JP2019209944A - Steering control device - Google Patents

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祐輔 柿本
Yusuke KAKIMOTO
祐輔 柿本
勲 並河
Isao Namikawa
勲 並河
厚二 安樂
Koji Anraku
厚二 安樂
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Abstract

To provide a steering control device which can properly transmit a state of a steering device.SOLUTION: A reaction force component calculation part 73 comprises: a base reaction force calculation part 101 for calculating a base reaction force Fd; an end reaction force calculation part 102 for calculating an end reaction force Fie; and an obstacle contact reaction force calculation part 103 for calculating an obstacle contact reaction force Fo. The obstacle contact reaction force calculation part 103 calculates the obstacle contact reaction force Fo on the basis of an obstacle contact gain indicating an approximation degree to a state in which the obstacle contact reaction force Fo should be applied, and a current gain which is foundation of calculating the obstacle contact gain is calculated on the basis of a steering side q axis target current value Iqt*.SELECTED DRAWING: Figure 5

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、操舵装置の一種として、運転者により操舵される操舵部と運転者の操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部との間の動力伝達が分離されたステアバイワイヤ式のものがある。こうした操舵装置では、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。そこで、同形式の操舵装置を制御対象とする操舵制御装置には、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)によって付与することで、路面情報を運転者に伝えるものがある。   Conventionally, as a kind of steering device, there is a steer-by-wire type in which power transmission between a steering unit steered by a driver and a steering unit that steers steered wheels according to the steering of the driver is separated. . In such a steering device, the road surface reaction force received by the steered wheels is not mechanically transmitted to the steering wheel. Therefore, a steering control device that controls a steering device of the same type is provided with a steering reaction force in consideration of the road surface information to the steering wheel by a steering side actuator (steering side motor), thereby driving the road surface information. There is something to tell the person.

例えば特許文献1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。   For example, in Patent Document 1, 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.

また、同文献の操舵制御装置では、操舵反力を決定する際に考慮する反力成分として、ラック軸の端部であるラックエンドがラックハウジングに当たる所謂エンド当ての衝撃を緩和するエンド反力を上記配分軸力に加算している。このエンド反力は、ラック軸の軸方向移動が機械的に規制される実際のラックエンド位置よりも中立位置側に仮想的なラックエンド位置を設定し、目標転舵角が仮想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近傍位置に対応する舵角閾値を超える場合に付与される。これにより、エンド当てが発生する前に運転者による切り込み操舵が制限され、衝撃の発生が抑制される。   Further, in the steering control device of the same document, as a reaction force component to be considered when determining the steering reaction force, an end reaction force that alleviates a so-called end impact that the rack end that is the end of the rack shaft hits the rack housing is used. It is added to the distribution axial force. This end reaction force sets a virtual rack end position closer to the neutral position than the actual rack end position where the axial movement of the rack shaft is mechanically restricted, and the target turning angle is greater than the virtual rack end position. Is also given when the steering angle threshold value corresponding to the position near the virtual rack end set on the neutral position side is exceeded. As a result, the incision steering by the driver is restricted before the end contact occurs, and the occurrence of impact is suppressed.

特開2017−165219号公報JP 2017-165219 A

ところで、近年、こうした操舵制御装置においては、操舵反力を付与することで操舵装置の状況をより適切に伝えることが要求されるようになってきている。そのため、上記特許文献1の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ず、ラックエンド近傍まで操舵されているといった状況以外にも、操舵装置の状況を適切に伝え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 recent years, in such a steering control device, it has been required to more appropriately convey the state of the steering device by applying a steering reaction force. For this reason, even if the configuration of the above-mentioned Patent Document 1 is adopted, it cannot be said that the required level is reached yet, and in addition to the situation where the steering is performed to the vicinity of the rack end, the situation of the steering device is appropriately communicated. There was a need to create new technologies that could do this.

本発明の目的は、操舵装置の状況を適切に伝えることのできる操舵制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a steering control device capable of appropriately transmitting the state of the steering device.

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の間の動力伝達が分離した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操舵側制御部と、前記転舵輪を転舵させる力である転舵力を与える転舵側モータの作動を制御する転舵側制御部とを備え、前記転舵側制御部は、前記転舵輪の転舵角に換算可能な回転軸の回転角の目標値である目標転舵対応角に実際の転舵対応角を追従させる角度フィードバック制御の実行に基づいて、前記転舵側モータに供給する駆動電流の目標値である転舵側目標電流値を演算する転舵側目標電流値演算部と、前記転舵側モータの駆動状態を示す値に基づいて、前記転舵側目標電流値の絶対値を所定制限値以下に制限するガード処理部とを有し、制限後の制限転舵側目標電流値に基づいて前記転舵側モータの作動を制御するものであり、前記操舵側制御部は、前記転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になると判定された場合に、前記操舵反力を増加させる障害物当て反力を演算する障害物当て反力演算部を備え、前記障害物当て反力を考慮し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ものであって、前記障害物当て反力演算部は、少なくとも前記転舵側目標電流値に基づいて、前記転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になるか否かを判定する。   A steering control device that solves the above problems controls a steering device having a structure in which power transmission between a steering unit and a steered unit that steers steered wheels according to steering input to the steering unit is separated. A steering-side control unit that controls the operation of a steering-side motor that applies a steering reaction force that resists steering input to the steering unit, and a steering force that is a force that steers the steered wheels. A steered side control unit that controls the operation of the steered side motor to be applied, and the steered side control unit is a target turning that is a target value of the rotation angle of the rotating shaft that can be converted into the steered angle of the steered wheel A steered side target that calculates a steered side target current value that is a target value of a drive current supplied to the steered side motor based on execution of angle feedback control that causes the steered corresponding angle to follow the actual steered angle. Based on the current value calculation unit and the value indicating the driving state of the steered side motor A guard processing unit that limits the absolute value of the steered-side target current value to a predetermined limit value or less, and controls the operation of the steered-side motor based on the restricted steered-side target current value after the restriction. The steering-side control unit calculates an obstacle contact reaction force that increases the steering reaction force when it is determined that the steered wheel is hitting an obstacle by turning. A calculation unit that calculates a target reaction force torque that is a target value of the steering reaction force in consideration of the obstacle contact reaction force, and the obstacle contact reaction force calculation unit includes at least the steering It is determined based on the side target current value whether or not the steered wheel is hitting an obstacle by steering.

上記構成によれば、障害物当て反力を考慮して操舵反力を演算するため、転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況を運転者に伝えることが可能になる。ここで、転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況では、転舵側モータを駆動して転舵輪を転舵させようとしても障害物が障害となって転舵できない。そのため、同状況になるか否かを判定する際には、転舵側モータを駆動して転舵輪を転舵させようとしているか否かを判定する必要があり、当該判定に転舵側モータに供給する駆動電流を用いることが考えられる。一方、例えば転舵側モータの過熱保護等を目的として、転舵側モータに供給する駆動電流を制限することがある。そして、転舵輪が障害物に当たっている状況では、転舵輪が転舵しないために実際の転舵対応角が目標転舵対応角に追従できないことから、転舵側目標電流値が大きくなり、転舵側モータが過熱等し易くなる。したがって、転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況では、転舵側モータに供給する駆動電流の制限が必要になり易い。このように転舵側モータに供給する駆動電流が制限される場合、転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になるか否かの判定について、転舵側モータに供給される駆動電流を用いると、当該判定を正確に行うことができないおそれがある。この点、上記構成では、少なくともガード処理部による制限前の転舵側目標電流値に基づいて、転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になるか否かを判定するため、転舵側モータへの駆動電流が制限される状況でも、転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になるかを判定できる。   According to the above configuration, since the steering reaction force is calculated in consideration of the obstacle contact reaction force, it is possible to inform the driver of the situation in which the steered wheel is hitting the obstacle by turning. Here, in a situation where the steered wheel hits an obstacle by turning, the obstacle becomes an obstacle and cannot be steered even if the steered wheel is driven by driving the steered side motor. Therefore, when determining whether or not the same situation occurs, it is necessary to determine whether or not the steered wheel is to be steered by driving the steered side motor. It is conceivable to use a drive current to be supplied. On the other hand, for example, for the purpose of overheating protection of the steered side motor, the drive current supplied to the steered side motor may be limited. In a situation where the steered wheel hits an obstacle, the steered wheel does not steer and the actual steered response angle cannot follow the target steered response angle. The side motor is likely to overheat. Therefore, in a situation where the steered wheels are hitting an obstacle by turning, it is likely to be necessary to limit the drive current supplied to the steered side motor. When the drive current supplied to the steered side motor is limited in this way, the drive current supplied to the steered side motor is used to determine whether or not the steered wheel is hitting an obstacle by turning. And there is a possibility that the determination cannot be performed accurately. In this regard, in the above configuration, in order to determine whether or not the steered wheel is hitting an obstacle by turning based on at least the steered side target current value before restriction by the guard processing unit, the steered side motor Even in a situation where the drive current to is limited, it can be determined whether the steered wheel is in a situation where it is hitting an obstacle by turning.

上記操舵制御装置において、前記ガード処理部は、前記転舵側モータへの駆動電流が所定時間以上継続して所定電流値以上となる場合に、前記転舵側目標電流値を前記所定制限値以下に制限することが好ましい。   In the steering control device, the guard processing unit reduces the steered side target current value below the predetermined limit value when the drive current to the steered side motor continuously exceeds a predetermined current value for a predetermined time or longer. It is preferable to limit to.

上記構成によれば、長時間に亘って大きな駆動電流が転舵側モータに供給された場合に、該駆動電流を制限するため、転舵側モータの過熱等を好適に抑制できる。
上記操舵制御装置において、前記障害物当て反力演算部は、障害物当て反力を付与すべき状況に対する近似度合いを示す障害物当てゲインに基づいて該障害物当て反力を演算するものであり、前記障害物当てゲインを演算する基礎となる電流ゲインは、前記転舵側目標電流値に基づいて演算されることが好ましい。
According to the above configuration, when a large drive current is supplied to the steered side motor for a long time, the drive current is limited, so that overheating of the steered side motor can be suitably suppressed.
In the steering control device, the obstacle contact reaction force calculation unit calculates the obstacle contact reaction force based on an obstacle contact gain indicating an approximation degree with respect to a situation where the obstacle contact reaction force should be applied. The current gain serving as the basis for calculating the obstacle contact gain is preferably calculated based on the steered side target current value.

