JP6401878B1

JP6401878B1 - Electric power steering device

Info

Publication number: JP6401878B1
Application number: JP2018013641A
Authority: JP
Inventors: 紘章栗原; 渓太武村
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2018-10-10
Anticipated expiration: 2038-01-30
Also published as: JP2019130986A

Abstract

【課題】衝撃緩衝部材を設けない場合であっても、衝撃緩衝部材を設けたときの操舵フィーリングの再現性を高めることができるとともに、衝撃緩衝部材を設けた場合であっても衝撃緩衝部材の高寿命化を図ることができる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】電動パワーステアリング装置１００は、伝達機構と、電動モータ１１０と、制御装置１０と、を備える。電動モータ１１０は、伝達機構を介して、一方方向の回転駆動力が車輪１５０の一方方向の転動力として加えられる。制御装置１０は、ステアリングホイール１０１に対して一方方向の回転操作力が加えられた場合に一方方向の回転駆動力を生じるように電動モータ１１０の駆動を制御する。さらに制御装置１０は、この回転操作力がステアリングホイール１０１に加えられたときに、ラック軸１０５の移動端からの変位量の２乗に反比例する逆２乗則に応じて電動モータ１１０の回転駆動力を減少する。【選択図】図１Even when no shock absorbing member is provided, the reproducibility of steering feeling when the shock absorbing member is provided can be improved, and even when the shock absorbing member is provided, the shock absorbing member is provided. An electric power steering device capable of extending the service life of the battery is provided. An electric power steering device includes a transmission mechanism, an electric motor, and a control device. In the electric motor 110, a rotational driving force in one direction is applied as a rolling force in one direction of the wheel 150 through a transmission mechanism. The control device 10 controls the driving of the electric motor 110 so as to generate a rotational driving force in one direction when a rotational operating force in one direction is applied to the steering wheel 101. Further, when the rotational operation force is applied to the steering wheel 101, the control device 10 drives the electric motor 110 to rotate according to the inverse square law that is inversely proportional to the square of the displacement amount from the moving end of the rack shaft 105. Reduce power. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.

従来、電動パワーステアリング装置のラック・ピニオン等に過大な衝撃荷重がかかることを抑制するために、ラック軸の両端それぞれにゴム等の緩衝弾性部材を設けている。
例えば、特許文献１に記載のラック・ピニオン式パワーステアリング装置においては、ラック軸は、その左右の両端のボールジョイント部に隣接する位置にそれぞれ所定幅の合成樹脂やゴム等からなる環状のストッパラバーを備えている。ストッパラバーは、ラック軸の左右方向への進退動のストロークにおける左方への移動の移動端においては、ギヤハウジングの右方延出筒状ハウジングの内周部に嵌入されるストッパピース端に、また、右方への移動の移動端においては左方ハウジングの左方端にそれぞれ当接する。これにより、ラック軸がハウジングに突き当たることに起因してラック・ピニオン等に過大な衝撃荷重が生じることを抑制する。このように、ストッパラバーは、ステアリングホイール（ハンドル）の回転操作力を車輪に伝達するラック・ピニオン等の伝達機構（減速ギヤ機構）を衝撃荷重から保護する役目を果たしている。 Conventionally, in order to prevent an excessive impact load from being applied to the rack and pinion of the electric power steering apparatus, shock absorbing elastic members such as rubber are provided at both ends of the rack shaft.
For example, in the rack and pinion type power steering device described in Patent Document 1, the rack shaft is an annular stopper rubber made of synthetic resin, rubber, or the like having a predetermined width at positions adjacent to the ball joint portions at both left and right ends thereof. It has. The stopper rubber is at the end of the stopper piece that is fitted into the inner peripheral portion of the right-extending cylindrical housing of the gear housing at the moving end of the leftward movement in the stroke of the forward / backward movement of the rack shaft in the left-right direction. Further, the moving end of the rightward movement is in contact with the left end of the left housing. Thus, it is possible to suppress an excessive impact load from being generated on the rack and pinion due to the rack shaft abutting against the housing. Thus, the stopper rubber serves to protect a transmission mechanism (deceleration gear mechanism) such as a rack and pinion that transmits the rotational operation force of the steering wheel (handle) to the wheels from an impact load.

特開２００６−１１７２２１号公報JP 2006-117221 A

例えば、小型化、軽量化、コスト削減、耐久信頼性という観点からは、ストッパラバーなどのラック軸がハウジングに突き当たる時の衝撃緩衝部材を設けていないことが望ましい。ただし、衝撃緩衝部材を設ける代わりに、ラック軸がハウジングに突き当たる時の衝撃を小さくするために、突き当たる前にステアリングホイールの回転操作にアシスト力を付与する電動モータの出力を低下させることも考えられる。しかしながら、かかる場合には、特にステアリングホイールの操舵角が大きいときにアシスト力が小さくなってしまうなど操舵フィーリングが悪化するおそれがある。また衝撃緩衝部材を設けた場合でも、電動モータの出力を低下させれば、衝撃緩衝部材がハウジングに突き当たる際に作用する力が低減し、高寿命化を図ることができる。
本発明は、衝撃緩衝部材を設けない場合であっても、衝撃緩衝部材を設けたときの操舵フィーリングの再現性を高めることができるとともに、衝撃緩衝部材を設けた場合であっても衝撃緩衝部材の高寿命化を図ることができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。 For example, from the viewpoint of miniaturization, weight reduction, cost reduction, and durability and reliability, it is desirable not to provide an impact buffer member when a rack shaft such as a stopper rubber hits the housing. However, instead of providing an impact buffering member, in order to reduce the impact when the rack shaft hits the housing, it is also possible to reduce the output of the electric motor that applies assist force to the rotation operation of the steering wheel before the rack shaft hits. . However, in such a case, the steering feeling may be deteriorated, for example, when the steering angle of the steering wheel is large, the assist force becomes small. Even when an impact buffering member is provided, if the output of the electric motor is reduced, the force acting when the impact buffering member abuts against the housing is reduced, and the service life can be extended.
The present invention can improve the reproducibility of the steering feeling when the shock absorbing member is provided even when the shock absorbing member is not provided, and the shock absorbing member even when the shock absorbing member is provided. An object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of extending the life of members.

かかる目的のもと、本発明は、直線移動によって車輪を転舵させるラック軸を有し、ステアリングホイールの一方方向の回転操作力を当該車輪の一方方向の転動力として伝達する伝達機構と、前記伝達機構を介して、一方方向の回転駆動力が前記車輪の一方方向の転動力として加えられる電動モータと、前記ステアリングホイールに対して前記一方方向の回転操作力が加えられた場合に前記一方方向の回転駆動力を生じるように前記電動モータの駆動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記一方方向の回転操作力が前記ステアリングホイールに加えられたとしても、前記ラック軸の移動端からの変位量の２乗に反比例する逆２乗則により求まる力と、前記ラック軸のフリクションと、前記ラック軸の移動加速度に応じて求まる力とを加算した値に応じて前記電動モータの前記一方方向の回転駆動力を減少し、前記逆２乗則は、下記式（Ａ）に示すクーロンの法則に基づく式により表される電動パワーステアリング装置である。

（式（Ａ）中、前記クーロンの法則における第１の磁気量ｍ_１を、前記ラック軸と路面との間に存在する部材の質量である第１の質量ｍ_１とみなすとともに、前記クーロンの法則における第２の磁気量ｍ_２を、ステアリングギヤボックスの質量である第２の質量ｍ_２とみなす。また前記クーロンの法則における透磁率μ_０は軸力に関する係数であって、当該軸力は、セルフアライメントトルクに路面の摩擦係数を乗算した値であり、かつ、当該軸力がより大きいほど透磁率μ _０が大きい関係となる。さらにｒは、ラック軸の突出部とステアリングギヤボックスの端面との距離である。） For this purpose, the present invention has a rack shaft that steers a wheel by linear movement, and transmits a rotational operation force in one direction of the steering wheel as a rolling force in one direction of the wheel, An electric motor in which a rotational driving force in one direction is applied as a motive force in one direction of the wheel via a transmission mechanism, and the one direction when a rotational operation force in the one direction is applied to the steering wheel. Control means for controlling the driving of the electric motor so as to generate a rotational driving force of the rack shaft, and the control means, even if the rotational operation force in the one direction is applied to the steering wheel, It is obtained according to the force obtained by the inverse square law inversely proportional to the square of the displacement amount from the moving end, the friction of the rack shaft, and the movement acceleration of the rack shaft. And the inverse square law is expressed by an equation based on Coulomb's law shown in the following equation (A). Device.

(In Formula (A), the first magnetic quantity m ₁ in the Coulomb's law is regarded as the first mass m ₁ that is the mass of the member existing between the rack shaft and the road surface, and The second magnetic quantity m ₂ in the law is regarded as the second mass m ₂ which is the mass of the steering gear box, and the permeability μ ₀ in the Coulomb law is a coefficient related to the axial force, and the axial force is is a value obtained by multiplying the friction coefficient of the road surface to the self-alignment torque, and, as the magnetic permeability mu ₀ the axial force is greater is greater relationship. further r, the protruding portion of the rack shaft and the end face of the steering gear box And distance.)

本発明によれば、衝撃緩衝部材を設けない場合であっても、衝撃緩衝部材を設けたときの操舵フィーリングの再現性を高めることができるとともに、衝撃緩衝部材を設けた場合であっても衝撃緩衝部材の高寿命化を図ることができる電動パワーステアリング装置を提供することができる。 According to the present invention, even when the shock absorbing member is not provided, the reproducibility of the steering feeling when the shock absorbing member is provided can be improved, and even when the shock absorbing member is provided. It is possible to provide an electric power steering apparatus capable of extending the life of the shock absorbing member.

