JP4243847B2 - Vehicle steering system - Google Patents

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本発明は、運転者がステアリング操作部材を操作する操舵速度と、車輪を転舵するために変位させられる可動部材の変位速度との比率をモータによって変更可能な車両用操舵装置に関するものであり、特に、車輪の転舵角を自動的に制御する技術に関するものである。   The present invention relates to a vehicle steering apparatus in which a ratio between a steering speed at which a driver operates a steering operation member and a displacement speed of a movable member that is displaced to steer a wheel can be changed by a motor. In particular, the present invention relates to a technique for automatically controlling the turning angle of a wheel.

車両用操舵装置は、一般に、運転者によって操作される操作機構と、車輪を転舵する転舵機構とを含むように構成される。   A vehicle steering apparatus is generally configured to include an operation mechanism operated by a driver and a turning mechanism for turning wheels.

操作機構は、通常、運転者によって操作されるステアリング操作部材と、そのステアリング操作部材と共に変位させられる可動部材とを備えている。ステアリング操作部材の一例は、ステアリングホイールであり、可動部材の一例は、ステアリング軸である。   The operation mechanism normally includes a steering operation member that is operated by a driver, and a movable member that is displaced together with the steering operation member. An example of the steering operation member is a steering wheel, and an example of the movable member is a steering shaft.

一方、転舵機構は、通常、運転者によるステアリング操作部材のステアリング操作に基づいて変位させられる第1可動部材と、車輪と共に変位させられる第2可動部材とを含むように構成される。   On the other hand, the steering mechanism is typically configured to include a first movable member that is displaced based on a steering operation of the steering operation member by the driver, and a second movable member that is displaced together with the wheels.

転舵機構の一例は、ラックアンドピニオン方式を採用したものであり、この例においては、第1可動部材がピニオン(回転部材の一例)、第2可動部材がラック(直線変位部材の一例)にそれぞれ該当する。それらピニオンおよびラックはいずれもギヤの一種である。   An example of the steering mechanism employs a rack and pinion system. In this example, the first movable member is a pinion (an example of a rotating member), and the second movable member is a rack (an example of a linear displacement member). Each is applicable. Both the pinion and the rack are a kind of gear.

この車両用操舵装置においては、例えば、運転者の操舵フィーリング、車両の操舵特性、操縦安定性、車両安定性等の改善を目的として、車両の操舵を部分的にまたは完全に電気的に制御する技術の研究および開発が行われている。   In this vehicle steering device, for example, the steering of the vehicle is partially or completely electrically controlled for the purpose of improving the steering feeling of the driver, the steering characteristics of the vehicle, the steering stability, the vehicle stability, etc. Research and development of technology to do is being done.

車両の操舵を部分的にまたは完全に電気的に制御する装置の第1の従来例は、電気パワーステアリングと称されるものである。この電気パワーステアリングによれば、電動モータまたは圧力源を動力源として、運転者がステアリング操作部材に加える操舵トルクを軽減するために当該操舵装置に付与されるアシストトルクの大きさが電気的に制御される。この種の操舵装置は、動力源が電動モータである場合には特に、電動パワーステアリングと称される。   A first conventional example of a device for partially or completely electrically controlling the steering of a vehicle is called electric power steering. According to this electric power steering, using the electric motor or the pressure source as a power source, the magnitude of the assist torque applied to the steering device in order to reduce the steering torque applied to the steering operation member by the driver is electrically controlled. Is done. This type of steering device is referred to as electric power steering, particularly when the power source is an electric motor.

車両の操舵を部分的にまたは完全に電気的に制御する第2の従来例が特許文献1に記載されている。この従来例は、いわゆるステアリングギヤ比が可変である形式の操舵装置である。具体的には、運転者がステアリング操作部材を操作する操舵速度と、車輪を転舵するために変位させられる可動部材の変位速度との比率がモータによって変更される。この従来例を実施すれば、運転者の操舵フィーリングを、状況、目的等に応じて、シャープな操舵フィーリングと鈍感な操舵フィーリングとに切り換えることが容易となる。
特開平11−78945号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228867 describes a second conventional example in which steering of a vehicle is partially or completely electrically controlled. This conventional example is a steering device of a type in which a so-called steering gear ratio is variable. Specifically, the motor changes the ratio between the steering speed at which the driver operates the steering operation member and the displacement speed of the movable member that is displaced to steer the wheels. If this conventional example is implemented, it becomes easy to switch the steering feeling of the driver between a sharp steering feeling and an insensitive steering feeling according to the situation, purpose, and the like.
JP-A-11-78945

以上説明した第2の従来例においては、運転者がステアリング操作部材を操作する操舵角に基づき、前記モータを用いることにより、車輪の転舵角が制御される。すなわち、この従来例においては、運転者のステアリング操作に依存して車輪の転舵角が制御されるようになっているのである。   In the second conventional example described above, the turning angle of the wheel is controlled by using the motor based on the steering angle at which the driver operates the steering operation member. That is, in this conventional example, the turning angle of the wheel is controlled depending on the steering operation of the driver.

これに対し、本発明者らは、前記モータを有効に利用することにより、運転者のステアリング操作に依存しないで車輪の転舵角を制御するアクティブ操舵について研究を行った。その結果、本発明者らは、アクティブ操舵が実行されて転舵機構の作動力が変化すると、その変化がステアリング操作部材を介して運転者に伝達されてしまうことに気が付いた。すなわち、アクティブ操舵に起因した操舵反力の変化が発生してしまうことに気が付いたのである。そのため、アクティブ操舵が実行されると、運転者が違和感を感じてしまう可能性がある。   On the other hand, the present inventors have studied active steering for controlling the turning angle of the wheel without depending on the steering operation of the driver by effectively using the motor. As a result, the present inventors have noticed that when active steering is executed and the operating force of the steering mechanism changes, the change is transmitted to the driver via the steering operation member. That is, it has been noticed that a change in steering reaction force due to active steering occurs. Therefore, when active steering is executed, the driver may feel uncomfortable.

この可能性は特に、運転者がステアリング操作部材を同じ状態に保持する保舵状態においてアクティブ操舵が実行される場合に顕著となる傾向がある。なぜなら、操舵角が過渡的である状態においては、そもそも操舵反力が操舵角と共に変化するから、操舵反力の全変化量のうちアクティブ操舵に起因した変化分が他の変化分から区別し難いのに対し、保舵状態においては、そもそも操舵反力が定常的であるから、アクティブ操舵が実行されて操舵反力が変化すると、運転者はその変化を容易に感じ取ることができるからである。   This possibility tends to be particularly noticeable when active steering is executed in a steering holding state in which the driver holds the steering operation member in the same state. This is because in a state where the steering angle is transitional, the steering reaction force changes with the steering angle in the first place, so it is difficult to distinguish the change due to active steering from the total change in the steering reaction force from other changes. On the other hand, since the steering reaction force is steady in the steering-holding state in the first place, when active steering is executed and the steering reaction force changes, the driver can easily feel the change.

以上説明した知見に基づき、本発明は、運転者がステアリング操作部材を操作する操舵速度と、車輪を転舵するために変位させられる可動部材の変位速度との比率をモータによって変更可能な車両用操舵装置において、運転者のステアリング操作に依存しないで車輪の転舵角を変化させるアクティブ操舵を運転者に与える違和感を軽減しつつ実行することを課題としてなされたものである。   Based on the knowledge described above, the present invention is for a vehicle in which the ratio of the steering speed at which the driver operates the steering operation member and the displacement speed of the movable member displaced to steer the wheels can be changed by a motor. An object of the steering apparatus is to execute active steering that changes the turning angle of a wheel without depending on the steering operation of the driver while reducing the uncomfortable feeling given to the driver.

本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本発明が採用し得る技術的特徴の一部およびそれの組合せの理解を容易にするためであり、本発明が採用し得る技術的特徴およびそれの組合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではない。すなわち、下記の態様には記載されていないが本明細書には記載されている技術的特徴を本発明の技術的特徴として適宜抽出して採用することは妨げられないと解釈すべきである。   The following aspects are obtained by the present invention. Each aspect is divided into sections, each section is given a number, and is described in a form that cites other section numbers as necessary. This is to facilitate understanding of some of the technical features that the present invention can employ and combinations thereof, and the technical features that can be employed by the present invention and combinations thereof are limited to the following embodiments. Should not be interpreted. That is, although not described in the following embodiments, it should be construed that it is not impeded to appropriately extract and employ the technical features described in the present specification as the technical features of the present invention.

さらに、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することが必ずしも、各項に記載の技術的特徴を他の項に記載の技術的特徴から分離させて独立させることを妨げることを意味するわけではなく、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能であると解釈されるべきである。
(1)運転者によるステアリング操作部材のステアリング操作に基づいて車輪の転舵角を変化させて車両を操舵する車両用操舵装置であって、
当該車両用操舵装置が、当該車両用操舵装置の内部における摩擦力の変化に起因する第1変化と、前記車輪のタイヤと路面との間の摩擦力の変化に起因する第2変化とが重畳的に前記ステアリング操作部材から運転者に作用する操舵反力に発生する操舵特性を有しており、
第1可動部材によって前記車両を転舵する転舵機構と、
前記第1可動部材を駆動し得るモータにより、運転者が前記ステアリング操舵部材を操作する操舵速度と前記第1可動部材の変位速度との比率を変更する比率変更機構と、
運転者が前記ステアリング操作部材に加える操舵トルクを軽減するためのアシストトルクを当該車両用操舵装置に付与するアシスト機構と、
それら比率変更機構とアシスト機構とを電気的に制御するコントローラであって、前記ステアリング操作に依存しないで前記比率変更機構を介して前記転舵角を変化させるアクティブ操舵と、そのアクティブ操舵の実行時に、前記操舵反力に発生する前記第1変化が抑制されるように前記操舵反力を前記アシスト機構を介して制御する操舵反力制御とを行うものと
を含む車両用操舵装置。
Further, describing each section in the form of quoting the numbers of the other sections does not necessarily prevent the technical features described in each section from being separated from the technical features described in the other sections. It should not be construed as meaning, but it should be construed that the technical features described in each section can be appropriately made independent depending on their properties.
(1) A vehicle steering apparatus for steering a vehicle by changing a turning angle of a wheel based on a steering operation of a steering operation member by a driver,
The vehicle steering device superimposes a first change resulting from a change in frictional force inside the vehicle steering device and a second change resulting from a change in frictional force between the tire of the wheel and the road surface. In particular, it has a steering characteristic generated in a steering reaction force acting on the driver from the steering operation member,
A steering mechanism for steering the vehicle by a first movable member;
A ratio changing mechanism for changing a ratio between a steering speed at which a driver operates the steering steering member and a displacement speed of the first movable member by a motor capable of driving the first movable member;
An assist mechanism for applying to the vehicle steering device an assist torque for reducing a steering torque applied by the driver to the steering operation member;
A controller that electrically controls the ratio change mechanism and the assist mechanism, and that performs active steering for changing the turning angle via the ratio change mechanism without depending on the steering operation, and when executing the active steering the vehicle steering system comprising as those of the first change that occurs before Kimisao steering reaction force to perform said steering steering reaction force control to reaction force control via the assist mechanism as is suppressed.

この装置によれば、運転者のステアリング操作に依存しない自動操舵すなわちアクティブ操舵が行われる。このアクティブ操舵は、例えば、車両安定性を向上させるために、カウンタステアを自動的に行うために実行したり、各車輪の横スリップ角の適正化によって各車輪の横力を適正化して車両のヨー変位を制御するために実行することが可能である。   According to this device, automatic steering, that is, active steering, which does not depend on the driver's steering operation, is performed. This active steering is performed, for example, to automatically perform counter-steering in order to improve vehicle stability, or by optimizing the lateral force of each wheel by optimizing the lateral slip angle of each wheel. It can be performed to control the yaw displacement.

さらに、この装置によれば、アクティブ操舵の実行時に、アシスト機構を利用して操舵反力が制御される。ここで、車両用操舵装置においては、例えば、転舵機構によって代表されるように、相互に力を伝達すべき複数の部材(例えば、ラックとピニオン、フェースギアとピニオン、一対のギア)がそれぞれの接触面において相互に押し付けられる。そのため、それら複数の部材の接触面間に摩擦力(以下、「部材間摩擦力」という)が存在する。そして、この部材間摩擦力の大きさまたは向きが変化すると、その変化が直接または間接にステアリング操作部材を介して運転者に伝達され、その結果、その変化が運転者に操舵反力の変化として認識されてしまう。これに対し、この装置によれば、アクティブ操舵の実行時、前記部材間摩擦力に相当する内部における摩擦力の変化に起因する第1変化に応じた操舵反力の変化分を補償するトルクがアシスト機構によって発生させられる。 Further, according to this apparatus, the steering reaction force is controlled using the assist mechanism when active steering is executed. Here, in a vehicle steering apparatus, for example, as represented by a steering mechanism, a plurality of members (for example, a rack and a pinion, a face gear and a pinion, and a pair of gears) that should transmit force to each other are provided. Are pressed against each other at the contact surfaces. Therefore, a frictional force (hereinafter referred to as “inter-member frictional force”) exists between the contact surfaces of the plurality of members. When the magnitude or direction of the frictional force between the members changes, the change is directly or indirectly transmitted to the driver via the steering operation member, and as a result, the change is transmitted to the driver as a change in the steering reaction force. It will be recognized. On the other hand, according to this apparatus, when active steering is executed , torque that compensates for the change in the steering reaction force according to the first change caused by the change in the internal friction force corresponding to the friction force between the members. There Ru is caused by the assist mechanism.

したがって、この装置によれば、アシスト機構がそもそも当該装置に搭載されている場合には、アクティブ操舵中に操舵反力を制御するために専用のハードウエアを当該装置に搭載することが不可欠ではなくなる。   Therefore, according to this device, when the assist mechanism is originally mounted on the device, it is not indispensable to mount dedicated hardware on the device in order to control the steering reaction force during active steering. .

本項における「転舵機構」は、例えば、ラックとピニオンとが噛み合ったラックアンドピニオン方式を採用することが可能であり、この場合、前記第1可動部材がラックに相当すると考えることも、ピニオンに相当すると考えることも可能である。   The “steering mechanism” in this section can adopt, for example, a rack and pinion system in which a rack and a pinion mesh with each other. In this case, it can be considered that the first movable member corresponds to a rack. It is possible to think that it corresponds to.

本項における「アシスト機構」は、アシストトルクの大きさを電気的に制御可能である機構であれば足りる。したがって、動力源として電動モータを用いてそれの出力トルクを制御する形式としたり、その動力源として高圧源を用いてそれの圧力の高さを電磁バルブ等、電気的圧力制御器を用いて制御する形式とすることが可能である。   The “assist mechanism” in this section may be a mechanism that can electrically control the magnitude of the assist torque. Therefore, an electric motor can be used as a power source to control its output torque, or a high pressure source can be used as the power source to control the pressure level using an electrical pressure controller such as an electromagnetic valve. The format can be

本項における「第1可動部材」は、直線変位を行う直線変位部材(例えば、ラック)を意味する場合や、回転変位を行う回転部材(例えば、ピニオン)を意味する場合がある。
(2) 前記コントローラが、運転者が前記ステアリング操作部材を操作する操舵角が実質的に変化しないように運転者が前記ステアリング操作部材を保持する保舵状態において、前記アクティブ操舵の実行に起因した前記操舵反力の前記第1変化が抑制されるように前記操舵反力制御を行う(1)に記載の車両用操舵装置。
The “first movable member” in this section may mean a linear displacement member (for example, a rack) that performs linear displacement, or may mean a rotation member (for example, a pinion) that performs rotational displacement.
(2) The controller is caused by execution of the active steering in a steering holding state where the driver holds the steering operation member so that a steering angle at which the driver operates the steering operation member does not substantially change. The vehicle steering apparatus according to (1), wherein the steering reaction force control is performed so that the first change in the steering reaction force is suppressed.

この装置によれば、保舵状態におけるアクティブ操舵が、操舵反力の第1変化が抑制されつつ実行される。したがって、この装置によれば、保舵状態においてアクティブ操舵が行われた場合に、本来の操舵反力は第1変化の発生により変化するにもかかわらず、運転者に伝達される実際の操舵反力の変化は抑制されるため、運転者が違和感を全く感じずに済むか、あるいは違和感を感じるにしてもその程度が軽減される。
(3) 前記コントローラが、前記ステアリング操作部材の操作状態と前記転舵機構の作動状態と当該車両用操舵装置の前記操舵特性と当該車両用操舵装置の温度との少なくとも一つに基づいて前記操舵反力制御を行う(1)または(2)に記載の車両用操舵装置。
According to this device, the active steering in the steered state is executed while the first change in the steering reaction force is suppressed. Therefore, according to this device, when active steering is performed in the steering-holding state, the actual steering reaction force transmitted to the driver is transmitted even though the original steering reaction force changes due to the occurrence of the first change. Since the change in the force is suppressed, the driver may feel no discomfort at all or even if the driver feels discomfort.
(3) wherein the controller, the steering based on at least one of the temperature of the steering characteristic and the vehicle steering device of the steering operation member of the operation state and the operation state and the vehicle steering device of the steering mechanism The vehicle steering apparatus according to (1) or (2), wherein reaction force control is performed.

本項および下記の各項において「操舵特性」は、例えば、当該操舵装置への入力すなわち作動力と、当該操舵装置からの出力すなわち転舵されるべき車輪の転舵角との関係として定義することが可能である。ここに、当該操舵装置への入力は、転舵されるべき車輪に対して行われるものであり、その入力の大きさは、車輪のタイヤと路面との間の摩擦力を反映する。その摩擦力の大きさは、例えば、前記第1可動部材の作動力(例えば、前述のラックの軸力)として検出することが可能である。   In this section and the following sections, “steering characteristics” is defined as, for example, the relationship between the input to the steering device, that is, the operating force, and the output from the steering device, that is, the turning angle of the wheel to be steered. It is possible. Here, the input to the steering apparatus is performed on the wheel to be steered, and the magnitude of the input reflects the frictional force between the tire of the wheel and the road surface. The magnitude of the frictional force can be detected as, for example, the operating force of the first movable member (for example, the rack axial force described above).

したがって、「操舵特性」は、例えば、転舵機構に対する入力と出力との関係として定義することが可能である。具体的には、第1可動部材の作動力(例えば、前述のラックの軸力、タイヤと路面との間の摩擦力)と、その第1可動部材の作動量(例えば、前述のラックの直線変位量)との関係として定義することが可能である。   Therefore, the “steering characteristic” can be defined as, for example, a relationship between input and output to the steering mechanism. Specifically, the operating force of the first movable member (for example, the axial force of the rack described above, the frictional force between the tire and the road surface) and the operation amount of the first movable member (for example, the straight line of the rack described above). It can be defined as a relationship with the displacement amount.

さらに、「操舵特性」は、転舵されるべき車輪に対する入力と出力との関係として定義することが可能である。具体的には、例えば、第1可動部材の操作力(例えば、前述のラックの軸力、タイヤと路面との間の摩擦力)と、車輪の転舵角(アクティブ操舵中に車輪が転舵される角度に等しい。)との関係として定義することが可能である。
(4) 記コントローラが、前記第2変化が抑制されるように前記操舵反力制御を行う(1)ないし(3)のいずれかに記載の車両用操舵装置。
Furthermore, “steering characteristics” can be defined as the relationship between input and output for the wheel to be steered. Specifically, for example, the operating force of the first movable member (for example, the axial force of the rack described above, the frictional force between the tire and the road surface) and the turning angle of the wheel (the wheel is steered during active steering). It is possible to define the relationship as
(4) before Symbol controller, vehicle steering system according to any one of (1) performing the steering reaction force control as before Symbol second change is inhibited (3).

上述したように、車両用操舵装置においては、部材間摩擦力が存在する。その部材間摩擦力の大きさは、上述の複数の部材の接触面間の法線力の大きさによって変化する。一方、その部材間摩擦力の向きは、それら複数の部材間の相対変位の向きによって変化する。 As described above, in the steering apparatus for a vehicle, part material between the frictional forces are present. The magnitude of the frictional force between the members varies depending on the magnitude of the normal force between the contact surfaces of the plurality of members described above . On the other hand, the direction of the frictional force between the members changes depending on the direction of relative displacement between the plurality of members.

その相対変位の向きは、ステアリング操作部材と第1可動部材との間の相対変位の向きを反映する。例えば、転舵機構がラックアンドピニオン方式を採用する場合には、その相対変位の向きは、ステアリング操作部材とピニオンとの間の相対変位の向きであり、ピニオンとラックとの間の相対変位の向きでもある。   The direction of the relative displacement reflects the direction of the relative displacement between the steering operation member and the first movable member. For example, when the steering mechanism adopts a rack and pinion system, the direction of the relative displacement is the direction of the relative displacement between the steering operation member and the pinion, and the relative displacement between the pinion and the rack. It is also the direction.

そして、上述したように、部材間摩擦力の大きさまたは向きが変化すると、その変化が直接または間接にステアリング操作部材を介して運転者に伝達され、その結果、その変化が運転者に操舵反力の変化として認識されてしまう。 Then, as described above, when the size or orientation of the member between the frictional force is changed, the change is transmitted to the driver via a direct or indirect to the steering operation member, so that the steering reaction the change in the driver It will be recognized as a change in power.

一方、アクティブ操舵が実行され、その結果、上述の相対変位の向きが反転すると、上述の接触面間の法線力の大きさが大きくかつ急に変化することから、上述の部材間摩擦力の向きのみならず大きさも変化するとともに、その変化が操舵反力の変化として運転者に認識されてしまう。そのため、操舵反力と車輪の転舵角との間にヒステリシスを有する関係が成立することになる。   On the other hand, when active steering is performed and, as a result, the direction of the relative displacement is reversed, the magnitude of the normal force between the contact surfaces is large and suddenly changes. Not only the direction but also the size changes, and the change is recognized by the driver as a change in the steering reaction force. Therefore, a relationship having hysteresis is established between the steering reaction force and the wheel turning angle.

一方、アクティブ操舵によって車輪の転舵角を変化させようとすれば、上述の部材間摩擦力の変化の有無を問わず、車輪のタイヤと路面との間に作用するタイヤ−路面間摩擦力が変化し、それに応じて転舵機構の作動力も変化する。この変化も、部材間摩擦力の変化の場合と同様にして、操舵反力の変化として運転者に認識されてしまう。一方、このときの転舵機構の作動力すなわちタイヤ−路面間摩擦力は、車輪の転舵角に対して有限の傾きを有するように変化させられる。その傾きは、車両用操舵装置の操舵特性に相当する。   On the other hand, if the steering angle of the wheel is changed by active steering, the friction force between the tire and the road surface acting between the tire of the wheel and the road surface regardless of whether the friction force between the members described above is changed or not. The operating force of the steering mechanism changes accordingly. This change is also recognized by the driver as a change in the steering reaction force in the same manner as the change in the inter-member friction force. On the other hand, the operating force of the steering mechanism at this time, that is, the friction force between the tire and the road surface is changed so as to have a finite inclination with respect to the steering angle of the wheel. The inclination corresponds to the steering characteristic of the vehicle steering device.

したがって、アクティブ操舵が実行されると、操舵反力と車輪の転舵角(例えば、ラックの直線変位量、ピニオンの回転角に相当する。)との間に、傾きとヒステリシスとの双方を有する関係が成立することになる。そのため、アクティブ操舵が実行されると、ヒステリシスの幅(すなわち、上述の部材間摩擦力の変化量)に基づく第1変化と、傾き(すなわち、上述のタイヤ−路面間摩擦力の変化量)に基づく第2変化とが重畳的に操舵反力に現れることとなる。   Therefore, when active steering is executed, there is both inclination and hysteresis between the steering reaction force and the wheel turning angle (for example, the linear displacement amount of the rack and the rotation angle of the pinion). A relationship will be established. Therefore, when active steering is executed, the first change based on the hysteresis width (that is, the change amount of the friction force between the members described above) and the inclination (that is, the change amount of the friction force between the tire and the road surface described above) are obtained. The second change based on this appears in the steering reaction force in a superimposed manner.

これに対し、本項に係る装置によれば、第2変化が抑制されるように操舵反力制御が行われる。
(5) 前記コントローラが、前記操舵反力制御の実行時に、前記ステアリング操作部材の操作状態と前記転舵機構の作動状態と当該車両用操舵装置の温度と当該車両用操舵装置の前記操舵特性との少なくとも一つに基づき、前記アクティブ操舵に起因する操舵反力の変化分を補償するために前記アシスト機構によってアシストトルクとして発生させるべき補償トルクを決定する補償トルク決定手段を含む(1)ないし(4)項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
In contrast, according to the apparatus according to the present mode, the steering reaction force control such that the second change is suppressed is performed.
(5) said controller, wherein when the steering reaction force control executed, and the steering characteristic of the temperature and the vehicle steering system operating conditions and the vehicle steering device of the steering operation member of the operation with said turning mechanism Compensation torque determining means for determining a compensation torque to be generated as an assist torque by the assist mechanism in order to compensate for a change in the steering reaction force due to the active steering based on at least one of (1) to (1) The vehicle steering apparatus according to any one of the items 4).