例えば障害物当て反力を付与すべき状況であるか否かを判定し、付与すべき状況であると判定された場合に障害物当て反力をゼロよりも大きな値とし、付与すべき状況であると判定されない場合に障害物当て反力をゼロとすると、当該判定が成立する前後で障害物当て反力の値が急激に変化する。そのため、急激に操舵反力が変化し、運転者に違和感を与えるおそれがある。この点、上記構成によれば、障害物当て反力を付与すべき状況に対する近似度合いを示すゲインに基づいて該障害物当て反力が演算されるため、障害物当て反力が急激に変化することを抑制し、良好な操舵フィーリングを実現できる。   For example, it is determined whether or not it is a situation to which an obstacle contact reaction force should be applied, and when it is determined that the situation should be applied, the obstacle contact reaction force is set to a value larger than zero and If it is determined that there is no obstacle and the obstacle reaction force is zero, the value of the obstacle application reaction force changes abruptly before and after the determination is established. Therefore, the steering reaction force changes abruptly, which may give the driver a feeling of strangeness. In this regard, according to the above configuration, the obstacle contact reaction force is rapidly changed because the obstacle contact reaction force is calculated based on the gain indicating the degree of approximation to the situation to which the obstacle contact reaction force should be applied. This can be suppressed and a good steering feeling can be realized.

本発明によれば、操舵装置の状況を適切に伝えることができる。   According to the present invention, it is possible to appropriately convey the status of the steering device.

一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。1 is a schematic configuration diagram of a steer-by-wire steering device according to an embodiment. 一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 one Embodiment. 一実施形態の転舵側モータ制御信号出力部のブロック図。The block diagram of the steered side motor control signal output part of one Embodiment. 一実施形態のガード処理部による演算の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the calculation by the guard process part of one Embodiment. 一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 one Embodiment. 一実施形態の障害物当て反力演算部のブロック図。The block diagram of the obstacle reaction force calculating part of one Embodiment. (a)は一実施形態の転舵側目標電流値と制限転舵側目標電流値との関係を示すグラフ、(b)は障害物に当たった際に転舵側モータに供給される駆動電流の変化の一例を示すグラフ。(A) is a graph showing the relationship between the steered side target current value and the restricted steered side target current value of one embodiment, and (b) is the drive current supplied to the steered side motor when it hits an obstacle. The graph which shows an example of a change of. 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.

以下、操舵制御装置の一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。
Hereinafter, an 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.

ステアリングホイール11には、スパイラルケーブル装置21が連結されている。スパイラルケーブル装置21は、ステアリングホイール11に固定された第1ハウジング22と、車体に固定された第2ハウジング23と、第2ハウジング23に固定されるとともに第1及び第2ハウジング22,23によって区画された空間に収容された筒状部材24と、筒状部材24に巻きつけられるスパイラルケーブル25とを備えている。筒状部材24には、ステアリングシャフト12が挿通されている。スパイラルケーブル25は、ステアリングホイール11に固定されたホーン26と、車体に固定された車載電源B等とを接続する電気配線である。そして、スパイラルケーブル25の長さは、ホーン26と車載電源Bとの間の距離よりも十分に長く設定されており、その長さに応じた範囲でステアリングホイール11の回転を許容しつつ、ホーン26に電力を供給する。   A spiral cable device 21 is connected to the steering wheel 11. The spiral cable device 21 is divided by a first housing 22 fixed to the steering wheel 11, a second housing 23 fixed to the vehicle body, a second housing 23, and the first and second housings 22 and 23. A cylindrical member 24 accommodated in the space formed, and a spiral cable 25 wound around the cylindrical member 24. The steering shaft 12 is inserted through the cylindrical member 24. The spiral cable 25 is an electrical wiring that connects the horn 26 fixed to the steering wheel 11 and the in-vehicle power supply B fixed to the vehicle body. The length of the spiral cable 25 is set to be sufficiently longer than the distance between the horn 26 and the in-vehicle power source B, and the horn is allowed to rotate while the steering wheel 11 is allowed to rotate within a range corresponding to the length. 26 is supplied with electric power.

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31と、第1ピニオン軸31に連結された転舵軸としてのラック軸32と、ラック軸32を往復動可能に収容するラックハウジング33とを備えている。第1ピニオン軸31とラック軸32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31に形成された第1ピニオン歯31aとラック軸32に形成された第1ラック歯32a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34が構成されている。なお、ラック軸32は、第1ラックアンドピニオン機構34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32の両端には、ボールジョイントからなるラックエンド35を介してタイロッド36が連結されており、タイロッド36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 includes a first pinion shaft 31 as a rotation shaft that can be converted into a steered angle of the steered wheels 4, a rack shaft 32 as a steered shaft connected to the first pinion shaft 31, and a rack shaft 32. And a rack housing 33 for reciprocally moving the housing. The first pinion shaft 31 and the rack shaft 32 are arranged with a predetermined crossing angle. The first pinion teeth 31 a formed on the first pinion shaft 31 and the first rack teeth 32 a formed on the rack shaft 32 The first rack and pinion mechanism 34 is configured by meshing the two. The rack shaft 32 is supported by the first rack and pinion mechanism 34 so that one end in the axial direction thereof can reciprocate. A tie rod 36 is connected to both ends of the rack shaft 32 via a rack end 35 formed of a ball joint, and a tip of the tie rod 36 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32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41が第2ピニオン軸42を介して設けられている。転舵側アクチュエータ41は、駆動源となる転舵側モータ43と、転舵側モータ43の回転を減速して第2ピニオン軸42に伝達する転舵側減速機44とを備えている。第2ピニオン軸42とラック軸32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42に形成された第2ピニオン歯42aとラック軸32に形成された第2ラック歯32b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45が構成されている。なお、ラック軸32は、第2ラックアンドピニオン機構45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 41 via a second pinion shaft 42 that imparts a steered force that steers the steered wheels 4 to the rack shaft 32. The steered side actuator 41 includes a steered side motor 43 serving as a drive source and a steered side speed reducer 44 that decelerates the rotation of the steered side motor 43 and transmits it to the second pinion shaft 42. The second pinion shaft 42 and the rack shaft 32 are arranged with a predetermined crossing angle, and the second pinion teeth 42 a formed on the second pinion shaft 42 and the second rack teeth 32 b formed on the rack shaft 32, The second rack and pinion mechanism 45 is configured by meshing the two. The rack shaft 32 is supported by the second rack and pinion mechanism 45 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41により第2ピニオン軸42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45によりラック軸32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 apparatus 2 configured as described above, the second pinion shaft 42 is rotationally driven by the steered side actuator 41 in accordance with the steering operation by the driver, and this rotation is caused by the second rack and pinion mechanism 45 to rotate the rack shaft 32. 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41(転舵側モータ43)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 a steering actuator 13 (steering motor 14) and a steering actuator 41 (steering motor 43), 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SPDを検出する車速センサ51、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52が接続されている。なお、トルクセンサ52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53、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43の回転角θtを相対角で検出する転舵側回転センサ54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43の作動を制御する。   The steering control device 1 is connected to a vehicle speed sensor 51 that detects a vehicle speed SPD of the vehicle and a torque sensor 52 that detects a steering torque Th applied to the steering shaft 12. The torque sensor 52 is provided closer to the steering wheel 11 than the portion of the steering shaft 12 connected to the steering side actuator 13 (steering side speed reducer 15). Further, the steering control device 1 includes a steering-side rotation sensor 53 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 54 that detects the rotation angle θt of the turning-side motor 43 as a relative angle as a detection value indicating the turning amount of 5 is connected. 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 43 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を出力する操舵側制御部61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62とを備えている。操舵側制御部61には、操舵側駆動回路62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63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64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63及び各相の電流センサ64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 includes a steering side control unit 61 that outputs a steering side motor control signal Ms, and a steering side that supplies driving power to the steering side motor 14 based on the steering side motor control signal Ms. And a drive circuit 62. The steering-side control unit 61 detects the phase current values Ius, Ivs, Iws of the steering-side motor 14 flowing through the connection line 63 between the steering-side drive circuit 62 and the motor coils of the respective phases of the steering-side motor 14. A current sensor 64 is connected. In FIG. 2, for convenience of explanation, each phase connection line 63 and each phase current sensor 64 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66と、転舵側モータ制御信号Mtに基づいて転舵側モータ43に駆動電力を供給する転舵側駆動回路67とを備えている。転舵側制御部66には、転舵側駆動回路67と転舵側モータ43の各相のモータコイルとの間の接続線68を流れる転舵側モータ43の各相電流値Iut,Ivt,Iwtを検出する電流センサ69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68及び各相の電流センサ69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62及び転舵側駆動回路67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 66 that outputs a steered side motor control signal Mt, and a steered side that supplies driving power to the steered side motor 43 based on the steered side motor control signal Mt. And a drive circuit 67. In the steered side control unit 66, the phase current values Iut, Ivt, etc. of the steered side motor 43 flowing through the connection lines 68 between the steered side drive circuit 67 and the motor coils of the respective phases of the steered side motor 43 are provided. A current sensor 69 for detecting Iwt is connected. In FIG. 2, for convenience of explanation, each phase connection line 68 and each phase current sensor 69 are collectively shown as one. For the steering side drive circuit 62 and the steered side drive circuit 67 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62及び転舵側駆動回路67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、車載電源Bから操舵側モータ14及び転舵側モータ43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41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. Then, the steering side motor control signal Ms and the steered side motor control signal Mt are output to the steered side drive circuit 62 and the steered side drive circuit 67, so that each switching element is turned on and off. 14 and the steered side motor 43 are supplied with driving power, respectively. Thereby, the operation of the steering side actuator 13 and the steering side actuator 41 is controlled.

先ず、操舵側制御部61の構成について説明する。
操舵側制御部61には、上記車速SPD、操舵トルクTh、回転角θs、各相電流値Ius,Ivs,Iws、後述する転舵側制御部66から出力される転舵対応角θp、転舵側モータ43の駆動電流であるq軸電流値Iqt及びその目標値となる転舵側目標電流値としての転舵側q軸目標電流値Iqt*が入力される。そして、操舵側制御部61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 61 will be described.
The steering-side control unit 61 includes the vehicle speed SPD, the steering torque Th, the rotation angle θs, the phase current values Ius, Ivs, Iws, a steering-response angle θp output from the steering-side control unit 66, which will be described later, The q-axis current value Iqt that is the drive current of the side motor 43 and the steered-side q-axis target current value Iqt * as the steered-side target current value that is the target value are input. And the steering side control part 61 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61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71を備えている。また、操舵側制御部61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72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73とを備えている。また、操舵側制御部61は、操舵トルクTh、車速SPD、入力トルク基礎成分Tb*及び反力成分Firに基づいて目標操舵角θh*を演算する目標操舵角演算部74を備えている。また、操舵側制御部61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75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を出力する操舵側モータ制御信号出力部76とを備えている。   Specifically, the steering side control unit 61 includes a steering angle calculation unit 71 that calculates the steering angle θh of the steering wheel 11 based on the rotation angle θs of the steering side motor 14. The steering-side control unit 61 also includes an input torque basic component calculation unit 72 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 73 that calculates Fir. The steering side control unit 61 includes a target steering angle calculation unit 74 that calculates a target steering angle θh * based on the steering torque Th, the vehicle speed SPD, the input torque basic component Tb *, and the reaction force component Fir. Further, the steering side control unit 61 includes a target reaction force torque calculation unit 75 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 output unit 76 for outputting a motor control signal Ms.

