JP5974760B2 - Vehicle steering control device and vehicle steering control method - Google Patents

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Description

本発明は、運転者が操作する操作部と転舵輪を転舵する転舵部とを機械的に断接するクラッチを備えたステアバイワイヤシステムによる車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法に関する。   The present invention relates to a vehicle steering control device and a vehicle steering control method using a steer-by-wire system including a clutch that mechanically connects and disconnects an operation unit operated by a driver and a steering unit that steers steered wheels.

従来、操舵輪（ステアリングホイール）と転舵輪との間のトルク伝達経路を機械的に分離した状態で、転舵モータを駆動制御し、転舵輪を、操舵輪の操作に応じた角度（目標転舵角）に転舵する操舵制御装置がある。このような操舵制御装置は、一般的に、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）と呼称するシステム（ＳＢＷシステム）を形成する装置である。
ＳＢＷシステムを形成する装置としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、通常時はクラッチを解放することでステアリングホイールと転舵輪とを機械的に分離し、ＳＢＷ制御を行うものである。また、フェール時にはクラッチを締結し、ステアリングホイールと転舵輪を機械的に接続してマニュアルステアを確保するバックアップシステムを備えている。 Conventionally, in a state where the torque transmission path between the steered wheel (steering wheel) and the steered wheel is mechanically separated, the steered motor is driven and controlled, and the steered wheel is turned to an angle corresponding to the steered wheel operation (target roll There is a steering control device that steers to a steering angle. Such a steering control device is a device that forms a system (SBW system) generally called a steer-by-wire (SBW).
As an apparatus for forming the SBW system, there is a technique described in Patent Document 1, for example. This technique performs SBW control by mechanically separating the steering wheel and the steered wheel by releasing the clutch during normal operation. It also has a backup system that secures manual steering by fastening the clutch during a failure and mechanically connecting the steering wheel and steered wheels.

特開２００２−２２５７３３号公報JP 2002-225733 A

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術にあっては、クラッチを締結状態から解放状態とするとき、クラッチの解放用に転舵指令角を変更すると、それによるセルフアライニングトルクの変動が操舵反力の乱れとして運転者に伝わり、操舵の違和感となる。
そこで、本発明は、操舵の違和感なくクラッチを解放することができる車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法を提供することを課題としている。 However, in the technique described in Patent Document 1, when the steering command angle is changed for releasing the clutch when the clutch is changed from the engaged state to the released state, the fluctuation of the self-aligning torque due to the change is reduced. It is transmitted to the driver as a disturbance of power, and the steering becomes uncomfortable.
Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle steering control device and a vehicle steering control method capable of releasing a clutch without a sense of incongruity of steering.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、クラッチを締結した状態でクラッチの締結解除条件が成立したとき、当該クラッチに対して締結解除指令を出力する。また、クラッチに対して締結解除指令を出力してから、クラッチの解放が完了するまでの間、転舵輪の転舵角を、クラッチを解放するための解放用転舵指令角とするべく転舵アクチュエータを駆動制御する転舵角制御を行う。さらに、転舵輪の転舵角を、ステアリングホイールの操舵状態に応じた転舵指令角とするべく転舵アクチュエータを駆動制御したときに生じるセルフアライニングトルクを、仮想セルフアライニングトルクとして車両モデルを用いて演算する。そして、転舵角制御を行っている間、仮想セルフアライニングトルクに相当する操舵反力を付与するように、反力アクチュエータを駆動制御する。   In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, when a clutch release condition is satisfied in a state where the clutch is engaged, an engagement release command is output to the clutch. In addition, the steering wheel is turned so that the turning angle of the steered wheels is set to the turning turning command angle for releasing the clutch until the release of the clutch is completed after the engagement release command is output to the clutch. Turn angle control is performed to drive and control the actuator. In addition, the vehicle model can be set with the self-aligning torque generated when the steering actuator is driven and controlled so that the turning angle of the steered wheels becomes the steering command angle corresponding to the steering state of the steering wheel as the virtual self-aligning torque. Use to calculate. Then, during the turning angle control, the reaction force actuator is driven and controlled so as to apply a steering reaction force corresponding to the virtual self-aligning torque.

本発明によれば、クラッチ解放指令を出力してから、クラッチの解放が完了するまでの間、操舵反力を、操舵状態に応じた転舵指令角に基づいて転舵アクチュエータを駆動制御したときの仮想セルフアライニングトルクに相当する操舵反力に保つことができる。したがって、クラッチを解放するために転舵指令角を変更した場合であっても、それによるセルフアライニングトルクの変動を操舵反力として運転者に伝わらないようにすることができる。そのため、クラッチ解放動作における操舵の違和感を抑制することができる。   According to the present invention, when the steering actuator is driven and controlled based on the steering command angle corresponding to the steering state from when the clutch release command is output until the clutch release is completed. The steering reaction force corresponding to the virtual self-aligning torque can be maintained. Accordingly, even when the steering command angle is changed to release the clutch, it is possible to prevent the fluctuation of the self-aligning torque caused thereby from being transmitted to the driver as a steering reaction force. Therefore, the uncomfortable feeling of steering in the clutch release operation can be suppressed.

本実施形態に係る車両用操舵制御装置を適用したステアバイワイヤシステムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a steer-by-wire system to which a vehicle steering control device according to an embodiment is applied. クラッチの構成を説明する分解構成図である。It is a disassembled block diagram explaining the structure of a clutch. クラッチの締結状態を示す図である。It is a figure which shows the fastening state of a clutch. クラッチの解放状態を示す図である。It is a figure which shows the released state of a clutch. 第１の実施形態におけるコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller in 1st Embodiment. 第１の実施形態における端当て判定処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the end contact determination processing procedure in 1st Embodiment. 仮想ＳＡＴ反力演算部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a virtual SAT reaction force calculating part. クラッチ解放動作中における操舵反力の乱れについて説明する図である。It is a figure explaining disorder of steering reaction force in clutch release operation.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
（構成）
図１は、本実施形態に係る車両用操舵制御装置を適用したステアバイワイヤシステム（ＳＢＷシステム）の全体構成図である。
図１に示すように、運転者が操舵操作可能なステアリングホイール１は、左右前輪（転舵輪）１１Ｒ，１１Ｌとは機械的に切り離し可能に設ける。ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト２に連結する。ステアリングシャフト２には、操舵角センサ３と、反力モータ４と、操舵トルクセンサ５とを設ける。
操舵角センサ３は、ステアリングホイール１の操舵角θｓを検出するものであり、エンコーダ等で構成する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
(Constitution)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a steer-by-wire system (SBW system) to which a vehicle steering control device according to this embodiment is applied.
As shown in FIG. 1, a steering wheel 1 that can be steered by a driver is provided so as to be mechanically separable from left and right front wheels (steered wheels) 11R and 11L. The steering wheel 1 is connected to the steering shaft 2. The steering shaft 2 is provided with a steering angle sensor 3, a reaction force motor 4, and a steering torque sensor 5.
The steering angle sensor 3 detects the steering angle θs of the steering wheel 1 and is composed of an encoder or the like.

反力モータ４は、ステアリングシャフト２にトルクを付加することにより、ステアリングホイール１に操舵反力を与えるためのものである。ここで、上記操舵反力は、運転者がステアリングホイール１を操舵する操作方向とは反対方向へ作用する反力である。この反力モータ４は、ブラシレスモータ等で構成し、コントローラ２０が出力する反力モータ駆動電流に応じて駆動する。
操舵トルクセンサ５は、ステアリングホイール１からステアリングホイール２に伝達する操舵トルクＴを検出する。この操舵トルクセンサ５は、トーションバーの捩れ角変位をポテンショメータで検出することで、操舵トルクＴを検出する構成となっている。 The reaction force motor 4 is for applying a steering reaction force to the steering wheel 1 by applying a torque to the steering shaft 2. Here, the steering reaction force is a reaction force acting in a direction opposite to the operation direction in which the driver steers the steering wheel 1. The reaction force motor 4 is constituted by a brushless motor or the like, and is driven according to the reaction force motor drive current output from the controller 20.
The steering torque sensor 5 detects the steering torque T transmitted from the steering wheel 1 to the steering wheel 2. The steering torque sensor 5 is configured to detect the steering torque T by detecting the torsional angular displacement of the torsion bar with a potentiometer.

クラッチ６は、ステアリングホイール１と転舵輪１１Ｒ，１１Ｌとの間に介装し、コントローラ２０からのクラッチ指令（クラッチ指令電流）に従って、解放状態または締結状態に切り換わる。
このクラッチ６は、通常状態では、解放状態となっており、ＳＢＷシステムに何らかの異常（例えば操舵反力系の異常）が発生したときに締結状態となる。当該異常が発生してクラッチ６を締結した状態では、操舵系に運転者の操舵負担を軽減するための操舵補助力を付与する操舵補助制御（以下、ＥＰＳ制御という）を行う。 The clutch 6 is interposed between the steering wheel 1 and the steered wheels 11R and 11L, and is switched to a released state or an engaged state in accordance with a clutch command (clutch command current) from the controller 20.
The clutch 6 is in a released state in a normal state, and is in an engaged state when some abnormality (for example, abnormality in the steering reaction force system) occurs in the SBW system. In a state where the abnormality occurs and the clutch 6 is engaged, steering assist control (hereinafter referred to as EPS control) for applying a steering assist force for reducing the driver's steering burden to the steering system is performed.

また、このクラッチ６は、運転者がステアリングホイール１を切り込み限界付近まで操舵した端当て状態であるときにも、締結状態となる。端当て状態となってクラッチ６を締結した状態では、運転者に端当て感を与えるための端当て時制御を行う。
クラッチ６の解放状態では、ステアリングホイール１と転舵輪１１Ｒ，１１Ｌとの間のトルク伝達経路が機械的に分離するため、ステアリングホイール１の操舵操作が転舵輪１１Ｒ，１１Ｌへ伝達しない状態となる。一方、クラッチ６の締結状態では、ステアリングホイール１と転舵輪１１Ｒ，１１Ｌとの間のトルク伝達経路が機械的に結合するため、ステアリングホイール１の操舵操作が転舵輪１１Ｒ，１１Ｌへ伝達する状態となる。 The clutch 6 is also in the engaged state when the driver is in the end contact state where the driver steers the steering wheel 1 to the vicinity of the cut limit. When the clutch 6 is engaged in the end contact state, end contact control for giving the driver a feeling of end contact is performed.
In the released state of the clutch 6, the torque transmission path between the steering wheel 1 and the steered wheels 11R and 11L is mechanically separated, so that the steering operation of the steering wheel 1 is not transmitted to the steered wheels 11R and 11L. On the other hand, when the clutch 6 is engaged, the torque transmission path between the steering wheel 1 and the steered wheels 11R and 11L is mechanically coupled, so that the steering operation of the steering wheel 1 is transmitted to the steered wheels 11R and 11L. Become.

