JP2019209787A - Steering control device - Google Patents

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Abstract

To provide a steering control device capable of achieving excellent steering feeling.SOLUTION: A reaction force component calculation part 63 comprises: a road surface axial force calculation part 81 for calculating a road surface axial force Fer; an ideal axial force calculation part 82 for calculating an ideal axial force Fib; and a distribution axial force calculation part 83 for distributing at a prescribed ratio, the ideal axial force fib and the road surface axial force Fer for calculating a distribution axial force Fd, so that the axial force applied from the road surface (road surface information transmitted from the road surface) to turning wheels is reflected. The reaction force component calculation part 63 comprises: a vehicle state amount axial force calculation part 91 for calculating a vehicle state amount axial force Fyr; a grip state amount calculation part 92 for calculating a grip state amount Gr indicating a grip state of the vehicle; and a distribution axial force adjustment part 88. The distribution axial force adjustment part 88 adjusts the distribution axial force Fd on the basis of the grip state amount Gr and the steering torque Th for calculating a reaction force component Fir.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、操舵制御装置に関する。   The present invention relates to a steering control device.

従来、車両用の操舵装置としてモータを駆動源とする電動パワーステアリング装置(EPS)が広く採用されており、こうしたEPSを制御対象とする操舵制御装置では、操舵フィーリングの向上を図るべく種々の補償制御を実行することがある。例えば特許文献1には、タイヤのグリップ状態(例えばタイヤのグリップが失われた度合いを示すグリップロス度)を検出し、グリップロス度に応じて、アシスト力を可変するものが開示されている。なお、グリップロス度は、操舵トルクに基づいて算出されたアシストトルク、アシストトルクを付与するモータの慣性、及び摩擦力に基づいて算出された第1のセルフアライニングトルク(SATa)と、タイヤに働く横力とトレールとの積から得られる第2のセルフアライニングトルク(SATb)との差を算出することにより得られる。   Conventionally, an electric power steering device (EPS) using a motor as a drive source has been widely adopted as a steering device for a vehicle. In such a steering control device that uses EPS as a control target, there are various types to improve the steering feeling. Compensation control may be executed. For example, Patent Document 1 discloses a tire that detects a grip state of a tire (for example, a grip loss degree indicating a degree of tire grip loss) and varies the assist force according to the grip loss degree. The grip loss degree includes the assist torque calculated based on the steering torque, the inertia of the motor that applies the assist torque, the first self-aligning torque (SATa) calculated based on the frictional force, and the tire. It is obtained by calculating the difference between the second self-aligning torque (SATb) obtained from the product of the working lateral force and the trail.

さて、近年、開発が進んでいるステアバイワイヤ式の操舵装置では、転舵輪とステアリングホイールとの間の動力伝達が分離されている。そのため、転舵輪が受ける路面反力等が機械的にはステアリングホイールに伝達されないことから、同形式の操舵装置を制御対象とする操舵制御装置では、ステアリングホイールに対して路面情報を考慮した操舵反力を操舵側アクチュエータ(操舵側モータ)によって付与している。例えば特許文献2には、転舵輪に連結される転舵軸に作用する軸力に着目し、ステアリングホイールの目標操舵角に応じた目標転舵角から算出される理想軸力と、転舵側アクチュエータの駆動源である転舵側モータの駆動電流から算出される路面軸力とを所定配分比率で配分した配分軸力を考慮して操舵反力を決定する操舵制御装置が開示されている。   Now, in a steer-by-wire type steering apparatus that has been developed in recent years, power transmission between the steered wheels and the steering wheel is separated. For this reason, the road surface reaction force received by the steered wheels is not mechanically transmitted to the steering wheel. Therefore, in the steering control device that controls the steering device of the same type, the steering reaction in consideration of the road surface information is applied to the steering wheel. The force is applied by a steering side actuator (steering side motor). For example, in Patent Document 2, focusing on the axial force acting on the steered shaft connected to the steered wheels, the ideal axial force calculated from the target steered angle according to the target steered angle of the steering wheel, and the steered side There is disclosed a steering control device that determines a steering reaction force in consideration of a distributed axial force obtained by distributing a road surface axial force calculated from a driving current of a steered side motor that is a drive source of an actuator at a predetermined distribution ratio.

特開2009−40341号公報JP 2009-40341 A 特開2017−165219号公報JP 2017-165219 A

ところで、ステアバイワイヤ式の操舵装置を制御対象とする操舵制御装置においては、より優れた操舵フィーリングの実現が求められており、上記特許文献2のような構成を採用してもなお、要求される水準に達しているとは言い切れないのが実情である。そのため、より優れた操舵フィーリングを実現することのできる新たな技術の創出が求められていた。   By the way, in a steering control device that controls a steer-by-wire type steering device, it is required to realize a better steering feeling, and even if the configuration as in Patent Document 2 is adopted, it is still required. The fact is that it cannot be said that this level has been reached. Therefore, the creation of a new technology that can realize a better steering feeling has been demanded.

なお、上記特許文献1に記載のグリップ状態の検出方法は、グリップロス度の検出に使用するパラメータに、例えばアシストトルク等を使用しているため、ステアバイワイヤ式の操舵装置には、採用できない。   Note that the grip state detection method described in Patent Document 1 cannot be applied to a steer-by-wire type steering device because, for example, assist torque or the like is used as a parameter used to detect the grip loss degree.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、優れた操舵フィーリングを実現できる操舵制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a steering control device capable of realizing excellent steering feeling.

上記課題を解決する操舵制御装置は、操舵部と、前記操舵部に入力される操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部とが機械的に分離した構造又は機械的に断接可能な構造を有する操舵装置を制御対象とし、前記操舵部に入力される操舵に抗する力である操舵反力を与える操舵側モータの作動を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記転舵輪が連結される転舵軸に作用する複数種の軸力を異なる状態量に基づいて演算する複数の軸力演算部と、前記複数種の軸力をそれぞれ個別に設定される配分比率で合算することにより配分軸力を演算する配分軸力演算部と、前記複数種の軸力に基づいてグリップ状態量を演算するグリップ状態量演算部と、前記グリップ状態量に基づいて前記配分軸力を調整する配分軸力調整部と、前記配分軸力調整部により調整された調整後配分軸力を考慮して、前記操舵部に連結されるステアリングホイールの操舵角の目標値となる目標操舵角を演算する目標操舵角演算部とを備え、前記操舵角を前記目標操舵角に追従させる角度フィードバック制御の実行に基づいて前記操舵反力の目標値となる目標反力トルクを演算する。   A steering control device that solves the above problem is a structure in which a steering unit and a steering unit that steers steered wheels according to steering input to the steering unit are mechanically separated or mechanically connectable / disconnectable. And a control unit that controls the operation of a steering-side motor that applies a steering reaction force that is a force against steering that is input to the steering unit. The control unit includes the steered wheels. A plurality of types of axial force calculating units that calculate a plurality of types of axial forces acting on the steered shaft connected to each other on the basis of different state quantities, and the plurality of types of axial forces are added together with a distribution ratio set individually. A distributed axial force calculating unit that calculates a distributed axial force, a grip state amount calculating unit that calculates a grip state amount based on the plurality of types of axial forces, and adjusting the distributed axial force based on the grip state amount The distribution axial force adjustment unit and the distribution axial force adjustment unit A target steering angle calculation unit that calculates a target steering angle that is a target value of a steering angle of a steering wheel coupled to the steering unit in consideration of the adjusted distributed axial force that has been further adjusted; Based on the execution of angle feedback control for following the target steering angle, a target reaction force torque that is a target value of the steering reaction force is calculated.

上記課題を解決する操舵制御装置は、操舵部と、前記操舵部に入力される操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部とが機械的に分離した構造又は機械的に断接可能な構造を有する操舵装置を制御対象とし、前記操舵部に入力される操舵に抗する力である操舵反力を与える操舵側モータの作動を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記転舵輪が連結される転舵軸に作用する複数種の軸力を異なる状態量に基づいて演算する複数の軸力演算部と、前記複数種の軸力をそれぞれ個別に設定される配分比率で合算することにより配分軸力を演算する配分軸力演算部と、前記複数種の軸力に基づいてグリップ状態量を演算するグリップ状態量演算部と、前記グリップ状態量に基づいて前記配分軸力を調整する配分軸力調整部と、前記操舵部に付与される操舵トルク及び前記配分軸力調整部により調整された調整後配分軸力に基づいて前記操舵反力の目標値となる目標反力トルクを演算する。   A steering control device that solves the above problem is a structure in which a steering unit and a steering unit that steers steered wheels according to steering input to the steering unit are mechanically separated or mechanically connectable / disconnectable. And a control unit that controls the operation of a steering-side motor that applies a steering reaction force that is a force against steering that is input to the steering unit. The control unit includes the steered wheels. A plurality of types of axial force calculating units that calculate a plurality of types of axial forces acting on the steered shaft connected to each other on the basis of different state quantities, and the plurality of types of axial forces are added together with a distribution ratio set individually. A distributed axial force calculating unit that calculates a distributed axial force, a grip state amount calculating unit that calculates a grip state amount based on the plurality of types of axial forces, and adjusting the distributed axial force based on the grip state amount Distributed axial force adjusting unit to be applied to the steering unit That computes a target reaction torque as a target value of the steering reaction force based on the steering torque and the adjusted allocation axial force adjusted by the allocation axial force adjustment unit.

上記課題を解決する操舵制御装置は、操舵部と、前記操舵部に入力される操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部とが機械的に分離した構造又は機械的に断接可能な構造を有する操舵装置を制御対象とし、前記操舵部に入力される操舵に抗する力である操舵反力を与える操舵側モータの作動を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記転舵輪が連結される転舵軸に作用する複数種の軸力を異なる状態量に基づいて演算する複数の軸力演算部と、前記複数種の軸力をそれぞれ個別に設定される配分比率で合算することにより配分軸力を演算する配分軸力演算部と、前記複数種の軸力に基づいてグリップ状態量を演算するグリップ状態量演算部と、前記グリップ状態量に基づいて前記配分軸力を調整する配分軸力調整部と、前記配分軸力調整部により調整された調整後配分軸力に基づいて前記操舵反力の目標値となる目標反力トルクを演算する。   A steering control device that solves the above problem is a structure in which a steering unit and a steering unit that steers steered wheels according to steering input to the steering unit are mechanically separated or mechanically connectable / disconnectable. And a control unit that controls the operation of a steering-side motor that applies a steering reaction force that is a force against steering that is input to the steering unit. The control unit includes the steered wheels. A plurality of types of axial force calculating units that calculate a plurality of types of axial forces acting on the steered shaft connected to each other on the basis of different state quantities, and the plurality of types of axial forces are added together with a distribution ratio set individually. A distributed axial force calculating unit that calculates a distributed axial force, a grip state amount calculating unit that calculates a grip state amount based on the plurality of types of axial forces, and adjusting the distributed axial force based on the grip state amount The distribution axial force adjustment unit and the distribution axial force adjustment unit It computes a target reaction torque as a target value of the steering reaction force based on a more coordinated adjusted allocation axial force.

操舵フィーリングは、基本的に、操舵装置に入力される入力トルクと転舵角との関係を示す運動方程式における慣性項、粘性項、バネ項によって表される慣性感、粘性感、剛性感で実現される。上記運動方程のバネ項に相当する配分軸力について、上記各構成のようにグリップ状態量に基づいて調整することで、グリップ状態に応じたステアリング操作の剛性感を手応えとして運転者に付与し、優れた操舵フィーリングを実現できる。   Steering feeling is basically a sense of inertia, a sense of viscosity, a sense of rigidity expressed by an inertia term, a viscosity term, and a spring term in the equation of motion indicating the relationship between the input torque input to the steering device and the turning angle. Realized. By adjusting the distributed axial force corresponding to the spring term of the above-mentioned movement method based on the grip state amount as in each of the above configurations, the driver is given a sense of rigidity of steering operation according to the grip state as a response, Excellent steering feeling can be realized.

上記操舵制御装置において、前記配分軸力調整部は、前記配分軸力に乗算する配分調整ゲインを演算する配分調整ゲイン演算部を備え、前記配分調整ゲイン演算部は、前記グリップ状態量に基づいて前記配分調整ゲインを変更することが好ましい。   In the steering control device, the distribution axial force adjustment unit includes a distribution adjustment gain calculation unit that calculates a distribution adjustment gain multiplied by the distribution axial force, and the distribution adjustment gain calculation unit is based on the grip state quantity. It is preferable to change the distribution adjustment gain.

上記構成によれば、配分調整ゲインを乗算することにより配分軸力を調整する。そして、グリップ状態量に基づいて配分調整ゲインを変更するため、調整後配分軸力の勾配、すなわちバネ項のバネ定数の変化に基づいてステアリング操作の剛性感を調整できる。   According to the above configuration, the distribution axial force is adjusted by multiplying the distribution adjustment gain. Since the distribution adjustment gain is changed based on the grip state quantity, it is possible to adjust the rigidity of the steering operation based on the gradient of the adjusted distribution axial force, that is, the change in the spring constant of the spring term.

上記操舵制御装置において、前記配分調整ゲイン演算部は、前記配分調整ゲインを車速に応じて変更することが好ましい。
上記構成によれば、配分調整ゲインの演算に車速を加味することで、車速に応じて変化するグリップ状態を配分調整ゲインに基づいて実現されるステアリング操作の剛性感を通じて手応えとして運転者に付与できる。
In the steering control device, it is preferable that the distribution adjustment gain calculation unit changes the distribution adjustment gain according to a vehicle speed.
According to the above configuration, by adding the vehicle speed to the calculation of the distribution adjustment gain, a grip state that changes according to the vehicle speed can be given to the driver as a response through the rigidity of the steering operation realized based on the distribution adjustment gain. .

上記操舵制御装置において、前記配分軸力調整部は、前記配分軸力に加算するオフセット値を演算するオフセット値演算部を備え、前記オフセット値演算部は、前記グリップ状態量に基づいて前記オフセット値を変更することが好ましい。   In the steering control device, the distribution axial force adjustment unit includes an offset value calculation unit that calculates an offset value to be added to the distribution axial force, and the offset value calculation unit is configured to calculate the offset value based on the grip state quantity. Is preferably changed.