操舵角演算部71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°を超える範囲を含む絶対角に換算して取得する。そして、操舵角演算部71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。このように演算された操舵角θhは、減算器78及び反力成分演算部73に出力される。   The steering angle calculation unit 71 obtains the input rotation angle θs by converting it to an absolute angle including 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 71 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. The steering angle θh calculated in this way is output to the subtractor 78 and the reaction force component calculation unit 73.

入力トルク基礎成分演算部72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72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。このように演算された入力トルク基礎成分Tb*は、目標操舵角演算部74及び目標反力トルク演算部75に入力される。   The steering torque Th is input to the input torque basic component calculation unit 72. The input torque basic component calculation unit 72 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 * calculated in this way is input to the target steering angle calculation unit 74 and the target reaction force torque calculation unit 75.

目標操舵角演算部74には、操舵トルクTh、車速SPD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73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74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*とを関係づける下記(1)のモデル(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。   In addition to the steering torque Th, the vehicle speed SPD, and the input torque basic component Tb *, a reaction force component Fir calculated by a reaction force component calculation unit 73 described later is input to the target steering angle calculation unit 74. The target steering angle calculation unit 74 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 * (1) The target steering angle θh * is calculated using the model (steering model) formula.

Tin*=C・θh*’+J・θh*’’…(1)
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SPD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78及び転舵側制御部66に加え、反力成分演算部73に出力される。
Tin * = C · θh * '+ J · θh *''(1)
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 SPD. The target steering angle θh * calculated using the model formula in this way is output to the reaction force component calculation unit 73 in addition to the subtractor 78 and the steered side control unit 66.

目標反力トルク演算部75には、入力トルク基礎成分Tb*に加え、減算器78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75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75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 75 receives an angle deviation Δθs obtained by subtracting the steering angle θh from the target steering angle θh * in the subtractor 78. Then, the target reaction force torque calculation unit 75 is a basis for 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 calculation unit 75 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出力部76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出力部76は、目標反力トルクTs*に基づいて、d/q座標系におけるq軸上の操舵側q軸目標電流値Iqs*を演算する。なお、本実施形態では、d軸上の操舵側d軸目標電流値Ids*は、基本的にゼロに設定される。そして、操舵側モータ制御信号出力部76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62に出力する操舵側モータ制御信号Msを生成(演算)する。   In addition to the target reaction force torque Ts *, the steering side motor control signal output unit 76 receives the rotation angle θs and the phase current values Ius, Ivs, and Iws. The steering side motor control signal output unit 76 of the present embodiment calculates a steering side 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 steering-side d-axis target current value Ids * on the d-axis is basically set to zero. The steering side motor control signal output unit 76 generates (calculates) the steering side motor control signal Ms to be output to the steering side drive circuit 62 by executing current feedback control in the d / q coordinate system.

具体的には、操舵側モータ制御信号出力部76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出力部76は、d軸電流値Idsを操舵側d軸目標電流値Ids*に追従させるべく、またq軸電流値Iqsを操舵側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目標電圧値を演算し、該目標電圧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62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。   Specifically, the steering-side motor control signal output unit 76 maps the phase current values Ius, Ivs, and Iws on the d / q coordinate based on the rotation angle θs, so that the steering-side motor in the d / q coordinate system. A d-axis current value Ids and a q-axis current value Iqs, which are 14 actual current values, are calculated. The steering-side motor control signal output unit 76 follows the d-axis current value Ids to follow the steering-side d-axis target current value Ids *, and follows the q-axis current value Iqs to the steering-side q-axis target current value Iqs *. In order to achieve this, a target voltage value is calculated based on each current deviation on the d-axis and the q-axis, and a steering side motor control signal Ms having a duty ratio based on the target voltage value is generated. When the steering side motor control signal Ms calculated in this way is output to the steering side drive circuit 62, 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66について説明する。
転舵側制御部66には、上記回転角θt、目標操舵角θh*及び転舵側モータ43の各相電流値Iut,Ivt,Iwtが入力される。そして、転舵側制御部66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 66 will be described.
The turning side control unit 66 receives the rotation angle θt, the target steering angle θh *, and the phase current values Iut, Ivt, Iwt of the turning side motor 43. Then, the steered side control unit 66 generates and outputs a steered side motor control signal Mt based on these state quantities.

詳しくは、転舵側制御部66は、第1ピニオン軸31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81を備えている。また、転舵側制御部66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82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出力部83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 steered side control unit 66 includes a steered corresponding angle calculating unit 81 that calculates a steered corresponding angle θp corresponding to the rotation angle (pinion angle) of the first pinion shaft 31. Further, the steered side control unit 66 is based on the target turning torque calculating unit 82 that calculates the target turning torque Tt * based on the turning corresponding angle θp and the target steering angle θh *, and the target turning torque Tt *. And a steered side motor control signal output unit 83 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81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43の回転数をカウントすることにより、絶対角に換算して取得する。そして、転舵対応角演算部81は、絶対角に換算された回転角に転舵側減速機44の回転速度比、第1及び第2ラックアンドピニオン機構34,45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31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。このように演算された転舵対応角θpは、減算器84及び上記反力成分演算部73に出力される。減算器84には、転舵対応角θpに加え、目標操舵角θh*(目標転舵対応角)が入力される。   The turning corresponding angle calculation unit 81 obtains the input rotation angle θt by converting it to an absolute angle by counting the number of rotations of the turning side motor 43 from a neutral position where the vehicle goes straight, for example. Then, the turning corresponding angle calculation unit 81 converts the rotation angle converted into the absolute angle based on the rotation speed ratio of the steering reduction gear 44 and the rotation speed ratio of the first and second rack and pinion mechanisms 34 and 45. 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 31 is assumed to be connected to the steering shaft 12. The steering corresponding angle θp calculated in this way is output to the subtractor 84 and the reaction force component calculation unit 73. In addition to the steering response angle θp, the target steering angle θh * (target steering response angle) is input to the subtractor 84.

目標転舵トルク演算部82には、減算器84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82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43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82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 84 is input to the target steering torque calculation unit 82. Then, the target turning torque calculation unit 82 calculates the turning force applied by the turning side motor 43 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 82 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出力部83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。転舵側モータ制御信号出力部83は、目標転舵トルクTt*に基づいて、d/q座標系におけるq軸上の転舵側q軸目標電流値Iqt*を演算する。また、転舵側モータ制御信号出力部83は、転舵側モータ43の駆動状態に基づいて転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値を所定制限値Ilim以下に制限する。なお、所定制限値Ilimは、転舵側モータ43に供給可能な駆動電流の最大値として予め設定された定格電流Irよりも小さく、かつ縁石等の障害物に当たっていなければ円滑に転舵輪4を転舵させることの可能な値であり、予め実験等に基づいて設定されている。また、本実施形態では、d軸上の転舵側d軸目標電流値Idt*は、基本的にゼロに設定される。そして、転舵側モータ制御信号出力部83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67に出力する転舵側モータ制御信号Mtを生成(演算)する。   In addition to the target turning torque Tt *, the turning side motor control signal output unit 83 receives the rotation angle θt and the phase current values Iut, Ivt, Iwt. The steered side motor control signal output unit 83 calculates the steered side q axis target current value Iqt * on the q axis in the d / q coordinate system based on the target steered torque Tt *. The steered side motor control signal output unit 83 limits the absolute value of the steered side q-axis target current value Iqt * to a predetermined limit value Ilim or less based on the driving state of the steered side motor 43. The predetermined limit value Ilim is smaller than the rated current Ir set in advance as the maximum value of the drive current that can be supplied to the steered side motor 43, and the steered wheel 4 can be smoothly moved if it does not hit an obstacle such as a curb. It is a value that can be steered, and is set based on experiments and the like in advance. In the present embodiment, the steered side d-axis target current value Idt * on the d-axis is basically set to zero. The steered side motor control signal output unit 83 generates (calculates) a steered side motor control signal Mt to be output to the steered side drive circuit 67 by executing current feedback control in the d / q coordinate system. To do.

詳しくは、図3に示すように、転舵側モータ制御信号出力部83は、転舵側目標電流値Idt*,Iqt*を演算する転舵側目標電流値演算部91と、転舵側目標電流値Idt*,Iqt*の絶対値を小さく制限するガード処理部92とを備えている。   Specifically, as shown in FIG. 3, the steered side motor control signal output unit 83 includes a steered side target current value calculation unit 91 that calculates the steered side target current values Idt * and Iqt *, and a steered side target. And a guard processing unit 92 that limits the absolute values of the current values Idt * and Iqt * to be small.

転舵側目標電流値演算部91には、目標転舵トルクTt*が入力される。転舵側目標電流値演算部91は、目標転舵トルクTt*に基づいて転舵側q軸目標電流値Iqt*を演算する。具体的には、転舵側目標電流値演算部91は、目標転舵トルクTt*の絶対値の増大に基づいてより大きな絶対値を有する転舵側q軸目標電流値Iqt*を演算する。このように演算された転舵側q軸目標電流値Iqt*は、ガード処理部92及び反力成分演算部73に出力される。また、転舵側目標電流値演算部91は、ゼロを示す転舵側d軸目標電流値Idt*をガード処理部92に出力する。   A target turning torque Tt * is input to the turning target current value calculation unit 91. The steered side target current value calculation unit 91 calculates the steered side q-axis target current value Iqt * based on the target steered torque Tt *. Specifically, the steered side target current value calculating unit 91 calculates a steered side q-axis target current value Iqt * having a larger absolute value based on an increase in the absolute value of the target steered torque Tt *. The steered side q-axis target current value Iqt * calculated in this way is output to the guard processing unit 92 and the reaction force component calculation unit 73. Further, the steered side target current value calculating unit 91 outputs the steered side d-axis target current value Idt * indicating zero to the guard processing unit 92.

ガード処理部92には、転舵側目標電流値Idt*,Iqt*、後述するdq変換部93から出力されるd軸電流値Idt及びq軸電流値Iqtが入力される。そして、ガード処理部92は、転舵側モータ43の駆動状態を示す値であるq軸電流値Iqtに基づいて転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値を所定制限値Ilim以下に制限する。   The guard processing unit 92 receives the steered-side target current values Idt * and Iqt *, the d-axis current value Idt and the q-axis current value Iqt output from the dq conversion unit 93 described later. The guard processing unit 92 limits the absolute value of the steered-side q-axis target current value Iqt * to a predetermined limit value Ilim or less based on the q-axis current value Iqt that is a value indicating the drive state of the steered-side motor 43. To do.

