JP2020168952A - Steering control device - Google Patents

Steering control device Download PDF

Info

Publication number
JP2020168952A
JP2020168952A JP2019071551A JP2019071551A JP2020168952A JP 2020168952 A JP2020168952 A JP 2020168952A JP 2019071551 A JP2019071551 A JP 2019071551A JP 2019071551 A JP2019071551 A JP 2019071551A JP 2020168952 A JP2020168952 A JP 2020168952A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
axial force
torque
calculation unit
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019071551A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7259495B2 (en
Inventor
隆志 小寺
Takashi Kodera
隆志 小寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2019071551A priority Critical patent/JP7259495B2/en
Publication of JP2020168952A publication Critical patent/JP2020168952A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7259495B2 publication Critical patent/JP7259495B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

To provide a steering control device by which a steering torque required to steer a steering wheel can appropriately be altered according to various traveling situations.SOLUTION: A target reaction torque computing unit 62 comprises a reaction component computing unit 82 that computes a reaction component Fir. The reaction component computing unit 82 comprises: an angle axial force computing unit 101 that computes an angle axial force Fib that does not include road surface information indicating a condition of a road surface; an electric current axial force computing unit 102 that computes an electric current axial force Fer including road surface information; and a distributed axial force computing unit 103 that computes, as a reaction component Fir, distributed axial force obtained by adding the angle axial force Fib and the electrical current axial force Fer at an individually set distribution ratio. Based on a vehicle body speed Vb of a vehicle and wheel speeds Vfl, Vfr of the vehicle, the distributed axial force computing unit 103 computes an amount of first slip status and an amount of second slip status indicating a slip status of a steering wheel and, based on them, adjusts the distribution ratio.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

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

従来、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 the power transmission between the steering unit steered by the driver and the steering unit that steers the steering wheel according to the steering of the driver is separated. .. In such a steering device, the road surface reaction force or the like received by the steering wheel is not mechanically transmitted to the steering wheel. Therefore, in the steering control device that controls the steering device of the same type, the road surface information is transmitted to the driver by applying a steering reaction force in consideration of the road surface information to the steering wheel by the steering side actuator. is there.

例えば特許文献1の操舵制御装置では、転舵輪が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角度軸力と、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個別に設定される配分比率で合算した配分軸力を考慮して操舵反力を決定する。 For example, in the steering control device of Patent Document 1, attention is paid to the axial force acting on the steering shaft to which the steering wheels are connected, and the angular axial force calculated from the target steering angle according to the target steering angle of the steering wheel is used. The steering reaction force is determined in consideration of the distribution axial force, which is the sum of the road surface axial force calculated from the drive current of the steering side motor, which is the drive source of the steering side actuator, and the distribution ratio set individually.

特開2017−165219号公報JP-A-2017-165219 特開2016−144974号公報JP-A-2016-144974

ところで、近年、ステアバイワイヤ式の操舵装置においては、様々な走行状況に応じたより適切な操舵反力を付与すること、すなわちステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクを様々な走行状況に応じてより適切に変更することが要求されるようになってきている。しかし、上記従来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ないのが実情である。そのため、ステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクを様々な走行状況に応じてより適切に変更することのできる新たな技術の創出が求められていた。 By the way, in recent years, in a steer-by-wire type steering device, a more appropriate steering reaction force is applied according to various driving conditions, that is, a steering torque required for steering a steering wheel is more appropriate according to various driving conditions. It is becoming necessary to change to. However, even if the above-mentioned conventional configuration is adopted, it cannot be said that the required level has been reached. Therefore, it has been required to create a new technology capable of more appropriately changing the steering torque required for steering the steering wheel according to various driving conditions.

なお、こうした問題は、ステアバイワイヤ式の操舵装置を制御対象とする操舵制御装置に限らない。例えば特許文献2に記載されるように、モータを駆動源とするアシスト機構により操舵機構にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置を制御対象とする操舵制御装置でも、転舵軸に作用する軸力に基づいてアシストトルクの目標値を決めるものでは、同様に生じ得る。 It should be noted that such a problem is not limited to the steering control device that controls the steering device of the steer-by-wire type. For example, as described in Patent Document 2, a steering control device whose control target is an electric power steering device that applies an assist force for assisting a steering operation to the steering mechanism by an assist mechanism using a motor as a drive source also rotates. The same can occur if the target value of the assist torque is determined based on the axial force acting on the steering shaft.

本発明の目的は、ステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクを様々な走行状況に応じて適切に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 appropriately changing the steering torque required for steering the steering wheel according to various traveling conditions.

上記課題を解決する操舵制御装置は、モータを駆動源とするアクチュエータが付与するモータトルクによりステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクを可変とする操舵装置を制御対象とし、前記モータトルクの目標値となる目標トルクを演算する目標トルク演算部を備え、前記目標トルクに応じたモータトルクが発生するように前記モータの作動を制御するものにおいて、前記目標トルク演算部は、前記操舵装置の転舵輪から該転舵輪が連結される転舵軸に作用する軸力として、路面の状態を示す路面情報を含まない角度軸力、前記路面情報のうち車両の横方向への挙動の変化を通じて伝達可能な情報を含む車両状態量軸力、及び前記路面情報を含む路面軸力のうちの少なくとも2つの軸力を演算する軸力演算部と、前記少なくとも2つの軸力を所定配分比率で合算することにより配分軸力を演算する配分軸力演算部とを備え、前記配分軸力に基づいて前記目標トルクを演算するものであって、前記配分軸力演算部は、前記車両の車体速度及び前記車両の車輪速度に基づいて前記転舵輪のスリップ状態を示すスリップ状態量を演算し、該スリップ状態量に基づいて前記配分比率を調整する。 The steering control device that solves the above problems targets a steering device that changes the steering torque required for steering the steering wheel by the motor torque applied by the actuator that uses the motor as a drive source, and sets the target value of the motor torque as the control target. A target torque calculation unit for calculating the target torque is provided, and the operation of the motor is controlled so that the motor torque corresponding to the target torque is generated. The target torque calculation unit is used from the steering wheel of the steering device. As the axial force acting on the steering shaft to which the steering wheels are connected, an angular axial force that does not include road surface information indicating the state of the road surface, and information that can be transmitted through changes in the lateral behavior of the vehicle among the road surface information. The vehicle state quantity axial force including the above, and the axial force calculation unit that calculates at least two of the road surface axial forces including the road surface information, and the at least two axial forces are distributed by adding them at a predetermined distribution ratio. A distribution axial force calculation unit for calculating the axial force is provided, and the target torque is calculated based on the distribution axial force. The distribution axial force calculation unit calculates the vehicle body speed of the vehicle and the wheels of the vehicle. The slip state amount indicating the slip state of the steering wheel is calculated based on the speed, and the distribution ratio is adjusted based on the slip state amount.

上記構成によれば、スリップ状態量に応じて配分比率が調整された配分軸力に基づいてモータトルクを制御するため、ステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクをスリップ状態に応じた適切なトルクとし、優れた操舵フィーリングを実現できる。 According to the above configuration, since the motor torque is controlled based on the distribution axial force whose distribution ratio is adjusted according to the slip state amount, the steering torque required for steering the steering wheel is set to an appropriate torque according to the slip state. , Excellent steering feeling can be realized.

上記操舵制御装置において、前記操舵装置は、操舵部と、前記操舵部に入力される操舵に応じて前記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ものであり、前記モータは、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として前記モータトルクを付与する操舵側モータであり、前記目標トルク演算部は、前記目標トルクと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る構成を採用できる。 In the steering control device, the steering device has a structure in which power transmission between the steering unit and the steering unit that steers the steering wheel according to the steering input to the steering unit is separated. The motor is a steering side motor that applies the motor torque as a steering reaction force that is a force that opposes steering input to the steering unit, and the target torque calculation unit is the steering reaction as the target torque. A configuration that calculates the target reaction force torque, which is the target value of the force, can be adopted.

上記操舵制御装置において、前記操舵装置は、前記ステアリングホイールの操作に基づいて前記転舵輪を転舵させる操舵機構を有するものであり、前記モータは、ステアリング操作を補助するためのアシスト力として前記モータトルクを付与するアシストモータであり、前記目標トルク演算部は、前記目標トルクとして前記アシスト力の目標値となる目標アシストトルクを演算するものである構成を採用できる。 In the steering control device, the steering device has a steering mechanism for steering the steering wheels based on the operation of the steering wheel, and the motor is the motor as an assist force for assisting the steering operation. It is an assist motor that applies torque, and the target torque calculation unit can adopt a configuration that calculates a target assist torque that is a target value of the assist force as the target torque.

上記操舵制御装置において、前記配分軸力演算部は、前記車体速度から前記車輪速度を減算した値を前記スリップ状態量として演算し、前記スリップ状態量及び前記車体速度に基づいて前記配分比率を調整することが好ましい。 In the steering control device, the distribution axial force calculation unit calculates a value obtained by subtracting the wheel speed from the vehicle body speed as the slip state amount, and adjusts the distribution ratio based on the slip state amount and the vehicle body speed. It is preferable to do so.

上記構成によれば、転舵輪のスリップ状態を示すスリップ状態量の演算に係る演算負荷を低減できる。
上記操舵制御装置において、前記配分軸力演算部は、前記車体速度から前記車輪速度を減算し、該減算した値を前記車体速度で除算した値を前記スリップ状態量として演算することが好ましい。
According to the above configuration, it is possible to reduce the calculation load related to the calculation of the slip state amount indicating the slip state of the steering wheel.
In the steering control device, it is preferable that the distribution axial force calculation unit subtracts the wheel speed from the vehicle body speed and divides the subtracted value by the vehicle body speed to calculate the slip state amount.

上記構成によれば、スリップ状態量に基づく配分比率の演算に係る演算負荷を低減できる。
上記操舵制御装置において、前記配分軸力演算部は、前記軸力演算部が前記角度軸力を演算する場合において、前記スリップ状態量が前記転舵輪のロック状態を示す場合には、該角度軸力以外の軸力の少なくとも1つの配分比率を大きくし、前記軸力演算部が前記路面軸力を演算する場合において、前記スリップ状態量が前記転舵輪のロック状態を示す場合には、該路面軸力の配分比率を大きくすることが好ましい。
According to the above configuration, it is possible to reduce the calculation load related to the calculation of the distribution ratio based on the slip state amount.
In the steering control device, the distribution axial force calculation unit calculates the angular axial force, and when the slip state amount indicates the locked state of the steering wheel, the angular axis When the distribution ratio of at least one axial force other than the force is increased and the axial force calculation unit calculates the road surface axial force and the slip state amount indicates the locked state of the steering wheel, the road surface It is preferable to increase the distribution ratio of the axial force.

上記構成によれば、スリップすることにより転舵輪がロック状態となった際に、路面情報を含む軸力の配分比率が高くなるため、配分軸力がロック状態であることを示す値となる。そして、当該配分軸力に基づいて目標トルクが演算されるため、ステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクの変化を通じて、転舵輪がロック状態となっていることを運転者に伝えることができる。 According to the above configuration, when the steering wheel is locked due to slipping, the distribution ratio of the axial force including the road surface information becomes high, so that the value indicates that the distributed axial force is in the locked state. Then, since the target torque is calculated based on the distributed axial force, it is possible to inform the driver that the steering wheel is in the locked state through the change in the steering torque required for steering the steering wheel.

上記操舵制御装置において、前記配分軸力演算部は、前記軸力演算部が前記角度軸力を演算する場合において、前記スリップ状態量が前記転舵輪の空転状態を示す場合には、該角度軸力以外の軸力の少なくとも1つの配分比率を大きくし、前記軸力演算部が前記路面軸力を演算する場合において、前記スリップ状態量が前記転舵輪の空転状態を示す場合には、該路面軸力の配分比率を大きくすることが好ましい。 In the steering control device, the distribution axial force calculation unit calculates the angular axial force, and when the slip state amount indicates the idling state of the steering wheel, the angular axis When the distribution ratio of at least one axial force other than the force is increased and the axial force calculation unit calculates the road surface axial force and the slip state amount indicates the idling state of the steering wheel, the road surface It is preferable to increase the distribution ratio of the axial force.

上記構成によれば、スリップすることにより転舵輪が空転状態となった際に、路面情報を含む軸力の配分比率が高くなるため、配分軸力が空転状態であることを示す値となる。そして、当該配分軸力に基づいて目標トルクが演算されるため、ステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクの変化を通じて、転舵輪が空転状態となっていることを運転者に伝えることができる。 According to the above configuration, when the steering wheel is in an idling state due to slipping, the distribution ratio of the axial force including the road surface information becomes high, so that the value indicates that the distributed axial force is in the idling state. Then, since the target torque is calculated based on the distributed axial force, it is possible to inform the driver that the steering wheel is in an idling state through a change in the steering torque required for steering the steering wheel.

本発明によれば、ステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクを様々な走行状況に応じて適切に変更できる。 According to the present invention, the steering torque required for steering the steering wheel can be appropriately changed according to various traveling conditions.

第1実施形態の操舵装置の概略構成図。The schematic block diagram of the steering apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の操舵制御装置のブロック図。The block diagram of the steering control device of 1st Embodiment. 第1実施形態の目標反力トルク演算部のブロック図。The block diagram of the target reaction force torque calculation part of 1st Embodiment. 第1実施形態の配分軸力演算部のブロック図。The block diagram of the distribution axial force calculation part of 1st Embodiment. 第2実施形態の配分軸力演算部のブロック図。The block diagram of the distribution axial force calculation part of 2nd Embodiment. 第3実施形態の操舵装置の概略構成図。The schematic block diagram of the steering apparatus of 3rd Embodiment. 第3実施形態の操舵制御装置のブロック図。The block diagram of the steering control device of the 3rd Embodiment.

(第1実施形態)
以下、操舵制御装置の第1実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態の操舵制御装置1の制御対象となる操舵装置2はステアバイワイヤ式の操舵装置として構成されている。操舵装置2は、ステアリングホイール3を介して運転者により操舵される操舵部4と、運転者による操舵部4の操舵に応じて転舵輪5を転舵させる転舵部6とを備えている。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the steering control device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the steering device 2 to be controlled by the steering control device 1 of the present embodiment is configured as a steer-by-wire type steering device. The steering device 2 includes a steering unit 4 that is steered by the driver via the steering wheel 3, and a steering unit 6 that steers the steering wheel 5 in response to the steering of the steering unit 4 by the driver.

操舵部4は、ステアリングホイール3が固定されるステアリングシャフト11と、ステアリングシャフト11を介してステアリングホイール3に操舵に抗する力である操舵反力を付与する操舵側アクチュエータ12とを備えている。操舵側アクチュエータ12は、駆動源となる操舵側モータ13と、操舵側モータ13の回転を減速してステアリングシャフト11に伝達する操舵側減速機14とを備えている。つまり、操舵側モータ13は、そのモータトルクを操舵反力として付与する。なお、本実施形態の操舵側モータ13には、例えば三相のブラシレスモータが採用されている。 The steering unit 4 includes a steering shaft 11 to which the steering wheel 3 is fixed, and a steering side actuator 12 that applies a steering reaction force that is a force that opposes steering to the steering wheel 3 via the steering shaft 11. The steering side actuator 12 includes a steering side motor 13 that serves as a drive source, and a steering side speed reducer 14 that decelerates the rotation of the steering side motor 13 and transmits the rotation to the steering shaft 11. That is, the steering side motor 13 applies the motor torque as a steering reaction force. For the steering side motor 13 of the present embodiment, for example, a three-phase brushless motor is adopted.

