JPWO2014108985A1 - Steering control device - Google Patents
Steering control device Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2014108985A1 JPWO2014108985A1 JP2014556227A JP2014556227A JPWO2014108985A1 JP WO2014108985 A1 JPWO2014108985 A1 JP WO2014108985A1 JP 2014556227 A JP2014556227 A JP 2014556227A JP 2014556227 A JP2014556227 A JP 2014556227A JP WO2014108985 A1 JPWO2014108985 A1 JP WO2014108985A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axial force
- steering
- force
- calculation unit
- angular velocity
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/008—Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
制御演算部(11)が、操舵角(δ)に基づく操舵反力をフィードフォワード軸力(TFF)として算出する。続いて、制御演算部(11)が、操向輪(2)に作用するタイヤ横力(Fd)で変動する車両の状態量に基づくステアリングラック軸力をフィードバック軸力(TFB)として算出する。続いて、制御演算部(11)が、算出した制御演算部(11)が、フィードフォワード軸力(TFF)とフィードバック軸力(TFB)とを配分して、最終軸力を設定する。続いて、制御演算部(11)が、設定した最終軸力に基づいて操舵反力を付与する。その際、制御演算部(11)が、車両(A)が後退走行していると判定した場合には、フィードフォワード軸力(TFF)を最終軸力とする。A control calculation unit (11) calculates a steering reaction force based on the steering angle (δ) as a feedforward axial force (TFF). Subsequently, the control calculation unit (11) calculates the steering rack axial force based on the state quantity of the vehicle that varies with the tire lateral force (Fd) acting on the steered wheel (2) as the feedback axial force (TFB). Subsequently, the control calculation unit (11) distributes the feedforward axial force (TFF) and the feedback axial force (TFB), and the calculated control calculation unit (11) sets the final axial force. Subsequently, the control calculation unit (11) applies a steering reaction force based on the set final axial force. At that time, when the control calculation unit (11) determines that the vehicle (A) is traveling backward, the feedforward axial force (TFF) is set as the final axial force.
Description
本発明は、ステアリングホイールと操向輪とが機械的に分離したステア・バイ・ワイヤ方式の操舵制御装置に関するものである。 The present invention relates to a steer-by-wire steering control device in which a steering wheel and a steered wheel are mechanically separated.
従来、操舵制御装置としては、例えば、特許文献1に記載の従来技術がある。
特許文献1に記載の従来技術では、操舵角に基づく操舵反力の制御量に、ステアリングラック軸力に基づく操舵反力の制御量を加算して、反力モータの駆動用の制御量を算出し、算出した制御量に基づいて反力モータを駆動する。操舵角に基づく操舵反力の制御量としては、ステアリングホイールを中立位置に戻す操舵反力がある。これにより、特許文献1に記載の従来技術では、操向輪に作用する外力の影響を操舵反力に反映させている。Conventionally, as a steering control device, for example, there is a conventional technique described in
In the prior art described in
ここで、一般に、車両が後退走行中に旋回を行った場合、タイヤ横力の着力点がタイヤの接地中心よりも後方に設定されているため、転舵角が増大する方向にタイヤ横力が作用し、ステアリングラックを中立位置から乖離させる方向にステアリングラック軸力が発生する可能性があった。それゆえ、特許文献1に記載の従来技術では、操舵角に基づく操舵反力の制御量と、ステアリングラック軸力に基づく操舵反力の制御量との正負が逆になる。そのため、特許文献1に記載の従来技術では、操舵角に基づく操舵反力の制御量と、ステアリングラック軸力に基づく操舵反力の制御量との大小関係が変化すると、操舵反力の正負が切り替わり、操舵反力が振動する可能性があった。
本発明は、上記のような点に着目し、車両が後退走行中に旋回した場合に、操舵反力の振動を抑制可能とすることを課題とする。Here, in general, when the vehicle turns while traveling backward, the tire lateral force is applied in the direction in which the turning angle increases because the point of application of the tire lateral force is set behind the ground contact center of the tire. There is a possibility that the steering rack axial force is generated in the direction in which the steering rack moves away from the neutral position. Therefore, in the prior art described in
An object of the present invention is to make it possible to suppress the vibration of the steering reaction force when the vehicle turns while traveling backward, paying attention to the above points.
