JP3929998B2 - Reaction force control device - Google Patents

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Description

この発明は、車両の操舵系において操作子に作用させるべき反力成分を制御する反力制御装置に関するものである。   The present invention relates to a reaction force control device for controlling a reaction force component to be applied to an operator in a vehicle steering system.

車両用操舵装置として電動式パワーステアリング装置が知られている。電動式パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに結合されたステアリングシャフトと転舵輪を転舵させる転舵機構とが機械的に連結されるとともに、操舵力を補助するための電動機が前記転舵機構に連係されていて、一般に、ステアリングシャフトに作用する操舵トルクが大きいほど補助操舵力が大きくなるように前記電動機の駆動トルク指令値(駆動電流値)を制御している。   An electric power steering device is known as a vehicle steering device. In the electric power steering apparatus, a steering shaft coupled to a steering wheel and a steering mechanism for steering the steered wheels are mechanically coupled, and an electric motor for assisting a steering force is linked to the steering mechanism. In general, the drive torque command value (drive current value) of the electric motor is controlled such that the auxiliary steering force increases as the steering torque acting on the steering shaft increases.

また、この電動式パワーステアリング装置では、外乱に起因する車両の不整挙動を抑制するために、車両挙動(例えばヨーレート)を検出手段で検出し、この車両挙動を打ち消す方向の駆動トルク補正値を算出し、操舵トルクに応じて設定するベース駆動トルク指令値から前記駆動トルク補正値を減算して駆動トルク指令値とし、前記電動機を制御するものもある(例えば、特許文献1参照)。このように構成した場合、通常の旋回走行時などにおいてヨーレートが発生した場合にも、これらを抑制する方向、すなわち車両を直進状態に復帰させる方向に駆動トルク補正値を発生させる。したがって、駆動トルク補正値はアシスト力に対する反力成分と言える。   Further, in this electric power steering device, in order to suppress the irregular behavior of the vehicle due to disturbance, the vehicle behavior (for example, the yaw rate) is detected by the detecting means, and the driving torque correction value in the direction to cancel the vehicle behavior is calculated. In some cases, the motor is controlled by subtracting the drive torque correction value from a base drive torque command value set according to the steering torque to obtain a drive torque command value (see, for example, Patent Document 1). When configured in this way, even when a yaw rate is generated during normal turning, the driving torque correction value is generated in a direction to suppress these, that is, in a direction to return the vehicle to a straight traveling state. Therefore, it can be said that the drive torque correction value is a reaction force component with respect to the assist force.

ヨーレート情報に基づいて反力成分を制御する場合、従来は一般に、ヨーレートが大きくなるにしたがって反力成分(駆動トルク補正値)が大きくなるように制御している。換言すると、ヨーレートが大きくなるにしたがって電動機による補助操舵力が減るように電動機の駆動トルク制御を行っている。これにより、ヨーレートが大きいときの操舵の安定性を保っている。
特許第3229074号公報
When the reaction force component is controlled based on the yaw rate information, conventionally, the reaction force component (drive torque correction value) is generally controlled to increase as the yaw rate increases. In other words, the drive torque control of the electric motor is performed so that the auxiliary steering force by the electric motor decreases as the yaw rate increases. Thereby, the stability of steering when the yaw rate is large is maintained.
Japanese Patent No. 3229074

しかしながら、このように反力成分を制御した場合、高い横加速度(以下、高Gと略す)での旋回中などの操舵トルクが高い領域においては、ヨーレートが大きいために大きな反力成分に制御され、したがって、大きな手動操舵力が必要になって(換言すると、ハンドルが重く感じられて)、操舵フィーリングの悪化を招くという不具合があった。
そこで、この発明は、高G旋回中などに必要以上に操舵力が増大しないようにして、良好な操舵フィーリングを得ることができる反力制御装置を提供するものである。
However, when the reaction force component is controlled in this way, in a region where the steering torque is high, such as during turning at a high lateral acceleration (hereinafter abbreviated as high G), the yaw rate is large, so the reaction force component is controlled to be a large reaction force component. Therefore, there is a problem that a large manual steering force is required (in other words, the steering wheel is felt heavy) and the steering feeling is deteriorated.
Therefore, the present invention provides a reaction force control device that can obtain a good steering feeling by preventing the steering force from being increased more than necessary during high-G turning.

