JP3180505B2 - Steering reaction force control device - Google Patents

Steering reaction force control device

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JP3180505B2
JP3180505B2 JP9461093A JP9461093A JP3180505B2 JP 3180505 B2 JP3180505 B2 JP 3180505B2 JP 9461093 A JP9461093 A JP 9461093A JP 9461093 A JP9461093 A JP 9461093A JP 3180505 B2 JP3180505 B2 JP 3180505B2
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reaction force
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wheel
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藤綱  雅己
加藤  良文
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Denso Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、操舵ハンドルと操向車
輪とをリンクレスとし、運転者による操舵ハンドルの操
舵状態と、車速等の車両の走行状態とに基づいて操舵用
のアクチュエータを駆動制御して操向車輪の操舵を行う
ように構成された車両に搭載され、操舵ハンドルに対し
て操舵反力を与える操舵反力制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering wheel and a steered wheel which are not linked, and drives a steering actuator based on a steering state of the steering wheel by a driver and a traveling state of the vehicle such as a vehicle speed. The present invention relates to a steering reaction force control device that is mounted on a vehicle configured to control and steer a steered wheel, and that applies a steering reaction force to a steering wheel.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この様な操舵反力制御装置とし
て、操舵角度に対応して操舵反力を制御するという構成
の装置(例えば特開平2−255697号や特開平2−
255698号)が提案されている。また、本願出願人
も、操向車輪操舵用のモータ駆動電流に基づいて操舵反
力を決定する構成の装置を提案した(特開平4−365
673号)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as such a steering reaction force control device, a device configured to control a steering reaction force in accordance with a steering angle (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 2-255597 and Hei 2-
2555568) has been proposed. The present applicant has also proposed an apparatus configured to determine a steering reaction force based on a motor drive current for steering wheel steering (Japanese Patent Laid-Open No. 4-365).
No. 673).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、操舵角度に対
応して操舵反力を制御するという構成では、「 路面
反力を操舵ハンドルに伝達できない。」、「 据切り
に対応した操舵反力や、極低速度での操舵反力を的確に
与えることができない。」、「 絶対角度が検出でき
る操舵角センサを備えないと起動直後から操舵反力制御
をすることができない。」といった問題があった。
However, in the configuration in which the steering reaction force is controlled in accordance with the steering angle, "the road surface reaction force cannot be transmitted to the steering wheel." However, there is a problem that a steering reaction force at an extremely low speed cannot be given accurately. ", And a steering reaction force control cannot be performed immediately after startup unless a steering angle sensor capable of detecting an absolute angle is provided. Was.

【0004】一方、特開平4−365673号によれ
ば、路面反力を反映した制御を実行でき、起動直後から
制御することも可能であるが、新たに、「 電流の高
周波成分による操舵反力の振動が発生する。」、「
前輪操舵機構の慣性負荷を加減速するための電流による
切り始めの突っかかりと反転時の抜けが発生する。」と
いった問題があった。
On the other hand, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-365673, it is possible to execute a control reflecting a road surface reaction force, and to control the vehicle immediately after the start-up. Vibration occurs. ","
An electric current for accelerating and decelerating the inertial load of the front wheel steering mechanism causes a collision at the beginning of turning and a dropout during reversal. There was a problem.

【0005】そこで、本発明は、操舵反力を与えるに当
たって路面反力を反映することができ、かつ、起動直後
から有効な操舵反力制御を行うことができ、しかも操舵
反力の振動の発生等の新たな問題の生じない操舵反力制
御装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention can reflect the road surface reaction force in applying the steering reaction force, and can perform effective steering reaction force control immediately after starting, and furthermore, the vibration of the steering reaction force is generated. It is an object of the present invention to provide a steering reaction force control device that does not cause new problems such as the above.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた発明の操舵反力制御装置は、請求項1に記
載した様に、操舵ハンドルと操向車輪とをリンクレスと
し、操舵ハンドルの操舵状態及び車両の走行状態に基づ
いて操向車輪の操舵用アクチュエータを駆動制御するよ
うに構成された車両に搭載され、操舵ハンドルに操舵反
力を与える操舵反力制御装置であって、操舵ハンドルに
操舵反力を与える反力用アクチュエータと、操舵ハンド
ルと操向車輪との実相対角を検出する実相対角検出手段
と、操舵ハンドルと操向車輪との目標相対角を算出する
目標相対角算出手段と、操舵ハンドルに対して操舵反力
を与えるに当り、前記目標相対角に対する前記実相対角
の偏差を加味して前記反力アクチュエータの駆動制御を
する反力制御手段とを備えたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a steering reaction force control device for linking a steering wheel and a steered wheel. A steering reaction force control device mounted on a vehicle configured to drive-control a steering actuator of a steered wheel based on a steering state of the vehicle and a traveling state of the vehicle, and applying a steering reaction force to a steering wheel; A reaction force actuator for applying a steering reaction force to the steering wheel, an actual relative angle detecting means for detecting an actual relative angle between the steering wheel and the steered wheels, and a target relative angle for calculating a target relative angle between the steering wheel and the steered wheels Angle calculation means, and reaction force control means for controlling the driving of the reaction force actuator in consideration of the deviation of the actual relative angle from the target relative angle when giving a steering reaction force to a steering wheel Characterized by comprising a.

【0007】また、請求項2に記載した様に、上記請求
項1記載の操舵反力制御装置において、操舵ハンドルの
操舵角を検出する操舵角検出手段と、操舵ハンドルの操
舵速度を検出する操舵速度検出手段と、車両の車速を検
出する車速検出手段とを備え、前記反力制御手段は、前
記操舵反力を与えるに当り、所定の低速領域では前記目
標相対角に対する実相対角の偏差を重視し、それ以外の
領域では前記操舵角及び/又は操舵速度を重視して前記
反力アクチュエータの駆動制御をするように構成された
ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the steering reaction force control device according to the first aspect, a steering angle detecting means for detecting a steering angle of the steering wheel, and a steering wheel for detecting a steering speed of the steering wheel. Speed detecting means, and vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the vehicle, wherein the reaction force control means determines a deviation of an actual relative angle with respect to the target relative angle in a predetermined low speed region when applying the steering reaction force. The driving control of the reaction force actuator is performed with emphasis on the steering angle and / or the steering speed in other regions.

【0008】[0008]

【作用】本発明の操舵反力制御装置によれば、操舵反力
を与えるに当たって、操舵ハンドルと操向車輪との目標
相対角に対する実相対角の偏差を加味する。ここで、か
かる偏差は路面反力が大きいほど大きくなる。また、実
相対角と目標相対角の偏差は起動直後においても直ちに
正しく検知することができる。さらに、かかる偏差は、
ハンドル操舵量が大きいほど大きく表れる。
According to the steering reaction force control device of the present invention, the deviation of the actual relative angle between the steering wheel and the steered wheels with respect to the target relative angle is taken into account when applying the steering reaction force. Here, the deviation increases as the road surface reaction force increases. Further, the deviation between the actual relative angle and the target relative angle can be immediately and correctly detected immediately after the start. Further, such a deviation is
The larger the steering amount, the larger the value.

