JP2017105351A - Vehicular steering support apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操舵アシストトルクを調整することにより操舵を支援する車両用操舵支援装置に係る。 The present invention relates to a vehicle steering assist device that assists steering by adjusting a steering assist torque.
自動車等の車両には、一般に、電動パワーステアリング装置が発生する操舵アシストトルク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、単に運転者の操舵の負荷を軽減するに留まらず、運転者の操舵フィーリングを向上させるようになっていることが望ましい。 A vehicle such as an automobile is generally equipped with a steering assist device that assists steering by adjusting a steering assist torque generated by the electric power steering device. It is desirable that this type of steering assist device not only reduce the driver's steering load, but also improve the driver's steering feeling.
例えば、下記の特許文献1に記載されているように、操舵トルクに基づく基本目標操舵アシストトルクに加えて目標慣性補償アシストトルクを含むように目標操舵アシストトルクを演算することが既に知られている。目標慣性補償アシストトルクは、ステアリングホイールなどの慣性による力が運転者の操舵操作に必要な力に与える影響を低減するための目標アシストトルクであり、ステアリングホイールなどの慣性モーメント及び操舵角加速度の積に基づいて演算される。
For example, as described in
〔発明が解決しようとする課題〕
目標慣性補償アシストトルクによる慣性補償を行う操舵支援装置によれば、ステアリングホイールなどの慣性による力が運転者の円滑な操舵操作を阻害する度合を低減することができる。よって、エアバッグ装置などに起因してステアリングホイールの質量が大きい車両においても、慣性補償が行われない場合に比して、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
[Problems to be Solved by the Invention]
According to the steering assist device that performs inertia compensation using the target inertia compensation assist torque, it is possible to reduce the degree to which the force due to the inertia of the steering wheel or the like hinders the smooth steering operation of the driver. Therefore, even in a vehicle in which the mass of the steering wheel is large due to an airbag device or the like, the driver's steering feeling can be improved as compared with the case where inertia compensation is not performed.
操舵操作が行われる際には、運転者の上肢の一部もステアリングホイールと共に回転するので、目標慣性補償アシストトルクの演算に使用される慣性モーメントは、ステアリングホイールだけでなく、運転者の上肢も考慮された値であることが好ましい。実際の慣性モーメントは、ステアリングホイールに対する運転者の把持状態によって変化する。例えば、操舵輪が路面から受ける力によりステアリングホイールが回転される場合(操舵のエネルギーの逆入力の場合)であって、ステアリングホイールの回転方向が運転者の希望する方向である場合には、運転者はステアリングホイールに対する把持力を低減する。ステアリングホイールに対する把持力を低減することは抜重と呼ばれ、運転者が抜重操舵を行う際には実際の慣性モーメントが減少する。 When steering operation is performed, part of the driver's upper limb also rotates with the steering wheel, so the moment of inertia used to calculate the target inertia compensation assist torque is not only for the steering wheel but also for the driver's upper limb. It is preferred that the value be considered. The actual moment of inertia varies depending on the gripping state of the driver with respect to the steering wheel. For example, when the steering wheel is rotated by the force received by the steering wheel from the road surface (in the case of reverse input of steering energy) and the rotation direction of the steering wheel is the direction desired by the driver, driving The person reduces the gripping force on the steering wheel. Reducing the gripping force with respect to the steering wheel is referred to as extraction, and the actual moment of inertia decreases when the driver performs extraction steering.
しかるに、従来の操舵支援装置においては、運転者が抜重操舵を行う際における実際の慣性モーメントが減少することが考慮されていないため、抜重操舵が行われると、目標慣性補償アシストトルクの大きさが過剰になる。よって、過剰な慣性補償アシストトルクに起因して操舵の加減速が誘発され、操舵の安定性が低下する場合がある。 However, in the conventional steering assist device, since it is not considered that the actual moment of inertia when the driver performs the heavy duty steering is reduced, when the heavy duty steering is performed, the magnitude of the target inertia compensation assist torque is reduced. Become excessive. Accordingly, steering acceleration / deceleration may be induced due to excessive inertia compensation assist torque, and steering stability may be reduced.
なお、上記特許文献1に記載された操舵支援装置においては、操舵のエネルギーの入力が逆入力である場合には、目標慣性補償アシストトルクによる慣性補償が行われない。よって、操舵のエネルギーが逆入力される状況で操舵が行われる場合には、慣性補償による操舵フィーリングの向上を図ることができない。
Note that, in the steering assist device described in
本発明の主要な課題は、慣性補償アシストトルクによる慣性補償を行う操舵支援装置であって、運転者が抜重操舵を行う際における操舵の安定性が従来に比して改善された操舵支援装置を提供することである。 A main problem of the present invention is a steering assist device that performs inertia compensation by inertia compensation assist torque, and the steering assist device in which the stability of steering when a driver performs heavy duty steering is improved as compared with the prior art. Is to provide.
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、操舵トルクを検出する操舵トルク検出装置と、運転者の操舵操作量として少なくとも操舵角加速度の情報を取得する操舵操作量取得装置と、制御電流に応じた操舵アシストトルクを発生する電動パワーステアリング装置と、操舵トルクに基づく基本目標操舵アシストトルクと、少なくともステアリングホイール及び運転者の上肢の慣性モーメントと操舵角加速度との積に基づく目標慣性補償アシストトルクとを演算し、基本目標操舵アシストトルク及び目標慣性補償アシストトルクを含む目標操舵アシストトルクに基づいて、電動パワーステアリング装置の目標制御電流を演算し、目標制御電流にて電動パワーステアリング装置を制御する制御装置と、を有する車両用操舵支援装置が提供される。
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
According to the present invention, a steering torque detection device that detects steering torque, a steering operation amount acquisition device that acquires at least information on steering angular acceleration as a steering operation amount of a driver, and a steering assist torque according to a control current are generated. And calculating a basic target steering assist torque based on the steering torque, and a target inertia compensation assist torque based on a product of at least the inertial moment of the steering wheel and the upper limb of the driver and the steering angular acceleration. A vehicle having a control device that calculates a target control current of an electric power steering device based on a target steering assist torque including a steering assist torque and a target inertia compensation assist torque, and controls the electric power steering device with the target control current A steering assist device is provided.
操舵操作量取得装置は操舵角速度の情報を取得し、制御装置は、操舵トルク及び操舵角速度に基づいて運転者の操舵操作の状況を判定し、運転者の操舵操作が抜重操舵であると判定したときには、運転者の操舵操作が抜重操舵ではないと判定したときに比して、目標制御電流が慣性モーメントを小さくして演算された値になるように目標制御電流の演算態様を修正する。 The steering operation amount acquisition device acquires information on the steering angular velocity, and the control device determines the state of the driver's steering operation based on the steering torque and the steering angular velocity, and determines that the driver's steering operation is degenerative steering. In some cases, the calculation mode of the target control current is corrected so that the target control current becomes a value calculated by reducing the moment of inertia as compared with the case where it is determined that the driver's steering operation is not the heavy duty steering.