上記構成によれば、オフセット値を加算することにより配分軸力を調整する。そして、グリップ状態量に基づいてオフセット値を変更するため、バネ項のバネ定数に関係なく、グリップ状態量に応じたステアリング操作の剛性感については一定の手応えとして運転者に付与できるので、優れた操舵フィーリングを実現できる。   According to the above configuration, the distribution axial force is adjusted by adding the offset value. And since the offset value is changed based on the grip state quantity, the rigidity feeling of the steering operation according to the grip state quantity can be given to the driver as a constant response regardless of the spring constant of the spring term. Steering feeling can be realized.

上記操舵制御装置において、前記配分軸力調整部は、前記操舵部に操舵が入力されない非操舵状態である場合に、前記オフセット値を加算して前記配分軸力を調整することが好ましい。   In the steering control device, it is preferable that the distribution axial force adjustment unit adjusts the distribution axial force by adding the offset value when the steering unit is in a non-steering state where steering is not input to the steering unit.

上記構成によれば、運転者がステアリングホイールを非操舵状態において、オフセット値を加算することで配分軸力を調整するため、戻り時のステアリングホイールの操舵速度をグリップ状態に応じて調整できる。   According to the above configuration, since the driver adjusts the distributed axial force by adding the offset value when the steering wheel is in the non-steering state, the steering speed of the steering wheel when returning can be adjusted according to the grip state.

上記操舵制御装置において、前記オフセット値演算部は、前記オフセット値を車速に応じて変更することが好ましい。
上記構成によれば、オフセット値の演算に車速を加味することで、車速に応じて変化するグリップ状態をオフセット値に基づいて実現されるステアリング操作の剛性感を通じて手応えとして運転者に付与できる。
In the steering control device, it is preferable that the offset value calculation unit changes the offset value according to a vehicle speed.
According to the above configuration, by adding the vehicle speed to the calculation of the offset value, a grip state that changes according to the vehicle speed can be given to the driver as a response through a sense of rigidity of the steering operation that is realized based on the offset value.

本発明によれば、優れた操舵フィーリングを実現できる。   According to the present invention, an excellent steering feeling can be realized.

第1実施形態のステアバイワイヤ式の操舵装置の概略構成図。The schematic block diagram of the steer-by-wire type steering apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の操舵制御装置のブロック図。The block diagram of the steering control apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の反力成分演算部のブロック図。The block diagram of the reaction force component calculating part of 1st Embodiment. 着力点に作用する横力、セルフアライニングトルク、及びニューマチックトレールの関係を示す模式図。The schematic diagram which shows the relationship between the lateral force which acts on an applied force point, the self aligning torque, and a pneumatic trail. スリップ角の変化に対する理想軸力、横力(車両状態両軸力)、セルフアライニングトルク(路面軸力)、及びニューマチックトレールの変化を示すグラフ。The graph which shows the change of the ideal axial force with respect to the change of a slip angle, lateral force (both axial force of a vehicle state), self-aligning torque (road surface axial force), and a pneumatic trail. 第1実施形態の配分軸力調整部のブロック図。The block diagram of the distribution axial force adjustment part of 1st Embodiment. 第2実施形態の操舵側制御部のブロック図。The block diagram of the steering side control part of 2nd Embodiment. 第3実施形態の操舵制御装置のブロック図。The block diagram of the steering control apparatus of 3rd Embodiment. 第4実施形態の操舵制御装置のブロック図。The block diagram of the steering control apparatus of 4th Embodiment. 変形例のステアバイワイヤ式の操舵装置の概略構成図。The schematic block diagram of the steer-by-wire type steering apparatus of a modification.

(第1実施形態)
以下、操舵制御装置の第1実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、操舵制御装置1の制御対象となるステアバイワイヤ式の操舵装置2は、運転者により操舵される操舵部3と、運転者による操舵部3の操舵に応じて転舵輪4を転舵させる転舵部5とを備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a steering control device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a steer-by-wire type steering device 2 to be controlled by the steering control device 1 includes a steering unit 3 that is steered by a driver, and steered wheels 4 according to the steering of the steering unit 3 by the driver. And a steering section 5 that steers the wheel.

操舵部3は、ステアリングホイール11が固定されるステアリングシャフト12と、ステアリングシャフト12に操舵反力を付与可能な操舵側アクチュエータ13とを備えている。操舵側アクチュエータ13は、駆動源となる操舵側モータ14と、操舵側モータ14の回転を減速してステアリングシャフト12に伝達する操舵側減速機15とを備えている。   The steering unit 3 includes a steering shaft 12 to which the steering wheel 11 is fixed, and a steering side actuator 13 that can apply a steering reaction force to the steering shaft 12. The steering-side actuator 13 includes a steering-side motor 14 serving as a drive source, and a steering-side speed reducer 15 that decelerates the rotation of the steering-side motor 14 and transmits it to the steering shaft 12.

転舵部5は、転舵輪4の転舵角に換算可能な回転軸としての第1ピニオン軸21と、第1ピニオン軸21に連結されたラック軸22と、ラック軸22を往復動可能に収容するラックハウジング23とを備えている。第1ピニオン軸21とラック軸22とは、所定の交差角をもって配置されており、第1ピニオン軸21に形成された第1ピニオン歯21aとラック軸22に形成された第1ラック歯22aとを噛合することによって第1ラックアンドピニオン機構24が構成されている。なお、ラック軸22は、第1ラックアンドピニオン機構24によりその軸方向一端側が往復動可能に支持されている。ラック軸22の両端には、ボールジョイントからなるラックエンド25を介してタイロッド26が連結されており、タイロッド26の先端は、転舵輪4が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。   The steered portion 5 is capable of reciprocating between a first pinion shaft 21 as a rotation shaft that can be converted into a steered angle of the steered wheels 4, a rack shaft 22 connected to the first pinion shaft 21, and the rack shaft 22. A rack housing 23 is provided. The first pinion shaft 21 and the rack shaft 22 are disposed with a predetermined crossing angle. The first pinion teeth 21 a formed on the first pinion shaft 21 and the first rack teeth 22 a formed on the rack shaft 22 The first rack and pinion mechanism 24 is configured by meshing. The rack shaft 22 is supported by the first rack and pinion mechanism 24 so that one end in the axial direction thereof can reciprocate. A tie rod 26 is connected to both ends of the rack shaft 22 via a rack end 25 formed of a ball joint, and a tip of the tie rod 26 is connected to a knuckle (not shown) to which the steered wheels 4 are assembled.

また、転舵部5には、ラック軸22に転舵輪4を転舵させる転舵力を付与する転舵側アクチュエータ31が第2ピニオン軸32を介して設けられている。転舵側アクチュエータ31は、駆動源となる転舵側モータ33と、転舵側モータ33の回転を減速して第2ピニオン軸32に伝達する転舵側減速機34とを備えている。第2ピニオン軸32とラック軸22とは、所定の交差角をもって配置されており、第2ピニオン軸32に形成された第2ピニオン歯32aとラック軸22に形成された第2ラック歯22bとを噛合することによって第2ラックアンドピニオン機構35が構成されている。なお、ラック軸22は、第2ラックアンドピニオン機構35によりその軸方向他端側が往復動可能に支持されている。   Further, the steered portion 5 is provided with a steered side actuator 31 via a second pinion shaft 32 that imparts a steered force that steers the steered wheels 4 to the rack shaft 22. The steered side actuator 31 includes a steered side motor 33 serving as a drive source, and a steered side speed reducer 34 that decelerates the rotation of the steered side motor 33 and transmits it to the second pinion shaft 32. The second pinion shaft 32 and the rack shaft 22 are arranged with a predetermined crossing angle. The second pinion teeth 32 a formed on the second pinion shaft 32 and the second rack teeth 22 b formed on the rack shaft 22 The second rack and pinion mechanism 35 is configured. The rack shaft 22 is supported by the second rack and pinion mechanism 35 so that the other end in the axial direction can reciprocate.

このように構成された操舵装置2では、運転者によるステアリング操作に応じて転舵側アクチュエータ31により第2ピニオン軸32が回転駆動され、この回転が第2ラックアンドピニオン機構35によりラック軸22の軸方向移動に変換されることで、転舵輪4の転舵角が変更される。このとき、操舵側アクチュエータ13からは、運転者の操舵に抗する操舵反力がステアリングホイール11に付与される。   In the steering device 2 configured as described above, the second pinion shaft 32 is rotationally driven by the steered side actuator 31 in accordance with the steering operation by the driver, and this rotation is performed by the second rack and pinion mechanism 35 on the rack shaft 22. The turning angle of the steered wheels 4 is changed by being converted to axial movement. At this time, a steering reaction force against the driver's steering is applied to the steering wheel 11 from the steering side actuator 13.

次に、本実施形態の電気的構成について説明する。
操舵制御装置1は、操舵側アクチュエータ13(操舵側モータ14)及び転舵側アクチュエータ31(転舵側モータ33)に接続されており、これらの作動を制御する。なお、操舵制御装置1は、図示しない中央処理装置(CPU)やメモリを備えており、所定の演算周期ごとにメモリに記憶されたプログラムをCPUが実行することによって、各種制御が実行される。
Next, the electrical configuration of the present embodiment will be described.
The steering control device 1 is connected to the steering side actuator 13 (steering side motor 14) and the steering side actuator 31 (steering side motor 33), and controls these operations. The steering control device 1 includes a central processing unit (CPU) and a memory (not shown), and various controls are executed by the CPU executing a program stored in the memory every predetermined calculation cycle.

操舵制御装置1には、車両の車速Vを検出する車速センサ41、及びステアリングシャフト12に付与された操舵トルクThを検出するトルクセンサ42が接続されている。なお、トルクセンサ42は、ステアリングシャフト12における操舵側アクチュエータ13(操舵側減速機15)との連結部分よりもステアリングホイール11側に設けられている。また、操舵制御装置1には、操舵部3の操舵量を示す検出値として操舵側モータ14の回転角θsを360°の範囲内の相対角で検出する操舵側回転センサ43、及び転舵部5の転舵量を示す検出値として転舵側モータ33の回転角θtを相対角で検出する転舵側回転センサ44が接続されている。また、操舵制御装置1には、車両のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ45、及び車両の横加速度LAを検出する横加速度センサ46が接続されている。なお、操舵トルクTh及び回転角θs,θtは、一方向(本実施形態では、右)に操舵した場合に正の値、他方向(本実施形態では、左)に操舵した場合に負の値として検出する。そして、操舵制御装置1は、これらの各種状態量に基づいて操舵側モータ14及び転舵側モータ33の作動を制御する。   A vehicle speed sensor 41 that detects the vehicle speed V of the vehicle and a torque sensor 42 that detects the steering torque Th applied to the steering shaft 12 are connected to the steering control device 1. The torque sensor 42 is provided closer to the steering wheel 11 than the portion of the steering shaft 12 connected to the steering actuator 13 (steering reduction gear 15). Further, the steering control device 1 includes a steering-side rotation sensor 43 that detects the rotation angle θs of the steering-side motor 14 as a detection value indicating the steering amount of the steering unit 3 with a relative angle within a range of 360 °, and a steering unit. A turning-side rotation sensor 44 that detects a rotation angle θt of the turning-side motor 33 as a detected value indicating a turning amount of 5 is connected. In addition, a yaw rate sensor 45 that detects the yaw rate γ of the vehicle and a lateral acceleration sensor 46 that detects the lateral acceleration LA of the vehicle are connected to the steering control device 1. The steering torque Th and the rotation angles θs and θt are positive values when steering in one direction (right in the present embodiment) and negative values when steering in the other direction (left in the present embodiment). Detect as. The steering control device 1 controls the operations of the steering side motor 14 and the steered side motor 33 based on these various state quantities.

以下、操舵制御装置1の構成について詳細に説明する。
図2に示すように、操舵制御装置1は、操舵側モータ制御信号Msを出力する制御部としての操舵側制御部51と、操舵側モータ制御信号Msに基づいて操舵側モータ14に駆動電力を供給する操舵側駆動回路52とを備えている。操舵側制御部51には、操舵側駆動回路52と操舵側モータ14の各相のモータコイルとの間の接続線53を流れる操舵側モータ14の各相電流値Ius,Ivs,Iwsを検出する電流センサ54が接続されている。なお、図2では、説明の便宜上、各相の接続線53及び各相の電流センサ54をそれぞれ1つにまとめて図示している。
Hereinafter, the configuration of the steering control device 1 will be described in detail.
As shown in FIG. 2, the steering control device 1 supplies driving power to the steering side motor 14 based on the steering side control unit 51 as a control unit that outputs the steering side motor control signal Ms and the steering side motor control signal Ms. And a steering side drive circuit 52 to be supplied. The steering control unit 51 detects the phase current values Ius, Ivs, and Iws of the steering side motor 14 that flow through the connection line 53 between the steering side drive circuit 52 and the motor coil of each phase of the steering side motor 14. A current sensor 54 is connected. In FIG. 2, for convenience of explanation, each phase connection line 53 and each phase current sensor 54 are collectively shown as one.

また、操舵制御装置1は、転舵側モータ制御信号Mtを出力する転舵側制御部55と、転舵側モータ制御信号Mtに基づいて転舵側モータ33に駆動電力を供給する転舵側駆動回路56とを備えている。転舵側制御部55には、転舵側駆動回路56と転舵側モータ33の各相のモータコイルとの間の接続線57を流れる転舵側モータ33の各相電流値Iut,Ivt,Iwtを検出する電流センサ58が接続されている。なお、図2では、説明の便宜上、各相の接続線57及び各相の電流センサ58をそれぞれ1つにまとめて図示している。本実施形態の操舵側駆動回路52及び転舵側駆動回路56には、複数のスイッチング素子(例えば、FET等)を有する周知のPWMインバータがそれぞれ採用されている。そして、操舵側モータ制御信号Ms及び転舵側モータ制御信号Mtは、それぞれ各スイッチング素子のオンオフ状態を規定するゲートオンオフ信号となっている。   Further, the steering control device 1 includes a steered side control unit 55 that outputs a steered side motor control signal Mt, and a steered side that supplies driving power to the steered side motor 33 based on the steered side motor control signal Mt. And a drive circuit 56. The steered side control unit 55 includes respective phase current values Iut, Ivt, and the like of the steered side motor 33 flowing through the connection lines 57 between the steered side drive circuit 56 and the motor coils of the respective phases of the steered side motor 33. A current sensor 58 for detecting Iwt is connected. In FIG. 2, for convenience of explanation, each phase connection line 57 and each phase current sensor 58 are shown together as one. In the steering side drive circuit 52 and the steered side drive circuit 56 of the present embodiment, known PWM inverters having a plurality of switching elements (for example, FETs) are respectively employed. The steering side motor control signal Ms and the steered side motor control signal Mt are gate on / off signals that define the on / off states of the respective switching elements.

