である。領域Cは、領域Aの場合よりも操舵の応答性重視の度合が低減されるべき領域である。領域Cは、本来の応答性になるよう領域Aの場合よりも応答性重視の度合が低減修正されるべき領域である。領域Dは、領域Bの場合よりも更に操舵の応答性が重視されるべき領域である。また、領域A及びBに共通の要求特性は、運転者の操舵操作に合致する操舵特性であり、領域C及びDに共通の要求特性は、外乱に起因する運転者の負担を軽減する特性である。

Figure 2016078849
The characteristics required for the steering device 16 in the areas A to D are as shown in Table 1 below. Region A is a region where steering responsiveness should be emphasized, and region B is a region where steering stability should be emphasized. Region C is a region where the degree of emphasis on steering response should be reduced as compared to region A. The region C is a region in which the degree of emphasis on responsiveness should be reduced and corrected as compared with the region A so as to achieve original responsiveness. The region D is a region in which the steering response is more important than the region B. Further, the required characteristics common to the areas A and B are steering characteristics that match the steering operation of the driver, and the required characteristics common to the areas C and D are characteristics that reduce the burden on the driver due to disturbance. is there.
Figure 2016078849

この実施形態においては、アシストトルク演算装置62の補正ゲイン演算ブロック98以外のブロックは、第一の実施形態のそれぞれ対応するブロックと同様に機能する。補正ゲイン演算ブロック98は、図3、図5及び図6に示されたフローチャートに従って、それぞれ基本アシストトルクTab、修正後の減衰制御量Tda、修正後の摩擦制御量Tfa及び修正後の戻し制御量Traのための補正ゲインKaba、Kdaa、Kfaa及びKraaを演算する。補正ゲインKaba、Kdaa、Kfaa及びKraaは、それぞれ乗算器78、82、86及び96へ出力される。   In this embodiment, blocks other than the correction gain calculation block 98 of the assist torque calculation device 62 function in the same manner as the corresponding blocks in the first embodiment. The correction gain calculation block 98 is based on the basic assist torque Tab, the corrected damping control amount Tda, the corrected friction control amount Tfa, and the corrected return control amount in accordance with the flowcharts shown in FIGS. The correction gains Kaba, Kdaa, Kfaa and Kraa for Tra are calculated. The correction gains Kaba, Kdaa, Kfaa and Kraa are output to the multipliers 78, 82, 86 and 96, respectively.

図3に示されたフローチャートのステップ10〜160は、第一の実施形態の場合と同様に実行され、図5及び図6に示されたフローチャートのステップ210〜420は、ステップ160に続けて実行される。   Steps 10 to 160 in the flowchart shown in FIG. 3 are executed in the same manner as in the first embodiment, and steps 210 to 420 in the flowchart shown in FIGS. 5 and 6 are executed following step 160. Is done.

ステップ210においては、操舵トルクセンサ54により検出された操舵トルクTを示す信号等が読み込まれ、ステップ220においては、操舵トルクTの微分値dTが演算される。   In step 210, a signal indicating the steering torque T detected by the steering torque sensor 54 is read, and in step 220, a differential value dT of the steering torque T is calculated.

ステップ230においては、操舵トルクTとその微分値dTとの積dT・Tが演算されると共に、積dT・Tがローパスフィルタ処理されることにより、ローパスフィルタ処理後の積dT・Tfが演算される。   In step 230, the product dT · T of the steering torque T and its differential value dT is calculated, and the product dT · Tf is low pass filtered to calculate the product dT · Tf after the low pass filter processing. The

ステップ240においては、ローパスフィルタ処理後の積dT・Tfと、ローパスフィルタ処理後のドライビングエネルギーの変化率dDEfとの積dT・Tf・dDEfとして入力方向判定の指標値Iinが演算される。   In step 240, an index value Iin for determining the input direction is calculated as a product dT · Tf · dDEf of the product dT · Tf after the low-pass filter processing and the driving energy change rate dDEf after the low-pass filter processing.

