JP4956775B2 - Steering control device - Google Patents

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Description

本発明は、操舵ハンドルと操舵反力アクチュエータを有する操舵部と、操向車輪と転舵アクチュエータを有する転舵部と、がバックアップケーブルを介して機械的に分離・連結可能とされたステアバイワイヤシステムによる操舵制御装置の技術分野に属する。   The present invention relates to a steer-by-wire system in which a steering unit having a steering handle and a steering reaction force actuator, and a steering unit having a steering wheel and a steering actuator can be mechanically separated and connected via a backup cable. It belongs to the technical field of steering control devices.

操舵ハンドルと操向車輪とが機械的に繋がりがない、いわゆるステアバイワイヤ(以下、「SBW」と略称する。)システムでは、システムの一部に異常が認められた場合には、速やかにバックアップクラッチを繋いで操舵ハンドルと操向車輪とを機械的に結合し、運転者の操舵力による操向車輪の転舵を可能としている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−106111号公報
In a so-called steer-by-wire (hereinafter abbreviated as “SBW”) system in which the steering wheel and the steering wheel are not mechanically connected, if an abnormality is recognized in a part of the system, the backup clutch is promptly By connecting the steering wheel and the steered wheel mechanically, the steered wheel can be steered by the driver's steering force (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-106111 A

しかしながら、従来の操舵制御装置にあっては、SBW制御の実行中において、エンジン停止等によって発電機が停止した場合、バッテリーが充電されない状態で電流が消費されるため、バッテリー電圧の低下によってエンジン再始動時等に問題を生じるおそれがある。   However, in the conventional steering control device, when the generator is stopped due to engine stop or the like during execution of SBW control, current is consumed without the battery being charged. There may be a problem during starting.

本発明は、上記問題に着目してなされたものであってその目的とするところは、エンジン停止時におけるバッテリー電圧の低下を抑制できる操舵制御装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object thereof is to provide a steering control device capable of suppressing a decrease in battery voltage when the engine is stopped.

上記目的を達成するため、本発明では、
操舵ハンドルと操舵反力アクチュエータを有する操舵部と、操向車輪と転舵アクチュエータを有する転舵部と、がバックアップ手段を介して機械的に分離・連結可能とされ、
バッテリーからの電力供給によって前記操舵反力アクチュエータと前記転舵アクチュエータとが駆動され、
前記操舵部と前記転舵部とを切り離し、操舵状態に応じた転舵角とする転舵制御と、転舵状態に応じた操舵反力を付与する操舵反力制御と、によってステアバイワイヤ制御を行う操舵制御手段を備えた操舵制御装置において、
記操舵制御手段は、エンジンが停止したとき、前記バックアップ手段を介して前記操舵部と前記転舵部とを連結し、連結後は連結前よりも前記操舵反力アクチュエータと前記転舵アクチュエータに供給する電力を抑制することを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the present invention,
A steering part having a steering handle and a steering reaction force actuator, and a steering part having a steering wheel and a steering actuator can be mechanically separated and connected via backup means,
The steering reaction force actuator and the steering actuator are driven by power supply from the battery,
Steer-by-wire control is performed by turning the steering unit and the steered unit, and turning the steering control to make a turning angle according to the steering state, and the steering reaction force control giving the steering reaction force according to the turning state. In a steering control device having a steering control means for performing,
Before Symbol steering control means, when the engine is stopped, and connecting the steering unit and the steering unit through the backup unit, after connected to the steering actuator and the steering reaction force actuator than before connecting The power to be supplied is suppressed .

よって、本発明の操舵制御装置にあっては、エンジン停止した場合に、バックアップ手段を介して操舵部と転舵部とが機械的に連結され、連結後は連結前よりも操舵反力アクチュエータと転舵アクチュエータに供給する電力を抑制する。この結果、エンジン停止時におけるバッテリー電圧の低下を抑制できる。

Thus, steering In the control device, when the engine is stopped, it is steering unit and is mechanically connected to the steering unit through the backup unit, the steering reaction force after coupling than before coupling of the present invention Reduce the power supplied to the actuator and the steering actuator. As a result, a decrease in battery voltage when the engine is stopped can be suppressed.

以下、本発明の操舵制御装置を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例1〜実施例3に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the steering control device of the present invention will be described based on Examples 1 to 3 shown in the drawings.

まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の操舵制御装置が適用されたSBWシステムを示す全体構成斜視図である。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall configuration perspective view showing an SBW system to which the steering control device of the first embodiment is applied.

実施例1の操舵制御装置が適用されたSBWシステムは、図1に示すように、操舵ハンドル1と、トルクセンサ2と、操舵角センサ3と、反力モータ回転角センサ4と、反力モータ(操舵反力アクチュエータ)5と、バックアップクラッチ6と、バックアップケーブル7と、第1転舵モータ回転角センサ8と、第1転舵モータ(転舵アクチュエータ)9と、第2転舵モータ回転角センサ10と、第2転舵モータ(転舵アクチュエータ)11と、転舵角センサ12と、通信線13と、反力制御装置14と、第1転舵制御装置15と、第2転舵制御装置16と、舵取り機構17と、左右前輪(操向車輪)18a,18bと、を備えている。   As shown in FIG. 1, the SBW system to which the steering control device of the first embodiment is applied includes a steering handle 1, a torque sensor 2, a steering angle sensor 3, a reaction force motor rotation angle sensor 4, and a reaction force motor. (Steering reaction force actuator) 5, backup clutch 6, backup cable 7, first turning motor rotation angle sensor 8, first turning motor (steering actuator) 9, and second turning motor rotation angle Sensor 10, second turning motor (steering actuator) 11, turning angle sensor 12, communication line 13, reaction force control device 14, first turning control device 15, and second turning control. A device 16, a steering mechanism 17, and left and right front wheels (steering wheels) 18a and 18b are provided.

実施例1のSBWシステムは、操舵ハンドル1と反力モータ5を有する操舵部と、左右前輪18a,18bと転舵モータ9,11を有する転舵部と、がバックアップ手段(バックアップクラッチ6、バックアップケーブル7)を介して機械的に分離・連結が可能とされている。操舵部と転舵部とを機械的に分離するときには、バックアップクラッチ6を開放し、操舵部と転舵部とを機械的に連結するときには、バックアップクラッチ6を接続(締結)する。   In the SBW system of the first embodiment, the steering unit having the steering handle 1 and the reaction force motor 5, and the steering unit having the left and right front wheels 18a and 18b and the steering motors 9 and 11 are backup means (backup clutch 6, backup unit). It can be mechanically separated and connected via a cable 7). When mechanically separating the steering part and the steered part, the backup clutch 6 is opened, and when the steering part and the steered part are mechanically coupled, the backup clutch 6 is connected (fastened).

そして、バックアップクラッチ6の開放により操舵部と転舵部とを切り離し、操舵状態に応じた転舵角とする転舵制御装置15,16による転舵制御と、転舵状態に応じた操舵反力を付与する反力制御装置14による操舵反力制御と、によってステアバイワイヤ制御(以下、SBW制御と略称する。)を行う。   Then, the steering unit and the turning unit are separated by releasing the backup clutch 6, and the turning control by the turning control devices 15 and 16 with the turning angle according to the steering state, and the steering reaction force according to the turning state. Steer-by-wire control (hereinafter abbreviated as SBW control) is performed by the steering reaction force control by the reaction force control device 14 that applies the above.