上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、車両の運転者により操作される操作子(例えば、後述する実施の形態におけるステアリングホイール3)に作用させるべき反力成分を制御する反力制御装置において、前記操作子に作用する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段(例えば、後述する実施の形態における操舵トルクセンサ16)と、前記車両の挙動を検出する車両挙動検出手段(例えば、後述する実施の形態におけるヨーレートセンサ18)と、前記車両挙動検出手段の検出値が大きいほど前記反力成分を大きく設定し且つ前記操舵トルク検出手段の検出値が大きいほど前記反力成分を小さく設定する反力成分制御手段(例えば、後述する実施の形態における反力補正部33)と、を備えることを特徴とする。
このように構成することにより、基本的には車両挙動が大きいほど操作子に作用する反力成分を大きく設定することができ、しかも、操舵トルクの大きいとき(例えば、車両における横加速度が大きいとき)には、操作子に作用する反力成分を小さく設定することが可能になる。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a method for controlling a reaction force component to be applied to an operator (for example, a steering wheel 3 in an embodiment described later) operated by a vehicle driver. In the force control device, a steering torque detecting means (for example, a steering torque sensor 16 in an embodiment described later) for detecting a steering torque acting on the operation element, and a vehicle behavior detecting means (for example, a behavior of the vehicle) The reaction force component is set to be larger as the detection value of the yaw rate sensor 18) and the vehicle behavior detection means is larger, and the reaction force component is set to be smaller as the detection value of the steering torque detection means is larger. Reaction force component control means (for example, a reaction force correction unit 33 in an embodiment described later).
With this configuration, basically, the greater the vehicle behavior, the larger the reaction force component that acts on the operating element, and the greater the steering torque (for example, the greater the lateral acceleration in the vehicle). ), The reaction force component acting on the operation element can be set small.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の発明において、前記反力成分制御手段は、前記反力成分の設定に影響を与えない操舵トルク領域を有し、該操舵トルク領域は車速が大きいほど大きいことを特徴とする。
このように構成することにより、高車速では比較的に操舵トルクの小さいときから反力成分を小さく設定することが可能になり、低車速では比較的に操舵トルクが大きくなるまで反力成分を大きく設定することが可能になる。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the reaction force component control means has a steering torque region that does not affect the setting of the reaction force component, and the steering torque region has a vehicle speed. The larger the size, the larger.
With this configuration, it is possible to set the reaction force component to a small value when the steering torque is relatively small at a high vehicle speed, and to increase the reaction force component until the steering torque is relatively large at a low vehicle speed. It becomes possible to set.

請求項1に係る発明によれば、横加速度が大きい旋回時など操舵トルクが高いときに操舵力が重くなり過ぎるのを防止することができ、操舵フィーリングが向上する。
請求項2に係る発明によれば、車速に応じた反力成分の設定が可能になるので、操舵フィーリングが更に向上する。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to prevent the steering force from becoming too heavy when the steering torque is high, such as during turning with a large lateral acceleration, and the steering feeling is improved.
According to the second aspect of the present invention, the reaction force component can be set according to the vehicle speed, so that the steering feeling is further improved.

