JP7268488B2 - vehicle steering system - Google Patents

vehicle steering system Download PDF

Info

Publication number
JP7268488B2
JP7268488B2 JP2019109168A JP2019109168A JP7268488B2 JP 7268488 B2 JP7268488 B2 JP 7268488B2 JP 2019109168 A JP2019109168 A JP 2019109168A JP 2019109168 A JP2019109168 A JP 2019109168A JP 7268488 B2 JP7268488 B2 JP 7268488B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering angle
steering
value
angle
end steering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019109168A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020199941A (en
Inventor
堅吏 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2019109168A priority Critical patent/JP7268488B2/en
Priority to CN202080039577.7A priority patent/CN113891827B/en
Priority to EP20813711.7A priority patent/EP3978338A4/en
Priority to PCT/JP2020/020606 priority patent/WO2020241591A1/en
Priority to US17/595,568 priority patent/US11964713B2/en
Publication of JP2020199941A publication Critical patent/JP2020199941A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7268488B2 publication Critical patent/JP7268488B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、車両用操向装置に関する。 The present invention relates to a vehicle steering system.

車両用操向装置として、運転者が操舵を行う操舵反力生成装置(FFA:Force Feedback Actuator、操舵機構)と、車両の舵を切るタイヤ転舵装置(RWA:Road Wheel Actuator、転舵機構)とが機械的に分離されたステアバイワイヤ(STB:Steer By Wire)式の車両用操向装置がある。このようなSBW式の車両用操向装置は、操舵機構と転舵機構とがコントロールユニットを介して電気的に接続され、電気信号によって操舵機構と転舵機構と間の制御が行われる構成である。 As a vehicle steering device, a steering reaction force generating device (FFA: Force Feedback Actuator, steering mechanism) for steering by a driver and a tire steering device (RWA: Road Wheel Actuator, steering mechanism) for steering the vehicle. There is a steer-by-wire (STB: Steer By Wire) type vehicle steering system in which the and are mechanically separated from each other. In such a SBW vehicle steering system, the steering mechanism and the steering mechanism are electrically connected via a control unit, and control between the steering mechanism and the steering mechanism is performed by an electric signal. be.

SBW式の車両用操向装置は、上述のように操舵機構と転舵機構とが機械的に分離されているので、電気的な制御によって、構造的に定まっている機械的なタイヤ角度の最大切れ角(以下、「最大転舵角」とも称する)に対応する操舵角を決める必要がある。例えば、下記特許文献1には、SBW式の車両用操向装置において、所定の操舵角に達した場合に、操舵トルクと同等の操舵反力を与えることで、ハンドルをロック状態とすることが記載されている。 In the SBW type vehicle steering system, the steering mechanism and the steering mechanism are mechanically separated as described above. It is necessary to determine the steering angle corresponding to the steering angle (hereinafter also referred to as "maximum steering angle"). For example, in Patent Document 1 below, in an SBW vehicle steering system, when a predetermined steering angle is reached, a steering reaction force equivalent to the steering torque is applied to lock the steering wheel. Are listed.

特開2010-280312号公報JP 2010-280312 A

上記従来技術に記載されたものは、車速に応じて目標転舵角を補正することは記載されているが、ハンドルをロック状態とする操舵角は一定である。このため、条件によっては、ロック状態とされる操舵角と最大転舵角とが一致しないことが考えられる。 Although the above prior art discloses that the target steering angle is corrected according to the vehicle speed, the steering angle at which the steering wheel is locked is constant. Therefore, depending on the conditions, it is conceivable that the steering angle in the locked state and the maximum turning angle do not match.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、構造的に定まる機械的な最大転舵角に対応して、ハンドルの操作を制限することができる車両用操向装置を提供すること、を目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a steering system for a vehicle that can limit the operation of the steering wheel in accordance with the maximum mechanical steering angle that is determined structurally. The purpose is to

上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る車両用操向装置は、ハンドルに操舵反力を付与する反力装置と、前記ハンドルの操舵に応じてタイヤを転舵する駆動装置と、前記反力装置及び前記駆動装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、操舵トルクの目標値である目標操舵トルクを生成する目標操舵トルク生成部と、前記ハンドルの操舵角、及び、最大転舵角に対応するエンド操舵角に基づき、前記ハンドルの操舵角の絶対値が前記エンド操舵角未満となる領域においてゼロとなり、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域において、所定の変化率でゼロから増加する第1トルク信号を生成するエンド目標操舵トルク生成部と、を備え、前記目標操舵トルク生成部は、少なくとも車両の車速及び前記操舵角に応じた所定の基本マップに基づき第2トルク信号を生成し、当該第2トルク信号に対し、前記第1トルク信号を加算して、前記目標操舵トルクを生成する。 In order to achieve the above object, a vehicle steering system according to one aspect of the present invention includes a reaction force device that applies a steering reaction force to a steering wheel, and a drive device that steers tires according to the steering of the steering wheel. , a control unit that controls the reaction force device and the drive device, the control unit including a target steering torque generation unit that generates a target steering torque that is a target value of the steering torque; a steering angle of the steering wheel; Then, based on the end steering angle corresponding to the maximum steering angle, the absolute value of the steering angle of the steering wheel becomes zero in a region where the steering angle is less than the end steering angle, and the absolute value of the steering angle becomes equal to or greater than the end steering angle. and an end target steering torque generating section that generates a first torque signal that increases from zero at a predetermined rate of change in the region, wherein the target steering torque generating section generates a predetermined torque signal corresponding to at least the vehicle speed and the steering angle of the vehicle. A second torque signal is generated based on the basic map, and the first torque signal is added to the second torque signal to generate the target steering torque.

上記構成によれば、最大転舵角に対応する操舵角の絶対値がエンド操舵角以上となる領域では、運転者がハンドルから受ける反力が大きくなり、運転者によるハンドルの操作が制限される。これにより、最大転舵角に対応して、ハンドルの操作を制限することができる。 According to the above configuration, in a region in which the absolute value of the steering angle corresponding to the maximum steering angle is equal to or greater than the end steering angle, the reaction force that the driver receives from the steering wheel increases, and the driver's manipulation of the steering wheel is restricted. . As a result, it is possible to limit the operation of the steering wheel according to the maximum steering angle.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記第2トルク信号は、少なくとも前記操舵角の絶対値の増加に伴い徐々に変化率が小さくなる曲線に沿って増加し、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域における前記第1トルク信号の変化率は、前記第2トルク信号の最大変化率よりも大きいと良い。 As a preferred aspect of the vehicle steering system, the second torque signal increases along a curve in which the rate of change gradually decreases at least as the absolute value of the steering angle increases, and the absolute value of the steering angle A rate of change of the first torque signal in a region equal to or larger than the end steering angle is preferably larger than a maximum rate of change of the second torque signal.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド目標操舵トルク生成部は、前記第1トルク信号をTref_e、前記操舵角をθh、前記エンド操舵角をθh_e、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域において、前記第1トルク信号の傾きを決定する係数をKeとしたとき、下記(1)式を用いて、前記第1トルク信号を生成すると良い。 As a preferred aspect of the vehicle steering system, the end target steering torque generation unit may set the first torque signal as Tref_e, the steering angle as θh, the end steering angle as θh_e, and the absolute value of the steering angle as the end steering torque. It is preferable to generate the first torque signal by using the following equation (1), where Ke is a coefficient that determines the slope of the first torque signal in the region above the corner.

Tref_e=Ke×max(0,(|θh|-θh_e))×sign(θh)
・・・(1)
Tref_e=Ke×max(0, (|θh|−θh_e))×sign(θh)
... (1)

車両用操向装置の望ましい態様として、前記制御部は、少なくとも前記車速に応じて前記エンド操舵角を設定するエンド操舵角設定部と、前記エンド操舵角に基づき、前記タイヤの目標転舵角を生成する際に前記操舵角に乗じる転舵比率ゲインを演算する転舵比率ゲイン演算部と、を備えることが好ましい。 As a preferred aspect of the vehicle steering system, the control unit includes an end steering angle setting unit that sets the end steering angle according to at least the vehicle speed, and a target steering angle of the tire based on the end steering angle. It is preferable to include a steering ratio gain calculation unit that calculates a steering ratio gain to be multiplied by the steering angle when generating the steering ratio gain.

上記構成によれば、最大転舵角に対応するエンド操舵角を車速に応じて変化させることで、車速に応じた操舵角でハンドルの操作を制限することができる。 According to the above configuration, by changing the end steering angle corresponding to the maximum turning angle according to the vehicle speed, it is possible to limit the operation of the steering wheel by the steering angle according to the vehicle speed.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記転舵比率ゲイン演算部は、前記転舵比率ゲインをG、前記操舵角をθh、前記エンド操舵角をθh_e、前記最大転舵角をθt_max、前記転舵比率ゲインの基準値をKtとしたとき、下記(2)式を用いて、前記転舵比率ゲインを生成すると良い。 As a desirable aspect of the vehicle steering system, the steering ratio gain calculation unit may be configured to set the steering ratio gain to G, the steering angle to θh, the end steering angle to θh_e, the maximum steering angle to θt_max, and the steering ratio gain to θt_max. Assuming that the reference value of the steering ratio gain is Kt, the steering ratio gain may be generated using the following equation (2).

G=(θt_max/Kt)/θh_e・・・(2) G=(θt_max/Kt)/θh_e (2)

車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角設定部は、前記車両の車速が第1車速以上の領域を第1領域、前記車両の車速が第1車速よりも小さい第3車速以上、かつ、前記第1車速未満の領域を第2領域、前記車両の車速が0以上、かつ、前記第3車速未満の領域を第3領域、としたとき、前記第3領域におけるエンド操舵角を、前記第1領域におけるエンド操舵角よりも小さい値に設定することが好ましい。 As a preferred aspect of the vehicle steering system, the end steering angle setting unit may set a region where the vehicle speed is equal to or higher than a first vehicle speed as a first region, and a speed equal to or higher than a third vehicle speed which is lower than the first vehicle speed. Further, when a region below the first vehicle speed is defined as a second region, and a region where the vehicle speed is 0 or more and less than the third vehicle speed is defined as a third region, the end steering angle in the third region is: It is preferable to set the value smaller than the end steering angle in the first region.

これにより、車速の変化に伴うタイヤの転舵角の急変動を抑制することができ、安定した操舵感を得ることができる。 As a result, sudden changes in the steering angle of the tires due to changes in vehicle speed can be suppressed, and a stable steering feel can be obtained.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角設定部は、前記第1領域におけるエンド操舵角を一定値に設定し、前記第3領域におけるエンド操舵角を前記第1領域におけるエンド操舵角とは異なる一定値に設定し、前記第2領域におけるエンド操舵角を前記第1領域におけるエンド操舵角から前記第3領域におけるエンド操舵角に至るまでの範囲内において徐々に小さい値となるように設定することが好ましい。 As a preferred aspect of the vehicle steering system, the end steering angle setting unit sets the end steering angle in the first region to a constant value, and sets the end steering angle in the third region to the end steering angle in the first region. The end steering angle in the second region is set to a constant value different from , and the end steering angle in the second region gradually decreases within the range from the end steering angle in the first region to the end steering angle in the third region. It is preferable to set

これにより、車速に応じたエンド操舵角に連動して、転舵比率ゲインを変化させることができるので、走行安定性の向上に寄与することができる。 As a result, the steering ratio gain can be changed in conjunction with the end steering angle corresponding to the vehicle speed, which contributes to the improvement of running stability.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角設定部は、前記車両の車速に応じた基本エンド操舵角が設定されたエンド操舵角マップと、前記操舵角及び前記基本エンド操舵角に基づき、前記エンド操舵角を演算するエンド操舵角演算部と、を備えることが好ましい。 As a preferred aspect of the vehicle steering system, the end steering angle setting unit may include an end steering angle map in which a basic end steering angle corresponding to the vehicle speed of the vehicle is set, and based on the steering angle and the basic end steering angle. and an end steering angle calculator for calculating the end steering angle.

これにより、車両の車速や操舵角の変動によって運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 As a result, it is possible to reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling due to changes in vehicle speed and steering angle.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角演算部は、前記操舵角の絶対値が所定の第1閾値未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、前記操舵角の絶対値が前記第1閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力することが好ましい。 As a preferred aspect of the vehicle steering system, the end steering angle calculator outputs the basic end steering angle when the absolute value of the steering angle is less than a predetermined first threshold value, and calculates the absolute value of the steering angle. It is preferable to output the previous value of the end steering angle when the value is equal to or greater than the first threshold.

これにより、操舵角の絶対値が所定の第1閾値以上である場合には、エンド操舵角の変化が制限される。これにより、比較的変化割合の大きくなる大舵角領域での、車速変化によるタイヤの転舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 Accordingly, when the absolute value of the steering angle is equal to or greater than the first threshold, the change in the end steering angle is restricted. As a result, it is possible to suppress the change in the steering angle of the tires due to the change in vehicle speed in the large steering angle region where the rate of change is relatively large, and it is possible to reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角演算部は、前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値未満である場合に、前記操舵角の絶対値を出力し、前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力することが好ましい。 As a preferred aspect of the vehicle steering system, the end steering angle calculator outputs the basic end steering angle when the absolute value of the steering angle is less than the basic end steering angle, and calculates the absolute value of the steering angle. If the value is greater than or equal to the basic end steering angle and the absolute value of the steering angle is less than the previous value of the end steering angle, the absolute value of the steering angle is output, and the absolute value of the steering angle is It is preferable to output the previous value of the end steering angle when the value is equal to or greater than the basic end steering angle and the absolute value of the steering angle is equal to or greater than the previous value of the end steering angle.

これにより、操舵角の絶対値が基本エンド操舵角以上の領域にある場合には、エンド操舵角の変化が制限される。これにより、車速の変化に伴うエンド操舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 As a result, when the absolute value of the steering angle is in a region equal to or larger than the basic end steering angle, the change in the end steering angle is restricted. As a result, it is possible to suppress the change in the end steering angle due to the change in vehicle speed, and to reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角設定部は、前記エンド操舵角の変化量を制限する変化量制限部をさらに備え、前記エンド操舵角演算部は、前記操舵角の絶対値が所定の第1閾値未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、前記操舵角の絶対値が前記第1閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力し、前記変化量制限部は、前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が所定の第2閾値未満である場合に、前記エンド操舵角を出力し、前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第2閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第2閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値に前記第2閾値を加算して出力し、前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第2閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第2閾値未満である場合に、前記エンド操舵角の前回値から前記第2閾値を減算して出力することが好ましい。 As a preferred aspect of the vehicle steering system, the end steering angle setting section further includes a change amount limiting section that limits the amount of change in the end steering angle, and the end steering angle calculation section calculates the absolute value of the steering angle. is less than a predetermined first threshold value, the basic end steering angle is output; when the absolute value of the steering angle is equal to or greater than the first threshold value, the last value of the end steering angle is output; The change amount limiter outputs the end steering angle when an absolute value of a difference value between the end steering angle and a previous value of the end steering angle is less than a predetermined second threshold value, and outputs the end steering angle and When the absolute value of the difference value from the previous value of the end steering angle is equal to or greater than the second threshold, and the value obtained by subtracting the previous value of the end steering angle from the end steering angle is equal to or greater than the second threshold. and adding the second threshold value to the previous value of the end steering angle and outputting the result, wherein the absolute value of the difference between the end steering angle and the previous value of the end steering angle is equal to or greater than the second threshold value, and Preferably, when a value obtained by subtracting the previous value of the end steering angle from the end steering angle is less than the second threshold, the second threshold is subtracted from the previous value of the end steering angle and output.

これにより、操舵角の絶対値が所定の第1閾値以上である場合には、エンド操舵角の変化が制限される。これにより、比較的変化割合の大きくなる大舵角領域での、車速変化によるタイヤの転舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。また、エンド操舵角の変化量が所定の第2閾値以上である場合には、エンド操舵角の前回値に所定値を加算もしくは減算した値をエンド操舵角とする。これにより、転舵比率ゲインの時間変化量が制限される。このため、転舵角の急変に伴う車両の挙動の急変を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 Accordingly, when the absolute value of the steering angle is equal to or greater than the first threshold, the change in the end steering angle is restricted. As a result, it is possible to suppress the change in the steering angle of the tires due to the change in vehicle speed in the large steering angle region where the rate of change is relatively large, and it is possible to reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling. Further, when the amount of change in the end steering angle is equal to or greater than the second threshold value, the value obtained by adding or subtracting a predetermined value to or from the last value of the end steering angle is taken as the end steering angle. As a result, the amount of change over time in the steering ratio gain is limited. Therefore, it is possible to suppress a sudden change in the behavior of the vehicle that accompanies a sudden change in the turning angle, and reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling.

車両用操向装置の望ましい態様として、前記エンド操舵角設定部は、前記エンド操舵角の変化量を制限する変化量制限部をさらに備え、前記エンド操舵角演算部は、前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値未満である場合に、前記操舵角の絶対値を出力し、前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力し、前記変化量制限部は、前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が所定の第2閾値未満である場合に、前記エンド操舵角を出力し、前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第2閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第2閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値に前記第2閾値を加算して出力し、前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第2閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第2閾値未満である場合に、前記エンド操舵角の前回値から前記第2閾値を減算して出力することが好ましい。 As a preferred aspect of the vehicle steering system, the end steering angle setting section further includes a change amount limiting section that limits the amount of change in the end steering angle, and the end steering angle calculation section calculates the absolute value of the steering angle. is less than the basic end steering angle, the absolute value of the steering angle is equal to or greater than the basic end steering angle, and the absolute value of the steering angle is the end steering angle the absolute value of the steering angle is equal to or greater than the basic end steering angle, and the absolute value of the steering angle is equal to or greater than the previous value of the end steering angle If the absolute value of the difference between the end steering angle and the previous value of the end steering angle is equal to or greater than the predetermined second threshold value, the change amount limiting unit outputs the previous value of the end steering angle. is less than the end steering angle, the absolute value of the difference between the end steering angle and the previous value of the end steering angle is equal to or greater than the second threshold, and When the value obtained by subtracting the previous value of the end steering angle is equal to or greater than the second threshold value, the second threshold value is added to the previous value of the end steering angle and output. When the absolute value of the difference value from the previous value is equal to or greater than the second threshold, and the value obtained by subtracting the previous value of the end steering angle from the end steering angle is less than the second threshold, the end steering Preferably, the second threshold value is subtracted from the previous value of the angle and output.

これにより、操舵角の絶対値が基本エンド操舵角以上の領域にある場合には、エンド操舵角の変化が制限される。これにより、車速の変化に伴うエンド操舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。また、エンド操舵角の変化量が所定の第2閾値以上である場合には、エンド操舵角の前回値に第2閾値を加算もしくは減算した値をエンド操舵角とする。これにより、転舵比率ゲインの時間変化量が制限される。このため、転舵角の急変に伴う車両の挙動の急変を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 As a result, when the absolute value of the steering angle is in a region equal to or larger than the basic end steering angle, the change in the end steering angle is restricted. As a result, it is possible to suppress the change in the end steering angle due to the change in vehicle speed, and to reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling. If the amount of change in the end steering angle is greater than or equal to the second threshold, the value obtained by adding or subtracting the second threshold to or from the last value of the end steering angle is taken as the end steering angle. As a result, the amount of change over time in the steering ratio gain is limited. Therefore, it is possible to suppress a sudden change in the behavior of the vehicle that accompanies a sudden change in the turning angle, and reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling.

本発明によれば、構造的に定まる機械的な最大転舵角に対応して、ハンドルの操作を制限することができる車両用操向装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vehicle steering system capable of restricting the operation of the steering wheel in accordance with the maximum mechanical steering angle determined structurally.