転舵部6は、ピニオン軸21と、ピニオン軸21に連結された転舵軸としてのラック軸22と、ラック軸22を往復動可能に収容するラックハウジング23と、ピニオン軸21及びラック軸22からなるラックアンドピニオン機構24とを備えている。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、ラックアンドピニオン機構24は、ピニオン軸21に形成されたピニオン歯21aとラック軸22に形成されたラック歯22aとを噛合することにより構成されている。つまり、ピニオン軸21は、転舵輪5の転舵角に換算可能な回転軸に相当する。ラック軸22の両端には、ボールジョイントからなるラックエンド25を介してタイロッド26が連結されており、タイロッド26の先端は、それぞれ左右の転舵輪5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 6 includes a pinion shaft 21, a rack shaft 22 as a steering shaft connected to the pinion shaft 21, a rack housing 23 that reciprocally accommodates the rack shaft 22, and a pinion shaft 21 and a rack shaft 22. The rack and pinion mechanism 24 is provided. The pinion shaft 21 and the rack shaft 22 are arranged at a predetermined intersection angle, and the rack and pinion mechanism 24 has a pinion tooth 21a formed on the pinion shaft 21 and a rack tooth 22a formed on the rack shaft 22. It is configured by meshing. That is, the pinion shaft 21 corresponds to a rotation shaft that can be converted into a steering angle of the steering wheel 5. Tie rods 26 are connected to both ends of the rack shaft 22 via rack ends 25 made of ball joints, and the tips of the tie rods 26 are connected to knuckles (not shown) to which the left and right steering wheels 5 are assembled. ..

また、転舵部6は、ラック軸22に転舵輪5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を備えている。転舵側アクチュエータ31は、駆動源となる転舵側モータ32と、伝達機構33と、変換機構34とを備えている。そして、転舵側アクチュエータ31は、転舵側モータ32の回転を伝達機構33を介して変換機構34に伝達し、変換機構34にてラック軸22の往復動に変換することで転舵部6に転舵力を付与する。つまり、転舵側モータ32は、そのモータトルクを転舵力として付与する。なお、本実施形態の転舵側モータ32には、例えば三相のブラシレスモータが採用され、伝達機構33には、例えばベルト機構が採用され、変換機構34には、例えばボールネジ機構が採用されている。 Further, the steering unit 6 includes a steering side actuator 31 that applies a steering force for steering the steering wheel 5 to the rack shaft 22. The steering side actuator 31 includes a steering side motor 32 as a drive source, a transmission mechanism 33, and a conversion mechanism 34. Then, the steering side actuator 31 transmits the rotation of the steering side motor 32 to the conversion mechanism 34 via the transmission mechanism 33, and the conversion mechanism 34 converts the rotation into the reciprocating motion of the rack shaft 22 to convert the steering unit 6 into a reciprocating motion. Gives steering force to. That is, the steering side motor 32 applies the motor torque as a steering force. A three-phase brushless motor is adopted for the steering side motor 32 of the present embodiment, a belt mechanism is adopted for the transmission mechanism 33, and a ball screw mechanism is adopted for the conversion mechanism 34, for example. There is.

このように構成された操舵装置2では、運転者によるステアリング操作に応じて転舵側アクチュエータ31からラック軸22にモータトルクが転舵力として付与されることで、転舵輪5の転舵角が変更される。このとき、操舵側アクチュエータ12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3に付与される。つまり、操舵装置2では、操舵側アクチュエータ12から付与されるモータトルクである操舵反力により、ステアリングホイール3の操舵に必要な操舵トルクThが変更される。 In the steering device 2 configured in this way, the steering angle of the steering wheel 5 is increased by applying the motor torque as the steering force from the steering side actuator 31 to the rack shaft 22 in response to the steering operation by the driver. Be changed. At this time, the steering reaction force against the steering of the driver is applied to the steering wheel 3 from the steering side actuator 12. That is, in the steering device 2, the steering torque Th required for steering the steering wheel 3 is changed by the steering reaction force which is the motor torque applied from the steering side actuator 12.

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、操舵側モータ13及び転舵側モータ32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。これにより、各種の制御が実行される。
Next, the electrical configuration of this embodiment will be described.
The steering control device 1 is connected to the steering side motor 13 and the steering side motor 32, and controls their operation. The steering control device 1 includes a central processing unit (CPU) and a memory (not shown), and the CPU executes a program stored in the memory at predetermined calculation cycles. As a result, various controls are executed.

操舵制御装置1には、ステアリングシャフト11に付与された操舵トルクThを検出するトルクセンサ41が接続されている。なお、トルクセンサ41は、ステアリングシャフト11における操舵側減速機14との連結部分よりもステアリングホイール3側に設けられており、トーションバー42の捩れに基づいて操舵トルクThを検出する。また、操舵制御装置1には、転舵輪5を図示しないドライブシャフトを介して回転可能に支持するハブユニット43に設けられた左前輪センサ44l及び右前輪センサ44rが接続されている。左前輪センサ44lは、左前輪である転舵輪5の車輪速度Vflを検出し、右前輪センサ44rは、右前輪である転舵輪5の車輪速度Vfrを検出する。また、操舵制御装置1には、操舵部4の操舵量を示す検出値として操舵側モータ13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45、及び転舵部6の転舵量を示す検出値として転舵側モータ32の回転角θtを相対角で検出する転舵側回転センサ46が接続されている。なお、上記操舵トルクTh及び回転角θs,θtは、例えば右方向に操舵した場合に正の値、左方向に操舵した場合に負の値として検出する。 A torque sensor 41 that detects the steering torque Th applied to the steering shaft 11 is connected to the steering control device 1. The torque sensor 41 is provided on the steering wheel 3 side of the steering shaft 11 connected to the steering side reducer 14, and detects the steering torque Th based on the twist of the torsion bar 42. Further, the steering control device 1 is connected to a left front wheel sensor 44l and a right front wheel sensor 44r provided on a hub unit 43 that rotatably supports the steering wheel 5 via a drive shaft (not shown). The left front wheel sensor 44l detects the wheel speed Vfl of the steering wheel 5 which is the left front wheel, and the right front wheel sensor 44r detects the wheel speed Vfr of the steering wheel 5 which is the right front wheel. Further, the steering control device 1 includes a steering side rotation sensor 45 that detects the rotation angle θs of the steering side motor 13 at a relative angle within a range of 360 ° as a detection value indicating the steering amount of the steering unit 4, and a steering unit. A steering-side rotation sensor 46 that detects the rotation angle θt of the steering-side motor 32 as a relative angle is connected as a detection value indicating the steering amount of 6. The steering torque Th and the rotation angles θs and θt are detected as positive values when steering to the right and negative values when steering to the left, for example.

さらに、操舵制御装置1は、その外部に設けられた制動制御装置47と通信可能に接続されている。制動制御装置47は、図示しないブレーキ装置の作動を制御するものであり、車両本体の車体速度Vbを演算する。具体的には、制動制御装置47には、左前輪センサ44l及び右前輪センサ44rに加え、図示しない左後輪の車輪速度Vrlを検出する左後輪センサ48l、及び図示しない右後輪の車輪速度Vrrを検出する右後輪センサ48rが接続されている。そして、本実施形態の制動制御装置47は、各車輪速度Vfl,Vfr,Vrl,Vrrの平均を車体速度Vbとして演算する。このように演算された車体速度Vbは、操舵制御装置1に出力される。なお、車体速度Vbの単位と各車輪速度Vfl,Vfr,Vrl,Vrrの単位とは、同一となるように演算される。 Further, the steering control device 1 is communicably connected to the braking control device 47 provided outside the steering control device 1. The braking control device 47 controls the operation of a braking device (not shown), and calculates the vehicle body speed Vb of the vehicle body. Specifically, the braking control device 47 includes a left front wheel sensor 44l and a right front wheel sensor 44r, a left rear wheel sensor 48l that detects the wheel speed Vrl of the left rear wheel (not shown), and a right rear wheel wheel (not shown). A right rear wheel sensor 48r that detects the speed Vrr is connected. Then, the braking control device 47 of the present embodiment calculates the average of each wheel speed Vfl, Vfr, Vrl, and Vrr as the vehicle body speed Vb. The vehicle body speed Vb calculated in this way is output to the steering control device 1. The unit of the vehicle body speed Vb and the unit of each wheel speed Vfl, Vfr, Vrl, Vrr are calculated so as to be the same.

そして、操舵制御装置1は、これら各センサ及び制動制御装置47から入力される各状態量に基づいて、操舵側モータ13及び転舵側モータ32の作動を制御する。
以下、操舵制御装置1の構成について詳細に説明する。
Then, the steering control device 1 controls the operation of the steering side motor 13 and the steering side motor 32 based on each state quantity input from each of these sensors and the braking control device 47.
Hereinafter, the configuration of the steering control device 1 will be described in detail.

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51と、操舵側モータ制御信号Msに基づいて操舵側モータ13に駆動電力を供給する操舵側駆動回路52とを備えている。操舵側制御部51には、操舵側駆動回路52と操舵側モータ13の各相のモータコイルとの間の接続線53を流れる操舵側モータ13の各相電流値Ius,Ivs,Iwsを検出する電流センサ54が接続されている。なお、図2では、説明の便宜上、各相の接続線53及び各相の電流センサ54をそれぞれ1つにまとめて図示している。 As shown in FIG. 2, the steering control device 1 has a steering side control unit 51 that outputs a steering side motor control signal Ms, and a steering side that supplies drive power to the steering side motor 13 based on the steering side motor control signal Ms. It includes a drive circuit 52. The steering side control unit 51 detects each phase current value Ius, Ivs, Iws of the steering side motor 13 flowing through the connection line 53 between the steering side drive circuit 52 and the motor coil of each phase of the steering side motor 13. The current sensor 54 is connected. In FIG. 2, for convenience of explanation, the connection line 53 of each phase and the current sensor 54 of each phase are shown together 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56と、転舵側モータ制御信号Mtに基づいて転舵側モータ32に駆動電力を供給する転舵側駆動回路57とを備えている。転舵側制御部56には、転舵側駆動回路57と転舵側モータ32の各相のモータコイルとの間の接続線58を流れる転舵側モータ32の各相電流値Iut,Ivt,Iwtを検出する電流センサ59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58及び各相の電流センサ59をそれぞれ1つにまとめて図示している。本実施形態の操舵側駆動回路52及び転舵側駆動回路57には、例えばFET等の複数のスイッチング素子を有する周知のPWMインバータがそれぞれ採用されている。また、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 is a steering side that supplies drive power to the steering side control unit 56 that outputs the steering side motor control signal Mt and the steering side motor 32 based on the steering side motor control signal Mt. It includes a drive circuit 57. In the steering side control unit 56, each phase current value of the steering side motor 32 flowing through the connection line 58 between the steering side drive circuit 57 and the motor coil of each phase of the steering side motor 32 Iut, Ivt, A current sensor 59 that detects Iwt is connected. In FIG. 2, for convenience of explanation, the connection line 58 of each phase and the current sensor 59 of each phase are shown together as one. A well-known PWM inverter having a plurality of switching elements such as FETs is adopted in the steering side drive circuit 52 and the steering side drive circuit 57 of the present embodiment, respectively. Further, the steering side motor control signal Ms and the steering side motor control signal Mt are gate on / off signals that define the on / off state of each switching element, respectively.

そして、操舵側制御部51及び転舵側制御部56は、操舵側モータ制御信号Ms及び転舵側モータ制御信号Mtを操舵側駆動回路52及び転舵側駆動回路57に出力することにより、車載電源Bから操舵側モータ13及び転舵側モータ32に駆動電力をそれぞれ供給する。これにより、操舵側制御部51及び転舵側制御部56は、操舵側モータ13及び転舵側モータ32の作動を制御する。 Then, the steering side control unit 51 and the steering side control unit 56 output the steering side motor control signal Ms and the steering side motor control signal Mt to the steering side drive circuit 52 and the steering side drive circuit 57, thereby mounting the vehicle on the vehicle. Drive power is supplied from the power source B to the steering side motor 13 and the steering side motor 32, respectively. As a result, the steering side control unit 51 and the steering side control unit 56 control the operation of the steering side motor 13 and the steering side motor 32.

先ず、操舵側制御部51の構成について説明する。
操舵側制御部51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を生成する。操舵側制御部51には、上記操舵トルクTh、車体速度Vb、車輪速度Vfl,Vfr、回転角θs、各相電流値Ius,Ivs,Iws及び転舵側モータ32の駆動電流であるq軸電流値Iqtが入力される。そして、操舵側制御部51は、これら各状態量に基づいて操舵側モータ制御信号Msを生成して出力する。
First, the configuration of the steering side control unit 51 will be described.
The steering side control unit 51 executes each calculation process shown in each of the following control blocks at a predetermined calculation cycle to generate a steering side motor control signal Ms. In the steering side control unit 51, the steering torque Th, the vehicle body speed Vb, the wheel speeds Vfl, Vfr, the rotation angle θs, the phase current values Ius, Ivs, Iws, and the q-axis current which is the drive current of the steering side motor 32. The value Iqt is entered. Then, the steering side control unit 51 generates and outputs the steering side motor control signal Ms based on each of these state quantities.

詳しくは、操舵側制御部51は、回転角θsに基づいてステアリングホイール3の操舵角θhを演算する操舵角演算部61と、操舵反力の目標値となる目標トルクとしての目標反力トルクTs*を演算する目標トルク演算部としての目標反力トルク演算部62と、操舵側モータ制御信号Msを演算する操舵側モータ制御信号演算部63とを備えている。 Specifically, the steering side control unit 51 includes a steering angle calculation unit 61 that calculates the steering angle θh of the steering wheel 3 based on the rotation angle θs, and a target reaction force torque Ts as a target torque that is a target value of the steering reaction force. It includes a target reaction force torque calculation unit 62 as a target torque calculation unit for calculating *, and a steering side motor control signal calculation unit 63 for calculating the steering side motor control signal Ms.

操舵角演算部61には、操舵側モータ13の回転角θsが入力される。操舵角演算部61は、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13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61は、絶対角に換算された回転角に操舵側減速機14の回転速度比に基づく換算係数を乗算することで、操舵角θhを演算する。このように演算された操舵角θhは、目標反力トルク演算部62に出力される。 The rotation angle θs of the steering side motor 13 is input to the steering angle calculation unit 61. The steering angle calculation unit 61 acquires the rotation angle θs by counting the number of rotations of the steering side motor 13 from the steering neutral position, for example, by converting it into an absolute angle including a range exceeding 360 °. Then, the steering angle calculation unit 61 calculates the steering angle θh by multiplying the rotation angle converted to the absolute angle by a conversion coefficient based on the rotation speed ratio of the steering side speed reducer 14. The steering angle θh calculated in this way is output to the target reaction force torque calculation unit 62.

目標反力トルク演算部62には、操舵トルクTh、車体速度Vb、車輪速度Vfl,Vfr、操舵角θh及びq軸電流値Iqtが入力される。目標反力トルク演算部62は、後述するようにこれらの状態量に基づいて目標反力トルクTs*を演算し、操舵側モータ制御信号演算部63に出力する。また、目標反力トルク演算部62は、目標反力トルクTs*を演算する過程で得られたステアリングホイール3の操舵角θhの目標値である目標操舵角θh*を転舵側制御部56に出力する。 Steering torque Th, vehicle body speed Vb, wheel speeds Vfl, Vfr, steering angle θh, and q-axis current value Iqt are input to the target reaction force torque calculation unit 62. The target reaction force torque calculation unit 62 calculates the target reaction force torque Ts * based on these state quantities as described later, and outputs the target reaction force torque Ts * to the steering side motor control signal calculation unit 63. Further, the target reaction force torque calculation unit 62 sets the target steering angle θh *, which is the target value of the steering angle θh of the steering wheel 3 obtained in the process of calculating the target reaction force torque Ts *, to the steering side control unit 56. Output.