ステップ270においては、入力方向判定の指標値Iinに基づいて、基本アシストトルクTabのための基本ゲインKiabbが演算される。この場合、基本ゲインKiabbは、指標値Iinが正の値であるときには、指標値Iinの増大につれて増大する正の値(1以下)に演算される。逆に、指標値Iinが予め設定された負の基準値以下であるときには、基本ゲインKiabbは、指標値Iinの減少につれて絶対値が減少する正の値(0に近い値)に演算される。更に、指標値Iinが負の基準値よりも大きく0以下であるときには、基本ゲインKiabbは、指標値Iinの増大につれて増大するよう演算される。   In step 270, a basic gain Kiabb for the basic assist torque Tab is calculated based on the index value Iin for determining the input direction. In this case, when the index value Iin is a positive value, the basic gain Kiabb is calculated to a positive value (1 or less) that increases as the index value Iin increases. Conversely, when the index value Iin is equal to or less than a preset negative reference value, the basic gain Kiabb is calculated to a positive value (a value close to 0) whose absolute value decreases as the index value Iin decreases. Further, when the index value Iin is greater than the negative reference value and equal to or less than 0, the basic gain Kiabb is calculated to increase as the index value Iin increases.

なお、基本ゲインKiabbは、指標値Iinが正の値であるときには、1以下の正の一定の値に演算されてもよい。また、基本ゲインKiabbは、指標値Iinが予め設定された負の基準値以下であるときには、0に近い正の一定の値に演算されてもよい。   The basic gain Kiabb may be calculated to a positive constant value of 1 or less when the index value Iin is a positive value. Further, the basic gain Kiabb may be calculated to a positive constant value close to 0 when the index value Iin is equal to or less than a preset negative reference value.

ステップ280においては、基本アシストトルクTabのための車速ゲインKviabが、車速Vに基づいて、車速Vが高いほど小さくなる正の値(1以下)に演算される。   In step 280, the vehicle speed gain Kviab for the basic assist torque Tab is calculated based on the vehicle speed V to a positive value (1 or less) that decreases as the vehicle speed V increases.

ステップ290においては、基本アシストトルクTabのための補正ゲインKiabが、基本ゲインKiabbと車速ゲインKviabとの積(Kiabb・Kviab)として演算される。   In step 290, the correction gain Kiab for the basic assist torque Tab is calculated as the product (Kiabb · Kviab) of the basic gain Kiabb and the vehicle speed gain Kviab.

ステップ300においては、基本アシストトルクTabのための補正後の補正ゲインKabaが、ステップ70において演算された補正ゲインKabとステップ290において演算された補正ゲインKiabとの和(Kab+Kiab)として演算される。   In step 300, the corrected correction gain Kaba for the basic assist torque Tab is calculated as the sum (Kab + Kiab) of the correction gain Kab calculated in step 70 and the correction gain Kiab calculated in step 290.

ステップ310においては、入力方向判定の指標値Iinに基づいて、修正後の減衰制御量Tdaのための基本ゲインKidabが演算される。この場合、基本ゲインKidabは、指標値Iinが正の値であるときには、指標値Iinの増大につれて減少する正の値(0に近い値)に演算される。逆に、指標値Iinが予め設定された負の基準値以下であるときには、基本ゲインKidabは、指標値Iinの減少につれて増大する正の値(1以下)に演算される。更に、指標値Iinが負の基準値よりも大きく0以下であるときには、基本ゲインKidabは、指標値Iinの増大につれて減少するよう演算される。   In step 310, the basic gain Kidab for the corrected attenuation control amount Tda is calculated based on the index value Iin for determining the input direction. In this case, when the index value Iin is a positive value, the basic gain Kidab is calculated to a positive value (a value close to 0) that decreases as the index value Iin increases. On the other hand, when the index value Iin is equal to or less than a preset negative reference value, the basic gain Kidab is calculated to a positive value (1 or less) that increases as the index value Iin decreases. Further, when the index value Iin is greater than the negative reference value and equal to or less than 0, the basic gain Kidab is calculated to decrease as the index value Iin increases.