後に詳細に説明するように、操舵トルク及び操舵角速度に基づいて運転者の操舵操作が抜重の操舵であるか否かを判別することができる。上記の構成によれば、運転者の操舵操作が抜重操舵であると判定されたときには、運転者の操舵操作が抜重操舵ではないと判定されたときに比して、目標制御電流が慣性モーメントを小さくして演算された値になるように目標制御電流の演算態様が修正される。 As will be described in detail later, it is possible to determine whether or not the driver's steering operation is a heavy steering based on the steering torque and the steering angular velocity. According to the above configuration, when it is determined that the driver's steering operation is the heavy duty steering, the target control current has the moment of inertia compared to when the driver's steering operation is determined not to be the heavy duty steering. The calculation mode of the target control current is corrected so that the calculated value becomes smaller.
よって、抜重操舵が行われた場合は、目標制御電流は、抜重による実際の慣性モーメントの減少に対応させて小さくされた慣性モーメントを使用して演算された値になる。従って、抜重操舵が行われても目標制御電流の演算態様が修正されない場合に比して、慣性補償アシストトルクの大きさが過剰になる虞を低減し、過剰な慣性補償アシストトルクにより操舵の加減速が誘発され操舵の安定性が低下する虞を低減することができる。 Therefore, when the pulling steering is performed, the target control current becomes a value calculated by using the inertia moment reduced in accordance with the actual decrease of the inertia moment due to the pulling. Therefore, compared with the case where the calculation mode of the target control current is not corrected even when the heavy duty steering is performed, the possibility that the magnitude of the inertia compensation assist torque becomes excessive is reduced, and the steering is added by the excessive inertia compensation assist torque. It is possible to reduce a possibility that the deceleration is induced and the steering stability is lowered.
なお、抜重操舵が行われても、目標慣性補償アシストトルクによる慣性補償が行われる。よって、操舵のエネルギーの入力が逆入力である場合には、目標慣性補償アシストトルクによる慣性補償が行われない上記特許文献1に記載された操舵支援装置の場合とは異なり、慣性補償による操舵フィーリングの向上を図ることができる。
In addition, even if heavy duty steering is performed, inertia compensation by target inertia compensation assist torque is performed. Therefore, when the input of the steering energy is a reverse input, unlike the steering assist device described in
〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御装置は、慣性モーメントの低減、目標慣性補償アシストトルクの大きさの低減、及び目標制御電流のうち目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の低減の何れかにより、目標制御電流の演算態様を修正する。
[Aspect of the Invention]
In one aspect of the present invention, the control device is any one of the reduction of the moment of inertia, the reduction of the magnitude of the target inertia compensation assist torque, and the reduction of the current component corresponding to the target inertia compensation assist torque of the target control current. Thus, the calculation mode of the target control current is corrected.
上記態様によれば、慣性モーメントの低減、目標慣性補償アシストトルクの大きさの低減、及び目標制御電流のうち目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の低減の何れかが行われる。慣性モーメントの低減によれば、慣性モーメント及び操舵角加速度の積に基づいて演算される目標慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることができるので、目標慣性補償アシストトルクに基づいて制御される慣性補償アシストトルクの大きさが過剰になる虞を低減することができる。目標慣性補償アシストトルクの大きさの低減によれば、目標慣性補償アシストトルクに基づいて制御される慣性補償アシストトルクの大きさが過剰になる虞を低減することができる。更に、目標制御電流のうち目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の低減によれば、目標慣性補償アシストトルクに対応する電流成分により発生される慣性補償アシストトルクの大きさを小さくし、慣性補償アシストトルクの大きさが過剰になる虞を低減することができる。 According to the above aspect, any one of reduction of the moment of inertia, reduction of the magnitude of the target inertia compensation assist torque, and reduction of the current component corresponding to the target inertia compensation assist torque among the target control current is performed. According to the reduction of the inertia moment, the magnitude of the target inertia compensation assist torque calculated based on the product of the inertia moment and the steering angular acceleration can be reduced, so that the inertia controlled based on the target inertia compensation assist torque is reduced. The possibility that the magnitude of the compensation assist torque becomes excessive can be reduced. According to the reduction of the magnitude of the target inertia compensation assist torque, it is possible to reduce the possibility that the magnitude of the inertia compensation assist torque controlled based on the target inertia compensation assist torque becomes excessive. Furthermore, according to the reduction of the current component corresponding to the target inertia compensation assist torque in the target control current, the magnitude of the inertia compensation assist torque generated by the current component corresponding to the target inertia compensation assist torque is reduced, and the inertia compensation is performed. The possibility that the magnitude of the assist torque becomes excessive can be reduced.
本発明の一つの態様においては、制御装置は、目標制御電流の演算態様を修正している状況において、操舵角速度及び操舵角加速度に基づいて運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定したときには、慣性モーメント、操舵角速度及び操舵角加速度の積に基づく補正量にて目標制御電流を補正することにより、操舵角速度の変動を抑制する。なお、加減速の切り戻し操舵とは、操舵角速度が増減する切り戻し操舵である。 In one aspect of the present invention, in the situation where the calculation mode of the target control current is being corrected, the control operation of the driver is acceleration / deceleration switchback steering based on the steering angular velocity and the steering angular acceleration. Is determined, the target control current is corrected with a correction amount based on the product of the moment of inertia, the steering angular velocity, and the steering angular acceleration, thereby suppressing fluctuations in the steering angular velocity. The acceleration / deceleration switchback steering is switchback steering in which the steering angular velocity increases or decreases.
運転者の操舵操作が抜重の操舵である状況において、慣性補償アシストトルクの大きさが小さくされると、操舵輪が路面から受ける力によりステアリングホイールが回転され易くなる。特に、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であるときには、セルフアライニングトルクが作用するため、操舵角速度が変動し易くなる。また、後に詳細に説明するように、慣性モーメント、操舵角速度及び操舵角加速度の積は、運転者の操舵の激しさを表し、この積に基づく補正量にて目標制御電流を補正することにより、加減速の切り戻し操舵時における操舵角速度の変動を抑制することができる。 In a situation where the driver's steering operation is heavy steering, if the magnitude of the inertia compensation assist torque is reduced, the steering wheel is easily rotated by the force received by the steering wheel from the road surface. In particular, when the driver's steering operation is acceleration / deceleration switchback steering, the self-aligning torque acts, so the steering angular velocity is likely to fluctuate. Further, as described in detail later, the product of the moment of inertia, the steering angular velocity, and the steering angular acceleration represents the driver's steering intensity, and by correcting the target control current with a correction amount based on this product, The fluctuation of the steering angular velocity during acceleration / deceleration return steering can be suppressed.
上記態様によれば、目標制御電流の演算態様が修正されている状況において、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定されたときには、慣性モーメント、操舵角速度及び操舵角加速度の積に基づく補正量にて目標制御電流が補正されることにより、操舵角速度の変動が抑制される。 According to the above aspect, when it is determined that the steering operation of the driver is acceleration / deceleration switching steering in a situation where the calculation mode of the target control current is corrected, the inertia moment, the steering angular velocity, and the steering angular acceleration are determined. By correcting the target control current with the correction amount based on the product, fluctuations in the steering angular velocity are suppressed.
よって、目標制御電流の演算態様が修正され、慣性補償アシストトルクの大きさが小さくされている状況において、操舵輪が路面から受ける力によってステアリングホイールが回転されることに起因して、操舵角速度が変動する虞を低減することができる。 Therefore, in a situation where the calculation mode of the target control current is corrected and the magnitude of the inertia compensation assist torque is reduced, the steering angular velocity is reduced due to the steering wheel being rotated by the force that the steering wheel receives from the road surface. The possibility of fluctuations can be reduced.