操舵制御装置1は、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行して、操舵側モータ制御信号Ms及び転舵側モータ制御信号Mtを生成する。そして、操舵側モータ制御信号Ms及び転舵側モータ制御信号Mtが操舵側駆動回路52及び転舵側駆動回路56に出力されることにより、各スイッチング素子がオンオフし、操舵側モータ14及び転舵側モータ33に駆動電力がそれぞれ供給される。これにより、操舵側アクチュエータ13及び転舵側アクチュエータ31の作動が制御される。   The steering control device 1 executes each calculation process shown in the following control blocks every predetermined calculation cycle, and generates a steering side motor control signal Ms and a steered side motor control signal Mt. The steering side motor control signal Ms and the steered side motor control signal Mt are output to the steered side drive circuit 52 and the steered side drive circuit 56, whereby each switching element is turned on and off, and the steered side motor 14 and the steered side are turned on. Driving power is supplied to the side motor 33. Thereby, the operation of the steering side actuator 13 and the steering side actuator 31 is controlled.

先ず、操舵側制御部51の構成について説明する。
操舵側制御部51には、上記車速V、操舵トルクTh、回転角θs、横加速度LA、ヨーレートγ、各相電流値Ius,Ivs,Iws及びq軸電流値Iqtが入力される。そして、操舵側制御部51は、これら各状態量に基づいて操舵側モータ制御信号Msを生成して出力する。
First, the configuration of the steering side control unit 51 will be described.
The steering side controller 51 receives the vehicle speed V, steering torque Th, rotation angle θs, lateral acceleration LA, yaw rate γ, phase current values Ius, Ivs, Iws, and q-axis current value Iqt. And the steering side control part 51 produces | generates and outputs the steering side motor control signal Ms based on these each state quantity.

詳しくは、操舵側制御部51は、操舵側モータ14の回転角θsに基づいてステアリングホイール11の操舵角θhを演算する操舵角演算部61を備えている。また、操舵側制御部51は、ステアリングホイール11を回転させる力である入力トルク基礎成分Tb*を演算する入力トルク基礎成分演算部62と、ステアリングホイール11の回転に抗する力である反力成分Firを演算する反力成分演算部63とを備えている。また、操舵側制御部51は、操舵トルクTh、入力トルク基礎成分Tb*、反力成分Fir及び車速Vに基づいて目標操舵角θh*を演算する目標操舵角演算部64を備えている。また、操舵側制御部51は、操舵角θh及び目標操舵角θh*に基づいて目標反力トルクTs*を演算する目標反力トルク演算部65と、目標反力トルクTs*に基づいて操舵側モータ制御信号Msを生成する操舵側モータ制御信号生成部66とを備えている。   Specifically, the steering side control unit 51 includes a steering angle calculation unit 61 that calculates the steering angle θh of the steering wheel 11 based on the rotation angle θs of the steering side motor 14. Further, the steering side control unit 51 includes an input torque basic component calculation unit 62 that calculates an input torque basic component Tb * that is a force that rotates the steering wheel 11, and a reaction force component that is a force that resists rotation of the steering wheel 11. And a reaction force component calculation unit 63 for calculating Fir. The steering-side control unit 51 includes a target steering angle calculation unit 64 that calculates a target steering angle θh * based on the steering torque Th, the input torque basic component Tb *, the reaction force component Fir, and the vehicle speed V. Further, the steering side control unit 51 includes a target reaction force torque calculation unit 65 that calculates a target reaction force torque Ts * based on the steering angle θh and the target steering angle θh *, and a steering side based on the target reaction force torque Ts *. A steering side motor control signal generation unit 66 for generating a motor control signal Ms.

操舵角演算部61は、入力される回転角θsを、例えばステアリング中立位置からの操舵側モータ14の回転数をカウントすることにより、360°を超える範囲の絶対角に換算して取得する。そして、操舵角演算部61は、絶対角に換算された回転角に操舵側減速機15の回転速度比に基づく換算係数Ksを乗算することで、操舵角θhを演算する。   The steering angle calculation unit 61 obtains the input rotation angle θs by converting it into an absolute angle in a range exceeding 360 °, for example, by counting the number of rotations of the steering side motor 14 from the steering neutral position. Then, the steering angle calculation unit 61 calculates the steering angle θh by multiplying the rotation angle converted into the absolute angle by the conversion coefficient Ks based on the rotation speed ratio of the steering-side speed reducer 15.

入力トルク基礎成分演算部62には、操舵トルクThが入力される。入力トルク基礎成分演算部62は、操舵トルクThの絶対値が大きいほど、大きな絶対値を有する入力トルク基礎成分(反力基礎成分)Tb*を演算する。入力トルク基礎成分Tb*は、目標操舵角演算部64及び目標反力トルク演算部65に入力される。   The steering torque Th is input to the input torque basic component calculation unit 62. The input torque basic component calculation unit 62 calculates an input torque basic component (reaction force basic component) Tb * having a larger absolute value as the absolute value of the steering torque Th is larger. The input torque basic component Tb * is input to the target steering angle calculation unit 64 and the target reaction force torque calculation unit 65.

目標操舵角演算部64には、操舵トルクTh、車速V及び入力トルク基礎成分Tb*に加え、後述する反力成分演算部63において演算される反力成分Firが入力される。目標操舵角演算部64は、入力トルク基礎成分Tb*に操舵トルクThを加算するとともに反力成分Firを減算した値である入力トルクTin*と目標操舵角θh*とを関係づけるモデル(ステアリングモデル)式を利用して、目標操舵角θh*を演算する。このモデル式は、ステアリングホイール11(操舵部3)と転舵輪4(転舵部5)とが機械的に連結されたものにおいて、ステアリングホイール11の回転に伴って回転する回転軸のトルクと回転角との関係を定めて表したものである。そして、このモデル式は、操舵装置2の摩擦等をモデル化した粘性係数C、操舵装置2の慣性をモデル化した慣性係数Jを用いて表される。なお、粘性係数C及び慣性係数Jは、車速Vに応じて可変設定される。そして、このようにモデル式を用いて演算された目標操舵角θh*は、減算器69及び転舵側制御部55に加え、反力成分演算部63に出力される。   In addition to the steering torque Th, the vehicle speed V, and the input torque basic component Tb *, a reaction force component Fir calculated by a reaction force component calculation unit 63 described later is input to the target steering angle calculation unit 64. The target steering angle calculation unit 64 is a model (steering model) that relates the input torque Tin *, which is a value obtained by adding the steering torque Th to the input torque basic component Tb * and subtracting the reaction force component Fir, and the target steering angle θh *. ) To calculate the target steering angle θh *. In this model formula, the steering wheel 11 (steering unit 3) and the steered wheels 4 (steering unit 5) are mechanically coupled, and the torque and rotation of the rotating shaft that rotates as the steering wheel 11 rotates. It is a representation of the relationship with the corner. This model equation is expressed using a viscosity coefficient C that models the friction of the steering device 2 and an inertia coefficient J that models the inertia of the steering device 2. The viscosity coefficient C and the inertia coefficient J are variably set according to the vehicle speed V. The target steering angle θh * calculated using the model formula in this way is output to the reaction force component calculation unit 63 in addition to the subtractor 69 and the steered side control unit 55.

目標反力トルク演算部65には、入力トルク基礎成分Tb*に加え、減算器69において目標操舵角θh*から操舵角θhが差し引かれた角度偏差Δθsが入力される。そして、目標反力トルク演算部65は、角度偏差Δθsに基づき、操舵角θhを目標操舵角θh*にフィードバック制御するための制御量として操舵側モータ14が付与する操舵反力の基礎となる基礎反力トルクを演算し、該基礎反力トルクに入力トルク基礎成分Tb*を加算することで目標反力トルクTs*を演算する。具体的には、目標反力トルク演算部65は、角度偏差Δθsを入力とする比例要素、積分要素及び微分要素のそれぞれの出力値の和を、基礎反力トルクとして演算する。   In addition to the input torque basic component Tb *, the target reaction force torque calculator 65 receives an angle deviation Δθs obtained by subtracting the steering angle θh from the target steering angle θh * in the subtractor 69. Then, the target reaction torque calculation unit 65 is based on the basis of the steering reaction force applied by the steering side motor 14 as a control amount for feedback control of the steering angle θh to the target steering angle θh * based on the angle deviation Δθs. The reaction force torque is calculated, and the target reaction force torque Ts * is calculated by adding the input torque basic component Tb * to the basic reaction force torque. Specifically, the target reaction force torque calculator 65 calculates the sum of the output values of the proportional element, the integral element, and the derivative element that receive the angle deviation Δθs as the basic reaction force torque.

操舵側モータ制御信号生成部66には、目標反力トルクTs*に加え、回転角θs及び相電流値Ius,Ivs,Iwsが入力される。本実施形態の操舵側モータ制御信号生成部66は、目標反力トルクTs*に基づいて、d/q座標系におけるq軸上のq軸目標電流値Iqs*を演算する。なお、本実施形態では、d軸上のd軸目標電流値Ids*はゼロに設定される。   In addition to the target reaction force torque Ts *, the steering side motor control signal generator 66 receives the rotation angle θs and the phase current values Ius, Ivs, and Iws. The steering-side motor control signal generator 66 of this embodiment calculates a q-axis target current value Iqs * on the q-axis in the d / q coordinate system based on the target reaction force torque Ts *. In the present embodiment, the d-axis target current value Ids * on the d-axis is set to zero.

操舵側モータ制御信号生成部66は、d/q座標系における電流フィードバック制御を実行することにより、上記操舵側駆動回路52に出力する操舵側モータ制御信号Msを生成(演算)する。具体的には、操舵側モータ制御信号生成部66は、操舵側モータ制御信号生成部66は、回転角θsに基づいて相電流値Ius,Ivs,Iwsをd/q座標上に写像することにより、d/q座標系における操舵側モータ14の実電流値であるd軸電流値Ids及びq軸電流値Iqsを演算する。そして、操舵側モータ制御信号生成部66は、d軸電流値Idsをd軸目標電流値Ids*に追従させるべく、またq軸電流値Iqsをq軸目標電流値Iqs*に追従させるべく、d軸及びq軸上の各電流偏差に基づいて電圧指令値を演算し、該電圧指令値に基づくデューティ比を有する操舵側モータ制御信号Msを生成する。このように演算された操舵側モータ制御信号Msが上記操舵側駆動回路52に出力されることにより、操舵側モータ制御信号Msに応じた駆動電力が操舵側モータ14に出力され、その作動が制御される。   The steering side motor control signal generator 66 generates (calculates) a steering side motor control signal Ms to be output to the steering side drive circuit 52 by executing current feedback control in the d / q coordinate system. Specifically, the steering side motor control signal generation unit 66 maps the phase current values Ius, Ivs, Iws on the d / q coordinates based on the rotation angle θs. The d-axis current value Ids and the q-axis current value Iqs, which are actual current values of the steering side motor 14 in the d / q coordinate system, are calculated. Then, the steering-side motor control signal generation unit 66 sets d-axis current value Ids to follow d-axis target current value Ids * and d-axis current value Iqs to follow q-axis target current value Iqs *. A voltage command value is calculated based on each current deviation on the shaft and the q axis, and a steering side motor control signal Ms having a duty ratio based on the voltage command value is generated. When the steering side motor control signal Ms calculated in this way is output to the steering side drive circuit 52, drive power corresponding to the steering side motor control signal Ms is output to the steering side motor 14, and its operation is controlled. Is done.

次に、転舵側制御部55について説明する。
転舵側制御部55には、上記回転角θt、目標操舵角θh*及び転舵側モータ33の各相電流値Iut,Ivt,Iwtが入力される。そして、転舵側制御部55は、これら各状態量に基づいて転舵側モータ制御信号Mtを生成して出力する。
Next, the steered side control unit 55 will be described.
The turning side control unit 55 receives the rotation angle θt, the target steering angle θh *, and the phase current values Iut, Ivt, Iwt of the turning side motor 33. And the steered side control part 55 produces | generates and outputs the steered side motor control signal Mt based on each of these state quantities.

詳しくは、転舵側制御部55は、転舵輪4の転舵角に換算可能な回転軸である第1ピニオン軸21の回転角(ピニオン角)に相当する転舵対応角θpを演算する転舵対応角演算部71を備えている。また、転舵側制御部55は、転舵対応角θp及び目標操舵角θh*に基づいて目標転舵トルクTt*を演算する目標転舵トルク演算部72と、目標転舵トルクTt*に基づいて転舵側モータ制御信号Mtを生成する転舵側モータ制御信号生成部73とを備えている。なお、本実施形態の操舵装置2では、操舵角θhと転舵対応角θpとの比である舵角比が一定に設定されており、目標転舵対応角は、目標操舵角θh*と等しい。   Specifically, the turning side control unit 55 calculates a turning corresponding angle θp corresponding to the turning angle (pinion angle) of the first pinion shaft 21 that is a rotating shaft that can be converted into the turning angle of the steered wheels 4. A rudder corresponding angle calculation unit 71 is provided. The steered side control unit 55 calculates a target turning torque Tt * based on the steering corresponding angle θp and the target steering angle θh *, and based on the target turning torque Tt *. And a steered side motor control signal generating unit 73 for generating a steered side motor control signal Mt. In the steering device 2 of the present embodiment, the steering angle ratio that is the ratio of the steering angle θh and the steering response angle θp is set to be constant, and the target steering response angle is equal to the target steering angle θh *. .

転舵対応角演算部71は、入力される回転角θtを、例えば車両が直進する中立位置からの転舵側モータ33の回転数をカウントすることにより、360°を超える範囲の絶対角に換算して取得する。そして、転舵対応角演算部71は、絶対角に換算された回転角に転舵側減速機34の回転速度比、第1及び第2ラックアンドピニオン機構24,35の回転速度比に基づく換算係数Ktを乗算して転舵対応角θpを演算する。つまり、転舵対応角θpは、第1ピニオン軸21がステアリングシャフト12に連結されていると仮定した場合におけるステアリングホイール11の操舵角θhに相当する。   The turning correspondence angle calculation unit 71 converts the input rotation angle θt into an absolute angle in a range exceeding 360 ° by counting the number of rotations of the turning side motor 33 from a neutral position where the vehicle goes straight, for example. And get. Then, the turning correspondence angle calculation unit 71 converts the rotation angle converted into the absolute angle based on the rotation speed ratio of the steered side reduction gear 34 and the rotation speed ratio of the first and second rack and pinion mechanisms 24 and 35. The steering response angle θp is calculated by multiplying the coefficient Kt. That is, the steering corresponding angle θp corresponds to the steering angle θh of the steering wheel 11 when the first pinion shaft 21 is assumed to be connected to the steering shaft 12.