【0009】従って、本発明の操舵反力制御装置によれ
ば、路面反力を反映させ、かつ起動直後からも的確に操
舵反力を制御することができる。しかも、かかる偏差は
路面反力を直接的に表しており、操舵アクチュエータの
慣性負荷等の影響を受けることがなく、特開平4−36
5673号における様な振動の発生や突き抜け感の発生
等の問題も生じない。
Therefore, according to the steering reaction force control device of the present invention, the road reaction force can be reflected and the steering reaction force can be accurately controlled even immediately after starting. Moreover, such a deviation directly represents the road surface reaction force, and is not affected by the inertial load of the steering actuator or the like.
There is no problem such as generation of vibration and generation of a feeling of penetration as described in US Pat.

【0010】また、請求項2に記載した操舵反力制御装
置によれば、所定の低速領域では目標相対角に対する実
相対角の偏差を重視して操舵反力の制御を行い、それ以
外の領域では操舵角及び/又は操舵速度を重視して操舵
反力の制御をする。即ち、据切りや極低速での走行中の
操舵に対しては路面反力を反映した操舵反力を与え、通
常走行の様な状態では操舵角及び/又は操舵速度を反映
した操舵反力を与える。
[0010] According to the steering reaction force control device of the second aspect, in a predetermined low speed region, the steering reaction force is controlled with emphasis on the deviation of the actual relative angle from the target relative angle, and the steering reaction force is controlled in other regions. In, the steering reaction force is controlled with emphasis on the steering angle and / or the steering speed. That is, a steering reaction force reflecting the road surface reaction force is applied to steering during stationary or extremely low speed driving, and a steering reaction force reflecting the steering angle and / or the steering speed in a state such as normal driving. give.

【0011】この結果、据切りを含む低速時には、運転
者は主に路面反力に基づく操舵反力を感じ、通常走行や
高速走行の際には運転者自身のハンドル操作状態に対応
した操舵反力を感じながらハンドル操作を行うことがで
きる。ここで、低速時にも操舵角及び操舵速度を強く反
映させて操舵反力を与えるとすると、路面反力によって
本来はハンドルが戻りきらないはずのときにもハンドル
が戻されてしまうといった違和感を生じる。これに対し
ては、本発明の請求項2記載の構成では低速領域は相対
角の偏差の方を重視するので、この様な不具合は生じな
い。
As a result, the driver feels the steering reaction force mainly based on the road surface reaction force at the time of low speed including stationary, and at the time of normal driving or high speed driving, the steering reaction corresponding to the driver's own steering operation state. You can operate the steering wheel while feeling the power. Here, if the steering reaction force is given by strongly reflecting the steering angle and the steering speed even at a low speed, the steering wheel is returned even when the steering wheel should not be able to return completely due to the road surface reaction force. . On the other hand, in the configuration according to the second aspect of the present invention, such a disadvantage does not occur in the low-speed region because the deviation of the relative angle is more important.

【0012】一方、この様な相対角の偏差にて表される
路面反力は、操舵を完了した時点で初めて確定するもの
であるため、操舵反力の追従性といった観点で見ると、
どうしても遅れ勝ちになる。これに対しては、高速走行
中は、操舵角及び/又は操舵速度を重視して操舵反力を
定めるので、高速走行中の操舵反力制御の追従性が良く
なる。
On the other hand, since the road surface reaction force represented by the deviation of the relative angle is determined only when the steering is completed, from the viewpoint of the followability of the steering reaction force,
You will always be late. On the other hand, during high-speed running, the steering reaction force is determined with emphasis on the steering angle and / or the steering speed, so that the followability of the steering reaction force control during high-speed running is improved.

【0013】従って、請求項2記載の構成を採用すれ
ば、路面反力を反映したり、起動直後から制御を可能に
するだけでなく、さらに、低速域から高速域までの全領
域に渡って、快適な操舵感覚を与えることができる。
Therefore, when the configuration according to the second aspect is adopted, not only the road surface reaction force is reflected or control is enabled immediately after the start-up, but also over the entire range from the low speed range to the high speed range. It can give a comfortable steering feeling.

【0014】[0014]

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図1は、実施例としての車両の前輪操舵制御装
置全体の構成を表す概略構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of an entire front wheel steering control device for a vehicle as an embodiment.

【0015】図1に示す如く、車両運転者により操舵さ
れるステアリングホイール2には、ステアリングシャフ
ト4が連結されており、ステアリングシャフト4には、
車両運転者によるステアリングホイール2の操舵角を検
出する操舵角センサ6が取り付けられている。またステ
アリングシャフト4には、ステアリングホイール2に操
舵反力を与えるための電動モータ(以下、反力モータと
いう。)8に、周知の伝達機構,例えばVベルト10を
介して接続されたプーリ11が固定されている。
As shown in FIG. 1, a steering shaft 4 is connected to a steering wheel 2 steered by a vehicle driver.
A steering angle sensor 6 for detecting a steering angle of the steering wheel 2 by a vehicle driver is attached. The steering shaft 4 has a pulley 11 connected to an electric motor (hereinafter, referred to as a reaction motor) 8 for applying a steering reaction force to the steering wheel 2 via a well-known transmission mechanism, for example, a V-belt 10. Fixed.

【0016】一方、車両の前輪12を操舵する操舵機構
は、一端にピニオンギヤ14aが固定されたピニオンシ
ャフト14と、両端が左右の前輪12(図では一方のみ
を示す)に接続され、側壁にピニオンギヤ14aと噛み
合うラック歯部16aが形成されたラック16とから構
成されている。そして、この操舵機構の入力軸となるピ
ニオンシャフト14には、後述の機械式クラッチ18及
び減速機20を介して前輪操舵用の電動モータ(以下、
操舵モータという。)22が接続されている。このた
め、操舵モータ22を通電して回転させれば、減速機2
0,機械式クラッチ18を介して、ピニオンシャフト1
4が回転し、更に、このピニオンシャフト14の回転に
よりラック16が軸方向に変位して、前輪12が操舵さ
れることとなる。また、ピニオンシャフト14には、ス
テアリングシャフト4とピニオンシャフト14との相対
的な角度(相対角度)を検出する相対角センサ24が設
けられている。なお、減速機20は、ウォーム及びウォ
ームホイールから構成される周知のものである。
On the other hand, a steering mechanism for steering the front wheels 12 of the vehicle is connected to a pinion shaft 14 having a pinion gear 14a fixed at one end, and left and right front wheels 12 (only one of which is shown in the figure). 14a and a rack 16 on which a rack tooth 16a to be engaged is formed. An electric motor for steering the front wheels (hereinafter, referred to as a motor) is connected to a pinion shaft 14 serving as an input shaft of the steering mechanism via a mechanical clutch 18 and a speed reducer 20 described later.
It is called a steering motor. ) 22 are connected. Therefore, if the steering motor 22 is energized and rotated, the reduction gear 2
0, the pinion shaft 1 via the mechanical clutch 18
4 rotates, and further, the rotation of the pinion shaft 14 causes the rack 16 to be displaced in the axial direction, so that the front wheels 12 are steered. Further, the pinion shaft 14 is provided with a relative angle sensor 24 for detecting a relative angle (relative angle) between the steering shaft 4 and the pinion shaft 14. The speed reducer 20 is a well-known speed reducer including a worm and a worm wheel.

