JP2020001657A - Steering control device - Google Patents

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Junya Miyake
純也 三宅
隆志 小寺
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隆志 小寺
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Abstract

To provide a steering control device capable of changing a switching mode of an electromagnetic clutch.SOLUTION: A clutch control signal output unit 142 executes PI control as a current feedback control to thereby calculate a clutch voltage command value Vc*, and outputs a clutch control signal Scl based on the clutch voltage command value Vc*. In a clutch proportional tool 152 of the clutch control signal output unit 142, an engagement-time proportional gain is set as a proportional gain Gpc used in an SBW mode, and an opening-time proportional gain is set as a proportional gain Gpc used in an EPS mode. In a clutch integrator 153, an engagement-time integral gain is set as an integral gain Gic used in the EPS mode, and an opening-time integral gain is set as an integral gain Gic used in the SBW mode.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。例えば特許文献1には、操舵部と転舵部とが電磁クラッチにより機械的に断接可能とされた操舵装置を制御対象とする操舵制御装置が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as one type 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 in accordance with the steering of the driver is separated. . For example, Patent Document 1 discloses a steering control device that controls a steering device in which a steering unit and a turning unit can be mechanically connected and disconnected by an electromagnetic clutch.

同文献の操舵制御装置では、通常は、電磁クラッチを開放状態とすることで操舵部と転舵部との間の動力伝達を遮断したステアバイワイヤモード(SBWモード)とする。このSBWモードでは、操舵側モータを有する操舵側アクチュエータにより操舵部に運転者の操舵に抗する操舵反力を付与するとともに、転舵側モータを有する転舵側アクチュエータにより転舵部に転舵輪を転舵させる転舵力を付与することで車両の進行方向を変更する。また、例えば転舵側アクチュエータの駆動電圧の低下時には、電磁クラッチを係合状態とすることで操舵部と転舵部との間を動力伝達可能に締結した電動パワーステアリングモード(EPSモード)とし、操舵側アクチュエータにより運転者による操舵を補助するアシスト力を付与して車両の進行方向を変更する。   In the steering control device of this document, normally, a steer-by-wire mode (SBW mode) in which power transmission between the steering section and the steered section is cut off by opening the electromagnetic clutch. In the SBW mode, a steering-side actuator having a steering-side motor applies a steering reaction force against the steering of the driver to the steering section, and a steered wheel is turned to the steering section by a steering-side actuator having the steering-side motor. The traveling direction of the vehicle is changed by applying a turning force to be turned. Also, for example, when the drive voltage of the turning-side actuator is reduced, an electric power steering mode (EPS mode) is established in which the electromagnetic clutch is engaged so that power can be transmitted between the steering section and the turning section. The steering side actuator changes the traveling direction of the vehicle by applying an assisting force for assisting the driver in steering.

特開2018−52205号公報JP 2018-52205 A

ところで、上記従来の構成では、電磁クラッチの係合・開放状態を切り替える際の速度等の切り替え態様については開示されていない。そのため、例えば車両の仕様等に応じて電磁クラッチの切り替え態様を変更することができず、この点においてなお改善の余地があった。   By the way, the above-described conventional configuration does not disclose a switching mode of a speed or the like when switching the engagement / disengagement state of the electromagnetic clutch. For this reason, the switching mode of the electromagnetic clutch cannot be changed according to, for example, the specifications of the vehicle, and there is still room for improvement in this respect.

本発明の目的は、電磁クラッチの切り替え態様を変更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 changing a switching mode of an electromagnetic clutch.

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、前記操舵部と前記転舵部とを機械的に断接可能な電磁クラッチとを備えた操舵装置を制御対象とし、前記電磁クラッチに駆動電流を供給することにより、該電磁クラッチを前記操舵部から前記転舵部へ動力伝達する係合状態と前記操舵部から前記転舵部への動力伝達を遮断する開放状態とを切り替えるクラッチ制御部を備え、前記クラッチ制御部は、前記電磁クラッチに供給する駆動電流の目標値となるクラッチ電流指令値に実際の駆動電流であるクラッチ電流を追従させる電流フィードバック制御を実行するものであって、前記クラッチ制御部には、前記電磁クラッチの電流フィードバック制御に用いる制御ゲインとして、前記係合状態から前記開放状態に切り替える場合に用いる係合時のゲインと、前記開放状態から前記係合状態に切り替える場合に用いる開放時のゲインとがそれぞれ設定された。   A steering control device that solves the above problem includes a steering unit, a steering unit that steers steered wheels in accordance with steering input to the steering unit, and mechanically disconnects the steering unit and the steering unit. A steering device having a contactable electromagnetic clutch as a control target, and supplying a drive current to the electromagnetic clutch to thereby transmit the power of the electromagnetic clutch from the steering section to the steering section; A clutch control unit that switches between an open state in which power transmission from the unit to the steering unit is interrupted. The clutch control unit sets an actual clutch current command value that is a target value of a drive current supplied to the electromagnetic clutch. A current feedback control for following a clutch current which is a drive current is performed, and the clutch control unit includes a control gain used for a current feedback control of the electromagnetic clutch. And gain when engaged to be used when switching from the engaged state to the open state, the gain at the open used in case of switching from the open state to the engagement state is set, respectively.

上記構成によれば、電磁クラッチに供給する駆動電流(クラッチ電流)の電流フィードバック制御に用いる制御ゲインが、係合状態であるか開放状態であるかに応じてそれぞれ設定されるため、電磁クラッチの係合・開放状態を切り替える態様を好適に調整できる。   According to the above configuration, the control gain used for the current feedback control of the drive current (clutch current) supplied to the electromagnetic clutch is set according to whether the clutch is in the engaged state or the released state. The mode of switching between the engaged and released states can be suitably adjusted.

上記操舵制御装置において、前記操舵部に入力される操舵に抗する操舵反力を付与可能な操舵側モータの作動を制御する操舵側制御部を備え、前記操舵側制御部は、前記操舵側モータに供給する駆動電流の目標値となる操舵側電流指令値に実際の駆動電流である操舵側モータ電流を追従させる電流フィードバック制御を実行するものであって、前記操舵側制御部には、前記操舵側モータの電流フィードバック制御に用いる制御ゲインとして、前記係合状態で用いる係合時のゲインと前記開放状態で用いる開放時のゲインとがそれぞれ設定されることが好ましい。   The steering control device further includes a steering-side control unit that controls an operation of a steering-side motor capable of applying a steering reaction force against the steering input to the steering unit, and the steering-side control unit includes the steering-side motor. And a current feedback control that causes a steering-side motor current that is an actual drive current to follow a steering-side current command value that is a target value of the drive current supplied to the steering-side control unit. It is preferable that a gain at the time of engagement used in the engagement state and a gain at the time of release used in the release state are set as control gains used for the current feedback control of the side motor.

上記構成によれば、電磁クラッチが係合状態であるか開放状態であるかに応じて好適に操舵側モータの作動を制御できる。
上記操舵制御装置において、前記転舵部に前記転舵輪を転舵させる転舵力を付与可能な転舵側モータの作動を制御する転舵側制御部を備え、前記転舵側制御部は、前記転舵側モータに供給する駆動電流の目標値となる転舵側電流指令値に実際の駆動電流である転舵側モータ電流を追従させる電流フィードバック制御を実行するものであって、前記転舵側制御部には、前記転舵側モータの電流フィードバック制御に用いる制御ゲインとして、前記係合状態で用いる係合時のゲインと前記開放状態で用いる開放時のゲインとがそれぞれ設定されることが好ましい。
According to the above configuration, it is possible to suitably control the operation of the steering motor in accordance with whether the electromagnetic clutch is in the engaged state or the released state.
In the steering control device, further includes a turning control unit that controls the operation of a turning motor that can apply a turning force to turn the steered wheels to the turning unit, and the turning control unit includes: Performing a current feedback control for following a turning-side motor current that is an actual driving current to a turning-side current command value that is a target value of a driving current supplied to the turning-side motor; In the side control unit, a gain at the time of engagement used in the engaged state and a gain at the time of opening used in the released state are set as control gains used for current feedback control of the turning side motor. preferable.

上記構成によれば、電磁クラッチが係合状態であるか開放状態であるかに応じて好適に転舵側モータの作動を制御できる。   According to the above configuration, it is possible to suitably control the operation of the steering-side motor according to whether the electromagnetic clutch is in the engaged state or the released state.

本発明によれば、電磁クラッチの切り替え態様を変更できる。   According to the present invention, the switching mode of the electromagnetic clutch can be changed.

ステアバイワイヤ式の操舵装置の概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a steer-by-wire steering device. 操舵制御装置のブロック図。FIG. 2 is a block diagram of a steering control device. SBWモード時における操舵側マイコン及び転舵側マイコンのブロック図。FIG. 4 is a block diagram of a steering microcomputer and a turning microcomputer in an SBW mode. EPSモード時における操舵側マイコン(転舵側マイコン)のブロック図。FIG. 4 is a block diagram of a steering-side microcomputer (steering-side microcomputer) in an EPS mode. クラッチマイコンのブロック図。FIG. 2 is a block diagram of a clutch microcomputer. クラッチ電流指令値の変化の一例を示すグラフ。5 is a graph showing an example of a change in a clutch current command value.

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、操舵部3と転舵部5とを機械的に断接可能な電磁クラッチ6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 a steering control device 1 includes a steering unit 3 steered by a driver, and steered wheels 4 according to steering of the steering unit 3 by the driver. , And an electromagnetic clutch 6 capable of mechanically connecting and disconnecting the steering unit 3 and the steering unit 5.

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を備えている。ステアリングシャフト12は、ステアリングホイール11側から順にコラム軸13と入力中間軸14とを連結することにより構成されている。入力中間軸14は、後述する電磁クラッチ6の入力側プレート42に接続されている。   The steering section 3 includes a steering shaft 12 to which a steering wheel 11 is fixed. The steering shaft 12 is configured by connecting a column shaft 13 and an input intermediate shaft 14 in order from the steering wheel 11 side. The input intermediate shaft 14 is connected to an input side plate 42 of the electromagnetic clutch 6 described later.

操舵部3には、ステアリングシャフト12に操舵力を付与可能な操舵側アクチュエータ16が設けられている。操舵側アクチュエータ16は、駆動源となる操舵側モータ17と、操舵側モータ17の回転を減速してコラム軸13に伝達する操舵側減速機18とを備えている。なお、本実施形態の操舵側モータ17には、三相のブラシレスモータが採用されている。   The steering section 3 is provided with a steering actuator 16 capable of applying a steering force to the steering shaft 12. The steering-side actuator 16 includes a steering-side motor 17 serving as a driving source, and a steering-side reducer 18 that reduces the rotation of the steering-side motor 17 and transmits the rotation to the column shaft 13. It should be noted that a three-phase brushless motor is employed as the steering side motor 17 of the present embodiment.