実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of the electric power steering device concerning an embodiment. 制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a control apparatus. 目標電流算出部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a target current calculation part. ラック軸が左方向（マイナス方向）に移動した場合の、距離と反力との関係を示すモデル図である。It is a model figure which shows the relationship between distance and reaction force when a rack axis | shaft moves to the left direction (minus direction). 第１の質量、第２の質量、比例定数および摩擦係数の設定と反力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the setting of 1st mass, 2nd mass, a proportionality constant, and a friction coefficient, and reaction force.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１００の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置１００（以下、単に「ステアリング装置１００」と称する場合もある。）は、車両の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては車両の一例としての自動車１に適用した構成を例示している。なお、図１は、自動車１を前方から見た図である。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an electric power steering apparatus 100 according to an embodiment.
Electric power steering device 100 (hereinafter, also simply referred to as “steering device 100”) is a steering device for arbitrarily changing the traveling direction of a vehicle, and in this embodiment, an automobile as an example of the vehicle. 1 illustrates the configuration applied to 1. FIG. 1 is a view of the automobile 1 as viewed from the front.

ステアリング装置１００は、自動車１の進行方向を変えるために運転者が操作する車輪（ホイール）状のステアリングホイール（ハンドル）１０１と、ステアリングホイール１０１に一体的に設けられたステアリングシャフト１０２とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１０２と自在継手１０３ａを介して連結された上部連結シャフト１０３と、この上部連結シャフト１０３と自在継手１０３ｂを介して連結された下部連結シャフト１０８とを備えている。下部連結シャフト１０８は、ステアリングホイール１０１の回転に連動して回転する。 The steering device 100 includes a wheel-like steering wheel 101 that is operated by a driver to change the traveling direction of the automobile 1, and a steering shaft 102 that is provided integrally with the steering wheel 101. Yes. The steering device 100 includes an upper connecting shaft 103 connected to the steering shaft 102 via a universal joint 103a, and a lower connecting shaft 108 connected to the upper connecting shaft 103 via a universal joint 103b. . The lower connecting shaft 108 rotates in conjunction with the rotation of the steering wheel 101.

また、ステアリング装置１００は、転動輪としての左右の車輪１５０それぞれに連結されたタイロッド１０４と、タイロッド１０４に連結されたラック軸１０５とを備えている。また、ステアリング装置１００は、ラック軸１０５に形成されたラック歯１０５ａとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン１０６ａを備えている。ピニオン１０６ａは、ピニオンシャフト１０６の下端部に形成されている。これらラック軸１０５、ピニオンシャフト１０６などが、ステアリングホイール１０１の回転操作力を車輪１５０の転動力として伝達する伝達機構として機能する。 Steering device 100 includes tie rods 104 connected to left and right wheels 150 as rolling wheels, and rack shaft 105 connected to tie rods 104. Further, the steering device 100 includes a pinion 106 a that constitutes a rack and pinion mechanism together with rack teeth 105 a formed on the rack shaft 105. The pinion 106 a is formed at the lower end portion of the pinion shaft 106. The rack shaft 105, the pinion shaft 106, and the like function as a transmission mechanism that transmits the rotational operation force of the steering wheel 101 as the rolling force of the wheel 150.

また、ステアリング装置１００は、ピニオンシャフト１０６を収納するステアリングギヤボックス１０７を有している。ピニオンシャフト１０６は、ステアリングギヤボックス１０７内にてトーションバー１１２を介して下部連結シャフト１０８と連結されている。そして、ステアリングギヤボックス１０７の内部には、下部連結シャフト１０８とピニオンシャフト１０６との相対回転角度に基づいて、言い換えればトーションバー１１２の捩れ量に基づいて、ステアリングホイール１０１に加えられた操舵トルクＴを検出するトルクセンサ１０９が設けられている。 The steering device 100 also has a steering gear box 107 that houses the pinion shaft 106. The pinion shaft 106 is connected to the lower connection shaft 108 via the torsion bar 112 in the steering gear box 107. The steering gear box 107 has a steering torque T applied to the steering wheel 101 based on the relative rotation angle between the lower connecting shaft 108 and the pinion shaft 106, in other words, based on the twist amount of the torsion bar 112. Is provided.

ステアリングギヤボックス１０７内に、ラック軸１０５の中央部に形成されたラック歯１０５ａが入っており、ラック軸１０５の両端部は、それぞれステアリングギヤボックス１０７から突出している。そして、ラック軸１０５の両端部には、それぞれ、ステアリングギヤボックス１０７における図１で見た場合の左右方向の両端面１０７ａの開口部よりも大きな外形の突出部（ラックエンド）１０５ｂが設けられている。そして、この突出部１０５ｂがステアリングギヤボックス１０７の左右方向の端面１０７ａに突き当たることで、ラック軸１０５の移動量が規制される。 In the steering gear box 107, rack teeth 105a formed at the center of the rack shaft 105 are placed, and both end portions of the rack shaft 105 protrude from the steering gear box 107, respectively. At both ends of the rack shaft 105, protrusions (rack ends) 105b having outer shapes larger than the openings of the left and right end surfaces 107a of the steering gear box 107 when viewed in FIG. 1 are provided. Yes. The protruding portion 105b abuts against the left and right end face 107a of the steering gear box 107, so that the amount of movement of the rack shaft 105 is restricted.

また、ステアリング装置１００は、ステアリングギヤボックス１０７に支持された電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動力を減速してピニオンシャフト１０６に伝達する減速機構１１１とを有している。本実施の形態に係る電動モータ１１０は、３相ブラシレスモータである。減速機構１１１は、例えば、ピニオンシャフト１０６に固定されたウォームホイール（不図示）と、電動モータ１１０の出力軸に固定されたウォームギヤ（不図示）などから構成される。 Further, the steering device 100 includes an electric motor 110 supported by the steering gear box 107 and a speed reduction mechanism 111 that reduces the driving force of the electric motor 110 and transmits it to the pinion shaft 106. Electric motor 110 according to the present embodiment is a three-phase brushless motor. The speed reduction mechanism 111 includes, for example, a worm wheel (not shown) fixed to the pinion shaft 106, a worm gear (not shown) fixed to the output shaft of the electric motor 110, and the like.

また、ステアリング装置１００は、電動モータ１１０の作動を制御する制御手段の一例としての制御装置１０を備えている。制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９からの出力信号が入力される。また、制御装置１０には、自動車１に搭載される各種の機器を制御するための信号を流す通信を行うネットワーク（ＣＡＮ）を介して、自動車１の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ１７０からの出力信号ｖなどが入力される。 The steering device 100 includes a control device 10 as an example of a control unit that controls the operation of the electric motor 110. An output signal from the torque sensor 109 described above is input to the control device 10. In addition, the control device 10 includes a vehicle speed sensor that detects a vehicle speed Vc that is a moving speed of the automobile 1 via a network (CAN) that performs communication for sending signals for controlling various devices mounted on the automobile 1. An output signal v from 170 is input.

以上のように構成されたステアリング装置１００は、トルクセンサ１０９が検出した操舵トルクＴに基づいて電動モータ１１０を駆動し、電動モータ１１０の駆動力（発生トルク）をピニオンシャフト１０６に伝達する。これにより、電動モータ１１０の駆動力（発生トルク）が、ステアリングホイール１０１に加える運転者の操舵をアシストする。このように、電動モータ１１０は、運転者のステアリングホイール１０１の操舵に対してアシスト力（補助力）を付与する。 The steering device 100 configured as described above drives the electric motor 110 based on the steering torque T detected by the torque sensor 109, and transmits the driving force (generated torque) of the electric motor 110 to the pinion shaft 106. Thereby, the driving force (generated torque) of the electric motor 110 assists the driver's steering applied to the steering wheel 101. As described above, the electric motor 110 applies assist force (assist force) to the steering of the driver's steering wheel 101.

〔制御装置〕
次に、制御装置１０について説明する。
図２は、制御装置１０の概略構成図である。
制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等からなる算術論理演算回路である。
制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴが出力信号に変換されたトルク信号Ｔｄと、車速センサ１７０にて検出された車速Ｖｃが出力信号に変換された車速信号ｖなどが入力される。〔Control device〕
Next, the control device 10 will be described.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the control device 10.
The control device 10 is an arithmetic and logic circuit composed of a CPU, ROM, RAM, backup RAM, and the like.
The control device 10 includes a torque signal Td obtained by converting the steering torque T detected by the torque sensor 109 described above into an output signal, and a vehicle speed signal obtained by converting the vehicle speed Vc detected by the vehicle speed sensor 170 into an output signal. v or the like is input.

