JPH10217988A - Steering controller - Google Patents

Steering controller

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Publication number
JPH10217988A
JPH10217988A JP2542597A JP2542597A JPH10217988A JP H10217988 A JPH10217988 A JP H10217988A JP 2542597 A JP2542597 A JP 2542597A JP 2542597 A JP2542597 A JP 2542597A JP H10217988 A JPH10217988 A JP H10217988A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
reaction force
steered
shaft
turning
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2542597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Kawaguchi
裕 川口
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2542597A priority Critical patent/JPH10217988A/en
Publication of JPH10217988A publication Critical patent/JPH10217988A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the flow of excessive drive currents for a steering shaft motor to prevent the overheating of the motor by limiting output of a drive motor based on the results of the detection on a side where shaft force is small when a deviation in shaft force detected by a pair of shaft force detection means, respectively, is out of a predetermined scope. SOLUTION: When steering a vehicle, steering reaction force F1 of a steering reaction force sensor 18a on a steering travelling wheel 14a side becomes a sufficiently large value when compared with steering reaction force F2 of a steering reaction force sensor 18b on a steering travelling wheel 14b side, if the directional steering travelling wheel 14a is in contact with a curb, etc. In this case, a deviation in detected values of two steering reaction force sensors 18a, 18b is out of a predetermined scope in a limiting circuit 27. If this condition continues for a fixed period of time, a steering control signal corresponding to F2 is output for steering reaction force having smaller absolute value of both steering reaction force by making a control displacement amount Ms of a steering shaft motor 11 equal to F2 so that output torque becomes equal in order to prevent the overheating of the steering shaft motor 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵ハンドルの回
動に応じて転舵輪を転舵させる操舵制御装置に関し、特
に、操舵ハンドルに結合した操舵軸と転舵輪を転舵させ
る転舵機構とが機械的に分離され、これらの連結機構を
電気的制御装置で置換した操舵制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering control device for turning a steered wheel in accordance with the rotation of a steering wheel, and more particularly, to a steering shaft coupled to the steering wheel and a steering mechanism for turning the steered wheel. Are mechanically separated from each other, and a steering control device in which these connecting mechanisms are replaced by an electric control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】このような操舵制御装置の一例を図3に
示す(特公平6−98931)。操舵ハンドル120を
取り付けた操舵軸121には操舵軸モータ122が設け
られており、操舵軸モータ122によって操舵軸121
を回転駆動することで操舵ハンドル120に操舵反力が
付与される。また、転舵軸モータ130によって転舵軸
132が回転駆動されると転舵軸先端のピニオン131
と歯合したラック軸134が軸方向に沿って変位され、
このラック軸134に連動して転舵輪133が転舵され
る。このとき、転舵変位量センサ137で検出される転
舵量が、操舵角センサ123の検出結果を基に操舵変位
量演算器144で演算された目標制御量と一致するよう
に、転舵軸モータ制御回路141によって転舵軸モータ
130が駆動制御される。
2. Description of the Related Art An example of such a steering control device is shown in FIG. 3 (Japanese Patent Publication No. 6-98931). A steering shaft motor 122 is provided on the steering shaft 121 to which the steering handle 120 is attached.
, A steering reaction force is applied to the steering handle 120. When the steered shaft 132 is rotationally driven by the steered shaft motor 130, the pinion 131 at the tip of the steered shaft is rotated.
The rack shaft 134 meshed with is displaced along the axial direction,
The steered wheels 133 are steered in conjunction with the rack shaft 134. At this time, the turning axis is set so that the turning amount detected by the turning displacement sensor 137 matches the target control amount calculated by the steering displacement calculator 144 based on the detection result of the steering angle sensor 123. The drive of the steered shaft motor 130 is controlled by the motor control circuit 141.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の操舵制御は、概
ねこのようになされている。しかし、例えば一方の転舵
輪133が縁石等に当接している状況で、さらにこの方
向に車両を転舵さようと、運転者が継続して操舵ハンド
ル120を操作した場合には、操舵変位量演算器144
の演算結果を受けた転舵軸モータ制御回路141から転
舵軸モータ130に駆動信号が出力され続ける。このた
め、転舵軸モータ130には過大な駆動電流が供給さ
れ、その結果、モータが過熱するおそれがあった。
The conventional steering control is generally performed as described above. However, for example, in a situation where one of the steered wheels 133 is in contact with a curb or the like, if the driver continuously operates the steering wheel 120 to further steer the vehicle in this direction, the steering displacement amount Arithmetic unit 144
The drive signal is continuously output to the steered shaft motor 130 from the steered shaft motor control circuit 141 that has received the calculation result. Therefore, an excessive drive current is supplied to the turning shaft motor 130, and as a result, the motor may be overheated.