【0017】次に、反力モータ8及び操舵モータ22
は、制御装置30により駆動される。制御装置30は、
CPU,ROM,RAM等からなる周知のマイクロコン
ピュータにより構成されており、上述の操舵角センサ
6,相対角センサ24,及び車両の走行速度(車速)を
検出する車速センサ26からの検出信号に基づき、反力
モータ8及び操舵モータ22を夫々駆動することによ
り、ステアリングホイール2に与える操舵反力及び前輪
12の舵角を制御する。
Next, the reaction force motor 8 and the steering motor 22
Are driven by the control device 30. The control device 30
It is constituted by a well-known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and is based on detection signals from the steering angle sensor 6, the relative angle sensor 24, and a vehicle speed sensor 26 for detecting a running speed (vehicle speed) of the vehicle. By driving the reaction force motor 8 and the steering motor 22, respectively, the steering reaction force applied to the steering wheel 2 and the steering angle of the front wheels 12 are controlled.

【0018】なお、この制御装置30にて実行される舵
角制御及び反力制御については、後に詳しく説明する。
次に、ステアリングシャフト4の先端は、図1,図2に
示す如く、二面幅取りされた形状になっており、ピニオ
ンシャフト14のピニオンギヤ14aとは反対側端部に
形成された凹部14bに非接触の状態で挿入されてい
る。また、ピニオンシャフト14の凹部14bには、ス
テアリングシャフト4のメカニカルストッパとしての機
能を果たす一対の突起部14cが形成されている。な
お、図2は、ステアリングシャフト4の先端とピニオン
シャフト14の凹部14bとを同一平面上で示したもの
である。
The steering angle control and the reaction force control executed by the control device 30 will be described later in detail.
Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the distal end of the steering shaft 4 has a shape with two flat surfaces, and is formed in a concave portion 14 b formed at an end of the pinion shaft 14 opposite to the pinion gear 14 a. Inserted without contact. A pair of protrusions 14c that function as a mechanical stopper for the steering shaft 4 are formed in the recess 14b of the pinion shaft 14. FIG. 2 shows the tip of the steering shaft 4 and the recess 14b of the pinion shaft 14 on the same plane.

【0019】ここで、ステアリングシャフト4とピニオ
ンシャフト14との接合部分を、上記のように形成した
のは、ステアリングシャフト4とピニオンシャフト14
との相対的位置関係に応じて、以下の3つの動作モード
を実現するためである。すなわち、両シャフトの相対位
置関係が図2に示す角度θ1の範囲内であるときは、ス
テアリングシャフト4とピニオンシャフト14とは完全
に切り離される。従って、この場合には、前輪12の舵
角を、ステアリングホイール2の操作に依存することな
く、操舵モータ22のみによって制御可能な動作モード
となる。
Here, the joint between the steering shaft 4 and the pinion shaft 14 is formed as described above because the steering shaft 4 and the pinion shaft 14
This is for realizing the following three operation modes in accordance with the relative positional relationship with. That is, when the relative positional relationship between the two shafts is within the range of the angle θ1 shown in FIG. 2, the steering shaft 4 and the pinion shaft 14 are completely separated. Therefore, in this case, the operation mode is such that the steering angle of the front wheels 12 can be controlled only by the steering motor 22 without depending on the operation of the steering wheel 2.

【0020】また、両シャフトの相対位置関係が図2に
示す角度θ2の範囲内であるときには、ステアリングホ
イール2に加わる操舵力によって機械式クラッチ18が
ピニオンシャフト14から切り離される。従って、この
場合には、操舵モータ22による前輪12の操舵角制御
が不能な動作モードとなる。
When the relative positional relationship between the two shafts is within the range of the angle θ 2 shown in FIG. 2, the mechanical clutch 18 is disconnected from the pinion shaft 14 by the steering force applied to the steering wheel 2. Therefore, in this case, the operation mode is such that the steering angle control of the front wheels 12 by the steering motor 22 cannot be performed.

【0021】また次に、両シャフトの相対位置関係が図
2に示す角度θ3の範囲に達すると、ステアリングシャ
フト4の先端とピニオンシャフト14の突起部14cと
が当接するため、ステアリングシャフト4とピニオンシ
ャフト14とが一体となって移動する。従って、この場
合には、ステアリングホイール2を介して入力される運
転者の操舵力によって前輪12を操舵可能な動作モード
となる。
Next, when the relative positional relationship between the two shafts reaches the range of the angle θ3 shown in FIG. 2, the tip of the steering shaft 4 comes into contact with the projection 14c of the pinion shaft 14, so that the steering shaft 4 and the pinion The shaft 14 and the shaft 14 move together. Therefore, in this case, the operation mode is such that the front wheels 12 can be steered by the driver's steering force input via the steering wheel 2.

【0022】つまり、本実施例の前輪操舵装置は、ステ
アリングシャフト4とピニオンシャフト14との相対位
置関係により、図3に示す如く、前輪12の舵角を、ス
テアリングシャフト4の回転角(即ちステアリングホイ
ール2の操舵角)に対応する舵角を中心として、角度θ
1の範囲内で任意に設定できるようにされているのであ
る。
That is, in the front wheel steering apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 3, the steering angle of the front wheels 12 is changed by the rotation angle of the steering shaft 4 (ie, the steering angle) according to the relative positional relationship between the steering shaft 4 and the pinion shaft 14. The steering angle corresponding to the steering angle of the wheel 2).
It can be set arbitrarily within the range of 1.

【0023】次に、上記のようにステアリングシャフト
4とピニオンシャフト14との相対位置関係が図2に示
す角度θ2の範囲内であるときに、ステアリングホイー
ル2に加わる操舵力によってピニオンシャフト14から
切り離される機械式クラッチ18について、図4に示す
断面図を用いて説明する。
Next, when the relative positional relationship between the steering shaft 4 and the pinion shaft 14 is within the range of the angle θ2 shown in FIG. 2, the steering shaft 4 is separated from the pinion shaft 14 by the steering force applied to the steering wheel 2. The mechanical clutch 18 will be described with reference to the sectional view shown in FIG.

【0024】図4に示す如く、機械式クラッチ18は、
軸受42を介してピニオンシャフト14に回転自在に固
定された歯車44を備えている。この歯車44は、減速
機20を介して操舵モータ22に接続され、操舵モータ
22の回転により、ピニオンシャフト14と同軸的に回
転駆動される。また歯車44は、クラッチ部46を介し
てアーマチャ48に連結されており、その回転により、
アーマチャ48を回転駆動する。また更に、アーマチャ
48は、スプライン50を介してピニオンシャフト14
の凹部14b周囲に形成されたつば部14dに連結され
ている。従って、スプライン50により、アーマチャ4
8からピニオンシャフト14へ回転方向の駆動力が伝達
され、かつアーマチャ48の軸方向への移動が可能にな
る。
As shown in FIG. 4, the mechanical clutch 18
A gear 44 is rotatably fixed to the pinion shaft 14 via a bearing 42. The gear 44 is connected to the steering motor 22 via the speed reducer 20, and is driven to rotate coaxially with the pinion shaft 14 by the rotation of the steering motor 22. Further, the gear 44 is connected to an armature 48 via a clutch portion 46, and by its rotation,
The armature 48 is driven to rotate. Still further, the armature 48 is connected to the pinion shaft 14 via a spline 50.
Is connected to a flange portion 14d formed around the concave portion 14b. Therefore, the armature 4
The driving force in the rotation direction is transmitted from the pinion shaft 8 to the pinion shaft 14, and the armature 48 can move in the axial direction.

