JP4826347B2

JP4826347B2 - Vehicle steering device

Info

Publication number: JP4826347B2
Application number: JP2006158784A
Authority: JP
Inventors: 裕一小野田; 豊大沼
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2026-06-07
Also published as: JP2007326460A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle steering device capable of efficiently using a reaction force actuator and applying appropriate terminal reaction force corresponding to a situation to a steering wheel. <P>SOLUTION: When a steering angle of the steering wheel is within an angle range from a lock reaction force reference steering angle θlock to a limit steering angle θlimit, lock reaction force to be applied to the steering wheel is determined so as to be reduced as steering angle speed ω and vehicle speed V decrease. Thus, appropriate lock reaction force and terminal reaction force corresponding to a steering state and a traveling state can be applied to the steering wheel, and unnecessary increase in electric power consumption and heat generation of an electric motor for steering reaction force can be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の操舵装置に係り、特に、操舵ハンドルに反力アクチュエータからの操舵反力を付与することにより操舵反力を得ることができる操舵装置に関する。 The present invention relates to a vehicle steering apparatus, and more particularly to a steering apparatus that can obtain a steering reaction force by applying a steering reaction force from a reaction force actuator to a steering handle.

ステアバイワイヤ方式を採用した車両の操舵装置が近年開発されてきている。この種の操舵装置は、正常操舵時に操舵ハンドルと転舵輪とを機械的に分離し、操舵ハンドルの操舵操作に応じて転舵輪側に設けられた転舵モータを作動制御して転舵輪を転舵すると同時に、操舵ハンドルの操舵操作に応じて操舵ハンドル側に設けた反力モータを作動制御して操舵反力を操舵ハンドルに付与するようにしたものである。 In recent years, a steering apparatus for a vehicle adopting a steer-by-wire system has been developed. This type of steering device mechanically separates the steering wheel and the steered wheel during normal steering, operates the steered motor provided on the steered wheel side according to the steering operation of the steering handle, and rotates the steered wheel. Simultaneously with the steering, the reaction force motor provided on the steering handle side is controlled according to the steering operation of the steering handle to apply the steering reaction force to the steering handle.

この種の操舵装置は、操舵ハンドルと転舵輪とが機械的に連結されていないので、転舵輪の転舵限界を直接的に操舵ハンドルの回動操作により察知することは難しい。そのため、操舵ハンドルまたは反力モータに物理的なストッパが介在している場合を除き、転舵輪の転舵限界時に操舵ハンドルがそれ以上回動しないような反力制御が必要とされる。このような反力制御（以下、終端反力制御という）は、例えば、操舵反力を操舵角の増加に応じて増加するよう設定し、転舵限界時に極めて大きな操舵反力が作用するようにして自発的に操舵ハンドルに大きな操舵反力を付与するような構成にすることもできる。あるいは、特許文献１に記載のように、通常の反力制御部とは別に転舵限界時における終端反力制御部を設け、転舵限界時には反力制御部で演算された操舵反力に終端反力制御部にて演算された操舵反力を加えた操舵反力を生成するように反力モータを駆動制御することにより終端反力制御を行うことができる。
特開２００４−１３０９７１号公報 In this type of steering device, since the steering handle and the steered wheels are not mechanically connected, it is difficult to detect the steered limit of the steered wheels directly by turning the steering handle. Therefore, unless the physical stopper is interposed in the steering handle or the reaction force motor, the reaction force control is required so that the steering handle does not further rotate at the turning limit of the steered wheels. Such reaction force control (hereinafter referred to as end reaction force control) is, for example, set so that the steering reaction force increases as the steering angle increases, so that a very large steering reaction force acts at the turning limit. Thus, a configuration in which a large steering reaction force is spontaneously applied to the steering wheel can be employed. Alternatively, as described in Patent Document 1, a terminal reaction force control unit at the turning limit is provided separately from the normal reaction force control unit, and the steering reaction force calculated by the reaction force control unit is terminated at the turning limit. The terminal reaction force control can be performed by driving and controlling the reaction force motor so as to generate a steering reaction force obtained by adding the steering reaction force calculated by the reaction force control unit.
JP 2004-130971 A

特許文献１に記載の終端反力制御は、終端反力制御部にて演算される操舵反力が車輪の転舵角（またはラックバーの移動位置）にのみ依存し、その他の要因は考慮されていないので、車両のあらゆる状況においても一律に転舵角（またはラックバーの移動位置）のみにて操舵反力が決定される。このため、特許文献１に記載の終端反力制御では、本来不必要な反力を余分に発生している可能性があり、効率的な反力制御とはいえない。加えて、特許文献１に記載の終端反力制御は、余分な反力を発生することによる消費電力の不必要な増加を招くとともに、発熱による悪影響を反力モータに与えるという問題がある。本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、操舵ハンドルに操舵反力を付与する反力モータなどの反力アクチュエータを効率的に使用するとともに、状況に応じた適度な終端反力を操舵ハンドルに付与することのできる車両の操舵装置を提供することを技術的課題とする。 In the end reaction force control described in Patent Document 1, the steering reaction force calculated by the end reaction force control unit depends only on the turning angle of the wheel (or the movement position of the rack bar), and other factors are considered. Therefore, the steering reaction force is determined only by the turning angle (or the movement position of the rack bar) even in any situation of the vehicle. For this reason, in the reaction force control at the end described in Patent Document 1, an unnecessary reaction force may be generated excessively, which is not an efficient reaction force control. In addition, the terminal reaction force control described in Patent Document 1 has a problem that an unnecessary increase in power consumption due to generation of an extra reaction force is caused and an adverse effect due to heat generation is given to the reaction force motor. The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and efficiently uses a reaction force actuator such as a reaction force motor that applies a steering reaction force to the steering handle, and has an appropriate end reaction according to the situation. An object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can apply a force to a steering wheel.

上記課題を達成するために、本発明の特徴は、操舵ハンドルに操舵反力を付与する反力アクチュエータを有する操舵機構と、前記操舵ハンドルの操舵状態を取得する操舵状態取得手段と、前記操舵ハンドルの操舵角に応じて転舵輪を転舵する転舵機構と、車両の走行状態を取得する走行状態取得手段とを備えた車両の操舵装置において、前記転舵輪の転舵限界時に前記反力アクチュエータが前記操舵ハンドルに付与する終端反力を、前記操舵状態取得手段により取得した操舵状態と前記走行状態取得手段により取得した走行状態とのどちらか一方に応じて変化するように決定し、前記操舵ハンドルの操舵角が所定の基準操舵角から前記転舵輪の転舵限界時における操舵角である限界操舵角までの角度領域内の操舵角であるときに前記操舵ハンドルに付与するロック反力を、前記操舵状態取得手段により取得した操舵状態と前記走行状態取得手段により取得した走行状態とのどちらか一方に応じて変化するように決定する操舵反力決定手段を備え、前記操舵状態取得手段は前記操舵ハンドルの操舵角速度を取得する操舵角速度取得手段を有し、前記操舵反力決定手段は、前記操舵角速度取得手段により取得した操舵角速度が小さいほど、操舵角に対する前記ロック反力の増加率が小さくなるように前記ロック反力を決定することにある。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a steering mechanism having a reaction force actuator for applying a steering reaction force to a steering handle, a steering state acquisition means for acquiring a steering state of the steering handle, and the steering handle In the vehicle steering apparatus comprising a steering mechanism that steers the steered wheels in accordance with a steering angle of the vehicle and a travel state acquisition unit that acquires a travel state of the vehicle, the reaction force actuator at a turning limit of the steered wheels Determining the terminal reaction force applied to the steering handle so as to change depending on one of the steering state acquired by the steering state acquisition unit and the traveling state acquired by the traveling state acquisition unit , When the steering angle of the steering wheel is a steering angle in an angular region from a predetermined reference steering angle to a limit steering angle that is a steering angle at the turning limit of the steered wheels, the steering hand The lock reaction force to be applied to Le, the steering reaction force determining means for determining to vary according to either one of the traveling state acquired by the steering state acquisition device by the acquired steering state and the running state acquisition means The steering state acquisition means includes a steering angular speed acquisition means for acquiring a steering angular speed of the steering handle, and the steering reaction force determination means determines the steering angle speed relative to the steering angle as the steering angular speed acquired by the steering angular speed acquisition means decreases. The lock reaction force is determined so that the increase rate of the lock reaction force is reduced .

上記発明によれば、操舵ハンドルに付与すべき操舵反力は操舵反力決定手段によって決定される。操舵反力決定手段は、操舵状態取得手段により取得される操舵状態および／または、走行状態取得手段により取得される走行状態に応じて、転舵限界時における終端反力が変化するように操舵反力を決定する。したがって、操舵状態あるいは走行状態に応じた適度な終端反力を設定することができる。また、効率的に終端反力の制御を行うことができるので、消費電力の不必要な増加および発熱を抑えることができる。なお、本発明において、操舵反力決定手段は、操舵状態および／または走行状態に応じて終端反力が変化する部分を有すればよいのであって、例えば走行状態の一つである車速の変化に伴って終端反力が変化する車速の領域が一部でもあれば、車速によっては終端反力が変化しない（同じ）部分を持つようにしてもよく、必ずしも車速の変化に応じて常に終端反力が変化することを限定するものではない。 According to the above invention, the steering reaction force to be applied to the steering wheel is determined by the steering reaction force determination means. The steering reaction force determining means determines the steering reaction force so that the terminal reaction force at the turning limit changes according to the steering state acquired by the steering state acquisition means and / or the traveling state acquired by the traveling state acquisition means. Determine power. Therefore, it is possible to set an appropriate end reaction force according to the steering state or the traveling state. Moreover, since the termination reaction force can be controlled efficiently, an unnecessary increase in power consumption and heat generation can be suppressed. In the present invention, the steering reaction force determining means only needs to have a portion where the terminal reaction force changes according to the steering state and / or the traveling state. For example, the change in the vehicle speed, which is one of the traveling states. If there is a part of the vehicle speed region in which the end reaction force changes with this, the end reaction force may not be changed (the same) depending on the vehicle speed, and the end reaction always depends on the change in the vehicle speed. It does not limit the change in force.

