JP2024037223A

JP2024037223A - steering system

Info

Publication number: JP2024037223A
Application number: JP2022141897A
Authority: JP
Inventors: 義秀関谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-09-07
Filing date: 2022-09-07
Publication date: 2024-03-19

Abstract

【課題】トーイン量が０になる転舵角を容易に検出することができる。【解決手段】本発明は、コントローラが、車両が直進中であり且つ左転舵輪１１及び右転舵輪１２に駆動力モーメントが発生していない状態で、左転舵輪１１の転舵角及び右転舵輪１２の転舵角を左右対称で維持しつつ、左制御電流及び右制御電流を連続的に又は段階的に変化させる対称転舵処理と、左電流センサ３０の検出値の正負が反転した際の左転舵角センサ２２４の検出値、及び右電流センサ３０の検出値の正負が反転した際の右転舵角センサ２２４の検出値に基づいて、又は、左電流センサ３０の検出値と右電流センサ３０の検出値とが一致し且つ左転舵角センサ２２４の検出値と右転舵角センサ２２４の検出値とが一致した際の左転舵角及び右転舵角に基づいて、トーイン量が０になる左転舵角及び右転舵角を設定する基準設定処理と、を実行するように構成されている。【選択図】図１A steering angle at which the amount of toe-in becomes zero can be easily detected. [Solution] The present invention provides a controller that controls the steering angle of the left steered wheel 11 and the right steered wheel when the vehicle is traveling straight and no driving force moment is generated in the left steered wheel 11 and the right steered wheel 12. A symmetrical steering process in which the left control current and the right control current are changed continuously or stepwise while maintaining the steering angle of the steering wheel 12 symmetrically, and when the sign of the detected value of the left current sensor 30 is reversed. Based on the detected value of the left steering angle sensor 224 and the detected value of the right steering angle sensor 224 when the positive/negative of the detected value of the right current sensor 30 is reversed, or the detected value of the left current sensor 30 and the right Toe-in is determined based on the left turning angle and the right turning angle when the detected value of the current sensor 30 matches and the detected value of the left turning angle sensor 224 and the detected value of the right turning angle sensor 224 match. It is configured to execute a standard setting process of setting a left steering angle and a right steering angle at which the amount becomes zero. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、ステアリングシステムに関する。 The present invention relates to a steering system.

車輪のトー角を調整する技術として、例えば特開２０１０－２６０４５９号公報に後輪トー角制御装置が開示されている。この装置は、アクセル開度を一定にした状態で左右の後輪を対称状態に保持したまま左右の電動アクチュエータを駆動し、車速が最大となったストローク量検出値を基準ストローク量として設定する。 As a technique for adjusting the toe angle of a wheel, for example, a rear wheel toe angle control device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2010-260459. This device drives the left and right electric actuators while keeping the left and right rear wheels in a symmetrical state with the accelerator opening constant, and sets the detected stroke amount at which the vehicle speed is maximum as the reference stroke amount.

特開２０１０－２６０４５９号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-260459

しかしながら、上記装置では、適正なトーイン量を算出するためには、継続してアクセル開度を一定に保たなければならない。これによれば、交通の流れに応じた走行ができない可能性がある。また、坂道等、路面勾配が変化するところでは、意図せず車速が変化してしまい、基準の検出精度の低下が懸念される。このように、従来技術では、例えばサスペンションの交換の後、トーイン量が０になる転舵角がわからず、トーイン量を所望の値に調整することが容易ではなかった。 However, in the above device, in order to calculate an appropriate amount of toe-in, the accelerator opening degree must be kept constant. According to this, there is a possibility that the vehicle cannot travel according to the flow of traffic. Furthermore, in places where the road surface slope changes, such as on a slope, the vehicle speed may change unintentionally, and there is a concern that the detection accuracy of the standard may deteriorate. As described above, in the conventional technology, for example, after replacing the suspension, it is not possible to know the turning angle at which the amount of toe-in becomes zero, and it is not easy to adjust the amount of toe-in to a desired value.

本発明の目的は、単輪独立転舵において、トーイン量が０になる転舵角を容易に検出することができるステアリングシステムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a steering system that can easily detect a steering angle at which the amount of toe-in becomes zero in single-wheel independent steering.

本発明のステアリングシステムにおいて、コントローラは、対称転舵処理及び基準設定処理を実行するように構成されている。前記対称転舵処理は、車両が直進中であり且つ左転舵輪及び右転舵輪に駆動力モーメントが発生していない状態で、前記左転舵輪の転舵角及び前記右転舵輪の転舵角を左右対称で維持しつつ、左制御電流及び右制御電流を連続的に又は段階的に変化させる処理である。前記基準設定処理は、左電流センサの検出値の正負が反転した際の左転舵角センサの検出値、及び右電流センサの検出値の正負が反転した際の右転舵角センサの検出値に基づいて、又は、前記左電流センサの検出値と前記右電流センサの検出値とが一致し且つ前記左転舵角センサの検出値と前記右転舵角センサの検出値とが一致した際の前記左転舵角及び前記右転舵角に基づいて、トーイン量が０になる前記左転舵角及び前記右転舵角を設定する処理である。 In the steering system of the present invention, the controller is configured to execute symmetric steering processing and reference setting processing. The symmetrical steering process is performed by determining the steering angle of the left steered wheel and the steering angle of the right steered wheel when the vehicle is traveling straight and no driving force moment is generated in the left steered wheel and the right steered wheel. This is a process of changing the left control current and the right control current continuously or stepwise while maintaining left-right symmetry. The reference setting process includes a detection value of the left steering angle sensor when the polarity of the detection value of the left current sensor is reversed, and a detection value of the right steering angle sensor when the polarity of the detection value of the right current sensor is reversed. or when the detection value of the left current sensor and the detection value of the right current sensor match, and the detection value of the left steering angle sensor and the detection value of the right steering angle sensor match. This is a process of setting the left steering angle and the right steering angle at which the amount of toe-in becomes 0 based on the left steering angle and the right steering angle.

車両直進中において、車輪にはトーイン量に応じたニューマチックトレールによって、キングピン軸線回りのモーメント（セルフモーメント）が発生する。コントローラは、当該セルフモーメントを打ち消してトーイン量を保持するために、左右の転舵モータに互いに正負が異なる制御電流すなわち保持電流を供給する必要がある。横断勾配がない平坦路では、車両直進中、左右の転舵角が一致し且つ左右の保持電流が一致するのは、保持電流が０であるときである。保持電流が０のとき、セルフモーメントが発生していないと推定でき、トーイン量が０であると判定できる。また、制御電流を検出する電流センサの値の正負が反転した際の転舵角が、トーイン量が０となる転舵角であると判定できる。 While the vehicle is moving straight, a moment (self-moment) about the king pin axis is generated in the wheels due to the pneumatic trail depending on the amount of toe-in. In order to cancel the self-moment and maintain the toe-in amount, the controller needs to supply control currents, that is, holding currents with different positive and negative polarities to the left and right steering motors. On a flat road with no cross slope, when the vehicle is traveling straight, the left and right steering angles match and the left and right holding currents match when the holding current is 0. When the holding current is 0, it can be estimated that no self-moment has occurred, and it can be determined that the toe-in amount is 0. Further, it can be determined that the steering angle at which the sign of the value of the current sensor that detects the control current is reversed is the steering angle at which the toe-in amount becomes zero.

また、横断勾配がある路面では、車輪に重力によるモーメント（重力モーメント）が加わった分、全体的に保持電流が正又は負の方向にシフトする。しかし、左右の保持電流が同じだけシフトするため、左右の転舵角が一致し且つ左右の保持電流が一致する際の転舵角が、トーイン量が０になる転舵角であることは変わらない。したがって、平坦路でも傾斜面でも、コントローラは、対称転舵処理の結果に基づいて、左右の転舵角が一致し且つ左右の保持電流が一致する際の転舵角を、トーイン量が０になる転舵角として設定する。また、電流センサの値の正負が反転した際の左転舵角と右転舵角との中間点が、トーイン量０の転舵角と判定できる。このように、本発明によれば、単輪独立転舵において、例えばサスペンション装置の交換後に、トーイン量が０になる転舵角を容易に検出することができる。 Furthermore, on a road surface with a cross slope, the overall holding current shifts in the positive or negative direction due to the moment due to gravity (gravitational moment) applied to the wheels. However, since the left and right holding currents shift by the same amount, the steering angle at which the left and right steering angles match and the left and right holding currents match is the turning angle at which the toe-in amount becomes 0. do not have. Therefore, whether on a flat road or on a slope, the controller determines the steering angle when the left and right steering angles match and the left and right holding currents match, based on the results of the symmetrical steering process, so that the toe-in amount is 0. The steering angle is set as follows. Moreover, the midpoint between the left steering angle and the right steering angle when the positive/negative value of the current sensor value is reversed can be determined to be the steering angle at which the toe-in amount is 0. As described above, according to the present invention, in single-wheel independent steering, the steering angle at which the amount of toe-in becomes 0 can be easily detected, for example, after replacing the suspension device.