【0025】一方、ピニオンシャフト14のつば部14
dには、ボルト52がネジ締めされており、このボルト
52によって板ばね54及びその抑えプレート56が固
定されている。このため、板ばね54によってアーマチ
ャ48が歯車44方向へ付勢され、この付勢力によって
クラッチ部46を介して歯車44の回転がアーマチャ4
8に伝達されることとなる。なお、図4において、ボル
ト52は1個表れているだけであるが、このボルト52
は、実際には、つば部14dをピニオンシャフト14の
軸を中心に略3等分した3箇所に夫々ネジ締めされてい
る。
On the other hand, the collar portion 14 of the pinion shaft 14
A bolt 52 is screwed to d, and the leaf spring 54 and its holding plate 56 are fixed by the bolt 52. For this reason, the armature 48 is urged toward the gear 44 by the leaf spring 54, and the rotation of the gear 44 via the clutch 46 is caused by the urging force.
8 will be transmitted. Although only one bolt 52 is shown in FIG.
Are actually screwed to three places where the collar 14d is divided into approximately three equal parts about the axis of the pinion shaft 14.

【0026】次に、ピニオンシャフト14のつば部14
dとアーマチャ48との間には、略円板状に形成された
ロータ58が配設されている。このロータ58は、図5
に示す如く、その板面中央に、ステアリングシャフト4
の先端を挿通可能なシャフト挿通孔58aが穿設され、
その周囲に、上記ボルト52を挿通可能な3個の長孔5
8bが穿設されている。そして、シャフト挿通孔58a
は、ステアリングシャフト4とピニオンシャフト14と
の相対位置が前述の角度θ1の範囲を越えて角度θ2に
達したときにステアリングシャフト4の先端に当接する
ように形成されている。また、ロータ58の、シャフト
挿通孔58a周囲の長孔58bの間の3箇所には、ボー
ル60が、夫々、回転自在に設けられている。
Next, the collar portion 14 of the pinion shaft 14
Between d and the armature 48, a rotor 58 formed in a substantially disk shape is disposed. This rotor 58 is shown in FIG.
As shown in the figure, the steering shaft 4
The shaft insertion hole 58a which can insert the tip of
There are three long holes 5 around which the bolts 52 can be inserted.
8b is drilled. And the shaft insertion hole 58a
Is formed so as to come into contact with the tip of the steering shaft 4 when the relative position between the steering shaft 4 and the pinion shaft 14 reaches the angle θ2 beyond the range of the angle θ1. Balls 60 are rotatably provided at three positions of the rotor 58 between the elongated holes 58b around the shaft insertion hole 58a.

【0027】一方、アーマチャ48のロータ58との対
向面には、上記各ボール60に対応して、テーパ状の凹
部48aが形成されている。そしてアーマチャ48とロ
ータ58とは、ステアリングシャフト4とピニオンシャ
フト14との相対位置が前述の角度θ1の中心位置にあ
るときに、図6(a)に示す如く、ボール60が凹部4
8aの中心位置となるように位置決めされている。
On the other hand, on the surface of the armature 48 facing the rotor 58, a tapered recess 48a is formed corresponding to each of the balls 60. When the relative position between the steering shaft 4 and the pinion shaft 14 is at the center position of the aforementioned angle θ1, the armature 48 and the rotor 58, as shown in FIG.
8a.

【0028】このように構成された機械式クラッチ18
においては、ステアリングシャフト4とピニオンシャフ
ト14との相対位置が前述の角度θ1内にあるときに
は、ロータ58はステアリングシャフト4と非接触状態
であるため、図6(a)に示す如く、ボール60はアー
マチャ48の凹部48a内に配設されるが、ステアリン
グシャフト4とピニオンシャフト14との相対位置が前
述の角度θ2に達すると、ロータ58のシャフト挿通孔
58aがステアリングシャフト4の先端に当接して、ロ
ータ58がステアリングシャフト4と共に回転するた
め、ボール60は、図6(b)に示す如く、凹部48a
のテーパ面に沿って移動し、アーマチャ48を板ばね1
8方向に押し上げる。
The mechanical clutch 18 constructed as described above
In FIG. 6, when the relative position between the steering shaft 4 and the pinion shaft 14 is within the aforementioned angle θ1, the rotor 58 is not in contact with the steering shaft 4, and as shown in FIG. When the relative position between the steering shaft 4 and the pinion shaft 14 reaches the aforementioned angle θ2, the shaft insertion hole 58a of the rotor 58 comes into contact with the tip of the steering shaft 4 when the relative position between the steering shaft 4 and the pinion shaft 14 reaches the aforementioned angle θ2. Since the rotor 58 rotates together with the steering shaft 4, the ball 60 is moved into the concave portion 48a as shown in FIG.
Move along the tapered surface of
Push up in 8 directions.

【0029】この結果、ステアリングシャフト4とピニ
オンシャフト14との相対位置が前述の角度θ2に達す
ると、アーマチャ48と歯車44とを接続するクラッチ
部46に間隙ができて、操舵モータ22からピニオンシ
ャフト14への回転トルクの伝達が不能となり、上記3
つの動作モードが成立するのである。
As a result, when the relative position between the steering shaft 4 and the pinion shaft 14 reaches the above-mentioned angle θ2, a gap is formed in the clutch portion 46 connecting the armature 48 and the gear 44, and the steering motor 22 14 cannot be transmitted, and the above 3
Two operation modes are established.

【0030】次に、制御装置30において、舵角制御の
ために実行される操舵モータ駆動処理、及び反力制御の
ために実行される反力モータ駆動処理について説明す
る。まず図7は、ステアリングシャフト4とピニオンシ
ャフト14との相対角を、前述の角度θ1の範囲内で、
ステアリングホイール2の操舵角と車両の走行状態(車
速)とに応じて制御するために、制御装置30において
所定時間(例えば、2msec.)毎に実行される操舵モー
タ駆動処理を表すフローチャートである。
Next, a description will be given of a steering motor driving process executed for the steering angle control and a reaction motor driving process executed for the reaction force control in the control device 30. First, FIG. 7 shows that the relative angle between the steering shaft 4 and the pinion shaft 14 is set within the range of the aforementioned angle θ1.
6 is a flowchart showing a steering motor driving process executed by the control device 30 every predetermined time (for example, 2 msec.) In order to control according to the steering angle of the steering wheel 2 and the running state (vehicle speed) of the vehicle.