SBW制御時の転舵制御は、例えば、操舵角と車速等に応じて設定されるギア比を乗算した指令転舵角と、転舵角センサ12により検出された実転舵角との偏差から転舵トルクに変換し、リミッタ処理を施してモータ制御指令値とする。そして、フィードフォワード制御+フィードバック制御+ロバスト補償による転舵サーボ制御により、モータ制御指令値から指令電流を求め、転舵モータ9,11を駆動する。   The steering control at the time of SBW control is, for example, from the deviation between the command turning angle multiplied by the gear ratio set according to the steering angle and the vehicle speed and the actual turning angle detected by the turning angle sensor 12. It is converted into steering torque and a limiter process is performed to obtain a motor control command value. Then, by turning servo control by feedforward control + feedback control + robust compensation, the command current is obtained from the motor control command value, and the turning motors 9 and 11 are driven.

SBW制御時の反力制御は、例えば、操舵角センサ3により検出された実操舵角に操舵反力ゲインを掛けた値により左右前輪18a,18bの転舵状態に応じた操舵反力トルクを設定し、リミッタ処理を施してモータ制御指令値とする。そして、フィードフォワード制御+フィードバック制御+ロバスト補償による反力サーボ制御により、モータ制御指令値から指令電流を求め、反力モータ5を駆動する。   For the reaction force control during SBW control, for example, the steering reaction force torque corresponding to the steering state of the left and right front wheels 18a, 18b is set by a value obtained by multiplying the actual steering angle detected by the steering angle sensor 3 by the steering reaction force gain. Then, a limiter process is performed to obtain a motor control command value. Then, the reaction force servo control by feedforward control + feedback control + robust compensation is used to obtain the command current from the motor control command value, and the reaction force motor 5 is driven.

また、反力制御装置14は、SBWシステム起動、SBWシステム終了、またはSBWシステム異常等、SBWシステムの状況に応じて、バックアップクラッチ6の接続により、バックアップケーブル6を介して操舵部と転舵部とを連結する。バックアップクラッチ6の接続時、反力制御装置14と転舵制御装置15,16は、反力モータ5と転舵モータ9,11のうち少なくとも一方をアシスト手段として「EPS制御」(=操舵アシスト制御)を行う。   Further, the reaction force control device 14 is connected to the steering unit and the steering unit via the backup cable 6 by connecting the backup clutch 6 according to the status of the SBW system, such as SBW system activation, SBW system termination, or SBW system abnormality. And When the backup clutch 6 is connected, the reaction force control device 14 and the steering control devices 15 and 16 perform “EPS control” (= steering assist control) using at least one of the reaction force motor 5 and the steering motors 9 and 11 as assist means. )I do.

図2は、実施例1のSBWシステムと、車両の電源、エンジン等との結線図である。
運転者がエンジン始動/停止するためのキー操作はイグニッションキースイッチ19からイグニッションリレー20を介してイグニッションキースイッチ(IGN_SW)信号として反力、転舵の各制御装置14,15,16に読み込まれる。そのため各制御装置14,15,16はイグニッションキースイッチ19の状態を認識することができる。また、エンジン21の回転状況はエンジン制御装置(ECU)22で測定され、その情報は通信線13を経由して転舵、反力の各制御装置14,15,16に送られる。
FIG. 2 is a connection diagram of the SBW system according to the first embodiment and the power source, engine, and the like of the vehicle.
The key operation for the driver to start / stop the engine is read from the ignition key switch 19 through the ignition relay 20 to the reaction force and steering control devices 14, 15, 16 as an ignition key switch (IGN_SW) signal. Therefore, each control device 14, 15, 16 can recognize the state of the ignition key switch 19. Further, the rotation state of the engine 21 is measured by an engine control unit (ECU) 22, and the information is sent to each of the steering and reaction force control units 14, 15, and 16 via the communication line 13.

転舵、反力の各制御装置14,15,16は、制御装置自身の駆動電源、および転舵モータ9,11、反力モータ5を駆動するための電源として、バッテリー23から電源供給線24を介して電力供給を受け、車両が走行するための左右前輪(操向車輪)18a,18bの転舵が行われる。バッテリー23は、エンジン駆動により駆動される発電機(オルタネーター等)25により充電される。また、バッテリー23は、車両が走行するためのエンジンの駆動等のためにも、電力供給を行っている。   The turning and reaction force control devices 14, 15, and 16 are supplied from the battery 23 as a power source for driving the control device itself, and the power source for driving the turning motors 9 and 11 and the reaction force motor 5. The left and right front wheels (steering wheels) 18a and 18b are steered for the vehicle to travel by receiving power supply. The battery 23 is charged by a generator (alternator or the like) 25 driven by engine driving. The battery 23 also supplies power for driving the engine for running the vehicle.

次に、作用を説明する。
[操舵制御処理]
図3は、実施例1の操舵制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する(操舵制御手段に相当)。
Next, the operation will be described.
[Steering control processing]
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the steering control process of the first embodiment, and each step will be described below (corresponding to the steering control means).

ステップS1では、エンジン回転数等からエンジン停止か否かを判定する(充電可否判定手段に相当)。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはステップS5へ移行する。

In step S1, it is determined whether or not the engine is stopped from the engine speed or the like (corresponding to chargeability determination means). If YES, the process proceeds to step S2, and if NO, the process proceeds to step S5.

ステップS2では、操舵角センサ3の検出値から、操舵ハンドル1が中立位置であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS4へ移行する。   In step S2, it is determined from the detected value of the steering angle sensor 3 whether or not the steering handle 1 is in the neutral position. If YES, the process proceeds to step S3. If NO, the process proceeds to step S4.

ステップS3では、エンジン停止が所定時間以上継続しているか否かを判定する。YESの場合にはステップS6へ移行し、NOの場合にはステップS4へ移行する。ここで、エンジン停止からの所定時間は、あらかじめ設定した固定時間ではなく、例えば、バッテリーS.O.C(バッテリー充電状態)や消費電流に応じて可変にしても良い。例えば、充電量が多く消費電流量がが少ない場合には長い時間とし、充電量が少なく、消費電流量が多い場合には短い時間としても良い。   In step S3, it is determined whether or not the engine has been stopped for a predetermined time or more. If YES, the process proceeds to step S6. If NO, the process proceeds to step S4. Here, the predetermined time from the engine stop is not a fixed time set in advance, but may be variable according to, for example, the battery S.O.C (battery charge state) or current consumption. For example, when the amount of charge is large and the amount of current consumption is small, the time may be long, and when the amount of charge is small and the amount of current consumption is large, the time may be short.

ステップS4では、バックアップクラッチ6を接続し、ステップS7へ移行する。   In step S4, the backup clutch 6 is connected, and the process proceeds to step S7.

ステップS5では、バックアップクラッチ6を開放し、ステップS8へ移行する。   In step S5, the backup clutch 6 is released and the process proceeds to step S8.

ステップS6では、SBW制御を継続し、リターンへ移行する。   In step S6, SBW control is continued and the process proceeds to return.

ステップS7では、EPS制御へ切り替え、リターンへ移行する。   In step S7, the control is switched to EPS control and the process proceeds to return.

ステップS8では、SBW制御へ切り替え、リターンへ移行する。   In step S8, switching to SBW control is performed, and the process proceeds to return.

[操舵制御作動]
エンジン停止時に操舵ハンドル1が中立位置にある場合には、図3のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS7へと進み、ステップS4では、バックアップクラッチ6が接続され、ステップS7ではEPS制御へ移行する。
[Steering control operation]
If the steering wheel 1 is in the neutral position when the engine is stopped, the process proceeds from step S1 to step S2 to step S4 to step S7 in the flowchart of FIG. 3. In step S4, the backup clutch 6 is connected, and in step S7 Transition to EPS control.

