JP2021142795A - Steering controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操舵制御装置に関する。 The present invention relates to a steering control device.
特許文献1には、油圧アクチュエータと電動アクチュエータとを備えた操舵装置が開示されている。油圧アクチュエータは、ポンプから吐出される作動油の油圧によりラック軸を軸方向に相対変位させるための押圧力を付与する。電動アクチュエータは、ステアリング軸を回転させるためのモータトルクを付与する。ラック軸は、ステアリング軸の回転に応じて軸方向に相対変位する。
このような操舵装置は、例えば特許文献2に示すように、ステアリングギアボックスを備えている。ステアリングギアボックスは、ラック軸の軸方向への相対変位を許容しつつ軸方向と交差する方向への変位を規制している。ステアリングギアボックスの複数箇所には取付孔が設けられている。取付孔にはゴム製のマウントブッシュが嵌め込まれている。ステアリングギアボックスは、当該マウントブッシュにボルトを挿入することによって、マウントブッシュを介して車体に固定されている。これにより、ステアリングギアボックスは、車体に弾性支持されている。
Such a steering device includes, for example, a steering gearbox as shown in
上記操舵装置は、ステアリングギアボックスに対してラック軸を軸方向へ相対変位させることにより車両の転舵輪を転舵させるものである。こうした操舵装置を制御対象とする操舵制御装置は、ステアリングギアボックスに対するラック軸の軸方向への相対変位量を制御することによって、転舵輪の転舵角を制御する。しかし、上記のようにマウントブッシュによってステアリングギアボックスを車体に弾性支持する場合、マウントブッシュの弾性のために、ステアリングギアボックスが車体に対して軸方向に相対変位することがある。この場合、ステアリングギアボックスに対するラック軸の軸方向への相対変位量と、車体に対するラック軸の軸方向への相対変位量との間には、車体に対するステアリングギアボックスへの相対変位量だけ差が生じる。すなわち、ステアリングギアボックスが車体に対して軸方向に相対変位しない場合における、車体に対するラック軸の軸方向への本来変位させたい相対変位量と、車体に対するラック軸の軸方向への実際の相対変位量との間には、車体に対するステアリングギアボックスへの相対変位量だけ差が生じる。 The steering device steers the steering wheels of a vehicle by displaced the rack shaft relative to the steering gearbox in the axial direction. The steering control device that controls such a steering device controls the steering angle of the steering wheel by controlling the amount of relative displacement of the rack shaft in the axial direction with respect to the steering gearbox. However, when the steering gearbox is elastically supported on the vehicle body by the mount bush as described above, the steering gearbox may be displaced relative to the vehicle body in the axial direction due to the elasticity of the mount bush. In this case, there is a difference between the amount of axial displacement of the rack shaft with respect to the steering gearbox and the amount of relative displacement of the rack shaft with respect to the vehicle body in the axial direction by the amount of relative displacement of the rack shaft with respect to the vehicle body. Occurs. That is, when the steering gearbox is not displaced relative to the vehicle body in the axial direction, the amount of relative displacement that the rack shaft originally wants to be displaced with respect to the vehicle body and the actual relative displacement of the rack shaft with respect to the vehicle body in the axial direction. There is a difference between the amount and the amount of displacement relative to the steering gearbox with respect to the vehicle body.
具体的には、ステアリングホイールを一方向に操舵した場合、軸方向において中立位置から離れる一方向側にラック軸を相対変位させるように、電動アクチュエータからステアリング軸を回転させるためのモータトルクが付与され、油圧アクチュエータからラック軸を軸方向に相対変位させるための押圧力が付与される。このとき、ラック軸には、転舵輪が中立位置に戻ろうとすることに起因する負荷としてのラック軸力が作用する。このラック軸力が、ラック軸を介してステアリングギアボックスに作用するため、ステアリングギアボックスを車体に対して他方向に相対変位させる力が加わり、ステアリングギアボックスが車体に対して他方向に相対変位する。ここで、ステアリングギアボックスが車体に対して相対変位する方向は、ステアリングギアボックスに対してラック軸が相対変位する方向と逆となる。このため、ステアリングギアボックスが車体に対して軸方向に相対変位することによって、ステアリングギアボックスが車体に対して軸方向に相対変位していない場合における、車体に対するラック軸の軸方向への本来変位させたい相対変位量と、車体に対するラック軸の軸方向への実際の相対変位量とは乖離することになる。このように生じた、ラック軸の本来変位させたい相対変位量とラック軸の実際の相対変位量との差は、ステアリングギアボックスに対するラック軸の軸方向への相対変位量の制御によって転舵輪の転舵角を制御する場合に、転舵角の制御の精度低下や応答性の遅れの原因となるおそれがある。 Specifically, when the steering wheel is steered in one direction, a motor torque for rotating the steering shaft is applied from the electric actuator so as to relatively displace the rack shaft in one direction away from the neutral position in the axial direction. , A pressing force is applied from the hydraulic actuator to relatively displace the rack shaft in the axial direction. At this time, a rack axle force as a load caused by the steering wheel trying to return to the neutral position acts on the rack axle. Since this rack axial force acts on the steering gearbox via the rack shaft, a force that causes the steering gearbox to be displaced relative to the vehicle body in the other direction is applied, and the steering gearbox is displaced relative to the vehicle body in the other direction. do. Here, the direction in which the steering gearbox is displaced relative to the vehicle body is opposite to the direction in which the rack shaft is displaced relative to the steering gearbox. Therefore, when the steering gearbox is displaced relative to the vehicle body in the axial direction, the original displacement of the rack axis with respect to the vehicle body in the axial direction when the steering gearbox is not displaced relative to the vehicle body in the axial direction. The relative displacement amount to be desired and the actual relative displacement amount of the rack axis with respect to the vehicle body in the axial direction will deviate from each other. The difference between the relative displacement amount of the rack shaft originally desired to be displaced and the actual relative displacement amount of the rack shaft generated in this way is determined by controlling the axial relative displacement amount of the rack shaft with respect to the steering gearbox. When controlling the steering angle, it may cause a decrease in the accuracy of the steering angle control and a delay in responsiveness.