【0004】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものであり、その目的は、転舵軸モータに対して
過大な駆動電流が流れる事態を防止し、モータの過熱を
防止し得る操舵制御装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to prevent a situation in which an excessive drive current flows to a steered shaft motor and prevent overheating of the motor. It is to provide a steering control device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明にかかる
操舵制御装置は、操舵ハンドルの回動に連動して転舵輪
を転舵させると共に、転舵反力に応じた操舵反力を操舵
ハンドルに付与する操舵制御装置において、操舵ハンド
ルに連結された操舵軸の回転角を検出する操舵角検出手
段と、操舵角検出手段の検出結果をもとに、転舵制御の
目標となる目標制御量を演算する目標制御量演算手段
と、操舵軸と機械的に分離され、両側に転舵輪が連結さ
れた転舵手段と、各転舵輪から転舵手段に付与される軸
力を検出する一対の軸力検出手段と、転舵手段を駆動す
る駆動モータと、転舵輪の転舵量が前記目標制御量とな
るように駆動モータを制御する転舵制御手段と、一対の
軸力検出手段でそれぞれ検出された軸力の偏差が所定範
囲外の場合に、軸力が小さい側の検出結果に基づいて、
駆動モータの出力を制限する制限手段とを備えて構成す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, a steering control device according to the present invention turns a steered wheel in conjunction with rotation of a steering wheel, and outputs a steering reaction force corresponding to the steering reaction force to the steering wheel. A steering control device for detecting a rotation angle of a steering shaft connected to a steering wheel, and a target control amount serving as a target of the steering control based on a detection result of the steering angle detection device. Target control amount calculating means for calculating the steering wheel, a steering means which is mechanically separated from the steering shaft, and has steered wheels connected to both sides, and a pair of detecting means for detecting an axial force applied to the steered means from each steered wheel. Axial force detecting means, a driving motor for driving the turning means, a turning control means for controlling the driving motor so that the turning amount of the steered wheels becomes the target control amount, and a pair of axial force detecting means, respectively. When the deviation of the detected axial force is out of the predetermined range, the axial force Based on the small side of the detection result,
Limiting means for limiting the output of the drive motor.

【0006】正常作動の場合、両側の転舵輪からそれぞ
れ転舵手段に付与される軸力(絶対値)の大きさはほぼ
等しいが、一方の転舵輪が縁石等に当接している場合に
は、この転舵輪から付与される軸力は、他方の転舵輪か
ら付与される軸力に比べて十分に大きくなる。そこで、
制限手段では、両側の転舵輪から転舵手段に付与される
軸力の偏差が一定の範囲を越えた場合には、一方の転舵
輪が縁石等に当接していると判断し、検出された小さい
側の軸力に対応するモータ出力となるように駆動モータ
の出力を制限する。これにより、駆動モータに過大な駆
動電流が流れ続ける事態を防止できる。
In the normal operation, the magnitude of the axial force (absolute value) applied to the turning means from the steered wheels on both sides is substantially equal, but if one steered wheel is in contact with a curb or the like. The axial force applied from the steered wheels is sufficiently larger than the axial force applied from the other steered wheels. Therefore,
In the limiting means, when the deviation of the axial force applied from the steered wheels on both sides to the steered means exceeds a certain range, it is determined that one steered wheel is in contact with the curb or the like and detected. The output of the drive motor is limited so that the motor output corresponds to the smaller axial force. As a result, it is possible to prevent a situation where an excessive drive current continues to flow through the drive motor.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
添付図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
This will be described with reference to the accompanying drawings.

【0008】図1に、本実施形態にかかる操舵制御装置
の構成を概略的に示す。この操舵制御装置は、運転者が
操作するマスタ部A、車輪を操向させるスレーブ部B、
及び、マスタ部Aとスレーブ部Bとを電気的に制御する
制御部Cで構成される。
FIG. 1 schematically shows a configuration of a steering control device according to the present embodiment. This steering control device includes a master unit A operated by a driver, a slave unit B for steering wheels,
And a control unit C for electrically controlling the master unit A and the slave unit B.

【0009】マスタ部Aは、操舵ハンドル1が取り付け
られた操舵軸2と、操舵軸2を回転駆動する操舵軸モー
タ3とを備えると共に、操舵軸2には、操舵軸2の操舵
角Θを検出するための操舵角センサ4、及び、操舵力を
検出するための操舵力センサ5を設けている。
The master unit A includes a steering shaft 2 on which a steering wheel 1 is mounted, and a steering shaft motor 3 for rotating the steering shaft 2. The steering shaft 2 has a steering angle の of the steering shaft 2. A steering angle sensor 4 for detecting and a steering force sensor 5 for detecting a steering force are provided.