図1は、実施形態1に係るステアバイワイヤ式の車両用操向装置の全体構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a steer-by-wire type vehicle steering system according to a first embodiment. 図2は、SBWシステムを制御するコントロールユニットのハードウェア構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the hardware configuration of a control unit that controls the SBW system. 図3は、実施形態1に係るコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。3 is a diagram illustrating an example of an internal block configuration of a control unit according to the first embodiment; FIG. 図4は、目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the target steering torque generator. 図5は、基本マップ部が保持する基本マップの特性例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of characteristics of a basic map held by the basic map unit. 図6は、ダンパゲインマップ部が保持するダンパゲインマップの特性例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a characteristic example of a damper gain map held by a damper gain map section. 図7は、ヒステリシス補正部の特性例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of characteristics of the hysteresis corrector. 図8は、捩れ角制御部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a twist angle control section. 図9は、目標転舵角生成部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a target steering angle generation section. 図10は、転舵角制御部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a turning angle control section. 図11は、実施形態1の動作例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation example of the first embodiment; 図12は、実施形態1に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。12 is a block diagram showing a configuration example of a steering end control unit according to the first embodiment; FIG. 図13は、実施形態1に係るエンド目標操舵トルク生成部から出力されるトルク信号Tref_eの一例を示す図である。13 is a diagram showing an example of a torque signal Tref_e output from the end target steering torque generator according to the first embodiment; FIG. 図14は、実施形態1において目標操舵トルク生成部から出力される目標操舵トルクTrefの一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of the target steering torque Tref output from the target steering torque generator in the first embodiment. 図15は、実施形態2に係るコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。15 is a diagram illustrating an example of an internal block configuration of a control unit according to the second embodiment; FIG. 図16は、実施形態2に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing one configuration example of a steering end control unit according to the second embodiment. 図17は、実施形態2に係るエンド操舵角マップの一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing an example of an end steering angle map according to the second embodiment. 図18は、実施形態2に係るエンド目標操舵トルク生成部から出力されるトルク信号Tref_eの一例を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing an example of the torque signal Tref_e output from the end target steering torque generator according to the second embodiment. 図19は、実施形態2において目標操舵トルク生成部から出力される目標操舵トルクTrefの一例を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing an example of the target steering torque Tref output from the target steering torque generator in the second embodiment. 図20は、図17に示す例において、転舵比率ゲイン演算部から出力される転舵比率ゲインの一例を示す図である。20 is a diagram showing an example of the steering ratio gain output from the steering ratio gain calculator in the example shown in FIG. 17. FIG. 図21は、実施形態3に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 21 is a block diagram showing one configuration example of a steering end control unit according to the third embodiment. 図22は、実施形態3に係るエンド操舵角演算部の処理の第1例を示すフローチャートである。FIG. 22 is a flow chart showing a first example of processing by an end steering angle calculator according to the third embodiment. 図23は、実施形態3に係るエンド操舵角演算部の処理の第2例を示すフローチャートである。FIG. 23 is a flow chart showing a second example of processing by the end steering angle calculator according to the third embodiment. 図24は、実施形態4に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。FIG. 24 is a block diagram showing one configuration example of a steering end control unit according to the fourth embodiment. 図25は、実施形態4に係るエンド操舵角演算部及び変化量制限部の処理の第1例を示すフローチャートである。FIG. 25 is a flow chart showing a first example of processing by an end steering angle calculator and a variation limiter according to the fourth embodiment. 図26は、実施形態4に係るエンド操舵角演算部の処理及び変化量制限部の第2例を示すフローチャートである。FIG. 26 is a flow chart showing a second example of the processing of the end steering angle calculator and the variation limiter according to the fourth embodiment.

以下、発明を実施するための形態(以下、実施形態という)につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, it demonstrates in detail, referring drawings for the form (henceforth embodiment) for implementing invention. In addition, the present invention is not limited by the following embodiments. In addition, components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that fall within a so-called equivalent range. Furthermore, the constituent elements disclosed in the following embodiments can be combined as appropriate.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るステアバイワイヤ式の車両用操向装置の全体構成を示す図である。図1に示すステアバイワイヤ(SBW:Steer By Wire)式の車両用操向装置(以下、「SBWシステム」とも称する)は、ハンドル1の操作を電気信号によって操向車輪8L,8R等からなる転舵機構に伝えるシステムである。図1に示されるように、SBWシステムは、反力装置60及び駆動装置70を備え、コントロールユニット(ECU)50が両装置の制御を行う。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a steer-by-wire type vehicle steering system according to a first embodiment. The steer-by-wire (SBW) type vehicle steering system (hereinafter also referred to as "SBW system") shown in FIG. It is a system that transmits to the rudder mechanism. As shown in FIG. 1, the SBW system includes a reaction device 60 and a drive device 70, and a control unit (ECU) 50 controls both devices.

反力装置60は、ハンドル1の操舵トルクTsを検出するトルクセンサ10及び操舵角θhを検出する舵角センサ14、減速機構3、角度センサ74、反力用モータ61等を備えている。これらの各構成部は、ハンドル1のコラム軸2に設けられている。 The reaction force device 60 includes a torque sensor 10 for detecting a steering torque Ts of the steering wheel 1, a steering angle sensor 14 for detecting a steering angle θh, a speed reduction mechanism 3, an angle sensor 74, a reaction force motor 61, and the like. Each of these components is provided on the column shaft 2 of the handle 1 .

反力装置60は、舵角センサ14にて操舵角θhの検出を行うと同時に、操向車輪8L,8Rから伝わる車両の運動状態を反力トルクとして運転者に伝達する。反力トルクは、反力用モータ61により生成される。トルクセンサ10は、操舵トルクTsを検出する。また、角度センサ74が、反力用モータ61のモータ角θmを検出する。 The reaction force device 60 detects the steering angle θh with the steering angle sensor 14, and at the same time, transmits the motion state of the vehicle transmitted from the steered wheels 8L, 8R to the driver as reaction torque. The reaction torque is generated by the reaction force motor 61 . A torque sensor 10 detects a steering torque Ts. Also, the angle sensor 74 detects the motor angle θm of the reaction force motor 61 .

駆動装置70は、駆動用モータ71、ギア72、角度センサ73等を備えている。駆動用モータ71により発生する駆動力は、ギア72、ピニオンラック機構5、タイロッド6a,6bを経て、更にハブユニット7a,7bを介して操向車輪8L,8Rに連結されている。 The driving device 70 includes a driving motor 71, a gear 72, an angle sensor 73, and the like. The driving force generated by the drive motor 71 is connected to the steering wheels 8L, 8R via the gear 72, the pinion rack mechanism 5, the tie rods 6a, 6b, and further via the hub units 7a, 7b.

駆動装置70は、運転者によるハンドル1の操舵に合わせて、駆動用モータ71を駆動し、その駆動力を、ギア72を介してピニオンラック機構5に付与し、タイロッド6a,6bを経て、操向車輪8L,8Rを転舵する。ピニオンラック機構5の近傍には角度センサ73が配置されており、操向車輪8L,8Rの転舵角θtを検出する。ECU50は、反力装置60及び駆動装置70を協調制御するために、両装置から出力される操舵角θhや転舵角θt等の情報に加え、車速センサ12からの車速Vs等を基に、反力用モータ61を駆動制御する電圧制御指令値Vref1及び駆動用モータ71を駆動制御する電圧制御指令値Vref2を生成する。 The driving device 70 drives a driving motor 71 in accordance with the steering of the steering wheel 1 by the driver, applies the driving force to the pinion rack mechanism 5 via the gear 72, and passes through the tie rods 6a and 6b to drive the driving motor 71. The direction wheels 8L and 8R are steered. An angle sensor 73 is arranged near the pinion rack mechanism 5 to detect the turning angle θt of the steered wheels 8L, 8R. In order to cooperatively control the reaction force device 60 and the drive device 70, the ECU 50 controls the vehicle speed Vs and the like from the vehicle speed sensor 12 in addition to information such as the steering angle θh and the turning angle θt output from both devices. A voltage control command value Vref1 for driving and controlling the reaction force motor 61 and a voltage control command value Vref2 for driving and controlling the drive motor 71 are generated.

コントロールユニット(ECU)50には、バッテリ13から電力が供給されると共に、イグニションキー11を経てイグニションキー信号が入力される。コントロールユニット50は、トルクセンサ10で検出された操舵トルクTsと車速センサ12で検出された車速Vsとに基づいて電流指令値の演算を行い、反力用モータ61及び駆動用モータ71に供給する電流を制御する。 A control unit (ECU) 50 is supplied with electric power from a battery 13 and receives an ignition key signal via an ignition key 11 . The control unit 50 calculates a current command value based on the steering torque Ts detected by the torque sensor 10 and the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 12, and supplies the current command value to the reaction force motor 61 and the drive motor 71. control the current.

コントロールユニット50には、車両の各種情報を授受するCAN(Controller Area Network)40等の車載ネットワークが接続されている。また、コントロールユニット30には、CAN40以外の通信、アナログ/ディジタル信号、電波等を授受する非CAN41も接続可能である。 The control unit 50 is connected to an in-vehicle network such as a CAN (Controller Area Network) 40 that exchanges various types of vehicle information. Also, the control unit 30 can be connected to a non-CAN 41 for transmitting/receiving communications other than the CAN 40, analog/digital signals, radio waves, and the like.

コントロールユニット50は、主としてCPU(MCU、MPU等も含む)で構成される。図2は、SBWシステムを制御するコントロールユニットのハードウェア構成を示す模式図である。 The control unit 50 is mainly composed of a CPU (including MCU, MPU, etc.). FIG. 2 is a schematic diagram showing the hardware configuration of a control unit that controls the SBW system.

コントロールユニット50を構成する制御用コンピュータ1100は、CPU(Central Processing Unit)1001、ROM(Read Only Memory)1002、RAM(Random Access Memory)1003、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)1004、インターフェース(I/F)1005、A/D(Analog/Digital)変換器1006、PWM(Pulse Width Modulation)コントローラ1007等を備え、これらがバスに接続されている。 A control computer 1100 constituting the control unit 50 includes a CPU (Central Processing Unit) 1001, a ROM (Read Only Memory) 1002, a RAM (Random Access Memory) 1003, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) 1004, an interface (I/F ) 1005, an A/D (Analog/Digital) converter 1006, a PWM (Pulse Width Modulation) controller 1007, etc., which are connected to a bus.

CPU1001は、SBWシステムの制御用コンピュータプログラム(以下、制御プログラムという)を実行して、SBWシステムを制御する処理装置である。 The CPU 1001 is a processing device that executes a computer program for controlling the SBW system (hereinafter referred to as a control program) to control the SBW system.

ROM1002は、SBWシステムを制御するための制御プログラムを格納する。また、RAM1003は、制御プログラムを動作させるためのワークメモリとして使用される。EEPROM1004には、制御プログラムが入出力する制御データ等が格納されている。制御データは、コントロールユニット30に電源が投入された後にRAM1003に展開された制御用コンピュータプログラム上で使用され、所定のタイミングでEEPROM1004に上書きされる。 ROM 1002 stores a control program for controlling the SBW system. Also, the RAM 1003 is used as a work memory for operating the control program. The EEPROM 1004 stores control data and the like input/output by the control program. The control data is used in the control computer program developed in the RAM 1003 after the control unit 30 is powered on, and overwritten in the EEPROM 1004 at a predetermined timing.

ROM1002、RAM1003、及びEEPROM1004等は情報を格納する記憶装置であって、CPU1001が直接アクセスできる記憶装置(一次記憶装置)である。 A ROM 1002, a RAM 1003, an EEPROM 1004, and the like are storage devices that store information, and are storage devices (primary storage devices) that the CPU 1001 can directly access.

A/D変換器1006は、操舵トルクTs、及び操舵角θhの信号等を入力し、ディジタル信号に変換する。 The A/D converter 1006 receives signals such as the steering torque Ts and the steering angle θh and converts them into digital signals.

インターフェース1005は、CAN40に接続されている。インターフェース1005は、車速センサ12からの車速Vの信号(車速パルス)を受け付けるためのものである。 Interface 1005 is connected to CAN 40 . The interface 1005 is for receiving a vehicle speed V signal (vehicle speed pulse) from the vehicle speed sensor 12 .

PWMコントローラ1007は、反力用モータ61及び駆動用モータ71に対する電流指令値に基づいてUVW各相のPWM制御信号を出力する。 The PWM controller 1007 outputs a PWM control signal for each UVW phase based on current command values for the reaction force motor 61 and the driving motor 71 .

このようなSBWシステムに本開示を適用した実施形態1の構成について説明する。 A configuration of Embodiment 1 in which the present disclosure is applied to such an SBW system will be described.

図3は、実施形態1に係るコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。本実施形態では、捩れ角Δθに対する制御(以下、「捩れ角制御」とする)と、転舵角θtに対する制御(以下、「転舵角制御」とする)を行い、反力装置を捩れ角制御で制御し、駆動装置を転舵角制御で制御する。なお、駆動装置は他の制御方法で制御しても良い。 3 is a diagram illustrating an example of an internal block configuration of a control unit according to the first embodiment; FIG. In the present embodiment, control of the torsion angle Δθ (hereinafter referred to as “torsion angle control”) and control of the turning angle θt (hereinafter referred to as “turning angle control”) are performed, and the reaction force device is controlled by the torsion angle control, and the driving device is controlled by steering angle control. Note that the driving device may be controlled by other control methods.

コントロールユニット50は、内部ブロック構成として、目標操舵トルク生成部200、捩れ角制御部300、変換部500、操舵エンド制御部900、目標転舵角生成部910、及び転舵角制御部920を備えている。 The control unit 50 includes a target steering torque generation section 200, a torsion angle control section 300, a conversion section 500, a steering end control section 900, a target turning angle generation section 910, and a turning angle control section 920 as internal block configurations. ing.

目標操舵トルク生成部200は、本開示において車両の操舵系をアシスト制御する際の操舵トルクの目標値である目標操舵トルクTrefを生成する。変換部500は、目標操舵トルクTrefを目標捩れ角Δθrefに変換する。捩れ角制御部300は、反力用モータ61に供給する電流の制御目標値であるモータ電流指令値Imcを生成する。 The target steering torque generation unit 200 generates a target steering torque Tref, which is a target value of the steering torque when performing assist control on the steering system of the vehicle in the present disclosure. Conversion unit 500 converts target steering torque Tref into target twist angle Δθref. The torsion angle control unit 300 generates a motor current command value Imc, which is a control target value for the current supplied to the reaction force motor 61 .

ここでは、まず、目標操舵トルク生成部200について、図4を参照して説明する。 Here, first, the target steering torque generator 200 will be described with reference to FIG.

図4は、目標操舵トルク生成部の一構成例を示すブロック図である。図4に示すように、目標操舵トルク生成部200は、基本マップ部210、乗算部211、微分部220、ダンパゲインマップ部230、ヒステリシス補正部240、SAT情報補正部250、乗算部260、及び加算部261,262,263を備える。図5は、基本マップ部が保持する基本マップの特性例を示す図である。図6は、ダンパゲインマップ部が保持するダンパゲインマップの特性例を示す図である。 FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the target steering torque generator. As shown in FIG. 4, the target steering torque generation unit 200 includes a basic map unit 210, a multiplication unit 211, a differentiation unit 220, a damper gain map unit 230, a hysteresis correction unit 240, a SAT information correction unit 250, a multiplication unit 260, and Adders 261 , 262 and 263 are provided. FIG. 5 is a diagram showing an example of characteristics of a basic map held by the basic map unit. FIG. 6 is a diagram showing a characteristic example of a damper gain map held by a damper gain map section.

基本マップ部210には、操舵角θh及び車速Vsが入力される。基本マップ部210は、図5に示す基本マップを用いて、車速Vsをパラメータとするトルク信号Tref_a0を出力する。すなわち、基本マップ部210は、車速Vsに応じたトルク信号Tref_a0を出力する。 The steering angle θh and the vehicle speed Vs are input to the basic map portion 210 . Basic map unit 210 uses the basic map shown in FIG. 5 to output torque signal Tref_a0 having vehicle speed Vs as a parameter. That is, basic map unit 210 outputs torque signal Tref_a0 corresponding to vehicle speed Vs.

図5に示すように、トルク信号Tref_a0は、操舵角θhの大きさ(絶対値)|θh|の増加に伴い徐々に変化率が小さくなる曲線に沿って増加する特性を有する。また、トルク信号Tref_a0は、車速Vsの増加に伴い増加する特性を有する。なお、図5では操舵角θhの大きさ|θh|に応じたマップを構成しているが、正負の操舵角θhに応じたマップを構成しても良い。この場合、トルク信号Tref_a0の値は、正負の値を取り得、後述する符号計算は不要となる。以下の説明では、図5に示す操舵角θhの大きさ|θh|に応じた正の値であるトルク信号Tref_a0を出力する態様について説明する。 As shown in FIG. 5, the torque signal Tref_a0 has a characteristic of increasing along a curve in which the rate of change gradually decreases as the magnitude (absolute value) |θh| of the steering angle θh increases. Moreover, the torque signal Tref_a0 has a characteristic that it increases as the vehicle speed Vs increases. In FIG. 5, the map is formed according to the magnitude |θh| of the steering angle θh, but the map may be formed according to the positive or negative steering angle θh. In this case, the value of the torque signal Tref_a0 can take positive and negative values, and the sign calculation described later is unnecessary. In the following description, a mode of outputting the torque signal Tref_a0, which is a positive value corresponding to the magnitude |θh| of the steering angle θh shown in FIG. 5, will be described.

符号抽出部213は、操舵角θhの符号を抽出する。具体的には、例えば、操舵角θhの値を、操舵角θhの絶対値で除算する。これにより、符号抽出部213は、操舵角θhの符号が「+」の場合には「1」を出力し、操舵角θhの符号が「-」の場合には「-1」を出力する。 A sign extractor 213 extracts the sign of the steering angle θh. Specifically, for example, the value of the steering angle θh is divided by the absolute value of the steering angle θh. Accordingly, the sign extractor 213 outputs "1" when the sign of the steering angle θh is "+" and outputs "-1" when the sign of the steering angle θh is "-".

微分部220には、操舵角θhが入力される。微分部220は、操舵角θhを微分して、角速度情報である舵角速度ωhを算出する。微分部220は、算出した舵角速度ωhを乗算部260に出力する。 The steering angle θh is input to the differentiating section 220 . A differentiating section 220 differentiates the steering angle θh to calculate a steering angular velocity ωh, which is angular velocity information. The differentiation section 220 outputs the calculated steering angular velocity ωh to the multiplication section 260 .

ダンパゲインマップ部230には、車速Vsが入力される。ダンパゲインマップ部230は、図6に示す車速感応型のダンパゲインマップを用いて、車速Vsに応じたダンパゲインDを出力する。 The vehicle speed Vs is input to the damper gain map section 230 . The damper gain map section 230 outputs a damper gain DG according to the vehicle speed Vs using the vehicle speed sensitive damper gain map shown in FIG.

図6に示すように、ダンパゲインDは、車速Vsが高くなるに従い徐々に大きくなる特性を有する。ダンパゲインDは、操舵角θhに応じて可変する態様としても良い。 As shown in FIG. 6, the damper gain DG has the characteristic of gradually increasing as the vehicle speed Vs increases. The damper gain DG may be varied according to the steering angle θh.

乗算部260は、微分部220から出力される舵角速度ωhに対して、ダンパゲインマップ部230から出力されるダンパゲインDを乗算し、トルク信号Tref_bとして加算部262に出力する。 Multiplying section 260 multiplies steering angular velocity ωh output from differentiating section 220 by damper gain DG output from damper gain map section 230, and outputs the result to adding section 262 as torque signal Tref_b.