エンジン停止時で操舵ハンドル1が操舵されている(中立位置に無い)場合には、ステップS3でエンジン停止から所定時間が経過するまで、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS6へと進む流れが繰り返され、SBW制御が継続される。その後、エンジン停止から所定時間が経過したとき、ステップS3→ステップS4→ステップS7へと進み、バックアップクラッチ6を接続後、EPS制御へ移行する。   When the steering wheel 1 is being steered when the engine is stopped (not in the neutral position), the flow proceeds from step S1 to step S2 to step S3 to step S6 until a predetermined time elapses after the engine is stopped in step S3. Is repeated and SBW control is continued. Thereafter, when a predetermined time has elapsed since the engine stopped, the process proceeds from step S3 to step S4 to step S7, and after the backup clutch 6 is connected, the process proceeds to EPS control.

エンジン再始動時には、ステップS1→ステップS5→ステップS8へと進み、ステップS5では、バックアップクラッチ6が接続され、ステップS8ではSBW制御へ移行する。   When the engine is restarted, the process proceeds from step S1 to step S5 to step S8. In step S5, the backup clutch 6 is connected, and in step S8, the process proceeds to SBW control.

[エンジン停止時のバッテリー電圧低下について]
自動車と操舵を電動モータで行うSBWシステムでは、通常時は操舵ハンドル側と舵取り機構とが機械的に切り離れた状態にある。このSBWシステムでは、システム故障時に操舵ハンドルと転舵アクチュエータとを機械的に連結し、通常のステアリングシステムと同様に操舵できるようにするメカニカルバックアップ機構(例えば、バックアップクラッチ)を備えたものが知られている。
[Battery voltage drop when the engine is stopped]
In an SBW system that uses an electric motor to steer an automobile, the steering handle side and the steering mechanism are normally mechanically separated from each other. This SBW system is known to have a mechanical backup mechanism (for example, a backup clutch) that mechanically connects the steering handle and the steering actuator in the event of a system failure so that steering can be performed in the same manner as a normal steering system. ing.

本来、バックアップ機構はシステム異常時の補助操舵手段であるが、それ以外に、例えば、特開2001−106111号公報にあるように、エンジン停止、および車両停止の条件が成立した場合に、バックアップクラッチを接続し、システム停止中の操舵ハンドルと操向車輪との角度関係を大きく変化させない役目も果たしている。   Originally, the backup mechanism is an auxiliary steering means in the event of a system malfunction, but in addition to that, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-106111, when the conditions for engine stop and vehicle stop are satisfied, the backup clutch To connect the steering wheel and the steering wheel while the system is stopped.

ところで、マニュアルトランスミッションを備えた自動車等においては、イグニッションキースイッチをOFFしなくてもトランスミッションのクラッチ操作を誤ることでエンジンが停止する(エンジンストール)ことがある。この場合のエンジン停止は運転者の意図しないものであり、運転者が操舵をしている最中に発生することも想定される。ステアリングシステムにおいては、車両停止中で安全上問題が無い場合でも、商品性上、操舵中の操舵力の急変は極力避けたい要望があり、エンジン停止した場合にも操舵力が急変することは避けたい。   By the way, in an automobile or the like equipped with a manual transmission, the engine may stop (engine stall) due to an erroneous clutch operation of the transmission without turning off the ignition key switch. The engine stop in this case is not intended by the driver, and it is assumed that the engine stops while the driver is steering. In the steering system, even if there is no safety problem when the vehicle is stopped, there is a demand for avoiding sudden changes in the steering force during steering as much as possible due to the product characteristics. Avoid sudden changes in the steering force even when the engine is stopped. I want.

もし、イグニッションキースイッチ状態にかかわらず、エンジン停止で直にSBWシステムを停止し、バックアップクラッチを接続させると、図4に示すように、操舵反力の急変を伴い、操舵反力が急激に重くなってしまう。   If the SBW system is stopped immediately when the engine is stopped and the backup clutch is connected regardless of the ignition key switch state, the steering reaction force suddenly increases as shown in FIG. turn into.

図5(a)は、イグニッションキーONからイグニッションキーOFFまでのエンジン回転数、バッテリー電圧、車両速度、ECU状態、SBW制御の制御状態およびバックアップクラッチの接続/開放状態を示すタイムチャートである。また、図5(b)は、図5(a)の時点Ta〜時点Tb、すなわち、エンジン停止中にバックアップクラッチを接続した場合の、エンジン回転数、SBW制御の制御状態、バックアップクラッチの接続/開放状態、操舵角度、ステアリングギア比、およびNズレの状態を示すタイムチャートである。   FIG. 5 (a) is a time chart showing engine speed, battery voltage, vehicle speed, ECU state, control state of SBW control, and connection / release state of the backup clutch from ignition key ON to ignition key OFF. FIG. 5B shows the engine speed, the control state of the SBW control, the connection / disconnection of the backup clutch when the backup clutch is connected while the engine is stopped, that is, from the time Ta to the time Tb of FIG. It is a time chart which shows the state of an open state, a steering angle, a steering gear ratio, and N deviation.

図5(b)に示すように、SBWシステムで可変ギア比制御を行っている最中、つまり図5(a)の「エンジン停止」前(時点t1)における「ステアリングギア比」のように、ギア比が1ではなく、操舵ハンドルと操向車輪の回転角度が一致していない場合に、エンジン停止に伴い時点t2でSBWシステムを停止させバックアップクラッチを接続させると、「エンジン停止」での「Nズレ量」のようにNズレが生じるおそれがある。この場合、運転者が再度エンジン始動したときには、例えば、特開2004−99011号公報に記載のようなNズレ補正処理を行わなくてはならず、ソフトウェアの処理が複雑になる。   As shown in FIG. 5 (b), during the variable gear ratio control in the SBW system, that is, the “steering gear ratio” before “engine stop” (time point t1) in FIG. 5 (a), If the gear ratio is not 1 and the rotation angle of the steering wheel does not match that of the steering wheel, and the SBW system is stopped and the backup clutch is connected at time t2 when the engine is stopped, the "engine stop" There is a possibility that N deviation occurs as in “N deviation amount”. In this case, when the driver starts the engine again, for example, N deviation correction processing described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-99011 must be performed, and software processing becomes complicated.

特に、運転者が大きく操舵していた場合には、Nズレ量も大きくなり、Nズレ補正処理に時間がかかる(時点t3〜時点Tb)。また、そもそもNズレが生じたことにより、操舵角と車両の進行方向において差が生じ、操舵ハンドルは中立位置であるにもかかわらず、操向車輪が切れている状態となるため、運転者に対して違和感を与えるおそれがある。   In particular, when the driver is steering greatly, the amount of N deviation increases, and the N deviation correction processing takes time (time t3 to time Tb). In addition, since the N deviation occurs in the first place, a difference occurs in the steering angle and the traveling direction of the vehicle, and the steering wheel is in a state of being cut off even though the steering wheel is in the neutral position. There is a risk of discomfort.

なお、エンジンが停止した場合でもSBW制御を継続する方法もあるが、この場合、電気で作動するSBWシステムにおいては、エンジンが停止するとバッテリーを充電する発電機も停止し、図6の時点t1以降における「バッテリー充電電流」および「消費電流」を見れば明らかなように、バッテリーには充電がなされず、電流が消費されるのみとなる。バッテリーの容量には限りがあり、エンジン停止状態で特にSBWのように転舵時に大きな(例えば、100A)近い電流が流れるシステムが作動し続けていると、やがてはバッテリーの残量が不足してバッテリー電圧が低下し、エンジン再始動が困難となるおそれがある(時点t2以降では、バッテリー電圧が、確実にエンジン始動可能な8Vを下回っている。)。   Although there is a method of continuing the SBW control even when the engine is stopped, in this case, in the SBW system operated by electricity, the generator for charging the battery is stopped when the engine is stopped, and after time t1 in FIG. As is clear from the “battery charging current” and “consumption current” in FIG. 1, the battery is not charged and only the current is consumed. When the capacity of the battery is limited and a system with a large current (for example, 100A) flowing at the time of steering, such as SBW, is operating when the engine is stopped, the remaining battery level will eventually run out. There is a risk that the battery voltage will drop and it will be difficult to restart the engine (after time t2, the battery voltage is below 8V, which allows the engine to start reliably).