目標転舵トルク演算部72には、減算器74において目標操舵角θh*(目標転舵対応角)から転舵対応角θpが差し引かれた角度偏差Δθpが入力される。そして、目標転舵トルク演算部72は、角度偏差Δθpに基づき、転舵対応角θpを目標操舵角θh*にフィードバック制御するための制御量として、転舵側モータ33が付与する転舵力の目標値となる目標転舵トルクTt*を演算する。具体的には、目標転舵トルク演算部72は、角度偏差Δθpを入力とする比例要素、積分要素及び微分要素のそれぞれの出力値の和を、目標転舵トルクTt*として演算する。   An angle deviation Δθp obtained by subtracting the steering response angle θp from the target steering angle θh * (target steering response angle) in the subtractor 74 is input to the target steering torque calculation unit 72. Then, the target turning torque calculator 72 calculates the turning force applied by the turning side motor 33 as a control amount for feedback control of the turning corresponding angle θp to the target steering angle θh * based on the angle deviation Δθp. A target turning torque Tt * that is a target value is calculated. Specifically, the target turning torque calculation unit 72 calculates the sum of the output values of the proportional element, the integral element, and the derivative element that receive the angle deviation Δθp as the target turning torque Tt *.

転舵側モータ制御信号生成部73には、目標転舵トルクTt*に加え、回転角θt及び相電流値Iut,Ivt,Iwtが入力される。そして、転舵側モータ制御信号生成部73は、目標転舵トルクTt*に基づいて、d/q座標系におけるq軸上のq軸目標電流値Iqt*を演算する。なお、本実施形態では、d軸上のd軸目標電流値Idt*はゼロに設定される。   In addition to the target turning torque Tt *, the turning side motor control signal generation unit 73 receives the rotation angle θt and the phase current values Iut, Ivt, Iwt. Then, the steered side motor control signal generating unit 73 calculates the q-axis target current value Iqt * on the q-axis in the d / q coordinate system based on the target steered torque Tt *. In the present embodiment, the d-axis target current value Idt * on the d-axis is set to zero.

転舵側モータ制御信号生成部73は、d/q座標系における電流フィードバック制御を実行することにより、上記転舵側駆動回路56に出力する転舵側モータ制御信号Mtを生成(演算)する。具体的には、転舵側モータ制御信号生成部73は、回転角θtに基づいて相電流値Iut,Ivt,Iwtをd/q座標上に写像することにより、d/q座標系における転舵側モータ33の実電流値であるd軸電流値Idt及びq軸電流値Iqtを演算する。そして、転舵側モータ制御信号生成部73は、d軸電流値Idtをd軸目標電流値Idt*に追従させるべく、またq軸電流値Iqtをq軸目標電流値Iqt*に追従させるべく、d軸及びq軸上の電流偏差に基づいて電圧指令値を演算し、該電圧指令値に基づくデューティ比を有する転舵側モータ制御信号Mtを生成する。このように演算された転舵側モータ制御信号Mtが上記転舵側駆動回路56に出力されることにより、転舵側モータ制御信号Mtに応じた駆動電力が転舵側モータ33に出力され、その作動が制御される。なお、転舵側モータ制御信号Mtを生成する過程で演算したq軸電流値Iqtは、上記反力成分演算部63に出力される。   The steered side motor control signal generation unit 73 generates (calculates) a steered side motor control signal Mt to be output to the steered side drive circuit 56 by executing current feedback control in the d / q coordinate system. Specifically, the steered side motor control signal generation unit 73 maps the phase current values Iut, Ivt, and Iwt on the d / q coordinate based on the rotation angle θt, thereby turning in the d / q coordinate system. The d-axis current value Idt and the q-axis current value Iqt, which are actual current values of the side motor 33, are calculated. Then, the steered side motor control signal generator 73 makes the d-axis current value Idt follow the d-axis target current value Idt *, and the q-axis current value Iqt follows the q-axis target current value Iqt *. A voltage command value is calculated based on the current deviation on the d-axis and the q-axis, and a steered side motor control signal Mt having a duty ratio based on the voltage command value is generated. When the steered side motor control signal Mt calculated in this way is output to the steered side drive circuit 56, drive power corresponding to the steered side motor control signal Mt is output to the steered side motor 33, Its operation is controlled. The q-axis current value Iqt calculated in the process of generating the steered side motor control signal Mt is output to the reaction force component calculation unit 63.

次に、反力成分演算部63の構成について説明する。
反力成分演算部63には、車速V、操舵トルクTh、横加速度LA、ヨーレートγ、転舵側モータ33のq軸電流値Iqt及び目標操舵角θh*が入力される。反力成分演算部63は、これらの状態量に基づいてラック軸22に作用する軸力に応じた反力成分Fir(ベース反力)を演算し、目標操舵角演算部64に出力する。
Next, the configuration of the reaction force component calculation unit 63 will be described.
The reaction force component calculation unit 63 receives the vehicle speed V, the steering torque Th, the lateral acceleration LA, the yaw rate γ, the q-axis current value Iqt of the steered side motor 33, and the target steering angle θh *. The reaction force component calculation unit 63 calculates a reaction force component Fir (base reaction force) corresponding to the axial force acting on the rack shaft 22 based on these state quantities, and outputs it to the target steering angle calculation unit 64.

図3に示すように、反力成分演算部63は、路面軸力Ferを演算する軸力演算部としての路面軸力演算部81と、理想軸力Fibを演算する軸力演算部としての理想軸力演算部82とを備えている。なお、路面軸力Fer及び理想軸力Fibは、トルクの次元(N・m)で演算される。また、反力成分演算部63は、転舵輪4に対して路面から加えられる軸力(路面から伝達される路面情報)が反映されるように、理想軸力Fib及び路面軸力Ferを所定割合で配分して配分軸力Fdを演算する配分軸力演算部83を備えている。   As shown in FIG. 3, the reaction force component calculation unit 63 includes a road surface axial force calculation unit 81 as an axial force calculation unit that calculates a road surface axial force Fer and an ideal as an axial force calculation unit that calculates an ideal axial force Fib. And an axial force calculation unit 82. The road surface axial force Fer and the ideal axial force Fib are calculated by a torque dimension (N · m). In addition, the reaction force component calculation unit 63 applies the ideal axial force Fib and the road surface axial force Fer to a predetermined ratio so that the axial force applied to the steered wheels 4 from the road surface (road surface information transmitted from the road surface) is reflected. And a distribution axial force calculation unit 83 that calculates the distribution axial force Fd by distributing the distribution axial force Fd.

理想軸力演算部82には、目標操舵角θh*(目標転舵対応角)及び車速Vが入力される。理想軸力演算部82は、転舵輪4に作用する軸力(転舵輪4に伝達される伝達力)の理想値であって、路面情報が反映されない理想軸力Fibを目標操舵角θh*に基づいて演算する。具体的には、理想軸力演算部82は、目標操舵角θh*の絶対値が大きくなるにつれて理想軸力Fibの絶対値が大きくなるように演算する。また、理想軸力演算部82は、車速Vが大きくなるにつれて理想軸力Fibの絶対値が大きくなるように演算する。このように演算された理想軸力Fibは、乗算器84に出力される。   A target steering angle θh * (target steering response angle) and a vehicle speed V are input to the ideal axial force calculation unit 82. The ideal axial force calculator 82 is an ideal value of the axial force acting on the steered wheels 4 (transmitted force transmitted to the steered wheels 4), and the ideal axial force Fib that does not reflect road surface information is used as the target steering angle θh *. Calculate based on. Specifically, the ideal axial force calculation unit 82 calculates the absolute value of the ideal axial force Fib as the absolute value of the target steering angle θh * increases. Further, the ideal axial force calculation unit 82 calculates the absolute value of the ideal axial force Fi as the vehicle speed V increases. The ideal axial force Fib thus calculated is output to the multiplier 84.

路面軸力演算部81には、転舵側モータ33のq軸電流値Iqtが入力される。路面軸力演算部81は、転舵輪4に作用する軸力(転舵輪4に伝達される伝達力)の推定値であって、路面情報が反映された路面軸力Ferをq軸電流値Iqtに基づいて演算する。具体的には、路面軸力演算部81は、転舵側モータ33によってラック軸22に加えられるトルクと、転舵輪4に対して路面から加えられる力に応じたトルクとが釣り合うとして、q軸電流値Iqtの絶対値が大きくなるほど、路面軸力Ferの絶対値が大きくなるように演算する。このように演算された路面軸力Ferは、乗算器85に出力される。   The q-axis current value Iqt of the steered side motor 33 is input to the road surface axial force calculation unit 81. The road surface axial force calculation unit 81 is an estimated value of the axial force acting on the steered wheels 4 (transmitted force transmitted to the steered wheels 4), and the road surface axial force Fer reflecting the road surface information is converted to a q-axis current value Iqt. Calculate based on Specifically, the road surface axial force calculation unit 81 determines that the torque applied to the rack shaft 22 by the steered side motor 33 and the torque corresponding to the force applied from the road surface to the steered wheels 4 are balanced. Calculation is performed so that the absolute value of the road surface axial force Fer increases as the absolute value of the current value Iqt increases. The road surface axial force Fer calculated in this way is output to the multiplier 85.

配分軸力演算部83には、車速Vに加え、路面軸力Fer及び理想軸力Fibが入力される。配分軸力演算部83は、車速Vに基づいて理想軸力Fibと路面軸力Ferとを配分するためのそれぞれの配分割合である配分ゲインGib、配分ゲインGerを演算する配分ゲイン演算部86を備えている。本実施形態の配分ゲイン演算部86は、車速Vと配分ゲインGib,Gerとの関係を定めたマップを備えており、同マップを参照することにより車速Vに応じた配分ゲインGib,Gerを演算する。配分ゲインGibは、車速Vが大きい場合に小さい場合よりも値が小さくなり、配分ゲインGerは車速Vが大きい場合に小さい場合よりも値が大きくなる。なお、本実施形態では、配分ゲインGib,Gerの和が「1」となるように値が設定されている。このように演算された配分ゲインGibは乗算器84に出力され、配分ゲインGerは乗算器85に出力される。   In addition to the vehicle speed V, the road surface axial force Fer and the ideal axial force Fib are input to the distribution axial force calculation unit 83. The distribution axial force calculation unit 83 includes a distribution gain calculation unit 86 for calculating a distribution gain Gib and a distribution gain Ger that are distribution ratios for distributing the ideal axial force Fib and the road surface axial force Fer based on the vehicle speed V. I have. The distribution gain calculation unit 86 of this embodiment includes a map that defines the relationship between the vehicle speed V and the distribution gain Gib and Ger, and calculates the distribution gain Gib and Ger according to the vehicle speed V by referring to the map. To do. The distribution gain Gib is smaller when the vehicle speed V is large than when it is small, and the distribution gain Ger is larger when the vehicle speed V is large than when it is small. In the present embodiment, the value is set so that the sum of the distribution gains Gib and Ger is “1”. The distribution gain Gib calculated in this way is output to the multiplier 84, and the distribution gain Ger is output to the multiplier 85.

配分軸力演算部83は、乗算器84において理想軸力Fibに配分ゲインGibを乗算するとともに、乗算器85において路面軸力Ferに配分ゲインGerを乗算し、加算器87においてこれらの値を足し合わせて配分軸力Fdを演算する。このように演算された配分軸力Fdは、後述する配分軸力調整部88に出力される。   The distribution axial force calculation unit 83 multiplies the ideal axial force Fib by the distribution gain Gib in the multiplier 84, multiplies the road surface axial force Fer by the distribution gain Ger in the multiplier 85, and adds these values in the adder 87. In addition, the distribution axial force Fd is calculated. The distribution axial force Fd calculated in this way is output to a distribution axial force adjustment unit 88 described later.

また、反力成分演算部63は、車両状態量軸力Fyrを演算する軸力演算部としての車両状態量軸力演算部91と、車両のグリップ状態を示すグリップ状態量Grを演算するグリップ状態量演算部92とを備えている。なお、車両状態量軸力Fyrは、トルクの次元(N・m)で演算される。車両状態量軸力演算部91には、車両状態量としてのヨーレートγ及び横加速度LAが入力される。車両状態量軸力演算部91は、下記(1)式にヨーレートγ及び横加速度LAを入力することにより横力Fyを演算する。   The reaction force component calculation unit 63 includes a vehicle state quantity axial force calculation unit 91 as an axial force calculation unit that calculates the vehicle state quantity axial force Fyr, and a grip state that calculates a grip state quantity Gr that indicates the grip state of the vehicle. A quantity calculation unit 92. The vehicle state quantity axial force Fyr is calculated by the torque dimension (N · m). The vehicle state quantity axial force calculation unit 91 receives the yaw rate γ and the lateral acceleration LA as vehicle state quantities. The vehicle state quantity axial force calculation unit 91 calculates the lateral force Fy by inputting the yaw rate γ and the lateral acceleration LA into the following equation (1).

横力Fy=Kla×横加速度LA+Kγ×γ’…(1)
なお、「γ’」は、ヨーレートγの微分値を示し、「Kla」及び「Kγ」は、試験等により予め設定された係数を示す。そして、車両状態量軸力演算部91は、このように演算される横力Fyが近似的にラック軸22に作用する軸力とみなすことができることを踏まえ、該横力Fyを車両状態量軸力Fyrとして出力する。
Lateral force Fy = Kla × lateral acceleration LA + Kγ × γ ′ (1)
“Γ ′” indicates a differential value of the yaw rate γ, and “Kla” and “Kγ” indicate coefficients set in advance by a test or the like. Then, the vehicle state quantity axial force calculation unit 91 can consider that the lateral force Fy calculated in this way can be regarded as an axial force acting on the rack shaft 22 approximately. Output as force Fyr.

グリップ状態量演算部92には、車両状態量軸力Fyr及び路面軸力Ferが入力される。グリップ状態量演算部92は、下記(2)式に車両状態量軸力Fyr及び路面軸力Ferを入力することにより、転舵輪4がどの程度グリップしているかを示すグリップ度からなるグリップ状態量Grを演算する。   The grip state amount calculation unit 92 receives the vehicle state amount axial force Fyr and the road surface axial force Fer. The grip state quantity calculation unit 92 inputs the vehicle state quantity axial force Fyr and the road surface axial force Fer to the following equation (2), and thereby the grip state quantity including the grip degree indicating how much the steered wheels 4 are gripped. Gr is calculated.

