JP4470684B2 - Electric power steering device - Google Patents

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Description

本発明は、電動モータによって車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置に関し、更に詳しくは、操舵操作において操舵角が最大舵角に達したときに生じる衝撃すなわち端当て時の衝撃を緩和するための技術に関する。   The present invention relates to an electric power steering device that applies a steering assist force to a steering mechanism of a vehicle by an electric motor. More specifically, the present invention relates to an impact that occurs when a steering angle reaches a maximum steering angle in a steering operation, that is, an impact at the time of end contact. Related to mitigation techniques.

従来から、運転者がハンドル(ステアリングホイール)に加える操舵トルクに応じて電動モータを駆動することによりステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置が用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electric power steering apparatus that applies a steering assist force to a steering mechanism by driving an electric motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel (steering wheel) by a driver has been used.

一般にステアリング装置では、ハンドルを中立位置から左または右のいずれかの操舵方向に操作を続けると、ハンドルの操作量がその最大値に相当する最大舵角に達し、機構上、その最大舵角以上にはハンドルを操作できないようになっている(以下、このように最大舵角に達して操作が強制的に停止させられるまでハンドルを操作することを「端当て」と呼ぶ)。そして、ハンドルが素早く操作される場合すなわち操舵速度が大きい場合には、この端当ての際に生じる衝撃が大きなものとなり、その結果、ステアリング機構の耐久性が低下したり、端当て時に音が発生したり、操舵操作において運転者が不快感を覚えたりすることがある。   In general, in a steering device, if the steering wheel is operated in either the left or right steering direction from the neutral position, the amount of steering wheel operation reaches the maximum steering angle corresponding to the maximum value, and the mechanism exceeds the maximum steering angle. The handle cannot be operated (hereinafter, the operation of the handle until the maximum steering angle is reached and the operation is forcibly stopped is referred to as “end contact”). When the steering wheel is operated quickly, that is, when the steering speed is high, the impact generated at the time of the end contact becomes large, and as a result, the durability of the steering mechanism is lowered or a sound is generated at the end of contact. Or the driver may feel uncomfortable during the steering operation.

これに対し、このような端当て時の衝撃を緩和するように構成された電動パワーステアリング装置が従来より提案されている。例えば特許文献1には、ステアリング系の操舵トルクに対応して補助トルクを発生する電動機を有する電動式パワーステアリング装置において、前記ステアリング系の操舵角が最大舵角より所定値手前になったことを判定する操舵角判定手段と、操舵角が最大舵角よりも所定値手前になったときに前記電動機へ供給する電力を減少させて前記補助トルクを減少させる補正手段とを備えたことを特徴とする電動式パワーステアリング装置が開示されている。また、端当て時の衝撃緩和のための操舵補助力(転舵方向へのパワアシスト)の低減を操舵速度(例えば大転舵領域への突入時の操舵速度)を考慮して行うように構成された電動パワーステアリング装置も提案されている(例えば特許文献2)。
特公平6−4417号公報 特許第2775267号公報
On the other hand, an electric power steering apparatus configured so as to alleviate such an impact at the time of end contact has been conventionally proposed. For example, in Patent Document 1, in an electric power steering apparatus having an electric motor that generates an auxiliary torque corresponding to the steering torque of the steering system, the steering angle of the steering system is closer to a predetermined value than the maximum steering angle. A steering angle determining means for determining, and a correcting means for reducing the auxiliary torque by reducing the power supplied to the electric motor when the steering angle is a predetermined value before the maximum steering angle. An electric power steering apparatus is disclosed. In addition, it is configured to reduce the steering assist force (power assist in the turning direction) for mitigating impact at the time of end contact in consideration of the steering speed (for example, the steering speed when entering the large turning area). An electric power steering apparatus has also been proposed (for example, Patent Document 2).
Japanese Patent Publication No. 6-4417 Japanese Patent No. 2775267

しかし、ハンドル操作(操舵操作)における端当て時の衝撃の程度は最大舵角の近傍位置における操舵状態に依存し、操舵速度を考慮しただけでは、必ずしも端当て時の衝撃を十分に緩和できないことがある。例えば、操舵速度が大きい場合には、モータの慣性によっては十分に衝撃を緩和できないことがある。   However, the degree of impact at the end of steering operation (steering operation) depends on the steering state at a position near the maximum steering angle, and it is not always possible to sufficiently mitigate the impact at the end by simply considering the steering speed. There is. For example, when the steering speed is high, the impact may not be sufficiently reduced depending on the inertia of the motor.

そこで本発明は、操舵操作における端当て時の衝撃を確実かつ十分に緩和することができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of reliably and sufficiently mitigating impact at the time of end contact in a steering operation.

第1の発明は、車両操舵のための操作手段による操作に応じて電動モータを駆動することにより当該車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置であって、
前記操作手段による操作の量を示す操舵角度を検出する操舵角度検出手段と、
前記操作手段による操作の最大量である最大舵角の近傍に設定された所定舵角を前記操舵角度が超えているときに、時間の経過に従って前記最大舵角に近づくように予め定められた時間の関数としての舵角目標値に前記操舵角度が追従するように前記操舵補助力を変更する操舵補助力変更手段とを備えることを特徴とする。
A first invention is an electric power steering device that applies a steering assist force to a steering mechanism of a vehicle by driving an electric motor in accordance with an operation by an operation means for steering the vehicle,
Steering angle detection means for detecting a steering angle indicating the amount of operation by the operation means;
A predetermined time so as to approach the maximum steering angle over time when the steering angle exceeds a predetermined steering angle set in the vicinity of the maximum steering angle that is the maximum amount of operation by the operating means. Steering assist force changing means for changing the steering assist force so that the steering angle follows a steering angle target value as a function of

第2の発明は、第1の発明において、
前記操舵補助力変更手段は、
前記操舵角度が前記所定舵角を超えているときに、前記操舵角度が前記最大舵角に近づくに従って前記操舵補助力が小さくなるように前記操舵補助力を低減させる低減手段と、
前記操舵角度が前記所定舵角を超えているときに、前記操舵角度が前記舵角目標値に追従するように前記低減手段による前記操舵補助力の低減量を増減させる増減手段とを含むことを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
The steering assist force changing means is
Reducing means for reducing the steering assist force so that the steering assist force decreases as the steering angle approaches the maximum steering angle when the steering angle exceeds the predetermined steering angle;
Increase / decrease means for increasing / decreasing a reduction amount of the steering assist force by the reduction means so that the steering angle follows the steering angle target value when the steering angle exceeds the predetermined steering angle. Features.

第3の発明は、第1の発明において、
前記操作手段による前記操作量の変化速度を示す操舵速度を検出する操舵速度検出手段を更に備え、
前記操舵補助力変更手段は、
前記操舵角度が前記所定舵角を超えているときに、前記操舵角度が前記最大舵角に近づくに従って前記操舵補助力が小さくなるように前記操舵補助力を低減させる低減手段と、
前記操舵角度が前記所定舵角を超え、かつ前記操舵速度が前記所定値以上となったときには、前記操舵角度が前記舵角目標値に追従するように前記低減手段による前記操舵補助力の低減量を増減させ、前記操舵速度が所定値未満であってかつ前記操舵角度が前記舵角目標値以下となったときには、前記低減手段による前記操舵補助力の低減量を増減させない増減手段と
を含むことを特徴とする、請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
According to a third invention, in the first invention,
A steering speed detecting means for detecting a steering speed indicating a change speed of the operation amount by the operating means;
The steering assist force changing means is
Reducing means for reducing the steering assist force so that the steering assist force decreases as the steering angle approaches the maximum steering angle when the steering angle exceeds the predetermined steering angle;
When the steering angle exceeds the predetermined steering angle and the steering speed becomes equal to or higher than the predetermined value, the reduction amount of the steering assist force by the reduction means so that the steering angle follows the steering angle target value. And an increase / decrease means that does not increase / decrease the reduction amount of the steering assist force by the reduction means when the steering speed is less than a predetermined value and the steering angle is equal to or less than the steering angle target value. The electric power steering apparatus according to claim 1, characterized in that:

第4の発明は、第2または第3の発明において、
前記車両の走行速度である車速を検出する車速検出手段を更に備え、
前記操舵補助力変更手段は、前記低減手段による前記操舵補助力の低減量を前記車速に応じて修正する修正手段を更に含むことを特徴とする。
4th invention is 2nd or 3rd invention,
Vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed that is the traveling speed of the vehicle,
The steering assist force changing means further includes correction means for correcting a reduction amount of the steering assist force by the reduction means in accordance with the vehicle speed.

上記第1の発明によれば、操舵角度が最大舵角近傍の所定舵角を超えているときには、時間の経過に従って最大舵角に近づくように予め定められた時間の関数としての舵角目標値に操舵角度が追従するように操舵補助力が変更される。したがって、その舵角目標値の適切な設定により、上記所定舵角近傍での操舵状態に拘わらず端当て直前(最大舵角に達する直前)の操舵速度を十分に低下させ、端当て時の衝撃を確実かつ十分に緩和することができる。   According to the first aspect of the present invention, when the steering angle exceeds a predetermined steering angle in the vicinity of the maximum steering angle, the steering angle target value as a function of a predetermined time so as to approach the maximum steering angle as time elapses. The steering assist force is changed so that the steering angle follows. Therefore, by appropriately setting the rudder angle target value, the steering speed immediately before end contact (just before reaching the maximum rudder angle) is sufficiently reduced regardless of the steering state in the vicinity of the predetermined rudder angle. Can be relaxed reliably and sufficiently.

上記第2の発明によれば、操舵角度が所定舵角を超えているときに、操舵角度が最大舵角に近づくに従って操舵補助力が小さくなり、かつ、操舵角度が時間の関数としての舵角目標値に追従するように操舵補助力の低減量が増減する。したがって、その舵角目標値の適切な設定により操舵補助力の低減量を操舵状態に応じて増減させることで、上記所定舵角近傍での操舵状態に拘わらず端当て直前(最大舵角に達する直前)の操舵速度を十分に低下させ、端当て時の衝撃を確実かつ十分に緩和することができる。   According to the second aspect, when the steering angle exceeds a predetermined steering angle, the steering assist force decreases as the steering angle approaches the maximum steering angle, and the steering angle is a steering angle as a function of time. The amount of reduction in the steering assist force increases or decreases so as to follow the target value. Therefore, the amount of reduction in the steering assist force is increased or decreased according to the steering state by appropriately setting the steering angle target value, so that just before the end application (the maximum steering angle is reached) regardless of the steering state in the vicinity of the predetermined steering angle. The steering speed immediately before) can be sufficiently reduced, and the impact at the time of end contact can be surely and sufficiently mitigated.

上記第3の発明によれば、操舵角度が所定舵角を超えているときに、操舵角度が最大舵角に近づくに従って操舵補助力が小さくなり、また、操舵角度が所定舵角を超え、かつ操舵速度が所定値以上であるときに操舵角度が時間の関数としての舵角目標値に追従するように操舵補助力の低減量が増減する。したがって、その舵角目標値の適切な設定により操舵補助力の低減量を操舵状態に応じて増減させるとともに、操舵速度が所定値未満であるときには操舵補助力の低減量を増減させないで、端当て直前(最大舵角に達する直前)の操舵速度を十分に低下させ、端当て時の衝撃を確実かつ十分に緩和することができる。   According to the third aspect of the invention, when the steering angle exceeds the predetermined steering angle, the steering assist force decreases as the steering angle approaches the maximum steering angle, the steering angle exceeds the predetermined steering angle, and When the steering speed is equal to or higher than a predetermined value, the amount of reduction in the steering assist force is increased or decreased so that the steering angle follows the steering angle target value as a function of time. Therefore, by appropriately setting the steering angle target value, the reduction amount of the steering assist force is increased or decreased according to the steering state, and when the steering speed is less than the predetermined value, the reduction amount of the steering assist force is not increased or decreased. The steering speed immediately before (just before reaching the maximum rudder angle) can be sufficiently reduced, and the impact at the time of end contact can be reliably and sufficiently mitigated.

上記第4の発明によれば、操舵角度が所定舵角を超え、かつ操舵速度が所定の値以上であるときに、端当て時の衝撃緩和のための操舵補助力の低減量を車速に応じて修正することで、端当ての可能性の高い車速領域では操舵補助力を十分に低減して端当て時の衝撃を確実に緩和し、一方、端当ての可能性の低い車速領域では操舵補助力の不必要な低減を抑えて最大舵角近傍での操舵フィーリングの劣化を回避することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, when the steering angle exceeds the predetermined steering angle and the steering speed is equal to or higher than the predetermined value, the amount of reduction in the steering assist force for reducing the impact at the time of the end contact depends on the vehicle speed. In this way, the steering assist force is sufficiently reduced in the vehicle speed range where there is a high possibility of end contact, and the impact during end contact is surely mitigated. Unnecessary reduction of force can be suppressed and deterioration of steering feeling in the vicinity of the maximum steering angle can be avoided.

