JP5983017B2 - Vehicle steering control device - Google Patents
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本発明は、操舵操作子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、転舵輪を、操舵操作子の操作に応じた目標転舵角にモータ等の転舵アクチュエータを介して転舵させる、車両の操舵制御装置に関する。 The present invention provides a steered wheel with a steered actuator such as a motor at a target steered angle according to the operation of the steering operator in a state where the torque transmission path between the steering operator and the steered wheel is mechanically separated. through it steers relates to a steering control equipment of the vehicle.
従来から、操舵操作子(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、転舵輪を、操舵操作子の操作に応じた目標転舵角にモータ等の転舵アクチュエータを介して転舵させ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:Steer By Wire、以降の説明では「SBW」と記載する場合がある)と呼称するシステム(SBWシステム)を形成する装置である。 Conventionally, with the torque transmission path between the steering operator (steering wheel) and the steered wheels mechanically separated, the steered wheels are turned to a target turning angle according to the operation of the steering operator. There is a steering control device that steers through a rudder actuator. Such a steering control device is a device that forms a system (SBW system) generally called a steer-by-wire (SBW: Steer By Wire, which may be described as “SBW” in the following description).
SBWシステムには、トルク伝達経路を機械的に分離させた状態で操舵操作子の同一方向への操舵操作を継続し、操舵操作子の切り込み限界付近に達した時には、操舵操作子を介して運転者に端当て感を与える技術を適用する場合がある(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載されている技術では、転舵輪の転舵角が最大転舵角付近に達すると、操舵反力の制御により付与する操舵反力トルクの補正を開始する。そして、操舵反力トルクの補正を開始した時点から時間が経過するにつれて、徐々に操舵反力トルクを増大する制御を行なう。
In the SBW system, the steering operation is continued in the same direction with the torque transmission path being mechanically separated, and when the steering operation reaches the vicinity of the cutting limit of the steering operation, the operation is performed via the steering operation. In some cases, a technique for giving a feeling of contact to a person is applied (see, for example, Patent Document 1).
In the technique described in
しかしながら、特許文献1に記載されている技術では、運転者による急激な操舵操作等によって転舵輪の応答が遅れた場合に、転舵角が最大転舵角付近に達するまで操舵操作子を空転させた後に、操舵操作子へ操舵反力が付与されることとなる。
操舵操作子へ操舵反力が付与された後に、操舵操作子の切り戻し操作を行なうと、ある程度の角度まで操舵操作子が空転する。そして、通常の操舵時に操舵反力が立ち上がる角度(端当て角)を越えて操舵操作子の切り戻し操作を行なった時点で、転舵輪の転舵が急激に開始されるという問題が発生するおそれがある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、転舵輪の急激な転舵の開始が発生することを抑制することが可能な、車両の操舵制御装置を提供することを目的とする。
However, in the technique described in
When the steering operator is switched back after the steering reaction force is applied to the steering operator, the steering operator idles to a certain angle. Further, there is a possibility that a problem that the turning of the steered wheels starts abruptly when the steering manipulator is turned back beyond the angle at which the steering reaction force rises during normal steering (end contact angle). There is.
The present invention was made in view of the problems described above, capable of suppressing the start of the rapid turning of the steered wheels occurs, to provide a steering control equipment of the vehicle With the goal.
上記課題を解決するために、本発明では、バックアップクラッチを開放状態に切り換えている状態で、操舵操作子の操舵角が中立位置を基準として予め設定した端当て角を越えると、転舵モータからの転舵トルクの出力を中断する。そして、端当て角を越えた操舵操作子の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点で、転舵モータからの転舵トルクの出力を再開する。
さらに、端当て角を越えた操舵操作子の操舵角が増加中である場合に、締結完了時間が経過した時点における増加中の操舵角が、予め設定した締結角以上であるか否かを推定する。これに加え、増加中の操舵角が締結角以上であると推定すると、クラッチ締結指令をバックアップクラッチへ出力する。なお、締結完了時間は、バックアップクラッチを締結状態に切り換えるクラッチ締結指令を出力してから実際にバックアップクラッチが締結状態となるまでの経過時間である。
In order to solve the above-described problem, in the present invention, when the steering angle of the steering operator exceeds a preset end contact angle with reference to the neutral position in a state where the backup clutch is switched to the released state, the steering motor Suspend the output of the steering torque. Then, when the steering angle of the steering operator beyond the end contact angle starts to decrease toward the neutral position, the output of the steering torque from the steering motor is resumed.
Further, when the steering angle of the steering operator beyond the end contact angle is increasing, it is estimated whether or not the increasing steering angle is equal to or greater than a preset engagement angle when the engagement completion time has elapsed. To do. In addition, if it is estimated that the increasing steering angle is greater than or equal to the engagement angle, a clutch engagement command is output to the backup clutch. The engagement completion time is an elapsed time from when the clutch engagement command for switching the backup clutch to the engagement state is output until the backup clutch is actually engaged.
本発明によれば、操舵操作子の操舵角が中立位置から増加して転舵モータからの転舵トルクの出力を中断している状態で、端当て角を越えた操舵操作子の操舵角が中立位置側への減少を開始すると、転舵モータからの転舵トルクの出力を再開する。
このため、端当て角を越えた操舵操作子の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点で、操舵操作子の空転を終了させて、転舵輪の転舵を開始することが可能となり、転舵輪の急激な転舵の開始を抑制することが可能となる。これにより、操舵操作子の操舵操作において、運転者が違和感を受ける可能性を低減させることが可能となる。
According to the present invention, in a state where the steering angle of the steering operator increases from the neutral position and the output of the steering torque from the steering motor is interrupted, the steering angle of the steering operator exceeding the end contact angle is When the reduction toward the neutral position is started, the output of the turning torque from the turning motor is resumed.
For this reason, when the steering angle of the steering operator beyond the end contact angle starts to decrease toward the neutral position, it is possible to end the idling of the steering operator and start the turning of the steered wheels. Thus, it is possible to suppress the sudden start of the steered wheels. As a result, it is possible to reduce the possibility that the driver will feel uncomfortable in the steering operation of the steering operator.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
(第一実施形態)
以下、本発明の第一実施形態(以下、本実施形態と記載する)について、図面を参照しつつ説明する。
(構成)
図1は、本実施形態の車両の操舵制御装置(以降の説明では、「操舵制御装置」と記載する場合がある)を備えた車両の概略構成を示す図である。
本実施形態の操舵制御装置1を備えた車両は、SBWシステムを適用した車両である。
ここで、SBWシステムでは、車両の運転者が操舵操作する操舵操作子(ステアリングホイール)の操作に応じて転舵モータを駆動制御し、転舵輪を転舵する制御を行うことにより、車両の進行方向を変化させる。転舵モータの駆動制御は、操舵操作子と転舵輪との間に介装するバックアップクラッチを、通常状態である開放状態に切り換えて、操舵操作子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行う。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle including a vehicle steering control device according to the present embodiment (may be described as “steering control device” in the following description).
The vehicle provided with the
Here, in the SBW system, the driving of the steered motor is controlled in accordance with the operation of a steering operator (steering wheel) that is steered by the driver of the vehicle, and the steered wheels are steered, thereby performing the vehicle progress Change direction. The drive control of the steered motor is performed by switching the backup clutch interposed between the steering operator and the steered wheels to the open state, which is the normal state, and setting the torque transmission path between the steering operator and the steered wheels to the machine. In a separate state.
そして、例えば、断線等、SBWシステムに異常が発生した場合には、開放状態のバックアップクラッチを締結状態に切り換えて、トルク伝達経路を機械的に接続することにより、運転者が操舵操作子に加える力を用いて、転舵輪の転舵を継続する。
図1中に示すように、本実施形態の操舵制御装置1は、転舵モータ2と、反力モータ4と、バックアップクラッチ6を備える。これに加え、操舵制御装置1は、操舵トルク検出部8と、車速検出部10と、操舵角検出部12と、転舵角検出部14と、コントローラ16を備える。
For example, when an abnormality occurs in the SBW system, such as disconnection, the driver adds to the steering operator by switching the open backup clutch to the engaged state and mechanically connecting the torque transmission path. Use the force to continue turning the steered wheels.
As shown in FIG. 1, the
転舵モータ2は、後述する転舵モータ制御部42が出力する転舵モータ指令電流に応じて駆動するモータであり、転舵輪Wを転舵させるための転舵トルクを出力する。転舵モータ2が出力した転舵トルクは、転舵モータ2の駆動により回転する転舵モータ出力軸18を介して、ラックギア20に伝達される。
ラックギア20は、転舵モータ出力軸18の回転に応じて車幅方向へ変位するラック軸22を有する。ラック軸22の両端は、タイロッド24とナックルアーム26を介して、それぞれ、転舵輪Wに連結する。
The steered
The
タイロッド24は、ラック軸22の端部とナックルアーム26を接続する棒状の部材である。
ナックルアーム26は、転舵輪Wを保持する部品であり、ハブ(図示せず)を介して転舵輪Wを取り付ける。また、ナックルアーム26は、サスペンションアーム(図示せず)及びショックアブソーバ(図示せず)を用いて、サブフレーム等の車体側部材(図示せず)に取り付ける。
The
The
転舵輪Wは、車両の前輪(左右前輪)であり、ラック軸22の車幅方向への変位に伴って転舵し、車両の進行方向を変化させる。なお、本実施形態では、転舵輪Wを、左右前輪で形成した場合を説明する。これに伴い、図1中では、左前輪で形成した転舵輪Wを、転舵輪WFLと示し、右前輪で形成した転舵輪Wを、転舵輪WFRと示す。
反力モータ4は、操舵操作子28とバックアップクラッチ6との間に配置する。
The steered wheels W are front wheels (left and right front wheels) of the vehicle, and are steered with the displacement of the rack shaft 22 in the vehicle width direction to change the traveling direction of the vehicle. In the present embodiment, a case where the steered wheels W are formed of left and right front wheels will be described. Accordingly, in FIG. 1, the steered wheel W formed with the left front wheel is denoted as steered wheel WFL, and the steered wheel W formed with the right front wheel is denoted as steered wheel WFR.