本発明の更に他の一つの態様においては、制御装置は、少なくともステアリングホイールの質量に基づく第一の慣性モーメントと、運転者の上肢の質量に基づく第二の慣性モーメントとの和として慣性モーメントを演算し、運転者の操舵操作が抜重操舵であると判定したときには、第二の慣性モーメントを0に低減する。 In yet another embodiment of the present invention, the control device calculates the moment of inertia as a sum of at least a first moment of inertia based on the mass of the steering wheel and a second moment of inertia based on the mass of the driver's upper limb. When it is calculated and it is determined that the driver's steering operation is the heavy duty steering, the second moment of inertia is reduced to zero.
上記態様によれば、運転者の操舵操作が抜重操舵であると判定されたときには、第二の慣性モーメントが0に低減されるので、目標慣性補償アシストトルクの演算に供される慣性モーメントを確実に小さくすることができる。 According to the above aspect, when it is determined that the driver's steering operation is the heavy duty steering, the second moment of inertia is reduced to 0, so that the moment of inertia used for the calculation of the target inertia compensation assist torque can be ensured. Can be made smaller.
なお、上肢は、標準的な体格の運転者の左右の上肢であってよく、上肢の質量は、上肢全体の質量ではなく、ステアリングホイールと共に回転運動する部位、例えば手及び肘より先の腕部分の質量であってよい。 The upper limbs may be the left and right upper limbs of a driver with a standard physique, and the mass of the upper limbs is not the mass of the entire upper limbs, but the part that rotates with the steering wheel, for example, the arm part beyond the hand and elbow Mass.
本発明の更に他の一つの態様においては、車両の乗員により操作され第二の慣性モーメントに対する補正係数を可変設定する設定装置が設けられており、制御装置は、運転者の操舵操作が抜重操舵ではないと判定したときには、第一の慣性モーメントと、補正係数及び第二の慣性モーメントの積との和として慣性モーメントを演算する。 In yet another aspect of the present invention, a setting device is provided for variably setting a correction coefficient for the second moment of inertia operated by a vehicle occupant. If it is determined that the inertia moment is not, the moment of inertia is calculated as the sum of the first moment of inertia and the product of the correction coefficient and the second moment of inertia.
上記態様によれば、運転者の操舵操作が抜重操舵ではないと判定されたときには、第一の慣性モーメントと、補正係数及び第二の慣性モーメントの積との和として慣性モーメントが演算される。乗員は目標慣性補償アシストトルクの演算に供される慣性モーメントを自らの意思に基づいて可変設定することができる。 According to the above aspect, when it is determined that the driver's steering operation is not heavy duty steering, the moment of inertia is calculated as the sum of the first moment of inertia and the product of the correction coefficient and the second moment of inertia. The occupant can variably set the moment of inertia used for the calculation of the target inertia compensation assist torque based on his / her intention.
以下に添付の図を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[第一の実施形態]
図1は、本発明の第一の実施形態にかかる車両用操舵支援装置10の概略を示す説明図である。操舵支援装置10は、操舵装置12を備えた車両14に適用されている。操舵装置12は、運転者により操作されるステアリングホイール16と、操舵輪である前輪18L及び18Rと、ステアリングホイール16と前輪18L及び18R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20と、を含んでいる。操舵支援装置10は、操舵アシストトルクTaを発生し伝達装置20に操舵アシストトルクTaを付与する電動パワーステアリング装置22と、電動パワーステアリング装置22を制御する電子制御装置24と、を有している。
[First embodiment]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a vehicle steering assist
図示の実施形態においては、電動パワーステアリング装置22は、コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置(EPS)である。なお、電動パワーステアリング装置は、操舵アシストトルクTa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パワーステアリング装置のように、他の型式の電動パワーステアリング装置であってもよい。
In the illustrated embodiment, the electric
図1に示されているように、伝達装置20は、ステアリングホイール16と共に回転するアッパステアリングシャフト26と、インタミディエットシャフト28と、操舵機構30とを含んでいる。インタミディエットシャフト28は、上端にてユニバーサルジョイント32を介してアッパステアリングシャフト26の下端に連結され、下端にてユニバーサルジョイント34を介して操舵機構30のピニオンシャフト36に連結されている。
As shown in FIG. 1, the
操舵機構30は、ラック・アンド・ピニオン型のステアリングユニット38と、タイロッド40L及び40Rとを含み、ステアリングユニット38はピニオンシャフト36の回転をラックバー42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40L及び40Rは、内端にてラックバー42の先端に枢着されており、タイロッド40L及び40Rの外端は左右の前輪18L及び18Rのキャリア(図示せず)に設けられたナックルアーム44L及び44Rに枢着されている。
The
よって、ステアリングホイール16の回転変位及び回転トルクは、伝達装置20により、前輪18及び18Rのキングピン軸(図示せず)の周りの枢動及び回転トルクに変換されて前輪18L及び18Rへ伝達される。また、左右の前輪18L及び18Rが路面46から受けるキングピン軸の周りの枢動及び回転トルクは、伝達装置20により、ステアリングホイール16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
電動パワーステアリング装置22は、電動機48及び変換装置50を有し、図1には示されていないが、変換装置50は電動機48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26に固定されたウオームホイールを含んでいる。電動機48の回転トルクは変換装置50によってアッパステアリングシャフト26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。
The electric
電子制御装置24は、電動機48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、電動パワーステアリング装置22がアッパステアリングシャフト26に付与する操舵アシストトルクTaを制御する制御装置として機能する。電子制御装置24には、アッパステアリングシャフト26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24には、車速センサ56から車速Vを示す信号も入力される。
The
なお、電子制御装置24は、CPU、ROM、RAM及び入出力ポート装置を有し、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、それぞれ車両が直進状態にあるときの値を0とし、左旋回方向へ操舵されるときの値を正として操舵角θ及び操舵トルクTを検出する。後述の目標基本操舵アシストトルクTabなどの演算値も、左旋回方向の値が正である。
The
電子制御装置24は、後述のように、図2に示されたフローチャートに従って、目標操舵アシストトルクTatを演算し、電動機48の回転トルクを制御することにより、実際の操舵アシストトルクTaが目標操舵アシストトルクTatになるように制御する。目標操舵アシストトルクTatは、運転者の操舵の負荷を軽減するための目標基本操舵アシストトルクTabと、ステアリングホイール16などの慣性の影響を低減するための目標慣性補償アシストトルクTaiとの和である。電子制御装置24は、電動パワーステアリング装置22を制御することによって操舵アシストトルクTaを目標操舵アシストトルクTatにするための目標制御電流Itを、目標操舵アシストトルクTatに基づいて演算する。
As will be described later, the
電子制御装置24は、操舵角θの時間微分値として操舵角速度dθを演算し、操舵角速度θdの時間微分値、即ち操舵角θの2回微分値として操舵角加速度ddθを演算する。目標慣性補償アシストトルクTaiは、後に詳細に説明するように、ステアリングホイール16などの慣性モーメントIと操舵角加速度ddθとの積I*ddθ及び車速Vに基づいて演算される。慣性モーメントIは、下記の式(1)に従って、ステアリングホイール16の質量に基づく第一の慣性モーメントIstdと、運転者の肘よりも先の両腕及び両手の質量に基づく第二の慣性モーメントα*β*Iarmとの和として演算される。
I=Istd+α*β*Iarm …(1)
The
I = Istd + α * β * Iarm (1)
電子制御装置24は、操舵トルクT及び操舵角速度dθの積T*dθが正であるか否かの判別により、運転者の操舵が抜重操舵であるか否かの判別を行う。電子制御装置24は、運転者の操舵が抜重操舵であると判別したときには、上記式(1)の第二の慣性モーメントの係数αを0に設定し、運転者の操舵が抜重操舵ではないと判別したときには、係数αを1に設定する。
The
図1に示されているように、車両14には、乗員により操作され、上記式(1)の第二の慣性モーメントの係数βを可変設定するための設定装置としての設定ダイヤル58が設けられている。設定ダイヤル58により設定されたダイヤル値diを示す信号は電子制御装置24へ入力され、電子制御装置24は、後述のように、ダイヤル値diに基づいて係数βを演算する。