【0010】スレーブ部Bは、転舵軸13を変位駆動す
る際の駆動源となる転舵軸モータ11を備えており、こ
の転舵軸モータ11と転舵軸13との間には、転舵軸モ
ータ11の回転運動を直線運動に変換して転舵軸13を
軸方向に変位させる変換器12を設けている。転舵軸1
3の両端は、それぞれタイロッド15a,15b及びナ
ックルアーム16a,16bを介して操向車輪14a,
14bに各々接続されており、転舵軸13が軸方向に沿
って変位することで、その変位量及び変位方向に応じ
て、各操向車輪14a,14bの転舵がなされる機構と
なっている。タイロッド15a,15bには、左右の操
向車輪14a,14bからそれぞれタイロッド15a,
15bに付与される軸力(転舵反力)を検出する転舵反
力センサ18a,18bがそれぞれ取り付けられてい
る。また、転舵軸13には、この転舵軸13の変位量を
検出する転舵変位量センサ17が設けられており、転舵
軸13の変位量を転舵変位量センサ17で検出すること
で、操向車輪14a,14bの実転舵量が検知できる。
The slave section B includes a steered shaft motor 11 serving as a drive source when the steered shaft 13 is displaced and driven. A converter 12 is provided for converting the rotational motion of the rudder shaft motor 11 into a linear motion and displacing the steered shaft 13 in the axial direction. Steering shaft 1
3 are steered wheels 14a, 14a via tie rods 15a, 15b and knuckle arms 16a, 16b, respectively.
14b, and the steered shaft 13 is displaced along the axial direction, whereby the steered wheels 14a, 14b are steered according to the displacement amount and the displacement direction. I have. The tie rods 15a, 15b are connected to the left and right steering wheels 14a, 14b, respectively.
Turning reaction force sensors 18a and 18b for detecting an axial force (turning reaction force) applied to 15b are attached respectively. The turning shaft 13 is provided with a turning displacement sensor 17 for detecting the displacement of the turning shaft 13. The turning displacement sensor 17 detects the displacement of the turning shaft 13. Thus, the actual steering amount of the steered wheels 14a and 14b can be detected.

【0011】制御部Cは、操舵軸モータ3の駆動制御を
行う操舵軸モータ制御回路21、転舵軸モータ11の駆
動制御を行う転舵軸モータ制御回路26を備えており、
各演算器から与えられる演算結果などをもとに、両モー
タの駆動制御を実施する。
The control section C includes a steering shaft motor control circuit 21 for controlling the driving of the steering shaft motor 3 and a turning shaft motor control circuit 26 for controlling the driving of the steering shaft motor 11.
The drive control of both motors is performed based on the calculation result and the like given from each calculator.

【0012】操舵軸モータ制御回路21には、操舵力演
算器23及び転舵反力演算器24の演算結果が与えられ
る。操舵力演算器23は、操舵力センサ5の検出結果を
もとに操舵軸2に付与された操舵力Tを演算すると共
に、操舵力Tが付与された方向に操舵軸2を回転させる
ための制御量aT(aは操舵力ギヤ比に相当する係数)
を演算する。転舵反力演算器24は、転舵反力センサ1
8a,18bの検出結果F1、F2をもとに、F=(F
1+F2)/2として、転舵軸13に付与された転舵反
力Fを演算する。操舵軸モータ制御回路21は、これら
操舵力演算器23と転舵反力演算器24との演算結果を
もとに、操舵軸2の回転制御量Mmを下記の(1)式に
よって算出し、回転制御量Mmに応じた反力制御信号を
操舵軸モータ3に出力する。なお、(1)式中、Gmは
出力信号のゲインを示すゲイン係数である。
The steering shaft motor control circuit 21 is provided with the calculation results of the steering force calculator 23 and the steering reaction force calculator 24. The steering force calculator 23 calculates the steering force T applied to the steering shaft 2 based on the detection result of the steering force sensor 5, and rotates the steering shaft 2 in the direction to which the steering force T is applied. Control amount aT (a is a coefficient corresponding to the steering force gear ratio)
Is calculated. The steering reaction force calculator 24 is provided with the steering reaction force sensor 1.
8a, 18b, based on the detection results F1, F2, F = (F
The steering reaction force F applied to the steering shaft 13 is calculated as 1 + F2) / 2. The steering shaft motor control circuit 21 calculates the rotation control amount Mm of the steering shaft 2 by the following equation (1) based on the calculation result of the steering force calculator 23 and the steering reaction force calculator 24, A reaction force control signal corresponding to the rotation control amount Mm is output to the steering shaft motor 3. In the expression (1), Gm is a gain coefficient indicating the gain of the output signal.