上記課題を解決する操舵制御装置は、ポンプと、ステアリングホイールが連結されるステアリング軸の回転に応じて軸方向に往復移動することで車両の転舵輪を転舵させるラック軸の前記軸方向への相対変位を許容するとともに、前記ポンプから吐出される作動油の油圧により前記ラック軸を前記軸方向に相対変位させるための押圧力を付与するシリンダチューブと、ステアリング操作に基づいて前記シリンダチューブへの作動油の給排を制御する制御バルブとを有する油圧アクチュエータと、
前記ステアリング軸を回転させるためのモータトルクを付与するモータを有する電動アクチュエータと、を備え、
前記シリンダチューブが車体に弾性支持されている操舵装置を制御対象とする操舵制御装置であって、前記シリンダチューブに対する前記ラック軸の前記軸方向への相対変位量の目標値を演算する目標値演算部と、前記ラック軸に対して前記軸方向に加わる負荷としてのラック軸力に基づき補正値を演算する補正部と、前記目標値演算部によって演算された前記目標値及び前記補正部によって演算された前記補正値に基づいて前記電動アクチュエータを制御する転舵処理部と、を備える。
The steering control device that solves the above problems reciprocates in the axial direction according to the rotation of the steering shaft to which the pump and the steering wheel are connected, thereby steering the steering wheel of the vehicle in the axial direction of the rack shaft. A cylinder tube that allows relative displacement and applies a pressing force for relative displacement of the rack shaft in the axial direction by the oil pressure of the hydraulic oil discharged from the pump, and a cylinder tube to the cylinder tube based on a steering operation. A hydraulic actuator having a control valve for controlling the supply and discharge of hydraulic oil, and
An electric actuator having a motor for applying motor torque for rotating the steering shaft, and the like.
A steering control device for controlling a steering device in which the cylinder tube is elastically supported by a vehicle body, and a target value calculation for calculating a target value of a relative displacement amount of the rack shaft with respect to the cylinder tube in the axial direction. A unit, a correction unit that calculates a correction value based on a rack axial force as a load applied to the rack axis in the axial direction, and a target value calculated by the target value calculation unit and a correction unit calculated by the correction unit. A steering processing unit that controls the electric actuator based on the correction value is provided.
上記構成によれば、補正部は、ラック軸力に基づき補正値を演算している。このラック軸力は、車体に対してシリンダチューブを相対変位させる力に対応している。このため、車体に対するラック軸の軸方向への相対変位量を本来変位させたい相対変位量に近付けるための補正値を演算することができる。転舵処理部は、目標値及び補正値に基づいて電動アクチュエータを制御している。これにより、電動アクチュエータの制御を通じて電動アクチュエータからステアリング軸を回転させるためのモータトルクを適切に付与することができるとともに、電動アクチュエータの制御を通じて油圧アクチュエータからラック軸を軸方向に相対変位させるための押圧力を適切に付与することができる。このように、転舵処理部は、シリンダチューブに対するラック軸の軸方向への相対変位量を目標値及び補正値に基づいて制御するため、当該相対変位量をラック軸力に基づく補正値を用いることなく補正されていない目標値のみに基づいて制御する場合と比較すると、シリンダチューブを車体に弾性支持することによる転舵輪の転舵角の制御に与える影響を抑えることができる。 According to the above configuration, the correction unit calculates the correction value based on the rack axial force. This rack axial force corresponds to the force that causes the cylinder tube to be displaced relative to the vehicle body. Therefore, it is possible to calculate a correction value for bringing the amount of relative displacement of the rack axis with respect to the vehicle body in the axial direction closer to the amount of relative displacement that is originally desired to be displaced. The steering processing unit controls the electric actuator based on the target value and the correction value. As a result, the motor torque for rotating the steering shaft from the electric actuator can be appropriately applied through the control of the electric actuator, and the push for axially displaced the rack shaft from the hydraulic actuator through the control of the electric actuator. The pressure can be applied appropriately. In this way, the steering processing unit controls the relative displacement amount of the rack shaft with respect to the cylinder tube in the axial direction based on the target value and the correction value, and therefore uses the correction value based on the rack axial force for the relative displacement amount. Compared with the case where the control is performed based only on the uncorrected target value, it is possible to suppress the influence of elastically supporting the cylinder tube on the vehicle body on the control of the steering angle of the steering wheel.
上記の操舵制御装置において、前記シリンダチューブは、弾性部を備えたブッシュによって車体に対して弾性支持されていることが好ましい。
シリンダチューブが弾性部を備えたブッシュを介して車体に固定されている場合、ラック軸に転舵輪からの負荷が作用することに起因したラック軸力が作用することで、シリンダチューブが車体に対して相対変位するおそれがある。シリンダチューブに対するラック軸の軸方向への相対変位量をラック軸力に基づく補正値を用いることなく補正されていない目標値のみに基づいて制御する場合には、シリンダチューブが車体に対して相対変位すると、シリンダチューブに対するラック軸の軸方向への相対変位量に比べて、車体に対するラック軸の軸方向への相対移動量が小さくなる。上記構成では、目標値に加えてラック軸力に基づく補正値に基づいて制御するため、こうした事態が生じることを抑制できる。
In the above steering control device, it is preferable that the cylinder tube is elastically supported with respect to the vehicle body by a bush provided with an elastic portion.
When the cylinder tube is fixed to the vehicle body via a bush having an elastic portion, the rack axle force due to the load from the steering wheel acts on the rack shaft causes the cylinder tube to act on the vehicle body. There is a risk of relative displacement. When controlling the amount of axial displacement of the rack shaft with respect to the cylinder tube based only on the uncorrected target value without using the correction value based on the rack axial force, the cylinder tube is displaced relative to the vehicle body. Then, the amount of relative displacement of the rack shaft with respect to the vehicle body in the axial direction is smaller than the amount of relative displacement of the rack shaft with respect to the cylinder tube in the axial direction. In the above configuration, since the control is performed based on the correction value based on the rack axial force in addition to the target value, it is possible to suppress the occurrence of such a situation.
上記の操舵制御装置において、前記補正部は、前記弾性部の弾性係数に応じて設定された係数を前記ラック軸力に乗算することで、車体に対する前記シリンダチューブの前記軸方向への相対変位量を演算する変位量演算部と、前記変位量演算部によって演算された車体に対する前記シリンダチューブの前記軸方向への相対変位量に基づき前記補正値を演算する補正値演算部と、前記目標値演算部によって演算された前記目標値と前記補正値演算部によって演算された前記補正値とに基づいて前記目標値を補正する補正処理部とを有し、前記転舵処理部は、補正された前記目標値に基づいて前記電動アクチュエータを制御することが好ましい。 In the steering control device, the correction unit multiplies the rack axial force by a coefficient set according to the elastic coefficient of the elastic portion, thereby causing a relative displacement amount of the cylinder tube with respect to the vehicle body in the axial direction. The displacement amount calculation unit that calculates the correction value, the correction value calculation unit that calculates the correction value based on the axial relative displacement amount of the cylinder tube with respect to the vehicle body calculated by the displacement amount calculation unit, and the target value calculation. It has a correction processing unit that corrects the target value based on the target value calculated by the unit and the correction value calculated by the correction value calculation unit, and the steering processing unit is corrected. It is preferable to control the electric actuator based on the target value.
ラック軸力は、車体に対してシリンダチューブを相対変位させる力に対応していることから、変位量演算部は、ラック軸力に基づいて車体に対するシリンダチューブの軸方向への相対変位量を演算することができる。補正値演算部は、こうして演算された相対変位量に基づき補正値を演算するようにしている。このように、補正部の具体的な構成として、上記構成を採用することができる。 Since the rack axial force corresponds to the force that relatively displaces the cylinder tube with respect to the vehicle body, the displacement amount calculation unit calculates the amount of axial displacement of the cylinder tube with respect to the vehicle body based on the rack axial force. can do. The correction value calculation unit calculates the correction value based on the relative displacement amount calculated in this way. As described above, the above configuration can be adopted as a specific configuration of the correction unit.