本実施形態のステアリングシステムの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a steering system according to the present embodiment. 本実施形態の右前輪の斜視図である。It is a perspective view of the right front wheel of this embodiment. キングピンオフセットを説明するための概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining kingpin offset. サスペンション装置交換後の車両の一例を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a vehicle after suspension device replacement. サスペンション装置交換後に仮の基準で直進する車両の一例を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an example of a vehicle that moves straight on a temporary basis after replacing the suspension device. 本実施形態の基準調整制御（平坦路）での記憶値を表したグラフである。It is a graph showing stored values in reference adjustment control (flat road) of this embodiment. 傾斜面を走行する車両の概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of a vehicle traveling on a slope. 本実施形態の基準調整制御（傾斜面）での記憶値を表したグラフである。It is a graph showing the stored value in the standard adjustment control (slope) of this embodiment. 本実施形態の制御の流れの一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of the flow of control according to the present embodiment.

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の一実施形態であるステアリングシステム１を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, as a mode for carrying out the present invention, a steering system 1 which is an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition to the following embodiments, the present invention can be implemented in various forms with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.

本実施形態のステアリングシステム１は、単輪独立転舵型（左右独立転舵型）のステアバイワイヤシステムである。図１に示すように、ステアリングシステム１は、左転舵装置２Ａと、右転舵装置２Ｂと、左転舵コントローラ（「左転舵制御部」に相当する）３Ａと、右転舵コントローラ（「右転舵制御部」に相当する）３Ｂと、操作装置４と、反力コントローラ５と、を備えている。ステアリングシステム１は、左転舵装置２Ａ及び右転舵装置２Ｂと操作装置４とが機械的に連結されていないステアバイワイヤシステムである。 The steering system 1 of this embodiment is a single-wheel independent steering type (left and right independent steering type) steer-by-wire system. As shown in FIG. 1, the steering system 1 includes a left steering device 2A, a right steering device 2B, a left steering controller (corresponding to a "left steering control section") 3A, and a right steering controller ( 3B (corresponding to a "right steering control section"), an operating device 4, and a reaction force controller 5. The steering system 1 is a steer-by-wire system in which the left steering device 2A and the right steering device 2B and the operating device 4 are not mechanically connected.

車両内の通信は、ＣＡＮ１００を用いて行われる。本実施形態において、転舵輪は前輪１１、１２であり、左転舵輪が左前輪１１であり、右転舵輪が右前輪１２である。左転舵装置２Ａは、左前輪１１を転舵する装置である。右転舵装置２Ｂは、左転舵装置２Ａとは独立して右前輪１２を転舵する装置である。左転舵装置２Ａと右転舵装置２Ｂとは、同じ構成であるため、右転舵装置２Ｂの構成を説明し、左転舵装置２Ａの構成の説明を省略する。なお、本実施形態では後輪１３、１４も転舵輪（トーイン量調整済み）であって独立転舵可能に構成されている。 Communication within the vehicle is performed using CAN 100. In this embodiment, the steered wheels are the front wheels 11 and 12, the left steered wheel is the left front wheel 11, and the right steered wheel is the right front wheel 12. The left steering device 2A is a device that steers the left front wheel 11. The right steering device 2B is a device that steers the right front wheel 12 independently of the left steering device 2A. Since the left steering device 2A and the right steering device 2B have the same configuration, the configuration of the right steering device 2B will be explained, and the description of the configuration of the left steering device 2A will be omitted. In this embodiment, the rear wheels 13 and 14 are also steerable wheels (toe-in amount has been adjusted) and are configured to be independently steerable.

図２に示すように、右転舵装置２Ｂは、ステアリングナックル２１と、転舵アクチュエータ２２と、タイロッド２３と、を備えている。ステアリングナックル２１は、右前輪１２を回転可能に保持する部材である。ステアリングナックル２１は、後述するインホイールモータユニット７のハウジングである。 As shown in FIG. 2, the right steering device 2B includes a steering knuckle 21, a steering actuator 22, and a tie rod 23. The steering knuckle 21 is a member that rotatably holds the right front wheel 12. The steering knuckle 21 is a housing of an in-wheel motor unit 7, which will be described later.

転舵アクチュエータ２２は、ロアアーム９１の基端部側の部位に設置されている。転舵アクチュエータ２２は、転舵モータ２２１と、減速機２２２と、アクチュエータアーム２２３と、回転角センサ２２４と、を備えている。転舵モータ２２１は、駆動源としての電動モータである。転舵モータ２２１は、例えば、ブラシレスＤＣモータである。 The steering actuator 22 is installed at a portion on the base end side of the lower arm 91. The steering actuator 22 includes a steering motor 221, a reduction gear 222, an actuator arm 223, and a rotation angle sensor 224. The steering motor 221 is an electric motor serving as a drive source. The steering motor 221 is, for example, a brushless DC motor.

減速機２２２は、転舵モータ２２１の回転を減速するギヤ装置である。アクチュエータアーム２２３は、減速機２２２を介した転舵モータ２２１の回転により回動するアーム部材である。アクチュエータアーム２２３は、ピットマンアームとして機能する。タイロッド２３は、ステアリングナックル２１に設けられたナックルアーム２１１と転舵アクチュエータ２２のアクチュエータアーム２２３とを接続する部材である。 The reducer 222 is a gear device that reduces the rotation of the steering motor 221. The actuator arm 223 is an arm member that rotates by rotation of the steering motor 221 via the reducer 222. Actuator arm 223 functions as a pitman arm. The tie rod 23 is a member that connects the knuckle arm 211 provided on the steering knuckle 21 and the actuator arm 223 of the steering actuator 22.

回転角センサ２２４は、転舵モータ２２１の回転角を検出する。転舵モータ２２１の回転角と、右前輪１２の転舵角との間には、特定の関係性がある。このため、各転舵コントローラ３Ａ、３Ｂは、転舵モータ２２１の回転角に基づいて、転舵モータ２２１に対応する車輪の転舵角を演算することができる。つまり、回転角センサ２２４は、転舵角センサといえる。なお、転舵角センサは、転舵角を直接的に検出するセンサであってもよい。 The rotation angle sensor 224 detects the rotation angle of the steering motor 221. There is a specific relationship between the rotation angle of the steering motor 221 and the steering angle of the right front wheel 12. Therefore, each of the steering controllers 3A and 3B can calculate the steering angle of the wheel corresponding to the steering motor 221 based on the rotation angle of the steering motor 221. In other words, the rotation angle sensor 224 can be said to be a steering angle sensor. Note that the steering angle sensor may be a sensor that directly detects the steering angle.

左転舵装置２Ａの回転角センサ（以下「左転舵角センサ」という）２２４は左前輪１１の転舵角を検出し、右転舵装置２Ｂの回転角センサ（以下「右転舵角センサ」という）２２４は右前輪１２の転舵角を検出する。以下、左転舵輪である左前輪１１を転舵する転舵モータ２２１を「左転舵モータ２２１」とも称し、右転舵輪である右前輪１２を左前輪１１とは独立して転舵する転舵モータ２２１を「右転舵モータ２２１」とも称する。 The rotation angle sensor (hereinafter referred to as "left steering angle sensor") 224 of the left steering device 2A detects the steering angle of the left front wheel 11, and the rotation angle sensor (hereinafter referred to as "right steering angle sensor") of the right steering device 2B detects the steering angle of the left front wheel 11. ) 224 detects the steering angle of the right front wheel 12. Hereinafter, the steering motor 221 that steers the left front wheel 11 that is the left steered wheel is also referred to as the "left steering motor 221", and the steering motor 221 that steers the left front wheel 11 that is the left steered wheel is also referred to as the "left steering motor 221". The rudder motor 221 is also referred to as a "right steering motor 221."