【0013】 Mm=Gm・(aT−F) …(1) 転舵軸モータ制御回路26には、転舵変位量演算器22
と目標制御量演算器25との演算結果が与えられる。転
舵変位量演算器22は、転舵変位量センサ17の検出結
果をもとに転舵軸13の変位量を転舵変位量Xとして求
めると共に、転舵変位量Xに比例する制御量bX(bは
操舵変位キ゛ヤ比に相当する係数)を出力する。目標制御
量演算器25は、操舵角センサ4で検出された操舵角Θ
から、転舵制御、すなわち操舵角に対応するように操向
車輪14a,14bを転舵させる際の目標となる目標制
御量θを演算する。転舵軸モータ制御回路26は、これ
ら転舵変位量演算器22及び目標制御量演算器25の演
算結果に基づき、操向車輪14a,14bの転舵量が目
標制御量θとなるように転舵軸モータ11の駆動制御を
行う。すなわち、転舵軸13の制御変位量Msを下記の
(2)式によって算出し、制御変位量Msに応じた転舵
制御信号を転舵軸モータ11に出力する。なお、(2)
式中、Gsは転舵制御信号のゲインを示すゲイン係数で
ある。
Mm = Gm · (aT−F) (1) The turning shaft motor control circuit 26 includes a turning displacement calculator 22.
And the calculation result of the target control amount calculator 25. The turning displacement calculator 22 obtains the displacement of the turning shaft 13 as the turning displacement X based on the detection result of the turning displacement sensor 17, and controls the control amount bX proportional to the turning displacement X. (B is a coefficient corresponding to the steering displacement transmission ratio). The target control amount calculator 25 calculates the steering angle Θ detected by the steering angle sensor 4.
Then, a target control amount θ to be a target when the steered wheels 14a and 14b are steered so as to correspond to the steering angle is calculated. The turning shaft motor control circuit 26 turns the steering wheels 14a and 14b based on the calculation results of the turning displacement amount calculator 22 and the target control amount calculator 25 so that the turning amount of the steered wheels 14a and 14b becomes the target control amount θ. The drive control of the rudder shaft motor 11 is performed. That is, the control displacement amount Ms of the turning shaft 13 is calculated by the following equation (2), and a turning control signal corresponding to the control displacement amount Ms is output to the turning shaft motor 11. (2)
In the equation, Gs is a gain coefficient indicating the gain of the steering control signal.

【0014】 Ms=Gs・(θ−bX) …(2) また、転舵軸モータ制御回路26は、転舵軸モータ11
の出力を制限する制限回路27を備えている。制限回路
27は、転舵反力演算器24から与えられる転舵反力セ
ンサ18a,18bの検出結果F1、F2に基づいて、
操向車輪14a,14bのいずれかが縁石等に当接して
いないかを判断する。転舵が正常になされている状況で
は、2つの転舵反力センサ18a,18bの検出結果に
は、引っ張り側と圧縮側でセンサの出力値に極性の違い
はでるものの、その絶対値には大きな差は生じない。一
方、転舵がなされた際、例えば操向車輪14aが縁石等
に当接していると、操向車輪14a側の転舵反力センサ
18aから検出される転舵反力F1が、操向車輪14b
側の転舵反力センサ18bから検出される転舵反力F2
に比べて十分に大きな値となる。このような場合、さら
にこの方向に車両を転舵させようと運転者が操舵ハンド
ル1を継続して操作すると、この間、転舵軸モータ11
に過大な駆動電流が流れ続け、転舵軸モータ11が過熱
するおそれがある。そこで、制限回路27では、2つの
転舵反力センサ18a,18bの検出値の偏差が所定範
囲外となって、その状態が一定時間持続した場合に、検
出された両転舵反力のうち、その絶対値が小さい側の転
舵反力に等しい出力トルクとなるように、転舵軸モータ
11の出力を制限する。具体的に上記の例では、(2)
式を算出することなく制御変位量MsをF2とし、F2
に応じた転舵制御信号を転舵軸モータ11に出力して、
転舵軸モータ11の出力トルクをF2に抑え、転舵軸モ
ータ11の過熱を防止する。
Ms = Gs · (θ−bX) (2) Also, the steered shaft motor control circuit 26 controls the steered shaft motor 11
Is provided with a limiting circuit 27 for limiting the output. The limiting circuit 27 is configured to detect the steering reaction force sensors 18a and 18b from the steering reaction force calculator 24 based on the detection results F1 and F2.
It is determined whether any of the steered wheels 14a and 14b is in contact with a curb or the like. In a situation where the steering is normally performed, the detection results of the two steering reaction force sensors 18a and 18b indicate that the output values of the sensors on the pulling side and the compression side have a difference in polarity, but the absolute values thereof are different. There is no significant difference. On the other hand, when the steering is performed, for example, if the steered wheel 14a is in contact with a curb or the like, the steered reaction force F1 detected from the steered reaction sensor 18a on the steered wheel 14a side generates the steered wheel F1. 14b
Steering reaction force F2 detected from the side steering reaction sensor 18b
This is a sufficiently large value compared to. In such a case, if the driver continues to operate the steering wheel 1 to steer the vehicle in this direction, the steering shaft motor 11
The excessively large drive current continues to flow, and the steered shaft motor 11 may be overheated. Then, in the limiting circuit 27, when the deviation between the detection values of the two turning reaction force sensors 18a and 18b is out of the predetermined range and the state is maintained for a certain period of time, of the detected both turning reaction forces, The output of the steered shaft motor 11 is limited so that the output torque becomes equal to the steered reaction force of the smaller absolute value. Specifically, in the above example, (2)
Without calculating the equation, the control displacement amount Ms is set to F2, and F2
And outputs a steering control signal corresponding to
The output torque of the steered shaft motor 11 is suppressed to F2, and overheating of the steered shaft motor 11 is prevented.