そして、制御装置１０は、トルク信号Ｔｄおよび車速信号ｖに基づいて目標補助トルクを算出し、この目標補助トルクを電動モータ１１０が供給するのに必要となる目標電流Ｉｔを算出する目標電流算出部２０と、目標電流算出部２０が算出した目標電流Ｉｔに基づいてフィードバック制御などを行う制御部３０とを有している。
また、制御装置１０は、電動モータ１１０の回転速度Ｎｍを算出するモータ回転速度算出部７０と、ラック軸１０５の位置を検出するラック軸位置検出部８０と、を備えている。モータ回転速度算出部７０は、３相ブラシレスモータである電動モータ１１０の回転子（ロータ）の回転位置を検出するレゾルバからの出力信号を基に電動モータ１１０の回転速度Ｎｍを算出し、その回転速度Ｎｍが出力信号に変換された回転速度信号Ｎｍｓを出力する。ラック軸位置検出部８０は、レゾルバからの出力信号を基に電動モータ１１０の回転位置を把握し、減速機構１１１およびピニオンシャフト１０６を介して電動モータ１１０の回転駆動力が機械的に伝達されるラック軸１０５の位置ｐを検出し、ラック軸１０５の位置ｐが出力信号に変換されたラック軸位置信号Ｐｓを出力する。 Then, the control device 10 calculates a target auxiliary torque based on the torque signal Td and the vehicle speed signal v, and calculates a target current It necessary for the electric motor 110 to supply the target auxiliary torque. 20 and a control unit 30 that performs feedback control or the like based on the target current It calculated by the target current calculation unit 20.
In addition, the control device 10 includes a motor rotation speed calculation unit 70 that calculates the rotation speed Nm of the electric motor 110 and a rack shaft position detection unit 80 that detects the position of the rack shaft 105. The motor rotation speed calculation unit 70 calculates the rotation speed Nm of the electric motor 110 based on the output signal from the resolver that detects the rotation position of the rotor (rotor) of the electric motor 110 that is a three-phase brushless motor, and the rotation thereof. A rotation speed signal Nms in which the speed Nm is converted into an output signal is output. The rack shaft position detecting unit 80 grasps the rotational position of the electric motor 110 based on the output signal from the resolver, and mechanically transmits the rotational driving force of the electric motor 110 via the speed reduction mechanism 111 and the pinion shaft 106. The position p of the rack shaft 105 is detected, and a rack shaft position signal Ps obtained by converting the position p of the rack shaft 105 into an output signal is output.

〔目標電流算出部〕
次に、目標電流算出部２０について詳述する。
図３は、目標電流算出部２０の概略構成図である。
目標電流算出部２０は、目標電流を設定する上で基準となるベース電流Ｉｂを算出するベース電流算出部２１と、電動モータ１１０の慣性モーメントを打ち消すための電流を算出するイナーシャ補償電流算出部２２と、モータの回転を制限する電流を算出するダンパー補償電流算出部２３とを備えている。また、目標電流算出部２０は、ベース電流算出部２１、イナーシャ補償電流算出部２２、ダンパー補償電流算出部２３にて算出された値に基づいて仮の目標電流である仮目標電流Ｉｔｆを決定する仮目標電流決定部２５を備えている。また、目標電流算出部２０は、ラック軸１０５の位置や移動状態に基づいて操舵反力を電動モータ１１０に与えるための電流である操舵反力補償電流Ｉｒを算出する操舵反力補償電流算出部２７と、仮目標電流決定部２５にて決定された仮目標電流Ｉｔｆおよび操舵反力補償電流算出部２７にて算出された操舵反力補償電流Ｉｒに基づいて最終的に目標電流Ｉｔを決定する最終目標電流決定部２８と、を備えている。
なお、目標電流算出部２０には、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖ、回転速度信号Ｎｍｓ、ラック軸位置信号Ｐｓなどが入力される。 [Target current calculation unit]
Next, the target current calculation unit 20 will be described in detail.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the target current calculation unit 20.
The target current calculation unit 20 includes a base current calculation unit 21 that calculates a base current Ib that serves as a reference for setting the target current, and an inertia compensation current calculation unit 22 that calculates a current for canceling the inertia moment of the electric motor 110. And a damper compensation current calculation unit 23 for calculating a current for limiting the rotation of the motor. Further, the target current calculation unit 20 determines a temporary target current Itf that is a temporary target current based on the values calculated by the base current calculation unit 21, the inertia compensation current calculation unit 22, and the damper compensation current calculation unit 23. A temporary target current determination unit 25 is provided. Further, the target current calculation unit 20 calculates a steering reaction force compensation current Ir that calculates a steering reaction force compensation current Ir that is a current for applying a steering reaction force to the electric motor 110 based on the position and movement state of the rack shaft 105. 27, and finally the target current It is determined based on the temporary target current Itf determined by the temporary target current determination unit 25 and the steering reaction force compensation current Ir calculated by the steering reaction force compensation current calculation unit 27. A final target current determination unit 28.
The target current calculation unit 20 receives a torque signal Td, a vehicle speed signal v, a rotation speed signal Nms, a rack shaft position signal Ps, and the like.

ベース電流算出部２１は、位相補償部２６（図３参照）にてトルク信号Ｔｄが位相補償されたトルク信号Ｔｓと、車速センサ１７０からの車速信号ｖとに基づいてベース電流Ｉｂを算出する。つまり、ベース電流算出部２１は、位相補償された操舵トルクＴと、車速Ｖｃとに応じたベース電流Ｉｂを算出する。なお、ベース電流算出部２１は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）とベース電流Ｉｂとの対応を示す制御マップに、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することによりベース電流Ｉｂを算出する。 The base current calculation unit 21 calculates the base current Ib based on the torque signal Ts obtained by phase compensation of the torque signal Td by the phase compensation unit 26 (see FIG. 3) and the vehicle speed signal v from the vehicle speed sensor 170. That is, the base current calculation unit 21 calculates the base current Ib according to the phase-compensated steering torque T and the vehicle speed Vc. The base current calculation unit 21 is, for example, a phase-compensated steering torque T (torque signal Ts), vehicle speed Vc (vehicle speed signal v), and base current that are created in advance based on empirical rules and stored in the ROM. The base current Ib is calculated by substituting the steering torque T (torque signal Ts) and the vehicle speed Vc (vehicle speed signal v) into the control map indicating the correspondence with Ib.

イナーシャ補償電流算出部２２は、トルク信号Ｔｓと、車速信号ｖとに基づいて電動モータ１１０およびシステムの慣性モーメントを打ち消すためのイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。つまり、イナーシャ補償電流算出部２２は、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）と、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）とに応じたイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。なお、イナーシャ補償電流算出部２２は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）とイナーシャ補償電流Ｉｓとの対応を示す制御マップに、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することによりイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。 The inertia compensation current calculation unit 22 calculates an inertia compensation current Is for canceling the moment of inertia of the electric motor 110 and the system based on the torque signal Ts and the vehicle speed signal v. That is, the inertia compensation current calculation unit 22 calculates the inertia compensation current Is according to the steering torque T (torque signal Ts) and the vehicle speed Vc (vehicle speed signal v). Note that the inertia compensation current calculation unit 22 generates, for example, the steering torque T (torque signal Ts), the vehicle speed Vc (vehicle speed signal v), and the inertia compensation current Is, which are previously created based on empirical rules and stored in the ROM. The inertia compensation current Is is calculated by substituting the steering torque T (torque signal Ts) and the vehicle speed Vc (vehicle speed signal v) into the control map indicating the correspondence between the two.

ダンパー補償電流算出部２３は、トルク信号Ｔｓと、車速信号ｖと、電動モータ１１０の回転速度信号Ｎｍｓとに基づいて、電動モータ１１０の回転を制限するダンパー補償電流Ｉｄを算出する。つまり、ダンパー補償電流算出部２３は、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）と、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）と、電動モータ１１０の回転速度Ｎｍ（回転速度信号Ｎｍｓ）に応じたダンパー補償電流Ｉｄを算出する。なお、ダンパー補償電流算出部２３は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）および回転速度Ｎｍ（回転速度信号Ｎｍｓ）と、ダンパー補償電流Ｉｄとの対応を示す制御マップに、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）および回転速度Ｎｍ（回転速度信号Ｎｍｓ）を代入することによりダンパー補償電流Ｉｄを算出する。 The damper compensation current calculation unit 23 calculates a damper compensation current Id for limiting the rotation of the electric motor 110 based on the torque signal Ts, the vehicle speed signal v, and the rotation speed signal Nms of the electric motor 110. That is, the damper compensation current calculation unit 23 calculates the damper compensation current Id according to the steering torque T (torque signal Ts), the vehicle speed Vc (vehicle speed signal v), and the rotational speed Nm (rotational speed signal Nms) of the electric motor 110. calculate. For example, the damper compensation current calculation unit 23 is prepared based on an empirical rule and stored in the ROM in advance, such as steering torque T (torque signal Ts), vehicle speed Vc (vehicle speed signal v), and rotation speed Nm (rotation). By substituting steering torque T (torque signal Ts), vehicle speed Vc (vehicle speed signal v), and rotational speed Nm (rotational speed signal Nms) into a control map indicating the correspondence between speed signal Nms) and damper compensation current Id. A damper compensation current Id is calculated.

仮目標電流決定部２５は、ベース電流算出部２１にて算出されたベース電流Ｉｂ、イナーシャ補償電流算出部２２にて算出されたイナーシャ補償電流Ｉｓおよびダンパー補償電流算出部２３にて算出されたダンパー補償電流Ｉｄに基づいて仮目標電流Ｉｔｆを決定する。仮目標電流決定部２５は、例えば、ベース電流Ｉｂに、イナーシャ補償電流Ｉｓを加算するとともにダンパー補償電流Ｉｄを減算して得た電流を仮目標電流Ｉｔｆとして決定する。
操舵反力補償電流算出部２７については後で詳述する。 The temporary target current determination unit 25 includes a base current Ib calculated by the base current calculation unit 21, an inertia compensation current Is calculated by the inertia compensation current calculation unit 22, and a damper calculated by the damper compensation current calculation unit 23. A temporary target current Itf is determined based on the compensation current Id. For example, the temporary target current determination unit 25 determines the current obtained by adding the inertia compensation current Is to the base current Ib and subtracting the damper compensation current Id as the temporary target current Itf.
The steering reaction force compensation current calculation unit 27 will be described in detail later.