The reaction force motor 4 is disposed between the
また、反力モータ4は、後述する反力モータ制御部44が出力する反力モータ指令電流に応じて駆動するモータであり、トルク伝達経路の一部を形成するステアリングシャフト30へ、操舵反力を出力可能である。これにより、反力モータ4は、ステアリングシャフト30を介して、操舵操作子28へ操舵反力を出力する。
ここで、反力モータ4が操舵操作子28へ出力する操舵反力は、バックアップクラッチ6を開放状態に切り換えて、操舵操作子28と転舵輪Wとの間のトルク伝達経路を機械的に分離させている状態で、操舵操作子28へ出力可能な反力である。
The reaction force motor 4 is a motor that is driven in response to a reaction force motor command current output from a reaction force
Here, the steering reaction force output from the reaction force motor 4 to the
すなわち、反力モータ4が操舵操作子28へ出力する操舵反力は、運転者が操舵操作子28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。
また、操舵反力の演算は、転舵輪Wに作用しているタイヤ軸力や操舵操作子28の操舵状態に応じて行なう。これにより、操舵操作子28を操舵する運転者へ、適切な操舵反力を伝達する。
バックアップクラッチ6は、運転者が操作する操舵操作子28と転舵輪Wとの間に介装し、後述するクラッチ制御部40が出力するクラッチ指令電流に応じて、開放状態または締結状態に切り換わる。なお、バックアップクラッチ6は、通常状態では開放状態である。
That is, the steering reaction force output from the reaction force motor 4 to the
Further, the calculation of the steering reaction force is performed according to the tire axial force acting on the steered wheels W and the steering state of the
The backup clutch 6 is interposed between the steering
ここで、バックアップクラッチ6の状態を開放状態に切り換えると、ステアリングシャフト30の一端側とピニオン軸32の一端側を離間させる。これにより、操舵操作子28と転舵輪Wとの間のトルク伝達経路を機械的に分離させて、操舵操作子28の操舵操作が転舵輪Wへ伝達されない状態とする。なお、ステアリングシャフト30は、一端側をバックアップクラッチ6の内部で操舵側クラッチ板34に連結し、他端側を操舵操作子28に連結して、操舵操作子28と共に回転する。また、ピニオン軸32は、一端側をバックアップクラッチ6の内部で転舵側クラッチ板36に連結し、他端側に設けたピニオン軸側歯車38をラックギア20に噛合させる。
Here, when the state of the backup clutch 6 is switched to the released state, the one end side of the steering
一方、バックアップクラッチ6の状態を締結状態に切り換えると、ステアリングシャフト30の一端側とピニオン軸32の一端側を連結する。これにより、操舵操作子28と転舵輪Wとの間のトルク伝達経路を機械的に結合させて、操舵操作子28の操舵操作が転舵輪Wへ伝達される状態とする。
操舵トルク検出部8は、例えば、操舵操作子28を回転可能に支持するステアリングコラム(図示せず)に設け、運転者が操舵操作子28を操作することでステアリングシャフト30に加わる操舵トルクを検出する。そして、操舵トルク検出部8は、検出した操舵トルクを含む情報信号を、コントローラ16へ出力する。なお、以降の説明では、操舵トルクを、「トルクセンサ値Vts」と記載する場合がある。
On the other hand, when the state of the backup clutch 6 is switched to the engaged state, one end side of the steering
The
ここで、運転者が操舵操作子28を操作することでステアリングシャフト30に加わる操舵トルクは、バックアップクラッチ6を締結状態に切り換えた状態で発生する。
車速検出部10は、公知の車速センサであり、車両の車速を検出する。そして、検出した車速を含む情報信号を、コントローラ16へ出力する。
操舵角検出部12は、例えば、レゾルバ等を用いて形成し、操舵トルク検出部8と同様、ステアリングコラムに設ける。
Here, the steering torque applied to the steering
The vehicle
The steering
また、操舵角検出部12は、操舵操作子28の現在の回転角度(操舵操作量)である現在操舵角を検出する。そして、操舵角検出部12は、検出した操舵操作子28の現在操舵角を含む情報信号を、コントローラ16へ出力する。なお、以降の説明では、現在操舵角を、「現在操舵角θs」と記載する場合がある。
転舵角検出部14は、例えば、エンコーダ等を用いて形成し、転舵モータ2に設ける。
Further, the steering
The turning
また、転舵角検出部14は、転舵モータ2の回転角度(転舵角度)を検出する。そして、転舵角検出部14は、検出した転舵角度(以降の説明では、「転舵モータ回転角」と記載する場合がある)を含む情報信号を、コントローラ16へ出力する。なお、以降の説明では、転舵モータ回転角を、「実転舵角θt」と記載する場合がある。
コントローラ16は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を備えて形成し、クラッチ制御部40と、転舵モータ制御部42と、反力モータ制御部44を備える。
Further, the turning
The
クラッチ制御部40は、転舵モータ2の損傷抑制等を目的として、例えば、転舵モータ2の温度と、予め設定したクラッチ締結温度に基づき、クラッチ電流指令を演算する。これは、バックアップクラッチ6を開放状態に切り換えた状態で、転舵モータ2の温度とクラッチ締結温度とを比較し、転舵モータ2の温度がクラッチ締結温度を越えているか否かを判定する。
The
そして、転舵モータ2の温度がクラッチ締結温度を越えていると判定すると、開放状態(通常状態)のバックアップクラッチ6を締結状態に切り換える指令信号(クラッチ締結指令)を演算し、この演算した指令信号を、クラッチ電流指令とする。
なお、クラッチ制御部40は、例えば、転舵モータ2の温度に応じて、締結状態のバックアップクラッチ6を開放状態に切り換える指令信号(クラッチ開放指令)の演算も行う。
When it is determined that the temperature of the
The
ここで、クラッチ締結温度は、転舵モータ2を正常(通常状態、通常制御)に使用することが困難な使用限界温度よりも、予め設定した温度差分低い温度であり、予め設定して、クラッチ制御部40に記憶させておく。なお、上記の使用限界温度は、例えば、転舵モータ2に予め設定されている定格や、「JIS C 4003」等を用いて設定する。
そして、クラッチ制御部40は、生成したクラッチ指令電流を含む情報信号を、バックアップクラッチ6へ出力する。これにより、クラッチ制御部40は、バックアップクラッチ6の状態(開放状態または締結状態)を制御する。
Here, the clutch engagement temperature is a temperature that is lower by a preset temperature difference than the use limit temperature at which it is difficult to normally use the steered motor 2 (normal state, normal control). The information is stored in the
Then, the
転舵モータ制御部42は、入力を受けた各種情報信号に基づき、バックアップクラッチ6を開放状態に切り換えている状態で、目標転舵角に応じた転舵トルクを転舵モータ2から出力させて、転舵モータ2を駆動制御する。なお、転舵モータ制御部42の詳細な構成については、後述する。
ここで、目標転舵角は、操舵操作子28の操作に対する転舵輪Wの転舵角である。
The steered
Here, the target turning angle is the turning angle of the steered wheels W with respect to the operation of the
反力モータ制御部44は、転舵モータ制御部42及び車速検出部10と、通信ラインを介して、情報信号の入出力を行う。
また、反力モータ制御部44は、入力を受けた各種情報信号に基づき、反力モータ4を駆動制御する。なお、反力モータ制御部44の詳細な構成については、後述する。
The reaction force
The reaction force
(転舵モータ制御部42の詳細な構成)
以下、図1を参照しつつ、図2及び図3を用いて、転舵モータ制御部42の詳細な構成を、図2中に示す他の構成との関連を含めて説明する。
図2は、転舵モータ制御部42の詳細な構成を説明するブロック図である。
図2中に示すように、転舵モータ制御部42は、SBW転舵指令角演算部46と、転舵指令角速度算出部48と、端当て時オフセット角演算部50と、最終転舵指令角演算部52と、転舵位置サーボ制御部54を備える。
(Detailed configuration of the steered motor control unit 42)
Hereinafter, the detailed configuration of the steered
FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the steered
As shown in FIG. 2, the steering
SBW転舵指令角演算部46は、車速検出部10が出力した情報信号と、操舵角検出部12が出力した情報信号の入力を受ける。そして、車速検出部10が出力した情報信号が含む車速と、操舵角検出部12が出力した情報信号が含む現在操舵角θsに基づき、SBW転舵指令角を演算する。
The SBW steering command
ここで、SBW転舵指令角は、運転者による操舵操作子28の操作に応じた目標転舵角を算出し、この算出した目標転舵角に応じて転舵モータ2を駆動制御するための電流指令値である。また、SBW転舵指令角は、バックアップクラッチ6を開放状態に切り換えて、トルク伝達経路を機械的に分離した状態における、操舵操作子28の操作に応じた目標転舵角に対応する。なお、以降の説明では、SBW転舵指令角を、「SBW転舵指令角θpure」、または、「θpure」と記載する場合がある。
Here, the SBW steering command angle is used to calculate a target turning angle corresponding to the operation of the
また、SBW転舵指令角演算部46は、演算したSBW転舵指令角θpureを含む情報信号を、転舵指令角速度算出部48と、端当て時オフセット角演算部50と、最終転舵指令角演算部52へ出力する。
転舵指令角速度算出部48は、SBW転舵指令角演算部46が出力した情報信号の入力を受ける。そして、SBW転舵指令角演算部46が出力した情報信号が含むSBW転舵指令角θpureを微分して、転舵指令角速度を演算する。なお、以降の説明では、転舵指令角速度を、「転舵指令角速度θ’pure」、または、「θ’pure」と記載する場合がある。
Further, the SBW steering command
The steering command angular
また、転舵指令角速度算出部48は、演算した転舵指令角速度θ’pureを含む情報信号を、端当て時オフセット角演算部50へ出力する。
端当て時オフセット角演算部50は、SBW転舵指令角演算部46が出力した情報信号と、転舵指令角速度算出部48が出力した情報信号の入力を受ける。そして、SBW転舵指令角演算部46が出力した情報信号が含むSBW転舵指令角θpureと、転舵指令角速度算出部48が出力した情報信号が含む転舵指令角速度θ’pureに基づき、端当て時オフセット角を演算する。なお、以降の説明では、端当て時オフセット角を、「端当て時オフセット角θoffset」、または、「θoffset」と記載する場合がある。
Further, the steering command angular
The end-offset offset
ここで、演算した端当て時オフセット角θoffsetは、操舵角検出部12が出力した情報信号が含む現在操舵角θsのうち、右回り(時計回り、以降も同様)または左回り(反時計回り、以降も同様)で端当て角を越えている分の操舵角である。
なお、以降の説明では、端当て角を、「端当て角θmax」、または、「θmax」と記載する場合がある。
Here, the calculated end-offset offset angle θoffset is clockwise (clockwise, the same applies hereinafter) or counterclockwise (counterclockwise) of the current steering angle θs included in the information signal output by the
In the following description, the end contact angle may be described as “end contact angle θmax” or “θmax”.