具体的には、例えば図4のフローチャートに示すように、ガード処理部92は、各種状態量を取得すると(ステップ101)、転舵側q軸目標電流値Iqt*を所定制限値Ilim以下に制限する状態にあることを示す制限フラグがセットされているか否かを判定する(ステップ102)。続いて、制限フラグがセットされていない場合には(ステップ102:NO)、q軸電流値Iqtの絶対値が所定時間tth以上継続して所定電流値Ith1以上となるフラグセット条件が成立したか否かを判定する(ステップ103)。なお、本実施形態では、所定電流値Ith1は、所定制限値Ilimと同一の値に設定されている。また、所定時間tthは、転舵輪4が転舵により障害物に当たることでその転舵が妨げられていると判断できるような時間であり、予め実験等に基づいて設定されている。続いて、フラグセット条件が成立した場合には(ステップ103:YES)、制限フラグをセットし(ステップ104)、ステップ105に移行する。一方、制限フラグがセットされている場合には(ステップ102:YES)、ステップ105に直接移行する。   Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 4, for example, when the guard processing unit 92 acquires various state quantities (step 101), the guard side q-axis target current value Iqt * is limited to a predetermined limit value Ilim or less. It is determined whether or not a restriction flag indicating that it is in a state of being set is set (step 102). Subsequently, if the limit flag is not set (step 102: NO), is the flag set condition in which the absolute value of the q-axis current value Iqt continues for the predetermined time tth or more and becomes the predetermined current value Ith1 or more is satisfied? It is determined whether or not (step 103). In the present embodiment, the predetermined current value Ith1 is set to the same value as the predetermined limit value Ilim. The predetermined time tth is a time at which it can be determined that the turning of the steered wheels 4 is obstructed by the turning of the steered wheels 4 and is set in advance based on experiments or the like. Subsequently, when the flag setting condition is satisfied (step 103: YES), a restriction flag is set (step 104), and the process proceeds to step 105. On the other hand, if the restriction flag is set (step 102: YES), the process directly proceeds to step 105.

ガード処理部92は、ステップ105において、転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値が所定制限値Ilimよりも大きいか否かを判定する。そして、転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値が所定制限値Ilimよりも大きい場合には(ステップ105:YES)、転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値を所定制限値Ilimに制限した値を制限転舵側q軸目標電流値Iqt**として出力する(ステップ106)。一方、転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値が所定制限値Ilim以下である場合には(ステップ105:NO)、制限フラグをリセットし(ステップ107)、転舵側q軸目標電流値Iqt*をそのまま制限転舵側q軸目標電流値Iqt**として出力する(ステップ108)。なお、フラグセット条件が成立しない場合には(ステップ103:NO)、ステップ108に直接移行し、転舵側q軸目標電流値Iqt*をそのまま制限転舵側q軸目標電流値Iqt**として出力する。   In step 105, the guard processing unit 92 determines whether or not the absolute value of the steered side q-axis target current value Iqt * is larger than a predetermined limit value Ilim. If the absolute value of the steered side q-axis target current value Iqt * is larger than the predetermined limit value Ilim (step 105: YES), the absolute value of the steered side q-axis target current value Iqt * is set to the predetermined limit value. The value limited to Ilim is output as the limited turning side q-axis target current value Iqt ** (step 106). On the other hand, when the absolute value of the steered side q-axis target current value Iqt * is equal to or smaller than the predetermined limit value Ilim (step 105: NO), the limit flag is reset (step 107), and the steered side q-axis target current is set. The value Iqt * is output as it is as the limited turning side q-axis target current value Iqt ** (step 108). When the flag set condition is not satisfied (step 103: NO), the process directly proceeds to step 108, and the steered side q-axis target current value Iqt * is directly used as the limited steered side q-axis target current value Iqt **. Output.

このようにガード処理を行うことで、図7(a)において実線で示すように、転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値が所定制限値Ilim以下の場合には、制限後の制限転舵側q軸目標電流値Iqt**は転舵側q軸目標電流値Iqt*と等しくなる。また、転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値が所定制限値Ilimよりも大きい場合には、同図において一点鎖線で示すように、制限転舵側q軸目標電流値Iqt**の絶対値は所定制限値Ilimと等しくなる。なお、転舵側d軸目標電流値Idt*はゼロとされるため、ガード処理部92は、転舵側d軸目標電流値Idt*をそのまま制限転舵側d軸目標電流値Idt**として出力する。   By performing the guard process in this way, as indicated by a solid line in FIG. 7A, when the absolute value of the steered side q-axis target current value Iqt * is equal to or smaller than the predetermined limit value Ilim, the limit after the limit is set. The steered side q-axis target current value Iqt ** is equal to the steered side q-axis target current value Iqt *. Further, when the absolute value of the steered side q-axis target current value Iqt * is larger than the predetermined limit value Ilim, as shown by a one-dot chain line in FIG. The absolute value is equal to the predetermined limit value Ilim. Since the steered side d-axis target current value Idt * is zero, the guard processing unit 92 sets the steered side d axis target current value Idt * as it is as the limited steered side d axis target current value Idt **. Output.

図3に示すように、転舵側モータ制御信号出力部83に入力された各相電流値Iut,Ivt,Iwtは、dq変換部93に入力される。dq変換部93は、回転角θtに基づいて各相電流値Iut,Ivt,Iwtをdq座標上に写像することにより、d軸電流値Idt及びq軸電流値Iqtを演算する。d軸電流値Idtは、制限転舵側d軸目標電流値Idt**とともに減算器94dに入力され、q軸電流値Iqtは、制限転舵側q軸目標電流値Iqt**とともに減算器94qに入力される。そして、各減算器94d,94qは、d軸電流偏差ΔIdt及びq軸電流偏差ΔIqtを演算する。なお、q軸電流値Iqtは、反力成分演算部73にも出力される。   As shown in FIG. 3, each phase current value Iut, Ivt, Iwt input to the steered side motor control signal output unit 83 is input to the dq conversion unit 93. The dq converter 93 calculates the d-axis current value Idt and the q-axis current value Iqt by mapping each phase current value Iut, Ivt, Iwt on the dq coordinate based on the rotation angle θt. The d-axis current value Idt is input to the subtractor 94d together with the limited turning side d-axis target current value Idt **, and the q-axis current value Iqt is combined with the limited turning side q-axis target current value Iqt **. Is input. Each of the subtractors 94d and 94q calculates a d-axis current deviation ΔIdt and a q-axis current deviation ΔIqt. The q-axis current value Iqt is also output to the reaction force component calculation unit 73.

d軸電流偏差ΔIdt及びq軸電流偏差ΔIqtは、それぞれ対応するF/B(フィードバック)制御部95d,95qに入力される。そして、各F/B制御部95d,95qは、制限転舵側目標電流値Idt**,Iqt**に実電流値であるd軸電流値Idt及びq軸電流値Iqtを追従させるべく、d軸電流偏差ΔIdt及びq軸電流偏差ΔIqtにそれぞれ所定のゲインを乗算することにより、d軸目標電圧値Vdt*及びq軸目標電圧値Vqt*を演算する。   The d-axis current deviation ΔIdt and the q-axis current deviation ΔIqt are input to the corresponding F / B (feedback) control units 95d and 95q, respectively. Each of the F / B control units 95d and 95q is configured so that the d-axis current value Idt and the q-axis current value Iqt, which are actual current values, follow the limited turning-side target current values Idt ** and Iqt **. The d-axis target voltage value Vdt * and the q-axis target voltage value Vqt * are calculated by multiplying the axis current deviation ΔIdt and the q-axis current deviation ΔIqt by a predetermined gain, respectively.

d軸目標電圧値Vdt*及びq軸目標電圧値Vqt*は、回転角θtとともにdq逆変換部96に入力される。dq逆変換部96は、回転角θtに基づいてd軸目標電圧値Vdt*及びq軸目標電圧値Vqt*を三相の交流座標上に写像することにより三相の目標電圧値Vut*,Vvt*,Vwt*を演算する。続いて、これら各目標電圧値Vut*,Vvt*,Vwt*は、PWM変換部97に入力される。PWM変換部97は、各目標電圧値Vut*,Vvt*,Vwt*に基づくデューティ指令値αut*,αvt*,αwt*を演算し、制御信号生成部98に出力する。制御信号生成部98は、デューティ指令値αut*,αvt*,αwt*と三角波や鋸波等の搬送波としてのPWMキャリアとの比較を通じて、デューティ指令値αut*,αvt*,αwt*に示されるデューティ比を有する転舵側モータ制御信号Mtを生成して上記転舵側駆動回路67に出力する。これにより、図2に示すように、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43に出力され、その作動が制御される。   The d-axis target voltage value Vdt * and the q-axis target voltage value Vqt * are input to the dq inverse conversion unit 96 together with the rotation angle θt. The dq inverse transform unit 96 maps the three-phase target voltage values Vut * and Vvt by mapping the d-axis target voltage value Vdt * and the q-axis target voltage value Vqt * on the three-phase AC coordinates based on the rotation angle θt. *, Vwt * is calculated. Subsequently, these target voltage values Vut *, Vvt *, and Vwt * are input to the PWM conversion unit 97. The PWM converter 97 calculates duty command values αut *, αvt *, αwt * based on the target voltage values Vut *, Vvt *, Vwt *, and outputs them to the control signal generator 98. The control signal generation unit 98 compares the duty command values αut *, αvt *, αwt * with the PWM carrier as a carrier wave such as a triangular wave or a saw wave, and the duty indicated by the duty command values αut *, αvt *, αwt *. A steered side motor control signal Mt having a ratio is generated and output to the steered side drive circuit 67. Thereby, as shown in FIG. 2, the drive electric power according to the steering side motor control signal Mt is output to the steering side motor 43, and the operation | movement is controlled.

次に、反力成分演算部73の構成について説明する。
反力成分演算部73には、車速SPD、操舵角θh、転舵対応角θp、目標操舵角θh*、q軸電流値Iqt及び転舵側q軸目標電流値Iqt*が入力される。反力成分演算部73は、これらの状態量に基づいて反力成分Firを演算し、目標操舵角演算部74に出力する。
Next, the configuration of the reaction force component calculation unit 73 will be described.
The reaction force component calculation unit 73 receives the vehicle speed SPD, the steering angle θh, the steering response angle θp, the target steering angle θh *, the q-axis current value Iqt, and the steering-side q-axis target current value Iqt *. The reaction force component calculation unit 73 calculates the reaction force component Fir based on these state quantities and outputs the calculated reaction force component Fir to the target steering angle calculation unit 74.