ステップ320においては、修正後の減衰制御量Tdaのための車速ゲインKvidaが、車速Vに基づいて、車速Vが高いほど大きくなる正の値(1以下)に演算される。   In step 320, the vehicle speed gain Kvida for the corrected damping control amount Tda is calculated based on the vehicle speed V to a positive value (1 or less) that increases as the vehicle speed V increases.

ステップ330においては、修正後の減衰制御量Tdaのための補正ゲインKidaが、基本ゲインKidabと車速ゲインKvidaとの積(Kidab・Kvida)として演算される。   In step 330, the correction gain Kida for the corrected damping control amount Tda is calculated as the product (Kidab · Kvida) of the basic gain Kidab and the vehicle speed gain Kvida.

ステップ340においては、修正後の減衰制御量Tdaのための補正後の補正ゲインKdaaが、ステップ100において演算された補正ゲインKdaとステップ330において演算された補正ゲインKidaとの和(Kda+Kida)として演算される。   In step 340, the corrected correction gain Kdaa for the corrected attenuation control amount Tda is calculated as the sum (Kda + Kida) of the correction gain Kda calculated in step 100 and the correction gain Kida calculated in step 330. Is done.

ステップ350においては、入力方向判定の指標値Iinに基づいて、修正後の摩擦制御量Tfaのための基本ゲインKifabが演算される。この場合、基本ゲインKifabは、指標値Iinが正の値であるときには、指標値Iinの増大につれて減少する正の値(0に近い値)に演算される。逆に、指標値Iinが予め設定された負の基準値以下であるときには、基本ゲインKifabは、指標値Iinの減少につれて増大する正の値(1以下)に演算される。更に、指標値Iinが負の基準値よりも大きく0以下であるときには、基本ゲインKifabは、指標値Iinの増大につれて減少するよう演算される。   In step 350, a basic gain Kifab for the corrected friction control amount Tfa is calculated based on the index value Iin for determining the input direction. In this case, when the index value Iin is a positive value, the basic gain Kifab is calculated to a positive value (a value close to 0) that decreases as the index value Iin increases. On the other hand, when the index value Iin is equal to or smaller than a preset negative reference value, the basic gain Kifab is calculated to a positive value (1 or less) that increases as the index value Iin decreases. Further, when the index value Iin is larger than the negative reference value and equal to or less than 0, the basic gain Kifab is calculated to decrease as the index value Iin increases.

ステップ360においては、修正後の摩擦制御量Tfaのための車速ゲインKvifaが、車速Vに基づいて、車速Vが高いほど大きくなる正の値(1以下)に演算される。   In step 360, the vehicle speed gain Kvifa for the corrected friction control amount Tfa is calculated based on the vehicle speed V to a positive value (1 or less) that increases as the vehicle speed V increases.

ステップ370においては、修正後の摩擦制御量Tfaのための補正ゲインKifaが、基本ゲインKifabと車速ゲインKvifaとの積(Kifab・Kvifa)として演算される。   In step 370, the correction gain Kifa for the corrected friction control amount Tfa is calculated as the product (Kifab · Kvifa) of the basic gain Kifab and the vehicle speed gain Kvifa.

ステップ380においては、修正後の摩擦制御量Tfaのための補正後の補正ゲインKfaaが、ステップ130において演算された補正ゲインKfaとステップ370において演算された補正ゲインKifaとの和(Kfa+Kifa)として演算される。   In step 380, the corrected correction gain Kfaa for the corrected friction control amount Tfa is calculated as the sum (Kfa + Kifa) of the correction gain Kfa calculated in step 130 and the correction gain Kifa calculated in step 370. Is done.

ステップ390においては、入力方向判定の指標値Iinに基づいて、修正後の戻し制御量Traのための基本ゲインKirabが演算される。この場合、基本ゲインKirabは、指標値Iinが正の値であるときには、指標値Iinの増大につれて減少する正の値(0に近い値)に演算される。逆に、指標値Iinが予め設定された負の基準値以下であるときには、基本ゲインKirabは、指標値Iinの減少につれて増大する正の値(1以下)に演算される。更に、指標値Iinが負の基準値よりも大きく0以下であるときには、基本ゲインKirabは、指標値Iinの増大につれて減少するよう演算される。   In step 390, a basic gain Kirab for the corrected return control amount Tra is calculated based on the index value Iin for determining the input direction. In this case, when the index value Iin is a positive value, the basic gain Kirab is calculated to a positive value (a value close to 0) that decreases as the index value Iin increases. On the other hand, when the index value Iin is equal to or less than a preset negative reference value, the basic gain Kirab is calculated to a positive value (1 or less) that increases as the index value Iin decreases. Further, when the index value Iin is greater than the negative reference value and equal to or less than 0, the basic gain Kirab is calculated to decrease as the index value Iin increases.