また、端当て角は、バックアップクラッチ6を開放状態に切り換えてトルク伝達経路を機械的に分離した状態における操舵操作子28の操舵操作時に、操舵反力が立ち上がる角度である。
また、端当て角としては、操舵操作子28を右回りに回転させた状態で操舵反力が立ち上がる角度である右端当て角と、操舵操作子28を左回りに回転させた状態で操舵反力が立ち上がる角度である左端当て角を設定する。
The end contact angle is an angle at which the steering reaction force rises during the steering operation of the
The end contact angle includes a right end contact angle that is an angle at which the steering reaction force rises when the
なお、本実施形態では、一例として、右端当て角の中立位置からの角度(操舵角の変化量)と、左端当て角の中立位置からの角度(操舵角の変化量)とを、同一とした場合について説明する。また、以降の説明では、右端当て角を正(+)側とし、左端当て角を負(−)側とする。
また、端当て時オフセット角演算部50は、演算した端当て時オフセット角θoffsetを含む情報信号を、最終転舵指令角演算部52へ出力する。
In the present embodiment, as an example, the angle from the neutral position of the right end contact angle (change amount of the steering angle) and the angle from the neutral position of the left end contact angle (change amount of the steering angle) are the same. The case will be described. In the following description, the right end contact angle is the positive (+) side, and the left end contact angle is the negative (−) side.
Also, the end contact offset
最終転舵指令角演算部52は、SBW転舵指令角演算部46が出力した情報信号と、端当て時オフセット角演算部50が出力した情報信号の入力を受ける。そして、SBW転舵指令角演算部46が出力した情報信号が含むSBW転舵指令角θpureと、端当て時オフセット角演算部50が出力した情報信号が含む端当て時オフセット角θoffsetに基づき、最終転舵指令角を演算する。なお、以降の説明では、最終転舵指令角を、「最終転舵指令角θcommand」、または、「θcommand」と記載する場合がある。
The final turning command
ここで、図1及び図2を参照しつつ、図3を用いて、端当て時オフセット角演算部50と最終転舵指令角演算部52が行なう処理について説明する。
図3は、端当て時オフセット角演算部50と最終転舵指令角演算部52が行なう処理を示すフローチャートである。なお、図3に示すフローチャートのルーチンは、演算周期(例えば、5[msec])毎に、繰り返し行なう。
Here, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, processing performed by the end-offset offset
FIG. 3 is a flowchart illustrating processing performed by the offset
図3に示すフローチャートを開始(図中に示す「START」)すると、まず、ステップS101において、既演算オフセット角とSBW転舵指令角θpureに基づき、以下の式(1)を用いて、判定用転舵指令角θtmpを演算する。
ここで、既演算オフセット角は、前回の処理で演算した端当て時オフセット角である。なお、以降の説明では、既演算オフセット角を、「既演算オフセット角θ’offset」、または、「θ’offset」と記載する場合がある。
θtmp=θpure−θ’offset … (1)
When the flowchart shown in FIG. 3 is started (“START” in the figure), first, in step S101, based on the already calculated offset angle and the SBW steering command angle θpure, the following equation (1) is used for determination. A steered command angle θtmp is calculated.
Here, the already-calculated offset angle is the offset angle at the time of contact calculated in the previous process. In the following description, the already-calculated offset angle may be described as “already-calculated offset angle θ′offset” or “θ′offset”.
θtmp = θpure−θ′offset (1)
ステップS101において、判定用転舵指令角θtmpを演算すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS102へ移行する。
ステップS102では、ステップS101で演算した判定用転舵指令角θtmpが、右端当て角を越えているか否かを判定する。これに加え、ステップS102では、転舵指令角速度θ’pureに基づき、操舵操作子28が右回りに操舵(切り増し)中であるか否かを判定する。
In step S101, when the determination turning command angle θtmp is calculated, the processing performed by the
In step S102, it is determined whether or not the determination steering command angle θtmp calculated in step S101 exceeds the right end contact angle. In addition, in step S102, it is determined based on the steering command angular velocity θ′pure whether or not the
ステップS102において、判定用転舵指令角θtmpが右端当て角を越え、且つ操舵操作子28が右回りに切り増し中である(図中に示す「Y」)と判定すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS103へ移行する。
一方、ステップS102において、判定用転舵指令角θtmpが右端当て角以下である(図中に示す「N」)と判定すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS104へ移行する。同様に、ステップS102において、操舵操作子28が右回りに切り増し中ではない(図中に示す「N」)と判定すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS104へ移行する。
In step S102, if it is determined that the steering command angle for determination θtmp exceeds the right end contact angle and the
On the other hand, if it is determined in step S102 that the determination turning command angle θtmp is equal to or smaller than the right end contact angle (“N” in the drawing), the processing performed by the
ステップS103では、端当て時オフセット角θoffsetを、以下の式(2)として演算する。
θoffset=θpure−θmax … (2)
ステップS103において、端当て時オフセット角θoffsetを演算すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS110へ移行する。
ステップS104では、ステップS101で演算した判定用転舵指令角θtmpが、左端当て角を越えているか否かを判定する。これに加え、ステップS104では、転舵指令角速度θ’pureに基づき、操舵操作子28が左回りに操舵(切り増し)中であるか否かを判定する。
In step S103, the end-offset offset angle θoffset is calculated as the following equation (2).
θoffset = θpure−θmax (2)
When the offset angle θoffset at the time of end application is calculated in step S103, the processing performed by the
In step S104, it is determined whether the determination turning command angle θtmp calculated in step S101 exceeds the left end contact angle. In addition, in step S104, it is determined whether or not the
ステップS104において、判定用転舵指令角θtmpが左端当て角を越え、且つ操舵操作子28が左回りに切り増し中である(図中に示す「Y」)と判定すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS105へ移行する。
一方、ステップS104において、判定用転舵指令角θtmpが左端当て角以下(図中に示す「N」)と判定すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS106へ移行する。同様に、ステップS104において、操舵操作子28が左回りに切り増し中ではない(図中に示す「N」)と判定すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS106へ移行する。
In step S104, if it is determined that the steering command angle for determination θtmp exceeds the left end contact angle and the
On the other hand, if it is determined in step S104 that the determination turning command angle θtmp is equal to or less than the left end contact angle (“N” in the figure), the processing performed by the
ステップS105では、端当て時オフセット角θoffsetを、以下の式(3)として演算する。
θoffset=θpure+θmax … (3)
ステップS105において、端当て時オフセット角θoffsetを演算すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS110へ移行する。
ステップS106では、ステップS102の処理において、判定用転舵指令角θtmpが右端当て角を越えていたか否かを判定する。これに加え、ステップS106では、操舵操作子28が左回りに操舵中であるか否かを判定する。なお、操舵操作子28が左回りに操舵中であるか否かの判定は、例えば、操舵角検出部12が出力した情報信号が含む現在操舵角θsを参照して行なう。
In step S105, the offset angle θoffset at the end contact is calculated as the following equation (3).
θoffset = θpure + θmax (3)
When the offset angle θoffset at the end contact is calculated in step S105, the processing performed by the
In step S106, it is determined in the process of step S102 whether or not the determination turning command angle θtmp exceeds the right end contact angle. In addition, in step S106, it is determined whether or not the
ステップS106において、ステップS102の処理において判定用転舵指令角θtmpが右端当て角を越え、且つ操舵操作子28が左回りに操舵中である(図中に示す「Y」)と判定すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS107へ移行する。
一方、ステップS106において、ステップS102の処理において判定用転舵指令角θtmpが右端当て角を越えていない(図中に示す「N」)と判定すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS108へ移行する。同様に、ステップS106において、操舵操作子28が左回りに操舵中ではない(図中に示す「N」)と判定すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS108へ移行する。
In step S106, if it is determined in step S102 that the steering command angle for determination θtmp exceeds the right end contact angle and the
On the other hand, when it is determined in step S106 that the determination steering command angle θtmp does not exceed the right end contact angle (“N” in the drawing) in the processing of step S102, the processing performed by the
ステップS107では、端当て時オフセット角θoffsetを、以下の式(4)として演算する。
θoffset
=θ’offset−f(|θ’pure|,|θ’offset|) … (4)
ここで、演算用係数fは、操舵制御装置1を備えた車両の構成(例えば、操舵操作子28及びステアリングシャフト30の剛性)に応じて設定する。
ステップS107において、端当て時オフセット角θoffsetを演算すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS110へ移行する。
In step S107, the offset angle θoffset at the end contact is calculated as the following equation (4).
θoffset
= Θ′offset−f (| θ′pure |, | θ′offset |) (4)
Here, the calculation coefficient f is set according to the configuration of the vehicle including the steering control device 1 (for example, the rigidity of the
If the offset angle θoffset at the time of end contact is calculated in step S107, the processing performed by the
ステップS108では、ステップS104の処理において、判定用転舵指令角θtmpが左端当て角を越えていたか否かを判定する。これに加え、ステップS108では、操舵操作子28が右回りに操舵中であるか否かを判定する。なお、操舵操作子28が右回りに操舵中であるか否かの判定は、例えば、操舵角検出部12が出力した情報信号が含む現在操舵角θsを参照して行なう。
In step S108, it is determined whether or not the determination steering command angle θtmp exceeds the left end contact angle in the process of step S104. In addition, in step S108, it is determined whether or not the
ステップS108において、ステップS104の処理において判定用転舵指令角θtmpが左端当て角を越え、且つ操舵操作子28が右回りに操舵中である(図中に示す「Y」)と判定すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS109へ移行する。
一方、ステップS108において、ステップS104の処理において判定用転舵指令角θtmpが左端当て角を越えていない(図中に示す「N」)と判定すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS110へ移行する。同様に、ステップS108において、操舵操作子28が右回りに操舵中ではない(図中に示す「N」)と判定すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS110へ移行する。
When it is determined in step S108 that the steering command angle for determination θtmp exceeds the left end contact angle and the
On the other hand, if it is determined in step S108 that the determination steering command angle θtmp does not exceed the left end contact angle (“N” in the drawing) in the processing of step S104, the processing performed by the
ここで、上記演算部50、52が行なう処理を、ステップS108からステップS110へ移行する場合は、端当て時オフセット角θoffsetを、既演算オフセット角θ’offsetとして演算する。
ステップS109では、端当て時オフセット角θoffsetを、以下の式(5)として演算する。
θoffset
=θ’offset+f(|θ’pure|,|θ’offset|) … (5)
ステップS109において、端当て時オフセット角θoffsetを演算すると、上記演算部50、52が行なう処理は、ステップS110へ移行する。
Here, when the processing performed by the
In step S109, the end-offset offset angle θoffset is calculated as the following equation (5).