上記課題を解決するため、本発明の一態様では、操舵角に基づく操舵反力をフィードフォワード軸力として算出する。続いて、操向輪に作用するタイヤ横力で変動する車両の状態量に基づくステアリングラック軸力をフィードバック軸力として算出する。続いて、算出したフィードフォワード軸力とフィードバック軸力とを配分して、最終軸力を設定する。続いて、設定した最終軸力に基づいて操舵反力を付与する。その際、車両が後退走行していると判定した場合には、フィードフォワード軸力を最終軸力とする。 In order to solve the above problem, in one aspect of the present invention, a steering reaction force based on a steering angle is calculated as a feedforward axial force. Subsequently, the steering rack axial force based on the state quantity of the vehicle that varies with the tire lateral force acting on the steered wheels is calculated as a feedback axial force. Subsequently, the calculated feedforward axial force and feedback axial force are distributed to set the final axial force. Subsequently, a steering reaction force is applied based on the set final axial force. At this time, if it is determined that the vehicle is traveling backward, the feedforward axial force is set as the final axial force.
本発明の一態様では、車両が後退走行していると判定した場合に、フィードフォワード軸力を最終軸力とする。それゆえ、例えば、車両が後退走行中に旋回を行った場合に、操舵角に基づく操舵反力であるフィードフォワード軸力と、タイヤ横力で変動する車両の状態量に基づくステアリングラック軸力であるフィードバック軸力との正負が逆になったとしても、最終軸力の正負が切り替わらない。そのため、反力アクチュエータの駆動方向の切り替わりを抑制でき、操舵反力の振動を抑制できる。 In one aspect of the present invention, when it is determined that the vehicle is traveling backward, the feedforward axial force is set as the final axial force. Therefore, for example, when the vehicle turns while traveling backward, the feedforward axial force that is the steering reaction force based on the steering angle and the steering rack axial force that is based on the state quantity of the vehicle that varies with the tire lateral force. Even if the sign of a certain feedback axial force is reversed, the sign of the final axial force is not switched. Therefore, switching of the driving direction of the reaction force actuator can be suppressed, and vibration of the steering reaction force can be suppressed.
次に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
(構成)
本実施形態の車両Aは、ステアリングホイール1と前輪(以下、操向輪とも呼ぶ)2とが機械的に分離したステア・バイ・ワイヤ方式の操舵制御装置を備える車両である。
図1は、本実施形態の車両Aの構成を表す概念図である。
図1に示すように、車両Aは、操舵角センサ3、転舵角センサ4、車速センサ5、横Gセンサ6、ヨーレートセンサ7、およびシフトセンサ12を備える。
操舵角センサ3は、ステアリングホイール1の操舵角δを検出する。操舵角δの検出方法としては、例えば、ステアリングシャフトの回転量を基に算出する方法を採用できる。そして、操舵角センサ3は、検出結果を表す信号(以下、検出信号とも呼ぶ)を後述する制御演算部11に出力する。Next, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
The vehicle A according to this embodiment is a vehicle including a steer-by-wire steering control device in which a
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a vehicle A according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the vehicle A includes a
The
転舵角センサ4は、操向輪2の転舵角θを検出する。転舵角θの検出方法としては、例えば、ステアリングラックのラック移動量を基に算出する方法を採用できる。そして、転舵角センサ4は、検出信号を制御演算部11に出力する。
車速センサ5は、車両Aの車速Vを検出する。そして、車速センサ5は、検出信号を制御演算部11に出力する。
横Gセンサ6は、車両Aに作用する横方向加速度Gy(操向輪2に作用するタイヤ横力Fdで変動する車両Aの状態量)を検出する。そして、横Gセンサ6は、検出信号を制御演算部11に出力する。
ヨーレートセンサ7は、車両Aのヨーレートγ(操向輪2に作用するタイヤ横力Fdで変動する車両Aの状態量)を検出する。そして、ヨーレートセンサ7は、検出信号を制御演算部11に出力する。
なお、横Gセンサ6およびヨーレートセンサ7は、バネ上(車体)に配置する。
シフトセンサ12は、変速機のシフトレバーの位置を検出する。シフトレバーの位置としては、例えば、Dレンジ、Rレンジ(後退走行の位置)、Pレンジがある。そして、シフトセンサ12は、検出信号を制御演算部11に出力する。The turning
The
The
The
The
The
また、車両Aは、転舵制御部8、および反力制御部9を備える。
転舵制御部8は、転舵モータ8A、転舵電流検出部8B、および転舵モータ駆動部8Cを備える。
転舵モータ8Aは、減速機を介してピニオンシャフト10と連結される。そして、転舵モータ8Aは、転舵モータ駆動部8Cによって駆動され、ピニオンシャフト10を介してステアリングラックを左右に移動させる。これにより、転舵モータ8Aは、操向輪2を転舵する。転舵モータ8Aの駆動方法としては、例えば、転舵モータ8Aに流れている電流(以下、転舵電流とも呼ぶ)を制御する方法を採用できる。
転舵電流検出部8Bは、転舵電流(操向輪2に作用するタイヤ横力Fdで変動する車両Aの状態量)を検出する。そして、転舵電流検出部8Bは、検出信号を転舵モータ駆動部8Cおよび制御演算部11に出力する。
転舵モータ駆動部8Cは、制御演算部11が算出する目標転舵電流に基づいて、転舵電流検出部8Bが検出する転舵電流が当該目標転舵電流と一致するように転舵モータ8Aの転舵電流を制御する。これにより、転舵モータ駆動部8Cは、転舵モータ8Aを駆動する。目標転舵電流とは、転舵モータ8Aに流れている電流の目標値である。Further, the vehicle A includes a steering control unit 8 and a reaction force control unit 9.