図5に示すように、反力成分演算部73は、ベース反力演算部101と、エンド反力演算部102と、障害物当て反力演算部103とを備えている。ベース反力演算部101は、ラック軸32の軸力に応じたベース反力Fdを演算する。エンド反力演算部102は、ステアリングホイール11の操舵角θhの絶対値が限界舵角に近づく場合に、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Fieを演算する。障害物当て反力演算部103は、転舵輪4が転舵により縁石等の障害物に当たっている状況になる場合に、更なる切り込み操舵が行われるのに抗する障害物当て反力Foを演算する。そして、反力成分演算部73は、ベース反力Fdに対し、エンド反力Fie及び障害物当て反力Foのうちの絶対値が最も大きな反力を加算した値を反力成分Firとして出力する。   As shown in FIG. 5, the reaction force component calculation unit 73 includes a base reaction force calculation unit 101, an end reaction force calculation unit 102, and an obstacle contact reaction force calculation unit 103. The base reaction force calculation unit 101 calculates a base reaction force Fd corresponding to the axial force of the rack shaft 32. When the absolute value of the steering angle θh of the steering wheel 11 approaches the limit steering angle, the end reaction force calculation unit 102 calculates an end reaction force Fie that is a reaction force that resists further turning steering. The obstacle contact reaction force calculation unit 103 calculates an obstacle contact reaction force Fo that resists further incision steering when the steered wheel 4 hits an obstacle such as a curb due to turning. . Then, the reaction force component calculation unit 73 outputs a value obtained by adding the reaction force having the largest absolute value of the end reaction force Fie and the obstacle reaction force Fo to the base reaction force Fd as the reaction force component Fir. .

詳しくは、ベース反力演算部101は、路面軸力Ferを演算する路面軸力演算部111と、理想軸力Fibを演算する理想軸力演算部112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73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た配分軸力をベース反力Fdとして演算する配分軸力演算部113を備えている。   Specifically, the base reaction force calculation unit 101 includes a road surface axial force calculation unit 111 that calculates the road surface axial force Fer and an ideal axial force calculation unit 112 that calculates the ideal axial force Fib. The road surface axial force Fer and the ideal axial force Fib are calculated by a torque dimension (N · m). Further, the reaction force component calculation unit 73 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. The distributed axial force calculation unit 113 is provided that calculates the distributed axial force distributed in step 1 as the base reaction force Fd.

理想軸力演算部112には、目標操舵角θh*(目標転舵対応角)が入力される。理想軸力演算部112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112は、目標操舵角θh*の絶対値が大きくなるほど、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114に出力される。   A target steering angle θh * (target steering response angle) is input to the ideal axial force calculation unit 112. The ideal axial force calculation unit 112 is an ideal value of the axial force acting on the steered wheels 4 (transmitted force transmitted to the steered wheels 4), and an 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 112 calculates the absolute value of the ideal axial force Fib as the absolute value of the target steering angle θh * increases. The ideal axial force Fib thus calculated is output to the multiplier 114.

路面軸力演算部111には、転舵側モータ43のq軸電流値Iqtが入力される。路面軸力演算部111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111は、転舵側モータ43によってラック軸32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115に出力される。   The q-axis current value Iqt of the steered side motor 43 is input to the road surface axial force calculation unit 111. The road surface axial force calculation unit 111 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 111 determines that the torque applied to the rack shaft 32 by the steered side motor 43 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 thus calculated is output to the multiplier 115.

配分軸力演算部113には、車速SPD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113は、車速SPD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比率である配分ゲインGib,Gerを演算する配分ゲイン演算部116を備えている。本実施形態の配分ゲイン演算部116は、車速SPD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SPD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SPD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SPD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114に出力され、配分ゲインGerは乗算器115に出力される。   In addition to the vehicle speed SPD, the road surface axial force Fer and the ideal axial force Fib are input to the distributed axial force calculation unit 113. The distribution axial force calculation unit 113 includes a distribution gain calculation unit 116 that calculates distribution gains Gib and Ger that are distribution ratios for distributing the ideal axial force Fib and the road surface axial force Fer based on the vehicle speed SPD. Yes. The distribution gain calculation unit 116 of the present embodiment includes a map that defines the relationship between the vehicle speed SPD and the distribution gain Gib and Ger, and calculates the distribution gain Gib and Ger according to the vehicle speed SPD by referring to the map. To do. The distribution gain Gib is smaller when the vehicle speed SPD is larger than when it is small, and the distribution gain Ger is larger when the vehicle speed SPD 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 thus calculated is output to the multiplier 114, and the distribution gain Ger is output to the multiplier 115.

配分軸力演算部113は、乗算器114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115において路面軸力Ferに配分ゲインGerを乗算し、加算器117においてこれらの値を足し合わせてベース反力Fd(配分軸力)を演算する。このように演算されたベース反力Fdは、加算器105に出力される。   The distribution axial force calculation unit 113 multiplies the ideal axial force Fib by the distribution gain Gib in the multiplier 114, multiplies the road surface axial force Fer by the distribution gain Ger in the multiplier 115, and adds these values in the adder 117. In addition, a base reaction force Fd (distributed axial force) is calculated. The base reaction force Fd calculated in this way is output to the adder 105.

エンド反力演算部102には、目標操舵角θh*(目標転舵対応角)が入力される。エンド反力演算部102は、目標操舵角θh*とエンド反力Fie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目標操舵角θh*に応じたエンド反力Fieを演算する。マップには、閾値角度θieが設定されており、目標操舵角θh*の絶対値が閾値角度θie以下の場合には、エンド反力Fieとしてゼロが演算され、目標操舵角θh*が閾値角度θieを超えると、絶対値がゼロよりも大きなエンド反力Fieが演算される。このように演算されたエンド反力Fieは、反力選択部106に出力される。なお、エンド反力Fieは、目標操舵角θh*が閾値角度θieを超えてある程度大きくなると、人の力ではそれ以上の切り込み操舵ができないほどに大きな絶対値となるように設定されている。   A target steering angle θh * (target steering response angle) is input to the end reaction force calculation unit 102. The end reaction force calculation unit 102 includes a map that defines the relationship between the target steering angle θh * and the end reaction force Fie. By referring to the map, the end reaction force Fie corresponding to the target steering angle θh * is obtained. Calculate. In the map, a threshold angle θie is set. When the absolute value of the target steering angle θh * is less than or equal to the threshold angle θie, zero is calculated as the end reaction force Fie, and the target steering angle θh * is the threshold angle θie. Is exceeded, the end reaction force Fie whose absolute value is greater than zero is calculated. The end reaction force Fie calculated in this way is output to the reaction force selection unit 106. It should be noted that the end reaction force Fie is set to have a large absolute value such that when the target steering angle θh * increases to some extent beyond the threshold angle θie, further infeed steering cannot be performed by human force.

ここで、本実施形態では、転舵部5の機械的構成との関係において、ラックエンド35がラックハウジング33に当接することでラック軸32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仮想ラックエンド位置が設定されている。そして、閾値角度θieは、仮想ラックエンド位置よりも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の値に設定されている。また、閾値角度θie(仮想ラックエンド近傍位置での転舵対応角θp)は、操舵部3と転舵部5とが連結されていると仮定した場合における操舵部3との機械的構成との関係において、スパイラルケーブル装置21により最大限許容されるステアリングホイール11の操舵エンド位置での操舵角θhよりも中立位置側に設定されている。つまり、本実施形態の操舵装置2では、仮想ラックエンド近傍位置が転舵部5の舵角限度位置として設定されるとともに、操舵エンド位置が操舵部3の舵角限度位置として設定されており、第1ピニオン軸31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、転舵部5(転舵輪4)が先に舵角限度位置に到達する。そして、閾値角度θieが操舵装置2に応じて設定された舵角閾値に相当する。   Here, in the present embodiment, in relation to the mechanical configuration of the steered portion 5, a mechanical rack end position in which the rack shaft 32 is restricted from moving in the axial direction by the rack end 35 coming into contact with the rack housing 33. The virtual rack end position is set closer to the neutral position side. Then, the threshold angle θie is set to the value of 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 further than the virtual rack end position. Further, the threshold angle θie (steering response angle θp near the virtual rack end) is a mechanical configuration with the steering unit 3 when it is assumed that the steering unit 3 and the steering unit 5 are connected. In relation, the steering angle θh at the steering end position of the steering wheel 11 allowed to the maximum by the spiral cable device 21 is set to the neutral position side. That is, in the steering device 2 of the present embodiment, the position near the virtual rack end is set as the steering angle limit position of the steered portion 5, and the steering end position is set as the steering angle limit position of the steering portion 3. When it is assumed that the first pinion shaft 31 is connected to the steering shaft 12, the steered portion 5 (the steered wheels 4) first reaches the steering angle limit position. The threshold angle θie corresponds to the steering angle threshold set according to the steering device 2.

障害物当て反力演算部103には、転舵側q軸目標電流値Iqt*に加え、減算器107において操舵角θhから転舵対応角θpを差し引いた角度偏差Δθx、及び転舵対応角θpを微分することにより得られる転舵速度ωtが入力される。本実施形態の障害物当て反力演算部103は、これらの状態量に基づいて障害物当て反力Foを付与すべき状況に対する近似度合いを示す障害物当てゲインGoを演算し、該障害物当てゲインGoに基づいて障害物当て反力Foを演算する。   In addition to the steering side q-axis target current value Iqt *, the obstacle contact reaction force calculation unit 103 includes an angle deviation Δθx obtained by subtracting the steering corresponding angle θp from the steering angle θh in the subtractor 107, and the steering corresponding angle θp. The turning speed ωt obtained by differentiating is inputted. The obstacle contact reaction force calculation unit 103 according to the present embodiment calculates an obstacle contact gain Go indicating the degree of approximation to the situation to which the obstacle contact reaction force Fo should be applied based on these state quantities, and the obstacle contact reaction force Fo. An obstacle contact reaction force Fo is calculated based on the gain Go.

詳しくは、図6に示すように、障害物当て反力演算部103は、転舵側q軸目標電流値Iqt*に基づく電流ゲインGoiを演算する電流ゲイン演算部121と、角度偏差Δθxに基づく角度ゲインGoaを演算する角度ゲイン演算部122と、転舵速度ωtに基づく速度ゲインGosを演算する速度ゲイン演算部123とを備えている。   Specifically, as shown in FIG. 6, the obstacle application reaction force calculation unit 103 is based on the current gain calculation unit 121 that calculates the current gain Goi based on the steered-side q-axis target current value Iqt *, and the angle deviation Δθx. An angle gain calculation unit 122 that calculates the angle gain Goa and a speed gain calculation unit 123 that calculates a speed gain Gos based on the turning speed ωt are provided.