最終目標電流決定部２８は、仮目標電流決定部２５にて決定された仮目標電流Ｉｔｆおよび操舵反力補償電流算出部２７にて算出された操舵反力補償電流Ｉｒに基づいて最終的に目標電流Ｉｔを決定する。本実施の形態に係る最終目標電流決定部２８は、仮目標電流決定部２５にて決定された仮目標電流Ｉｔｆに操舵反力補償電流算出部２７にて算出された操舵反力補償電流Ｉｒを加算して得た電流を目標電流Ｉｔとして決定する。 The final target current determination unit 28 finally sets the target based on the temporary target current Itf determined by the temporary target current determination unit 25 and the steering reaction force compensation current Ir calculated by the steering reaction force compensation current calculation unit 27. The current It is determined. The final target current determination unit 28 according to the present embodiment uses the steering reaction force compensation current Ir calculated by the steering reaction force compensation current calculation unit 27 to the temporary target current Itf determined by the temporary target current determination unit 25. The current obtained by the addition is determined as the target current It.

〔制御部〕
制御部３０は、電動モータ１１０の作動を制御するモータ駆動制御部（不図示）と、電動モータ１１０を駆動させるモータ駆動部（不図示）と、電動モータ１１０に実際に流れる実電流Ｉｍを検出するモータ電流検出部（不図示）とを有している。 (Control part)
The control unit 30 detects a motor drive control unit (not shown) that controls the operation of the electric motor 110, a motor drive unit (not shown) that drives the electric motor 110, and an actual current Im that actually flows through the electric motor 110. And a motor current detection unit (not shown).

モータ駆動制御部は、目標電流算出部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔと、モータ電流検出部にて検出された電動モータ１１０へ供給される実電流Ｉｍとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部（不図示）を有している。また、モータ駆動制御部は、電動モータ１１０をＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成するＰＷＭ信号生成部（不図示）を有している。 The motor drive control unit performs feedback based on a deviation between the target current It finally determined by the target current calculation unit 20 and the actual current Im supplied to the electric motor 110 detected by the motor current detection unit. A feedback (F / B) control unit (not shown) that performs control is included. The motor drive controller has a PWM signal generator (not shown) that generates a PWM (pulse width modulation) signal for PWM driving the electric motor 110.

モータ駆動部は、所謂インバータであり、例えば、スイッチング素子として６個の独立したトランジスタ（ＦＥＴ）を備え、６個の内の３個のトランジスタは電源の正極側ラインと各相の電気コイルとの間に接続され、他の３個のトランジスタは各相の電気コイルと電源の負極側（アース）ラインと接続されている。そして、６個の中から選択した２個のトランジスタのゲートを駆動してこれらのトランジスタをスイッチング動作させることにより、電動モータ１１０の駆動を制御する。
モータ電流検出部は、モータ駆動部に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ１１０に流れる実電流Ｉｍの値を検出する。 The motor drive unit is a so-called inverter, and includes, for example, six independent transistors (FETs) as switching elements, and three of the six transistors are a positive-side line of a power source and an electric coil of each phase. The other three transistors are connected between the electric coil of each phase and the negative side (ground) line of the power source. Then, the driving of the electric motor 110 is controlled by driving the gates of two transistors selected from the six and switching the transistors.
The motor current detection unit detects the value of the actual current Im flowing through the electric motor 110 from the voltage generated at both ends of the shunt resistor connected to the motor drive unit.

〔操舵反力補償電流算出部〕
次に、操舵反力補償電流算出部２７について詳述する。
上述した本実施の形態に係る最終目標電流決定部２８は、仮目標電流決定部２５にて決定された仮目標電流Ｉｔｆと操舵反力補償電流算出部２７にて算出された操舵反力補償電流Ｉｒとに基づいて目標電流Ｉｔを決定する。これは、ラック軸１０５の突出部（ラックエンド）１０５ｂがステアリングギヤボックス１０７の端面１０７ａに突き当たる前に操舵トルクＴに基づいて行うアシストを低減・停止させることで、突き当たるときの衝撃を緩和するとともに、自然な操舵フィーリングを実現する意図である。つまり、ステアリングギヤボックス１０７におけるラック軸１０５の突出部１０５ｂが突き当たる部位に衝撃緩和のためのストッパラバー（ブッシュ）が存在することをステアリング装置１００で疑似的に再現することで、あたかもラック軸１０５の突出部１０５ｂがストッパラバーに突き当たったかのような自然なフィーリング（反力）を具現化する意図である。 [Steering reaction force compensation current calculation unit]
Next, the steering reaction force compensation current calculation unit 27 will be described in detail.
The final target current determination unit 28 according to the present embodiment described above has the temporary target current Itf determined by the temporary target current determination unit 25 and the steering reaction force compensation current calculated by the steering reaction force compensation current calculation unit 27. A target current It is determined based on Ir. This reduces and stops the assist performed based on the steering torque T before the protruding portion (rack end) 105b of the rack shaft 105 hits the end surface 107a of the steering gear box 107, thereby reducing the impact when hitting. The intention is to realize a natural steering feeling. That is, the steering device 100 simulates that the stopper rubber (bush) for reducing the impact exists at the portion of the steering gear box 107 where the protruding portion 105b of the rack shaft 105 abuts. The intention is to embody a natural feeling (reaction force) as if the protrusion 105b hit the stopper rubber.

より具体的には、制御装置１０は、基本的には、ステアリングホイール１０１に対して一方方向の回転操作力が加えられた場合に一方方向の回転駆動力を生じるように電動モータ１１０の駆動を制御する。ただし制御装置１０は、ラック軸１０５の位置ｐやラック軸１０５の移動速度によっては、一方方向の回転操作力がステアリングホイール１０１に加えられたとしても、電動モータ１１０の一方方向の回転駆動力を減少補正する場合がある。 More specifically, the control device 10 basically drives the electric motor 110 to generate a rotational driving force in one direction when a rotational operating force in one direction is applied to the steering wheel 101. Control. However, depending on the position p of the rack shaft 105 and the moving speed of the rack shaft 105, the control device 10 may apply the rotational driving force in one direction of the electric motor 110 even if a rotational operation force in one direction is applied to the steering wheel 101. There is a case to decrease correction.

それゆえ、操舵反力補償電流算出部２７は、ラック軸１０５の位置ｐや移動状態に基づいて操舵反力補償電流Ｉｒを算出する。
操舵反力補償電流算出部２７は、位置ｐにより求まるラック軸１０５の突出部（ラックエンド）１０５ｂとステアリングギヤボックス１０７の端面１０７ａとの距離ｒに基づいて、疑似的に本実施の形態においては存在しないストッパラバーに突き当たったかのような反力Ｆを設定するとともに、この反力Ｆに起因してピニオンシャフト１０６に生じる反力トルクＴｒを算出する。そして、ピニオンシャフト１０６にこの反力トルクＴｒを与えるのに必要な操舵反力補償電流Ｉｒを設定する。なお距離ｒは、ラック軸１０５の移動端からの変位量であると言うこともできる。つまりラック軸１０５の移動端は、この場合、ラック軸１０５の突出部（ラックエンド）１０５ｂであり、この突出部１０５ｂが、ステアリングギヤボックス１０７の端面１０７ａと接触する。ラック軸１０５の移動端からの変位量は、突出部１０５ｂと端面１０７ａとが接触した状態からラック軸１０５が移動した際の、突出部１０５ｂと端面１０７ａとの距離である距離ｒとなる。 Therefore, the steering reaction force compensation current calculation unit 27 calculates the steering reaction force compensation current Ir based on the position p and the movement state of the rack shaft 105.
In the present embodiment, the steering reaction force compensation current calculation unit 27 is simulated based on the distance r between the protrusion (rack end) 105b of the rack shaft 105 and the end surface 107a of the steering gear box 107, which is obtained from the position p. A reaction force F is set as if it hits a stopper rubber that does not exist, and a reaction force torque Tr generated on the pinion shaft 106 due to the reaction force F is calculated. Then, a steering reaction force compensation current Ir necessary for applying this reaction force torque Tr to the pinion shaft 106 is set. It can be said that the distance r is the amount of displacement from the moving end of the rack shaft 105. That is, in this case, the moving end of the rack shaft 105 is a protruding portion (rack end) 105 b of the rack shaft 105, and this protruding portion 105 b contacts the end surface 107 a of the steering gear box 107. The amount of displacement of the rack shaft 105 from the moving end is a distance r that is the distance between the protruding portion 105b and the end surface 107a when the rack shaft 105 is moved from a state where the protruding portion 105b and the end surface 107a are in contact with each other.

ここで、反力Ｆとは、ラック軸１０５の突出部（ラックエンド）１０５ｂがステアリングギヤボックス１０７の端面１０７ａに突き当たった場合に、ラック軸１０５がステアリングギヤボックス１０７から受ける力であり、突き当たる直前に移動している方向とは反対方向の力である。また、反力トルクＴｒとは、ピニオンシャフト１０６に対して、ステアリングホイール１０１の回転操作によるアシスト方向とは反対方向のトルクである。 Here, the reaction force F is a force that the rack shaft 105 receives from the steering gear box 107 when the protruding portion (rack end) 105b of the rack shaft 105 hits the end surface 107a of the steering gear box 107, and immediately before the hit. The force is in the direction opposite to the direction of movement. Further, the reaction force torque Tr is a torque in the direction opposite to the assist direction by the rotation operation of the steering wheel 101 with respect to the pinion shaft 106.