操舵側モータ制御信号演算部63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演算部63は、目標反力トルクTs*に基づいて、dq座標系におけるd軸上のd軸目標電流値Ids*及びq軸上のq軸目標電流値Iqs*を演算する。目標電流値Ids*,Iqs*は、dq座標系におけるd軸上の目標電流値及びq軸上の目標電流値をそれぞれ示す。具体的には、操舵側モータ制御信号演算部63は、目標反力トルクTs*の絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値を有するq軸目標電流値Iqs*を演算する。なお、本実施形態では、d軸上のd軸目標電流値Ids*は、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演算部63は、dq座標系における電流フィードバック制御を実行することにより、上記操舵側駆動回路52に出力する操舵側モータ制御信号Msを生成する。なお、以下では、フィードバックという文言を「F/B」と記すことがある。 In addition to the target reaction force torque Ts *, the rotation angle θs and the phase current values Ius, Ivs, and Iws are input to the steering side motor control signal calculation unit 63. The steering side motor control signal calculation unit 63 of the present embodiment has a d-axis target current value Ids * on the d-axis and a q-axis target current value Iqs on the q-axis based on the target reaction force torque Ts *. Calculate *. The target current values Ids * and Iqs * indicate the target current value on the d-axis and the target current value on the q-axis in the dq coordinate system, respectively. Specifically, the steering side motor control signal calculation unit 63 calculates the q-axis target current value Iqs * having a larger absolute value as the absolute value of the target reaction force torque Ts * increases. In the present embodiment, the d-axis target current value Ids * on the d-axis is basically set to zero. Then, the steering side motor control signal calculation unit 63 generates the steering side motor control signal Ms to be output to the steering side drive circuit 52 by executing the current feedback control in the dq coordinate system. In the following, the word feedback may be referred to as "F / B".

具体的には、操舵側モータ制御信号演算部63は、回転角θsに基づいて相電流値Ius,Ivs,Iwsをdq座標上に写像することにより、dq座標系における操舵側モータ13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演算部63は、d軸電流値Idsをd軸目標電流値Ids*に追従させるべく、またq軸電流値Iqsをq軸目標電流値Iqs*に追従させるべく、d軸及びq軸上の各電流偏差に基づいて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。 Specifically, the steering side motor control signal calculation unit 63 maps the phase current values Ius, Ivs, and Iws on the dq coordinates based on the rotation angle θs, so that the actual current of the steering side motor 13 in the dq coordinate system The d-axis current value Ids and the q-axis current value Iqs, which are the values, are calculated. Then, the steering side motor control signal calculation unit 63 d is to make the d-axis current value Ids follow the d-axis target current value Ids * and to make the q-axis current value Iqs follow the q-axis target current value Iqs *. A target voltage value is calculated based on each current deviation on the 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.

このように演算された操舵側モータ制御信号Msは、操舵側駆動回路52に出力される。これにより、操舵側モータ13には、操舵側駆動回路52から操舵側モータ制御信号Msに応じた駆動電力が供給される。そして、操舵側モータ13は、目標反力トルクTs*に示される操舵反力をステアリングホイール3に付与する。 The steering side motor control signal Ms calculated in this way is output to the steering side drive circuit 52. As a result, the steering side motor 13 is supplied with drive power corresponding to the steering side motor control signal Ms from the steering side drive circuit 52. Then, the steering side motor 13 applies the steering reaction force indicated by the target reaction force torque Ts * to the steering wheel 3.

次に、転舵側制御部56について説明する。
転舵側制御部56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、転舵側モータ制御信号Mtを生成する。転舵側制御部56には、上記回転角θt、目標操舵角θh*、及び転舵側モータ32の各相電流値Iut,Ivt,Iwtが入力される。そして、転舵側制御部56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。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1:1の比率で一定に設定されており、転舵対応角θpの目標値となる目標転舵対応角は、目標操舵角θh*と等しい。
Next, the steering side control unit 56 will be described.
The steering side control unit 56 executes each calculation process shown in each of the following control blocks at a predetermined calculation cycle to generate a steering side motor control signal Mt. The rotation angle θt, the target steering angle θh *, and the phase current values Iut, Ivt, and Iwt of the steering side motor 32 are input to the steering side control unit 56. Then, the steering side control unit 56 generates and outputs a steering side motor control signal Mt based on each of these state quantities. In the steering device 2 of the present embodiment, the steering angle ratio, which is the ratio of the steering angle θh to the steering correspondence angle θp, is set to be constant at a ratio of 1: 1 and is a target value of the steering correspondence angle θp. The target steering angle is equal to the target steering angle θh *.

詳しくは、転舵側制御部56は、回転角θtに基づいてピニオン軸21の回転角である転舵対応角θpを演算する転舵対応角演算部71と、上記転舵力の目標値となる目標転舵トルクTt*を演算する目標転舵トルク演算部72と、転舵側モータ制御信号Mtを出力する転舵側モータ制御信号演算部73とを備えている。 Specifically, the steering side control unit 56 includes a steering correspondence angle calculation unit 71 that calculates a steering correspondence angle θp, which is a rotation angle of the pinion shaft 21 based on the rotation angle θt, and the target value of the steering force. A target steering torque calculation unit 72 that calculates a target steering torque Tt *, and a steering side motor control signal calculation unit 73 that outputs a steering side motor control signal Mt are provided.

転舵対応角演算部71には、転舵側モータ32の回転角θtが入力される。転舵対応角演算部71は、入力される回転角θtを、例えば車両が直進する中立位置からの転舵側モータ32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71は、絶対角に換算された回転角に伝達機構33の減速比、変換機構34のリード、及びラックアンドピニオン機構24の回転速度比に基づく換算係数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、ピニオン軸21がステアリングシャフト11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3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、目標転舵トルク演算部72に出力される。 The rotation angle θt of the steering side motor 32 is input to the steering corresponding angle calculation unit 71. The steering corresponding angle calculation unit 71 acquires the input rotation angle θt by converting it into an absolute angle, for example, by counting the number of rotations of the steering side motor 32 from the neutral position where the vehicle travels straight. Then, the steering corresponding angle calculation unit 71 multiplies the rotation angle converted to the absolute angle by a conversion coefficient based on the reduction ratio of the transmission mechanism 33, the lead of the conversion mechanism 34, and the rotation speed ratio of the rack and pinion mechanism 24. The steering angle θp is calculated. That is, the steering angle θp corresponds to the steering angle θh of the steering wheel 3 when it is assumed that the pinion shaft 21 is connected to the steering shaft 11. The steering correspondence angle θp calculated in this way is output to the target steering torque calculation unit 72.

目標転舵トルク演算部72には、目標操舵角θh*及び転舵対応角θpが入力される。目標転舵トルク演算部72は、転舵対応角θpを目標転舵対応角である目標操舵角θh*に追従させる角度F/B演算を実行することにより、目標転舵トルクTt*を演算する。具体的には、目標転舵トルク演算部72は、角度F/B演算を行う転舵角F/B制御部74を備えている。転舵角F/B制御部74には、減算器75において目標転舵角である目標操舵角θh*から転舵対応角θpを差し引いた角度偏差Δθpが入力される。そして、目標転舵トルク演算部72は、角度偏差Δθp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。このように演算された目標転舵トルクTt*は、転舵側モータ制御信号演算部73に出力される。 The target steering angle θh * and the steering corresponding angle θp are input to the target steering torque calculation unit 72. The target steering torque calculation unit 72 calculates the target steering torque Tt * by executing an angle F / B calculation that causes the steering correspondence angle θp to follow the target steering angle θh * which is the target steering correspondence angle. .. Specifically, the target steering torque calculation unit 72 includes a steering angle F / B control unit 74 that performs an angle F / B calculation. The steering angle F / B control unit 74 is input with an angle deviation Δθp obtained by subtracting the steering corresponding angle θp from the target steering angle θh * which is the target steering angle in the subtractor 75. Then, the target steering torque calculation unit 72 calculates the sum of the output values of the proportional element, the integrating element, and the differential element that input the angle deviation Δθp as the target steering torque Tt *. The target steering torque Tt * calculated in this way is output to the steering side motor control signal calculation unit 73.

転舵側モータ制御信号演算部73には、目標転舵トルクTt*に加え、回転角θt及び相電流値Iut,Ivt,Iwtが入力される。転舵側モータ制御信号演算部73は、目標転舵トルクTt*に基づいて、dq座標系におけるd軸上のd軸目標電流値Ids*及びq軸上のq軸目標電流値Iqt*を演算する。具体的には、転舵側モータ制御信号演算部73は、目標転舵トルクTt*の絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値を有するq軸目標電流値Iqt*を演算する。なお、本実施形態では、d軸上のd軸目標電流値Idt*は、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演算部73は、操舵側モータ制御信号演算部63と同様に、dq座標系における電流F/B演算を実行することにより、上記転舵側駆動回路57に出力する転舵側モータ制御信号Mtを生成する。なお、転舵側モータ制御信号Mtを生成する過程で演算したq軸電流値Iqtは、上記目標反力トルク演算部62に出力される。 In addition to the target steering torque Tt *, the rotation angle θt and the phase current values Iut, Ivt, and Iwt are input to the steering side motor control signal calculation unit 73. The steering side motor control signal calculation unit 73 calculates the d-axis target current value Ids * on the d-axis and the q-axis target current value Iqt * on the q-axis based on the target steering torque Tt *. To do. Specifically, the steering side motor control signal calculation unit 73 calculates the q-axis target current value Iqt * having a larger absolute value as the absolute value of the target steering torque Tt * increases. In the present embodiment, the d-axis target current value Idt * on the d-axis is basically set to zero. Then, the steering side motor control signal calculation unit 73 outputs to the steering side drive circuit 57 by executing the current F / B calculation in the dq coordinate system in the same manner as the steering side motor control signal calculation unit 63. The steering side motor control signal Mt is generated. The q-axis current value Iqt calculated in the process of generating the steering side motor control signal Mt is output to the target reaction force torque calculation unit 62.

このように演算された転舵側モータ制御信号Mtは、転舵側駆動回路57に出力される。これにより、転舵側モータ32には、転舵側駆動回路57から転舵側モータ制御信号Mtに応じた駆動電力が供給される。そして、転舵側モータ32は、目標転舵トルクTt*に示される転舵力を転舵輪5に付与する。 The steering side motor control signal Mt calculated in this way is output to the steering side drive circuit 57. As a result, the steering side motor 32 is supplied with drive power corresponding to the steering side motor control signal Mt from the steering side drive circuit 57. Then, the steering side motor 32 applies the steering force indicated by the target steering torque Tt * to the steering wheels 5.

次に、目標反力トルク演算部62について説明する。
図3に示すように、目標反力トルク演算部62は、運転者の操舵方向にステアリングホイール3を回転させる力である入力トルク基礎成分としてトルクF/B成分Tfbtを演算する入力トルク基礎成分演算部81を備えている。また、目標反力トルク演算部62は、運転者の操舵によるステアリングホイール3の回転に抗する力、すなわち転舵輪5からラック軸22に作用する軸力である反力成分Firを演算する反力成分演算部82を備えている。さらに、目標反力トルク演算部62は、操舵角θhの目標値となる目標操舵角θh*を演算する目標操舵角演算部83と、操舵角F/B成分Tfbhを演算する操舵角F/B制御部84を備えている。そして、目標反力トルク演算部62は、トルクF/B成分Tfbt及び操舵角F/B成分Tfbhに基づいて目標反力トルクTs*を演算する。
Next, the target reaction force torque calculation unit 62 will be described.
As shown in FIG. 3, the target reaction force torque calculation unit 62 calculates the torque F / B component Tfbt as the input torque basic component which is the force for rotating the steering wheel 3 in the steering direction of the driver. The unit 81 is provided. Further, the target reaction force torque calculation unit 62 calculates a reaction force component Fir, which is a force that opposes the rotation of the steering wheel 3 by the driver's steering, that is, an axial force that acts on the rack shaft 22 from the steering wheel 5. The component calculation unit 82 is provided. Further, the target reaction force torque calculation unit 62 has a target steering angle calculation unit 83 that calculates a target steering angle θh * that is a target value of the steering angle θh, and a steering angle F / B that calculates the steering angle F / B component Tfbh. It includes a control unit 84. Then, the target reaction force torque calculation unit 62 calculates the target reaction force torque Ts * based on the torque F / B component Tfbt and the steering angle F / B component Tfbh.

詳しくは、入力トルク基礎成分演算部81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81は、操舵部4に入力すべき操舵トルクThの目標値である目標操舵トルクTh*を演算する目標操舵トルク演算部91と、トルクF/B演算の実行によりトルクF/B成分Tfbtを演算するトルクF/B制御部92とを備えている。 Specifically, the steering torque Th is input to the input torque basic component calculation unit 81. The input torque basic component calculation unit 81 includes the target steering torque calculation unit 91 that calculates the target steering torque Th *, which is the target value of the steering torque Th to be input to the steering unit 4, and the torque F by executing the torque F / B calculation. It is provided with a torque F / B control unit 92 that calculates the / B component Tfbt.

目標操舵トルク演算部91には、加算器93において操舵トルクThにトルクF/B成分Tfbtが足し合わされた駆動トルクTcが入力される。目標操舵トルク演算部91は、駆動トルクTcの絶対値が大きいほど、より大きな絶対値となる目標操舵トルクTh*を演算する。なお、駆動トルクTcは、操舵部4と転舵部6とが機械的に連結されたものにおいて、転舵輪5を転舵させるトルクであり、近似的にラック軸22に作用する軸力と釣り合う。つまり、駆動トルクTcは、ラック軸22に作用する軸力を推定した演算上の軸力に相当する。 In the target steering torque calculation unit 91, the drive torque Tc obtained by adding the torque F / B component Tfbt to the steering torque Th in the adder 93 is input. The target steering torque calculation unit 91 calculates the target steering torque Th *, which becomes a larger absolute value as the absolute value of the drive torque Tc increases. The drive torque Tc is a torque for steering the steering wheel 5 when the steering portion 4 and the steering portion 6 are mechanically connected, and is approximately balanced with the axial force acting on the rack shaft 22. .. That is, the drive torque Tc corresponds to the calculated axial force that estimates the axial force acting on the rack shaft 22.

トルクF/B制御部92には、操舵トルクTh、及び減算器94において操舵トルクThから目標操舵トルクTh*が差し引かれたトルク偏差ΔThが入力される。そして、トルクF/B制御部92は、トルク偏差ΔThに基づいて、操舵トルクThを目標操舵トルクTh*に追従させるトルクF/B演算を行うことで、トルクF/B成分Tfbtを演算する。具体的には、トルクF/B制御部92は、トルク偏差ΔTh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、トルクF/B成分Tfbtとして演算する。このように演算されたトルクF/B成分Tfbtは、加算器85,93及び目標操舵角演算部83に出力される。 The torque F / B control unit 92 is input with the steering torque Th and the torque deviation ΔTh obtained by subtracting the target steering torque Th * from the steering torque Th in the subtractor 94. Then, the torque F / B control unit 92 calculates the torque F / B component Tfbt by performing the torque F / B calculation that causes the steering torque Th to follow the target steering torque Th * based on the torque deviation ΔTh. Specifically, the torque F / B control unit 92 calculates the sum of the output values of the proportional element, the integrating element, and the differential element that input the torque deviation ΔTh as the torque F / B component Tfbt. The torque F / B component Tfbt calculated in this way is output to the adders 85 and 93 and the target steering angle calculation unit 83.