以下、この発明に係る反力制御装置の実施例を図1から図3の図面を参照して説明する。なお、以下の実施例においては、この発明を電動パワーステアリング装置に適用した態様で説明する。
初めに、図1を参照して、電動式パワーステアリング装置の構成を説明する。電動式パワーステアリング装置は手動操舵力発生機構1を備えており、この手動操舵力発生機構1は、ステアリングホイール(操作子)3に一体結合されたステアリングシャフト4が、ユニバーサルジョイントを有する連結軸5を介してラック&ピニオン機構のピニオン6に連結されて構成されている。ピニオン6は、車幅方向に往復動し得るラック軸7のラック7aに噛合し、ラック軸7の両端には、タイロッド8,8を介して転舵輪としての左右の前輪9,9が連結されている。この構成により、ステアリングホイール3の操舵時に通常のラック&ピニオン式の転舵操作が可能であり、前輪9,9を転舵させて車両の向きを変えることができる。ラック軸7とタイロッド8,8は転舵機構を構成する。
Embodiments of the reaction force control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings of FIGS. In the following embodiments, the present invention will be described in an aspect applied to an electric power steering device.
First, the configuration of the electric power steering apparatus will be described with reference to FIG. The electric power steering apparatus includes a manual steering force generating mechanism 1, and the manual steering force generating mechanism 1 includes a connecting shaft 5 in which a steering shaft 4 integrally coupled to a steering wheel (operator) 3 has a universal joint. And is connected to the pinion 6 of the rack and pinion mechanism. The pinion 6 meshes with a rack 7a of a rack shaft 7 that can reciprocate in the vehicle width direction, and left and right front wheels 9, 9 as steered wheels are connected to both ends of the rack shaft 7 via tie rods 8, 8. ing. With this configuration, a normal rack and pinion type steering operation can be performed when the steering wheel 3 is steered, and the direction of the vehicle can be changed by turning the front wheels 9 and 9. The rack shaft 7 and the tie rods 8 and 8 constitute a steering mechanism.

また、ラック軸7と同軸上に、手動操舵力発生機構1による操舵力を軽減するための補助操舵力を供給する電動機10が配設されている。この電動機10により供給される補助操舵力は、ラック軸7に対してほぼ平行に設けられたボールねじ機構12を介して推力に変換され、ラック軸7に作用せしめられる。そのために、ラック軸7を挿通させた電動機10のロータに駆動側ヘリカルギヤ11を一体的設け、この駆動側ヘリカルギヤ11に噛合する従動側ヘリカルギヤ13を、ボールねじ機構12のスクリューシャフト12aの一端に設け、ボールねじ機構12のナット14をラック7に固定している。   In addition, an electric motor 10 that supplies auxiliary steering force for reducing the steering force generated by the manual steering force generation mechanism 1 is disposed coaxially with the rack shaft 7. The auxiliary steering force supplied by the electric motor 10 is converted into thrust via a ball screw mechanism 12 provided substantially parallel to the rack shaft 7 and is applied to the rack shaft 7. For this purpose, a drive-side helical gear 11 is integrally provided on the rotor of the electric motor 10 through which the rack shaft 7 is inserted, and a driven-side helical gear 13 that meshes with the drive-side helical gear 11 is provided at one end of the screw shaft 12 a of the ball screw mechanism 12. The nut 14 of the ball screw mechanism 12 is fixed to the rack 7.