ステップ400においては、修正後の戻し制御量Traのための車速ゲインKviraが、車速Vに基づいて、車速Vが高いほど大きくなる正の値(1以下)に演算される。   In step 400, the vehicle speed gain Kvira for the corrected return control amount Tra is calculated based on the vehicle speed V to a positive value (1 or less) that increases as the vehicle speed V increases.

ステップ410においては、修正後の戻し制御量Traのための補正ゲインKiraが、基本ゲインKirabと車速ゲインKviraとの積(Kirab・Kvira)として演算される。   In step 410, the correction gain Kira for the corrected return control amount Tra is calculated as the product (Kirab · Kvira) of the basic gain Kirab and the vehicle speed gain Kiravi.

ステップ420においては、修正後の戻し制御量Traのための補正後の補正ゲインKraaが、ステップ160において演算された補正ゲインKraとステップ410において演算された補正ゲインKiraとの和(Kra+Kira)として演算される。   In step 420, the corrected correction gain Kraa for the corrected return control amount Tra is calculated as the sum (Kra + Kira) of the correction gain Kra calculated in step 160 and the correction gain Kira calculated in step 410. Is done.

なお、基本ゲインKidab、Kifab及びKirabは、指標値Iinが正の値であるときには、0に近い正の一定の値に演算されてもよい。また、基本ゲインKidab、Kifab及びKirabは、指標値Iinが予め設定された負の基準値以下であるときには、1以下の正の一定の値に演算されてもよい。   Note that the basic gains Kidab, Kifab, and Kirab may be calculated as constant positive values close to 0 when the index value Iin is a positive value. Further, the basic gains Kidab, Kifab, and Kirab may be calculated as positive constant values of 1 or less when the index value Iin is less than or equal to a preset negative reference value.

以上の説明から解るように、第二の実施形態によれば、操舵装置16への入力が正入力か逆入力かを判定するための指標値Iinが演算される。そして、補正ゲインKab、Kda、Kfa及びKraは、第一の実施形態と同様にドライビングエネルギーの変化率dDEfに応じて可変制御されるだけでなく、指標値Iinに応じても可変制御される。よって、上記表1に示されているように、変化率dDEf及び指標値Iinの符号に応じて領域A〜Dを判別し、領域に適した特性になるようアシストトルクTaを制御することができる。   As can be understood from the above description, according to the second embodiment, the index value Iin for determining whether the input to the steering device 16 is a positive input or a reverse input is calculated. The correction gains Kab, Kda, Kfa, and Kra are not only variably controlled according to the driving energy change rate dDEf, but also variably controlled according to the index value Iin, as in the first embodiment. Therefore, as shown in Table 1 above, it is possible to determine the regions A to D according to the sign of the change rate dDEf and the index value Iin, and to control the assist torque Ta so as to have characteristics suitable for the region. .

即ち、第二の実施形態によれば、ドライビングエネルギーの変化率dDEfに基づく入力状況の判定の結果及び指標値Iinに基づく入力状況の判定の結果の両者に基づいて、基本アシストトルクなどの大きさを制御することができる。よって、ドライビングエネルギーの変化率dDEfに基づく入力状況の判定の結果のみに基づいて基本アシストトルクなどの大きさが制御される第一の実施形態の場合比して、実際の入力状況に応じて基本アシストトルクなどを一層好ましく制御することができる。   That is, according to the second embodiment, the magnitude of the basic assist torque or the like is based on both the result of the input situation determination based on the driving energy change rate dDEf and the result of the input situation determination based on the index value Iin. Can be controlled. Therefore, compared with the case of the first embodiment in which the magnitude of the basic assist torque or the like is controlled based only on the determination result of the input situation based on the change rate dDEf of the driving energy, the basic is determined according to the actual input situation. The assist torque and the like can be controlled more preferably.