上記の操舵制御装置において、前記目標値演算部は、運転者の運転を支援する運転支援制御を実行するための運転支援指令値を反映した前記目標値を演算しており、前記補正部は、前記ラック軸力に基づき演算された前記補正値で前記運転支援指令値を補正することを通じて前記目標値を補正することが好ましい。 In the steering control device, the target value calculation unit calculates the target value that reflects the driving support command value for executing the driving support control that supports the driver's driving, and the correction unit calculates the target value. It is preferable to correct the target value by correcting the driving support command value with the correction value calculated based on the rack axial force.
運転支援制御が実行された場合においても、シリンダチューブを車体に弾性支持することによる転舵輪の転舵角の制御に与える影響は発生する。上記構成によれば、運転支援制御が実行された場合においても、ラック軸力に基づき運転支援指令値を補正することを通じて目標値を補正するため、シリンダチューブを車体に弾性支持することによる転舵輪の転舵角の制御に与える影響を抑えることができる。 Even when the driving support control is executed, the effect of elastically supporting the cylinder tube on the vehicle body on the control of the steering angle of the steering wheel occurs. According to the above configuration, even when the driving support control is executed, the steering wheel by elastically supporting the cylinder tube to the vehicle body in order to correct the target value by correcting the driving support command value based on the rack axial force. It is possible to suppress the influence on the control of the steering angle.
本発明の操舵制御装置によれば、転舵輪の転舵角の制御をより適切に実行することができる。 According to the steering control device of the present invention, it is possible to more appropriately control the steering angle of the steering wheel.
操舵制御装置の一実施形態について図面に従って説明する。
図1に示すように、操舵制御装置1の制御対象となる操舵装置2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4を転舵させる操舵機構5と、操舵機構5に押圧力を付与する油圧アクチュエータ6と、操舵機構5にモータトルクを付与する電動アクチュエータ7とを備えている。
An embodiment of the steering control device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
操舵機構5は、ステアリングホイール3が固定されるステアリング軸11と、ステアリング軸11の回転に応じて軸方向Xに往復動するラック軸12とを備えている。なお、ステアリング軸11は、ステアリングホイール3側から順にコラム軸14、中間軸15、及びピニオン軸16を連結することにより構成されている。
The steering mechanism 5 includes a steering shaft 11 to which the
ラック軸12とピニオン軸16とは、所定の交差角をもって配置されており、ラック軸12に形成されたラック歯12aとピニオン軸16に形成されたピニオン歯16aとが噛合されることでラックアンドピニオン機構17が構成されている。また、ラック軸12の両端にはタイロッド18が連結されており、タイロッド18の先端は転舵輪4が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、操舵装置2では、ステアリング操作に伴うステアリング軸11の回転がラックアンドピニオン機構17によりラック軸12の軸方向Xの移動に変換され、このラック軸12の軸方向Xの移動がタイロッド18を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪4の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
The
コラム軸14の途中には第1トーションバー14aが設けられている。第1トーションバー14aは、コラム軸14のステアリングホイール3側の入力軸と、コラム軸14の転舵輪4側の出力軸との間に設けられている。第1トーションバー14aは、ステアリングホイール3の操舵に伴ってコラム軸14の入力軸が回転すると捩れるようになっている。また、ピニオン軸16の途中には第2トーションバー16bが設けられている。第2トーションバー16bは、ピニオン軸16のステアリングホイール3側の入力軸と、ピニオン軸16の転舵輪4側の出力軸との間に設けられている。第2トーションバー16bは、ピニオン軸16の入力軸が回転すると捩れるようになっている。
A first torsion bar 14a is provided in the middle of the
油圧アクチュエータ6は、作動油の供給源となるポンプ21と、作動油が貯留されるリザーバタンク22と、油圧差に基づき後述するピストン35を介してラック軸12に押圧力を付与する油圧シリンダ23と、油圧シリンダ23への作動油の給排を制御する制御バルブ24とを備えている。また、油圧アクチュエータ6は、ポンプ21、リザーバタンク22、油圧シリンダ23、及び制御バルブ24間を連結する油路L1〜L5を備えている。なお、ポンプ21には、内燃機関31のクランク軸の回転によって駆動される機関駆動式のポンプが採用されている。
The hydraulic actuator 6 is a
油圧シリンダ23は、ラック軸12が軸方向Xに往復動可能に挿通される円筒状のシリンダチューブ32と、シリンダチューブ32内を第1油圧室33と第2油圧室34とに区画するピストン35とを備えている。ピストン35は、ラック軸12と一体で軸方向Xに移動できるようにラック軸12に固定されている。本実施形態では、シリンダチューブ32は、ラック軸12の軸方向Xへの相対変位を許容しつつ軸方向Xと交差する方向への変位を規制している。
The