反力成分演算部82には、車体速度Vb、車輪速度Vfl,Vfr、転舵側モータ32のq軸電流値Iqt及び目標操舵角θh*が入力される。反力成分演算部82は、後述するようにこれらの状態量に基づいて、ラック軸22に作用する軸力に応じた反力成分Firを演算し、目標操舵角演算部83に出力する。なお、反力成分Firは、ラック軸22に作用する軸力を推定した演算上の軸力に相当する。 The vehicle body speed Vb, wheel speeds Vfl, Vfr, the q-axis current value Iqt of the steering side motor 32, and the target steering angle θh * are input to the reaction force component calculation unit 82. The reaction force component calculation unit 82 calculates the reaction force component Fir according to the axial force acting on the rack shaft 22 based on these state quantities as described later, and outputs the reaction force component Fir to the target steering angle calculation unit 83. The reaction force component Fir corresponds to an calculated axial force that estimates the axial force acting on the rack shaft 22.

目標操舵角演算部83には、車体速度Vb、操舵トルクTh、トルクF/B成分Tfbt及び反力成分Firが入力される。目標操舵角演算部83は、トルクF/B成分Tfbt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。 The vehicle body speed Vb, steering torque Th, torque F / B component Tfbt, and reaction force component Fir are input to the target steering angle calculation unit 83. The target steering angle calculation unit 83 associates the input torque Tin *, which is a value obtained by adding the steering torque Th to the torque F / B component Tfbt and subtracting the reaction force component Fir, from the target steering angle θh * (1) below. The target steering angle θh * is calculated using the steering model formula of.

Tin*=C・θh*’+J・θh*’’…(1)
このモデル式は、ステアリングホイール3と転舵輪5とが機械的に連結されたもの、すなわち操舵部4と転舵部6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3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、車体速度Vb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、目標転舵トルク演算部72及び反力成分演算部82に出力される。
Tin * = C ・ θh *'+ J ・ θh *''… (1)
In this model formula, the steering wheel 3 and the steering wheel 5 are mechanically connected, that is, the steering unit 4 and the steering wheel 6 are mechanically connected, and the steering wheel 3 is rotated. The relationship between the torque of the rotating rotating shaft and the rotation angle is defined and expressed. Then, this model formula is expressed by 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 inertial coefficient J are variably set according to the vehicle body speed Vb. Then, the target steering angle θh * calculated by using the model formula in this way is output to the target steering torque calculation unit 72 and the reaction force component calculation unit 82.

操舵角F/B制御部84には、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Δθhが入力される。そして、操舵角F/B制御部84は、角度偏差Δθhに基づいて、操舵角θhを目標操舵角θh*に追従させる角度F/B演算を行うことで、操舵角F/B成分Tfbhを演算する。具体的には、操舵角F/B制御部84は、角度偏差Δθh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、操舵角F/B成分Tfbhとして演算する。このように演算された操舵角F/B成分Tfbhは、加算器85に出力される。 An angle deviation Δθh obtained by subtracting the steering angle θh from the target steering angle θh * in the subtractor 86 is input to the steering angle F / B control unit 84. Then, the steering angle F / B control unit 84 calculates the steering angle F / B component Tfbh by performing an angle F / B calculation that causes the steering angle θh to follow the target steering angle θh * based on the angle deviation Δθh. To do. Specifically, the steering angle F / B control unit 84 calculates the sum of the output values of the proportional element, the integrating element, and the differential element that input the angle deviation Δθh as the steering angle F / B component Tfbh. The steering angle F / B component Tfbh calculated in this way is output to the adder 85.

そして、目標反力トルク演算部62は、加算器85においてトルクF/B成分Tfbtに操舵角F/B成分Tfbhを加算した値を目標反力トルクTs*として演算する。このように演算された目標反力トルクTs*は、操舵側モータ制御信号演算部63に出力される。なお、上記のように目標反力トルク演算部62は、トルクF/B演算に用いる目標操舵トルクTh*を演算上の軸力である駆動トルクTcに基づいて演算するとともに、角度F/B演算に用いる目標操舵角θh*を演算上の軸力である反力成分Firに基づいて演算し、これらを足し合わせて目標反力トルクTs*として演算している。そのため、操舵側モータ13が付与する操舵反力は、基本的には運転者の操舵に抗する力であるが、演算上の軸力とラック軸22に作用する実際の軸力との偏差によっては、運転者の操舵を補助する力にもなり得るものである。 Then, the target reaction force torque calculation unit 62 calculates the value obtained by adding the steering angle F / B component Tfbh to the torque F / B component Tfbt in the adder 85 as the target reaction force torque Ts *. The target reaction force torque Ts * calculated in this way is output to the steering side motor control signal calculation unit 63. As described above, the target reaction force torque calculation unit 62 calculates the target steering torque Th * used for the torque F / B calculation based on the driving torque Tc which is the axial force in the calculation, and also calculates the angle F / B. The target steering angle θh * used in the above is calculated based on the reaction force component Fir which is the axial force in the calculation, and these are added together to calculate the target reaction force torque Ts *. Therefore, the steering reaction force applied by the steering side motor 13 is basically a force that opposes the steering of the driver, but due to the deviation between the calculated axial force and the actual axial force acting on the rack shaft 22. Can also be a force to assist the driver in steering.

次に、反力成分演算部82について説明する。
反力成分演算部82は、角度軸力Fibを演算する角度軸力演算部101と、電流軸力Ferを演算する電流軸力演算部102とを備えている。なお、角度軸力Fib及び電流軸力Ferは、トルクの次元(N・m)で演算される。本実施形態では、角度軸力演算部101及び電流軸力演算部102により、軸力演算部が構成されている。また、反力成分演算部82は、転舵輪5に対して路面から加えられる軸力、すなわち路面から伝達される路面情報が反映されるように、角度軸力Fib及び電流軸力Ferを所定配分比率となるように個別に設定される配分比率で合算した配分軸力を反力成分Firとして演算する配分軸力演算部103を備えている。
Next, the reaction force component calculation unit 82 will be described.
The reaction force component calculation unit 82 includes an angle axis force calculation unit 101 that calculates the angle axis force Fib, and a current axis force calculation unit 102 that calculates the current axis force Fer. The angular axial force Fib and the current axial force Fer are calculated by the torque dimension (Nm). In the present embodiment, the axial force calculation unit is composed of the angle axial force calculation unit 101 and the current axial force calculation unit 102. Further, the reaction force component calculation unit 82 predeterminedly distributes the angular axial force Fib and the current axial force Fer so that the axial force applied to the steering wheel 5 from the road surface, that is, the road surface information transmitted from the road surface is reflected. It is provided with a distribution axial force calculation unit 103 that calculates the distribution axial force summed up by the distribution ratios individually set so as to be a ratio as a reaction force component Fir.

角度軸力演算部101には、目標転舵対応角である目標操舵角θh*及び車体速度Vbが入力される。角度軸力演算部101は、転舵輪5に作用する軸力、すなわち転舵輪5に伝達される伝達力を目標操舵角θh*に基づいて演算する。つまり、角度軸力Fibは、任意に設定されるモデルにおける軸力の理想値であって、車両の横方向への挙動に影響を与えない微小な凹凸や車両の横方向への挙動に影響を与える段差等の路面情報を含まない軸力である。具体的には、角度軸力演算部101は、目標操舵角θh*の絶対値が大きくなるほど、角度軸力Fibの絶対値が大きくなるように演算する。また、角度軸力演算部101は、車体速度Vbが大きくなるにつれて角度軸力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角度軸力Fibは、配分軸力演算部103に出力される。 The target steering angle θh * and the vehicle body speed Vb, which are the target steering corresponding angles, are input to the angle axial force calculation unit 101. The angle axial force calculation unit 101 calculates the axial force acting on the steering wheel 5, that is, the transmission force transmitted to the steering wheel 5, based on the target steering angle θh *. That is, the angular axial force Fib is an ideal value of the axial force in an arbitrarily set model, and affects minute irregularities that do not affect the lateral behavior of the vehicle and the lateral behavior of the vehicle. Axial force that does not include road surface information such as steps to be given. Specifically, the angle axial force calculation unit 101 calculates so that the larger the absolute value of the target steering angle θh *, the larger the absolute value of the angle axial force Fib. Further, the angle axial force calculation unit 101 calculates so that the absolute value of the angular axial force Fib increases as the vehicle body speed Vb increases. The angle axial force Fib calculated in this way is output to the distribution axial force calculation unit 103.

電流軸力演算部102には、転舵側モータ32のq軸電流値Iqtが入力される。電流軸力演算部102は、転舵輪5に作用する軸力をq軸電流値Iqtに基づいて演算する。つまり、電流軸力Ferは、転舵輪5に作用する軸力の推定値であって、路面情報を含む路面軸力の一である。具体的には、電流軸力演算部102は、転舵側モータ32によってラック軸22に加えられるトルクと、転舵輪5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、電流軸力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電流軸力Ferは、配分軸力演算部103に出力される。 The q-axis current value Iqt of the steering side motor 32 is input to the current axial force calculation unit 102. The current axial force calculation unit 102 calculates the axial force acting on the steering wheel 5 based on the q-axis current value Iqt. That is, the current axial force Fer is an estimated value of the axial force acting on the steering wheel 5, and is one of the road surface axial forces including the road surface information. Specifically, the current axial force calculation unit 102 assumes that the torque applied to the rack shaft 22 by the steering side motor 32 and the torque corresponding to the force applied to the steering wheel 5 from the road surface are balanced, and the q-axis The calculation is performed so that the larger the absolute value of the current value Iqt, the larger the absolute value of the current axial force Fer. The current axial force Fer calculated in this way is output to the distribution axial force calculation unit 103.

配分軸力演算部103には、角度軸力Fib及び電流軸力Ferに加え、車体速度Vb及び車輪速度Vfl,Vfrが入力される。配分軸力演算部103は、車体速度Vb及び車輪速度Vfl,Vfrに基づいて第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2を演算し、これらに基づいて配分比率を調整する。そして、配分軸力演算部103は、角度軸力Fib及び電流軸力Ferを第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2に基づいて調整された配分比率で合算することにより得られる配分軸力を反力成分Firとして演算する。 In addition to the angular axial force Fib and the current axial force Fer, the vehicle body speed Vb and the wheel speeds Vfl and Vfr are input to the distribution axial force calculation unit 103. The distribution axial force calculation unit 103 calculates the first slip state amount S1 and the second slip state amount S2 based on the vehicle body speed Vb and the wheel speeds Vfl and Vfr, and adjusts the distribution ratio based on these. Then, the distribution axial force calculation unit 103 adds up the angular axial force Fib and the current axial force Fer at the distribution ratio adjusted based on the first slip state quantity S1 and the second slip state quantity S2. The force is calculated as the reaction force component Fir.

詳しくは、図4に示すように、配分軸力演算部103は、車体速度Vb及び車輪速度Vfl,Vfrに基づいて、角度軸力Fibと電流軸力Ferとの配分比率を決めるための配分ゲインGaを演算する配分ゲイン演算部111を備えている。そして、配分軸力演算部103は、角度軸力Fib及び電流軸力Ferを配分ゲインGaに応じて配分することにより反力成分Firを演算する。 Specifically, as shown in FIG. 4, the distribution axial force calculation unit 103 determines the distribution gain for determining the distribution ratio between the angular axial force Fib and the current axial force Fer based on the vehicle body speed Vb and the wheel speeds Vfl and Vfr. The distribution gain calculation unit 111 for calculating Ga is provided. Then, the distribution axial force calculation unit 103 calculates the reaction force component Fir by distributing the angular axial force Fib and the current axial force Fer according to the distribution gain Ga.

より詳しくは、配分ゲイン演算部111は、左前輪のスリップ状態を示す第1スリップ状態量S1を演算する第1スリップ状態量演算部121と、第1スリップ状態量S1に応じた第1配分ゲインGa1を演算する第1配分ゲイン演算部122とを備えている。また、配分ゲイン演算部111は、右前輪のスリップ状態を示す第2スリップ状態量S2を演算する第2スリップ状態量演算部123と、第2スリップ状態量S2に応じた第2配分ゲインGa2を演算する第2配分ゲイン演算部124とを備えている。 More specifically, the distribution gain calculation unit 111 includes a first slip state amount calculation unit 121 that calculates a first slip state amount S1 indicating a slip state of the left front wheel, and a first distribution gain according to the first slip state amount S1. It is provided with a first distribution gain calculation unit 122 that calculates Ga1. Further, the distribution gain calculation unit 111 calculates the second slip state amount calculation unit 123 that calculates the second slip state amount S2 indicating the slip state of the right front wheel, and the second distribution gain Ga2 corresponding to the second slip state amount S2. It is provided with a second distribution gain calculation unit 124 for calculation.

第1スリップ状態量演算部121には、車体速度Vb及び左前輪の車輪速度Vflが入力される。そして、第1スリップ状態量演算部121は、車体速度Vbから左前輪の車輪速度Vflを減算した値、すなわちスリップ率に相当する値を第1スリップ状態量S1として演算し、第1配分ゲイン演算部122に出力する。第2スリップ状態量演算部123には、車体速度Vb及び右前輪の車輪速度Vfrが入力される。そして、第2スリップ状態量演算部123は、車体速度Vbから右前輪の車輪速度Vfrを減算した値を第2スリップ状態量S2として演算し、第2配分ゲイン演算部124に出力する。 The vehicle body speed Vb and the wheel speed Vfl of the left front wheel are input to the first slip state amount calculation unit 121. Then, the first slip state quantity calculation unit 121 calculates a value obtained by subtracting the wheel speed Vfl of the left front wheel from the vehicle body speed Vb, that is, a value corresponding to the slip ratio as the first slip state quantity S1, and calculates the first distribution gain. Output to unit 122. The vehicle body speed Vb and the wheel speed Vfr of the right front wheel are input to the second slip state quantity calculation unit 123. Then, the second slip state amount calculation unit 123 calculates a value obtained by subtracting the wheel speed Vfr of the right front wheel from the vehicle body speed Vb as the second slip state amount S2, and outputs the value to the second distribution gain calculation unit 124.

ここで、第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2は、それぞれその値がゼロ又は略ゼロである場合、すなわち車体速度Vbと車輪速度Vfl,Vfrとの差が無い又は略無い場合に、転舵輪5がスリップしていないことを示す。一方、第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2は、それぞれの値が正の大きな値となる場合、すなわち車体速度Vbが車輪速度Vfl,Vfrよりも大きい場合には、転舵輪5がロック状態であることを示す。また、第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2は、それぞれの値が負の大きな値となる場合、すなわち車体速度Vbが車輪速度Vfl,Vfrよりも大きい場合には、転舵輪5が空転状態であることを示す。 Here, the first slip state amount S1 and the second slip state amount S2 are zero or substantially zero, respectively, that is, when there is no difference or almost no difference between the vehicle body speed Vb and the wheel speeds Vfl and Vfr. , Indicates that the steering wheel 5 is not slipping. On the other hand, when the values of the first slip state amount S1 and the second slip state amount S2 are large positive values, that is, when the vehicle body speed Vb is larger than the wheel speeds Vfl and Vfr, the steering wheel 5 is used. Indicates that it is locked. Further, when the values of the first slip state amount S1 and the second slip state amount S2 are large negative values, that is, when the vehicle body speed Vb is larger than the wheel speeds Vfl and Vfr, the steering wheel 5 is used. Indicates that the vehicle is idling.