θoffset
= Θ′offset + f (| θ′pure |, | θ′offset |) (5)
If the offset angle θoffset at the time of end application is calculated in step S109, the processing performed by the
ステップS110では、最終転舵指令角θcommandを、以下の式(6)を用いて演算する。
θcommand=θpure−θoffset … (6)
ここで、ステップS103からステップS110へ移行した場合は、上記の式(6)で用いるθoffsetとして、上記の式(2)として演算したθoffsetを用いる。また、上記の式(2)として演算した端当て時オフセット角θoffsetは、SBW転舵指令角θpureから端当て角θmaxを減算した角度である。
In step S110, the final steering command angle θcommand is calculated using the following equation (6).
θcommand = θpure−θoffset (6)
Here, when the process proceeds from step S103 to step S110, θoffset calculated as the above equation (2) is used as the θoffset used in the above equation (6). Further, the end-offset offset angle θoffset calculated as the above equation (2) is an angle obtained by subtracting the end-contact angle θmax from the SBW steering command angle θpure.
したがって、ステップS103からステップS110へ移行した場合、上記の式(6)で演算する最終転舵指令角θcommandは、右端当て角(+θmax)となる。
また、ステップS105からステップS110へ移行した場合は、上記の式(6)で用いるθoffsetとして、上記の式(3)として演算したθoffsetを用いる。また、上記の式(3)として演算した端当て時オフセット角θoffsetは、SBW転舵指令角θpureに端当て角θmaxを加算した角度である。
Therefore, when the process proceeds from step S103 to step S110, the final turning command angle θcommand calculated by the above equation (6) becomes the right end contact angle (+ θmax).
Further, when the process proceeds from step S105 to step S110, the θoffset calculated as the above equation (3) is used as the θoffset used in the above equation (6). Further, the end contact offset angle θoffset calculated as the above equation (3) is an angle obtained by adding the end contact angle θmax to the SBW steering command angle θpure.
したがって、ステップS105からステップS110へ移行した場合、上記の式(6)で演算する最終転舵指令角θcommandは、左端当て角(−θmax)となる。
また、ステップS107からステップS110へ移行した場合は、上記の式(6)で用いるθoffsetとして、上記の式(4)として演算したθoffsetを用いる。また、上記の式(4)として演算した端当て時オフセット角θoffsetは、θ‘pureの絶対値とθ‘offsetの絶対値に演算用係数fを乗算した値を、θ‘offsetから減算した角度である。したがって、ステップS107で演算する端当て時オフセット角θoffsetは、転舵指令角速度θ‘pureが高いほどSBW転舵指令角θpureに近似した値となる。
Therefore, when the process proceeds from step S105 to step S110, the final turning command angle θcommand calculated by the above equation (6) is the left end contact angle (−θmax).
When the process proceeds from step S107 to step S110, the θoffset calculated as the above equation (4) is used as the θoffset used in the above equation (6). Further, the offset angle θoffset at the time of application calculated as the above equation (4) is an angle obtained by subtracting the value obtained by multiplying the absolute value of θ′pure and the absolute value of θ′offset by the calculation coefficient f from θ′offset. It is. Therefore, the offset angle θoffset at the time of end application calculated in step S107 becomes a value closer to the SBW steering command angle θpure as the steering command angular velocity θ′pure is higher.
したがって、ステップS107からステップS110へ移行した場合、上記の式(6)で演算する最終転舵指令角θcommandは、転舵指令角速度θ‘pureが高いほど、右端当て角側から操舵操作子28の中立位置へ近づく角度となる。
また、ステップS109からステップS110へ移行した場合は、上記の式(6)で用いるθoffsetとして、上記の式(5)として演算したθoffsetを用いる。また、上記の式(5)として演算した端当て時オフセット角θoffsetは、θ‘pureの絶対値とθ‘offsetの絶対値に演算用係数fを乗算した値を、θ‘offsetに加算した角度である。したがって、ステップS109で演算する端当て時オフセット角θoffsetは、転舵指令角速度θ‘pureが高いほどSBW転舵指令角θpureに近似した値となる。
Therefore, when the process proceeds from step S107 to step S110, the final steering command angle θcommand calculated by the above-described equation (6) increases from the right end contact angle side of the
When the process proceeds from step S109 to step S110, the θoffset calculated as the above equation (5) is used as the θoffset used in the above equation (6). Further, the offset angle θoffset at the time of end application calculated as the above equation (5) is an angle obtained by adding a value obtained by multiplying the absolute value of θ′pure and the absolute value of θ′offset by the calculation coefficient f to θ′offset. It is. Accordingly, the offset angle θoffset at the time of end application calculated in step S109 becomes a value that approximates the SBW steering command angle θpure as the steering command angular velocity θ′pure increases.
したがって、ステップS109からステップS110へ移行した場合、上記の式(6)で演算する最終転舵指令角θcommandは、転舵指令角速度θ‘pureが高いほど、左端当て角側から操舵操作子28の中立位置へ近づく角度となる。
一方、ステップS108からステップS110へ移行した場合は、上記の式(6)で用いるθoffsetを、既演算オフセット角θ’offsetに設定する。
Therefore, when the process proceeds from step S109 to step S110, the final turning command angle θcommand calculated by the above equation (6) increases from the left end contact angle side of the
On the other hand, when the process proceeds from step S108 to step S110, θoffset used in the above equation (6) is set to the already-calculated offset angle θ′offset.
ステップS110において、最終転舵指令角θcommandを演算すると、端当て時オフセット角演算部50と最終転舵指令角演算部52が行なう処理は終了(図中に示す「END」)する。
また、上述したように、端当て時オフセット角演算部50は、SBW転舵指令角θpureと転舵指令角速度θ’pureに基づき、端当て時オフセット角θoffsetを演算する。これにより、端当て時オフセット角演算部50は、最終転舵指令角θcommandの最大値を、SBW転舵指令角θpureに制限する。
In step S110, when the final turning command angle θcommand is calculated, the processing performed by the end-offset offset
Further, as described above, the end contact offset
転舵位置サーボ制御部54は、最終転舵指令角演算部52が出力した情報信号の入力を受ける。そして、最終転舵指令角演算部52が出力した情報信号が含む最終転舵指令角θcommandに基づき、転舵指令電流を演算する。
ここで、転舵位置サーボ制御部54が演算する転舵指令電流は、最終転舵指令角θcommandに応じたトルクを転舵輪Wへ出力するための転舵モータ指令電流に応じた指令値である。
The steered position
Here, the steering command current calculated by the steering position
また、転舵位置サーボ制御部54は、演算した転舵指令電流に応じた転舵モータ指令電流が転舵モータ2へ入力されるように、転舵モータ2に供給する電圧を変化させる。
また、転舵位置サーボ制御部54は、転舵角検出部14が出力した情報信号の入力を受ける。これに加え、転舵位置サーボ制御部54は、転舵モータ2へ最終的に出力された転舵モータ指令電流を検出する。そして、転舵角検出部14が出力した情報信号と、転舵モータ2へ最終的に出力された転舵モータ指令電流を、転舵指令電流の演算に用いる。これにより、転舵位置サーボ制御部54は、転舵指令電流の演算に関するフィードバック制御を行なう。
Further, the steered position
Further, the turning position
以上説明したように、転舵モータ制御部42は、操舵操作子28の操舵角が中立位置から増加して、中立位置を基準として設定した端当て角(右端当て角、左端当て角)を越えると、転舵モータ2からの転舵トルクの出力を中断する。これに加え、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点で、転舵モータ2からの転舵トルクの出力を再開する。
As described above, the steered
また、転舵モータ制御部42は、操舵操作子28の操舵角に対する転舵輪Wの転舵角の変化度合いを、操舵操作子28の操舵角が中立位置から端当て角(右端当て角、左端当て角)未満である状態よりも小さくする制御を行なう。この制御は、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点から、端当て時オフセット角演算部50が演算する端当て時オフセット角θoffsetが「0」となるまでの状態で行なう。
Further, the steered
(反力モータ制御部44の詳細な構成)
以下、図1から図3を参照しつつ、図4を用いて、反力モータ制御部44の構成を、図4中に示す他の構成との関連を含めて説明する。
図4は、反力モータ制御部44の詳細な構成を説明するブロック図である。
図4中に示すように、反力モータ制御部44は、SBW反力指令電流演算部56と、反力指令電流サーボ制御部58を備える。
SBW反力指令電流演算部56は、車速検出部10が出力した情報信号と、操舵角検出部12が出力した情報信号と、転舵角検出部14が出力した情報信号の入力を受ける。そして、車速検出部10が出力した情報信号が含む車速と、操舵角検出部12が出力した情報信号が含む現在操舵角θsに基づき、反力指令電流を演算する。
(Detailed structure of reaction force motor control unit 44)
Hereinafter, the configuration of the reaction force
FIG. 4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the reaction force
As shown in FIG. 4, the reaction force
The SBW reaction force command
ここで、反力指令電流は、反力モータ4を駆動制御するための電流指令値である。
また、反力指令電流は、例えば、実転舵角θtに、予め設定した反力モータ用ゲインを乗算して演算する。ここで、反力モータ用ゲインは、反力モータゲイン用マップを用いて、予め設定する。なお、反力モータゲイン用マップは、車速及び操舵操作子28の操舵角に依存するマップであり、予め形成して、SBW反力指令電流演算部56に格納する。
Here, the reaction force command current is a current command value for driving and controlling the reaction force motor 4.