As shown in FIG. 1, the
電子制御装置24は、操舵角速度dθ及び操舵角加速度ddθに基づいて、運転者の操舵操作の状況を判定し、特に操舵操作が加減速の切り戻しであるか否かの判別を行う。図12は、車両の右旋回方向へ切り増しされた後切り戻され、更に車両の左旋回方向へ切り増しされた後切り戻される操舵操作が行われる場合について、操舵角θ、操舵角速度dθ、操舵角加速度ddθ及び積dθ*ddθの変化を示している。下記の表1は、上記操舵操作が行われる場合について、操舵角θ、操舵角速度dθ、操舵角加速度ddθ及び積dθ*ddθの符号を示しており、図12の正負に対応している。なお、操舵角θなどは操舵操作が左旋回方向である場合に正である。
表1に示されているように、積dθ*ddθの符号は、操舵角θの符号に関係なく、操舵操作が切り増しである場合には負であり、操舵操作が切り戻しである場合には正である。なお、操舵操作が定速の操舵である場合には、操舵角速度dθ及び操舵角加速度ddθは何れも0になるので、積dθ*ddθも0になる。これに対し、操舵操作が加減速の操舵である場合には、操舵角速度dθ及び操舵角加速度ddθは0にならないので、積dθ*ddθも正又は負の値になる。 As shown in Table 1, the sign of the product dθ * ddθ is negative when the steering operation is increased regardless of the sign of the steering angle θ, and when the steering operation is switchback. Is positive. When the steering operation is constant speed steering, the steering angular velocity dθ and the steering angular acceleration ddθ are both 0, so the product dθ * ddθ is also 0. On the other hand, when the steering operation is acceleration / deceleration steering, the steering angular velocity dθ and the steering angular acceleration ddθ do not become zero, so the product dθ * ddθ also takes a positive or negative value.
よって、電子制御装置24は、操舵角速度dθ及び操舵角加速度ddθの符号が同一であるときに、換言すれば積dθ*ddθの符号が正であるときに、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵であると判定する。このことは、後述の第二及び第三の実施形態においても同様である。
Therefore, when the signs of the steering angular velocity dθ and the steering angular acceleration ddθ are the same, in other words, when the sign of the product dθ * ddθ is positive, the
また、目標慣性補償アシストトルクTaiに基づくトルクが操舵方向とは逆の方向に作用するのは、操舵角加速度ddθの符号が操舵角速度dθの符号と同一の場合であるので、表1から、運転者の操舵操作が加減速の切り戻し操舵である場合であることが解る。よって、操舵操作が加減速の切り戻し操舵であるときには、目標制御電流Itのうち目標慣性補償アシストトルクTaiに対応する電流成分の大きさが小さくなるように、目標慣性補償アシストトルクTaiの大きさが小さく補正されることが好ましい。 The torque based on the target inertia compensation assist torque Tai acts in the direction opposite to the steering direction when the sign of the steering angular acceleration ddθ is the same as the sign of the steering angular velocity dθ. It can be seen that the user's steering operation is acceleration / deceleration return steering. Therefore, when the steering operation is acceleration / deceleration return steering, the magnitude of the target inertia compensation assist torque Tai so that the magnitude of the current component corresponding to the target inertia compensation assist torque Tai in the target control current It is reduced. Is preferably corrected to be small.
特に、第一の実施形態においては、電子制御装置24は、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判定したときには、1よりも小さい補正係数K1を目標操舵アシストトルクTatに乗算することにより、大きさが低減された補正後の目標操舵アシストトルクTatを演算する。更に、電子制御装置24は、補正後の目標操舵アシストトルクTatに基づいて目標制御電流Itを演算する。
In particular, in the first embodiment, when the
ここで、操舵角θが同一であれば、操舵方向が切り増しであるか切り戻しであるかに関係なく、セルフアライニングトルクによる操舵トルクTが実質的に同一であるとして、操舵方向と操舵アシストトルクTaの増減との関係を検討する。切り増し操舵が行われているときには、操舵トルクTは切り増しを抑制する方向に作用するので、切り増しを促進する方向に作用する操舵アシストトルクTaが低減されると、運転者が感じる操舵反力が増大する。逆に、切り戻し操舵が行われているときには、操舵トルクTは切り戻しを促進する方向に作用するので、切り戻しを抑制する方向に作用する操舵アシストトルクTaが低減されると、運転者が感じる操舵反力が減少する。 Here, if the steering angle θ is the same, it is assumed that the steering torque T by the self-aligning torque is substantially the same regardless of whether the steering direction is increased or decreased, and the steering direction and the steering are The relationship with the increase / decrease of the assist torque Ta will be examined. The steering torque T acts in a direction to suppress the increase in the increase of the steering when the steering is increased, so that the steering reaction felt by the driver when the steering assist torque Ta acting in the direction of promoting the increase is reduced. Power increases. Conversely, when the switchback steering is being performed, the steering torque T acts in a direction that promotes the switchback. Therefore, when the steering assist torque Ta acting in the direction that suppresses the switchback is reduced, the driver The steering reaction force felt decreases.
よって、操舵アシストトルクTaが低減されると、ステアリングホイール16が戻り易くなり(戻り方向へ加速)、逆に操舵アシストトルクTaが増大されると、ステアリングホイール16が戻り易さが低下(戻りの減速方向へ加速)する。抜重操舵は運転者がステアリングホイール16に与える力を低減しながらステアリングホイール16の回転位置及びその変化を制御する操作である。よって、ステアリングホイール16の戻りの加減速の変化が低減されることが好ましい。
Therefore, when the steering assist torque Ta is reduced, the
下記の表2は、操舵が抜重操舵であり、操舵方向が加減速の切り戻しである場合について、ステアリングホイール16の回転方向、操舵角速度の増減(加減速)、操舵角速度dθ、操舵角加速度ddθ及び積I*dθ*ddθ、操舵角Tの符号、加減速の変化を低減するために好ましい操舵アシストトルクTaの増減の関係を示している。
表2に示されているように、操舵アシストトルクTaの増加が好ましい状況においては、積I*dθ*ddθの符号は正であり、逆に操舵アシストトルクTaの低減が好ましい状況においては、積I*dθ*ddθの符号は負である。よって、操舵が抜重操舵であり、操舵方向が加減速の切り戻しである場合において、操舵の加減速の変化を低減するためには、積I*dθ*ddθの符号に対応させて操舵アシストトルクTaを増減させればよいことが解る。また、積I*dθ*ddθは操舵の激しさを表すので、操舵アシストトルクTaの増減量の大きさは積I*dθ*ddθの大きさに対応していることが好ましい。 As shown in Table 2, the sign of the product I * dθ * ddθ is positive in a situation where the increase of the steering assist torque Ta is preferable, and conversely, in the situation where the reduction of the steering assist torque Ta is preferable, the product The sign of I * dθ * ddθ is negative. Therefore, when the steering is heavy duty steering and the steering direction is acceleration / deceleration switching back, in order to reduce the change in steering acceleration / deceleration, the steering assist torque is made to correspond to the sign of the product I * dθ * ddθ. It can be seen that Ta may be increased or decreased. Further, since the product I * dθ * ddθ represents the intensity of steering, the magnitude of the increase / decrease amount of the steering assist torque Ta preferably corresponds to the product I * dθ * ddθ.