前輪１１、１２のサスペンション装置９は、それぞれ、ロアアーム９１と、ステアリングナックル２１と、ショックアブソーバ９２と、サスペンションスプリング９３と、を含んで構成されている。サスペンション装置９は、例えばマクファーソンストラット式のサスペンション装置である。ロアアーム９１は、車体のサイドメンバー（図示略）に支持されている。ステアリングナックル２１は、ボールジョイント９１１を介して、ロアアーム９１の先端部に回動可能に連結されている。ショックアブソーバ９２は、下端部がステアリングナックル２１に固定的に支持され、上端部がアッパーサポート９４を介して車体に回転可能に支持された部材である。サスペンションスプリング９３は、上端部がアッパーサポート９４を介して車体に回転可能に支持され、下端部がショックアブソーバ９２に設けられたロアサポート９５に支持された部材である。 The suspension devices 9 for the front wheels 11 and 12 each include a lower arm 91, a steering knuckle 21, a shock absorber 92, and a suspension spring 93. The suspension device 9 is, for example, a MacPherson strut type suspension device. The lower arm 91 is supported by a side member (not shown) of the vehicle body. The steering knuckle 21 is rotatably connected to the tip of the lower arm 91 via a ball joint 911. The shock absorber 92 is a member whose lower end is fixedly supported by the steering knuckle 21 and whose upper end is rotatably supported by the vehicle body via an upper support 94. The suspension spring 93 is a member whose upper end is rotatably supported by the vehicle body via an upper support 94 and whose lower end is supported by a lower support 95 provided on the shock absorber 92.

本実施形態において、転舵輪である前輪１１、１２には、駆動装置として、インホイールモータユニット７が搭載されている。インホイールモータユニット７は、ハウジングとして機能するステアリングナックル２１と、駆動モータ７１と、減速機７２と、アクスルハブ（図示略）と、を備えている。駆動モータ７１は、ステアリングナックル２１に内蔵された電動モータである。駆動モータ７１には、回転角センサ（図示略）が設けられている。減速機７２は、駆動モータ７１の回転を減速するギヤ装置である。アクスルハブは、車輪のホイールに取り付けられている。各インホイールモータユニット７は、駆動ＥＣＵ（図示略）から制御電流を供給され、駆動ＥＣＵにより制御される。 In this embodiment, an in-wheel motor unit 7 is mounted on the front wheels 11 and 12, which are steerable wheels, as a drive device. The in-wheel motor unit 7 includes a steering knuckle 21 that functions as a housing, a drive motor 71, a reduction gear 72, and an axle hub (not shown). The drive motor 71 is an electric motor built into the steering knuckle 21. The drive motor 71 is provided with a rotation angle sensor (not shown). The reducer 72 is a gear device that reduces the rotation of the drive motor 71. The axle hub is attached to the wheel of the wheel. Each in-wheel motor unit 7 is supplied with a control current from a drive ECU (not shown) and is controlled by the drive ECU.

本実施形態のステアリングシステム１は、キングピンオフセットδ１が０になるように構成された車両に搭載されている。本実施形態において、サスペンション装置９は、キングピンオフセットδ１が実質的に０になるように設計されている。 The steering system 1 of this embodiment is installed in a vehicle configured such that the king pin offset δ1 is zero. In this embodiment, the suspension device 9 is designed so that the king pin offset δ1 is substantially zero.

図２に示すように、キングピン軸線ＫＰは、アッパーサポート９４の中心とボールジョイント９１１の中心とを通る直線である。車両の前後方向をＸ方向、車両の左右方向をＹ方向、車両の上下方向をＺ方向とすると、キングピンオフセットδ１は、図３に示すように、ＹＺ平面において、キングピン軸線ＫＰと接地面との交点と、接地面中心ＳＣとの距離である。接地面は、タイヤの路面に対する接地面である。 As shown in FIG. 2, the kingpin axis KP is a straight line passing through the center of the upper support 94 and the center of the ball joint 911. Assuming that the longitudinal direction of the vehicle is the X direction, the left and right direction of the vehicle is the Y direction, and the vertical direction of the vehicle is the Z direction, the king pin offset δ1 is the relationship between the king pin axis KP and the ground contact surface in the YZ plane, as shown in FIG. This is the distance between the intersection and the ground contact center SC. The contact surface is the contact surface of the tire with respect to the road surface.

本実施形態の車輪の駆動装置がインホイールモータユニット７であるため、その駆動力は接地点入力となる。このため、キングピンオフセットδ１が０に設定された車両では、インホイールモータユニット７により車輪に駆動力が付与されても、キングピン軸線ＫＰ回りのモーメント（駆動力モーメント）Ｍ１が発生しない。つまり、本構成では、駆動力が付与されている状況でも、駆動力が付与されていない状況と同様に、車輪に駆動力モーメントＭ１は発生しない。この構成によれば、後述する基準調整制御は、駆動力付与中でも実行できる。 Since the wheel drive device of this embodiment is the in-wheel motor unit 7, its driving force becomes the ground point input. Therefore, in a vehicle in which the king pin offset δ1 is set to 0, even if driving force is applied to the wheels by the in-wheel motor unit 7, a moment (driving force moment) M1 around the king pin axis KP is not generated. That is, in this configuration, even in a situation where driving force is applied, the driving force moment M1 is not generated in the wheel, as in a situation where no driving force is applied. According to this configuration, the reference adjustment control described later can be executed even while the driving force is being applied.

操作装置４は、ステアバイワイヤシステムにおける一般的な構造を有するものである。図１に示すように、操作装置４は、ステアリングホイール（操作部材）４１と、ステアリングセンサ４２と、反力付与装置４３と、を備えている。ステアリングセンサ４２は、ステアリングホイール４１の操作位置又は操作量として、ステアリングホイール４１の回転角である操作角を検出するセンサである。例えば、車両の直進状態においてステアリングホイール４１がとる位置を中立位置とした場合に、その中立位置からの左右方向それぞれへの回転角が、ステアリングホイール４１の操作角である。反力付与装置４３は、ステアリングホイール４１に反力（操作に対する反力）を付与する装置である。反力コントローラ５は、ステアリングセンサ４２の検出結果と車速とに基づいて、目標反力を演算し、反力付与装置４３の電動モータ４３１を制御する。 The operating device 4 has a general structure in a steer-by-wire system. As shown in FIG. 1, the operating device 4 includes a steering wheel (operating member) 41, a steering sensor 42, and a reaction force applying device 43. The steering sensor 42 is a sensor that detects an operating angle, which is a rotation angle of the steering wheel 41, as the operating position or operating amount of the steering wheel 41. For example, when the position of the steering wheel 41 when the vehicle is traveling straight is defined as a neutral position, the rotation angle in each of the left and right directions from the neutral position is the operation angle of the steering wheel 41. The reaction force applying device 43 is a device that applies a reaction force (reaction force to an operation) to the steering wheel 41. The reaction force controller 5 calculates a target reaction force based on the detection result of the steering sensor 42 and the vehicle speed, and controls the electric motor 431 of the reaction force applying device 43.

（コントローラ）
左転舵コントローラ３Ａ及び右転舵コントローラ３Ｂは、互いに通信可能に接続され、それぞれ、１つ以上のプロセッサ３１ａと１つ以上のメモリ３１ｂを備えた電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。 (controller)
The left steering controller 3A and the right steering controller 3B are electronic control units (ECUs) that are communicably connected to each other and each includes one or more processors 31a and one or more memories 31b.

左転舵コントローラ３Ａは、転舵要求（例えば、手動運転でのステアリングセンサ４２の検出結果、又は自動運転での自動運転ＥＣＵからの指令値）に基づいて、左転舵装置２Ａを制御する。右転舵コントローラ３Ｂは、転舵要求の検出結果に基づいて、右転舵装置２Ｂを制御する。手動運転の場合、各転舵コントローラ３Ａ、３Ｂは、ステアリングセンサ４２の検出結果に基づいて、目標転舵角を演算し、目標転舵角に基づいて目標制御電流を演算する。各転舵コントローラ３Ａ、３Ｂは、目標制御電流に基づいて、対応する転舵装置（左転舵装置２Ａ又は右転舵装置２Ｂ）の転舵モータ２２１に制御電流を供給する。各転舵コントローラ３Ａ、３Ｂは、例えば、ヨーレートセンサ６１の検出値が目標ヨーレートに近づくように、目標転舵角を演算する。 The left steering controller 3A controls the left steering device 2A based on a steering request (for example, a detection result of the steering sensor 42 in manual driving or a command value from the automatic driving ECU in automatic driving). The right steering controller 3B controls the right steering device 2B based on the detection result of the steering request. In the case of manual operation, each steering controller 3A, 3B calculates a target steering angle based on the detection result of the steering sensor 42, and calculates a target control current based on the target steering angle. Each steering controller 3A, 3B supplies a control current to the steering motor 221 of the corresponding steering device (left steering device 2A or right steering device 2B) based on the target control current. Each of the steering controllers 3A and 3B calculates a target steering angle such that, for example, the detected value of the yaw rate sensor 61 approaches the target yaw rate.