特に、領域Aにおいては、運転者による操舵の応答性が重視された特性が得られるよう、基本アシストトルク(Tab・Kab)の大きさが大きくされる。領域Bにおいては、路面からの外乱に起因してステアリングホイール18が回転される度合が低減され、操舵の安定性が重視された特性が得られるよう、減衰制御量(Tda・Kda)、摩擦制御量(Tfa・Kfa)、及び戻し制御量(Tra・Kra)の大きさが大きくされる。領域Cにおいては、運転者による操舵の応答性が過剰にならないよう、基本アシストトルクTabの大きさの増大量が領域Aの場合よりも低減される。更に、領域Dにおいては、操舵の安定性が更に一層重視された特性が得られるよう、減衰制御量、摩擦制御量及び戻し制御量の大きさの増大量が領域Bの場合よりも増大される。   In particular, in the region A, the magnitude of the basic assist torque (Tab · Kab) is increased so that a characteristic in which the driver's steering response is emphasized is obtained. In the region B, the damping control amount (Tda · Kda) and the friction control are performed so that the degree of rotation of the steering wheel 18 due to the disturbance from the road surface is reduced and a characteristic in which the steering stability is emphasized is obtained. The magnitudes of the amount (Tfa · Kfa) and the return control amount (Tra · Kra) are increased. In the region C, the amount of increase in the magnitude of the basic assist torque Tab is reduced as compared with the region A so that the steering response by the driver does not become excessive. Further, in the region D, the amount of increase of the damping control amount, the friction control amount, and the return control amount is increased as compared with the region B so that a characteristic in which the steering stability is further emphasized can be obtained. .

更に、第二の実施形態によれば、指標値Iinは、操舵トルクTとその微分値dTとの積dT・Tと、ドライビングエネルギーの変化率dDEとの積dT・T・dDEとして演算される。よって、操舵系のエネルギーの変化率dDE及びその演算に供される操舵トルクT及び操舵トルクの微分値dTを使用して、操舵系へのエネルギーの入力の状況が正入力の状況であるか逆入力の状況であるかを判定することができる。また、二つのトルクセンサのような入力方向を判定するための特別な装置は不要である。   Furthermore, according to the second embodiment, the index value Iin is calculated as the product dT · T · dDE of the product dT · T of the steering torque T and its differential value dT and the change rate dDE of the driving energy. . Therefore, using the rate of change dDE of the steering system energy, the steering torque T used for the calculation thereof, and the differential value dT of the steering torque, whether the energy input status to the steering system is a positive input status or vice versa. It can be determined whether or not the input state. Further, a special device for determining the input direction such as two torque sensors is not necessary.

以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。   Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. This will be apparent to those skilled in the art.

例えば、上述の各実施形態においては、操舵系のエネルギーの変化率は、操舵系のエネルギーであるドライビングエネルギーDEの微分値dDEであるが、所定の時間毎に演算されるドライビングエネルギーDEの差(時間微分値)などであってもよい。   For example, in each of the above-described embodiments, the rate of change of the steering system energy is the differential value dDE of the driving energy DE that is the energy of the steering system, but the difference in the driving energy DE calculated every predetermined time ( Time differential value).

また、上述の各実施形態においては、目標アシストトルクTatは、基本アシストトルク(Tab・Kab)、減衰制御量(Tda・Kda)、摩擦制御量(Tfa・Kfa)、及びステアリングホイール18を中立位置へ戻すための戻し制御量(Tra・Kra)の和として演算されるようになっている。しかし、減衰制御量、摩擦制御量、及び戻し制御量の少なくとも一つが、ドライビングエネルギーDEの変化率dDEfに応じて補正されないよう修正されてもよい。   In each of the above-described embodiments, the target assist torque Tat includes the basic assist torque (Tab · Kab), the damping control amount (Tda · Kda), the friction control amount (Tfa · Kfa), and the steering wheel 18 in the neutral position. It is calculated as the sum of the return control amount (Tra · Kra) for returning to. However, at least one of the damping control amount, the friction control amount, and the return control amount may be corrected so as not to be corrected according to the change rate dDEf of the driving energy DE.