[発電機停止時のバックアップクラッチ接続作用]
これに対し、実施例1では、発電機25が停止した場合には、バックアップクラッチ6を接続し、SBW制御を停止することで、バッテリー電圧の低下を抑制することができる。また、バックアップクラッチ6を接続しているので、操舵ハンドル1による操舵は可能となる。さらに、バックアップクラッチ6の接続により、この後イグニッションキースイッチOFFやサイドブレーキがON、ドアロック施錠等によりSBWシステムの終了条件が成立した場合には、速やかにSBW制御を終了させることができる。
[Operation of connecting the backup clutch when the generator is stopped]
On the other hand, in Example 1, when the generator 25 stops, the backup clutch 6 is connected and the SBW control is stopped, so that a decrease in battery voltage can be suppressed. Further, since the backup clutch 6 is connected, the steering by the steering handle 1 is possible. Furthermore, when the ignition key switch is turned off, the side brake is turned on, the door lock is locked, and the like, and the SBW system termination condition is satisfied after the backup clutch 6 is connected, the SBW control can be promptly terminated.

[SBW制御からEPS制御への移行作用]
また、実施例1では、バックアップクラッチ6を接続したとき、SBW制御から運転者の操舵に対して操舵トルクをアシストする電動パワーステアリング(EPS)制御に切り替える。図7に示すように、エンジン停止により発電機25も停止し(時点t1)、「バッテリー充電電流」も0Aとなる(時点t2)。この状態で運転者が操舵しSBW制御を継続すると、「消費電流」の破線のように消費電流が大きく、バッテリー23の放電のみが進み、「バッテリー電圧」の破線に示すように、バッテリー電圧も低下する。
[Transition from SBW control to EPS control]
Further, in the first embodiment, when the backup clutch 6 is connected, the SBW control is switched to the electric power steering (EPS) control that assists the steering torque with respect to the driver's steering. As shown in FIG. 7, when the engine is stopped, the generator 25 is also stopped (time t1), and the “battery charging current” is also 0 A (time t2). When the driver steers and continues the SBW control in this state, the current consumption is large as indicated by the broken line of “current consumption”, and only the discharge of the battery 23 proceeds. As shown by the broken line of “battery voltage”, the battery voltage is also increased. descend.

これに対し、実施例1では、時点t1のエンジン停止時にバックアップクラッチ6を接続し、EPS制御に切り替えることで、「消費電流」の実線のように、通常のSBW制御に比べて消費電流を抑制することができる。これは、SBW制御が転舵を全て電動モータ(転舵モータ9,11)で行い、さらに運転者に対し操舵反力まで電動モータ(反力モータ5)で発生させ、多くの電流を必要とするのに対し、EPS制御では人(運転者)の操舵力をベースとし、電動モータで操舵トルクをアシストする方式のため、消費電力を少なくすることができるからである(例えば、1/3程度)。言い換えると、SBW制御での転舵トルクに対して、EPS制御では、運転者の操舵トルクにアシストトルクを付加して転舵トルクを左右前輪18a,18bに与えれば良いため、電動モータは、アシストトルク(=転舵トルク−操舵トルク)のみを出力すれば良く、結果として消費電流が少なくて済む。   On the other hand, in the first embodiment, when the engine is stopped at time t1, the backup clutch 6 is connected and switched to EPS control, so that the current consumption is suppressed as compared to the normal SBW control as indicated by the solid line of “current consumption”. can do. This is because the SBW control performs all the steering with the electric motors (steering motors 9 and 11), and further causes the driver to generate the steering reaction force with the electric motor (reaction force motor 5), which requires a lot of current. In contrast, EPS control is based on the steering force of a person (driver) and assists the steering torque with an electric motor, so power consumption can be reduced (for example, about 1/3). ). In other words, in contrast to the steering torque in the SBW control, in the EPS control, the assist torque is added to the driver's steering torque and the steering torque is applied to the left and right front wheels 18a, 18b. Only torque (= steering torque−steering torque) needs to be output, and as a result, less current is consumed.

また、エンジン停止でSBWシステムを停止し、バックアップクラッチを接続した場合と比べると、EPS制御により操舵アシストトルクが出力されることで操舵反力が重くならないので、運転者がエンジン停止時に操舵していたとしても操舵力の急変が発生せず、商品性上好ましい。   Also, compared to the case where the SBW system is stopped when the engine is stopped and the backup clutch is connected, the steering assist torque is output by EPS control and the steering reaction force does not increase, so the driver is steering when the engine is stopped. Even if it does, sudden change of steering force does not occur, which is preferable in terms of merchantability.

[エンジン停止直後のSBW制御継続作用]
実施例1では、エンジン21が停止し、ある所定時間以上再始動されない場合に、バックアップクラッチ6を接続してEPS制御に切り替える。
[Continuation of SBW control immediately after engine stop]
In the first embodiment, when the engine 21 is stopped and is not restarted for a predetermined time or longer, the backup clutch 6 is connected to switch to EPS control.

例えば、トランスミッションのクラッチの誤操作によりエンジンが停止してしまった場合、これは運転者にとって意図しないエンジン停止であり、ほとんどの場合、運転者は直にエンジンを再始動するため、エンジンが停止している時間は非常に短い。   For example, if the engine stops due to an erroneous operation of the transmission clutch, this is an unintended engine stop for the driver, and in most cases, the driver will restart the engine immediately. The time is very short.

これに対し、実施例1では、エンジン停止後、所定時間が経過するまではEPS制御に移行せず、SBW制御を継続することにより、Nズレの発生を防止することができる。これは、図8(b)に示すように、エンジン停止時間が前記所定時間よりも短い時間であるため、バックアップクラッチ6の接続とEPS制御への切り替えとが行われないためであり、バックアップクラッチ6を解放したままになるからである。   On the other hand, in the first embodiment, it is possible to prevent the occurrence of N deviation by continuing the SBW control without shifting to the EPS control until a predetermined time elapses after the engine is stopped. This is because, as shown in FIG. 8B, the engine stop time is shorter than the predetermined time, so that the connection of the backup clutch 6 and the switching to the EPS control are not performed. 6 is left free.

また、運転者が操舵している最中に、バックアップクラッチを接続してSBW制御からEPS制御へ制御を切り替える、あるいは次のエンジン再始動でバックアップクラッチを解放してEPS制御からSBW制御へ制御を切り替えるという動作を行うと、若干ではあるが操舵トルクの変動が発生する。しかし、エンジン停止から所定時間経過後にSBW制御からEPS制御へ移行することで、操舵トルクの変動を抑制することができる。この操舵トルクの変動は、従来のステアリングには無いメカニカルバックアップ式のSBW特有のものであり、安全上は問題無いが、商品性上好ましくなく、極力避けたいものである。
なお、エンジン停止時間が短いのであれば、バッテリー23の放電量も少なく、バッテリー23への負担は小さい。
Also, while the driver is steering, connect the backup clutch and switch control from SBW control to EPS control, or release the backup clutch at the next engine restart and control from EPS control to SBW control. When the operation of switching is performed, the steering torque fluctuates slightly. However, by shifting from the SBW control to the EPS control after a lapse of a predetermined time from the engine stop, the fluctuation of the steering torque can be suppressed. This variation in steering torque is unique to the mechanical backup type SBW, which is not found in conventional steering systems, and there is no problem in safety, but it is not preferable in terms of merchantability and should be avoided as much as possible.
If the engine stop time is short, the discharge amount of the battery 23 is small and the burden on the battery 23 is small.