図２は、クラッチ６の構成を説明する分解構成図である。また、図３は、クラッチ６の締結状態を示す図である。ここで、図３（ａ）は、入力軸方向に沿う面から見た図、図３（ｂ）はローラ位置の入力軸半径方向に沿う面から見た図である。
この図２及び図３に示すように、クラッチ６は、内輪カム６１、外輪６２及び複数（一例として、８個を図示）のローラ（係合子）６３を有する。そして、内輪カム６１の外面（外周面）６１ａと外輪６２の内面（内周面）６２ａとの間にローラ６３が噛み込んで係合することにより、締結状態となる。また、内輪カム６１の外面６１ａと外輪６２の内面６２ａの間に係合していたローラ６３の係合が解除することにより、解放状態となる。 FIG. 2 is an exploded configuration diagram illustrating the configuration of the clutch 6. FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the clutch 6 is engaged. Here, FIG. 3A is a diagram viewed from a surface along the input shaft direction, and FIG. 3B is a diagram viewed from a surface along the radial direction of the input shaft at the roller position.
As shown in FIGS. 2 and 3, the clutch 6 includes an inner ring cam 61, an outer ring 62, and a plurality of (eight illustrated as an example) rollers 63. Then, the roller 63 is engaged and engaged between the outer surface (outer peripheral surface) 61a of the inner ring cam 61 and the inner surface (inner peripheral surface) 62a of the outer ring 62, whereby a fastening state is achieved. Further, when the roller 63 engaged between the outer surface 61a of the inner ring cam 61 and the inner surface 62a of the outer ring 62 is disengaged, the released state is established.

内輪カム６１は、ステアリングホイール１の操作に連動する入力軸６４（ステリングシャフト２）に連結し、入力軸６４の回動時に入力軸６４と一体的に回動する。円筒状の外輪６２は、内輪カム６１を格納するように内輪カム６１を覆って配置し、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌに操舵トルクを伝達する図示しない出力軸（ピニオンシャフト７）に連結する。
内輪カム６１と、内輪カム６１を覆う外輪６２との間には、入力軸６４方向に重ねて摺動保持器６５と回転保持器６６とを、それぞれの脚部６５ａ，６６ａを交互に位置して配置する。両脚部６５ａ，６６ａは何れも、重なり合う内輪カム６１の外面６１ａと外輪６２の内面６２ａとの間に形成した空間を自由に移動することができる。 The inner ring cam 61 is connected to an input shaft 64 (sterling shaft 2) interlocked with the operation of the steering wheel 1 and rotates integrally with the input shaft 64 when the input shaft 64 rotates. The cylindrical outer ring 62 is disposed so as to cover the inner ring cam 61 so as to store the inner ring cam 61, and is connected to an output shaft (pinion shaft 7) (not shown) that transmits steering torque to the steered wheels 11R and 11L.
Between the inner ring cam 61 and the outer ring 62 covering the inner ring cam 61, the sliding holder 65 and the rotary holder 66 are alternately positioned in the direction of the input shaft 64, and the leg portions 65a and 66a are alternately positioned. Arrange. Both the leg portions 65 a and 66 a can freely move in a space formed between the outer surface 61 a of the overlapping inner ring cam 61 and the inner surface 62 a of the outer ring 62.

摺動保持器６５は、内輪カム６１が挿通可能な円環部６５ｂと、円環部６５ｂに入力軸６４方向に突設すると共に略等間隔離間する４個の脚部６５ａとを有する。各脚部６５ａは、入力軸６４を挿通したアーマチュア６７に連結する。また、回転保持器６６は、内輪カム６１が挿通可能な円環部６６ｂと、円環部６６ｂに入力軸６４方向に突設すると共に略等間隔離間して４個の脚部６６ａを有する。   The sliding retainer 65 has an annular portion 65b through which the inner ring cam 61 can be inserted, and four leg portions 65a that project from the annular portion 65b in the direction of the input shaft 64 and are spaced apart at substantially equal intervals. Each leg 65a is connected to an armature 67 through which the input shaft 64 is inserted. The rotation retainer 66 includes an annular portion 66b through which the inner ring cam 61 can be inserted, and four leg portions 66a that protrude from the annular portion 66b in the direction of the input shaft 64 and are spaced apart at substantially equal intervals.

摺動保持器６５と回転保持器６６のそれぞれの脚部６５ａ，６６ａは、重なり合う内輪カム６１の外面と外輪６２の内面６２ａとの間に、隣接する脚部６５ａ，６６ａ間距離が長い空間と短い空間が交互に位置するように配置する。この４箇所の脚部６５ａ，６６ａ間距離が長い空間のそれぞれには、コイルバネ等のバネ部材６８と共にローラ６３を配置する。各バネ部材６８は、並置した２個を１組として、内輪カム６１とアーマチュア６７との間に位置するバネ保持部材６９によって位置決め保持する。   Each of the leg portions 65a and 66a of the sliding cage 65 and the rotary cage 66 is a space between the outer surface of the overlapping inner ring cam 61 and the inner surface 62a of the outer ring 62, and the space between the adjacent leg portions 65a and 66a is long. Arrange the short spaces alternately. In each of the spaces where the distance between the four leg portions 65a and 66a is long, a roller 63 is disposed together with a spring member 68 such as a coil spring. Each of the spring members 68 is positioned and held by a spring holding member 69 positioned between the inner ring cam 61 and the armature 67 as a set of two juxtaposed members.

内輪カム６１と外輪６２との間に配置した摺動保持器６５と回転保持器６６の、それぞれの円環部６５ｂ,６６ｂの対向面間には、ボールカム（ボールトルクカム）機構７０が介在している。ボールカム機構７０は、円環部６５ｂと円環部６６ｂのそれぞれの対向面に設けた円弧状断面のカム溝７０ａと、両カム溝７０ａ間に挟み込んだボール７０ｂとを有している。   A ball cam (ball torque cam) mechanism 70 is interposed between the facing surfaces of the respective annular portions 65b and 66b of the sliding holder 65 and the rotary holder 66 disposed between the inner ring cam 61 and the outer ring 62. Yes. The ball cam mechanism 70 includes a cam groove 70a having an arcuate cross section provided on the opposing surfaces of the annular portion 65b and the annular portion 66b, and a ball 70b sandwiched between the cam grooves 70a.

ローラ６３は、例えば円柱状に形成し、内輪カム６１の外面６１ａに接触しつつ移動可能に配置している。バネ部材６８の両側に位置する２個のローラ６３は、バネ部材６８によって付勢し、一方は脚部６５ａに、他方は脚部６６ａに、それぞれ押し当てる。
各ローラ６３が移動する内輪カム６１の外面６１ａは、各ローラ６３を押し当てている両脚部６５ａ，６６ａ間の略中央と、各脚部６５ａ，６６ａとを直線状に結ぶ平坦面（平面）により形成している。この平坦面は、入力軸６４半径方向断面において、内輪カム６１の外面６１ａを円弧とした場合、円弧に対する弦に相当する。つまり、ローラ６３を配置した脚部６５ａ（或いは脚部６６ａ）側へ向かう空間は、外輪６２の内面６２ａ側を上面に、平坦面からなる内輪カム６１の外面６１ａ側を下面にして、脚部６５ａ（或いは脚部６６ａ）に向かうに連れて上下面間距離が狭まった、楔形状空間となる。なお、脚部６５ａと脚部６６ａは、楔形状空間を自由に移動することができる。 The roller 63 is formed in a columnar shape, for example, and is disposed so as to be movable while in contact with the outer surface 61 a of the inner ring cam 61. The two rollers 63 positioned on both sides of the spring member 68 are urged by the spring member 68, and one is pressed against the leg portion 65a and the other is pressed against the leg portion 66a.
The outer surface 61a of the inner ring cam 61 on which each roller 63 moves is a flat surface (plane) that linearly connects the approximate center between both leg portions 65a, 66a pressing each roller 63 and each leg portion 65a, 66a. It is formed by. This flat surface corresponds to a chord with respect to the arc when the outer surface 61a of the inner ring cam 61 is an arc in the radial cross section of the input shaft 64. In other words, the space toward the leg 65a (or leg 66a) side where the roller 63 is disposed has the inner surface 62a side of the outer ring 62 as the upper surface and the outer surface 61a side of the flat inner ring cam 61 as the lower surface. It becomes a wedge-shaped space in which the distance between the upper and lower surfaces becomes narrower toward 65a (or leg portion 66a). Note that the leg portion 65a and the leg portion 66a can freely move in the wedge-shaped space.

また、図２及び図３に示すように、アーマチュア６７を回転自在に装着した入力軸６４には、アーマチュア６７の外側（内輪カム６１とは反対側）に隣接して、入力軸６４と一体的に回転するロータ７１を装着している。アーマチュア６７は、ロータ７１側に突設した複数の脚６６ａを介して、ロータ７１に対し、入力軸６４方向に規制した離反距離のもと接近離反可能に、且つ、入力軸６４を軸心として回動自在に装着している。このロータ７１には、電磁コイル７２が内蔵されており、電磁コイル７２の励磁によりコイル吸引力が発生することで、アーマチュア６７をロータ７１に引き寄せ密着する。   As shown in FIGS. 2 and 3, the input shaft 64 to which the armature 67 is rotatably attached is adjacent to the outside of the armature 67 (on the side opposite to the inner ring cam 61) and is integrated with the input shaft 64. A rotating rotor 71 is attached. The armature 67 can be moved toward and away from the rotor 71 with a separation distance restricted in the direction of the input shaft 64 via a plurality of legs 66a protruding on the rotor 71 side, and the input shaft 64 is used as an axis. It is pivotably attached. The rotor 71 incorporates an electromagnetic coil 72, and a coil attracting force is generated by excitation of the electromagnetic coil 72, whereby the armature 67 is attracted and brought into close contact with the rotor 71.

次に、クラッチ６の動作について説明する。
（クラッチ締結時）
クラッチ締結時は、電磁コイル７２が無励磁状態にあり、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、バネ部材６８は、各ローラ６３を脚部６５ａ或いは脚部６６ａに押し当てている。各ローラ６３を介して、脚部６５ａ或いは脚部６６ａにバネ部材６８の付勢力が作用することにより、脚部６５ａと脚部６６ａは、互いに離反するように押し広げられ、摺動保持器６５と回転保持器６６が互いに逆向きに内輪カム６１の回りを移動する。 Next, the operation of the clutch 6 will be described.
(When clutch is engaged)
When the clutch is engaged, the electromagnetic coil 72 is in a non-excited state, and as shown in FIGS. 3A and 3B, the spring member 68 presses each roller 63 against the leg portion 65a or the leg portion 66a. ing. When the urging force of the spring member 68 acts on the leg portion 65a or the leg portion 66a via each roller 63, the leg portion 65a and the leg portion 66a are pushed apart so as to be separated from each other, and the sliding holder 65 And the rotation retainer 66 move around the inner ring cam 61 in opposite directions.

脚部６５ａと脚部６６ａが押し広げられるのに伴って、バネ部材６８の両側に位置してバネ部材６８に付勢されている両ローラ６３は、外輪６２の内面６２ａと内輪カム６１の外面６１ａとで囲まれ、脚部６５ａ（或いは脚部６６ａ）側が狭まった楔形状空間に入り込む。楔形状空間に入り込んだ両ローラ６３は、各ローラ６３の内輪カム６１と外輪６２との噛み込み位置まで、即ち、アーマチュア６７が外輪６２に接触するまで移動する。   As the leg portion 65a and the leg portion 66a are pushed and spread, both rollers 63 positioned on both sides of the spring member 68 and biased by the spring member 68 are connected to the inner surface 62a of the outer ring 62 and the outer surface of the inner ring cam 61. It is surrounded by 61a and enters the wedge-shaped space in which the leg 65a (or leg 66a) side is narrowed. The two rollers 63 that have entered the wedge-shaped space move to a position where the inner ring cam 61 and the outer ring 62 of each roller 63 are engaged, that is, until the armature 67 contacts the outer ring 62.