The reaction force command current is calculated by multiplying the actual turning angle θt by a preset reaction force motor gain, for example. Here, the reaction force motor gain is set in advance using the reaction force motor gain map. The reaction force motor gain map is a map that depends on the vehicle speed and the steering angle of the
また、SBW反力指令電流演算部56は、転舵角検出部14から入力を受けた情報信号が含む実転舵角θtが、端当て角に達している場合は、ステアリングシャフト30へ、操舵反力が急激に付与されるように、反力指令電流を演算する。
そして、SBW反力指令電流演算部56は、演算した反力指令電流を含む情報信号を、反力指令電流サーボ制御部58へ出力する。
The SBW reaction force command
Then, the SBW reaction force command
反力指令電流サーボ制御部58は、SBW反力指令電流演算部56が出力した情報信号の入力を受ける。そして、SBW反力指令電流演算部56が出力した情報信号が含む反力指令電流に応じた反力モータ指令電流が反力モータ4へ入力されるように、反力モータ4に供給する電圧を変化させる。
また、反力指令電流サーボ制御部58は、反力モータ4へ最終的に出力された反力モータ指令電流を検出する。そして、反力モータ4へ最終的に出力された反力モータ指令電流を、反力モータ4に供給する電圧の制御に用いる。これにより、反力指令電流サーボ制御部58反力モータ4に供給する電圧に関するフィードバック制御を行なう。
The reaction force command current
Further, the reaction force command current
(動作)
次に、図1から図4を参照しつつ、図5及び図6を用いて、本実施形態の操舵制御装置1を用いて行なう動作の一例を説明する。
図5は、従来の構成を有する操舵制御装置を用いて行なう動作の一例を示すタイムチャートである。また、図6は、本実施形態の操舵制御装置1を用いて行なう動作の一例を示すタイムチャートである。
まず、図5を用いて、従来の構成を有する操舵制御装置を用いて行なう動作の一例について説明する。
(Operation)
Next, an example of an operation performed using the
FIG. 5 is a time chart showing an example of an operation performed using a steering control device having a conventional configuration. FIG. 6 is a time chart showing an example of an operation performed using the
First, an example of an operation performed using a steering control device having a conventional configuration will be described with reference to FIG.
図5中に示すタイムチャートは、車両の走行時に、運転者が、まず、操舵操作子28を、一定の角速度で転舵指令角が変化するように注意しながら、操舵角が右端当て角を越えるまで右回りに操舵操作する動作を示す。その後、操舵角が右端当て角を越えるまで右回りに操舵操作した操舵操作子28を、操舵角が中立位置を通過して左端当て角を越えるまで左回りに操舵操作し、さらに、中立位置まで操舵角を戻すまでの動作を示す。なお、図5中では、SBW転舵指令角θpureを破線で示し、最終転舵指令角θcommandを実線で示す。
The time chart shown in FIG. 5 shows that when the vehicle travels, the driver first sets the steering angle to the right-end contact angle while paying attention to the
図5中に示すように、最終転舵指令角θcommandは、操舵角が右端当て角を越えている範囲では、右端当て角(+θmax)となる。したがって、操舵角が右端当て角を越えている範囲では、転舵輪Wの転舵角は、右端当て角(+θmax)に応じた一定の角度となる。同様に、最終転舵指令角θcommandは、操舵角が左端当て角を越えている範囲では、左端当て角(−θmax)となる。したがって、操舵角が左端当て角を越えている範囲では、転舵輪Wの転舵角は、左端当て角(−θmax)に応じた一定の角度となる。 As shown in FIG. 5, the final turning command angle θcommand is the right end contact angle (+ θmax) in a range where the steering angle exceeds the right end contact angle. Therefore, in a range where the steering angle exceeds the right end contact angle, the turning angle of the steered wheels W becomes a constant angle corresponding to the right end contact angle (+ θmax). Similarly, the final turning command angle θcommand is the left end contact angle (−θmax) in a range where the steering angle exceeds the left end contact angle. Therefore, in a range where the steering angle exceeds the left end contact angle, the turning angle of the steered wheels W is a constant angle corresponding to the left end contact angle (−θmax).
このため、操舵角が中立位置側から増加して右端当て角を越えた時点(図中に「t1」で示す時点)から、右端当て角を越えた操舵角が右端当て角未満となった時点(図中に「t2」で示す時点)の間では、転舵輪Wの転舵角は右端当て角から変化しない。すなわち、時点t1から時点t2の間では、最終転舵指令角θcommandがSBW転舵指令角θpureに応じた角度とならない。このため、時点t1から時点t2の間では、操舵操作子28を操舵操作しても転舵輪Wの転舵は行なわれず、操舵操作子28は空転(図中に示す「ハンドル空走」)することとなる。
For this reason, from the time when the steering angle increases from the neutral position side and exceeds the right end contact angle (the time indicated by “t1” in the figure), the time when the steering angle beyond the right end contact angle becomes less than the right end contact angle. The turning angle of the steered wheels W does not change from the right end contact angle during the time (indicated by “t2” in the figure). That is, between the time point t1 and the time point t2, the final steering command angle θcommand does not become an angle corresponding to the SBW steering command angle θpure. For this reason, between the time point t1 and the time point t2, even if the
そして、時点t2、すなわち、右端当て角を越えていた操舵角が右端当て角未満となった瞬間に、最終転舵指令角θcommandがSBW転舵指令角θpureに応じた角度となり、転舵輪Wの転舵角が急激に変化する(図中に示す「急激な転舵開始」)。
同様に、操舵角が中立位置側から増加して左端当て角を越えた時点(図中に「t3」で示す時点)から、左端当て角を越えた操舵角が左端当て角未満となった時点(図中に「t4」で示す時点)の間では、転舵輪Wの転舵角は左端当て角から変化しない。すなわち、時点t3から時点t4の間では、時点t1から時点t2の間と同様、操舵操作子28を操舵操作しても転舵輪Wの転舵は行なわれず、操舵操作子28は空転(図中に示す「ハンドル空走」)することとなる。
Then, at the time point t2, that is, at the moment when the steering angle that has exceeded the right end contact angle becomes less than the right end contact angle, the final turning command angle θcommand becomes an angle corresponding to the SBW steering command angle θpure. The turning angle changes abruptly ("abrupt turning start" shown in the figure).
Similarly, when the steering angle increases from the neutral position side and exceeds the left end contact angle (the time indicated by “t3” in the figure), the steering angle that exceeds the left end contact angle becomes less than the left end contact angle. The turning angle of the steered wheels W does not change from the left end contact angle during the time (indicated by “t4” in the figure). That is, between the time point t3 and the time point t4, similarly to the time point between the time point t1 and the time point t2, the steered wheel W is not steered even if the
そして、時点t4、すなわち、左端当て角を越えていた操舵角が左端当て角未満となった瞬間に、時点t2と同様、転舵輪Wの転舵角が急激に変化する(図中に示す「急激な転舵開始」)。
以上により、従来の構成を有する操舵制御装置を備えた車両では、端当て角を越えていた操舵角が端当て角未満となった瞬間に、転舵輪Wの急激な転舵が発生する。このため、従来の構成を有する操舵制御装置を備えた車両では、操舵操作子28の操舵操作において、運転者が強い違和感を受ける可能性がある。
Then, at the time point t4, that is, at the moment when the steering angle that exceeds the left end contact angle becomes less than the left end contact angle, the steered angle of the steered wheels W changes abruptly as at the time point t2 (see “ Sudden steering start ”).
As described above, in a vehicle equipped with a steering control device having a conventional configuration, the steered wheels W suddenly turn at the moment when the steering angle that exceeds the end contact angle becomes less than the end contact angle. For this reason, in a vehicle including a steering control device having a conventional configuration, the driver may feel a strong sense of discomfort in the steering operation of the
次に、図6を用いて、本実施形態の操舵制御装置1を用いて行なう動作の一例を説明する。
図6中に示すタイムチャートは、図5中と同様の動作を示す。なお、図6中では、図5中と同様、SBW転舵指令角θpureを破線で示し、最終転舵指令角θcommandを実線で示す。また、図6中では、端当て時オフセット角θoffsetを一点鎖線で示す。
本実施形態では、転舵モータ制御部42が、操舵操作子28の操舵角が中立位置から増加して端当て角を越えると、転舵モータ2の駆動制御を中断する。
Next, an example of an operation performed using the
The time chart shown in FIG. 6 shows the same operation as in FIG. In FIG. 6, as in FIG. 5, the SBW steering command angle θpure is indicated by a broken line, and the final steering command angle θcommand is indicated by a solid line. In FIG. 6, the offset angle θoffset at the end contact is indicated by a one-dot chain line.
In the present embodiment, the steering
したがって、図6中に示すように、操舵角が中立位置側から増加して右端当て角を越えた時点から、右回りに操舵中の操舵操作子28を中立位置側へ向けて右回りに操舵する(切り戻す)時点までの範囲では、転舵輪Wの転舵角は右端当て角から変化しない。なお、図6中では、操舵角が中立位置側から増加して右端当て角を越えた時点を「t5」で示し、右回りに操舵中の操舵操作子28を中立位置側へ操舵する時点を「t6」で示す。
Therefore, as shown in FIG. 6, from the time when the steering angle increases from the neutral position side and exceeds the right end contact angle, the
すなわち、時点t5から時点t6の間では、最終転舵指令角θcommandがSBW転舵指令角θpureの変化に応じた角度とならない。このため、時点t5から時点t6の間では、操舵操作子28を操舵操作しても転舵輪Wの転舵は行なわれず、操舵操作子28は空転(図中に示す「ハンドル空走」)することとなる。
また、時点t5から時点t6の間では、SBW転舵指令角θpureの正(+)方向への増加に伴い、端当て時オフセット角θoffsetが「0」から正(+)方向に増加する。
That is, between the time point t5 and the time point t6, the final steering command angle θcommand does not become an angle corresponding to a change in the SBW steering command angle θpure. For this reason, between the time point t5 and the time point t6, even if the
Further, during the period from time t5 to time t6, the offset angle θoffset at the end contact increases in the positive (+) direction from “0” as the SBW steering command angle θpure increases in the positive (+) direction.
ここで、本実施形態では、転舵モータ制御部42が、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点で、転舵モータ2の駆動制御を再開する。
したがって、時点t6において、操舵操作子28の中立位置側への操舵を開始すると、SBW転舵指令角θpureの中立位置側への減少に伴い、端当て時オフセット角θoffsetが「0」へ向けて減少する。
Here, in the present embodiment, when the steering
Therefore, when the steering toward the neutral position side of the
このため、時点t6から操舵操作子28を中立位置側へ操舵すると、SBW転舵指令角θpureの中立位置側への減少に伴い、最終転舵指令角θcommandが中立位置側へ減少する。これにより、転舵輪Wの転舵角が中立転舵角(車両の直進状態に対応する転舵角)へ向けて変化する。
したがって、時点t6では、転舵輪Wの転舵角を時間の経過につれて徐々に変化させる制御を開始(図中に示す「切戻し時に徐々に転舵開始」)する。
For this reason, when the
Therefore, at time t6, control for gradually changing the steered angle of the steered wheels W over time is started ("steering is gradually started at the time of return" shown in the figure).