この装置によれば、アクティブ操舵に起因した操舵反力の変化を抑制するために、その変化分を補償する補償トルクが、ステアリング操作部材の操作状態と転舵機構の作動状態と当該車両用操舵装置の温度と当該車両用操舵装置の操舵特性との少なくとも一つに基づいて決定される。   According to this apparatus, in order to suppress a change in the steering reaction force due to the active steering, the compensation torque for compensating the change is determined by the operation state of the steering operation member, the operation state of the steering mechanism, and the vehicle steering. It is determined based on at least one of the temperature of the device and the steering characteristics of the vehicle steering device.

この装置においては、補償トルクが発生させられると、それに応じて操舵反力が低減させられる。したがって、補償トルクの絶対値は、操舵反力の低減量と等しくなるように決定される。補償トルクの向きすなわち符号は、例えば、後述のように、ステアリング操作部材と第1可動部材との間の相対変位の方向に応じて決定することが可能である。   In this device, when the compensation torque is generated, the steering reaction force is reduced accordingly. Therefore, the absolute value of the compensation torque is determined so as to be equal to the reduction amount of the steering reaction force. The direction or sign of the compensation torque can be determined according to the direction of relative displacement between the steering operation member and the first movable member, as will be described later, for example.

この装置においては、アシスト機構が、上述の操舵反力制御と並行して、本来の機能、すなわち、操舵トルクの軽減を実行する場合が考えられる。この場合、アシストトルクの目標値は、例えば、運転者の操舵トルクを軽減するための制御量と、アクティブ操舵に起因した操舵反力の変化を抑制するための制御量との和として決定することが可能である。
(6) 前記補償トルク決定手段が、前記ステアリング操作部材の変位状態と前記第1可動部材の変位状態との関係に基づいて前記補償トルクを決定する第1決定手段を含む(5)項に記載の車両用操舵装置。
In this apparatus, it is conceivable that the assist mechanism executes the original function, that is, reduction of the steering torque in parallel with the above-described steering reaction force control. In this case, for example, the target value of the assist torque is determined as the sum of a control amount for reducing the steering torque of the driver and a control amount for suppressing a change in the steering reaction force caused by the active steering. Is possible.
(6) The compensation torque determination means includes first determination means for determining the compensation torque based on a relationship between a displacement state of the steering operation member and a displacement state of the first movable member. Vehicle steering system.

ステアリング操作部材の変位状態と第1可動部材の変位状態との関係に基づいてそれらステアリング操作部材と第1可動部材との間の相対変位の態様が決まる。一方、前述の部材間摩擦力は、その相対変位の態様によって変化する。よって、その相対変位の態様に基づいて補償トルクを決定すれば、アクティブ操舵に起因した操舵反力の変化を精度よく抑制することが容易となる。   The mode of relative displacement between the steering operation member and the first movable member is determined based on the relationship between the displacement state of the steering operation member and the displacement state of the first movable member. On the other hand, the frictional force between the members described above varies depending on the mode of relative displacement. Therefore, if the compensation torque is determined based on the aspect of the relative displacement, it becomes easy to accurately suppress the change in the steering reaction force due to the active steering.

このような知見に基づき、本項に係る装置においては、ステアリング操作部材の変位状態と第1可動部材の変位状態との関係に基づいて補償トルクが決定される。   Based on such knowledge, in the apparatus according to this section, the compensation torque is determined based on the relationship between the displacement state of the steering operation member and the displacement state of the first movable member.

本項において「変位状態」は、例えば、該当する部材が停止しているか変位しているかを表わすように定義したり、該当する部材が変位している場合にその変位方向を表わすように定義することが可能である。
(7) 前記第1決定手段が、前記ステアリング操作部材および前記第1可動部材が共に、かつ、互いに逆位相で変位している場合に、ステアリング操作部材が実質的に停止しているのに対して第1可動部材が変位している場合より絶対値が大きくなるように前記補償トルクを決定する手段を含む(6)項に記載の車両用操舵装置。
In this section, the “displacement state” is defined to indicate, for example, whether the corresponding member is stopped or displaced, or to indicate the displacement direction when the corresponding member is displaced. It is possible.
(7) The first determining means is that the steering operation member is substantially stopped when both the steering operation member and the first movable member are displaced in opposite phases to each other. The vehicle steering apparatus according to item (6), further including means for determining the compensation torque so that the absolute value becomes larger than when the first movable member is displaced.

アクティブ操舵の実行直前に、ステアリング操作部材および第1可動部材が共に、かつ、互いに逆位相で変位している状態にある場合に、その状態でアクティブ操舵が実行されると、ステアリング操作部材が、第1可動部材の変位方向とは逆向きの変位状態から、第1可動部材と同じ向きの変位状態に遷移させられる。   When the steering operation member and the first movable member are both in a state of being displaced in opposite phases with each other immediately before execution of active steering, when active steering is executed in that state, the steering operation member is The displacement state in the direction opposite to the displacement direction of the first movable member is changed to the displacement state in the same direction as the first movable member.

これに対し、アクティブ操舵の実行直前に、ステアリング操作部材は実質的に停止しているのに対して第1可動部材が変位している状態にある場合に、その状態でアクティブ操舵が実行されると、ステアリング操作部材が、実質的な停止状態から、第1可動部材の変位方向と同じ向きの変位状態に遷移させられる。   On the other hand, immediately before execution of active steering, when the steering operation member is substantially stopped but the first movable member is displaced, active steering is executed in that state. Then, the steering operation member is shifted from a substantially stopped state to a displacement state in the same direction as the displacement direction of the first movable member.

前者の状態遷移においては、ステアリング操作部材と第1可動部材との間の相対変位が後者の状態遷移より大きく変化するため、これに伴い、前述の部材間摩擦力も大きく変化する。したがって、前者の状態遷移においては、アシスト機構によって補償すべきトルクも後者の状態遷移より大きくなる。   In the former state transition, since the relative displacement between the steering operation member and the first movable member changes more greatly than the latter state transition, the above-described inter-member frictional force also changes greatly. Therefore, in the former state transition, the torque to be compensated by the assist mechanism is larger than that in the latter state transition.

以上説明した知見に基づき、本項に係る装置においては、ステアリング操作部材および第1可動部材が共に、かつ、互いに逆位相で変位している場合に、ステアリング操作部材が実質的に停止しているのに対して第1可動部材が変位している場合より絶対値が大きくなるように、補償トルクが決定される。   Based on the knowledge described above, in the apparatus according to this section, the steering operation member substantially stops when both the steering operation member and the first movable member are displaced in opposite phases. On the other hand, the compensation torque is determined so that the absolute value becomes larger than when the first movable member is displaced.

したがって、この装置によれば、ステアリング操作部材と第1可動部材との間の相対変位の態様との関係において補償トルクを適正化することが容易となる。
(8) 前記補償トルク決定手段が、前記操舵トルクに関連する物理量と、前記アシスト機構により発生させられるアシストトルクに関連する物理量とに基づき、それら操舵トルクとアシストトルクとを合成した値の、前記ステアリング操作部材の変位方向が反転した前後間における差が大きいほど絶対値が大きくなるように前記補償トルクを決定する第2決定手段を含む(5)ないし(7)項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
Therefore, according to this device, it is easy to optimize the compensation torque in relation to the relative displacement mode between the steering operation member and the first movable member.
(8) Based on the physical quantity related to the steering torque and the physical quantity related to the assist torque generated by the assist mechanism, the compensation torque determining means is a value obtained by combining the steering torque and the assist torque. The vehicle according to any one of (5) to (7), including second determining means for determining the compensation torque so that the absolute value becomes larger as the difference between before and after the displacement direction of the steering operation member is reversed is larger. Steering device.

一般に、車両用操舵装置においては、運転者によってステアリング操作部材に加えられる操舵トルクと、アシスト機構により発生させられるアシストトルクとを合成した値が、車輪を変向する向きにその車輪に作用させられる。この合成値は、ステアリング操作部材の変位方向が反転した前後間において変化する。   In general, in a vehicle steering apparatus, a value obtained by combining a steering torque applied to a steering operation member by a driver and an assist torque generated by an assist mechanism is applied to the wheel in a direction in which the wheel is turned. . This composite value changes between before and after the displacement direction of the steering operation member is reversed.

一方、ステアリング操作部材の変位方向が反転する短い時間内においては、ステアリング操作部材の変位に第1可動部材の変位がほとんど追従しない。よって、その時間内においては、車輪の転舵角がほとんど変化せず、ひいてはタイヤ−路面間摩擦力もほとんど変化しない。   On the other hand, the displacement of the first movable member hardly follows the displacement of the steering operation member within a short time when the displacement direction of the steering operation member is reversed. Therefore, within that time, the turning angle of the wheel hardly changes, and the tire-road frictional force hardly changes.

したがって、上述の合成値が、ステアリング操作部材の変位方向が反転した前後間で変化する量は、前述の部材間摩擦力の最大変化量を実質的に表わしていると考えることが可能である。   Accordingly, it can be considered that the amount by which the above-described composite value changes between before and after the displacement direction of the steering operation member is reversed substantially represents the maximum amount of change in the friction force between the members.

このような知見に基づき、本項に係る装置においては、操舵トルクに関連する物理量と、アシスト機構により発生させられるアシストトルクに関連する物理量とに基づき、それら操舵トルクとアシストトルクとを合成した値の、ステアリング操作部材の変位方向が反転した前後間における差が大きいほど絶対値が大きくなるように、補償トルクが決定される。   Based on such knowledge, in the apparatus according to this section, a value obtained by combining the steering torque and the assist torque based on the physical quantity related to the steering torque and the physical quantity related to the assist torque generated by the assist mechanism. The compensation torque is determined such that the absolute value increases as the difference between before and after the displacement direction of the steering operation member is reversed is large.

したがって、この装置によれば、アクティブ操舵によって変化する部材間摩擦力の大きさとの関係において補償トルクを適正化することが容易となる。   Therefore, according to this apparatus, it is easy to optimize the compensation torque in relation to the magnitude of the frictional force between members that changes due to active steering.

本項において「操舵トルクに関連する物理量」は、操舵トルクそのものを排除する意味ではなく、また、操舵トルクを一義的に誘導可能な別の物理量を包含する意味である。このことは、「補償トルクに関連する物理量」についても適用される。
(9) 前記補償トルク決定手段が、当該車両用操舵装置の温度に基づき、その温度が低いほど絶対値が大きくなるように前記補償トルクを決定する第3決定手段を含む(5)ないし(8)項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
In this section, “physical quantity related to steering torque” does not mean to exclude steering torque itself, but also means to include another physical quantity that can uniquely induce steering torque. This also applies to “physical quantity related to compensation torque”.
(9) The compensation torque determining means includes third determining means for determining the compensation torque based on the temperature of the vehicle steering apparatus so that the absolute value increases as the temperature decreases. The steering apparatus for vehicles according to any one of the items).

一般に、車両用操舵装置においては、上述の部材間摩擦力の大きさが、当該操舵装置の温度(特に、その部材間摩擦力が発生する部位の温度)によって変化し、具体的には、温度が低いほど部材間摩擦力が増加する。   In general, in a vehicle steering system, the magnitude of the above-described frictional force between members varies depending on the temperature of the steering device (particularly, the temperature of the portion where the frictional force between the members is generated). The lower the is, the greater the frictional force between the members.

このような知見に基づき、本項に係る装置においては、当該装置の温度に基づき、その温度が低いほど絶対値が大きくなるように、補償トルクが決定される。したがって、この装置によれば、当該装置の温度との関係において補償トルクを適正化することが容易となる。
(10) 前記コントローラが、前記操舵速度と第1しきい値との比較により、運転者が前記ステアリング操作部材を実質的に同じ状態に保持する保舵状態にあるか否かを判定する第1判定と、前記第1可動部材の変位速度と第2しきい値との比較により、前記第1可動部材が停止状態にあるか否かを判定する第2判定とを行い、
前記第1および第2しきい値が、前記操舵速度に対する前記第1判定の結果の感度が、前記第1可動部材の変位速度に対する前記第2判定の結果の感度より低下するように設定されている(5)ないし(9)項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
Based on such knowledge, in the device according to this section, the compensation torque is determined based on the temperature of the device so that the absolute value increases as the temperature decreases. Therefore, according to this apparatus, it becomes easy to optimize the compensation torque in relation to the temperature of the apparatus.
(10) The first controller determines whether or not the driver is in a steered state in which the driver holds the steering operation member in substantially the same state by comparing the steering speed with a first threshold value. A determination and a second determination for determining whether or not the first movable member is in a stopped state by comparing the displacement speed of the first movable member with a second threshold value;
The first and second threshold values are set such that the sensitivity of the first determination result with respect to the steering speed is lower than the sensitivity of the second determination result with respect to the displacement speed of the first movable member. The vehicle steering device according to any one of (5) to (9).

この装置においては、操舵速度と第1しきい値との比較により、ステアリング操作部材が保舵状態にあるか否かを判定する第1判定が行われ、さらに、第1可動部材の変位速度と第2しきい値との比較により、第1可動部材が停止状態にあるか否かを判定する第2判定が行われる。   In this device, a first determination for determining whether or not the steering operation member is in the steering-holding state is performed by comparing the steering speed with the first threshold value, and the displacement speed of the first movable member is further determined. A second determination is made to determine whether or not the first movable member is in a stopped state by comparison with the second threshold value.

ここで、操舵速度に対する第1判定の結果の感度(第1判定の結果が操舵速度によって変化する敏感さ)と、第1可動部材の変位速度に対する第2判定の結果の感度(第2判定の結果が第1可動部材の変位速度によって変化する敏感さ)とを互いに比較する。   Here, the sensitivity of the result of the first determination with respect to the steering speed (sensitivity that the result of the first determination changes depending on the steering speed) and the sensitivity of the result of the second determination with respect to the displacement speed of the first movable member (the second determination) And the sensitivity with which the result changes depending on the displacement speed of the first movable member).

前述の部材間摩擦力とタイヤ−路面間摩擦力とのうち特に部材間摩擦力は、第1可動部材の変位方向すなわち変位速度の符号の変化に対して敏感である。したがって、少なくとも部材間摩擦力の変化が操舵反力に現れないように補償トルクを精度よく制御するためには、第1可動部材の変位状態を敏感に判別することが重要である。よって、第1可動部材の変位速度に対する第2判定の結果の感度は、敏感であることが望ましい。   Of the above-described frictional force between members and frictional force between the tire and the road surface, particularly the frictional force between members is sensitive to a change in the displacement direction of the first movable member, that is, the sign of the displacement speed. Accordingly, it is important to sensitively determine the displacement state of the first movable member in order to accurately control the compensation torque so that at least a change in the frictional force between the members does not appear in the steering reaction force. Therefore, it is desirable that the sensitivity of the result of the second determination with respect to the displacement speed of the first movable member is sensitive.

これに対し、ステアリング操作は通常、右きり、左きりおよび保舵のいずれかに分類される。そして、少なくとも部材間摩擦力の変化が操舵反力に現れないように補償トルクを制御するためには、ステアリング操作がそれら右きり、左きりおよび保舵のいずれに該当するのかが判別できれば足りる。   On the other hand, the steering operation is usually classified into one of right-handed, left-handed and steered. In order to control the compensation torque so that at least a change in the frictional force between the members does not appear in the steering reaction force, it is sufficient to determine whether the steering operation corresponds to the right-handed, left-handed or steered state.

一方、保舵状態においては、操舵角が全く変化しないように運転者がステアリング操作部材を保持すると考えるのは現実的ではなく、操舵角はある値(0または0ではない値)をほぼ中心にして微小範囲内において変動し、その結果、操舵速度が0を中心にして微小範囲内において変動すると考えるのが自然である。このような微小変動は、例えば、ステアリング操作部材と第1可動部材とがトルクセンサ等の弾性体を介して互いに接続されていることによって誘発される。   On the other hand, in the steering holding state, it is not realistic that the driver holds the steering operation member so that the steering angle does not change at all, and the steering angle is centered on a certain value (a value other than 0 or 0). Therefore, it is natural to think that the steering speed fluctuates in the minute range around 0 as a result. Such a minute fluctuation is induced, for example, when the steering operation member and the first movable member are connected to each other via an elastic body such as a torque sensor.

保舵状態においては、操舵角が変動しても、操舵トルクが部材間摩擦力およびタイヤ−路面間摩擦力の和に打ち勝つことができない限り、第1可動部材は停止状態に維持される。第1可動部材を停止状態から変位状態に移行させるほどに大きな操舵トルクが運転者によってステアリング操作部材に加えられない限り、そのようなステアリング操作は保舵として分類されるのが、運転者の意思にも合致する。   In the steered state, even if the steering angle varies, the first movable member is maintained in the stopped state as long as the steering torque cannot overcome the sum of the friction force between the members and the friction force between the tire and the road surface. Unless the steering torque is applied to the steering member by the driver so large that the first movable member is shifted from the stopped state to the displaced state, it is the driver's intention to classify such steering operation as a steering wheel. It also matches.

したがって、第1判定の場合とは異なり、操舵速度に対する第2判定の結果の感度は鈍感にすることが、ステアリング操作を上述の3つの状態のいずれかとして安定的に判別するために望ましい。   Therefore, unlike the case of the first determination, it is desirable that the sensitivity of the result of the second determination with respect to the steering speed is insensitive in order to stably determine the steering operation as one of the above three states.

以上説明した知見に基づき、本項に係る装置においては、第1判定において操舵速度と比較されるべき第1しきい値と、第2判定において第1可動部材の変位速度と比較されるべき第2しきい値とが、操舵速度に対する第1判定の結果の感度が、第1可動部材の変位速度に対する第2判定の結果の感度より低下するように設定されている。   Based on the knowledge described above, in the apparatus according to this section, the first threshold value to be compared with the steering speed in the first determination and the first threshold value to be compared with the displacement speed of the first movable member in the second determination. The second threshold is set so that the sensitivity of the first determination result with respect to the steering speed is lower than the sensitivity of the second determination result with respect to the displacement speed of the first movable member.

したがって、この装置によれば、操舵速度に基づくステアリング操作部材の状態判別に対する要請と、第1可動部材の変位速度に基づく第1可動部材の状態判別に対する要請とであって互いに一致しないものを両立させることが容易となる。
(11) 前記補償トルク決定手段が、前記第1可動部材の変位速度に応じて連続的に変化する領域を有するように前記補償トルクを決定する第4決定手段を含む(5)ないし(10)項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
Therefore, according to this apparatus, both the request for the state determination of the steering operation member based on the steering speed and the request for the state determination of the first movable member based on the displacement speed of the first movable member, which do not coincide with each other. It becomes easy to make.
(11) The compensation torque determination means includes fourth determination means for determining the compensation torque so as to have a region that continuously changes in accordance with a displacement speed of the first movable member. The vehicle steering device according to any one of the items.

この装置によれば、第1可動部材の変位速度の急変にもかかわらず、補償トルクが急変させられずに済む。よって、この装置によれば、第1可動部材の変位速度の急変に起因した衝撃が操舵反力に発生せずに済む。
(12) 前記補償トルク決定手段が、前記操舵速度に応じて連続的に変化する領域を有するように前記補償トルクを決定する第5決定手段を含む(5)ないし(11)項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
According to this apparatus, the compensation torque does not have to be suddenly changed despite the sudden change in the displacement speed of the first movable member. Therefore, according to this device, it is possible to prevent an impact caused by a sudden change in the displacement speed of the first movable member from being generated in the steering reaction force.
(12) The compensation torque determination means includes fifth determination means for determining the compensation torque so as to have a region that continuously changes in accordance with the steering speed. The steering apparatus for vehicles as described.

例えば、操舵速度としきい値との比較により、ステアリング操作が保舵であるか否かを判定し、その結果に応じて補償トルクを決定する場合には、操舵速度がそのしきい値を中心にして変動すると、ステアリング操作の状態判別の結果も変動し、ひいては、補償トルクも変動することになる。   For example, when determining whether or not the steering operation is steering-holding by comparing the steering speed with a threshold value and determining the compensation torque according to the result, the steering speed is centered on the threshold value. As a result, the steering operation state determination result also fluctuates, and as a result, the compensation torque also fluctuates.

これに対し、ステアリング操作の状態判別を離散的に行って不連続的に補償トルクを決定するのではなく、そのような離散的な状態判別を省略して、操舵速度に応じて連続的に補償トルクを決定すれば、操舵速度の変動に起因した補償トルクひいては操舵反力の変動を回避することが容易となる。   On the other hand, instead of discretely determining the steering operation state to determine the compensation torque discontinuously, such discrete state determination is omitted and continuous compensation is made according to the steering speed. If the torque is determined, it is easy to avoid the compensation torque resulting from the fluctuation of the steering speed and the fluctuation of the steering reaction force.

このような知見に基づき、本項に係る装置においては、操舵速度に応じて連続的に変化する領域を有するように、補償トルクが決定される。
(13) 前記補償トルク決定手段が、前記車両の進行角を維持すべく運転者が前記ステアリング操作部材を実質的に同じ状態で保持する保舵状態と、車両の進行角を変化させるべく運転者が前記ステアリング操作部材をそれの操舵角が変化するように操作する転舵状態との間を前記ステアリング操作部材が遷移する際に、前記操舵速度の変化に対してヒステリシスを有して変化する領域を有するように前記補償トルクを決定する第6決定手段を含む(5)ないし(12)項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
Based on such knowledge, in the apparatus according to this section, the compensation torque is determined so as to have a region that continuously changes according to the steering speed.
(13) The compensation torque determining means is configured so that the driver holds the steering operation member in substantially the same state so as to maintain the traveling angle of the vehicle, and the driver changes the traveling angle of the vehicle. Is a region that changes with a hysteresis with respect to a change in the steering speed when the steering operation member transitions between a steered state in which the steering operation member is operated so that the steering angle thereof changes. The vehicle steering apparatus according to any one of (5) to (12), further including sixth determination means for determining the compensation torque so as to include

前記(12)項に係る装置によれば、操舵速度に応じて連続的に補償トルクが決定されるが、ステアリング操作部材が保舵状態と転舵状態(右きり状態または左きり状態)とに頻繁に遷移するために、その頻繁な遷移に補償トルクが追従してしまうと、補償トルクの変動傾向が増す。   According to the device according to the above item (12), the compensation torque is continuously determined according to the steering speed. However, the steering operation member is in the steered state and the steered state (right-handed state or left-handed state). Since the transition frequently occurs, if the compensation torque follows the frequent transition, the fluctuation tendency of the compensation torque increases.

これに対して、本項に係る装置においては、ステアリング操作部材が保舵状態と転舵状態との間を遷移する際に、操舵速度の変化に対してヒステリシスを有して変化する領域を有するように、補償トルクが決定される。   On the other hand, in the apparatus according to this aspect, when the steering operation member transitions between the steered state and the steered state, the device has a region that changes with hysteresis with respect to the change in the steering speed. Thus, the compensation torque is determined.

したがって、この装置によれば、ステアリング操作部材の状態遷移に対して補償トルクが過敏に応答せずに済み、補償トルクの頻繁な変化を抑制することが容易となる。
(14) 前記補償トルク決定手段が、前記操舵トルクに関連する物理量が、前記第1可動部材が停止状態から変位状態に移行するまでに変化した量に基づき、前記補償トルクを決定する第7決定手段を含む(5)ないし(13)項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
Therefore, according to this device, it is not necessary for the compensation torque to respond sensitively to the state transition of the steering operation member, and it is easy to suppress frequent changes in the compensation torque.
(14) A seventh determination in which the compensation torque determination means determines the compensation torque based on an amount by which a physical quantity related to the steering torque has changed until the first movable member shifts from a stop state to a displacement state. The vehicle steering apparatus according to any one of (5) to (13), including means.

仮に、操舵装置において、ステアリング操作部材と第1可動部材とが完全に剛体的に結合されている場合には、ステアリング操作部材の操舵角と第1可動部材の変位量(回転変位量または直線変位量)とが1対1の関係にあり、操舵角が変化すれば必ず第1可動部材が変位する。   If the steering operation member and the first movable member are completely rigidly coupled to each other in the steering apparatus, the steering angle of the steering operation member and the displacement amount (rotational displacement amount or linear displacement amount) of the first movable member. The first movable member is always displaced whenever the steering angle changes.

しかし、現実には、ステアリング操作部材と第1可動部材とが弾性的に連結されていると考えるのが自然である。そのため、操舵角が変化しても、第1可動部材が変位せずに停止状態に維持される場合がある。この場合、第1可動部材の1個の変位量に対して複数個の操舵角が対応することになり、それら複数個の操舵角の中に、第1可動部材の1個の変位量に対して理論的に決まる1個の理論操舵角が存在すると考えることが可能である。この理論操舵角は、ステアリング操作部材と第1可動部材とが完全に剛体的に結合されている場合に、第1可動部材のある変位量に対応する操舵角に相当する。   However, in reality, it is natural to think that the steering operation member and the first movable member are elastically connected. Therefore, even if the steering angle changes, the first movable member may be maintained in a stopped state without being displaced. In this case, a plurality of steering angles correspond to one displacement amount of the first movable member, and among the plurality of steering angles, one displacement amount of the first movable member corresponds to one displacement amount. It can be considered that there is one theoretical steering angle that is theoretically determined. This theoretical steering angle corresponds to a steering angle corresponding to a certain amount of displacement of the first movable member when the steering operation member and the first movable member are completely rigidly coupled.