転舵部5は、第1ピニオン軸21と、第1ピニオン軸21に連結されたラック軸22とを備えている。第1ピニオン軸21の上端には出力中間軸24が連結されており、出力中間軸24は、後述する電磁クラッチ6の出力側プレート43に接続されている。第1ピニオン軸21とラック軸22とは、所定の交差角をもって配置されており、第1ピニオン軸21に形成された第1ピニオン歯21aとラック軸22に形成された第1ラック歯22aとを噛合することによって第1ラックアンドピニオン機構25が構成されている。ラック軸22の両端には、タイロッド26が連結されており、タイロッド26の先端は、転舵輪4が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。   The steering unit 5 includes a first pinion shaft 21 and a rack shaft 22 connected to the first pinion shaft 21. An output intermediate shaft 24 is connected to an upper end of the first pinion shaft 21, and the output intermediate shaft 24 is connected to an output plate 43 of the electromagnetic clutch 6 described later. The first pinion shaft 21 and the rack shaft 22 are arranged at a predetermined intersection angle, and the first pinion teeth 21a formed on the first pinion shaft 21 and the first rack teeth 22a formed on the rack shaft 22 are formed. The first rack-and-pinion mechanism 25 is configured by meshing the two. A tie rod 26 is connected to both ends of the rack shaft 22, and a tip of the tie rod 26 is connected to a knuckle (not shown) to which the steered wheels 4 are attached.

転舵部5には、ラック軸22に転舵輪4を転舵させる転舵力を付与する転舵側アクチュエータ31が第2ピニオン軸32を介して設けられている。転舵側アクチュエータ31は、駆動源となる転舵側モータ33と、転舵側モータ33の回転を減速して第2ピニオン軸32に伝達する転舵側減速機34とを備えている。なお、本実施形態の転舵側モータ33には、三相のブラシレスモータが採用されている。第2ピニオン軸32とラック軸22とは、所定の交差角をもって配置されており、第2ピニオン軸32に形成された第2ピニオン歯32aとラック軸22に形成された第2ラック歯22bとを噛合することによって第2ラックアンドピニオン機構35が構成されている。   The turning portion 5 is provided with a turning-side actuator 31 for applying a turning force for turning the steered wheels 4 to the rack shaft 22 via a second pinion shaft 32. The turning-side actuator 31 includes a turning-side motor 33 serving as a drive source, and a turning-side reduction gear 34 that reduces the rotation of the turning-side motor 33 and transmits the rotation to the second pinion shaft 32. It should be noted that a three-phase brushless motor is employed as the steering-side motor 33 of the present embodiment. The second pinion shaft 32 and the rack shaft 22 are arranged at a predetermined intersection angle, and a second pinion tooth 32a formed on the second pinion shaft 32 and a second rack tooth 22b formed on the rack shaft 22 are provided. The second rack-and-pinion mechanism 35 is configured by meshing with.

電磁クラッチ6は、コイル41への通電により発生する磁気吸引力に応じて入力側プレート42と出力側プレート43とが互いに接離することで、係合状態と開放状態とが切り替わるように構成されている。なお、本実施形態の電磁クラッチ6には、コイル41の非通電時に係合状態となり、コイル41の通電時に開放状態となる所謂ノーマルクローズ型の電磁クラッチが採用されている。   The electromagnetic clutch 6 is configured such that the input side plate 42 and the output side plate 43 are brought into contact with and separated from each other in accordance with a magnetic attraction force generated by energization of the coil 41, thereby switching between an engaged state and a released state. ing. The electromagnetic clutch 6 of the present embodiment employs a so-called normally closed electromagnetic clutch which is engaged when the coil 41 is not energized and is released when the coil 41 is energized.

このように構成された操舵装置2では、電磁クラッチ6の開放状態において、ステアバイワイヤ(SBW)モードとなる。このSBWモードでは、運転者の操舵に応じて転舵側アクチュエータ31により第2ピニオン軸32が回転駆動され、この回転が第2ラックアンドピニオン機構35によりラック軸22の軸方向移動に変換されることで、転舵輪4の転舵角が変更される。このとき、操舵側アクチュエータ16からは、運転者の操舵に抗する操舵反力がステアリングホイール11に付与される。   In the steering device 2 configured as described above, the steer-by-wire (SBW) mode is set when the electromagnetic clutch 6 is released. In the SBW mode, the second pinion shaft 32 is rotationally driven by the turning-side actuator 31 in response to the driver's steering, and this rotation is converted into the axial movement of the rack shaft 22 by the second rack and pinion mechanism 35. Thus, the steered angle of the steered wheels 4 is changed. At this time, a steering reaction force against the driver's steering is applied to the steering wheel 11 from the steering-side actuator 16.

また、操舵装置2では、電磁クラッチ6の係合状態において、電動パワーステアリング(EPS)モードとなる。このEPSモードでは、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト12の回転が第1ラックアンドピニオン機構25によりラック軸22の軸方向移動に変換され、この軸方向移動がタイロッド26を介してナックルに伝達されることで、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16及び転舵側アクチュエータ31の少なくとも一方から運転者による操舵を補助するためのアシスト力が付与される。   The steering device 2 is in an electric power steering (EPS) mode when the electromagnetic clutch 6 is engaged. In the EPS mode, the rotation of the steering shaft 12 accompanying the steering operation is converted into the axial movement of the rack shaft 22 by the first rack and pinion mechanism 25, and this axial movement is transmitted to the knuckle via the tie rod 26. Thus, the steered angle of the steered wheels 4 is changed. At this time, an assist force for assisting the driver in steering is applied from at least one of the steering-side actuator 16 and the turning-side actuator 31.

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16(操舵側モータ17)の作動を制御する操舵側制御部としての操舵側ECU51と、転舵側アクチュエータ31(転舵側モータ33)の作動を制御する転舵側制御部としての転舵側ECU52と、電磁クラッチ6の作動を制御するクラッチ制御部としてのクラッチECU53とを備えている。なお、各ECU51〜53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 includes a steering-side ECU 51 as a steering-side control unit that controls the operation of the steering-side actuator 16 (the steering-side motor 17), and a steering control that controls the operation of the steering-side actuator 31 (the steering-side motor 33). A turning-side ECU 52 as a rudder-side control unit and a clutch ECU 53 as a clutch control unit for controlling the operation of the electromagnetic clutch 6 are provided. Each of the ECUs 51 to 53 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 at each predetermined calculation cycle.

操舵側ECU51及び転舵側ECU52には、車両の車速SPDを検出する車速センサ54、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55がそれぞれ接続されている。なお、トルクセンサ55は、コラム軸13における操舵側アクチュエータ16(操舵側減速機18)との連結部分よりもステアリングホイール11側に設けられており、トーションバー56の捩れに基づいて操舵トルクThを検出する。また、操舵側ECU51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17の回転角θsを検出する操舵側回転センサ57が接続され、転舵側ECU52には、転舵部5の転舵量を示す検出値として転舵側モータ33の回転角θtを検出する転舵側回転センサ58が接続されている。さらに、操舵側ECU51、転舵側ECU52及びクラッチECU53は、互いに接続されている。そして、操舵側ECU51及び転舵側ECU52は、上記各センサにより検出される各種状態量に基づいて、操舵側モータ17及び転舵側モータ33の作動をそれぞれ制御し、クラッチECU53は、操舵側ECU51又は転舵側ECU52から出力される信号に基づいて電磁クラッチ6の作動を制御する。   A vehicle speed sensor 54 for detecting a vehicle speed SPD of the vehicle and a torque sensor 55 for detecting a steering torque Th applied to the steering shaft 12 are connected to the steering-side ECU 51 and the turning-side ECU 52, respectively. The torque sensor 55 is provided closer to the steering wheel 11 than the portion of the column shaft 13 connected to the steering-side actuator 16 (steering-side speed reducer 18), and outputs the steering torque Th based on the torsion of the torsion bar 56. To detect. The steering-side ECU 51 is connected to a steering-side rotation sensor 57 that detects the rotation angle θs of the steering-side motor 17 as a detection value indicating the steering amount of the steering unit 3. A turning-side rotation sensor 58 that detects the rotation angle θt of the turning-side motor 33 as a detection value indicating the turning amount of the turning-side is connected. Further, the steering-side ECU 51, the turning-side ECU 52, and the clutch ECU 53 are connected to each other. The steering-side ECU 51 and the turning-side ECU 52 control the operations of the steering-side motor 17 and the turning-side motor 33, respectively, based on the various state quantities detected by the respective sensors. Alternatively, the operation of the electromagnetic clutch 6 is controlled based on a signal output from the turning-side ECU 52.

図2に示すように、操舵側ECU51は、操舵側モータ制御信号Smsを出力する操舵側マイコン61と、操舵側モータ制御信号Smsに基づいて操舵側モータ17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。操舵側マイコン61には、操舵側駆動回路62と操舵側モータ17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17の各相電流値である操舵側モータ電流Is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。   As shown in FIG. 2, the steering-side ECU 51 includes a steering-side microcomputer 61 that outputs a steering-side motor control signal Sms, and a steering-side drive circuit that supplies driving power to the steering-side motor 17 based on the steering-side motor control signal Sms. 62. The steering-side microcomputer 61 detects a steering-side motor current Is that is a phase current value of each phase of the steering-side motor 17 flowing through a connection line 63 between the steering-side drive circuit 62 and the motor coil of each phase of the steering-side motor 17. Current sensor 64 is connected. In FIG. 2, the connection line 63 of each phase and the current sensor 64 of each phase are collectively shown as one for convenience of explanation.

転舵側ECU52は、転舵側モータ制御信号Smtを出力する転舵側マイコン65と、転舵側モータ制御信号Smtに基づいて転舵側モータ33に駆動電力を供給する転舵側駆動回路66とを備えている。転舵側マイコン65には、転舵側駆動回路66と転舵側モータ33の各相のモータコイルとの間の接続線67を流れる転舵側モータ33の各相電流値である転舵側モータ電流Itを検出する電流センサ68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67及び各相の電流センサ68をそれぞれ1つにまとめて図示している。   The turning-side ECU 52 includes a turning-side microcomputer 65 that outputs a turning-side motor control signal Smt, and a turning-side drive circuit 66 that supplies driving power to the turning-side motor 33 based on the turning-side motor control signal Smt. And The turning-side microcomputer 65 includes, on the turning-side microcomputer 33, a current value of each phase of the turning-side motor 33 flowing through the connection line 67 between the turning-side drive circuit 66 and the motor coil of each phase of the turning-side motor 33. A current sensor 68 for detecting the motor current It is connected. In FIG. 2, the connection line 67 of each phase and the current sensor 68 of each phase are collectively shown as one for convenience of explanation.

クラッチECU53は、クラッチ制御信号Sclを出力するクラッチマイコン71と、クラッチ制御信号Sclに基づいて電磁クラッチ6に駆動電力を供給するクラッチ駆動回路72とを備えている。クラッチマイコン71には、クラッチ駆動回路72と電磁クラッチ6のコイル41との間の接続線73を流れるクラッチ電流Icを検出する電流センサ74が接続されている。   The clutch ECU 53 includes a clutch microcomputer 71 that outputs a clutch control signal Scl, and a clutch drive circuit 72 that supplies drive power to the electromagnetic clutch 6 based on the clutch control signal Scl. A current sensor 74 that detects a clutch current Ic flowing through a connection line 73 between the clutch drive circuit 72 and the coil 41 of the electromagnetic clutch 6 is connected to the clutch microcomputer 71.