ここで、上述したステップS110(図3参照)に示すように、端当て時オフセット角θoffsetが「0」に近づくと、最終転舵指令角θcommandは、SBW転舵指令角θpureに近づく。
そして、最終転舵指令角θcommandがSBW転舵指令角θpureと等しくなった時点(図中に「t7」で示す時点)で、端当て時オフセット角θoffsetが「0」となる。これにより、時点t7では、最終転舵指令角θcommandとSBW転舵指令角θpureが等しくなる。
Here, as shown in step S110 (see FIG. 3) described above, when the end-offset offset angle θoffset approaches “0”, the final steering command angle θcommand approaches the SBW steering command angle θpure.
When the final steering command angle θcommand becomes equal to the SBW steering command angle θpure (the time indicated by “t7” in the drawing), the end-offset offset angle θoffset becomes “0”. Thereby, at time t7, the final steering command angle θcommand and the SBW steering command angle θpure are equal.
また、本実施形態では、転舵モータ制御部42が、操舵操作子28の操舵角に対する転舵輪Wの転舵角の変化度合いが、操舵操作子28の操舵角が中立位置から端当て角に達するまでの間よりも小さくなるように、転舵モータ2を駆動制御する。この駆動制御は、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点から、端当て時オフセット角θoffsetが「0」となるまでの間に行なう。
Further, in the present embodiment, the turning
このため、時点t6から時点t7までの間では、動作を開始してから時点t5までの間の状態等、操舵操作子28の操舵角が中立位置から端当て角までの間の範囲内である状態と比較して、操舵角に対する転舵角の変化度合いが小さくなる。
また、時点t7から、左回りに操舵した操舵操作子28の操舵角が中立位置を通過して、左端当て角を越えた時点(図中に「t8」で示す時点)までの間では、端当て時オフセット角θoffsetが「0」の状態を維持する。これにより、時点t7から時点t8までの間では、最終転舵指令角θcommandとSBW転舵指令角θpureが等しくなり、操舵操作子28の操舵角と転舵輪Wの転舵角との比率(ギア比)が、通常の比率となる。
For this reason, between the time point t6 and the time point t7, the steering angle of the
In addition, from the time point t7 to the time point when the steering angle of the
このため、時点t7から左回りに操舵した操舵操作子28の操舵角が中立位置となると、転舵輪Wの転舵角は中立転舵角となる。
そして、時点t8から、左回りに操舵中の操舵操作子28を中立位置側へ向けて右回りに操舵する(切り戻す)時点(図中に「t9」で示す時点)までの範囲では、転舵輪Wの転舵角は左端当て角から変化しない。
For this reason, when the steering angle of the
Then, in the range from the time point t8 to the time point when the
すなわち、時点t8から時点t9の間では、時点t5から時点t6の間と同様、操舵操作子28を操舵操作しても転舵輪Wの転舵は行なわれず、操舵操作子28は空転(図中に示す「ハンドル空走」)することとなる。
また、時点t8から時点t9の間では、SBW転舵指令角θpureの負(−)方向への増加に伴い、端当て時オフセット角θoffsetが「0」から負(−)方向に増加する。
That is, between the time point t8 and the time point t9, similarly to the time point between the time point t5 and the time point t6, even if the
Further, during the period from the time point t8 to the time point t9, as the SBW steering command angle θpure increases in the negative (−) direction, the end-offset offset angle θoffset increases from “0” in the negative (−) direction.
したがって、時点t9において、操舵操作子28の中立位置側への操舵を開始すると、時点t6と同様、SBW転舵指令角θpureの中立位置側への減少に伴い、端当て時オフセット角θoffsetが「0」へ向けて減少する。
このため、時点t9から操舵操作子28を中立位置側へ操舵すると、SBW転舵指令角θpureの中立位置側への減少に伴い、最終転舵指令角θcommandが中立位置側へ減少する。これにより、時点t6と同様、転舵輪Wの転舵角が中立転舵角へ向けて変化する。
Therefore, when the steering toward the neutral position side of the
Therefore, when the
したがって、時点t9では、時点t6と同様、転舵輪Wの転舵角を時間の経過につれて徐々に変化させる制御を開始(図中に示す「切戻し時に徐々に転舵開始」)する。
そして、最終転舵指令角θcommandがSBW転舵指令角θpureと等しくなった時点(図中に「t10」で示す時点)で、端当て時オフセット角θoffsetが「0」となる。これにより、時点t10では、時点t7と同様、最終転舵指令角θcommandとSBW転舵指令角θpureが等しくなる。
Therefore, at time t9, similarly to time t6, control is started to gradually change the turning angle of the steered wheels W as time elapses ("steering starts gradually when turning back" in the figure).
When the final steering command angle θcommand becomes equal to the SBW steering command angle θpure (the time indicated by “t10” in the drawing), the end-offset offset angle θoffset becomes “0”. Thereby, at the time t10, as in the time t7, the final steering command angle θcommand and the SBW steering command angle θpure are equal.
また、時点t9から時点t10までの間では、時点t6から時点t7までの間と同様、操舵操作子28の操舵角が中立位置から端当て角までの間の範囲内である状態と比較して、操舵角に対する転舵角の変化度合いが小さくなる。
また、時点t10から、右回りに操舵した操舵操作子28の操舵角が中立位置となると、転舵輪Wの転舵角が中立転舵角となるまでの間では、端当て時オフセット角θoffsetが「0」の状態を維持する。これにより、時点t10から操舵操作子28の操舵角が中立位置となるまでの間では、最終転舵指令角θcommandとSBW転舵指令角θpureが等しくなり、操舵操作子28の操舵角と転舵輪Wの転舵角との比率(ギア比)が、通常の比率となる。
Further, in the same way from the time point t9 to the time point t10, as compared with the time point from the time point t6 to the time point t7, compared with the state in which the steering angle of the
Further, when the steering angle of the
以上により、本実施形態の操舵制御装置1を備えた車両では、従来の構成を有する操舵制御装置を備えた車両と比較して、操舵操作子28が空転する時間を短縮することが可能となる。これに加え、操舵角が端当て角を越えている操舵操作子28の、中立位置側への操舵を開始した時点で、転舵輪Wの転舵角を時間の経過につれて徐々に変化させる制御を開始する。
このため、本実施形態の操舵制御装置1を備えた車両では、従来の構成を有する操舵制御装置を備えた車両と異なり、転舵輪Wの急激な転舵が発生せず、操舵操作子28の操舵操作において、運転者が違和感を受ける可能性を低減させることが可能となる。
As described above, in the vehicle including the
For this reason, in the vehicle provided with the
なお、上述したように、本実施形態の操舵制御装置1の動作で実施する操舵制御方法では、バックアップクラッチ6を開放状態に切り換えている状態で、目標転舵角に応じた転舵トルクを転舵モータ2から出力して転舵輪Wを転舵させる。そして、操舵操作子28の操舵角が中立位置から増加して、中立位置を基準として設定した端当て角を越えると、転舵モータ2からの転舵トルクの出力を中断する。さらに、端当て角を越えた操舵角が中立位置側への減少を開始した時点で、転舵モータ2からの転舵トルクの出力を再開する。
As described above, in the steering control method implemented by the operation of the
(第一実施形態の効果)
本実施形態では、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
(1)転舵モータ制御部42が、操舵操作子28の操舵角が中立位置から増加して、中立位置を基準として設定した端当て角を越えると、転舵モータ2からの転舵トルクの出力を中断する。そして、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点で、転舵モータ2からの転舵トルクの出力を再開する。
(Effects of the first embodiment)
In the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the steering
このため、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点で、操舵操作子28の空転を終了させて、転舵輪Wの転舵を開始することが可能となり、転舵輪Wの急激な転舵の開始を抑制することが可能となる。
その結果、バックアップクラッチ6を開放状態に切り換えて、トルク伝達経路を機械的に分離した状態で行う操舵操作子28の操舵操作において、運転者が違和感を受ける可能性を低減させることが可能となる。
For this reason, when the steering angle of the
As a result, it is possible to reduce the possibility that the driver will feel uncomfortable in the steering operation of the
(2)転舵モータ制御部42が、操舵操作子28の操舵角に対する転舵輪Wの転舵角の変化度合いを、操舵操作子28の操舵角が中立位置から端当て角未満である状態よりも小さくする制御を行なう。この制御は、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点から、端当て時オフセット角演算部50が演算する端当て時オフセット角θoffsetが0となるまでの状態で行なう。
(2) The steered
このため、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点で、転舵モータ2からの転舵トルクの出力を再開することにより、操舵操作子28の中立位置と転舵輪Wの中立転舵角との間に発生する偏差を減少させることが可能となる。
その結果、バックアップクラッチ6を開放状態に切り換えて、トルク伝達経路を機械的に分離した状態で行う操舵操作子28の操舵操作において、運転者が違和感を受ける可能性を低減させることが可能となる。
Therefore, when the steering angle of the
As a result, it is possible to reduce the possibility that the driver will feel uncomfortable in the steering operation of the
(3)本実施形態の操舵制御方法では、バックアップクラッチ6を開放状態に切り換えている状態で、目標転舵角に応じた転舵トルクを転舵モータ2から出力して転舵輪Wを転舵させる。そして、操舵操作子28の操舵角が中立位置から増加して、中立位置を基準として設定した端当て角を越えると、転舵モータ2からの転舵トルクの出力を中断する。さらに、端当て角を越えた操舵角が中立位置側への減少を開始した時点で、転舵モータ2からの転舵トルクの出力を再開する。
(3) In the steering control method of the present embodiment, the steered wheels W are steered by outputting the steered torque corresponding to the target steered angle from the steered
このため、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点で、操舵操作子28の空転を終了させて、転舵輪Wの転舵を開始することが可能となり、転舵輪Wの急激な転舵の開始を抑制することが可能となる。
その結果、バックアップクラッチ6を開放状態に切り換えて、トルク伝達経路を機械的に分離した状態で行う操舵操作子28の操舵操作において、運転者が違和感を受ける可能性を低減させることが可能となる。
For this reason, when the steering angle of the
As a result, it is possible to reduce the possibility that the driver will feel uncomfortable in the steering operation of the
(変形例)
(1)本実施形態では、転舵モータ制御部42が、操舵操作子28の操舵角に対する転舵輪Wの転舵角の変化度合いを、操舵操作子28の操舵角が中立位置から端当て角未満である状態よりも小さくする制御を行なう。また、この制御は、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点から、端当て時オフセット角演算部50が演算する端当て時オフセット角θoffsetが0となるまでの状態で行なう。
(Modification)
(1) In the present embodiment, the steered
しかしながら、転舵モータ制御部42の構成は、上記の構成に限定するものではなく、転舵モータ制御部42の構成を、以下に説明する制御A及び制御Bを行なう構成としてもよい。
However, the configuration of the steered
(制御A)
操舵操作子28の操舵角に対する転舵輪Wの転舵角の変化度合いを、操舵操作子28の操舵角が中立位置から端当て角未満である状態と等しい変化度合いとする制御を行なう。この制御は、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点から、予め設定したギア比変更操舵角となるまでの状態で行なう。