先ず、距離ｒに基づいて反力Ｆを設定する手法について説明する。
なお、以下の説明において、ステアリングホイール（ハンドル）１０１が右回転された場合にラック軸１０５が図１で見た場合の右方向に移動して車輪１５０が右回転し、ステアリングホイール（ハンドル）１０１が左回転された場合にラック軸１０５が図１で見た場合の左方向に移動して車輪１５０が左回転するものとする。そして、ラック軸１０５が図１で見た場合の右方向に移動した場合をプラス方向とし、左方向に移動した場合をマイナス方向とする。 First, a method for setting the reaction force F based on the distance r will be described.
In the following description, when the steering wheel (handle) 101 is rotated to the right, the rack shaft 105 moves rightward as viewed in FIG. When the wheel is rotated counterclockwise, the rack shaft 105 moves leftward as viewed in FIG. 1 and the wheel 150 rotates counterclockwise. A case where the rack shaft 105 moves in the right direction as viewed in FIG. 1 is a positive direction, and a case where the rack shaft 105 moves in the left direction is a negative direction.

図４は、ラック軸１０５が左方向（マイナス方向）に移動した場合の、距離ｒと反力Ｆとの関係を示すモデル図である。この場合、ステアリングギヤボックス１０７は、固定とし、ラック軸１０５が左方向（マイナス方向）に移動する場合を考える。このとき反力Ｆは、アシスト力とは逆方向に作用する。そして本実施の形態では、反力Ｆを下記式（１）により算出する。 FIG. 4 is a model diagram showing the relationship between the distance r and the reaction force F when the rack shaft 105 moves in the left direction (minus direction). In this case, it is assumed that the steering gear box 107 is fixed and the rack shaft 105 moves leftward (minus). At this time, the reaction force F acts in the direction opposite to the assist force. In this embodiment, the reaction force F is calculated by the following equation (1).

Ｆ＝（距離ｒの２乗に反比例する逆２乗則により求まる力）＋（ラック軸１０５のフリクション）＋（ラック軸１０５の移動加速度に応じて求まる力） …（１） F = (force determined by the inverse square law inversely proportional to the square of the distance r) + (friction of the rack shaft 105) + (force determined according to the moving acceleration of the rack shaft 105) (1)

式（１）において、第１項の「距離ｒの２乗に反比例する逆２乗則」は、例えば、クーロンの法則であり、例えば、下記式（２）の磁気力を表すクーロンの法則に基づく式である。本実施の形態では、下記式（２）の磁気力を表すクーロンの法則に基づく式を反力Ｆを表す第１成分とする。また式（２）は、磁気力を表すクーロンの法則に基づく式により求まる力であると言うこともできる。 In the equation (1), the first term “inverse square law inversely proportional to the square of the distance r” is, for example, Coulomb's law. For example, the Coulomb's law representing the magnetic force of the following formula (2) It is a formula based on. In the present embodiment, a formula based on Coulomb's law representing the magnetic force of the following formula (2) is defined as the first component representing the reaction force F. It can also be said that the expression (2) is a force obtained by an expression based on Coulomb's law representing the magnetic force.

本実施の形態では、式（２）において、磁気力を表すクーロンの法則における第１の磁気量ｍ_１を、ラック軸１０５の車輪１５０側に関する質量である第１の質量ｍ_１とみなすとともに、第２の磁気量ｍ_２を、ステアリングギヤボックス１０７に関する質量である第２の質量ｍ_２とみなす。 In the present embodiment, in Equation (2), the first magnetic quantity m ₁ in Coulomb's law representing magnetic force is regarded as the first mass m ₁ that is the mass related to the wheel 150 side of the rack shaft 105, and a second magnetic charge _{m 2,} regarded as a second mass _{m 2} is the mass relates to a steering gear box 107.

この場合、ラック軸１０５の車輪１５０側に関する質量は、ラック軸１０５に対し車輪１５０側に作用する部材により定まる質量である。つまりラック軸１０５より先の車輪１５０側には、ラック軸１０５と車輪１５０とを繋ぐリンクや車輪１５０等が存在し、ラック軸１０５と路面との間にこれらの部材が有する質量が存在すると考えることができる。またステアリングギヤボックス１０７に関する質量は、ステアリングギヤボックス１０７自体の質量としてもよく、ステアリングギヤボックス１０７の質量に加え、例えば、ステアリングギヤボックス１０７が固定される取り付け部の質量などを含めてもよい。ラック軸１０５の車輪１５０側に関する質量である第１の質量ｍ_１や、ステアリングギヤボックス１０７に関する質量である第２の質量ｍ_２は、予め定めておく定数とすることができる。 In this case, the mass related to the wheel 150 side of the rack shaft 105 is a mass determined by a member acting on the wheel 150 side with respect to the rack shaft 105. That is, on the side of the wheel 150 ahead of the rack shaft 105, a link connecting the rack shaft 105 and the wheel 150, the wheel 150, and the like exist, and it is considered that the mass of these members exists between the rack shaft 105 and the road surface. be able to. The mass related to the steering gear box 107 may be the mass of the steering gear box 107 itself, and may include, for example, the mass of the mounting portion to which the steering gear box 107 is fixed in addition to the mass of the steering gear box 107. The first mass m ₁ that is the mass related to the wheel 150 side of the rack shaft 105 and the second mass m ₂ that is the mass related to the steering gear box 107 can be set as predetermined constants.

式（２）は、距離ｒがより小さいほどより大きくなり、距離ｒがより大きいほどより小さくなる。疑似的にストッパラバーに突き当たったかのような反力Ｆを再現するためには、距離ｒがより小さくなるほど反力Ｆをより大きくなるようにした方がよいため、このような設定にすることが好ましい。
また式（２）は、第１の質量ｍ_１や第２の質量ｍ_２がより小さいほどより小さくなり、第１の質量ｍ_１や第２の質量ｍ_２がより大きいほどより大きくなる量としている。第１の質量ｍ_１や第２の質量ｍ_２を慣性質量であると捉えると、疑似的にストッパラバーに突き当たったかのような反力Ｆを再現するためには、このように慣性質量を反映させ、慣性質量がより大きくなるほど反力Ｆをより大きくした方が好ましい。 Expression (2) becomes larger as the distance r is smaller, and becomes smaller as the distance r is larger. In order to reproduce the reaction force F as if it hit the stopper rubber in a pseudo manner, it is better to increase the reaction force F as the distance r becomes smaller. .
Further, the formula (2) is an amount that becomes smaller as the first mass m ₁ and the second mass m ₂ are smaller, and becomes larger as the first mass m ₁ and the second mass m _{2 are} larger. Yes. Assuming that the first mass m ₁ and the second mass m ₂ are inertial masses, in order to reproduce the reaction force F as if it hit the stopper rubber in a pseudo manner, the inertial mass is reflected in this way. The reaction force F is preferably increased as the inertial mass increases.

また磁気力を表すクーロンの法則では、式（２）の比例定数ｋ_ｍは、以下の式（３）で表すことができる。本実施の形態では、この式（３）中の透磁率μ_０を軸力に関する係数μ_０であるとみなす。この軸力は、ラック軸１０５に付与される軸方向の力である。軸力は、例えば、アシスト力が含まれる。また例えば、運転者のステアリングホイール１０１を操舵するときにラック軸１０５に伝達される力が含まれる。さらに車輪１５０からの力であり、車輪１５０からラック軸１０５に伝達される力が含まれる。車輪１５０からの力は、例えば、セルフアライメントトルク（ＳＡＴ）に路面の摩擦係数（路面μ）を乗算した値（路面μ×ＳＡＴ）として表すことができる。路面μやＳＡＴは、周知の技術により求めることができる。またＳＡＴは、ステアリングホイール１０１の操舵角に応じた設定値としてもよい。ただし軸力に関する係数μ_０は、これらの力を基に予め定めておく定数とすることができる。そのため比例定数ｋ_ｍも定数とすることができる。 Coulomb's law representing the magnetic force is also proportional constant k _m of formula (2) can be expressed by the following equation (3). In the present embodiment, the magnetic permeability μ ₀ in the equation (3) is regarded as the coefficient μ ₀ regarding the axial force. This axial force is an axial force applied to the rack shaft 105. The axial force includes, for example, assist force. Further, for example, a force transmitted to the rack shaft 105 when the driver steers the steering wheel 101 is included. Further, it is a force from the wheel 150 and includes a force transmitted from the wheel 150 to the rack shaft 105. The force from the wheel 150 can be expressed, for example, as a value (road surface μ × SAT) obtained by multiplying the self-alignment torque (SAT) by a friction coefficient (road surface μ) of the road surface. The road surface μ and SAT can be obtained by a known technique. SAT may be a set value corresponding to the steering angle of the steering wheel 101. However, the coefficient μ ₀ relating to the axial force can be a constant determined in advance based on these forces. Therefore it can be a proportional constant k _m be constants.