アクティブ操舵に起因する操舵反力の変化をアシストトルクによって補償するために、実操舵角が理論操舵角と一致すると仮定して補償トルクを決定すると、実際には実操舵角が理論操舵角に一致していない場合には、その不一致に起因して補償トルクに誤差が発生する。   In order to compensate the change in the steering reaction force due to the active steering by the assist torque, when the compensation torque is determined on the assumption that the actual steering angle matches the theoretical steering angle, the actual steering angle actually matches the theoretical steering angle. If not, an error occurs in the compensation torque due to the mismatch.

具体的には、実操舵角が理論操舵角より増加する側にずれている状態、すなわち、実操舵トルクが、第1可動部材のある変位量に対して理論的に対応する1個の理論操舵トルクより増加する側にずれている状態においてアクティブ操舵が開始された場合を想定する。この場合は、みかけ上、運転者が自らアシストトルクを発生させている状態においてアクティブ操舵が開始された場合に該当する。   Specifically, a state in which the actual steering angle is deviated to an increase side from the theoretical steering angle, that is, one theoretical steering in which the actual steering torque theoretically corresponds to a certain amount of displacement of the first movable member. Assume a case where active steering is started in a state where the torque is deviated from the torque. This case apparently corresponds to a case where active steering is started in a state where the driver is generating assist torque by himself / herself.

この場合には、実操舵トルクのずれの存在にもかかわらず、操舵反力制御が実行され、その結果、実操舵角が理論操舵角と一致する場合を想定して決定された補償トルクと同じ補償トルクがアシスト機構によって発生させられると、発生したアシストトルクが過剰となり、操舵トルクすなわち操舵反力の軽減量が過剰となってしまう。   In this case, the steering reaction force control is executed in spite of the presence of the deviation of the actual steering torque, and as a result, the same compensation torque determined on the assumption that the actual steering angle coincides with the theoretical steering angle. When the compensation torque is generated by the assist mechanism, the generated assist torque becomes excessive, and the reduction amount of the steering torque, that is, the steering reaction force becomes excessive.

したがって、実操舵トルクが理論操舵トルクからずれている状態においてアクティブ操舵が開始される可能性がある場合には、実操舵トルクの理論操舵トルクからのずれ量を取得し、それを見込んで補償トルクを決定することが、アクティブ操舵に起因する操舵反力の変化を精度よく抑制するために望ましい。   Therefore, if there is a possibility that active steering may start in a state where the actual steering torque deviates from the theoretical steering torque, the amount of deviation of the actual steering torque from the theoretical steering torque is obtained, and the compensation torque is estimated accordingly. Is desirable in order to accurately suppress the change in the steering reaction force due to the active steering.

一方、実操舵トルクの理論操舵トルクからのずれ量は、例えば、ステアリング操作部材も第1可動部材も停止状態にある状態から、少なくとも第1可動部材が変位している状態に移行する間に操舵トルクが変化した量に等しい。   On the other hand, the amount of deviation of the actual steering torque from the theoretical steering torque is, for example, during the transition from the state where both the steering operation member and the first movable member are stopped to the state where at least the first movable member is displaced. Equal to the amount of torque change.

以上説明した知見に基づき、本項に係る装置においては、操舵トルクに関連する物理量が、第1可動部材が停止状態から変位状態に移行するまでに変化した量に基づき、補償トルクが決定される。   Based on the knowledge described above, in the apparatus according to this section, the compensation torque is determined based on the amount of change in the physical quantity related to the steering torque before the first movable member shifts from the stopped state to the displaced state. .

したがって、この装置によれば、アクティブ操舵に起因した操舵反力の変化を精度よく予測することにより、補償トルクを精度よく決定することが容易となる。   Therefore, according to this device, it is easy to accurately determine the compensation torque by accurately predicting the change in the steering reaction force caused by the active steering.

本項において「操舵トルクに関連する物理量」は、操舵トルクそのものを排除する意味ではなく、また、操舵トルクを一義的に誘導可能な別の物理量を包含する意味である。そのような別の物理量の一例として、操舵角がある。
(15) 前記コントローラが、
前記補償トルク決定手段によって順次決定された複数の補償トルクを平滑化する平滑化手段と、
その平滑化された補償トルクが実現されるように前記アシスト機構を制御する制御手段と
を含む(5)ないし(14)項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
In this section, “physical quantity related to steering torque” does not mean to exclude steering torque itself, but also means to include another physical quantity that can uniquely induce steering torque. An example of such another physical quantity is a steering angle.
(15) The controller is
Smoothing means for smoothing a plurality of compensation torques sequentially determined by the compensation torque determining means;
The vehicle steering apparatus according to any one of (5) to (14), including control means for controlling the assist mechanism so that the smoothed compensation torque is realized.

この装置によれば、アシスト機構によって実現される補償トルクが平滑化されるため、操舵反力制御によって操舵反力が不連続的に変化せずに済む。例えば、操舵反力制御によって操舵反力にオーバシュートが発生したりアンダシュートが発生せずに済み、よって、操舵反力制御中に操舵フィーリングが悪化せずに済む。   According to this device, since the compensation torque realized by the assist mechanism is smoothed, the steering reaction force does not change discontinuously by the steering reaction force control. For example, the steering reaction force control does not cause an overshoot or undershoot in the steering reaction force, so that the steering feeling does not deteriorate during the steering reaction force control.

本項における「平滑化手段」の一例は、ハードウエアまたはソフトウエアによって実現されるローパスフィルタである。
(16) 前記補償トルク決定手段が、前記第1可動部材の作動力に関連する物理量に基づき、前記第1可動部材の作動力が大きいほど絶対値が大きくなるように前記補償トルクを決定する第8決定手段を含む(5)ないし(15)項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
An example of the “smoothing means” in this section is a low-pass filter realized by hardware or software.
(16) The compensation torque determining means determines the compensation torque based on a physical quantity related to the operating force of the first movable member so that the absolute value increases as the operating force of the first movable member increases. 8. The vehicle steering apparatus according to any one of (5) to (15), including eight determining means.

前述の部材間摩擦力は、相互に接触する複数の部材間に作用する力に応じて増加する傾向がある。例えば、転舵機構において互いに接触するラックの歯面とピニオンの歯面とに作用する負荷が増加すると、それら歯面間の摩擦力が増加する。その増加を見込んで補償トルクを決定すれば、アクティブ操舵に起因した操舵反力の変化を確実に抑制することが容易となる。   The aforementioned frictional force between members tends to increase according to the force acting between a plurality of members in contact with each other. For example, when the load acting on the tooth surface of the rack and the tooth surface of the pinion that are in contact with each other in the steering mechanism increases, the frictional force between the tooth surfaces increases. If the compensation torque is determined in anticipation of the increase, it becomes easy to reliably suppress the change in the steering reaction force caused by the active steering.

このような知見に基づき、本項に係る装置においては、第1可動部材の作動力に関連する物理量に基づき、第1可動部材の作動力が大きいほど絶対値が大きくなるように補償トルクが決定される。   Based on such knowledge, in the apparatus according to this section, the compensation torque is determined based on the physical quantity related to the operating force of the first movable member so that the absolute value increases as the operating force of the first movable member increases. Is done.

本項において「第1可動部材の作動力に関連する物理量」は、その作動力そのものを排除する意味ではなく、また、その作動力を一義的に誘導可能な別の物理量を包含する意味である。そのような別の物理量の一例として、アシスト機構によって発生させられるアシストトルクや、操舵トルクがある。
(17) 前記補償トルク決定手段が、前記操舵速度に基づく第1部分補償トルクと、前記第1可動部材の変位速度に基づく第2部分補償トルクとの合成値として前記補償トルクを決定する第9決定手段を含む(5)ないし(16)項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
(18) 前記第9決定手段が、前記第1部分補償トルクが前記第2部分補償トルクより減少する傾向を有するようにそれら第1および第2部分補償トルクを決定する(17)項に記載の車両用操舵装置。
In this section, “physical quantity related to the actuating force of the first movable member” does not mean to exclude the actuating force itself, but also to include another physical quantity that can uniquely induce the actuating force. . Examples of such another physical quantity include assist torque generated by an assist mechanism and steering torque.
(17) Ninth, wherein the compensation torque determining means determines the compensation torque as a combined value of the first partial compensation torque based on the steering speed and the second partial compensation torque based on the displacement speed of the first movable member. The vehicle steering apparatus according to any one of (5) to (16), including a determination unit.
(18) The ninth determination means determines the first and second partial compensation torques so that the first partial compensation torque has a tendency to decrease from the second partial compensation torque. Vehicle steering system.

操舵速度に依存する第1部分補償トルクが、第1可動部材の変位速度に依存する第2部分補償トルクより小さい場合には、操舵反力が増加してステアリング操作の重厚感が増加する。逆に、第1部分補償トルクが第2部分補償トルクより大きい場合には、操舵反力が減少してステアリング操作の軽快感が増加する。   When the first partial compensation torque that depends on the steering speed is smaller than the second partial compensation torque that depends on the displacement speed of the first movable member, the steering reaction force increases and the solid feeling of the steering operation increases. Conversely, when the first partial compensation torque is greater than the second partial compensation torque, the steering reaction force decreases and the lightness of the steering operation increases.

一方、例えば、前記コントローラを、車両の走行安定性が低下したためにそれを補うべくアクティブ操舵を実行するように設計する場合には、アクティブ操舵中、ステアリング操作の重厚感が強調される方が運転者の安心感を増加させる。   On the other hand, for example, when the controller is designed to perform active steering in order to compensate for a decrease in the running stability of the vehicle, it is better to emphasize the profound feeling of steering operation during active steering. Increase people's sense of security.

このような知見に基づき、本項に係る装置においては、第1部分補償トルクが第2部分補償トルクより減少する傾向を有するようにそれら第1および第2部分補償トルクが決定される。
(19) 前記第9決定手段が、予め定められた条件の成否に応じて、前記第1部分補償トルクの前記第2部分補償トルクに対する減少量が変化するようにそれら第1および第2部分補償トルクを決定する(18)項に記載の車両用操舵装置。
Based on such knowledge, in the apparatus according to this section, the first and second partial compensation torques are determined such that the first partial compensation torque has a tendency to decrease from the second partial compensation torque.
(19) The ninth determining means may change the first partial compensation and the second partial compensation so that a decrease amount of the first partial compensation torque with respect to the second partial compensation torque changes according to whether or not a predetermined condition is satisfied. The vehicle steering apparatus according to item (18), wherein torque is determined.

この装置によれば、例えば、特定の車両走行環境(例えば、車両の走行安定性が通常走行時より低下している環境)においては、ステアリング操作の重厚感を増加させて運転者の安心感を優先させる一方、それ以外の環境においては、ステアリング操作の軽快感を増加させて運転者の操縦応答性(回頭性)を優先させるというように、操舵特性を可変にすることが可能となる。
(20) 前記補償トルク決定手段が、前記アクティブ操舵の実行中における前記転舵角に関連する物理量に基づき、その転舵角に応じて絶対値が増加するように前記補償トルクを決定する第10決定手段を含む(5)ないし(19)項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
According to this device, for example, in a specific vehicle driving environment (for example, an environment in which the driving stability of the vehicle is lower than that during normal driving), the solid feeling of the steering operation is increased to increase the driver's sense of security. On the other hand, in other environments, it is possible to make the steering characteristics variable, such as increasing the lightness of the steering operation and giving priority to the driver's steering response (turning performance).
(20) A tenth aspect in which the compensation torque determining means determines the compensation torque based on a physical quantity related to the turning angle during execution of the active steering so that an absolute value increases in accordance with the turning angle. The vehicle steering apparatus according to any one of (5) to (19), including a determination unit.

前述のように、アクティブ操舵が実行されると、操舵反力すなわち操舵トルクと車輪の転舵角との間に傾きを有する関係が成立する。そのため、アクティブ操舵が実行されると、その傾きに基づく変化が操舵反力に現れる。その操舵反力は、車輪の転舵角に応じて増加するように変化する。   As described above, when the active steering is executed, a relationship is established between the steering reaction force, that is, the steering torque and the turning angle of the wheel. Therefore, when active steering is executed, a change based on the inclination appears in the steering reaction force. The steering reaction force changes so as to increase according to the turning angle of the wheel.

これに対し、本項に係る装置においては、アクティブ操舵の実行中における車輪の転舵角に関連する物理量に基づき、その転舵角に応じて絶対値が増加するように補償トルクが決定される。   On the other hand, in the apparatus according to this section, the compensation torque is determined based on the physical quantity related to the turning angle of the wheel during execution of active steering so that the absolute value increases according to the turning angle. .

したがって、この装置によれば、アクティブ操舵中に、操舵反力と車輪の転舵角との間に存在する傾きに基づく変化が操舵反力に現れることが抑制される。
(21) 前記第10決定手段が、前記アクティブ操舵中における前記転舵角と前記補償トルクとの比率が、前記転舵角と前記第1可動部材の作動力に関連する物理量との比率に応じて変化するように前記補償トルクを決定する(20)項に記載の車両用操舵装置。
Therefore, according to this device, during active steering, a change based on the inclination existing between the steering reaction force and the wheel turning angle is suppressed from appearing in the steering reaction force.
(21) In the tenth determining means, the ratio between the turning angle and the compensation torque during the active steering is in accordance with the ratio between the turning angle and a physical quantity related to the operating force of the first movable member. The vehicle steering apparatus according to item (20), wherein the compensation torque is determined so as to vary.

アクティブ操舵中における車輪の転舵角と第1可動部材の作動力との比率、すなわち、転舵角と操舵トルクまたは操舵反力との比率(それら転舵角と操舵反力との間に存在する傾き)は常に一定であるとは限らず、タイヤと路面との間の摩擦力によって変化する。したがって、そのような比率の変化を見込んで補償トルクを決定すれば、アクティブ操舵に起因する操舵反力の変化を精度よく抑制することが容易となる。   The ratio between the turning angle of the wheel and the operating force of the first movable member during active steering, that is, the ratio between the turning angle and the steering torque or the steering reaction force (present between the turning angle and the steering reaction force). Slope) is not always constant, and varies depending on the frictional force between the tire and the road surface. Therefore, if the compensation torque is determined in consideration of such a change in the ratio, it becomes easy to accurately suppress the change in the steering reaction force caused by the active steering.

このような知見に基づき、本項に係る装置においては、アクティブ操舵中における車輪の転舵角と補償トルクとの比率が、転舵角と第1可動部材の作動力に関連する物理量との比率に応じて変化するように、補償トルクが決定される。   Based on such knowledge, in the device according to this section, the ratio between the turning angle of the wheel during active steering and the compensation torque is the ratio between the turning angle and the physical quantity related to the operating force of the first movable member. The compensation torque is determined so as to change in accordance with.

本項において「第1可動部材の作動力に関連する物理量」は、その作動力そのものを排除する意味ではなく、その作動力を一義的に誘導できる別の物理量を含み意味である。そのような他の物理量には、例えば、タイヤと路面との間の摩擦力、摩擦係数等がある。   In this section, “physical quantity related to the actuation force of the first movable member” does not mean to exclude the actuation force itself, but includes another physical quantity that can uniquely induce the actuation force. Such other physical quantities include, for example, a friction force between a tire and a road surface, a friction coefficient, and the like.

本項において「比率」は、該当する変数の変域内において不変であるように設定したり、可変であるように設定することが可能である。すなわち、該当する変数間の関係を線形なものとして定義したり、非線形なものとして定義することが可能なのである。
(22) 前記比率変更機構が、さらに、前記ステアリング操作部材によって駆動される第2可動部材と、その第2可動部材と前記モータとの間に設けられた減速機であって前記第1可動部材を駆動するものとを含み、前記第2可動部材の変位速度と前記第1可動部材の変位速度との比率が前記モータによって変更される(1)ないし(21)項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
In this section, the “ratio” can be set so as to be invariable or variable within the range of the corresponding variable. That is, the relationship between relevant variables can be defined as linear or non-linear.
(22) The ratio changing mechanism may further include a second movable member driven by the steering operation member, and a speed reducer provided between the second movable member and the motor. The vehicle according to any one of (1) to (21), wherein a ratio between a displacement speed of the second movable member and a displacement speed of the first movable member is changed by the motor. Steering device.

この装置によれば、比率変更機構のモータにより、操舵速度と第1可動部材の変位速度との比率を変更することと、ステアリング操作に依存せずに第1可動部材を変位させることによってアクティブに車両を操舵することとの双方が可能となる。
(23) さらに、
運転者が前記ステアリング操作部材を操作する操舵角を検出する操舵角センサと、
前記モータの回転角を検出するモータ回転角センサと
を含み、前記コントローラが、それら操舵角センサとモータ回転角センサとによってそれぞれ検出された操舵角とモータ回転角とに基づき、前記第1可動部材の変位量を検出する変位量検出手段を含む(22)項に記載の車両用操舵装置。
According to this apparatus, the ratio change mechanism motor is used to change the ratio between the steering speed and the displacement speed of the first movable member, and to move the first movable member independently of the steering operation. It is possible to both steer the vehicle.
(23) Furthermore,
A steering angle sensor for detecting a steering angle at which a driver operates the steering operation member;
A motor rotation angle sensor for detecting a rotation angle of the motor, and the controller is configured to control the first movable member based on a steering angle and a motor rotation angle respectively detected by the steering angle sensor and the motor rotation angle sensor. The vehicle steering apparatus according to item (22), including displacement amount detection means for detecting a displacement amount of the vehicle.

前記(22)項に係る装置においては、操舵角とモータ回転角と第1可動部材の変位量との間に既知の関係が成立する。この関係を利用すれば、操舵角およびモータ回転角から第1可動部材の変位量を誘導することが可能である。   In the device according to the item (22), a known relationship is established among the steering angle, the motor rotation angle, and the displacement amount of the first movable member. If this relationship is used, the displacement amount of the first movable member can be derived from the steering angle and the motor rotation angle.

このような知見に基づき、本項に係る装置においては、操舵角センサとモータ回転角センサとによってそれぞれ検出された操舵角とモータ回転角とに基づき、第1可動部材の変位量が検出される。   Based on such knowledge, in the apparatus according to this section, the displacement amount of the first movable member is detected based on the steering angle and the motor rotation angle respectively detected by the steering angle sensor and the motor rotation angle sensor. .

したがって、この装置によれば、操舵角センサとモータ回転角センサとを有効に利用することにより、専用のセンサなしでも第1可動部材の変位量を検出することが可能となり、当該装置におけるセンサの総数を節減することが容易となる。   Therefore, according to this device, by effectively using the steering angle sensor and the motor rotation angle sensor, the displacement amount of the first movable member can be detected without a dedicated sensor. It is easy to save the total number.

なお付言するに、本項に記載の技術的特徴は、先行する他の項に記載の技術的特徴から分離して実施することが可能である。   In addition, the technical features described in this section can be implemented separately from the technical features described in other preceding sections.

以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, some of more specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1には、本発明の第1実施形態に従う車両用操舵装置(以下、単に「操舵装置」という。)のうちのハードウエア構成が斜視図で示されている。この操舵装置は、操作部10と転舵部12とを備えている。操作部10は、運転者によって回転操作されるステアリングホイール14と、それと共に回転するステアリング軸16とを含んでいる。これに対し、転舵部12は、車両において前側に位置する左右の操舵車輪20(図1においては右側の車輪20のみが代表的に示されている。)を転舵するための部分である。   FIG. 1 is a perspective view showing a hardware configuration of a vehicle steering device (hereinafter simply referred to as “steering device”) according to the first embodiment of the present invention. The steering device includes an operation unit 10 and a steering unit 12. The operation unit 10 includes a steering wheel 14 that is rotated by a driver, and a steering shaft 16 that rotates with the steering wheel 14. On the other hand, the steered portion 12 is a portion for steering the left and right steering wheels 20 (only the right wheel 20 is representatively shown in FIG. 1) located on the front side of the vehicle. .

転舵部12は、具体的には、ギヤ比変更機構22と、ラックアンドピニオン方式の操舵機構24と、電気パワーステアリング26とを備えている。   Specifically, the steering unit 12 includes a gear ratio changing mechanism 22, a rack and pinion type steering mechanism 24, and an electric power steering 26.

操舵機構24は、車輪20を変向するために車両において横方向に直線変位させられるラック軸30と、それと交差するピニオン軸32とを備えている。図2に示すように、ラック軸30にはラック34というギヤが形成される一方、ピニオン軸32にはピニオン36というギヤが形成されている。それらラック34とピニオン36とはかみ合わされてラックアンドピニオン機構38を構成しており、これにより、ピニオン36の回転運動がラック34の直線運動に変換される。   The steering mechanism 24 includes a rack shaft 30 that is linearly displaced laterally in the vehicle to change the direction of the wheels 20, and a pinion shaft 32 that intersects the rack shaft 30. As shown in FIG. 2, a gear called a rack 34 is formed on the rack shaft 30, while a gear called a pinion 36 is formed on the pinion shaft 32. The rack 34 and the pinion 36 are engaged with each other to form a rack and pinion mechanism 38, whereby the rotational movement of the pinion 36 is converted into the linear movement of the rack 34.

ギヤ比変更機構22は、ステアリングホイール14の回転速度すなわち操舵速度と、ピニオン軸32の回転速度との比率であるステアリングギヤ比を電気的に変更する機構である。このギヤ比変更機構22は、図2に示すように、ハウジング40と、ステアリング軸16と同軸のモータ42と、そのモータ42とピニオン軸32とを互いに連結する減速機46とを含んでいる。モータ42は、ハウジング40に固定のステータ48と、ロータ50とを有しており、そのロータ50が減速機46を経てピニオン軸32に連結されている。   The gear ratio changing mechanism 22 is a mechanism that electrically changes the steering gear ratio, which is the ratio between the rotational speed of the steering wheel 14, that is, the steering speed, and the rotational speed of the pinion shaft 32. As shown in FIG. 2, the gear ratio changing mechanism 22 includes a housing 40, a motor 42 that is coaxial with the steering shaft 16, and a speed reducer 46 that connects the motor 42 and the pinion shaft 32 to each other. The motor 42 has a stator 48 fixed to the housing 40 and a rotor 50, and the rotor 50 is connected to the pinion shaft 32 via a reduction gear 46.

減速機46は、ストレイン・ウェーブ・ギヤリング式であり、ステアリング軸16と一体的にかつ同軸に回転する制御ギヤ54と、ピニオン軸32と一体的にかつ同軸に回転するドリブンギヤ56とを備えている。ドリブンギヤ56の歯数は、制御ギヤ54の歯数よりn個少ない。制御ギヤ54は、ステアリング軸16が停止状態にあれば、ステータギヤとして機能する。   The reduction gear 46 is a strain wave gearing type, and includes a control gear 54 that rotates integrally and coaxially with the steering shaft 16, and a driven gear 56 that rotates integrally and coaxially with the pinion shaft 32. . The number of teeth of the driven gear 56 is n less than the number of teeth of the control gear 54. The control gear 54 functions as a stator gear when the steering shaft 16 is in a stopped state.

それら制御ギヤ54とドリブンギヤ56とは、共に、それらの内歯においてフレキシブルギヤ58の外歯にかみ合わされる。フレキシブルギヤ58は、薄いベルト状を成す金属弾性体であるため、弾性変形可能である。フレキシブルギヤ58は、ドリブンギヤ56と同数の外歯を備えている。したがって、フレキシブルギヤ58との間に回転数差をドリブンギヤ56は発生させないのに対し、制御ギヤ54は発生させる。   The control gear 54 and the driven gear 56 are meshed with the external teeth of the flexible gear 58 at their internal teeth. Since the flexible gear 58 is a metal elastic body having a thin belt shape, the flexible gear 58 can be elastically deformed. The flexible gear 58 has the same number of external teeth as the driven gear 56. Therefore, the driven gear 56 does not generate a rotational speed difference with the flexible gear 58, but the control gear 54 generates it.

フレキシブルギヤ58の内周面に、断面が楕円である外周面を有する剛体の波動発生器60が相対回転可能に嵌合される。波動発生器60は、ロータ50と同軸にかつ一体的に回転させられる。波動発生器60が回転させられると、フレキシブルギヤ58は、自身の楕円の向きが波動発生器60によって変化させられつつ、回転させられる。   A rigid wave generator 60 having an outer peripheral surface having an elliptical cross section is fitted to the inner peripheral surface of the flexible gear 58 so as to be relatively rotatable. The wave generator 60 is rotated coaxially and integrally with the rotor 50. When the wave generator 60 is rotated, the flexible gear 58 is rotated while the direction of its ellipse is changed by the wave generator 60.