各転舵コントローラ３Ａ、３Ｂには、転舵モータ２２１に供給された制御電流の電流値を検出する電流センサ３０が設けられている。以下、左転舵コントローラ３Ａが転舵モータ２２１に供給する制御電流（「左制御電流」ともいう）を検出する電流センサ３０を「左電流センサ３０」と称し、右転舵コントローラ３Ｂが転舵モータ２２１に供給する制御電流（「右制御電流」ともいう）を検出する電流センサ３０を「右電流センサ３０」と称する。 Each steering controller 3A, 3B is provided with a current sensor 30 that detects the current value of the control current supplied to the steering motor 221. Hereinafter, the current sensor 30 that detects the control current (also referred to as "left control current") supplied to the steering motor 221 by the left steering controller 3A will be referred to as the "left current sensor 30," and the right steering controller 3B will be referred to as the "left current sensor 30." The current sensor 30 that detects the control current (also referred to as "right control current") supplied to the motor 221 is referred to as "right current sensor 30."

転舵コントローラ３Ａ、３Ｂは、互いに互いの演算結果を取得し、互いに連携して制御対象を制御することができる。つまり、２つの転舵コントローラ３Ａ、３Ｂは、転舵に関する１セットのコントローラ３を構成しているといえる。本実施形態において、コントローラ３は、左転舵コントローラ３Ａと右転舵コントローラ３Ｂとで構成されている。 The steering controllers 3A and 3B can mutually acquire each other's calculation results and cooperate with each other to control the control target. That is, it can be said that the two steering controllers 3A and 3B constitute one set of controllers 3 related to steering. In this embodiment, the controller 3 includes a left steering controller 3A and a right steering controller 3B.

制御電流は、性質として、転舵角を変更するための変更制御電流と、転舵角を保持するための保持電流とに分けて考えられる。保持電流は、転舵角を目標転舵角で維持するために、走行時に車輪に発生するモーメントを打ち消し続けるための制御電流である。例えば、車輪が所定のトーイン量で直進するように設定されている場合、直進時、車輪にはニューマチックトレールによりトーイン量＝０になる方向へのモーメント（以下「セルフモーメント」ともいう）Ｍ２が加わる。この場合、コントローラ３は、直進時のセルフモーメントＭ２を打ち消してトーイン量を維持するために、保持電流を転舵モータ２２１に供給する。以下、左転舵角を保持するための左制御電流を「左保持電流」とも称し、右転舵角を保持するための右制御電流を「右保持電流」とも称する。 The control current can be considered to be divided into a change control current for changing the steering angle and a holding current for maintaining the steering angle. The holding current is a control current that continues to cancel out the moment generated in the wheels during running in order to maintain the turning angle at the target turning angle. For example, if the wheels are set to move straight with a predetermined amount of toe-in, when moving straight, the wheels will have a moment (hereinafter also referred to as "self-moment") M2 due to the pneumatic trail in the direction where the amount of toe-in = 0. join. In this case, the controller 3 supplies a holding current to the steering motor 221 in order to cancel the self-moment M2 during straight traveling and maintain the amount of toe-in. Hereinafter, the left control current for maintaining the left turning angle will also be referred to as a "left holding current", and the right control current for maintaining the right turning angle will also be referred to as a "right holding current".

本実施形態の車両は、横断勾配がない平坦路において、左前輪１１及び右前輪１２に駆動力モーメントＭ１が発生していない状態で、且つ左前輪１１及び右前輪１２のトーイン量が０である際に、車両の直進を保持するための左制御電流（左保持電流）及び右制御電流（右保持電流）が０になるように構成されている。車両は、理論上又は設計上、上記のように構成されればよい。ステアリングシステム１は、このような車両に搭載されている。本実施形態では、キングピンオフセットδ１が０であり且つインホイールモータユニット７により車輪に駆動力が付与されるため、駆動力モーメントＭ１は発生しない。また、平坦路での直進走行で、トーイン量が０であれば、セルフモーメントＭ２は発生しなし。 In the vehicle of this embodiment, on a flat road with no cross slope, the driving force moment M1 is not generated in the front left wheel 11 and the front right wheel 12, and the toe-in amount of the front left wheel 11 and the front right wheel 12 is 0. At this time, the left control current (left holding current) and right control current (right holding current) for keeping the vehicle running straight are set to zero. The vehicle may be configured as described above in theory or design. The steering system 1 is installed in such a vehicle. In this embodiment, the king pin offset δ1 is 0 and the in-wheel motor unit 7 applies the driving force to the wheels, so the driving force moment M1 does not occur. Furthermore, when traveling straight on a flat road, if the toe-in amount is 0, self-moment M2 does not occur.

（基準調整制御）
コントローラ３は、基準調整制御を実行可能に構成されている。基準調整制御は、例えばサスペンション装置交換後など、ユーザの操作又は予め設定されたプログラムに基づいて実行される。 (Reference adjustment control)
The controller 3 is configured to be able to perform reference adjustment control. The reference adjustment control is executed based on a user's operation or a preset program, for example, after replacing the suspension device.

基準調整制御は、対称転舵処理、記憶処理、及び基準設定処理を含んでいる。対称転舵処理は、車両が直進中であり且つ左前輪１１及び右前輪１２に駆動力モーメントＭ１が発生していない状態で、左前輪１１の転舵角及び右前輪１２の転舵角を左右対称で維持しつつ、左制御電流及び右制御電流を連続的に又は段階的に変化させる処理である。 The reference adjustment control includes symmetric steering processing, storage processing, and reference setting processing. The symmetrical steering process is performed by changing the steering angle of the front left wheel 11 and the steering angle of the right front wheel 12 from left to right when the vehicle is traveling straight and no driving force moment M1 is generated at the front left wheel 11 and the front right wheel 12. This is a process of changing the left control current and right control current continuously or stepwise while maintaining symmetry.

記憶処理は、対称転舵処理において、左電流センサ３０の検出値と左転舵角センサ２２４の検出値との対応関係、及び右電流センサ３０の検出値と右転舵角センサ２２４の検出値との対応関係を記憶する処理である。記憶処理は、対称転舵処理と並行して実行される。コントローラ３は、記憶処理において、例えば自身のメモリ３１ｂにデータを記憶する。 In the symmetrical steering process, the memory processing includes the correspondence between the detection value of the left current sensor 30 and the detection value of the left steering angle sensor 224, and the detection value of the right current sensor 30 and the detection value of the right steering angle sensor 224. This is the process of storing the correspondence relationship with the . The storage process is executed in parallel with the symmetric steering process. In the storage process, the controller 3 stores data in its own memory 31b, for example.

基準設定処理は、記憶処理での記憶結果において、左電流センサ３０の検出値の正負が反転した際（すなわち検出値＝０の際）の左転舵角センサ２２４の検出値、及び右電流センサ３０の検出値の正負が反転した際の右転舵角センサ２２４の検出値に基づいて、トーイン量が０になる左転舵角及び右転舵角を設定する処理である。あるいは、基準設定処理は、記憶処理での記憶結果において、左電流センサ３０の検出値と右電流センサ３０の検出値とが一致し且つ左転舵角センサ２２４の検出値と右転舵角センサ２２４の検出値とが一致した際の左転舵角及び右転舵角に基づいて、トーイン量が０になる左転舵角及び右転舵角を設定する処理である。対称転舵処理実行前の車両直進中の状態が仮の基準となる。 The reference setting process is performed using the detected value of the left steering angle sensor 224 when the positive/negative of the detected value of the left current sensor 30 is reversed (that is, when the detected value = 0) and the right current sensor in the storage result of the storage process. This is a process of setting the left steering angle and right steering angle at which the toe-in amount becomes 0, based on the detected value of the right steering angle sensor 224 when the positive/negative of the detected value of 30 is reversed. Alternatively, the reference setting process may be performed when the detected value of the left current sensor 30 and the detected value of the right current sensor 30 match, and the detected value of the left steered angle sensor 224 and the right steered angle sensor, in the memory result of the memory process. This process sets the left steering angle and right steering angle at which the amount of toe-in becomes 0, based on the left steering angle and right steering angle when the detected values of 224 match. The state in which the vehicle is traveling straight before the execution of the symmetrical steering process serves as a temporary reference.