脚部６５ａと脚部６６ａが押し広げられて、摺動保持器６５と回転保持器６６が互いに逆向きに移動するのに伴い、両円環部６５ｂ,６６ｂの対向面間に介在するボールカム機構７０において、ボール７０ｂが両カム溝７０から略露出した状態になり、両円環部６５ｂ,６６ｂ間の距離が拡大する。そのとき、円環部６５ｂと共に脚部６５ａが、ロータ７１から離反するように移動し、それに連れて、アーマチュア６７が、ロータ７１から離反し外輪６２のロータ７１対向端面に向かって移動する。
そして、互いに逆向きに回動移動する内輪カム６１と外輪６２との位相差が許容値を超えた時点で、ローラ６３が内輪カム６１と外輪６２の間に楔状に噛み込むことにより、入力軸６４に連結する内輪カム６１と、出力軸に連結する外輪６２が締結状態になる。 A ball cam mechanism interposed between the opposing surfaces of the two annular portions 65b and 66b as the leg portion 65a and the leg portion 66a are spread and the sliding holder 65 and the rotary holder 66 move in opposite directions. 70, the ball 70b is substantially exposed from both cam grooves 70, and the distance between the two annular portions 65b, 66b is increased. At that time, the leg portion 65a moves away from the rotor 71 together with the annular portion 65b, and accordingly, the armature 67 moves away from the rotor 71 toward the end surface of the outer ring 62 facing the rotor 71.
Then, when the phase difference between the inner ring cam 61 and the outer ring 62 that rotate in opposite directions exceeds the allowable value, the roller 63 bites between the inner ring cam 61 and the outer ring 62 in a wedge shape, so that the input shaft The inner ring cam 61 connected to 64 and the outer ring 62 connected to the output shaft are in a fastened state.

（クラッチ解放時）
図４は、クラッチ６の解放状態を示す図である。ここで、図４（ａ）は入力軸方向に沿う面から見た図、図４（ｂ）はローラ位置の入力軸半径方向に沿う面から見た図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、クラッチ解放時、電磁コイル７２が励磁状態になってコイル吸引力が発生し、外輪６２に接触していたアーマチュア６７は、ロータ７１側に引き寄せられる。アーマチュア６７がロータ７１側に引き寄せられるのに伴い、アーマチュア６７と脚部６５ａが連結されている摺動保持器６５もロータ７１側に移動する。摺動保持器６５のロータ７１側への移動時、摺動保持器６５と回転保持器６６の間に介在しているボールカム機構７０において、ボール７０ｂがカム溝７０ａ内に略埋没した状態になるように、摺動保持器６５と回転保持器６６が互いに逆向きに移動する。 (When the clutch is released)
FIG. 4 is a diagram showing a released state of the clutch 6. Here, FIG. 4A is a diagram viewed from a surface along the input shaft direction, and FIG. 4B is a diagram viewed from a surface along the radial direction of the input shaft at the roller position.
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), when the clutch is disengaged, the electromagnetic coil 72 is in an excited state and a coil attractive force is generated, and the armature 67 that is in contact with the outer ring 62 is Be drawn to. As the armature 67 is pulled toward the rotor 71, the sliding retainer 65 to which the armature 67 and the leg portion 65a are connected also moves to the rotor 71 side. When the sliding cage 65 moves toward the rotor 71, in the ball cam mechanism 70 interposed between the sliding cage 65 and the rotary cage 66, the ball 70b is substantially buried in the cam groove 70a. As described above, the sliding holder 65 and the rotating holder 66 move in directions opposite to each other.

摺動保持器６５と回転保持器６６の移動に伴って、脚部６５ａと脚部６６ａがそれぞれバネ部材６８の両側に位置するローラ６３を付勢力に抗して互いに接近させるように、両脚部６５ａ，６６ａが接近移動し、バネ部材６８を押し縮めて圧縮状態にする。この両脚部６５ａ，６６ａの接近移動により、両ローラ６３０は、入り込んでいた楔形状空間から押し出され、内輪カム６１と外輪６２との噛み込み位置から離脱する。   As the sliding holder 65 and the rotary holder 66 move, the leg portions 65a and 66a move the rollers 63 positioned on both sides of the spring member 68 toward each other against the biasing force. 65a and 66a move close to each other, and the spring member 68 is compressed to be compressed. By the close movement of both the leg portions 65a and 66a, both rollers 630 are pushed out from the wedge-shaped space that has entered, and are separated from the engagement position of the inner ring cam 61 and the outer ring 62.

そして、両ローラ６３が、内輪カム６１と外輪６２との噛み込み位置から離脱することにより、入力軸６４に連結する内輪カム６１と、出力軸に連結する外輪６２の締結が解除され、解放状態になる。
このように、本実施形態のクラッチ６は、内輪カム６１の外面６１ａと外輪６２の内面６２ａとの間にローラ６３が楔状に噛み込んで係合することにより締結状態となる構成を有する。また、クラッチ６は、内輪カム６１の外面６１ａと外輪６２の内面６２ａとの間のローラ６３の係合が解除することにより解放状態となる構成を有する。 Then, when both rollers 63 are disengaged from the engagement positions of the inner ring cam 61 and the outer ring 62, the inner ring cam 61 connected to the input shaft 64 and the outer ring 62 connected to the output shaft are released and released. become.
As described above, the clutch 6 according to the present embodiment has a configuration in which the roller 63 is engaged in a wedge shape between the outer surface 61a of the inner ring cam 61 and the inner surface 62a of the outer ring 62 and is brought into an engaged state. Further, the clutch 6 is configured to be in a released state when the engagement of the roller 63 between the outer surface 61 a of the inner ring cam 61 and the inner surface 62 a of the outer ring 62 is released.

図１に戻って、ピニオンシャフト７の他端には、ピニオンギア１２を設ける。ピニオンギア１２は、ラック軸１３の両端部間に設けたラックギアと噛合する。
ラック軸１３の両端は、それぞれタイロッド１４及びナックルアーム１５を介して、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌに連結する。すなわち、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌは、ピニオンギア１２の回転に応じてラック軸１３が車幅方向へ変位することで、タイロッド１４及びナックルアーム１５を介して転舵し、車両の進行方向を変化可能となっている。 Returning to FIG. 1, a pinion gear 12 is provided at the other end of the pinion shaft 7. The pinion gear 12 meshes with a rack gear provided between both end portions of the rack shaft 13.
Both ends of the rack shaft 13 are connected to the steered wheels 11R and 11L via tie rods 14 and knuckle arms 15, respectively. That is, the steered wheels 11R and 11L can be steered via the tie rod 14 and the knuckle arm 15 by changing the rack shaft 13 in the vehicle width direction according to the rotation of the pinion gear 12, and the traveling direction of the vehicle can be changed. It has become.

また、転舵モータ８は、反力モータ４と同様にブラシレスモータ等で構成し、コントローラ２０が出力する転舵モータ駆動電流に応じて駆動する。この転舵モータ８は、転舵モータ駆動電流に応じて駆動することにより、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌを転舵するための転舵トルクを出力する。
転舵モータ８の出力軸先端側には、ピニオンギアを用いて形成した転舵出力歯車８ａを設ける。そして、転舵出力歯車８ａは、ラック軸１３の両端部間に設けたラックギアと噛合する。すなわち、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌは、転舵出力歯車８ａの回転に応じて転舵可能となっている。 Further, the steering motor 8 is configured by a brushless motor or the like, similarly to the reaction force motor 4, and is driven according to the steering motor drive current output by the controller 20. The steered motor 8 is driven according to the steered motor drive current to output steered torque for steered steered wheels 11R and 11L.
A steered output gear 8a formed using a pinion gear is provided on the front end side of the output shaft of the steered motor 8. The steered output gear 8 a meshes with a rack gear provided between both end portions of the rack shaft 13. That is, the steered wheels 11R and 11L can be steered according to the rotation of the steered output gear 8a.

さらに、転舵モータ８には、転舵モータ角センサ９を設ける。転舵モータ角センサ９は、転舵モータ８の回転角を検出する。転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角θｒは、転舵出力歯車８ａの回転角度と、ラック軸１３のラックギアと転舵出力歯車８ａとのギア比とによって一意に決定する。そのため、本実施形態では、転舵モータ８の回転角から転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角θｒを求める。   Further, the steered motor 8 is provided with a steered motor angle sensor 9. The steered motor angle sensor 9 detects the rotation angle of the steered motor 8. The turning angle θr of the steered wheels 11R and 11L is uniquely determined by the rotation angle of the steered output gear 8a and the gear ratio between the rack gear of the rack shaft 13 and the steered output gear 8a. Therefore, in the present embodiment, the turning angle θr of the steered wheels 11R and 11L is obtained from the rotation angle of the steered motor 8.

また、転舵モータ８には、転舵モータ８に流れる電流（転舵モータ実電流Ｉｍ）を検出する転舵モータ電流センサ１０を設ける。
コントローラ２０は、操舵角センサ３で検出したステアリングホイール１の操舵角θｓと、操舵トルクセンサ５で検出した操舵トルクＴと、転舵モータ角センサ９で検出した転舵角θｒと、転舵モータ電流センサ１０で検出した転舵モータ実電流Ｉｍとを入力する。また、コントローラ２０は、この他に、他システムのコントローラ１６から車速Ｖやヨーレートγを入力する。 The steered motor 8 is provided with a steered motor current sensor 10 that detects a current (steered motor actual current Im) flowing through the steered motor 8.
The controller 20 includes the steering angle θs of the steering wheel 1 detected by the steering angle sensor 3, the steering torque T detected by the steering torque sensor 5, the turning angle θr detected by the turning motor angle sensor 9, and the turning motor. The turning motor actual current Im detected by the current sensor 10 is input. In addition, the controller 20 inputs the vehicle speed V and the yaw rate γ from the controller 16 of another system.

そして、クラッチ６の解放状態では、コントローラ２０は、ステアリングホイール１の操舵状態に応じて転舵モータ８を駆動制御し、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌを転舵する。これにより、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角θｒは、操舵状態に応じた転舵指令角に一致する。また同時に、コントローラ２０は、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵状態に応じて反力モータ６を駆動制御し、ステアリングホイール１に操舵反力を付与する。これにより、ステアリングホイール１に路面反力を模擬した操舵反力を与える。このようにして、コントローラ２０は、ステアバイワイヤ制御（以下、ＳＢＷ制御という）を行う。   In the released state of the clutch 6, the controller 20 drives and controls the steered motor 8 according to the steering state of the steering wheel 1 to steer the steered wheels 11 </ b> R and 11 </ b> L. Thereby, the turning angle θr of the steered wheels 11R and 11L coincides with the turning command angle according to the steering state. At the same time, the controller 20 drives and controls the reaction force motor 6 according to the steered state of the steered wheels 11 </ b> R and 11 </ b> L, and applies a steering reaction force to the steering wheel 1. As a result, a steering reaction force simulating a road surface reaction force is applied to the steering wheel 1. In this way, the controller 20 performs steer-by-wire control (hereinafter referred to as SBW control).

また、端当て状態となってクラッチ６を締結した状態では、コントローラ２０は、運転者に端当て感を与えるための端当て時制御として、転舵角を所定転舵角で固定する転舵角固定制御を行う。上記所定転舵角は、例えばラックエンド角とする。端当て時制御は、例えば運転者がステアリングホイール１の切り戻し操作を行ったタイミングで終了する。端当て時制御を終了した後は、通常のＳＢＷ制御に復帰する。   In the state where the clutch 6 is engaged in the end contact state, the controller 20 turns the turning angle at which the turning angle is fixed at a predetermined turning angle as end contact control for giving the driver a feeling of end contact. Perform fixed control. The predetermined turning angle is, for example, a rack end angle. For example, the control at the time of the end is finished at the timing when the driver performs the switching back operation of the steering wheel 1. After the end contact control is completed, the normal SBW control is resumed.