また、上述の第二の実施形態においては、操舵装置16への入力が正入力か逆入力かを判定するために、操舵トルクTとその微分値dTとの積と、ドライビングエネルギーの変化率dDEとの積dT・T・dDEが入力方向判定の指標値Iinが演算される。しかし、入力方向の判定は他の手段により行われてもよい。   In the second embodiment described above, in order to determine whether the input to the steering device 16 is a positive input or a reverse input, the product of the steering torque T and its differential value dT and the change rate dDE of the driving energy. The index value Iin for determining the input direction is calculated from the product dT · T · dDE. However, the determination of the input direction may be performed by other means.

例えば、ある車速における操舵角θと電動式パワーステアリング装置12への制御電流Icとの関係が、図12において実線にて示された関係であり、その許容範囲がハッチングにて示された範囲であるとする。操舵角θと制御電流Icとの関係が、ハッチングにて示された範囲内にあるときには、正入力(逆入力が小さい)状況であると判定され、操舵角θと制御電流Icとの関係が、ハッチングにて示された範囲外にあるときには、逆入力の状況であると判定されてよい。   For example, the relationship between the steering angle θ at a certain vehicle speed and the control current Ic to the electric power steering device 12 is the relationship indicated by the solid line in FIG. 12, and the allowable range is the range indicated by hatching. Suppose there is. When the relationship between the steering angle θ and the control current Ic is within the range indicated by hatching, it is determined that the situation is a positive input (reverse input is small), and the relationship between the steering angle θ and the control current Ic is When it is outside the range indicated by hatching, it may be determined that the situation is reverse input.

また、例えばアッパステアリングシャフト24にその延在方向に隔置された位置に二つのトルクセンサが設けられ、二つのトルクセンサの検出値の位相差により操舵装置16への入力が正入力か逆入力かが判定されてもよい。   Further, for example, two torque sensors are provided at positions spaced apart in the extending direction of the upper steering shaft 24, and the input to the steering device 16 is a positive input or a reverse input depending on a phase difference between detection values of the two torque sensors. May be determined.

更に、上記特許文献1に記載の仕事率PSの変化率をdPSとして、操舵トルクTとその微分値dTとの積と、仕事率PSの変化率をdPSとの積dT・T・dPSの符号に基づいて入力方向が判定されてもよい。なお、指標値Iinは、積dT・T・dPSよりも変動の範囲が大きいので、指標値Iinよれば、特に悪路走行時のように入力方向が頻繁に変化する場合にも入力方向を適正に判定することができる。   Further, the sign of the product dT · T · dPS of the product of the steering torque T and its differential value dT and the change rate of the work rate PS with dPS, where dPS is the change rate of the work rate PS described in Patent Document 1 above. The input direction may be determined based on. The index value Iin has a larger range of variation than the product dT, T, and dPS. Therefore, the index value Iin makes the input direction appropriate even when the input direction changes frequently, especially when driving on rough roads. Can be determined.

10…操舵支援装置、12…電動式パワーステアリング装置(EPS)、14…車両、16…操舵装置、18…ステアリングホイール、20L,20R…前輪、22…伝達装置、50…電子制御装置、52…操舵角センサ、54…トルクセンサ、56…車速センサ、62…アシストトルク演算装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Steering assistance device, 12 ... Electric power steering device (EPS), 14 ... Vehicle, 16 ... Steering device, 18 ... Steering wheel, 20L, 20R ... Front wheel, 22 ... Transmission device, 50 ... Electronic control device, 52 ... Steering angle sensor 54 ... Torque sensor 56 ... Vehicle speed sensor 62 ... Assist torque calculation device

Claims (7)