本実施形態の操舵側駆動回路62及び転舵側駆動回路66には、複数のスイッチング素子(例えば、FET等)を有する周知の三相インバータがそれぞれ採用され、クラッチ駆動回路72には、スイッチング素子を有する周知の駆動回路が採用されている。そして、操舵側モータ制御信号Sms及び転舵側モータ制御信号Smt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。そして、操舵側モータ制御信号Smsが操舵側駆動回路62に出力されるとともに転舵側モータ制御信号Smtが転舵側駆動回路66に出力されることにより、操舵側モータ17及び転舵側モータ33にモータ制御信号Sms,Smtに応じた駆動電力がそれぞれ供給され、操舵側アクチュエータ16及び転舵側アクチュエータ31の作動が制御される。また、クラッチ制御信号Sclがクラッチ駆動回路72に出力されることにより、電磁クラッチ6の作動が制御される。   A well-known three-phase inverter having a plurality of switching elements (for example, FETs) is adopted as each of the steering-side drive circuit 62 and the steered-side drive circuit 66 of the present embodiment. A known drive circuit having the following is employed. The steering-side motor control signal Sms and the turning-side motor control signal Smt are gate on / off signals that specify the on / off state of each switching element. Then, the steering-side motor control signal Sms is output to the steering-side drive circuit 62 and the steering-side motor control signal Smt is output to the steering-side drive circuit 66, so that the steering-side motor 17 and the steering-side motor 33 are output. Are supplied with drive power according to the motor control signals Sms and Smt, respectively, and the operations of the steering actuator 16 and the turning actuator 31 are controlled. The operation of the electromagnetic clutch 6 is controlled by outputting the clutch control signal Scl to the clutch drive circuit 72.

ここで、操舵装置2は、通常、SBWモードとされる。このとき、操舵側マイコン61は、操舵側モータ17の作動を制御しつつ、操舵側モータ電流Isに基づいて操舵側モータ17の負荷状況を判断する。そして、操舵側モータ17の負荷が大きくなった場合にEPSモードとする切り替え信号Sch1を転舵側ECU52及びクラッチECU53に出力し、操舵側モータ17を停止させる。また、転舵側マイコン65は、SBWモードで、転舵側モータ33の作動を制御しつつ、転舵側モータ電流Itに基づいて転舵側モータ33の負荷状況を判断する。そして、転舵側モータ33の負荷が大きくなった場合に電磁クラッチ6が係合状態となるEPSモードとする切り替え信号Sch2を操舵側ECU51及びクラッチECU53に出力し、転舵側モータ33を停止させる。本実施形態では、操舵側モータ17の負荷が大きくなってEPSモードになった場合、及び転舵側モータ33の負荷が大きくなってEPSモードになった場合ともに、所定の保護期間経過後に、電磁クラッチ6が開放状態となってSBWモードに戻るとともに、操舵側マイコン61及び転舵側マイコン65がSBWモードで作動する。なお、所定の保護期間は、操舵側モータ17及び転舵側モータ33の放熱特性等を考慮してこれらの温度が十分に下がるまでの期間であり、予め実験等に基づいて設定されている。   Here, the steering device 2 is normally set in the SBW mode. At this time, the steering microcomputer 61 determines the load condition of the steering motor 17 based on the steering motor current Is while controlling the operation of the steering motor 17. Then, when the load on the steering side motor 17 becomes large, the switching signal Sch1 for setting the EPS mode is output to the steering side ECU 52 and the clutch ECU 53, and the steering side motor 17 is stopped. In the SBW mode, the turning-side microcomputer 65 determines the load condition of the turning-side motor 33 based on the turning-side motor current It while controlling the operation of the turning-side motor 33. Then, when the load on the steering-side motor 33 is increased, a switching signal Sch2 for setting the EPS mode in which the electromagnetic clutch 6 is engaged is output to the steering-side ECU 51 and the clutch ECU 53, and the steering-side motor 33 is stopped. . In the present embodiment, both when the load on the steering-side motor 17 is increased to enter the EPS mode, and when the load on the steering-side motor 33 is increased and the EPS mode is entered, the electromagnetic force is increased after a predetermined protection period has elapsed. The clutch 6 is released and returns to the SBW mode, and the steering microcomputer 61 and the turning microcomputer 65 operate in the SBW mode. Note that the predetermined protection period is a period until the temperatures of the steering-side motor 17 and the turning-side motor 33 are sufficiently reduced in consideration of heat radiation characteristics and the like, and is set in advance based on experiments and the like.

詳しくは、操舵側マイコン61には、上記車速SPD、操舵トルクTh、回転角θs、操舵側モータ電流Is及び切り替え信号Sch2が入力される。そして、操舵側マイコン61は、SBWモードでは、入力される各状態量に基づく操舵反力を付与するための操舵側モータ制御信号Smsを出力する。一方、操舵側マイコン61は、切り替え信号Sch2が入力されてEPSモードに切り替わると、入力される各状態量に基づいて、運転者の操舵を補助するアシスト力を付与するための操舵側モータ制御信号Smsを出力する。   More specifically, the steering-side microcomputer 61 receives the vehicle speed SPD, the steering torque Th, the rotation angle θs, the steering-side motor current Is, and the switching signal Sch2. Then, in the SBW mode, the steering-side microcomputer 61 outputs a steering-side motor control signal Sms for applying a steering reaction force based on each input state quantity. On the other hand, when the switching signal Sch2 is input and the mode is switched to the EPS mode, the steering-side microcomputer 61 outputs a steering-side motor control signal for providing an assist force to assist the driver in steering based on the input state quantities. Outputs Sms.

転舵側マイコン65には、上記車速SPD、操舵トルクTh、回転角θt、転舵側モータ電流It、切り替え信号Sch1及び後述する目標操舵角θh*が入力される。そして、転舵側マイコン65は、SBWモードでは、入力される各状態量に基づく転舵力を付与するための転舵側モータ制御信号Smtを出力する。一方、転舵側マイコン65は、切り替え信号Sch1が入力されてEPSモードに切り替わると、入力される各状態量に基づいて、アシスト力を付与するための転舵側モータ制御信号Smtを出力する。   The turning-side microcomputer 65 receives the vehicle speed SPD, the steering torque Th, the rotation angle θt, the turning-side motor current It, the switching signal Sch1, and a target steering angle θh * described later. Then, in the SBW mode, the turning-side microcomputer 65 outputs a turning-side motor control signal Smt for applying a turning force based on each input state quantity. On the other hand, when the switching signal Sch1 is input and the mode is switched to the EPS mode, the turning-side microcomputer 65 outputs a turning-side motor control signal Smt for applying an assist force based on the input state quantities.

クラッチマイコン71には、切り替え信号Sch1,Sch2が入力される。そして、クラッチマイコン71は、切り替え信号Sch1又は切り替え信号Sch2が入力されると、電磁クラッチ6を係合状態とするクラッチ制御信号Sclを出力してEPSモードとする。そして、クラッチマイコン71は、切り替え信号Sch1又は切り替え信号Sch2が入力されてから所定の保護期間が経過すると、電磁クラッチ6を開放状態とするクラッチ制御信号Sclを出力してSBWモードとする。   Switching signals Sch1, Sch2 are input to the clutch microcomputer 71. Then, when the switching signal Sch1 or the switching signal Sch2 is input, the clutch microcomputer 71 outputs a clutch control signal Scl for bringing the electromagnetic clutch 6 into an engaged state, thereby setting the EPS mode. Then, when a predetermined protection period has elapsed since the input of the switching signal Sch1 or the switching signal Sch2, the clutch microcomputer 71 outputs a clutch control signal Scl for disengaging the electromagnetic clutch 6 to switch to the SBW mode.

次に、SBWモードにおける操舵側マイコン61及び転舵側マイコン65の構成について説明する。
図3に示すように、操舵側マイコン61には、上記車速SPD、操舵トルクTh、回転角θs、操舵側モータ電流Is及び切り替え信号Sch2が入力される。そして、操舵側マイコン61は、これら各状態量に基づいて操舵側モータ制御信号Smsを生成して出力する。
Next, the configurations of the steering microcomputer 61 and the turning microcomputer 65 in the SBW mode will be described.
As shown in FIG. 3, the steering-side microcomputer 61 receives the vehicle speed SPD, the steering torque Th, the rotation angle θs, the steering-side motor current Is, and the switching signal Sch2. Then, the steering-side microcomputer 61 generates and outputs a steering-side motor control signal Sms based on each of these state quantities.

詳しくは、SBWモードでの操舵側マイコン61は、操舵側モータ17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81と、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82とを備えている。また、操舵側マイコン61は、操舵トルクTh、車速SPD及び入力トルク基礎成分Tb*に基づいて目標操舵角θh*を演算する目標操舵角演算部83と、操舵角θh及び目標操舵角θh*に基づいて目標反力トルクに対応する操舵側電流指令値Is*を演算する操舵側電流指令値演算部84とを備えている。さらに、操舵側マイコン61は、操舵側電流指令値Is*に操舵側モータ電流Isを追従させる電流フィードバック制御の実行により操舵側モータ制御信号Smsを出力する操舵側モータ制御信号出力部85を備えている。   Specifically, in the SBW mode, the steering-side microcomputer 61 calculates the steering angle θh of the steering wheel 11 based on the rotation angle θs of the steering-side motor 17, and the force for rotating the steering wheel 11. An input torque basic component calculation unit 82 for calculating the input torque basic component Tb * is provided. Further, the steering microcomputer 61 includes a target steering angle calculation unit 83 that calculates a target steering angle θh * based on the steering torque Th, the vehicle speed SPD, and the input torque basic component Tb *, and a steering angle θh and a target steering angle θh *. A steering-side current command value calculation unit 84 that calculates a steering-side current command value Is * corresponding to the target reaction force torque. Further, the steering-side microcomputer 61 includes a steering-side motor control signal output unit 85 that outputs a steering-side motor control signal Sms by executing current feedback control that causes the steering-side motor current Is to follow the steering-side current command value Is *. I have.

操舵角演算部81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17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81は、絶対角に換算された回転角に操舵側減速機18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86に出力される。   The steering angle calculator 81 converts the input rotation angle θs into an absolute angle including a range exceeding 360 ° by counting the number of rotations of the steering motor 17 from the steering neutral position, for example, and acquires the rotation angle θs. Then, the steering angle calculation unit 81 calculates the steering angle θh by multiplying the rotation angle converted into the absolute angle by a conversion coefficient Ks based on the rotation speed ratio of the steering-side reduction gear 18. The steering angle θh calculated in this manner is output to the subtractor 86.

入力トルク基礎成分演算部82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82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83及び操舵側電流指令値演算部84に出力される。   The steering torque Th is input to the input torque basic component calculation unit 82. The input torque basic component calculator 82 calculates an input torque basic component (reaction 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 output to the target steering angle calculation unit 83 and the steering current command value calculation unit 84.