[操舵ハンドル中立復帰後のEPS制御移行作用]
さらに、実施例1では、エンジン停止後に操舵ハンドル1の位置が中立になった場合にバックアップクラッチ6を接続し、EPS制御へ切り替える。
[EPS control transition action after neutralization of steering wheel]
Furthermore, in Example 1, when the position of the steering wheel 1 becomes neutral after the engine is stopped, the backup clutch 6 is connected to switch to EPS control.

走行中にエンジン停止した場合は、車両が走行しているため操向車輪を中立位置へ戻す方向へセルフアライニングトルクが発生する。操舵ハンドルもこの力の影響を受けて中立位置に戻る方向へ力が働くことになる。よって、操舵ハンドル1が中立位置であれば左右前輪18a,18bも中立位置となっているため、この状態でバックアップクラッチ6を接続することで、Nズレの発生を防止できる。   When the engine is stopped during traveling, since the vehicle is traveling, self-aligning torque is generated in a direction to return the steering wheel to the neutral position. The steering handle is also affected by this force, and the force acts in a direction to return to the neutral position. Therefore, if the steering wheel 1 is in the neutral position, the left and right front wheels 18a and 18b are also in the neutral position. Therefore, by connecting the backup clutch 6 in this state, occurrence of N deviation can be prevented.

エンジン停止状態において、このタイミングでEPS制御に切り替えてバックアップクラッチ6を接続すれば、Nズレは発生しないので、その後のEPS制御を行っても操舵ハンドル1と左右前輪18a,18bの角度位置にズレが無く、直進走行しているのに操舵ハンドル1が少し切れているような違和感を無くすことができる。また、次にエンジン再始動した場合にも、Nズレ補正処理を行う必要も無く処理が簡素化できる。   If the backup clutch 6 is connected by switching to the EPS control at this timing in the engine stop state, no N shift occurs, so even if the subsequent EPS control is performed, the steering wheel 1 and the left and right front wheels 18a and 18b are shifted to the angular positions. Therefore, it is possible to eliminate the uncomfortable feeling that the steering wheel 1 is slightly cut even though the vehicle is traveling straight ahead. Further, when the engine is restarted next time, it is not necessary to perform the N deviation correction process, and the process can be simplified.

また、操舵ハンドル1が中立位置であれば操舵反力も小さいため、バックアップクラッチ6を接続してEPS制御に切り替えた場合の操舵トルクの変動も相対的に小さくすることができ、商品性上好ましい。   Further, since the steering reaction force is small when the steering wheel 1 is in the neutral position, the fluctuation of the steering torque when the backup clutch 6 is connected and switched to the EPS control can be made relatively small, which is preferable in terms of merchantability.

次に、効果を説明する。
実施例1の操舵制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the steering control device of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.

(1) 操舵ハンドル1と反力アクチュエータ5を有する操舵部と、左右前輪18a,18bと転舵アクチュエータ9,11を有する転舵部と、がバックアップ手段(バックアップクラッチ6、バックアップケーブル7)を介して機械的に分離・連結可能とされ、操舵部と転舵部とを切り離し、操舵状態に応じた転舵角とする転舵制御と、転舵状態に応じた操舵反力を付与する操舵反力制御と、によってステアバイワイヤ制御を行う操舵制御手段を備えた操舵制御装置において、車両の走行にかかわるバッテリー23への充電が可能であるか否かを判定する充電可否判定手段(ステップS1)を設け、操舵制御手段は、バッテリー23への充電が不可能な状態にある場合に、バックアップ手段を介して操舵部と転舵部とを連結する。よって、発電機25の停止時におけるバッテリー電圧の低下を抑制できる。   (1) The steering part having the steering handle 1 and the reaction force actuator 5, and the steering part having the left and right front wheels 18a and 18b and the steering actuators 9 and 11 are connected via backup means (backup clutch 6, backup cable 7). Steering control that is mechanically separable and connectable, separates the steering part and the turning part, and makes a turning angle according to the steering state, and applies a steering reaction force according to the turning state. In a steering control device having a steering control means for performing steer-by-wire control by force control, chargeability determination means (step S1) for determining whether or not the battery 23 relating to traveling of the vehicle can be charged. The provided steering control means connects the steering part and the steered part via the backup means when the battery 23 cannot be charged. Therefore, it is possible to suppress a decrease in battery voltage when the generator 25 is stopped.

(2) 操舵制御手段は、操舵部と転舵部とを連結後、反力アクチュエータ5と転舵アクチュエータ9,11のうち少なくとも一方をアシスト手段としてEPS制御を行うため、運転者の操舵力をベースとするEPS制御に切り替えることで、左右前輪18a,18bの転舵を転舵モータ9,11で行うSBWに対し、消費電力を少なくすることができる。   (2) Since the steering control means performs EPS control using at least one of the reaction force actuator 5 and the turning actuators 9 and 11 as an assist means after connecting the steering part and the turning part, the steering force of the driver is reduced. By switching to the base EPS control, power consumption can be reduced compared to the SBW in which the left and right front wheels 18a, 18b are steered by the steered motors 9, 11.

(3) 操舵制御手段は、所定時間、充電不可能な状態が継続したとき、操舵部と転舵部とを連結するため、短時間では、バックアップ手段を連結しないようにでき、Nズレの発生を抑制できるとともに、SBW制御移行時の操舵トルク変動を抑制できる。   (3) The steering control means connects the steering part and the steered part when the unchargeable state continues for a predetermined time, so that the backup means cannot be connected in a short time, and N deviation occurs. As well as steering torque fluctuations when shifting to SBW control.

(4) 操舵制御手段は、操舵ハンドル1が中立位置にあるとき、操舵部と転舵部とを連結するため、操舵ハンドル1と左右車輪18a,18bが共に中立位置にあるとき、バックアップクラッチ6を接続することで、Nズレの発生を確実に防止することができる。   (4) When the steering handle 1 is in the neutral position, the steering control means connects the steering portion and the steered portion. Therefore, when the steering handle 1 and the left and right wheels 18a, 18b are both in the neutral position, the backup clutch 6 By connecting N, occurrence of N deviation can be reliably prevented.

実施例2は、エンジン停止時、左右前輪18a,18bの転舵角に対する操舵ハンドル1の操舵角の比であるギア比を機械的なギア比に戻した後、操舵部と転舵部とを連結する例である。なお、構成的には、図1および図2に示す実施例1の構成と同じであるため、図示並びに説明を省略する。   In the second embodiment, when the engine is stopped, the gear ratio, which is the ratio of the steering angle of the steering handle 1 to the steering angle of the left and right front wheels 18a, 18b, is returned to the mechanical gear ratio. This is an example of connection. In addition, since it is the same as the structure of Example 1 shown in FIG.1 and FIG.2 in a structure, illustration and description are abbreviate | omitted.

次に、作用を説明する。
[操舵制御処理]
図9は、実施例2の操舵制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図3に示した実施例1と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
Next, the operation will be described.
[Steering control processing]
FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the steering control process according to the second embodiment. Each step will be described below. In addition, the same step number is attached | subjected to the step which performs the process same as Example 1 shown in FIG. 3, and description is abbreviate | omitted.

ステップS11では、ギア比が1か否かを判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS12へ移行する。   In step S11, it is determined whether or not the gear ratio is 1. If YES, the process proceeds to step S4. If NO, the process proceeds to step S12.

ステップS12では、可変ギア比制御によりギア比を一定量だけ1へ近づけ、ステップS3へ移行する。   In step S12, the gear ratio is brought close to 1 by a predetermined amount by variable gear ratio control, and the process proceeds to step S3.