以下、添付図面を参照して本発明の第1および第2の実施形態について説明する。
<1. 第1の実施形態>
<1.1 全体構成>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を、それに関連する車両構成と共に示す概略図である。この電動パワーステアリング装置は、操舵のための操作手段としてのハンドル(ステアリングホイール)100に一端が固着されるステアリングシャフト102と、そのステアリングシャフト102の他端に連結されたラックピニオン機構104と、ハンドル100の回転位置を示す舵角を検出する舵角センサ2と、ハンドル100の操作によってステアリングシャフト102に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ3と、ハンドル操作(操舵操作)における運転者の負荷を軽減するための操舵補助力を発生させる電動モータ6と、その操舵補助力をステアリングシャフト102に伝達する減速ギヤ7と、車載バッテリ8からイグニションスイッチ9を介して電源の供給を受け、舵角センサ2や、トルクセンサ3、車速センサ4からのセンサ信号に基づきモータ6の駆動を制御する電子制御ユニット(ECU)5とを備えている。なお以下では、電動パワーステアリング装置の駆動源であるモータ6としてブラシ付きモータが使用されるものとして説明する。
Hereinafter, first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<1. First Embodiment>
<1.1 Overall configuration>
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention, together with the vehicle configuration related thereto. This electric power steering apparatus includes a steering shaft 102 having one end fixed to a handle (steering wheel) 100 as an operation means for steering, a rack and pinion mechanism 104 connected to the other end of the steering shaft 102, a handle The steering angle sensor 2 for detecting the steering angle indicating the rotational position of 100, the torque sensor 3 for detecting the steering torque applied to the steering shaft 102 by the operation of the handle 100, and the driver's load in the steering operation (steering operation). An electric motor 6 that generates a steering assist force to reduce, a reduction gear 7 that transmits the steering assist force to the steering shaft 102, and a power supply from an in-vehicle battery 8 via an ignition switch 9, and a steering angle sensor 2, torque sensor 3 and vehicle speed sensor 4 And an electronic control unit (ECU) 5 for controlling the driving of the motor 6 based on sensor signals. In the following description, it is assumed that a motor with a brush is used as the motor 6 that is a drive source of the electric power steering apparatus.

このような電動パワーステアリング装置を搭載した車両において運転者がハンドル100を操作すると、その操作による操舵トルクがトルクセンサ3によって検出されると共に舵角が舵角センサ2によって検出され、検出された操舵トルクおよび舵角と車速センサ4によって検出された車速とに基づいてECU5によりモータ6が駆動される。これによりモータ6は操舵補助力を発生し、この操舵補助力が減速ギヤ7を介してステアリングシャフト102に加えられることにより、操舵操作における運転者の負荷が軽減される。すなわち、ハンドル操作によって加えられる操舵トルクとモータ6の発生する操舵補助力によるトルクとの和が、出力トルクとして、ステアリングシャフト102を介してラックピニオン機構104に与えられる。これによりピニオン軸が回転すると、その回転がラックピニオン機構104によってラック軸の往復運動に変換される。ラック軸の両端はタイロッドおよびナックルアームから成る連結部材106を介して車輪108に連結されており、ラック軸の往復運動に応じて車輪108の向きが変わる。   When the driver operates the steering wheel 100 in a vehicle equipped with such an electric power steering device, the steering torque by the operation is detected by the torque sensor 3 and the steering angle is detected by the steering angle sensor 2, and the detected steering is detected. The motor 6 is driven by the ECU 5 based on the torque and the steering angle and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 4. As a result, the motor 6 generates a steering assist force, and this steering assist force is applied to the steering shaft 102 via the reduction gear 7, thereby reducing the driver's load in the steering operation. That is, the sum of the steering torque applied by the steering operation and the torque due to the steering assist force generated by the motor 6 is given to the rack and pinion mechanism 104 via the steering shaft 102 as the output torque. Thus, when the pinion shaft rotates, the rotation is converted into a reciprocating motion of the rack shaft by the rack and pinion mechanism 104. Both ends of the rack shaft are connected to a wheel 108 via a connecting member 106 composed of a tie rod and a knuckle arm, and the direction of the wheel 108 changes according to the reciprocating motion of the rack shaft.

<1.2 制御装置の構成>
図2は、上記電動パワーステアリング装置における制御装置であるECU5の機能的構成を示すブロック図である。このECU5は、モータ制御部として機能するマイクロコンピュータ(以下「マイコン」と略記する)10と、そのマイコン10から出力される指令値Dに応じたデューティ比のパルス幅変調信号(PWM信号)を生成するPWM信号生成回路18と、そのPWM信号のデューティ比に応じた電圧をモータ6に印加するモータ駆動回路20と、モータ6に流れる電流を検出する電流検出器19とから構成される。なお、マイコン10は、プログラム格納用および作業用のメモリの他、時間計測手段としてのタイマーを内蔵している。
<1.2 Configuration of control device>
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the ECU 5, which is a control device in the electric power steering apparatus. The ECU 5 generates a microcomputer (hereinafter abbreviated as “microcomputer”) 10 functioning as a motor control unit, and a pulse width modulation signal (PWM signal) having a duty ratio corresponding to a command value D output from the microcomputer 10. The PWM signal generation circuit 18 that performs this operation, the motor drive circuit 20 that applies a voltage corresponding to the duty ratio of the PWM signal to the motor 6, and the current detector 19 that detects the current flowing through the motor 6. The microcomputer 10 incorporates a timer as a time measuring means in addition to a program storage memory and a work memory.

マイコン10は、その内部のメモリに格納された所定のプログラムを実行することにより、目標電流設定部12と減算器14とフィードバック制御演算部(以下「FB制御演算部」と略記する)16とからなるモータ制御部として機能する。このモータ制御部において、目標電流設定部12は、トルクセンサ3から出力される操舵トルクの検出値(以下「操舵トルク検出値」という)T、舵角センサ2から出力される舵角の検出値(以下「舵角検出値」という)θ、および車速センサ4から出力される車速の検出値(以下「車速検出値」という)Vに基づき、モータ6に流すべき電流の目標値Itを決定する。減算器14は、この電流目標値Itと電流検出器19から出力されるモータ電流の検出値Isとの偏差(It−Is)を算出する。FB制御演算部16は、この偏差(It−Is)に基づく比例積分制御演算によって、PWM信号生成回路18に与えるべきフィードバック制御のための上記指令値Dを生成する。   The microcomputer 10 executes a predetermined program stored in its internal memory, so that the target current setting unit 12, the subtracter 14, and a feedback control calculation unit (hereinafter abbreviated as “FB control calculation unit”) 16 are used. Functions as a motor control unit. In this motor control unit, the target current setting unit 12 includes a steering torque detection value (hereinafter referred to as “steering torque detection value”) T output from the torque sensor 3, and a steering angle detection value output from the steering angle sensor 2. Based on θ (hereinafter referred to as “steering angle detection value”) and a vehicle speed detection value V (hereinafter referred to as “vehicle speed detection value”) V output from the vehicle speed sensor 4, a target value It of current to be supplied to the motor 6 is determined. . The subtractor 14 calculates a deviation (It−Is) between the current target value It and the detected value Is of the motor current output from the current detector 19. The FB control calculation unit 16 generates the command value D for feedback control to be given to the PWM signal generation circuit 18 by a proportional-integral control calculation based on this deviation (It-Is).

PWM信号生成回路18は、この指令値Dに応じたデューティ比のパルス信号、すなわち指令値Dに応じてパルス幅の変化するPWM信号を生成する。モータ駆動回路20は、スイッチング素子としての複数のパワートランジスタを用いて構成されており、それらのパワートランジスタをPWM信号によってオン/オフさせることにより、そのPWM信号のパルス幅(デューティ比)に応じた電圧をモータ6に印加する。モータ6は、その電圧印加によって流れる電流に応じた大きさおよび方向のトルクを発生する。   The PWM signal generation circuit 18 generates a pulse signal having a duty ratio corresponding to the command value D, that is, a PWM signal whose pulse width changes according to the command value D. The motor drive circuit 20 is configured by using a plurality of power transistors as switching elements. By turning on / off these power transistors using a PWM signal, the motor drive circuit 20 corresponds to the pulse width (duty ratio) of the PWM signal. A voltage is applied to the motor 6. The motor 6 generates a torque having a magnitude and direction corresponding to the current that flows when the voltage is applied.

<1.3 目標電流設定部の構成>
図3は、本実施形態における目標電流設定部12の構成を示すブロック図である。この目標電流設定部12は、マイコン10が上記所定のプログラムを実行することによりソフトウェア的に実現され、アシスト電流演算部121と、角度ゲイン目標値演算部123と、角度ゲイン演算部125と、位置制御演算部127と、加算器129と、乗算器130とを備えている。アシスト電流演算部121には操舵トルク検出値Tおよび車速検出値Vが入力され、角度ゲイン目標値演算部123には車速検出値Vが入力され、角度ゲイン演算部125および位置制御演算部127には舵角検出値θが入力される。
<1.3 Configuration of target current setting unit>
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the target current setting unit 12 in the present embodiment. The target current setting unit 12 is realized by software by the microcomputer 10 executing the predetermined program, and includes an assist current calculation unit 121, an angle gain target value calculation unit 123, an angle gain calculation unit 125, a position A control calculation unit 127, an adder 129, and a multiplier 130 are provided. The steering current detection value T and the vehicle speed detection value V are input to the assist current calculation unit 121, the vehicle speed detection value V is input to the angle gain target value calculation unit 123, and the angle gain calculation unit 125 and the position control calculation unit 127 are input. Is input with the detected steering angle value θ.

このような目標電流設定部12において、アシスト電流演算部121は、操舵トルク検出値Tおよび車速検出値Vに基づき、上記電流目標値Itを決定するための基礎となるべきアシスト電流値Ia、すなわちハンドル操作を容易にする操舵補助力を発生させるためにモータ6に流すべき電流の値を生成する。具体的には、適切な操舵補助力を発生させるためにモータ6に供給すべきアシスト電流の値と操舵トルクの値との関係を車速に応じて示すマップ(「アシストマップ」と呼ばれる)がアシスト電流演算部121内に予め保持されており、アシスト電流演算部121は、このアシストマップを参照して、上記操舵トルク検出値Tおよび車速検出値Vに対応するアシスト電流の値を求め、これをアシスト電流値Iaとして出力する。このアシストマップは、車速が小さいほど、また操舵トルクが大きいほどアシスト電流値Iaを大きくするように設定されている。これにより、ハンドル100が重いときほど操舵補助力が大きくなり、ハンドル操作が容易になる。   In such a target current setting unit 12, the assist current calculation unit 121 is based on the steering torque detection value T and the vehicle speed detection value V, that is, the assist current value Ia that should be the basis for determining the current target value It, that is, In order to generate a steering assist force that facilitates steering operation, a value of a current to be supplied to the motor 6 is generated. Specifically, a map (referred to as an “assist map”) showing the relationship between the value of the assist current to be supplied to the motor 6 and the value of the steering torque in order to generate an appropriate steering assist force (referred to as an “assist map”) is assisted. The assist current calculation unit 121 refers to the assist map to obtain the assist current value corresponding to the steering torque detection value T and the vehicle speed detection value V. Output as assist current value Ia. This assist map is set so that the assist current value Ia increases as the vehicle speed decreases and the steering torque increases. Thereby, the steering assist force becomes larger as the handle 100 is heavier, and the handle operation becomes easier.

乗算器130は、ハンドル操作における端当て時の衝撃を緩和すべく最大舵角近傍において操舵補助力を低減するために、アシスト電流値Iaに後述のアシストゲインGを乗算することにより電流目標値It=G×Iaを算出する(ここで0<G≦1)。このアシストゲインGは、角度ゲイン演算部125によって決定される角度ゲインG1に基づき算出される(ここで0<G1≦1)。   The multiplier 130 multiplies the assist current value Ia by an assist gain G, which will be described later, in order to reduce the steering assist force in the vicinity of the maximum steering angle so as to reduce the impact at the time of the end operation in the steering wheel operation. = G × Ia is calculated (where 0 <G ≦ 1). The assist gain G is calculated based on the angle gain G1 determined by the angle gain calculator 125 (where 0 <G1 ≦ 1).

角度ゲイン演算部125は、角度ゲインG1と舵角検出値θとの関係を示すマップとして図5に示すような角度ゲインマップを保持しており、この角度ゲインマップを参照して、舵角センサ2からの舵角検出値θに対応する角度ゲインG1を決定し出力する。この角度ゲインマップは、ハンドル100が最大舵角近傍以外の回転位置にあるときには角度ゲインG1は“1”であるが、ハンドル100が中立位置(θ=0の位置)から最大舵角θmax(ここでは627度)に向かう方向に操作されて、最大舵角近傍において予め定められた低減開始舵角θ1(ここでは577度)を超えると、角度ゲインG1が“1”から舵角検出値θに応じて低下するように設定されている。そして、ハンドル100が最大舵角θmaxの位置にあるときの角度ゲインG1(以下、このときの角度ゲインを「角度ゲイン目標値」といい、記号“Gv”で示すものとする)は、角度ゲイン目標値演算部123によって決定される。なお、図5は、右方向操舵の場合における角度ゲインG1と舵角検出値θとの関係を示しているが、左方向操舵の場合もθの正負の相違を除けば実質的に同様であるのでその説明を省略する(この点は、以下で言及する図面についても同様である)。   The angle gain calculation unit 125 holds an angle gain map as shown in FIG. 5 as a map indicating the relationship between the angle gain G1 and the detected steering angle value θ, and the steering angle sensor is referred to with reference to this angle gain map. The angle gain G1 corresponding to the steering angle detection value θ from 2 is determined and output. This angle gain map shows that the angle gain G1 is “1” when the steering wheel 100 is in a rotational position other than the vicinity of the maximum steering angle, but the steering wheel 100 has a maximum steering angle θmax (here) from the neutral position (position of θ = 0). 627 degrees), the angle gain G1 is changed from “1” to the steering angle detection value θ when a predetermined reduction start steering angle θ1 (here, 577 degrees) is exceeded in the vicinity of the maximum steering angle. It is set to decrease accordingly. The angle gain G1 when the steering wheel 100 is at the maximum steering angle θmax (hereinafter, the angle gain at this time is referred to as an “angle gain target value”, and indicated by the symbol “Gv”) is an angle gain. It is determined by the target value calculation unit 123. FIG. 5 shows the relationship between the angle gain G1 and the detected steering angle value θ in the case of rightward steering, but the same is true in the case of leftward steering except for the positive / negative difference of θ. Therefore, the description thereof is omitted (this also applies to the drawings referred to below).