【0031】図7に示す如く、この処理が開始される
と、ステップ110にて、走行状態検出手段としての車
速センサ26により検出された車速Vを読み込み、続く
ステップ120にて、操舵角検出手段としての操舵角セ
ンサ6により検出されたステアリングホイール2の操舵
角θH を読み込む。
As shown in FIG. 7, when this process is started, at step 110, the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 26 as the running state detecting means is read, and at step 120, the steering angle detecting means is detected. The steering angle θH of the steering wheel 2 detected by the steering angle sensor 6 is read.

【0032】次に、ステップ130では、ステップ12
0にて今回読み込んだステアリングホイール2の操舵角
θH と前回読み込んだ操舵角θH(n-1)との偏差から、操
舵角θH の変化速度(操舵角速度)dθH を求める。そ
して、続くステップ140にて、ステップ110及び1
20で読み込んだ車速V及び操舵角θH と、ステップ1
30で求めた操舵角速度dθH とに基づき、下記演算式
(1) を用いて、ステアリングシャフト4とピニオンシャ
フト14との目標相対角θrを算出する、制御目標の算
出手段としての処理を実行する。
Next, in step 130, step 12
At 0, a change speed (steering angular speed) dθH of the steering angle θH is obtained from a deviation between the steering angle θH of the steering wheel 2 read this time and the steering angle θH (n-1) read last time. Then, in the following step 140, steps 110 and 1
Step V1 and the vehicle speed V and the steering angle θH read in Step 20
Based on the steering angular velocity dθH obtained in step 30,
Using (1), a process as a control target calculating means for calculating a target relative angle θr between the steering shaft 4 and the pinion shaft 14 is executed.

【0033】 θr=K1(V)・θH + K2(V)・dθH …(1) なお、この演算式(1) において、K1(V),K2(V)
は、車速Vに応じて設定される変数である。すなわち、
変数K1(V) は、図8(a)に示す如く、車速V=0
で0となり、低速では正の値となってゲインを高め、中
速以上で車速Vの増加に連れて負となり、高速では負の
一定値となるように設定され、変数K2(V)によりト
ータルゲインが高まるのを防止すると共に、高速微少操
舵時の安定性を高める。また、変数K2(V) は、中高
速時の舵の遅れを補償し、操縦性を向上するためのもの
で、図8(b)に示す如く、上記変数K1(V) に同期
し、中速以上で車速Vの増加に連れて大きくなり、高速
では略一定値になるように設定される。
Θr = K1 (V) · θH + K2 (V) · dθH (1) In this equation (1), K1 (V), K2 (V)
Is a variable set according to the vehicle speed V. That is,
The variable K1 (V) is, as shown in FIG.
At low speeds, it becomes a positive value at low speeds to increase the gain, becomes negative as the vehicle speed V increases at medium speeds or higher, and becomes a constant negative value at high speeds, and is set to a total value by a variable K2 (V). The gain is prevented from increasing and the stability at the time of high-speed fine steering is improved. The variable K2 (V) is for compensating the steering delay at the time of middle and high speed and improving the maneuverability. As shown in FIG. 8B, the variable K2 (V) is synchronized with the variable K1 (V). It is set so as to increase as the vehicle speed V increases at a speed higher than the vehicle speed, and to become a substantially constant value at a high speed.

【0034】このようにステップ140にて、目標相対
角θrが算出されると、今度はステップ150に移行し
て、操舵状態検出手段としての相対角センサ24により
検出されたステアリングシャフト4とピニオンシャフト
14との相対角(実相対角)θaを読み込み、続くステ
ップ160にて、目標相対角θrと実相対角θaとの偏
差△θを算出する。
When the target relative angle θr is calculated in step 140 in this way, the process proceeds to step 150, in which the steering shaft 4 and the pinion shaft detected by the relative angle sensor 24 as the steering state detecting means. The relative angle (actual relative angle) θa with respect to 14 is read, and in the following step 160, the deviation Δθ between the target relative angle θr and the actual relative angle θa is calculated.

【0035】そして続くステップ170では、この算出
した偏差△θをパラメータとする下記演算式(2) を用い
て、偏差△θを零にするための補償演算(比例+微分)
を行ない、操舵モータ22の駆動トルク(モータトル
ク)Ta及びその駆動方向を算出する。
In the following step 170, a compensation operation (proportional + differential) for setting the deviation Δθ to zero is performed by using the following equation (2) using the calculated deviation Δθ as a parameter.
To calculate the driving torque (motor torque) Ta of the steering motor 22 and its driving direction.

【0036】 Ta=Kp・△θ+Kd・(d△θ/dt) …(2) なお、この演算式(2) において、Kpは比例定数、Kd
は微分定数である。そして最後に、ステップ190で
は、上記のように設定されたトルク指令値Ta及び操舵
モータ22の駆動方向をECU30に内蔵された図示し
ない操舵モータ駆動回路に出力する。なお、操舵モータ
駆動回路は、トルク指令値Taを受けると、その値に応
じた通電電流で操舵モータ22を駆動する。
Ta = Kp · △ θ + Kd · (d △ θ / dt) (2) where Kp is a proportional constant, Kd
Is a differential constant. Finally, in step 190, the torque command value Ta set as described above and the driving direction of the steering motor 22 are output to a steering motor drive circuit (not shown) built in the ECU 30. When the steering motor drive circuit receives the torque command value Ta, it drives the steering motor 22 with an energizing current according to the torque command value Ta.

【0037】一方、反力モータ駆動処理は、図9に示す
フローチャートに従って実行される。この処理は、前述
の操舵モータ駆動処理と同様、ECU30にて所定時間
毎(例えば10msec毎)に実行される。この処理が
開始されると、まずステップ210にて、ステアリング
ホイール2の操舵角θH ,車速V,相対角センサからの
実相対角θa及び操舵モータ駆動処理のステップ140
で算出した目標相対角θrを読み込む。そして、ステッ
プ220にて操舵角ガード処理を実行する。この操舵角
ガード処理は、図10に示すようなマップ225に基づ
いて、操舵角θH を±θmax の範囲内に制限する処理で
ある。θmax は、ステアリングホイール2を持ち変える
ことなく操舵する範囲を表している。この様なガードを
設けるのは、これを越えてリニアに操舵力を重くする
と、ステアリングを切る重さが非線形に感じられること
となり、操舵フィーリングを低下させるからである。
On the other hand, the reaction motor driving process is executed according to the flowchart shown in FIG. This process is executed by the ECU 30 every predetermined time (for example, every 10 msec), similarly to the above-described steering motor driving process. When this process is started, first, in step 210, the steering angle θH of the steering wheel 2, the vehicle speed V, the actual relative angle θa from the relative angle sensor, and step 140 of the steering motor driving process.
The target relative angle θr calculated in step is read. Then, in step 220, a steering angle guard process is executed. This steering angle guard process is a process for limiting the steering angle θH to a range of ± θmax based on a map 225 as shown in FIG. θmax represents a range in which the steering wheel 2 is steered without being changed. The reason why such a guard is provided is that if the steering force is increased linearly beyond this, the weight of turning the steering will be felt non-linearly and the steering feeling will be reduced.