第1配分ゲイン演算部122には、第1スリップ状態量S1及び車体速度Vbが入力される。第1配分ゲイン演算部122は、第1スリップ状態量S1及び車体速度Vbと第1配分ゲインGa1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第1スリップ状態量S1及び車体速度Vbに応じた第1配分ゲインGa1を演算する。このマップは、第1スリップ状態量S1がゼロ近傍の領域では第1配分ゲインGa1が「1」となり、第1スリップ状態量S1の絶対値がある程度以上大きくなると、該第1スリップ状態量S1の絶対値の増大に基づいて第1配分ゲインGa1が線形的に小さくなるように設定されている。つまり、第1配分ゲインGa1は、第1スリップ状態量S1の絶対値が大きくなるほど、すなわち転舵輪5がロック状態又は空転状態に近づくほど、小さくなるように設定されている。また、このマップは、車体速度Vbが大きくなるほど、第1配分ゲインGa1が「1」となる領域が広くなるように設定されている。これは、車体速度Vbが大きくなるほど、車体速度Vbと車輪速度Vflとの偏差の絶対値が大きくなり易いことを踏まえ、当該偏差で表される第1スリップ状態量S1が誤って転舵輪5のロック状態又は空転状態を示すことを防ぐためである。このように演算された第1配分ゲインGa1は、乗算器125に出力される。 The first slip state quantity S1 and the vehicle body speed Vb are input to the first distribution gain calculation unit 122. The first distribution gain calculation unit 122 includes a map that defines the relationship between the first slip state amount S1 and the vehicle body speed Vb and the first distribution gain Ga1. By referring to the map, the first slip state amount S1 And the first distribution gain Ga1 according to the vehicle body speed Vb is calculated. In this map, the first distribution gain Ga1 becomes "1" in the region where the first slip state quantity S1 is near zero, and when the absolute value of the first slip state quantity S1 becomes larger than a certain level, the first slip state quantity S1 The first distribution gain Ga1 is set to linearly decrease based on the increase in the absolute value. That is, the first distribution gain Ga1 is set to decrease as the absolute value of the first slip state quantity S1 increases, that is, as the steering wheel 5 approaches the locked state or the idling state. Further, this map is set so that the region where the first distribution gain Ga1 becomes "1" becomes wider as the vehicle body speed Vb increases. This is because the absolute value of the deviation between the vehicle body speed Vb and the wheel speed Vfl tends to increase as the vehicle body speed Vb increases, and the first slip state amount S1 represented by the deviation is erroneously set on the steering wheel 5. This is to prevent the vehicle from showing a locked state or an idling state. The first distribution gain Ga1 calculated in this way is output to the multiplier 125.

第2配分ゲイン演算部124には、第2スリップ状態量S2及び車体速度Vbが入力される。第2配分ゲイン演算部124は、第2スリップ状態量S2及び車体速度Vbと第2配分ゲインGa2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第2スリップ状態量S2及び車体速度Vbに応じた第2配分ゲインGa2を演算する。このマップは、上記第1配分ゲイン演算部122のマップと同様に設定されている。このように演算された第2配分ゲインGa2は、乗算器125に出力される。 The second slip state quantity S2 and the vehicle body speed Vb are input to the second distribution gain calculation unit 124. The second distribution gain calculation unit 124 includes a map that defines the relationship between the second slip state amount S2 and the vehicle body speed Vb and the second distribution gain Ga2. By referring to the map, the second slip state amount S2 And the second distribution gain Ga2 according to the vehicle body speed Vb is calculated. This map is set in the same manner as the map of the first distribution gain calculation unit 122. The second distribution gain Ga2 calculated in this way is output to the multiplier 125.

そして、配分ゲイン演算部111は、乗算器125において第1配分ゲインGa1と第2配分ゲインGa2とを掛け合わせることにより、配分ゲインGaを演算する。このように演算された配分ゲインGaは、乗算器112及び減算器113に出力される。 Then, the distribution gain calculation unit 111 calculates the distribution gain Ga by multiplying the first distribution gain Ga1 and the second distribution gain Ga2 in the multiplier 125. The distribution gain Ga calculated in this way is output to the multiplier 112 and the subtractor 113.

乗算器112には、配分ゲインGaに加え、角度軸力Fibが入力される。配分軸力演算部103は、乗算器112において配分ゲインGaに角度軸力Fibを乗算した乗算値Aibを加算器114に出力する。一方、減算器113には、配分ゲインGaに加え、定数「1」が常に入力される。配分軸力演算部103は、減算器113において、定数「1」から配分ゲインGaを減算した減算値Gbを乗算器115に出力する。配分軸力演算部103は、乗算器115において減算値Gbに電流軸力Ferを乗算した乗算値Aerを加算器114に出力する。そして、配分軸力演算部103は、加算器114において乗算値Aib,Aerを足し合わせてなる配分軸力を反力成分Firとして出力する。 In addition to the distribution gain Ga, the angular axial force Fib is input to the multiplier 112. The distribution axial force calculation unit 103 outputs the multiplication value Aib obtained by multiplying the distribution gain Ga by the angular axial force Fib in the multiplier 112 to the adder 114. On the other hand, in addition to the distribution gain Ga, the constant "1" is always input to the subtractor 113. The distribution axial force calculation unit 103 outputs the subtraction value Gb obtained by subtracting the distribution gain Ga from the constant "1" to the multiplier 115 in the subtractor 113. The distribution axial force calculation unit 103 outputs the multiplication value Aer obtained by multiplying the subtraction value Gb by the current axial force Fer in the multiplier 115 to the adder 114. Then, the distribution axial force calculation unit 103 outputs the distribution axial force formed by adding the multiplication values Aib and Aer in the adder 114 as the reaction force component Fir.

つまり、配分軸力は、角度軸力Fibの配分比率と電流軸力Ferの配分比率との和が「1」となるように設定されている。そして、配分軸力は、転舵輪5がスリップしていない状態では、角度軸力Fibの配分比率が支配的になり、転舵輪5のスリップ状態がロック状態又は空転状態に近づくほど、電流軸力Ferの配分比率が大きくなる。これにより、転舵輪5のスリップ状態がロック状態又は空転状態に近づくと、電流軸力Ferの配分比率が大きくなることで、路面情報を反映した操舵反力が付与されるようになり、転舵輪5がスリップしていることを運転者が認識し易くなる。 That is, the distribution axial force is set so that the sum of the distribution ratio of the angular axial force Fib and the distribution ratio of the current axial force Fer is "1". When the steering wheel 5 is not slipping, the distribution axial force is dominated by the distribution ratio of the angular axial force Fib, and the closer the slip state of the steering wheel 5 is to the locked state or the idling state, the more the current axial force is applied. The distribution ratio of Fer becomes large. As a result, when the slip state of the steering wheel 5 approaches the locked state or the idling state, the distribution ratio of the current axial force Fer increases, so that a steering reaction force reflecting the road surface information is applied, and the steering wheel 5 It becomes easier for the driver to recognize that 5 is slipping.

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)配分軸力演算部103は、車体速度Vb及び車輪速度Vfl,Vfrに基づいて第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2を演算し、これら第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2に基づいて、角度軸力Fibと電流軸力Ferとの配分比率を示す配分ゲインGaを調整する。そして、操舵制御装置1は、転舵輪5のスリップ状態に応じて配分比率が調整された配分軸力である反力成分Firに基づいて操舵反力として付与されるモータトルクを制御する。そのため、ステアリングホイール3の操舵に必要な操舵トルクThをスリップ状態に応じた適切なトルクとし、優れた操舵フィーリングを実現できる。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
(1) The distribution axial force calculation unit 103 calculates the first slip state quantity S1 and the second slip state quantity S2 based on the vehicle body speed Vb and the wheel speeds Vfl and Vfr, and these first slip state quantities S1 and second. Based on the slip state quantity S2, the distribution gain Ga indicating the distribution ratio of the angular axial force Fib and the current axial force Fer is adjusted. Then, the steering control device 1 controls the motor torque applied as the steering reaction force based on the reaction force component Fir, which is the distribution axial force whose distribution ratio is adjusted according to the slip state of the steering wheel 5. Therefore, the steering torque Th required for steering the steering wheel 3 can be set to an appropriate torque according to the slip state, and an excellent steering feeling can be realized.

(2)配分軸力演算部103は、車体速度Vbから車輪速度Vfl,Vfrを減算した値を第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2として演算し、これら第1スリップ状態量S1、第2スリップ状態量S2及び車体速度Vbに基づいて配分比率を示す配分ゲインGaを調整する。このように減算のみによって第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2を演算できるため、例えば減算に加えて除算を行う場合に比べ、第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2の演算に係る演算負荷を低減できる。 (2) The distribution axial force calculation unit 103 calculates the values obtained by subtracting the wheel speeds Vfl and Vfr from the vehicle body speed Vb as the first slip state quantity S1 and the second slip state quantity S2, and these first slip state quantities S1 and The distribution gain Ga indicating the distribution ratio is adjusted based on the second slip state amount S2 and the vehicle body speed Vb. Since the first slip state quantity S1 and the second slip state quantity S2 can be calculated only by subtraction in this way, the first slip state quantity S1 and the second slip state quantity S2 can be calculated as compared with the case where division is performed in addition to subtraction, for example. The calculation load related to the calculation can be reduced.

(3)配分軸力演算部103は、第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2が転舵輪5のロック状態を示す場合には、路面軸力である電流軸力Ferの配分比率が大きくなるように配分ゲインGaを演算する。そのため、スリップすることにより転舵輪5がロック状態となった際に、路面情報を含む電流軸力Ferの配分比率が高くなるため、配分軸力である反力成分Firがロック状態であることを示す値となる。そして、当該反力成分Firに基づいて目標反力トルクTs*が演算されるため、ステアリングホイール3の操舵に必要な操舵トルクの変化を通じて、転舵輪5がロック状態となっていることを運転者に伝えることができる。 (3) In the distribution axial force calculation unit 103, when the first slip state amount S1 and the second slip state amount S2 indicate the locked state of the steering wheel 5, the distribution ratio of the current axial force Fer, which is the road surface axial force, is set. The distribution gain Ga is calculated so as to be large. Therefore, when the steering wheel 5 is locked due to slipping, the distribution ratio of the current axial force Fer including the road surface information becomes high, so that the reaction force component Fir, which is the distributed axial force, is in the locked state. It becomes the value shown. Then, since the target reaction force torque Ts * is calculated based on the reaction force component Fir, the driver knows that the steering wheel 5 is in the locked state through the change in the steering torque required for steering the steering wheel 3. Can be told to.

(4)配分軸力演算部103は、第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2が転舵輪5の空転状態を示す場合には、路面軸力である電流軸力Ferの配分比率が大きくなるように配分ゲインGaを演算する。そのため、スリップすることにより転舵輪5が空転状態となった際に、路面情報を含む電流軸力Ferの配分比率が高くなるため、配分軸力である反力成分Firが空転状態であることを示す値となる。そして、当該反力成分Firに基づいて目標反力トルクTs*が演算されるため、ステアリングホイール3の操舵に必要な操舵トルクの変化を通じて、転舵輪5が空転状態となっていることを運転者に伝えることができる。 (4) When the first slip state quantity S1 and the second slip state quantity S2 indicate the idling state of the steering wheel 5, the distribution axial force calculation unit 103 determines that the distribution ratio of the current axial force Fer, which is the road surface axial force, is The distribution gain Ga is calculated so as to be large. Therefore, when the steering wheel 5 is in an idling state due to slipping, the distribution ratio of the current axial force Fer including the road surface information becomes high, so that the reaction force component Fir, which is the distributed axial force, is in the idling state. It becomes the value shown. Then, since the target reaction force torque Ts * is calculated based on the reaction force component Fir, the driver knows that the steering wheel 5 is in an idling state through a change in the steering torque required for steering the steering wheel 3. Can be told to.

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

図5に示すように、本実施形態の第1スリップ状態量演算部221は、車体速度Vbから左前輪の車輪速度Vflを減算し、この減算した値を車体速度Vbで除算した値、すなわちスリップ率を第1スリップ状態量S1として演算する。また、第2スリップ状態量演算部223は、車体速度Vbから右前輪の車輪速度Vfrを減算し、この減算した値を車体速度Vbで除算した値を第2スリップ状態量S2として演算する。 As shown in FIG. 5, the first slip state quantity calculation unit 221 of the present embodiment subtracts the wheel speed Vfl of the left front wheel from the vehicle body speed Vb, and the subtracted value is divided by the vehicle body speed Vb, that is, slip. The rate is calculated as the first slip state quantity S1. Further, the second slip state amount calculation unit 223 subtracts the wheel speed Vfr of the right front wheel from the vehicle body speed Vb, and divides the subtracted value by the vehicle body speed Vb to calculate as the second slip state amount S2.

第1配分ゲイン演算部222には、第1スリップ状態量S1のみが入力され、車体速度Vbは入力されない。第1配分ゲイン演算部222は、第1スリップ状態量S1と第1配分ゲインGa1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第1スリップ状態量S1に応じた第1配分ゲインGa1を演算する。このマップは、第1スリップ状態量S1がゼロ近傍の領域では第1配分ゲインGa1が「1」となり、第1スリップ状態量S1の絶対値がある程度以上大きくなると、該第1スリップ状態量S1の絶対値の増大に基づいて第1配分ゲインGa1が線形的に小さくなるように設定されている。このように演算された第1配分ゲインGa1は、乗算器225に出力される。 Only the first slip state amount S1 is input to the first distribution gain calculation unit 222, and the vehicle body speed Vb is not input. The first distribution gain calculation unit 222 includes a map that defines the relationship between the first slip state amount S1 and the first distribution gain Ga1. By referring to the map, the first slip state amount S1 corresponds to the first. 1 Calculate the distribution gain Ga1. In this map, the first distribution gain Ga1 becomes "1" in the region where the first slip state quantity S1 is near zero, and when the absolute value of the first slip state quantity S1 becomes larger than a certain level, the first slip state quantity S1 The first distribution gain Ga1 is set to linearly decrease based on the increase in the absolute value. The first distribution gain Ga1 calculated in this way is output to the multiplier 225.

第2配分ゲイン演算部224には、第2スリップ状態量S2のみが入力され、車体速度Vbは入力されない。第2配分ゲイン演算部224は、第2スリップ状態量S2と第2配分ゲインGa2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第2スリップ状態量S2に応じた第2配分ゲインGa2を演算する。このマップは、上記第1配分ゲイン演算部222のマップと同様に設定されている。このように演算された第2配分ゲインGa2は、乗算器225に出力される。 Only the second slip state quantity S2 is input to the second distribution gain calculation unit 224, and the vehicle body speed Vb is not input. The second distribution gain calculation unit 224 includes a map that defines the relationship between the second slip state amount S2 and the second distribution gain Ga2, and by referring to the map, the second slip state amount S2 corresponds to the second. 2 Calculate the distribution gain Ga2. This map is set in the same manner as the map of the first distribution gain calculation unit 222. The second distribution gain Ga2 calculated in this way is output to the multiplier 225.

配分ゲイン演算部111は、乗算器225において第1配分ゲインGa1と第2配分ゲインGa2とを掛け合わせることにより、配分ゲインGaを演算する。そして、配分軸力演算部103は、上記第1実施形態と同様に配分ゲインGaに基づいて配分軸力である反力成分Firを演算する。 The distribution gain calculation unit 111 calculates the distribution gain Ga by multiplying the first distribution gain Ga1 and the second distribution gain Ga2 in the multiplier 225. Then, the distribution axial force calculation unit 103 calculates the reaction force component Fir, which is the distribution axial force, based on the distribution gain Ga as in the first embodiment.