The steered control unit 8 includes a steered
The steered
The steered
Based on the target turning current calculated by the
反力制御部9は、反力モータ9A、反力電流検出部9B、および反力モータ駆動部9Cを備える。
反力モータ9Aは、減速機を介してステアリングシャフトと連結される。そして、反力モータ9Aは、反力モータ駆動部9Cによって駆動され、ステアリングシャフトを介してステアリングホイール1に回転トルクを付与する。これにより、反力モータ9Aは、操舵反力を発生する。反力モータ9Aの駆動方法としては、例えば、反力モータ9Aに流れている電流(以下、反力電流とも呼ぶ)を制御する方法を採用できる。
反力電流検出部9Bは、反力電流を検出する。そして、反力電流検出部9Bは、検出信号を反力モータ駆動部9Cおよび制御演算部11に出力する。
反力モータ駆動部9Cは、制御演算部11が算出する目標反力電流に基づいて、反力電流検出部9Bが検出する反力電流が当該目標反力電流と一致するように反力モータ9Aの反力電流を制御する。これにより、反力モータ駆動部9Cは、反力モータ9Aを駆動する。目標反力電流とは、反力モータ9Aに流れている電流の目標値である。The reaction force control unit 9 includes a
The
The reaction force
The reaction force
また、車両Aは、制御演算部11を備える。
図2は、制御演算部11の構成を表すブロック図である。
図2に示すように、制御演算部11は、目標転舵角演算部11A、目標反力電流演算部11B、および目標転舵電流演算部11Cを備える。
目標転舵角演算部11Aは、操舵角センサ3が検出した操舵角δおよび車速センサ5が検出した車速Vに基づいて、転舵角θ(ピニオンシャフト10の回転角)の目標値である目標転舵角θ*を算出する。目標転舵角θ*の算出方法としては、例えば、操舵角δと、操舵角δおよび転舵角θの可変ギア比との乗算値を採用する方法がある。そして、目標転舵角演算部11Aは、算出結果を目標反力電流演算部11Bに出力する。
目標反力電流演算部11Bは、目標転舵角演算部11Aが算出した目標転舵角θ*、車速センサ5が検出した車速V、および転舵電流検出部8Bが検出した転舵電流に基づいて目標反力電流を算出する。そして、目標反力電流演算部11Bは、算出結果を反力制御部9(反力モータ駆動部9C)に出力する。Further, the vehicle A includes a
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the
As shown in FIG. 2, the
The target turning
The target reaction force
ここで、目標反力電流演算部11Bの構成を説明する。
図3は、目標反力電流演算部11Bの構成を表すブロック図である。
図3に示すように、目標反力電流演算部11Bは、フィードフォワード軸力算出部11Ba、フィードバック軸力算出部11Bb、フィードバック軸力補正部11Bf、最終軸力算出部11Bc、軸力-操舵反力変換部11Bd、および目標反力電流演算部11Beを備える。
図4は、フィードフォワード軸力算出部11Baの構成を表すブロック図である。
図4に示すように、フィードフォワード軸力算出部11Baは、操舵角センサ3が検出した操舵角δ、および車速センサ5が検出した車速Vに基づき、後述する(5)式に従って操舵反力をフィードフォワード軸力TFFとして算出する。そして、フィードフォワード軸力算出部11Baは、算出結果を最終軸力算出部11Bc(図2参照)に出力する。Here, the configuration of the target reaction force
FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the target reaction force
As shown in FIG. 3, the target reaction force
FIG. 4 is a block diagram illustrating the configuration of the feedforward axial force calculation unit 11Ba.