【0038】このガード処理に続いて、ステップ230
では、車速Vの関数である操舵角ゲインKpを乗じるこ
とにより、操舵角θH に対応した第1の操舵反力成分T
s1を算出する。この第1の操舵反力成分Ts1 は、運
転者に対するステアリングの手ごたえを与えるためのも
のである。操舵角ゲインKpは、図11に示すようなマ
ップ235に基づいて定まる。この操舵角ゲインKp
は、停車時には「0」であり、通常の車速感応パワース
テアリングの様に車速Vの上昇と共にステアリングを重
くする様に増加し、所定速度以上では増加の傾きを小さ
くしてほぼ一定値になるように設定されている。
Following this guard processing, step 230
Is multiplied by a steering angle gain Kp, which is a function of the vehicle speed V, to obtain a first steering reaction force component T corresponding to the steering angle θH.
Calculate s1. The first steering reaction force component Ts1 is for giving the driver a steering response. The steering angle gain Kp is determined based on a map 235 as shown in FIG. This steering angle gain Kp
Is "0" when the vehicle is stopped, and increases as the vehicle speed V increases so that the steering becomes heavier, as in a normal vehicle speed-sensitive power steering. Is set to

【0039】一方、ステップ240では、操舵角θH を
微分して操舵角速度dθH を算出する。そして、ステッ
プ250にて操舵角速度ガード処理を実行する。この操
舵角速度ガード処理は、図12に示すようなマップ25
5に基づいて、操舵角速度dθH を±dθmax の範囲内
に制限する処理である。dθmax は、演算のオーバーフ
ローを防止し、高速操舵時にステアリングが重くなり過
ぎないようにするための値である。
In step 240, the steering angle θH is differentiated to calculate a steering angular velocity dθH. Then, in step 250, a steering angular velocity guard process is executed. This steering angular velocity guard processing is performed in a map 25 as shown in FIG.
5, the steering angular velocity dθH is limited to a range of ± dθmax. dθmax is a value for preventing the overflow of the calculation and preventing the steering from becoming too heavy during high-speed steering.

【0040】このガード処理に続いて、ステップ260
では、車速Vの関数である操舵角速度ゲインDpを乗じ
ることにより、操舵角速度dθH に対応した第2の操舵
反力成分Ts2 を算出する。この第2の操舵反力成分T
s2 は、ステアリングのダンピング補償をするためのも
のである。操舵角速度ゲインDpは、図13に示すよう
なマップ265に基づいて定まる。この操舵角速度ゲイ
ンDpは、停車時には「0」であり、車速と共に、前記
操舵角ゲインKpよりも大きく立ち上げ、高速域ではほ
ぼ一定値になるように設定されている。
Following this guard processing, step 260
Then, a second steering reaction force component Ts2 corresponding to the steering angular speed dθH is calculated by multiplying the steering angular speed gain Dp which is a function of the vehicle speed V. This second steering reaction force component T
s2 is for compensating steering damping. The steering angular velocity gain Dp is determined based on a map 265 as shown in FIG. The steering angular speed gain Dp is “0” when the vehicle is stopped, and is set to rise with the vehicle speed more than the steering angle gain Kp, and to be substantially constant in a high speed range.

【0041】操舵角ゲインKp及び操舵角速度ゲインD
pは、操舵反力成分Ts1 ,Ts2を車速Vが大きくな
るに連れて大きくなるように算出することで、車両の高
速走行時の操縦安定性を向上する役目を果たす。続くス
テップ270では、目標相対角θrから実相対角θaを
減算して相対角偏差△θを算出する。そして、ステップ
280にて、この偏差△θと、車速Vの関数である相対
角偏差ゲインKeとを乗じることにより、相対角偏差△
θに対応した第3の操舵反力成分Ts3 を算出する。こ
の第3の操舵反力成分Ts3 は、路面反力をステアリン
グにフィードバックするためのものである。相対角偏差
ゲインKeは、図14に示すようなマップ285に基づ
いて定まる。この相対角偏差ゲインKeは、停車時にも
0以上の所定値をとり、そこから車速が上がるに連れて
大きく立ち上げ、極低速領域で最大値をとり、低速から
中速に移るに連れて前記操舵角ゲインKp等とは逆に、
低下する様に設定されている。
The steering angle gain Kp and the steering angular velocity gain D
By calculating the steering reaction force components Ts1 and Ts2 so as to increase as the vehicle speed V increases, p serves to improve the steering stability during high-speed running of the vehicle. In the following step 270, the relative angle deviation △ θ is calculated by subtracting the actual relative angle θa from the target relative angle θr. Then, at step 280, the relative angle deviation △ θ is multiplied by the relative angle deviation gain Ke, which is a function of the vehicle speed V, to obtain the relative angle deviation △ θ.
The third steering reaction force component Ts3 corresponding to θ is calculated. The third steering reaction force component Ts3 is for feeding back the road surface reaction force to the steering. The relative angle deviation gain Ke is determined based on a map 285 as shown in FIG. The relative angle deviation gain Ke takes a predetermined value of 0 or more even when the vehicle is stopped, rises greatly as the vehicle speed increases, takes the maximum value in an extremely low speed region, and increases as the vehicle speed changes from low to medium speed. Contrary to the steering angle gain Kp, etc.,
It is set to decrease.

【0042】こうして第3の操舵反力Ts3 が算出でき
たら、ステップ290にてこれを一次遅れフィルタ処理
する。この処理は、下記(3) の周知の離散化式を用いる
などして実行する。 y(n)=C0 ・x(n)+C1 ・y(n−1) …(3) ここで、C0 ,C1 は係数であり、y(n−1)は1サ
ンプリング周期前の出力、x(n)は現在の入力、y
(n)は出力である。
When the third steering reaction force Ts3 has been calculated in this way, a first-order lag filter process is performed at step 290. This processing is executed by using the following well-known discretization formula (3). y (n) = C0.x (n) + C1.y (n-1) (3) where C0 and C1 are coefficients, y (n-1) is an output one sampling period before, and x ( n) is the current input, y
(N) is an output.