グリップ状態量Gr=(Ker×路面軸力)/(Ky×車両状態量軸力)…(2)
なお、「Ker」及び「Ky」は、試験等により予め設定された係数を示す。
ここで、転舵輪のスリップ角βと該転舵輪に作用する力との関係について、図4及び図5を参照して説明する。
Grip state amount Gr = (Ker × road surface axial force) / (Ky × vehicle state amount axial force) (2)
“Ker” and “Ky” indicate coefficients set in advance by a test or the like.
Here, the relationship between the slip angle β of the steered wheels and the force acting on the steered wheels will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

図4は、スリップ角βが付いている転舵輪の接地面を上から見た図である。転舵輪の向きに向かう中心線xが元々の転舵輪の向きを示しており、転舵輪の進行方向はこれに対して線αで示している。同図において、A点が転舵輪の接地開始点で、B点が接地終了点とすると、スリップ角β分だけ、トレッド面が路面に引きずられて中心線xから線αのラインに沿ってずれて撓む。なお、図4において、トレッド面がずれて撓んだ領域をハッチングで示す。この撓んだ領域のうち、A点側の領域が粘着域であり、B点側の領域が滑り域である。そして、このようなスリップ角βで旋回したときの転舵輪の接地面の着力点には、横力Fyが働き、鉛直軸周りのモーメントがセルフアライニングトルクSATとなる。なお、転舵輪の接地中心と着力点間の距離がニューマチックトレールであり、ニューマチックトレールとキャスタトレールの和がトレールである。   FIG. 4 is a view of the ground contact surface of the steered wheel with the slip angle β as viewed from above. A center line x toward the direction of the steered wheel indicates the original direction of the steered wheel, and the traveling direction of the steered wheel is indicated by a line α. In the figure, if point A is the contact start point of the steered wheel and point B is the contact end point, the tread surface is dragged by the slip angle β along the line α from the center line x. Bend. In FIG. 4, a region where the tread surface is displaced and bent is indicated by hatching. Among the bent areas, the area on the A point side is an adhesive area, and the area on the B point side is a sliding area. Then, the lateral force Fy acts on the force applied to the ground contact surface of the steered wheel when turning at such a slip angle β, and the moment around the vertical axis becomes the self-aligning torque SAT. The distance between the ground contact center of the steered wheels and the force point is the pneumatic trail, and the sum of the pneumatic trail and the caster trail is the trail.

図5は、スリップ角βの変化に対する、理想軸力Fib、横力Fy(車両状態量軸力Fyr)、セルフアライニングトルクSAT(路面軸力Fer)、及びニューマチックトレールの変化を示している。同図に示すように旋回中の転舵輪において、スリップ角βが小さい領域では、スリップ角βの増大に従って理想軸力Fib、横力Fy及びセルフアライニングトルクSATがそれぞれ略線形(リニア)に増大し、これらの各値の差は小さい。一方、スリップ角βがある程度大きな領域では、スリップ角βの増大に従って、理想軸力Fibは引き続き略線形に増大するものの、横力Fyは増大を続けた後に略一定又はやや減少傾向を示す。また、セルフアライニングトルクSATは、スリップ角βの増大に従って、しばらくは増大を続けるが、ニューマチックトレールの減少に伴って大きく減少する傾向を示す。このように各値が略線形に変化し、これらの差が小さい領域を通常領域とし、横力Fy及びセルフアライニングトルクSATが非線形に変化し、これらの差が大きくなる領域を限界領域とする。なお、図5に示す通常領域と限界領域との区切りは便宜上のものである。   FIG. 5 shows changes in ideal axial force Fi, lateral force Fy (vehicle state amount axial force Fyr), self-aligning torque SAT (road surface axial force Fer), and pneumatic trail with respect to a change in slip angle β. . As shown in the figure, the ideal axial force Fib, lateral force Fy, and self-aligning torque SAT increase approximately linearly as the slip angle β increases in the turning angle of the steered wheels that are turning. However, the difference between these values is small. On the other hand, in the region where the slip angle β is large to some extent, the ideal axial force Fi continues to increase substantially linearly as the slip angle β increases, but the lateral force Fy shows a substantially constant or slightly decreasing tendency after continuing to increase. Further, the self-aligning torque SAT continues to increase for a while as the slip angle β increases, but shows a tendency to greatly decrease as the pneumatic trail decreases. Thus, each value changes approximately linearly, a region where these differences are small is defined as a normal region, and a region where the lateral force Fy and the self-aligning torque SAT change nonlinearly and these differences are large is defined as a limit region. . Note that the separation between the normal area and the limit area shown in FIG. 5 is for convenience.

ここで、旋回時の軸力をセルフアライニングトルクSATと捉えると、セルフアライニングトルクSATと横力Fyの関係は、図4に示すように、転舵輪と路面との接地中心から横力の着力点までのニューマチックトレールに相当するパラメータを用いた下記(3)式で表現できる。   Here, if the axial force at the time of turning is regarded as the self-aligning torque SAT, the relationship between the self-aligning torque SAT and the lateral force Fy is as shown in FIG. 4 from the ground contact center between the steered wheel and the road surface. It can be expressed by the following equation (3) using parameters corresponding to the pneumatic trail up to the force point.

セルフアライニングトルクSAT=横力Fy×ニューマチックトレール…(3)
そして、セルフアライニングトルクSATを「軸力≒路面からの反力」と考えると、転舵側モータ33の駆動電流(すなわち、q軸電流値Iqt)に基づく路面軸力FerがセルフアライニングトルクSATを近似的に表現しているといえる。
Self-aligning torque SAT = lateral force Fy × pneumatic trail (3)
When the self-aligning torque SAT is considered as “axial force≈reaction force from the road surface”, the road surface axial force Fer based on the driving current of the steered side motor 33 (that is, the q-axis current value Iqt) is calculated as the self-aligning torque. It can be said that SAT is expressed approximately.

また、横力Fyは、転舵輪4に発生している力であり、「横力Fy≒車両横向きに発生している力」と置き換えて、横力Fyを横加速度LAによって近似的に表現することができる。なお、横加速度LAだけでは、実際の軸力に対し、動き出し時の応答性が不足するため、応答性を改善するためにヨーレートγの微分を加算して、上記式(1)が得られる。   Further, the lateral force Fy is a force generated in the steered wheels 4 and is replaced with “lateral force Fy≈force generated in the lateral direction of the vehicle”, and the lateral force Fy is approximately expressed by the lateral acceleration LA. be able to. Note that, with only the lateral acceleration LA, the response at the start of movement is insufficient with respect to the actual axial force. Therefore, in order to improve the response, the derivative of the yaw rate γ is added to obtain the above equation (1).

また、上記(3)式により、グリップ状態量Grは、下記(4)式のように表わすことができる。
グリップ状態量Gr=セルフアライニングトルクSAT/横力Fy…(4)
そして、路面軸力FerがセルフアライニングトルクSATを近似的に表現でき、車両状態量軸力Fyrが横力を近似的に表現できることを踏まえると、グリップ状態量Grは、上記(2)式で表される。
Further, the grip state amount Gr can be expressed by the following equation (4) by the above equation (3).
Grip state quantity Gr = self-aligning torque SAT / lateral force Fy (4)
Then, considering that the road surface axial force Fer can approximately represent the self-aligning torque SAT and the vehicle state amount axial force Fyr can approximately represent the lateral force, the grip state amount Gr is expressed by the above equation (2). expressed.

図3に示すように、グリップ状態量演算部92が演算したグリップ状態量Grは、配分軸力調整部88に出力される。そして、配分軸力調整部88は、配分軸力演算部83から入力された配分軸力Fdをグリップ状態量Gr、操舵トルクTh及び車速Vに基づいて調整することで調整後配分軸力としての反力成分Firを演算し、目標操舵角演算部64に出力する。   As shown in FIG. 3, the grip state amount Gr calculated by the grip state amount calculating unit 92 is output to the distribution axial force adjusting unit 88. Then, the distribution axial force adjustment unit 88 adjusts the distribution axial force Fd input from the distribution axial force calculation unit 83 based on the grip state amount Gr, the steering torque Th, and the vehicle speed V, so that the distribution axial force Fd is adjusted. The reaction force component Fir is calculated and output to the target steering angle calculation unit 64.

次に、配分軸力調整部88の構成について説明する。
図6に示すように、配分軸力調整部88は、配分調整ゲイン演算部101を備えている。配分調整ゲイン演算部101には、グリップ状態量Gr及び車速Vが入力される。配分調整ゲイン演算部101は、グリップ状態量Gr及び車速Vと配分調整ゲインKaaとの関係を定めたマップを備えており、同マップを参照することによりグリップ状態量Gr及び車速Vに応じた配分調整ゲインKaaを演算する。このマップは、グリップ状態量Grがグリップ閾値Grth以下の領域では配分調整ゲインKaaが「1」となり、グリップ状態量Grがグリップ閾値Grthよりも大きくなると、該グリップ状態量Grの増大に基づいて配分調整ゲインKaaが大きくなるように設定されている。なお、グリップ閾値Grthは、通常領域と限界領域との境となるスリップ角βでのグリップ状態量Grを示す値であり、予め試験等により設定されている。また、マップは、グリップ状態量Grがグリップ閾値Grthよりも大きな領域では、車速Vの増大に基づいて、配分調整ゲインKaaが大きくなるように設定されている。なお、マップの形状は、適宜変更可能であり、グリップ状態量Grがグリップ閾値Grthよりも大きな領域において、該グリップ状態量Grの増大に基づいて配分調整ゲインKaaが小さくなるように設定してもよく、また、車速Vの増大に基づいて配分調整ゲインKaaが小さくなるように設定してもよい。
Next, the configuration of the distribution axial force adjustment unit 88 will be described.
As shown in FIG. 6, the distribution axial force adjustment unit 88 includes a distribution adjustment gain calculation unit 101. The distribution adjustment gain calculation unit 101 receives the grip state amount Gr and the vehicle speed V. The distribution adjustment gain calculation unit 101 includes a map that defines the relationship between the grip state amount Gr and the vehicle speed V and the distribution adjustment gain Kaa. By referring to the map, distribution according to the grip state amount Gr and the vehicle speed V is provided. The adjustment gain Kaa is calculated. In this map, the distribution adjustment gain Kaa is “1” in the region where the grip state amount Gr is equal to or less than the grip threshold Grth, and when the grip state amount Gr is greater than the grip threshold Grth, the distribution is based on the increase in the grip state amount Gr. The adjustment gain Kaa is set to be large. The grip threshold Grth is a value indicating the grip state amount Gr at the slip angle β that is the boundary between the normal region and the limit region, and is set in advance by a test or the like. Further, the map is set so that the distribution adjustment gain Kaa is increased based on the increase in the vehicle speed V in the region where the grip state amount Gr is larger than the grip threshold Grth. Note that the shape of the map can be changed as appropriate, and even in a region where the grip state amount Gr is larger than the grip threshold Grth, the distribution adjustment gain Kaa is set to be small based on the increase of the grip state amount Gr. Alternatively, the distribution adjustment gain Kaa may be set to be small based on the increase in the vehicle speed V.

このように演算された配分調整ゲインKaaは、配分軸力Fdとともに乗算器102に入力される。配分軸力調整部88は、乗算器102において配分軸力Fdに配分調整ゲインKaaを乗算した値を勾配調整配分軸力Fd’として加算器103に出力する。また、配分軸力調整部88は、オフセット値演算部104と、非操舵ゲイン演算部105とを備えている。   The distribution adjustment gain Kaa calculated in this way is input to the multiplier 102 together with the distribution axial force Fd. The distribution axial force adjustment unit 88 outputs a value obtained by multiplying the distribution axial force Fd by the distribution adjustment gain Kaa in the multiplier 102 to the adder 103 as a gradient adjustment distribution axial force Fd ′. In addition, the distribution axial force adjustment unit 88 includes an offset value calculation unit 104 and a non-steering gain calculation unit 105.

オフセット値演算部104には、グリップ状態量Gr及び車速Vが入力される。オフセット値演算部104は、グリップ状態量Gr及び車速Vとオフセット値Ofとの関係を定めたマップを備えており、同マップを参照することによりグリップ状態量Gr及び車速Vに応じたオフセット値Ofを演算する。このマップは、グリップ状態量Grがグリップ閾値Grth以下の領域ではオフセット値が「0」となり、グリップ状態量Grがグリップ閾値Grthよりも大きくなると、該グリップ状態量Grの増大に基づいてオフセット値Ofが大きくなるように設定されている。また、マップは、グリップ状態量Grがグリップ閾値Grthよりも大きな領域では、車速Vの増大に基づいて、オフセット値Ofが大きくなるように設定されている。なお、マップの形状は、適宜変更可能であり、例えばグリップ状態量Grがグリップ閾値Grthよりも大きな領域において、該グリップ状態量Grの増大に基づいてオフセット値Ofが小さくなる(負の値となる)ように設定してもよく、また、車速Vの増大に基づいてオフセット値Ofが小さくなるように設定してもよい。このように演算されたオフセット値Ofは、乗算器106に出力される。   The offset value calculation unit 104 receives the grip state amount Gr and the vehicle speed V. The offset value calculation unit 104 includes a map that defines the relationship between the grip state amount Gr and the vehicle speed V and the offset value Of, and the offset value Of corresponding to the grip state amount Gr and the vehicle speed V by referring to the map. Is calculated. In this map, the offset value is “0” in the region where the grip state amount Gr is equal to or less than the grip threshold Grth, and when the grip state amount Gr is larger than the grip threshold Grth, the offset value Of is based on the increase in the grip state amount Gr. Is set to be large. Further, the map is set so that the offset value Of is increased based on the increase in the vehicle speed V in a region where the grip state amount Gr is larger than the grip threshold Grth. The shape of the map can be changed as appropriate. For example, in a region where the grip state amount Gr is larger than the grip threshold value Grth, the offset value Of becomes smaller (becomes a negative value) based on the increase in the grip state amount Gr. Or may be set so that the offset value Of becomes smaller based on the increase in the vehicle speed V. The offset value Of calculated in this way is output to the multiplier 106.