また、前記操舵反力決定手段は、前記操舵ハンドルの操舵角が所定の基準操舵角から前記転舵輪の転舵限界時における操舵角である限界操舵角までの角度領域内の操舵角であるときに前記操舵ハンドルに付与するロック反力を、前記操舵状態取得手段により取得した操舵状態と前記走行状態取得手段により取得した走行状態とのどちらか一方に応じて変化するように決定する。上記ロック反力を、操舵状態および／または走行状態に応じて変化するように決定することにより、転舵限界時における終端制御のみならず、基準操舵角から限界操舵角までの一定の操舵角領域（ロック反力領域）においても、操舵状態および／または走行状態に見合った反力設定をすることができる。よって、ロック反力領域においても効率的に反力の制御を行うことができ、消費電力の不必要な増加および発熱をより一層抑えることができる。なお、本発明において、操舵反力決定手段は、操舵状態および／または走行状態に応じてロック反力が変化する部分を有すればよいのであって、例えば操舵状態の一つである操舵角速度の変化に伴ってロック反力が変化する操舵角速度の領域が一部でもあれば、操舵角速度によってはロック反力が変化しない（同じ）部分を持つようにしてもよく、必ずしも操舵角速度の変化に応じて常にロック反力が変化することを限定するものではない。
また、前記操舵状態検出手段は前記操舵ハンドルの操舵角速度を取得する操舵角速度取得手段を有し、前記操舵反力決定手段は、前記ロック反力を、前記操舵角速度取得手段により取得した操舵角速度が小さいほど、操舵角に対する前記ロック反力の増加率が小さくなるように決定する。操舵ハンドルの操舵角速度が大きい、つまり操舵ハンドルを素早く回す場合には、慣性力によって操舵ハンドルを切込み過ぎる場合が想定される。このため、操舵角速度が大きいときは操舵角に対するロック反力の増加率を大きくしてロック反力や終端反力を高めに設定し、操舵ハンドルの切り込み過ぎを防止するのがよい。これに対し、操舵ハンドルの操舵角速度が小さい、つまり操舵ハンドルをゆっくり回す場合には、慣性力は小さいので操舵ハンドルを切り込み過ぎる可能性は小さい。したがって、操舵角速度が小さいときは、操舵角速度が大きいときと比べてロック反力や終端反力を小さく設定しても、操舵操作に与える影響は少ない。よって、操舵角速度が小さいほど操舵角に対するロック反力の増加率を小さくしてロック反力が小さくなる部分を有するようにして操舵角速度によるロック反力の補正を行うことにより、余分な反力の発生を防止でき、効率的な反力制御を実現することができる。 Further, the steering reaction force determining means is configured such that the steering angle of the steering wheel is a steering angle within an angular region from a predetermined reference steering angle to a limit steering angle that is a steering angle at a turning limit of the steered wheel. said lock reaction force applied to the steering wheel, that determine to change according to either of the running state obtained by the steering state acquisition device by the acquired steering state and the running state acquisition means. By determining the lock reaction force so as to change according to the steering state and / or the traveling state, not only the end control at the turning limit but also a constant steering angle region from the reference steering angle to the limit steering angle. Also in the (lock reaction force region), the reaction force can be set in accordance with the steering state and / or the traveling state. Therefore, the reaction force can be efficiently controlled even in the lock reaction force region, and an unnecessary increase in power consumption and heat generation can be further suppressed. In the present invention, the steering reaction force determining means only needs to have a portion in which the lock reaction force changes according to the steering state and / or the traveling state. If there is a part of the steering angular velocity region in which the lock reaction force changes with the change, the lock reaction force may not have the same (same) part depending on the steering angular velocity. This does not always limit the change of the lock reaction force.
Further, the steering state detection means has a steering angular speed acquisition means for acquiring a steering angular speed of the steering handle, and the steering reaction force determination means determines the lock reaction force as the steering angular speed acquired by the steering angular speed acquisition means. The smaller the value is, the smaller the increase rate of the lock reaction force with respect to the steering angle is determined. When the steering angular velocity of the steering handle is large, that is, when the steering handle is quickly turned, it is assumed that the steering handle is excessively cut by inertial force. For this reason, when the steering angular velocity is high, it is preferable to increase the lock reaction force with respect to the steering angle and set the lock reaction force and the terminal reaction force to be higher to prevent the steering handle from being cut too much. On the other hand, when the steering wheel has a small steering angular velocity, that is, when the steering wheel is turned slowly, the inertial force is small, so the possibility that the steering wheel is cut too much is small. Therefore, when the steering angular velocity is small, even if the lock reaction force and the terminal reaction force are set smaller than when the steering angular velocity is large, the influence on the steering operation is small. Therefore, the lock reaction force is corrected by the steering angular velocity by reducing the increase rate of the lock reaction force with respect to the steering angle and reducing the lock reaction force as the steering angular velocity is smaller. Occurrence can be prevented and efficient reaction force control can be realized.

この場合、前記走行状態検出手段は車速を取得する車速取得手段を有し、前記操舵反力決定手段は、前記ロック反力を、前記車速取得手段により取得した車速が小さいほど小さくなるように決定するとよい。高速走行時に操舵ハンドルを切り込み過ぎると車両挙動が不安定となり、再び安定化させるためには時間がかかる。したがって、高速走行時はロック反力や終端反力を高めに設定し、操舵ハンドルの切り込み過ぎを防止するのがよい。一方、低速走行時であれば、操舵ハンドルを切り込み過ぎても、ドライバーの判断によりすぐさま操舵ハンドルを戻すことにより車両挙動を安定にすることができる。したがって、低速走行時は、高速走行時と比べてロック反力や終端反力を小さく設定しても、車両挙動に与える影響は少ない。よって、車速が小さいほどロック反力が小さくなるようにして車速によるロック反力の補正を行うことにより、余分な反力の発生を防止でき、効率的な反力制御を実現することができる。 In this case, the running state detection means has vehicle speed acquisition means for acquiring the vehicle speed, and the steering reaction force determination means determines the lock reaction force so that it becomes smaller as the vehicle speed acquired by the vehicle speed acquisition means becomes smaller. Good. If the steering wheel is cut too much during high-speed driving, the vehicle behavior becomes unstable, and it takes time to stabilize again. Therefore, when driving at high speed, it is preferable to set the lock reaction force and the terminal reaction force high to prevent the steering handle from being cut too much. On the other hand, if the vehicle is traveling at a low speed, the vehicle behavior can be stabilized by returning the steering handle immediately upon judgment of the driver even if the steering handle is excessively cut. Therefore, when the vehicle is traveling at low speed, even if the lock reaction force and the terminal reaction force are set smaller than those during high-speed traveling, the vehicle behavior is less affected. Therefore, by correcting the lock reaction force based on the vehicle speed so that the lock reaction force becomes smaller as the vehicle speed becomes smaller, generation of an excessive reaction force can be prevented and efficient reaction force control can be realized.

さらにこの場合、車両の挙動状態（ヨーレートなど）を取得する挙動状態検出手段（ヨーレートセンサなど）を設け、操舵反力決定手段は、挙動状態検出手段により検出した挙動状態から車両の挙動が安定していると判断した場合には上記のように高速走行時にロック反力を高めに設定し、車両の挙動が不安定と判断した場合には高速走行時におけるロック反力の増加を抑えるかまたは逆に減少するように、ロック反力を決定するものであってもよい。例えば車両の挙動が既に不安定な状態にあって、ドライバーがカウンターステア操作をしているようなときには、操舵ハンドルに付与される操舵反力は小さい方が操作しやすい。したがって、このような場合にロック反力の増加を抑え、または減少することにより、車両の挙動不安定時における操舵操作性を向上させることができる。 Further, in this case, behavior state detection means (yaw rate sensor, etc.) for acquiring the vehicle behavior state (yaw rate, etc.) is provided, and the steering reaction force determination means stabilizes the vehicle behavior from the behavior state detected by the behavior state detection means. If it is determined that the vehicle is moving, the lock reaction force is set higher during high-speed driving as described above. If the vehicle behavior is determined to be unstable, the increase in the lock reaction force during high-speed driving is suppressed or reversed. Alternatively, the lock reaction force may be determined so as to decrease. For example, when the behavior of the vehicle is already unstable and the driver is performing a counter-steer operation, the smaller the steering reaction force applied to the steering wheel, the easier it is to operate. Therefore, by suppressing or decreasing the increase in the lock reaction force in such a case, the steering operability when the behavior of the vehicle is unstable can be improved.

また、前記走行状態検出手段は車両が前進状態であるか後進状態であるかを取得する前後進状態取得手段を有し、前記操舵反力決定手段は、前記前後進状態取得手段により車両が後進状態であることを取得した場合には、車両が前進状態であることを取得した場合に比較して反力が小さくなるように、前記ロック反力を決定するようにしてもよい。車両が前進走行している場合には、ドライバーは操舵ハンドルに面した姿勢を採っており、操舵ハンドルに強い力をかけることができる。これに対し、車両が後退走行している場合は、ドライバーは車両の進路を確認するために後ろを向いているので体勢がくずれており、このような体勢で操舵ハンドルに強い力をかけることができない。したがって、車両が後退走行しているときは、前進走行しているときよりも小さいロック反力を操舵ハンドルに付与することとしても体感的に違和感がなく、また後退走行時の終端反力を前進走行時の終端反力よりも小さいものとしても、十分に操舵ハンドルのそれ以上の回転を防止することができる。よって、後進状態である場合は前進状態である場合よりもロック反力や終端反力が小さくなるようにして前後進状態による補正を行うことにより、余分な反力の発生を防止でき、効率的な反力制御を実現することができる。なお、上記前後進状態取得手段は、少なくとも車両が前進状態であるか後進状態であるかを取得することができればよく、これらの状態に加えてその他の状態、例えばニュートラル状態や停止状態などを取得するものであってもよい。 The traveling state detecting means includes forward / reverse traveling state acquisition means for acquiring whether the vehicle is in a forward traveling state or a reverse traveling state, and the steering reaction force determining unit is configured to cause the vehicle to move backward by the forward / reverse traveling state acquisition unit. When it is acquired that the vehicle is in the state, the lock reaction force may be determined so that the reaction force is smaller than when the vehicle is acquired in the forward state. When the vehicle is traveling forward, the driver takes a posture facing the steering wheel and can apply a strong force to the steering wheel. On the other hand, when the vehicle is traveling backward, the driver is facing backwards to check the vehicle's path, so the posture is lost, and such a posture can apply a strong force to the steering wheel. Can not. Therefore, when the vehicle is traveling backward, there is no sense of incongruity even if a smaller lock reaction force is applied to the steering wheel than when the vehicle is traveling forward, and the end reaction force during backward traveling is advanced. Even if it is smaller than the terminal reaction force during traveling, it is possible to sufficiently prevent further rotation of the steering wheel. Therefore, when the vehicle is in the reverse drive state, the lock reaction force and the terminal reaction force are made smaller than in the forward drive state, and correction by the forward / reverse drive state can be performed to prevent the generation of excessive reaction force. Reaction force control can be realized. It should be noted that the forward / reverse traveling state acquisition means only needs to be able to acquire at least whether the vehicle is in the forward traveling state or the reverse traveling state, and acquires other states such as a neutral state and a stopped state in addition to these states. You may do.