角度ゲイン目標値演算部123は、上記角度ゲイン目標値Gvと車速検出値Vとの関係を示すマップとして図6に示すような角度ゲイン目標値マップを保持しており、この角度ゲイン目標値マップを参照して、車速センサ4からの車速検出値Vに対応する角度ゲイン目標値Gvを決定し出力する。この角度ゲイン目標値マップは、ハンドル操作における端当て時の衝撃を緩和する必要のある1〜10[km/h]の車速範囲で角度ゲイン目標値Gvが小さくなり、その車速範囲を越える中高速の範囲では角度ゲイン目標値Gvが車速に応じて大きくなるように設定されている。   The angle gain target value calculation unit 123 holds an angle gain target value map as shown in FIG. 6 as a map indicating the relationship between the angle gain target value Gv and the vehicle speed detection value V. This angle gain target value map The angle gain target value Gv corresponding to the vehicle speed detection value V from the vehicle speed sensor 4 is determined and output. In this angle gain target value map, the angle gain target value Gv becomes small in the vehicle speed range of 1 to 10 [km / h], which is required to mitigate the impact at the end of the steering operation, and the medium / high speed exceeding the vehicle speed range. In this range, the angle gain target value Gv is set to increase according to the vehicle speed.

位置制御演算部127は、舵角検出値θが上記低減開始舵角θ1を超えた時点からの経過時間tの関数として予め定められた舵角目標値θtを保持しており(この舵角目標値θtが時間の関数であることを明示する場合には「舵角目標値関数」と呼び、記号“θt(t)”で表すものとする)、舵角検出値θが上記低減開始舵角θ1を超えているときに舵角検出値θが舵角目標値θtに追従するように上記アシストゲインGを修正するための位置制御ゲインG2を決定し出力する。図7は、上記経過時間tの関数としての舵角目標値関数θt(t)の一例を示している。この例では、舵角目標値関数θt(t)は、舵角検出値θが低減開始舵角θ1=577度を超えると、時間tの経過に従って最大舵角θmax=627度に次第に近づく時間の関数として設定されており、舵角検出値θが低減開始舵角θ1を超えてから0.2秒経過すると最大舵角θmaxに達するように設定されている。なお本明細書では、「舵角目標値θt」は所定の時点での舵角目標値関数θt(t)の値(関数値)をも示すものとする。   The position control calculation unit 127 holds a steering angle target value θt that is set in advance as a function of the elapsed time t from when the steering angle detection value θ exceeds the reduction start steering angle θ1 (this steering angle target value). When it is specified that the value θt is a function of time, it is referred to as a “steering angle target value function” and is represented by the symbol “θt (t)”), and the steering angle detection value θ is the reduction start steering angle. A position control gain G2 for correcting the assist gain G is determined and outputted so that the steering angle detection value θ follows the steering angle target value θt when it exceeds θ1. FIG. 7 shows an example of the steering angle target value function θt (t) as a function of the elapsed time t. In this example, the rudder angle target value function θt (t) is obtained when the rudder angle detection value θ exceeds the reduction start rudder angle θ1 = 577 degrees, as the time gradually approaches the maximum rudder angle θmax = 627 degrees as time t elapses. It is set as a function, and is set to reach the maximum steering angle θmax when 0.2 seconds elapses after the steering angle detection value θ exceeds the reduction start steering angle θ1. In the present specification, the “steering angle target value θt” also indicates the value (function value) of the steering angle target value function θt (t) at a predetermined time point.

図4は、上記位置制御演算部127をソフトウェア的に実現するためにマイコン10が実行する位置制御処理の手順を示すフローチャートである。イグニションスイッチ9がオンされると、マイコン10は、この手順に従って以下のように動作する。   FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of position control processing executed by the microcomputer 10 in order to realize the position control calculation unit 127 in software. When the ignition switch 9 is turned on, the microcomputer 10 operates as follows according to this procedure.

まず、位置制御ゲインG2を“0”に初期化し(ステップS10)、舵角検出値θが低減開始舵角θ1を超えた時点からの経過時間tを計測するためのフラグflgを“0”にリセットする(ステップS11)。次に、舵角センサ2から舵角検出値θを取得し(ステップS12)、操舵操作の操作量すなわち舵角検出値の絶対値|θ|(以下、この絶対値|θ|を「操舵角度」という)が低減開始舵角θ1よりも大きいか否かを判定する(ステップS14)。この低減開始舵角θ1は、ハンドル操作における端当て時の衝撃を緩和すべく最大舵角近傍に設定される正の舵角値であって、ハンドル100が中立位置から最大舵角位置に向かって操作されているときに操舵補助力低減のための処理が開始される舵角である。既述のように本実施形態では、低減開始舵角θ1を577度としているが(図5および図7参照)、この値に限定されるものではなく、最大舵角θmaxが与えられたときに、その最大舵角θmaxの近傍での操舵補助力の低減によって端当て時の衝撃を十分に緩和できるように低減開始舵角θ1を決めればよい。   First, the position control gain G2 is initialized to “0” (step S10), and the flag flg for measuring the elapsed time t from when the steering angle detection value θ exceeds the reduction start steering angle θ1 is set to “0”. Reset (step S11). Next, the steering angle detection value θ is acquired from the steering angle sensor 2 (step S12), and the steering operation amount, that is, the absolute value of the steering angle detection value | θ | (hereinafter, this absolute value | θ | ") Is larger than the reduction start steering angle θ1 (step S14). This reduction start steering angle θ1 is a positive steering angle value that is set in the vicinity of the maximum steering angle in order to mitigate the impact at the end of steering operation, and the handle 100 moves from the neutral position toward the maximum steering angle position. This is the steering angle at which the process for reducing the steering assist force is started when it is being operated. As described above, in the present embodiment, the reduction start steering angle θ1 is set to 577 degrees (see FIGS. 5 and 7), but is not limited to this value, and when the maximum steering angle θmax is given. Then, the reduction start steering angle θ1 may be determined so that the impact at the time of the end contact can be sufficiently mitigated by reducing the steering assist force in the vicinity of the maximum steering angle θmax.

ステップS14での判定の結果、操舵角度|θ|が低減開始舵角θ1以下である場合には(ステップS14:No)、ステップS10へ戻り、以降、操舵角度|θ|が低減開始舵角θ1を超えるまで、ステップS10〜S14を繰り返し実行する。この間に、操舵角度|θ|が低減開始舵角θ1を超えると(ステップS14:Yes)、ステップS16へ進む。   If the result of determination in step S14 is that the steering angle | θ | is less than or equal to the reduction start steering angle θ1 (step S14: No), the process returns to step S10, and thereafter the steering angle | θ | is the reduction start steering angle θ1. Steps S10 to S14 are repeatedly executed until During this time, when the steering angle | θ | exceeds the reduction start steering angle θ1 (step S14: Yes), the process proceeds to step S16.

ステップS16では、フラグflgがリセットされているか否か、すなわちflg=0か否かを判定する。その結果、フラグflgがリセットされていれば(ステップS16:Yes)、マイコン10に内蔵されたタイマーをスタートさせ(ステップS18)、当該フラグflgを“1”にセットし(ステップS20)、その後、ステップS22へ進む。これにより、操舵角度|θ|が低減開始舵角θ1を超えた時点からの経過時間tがタイマーから取得できるようになる。一方、ステップS16での判定の結果、フラグflgがリセットされていない場合には(ステップS16:No)、タイマーを操作することなく、そのままステップS22へ進む。   In step S16, it is determined whether or not the flag flg is reset, that is, whether or not flg = 0. As a result, if the flag flg is reset (step S16: Yes), the timer built in the microcomputer 10 is started (step S18), the flag flg is set to “1” (step S20), and then Proceed to step S22. As a result, the elapsed time t from when the steering angle | θ | exceeds the reduction start steering angle θ1 can be acquired from the timer. On the other hand, if the result of determination in step S16 is that the flag flg has not been reset (step S16: No), the process proceeds directly to step S22 without operating the timer.

ステップS22では、タイマーから経過時間tを取得し、その経過時間tにおける舵角目標値関数θt(t)の値を舵角目標値θtとして算出する。図7に示す例では、タイマーから取得される経過時間tがtpであるとき、θp=θt(tp)が舵角目標値θtとして算出される。   In step S22, the elapsed time t is acquired from the timer, and the value of the steering angle target value function θt (t) at the elapsed time t is calculated as the steering angle target value θt. In the example shown in FIG. 7, when the elapsed time t acquired from the timer is tp, θp = θt (tp) is calculated as the steering angle target value θt.

次に、このようにして得られた舵角目標値θtに基づき、次式により、位置制御ゲインG2を算出する(ステップS24)。
G2=(θt−|θ|)×a …(1)
ここで、aは、ハンドル操作における端当て時の衝撃が十分に緩和されるように、位置制御ゲインG2と舵角目標値関数θt(t)との関係を適切に設定すべく、実験やシミュレーション等に基づき決定される定数である。
Next, based on the steering angle target value θt thus obtained, the position control gain G2 is calculated by the following equation (step S24).
G2 = (θt− | θ |) × a (1)
Here, a is an experiment or simulation to appropriately set the relationship between the position control gain G2 and the steering angle target value function θt (t) so that the impact at the end of the steering wheel operation is sufficiently mitigated. It is a constant determined based on the above.

上記のようにして位置制御ゲインG2が算出されると、ステップS12へ戻り、以降、操舵角度|θ|が低減開始舵角θ1を超えている間、すなわち、操舵角度|θ|がθ1<|θ|≦θmaxの範囲(以下「最大舵角近傍領域」という)にある間は、ステップS12〜S24を繰り返し実行する。この間において、フラグflgは“1”であってステップS18およびS20は実行されないので、操舵角度|θ|が低減開始舵角θ1を超えた時点からの経過時間tに対応する舵角目標値θtに基づき、上記式(1)により位置制御ゲインG2が順次算出されていく。なお、操舵角度|θ|が低減開始舵角θ1を超えて最大舵角近傍領域に入った後、ハンドル100が中立位置の方向に操作されて操舵角度|θ|が最大舵角近傍領域から外れた場合には、位置制御ゲインG2が“0”に初期化されると共にフラグflgがリセットされる(ステップS10、S11)。したがって、その後、再び操舵角度|θ|が最大舵角近傍領域に入った場合には、ステップS18およびS20が実行されるので、操舵角度|θ|が低減開始舵角θ1を再び超えた時点からの経過時間tがタイマーによって計測され、その経過時間tに対応する舵角目標値θtに基づき位置制御ゲインG2が算出される。   When the position control gain G2 is calculated as described above, the process returns to step S12, and thereafter, while the steering angle | θ | exceeds the reduction start steering angle θ1, that is, the steering angle | θ | is θ1 <| While in the range of θ | ≦ θmax (hereinafter referred to as “maximum steering angle vicinity region”), steps S12 to S24 are repeatedly executed. During this time, since the flag flg is “1” and steps S18 and S20 are not executed, the steering angle target value θt corresponding to the elapsed time t from when the steering angle | θ | exceeds the reduction start steering angle θ1 is set. Based on the above equation (1), the position control gain G2 is sequentially calculated. Note that after the steering angle | θ | exceeds the reduction start steering angle θ1 and enters the region near the maximum steering angle, the steering wheel 100 is operated toward the neutral position and the steering angle | θ | departs from the region near the maximum steering angle. If the position control gain G2 is reset, the position control gain G2 is initialized to “0” and the flag flg is reset (steps S10 and S11). Therefore, after that, when the steering angle | θ | again enters the region near the maximum steering angle, steps S18 and S20 are executed, so that the steering angle | θ | exceeds the reduction start steering angle θ1 again. Is measured by a timer, and the position control gain G2 is calculated based on the steering angle target value θt corresponding to the elapsed time t.

上記のような位置制御処理におけるステップS10およびS24で算出される位置制御ゲインG2は、図3に示すように、位置制御演算部127から出力されて加算器129に入力される。また、角度ゲイン演算部125から出力される角度ゲインG1も加算器129に入力される。そして加算器129は、角度ゲインG1に位置制御ゲインG2を加算し、その加算結果G1+G2をアシストゲインGとして出力する。既述のように、このアシストゲインGは乗算器130に入力され、乗算器130は、これをアシスト電流値Iaに乗算し、その乗算結果G×Iaを電流目標値Itとして出力する。   The position control gain G2 calculated in steps S10 and S24 in the position control process as described above is output from the position control calculation unit 127 and input to the adder 129, as shown in FIG. Further, the angle gain G 1 output from the angle gain calculation unit 125 is also input to the adder 129. The adder 129 adds the position control gain G2 to the angle gain G1, and outputs the addition result G1 + G2 as the assist gain G. As described above, the assist gain G is input to the multiplier 130. The multiplier 130 multiplies the assist gain G by the assist current value Ia, and outputs the multiplication result G × Ia as the current target value It.