電子制御装置24は、運転者により加減速の切り戻し操舵が行われ、操舵操作が抜重操舵である場合には、慣性モーメントIと操舵角速度dθと操舵角加速度ddθとの積I*dθ*ddθに基づいて、目標制御電流Itの補正量ΔItを演算する。そして、電子制御装置24は、操舵アシストトルクTaを目標操舵アシストトルクTatにするための制御電流Iatと補正量ΔItとの和として電動パワーステアリング装置22を制御するための目標制御電流Itを演算する。
When the driver performs acceleration / deceleration switchback steering and the steering operation is heavy-duty steering, the
更に、電子制御装置24は、電動機48へ供給される制御電流を目標制御電流Itに基づいてフィードバック制御することにより、操舵アシストトルクTaが目標操舵アシストトルクTatになるよう、操舵アシストトルクの制御を実行する。
Further, the
次に、図2に示されたフローチャートを参照して、電子制御装置24により実行される操舵アシストトルク制御ルーチンについて説明する。図2に示されたフローチャートによる制御は、図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実行される。なお、下記の説明においては、図2に示されたフローチャートによる操舵アシストトルク制御を単に「制御」と指称する。これらのことは、後述の他の実施形態の操舵アシストトルク制御についても同様である。
Next, a steering assist torque control routine executed by the
まず、ステップ10においては、操舵角θの時間微分値として操舵角速度dθが演算され、操舵角速度θdの時間微分値、即ち操舵角θの2回微分値として操舵角加速度ddθが演算される。よって、ステップ10を実行する電子制御装置24は、操舵角センサ52と共働して、操舵角θ、操舵角速度dθ及び操舵角加速度ddθの情報を取得する操舵操作量取得装置として機能する。なお、ステップ10に先立ち、操舵角センサ52により検出された操舵角θを示す信号及びトルクセンサ54により検出された操舵トルクTを示す信号などが読み込まれる。
First, in
ステップ20においては、図3に示されたサブルーチンにより、上記式(1)に従って、目標慣性補償アシストトルクTaiの演算に使用されるステアリングホイール16などの慣性モーメントIが演算される。
In
ステップ30においては、操舵トルクT及び車速Vに基づいて、図6に示されたマップから、目標基本操舵アシストトルクTabが演算される。図6に示されているように、目標基本操舵アシストトルクTab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、大きさが小さくなるよう、演算される。
In
ステップ30の次に実行されるステップ50においては、ステアリングホイール16の慣性モーメントIと操舵角加速度ddθとの積I*ddθ及び車速Vに基づいて、図7に示されたマップから、目標慣性補償操舵アシストトルクTaiが演算される。目標慣性補償操舵アシストトルクTaiは、積I*ddθ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、大きさが小さくなるよう、演算される。
In
ステップ50の次に実行されるステップ70においては、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ120へ進み、否定判別が行われたときにはステップ80において目標慣性補償操舵アシストトルクTaiの大きさを低減するための補正係数K1が1に設定されると共に、目標制御電流Itの補正量ΔItが0に設定される。ステップ80が完了すると、制御はステップ110へ進む。
In
ステップ110においては、ステアリングホイール16の慣性モーメントIと操舵角速度dθと操舵角加速度ddθとの積I*dθ*ddθの絶対値に基づいて、図8に示されたマップから、後述の制御電流のフィードバック制御のゲインGが演算される。ゲインGは、積I*dθ*ddθが0及び微小な値であるときには1であり、積I*dθ*ddθの絶対値が大きくなるにつれて1よりも大きい範囲において大きくなるよう、演算される。
In
ステップ120においては、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、図9に示されたマップから、補正係数K1が演算される。補正係数K1は、操舵角速度dθの絶対値が0及び微小な値であるときには0であり、操舵角速度dθの絶対値が大きくなるにつれて1よりも小さく0よりも大きい範囲において小さくなるよう、演算される。
In
ステップ120の次に実行されるステップ160においては、下記の式(2)に従って、積I*dθ*ddθと、積I*dθ*ddθを電動パワーステアリング装置22の電動機48へ供給される制御電流に変換する係数Kaとの積として、目標制御電流Itの補正量ΔItが演算される。なお、補正量ΔItの演算は、運転者により加減速の切り戻し操舵が行われ、操舵操作が抜重操舵である場合にのみ行われる。
ΔIt=Ka*I*dθ*ddθ …(2)
In
ΔIt = Ka * I * dθ * ddθ (2)
ステップ170においては、電動パワーステアリング装置22の電動機48へ供給される制御電流のフィードバック制御のゲインGが1に設定される。ステップ110又はステップ170が完了すると、制御はステップ180へ進む。
In
ステップ180においては、下記の式(3)に従って、目標操舵アシストトルクTatが、目標基本操舵アシストトルクTabと、補正係数K1及び目標慣性補償操舵アシストトルクTaiの積K1*Taiとの和として演算される。積K1*Taiは、補正係数K1により大きさが補正された補正後の目標慣性補償操舵アシストトルクである。
Tat=Tab+K1*Tai …(3)
In
Tat = Tab + K1 * Tai (3)
ステップ180の次に実行されるステップ200においては、下記の式(4)に従って、電動パワーステアリング装置22を制御するための目標制御電流Itが、操舵アシストトルクTaを目標操舵アシストトルクTatにするための制御電流Iatと補正量ΔItとの和として演算される。
It=Iat+ΔIt …(4)
In
It = Iat + ΔIt (4)
ステップ200の次に実行されるステップ220においては、目標制御電流Itに基づいて電動パワーステアリング装置22がフィードバック制御される。即ち、下記の式(5)に従って、制御電流のフィードバック制御量Itaが、目標制御電流Itと電動パワーステアリング装置22の電動機48へ供給される実際の制御電流Ifbとの差に基づいて演算される。更に、電動機48へ供給される制御電流がフィードバック制御量Itaに基づいて制御されることにより、操舵アシストトルクの制御が実行される。
Ita=G(It−Ifb) …(5)
In
Ita = G (It-Ifb) (5)
次に、図3に示されたフローチャートを参照して上記ステップ20において実行される慣性モーメントIの演算ルーチンについて説明する。
Next, a routine for calculating the moment of inertia I executed in
まず、ステップ21においては、操舵トルクT及び操舵角速度dθの積T*dθが正であるか否かの判別により、運転者の操舵が抜重の操舵であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、ステップ22において係数α及びβが0に設定された後、制御はステップ25へ進み、肯定判別が行われたときには、ステップ23において係数αが1に設定される。なお、ステップ22において0に設定されるのは、係数α及びβの一方であってもよい。
First, in
ステップ24においては、設定ダイヤル58により設定されたダイヤル値diに基づいて図11に示されたマップが参照されることにより、係数βが演算される。図11に示されているように、係数βは、ダイヤル値diが標準値di0であるときには1に演算され、ダイヤル値diが標準値di0よりも大きいときには、ダイヤル値diが大きくなるにつれて大きくなるよう1よりも大きい値に演算される。逆に、ダイヤル値diが標準値di0よりも小さいときには、係数βは、ダイヤル値diが小さくなるにつれて小さくなるよう1よりも小さい値に演算される。なお、ステップ24がステップ21の前に実行され、ステップ22において係数αのみが0に設定されるよう修正されてもよい。
In
ステップ25においては、上記式(1)に従って、ステアリングホイール16の質量に基づく第一の慣性モーメントIstdと、運転者の肘よりも先の両腕及び両手の質量に基づく第二の慣性モーメントα*β*Iarmとの和として慣性モーメントIが演算される。
In
以上の説明から解るように、ステップ20において目標慣性補償アシストトルクTaiの演算に使用されるステアリングホイール16などの慣性モーメントIが演算され、ステップ30において目標基本操舵アシストトルクTabが演算される。ステップ50において、慣性モーメントIと操舵角加速度ddθとの積I*ddθ及び車速Vに基づいて、目標慣性補償操舵アシストトルクTaiが演算される。
As can be understood from the above description, in
ステップ180において、目標操舵アシストトルクTatが、目標基本操舵アシストトルクTabと、補正係数K1及び目標慣性補償操舵アシストトルクTaiの積K1*Taiとの和として演算される。更に、ステップ200及び220において、操舵アシストトルクTaが目標操舵アシストトルクTatになるように電動パワーステアリング装置22がフィードバック制御される。
In