また、操舵反力決定手段は、操舵角が前記限界操舵角に近づくに従い、操舵角速度が大きくなるにつれて操舵反力が増加する割合（粘性項の割合）が大きくなるように、操舵角速度に依存して操舵反力を決定するのがよい。限界操舵角付近で操舵角速度が大きい場合は、操舵ハンドルや反力アクチュエータの慣性に対抗するために大きな終端反力が必要となる場合がある。このとき、限界操舵角に近づくにつれて、操舵角速度が大きくなるにつれて操舵反力が増加する割合を増加するように操舵反力を決定しておけば、限界操舵角に達する前から操舵角速度が大きい場合は大きな操舵反力が付与されるために操舵ハンドルに大きな回動抵抗が作用し、斯かる回動抵抗によって操舵角速度が小さくなる。このため、限界操舵角における終端反力が結果的に小さくされる。これにより、反力アクチュエータの消費電力および発熱を抑制することができる。 The steering reaction force determination means depends on the steering angular velocity so that the rate at which the steering reaction force increases (ratio of the viscosity term) increases as the steering angular velocity increases as the steering angle approaches the limit steering angle. It is better to determine the steering reaction force. When the steering angular velocity is large near the limit steering angle, a large terminal reaction force may be required to counter the inertia of the steering wheel or reaction force actuator. At this time, if the steering reaction force is determined so as to increase the rate at which the steering reaction force increases as the steering angular velocity increases as the vehicle approaches the limit steering angle, the steering angular velocity is large before reaching the limit steering angle. Since a large steering reaction force is applied, a large turning resistance acts on the steering handle, and the steering angular velocity is reduced by the turning resistance. For this reason, the terminal reaction force at the limit steering angle is consequently reduced. Thereby, power consumption and heat generation of the reaction force actuator can be suppressed.

（第一実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両の操舵装置の概略図である。 (First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention.

この車両の操舵装置は、ドライバーによって操舵操作される操舵操作装置１０と、転舵輪としての左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２をドライバーの操舵操作に応じて転舵する転舵装置２０とを機械的に分離したステアバイワイヤ方式を採用している。操舵操作装置１０は、ドライバーによって回動操作される操作部としての操舵ハンドル１１を備えている。操舵ハンドル１１は操舵入力軸１２の上端に固定され、操舵入力軸１２の下部には操舵反力用電動モータ１３が組みつけられている。操舵反力用電動モータ１３は、減速機構１４を介して操舵入力軸１２を軸線周りに回転駆動する。 This vehicle steering device mechanically separates a steering operation device 10 that is steered by a driver and a steering device 20 that steers left and right front wheels FW1 and FW2 as steered wheels according to the steering operation of the driver. The steer-by-wire method is adopted. The steering operation device 10 includes a steering handle 11 as an operation unit that is rotated by a driver. The steering handle 11 is fixed to the upper end of the steering input shaft 12, and a steering reaction force electric motor 13 is assembled to the lower portion of the steering input shaft 12. The steering reaction force electric motor 13 drives the steering input shaft 12 to rotate about the axis via the speed reduction mechanism 14.

転舵装置２０は、車両の左右方向に延びて配置されたラックバー２１を備えている。ラックバー２１の両端部には、図示省略したタイロッドおよびナックルアームを介して転舵輪としての左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵可能に接続されている。左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、ラックバー２１の軸線方向の変位により左右に転舵される。ラックバー２１の外周上には、ハウジング（図示省略）に組みつけられた転舵用電動モータ２２が設けられている。転舵用電動モータ２２の回転は、ねじ送り機構２３により減速されるとともにラックバー２１の軸線方向の変位に変換される。 The steered device 20 includes a rack bar 21 that extends in the left-right direction of the vehicle. Left and right front wheels FW1 and FW2 as steered wheels are connected to both ends of the rack bar 21 via tie rods and knuckle arms (not shown) so as to be steerable. The left and right front wheels FW1, FW2 are steered to the left and right by the displacement of the rack bar 21 in the axial direction. On the outer periphery of the rack bar 21, a steering electric motor 22 assembled in a housing (not shown) is provided. The rotation of the steered electric motor 22 is decelerated by the screw feed mechanism 23 and is converted into an axial displacement of the rack bar 21.

次に、操舵反力用電動モータ１３や転舵用電動モータ２２を制御する電気制御装置３０について説明する。電気制御装置３０は、操舵角センサ３１、車速センサ３２、シフトポジションセンサ３３およびを転舵角センサ３４備えている。操舵角センサ３１は、操舵入力軸１２に組みつけられて、操舵入力軸１２の軸線周りの回転を測定することにより、操舵ハンドル１１の中立位置からの回転角を検出してハンドル操舵角θとして出力する。なお、ハンドル操舵角θは、操舵ハンドル１１の中立位置を「０」とし、右方向の操舵角を正の値で表し、左方向の操舵角を負の値で表す。車速センサ３２は車速Ｖを検出して出力する。シフトポジションセンサ３３は、車両のエンジンに接続された変速機（図示省略）の変速状態あるいは変速機を作動させるためのシフトノブの位置Ａが、前進状態あるいは前進位置（”Ｄ”位置）であるか、後退状態あるいは後退位置（”Ｒ”位置）であるか、それ以外（例えばパーキング位置（”Ｐ”位置）、ニュートラル位置（”Ｎ”位置））であるかを検出して出力する。転舵角センサ３４は、ラックバー２１に組みつけられて、ラックバー２１の軸線方向の変位を測定することにより、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実転舵角δを検出して出力する。なお、実転舵角δは、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の中立位置を「０」とし、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の右方向の転舵角を正の値で表し、左方向の転舵角を負の値で表す。 Next, the electric control device 30 that controls the steering reaction force electric motor 13 and the steering electric motor 22 will be described. The electric control device 30 includes a steering angle sensor 31, a vehicle speed sensor 32, a shift position sensor 33, and a turning angle sensor 34. The steering angle sensor 31 is assembled to the steering input shaft 12 and measures the rotation angle from the neutral position of the steering handle 11 by measuring the rotation around the axis of the steering input shaft 12 to obtain the steering angle θ of the steering wheel. Output. Note that the steering angle θ of the steering wheel 11 is “0” as the neutral position of the steering wheel 11, the right steering angle is represented by a positive value, and the left steering angle is represented by a negative value. The vehicle speed sensor 32 detects and outputs the vehicle speed V. The shift position sensor 33 indicates whether a shift state of a transmission (not shown) connected to the engine of the vehicle or a position A of a shift knob for operating the transmission is a forward state or a forward position ("D" position). , Detecting whether the vehicle is in the reverse state or the reverse position ("R" position), or other than that (for example, the parking position ("P" position), the neutral position ("N" position)). The turning angle sensor 34 is assembled to the rack bar 21 and measures the axial displacement of the rack bar 21 to detect and output the actual turning angle δ of the left and right front wheels FW1, FW2. Note that the actual turning angle δ is represented by “0” as the neutral position of the left and right front wheels FW1 and FW2, the right turning angle of the left and right front wheels FW1 and FW2 is represented by a positive value, and the left turning angle is negative. Represented by the value of.

また、電気制御装置３０は、互いに接続された転舵用電子制御ユニット（以下、転舵用ＥＣＵという）３５および操舵反力用電子制御ユニット（以下、操舵反力用ＥＣＵという）３７を備えている。転舵用ＥＣＵ３５には、操舵角センサ３１、車速センサ３２および転舵角センサ３４が接続されている。操舵反力用ＥＣＵ３７には、操舵角センサ３１、車速センサ３２およびシフトポジションセンサ３３が接続されている。 The electric control device 30 includes a steering electronic control unit (hereinafter referred to as a steering ECU) 35 and a steering reaction force electronic control unit (hereinafter referred to as a steering reaction force ECU) 37 that are connected to each other. Yes. A steering angle sensor 31, a vehicle speed sensor 32, and a turning angle sensor 34 are connected to the turning ECU 35. A steering angle sensor 31, a vehicle speed sensor 32, and a shift position sensor 33 are connected to the steering reaction force ECU 37.

これらのＥＣＵは、それぞれＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とする。転舵用ＥＣＵ３５は、図２の転舵制御プログラムを実行して、転舵駆動回路３６を介して転舵用電動モータ２２を駆動制御する。操舵反力用ＥＣＵ３７は、図３の操舵反力制御プログラムを実行して、反力駆動回路３８を介して操舵反力用電動モータ１３を駆動制御する。 Each of these ECUs has a microcomputer composed of a CPU, a ROM, a RAM and the like as main components. The steering ECU 35 executes the steering control program shown in FIG. 2 and drives and controls the steering electric motor 22 via the steering drive circuit 36. The steering reaction force ECU 37 executes the steering reaction force control program shown in FIG. 3 and drives and controls the steering reaction force electric motor 13 via the reaction force drive circuit 38.

次に、上記のように構成した本実施形態の動作について説明する。イグニッションスイッチの投入により、転舵用ＥＣＵ３５および操舵反力用ＥＣＵ３７は、転舵制御プログラムおよび操舵反力制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。 Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. By turning on the ignition switch, the steering ECU 35 and the steering reaction force ECU 37 start to repeatedly execute the steering control program and the steering reaction force control program every predetermined short time.