モータ42および波動発生器60が1回転すると、ドリブンギヤ56は、制御ギヤ54より歯数がn個少ないため、モータ42および波動発生器60の回転方向とは逆方向にn歯分回転する。その結果、それら制御ギヤ54とドリブンギヤ56との間に回転数差が発生させられ、それがピニオン軸32に伝達される。それにより、モータ42の回転速度より低い速度にピニオン軸32の回転速度が減速される。   When the motor 42 and the wave generator 60 make one rotation, the driven gear 56 has n teeth less than the control gear 54 and thus rotates n teeth in the direction opposite to the rotation direction of the motor 42 and the wave generator 60. As a result, a rotational speed difference is generated between the control gear 54 and the driven gear 56 and transmitted to the pinion shaft 32. Thereby, the rotational speed of the pinion shaft 32 is reduced to a speed lower than the rotational speed of the motor 42.

電気パワーステアリング26は、ラック軸30に同軸に搭載されている。電気パワーステアリング26は、図2に示すように、ラック軸30と同軸のモータ62と、そのモータ62の回転運動をラック軸30の直線運動に変換する運動変換機構としてのボールねじ64とを備えている。モータ62は、ロータ66と図示しないステータとを備えており、ロータ66にラック軸30が同軸にかつ摺動可能に挿通されるとともに、それらロータ66とラック軸30との間にボールねじ64が配置されている。   The electric power steering 26 is coaxially mounted on the rack shaft 30. As shown in FIG. 2, the electric power steering 26 includes a motor 62 coaxial with the rack shaft 30, and a ball screw 64 as a motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the motor 62 into linear motion of the rack shaft 30. ing. The motor 62 includes a rotor 66 and a stator (not shown). The rack shaft 30 is inserted coaxially and slidably into the rotor 66, and a ball screw 64 is interposed between the rotor 66 and the rack shaft 30. Has been placed.

図2に示すように、ステアリングホイール14からピニオン軸32までの力伝達系の途中にトルクセンサ70が配置されている。トルクセンサ70は、弾性ねじれを利用することにより、運転者によってステアリングホイール14に加えられる操舵トルク(これは、操舵反力に等しい。)を検出する。したがって、ステアリングホイール14とピニオン軸32とは、完全に剛体的に連結されているのではなく、一定範囲内での弾性ねじれを伴うように互いに連結されている。   As shown in FIG. 2, a torque sensor 70 is disposed in the middle of the force transmission system from the steering wheel 14 to the pinion shaft 32. The torque sensor 70 detects steering torque (which is equal to the steering reaction force) applied to the steering wheel 14 by the driver by using elastic torsion. Therefore, the steering wheel 14 and the pinion shaft 32 are not completely rigidly connected but are connected to each other so as to be elastically twisted within a certain range.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、転舵部12が前記(1)項における「転舵機構」の一例を構成し、ギヤ比変更機構22が同項における「比率変更機構」の一例を構成し、電気パワーステアリング26が同項における「アシスト機構」の一例を構成し、ピニオン軸32またはラック軸30が同項における「第1可動部材」の一例を構成しているのである。   As is clear from the above description, in the present embodiment, the steered portion 12 constitutes an example of the “steering mechanism” in the item (1), and the gear ratio changing mechanism 22 is the “ratio changing mechanism” in the same term. The electric power steering 26 constitutes an example of the “assist mechanism” in the same term, and the pinion shaft 32 or the rack shaft 30 constitutes an example of the “first movable member” in the same term. is there.

図2に示すように、ギヤ比変更機構22および電気パワーステアリング26は、トルクセンサ70と、図3に示す操舵角センサ72およびモータ回転角センサ74の出力信号に基づき、電子制御ユニット(以下、「ECU(Electronic Control Unit)」という。)80によって制御される。操舵角センサ72は、運転者がステアリングホイール14を回転操作する角度を操舵角θsとして検出する。モータ回転角センサ74は、ギヤ比変更機構22に設けられ、モータ42のロータ50の回転角をモータ回転角θmとして検出する。   As shown in FIG. 2, the gear ratio changing mechanism 22 and the electric power steering 26 are based on the torque sensor 70 and the output signals of the steering angle sensor 72 and the motor rotation angle sensor 74 shown in FIG. "ECU (Electronic Control Unit)") 80. The steering angle sensor 72 detects an angle at which the driver rotates the steering wheel 14 as the steering angle θs. The motor rotation angle sensor 74 is provided in the gear ratio changing mechanism 22 and detects the rotation angle of the rotor 50 of the motor 42 as the motor rotation angle θm.

図3に示すように、ECU80は、コンピュータ82を主体として構成されている。コンピュータ82は、よく知られているように、CPU84とROM86とRAM88とがバス80によって互いに接続されて構成されている。ROM86には、CPU84によって実行されるべき各種プログラムが予め記憶されている。それらプログラムは、アクティブ操舵プログラム、パワーアシスト制御プログラム、補償トルク決定プログラムおよびピニオン角検出プログラムを含んでいる。   As shown in FIG. 3, the ECU 80 is configured mainly by a computer 82. As is well known, the computer 82 includes a CPU 84, a ROM 86, and a RAM 88 connected to each other via a bus 80. Various programs to be executed by the CPU 84 are stored in the ROM 86 in advance. These programs include an active steering program, a power assist control program, a compensation torque determination program, and a pinion angle detection program.

すなわち、本実施形態においては、ECU80が前記(1)項における「コントローラ」の一例を構成しているのである。   That is, in this embodiment, the ECU 80 constitutes an example of the “controller” in the item (1).

アクティブ操舵プログラムは、ECU80により、運転者のステアリング操作に依存しないでギヤ比変更機構22を介して車輪20の転舵角を変化させるアクティブ操舵を行うためにコンピュータ82によって実行される。   The active steering program is executed by the computer 82 by the ECU 80 to perform active steering for changing the turning angle of the wheel 20 via the gear ratio changing mechanism 22 without depending on the steering operation of the driver.

図4には、このアクティブ操舵プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。このアクティブ操舵プログラムはコンピュータ82によって繰返し実行される。   FIG. 4 conceptually shows the contents of the active steering program in a flowchart. This active steering program is repeatedly executed by the computer 82.

このアクティブ操舵プログラムの各回の実行時には、まず、ステップS1(以下、単に「S1」で表わす。他のステップについても同じとする。)において、車速センサ、車輪速度センサ、車両のヨーレイトを検出するセンサ、車両の横加速度を検出するセンサ等、車両の状態量を検出する車両状態量センサ92(図3参照)の出力信号に基づき、車両状態量が検出される。   When executing this active steering program each time, first, in step S1 (hereinafter simply represented by “S1”, the same applies to other steps), a vehicle speed sensor, a wheel speed sensor, and a sensor for detecting the yaw rate of the vehicle. The vehicle state quantity is detected based on an output signal of a vehicle state quantity sensor 92 (see FIG. 3) that detects the vehicle state quantity, such as a sensor that detects the lateral acceleration of the vehicle.

次に、S2において、その検出された車両状態量に基づき、車両の走行安定性が通常走行時より低下しているか否かが判定される。今回は、低下していないと仮定すれば、判定がNOとなり、直ちにこのアクティブ操舵プログラムの一回の実行が終了する。これに対し、今回は、車両の走行安定性が低下していると仮定すれば、判定がYESとなり、S3に移行する。   Next, in S2, it is determined based on the detected vehicle state quantity whether the running stability of the vehicle is lower than that during normal running. If it is assumed that it has not decreased this time, the determination is NO, and one execution of this active steering program is immediately terminated. On the other hand, if it is assumed that the running stability of the vehicle is reduced this time, the determination is YES, and the process proceeds to S3.

このS3においては、運転者のステアリング操作に依存することなく、カウンタステアリングを自動的に行うことが必要であると判定される。今回は、車輪20の転舵角(横スリップ角)の制御によって車輪20の横力を制御し、それにより、車両のヨーイングモーメントを制御することが、車両安定性を向上させるために必要であるからである。   In S3, it is determined that it is necessary to automatically perform counter steering without depending on the steering operation of the driver. This time, in order to improve vehicle stability, it is necessary to control the lateral force of the wheel 20 by controlling the turning angle (lateral slip angle) of the wheel 20 and thereby control the yawing moment of the vehicle. Because.

続いて、S4において、そのオートカウンタステアリングの実現に適当なモータ42の制御量が決定される。その制御量は、例えば、前記検出された車両状態量を考慮して決定される。その後、S5において、その決定された制御量に基づき、モータ42が駆動される。これにより、アクティブ操舵が行われ、車両の安定性が低下することが回避される。   Subsequently, in S4, a control amount of the motor 42 suitable for realizing the auto counter steering is determined. The control amount is determined in consideration of the detected vehicle state amount, for example. Thereafter, in S5, the motor 42 is driven based on the determined control amount. Thereby, active steering is performed and it is avoided that the stability of a vehicle falls.

以上で、このアクティブ操舵プログラムの一回の実行が終了する。   This completes one execution of this active steering program.

前記パワーアシスト制御プログラムは、ECU80により、運転者の操舵トルクを軽減するためのアシストトルクを電気パワーステアリング26によって発生させるためにコンピュータ82によって実行される。   The power assist control program is executed by the computer 82 in order to cause the electric power steering 26 to generate assist torque for reducing the steering torque of the driver by the ECU 80.

本実施形態においては、ECU80により、ステアリングホイール14から運転者に作用する操舵反力がアクティブ操舵に起因して変化すべき変化分を電気パワーステアリング26のアシストトルクによって補償することにより、アクティブ操舵に起因する操舵反力の変化を抑制する操舵反力制御が実行される。アクティブ操舵に起因する操舵反力の変化分を補償する補償トルクを決定するために、前記補償トルク決定プログラムがコンピュータ82によって実行される。前記パワーアシスト制御プログラムは、上述の、操舵トルクの軽減という目的の他に、その決定された補償トルクを電気パワーステアリング26によって発生させることをも目的として実行される。   In the present embodiment, the ECU 80 compensates for the change in the steering reaction force acting on the driver from the steering wheel 14 due to the active steering by the assist torque of the electric power steering 26, thereby enabling the active steering. Steering reaction force control is performed to suppress the resulting change in steering reaction force. The compensation torque determination program is executed by the computer 82 in order to determine the compensation torque that compensates for the change in the steering reaction force caused by the active steering. The power assist control program is executed for the purpose of generating the determined compensation torque by the electric power steering 26 in addition to the purpose of reducing the steering torque.

なお付言するに、アクティブ操舵に起因する操舵反力の変化分を補償する補償トルクは、具体的には、アクティブ操舵に起因して操舵反力が増加する可能性がある場合には、操舵反力を減少させるアシストトルクが補償トルクであり、逆に、アクティブ操舵に起因して操舵反力が減少する可能性がある場合には、操舵反力を増加させるアシストトルクが補償トルクである。   In addition, the compensation torque for compensating for the change in the steering reaction force caused by the active steering is specifically the steering reaction force when the steering reaction force may increase due to the active steering. The assist torque that decreases the force is the compensation torque. Conversely, when there is a possibility that the steering reaction force decreases due to the active steering, the assist torque that increases the steering reaction force is the compensation torque.

図5には、上記パワーアシスト制御プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。このパワーアシスト制御プログラムも繰返し実行される。   FIG. 5 conceptually shows the contents of the power assist control program in a flowchart. This power assist control program is also repeatedly executed.

このパワーアシスト制御プログラムの各回の実行時には、まず、S31において、操舵トルクセンサ70の出力信号に基づき、操舵トルクが検出される。次に、S32において、その検出された操舵トルクに基づき、アシストトルクの基本値Tbaseが決定される。基本値Tbaseは、通常、操舵トルクの検出値と等しくなるように決定される。   When the power assist control program is executed each time, first, in S31, the steering torque is detected based on the output signal of the steering torque sensor 70. Next, in S32, based on the detected steering torque, a basic value Tbase of the assist torque is determined. The basic value Tbase is normally determined to be equal to the detected value of the steering torque.

続いて、S33において、前記補償トルク決定プログラムの実行によって決定された補償トルクTconがRAM88から読み込まれる。その後、S34において、前記決定された基本値Tbaseと補償トルクTconとを合成することにより、最終アシストトルクTfinalが決定される。最終アシストトルクTfinalは、例えば、基本値Tbaseと補償トルクTconとの和として決定される。   Subsequently, in S33, the compensation torque Tcon determined by the execution of the compensation torque determination program is read from the RAM 88. Thereafter, in S34, the final assist torque Tfinal is determined by combining the determined basic value Tbase and the compensation torque Tcon. The final assist torque Tfinal is determined as, for example, the sum of the basic value Tbase and the compensation torque Tcon.

続いて、S35において、その決定された最終アシストトルクTfinalに基づき、モータ62の制御量が決定される。その後、S36において、その決定された制御量に基づき、モータ62が駆動される。これにより、適当なアシストルクが電気パワーステアリング26によって発生させられる。   Subsequently, in S35, the control amount of the motor 62 is determined based on the determined final assist torque Tfinal. Thereafter, in S36, the motor 62 is driven based on the determined control amount. As a result, an appropriate assist torque is generated by the electric power steering 26.

以上で、このパワーアシスト制御プログラムの一回の実行が終了する。   Thus, one execution of the power assist control program is completed.

ピニオン軸32の回転角であるピニオン角θpは、前記補償トルク決定プログラムを実行するために使用される。一方、本実施形態においては、ピニオン角θpが、専用のセンサによってではなく、操舵角θsとモータ回転角θmとを用いて計算によって検出される。その検出のために前記ピニオン角検出プログラムがコンピュータ82によって実行される。   The pinion angle θp, which is the rotation angle of the pinion shaft 32, is used to execute the compensation torque determination program. On the other hand, in the present embodiment, the pinion angle θp is detected not by a dedicated sensor but by calculation using the steering angle θs and the motor rotation angle θm. The pinion angle detection program is executed by the computer 82 for the detection.

図6には、そのピニオン角検出プログラムの内容がフローチャートで表わされている。このピニオン角検出プログラムも繰返し実行される。   FIG. 6 is a flowchart showing the contents of the pinion angle detection program. This pinion angle detection program is also repeatedly executed.

このピニオン角検出プログラムの各回の実行時には、まず、S51において、操舵角センサ72の出力信号に基づき、操舵角θsが検出される。次に、S52において、モータ回転角センサ74の出力信号に基づき、モータ回転角θmが検出される。   When the pinion angle detection program is executed each time, first, in S51, the steering angle θs is detected based on the output signal of the steering angle sensor 72. Next, in S52, based on the output signal of the motor rotation angle sensor 74, the motor rotation angle θm is detected.

続いて、S53において、モータ回転角θmの検出値と減速機46の減速比Rとの積と、操舵角θsの検出値との和が計算され、それがピニオン角θpとして採用される。減速比Rは、モータ42の回転速度とピニオン軸32の回転速度との比であり、これは、固定値である。   Subsequently, in S53, the sum of the product of the detected value of the motor rotation angle θm and the reduction ratio R of the speed reducer 46 and the detected value of the steering angle θs is calculated and adopted as the pinion angle θp. The reduction ratio R is a ratio between the rotational speed of the motor 42 and the rotational speed of the pinion shaft 32, and is a fixed value.

以上で、このピニオン角検出プログラムの一回の実行が終了する。   This completes one execution of the pinion angle detection program.

なお付言するに、上述の計算によってピニオン角θpを検出する精度を向上させたい場合には、操舵角センサ72によって操舵角θsを、ステアリングホイール14から減速機46までの力伝達系のうち、トルクセンサ70より上流側において検出するのではなく、下流側において検出することが望ましい。この態様によれば、その力伝達系のねじれの影響がピニオン角θpの計算値に誤差として現れずに済む。   In addition, when it is desired to improve the accuracy of detecting the pinion angle θp by the above calculation, the steering angle θs is determined by the steering angle sensor 72, and the torque of the force transmission system from the steering wheel 14 to the speed reducer 46 is reduced. It is desirable to detect not on the upstream side of the sensor 70 but on the downstream side. According to this aspect, the influence of the twist of the force transmission system does not appear as an error in the calculated value of the pinion angle θp.

本実施形態においては、前記操舵反力制御が、操舵角が実質的に変化しないように運転者がステアリングホイール14を保持する保舵状態において、アクティブ操舵の実行に起因した操舵反力の変化を抑制するために行われる。そのために、前記補償トルクが決定され、その補償トルクを決定するために前記補償トルク決定プログラムがコンピュータ82によって実行される。   In the present embodiment, in the steering reaction force control, the change in the steering reaction force due to the execution of the active steering is performed in the steering holding state where the driver holds the steering wheel 14 so that the steering angle does not substantially change. Done to suppress. For this purpose, the compensation torque is determined, and the compensation torque determination program is executed by the computer 82 in order to determine the compensation torque.

一方、本実施形態においては、当該操舵装置が、操舵反力制御が実行されない状態においてアクティブ操舵が実行されると、当該操舵装置の内部における摩擦力の変化に起因する第1変化と、車輪20のタイヤと路面との間の摩擦力の変化に起因する第2変化とが重畳的に操舵反力Tre(本実施形態においては、操舵反力Treが狭義の力ではなくトルクを意味する。)に発生する操舵特性を有している。   On the other hand, in the present embodiment, when the steering apparatus performs active steering in a state where the steering reaction force control is not performed, the first change resulting from the change in the frictional force inside the steering apparatus, and the wheel 20 And the second change resulting from the change in the frictional force between the tire and the road surface are superimposed on the steering reaction force Tre (in this embodiment, the steering reaction force Tre means not a force in a narrow sense but torque). It has a steering characteristic that occurs.

この操舵特性は、図7に示すように、横軸には操舵角θs(またはピニオン角θp(すなわち、車輪20の転舵角))、縦軸には操舵反力Treが取られた座標系において、操舵反力Treが操舵角θsの変化に対して有限の傾きとヒステリシスとを有して変化することとして表わされる。   As shown in FIG. 7, this steering characteristic is a coordinate system in which the horizontal axis represents the steering angle θs (or pinion angle θp (that is, the turning angle of the wheel 20)), and the vertical axis represents the steering reaction force Tre. The steering reaction force Tre is expressed as changing with a finite inclination and hysteresis with respect to the change of the steering angle θs.

そのため、本実施形態においては、操舵反力制御なしでアクティブ操舵が実行されると、図7に示すように、ヒステリシスの幅に基づく第1変化(前述の部材間摩擦力の変化に基づく変化)ΔT1と、傾きに基づく第2変化(前述のタイヤ−路面間摩擦力の変化に基づく変化)ΔT2とが重畳的に操舵反力Treに発生してしまう。   Therefore, in this embodiment, when active steering is executed without steering reaction force control, as shown in FIG. 7, the first change based on the hysteresis width (change based on the above-described change in friction force between members). ΔT1 and the second change based on the inclination (change based on the change in the frictional force between the tire and the road surface) ΔT2 are superimposed on the steering reaction force Tre.

以上、操舵角θsと操舵反力Treとの関係を図7に示すグラフを用いて説明したが、保舵状態においてアクティブ操舵が実行されると、操舵角θsは変化せずにピニオン角θpが変化する。このときのピニオン角θpと操舵反力Treとの関係は、図7に示すグラフにおいて操舵角θsをピニオン角θpに置換したものに相当する。   As described above, the relationship between the steering angle θs and the steering reaction force Tre has been described using the graph shown in FIG. 7. However, when active steering is executed in the steered state, the steering angle θs does not change and the pinion angle θp is not changed. Change. The relationship between the pinion angle θp and the steering reaction force Tre at this time is equivalent to that obtained by replacing the steering angle θs with the pinion angle θp in the graph shown in FIG.

図8には、操舵角θsと操舵反力Treとの関係が、第1変化ΔT1の量に着目してグラフで表わされている。このグラフから明らかなように、操舵反力Treの第1変化ΔT1の量は、操舵角θsの変化が開始されるタイミングによって異なる。このことは後に詳述する。   In FIG. 8, the relationship between the steering angle θs and the steering reaction force Tre is represented by a graph focusing on the amount of the first change ΔT1. As is apparent from this graph, the amount of the first change ΔT1 of the steering reaction force Tre varies depending on the timing at which the change of the steering angle θs is started. This will be described in detail later.

そして、本実施形態においては、第1変化ΔT1および第2変化ΔT2のうち第1変化ΔT1が抑制されるように操舵反力制御が実行される。   In the present embodiment, the steering reaction force control is executed such that the first change ΔT1 is suppressed among the first change ΔT1 and the second change ΔT2.

図9には、前記補償トルク決定プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。この補償トルク決定プログラムも繰返し実行される。   FIG. 9 conceptually shows the contents of the compensation torque determination program in a flowchart. This compensation torque determination program is also repeatedly executed.

この補償トルク決定プログラムの各回の実行時には、まず、S101において、操舵角センサ72によって操舵角θsが検出される。次に、S102において、前記ピニオン角検出プログラムの実行によって検出されてRAM88に格納されたピニオン角θpがRAM88から読み込まれる。   When the compensation torque determination program is executed each time, the steering angle θs is first detected by the steering angle sensor 72 in S101. Next, in S <b> 102, the pinion angle θp detected by the execution of the pinion angle detection program and stored in the RAM 88 is read from the RAM 88.

続いて、S103において、操舵角θsの今回検出値から前回検出値を引き算することによって操舵速度Vsが演算される。その後、S104において、ピニオン角θpの今回値から前回値を引き算することによってピニオン速度Vpが演算される。   Subsequently, in S103, the steering speed Vs is calculated by subtracting the previous detection value from the current detection value of the steering angle θs. Thereafter, in S104, the pinion speed Vp is calculated by subtracting the previous value from the current value of the pinion angle θp.

続いて、S105において、前述の部材間摩擦力に基づいてステアリングホイール14に発生する部材間摩擦トルクTfricがROM86またはRAM88から読み込まれる。本実施形態においては、部材間摩擦トルクTfricが固定値としてROM86に予め記憶されている。部材間摩擦トルクTfricは、図8に示すように、操舵反力(トルク)Treに関するヒステリシスの幅の半値を意味する。   Subsequently, in S105, the inter-member friction torque Tfric generated in the steering wheel 14 based on the above-described inter-member friction force is read from the ROM 86 or the RAM 88. In the present embodiment, the inter-member friction torque Tfric is stored in advance in the ROM 86 as a fixed value. As shown in FIG. 8, the inter-member friction torque Tfric means a half value of the width of the hysteresis with respect to the steering reaction force (torque) Tre.

さらに、図8には、次の操舵特性も示されている。   Further, FIG. 8 also shows the following steering characteristics.

すなわち、完全な保舵状態(操舵反力Treがヒステリシスの幅の中心に位置する状態)において、操舵反力Treが増加する向きにアクティブ操舵が開始されたと仮定すれば、操舵反力TreがΔT1aだけ増加する。すなわち、部材間摩擦トルクTfricと同じ量、操舵反力Treが増加するのである。   That is, if it is assumed that active steering is started in a direction in which the steering reaction force Tre increases in a complete steering holding state (a state in which the steering reaction force Tre is positioned at the center of the hysteresis width), the steering reaction force Tre is ΔT1a. Only increase. That is, the steering reaction force Tre increases by the same amount as the inter-member friction torque Tfric.

これに対し、転舵状態に近い保舵状態(操舵反力Treがヒステリシスの幅の端位置に位置する状態)において、操舵反力Treが増加する向きにアクティブ操舵が開始されたと仮定すれば、操舵反力TreがΔT1bだけ増加する。すなわち、部材間摩擦トルクTfricの2倍と同じ量、操舵反力Treが増加するのである。   On the other hand, if it is assumed that active steering is started in a direction in which the steering reaction force Tre increases in a steering holding state (a state where the steering reaction force Tre is located at the end position of the hysteresis width) close to the steered state, The steering reaction force Tre is increased by ΔT1b. That is, the steering reaction force Tre increases by the same amount as twice the inter-member friction torque Tfric.

いずれの場合にも、アクティブ操舵に起因して操舵反力Treが変化する向きは、アクティブ操舵開始前におけるステアリングホイール14の操舵状態と、そのアクティブ操舵開始後における車輪20の転舵状態との関係に応じて変化する。   In any case, the direction in which the steering reaction force Tre changes due to active steering is the relationship between the steering state of the steering wheel 14 before the start of active steering and the steered state of the wheel 20 after the start of active steering. It changes according to.

以上説明した知見に基づき、図9のS106においては、S105において読み込まれた部材間摩擦トルクTfricに乗じられる係数Kが決定される。   Based on the knowledge described above, in S106 of FIG. 9, a coefficient K to be multiplied by the inter-member friction torque Tfric read in S105 is determined.