本実施形態では、コントローラ２０は、端当て時制御からＳＢＷ制御へ移行する際、クラッチ解放指令を出力してからクラッチ６の解放が完了するまでの間、クラッチ６を解放し易くするためにギア比固定制御（転舵角制御）を行う。ギア比固定制御とは、転舵角θｒを、操舵角θｓの変化勾配に対して転舵角θｒの変化勾配が一致又は略一致するようなギア比固定転舵指令角（解放用転舵指令角）とするべく転舵モータ８を駆動制御するものである。   In the present embodiment, when the controller 20 shifts from the end-applying control to the SBW control, the gear 20 is used to make it easier to release the clutch 6 after the clutch release command is output until the release of the clutch 6 is completed. Ratio fixed control (steering angle control) is performed. The gear ratio fixed control is a gear ratio fixed turning command angle (disengagement turning command) such that the turning angle θr matches or substantially matches the changing gradient of the turning angle θr with respect to the changing gradient of the steering angle θs. The steering motor 8 is driven and controlled so as to be an angle.

また、本実施形態では、端当て時制御からＳＢＷ制御へ移行する際、上記ギア比固定制御を行っている間、操舵反力を仮想ＳＡＴに相当する操舵反力とする操舵反力制御を行う。ここで、仮想ＳＡＴとは、転舵角θｒを、操舵状態に応じた転舵指令角とするべく転舵モータ８を駆動制御したときに生じるセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）であり、車両モデルを用いて演算するものとする。   Further, in this embodiment, when shifting from the end-contacting control to the SBW control, the steering reaction force control is performed in which the steering reaction force is the steering reaction force corresponding to the virtual SAT while the gear ratio fixed control is being performed. . Here, the virtual SAT is a self-aligning torque (SAT) generated when the steering motor 8 is driven and controlled so that the steering angle θr becomes a steering command angle corresponding to the steering state. Shall be used to calculate.

以下、ギア比固定制御及び操舵反力制御について詳細に説明する。
図５は、コントローラ２０の構成を示すブロック図である。
この図５に示すように、コントローラ２０は、切替判定部２１と、クラッチ制御部２２とを備える。
切替判定部２１は、操舵角θｓと転舵角θｒと操舵トルクＴとを入力し、クラッチ６の締結及び締結解除の切替を判定する。本実施形態では、切替判定部２１は、操舵角θｓと転舵角θｒとに基づいて端当て状態を検出し、その検出結果に応じてクラッチ６の締結及び締結解除の切替を判定する。ここで、端当て状態とは、運転者がステアリングホイール１を中立位置から左方向または右方向に操舵し、ラック軸１３が最大移動量に達した状態（操舵限界に達した状態）をいう。また、切替判定部２１は、操舵トルクＴに基づいて、クラッチ６の状態（締結状態であるか解放状態であるか）を判定する。 Hereinafter, the gear ratio fixing control and the steering reaction force control will be described in detail.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the controller 20.
As shown in FIG. 5, the controller 20 includes a switching determination unit 21 and a clutch control unit 22.
The switching determination unit 21 inputs the steering angle θs, the turning angle θr, and the steering torque T, and determines whether the clutch 6 is engaged or disengaged. In the present embodiment, the switching determination unit 21 detects the end contact state based on the steering angle θs and the turning angle θr, and determines the engagement / disengagement switching of the clutch 6 according to the detection result. Here, the end contact state refers to a state where the driver steers the steering wheel 1 leftward or rightward from the neutral position and the rack shaft 13 reaches the maximum movement amount (a state where the steering limit is reached). Further, the switching determination unit 21 determines the state of the clutch 6 (whether it is in an engaged state or a released state) based on the steering torque T.

図６は、切替判定部２１で実行する端当て判定処理手順を示すフローチャートである。この端当て判定処理は、所定時間毎に繰り返し実行する。
先ずステップＳ１で、切替判定部２１は、直前に設定した後述する切替判定フラグＦｌｇに基づいて、クラッチ６が締結状態であるか否かを判定する。そして、Ｆｌｇ＝０又はＦｌｇ＝２である場合には、クラッチ６が解放状態であると判断してステップＳ２に移行する。一方、Ｆｌｇ＝１である場合には、クラッチ６が締結状態であると判断して後述するステップＳ８に移行する。 FIG. 6 is a flowchart showing a terminal contact determination processing procedure executed by the switching determination unit 21. This contact determination process is repeatedly executed every predetermined time.
First, in step S1, the switching determination unit 21 determines whether or not the clutch 6 is engaged based on a switching determination flag Flg, which will be described later, set immediately before. If Flg = 0 or Flg = 2, it is determined that the clutch 6 is in the released state, and the process proceeds to step S2. On the other hand, if Flg = 1, it is determined that the clutch 6 is in the engaged state, and the process proceeds to step S8 described later.

ステップＳ２では、切替判定部２１は、転舵角θｒが最大転舵角即ちラックエンド角であるか否かを判定する。そして、転舵角θｒが最大転舵角ではないと判定した場合にはステップＳ３に移行し、転舵角θｒが最大転舵角であると判定した場合には後述するステップＳ５に移行する。
ステップＳ３では、切替判定部２１は、クラッチ６を解放するためのクラッチ指令（クラッチ解放指令）を、クラッチ制御部２２に出力し、ステップＳ４に移行する。 In step S2, the switching determination unit 21 determines whether or not the turning angle θr is the maximum turning angle, that is, the rack end angle. When it is determined that the turning angle θr is not the maximum turning angle, the process proceeds to step S3, and when it is determined that the turning angle θr is the maximum turning angle, the process proceeds to step S5 described later.
In step S3, the switching determination unit 21 outputs a clutch command (clutch release command) for releasing the clutch 6 to the clutch control unit 22, and proceeds to step S4.

ステップＳ４では、切替判定部２１は、切替判定フラグＦｌｇを、端当て状態ではないことを示す“０”にセットする。そして、切替判定フラグＦｌｇ＝０を後述する反力指令切替部２５及び転舵指令切替部３０に出力してから、端当て判定処理を終了する。
ステップＳ５では、切替判定部２１は、操舵角θｓが最大操舵角即ち切り込み限界角であるか否かを判定する。そして、操舵角θｓが最大操舵角ではないと判定した場合には前記ステップＳ３に移行し、操舵角θｓが最大操舵角であると判定した場合にはステップＳ６に移行する。 In step S4, the switching determination unit 21 sets the switching determination flag Flg to “0” indicating that the terminal contact state is not set. Then, after the switching determination flag Flg = 0 is output to the reaction force command switching unit 25 and the steering command switching unit 30 described later, the end contact determination processing is ended.
In step S5, the switching determination unit 21 determines whether or not the steering angle θs is the maximum steering angle, that is, the cut limit angle. If it is determined that the steering angle θs is not the maximum steering angle, the process proceeds to step S3. If it is determined that the steering angle θs is the maximum steering angle, the process proceeds to step S6.

ステップＳ６では、切替判定部２１は、クラッチ６を締結するためのクラッチ指令（クラッチ締結指令）をクラッチ制御部２２に出力し、ステップＳ７に移行する。
ステップＳ７では、切替判定部２１は、切替判定フラグＦｌｇを、端当て状態であることを示す“１”にセットする。そして、切替判定フラグＦｌｇ＝１を後述する反力指令切替部２５及び転舵指令切替部３０に出力してから、端当て判定処理を終了する。 In step S6, the switching determination unit 21 outputs a clutch command (clutch engagement command) for engaging the clutch 6 to the clutch control unit 22, and the process proceeds to step S7.
In step S <b> 7, the switching determination unit 21 sets the switching determination flag Flg to “1” indicating that it is in a contact state. Then, after the switching determination flag Flg = 1 is output to the reaction force command switching unit 25 and the steering command switching unit 30, which will be described later, the end contact determination process is terminated.

このように、切替判定部２１は、ＳＢＷ制御中に端当て状態であるか否かを判定し、端当て状態を検出していないとき、後述する反力指令切替部２５及び転舵指令切替部３０に切替判定フラグＦｌｇ＝０を出力する。また、このとき切替判定部２１は、クラッチ制御部２２にクラッチ解除指令を出力する。一方、切替判定部２１は、ＳＢＷ制御中に端当て状態を検出すると、後述する反力指令切替部２５及び転舵指令切替部３０に切替判定フラグＦｌｇ＝１を出力すると共に、クラッチ制御部２２にクラッチ締結指令を出力する。   In this way, the switching determination unit 21 determines whether or not the end contact state is in effect during SBW control, and when the end contact state is not detected, a reaction force command switching unit 25 and a steering command switching unit described later. 30 outputs a switching determination flag Flg = 0. At this time, the switching determination unit 21 outputs a clutch release command to the clutch control unit 22. On the other hand, when the switching determination unit 21 detects a contact state during the SBW control, the switching determination unit 21 outputs a switching determination flag Flg = 1 to a reaction force command switching unit 25 and a steering command switching unit 30 described later, and the clutch control unit 22. Outputs a clutch engagement command.

また、ステップＳ８では、切替判定部２１は、端当て時制御を終了するか否かを判定する。例えば、運転者によるステアリングホイール１の切り戻し操作を検出したとき、端当て時制御を終了するものと判断する。そして、端当て時制御を終了すると判断した場合には、クラッチ６の締結解除条件が成立したものとしてステップＳ９に移行し、端当て時制御を継続すると判断した場合には前記ステップＳ６に移行する。
ステップＳ９では、切替判定部２１は、クラッチ制御部２２にクラッチ解放指令を出力し、ステップＳ１０に移行する。 In step S8, the switching determination unit 21 determines whether or not to end the control at the end. For example, when detecting a turning-back operation of the steering wheel 1 by the driver, it is determined that the end contact control is to be ended. If it is determined that the end contact control is to be terminated, the process proceeds to step S9 assuming that the engagement release condition of the clutch 6 is satisfied. If it is determined that the end contact control is to be continued, the process proceeds to step S6. .
In step S9, the switching determination unit 21 outputs a clutch release command to the clutch control unit 22, and proceeds to step S10.

ステップＳ１０では、切替判定部２１は、切替判定フラグＦｌｇを、端当て状態でなくなりクラッチ解放動作中であることを示す“２”にセットする。そして、切替判定フラグＦｌｇ＝２を後述する反力指令切替部２５及び転舵指令切替部３０に出力し、ステップＳ１１に移行する。
ステップＳ１１では、切替判定部２１は、クラッチ６が確実に解放状態となったか否かを判定する。ここでは、操舵トルクセンサ５で検出した操舵トルクＴが、ゼロ付近の解放判断閾値以下（例えば１Ｎｍ以下）である状態が、所定時間（例えば数ｍｓｅｃ）続いたときに、クラッチ６の解放が完了したと判断する。 In step S10, the switching determination unit 21 sets the switching determination flag Flg to “2” indicating that the clutch release operation is not being performed because it is not in the contact state. Then, the switching determination flag Flg = 2 is output to the reaction force command switching unit 25 and the steering command switching unit 30 described later, and the process proceeds to step S11.
In step S11, the switching determination unit 21 determines whether or not the clutch 6 has been reliably released. Here, the release of the clutch 6 is completed when the steering torque T detected by the steering torque sensor 5 is below a release determination threshold value near zero (eg, 1 Nm or less) for a predetermined time (eg, several msec). Judge that

そして、このステップＳ１１で、クラッチ６がまだ解放していないと判断すると前記ステップＳ９に移行し、クラッチ６が解放したと判断すると端当て判定処理を終了する。
クラッチ制御部２２は、切替判定部２１から入力したクラッチ指令に従って、クラッチ６の締結及び締結解除を制御する。
図２に戻って、コントローラ２０は、実ＳＡＴ反力演算部２３と、仮想ＳＡＴ反力演算部２４と、反力指令切替部２５と、反力制御部２６とを備える。 If it is determined in step S11 that the clutch 6 has not been released yet, the process proceeds to step S9. If it is determined that the clutch 6 has been released, the end contact determination process is terminated.
The clutch control unit 22 controls engagement and release of the clutch 6 according to the clutch command input from the switching determination unit 21.
Returning to FIG. 2, the controller 20 includes an actual SAT reaction force calculation unit 23, a virtual SAT reaction force calculation unit 24, a reaction force command switching unit 25, and a reaction force control unit 26.