式（１）の第１項は、軸力に関する係数μ_０がより小さいほどより大きくなり、軸力に関する係数μ_０がより大きいほどより小さくなる。この軸力は、この場合、図中左方向（マイナス方向）に働き、そして軸力がより大きいほど、図中右方向（プラス方向）に働く反力Ｆは小さくてすむため、このような設定とすることが好ましい。 The first term of equation (1), the coefficient mu ₀ is larger than the more smaller the axial force becomes smaller as the coefficient mu ₀ Gayori greater the axial force. In this case, the axial force acts in the left direction (minus direction) in the figure, and the larger the axial force, the smaller the reaction force F acting in the right direction (plus direction) in the figure. It is preferable that

また式（１）において、第２項の「ラック軸１０５のフリクション」は、例えば、下記式（４）で表すことができる。本実施の形態では、ラック軸１０５のフリクションを、反力Ｆを表す第２成分とする。式（４）において、ｋは、摩擦係数を表し、ｄｒ／ｄｔは、ラック軸１０５の移動速度を表す。ラック軸１０５のフリクションは、摩擦係数ｋがより小さいほどより小さくなり、摩擦係数ｋがより大きいほどより大きくなる。またラック軸１０５のフリクションは、速度依存性があり、ラック軸１０５の移動速度ｄｒ／ｄｔがより小さいほどラック軸１０５のフリクションはより小さくなり、ラック軸１０５の移動速度ｄｒ／ｄｔがより大きいほどラック軸１０５のフリクションはより大きくなる。よってラック軸１０５のフリクションは、摩擦係数ｋとラック軸１０５の移動速度とを乗算した式（４）により表すことができる。また式（４）は、ラック軸１０５の移動速度ｄｒ／ｄｔに応じて求まる力であると言うこともできる。 Further, in the formula (1), the “friction of the rack shaft 105” in the second term can be expressed by the following formula (4), for example. In the present embodiment, the friction of the rack shaft 105 is a second component representing the reaction force F. In Expression (4), k represents a friction coefficient, and dr / dt represents the moving speed of the rack shaft 105. The friction of the rack shaft 105 becomes smaller as the friction coefficient k becomes smaller, and becomes larger as the friction coefficient k becomes larger. Further, the friction of the rack shaft 105 is speed-dependent. The smaller the moving speed dr / dt of the rack shaft 105 is, the smaller the friction of the rack shaft 105 is, and the higher the moving speed dr / dt of the rack shaft 105 is. The friction of the rack shaft 105 becomes larger. Therefore, the friction of the rack shaft 105 can be expressed by Expression (4) obtained by multiplying the friction coefficient k and the moving speed of the rack shaft 105. It can also be said that the expression (4) is a force obtained according to the moving speed dr / dt of the rack shaft 105.

式（４）は、ラック軸１０５のフリクションであるため、このフリクションがより小さいほど、疑似的にストッパラバーに突き当たったかのような反力Ｆを再現するために、これに対抗する力（式（４）で表される力）は、より小さくてよい。対してこのフリクションがより大きいほど、疑似的にストッパラバーに突き当たったかのような反力Ｆを再現するために、これに対抗する力（式（４）で表される力）は、より大きくする必要がある。式（４）は、疑似的にストッパラバーに突き当たったかのような反力Ｆを再現するために、ラック軸１０５のフリクションに対抗する力を表すと言うこともできる。 Since the equation (4) is the friction of the rack shaft 105, the smaller this friction is, the more the force (Equation (4)) counters this in order to reproduce the reaction force F as if it had hit the stopper rubber in a pseudo manner. The force represented by) may be smaller. On the other hand, in order to reproduce the reaction force F as if it had hit the stopper rubber in a pseudo manner as the friction increases, the force (force represented by the formula (4)) needs to be increased. There is. It can also be said that the expression (4) represents a force that opposes the friction of the rack shaft 105 in order to reproduce the reaction force F as if it struck the stopper rubber in a pseudo manner.

また式（１）において、第３項の「ラック軸１０５の移動加速度に応じて求まる力」は、例えば、下記式（５）で表すことができる。式（５）において、ｍ_１は、ラック軸１０５の車輪１５０側に関する質量である第１の質量ｍ_１を表し、ｄ^２ｒ／ｄｔ^２は、ラック軸１０５の移動加速度を表す。そして式（５）は、ラック軸１０５の車輪１５０側に関する質量である第１の質量ｍ_１とラック軸１０５の移動加速度とを乗算した値として表される。本実施の形態では、式（５）のラック軸１０５の移動加速度に応じて求まる力を、反力Ｆを表す第３成分とする。 In the formula (1), the third term “force determined according to the movement acceleration of the rack shaft 105” can be expressed by the following formula (5), for example. In Expression (5), m ₁ represents a _first mass m ₁ that is a mass related to the wheel 150 side of the rack shaft 105, and d ² r / dt ² represents a moving acceleration of the rack shaft 105. Expression (5) is expressed as a value obtained by multiplying the first mass m ₁ , which is the mass related to the wheel 150 side of the rack shaft 105, and the movement acceleration of the rack shaft 105. In the present embodiment, the force obtained according to the movement acceleration of the rack shaft 105 in Expression (5) is set as the third component representing the reaction force F.

式（５）は、第１の質量ｍ_１やラック軸１０５の移動加速度ｄ^２ｒ／ｄｔ^２がより小さいほどより小さくなり、第１の質量ｍ_１やラック軸１０５の移動加速度ｄ^２ｒ／ｄｔ^２がより大きいほどより大きくなる。慣性質量である第１の質量ｍ_１やラック軸１０５の移動加速度がより大きくなるほど、本実施の形態では存在しないストッパラバーにラック軸１０５の突出部１０５ｂが突き当たるときの力は大きくなると考えられる。よって疑似的にストッパラバーに突き当たったかのような反力Ｆを再現するためには、これに応じ、反力Ｆをより大きくなるようにした方がよいため、このような設定にすることが好ましい。また式（５）は、疑似的にストッパラバーに突き当たったかのような反力Ｆを再現するために、第１の質量ｍ_１が移動加速度ｄ^２ｒ／ｄｔ^２を有するために生じる力に対抗する力を表すと言うこともできる。 Equation (5) is moved acceleration ^d ² r / dt 2 of the first mass _{m 1} and the rack shaft 105 becomes smaller as smaller, movement acceleration of the first mass _{m 1} and the rack shaft 105 ^d 2 r / dt ² Gayori larger than the larger. Movement acceleration and the larger of the first mass m ₁ and the rack shaft 105 is an inertial mass, a force when the protruding portion 105b of the rack shaft 105 abuts against the stopper rubber that does not exist in this embodiment is considered to increase. Therefore, in order to reproduce the reaction force F as if it had hit the stopper rubber in a pseudo manner, it is preferable to increase the reaction force F accordingly. Further, the expression (5) counters the force generated because the first mass m ₁ has the movement acceleration d ² r / dt ² in order to reproduce the reaction force F as if it had hit the stopper rubber in a pseudo manner. It can also be said to represent power.

なお式（１）を式（２）〜（５）により表した場合、以下の式（６）となる。 In addition, when Formula (1) is expressed by Formulas (2) to (5), the following Formula (6) is obtained.

なお反力Ｆを表すのに、式（１）における第１項である第１成分が最も重要な役割を果たす。また反力Ｆを表すのに、第２項である第２成分が次に重要な役割を果たす。よって反力Ｆを表すのに、第１項だけを使用し、第２項および第３項は使用しなくてもよく、第１項および第２項だけ使用し、第３項は使用しなくてもよい。 In order to express the reaction force F, the first component as the first term in the formula (1) plays the most important role. In order to express the reaction force F, the second component as the second term plays the next important role. Therefore, to express the reaction force F, only the first term is used, the second and third terms are not used, only the first and second terms are used, and the third term is not used. May be.

また反力Ｆを表すのに、式（１）における第２項は、ラック軸１０５のフリクションを表す式（４）としたが、これに限られるものではない。例えば、上述したように、式（４）は、ラック軸１０５の移動速度ｄｒ／ｄｔに応じて求まる力であると言うこともできる。よって第２項を、ラック軸１０５の移動速度ｄｒ／ｄｔに応じて求まる力を表す他の式としてもよい。例えば、第２項を、下記式（７）としてもよい。式（７）でＤは、減衰係数である。この場合、Ｄは、定数とすることができる。 In order to represent the reaction force F, the second term in the equation (1) is the equation (4) representing the friction of the rack shaft 105, but is not limited thereto. For example, as described above, the expression (4) can be said to be a force obtained according to the moving speed dr / dt of the rack shaft 105. Therefore, the second term may be another expression representing the force obtained according to the moving speed dr / dt of the rack shaft 105. For example, the second term may be the following formula (7). In Expression (7), D is an attenuation coefficient. In this case, D can be a constant.

さらに反力Ｆを表すのに、式（１）における第３項は、ラック軸１０５の移動加速度に応じて求まる力を、上述した式（５）で表したが、これに限られるものではない。例えば、第３項を、下記式（８）としてもよい。式（８）でＭは、ラック軸１０５の質量である。この場合、Ｍは、定数とすることができる。 Further, in order to express the reaction force F, the third term in the equation (1) represents the force obtained according to the moving acceleration of the rack shaft 105 by the above equation (5), but is not limited to this. . For example, the third term may be the following formula (8). In Expression (8), M is the mass of the rack shaft 105. In this case, M can be a constant.

また上述した例では、ラック軸１０５が左方向（マイナス方向）に移動した場合の、距離ｒと反力Ｆとの関係について説明したが、ラック軸１０５が右方向（プラス方向）に移動した場合もほぼ同様である。つまりラック軸１０５が右方向（プラス方向）に移動したときは、図１中の左側に位置する方のラック軸１０５の突出部１０５ｂが、図１中の左側に位置する方のステアリングギヤボックス１０７の端面１０７ａに突き当たる場合となる。この場合も反力Ｆを、同様にして求めることができる。ただし反力Ｆの向きは、図４の場合とは逆側になり、図中左方向（マイナス方向）になる。 In the above-described example, the relationship between the distance r and the reaction force F when the rack shaft 105 moves in the left direction (minus direction) has been described. However, when the rack shaft 105 moves in the right direction (plus direction). Is almost the same. In other words, when the rack shaft 105 moves in the right direction (plus direction), the protrusion 105b of the rack shaft 105 located on the left side in FIG. 1 becomes the steering gear box 107 located on the left side in FIG. It will be a case where it hits against the end face 107a. Also in this case, the reaction force F can be obtained in the same manner. However, the direction of the reaction force F is opposite to that in FIG. 4 and is in the left direction (minus direction) in the figure.