具体的には、図10に表で表わされている規則に従って係数Kが、+2、+1、0、−1および−2のいずれかとして決定される。その規則は、ステアリングホイール14の操舵状態(変位状態)と車輪20の転舵状態(車輪20、ラック軸30またはピニオン軸32の変位状態)との関係が場合分けされ、各場合ごとに係数Kが特定される。以下、具体的に説明する。
(1) 第1の場合、すなわち、ステアリングホイール14が保持状態にあるために操舵速度Vsが0であり、かつ、ピニオン軸32が右きり状態にあるためにピニオン速度Vpの符号が正である場合には、係数Kが「+1」に決定される。
(2) 第2の場合、すなわち、ステアリングホイール14が保持状態にあるために操舵速度Vsが0であり、かつ、ピニオン軸32が左きり状態にあるためにピニオン速度Vpの符号が負である場合には、係数Kが「−1」に決定される。
(3) 第3の場合、すなわち、ステアリングホイール14が左きり状態にあるために操舵速度Vsの符号が負であり、かつ、ピニオン軸32が保舵状態にあるためにピニオン速度Vpが0である場合には、係数Kが「+1」に決定される。
(4) 第4の場合、すなわち、ステアリングホイール14が左きり状態にあるために操舵速度Vsの符号が負であり、かつ、ピニオン軸32が右きり状態にあるためにピニオン速度Vpの符号が正である場合には、係数Kが「+2」に決定される。
(5) 第5の場合、すなわち、ステアリングホイール14が右きり状態にあるために操舵速度Vsの符号が正であり、かつ、ピニオン軸32が保舵状態にあるためにピニオン速度Vpが0である場合には、係数Kが「−1」に決定される。
(6) 第6の場合、すなわち、ステアリングホイール14が右きり状態にあるために操舵速度Vsの符号が正であり、かつ、ピニオン軸32が左きり状態にあるためにピニオン速度Vpの符号が負である場合には、係数Kが「−2」に決定される。
Specifically, the coefficient K is determined as one of +2, +1, 0, −1 and −2 in accordance with the rules shown in the table of FIG. The rule divides the relationship between the steering state (displacement state) of the steering wheel 14 and the steered state of the wheel 20 (displacement state of the wheel 20, the rack shaft 30 or the pinion shaft 32), and the coefficient K for each case. Is identified. This will be specifically described below.
(1) In the first case, that is, the steering speed Vs is 0 because the steering wheel 14 is in the holding state, and the sign of the pinion speed Vp is positive because the pinion shaft 32 is in the right-handed state. In this case, the coefficient K is determined to be “+1”.
(2) In the second case, that is, the steering speed Vs is 0 because the steering wheel 14 is in the holding state, and the sign of the pinion speed Vp is negative because the pinion shaft 32 is in the left-handed state. In this case, the coefficient K is determined to be “−1”.
(3) In the third case, that is, since the steering wheel 14 is in the left-handed state, the sign of the steering speed Vs is negative, and since the pinion shaft 32 is in the steered state, the pinion speed Vp is 0. In some cases, the coefficient K is determined to be “+1”.
(4) In the fourth case, that is, the sign of the steering speed Vs is negative because the steering wheel 14 is in the left-handed state, and the sign of the pinion speed Vp is in the right-handed state because the pinion shaft 32 is in the right-handed state. If it is positive, the coefficient K is determined to be “+2”.
(5) In the fifth case, that is, the sign of the steering speed Vs is positive because the steering wheel 14 is in the right-handed state, and the pinion speed Vp is 0 because the pinion shaft 32 is in the steered state. In some cases, the coefficient K is determined to be “−1”.
(6) In the sixth case, that is, the sign of the steering speed Vs is positive because the steering wheel 14 is in the right-handed state, and the sign of the pinion speed Vp is in the right-handed state because the pinion shaft 32 is in the left-handed state. If negative, the coefficient K is determined to be “−2”.

以上説明した規則に従って係数Kが決定されれば、その後、図9のS107において、その決定された係数Kに、前記読み込まれた部材間摩擦トルクTfricが乗じられることにより、補償トルクTconが決定される。その決定された補償トルクTconが電気パワーステアリング26によって実現されれば、アクティブ操舵に起因する部材間摩擦力の発生に伴う操舵反力Treの変化が抑制される。   If the coefficient K is determined in accordance with the rules described above, then, in S107 of FIG. 9, the compensation coefficient Tcon is determined by multiplying the determined coefficient K by the read inter-member friction torque Tfric. The If the determined compensation torque Tcon is realized by the electric power steering 26, a change in the steering reaction force Tre accompanying the generation of the inter-member friction force due to the active steering is suppressed.

以上で、この補償トルク決定プログラムの一回の実行が終了する。   This completes one execution of the compensation torque determination program.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、コンピュータ82が図4に示すアクティブ操舵プログラムを実行することにより、前記(1)項における「アクティブ操舵」の一例が実行され、また、コンピュータ82が図5におけるS33ないしS36と図9に示す補償トルク決定プログラムとを実行することにより、前記(1)ないし(4)項のいずれかにおける「操舵反力制御」の一例が実行されるのである。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, the computer 82 executes the active steering program shown in FIG. 4 to execute an example of “active steering” in the above item (1). Since 82 executes S33 through S36 in FIG. 5 and the compensation torque determination program shown in FIG. 9, an example of the “steering reaction force control” in any one of the items (1) through (4) is executed. is there.

さらに、本実施形態においては、コンピュータ82のうち図9に示す補償トルク決定プログラムを実行する部分が、前記(5)項における「補償トルク決定手段」の一例を構成しているのである。さらに、コンピュータ82のうち図9におけるS106を実行する部分が前記(6)または(7)項における「第1決定手段」の一例を構成しているのである。   Further, in the present embodiment, the portion of the computer 82 that executes the compensation torque determination program shown in FIG. 9 constitutes an example of the “compensation torque determination means” in the item (5). Furthermore, the portion of the computer 82 that executes S106 in FIG. 9 constitutes an example of the “first determining means” in the above item (6) or (7).

さらに、本実施形態においては、コンピュータ82のうち図9に示す補償トルク決定プログラムを実行する部分が、前記(17)項における「第9決定手段」の一例を構成しているのである。   Furthermore, in the present embodiment, the portion of the computer 82 that executes the compensation torque determination program shown in FIG. 9 constitutes an example of the “ninth determination means” in the item (17).

次に、本発明の第2実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第1実施形態と補償トルク決定プログラムの内容に関して異なるのみで、他の要素については共通するため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略し、補償トルク決定プログラムについてのみ詳細に説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. However, this embodiment is different from the first embodiment only in the content of the compensation torque determination program, and other elements are common, and therefore, common elements are cited using the same reference numerals or names. Therefore, detailed description is omitted, and only the compensation torque determination program will be described in detail.

第1実施形態においては、操舵速度Vsとピニオン速度Vpとの組合せが、それらに共通の係数Kに関連付けられ、最終的に補償トルクTconに関連付けられる。   In the first embodiment, the combination of the steering speed Vs and the pinion speed Vp is associated with the coefficient K common to them, and finally associated with the compensation torque Tcon.

これに対し、本実施形態においては、補償トルクTconの成分が第1部分補償トルクTcon1と第2部分補償トルクTcon2とに分離され、操舵速度Vsとピニオン速度Vpとがそれぞれ、第1部分補償トルクTcon1と第2部分補償トルクTcon2とに関連付けられる。   On the other hand, in the present embodiment, the component of the compensation torque Tcon is separated into the first partial compensation torque Tcon1 and the second partial compensation torque Tcon2, and the steering speed Vs and the pinion speed Vp are respectively the first partial compensation torque. It is associated with Tcon1 and the second partial compensation torque Tcon2.

図11には、本実施形態に従う車両用操舵装置のECU80のコンピュータ82によって実行される補償トルク決定プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。以下、この補償トルク決定プログラムを説明するが、第1実施形態における補償トルク決定プログラムと共通するステップについては簡単に説明する。   FIG. 11 conceptually shows a content of a compensation torque determination program executed by the computer 82 of the ECU 80 of the vehicle steering system according to the present embodiment in a flowchart. Hereinafter, the compensation torque determination program will be described, but steps common to the compensation torque determination program in the first embodiment will be briefly described.

本実施形態における補償トルク決定プログラムにおいては、S131ないしS134が図9におけるS101ないしS104と同様にして実行される。   In the compensation torque determination program in the present embodiment, S131 to S134 are executed in the same manner as S101 to S104 in FIG.

続いて、S135において、演算された操舵速度Vsに基づき、例えば図12にグラフで表わされている関係に従い、第1部分補償トルクTcon1が決定される。図12のグラフで表わされる例においては、操舵速度Vsの絶対値が0でないしきい値Vsthを超えない場合に、第1部分補償トルクTcon1が0に決定され、これに対し、操舵速度Vsの絶対値がしきい値Vsthを超える場合に、第1部分補償トルクTcon1が0でない設定値に決定される。本実施形態においては、その設定値が前記部材間摩擦トルクTfricと等しい値とされている。   Subsequently, in S135, the first partial compensation torque Tcon1 is determined based on the calculated steering speed Vs, for example, according to the relationship represented by the graph in FIG. In the example shown in the graph of FIG. 12, when the absolute value of the steering speed Vs does not exceed the non-zero threshold value Vsth, the first partial compensation torque Tcon1 is determined to be 0. When the absolute value exceeds the threshold value Vsth, the first partial compensation torque Tcon1 is determined to be a setting value that is not zero. In the present embodiment, the set value is equal to the inter-member friction torque Tfric.

具体的には、操舵速度Vsが正のしきい値+Vsthを超える場合には、第1部分補償トルクTcon1が負の設定値−Tfricに決定され、一方、操舵速度Vsが負のしきい値−Vsthを下回る場合には第1部分補償トルクTcon1が、正の設定値+Tfricに決定される。   Specifically, when the steering speed Vs exceeds the positive threshold + Vsth, the first partial compensation torque Tcon1 is determined to be a negative set value −Tfric, while the steering speed Vs is a negative threshold − If it falls below Vsth, the first partial compensation torque Tcon1 is determined to be a positive set value + Tfric.

その後、図11のS136において、演算されたピニオン速度Vpに基づき、例えば図13にグラフで表わされている関係に従い、第2部分補償トルクTcon2が決定される。図13のグラフで表わされる例においては、ピニオン速度Vpが0である場合に、第2部分補償トルクTcon2が0に決定され、これに対し、ピニオン速度Vpが0ではない場合に、第2部分補償トルクTcon2が0でない設定値に決定される。本実施形態においては、その設定値が前記部材間摩擦トルクTfricと等しい値とされている。   Thereafter, in S136 of FIG. 11, the second partial compensation torque Tcon2 is determined based on the calculated pinion speed Vp, for example, according to the relationship represented by the graph in FIG. In the example shown in the graph of FIG. 13, when the pinion speed Vp is zero, the second partial compensation torque Tcon2 is determined to be zero, whereas when the pinion speed Vp is not zero, the second part The compensation torque Tcon2 is determined to a non-zero set value. In the present embodiment, the set value is equal to the inter-member friction torque Tfric.

具体的には、ピニオン速度Vpが0より大きい場合には、第2部分補償トルクTcon2が正の設定値+Tfricに決定され、一方、ピニオン速度Vpが0より小さい場合には、第2部分補償トルクTcon2が負の設定値−Tfricに決定される。   Specifically, when the pinion speed Vp is larger than 0, the second partial compensation torque Tcon2 is determined to be a positive set value + Tfric, while when the pinion speed Vp is smaller than 0, the second partial compensation torque Tcon2 is determined to be a negative set value -Tfric.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、操舵速度Vsに基づく第1部分補償トルクTcon1の絶対値の最大値と、ピニオン速度Vpに基づく第2部分補償トルクTcon2の絶対値の最大値とが、共に、部材間摩擦トルクTfricと等しくなるように設定されているのである。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, the maximum absolute value of the first partial compensation torque Tcon1 based on the steering speed Vs and the maximum absolute value of the second partial compensation torque Tcon2 based on the pinion speed Vp. Both values are set to be equal to the inter-member friction torque Tfric.

続いて、図11のS137において、以上のようにして決定された第1および第2部分補償トルクTcon1,Tcon2の和と等しくなるように補償トルクTconが決定される。ここに、補償トルクTconは、操舵速度Vsおよびピニオン速度Vpとの間に、図10に表で表わされる関係と同じ関係を有するように決定される。   Subsequently, in S137 of FIG. 11, the compensation torque Tcon is determined to be equal to the sum of the first and second partial compensation torques Tcon1 and Tcon2 determined as described above. Here, the compensation torque Tcon is determined so as to have the same relationship as the relationship represented by the table in FIG. 10 between the steering speed Vs and the pinion speed Vp.

以上で、この補償トルク決定プログラムの一回の実行が終了する。   This completes one execution of the compensation torque determination program.

次に、本発明の第3実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第1および第2実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することによって詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ、詳細に説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the first and second embodiments, the common elements are referred to by using the same reference numerals or names, and detailed descriptions thereof are omitted, and different elements are used. Only will be described in detail.

第1および第2実施形態においては、補償トルクTconを決定する際、部材間摩擦トルクTfricが固定の設定値として扱われる。これに対し、本実施形態においては、部材間摩擦トルクTfricが可変値としてその都度決定される。   In the first and second embodiments, when determining the compensation torque Tcon, the inter-member friction torque Tfric is handled as a fixed set value. On the other hand, in this embodiment, the inter-member friction torque Tfric is determined as a variable value each time.

図14には、本実施形態におけるECU80の要部が機能ブロック図で表わされている。このECU80においては、部材間摩擦トルク決定部100が設けられている。この部材間摩擦トルク決定部100により、操舵トルクと、アシストトルクを発生させるために電気パワーステアリング26のモータ62に流れるアシスト電流と、当該操舵装置の温度とに基づき、部材間摩擦トルクTfricが決定される。当該操舵装置の温度は、図3に示す温度センサ102によって検出される。   FIG. 14 is a functional block diagram showing the main part of the ECU 80 in the present embodiment. In this ECU 80, an inter-member friction torque determining unit 100 is provided. The inter-member friction torque determining unit 100 determines the inter-member friction torque Tfric based on the steering torque, the assist current flowing through the motor 62 of the electric power steering 26 to generate the assist torque, and the temperature of the steering device. Is done. The temperature of the steering device is detected by a temperature sensor 102 shown in FIG.

その決定された部材間摩擦トルクTricは、補償トルク決定部104に供給される。補償トルク決定部104においては、その供給された部材間摩擦トルクTfricと、操舵角θsおよびピニオン角θpとに基づき、第1および第2実施形態におけると同様にして、補償トルクTconが決定される。   The determined inter-member friction torque Tric is supplied to the compensation torque determination unit 104. In the compensation torque determination unit 104, the compensation torque Tcon is determined in the same manner as in the first and second embodiments, based on the supplied inter-member friction torque Tfric, the steering angle θs, and the pinion angle θp. .

その決定された補償トルクTconは、ローパスフィルタ106(図14においては、「LPS」で表わす。)を経てアシスト制御部108に供給される。その供給される補償トルクTconは、ローパスフィルタ106によって高周波ノイズが除去されることにより、平滑化される。   The determined compensation torque Tcon is supplied to the assist control unit 108 via the low-pass filter 106 (represented by “LPS” in FIG. 14). The supplied compensation torque Tcon is smoothed by removing high-frequency noise by the low-pass filter 106.

アシスト制御部108においては、位相補償フィルタ110が設けられている。その位相補償フィルタ110は、それに供給された補償トルクTconと操舵トルクとに対して位相進み補償を行う。アシスト制御部108から指令信号が出力され、その指令信号はアシスト電流決定部112に供給される。そのアシスト電流決定部112により、アシスト電流の基準値Irefが決定される。   In the assist control unit 108, a phase compensation filter 110 is provided. The phase compensation filter 110 performs phase advance compensation on the compensation torque Tcon and steering torque supplied thereto. A command signal is output from the assist control unit 108, and the command signal is supplied to the assist current determination unit 112. The assist current determination unit 112 determines the reference value Iref of the assist current.

その決定された基準値Irefはドライバ114に供給され、その結果、その基準値Irefと等しい値を有する電流が図示しない電源からモータ62に供給される。その通電により、操舵トルクの軽減と、アクティブ操舵に起因する操舵反力Treの変化の抑制とを実現するためのアシストトルクがモータ62によって発生させられる。   The determined reference value Iref is supplied to the driver 114. As a result, a current having a value equal to the reference value Iref is supplied to the motor 62 from a power source (not shown). By the energization, the motor 62 generates assist torque for realizing reduction of the steering torque and suppression of the change in the steering reaction force Tre caused by the active steering.

図15には、部材間摩擦トルク決定部100の詳細が機能ブロック図で表されている。この部材間摩擦トルク決定部100においては、操舵トルクとアシスト電流とが摩擦トルク推定部118に供給される。   FIG. 15 is a functional block diagram showing details of the inter-member friction torque determining unit 100. In the inter-member friction torque determining unit 100, the steering torque and the assist current are supplied to the friction torque estimating unit 118.

その摩擦トルク推定部118においては、図16にグラフで概念的に表すように、操舵トルクTsの符号が反転する直前と直後との間における操舵トルクTsの変化量と、その間におけるアシスト電流I(アシストトルクに相当する。)の変化量との和が部材間摩擦トルクTfricに等しいという事実に着目し、それら操舵トルクTsとアシスト電流Iとに基づいて部材間摩擦トルクTfricが推定される。図16において「Tspeak」と「Ipeak」とはそれぞれ、操舵トルクTsの符号の反転直前における操舵トルクとアシスト電流とを表わしており、一方、「Tslow」と「Ilow」とはそれぞれ、反転直後における操舵トルクとアシスト電流とを表わしている。   In the friction torque estimating unit 118, as conceptually shown in the graph of FIG. 16, the amount of change in the steering torque Ts between immediately before and immediately after the sign of the steering torque Ts is reversed, and the assist current I ( Focusing on the fact that the sum of the change amount and the amount of change in the torque is equivalent to the inter-member friction torque Tfric, the inter-member friction torque Tfric is estimated based on the steering torque Ts and the assist current I. In FIG. 16, “Tspeak” and “Ipeak” represent the steering torque and the assist current immediately before the reversal of the sign of the steering torque Ts, respectively, while “Tslow” and “Ilow” respectively represent the state immediately after the reversal. The steering torque and the assist current are represented.

図15に示すように、摩擦トルク推定部118によって推定された部材間摩擦トルクTfricは、摩擦トルク出力部120を経て外部に出力される。   As shown in FIG. 15, the inter-member friction torque Tfric estimated by the friction torque estimation unit 118 is output to the outside via the friction torque output unit 120.

図15に示すように、部材間摩擦トルク決定部100には、さらに、摩擦トルクメモリ122と摩擦トルク読出部124とが設けられている。摩擦トルクメモリ122には、例えば図17にグラフで表すように、当該操舵装置の温度に関連付けて部材間摩擦トルクTfricが予め記憶されている。摩擦トルク読出部124は、温度の検出値に対応する部材間摩擦トルクTfricを摩擦トルクメモリ122から読み出す。その読み出された部材間摩擦トルクTfricは、摩擦トルク出力部120を経て外部に出力される。   As shown in FIG. 15, the inter-member friction torque determining unit 100 is further provided with a friction torque memory 122 and a friction torque reading unit 124. In the friction torque memory 122, for example, as shown in the graph of FIG. 17, the inter-member friction torque Tfric is stored in advance in association with the temperature of the steering device. The friction torque reading unit 124 reads the inter-member friction torque Tfric corresponding to the detected temperature value from the friction torque memory 122. The read inter-member friction torque Tfric is output to the outside via the friction torque output unit 120.

図15に示すように、部材間摩擦トルク決定部100には、さらに、メモリ更新部126も設けられている。このメモリ更新部126は、摩擦トルク推定部118によって推定された部材間摩擦トルクTfricを参照して摩擦トルクメモリ122のデータを更新するために設けられている。   As shown in FIG. 15, the inter-member friction torque determining unit 100 is further provided with a memory updating unit 126. The memory update unit 126 is provided for updating data in the friction torque memory 122 with reference to the inter-member friction torque Tfric estimated by the friction torque estimation unit 118.

図18には、以上説明した摩擦トルク読出部124の処理を実施するためにコンピュータ82によって実行される摩擦トルク読出プログラムの内容がフローチャートで概念的に表わされている。   FIG. 18 conceptually shows in a flowchart the contents of a friction torque reading program executed by the computer 82 in order to implement the processing of the friction torque reading unit 124 described above.

この摩擦トルク読出プログラムの各回の実行時においては、まず、S181において、一連の車両走行が開始されてから、摩擦トルク推定部118によって部材間摩擦トルクTfricの推定が完了したか否かが判定される。今回の一連の車両走行の初期であるために、部材間摩擦トルクTfricの推定が未だ完了していないと仮定すれば、判定がNOとなる。   When executing this friction torque reading program each time, first, in S181, it is determined whether or not the estimation of the inter-member friction torque Tfric has been completed by the friction torque estimation unit 118 after a series of vehicle travels has started. The If it is assumed that the estimation of the inter-member friction torque Tfric has not yet been completed since it is the initial stage of this series of vehicle travel, the determination is NO.

この場合には、S182において、温度センサ102によって温度が検出される。続いて、S183において、その検出された温度に基づき、図17にグラフで表す関係に従い、その温度に対応する部材間摩擦トルクTfricが摩擦トルクメモリ122から読み出される。   In this case, the temperature is detected by the temperature sensor 102 in S182. Subsequently, in S183, based on the detected temperature, the inter-member friction torque Tfric corresponding to the temperature is read from the friction torque memory 122 in accordance with the relationship represented by the graph in FIG.

その後、S184において、その読み出された部材間摩擦トルクTfricが補償トルク決定部104に対して出力される。以上で、この摩擦トルク読出プログラムの一回の実行が終了する。   Thereafter, in S <b> 184, the read inter-member friction torque Tfric is output to the compensation torque determination unit 104. Thus, one execution of this friction torque reading program is completed.

この摩擦トルク読出プログラムの実行が繰り返されるうちに、摩擦トルク推定部118による部材間摩擦トルクの推定が完了したと仮定すれば、S181の判定がYESとなり、直ちにこの摩擦トルク読出プログラムの一回の実行が終了する。   If it is assumed that the estimation of the inter-member friction torque by the friction torque estimating unit 118 has been completed while the execution of the friction torque reading program is repeated, the determination in S181 becomes YES, and one time of this friction torque reading program is immediately performed. Execution ends.

図19には、摩擦トルク推定部118の処理を実施するためにECU80のコンピュータ82によって実行される摩擦トルク推定プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。   FIG. 19 conceptually shows, in a flowchart, the contents of a friction torque estimation program executed by the computer 82 of the ECU 80 in order to implement the processing of the friction torque estimation unit 118.

この摩擦トルク推定プログラムの各回の実行時においては、まず、S151において、操舵トルクセンサ70によって操舵トルクTsが検出される。次に、S152において、モータ62に供給されたアシスト電流Iが、図3に示す電流センサ130を用いて検出される。   In each execution of this friction torque estimation program, the steering torque Ts is first detected by the steering torque sensor 70 in S151. Next, in S152, the assist current I supplied to the motor 62 is detected using the current sensor 130 shown in FIG.

続いて、S153において、検出された操舵トルクTsにつき、操舵トルクTsの符号が反転する直前の値と直後の値とがそれぞれ検出される。同様にして、検出されたアシスト電流Iにつき、操舵トルクTsの符号が反転する直前の値と直後の値とがそれぞれ検出される。それら操舵トルクTsとアシスト電流Iとのそれぞれにつき、反転直前と反転直後との間における差(以下、「前後差」という。)が演算され、それら演算値の和に基づき、部材間摩擦トルクTfricが推定される。   Subsequently, in S153, for the detected steering torque Ts, a value immediately before the sign of the steering torque Ts is inverted and a value immediately after it are detected. Similarly, for the detected assist current I, a value immediately before the sign of the steering torque Ts is inverted and a value immediately after it are detected. For each of the steering torque Ts and the assist current I, a difference (hereinafter referred to as “front-rear difference”) between immediately before and after the inversion is calculated, and the inter-member friction torque Tfric is calculated based on the sum of the calculated values. Is estimated.

その後、S154において、部材間摩擦トルクTfricの推定が完了したか否かが判定される。その推定の精度が確保されるほどに多数のデータが操舵トルクTsの前後差とアシスト電流Iの前後差とについて蓄積されたために部材間摩擦トルクTfricが所定の精度で推定された場合には、その推定が完了したと判定される。そうでなければ、その推定が完了していないと判定され、更なるデータの蓄積が行われる。   Thereafter, in S154, it is determined whether or not the estimation of the inter-member friction torque Tfric has been completed. In the case where the inter-member friction torque Tfric is estimated with a predetermined accuracy because a large amount of data is accumulated with respect to the front-rear difference of the steering torque Ts and the front-rear difference of the assist current I so that the estimation accuracy is ensured. It is determined that the estimation has been completed. Otherwise, it is determined that the estimation has not been completed, and further data accumulation is performed.

今回は、推定が完了してはいないと仮定すれば、S154の判定がNOとなり、直ちにこの摩擦トルク推定プログラムの一回の実行が終了する。   If it is assumed that the estimation is not completed this time, the determination in S154 becomes NO, and one execution of this friction torque estimation program is immediately terminated.

これに対し、今回は、推定が完了したと仮定すれば、S154の判定がYESとなり、S155およびS156の実行により、摩擦トルクメモリ122のデータが、推定された部材間摩擦トルクTfricと等しくなるように構成される。本実施形態においては、摩擦トルクメモリ122において部材間摩擦トルクTfricが温度に関連付けられている。そのため、S155において、当該操舵装置の温度が検出され、S156において、その検出された温度に対応する部材間摩擦トルクTfricが今回の推定値と等しくなるように更新される。   On the other hand, this time, assuming that the estimation is completed, the determination in S154 is YES, and the execution of S155 and S156 causes the data in the friction torque memory 122 to be equal to the estimated inter-member friction torque Tfric. Configured. In the present embodiment, the friction torque between members Tfric is associated with the temperature in the friction torque memory 122. Therefore, in S155, the temperature of the steering device is detected, and in S156, the inter-member friction torque Tfric corresponding to the detected temperature is updated to be equal to the current estimated value.