一例として、図４に示すように、サスペンション装置９が交換された直後では、左右の前輪１１、１２のトーイン量が揃っていない可能性がある。しかしながら、図５に示すように、コントローラ３は、車両を直進させるにあたり、直進性が確保されるように、すなわち左右の前輪１１、１２で同一のトーイン量となるように、左右の前輪１１、１２の転舵角を調整する。車両が直進しているか否かについては、例えば自車両の位置情報（例えばＧＰＳ）、ヨーレートセンサ６１の検出値、横加速度センサ６３の検出値、左右の車輪速度センサ６２の検出値、又は自動運転中における自己位置推定結果等に基づいて判定可能である。しかしながら、図５のように、左右の前輪１１、１２が同一のトーイン量となっても、それが所望のトーイン量、すなわち狙ったトーイン量であるか否かは不明であり、直進における所望のトーイン量への調整が困難であった。 As an example, as shown in FIG. 4, immediately after the suspension device 9 is replaced, the toe-in amounts of the left and right front wheels 11 and 12 may not be equal. However, as shown in FIG. 5, when making the vehicle go straight, the controller 3 controls the left and right front wheels 11, 12 so that the straightness is ensured, that is, the left and right front wheels 11, 12 have the same amount of toe-in. Adjust the steering angle of 12. Whether or not the vehicle is traveling straight can be determined using, for example, the position information of the own vehicle (e.g. GPS), the detected value of the yaw rate sensor 61, the detected value of the lateral acceleration sensor 63, the detected value of the left and right wheel speed sensors 62, or automatic driving. This can be determined based on the self-position estimation results inside the vehicle. However, as shown in FIG. 5, even if the left and right front wheels 11 and 12 have the same amount of toe-in, it is unclear whether this is the desired amount of toe-in, that is, the amount of toe-in aimed for. It was difficult to adjust the toe-in amount.

そこでコントローラ３は、基準調整制御により、トーイン量が０となる転舵角を検出し、その転舵角をトーイン量が０となる基準として設定する。トーイン量が０になる転舵角センサの検出値は、各前輪１１、１２の設置状態（初期状態）により変わり得る。したがって、例えば、基準調整制御により検出されたトーイン量が０に対応する各転舵角センサ２２４の検出値は、コントローラ３での以後の演算において、トーイン量＝０（転舵角＝０）に換算される。 Therefore, the controller 3 detects the steering angle at which the amount of toe-in becomes 0 through reference adjustment control, and sets the steering angle as a reference at which the amount of toe-in becomes 0. The detected value of the steering angle sensor at which the amount of toe-in becomes 0 may change depending on the installation state (initial state) of each front wheel 11, 12. Therefore, for example, the detection value of each steering angle sensor 224 corresponding to the toe-in amount detected by the reference adjustment control of 0 will be determined as the toe-in amount = 0 (steering angle = 0) in the subsequent calculation by the controller 3. converted.

（段階的な対称転舵処理）
まず、コントローラ３が転舵角を段階的（ステップ的）に変化させる対称転舵処理について説明する。コントローラ３は、基準調整制御を実行する前提として、車両が直進している状態（図５の状態）における各転舵角センサ２２４の検出値を、仮の基準として、左右同一の転舵角（例えば転舵角＝０）として記憶する。コントローラ３は、基準調整制御において、基準設定処理が完了するまでは、仮の基準に基づいて現在の転舵角を検出する。コントローラ３は、対称転舵処理において、まず仮の基準の転舵角において、左右の各保持電流（各電流センサ３０の検出値）を検出し、記憶処理として、転舵角と保持電流との対応関係（例えば、転舵角＝０、左保持電流＝Ｉ_ｌ０、右保持電流＝Ｉ_ｒ０）を記憶する。例えば、図６に示すように、転舵角は、仮の基準を０とし、トーアウト方向への変化をプラスとし、トーイン方向への変化をマイナスとする。なお、本構成の車両が横断勾配のない路面を直進した状態で且つ左右の前輪１１、１２が同一のトーイン量である場合、理論上、左右の保持電流の絶対値は同じ値となる。 (Stepwise symmetrical steering processing)
First, a symmetric steering process in which the controller 3 changes the steering angle in stages will be described. As a premise for executing the reference adjustment control, the controller 3 uses the detected values of each steering angle sensor 224 in a state in which the vehicle is traveling straight (the state shown in FIG. 5) as a temporary reference, and sets the left and right steering angles ( For example, it is stored as steering angle=0). In the reference adjustment control, the controller 3 detects the current turning angle based on a temporary reference until the reference setting process is completed. In the symmetric steering process, the controller 3 first detects the left and right holding currents (detected values of each current sensor 30) at a temporary reference turning angle, and stores the relationship between the turning angle and the holding current as a memory process. A correspondence relationship (for example, steering angle=0, left holding current=I _l0 , right holding current=I _r0 ) is stored. For example, as shown in FIG. 6, the steering angle has a tentative standard of 0, a change in the toe-out direction as a positive value, and a change in the toe-in direction as a negative value. Note that when the vehicle with this configuration is traveling straight on a road surface with no cross slope and the left and right front wheels 11 and 12 have the same toe-in amount, the absolute values of the left and right holding currents are theoretically the same value.

コントローラ３は、対称転舵処理の目的として、車両直進中に、（ａ）左右の保持電流が一致し且つ左右の転舵角（トーイン量）が一致する状態を検出するか、あるいは、（ｂ）左保持電流が０になる左転舵角と右保持電流が０になる右転舵角とを検出する。（ａ）の状態は、理論上、左右のトーイン量が０であると判定できる。したがって、コントローラ３は、（ａ）の状態を検出すると、基準設定処理として、その状態での転舵角をトーイン量０の転舵角に設定する（図６及び図８参照）。（ｂ）の場合、理論上、検出された左転舵角と右転舵角との中間の転舵角がトーイン量０の転舵角に相当する。このため、コントローラ３は、（ｂ）の転舵角を検出した場合、基準設定処理として、当該中間の転舵角をトーイン量０の転舵角に設定する（図６及び図８参照）。なお、コントローラ３が路面の横断勾配の有無を判定しているか否か等により、基準の検出方法は変わり得るが、この例では横断勾配の有無の判定をしていないことを前提とする。 For the purpose of symmetrical steering processing, the controller 3 detects a state in which (a) left and right holding currents match and left and right steering angles (toe-in amounts) match while the vehicle is traveling straight; or (b) ) Detect the left steering angle at which the left holding current becomes 0 and the right turning angle at which the right holding current becomes 0. In the state of (a), it can be theoretically determined that the amount of toe-in on the left and right sides is 0. Therefore, when the controller 3 detects the state (a), it sets the steering angle in that state to a steering angle with a toe-in amount of 0 as a reference setting process (see FIGS. 6 and 8). In the case of (b), theoretically, the intermediate turning angle between the detected left turning angle and right turning angle corresponds to the turning angle with the toe-in amount of 0. Therefore, when the controller 3 detects the turning angle of (b), as a reference setting process, the controller 3 sets the intermediate turning angle to the turning angle with the toe-in amount of 0 (see FIGS. 6 and 8). Note that the standard detection method may change depending on whether or not the controller 3 is determining the presence or absence of a cross slope of the road surface, but in this example, it is assumed that the presence or absence of a cross slope is not being determined.

保持電流Ｉ_ｌ０、Ｉ_ｒ０がともに０である場合、コントローラ３は、仮の基準の転舵角をトーイン量が０となる転舵角として設定する。保持電流Ｉ_ｌ０、Ｉ_ｒ０が両方とも０でない場合、コントローラ３は、車両直進中、対称転舵処理として、左前輪１１の転舵角及び右前輪１２の転舵角を同時に所定角（例えば０．１度）だけトーアウト方向に変化させる。仮の基準の状態では、多くの場合、前輪１１、１２がトーイン状態であることが想定されるため、コントローラ３は、対称転舵処理においてまずトーアウト方向に転舵角を変更する。本例において、両方の転舵角をトーアウト方向に変化させるために、コントローラ３は、左制御電流をマイナス側に変化させ、右制御電流をプラス側に変化させる。対称転舵処理では、左右対称に転舵角が変化するため、車両の直進状態は維持される。 When the holding currents I _l0 and I _r0 are both zero, the controller 3 sets the temporary reference steering angle as the steering angle at which the toe-in amount is zero. When the holding currents I _l0 and I _r0 are both not 0, the controller 3 simultaneously changes the steering angle of the left front wheel 11 and the right front wheel 12 to a predetermined angle (for example, 0) as a symmetrical steering process while the vehicle is traveling straight. .1 degree) in the toe-out direction. In the temporary reference state, it is assumed that the front wheels 11 and 12 are in a toe-in state in most cases, so the controller 3 first changes the steering angle in the toe-out direction in the symmetrical steering process. In this example, in order to change both steering angles in the toe-out direction, the controller 3 changes the left control current to the negative side and changes the right control current to the positive side. In the symmetrical steering process, the steering angle changes symmetrically, so that the straight-ahead state of the vehicle is maintained.