運転者により操作されるステアリングホイールと、操舵輪と、前記ステアリングホイールと前記操舵輪との間に操舵に関する力及び変位の伝達を行う伝達装置と、を含む操舵装置を備えた車両に適用され、操舵に関する力を調整する調整力を前記伝達装置に対し付与する調整力付与装置と、前記調整力付与装置が前記伝達装置に対し付与する調整力を制御する制御装置と、を有する車両用操舵支援装置において、
操舵角を検出する操舵角検出装置と、
操舵トルクを検出する操舵トルク検出装置と、を有し、
前記制御装置は、操舵角速度、操舵角速度の微分値及び操舵トルクの微分値を取得し、前記ステアリングホイール、前記伝達装置、前記調整力付与装置、前記操舵輪を操舵系として、操舵角速度と操舵角速度の微分値との積、操舵角速度と操舵トルクとの積、及び操舵角と操舵トルクの微分値との積に基づいて前記操舵系のエネルギーの変化率を演算し、前記操舵系のエネルギーの変化率に基づいて前記調整力を制御する、
車両用操舵支援装置。
Applied to a vehicle including a steering device including a steering wheel operated by a driver, a steering wheel, and a transmission device that transmits a force and displacement related to steering between the steering wheel and the steering wheel; A steering assist for a vehicle, comprising: an adjustment force applying device that applies an adjustment force that adjusts a force related to steering to the transmission device; and a control device that controls the adjustment force that the adjustment force application device applies to the transmission device In the device
A steering angle detection device for detecting the steering angle;
A steering torque detection device for detecting steering torque,
The control device acquires a steering angular velocity, a differential value of the steering angular velocity, and a differential value of the steering torque, and uses the steering wheel, the transmission device, the adjustment force applying device, and the steering wheel as a steering system, and the steering angular velocity and the steering angular velocity. The rate of change in the energy of the steering system is calculated based on the product of the differential value of the steering angle, the product of the steering angular velocity and the steering torque, and the product of the differential value of the steering angle and the steering torque. Controlling the adjustment force based on a rate;
A steering assist device for a vehicle.
請求項1に記載の車両用操舵支援装置において、前記制御装置は、前記操舵系を構成する可動部材であって少なくとも前記ステアリングホイールを含む可動部材の質量に基づく慣性ヨーモーメントと操舵角速度と操舵角速度の微分値との積、操舵角速度と操舵トルクとの積、及び操舵角と操舵トルクの微分値との積の和の微分値を前記操舵系のエネルギーの変化率として演算する、車両用操舵支援装置。   2. The vehicle steering assist device according to claim 1, wherein the control device is a movable member constituting the steering system and includes an inertia yaw moment, a steering angular velocity, and a steering angular velocity based on a mass of the movable member including at least the steering wheel. Steering support for a vehicle that calculates the product of the differential value of the steering angle, the product of the steering angular velocity and the steering torque, and the sum of the product of the steering angle and the differential value of the steering torque as the rate of change of the energy of the steering system apparatus. 請求項1又は2に記載の車両用操舵支援装置において、
前記調整力は、操舵補助力であり、
前記制御装置は、前記操舵系のエネルギーの変化率が増加の変化率であるときには、前記操舵系のエネルギーの変化率が増加の変化率ではないときに比して、前記操舵補助力を増大する、
車両用操舵支援装置。
In the vehicle steering assist device according to claim 1 or 2,
The adjustment force is a steering assist force,
The control device increases the steering assist force when the rate of change of the energy of the steering system is an increase rate of change compared to when the rate of change of the energy of the steering system is not an increase rate of change. ,
A steering assist device for a vehicle.
請求項1又は2に記載の車両用操舵支援装置において、
前記調整力は、操舵減衰力及び操舵摩擦力の少なくとも一方であり、
前記制御装置は、前記操舵系のエネルギーの変化率が減少の変化率であるときには、前記操舵系のエネルギーの変化率が減少の変化率ではないときに比して、前記操舵減衰力及び前記操舵摩擦力の少なくとも一方を増大する、
車両用操舵支援装置。
In the vehicle steering assist device according to claim 1 or 2,
The adjusting force is at least one of a steering damping force and a steering friction force,
When the rate of change in the energy of the steering system is a rate of change in the steering system, the control device compares the steering damping force and the steering in comparison with when the rate of change in the energy of the steering system is not a rate of change in the decrease. Increase at least one of the frictional forces,
A steering assist device for a vehicle.
請求項3に記載の車両用操舵支援装置において、前記制御装置は、前記操舵系へのエネルギーの入力状況が、運転者の操舵による正入力の状況であるか、前記操舵輪が路面から力を受けることによる逆入力の状況であるかを判定し、前記逆入力の状況における操舵補助力の修正の量の大きさが、前記正入力の状況における前記操舵補助力の修正の量の大きさに比して小さくなるよう、前記操舵補助力の修正の量を変更する、車両用操舵支援装置。   4. The steering assist device for a vehicle according to claim 3, wherein the control device is configured such that an input state of energy to the steering system is a positive input state by a driver's steering, or the steering wheel applies a force from a road surface. It is determined whether the situation is a reverse input by receiving, and the magnitude of the correction amount of the steering assist force in the reverse input situation is the magnitude of the correction amount of the steering assist force in the positive input situation. A steering assist device for a vehicle that changes the amount of correction of the steering assist force so as to be smaller than that of the vehicle. 請求項4に記載の車両用操舵支援装置において、前記制御装置は、前記操舵系へのエネルギーの入力状況が、運転者の操舵による正入力の状況であるか、前記操舵輪が路面から力を受けることによる逆入力の状況であるかを判定し、前記逆入力の状況における前記操舵減衰力及び前記操舵摩擦力の少なくとも一方の修正の量の大きさが、前記正入力の状況における前記操舵減衰力及び前記操舵摩擦力の少なくとも一方の修正の量の大きさに比して大きくなるよう、前記操舵減衰力及び前記操舵摩擦力の少なくとも一方の修正の量を変更する、車両用操舵支援装置。   5. The vehicle steering assist device according to claim 4, wherein the control device is configured such that an input state of energy to the steering system is a positive input state by a driver's steering, or the steering wheel applies a force from a road surface. It is determined whether the situation is a reverse input by receiving, and the magnitude of the amount of correction of at least one of the steering damping force and the steering friction force in the reverse input situation is the steering attenuation in the positive input situation A vehicle steering assist device that changes a correction amount of at least one of the steering damping force and the steering friction force so as to be larger than a correction amount of at least one of the force and the steering friction force. 請求項5又は6に記載の車両用操舵支援装置において、前記制御装置は、操舵トルクと操舵トルクの微分値と前記操舵系のエネルギーの変化率との積に基づいて、前記操舵系へのエネルギーの入力状況が、運転者の操舵による正入力の状況であるか、前記操舵輪が路面から力を受けることによる逆入力の状況であるかを判定する、車両用操舵支援装置。