その後、S157において、その推定された部材間摩擦トルクTfricが補償トルク決定部104に対して出力される。   Thereafter, in S157, the estimated inter-member friction torque Tfric is output to the compensation torque determination unit 104.

以上で、この摩擦トルク推定プログラムの一回の実行が終了する。   This completes one execution of the friction torque estimation program.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、コンピュータ82のうち図19におけるS151ないしS153を実行する部分が、前記(8)項における「第2決定手段」の一例を構成しているのである。さらに、コンピュータ82のうち図18に示す摩擦トルク読出プログラムを実行する部分が、前記(9)項における「第3決定手段」の一例を構成しているのである。   As is clear from the above description, in the present embodiment, the portion of the computer 82 that executes S151 through S153 in FIG. 19 constitutes an example of the “second determining means” in the above item (8). It is. Further, the portion of the computer 82 that executes the friction torque reading program shown in FIG. 18 constitutes an example of the “third determining means” in the item (9).

次に、本発明の第4実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第2実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the second embodiment, the common elements are cited using the same reference numerals or names, and detailed description is omitted, and only different elements are cited. This will be described in detail.

本実施形態においては、図20に示すように、第2実施形態と同様に、ステアリングホイール14が保舵状態にあるか転舵状態にあるかを判定するために、操舵速度Vsと比較されるべきしきい値として、いずれも0ではない、正のしきい値+Vsthと負のしきい値−Vsthとが用いられる。すなわち、ステアリングホイール14が操舵状態(定常状態)にあるか転舵状態(過渡状態)にあるかが、操舵速度Vsに基づき、不感帯を利用することによって安定的に判定されるのである。   In the present embodiment, as shown in FIG. 20, in order to determine whether the steering wheel 14 is in the steered state or in the steered state, it is compared with the steering speed Vs, as in the second embodiment. As the power threshold, a positive threshold + Vsth and a negative threshold −Vsth, both of which are not 0, are used. That is, whether the steering wheel 14 is in the steering state (steady state) or in the steered state (transient state) is stably determined by using the dead zone based on the steering speed Vs.

したがって、本実施形態によれば、図20の左部に示すように、保舵状態であるにもかかわらずステアリングホイール14が運転者によって回転振動するように操作されても、操舵速度Vsに基づいて決定される第1部分補償トルクTcon1が時間と共に変動せずに済み、操舵反力制御の実行によって操舵フィーリングが悪化せずに済む。   Therefore, according to the present embodiment, as shown in the left part of FIG. 20, even if the steering wheel 14 is operated to rotate and vibrate by the driver even though the steering wheel is maintained, it is based on the steering speed Vs. The first partial compensation torque Tcon1 determined in this way does not change with time, and the steering feeling does not deteriorate due to the execution of the steering reaction force control.

これに対し、図21に示すように、操舵速度Vsと比較されるべきしきい値として0を用いる場合には、保舵状態においてステアリングホイール14が回転振動させられると、第1部分補償トルクTcon1が時間と共に変動する傾向が増し、操舵フィーリングが悪化してしまう。   On the other hand, as shown in FIG. 21, when 0 is used as the threshold value to be compared with the steering speed Vs, the first partial compensation torque Tcon1 is obtained when the steering wheel 14 is caused to rotate and vibrate in the steered state. Tends to fluctuate with time, and the steering feeling deteriorates.

本実施形態においては、図22に示すように、ピニオン軸32が停止状態にあるか回転状態にあるかを判定するために、ピニオン速度Vpと比較されるべきしきい値として、いずれも0ではない、正のしきい値+Vpthと負のしきい値−Vpthとが用いられる。すなわち、ピニオン軸32が停止状態(定常状態)にあるか回転状態(過渡状態)にあるかが、ピニオン速度Vpに基づき、不感帯を利用することによって安定的に判定されるのである。   In this embodiment, as shown in FIG. 22, in order to determine whether the pinion shaft 32 is in a stopped state or in a rotating state, the threshold value to be compared with the pinion speed Vp is all 0. A positive threshold + Vpth and a negative threshold −Vpth are used. That is, whether the pinion shaft 32 is in a stopped state (steady state) or in a rotating state (transient state) is stably determined based on the pinion speed Vp by using the dead zone.

ステアリングホイール14が保舵状態において回転振動させられた場合、操舵速度Vsは敏感に応答するのに対し、ピニオン軸32はそれほど敏感には応答せず、よって、ピニオン速度Vpも操舵速度Vsほどには敏感に応答しない。   When the steering wheel 14 is rotated and vibrated in the steering-holding state, the steering speed Vs responds sensitively, but the pinion shaft 32 does not respond so sensitively. Therefore, the pinion speed Vp is as high as the steering speed Vs. Does not respond sensitively.

それにもかかわらず、操舵速度Vsに対して設定された不感帯の幅をピニオン速度Vpに対して設定された不感帯の幅より狭くした場合には、ステアリングホイール14が保舵状態にあるか否かの判定の結果が操舵速度Vsの変化に対して過敏に応答してしまい、その結果、第1部分補償トルクTcon1も過敏に応答して操舵フィーリングが悪化する。   Nevertheless, if the dead band width set for the steering speed Vs is narrower than the dead band width set for the pinion speed Vp, whether or not the steering wheel 14 is in the steering-holding state. The result of the determination is sensitive to the change in the steering speed Vs. As a result, the first partial compensation torque Tcon1 is also sensitively sensitive and the steering feeling is deteriorated.

そこで、本実施形態においては、操舵速度Vsに対して設定された不感帯の幅が、ピニオン速度Vpに対して設定された不感帯の幅より広くされている。   Therefore, in this embodiment, the width of the dead zone set for the steering speed Vs is wider than the width of the dead zone set for the pinion speed Vp.

図23には、本実施形態の一変形例が示されている。この変形例においては、ピニオン速度Vpに対して設定された不感帯内において、第2部分補償トルクTcon2がピニオン速度Vpに対して連続的に変化する。これに対し、図22においては、その不感帯内において、第2部分補償トルクTcon2がピニオン速度Vpに対して不連続的に変化する。   FIG. 23 shows a modification of the present embodiment. In this modification, the second partial compensation torque Tcon2 continuously changes with respect to the pinion speed Vp within the dead zone set with respect to the pinion speed Vp. On the other hand, in FIG. 22, the second partial compensation torque Tcon2 discontinuously changes with respect to the pinion speed Vp within the dead zone.

この変形例においては、図22に示す場合より、不感帯内において第2部分補償トルクTcon2がピニオン速度Vpに依存する程度が高い。しかし、この変形例によれば、ピニオン速度Vpが不感帯から退出したり不感帯に進入するときにおける第2部分補償トルクTcon2の変化が、図22に示す場合より緩和される。   In this modification, the second partial compensation torque Tcon2 is more dependent on the pinion speed Vp in the dead zone than in the case shown in FIG. However, according to this modification, the change in the second partial compensation torque Tcon2 when the pinion speed Vp leaves the dead zone or enters the dead zone is more relaxed than the case shown in FIG.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、図20に示すしきい値Vsthが前記(10)項における「第1しきい値」の一例を構成し、図22に示すしきい値Vpthが同項における「第2しきい値」の一例を構成しているのである。   As is clear from the above description, in the present embodiment, the threshold value Vsth shown in FIG. 20 constitutes an example of the “first threshold value” in the item (10), and the threshold value shown in FIG. Vpth constitutes an example of the “second threshold value” in the same term.

さらに、本実施形態においては、コンピュータ82による図11に示す補償トルク決定プログラムの実行により、操舵速度Vsとしきい値Vsthとの比較により、第1部分補償トルクTcon1を決定することが同項における「第1判定」の一例を構成し、ピニオン速度Vpとしきい値Vpthとの比較により、第2部分補償トルクTcon2を決定することが同項における「第2判定」の一例を構成しているのである。   Furthermore, in the present embodiment, the first partial compensation torque Tcon1 is determined by comparing the steering speed Vs and the threshold value Vsth by executing the compensation torque determination program shown in FIG. It is an example of “first determination”, and determining the second partial compensation torque Tcon2 by comparing the pinion speed Vp and the threshold value Vpth constitutes an example of “second determination” in the same term. .

さらに、本実施形態においては、コンピュータ82のうち、図11におけるS136であって図23に示す関係に従って第2部分補償トルクTcon2を決定する部分が前記(11)項における「第4決定手段」の一例を構成しているのである。   Further, in the present embodiment, the portion of the computer 82 that determines S2 in FIG. 11 and determines the second partial compensation torque Tcon2 according to the relationship shown in FIG. 23 is the “fourth determination means” in the item (11). It constitutes an example.

次に、本発明の第5実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第4実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the fourth embodiment, the common elements are cited using the same reference numerals or names, and detailed description thereof is omitted, and only different elements are cited. This will be described in detail.

図24に示すように、本実施形態においては、操舵速度Vsの正側にも負側にも、第1しきい値Vsth1とそれより大きい第2しきい値Vsth2が設定されている。さらに、正の第1しきい値+Vsth1と負の第1しきい値−Vsth1とによって画定される領域が、第4実施形態において操舵速度Vsに対して設定された不感帯に相当する。   As shown in FIG. 24, in the present embodiment, a first threshold value Vsth1 and a larger second threshold value Vsth2 are set on both the positive side and the negative side of the steering speed Vs. Furthermore, the region defined by the positive first threshold value + Vsth1 and the negative first threshold value −Vsth1 corresponds to the dead zone set for the steering speed Vs in the fourth embodiment.

ところで、図25に示すように、その不感帯の幅を、正の第2しきい値+Vsth2と負の第2しきい値−Vsth2とによって画定される領域まで拡大すると、操舵速度Vsが0を中心に振動することに対して、第1部分補償トルクTcon1が安定させられる傾向が増す。しかし、操舵速度Vsが第2しきい値Vsth2を中心に振動することに対しては、第1部分補償トルクTcon1が不安定となる傾向が残る。   By the way, as shown in FIG. 25, when the width of the dead zone is expanded to a region defined by the positive second threshold value + Vsth2 and the negative second threshold value -Vsth2, the steering speed Vs is centered on zero. , The tendency that the first partial compensation torque Tcon1 is stabilized increases. However, when the steering speed Vs oscillates around the second threshold value Vsth2, the first partial compensation torque Tcon1 tends to become unstable.

これに対し、本実施形態においては、図24に示すように、0と第1しきい値Vsth1との間においては、第1部分補償トルクTcon1が0に維持されるが、第1しきい値Vsth1と第2しきい値Vsth2との間においては、第1部分補償トルクTcon1が操舵速度Vsに対して連続的に変化させられる。   On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 24, the first partial compensation torque Tcon1 is maintained at 0 between 0 and the first threshold value Vsth1, but the first threshold value is set. Between Vsth1 and the second threshold value Vsth2, the first partial compensation torque Tcon1 is continuously changed with respect to the steering speed Vs.

したがって、本実施形態によれば、操舵速度Vsが0を中心に振動することに対してのみならず、第2しきい値Vsth2を中心に振動することに対しても、第1部分補償トルクTcon1が安定させられる。   Therefore, according to the present embodiment, the first partial compensation torque Tcon1 is not only for the case where the steering speed Vs vibrates around 0 but also for the case where the steering speed Vs vibrates around the second threshold value Vsth2. Is stabilized.

図26には、本実施形態の一変形例が示されている。この変形例においては、操舵速度Vsと第1部分補償トルクTcon1との間のヒステリシス域が、第1しきい値Vsth1と第2しきい値Vsth2との間に設定されている。   FIG. 26 shows a modification of the present embodiment. In this modification, a hysteresis region between the steering speed Vs and the first partial compensation torque Tcon1 is set between the first threshold value Vsth1 and the second threshold value Vsth2.

このヒステリシス域内において操舵速度Vsが0に近づく向きに変化させられると、そのヒステリシス域内においては第1部分補償トルクTcon1が一定に保たれ、そのヒステリシス域を通過した後にはじめて第1部分補償トルクTcon1が変化させられる。   When the steering speed Vs is changed to approach 0 in this hysteresis region, the first partial compensation torque Tcon1 is kept constant in the hysteresis region, and the first partial compensation torque Tcon1 is not changed until after passing through the hysteresis region. Can be changed.

一方、このヒステリシス域内において操舵速度Vsが0から遠ざかる向きに変化させられると、そのヒステリシス域内においては第1部分補償トルクTcon1が一定に保たれ、そのヒステリシス域を通過した後にはじめて第1部分補償トルクTcon1が変化させられる。   On the other hand, when the steering speed Vs is changed in a direction away from 0 in this hysteresis region, the first partial compensation torque Tcon1 is kept constant in the hysteresis region, and only after passing through the hysteresis region, the first partial compensation torque. Tcon1 is changed.

したがって、この変形例によれば、操舵速度Vsが第1しきい値Vsth1と第2しきい値Vsth2との間において振動した場合であっても、第1部分補償トルクTcon1が、上述のヒステリシスが存在しない場合ほどに強く変動せずに済み、よって、操舵フィーリングが向上する。   Therefore, according to this modification, even when the steering speed Vs vibrates between the first threshold value Vsth1 and the second threshold value Vsth2, the first partial compensation torque Tcon1 has the above-described hysteresis. It does not change as strongly as it does when it does not exist, thus improving the steering feeling.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、コンピュータ82のうち、図11におけるS135であって図24に示す関係に従って第1部分補償トルクTcon1を決定する部分が前記(12)項における「第5決定手段」の一例を構成しているのである。   As is apparent from the above description, in this embodiment, the part of the computer 82 that determines the first partial compensation torque Tcon1 in S135 in FIG. 11 according to the relationship shown in FIG. It constitutes an example of “fifth determining means”.

さらに、本実施形態においては、コンピュータ82のうち、図11におけるS135であって図26に示す関係に従って第1部分補償トルクTcon1を決定する部分が前記(13)項における「第6決定手段」の一例を構成しているのである。   Further, in the present embodiment, the part of the computer 82 that determines the first partial compensation torque Tcon1 according to the relationship shown in FIG. 26 in S135 in FIG. 11 is the “sixth determining means” in the above (13). It constitutes an example.

次に、本発明の第6実施形態を説明する。ただし、本発明は、第1ないし第5実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略する。   Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. However, since the present invention has many elements in common with the first to fifth embodiments, the common elements are referred to using the same reference numerals or names, and detailed description thereof is omitted.

第1ないし第5実施形態においては、図8に示すように、アクティブ操舵が、完全な保舵状態において開始される場合と、そのアクティブ操舵とは逆向きの転舵状態において開始される場合とのいずれかに該当すると仮定されて補償トルクTconが決定される。   In the first to fifth embodiments, as shown in FIG. 8, when active steering is started in a completely steered state and when it is started in a steered state opposite to the active steering. The compensation torque Tcon is determined on the assumption that any one of the above is true.

これに対し、本実施形態においては、アクティブ操舵が、完全な保舵状態と、逆向きの転舵状態との中間の状態において開始された場合でも、補償トルクTconが精度よく取得されるようになっている。   On the other hand, in the present embodiment, even when active steering is started in a state intermediate between the complete steered state and the reverse steered state, the compensation torque Tcon is obtained with high accuracy. It has become.

この目的を達するため、本実施形態においては、第1ないし第5実施形態においてコンピュータ82によって実行されるいくつかのプログラムに加えて、図27および図28にそれぞれフローチャートで概念的に表わされる補正値演算プログラムおよび補償トルク補正プログラムがコンピュータ82によって実行される。   In order to achieve this object, in this embodiment, in addition to some programs executed by the computer 82 in the first to fifth embodiments, correction values conceptually shown in the flowcharts in FIGS. 27 and 28, respectively. A calculation program and a compensation torque correction program are executed by the computer 82.

図29には、操舵角θsとピニオン角θpとのそれぞれにつき、時間的推移の一例がグラフで表わされている。この例においては、時刻t1において、操舵角θsもピニオン角θpも停止状態にある。その後、ピニオン角θpは一定に維持されるのに対し、操舵角θsは増加し、やがて時刻t2において、アクティブ操舵が開始され、ピニオン角θpが増加する。   FIG. 29 is a graph showing an example of temporal transition for each of the steering angle θs and the pinion angle θp. In this example, at the time t1, the steering angle θs and the pinion angle θp are both stopped. Thereafter, while the pinion angle θp is kept constant, the steering angle θs increases, and at time t2, active steering is started, and the pinion angle θp increases.

図30には、ピニオン角θpと操舵トルクTsとの関係が、図8に示す操舵角θsと操舵反力Treとの関係を表わすグラフと同様なグラフで表わされている。このグラフにおいては、時刻t1において操舵角θsもピニオン角θpも定常状態にあり、かつ、ステアリングホイール14が完全な保舵状態にあることが、点P1で示し部分に表わされている。   In FIG. 30, the relationship between the pinion angle θp and the steering torque Ts is represented by a graph similar to the graph representing the relationship between the steering angle θs and the steering reaction force Tre shown in FIG. In this graph, it is indicated by a point P1 that the steering angle θs and the pinion angle θp are in a steady state at the time t1 and the steering wheel 14 is in a completely steered state.

これに対し、時刻t2の直前、すなわち、アクティブ操舵の開始直前において、操舵トルクTsが、完全な保舵状態における操舵トルクTsに対して増加していることが、点P2で示す部分に表わされている。そして、時刻t2において、アクティブ操舵が開始されると、ピニオン角θpが変化して操舵トルクTsも変化する。   On the other hand, immediately before the time t2, that is, immediately before the start of the active steering, the fact that the steering torque Ts is increased with respect to the steering torque Ts in the complete steered state is represented by a portion indicated by a point P2. Has been. At time t2, when active steering is started, the pinion angle θp changes and the steering torque Ts also changes.

仮に、時刻t1においてアクティブ操舵が開始されたならば、そのときの第1部分補償トルクTcon1は、部材間摩擦トルクTfricと一致するように決定されるべきである。しかし、時刻t2においてアクティブ操舵が開始された場合にも、第1部分補償トルクTcon1を部材間摩擦トルクTfricと一致するように決定してそれを電気パワーステアリング26によって実現すると、アシストトルクが過剰に発生させられることになる。   If active steering is started at time t1, the first partial compensation torque Tcon1 at that time should be determined so as to coincide with the inter-member friction torque Tfric. However, even when active steering is started at time t2, if the first partial compensation torque Tcon1 is determined to coincide with the inter-member friction torque Tfric and realized by the electric power steering 26, the assist torque becomes excessive. Will be generated.

なぜなら、図30に示すように、時刻t2においては、操舵トルクTsが既にΔTc増加させられており、アクティブ操舵中に部材間摩擦トルクTfricを補償するために追加するアシストトルクは、図30に示すTcon1であって、部材間摩擦トルクTfricからΔTcを引き算した値で足りるからである。   This is because, as shown in FIG. 30, the steering torque Ts has already been increased by ΔTc at time t2, and the assist torque added to compensate for the inter-member friction torque Tfric during active steering is shown in FIG. This is because Tcon1 and a value obtained by subtracting ΔTc from the inter-member friction torque Tfric is sufficient.

以上説明した知見を背景にして、図27に示す補正値演算プログラムの各回の実行時には、まず、S201において、フラグ1およびフラグ2が共に0に設定される。さらに、補正値ΔTcおよび直前操舵トルクTs(n−1)が共に0に設定される。   Against the background described above, when each correction value calculation program shown in FIG. 27 is executed each time, first, both flag 1 and flag 2 are set to 0 in S201. Further, both the correction value ΔTc and the immediately preceding steering torque Ts (n−1) are set to zero.

次に、S202において、フラグ1が0であるか否かが判定される。今回は、0であるから、判定がYESとなり、S203において、操舵速度Vsおよびピニオン速度Vpの各現在値が検出される。続いて、S204において、操舵速度Vsの検出値の絶対値がしきい値Aより小さく(0に十分に近く)、かつ、ピニオン速度Vpの検出値の絶対値がしきい値Bより小さい(0に十分に近い)か否かが判定される。   Next, in S202, it is determined whether or not the flag 1 is 0. Since this time is 0, the determination is YES, and the current values of the steering speed Vs and the pinion speed Vp are detected in S203. Subsequently, in S204, the absolute value of the detected value of the steering speed Vs is smaller than the threshold A (sufficiently close to 0), and the absolute value of the detected value of the pinion speed Vp is smaller than the threshold B (0 Or close enough).

今回は、それら2つの条件が共に成立すると仮定すれば、判定がYESとなり、S205において、操舵トルクTsの現在値が検出され、その検出値と等しくなるように直前操舵トルクts(n−1)が設定される。その後、S206において、フラグ1が1に設定される。続いて、S202に戻る。   If it is assumed that the two conditions are both established this time, the determination is YES, and in S205, the current value of the steering torque Ts is detected, and the immediately preceding steering torque ts (n-1) is equal to the detected value. Is set. Thereafter, in S206, the flag 1 is set to 1. Subsequently, the process returns to S202.

今回は、フラグ1が0ではないから、S202の判定がNOとなり、S207において、アクティブ操舵が開始されたか否かが判定される。今回は、開始されていないと仮定すれば、判定がNOとなり、S208において、ピニオン速度Vpの現在値が検出される。続いて、S209において、その検出値の絶対値がしきい値Dより大きいか否かが判定される。今回は、大きいと仮定すれば、判定がYESとなり、この補正値演算プログラムの一回の実行が終了する。これに対し、今回は、ピニオン速度Vpの検出値の絶対値がしきい値Dより大きくはないと仮定すれば、S209の判定がNOとなり、S202に戻る。   Since flag 1 is not 0 this time, the determination in S202 is NO, and it is determined in S207 whether or not active steering is started. If it is assumed that it has not started this time, the determination is no, and the current value of the pinion speed Vp is detected in S208. Subsequently, in S209, it is determined whether or not the absolute value of the detected value is larger than the threshold value D. If it is assumed that the value is large this time, the determination is YES, and one execution of the correction value calculation program ends. In contrast, if it is assumed that the absolute value of the detected value of the pinion speed Vp is not greater than the threshold value D this time, the determination in S209 is NO and the process returns to S202.

S202およびS207ないしS209の実行が繰り返されるうちに、アクティブ操舵が開始されてS207の判定がYESとなれば、S210に移行する。このS210においては、フラグ2が0であるか否かが判定される。今回は、0であるから、判定がYESとなり、S211において、フラグ2が1に設定される。その後、S212において、ピニオン速度Vpの現在値が検出され、続いて、S213において、その検出値の絶対値がしきい値Cより大きい(ピニオン軸32が回転し始めた)か否かが判定される。   If the active steering is started and the determination of S207 is YES while the execution of S202 and S207 to S209 is repeated, the process proceeds to S210. In S210, it is determined whether or not the flag 2 is 0. Since this time is 0, the determination is YES, and the flag 2 is set to 1 in S211. Thereafter, in S212, the current value of the pinion speed Vp is detected. Subsequently, in S213, it is determined whether or not the absolute value of the detected value is larger than the threshold value C (the pinion shaft 32 starts to rotate). The

今回は、ピニオン速度Vpの検出値の絶対値がしきい値Cより大きくはないと仮定すれば、S213の判定がNOとなり、S214およびS215がスキップされてS202に戻る。これに対し、今回は、ピニオン速度Vpの検出値の絶対値がしきい値Cより大きいと仮定すれば、S213の判定がYESとなり、S214に移行する。   If it is assumed that the absolute value of the detected value of the pinion speed Vp is not greater than the threshold value C this time, the determination in S213 is NO, S214 and S215 are skipped, and the process returns to S202. On the other hand, this time, if it is assumed that the absolute value of the detected value of the pinion speed Vp is larger than the threshold value C, the determination in S213 is YES, and the process proceeds to S214.

このS214においては、操舵トルクTsの現在値が検出され、その検出値と等しくなるように現在操舵トルクTs(n)が設定される。続いて、S215において、その現在操舵トルクTs(n)から直前操舵トルクTs(n−1)を引き算することにより、補償トルクTconを補正するための補正値ΔTcが演算される。その演算された補正値ΔTcはRAM88に格納される。その後、202に戻る。   In S214, the current value of the steering torque Ts is detected, and the current steering torque Ts (n) is set to be equal to the detected value. Subsequently, in S215, a correction value ΔTc for correcting the compensation torque Tcon is calculated by subtracting the immediately preceding steering torque Ts (n−1) from the current steering torque Ts (n). The calculated correction value ΔTc is stored in the RAM 88. Thereafter, the process returns to 202.

一方、図28に示す補償トルク補正プログラムの各回の実行時には、まず、S231において、補正値ΔTcの最新値がRAM88から読み込まれる。次に、S232において、前記第1ないし第5実施形態と同様にして取得された補償トルクTconがROM86またはRAM88から読み込まれる。   On the other hand, when the compensation torque correction program shown in FIG. 28 is executed each time, first, the latest value of the correction value ΔTc is read from the RAM 88 in S231. Next, in S232, the compensation torque Tcon acquired in the same manner as in the first to fifth embodiments is read from the ROM 86 or the RAM 88.