コントローラ３は、左右の前輪１１、１２の転舵角を変化させた後、所定時間（例えば数秒）、当該転舵角を保持し、転舵角の保持に必要な制御電流すなわち保持電流を記憶する。コントローラ３は、記憶処理として、転舵角と保持電流との対応関係（例えば、転舵角＝＋０．１、左保持電流＝Ｉ_ｌ１、右保持電流＝Ｉ_ｒ１）を記憶する。以下、対称転舵処理における転舵角を変更する処理を単に「転舵角変更」ともいう。 After changing the steering angle of the left and right front wheels 11 and 12, the controller 3 maintains the steering angle for a predetermined period of time (for example, several seconds) and stores a control current, that is, a holding current, necessary to maintain the steering angle. do. As a storage process, the controller 3 stores the correspondence between the steering angle and the holding current (for example, steering angle = +0.1, left holding current = I _l1 , right holding current = I _r1 ). Hereinafter, the process of changing the steering angle in the symmetrical steering process will also be simply referred to as "changing the steering angle."

対称転舵処理及び記憶処理では、（ａ）の状態での左右の転舵角又は（ｂ）における左右の転舵角を検出するまで、転舵角保持、検出値の記憶、転舵角変更の処理が繰り返される。なお、本構成の車両が横断勾配のない平坦路を直進している場合（平坦直進状態）、トーイン量０を境にしてセルフモーメントＭ２の向きが反転し、保持電流の正負も反転する。つまり、平坦直進状態では、保持電流が０（実質０を含む）になる転舵角が、トーイン量が０となる転舵角になる。 In the symmetrical steering processing and storage processing, the steering angle is maintained, the detected value is stored, and the steering angle is changed until the left and right steering angles in state (a) or the left and right steering angles in state (b) are detected. The process is repeated. Note that when the vehicle with this configuration is traveling straight on a flat road with no cross gradient (flat straight traveling state), the direction of the self-moment M2 is reversed after the toe-in amount reaches 0, and the polarity of the holding current is also reversed. That is, in a flat straight traveling state, the steering angle at which the holding current becomes 0 (including substantially 0) is the steering angle at which the toe-in amount becomes 0.

（ｂ）の検出を優先する場合、コントローラ３は、記憶された、１回目の保持電流と２回目の保持電流とを比較する。左右の少なくとも一方において、１回目と２回目とで保持電流の正負が反転している場合、１回目の転舵角と２回目の転舵角との間に保持電流が０となる転舵角があると判定できる。この場合、コントローラ３は、１回目の転舵角と２回目の転舵角との間に対して、所定角を初期値よりも小さくした対称転舵処理を実行する。つまり、コントローラ３は、対称転舵処理において、より細かく転舵角を変更して、保持電流が０になる転舵角を検出する。平坦直進状態では、左右同じトーイン量で左右の保持電流が０になる。 When prioritizing the detection in (b), the controller 3 compares the stored first holding current and second holding current. If the polarity of the holding current is reversed between the first and second turns on at least one of the left and right sides, the turning angle at which the holding current becomes 0 between the first turning angle and the second turning angle. It can be determined that there is. In this case, the controller 3 performs symmetrical steering processing in which a predetermined angle is made smaller than the initial value between the first turning angle and the second turning angle. That is, in the symmetric steering process, the controller 3 changes the steering angle more finely and detects the steering angle at which the holding current becomes zero. In a flat, straight-ahead state, the left and right holding currents become 0 with the same amount of toe-in on both sides.

コントローラ３は、両方の保持電流で正負の反転を検出できなかった場合、引き続き、左右の前輪１１、１２の転舵角を同時に、所定角だけトーアウト方向に変化させる。そして、コントローラ３は、転舵角を所定時間保持し、その際の転舵角と保持電流との対応関係（例えば、転舵角＝＋０．２、左保持電流＝Ｉ_ｌ２、右保持電流＝Ｉ_ｒ２）を記憶する。コントローラ３は、転舵角変更を繰り返し実行し、必要に応じて保持電流が反転する区間で細かな転舵角変更を実行し、（ａ）の状態の転舵角又は（ｂ）の転舵角を検出する。コントローラ３は、必要に応じて、トーイン方向にも対称転舵処理を実行する。 If the controller 3 cannot detect a positive/negative reversal in both holding currents, the controller 3 subsequently changes the steering angles of the left and right front wheels 11 and 12 simultaneously by a predetermined angle in the toe-out direction. Then, the controller 3 holds the steering angle for a predetermined period of time, and the correspondence relationship between the steering angle and the holding current at that time (for example, steering angle = +0.2, left holding current = I _l2 , right holding current = I _r2 ). The controller 3 repeatedly changes the steering angle, and if necessary, makes small changes in the steering angle in the section where the holding current is reversed, so that the steering angle in the state (a) or the steering angle in the state (b) is changed. Detect corners. The controller 3 also executes symmetrical steering processing in the toe-in direction as necessary.

コントローラ３は、例えば図６又は図８に示すように、記憶値（測定値）に基づいて、グラフに記憶値を通る直線又は近似直線を表して、（ａ）の状態の転舵角又は（ｂ）の転舵角を検出してもよい。このように、コントローラ３は、記憶値に基づいて（ａ）、（ｂ）の状態を検出し、トーイン量０の転舵角を検出し、その転舵角を真の基準に設定する。グラフの詳細は後述する。 For example, as shown in FIG. 6 or FIG. 8, the controller 3 displays a straight line or an approximate straight line passing through the stored value on a graph based on the stored value (measured value), and calculates the turning angle in the state of (a) or ( The steering angle of b) may also be detected. In this way, the controller 3 detects the states (a) and (b) based on the stored values, detects the turning angle with the toe-in amount of 0, and sets the turning angle as the true reference. Details of the graph will be described later.

（連続的な対称転舵処理）
コントローラ３が転舵角を連続的に変化させる対称転舵処理を実行する場合、コントローラ３は、左右の前輪１１、１２の転舵角を同時に、対称的に、仮の基準の状態からトーアウト方向又はトーイン方向に徐々に（ゆっくりと）変化させる。コントローラ３は、例えば、前輪１１、１２の転舵角を所定の転舵角までトーアウト方向に変化させた後に、仮の基準に戻し、その後所定の転舵角までトーイン方向に変化させる。コントローラ３は、段階的に変化させる対称転舵処理では、転舵角を変更後に所定時間その角度を保持するが、この場合には、所定の速度で転舵角を変化させ続け、各センサ３０、２２４の検出値を記憶し続ける。 (Continuous symmetrical steering processing)
When the controller 3 executes symmetrical steering processing in which the steering angle is continuously changed, the controller 3 simultaneously and symmetrically changes the steering angles of the left and right front wheels 11 and 12 from a temporary reference state to the toe-out direction. Or gradually (slowly) change in the toe-in direction. For example, the controller 3 changes the steering angles of the front wheels 11 and 12 in the toe-out direction up to a predetermined steering angle, returns them to the temporary reference, and then changes them in the toe-in direction up to a predetermined steering angle. In the symmetrical steering process in which the steering angle is changed in stages, the controller 3 holds the steering angle for a predetermined time after changing it, but in this case, the controller 3 continues to change the steering angle at a predetermined speed, and each sensor 30 , 224 detection values are continued to be stored.