【0015】ここで、このように構成される操舵制御装
置の動作を概略的に説明する。車両が直進している状態
から操舵ハンドル1が回転されこのとき演算された目標
制御量がθであるとすると、式(2)により制御変位量
Msが生じ、検出された転舵反力F1,F2の偏差が所
定範囲内であれば、転舵軸モータ制御回路26からは、
制御変位量Msに応じた転舵制御信号が出力される。ま
た、検出された転舵反力F1,F2の偏差が所定範囲外
の場合には、その絶対値が小さい側の転舵反力に応じた
転舵制御信号が制限回路27から出力される。
Here, the operation of the steering control device thus configured will be schematically described. Assuming that the steering wheel 1 is rotated while the vehicle is traveling straight, and the target control amount calculated at this time is θ, a control displacement amount Ms is generated by the equation (2), and the detected steering reaction force F1, If the deviation of F2 is within a predetermined range, the steering shaft motor control circuit 26
A steering control signal corresponding to the control displacement amount Ms is output. When the deviation between the detected turning reaction forces F1 and F2 is out of the predetermined range, a turning control signal corresponding to the turning reaction force having a smaller absolute value is output from the limiting circuit 27.

【0016】この転舵制御信号を受けて転舵軸モータ1
1が作動し、転舵軸13が変位して操向車輪14a,1
4bが転舵される。この操向車輪14a,14bの実転
舵量に対応する転舵変位量Xが転舵変位量演算器22を
介して転舵軸モータ制御回路26に与えられ、前出の
(2)式に基づいて転舵軸モータ11のフィードバック
制御がなされる。そして、θ≒bXとなった時点で転舵
軸モータ11の動作が停止する。
In response to the steering control signal, the steering shaft motor 1
1 is operated, the steered shaft 13 is displaced, and the steered wheels 14a, 1
4b is steered. The turning displacement X corresponding to the actual turning amount of the steered wheels 14a and 14b is given to the turning shaft motor control circuit 26 via the turning displacement calculator 22. Based on this, feedback control of the steered shaft motor 11 is performed. Then, when θ ≒ bX, the operation of the steered shaft motor 11 stops.

【0017】一方、操向車輪14a、14bが転舵され
ると転舵反力F1、F2が発生するため、操舵軸モータ
制御回路21には、このF1、F2から得られる転舵反
力Fと操舵力Tに応じた制御量aTとが与えられ、前出
の(1)式に基づいて操舵軸モータ3の駆動制御、すな
わち操舵軸2に与えられる反力制御がなされる。そし
て、aT≒Fとなった時点で操舵軸モータ3の動作が停
止する。
On the other hand, when the steered wheels 14a and 14b are steered, steering reaction forces F1 and F2 are generated, and the steering shaft motor control circuit 21 supplies the steering reaction force F obtained from these F1 and F2 to the steering shaft motor control circuit 21. And a control amount aT corresponding to the steering force T are given, and the drive control of the steering shaft motor 3, that is, the reaction force control given to the steering shaft 2 is performed based on the above formula (1). Then, when aT 軸 F, the operation of the steering shaft motor 3 stops.

【0018】この後、この反力を上回る操舵力Tで操舵
ハンドル1を回すと、操舵軸2の回転角が増加するため
目標制御量θも増加する。このため、(2)式における
制御変位量Msが増加して転舵軸モータ11により転舵
軸13が変位駆動される。転舵軸13が変位すると転舵
反力Fが増大するため、(1)式における回転制御量M
mが変化して、操舵反力が増大するように操舵軸モータ
3が再び回転駆動される。この動作の繰り返しにより、
操舵ハンドル1の舵角に対応した操向車輪14a,14
bの転舵角が得られると共に、転舵反力に応じた操舵反
力が得られる。なお、操舵ハンドル1を戻す際にも同様
に、操舵ハンドル1の戻し回転角に対応して操向車輪1
4a、14bの転舵角が追従すると共に、操舵ハンドル
1の操舵力Tも転舵反力Fに対応して減少する。
Thereafter, when the steering wheel 1 is turned with a steering force T exceeding this reaction force, the target control amount θ also increases because the rotation angle of the steering shaft 2 increases. Therefore, the control displacement amount Ms in the equation (2) increases, and the steered shaft 13 is driven to be displaced by the steered shaft motor 11. When the turning shaft 13 is displaced, the turning reaction force F increases.
The steering shaft motor 3 is rotationally driven again so that m changes and the steering reaction force increases. By repeating this operation,
Steering wheels 14a, 14 corresponding to the steering angle of the steering wheel 1
The steering angle b is obtained, and a steering reaction force corresponding to the steering reaction force is obtained. Similarly, when the steering wheel 1 is returned, the steered wheels 1 corresponding to the return rotation angle of the steering wheel 1 are also set.
As the turning angles 4a and 14b follow, the steering force T of the steering wheel 1 also decreases corresponding to the turning reaction force F.