図3に示されているように、慣性モーメントIは、運転者の操舵が抜重操舵ではないと判別されたときには、ステアリングホイール16の質量に基づく第一の慣性モーメントIstdと、運転者の肘よりも先の両腕及び両手の質量に基づく第二の慣性モーメントβ*Iarmとの和として演算される。これに対し、運転者の操舵が抜重操舵であると判別されたときには、慣性モーメントIは、ステアリングホイール16の質量に基づく第一の慣性モーメントIstdのみの値に演算され、これにより運転者の操舵が抜重操舵ではないと判別された場合に比して小さくされる。
As shown in FIG. 3, when it is determined that the driver's steering is not heavy duty steering, the inertia moment I is based on the first inertia moment Istd based on the mass of the
よって、運転者の操舵が抜重操舵である場合にも慣性モーメントIが小さくされない場合に比して、目標慣性補償操舵アシストトルクTaiの大きさが過剰になる虞を低減することができる。従って、過剰な慣性補償アシストトルクTaiにより操舵の加減速が誘発され操舵の安定性が低下する虞を低減することができる。 Therefore, it is possible to reduce a possibility that the magnitude of the target inertia compensation steering assist torque Tai becomes excessive as compared with the case where the inertia moment I is not reduced even when the driver's steering is the heavy duty steering. Therefore, it is possible to reduce a possibility that steering acceleration / deceleration is induced by excessive inertia compensation assist torque Tai and steering stability is lowered.
運転者により加減速の切り戻し操舵が行われ、操舵操作が抜重操舵である場合には、ステップ160において、積I*dθ*ddθに基づいて目標制御電流Itの補正量ΔItが演算される。更に、電動パワーステアリング装置22を制御するための目標制御電流Itが、ステップ200において、操舵アシストトルクTaを目標操舵アシストトルクTatにするための制御電流Iatと補正量ΔItとの和として演算される。即ち、制御電流Iatが補正量ΔItにて補正され、補正量ΔItによる制御電流の増減は積I*dθ*ddθの符号の正負に対応している。
When the driver performs acceleration / deceleration switchback steering and the steering operation is heavy duty steering, in
操舵操作が抜重操舵である場合には、上述のように慣性モーメントIが小さくされることにより、慣性補償アシストトルクTaiの大きさが小さくされる。そのため、加減速の切り戻し操舵が行われ操舵操作が抜重操舵である場合には、セルフアライニングトルクに起因して操舵角速度が変動し易くなる。しかし、第一の実施形態によれば、制御電流Iatが補正量ΔItにて補正されるので、慣性モーメントIが小さくされることに起因する操舵角速度の変動を抑制することができる。なお、この作用効果は、後述の第二及び第三の実施形態においても同様に得られる。 When the steering operation is heavy duty steering, the magnitude of the inertia compensation assist torque Tai is reduced by reducing the inertia moment I as described above. Therefore, when acceleration / deceleration switchback steering is performed and the steering operation is heavy duty steering, the steering angular velocity is likely to fluctuate due to self-aligning torque. However, according to the first embodiment, since the control current Iat is corrected by the correction amount ΔIt, it is possible to suppress the fluctuation of the steering angular velocity due to the reduction of the inertia moment I. This effect is also obtained in the second and third embodiments described later.
特に、第一の実施形態によれば、乗員により操作され第二の慣性モーメントの係数βを可変設定するための設定ダイヤル58が設けられている。乗員は設定ダイヤル58によりダイヤル値diを設定することにより、上記式(1)の第二の慣性モーメントの係数βを可変設定することができる。よって、乗員は慣性モーメントIに対する第二の慣性モーメントのα*β*Iarmの影響の度合を設定することができる。
In particular, according to the first embodiment, the setting
更に、第一の実施形態によれば、ステップ70において、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判別されると、ステップ120において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて操舵角速度dθの絶対値が大きいほど小さくなる1よりも小さい正の補正係数K1が演算される。
Further, according to the first embodiment, if it is determined in
即ち、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判別されると、目標慣性補償操舵アシストトルクTaiの大きさが補正係数K1にて低減補正され、補正後の目標慣性補償操舵アシストトルクに基づいて目標操舵アシストトルクTatが演算される。よって、加減速の切り戻しが行われる状況においては、慣性補償アシストトルクの大きさを小さくすることにより、運転者が切り戻し操舵を終了させようとする位置を越えて切り戻し操舵を継続させようとする惰性トルクの大きさを小さくすることができる。従って、慣性補償アシストトルクが運転者の切り戻し操舵の終了を阻害する度合を低減することができるので、加減速の切り戻しが行われる状況における操舵フィーリングを従来に比して改善することができる。なお、この作用効果は、後述の第二及び第三の実施形態においても同様に得られる。 That is, when it is determined that the driver's steering operation is acceleration / deceleration switching, the magnitude of the target inertia compensation steering assist torque Tai is reduced and corrected by the correction coefficient K1, and the corrected target inertia compensation steering assist torque is corrected. Based on this, the target steering assist torque Tat is calculated. Therefore, in a situation where acceleration / deceleration switching is performed, by reducing the magnitude of the inertia compensation assist torque, the driver will continue switching steering beyond the position where the driver intends to end switching switching. It is possible to reduce the size of the inertia torque. Therefore, since the degree of the inertia compensation assist torque hindering the driver's completion of the switchback steering can be reduced, the steering feeling in the situation where the acceleration / deceleration switchback is performed can be improved compared to the conventional case. it can. This effect is also obtained in the second and third embodiments described later.