目標操舵角演算部83には、操舵トルクTh、車速SPD及び入力トルク基礎成分Tb*が入力される。目標操舵角演算部83は、入力トルク基礎成分Tb*に操舵トルクThを加算した値である入力トルクと目標操舵角θh*とを関係づけるモデル式を利用して、目標操舵角θh*を演算する。なお、モデル式として、例えばステアリングホイール11と転舵輪4とが機械的に連結されたものにおいて、転舵輪4の転舵角に換算可能な回転軸に作用するトルクと回転角との関係を定めて表したものを用いることができる。このように演算された目標操舵角θh*は、減算器86及び転舵側マイコン65に出力される。   The target steering angle calculation unit 83 receives the steering torque Th, the vehicle speed SPD, and the input torque basic component Tb *. The target steering angle calculation unit 83 calculates the target steering angle θh * by using a model formula relating the input torque, which is a value obtained by adding the steering torque Th to the input torque basic component Tb *, to the target steering angle θh *. I do. As a model formula, for example, in a case where the steering wheel 11 and the steered wheels 4 are mechanically connected, the relationship between the torque acting on the rotating shaft which can be converted into the steered angle of the steered wheels 4 and the rotation angle is determined. Can be used. The target steering angle θh * calculated in this manner is output to the subtractor 86 and the turning microcomputer 65.

操舵側電流指令値演算部84には、入力トルク基礎成分Tb*に加え、減算器86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。操舵側電流指令値演算部84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17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する。続いて、操舵側電流指令値演算部84は、該基礎反力トルクに入力トルク基礎成分Tb*を加算することで操舵側モータ17が付与する操舵反力の目標値となる目標反力トルクを演算する。そして、操舵側電流指令値演算部84は、目標反力トルクに基づいて操舵側電流指令値Is*を演算する。具体的には、操舵側電流指令値演算部84は、目標反力トルクの絶対値が大きいほど、大きな絶対値を有する操舵側電流指令値Is*を演算する。   The steering-side current command value calculation unit 84 receives, in addition to the input torque basic component Tb *, an angle deviation Δθs obtained by subtracting the steering angle θh from the target steering angle θh * in the subtractor 86. Based on the angle deviation Δθs, the steering-side current command value calculation unit 84 calculates a basic reaction that is the basis of the steering reaction force applied by the steering-side motor 17 as a control amount for feedback-controlling the steering angle θh to the target steering angle θh *. Calculate the force torque. Subsequently, the steering-side current command value calculation unit 84 adds the input torque basic component Tb * to the basic reaction force torque to calculate a target reaction force torque serving as a target value of the steering reaction force applied by the steering-side motor 17. Calculate. Then, the steering-side current command value calculator 84 calculates the steering-side current command value Is * based on the target reaction torque. Specifically, the steering-side current command value calculation unit 84 calculates the steering-side current command value Is * having a larger absolute value as the absolute value of the target reaction torque increases.

操舵側モータ制御信号出力部85には、操舵側電流指令値Is*に加え、回転角θs及び操舵側モータ電流Isが入力される。なお、本実施形態では、d/q座標系におけるd軸及びq軸上の電流指令値に、直交座標系の操舵側モータ電流Isをd/q変換したd軸及びq軸上の実電流値を追従させることにより電流フィードバック制御を実行するが、本明細書では説明の便宜上、座標系の変換を省略して記載する。   The rotation angle θs and the steering motor current Is are input to the steering motor control signal output unit 85 in addition to the steering current command value Is *. In the present embodiment, the current command values on the d-axis and the q-axis in the d / q coordinate system are converted to the actual current values on the d-axis and the q-axis obtained by d / q conversion of the steering-side motor current Is in the orthogonal coordinate system. , The current feedback control is executed, but in this specification, for convenience of description, the coordinate system conversion is omitted.

本実施形態の操舵側モータ制御信号出力部85は、電流フィードバック制御としてPI(比例積分)制御を実行することにより、操舵側電圧指令値Vs*を演算し、該操舵側電圧指令値Vs*に基づく操舵側モータ制御信号Smsを出力する。   The steering-side motor control signal output unit 85 of this embodiment calculates a steering-side voltage command value Vs * by executing PI (proportional-integral) control as current feedback control, and calculates the steering-side voltage command value Vs *. And outputs a steering-side motor control signal Sms.

具体的には、操舵側モータ制御信号出力部85は、操舵側電流指令値Is*及び操舵側モータ電流Isが入力される減算器91を備えている。操舵側モータ制御信号出力部85は、減算器91において、操舵側電流指令値Is*から操舵側モータ電流Isを減算することにより電流偏差ΔIsを演算する。また、操舵側モータ制御信号出力部85は、操舵側比例器92及び操舵側積分器93を備えている。   Specifically, the steering-side motor control signal output unit 85 includes a subtractor 91 to which the steering-side current command value Is * and the steering-side motor current Is are input. The steering-side motor control signal output unit 85 calculates the current deviation ΔIs by subtracting the steering-side motor current Is from the steering-side current command value Is * in the subtractor 91. The steering-side motor control signal output unit 85 includes a steering-side proportional unit 92 and a steering-side integrator 93.

操舵側比例器92には、SBWモードでの比例ゲインGpsとして開放時比例ゲインGpsoが設定され、操舵側積分器93には、SBWモードでの積分ゲインGisとして開放時積分ゲインGisoが設定されている。操舵側比例器92には、電流偏差ΔIsがそのまま入力され、操舵側比例器92は、電流偏差ΔIsに開放時比例ゲインGpsoを乗算した値を加算器94に出力する。一方、操舵側積分器93には電流偏差ΔIsを積分した値が入力され、操舵側積分器93は、電流偏差ΔIsの積分値に開放時積分ゲインGisoを乗算した値を加算器94に出力する。操舵側モータ制御信号出力部85は、加算器94において、操舵側比例器92からの出力値と操舵側積分器93からの出力値とを加算した値を操舵側電圧指令値Vs*として制御信号生成部95に出力する。制御信号生成部95は、操舵側電圧指令値Vs*に基づくデューティ比を有する操舵側モータ制御信号Smsを生成し、操舵側駆動回路62(図2参照)に出力する。これにより、操舵側モータ制御信号Smsに応じた駆動電力が操舵側モータ17に出力され、その作動が制御される。   The open proportional gain Gpso is set in the steering-side proportional unit 92 as the proportional gain Gps in the SBW mode, and the open-time integral gain Giso is set in the steering-side integrator 93 as the integral gain Gis in the SBW mode. I have. The steering side proportional unit 92 receives the current deviation ΔIs as it is, and the steering side proportional unit 92 outputs to the adder 94 a value obtained by multiplying the current deviation ΔIs by the open-time proportional gain Gpso. On the other hand, a value obtained by integrating the current deviation ΔIs is input to the steering-side integrator 93, and the steering-side integrator 93 outputs to the adder 94 a value obtained by multiplying the integrated value of the current deviation ΔIs by the open-time integration gain Giso. . The steering-side motor control signal output unit 85 outputs a value obtained by adding the output value from the steering-side proportional unit 92 and the output value from the steering-side integrator 93 in the adder 94 as the steering-side voltage command value Vs *. Output to the generation unit 95. The control signal generation unit 95 generates a steering-side motor control signal Sms having a duty ratio based on the steering-side voltage command value Vs *, and outputs it to the steering-side drive circuit 62 (see FIG. 2). As a result, the driving power corresponding to the steering-side motor control signal Sms is output to the steering-side motor 17, and its operation is controlled.

また、操舵側マイコン61は、操舵側モータ負荷判定部87を備えている。操舵側モータ負荷判定部87には、操舵側モータ電流Isが入力される。そして、操舵側モータ負荷判定部87は、操舵側モータ電流Isに基づいて操舵側モータ17の負荷状況を判定する。具体的には、本実施形態の操舵側モータ負荷判定部87は、操舵側モータ電流Isの絶対値が所定時間以上継続して所定電流値以上となる場合に、操舵側モータ17の負荷が大きいと判断し、切り替え信号Sch1を転舵側マイコン65及びクラッチマイコン71(図2参照)に出力する。なお、所定電流値は、例えば障害物等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大きな値であり、予め実験等により定められている。また、所定時間は、所定電流値以上の電流が操舵側モータ17に供給され続けた場合に、操舵側モータ17が過熱するおそれのある時間であり、予め実験等により設定されている。   Further, the steering-side microcomputer 61 includes a steering-side motor load determination unit 87. The steering-side motor current Is is input to the steering-side motor load determination unit 87. Then, the steering-side motor load determination unit 87 determines the load state of the steering-side motor 17 based on the steering-side motor current Is. Specifically, the steering-side motor load determination unit 87 of the present embodiment determines that the load on the steering-side motor 17 is large when the absolute value of the steering-side motor current Is is equal to or greater than the predetermined current value for a predetermined time or more. And outputs the switching signal Sch1 to the turning microcomputer 65 and the clutch microcomputer 71 (see FIG. 2). The predetermined current value is, for example, a large value capable of smoothly turning the steered wheel 4 unless it hits an obstacle or the like, and is determined in advance by experiments or the like. The predetermined time is a time during which the steering-side motor 17 may be overheated when a current equal to or greater than the predetermined current value is continuously supplied to the steering-side motor 17, and is set in advance by experiments or the like.

次に、転舵側マイコン65について説明する。
転舵側マイコン65には、上記回転角θt、目標操舵角θh*、転舵側モータ電流It及び切り替え信号Sch1が入力される。そして、転舵側マイコン65は、これら各状態量に基づいて転舵側モータ制御信号Smtを生成して出力する。
Next, the turning-side microcomputer 65 will be described.
The turning-side microcomputer 65 receives the rotation angle θt, the target steering angle θh *, the turning-side motor current It, and the switching signal Sch1. Then, the turning-side microcomputer 65 generates and outputs a turning-side motor control signal Smt based on each of these state quantities.

詳しくは、SBWモードでの転舵側マイコン65は、第1ピニオン軸21の回転角(ピニオン角)に相当する転舵対応角θpを演算する転舵対応角演算部101を備えている。また、転舵側マイコン65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に対応する転舵側電流指令値It*を演算する転舵側電流指令値演算部102を備えている。さらに、転舵側マイコン65は、転舵側電流指令値It*に転舵側モータ電流Itを追従させる電流フィードバック制御の実行により転舵側モータ制御信号Smtを出力する転舵側モータ制御信号出力部103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。   More specifically, the turning-side microcomputer 65 in the SBW mode includes a turning-related angle calculation unit 101 that calculates a turning-corresponding angle θp corresponding to the rotation angle (pinion angle) of the first pinion shaft 21. Further, the turning-side microcomputer 65 calculates a turning-side current command value It * corresponding to the target turning torque based on the turning angle θp and the target steering angle θh *. It has. Further, the turning-side microcomputer 65 outputs a turning-side motor control signal Smt by executing current feedback control for causing the turning-side motor current It to follow the turning-side current command value It *. A section 103 is provided. In the steering device 2 of the present embodiment, the steering angle ratio, which is the ratio between the steering angle θh and the steering angle θp, is set to be constant, and the target steering angle is equal to the target steering angle θh *. .