【0019】このようにして操舵制御が継続されるが、
ここで制御部Cで行われる具体的な操舵制御処理を、図
2のフローチャートをもとに説明する。なお、この制御
処理は、イグニションスイッチがオンされることで開始
され、所定時間毎(例えば、2msec.)に実行される。
Although the steering control is continued in this way,
Here, a specific steering control process performed by the control unit C will be described based on the flowchart of FIG. This control process is started when the ignition switch is turned on, and is executed every predetermined time (for example, 2 msec.).

【0020】まず、ステップ100(以下、「ステッ
プ」を「S」と記す)において、予めROMに記憶され
た係数a(操舵力キ゛ヤ比に相当する係数)、係数b(操
舵変位キ゛ヤ比に相当する係数)、Gm及びGsが読み込
まれ、初期設定がなされる。
First, in step 100 (hereinafter, "step" is referred to as "S"), a coefficient a (a coefficient corresponding to the steering force transmission ratio) and a coefficient b (a coefficient corresponding to the steering displacement transmission ratio) stored in the ROM in advance. , Gm and Gs are read, and initialization is performed.

【0021】続くS102において、操舵角Θに対応す
る目標制御量θ、操向車輪の14a、14bの転舵角に
対応する転舵変位量X、操舵力演算器23で演算された
操舵力T及び転舵反力演算器24に与えられる転舵反力
F1、F2がそれぞれ読み込まれる。
In S102, the target control amount θ corresponding to the steering angle Θ, the steering displacement X corresponding to the steering angles of the steered wheels 14a and 14b, and the steering force T calculated by the steering force calculator 23. The steering reaction forces F1 and F2 given to the steering reaction force calculator 24 are read.

【0022】続くS104では、読み込まれた転舵反力
F1とF2との偏差が所定範囲A内にあるか否かを判断
する。このS104では、‖F1|−|F2‖≦Aとし
て、各センサで検出された転舵反力F1、F2の絶対値
同士の差をとり、さらにこの差の絶対値をとっている
が、これは各センサ18a,18bの出力値の極性が引
っ張り側と圧縮側では相異するため、このセンサ出力値
の極性を考慮したものである。S104において、転舵
反力F1とF2との偏差が所定範囲A内にあれば(S1
04で「Yes」)、S106に進む。
In the following S104, it is determined whether or not the deviation between the read steering reaction forces F1 and F2 is within a predetermined range A. In this S104, the difference between the absolute values of the steering reaction forces F1 and F2 detected by the respective sensors is taken as {F1 |-| F2} ≦ A, and the absolute value of this difference is taken. Since the polarities of the output values of the sensors 18a and 18b are different between the tension side and the compression side, the polarity of the sensor output value is considered. In S104, if the deviation between the steering reaction forces F1 and F2 is within the predetermined range A (S1
04 (“Yes”), the process proceeds to S106.

【0023】S106では、タイマーのカウント値tが
リセットされる。このタイマーは、転舵反力F1とF2
との偏差が所定範囲A外となった場合に、その持続時間
をカウントするタイマーである。
In S106, the count value t of the timer is reset. This timer determines the steering reaction forces F1 and F2
Is a timer that counts the duration of the deviation from the predetermined range A.

【0024】続くS108では、S100及びS102
で読み込まれた各値を用いて、前出の(2)式により制
御変位量Msを演算する。
At S108, S100 and S102
The control displacement amount Ms is calculated by the above equation (2) using the respective values read in step (1).

【0025】続くS110では、転舵反力F1とF2を
もとに、操舵軸モータ制御回路21へ与える転舵反力F
をF=(F1+F2)/2として演算し、S112で
は、S100及びS102で読み込まれた各値とS11
0で演算したFとをもとに、前出の(1)式により回転
制御量Mmを演算する。
In the following S110, the steering reaction force F applied to the steering shaft motor control circuit 21 based on the steering reaction forces F1 and F2.
Is calculated as F = (F1 + F2) / 2. In S112, each value read in S100 and S102 and S11
Based on F calculated at 0, the rotation control amount Mm is calculated by the above equation (1).

【0026】そして、S114において、S108で演
算した制御変位量Msに応じた転舵制御信号を転舵軸モ
ータ11に出力すると共に、S112で演算した回転制
御量Mmに応じた反力制御信号を操舵軸モータ3に出力
する。
In S114, a turning control signal corresponding to the control displacement amount Ms calculated in S108 is output to the turning shaft motor 11, and a reaction force control signal corresponding to the rotation control amount Mm calculated in S112 is output. Output to the steering shaft motor 3.