(Control A)
Control is performed such that the degree of change in the turning angle of the steered wheels W relative to the steering angle of the
(制御B)
操舵操作子28の操舵角に対する転舵輪Wの転舵角の変化度合いを、操舵操作子28の操舵角が中立位置から端当て角未満である状態よりも小さくする制御を行なう。この制御は、操舵操作子28の操舵角がギア比変更操舵角となった時点から中立位置となるまでの状態で行なう。
(Control B)
Control is performed so that the degree of change in the turning angle of the steered wheels W with respect to the steering angle of the
ここで、ギア比変更操舵角は、図7中に示すように、端当て角よりも大きい角度であり、例えば、車両の転舵性能・転舵特性に応じて設定し、転舵モータ制御部42に記憶させておく。なお、図7は、本実施形態の変形例を示す図であり、本実施形態の変形例の操舵制御装置1を用いて行なう動作の一例を示すタイムチャートである。
転舵モータ制御部42の構成を、上記の制御A及び制御Bを行なう構成とすることにより、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
Here, as shown in FIG. 7, the gear ratio change steering angle is an angle larger than the end contact angle, and is set according to, for example, the steering performance / steering characteristics of the vehicle. 42 is stored. FIG. 7 is a diagram illustrating a modification of the present embodiment, and is a time chart illustrating an example of an operation performed using the
When the structure of the steered
すなわち、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が中立位置側への減少を開始した時点で、転舵モータ2からの転舵トルクの出力を再開することにより、操舵操作子28の中立位置と転舵輪Wの中立転舵角との間に発生する偏差を減少させることが可能となる。
その結果、バックアップクラッチ6を開放状態に切り換えて、トルク伝達経路を機械的に分離した状態で行う操舵操作子28の操舵操作において、運転者が違和感を受ける可能性を低減させることが可能となる。
That is, when the steering angle of the
As a result, it is possible to reduce the possibility that the driver will feel uncomfortable in the steering operation of the
(第二実施形態)
以下、本発明の第二実施形態(以下、本実施形態と記載する)について、図1から図7を参照しつつ、図8及び図9を用いて説明する。なお、本実施形態は、クラッチ制御部40の構成を除き、上述した第一実施形態と同様の構成であるため、クラッチ制御部40以外の説明は省略する。また、上述した第一実施形態と同様の構成については、同一の符合を付して説明する。
(Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described with reference to FIGS. 1 to 7 and FIGS. 8 and 9. In addition, since this embodiment is the structure similar to 1st embodiment mentioned above except the structure of the
(構成)
図8は、クラッチ制御部40が行なう処理を示すフローチャートである。
図8に示すフローチャートを開始(図中に示す「START」)すると、まず、ステップS201において、操舵操作子28の操舵角が右端当て角を越えて増加中であるか否かを判定する。これに加え、ステップS201では、締結完了時間が経過した時点における、増加中の操舵角が右締結角以上であるか否かを判定する。これに加え、ステップS201では、操舵操作子28が右回りに操舵(切り増し)中であるか否かを判定する。
(Constitution)
FIG. 8 is a flowchart showing processing performed by the
When the flowchart shown in FIG. 8 is started (“START” shown in the figure), first, in step S201, it is determined whether or not the steering angle of the
ここで、締結完了時間は、クラッチ制御部40がバックアップクラッチ6を締結状態に切り換えるクラッチ締結指令を出力してから、実際にバックアップクラッチ6が締結状態となるまでの経過時間である。また、締結完了時間は、バックアップクラッチ6の構成・性能等に応じて設定し、クラッチ制御部40に記憶させておく。
また、右締結角は、右端当て角よりも大きな角度であり、例えば、車両の転舵性能・転舵特性に応じて設定し、クラッチ制御部40に記憶させておく。
Here, the engagement completion time is an elapsed time from when the
Further, the right engagement angle is larger than the right end contact angle, and is set according to the turning performance and turning characteristics of the vehicle and stored in the
また、締結完了時間が経過した時点で、増加中の操舵角が右締結角以上であるか否かの判定は、例えば、以下の式(7)を用いて行なう。
θlock≦θpure+T×θ’pure … (7)
上記の式(7)では、右締結角を「θlock(+θlock)」で示し、締結完了時間を「T」で示す。
また、操舵操作子28が右回りに操舵(切り増し)中であるか否かの判定は、例えば、以下の式(8)を用いて行なう。
θ’pure≧0 … (8)
すなわち、ステップS201では、クラッチ締結指令を出力してからT秒後に、転舵指令角が右締結角に達し、且つ操舵操作子28を右回りに切り増ししているか否かを推定する。
Further, when the completion time of the engagement has elapsed, whether or not the increasing steering angle is equal to or greater than the right engagement angle is determined using, for example, the following equation (7).
θlock ≦ θpure + T × θ′pure (7)
In the above equation (7), the right fastening angle is indicated by “θlock (+ θlock)”, and the fastening completion time is indicated by “T”.
Whether the
θ'pure ≧ 0 (8)
That is, in step S201, it is estimated whether or not the steering command angle has reached the right engagement angle and the
ステップS201において、クラッチ締結指令を出力してからT秒後に転舵指令角が右締結角に達し、且つ操舵操作子28を右回りに切り増ししている(図中に示す「Y」)と判定すると、クラッチ制御部40が行なう処理は、ステップS202へ移行する。
一方、ステップS201において、クラッチ締結指令を出力してからT秒後に転舵指令角が右締結角に達していない(図中に示す「N」)と判定すると、クラッチ制御部40が行なう処理は、ステップS203へ移行する。同様に、ステップS201において、操舵操作子28が右回りに切り増し中ではない(図中に示す「N」)と判定すると、クラッチ制御部40が行なう処理は、ステップS203へ移行する。
In step S201, the steering command angle reaches the right engagement angle T seconds after the clutch engagement command is output, and the
On the other hand, in step S201, if it is determined that the steering command angle has not reached the right engagement angle ("N" in the figure) T seconds after outputting the clutch engagement command, the process performed by the
ステップS202では、クラッチ締結指令として生成したクラッチ指令電流を含む情報信号を、バックアップクラッチ6へ出力する。
本実施形態では、一例として、締結完了時間中における操舵操作子28の操舵角速度が高いほど、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が小さい時点で、クラッチ締結指令をバックアップクラッチ6へ出力する場合について説明する。
In step S202, an information signal including a clutch command current generated as a clutch engagement command is output to the backup clutch 6.
In this embodiment, as an example, as the steering angular velocity of the
ステップS202において、クラッチ締結指令として生成したクラッチ指令電流を含む情報信号をバックアップクラッチ6へ出力すると、クラッチ制御部40が行なう処理は終了(図中に示す「END」)する。
ステップS203では、操舵操作子28の操舵角が左端当て角を越えて増加中であるか否かを判定する。これに加え、ステップS203では、締結完了時間が経過した時点における、増加中の操舵角が左締結角以上であるか否かを判定する。これに加え、ステップS203では、操舵操作子28が左回りに操舵(切り増し)中であるか否かを判定する。
In step S202, when the information signal including the clutch command current generated as the clutch engagement command is output to the backup clutch 6, the process performed by the
In step S203, it is determined whether the steering angle of the
ここで、左締結角は、左端当て角よりも大きな角度であり、例えば、車両の転舵性能・転舵特性に応じて設定し、クラッチ制御部40に記憶させておく。
また、締結完了時間が経過した時点で、増加中の操舵角が左締結角以上であるか否かの判定は、例えば、以下の式(9)を用いて行なう。
−θlock≧θpure+T×θ’pure … (9)
上記の式(9)では、左締結角を「−θlock」で示す。
Here, the left engagement angle is larger than the left end contact angle, and is set according to the turning performance and turning characteristics of the vehicle, for example, and stored in the
Further, when the engagement completion time has elapsed, whether or not the increasing steering angle is equal to or greater than the left engagement angle is determined using, for example, the following equation (9).
−θlock ≧ θpure + T × θ′pure (9)
In the above formula (9), the left fastening angle is indicated by “−θlock”.
また、操舵操作子28が左回りに操舵(切り増し)中であるか否かの判定は、例えば、以下の式(10)を用いて行なう。
θ’pure≦0 … (10)
すなわち、ステップS203では、クラッチ締結指令を出力してからT秒後に、転舵指令角が左締結角に達し、且つ操舵操作子28を左回りに切り増ししているか否かを推定する。
Further, whether or not the
θ′pure ≦ 0 (10)
That is, in step S203, it is estimated whether or not the steering command angle has reached the left engagement angle and the
ステップS203において、クラッチ締結指令を出力してからT秒後に転舵指令角が左締結角に達し、且つ操舵操作子28を左回りに切り増ししている(図中に示す「Y」)と判定すると、クラッチ制御部40が行なう処理は、ステップS202へ移行する。
一方、ステップS203において、クラッチ締結指令を出力してからT秒後に転舵指令角が左締結角に達していない(図中に示す「N」)と判定すると、クラッチ制御部40が行なう処理は、ステップS204へ移行する。同様に、ステップS203において、操舵操作子28が左回りに切り増し中ではない(図中に示す「N」)と判定すると、クラッチ制御部40が行なう処理は、ステップS204へ移行する。
In step S203, T seconds after the clutch engagement command is output, the steering command angle reaches the left engagement angle, and the
On the other hand, if it is determined in step S203 that the steering command angle has not reached the left engagement angle ("N" shown in the figure) T seconds after outputting the clutch engagement command, the processing performed by the
ステップS204では、クラッチ開放指令として生成したクラッチ指令電流を含む情報信号を、バックアップクラッチ6へ出力する。
ステップS204において、クラッチ開放指令として生成したクラッチ指令電流を含む情報信号をバックアップクラッチ6へ出力すると、クラッチ制御部40が行なう処理は終了(図中に示す「END」)する。
In step S <b> 204, an information signal including the clutch command current generated as the clutch release command is output to the backup clutch 6.