制御バルブ24は、ステアリング操作に連動して油圧シリンダ23の第1油圧室33及び第2油圧室34への作動油の給排を制御する周知のロータリバルブとして構成されている。制御バルブ24は、第2トーションバー16bを含むようにピニオン軸16を回転可能に取り囲むように設けられている。第2トーションバー16bは、ピニオン軸16の入力軸が回転すると、その回転によって捩れる。この捩れによってピニオン軸16の入力軸の回転角度とピニオン軸16の出力軸の回転角度との間に角度差が生じると、油圧シリンダ23の第1油圧室33及び第2油圧室34への作動油の給排量が変化する。具体的には、制御バルブ24には、供給ポート36、排出ポート37、第1給排ポート38、及び第2給排ポート39が設けられている。供給ポート36は、供給油路L1を介してポンプ21に接続されている。排出ポート37は、排出油路L2を介してリザーバタンク22に接続されている。第1給排ポート38は、第1給排油路L3を介して第1油圧室33に接続されている。第2給排ポート39は、第2給排油路L4を介して第2油圧室34に接続されている。なお、ポンプ21とリザーバタンク22とは、吸入油路L5を介して互いに接続されている。
The
本実施形態では、シリンダチューブ32を車体に対して固定する構成として、シリンダチューブ32を車体に対して弾性支持するための構成が採用されている。具体的には、シリンダチューブ32の外面には、マウント部61が設けられている。シリンダチューブ32の外面に設けられたマウント部61及びブッシュ71によって、シリンダチューブ32を車体に対して弾性支持している。なお、ここでは、車体の一部として、サスペンションメンバ62を例示する。
In the present embodiment, as a configuration for fixing the
図2に示すように、マウント部61は、ブッシュ71を介してサスペンションメンバ62に締結固定されている。ブッシュ71は、筒状部72と、フランジ部73と、弾性部74とを有している。弾性部74及び筒状部72は、弾性部74が筒状部72の径方向外側を覆った状態で、マウント部61の内周面61aに挿入されている。ここで、弾性部74及び筒状部72は、いずれもそれらの両端部が、内周面61aから外にはみ出している。弾性部74は、はみ出した部分が、筒状部72の径方向外側に延びている。一方、フランジ部73は、サスペンションメンバ62に進む方向Yに平行な方向の両側において、マウント部61の内周面61aから突出した部分に設けられている。フランジ部73は、弾性部74に追従するようにして筒状部72の径方向外側に向かって延びている。ここで、筒状部72やフランジ部73は、金属等の硬い固体や「硬さ」や「強さ」を兼ね備えた多結晶体等の剛体である。弾性部74は、ゴム等の弾性変形しやすい弾性体である。
As shown in FIG. 2, the
筒状部72を貫通する孔72a及びフランジ部73を貫通する孔73aの内周面に締結部材63が挿入されることで、マウント部61をサスペンションメンバ62に締結している。このため、マウント部61は、サスペンションメンバ62に弾性支持されている。これにより、シリンダチューブ32は、車体に弾性支持されている。
The mounting
図1に示すように、電動アクチュエータ7は、駆動源であるモータ41と、モータ41に連結されるとともにコラム軸14に連結されたウォームアンドホイール等の減速機構42とを備えている。コラム軸14における減速機構42との連結部分は、第1トーションバー14aよりも転舵輪4側に設けられている。電動アクチュエータ7は、モータ41が出力するモータトルクを減速機構42により減速してコラム軸14に伝達する。なお、本実施形態のモータ41には、例えば3相のブラシレスモータが採用されている。
As shown in FIG. 1, the
このように構成された操舵装置2では、ポンプ21から送出される作動油は、ポンプ21に内蔵された図示しない電磁弁により所定量に流量制御されたうえで、供給油路L1を介して制御バルブ24に供給される。そして、制御バルブ24に供給された作動油は、ステアリング軸11の回転による第2トーションバー16bの捩れに応じて、第1給排油路L3及び第2給排油路L4のいずれか一方を介して第1油圧室33及び第2油圧室34のいずれか一方に供給される。このとき、第1油圧室33及び第2油圧室34のいずれか他方から作動油が排出される。この作動油は、第1給排油路L3及び第2給排油路L4のいずれか他方、制御バルブ24、ならびに排出油路L2を介してリザーバタンク22に排出される。その結果、第1油圧室33と第2油圧室34との間に油圧差が発生し、この油圧差に基づいてピストン35及びラック軸12に作用する軸方向Xの押圧力として付与される。この油圧差に基づく軸方向Xの押圧力は、シリンダチューブ32に対してラック軸12を軸方向Xに相対変位させる力である。この油圧差に基づく軸方向Xの押圧力が操舵機構5にアシスト力として付与されることで、ステアリング操作がアシストされる。また、操舵装置2では、電動アクチュエータ7から付与されるモータトルクによってステアリング軸11が回転した場合においても、油圧シリンダ23にステアリング操作をしたときと同様の軸方向Xの押圧力が発生する。この油圧差に基づく軸方向Xの押圧力は、シリンダチューブ32に対してラック軸12を軸方向Xに相対変位させる力である。この油圧差に基づく軸方向Xの押圧力によってラック軸12が軸方向Xに移動することで、転舵輪4の転舵角が変更可能となる。なお、ラック軸12に付与される押圧力は、ステアリング軸11の中立位置からの回転量が多くなるほど、大きくなる。
In the
操舵制御装置1の構成について説明する。
図1に示すように、操舵制御装置1は、モータ41に接続されており、その作動を制御する。操舵制御装置1は、図示しない中央処理装置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中央処理装置が実行することによって、各種制御を実行する。
The configuration of the
As shown in FIG. 1, the
操舵制御装置1には、車両の走行速度である車速Vを検出する車速センサ51、及びステアリング軸11に付与された操舵トルクThを検出するトルクセンサ52が接続されている。トルクセンサ52は、第1トーションバー14a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、モータ41の回転角θmを360度の範囲内の相対角で検出する回転角センサ54が接続されている。操舵トルクTh及び回転角θmは、一方向に操舵した場合に正の値、他方向に操舵した場合に負の値として検出する。また、操舵制御装置1には、ポンプ21の吐出圧Pdを検出する圧力センサ55が接続されている。圧力センサ55は、例えば車両のアイドル時にステアリング操作が行われた場合に、ポンプ21の吐出圧Pdの増大によって内燃機関31が停止しないように、図示を省略する他の制御装置が内燃機関31の作動を制御するために用いられる。すなわち、圧力センサ55は、いわゆるアイドルアップ制御を行うために用いられるセンサである。また、操舵制御装置1には、ラック軸12に作用する軸力の検出値であるラック軸力Faを検出する軸力センサ56が接続されている。軸力センサ56は、例えばラック軸12の軸方向Xの移動に基づいてラック軸力Faを検出するセンサである。ラック軸力Faは、ラック軸12に対して軸方向Xに加わる負荷である。操舵制御装置1は、軸力センサ56からラック軸力Faをトルクの次元で取得する。
The
操舵制御装置1は、操舵制御装置1の外部に設けられた運転支援制御装置57に接続されている。運転支援制御装置57には、画像データを撮像するカメラ58、及び車両の運転席近傍等に設けられる運転支援制御を実行するための操作スイッチ59が接続されている。本実施形態の運転支援制御装置57は、運転支援制御として、例えば車両が走行中の走行レーンを維持して走行し易くなるように運転者のステアリング操作を支援する車線逸脱防止支援制御を実行する。運転支援制御装置57は、車線逸脱防止支援制御の実行時において、カメラ58により撮像される画像データに基づいて車両が車線内の走行を維持し得る理想的な転舵角を演算し、この理想的な転舵角と転舵輪4の実際の転舵角との偏差に応じた運転支援指令値θ*を演算する。なお、本実施形態の運転支援指令値θ*は、ピニオン軸16の回転角の目標値を示す角度指令値である。運転支援制御装置57は、操作スイッチ59のオンオフに応じて運転支援制御を実行する。運転支援制御装置57は、運転支援制御の実行時には、運転支援指令値θ*を操舵制御装置1に出力する。