ステアリングシャフト4には、ステアリングシャフト4の操舵速度(角速度)を検出するための操舵速度センサ15が設けられ、前記ラック&ピニオン機構(6,7a)を収容するステアリングギアボックス(図示略)内には、ピニオン6に作用する操舵トルクを検出するための操舵トルクセンサ(操舵トルク検出手段)16が設けられている。操舵速度センサ15は検出した操舵速度に対応する電気信号を、操舵トルクセンサ16は検出した操舵トルクに対応する電気信号を、それぞれステアリング制御装置20に出力する。
また、車体の適所には、車両のヨーレート(車両挙動)を検出するためのヨーレートセンサ(ヨーレート検出手段、車両挙動検出手段)18と、車速に対応した電気信号を出力する車速センサ19とが取り付けられている。ヨーレートセンサ18は検出したヨーレートに対応する電気信号を、車速センサ19は車速に対応した電気信号を、それぞれステアリング制御装置20に出力する。
The steering shaft 4 is provided with a steering speed sensor 15 for detecting the steering speed (angular speed) of the steering shaft 4, and is provided in a steering gear box (not shown) that houses the rack and pinion mechanism (6, 7a). Is provided with a steering torque sensor (steering torque detecting means) 16 for detecting a steering torque acting on the pinion 6. The steering speed sensor 15 outputs an electrical signal corresponding to the detected steering speed, and the steering torque sensor 16 outputs an electrical signal corresponding to the detected steering torque to the steering control device 20, respectively.
Further, a yaw rate sensor (yaw rate detecting means, vehicle behavior detecting means) 18 for detecting the yaw rate (vehicle behavior) of the vehicle and a vehicle speed sensor 19 for outputting an electric signal corresponding to the vehicle speed are attached to appropriate positions of the vehicle body. It has been. The yaw rate sensor 18 outputs an electric signal corresponding to the detected yaw rate, and the vehicle speed sensor 19 outputs an electric signal corresponding to the vehicle speed to the steering control device 20, respectively.

そして、ステアリング制御装置20は、これらセンサ15,16,18,19からの入力信号を処理して得られる制御信号により電動機10に供給すべき目標電流を決定し、駆動回路21を介して電動機10に供給することにより電動機10の出力トルクを制御し、ステアリング操作における補助操舵力を制御する。   The steering control device 20 determines a target current to be supplied to the electric motor 10 based on a control signal obtained by processing input signals from the sensors 15, 16, 18, and 19, and the electric motor 10 through the drive circuit 21. , The output torque of the electric motor 10 is controlled, and the auxiliary steering force in the steering operation is controlled.

次に、図2の制御ブロック図を参照して、この実施例における電動機10に対する電流制御を説明する。
ステアリング制御装置20は、ベース電流決定部31、イナーシャ補正部32、反力補正部(反力成分制御手段)33を備えている。
ベース電流決定部31においては、操舵トルクセンサ16および車速センサ19の出力信号に基づき、ベース電流テーブル(図示略)を参照して、操舵トルクと車速に応じたベース電流値が決定される。ここで、ベース電流テーブルは、操舵トルクが大きくなるにしたがってベース電流が大きくなり、車速が大きくなるにしたがってベース電流が小さくなるように設定されている。
イナーシャ補正部32においては、ベース電流決定部31で決定したベース電流に対し、電動機10の慣性マス補償が行われる。
Next, with reference to the control block diagram of FIG. 2, the current control for the electric motor 10 in this embodiment will be described.
The steering control device 20 includes a base current determination unit 31, an inertia correction unit 32, and a reaction force correction unit (reaction force component control means) 33.
The base current determination unit 31 determines a base current value corresponding to the steering torque and the vehicle speed with reference to a base current table (not shown) based on the output signals of the steering torque sensor 16 and the vehicle speed sensor 19. Here, the base current table is set so that the base current increases as the steering torque increases, and the base current decreases as the vehicle speed increases.
In the inertia correction unit 32, inertia mass compensation of the electric motor 10 is performed on the base current determined by the base current determination unit 31.