このようにして得られた電流目標値Itは目標電流設定部12から出力され、既述のように、この電流目標値Itの電流がモータ6に流れるようにフィードバック制御が行われる(図2参照)。   The current target value It obtained in this way is output from the target current setting unit 12, and as described above, feedback control is performed so that the current of the current target value It flows to the motor 6 (see FIG. 2). ).

<1.4 操舵補助力低減のための動作>
アシスト電流演算部121から出力されるアシスト電流値Iaは、ハンドル操作を容易にするための操舵補助力としてモータ6が発生すべきアシストトルクに対応する電流値であり、モータ6に流すべき電流の値としての電流目標値Itは、図3に示すようにアシスト電流値IaにアシストゲインGを乗算することにより得られる。操舵角度|θ|が最大舵角近傍領域から外れているとき(|θ|≦θ1のとき)には、図5に示すように角度ゲインG1は“1”であり、図4のステップS10〜S14より位置制御ゲインG2は“0”であるので、このアシストゲインG=G1+G2は“1”となり、ハンドル操作を容易にするための操舵補助力に対応するアシスト電流値Iaがそのまま電流目標値Itとなる。これに対し、ハンドル100が最大舵角位置に向かう方向に操作されて操舵角度|θ|が最大舵角近傍領域(|θ|>θ1の領域)に入ると、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、端当て時の衝撃を緩和すべく、操舵補助力を低減するための動作を開始する。以下、このときの動作について説明する。
<1.4 Operation for reducing steering assist force>
The assist current value Ia output from the assist current calculation unit 121 is a current value corresponding to the assist torque that should be generated by the motor 6 as a steering assist force for facilitating steering operation. The current target value It as a value is obtained by multiplying the assist current value Ia by the assist gain G as shown in FIG. When the steering angle | θ | is out of the maximum steering angle vicinity region (when | θ | ≦ θ1), the angle gain G1 is “1” as shown in FIG. Since the position control gain G2 is “0” from S14, the assist gain G = G1 + G2 is “1”, and the assist current value Ia corresponding to the steering assist force for facilitating steering operation is the current target value It. It becomes. In contrast, when the steering wheel 100 is operated in the direction toward the maximum steering angle position and the steering angle | θ | enters the region near the maximum steering angle (region of | θ |> θ1), the electric power steering according to the present embodiment. The apparatus starts an operation for reducing the steering assist force in order to reduce the impact at the time of end contact. The operation at this time will be described below.

操舵角度|θ|が低減開始舵角θ1を超えて最大舵角近傍領域に入り、更にハンドル100が最大舵角位置の方向に操作されると、図5に示すように、角度ゲインG1は、操舵角度|θ|に応じて低下し、操舵角度|θ|が最大舵角θmaxに達すると角度ゲイン目標値Gvとなる。この角度ゲイン目標値Gvは、図6に示すように車速検出値Vに依存し、端当ての生じる可能性の高い車速領域(1〜10[km/h])では、操舵補助力の低減量を大きくすべく、角度ゲイン目標値Gvは小さな値となり、端当ての生じる可能性の低い車速領域である中高速領域では、操舵補助力の低減量を小さくすべく、角度ゲイン目標値Gvは大きな値となる。   When the steering angle | θ | exceeds the reduction start steering angle θ1 and enters the region near the maximum steering angle, and the steering wheel 100 is further operated in the direction of the maximum steering angle position, as shown in FIG. When the steering angle | θ | reaches the maximum steering angle θmax, the angle gain target value Gv is reached. This angle gain target value Gv depends on the vehicle speed detection value V as shown in FIG. 6, and in the vehicle speed region (1 to 10 [km / h]) where there is a high possibility of end contact, the amount of reduction in the steering assist force In order to increase the angle gain target value Gv, the angle gain target value Gv becomes a small value. Value.

また、操舵角度|θ|が最大舵角近傍領域にあるとき(|θ|>θ1のとき)、図7に示す舵角目標値θtに基づき、上記式(1)すなわちG2=(θt−|θ|)×aより位置制御ゲインG2が算出される。そして、アシスト電流値Iaに乗じるべきアシストゲインGは、図3に示すように、この位置制御ゲインG2を上記角度ゲインG1に加算することにより算出される。したがって、図7と上記式(1)からわかるように、ハンドル100による操舵速度が高いために或る時点t=tpにおいて操舵角度|θ|が舵角目標値θt=θpよりも大きい場合には(以下、このときの操舵角速度ω=dθ/dtをωhとする)、位置制御ゲインG2は、負値となって、アシストゲインGによるアシスト電流値Iaの低減量(操舵補助力の低減量)を大きくする方向に作用する。一方、ハンドル100による操舵速度が低いために或る時点t=tpにおいて操舵角度|θ|が舵角目標値θt=θpよりも小さい場合には(以下、このときの操舵角速度ω=dθ/dtをωlとする)、位置制御ゲインG2は、正値となって、アシストゲインGによるアシスト電流値Iaの低減量(操舵補助力の低減量)を小さくする方向に作用する(図7参照)。そして、いずれの場合も、位置制御ゲインG2は、舵角目標値と操舵角度との差θt−|θ|=Δθ1またはΔθ2に比例する。   Further, when the steering angle | θ | is in the vicinity of the maximum steering angle (when | θ |> θ1), the above formula (1), that is, G2 = (θt− ||) is based on the steering angle target value θt shown in FIG. The position control gain G2 is calculated from θ |) × a. The assist gain G to be multiplied by the assist current value Ia is calculated by adding the position control gain G2 to the angle gain G1 as shown in FIG. Accordingly, as can be seen from FIG. 7 and the above equation (1), when the steering angle | θ | is larger than the steering angle target value θt = θp at a certain time t = tp because the steering speed by the handle 100 is high. (Hereinafter, the steering angular velocity ω = dθ / dt at this time is assumed to be ωh), the position control gain G2 becomes a negative value, and the assist current value Ia is reduced by the assist gain G (a reduction amount of the steering assist force). Acts in the direction of increasing On the other hand, if the steering angle | θ | is smaller than the steering angle target value θt = θp at a certain time t = tp because the steering speed by the handle 100 is low (hereinafter, the steering angular velocity ω = dθ / dt at this time). ), The position control gain G2 becomes a positive value, and acts in the direction of decreasing the reduction amount of the assist current value Ia (the reduction amount of the steering assist force) by the assist gain G (see FIG. 7). In any case, the position control gain G2 is proportional to the difference θt− | θ | = Δθ1 or Δθ2 between the steering angle target value and the steering angle.

このようにして位置制御ゲインG2により、操舵角度|θ|が舵角目標値θtに追従するようにアシストゲインGが調整される。その結果、最大舵角近傍領域(θ1<|θ|≦θmaxの領域)において、アシストゲインGは、図8に示すように、操舵角度|θ|が最大舵角θmax=627[deg]に近づくに従って低下するが、その低下の仕方は操舵速度によって異なる。すなわち、ハンドル100が素早く操作されて操舵角速度ω=dθ/dtが上記ωhとなる場合には、図8に示す下に凸の曲線Chに従ってアシストゲインGが低下し、ハンドル100がゆっくりと操作されて操舵角速度ω=dθ/dtが上記ωlとなる場合には、図8に示す上に凸の曲線Clに従ってアシストゲインGが低下し、時間の関数として予め定められた舵角目標値θtに操舵角度|θ|が一致するようにハンドル100が操作される場合には、図8に示す直線Cmに従ってアシストゲインGが低下する。   In this way, the assist gain G is adjusted by the position control gain G2 so that the steering angle | θ | follows the steering angle target value θt. As a result, in the region near the maximum steering angle (region where θ1 <| θ | ≦ θmax), as shown in FIG. 8, the assist gain G has the steering angle | θ | approaches the maximum steering angle θmax = 627 [deg]. However, the manner of the reduction varies depending on the steering speed. That is, when the steering wheel 100 is quickly operated and the steering angular velocity ω = dθ / dt becomes ωh, the assist gain G decreases according to the downwardly convex curve Ch shown in FIG. 8, and the steering wheel 100 is operated slowly. When the steering angular velocity ω = dθ / dt is equal to ω1, the assist gain G decreases according to the upwardly convex curve Cl shown in FIG. 8, and the steering angle is set to the steering angle target value θt determined in advance as a function of time. When the handle 100 is operated so that the angles | θ | match, the assist gain G decreases according to the straight line Cm shown in FIG.

なお、以上の説明からわかるように本実施形態では、図3に示す目標電流設定部12において、角度ゲイン目標値演算部123と角度ゲイン演算部125と位置制御演算部127と加算器129と乗算器130とにより、最大舵角近傍領域において操舵補助力を変更するための操舵補助力変更手段が実現されている。そして、この操舵補助力変更手段の構成要素のうち、角度ゲイン目標値演算部123と角度ゲイン演算部125とにより、最大舵角近傍領域において操舵補助力を低減する低減手段が実現され、位置制御演算部127により、最大舵角近傍領域において操舵角度|θ|が舵角目標値θtに追従するように当該低減手段による操舵補助力の低減量を増減させる増減手段が実現されている。また、角度ゲイン目標値演算部123により、角度ゲイン目標値Gvを車速検出値Vに応じて変更することで低減手段による操舵補助力の低減量を車速に応じて修正する修正手段が実現されている。   As can be seen from the above description, in the present embodiment, the target current setting unit 12 shown in FIG. 3 multiplies the angle gain target value calculation unit 123, the angle gain calculation unit 125, the position control calculation unit 127, and the adder 129. A steering assist force changing means for changing the steering assist force in the vicinity of the maximum steering angle is realized by the device 130. Of the components of the steering assist force changing means, the angle gain target value calculation unit 123 and the angle gain calculation unit 125 realize a reduction unit that reduces the steering assist force in the region near the maximum steering angle, thereby enabling position control. The calculating unit 127 implements an increase / decrease unit that increases or decreases the reduction amount of the steering assist force by the reduction unit so that the steering angle | θ | follows the steering angle target value θt in the region near the maximum steering angle. Further, the angle gain target value calculation unit 123 realizes a correcting means for correcting the amount of reduction of the steering assist force by the reducing means according to the vehicle speed by changing the angle gain target value Gv according to the vehicle speed detection value V. Yes.

<1.5 効果>
上記実施形態によれば、ハンドル100が中立位置から最大舵角位置に向かって操作されて最大舵角近傍領域(|θ|>θ1の領域)に入ると、操舵角度|θ|に応じて角度ゲインG1が図5に示すように低下することにより操舵補助力が低減される。そして、この操舵補助力の低減動作において、図7に示すように最大舵角近傍領域に入った時点からの経過時間に応じて値の決まる舵角目標値θtに基づき図4のステップS24で算出される位置制御ゲインG2により、操舵角度|θ|が舵角目標値θtに追従するようにアシストゲインGが調整され、それに応じて操舵補助力の低減量も増減される(図3参照)。これにより、ハンドル操作における端当て時の衝撃が十分に緩和されるように端当て直前の操舵速度を低下させることができると共に、時間の関数としての舵角目標値θtを適切に設定することにより、低減開始舵角θ1近傍での操舵状態に拘わらず確実に端当て時の衝撃を緩和することができる。
<1.5 Effect>
According to the above embodiment, when the handle 100 is operated from the neutral position toward the maximum steering angle position and enters the region near the maximum steering angle (region of | θ |> θ1), the angle depends on the steering angle | θ | As the gain G1 decreases as shown in FIG. 5, the steering assist force is reduced. Then, in this operation of reducing the steering assist force, as shown in FIG. 7, the calculation is performed in step S24 of FIG. 4 based on the steering angle target value θt whose value is determined according to the elapsed time from the time when it enters the region near the maximum steering angle. The position control gain G2 adjusts the assist gain G so that the steering angle | θ | follows the steering angle target value θt, and the amount of reduction in the steering assist force is increased or decreased accordingly (see FIG. 3). As a result, the steering speed immediately before the end contact can be reduced so that the impact at the end of the handle operation is sufficiently mitigated, and the steering angle target value θt as a function of time is appropriately set. The impact at the time of the end contact can be surely reduced regardless of the steering state in the vicinity of the reduction start steering angle θ1.