実ＳＡＴ反力演算部２３は、先ず、転舵モータ実電流Ｉｍと車速Ｖと転舵角θｒとに基づいて、セルフアライニングトルク（実ＳＡＴ）を演算する。そして、演算した実ＳＡＴに相当する目標の反力指令（転舵状態に応じた反力トルク）を、実ＳＡＴ反力指令Ｔｓ０として設定する。実ＳＡＴ反力演算部２３は、設定した実ＳＡＴ反力指令Ｔｓ０を反力指令切替部２５に出力する。
仮想ＳＡＴ反力演算部２４は、転舵角θｒを、操舵状態に応じた転舵指令角とするべく転舵モータ８を駆動制御したときに生じるセルフアライニングトルクである仮想ＳＡＴに相当する反力指令を演算する。 The actual SAT reaction force calculation unit 23 first calculates a self-aligning torque (actual SAT) based on the steered motor actual current Im, the vehicle speed V, and the steered angle θr. Then, the target reaction force command (reaction torque corresponding to the steered state) corresponding to the calculated actual SAT is set as the actual SAT reaction force command Ts0. The actual SAT reaction force calculation unit 23 outputs the set actual SAT reaction force command Ts0 to the reaction force command switching unit 25.
The virtual SAT reaction force calculation unit 24 is a reaction corresponding to a virtual SAT, which is a self-aligning torque generated when the turning motor 8 is driven and controlled so that the turning angle θr is set to a turning command angle corresponding to the steering state. Calculate force command.

図７は、仮想ＳＡＴ反力演算部２４の構成を示すブロック図である。
仮想ＳＡＴ反力演算部２４は、後述する転舵指令角演算部２７で演算した通常転舵指令角θｒ０と、車速Ｖとを入力する。通常転舵指令角θｒ０は、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌを運転者の操舵に応じた転舵角とするための転舵指令角である。 FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the virtual SAT reaction force calculation unit 24.
The virtual SAT reaction force calculation unit 24 inputs the normal steering command angle θr0 calculated by the steering command angle calculation unit 27 described later and the vehicle speed V. The normal turning command angle θr0 is a turning command angle for turning the steered wheels 11R and 11L according to the steering of the driver.

そして、仮想ＳＡＴ反力演算部２４は、角度サーボ制御部２４ａで、転舵モータ８をモデル化した仮想転舵モータの仮想転舵角θｒ´が通常転舵指令角θｒ０と一致するように、仮想転舵モータの仮想電流指令値を演算する。ここで、角度サーボ制御部２４ａは、通常転舵指令角θｒ０に所定の応答特性で仮想転舵角θｒ´が追従するように制御演算する角度サーボ制御により、仮想転舵モータの仮想電流指令値を演算する。角度サーボ制御では、フィードフォワード制御＋フィードバック制御＋ロバスト補償により、上記仮想電流指令値を演算する。そして、仮想転舵モータの仮想転舵モータ電流Ｉｍ´が仮想電流指令値に追従するための仮想転舵モータの仮想電圧を演算する。   Then, the virtual SAT reaction force calculation unit 24 is an angle servo control unit 24a so that the virtual turning angle θr ′ of the virtual turning motor that models the turning motor 8 matches the normal turning command angle θr0. The virtual current command value of the virtual turning motor is calculated. Here, the angle servo control unit 24a performs a virtual current command value of the virtual turning motor by angle servo control that performs control calculation so that the virtual turning angle θr ′ follows the normal turning command angle θr0 with a predetermined response characteristic. Is calculated. In the angle servo control, the virtual current command value is calculated by feedforward control + feedback control + robust compensation. And the virtual voltage of the virtual turning motor for the virtual turning motor current Im ′ of the virtual turning motor to follow the virtual current command value is calculated.

次に、仮想ＳＡＴ反力演算部２４は、角度サーボ制御部２４ａで演算した仮想電圧で仮想モータを駆動制御したときの車両挙動を、車両モデル２４ｂを用いて推定する。このとき推定した仮想転舵モータ電流Ｉｍ´及び仮想転舵角θｒ´は、仮想ＳＡＴ演算部２４ｃに入力する。
仮想ＳＡＴ演算部２４ｃは、仮想転舵モータ電流Ｉｍ´及び仮想転舵角θｒ´の他に車速Ｖを入力し、上述した実ＳＡＴ反力演算部２３と同様の処理を行うことで、仮想ＳＡＴを演算する。すなわち、仮想ＳＡＴは、通常転舵指令角θｒ０で転舵モータ８を駆動制御したときに生じるＳＡＴを、車両モデルを用いて推定したものである。そして、仮想ＳＡＴ演算部２４ｃは、演算した仮想ＳＡＴに相当する反力指令を、仮想ＳＡＴ反力指令Ｔｓ１として反力指令切替部２５に出力する。 Next, the virtual SAT reaction force calculation unit 24 estimates the vehicle behavior when the virtual motor is driven and controlled with the virtual voltage calculated by the angle servo control unit 24a using the vehicle model 24b. The virtual turning motor current Im ′ and the virtual turning angle θr ′ estimated at this time are input to the virtual SAT calculation unit 24c.
The virtual SAT calculation unit 24c receives the vehicle speed V in addition to the virtual turning motor current Im ′ and the virtual turning angle θr ′, and performs the same processing as the above-described actual SAT reaction force calculation unit 23, thereby performing virtual SAT calculation. Is calculated. That is, the virtual SAT is obtained by estimating the SAT generated when the steering motor 8 is driven and controlled at the normal steering command angle θr0 using the vehicle model. Then, the virtual SAT calculation unit 24c outputs a reaction force command corresponding to the calculated virtual SAT to the reaction force command switching unit 25 as a virtual SAT reaction force command Ts1.

反力指令切替部２５は、切替判定部２１から切替判定フラグＦｌｇ＝０又は切替判定フラグＦｌｇ＝２を入力している場合には、実ＳＡＴ反力指令Ｔｓ０を最終反力指令Ｔｓ*として反力制御部２６に出力する。また、反力指令切替部２５は、切替判定部２１から切替判定フラグＦｌｇ＝１を入力している場合には、仮想ＳＡＴ反力指令Ｔｓ１を最終反力指令Ｔｓ*として反力制御部２６に出力する。 When the switching determination flag Flg = 0 or the switching determination flag Flg = 2 is input from the switching determination unit 21, the reaction force command switching unit 25 counteracts the actual SAT reaction force command Ts0 as the final reaction force command Ts *. Output to the force control unit 26. When the switching determination flag Flg = 1 is input from the switching determination unit 21, the reaction force command switching unit 25 sets the virtual SAT reaction force command Ts1 as the final reaction force command Ts * to the reaction force control unit 26. Output.

反力制御部２６は、実反力トルクを最終反力指令Ｔｓ*に一致するための反力モータ４への電流指令値（反力モータ駆動電流）を演算し、その電流司令値をもとに反力モータ４を駆動制御する。ここでは、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、上記電流指令値を演算する。
転舵指令角演算部２７は、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌを運転者の操舵に応じた転舵角とするための転舵指令角を演算する。ここでは、操舵角θｓに、車速Ｖに応じて設定したギア比を乗算し、転舵指令角を演算する。そして、転舵指令角演算部２７は、演算した転舵指令角を通常転舵指令角θｒ０として転舵指令切替部３０に出力する。 The reaction force control unit 26 calculates a current command value (reaction force motor drive current) to the reaction force motor 4 for making the actual reaction force torque coincide with the final reaction force command Ts * , and based on the current command value. The reaction force motor 4 is driven and controlled. Here, the current command value is calculated by reaction force servo control by feedforward control + feedback control + robust compensation.
The steered command angle calculation unit 27 calculates a steered command angle for setting the steered wheels 11R and 11L to a steered angle according to the driver's steering. Here, a steering command angle is calculated by multiplying the steering angle θs by a gear ratio set according to the vehicle speed V. Then, the steering command angle calculation unit 27 outputs the calculated steering command angle to the steering command switching unit 30 as the normal steering command angle θr0.

端当て時転舵指令角出力部２８は、予め格納した転舵角（例えばラックエンド角）を、端当て時転舵指令角θｒ１として転舵指令切替部３０に出力する。
解放用転舵指令角演算部２９は、操舵角θｓと操舵トルクＴとを入力する。この解放用転舵指令角演算部２９は、クラッチ６を、締結状態からできるだけ早く確実に解放状態とするためのクラッチ解放用の転舵指令角（解放用転舵指令角θｒ２）を演算する。 The end contact turning command angle output unit 28 outputs a prestored turning angle (for example, rack end angle) to the turning command switching unit 30 as the end contact turning command angle θr1.
The release turning command angle calculation unit 29 inputs the steering angle θs and the steering torque T. The disengagement turning command angle calculation unit 29 calculates a disengagement turning command angle (releasing turning command angle θr2) for reliably releasing the clutch 6 from the engaged state as soon as possible.

具体的には、解放用転舵指令角演算部２９は、操舵角θｓに固定ギア比マップ２９ａを参照して設定した固定ギア比を乗算した固定ギア転舵指令角を演算する。そして、この固定ギア転舵指令角に、操舵トルクＴをもとにトルク補償マップ２９ｂを参照して設定したトルク補償値を加算し、解放用転舵指令角θｒ２を演算する。すなわち、解放用転舵指令角θｒ２は、操舵角θｓの変化勾配に対して転舵角θｒの変化勾配が一致するような転舵指令角である固定ギア転舵指令角を、操舵トルクＴが減少する方向に補正したものである。   Specifically, the release turning command angle calculation unit 29 calculates a fixed gear turning command angle obtained by multiplying the steering angle θs by a fixed gear ratio set with reference to the fixed gear ratio map 29a. Then, a torque compensation value set with reference to the torque compensation map 29b based on the steering torque T is added to the fixed gear turning command angle to calculate the release turning command angle θr2. That is, the release turning command angle θr2 is a fixed gear turning command angle that is a turning command angle such that the changing gradient of the turning angle θr matches the changing gradient of the steering angle θs, and the steering torque T is This is corrected in the decreasing direction.

転舵指令切替部３０は、切替判定部２１から切替判定フラグＦｌｇ＝０を入力している場合には、通常転舵指令角θｒ０を最終転舵指令角θｒ*として角度サーボ制御部３１に出力する。また、転舵指令切替部３０は、切替判定部２１から切替判定フラグＦｌｇ＝１を入力している場合には、端当て時転舵指令角θｒ１を最終転舵指令角θｒ*として角度サーボ制御部３１に出力する。さらに、転舵指令切替部３０は、切替判定部２１から切替判定フラグＦｌｇ＝２を入力している場合には、解放用転舵指令角θｒ２を最終転舵指令角θｒ*として角度サーボ制御部３１に出力する。 The steering command switching unit 30 outputs the normal steering command angle θr0 to the angle servo control unit 31 as the final steering command angle θr * when the switching determination flag Flg = 0 is input from the switching determination unit 21. To do. Further, when the switching determination flag Flg = 1 is input from the switching determination unit 21, the steering command switching unit 30 performs angle servo control using the end-turn steering command angle θr1 as the final steering command angle θr *. To the unit 31. Further, when the switching determination flag Flg = 2 is input from the switching determination unit 21, the steering command switching unit 30 sets the release steering command angle θr2 as the final steering command angle θr * and the angle servo control unit. To 31.