転舵制御プログラムは、図２のステップＳ１００にて開始され、ステップ１０１にて転舵用ＥＣＵ３５は、操舵角センサ３１からのハンドル操舵角θ、車速センサ３２からの車速Ｖおよび転舵角センサ３４からの実転舵角δをそれぞれ入力する。次に、転舵用ＥＣＵ３５は、ステップＳ１０２にて、ＲＯＭ内に記憶されている転舵角テーブルを参照して、ハンドル操舵角θに応じて変化する目標転舵角δ＊を計算する。転舵角テーブルは、図４に示すように、ハンドル操舵角θの増加に従って非線形に増加するステアバイワイヤ用の目標転舵角δ＊を記憶している。この目標転舵角δ＊のハンドル操舵角θに対する変化率は、ハンドル操舵角θの絶対値｜θ｜の小さな範囲内で小さく、｜θ｜が大きくなると大きくなるように設定されている。なお、この転舵角テーブルを利用するのに代えて、ハンドル操舵角θと目標転舵角δ＊との関係を示す関数を予め用意しておき、同関数を利用してステアバイワイヤ用の目標転舵角δ＊を計算するようにしてもよい。また、車速Ｖに応じて変化する車速係数ＫＳを求め、上記の目標転舵角δ＊に車速係数ＫＳをかけあわせて、車速により補正した目標転舵角を算出してもよい。 The steering control program is started in step S100 of FIG. 2, and in step 101, the steering ECU 35 controls the steering wheel angle θ from the steering angle sensor 31, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 32, and the steering angle sensor 34. The actual turning angle δ from is input. Next, in step S102, the steering ECU 35 refers to the steering angle table stored in the ROM, and calculates a target steering angle δ * that changes according to the steering angle θ. As shown in FIG. 4, the steered angle table stores a steer-by-wire target steered angle δ * that increases nonlinearly as the steering wheel steer angle θ increases. The rate of change of the target turning angle δ * with respect to the steering angle θ of the steering wheel is set to be small within a small range of the absolute value | θ | of the steering wheel steering angle θ, and to increase as | θ | Instead of using the turning angle table, a function indicating the relationship between the steering wheel steering angle θ and the target turning angle δ * is prepared in advance, and the target for steer-by-wire using the same function is prepared. The turning angle δ * may be calculated. Alternatively, a vehicle speed coefficient KS that varies according to the vehicle speed V may be obtained, and the target turning angle corrected by the vehicle speed may be calculated by multiplying the target turning angle δ * by the vehicle speed coefficient KS.

次に、転舵用ＥＣＵ３５は、ステップＳ１０３にて、転舵角変更量Ｘを計算する。この転舵角変更量Ｘは、実転舵角δと目標転舵角δ＊との差（δ＊−δ）である。そして、ステップＳ１０４にて転舵角変更量Ｘだけ転舵角が変更されるように、転舵駆動回路３６に指令信号を出力する。その後、ステップＳ１０５にてこの転舵制御プログラムの実行を終了する。これにより、転舵駆動回路３６は、転舵角が上記転舵角変更量Ｘだけ変化するような駆動電流Ｉ_Ｘを転舵用電動モータ２２に出力し、転舵用電動モータ２２はこの駆動電流Ｉ_Ｘを受けて回転駆動される。転舵用電動モータ２２の回転駆動力はねじ送り機構２３により直線駆動力に変換され、この直線駆動力によってラックバー２１が軸線方向に駆動する。これにより、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が目標転舵角δ＊となるように転舵制御される。 Next, the turning ECU 35 calculates a turning angle change amount X in step S103. This turning angle change amount X is a difference (δ * −δ) between the actual turning angle δ and the target turning angle δ *. Then, a command signal is output to the steered drive circuit 36 so that the steered angle is changed by the steered angle change amount X in step S104. Thereafter, the execution of the steering control program is terminated in step S105. Thereby, the steered drive circuit 36 outputs a drive current _IX that changes the steered angle by the steered angle change amount _X to the steered electric motor 22, and the steered electric motor 22 is driven by this drive. In response to the current _IX , it is rotationally driven. The rotational driving force of the steering electric motor 22 is converted into a linear driving force by the screw feed mechanism 23, and the rack bar 21 is driven in the axial direction by this linear driving force. Thus, the turning control is performed so that the left and right front wheels FW1, FW2 have the target turning angle δ *.

本実施形態の操舵装置は、上記の転舵制御プログラムの実行とともに、操舵ハンドルに所定の反力を加えるための操舵反力制御プログラムが操舵反力用ＥＣＵ３７にて実行される。この操舵反力制御用プログラムの実行は、図３のステップＳ２００にて開始され、ステップＳ２０１にて操舵反力用ＥＣＵ３７は、操舵角センサ３１からのハンドル操舵角θ、車速センサ３２からの車速Ｖおよびシフトポジションセンサ３３からのシフト位置Ａをそれぞれ入力する。 In the steering apparatus of the present embodiment, a steering reaction force control program for applying a predetermined reaction force to the steering wheel is executed in the steering reaction force ECU 37 along with the execution of the steering control program. The execution of the steering reaction force control program is started in step S200 of FIG. 3, and in step S201, the steering reaction force ECU 37 detects the steering wheel angle θ from the steering angle sensor 31 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 32. And the shift position A from the shift position sensor 33 is input.

次に、操舵反力用ＥＣＵ３７は、ステップＳ２０２にて操舵角速度ωを計算する。操舵角速度ωは、操舵角θの時間変化率（ｄθ／ｄｔ）に基づいて求めることができる。続いて、操舵反力用ＥＣＵ３７は、ステップＳ２０３にて、ＲＯＭ内に記憶されている操舵反力テーブルを参照して、ハンドル操舵角θに応じて変化する目標操舵反力ＭＴ＊を計算する。操舵反力テーブルは、図８に示すように、ハンドル操舵角θの増加に従って非線形に増加するステアバイワイヤ用の目標操舵反力ＭＴ＊を記憶している。この目標操舵反力ＭＴ＊のハンドル操舵角θに対する変化率は、ハンドル操舵角θの絶対値｜θ｜の小さな範囲内で小さく、｜θ｜が大きくなると大きくなり、｜θ｜の最大値付近で再び小さくなるように設定されている。なお、この転舵反力テーブルを利用するのに代えて、ハンドル操舵角θと目標操舵反力ＭＴ＊との関係を示す関数を予め用意しておき、同関数を利用してステアバイワイヤ用の目標操舵反力ＭＴ＊を計算するようにしてもよい。 Next, the steering reaction force ECU 37 calculates the steering angular velocity ω in step S202. The steering angular velocity ω can be obtained based on the time change rate (dθ / dt) of the steering angle θ. Subsequently, in step S203, the steering reaction force ECU 37 refers to the steering reaction force table stored in the ROM, and calculates the target steering reaction force MT * that changes according to the steering angle θ. As shown in FIG. 8, the steering reaction force table stores a steer-by-wire target steering reaction force MT * that increases nonlinearly as the steering wheel steering angle θ increases. The rate of change of the target steering reaction force MT * with respect to the steering angle θ of the steering wheel is small within a small range of the absolute value | θ | of the steering wheel steering angle θ, increases as | θ | increases, and is near the maximum value of | θ | Is set to become smaller again. Instead of using the steering reaction force table, a function indicating the relationship between the steering angle θ and the target steering reaction force MT * is prepared in advance, and the steer-by-wire function is used by using the same function. The target steering reaction force MT * may be calculated.

続いて、操舵反力用ＥＣＵ３７は、ステップＳ２０４にて、ハンドル操舵角θの絶対値｜θ｜がロック反力基準操舵角θlockの絶対値｜θlock｜未満であるかを判定する。ここで、ロック反力基準操舵角θlockは、その操舵角を境に目標操舵反力ＭＴ＊に従って操舵反力を算出するか、それとも車輪の転舵角が転舵限界に近づいてきたことによる補正を行った上で操舵反力を算出するかの分岐点となる角度である。｜θlock｜は、車輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵限界時におけるハンドル操舵角（限界操舵角）θlimitの絶対値｜θlimit｜よりも小さい範囲であれば任意に設定できるが、なるべくθlimitに近い値とするとよい。このステップＳ２０４における判定により｜θ｜が｜θlock｜未満であると判定された場合はステップＳ２０５に進み、｜θ｜が｜θlock｜以上であると判定された場合は、ステップＳ２０７に進む。なお、説明の便宜上、｜θ｜＜｜θlock｜であるときに操舵ハンドル１１に付与する操舵反力のことを通常反力と呼び、｜θlock｜≦｜θ｜＜｜θlimit｜であるときに操舵ハンドル１１に付与する操舵反力のことをロック反力と呼び、θ＝θlimitであるときに操舵ハンドル１１に付与する操舵反力のことを終端反力と呼ぶ。 Subsequently, in step S204, the steering reaction force ECU 37 determines whether the absolute value | θ | of the steering wheel steering angle θ is less than the absolute value | θlock | of the lock reaction force reference steering angle θlock. Here, the lock reaction force reference steering angle θlock is calculated by calculating the steering reaction force according to the target steering reaction force MT * with the steering angle as a boundary, or by correcting that the wheel turning angle is approaching the turning limit. This is an angle that becomes a branch point for calculating the steering reaction force after performing the above. | Θlock | can be arbitrarily set as long as it is smaller than the absolute value | θlimit | of the steering wheel steering angle (limit steering angle) θlimit at the turning limit of the wheels FW1 and FW2, but is as close to θlimit as possible. Good. If it is determined in step S204 that | θ | is less than | θlock |, the process proceeds to step S205. If | θ | is greater than or equal to | θlock |, the process proceeds to step S207. For convenience of explanation, a steering reaction force applied to the steering handle 11 when | θ | <| θlock | is called a normal reaction force, and when | θlock | ≦ | θ | <| θlimit | The steering reaction force applied to the steering handle 11 is called a lock reaction force, and the steering reaction force applied to the steering handle 11 when θ = θlimit is called a terminal reaction force.