続いて、S233において、その読み込まれた補償トルクTconから、上記読み込まれた補正値ΔTcを引き算することにより、補償トルクTconが補正される。その後、S234において、その補正された補償トルクTconが、前記パワーアシスト制御プログラムまたはアシスト制御部108に対して出力される。   Subsequently, in S233, the compensation torque Tcon is corrected by subtracting the read correction value ΔTc from the read compensation torque Tcon. Thereafter, in S234, the corrected compensation torque Tcon is output to the power assist control program or the assist control unit 108.

以上で、この補償トルク補正プログラムの一回の実行が終了する。   This completes one execution of the compensation torque correction program.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、コンピュータ82のうち、図27に示す補正値演算プログラムと、図28に示す補償トルク補正プログラムと、図9または図11に示す補償トルク決定プログラムとを実行する部分が、前記(14)項における「第7決定手段」の一例を構成しているのである。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, the correction value calculation program shown in FIG. 27, the compensation torque correction program shown in FIG. 28, and the compensation torque determination shown in FIG. The part that executes the program constitutes an example of the “seventh determining means” in the above section (14).

次に、本発明の第7実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第6実施形態と共通する要素が多く、異なるのは、補償トルク補正プログラムに関する要素のみであるため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ、詳細に説明する。   Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the sixth embodiment, and only the elements related to the compensation torque correction program are different, the common elements are cited using the same reference numerals or names. Therefore, detailed description will be omitted, and only different elements will be described in detail.

図31には、本実施形態におけるECU80のコンピュータ82によって実行される補償トルク補正プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。   FIG. 31 conceptually shows in a flowchart the contents of a compensation torque correction program executed by the computer 82 of the ECU 80 in the present embodiment.

この補償トルク補正プログラムの各回の実行時には、まず、S251において、経過時間tが0に設定される。次に、S252において、RAM88から前記補正値ΔTcが読み込まれる。続いて、S253において、その読み込まれた補正値ΔTcの絶対値がしきい値Eより大きい(実質的に0ではない)か否かが判定される。今回は、しきい値Eより大きいと仮定すれば、判定がYESとなり、S254に移行する。   When this compensation torque correction program is executed each time, first, the elapsed time t is set to 0 in S251. Next, in S252, the correction value ΔTc is read from the RAM 88. Subsequently, in S253, it is determined whether or not the absolute value of the read correction value ΔTc is larger than the threshold value E (substantially not 0). If it is assumed that it is larger than the threshold value E this time, the determination is YES, and the flow proceeds to S254.

このS254においては、経過時間Tが微小増分Δt(実行周期)だけ増加させられ、その後、S255において、前記読み込まれた補正値ΔTcが、時定数Tのもとに減衰させられる。この減衰は、例えば図32にグラフで表すように、経過時間tと共に次第に減少し、やがて0となるように行われる。   In S254, the elapsed time T is increased by a minute increment Δt (execution cycle), and then the read correction value ΔTc is attenuated based on the time constant T in S255. For example, as shown in the graph of FIG. 32, this attenuation is performed so that it gradually decreases with the elapsed time t and eventually becomes zero.

続いて、図31のS256において、第1ないし第6実施形態と同様にして取得された補償トルクTconがROM86またはRAM88から読み込まれる。その後、S257において、その読み込まれた補償トルクTconから補正値ΔTcの減衰値が引き算されることにより、補償トルクTconが補正される。その補正された補償トルクTconは、第6実施形態とは異なり、時間の経過につれて、補正前の値に次第に復元するように変化させられる。   Subsequently, in S256 of FIG. 31, the compensation torque Tcon obtained in the same manner as in the first to sixth embodiments is read from the ROM 86 or the RAM 88. Thereafter, in S257, the compensation torque Tcon is corrected by subtracting the attenuation value of the correction value ΔTc from the read compensation torque Tcon. Unlike the sixth embodiment, the corrected compensation torque Tcon is changed so as to be gradually restored to the value before correction as time elapses.

続いて、S258において、その補正された補償トルクTconが、前記パワーアシスト制御プログラムまたはアシスト制御部108に対して出力される。   Subsequently, in S <b> 258, the corrected compensation torque Tcon is output to the power assist control program or the assist control unit 108.

以上で、この補償トルク補正プログラムの一回の実行が終了する。   This completes one execution of the compensation torque correction program.

次に、本発明の第8実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第1ないし第7実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ、詳細に説明する。   Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. However, since the present embodiment has many elements in common with the first to seventh embodiments, the common elements are referred to by using the same reference numerals or names, and detailed descriptions thereof are omitted and are different. Only the elements are described in detail.

第1ないし第7実施形態においては、部材間摩擦トルクTfricが固定値として扱われている。図7に示すヒステリシスの幅が変化しないと仮定して部材間摩擦トルクTfricが設定されているのである。   In the first to seventh embodiments, the inter-member friction torque Tfric is handled as a fixed value. The inter-member friction torque Tfric is set on the assumption that the hysteresis width shown in FIG. 7 does not change.

これに対し、本実施形態においては、部材間摩擦トルクTfricが、例えば、ラックアンドピニオン機構38における接触歯面間の法線力によって変化するという事実に着目し、部材間摩擦トルクTfricを精度よく推定し、ひいては、アクティブ操舵に起因する操舵反力Treの変化分を正確に補償して操舵フィーリングを向上させるために、摩擦トルク補正プログラムがECU80のコンピュータ82によって実行される。   On the other hand, in the present embodiment, focusing on the fact that the inter-member friction torque Tfric changes depending on the normal force between the contact tooth surfaces in the rack and pinion mechanism 38, for example, the inter-member friction torque Tfric is accurately determined. A friction torque correction program is executed by the computer 82 of the ECU 80 in order to improve the steering feeling by accurately compensating for the change in the steering reaction force Tre caused by the active steering.

図33には、その摩擦トルク補正プログラムの内容がフローチャートで概念的に表わされている。この摩擦トルク補正プログラムの各回の実行時には、まず、S301において、部材間摩擦トルクTfricの基本値Tfric0がROM86から読み込まれる。次に、S302において、操舵トルクTsの検出値と、電気パワーステアリング26のモータ62に供給されたアシスト電流Iの検出値とに基づき、ラック軸30に作用する軸力Fが取得される。   FIG. 33 conceptually shows the contents of the friction torque correction program in a flowchart. When the friction torque correction program is executed each time, first, a basic value Tfric0 of the inter-member friction torque Tfric is read from the ROM 86 in S301. Next, in S302, the axial force F acting on the rack shaft 30 is acquired based on the detected value of the steering torque Ts and the detected value of the assist current I supplied to the motor 62 of the electric power steering 26.

続いて、S303において、その取得された軸力Fに対応する係数Gが、それら軸力Fと係数Gとの間に予め設定された関係に従って決定される。係数Gは、基本値Tfric0を補正するためにそれに乗じられる係数である。また、それら係数Gと軸力Fとの間に設定された関係は、例えば、軸力Fが増加するにつれて係数Gが1から増加する関係とされる。図34には、その関係の一例がグラフで表されている。   Subsequently, in S303, a coefficient G corresponding to the acquired axial force F is determined according to a preset relationship between the axial force F and the coefficient G. The coefficient G is a coefficient to be multiplied to correct the basic value Tfric0. The relationship set between the coefficient G and the axial force F is, for example, a relationship in which the coefficient G increases from 1 as the axial force F increases. In FIG. 34, an example of the relationship is represented by a graph.

その後、図33のS304において、その決定された係数Gが基本値Tfric0に掛け算されることにより、部材間摩擦トルクTfricが補正される。その補正された部材間摩擦トルクTfricは、補償トルクTconの次回の決定に備えて、RAM88に格納される。   Thereafter, in S304 of FIG. 33, the determined coefficient G is multiplied by the basic value Tfric0, whereby the inter-member friction torque Tfric is corrected. The corrected inter-member friction torque Tfric is stored in the RAM 88 in preparation for the next determination of the compensation torque Tcon.

以上で、この摩擦トルク補正プログラムの一回の実行が終了する。   Thus, one execution of this friction torque correction program is completed.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、コンピュータ82のうち、図33に示す摩擦トルク補正プログラムと、図9または図11に示す補償トルク決定プログラムとを実行する部分が、前記(16)項における「第8決定手段」の一例を構成しているのである。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, the portion of the computer 82 that executes the friction torque correction program shown in FIG. 33 and the compensation torque determination program shown in FIG. 9 or FIG. This constitutes one example of the “eighth determining means” in item 16).

次に、本発明の第9実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第2実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ、詳細に説明する。   Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the second embodiment, the common elements are cited using the same reference numerals or names, and detailed description is omitted, and only different elements are cited. This will be described in detail.

第2実施形態においては、図12および図13に示すように、操舵速度Vsに基づく第1部分補償トルクTcon1の絶対値の最大値と、ピニオン速度Vpに基づく第2部分補償トルクTcon2の絶対値の最大値とが、共に、部材間摩擦トルクTfricと等しくなるように設定されている。   In the second embodiment, as shown in FIGS. 12 and 13, the absolute value of the first partial compensation torque Tcon1 based on the steering speed Vs and the absolute value of the second partial compensation torque Tcon2 based on the pinion speed Vp. Are set to be equal to the inter-member friction torque Tfric.

これに対し、本実施形態においては、図35に示すように、第1部分補償トルクTcon1が操舵速度Vsに対する傾きとヒシテリシスとを有するように変化させられる。さらに、本実施形態においては、第2実施形態において図11のS135の実行によって決定された第1部分補償トルクTcon1が、それに係数Hが乗じられることによって補正される。その結果、第1部分補償トルクTcon1の絶対値の最大値が、部材間摩擦トルクTfricに乗じられる係数Hの値に応じて変化させられる。   On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 35, the first partial compensation torque Tcon1 is changed so as to have an inclination with respect to the steering speed Vs and hysteresis. Furthermore, in the present embodiment, the first partial compensation torque Tcon1 determined by the execution of S135 in FIG. 11 in the second embodiment is corrected by multiplying it by the coefficient H. As a result, the maximum absolute value of the first partial compensation torque Tcon1 is changed according to the value of the coefficient H multiplied by the inter-member friction torque Tfric.

したがって、係数Hが1より小さい場合には、1である場合に比較して第1部分補償トルクTcon1が減少し、例えば、第1部分補償トルクTcon1の絶対値の最大値については、第2部分補償トルクTcon2の絶対値の最大値(部材間摩擦トルクTfricに等しい。)より小さくなる。第1部分補償トルクTcon1が減少することは、アシストトルクのうち、操舵速度Vsに寄与する部分が、ピニオン速度Vpに寄与する部分より小さくなることを意味する。このことは、ひいては、アクティブ操舵中に、操舵反力Treが、操舵速度Vsの方がピニオン速度Vpより鈍感になり、操舵フィーリングが重厚なものになり、運転者の安心感が増すことを意味する。   Therefore, when the coefficient H is smaller than 1, the first partial compensation torque Tcon1 is reduced as compared with the case where the coefficient H is 1. For example, for the maximum absolute value of the first partial compensation torque Tcon1, the second partial The absolute value of the compensation torque Tcon2 is smaller than the maximum value (equal to the inter-member friction torque Tfric). The decrease in the first partial compensation torque Tcon1 means that a portion of the assist torque that contributes to the steering speed Vs is smaller than a portion that contributes to the pinion speed Vp. As a result, during active steering, the steering reaction force Tre becomes less sensitive to the steering speed Vs than the pinion speed Vp, and the steering feeling becomes heavier, which increases the driver's sense of security. means.

さらに、本実施形態においては、車両の走行安定性が通常より低下した場合に、アクティブ操舵によってオートカウンタステアリングが行われるようになっており、そのオートカウンタステアリングの実行時に、運転者の安心感を向上させるべく、係数Hが1より小さい値に減少させられるようになっている。   Furthermore, in the present embodiment, when the running stability of the vehicle is lower than normal, auto counter steering is performed by active steering, and when the auto counter steering is executed, the driver can feel at ease. In order to improve, the coefficient H is decreased to a value smaller than 1.

それらの処理を実行するため、本実施形態においては、ECU80のコンピュータ82により補償トルク補正プログラムが実行される。この補償トルク補正プログラムは、図11におけるS135において決定された第1部分補償トルクTcon1を係数Hで選択的に補正するために実行される。   In order to execute these processes, in the present embodiment, a compensation torque correction program is executed by the computer 82 of the ECU 80. The compensation torque correction program is executed to selectively correct the first partial compensation torque Tcon1 determined in S135 in FIG.

図36には、その補償トルク補正プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。この補償トルク補正プログラムの各回の実行時には、まず、S331において、図4のS1と同様にして、車両状態量が検出される。次に、S332において、図4のS2と同様にして、車両安定性が通常より低下したか否かが判定される。   FIG. 36 conceptually shows the contents of the compensation torque correction program in a flowchart. When executing this compensation torque correction program each time, first, in S331, the vehicle state quantity is detected in the same manner as in S1 of FIG. Next, in S332, as in S2 of FIG. 4, it is determined whether or not the vehicle stability is lower than normal.

今回は、車両安定性が通常より低下していないと仮定すれば、S332の判定がNOとなり、S333において、係数Hが値H1(=1)と等しい値に設定される。続いて、S334において、図11のS135の実行によって決定されてRAM88に格納された第1部分補償トルクTcon1が読み出される。   If it is assumed that the vehicle stability is not lower than usual this time, the determination in S332 is NO, and in S333, the coefficient H is set to a value equal to the value H1 (= 1). Subsequently, in S334, the first partial compensation torque Tcon1 determined by the execution of S135 of FIG. 11 and stored in the RAM 88 is read out.

その後、S335において、その読み出された第1部分補償トルクTcon1に、前記設定された係数Hが乗じられることにより、その第1部分補償トルクTcon1が補正される。今回は、係数Hが1であるため、もとの第1部分補償トルクTcon1に対する補正は実質的には行われない。   Thereafter, in S335, the first partial compensation torque Tcon1 is corrected by multiplying the read first partial compensation torque Tcon1 by the set coefficient H. Since the coefficient H is 1 this time, the correction for the original first partial compensation torque Tcon1 is not substantially performed.

続いて、S336において、その補正された第1部分補償トルクTcon1が、図11のS137の次回の実行に備えて出力される。具体的には、補正された第1部分補償トルクTcon1がRAM88に格納される。   Subsequently, in S336, the corrected first partial compensation torque Tcon1 is output in preparation for the next execution of S137 in FIG. Specifically, the corrected first partial compensation torque Tcon1 is stored in the RAM 88.

以上で、この補償トルク補正プログラムの一回の実行が終了する。   This completes one execution of the compensation torque correction program.

これに対し、今回は、車両安定性が低下したと仮定すれば、S332の判定がYESとなり、S337において、今回は、運転者の安心感を向上させることが必要であると判定される。   On the other hand, if it is assumed that the vehicle stability has decreased this time, the determination in S332 is YES, and in S337, it is determined that it is necessary to improve the driver's sense of security this time.

続いて、S338において、値H1より小さい値H2と等しくなるように係数Hが設定される。その後、S334において、RAM88からもとの第1部分補償トルクTcon1が読み出される。   Subsequently, in S338, the coefficient H is set to be equal to a value H2 that is smaller than the value H1. Thereafter, in S334, the original first partial compensation torque Tcon1 is read from the RAM 88.

続いて、S335において、その読み出された第1部分補償トルクTcon1に、上記設定された係数Hが乗じられ、これにより、もとの第1部分補償トルクTcon1が補正される。今回は、係数Hが1より小さいため、もとの第1部分補償トルクTcon1より小さい値が、補正後の第1部分補償トルクTcon1とされる。   Subsequently, in S335, the read first partial compensation torque Tcon1 is multiplied by the set coefficient H, thereby correcting the original first partial compensation torque Tcon1. Since the coefficient H is smaller than 1 this time, a value smaller than the original first partial compensation torque Tcon1 is set as the corrected first partial compensation torque Tcon1.

その後、S336において、その補正された第1部分補償トルクTcon1が、図11のS137の次回の実行に備えて出力される。具体的には、補正された第1部分補償トルクTcon1がRAM88に格納される。   Thereafter, in S336, the corrected first partial compensation torque Tcon1 is output in preparation for the next execution of S137 in FIG. Specifically, the corrected first partial compensation torque Tcon1 is stored in the RAM 88.

以上で、この補償トルク補正プログラムの一回の実行が終了する。   This completes one execution of the compensation torque correction program.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、コンピュータ82のうち図36に示す補償トルク補正プログラムと、図9に示す補償トルク決定プログラムとを実行する部分が、前記(18)または(19)項における「第9決定手段」の一例を構成しているのである。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, the portion of the computer 82 that executes the compensation torque correction program shown in FIG. 36 and the compensation torque determination program shown in FIG. This constitutes an example of the “ninth determining means” in item 19).

次に、本発明の第10実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第1実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ、詳細に説明する。   Next, a tenth embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the first embodiment, the common elements are cited using the same reference numerals or names, and detailed description thereof is omitted, and only different elements are cited. This will be described in detail.

図7に示すように、前述の操舵反力制御を実行しないと、操舵反力Treに、アクティブ操舵により、部材間摩擦力に基づく第1変化ΔT1と、タイヤ−路面間摩擦力に基づく第2変化ΔT2とが発生する。   As shown in FIG. 7, if the steering reaction force control described above is not executed, a first change ΔT1 based on the frictional force between the members and a second change based on the frictional force between the tire and the road surface due to active steering are applied to the steering reaction force Tre. A change ΔT2 occurs.

第2変化ΔT2の発生を抑制するためには、操舵角θsと操舵反力Treとの勾配を検出することが必要である。この勾配は、図37に示すように、車輪20の転舵角θw(アクティブ操舵によって発生させられる。)と、ラック軸30に作用する軸力Fとの勾配に相当する。   In order to suppress the occurrence of the second change ΔT2, it is necessary to detect the gradient between the steering angle θs and the steering reaction force Tre. As shown in FIG. 37, this gradient corresponds to the gradient between the turning angle θw of the wheel 20 (generated by active steering) and the axial force F acting on the rack shaft 30.

したがって、転舵角θwと軸力Fとが判明すれば、それらの勾配が判明し、ひいては、操舵角θsと操舵反力Treとの勾配も判明する。この勾配を用いれば、第2変化ΔT2の発生を抑制するために発生させるべきアシストトルクTaも判明する。このアシストトルクTa(正確には、アクティブ操舵中のアシストトルクTaの変化量ΔTa)は、転舵角θw(正確には、アクティブ操舵中の転舵角θwの変化量Δθw)にアシスト比γを掛け算することによって演算できる。   Therefore, if the turning angle θw and the axial force F are determined, the gradients thereof are determined, and consequently the gradient between the steering angle θs and the steering reaction force Tre is also determined. If this gradient is used, the assist torque Ta to be generated in order to suppress the occurrence of the second change ΔT2 is also found. This assist torque Ta (more precisely, the change amount ΔTa of the assist torque Ta during active steering) is obtained by setting the assist ratio γ to the turning angle θw (more precisely, the change amount Δθw of the turning angle θw during active steering). It can be calculated by multiplying.

一方、ラック軸30に作用する軸力Fは、運転者の操舵トルクTsと、電気パワーステアリング26のモータ62によるアシストトルクTaとの和である。したがって、操舵トルクTsと、そのモータ62に供給されるアシスト電流Iとが判明すれば、ラック軸30に作用する軸力Fを検出することができる。   On the other hand, the axial force F acting on the rack shaft 30 is the sum of the driver's steering torque Ts and the assist torque Ta by the motor 62 of the electric power steering 26. Therefore, if the steering torque Ts and the assist current I supplied to the motor 62 are known, the axial force F acting on the rack shaft 30 can be detected.

さらに、転舵角θwは、ラック軸30の直線変位位置を検出するラック位置センサ134(図3参照)を用いて検出することが可能である。   Further, the turning angle θw can be detected by using a rack position sensor 134 (see FIG. 3) that detects the linear displacement position of the rack shaft 30.

ただし、それら軸力Fおよび転舵角θwは、ステアリングホイール14が保舵状態にあるためにそれら物理量が変動しない場合には、比較的高精度で検出できるが、転舵状態にある場合には、それら物理量の検出値にノイズが混入し易い。そのため、転舵状態においては、タイヤ−路面間摩擦力に影響を及ぼす路面μを推定し、その推定値からアシスト比γを決定することが望ましい。   However, the axial force F and the turning angle θw can be detected with a relatively high accuracy when the physical quantities do not fluctuate because the steering wheel 14 is in the steered state, but in the steered state. , Noise is likely to be mixed into the detected values of these physical quantities. Therefore, in the steered state, it is desirable to estimate the road surface μ that affects the friction force between the tire and the road surface, and to determine the assist ratio γ from the estimated value.

本実施形態においては、第2変化ΔT2の発生を抑制するために変化させるべきアシストトルクΔTaを第3部分補償トルクTcon3として決定するために、第3部分補償トルク決定プログラムがECU80のコンピュータ82によって実行される。   In the present embodiment, the third partial compensation torque determination program is executed by the computer 82 of the ECU 80 in order to determine the assist torque ΔTa to be changed to suppress the occurrence of the second change ΔT2 as the third partial compensation torque Tcon3. Is done.

図38には、その第3部分補償トルク決定プログラムの内容がフローチャートで概念的に表わされている。   FIG. 38 conceptually shows the contents of the third partial compensation torque determination program in a flowchart.

この第3部分補償トルク決定プログラムの各回の実行時には、まず、S351において、操舵速度θsの検出値に基づき、ステアリングホイール14が保舵状態にあるか否かが判定される。今回は、保舵状態にあると仮定すれば、判定がYESとなり、S352において、前述のようにして、ラック軸30に作用する軸力Fが検出される。続いて、S353において、前述のようにして、車輪20の転舵角θwが検出される。   When the third partial compensation torque determination program is executed each time, first, in S351, it is determined based on the detected value of the steering speed θs whether or not the steering wheel 14 is in the steered state. This time, if it is assumed that the steering wheel is maintained, the determination is YES, and the axial force F acting on the rack shaft 30 is detected in S352 as described above. Subsequently, in S353, the turning angle θw of the wheel 20 is detected as described above.

その後、S354において、それら検出された軸力Fおよび転舵角θwに基づき、それらとアシスト比γとの間に予め定められた規則に従って今回のアシスト比γが決定される。   Thereafter, in S354, based on the detected axial force F and the turning angle θw, the current assist ratio γ is determined according to a rule predetermined between them and the assist ratio γ.

続いて、S355において、今回のアクティブ操舵に起因する転舵角θwの変化量Δθwが決定される。その後、S356において、その決定された変化量Δθwと、前記決定されたアシスト比γとの積として、アシストトルクTaの変化量ΔTaが決定される。   Subsequently, in S355, a change amount Δθw of the turning angle θw resulting from the current active steering is determined. Thereafter, in S356, the change amount ΔTa of the assist torque Ta is determined as the product of the determined change amount Δθw and the determined assist ratio γ.

続いて、S357において、その決定された変化量ΔTaと等しくなるように、第3部分補償トルクTcon3が決定される。その後、S358において、その決定された第3部分補償トルクTcon3がRAM88に格納される。   Subsequently, in S357, the third partial compensation torque Tcon3 is determined so as to be equal to the determined change amount ΔTa. Thereafter, in S358, the determined third partial compensation torque Tcon3 is stored in the RAM 88.

以上で、この第3部分補償トルク決定プログラムの一回の実行が終了する。   This completes one execution of the third partial compensation torque determination program.

以上、ステアリングホイール14が保舵状態にあると仮定したが、保舵状態にはない場合には、S351の判定がNOとなり、S359に移行する。   As described above, it is assumed that the steering wheel 14 is in the steering holding state. However, if the steering wheel 14 is not in the steering holding state, the determination in S351 is NO, and the process proceeds to S359.

このS359においては、路面μを推定するための情報、例えば、車輪20のスリップ率が検出され、その検出された情報に基づいて路面μが推定される。その後、S360において、その推定された路面μに基づき、それとアシスト比γとの間に予め定められた規則に従って今回のアシスト比γが決定される。以下、前述の場合と同様に、S355ないしS358が実行される。   In S359, information for estimating the road surface μ, for example, the slip ratio of the wheel 20 is detected, and the road surface μ is estimated based on the detected information. Thereafter, in S360, based on the estimated road surface μ, the current assist ratio γ is determined according to a rule determined in advance between it and the assist ratio γ. Thereafter, S355 to S358 are executed in the same manner as described above.

図39には、本実施形態においてECU80のコンピュータ82によって実行される補償トルク決定プログラムの内容がフローチャートで概念的に表わされている。この補償トルク決定プログラムは、図11の補償トルク決定プログラムと共通するステップが多いため、異なるステップについてのみ詳細に説明し、共通するステップについては簡単に説明する。   FIG. 39 conceptually shows in a flowchart the contents of a compensation torque determination program executed by the computer 82 of the ECU 80 in the present embodiment. Since this compensation torque determination program has many steps in common with the compensation torque determination program of FIG. 11, only the different steps will be described in detail, and the common steps will be described briefly.