以上、本実施形態では、上記第1実施形態の(1),(3),(4)の作用及び効果と同様の作用及び効果に加え、以下の作用及び効果を奏する。
(5)配分軸力演算部103は、車体速度Vbから車輪速度Vfl,Vfrを減算し、該減算した値を車体速度Vbで除算した値を、第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2として演算する。そして、配分軸力演算部103は、第1スリップ状態量S1のみに基づいて第1配分ゲインGa1を演算するとともに、第2スリップ状態量S2のみに基づいて第2配分ゲインGa2を演算し、第1配分ゲインGa1及び第2配分ゲインGa2を乗算することにより配分比率を示す配分ゲインGaを演算する。このように第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2のみに基づいて配分ゲインGaを演算するため、例えば車体速度Vbも加味する場合に比べ、第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2に基づく配分比率の演算に係る演算負荷を低減できる。
As described above, in this embodiment, in addition to the same actions and effects as those of (1), (3), and (4) of the first embodiment, the following actions and effects are exhibited.
(5) The distribution axial force calculation unit 103 subtracts the wheel speeds Vfl and Vfr from the vehicle body speed Vb, and divides the subtracted values by the vehicle body speed Vb to obtain the first slip state amount S1 and the second slip state amount. Calculate as S2. Then, the distribution axial force calculation unit 103 calculates the first distribution gain Ga1 based only on the first slip state amount S1, and calculates the second distribution gain Ga2 based only on the second slip state amount S2. The distribution gain Ga indicating the distribution ratio is calculated by multiplying the 1 distribution gain Ga1 and the second distribution gain Ga2. Since the distribution gain Ga is calculated based only on the first slip state amount S1 and the second slip state amount S2 in this way, the first slip state amount S1 and the second slip state are compared with the case where, for example, the vehicle body speed Vb is also taken into consideration. The calculation load related to the calculation of the distribution ratio based on the quantity S2 can be reduced.

(第3実施形態)
次に、操舵制御装置の第3実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the steering control device will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components are designated by the same reference numerals as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

図6に示すように、本実施形態の操舵装置301は、電動パワーステアリング装置(EPS)として構成されている。操舵装置301は、運転者によるステアリングホイール3の操作に基づいて転舵輪5を転舵させる操舵機構302と、操舵機構302にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するアシスト機構303とを備えている。 As shown in FIG. 6, the steering device 301 of the present embodiment is configured as an electric power steering device (EPS). The steering device 301 includes a steering mechanism 302 that steers the steering wheel 5 based on the operation of the steering wheel 3 by the driver, and an assist mechanism 303 that imparts an assist force to assist the steering operation to the steering mechanism 302. ing.

操舵機構302は、ステアリングホイール3が固定されるステアリングシャフト311を備えている。また、操舵機構302は、ステアリングシャフト311に連結された転舵軸としてのラック軸312と、ラック軸312が往復動可能に挿通される円筒状のラックハウジング313と、ステアリングシャフト311の回転をラック軸312の往復動に変換するラックアンドピニオン機構314とを備えている。なお、ステアリングシャフト311は、ステアリングホイール3が位置する側から順にコラム軸315、中間軸316、及びピニオン軸317を連結することにより構成されている。 The steering mechanism 302 includes a steering shaft 311 to which the steering wheel 3 is fixed. Further, the steering mechanism 302 racks the rotation of the rack shaft 312 as a steering shaft connected to the steering shaft 311 and the cylindrical rack housing 313 through which the rack shaft 312 is reciprocally inserted, and the steering shaft 311. It is equipped with a rack and pinion mechanism 314 that converts the reciprocating motion of the shaft 312. The steering shaft 311 is configured by connecting a column shaft 315, an intermediate shaft 316, and a pinion shaft 317 in order from the side where the steering wheel 3 is located.

ラック軸312とピニオン軸317とは、ラックハウジング313内に所定の交差角をもって配置されている。ラックアンドピニオン機構314は、ラック軸312に形成されたラック歯312aとピニオン軸317に形成されたピニオン歯317aとが噛合されることにより構成されている。また、ラック軸312の両端には、その軸端部に設けられたボールジョイントからなるラックエンド318を介してタイロッド319がそれぞれ回動自在に連結されている。タイロッド319の先端は、転舵輪5が組付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、操舵装置301では、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト311の回転がラックアンドピニオン機構314によりラック軸312の軸方向移動に変換され、この軸方向移動がタイロッド319を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪5の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。 The rack shaft 312 and the pinion shaft 317 are arranged in the rack housing 313 with a predetermined crossing angle. The rack and pinion mechanism 314 is configured by engaging the rack teeth 312a formed on the rack shaft 312 and the pinion teeth 317a formed on the pinion shaft 317. Further, tie rods 319 are rotatably connected to both ends of the rack shaft 312 via rack ends 318 made of ball joints provided at the shaft ends. The tip of the tie rod 319 is connected to a knuckle (not shown) to which the steering wheel 5 is assembled. Therefore, in the steering device 301, the rotation of the steering shaft 311 accompanying the steering operation is converted into the axial movement of the rack shaft 312 by the rack and pinion mechanism 314, and this axial movement is transmitted to the knuckle via the tie rod 319. As a result, the steering angle of the steering wheel 5, that is, the traveling direction of the vehicle is changed.

アシスト機構303は、駆動源であるアシストモータ321と、アシストモータ321の回転を伝達する伝達機構322と、伝達機構322を介して伝達された回転をラック軸312の往復動に変換する変換機構323とを備えている。そして、アシスト機構303は、アシストモータ321の回転を伝達機構322を介して変換機構323に伝達し、変換機構323にてラック軸312の往復動に変換することで操舵機構302にアシスト力を付与する。つまり、操舵装置301では、アシスト機構303から付与されるモータトルクとしてのアシスト力により、ステアリングホイール3の操舵に必要な操舵トルクThが変更される。なお、本実施形態のアシストモータ321には、例えば三相のブラシレスモータが採用され、伝達機構322には、例えばベルト機構が採用され、変換機構323には、例えばボールネジ機構が採用されている。 The assist mechanism 303 is a conversion mechanism 323 that converts the rotation transmitted via the assist motor 321 which is the drive source, the transmission mechanism 322 that transmits the rotation of the assist motor 321 and the transmission mechanism 322 into the reciprocating motion of the rack shaft 312. And have. Then, the assist mechanism 303 transmits the rotation of the assist motor 321 to the conversion mechanism 323 via the transmission mechanism 322, and the conversion mechanism 323 converts the rotation into the reciprocating motion of the rack shaft 312 to impart an assist force to the steering mechanism 302. To do. That is, in the steering device 301, the steering torque Th required for steering the steering wheel 3 is changed by the assist force as the motor torque given by the assist mechanism 303. The assist motor 321 of the present embodiment employs, for example, a three-phase brushless motor, the transmission mechanism 322 employs, for example, a belt mechanism, and the conversion mechanism 323 employs, for example, a ball screw mechanism.

本実施形態の操舵制御装置300には、ステアリングシャフト311に付与された操舵トルクThを検出するトルクセンサ331が接続されている。なお、トルクセンサ331は、ピニオン軸317に設けられており、トーションバー332の捩れに基づいて操舵トルクThを検出する。また、操舵制御装置300には、左前輪センサ44l及び右前輪センサ44rが接続されている。また、操舵制御装置300には、アシストモータ321のモータ角θmを360°の範囲内の相対角で検出する回転センサ333が接続されている。なお、操舵トルクTh及びモータ角θmは、例えば右方向に操舵した場合に正の値、左方向に操舵した場合に負の値として検出する。さらに、操舵制御装置300は、その外部に設けられた制動制御装置47と通信可能に接続されている。操舵制御装置300には、制動制御装置47により演算された車体速度Vbが入力される。 A torque sensor 331 that detects the steering torque Th applied to the steering shaft 311 is connected to the steering control device 300 of the present embodiment. The torque sensor 331 is provided on the pinion shaft 317, and detects the steering torque Th based on the twist of the torsion bar 332. Further, a left front wheel sensor 44l and a right front wheel sensor 44r are connected to the steering control device 300. Further, the steering control device 300 is connected to a rotation sensor 333 that detects the motor angle θm of the assist motor 321 at a relative angle within a range of 360 °. The steering torque Th and the motor angle θm are detected as positive values when steering to the right and negative values when steering to the left, for example. Further, the steering control device 300 is communicably connected to the braking control device 47 provided outside the steering control device 300. The vehicle body speed Vb calculated by the braking control device 47 is input to the steering control device 300.

そして、操舵制御装置300は、これら各センサ及び制動制御装置47から入力される各状態量に基づいて、アシストモータ321に駆動電力を供給することにより、アシスト機構303の作動、すなわち操舵機構302にラック軸312を往復動させるべく付与するアシスト力を制御する。 Then, the steering control device 300 supplies driving power to the assist motor 321 based on each state quantity input from each of these sensors and the braking control device 47, thereby operating the assist mechanism 303, that is, the steering mechanism 302. The assist force applied to reciprocate the rack shaft 312 is controlled.

次に、操舵制御装置300の構成について説明する。
図7に示すように、操舵制御装置300は、モータ制御信号Maを出力するマイコン351と、モータ制御信号Maに基づいてアシストモータ321に駆動電力を供給する駆動回路352とを備えている。なお、本実施形態の駆動回路352には、例えばFET等の複数のスイッチング素子を有する周知のPWMインバータが採用されている。そして、マイコン351の出力するモータ制御信号Maは、各スイッチング素子のオンオフ状態を規定するものとなっている。これにより、モータ制御信号Maに応答して各スイッチング素子がオンオフし、各相のモータコイルへの通電パターンが切り替わることにより、車載電源Bの直流電力が三相の駆動電力に変換されてアシストモータ321へと出力される。
Next, the configuration of the steering control device 300 will be described.
As shown in FIG. 7, the steering control device 300 includes a microcomputer 351 that outputs a motor control signal Ma, and a drive circuit 352 that supplies drive power to the assist motor 321 based on the motor control signal Ma. The drive circuit 352 of the present embodiment employs a well-known PWM inverter having a plurality of switching elements such as FETs. The motor control signal Ma output by the microcomputer 351 defines the on / off state of each switching element. As a result, each switching element is turned on and off in response to the motor control signal Ma, and the energization pattern for the motor coil of each phase is switched, so that the DC power of the vehicle-mounted power supply B is converted into the three-phase drive power of the assist motor. It is output to 321.

マイコン351には、上記操舵トルクTh、モータ角θm、車体速度Vb及び車輪速度Vfl,Vfrが入力される。また、マイコン351には、駆動回路352と各相のモータコイルとの間の接続線353に設けられた電流センサ354により検出されるアシストモータ321の各相電流値Iu,Iv,Iwが入力される。なお、図7では、説明の便宜上、各相の接続線353及び各相の電流センサ354をそれぞれ1つにまとめて図示している。そして、マイコン351は、これら各状態量に基づいてモータ制御信号Maを出力する。 The steering torque Th, the motor angle θm, the vehicle body speed Vb, and the wheel speeds Vfl and Vfr are input to the microcomputer 351. Further, each phase current value Iu, Iv, Iw of the assist motor 321 detected by the current sensor 354 provided on the connection line 353 between the drive circuit 352 and the motor coil of each phase is input to the microcomputer 351. To. In FIG. 7, for convenience of explanation, the connection line 353 of each phase and the current sensor 354 of each phase are shown together as one. Then, the microcomputer 351 outputs the motor control signal Ma based on each of these state quantities.

詳しくは、マイコン351は、操舵機構302に付与すべきアシスト力に対応した目標トルクとしての目標アシストトルクTa*を演算する目標トルク演算部としての目標アシストトルク演算部361と、モータ制御信号Maを演算するモータ制御信号演算部362とを備えている。 Specifically, the microcomputer 351 generates a target assist torque calculation unit 361 as a target torque calculation unit that calculates a target assist torque Ta * as a target torque corresponding to an assist force to be applied to the steering mechanism 302, and a motor control signal Ma. It is provided with a motor control signal calculation unit 362 for calculation.

目標アシストトルク演算部361は、入力トルク基礎成分としてトルクF/B成分Tfbtを演算する入力トルク基礎成分演算部371と、反力成分Firを演算する反力成分演算部372とを備えている。入力トルク基礎成分演算部371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371は、目標操舵トルクTh*を演算する目標操舵トルク演算部381と、トルクF/B成分Tfbtを演算するトルクF/B制御部382とを備えており、上記第1実施形態の入力トルク基礎成分演算部81と同様の演算処理によりトルクF/B成分Tfbtを演算する。このように演算されたトルクF/B成分Tfbtは、加算器373,383に出力される。 The target assist torque calculation unit 361 includes an input torque basic component calculation unit 371 that calculates the torque F / B component Tfbt as an input torque basic component, and a reaction force component calculation unit 372 that calculates the reaction force component Fir. The steering torque Th is input to the input torque basic component calculation unit 371. The input torque basic component calculation unit 371 includes a target steering torque calculation unit 381 that calculates the target steering torque Th * and a torque F / B control unit 382 that calculates the torque F / B component Tfbt. The torque F / B component Tfbt is calculated by the same calculation process as that of the input torque basic component calculation unit 81 of the embodiment. The torque F / B component Tfbt calculated in this way is output to the adders 373 and 383.

反力成分演算部372には、車体速度Vb、車輪速度Vfl,Vfr、アシストモータ321のq軸電流値Iq及び目標転舵対応角θp*が入力される。反力成分演算部372は、上記第1実施形態の反力成分演算部82と同様の演算処理により反力成分Firを演算する。これにより、転舵輪5のスリップ状態に応じて配分比率が調整された配分軸力である反力成分Firが演算され、当該反力成分Firに基づいてアシスト力として付与されるモータトルクが制御される。 The vehicle body speed Vb, the wheel speeds Vfl, Vfr, the q-axis current value Iq of the assist motor 321 and the target steering correspondence angle θp * are input to the reaction force component calculation unit 372. The reaction force component calculation unit 372 calculates the reaction force component Fir by the same calculation process as the reaction force component calculation unit 82 of the first embodiment. As a result, the reaction force component Fir, which is the distribution axial force whose distribution ratio is adjusted according to the slip state of the steering wheel 5, is calculated, and the motor torque applied as the assist force is controlled based on the reaction force component Fir. Rudder.

また、目標アシストトルク演算部361は、転舵対応角演算部374と、目標転舵対応角演算部375と、転舵角F/B制御部376とを備えている。転舵対応角演算部374には、モータ角θmが入力される。転舵対応角演算部374は、モータ角θmに基づいて、上記第1実施形態の転舵対応角演算部71と同様の演算処理により、ピニオン軸317の回転角を示す転舵対応角θpを演算する。このように演算された転舵対応角θpは、減算器377に出力される。 Further, the target assist torque calculation unit 361 includes a steering corresponding angle calculation unit 374, a target steering corresponding angle calculation unit 375, and a steering angle F / B control unit 376. The motor angle θm is input to the steering corresponding angle calculation unit 374. The steering correspondence angle calculation unit 374 calculates the steering correspondence angle θp indicating the rotation angle of the pinion shaft 317 by the same calculation processing as the steering correspondence angle calculation unit 71 of the first embodiment based on the motor angle θm. Calculate. The steering correspondence angle θp calculated in this way is output to the subtractor 377.