7. The vehicle steering assist device according to claim 5, wherein the control device is configured to generate energy for the steering system based on a product of a steering torque, a differential value of the steering torque, and a rate of change of energy of the steering system. The vehicle steering assist device determines whether the input state of the vehicle is a state of a positive input by a driver's steering or a state of a reverse input due to the steering wheel receiving a force from the road surface.

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CN109291986A (en) * 2017-07-24 2019-02-01 株式会社捷太格特 Steering controller

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002337716A (en) * 2001-05-21 2002-11-27 Koyo Seiko Co Ltd Motor-driven power steering device
JP2013112119A (en) * 2011-11-28 2013-06-10 Denso Corp Electric power steering control device
WO2014087546A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 トヨタ自動車株式会社 Drive assist device, operation detection device, and control device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002337716A (en) * 2001-05-21 2002-11-27 Koyo Seiko Co Ltd Motor-driven power steering device
JP2013112119A (en) * 2011-11-28 2013-06-10 Denso Corp Electric power steering control device
WO2014087546A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 トヨタ自動車株式会社 Drive assist device, operation detection device, and control device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109291986A (en) * 2017-07-24 2019-02-01 株式会社捷太格特 Steering controller
JP2019023038A (en) * 2017-07-24 2019-02-14 株式会社ジェイテクト Steering control device

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