ヒステリシス補正部240は、操舵角θh及び操舵状態信号STsに基づき、下記(1)式及び(2)式を用いてトルク信号Tref_cを演算する。操舵状態信号STsについては、ここでは説明を省略するが、モータ角速度ωmの符号に基づき、操舵方向が右切りか左切りかを判定した結果を示す状態信号である。なお、下記(1)式及び(2)式において、xは操舵角θh、y=Tref_c及びy=Tref_cはトルク信号(第4トルク信号)Tref_cとする。また、係数aは1よりも大きい値であり、係数cは0よりも大きい値である。係数Ahysは、ヒステリシス特性の出力幅を示し、係数cは、ヒステリシス特性の丸みを表す係数である。 The hysteresis correction unit 240 calculates a torque signal Tref_c using the following equations (1) and (2) based on the steering angle θh and the steering state signal STs. Although the description of the steering state signal STs is omitted here, it is a state signal indicating the result of determining whether the steering direction is right-turning or left-turning based on the sign of the motor angular velocity ωm. In the following equations (1) and (2), x is the steering angle θh, y R =Tref_c and y L =Tref_c are the torque signal (fourth torque signal) Tref_c. Also, the coefficient a is a value greater than 1, and the coefficient c is a value greater than 0. The coefficient Ahys indicates the output width of the hysteresis characteristic, and the coefficient c indicates the roundness of the hysteresis characteristic.

=Ahys{1-a-c(x-b)}・・・(1) y R =Ahys{1−a −c(xb) } (1)

=-Ahys{1-ac(x-b’)}・・・(2) y L =-Ahys {1- ac(x-b') } (2)

右切り操舵の際には、上記(1)式を用いて、トルク信号(第4トルク信号)Tref_c(y)を算出する。左切り操舵の際には、上記(2)式を用いて、トルク信号(第4トルク信号)Tref_c(y)を算出する。なお、右切り操舵から左切り操舵へ切り替える際、又は、左切り操舵から右切り操舵へ切り替える際には、操舵角θh及びトルク信号Tref_cの前回値であるの最終座標(x,y)の値に基づき、操舵切り替え後の上記(1)式及び(2)式に対し、下記(3)式又は(4)式に示す係数b又はb’を代入する。これにより、操舵切り替え前後の連続性が保たれる。 During right-turn steering, the torque signal (fourth torque signal) Tref_c(y R ) is calculated using the above equation (1). During left-turn steering, the torque signal (fourth torque signal) Tref_c(y L ) is calculated using the above equation (2). When switching from right-turn steering to left-turn steering, or when switching from left-turn steering to right-turn steering, the final coordinates (x 1 , y 1 ) of the previous values of the steering angle θh and the torque signal Tref_c are , the coefficient b or b' shown in the following equation (3) or (4) is substituted into the above equations (1) and (2) after steering switching. As a result, continuity before and after steering switching is maintained.

b=x+(1/c)log{1-(y/Ahys)}・・・(3) b=x 1 +(1/c) log a {1−(y 1 /Ahys)} (3)

b’=x-(1/c)log{1-(y/Ahys)}・・・(4) b′=x 1 −(1/c) log a {1−(y 1 /Ahys)} (4)

上記(3)式及び(4)式は、上記(1)式及び(2)式において、xにxを代入し、y及びyにyを代入することにより導出することができる。 The above formulas (3) and (4) can be derived by substituting x 1 for x and y 1 for y R and y L in the above formulas (1) and (2). .

係数aとして、例えば、ネイピア数eを用いた場合、上記(1)式、(2)式、(3)式、(4)式は、それぞれ下記(5)式、(6)式、(7)式、(8)式で表せる。 For example, when Napier's number e is used as the coefficient a, the above equations (1), (2), (3), and (4) are respectively the following equations (5), (6), and (7 ) and (8).

=Ahys[1-exp{-c(x-b)}]・・・(5) y R =Ahys[1-exp{-c(xb)}] (5)

=-Ahys[{1-exp{c(x-b’)}]・・・(6) y L =-Ahys[{1-exp{c(xb')}] (6)

b=x+(1/c)log{1-(y/Ahys)}・・・(7) b=x 1 +(1/c) log e {1−(y 1 /Ahys)} (7)

b’=x-(1/c)log{1-(y/Ahys)}・・・(8) b′=x 1 −(1/c)log e {1−(y 1 /Ahys)} (8)

図7は、ヒステリシス補正部の特性例を示す図である。図7に示す例では、上記(7)式及び(8)式において、Ahys=1[Nm]、c=0.3と設定し、0[deg]から開始し、+50[deg]、-50[deg]の操舵をした場合の、ヒステリシス補正されたトルク信号Tref_cの特性例を示している。図7に示すように、ヒステリシス補正部240から出力されるトルク信号Tref_cは、0の原点→L1(細線)→L2(破線)→L3(太線)のようなヒステリシス特性を有している。 FIG. 7 is a diagram showing an example of characteristics of the hysteresis corrector. In the example shown in FIG. 7, in the above equations (7) and (8), Ahys = 1 [Nm], c = 0.3, start from 0 [deg], +50 [deg], -50 FIG. 10 shows a characteristic example of a hysteresis-corrected torque signal Tref_c when steering is performed by [deg]. As shown in FIG. 7, the torque signal Tref_c output from the hysteresis correction unit 240 has hysteresis characteristics such as the origin of 0→L1 (thin line)→L2 (dashed line)→L3 (thick line).

なお、ヒステリシス特性の出力幅を表す係数であるAhys及び丸みを表す係数であるcを、車速Vs及び操舵角θhの一方又は双方に応じて可変としても良い。 Ahys, which is a coefficient representing the output width of the hysteresis characteristic, and c, which is a coefficient representing roundness, may be variable according to one or both of the vehicle speed Vs and the steering angle θh.

また、舵角速度ωhは、操舵角θhに対する微分演算により求めているが、高域のノイズの影響を低減するために適度にローパスフィルタ(LPF)処理を実施している。また、ハイパスフィルタ(HPF)とゲインにより、微分演算とLPFの処理を実施しても良い。更に、舵角速度ωhは、操舵角θhではなく、上側角度センサが検出するハンドル角θ1又は下側角度センサが検出するコラム角θ2に対して微分演算とLPFの処理を行って算出しても良い。舵角速度ωhの代わりにモータ角速度ωmを角速度情報として使用しても良く、この場合、微分部220は不要となる。 Further, the steering angular velocity ωh is obtained by a differential operation with respect to the steering angle θh, but is moderately subjected to low-pass filter (LPF) processing in order to reduce the influence of high-frequency noise. Alternatively, the differential operation and LPF processing may be performed using a high-pass filter (HPF) and gain. Furthermore, instead of the steering angle θh, the steering angular velocity ωh may be calculated by performing differentiation and LPF processing on the steering wheel angle θ1 detected by the upper angle sensor or the column angle θ2 detected by the lower angle sensor. . The motor angular velocity ωm may be used as the angular velocity information instead of the steering angular velocity ωh, in which case the differentiating section 220 becomes unnecessary.

乗算部211は、基本マップ部210から出力されるトルク信号Tref_a0に対して、符号抽出部213から出力される「1」又は「-1」を乗算し、トルク信号Tref_aとして加算部261に出力する。 The multiplication unit 211 multiplies the torque signal Tref_a0 output from the basic map unit 210 by “1” or “−1” output from the sign extraction unit 213, and outputs the result to the addition unit 261 as a torque signal Tref_a. .

本実施形態におけるトルク信号Tref_aが、本開示の「第2トルク信号」に対応する。 The torque signal Tref_a in this embodiment corresponds to the "second torque signal" of the present disclosure.

上述のように求められたトルク信号Tref_a、Tref_b、及びTref_c、並びに、後述する操舵エンド制御部900から出力されるトルク信号Tref_eは、加算部261,262,263で加算され、目標操舵トルクTrefとして出力される。 The torque signals Tref_a, Tref_b, and Tref_c obtained as described above, and a torque signal Tref_e output from a steering end control unit 900, which will be described later, are added by addition units 261, 262, and 263 to obtain a target steering torque Tref. output.

捩れ角制御では、捩れ角Δθが、操舵角θh等を用いて目標操舵トルク生成部200及び変換部500を経て算出される目標捩れ角Δθrefに追従するような制御を行う。反力用モータ61のモータ角θmは角度センサ74で検出され、モータ角速度ωmは、角速度演算部951にてモータ角θmを微分することにより算出される。また、電流制御部130は、捩れ角制御部300から出力されるモータ電流指令値Imc及びモータ電流検出器140で検出される反力用モータ61の電流値Imrに基づいて、反力用モータ61を駆動して、電流制御を行う。 In the torsion angle control, control is performed such that the torsion angle Δθ follows the target torsion angle Δθref calculated through the target steering torque generation section 200 and conversion section 500 using the steering angle θh and the like. The motor angle θm of the reaction force motor 61 is detected by the angle sensor 74 , and the motor angular velocity ωm is calculated by differentiating the motor angle θm by the angular velocity calculator 951 . Further, the current control unit 130 controls the reaction force motor 61 based on the motor current command value Imc output from the torsion angle control unit 300 and the current value Imr of the reaction force motor 61 detected by the motor current detector 140 . to control the current.

以下、捩れ角制御部300について、図8を参照して説明する。 The torsion angle control section 300 will be described below with reference to FIG.

図8は、捩れ角制御部の一構成例を示すブロック図である。捩れ角制御部300は、目標捩れ角Δθref、捩れ角Δθ及びモータ角速度ωmに基づいてモータ電流指令値Imcを演算する。捩れ角制御部300は、捩れ角フィードバック(FB)補償部310、捩れ角速度演算部320、速度制御部330、安定化補償部340、出力制限部350、減算部361及び加算部362を備えている。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a twist angle control section. Torsion angle control section 300 calculates motor current command value Imc based on target torsion angle Δθref, torsion angle Δθ, and motor angular velocity ωm. The torsion angle control unit 300 includes a torsion angle feedback (FB) compensation unit 310, a torsion angular velocity calculation unit 320, a speed control unit 330, a stabilization compensation unit 340, an output limiter 350, a subtraction unit 361 and an addition unit 362. .

変換部500から出力される目標捩れ角Δθrefは、減算部361に加算入力される。捩れ角Δθは、減算部361に減算入力されると共に、捩れ角速度演算部320に入力される。モータ角速度ωmは、安定化補償部340に入力される。 The target twist angle Δθref output from the conversion unit 500 is added to the subtraction unit 361 . The twist angle Δθ is subtracted and input to the subtractor 361 and also input to the torsional angular velocity calculator 320 . The motor angular velocity ωm is input to stabilization compensator 340 .

捩れ角FB補償部310は、減算部361で算出される目標捩れ角Δθrefと捩れ角Δθの偏差Δθ0に対して補償値CFB(伝達関数)を乗算し、目標捩れ角Δθrefに捩れ角Δθが追従するような目標捩れ角速度ωrefを出力する。補償値CFBは、単純なゲインKppでも、PI制御の補償値など一般的に用いられている補償値でも良い。 The torsion angle FB compensator 310 multiplies the deviation Δθ0 between the target torsion angle Δθref and the torsion angle Δθ calculated by the subtraction unit 361 by a compensation value CFB (transfer function) so that the torsion angle Δθ follows the target torsion angle Δθref. A target torsional angular velocity ωref is output. The compensation value CFB may be a simple gain Kpp or a generally used compensation value such as a PI control compensation value.

目標捩れ角速度ωrefは、速度制御部330に入力される。捩れ角FB補償部310及び速度制御部330により、目標捩れ角Δθrefに捩れ角Δθを追従させ、所望の操舵トルクを実現することが可能となる。 The target torsional angular velocity ωref is input to velocity control section 330 . The torsion angle FB compensating section 310 and the speed control section 330 allow the torsion angle Δθ to follow the target torsion angle Δθref, thereby realizing a desired steering torque.

捩れ角速度演算部320は、捩れ角Δθに対して微分演算処理を行い、捩れ角速度ωtを算出する。捩れ角速度ωtは、速度制御部330に出力される。捩れ角速度演算部320は、微分演算として、HPFとゲインによる擬似微分を行なっても良い。また、捩れ角速度演算部320は、捩れ角速度ωtを別の手段や捩れ角Δθ以外から算出し、速度制御部330に出力するようにしても良い。 The torsion angular velocity calculation unit 320 performs differential operation processing on the torsion angle Δθ to calculate a torsion angular velocity ωt. The torsional angular velocity ωt is output to velocity control section 330 . The torsional angular velocity calculator 320 may perform pseudo-differentiation using the HPF and the gain as the differential calculation. Further, the torsion angular velocity calculator 320 may calculate the torsion angular velocity ωt using another means or other than the torsion angle Δθ, and output it to the velocity controller 330 .

速度制御部330は、I-P制御(比例先行型PI制御)により、目標捩れ角速度ωrefに捩れ角速度ωtが追従するようなモータ電流指令値Imca1を算出する。 Speed control unit 330 calculates a motor current command value Imca1 such that torsional angular velocity ωt follows target torsional angular velocity ωref by IP control (proportional leading PI control).

減算部333は、目標捩れ角速度ωrefと捩れ角速度ωtとの差分(ωref-ωt)を算出する。積分部331は、目標捩れ角速度ωrefと捩れ角速度ωtとの差分(ωref-ωt)を積分し、積分結果を減算部334に加算入力する。 The subtractor 333 calculates the difference (ωref-ωt) between the target twist angular velocity ωref and the twist angular velocity ωt. The integrator 331 integrates the difference (ωref−ωt) between the target torsional angular velocity ωref and the torsional angular velocity ωt, and adds the integration result to the subtractor 334 .

捩れ角速度ωtは、比例部332にも出力される。比例部332は、捩れ角速度ωtに対してゲインKvpによる比例処理を行い、比例処理結果を減算部334に減算入力する。減算部334での減算結果は、モータ電流指令値Imca1として出力される。なお、速度制御部330は、I-P制御ではなく、PI制御、P(比例)制御、PID(比例積分微分)制御、PI-D制御(微分先行型PID制御)、モデルマッチング制御、モデル規範制御等の一般的に用いられている制御方法でモータ電流指令値Imca1を算出しても良い。 The torsional angular velocity ωt is also output to the proportional section 332 . The proportional section 332 performs proportional processing with the gain Kvp on the torsional angular velocity ωt, and subtracts and inputs the proportional processing result to the subtraction section 334 . The subtraction result of the subtraction unit 334 is output as the motor current command value Imca1. Note that the speed control unit 330 performs PI control, P (proportional) control, PID (proportional-integral-derivative) control, PI-D control (differential-preceding PID control), model matching control, and model reference control, instead of IP control. The motor current command value Imca1 may be calculated by a commonly used control method such as control.

安定化補償部340は、補償値Cs(伝達関数)を有しており、モータ角速度ωmからモータ電流指令値Imca2を算出する。追従性及び外乱特性を向上させるために、捩れ角FB補償部310及び速度制御部330のゲインを上げると、高域の制御的な発振現象が発生してしまう。この対策として、モータ角速度ωmに対し、安定化するために必要な伝達関数(Cs)を安定化補償部340に設定する。これにより、EPS制御システム全体の安定化を実現することができる。 Stabilization compensator 340 has compensation value Cs (transfer function), and calculates motor current command value Imca2 from motor angular velocity ωm. If the gains of the torsion angle FB compensator 310 and the speed controller 330 are increased in order to improve the followability and disturbance characteristics, a controllable high-frequency oscillation phenomenon occurs. As a countermeasure, a transfer function (Cs) necessary for stabilizing the motor angular velocity ωm is set in the stabilization compensator 340 . This makes it possible to stabilize the entire EPS control system.

加算部362は、速度制御部330からのモータ電流指令値Imca1と安定化補償部340からのモータ電流指令値Imca2とを加算し、モータ電流指令値Imcbとして出力する。 Addition unit 362 adds motor current command value Imca1 from speed control unit 330 and motor current command value Imca2 from stabilization compensation unit 340, and outputs the result as motor current command value Imcb.

出力制限部350は、モータ電流指令値Imcbに対する上限値及び下限値が予め設定されている。出力制限部350は、モータ電流指令値Imcbの上下限値を制限して、モータ電流指令値Imcを出力する。 The output limiter 350 is preset with an upper limit value and a lower limit value for the motor current command value Imcb. Output limiter 350 limits the upper and lower limits of motor current command value Imcb and outputs motor current command value Imc.

なお、本実施形態における捩れ角制御部300の構成は一例であり、図8に示す構成とは異なる態様であっても良い。例えば、捩れ角制御部300は、安定化補償部340を具備しない構成であっても良い。 Note that the configuration of the torsion angle control unit 300 in the present embodiment is an example, and a configuration different from the configuration shown in FIG. 8 may be used. For example, the torsion angle control section 300 may be configured without the stabilization compensation section 340 .

転舵角制御では、目標転舵角生成部910にて操舵角θh及び後述する操舵エンド制御部900から出力される転舵比率ゲインGに基づいて目標転舵角θtrefが生成される。目標転舵角θtrefは、転舵角θtと共に転舵角制御部920に入力され、転舵角制御部920にて、転舵角θtが目標転舵角θtrefとなるようなモータ電流指令値Imctが演算される。そして、モータ電流指令値Imct及びモータ電流検出器940で検出される駆動用モータ71の電流値Imdに基づいて、電流制御部930が、電流制御部130と同様の構成及び動作により、駆動用モータ71を駆動して、電流制御を行う。 In the steering angle control, a target steering angle θtref is generated by a target steering angle generator 910 based on a steering angle θh and a steering ratio gain G output from a steering end controller 900, which will be described later. The target turning angle θtref is input to the turning angle control section 920 together with the turning angle θt. is calculated. Then, based on the motor current command value Imct and the current value Imd of the drive motor 71 detected by the motor current detector 940, the current control unit 930 controls the drive motor 71 with the same configuration and operation as the current control unit 130. 71 is driven to perform current control.

以下、目標転舵角生成部910について、図9を参照して説明する。 The target steering angle generator 910 will be described below with reference to FIG.

図9は、目標転舵角生成部の一構成例を示すブロック図である。目標転舵角生成部910は、制限部931、レート制限部932及び補正部933を備える。 FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a target steering angle generation section. The target steering angle generator 910 includes a limiter 931 , a rate limiter 932 and a corrector 933 .

制限部931は、操舵角θhの上下限値を制限した操舵角θh1を出力する。図8に示す捩れ角制御部300内の出力制限部350と同様に、操舵角θhに対する上限値及び下限値を予め設定して制限をかける。 A limiting unit 931 outputs a steering angle θh1 obtained by limiting the upper and lower limits of the steering angle θh. Similar to the output limiter 350 in the torsion angle controller 300 shown in FIG. 8, the upper limit and lower limit of the steering angle θh are preset and limited.