ステップＳ２０４にて｜θ｜が｜θlock｜未満であると判定した場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）は、操舵角θが限界操舵角θlimitから遠ざかっているものと判断できる。この場合は、転舵角が転舵限界に近づくことによる補正を行う必要がない。よって、次のステップＳ２０５においては、ステップＳ２０３にて計算した目標操舵反力ＭＴ＊をそのまま出力すべき操舵反力ＭＴに設定する。次いで、ステップＳ２０６にて、操舵ハンドル１１に操舵反力ＭＴが付与されるように、反力駆動回路３８に指令信号を出力する。その後、ステップＳ２１７にてこの操舵反力制御プログラムの実行を終了する。これにより、反力駆動回路３８は、操舵反力が上記操舵反力ＭＴとなるような駆動電流Ｉ_ＭＴを操舵反力用電動モータ１３に出力し、操舵反力用電動モータ１３はこの駆動電流Ｉ_ＭＴを受けて回転トルクを発生する。この回転トルクが減速機構１４を介して操舵反力として操舵ハンドル１１に作用する。このようにして、｜θ｜＜｜θlock｜の操舵角度領域において通常反力制御が行われる。 If it is determined in step S204 that | θ | is less than | θlock | (step S204: Yes), it can be determined that the steering angle θ is far from the limit steering angle θlimit. In this case, it is not necessary to perform correction due to the turning angle approaching the turning limit. Therefore, in the next step S205, the target steering reaction force MT * calculated in step S203 is set as the steering reaction force MT to be output as it is. Next, in step S206, a command signal is output to the reaction force drive circuit 38 so that the steering reaction force MT is applied to the steering handle 11. Thereafter, the execution of the steering reaction force control program is terminated in step S217. As a result, the reaction force drive circuit 38 outputs a drive current _{IMT at} which the steering reaction force becomes the steering reaction force _MT to the steering reaction force electric motor 13, and the steering reaction force electric motor 13 generating a rotational torque receiving I _MT. This rotational torque acts on the steering handle 11 as a steering reaction force via the speed reduction mechanism 14. Thus, the normal reaction force control is performed in the steering angle region of | θ | <| θlock |.

一方、ステップＳ２０４にて｜θ｜が｜θlock｜以上であると判定された場合には、次のステップＳ２０７にて、｜θ｜が｜θlimit｜以下であるかを判定し、「Ｙｅｓ」であればステップＳ２０８に進み、「Ｎｏ」であればステップＳ２１６に進む。 On the other hand, if it is determined in step S204 that | θ | is equal to or larger than | θlock |, it is determined in next step S207 whether | θ | is equal to or smaller than | θlimit | If there is, the process proceeds to step S208, and if “No”, the process proceeds to step S216.

ステップＳ２０８に進んだ場合は、操舵角θがθlock〜θlimitの領域内にあり、未だ限界操舵角θlimitとはなっていないが、限界操舵角θlimitに近づいていると判断できる。この場合は、転舵角が転舵限界となったときに操舵反力を大きくして実質的にそれ以上の操舵ハンドルの回動を抑止するために、目標操舵反力ＭＴ＊を補正してより大きな反力（ロック反力）を事前に発生する必要がある。このため、ステップＳ２０８にて、目標操舵反力ＭＴ＊に対して下記式１の計算の実行により目標操舵反力ＭＴ＊に対してロック補正演算を行い、ロック補正反力ＭＴ１を演算する。

ここで、上記式１において、Ｋ１は傾き係数である。傾き係数Ｋ１は、操舵角θとロック反力基準操舵角θlockとの差に応じてＭＴ＊に上乗せする反力の増加割合を決定する係数であり、任意に設定できる。ステップＳ２０８にてロック補正反力ＭＴ１を計算した後は、ステップＳ２０９に進む。 When the process proceeds to step S208, it can be determined that the steering angle θ is within the range of θlock to θlimit and has not yet reached the limit steering angle θlimit, but is approaching the limit steering angle θlimit. In this case, the target steering reaction force MT * is corrected in order to increase the steering reaction force when the turning angle reaches the turning limit and substantially prevent further steering wheel rotation. A larger reaction force (lock reaction force) needs to be generated in advance. Therefore, in step S208, the lock correction calculation is performed on the target steering reaction force MT * by executing the calculation of the following formula 1 with respect to the target steering reaction force MT * to calculate the lock correction reaction force MT1.

Here, in the above formula 1, K1 is an inclination coefficient. The inclination coefficient K1 is a coefficient that determines the increasing rate of the reaction force added to MT * according to the difference between the steering angle θ and the lock reaction force reference steering angle θlock, and can be arbitrarily set. After calculating the lock correction reaction force MT1 in step S208, the process proceeds to step S209.

このステップＳ２０９においては、車速補正演算を行う。ここで、ステアバイワイヤ方式の操舵装置を使用して車両走行を行う場合、高速走行時に操舵ハンドルを切り込み過ぎると車両挙動が不安定となり、再び車両挙動を安定化するには時間がかかる。このため、高速走行時では、操舵ハンドルの切込み過ぎを防止するためにロック反力および終端反力を大きくするのがよい。しかし、低速走行時には、操舵ハンドルを切り込み過ぎても、ドライバーの判断によりすぐさま操舵ハンドルを戻すことにより車両挙動をすぐに安定化することができる。このため、低速走行時において操舵ハンドルの切り込み過ぎを防止するためにロック反力や終端反力を大きくする必要性は、高速走行時の場合よりも小さい。加えて、低速走行時においては、蛇行路を低速で走行する場合のように、ロック反力が付与される操舵角領域においても操舵ハンドルを頻繁に取り回す状況も想定され、斯かる状況の下では反力が小さいほうが操舵ハンドルの取り回しが容易にできる。本実施形態ではこれらの点に着目し、通常反力から終端反力に向かうまでのロック反力の設定領域において、車速に応じてロック反力が変化するように、特に、車速が小さい（低速走行時）程ロック反力が小さくなるように、ロック補正反力ＭＴ１に対して車速補正演算を行い、車速補正後の反力である車速補正反力ＭＴｖを求める。この車速補正反力ＭＴｖは、ステップＳ２０９にて下記式２の計算の実行により求められる。

ここで、上記式２において、Ｋ２は、図５に示すように車速Ｖに応じて変化する係数であり、車速が大きい高速領域ではＫ２はほぼ１であるが、車速が小さい低速領域では１未満（例えば０．７）とされる。また、車速が小さくなるほど係数Ｋ２が小さくなる部分を有する。上記式２の計算によって、車速が小さいほど車速補正反力ＭＴｖが小さく設定される。なお、車両のヨーレートセンサなどの車両の挙動状態を判断し得るセンサが設けられている場合であって、車両の挙動が不安定な状態である場合には、図５に示すグラフに代えて、高速走行時であってもＫ２が１未満となるようなグラフを用いて車速による補正をしてもよい。高速走行時に車両挙動が不安定な場合は、ドライバーがカウンターステアなどの操舵操作を行っている可能性があり、この場合は車速補正演算により高速であっても操舵反力を小さくして操舵操作性の向上を図るのが好ましい場合があるからである。ステップＳ２０９にて車速補正反力ＭＴｖを演算した後は、ステップＳ２１０に進む。 In step S209, vehicle speed correction calculation is performed. Here, when a vehicle travels using a steer-by-wire steering device, the vehicle behavior becomes unstable if the steering handle is cut too much during high-speed travel, and it takes time to stabilize the vehicle behavior again. For this reason, when driving at high speed, it is preferable to increase the lock reaction force and the terminal reaction force in order to prevent the steering handle from being cut too much. However, when driving at a low speed, even if the steering wheel is turned too much, the vehicle behavior can be stabilized immediately by returning the steering wheel immediately according to the judgment of the driver. For this reason, the necessity of increasing the lock reaction force and the terminal reaction force in order to prevent the steering handle from being cut too much during low-speed traveling is smaller than that during high-speed traveling. In addition, during low-speed driving, it is assumed that the steering wheel is frequently handled even in the steering angle region where the lock reaction force is applied, as in the case of driving at a low speed on a meandering road. Then, the smaller the reaction force, the easier it is to handle the steering wheel. In this embodiment, paying attention to these points, the vehicle speed is particularly small (low speed) so that the lock reaction force changes according to the vehicle speed in the lock reaction force setting region from the normal reaction force to the terminal reaction force. The vehicle speed correction calculation is performed on the lock correction reaction force MT1 so that the lock reaction force becomes smaller as the vehicle travels), and the vehicle speed correction reaction force MTv that is the reaction force after the vehicle speed correction is obtained. The vehicle speed correction reaction force MTv is obtained by executing the calculation of the following formula 2 in step S209.

Here, in the above equation 2, K2 is a coefficient that varies depending on the vehicle speed V as shown in FIG. 5, and K2 is approximately 1 in a high speed region where the vehicle speed is high, but is less than 1 in a low speed region where the vehicle speed is low. (For example, 0.7). In addition, there is a portion where the coefficient K2 decreases as the vehicle speed decreases. According to the calculation of Equation 2, the vehicle speed correction reaction force MTv is set smaller as the vehicle speed is smaller. In the case where a sensor that can determine the behavior state of the vehicle such as a yaw rate sensor of the vehicle is provided and the behavior of the vehicle is unstable, the graph shown in FIG. You may correct | amend by vehicle speed using the graph that K2 becomes less than 1 even at the time of high speed driving | running | working. If the vehicle behavior is unstable during high-speed driving, the driver may be performing steering operations such as counter-steering. In this case, the steering operation is performed by reducing the steering reaction force even at high speeds by vehicle speed correction calculation. This is because it may be preferable to improve the property. After calculating the vehicle speed correction reaction force MTv in step S209, the process proceeds to step S210.