電流ゲイン演算部121には、転舵側q軸目標電流値Iqt*が入力される。電流ゲイン演算部121は、転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値と電流ゲインGoi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転舵側q軸目標電流値Iqt*に応じた電流ゲインGoiを演算する。このマップは、転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値がゼロの場合に電流ゲインGoiが「0」となり、転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値の増大に比例して電流ゲインGoiが増大する。そして、転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値が電流閾値Ith2よりも大きくなると、電流ゲインGoiが「1」となるように設定されている。つまり、本実施形態では、転舵輪4が転舵により障害物に当たっている状況に近似すると判断するための条件の1つとして、転舵輪4を転舵させようとしていることを採用し、転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値が大きいほど、転舵輪4が転舵により障害物に当たっている状況に近似すると判断する。なお、電流閾値Ith2は、転舵側モータ43に供給された場合に、通常の路面であれば転舵輪4を転舵することが可能な電流値であり、予め試験等により設定されている。このように演算された電流ゲインGoiは、乗算器124に入力される。   The steered-side q-axis target current value Iqt * is input to the current gain calculation unit 121. The current gain calculation unit 121 includes a map that defines the relationship between the absolute value of the steered-side q-axis target current value Iqt * and the current gain Goi. By referring to this map, the steered-side q-axis target current The current gain Goi corresponding to the value Iqt * is calculated. This map shows that the current gain Goi is “0” when the absolute value of the steered-side q-axis target current value Iqt * is zero, and is proportional to the increase in the absolute value of the steered-side q-axis target current value Iqt *. The current gain Goi increases. The current gain Goi is set to “1” when the absolute value of the steered side q-axis target current value Iqt * becomes larger than the current threshold Ith2. That is, in the present embodiment, as one of the conditions for determining that the steered wheels 4 are approximated to the situation where the steered wheels 4 are hitting an obstacle, the fact that the steered wheels 4 are to be steered is adopted. It is determined that the larger the absolute value of the q-axis target current value Iqt * is, the closer the situation is to the situation where the steered wheel 4 is hitting an obstacle by turning. The current threshold value Ith2 is a current value that can be used to steer the steered wheels 4 when supplied to the steered side motor 43 on a normal road surface, and is set in advance by a test or the like. The current gain Goi calculated in this way is input to the multiplier 124.

角度ゲイン演算部122には、角度偏差Δθxが入力される。角度ゲイン演算部122は、角度偏差Δθxの絶対値と角度ゲインGoa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角度偏差Δθxに応じた角度ゲインGoaを演算する。このマップは、角度偏差Δθxの絶対値がゼロの場合に角度ゲインGoaが「0」となり、角度偏差Δθxの絶対値の増大に比例して角度ゲインGoaが増大する。そして、角度偏差Δθxの絶対値が角度偏差閾値Δθthよりも大きくなると、角度ゲインGoaが「1」となるように設定されている。つまり、本実施形態では、転舵輪4が転舵により障害物に当たっている状況に近似すると判断するための条件の1つとして、操舵角θhと転舵対応角θpとの間の偏差が大きいことを採用し、角度偏差Δθxの絶対値が大きいほど、転舵輪4が転舵により障害物に当たっている状況に近似すると判断する。なお、角度偏差閾値Δθthは、センサのノイズ等を考慮しても操舵角θhと転舵対応角θpとがずれているとみなすことが可能な角度であり、予め試験等により設定されている。このように演算された角度ゲインGoaは、乗算器124に入力される。   An angle deviation Δθx is input to the angle gain calculation unit 122. The angle gain calculation unit 122 includes a map that defines the relationship between the absolute value of the angle deviation Δθx and the angle gain Goa, and calculates the angle gain Goa according to the angle deviation Δθx by referring to the map. In this map, when the absolute value of the angle deviation Δθx is zero, the angle gain Goa becomes “0”, and the angular gain Goa increases in proportion to the increase in the absolute value of the angle deviation Δθx. When the absolute value of the angle deviation Δθx becomes larger than the angle deviation threshold value Δθth, the angle gain Goa is set to “1”. That is, in this embodiment, as one of the conditions for determining that the steered wheels 4 are approximated to the situation where the steered wheels 4 are hitting an obstacle, the deviation between the steering angle θh and the steering corresponding angle θp is large. It is determined that the larger the absolute value of the angle deviation Δθx is, the closer it is to the situation where the steered wheels 4 are hitting an obstacle by turning. Note that the angle deviation threshold Δθth is an angle at which the steering angle θh and the steering response angle θp can be regarded as deviated even in consideration of sensor noise or the like, and is set in advance by a test or the like. The angle gain Goa calculated in this way is input to the multiplier 124.

速度ゲイン演算部123には、転舵速度ωtが入力される。速度ゲイン演算部123は、転舵速度ωtの絶対値と速度ゲインGos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転舵速度ωtに応じた速度ゲインGosを演算する。このマップは、転舵速度ωtの絶対値がゼロの場合に速度ゲインGosが「1」となり、転舵速度ωtの絶対値の増大に比例して速度ゲインGosが減少する。そして、転舵速度ωtの絶対値が速度閾値ωthよりも大きくなると、速度ゲインGosが「0」となるように設定されている。つまり、本実施形態では、転舵輪4が転舵により障害物に当たっている状況に近似すると判断するための条件の1つとして、転舵速度ωtが低いことを採用し、転舵速度ωtの絶対値が低いほど、転舵輪4が転舵により障害物に当たっている状況に近似すると判断する。なお、速度閾値ωthは、センサのノイズ等を考慮しても転舵輪4が転舵しているとみなすことが可能な速度であり、予め試験等により設定されている。このように演算された速度ゲインGosは、乗算器124に入力される。   The speed gain calculation unit 123 receives the turning speed ωt. The speed gain calculation unit 123 includes a map that defines the relationship between the absolute value of the turning speed ωt and the speed gain Gos, and calculates the speed gain Gos corresponding to the turning speed ωt by referring to the map. . In this map, when the absolute value of the turning speed ωt is zero, the speed gain Gos becomes “1”, and the speed gain Gos decreases in proportion to the increase in the absolute value of the turning speed ωt. The speed gain Gos is set to “0” when the absolute value of the steering speed ωt becomes larger than the speed threshold ωth. That is, in this embodiment, as one of the conditions for determining that the steered wheels 4 are approximated to the situation where the steered wheels 4 are hitting an obstacle, the fact that the steered speed ωt is low is adopted, and the absolute value of the steered speed ωt is adopted. It is determined that the lower the value is, the closer to the situation where the steered wheel 4 is hitting an obstacle by steering. Note that the speed threshold ωth is a speed at which the steered wheels 4 can be regarded as steered even in consideration of sensor noise and the like, and is set in advance by a test or the like. The speed gain Gos calculated in this way is input to the multiplier 124.

障害物当て反力演算部103は、乗算器124において、電流ゲインGoiと、角度ゲインGoaと、速度ゲインGosとを掛け合わせることにより、障害物当て反力Foを付与すべき状況に対する近似度合いを示す障害物当てゲインGoを演算する。このように演算された障害物当てゲインGoは、反力演算処理部125に出力される。   The obstacle contact reaction force calculation unit 103 multiplies the current gain Goi, the angle gain Goa, and the speed gain Gos in the multiplier 124 to obtain an approximation degree for the situation where the obstacle contact reaction force Fo should be applied. The obstacle hitting gain Go shown is calculated. The obstacle hitting gain Go calculated in this way is output to the reaction force calculation processing unit 125.

反力演算処理部125は、障害物当てゲインGoと障害物当て反力Fo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障害物当てゲインGoに応じた障害物当て反力Foを演算する。このマップは、障害物当てゲインGoがゼロの場合に障害物当て反力Foが「0」となり、障害物当てゲインGoの増大に比例して障害物当て反力Foが緩やかに増大する。そして、障害物当てゲインGoがゲイン閾値Gthよりも大きくなると、障害物当てゲインGoの増大に比例して障害物当て反力Foが急激に増大する。なお、ゲイン閾値Gthは、転舵輪4が転舵により障害物に当たっている状況と判断しても差し支えないゲインの大きさであり、予め試験等により設定されている。また、障害物当て反力Foは、障害物当てゲインGoがゲイン閾値Gthを超えてある程度大きくなると、人の力ではそれ以上の切り込み操舵ができないほどに大きな絶対値となるように設定されている。これにより、障害物当てゲインGoがゲイン閾値Gth以下の領域では、障害物当て反力Foにより転舵輪4のタイヤ部分のみが障害物に当たった際の反力を再現し、障害物当てゲインGoがゲイン閾値Gthよりも大きな領域では、障害物当て反力Foにより転舵輪4のホイール部分が障害物に当たった際の反力を再現している。このように演算された障害物当て反力Foは、反力選択部106(図3参照)に出力される。   The reaction force calculation processing unit 125 includes a map that defines the relationship between the obstacle contact gain Go and the obstacle contact reaction force Fo. By referring to the map, the obstacle contact according to the obstacle contact gain Go is provided. The reaction force Fo is calculated. In this map, when the obstacle contact gain Go is zero, the obstacle contact reaction force Fo becomes “0”, and the obstacle contact reaction force Fo gradually increases in proportion to the increase in the obstacle contact gain Go. When the obstacle contact gain Go becomes larger than the gain threshold Gth, the obstacle contact reaction force Fo increases rapidly in proportion to the increase in the obstacle contact gain Go. The gain threshold Gth is a magnitude of a gain that can be determined as a situation where the steered wheels 4 are hitting an obstacle by steering, and is set in advance by a test or the like. Further, the obstacle contact reaction force Fo is set to have a large absolute value so that when the obstacle contact gain Go exceeds the gain threshold value Gth to some extent, a further power steering cannot be performed. . Thereby, in the region where the obstacle hitting gain Go is equal to or less than the gain threshold Gth, the reaction force when only the tire portion of the steered wheel 4 hits the obstacle is reproduced by the obstacle hitting reaction force Fo, and the obstacle hitting gain Go In a region where is larger than the gain threshold value Gth, the reaction force when the wheel portion of the steered wheel 4 hits the obstacle is reproduced by the obstacle reaction force Fo. The obstacle contact reaction force Fo thus calculated is output to the reaction force selection unit 106 (see FIG. 3).

図5に示すように、反力選択部106には、エンド反力Fie及び障害物当て反力Foに加え、操舵角θhを微分することにより得られる操舵速度ωhが入力される。反力選択部106は、エンド反力Fie及び障害物当て反力Foのうちの絶対値が大きい反力を選択し、当該反力の符号(方向)を操舵速度ωhに示される符号(方向)とした値を選択反力Fslとして加算器105に出力する。そして、反力成分演算部73は、加算器105において、上記ベース反力Fdに選択反力Fslを加算した値を反力成分Firとして演算し、目標操舵角演算部74(図2参照)に出力する。   As shown in FIG. 5, in addition to the end reaction force Fie and the obstacle contact reaction force Fo, a steering speed ωh obtained by differentiating the steering angle θh is input to the reaction force selection unit 106. The reaction force selection unit 106 selects a reaction force having a large absolute value from the end reaction force Fie and the obstacle contact reaction force Fo, and a sign (direction) of the reaction force indicated by the steering speed ωh. Is output to the adder 105 as the selected reaction force Fsl. Then, in the adder 105, the reaction force component calculation unit 73 calculates a value obtained by adding the selected reaction force Fsl to the base reaction force Fd as a reaction force component Fir, and the target steering angle calculation unit 74 (see FIG. 2). Output.