反力補正部33は、前記慣性マス補償後の電流から反力成分に応じた補正電流を減算して、電動機10に対する目標電流を算出し、この目標電流を駆動回路21に出力する。駆動回路21は、電動機10への供給電流が目標電流となるように制御して、電動機10に電流供給を行い、電動機10の出力トルクを制御する。
したがって、この実施例の電動パワーステアリング装置においては、反力補正部33において設定される補正電流は操舵アシスト力に対する反力成分ということができ、ベース電流決定部31において設定されるベース電流はこの反力成分を相殺する前の操舵アシスト力ということができる。
反力補正部33は、ダンパ補正部34とヨーレート反力補正部35とからなる。
ダンパ補正部34は操舵速度に基づいて第1反力補正電流を算出し、前記慣性マス補償後の電流から第1反力補正電流を減算する。
The reaction force correction unit 33 subtracts a correction current corresponding to the reaction force component from the current after inertia mass compensation, calculates a target current for the electric motor 10, and outputs the target current to the drive circuit 21. The drive circuit 21 controls the supply current to the electric motor 10 to be a target current, supplies the electric current to the electric motor 10, and controls the output torque of the electric motor 10.
Therefore, in the electric power steering apparatus of this embodiment, the correction current set in the reaction force correction unit 33 can be referred to as a reaction force component for the steering assist force, and the base current set in the base current determination unit 31 is this It can be said that the steering assist force before canceling the reaction force component.
The reaction force correction unit 33 includes a damper correction unit 34 and a yaw rate reaction force correction unit 35.
The damper correction unit 34 calculates a first reaction force correction current based on the steering speed, and subtracts the first reaction force correction current from the current after the inertial mass compensation.

ヨーレート反力補正部35は、ヨーレートに基づいて第2反力補正電流Im2を算出し、ダンパ補正部34から出力される電流から第2反力補正電流Im2を減算して、目標電流を算出する。
ヨーレート反力補正部35における第2反力補正電流Im2の算出について詳述する。ヨーレート補正電流算出部36において、ヨーレートセンサ18の出力信号に基づき、ヨーレート補正電流テーブル(図示略)を参照して、基準ヨーレート補正電流Imbを算出する。ここで、ヨーレート補正電流テーブルは、ヨーレートが大きくなるにしたがって基準ヨーレート補正電流Imbが大きくなるように(換言すると、反力成分が大きくなるように)設定されている。
The yaw rate reaction force correction unit 35 calculates the second reaction force correction current Im2 based on the yaw rate, and subtracts the second reaction force correction current Im2 from the current output from the damper correction unit 34 to calculate the target current. .
The calculation of the second reaction force correction current Im2 in the yaw rate reaction force correction unit 35 will be described in detail. The yaw rate correction current calculation unit 36 calculates a reference yaw rate correction current Imb with reference to a yaw rate correction current table (not shown) based on the output signal of the yaw rate sensor 18. Here, the yaw rate correction current table is set such that the reference yaw rate correction current Imb increases as the yaw rate increases (in other words, the reaction force component increases).

一方、車速センサ19の出力信号に基づき、オフセットテーブル37を参照して、車速に応じたオフセットトルクを算出する。オフセットテーブル37は、車速が低い領域ではオフセットトルクが一定でその値は十分に大きく、所定の車速以上になると、車速の増大にしたがってオフセットトルクが徐々に減少していき、最終的には「0」になるように設定されている。
そして、操舵トルクセンサ16で検出した操舵トルクからオフセットトルクを減算してレシオ算出用の操舵トルク(以下、オフセット操舵トルクと称す)を求め、操舵トルクレシオテーブル38を参照して、オフセット操舵トルクに応じたレシオRを算出する。なお、操舵トルクからオフセットトルクを減算した値(すなわち、オフセット操舵トルク)が負の場合は、オフセット操舵トルクを「0」とする。
操舵トルクレシオテーブル38は、オフセット操舵トルクがT1よりも小さい領域ではレシオRが1.0で一定であり、オフセット操舵トルクがT1以上T2以下ではオフセット操舵トルクが増加するにしたがってレシオRが徐々に低下していき、オフセット操舵トルクがT2以上になるとレシオRが下限値RL(1.0>RL>0)で一定になるように設定されている。
そして、基準ヨーレート補正電流算出部36で算出した基準ヨーレート補正電流Imbに、操舵トルクレシオテーブル38から算出したレシオRを乗じて得た積を第2反力補正電流Im2とする(Im2=Imb・R)。
On the other hand, based on the output signal from the vehicle speed sensor 19, the offset torque corresponding to the vehicle speed is calculated with reference to the offset table 37. In the offset table 37, the offset torque is constant and sufficiently large in the region where the vehicle speed is low. When the vehicle speed exceeds a predetermined vehicle speed, the offset torque gradually decreases as the vehicle speed increases. Is set to be.
Then, the offset torque is subtracted from the steering torque detected by the steering torque sensor 16 to obtain a steering torque for ratio calculation (hereinafter referred to as offset steering torque), and the offset torque is obtained by referring to the steering torque ratio table 38. The corresponding ratio R is calculated. If the value obtained by subtracting the offset torque from the steering torque (ie, the offset steering torque) is negative, the offset steering torque is set to “0”.
In the steering torque ratio table 38, the ratio R is constant at 1.0 when the offset steering torque is smaller than T1, and the ratio R gradually increases as the offset steering torque increases when the offset steering torque is T1 or more and T2 or less. The ratio R is set to be constant at the lower limit value RL (1.0>RL> 0) when the offset steering torque becomes T2 or more.
A product obtained by multiplying the reference yaw rate correction current Imb calculated by the reference yaw rate correction current calculation unit 36 by the ratio R calculated from the steering torque ratio table 38 is defined as a second reaction force correction current Im2 (Im2 = Imb · R).