ステップＳ２１０では、操舵角速度補正演算を行う。ここで、ステアバイワイヤ方式の操舵装置を使用して車両走行を行う場合、操舵ハンドルの操舵角速度が大きい、つまり操舵ハンドルを素早く回す場合には、慣性力によって操舵ハンドルを切込み過ぎる場合が想定される。したがって、このような切込み過ぎを防止するためにロック反力および終端反力を大きく設定するのがよい。これに対し、操舵ハンドルの操舵角速度が小さい、つまり操舵ハンドルをゆっくり回す場合には、慣性力は小さいので操舵ハンドルを切り込み過ぎる可能性は小さい。このため、操舵角速度が小さい場合において操舵ハンドルの切り込み過ぎを防止するためにロック反力および終端反力を大きくする必要性は、操舵角速度が大きい場合よりも小さい。本実施形態ではこの点に着目し、ロック反力の設定領域において、操舵角速度に応じてロック反力が変化するように、特に、操舵角速度が小さいほどロック反力が小さくなるように、車速補正反力ＭＴｖに対して操舵角速度補正演算を行い、操舵角速度補正後の反力である操舵角速度補正反力ＭＴａを求める。この操舵角速度補正反力ＭＴａは、ステップＳ２１０にて下記式３の計算の実行により求められる。

ここで、上記式３において、Ｋ３は、操舵角速度に応じて変化する係数であり、図６に示すように、操舵角速度が大きい領域ではＫ３はほぼ１であるが、操舵角速度が小さい領域では１未満とされる。また、操舵角速度が小さくなるほど係数Ｋ３が小さくなる部分を有する。なお、本実施形態（図５、図６）ではＫ２およびＫ３が同一の特性を持つように示したが、Ｋ２およびＫ３は、異なった特性を有するものであってよいのは当然である。 In step S210, a steering angular velocity correction calculation is performed. Here, when the vehicle travels using the steer-by-wire type steering device, the steering handle has a large steering angular velocity, that is, when the steering handle is quickly turned, the steering handle may be cut too much by inertial force. . Therefore, in order to prevent such excessive cutting, the lock reaction force and the terminal reaction force should be set large. On the other hand, when the steering wheel has a small steering angular velocity, that is, when the steering wheel is turned slowly, the inertial force is small, so the possibility that the steering wheel is cut too much is small. For this reason, when the steering angular velocity is small, the necessity of increasing the lock reaction force and the terminal reaction force in order to prevent the steering handle from being cut too much is smaller than when the steering angular velocity is large. In this embodiment, paying attention to this point, the vehicle speed correction is performed so that the lock reaction force changes according to the steering angular velocity in the lock reaction force setting region, and in particular, the lock reaction force decreases as the steering angular velocity decreases. A steering angular velocity correction calculation is performed on the reaction force MTv to obtain a steering angular velocity correction reaction force MTa that is a reaction force after the steering angular velocity correction. This steering angular velocity correction reaction force MTa is obtained by executing the calculation of the following formula 3 in step S210.

Here, in Equation 3 above, K3 is a coefficient that changes according to the steering angular velocity. As shown in FIG. 6, K3 is approximately 1 in the region where the steering angular velocity is large, but 1 in the region where the steering angular velocity is small. Less than. Further, there is a portion where the coefficient K3 becomes smaller as the steering angular velocity becomes smaller. In this embodiment (FIGS. 5 and 6), K2 and K3 are shown to have the same characteristics, but it is natural that K2 and K3 may have different characteristics.

ステップＳ２１０にて操舵角速度補正反力ＭＴａを計算した後、操舵反力用ＥＣＵ３７は、ステップＳ２１１にてシフトポジションセンサ３３から入力されるシフトポジションＡが“Ｒ”（リバース）位置であるかを判定する。シフトポジションＡが“Ｒ”である場合はステップＳ２１２に進み、それ以外である場合はステップＳ２１５に進む。 After calculating the steering angular velocity correction reaction force MTa in step S210, the steering reaction force ECU 37 determines whether or not the shift position A input from the shift position sensor 33 is the “R” (reverse) position in step S211. To do. If the shift position A is “R”, the process proceeds to step S212. Otherwise, the process proceeds to step S215.

ステップＳ２１２においては、後退走行時におけるシフトポジション補正係数Ｋ４を設定する。その後、ステップＳ２１３に進む。ここで、車両が前進走行している場合、または停止している場合には、ドライバーは操舵ハンドルに対面した姿勢を採っており、操舵ハンドルを操舵操作する際には操舵ハンドルに強い力をかけることができる。このため、停止時あるいは前進走行時においては、ドライバーからの強い力による操舵ハンドルの切込み過ぎを防止するためにロック反力および終端反力を大きくするのがよい。しかし、車両が後退走行している場合は、ドライバーは車両の進路を確認するために後方を向いており、体勢がくずれている。したがって、このように体勢がくずれた状態のまま操舵ハンドルを操舵操作しても操舵ハンドルに強い力をかけることができない。よって、後退走行中にドライバーの力によって操舵ハンドルが切り込み過ぎとなる可能性は小さい。本実施形態ではこの点に着目し、シフトポジションセンサによって取得されたシフトポジションＡに応じてロック反力が変化するように、特に、シフトポジションＡが“Ｒ”位置であるときは、それ以外の位置、たとえば“Ｄ”（ドライブ）位置、“Ｐ”（パーキング）位置、“Ｎ”（ニュートラル）位置、である場合に比較して、ロック反力が小さくなるように、操舵角速度補正反力ＭＴａに対してシフトポジション補正演算を行い、シフトポジション補正後の反力であるシフトポジション補正反力ＭＴｐを求める。このシフトポジション補正反力ＭＴｐは、ステップＳ２１２にてシフトポジション補正係数Ｋ４をＳ（０＜Ｓ＜１）と設定した後、ステップＳ２１３にて下記式４の計算の実行により求められる。

上記のようにステップＳ２１２を経てステップＳ２１３にてシフトポジション補正反力ＭＴｐを演算する場合には、Ｋ４がＳに設定されており、Ｓは１未満の正数であるので、ＭＴｐはＭＴａよりも小さくなる。このようにしてシフトポジション補正が行われる。 In step S212, a shift position correction coefficient K4 during reverse travel is set. Thereafter, the process proceeds to step S213. Here, when the vehicle is traveling forward or stopped, the driver takes a posture facing the steering wheel, and applies a strong force to the steering wheel when steering the steering wheel. be able to. For this reason, when stopping or traveling forward, it is preferable to increase the lock reaction force and the terminal reaction force in order to prevent the steering handle from being cut too much by a strong force from the driver. However, when the vehicle is traveling backward, the driver is looking backward to confirm the course of the vehicle, and his posture is lost. Therefore, even if the steering wheel is operated in a state where the posture is lost, a strong force cannot be applied to the steering wheel. Therefore, the possibility that the steering handle is excessively cut by the driver's force during reverse traveling is small. In this embodiment, paying attention to this point, in particular, when the shift position A is in the “R” position, the lock reaction force changes according to the shift position A acquired by the shift position sensor. Steering angular velocity correction reaction force MTa so that the lock reaction force is smaller than the position, for example, “D” (drive) position, “P” (parking) position, and “N” (neutral) position. A shift position correction calculation is performed for the shift position correction reaction force MTp, which is a reaction force after the shift position correction. This shift position correction reaction force MTp is obtained by setting the shift position correction coefficient K4 to S (0 <S <1) in step S212 and then executing calculation of the following equation 4 in step S213.

As described above, when the shift position correction reaction force MTp is calculated in step S213 via step S212, K4 is set to S, and S is a positive number less than 1, so MTp is greater than MTa. Get smaller. In this way, shift position correction is performed.

また、ステップＳ２１１にてシフトポジションセンサから入力されるシフトポジションＡが“Ｒ”位置以外であると判定した場合は、ドライバーは操舵ハンドルに対面している姿勢である状況と考えられるので、シフトポジション補正を行って反力を減少する必要がない。したがって、この場合はステップＳ２１５に進んでシフトポジション補正係数Ｋ４を１に設定した後、ステップＳ２１３に進み、シフトポジション補正反力ＭＴｐを演算する。ステップＳ２１５を経てステップＳ２１３にてシフトポジション補正反力ＭＴｐを演算する場合には、Ｋ４が１とされているので、ＭＴｐはＭＴａと等しい。よって、シフトポジションによる補正は実質的に行われなかったことになる。 If it is determined in step S211 that the shift position A input from the shift position sensor is other than the “R” position, the driver is considered to be in a posture facing the steering wheel. There is no need to correct and reduce the reaction force. Therefore, in this case, the process proceeds to step S215 to set the shift position correction coefficient K4 to 1, and then proceeds to step S213 to calculate the shift position correction reaction force MTp. When the shift position correction reaction force MTp is calculated in step S213 through step S215, since K4 is set to 1, MTp is equal to MTa. Therefore, the correction by the shift position is not substantially performed.

ステップＳ２１３にてシフトポジション補正反力ＭＴｐを演算した後は、操舵反力用ＥＣＵ３７は、ステップＳ２１４にて操舵ハンドル１１に付与すべき操舵反力ＭＴをシフトポジション補正反力ＭＴｐに設定する。そして、ステップＳ２０６に進み、操舵ハンドル１１に操舵反力ＭＴが付与されるように、反力駆動回路３８に指令信号を出力する。その後、ステップＳ２１７にてこの操舵反力制御プログラムの実行を終了する。これにより、反力駆動回路３８は、操舵反力が上記操舵反力ＭＴとなるような駆動電流Ｉ_ＭＴを操舵反力用電動モータ１３に出力し、操舵反力用電動モータ１３はこの駆動電流Ｉ_ＭＴを受けて回転トルクを発生する。この回転トルクが減速機構１４を介して操舵反力として操舵ハンドル１１に作用する。このようにして、｜θlock｜≦｜θ｜＜｜θlimit｜の操舵角度領域においてロック反力制御が行われる。 After calculating the shift position correction reaction force MTp in step S213, the steering reaction force ECU 37 sets the steering reaction force MT to be applied to the steering handle 11 to the shift position correction reaction force MTp in step S214. In step S206, a command signal is output to the reaction force drive circuit 38 so that the steering reaction force MT is applied to the steering handle 11. Thereafter, the execution of the steering reaction force control program is terminated in step S217. As a result, the reaction force drive circuit 38 outputs a drive current _{IMT at} which the steering reaction force becomes the steering reaction force _MT to the steering reaction force electric motor 13, and the steering reaction force electric motor 13 generating a rotational torque receiving I _MT. This rotational torque acts on the steering handle 11 as a steering reaction force via the speed reduction mechanism 14. In this way, the lock reaction force control is performed in the steering angle region of | θlock | ≦ | θ | <| θlimit |.