In step S204, when the information signal including the clutch command current generated as the clutch release command is output to the backup clutch 6, the process performed by the
以上説明したように、ステップS201で行なう処理は、端当て角を越えた操舵操作子しかく28の操舵角が増加中である場合に、締結完了時間が経過した時点における増加中の操舵角が、予め設定した締結角以上であるか否かを推定する操舵角推定部に対応する。
同様に、ステップS203で行なう処理は、操舵角推定部に対応する。
また、ステップS202で行なう処理は、操舵角推定部が、増加中の操舵角が締結角以上であると推定すると、クラッチ締結指令をバックアップクラッチ6へ出力する締結指令出力部に対応する。
また、ステップS202で行なう処理は、締結完了時間中における操舵操作子28の操舵角速度が高いほど、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が小さい時点でクラッチ締結指令をバックアップクラッチ6へ出力する締結指令出力部に対応する。
As described above, in the process performed in step S201, when the steering angle of the
Similarly, the process performed in step S203 corresponds to the steering angle estimation unit.
The processing performed in step S202 corresponds to an engagement command output unit that outputs a clutch engagement command to the backup clutch 6 when the steering angle estimation unit estimates that the increasing steering angle is equal to or greater than the engagement angle.
Further, in the processing performed in step S202, as the steering angular velocity of the
(動作)
次に、図1から図8を参照しつつ、図9を用いて、本実施形態の操舵制御装置1を用いて行なう動作の一例を説明する。
図9は、本実施形態の操舵制御装置1を用いて行なう動作の一例を示すタイムチャートである。
図9中に示すタイムチャートは、車両の走行時に、運転者が、操舵操作子28を、操舵角が端当て角を越えるまで操舵操作した後、操舵角が端当て角未満となるまで操舵操作し、再度、操舵角が端当て角を越えるまで操舵操作する動作を示す。なお、図9中では、SBW転舵指令角θpureを実線で示し、クラッチ指令電流を一点鎖線で示す。
(Operation)
Next, an example of an operation performed using the
FIG. 9 is a time chart showing an example of an operation performed using the
The time chart shown in FIG. 9 shows that when the vehicle is running, the driver steers the
図中の時点t11から時点t12の間で示すように、端当て角θmaxを越えて増加中のSBW転舵指令角θpureが、T秒後に締結角以上であると判定すると、クラッチ指令電流をクラッチ開放指令からクラッチ締結指令に切り換える。
また、図中の時点13から時点t14までの間で示すように、端当て角θmaxを越えたSBW転舵指令角θpureが、T秒後に締結角未満であると判定すると、クラッチ指令電流をクラッチ開放指令に維持する。
As shown between time t11 and time t12 in the figure, when it is determined that the SBW steering command angle θpure increasing beyond the end contact angle θmax is equal to or greater than the engagement angle after T seconds, the clutch command current is Switch from the release command to the clutch engagement command.
Further, as shown from time point 13 to time point t14 in the figure, when it is determined that the SBW steering command angle θpure that exceeds the end contact angle θmax is less than the engagement angle after T seconds, the clutch command current is Keep open command.
また、図中の時点t15から時点t16の間で示すように、端当て角θmaxを越えて増加中のSBW転舵指令角θpureが、T秒後に締結角以上であると判定すると、クラッチ指令電流をクラッチ開放指令からクラッチ締結指令に切り換える。
ここで、本実施形態では、締結完了時間中における操舵操作子28の操舵角速度が高いほど、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が小さい時点で、クラッチ締結指令をバックアップクラッチ6へ出力する。
Further, as shown between time t15 and time t16 in the figure, when it is determined that the SBW steering command angle θpure increasing beyond the end contact angle θmax is equal to or greater than the engagement angle after T seconds, the clutch command current Is switched from the clutch release command to the clutch engagement command.
Here, in this embodiment, the higher the steering angular velocity of the
このため、本実施形態では、時点t11よりも端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が小さい時点t15で、クラッチ指令電流をクラッチ開放指令からクラッチ締結指令に切り換え、クラッチ締結指令をバックアップクラッチ6へ出力する。なお、図中では、締結完了時間中における操舵操作子28の操舵角速度を、経過時間に対するSBW転舵指令角θpureの変化量として、破線で示す。
For this reason, in the present embodiment, the clutch command current is switched from the clutch release command to the clutch engagement command at the time t15 when the steering angle of the
(第二実施形態の効果)
本実施形態の車両制御装置1であれば、上述した第一実施形態で奏する効果に加え、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
(1)操舵角推定部が、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が増加中である場合、締結完了時間が経過した時点における、増加中の操舵角が締結角以上であると推定すると、締結指令出力部が、クラッチ締結指令をバックアップクラッチ6へ出力する。
このため、反力モータ4により、十分な操舵反力を、ステアリングシャフト30を介して、操舵操作子28へ出力することが可能である状態では、バックアップクラッチ6を締結状態に切り換えない。
(Effect of the second embodiment)
If it is the
(1) When the steering angle estimating unit is increasing the steering angle of the
Therefore, the backup clutch 6 is not switched to the engaged state in a state where the reaction force motor 4 can output a sufficient steering reaction force to the
その結果、開放状態のバックアップクラッチ6を締結状態に切り換える際における騒音の発生を抑制することが可能となる。これに加え、操舵操作子28の急激な操舵操作時には、開放状態のバックアップクラッチ6を締結状態に切り換えるため、運転者に対して、操舵角が端当て角となっている状態を伝達することが可能となる。
As a result, it is possible to suppress the generation of noise when switching the opened backup clutch 6 to the engaged state. In addition to this, when the
(2)締結指令出力部が、締結完了時間中における操舵操作子28の操舵角速度が高いほど、端当て角を越えた操舵操作子28の操舵角が小さい時点で、クラッチ締結指令をバックアップクラッチ6へ出力する。
このため、転舵指令角速度θ’pureに関わらず、開放状態のバックアップクラッチ6が実際に締結状態となった際のSBW転舵指令角θpureに発生するばらつきを抑制することが可能となる。
その結果、バックアップクラッチ6を締結状態とした後には、操舵操作子28の操舵角に対する転舵輪Wの転舵角の変化度合いに発生するばらつきを抑制することが可能となる。これにより、操舵操作子28の操舵操作において、運転者が違和感を受ける可能性を低減させることが可能となる。
(2) When the steering command output unit has a higher steering angular velocity of the
For this reason, regardless of the steering command angular velocity θ′pure, it is possible to suppress variations that occur in the SBW steering command angle θpure when the backup clutch 6 in the released state is actually engaged.
As a result, after the backup clutch 6 is in the engaged state, it is possible to suppress variations that occur in the degree of change in the turning angle of the steered wheels W with respect to the steering angle of the
1 操舵制御装置
2 転舵モータ
4 反力モータ
6 バックアップクラッチ
8 操舵トルク検出部
10 車速検出部
12 操舵角検出部
14 転舵角検出部
16 コントローラ
18 転舵モータ出力軸
20 ラックギア
22 ラック軸
24 タイロッド
26 ナックルアーム
28 操舵操作子
30 ステアリングシャフト
32 ピニオン軸
34 操舵側クラッチ板
36 転舵側クラッチ板
38 ピニオン軸側歯車
40 クラッチ制御部
42 転舵モータ制御部
44 反力モータ制御部
46 SBW転舵指令角演算部
48 転舵指令角速度算出部
50 端当て時オフセット角演算部
52 最終転舵指令角演算部
54 転舵位置サーボ制御部
56 SBW反力指令電流演算部
58 反力指令電流サーボ制御部
W 転舵輪(WFL、WFR)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
運転者が操作する操舵操作子と前記転舵輪との間のトルク伝達経路を機械的に分離する開放状態と、前記トルク伝達経路を機械的に連結する締結状態と、を切り換え可能なバックアップクラッチと、
前記バックアップクラッチを締結状態または開放状態に切り換えるクラッチ制御部と、
前記バックアップクラッチを開放状態に切り換えている状態で前記操舵操作子の操作に対する目標転舵角に応じた転舵トルクを前記転舵モータから出力させる転舵モータ制御部と、を備え、
前記転舵モータ制御部は、前記操舵操作子の操舵角が中立位置を基準として予め設定した端当て角を越えると前記転舵モータからの前記転舵トルクの出力を中断し、前記端当て角を越えた前記操舵操作子の操舵角が前記中立位置側への減少を開始した時点で前記転舵モータからの前記転舵トルクの出力を再開し、
前記クラッチ制御部は、前記端当て角を越えた前記操舵操作子の操舵角が増加中である場合に、前記バックアップクラッチを締結状態に切り換えるクラッチ締結指令を出力してから実際にバックアップクラッチが締結状態となるまでの経過時間である締結完了時間が経過した時点における前記増加中の操舵角が予め設定した締結角以上であるか否かを推定する操舵角推定部と、当該操舵角推定部が前記増加中の操舵角が前記締結角以上であると推定すると、前記クラッチ締結指令を前記バックアップクラッチへ出力する締結指令出力部と、を備えることを特徴とする車両の操舵制御装置。 A steering motor for steering the steered wheels;
A backup clutch capable of switching between an open state in which a torque transmission path between a steering operator operated by a driver and the steered wheels is mechanically separated and an engagement state in which the torque transmission path is mechanically coupled; ,
A clutch control unit for switching the backup clutch to an engaged state or an opened state;
A steering motor control unit that outputs a steering torque according to a target steering angle with respect to the operation of the steering operator in a state where the backup clutch is switched to an open state, and
The steered motor control unit interrupts output of the steered torque from the steered motor when the steering angle of the steering operator exceeds a preset end contact angle with respect to a neutral position, and the end contact angle When the steering angle of the steering operator exceeding the value starts to decrease toward the neutral position, the output of the steering torque from the steering motor is resumed ,
The clutch control unit outputs a clutch engagement command for switching the backup clutch to an engaged state when the steering angle of the steering operator exceeding the end contact angle is increasing, and then the backup clutch is actually engaged. A steering angle estimation unit that estimates whether or not the increasing steering angle is equal to or greater than a preset engagement angle at the time when the engagement completion time, which is the elapsed time until the state is reached, and the steering angle estimation unit, When the steering angle during the increase is estimated to be the fastening angle than, the steering control apparatus for a vehicle for the engagement command output unit, wherein Rukoto provided with outputting the clutch engagement command to the backup clutch.
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