[第二の実施形態]
図4は、第二の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図4において、図2に示されたステップと同一のステップには、図2において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。このことは、後述の第三の実施形態についても同様である。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a flowchart showing a steering assist torque control routine in the second embodiment. In FIG. 4, the same step number as the step number shown in FIG. 2 is assigned to the same step as the step shown in FIG. The same applies to the third embodiment described later.
図4と図2との比較から解るように、第二の実施形態においては、ステップ10、30〜70、110、120、160、170、200及び220は、第一の実施形態の場合と同様に実行される。第一の実施形態のステップ20は実行されない。ステップ70において否定判別が行われたときには、ステップ90において、目標慣性補償操舵アシストトルクTaiの大きさを低減するための補正係数K1及びK2が1に設定されると共に、目標制御電流Itの補正量ΔItが0に設定される。ステップ90が完了すると、制御はステップ110へ進む。
As understood from the comparison between FIG. 4 and FIG. 2, in the second embodiment, steps 10, 30 to 70, 110, 120, 160, 170, 200 and 220 are the same as those in the first embodiment. To be executed.
ステップ120の次に実行されるステップ130においては、第一の実施形態のステップ20と同様に、操舵トルクT及び操舵角速度dθの積T*dθが正であるか否かの判別により、運転者の操舵が抜重操舵であるか否かの判別が行われる。運転者の操舵が抜重操舵ではないと判別されたときには、補正係数K2が1に設定され、運転者の操舵が抜重操舵であると判別されたときには、補正係数K2がK20(1よりも小さい正の定数)に設定される。ステップ130が完了すると、制御はステップ160へ進む。なお、ステアリングホイール16の質量をMsとし、標準的な体格の運転者の肘よりも先の両腕及び両手の質量をMdとして、K20はMs/(Ms+Md)に相当する値であることが好ましい。
In
ステップ110又はステップ170が完了すると、制御はステップ190へ進む。ステップ190においては、下記の式(6)に従って、目標操舵アシストトルクTatが演算される。
Tat=Tab+K1*K2*Tai …(6)
When
Tat = Tab + K1 * K2 * Tai (6)
第二の実施形態によれば、ステップ130において、運転者の操舵が抜重操舵ではないと判別されたときには、補正係数K2が1に設定され、運転者の操舵が抜重操舵であると判別されたときには、補正係数K2が1よりも小さい正の定数であるK20に設定される。そして。ステップ190において、目標操舵アシストトルクTatが目標基本操舵アシストトルクTabと補正係数K2にて低減補正された慣性補償アシストトルクTaiとの和として演算される。
According to the second embodiment, when it is determined in
よって、慣性補償アシストトルクTaiに基づく制御電流の成分が低減されるので、補正係数K2による補正が行われない場合に比して、目標慣性補償操舵アシストトルクTaiに対応する操舵アシストトルクの大きさが過剰になる虞を低減することができる。従って、過剰な慣性補償アシストトルクTaiにより操舵の加減速が誘発され操舵の安定性が低下する虞を低減することができる。 Therefore, since the component of the control current based on the inertia compensation assist torque Tai is reduced, the magnitude of the steering assist torque corresponding to the target inertia compensation steering assist torque Tai compared to the case where the correction by the correction coefficient K2 is not performed. Can reduce the risk of excess. Therefore, it is possible to reduce a possibility that steering acceleration / deceleration is induced by excessive inertia compensation assist torque Tai and steering stability is lowered.
[第三の実施形態]
図5は、第三の実施形態における操舵アシストトルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
[Third embodiment]
FIG. 5 is a flowchart showing a steering assist torque control routine in the third embodiment.
図5と図4との比較から解るように、第三の実施形態においては、ステップ10、30、50、70、110、160、170及び220は、第二の実施形態の場合と同様に実行される。第三の実施形態においても、第一の実施形態のステップ20は実行されない。ステップ30が完了すると、制御はステップ40へ進み、ステップ50が完了すると、制御はステップ60へ進む。
As can be seen from the comparison between FIG. 5 and FIG. 4, in the third embodiment, steps 10, 30, 50, 70, 110, 160, 170 and 220 are executed in the same manner as in the second embodiment. Is done. Also in the third embodiment, step 20 of the first embodiment is not executed. When
ステップ40においては、目標基本操舵アシストトルクTabに基づいて、基本操舵アシストトルクを目標基本操舵アシストトルクTabにするための基本操舵アシストトルク用制御電流Iabが演算される。
In
ステップ60においては、目標慣性補償アシストトルクTaiに基づいて、慣性補償アシストトルクを目標慣性補償アシストトルクTaiにするための慣性補償用制御電流Iaiが演算される。
In
ステップ70において否定判別が行われたときには、ステップ100において、慣性補償用制御電流Iaiの大きさを低減するための補正係数K3が1に設定されると共に、目標制御電流Itの補正量ΔItが0に設定される。これに対し、ステップ70において肯定判別が行われたときには、ステップ140において、操舵角速度dθの絶対値に基づいて、図10に示されたマップから、補正係数K3が演算される。補正係数K3は、補正係数K1と同様に、操舵角速度dθの絶対値が0及び微小な値であるときには1であり、操舵角速度dθの絶対値が大きくなるにつれて1よりも小さい範囲において小さくなるよう、演算される。
When a negative determination is made in
ステップ150においては、慣性補償用制御電流Iaiの大きさを低減するための補正係数K4が、第二の実施形態の補正係数K2と同様に設定される。即ち、運転者の操舵が抜重の操舵ではないと判別されたときには、補正係数K4は1に設定され、運転者の操舵が抜重の操舵であると判別されたときには、補正係数K4はK40(1よりも小さい正の定数)に設定される。なお、K40もMs/(Ms+Md)に相当する値であることが好ましい。
In
ステップ110又はステップ170が完了すると、制御はステップ210へ進む。ステップ210においては、下記の式(7)に従って、電動パワーステアリング装置22を制御するための目標制御電流Itが演算される。
It=Iab+K3*K4*Iai+ΔIt …(7)
When
It = Iab + K3 * K4 * Iai + ΔIt (7)
第三の実施形態によれば、ステップ40において、目標基本操舵アシストトルクTabに基づいて基本操舵アシストトルク用制御電流Iabが演算され、ステップ60において、目標慣性補償アシストトルクTaiに基づいて慣性補償用制御電流Iaiが演算される。
According to the third embodiment, in
ステップ70において、運転者の操舵操作が加減速の切り戻しであると判別されると、ステップ120において第一及び第二の実施形態における補正係数K1と同様の補正係数K3が演算された後に、ステップ150が実行される。ステップ150において運転者の操舵が抜重の操舵であると判別されると、慣性補償用制御電流Iaiの大きさを低減するための補正係数K4が、1よりも小さい正の定数であるK40に設定される。
If it is determined in
ステップ210において、目標制御電流Itが、基本操舵アシストトルク用制御電流Iabと、補正係数K3及びK4により大きさが低減補正された慣性補償用制御電流Iaiと、制御電流の補正量ΔItとの和として演算される。更に、ステップ220において、電動パワーステアリング装置22へ供給される制御電流が目標制御電流Itになるようにフィードバック制御される。
In
よって、第三の実施形態によれば、慣性補償用制御電流Iaiの大きさが補正係数K4により低減補正されるので、補正係数K4による補正が行われない場合に比して、目標慣性補償操舵アシストトルクTaiに対応する操舵アシストトルクの大きさが過剰になる虞を低減することができる。従って、過剰な慣性補償アシストトルクTaiにより操舵の加減速が誘発され操舵の安定性が低下する虞を低減することができる。 Therefore, according to the third embodiment, since the magnitude of the inertia compensation control current Iai is reduced and corrected by the correction coefficient K4, the target inertia compensation steering is compared with the case where the correction by the correction coefficient K4 is not performed. The possibility that the magnitude of the steering assist torque corresponding to the assist torque Tai becomes excessive can be reduced. Therefore, it is possible to reduce a possibility that steering acceleration / deceleration is induced by excessive inertia compensation assist torque Tai and steering stability is lowered.