また、ステップＳ２０７にて、操舵角θが限界操舵角θlimit以上であると判定した場合には、ステップＳ２１６に進んで終端反力の設定を行う。この場合、終端反力として、θ＝θlimitのときにステップＳ２１３にて演算されたシフトポジション補正反力ＭＴｐを終端反力に設定する。なお、θ＝θlimit時におけるシフトポジション補正反力ＭＴｐがステップＳ２１３にて演算されなかった場合には、このステップＳ２１６にて下記式５の計算の実行により、ＭＴｐを求めてもよい。

ここで、上記式５中、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４は、それぞれ前述の、傾き係数、車速補正係数、操舵角速度補正係数、シフトポジション補正係数である。 If it is determined in step S207 that the steering angle θ is equal to or greater than the limit steering angle θlimit, the process proceeds to step S216 to set the terminal reaction force. In this case, as the end reaction force, the shift position correction reaction force MTp calculated in step S213 when θ = θlimit is set as the end reaction force. If the shift position correction reaction force MTp at the time of θ = θlimit is not calculated in step S213, MTp may be obtained by executing the calculation of the following equation 5 in step S216.

In Equation 5, K1, K2, K3, and K4 are the inclination coefficient, vehicle speed correction coefficient, steering angular speed correction coefficient, and shift position correction coefficient, respectively.

ステップＳ２１６にてＭＴｐを取得または演算した後は、操舵反力用ＥＣＵ３７は、ステップＳ２１７にて操舵ハンドル１１に付与すべき操舵反力ＭＴを上記のように設定したシフトポジション補正反力ＭＴｐに設定する。そして、ステップＳ２０６に進み、操舵ハンドル１１に操舵反力ＭＴが付与されるように、反力駆動回路３８に指令信号を出力する。その後、ステップＳ２１７にてこの操舵反力制御プログラムの実行を終了する。これにより、駆動回路３８は、操舵反力が上記操舵反力ＭＴとなるような駆動電流Ｉ_ＭＴを操舵反力用電動モータ１３に出力し、操舵反力用電動モータ１３はこの駆動電流Ｉ_ＭＴを受けて回転トルクを発生する。この回転トルクが操舵反力として操舵ハンドル１１に作用する。このようにして、｜θlimit｜＜｜θ｜の操舵角度領域において終端反力制御が行われる。 After acquiring or calculating MTp in step S216, the steering reaction force ECU 37 sets the steering reaction force MT to be applied to the steering wheel 11 to the shift position correction reaction force MTp set as described above in step S217. To do. In step S206, a command signal is output to the reaction force drive circuit 38 so that the steering reaction force MT is applied to the steering handle 11. Thereafter, the execution of the steering reaction force control program is terminated in step S217. As a result, the drive circuit 38 outputs a drive current _{IMT at} which the steering reaction force becomes the steering reaction force _MT to the steering reaction force electric motor 13, and the steering reaction force electric motor 13 outputs the drive current _IMT. To generate rotational torque. This rotational torque acts on the steering handle 11 as a steering reaction force. In this way, the terminal reaction force control is performed in the steering angle region of | θlimit | <| θ |.

図７は、上記のような操舵反力制御プログラムの実行の結果、操舵角に対して操舵ハンドルに付与される操舵反力ＭＴの変化を示すグラフである。図７からわかるように、通常反力制御が行われる操舵角領域（｜θ｜＜｜θlock｜）では、操舵反力ＭＴは、通常の操舵反力制御に従った反力特性を示す。 FIG. 7 is a graph showing a change in the steering reaction force MT applied to the steering wheel with respect to the steering angle as a result of the execution of the steering reaction force control program as described above. As can be seen from FIG. 7, in the steering angle region (| θ | <| θlock |) where the normal reaction force control is performed, the steering reaction force MT shows a reaction force characteristic according to the normal steering reaction force control.

また、ロック反力制御が行われる操舵角領域（｜θlock｜＜｜θ｜≦｜θlimit｜）では、通常制御領域における場合に比較して、操舵角に対する操舵反力ＭＴの増加率が大きくなっている。ただし、この領域では、車速補正、操舵角速度補正、シフトポジション補正が行われるため、これらの走行状態や操舵状態に応じて、操舵角に体する操舵反力ＭＴの増加率が変化する。例えば、高速走行状態時、操舵角速度が大きい場合、あるいは前進走行時は、図７の特性線Ａに示すように操舵角に対する操舵反力ＭＴの増加率は大きく、低速走行状態時、操舵角速度が小さい場合、あるいは後退走行時は、図７の特性線Ｂに示すように操舵角に対する操舵反力ＭＴの増加率は小さい（ただし、通常反力制御時における増加率よりは大きい）。このように、ロック反力制御が行われる領域において、車両の走行状態（例えば車速、前進または後退走行）や操舵状態（例えば操舵角速度）に応じてロック反力（特に操舵角に対するロック反力の増加率）が変化するように制御することによって、余分な反力を操舵反力用電動モータ１３から発生することを防止することができ、消費電力の低減および発熱の防止を図ることができる。また、このように制御した場合においても、限界操舵角における終端反力を、走行状態や操舵状態に応じた適切な反力とすることができる。 Further, in the steering angle region (| θlock | <| θ | ≦ | θlimit |) in which the lock reaction force control is performed, the rate of increase of the steering reaction force MT with respect to the steering angle is greater than in the normal control region. ing. However, in this region, vehicle speed correction, steering angular speed correction, and shift position correction are performed, and therefore, the rate of increase of the steering reaction force MT at the steering angle changes in accordance with the traveling state and steering state. For example, during high-speed running state, when the steering angular velocity is large, or when traveling forward, greater rate of increase of the steering reaction force MT against the steering angle as shown by a characteristic line A in FIG. 7, during low-speed traveling state, the steering angular velocity When it is small, or when traveling backward, the rate of increase of the steering reaction force MT with respect to the steering angle is small as shown by the characteristic line B in FIG. 7 (however, it is greater than the rate of increase during normal reaction force control). As described above, in the region where the lock reaction force control is performed, the lock reaction force (especially the lock reaction force with respect to the steering angle) depends on the vehicle traveling state (for example, vehicle speed, forward or reverse traveling) and the steering state (for example, steering angular velocity). By controlling so that the increase rate) changes, it is possible to prevent an excessive reaction force from being generated from the steering reaction force electric motor 13, and to reduce power consumption and heat generation. Even in such a control, the terminal reaction force at the limit steering angle can be set to an appropriate reaction force according to the traveling state and the steering state.

また、終端反力制御が行われる操舵角領域（｜θlimit｜＜｜θ｜）では、操舵反力ＭＴは操舵角の変化にかかわらず一定の値に保たれる。したがって、転舵限界に達しているにも関わらず操舵ハンドルがそれ以上回動した場合でも操舵反力用電動モータが発生する回転トルクを一定にすることができ、消費電力の低減に寄与することができる。また、上記ロック反力制御が行われる操舵角領域において、車両の走行状態や操舵状態に応じてロック反力が変化するように制御しているので、その結果として終端反力も、走行状態や操舵状態に応じて異なった反力となる。このため、終端反力制御が行われる操舵角領域でも走行状態や操舵状態に見合った適切な終端反力が設定されるので、無駄な消費電力を抑えることができるとともに、操舵反力用電動モータの発熱も抑えることができる。なお、限界操舵角θlimitにおいては、実質的に人力で操舵ハンドルをそれ以上回動できない反力に設定するので、θlimitを越えた領域内で操舵反力が制御される機会は少ない。 Further, in the steering angle region (| θlimit | <| θ |) where the terminal reaction force control is performed, the steering reaction force MT is maintained at a constant value regardless of the change in the steering angle. Therefore, even when the steering wheel has reached the turning limit, the rotational torque generated by the steering reaction force electric motor can be made constant even if the steering wheel is rotated further, contributing to the reduction of power consumption. Can do. In addition, in the steering angle region where the lock reaction force control is performed, control is performed so that the lock reaction force changes according to the traveling state and steering state of the vehicle. The reaction force varies depending on the condition. For this reason, since an appropriate end reaction force corresponding to the traveling state and the steering state is set even in the steering angle region where the end reaction force control is performed, wasteful power consumption can be suppressed, and an electric motor for steering reaction force The heat generation of can also be suppressed. Note that the limit steering angle θlimit is set to a reaction force that cannot substantially turn the steering handle any more by human power, so there is little opportunity for the steering reaction force to be controlled in a region exceeding θlimit.

（変形例）
上記実施の形態では、目標操舵反力ＭＴ＊は、図８に示す操舵反力テーブルに基づいて演算される。この場合において、操舵ハンドルの操舵角速度が大きいと操舵ハンドルおよび操舵反力用電動モータの慣性が大きいため、限界操舵角において反力による「壁感」をドライバーに感じさせるためには、これらの慣性をも加味した反力とする必要がある。したがって、操舵ハンドルの操舵角速度が大きい場合には、限界操舵角における終端反力が大きくなる傾向にあり、消費電力が大きくなってしまう。この場合において、操舵反力用ＥＣＵ３７は、以下に示す粘性項補正プログラムの実行により目標操舵反力ＭＴ＊を求めることにより、終端反力を小さくすることができる。 (Modification)
In the above embodiment, the target steering reaction force MT * is calculated based on the steering reaction force table shown in FIG. In this case, if the steering angular velocity of the steering handle is large, the inertia of the steering handle and the steering reaction force electric motor is large. Therefore, in order to make the driver feel a “wall feeling” due to the reaction force at the limit steering angle, these inertias It is necessary to make it a reaction force that also takes into account. Therefore, when the steering angular velocity of the steering wheel is large, the terminal reaction force at the limit steering angle tends to increase, and the power consumption increases. In this case, the steering reaction force ECU 37 can reduce the terminal reaction force by obtaining the target steering reaction force MT * by executing the following viscosity term correction program.

図９は、粘性項補正プログラムのフローチャートである。この粘性項補正プログラムは図９のステップＳ３００にて開始され、ステップＳ３０１にて操舵ハンドルの操舵角θおよび転舵輪の転舵角δが入力される。次いで、ステップＳ３０２にて、操舵角速度が演算される。この操舵角速度は、操舵角の時間変化量（ｄθ／ｄｔ）から求められる。 FIG. 9 is a flowchart of the viscosity term correction program. This viscosity term correction program is started in step S300 of FIG. 9, and the steering angle θ of the steering wheel and the turning angle δ of the steered wheels are input in step S301. Next, in step S302, the steering angular velocity is calculated. This steering angular velocity is obtained from the time variation (dθ / dt) of the steering angle.