例えば、操舵角度|θ|が低減開始舵角θ1を超える時点の操舵速度が大きく、その時点以降もしばらくは大きな操舵速度でハンドル100が操作された場合(ω=ωhで|θ|>θtの場合)には、舵角目標値と操舵角度との差θt−|θ|に応じて位置制御ゲインG2が小さくなることにより(負値で絶対値が大きくなることにより)、位置制御ゲインG2に基づく操舵補助力の低減量が時間の経過に従って大きくなる(図7参照)。したがって、この場合においても、端当て直前の操舵速度が十分に小さくなるので、端当て時の衝撃を十分に緩和することができる。なお、操舵角度|θ|が低減開始舵角θ1を超える時点の操舵速度が小さく、その時点以降もしばらくは小さな操舵速度でハンドル100が操作された場合(ω=ωlで|θ|<θtの場合)には、舵角目標値と操舵角度との差θt−|θ|に応じて位置制御ゲインG2が増大することにより、操舵補助力の低減が抑制される(図7参照)。これにより、端当てが生じても衝撃が十分に小さい操舵状態の場合には、操舵補助力の不必要な低減を抑えることができる。   For example, when the steering speed when the steering angle | θ | exceeds the reduction start steering angle θ1 is large and the steering wheel 100 is operated at a high steering speed for a while after that point (ω = ωh, | θ |> θt In the case), the position control gain G2 is reduced by decreasing the position control gain G2 according to the difference θt− | θ | between the steering angle target value and the steering angle (by increasing the absolute value as a negative value). The amount of reduction of the steering assist force based on the value increases with time (see FIG. 7). Accordingly, even in this case, the steering speed immediately before the end contact is sufficiently reduced, so that the impact at the end contact can be sufficiently mitigated. When the steering angle | θ | exceeds the reduction start steering angle θ1, the steering speed is small, and after that point, the steering wheel 100 is operated at a small steering speed for a while (ω = ωl and | θ | <θt In the case), the position control gain G2 increases according to the difference θt− | θ | between the steering angle target value and the steering angle, thereby suppressing the reduction of the steering assist force (see FIG. 7). As a result, even when end contact occurs, in the case of a steering state where the impact is sufficiently small, unnecessary reduction of the steering assist force can be suppressed.

また、上記実施形態によれば、操舵角度|θ|が低減開始舵角θ1を超えて最大舵角θmaxに向かう場合には、図8に示すようにアシストゲインGは角度ゲイン目標値Gvに向かって低下するが、この角度ゲイン目標値Gvは、図6に示すように車速検出値Vに依存し、端当ての生じる可能性の高い車速領域では、角度ゲイン目標値Gvは小さな値となり、端当ての生じる可能性の低い車速領域では、角度ゲイン目標値Gvは大きな値となる。これにより、端当ての可能性の高い車速領域では操舵補助力を十分に低減して端当て時の衝撃を確実に緩和すると共に、端当ての可能性の低い車速領域では操舵補助力の不必要な低減を抑えて最大舵角近傍領域での操舵フィーリングの劣化を回避することができる。   Further, according to the above embodiment, when the steering angle | θ | exceeds the reduction start steering angle θ1 and goes to the maximum steering angle θmax, the assist gain G moves toward the angle gain target value Gv as shown in FIG. However, the angle gain target value Gv depends on the vehicle speed detection value V as shown in FIG. 6, and the angle gain target value Gv becomes a small value in the vehicle speed region where the end contact is likely to occur. In the vehicle speed region where the possibility of hitting is low, the angle gain target value Gv is a large value. As a result, the steering assist force is sufficiently reduced in the vehicle speed range where there is a high possibility of end contact, and the impact during end contact is surely mitigated. Therefore, it is possible to avoid the deterioration of the steering feeling in the vicinity of the maximum steering angle by suppressing the reduction.

<1.6 変形例>
上記実施形態では、最大舵角近傍領域(|θ|>θ1の領域)において角度ゲインG1を操舵角度|θ|に応じて低下させることで(図5)操舵補助力が低減され、操舵角度|θ|が舵角目標値θtに追従するように舵角目標値θtと操舵角度|θ|との差に応じて位置制御ゲインG2が算出されることで(図4のステップS24、図7)操舵補助力の低減量が調整される。しかし、最大舵角近傍領域において操舵角度|θ|が舵角目標値θtに追従するような構成であれば他の構成であっても、舵角目標値θtを適切に設定することにより、操舵補助力の低減によって端当て時の衝撃を確実かつ十分に緩和することができる。なお、時間の関数としての舵角目標値θtすなわち舵角目標値関数θt(t)は、図7に示した関数に限定されず、端当て時の衝撃を確実かつ十分に緩和できるように端当て直前の操舵速度を小さくするような関数であればよい。
<1.6 Modification>
In the above embodiment, the steering assist force is reduced by reducing the angle gain G1 in the region near the maximum steering angle (region of | θ |> θ1) according to the steering angle | θ | (FIG. 5), and the steering angle | The position control gain G2 is calculated according to the difference between the steering angle target value θt and the steering angle | θ | so that θ | follows the steering angle target value θt (step S24 in FIG. 4, FIG. 7). A reduction amount of the steering assist force is adjusted. However, as long as the steering angle | θ | follows the steering angle target value θt in the region near the maximum steering angle, steering can be performed by appropriately setting the steering angle target value θt even in other configurations. By reducing the auxiliary force, it is possible to reliably and sufficiently reduce the impact at the time of end contact. The steering angle target value θt as a function of time, that is, the steering angle target value function θt (t) is not limited to the function shown in FIG. Any function that reduces the steering speed immediately before the hit may be used.

また、上記実施形態では、電動パワーステアリング装置の駆動源であるモータ6としてブラシ付きモータが使用されているが、これに限定されるものではなく、ブラシレスモータが駆動源として使用されている場合にも本発明の適用が可能である。   Moreover, in the said embodiment, although the motor with a brush is used as the motor 6 which is a drive source of an electric power steering apparatus, it is not limited to this, When a brushless motor is used as a drive source The present invention can also be applied.

なお、上記実施形態では、図6に示すように角度ゲイン目標値Gvを車速に応じて変更しているが、角度ゲイン目標値Gvを一定値としても、端当て時の衝撃の確実かつ十分な緩和という点については上記実施形態と同様の効果が得られる。   In the above embodiment, as shown in FIG. 6, the angle gain target value Gv is changed according to the vehicle speed. However, even when the angle gain target value Gv is set to a constant value, the impact at the time of end contact is ensured and sufficient. In terms of relaxation, the same effect as in the above embodiment can be obtained.

<2. 第2の実施形態>
<2.1 全体構成等>
本発明の第2の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の全体構成は、図1に示す第1の実施形態とほぼ同様であるので詳しい説明は省略するが、第2の実施形態では新たに操舵角速度センサ(不図示)が設けられる点が異なる。この操舵角速度センサは、運転者によるハンドル100の回転角速度を示す操舵角速度を検出する。なお、この操舵角速度センサに代えて、舵角センサ2により検出される舵角を時間微分する微分器が設けられ、舵角を時間微分することにより得られる操舵角速度が使用される構成であってもよい。また、第2の実施形態に示す制御装置であるECU5の構成も、目標電流設定部の構成を除き、図2に示す第1の実施形態における制御装置の構成と同様であるため、説明を省略する。このように第2の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、目標電流設定部の構成が第1の実施形態とは異なる。以下、この目標電流設定部の構成および動作につき詳しく説明する。
<2. Second Embodiment>
<2.1 Overall configuration>
The overall configuration of the electric power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention is substantially the same as that of the first embodiment shown in FIG. The difference is that an angular velocity sensor (not shown) is provided. This steering angular velocity sensor detects a steering angular velocity indicating the rotational angular velocity of the handle 100 by the driver. Instead of the steering angular velocity sensor, a differentiator for differentiating the steering angle detected by the steering angle sensor 2 with respect to time is provided, and the steering angular velocity obtained by differentiating the steering angle with time is used. Also good. Further, the configuration of the ECU 5 that is the control device shown in the second embodiment is the same as the configuration of the control device in the first embodiment shown in FIG. To do. Thus, the electric power steering apparatus according to the second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the target current setting unit. Hereinafter, the configuration and operation of the target current setting unit will be described in detail.

<2.2 目標電流設定部の構成>
図9は、本実施形態における目標電流設定部22の構成を示すブロック図である。この目標電流設定部22は、第1の実施形態における目標電流設定部12と同様に、マイコン10が上記所定のプログラムを実行することによりソフトウェア的に実現され、アシスト電流演算部121と、角度ゲイン目標値演算部123と、角度ゲイン演算部125と、加算器129と、乗算器130とを備えている。これらの構成要素は、第1の実施形態における目標電流設定部12と同様の動作を行うので説明は省略する。さらに目標電流設定部22は、第1の実施形態における位置制御演算部127に代えて、これと異なる動作を行う位置制御演算部227を備え、また新たに車速ゲイン演算部228を備える。
<2.2 Configuration of target current setting unit>
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the target current setting unit 22 in the present embodiment. Similar to the target current setting unit 12 in the first embodiment, the target current setting unit 22 is realized by software by the microcomputer 10 executing the predetermined program, and the assist current calculation unit 121 and the angle gain A target value calculation unit 123, an angle gain calculation unit 125, an adder 129, and a multiplier 130 are provided. Since these components perform the same operation as the target current setting unit 12 in the first embodiment, the description thereof is omitted. Further, the target current setting unit 22 includes a position control calculation unit 227 that performs an operation different from the position control calculation unit 127 in the first embodiment, and further includes a vehicle speed gain calculation unit 228.

角度ゲイン演算部125は、角度ゲインG1と舵角検出値θとの関係を示すマップとして図5に示すような角度ゲインマップを保持しているが、この第2の実施形態では第1の実施形態とは異なる数値を使用しており、具体的には最大舵角θmaxは630度であり、低減開始舵角θ1は580度であるものとする。   The angle gain calculation unit 125 holds an angle gain map as shown in FIG. 5 as a map indicating the relationship between the angle gain G1 and the steering angle detection value θ. In the second embodiment, the first embodiment Numerical values different from the form are used, specifically, the maximum steering angle θmax is 630 degrees, and the reduction start steering angle θ1 is 580 degrees.

角度ゲイン目標値演算部123は、上記角度ゲイン目標値Gvと車速検出値Vとの関係を示すマップとして図6に示すような角度ゲイン目標値マップを保持しているが、この第2の実施形態では第1の実施形態とは異なる値を使用しており、具体的には0〜1[km/h]の車速範囲で角度ゲイン目標値Gvが0.45から0.25へ小さくなり、1〜20[km/h]の車速範囲で角度ゲイン目標値Gvが0.25であり、その車速範囲を越える20〜40[km/h]の車速の範囲では角度ゲイン目標値Gvが車速に応じて0.25から1.0へ大きくなるように設定されている。   The angle gain target value calculation unit 123 holds an angle gain target value map as shown in FIG. 6 as a map showing the relationship between the angle gain target value Gv and the vehicle speed detection value V. In the embodiment, a value different from that of the first embodiment is used. Specifically, the angle gain target value Gv decreases from 0.45 to 0.25 in a vehicle speed range of 0 to 1 [km / h], The angle gain target value Gv is 0.25 in the vehicle speed range of 1 to 20 [km / h], and the angle gain target value Gv is the vehicle speed in the vehicle speed range of 20 to 40 [km / h] exceeding the vehicle speed range. Accordingly, it is set to increase from 0.25 to 1.0.

車速ゲイン演算部228は、車速ゲインGsと車速検出値Vとの関係を示すマップとして図10に示すような車速ゲインマップを保持しており、この車速ゲインマップを参照して、車速センサ4からの車速検出値Vに対応する車速ゲインGsを決定し出力する。この車速ゲインマップは、0〜20[km/h]の車速範囲で車速ゲインが1.0であり、その車速範囲を越える20〜40[km/h]の車速の範囲では車速ゲインGsが車速に応じて1.0から0へ小さくなるように設定されている。なお、この車速ゲイン演算部228は、第1の実施形態において同様に備えられていてもよい。   The vehicle speed gain calculation unit 228 holds a vehicle speed gain map as shown in FIG. 10 as a map indicating the relationship between the vehicle speed gain Gs and the vehicle speed detection value V, and the vehicle speed sensor 4 refers to the vehicle speed gain map. The vehicle speed gain Gs corresponding to the detected vehicle speed V is determined and output. In this vehicle speed gain map, the vehicle speed gain is 1.0 in the vehicle speed range of 0 to 20 [km / h], and the vehicle speed gain Gs is the vehicle speed in the vehicle speed range of 20 to 40 [km / h] that exceeds the vehicle speed range. Is set so as to decrease from 1.0 to 0 in accordance with. The vehicle speed gain calculation unit 228 may be similarly provided in the first embodiment.