このようにヨーレート反力補正部35により第2反力補正電流Im2を決定しているので、ヨーレートに基づく反力成分は、基本的にはヨーレートの増大にしたがって大きくなるように制御される。しかしながら、操舵トルク(正確に言えばオフセット操舵トルク)の大きさに応じて変化するレシオRを乗じていることから、ヨーレートの大きさが同じ場合で比較すると、操舵トルクが大きいときは操舵トルクが小さいときよりも反力成分が小さく設定されることになる。ここで、操舵トルクと車両における横加速度は略線形の関係にあり、操舵トルクが大きいほど横加速度は大きく、操舵トルクが小さいほど横加速度は小さい。したがって、操舵トルクが大きいときは操舵トルクが小さいときよりも反力成分が小さく設定されるということは、換言すると、横加速度が大きいときは横加速度が小さいときよりも反力成分が小さく設定されることになる。つまり、横加速度が大きいときには通常時(横加速度が小さいとき)よりもヨーレートに基づく反力成分(第2反力補正電流Im2)が小さく設定されるので、電動機10の目標電流が大きくなり、電動機10の出力トルクが大きくなって、補助操舵力が大きくなる。これにより、高G旋回中などに必要以上にハンドルが重くなるのを防止することができ、通常の操舵から高G旋回まで適度な操舵力で操作することができるようになり、良好な操舵フィーリングを実現することができる。
特に、この実施例では、操舵トルクと横加速度の相関関係に着目し、横加速度の代わりに操舵トルクを用いているので、横加速度センサを用いずに済み、装置構成の簡略化が可能である。
As described above, since the second reaction force correction current Im2 is determined by the yaw rate reaction force correction unit 35, the reaction force component based on the yaw rate is basically controlled to increase as the yaw rate increases. However, since the ratio R, which varies depending on the magnitude of the steering torque (more precisely, the offset steering torque), is multiplied, the steering torque is larger when the steering torque is larger than when the magnitude of the yaw rate is the same. The reaction force component is set smaller than when it is small. Here, the steering torque and the lateral acceleration in the vehicle have a substantially linear relationship, and the larger the steering torque, the larger the lateral acceleration, and the smaller the steering torque, the smaller the lateral acceleration. Therefore, when the steering torque is large, the reaction force component is set smaller than when the steering torque is small. In other words, when the lateral acceleration is large, the reaction force component is set smaller than when the lateral acceleration is small. Will be. That is, when the lateral acceleration is large, the reaction force component (second reaction force correction current Im2) based on the yaw rate is set to be smaller than that at normal time (when the lateral acceleration is small), so the target current of the motor 10 is increased, and the motor The output torque of 10 is increased, and the auxiliary steering force is increased. As a result, it is possible to prevent the steering wheel from becoming heavier than necessary during high-G turning and the like, and it becomes possible to operate with an appropriate steering force from normal steering to high-G turning, and a good steering fee. A ring can be realized.
In particular, in this embodiment, paying attention to the correlation between the steering torque and the lateral acceleration, the steering torque is used instead of the lateral acceleration, so that it is not necessary to use the lateral acceleration sensor, and the device configuration can be simplified. .