なお、第一乃至第三の実施形態によれば、操舵角速度dθの絶対値が大きいほど、目標慣性補償操舵アシストトルクTaiなどの大きさの低減量が大きくなるので、惰性トルクとして作用する慣性補償操舵アシストトルクの大きさを小さくすることができる。 Note that, according to the first to third embodiments, the larger the absolute value of the steering angular velocity dθ, the larger the amount of reduction in the magnitude of the target inertia compensation steering assist torque Tai and the like. The magnitude of the steering assist torque can be reduced.
また、第一乃至第三の実施形態によれば、ステップ180において、ステアリングホイール16の慣性モーメントIと操舵角速度dθと操舵角加速度ddθとの積I*dθ*ddθの絶対値に基づいて、制御電流のフィードバック制御のゲインGが演算される。ゲインGは、積I*dθ*ddθの絶対値が大きくなるにつれて1よりも大きい範囲において大きくなるよう、演算される。更に、ステップ180において、ゲインGを使用して電動パワーステアリング装置22へ供給される制御電流が目標制御電流It又は補正後の目標制御電流Itaになるようにフィードバック制御される。
Further, according to the first to third embodiments, in
よって、積I*dθ*ddθの絶対値が大きく、運転者の操舵の激しさが高いほど、制御電流を効率的に目標制御電流It又は補正後の目標制御電流Itaに制御することができる。また、第一乃至第三の実施形態においては、加減速の切り戻し時には、慣性補償アシストトルクに対応する電流成分の大きさが小さくされるので、ゲインGの変動範囲が大きく設定されても、慣性補償アシストトルクに起因する惰性トルクの大きさが過大になることを回避することができる。 Therefore, the larger the absolute value of the product I * dθ * ddθ and the higher the driver's steering intensity, the more efficiently the control current can be controlled to the target control current It or the corrected target control current Ita. In the first to third embodiments, when acceleration / deceleration is switched back, the magnitude of the current component corresponding to the inertia compensation assist torque is reduced. Therefore, even if the gain G fluctuation range is set large, It can be avoided that the inertia torque resulting from the inertia compensation assist torque is excessively large.
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、第一の実施形態においては、ステップ20における慣性モーメントIの演算に使用される第一の慣性モーメントIstdは、ステアリングホイール16の質量に基づく慣性モーメントである。しかし、第一の慣性モーメントIstdは、ステアリングホイール16及びこれと共に回転するアッパステアリングシャフト26などの質量に基づく慣性モーメントに修正されてもよい。
For example, in the first embodiment, the first moment of inertia Istd used for the calculation of the moment of inertia I in
また、第一の実施形態においては、慣性モーメントIの演算に供される係数βを可変設定する設定装置としての設定ダイヤル58が設けられている。しかし、設定ダイヤル58は省略されてもよく、その場合には図3に示されたフローチャートにおける係数βも省略される。
In the first embodiment, a setting
また、上述の各実施形態においては、ステップ160において、積I*dθ*ddθに基づいて補正量ΔItが演算され、ステップ200又は210において、目標制御電流Itが補正量ΔItにて補正されるようになっている。しかし、補正量ΔItの演算及び補正量ΔItによる目標制御電流Itの補正は省略されてもよい。また、補正量ΔItに対応する補正量として目標操舵アシストトルクTatに対する補正量ΔTatが積I*dθ*ddθに基づいて演算され、目標操舵アシストトルクTatが補正量ΔTatにて補正されるよう修正されてもよい。
In each of the above-described embodiments, the correction amount ΔIt is calculated based on the product I * dθ * ddθ in
また、上述の各実施形態においては、ステップ110において、慣性モーメントIと操舵角速度dθと操舵角加速度ddθとの積I*dθ*ddθの絶対値に基づいて、制御電流のフィードバック制御のゲインGが演算される。しかし、ゲインGの可変設定は省略されてもよい。
In each of the embodiments described above, in
また、上述の各実施形態においては、目標操舵アシストトルクTatは、目標基本操舵アシストトルクTab及び目標慣性補償操舵アシストトルクTaiを含む値として演算される。しかし、目標操舵アシストトルクTatは、目標基本操舵アシストトルクTab及び目標慣性補償操舵アシストトルクTaiに加えて、操舵減衰制御のアシストトルク、操舵摩擦制御のアシストトルク及びステアリングホイール16を中立位置へ戻すための戻しトルクの少なくとも一つを含む値として演算されてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the target steering assist torque Ta is calculated as a value including the target basic steering assist torque Tab and the target inertia compensation steering assist torque Tai. However, the target steering assist torque Tat is used to return the assist torque for steering damping control, the assist torque for steering friction control, and the
10…操舵支援装置、12…操舵装置、14…車両、16…ステアリングホイール、18L,18R…前輪、20…伝達装置、22…電動パワーステアリング装置、24…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、58…設定ダイヤル
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記操舵操作量取得装置は操舵角速度の情報を取得し、
前記制御装置は、操舵トルク及び操舵角速度に基づいて運転者の操舵操作の状況を判定し、運転者の操舵操作が抜重操舵であると判定したときには、運転者の操舵操作が抜重操舵ではないと判定したときに比して、前記目標制御電流が前記慣性モーメントを小さくして演算された値になるように前記目標制御電流の演算態様を修正する、
車両用操舵支援装置。 Steering torque detection device that detects steering torque, steering operation amount acquisition device that acquires at least information on steering angular acceleration as a steering operation amount of a driver, and electric power steering device that generates steering assist torque according to a control current Calculating a basic target steering assist torque based on the steering torque and a target inertia compensation assist torque based on a product of at least the inertial moment of the upper limbs of the steering wheel and the driver and the steering angular acceleration; A control device that calculates a target control current of the electric power steering device based on a target steering assist torque including a target inertia compensation assist torque, and controls the electric power steering device with the target control current; In the steering assist device,
The steering operation amount acquisition device acquires information on the steering angular velocity,
The control device determines the state of the driver's steering operation based on the steering torque and the steering angular velocity, and determines that the driver's steering operation is not the heavy duty steering when the driver's steering operation is determined to be the heavy duty steering. Comparing the calculation mode of the target control current so that the target control current becomes a value calculated by reducing the moment of inertia as compared with the determination.
A steering assist device for a vehicle.
5. The steering assist device for a vehicle according to claim 4, wherein a setting device is provided for variably setting a correction coefficient for the second moment of inertia operated by an occupant of the vehicle, and the control device is provided with a steering operation by a driver. A vehicle steering assist device that calculates the moment of inertia as a sum of the first moment of inertia and the product of the correction coefficient and the second moment of inertia when it is determined that is not a heavy duty steering.
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