【0027】一方、S104において、転舵反力F1と
F2との偏差が所定範囲A外の場合には(S104で
「No」)、転舵制御信号の制限処理に移り、S116
に進んでタイマーのカウント値tをインクリメントす
る。
On the other hand, in S104, if the deviation between the steering reaction forces F1 and F2 is outside the predetermined range A ("No" in S104), the process proceeds to the steering control signal limiting process, and S116.
Then, the count value t of the timer is incremented.

【0028】続くS118では、インクリメントされた
カウント値tの値を予め設定された所定値tsと比較す
る。この所定値tsは、制限処理を開始するタイミング
を規定する値であり、転舵反力F1とF2との偏差が所
定範囲A外となった持続時間がtsを越えた場合に、実
際に転舵制御信号を制限する処理に移る。タイマーのカ
ウント値tがts以下の場合(S118で「No」)に
は、転舵反力F1とF2との偏差が所定範囲A外となっ
ているが、制限処理を開始するタイミングに満たないた
め、S108以降で行われる通常の操舵制御に移る。
In S118, the incremented count value t is compared with a predetermined value ts. This predetermined value ts is a value that defines the timing at which the restriction process is started, and when the deviation between the steering reaction forces F1 and F2 falls outside the predetermined range A exceeds the time ts, the actual rotation starts. The process proceeds to a process for limiting the rudder control signal. When the count value t of the timer is equal to or smaller than ts ("No" in S118), the deviation between the steering reaction forces F1 and F2 is outside the predetermined range A, but is less than the timing to start the limiting process. Therefore, the process proceeds to the normal steering control performed after S108.

【0029】一方、タイマーのカウント値tがtsを越
えた場合(S118で「Yes」)にはS120に移
り、転舵反力F1とF2との大きさ(絶対値)を比較
し、いずれの側で転舵異常が発生しているかを判断す
る。前述したように、転舵反力が大である側で縁石に当
接するなどの転舵異常が発生している。例えば、転舵反
力F1が大であれば(S120で「Yes」)、操向車
輪14a側で転舵異常が発生しており、この場合には、
(2)式を算出することなく制御変位量Msをもう一方
の転舵反力F2に設定する(S122)。また、転舵反
力F2が大であれば(S120で「No」)、操向車輪
14b側で転舵異常が発生しており、この場合には、
(2)式を算出することなく制御変位量Msをもう一方
の転舵反力F1に設定する(S124)。
On the other hand, if the count value t of the timer has exceeded ts ("Yes" in S118), the flow shifts to S120, where the magnitudes (absolute values) of the steering reaction forces F1 and F2 are compared. It is determined whether the steering abnormality has occurred on the side. As described above, a turning abnormality such as contact with a curb occurs on the side where the turning reaction force is large. For example, if the turning reaction force F1 is large ("Yes" in S120), a turning abnormality has occurred on the steered wheel 14a side, and in this case,
The control displacement amount Ms is set to the other steering reaction force F2 without calculating equation (2) (S122). If the steering reaction force F2 is large ("No" in S120), a steering abnormality has occurred on the steered wheel 14b side. In this case,
The control displacement amount Ms is set to the other steering reaction force F1 without calculating the equation (2) (S124).

【0030】そして、S126に移り、転舵異常の発生
を知らせる警報を発すると共にウォーニングランプを点
灯させるなどして、運転者にその旨を知らせる警報処理
を行う。
Then, the flow shifts to S126, where an alarm for notifying the occurrence of abnormal steering is issued and a warning lamp is turned on to perform an alarm process for notifying the driver of the alarm.

【0031】以降の処理はS110に移って、前述した
ように、F1とF2からFを求め、S112で(1)式
によって回転制御量Mmを演算する。そして、S114
では、S112或いはS114で設定された制御変位量
Msに応じた転舵制御信号を転舵軸モータ11に出力す
ると共に、S112で演算した回転制御量Mmに応じた
反力制御信号を操舵軸モータ3に出力する。
Thereafter, the process proceeds to S110, where F is obtained from F1 and F2, and the rotation control amount Mm is calculated in S112 according to equation (1). And S114
Then, a steering control signal corresponding to the control displacement amount Ms set in S112 or S114 is output to the steering shaft motor 11, and a reaction force control signal corresponding to the rotation control amount Mm calculated in S112 is output to the steering shaft motor. Output to 3.