The
操舵制御装置1は、これら各センサから入力される各状態量を示す信号及び運転支援制御装置57から入力される信号に基づいて、モータ41に駆動電力を供給することにより、電動アクチュエータ7の作動を制御する。
The
操舵制御装置1の構成について説明する。
図3に示すように、操舵制御装置1は、制御信号を出力するマイコン81と、制御信号に基づいてモータ41に駆動電力を供給する駆動回路82とを備えている。本実施形態の駆動回路82には、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。マイコン81の出力する制御信号は、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、制御信号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、3相の駆動電力がモータ41へと出力される。
The configuration of the
As shown in FIG. 3, the
マイコン81には、上記車速V、操舵トルクTh、回転角θm、ラック軸力Fa、及び運転支援指令値θ*が入力される。また、マイコン81には、駆動回路82と各相のモータコイルとの間の接続線83に設けられた電流センサ84により検出されるモータ41の各相電流値Iu,Iv,Iwが入力される。図3では、説明の便宜上、各相の接続線83及び各相の電流センサ84を1つにまとめて図示している。そして、マイコン81は、これら各状態量に基づいて制御信号を出力する。
The vehicle speed V, steering torque Th, rotation angle θm, rack axial force Fa, and driving support command value θ * are input to the
詳しくは、マイコン81は、モータ41が出力するモータトルクの目標値であるトルク指令値T*を演算するトルク指令値演算部91と、トルク指令値T*に対応する電流指令値Id*,Iq*を演算する電流指令値演算部92と、電流指令値Id*,Iq*に基づいて制御信号を出力する転舵処理部93とを有している。電流指令値Id*,Iq*は、モータ41に供給すべき電流の目標値である。電流指令値Id*は、d/q座標系におけるd軸上の電流指令値を示している。電流指令値Iq*は、d/q座標系におけるq軸上の電流指令値を示している。
Specifically, the
トルク指令値演算部91は、トルク指令値T*の基礎成分である基礎指令値Tb*を演算する基礎指令値演算部94を有している。基礎指令値演算部94には、操舵トルクTh、車速V、及び運転支援指令値θ*が入力される。基礎指令値演算部94は、運転支援制御を実行していない場合には、操舵トルクThに基づいて、電動アクチュエータ7自身が有する内部の摩擦が運転者のステアリング操作に影響を与えないようにモータ41を作動させる基礎指令値Tb*を演算する。なお、本実施形態では、基礎指令値演算部94は、運転支援制御を実行しているかどうかを運転支援指令値θ*が入力されているか否かに基づいて判断する。演算された基礎指令値Tb*は、加算器95に出力される。加算器95には、基礎指令値Tb*に加えて、後述の運転支援制御を実行するための運転支援トルク指令値Tad*が入力される。トルク指令値演算部91は、加算器95において、基礎指令値Tb*に運転支援トルク指令値Tad*を加算することで、トルク指令値T*を演算する。基礎指令値演算部94は、運転支援制御を実行している場合には、ステアリング操作を補助する成分を略ゼロとする。そして、トルク指令値演算部91は、加算器95において、運転支援制御を実行するための運転支援トルク指令値Tad*をトルク指令値T*として演算する。
The torque command
電流指令値演算部92には、トルク指令値T*が入力される。電流指令値演算部92は、トルク指令値T*に対応するq軸の電流指令値Iq*を演算し、転舵処理部93に出力する。なお、本実施形態では、d軸の電流指令値Id*は、基本的にゼロに固定されている。
The torque command value T * is input to the current command
転舵処理部93は、電流指令値Id*,Iq*、各相電流値Iu,Iv,Iw、及びモータ41の回転角θmに基づいて、d/q座標系における電流フィードバック制御を実行することにより、制御信号を生成する。具体的には、転舵処理部93は、回転角θmに基づいて各相電流値Iu,Iv,Iwをd/q座標系に写像することにより、d/q座標系におけるモータ41の実電流値であるd軸電流値及びq軸電流値を演算する。転舵処理部93は、d軸電流値をd軸の電流指令値Id*に追従させるべく、またq軸電流値をq軸の電流指令値Iq*に追従させるべく、それぞれ電流フィードバック制御を実行することにより制御信号を生成する。この制御信号が駆動回路82に出力されることによりモータ41に制御信号に応じた駆動電力が供給される。これにより、モータ41が出力するモータトルクが、q軸の電流指令値Iq*に対応したトルク指令値に追従するようにモータ41の駆動が制御される。
The
マイコン81は、さらに、軸力センサ56によって取得されたラック軸力Faに基づき運転支援指令値θ*を補正する補正部101と、ピニオン軸16の回転角θpを演算する回転角演算部96と、補正後運転支援指令値θp*と回転角θpとに基づいて角度フィードバック制御を実行する角度フィードバック制御部97とを有している。
The
補正部101は、変位量演算部102と、補正値演算部103と、加算器104とを有している。変位量演算部102は、軸力センサ56により検出されたラック軸力Faを取得する。変位量演算部102は、ラック軸力Faに、シリンダチューブ32を車体に対して固定する構成に応じて設定された係数を乗算することで、車体に対するシリンダチューブ32の軸方向Xへの相対変位量Dを演算する。本実施形態では、シリンダチューブ32を車体に対して固定する構成に応じて設定された係数は、シリンダチューブ32を車体に対して固定するマウント部61の剛性、すなわち弾性率に基づいて設定された係数である。
The
図4に示すように、ラック軸力Faと相対変位量Dとの間には比例関係がある。ラック軸力Faに対する相対変位量Dの傾きは、シリンダチューブ32を車体に対して固定する構成に応じて設定された係数である。なお、ラック軸12に加えられている軸力の絶対値とラック軸力Faの絶対値とは等しいとみなせる。
As shown in FIG. 4, there is a proportional relationship between the rack axial force Fa and the relative displacement amount D. The inclination of the relative displacement amount D with respect to the rack axial force Fa is a coefficient set according to the configuration in which the
図3に示すように、補正値演算部103は、変位量演算部102によって演算された相対変位量Dを取得する。補正値演算部103は、相対変位量Dに、換算係数を乗算することで、補正値Cを演算する。換算係数は、ピニオン軸16の回転角と、シリンダチューブ32に対するラック軸12の軸方向Xへの相対変位量との比に基づき設定された係数である。換算係数の設定に際しては、車体に対してシリンダチューブ32が軸方向Xへ相対変位したときのピニオン軸16の回転角の変化と、シリンダチューブ32に対してラック軸12が軸方向Xへ相対変位したときのピニオン軸16の回転角の変化とが同じであるとみなしている。このように、補正値演算部103は、相対変位量Dに対するピニオン軸16の回転角の変化量を補正値Cとして演算する。言い換えると、補正値演算部103は、車体に対するラック軸12の軸方向Xへの本来の相対変位量と、ラック軸12の実際の相対変位量との差を無くすような補正値Cを演算する。なお、シリンダチューブ32に対するラック軸12の軸方向Xへの本来の相対変位量は、シリンダチューブ32が車体に対して軸方向Xに相対変位しない場合、すなわち相対変位量Dがゼロの場合における、車体に対してラック軸12を軸方向Xへ本来変位させたい相対変位量のことである。