なお、操舵トルクセンサ16で検出した操舵トルクからオフセットトルクを減算して得たオフセット操舵トルクに基づいて、レシオRを算出するようにした理由は次の通りである。
操舵トルクレシオテーブル38においてオフセット操舵トルクがT1以下の領域ではレシオRが『1.0』に設定されており、したがって、この領域に対応する操舵トルクはヨーレートに基づく反力成分の設定に影響を及ぼさない。言ってみれば、T1以下のオフセット操舵トルク領域は不感帯である。
一方、オフセットトルクは車速に応じて設定される変数であるため、操舵トルクが同じであっても車速に応じてオフセット操舵トルクは変化することとなる。図3(A)、(B)は、横軸を操舵トルクとして示すレシオ特性図であり、図3(A)は車速が高い場合、図3(B)は車速が低い場合を示している。このようにオフセット操舵トルクを用いることにより、車速に応じて前記不感帯を可変にすることができる。つまり、低車速における不感帯(図3(B)参照)を高車速における不感帯(図3(A)参照)よりも大きくすることができる。
これにより、高車速では比較的に操舵トルクの小さいときから、ヨーレートに基づく反力成分に対する低減作用が発揮されることとなり、低車速では比較的に操舵トルクが大きくなるまで、ヨーレートに基づく反力成分に対する低減作用を生じにくくすることができる。このようにすると、例えば、低速で交差点を曲がるときなどにおいて、電動機10による補助操舵力を小さくすることができ、ステアリングホイール3を戻り易くすることができる。
The reason why the ratio R is calculated based on the offset steering torque obtained by subtracting the offset torque from the steering torque detected by the steering torque sensor 16 is as follows.
In the steering torque ratio table 38, the ratio R is set to “1.0” in the region where the offset steering torque is T1 or less. Therefore, the steering torque corresponding to this region affects the setting of the reaction force component based on the yaw rate. Does not reach. In other words, the offset steering torque region below T1 is a dead zone.
On the other hand, since the offset torque is a variable set according to the vehicle speed, the offset steering torque changes according to the vehicle speed even if the steering torque is the same. FIGS. 3A and 3B are ratio characteristic diagrams in which the horizontal axis indicates the steering torque. FIG. 3A shows a case where the vehicle speed is high, and FIG. 3B shows a case where the vehicle speed is low. By using the offset steering torque in this way, the dead zone can be made variable according to the vehicle speed. That is, the dead zone at low vehicle speed (see FIG. 3B) can be made larger than the dead zone at high vehicle speed (see FIG. 3A).
As a result, a reduction effect on the reaction force component based on the yaw rate is exhibited from a relatively small steering torque at a high vehicle speed, and a reaction force based on the yaw rate until the steering torque becomes relatively large at a low vehicle speed. It is possible to make it difficult to reduce the components. In this way, for example, when turning an intersection at a low speed, the auxiliary steering force by the electric motor 10 can be reduced, and the steering wheel 3 can be easily returned.