位置制御演算部227は、舵角検出値θが上記低減開始舵角θ1を超えかつ操舵角速度センサから出力される操舵角速度の検出値(以下「操舵角速度検出値」という)ωが所定の閾値、ここでは端当て時の衝撃を十分に緩和できる操舵角速度である200[deg/sec]以上となる時点からの経過時間tの関数として予め定められた舵角目標値θtを保持している。ここで、この関数はθt=200t+αである。このαは経過時間tが0となる時点毎、すなわち舵角検出値θが上記低減開始舵角θ1を超えかつ操舵角速度検出値ωが200[deg/sec]以上となる時点毎に設定される値であって、当該時点(t=0)における舵角検出値θに相当する値が設定される。位置制御演算部227は、操舵角速度検出値ωが200[deg/sec]以上であって、かつ舵角検出値θが上記低減開始舵角θ1を超えるときには、舵角検出値θが舵角目標値θtに追従するように上記アシストゲインGを修正するための位置制御ゲインG2を決定し出力することを開始する。なお、この位置制御ゲインG2には車速ゲイン演算部228から出力される車速ゲインGsが乗算されている。また、一旦舵角検出値θが上記低減開始舵角θ1を超えかつ操舵角速度検出値ωが200[deg/sec]以上となった後に舵角検出値θが舵角目標値θt以下となった場合、または未だ舵角検出値θが上記低減開始舵角θ1以下であるか、または操舵角速度検出値ωが200[deg/sec]未満であるときには、舵角目標値θtを舵角検出値θとし(θt=θ)上記アシストゲインGを修正しない位置制御ゲインG2(=0)を出力する。なお、これらの詳しい処理内容については後述する。   The position control calculation unit 227 determines that the steering angle detection value θ exceeds the reduction start steering angle θ1 and the detection value (hereinafter referred to as “steering angular velocity detection value”) ω output from the steering angular velocity sensor is a predetermined threshold value. Here, a predetermined steering angle target value θt is held as a function of the elapsed time t from the time when the steering angular velocity becomes 200 [deg / sec] or more, which is a steering angular velocity that can sufficiently mitigate the impact at the end. Here, this function is θt = 200t + α. This α is set every time when the elapsed time t becomes 0, that is, every time when the steering angle detection value θ exceeds the reduction start steering angle θ1 and the steering angular velocity detection value ω becomes 200 [deg / sec] or more. A value corresponding to the steering angle detection value θ at the time (t = 0) is set. When the steering angular velocity detection value ω is 200 [deg / sec] or more and the steering angle detection value θ exceeds the reduction start steering angle θ1, the position control calculation unit 227 sets the steering angle detection value θ to the steering angle target. The position control gain G2 for correcting the assist gain G so as to follow the value θt is determined and output. The position control gain G2 is multiplied by the vehicle speed gain Gs output from the vehicle speed gain calculation unit 228. Further, once the steering angle detection value θ exceeds the reduction start steering angle θ1 and the steering angular velocity detection value ω becomes 200 [deg / sec] or more, the steering angle detection value θ becomes the steering angle target value θt or less. In this case, or when the steering angle detection value θ is still less than or equal to the reduction start steering angle θ1, or the steering angular velocity detection value ω is less than 200 [deg / sec], the steering angle target value θt is set to the steering angle detection value θ. (Θt = θ) A position control gain G2 (= 0) that does not correct the assist gain G is output. The detailed processing contents will be described later.

例えば、図7を参照しつつ図中の各数値を変更し、θt=200t+580である舵角目標値関数θt(t)について説明すると、この舵角目標値関数θt(t)は、舵角検出値θが低減開始舵角θ1=580度以上となると、時間tの経過に従って最大舵角θmax=630度に次第に近づく時間の関数として設定されており、舵角検出値θが低減開始舵角θ1以上となってから0.25秒経過すると最大舵角θmaxに達するように設定される。   For example, with reference to FIG. 7, each numerical value in the figure is changed and the steering angle target value function θt (t) where θt = 200t + 580 is described. This steering angle target value function θt (t) is detected by the steering angle detection. When the value θ becomes the reduction start steering angle θ1 = 580 degrees or more, the steering angle detection value θ is set as a function of the time gradually approaching the maximum steering angle θmax = 630 degrees as the time t elapses. After 0.25 seconds have passed since the above, the maximum steering angle θmax is set.

ここで説明の便宜上、本実施形態において上記舵角検出値θは正の値であるものとし、舵角検出値θは操舵角速度検出値ωが正の値であるときに最大舵角θmaxに近づくものとする。なお、上記舵角検出値θが負の値であるとき操舵角速度検出値ωが負の値であれば上記舵角検出値θは最大舵角θmax(=−630)に近づくので、舵角目標値θtを示す関数はθt=−200t−αであり、位置制御演算部227は、操舵角速度検出値ωが−200[deg/sec]以下であって、かつ舵角検出値θが上記低減開始舵角θ1(=−580)を下回るときには、舵角検出値θが舵角目標値θtに追従するように上記アシストゲインGを修正するための位置制御ゲインG2を決定し出力する。   Here, for convenience of explanation, in the present embodiment, the detected steering angle value θ is a positive value, and the detected steering angle value θ approaches the maximum steering angle θmax when the detected steering angular velocity value ω is a positive value. Shall. When the steering angle detection value θ is a negative value and the steering angular velocity detection value ω is a negative value, the steering angle detection value θ approaches the maximum steering angle θmax (= −630). The function indicating the value θt is θt = −200t−α, and the position control calculation unit 227 indicates that the steering angular velocity detection value ω is −200 [deg / sec] or less and the steering angle detection value θ starts to be reduced. When the steering angle is less than the steering angle θ1 (= −580), the position control gain G2 for correcting the assist gain G is determined and output so that the steering angle detection value θ follows the steering angle target value θt.

次に、本実施形態における位置制御演算部227の処理手順について説明する。図11は、この位置制御演算部127をソフトウェア的に実現するためにマイコン10が実行する位置制御処理の手順を示すフローチャートである。イグニションスイッチ9がオンされると、マイコン10は、この手順に従って以下のように動作する。   Next, a processing procedure of the position control calculation unit 227 in the present embodiment will be described. FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of position control processing executed by the microcomputer 10 in order to implement the position control calculation unit 127 in software. When the ignition switch 9 is turned on, the microcomputer 10 operates as follows according to this procedure.

まず、舵角センサ2から舵角検出値θを取得し、また操舵角速度センサから操舵角速度検出値ωを取得する(ステップS50)。次に、ステップS50において取得された舵角検出値θを舵角目標値θtに代入する(ステップS52)。   First, the steering angle detection value θ is acquired from the steering angle sensor 2, and the steering angular velocity detection value ω is acquired from the steering angular velocity sensor (step S50). Next, the steering angle detection value θ acquired in step S50 is substituted into the steering angle target value θt (step S52).

続いて、操舵角度θ(前述のように本実施形態ではθ>0)が低減開始舵角θ1よりも大きく、かつ操舵角速度検出値ωが200[deg/sec]以上である、という条件を満たすか否かを判定する。すなわち、ここではθ>θ1およびω≧200の2つの条件式を同時に満たすか否かを判定する(ステップS54)。   Subsequently, the condition that the steering angle θ (θ> 0 in the present embodiment as described above) is larger than the reduction start steering angle θ1 and the detected steering angular velocity value ω is 200 [deg / sec] or more is satisfied. It is determined whether or not. That is, here, it is determined whether or not two conditional expressions of θ> θ1 and ω ≧ 200 are simultaneously satisfied (step S54).

なお、既述のように本実施形態では、低減開始舵角θ1を580度としているが、この値に限定されるものではないことは第1の実施形態における説明と同様である。また、操舵角速度ωと比較される値は200[deg/sec]としているが、端当て時の衝撃を十分に緩和できる操舵角速度に相当する値であれば、この値も同様に限定されるものではない。   As described above, in the present embodiment, the reduction start steering angle θ1 is set to 580 degrees. However, the present invention is not limited to this value, as in the description of the first embodiment. Further, the value compared with the steering angular velocity ω is 200 [deg / sec], but this value is also limited as long as it is a value corresponding to the steering angular velocity that can sufficiently reduce the impact at the time of end contact. is not.

ステップS54での判定の結果、操舵角度θが低減開始舵角θ1以下であるか、または操舵角速度ωが200[deg/sec]未満である場合(ステップS54:No)には、ステップS56〜S62の処理を省略してステップS64へ進む。また、上記判定の結果、操舵角度θが低減開始舵角θ1を超えかつ操舵角速度ωが200[deg/sec]以上である場合(ステップS54:Yes)には、続くステップS56へ進む。   If the result of determination in step S54 is that the steering angle θ is less than or equal to the reduction start steering angle θ1, or the steering angular velocity ω is less than 200 [deg / sec] (step S54: No), steps S56 to S62 are performed. The process is skipped and the process proceeds to step S64. As a result of the determination, if the steering angle θ exceeds the reduction start steering angle θ1 and the steering angular velocity ω is 200 [deg / sec] or more (step S54: Yes), the process proceeds to the subsequent step S56.

ステップS56では、マイコン10に内蔵されたタイマーをスタートさせる。次に、αに舵角検出値θを代入し(ステップS58)、続くステップS60へ進む。これにより、操舵角度θが低減開始舵角θ1を超えかつ操舵角速度ωが200[deg/sec]以上となった時点からの経過時間tがタイマーから取得できるようになる。   In step S56, a timer built in the microcomputer 10 is started. Next, the steering angle detection value θ is substituted for α (step S58), and the process proceeds to the subsequent step S60. As a result, the elapsed time t from when the steering angle θ exceeds the reduction start steering angle θ1 and the steering angular velocity ω becomes 200 [deg / sec] or more can be acquired from the timer.

ステップS60では、タイマーから経過時間tを取得し、その経過時間tにおける舵角目標値関数θt(t)=200t+αの値を舵角目標値θtとして算出する。次に、舵角センサ2から最新の舵角検出値θを取得する(ステップS62)。なお、操舵角速度ωが大きい(200[deg/sec]以上である)ことから、このステップS62において取得される最新の舵角検出値θは、実際にはステップS50において取得される少し前の舵角検出値θよりも若干大きな値となる。   In step S60, the elapsed time t is acquired from the timer, and the value of the steering angle target value function θt (t) = 200t + α at the elapsed time t is calculated as the steering angle target value θt. Next, the latest steering angle detection value θ is acquired from the steering angle sensor 2 (step S62). Since the steering angular velocity ω is large (200 [deg / sec] or more), the latest steering angle detection value θ acquired in step S62 is actually the rudder just before acquired in step S50. The value is slightly larger than the detected angle value θ.

続いて、このようにして得られた舵角目標値θtに基づき次式(2)により得られる位置制御ゲインG2を算出する(ステップS64)。
G2=(θt−θ)×a×Gs …(2)
Subsequently, a position control gain G2 obtained by the following equation (2) is calculated based on the steering angle target value θt thus obtained (step S64).
G2 = (θt−θ) × a × Gs (2)

続いて、操舵角度θが舵角目標値θtよりも大きいか否かを判定する(ステップS66)。この判定の結果、操舵角度θが舵角目標値θtよりも大きい場合(ステップS66:Yes)には、ステップS60へ戻り、操舵角度θが舵角目標値θt以下になるまでステップS60〜S66の処理を繰り返す(S66→S60→S62→S64→S66)。また、判定の結果、操舵角度θが舵角目標値θt以下である場合(ステップS66:No)には、最初のステップS50へ戻り、上記処理が繰り返される(S66→S50→S52→…→S64→S66)。   Subsequently, it is determined whether or not the steering angle θ is larger than the steering angle target value θt (step S66). As a result of this determination, when the steering angle θ is larger than the steering angle target value θt (step S66: Yes), the process returns to step S60, and steps S60 to S66 are performed until the steering angle θ becomes equal to or less than the steering angle target value θt. The process is repeated (S66 → S60 → S62 → S64 → S66). If the result of determination is that the steering angle θ is equal to or smaller than the steering angle target value θt (step S66: No), the process returns to the first step S50 and the above processing is repeated (S66 → S50 → S52 →... → S64). → S66).

上記のように、操舵角度θが低減開始舵角θ1以下であるか、または操舵角速度ωが200[deg/sec]未満である間は、ステップS64において位置制御ゲインG2には0が代入され(θt−θ=0)、操舵角度θが低減開始舵角θ1を超えかつ操舵角速度ωが200[deg/sec]以上になると、ステップS60〜S66が繰り返し実行される。この間において、操舵角度θが低減開始舵角θ1を超えかつ操舵角速度ωが200[deg/sec]以上となった時点からの経過時間tに対応する舵角目標値θtに基づき、上記式(2)により位置制御ゲインG2が順次算出されていく。その後、操舵角速度ωが200[deg/sec]より減少して操舵角度θの変化量が小さくなると、或る時点で操舵角度θが舵角目標値θt以下となる。その場合には、舵角目標値θtに現在の舵角検出値θが代入されるため(ステップS52)、ステップS64において再び位置制御ゲインG2は0となる。   As described above, while the steering angle θ is equal to or less than the reduction start steering angle θ1 or the steering angular velocity ω is less than 200 [deg / sec], 0 is substituted into the position control gain G2 in step S64 ( θt−θ = 0), when the steering angle θ exceeds the reduction start steering angle θ1 and the steering angular velocity ω becomes 200 [deg / sec] or more, steps S60 to S66 are repeatedly executed. During this time, based on the steering angle target value θt corresponding to the elapsed time t from when the steering angle θ exceeds the reduction start steering angle θ1 and the steering angular velocity ω becomes 200 [deg / sec] or more, the above formula (2 ), The position control gain G2 is sequentially calculated. Thereafter, when the steering angular velocity ω decreases from 200 [deg / sec] and the change amount of the steering angle θ becomes small, the steering angle θ becomes equal to or less than the steering angle target value θt at a certain time. In this case, since the current steering angle detection value θ is substituted for the steering angle target value θt (step S52), the position control gain G2 becomes 0 again in step S64.

上記のような位置制御処理におけるステップS64で算出される位置制御ゲインG2は、図9に示すように、位置制御演算部227から出力されて加算器129に入力される。また、角度ゲイン演算部125から出力される角度ゲインG1も加算器129に入力される。そして加算器129は、角度ゲインG1に位置制御ゲインG2を加算し、その加算結果G1+G2をアシストゲインGとして出力する。既述のように、このアシストゲインGは乗算器130に入力され、乗算器130は、これをアシスト電流値Iaに乗算し、その乗算結果G×Iaを電流目標値Itとして出力する。   The position control gain G2 calculated in step S64 in the position control process as described above is output from the position control calculation unit 227 and input to the adder 129, as shown in FIG. Further, the angle gain G 1 output from the angle gain calculation unit 125 is also input to the adder 129. The adder 129 adds the position control gain G2 to the angle gain G1, and outputs the addition result G1 + G2 as the assist gain G. As described above, the assist gain G is input to the multiplier 130. The multiplier 130 multiplies the assist gain G by the assist current value Ia, and outputs the multiplication result G × Ia as the current target value It.