次いで、操舵反力用ＥＣＵ３７は、ステップＳ３０３にて、下記式６の計算の実行により、基準操舵反力ＭＴ０を求める。

ここで、上記式６において、Ｋａは操舵角に応じて設定されるばね項、Ｋｂ０は操舵角速度に応じて設定される粘性項、Ｋｃは車両の走行に伴う外力変数（慣性トルク、路面μトルク、セルフアライニングトルク等）である。 Next, in step S303, the steering reaction force ECU 37 obtains a reference steering reaction force MT0 by executing the calculation of the following equation (6).

In Equation (6), Ka is a spring term set according to the steering angle, Kb0 is a viscosity term set according to the steering angular velocity, and Kc is an external force variable (inertia torque, road surface μ torque) associated with traveling of the vehicle. , Self-aligning torque, etc.).

次いで、操舵反力用ＥＣＵ３７は、ステップＳ３０４にて、ＲＯＭ内に記憶されている粘性項補正値テーブルを参照して、転舵角δに応じて変化する粘性項補正値Ｋｂ１を計算する。粘性項補正値テーブルは、図１０に示すように、転舵角δの絶対値の増加に従って急激に増加する粘性項補正値Ｋｂ１を記憶している（図中、δlimitは、転舵限界時の転舵角（限界転舵角）である）。なお、この粘性項補正値テーブルを利用するのに代えて、転舵角と粘性項補正値Ｋｂ１との関係を示す関数を予め用意しておき、同関数を利用して粘性項補正値Ｋｂ１を計算するようにしてもよい。 Next, in step S304, the steering reaction force ECU 37 refers to the viscosity term correction value table stored in the ROM, and calculates the viscosity term correction value Kb1 that changes according to the turning angle δ. As shown in FIG. 10, the viscosity term correction value table stores a viscosity term correction value Kb1 that increases rapidly as the absolute value of the turning angle δ increases (in the figure, δlimit is the value at the turning limit). Turning angle (limit turning angle)). Instead of using the viscosity term correction value table, a function indicating the relationship between the turning angle and the viscosity term correction value Kb1 is prepared in advance, and the viscosity term correction value Kb1 is calculated using the same function. You may make it calculate.

次いで、操舵反力用ＥＣＵ３７は、ステップＳ３０５にて、ＭＴ０およびＫｂ１を用いて、下記式７の計算の実行により目標操舵反力補正値ＭＴ＊amを求める。

Next, in step S305, the steering reaction force ECU 37 uses MT0 and Kb1 to obtain the target steering reaction force correction value MT * am by executing the calculation of Equation 7 below.

ステップＳ３０５にて目標操舵反力補正値ＭＴ＊amを求めた後、ステップＳ３０６にてこの粘性項補正プログラムの実行を終了する。 After obtaining the target steering reaction force correction value MT * am in step S305, the execution of the viscosity term correction program is terminated in step S306.

上記のようにして求めた目標操舵反力補正値ＭＴ＊amを、図３のステップＳ２０３において使用する目標操舵反力ＭＴ＊とする。このように目標反力を補正することにより、限界操舵角θlimitの付近では粘性項補正値Ｋｂ１が大きくなり、その結果操舵角速度ωが大きいほど操舵反力が大きく設定される。このため、操舵ハンドル１１を素早く回した場合にはより大きな操舵反力が作用して操舵ハンドル１１を回しづらくなるので、限界操舵角に行き着くまでに操舵角速度ωが減速され、結果的に終端反力を小さくすることができる。なお、上記式７の計算の実行によって目標操舵反力補正値ＭＴ＊amを求めるのに代えて、予め操舵角θ、操舵角速度ω、転舵角δなどから目標操舵反力補正値ＭＴ＊amが計算されたマップを用意しておき、そのマップに基づいて目標操舵反力補正値ＭＴ＊amを計算してもよい。 The target steering reaction force correction value MT * am obtained as described above is set as the target steering reaction force MT * used in step S203 in FIG. By correcting the target reaction force in this way, the viscosity term correction value Kb1 increases in the vicinity of the limit steering angle θlimit. As a result, the steering reaction force is set to be larger as the steering angular velocity ω increases. For this reason, when the steering handle 11 is quickly turned, a larger steering reaction force acts and it is difficult to turn the steering handle 11, so that the steering angular velocity ω is decelerated until the limit steering angle is reached, and as a result, the terminal reaction is counteracted. The power can be reduced. Instead of obtaining the target steering reaction force correction value MT * am by executing the calculation of Equation 7, the target steering reaction force correction value MT * am is previously determined from the steering angle θ, the steering angular velocity ω, the turning angle δ, and the like. May be prepared, and the target steering reaction force correction value MT * am may be calculated based on the map.

以上のように、本実施形態によれば、操舵状態や走行状態に応じて操舵反力を決定することにより、状況に応じた適度なロック反力および終端反力を設定することができ、消費電力の不必要な増加および発熱を抑えることができる。 As described above, according to the present embodiment, by determining the steering reaction force according to the steering state and the traveling state, it is possible to set appropriate lock reaction force and terminal reaction force according to the situation, and consumption Unnecessary increase in power and heat generation can be suppressed.

本発明の実施形態に係る車両の操舵装置の全体概略図である。1 is an overall schematic diagram of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１の転舵用ＥＣＵにより実行される転舵制御プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the steering control program performed by ECU for steering of FIG. 図１の操舵反力用ＥＣＵにより実行される操舵反力制御プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the steering reaction force control program executed by the steering reaction force ECU of FIG. ハンドル操舵角と目標転舵角との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a steering wheel steering angle and a target turning angle. 車速と車速補正係数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a vehicle speed and a vehicle speed correction coefficient. 操舵角速度と操舵角速度補正係数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a steering angular velocity and a steering angular velocity correction coefficient. 本実施形態における操舵反力制御プログラムを実行した場合の、ハンドル操舵角と操舵反力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a steering wheel steering angle and steering reaction force at the time of performing the steering reaction force control program in this embodiment. ハンドル操舵角と目標操舵反力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a steering wheel steering angle and a target steering reaction force. 本発明の実施形態の変形例に係り、操舵反力用ＥＣＵにより実行される粘性項補正プログラムのフローチャートである。10 is a flowchart of a viscosity term correction program executed by a steering reaction force ECU according to a modification of the embodiment of the present invention. 転舵角と粘性項補正係数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a steering angle and a viscosity term correction coefficient.

Explanation of symbols

１０…操舵操作装置（操舵機構）、１１…操舵ハンドル、１３…操舵反力用電動モータ（反力アクチュエータ）、２０…転舵装置（転舵機構）、２２…転舵用電動モータ、３０…電気制御装置、３５…転舵用ＥＣＵ、３７…操舵反力用ＥＣＵ（操舵反力決定手段）、ＭＴ…操舵反力、ＭＴ＊…目標操舵反力、ＭＴ＊am…目標操舵反力補正値、ＭＴ０…基準操舵反力、ＭＴ１…ロック補正反力、ＭＴａ…操舵角速度補正反力、ＭＴｐ…シフトポジション補正反力、ＭＴｖ…車速補正反力、θlimit…限界操舵角、θlock…ロック反力基準操舵角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Steering operation apparatus (steering mechanism), 11 ... Steering handle, 13 ... Electric motor for steering reaction force (reaction force actuator), 20 ... Steering device (steering mechanism), 22 ... Electric motor for steering, 30 ... Electric control device, 35 ... steering ECU, 37 ... steering reaction force ECU (steering reaction force determining means), MT ... steering reaction force, MT * ... target steering reaction force, MT * am ... target steering reaction force correction value , MT0: reference steering reaction force, MT1: lock correction reaction force, MTa: steering angular speed correction reaction force, MTp: shift position correction reaction force, MTv: vehicle speed correction reaction force, θlimit: limit steering angle, θlock: lock reaction force reference Steering angle

Claims

A steering mechanism having a reaction force actuator for applying a steering reaction force to the steering handle, steering state acquisition means for acquiring the steering state of the steering handle, and steering for turning the steered wheels according to the steering angle of the steering handle In a vehicle steering apparatus including a mechanism and a traveling state acquisition unit that acquires a traveling state of the vehicle,
Either the steering state acquired by the steering state acquisition unit or the traveling state acquired by the traveling state acquisition unit, the terminal reaction force applied to the steering handle by the reaction force actuator at the turning limit of the steered wheel And the steering angle of the steering wheel is a steering angle within an angular region from a predetermined reference steering angle to a limit steering angle that is a steering angle at the turning limit of the steered wheel. The steering reaction force is determined so that the lock reaction force to be applied to the steering wheel is changed according to either the steering state acquired by the steering state acquisition unit or the traveling state acquired by the traveling state acquisition unit. A determination means,
The steering state acquisition means includes steering angular speed acquisition means for acquiring a steering angular speed of the steering handle,
The steering reaction force determination means determines the lock reaction force so that the rate of increase of the lock reaction force with respect to the steering angle becomes smaller as the steering angular velocity acquired by the steering angular velocity acquisition means decreases . Vehicle steering device.

The vehicle steering apparatus according to claim 1,
The traveling state acquisition means has vehicle speed acquisition means for acquiring a vehicle speed,
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the steering reaction force determining means determines the lock reaction force to be smaller as the vehicle speed acquired by the vehicle speed acquisition means is smaller.

The vehicle steering system according to claim 1 or 2,
The traveling state acquisition means has a forward / reverse state acquisition means for acquiring whether the vehicle is in a forward state or a reverse state,
When the steering reaction force determination unit acquires that the vehicle is in the reverse drive state by the forward / reverse travel state acquisition unit, the lock reaction force is smaller than when the vehicle is in the forward drive state. The vehicle steering apparatus is characterized in that the lock reaction force is determined.

The steering reaction force control device according to any one of claims 1 to 3,
The steering reaction force determining means determines the steering reaction force depending on the steering angular velocity so that the rate at which the steering reaction force increases as the steering angular velocity increases as the steering angle approaches the limit steering angle. A steering reaction force control device.