As shown in FIG. 3, the correction
加算器104は、運転支援制御装置57によって演算された運転支援指令値θ*と、補正値演算部103によって演算された補正値Cとを取得する。加算器104は、運転支援指令値θ*に補正値Cを加算することで、補正後運転支援指令値θp*を演算する。特許請求の範囲に記載した補正処理部は、加算器104に相当する。
The
回転角演算部96は、回転角センサ54により検出された回転角θmに基づいてピニオン軸16の回転角θpを演算する。
角度フィードバック制御部97は、補正部101によって演算された補正後運転支援指令値θp*と、回転角演算部96によって演算された回転角θpとを取得する。角度フィードバック制御部97は、回転角θpを補正後運転支援指令値θp*に追従させるべく、補正後運転支援指令値θp*と回転角θpとの偏差に基づく角度フィードバック制御を実行することにより、運転支援トルク指令値Tad*を演算する。
The rotation
The angle
図5に、補正部101の処理を示している。補正部101は、図5に示す処理を所定周期で繰り返し実行する。
図5に示すように、補正部101は、軸力センサ56により検出されたラック軸力Faを取得し(ステップS11)、ラック軸力Faに基づき相対変位量Dを演算し(ステップS12)、相対変位量Dに基づき補正値Cを演算する(ステップS13)。そして、補正部101は、運転支援制御装置57によって演算された運転支援指令値θ*に補正値Cを加算する(ステップS14)。これにより、補正部101は、運転支援指令値θ*を補正した補正後運転支援指令値θp*を演算し、演算した補正後運転支援指令値θp*を角度フィードバック制御部97に出力する。
FIG. 5 shows the processing of the
As shown in FIG. 5, the
特許請求の範囲に記載した目標値演算部は、トルク指令値演算部91に相当する。運転支援指令値θ*は、シリンダチューブ32に対するラック軸12の軸方向Xへの相対変位量の目標値であるトルク指令値T*の基となる値である。すなわち、トルク指令値T*は、運転支援指令値θ*を反映した値である。なお、特許請求の範囲で記載した目標値は、補正値Cによって補正がなされていない運転支援指令値θ*を反映した、補正がなされていないトルク指令値のことである。当該補正がなされていないトルク指令値は、角度フィードバック制御部97において補正がなされていない運転支援指令値θ*と回転角θpとの角度フィードバック制御することにより求められた運転支援トルク指令値Tad*と基礎指令値Tb*とを加算した値である。本実施形態では、目標値であるトルク指令値T*の基となる値、すなわちトルク指令値T*に反映される値である運転支援指令値θ*に補正値Cを加算することを通じて、トルク指令値T*を補正するようにしている。転舵処理部93は、補正値Cによって補正された補正後運転支援指令値θp*を反映した補正後のトルク指令値T*に基づいて電動アクチュエータ7を制御している。すなわち、転舵処理部93は、補正値Cによって補正後運転支援指令値θp*が反映されたトルク指令値T*を用いることにより、上記補正がなされていないトルク指令値及び補正値Cに基づく電動アクチュエータ7を制御している。
The target value calculation unit described in the claims corresponds to the torque command
本実施形態の作用を説明する。
運転支援制御を実行している場合、運転支援指令値θ*に基づいて転舵輪4を制御している。例えば、運転支援指令値θ*に基づいて転舵輪4を一方向に転舵させる場合、中立位置から一方向側にラック軸12を相対変位させるように、電動アクチュエータ7からステアリング軸11を回転させるためのモータトルクが付与され、油圧アクチュエータ6からラック軸12を軸方向Xに相対変位させるための押圧力が付与される。これにより、シリンダチューブ32に対してラック軸12は一方向側に相対変位する。このとき、ラック軸12には、転舵輪4が中立位置に戻ろうとすることに起因する負荷が作用する。当該相対変位させる力がシリンダチューブ32に作用するため、シリンダチューブ32は車体に対して軸方向Xに相対変位する。ここで、シリンダチューブ32が車体に対して相対変位する方向は、シリンダチューブ32に対してラック軸12が相対変位する方向と逆となる。すなわち、シリンダチューブ32に対してラック軸12が一方向側に相対変位するときに、車体に対してシリンダチューブ32が他方向側に相対変位する。この場合、車体に対するラック軸12の軸方向Xへの実際の相対変位量は、車体に対するシリンダチューブ32の軸方向Xへの相対変位量Dの分だけ、車体に対するラック軸12の軸方向Xへの本来変位させたい相対変位量よりも小さくなる。
The operation of this embodiment will be described.
When the driving support control is executed, the
本実施形態では、補正部101は、ラック軸力Faに基づき運転支援指令値θ*を補正している。このラック軸力Faは、車体に対してシリンダチューブ32を相対変位させる力に対応しているため、ラック軸力Faに起因した車体に対するシリンダチューブ32の軸方向Xへの相対変位量Dを演算することができる。補正部101は、補正がなされていない運転支援指令値θ*に基づき転舵輪4の転舵角を制御した場合と比べて、シリンダチューブ32に対するラック軸12の一方向側への相対変位量が大きな値となるように運転支援指令値θ*を補正している。トルク指令値演算部91は、補正がなされていない運転支援指令値θ*に基づき転舵輪4の転舵角を制御した場合と比べて、シリンダチューブ32に対するラック軸12の一方向側への相対変位量が大きな値となるようにトルク指令値T*を演算する。このため、ラック軸力Faに基づいて運転支援指令値θ*を補正することによって、車体に対するラック軸12の軸方向Xへの実際の相対変位量を、車体に対するラック軸12の軸方向Xへの本来変位させたい相対変位量に近付けることができる。電流指令値演算部92は、補正された補正後運転支援指令値θp*が反映されたトルク指令値T*に対応する電流指令値Id*,Iq*を演算する。転舵処理部93は、電流指令値Id*,Iq*に応じて制御信号を生成する。これにより、電動アクチュエータ7の制御を通じて電動アクチュエータ7からステアリング軸11を回転させるためのモータトルクを適切に付与することができる。また、電動アクチュエータ7の制御を通じて油圧アクチュエータ6からラック軸12を軸方向Xに相対変位させるための押圧力を適切に付与することができる。このようにすることで、補正がなされていない運転支援指令値θ*に基づき転舵輪4の転舵角を制御した場合と比べて、シリンダチューブ32を車体に弾性支持することによる転舵輪4の転舵角の制御に与える影響を抑えることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態の効果を説明する。
(1)シリンダチューブ32を車体に弾性支持することによる転舵輪4の転舵角の制御に与える影響を抑えることができるため、転舵輪4の転舵角の制御をより適切に実行することができる。
The effect of this embodiment will be described.