非操舵ゲイン演算部105には、操舵トルクThが入力される。非操舵ゲイン演算部105は、操舵トルクThと非操舵ゲインKnsとの関係を定めたマップを備えており、同マップを参照することにより操舵トルクThに応じた非操舵ゲインKnsを演算する。このマップは、操舵トルクThの絶対値が「0」の場合に非操舵ゲインKnsが「1」となり、操舵トルクThの絶対値の増大に基づいて非操舵ゲインKnsが減少し、操舵トルクThの絶対値が非操舵閾値Tthよりも大きくなると、非操舵ゲインKnsが「0」となるように設定されている。なお、非操舵閾値Tthは、運転者によりステアリング操作が行われていると認められる値であり、ゼロ近傍の値に予め設定されている。このように演算された非操舵ゲインKnsは、乗算器106に出力される。   The non-steering gain calculator 105 receives the steering torque Th. The non-steering gain calculation unit 105 includes a map that defines the relationship between the steering torque Th and the non-steering gain Kns, and calculates the non-steering gain Kns according to the steering torque Th by referring to the map. This map shows that when the absolute value of the steering torque Th is “0”, the non-steering gain Kns becomes “1”, and the non-steering gain Kns decreases as the absolute value of the steering torque Th increases, and the steering torque Th When the absolute value becomes larger than the non-steering threshold value Tth, the non-steering gain Kns is set to be “0”. The non-steering threshold value Tth is a value that is recognized as a steering operation being performed by the driver, and is set in advance to a value near zero. The non-steering gain Kns calculated in this way is output to the multiplier 106.

配分軸力調整部88は、乗算器106においてオフセット値Ofに非操舵ゲインKnsを乗算したオフセット値Of’を加算器103に出力する。そして、配分軸力調整部88は、加算器103において、勾配調整配分軸力Fd’にオフセット値Of’を加算した値を反力成分Firとして演算する。上記のように非操舵ゲインKnsは、運転者によりステアリング操作が行われている場合に「0」となることから、非操舵時にのみオフセット値Ofが加算されて配分軸力Fdが調整されることとなる。   The distribution axial force adjustment unit 88 outputs to the adder 103 an offset value Of ′ obtained by multiplying the offset value Of by the non-steering gain Kns in the multiplier 106. Then, the distribution axial force adjustment unit 88 calculates, in the adder 103, a value obtained by adding the offset value Of 'to the gradient adjustment distribution axial force Fd' as a reaction force component Fir. As described above, the non-steering gain Kns becomes “0” when the steering operation is performed by the driver, so that the offset value Of is added and the distributed axial force Fd is adjusted only during non-steering. It becomes.

次に、配分軸力Fdの調整に伴う操舵フィーリングの変化について説明する。
例えば車両が低μ路面を走行し、スリップ角βが大きくなりやすい状況下において、反力成分Firが配分軸力Fdに比べ、グリップ状態量Grに基づいて小さくするように調整された場合を想定する。この場合、例えばスリップ角βが大きくなって限界領域に入る前の段階から、通常よりも操舵側モータ14からステアリングホイール11に付与される操舵反力を小さくでき、所謂抜け感が生じることで、低μ路であるといった路面情報を運転者が認識しやすくなる。
Next, a change in the steering feeling accompanying the adjustment of the distribution axial force Fd will be described.
For example, assuming that the vehicle travels on a low μ road surface and the slip angle β is likely to increase, the reaction force component Fir is adjusted to be smaller based on the grip state amount Gr than the distributed axial force Fd. To do. In this case, for example, from the stage before the slip angle β increases and enters the limit region, the steering reaction force applied to the steering wheel 11 from the steering side motor 14 can be made smaller than usual, and a so-called feeling of slipping occurs. The driver can easily recognize road surface information such as a low μ road.

一方、同状況下において、反力成分Firが配分軸力Fdに比べ、グリップ状態量Grに基づいて大きくするように調整された場合を想定する。この場合、例えばスリップ角βが大きくなった状態でも、操舵側モータ14からステアリングホイール11に付与される操舵反力を大きくでき、運転者が違和感なく操舵を継続できる。   On the other hand, a case is assumed in which the reaction force component Fir is adjusted to be larger based on the grip state amount Gr than the distribution axial force Fd. In this case, for example, even when the slip angle β is increased, the steering reaction force applied from the steering motor 14 to the steering wheel 11 can be increased, and the driver can continue steering without a sense of incongruity.

本実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)操舵側制御部51は、配分軸力Fdをグリップ状態量Grに基づいて調整し、この調整された調整後配分軸力としての反力成分Firを考慮して操舵反力を変更する。ここで、操舵フィーリングは、基本的に、操舵装置2に入力される入力トルクTin*と転舵角との関係を示す運動方程式における慣性項、粘性項、バネ項によって表される慣性感、粘性感、剛性感で実現される。上記運動方程のバネ項に相当する配分軸力Fdについて、本実施形態のようにグリップ状態量Grに基づいて調整することで、グリップ状態に応じたステアリング操作の剛性感を手応えとして運転者に付与し、優れた操舵フィーリングを実現できる。
The operation and effect of this embodiment will be described.
(1) The steering-side control unit 51 adjusts the distribution axial force Fd based on the grip state amount Gr, and changes the steering reaction force in consideration of the reaction force component Fir as the adjusted post-adjustment distribution axial force. . Here, the steering feeling is basically a sense of inertia represented by an inertia term, a viscosity term, and a spring term in the equation of motion indicating the relationship between the input torque Tin * input to the steering device 2 and the turning angle. Realized with a sense of viscosity and rigidity. By adjusting the distribution axial force Fd corresponding to the spring term of the above-mentioned movement process based on the grip state amount Gr as in the present embodiment, the rigidity of the steering operation according to the grip state is given to the driver as a response. In addition, excellent steering feeling can be realized.

(2)配分軸力調整部88は、配分軸力Fdに乗算する配分調整ゲインKaaを演算する配分調整ゲイン演算部101を備え、配分調整ゲインKaaを乗算することにより配分軸力Fdを調整する。そして、配分調整ゲイン演算部101は、グリップ状態量Grに基づいて配分調整ゲインKaaを変更するため、反力成分Fir(調整後配分軸力)の勾配、すなわちバネ項のバネ定数の変化に基づいてステアリング操作の剛性感を調整できる。   (2) The distribution axial force adjustment unit 88 includes a distribution adjustment gain calculation unit 101 that calculates a distribution adjustment gain Kaa that is multiplied by the distribution axial force Fd, and adjusts the distribution axial force Fd by multiplying the distribution adjustment gain Kaa. . Then, the distribution adjustment gain calculation unit 101 changes the distribution adjustment gain Kaa based on the grip state amount Gr, and therefore, based on the gradient of the reaction force component Fir (adjusted distribution axial force), that is, based on the change in the spring constant of the spring term. The rigidity of steering operation can be adjusted.

(3)配分調整ゲイン演算部101は、配分調整ゲインKaaを車速Vに応じて変更するため、車速Vに応じて変化するグリップ状態を配分調整ゲインKaaに基づいて実現されるステアリング操作の剛性感を通じて手応えとして運転者に付与できる。   (3) Since the distribution adjustment gain calculation unit 101 changes the distribution adjustment gain Kaa according to the vehicle speed V, a grip feeling that changes according to the vehicle speed V is realized based on the distribution adjustment gain Kaa. Can be given to the driver as a response.

(4)配分軸力調整部88は、配分軸力Fdに加算するオフセット値Ofを演算するオフセット値演算部104を備え、オフセット値Ofを加算することにより配分軸力Fdを調整する。そして、オフセット値演算部104は、グリップ状態量Grに基づいてオフセット値Ofを変更するため、バネ項のバネ定数に関係なく、グリップ状態量Grに応じたステアリング操作の剛性感については一定の手応えとして運転者に付与できるので、優れた操舵フィーリングを実現できる。   (4) The distribution axial force adjustment unit 88 includes an offset value calculation unit 104 that calculates an offset value Of added to the distribution axial force Fd, and adjusts the distribution axial force Fd by adding the offset value Of. Since the offset value calculation unit 104 changes the offset value Of based on the grip state amount Gr, the steering operation rigidity according to the grip state amount Gr has a certain response regardless of the spring constant of the spring term. Since it can be given to the driver, an excellent steering feeling can be realized.

(5)配分軸力調整部88は、オフセット値Ofに乗算する非操舵ゲインKnsを演算する非操舵ゲイン演算部105を備え、非操舵ゲイン演算部105は、非操舵時にのみオフセット値Ofがゼロよりも大きな値となるように演算する。そのため、運転者がステアリングホイール11を略操舵していない状態において、オフセット値Ofが加算されて配分軸力Fdが調整されるため、戻り時のステアリングホイール11の操舵速度ωhをグリップ状態に応じて調整できる。   (5) The distribution axial force adjusting unit 88 includes a non-steering gain calculating unit 105 that calculates a non-steering gain Kns that is multiplied by the offset value Of, and the non-steering gain calculating unit 105 has an offset value Of of zero only during non-steering. The calculation is performed so that the value becomes larger than that. Therefore, in a state where the driver is not substantially steering the steering wheel 11, the offset value Of is added to adjust the distribution axial force Fd, so that the steering speed ωh of the steering wheel 11 at the time of return depends on the grip state. Can be adjusted.

(6)オフセット値演算部104は、オフセット値Ofを車速Vに応じて変更するため、車速Vに応じて変化するグリップ状態をオフセット値Ofに基づいて実現されるステアリング操作の剛性感を通じて手応えとして運転者に付与できる。   (6) Since the offset value calculation unit 104 changes the offset value Of according to the vehicle speed V, the grip state that changes according to the vehicle speed V is responded through the rigidity of the steering operation that is realized based on the offset value Of. It can be given to the driver.

(第2実施形態)
次に、操舵制御装置の第2実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the steering control device will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図7に示すように、本実施形態の入力トルク基礎成分演算部62は、駆動トルクTcに対して運転者が入力すべき操舵トルクThの目標値であるトルク指令値Th*を演算するトルク指令値演算部111と、トルクフィードバック演算を行うトルクフィードバック制御部(以下、トルクF/B制御部)112とを備えている。   As shown in FIG. 7, the input torque basic component calculation unit 62 of the present embodiment calculates a torque command value Th * that is a target value of the steering torque Th that the driver should input with respect to the drive torque Tc. A value calculation unit 111 and a torque feedback control unit (hereinafter referred to as a torque F / B control unit) 112 that performs torque feedback calculation are provided.

詳しくは、トルク指令値演算部111には、加算器113において操舵トルクThに入力トルク基礎成分Tb*が足し合わされた駆動トルクTcが入力される。トルク指令値演算部111は、駆動トルクTcの絶対値が大きいほど、より大きな絶対値となるトルク指令値Th*を演算する。   Specifically, the torque command value calculation unit 111 receives the drive torque Tc obtained by adding the input torque basic component Tb * to the steering torque Th in the adder 113. The torque command value calculation unit 111 calculates a torque command value Th * that becomes a larger absolute value as the absolute value of the drive torque Tc is larger.

トルクF/B制御部112には、減算器114において操舵トルクThからトルク指令値Th*が差し引かれたトルク偏差ΔTが入力される。そして、トルクF/B制御部112は、トルク偏差ΔTに基づき、操舵トルクThをトルク指令値Th*にフィードバック制御するための制御量として入力トルク基礎成分Tb*を演算する。具体的には、トルクF/B制御部112は、トルク偏差ΔTを入力とする比例要素、積分要素及び微分要素のそれぞれの出力値の和を、入力トルク基礎成分Tb*として演算する。   Torque F / B control unit 112 receives torque deviation ΔT obtained by subtracting torque command value Th * from steering torque Th in subtractor 114. Then, the torque F / B control unit 112 calculates an input torque basic component Tb * as a control amount for feedback control of the steering torque Th to the torque command value Th * based on the torque deviation ΔT. Specifically, the torque F / B control unit 112 calculates the sum of the output values of the proportional element, the integral element, and the derivative element that receive the torque deviation ΔT as the input torque basic component Tb *.

このように演算された入力トルク基礎成分Tb*は、上記第1実施形態と同様に目標反力トルク演算部65に出力されるとともに、加算器113に出力される。これにより、上記第1実施形態と同様に、目標操舵角演算部64において目標操舵角θh*が演算され、目標反力トルク演算部65において目標反力トルクTs*が演算される。   The input torque basic component Tb * calculated in this way is output to the target reaction torque calculation unit 65 and output to the adder 113 as in the first embodiment. As a result, similarly to the first embodiment, the target steering angle calculator 64 calculates the target steering angle θh *, and the target reaction force torque calculator 65 calculates the target reaction force torque Ts *.

反力成分演算部63は、上記第1実施形態と同様にグリップ状態量Grに基づいて調整された反力成分Fir(調整後配分軸力)を演算する。これにより、目標操舵角θh*が変更され、目標反力トルクTs*が変更される。   The reaction force component calculation unit 63 calculates a reaction force component Fir (adjusted distributed axial force) adjusted based on the grip state amount Gr, as in the first embodiment. As a result, the target steering angle θh * is changed, and the target reaction force torque Ts * is changed.

以上、本実施形態では、上記第1実施形態の(1)〜(6)の作用及び効果と同様の作用及び効果を有する。
(第3実施形態)
次に、操舵制御装置の第3実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
As described above, the present embodiment has the same operations and effects as the operations (1) to (6) of the first embodiment.
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the steering control device will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図8に示すように、本実施形態の操舵側制御部51は、転舵輪4の転舵角に換算可能な転舵対応角θpの目標値である目標転舵対応角θp*を演算する目標転舵対応角演算部121を備えており、目標操舵角演算部64を備えていない。   As shown in FIG. 8, the steering-side control unit 51 of the present embodiment calculates a target turning correspondence angle θp * that is a target value of the turning correspondence angle θp that can be converted into the turning angle of the steered wheels 4. The steering corresponding angle calculation unit 121 is provided, and the target steering angle calculation unit 64 is not provided.