As shown in FIG. 4, the feedforward axial force calculation unit 11Ba generates a steering reaction force according to the equation (5) described later based on the steering angle δ detected by the
図5は、ピニオン軸力Thの算出式の係数を説明するための図である。
ここで、転舵ピニオン角Θとピニオン軸力Thとの関係式は、ステアリングホイール1と操向輪2とが機械的に接続している操舵機構を備える車両の運動方程式を基に下記(1)式で表される。転舵ピニオン角Θとしては、例えば、ピニオンシャフト10の回転角がある。具体的には、転舵ピニオン角Θは、操舵角δと、操舵角δおよび転舵角θとの間の可変ギア比との乗算値とする。また、ピニオン軸力Thとしては、例えば、ステアリングホイール1に付与される操舵反力がある。下記(1)式の右辺第1項は、ピニオン軸力Thを構成する成分のうち、転舵ピニオン角速度dΘ/dtに基づく成分を表すダンピング項である。また、右辺第2項は、ピニオン軸力Thを構成する成分のうち、転舵ピニオン角加速度d2Θ/dt2に基づく成分を表す慣性項である。さらに、右辺第3項は、ピニオン軸力Thを構成する成分のうち、タイヤ横力Fd(転舵ピニオン角Θ)に基づく成分を表す比例項である。
Th=Ks(Jrs2+Cr・s)/(Jr・s2+(Cr+Cs)s+Ks)・Θ+Cs(Jrs3+Cr・s2)/(Jr・s2+(Cr+Cs)s+Ks)・Θ+(Ks+Cs・s)/(Jr・s2+(Cr+Cs)s+Ks)・Fd ………(1)
ただし、図5に示すように、Ksはピニオン剛性、Csはピニオン粘性、Jrはラック慣性、Crはラック粘性である。FIG. 5 is a diagram for explaining the coefficients of the calculation formula for the pinion axial force Th.
Here, the relational expression between the steered pinion angle Θ and the pinion axial force Th is based on the equation of motion of a vehicle including a steering mechanism in which the
Th = Ks (Jrs 2 + Cr · s) / (Jr · s 2 + (Cr + Cs) s + Ks) · Θ + Cs (Jrs 3 + Cr · s 2 ) / (Jr · s 2 + (Cr + Cs) s + Ks) · Θ + (Ks + Cs · s) ) / (Jr · s 2 + (Cr + Cs) s + Ks) · Fd (1)
However, as shown in FIG. 5, Ks is pinion rigidity, Cs is pinion viscosity, Jr is rack inertia, and Cr is rack viscosity.
また、上記(1)式では、右辺第2項、つまり、慣性項は、ノイズ成分を多く含み、ピニオン軸力Thの算出結果に振動を誘発するため除くのが好ましい。さらに、タイヤ横力Fdは、転舵ピニオン角Θおよび車速Vに依存するものとして、Fd=f(V)・Θと表すことができる。f(V)としては、例えば、車速Vに応じて変化する関数がある。それゆえ、上記(1)式は、下記(2)式のように表すことができる。
Th=Ks(Jrs2+Cr・s)/(Jr・s2+(Cr+Cs)s+Ks)・Θ+(Ks+Cs・s)/(Jr・s2+(Cr+Cs)s+Ks)・f(V)・Θ ………(2)In the above equation (1), the second term on the right side, that is, the inertia term, contains a lot of noise components, and is preferably excluded because it induces vibration in the calculation result of the pinion axial force Th. Further, the tire lateral force Fd can be expressed as Fd = f (V) · Θ, depending on the turning pinion angle Θ and the vehicle speed V. As f (V), for example, there is a function that changes according to the vehicle speed V. Therefore, the above equation (1) can be expressed as the following equation (2).
Th = Ks (Jrs 2 + Cr · s) / (Jr ·
図6は、制御マップM1を表すグラフである。
ここで、変数f(V)の設定方法としては、例えば、車速Vの絶対値に対応した変数f(V)を制御マップM1から読み出す方法を採用できる。制御マップM1としては、例えば、車速Vの絶対値に対応した変数f(V)を登録したマップがある。具体的には、図6に示すように、制御マップM1は、車速Vの絶対値が0である場合に変数f(V)を第1設定値(例えば、0.0)に設定する。また、車速Vの絶対値が第1設定車速V1(>0)以上の範囲では、車速Vの大きさにかかわらず変数f(V)を第2設定値(>第1設定値。例えば、1.0)に設定する。さらに、制御マップM1は、車速Vの絶対値が0以上で且つ第1設定車速V1未満の範囲では、転舵角速度dθ/dtの絶対値に応じて変数f(V)を直線的に増加させる。具体的には、制御マップM1は、車速Vの絶対値が0以上で且つ第1設定車速V1未満の範囲では、車速Vの絶対値と変数f(V)との関係を表す一次関数に従って変数f(V)を設定する。一次関数は、車速Vの絶対値が0である場合に変数f(V)を第1設定値(0.0)とし、車速Vの絶対値が第1設定車速V1である場合に変数f(V)を第2設定値(1.0)とする。これにより、フィードフォワード軸力算出部11Baは、車速Vの絶対値が第1設定車速V1未満である場合には、車速Vの絶対値が小さいほど比例成分の絶対値を小さくする(低減する)。また、フィードフォワード軸力算出部11Baは、車速Vの絶対値が第1設定車速V1以上である場合には、車速Vの大きさにかかわらず、比例成分の絶対値の低減を行わない。FIG. 6 is a graph showing the control map M1.