このようにして得られた電流目標値Itは目標電流設定部22から出力され、既述のように、この電流目標値Itの電流がモータ6に流れるようにフィードバック制御が行われる(図2参照)。   The current target value It obtained in this way is output from the target current setting unit 22, and as described above, feedback control is performed so that the current of the current target value It flows to the motor 6 (see FIG. 2). ).

<2.3 操舵補助力低減のための動作>
アシスト電流演算部121から出力されるアシスト電流値Iaはアシストトルクに対応する電流値であり、電流目標値Itは、図9に示すようにアシスト電流値IaにアシストゲインGを乗算することにより得られる。ここで、第1の実施形態の場合と同様、操舵角度θが最大舵角近傍領域から外れているとき(θ≦θ1のとき)には、図5に示すように角度ゲインG1は“1”であり、図4のステップS10〜S14より位置制御ゲインG2は“0”であるので、このアシストゲインG=G1+G2は“1”となり、ハンドル操作を容易にするための操舵補助力に対応するアシスト電流値Iaがそのまま電流目標値Itとなる。
<2.3 Operation for reducing steering assist force>
The assist current value Ia output from the assist current calculation unit 121 is a current value corresponding to the assist torque, and the current target value It is obtained by multiplying the assist current value Ia by the assist gain G as shown in FIG. It is done. Here, as in the case of the first embodiment, when the steering angle θ deviates from the region near the maximum steering angle (when θ ≦ θ1), the angle gain G1 is “1” as shown in FIG. Since the position control gain G2 is “0” from steps S10 to S14 in FIG. 4, the assist gain G = G1 + G2 is “1”, and assist corresponding to the steering assist force for facilitating the steering operation. The current value Ia becomes the current target value It as it is.

また、本実施形態では第1の実施形態の場合とは異なり、操舵角度θが最大舵角近傍領域(θ>θ1の領域)に入っていても、操舵角速度ωが200[deg/sec]未満である間は、ステップS50、S52、S64より位置制御ゲインG2は“0”である。したがって、操舵角度θが最大舵角近傍領域に入っている状態で、運転者がハンドル100の最大舵角位置に向かう方向への急激な操作を停止しまたは緩慢な操作に変更し、もしくは最大舵角位置に向かう方向とは逆の方向への操作を行ったとき、すなわち操舵角速度ωが200[deg/sec]未満となったときには、端当て時の衝撃を緩和する必要性が小さくなるので、舵角検出値θが舵角目標値θt以下となった場合に位置制御処理による操舵補助力の低減動作を停止する。なお、角度ゲイン目標値演算部123および角度ゲイン演算部125の動作は第1の実施形態と同様であり、角度ゲインG1に基づく操舵補助力の低減動作については前述したとおりである。   Further, in the present embodiment, unlike the case of the first embodiment, the steering angular velocity ω is less than 200 [deg / sec] even when the steering angle θ is in the maximum steering angle vicinity region (region of θ> θ1). In the meantime, the position control gain G2 is “0” from steps S50, S52, and S64. Therefore, in a state where the steering angle θ is in the region near the maximum steering angle, the driver stops the sudden operation in the direction toward the maximum steering angle position of the handle 100 or changes to a slow operation, or changes to the maximum steering. When an operation in the direction opposite to the direction toward the angular position is performed, that is, when the steering angular velocity ω is less than 200 [deg / sec], it is less necessary to mitigate the impact at the time of end contact. When the steering angle detection value θ is equal to or less than the steering angle target value θt, the steering assist force reduction operation by the position control process is stopped. The operations of the angle gain target value calculation unit 123 and the angle gain calculation unit 125 are the same as those in the first embodiment, and the steering assist force reduction operation based on the angle gain G1 is as described above.

これに対し、操舵角度θが最大舵角近傍領域(θ>θ1の領域)に入っておりかつ操舵角速度ωが200[deg/sec]以上であるとき、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、端当て時の衝撃を緩和すべく、位置制御処理に基づく操舵補助力を低減するための動作を開始する。以下、このような動作の開始および停止について図12を参照して説明する。   In contrast, when the steering angle θ is in the maximum steering angle vicinity region (region of θ> θ1) and the steering angular velocity ω is 200 [deg / sec] or more, the electric power steering device according to the present embodiment is Then, an operation for reducing the steering assist force based on the position control process is started in order to reduce the impact at the time of the end contact. Hereinafter, the start and stop of such an operation will be described with reference to FIG.

図12は、運転者がハンドル100を様々に操作したときの舵角目標値θtの時間的変化を例示する図である。なお、図中の経過時間teは、最初に舵角検出値θが低減開始舵角θ1(=580)を超えた時点(以下「最初の時点」という)からの経過時間を示すものとし、図4に示す経過時間tとは異なるものとする。   FIG. 12 is a diagram illustrating a temporal change in the steering angle target value θt when the driver operates the steering wheel 100 in various ways. The elapsed time te in the figure indicates the elapsed time from when the steering angle detection value θ first exceeds the reduction start steering angle θ1 (= 580) (hereinafter referred to as “first time”). The elapsed time t shown in FIG.

図12に示される最初の時点からt1(=0.125)秒が経過するまで、運転者は操舵角速度検出値ωが200[deg/sec]以上となる角速度でハンドル100を急激に操作している。この期間では、舵角目標値θtが同一時刻における操舵角度θよりも小さく設定されるため、位置制御処理に基づき操舵補助力が低減される。その後、経過時間がt1秒から0.25秒まで、運転者は操舵角度θを一定に保つ操作、すなわちハンドル100の操舵操作を停止しているが、最初の時点からt2(=0.175)秒後に、操舵角度θが舵角目標値θtに一致しているので、この時点以降では位置制御ゲインG2は“0”となり、位置制御処理により操舵補助力が低減されることはない。さらにその後、経過時間が0.25秒からt3(=0.30)秒まで、再び運転者は操舵角速度検出値ωが200[deg/sec]以上となる角速度でハンドル100を急激に操作している。この期間では、最初の時点からt1秒が経過するまでの期間と同様、位置制御処理に基づき操舵補助力が低減される。このように運転者がハンドル100を急激に操作した後、いったん操作を停止し、さらに急激に操作した場合、本実施形態によれば操舵角度θが最大舵角近傍領域(θ>θ1の領域)に入っている途中でも必要に応じて位置制御処理に基づき操舵補助力が低減されることのない期間を含むことができ、また確実に端当て時の衝撃を緩和することができる。   Until t1 (= 0.125) seconds have elapsed from the first time point shown in FIG. 12, the driver suddenly operates the steering wheel 100 at an angular velocity at which the detected steering angular velocity value ω is 200 [deg / sec] or more. Yes. During this period, the steering angle target value θt is set to be smaller than the steering angle θ at the same time, so that the steering assist force is reduced based on the position control process. Thereafter, from the time t1 to 0.25 seconds, the driver stops the operation of keeping the steering angle θ constant, that is, the steering operation of the steering wheel 100, but from the first time t2 (= 0.175) Since the steering angle θ coincides with the steering angle target value θt after 2 seconds, the position control gain G2 becomes “0” after this point, and the steering assist force is not reduced by the position control process. Thereafter, from the lapse time of 0.25 seconds to t3 (= 0.30) seconds, the driver again operates the steering wheel 100 rapidly at an angular velocity at which the detected steering angular velocity value ω is 200 [deg / sec] or more. Yes. In this period, the steering assist force is reduced based on the position control process as in the period from the first time point until t1 seconds elapse. In this way, when the driver suddenly operates the steering wheel 100 and then temporarily stops the operation and then further suddenly operates, according to the present embodiment, the steering angle θ is in the vicinity of the maximum steering angle (region where θ> θ1). A period during which the steering assist force is not reduced based on the position control process can be included as needed even during the entry, and the impact at the time of the end-contact can be surely mitigated.

また最初の時点からt4(=0.375)秒が経過した時点で、運転者は最大舵角位置に向かう方向とは逆の方向へハンドル100を操作し始め、経過時間がt5(=0.45)秒から0.50秒までの期間ではハンドル100の操舵操作を停止している。その後、経過時間が0.50秒からt6(=0.575)秒までの期間では運転者は操舵角速度検出値ωが200[deg/sec]以上となる角速度でハンドル100を急激に操作しており、この期間では、上述のように位置制御処理に基づき操舵補助力が低減される。このように操舵角度θが最大舵角近傍領域(θ>θ1の領域)に入っているときに運転者がハンドル100を最大舵角位置に向かう方向とは逆の方向へ操作した後、いったん操作を停止し、さらに最大舵角位置に向かう方向へ急激に操作した場合にも、本実施形態によれば必要に応じて位置制御処理により操舵補助力が低減されることのない期間を含むことができ、また確実に端当て時の衝撃を緩和することができる。   In addition, when t4 (= 0.375) seconds have elapsed from the first time, the driver starts operating the handle 100 in the direction opposite to the direction toward the maximum steering angle position, and the elapsed time t5 (= 0. 45) The steering operation of the steering wheel 100 is stopped during the period from the second to 0.50 second. Thereafter, during the period from 0.50 seconds to t6 (= 0.575) seconds, the driver suddenly operates the steering wheel 100 at an angular velocity at which the detected steering angular velocity value ω is 200 [deg / sec] or more. In this period, the steering assist force is reduced based on the position control process as described above. Thus, when the driver operates the handle 100 in the direction opposite to the direction toward the maximum steering angle position when the steering angle θ is in the maximum steering angle vicinity region (region of θ> θ1), the operation is once performed. In this case, according to the present embodiment, a period during which the steering assist force is not reduced by the position control process may be included as required even when the vehicle is stopped and further operated rapidly toward the maximum steering angle position. It is possible to reduce the impact at the time of end contact.

また経過時間が0.75秒から1.00秒までの期間では、運転者は操舵角速度検出値ωが200[deg/sec]未満となる角速度でハンドル100を緩慢に操作しており、この期間では位置制御ゲインG2は“0”となり、位置制御処理により操舵補助力が低減されることはない。その後、経過時間が1.00秒の時点から、運転者は操舵角速度検出値ωが200[deg/sec]以上となる角速度でハンドル100を急激に操作しており、この期間では、上述のように位置制御処理に基づき操舵補助力が低減される。このように操舵角度θが最大舵角近傍領域(θ>θ1の領域)に入っているときに運転者がハンドル100を緩慢に操作した後、急激に操作した場合にも、本実施形態によれば必要に応じて位置制御処理により操舵補助力が低減されることのない期間を含むことができ、また確実に端当て時の衝撃を緩和することができる。   In the period from 0.75 seconds to 1.00 seconds, the driver slowly operates the steering wheel 100 at an angular speed at which the detected steering angular speed value ω is less than 200 [deg / sec]. Then, the position control gain G2 is “0”, and the steering assist force is not reduced by the position control process. Thereafter, since the elapsed time is 1.00 seconds, the driver has suddenly operated the steering wheel 100 at an angular velocity at which the detected steering angular velocity value ω is 200 [deg / sec] or more. Further, the steering assist force is reduced based on the position control process. As described above, even when the driver slowly operates the steering wheel 100 after the steering angle θ is within the maximum steering angle vicinity region (region where θ> θ1), the present embodiment also applies. If necessary, it is possible to include a period in which the steering assist force is not reduced by the position control process, and it is possible to reliably reduce the impact at the time of end contact.

なお、本実施形態では第1の実施形態と同様、図9に示す目標電流設定部22において、角度ゲイン目標値演算部123と角度ゲイン演算部125と位置制御演算部227と車速ゲイン演算部228と加算器129と乗算器130とにより、最大舵角近傍領域において操舵補助力を変更するための操舵補助力変更手段が実現されている。そして、この操舵補助力変更手段の構成要素のうち、角度ゲイン目標値演算部123と角度ゲイン演算部125とにより、最大舵角近傍領域において操舵補助力を低減する低減手段が実現され、車速ゲイン演算部228と位置制御演算部227とにより、最大舵角近傍領域において操舵角速度ωが200[deg/sec]以上であるとき、操舵角度θが舵角目標値θtに追従するように当該低減手段による操舵補助力の低減量を増減させる増減手段が実現されている。また、角度ゲイン目標値演算部123により、角度ゲイン目標値Gvを車速検出値Vに応じて変更することで低減手段による操舵補助力の低減量を車速に応じて修正する修正手段が実現されている。   In the present embodiment, similarly to the first embodiment, in the target current setting unit 22 shown in FIG. 9, the angle gain target value calculation unit 123, the angle gain calculation unit 125, the position control calculation unit 227, and the vehicle speed gain calculation unit 228. The adder 129 and the multiplier 130 realize steering assisting force changing means for changing the steering assisting force in the vicinity of the maximum steering angle. Of the components of the steering assist force changing means, the angle gain target value calculation unit 123 and the angle gain calculation unit 125 realize a reduction means for reducing the steering assist force in the vicinity of the maximum steering angle, thereby obtaining a vehicle speed gain. When the steering angular velocity ω is equal to or greater than 200 [deg / sec] in the vicinity of the maximum steering angle, the calculating unit 228 and the position control calculation unit 227 reduce the steering unit so that the steering angle θ follows the steering angle target value θt. Increase / decrease means for increasing / decreasing the amount of reduction of the steering assist force due to is realized. Further, the angle gain target value calculation unit 123 realizes a correcting means for correcting the amount of reduction of the steering assist force by the reducing means according to the vehicle speed by changing the angle gain target value Gv according to the vehicle speed detection value V. Yes.