レート制限部932は、操舵角の急変を回避するために、操舵角θh1の変化量に対して制限値を設定して制限をかけ、操舵角θh2を出力する。例えば、1サンプル前の操舵角θh1からの差分を変化量とし、その変化量の絶対値が所定の値(制限値)より大きい場合、変化量の絶対値が制限値となるように、操舵角θh1を加減算し、操舵角θh2として出力し、制限値以下の場合は、操舵角θh1をそのまま操舵角θh2として出力する。なお、変化量の絶対値に対して制限値を設定するのではなく、変化量に対して上限値及び下限値を設定して制限をかけるようにしても良く、変化量ではなく変化率や差分率に対して制限をかけるようにしても良い。 A rate limiter 932 limits the amount of change in the steering angle θh1 by setting a limit value to avoid a sudden change in the steering angle, and outputs a steering angle θh2. For example, if the amount of change is the difference from the steering angle θh1 one sample before, and the absolute value of the amount of change is greater than a predetermined value (limit value), the steering angle The steering angle .theta.h2 is output by adding or subtracting .theta.h1. If the steering angle .theta.h2 is equal to or less than the limit value, the steering angle .theta.h1 is directly output as the steering angle .theta.h2. Instead of setting a limit value for the absolute value of the amount of change, an upper limit value and a lower limit value may be set for the amount of change to limit the amount of change. You may make it restrict|limit with respect to a rate.

補正部933は、操舵角θh2を補正して、目標転舵角θtrefを出力する。本実施形態では、操舵角θh2に対し、後述する係数Kt、及び操舵エンド制御部900から出力される転舵比率ゲインGを乗じて、目標転舵角θtrefを求める。 A correction unit 933 corrects the steering angle θh2 and outputs a target steering angle θtref. In this embodiment, the steering angle θh2 is multiplied by a later-described coefficient Kt and a steering ratio gain G output from the steering end control section 900 to obtain the target steering angle θtref.

以下、転舵角制御部920について、図10を参照して説明する。 The steering angle control section 920 will be described below with reference to FIG.

図10は、転舵角制御部の一構成例を示すブロック図である。転舵角制御部920は、目標転舵角θtref、及び操向車輪8L,8Rの転舵角θtに基づいてモータ電流指令値Imctを演算する。転舵角制御部920は、転舵角フィードバック(FB)補償部921、転舵角速度演算部922、速度制御部923、出力制限部926、及び減算部927を備えている。 FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a turning angle control section. The steering angle control unit 920 calculates a motor current command value Imct based on the target steering angle θtref and the steering angle θt of the steered wheels 8L, 8R. The turning angle control section 920 includes a turning angle feedback (FB) compensating section 921 , a turning angular velocity calculating section 922 , a speed controlling section 923 , an output limiting section 926 and a subtracting section 927 .

目標転舵角生成部910から出力される目標転舵角θtrefは、減算部927に加算入力される。転舵角θtは、減算部927に減算入力されると共に、転舵角速度演算部922に入力される。 The target steering angle θtref output from the target steering angle generation section 910 is added to and input to the subtraction section 927 . The steering angle θt is input to the subtractor 927 and input to the steering angular velocity calculator 922 .

転舵角FB補償部921は、減算部927で算出される目標転舵角速度ωtrefと転舵角θtとの偏差Δθt0に対して補償値CFB(伝達関数)を乗算し、目標転舵角θtrefに転舵角θtが追従するような目標転舵角速度ωtrefを出力する。補償値CFBは、単純なゲインKppでも、PI制御の補償値など一般的に用いられている補償値でも良い。 A turning angle FB compensation unit 921 multiplies a deviation Δθt0 between the target turning angular velocity ωtref calculated by the subtracting unit 927 and the turning angle θt by a compensation value CFB (transfer function) to obtain the target turning angle θtref. A target steering angular velocity ωtref that the steering angle θt follows is output. The compensation value CFB may be a simple gain Kpp or a generally used compensation value such as a PI control compensation value.

目標転舵角速度ωtrefは、速度制御部923に入力される。転舵角FB補償部921及び速度制御部923により、目標転舵角θtrefに転舵角θtを追従させ、所望のトルクを実現することが可能となる。 The target steering angular velocity ωtref is input to the speed control section 923 . The steering angle FB compensator 921 and the speed controller 923 allow the steering angle θt to follow the target steering angle θtref, thereby realizing a desired torque.

転舵角速度演算部922は、転舵角θtに対して微分演算処理を行い、転舵角速度ωttを算出する。転舵角速度ωttは、速度制御部923に出力される。速度制御部923は、微分演算として、HPFとゲインによる擬似微分を行なっても良い。また、速度制御部923は、転舵角速度ωttを別の手段や転舵角θt以外から算出し、速度制御部923に出力するようにしても良い。 The steering angular velocity calculation unit 922 performs differential operation processing on the steering angle θt to calculate a steering angular velocity ωtt. The steering angular velocity ωtt is output to the speed control section 923 . The speed control unit 923 may perform pseudo-differentiation using the HPF and the gain as the differential calculation. Further, the speed control section 923 may calculate the turning angular velocity ωtt using another means or other than the turning angle θt, and output it to the speed control section 923 .

速度制御部923は、I-P制御(比例先行型PI制御)により、目標転舵角速度ωtrefに転舵角速度ωttが追従するようなモータ電流指令値Imctaを算出する。なお、速度制御部923は、I-P制御ではなく、PI制御、P(比例)制御、PID(比例積分微分)制御、PI-D制御(微分先行型PID制御)、モデルマッチング制御、モデル規範制御等の一般的に用いられている制御方法でモータ電流指令値Imctaを算出しても良い。 The speed control unit 923 calculates a motor current command value Imcta such that the steering angular velocity ωtt follows the target steering angular velocity ωtref by IP control (proportional leading PI control). Note that the speed control unit 923 performs PI control, P (proportional) control, PID (proportional-integral-derivative) control, PI-D control (differential-preceding PID control), model matching control, and model reference control, instead of IP control. The motor current command value Imcta may be calculated by a commonly used control method such as control.

減算部928は、目標転舵角速度ωtrefと転舵角速度ωttとの差分(ωtref-ωtt)を算出する。積分部924は、目標転舵角速度ωtrefと転舵角速度ωttとの差分(ωtref-ωtt)を積分し、積分結果を減算部929に加算入力する。 A subtraction unit 928 calculates the difference (ωtref−ωtt) between the target steering angular velocity ωtref and the steering angular velocity ωtt. The integrating section 924 integrates the difference (ωtref−ωtt) between the target turning angular velocity ωtref and the turning angular velocity ωtt, and adds the integration result to the subtracting section 929 .

転舵角速度ωttは、比例部925にも出力される。比例部925は、転舵角速度ωttに対して比例処理を行い、比例処理結果を出力制限部926にモータ電流指令値Imctaとして出力する。 The steering angular velocity ωtt is also output to the proportional section 925 . The proportional section 925 performs proportional processing on the turning angular velocity ωtt, and outputs the result of the proportional processing to the output limiting section 926 as the motor current command value Imcta.

出力制限部926は、モータ電流指令値Imctaに対する上限値及び下限値が予め設定されている。出力制限部926は、モータ電流指令値Imctaの上下限値を制限して、モータ電流指令値Imctを出力する。 The output limiter 926 is preset with an upper limit value and a lower limit value for the motor current command value Imcta. Output limiter 926 limits the upper and lower limits of motor current command value Imcta and outputs motor current command value Imct.

なお、本実施形態における転舵角制御部920の構成は一例であり、図10に示す構成とは異なる態様であっても良い。 Note that the configuration of the turning angle control section 920 in the present embodiment is an example, and a configuration different from the configuration shown in FIG. 10 may be used.

このような構成において、実施形態1の動作例を、図11のフローチャートを参照して説明する。図11は、実施形態1の動作例を示すフローチャートである。 In such a configuration, an operation example of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation example of the first embodiment;

動作を開始すると、角度センサ73は転舵角θtを検出し、角度センサ74はモータ角θmを検出し(ステップS110)、転舵角θtは転舵角制御部920に、モータ角θmは角速度演算部951にそれぞれ入力される。 When the operation starts, the angle sensor 73 detects the steering angle θt, the angle sensor 74 detects the motor angle θm (step S110), the steering angle θt is sent to the steering angle control unit 920, and the motor angle θm is the angular velocity. They are input to the calculation unit 951 respectively.

角速度演算部951は、モータ角θmを微分してモータ角速度ωmを算出し、捩れ角制御部300に出力する(ステップS120)。 The angular velocity calculator 951 differentiates the motor angle θm to calculate the motor angular velocity ωm, and outputs it to the twist angle controller 300 (step S120).

その後、目標操舵トルク生成部200において、目標操舵トルクTrefを生成し(ステップS130)、変換部500は、目標操舵トルク生成部200で生成された目標操舵トルクTrefを目標捩れ角Δθrefに変換し(ステップS140)、捩れ角制御部300は、目標捩れ角Δθref、捩れ角Δθ、及びモータ角速度ωmに基づき、モータ電流指令値Imcを演算する(ステップS150)。そして、電流制御部130は、捩れ角制御部300から出力されたモータ電流指令値Imcに基づいて電流制御を実施し、モータ20が駆動される(ステップS160)。 After that, the target steering torque generation unit 200 generates a target steering torque Tref (step S130), and the conversion unit 500 converts the target steering torque Tref generated by the target steering torque generation unit 200 into a target twist angle Δθref ( Step S140), the torsion angle control unit 300 calculates a motor current command value Imc based on the target torsion angle Δθref, the torsion angle Δθ, and the motor angular velocity ωm (step S150). Current control unit 130 then performs current control based on motor current command value Imc output from torsion angle control unit 300, and motor 20 is driven (step S160).

一方、転舵角制御においては、目標転舵角生成部910が操舵角θhを入力し、操舵角θhは制限部931に入力される。制限部931は、予め設定された上限値及び下限値により操舵角θhの上下限値を制限し(ステップS170)、操舵角θh1としてレート制限部932に出力する。レート制限部932は、予め設定された制限値により操舵角θh1の変化量に対して制限をかけ(ステップS180)、操舵角θh2として補正部933に出力する。補正部933は、操舵角θh2を補正して目標転舵角θtrefを求め(ステップS190)、転舵角制御部920に出力する。 On the other hand, in steering angle control, the target steering angle generator 910 inputs the steering angle θh, and the steering angle θh is input to the limiter 931 . The limiting unit 931 limits the upper and lower limits of the steering angle θh with preset upper and lower limits (step S170), and outputs the steering angle θh1 to the rate limiting unit 932 . The rate limiter 932 limits the amount of change in the steering angle θh1 with a preset limit value (step S180), and outputs it to the correction unit 933 as the steering angle θh2. The correction unit 933 corrects the steering angle θh2 to obtain the target turning angle θtref (step S190), and outputs the target turning angle θtref to the turning angle control unit 920 .

転舵角θt及び目標転舵角θtrefを入力した転舵角制御部920は、減算部927にて目標転舵角θtrefから転舵角θtを減算することにより、偏差Δθt0を算出する(ステップS200)。偏差Δθt0は転舵角FB補償部921に入力され、転舵角FB補償部921は、偏差Δθt0に補償値を乗算することにより偏差Δθt0を補償し(ステップS210)、目標転舵角速度ωtrefを速度制御部923に出力する。転舵角速度演算部922は転舵角θtを入力し、転舵角θtに対する微分演算により転舵角速度ωttを算出し(ステップS220)、速度制御部923に出力する。速度制御部923は、速度制御部330と同様にI-P制御によりモータ電流指令値Imctaを算出し(ステップS230)、出力制限部926に出力する。出力制限部926は、予め設定された上限値及び下限値によりモータ電流指令値Imctaの上下限値を制限し(ステップS240)、モータ電流指令値Imctとして出力する(ステップS250)。 The turning angle control unit 920, which receives the turning angle θt and the target turning angle θtref, calculates the deviation Δθt0 by subtracting the turning angle θt from the target turning angle θtref in the subtraction unit 927 (step S200). ). The deviation Δθt0 is input to the turning angle FB compensator 921, and the turning angle FB compensator 921 compensates for the deviation Δθt0 by multiplying the deviation Δθt0 by a compensation value (step S210), and converts the target turning angular velocity ωtref into the speed. Output to the control unit 923 . The steering angular velocity calculator 922 inputs the steering angle θt, calculates the steering angular velocity ωtt by differential calculation with respect to the steering angle θt (step S 220 ), and outputs it to the speed controller 923 . Speed control unit 923 calculates motor current command value Imcta by IP control in the same manner as speed control unit 330 (step S 230 ), and outputs it to output limiting unit 926 . The output limiter 926 limits the upper and lower limits of the motor current command value Imcta by preset upper and lower limits (step S240), and outputs the motor current command value Imct (step S250).

モータ電流指令値Imctは電流制御部930に入力され、電流制御部930は、モータ電流指令値Imct及びモータ電流検出器940で検出された駆動用モータ71の電流値Imdに基づいて、駆動用モータ71を駆動し、電流制御を実施する(ステップS260)。 The motor current command value Imct is input to the current control unit 930 , and the current control unit 930 controls the drive motor 71 based on the motor current command value Imct and the current value Imd of the drive motor 71 detected by the motor current detector 940 . 71 is driven to perform current control (step S260).

なお、図11におけるデータ入力及び演算等の順番は適宜変更可能である。また、転舵角制御部920での追従制御は、一般的に用いられている制御構造で行っても良い。転舵角制御部920については、目標角度(ここでは目標転舵角θtref)に対して実角度(ここでは転舵角θt)が追従する制御構成であれば、車両用装置に用いられている制御構成に限定されず、例えば、産業用位置決め装置や産業用ロボット等に用いられている制御構成を適用しても良い。 Note that the order of data input and calculation in FIG. 11 can be changed as appropriate. In addition, follow-up control in steering angle control section 920 may be performed with a generally used control structure. The turning angle control unit 920 is used in a vehicle device if it has a control configuration in which the actual angle (here, the turning angle θt) follows the target angle (here, the target turning angle θtref). The control configuration is not limited, and for example, a control configuration used in industrial positioning devices, industrial robots, etc. may be applied.

また、本実施形態では、図1に示されるように、1つのECU50で反力装置60及び駆動装置70の制御を行っているが、反力装置60用のECUと駆動装置70用のECUをそれぞれ設けても良い。この場合、ECU同士は通信によりデータの送受信を行うことになる。 Further, in this embodiment, as shown in FIG. 1, one ECU 50 controls the reaction device 60 and the drive device 70. You may set each. In this case, the ECUs transmit and receive data through communication.

図12は、実施形態1に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。図12に示すように、操舵エンド制御部900は、エンド目標操舵トルク生成部901及び転舵比率ゲイン演算部905を備えている。 12 is a block diagram showing a configuration example of a steering end control unit according to the first embodiment; FIG. As shown in FIG. 12 , the steering end control section 900 includes an end target steering torque generation section 901 and a steering ratio gain calculation section 905 .

実施形態1に係る操舵エンド制御部900には、操舵角θh及びエンド操舵角θh_eが入力される。本実施形態では、最大転舵角θt_maxに対応する操舵角がエンド操舵角θh_eとして設定される。ここで、最大転舵角θt_maxとは、駆動装置70を含む転舵機構において、構造的に定まる機械的なタイヤ角度の最大切れ角、または、制御誤差を考慮した、それよりも僅かに小さい値を示す。エンド操舵角θh_eは、例えば、コントロールユニット50を構成する制御用コンピュータ1100のEEPROM1004等に記憶されていても良いし、操舵エンド制御部900が保持する態様であっても良い。 The steering angle θh and the end steering angle θh_e are input to the steering end control unit 900 according to the first embodiment. In this embodiment, the steering angle corresponding to the maximum steering angle θt_max is set as the end steering angle θh_e. Here, the maximum steering angle θt_max is a value slightly smaller than the maximum steering angle of the mechanical tire angle that is determined structurally in the steering mechanism including the driving device 70, or a value that takes control errors into consideration. indicates The end steering angle θh_e may be stored, for example, in the EEPROM 1004 or the like of the control computer 1100 constituting the control unit 50, or may be held by the steering end control section 900. FIG.

エンド目標操舵トルク生成部901は、操舵角θh及びエンド操舵角θh_eに基づき、運転者によるハンドル1の操作を制限するためのトルク信号Tref_eを生成して出力する。 Based on the steering angle θh and the end steering angle θh_e, the end target steering torque generation unit 901 generates and outputs a torque signal Tref_e for limiting the operation of the steering wheel 1 by the driver.

本実施形態におけるトルク信号Tref_eが、本開示の「第1トルク信号」に対応する。 The torque signal Tref_e in this embodiment corresponds to the "first torque signal" of the present disclosure.

転舵比率ゲイン演算部905は、エンド操舵角θh_eに基づき、上述した目標転舵角生成部910に適用する転舵比率ゲインGを演算して出力する。 A turning ratio gain calculation unit 905 calculates and outputs a turning ratio gain G to be applied to the above-described target turning angle generation unit 910 based on the end steering angle θh_e.

実施形態1に係る操舵エンド制御部900の具体的な動作について、図12から図14を参照して説明する。図13は、実施形態1に係るエンド目標操舵トルク生成部から出力されるトルク信号Tref_eの一例を示す図である。図14は、実施形態1において目標操舵トルク生成部から出力される目標操舵トルクTrefの一例を示す図である。図13において、横軸は操舵角θhの絶対値|θh|を示し、縦軸はトルク信号Tref_eの絶対値|Tref_e|を示している。図14において、横軸は操舵角θhの絶対値|θh|を示し、縦軸は目標操舵トルクTrefの絶対値|Tref|を示している。 A specific operation of the steering end control section 900 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 12 to 14. FIG. 13 is a diagram showing an example of a torque signal Tref_e output from the end target steering torque generator according to the first embodiment; FIG. FIG. 14 is a diagram showing an example of the target steering torque Tref output from the target steering torque generator in the first embodiment. In FIG. 13, the horizontal axis indicates the absolute value |θh| of the steering angle θh, and the vertical axis indicates the absolute value |Tref_e| of the torque signal Tref_e. In FIG. 14, the horizontal axis indicates the absolute value |θh| of the steering angle θh, and the vertical axis indicates the absolute value |Tref| of the target steering torque Tref.

図13に示すように、トルク信号Tref_e(第1トルク信号)は、操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_e以上となる領域において、所定の変化率でゼロから増加する特性を有している。また、操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_e以上となる領域におけるトルク信号Tref_e(第1トルク信号)の変化率は、トルク信号Tref_a(第2トルク信号)の最大変化率よりも大きい。 As shown in FIG. 13, the torque signal Tref_e (first torque signal) has a characteristic of increasing from zero at a predetermined rate of change in a region where the absolute value |θh| of the steering angle θh is equal to or greater than the end steering angle θh_e. are doing. Further, the rate of change of the torque signal Tref_e (first torque signal) in the region where the absolute value |θh| big.

本実施形態において、エンド目標操舵トルク生成部901は、下記(9)式を用いてトルク信号Tref_eを演算する。 In this embodiment, the end target steering torque generator 901 calculates the torque signal Tref_e using the following equation (9).

Tref_e=Ke×max(0,(|θh|-θh_e))×sign(θh)
・・・(9)
Tref_e=Ke×max(0, (|θh|−θh_e))×sign(θh)
... (9)

上記(9)式において、係数Keは、操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_e以上となる領域(図13参照)におけるトルク信号Tref_eの傾きを決定する係数値である。図13に示すように、操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_e未満となる領域において、トルク信号Tref_eの絶対値|Tref_e|は0となる。また、図13に示すように、操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_e以上となる領域において、トルク信号Tref_eの絶対値|Tref_e|は傾きが係数Keの直線となる。係数Keの値が大きいほど、操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_e以上となる領域において、トルク信号Tref_eが急峻に立ち上がる。 In the equation (9), the coefficient Ke is a coefficient value that determines the slope of the torque signal Tref_e in the region (see FIG. 13) where the absolute value |θh| of the steering angle θh is equal to or greater than the end steering angle θh_e. As shown in FIG. 13, the absolute value |Tref_e| of the torque signal Tref_e is 0 in a region where the absolute value |θh| of the steering angle θh is less than the end steering angle θh_e. Further, as shown in FIG. 13, in a region where the absolute value |θh| of the steering angle θh is equal to or greater than the end steering angle θh_e, the absolute value |Tref_e| As the value of the coefficient Ke increases, the torque signal Tref_e sharply rises in a region where the absolute value |θh| of the steering angle θh is greater than or equal to the end steering angle θh_e.