[操舵制御作動]
エンジン停止時に操舵ハンドル1が操舵された場合には、図9のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS11へと進み、ステップS11において、ギア比が1の場合には、ステップS11→ステップS4→ステップS7へと進む流れとなり、バックアップクラッチ6の接続後、EPS制御へ移行する。
[Steering control operation]
When the steering wheel 1 is steered when the engine is stopped, in the flowchart of FIG. 9, the process proceeds from step S1 to step S2 to step S11. In step S11, when the gear ratio is 1, step S11 to step S4. → The flow proceeds to step S7, and after the backup clutch 6 is connected, the control shifts to EPS control.

ステップS11において、ギア比が1以外である場合には、ステップS11でギア比が1であると判定されるか、またはステップS3でエンジン停止から所定時間が経過したと判定されるまで、ステップS1→ステップS2→ステップS11→ステップS12→ステップS3→ステップS6へと進む流れが繰り返され、ステップS12では、ギア比を徐々に1に近づけるSBW制御が継続される。   If the gear ratio is other than 1 in step S11, step S1 is repeated until it is determined in step S11 that the gear ratio is 1 or until it is determined in step S3 that a predetermined time has elapsed since the engine was stopped. Step S2 → Step S11 → Step S12 → Step S3 → Step S6 is repeated, and in step S12, SBW control for gradually bringing the gear ratio closer to 1 is continued.

[ギア比可変作用]
実施例2では、SBW制御で可変ギア比制御等を行っていて、操舵ハンドル1の回転角に対し転舵側の回転角が一致していない場合において、エンジン停止後にギア比を徐々に1に戻す処理を行い、ギア比が1になった場合にバックアップクラッチ6を接続し、EPS制御に切り替える。
[Gear ratio variable action]
In the second embodiment, when the variable gear ratio control or the like is performed by the SBW control and the rotation angle of the steering side does not coincide with the rotation angle of the steering handle 1, the gear ratio is gradually set to 1 after the engine is stopped. When the gear ratio becomes 1, the backup clutch 6 is connected and the control is switched to EPS control.

ステアリングギア比が図10(a)の「エンジン停止」時の「ステアリングギア比」(図10(b)の時点t1)のように1に収束していれば、操舵ハンドル1の角度と転舵側の回転角が一致しており、バックアップクラッチ6を接続し、EPS制御に切り替えてもNズレが発生することは無い。   If the steering gear ratio converges to 1 as shown in “steering gear ratio” at the time of “engine stop” in FIG. 10A (time t1 in FIG. 10B), the angle of the steering wheel 1 and the steering The rotation angles on the same side coincide with each other, and even when the backup clutch 6 is connected and the control is switched to the EPS control, no N deviation occurs.

つまり、実施例1では、操舵ハンドル1が中立位置にあるときにEPS制御に切り替えることで、Nズレの発生を回避したが、さらに積極的にステアリングギア比を1に戻す処理を行うことで、操舵ハンドル1が中立以外の位置であってもNズレを発生させることなくEPS制御に切り替えることができる。   In other words, in the first embodiment, when the steering wheel 1 is in the neutral position, switching to EPS control avoids the occurrence of N shift, but by further actively performing the process of returning the steering gear ratio to 1, Even if the steering wheel 1 is in a position other than neutral, it is possible to switch to EPS control without causing N deviation.

次に、効果を説明する。
実施例2の操舵制御装置にあっては、実施例1の(1)〜(4)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the steering control device of the second embodiment, the effects listed below can be obtained in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment.

(5) 操舵制御手段は、左右前輪18a,18bの転舵角に対する操舵ハンドル1の操舵角の比であるギア比を機械的なギア比(=1)に戻した後、操舵部と転舵部とを連結するため、バックアップクラッチ6接続時のNズレの発生をより効果的に防止することができる。   (5) The steering control means returns the gear ratio, which is the ratio of the steering angle of the steering handle 1 to the steering angle of the left and right front wheels 18a, 18b, to the mechanical gear ratio (= 1), and then turns the steering unit and the steering unit. Therefore, the occurrence of N deviation when the backup clutch 6 is connected can be more effectively prevented.

実施例3は、エンジン停止時のSBW制御からEPS制御への移行時、操舵反力制御における操舵反力を、通常のSBW制御時よりも大きくする例である。なお、構成的には、図1および図2に示す実施例1の構成と同じであるため、図示並びに説明を省略する。   The third embodiment is an example in which the steering reaction force in the steering reaction force control is made larger than that in the normal SBW control when shifting from SBW control when the engine is stopped to EPS control. In addition, since it is the same as the structure of Example 1 shown in FIG.1 and FIG.2 in a structure, illustration and description are abbreviate | omitted.

次に、作用を説明する。
[操舵制御処理]
図11は、実施例3の操舵制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図9に示した実施例2と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
Next, the operation will be described.
[Steering control processing]
FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the steering control process according to the third embodiment. Each step will be described below. In addition, the same step number is attached | subjected to the step which performs the same process as Example 2 shown in FIG. 9, and description is abbreviate | omitted.

ステップS21では、車速等から車両停止であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS22へ移行し、NOの場合にはステップS24へ移行する。   In step S21, it is determined whether the vehicle is stopped based on the vehicle speed or the like. If YES, the process proceeds to step S22, and if NO, the process proceeds to step S24.

ステップS22では、操舵反力ゲインが5以上であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはステップS23へ移行する。   In step S22, it is determined whether or not the steering reaction force gain is 5 or more. If YES, the process proceeds to step S2, and if NO, the process proceeds to step S23.

ステップS23では、操舵反力ゲインを一定量だけ5に近づけ、ステップS23へ移行する。   In step S23, the steering reaction force gain is brought close to 5 by a fixed amount, and the process proceeds to step S23.

ステップS24では、操舵反力ゲインが1よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS25へ移行し、NOの場合にはステップS2へ移行する。   In step S24, it is determined whether or not the steering reaction force gain is greater than one. If YES, the process proceeds to step S25, and if NO, the process proceeds to step S2.

ステップS25では、操舵反力ゲインを一定量だけ1に近づけ、ステップS2へ移行する。   In step S25, the steering reaction force gain is brought close to 1 by a fixed amount, and the process proceeds to step S2.

ステップS26では、操舵反力ゲインが1よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS27へ移行し、NOの場合にはステップS5へ移行する。   In step S26, it is determined whether or not the steering reaction force gain is greater than one. If YES, the process proceeds to step S27, and if NO, the process proceeds to step S5.

ステップS27では、操舵反力ゲインを一定量だけ1へ近づけ、ステップS5へ移行する。   In step S27, the steering reaction force gain is brought close to 1 by a fixed amount, and the process proceeds to step S5.

[操舵制御作動]
エンジン停止時に車両が停止している場合には、図11のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS21→ステップS22へと進み、ステップS22で操舵反力ゲインが5よりも小さい場合には、ステップS22→ステップS23→ステップS2(以降省略)へと進み、ステップS23では、操舵反力ゲインを徐々に大きくしながら操舵反力制御が実施される。
[Steering control operation]
If the vehicle is stopped when the engine is stopped, the process proceeds from step S1 to step S21 to step S22 in the flowchart of FIG. 11. If the steering reaction force gain is smaller than 5 in step S22, step S22 → The process proceeds from step S23 to step S2 (hereinafter omitted). In step S23, steering reaction force control is performed while gradually increasing the steering reaction force gain.

エンジン停止時に車両が走行している場合には、ステップS1→ステップS21→ステップS24へと進み、ステップS24で操舵反力ゲインが1よりも大きい場合には、ステップS25→ステップS2(以降省略)へと進み、ステップS25では、操舵反力ゲインを徐々に小さくしながら操舵反力制御が実施される。   If the vehicle is running when the engine is stopped, the process proceeds from step S1 to step S21 to step S24. If the steering reaction force gain is greater than 1 in step S24, step S25 to step S2 (hereinafter omitted). In step S25, steering reaction force control is performed while gradually decreasing the steering reaction force gain.