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、この発明に係る反力制御装置は、前述した実施例の電動パワーステアリング装置への適用に限るものではなく、ステアリング・バイ・ワイヤ・システムの車両用操舵装置(SBW)、アクティブ・ステアリング・システムの車両用操舵装置、バリアブル・ギヤ・レシオ・ステアリング・システムの車両用操舵装置(VGS)にも適用可能である。
なお、ステアリング・バイ・ワイヤ・システムとは、操作子と転舵機構とが機械的に分離されていて、操作子に反力を作用させる反力モータと、転舵機構に設けられて転舵輪を転舵させる力を発生させるステアリングモータとを備えた操舵システムである。
アクティブ・ステアリング・システムとは、前輪舵角および後輪舵角を運転者のステアリング操作や車両の運動状況に応じて制御する操舵システムである。
バリアブル・ギヤ・レシオ・ステアリング・システムとは、操舵角の大きさに応じてステアリング・ギヤ・レシオを変更可能な操舵システムである。
[Other Examples]
The present invention is not limited to the embodiment described above.
For example, the reaction force control device according to the present invention is not limited to the application to the electric power steering device of the above-described embodiment, but is a steering device for a vehicle (SBW) of a steering-by-wire system, an active steering device, The present invention can also be applied to a vehicle steering device for a system and a vehicle steering device (VGS) for a variable gear ratio steering system.
Note that the steering-by-wire system means that the operating element and the steering mechanism are mechanically separated, a reaction force motor that applies a reaction force to the operating element, and a steering wheel provided in the steering mechanism. The steering system includes a steering motor that generates a force for turning the vehicle.
The active steering system is a steering system that controls the front wheel steering angle and the rear wheel steering angle in accordance with the steering operation of the driver and the motion state of the vehicle.
The variable gear ratio steering system is a steering system in which the steering gear ratio can be changed according to the magnitude of the steering angle.

この発明に係る反力制御装置を備えた電動パワーステアリング装置の構成図である。It is a lineblock diagram of an electric power steering device provided with a reaction force control device concerning this invention. 前記電動パワーステアリング装置の電動機に対する電流制御のブロック図である。It is a block diagram of the current control with respect to the electric motor of the said electric power steering device. 高車速時と低車速のレシオ特性図である。It is a ratio characteristic figure at the time of high vehicle speed and low vehicle speed.

符号の説明Explanation of symbols

3 ステアリングホイール(操作子)
16 操舵トルクセンサ(操舵トルク検出手段)
18 ヨーレートセンサ(ヨーレート検出手段、車両挙動検出手段)
33 反力補正部(反力成分制御手段)
3 Steering wheel (operator)
16 Steering torque sensor (steering torque detection means)
18 Yaw rate sensor (yaw rate detection means, vehicle behavior detection means)
33 reaction force correction unit (reaction force component control means)

Claims (2)

車両の運転者により操作される操作子に作用させるべき反力成分を制御する反力制御装置において、
前記操作子に作用する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記車両の挙動を検出する車両挙動検出手段と、
前記車両挙動検出手段の検出値が大きいほど前記反力成分を大きく設定し且つ前記操舵トルク検出手段の検出値が大きいほど前記反力成分を小さく設定する反力成分制御手段と、
を備えることを特徴とする反力制御装置。
In a reaction force control device that controls a reaction force component to be applied to an operator operated by a driver of a vehicle,
Steering torque detecting means for detecting steering torque acting on the operating element;
Vehicle behavior detecting means for detecting the behavior of the vehicle;
Reaction force component control means for setting the reaction force component to be larger as the detection value of the vehicle behavior detection means is larger, and setting the reaction force component to be smaller as the detection value of the steering torque detection means is larger;
A reaction force control device comprising:
前記反力成分制御手段は、前記反力成分の設定に影響を与えない操舵トルク領域を有し、該操舵トルク領域は車速が大きいほど大きいことを特徴とする請求項1に記載の反力制御装置。
2. The reaction force control according to claim 1, wherein the reaction force component control means has a steering torque region that does not affect the setting of the reaction force component, and the steering torque region increases as the vehicle speed increases. apparatus.
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