操舵側制御部51は、操舵トルクThとともに入力トルク基礎成分Tb*が入力される加算器122を備えており、加算器122においてこれらを足し合わせることにより駆動トルクTcを演算する。また、操舵側制御部51は、駆動トルクTcとともに反力成分Firが入力される減算器123を備えており、減算器123において駆動トルクTcから反力成分Firを差し引くことにより入力トルクTin*を演算する。このように演算された入力トルクTin*は、目標反力トルク演算部65及び目標転舵対応角演算部121に出力される。目標反力トルク演算部65は、入力トルクTin*に基づいて操舵側モータ14が付与する操舵反力の目標値である目標反力トルクTs*を演算する。具体的には、目標反力トルク演算部65は、入力トルクTin*が大きいほど、より大きな絶対値を有する目標反力トルクTs*を演算する。   The steering side control unit 51 includes an adder 122 to which an input torque basic component Tb * is input together with the steering torque Th, and the adder 122 adds these to calculate the drive torque Tc. Further, the steering side control unit 51 includes a subtractor 123 to which the reaction force component Fir is input together with the drive torque Tc, and the input torque Tin * is obtained by subtracting the reaction force component Fir from the drive torque Tc in the subtractor 123. Calculate. The input torque Tin * calculated in this way is output to the target reaction torque calculation unit 65 and the target turning corresponding angle calculation unit 121. The target reaction force torque calculation unit 65 calculates a target reaction force torque Ts * that is a target value of the steering reaction force applied by the steering side motor 14 based on the input torque Tin *. Specifically, the target reaction force torque calculator 65 calculates the target reaction force torque Ts * having a larger absolute value as the input torque Tin * is larger.

目標転舵対応角演算部121には、入力トルクTin*及び車速Vが入力される。目標転舵対応角演算部121は、上記第1実施形態の目標操舵角演算部64が目標操舵角θh*を演算する際の演算処理と同様の演算処理によって目標転舵対応角θp*を演算する。このように演算された目標転舵対応角θp*は、上記第1実施形態の目標操舵角θh*と同様の値であり、転舵側制御部55及び反力成分演算部63に出力される。   An input torque Tin * and a vehicle speed V are input to the target turning corresponding angle calculation unit 121. The target turning correspondence angle calculation unit 121 calculates the target turning correspondence angle θp * by the same calculation process as the calculation process when the target steering angle calculation unit 64 of the first embodiment calculates the target steering angle θh *. To do. The target turning response angle θp * calculated in this way is the same value as the target steering angle θh * of the first embodiment, and is output to the turning side control unit 55 and the reaction force component calculation unit 63. .

反力成分演算部63は、上記第1実施形態と同様にグリップ状態量Grに基づいて調整された反力成分Fir(調整後配分軸力)を演算する。そして、入力トルクTin*は、その基になる反力成分Firがグリップ状態量Grに基づいて変更される。これにより、入力トルクTin*に基づく目標反力トルクTs*がグリップ状態に応じて変更される。   The reaction force component calculation unit 63 calculates a reaction force component Fir (adjusted distributed axial force) adjusted based on the grip state amount Gr, as in the first embodiment. The input torque Tin * is changed based on the reaction force component Fir based on the grip state amount Gr. As a result, the target reaction torque Ts * based on the input torque Tin * is changed according to the grip state.

以上、本実施形態では、上記第1実施形態の(1)〜(6)の作用及び効果と同様の作用及び効果を有する。
(第4実施形態)
次に、操舵制御装置の第4実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第3実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
As described above, the present embodiment has the same operations and effects as the operations (1) to (6) of the first embodiment.
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the steering control device will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図9に示すように、本実施形態の目標反力トルク演算部65には、反力成分Fir及び車速Vが入力される。そして、目標反力トルク演算部65は、反力成分Firの絶対値が大きいほど、また車速Vが大きいほど、より大きな絶対値を有する目標反力トルクTs*を演算する。   As shown in FIG. 9, the reaction force component Fir and the vehicle speed V are input to the target reaction force torque calculator 65 of the present embodiment. Then, the target reaction force torque calculation unit 65 calculates the target reaction force torque Ts * having a larger absolute value as the absolute value of the reaction force component Fir is larger and as the vehicle speed V is larger.

反力成分演算部63は、上記第1実施形態と同様にグリップ状態量Grに基づいて調整された反力成分Fir(調整後配分軸力)を演算する。これにより、目標反力トルクTs*が変更される。   The reaction force component calculation unit 63 calculates a reaction force component Fir (adjusted distributed axial force) adjusted based on the grip state amount Gr, as in the first embodiment. As a result, the target reaction force torque Ts * is changed.

以上、本実施形態では、上記第1実施形態の(1)〜(6)の作用及び効果と同様の作用及び効果を有する。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
As described above, the present embodiment has the same operations and effects as the operations (1) to (6) of the first embodiment.
The present embodiment can be implemented with the following modifications. This embodiment and the following modifications can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

・上記第3及び第4実施形態では、目標転舵対応角θp*を入力トルクTin*に基づいて演算したが、これに限らず、例えば操舵角θh等、他のパラメータに基づいて演算してもよい。   In the third and fourth embodiments, the target turning response angle θp * is calculated based on the input torque Tin *, but is not limited thereto, and is calculated based on other parameters such as the steering angle θh. Also good.

・上記各実施形態において、配分軸力調整部88が非操舵ゲインKnsを備えない構成としてもよい。
・上記各実施形態では、非操舵ゲイン演算部105は、トルクセンサ42により検出される操舵トルクTh(トーションバートルク)に基づいて非操舵ゲインKnsを演算した。しかし、これに限らず、運転者がステアリングホイール11に加えているトルク(推定操舵トルク)に基づいて非操舵ゲインKnsを演算してもよい。なお、推定操舵トルクは、例えばステアリングホイール11に設けられるセンサにより検出したり、操舵トルクThから演算により求めたりすることが可能である。
In each of the above embodiments, the distribution axial force adjustment unit 88 may not have the non-steering gain Kns.
In each of the above embodiments, the non-steering gain calculator 105 calculates the non-steering gain Kns based on the steering torque Th (torsion bar torque) detected by the torque sensor 42. However, the present invention is not limited to this, and the non-steering gain Kns may be calculated based on the torque (estimated steering torque) applied to the steering wheel 11 by the driver. The estimated steering torque can be detected by, for example, a sensor provided on the steering wheel 11 or can be obtained by calculation from the steering torque Th.

・上記各実施形態において、配分軸力調整部88が配分軸力Fdを調整する態様としては、配分調整ゲインKaaを乗算するのみ、又はオフセット値Ofを加算するのみとしてもよく、適宜変更可能である。   In each of the above embodiments, the distribution axial force adjustment unit 88 adjusts the distribution axial force Fd by simply multiplying the distribution adjustment gain Kaa or adding the offset value Of, and can be changed as appropriate. is there.

・上記各実施形態において、配分調整ゲインKaaを車速Vに応じて変更せず、一定としてもよい。同様に、オフセット値Ofを車速Vに応じて変更せず、一定としてもよい。
・上記各実施形態では、路面軸力Ferを車両状態量軸力Fyrにより除算したグリップ度をグリップ状態量Grとしたが、これに限らず、例えば路面軸力Ferから車両状態量軸力Fyrを減算したグリップロス度(転舵輪4のグリップがどの程度失われたかを示す値)をグリップ状態量Grとしてもよい。
In each of the above embodiments, the distribution adjustment gain Kaa may be constant without being changed according to the vehicle speed V. Similarly, the offset value Of may not be changed according to the vehicle speed V but may be constant.
In each of the above embodiments, the grip degree obtained by dividing the road surface axial force Fer by the vehicle state quantity axial force Fyr is defined as the grip state quantity Gr. However, the present invention is not limited thereto, and for example, the vehicle state quantity axial force Fyr is calculated from the road surface axial force Fer. The grip loss degree (a value indicating how much the grip of the steered wheels 4 is lost) may be used as the grip state amount Gr.

・上記各実施形態では、路面軸力Fer及び車両状態量軸力Fyrに基づいてグリップ状態量Grを演算した。しかし、これに限らず、グリップ状態量Grは複数種の軸力に基づいて演算することができるため、例えば路面軸力Fer及び理想軸力Fibに基づいて、あるいは路面軸力Fer、理想軸力Fib及び車両状態量軸力Fyrに基づいてグリップ状態量Grを演算してもよい。また、理想軸力Fib、路面軸力Fer及び車両状態量軸力Fyr以外の軸力を演算し、当該軸力をグリップ状態量Grの演算に用いてもよい。   In the above embodiments, the grip state amount Gr is calculated based on the road surface axial force Fer and the vehicle state amount axial force Fyr. However, the present invention is not limited to this, and the grip state amount Gr can be calculated based on a plurality of types of axial forces. For example, based on the road surface axial force Fer and the ideal axial force Fib, or the road surface axial force Fer and the ideal axial force. The grip state amount Gr may be calculated based on Fi and the vehicle state amount axial force Fyr. Further, an axial force other than the ideal axial force Fib, the road surface axial force Fer, and the vehicle state quantity axial force Fyr may be calculated, and the axial force may be used for calculating the grip state quantity Gr.

・上記各実施形態では、路面軸力Ferをq軸電流値Iqtに基づいて演算したが、これに限らず、例えばラック軸22に軸力を検出できる圧力センサ等を設け、その検出結果を路面軸力Ferとして用いてもよい。   In each of the above embodiments, the road surface axial force Fer is calculated based on the q-axis current value Iqt. However, the present invention is not limited to this. For example, the rack shaft 22 is provided with a pressure sensor or the like that can detect the axial force, You may use as axial force Fer.

・上記各実施形態では、理想軸力Fibを目標操舵角θh*(目標転舵対応角)及び車速Vに基づいて演算したが、これに限らず、目標操舵角θh*(目標転舵対応角)のみに基づいて演算してもよく、また、転舵対応角θpに基づいて演算してもよい。さらに、例えば操舵トルクThや車速V等、他のパラメータを加味する等、他の方法で演算してもよい。   In each of the above embodiments, the ideal axial force Fib is calculated based on the target steering angle θh * (target steering response angle) and the vehicle speed V. However, the present invention is not limited to this, and the target steering angle θh * (target steering response angle) ) Only on the basis of the steering response angle θp. Further, for example, the calculation may be performed by other methods such as adding other parameters such as the steering torque Th and the vehicle speed V.

・上記各実施形態では、理想軸力Fibと路面軸力Ferとを所定割合で配分して配分軸力Fdを演算したが、これに限らず、例えば理想軸力Fibと車両状態両軸力Fyrとを所定割合で配分して配分軸力Fdを演算してもよく、配分軸力Fdの演算態様は適宜変更可能である。   In each of the above embodiments, the ideal axial force Fib and the road surface axial force Fer are distributed at a predetermined ratio to calculate the distributed axial force Fd. However, the present invention is not limited to this. For example, the ideal axial force Fib and the vehicle state both axial force Fyr May be calculated at a predetermined ratio to calculate the distribution axial force Fd, and the calculation mode of the distribution axial force Fd can be changed as appropriate.

・上記実施形態では、ヨーレートγ及び横加速度LAに基づいて車両状態両軸力Fyrを演算したが、これに限らず、例えばヨーレートγ及び横加速度LAのいずれか一方のみに基づいて車両状態両軸力Fyrを演算してもよい。   In the above embodiment, the vehicle state biaxial force Fyr is calculated based on the yaw rate γ and the lateral acceleration LA. However, the present invention is not limited to this. For example, the vehicle state biaxial force is based on only one of the yaw rate γ and the lateral acceleration LA. The force Fyr may be calculated.

・上記各実施形態において、配分軸力演算部83が車速V以外のパラメータを加味して配分ゲインGib,Gerを演算してもよい。例えば車載のエンジン等の制御パターンの設定状態を示すドライブモードを複数の中から選択可能な車両において、該ドライブモードを配分ゲインGib,Gerを設定するためのパラメータとしてもよい。この場合、配分軸力演算部83がドライブモード毎に車速Vに対する傾向が異なる複数のマップを備え、同マップを参照することにより、配分ゲインGib,Gerを演算する構成を採用できる。   In each of the above embodiments, the distribution axial force calculation unit 83 may calculate the distribution gains Gib and Ger in consideration of parameters other than the vehicle speed V. For example, in a vehicle in which a drive mode indicating a setting state of a control pattern such as an in-vehicle engine can be selected from a plurality of drive modes, the drive mode may be used as a parameter for setting the distribution gains Gib and Ger. In this case, it is possible to employ a configuration in which the distribution axial force calculation unit 83 includes a plurality of maps having different tendencies with respect to the vehicle speed V for each drive mode, and the distribution gains Gib and Ger are calculated by referring to the maps.

・上記各実施形態では、反力成分演算部63は、調整後配分軸力を反力成分Firとして演算したが、これに限らず、例えば調整後配分軸力に他の反力を加味した値を反力成分Firとして演算してもよい。こうした反力として、例えばステアリングホイール11の操舵角θhの絶対値が舵角閾値に近づく場合に、更なる切り込み操舵が行われるのに抗する反力であるエンド反力を採用することができる。なお、舵角閾値としては、例えばラックエンド25がラックハウジング23に当接することでラック軸22の軸方向移動が規制される機械的なラックエンド位置よりも中立位置側に設定された仮想ラックエンド位置に対し、さらに所定角度だけ中立位置側に位置する仮想ラックエンド近傍位置での転舵対応角θpを用いることができる。また、舵角閾値としてステアリングホイール11の回転エンド位置での操舵角θhを用いることもできる。   In each of the above embodiments, the reaction force component calculation unit 63 calculates the adjusted distributed axial force as the reaction force component Fir, but is not limited to this, for example, a value obtained by adding another reaction force to the adjusted distributed axial force May be calculated as the reaction force component Fir. As such a reaction force, for example, when the absolute value of the steering angle θh of the steering wheel 11 approaches the steering angle threshold, it is possible to employ an end reaction force that is a reaction force that resists further turning steering. As the rudder angle threshold, for example, the virtual rack end set to the neutral position side with respect to the mechanical rack end position in which the axial movement of the rack shaft 22 is regulated by the rack end 25 coming into contact with the rack housing 23. It is possible to use the steering corresponding angle θp at a position near the virtual rack end that is located on the neutral position side by a predetermined angle with respect to the position. Further, the steering angle θh at the rotation end position of the steering wheel 11 can also be used as the steering angle threshold value.

・上記各実施形態では、目標操舵角演算部64が操舵トルクTh及び車速Vに基づいて目標操舵角θh*を設定したが、これに限らず、少なくとも操舵トルクThに基づいて設定されれば、例えば車速Vを用いずともよい。   In each of the above embodiments, the target steering angle calculation unit 64 sets the target steering angle θh * based on the steering torque Th and the vehicle speed V. However, the present invention is not limited to this, and if it is set based on at least the steering torque Th, For example, the vehicle speed V may not be used.

・上記各実施形態では、操舵角θhと転舵対応角θpとの舵角比を一定としたが、これに限らず、これらが車速等に応じて可変としてもよい。なお、この場合には、目標操舵角θh*と目標転舵対応角とが異なる値になる。   In each of the above embodiments, the steering angle ratio between the steering angle θh and the steering response angle θp is constant. However, the present invention is not limited to this, and these may be variable according to the vehicle speed or the like. In this case, the target steering angle θh * and the target turning response angle are different values.