車両停止後の再発進時には、ステップS1→ステップS26へと進み、ステップS26で操舵反力ゲインが1よりも大きい場合には、ステップS27→ステップS5へと進み、ステップS27では、図12(b)の時点t1〜時点t2における「操舵反力ゲイン」のように、操舵反力ゲインを徐々に小さくしながら操舵反力制御が実施される。   When the vehicle restarts after stopping, the process proceeds from step S1 to step S26. If the steering reaction force gain is greater than 1 in step S26, the process proceeds from step S27 to step S5. As shown in “steering reaction force gain” from time t1 to time t2), the steering reaction force control is performed while the steering reaction force gain is gradually reduced.

[操舵反力増大作用]
実施例3では、エンジン停止でバックアップクラッチ6を接続し、EPS制御に切り替えるまでのSBW制御において、車両が停止している場合、操舵反力を通常のSBW制御時よりも徐々に重くしていく。また、操舵反力を重くしている最中に車両が走行を開始した場合には、操舵反力を通常の重さに復帰させる。さらに、EPS制御に切り替えたときの操舵アシスト電流も少なくし、SBW制御で重くした操舵反力と同程度とすることで、操舵反力の急変を防止する。
[Steering reaction force increasing action]
In the third embodiment, when the vehicle is stopped in the SBW control until the backup clutch 6 is connected when the engine is stopped and the control is switched to the EPS control, the steering reaction force is gradually made heavier than that in the normal SBW control. . Further, when the vehicle starts traveling while the steering reaction force is increased, the steering reaction force is returned to the normal weight. Furthermore, the steering assist current when switching to the EPS control is also reduced, and the steering reaction force that is made heavy by the SBW control is reduced to prevent sudden changes in the steering reaction force.

エンジンが停止した状況では、発電機も停止しているので、バッテリー保護の目的で消費電流はできるだけ少なくしたい。しかし、通常のSBW制御では操舵反力が軽いので、図13(b)の時点t1以降における「操舵角度」の破線のように、運転者は少ない操舵力で大きく、速く操舵できてしまう。転舵制御装置は運転者の操舵に応じて操向車輪を作動させるので、大きく速い操舵が行われると、転舵モータもそれに応じて多くの電流を流すことになり、多くの電流が消費される。   When the engine is stopped, the generator is also stopped, so we want to reduce current consumption as much as possible for the purpose of battery protection. However, since the steering reaction force is light in the normal SBW control, the driver can steer fast with a small steering force as shown by the broken line of “steering angle” after time t1 in FIG. 13 (b). Since the steering control device operates the steered wheels according to the driver's steering, if a large and fast steering is performed, the steering motor will also flow a large amount of current accordingly, and a large amount of current will be consumed. The

ここで、実施例3のように、操舵反力を通常よりも重くしたSBW制御を行うことで、時点t1以降における「操舵角度」の破線に対する実線のように、操舵反力が重いことで運転者の操舵量は少なく、かつ遅くなり、転舵側の転舵量も少なく遅くなる。結果として転舵モータ9,11の電流が少なくて済む。操舵反力を重くするために反力モータ5には大きな電流が必要ではあるが、相対的に反力モータ5に比べて転舵モータ9,11の方がより消費電力が大きいので、操舵反力を重くして操舵量を抑制した方が、SBWシステム全体としては消費電流が抑えられる。   Here, as in the third embodiment, by performing SBW control in which the steering reaction force is heavier than usual, the steering reaction force is increased due to the heavy steering reaction force as indicated by the solid line with respect to the broken line of “steering angle” after time t1. The steering amount of the person is small and slow, and the steering amount on the steered side is also small and slow. As a result, less current is required for the steering motors 9 and 11. In order to increase the steering reaction force, a large current is required for the reaction force motor 5, but since the steered motors 9 and 11 consume more power than the reaction force motor 5, the steering reaction force is larger. Suppressing the steering amount by increasing the force reduces the current consumption of the SBW system as a whole.

なお、車両が停止しているときは、操舵反力が重くなっても安全上影響が無いため、バッテリー保護の目的で消費電流を制限しても問題無く、また、エンジン停止で操舵反力が重くなる状況は、従来の油圧式パワーステアリングと同等であり、運転者に違和感を与えない。   Note that when the vehicle is stopped, there is no safety impact even if the steering reaction force increases, so there is no problem even if the current consumption is limited for the purpose of battery protection. The heavier situation is equivalent to the conventional hydraulic power steering and does not give the driver a sense of incongruity.

さらに、反力モータ5の電流を制御することで、操舵反力を変化させているので、徐々に重くすることも容易であり、操舵力が急変することも無い。また、車両が走行を開始すれば操舵反力を通常の重さに戻すので、走行中に操舵しにくいということも無く、走行安全上の問題も無い。   Further, since the steering reaction force is changed by controlling the current of the reaction force motor 5, it is easy to increase the weight gradually, and the steering force does not change suddenly. Further, since the steering reaction force is returned to the normal weight when the vehicle starts to travel, there is no difficulty in steering during traveling, and there is no problem in traveling safety.

次に、効果を説明する。
実施例3の操舵制御装置にあっては、実施例1の(1)〜(4)の効果、実施例2の(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the steering control device of the third embodiment, in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment and the effect (5) of the second embodiment, the following effects can be obtained.

(6) 操舵制御手段は、充電が不可能であると判定されたとき、操舵反力を増大させるため、運転者の操舵を重くすることで、転舵側の転舵量も少なく、かつ遅くなり、結果として転舵モータ9,11の消費電流を小さくしてバッテリー消費を抑えることができる。   (6) When it is determined that charging is impossible, the steering control means increases the steering reaction force, so by increasing the driver's steering, the turning amount on the steering side is small and slow. As a result, the current consumption of the steered motors 9 and 11 can be reduced to suppress battery consumption.

(他の実施例)
以上、本発明の操舵制御装置を実施するための最良の形態を、実施例1〜実施例3に基づいて説明したが、具体的な構成については、これら実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
(Other examples)
As described above, the best mode for carrying out the steering control device of the present invention has been described based on the first to third embodiments. However, the specific configuration is not limited to these embodiments. Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention according to each of the claims.

例えば、実施例1〜3では、バックアップケーブルとバックアップケーブル用クラッチとをバックアップ手段とするステアバイワイヤシステムに適用した操舵制御装置の例を示したが、操舵部と転舵部とを機械的に連結できるバックアップ手段を有するシステムであれば、実施例1〜3以外のステアバイワイヤシステムにも適用することができる。   For example, in the first to third embodiments, the example of the steering control device applied to the steer-by-wire system using the backup cable and the backup cable clutch as the backup means is shown. However, the steering unit and the steered unit are mechanically coupled. Any system having backup means that can be applied can be applied to steer-by-wire systems other than the first to third embodiments.