転舵対応角演算部101は、入力される回転角θtを、例えば車両が直進する中立位置からの転舵側モータ33の回転数をカウントすることにより、絶対角に換算して取得する。そして、転舵対応角演算部101は、絶対角に換算された回転角に転舵側減速機34の回転速度比、第1及び第2ラックアンドピニオン機構25,35の回転速度比に基づく換算係数Ktを乗算して転舵対応角θpを演算する。つまり、転舵対応角θpは、第1ピニオン軸21がステアリングシャフト12に連結されていると仮定した場合におけるステアリングホイール11の操舵角θhに相当する。このように演算された転舵対応角θpは、減算器104に出力される。減算器104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 angle calculation unit 101 obtains the input rotation angle θt by converting the rotation angle of the turning-side motor 33 from the neutral position where the vehicle goes straight, for example, to the absolute angle by counting. Then, the turning-related angle calculation unit 101 converts the rotation angle converted into the absolute angle based on the rotation speed ratio of the turning-side reduction gear 34 and the rotation speed ratio of the first and second rack and pinion mechanisms 25 and 35. The steering angle θp is calculated by multiplying the coefficient Kt. That is, the steering angle θp corresponds to the steering angle θh of the steering wheel 11 on the assumption that the first pinion shaft 21 is connected to the steering shaft 12. The steering angle θp thus calculated is output to the subtractor 104. The subtractor 104 receives the target steering angle θh * (target steering corresponding angle) in addition to the steering corresponding angle θp.

転舵側電流指令値演算部102には、減算器104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。転舵側電流指令値演算部102は、角度偏差Δθpに基づき、転舵対応角θpを目標操舵角θh*にフィードバック制御するための制御量として、転舵側モータ33が付与する転舵力の目標値となる目標転舵トルクを演算する。そして、転舵側電流指令値演算部102は、目標転舵トルクに基づいて転舵側電流指令値It*を演算する。具体的には、転舵側電流指令値演算部102は、目標転舵トルクの絶対値が大きいほど、大きな絶対値を有する転舵側電流指令値It*を演算する。   The turning-side current command value calculation unit 102 receives an angle deviation Δθp obtained by subtracting the turning angle θp from the target steering angle θh * (target turning angle) in the subtractor 104. Based on the angle deviation Δθp, the turning-side current command value calculation unit 102 calculates the steering force applied by the turning-side motor 33 as a control amount for feedback-controlling the turning-corresponding angle θp to the target steering angle θh *. A target steering torque that is a target value is calculated. Then, the turning-side current command value calculation unit 102 calculates the turning-side current command value It * based on the target turning torque. Specifically, the turning-side current command value calculation unit 102 calculates a turning-side current command value It * having a larger absolute value as the absolute value of the target turning torque is larger.

転舵側モータ制御信号出力部103には、転舵側電流指令値It*に加え、回転角θt及び転舵側モータ電流Itが入力される。本実施形態の転舵側モータ制御信号出力部103は、電流フィードバック制御としてPI制御を実行することにより、転舵側電圧指令値Vt*を演算し、該転舵側電圧指令値Vt*に基づく転舵側モータ制御信号Smtを出力する。   The turning angle θt and the turning side motor current It are input to the turning side motor control signal output unit 103 in addition to the turning side current command value It *. The turning-side motor control signal output unit 103 of the present embodiment calculates the turning-side voltage command value Vt * by executing PI control as current feedback control, and based on the turning-side voltage command value Vt *. A steering-side motor control signal Smt is output.

具体的には、転舵側モータ制御信号出力部103は、転舵側電流指令値It*及び転舵側モータ電流Itが入力される減算器111を備えている。転舵側モータ制御信号出力部103は、減算器111において、転舵側電流指令値It*から転舵側モータ電流Itを減算することにより電流偏差ΔItを演算する。また、転舵側モータ制御信号出力部103は、転舵側比例器112及び転舵側積分器113を備えている。   Specifically, the turning-side motor control signal output unit 103 includes a subtractor 111 to which the turning-side current command value It * and the turning-side motor current It are input. The turning-side motor control signal output unit 103 calculates a current deviation ΔIt by subtracting the turning-side motor current It from the turning-side current command value It * in the subtractor 111. The turning-side motor control signal output unit 103 includes a turning-side proportional unit 112 and a turning-side integrator 113.

転舵側比例器112には、SBWモードでの比例ゲインGptとして開放時比例ゲインGptoが設定され、転舵側積分器113には、SBWモードでの積分ゲインGitとして開放時積分ゲインGitoが設定されている。そして、転舵側比例器112には、電流偏差ΔItがそのまま入力され、転舵側比例器112は、電流偏差ΔItに開放時比例ゲインGptoを乗算した値を加算器114に出力する。一方、転舵側積分器113には、電流偏差ΔItを積分した値が入力され、転舵側積分器113は、電流偏差ΔItの積分値に開放時積分ゲインGitoを乗算した値を加算器114に出力する。転舵側モータ制御信号出力部103は、加算器114において、転舵側比例器112からの出力値と転舵側積分器113からの出力値とを加算した値を転舵側電圧指令値Vt*として制御信号生成部115に出力する。制御信号生成部115は、転舵側電圧指令値Vt*に基づくデューティ比を有する転舵側モータ制御信号Smtを生成し、転舵側駆動回路66(図2参照)に出力する。これにより、転舵側モータ制御信号Smtに応じた駆動電力が転舵側モータ33に出力され、その作動が制御される。   The open-side proportional gain Gpto is set in the turning-side proportional unit 112 as the proportional gain Gpt in the SBW mode, and the open-time integral gain Gito is set in the turning-side integrator 113 as the integral gain Git in the SBW mode. Have been. Then, the current deviation ΔIt is directly input to the turning-side proportional unit 112, and the turning-side proportional unit 112 outputs to the adder 114 a value obtained by multiplying the current deviation ΔIt by the open-time proportional gain Gpto. On the other hand, a value obtained by integrating the current deviation ΔIt is input to the turning-side integrator 113, and the turning-side integrator 113 adds a value obtained by multiplying the integrated value of the current deviation ΔIt by the open-time integration gain Gito to the adder 114. Output to The turning-side motor control signal output unit 103 uses an adder 114 to add a value obtained by adding the output value from the turning-side proportional unit 112 and the output value from the turning-side integrator 113 to the turning-side voltage command value Vt. It is output to the control signal generator 115 as *. The control signal generation unit 115 generates a turning-side motor control signal Smt having a duty ratio based on the turning-side voltage command value Vt *, and outputs it to the turning-side drive circuit 66 (see FIG. 2). As a result, the driving power according to the turning-side motor control signal Smt is output to the turning-side motor 33, and its operation is controlled.

また、転舵側マイコン65は、転舵側モータ負荷判定部105を備えている。転舵側モータ負荷判定部105には、転舵側モータ電流Itが入力される。そして、転舵側モータ負荷判定部105は、転舵側モータ電流Itに基づいて、上記操舵側モータ負荷判定部87と同様に転舵側モータ33の負荷状況を判定し、切り替え信号Sch2を操舵側マイコン61及びクラッチマイコン71(図2参照)に出力する。   The turning microcomputer 65 includes a turning motor load determination unit 105. The turning-side motor current It is input to the turning-side motor load determination unit 105. Then, the turning-side motor load determination unit 105 determines the load condition of the turning-side motor 33 in the same manner as the steering-side motor load determination unit 87 based on the turning-side motor current It, and steers the switching signal Sch2. It is output to the side microcomputer 61 and the clutch microcomputer 71 (see FIG. 2).

次に、EPSモードにおける操舵側マイコン61及び転舵側マイコン65の構成について説明する。
図4に示すように、操舵側マイコン61は、切り替え信号Sch2が入力される場合にEPSモードでの制御を実行する。具体的には、操舵側マイコン61には、上記車速SPD、操舵トルクTh、回転角θs及び操舵側モータ電流Isが入力される。そして、操舵側マイコン61は、これら各状態量に基づいて操舵側モータ制御信号Smsを生成して出力する。
Next, the configurations of the steering microcomputer 61 and the turning microcomputer 65 in the EPS mode will be described.
As shown in FIG. 4, the steering-side microcomputer 61 executes control in the EPS mode when the switching signal Sch2 is input. Specifically, the steering-side microcomputer 61 receives the vehicle speed SPD, the steering torque Th, the rotation angle θs, and the steering-side motor current Is. Then, the steering-side microcomputer 61 generates and outputs a steering-side motor control signal Sms based on each of these state quantities.

詳しくは、EPSモードでの操舵側マイコン61は、操舵側電流指令値Is*を演算する操舵側電流指令値演算部121と、操舵側電流指令値Is*に操舵側モータ電流Isを追従させる電流フィードバック制御の実行により操舵側モータ制御信号Smsを出力する操舵側モータ制御信号出力部122とを備えている。   More specifically, the steering-side microcomputer 61 in the EPS mode calculates a steering-side current command value calculation unit 121 that calculates the steering-side current command value Is *, and a current that causes the steering-side motor current Is to follow the steering-side current command value Is *. A steering-side motor control signal output unit 122 that outputs a steering-side motor control signal Sms by executing the feedback control.

操舵側電流指令値演算部121には、車速SPD及び操舵トルクThが入力される。操舵側電流指令値演算部121は、これらの状態量に基づいて操舵側電流指令値Is*を演算する。具体的には、操舵側電流指令値演算部121は、操舵トルクThの絶対値が大きいほど、また車速SPDが大きいほど、大きな絶対値を有する操舵側電流指令値Is*を演算する。   The vehicle speed SPD and the steering torque Th are input to the steering-side current command value calculation unit 121. The steering-side current command value calculation unit 121 calculates the steering-side current command value Is * based on these state quantities. Specifically, the steering-side current command value calculation unit 121 calculates the steering-side current command value Is * having a larger absolute value as the absolute value of the steering torque Th is larger and the vehicle speed SPD is larger.

操舵側モータ制御信号出力部122には、操舵側電流指令値Is*に加え、回転角θs及び操舵側モータ電流Isが入力される。操舵側モータ制御信号出力部122は、減算器131、比例器132、積分器133、加算器134及び制御信号生成部135を備えており、SBWモードでの操舵側モータ制御信号出力部85(図3参照)と同様にPI制御の実行により、操舵側モータ制御信号Smsを出力する。ただし、比例器132には、EPSモードでの比例ゲインGpsとして係合時比例ゲインGpseが設定され、積分器133には、EPSモードでの積分ゲインGisとして係合時積分ゲインGiseが設定されている。なお、係合時比例ゲインGpse及び係合時積分ゲインGiseは、上記開放時比例ゲインGpso及び開放時積分ゲインGisoと異なる値であっても、同じ値であってもよい。そして、操舵側モータ制御信号出力部122から操舵側モータ制御信号Smsが操舵側駆動回路62(図2参照)に出力されることで、操舵側モータ制御信号Smsに応じた駆動電力が操舵側モータ17に出力され、その作動が制御される。   The rotation angle θs and the steering-side motor current Is are input to the steering-side motor control signal output unit 122 in addition to the steering-side current command value Is *. The steering-side motor control signal output unit 122 includes a subtractor 131, a proportional unit 132, an integrator 133, an adder 134, and a control signal generation unit 135. The steering-side motor control signal output unit 85 in the SBW mode (see FIG. As in the case of 3), the steering-side motor control signal Sms is output by executing the PI control. However, the proportionality device 132 is set with the engagement-time proportional gain Gpse as the proportional gain Gps in the EPS mode, and the integrator 133 is set with the engagement-time integral gain Gise as the integration gain Gis in the EPS mode. I have. It should be noted that the on-engagement proportional gain Gpse and the on-engagement integral gain Gise may be different from or the same as the above-mentioned disengagement proportional gain Gpso and disengagement integral gain Giso. When the steering-side motor control signal Sms is output from the steering-side motor control signal output unit 122 to the steering-side drive circuit 62 (see FIG. 2), the drive power corresponding to the steering-side motor control signal Sms is output. 17 and its operation is controlled.