目標操舵トルク生成部200は、上述したトルク信号Tref_a(第2トルク信号)に対し、トルク信号Tref_b、トルク信号Tref_c、及び上述したトルク信号Tref_eを加算して、目標操舵トルクTrefを生成する(図4参照)。これにより、図14に示すように、操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_e以上となる領域において急峻に立ち上がる目標操舵トルクTrefを生成することができる。本実施形態に係る車両用操向装置(SBWシステム)は、この目標操舵トルクTrefを適用して反力用モータ61を制御することにより、操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_e以上となる領域において運転者がハンドル1から受ける反力が大きくなり、運転者によるハンドル1の操作が制限される。 The target steering torque generation unit 200 adds the torque signal Tref_b, the torque signal Tref_c, and the torque signal Tref_e to the torque signal Tref_a (second torque signal) to generate the target steering torque Tref (Fig. 4). As a result, as shown in FIG. 14, it is possible to generate the target steering torque Tref that sharply rises in a region where the absolute value |θh| of the steering angle θh is greater than or equal to the end steering angle θh_e. The vehicle steering system (SBW system) according to the present embodiment applies this target steering torque Tref to control the reaction force motor 61 so that the absolute value |θh| of the steering angle θh becomes the end steering angle θh_e In the region above, the reaction force that the driver receives from the steering wheel 1 increases, and the operation of the steering wheel 1 by the driver is restricted.

また、本実施形態において、転舵比率ゲイン演算部905は、下記(10)式を用いて転舵比率ゲインGを演算する。 Further, in the present embodiment, the steering ratio gain calculation section 905 calculates the steering ratio gain G using the following equation (10).

G=(θt_max/Kt)/θh_e・・・(10) G=(θt_max/Kt)/θh_e (10)

上記(10)式において、係数Ktは、転舵比率ゲインGの基準値(タイヤ角/操舵角基本換算ゲイン、以下、単に「基本換算ゲイン」とも称する)である。基本換算ゲインKtは、ハンドルの操作量である操舵角θhに対するタイヤの転舵角θtの変化量の基本比率を表している。例えば、操舵角が360[deg]であるとき、タイヤの転舵角θtが30[deg]とする場合、Kt=30/360=1/12となる。すなわち、例えば車両の車速Vsが30[km/h]以上の領域において転舵比率ゲインG=1で一定となるとき、操舵角θhの操作量に対する転舵角θtの変化量は、基本換算ゲインKtで変化する。また、例えば車両の車速Vsが30[km/h]未満の領域において転舵比率ゲインG>1となるとき、操舵角θhの操作量に対する転舵角θtの変化量は、基本換算ゲインKtよりも高い比率で変化することとなる。 In the above equation (10), the coefficient Kt is a reference value of the steering ratio gain G (tire angle/steering angle basic conversion gain, hereinafter simply referred to as "basic conversion gain"). The basic conversion gain Kt represents the basic ratio of the amount of change in the steering angle θt of the tire to the steering angle θh, which is the amount of operation of the steering wheel. For example, when the steering angle is 360 [deg] and the tire turning angle θt is 30 [deg], Kt=30/360=1/12. That is, for example, when the vehicle speed Vs of the vehicle is 30 [km/h] or more and the steering ratio gain G is constant at 1, the amount of change in the steering angle θt with respect to the operation amount of the steering angle θh is the basic conversion gain Varies with Kt. Further, for example, when the steering ratio gain G>1 in a region where the vehicle speed Vs of the vehicle is less than 30 [km/h], the amount of change in the steering angle θt with respect to the operation amount of the steering angle θh is greater than the basic conversion gain Kt. will also change at a high rate.

上述したように、実施形態1に係る車両用操向装置(SBWシステム)は、トルクの目標値である目標操舵トルクTrefを生成する目標操舵トルク生成部200と、ハンドル1の操舵角θh、及び、最大転舵角θt_maxに対応するエンド操舵角θh_eに基づき、操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_e未満となる領域においてゼロとなり、操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_e以上となる領域において、所定の傾きでゼロから直線的に増加するトルク信号Tref_e(第1トルク信号)を生成するエンド目標操舵トルク生成部901と、を備える。目標操舵トルク生成部200は、少なくとも操舵角θhの絶対値|θh|の増加に伴い徐々に変化率が小さくなる曲線に沿って増加するトルク信号Tref_a(第2トルク信号)に対し、トルク信号Tref_e(第1トルク信号)を加算して、目標操舵トルクTrefを生成する。 As described above, the vehicle steering system (SBW system) according to the first embodiment includes the target steering torque generator 200 that generates the target steering torque Tref, which is the target value of the torque, the steering angle θh of the steering wheel 1, and , based on the end steering angle θh_e corresponding to the maximum turning angle θt_max, the absolute value |θh| of the steering angle θh becomes zero in a region where the absolute value |θh| and an end target steering torque generator 901 that generates a torque signal Tref_e (first torque signal) that linearly increases from zero with a predetermined inclination in a region equal to or larger than the angle θh_e. Target steering torque generator 200 generates torque signal Tref_e for torque signal Tref_a (second torque signal) that increases along a curve whose rate of change gradually decreases as at least the absolute value |θh| of steering angle θh increases. (first torque signal) is added to generate the target steering torque Tref.

これにより、操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_e以上となる領域では、運転者がハンドル1から受ける反力が大きくなり、運転者によるハンドル1の操作が制限される。 As a result, in a region where the absolute value |θh| of the steering angle θh is equal to or greater than the end steering angle θh_e, the reaction force that the driver receives from the steering wheel 1 increases, and the driver's operation of the steering wheel 1 is restricted.

このように、本実施形態によれば、最大転舵角θt_maxに対応して、ハンドル1の操作を制限することができる。 Thus, according to the present embodiment, it is possible to limit the operation of the steering wheel 1 according to the maximum turning angle θt_max.

(実施形態2)
図15は、実施形態2に係るコントロールユニットの内部ブロック構成の一例を示す図である。図16は、実施形態2に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態1で説明した構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
15 is a diagram illustrating an example of an internal block configuration of a control unit according to the second embodiment; FIG. FIG. 16 is a block diagram showing one configuration example of a steering end control unit according to the second embodiment. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the same structure part as the structure demonstrated in Embodiment 1 mentioned above, and the overlapping description is abbreviate|omitted.

図15に示すように、実施形態2に係る操舵エンド制御部900aには、操舵角θhに加えて、車両の車速Vsが入力される。また、図16に示すように、操舵エンド制御部900aは、実施形態1の構成に加え、エンド操舵角設定部904を備えている。 As shown in FIG. 15, in addition to the steering angle θh, the vehicle speed Vs is input to the steering end control unit 900a according to the second embodiment. Further, as shown in FIG. 16, the steering end control section 900a includes an end steering angle setting section 904 in addition to the configuration of the first embodiment.

エンド操舵角設定部904は、エンド操舵角マップ906を備えている。エンド操舵角マップ906は、車両の車速Vsに応じたエンド操舵角θh_eが設定されている。エンド操舵角マップ906は、例えば、コントロールユニット50を構成する制御用コンピュータ1100のEEPROM1004等に記憶されていても良いし、操舵エンド制御部900aが保持する態様であっても良い。 The end steering angle setting section 904 has an end steering angle map 906 . In the end steering angle map 906, an end steering angle θh_e corresponding to the vehicle speed Vs is set. The end steering angle map 906 may be stored in, for example, the EEPROM 1004 of the control computer 1100 constituting the control unit 50, or may be held by the steering end control section 900a.

実施形態2に係る操舵エンド制御部900aのエンド操舵角設定部904には、車両の車速Vsが入力される。エンド操舵角設定部904は、エンド操舵角マップ906に基づき、車速Vsに応じたエンド操舵角θh_eを出力する。以下、θt_max/Ktが360[deg]となるように基本換算ゲインKtを設定した例について説明する。 The vehicle speed Vs of the vehicle is input to the end steering angle setting section 904 of the steering end control section 900a according to the second embodiment. An end steering angle setting unit 904 outputs an end steering angle θh_e corresponding to the vehicle speed Vs based on an end steering angle map 906 . An example in which the basic conversion gain Kt is set such that θt_max/Kt is 360 [deg] will be described below.

図17は、実施形態2に係るエンド操舵角マップの一例を示す図である。図17において、横軸は車速Vsを示し、縦軸はエンド操舵角θh_eを示している。図18は、実施形態2に係るエンド目標操舵トルク生成部から出力されるトルク信号Tref_eの一例を示す図である。図19は、実施形態2において目標操舵トルク生成部から出力される目標操舵トルクTrefの一例を示す図である。図18において、横軸は操舵角θhの絶対値|θh|を示し、縦軸はトルク信号Tref_eの絶対値|Tref_e|を示している。図19において、横軸は操舵角θhの絶対値|θh|を示し、縦軸は目標操舵トルクTrefの絶対値|Tref|を示している。 FIG. 17 is a diagram showing an example of an end steering angle map according to the second embodiment. In FIG. 17, the horizontal axis indicates the vehicle speed Vs, and the vertical axis indicates the end steering angle θh_e. FIG. 18 is a diagram showing an example of the torque signal Tref_e output from the end target steering torque generator according to the second embodiment. FIG. 19 is a diagram showing an example of the target steering torque Tref output from the target steering torque generator in the second embodiment. In FIG. 18, the horizontal axis indicates the absolute value |θh| of the steering angle θh, and the vertical axis indicates the absolute value |Tref_e| of the torque signal Tref_e. In FIG. 19, the horizontal axis indicates the absolute value |θh| of the steering angle θh, and the vertical axis indicates the absolute value |Tref| of the target steering torque Tref.

図17に示す例では、車速Vsの大きさが第1車速V1以上の領域を第1領域とし、この第1領域におけるエンド操舵角θh_eを、360[deg]の一定値としている。また、車速Vsの大きさが第1車速V1よりも小さい第3車速V3以上、かつ、第1車速V1未満の領域を第2領域とし、この第2領域におけるエンド操舵角θh_eを、180[deg]以上、かつ、360[deg]未満とし、車速Vsの大きさが小さくなるに従い、エンド操舵角θh_eが360[deg]から180[deg]に至るまでの範囲内において徐々に小さくなるようにしている。また、車速Vsの大きさが0[km/h]以上、かつ、第3車速V3未満の領域を第3領域とし、この第3領域におけるエンド操舵角θh_eを、180[deg]の一定値としている。 In the example shown in FIG. 17, the region where the magnitude of the vehicle speed Vs is equal to or greater than the first vehicle speed V1 is defined as the first region, and the end steering angle θh_e in this first region is a constant value of 360 [deg]. A second region is defined as a region in which the vehicle speed Vs is equal to or higher than a third vehicle speed V3, which is smaller than the first vehicle speed V1, and less than the first vehicle speed V1. ] and less than 360 [deg], and as the vehicle speed Vs decreases, the end steering angle θh_e gradually decreases within the range from 360 [deg] to 180 [deg]. there is A region where the magnitude of the vehicle speed Vs is 0 [km/h] or more and less than the third vehicle speed V3 is defined as a third region, and the end steering angle θh_e in this third region is set to a constant value of 180 [deg]. there is

なお、図17に示す例では、車速Vsの大きさが第3車速V3よりも大きく第1車速V1よりも小さい第2車速V2におけるエンド操舵角θh_eを240[deg]としている。 In the example shown in FIG. 17, the end steering angle θh_e is 240 [deg] at a second vehicle speed V2, which is higher than the third vehicle speed V3 and lower than the first vehicle speed V1.

図17に示す例において、第3車速V3を例えば10[km/h]、第2車速V2を例えば20[km/h]、第1車速V1を例えば30[km/h]としても良い。 In the example shown in FIG. 17, the third vehicle speed V3 may be 10 [km/h], the second vehicle speed V2 may be 20 [km/h], and the first vehicle speed V1 may be 30 [km/h].

実施形態2に係る操舵エンド制御部900aの具体的な動作について、図16から図20を参照して説明する。図20は、図17に示す例において、転舵比率ゲイン演算部から出力される転舵比率ゲインの一例を示す図である。図20において、横軸は車速Vsを示し、縦軸は転舵比率ゲインGを示している。 A specific operation of the steering end control section 900a according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 16 to 20. FIG. 20 is a diagram showing an example of the steering ratio gain output from the steering ratio gain calculator in the example shown in FIG. 17. FIG. In FIG. 20, the horizontal axis indicates the vehicle speed Vs, and the vertical axis indicates the steering ratio gain G. In FIG.

本実施形態において、エンド目標操舵トルク生成部901及び転舵比率ゲイン演算部905の具体的な動作は実施形態1と同様であるが、図17から図19に示すように、エンド操舵角θh_eの値を、車速Vsに応じて変化させている点が異なっている。また、エンド操舵角θh_eの変化カーブを図17に示す態様とすることにより、図20に示すように、第1領域における転舵比率ゲインGは、「1.0」の一定値となり、第3領域における転舵比率ゲインGは、「2.0」の一定値となり、第2領域における転舵比率ゲインGは、車速Vsの大きさが第3車速V3から大きくなるに従い、「2.0」から「1.0」に至るまでの範囲内で徐々に小さくなる。なお、図17から図20に示す例は一例であって、第3車速V3、第2車速V2、第1車速V1の具体的な数値、エンド操舵角θh_eの具体的な数値、転舵比率ゲインGの具体的な数値はこれに限るものではない。 In this embodiment, the specific operations of the end target steering torque generator 901 and the steering ratio gain calculator 905 are the same as in the first embodiment. The difference is that the value is changed according to the vehicle speed Vs. Further, by setting the change curve of the end steering angle θh_e to the mode shown in FIG. 17, the steering ratio gain G in the first region becomes a constant value of "1.0" as shown in FIG. The steering ratio gain G in the area becomes a constant value of "2.0", and the steering ratio gain G in the second area becomes "2.0" as the magnitude of the vehicle speed Vs increases from the third vehicle speed V3. to "1.0". The examples shown in FIGS. 17 to 20 are only examples, and specific numerical values of the third vehicle speed V3, the second vehicle speed V2, and the first vehicle speed V1, specific numerical values of the end steering angle θh_e, and the steering ratio gain A specific numerical value of G is not limited to this.

上述したように、車速Vsの大きさが第1車速V1以上の高速域、すなわち第1領域では、エンド操舵角θh_eを360[deg]の一定値とすることにより、転舵比率ゲインGを「1.0」の一定値とすることができる。これにより、高速域における車両の挙動を安定させることができる。 As described above, in the high speed region where the magnitude of the vehicle speed Vs is equal to or higher than the first vehicle speed V1, that is, in the first region, the steering ratio gain G is set to " 1.0” can be a constant value. As a result, the behavior of the vehicle in the high speed range can be stabilized.

また、車速Vsの大きさが0以上、かつ、第3車速V3未満の低速域、すなわち第3領域では、エンド操舵角θh_eを180[deg]の一定値とすることにより、転舵比率ゲインGを「2.0」の一定値とすることができる。これにより、低速域における車両の挙動を安定させることができ、安定して十字路やクランク等を走行することができる。 In addition, in the low speed region where the magnitude of the vehicle speed Vs is 0 or more and less than the third vehicle speed V3, that is, in the third region, the steering ratio gain G can be a constant value of "2.0". As a result, the behavior of the vehicle in the low speed range can be stabilized, and the vehicle can stably travel on crossroads, cranks, and the like.

また、車速Vsの大きさが第3車速V3以上、かつ、第1車速V1未満の中速域、すなわち第2領域では、車速Vsの大きさが小さくなるに従い、エンド操舵角θh_eが360[deg]から180[deg]に至るまでの範囲内において徐々に小さくなるようにすることにより、車速Vsの大きさが第3車速V3から大きくなるに従い、転舵比率ゲインGを「2.0」から「1.0」に至るまでの範囲内で徐々に小さくすることができる。これにより、車速Vsの変化に伴うタイヤの転舵角の急変動を抑制することができ、安定した操舵感を得ることができる。 In the middle speed range where the magnitude of the vehicle speed Vs is equal to or higher than the third vehicle speed V3 and less than the first vehicle speed V1, i.e., in the second region, as the magnitude of the vehicle speed Vs decreases, the end steering angle θh_e increases to 360 degrees. ] to 180 [deg], as the magnitude of the vehicle speed Vs increases from the third vehicle speed V3, the steering ratio gain G increases from "2.0" It can be gradually decreased within the range up to "1.0". As a result, it is possible to suppress sudden changes in the steering angle of the tires that accompany changes in the vehicle speed Vs, and to obtain a stable steering feel.

上述したように、本実施形態では、少なくとも車両の車速Vsに応じてエンド操舵角θh_eを設定するエンド操舵角設定部904と、エンド操舵角θh_eに基づき、タイヤの目標転舵角を生成する際に操舵角θhに乗じる転舵比率ゲインGを演算する転舵比率ゲイン演算部905と、を備える。 As described above, in the present embodiment, the end steering angle setting unit 904 that sets the end steering angle θh_e according to at least the vehicle speed Vs of the vehicle, and the end steering angle setting unit 904 that generates the target tire steering angle based on the end steering angle θh_e. and a steering ratio gain calculation unit 905 for calculating a steering ratio gain G to be multiplied by the steering angle θh.

具体的に、エンド操舵角設定部904は、車両の車速Vsが第1車速V1以上の領域を第1領域、車両の車速Vsが第1車速V1よりも小さい第3車速V3以上、かつ、第1車速V1未満の領域を第2領域、車両の車速Vsが0以上、かつ、第3車速V3未満の領域を第3領域、としたとき、第3領域におけるエンド操舵角θh_eを、第1領域におけるエンド操舵角θh_eよりも小さい値に設定する。そしてさらに、第1領域におけるエンド操舵角θh_eを一定値(例えば、360[deg])に設定し、第3領域におけるエンド操舵角を第1領域におけるエンド操舵角θh_eとは異なる一定値(例えば、180[deg])に設定し、第2領域におけるエンド操舵角θh_eを第1領域におけるエンド操舵角θh_e(例えば、360[deg])から第3領域におけるエンド操舵角θh_e(例えば、180[deg])に至るまでの範囲内において徐々に小さい値となるように設定する。 Specifically, the end steering angle setting unit 904 sets a region where the vehicle speed Vs is a first vehicle speed V1 or higher as a first region, a third vehicle speed V3 or higher where the vehicle speed Vs is lower than the first vehicle speed V1, and a third vehicle speed V3 or higher. When the region where the vehicle speed Vs is less than one vehicle speed V1 is defined as the second region, and the region where the vehicle speed Vs is 0 or more and less than the third vehicle speed V3 is defined as the third region, the end steering angle θh_e in the third region is defined as the first region. is set to a value smaller than the end steering angle θh_e at . Furthermore, the end steering angle θh_e in the first region is set to a constant value (eg, 360 [deg]), and the end steering angle in the third region is set to a constant value (eg, 360 degrees) different from the end steering angle θh_e in the first region 180 [deg]), and the end steering angle θh_e in the second region is changed from the end steering angle θh_e in the first region (eg, 360 [deg]) to the end steering angle θh_e in the third region (eg, 180 [deg]). ) is set so that the value becomes gradually smaller within the range up to

これにより、車速Vsに応じたエンド操舵角θh_eに連動して、転舵比率ゲインGを変化させることができる。 As a result, the turning ratio gain G can be changed in conjunction with the end steering angle θh_e corresponding to the vehicle speed Vs.