角度サーボ制御部３１は、上述した角度サーボ制御部２４ａと同様の構成を有し、実転舵角θｒが最終転舵指令角θｒ*と一致するように、転舵モータ８の電流指令値（転舵モータ駆動電流）を演算する。ここで、角度サーボ制御部３１は、最終転舵指令角θｒ*に所定の応答特性で実転舵角θｒが追従するように制御演算する角度サーボ制御により、転舵モータ８の電流指令値を演算する。角度サーボ制御では、フィードフォワード制御＋フィードバック制御＋ロバスト補償により、上記電流指令値を演算する。そして、転舵モータ８の転舵モータ電流Ｉｍが上記電流指令値に追従するための転舵モータ８の駆動電圧を演算し、当該駆動電圧に基づいて転舵モータ８を駆動制御する。 The angle servo control unit 31 has a configuration similar to that of the angle servo control unit 24a described above, and the current command value of the steered motor 8 (the actual steered angle θr matches the final steered command angle θr * ). (Steering motor drive current) is calculated. Here, the angle servo control unit 31 sets the current command value of the steered motor 8 by angle servo control that performs control calculation so that the actual steered angle θr follows the final steered command angle θr * with predetermined response characteristics. Calculate. In the angle servo control, the current command value is calculated by feedforward control + feedback control + robust compensation. And the drive voltage of the steered motor 8 for the steered motor current Im of the steered motor 8 to follow the said current command value is calculated, and the steered motor 8 is drive-controlled based on the said drive voltage.

このように、コントローラ２０は、切替判定部２１で端当て状態を検出してクラッチ６を締結したとき、運転者に端当て感を与えるための端当て時制御を行う。そして、コントローラ２０は、この端当て時制御中に、運転者のステアリングホイール１の切り戻し操作を検出すると、端当て時制御を終了してＳＢＷ制御に復帰するべくクラッチ６に解放指令を出力する。
このとき、クラッチ６に解放指令を出力してから、クラッチ６の解放が完了するまでの間は、可変ギア比制御を停止してギア比固定制御を行う。また、その間、仮想ＳＡＴに相当する操舵反力を付与する操舵反力制御を行う。 As described above, the controller 20 performs end contact control for giving the driver a feeling of end contact when the switching determination unit 21 detects the end contact state and engages the clutch 6. Then, when the controller 20 detects the driver's operation of turning back the steering wheel 1 during the end contact control, the controller 20 outputs a release command to the clutch 6 to end the end contact control and return to the SBW control. .
At this time, the variable gear ratio control is stopped and the gear ratio fixed control is performed after the release command is output to the clutch 6 until the release of the clutch 6 is completed. In the meantime, steering reaction force control for applying a steering reaction force corresponding to the virtual SAT is performed.

（動作）
次に、第１の実施形態の動作について説明する。
本ＳＢＷシステムは、クラッチ６の締結を解除した状態でＳＢＷ制御を実行する。
ＳＢＷ制御中に運転者がステアリング操作を行うと、操舵角センサ３は運転者が入力した操舵角θｓを検出する。そして、コントローラ２０は、実転舵角が、操舵角センサ３が検出した操舵角θｓに応じた転舵量となるように転舵モータ８を駆動制御する。これにより、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌが転舵する。 (Operation)
Next, the operation of the first embodiment will be described.
The SBW system performs SBW control in a state where the engagement of the clutch 6 is released.
When the driver performs a steering operation during the SBW control, the steering angle sensor 3 detects the steering angle θs input by the driver. Then, the controller 20 drives and controls the steered motor 8 so that the actual steered angle becomes the steered amount corresponding to the steering angle θs detected by the steering angle sensor 3. Thereby, the steered wheels 11R and 11L are steered.

また、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵によって、路面から転舵輪１１Ｒ，１１Ｌへ路面反力が入力する。そのため、コントローラ２０は、反力モータ４を駆動制御して、実路面反力に相当する操舵反力をステアリングホイール１に付与する。
このようにしてＳＢＷ制御を行うことで、運転者は自身の感覚に合致したステアリング操作を行うことができる。 Further, road surface reaction force is input from the road surface to the steered wheels 11R and 11L by turning the steered wheels 11R and 11L. Therefore, the controller 20 drives and controls the reaction force motor 4 to apply a steering reaction force corresponding to the actual road surface reaction force to the steering wheel 1.
By performing the SBW control in this manner, the driver can perform a steering operation that matches his / her sense.

このＳＢＷ制御中に、運転者がステアリングホイール１の切り込み操作を行い、切り込み限界に達すると、操舵角センサ３は最大操舵角θｓを検出する。また、その操舵角θｓに応じた転舵量となるように転舵モータ８を駆動制御することで、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌは最大転舵角まで転舵する。そのため、転舵モータ角度センサ９は最大転舵角θｒを検出する（図６のステップＳ２でＹｅｓ、ステップＳ５でＹｅｓ）。
すると、コントローラ２０は、クラッチ締結指令によってクラッチ６を解放状態から締結状態へ切り替える制御を行う（ステップＳ６）。また、同時に、最終転舵指令角θｒ*を端当て時転舵指令角θｒ１に固定すると共に、最終反力指令Ｔｓ*を仮想ＳＡＴ反力指令Ｔｓ１に切り替える（ステップＳ７）。 During the SBW control, when the driver performs the turning operation of the steering wheel 1 and reaches the turning limit, the steering angle sensor 3 detects the maximum steering angle θs. Moreover, the steered wheels 11R and 11L are steered to the maximum steered angle by drivingly controlling the steered motor 8 so that the steered amount is in accordance with the steered angle θs. Therefore, the turning motor angle sensor 9 detects the maximum turning angle θr (Yes in step S2 in FIG. 6 and Yes in step S5).
Then, the controller 20 performs control to switch the clutch 6 from the disengaged state to the engaged state according to the clutch engagement command (step S6). At the same time, the final turning command angle θr * is fixed to the steering command angle θr1 at the time of contact, and the final reaction force command Ts * is switched to the virtual SAT reaction force command Ts1 (step S7).

これにより、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角は、端当て時転舵指令角θｒ１で固定となる。また、操舵反力は、仮想ＳＡＴに相当する操舵反力となる。
このとき、ステアリングホイール１と転舵輪１１Ｒ，１１Ｌとは、クラッチ６を介して機械的に連結している。そのため、転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角を固定することで、ステアリングホイール１をそれ以上切り込めないようにすることができる。すなわち、反力モータの過熱を防止しつつ、運転者に対して良好な端当て感を与えることができる。 Thereby, the turning angle of the steered wheels 11R and 11L is fixed at the turning command angle θr1 at the time of end contact. The steering reaction force is a steering reaction force corresponding to the virtual SAT.
At this time, the steering wheel 1 and the steered wheels 11 </ b> R and 11 </ b> L are mechanically connected via the clutch 6. Therefore, it is possible to prevent the steering wheel 1 from being cut further by fixing the steered angles of the steered wheels 11R and 11L. That is, it is possible to give a good feeling to the driver while preventing the reaction force motor from overheating.

さらに、端当て時制御を開始したとき、操舵反力を仮想ＳＡＴに相当する操舵反力とする。仮想ＳＡＴは、車両モデルによって演算したものであり、路面μなどの路面外乱の影響を考慮していないが、操舵状態に応じて転舵モータ８を駆動制御したときに実際に生じるＳＡＴと略等しい。そのため、転舵指令角を端当て時転舵指令角θｒ１に変更することで転舵輪１１Ｒ，１１Ｌの転舵角が変化して路面反力が変化した場合であっても、操舵状態に応じた操舵反力しか付与しないようにすることができる。したがって、運転者が意図しない操舵反力の乱れを防止し、運転者に違和感を与えるのを防止することができる。   Furthermore, when the end contact control is started, the steering reaction force is set as a steering reaction force corresponding to the virtual SAT. The virtual SAT is calculated by a vehicle model and does not consider the influence of road surface disturbances such as the road surface μ, but is substantially equal to the SAT actually generated when the steering motor 8 is driven and controlled according to the steering state. . Therefore, even if the road surface reaction force is changed by changing the steering angle of the steered wheels 11R and 11L by changing the steering command angle to the steering command angle θr1 at the time of contact, depending on the steering state Only the steering reaction force can be applied. Therefore, the disturbance of the steering reaction force unintended by the driver can be prevented, and the driver can be prevented from feeling uncomfortable.

その後、運転者がハンドルを切り戻し方向に操作すると、コントローラ２０は端当て時制御を終了すると判断し（ステップＳ８でＹｅｓ）、クラッチ解放指令によってクラッチ６を締結状態から解放状態へ切り替える制御を行う（ステップＳ９）。このとき、コントローラ２０は、解放用転舵指令角θｒ２を最終転舵指令角θｒ*として設定すると共に、仮想ＳＡＴ反力指令Ｔｓ１を最終反力指令Ｔｓ*として設定する（ステップＳ１０）。 Thereafter, when the driver operates the steering wheel in the direction of turning back, the controller 20 determines that the control at the time of contact is ended (Yes in step S8), and performs control to switch the clutch 6 from the engaged state to the released state by a clutch release command. (Step S9). At this time, the controller 20 sets the release steering command angle θr2 as the final steering command angle θr * , and sets the virtual SAT reaction force command Ts1 as the final reaction force command Ts * (step S10).

このように、解放用転舵指令角θｒ２を最終転舵指令角θｒ*として設定することで、ステアリングホイール１の切り戻し操作に伴って、操舵角θｓとほぼ同じ戻り方で最終転舵指令角θｒ*が変化する。つまり、操舵側と転舵側が同じように戻ることになる。さらに、解放用転舵指令角θｒ２には、トルク補償値によって操舵トルクＴを減らす方向に補正を入れているため、トルクセンサ値は徐々にゼロとなる。これにより、クラッチ６が解放し易い状態となり、クラッチ６が解放する。 In this way, by setting the release steering command angle θr2 as the final steering command angle θr * , the final steering command angle is returned in substantially the same manner as the steering angle θs in accordance with the switching operation of the steering wheel 1. θr * changes. That is, the steering side and the steered side return in the same way. Further, since the release steering command angle θr2 is corrected in a direction to reduce the steering torque T by the torque compensation value, the torque sensor value gradually becomes zero. As a result, the clutch 6 is easily released, and the clutch 6 is released.

そして、クラッチ６が実際に解放して操舵トルクＴが完全に立たなくなると、コントローラ２０は、クラッチ６の解放が完了したと判断し（ステップＳ１１でＹｅｓ）、通常のＳＢＷ制御に復帰する（ステップＳ３及びＳ４）。
すなわち、本実施形態では、図７（ａ）に示すように、時刻ｔ１でクラッチ解放指令を出力してから、時刻ｔ２でクラッチ６が実際に解放して通常のＳＢＷ制御に復帰するまでの間、操舵状態に応じた操舵反力を付与する。 When the clutch 6 is actually released and the steering torque T is not fully established, the controller 20 determines that the release of the clutch 6 is completed (Yes in step S11), and returns to normal SBW control (step S11). S3 and S4).
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 7A, from when the clutch release command is output at time t1, until the clutch 6 is actually released and returns to normal SBW control at time t2. A steering reaction force according to the steering state is applied.