(1) Since it is possible to suppress the influence of elastically supporting the
(2)シリンダチューブ32が弾性部74を備えたブッシュ71を介して車体の一部であるサスペンションメンバ62に固定されている場合、ラック軸12に転舵輪4からの負荷が作用することに起因したラック軸力Faが作用することで、シリンダチューブ32が車体に対して相対変位するおそれがある。ラック軸力Faに基づく補正値Cを用いることなく補正されていない運転支援指令値θ*に基づき転舵輪4の転舵角を制御する場合には、シリンダチューブ32が車体に対して相対変位すると、シリンダチューブ32に対するラック軸12の軸方向Xへの相対変位量に比べて、車体に対するラック軸12の軸方向Xへの相対変位量が小さくなる。本実施形態では、ラック軸力Faに基づき運転支援指令値θ*を補正することを通じてトルク指令値T*を補正するため、こうした事態が生じることを抑制できる。
(2) When the
(3)ラック軸力Faは、車体に対してシリンダチューブ32を相対変位させる力に対応していることから、変位量演算部102は、ラック軸力Faに基づいて車体に対するシリンダチューブ32の軸方向Xへの相対変位量Dを演算することができる。補正値演算部103は、こうして演算された相対変位量Dに基づき補正値Cを演算するようにしている。このように、ラック軸力Faに基づき運転支援指令値θ*を補正する補正部101の具体的な構成として、上記の変位量演算部102、補正値演算部103、及び加算器104を備えたものを採用することができる。
(3) Since the rack axial force Fa corresponds to a force that relatively displaces the
(4)運転支援制御が実行された場合においても、シリンダチューブ32を車体に弾性支持することによる転舵輪4の転舵角の制御に与える影響は発生する。本実施形態によれば、運転支援制御が実行された場合においても、ラック軸力Faに基づき運転支援指令値θ*を補正することを通じてトルク指令値T*を補正するため、シリンダチューブ32を車体に弾性支持することによる転舵輪4の転舵角の制御に与える影響を抑えることができる。
(4) Even when the driving support control is executed, the effect of elastically supporting the
(5)シリンダチューブ32がブッシュ71を介して車体に弾性支持されている場合、ラック軸12に転舵輪4からの負荷が作用することに起因したラック軸力Faが作用することで、シリンダチューブ32が車体に対して相対変位するおそれがある。そして、ラック軸力Faに起因してシリンダチューブ32が車体に対して相対変位する場合、転舵輪4の転舵角の制御の精度低下や応答性の遅れが生じる。本実施形態では、ラック軸力Faに基づき運転支援指令値θ*を補正することを通じてトルク指令値T*を補正するため、こうした事態が生じることを抑制できる。
(5) When the
(6)シリンダチューブ32を車体に取り付ける際に弾性支持することなく、車体に対するシリンダチューブ32の軸方向Xへの相対変位量が生じないようにシリンダチューブ32を車体に取り付けることも考えられる。この場合、転舵輪4の転舵角の制御をしたときに、転舵輪4が中立位置に戻ろうとすることに起因する負荷によって、転舵輪4からシリンダチューブ32に衝撃が伝達するおそれがある。本実施形態では、シリンダチューブ32を車体に取り付ける際に弾性支持していることから、転舵輪4からシリンダチューブ32に伝達する衝撃を緩和することができる。
(6) It is also conceivable to attach the
上記実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・シリンダチューブ32を車体に対して固定する構成として、弾性部74を備えたブッシュ71及びマウント部61が採用されたが、これに限らない。例えば、シリンダチューブ32を車体に対して固定する構成として、シリンダチューブ32と車体との間に弾性体を介在させた状態で接着固定する構成等が採用されてもよい。すなわち、シリンダチューブ32を車体に対して弾性支持することができる構成であれば、シリンダチューブ32を車体に対して固定する構成にはどのようなものが採用されてもよい。
The above embodiment may be modified as follows. In addition, the following other embodiments can be combined with each other to the extent that they are technically consistent.
A
・補正部101は、運転支援指令値θ*を補正することを通じてトルク指令値T*を補正していたが、これに限らない。例えば、補正部101は、トルク指令値T*を直接補正するようにしてもよい。この場合、角度フィードバック制御部97は、補正がなされていない運転支援指令値θ*と回転角θpとの偏差に基づく角度フィードバック制御を実行することにより、補正がなされていない運転支援トルク指令値Tad*を演算する。加算器95は、基礎指令値Tb*に運転支援トルク指令値Tad*を加算することで、トルク指令値T*を演算する。補正部101は、ラック軸力Faに基づきトルク指令値T*を補正するためのトルクの補正値を演算し、当該トルクの補正値をトルク指令値T*に加算することで、トルク指令値T*を補正する。なお、この場合、加算器95は、基礎指令値Tb*と、運転支援トルク指令値Tad*と、ラック軸力Faに基づき演算されたトルクの補正値とを加算することで、トルク指令値T*を演算してもよい。
The
・補正部101の構成は適宜変更可能である。例えば、変位量演算部102及び補正値演算部103の代わりに、ラック軸力Faに基づいて補正値Cをマップ演算するマップ演算部を設けるようにしてもよい。また、加算器104の代わりに、補正値Cをゲインとして運転支援指令値θ*に乗算する乗算器を設けるようにしてもよい。
-The configuration of the
・操舵制御装置1には、軸力センサ56が接続されたが、軸力センサ56は設けなくてもよい。この場合、例えば、操舵制御装置1は、ポンプ21の吐出圧Pd、すなわち作動油の油圧に基づき、ラック軸力Faを演算するようにしてもよい。吐出圧Pdと第2トーションバー16bの捩れとの間には所定の関係があるため、吐出圧Pdとラック軸力Faとの間にも所定の関係がある。このため、吐出圧Pdからラック軸力Faを演算することができる。この場合、操舵制御装置1がラック軸力Faを演算する部分は、軸力取得部に相当する。
-Although the
・上記実施形態において、運転支援制御装置57が出力する運転支援指令値は角度指令値に限らない。例えば、運転支援制御装置57が出力する運転支援指令値は、トルク指令値であってもよい。この場合、例えば、加算器95に当該トルク指令値としての運転支援指令値が入力され、加算器95が基礎指令値Tb*と運転支援指令値θ*をトルク値に換算した値との和をトルク指令値T*として演算するようにしてもよい。このように、運転支援制御装置57が出力する指令値は適宜変更可能である。また、運転支援指令値を基礎指令値Tb*に反映させる態様についても適宜変更可能である。
-In the above embodiment, the driving support command value output by the driving
・上記実施形態において、操舵制御装置1は、運転支援制御装置57が出力する運転支援指令値θ*を用いて運転支援制御を実行したが、運転支援制御装置57が出力する運転支援指令値θ*を取得しないものであってもよい。この場合、例えば、補正部101は、基礎指令値Tb*を補正する。これにより、シリンダチューブ32を車体に弾性支持することによる転舵輪4の転舵角の制御に与える影響を抑えることができる。
-In the above embodiment, the
・上記実施形態において、操舵装置2は、油圧アクチュエータ6を備えていたが、備えないようにしてもよい。
・上記実施形態において、操舵装置2は、電動アクチュエータ7がコラム軸14にモータトルクを付与するようにしたが、これに限らない。例えば、操舵装置2は、電動アクチュエータ7が中間軸15にモータトルクを付与するものであってもよいし、電動アクチュエータ7がラック軸12に軸方向に移動する力を付与するものであってもよい。すなわち、モータによって操舵機構5にモータトルクを付与する電動アクチュエータを備えた操舵装置であれば、どのようなものであってもよい。
-In the above embodiment, the
-In the above embodiment, in the
・上記実施形態において、操舵制御装置1は、コンピュータプログラムを実行する1つ以上のプロセッサ、あるいは各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路等の1つ以上の専用ハードウェア回路、あるいは上記プロセッサ及び上記専用ハードウェア回路の組み合わせを含む回路として構成されているコンピュータである。操舵制御装置1を構成する各制御部は、CPU及びメモリを含んでいる。メモリには、RAMやROM等が採用されている。メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリ、言い換えるとコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体によって構成してもよい。上記コンピュータの構成は、運転支援制御装置57についても同様である。
-In the above embodiment, the
上記各実施形態及び上記他の実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
(イ)前記ポンプから吐出される作動油の油圧に基づき前記ラック軸力を演算する軸力取得部を備える操舵制御装置。上記構成によれば、作動油の油圧とラック軸力との間には所定の関係があることから、ラック軸力を演算するために用いる値として作動油の油圧を利用することができる。
The technical ideas that can be grasped from each of the above-described embodiments and the above-mentioned other embodiments will be added below together with their effects.