【0032】以上説明した実施形態では、転舵変位量セ
ンサ17の出力をフィードバックすることにより転舵軸
モータ11の駆動制御を行う場合を例示したが、このよ
うなフィードバック制御が行われる場合に限定するもの
ではない。例えば、転舵軸モータ11をステップモータ
で構成し、このステップモータの回転量を目標制御量θ
に応じて算出し、この算出結果に基づいてステップモー
タの回転を制御してもよく、このような場合には、フィ
ードバック制御は不要となる。
In the embodiment described above, the case where the drive control of the steered shaft motor 11 is performed by feeding back the output of the steered displacement sensor 17 is exemplified. However, the case where such feedback control is performed is limited. It does not do. For example, the turning shaft motor 11 is constituted by a step motor, and the rotation amount of the step motor is set to the target control amount θ.
, And the rotation of the step motor may be controlled based on the calculation result. In such a case, the feedback control becomes unnecessary.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる操
舵制御装置によれば、制限手段によって、軸力検出手段
で検出された軸力の偏差が所定範囲外の場合に、軸力が
大きい側に転舵異常が発生していると判断すると共に、
軸力が小さい側の検出結果に基づいて、駆動モータの出
力を制限するので、縁石に当接する等の転舵異常が発生
した場合にも、転舵軸モータに対して過大な駆動電流が
流れ続ける事態を防止でき、モータの過熱を確実に防止
することが可能となる。
As described above, according to the steering control device of the present invention, when the deviation of the axial force detected by the axial force detecting means is out of the predetermined range, the axial force is large. It is determined that the steering abnormality is occurring on the side,
Since the output of the drive motor is limited based on the detection result on the side with the smaller axial force, an excessive drive current flows to the steered shaft motor even if a steering abnormality such as contact with a curb occurs. It is possible to prevent the situation from continuing, and it is possible to reliably prevent overheating of the motor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態にかかる操舵制御装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a steering control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】制御部で行われる操舵制御処理を示すフローチ
ャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a steering control process performed by a control unit.

【図3】従来の操舵制御装置を概略的に示す構成図であ
る。
FIG. 3 is a configuration diagram schematically showing a conventional steering control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A…マスタ部、B…スレーブ部、C…制御部、1…操舵
ハンドル、2…操舵軸、3…操舵軸モータ、4…操舵角
センサ、5…操舵力センサ、11…転舵軸モータ(駆動
モータ)、13…転舵軸(転舵手段)、14a,14b
…操向車輪(転舵輪)、18a,18b…転舵反力セン
サ(軸力検出手段)、25…目標制御量演算器、21…
操舵軸モータ制御回路、26…転舵軸モータ制御回路
(転舵制御手段)、27…制限回路(制限手段)。
A: Master unit, B: Slave unit, C: Control unit, 1: Steering handle, 2: Steering shaft, 3: Steering shaft motor, 4: Steering angle sensor, 5: Steering force sensor, 11: Steering shaft motor ( Drive motor), 13 ... Steering shaft (steering means), 14a, 14b
... steered wheels (steered wheels), 18a, 18b ... steered reaction force sensors (axial force detecting means), 25 ... target control amount calculators, 21 ...
Steering shaft motor control circuit, 26: steering shaft motor control circuit (steering control means), 27: limiting circuit (limiting means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 操舵ハンドルの回動に連動して転舵輪を
転舵させると共に、転舵反力に応じた操舵反力を前記操
舵ハンドルに付与する操舵制御装置において、 前記操舵ハンドルに連結された操舵軸の回転角を検出す
る操舵角検出手段と、 前記操舵角検出手段の検出結果をもとに、転舵制御の目
標となる目標制御量を演算する目標制御量演算手段と、 前記操舵軸と機械的に分離され、両側に前記転舵輪が連
結された転舵手段と、 前記各転舵輪から前記転舵手段に付与される軸力を検出
する一対の軸力検出手段と、 前記転舵手段を駆動する駆動モータと、 前記転舵輪の転舵量が前記目標制御量となるように前記
駆動モータを制御する転舵制御手段と、 前記一対の軸力検出手段でそれぞれ検出された軸力の偏
差が所定範囲外の場合に、軸力が小さい側の検出結果に
基づいて、前記駆動モータの出力を制限する制限手段と
を備える操舵制御装置。
1. A steering control device for turning a steered wheel in conjunction with rotation of a steering wheel and applying a steering reaction force to the steering wheel in accordance with the steering reaction force, wherein the steering control device is connected to the steering wheel. Steering angle detection means for detecting a rotation angle of the steering shaft, and target control amount calculation means for calculating a target control amount to be a target of turning control based on a detection result of the steering angle detection means; A steering unit mechanically separated from a shaft, and the steered wheels connected to both sides; a pair of axial force detecting units configured to detect an axial force applied to the steered unit from the steered wheels; A drive motor for driving a steering unit, a steering control unit for controlling the drive motor so that the steering amount of the steered wheels becomes the target control amount, and shafts respectively detected by the pair of axial force detection units. When the deviation of force is out of the specified range, the axial force is small. Based on have side detection result, the steering control apparatus and a limiting means for limiting the output of the drive motor.
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