具体的には、車速Vsの大きさが第1車速V1以上の高速域、すなわち第1領域では、エンド操舵角θh_eを360[deg]の一定値とすることにより、転舵比率ゲインGを「1.0」の一定値とすることができる。 Specifically, in a high-speed region where the magnitude of the vehicle speed Vs is equal to or higher than the first vehicle speed V1, that is, in the first region, the steering ratio gain G is set to " 1.0” can be a constant value.

また、車速Vsの大きさが0以上、かつ、第3車速V3未満の低速域、すなわち第3領域では、エンド操舵角θh_eを180[deg]の一定値とすることにより、転舵比率ゲインGを「2.0」の一定値とすることができる。 In addition, in the low speed region where the magnitude of the vehicle speed Vs is 0 or more and less than the third vehicle speed V3, that is, in the third region, the steering ratio gain G can be a constant value of "2.0".

また、車速Vsの大きさが第3車速V3以上、かつ、第1車速V1未満の中速域、すなわち第2領域では、車速Vsの大きさが小さくなるに従い、エンド操舵角θh_eが360[deg]から180[deg]に至るまでの範囲内において徐々に小さくなるようにすることにより、車速Vsの大きさが第3車速V3から大きくなるに従い、転舵比率ゲインGを「2.0」から「1.0」に至るまでの範囲内で徐々に小さくすることができる。 In the middle speed range where the magnitude of the vehicle speed Vs is equal to or higher than the third vehicle speed V3 and less than the first vehicle speed V1, i.e., in the second region, as the magnitude of the vehicle speed Vs decreases, the end steering angle θh_e increases to 360 degrees. ] to 180 [deg], as the magnitude of the vehicle speed Vs increases from the third vehicle speed V3, the steering ratio gain G increases from "2.0" It can be gradually decreased within the range up to "1.0".

このように、本実施形態によれば、最大転舵角θt_maxに対応するエンド操舵角θh_eを車速Vsに応じて変化させることで、車速Vsに応じた操舵角でハンドル1の操作を制限することができ、車速Vsに応じたエンド操舵角θh_eに連動して、転舵比率ゲインGを変化させることができるので、走行安定性の向上に寄与することができる。 As described above, according to the present embodiment, by changing the end steering angle θh_e corresponding to the maximum steering angle θt_max according to the vehicle speed Vs, the operation of the steering wheel 1 is limited to the steering angle according to the vehicle speed Vs. , and the steering ratio gain G can be changed in conjunction with the end steering angle θh_e corresponding to the vehicle speed Vs, thereby contributing to improvement in running stability.

(実施形態3)
図21は、実施形態3に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態1,2で説明した構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 21 is a block diagram showing one configuration example of a steering end control unit according to the third embodiment. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the same structure part as the structure demonstrated by Embodiment 1, 2 mentioned above, and the overlapping description is abbreviate|omitted.

実施形態3に係る操舵エンド制御部900bの構成では、エンド操舵角設定部904aがエンド操舵角演算部907を備える点で実施形態2とは異なる。エンド操舵角マップ906aは、実質的に実施形態2のエンド操舵角マップ906と同様である。エンド操舵角マップ906aは、車両の車速Vsに応じた基本エンド操舵角θh_e0が設定されている。エンド操舵角マップ906aは、例えば、コントロールユニット50を構成する制御用コンピュータ1100のEEPROM1004等に記憶されていても良いし、操舵エンド制御部900bが保持する態様であっても良い。 The configuration of the steering end control section 900b according to the third embodiment differs from that of the second embodiment in that the end steering angle setting section 904a includes an end steering angle calculation section 907. FIG. The end steering angle map 906a is substantially similar to the end steering angle map 906 of the second embodiment. In the end steering angle map 906a, a basic end steering angle θh_e0 corresponding to the vehicle speed Vs is set. The end steering angle map 906a may be stored, for example, in the EEPROM 1004 of the control computer 1100 constituting the control unit 50, or may be held by the steering end control section 900b.

エンド操舵角演算部907は、操舵角θh及び基本エンド操舵角θh_e0に基づき、エンド操舵角θh_eを演算して、エンド目標操舵トルク生成部901及び転舵比率ゲイン演算部905に出力する。 End steering angle calculator 907 calculates end steering angle θh_e based on steering angle θh and basic end steering angle θh_e0 and outputs the result to end target steering torque generator 901 and steering ratio gain calculator 905 .

以下、エンド操舵角演算部907の処理について説明する。図22は、実施形態3に係るエンド操舵角演算部の処理の第1例を示すフローチャートである。実施形態3に係るエンド操舵角演算部907の処理の第1例において、θh_e’は、エンド操舵角演算部907から出力されたエンド操舵角θh_eの前回値を示している。 The processing of the end steering angle calculator 907 will be described below. FIG. 22 is a flow chart showing a first example of processing by an end steering angle calculator according to the third embodiment. In the first example of the processing of the end steering angle calculator 907 according to the third embodiment, θh_e′ indicates the previous value of the end steering angle θh_e output from the end steering angle calculator 907 .

操舵角θh及び基本エンド操舵角θh_e0が入力されると(ステップS101)、エンド操舵角演算部907は、エンド操舵角θh_eの前回値θh_e’を保持しているか否かを判定する(ステップS102)。なお、エンド操舵角θh_eの前回値θh_e’は、エンド操舵角演算部907が保持する態様であっても良いし、例えば、コントロールユニット50を構成する制御用コンピュータ1100のRAM1003又はEEPROM1004に保持しておき、ステップS102において読み出す態様であっても良い。 When the steering angle θh and the basic end steering angle θh_e0 are input (step S101), the end steering angle calculator 907 determines whether or not the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e is held (step S102). . Note that the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e may be held by the end steering angle calculator 907, or may be held in the RAM 1003 or EEPROM 1004 of the control computer 1100 constituting the control unit 50, for example. Alternatively, the data may be read out in step S102.

エンド操舵角θh_eの前回値θh_e’を保持していない場合(ステップS102;No)、エンド操舵角演算部907は、基本エンド操舵角θh_e0をエンド操舵角θh_eとして出力し(ステップS103)、当該エンド操舵角θh_eをエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’として記憶する(ステップS104)。以下、ステップS101の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。 If the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e is not held (step S102; No), the end steering angle calculator 907 outputs the basic end steering angle θh_e0 as the end steering angle θh_e (step S103), The steering angle θh_e is stored as the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e (step S104). Thereafter, the process returns to step S101, and the same process is repeated.

エンド操舵角θh_eの前回値θh_e’を保持している場合(ステップS102;Yes)、エンド操舵角演算部907は、操舵角θhの絶対値|θh|が所定の第1閾値θhth1未満(|θh|<θhth1)であるか否かを判定する(ステップS105)。ここで、ステップS105において判定に用いる第1閾値θhth1としては、例えば、180[deg]とすることができる。なお、このステップS105において判定に用いる第1閾値θhth1は一例であって、これに限るものではない。 If the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e is held (step S102; Yes), the end steering angle calculator 907 determines that the absolute value |θh| |<θhth1) is determined (step S105). Here, the first threshold value θhth1 used for determination in step S105 can be set to 180 [deg], for example. Note that the first threshold value θhth1 used for determination in step S105 is an example, and is not limited to this.

操舵角θhの絶対値|θh|が第1閾値θhth1未満(|θh|<θhth1)である場合(ステップS105;Yes)、エンド操舵角演算部907は、基本エンド操舵角θh_e0をエンド操舵角θh_eとして出力し(ステップS103)、当該エンド操舵角θh_eをエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’として記憶する(ステップS104)。以下、ステップS101の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。 If the absolute value |θh| of the steering angle θh is less than the first threshold value θhth1 (|θh|<θhth1) (step S105; Yes), the end steering angle calculator 907 converts the basic end steering angle θh_e0 to the end steering angle θh_e (step S103), and the end steering angle θh_e is stored as the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e (step S104). Thereafter, the process returns to step S101, and the same process is repeated.

操舵角θhの絶対値|θh|が第1閾値θhth1以上(|θh|≧θhth1)である場合(ステップS105;No)、エンド操舵角演算部907は、エンド操舵角θh_eの前回値θh_e’をエンド操舵角θh_eとして出力し(ステップS106)、当該エンド操舵角θh_eをエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’として記憶する(ステップS104)。以下、ステップS101の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。 If the absolute value |θh| of the steering angle θh is greater than or equal to the first threshold value θhth1 (|θh|≧θhth1) (step S105; No), the end steering angle calculator 907 calculates the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e. The end steering angle θh_e is output (step S106), and the end steering angle θh_e is stored as the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e (step S104). Thereafter, the process returns to step S101, and the same process is repeated.

上述した実施形態3に係るエンド操舵角演算部907の処理の第1例の処理によれば、操舵角θhの絶対値|θh|が所定の第1閾値θhth1以上(|θh|≧θhth1)である場合には、エンド操舵角θh_eの変化が制限される。これにより、比較的変化割合の大きくなる大舵角領域での、車速変化によるタイヤの転舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 According to the processing of the first example of the processing of the end steering angle calculator 907 according to the third embodiment described above, when the absolute value |θh| In some cases, the change in end steering angle θh_e is limited. As a result, it is possible to suppress the change in the steering angle of the tires due to the change in vehicle speed in the large steering angle region where the rate of change is relatively large, and it is possible to reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling.

図23は、実施形態3に係るエンド操舵角演算部の処理の第2例を示すフローチャートである。実施形態3に係るエンド操舵角演算部907の処理の第2例においても、θh_e’は、実施形態3に係るエンド操舵角演算部907の処理の第1例と同様に、エンド操舵角演算部907から出力されたエンド操舵角θh_eの前回値を示している。 FIG. 23 is a flow chart showing a second example of processing by the end steering angle calculator according to the third embodiment. Also in the second example of the processing of the end steering angle calculation unit 907 according to the third embodiment, θh_e′ is calculated by the end steering angle calculation unit The previous value of the end steering angle θh_e output from 907 is shown.

図23に示す実施形態3に係るエンド操舵角演算部907の処理の第2例において、ステップS201からステップS204までの処理は、上述した実施形態3に係るエンド操舵角演算部907の処理の第1例のステップS101からステップS104までの処理と同様である。 In the second example of the processing of the end steering angle calculation section 907 according to Embodiment 3 shown in FIG. It is the same as the processing from step S101 to step S104 of the example.

エンド操舵角θh_eの前回値θh_e’を保持している場合(ステップS202;Yes)、エンド操舵角演算部907は、操舵角θhの絶対値|θh|が基本エンド操舵角θh_e0未満(|θh|<θh_e0)であるか否かを判定する(ステップS205)。 If the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e is held (step S202; Yes), the end steering angle calculator 907 determines that the absolute value |θh| <θh_e0) is determined (step S205).

操舵角θhの絶対値|θh|が基本エンド操舵角θh_e0未満(|θh|<θh_e0)である場合(ステップS205;Yes)、エンド操舵角演算部907は、基本エンド操舵角θh_e0をエンド操舵角θh_eとして出力し(ステップS203)、当該エンド操舵角θh_eをエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’として記憶する(ステップS204)。以下、ステップS201の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。 If the absolute value |θh| of the steering angle θh is less than the basic end steering angle θh_e0 (|θh|<θh_e0) (step S205; Yes), the end steering angle calculator 907 calculates the basic end steering angle θh_e0 as the end steering angle. θh_e is output (step S203), and the end steering angle θh_e is stored as the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e (step S204). Thereafter, the process returns to step S201, and the same process is repeated.

操舵角θhの絶対値|θh|が基本エンド操舵角θh_e0以上(|θh|≧θh_e0)である場合(ステップS205;No)、エンド操舵角演算部907は、操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’未満(|θh|<θh_e’)であるか否かを判定する(ステップS206)。 If the absolute value |θh| is less than the previous value θh_e' of the end steering angle θh_e (|θh|<θh_e') (step S206).

操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’未満(|θh|<θh_e’)である場合(ステップS206;Yes)、エンド操舵角演算部907は、操舵角θhの絶対値|θh|をエンド操舵角θh_eとして出力し(ステップS207)、当該エンド操舵角θh_eをエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’として記憶する(ステップS204)。以下、ステップS201の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。 If the absolute value |θh| of the steering angle θh is less than the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e (|θh|<θh_e′) (step S206; Yes), the end steering angle calculator 907 calculates the steering angle θh. The absolute value |θh| is output as the end steering angle θh_e (step S207), and the end steering angle θh_e is stored as the previous value θh_e' of the end steering angle θh_e (step S204). Thereafter, the process returns to step S201, and the same process is repeated.

操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’以上(|θh|≧θh_e’)である場合(ステップS206;No)、エンド操舵角演算部907は、エンド操舵角θh_eの前回値θh_e’をエンド操舵角θh_eとして出力し(ステップS208)、当該エンド操舵角θh_eをエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’として記憶する(ステップS204)。以下、ステップS201の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。 If the absolute value |θh| of the steering angle θh is greater than or equal to the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e (|θh|≧θh_e′) (step S206; No), the end steering angle calculator 907 calculates the end steering angle θh_e is output as the end steering angle .theta.h_e (step S208), and the end steering angle .theta.h_e is stored as the previous value .theta.h_e' of the end steering angle .theta.h_e (step S204). Thereafter, the process returns to step S201, and the same process is repeated.

上述した実施形態2では、例えば実施形態2において説明した図17に示すようなエンド舵角マップで運用している場合に、操舵角θhを360[deg]の状態で運転者がハンドル1を保舵しながら、車速Vsを30[km/h]から10[km/h]まで減速したとき、操舵角θhが180[deg]までハンドル1が押し戻されることとなり、運転者の操舵感に違和感を与える可能性がある。上述した実施形態3に係るエンド操舵角演算部907の処理の第2例の処理によれば、操舵角θhの絶対値|θh|が基本エンド操舵角θh_e0以上の領域にある場合には、エンド操舵角θh_eの変化が制限される。これにより、車速Vsの変化に伴うエンド操舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 In the second embodiment described above, for example, when the end steering angle map as shown in FIG. When the vehicle speed Vs is reduced from 30 [km/h] to 10 [km/h] while steering, the steering wheel 1 is pushed back until the steering angle θh reaches 180 [deg], and the steering feeling of the driver becomes uncomfortable. may give. According to the processing of the second example of the processing of the end steering angle calculation unit 907 according to the third embodiment described above, when the absolute value |θh| A change in the steering angle θh_e is restricted. As a result, it is possible to suppress the change in the end steering angle that accompanies the change in the vehicle speed Vs, and to reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling.

上述したように、実施形態3に係る車両用操向装置(SBWシステム)は、車両の車速Vsに応じた基本エンド操舵角θh_e0が設定されたエンド操舵角マップ906と、操舵角θh及び基本エンド操舵角θh_e0に基づき、エンド操舵角θh_eを演算するエンド操舵角演算部907と、を備える。 As described above, the vehicle steering system (SBW system) according to the third embodiment includes the end steering angle map 906 in which the basic end steering angle θh_e0 corresponding to the vehicle speed Vs is set, the steering angle θh and the basic end and an end steering angle calculator 907 that calculates an end steering angle θh_e based on the steering angle θh_e0.

これにより、車両の車速Vsや操舵角θhの変動によって運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 As a result, it is possible to reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling due to fluctuations in the vehicle speed Vs and the steering angle θh.

(実施形態4)
図24は、実施形態4に係る操舵エンド制御部の一構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態1~3で説明した構成と同じ構成部には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 24 is a block diagram showing one configuration example of a steering end control unit according to the fourth embodiment. The same reference numerals are assigned to the same components as those described in the first to third embodiments, and overlapping descriptions will be omitted.

実施形態4に係る操舵エンド制御部900cの構成では、エンド操舵角設定部904bが変化量制限部908を備える点で実施形態3とは異なる。 The configuration of the steering end control section 900c according to the fourth embodiment differs from that of the third embodiment in that the end steering angle setting section 904b includes a change amount limiting section 908. FIG.

エンド操舵角マップ906aは、実質的に実施形態2のエンド操舵角マップ906と同様である。エンド操舵角マップ906aは、車両の車速Vsに応じた基本エンド操舵角θh_e0が設定されている。エンド操舵角マップ906aは、例えば、コントロールユニット50を構成する制御用コンピュータ1100のEEPROM1004等に記憶されていても良いし、操舵エンド制御部900bが保持する態様であっても良い。 The end steering angle map 906a is substantially similar to the end steering angle map 906 of the second embodiment. In the end steering angle map 906a, a basic end steering angle θh_e0 corresponding to the vehicle speed Vs is set. The end steering angle map 906a may be stored, for example, in the EEPROM 1004 of the control computer 1100 constituting the control unit 50, or may be held by the steering end control section 900b.

エンド操舵角演算部907aは、実質的に実施形態3のエンド操舵角演算部907と同様である。エンド操舵角演算部907aは、操舵角θh及び基本エンド操舵角θh_e0に基づき、エンド操舵角θh_e1を演算して、変化量制限部908に出力する。 The end steering angle calculator 907a is substantially the same as the end steering angle calculator 907 of the third embodiment. The end steering angle calculator 907a calculates an end steering angle θh_e1 based on the steering angle θh and the basic end steering angle θh_e0, and outputs the calculated end steering angle θh_e1 to the variation limiter 908.

変化量制限部908は、エンド操舵角θh_e1の変化量を制限して、エンド操舵角θh_eをエンド目標操舵トルク生成部901及び転舵比率ゲイン演算部905に出力する。 Change amount limiting section 908 limits the amount of change in end steering angle θh_e 1 and outputs end steering angle θh_e to end target steering torque generation section 901 and steering ratio gain calculation section 905 .

以下、エンド操舵角演算部907a及び変化量制限部908の処理について説明する。図25は、実施形態4に係るエンド操舵角演算部及び変化量制限部の処理の第1例を示すフローチャートである。実施形態4に係るエンド操舵角演算部907aの処理の第1例において、θh_e1’は、エンド操舵角演算部907aから出力されたエンド操舵角θh_e1の前回値を示している。また、θh_e’は、変化量制限部908から出力されたエンド操舵角θh_eの前回値を示している。 The processing of the end steering angle calculator 907a and the variation limiter 908 will be described below. FIG. 25 is a flow chart showing a first example of processing by an end steering angle calculator and a variation limiter according to the fourth embodiment. In the first example of the processing of the end steering angle calculator 907a according to the fourth embodiment, θh_e1' indicates the previous value of the end steering angle θh_e1 output from the end steering angle calculator 907a. θh_e′ indicates the previous value of the end steering angle θh_e output from the change amount limiting section 908 .

操舵角θh及び基本エンド操舵角θh_e0が入力されると(ステップS301)、エンド操舵角演算部907aは、エンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’を保持しているか否かを判定する(ステップS302)。なお、エンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’は、エンド操舵角演算部907aが保持する態様であっても良いし、例えば、コントロールユニット50を構成する制御用コンピュータ1100のRAM1003又はEEPROM1004に保持しておき、ステップS302において読み出す態様であっても良い。 When the steering angle θh and the basic end steering angle θh_e0 are input (step S301), the end steering angle calculator 907a determines whether or not the previous value θh_e1′ of the end steering angle θh_e1 is held (step S302). . The previous value θh_e1′ of the end steering angle θh_e1 may be held by the end steering angle calculation section 907a. Alternatively, the data may be read out in step S302.

エンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’を保持していない場合(ステップS302;No)、エンド操舵角演算部907aは、基本エンド操舵角θh_e0をエンド操舵角θh_e1として出力し(ステップS304)、当該エンド操舵角θh_e1をエンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’として記憶する(ステップS305)。 If the previous value θh_e1′ of the end steering angle θh_e1 is not held (step S302; No), the end steering angle calculator 907a outputs the basic end steering angle θh_e0 as the end steering angle θh_e1 (step S304), The steering angle θh_e1 is stored as the previous value θh_e1′ of the end steering angle θh_e1 (step S305).

エンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’を保持している場合(ステップS302;Yes)、エンド操舵角演算部907aは、操舵角θhの絶対値|θh|が所定の第1閾値θhth1未満(|θh|<θhth1)であるか否かを判定する(ステップS303)。ここで、ステップS303において判定に用いる第1閾値θhth1としては、例えば、180[deg]とすることができる。なお、このステップS303において判定に用いる第1閾値θhth1は一例であって、これに限るものではない。 If the previous value θh_e1′ of the end steering angle θh_e1 is held (step S302; Yes), the end steering angle calculator 907a determines that the absolute value |θh| |<θhth1) is determined (step S303). Here, the first threshold value θhth1 used for determination in step S303 can be set to 180 [deg], for example. Note that the first threshold value θhth1 used for determination in step S303 is an example, and is not limited to this.

操舵角θhの絶対値|θh|が第1閾値θhth1未満(|θh|<θhth1)である場合(ステップS303;Yes)、エンド操舵角演算部907aは、基本エンド操舵角θh_e0をエンド操舵角θh_e1として出力し(ステップS304)、当該エンド操舵角θh_e1をエンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’として記憶する(ステップS305)。 If the absolute value |θh| of the steering angle θh is less than the first threshold value θhth1 (|θh|<θhth1) (step S303; Yes), the end steering angle calculator 907a converts the basic end steering angle θh_e0 to the end steering angle θh_e1. (step S304), and the end steering angle θh_e1 is stored as the previous value θh_e1′ of the end steering angle θh_e1 (step S305).

操舵角θhの絶対値|θh|が第1閾値θhth1以上(|θh|≧θhth1)である場合(ステップS303;No)、エンド操舵角演算部907aは、エンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’をエンド操舵角θh_e1として出力し(ステップS306)、当該エンド操舵角θh_e1をエンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’として記憶する(ステップS305)。 When the absolute value |θh| of the steering angle θh is greater than or equal to the first threshold value θhth1 (|θh|≧θhth1) (step S303; No), the end steering angle calculation unit 907a calculates the previous value θh_e1′ of the end steering angle θh_e1. The end steering angle θh_e1 is output (step S306), and the end steering angle θh_e1 is stored as the previous value θh_e1′ of the end steering angle θh_e1 (step S305).

エンド操舵角θh_e1が変化量制限部908に入力されると、変化量制限部908は、入力されたエンド操舵角θh_e1とエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’との差分値の絶対値が所定の第2閾値θhth2未満(|θh_e1-θh_e’|<θhth2)であるか否かを判定する(ステップS307)。ここで、ステップS307において判定に用いる第2閾値θhth2としては、例えば、10[deg/s]に相当する値とすることができる。なお、このステップS307において判定に用いる第2閾値θhth2は一例であって、これに限るものではない。 When the end steering angle θh_e1 is inputted to the change amount limiting section 908, the change amount limiting section 908 sets the absolute value of the difference between the inputted end steering angle θh_e1 and the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e to a predetermined value. It is determined whether or not it is less than the second threshold value θhth2 (|θh_e1−θh_e′|<θhth2) (step S307). Here, the second threshold value θhth2 used for determination in step S307 can be set to a value corresponding to 10 [deg/s], for example. Note that the second threshold θhth2 used for determination in step S307 is an example, and is not limited to this.

エンド操舵角θh_e1とエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’との差分値の絶対値が第2閾値θhth2未満(|θh_e1-θh_e’|<θhth2)である場合(ステップS308;Yes)、変化量制限部908は、基本エンド操舵角θh_e1をエンド操舵角θh_eとして出力し(ステップS308)、当該エンド操舵角θh_eをエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’として記憶する(ステップS309)。以下、ステップS301の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。 If the absolute value of the difference between the end steering angle θh_e1 and the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e is less than the second threshold value θhth2 (|θh_e1−θh_e′|<θhth2) (step S308; Yes), the amount of change is limited. The unit 908 outputs the basic end steering angle θh_e1 as the end steering angle θh_e (step S308), and stores the end steering angle θh_e as the previous value θh_e' of the end steering angle θh_e (step S309). Thereafter, the process returns to step S301, and the same process is repeated.

エンド操舵角θh_e1とエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’との差分値の絶対値が第2閾値θhth2以上(|θh_e1-θh_e’|≧θhth2)である場合(ステップS307;No)、続いて、変化量制限部908は、エンド操舵角θh_e1からエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’を減算した値が第2閾値θhth2以上(θh_e1-θh_e’≧θhth2)であるか否かを判定する(ステップS310)。 If the absolute value of the difference between the end steering angle θh_e1 and the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e is greater than or equal to the second threshold value θhth2 (|θh_e1−θh_e′|≧θhth2) (step S307; No), then, The change amount limiting unit 908 determines whether or not the value obtained by subtracting the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e from the end steering angle θh_e1 is equal to or greater than the second threshold value θhth2 (θh_e1−θh_e′≧θhth2) (step S310). ).

エンド操舵角θh_e1とエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’との差分値の絶対値が第2閾値θhth2以上(|θh_e1-θh_e’|≧θhth2)であり(ステップS307;No)、かつ、エンド操舵角θh_e1からエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’ を減算した値が第2閾値θhth2以上(θh_e1-θh_e’≧θhth2)である場合(ステップS310;Yes)、変化量制限部908は、エンド操舵角θh_eの前回値θh_e’に第2閾値θhth2を加算してエンド操舵角θh_eとして出力し(ステップS311)、当該エンド操舵角θh_eをエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’として記憶する(ステップS309)。以下、ステップS301の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。 The absolute value of the difference between the end steering angle θh_e1 and the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e is greater than or equal to the second threshold θhth2 (|θh_e1−θh_e′|≧θhth2) (step S307; No), and the end steering If the value obtained by subtracting the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e from the angle θh_e1 is greater than or equal to the second threshold value θhth2 (θh_e1−θh_e′≧θhth2) (step S310; Yes), the change amount limiter 908 reduces the end steering angle The second threshold value θhth2 is added to the previous value θh_e′ of θh_e and output as the end steering angle θh_e (step S311), and the end steering angle θh_e is stored as the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e (step S309). Thereafter, the process returns to step S301, and the same process is repeated.

エンド操舵角θh_e1とエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’との差分値の絶対値が第2閾値θhth2以上(|θh_e1-θh_e’|≧θhth2)であり(ステップS307;No)、かつ、エンド操舵角θh_e1からエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’ を減算した値が第2閾値θhth2未満(θh_e1-θh_e’<θhth2)である場合(ステップS310;No)、すなわち、θh_e1-θh_e’≦(-θhth2)を満たす場合、変化量制限部908は、エンド操舵角θh_eの前回値θh_e’から第2閾値θhth2を減算してエンド操舵角θh_eとして出力し(ステップS312)、当該エンド操舵角θh_eをエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’として記憶する(ステップS309)。以下、ステップS301の処理に戻り、同様の処理を繰り返し行う。 The absolute value of the difference between the end steering angle θh_e1 and the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e is greater than or equal to the second threshold θhth2 (|θh_e1−θh_e′|≧θhth2) (step S307; No), and the end steering If the value obtained by subtracting the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e from the angle θh_e1 is less than the second threshold value θhth2 (θh_e1−θh_e′<θhth2) (step S310; No), that is, θh_e1−θh_e′≦(−θhth2 ) is satisfied, the change amount limiting unit 908 subtracts the second threshold value θhth2 from the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e and outputs it as the end steering angle θh_e (step S312). The previous value θh_e' of the angle θh_e is stored (step S309). Thereafter, the process returns to step S301, and the same process is repeated.

上述した実施形態4に係るエンド操舵角演算部の処理の第1例の処理によれば、操舵角θhの絶対値|θh|が所定の第1閾値θhth1以上(|θh|≧θhth1)である場合には、エンド操舵角θh_e1の変化が制限される。これにより、比較的変化割合の大きくなる大舵角領域での、車速変化によるタイヤの転舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 According to the processing of the first example of the processing of the end steering angle calculation section according to the fourth embodiment described above, the absolute value |θh| , the change in the end steering angle θh_e1 is limited. As a result, it is possible to suppress the change in the steering angle of the tires due to the change in vehicle speed in the large steering angle region where the rate of change is relatively large, and it is possible to reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling.

また、エンド操舵角θh_e1の変化量が所定値以上である場合には、エンド操舵角θh_eの前回値θh_e’に所定値を加算もしくは減算した値をエンド操舵角θh_eとする。これにより、転舵比率ゲインGの時間変化量が制限される。このため、転舵角の急変に伴う車両の挙動の急変を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 If the amount of change in the end steering angle θh_e1 is greater than or equal to a predetermined value, the end steering angle θh_e is obtained by adding or subtracting a predetermined value from the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e. As a result, the amount of change over time of the steering ratio gain G is limited. Therefore, it is possible to suppress a sudden change in the behavior of the vehicle that accompanies a sudden change in the turning angle, and reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling.

図26は、実施形態4に係るエンド操舵角演算部の処理及び変化量制限部の第2例を示すフローチャートである。 FIG. 26 is a flow chart showing a second example of the processing of the end steering angle calculator and the variation limiter according to the fourth embodiment.

操舵角θh及び基本エンド操舵角θh_e0が入力されると(ステップS401)、エンド操舵角演算部907aは、エンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’を保持しているか否かを判定する(ステップS402)。 When the steering angle θh and the basic end steering angle θh_e0 are input (step S401), the end steering angle calculator 907a determines whether or not the previous value θh_e1′ of the end steering angle θh_e1 is held (step S402). .

エンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’を保持している場合(ステップS402;Yes)、エンド操舵角演算部907aは、操舵角θhの絶対値|θh|が基本エンド操舵角θh_e0未満(|θh|<θh_e0)であるか否かを判定する(ステップS403)。 If the previous value θh_e1′ of the end steering angle θh_e1 is held (step S402; Yes), the end steering angle calculator 907a determines that the absolute value |θh| <θh_e0) is determined (step S403).

操舵角θhの絶対値|θh|が基本エンド操舵角θh_e0未満(|θh|<θh_e0)である場合(ステップS403;Yes)、エンド操舵角演算部907aは、基本エンド操舵角θh_e0をエンド操舵角θh_e1として出力し(ステップS404)、当該エンド操舵角θh_e1をエンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’として記憶する(ステップS405)。 If the absolute value |θh| of the steering angle θh is less than the basic end steering angle θh_e0 (|θh|<θh_e0) (step S403; Yes), the end steering angle calculator 907a converts the basic end steering angle θh_e0 to the end steering angle. θh_e1 is output (step S404), and the end steering angle θh_e1 is stored as the previous value θh_e1′ of the end steering angle θh_e1 (step S405).

操舵角θhの絶対値|θh|が基本エンド操舵角θh_e0以上(|θh|≧θh_e0)である場合(ステップS403;No)、エンド操舵角演算部907aは、操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’未満(|θh|<θh_e’)であるか否かを判定する(ステップS406)。 If the absolute value |θh| of the steering angle θh is greater than or equal to the basic end steering angle θh_e0 (|θh|≧θh_e0) (step S403; No), the end steering angle calculator 907a calculates the absolute value |θh| is less than the previous value θh_e' of the end steering angle θh_e (|θh|<θh_e') (step S406).

操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’未満(|θh|<θh_e’)である場合(ステップS406;Yes)、エンド操舵角演算部907aは、操舵角θhの絶対値|θh|をエンド操舵角θh_e1として出力し(ステップS404)、当該エンド操舵角θh_e1をエンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’として記憶する(ステップS405)。 If the absolute value |θh| of the steering angle θh is less than the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e (|θh|<θh_e′) (step S406; Yes), the end steering angle calculator 907a calculates the steering angle θh. The absolute value |θh| is output as the end steering angle θh_e1 (step S404), and the end steering angle θh_e1 is stored as the previous value θh_e1′ of the end steering angle θh_e1 (step S405).

操舵角θhの絶対値|θh|がエンド操舵角θh_eの前回値θh_e’以上(|θh|≧θh_e’)である場合(ステップS406;No)、エンド操舵角演算部907aは、エンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’をエンド操舵角θh_e1として出力し(ステップS408)、当該エンド操舵角θh_e1をエンド操舵角θh_e1の前回値θh_e1’として記憶する(ステップS405)。 When the absolute value |θh| of the steering angle θh is greater than or equal to the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e (|θh|≧θh_e′) (step S406; No), the end steering angle calculator 907a calculates the end steering angle θh_e1 is output as the end steering angle θh_e1 (step S408), and the end steering angle θh_e1 is stored as the previous value θh_e1′ of the end steering angle θh_e1 (step S405).

図26に示す実施形態4に係るエンド操舵角演算部907a及び変化量制限部908の処理の第2例において、ステップS409からステップS414までの処理は、上述した実施形態4に係るエンド操舵角演算部907a及び変化量制限部908の処理の第1例のステップS307からステップS312までの処理と同様である。 In the second example of the processing of the end steering angle calculator 907a and the change amount limiter 908 according to the fourth embodiment shown in FIG. The processing from step S307 to step S312 of the first example of the processing of the unit 907a and the change amount limiting unit 908 is the same.

上述した実施形態4に係るエンド操舵角演算部907a及び変化量制限部908の処理の第2例の処理によれば、操舵角θhの絶対値|θh|が基本エンド操舵角θh_e0以上の領域にある場合には、エンド操舵角θh_e1の変化が制限される。これにより、車速Vsの変化に伴うエンド操舵角の変化を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 According to the processing of the second example of the processing of the end steering angle calculation unit 907a and the change amount limiting unit 908 according to the fourth embodiment described above, the absolute value |θh| In some cases, the change in end steering angle θh_e1 is limited. As a result, it is possible to suppress the change in the end steering angle that accompanies the change in the vehicle speed Vs, and to reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling.

また、エンド操舵角θh_e1の変化量が所定値以上である場合には、エンド操舵角θh_eの前回値θh_e’に所定値を加算もしくは減算した値をエンド操舵角θh_eとする。これにより、転舵比率ゲインGの時間変化量が制限される。このため、転舵角の急変に伴う車両の挙動の急変を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 If the amount of change in the end steering angle θh_e1 is greater than or equal to a predetermined value, the end steering angle θh_e is obtained by adding or subtracting a predetermined value from the previous value θh_e′ of the end steering angle θh_e. As a result, the amount of change over time of the steering ratio gain G is limited. Therefore, it is possible to suppress a sudden change in the behavior of the vehicle that accompanies a sudden change in the turning angle, and reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling.

上述したように、実施形態4に係る車両用操向装置(SBWシステム)は、車両の車速Vsに応じた基本エンド操舵角θh_e0が設定されたエンド操舵角マップ906と、操舵角θh及び基本エンド操舵角θh_e0に基づき、エンド操舵角θh_e1を演算するエンド操舵角演算部907aと、エンド操舵角θh_e1を制限して、エンド操舵角θh_eをエンド目標操舵トルク生成部901及び転舵比率ゲイン演算部905に出力する変化量制限部908と、を備える。 As described above, the vehicle steering system (SBW system) according to the fourth embodiment includes the end steering angle map 906 in which the basic end steering angle θh_e0 corresponding to the vehicle speed Vs is set, the steering angle θh and the basic end An end steering angle calculator 907a calculates an end steering angle θh_e1 based on the steering angle θh_e0, and an end target steering torque generator 901 and a steering ratio gain calculator 905 limit the end steering angle θh_e1 to calculate the end steering angle θh_e. and a change amount limiting unit 908 that outputs to .

これにより、車両の車速Vsや操舵角θhの変動によって運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 As a result, it is possible to reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling due to fluctuations in the vehicle speed Vs and the steering angle θh.

また、転舵角の急変に伴う車両の挙動の急変を抑制することができ、運転者の操舵感に与える違和感を軽減できる。 In addition, it is possible to suppress a sudden change in the behavior of the vehicle that accompanies a sudden change in the turning angle, and to reduce the sense of incompatibility given to the driver's steering feeling.

なお、上述した実施形態4では、エンド操舵角θh_e1の変化量を制限する例について説明したが、エンド操舵角θh_e1の変化率を制限する態様であっても良いし、エンド操舵角θh_e1の差分率を制限する態様であっても良い。 In the fourth embodiment described above, an example in which the amount of change in the end steering angle θh_e1 is limited has been described. may be limited.

また、上述で使用した図は、本開示に関して定性的な説明を行うための概念図であり、これらに限定されるものではない。また、上述の実施形態は本開示の好適な実施の一例ではあるが、これに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。 Also, the diagrams used above are conceptual diagrams for qualitatively explaining the present disclosure, and are not limited to these. In addition, although the above-described embodiment is an example of the preferred implementation of the present disclosure, it is not limited to this, and various modifications can be implemented without departing from the gist of the present disclosure.