目標転舵対応角演算部375は、操舵トルクTh、トルクF/B成分Tfbt、反力成分Fir及び車体速度Vbが入力される。目標転舵対応角演算部375は、これらの状態量に基づいて、上記第1実施形態の目標操舵角演算部83と同様に、モデル式を利用して、目標転舵対応角θp*を演算する。 Steering torque Th, torque F / B component Tfbt, reaction force component Fir, and vehicle body speed Vb are input to the target steering corresponding angle calculation unit 375. Based on these state quantities, the target steering angle calculation unit 375 calculates the target steering angle θp * by using the model formula as in the target steering angle calculation unit 83 of the first embodiment. To do.

転舵角F/B制御部376には、減算器377において、目標転舵対応角θp*から転舵対応角θpを差し引いた角度偏差Δθpが入力される。そして、転舵角F/B制御部376は、上記第1実施形態の操舵角F/B制御部84と同様の演算処理により転舵角F/B成分Tfbpを演算する。このように演算された転舵角F/B成分Tfbpは、加算器373に出力される。 In the subtractor 377, the steering angle F / B control unit 376 is input with an angle deviation Δθp obtained by subtracting the steering correspondence angle θp from the target steering correspondence angle θp *. Then, the steering angle F / B control unit 376 calculates the steering angle F / B component Tfbp by the same calculation processing as the steering angle F / B control unit 84 of the first embodiment. The steering angle F / B component Tfbp calculated in this way is output to the adder 373.

そして、目標アシストトルクTa*は、加算器373においてトルクF/B成分Tfbtと転舵角F/B成分Tfbpとを加算することにより、目標アシストトルクTa*を演算する。
モータ制御信号演算部362には、目標アシストトルクTa*が入力される。モータ制御信号演算部362は、上記第1実施形態の操舵側モータ制御信号演算部63と同様の演算処理により、モータ制御信号Maを演算する。
Then, the target assist torque Ta * calculates the target assist torque Ta * by adding the torque F / B component Tfbt and the steering angle F / B component Tfbp in the adder 373.
The target assist torque Ta * is input to the motor control signal calculation unit 362. The motor control signal calculation unit 362 calculates the motor control signal Ma by the same calculation processing as the steering side motor control signal calculation unit 63 of the first embodiment.

このように演算されたモータ制御信号Maは、駆動回路352に出力される。これにより、アシストモータ321には、駆動回路352からモータ制御信号Maに応じた駆動電力が供給される。そして、アシストモータ321は、目標アシストトルクTa*に示されるアシスト力を操舵機構302に付与する。 The motor control signal Ma calculated in this way is output to the drive circuit 352. As a result, the assist motor 321 is supplied with the drive power corresponding to the motor control signal Ma from the drive circuit 352. Then, the assist motor 321 applies the assist force indicated by the target assist torque Ta * to the steering mechanism 302.

なお、目標アシストトルク演算部361は、トルクF/B演算に用いる目標操舵トルクTh*を演算上の軸力である駆動トルクTcに基づいて演算するとともに、角度F/B演算に用いる目標転舵対応角θp*を演算上の軸力である反力成分Firに基づいて演算し、これらを足し合わせて目標アシストトルクTa*を演算している。そのため、アシストモータ321が付与する操舵反力は、基本的には運転者の操舵を補助する力であるが、演算上の軸力とラック軸22に作用する実際の軸力との偏差によっては、運転者の操舵に抗する力にもなり得るものである。 The target assist torque calculation unit 361 calculates the target steering torque Th * used for the torque F / B calculation based on the drive torque Tc which is the axial force in the calculation, and the target steering used for the angle F / B calculation. The corresponding angle θp * is calculated based on the reaction force component Fir, which is the axial force in the calculation, and these are added together to calculate the target assist torque Ta *. Therefore, the steering reaction force applied by the assist motor 321 is basically a force that assists the driver in steering, but depending on the deviation between the calculated axial force and the actual axial force acting on the rack shaft 22. , It can also be a force against the steering of the driver.

以上、本実施形態では、上記第1実施形態の(1)〜(4)の作用及び効果と同様の作用及び効果に加え、以下の作用及び効果を奏する。
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
As described above, in this embodiment, in addition to the same actions and effects as those of (1) to (4) of the first embodiment, the following actions and effects are exhibited.
Each of the above embodiments can be modified and implemented as follows. Each of the above embodiments and the following modifications can be combined with each other within a technically consistent range.

・上記各実施形態では、各車輪速度Vfl,Vfr,Vrl,Vrrの平均値を車体速度Vbとして用いたが、これに限らず、例えば各車輪速度Vfl,Vfr,Vrl,Vrrのうちの二番目と三番目に速い車輪速度の平均を用いてもよく、車体速度Vbの演算方法は適宜変更可能である。また、車輪速度を用いず、例えば車両の前後加速度を積分することにより得られる値を車体速度Vbとしてもよい。さらに、例えばGPS(Global Positioning System)用の人工衛星からの測位信号を受信し、当該受信される測位信号に基づく時間あたりの車両の位置変化から推定される推定車速を車体速度Vbとして用いてもよい。 -In each of the above embodiments, the average value of each wheel speed Vfl, Vfr, Vrl, Vrr is used as the vehicle body speed Vb, but the present invention is not limited to this, and for example, the second of the respective wheel speeds Vfl, Vfr, Vrl, Vrr. And the average of the third fastest wheel speed may be used, and the calculation method of the vehicle body speed Vb can be changed as appropriate. Further, the vehicle body speed Vb may be a value obtained by integrating the front-rear acceleration of the vehicle without using the wheel speed. Further, for example, even if a positioning signal from an artificial satellite for GPS (Global Positioning System) is received and the estimated vehicle speed estimated from the position change of the vehicle per time based on the received positioning signal is used as the vehicle body speed Vb. Good.

・上記各実施形態において、操舵制御装置1,300が各車輪速度Vfl,Vfr,Vrl,Vrr等に基づいて車体速度Vbを演算してもよい。
・上記各実施形態において、第1配分ゲイン演算部122,222の有するマップの形状は適宜変更可能である。例えば、第1スリップ状態量S1がゼロ近傍である領域で第1配分ゲインGa1が「1」よりも小さな値となるようにしてもよい。つまり、転舵輪5がスリップしていない状態でも、配分軸力である反力成分Firに電流軸力Ferが配分されるようにしてもよい。同様に、第2配分ゲイン演算部124,224の有するマップの形状は適宜変更可能である。
-In each of the above embodiments, the steering control devices 1, 300 may calculate the vehicle body speed Vb based on each wheel speed Vfl, Vfr, Vrl, Vrr, or the like.
-In each of the above embodiments, the shape of the map of the first distribution gain calculation units 122 and 222 can be changed as appropriate. For example, the first distribution gain Ga1 may be set to a value smaller than "1" in the region where the first slip state quantity S1 is near zero. That is, even when the steering wheel 5 is not slipping, the current axial force Fer may be distributed to the reaction force component Fir, which is the distributed axial force. Similarly, the shape of the map included in the second distribution gain calculation units 124 and 224 can be changed as appropriate.

・上記各実施形態では、左前輪及び右前輪の転舵輪5のスリップ状態を示す第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2を演算し、これらに基づいて配分比率を調整する配分ゲインGaを演算した。しかし、これに限らず、後輪二輪のスリップ状態を示すスリップ状態量や、前輪及び後輪四輪のスリップ状態量を演算し、これらに基づいて配分比率を調整してもよい。また、一輪のスリップ状態量のみを演算し、これに基づいて配分比率を調整する構成としてもよい。この場合、対象となる一輪を、例えば車輪速度が最も遅いもの、あるいは車輪速度が二番目に遅いものを選択する構成としてもよい。 In each of the above embodiments, the first slip state amount S1 and the second slip state amount S2 indicating the slip states of the steering wheels 5 of the left front wheel and the right front wheel are calculated, and the distribution ratio is adjusted based on these. Was calculated. However, the present invention is not limited to this, and the slip state amount indicating the slip state of the two rear wheels and the slip state amount of the front wheels and the four rear wheels may be calculated and the distribution ratio may be adjusted based on these. Further, it may be configured to calculate only the slip state amount of one wheel and adjust the distribution ratio based on this. In this case, the target wheel may be configured to select, for example, the one with the slowest wheel speed or the one with the second slowest wheel speed.

・上記各実施形態では、反力成分Firとする配分軸力を角度軸力Fibと電流軸力Ferとを所定配分比率となるように個別に設定される配分比率で合算することにより演算したが、これに限らず、角度軸力、路面軸力、及び車両状態量軸力のうちの少なくとも2つを配分することにより、配分軸力を演算してもよい。 -In each of the above embodiments, the distribution axial force as the reaction force component Fir is calculated by summing the angular axial force Fib and the current axial force Fer at a distribution ratio individually set so as to have a predetermined distribution ratio. However, the distributed axial force may be calculated by allocating at least two of the angular axial force, the road surface axial force, and the vehicle state quantity axial force.

なお、路面軸力としては、電流軸力Fer以外に、例えばラック軸22に作用する軸力を検出する軸力センサの検出値に基づく軸力や、ハブユニット43により検出されるタイヤ力に基づく軸力がある。また、車両状態量軸力としては、例えば下記(2)式に車両のヨーレートγ及び横加速度LAを入力することにより演算される横力Fyを用いることができる。つまり、車両状態量軸力は、転舵輪5に作用する軸力を該転舵輪5に作用する横力Fyであると近似的にみなした推定値であって、車両の横方向への挙動の変化を引き起こさない路面情報は含まず、路面情報のうち車両の横方向への挙動の変化を通じて伝達可能な情報を含む軸力である。 In addition to the current axial force Fer, the road surface axial force is based on, for example, the axial force based on the detection value of the axial force sensor that detects the axial force acting on the rack shaft 22, and the tire force detected by the hub unit 43. There is axial force. Further, as the vehicle state quantity axial force, for example, the lateral force Fy calculated by inputting the yaw rate γ of the vehicle and the lateral acceleration LA in the following equation (2) can be used. That is, the vehicle state quantity axial force is an estimated value in which the axial force acting on the steering wheel 5 is approximately regarded as the lateral force Fy acting on the steering wheel 5, and the behavior of the vehicle in the lateral direction. It is an axial force that does not include road surface information that does not cause a change, but includes information that can be transmitted through changes in the lateral behavior of the vehicle among the road surface information.

Fy=Kla×LA+Kγ×γ’…(2)
なお、「γ’」は、ヨーレートγの微分値を示し、「Kla」及び「Kγ」は、試験等により予め設定された係数を示し、車体速度Vbに応じて可変設定されている。
Fy = Kla x LA + Kγ x γ'... (2)
In addition, "γ'" indicates a differential value of yaw rate γ, and "Kla" and "Kγ" indicate a coefficient set in advance by a test or the like, and are variably set according to the vehicle body speed Vb.

このように角度軸力、路面軸力、及び車両状態量軸力のうちの少なくとも2つを配分することにより配分軸力を演算する場合におけるスリップ状態に応じた配分比率の調整は、次のように行うことができる。 When calculating the distribution axial force by allocating at least two of the angular axial force, the road surface axial force, and the vehicle state quantity axial force in this way, the adjustment of the distribution ratio according to the slip state is as follows. Can be done.

すなわち、配分軸力が角度軸力Fibを含む場合において、例えば第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2が転舵輪5のロック状態を示す場合には、角度軸力Fib以外の軸力の少なくとも1つの配分比率を大きくする。一例として、角度軸力Fibと車両状態量軸力とを配分することにより配分軸力を演算する場合には、転舵輪5のロック状態となると、車両状態量軸力の配分比率を大きくする。また、配分軸力が路面軸力を含む場合において、例えば第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2が転舵輪5のロック状態を示す場合には、該路面軸力の配分比率を大きくする。一例として、電流軸力Ferと車両状態量軸力とを配分することにより配分軸力を演算する場合には、転舵輪5のロック状態となると、電流軸力Ferの配分比率を大きくする。 That is, when the distributed axial force includes the angular axial force Fib, for example, when the first slip state amount S1 and the second slip state amount S2 indicate the locked state of the steering wheel 5, the axial force other than the angular axial force Fib Increase at least one allocation ratio of. As an example, when the distribution axial force is calculated by distributing the angular axial force Fib and the vehicle state quantity axial force, the distribution ratio of the vehicle state quantity axial force is increased when the steering wheel 5 is locked. Further, when the distributed axial force includes the road surface axial force, for example, when the first slip state amount S1 and the second slip state amount S2 indicate the locked state of the steering wheel 5, the distribution ratio of the road surface axial force is increased. To do. As an example, when the distribution axial force is calculated by distributing the current axial force Fer and the vehicle state quantity axial force, the distribution ratio of the current axial force Fer is increased when the steering wheel 5 is locked.

さらに、配分軸力が角度軸力Fibを含む場合において、例えば第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2が転舵輪5の空転状態を示す場合には、角度軸力Fib以外の軸力の少なくとも1つの配分比率を大きくする。一例として、角度軸力Fibと車両状態量軸力とを配分することにより配分軸力を演算する場合には、転舵輪5の空転状態となると、車両状態量軸力の配分比率を大きくする。また、配分軸力が路面軸力を含む場合において、例えば第1スリップ状態量S1及び第2スリップ状態量S2が転舵輪5の空転状態を示す場合には、該路面軸力の配分比率を大きくする。一例として、電流軸力Ferと車両状態量軸力とを配分することにより配分軸力を演算する場合には、転舵輪5の空転状態となると、電流軸力Ferの配分比率を大きくする。 Further, when the distributed axial force includes the angular axial force Fib, for example, when the first slip state amount S1 and the second slip state amount S2 indicate the idling state of the steering wheel 5, the axial force other than the angular axial force Fib Increase at least one allocation ratio of. As an example, when the distribution axial force is calculated by distributing the angular axial force Fib and the vehicle state quantity axial force, the distribution ratio of the vehicle state quantity axial force is increased when the steering wheel 5 is in an idling state. Further, when the distributed axial force includes the road surface axial force, for example, when the first slip state amount S1 and the second slip state amount S2 indicate the idling state of the steering wheel 5, the distribution ratio of the road surface axial force is increased. To do. As an example, when the distribution axial force is calculated by distributing the current axial force Fer and the vehicle state quantity axial force, the distribution ratio of the current axial force Fer is increased when the steering wheel 5 is in an idling state.

・上記各実施形態において、反力成分演算部82,372が配分軸力に、他の反力を加味した値を反力成分Firとして演算してもよい。こうした他の反力として、例えばステアリングホイール3の操舵角の絶対値が舵角閾値に近づく場合に、更なる切り込み操舵が行われるのに抗する反力であるエンド反力を採用することができる。なお、舵角閾値としては、例えばラックエンド25がラックハウジング23に当接することでラック軸22の軸方向移動が規制される機械的なラックエンド位置よりも中立位置側に設定される仮想ラックエンド位置での転舵対応角θpを用いることができる。 -In each of the above embodiments, the reaction force component calculation units 82 and 372 may calculate a value obtained by adding other reaction forces to the distribution axial force as the reaction force component Fir. As such another reaction force, for example, when the absolute value of the steering angle of the steering wheel 3 approaches the steering angle threshold value, an end reaction force which is a reaction force that resists further incision steering can be adopted. .. The rudder angle threshold is set to be closer to the neutral position than the mechanical rack end position where the axial movement of the rack shaft 22 is restricted by, for example, the rack end 25 coming into contact with the rack housing 23. The steering correspondence angle θp at the position can be used.