【0043】このように、操舵角θH ,操舵角速度dθ
H ,相対角偏差△θにそれぞれ対応した操舵反力成分T
s1 ,Ts2 ,Ts3 が算出されると、今度はステップ
300に移行して、これら各操舵反力成分Ts1 ,Ts
2 ,Ts3 を加算することにより、ステアリングホイー
ル2に与える総合操舵反力Tsを算出する。そしてステ
ップ310に進み、この総合操舵反力Tsを、図15に
示すマップ315を用いて±Tsmax の範囲内にガード
する処理を実行する。そして、続くステップ320に
て、このガード処理後の総合操舵反力Tsを反力モータ
8の通電電流を表すトルク指令値として、ECU30に
内蔵された電流制御回路に出力する。なお、電流制御回
路は、このトルク指令値Tsを受けると、その値に応じ
た通電電流で反力モータ8を定電流駆動する。反力モー
タ8は、磁石を界磁とする直流モータであるため、モー
タ電流とモータトルクは比例し、電流によりトルク制御
を行うことができる。
As described above, the steering angle θH and the steering angular velocity dθ
H, the steering reaction force component T corresponding to the relative angular deviation △ θ, respectively.
When s1, Ts2, and Ts3 are calculated, the process proceeds to step 300, where the respective steering reaction force components Ts1 and Ts3 are calculated.
The total steering reaction force Ts applied to the steering wheel 2 is calculated by adding 2, Ts3. Then, the process proceeds to a step 310, wherein a process of guarding the total steering reaction force Ts within a range of ± Tsmax using a map 315 shown in FIG. 15 is executed. Then, in the following step 320, the integrated steering reaction force Ts after the guard processing is output to a current control circuit built in the ECU 30 as a torque command value representing the current supplied to the reaction force motor 8. When the current control circuit receives the torque command value Ts, the current control circuit drives the reaction motor 8 at a constant current with a current flowing according to the value. Since the reaction motor 8 is a DC motor having a magnet as a field, the motor current is proportional to the motor torque, and the torque can be controlled by the current.

【0044】以上の様な反力モータ駆動処理におけるデ
ータの流れを模式的に示すと、図16の様になる。この
様な構成を採用したことにより、本実施例では、以下の
様な作用・効果を奏する。車両停止時には、操舵角ゲイ
ンKp及び操舵角速度ゲインDpは「0」であり、相対
角偏差ゲインKeだけが所定値になっている。従って、
車両停車中の操舵反力は、相対角偏差△θに対応する第
3の操舵反力成分Ts3 だけによって制御されることに
なる。ここで、第3の操舵反力成分Ts3 は、主として
路面反力に対応するものである。この結果、停車時の据
切りの場合において、路面反力を的確に反映させた操舵
フィーリングを与えることができると共に、操舵完了後
にステアリングホイール2が戻り過ぎるということがな
い。また、停車時には相対角偏差△θに対応した反力制
御となることから、起動直後の様に、絶対操舵角が判明
していない状態においても、直ちに反力制御を実行する
ことができる。
FIG. 16 schematically shows the flow of data in the above-described reaction motor driving process. By adopting such a configuration, the present embodiment has the following operations and effects. When the vehicle stops, the steering angle gain Kp and the steering angular velocity gain Dp are “0”, and only the relative angle deviation gain Ke has a predetermined value. Therefore,
The steering reaction force while the vehicle is stopped is controlled only by the third steering reaction force component Ts3 corresponding to the relative angular deviation Δθ. Here, the third steering reaction force component Ts3 mainly corresponds to the road surface reaction force. As a result, when the vehicle is stationary when the vehicle is stopped, a steering feeling that accurately reflects the road surface reaction force can be provided, and the steering wheel 2 does not return too much after the steering is completed. Further, when the vehicle is stopped, the reaction force control corresponding to the relative angle deviation △ θ is performed, so that the reaction force control can be immediately executed even in a state where the absolute steering angle is not known, such as immediately after starting.

【0045】停車から極低速の領域においては、操舵角
ゲインKpは「0」又は小さ目の値になっており、操舵
角速度ゲインDpがやや大き目に、相対角偏差ゲインK
eはその最大値まで増加する様になっている。従って、
総合操舵反力Tsは、特に相対角偏差△θを重視したも
のとなり、さらに、操舵角速度dθH も十分に考慮した
ものとなる。この結果、やはり極低速時の現象に対応し
て路面反力を十分に反映できると共に、ステアリング操
作の状況に対応して適度なダンピング補償をすることが
でき、操舵フィーリングも確保しつつ路面反力を良好に
反映した制御を行うことができる。また、これら相対角
偏差△θ及び操舵角速度dθH は、車両が発進したばか
りで絶対操舵角が求められない状況下でも的確に求める
ことができるので、常に的確に操舵反力制御を実行する
ことができる。
In an extremely low speed range from the stop, the steering angle gain Kp is "0" or a small value, and the steering angle speed gain Dp is slightly large, and the relative angle deviation gain Kp is small.
e increases to its maximum value. Therefore,
The total steering reaction force Ts is based on the relative angular deviation Δθ, and the steering angular velocity dθH is sufficiently considered. As a result, the road surface reaction force can be sufficiently reflected in response to the phenomenon at extremely low speeds, and appropriate damping compensation can be made in accordance with the steering operation conditions. It is possible to perform control that properly reflects the force. Further, since the relative angular deviation △ θ and the steering angular velocity dθH can be accurately obtained even in a situation where the vehicle has just started and an absolute steering angle cannot be obtained, it is always possible to accurately execute the steering reaction force control. it can.

【0046】一方、中高速域では、相対角偏差ゲインK
eは他のゲインKp,Dpに比べて小さくなり、逆にこ
れら他のゲインKp,Dpは最大値に近付く様に構成さ
れている。従って、中高速域では、操舵角θH や操舵角
速度dθH を重視した操舵反力制御を実行することにな
る。この結果、運転者の操舵に的確に対応し、路面反力
の様に常に時間遅れを伴う要因については軽視すること
で、きびきびした快適な操舵フィーリングを与えること
ができる。なお、中高速域に達する状況では操舵中立位
置の確認等が十分にできており、絶対操舵角センサを備
えなくても操舵角θH を正確に検出することができてい
る。
On the other hand, in the middle to high speed range, the relative angle deviation gain K
e is smaller than the other gains Kp, Dp, and conversely, these other gains Kp, Dp are configured to approach the maximum value. Therefore, in the middle to high speed range, the steering reaction force control is executed with emphasis on the steering angle θH and the steering angular velocity dθH. As a result, it is possible to provide a crisp and comfortable steering feeling by appropriately responding to the driver's steering and neglecting factors that always involve a time delay such as road surface reaction force. It should be noted that the steering neutral position can be sufficiently confirmed when the vehicle reaches the middle to high speed range, and the steering angle θH can be accurately detected without providing an absolute steering angle sensor.

【0047】この様に、本実施例では、操舵反力制御に
当たって、相対角偏差△θを用いることにより、路面反
力を的確に反映し、起動直後からも制御を可能にするこ
とができる。しかも、相対角偏差△θは、操舵モータ駆
動電流の様な高周波振動の発生やモータの慣性負荷の影
響を受けないので、運転者に違和感を与えない。
As described above, in the present embodiment, by using the relative angular deviation Δθ in the steering reaction force control, the road surface reaction force can be accurately reflected, and the control can be performed even immediately after starting. Moreover, the relative angle deviation △ θ is not affected by the occurrence of high-frequency vibration such as the steering motor drive current or the inertial load of the motor, so that the driver does not feel uncomfortable.

【0048】また、停車中及び極低速の領域では相対角
偏差△θを重視し、中高速域では操舵角θH を重視する
構成を採用したので、停車時から高速域まで、自然な操
舵反力を実現することができ、運転者に快適な操舵フィ
ーリングを与える。以上、本発明の一実施例について説
明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の前輪操舵制
御装置に適用することができる。
In addition, since the relative angle deviation △ θ is emphasized in the stationary and extremely low speed regions, and the steering angle θH is emphasized in the middle and high speed regions, a natural steering reaction force can be obtained from the stop to the high speed region. And a comfortable steering feeling is provided to the driver. As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, It can apply to various front-wheel steering control apparatuses in the range which does not deviate from the summary of this invention.