また上述した例では、距離ｒの２乗に反比例する逆２乗則として、磁気力を表すクーロンの法則を基にしたが、これに限られるものではない。式（２）の形をしていれば、他の逆２乗則であってもよい。 In the above-described example, the inverse square law inversely proportional to the square of the distance r is based on Coulomb's law representing magnetic force, but is not limited to this. Any other inverse square law may be used as long as it is in the form of equation (2).

例えば、静電気力を表すクーロンの法則を基にしてもよい。静電気力を表すクーロンの法則は、下記式（９）で表すことができる。そして式（９）においてｑ_１は、第１の電荷量、ｑ_２は、第２の電荷量である。そして第１の電荷量ｑ_１を、ラック軸１０５の車輪１５０側に関する質量である第１の質量ｑ_１とみなすとともに、第２の電荷量ｑ_２を、ステアリングギヤボックス１０７に関する質量である第２の質量ｑ_２とみなすことで、磁気力を表すクーロンの法則の場合と同様に扱うことができる。 For example, it may be based on Coulomb's law representing electrostatic force. Coulomb's law representing the electrostatic force can be expressed by the following formula (9). In Equation (9), q ₁ is the first charge amount, and q ₂ is the second charge amount. The first charge amount q ₁ is regarded as the first mass q ₁ that is the mass related to the wheel 150 side of the rack shaft 105, and the second charge amount q ₂ is the second mass that is related to the steering gear box 107. by regarded as mass q _2, it can be handled as in the case of Coulomb's law which represents the magnetic force.

また比例定数ｋ_０は、以下の式（１０）で表すことができる。本実施の形態では、この式（１０）中の誘電率ε_０を軸力に関する係数ε_０であるとみなすことで、磁気力を表すクーロンの法則の場合と同様に扱うことができる。 The proportionality constant k ₀ can be expressed by the following formula (10). In the present embodiment, the dielectric constant ε ₀ in the equation (10) is regarded as the coefficient ε ₀ related to the axial force, so that it can be handled in the same manner as in the case of Coulomb's law representing the magnetic force.

次に、反力Ｆに起因してピニオンシャフト１０６に生じる反力トルクＴｒを算出する手法について説明する。
反力トルクＴｒは下記式（１１）を用いて算出する。
−Ｔｒ＝−Ｆ・Ｒ …（１１）
ここで、Ｒはピニオン１０６ａの回転半径である。 Next, a method for calculating the reaction force torque Tr generated in the pinion shaft 106 due to the reaction force F will be described.
The reaction torque Tr is calculated using the following formula (11).
-Tr = -F · R (11)
Here, R is the rotation radius of the pinion 106a.

次に、操舵反力補償電流Ｉｒを設定する手法について説明する。
操舵反力補償電流算出部２７は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、反力トルクＴｒと操舵反力補償電流Ｉｒとの対応を示す制御マップに、式（１１）を用いて算出した反力トルクＴｒを代入することにより操舵反力補償電流Ｉｒを算出する。反力トルクＴｒと操舵反力補償電流Ｉｒとの関係は、例えば、反力トルクＴｒがプラス方向に大きくなるに従って操舵反力補償電流Ｉｒがマイナス方向に大きくなる関係となる。
なお、上述した第１の質量ｍ_１、第２の質量ｍ_２、比例定数ｋ_ｍ、摩擦係数ｋ、回転半径Ｒなどは、予めＲＯＭに記憶しておけばよい。 Next, a method for setting the steering reaction force compensation current Ir will be described.
For example, the steering reaction force compensation current calculation unit 27 uses an equation (in the control map indicating the correspondence between the reaction force torque Tr and the steering reaction force compensation current Ir, which is previously created based on an empirical rule and stored in the ROM. The steering reaction force compensation current Ir is calculated by substituting the reaction force torque Tr calculated using 11). The relationship between the reaction force torque Tr and the steering reaction force compensation current Ir is, for example, a relationship in which the steering reaction force compensation current Ir increases in the minus direction as the reaction force torque Tr increases in the plus direction.
The first mass _{m 1} described above, the second mass _{m 2,} the proportionality constant _{k m,} the friction coefficient k, such as a rotating radius R, it may be stored in advance in ROM.

以上のように構成された目標電流算出部２０においては、仮目標電流決定部２５にて決定された操舵トルクＴに基づく仮目標電流Ｉｔｆに、本実施の形態では存在しないストッパラバーにラック軸１０５の突出部１０５ｂが突き当たったかのような反力Ｆを疑似的に与える操舵反力補償電流Ｉｒを加算して得た電流を目標電流Ｉｔとして決定する。これにより、ラック軸１０５の突出部１０５ｂがステアリングギヤボックス１０７の端面１０７ａに突き当たる前にアシストを低減・停止させることで突き当たるときの衝撃が緩和される。また、ラック軸１０５の突出部１０５ｂがステアリングギヤボックス１０７の端面１０７ａに突き当たる前に、電動モータ１１０の出力を低下させると不自然な操舵フィーリングとなるが、本実施の形態においては、実在しないストッパラバーにラック軸１０５の突出部１０５ｂが突き当たったかのような反力Ｆに相当する荷重分の電動モータ１１０の出力が低下させられるので、このときの操舵フィーリングの再現性が高まり、自然な減衰フィーリングが実現される。また本実施の形態では、ラック軸１０５より先の車輪１５０側も考慮して反力Ｆを算出する。つまりラック軸１０５の車輪１５０側に関する質量、セルフアライメントトルク（ＳＡＴ）、路面の摩擦係数（路面μ）を考慮に入れ反力Ｆを算出する。よって路面や車輪１５０からの力により運転者が感じる操舵フィーリングまでも再現できる。よって運転者にとっては、さらに自然な操舵フィーリングが得られる。 In the target current calculation unit 20 configured as described above, the rack shaft 105 is added to the stopper rubber that does not exist in the present embodiment, to the temporary target current Itf based on the steering torque T determined by the temporary target current determination unit 25. A current obtained by adding a steering reaction force compensation current Ir that gives a reaction force F in a pseudo manner as if the projecting portion 105b of the vehicle has hit is determined as a target current It. Thereby, the impact at the time of abutting is relieved by reducing and stopping the assist before the projecting portion 105b of the rack shaft 105 abuts against the end surface 107a of the steering gear box 107. Further, if the output of the electric motor 110 is reduced before the protruding portion 105b of the rack shaft 105 hits the end surface 107a of the steering gear box 107, an unnatural steering feeling is obtained. However, in this embodiment, it does not exist. Since the output of the electric motor 110 corresponding to the load corresponding to the reaction force F as if the protruding portion 105b of the rack shaft 105 hit the stopper rubber is reduced, the reproducibility of the steering feeling at this time is increased and natural damping is performed. Feeling is realized. In the present embodiment, the reaction force F is calculated in consideration of the wheel 150 side beyond the rack shaft 105. That is, the reaction force F is calculated in consideration of the mass of the rack shaft 105 on the wheel 150 side, the self-alignment torque (SAT), and the friction coefficient of the road surface (road surface μ). Therefore, even the steering feeling felt by the driver by the force from the road surface and the wheels 150 can be reproduced. Therefore, a more natural steering feeling can be obtained for the driver.

それゆえ、自然な操舵フィーリングを実現しつつ、ラック軸１０５の突出部１０５ｂがステアリングギヤボックス１０７の端面１０７ａに衝突する際の衝撃を緩和するストッパラバー（弾性ブッシュ）などの部材を設ける必要をなくすことができる。また、ラック軸１０５が端面１０７ａに衝突する際の衝撃に備えるために、ステアリング装置１００の強度を上げる必要をなくすことができるので、ステアリング装置１００の小型化や部品点数削減やコスト削減を図ることができる。 Therefore, it is necessary to provide a member such as a stopper rubber (elastic bush) that reduces the impact when the protruding portion 105b of the rack shaft 105 collides with the end surface 107a of the steering gear box 107 while realizing a natural steering feeling. Can be eliminated. Further, since it is possible to eliminate the need to increase the strength of the steering device 100 in order to prepare for an impact when the rack shaft 105 collides with the end face 107a, the steering device 100 can be reduced in size, the number of parts, and the cost. Can do.

次に、第１の質量ｍ_１、第２の質量ｍ_２、比例定数ｋ_ｍ、摩擦係数ｋの設定について説明する。
図４に示したモデルにおいては、第１の質量ｍ_１、第２の質量ｍ_２、比例定数ｋ_ｍ、摩擦係数ｋなどのパラメータを任意に設定することで様々なフィーリングを実現することができる。
図５は、第１の質量ｍ_１、第２の質量ｍ_２、比例定数ｋ_ｍおよび摩擦係数ｋの設定と反力Ｆとの関係を示す図である。
例えば、第１の質量ｍ_１、第２の質量ｍ_２、比例定数ｋ_ｍおよび摩擦係数ｋを小さな値にすることで、距離ｒに応じて図５に示した設定１のような反力Ｆにすることができる。これにより、ラック軸１０５が端面１０７ａに衝突したことに起因してステアリングホイール１０１に伝わる衝撃力は小さくなる。 Next, the first mass _{m 1,} the second mass _{m 2,} the proportionality constant _{k m,} the setting of the friction coefficient k is described.
In the model shown in FIG. 4, the first mass m _1, the second mass m _2, the proportionality constant k _m, realize various feeling by arbitrarily setting the parameters such as the friction coefficient k it can.
Figure 5 is a first mass m _1, the second mass m _{2, and} a diagram showing the relationship between the setting and the reaction force F proportional constant k _m and the friction coefficient k.
For example, the first mass m _1, by the second mass m _2, the proportionality constant k _m and the friction coefficient k to a small value, the reaction force F as set 1 shown depending on the distance r in FIG. 5 Can be. Thereby, the impact force transmitted to the steering wheel 101 due to the rack shaft 105 colliding with the end face 107a is reduced.