・上記第1及び第2実施形態では、電流軸力Ferをq軸電流値Iqtに基づいて演算したが、これに限らず、例えばq軸目標電流値Iqt*に基づいて演算してもよい。同様に、上記第3実施形態において、電流軸力Ferを、例えばq軸目標電流値Iq*に基づいて演算してもよい。 -In the first and second embodiments, the current axial force Fer is calculated based on the q-axis current value Iqt, but the present invention is not limited to this, and for example, the current axial force Fer may be calculated based on the q-axis target current value Iqt *. Similarly, in the third embodiment, the current axial force Fer may be calculated based on, for example, the q-axis target current value Iq *.

・上記第1及び第2実施形態では、角度軸力Fibを目標転舵対応角である目標操舵角θh*に基づいて演算したが、これに限らず、例えば操舵角θhや転舵対応角θpに基づいて演算してもよく、また操舵トルクTh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。同様に、上記第3実施形態において、角度軸力Fibを他の方法で演算してもよい。 -In the first and second embodiments, the angular axial force Fib is calculated based on the target steering angle θh * which is the target steering angle, but the present invention is not limited to this, for example, the steering angle θh and the steering angle θp. It may be calculated based on the above, or it may be calculated by another method such as adding other parameters such as steering torque Th. Similarly, in the third embodiment, the angular axial force Fib may be calculated by another method.

・上記第1及び第2実施形態では、入力トルク基礎成分として目標操舵トルクTh*に操舵トルクThを追従させるトルクF/B制御の実行により演算されるトルクF/B成分Tfbtを用い、トルクF/B成分Tfbtと操舵角F/B成分Tfbhとを足し合わせることにより目標反力トルクTs*を演算した。しかし、これに限らず、目標反力トルクTs*の演算態様は適宜変更可能である。例えば入力トルク基礎成分の演算態様として、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を演算してもよい。また、操舵角F/B制御を実行せず、例えば入力トルクTin*に基づいて目標反力トルクTs*を直接演算する態様や、反力成分Firに基づいて目標反力トルクTs*を直接演算する態様を採用可能である。さらに、例えば反力成分Firに基づいて目標操舵トルクを演算し、該目標操舵トルクに操舵トルクThを追従させるトルクF/B制御の実行により得られる値を目標反力トルクTs*として演算してもよい。同様に、上記第3実施形態において、目標アシストトルクTa*の演算態様は適宜変更可能である。 -In the first and second embodiments, the torque F / B component Tfbt calculated by executing the torque F / B control that causes the target steering torque Th * to follow the steering torque Th * is used as the input torque basic component, and the torque F is used. The target reaction torque Ts * was calculated by adding the / B component Tfbt and the steering angle F / B component Tfbh. However, not limited to this, the calculation mode of the target reaction force torque Ts * can be changed as appropriate. For example, as a calculation mode of the input torque basic component, the larger the absolute value of the steering torque Th, the larger the absolute value of the input torque basic component may be calculated. Further, the target reaction torque Ts * is directly calculated based on the input torque Tin * without executing the steering angle F / B control, or the target reaction torque Ts * is directly calculated based on the reaction component Fir. It is possible to adopt the mode of Further, for example, the target steering torque is calculated based on the reaction force component Fir, and the value obtained by executing the torque F / B control that makes the steering torque Th follow the target steering torque is calculated as the target reaction force torque Ts *. May be good. Similarly, in the third embodiment, the calculation mode of the target assist torque Ta * can be changed as appropriate.

・上記第1及び第2実施形態では、制御対象となる操舵装置2を、操舵部4と転舵部6との間の動力伝達が分離したリンクレスの構造としたが、これに限らず、クラッチにより操舵部4と転舵部6との間の動力伝達を分離可能な構造の操舵装置を制御対象としてもよい。 -In the first and second embodiments, the steering device 2 to be controlled has a linkless structure in which the power transmission between the steering unit 4 and the steering unit 6 is separated, but the present invention is not limited to this. A steering device having a structure in which the power transmission between the steering unit 4 and the steering unit 6 can be separated by a clutch may be controlled.

1,300…操舵制御装置、2,301…操舵装置、3…ステアリングホイール、4…操舵部、5…転舵輪、6…転舵部、11,311…ステアリングシャフト、13…操舵側モータ、21,317…ピニオン軸、22,312…ラック軸、32…転舵側モータ、51…操舵側制御部、56…転舵側制御部、62…目標反力トルク演算部、82,372…反力成分演算部、101…角度軸力演算部、102…電流軸力演算部、103…配分軸力演算部、111…配分ゲイン演算部、121,221…第1スリップ状態量演算部、122,222…第1配分ゲイン演算部、123,223…第2スリップ状態量演算部、124,224…第2配分ゲイン演算部、302…操舵機構、321…アシストモータ、351…マイコン、352…駆動回路、361…目標アシストトルク演算部、Fer…電流軸力、Fib…角度軸力、Ga…配分ゲイン、Ga1…第1配分ゲイン、Ga2…第2配分ゲイン、S1…第1スリップ状態量、S2…第2スリップ状態量、Ta*…目標アシストトルク、Ts*…目標反力トルク、Vb…車体速度、Vfl,Vfr,Vrl,Vrr…車輪速度。 1,300 ... Steering control device, 2,301 ... Steering device, 3 ... Steering wheel, 4 ... Steering unit, 5 ... Steering wheel, 6 ... Steering unit, 11,311 ... Steering shaft, 13 ... Steering side motor, 21 , 317 ... Pinion shaft, 22, 312 ... Rack shaft, 32 ... Steering side motor, 51 ... Steering side control unit, 56 ... Steering side control unit, 62 ... Target reaction force torque calculation unit, 82, 372 ... Reaction force Component calculation unit, 101 ... Angle axial force calculation unit, 102 ... Current axial force calculation unit, 103 ... Distribution axial force calculation unit, 111 ... Distribution gain calculation unit, 121,221 ... First slip state quantity calculation unit, 122, 222 ... 1st distribution gain calculation unit, 123, 223 ... 2nd slip state amount calculation unit, 124, 224 ... 2nd distribution gain calculation unit, 302 ... Steering mechanism, 321 ... Assist motor, 351 ... Microcomputer, 352 ... Drive circuit, 361 ... Target assist torque calculation unit, Fer ... Current axial force, Fib ... Angle axial force, Ga ... Distribution gain, Ga1 ... 1st distribution gain, Ga2 ... 2nd distribution gain, S1 ... 1st slip state amount, S2 ... 1st 2 Slip state amount, Ta * ... target assist torque, Ts * ... target reaction force torque, Vb ... vehicle body speed, Vfl, Vfr, Vrl, Vrr ... wheel speed.

Claims (7)

モータを駆動源とするアクチュエータが付与するモータトルクによりステアリングホイールの操舵に必要な操舵トルクを可変とする操舵装置を制御対象とし、
前記モータトルクの目標値となる目標トルクを演算する目標トルク演算部を備え、前記目標トルクに応じた前記モータトルクが発生するように前記モータの作動を制御する操舵制御装置において、
前記目標トルク演算部は、
前記操舵装置の転舵輪から該転舵輪が連結される転舵軸に作用する軸力として、路面の状態を示す路面情報を含まない角度軸力、前記路面情報のうち車両の横方向への挙動の変化を通じて伝達可能な情報を含む車両状態量軸力、及び前記路面情報を含む路面軸力のうちの少なくとも2つの軸力を演算する軸力演算部と、
前記少なくとも2つの軸力を所定配分比率で合算することにより配分軸力を演算する配分軸力演算部とを備え、
前記配分軸力に基づいて前記目標トルクを演算するものであって、
前記配分軸力演算部は、前記車両の車体速度及び前記車両の車輪速度に基づいて前記転舵輪のスリップ状態を示すスリップ状態量を演算し、該スリップ状態量に基づいて前記配分比率を調整する操舵制御装置。
The control target is a steering device that changes the steering torque required for steering the steering wheel by the motor torque applied by the actuator that uses the motor as the drive source.
In a steering control device that includes a target torque calculation unit that calculates a target torque that is a target value of the motor torque, and controls the operation of the motor so that the motor torque corresponding to the target torque is generated.
The target torque calculation unit is
As the axial force acting from the steering wheel of the steering device to the steering shaft to which the steering wheel is connected, an angular axial force that does not include the road surface information indicating the state of the road surface, and the lateral behavior of the vehicle among the road surface information. Axial force calculation unit that calculates at least two of the vehicle state amount axial force including information that can be transmitted through the change of the road surface information and the road surface axial force including the road surface information.
It is provided with a distribution axial force calculation unit that calculates the distribution axial force by adding up the at least two axial forces at a predetermined distribution ratio.
The target torque is calculated based on the distributed axial force.
The distribution axial force calculation unit calculates a slip state amount indicating a slip state of the steering wheel based on the vehicle body speed of the vehicle and the wheel speed of the vehicle, and adjusts the distribution ratio based on the slip state amount. Steering control device.
請求項1に記載の操舵制御装置において、
前記操舵装置は、操舵部と、前記操舵部に入力される操舵に応じて前記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ものであり、
前記モータは、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として前記モータトルクを付与する操舵側モータであり、
前記目標トルク演算部は、前記目標トルクと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る操舵制御装置。
In the steering control device according to claim 1,
The steering device has a structure in which power transmission between the steering unit and the steering unit that steers the steering wheel according to the steering input to the steering unit is separated.
The motor is a steering side motor that applies the motor torque as a steering reaction force that is a force that opposes steering input to the steering unit.
The target torque calculation unit is a steering control device that calculates a target reaction force torque that is a target value of the steering reaction force as the target torque.
請求項1に記載の操舵制御装置において、
前記操舵装置は、前記ステアリングホイールの操作に基づいて前記転舵輪を転舵させる操舵機構を有するものであり、
前記モータは、ステアリング操作を補助するためのアシスト力として前記モータトルクを付与するアシストモータであり、
前記目標トルク演算部は、前記目標トルクとして前記アシスト力の目標値となる目標アシストトルクを演算するものである操舵制御装置。
In the steering control device according to claim 1,
The steering device has a steering mechanism for steering the steering wheel based on the operation of the steering wheel.
The motor is an assist motor that applies the motor torque as an assist force for assisting the steering operation.
The target torque calculation unit is a steering control device that calculates a target assist torque, which is a target value of the assist force, as the target torque.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
前記配分軸力演算部は、前記車体速度から前記車輪速度を減算した値を前記スリップ状態量として演算し、前記スリップ状態量及び前記車体速度に基づいて前記配分比率を調整する操舵制御装置。
In the steering control device according to any one of claims 1 to 3.
The distribution axial force calculation unit is a steering control device that calculates a value obtained by subtracting the wheel speed from the vehicle body speed as the slip state amount, and adjusts the distribution ratio based on the slip state amount and the vehicle body speed.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
前記配分軸力演算部は、前記車体速度から前記車輪速度を減算し、該減算した値を前記車体速度で除算した値を前記スリップ状態量として演算する操舵制御装置。
In the steering control device according to any one of claims 1 to 3.
The distribution axial force calculation unit is a steering control device that subtracts the wheel speed from the vehicle body speed and calculates the value obtained by dividing the subtracted value by the vehicle body speed as the slip state amount.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
前記配分軸力演算部は、
前記軸力演算部が前記角度軸力を演算する場合において、前記スリップ状態量が前記転舵輪のロック状態を示す場合には、該角度軸力以外の軸力の少なくとも1つの配分比率を大きくし、
前記軸力演算部が前記路面軸力を演算する場合において、前記スリップ状態量が前記転舵輪のロック状態を示す場合には、該路面軸力の配分比率を大きくする操舵制御装置。
In the steering control device according to any one of claims 1 to 5.
The distribution axial force calculation unit
When the axial force calculation unit calculates the angular axial force and the slip state amount indicates the locked state of the steering wheel, the distribution ratio of at least one of the axial forces other than the angular axial force is increased. ,
A steering control device that increases the distribution ratio of the road surface axial force when the slip state amount indicates the locked state of the steering wheel when the axial force calculation unit calculates the road surface axial force.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
前記配分軸力演算部は、
前記軸力演算部が前記角度軸力を演算する場合において、前記スリップ状態量が前記転舵輪の空転状態を示す場合には、該角度軸力以外の軸力の少なくとも1つの配分比率を大きくし、
前記軸力演算部が前記路面軸力を演算する場合において、前記スリップ状態量が前記転舵輪の空転状態を示す場合には、該路面軸力の配分比率を大きくする操舵制御装置。
In the steering control device according to any one of claims 1 to 6.
The distribution axial force calculation unit
When the axial force calculation unit calculates the angular axial force, if the slip state amount indicates the idling state of the steering wheel, the distribution ratio of at least one of the axial forces other than the angular axial force is increased. ,
A steering control device that increases the distribution ratio of the road surface axial force when the slip state amount indicates an idling state of the steering wheel when the axial force calculation unit calculates the road surface axial force.
JP2019071551A 2019-04-03 2019-04-03 steering controller Active JP7259495B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019071551A JP7259495B2 (en) 2019-04-03 2019-04-03 steering controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019071551A JP7259495B2 (en) 2019-04-03 2019-04-03 steering controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020168952A true JP2020168952A (en) 2020-10-15
JP7259495B2 JP7259495B2 (en) 2023-04-18

Family

ID=72746555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019071551A Active JP7259495B2 (en) 2019-04-03 2019-04-03 steering controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7259495B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115214766A (en) * 2021-04-15 2022-10-21 丰田自动车株式会社 Steering device and steering method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009274701A (en) * 2008-05-19 2009-11-26 Advics Co Ltd Unit and method for vehicle motion control
JP2017165219A (en) * 2016-03-15 2017-09-21 株式会社ジェイテクト Steering control apparatus
JP2018184129A (en) * 2017-04-27 2018-11-22 日産自動車株式会社 Steering control method and steering control apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009274701A (en) * 2008-05-19 2009-11-26 Advics Co Ltd Unit and method for vehicle motion control
JP2017165219A (en) * 2016-03-15 2017-09-21 株式会社ジェイテクト Steering control apparatus
JP2018184129A (en) * 2017-04-27 2018-11-22 日産自動車株式会社 Steering control method and steering control apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115214766A (en) * 2021-04-15 2022-10-21 丰田自动车株式会社 Steering device and steering method
CN115214766B (en) * 2021-04-15 2023-12-26 丰田自动车株式会社 Steering device and steering method

Also Published As

Publication number Publication date
JP7259495B2 (en) 2023-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9290200B2 (en) Vehicle power steering system
CN111661143B (en) Steering control device and method for controlling steering system
US11485411B2 (en) Controller for steering device
JPWO2010109676A1 (en) Vehicle steering device
CN110550093A (en) Steering control device
JP2020163990A (en) Steering control device
US20200130737A1 (en) Steering control device
US20200130738A1 (en) Steering control device
US11897550B2 (en) Steering control device
US20210300463A1 (en) Steering control device
JP7147472B2 (en) steering controller
JP2020163989A (en) Steering control device
CN113386851A (en) Steering controller
JP2022049967A (en) Steering control device
JP7147473B2 (en) steering controller
JP7259495B2 (en) steering controller
JP5293144B2 (en) Vehicle steering system
JP2022054736A (en) Steering control device
JP7243045B2 (en) steering controller
JP2020104540A (en) Vehicular control device
JP2020069863A (en) Steering control device
JP2022054737A (en) Steering control device
JP2019209787A (en) Steering control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220309

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230307

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230320

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7259495

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150