コントローラ３は、対称転舵処理において、各転舵角での保持電流より絶対値が若干高い制御電流を転舵モータ２２１に供給し続けるように、制御電流を変化させる。転舵モータ２２１に保持電流よりも絶対値が若干高い制御電流を供給することで、保持状態からゆっくりと車輪が転舵する。この制御電流は保持電流とほぼ同じ値であり、記憶処理で記憶される転舵角と制御電流との対応関係は、転舵角と保持電流との対応関係と同視できる。したがって、コントローラ３では記憶された対応関係を転舵角と保持電流との対応関係として扱う。コントローラ３は、保持電流の反転を検出し、検出結果に基づいて基準を設定する。なお、転舵角の変更範囲は、転舵角の上限から下限までの範囲よりも小さい範囲に設定されている。 In the symmetric steering process, the controller 3 changes the control current so as to continue supplying the steering motor 221 with a control current whose absolute value is slightly higher than the holding current at each steering angle. By supplying a control current whose absolute value is slightly higher than the holding current to the steering motor 221, the wheels are slowly steered from the holding state. This control current has approximately the same value as the holding current, and the correspondence between the steering angle and the control current stored in the storage process can be regarded as the same as the correspondence between the steering angle and the holding current. Therefore, the controller 3 treats the stored correspondence as a correspondence between the steering angle and the holding current. The controller 3 detects the reversal of the holding current and sets a reference based on the detection result. Note that the changing range of the steering angle is set to a range smaller than the range from the upper limit to the lower limit of the steering angle.

コントローラ３は、記憶処理として、転舵角と制御電流との対応関係（例えば時系列データ）を記憶する。図６に示すように、記憶処理の結果は、グラフで表すことができる。このグラフでは、一方の軸（ここでは横軸）が転舵角を表し、他方の軸（ここでは縦軸）が制御電流（保持電流）を表している。このグラフにおいて、左前輪１１の記憶値で形成される直線である左直線と、右前輪１２の記憶値で形成される直線である右直線とは、制御電流が反転するところすなわち制御電流が０となるところ（転舵角）で交わる。つまり、制御電流が０となる転舵角は左右で同じとなる。コントローラ３は、基準設定処理として、制御電流が０となった転舵角をトーイン量が０である転舵角（転舵角＝０）すなわち真の基準として設定する。グラフは真の基準を中心に左右対称となる。なお、転舵角を段階的に変化させる対称転舵処理でも、記憶値に基づき図６同様のグラフを描くことができる。 The controller 3 stores the correspondence between the steering angle and the control current (for example, time series data) as a storage process. As shown in FIG. 6, the results of the storage process can be represented graphically. In this graph, one axis (here, the horizontal axis) represents the steering angle, and the other axis (here, the vertical axis) represents the control current (holding current). In this graph, the left straight line, which is a straight line formed by the stored values of the left front wheel 11, and the right straight line, which is a straight line formed by the stored values of the right front wheel 12, are the points where the control current is reversed, that is, the control current is 0. They intersect at the point where (the steering angle). In other words, the steering angle at which the control current becomes 0 is the same on the left and right sides. As a reference setting process, the controller 3 sets the turning angle at which the control current becomes 0 as the turning angle at which the toe-in amount is 0 (turning angle=0), that is, the true reference. The graph is symmetrical about the true reference. Note that a graph similar to FIG. 6 can be drawn based on stored values even in symmetrical steering processing in which the steering angle is changed stepwise.

コントローラ３は、横軸及び縦軸の一方を転舵角とし、横軸及び縦軸の他方を制御電流の電流値としたグラフにおいて、左転舵角と左保持電流との対応関係をグラフに表した直線である左直線と、右転舵角と右保持電流との対応関係をグラフに表した右直線との交点に対応する転舵角を、トーイン量が０である左転舵角及び右転舵角として設定する。直線は、近似直線を含む概念である。なお、コントローラ３は、保持電流の正負が反転する際の転舵角すなわち保持電流が０のときの転舵角に基づいて、基準を設定してもよい。 The controller 3 plots the correspondence between the left steering angle and the left holding current in a graph in which one of the horizontal and vertical axes is the steering angle and the other of the horizontal and vertical axes is the current value of the control current. The steering angle corresponding to the intersection of the left straight line, which is a straight line, and the right straight line, which graphs the correspondence between the right steering angle and the right holding current, is calculated as the left steering angle where the toe-in amount is 0, and the left steering angle where the toe-in amount is 0. Set as the right turning angle. A straight line is a concept that includes approximate straight lines. Note that the controller 3 may set the reference based on the steering angle when the polarity of the holding current is reversed, that is, the turning angle when the holding current is zero.

（横断勾配がある路面での基準調整制御）
図７に示すように、横断勾配がある路面（以下「傾斜面」ともいう）を車両が走行している場合、その傾斜面を直進する車両の車輪には、重力によるモーメント（以下「重力モーメント」ともいう）Ｍ３が加わる。図７の場合、車輪には、左に曲がるように重力モーメントＭ３が加わる。したがって、直進状態を維持するために、転舵モータ２２１には、平坦直進状態で必要な制御電流に加えて、重力モーメントＭ３を打ち消す分の制御電流が必要となる。つまり、傾斜面を直進した状態である傾斜面直進状態の保持電流は、平坦直進状態の保持電流に重力モーメントＭ３を打ち消す分の電流を加えた値となる。 (Reference adjustment control on a road surface with a cross slope)
As shown in Fig. 7, when a vehicle is running on a road surface with a cross slope (hereinafter also referred to as "sloped surface"), the wheels of the vehicle traveling straight on the slope have a moment due to gravity (hereinafter referred to as "gravitational moment"). ) M3 is added. In the case of FIG. 7, a gravitational moment M3 is applied to the wheel so that it turns to the left. Therefore, in order to maintain the straight traveling state, the steering motor 221 requires a control current for canceling the gravitational moment M3 in addition to the control current necessary for the flat straight traveling state. In other words, the holding current in the state of going straight on the inclined surface, which is the state of going straight on the inclined surface, is the sum of the holding current in the state of traveling straight on a flat surface and the current for canceling the gravitational moment M3.

傾斜面直進状態において、コントローラ３が連続的な対称転舵処理を実行した場合、例えば図８に示すようなグラフが形成される。重力モーメントＭ３を打ち消して直進するため、右直線及び左直線がともに上方にシフトされている。左右の値が同じだけシフトするため、トーイン量が０になる転舵角は、右直線と左直線の交点における転舵角となる。すなわち、左制御電流と右制御電流とが一致し且つ左転舵角と右転舵角とが一致した際の、左転舵角及び右転舵角がトーイン量＝０となる転舵角（真の基準）である。別の求め方として、左制御電流が反転した際（左制御電流＝０）の左転舵角と、右制御電流が反転した際（右制御電流＝０）の右転舵角との中間点の転舵角がトーイン量＝０の転舵角となる。このように、路面が傾斜していても、左直線と右直線の交点に対応する転舵角を算出することで、トーイン量が０になる転舵角を検出することができる。 When the controller 3 executes continuous symmetrical steering processing in a state where the vehicle is traveling straight on a slope, a graph as shown in FIG. 8 is formed, for example. In order to cancel the gravitational moment M3 and move straight, both the right straight line and the left straight line are shifted upward. Since the left and right values shift by the same amount, the steering angle at which the toe-in amount becomes 0 is the steering angle at the intersection of the right straight line and the left straight line. That is, when the left control current and the right control current match, and the left turning angle and the right turning angle match, the turning angle ( true standards). Another method of finding is the midpoint between the left steering angle when the left control current is reversed (left control current = 0) and the right steering angle when the right control current is reversed (right control current = 0). The steering angle at which the toe-in amount is 0 is the steering angle at which the toe-in amount is 0. In this way, even if the road surface is inclined, by calculating the steering angle corresponding to the intersection of the left straight line and the right straight line, it is possible to detect the steering angle at which the amount of toe-in becomes 0.

本実施形態の制御の一例として、図９に示すように、コントローラ３は、車両が直進中であるか否かを判定する（Ｓ１）。判定は、例えば、自車両の位置データ（ＧＰＳ）の軌跡又はヨーレートセンサ６１の検出値等に基づいて行われる。車両が直進中である場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、コントローラ３は、対称転舵処理を実行する（Ｓ２）。コントローラ３は、記憶処理として、対称転舵処理の結果を記憶する（Ｓ３）。コントローラ３は、基準設定処理として、記憶処理で記憶された記憶値に基づいて、トーイン量が０になる転舵角（基準）を設定する（Ｓ４）。コントローラ３は、車両直進において、左右の前輪１１、１２が所望のトーイン量となるように、設定した基準に基づいて対称転舵処理を実行する（Ｓ５）。 As an example of control in this embodiment, as shown in FIG. 9, the controller 3 determines whether the vehicle is traveling straight (S1). The determination is made based on, for example, the trajectory of the own vehicle's position data (GPS) or the detected value of the yaw rate sensor 61. If the vehicle is traveling straight (S1: Yes), the controller 3 executes symmetrical steering processing (S2). The controller 3 stores the result of the symmetric steering process as a storage process (S3). As a reference setting process, the controller 3 sets a turning angle (reference) at which the amount of toe-in becomes 0 based on the stored value stored in the storage process (S4). The controller 3 executes a symmetrical steering process based on a set standard so that the left and right front wheels 11 and 12 have a desired amount of toe-in when the vehicle travels straight (S5).