(A) A steering control device including an axial force acquisition unit that calculates the rack axial force based on the hydraulic pressure of the hydraulic oil discharged from the pump. According to the above configuration, since there is a predetermined relationship between the hydraulic pressure of the hydraulic oil and the rack axial force, the hydraulic pressure of the hydraulic oil can be used as a value used for calculating the rack axial force.
(ロ)前記操舵装置は、車体に対して前記シリンダチューブを弾性支持するブッシュを備えており、前記補正部は、前記ブッシュの撓みにより前記シリンダチューブが車体に対して相対変位することによって生じる、前記転舵輪の転舵角の制御の精度低下を抑えるように前記目標値を補正する操舵制御装置。上記構成によれば、シリンダチューブがブッシュを介して車体に弾性支持されている場合、ラック軸に転舵輪からの負荷が作用することに起因したラック軸力が作用することで、シリンダチューブが車体に対して相対変位するおそれがある。そして、ラック軸力に起因してシリンダチューブが車体に対して相対変位する場合、目標値に基づく転舵角の制御の精度低下が生じる。上記構成では、目標値及び補正値に基づいて制御するため、こうした事態が生じることを抑制できる。 (B) The steering device includes a bush that elastically supports the cylinder tube with respect to the vehicle body, and the correction unit is generated by the cylinder tube being displaced relative to the vehicle body due to the bending of the bush. A steering control device that corrects the target value so as to suppress a decrease in the accuracy of controlling the steering angle of the steering wheel. According to the above configuration, when the cylinder tube is elastically supported by the vehicle body via a bush, the cylinder tube is moved to the vehicle body by the rack axial force caused by the load from the steering wheel acting on the rack shaft. There is a risk of relative displacement with respect to. When the cylinder tube is displaced relative to the vehicle body due to the rack axial force, the accuracy of steering angle control based on the target value is lowered. In the above configuration, since control is performed based on the target value and the correction value, it is possible to suppress the occurrence of such a situation.
1…操舵制御装置
2…操舵装置
3…ステアリングホイール
4…転舵輪
6…油圧アクチュエータ
7…電動アクチュエータ
11…ステアリング軸
12…ラック軸
21…ポンプ
23…油圧シリンダ
24…制御バルブ
32…シリンダチューブ
41…モータ
71…ブッシュ
91…トルク指令値演算部
93…転舵処理部
101…補正部
102…変位量演算部
103…補正値演算部
104…加算器
C…補正値
D…相対変位量
Fa…ラック軸力
θ*…運転支援指令値
1 ...
Claims (4)
前記ステアリング軸を回転させるためのモータトルクを付与するモータを有する電動アクチュエータと、を備え、
前記シリンダチューブが車体に弾性支持されている操舵装置を制御対象とする操舵制御装置であって、
前記シリンダチューブに対する前記ラック軸の前記軸方向への相対変位量の目標値を演算する目標値演算部と、
前記ラック軸に対して前記軸方向に加わる負荷としてのラック軸力に基づき補正値を演算する補正部と、
前記目標値演算部によって演算された前記目標値及び前記補正部によって演算された前記補正値に基づいて前記電動アクチュエータを制御する転舵処理部と、を備える操舵制御装置。 By reciprocating in the axial direction according to the rotation of the steering shaft to which the pump and the steering wheel are connected, the rack shaft that steers the steering wheel of the vehicle is allowed to be relatively displaced in the axial direction, and from the pump. A cylinder tube that applies a pressing force for relative displacement of the rack shaft in the axial direction by the hydraulic pressure of the discharged hydraulic oil, and a control valve that controls the supply and discharge of the hydraulic oil to the cylinder tube based on the steering operation. With a hydraulic actuator and
An electric actuator having a motor for applying motor torque for rotating the steering shaft, and the like.
A steering control device for controlling a steering device in which the cylinder tube is elastically supported by a vehicle body.
A target value calculation unit that calculates a target value of a relative displacement amount of the rack shaft with respect to the cylinder tube in the axial direction, and a target value calculation unit.
A correction unit that calculates a correction value based on the rack axial force as a load applied in the axial direction to the rack shaft, and a correction unit.
A steering control device including a steering processing unit that controls the electric actuator based on the target value calculated by the target value calculation unit and the correction value calculated by the correction unit.
前記弾性部の弾性係数に応じて設定された係数を前記ラック軸力に乗算することで、車体に対する前記シリンダチューブの前記軸方向への相対変位量を演算する変位量演算部と、
前記変位量演算部によって演算された車体に対する前記シリンダチューブの前記軸方向への相対変位量に基づき前記補正値を演算する補正値演算部と、
前記目標値演算部によって演算された前記目標値と前記補正値演算部によって演算された前記補正値とに基づいて前記目標値を補正する補正処理部とを有し、
前記転舵処理部は、補正された前記目標値に基づいて前記電動アクチュエータを制御する請求項2に記載の操舵制御装置。 The correction unit
A displacement amount calculation unit that calculates the amount of relative displacement of the cylinder tube in the axial direction with respect to the vehicle body by multiplying the rack axial force by a coefficient set according to the elastic modulus of the elastic portion.
A correction value calculation unit that calculates the correction value based on the axially relative displacement amount of the cylinder tube with respect to the vehicle body calculated by the displacement amount calculation unit.
It has a correction processing unit that corrects the target value based on the target value calculated by the target value calculation unit and the correction value calculated by the correction value calculation unit.
The steering control device according to claim 2, wherein the steering processing unit controls the electric actuator based on the corrected target value.
前記補正部は、前記ラック軸力に基づき演算された前記補正値で前記運転支援指令値を補正することを通じて前記目標値を補正する請求項1〜3のいずれか一項に記載の操舵制御装置。 The target value calculation unit calculates the target value that reflects the driving support command value for executing the driving support control that supports the driver's driving.
The steering control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the correction unit corrects the target value by correcting the driving support command value with the correction value calculated based on the rack axial force. ..
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