【0049】例えば、上記実施例では、高速域でも相対
角偏差△θをいくらかは反映する様に構成したが、全く
反映させなくてもよい。逆に、停車中には操舵角速度d
θH等を反映しない構成としたが、これらをいくらかは
反映させるように構成しても構わない。
For example, in the above embodiment, the relative angle deviation .DELTA..theta. Is reflected to some extent even in a high speed range, but it may not be reflected at all. Conversely, when the vehicle is stopped, the steering angular velocity d
Although the configuration is such that θH and the like are not reflected, the configuration may be such that some of these are reflected.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に記載の
操舵反力制御装置によれば、路面反力を反映することが
でき、かつ、起動直後から有効な操舵反力制御を行うこ
とができる上、振動感や突っかかり感といった違和感を
与えることがない。
As described in detail above, according to the steering reaction force control device of the first aspect, the road surface reaction force can be reflected, and effective steering reaction force control is performed immediately after starting. In addition, it does not give a sense of incongruity such as a feeling of vibration and a feeling of bumping.

【0051】また、請求項2に記載した操舵反力制御装
置によれば、上記効果に加えて、低速域から高速域ま
で、全領域に渡って、快適な操舵感覚を与えることがで
きる。
According to the steering reaction force control device of the second aspect, in addition to the above-described effects, a comfortable steering feeling can be provided over the entire range from the low speed range to the high speed range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例の前輪操舵制御装置全体の構成を表す
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of an entire front wheel steering control device according to an embodiment.

【図2】 ステアリングシャフトとピニオンシャフトと
の接続部分の構成を表す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a connection portion between a steering shaft and a pinion shaft.

【図3】 ステアリングシャフトの回転角と前輪舵角と
の関係を表す線図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a rotation angle of a steering shaft and a front wheel steering angle.

【図4】 機械式クラッチの構成を表す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a mechanical clutch.

【図5】 機械式クラッチに設けられたロータの構成及
びロータとステアリングシャフトとの関係を表す説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a rotor provided in a mechanical clutch and a relationship between the rotor and a steering shaft.

【図6】 機械式クラッチの動作を説明する動作説明図
である。
FIG. 6 is an operation explanatory diagram illustrating an operation of the mechanical clutch.

【図7】 ECUにて実行される操舵モータ駆動処理を
表すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a steering motor driving process executed by the ECU.

【図8】 目標相対角を算出する際に使用される演算式
の変数の特性を表す線図でる。
FIG. 8 is a diagram illustrating characteristics of variables of an arithmetic expression used when calculating a target relative angle.

【図9】 ECUにて実行される反力モータ駆動処理を
表すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a reaction motor driving process executed by the ECU.

【図10】 操舵角のガード処理用の線図である。FIG. 10 is a diagram for steering angle guard processing.

【図11】 操舵角ゲインKpの特性を表す線図であ
る。
FIG. 11 is a diagram illustrating characteristics of a steering angle gain Kp.

【図12】 操舵角速度のガード処理用の線図である。FIG. 12 is a diagram for a steering angular velocity guard process.

【図13】 操舵角速度ゲインdpの特性を表す線図で
ある。
FIG. 13 is a diagram illustrating characteristics of a steering angular velocity gain dp.

【図14】 相対角偏差ゲインKeの特性を表す線図で
ある。
FIG. 14 is a diagram illustrating characteristics of a relative angle deviation gain Ke.

【図15】 総合操舵反力のガード処理用の線図であ
る。
FIG. 15 is a diagram for guard processing of a total steering reaction force.

【図16】 反力モータ駆動処理におけるデータの流れ
を表す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a flow of data in a reaction motor driving process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…ステアリングホイール、4…ステアリングシャフ
ト、6…操舵角センサ、8…反力モータ、10…Vベル
ト、11…プーリ、12…前輪、14…ピニオンシャフ
ト、16…ラック、18…機械式クラッチ、20…減速
機、22…操舵モータ、24…相対角センサ、26…車
速センサ、30…制御装置。
2 ... steering wheel, 4 ... steering shaft, 6 ... steering angle sensor, 8 ... reaction motor, 10 ... V belt, 11 ... pulley, 12 ... front wheel, 14 ... pinion shaft, 16 ... rack, 18 ... mechanical clutch, 20: reduction gear, 22: steering motor, 24: relative angle sensor, 26: vehicle speed sensor, 30: control device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−133862(JP,A) 特開 平4−133863(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-4-133862 (JP, A) JP-A-4-133386 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B62D 6/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 操舵ハンドルと操向車輪とをリンクレス
とし、操舵ハンドルの操舵状態及び車両の走行状態に基
づいて操向車輪の操舵用アクチュエータを駆動制御する
ように構成された車両に搭載され、操舵ハンドルに操舵
反力を与える操舵反力制御装置であって、 操舵ハンドルに操舵反力を与える反力用アクチュエータ
と、 操舵ハンドルと操向車輪との実相対角を検出する実相対
角検出手段と、 操舵ハンドルと操向車輪との目標相対角を算出する目標
相対角算出手段と、 操舵ハンドルに対して操舵反力を与えるに当り、前記目
標相対角に対する前記実相対角の偏差を加味して前記反
力アクチュエータの駆動制御をする反力制御手段とを備
えたことを特徴とする操舵反力制御装置。
A steering wheel and a steered wheel are linkless, and mounted on a vehicle configured to drive and control a steering actuator of a steered wheel based on a steering state of the steering wheel and a running state of the vehicle. A steering reaction force control device that applies a steering reaction force to a steering wheel, a reaction force actuator that applies a steering reaction force to the steering wheel, and an actual relative angle detection that detects an actual relative angle between the steering wheel and the steered wheels. Means, a target relative angle calculating means for calculating a target relative angle between the steering wheel and the steered wheels, and a deviation of the actual relative angle from the target relative angle in applying a steering reaction force to the steering wheel. And a reaction force control means for controlling the driving of the reaction force actuator.
【請求項2】 請求項1記載の操舵反力制御装置におい
て、 操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段と、操
舵ハンドルの操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、
車両の車速を検出する車速検出手段とを備え、 前記反力制御手段は、前記操舵反力を与えるに当り、所
定の低速領域では前記目標相対角に対する実相対角の偏
差を重視し、それ以外の領域では前記操舵角及び/又は
操舵速度を重視して前記反力アクチュエータの駆動制御
をするように構成されたことを特徴とする操舵反力制御
装置。
2. The steering reaction force control device according to claim 1, wherein: a steering angle detecting means for detecting a steering angle of the steering wheel; a steering speed detecting means for detecting a steering speed of the steering wheel;
Vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the vehicle, wherein the reaction force control means gives importance to the deviation of the actual relative angle with respect to the target relative angle in a predetermined low speed region when giving the steering reaction force, In the region, a steering reaction force control device is configured to perform drive control of the reaction force actuator with emphasis on the steering angle and / or steering speed.
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