実施例1の操舵制御装置が適用されたSBWシステムを示す全体構成斜視図である。1 is an overall configuration perspective view showing an SBW system to which a steering control device of Embodiment 1 is applied. 実施例1のSBWシステムと、車両の電源、エンジン等との結線図である。It is a connection diagram with the SBW system of Example 1, and the power supply of a vehicle, an engine, etc. 実施例1の操舵制御処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a flow of steering control processing according to the first embodiment. エンジン停止直後にバックアップクラッチを接続した場合の操舵角−操舵トルク特性図である。It is a steering angle-steering torque characteristic diagram when the backup clutch is connected immediately after the engine is stopped. エンジン停止中にバックアップクラッチを接続した場合のタイムチャートである。It is a time chart at the time of connecting a backup clutch during an engine stop. エンジン停止中にSBW制御を継続した場合のタイムチャートである。It is a time chart when SBW control is continued while the engine is stopped. 実施例1のエンジン停止中にSBW制御とEPS制御を行った場合のタイムチャートである。6 is a time chart when SBW control and EPS control are performed while the engine of the first embodiment is stopped. 実施例1のエンジン停止から所定時間SBW制御を継続した場合のタイムチャートである。6 is a time chart when the SBW control is continued for a predetermined time from the engine stop according to the first embodiment. 実施例2の操舵制御処理の流れを示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating a flow of steering control processing according to the second embodiment. 実施例2のエンジン停止でバックアップクラッチを接続する前にギア比を1に戻す処理を行った場合のタイムチャートである。It is a time chart at the time of performing the process which returns a gear ratio to 1 before connecting a backup clutch by the engine stop of Example 2. FIG. 実施例3の操舵制御処理の流れを示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a flow of steering control processing according to the third embodiment. 実施例1のエンジン停止で車両が走行をした場合のタイムチャートである。6 is a time chart when the vehicle travels with the engine stopped according to the first embodiment. 実施例1のエンジン停止からバックアップクラッチを接続する間のSBW制御で反力ゲインを大きくした場合のタイムチャートである。6 is a time chart when the reaction force gain is increased by SBW control during the connection of the backup clutch from the engine stop according to the first embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 操舵ハンドル
2 トルクセンサ
3 操舵角センサ
4 反力モータ回転角センサ
5 反力モータ(操舵反力アクチュエータ)
6 バックアップクラッチ
7 バックアップケーブル
8 第1転舵モータ回転角センサ
9 第1転舵モータ(転舵アクチュエータ)
10 第2転舵モータ回転角センサ
11 第2転舵モータ(転舵アクチュエータ)
12 転舵角センサ
13 通信線
14 反力制御装置
15 第1転舵制御装置
16 第2転舵制御装置
17 舵取り機構
18a,18b 左右前輪(操向車輪)
19 イグニッションキースイッチ
20 イグニッションリレー
21 エンジン
22 エンジン制御装置
23 バッテリー
24 電源供給線
25 発電機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering handle 2 Torque sensor 3 Steering angle sensor 4 Reaction force motor rotation angle sensor 5 Reaction force motor (steering reaction force actuator)
6 Backup clutch 7 Backup cable 8 First turning motor rotation angle sensor 9 First turning motor (steering actuator)
10 Second turning motor rotation angle sensor 11 Second turning motor (steering actuator)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Steering angle sensor 13 Communication line 14 Reaction force control apparatus 15 1st steering control apparatus 16 2nd steering control apparatus 17 Steering mechanism 18a, 18b Left and right front wheel (steering wheel)
19 Ignition Key Switch 20 Ignition Relay 21 Engine 22 Engine Control Device 23 Battery 24 Power Supply Line 25 Generator

Claims (7)

操舵ハンドルと操舵反力アクチュエータを有する操舵部と、操向車輪と転舵アクチュエータを有する転舵部と、がバックアップ手段を介して機械的に分離・連結可能とされ、
バッテリーからの電力供給によって前記操舵反力アクチュエータと前記転舵アクチュエータとが駆動され、
前記操舵部と前記転舵部とを切り離し、操舵状態に応じた転舵角とする転舵制御と、転舵状態に応じた操舵反力を付与する操舵反力制御と、によってステアバイワイヤ制御を行う操舵制御手段を備えた操舵制御装置において、
記操舵制御手段は、エンジンが停止したとき、前記バックアップ手段を介して前記操舵部と前記転舵部とを連結し、連結後は連結前よりも前記操舵反力アクチュエータと前記転舵アクチュエータに供給する電力を抑制することを特徴とする操舵制御装置。
A steering part having a steering handle and a steering reaction force actuator, and a steering part having a steering wheel and a steering actuator can be mechanically separated and connected via backup means,
The steering reaction force actuator and the steering actuator are driven by power supply from the battery,
Steer-by-wire control is performed by turning the steering unit and the steered unit, and turning the steering control to make a turning angle according to the steering state, and the steering reaction force control giving the steering reaction force according to the turning state. In a steering control device having a steering control means for performing,
Before Symbol steering control means, when the engine is stopped, and connecting the steering unit and the steering unit through the backup unit, after connected to the steering actuator and the steering reaction force actuator than before connecting A steering control device that suppresses power to be supplied .
請求項1に記載の操舵制御装置において、
前記操舵制御手段は、前記操舵部と前記転舵部とを連結後、前記操舵反力アクチュエータと前記転舵アクチュエータのうち少なくとも一方をアシスト手段として操舵アシスト制御を行うことを特徴とする操舵制御装置。
The steering control device according to claim 1, wherein
The steering control unit performs steering assist control using at least one of the steering reaction force actuator and the steering actuator as an assisting unit after connecting the steering unit and the steering unit. .
請求項1または請求項2に記載の操舵制御装置において、
前記操舵制御手段は、所定時間、充電不可能な状態が継続したとき、前記操舵部と前記転舵部とを連結することを特徴とする操舵制御装置。
In the steering control device according to claim 1 or 2,
The steering control device is characterized in that the steering control unit connects the steering unit and the steered unit when an unchargeable state continues for a predetermined time.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の操舵制御装置において、
前記操舵制御手段は、前記操舵ハンドルが中立位置にあるとき、前記操舵部と前記転舵部とを連結することを特徴とする操舵制御装置。
The steering control device according to any one of claims 1 to 3,
The steering control device, wherein the steering control unit connects the steering unit and the steered unit when the steering handle is in a neutral position.
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の操舵制御装置において、
前記操舵制御手段は、前記操向車輪の転舵角に対する前記操舵ハンドルの操舵角の比であるギア比を機械的なギア比に戻した後、前記操舵部と前記転舵部とを連結することを特徴とする操舵制御装置。
In the steering control device according to any one of claims 1 to 4,
The steering control means returns the gear ratio, which is the ratio of the steering angle of the steering wheel to the steering angle of the steered wheel, to a mechanical gear ratio, and then connects the steering unit and the steering unit. A steering control device characterized by that.
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の操舵制御装置において、
前記操舵制御手段は、充電が不可能な状態にある場合に、前記操舵反力を増大させた後、前記バックアップ手段を介して前記操舵部と前記転舵部とを連結することを特徴とする操舵制御装置。
The steering control device according to any one of claims 1 to 5,
The steering control means, when in an impossible state of charge, after increasing the steering reaction force, and characteristics that you connecting the steering unit and the steering unit via said backup means A steering control device.
操舵ハンドルと操舵反力アクチュエータを有する操舵部と、操向車輪と転舵アクチュエータを有する転舵部と、がバックアップ手段を介して機械的に分離・連結可能であって、バッテリーからの電力供給によって前記操舵反力アクチュエータと前記転舵アクチュエータとが駆動される操舵制御装置において、
ンジンが停止したとき、前記バックアップ手段を介して前記操舵部と前記転舵部とを連結し、連結後は連結前よりも前記操舵反力アクチュエータと前記転舵アクチュエータに供給する電力を抑制することを特徴とする操舵制御装置。
A steering unit having a steering handle and a steering reaction force actuator, and a steering unit having a steering wheel and a steering actuator can be mechanically separated and connected via backup means, and by supplying power from a battery In the steering control device in which the steering reaction force actuator and the steering actuator are driven ,
When the engine is stopped, through a pre-Symbol backup means to connecting the steering unit and the steering unit, connecting after suppressing the power supplied to the steering actuator and the steering reaction force actuator than before connecting A steering control device characterized by:
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