次に、転舵輪4が転舵により縁石等の障害物に当たった際の動作について説明する。
例えば図7(b)に示すように、左右いずれか一方に操舵をしている際に、操舵角θhが閾値角度θieよりも中立位置側にある時刻t1において転舵輪4が転舵により障害物に当たってそれ以上転舵ができなくなった場合を想定する。この場合、転舵輪4が転舵できないために実際の転舵対応角θpが目標操舵角θh*(目標転舵対応角)に追従できないことから、転舵側q軸目標電流値Iqt*(制限転舵側q軸目標電流値Iqt**)が大きくなる。そして、同図に示すように、q軸電流値Iqtは、所定制限値Ilimを超え、さらに定格電流Irまで上昇する。また、転舵側q軸目標電流値Iqt*の増大にともなって、電流ゲインGoi(障害物当てゲインGo)が増加し、障害物当て反力Foが増加する。これにより、操舵反力が増加することで運転者に転舵輪4が転舵により障害物に当たったことが伝えられる。
Next, the operation when the steered wheel 4 hits an obstacle such as a curb by turning will be described.
For example, as shown in FIG. 7B, when the steering is steered to the left or right, the steered wheels 4 are obstructed by turning at the time t1 when the steering angle θh is on the neutral position side of the threshold angle θie. Assume that no more steering is possible. In this case, since the steerable wheels 4 cannot be steered, the actual steering response angle θp cannot follow the target steering angle θh * (target steering response angle), and therefore the steered side q-axis target current value Iqt * (restriction) The steered side q-axis target current value Iqt **) increases. As shown in the figure, the q-axis current value Iqt exceeds the predetermined limit value Ilim and further increases to the rated current Ir. Further, as the steered side q-axis target current value Iqt * increases, the current gain Goi (obstacle application gain Go) increases and the obstacle application reaction force Fo increases. As a result, an increase in the steering reaction force informs the driver that the steered wheels 4 have hit an obstacle due to the steer.

ここで、操舵反力が増加しても運転者が同方向への操舵を継続した場合、上記のようにq軸電流値Iqtが所定制限値Ilim以上となってから所定時間tthが経過すると、図7(a)に示すように、制限転舵側q軸目標電流値Iqt**の絶対値が所定制限値Ilimと等しくなる。これにより、図7(b)に示すように、q軸電流値Iqtの制限が開始された時刻t2以降は、q軸電流値Iqtが所定制限値Ilimに略等しくなり、転舵側モータ43の過熱が抑制される。このとき、電流ゲインGoiは、上記のように転舵側q軸目標電流値Iqt*に基づいて演算されるため、q軸電流値Iqtが制限される前後で障害物当て反力Foが変化せず、運転者に違和感を与えることが抑制されるとともに、転舵輪4が転舵により障害物に当たっている状況であることを正確に運転者に伝えられる。   Here, when the driver continues to steer in the same direction even if the steering reaction force increases, as described above, when the predetermined time tth elapses after the q-axis current value Iqt exceeds the predetermined limit value Ilim, As shown in FIG. 7A, the absolute value of the limit turning side q-axis target current value Iqt ** becomes equal to the predetermined limit value Ilim. As a result, as shown in FIG. 7B, after time t2 when the restriction of the q-axis current value Iqt is started, the q-axis current value Iqt becomes substantially equal to the predetermined restriction value Ilim, and the turning-side motor 43 Overheating is suppressed. At this time, since the current gain Goi is calculated based on the steered-side q-axis target current value Iqt * as described above, the obstacle reaction force Fo changes before and after the q-axis current value Iqt is limited. Therefore, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable and to accurately notify the driver that the steered wheels 4 are in a situation where they are hitting an obstacle by turning.

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61は、転舵輪4が転舵により障害物に当たっている状況になると判定された場合に、操舵反力を増加させる障害物当て反力Foを演算する障害物当て反力演算部103を備え、障害物当て反力Foを考慮して目標反力トルクTs*を演算するため、転舵輪4が転舵により障害物に当たっている状況を運転者に伝えることが可能になる。そして、障害物当て反力演算部103は、ガード処理部92による制限前の転舵側q軸目標電流値Iqt*に基づいて、転舵輪4が転舵により障害物に当たっている状況になるか否かを判定するため、転舵側モータ43への駆動電流であるq軸電流値Iqtが制限される状況でも、転舵輪4が転舵により障害物に当たっている状況になるかを判定できる。
The operation and effect of this embodiment will be described.
(1) The steering-side control unit 61 calculates an obstacle contact reaction force Fo that increases the steering reaction force when it is determined that the steered wheel 4 is hitting an obstacle by turning. Since the calculation unit 103 is provided and the target reaction force torque Ts * is calculated in consideration of the obstacle contact reaction force Fo, it is possible to inform the driver of the situation where the steered wheels 4 are hitting the obstacle by turning. Then, based on the steered side q-axis target current value Iqt * before the restriction by the guard processing unit 92, the obstacle contact reaction force computing unit 103 determines whether or not the steered wheels 4 are hitting the obstacle by turning. Therefore, even when the q-axis current value Iqt, which is the drive current to the steered side motor 43, is limited, it can be determined whether the steered wheel 4 is hitting an obstacle by turning.

(2)ガード処理部92は、転舵側モータ43のq軸電流値Iqtが所定時間tth以上継続して所定電流値Ith1以上となる場合に、該q軸電流値Iqtを制限するため、長時間に亘って大きな駆動電力が供給された場合に、転舵側モータ43の過熱等を好適に抑制できる。   (2) The guard processing unit 92 limits the q-axis current value Iqt when the q-axis current value Iqt of the steered side motor 43 continues to be equal to or greater than the predetermined current value Ith1 for a predetermined time tth or longer. When large driving power is supplied over time, overheating of the steered side motor 43 can be suitably suppressed.

(3)例えば障害物当て反力Foを付与すべき状況であるか否かを判定し、付与すべき状況であると判定された場合に障害物当て反力Foをゼロよりも大きな値とし、付与すべき状況であると判定されない場合に障害物当て反力Foをゼロとすると、当該判定が成立する前後で障害物当て反力Foの値が急激に変化する。そのため、急激に操舵反力が変化し、運転者に違和感を与えるおそれがある。この点、本実施形態では、障害物当て反力演算部103は障害物当てゲインGoに基づいて該障害物当て反力Foを演算するため、障害物当て反力Foが急激に変化することを抑制し、良好な操舵フィーリングを実現できる。   (3) For example, it is determined whether or not it is a situation where an obstacle contact reaction force Fo should be applied, and when it is determined that the situation should be applied, the obstacle contact reaction force Fo is set to a value greater than zero. If it is not determined that the situation should be given, if the obstacle reaction force Fo is zero, the value of the obstacle reaction force Fo changes abruptly before and after the determination is established. Therefore, the steering reaction force changes abruptly, which may give the driver a feeling of strangeness. In this respect, in the present embodiment, the obstacle contact reaction force calculation unit 103 calculates the obstacle contact reaction force Fo based on the obstacle contact gain Go, so that the obstacle contact reaction force Fo changes rapidly. It can be suppressed and a good steering feeling can be realized.

(4)操舵側制御部61は、ベース反力Fdに加算する反力を、反力選択部106がエンド反力Fie及び障害物当て反力Foのうちから選択した絶対値が最も大きい反力とするため、操舵反力が過剰になることを抑制できる。   (4) The steering-side control unit 61 has the largest absolute value selected by the reaction force selection unit 106 from the end reaction force Fie and the obstacle contact reaction force Fo as the reaction force to be added to the base reaction force Fd. Therefore, it is possible to suppress an excessive steering reaction force.

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。
・上記実施形態において、所定電流値Ith1を所定制限値Ilimと異なる値に設定してもよい。
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.
In the above embodiment, the predetermined current value Ith1 may be set to a value different from the predetermined limit value Ilim.

・上記実施形態では、転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値が所定制限値Ilim以下である場合に、制限フラグを即座にリセットしたが、これに限らず、例えば転舵側q軸目標電流値Iqt*の絶対値が所定制限値Ilim以下である状態が一定時間継続した場合に、制限フラグをリセットするようにしてもよい。   In the above embodiment, when the absolute value of the steered-side q-axis target current value Iqt * is equal to or smaller than the predetermined limit value Ilim, the limit flag is immediately reset. The limit flag may be reset when a state in which the absolute value of the target current value Iqt * is equal to or less than the predetermined limit value Ilim continues for a certain period of time.

・上記実施形態では、転舵側モータ43のq軸電流値Iqtが所定時間tth以上継続して所定電流値Ith1以上となる場合に、q軸電流値Iqtを制限した。しかし、これに限らず、例えば転舵側モータ43の温度を検出する温度センサを設け、該温度センサの出力値が温度閾値を超えた場合にq軸電流値Iqtを制限してもよく、該q軸電流値Iqtの制限を開始する条件は適宜変更可能である。   In the above embodiment, the q-axis current value Iqt is limited when the q-axis current value Iqt of the steered side motor 43 continues for the predetermined time tth or more and becomes the predetermined current value Ith1 or more. However, the present invention is not limited to this, for example, a temperature sensor that detects the temperature of the steered side motor 43 may be provided, and the q-axis current value Iqt may be limited when the output value of the temperature sensor exceeds the temperature threshold, The conditions for starting the limitation of the q-axis current value Iqt can be changed as appropriate.

・上記実施形態において、反力成分演算部73が、障害物当て反力演算部103以外に、他の状況を伝えるための追加反力を演算する追加反力演算部を備えてもよい。
・上記実施形態では、転舵側q軸目標電流値Iqt*に基づく電流ゲインGoi、角度偏差Δθxに基づく角度ゲインGoa及び転舵速度ωtに基づく速度ゲインGosを掛け合わせることにより障害物当てゲインGoを演算した。しかし、これに限らず、障害物当てゲインGoが少なくとも電流ゲインGoi(転舵側q軸目標電流値Iqt*)に基づくものであれば、障害物当てゲインGoの演算に角度ゲインGoa(角度偏差Δθx)及び速度ゲインGos(転舵速度ωt)の少なくとも一方を用いなくともよい。
In the embodiment described above, the reaction force component calculation unit 73 may include an additional reaction force calculation unit that calculates an additional reaction force for transmitting other situations in addition to the obstacle contact reaction force calculation unit 103.
In the above embodiment, the obstacle gain G0 is obtained by multiplying the current gain Goi based on the steering side q-axis target current value Iqt *, the angle gain Goa based on the angle deviation Δθx, and the speed gain Gos based on the steering speed ωt. Was calculated. However, the present invention is not limited to this, and if the obstacle contact gain Go is based on at least the current gain Goi (steering side q-axis target current value Iqt *), the angle gain Goa (angle deviation) is calculated in the obstacle contact gain Go. At least one of (Δθx) and speed gain Gos (steering speed ωt) may not be used.