1 ハンドル
2 コラム軸
3 減速機構
5 ピニオンラック機構
6a,6b タイロッド
7a,7b ハブユニット
8L,8R 操向車輪
10 トルクセンサ
11 イグニションキー
12 車速センサ
13 バッテリ
14 舵角センサ
50 コントロールユニット(ECU)
60 反力装置
61 反力用モータ
70 駆動装置
71 駆動用モータ
72 ギア
73 角度センサ
130 電流制御部
140 モータ電流検出器
200 目標操舵トルク生成部
210 基本マップ部
211 乗算部
213 符号抽出部
220 微分部
230 ダンパゲインマップ部
240 ヒステリシス補正部
260 乗算部
261,262,263 加算部
300 捩れ角制御部
310 捩れ角フィードバック(FB)補償部
320 捩れ角速度演算部
330 速度制御部
331 積分部
332 比例部
333,334 減算部
340 安定化補償部
350 出力制限部
361 減算部
362 加算部
500 変換部
900,900a,900b,900c 操舵エンド制御部
901 エンド目標操舵トルク生成部
904,904a,904b エンド操舵角設定部
905 転舵比率ゲイン演算部
906,906a エンド操舵角マップ
907,907a エンド操舵角演算部
908 変化量制限部
910 目標転舵角生成部
920 転舵角制御部
921 転舵角フィードバック(FB)補償部
922 転舵角速度演算部
923 速度制御部
926 出力制限部
927 減算部
930 電流制御部
931 制限部
932 レート制限部
933 補正部
940 モータ電流検出器
1001 CPU
1005 インターフェース
1006 A/D変換器
1007 PWMコントローラ
1100 制御用コンピュータ(MCU)
Reference Signs List 1 steering wheel 2 column shaft 3 speed reduction mechanism 5 pinion rack mechanism 6a, 6b tie rod 7a, 7b hub unit 8L, 8R steering wheel 10 torque sensor 11 ignition key 12 vehicle speed sensor 13 battery 14 steering angle sensor 50 control unit (ECU)
60 reaction force device 61 reaction force motor 70 drive device 71 drive motor 72 gear 73 angle sensor 130 current control section 140 motor current detector 200 target steering torque generation section 210 basic map section 211 multiplication section 213 sign extraction section 220 differentiation section 230 damper gain map unit 240 hysteresis correction unit 260 multiplication unit 261, 262, 263 addition unit 300 torsion angle control unit 310 torsion angle feedback (FB) compensation unit 320 torsion angular velocity calculation unit 330 speed control unit 331 integration unit 332 proportional unit 333, 334 subtractor 340 stabilization compensator 350 output limiter 361 subtracter 362 adder 500 converter 900, 900a, 900b, 900c steering end controller 901 end target steering torque generator 904, 904a, 904b end steering angle setting unit 905 Turning ratio gain calculation unit 906, 906a End steering angle map 907, 907a End steering angle calculation unit 908 Change amount limiting unit 910 Target turning angle generation unit 920 Turning angle control unit 921 Turning angle feedback (FB) compensation unit 922 Steering angular velocity calculator 923 Speed controller 926 Output limiter 927 Subtractor 930 Current controller 931 Limiter 932 Rate limiter 933 Corrector 940 Motor current detector 1001 CPU
1005 interface 1006 A/D converter 1007 PWM controller 1100 control computer (MCU)

Claims (13)

ハンドルに操舵反力を付与する反力装置と、
前記ハンドルの操舵に応じてタイヤを転舵する駆動装置と、
前記反力装置及び前記駆動装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
操舵トルクの目標値である目標操舵トルクを生成する目標操舵トルク生成部と、
前記ハンドルの操舵角、及び、最大転舵角に対応するエンド操舵角に基づき、前記ハンドルの操舵角の絶対値が前記エンド操舵角未満となる領域においてゼロとなり、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域において、所定の変化率でゼロから増加する第1トルク信号を生成するエンド目標操舵トルク生成部と、
少なくとも車両の車速に応じて前記エンド操舵角を設定するエンド操舵角設定部と、
前記エンド操舵角に基づき、前記タイヤの目標転舵角を生成する際に前記操舵角に乗じる転舵比率ゲインを演算する転舵比率ゲイン演算部と、
を備え、
前記目標操舵トルク生成部は、
少なくとも前記車速及び前記操舵角に応じた所定の基本マップに基づき第2トルク信号を生成し、当該第2トルク信号に対し、前記第1トルク信号を加算して、前記目標操舵トルクを生成する
車両用操向装置。
a reaction force device that applies a steering reaction force to the steering wheel;
a driving device that steers tires in response to steering of the steering wheel;
a control unit that controls the reaction force device and the driving device;
with
The control unit
a target steering torque generator that generates a target steering torque that is a target value of the steering torque;
Based on the steering angle of the steering wheel and the end steering angle corresponding to the maximum steering angle, the absolute value of the steering angle of the steering wheel becomes zero in a region where the steering angle is less than the end steering angle, and the absolute value of the steering angle an end target steering torque generator that generates a first torque signal that increases from zero at a predetermined rate of change in a region equal to or greater than the end steering angle;
an end steering angle setting unit that sets the end steering angle according to at least the vehicle speed of the vehicle;
a steering ratio gain calculation unit that calculates a steering ratio gain by which the steering angle is multiplied when generating a target steering angle of the tire based on the end steering angle;
with
The target steering torque generation unit
A second torque signal is generated based on a predetermined basic map corresponding to at least the vehicle speed and the steering angle, and the first torque signal is added to the second torque signal to generate the target steering torque. Steering device for
前記第2トルク信号は、少なくとも前記操舵角の絶対値の増加に伴い徐々に変化率が小さくなる曲線に沿って増加し、
前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域における前記第1トルク信号の変化率は、前記第2トルク信号の最大変化率よりも大きい
請求項1に記載の車両用操向装置。
the second torque signal increases along a curve whose rate of change gradually decreases at least as the absolute value of the steering angle increases;
2. The vehicle steering system according to claim 1, wherein a rate of change of said first torque signal in a region where the absolute value of said steering angle is equal to or greater than said end steering angle is greater than a maximum rate of change of said second torque signal.
前記エンド目標操舵トルク生成部は、
前記第1トルク信号をTref_e、前記操舵角をθh、前記エンド操舵角をθh_e、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域において、前記第1トルク信号の傾きを決定する係数をKeとしたとき、下記(1)式を用いて、前記第1トルク信号を生成する
請求項1又は2に記載の車両用操向装置。
Tref_e=Ke×max(0,(|θh|-θh_e))×sign(θh)
・・・(1)
The end target steering torque generation unit
Tref_e is the first torque signal, θh is the steering angle, θh_e is the end steering angle, and a coefficient that determines the slope of the first torque signal in a region where the absolute value of the steering angle is equal to or greater than the end steering angle is 3. The steering system for a vehicle according to claim 1, wherein the first torque signal is generated using the following equation (1), where Ke.
Tref_e=Ke×max(0, (|θh|−θh_e))×sign(θh)
... (1)
ハンドルに操舵反力を付与する反力装置と、
前記ハンドルの操舵に応じてタイヤを転舵する駆動装置と、
前記反力装置及び前記駆動装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
操舵トルクの目標値である目標操舵トルクを生成する目標操舵トルク生成部と、
前記ハンドルの操舵角、及び、最大転舵角に対応するエンド操舵角に基づき、前記ハンドルの操舵角の絶対値が前記エンド操舵角未満となる領域においてゼロとなり、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域において、所定の変化率でゼロから増加する第1トルク信号を生成するエンド目標操舵トルク生成部と、
を備え、
前記目標操舵トルク生成部は、
少なくとも車両の車速及び前記操舵角に応じた所定の基本マップに基づき第2トルク信号を生成し、当該第2トルク信号に対し、前記第1トルク信号を加算して、前記目標操舵トルクを生成し、
前記エンド目標操舵トルク生成部は、
前記第1トルク信号をTref_e、前記操舵角をθh、前記エンド操舵角をθh_e、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角以上となる領域において、前記第1トルク信号の傾きを決定する係数をKeとしたとき、下記(2)式を用いて、前記第1トルク信号を生成する
車両用操向装置。
Tref_e=Ke×max(0,(|θh|-θh_e))×sign(θh)
・・・(2)
a reaction force device that applies a steering reaction force to the steering wheel;
a driving device that steers tires in response to steering of the steering wheel;
a control unit that controls the reaction force device and the driving device;
with
The control unit
a target steering torque generator that generates a target steering torque that is a target value of the steering torque;
Based on the steering angle of the steering wheel and the end steering angle corresponding to the maximum steering angle, the absolute value of the steering angle of the steering wheel becomes zero in a region where the steering angle is less than the end steering angle, and the absolute value of the steering angle an end target steering torque generator that generates a first torque signal that increases from zero at a predetermined rate of change in a region equal to or greater than the end steering angle;
with
The target steering torque generation unit
A second torque signal is generated based on a predetermined basic map corresponding to at least the vehicle speed and the steering angle, and the first torque signal is added to the second torque signal to generate the target steering torque. ,
The end target steering torque generation unit
Tref_e is the first torque signal, θh is the steering angle, θh_e is the end steering angle, and a coefficient that determines the slope of the first torque signal in a region where the absolute value of the steering angle is equal to or greater than the end steering angle is When Ke is used, the first torque signal is generated using the following equation (2)
Vehicle steering system.
Tref_e=Ke×max(0, (|θh|−θh_e))×sign(θh)
... (2)
前記制御部は、
少なくとも前記車速に応じて前記エンド操舵角を設定するエンド操舵角設定部と、
前記エンド操舵角に基づき、前記タイヤの目標転舵角を生成する際に前記操舵角に乗じる転舵比率ゲインを演算する転舵比率ゲイン演算部と、
を備える
請求項に記載の車両用操向装置。
The control unit
an end steering angle setting unit that sets the end steering angle according to at least the vehicle speed;
a steering ratio gain calculation unit that calculates a steering ratio gain by which the steering angle is multiplied when generating a target steering angle of the tire based on the end steering angle;
The steering system for a vehicle according to claim 4 , comprising:
前記転舵比率ゲイン演算部は、
前記転舵比率ゲインをG、前記操舵角をθh、前記エンド操舵角をθh_e、前記最大転舵角をθt_max、前記転舵比率ゲインの基準値をKtとしたとき、下記(3)式を用いて、前記転舵比率ゲインを生成する
請求項1から3及び5の何れか一項に記載の車両用操向装置。
G=(θt_max/Kt)/θh_e・・・(3)
The steering ratio gain calculation unit is
When the steering ratio gain is G, the steering angle is θh, the end steering angle is θh_e, the maximum steering angle is θt_max, and the reference value of the steering ratio gain is Kt, the following equation (3) is used. 6. The vehicle steering system according to any one of claims 1 to 3 and 5, wherein the steering ratio gain is generated by
G=(θt_max/Kt)/θh_e (3)
前記エンド操舵角設定部は、
前記車両の車速が第1車速以上の領域を第1領域、
前記車両の車速が第1車速よりも小さい第3車速以上、かつ、前記第1車速未満の領域を第2領域、
前記車両の車速が0以上、かつ、前記第3車速未満の領域を第3領域、
としたとき、
前記第3領域におけるエンド操舵角を、前記第1領域におけるエンド操舵角よりも小さい値に設定する
請求項1から3及び5又は6の何れか一項に記載の車両用操向装置。
The end steering angle setting unit
a first region is a region where the vehicle speed is equal to or higher than a first vehicle speed;
A second region is a region where the vehicle speed is equal to or higher than a third vehicle speed lower than the first vehicle speed and less than the first vehicle speed,
a third region in which the vehicle speed is 0 or more and less than the third vehicle speed;
When
7. The vehicle steering system according to claim 1, wherein the end steering angle in the third region is set to a smaller value than the end steering angle in the first region.
前記エンド操舵角設定部は、
前記第1領域におけるエンド操舵角を一定値に設定し、
前記第3領域におけるエンド操舵角を前記第1領域におけるエンド操舵角とは異なる一定値に設定し、
前記第2領域におけるエンド操舵角を前記第1領域におけるエンド操舵角から前記第3領域におけるエンド操舵角に至るまでの範囲内において徐々に小さい値となるように設定する
請求項に記載の車両用操向装置。
The end steering angle setting unit
setting the end steering angle in the first region to a constant value;
setting the end steering angle in the third region to a constant value different from the end steering angle in the first region;
8. The vehicle according to claim 7 , wherein the end steering angle in the second region is set to gradually decrease within a range from the end steering angle in the first region to the end steering angle in the third region. Steering device for
前記エンド操舵角設定部は、
前記車両の車速に応じた基本エンド操舵角が設定されたエンド操舵角マップと、
前記操舵角及び前記基本エンド操舵角に基づき、前記エンド操舵角を演算するエンド操舵角演算部と、
を備える
請求項1から3及び5から8の何れか一項に記載の車両用操向装置。
The end steering angle setting unit
an end steering angle map in which a basic end steering angle according to the vehicle speed of the vehicle is set;
an end steering angle calculator that calculates the end steering angle based on the steering angle and the basic end steering angle;
A vehicle steering system according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 8 .
前記エンド操舵角演算部は、
前記操舵角の絶対値が所定の第1閾値未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、
前記操舵角の絶対値が前記第1閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力する
請求項9に記載の車両用操向装置。
The end steering angle calculator,
outputting the basic end steering angle when the absolute value of the steering angle is less than a predetermined first threshold;
10. The vehicle steering system according to claim 9, wherein the previous value of the end steering angle is output when the absolute value of the steering angle is greater than or equal to the first threshold value.
前記エンド操舵角演算部は、
前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、
前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値未満である場合に、前記操舵角の絶対値を出力し、
前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力する
請求項に記載の車両用操向装置。
The end steering angle calculator,
outputting the basic end steering angle when the absolute value of the steering angle is less than the basic end steering angle;
outputting the absolute value of the steering angle when the absolute value of the steering angle is greater than or equal to the basic end steering angle and the absolute value of the steering angle is less than the previous value of the end steering angle;
The previous value of the end steering angle is output when the absolute value of the steering angle is greater than or equal to the basic end steering angle and the absolute value of the steering angle is greater than or equal to the previous value of the end steering angle. 9. The vehicle steering system according to 9 .
前記エンド操舵角設定部は、
前記エンド操舵角の変化量を制限する変化量制限部をさらに備え、
前記エンド操舵角演算部は、
前記操舵角の絶対値が所定の第1閾値未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、
前記操舵角の絶対値が前記第1閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力し、
前記変化量制限部は、
前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が所定の第2閾値未満である場合に、前記エンド操舵角を出力し、
前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第2閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第2閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値に前記第2閾値を加算して出力し、
前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第2閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第2閾値未満である場合に、前記エンド操舵角の前回値から前記第2閾値を減算して出力する
請求項に記載の車両用操向装置。
The end steering angle setting unit
further comprising a change amount limiting unit that limits the amount of change in the end steering angle;
The end steering angle calculator,
outputting the basic end steering angle when the absolute value of the steering angle is less than a predetermined first threshold;
outputting the previous value of the end steering angle when the absolute value of the steering angle is greater than or equal to the first threshold;
The variation limiter is
outputting the end steering angle when an absolute value of a difference value between the end steering angle and a previous value of the end steering angle is less than a predetermined second threshold;
The absolute value of the difference between the end steering angle and the previous value of the end steering angle is equal to or greater than the second threshold, and the value obtained by subtracting the previous value of the end steering angle from the end steering angle is the second threshold. if it is equal to or greater than the threshold, adding the second threshold to the previous value of the end steering angle and outputting the result;
The absolute value of the difference between the end steering angle and the previous value of the end steering angle is equal to or greater than the second threshold, and the value obtained by subtracting the previous value of the end steering angle from the end steering angle is the second threshold. 10. The steering system for a vehicle according to claim 9 , wherein the second threshold value is subtracted from the previous value of the end steering angle and output when the value is less than the threshold value.
前記エンド操舵角設定部は、
前記エンド操舵角の変化量を制限する変化量制限部をさらに備え、
前記エンド操舵角演算部は、
前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角未満である場合に、前記基本エンド操舵角を出力し、
前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値未満である場合に、前記操舵角の絶対値を出力し、
前記操舵角の絶対値が前記基本エンド操舵角以上であり、かつ、前記操舵角の絶対値が前記エンド操舵角の前回値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値を出力し、
前記変化量制限部は、
前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が所定の第2閾値未満である場合に、前記エンド操舵角を出力し、
前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第2閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第2閾値以上である場合に、前記エンド操舵角の前回値に前記第2閾値を加算して出力し、
前記エンド操舵角と前記エンド操舵角の前回値との差分値の絶対値が前記第2閾値以上であり、かつ、前記エンド操舵角から前記エンド操舵角の前回値を減算した値が前記第2閾値未満である場合に、前記エンド操舵角の前回値から前記第2閾値を減算して出力する
請求項に記載の車両用操向装置。
The end steering angle setting unit
further comprising a change amount limiting unit that limits the amount of change in the end steering angle;
The end steering angle calculator,
outputting the basic end steering angle when the absolute value of the steering angle is less than the basic end steering angle;
outputting the absolute value of the steering angle when the absolute value of the steering angle is greater than or equal to the basic end steering angle and the absolute value of the steering angle is less than the previous value of the end steering angle;
outputting the previous value of the end steering angle when the absolute value of the steering angle is greater than or equal to the basic end steering angle and the absolute value of the steering angle is greater than or equal to the previous value of the end steering angle;
The variation limiter is
outputting the end steering angle when an absolute value of a difference value between the end steering angle and a previous value of the end steering angle is less than a predetermined second threshold;
The absolute value of the difference between the end steering angle and the previous value of the end steering angle is equal to or greater than the second threshold, and the value obtained by subtracting the previous value of the end steering angle from the end steering angle is the second threshold. if it is equal to or greater than the threshold, adding the second threshold to the previous value of the end steering angle and outputting the result;
The absolute value of the difference between the end steering angle and the previous value of the end steering angle is equal to or greater than the second threshold, and the value obtained by subtracting the previous value of the end steering angle from the end steering angle is the second threshold. 10. The steering system for a vehicle according to claim 9 , wherein the second threshold value is subtracted from the previous value of the end steering angle and output when the value is less than the threshold value.
JP2019109168A 2019-05-29 2019-06-12 vehicle steering system Active JP7268488B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019109168A JP7268488B2 (en) 2019-06-12 2019-06-12 vehicle steering system
CN202080039577.7A CN113891827B (en) 2019-05-29 2020-05-25 Steering device for vehicle
EP20813711.7A EP3978338A4 (en) 2019-05-29 2020-05-25 Vehicular steering device
PCT/JP2020/020606 WO2020241591A1 (en) 2019-05-29 2020-05-25 Vehicular steering device
US17/595,568 US11964713B2 (en) 2019-05-29 2020-05-25 Vehicle steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019109168A JP7268488B2 (en) 2019-06-12 2019-06-12 vehicle steering system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020199941A JP2020199941A (en) 2020-12-17
JP7268488B2 true JP7268488B2 (en) 2023-05-08

Family

ID=73741797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019109168A Active JP7268488B2 (en) 2019-05-29 2019-06-12 vehicle steering system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7268488B2 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009220735A (en) 2008-03-18 2009-10-01 Toyota Motor Corp Electric power steering device
JP2011168168A (en) 2010-02-18 2011-09-01 Jtekt Corp Electric power steering device
JP2018047725A (en) 2016-09-20 2018-03-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 Device for controlling power steering device
JP2018199477A (en) 2017-05-26 2018-12-20 株式会社ジェイテクト Vehicular control device
JP2019059393A (en) 2017-09-27 2019-04-18 株式会社ジェイテクト Vehicle control device
WO2019082835A1 (en) 2017-10-24 2019-05-02 日本精工株式会社 Vehicle steering device
JP2020090180A (en) 2018-12-05 2020-06-11 トヨタ自動車株式会社 Control device for vehicle
JP2020163990A (en) 2019-03-29 2020-10-08 株式会社ジェイテクト Steering control device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009220735A (en) 2008-03-18 2009-10-01 Toyota Motor Corp Electric power steering device
JP2011168168A (en) 2010-02-18 2011-09-01 Jtekt Corp Electric power steering device
JP2018047725A (en) 2016-09-20 2018-03-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 Device for controlling power steering device
JP2018199477A (en) 2017-05-26 2018-12-20 株式会社ジェイテクト Vehicular control device
JP2019059393A (en) 2017-09-27 2019-04-18 株式会社ジェイテクト Vehicle control device
WO2019082835A1 (en) 2017-10-24 2019-05-02 日本精工株式会社 Vehicle steering device
JP2020090180A (en) 2018-12-05 2020-06-11 トヨタ自動車株式会社 Control device for vehicle
JP2020163990A (en) 2019-03-29 2020-10-08 株式会社ジェイテクト Steering control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020199941A (en) 2020-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6481800B2 (en) Control device for electric power steering device
JP7211438B2 (en) vehicle steering system
WO2020012689A1 (en) Vehicle steering device
CN113891827B (en) Steering device for vehicle
WO2020100411A1 (en) Vehicle steering device
JPWO2019082835A1 (en) Vehicle steering system
WO2020115973A1 (en) Vehicle steering device
JP4517810B2 (en) Vehicle steering control device
WO2021157727A1 (en) Vehicular steering device
JP2020192908A (en) Vehicle steering device
JP7268488B2 (en) vehicle steering system
JP7222309B2 (en) vehicle steering system
JP7437603B2 (en) Vehicle steering device
JP6628017B1 (en) Vehicle steering system
JP7347493B2 (en) Vehicle steering device
JP7199643B2 (en) vehicle steering system
JP7153239B2 (en) vehicle steering system
JP2021147018A (en) Vehicle steering device
JP7444175B2 (en) Vehicle steering device
JP2021160638A (en) Vehicular steering device
WO2023203812A1 (en) Control device for vehicle steering system
WO2020183838A1 (en) Vehicle steering device
JP2023048070A (en) Control device of steering system for vehicle
JP2022022847A (en) Vehicular steering control device
JP2023172631A (en) Control device for vehicle steering system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230404

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7268488

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150