<2.4 効果>
上記実施形態によれば、ハンドル100が中立位置から最大舵角位置に向かって操作されて最大舵角近傍領域(θ>θ1の領域)に入ると、第1の実施形態と同様に操舵角度θに応じて角度ゲインG1が図5に示すように低下する。そして、最大舵角近傍領域に入りかつ操舵角速度ωが200[deg/sec]以上となった時点からの経過時間に応じて値の決まる舵角目標値θtに基づき図11のステップS64で算出される位置制御ゲインG2により、操舵角度θが舵角目標値θtに追従するようにアシストゲインGが調整され、それに応じて操舵補助力の低減量も増減される(図9参照)。これにより、ハンドル操作における端当て時の衝撃が十分に緩和されるように端当て直前の操舵速度を低下させることができると共に、最大舵角近傍領域において操舵角速度ωが200[deg/sec]未満であって操舵角度θが舵角目標値θtよりも大きいときには位置制御処理に基づき操舵補助力が低減されることはないので、必要に応じて位置制御処理により操舵補助力が低減されることのない期間を含みつつ、確実に端当て時の衝撃を緩和することができる。
<2.4 Effect>
According to the above embodiment, when the handle 100 is operated from the neutral position toward the maximum rudder angle position and enters the region near the maximum rudder angle (region of θ> θ1), the steering angle θ as in the first embodiment. Accordingly, the angle gain G1 decreases as shown in FIG. Then, it is calculated in step S64 of FIG. 11 based on the steering angle target value θt whose value is determined according to the elapsed time from the time when the steering angular velocity ω enters the region near the maximum steering angle and the steering angular velocity ω becomes 200 [deg / sec] or more. The position control gain G2 adjusts the assist gain G so that the steering angle θ follows the steering angle target value θt, and the amount of reduction of the steering assist force is increased or decreased accordingly (see FIG. 9). As a result, the steering speed immediately before the end contact can be reduced so that the impact at the end of the handle operation is sufficiently mitigated, and the steering angular speed ω is less than 200 [deg / sec] in the region near the maximum steering angle. When the steering angle θ is larger than the steering angle target value θt, the steering assist force is not reduced based on the position control process. Therefore, the steering assist force can be reduced by the position control process as necessary. While including a non-period, it is possible to reduce the impact at the time of contact.

また、上記実施形態によれば、第1の実施形態と同様、角度ゲイン目標値Gvは、図6に示すように車速検出値Vに依存するので、端当ての可能性の高い車速領域では操舵補助力を十分に低減して端当て時の衝撃を確実に緩和すると共に、端当ての可能性の低い車速領域では操舵補助力の不必要な低減を抑えて最大舵角近傍領域での操舵フィーリングの劣化を回避することができる。   Further, according to the above-described embodiment, the angle gain target value Gv depends on the vehicle speed detection value V as shown in FIG. 6 as in the first embodiment. Sufficiently reduce the assist force to mitigate the impact at the time of end contact, and suppress the unnecessary reduction of the steering assist force in the vehicle speed region where the possibility of end contact is low, thereby reducing the steering fee in the region near the maximum steering angle. Degradation of the ring can be avoided.

<2.5 変形例>
上記実施形態では、第1の実施形態と同様、最大舵角近傍領域において操舵角速度ωが端当て時の衝撃を十分に緩和できる操舵角速度(ここでは200[deg/sec])以上であるときに操舵角度θが舵角目標値θtに追従するような構成であれば他の構成であっても、舵角目標値θtを適切に設定することにより、操舵補助力の低減によって端当て時の衝撃を確実かつ十分に緩和することができる。なお、時間の関数としての舵角目標値θtすなわち舵角目標値関数θt(t)は、端当て時の衝撃を確実かつ十分に緩和できるように端当て直前の操舵速度を小さくするような関数であればよい。
<2.5 Modification>
In the above embodiment, as in the first embodiment, when the steering angular velocity ω is equal to or higher than the steering angular velocity (200 [deg / sec] in this case) that can sufficiently mitigate the impact at the time of end contact in the region near the maximum steering angle. As long as the steering angle θ follows the rudder angle target value θt, the impact at the time of end application can be reduced by reducing the steering assist force by appropriately setting the rudder angle target value θt even in other configurations. Can be relaxed reliably and sufficiently. Note that the steering angle target value θt as a function of time, that is, the steering angle target value function θt (t), is a function that reduces the steering speed immediately before the end contact so that the impact at the end contact can be surely and sufficiently mitigated. If it is.

なお、上記実施形態では、第1の実施形態と同様、図6に示すように角度ゲイン目標値Gvを車速に応じて変更しているが、角度ゲイン目標値Gvを一定値としても、端当て時の衝撃の確実かつ十分な緩和という点については上記実施形態と同様の効果が得られる。   In the above embodiment, as in the first embodiment, the angle gain target value Gv is changed according to the vehicle speed, as shown in FIG. The same effect as the above-described embodiment can be obtained in terms of reliable and sufficient relaxation of the impact at the time.

本発明の第1の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成をそれに関連する車両構成と共に示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the electric power steering apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention with the vehicle structure relevant to it. 上記実施形態に係る電動パワーステアリング装置における制御装置であるECUの機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of ECU which is a control apparatus in the electric power steering apparatus which concerns on the said embodiment. 上記実施形態における目標電流設定部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the target electric current setting part in the said embodiment. 上記実施形態における位置制御演算部を実現するためにマイコンによって実行される処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the process performed by the microcomputer in order to implement | achieve the position control calculating part in the said embodiment. 上記実施形態における角度ゲインマップ(角度ゲインと舵角検出値との関係)を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the angle gain map (relationship between an angle gain and a steering angle detection value) in the said embodiment. 上記実施形態における角度ゲイン目標値マップ(角度ゲイン目標値と車速検出値との関係)を示す特性図である。It is a characteristic view showing an angle gain target value map (relationship between an angle gain target value and a vehicle speed detection value) in the embodiment. 上記実施形態において操舵角度が最大舵角近傍領域にある場合の時間の関数としての舵角目標値を示す図である。It is a figure which shows the steering angle target value as a function of time when a steering angle exists in the maximum steering angle vicinity area | region in the said embodiment. 上記実施形態におけるアシストゲインと舵角検出値との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the assist gain and steering angle detection value in the said embodiment. 本発明の第2の実施形態における目標電流設定部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the target electric current setting part in the 2nd Embodiment of this invention. 上記実施形態における車速ゲインマップ(車速ゲインと車速検出値との関係)を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the vehicle speed gain map (relationship between a vehicle speed gain and a vehicle speed detection value) in the said embodiment. 上記実施形態における位置制御演算部を実現するためにマイコンによって実行される処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the process performed by the microcomputer in order to implement | achieve the position control calculating part in the said embodiment. 上記実施形態において運転者がハンドルを様々に操作したときの舵角目標値の時間的変化を例示する図である。It is a figure which illustrates the time change of the steering angle target value when a driver | operator variously operates a steering wheel in the said embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

2 …舵角センサ(操舵角度検出手段)
3 …トルクセンサ
4 …車速センサ(車速検出手段)
5 …電子制御ユニット(ECU)
6 …モータ
10 …マイクロコンピュータ(モータ制御部)
12 …目標電流設定部
14 …減算器
16 …フィードバック制御演算部(FB制御演算部)
18 …PWM信号生成回路
19 …電流検出器
20 …モータ駆動回路
121 …アシスト電流演算部
123 …角度ゲイン目標値演算部
125 …角度ゲイン演算部
127 …位置制御演算部
129 …加算器
130 …乗算器
227 …位置制御演算部
228 …車速ゲイン演算部
It …電流目標値
Is …電流検出値
Ia …アシスト電流値
Gv …角度ゲイン目標値
G1 …角度ゲイン
G2 …位置制御ゲイン
G …アシストゲイン
T …操舵トルク検出値
V …車速検出値
θ …舵角検出値
θ1 …低減開始舵角(所定舵角)
θt …舵角目標値
2 ... Rudder angle sensor (steering angle detection means)
3 ... Torque sensor 4 ... Vehicle speed sensor (vehicle speed detection means)
5 ... Electronic control unit (ECU)
6 ... Motor 10 ... Microcomputer (motor controller)
12 ... Target current setting unit 14 ... Subtractor 16 ... Feedback control calculation unit (FB control calculation unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 ... PWM signal generation circuit 19 ... Current detector 20 ... Motor drive circuit 121 ... Assist current calculation part 123 ... Angle gain target value calculation part 125 ... Angle gain calculation part 127 ... Position control calculation part 129 ... Adder 130 ... Multiplier 227 ... Position control calculation unit 228 ... Vehicle speed gain calculation unit It ... Current target value Is ... Current detection value Ia ... Assist current value Gv ... Angular gain target value G1 ... Angular gain G2 ... Position control gain G ... Assist gain T ... Steering torque Detection value V: Vehicle speed detection value θ: Steering angle detection value θ1: Reduction start steering angle (predetermined steering angle)
θt ... Steering angle target value

Claims (4)

車両操舵のための操作手段による操作に応じて電動モータを駆動することにより当該車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置であって、
前記操作手段による操作の量を示す操舵角度を検出する操舵角度検出手段と、
前記操作手段による操作の最大量である最大舵角の近傍に設定された所定舵角を前記操舵角度が超えているときに、時間の経過に従って前記最大舵角に近づくように予め定められた時間の関数としての舵角目標値に前記操舵角度が追従するように前記操舵補助力を変更する操舵補助力変更手段と
を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An electric power steering device that applies a steering assist force to a steering mechanism of the vehicle by driving an electric motor in accordance with an operation by an operation means for steering the vehicle,
Steering angle detection means for detecting a steering angle indicating the amount of operation by the operation means;
A predetermined time so as to approach the maximum steering angle over time when the steering angle exceeds a predetermined steering angle set in the vicinity of the maximum steering angle that is the maximum amount of operation by the operating means. An electric power steering apparatus comprising: steering assist force changing means for changing the steering assist force so that the steering angle follows a steering angle target value as a function of
前記操舵補助力変更手段は、
前記操舵角度が前記所定舵角を超えているときに、前記操舵角度が前記最大舵角に近づくに従って前記操舵補助力が小さくなるように前記操舵補助力を低減させる低減手段と、
前記操舵角度が前記所定舵角を超えているときに、前記操舵角度が前記舵角目標値に追従するように前記低減手段による前記操舵補助力の低減量を増減させる増減手段と
を含むことを特徴とする、請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
The steering assist force changing means is
Reducing means for reducing the steering assist force so that the steering assist force decreases as the steering angle approaches the maximum steering angle when the steering angle exceeds the predetermined steering angle;
Increase / decrease means for increasing / decreasing a reduction amount of the steering assist force by the reduction means so that the steering angle follows the steering angle target value when the steering angle exceeds the predetermined steering angle. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the electric power steering apparatus is characterized.
前記操作手段による前記操作量の変化速度を示す操舵速度を検出する操舵速度検出手段を更に備え、
前記操舵補助力変更手段は、
前記操舵角度が前記所定舵角を超えているときに、前記操舵角度が前記最大舵角に近づくに従って前記操舵補助力が小さくなるように前記操舵補助力を低減させる低減手段と、
前記操舵角度が前記所定舵角を超え、かつ前記操舵速度が前記所定値以上となったときには、前記操舵角度が前記舵角目標値に追従するように前記低減手段による前記操舵補助力の低減量を増減させ、前記操舵速度が所定値未満であってかつ前記操舵角度が前記舵角目標値以下となったときには、前記低減手段による前記操舵補助力の低減量を増減させない増減手段と
を含むことを特徴とする、請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
A steering speed detecting means for detecting a steering speed indicating a change speed of the operation amount by the operating means;
The steering assist force changing means is
Reducing means for reducing the steering assist force so that the steering assist force decreases as the steering angle approaches the maximum steering angle when the steering angle exceeds the predetermined steering angle;
When the steering angle exceeds the predetermined steering angle and the steering speed becomes equal to or higher than the predetermined value, the reduction amount of the steering assist force by the reduction means so that the steering angle follows the steering angle target value. And an increase / decrease means that does not increase / decrease the reduction amount of the steering assist force by the reduction means when the steering speed is less than a predetermined value and the steering angle is equal to or less than the steering angle target value. The electric power steering apparatus according to claim 1, characterized in that:
前記車両の走行速度である車速を検出する車速検出手段を更に備え、
前記操舵補助力変更手段は、前記低減手段による前記操舵補助力の低減量を前記車速に応じて修正する修正手段を更に含むことを特徴とする、請求項2または請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。
Vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed that is the traveling speed of the vehicle,
4. The electric power according to claim 2, wherein the steering assist force changing unit further includes a correction unit that corrects a reduction amount of the steering assist force by the reduction unit according to the vehicle speed. 5. Steering device.
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JP6209444B2 (en) * 2013-12-25 2017-10-04 株式会社ショーワ Electric power steering device
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JP7404027B2 (en) * 2019-10-24 2023-12-25 株式会社ジェイテクト Steering control device

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