本実施形態における補償トルク決定プログラムの各回の実行時には、まず、S401ないしS406が図11におけるS131ないしS136と同様にして実行される。次に、S407において、上述の第3部分補償トルク決定プログラムの実行によって決定されてRAM88に格納された第3部分補償トルクTcon3がRAM88から読み込まれる。   In each execution of the compensation torque determination program in this embodiment, first, S401 to S406 are executed in the same manner as S131 to S136 in FIG. Next, in S407, the third partial compensation torque Tcon3 determined by the execution of the third partial compensation torque determination program and stored in the RAM 88 is read from the RAM 88.

続いて、S408において、S405において決定された第1部分補償トルクTcon1と、S406において決定された第2部分補償トルクTcon2と、上記読み込まれた第3部分補償トルクTcon3との和と等しくなるように、総合的な補償トルクTconが決定される。   Subsequently, in S408, the first partial compensation torque Tcon1 determined in S405, the second partial compensation torque Tcon2 determined in S406, and the read third partial compensation torque Tcon3 are equal to each other. The overall compensation torque Tcon is determined.

以上で、この補償トルク決定プログラムの一回の実行が終了する。   This completes one execution of the compensation torque determination program.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、コンピュータ82のうち、図38に示す第3部分補償トルク決定プログラムと、図39に示す補償トルク決定プログラムとを実行する部分が、前記(21)項における「第10決定手段」の一例を構成しているのである。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, a portion of the computer 82 that executes the third partial compensation torque determination program shown in FIG. 38 and the compensation torque determination program shown in FIG. This constitutes an example of “tenth determining means” in item 21).

以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記[発明の開示]の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。   As described above, some of the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, these are exemplifications, and are based on the knowledge of those skilled in the art including the aspects described in the section of [Disclosure of the Invention]. The present invention can be implemented in other forms with various modifications and improvements.

本発明の第1実施形態に従う車両用操舵装置のハードウエア構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the hardware constitutions of the steering apparatus for vehicles according to 1st Embodiment of this invention. 図1に示す車両用操舵装置を示す部分正面断面図である。FIG. 2 is a partial front sectional view showing the vehicle steering apparatus shown in FIG. 1. 図1および図2に示す車両用操舵装置の電気系統を示すとともにECU80の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing an electric system of the vehicle steering apparatus shown in FIGS. 1 and 2 and a configuration of an ECU 80. FIG. 図3におけるコンピュータ82によって実行されるアクティブ操舵プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。4 is a flowchart conceptually showing the contents of an active steering program executed by a computer 82 in FIG. 3. 図3におけるコンピュータ82によって実行されるパワーアシスト制御プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。4 is a flowchart conceptually showing the contents of a power assist control program executed by a computer 82 in FIG. 3. 図3におけるコンピュータ82によって実行されるピニオン角検出プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。4 is a flowchart conceptually showing the contents of a pinion angle detection program executed by a computer 82 in FIG. 3. 図3に示すECU80による操舵反力制御を説明するためのグラフである。4 is a graph for explaining steering reaction force control by an ECU 80 shown in FIG. 3. 図3に示すECU80による操舵反力制御を説明するための別のグラフである。It is another graph for demonstrating the steering reaction force control by ECU80 shown in FIG. 図3におけるコンピュータ82によって実行される補償トルク決定プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。It is a flowchart which represents notionally the content of the compensation torque determination program performed by the computer 82 in FIG. 図9におけるS106において係数Kを決定するために参照される規則を表形式で表わす図である。FIG. 10 is a diagram representing rules referred to in order to determine a coefficient K in S106 in FIG. 9 in a table format. 本発明の第2実施形態に従う車両用操舵装置のECU80のコンピュータ82によって実行される補償トルク決定プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。It is a flowchart which represents notionally the content of the compensation torque determination program performed by the computer 82 of ECU80 of the steering apparatus for vehicles according to 2nd Embodiment of this invention. 図11におけるS135において第1部分補償トルクTcon1が決定される原理を説明するためのグラフである。12 is a graph for explaining the principle by which the first partial compensation torque Tcon1 is determined in S135 in FIG. 図11におけるS136において第2部分補償トルクTcon2が決定される原理を説明するためのグラフである。12 is a graph for explaining the principle by which the second partial compensation torque Tcon2 is determined in S136 in FIG. 本発明の第3実施形態に従う車両用操舵装置のECU80のソフトウエア構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the software structure of ECU80 of the steering apparatus for vehicles according to 3rd Embodiment of this invention. 図14における部材間摩擦トルク決定部100の詳細を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the detail of the friction torque determination part 100 between members in FIG. 図15の部材間摩擦トルクが部材間摩擦トルクTfricを検出する原理を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the principle in which the friction torque between members of FIG. 15 detects the friction torque Tflic between members. 図15における摩擦トルクメモリ122に記憶されている部材間摩擦トルクTfricと温度との関係を表わすグラフである。16 is a graph showing the relationship between the friction torque between members Tfric stored in the friction torque memory 122 in FIG. 15 and the temperature. 図15における摩擦トルク読出部124の処理を実現するためにコンピュータ82によって実行される摩擦トルク読出プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。16 is a flowchart conceptually showing the content of a friction torque reading program executed by a computer 82 in order to realize the processing of the friction torque reading unit 124 in FIG. 図15における摩擦トルク推定部118の処理を実現するためにコンピュータ82によって実行される摩擦トルク推定プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。16 is a flowchart conceptually showing the content of a friction torque estimation program executed by a computer 82 in order to realize the processing of the friction torque estimation unit 118 in FIG. 本発明の第4実施形態に従う車両用操舵装置による操舵反力制御の内容を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the content of the steering reaction force control by the vehicle steering device according to 4th Embodiment of this invention. 図20を参照して説明される操舵反力制御の効果を説明するための比較例を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the comparative example for demonstrating the effect of the steering reaction force control demonstrated with reference to FIG. 図20を参照して説明される操舵反力制御において第2部分補償トルクTcon2が決定される原理を説明するためのグラフである。FIG. 21 is a graph for explaining the principle by which the second partial compensation torque Tcon2 is determined in the steering reaction force control described with reference to FIG. 図20を参照して説明される操舵反力制御の一変形例において第2部分補償トルクTcon2が決定される原理を説明するためのグラフである。FIG. 21 is a graph for explaining the principle by which a second partial compensation torque Tcon2 is determined in a modified example of the steering reaction force control described with reference to FIG. 本発明の第5実施形態に従う車両用操舵装置による操舵反力制御の内容を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the content of the steering reaction force control by the vehicle steering device according to 5th Embodiment of this invention. 図24を参照して説明される操舵反力制御の効果を説明するための比較例を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the comparative example for demonstrating the effect of the steering reaction force control demonstrated with reference to FIG. 図24を参照して説明される操舵反力制御の一変形例において第1部分補償トルクTcon1が決定される原理を説明するためのグラフである。FIG. 25 is a graph for explaining the principle by which a first partial compensation torque Tcon1 is determined in a modified example of the steering reaction force control described with reference to FIG. 24. FIG. 本発明の第6実施形態に従う車両用操舵装置におけるECU80のコンピュータ82によって実行される補正値演算プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。It is a flowchart which represents notionally the content of the correction value calculation program performed by the computer 82 of ECU80 in the steering apparatus for vehicles according to 6th Embodiment of this invention. 上記第6実施形態に従う車両用操舵装置におけるECU80のコンピュータ82によって実行される補償トルク補正プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。It is a flowchart which represents notionally the content of the compensation torque correction program performed by the computer 82 of ECU80 in the steering device for vehicles according to the said 6th Embodiment. 図27の補正値演算プログラムの内容を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the content of the correction value calculation program of FIG. 図27の補正値演算プログラムの内容を説明するための別のグラフである。It is another graph for demonstrating the content of the correction value calculation program of FIG. 本発明の第7実施形態に従う車両用操舵装置におけるECU80のコンピュータ82によって実行される補償トルク補正プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。It is a flowchart which represents notionally the content of the compensation torque correction program performed by the computer 82 of ECU80 in the steering device for vehicles according to 7th Embodiment of this invention. 図31におけるS255の内容を説明するためのグラフである。Fig. 32 is a graph for explaining the contents of S255 in Fig. 31. 本発明の第8実施形態に従う車両用操舵装置におけるECU80のコンピュータ82によって実行される摩擦トルク補正プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。It is a flowchart which represents notionally the content of the friction torque correction program performed by the computer 82 of ECU80 in the steering device for vehicles according to 8th Embodiment of this invention. 図33におけるS303において係数Gを決定するために参照される係数Gとラック軸30に作用する軸力Fとの関係を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the relationship between the coefficient G referred in order to determine the coefficient G in S303 in FIG. 33, and the axial force F which acts on the rack shaft 30. FIG. 本発明の第9実施形態に従う車両用操舵装置による操舵反力制御を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating steering reaction force control by the vehicle steering device according to 9th Embodiment of this invention. 図35を参照して説明される操舵反力制御を実行するためにコンピュータ82によって実行される補償トルク補正プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。FIG. 36 is a flowchart conceptually showing the contents of a compensation torque correction program executed by a computer 82 in order to execute steering reaction force control described with reference to FIG. 35. 本発明の第10実施形態に従う車両用操舵装置による操舵反力制御を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the steering reaction force control by the vehicle steering device according to 10th Embodiment of this invention. 図37を参照して説明される操舵反力制御を実行するためにコンピュータ82によって実行される第3部分補償トルク決定プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。It is a flowchart which represents notionally the content of the 3rd partial compensation torque determination program performed by the computer 82 in order to perform the steering reaction force control demonstrated with reference to FIG. 図37を参照して説明される操舵反力制御を実行するためにコンピュータ82によって実行される補償トルク決定プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。It is a flowchart which represents notionally the content of the compensation torque determination program performed by the computer 82 in order to perform the steering reaction force control demonstrated with reference to FIG.

符号の説明Explanation of symbols

14 ステアリングホイール
16 ステアリング軸
20 車輪
22 ギヤ比変更機構
24 操舵機構
26 電気パワーステアリング
30 ラック軸
32 ピニオン軸
42 モータ
46 減速機
80 ECU
82 コンピュータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Steering wheel 16 Steering shaft 20 Wheel 22 Gear ratio change mechanism 24 Steering mechanism 26 Electric power steering 30 Rack shaft 32 Pinion shaft 42 Motor 46 Reduction gear 80 ECU
82 computer

Claims (23)

運転者によるステアリング操作部材のステアリング操作に基づいて車輪の転舵角を変化させて車両を操舵する車両用操舵装置であって、
当該車両用操舵装置が、当該車両用操舵装置の内部における摩擦力の変化に起因する第1変化と、前記車輪のタイヤと路面との間の摩擦力の変化に起因する第2変化とが重畳的に前記ステアリング操作部材から運転者に作用する操舵反力に発生する操舵特性を有しており、
第1可動部材によって前記車両を転舵する転舵機構と、
前記第1可動部材を駆動し得るモータにより、運転者が前記ステアリング操舵部材を操作する操舵速度と前記第1可動部材の変位速度との比率を変更する比率変更機構と、
運転者が前記ステアリング操作部材に加える操舵トルクを軽減するためのアシストトルクを当該車両用操舵装置に付与するアシスト機構と、
それら比率変更機構とアシスト機構とを電気的に制御するコントローラであって、前記ステアリング操作に依存しないで前記比率変更機構を介して前記転舵角を変化させるアクティブ操舵と、そのアクティブ操舵の実行時に、前記操舵反力に発生する前記第1変化が抑制されるように前記操舵反力を前記アシスト機構を介して制御する操舵反力制御とを行うものと
を含む車両用操舵装置。
A vehicle steering device for steering a vehicle by changing a turning angle of a wheel based on a steering operation of a steering operation member by a driver,
The vehicle steering device superimposes a first change resulting from a change in frictional force inside the vehicle steering device and a second change resulting from a change in frictional force between the tire of the wheel and the road surface. In particular, it has a steering characteristic generated in a steering reaction force acting on the driver from the steering operation member,
A steering mechanism for steering the vehicle by a first movable member;
A ratio changing mechanism for changing a ratio between a steering speed at which a driver operates the steering steering member and a displacement speed of the first movable member by a motor capable of driving the first movable member;
An assist mechanism for applying to the vehicle steering device an assist torque for reducing a steering torque applied by the driver to the steering operation member;
A controller that electrically controls the ratio change mechanism and the assist mechanism, and that performs active steering for changing the turning angle via the ratio change mechanism without depending on the steering operation, and when executing the active steering the vehicle steering system comprising as those of the first change that occurs before Kimisao steering reaction force to perform said steering steering reaction force control to reaction force control via the assist mechanism as is suppressed.
前記コントローラが、運転者が前記ステアリング操作部材を操作する操舵角が実質的に変化しないように運転者が前記ステアリング操作部材を保持する保舵状態において、前記アクティブ操舵の実行に起因した前記操舵反力の前記第1変化が抑制されるように前記操舵反力制御を行う請求項1に記載の車両用操舵装置。 In the steering holding state in which the driver holds the steering operation member so that the steering angle at which the driver operates the steering operation member does not substantially change, the steering reaction caused by the execution of the active steering is performed. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the steering reaction force control is performed so that the first change in force is suppressed. 前記コントローラが、前記ステアリング操作部材の操作状態と前記転舵機構の作動状態と当該車両用操舵装置の前記操舵特性と当該車両用操舵装置の温度との少なくとも一つに基づいて前記操舵反力制御を行う請求項1または2に記載の車両用操舵装置。 Wherein the controller, the steering reaction force control based on at least one of the temperature of the steering characteristic and the vehicle steering device of the steering operation member of the operation state and the operation state and the vehicle steering device of the steering mechanism The vehicle steering apparatus according to claim 1 or 2, wherein 記コントローラが、前記第2変化が抑制されるように前記操舵反力制御を行う請求項1ないし3のいずれかに記載の車両用操舵装置。 Before SL controller, prior Symbol the steering vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 3 performs reaction force control such that the second change is suppressed. 前記コントローラが、前記操舵反力制御の実行時に、前記ステアリング操作部材の操作状態と前記転舵機構の作動状態と当該車両用操舵装置の温度と当該車両用操舵装置の前記操舵特性との少なくとも一つに基づき、前記アクティブ操舵に起因する操舵反力の変化分を補償するために前記アシスト機構によってアシストトルクとして発生させるべき補償トルクを決定する補償トルク決定手段を含む請求項1ないし4のいずれかに記載の車両用操舵装置。 Wherein the controller, the steering during execution of the reaction force control, wherein said at least one said steering characteristic temperature and the vehicle steering device of the steering operation member of the operation state and the operation state and the vehicle steering device of the steering mechanism 5. Compensation torque determining means for determining a compensation torque to be generated as an assist torque by the assist mechanism in order to compensate for a change in the steering reaction force caused by the active steering based on The vehicle steering device according to claim 1. 前記補償トルク決定手段が、前記ステアリング操作部材の変位状態と前記第1可動部材の変位状態との関係に基づいて前記補償トルクを決定する第1決定手段を含む請求項5に記載の車両用操舵装置。   The vehicle steering according to claim 5, wherein the compensation torque determination means includes first determination means for determining the compensation torque based on a relationship between a displacement state of the steering operation member and a displacement state of the first movable member. apparatus. 前記第1決定手段が、前記ステアリング操作部材および前記第1可動部材が共に、かつ、互いに逆位相で変位している場合に、ステアリング操作部材が実質的に停止しているのに対して第1可動部材が変位している場合より絶対値が大きくなるように前記補償トルクを決定する手段を含む請求項6に記載の車両用操舵装置。   The first determining means is configured such that the steering operation member substantially stops when the steering operation member and the first movable member are displaced in opposite phases with each other. The vehicle steering apparatus according to claim 6, further comprising means for determining the compensation torque so that the absolute value is larger than when the movable member is displaced. 前記補償トルク決定手段が、前記操舵トルクに関連する物理量と、前記アシスト機構により発生させられるアシストトルクに関連する物理量とに基づき、それら操舵トルクとアシストトルクとを合成した値の、前記ステアリング操作部材の変位方向が反転した前後間における差が大きいほど絶対値が大きくなるように前記補償トルクを決定する第2決定手段を含む請求項5ないし7のいずれかに記載の車両用操舵装置。   The steering operation member having a value obtained by synthesizing the steering torque and the assist torque based on a physical quantity related to the steering torque and a physical quantity related to the assist torque generated by the assist mechanism. The vehicle steering apparatus according to any one of claims 5 to 7, further comprising second determining means for determining the compensation torque such that the absolute value increases as the difference between before and after the displacement direction of the motor is reversed increases. 前記補償トルク決定手段が、当該車両用操舵装置の温度に基づき、その温度が低いほど絶対値が大きくなるように前記補償トルクを決定する第3決定手段を含む請求項5ないし8のいずれかに記載の車両用操舵装置。   9. The compensation torque determination means according to any one of claims 5 to 8, wherein the compensation torque determination means includes third determination means for determining the compensation torque based on the temperature of the vehicle steering device such that the absolute value increases as the temperature decreases. The steering apparatus for vehicles as described. 前記コントローラが、前記操舵速度と第1しきい値との比較により、運転者が前記ステアリング操作部材を実質的に同じ状態に保持する保舵状態にあるか否かを判定する第1判定と、前記第1可動部材の変位速度と第2しきい値との比較により、前記第1可動部材が停止状態にあるか否かを判定する第2判定とを行い、
前記第1および第2しきい値が、前記操舵速度に対する前記第1判定の結果の感度が、前記第1可動部材の変位速度に対する前記第2判定の結果の感度より低下するように設定されている請求項5ないし9のいずれかに記載の車両用操舵装置。
A first determination in which the controller determines whether or not the driver is in a steered state in which the driver holds the steering operation member in substantially the same state by comparing the steering speed with a first threshold; Performing a second determination to determine whether or not the first movable member is in a stopped state by comparing the displacement speed of the first movable member with a second threshold value;
The first and second threshold values are set such that the sensitivity of the first determination result with respect to the steering speed is lower than the sensitivity of the second determination result with respect to the displacement speed of the first movable member. The vehicle steering apparatus according to claim 5.
前記補償トルク決定手段が、前記第1可動部材の変位速度に応じて連続的に変化する領域を有するように前記補償トルクを決定する第4決定手段を含む請求項5ないし10のいずれかに記載の車両用操舵装置。   The said compensation torque determination means includes the 4th determination means which determines the said compensation torque so that it may have the area | region which changes continuously according to the displacement speed of a said 1st movable member. Vehicle steering system. 前記補償トルク決定手段が、前記操舵速度に応じて連続的に変化する領域を有するように前記補償トルクを決定する第5決定手段を含む請求項5ないし11のいずれかに記載の車両用操舵装置。   The vehicle steering apparatus according to any one of claims 5 to 11, wherein the compensation torque determining means includes fifth determining means for determining the compensation torque so as to have a region that continuously changes in accordance with the steering speed. . 前記補償トルク決定手段が、前記車両の進行角を維持すべく運転者が前記ステアリング操作部材を実質的に同じ状態で保持する保舵状態と、車両の進行角を変化させるべく運転者が前記ステアリング操作部材をそれの操舵角が変化するように操作する転舵状態との間を前記ステアリング操作部材が遷移する際に、前記操舵速度の変化に対してヒステリシスを有して変化する領域を有するように前記補償トルクを決定する第6決定手段を含む請求項5ないし12のいずれかに記載の車両用操舵装置。   The compensation torque determining means is configured so that the driver holds the steering operation member in substantially the same state so as to maintain the traveling angle of the vehicle, and the driver allows the steering angle to change the traveling angle of the vehicle. When the steering operation member transitions between a steering state in which the operation member is operated so that the steering angle thereof changes, the region has a region that changes with hysteresis with respect to the change in the steering speed. The vehicle steering apparatus according to claim 5, further comprising sixth determining means for determining the compensation torque. 前記補償トルク決定手段が、前記操舵トルクに関連する物理量が、前記第1可動部材が停止状態から変位状態に移行するまでに変化した量に基づき、前記補償トルクを決定する第7決定手段を含む請求項5ないし13のいずれかに記載の車両用操舵装置。   The compensation torque determining means includes seventh determining means for determining the compensation torque based on an amount by which a physical quantity related to the steering torque has changed until the first movable member shifts from a stopped state to a displaced state. The vehicle steering apparatus according to any one of claims 5 to 13. 前記コントローラが、
前記補償トルク決定手段によって順次決定された複数の補償トルクを平滑化する平滑化手段と、
その平滑化された補償トルクが実現されるように前記アシスト機構を制御する制御手段と
を含む請求項5ないし14のいずれかに記載の車両用操舵装置。
The controller is
Smoothing means for smoothing a plurality of compensation torques sequentially determined by the compensation torque determining means;
The vehicle steering apparatus according to claim 5, further comprising: a control unit that controls the assist mechanism so that the smoothed compensation torque is realized.
前記補償トルク決定手段が、前記第1可動部材の作動力に関連する物理量に基づき、前記第1可動部材の作動力が大きいほど絶対値が大きくなるように前記補償トルクを決定する第8決定手段を含む請求項5ないし15のいずれかに記載の車両用操舵装置。   Eighth determining means for determining the compensating torque so that the absolute value increases as the operating force of the first movable member increases, based on a physical quantity related to the operating force of the first movable member. The vehicle steering device according to claim 5, comprising: 前記補償トルク決定手段が、前記操舵速度に基づく第1部分補償トルクと、前記第1可動部材の変位速度に基づく第2部分補償トルクとの合成値として前記補償トルクを決定する第9決定手段を含む請求項5ないし16のいずれかに記載の車両用操舵装置。   A ninth determining means for determining the compensation torque as a combined value of a first partial compensation torque based on the steering speed and a second partial compensation torque based on a displacement speed of the first movable member; A vehicle steering apparatus according to any one of claims 5 to 16. 前記第9決定手段が、前記第1部分補償トルクが前記第2部分補償トルクより減少する傾向を有するようにそれら第1および第2部分補償トルクを決定する請求項17に記載の車両用操舵装置。   18. The vehicle steering apparatus according to claim 17, wherein the ninth determining means determines the first and second partial compensation torques so that the first partial compensation torque has a tendency to decrease from the second partial compensation torque. . 前記第9決定手段が、予め定められた条件の成否に応じて、前記第1部分補償トルクの前記第2部分補償トルクに対する減少量が変化するようにそれら第1および第2部分補償トルクを決定する請求項18に記載の車両用操舵装置。   The ninth determining means determines the first and second partial compensation torques so that a decrease amount of the first partial compensation torque with respect to the second partial compensation torque is changed according to whether or not a predetermined condition is satisfied. The vehicle steering apparatus according to claim 18. 前記補償トルク決定手段が、前記アクティブ操舵の実行中における前記転舵角に関連する物理量に基づき、その転舵角に応じて絶対値が増加するように前記補償トルクを決定する第10決定手段を含む請求項5ないし19のいずれかに記載の車両用操舵装置。   Tenth determining means for determining, based on a physical quantity related to the turning angle during execution of the active steering, the compensation torque so that the absolute value increases according to the turning angle. 20. A vehicle steering apparatus according to any one of claims 5 to 19. 前記第10決定手段が、前記アクティブ操舵中における前記転舵角と前記補償トルクとの比率が、前記転舵角と前記第1可動部材の作動力に関連する物理量との比率に応じて変化するように前記補償トルクを決定する請求項20に記載の車両用操舵装置。   In the tenth determining means, the ratio between the turning angle and the compensation torque during the active steering changes according to the ratio between the turning angle and a physical quantity related to the operating force of the first movable member. The vehicle steering apparatus according to claim 20, wherein the compensation torque is determined as described above. 前記比率変更機構が、さらに、前記ステアリング操作部材によって駆動される第2可動部材と、その第2可動部材と前記モータとの間に設けられた減速機であって前記第1可動部材を駆動するものとを含み、前記第2可動部材の変位速度と前記第1可動部材の変位速度との比率が前記モータによって変更される請求項1ないし21のいずれかに記載の車両用操舵装置。   The ratio changing mechanism is further a second movable member driven by the steering operation member, and a speed reducer provided between the second movable member and the motor, and drives the first movable member. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein a ratio of a displacement speed of the second movable member and a displacement speed of the first movable member is changed by the motor. さらに、
運転者が前記ステアリング操作部材を操作する操舵角を検出する操舵角センサと、
前記モータの回転角を検出するモータ回転角センサと
を含み、前記コントローラが、それら操舵角センサとモータ回転角センサとによってそれぞれ検出された操舵角とモータ回転角とに基づき、前記第1可動部材の変位量を検出する変位量検出手段を含む請求項22に記載の車両用操舵装置。
further,
A steering angle sensor for detecting a steering angle at which a driver operates the steering operation member;
A motor rotation angle sensor for detecting a rotation angle of the motor, and the controller is configured to control the first movable member based on a steering angle and a motor rotation angle respectively detected by the steering angle sensor and the motor rotation angle sensor. The vehicle steering apparatus according to claim 22, further comprising a displacement amount detecting means for detecting a displacement amount of the vehicle.
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