クラッチ６を解放するために、最終転舵指令角θｒ*を端当て時転舵指令角θｒ１から解放用転舵指令角θｒ２に変更した場合、転舵モータ実電流Ｉｍが変動する。転舵モータ実電流Ｉｍは実ＳＡＴの演算に用いているため、転舵モータ実電流Ｉｍが変動すると実ＳＡＴの演算結果が変動し、実ＳＡＴ反力指令Ｔｓ０も変動する。そのため、この実ＳＡＴ反力指令Ｔｓ０に基づいて反力モータ４を駆動制御すると、図７（ｂ）に示すように操舵反力が乱れる。この操舵反力の乱れは、運転者の操舵状態に応じたものではないため、運転者に違和感を与えてしまう。 When the final steering command angle θr * is changed from the end-turning steering command angle θr1 to the release steering command angle θr2 in order to release the clutch 6, the actual steering motor current Im varies. Since the steered motor actual current Im is used for the computation of the actual SAT, when the steered motor actual current Im varies, the computation result of the actual SAT varies, and the actual SAT reaction force command Ts0 also varies. Therefore, when the reaction force motor 4 is driven and controlled based on the actual SAT reaction force command Ts0, the steering reaction force is disturbed as shown in FIG. This disturbance of the steering reaction force does not depend on the driver's steering state, and thus gives the driver a sense of discomfort.

これに対して、本実施形態では、クラッチ６を解放するために最終転舵指令角θｒ*を端当て時転舵指令角θｒ１から解放用転舵指令角θｒ２に変更したとき、操舵反力を、操舵状態に応じた仮想ＳＡＴに相当する操舵反力とする。すなわち、実ＳＡＴの変動に伴って変動する実ＳＡＴ反力指令Ｔｓ０ではなく、仮想ＳＡＴ反力指令Ｔｓ１に基づいて反力モータ４を駆動制御する。そのため、上述した運転者の操舵意思に合致しない操舵反力の乱れを抑制することができる。
以上のように、端当て時制御開始時の転舵指令角の変更やクラッチ解放動作中の転舵指令角の変更によって、実ＳＡＴが変動した場合であっても、その変動を操舵反力の乱れとして運転者に伝えないようにすることができる。 On the other hand, in the present embodiment, when the final steering command angle θr * is changed from the turning-time steering command angle θr1 to the release steering command angle θr2 in order to release the clutch 6, the steering reaction force is increased. The steering reaction force corresponding to the virtual SAT corresponding to the steering state is used. That is, the reaction force motor 4 is driven and controlled based on the virtual SAT reaction force command Ts1 instead of the actual SAT reaction force command Ts0 that varies with the variation of the actual SAT. Therefore, the disturbance of the steering reaction force that does not match the driver's steering intention described above can be suppressed.
As described above, even if the actual SAT fluctuates due to a change in the steering command angle at the start of the end-to-end control or a change in the steering command angle during the clutch disengaging operation, the fluctuation is reduced by It is possible not to tell the driver as a disturbance.

また、図２に示す構成のクラッチの場合、トルク印加中は、ローラ６３が内外輪に強く噛み込んだ状態となっている。したがって、この状態では、クラッチ解放指令を出力してもクラッチを解放することができない。
そこで、本実施形態では、クラッチ解放指令を出力してから実際にクラッチ６の解放が完了するまでの間は、可変ギア比制御を停止したギア比固定制御を行う。これにより、操舵側と転舵側とが同じように動くようにすることができ、操舵トルクＴの増加を禁止することができる。そのため、クラッチ６を構成するローラ６３が内外輪に噛み込む力が余計にかかるのを防止することができる。その結果、クラッチ６を解放し易くすることができる。 In the case of the clutch having the configuration shown in FIG. 2, the roller 63 is in a state of being strongly engaged with the inner and outer rings during torque application. Therefore, in this state, the clutch cannot be released even if a clutch release command is output.
Therefore, in the present embodiment, the gear ratio fixed control in which the variable gear ratio control is stopped is performed after the clutch release command is output until the clutch 6 is actually released. As a result, the steering side and the steered side can move in the same manner, and an increase in the steering torque T can be prohibited. Therefore, it is possible to prevent an extra force that the roller 63 constituting the clutch 6 bites into the inner and outer rings. As a result, the clutch 6 can be easily released.

さらに、このとき、操舵トルクセンサ５で操舵トルクＴを検出し、操舵トルクＴを減らす方向に転舵指令角を補正する。そのため、クラッチ６が解放し易い状態を素早く作り出すことができ、素早く確実にクラッチを解放することができる。実際の転舵の応答は進んだり遅れたりするものであり、ジョイントによる角度変化もあるため、クラッチ締結中は可変ギア比制御を停止するだけではハンドルを取られる現象が生じる場合がある。操舵トルクＴを減らすように転舵指令角を補正することで、クラッチ締結中にハンドルが取られるのを確実に防止することができる。
このように、クラッチ６を構成するローラ６３が内外輪に噛み込む力が余計にかかるのを防止し、クラッチ６を解放し易くすることができる。すなわち、操舵意思と合致しない操舵反力の乱れが発生することによる操舵の違和感を抑制しつつ、クラッチを確実に解放することができる。 Further, at this time, the steering torque T is detected by the steering torque sensor 5, and the turning command angle is corrected in a direction to reduce the steering torque T. Therefore, a state in which the clutch 6 can be easily released can be quickly created, and the clutch can be quickly and reliably released. Since the actual steering response is advanced or delayed, and there is a change in angle due to the joint, there may be a phenomenon that the handle can be removed only by stopping the variable gear ratio control while the clutch is engaged. By correcting the steering command angle so as to reduce the steering torque T, it is possible to reliably prevent the steering wheel from being taken during clutch engagement.
In this way, it is possible to prevent the roller 63 constituting the clutch 6 from being excessively engaged with the inner and outer rings and to easily release the clutch 6. That is, the clutch can be reliably released while suppressing the uncomfortable feeling of steering caused by the disturbance of the steering reaction force that does not match the steering intention.

なお、図１において、反力モータ４が反力アクチュエータに対応し、転舵モータ８が転舵アクチュエータに対応し、コントローラ２０が操舵制御部に対応している。また、図２において、端当て時転舵指令角出力部２８、転舵指令切替部３０及び角度サーボ制御部３１が端当て制御部に対応している。さらに、仮想ＳＡＴ反力演算部２４、反力指令切替部２５及び反力制御部２６が端当て制御時操舵反力制御部に対応し、解放用転舵指令角演算部２９が転舵角制御部に対応している。
さらに、図６のステップＳ６がクラッチ締結制御部に対応し、ステップＳ９がクラッチ解放制御部に対応し、ステップＳ１０及び仮想ＳＡＴ反力演算部２４が操舵反力制御部に対応し、ステップＳ１１が解放完了検出部に対応している。 In FIG. 1, the reaction force motor 4 corresponds to the reaction force actuator, the turning motor 8 corresponds to the turning actuator, and the controller 20 corresponds to the steering control unit. In FIG. 2, the end contact turning command angle output unit 28, the steering command switching unit 30, and the angle servo control unit 31 correspond to the end contact control unit. Furthermore, the virtual SAT reaction force calculation unit 24, the reaction force command switching unit 25, and the reaction force control unit 26 correspond to the steering reaction force control unit during end contact control, and the release steering command angle calculation unit 29 controls the steering angle control. Corresponds to the department.
6 corresponds to the clutch engagement control unit, step S9 corresponds to the clutch release control unit, step S10 and the virtual SAT reaction force calculation unit 24 correspond to the steering reaction force control unit, and step S11 includes Corresponds to the release completion detector.

（効果）
第１の実施形態では、以下の効果が得られる。
（１）クラッチ６を締結した状態でクラッチ６の締結解除条件が成立したとき、コントローラ２０は、クラッチ解放指令を出力する。そして、クラッチ解放指令を出力してから、実際にクラッチ６の解放が完了したことを検出するまでの間、コントローラ２０は、転舵角θｒを解放用転舵指令角とするべく転舵モータ８を駆動制御する転舵角制御を行う。そして、コントローラ２０は、転舵角制御を行っている間、操舵状態に応じた仮想ＳＡＴに相当する操舵反力を付与するように、反力モータ４を駆動制御する。 (effect)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the engagement release condition of the clutch 6 is satisfied with the clutch 6 engaged, the controller 20 outputs a clutch release command. Then, after outputting the clutch release command, until the controller 20 detects that the clutch 6 has actually been released, the controller 20 turns the steering motor 8 so that the turning angle θr becomes the release steering command angle. Turn angle control is performed to control the drive. Then, the controller 20 drives and controls the reaction force motor 4 so as to apply a steering reaction force corresponding to the virtual SAT corresponding to the steering state during the turning angle control.

このように、クラッチ解放指令を出力してから実際にクラッチ６が解放するまでの間、仮想ＳＡＴ反力指令Ｔｓ１を用いて反力モータ４を駆動制御する操舵反力制御を行う。そのため、クラッチ６を解放するための解放動作により、運転者の操舵意思に反して転舵指令角を変更した場合であっても、運転者の操舵意思に合致した操舵反力を付与することができる。したがって、操舵の違和感を抑制することができる。   In this manner, the steering reaction force control for driving and controlling the reaction force motor 4 is performed using the virtual SAT reaction force command Ts1 until the clutch 6 is actually released after the clutch release command is output. Therefore, even when the turning command angle is changed against the driver's steering intention, the steering reaction force that matches the driver's steering intention can be applied by the releasing operation for releasing the clutch 6. it can. Therefore, the uncomfortable feeling of steering can be suppressed.

（２）コントローラ２０は、クラッチ解放状態でＳＢＷ制御を行い、ＳＢＷ制御中に端当て状態を検出すると、クラッチ締結状態として運転者に端当て感を与える端当て時制御を行う。そして、この端当て時制御中に、運転者によるステアリングホイールの切り戻し操作を検出したとき、クラッチ６に対して締結解除指令を出力する。
これにより、クラッチ締結状態からクラッチ解放状態とする場面において、操舵の違和感なく確実なクラッチ解放動作を行うことができる。 (2) The controller 20 performs the SBW control in the clutch disengaged state, and when the end contact state is detected during the SBW control, the controller 20 performs end contact control that gives the driver a feeling of end contact as the clutch engaged state. Then, during this end contact control, when a steering wheel switching back operation by the driver is detected, an engagement release command is output to the clutch 6.
Thereby, in the scene which changes from a clutch fastening state to a clutch release state, a reliable clutch release operation can be performed without a sense of incongruity of steering.

（３）コントローラ２０は、端当て状態を検出して端当て時制御を開始してから、クラッチ解放指令を出力するまでの間、操舵状態に応じた仮想ＳＡＴに相当する操舵反力を付与するように、反力モータ４を駆動制御する。
これにより、クラッチ解放指令を出力した後のクラッチ解放動作中だけでなく、端当て時制御を開始してからクラッチ解放指令を出力するまでの間も、操舵状態に応じた操舵反力を付与することができる。したがって、端当て時制御開始時における運転者の違和感も適切に抑制することができる。 (3) The controller 20 applies a steering reaction force corresponding to the virtual SAT corresponding to the steering state from the detection of the end contact state to the start of the end contact control until the output of the clutch release command. As described above, the reaction force motor 4 is driven and controlled.
As a result, a steering reaction force corresponding to the steering state is applied not only during the clutch release operation after the clutch release command is output but also during the period from the start of the end contact control to the output of the clutch release command. be able to. Therefore, the driver's uncomfortable feeling at the start of the end-to-end control can be appropriately suppressed.