逆に、第１の質量ｍ_１、第２の質量ｍ_２、比例定数ｋ_ｍおよび摩擦係数ｋを大きな値にすることで、距離ｒに応じて図５に示した設定２のような反力Ｆにすることができる。これにより、ラック軸１０５が端面１０７ａに衝突したことに起因してステアリングホイール１０１に伝わる衝撃力は大きくなる。 Conversely, the first mass m _1, the second mass m _2, by the proportionality constant k _m and the friction coefficient k to a value larger, the reaction force such as setting 2 shown in FIG. 5 in accordance with the distance r F. Thereby, the impact force transmitted to the steering wheel 101 due to the rack shaft 105 colliding with the end face 107a is increased.

また、第１の質量ｍ_１、第２の質量ｍ_２、比例定数ｋ_ｍおよび摩擦係数ｋを、設定１と設定２との間の中間的な値にすることで、距離ｒに応じて図５に示した設定３のような反力Ｆにすることができる。これにより、アシスト量が減少開始する位置およびラック軸１０５の突出部１０５ｂがステアリングギヤボックス１０７の端面１０７ａに衝突したことに起因してステアリングホイール１０１に伝わる衝撃力も、設定１と設定２との間の中間的な特性となる。 The first mass m _1, the second mass m _2, the proportionality constant k _m and the friction coefficient k, by the intermediate value between the set 1 and set 2 in accordance with the distance r Figure The reaction force F can be set to the setting 3 shown in FIG. As a result, the position where the assist amount starts to decrease and the impact force transmitted to the steering wheel 101 due to the projection 105b of the rack shaft 105 colliding with the end surface 107a of the steering gear box 107 are also between the setting 1 and the setting 2. It becomes an intermediate characteristic.

このように、第１の質量ｍ_１、第２の質量ｍ_２、比例定数ｋ_ｍおよび摩擦係数ｋなどのパラメータを任意に設定することで、仕様（用途）に応じた様々なフィーリングを実現することができる。言い換えれば、仕様を変更するのに、ＲＯＭに記憶する第１の質量ｍ_１、第２の質量ｍ_２、比例定数ｋ_ｍおよび摩擦係数ｋなどの値を変更するだけであるので、簡易に仕様変更を行うことができる。 Thus, the first mass m _1, the second mass m _2, by arbitrarily setting the parameters such as the proportional constant k _m and the friction coefficient k, realize various feeling corresponding to the specifications (use) can do. In other words, to change the specifications, the first mass m ₁ stored in the _ROM, the second mass m _2, since only changes the value of such proportionality constant k _m and the friction coefficient k, specifications easily Changes can be made.

またここでは、ラック軸１０５が、移動端（距離ｒが０の位置）と移動端から予め定められた距離（距離ｒ_０の位置）に設定された制御開始点との間に位置するときは、電動モータ１１０の一方方向の回転駆動力を減少する制御を行ない、他に位置するときは、行なわないようにしている。これによりラック軸１０５が移動端の近傍にある際に、疑似的にストッパラバーに突き当たったかのような反力Ｆを再現することができ、より自然なフィーリングが得られる。 Further, here, when the rack shaft 105 is positioned between the moving end (position where the distance r is 0) and the control start point set at a predetermined distance (position where the distance r ₀ ) from the moving end. The control for reducing the rotational driving force in one direction of the electric motor 110 is performed, and is not performed when the other is located. As a result, when the rack shaft 105 is in the vicinity of the moving end, the reaction force F as if it hit the stopper rubber in a pseudo manner can be reproduced, and a more natural feeling can be obtained.

なお、上記実施の形態では、ラックピニオン式を例示したが、その他のラックアシスト式、ディアルピニオン式等にも同様に採用できる。
また上述した例では、ストッパラバー等の衝撃緩衝部材を設けない場合について説明を行なったが、設ける場合でも同様に適用が可能である。この場合、例えば、ラック軸１０５の突出部１０５ｂの一部としてストッパラバー等の衝撃緩衝部材を設け、この衝撃緩衝部材がステアリングギヤボックス１０７の端面１０７ａに突き当たるようにする。このとき上述したような制御を行なえば、突き当たる際に衝撃緩衝部材に作用する力が減少し、その結果、衝撃緩衝部材の劣化が抑制され高寿命化を図ることができる。 In the above embodiment, the rack and pinion type is exemplified, but other rack assist type and dial pinion type can be similarly adopted.
In the above-described example, the case where an impact buffer member such as a stopper rubber is not provided has been described. However, the present invention can be similarly applied even when it is provided. In this case, for example, an impact buffer member such as a stopper rubber is provided as a part of the protruding portion 105 b of the rack shaft 105 so that the impact buffer member abuts against the end surface 107 a of the steering gear box 107. If the control as described above is performed at this time, the force acting on the impact buffering member at the time of abutting is reduced, and as a result, the deterioration of the impact buffering member is suppressed and the life can be extended.

また、上述した各実施形態における制御装置１０の構成要素は、ハードウェアによって実現されていても良いし、ソフトウェアによって実現されていても良い。また、本発明の構成要素の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータープログラム）は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等の外部記憶装置も含む。 In addition, the components of the control device 10 in each embodiment described above may be realized by hardware or may be realized by software. When some or all of the constituent elements of the present invention are realized by software, the software (computer program) can be provided in a form stored in a computer-readable recording medium. The “computer-readable recording medium” is not limited to a portable recording medium such as a flexible disk or a CD-ROM, but an internal storage device in a computer such as various RAMs and ROMs, or an external storage device such as a hard disk Including.

１０…制御装置、２０…目標電流算出部、２１…ベース電流算出部、２２…イナーシャ補償電流算出部、２３…ダンパー補償電流算出部、２５…仮目標電流決定部、２７…操舵反力補償電流算出部、２８…最終目標電流決定部、３０…制御部、１００…電動パワーステアリング装置、１０５…ラック軸、１０７…ステアリングギヤボックス、１１０…電動モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Control apparatus, 20 ... Target current calculation part, 21 ... Base current calculation part, 22 ... Inertia compensation current calculation part, 23 ... Damper compensation current calculation part, 25 ... Temporary target current determination part, 27 ... Steering reaction force compensation current Calculation unit, 28 ... Final target current determination unit, 30 ... Control unit, 100 ... Electric power steering device, 105 ... Rack shaft, 107 ... Steering gear box, 110 ... Electric motor

Claims

A transmission mechanism that has a rack shaft that steers a wheel by linear movement, and transmits a rotational operation force in one direction of the steering wheel as a rolling force in one direction of the wheel;
An electric motor to which a rotational driving force in one direction is applied as a rolling force in one direction of the wheel, via the transmission mechanism;
Control means for controlling the driving of the electric motor so as to generate the rotational driving force in the one direction when the rotational operating force in the one direction is applied to the steering wheel;
With
The control means includes a force determined by an inverse square law that is inversely proportional to the square of the amount of displacement from the moving end of the rack shaft, even if a rotational operation force in the one direction is applied to the steering wheel; The rotational driving force in the one direction of the electric motor is reduced according to a value obtained by adding the friction of the shaft and the force determined according to the movement acceleration of the rack shaft,
The inverse square law is an electric power steering device represented by an expression based on Coulomb's law shown in the following expression (A).

(In Formula (A), the first magnetic quantity m ₁ in the Coulomb's law is regarded as the first mass m ₁ that is the mass of the member existing between the rack shaft and the road surface, and The second magnetic quantity m ₂ in the law is regarded as the second mass m ₂ which is the mass of the steering gear box, and the permeability μ ₀ in the Coulomb law is a coefficient related to the axial force, and the axial force is is a value obtained by multiplying the friction coefficient of the road surface to the self-alignment torque, and, as the magnetic permeability mu ₀ the axial force is greater is greater relationship. further r includes a protruding portion of the rack shaft of the steering gear box (The distance from the end face.)

The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the friction of the rack shaft is represented by an expression obtained by multiplying a friction coefficient and a moving speed of the rack shaft.

2. The force determined according to the movement acceleration of the rack shaft is a value obtained by multiplying the first mass, which is the mass of a member existing between the rack shaft and a road surface, and the movement acceleration of the rack shaft. The electric power steering device described in 1.

When the rack shaft is located between the moving end and a control start point set at a predetermined distance from the moving end, the control means is configured to rotate the driving force in the one direction of the electric motor. 2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein control is performed to decrease the power and is not performed when it is located elsewhere.

The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the moving end is a portion where a protruding portion of the rack shaft and a steering gear box end surface are in contact with each other.

A temporary target current determining unit that determines a temporary target current as a temporary target current for driving the electric motor so as to generate a rotational driving force in one direction when a rotational operation force in one direction is applied to the steering wheel;
The force determined by the inverse square law inversely proportional to the square of the displacement amount from the moving end of the rack shaft that steers the wheel by linear movement, the friction of the rack shaft, and the force determined by the movement acceleration of the rack shaft A steering reaction force compensation current calculation unit that calculates a steering reaction force compensation current as a current that generates a reaction force that is a force in a direction opposite to the rotational driving force in the one direction according to a value obtained by adding
A final target current determining unit that determines a final target current as a final target current for driving the electric motor based on the temporary target current and the steering reaction force compensation current;
With
The inverse square law is an electric power steering device represented by an expression based on Coulomb's law shown in the following expression (A).