転舵側マイコン65は、切り替え信号Sch1が入力される場合にEPSモードでの制御を実行する。具体的には、EPSモードでの転舵側マイコン65は、EPSモードでの操舵側マイコン61と同様に構成されている。なお、図4において、転舵側マイコン65が演算する状態量を括弧書きで示す。ただし、比例器132には、EPSモードでの比例ゲインGptとして係合時比例ゲインGpteが設定され、積分器133には、EPSモードでの積分ゲインGitとして係合時積分ゲインGiteが設定されている。なお、係合時比例ゲインGpte及び係合時積分ゲインGiteは、上記開放時比例ゲインGpto及び開放時積分ゲインGitoと異なる値であっても、同じ値であってもよい。そして、転舵側モータ制御信号出力部から転舵側モータ制御信号Smtが転舵側駆動回路66(図2参照)に出力されることで、転舵側モータ制御信号Smtに応じた駆動電力が転舵側モータ33に出力され、その作動が制御される。   The turning-side microcomputer 65 executes control in the EPS mode when the switching signal Sch1 is input. Specifically, the turning-side microcomputer 65 in the EPS mode is configured similarly to the steering-side microcomputer 61 in the EPS mode. In FIG. 4, the state quantities calculated by the turning-side microcomputer 65 are shown in parentheses. However, in the proportional unit 132, the on-engagement proportional gain Gpte is set as the proportional gain Gpt in the EPS mode, and in the integrator 133, the on-engagement integral gain Gite is set as the integral gain Git in the EPS mode. I have. It should be noted that the on-engagement proportional gain Gpte and the on-engagement integral gain Gite may be different values or the same values as the above-mentioned disengagement proportional gain Gpto and disengagement integral gain Gito. Then, the turning-side motor control signal Smt is output from the turning-side motor control signal output unit to the turning-side drive circuit 66 (see FIG. 2), so that the driving power according to the turning-side motor control signal Smt is generated. The output is output to the steering-side motor 33, and its operation is controlled.

次に、クラッチマイコン71の構成について説明する。
図5に示すように、クラッチマイコン71には、切り替え信号Sch1,Sch2及びクラッチ電流Icが入力される。そして、クラッチマイコン71は、これら各状態量に基づいてクラッチ制御信号Sclを生成して出力する。
Next, the configuration of the clutch microcomputer 71 will be described.
As shown in FIG. 5, the switching signals Sch1, Sch2 and the clutch current Ic are input to the clutch microcomputer 71. Then, the clutch microcomputer 71 generates and outputs a clutch control signal Scl based on each of these state quantities.

詳しくは、EPSモードでのクラッチマイコン71は、クラッチ電流指令値Ic*を演算するクラッチ電流指令値演算部141と、クラッチ電流指令値Ic*にクラッチ電流Icを追従させる電流フィードバック制御の実行によりクラッチ制御信号Sclを出力するクラッチ制御信号出力部142とを備えている。   More specifically, the clutch microcomputer 71 in the EPS mode executes the clutch current command value calculation unit 141 for calculating the clutch current command value Ic * and the current feedback control for causing the clutch current Ic to follow the clutch current command value Ic *. A clutch control signal output unit 142 for outputting the control signal Scl.

クラッチ電流指令値演算部141には、切り替え信号Sch1,Sch2が入力される。クラッチ電流指令値演算部141は、切り替え信号Sch1,Sch2のいずれかが入力された場合には、電磁クラッチ6を係合状態とすべく、クラッチ電流指令値Ic*を予め設定された係合電流Iceとする。また、クラッチ電流指令値演算部141は、切り替え信号Sch1,Sch2のいずれかが入力されてから所定の保護期間経過後に、電磁クラッチ6を開放状態とすべく、クラッチ電流指令値Ic*を予め設定された吸引電流Icdとする。そして、クラッチ電流指令値演算部141は、クラッチ電流指令値Ic*を吸引電流Icdとしてから、所定の吸引時間経過後に、クラッチ電流指令値Ic*を予め設定された保持電流Ickとする。   The switching signals Sch1 and Sch2 are input to the clutch current command value calculation unit 141. When either of the switching signals Sch1 and Sch2 is input, the clutch current command value calculation unit 141 changes the clutch current command value Ic * to a predetermined engagement current in order to bring the electromagnetic clutch 6 into the engaged state. Ice. Further, the clutch current command value calculation unit 141 sets the clutch current command value Ic * in advance so that the electromagnetic clutch 6 is released after a predetermined protection period has elapsed after either of the switching signals Sch1 and Sch2 is input. It is assumed that the attraction current Icd is obtained. Then, the clutch current command value calculation unit 141 sets the clutch current command value Ic * to a preset holding current Ick after a predetermined suction time has elapsed since the clutch current command value Ic * was set to the suction current Icd.

なお、係合電流Iceは、コイル41で電磁吸引力が略発生しない電流値であり、例えばゼロに設定されている。吸引電流Icdは、互いに係合した状態の入力側プレート42と出力側プレート43とを確実に離間させることの可能な電流値であり、予め実験等により設定されている。保持電流Ickは、互いに離間した状態の入力側プレート42と出力側プレート43とを離間させたままで保持可能な電流値であり、吸引電流Icdよりも小さく、予め実験等により設定されている。   The engagement current Ice is a current value at which an electromagnetic attraction force does not substantially occur in the coil 41, and is set to, for example, zero. The attraction current Icd is a current value that can surely separate the input side plate 42 and the output side plate 43 engaged with each other, and is set in advance by an experiment or the like. The holding current Ick is a current value that can be held while keeping the input side plate 42 and the output side plate 43 separated from each other, is smaller than the attraction current Icd, and is set in advance by an experiment or the like.

クラッチ制御信号出力部142には、クラッチ電流指令値Ic*に加え、クラッチ電流Icが入力される。本実施形態のクラッチ制御信号出力部142は、電流フィードバック制御としてPI制御を実行することにより、クラッチ電圧指令値Vc*を演算し、該クラッチ電圧指令値Vc*に基づくクラッチ制御信号Sclを出力する。   The clutch control signal output unit 142 receives the clutch current Ic in addition to the clutch current command value Ic *. The clutch control signal output unit 142 of the present embodiment calculates a clutch voltage command value Vc * by executing PI control as current feedback control, and outputs a clutch control signal Scl based on the clutch voltage command value Vc *. .

具体的には、クラッチ制御信号出力部142は、クラッチ電流指令値Ic*及びクラッチ電流Icが入力される減算器151を備えている。クラッチ制御信号出力部142は、減算器151において、クラッチ電流指令値Ic*からクラッチ電流Icを減算することにより電流偏差ΔIcを演算する。また、クラッチ制御信号出力部142は、クラッチ比例器152及びクラッチ積分器153を備えている。クラッチ比例器152には、電流偏差ΔIc及び切り替え信号Sch1,Sch2が入力され、クラッチ積分器153には、電流偏差ΔIcを積分した値及び切り替え信号Sch1,Sch2が入力される。   Specifically, the clutch control signal output unit 142 includes a subtractor 151 to which the clutch current command value Ic * and the clutch current Ic are input. The clutch control signal output unit 142 calculates the current deviation ΔIc by subtracting the clutch current Ic from the clutch current command value Ic * in the subtractor 151. In addition, the clutch control signal output unit 142 includes a clutch proportional unit 152 and a clutch integrator 153. The clutch proportional unit 152 receives the current deviation ΔIc and the switching signals Sch1 and Sch2, and the clutch integrator 153 receives the integrated value of the current deviation ΔIc and the switching signals Sch1 and Sch2.

クラッチ比例器152には、EPSモードでの比例ゲインGpcとして係合時比例ゲインGpceが設定され、SBWモードでの比例ゲインGpcとして開放時比例ゲインGpcoが設定されている。そして、クラッチ比例器152は、切り替え信号Sch1,Sch2のいずれかが入力されてから所定の保護期間は係合時比例ゲインGpceを用い、それ以外の期間は開放時比例ゲインGpcoを用いる。同様に、クラッチ積分器153には、EPSモードでの積分ゲインGicとして係合時積分ゲインGiceが設定され、SBWモードでの積分ゲインGicとして開放時積分ゲインGicoが設定されている。そして、クラッチ積分器153は、切り替え信号Sch1,Sch2のいずれかが入力されてから所定の保護期間は係合時積分ゲインGiceを用い、それ以外の期間は開放時積分ゲインGicoを用いる。本実施形態では、係合時比例ゲインGpce及び係合時積分ゲインGiceは、クラッチ電流指令値Ic*に対するクラッチ電流Icの追従性が低くなる小さな値にそれぞれ設定されている。また、開放時比例ゲインGpco及び開放時積分ゲインGicoは、クラッチ電流指令値Ic*に対するクラッチ電流Icの追従性が高くなる大きな値に設定されている。   In the clutch proportional unit 152, the on-engagement proportional gain Gpce is set as the proportional gain Gpc in the EPS mode, and the disengagement proportional gain Gpco is set as the proportional gain Gpc in the SBW mode. The clutch proportional unit 152 uses the on-engagement proportional gain Gpce during a predetermined protection period after either of the switching signals Sch1 and Sch2 is input, and uses the on-opening proportional gain Gpco during the other periods. Similarly, in the clutch integrator 153, the integral gain Gice during engagement is set as the integral gain Gic in the EPS mode, and the integral gain Gico during release is set as the integral gain Gic in the SBW mode. Then, the clutch integrator 153 uses the integrated gain Gice during engagement for a predetermined protection period after either of the switching signals Sch1 and Sch2 is input, and uses the integrated gain Gico during disengagement during other periods. In the present embodiment, the on-engagement proportional gain Gpce and the on-engagement integral gain Gice are set to small values at which the followability of the clutch current Ic to the clutch current command value Ic * decreases. In addition, the release-time proportional gain Gpco and the release-time integral gain Gico are set to large values that increase the followability of the clutch current Ic with the clutch current command value Ic *.

なお、係合時比例ゲインGpce、開放時比例ゲインGpco、係合時積分ゲインGice及び開放時積分ゲインGicoの値は、適宜変更可能である。例えば、係合時比例ゲインGpce及び係合時積分ゲインGiceを大きな値に設定するとともに、開放時比例ゲインGpco及び開放時積分ゲインGicoを大きな値に設定してもよい。また、例えば係合時比例ゲインGpce及び係合時積分ゲインGiceを大きな値に設定するとともに、開放時比例ゲインGpco及び開放時積分ゲインGicoを小さな値に設定してもよい。また、例えば係合時比例ゲインGpce及び係合時積分ゲインGiceを小さな値に設定するとともに、開放時比例ゲインGpco及び開放時積分ゲインGicoを小さな値に設定してもよい。   It should be noted that the values of the on-engagement proportional gain Gpce, on-release proportional gain Gpco, on-engagement integral gain Gice, and on-release integral gain Gico can be changed as appropriate. For example, the on-engagement proportional gain Gpce and the on-engagement integral gain Gice may be set to large values, and the disengagement proportional gain Gpco and the on-release integral gain Gico may be set to large values. Also, for example, the engagement-time proportional gain Gpce and the engagement-time integral gain Gice may be set to large values, and the release-time proportional gain Gpco and the release-time integral gain Gico may be set to small values. Further, for example, the engagement-time proportional gain Gpce and the engagement-time integral gain Gice may be set to small values, and the release-time proportional gain Gpco and the release-time integral gain Gico may be set to small values.