・上記各実施形態において、目標操舵角演算部64がサスペンションやホイールアライメント等の仕様によって決定されるバネ係数Kを用いた、所謂バネ項を追加してモデル化したモデル式を利用して目標操舵角θh*を演算してもよい。   In each of the above-described embodiments, the target steering angle calculation unit 64 uses the spring coefficient K determined by the specifications such as the suspension and the wheel alignment, and uses the model formula that is modeled by adding a so-called spring term. The angle θh * may be calculated.

・上記第1及び第2実施形態では、目標反力トルク演算部65が基礎反力トルクに入力トルク基礎成分Tb*を加算して目標反力トルクTs*を演算したが、これに限らず、例えば入力トルク基礎成分Tb*を加算せず、基礎反力トルクをそのまま目標反力トルクTs*として演算してもよい。   In the first and second embodiments, the target reaction force torque calculation unit 65 calculates the target reaction force torque Ts * by adding the input torque basic component Tb * to the basic reaction force torque. For example, the basic reaction force torque may be directly calculated as the target reaction force torque Ts * without adding the input torque basic component Tb *.

・上記各実施形態において、第1ラックアンドピニオン機構24に代えて、例えばブッシュ等によりラック軸22を支持してもよい。
・上記各実施形態において、転舵側アクチュエータ31として、例えばラック軸22の同軸上に転舵側モータ33を配置するものや、ラック軸22と平行に転舵側モータ33を配置するもの等を用いてもよい。
In each of the above embodiments, the rack shaft 22 may be supported by, for example, a bush instead of the first rack and pinion mechanism 24.
In each of the above-described embodiments, as the steering-side actuator 31, for example, a steering-side motor 33 disposed on the same axis as the rack shaft 22, a steering-side motor 33 disposed parallel to the rack shaft 22, etc. It may be used.

・上記各実施形態では、操舵制御装置1の制御対象となる操舵装置2を、操舵部3と転舵部5とを機械的に分離したリンクレスのステアバイワイヤ式操舵装置としたが、これに限らず、クラッチにより操舵部3と転舵部5とを機械的に断接可能なステアバイワイヤ式操舵装置としてもよい。   In each of the above embodiments, the steering device 2 to be controlled by the steering control device 1 is a linkless steer-by-wire steering device in which the steering unit 3 and the steered unit 5 are mechanically separated. Not limited to this, a steer-by-wire steering device that can mechanically connect and disconnect the steering unit 3 and the steered unit 5 with a clutch may be used.

例えば図10に示す例では、操舵部3と転舵部5との間には、クラッチ301が設けられている。クラッチ301は、その入力側要素に固定された入力側中間軸302を介してステアリングシャフト12に連結されるとともに、その出力側要素に固定された出力側中間軸303を介して第1ピニオン軸21に連結されている。そして、操舵制御装置1からの制御信号によりクラッチ301が解放状態となることで、操舵装置2はステアバイワイヤモードとなり、クラッチ301が締結状態となることで、操舵装置2は電動パワーステアリングモードとなる。   For example, in the example shown in FIG. 10, a clutch 301 is provided between the steering unit 3 and the steered unit 5. The clutch 301 is connected to the steering shaft 12 via an input side intermediate shaft 302 fixed to the input side element, and is connected to the first pinion shaft 21 via an output side intermediate shaft 303 fixed to the output side element. It is connected to. Then, when the clutch 301 is released by the control signal from the steering control device 1, the steering device 2 is in the steer-by-wire mode, and when the clutch 301 is in the engaged state, the steering device 2 is in the electric power steering mode. .

1…操舵制御装置、2…操舵装置、3…操舵部、4…転舵輪、5…転舵部、11…ステアリングホイール、12…ステアリングシャフト、13…操舵側アクチュエータ、14…操舵側モータ、51…操舵側制御部(制御部)、62…入力トルク基礎成分演算部、63…反力成分演算部、64…目標操舵角演算部、65…目標反力トルク演算部、81…路面軸力演算部(軸力演算部)、82…理想軸力演算部(軸力演算部)、83…配分軸力演算部、88…配分軸力調整部、91…車両状態量軸力演算部(軸力演算部)、92…グリップ状態量演算部、101…配分調整ゲイン演算部、104…オフセット値演算部、105…非操舵ゲイン演算部、111…トルク指令値演算部、112…トルクF/B制御部、121…目標転舵対応角演算部Fd…配分軸力、Fer…路面軸力、Fib…理想軸力、Fir…反力成分、Fyr…車両状態量軸力、Gr…グリップ状態量、Kaa…配分調整ゲイン、Kns…非操舵ゲイン、LA…横加速度、Of…オフセット値、Tb*…入力トルク基礎成分、Tc…駆動トルク、Th…操舵トルク、Th*…トルク指令値、Tin*…入力トルク、Ts*…目標反力トルク、Tt*…目標転舵トルク、V…車速、γ…ヨーレート、θh…操舵角、θp…転舵対応角、θh*…目標操舵角、θp*…目標転舵対応角。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering control apparatus, 2 ... Steering device, 3 ... Steering part, 4 ... Steering wheel, 5 ... Steering part, 11 ... Steering wheel, 12 ... Steering shaft, 13 ... Steering side actuator, 14 ... Steering side motor, 51 ... Steering side control part (control part) 62 ... Input torque basic component calculation part 63 ... Reaction force component calculation part 64 ... Target steering angle calculation part 65 ... Target reaction force torque calculation part 81 ... Road surface axial force calculation Part (axial force calculating part), 82 ... ideal axial force calculating part (axial force calculating part), 83 ... distributed axial force calculating part, 88 ... distributed axial force adjusting part, 91 ... vehicle state quantity axial force calculating part (axial force) Calculation unit), 92 ... Grip state quantity calculation unit, 101 ... Distribution adjustment gain calculation unit, 104 ... Offset value calculation unit, 105 ... Non-steering gain calculation unit, 111 ... Torque command value calculation unit, 112 ... Torque F / B control , 121... Target steering corresponding angle calculation unit Fd ... Distribution axial force, Fer ... Road surface axial force, Fi ... Ideal axial force, Fir ... Reaction force component, Fyr ... Vehicle state quantity axial force, Gr ... Grip state quantity, Kaa ... Distribution adjustment gain, Kns ... Non-steering gain, LA ... Lateral acceleration, Of ... Offset value, Tb * ... Input torque basic component, Tc ... Drive torque, Th ... Steering torque, Th * ... Torque command value, Tin * ... Input torque, Ts * ... Target reaction torque, Tt * ... target steering torque, V ... vehicle speed, γ ... yaw rate, θh ... steering angle, θp ... steering response angle, θh * ... target steering angle, θp * ... target steering response angle.

Claims (8)

操舵部と、前記操舵部に入力される操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部とが機械的に分離した構造又は機械的に断接可能な構造を有する操舵装置を制御対象とし、
前記操舵部に入力される操舵に抗する力である操舵反力を与える操舵側モータの作動を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記転舵輪が連結される転舵軸に作用する複数種の軸力を異なる状態量に基づいて演算する複数の軸力演算部と、
前記複数種の軸力をそれぞれ個別に設定される配分比率で合算することにより配分軸力を演算する配分軸力演算部と、
前記複数種の軸力に基づいてグリップ状態量を演算するグリップ状態量演算部と、
前記グリップ状態量に基づいて前記配分軸力を調整する配分軸力調整部と、
前記配分軸力調整部により調整された調整後配分軸力を考慮して、前記操舵部に連結されるステアリングホイールの操舵角の目標値となる目標操舵角を演算する目標操舵角演算部とを備え、
前記操舵角を前記目標操舵角に追従させる角度フィードバック制御の実行に基づいて前記操舵反力の目標値となる目標反力トルクを演算する操舵制御装置。
A steering device and a steering device having a structure in which a steered portion that steers steered wheels according to steering input to the steered portion is mechanically separated or mechanically connectable / disconnectable is a control target,
A control unit that controls the operation of a steering side motor that applies a steering reaction force that is a force against steering input to the steering unit;
The controller is
A plurality of axial force calculation units that calculate a plurality of types of axial forces acting on the steered shaft to which the steered wheels are coupled, based on different state quantities;
A distributed axial force calculation unit that calculates a distributed axial force by adding the plurality of types of axial forces at a distribution ratio set individually;
A grip state quantity computing unit that computes a grip state quantity based on the plurality of types of axial forces;
A distributed axial force adjusting unit that adjusts the distributed axial force based on the grip state quantity;
A target steering angle calculation unit that calculates a target steering angle that is a target value of a steering angle of a steering wheel coupled to the steering unit in consideration of the adjusted distribution axial force adjusted by the distribution axial force adjustment unit; Prepared,
A steering control device that calculates a target reaction force torque that is a target value of the steering reaction force based on execution of angle feedback control that causes the steering angle to follow the target steering angle.
操舵部と、前記操舵部に入力される操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部とが機械的に分離した構造又は機械的に断接可能な構造を有する操舵装置を制御対象とし、
前記操舵部に入力される操舵に抗する力である操舵反力を与える操舵側モータの作動を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記転舵輪が連結される転舵軸に作用する複数種の軸力を異なる状態量に基づいて演算する複数の軸力演算部と、
前記複数種の軸力をそれぞれ個別に設定される配分比率で合算することにより配分軸力を演算する配分軸力演算部と、
前記複数種の軸力に基づいてグリップ状態量を演算するグリップ状態量演算部と、
前記グリップ状態量に基づいて前記配分軸力を調整する配分軸力調整部と、
前記操舵部に付与される操舵トルク及び前記配分軸力調整部により調整された調整後配分軸力に基づいて前記操舵反力の目標値となる目標反力トルクを演算する操舵制御装置。
A steering device and a steering device having a structure in which a steered portion that steers steered wheels according to steering input to the steered portion is mechanically separated or mechanically connectable / disconnectable is a control target,
A control unit that controls the operation of a steering side motor that applies a steering reaction force that is a force against steering input to the steering unit;
The controller is
A plurality of axial force calculation units that calculate a plurality of types of axial forces acting on the steered shaft to which the steered wheels are coupled, based on different state quantities;
A distributed axial force calculation unit that calculates a distributed axial force by adding the plurality of types of axial forces at a distribution ratio set individually;
A grip state quantity computing unit that computes a grip state quantity based on the plurality of types of axial forces;
A distributed axial force adjusting unit that adjusts the distributed axial force based on the grip state quantity;
A steering control device that calculates a target reaction force torque that is a target value of the steering reaction force based on a steering torque applied to the steering unit and an adjusted distribution axial force adjusted by the distribution axial force adjustment unit.
操舵部と、前記操舵部に入力される操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部とが機械的に分離した構造又は機械的に断接可能な構造を有する操舵装置を制御対象とし、
前記操舵部に入力される操舵に抗する力である操舵反力を与える操舵側モータの作動を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記転舵輪が連結される転舵軸に作用する複数種の軸力を異なる状態量に基づいて演算する複数の軸力演算部と、
前記複数種の軸力をそれぞれ個別に設定される配分比率で合算することにより配分軸力を演算する配分軸力演算部と、
前記複数種の軸力に基づいてグリップ状態量を演算するグリップ状態量演算部と、
前記グリップ状態量に基づいて前記配分軸力を調整する配分軸力調整部と、
前記配分軸力調整部により調整された調整後配分軸力に基づいて前記操舵反力の目標値となる目標反力トルクを演算する操舵制御装置。
A steering device and a steering device having a structure in which a steered portion that steers steered wheels according to steering input to the steered portion is mechanically separated or mechanically connectable / disconnectable is a control target,
A control unit that controls the operation of a steering side motor that applies a steering reaction force that is a force against steering input to the steering unit;
The controller is
A plurality of axial force calculation units that calculate a plurality of types of axial forces acting on the steered shaft to which the steered wheels are coupled, based on different state quantities;
A distributed axial force calculation unit that calculates a distributed axial force by adding the plurality of types of axial forces at a distribution ratio set individually;
A grip state quantity computing unit that computes a grip state quantity based on the plurality of types of axial forces;
A distributed axial force adjusting unit that adjusts the distributed axial force based on the grip state quantity;
A steering control device that calculates a target reaction force torque that is a target value of the steering reaction force based on the adjusted distribution axial force adjusted by the distribution axial force adjustment unit.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
前記配分軸力調整部は、前記配分軸力に乗算する配分調整ゲインを演算する配分調整ゲイン演算部を備え、
前記配分調整ゲイン演算部は、前記グリップ状態量に基づいて前記配分調整ゲインを変更する操舵制御装置。
In the steering control device according to any one of claims 1 to 3,
The distribution axial force adjustment unit includes a distribution adjustment gain calculation unit that calculates a distribution adjustment gain by which the distribution axial force is multiplied,
The distribution adjustment gain calculation unit is a steering control device that changes the distribution adjustment gain based on the grip state quantity.
請求項4に記載の操舵制御装置において、
前記配分調整ゲイン演算部は、前記配分調整ゲインを車速に応じて変更する操舵制御装置。
The steering control device according to claim 4, wherein
The distribution adjustment gain calculation unit is a steering control device that changes the distribution adjustment gain according to a vehicle speed.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
前記配分軸力調整部は、前記配分軸力に加算するオフセット値を演算するオフセット値演算部を備え、
前記オフセット値演算部は、前記グリップ状態量に基づいて前記オフセット値を変更する操舵制御装置。
In the steering control device according to any one of claims 1 to 5,
The distribution axial force adjustment unit includes an offset value calculation unit that calculates an offset value to be added to the distribution axial force,
The said offset value calculating part is a steering control apparatus which changes the said offset value based on the said grip state quantity.
請求項6に記載の操舵制御装置において、
前記配分軸力調整部は、前記操舵部に操舵が入力されない非操舵状態である場合に、前記オフセット値を加算して前記配分軸力を調整する操舵制御装置。
The steering control device according to claim 6, wherein
The distribution axial force adjustment unit is a steering control device that adjusts the distribution axial force by adding the offset value when the steering unit is in a non-steering state where steering is not input.
請求項6又は7に記載の操舵制御装置において、
前記オフセット値演算部は、前記オフセット値を車速に応じて変更する操舵制御装置。
The steering control device according to claim 6 or 7,
The said offset value calculating part is a steering control apparatus which changes the said offset value according to a vehicle speed.
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