・上記実施形態では、障害物当て反力演算部103は、障害物当てゲインGoに基づいて障害物当て反力Foを演算した。しかし、これに限らず、少なくとも転舵側q軸目標電流値Iqt*を用いれば、障害物当て反力Foを付与すべき状況であるか否かを択一的に判定し、その判定結果に応じて障害物当て反力Foを演算してもよい。   In the above embodiment, the obstacle contact reaction force calculation unit 103 calculates the obstacle contact reaction force Fo based on the obstacle contact gain Go. However, the present invention is not limited to this, and at least if the steered side q-axis target current value Iqt * is used, it is alternatively determined whether or not the obstacle hitting reaction force Fo should be applied. The obstacle reaction force Fo may be calculated accordingly.

・上記実施形態では、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 the above embodiment, 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、ヨーレートγや車速SPDの変化に基づいて演算する等、他の方法用いてもよい。また、例えばラック軸32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 the above embodiment, 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, and other methods such as calculation based on a change in the yaw rate γ or the vehicle speed SPD may be used. Further, for example, a pressure sensor or the like that can detect the axial force may be provided on the rack shaft 32, and the detection result may be used as the road surface axial force Fer.

・上記実施形態では、理想軸力Fibを目標操舵角θh*(目標転舵対応角)に基づいて演算したが、これに限らず、例えば操舵角θhに基づいて演算してもよく、また操舵トルクThや車速SPD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 the above embodiment, the ideal axial force Fib is calculated based on the target steering angle θh * (target steering response angle), but is not limited thereto, and may be calculated based on the steering angle θh, for example. The calculation may be performed by other methods such as adding other parameters such as the torque Th and the vehicle speed SPD.

・上記実施形態において、配分軸力演算部113が車速SPD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113がドライブモード毎に車速SPD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 the above embodiment, the distribution axial force calculation unit 113 may calculate the distribution gains Gib and Ger in consideration of parameters other than the vehicle speed SPD. 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 113 includes a plurality of maps having different tendencies with respect to the vehicle speed SPD for each drive mode and calculates the distribution gains Gib and Ger by referring to the maps.

・上記実施形態では、目標操舵角演算部74が操舵トルクTh、入力トルク基礎成分Tb*、反力成分Fir及び車速SPD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、入力トルク基礎成分Tb*及び反力成分Firに基づいて設定されれば、例えば車速SPDを用いずともよい。   In the above embodiment, the target steering angle calculation unit 74 sets the 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 SPD. If it is set based on the steering torque Th, the input torque basic component Tb *, and the reaction force component Fir, for example, the vehicle speed SPD may not be used.

・上記実施形態において、目標操舵角演算部74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 the above-described embodiment, the target steering angle calculation unit 74 uses the model formula that is modeled by adding a so-called spring term using a spring coefficient K determined by specifications such as suspension and wheel alignment. θh * may be calculated.

・上記実施形態では、目標反力トルク演算部75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 above embodiment, the target reaction force torque calculation unit 75 calculates the target reaction force torque Ts * by adding the input torque basic component Tb * to the basic reaction force torque. The basic reaction force torque may be directly calculated as the target reaction force torque Ts * without adding Tb *.

・上記実施形態において、第1ラックアンドピニオン機構34に代えて、例えばブッシュ等によりラック軸32を支持してもよい。
・上記実施形態において、転舵側アクチュエータ41として、例えばラック軸32の同軸上に転舵側モータ43を配置するものや、ラック軸32と平行に転舵側モータ43を配置するもの等を用いてもよい。
In the above embodiment, instead of the first rack and pinion mechanism 34, the rack shaft 32 may be supported by a bush or the like, for example.
In the above embodiment, as the steered side actuator 41, for example, one that arranges the steered side motor 43 on the same axis as the rack shaft 32 or one that arranges the steered side motor 43 in parallel with the rack shaft 32 is used. May be.

・上記実施形態では、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 the above embodiment, 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. Alternatively, 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8に示す例では、操舵部3と転舵部5との間には、クラッチ201が設けられている。クラッチ201は、その入力側要素に固定された入力側中間軸202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203を介して第1ピニオン軸31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201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201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. 8, a clutch 201 is provided between the steering unit 3 and the steered unit 5. The clutch 201 is connected to the steering shaft 12 via an input side intermediate shaft 202 fixed to the input side element, and is connected to the first pinion shaft 31 via an output side intermediate shaft 203 fixed to the output side element. It is connected to. When the clutch 201 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 201 is in the engaged state, the steering device 2 is in the electric power steering mode. .

Fd…ベース反力、Fsl…選択反力、Go…障害物当てゲイン、Fie…エンド反力、Fo…障害物当て反力、Goa…角度ゲイン、Goi…電流ゲイン、Gos…速度ゲイン、Ilim…所定制限値、Ith1…所定電流値、Idt…d軸電流値、Iqt…q軸電流値、Idt*…転舵側d軸目標電流値、Iqt*…転舵側q軸目標電流値、Idt**…制限転舵側d軸目標電流値、Iqt**…制限転舵側q軸目標電流値、Ts*…目標反力トルク、Tt*…目標転舵トルク、tth…所定時間、θh…操舵角、θp…転舵対応角、θh*…目標操舵角、1…操舵制御装置、2…操舵装置、3…操舵部、4…転舵輪、5…転舵部、14…操舵側モータ、31…第1ピニオン軸(回転軸)、43…転舵側モータ、61…操舵側制御部、66…転舵側制御部、75…目標反力トルク演算部、82…目標転舵トルク演算部、83…転舵側モータ制御信号出力部、91…転舵側目標電流値演算部、92…ガード処理部、103…障害物当て反力演算部、121…電流ゲイン演算部、122…角度ゲイン演算部、123…速度ゲイン演算部。   Fd: Base reaction force, Fsl: Selection reaction force, Go: Obstacle contact gain, Fie: End reaction force, Fo: Obstacle contact reaction force, Goa ... Angular gain, Goi ... Current gain, Gos ... Speed gain, Ilim ... Predetermined limit value, Ith1 ... predetermined current value, Idt ... d-axis current value, Iqt ... q-axis current value, Idt * ... steering side d-axis target current value, Iqt * ... steering side q-axis target current value, Idt * * ... Limited steering side d-axis target current value, Iqt ** ... Limited steering side q-axis target current value, Ts * ... Target reaction force torque, Tt * ... Target steering torque, tth ... Predetermined time, θh ... Steering Angle, θp: Steering response angle, θh *: Target steering angle, 1 ... Steering control device, 2 ... Steering device, 3 ... Steering unit, 4 ... Steering wheel, 5 ... Steering unit, 14 ... Steering side motor, 31 ... 1st pinion shaft (rotating shaft), 43 ... Steering side motor, 61 ... Steering side control unit, 66 ... Steering side control unit, 75 ... Target reaction force torque calculation unit, 82 ... Target steering torque Calculation unit, 83 ... Steering side motor control signal output unit, 91 ... Steering side target current value calculation unit, 92 ... Guard processing unit, 103 ... Obstacle contact reaction force calculation unit, 121 ... Current gain calculation unit, 122 ... Angle gain calculation unit, 123... Speed gain calculation unit.

Claims (3)

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の間の動力伝達が分離した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操舵側制御部と、
前記転舵輪を転舵させる力である転舵力を与える転舵側モータの作動を制御する転舵側制御部とを備え、
前記転舵側制御部は、
前記転舵輪の転舵角に換算可能な回転軸の回転角の目標値である目標転舵対応角に実際の転舵対応角を追従させる角度フィードバック制御の実行に基づいて、前記転舵側モータに供給する駆動電流の目標値である転舵側目標電流値を演算する転舵側目標電流値演算部と、
前記転舵側モータの駆動状態を示す値に基づいて、前記転舵側目標電流値の絶対値を所定制限値以下に制限するガード処理部とを有し、
制限後の制限転舵側目標電流値に基づいて前記転舵側モータの作動を制御するものであり、
前記操舵側制御部は、前記転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になると判定された場合に、前記操舵反力を増加させる障害物当て反力を演算する障害物当て反力演算部を備え、前記障害物当て反力を考慮し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ものであって、
前記障害物当て反力演算部は、少なくとも前記転舵側目標電流値に基づいて、前記転舵輪が転舵により障害物に当たっている状況になるか否かを判定する操舵制御装置。
A steering device having a structure in which power transmission between a steering unit and a steered unit that steers steered wheels according to steering input to the steering unit is separated is a control target,
A steering-side control unit that controls the operation of a steering-side motor that applies a steering reaction force that is a force that resists steering input to the steering unit;
A steered side control unit that controls the operation of a steered side motor that gives a steered force that is a force to steer the steered wheels, and
The steered side control unit
Based on the execution of angle feedback control for causing the actual steering response angle to follow the target steering response angle, which is the target value of the rotation angle of the rotary shaft that can be converted into the steering angle of the steered wheels, the steering side motor A steered side target current value computing unit that computes a steered side target current value that is a target value of the drive current supplied to
A guard processing unit that limits the absolute value of the steered side target current value to a predetermined limit value or less based on a value indicating a driving state of the steered side motor;
Control the operation of the steered side motor based on the limited steered side target current value after the limit,
The steering-side control unit includes an obstacle contact reaction force calculation unit that calculates an obstacle contact reaction force that increases the steering reaction force when it is determined that the steered wheel is hitting an obstacle by turning. Provided, calculating a target reaction torque that is a target value of the steering reaction force in consideration of the obstacle application reaction force,
The obstacle control reaction force calculation unit determines whether or not the steered wheel is hitting an obstacle by turning based on at least the steered side target current value.
請求項1に記載の操舵制御装置において、
前記ガード処理部は、前記転舵側モータへの駆動電流が所定時間以上継続して所定電流値以上となる場合に、前記転舵側目標電流値を前記所定制限値以下に制限する操舵制御装置。
The steering control device according to claim 1, wherein
The guard processing unit restricts the steered side target current value to the predetermined limit value or less when the drive current to the steered side motor continues for a predetermined time or more and becomes a predetermined current value or more. .
請求項1又は2に記載の操舵制御装置において、
前記障害物当て反力演算部は、障害物当て反力を付与すべき状況に対する近似度合いを示す障害物当てゲインに基づいて該障害物当て反力を演算するものであり、
前記障害物当てゲインを演算する基礎となる電流ゲインは、前記転舵側目標電流値に基づいて演算される操舵制御装置。
The steering control device according to claim 1 or 2,
The obstacle contact reaction force calculation unit is configured to calculate the obstacle contact reaction force based on an obstacle contact gain indicating an approximation degree with respect to a situation where an obstacle contact reaction force should be applied.
A steering control device in which a current gain serving as a basis for calculating the obstacle application gain is calculated based on the steered side target current value.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114506382A (en) * 2020-11-16 2022-05-17 丰田自动车株式会社 Steering system
EP4011750A1 (en) * 2020-12-14 2022-06-15 Jtekt Corporation Steering control device
US11400970B2 (en) 2019-02-27 2022-08-02 Jtekt Corporation Steering system
CN114867652A (en) * 2019-12-18 2022-08-05 日本精工株式会社 Steering device for vehicle

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