そして、EPSモードでは、クラッチ比例器152は、電流偏差ΔIcに係合時比例ゲインGpceを乗算した値を加算器154に出力し、クラッチ積分器153は、電流偏差ΔIcの積分値に係合時積分ゲインGiceを乗算した値を加算器154に出力する。一方、SBWモードでは、クラッチ比例器152は、電流偏差ΔIcに開放時比例ゲインGpcoを乗算した値を加算器154に出力し、クラッチ積分器153は、電流偏差ΔIcの積分値に開放時積分ゲインGicoを乗算した値を加算器154に出力する。クラッチ制御信号出力部142は、加算器154において、クラッチ積分器153からの出力値とクラッチ積分器153からの出力値とを加算した値をクラッチ電圧指令値Vc*として制御信号生成部155に出力する。制御信号生成部155は、クラッチ電圧指令値Vc*に基づくデューティ比を有するクラッチ制御信号Sclを生成し、クラッチ駆動回路72(図2参照)に出力する。これにより、クラッチ制御信号Sclに応じた駆動電力が電磁クラッチ6に出力され、その作動が制御される。   Then, in the EPS mode, the clutch proportional unit 152 outputs a value obtained by multiplying the current deviation ΔIc by the on-engagement proportional gain Gpce to the adder 154, and the clutch integrator 153 outputs the value when the integrated value of the current deviation ΔIc is engaged. The value multiplied by the integral gain Gice is output to the adder 154. On the other hand, in the SBW mode, the clutch proportional unit 152 outputs a value obtained by multiplying the current deviation ΔIc by the release proportional gain Gpco to the adder 154, and the clutch integrator 153 outputs the integrated value of the current deviation ΔIc to the release integral gain. The value multiplied by Gico is output to the adder 154. The clutch control signal output unit 142 outputs a value obtained by adding the output value from the clutch integrator 153 and the output value from the clutch integrator 153 in the adder 154 to the control signal generation unit 155 as a clutch voltage command value Vc *. I do. The control signal generator 155 generates a clutch control signal Scl having a duty ratio based on the clutch voltage command value Vc *, and outputs it to the clutch drive circuit 72 (see FIG. 2). As a result, drive power corresponding to the clutch control signal Scl is output to the electromagnetic clutch 6, and its operation is controlled.

次に、電磁クラッチ6の係合・開放状態の切り替え動作について説明する。
例えば電磁クラッチ6の係合状態から開放状態に切り替わり、再び係合状態に切り替わった場合を想定する。この際、クラッチ電流指令値Ic*は、図6に示すように、電磁クラッチ6の係合状態では係合電流Iceとなる。続いて、所定の保護期間が経過して電磁クラッチ6が開放状態となる際に吸引電流Icdに変化し、所定の吸引時間経過後にクラッチ電流指令値Ic*は保持電流Ickとなる。その後、操舵側モータ17又は転舵側モータ33の負荷が大きくなり、電磁クラッチ6が係合状態に切り替わる際に、クラッチ電流指令値Ic*が係合電流Iceとなる。
Next, an operation of switching the engaged / disengaged state of the electromagnetic clutch 6 will be described.
For example, it is assumed that the electromagnetic clutch 6 switches from the engaged state to the released state, and then switches to the engaged state again. At this time, the clutch current command value Ic * becomes the engagement current Ice when the electromagnetic clutch 6 is engaged, as shown in FIG. Subsequently, when the electromagnetic clutch 6 enters the disengaged state after the elapse of the predetermined protection period, the current changes to the attraction current Icd, and after the elapse of the predetermined attraction time, the clutch current command value Ic * becomes the holding current Ick. Thereafter, when the load on the steering-side motor 17 or the turning-side motor 33 increases and the electromagnetic clutch 6 switches to the engaged state, the clutch current command value Ic * becomes the engagement current Ice.

ここで、電磁クラッチ6が係合状態から開放状態に切り替わる際、本実施形態のクラッチ制御信号出力部142の係合時比例ゲインGpce及び係合時積分ゲインGiceが小さな値に設定されているため、クラッチ電流指令値Ic*の変化に対するクラッチ電流Icの応答性が低く、穏やかに変化する。これにより、電磁クラッチ6がゆっくりと係合状態から開放状態に切り替わるため、例えば電磁クラッチ6が係合状態から開放状態に切り替わる際に異音等が発生することが抑制される。また、電磁クラッチ6が開放状態から係合状態に切り替わる際、本実施形態のクラッチ制御信号出力部142の開放時比例ゲインGpco及び開放時積分ゲインGicoが大きい値に設定されているため、クラッチ電流指令値Ic*の変化に対するクラッチ電流Icの応答性が高く、急峻に変化する。これにより、電磁クラッチ6が開放状態から係合状態に素早く切り替わるため、例えば負荷の大きくなっている操舵側モータ17又は転舵側モータ33が速やかに停止される。   Here, when the electromagnetic clutch 6 switches from the engaged state to the released state, the on-engagement proportional gain Gpce and the on-engagement integral gain Gice of the clutch control signal output unit 142 of the present embodiment are set to small values. The response of the clutch current Ic to a change in the clutch current command value Ic * is low and changes gently. Thereby, since the electromagnetic clutch 6 is slowly switched from the engaged state to the released state, generation of abnormal noise or the like when the electromagnetic clutch 6 is switched from the engaged state to the released state is suppressed. Further, when the electromagnetic clutch 6 is switched from the disengaged state to the engaged state, since the disengagement proportional gain Gpco and the disengagement integral gain Gico of the clutch control signal output unit 142 of this embodiment are set to large values, the clutch current The responsiveness of the clutch current Ic to a change in the command value Ic * is high and changes sharply. As a result, the electromagnetic clutch 6 is quickly switched from the disengaged state to the engaged state, so that, for example, the steering-side motor 17 or the turning-side motor 33 with a large load is stopped immediately.

なお、係合時比例ゲインGpce及び係合時積分ゲインGiceが大きな値に設定されている場合には、クラッチ電流指令値Ic*の変化に対するクラッチ電流Icの応答性が高く、急峻に変化することで、例えばSBWモードからEPSモードに素早く切り替えられる。また、開放時比例ゲインGpco及び開放時積分ゲインGicoが小さな値に設定されている場合には、クラッチ電流指令値Ic*の変化に対するクラッチ電流Icの応答性が低く、穏やかに変化することで、電磁クラッチ6が開放状態から係合状態に切り替わる際に異音等が発生することが抑制される。   When the on-engagement proportional gain Gpce and the on-engagement integral gain Gice are set to large values, the responsiveness of the clutch current Ic to a change in the clutch current command value Ic * is high and changes sharply. Thus, for example, the mode can be quickly switched from the SBW mode to the EPS mode. When the open-time proportional gain Gpco and the open-time integral gain Gico are set to small values, the responsiveness of the clutch current Ic to a change in the clutch current command value Ic * is low and changes gently. When the electromagnetic clutch 6 switches from the disengaged state to the engaged state, generation of abnormal noise and the like is suppressed.

本実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)電磁クラッチ6の電流フィードバック制御に用いる比例ゲインGpc及び積分ゲインGicについて、係合状態から開放状態に切り替える場合に用いる係合時比例ゲインGpce及び係合時積分ゲインGiceと、開放状態から係合状態に切り替える場合に用いる開放時比例ゲインGpco及び開放時積分ゲインGicoとをそれぞれ設定した。そのため、電磁クラッチの係合・開放状態を切り替える態様を好適に調整できる。
The operation and effect of the present embodiment will be described.
(1) Regarding the proportional gain Gpc and the integral gain Gic used for the current feedback control of the electromagnetic clutch 6, the on-engagement proportional gain Gpce and the on-engagement integral gain Gice used when switching from the engaged state to the released state, and from the released state The open-time proportional gain Gpco and the open-time integral gain Gico used for switching to the engaged state were set. Therefore, it is possible to suitably adjust the manner of switching between the engaged and released states of the electromagnetic clutch.

(2)操舵側モータ17の電流フィードバック制御に用いる比例ゲインGps及び積分ゲインGisについて、係合状態で用いる係合時比例ゲインGpse及び係合時積分ゲインGiseと、開放状態で用いる開放時比例ゲインGpso及び開放時積分ゲインGisoとをそれぞれ設定した。そのため、電磁クラッチ6が係合状態であるか開放状態であるかに応じて好適に操舵側モータ17の作動を制御できる。   (2) Regarding the proportional gain Gps and the integral gain Gis used for the current feedback control of the steering side motor 17, the engaged proportional gain Gpse and the integrated gain Gise used in the engaged state, and the released proportional gain Gise used in the released state. Gpso and the open-time integral gain Giso were set respectively. Therefore, the operation of the steering side motor 17 can be suitably controlled according to whether the electromagnetic clutch 6 is in the engaged state or the released state.

(3)転舵側モータ33の電流フィードバック制御に用いる比例ゲインGpt及び積分ゲインGitについて、係合状態で用いる係合時比例ゲインGpte及び係合時積分ゲインGiteと、開放状態で用いる開放時比例ゲインGpto及び開放時積分ゲインGitoとをそれぞれ設定した。そのため、電磁クラッチ6が係合状態であるか開放状態であるかに応じて好適に転舵側モータ33の作動を制御できる。   (3) Regarding the proportional gain Gpt and the integral gain Git used for the current feedback control of the steered motor 33, the engaged proportional gain Gpte and the integrated gain Gite used in the engaged state, and the released proportional used in the released state. The gain Gpto and the open-time integral gain Gito were set respectively. Therefore, the operation of the steered motor 33 can be suitably controlled depending on whether the electromagnetic clutch 6 is in the engaged state or the released state.

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。
・上記実施形態では、操舵側モータ電流Is又は転舵側モータ電流Itに基づいて操舵側モータ17又は転舵側モータ33の負荷状況を判定し、その判定結果に応じてSBWモードからEPSモードに切り替えた。しかし、これに限らず、例えば操舵側モータ17又は転舵側モータ33の温度を検出し、検出した温度に応じてSBWモードからEPSモードに切り替えてもよく、SBWモードからEPSモードへの切り替え態様は適宜変更可能である。
This embodiment can be implemented with the following modifications. The present embodiment and the following modifications can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
In the above embodiment, the load state of the steering motor 17 or the turning motor 33 is determined based on the steering motor current Is or the turning motor current It, and the SBW mode is changed to the EPS mode according to the determination result. Switched. However, the present invention is not limited to this. For example, the temperature of the steering-side motor 17 or the turning-side motor 33 may be detected, and the SBW mode may be switched to the EPS mode in accordance with the detected temperature. Can be changed as appropriate.

・上記実施形態では、SBWモードになってから所定の保護期間経過後にEPSモードに切り替えたが、これに限らず、例えば操舵側モータ17又は転舵側モータ33の温度が予め設定された閾値以下になった場合にSBWモードからEPSモードに切り替えてもよく、SBWモードからEPSモードへの切り替え態様は適宜変更可能である。   In the above-described embodiment, the mode is switched to the EPS mode after a predetermined protection period has elapsed after the SBW mode. However, the present invention is not limited to this. For example, the temperature of the steering motor 17 or the turning motor 33 is equal to or less than a preset threshold. May be switched from the SBW mode to the EPS mode, and the mode of switching from the SBW mode to the EPS mode can be changed as appropriate.