（４）クラッチ６を締結した状態でクラッチ６の締結解除条件が成立したとき、クラッチ６に対して締結解除指令を出力する。また、クラッチ６に対して締結解除指令を出力してから、クラッチ６の締結解除が完了したことを検出するまでの間、転舵角θｒを解放用転舵指令角とするべく転舵モータ８を駆動制御する転舵角制御を行う。そして、転舵角制御を行っている間、当該転舵角制御を開始する直前にステアリングホイール１に付与していた操舵反力を維持するように、反力モータ４を駆動制御する。
これにより、クラッチ締結状態でクラッチ解放指令を出力したとき、操舵の違和感なくクラッチ６を解放することができる。 (4) When an engagement release condition for the clutch 6 is satisfied with the clutch 6 engaged, an engagement release command is output to the clutch 6. Further, the steering motor 8 is set so that the turning angle θr is set to the release turning command angle after the fastening release command is output to the clutch 6 until it is detected that the release of the clutch 6 has been released. Turn angle control is performed to control the drive. During the turning angle control, the reaction force motor 4 is driven and controlled so as to maintain the steering reaction force applied to the steering wheel 1 immediately before the turning angle control is started.
Thereby, when a clutch release command is output in the clutch engaged state, the clutch 6 can be released without a sense of incongruity of steering.

（変形例）
（１）上記実施形態においては、端当て時制御中にハンドル切り込み操作を検出したとき、クラッチ解除条件が成立したとしてギア比固定制御及び操舵反力制御を実施しているが、イグニッションスイッチをオン状態としたときにも、本発明を適用可能である。
この場合、イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替わったことを検出したとき、切替判定部２１が、クラッチ制御部２２にクラッチ解放指令を出力するようにする。また、このとき切替判定部２１は、切替判定フラグＦｌｇ＝２を反力指令切替部２５及び転舵指令切替部３０に出力するようにする。そして、図６のステップＳ１１と同様に、クラッチ６が確実に解放状態となったか否かを判定し、クラッチ６が解放したと判断したら、切替判定部２１から、切替判定フラグＦｌｇ＝０を反力指令切替部２５及び転舵指令切替部３０に出力するようにする。 (Modification)
(1) In the above embodiment, when the steering wheel turning operation is detected during the end-to-end control, the gear ratio fixing control and the steering reaction force control are performed on the assumption that the clutch release condition is satisfied, but the ignition switch is turned on. The present invention can also be applied to the state.
In this case, when it is detected that the ignition switch has been switched from the off state to the on state, the switching determination unit 21 outputs a clutch release command to the clutch control unit 22. At this time, the switching determination unit 21 outputs the switching determination flag Flg = 2 to the reaction force command switching unit 25 and the steering command switching unit 30. Then, similarly to step S11 in FIG. 6, it is determined whether or not the clutch 6 is surely released, and if it is determined that the clutch 6 is released, the switching determination unit 21 sets the switching determination flag Flg = 0. The power command switching unit 25 and the steering command switching unit 30 are output.

これにより、ハンドル操作したままイグニッションスイッチをオン状態とした場合であっても、クラッチを素早く確実に解放することができる。そして、このクラッチ解放動作中は、操舵反力の乱れを防止して運転者の違和感を抑制することができる。
同様に、例えばＥＰＳ制御からＳＢＷ制御へ移行する場合など、クラッチ６を締結状態から解放状態へ切り替える場面であれば、本発明を適用することができる。 As a result, even when the ignition switch is turned on while the handle is operated, the clutch can be quickly and reliably released. And during this clutch release operation, the disturbance of the steering reaction force can be prevented and the driver's uncomfortable feeling can be suppressed.
Similarly, the present invention can be applied to any scene where the clutch 6 is switched from the engaged state to the released state, for example, when shifting from EPS control to SBW control.

１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、３…操舵角センサ、４…反力モータ、５…操舵トルクセンサ、６…クラッチ、７…ピニオンシャフト、８…転舵モータ、８ａ…転舵出力歯車、９…転舵モータ角センサ、１１Ｒ，１１Ｌ…転舵輪、１２…ピニオンギア、１３…ラック軸、１４…タイロッド、１５…ナックルアーム、２０…コントローラ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering wheel, 2 ... Steering shaft, 3 ... Steering angle sensor, 4 ... Reaction force motor, 5 ... Steering torque sensor, 6 ... Clutch, 7 ... Pinion shaft, 8 ... Steering motor, 8a ... Steering output gear, DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Steering motor angle sensor, 11R, 11L ... Steering wheel, 12 ... Pinion gear, 13 ... Rack shaft, 14 ... Tie rod, 15 ... Knuckle arm, 20 ... Controller

Claims (4)

ステアリングホイール及び該ステアリングホイー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部と、
転舵輪及び該転舵輪を転舵する転舵機構を駆動する転舵アクチュエータを有する転舵部と、
前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結及び連結解除可能なクラッチと、を備える車両用操舵制御装置であって、
前記クラッチを締結した状態で当該クラッチの締結解除条件が成立したとき、当該クラッチに対して締結解除指令を出力するクラッチ解放制御部と、
前記クラッチ解放制御部により前記クラッチに対して締結解除指令を出力した後、当該クラッチの締結解除が完了したことを検出する解放完了検出部と、
前記クラッチ解放制御部により前記クラッチに対して締結解除指令を出力してから、前記解放完了検出部で前記クラッチの締結解除が完了したことを検出するまでの間、前記転舵輪の転舵角を、前記クラッチを解放するための解放用転舵指令角とするべく前記転舵アクチュエータを駆動制御する転舵角制御を行う転舵角制御部と、
前記転舵輪の転舵角を、前記ステアリングホイールの操舵状態に応じた転舵指令角とするべく前記転舵アクチュエータを駆動制御したときに生じるセルフアライニングトルクを、仮想セルフアライニングトルクとして車両モデルを用いて演算する仮想セルフアライニングトルク演算部と、
前記転舵角制御部による前記転舵角制御を行っている間、前記仮想セルフアライニングトルク演算部で演算した仮想セルフアライニングトルクに相当する操舵反力を付与するように、前記反力アクチュエータを駆動制御する操舵反力制御部と、を備えることを特徴とする車両用操舵制御装置。 A steering unit having a steering wheel and a reaction force actuator for applying a steering reaction force to the steering wheel;
A steered portion having a steered wheel and a steered actuator that drives a steered mechanism that steers the steered wheel;
A vehicle steering control device comprising: a clutch capable of mechanically connecting and disconnecting the steering unit and the steering unit;
A clutch release control unit that outputs a fastening release command to the clutch when a fastening release condition of the clutch is established in a state where the clutch is fastened;
A release completion detecting unit for detecting that the engagement release of the clutch is completed after outputting an engagement release command to the clutch by the clutch release control unit;
The turning angle of the steered wheels is set from when the clutch release control unit outputs an engagement release command to the clutch until the release completion detection unit detects that the clutch release is completed. A turning angle control unit that performs turning angle control for driving and controlling the turning actuator so as to obtain a turning turning command angle for releasing the clutch;
A vehicle model in which the self-aligning torque generated when the steering actuator is driven and controlled so that the turning angle of the steered wheels is a turning command angle corresponding to the steering state of the steering wheel is a virtual self-aligning torque A virtual self-aligning torque calculator that calculates using
While performing the turning angle control by the turning angle control unit, the reaction force actuator is configured to apply a steering reaction force corresponding to the virtual self-aligning torque calculated by the virtual self-aligning torque calculation unit. A vehicle steering control device comprising: a steering reaction force control unit that controls driving of the vehicle. 前記クラッチの締結を解除した状態で、前記転舵輪の転舵角を、前記ステアリングホイールの操舵状態に応じた転舵指令角とするべく前記転舵アクチュエータを駆動制御すると共に、前記ステアリングホイールに、前記転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力を付与するべく前記反力アクチュエータを駆動制御するステアバイワイヤ制御を行う操舵制御部と、
前記操舵制御部によるステアバイワイヤ制御中に、前記ステアリングホイールの切り込み限界付近に達した端当て状態を検出する端当て検出部と、
前記端当て検出部で端当て状態を検出したとき、前記クラッチに対して締結指令を出力して運転者に端当て感を与える端当て制御を行う端当て制御部と、
運転者によるステアリングホイールの切り戻し操作を検出する切り戻し検出部と、をさらに備え、
前記クラッチ解放制御部は、前記端当て制御部による端当て制御中に、前記切り戻し検出部で運転者によるステアリングホイールの切り戻し操作を検出したとき、前記クラッチの締結解除条件が成立したと判断することを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵制御装置。 In a state where the engagement of the clutch is released, the steering actuator is driven and controlled so that the steered angle of the steered wheel is a steered command angle corresponding to the steering state of the steering wheel, and the steering wheel A steering control unit for performing steer-by-wire control for driving and controlling the reaction force actuator to apply a steering reaction force according to a steered state of the steered wheel;
During the steer-by-wire control by the steering control unit, an end contact detection unit that detects an end contact state that has reached the vicinity of the cutting limit of the steering wheel;
When an end contact state is detected by the end contact detection unit, an end contact control unit that performs end contact control that outputs an engagement command to the clutch to give the driver a feeling of end contact;
A switchback detection unit for detecting a steering wheel switchback operation by the driver, and
The clutch release control unit determines that the clutch release release condition is satisfied when the switchback detection unit detects a steering wheel switchback operation during end contact control by the end contact control unit. The vehicle steering control device according to claim 1, wherein: 前記端当て制御部で端当て制御を開始してから、前記クラッチ解放制御部により前記クラッチに対して締結解除指令を出力するまでの間、前記仮想セルフアライニングトルク演算部で演算した仮想セルフアライニングトルクに応じた操舵反力を付与するように、前記反力アクチュエータを駆動制御する端当て制御時操舵反力制御部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用操舵制御装置。   The virtual self-alignment torque calculated by the virtual self-aligning torque calculation unit after the end contact control unit starts the end contact control until the clutch release control unit outputs a fastening release command to the clutch. The vehicle steering control device according to claim 2, further comprising an end contact control steering reaction force control unit that drives and controls the reaction force actuator so as to apply a steering reaction force according to a lining torque. . ステアリングホイール及び該ステアリングホイー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部と、
転舵輪及び該転舵輪を転舵する転舵機構を駆動する転舵アクチュエータを有する転舵部と、
前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結及び連結解除可能なクラッチと、を備える車両用操舵制御方法であって、
前記クラッチを締結した状態で当該クラッチの締結解除条件が成立したとき、当該クラッチに対して締結解除指令を出力し、前記クラッチに対して締結解除指令を出力してから、前記クラッチの締結解除が完了したことを検出するまでの間、車両モデルに基づいて仮想的なセルフアライニングトルクである仮想セルフアライニングトルクに相当する操舵反力を付与するように、前記反力アクチュエータを駆動制御することを特徴とする車両用操舵制御方法。 A steering unit having a steering wheel and a reaction force actuator for applying a steering reaction force to the steering wheel;
A steered portion having a steered wheel and a steered actuator that drives a steered mechanism that steers the steered wheel;
A vehicle steering control method comprising: a clutch capable of mechanically connecting and disconnecting the steering unit and the steered unit,
When the engagement release condition of the clutch is established with the clutch engaged, the engagement release command is output to the clutch, and the engagement release command is output to the clutch. Until the completion is detected, the reaction force actuator is driven and controlled to apply a steering reaction force corresponding to a virtual self-aligning torque that is a virtual self-aligning torque based on the vehicle model. A vehicle steering control method.
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