このように、平坦路でも傾斜面でも、コントローラ３は、対称転舵処理の結果に基づいて、トーイン量が０になる転舵角を設定する。本実施形態によれば、単輪独立転舵において、例えばサスペンション装置の交換後に、トーイン量が０になる転舵角を容易に検出することができる。 In this way, whether on a flat road or on a slope, the controller 3 sets the steering angle at which the amount of toe-in becomes 0 based on the result of the symmetrical steering process. According to this embodiment, in single-wheel independent steering, the steering angle at which the amount of toe-in becomes 0 can be easily detected, for example, after replacing the suspension device.

本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、駆動装置は、インホイールモータユニット７でなく、車輪でなく車体に設けられた（オンボードの）エンジンやモータであってもよい。この場合、例えば、キングピンオフセットδ１が０で、キャスタートレールが０で、キャンバ角が０である車両であれば、対象輪に駆動力がかかっていない状態で、トーイン量が０であるときに制御電流（保持電流）が０になるサスペンションジオメトリとなる。オンボードの駆動装置では、車輪に駆動力が付与されることにより駆動力モーメントＭ１が発生するため、基準調整制御は、駆動力が車輪に付与されていない状態で実行される。この場合、コントローラ３は、例えば、後輪駆動の車両における前輪、又は駆動力が加わっておらず減速している状態での車輪に対して、基準調整制御を実行することができる。 The present invention is not limited to the above embodiments. For example, the drive device may not be the in-wheel motor unit 7, but may be an (onboard) engine or motor provided in the vehicle body instead of the wheels. In this case, for example, if the vehicle has a king pin offset δ1 of 0, a caster trail of 0, and a camber angle of 0, the control will be performed when no driving force is applied to the target wheel and the toe-in amount is 0. The suspension geometry is such that the current (holding current) is zero. In the on-board drive device, the driving force moment M1 is generated by applying driving force to the wheels, so the reference adjustment control is executed in a state where no driving force is applied to the wheels. In this case, the controller 3 can perform the reference adjustment control on, for example, the front wheels of a rear-wheel drive vehicle or the wheels in a state where the driving force is not applied and the wheels are decelerating.

また、コントローラ３は、例えば横加速度センサ６３の検出値又は対称転舵処理中の左右の保持電流の絶対値に基づき、横断勾配の有無を判定してもよい。コントローラ３は、車両直進中、横加速度センサの検出値が０である場合、路面に横断勾配がないと判定できる。また、コントローラ３は、車両直進中、対称転舵処理における左右の保持電流の絶対値が等しい場合、路面に横断勾配がないと判定できる。コントローラ３は、走行路面に横断勾配がないと判定した場合、左右の保持電流が０になる転舵角をトーイン量が０になる転舵角と判定してもよい。また、コントローラ３は、横断勾配がない場合、対称転舵処理において左右の保持電流の絶対値が小さくなる方向（トーイン方向又はトーアウト方向）に制御電流を変更してもよい。例えば、コントローラ３は、対称転舵処理において、左右の保持電流の絶対値が大きくなっている場合、転舵角の変更方向を変えてもよい。これにより、余分な対称転舵処理を省くことができる。コントローラ３は、横断勾配があると判定した場合、例えば上記実施形態のように基準を検出してもよい。また、コントローラ３は、横断勾配が変化した場合、基準調整制御を中断してもよい。 Further, the controller 3 may determine the presence or absence of a cross slope based on, for example, the detected value of the lateral acceleration sensor 63 or the absolute value of the left and right holding currents during symmetrical steering processing. When the detected value of the lateral acceleration sensor is 0 while the vehicle is traveling straight, the controller 3 can determine that there is no cross slope on the road surface. Moreover, when the absolute values of the left and right holding currents in the symmetric steering process are equal while the vehicle is traveling straight, the controller 3 can determine that there is no cross slope on the road surface. When the controller 3 determines that there is no cross slope on the traveling road surface, the controller 3 may determine the steering angle at which the left and right holding currents become 0 as the steering angle at which the toe-in amount becomes 0. Further, when there is no cross slope, the controller 3 may change the control current in a direction (toe-in direction or toe-out direction) in which the absolute value of the left and right holding currents becomes smaller in the symmetrical steering process. For example, in the symmetric steering process, if the absolute values of the left and right holding currents are large, the controller 3 may change the direction in which the steering angle is changed. Thereby, redundant symmetrical steering processing can be omitted. When the controller 3 determines that there is a cross slope, the controller 3 may detect a reference as in the above embodiment, for example. Further, the controller 3 may interrupt the reference adjustment control when the cross slope changes.

１…ステアリングシステム、２２１…転舵モータ（左転舵モータ、右転舵モータ）、２２４…転舵角センサ（左転舵角センサ、右転舵角センサ）３…コントローラ、３Ａ…左転舵コントローラ（左転舵制御部）、３Ｂ…右転舵コントローラ（右転舵制御部）、３０…電流センサ（左電流センサ、右電流センサ）。 1...Steering system, 221...Steering motor (left steering motor, right steering motor), 224...Steering angle sensor (left steering angle sensor, right steering angle sensor) 3...Controller, 3A...Left steering Controller (left steering control section), 3B... Right steering controller (right steering control section), 30... Current sensor (left current sensor, right current sensor).

Claims

a left steering motor that steers a left steering wheel;
a right steering motor that steers a right steered wheel independently of the left steered wheel;
A controller including a left steering control section that supplies a left steering current that is a control current to the left steering motor, and a right steering control section that supplies a right control current that is a control current to the right steering motor;
a left steering angle sensor that detects a left steering angle that is a steering angle of the left steering wheel;
a right steering angle sensor that detects a right steering angle that is a steering angle of the right steering wheel;
a left current sensor that detects the current value of the left control current;
a right current sensor that detects the current value of the right control current;
on a flat road with no cross gradient, in a state where no driving force moment, which is a moment around the king pin axis due to the driving force, is generated in the left steered wheel and the right steered wheel, and when the left steered wheel and the right steered wheel A steering system installed in a vehicle configured such that the left control current and the right control current for maintaining the vehicle running straight are both 0 when the toe-in amount of the steered wheels is 0. ,
The controller includes:
When the vehicle is traveling straight and the driving force moment is not generated in the left steered wheel and the right steered wheel, the steering angle of the left steered wheel and the steered angle of the right steered wheel are bilaterally symmetrical. symmetrical steering processing in which the left control current and the right control current are varied continuously or stepwise while maintaining the same;
Based on the detection value of the left steering angle sensor when the sign of the detection value of the left current sensor is reversed, and the detection value of the right steering angle sensor when the sign of the detection value of the right current sensor is reversed. or when the detection value of the left current sensor and the detection value of the right current sensor match, and the detection value of the left steering angle sensor and the detection value of the right steering angle sensor match, a standard setting process of setting the left steering angle and the right steering angle at which the amount of toe-in becomes 0 based on the left steering angle and the right steering angle;
is configured to run
steering system.

The left steered wheel and the right steered wheel are provided with an in-wheel motor unit as a drive device,
The kingpin offset of the vehicle is set to be 0,
A steering system according to claim 1.

The controller expresses the correspondence between the left steering angle and the left control current in a graph in which one of the horizontal and vertical axes is the steering angle and the other of the horizontal and vertical axes is the current value of the control current. The steering angle corresponding to the intersection of the left straight line, which is a straight line represented in a graph, and the right straight line, which is a graph representing the correspondence relationship between the right steering angle and the right control current, is determined by Set as the left steering angle and the right steering angle,
A steering system according to claim 1 or 2.

When the controller determines that there is no cross slope on the road surface based on the lateral acceleration or the left control current and the right control current in the symmetrical steering process, the controller determines the toe-in direction and toe-out direction in the symmetrical steering process. changing the control current in a direction in which the absolute values of the left control current and the right control current become smaller;
A steering system according to claim 1 or 2.