・上記実施形態において、転舵側モータ33の電流フィードバック制御に用いる制御ゲインとして、係合状態で用いる係合時のゲインと開放状態で用いる開放時のゲインとを区別せず、同一のゲインを用いてもよい。   In the above embodiment, the same gain is used as the control gain used for the current feedback control of the turning-side motor 33 without distinguishing the engaged gain used in the engaged state and the released gain used in the released state. May be used.

・上記実施形態において、操舵側モータ17の電流フィードバック制御に用いる制御ゲインとして、係合状態で用いる係合時のゲインと開放状態で用いる開放時のゲインとを区別せず、同一のゲインを用いてもよい。   In the above embodiment, the same gain is used as the control gain used for the current feedback control of the steering side motor 17 without distinguishing the engaged gain used in the engaged state and the released gain used in the released state. May be.

・上記実施形態では、クラッチ制御信号出力部142は電流フィードバック制御としてPI制御を実行したが、これに限らず、例えば電流偏差ΔIcの微分値に微分ゲインを乗算することにより得られる微分要素を加味したPID(比例積分微分)制御を実行してもよく、電流フィードバック制御の態様は適宜変更可能である。同様に、操舵側モータ制御信号出力部85,122及び転舵側モータ制御信号出力部103が電流フィードバック制御として、例えばPID制御を実行してもよい。   In the above embodiment, the clutch control signal output unit 142 executes the PI control as the current feedback control. However, the present invention is not limited to this. For example, a differential element obtained by multiplying a differential value of the current deviation ΔIc by a differential gain is added. PID (proportional-integral-derivative) control may be executed, and the mode of current feedback control can be changed as appropriate. Similarly, the steering-side motor control signal output units 85 and 122 and the steering-side motor control signal output unit 103 may execute, for example, PID control as current feedback control.

・上記実施形態において、電磁クラッチ6としてコイル41の非通電時に開放状態となり、コイル41の通電時に係合状態となる所謂ノーマルオープン型の電磁クラッチを採用してもよい。   In the above-described embodiment, a so-called normally open type electromagnetic clutch which is opened when the coil 41 is not energized and is engaged when the coil 41 is energized may be employed as the electromagnetic clutch 6.

・上記実施形態において、クラッチ制御信号Sclを出力するクラッチ制御部、操舵側モータ制御信号Smsを出力する操舵側制御部、及び転舵側モータ制御信号Smtを出力する転舵側制御部を備えた単一のECUにより操舵制御装置1を構成してもよい。   In the above-described embodiment, a clutch control unit that outputs the clutch control signal Scl, a steering control unit that outputs the steering motor control signal Sms, and a steering control unit that outputs the steering motor control signal Smt are provided. The steering control device 1 may be configured by a single ECU.

次に、上記各実施形態及び変形例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)前記電磁クラッチの電流フィードバック制御に用いる前記制御ゲインは、比例ゲイン及び積分ゲインである操舵制御装置。
Next, technical ideas that can be grasped from the above embodiments and modified examples will be additionally described below.
(A) The steering control device, wherein the control gain used for the current feedback control of the electromagnetic clutch is a proportional gain and an integral gain.

(ロ)前記操舵側モータの電流フィードバック制御に用いる前記制御ゲインは、比例ゲイン及び積分ゲインである操舵制御装置。
(ハ)前記転舵側モータの電流フィードバック制御に用いる前記制御ゲインは、比例ゲイン及び積分ゲインである操舵制御装置。
(B) The steering control device, wherein the control gain used for the current feedback control of the steering side motor is a proportional gain and an integral gain.
(C) The steering control device, wherein the control gain used for the current feedback control of the steered motor is a proportional gain and an integral gain.

1…操舵制御装置、2…操舵装置、3…操舵部、4…転舵輪、5…転舵部、6…電磁クラッチ、17…操舵側モータ、31…転舵側アクチュエータ、51…操舵側ECU、52…転舵側ECU、53…クラッチECU、61…操舵側マイコン(操舵側制御部)、65…転舵側マイコン(転舵側制御部)、71…クラッチマイコン(クラッチ制御部)、84,121…操舵側電流指令値演算部、85,122…操舵側モータ制御信号出力部、92…操舵側比例器、93…操舵側積分器、102…転舵側電流指令値演算部、103…転舵側モータ制御信号出力部、112…転舵側比例器、113…転舵側積分器、132…比例器、133…積分器、141…クラッチ電流指令値演算部、142…クラッチ制御信号出力部、152…クラッチ比例器、153…クラッチ積分器、Gic,Gis,Git…積分ゲイン、Gice,Gise,Gite…係合時積分ゲイン、Gico,Giso,Gito…開放時積分ゲイン、Gpc,Gps,Gpt…比例ゲイン、Gpce,Gpse,Gpte…係合時比例ゲイン、Gpco,Gpso,Gpto…開放時比例ゲイン、Ic…クラッチ電流、Ic*…クラッチ電流指令値、It*…転舵側電流指令値、Is…操舵側モータ電流、Is*…操舵側電流指令値、It…転舵側モータ電流、Sch1,Sch2…切り替え信号、Scl…クラッチ制御信号、Sms…操舵側モータ制御信号、Smt…転舵側モータ制御信号、ΔIc,ΔIs,ΔIt…電流偏差。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering control device, 2 ... Steering device, 3 ... Steering part, 4 ... Steering wheel, 5 ... Steering part, 6 ... Electromagnetic clutch, 17 ... Steering side motor, 31 ... Steering side actuator, 51 ... Steering side ECU , 52: turning side ECU, 53: clutch ECU, 61: steering side microcomputer (steering side control unit), 65: turning side microcomputer (turning side control unit), 71: clutch microcomputer (clutch control unit), 84 , 121: Steering-side current command value calculation unit, 85, 122: Steering-side motor control signal output unit, 92: Steering-side proportional unit, 93: Steering-side integrator, 102: Steering-side current command value calculation unit, 103 ... Turning-side motor control signal output unit, 112: turning-side proportional unit, 113: turning-side integrator, 132: proportional unit, 133: integrator, 141: clutch current command value calculating unit, 142: clutch control signal output Part, 152 ... clutch proportional unit 153: clutch integrator, Gic, Gis, Git: integral gain, Gice, Gise, Gite: engaged integral gain, Gico, Giso, Gito: released integral gain, Gpc, Gps, Gpt: proportional gain, Gpce, Gpse , Gpte: proportional gain at engagement, Gpco, Gpso, Gpto: proportional gain at release, Ic: clutch current, Ic *: clutch current command value, It *: steering current command value, Is: steering motor current, Is *: steering-side current command value, It: turning-side motor current, Sch1, Sch2: switching signal, Scl: clutch control signal, Sms: steering-side motor control signal, Smt: turning-side motor control signal, ΔIc, ΔIs , ΔIt... Current deviation.

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、前記操舵部と前記転舵部とを機械的に断接可能な電磁クラッチとを備えた操舵装置を制御対象とし、
前記電磁クラッチに駆動電流を供給することにより、該電磁クラッチを前記操舵部から前記転舵部へ動力伝達する係合状態と前記操舵部から前記転舵部への動力伝達を遮断する開放状態とを切り替えるクラッチ制御部を備え、
前記クラッチ制御部は、前記電磁クラッチに供給する駆動電流の目標値となるクラッチ電流指令値に実際の駆動電流であるクラッチ電流を追従させる電流フィードバック制御を実行するものであって、
前記クラッチ制御部には、前記電磁クラッチの電流フィードバック制御に用いる制御ゲインとして、前記係合状態から前記開放状態に切り替える場合に用いる係合時のゲインと、前記開放状態から前記係合状態に切り替える場合に用いる開放時のゲインとがそれぞれ設定された操舵制御装置。
A steering unit including: a steering unit; a steering unit that steers a steered wheel in accordance with steering input to the steering unit; and an electromagnetic clutch that can mechanically connect and disconnect the steering unit and the steering unit. The device to be controlled,
By supplying a drive current to the electromagnetic clutch, an engagement state in which the electromagnetic clutch transmits power from the steering section to the steering section, and an open state in which power transmission from the steering section to the steering section is interrupted. Equipped with a clutch control unit for switching between
The clutch control unit executes current feedback control for causing a clutch current that is an actual drive current to follow a clutch current command value that is a target value of a drive current supplied to the electromagnetic clutch,
The clutch control unit includes, as a control gain used for current feedback control of the electromagnetic clutch, a gain at the time of engagement used when switching from the engaged state to the released state, and switching from the released state to the engaged state. A steering control device in which the open gain used in each case is set.
請求項1に記載の操舵制御装置において、
前記操舵部に入力される操舵に抗する操舵反力を付与可能な操舵側モータの作動を制御する操舵側制御部を備え、
前記操舵側制御部は、前記操舵側モータに供給する駆動電流の目標値となる操舵側電流指令値に実際の駆動電流である操舵側モータ電流を追従させる電流フィードバック制御を実行するものであって、
前記操舵側制御部には、前記操舵側モータの電流フィードバック制御に用いる制御ゲインとして、前記係合状態で用いる係合時のゲインと前記開放状態で用いる開放時のゲインとがそれぞれ設定された操舵制御装置。
The steering control device according to claim 1,
A steering-side control unit that controls the operation of a steering-side motor capable of providing a steering reaction force against steering input to the steering unit;
The steering-side control unit executes current feedback control that causes a steering-side motor current that is an actual drive current to follow a steering-side current command value that is a target value of a drive current supplied to the steering-side motor, ,
In the steering-side control unit, a control gain used for the current feedback control of the steering-side motor is set to a gain at the time of engagement used in the engagement state and a gain at the time of release used in the release state. Control device.
請求項1又は2に記載の操舵制御装置において、
前記転舵部に前記転舵輪を転舵させる転舵力を付与可能な転舵側モータの作動を制御する転舵側制御部を備え、
前記転舵側制御部は、前記転舵側モータに供給する駆動電流の目標値となる転舵側電流指令値に実際の駆動電流である転舵側モータ電流を追従させる電流フィードバック制御を実行するものであって、
前記転舵側制御部には、前記転舵側モータの電流フィードバック制御に用いる制御ゲインとして、前記係合状態で用いる係合時のゲインと前記開放状態で用いる開放時のゲインとがそれぞれ設定された操舵制御装置。
The steering control device according to claim 1 or 2,
A turning-side control unit that controls the operation of a turning-side motor that can apply a turning force to turn the steered wheels to the turning unit;
The turning-side control unit executes a current feedback control that causes a turning-side motor current, which is an actual driving current, to follow a turning-side current command value that is a target value of the driving current supplied to the turning-side motor. Thing,
In the turning-side control unit, a gain at the time of engagement used in the engaged state and a gain at the time of opening used in the released state are set as control gains used for current feedback control of the turning-side motor. Steering control device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022059671A1 (en) * 2020-09-15 2022-03-24 株式会社デンソー Control device
WO2022059667A1 (en) * 2020-09-15 2022-03-24 株式会社デンソー Control device

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