Here, as a method of setting the variable f (V), for example, a method of reading the variable f (V) corresponding to the absolute value of the vehicle speed V from the control map M1 can be adopted. An example of the control map M1 is a map in which a variable f (V) corresponding to the absolute value of the vehicle speed V is registered. Specifically, as shown in FIG. 6, when the absolute value of the vehicle speed V is 0, the control map M1 sets the variable f (V) to a first set value (for example, 0.0). Further, in the range where the absolute value of the vehicle speed V is equal to or higher than the first set vehicle speed V 1 (> 0), the variable f (V) is set to the second set value (> first set value. 1.0). Further, the control map M1 linearly increases the variable f (V) in accordance with the absolute value of the turning angular velocity dθ / dt in the range where the absolute value of the vehicle speed V is 0 or more and less than the first set vehicle speed V 1. Let Specifically, the control map M1 follows a linear function representing the relationship between the absolute value of the vehicle speed V and the variable f (V) when the absolute value of the vehicle speed V is greater than or equal to 0 and less than the first set vehicle speed V 1. Set the variable f (V). The linear function sets the variable f (V) to the first set value (0.0) when the absolute value of the vehicle speed V is 0, and the variable f (V) when the absolute value of the vehicle speed V is the first set vehicle speed V1. Let V) be the second set value (1.0). Thus, feedforward axial force calculating unit 11Ba the absolute value of the vehicle speed V is in the case of the first less than the set vehicle speed V 1 decreases the absolute value of the more proportional component having a small absolute value of the vehicle speed V (reduced ). Further, the feedforward axial force calculating unit 11Ba, when the absolute value of the vehicle speed V is first set vehicle speed V 1 or more, regardless of the size of the vehicle speed V, is not performed to reduce the absolute value of the proportional component.
また、上記(2)式は、等価的に、下記(3)式のように表すことができる。
Th=P(s+2・ζ・ωn)s/(s2+2・ζ・ωn・s+ωn2)δ+I・(s+2・ζ・ωn)/(s2+2・ζ・ωn・s+ωn2)・f(V)・δ
=P(s+2・ζ・ωn)/(s2+2・ζ・ωn・s+ωn2)dδ/dt+I・(s+2・ζ・ωn)/(s2+2・ζ・ωn・s+ωn2)・f(V)・δ ………(3)
ただし、P、Iは制御定数、ζは減衰係数、ωnは固有振動数である。ζ、ωnの設定方法としては、例えば、設計値とする方法や、実験結果から同定する方法を採用できる。
そのため、ピニオン軸力Th、つまり、ステアリングホイール1に発生する操舵反力は、上記(3)式を基に下記(4)式で表すことができる。
Th=P(s+2・ζ・ωn)/(s2+2・ζ・ωn・s+ωn2)dδ/dt+I・(s+2・ζ・ωn)/(s2+2・ζ・ωn・s+ωn2)・f(V)・δ ………(4)The above equation (2) can be equivalently expressed as the following equation (3).
Th = P (s + 2 · ζ · ωn) s / (s 2 + 2 · ζ · ωn · s + ωn 2 ) δ + I · (s + 2 · ζ · ωn) / (s 2 + 2 · ζ · ωn · s + ωn 2 ) · f (V ) ・ Δ
= P (s + 2 · ζ · ωn) / (s 2 + 2 · ζ · ωn · s + ωn 2 ) dδ / dt + I · (s + 2 · ζ · ωn) / (s 2 + 2 · ζ · ωn · s + ωn 2 ) · f (V ) ・ Δ ……… (3)
However, P and I are control constants, ζ is a damping coefficient, and ωn is a natural frequency. As a method for setting ζ and ωn, for example, a method of setting a design value or a method of identifying from an experimental result can be adopted.
Therefore, the pinion axial force Th, that is, the steering reaction force generated in the
Th = P (s + 2 · ζ · ωn) / (s 2 + 2 · ζ · ωn · s + ωn 2 ) dδ / dt + I · (s + 2 · ζ · ωn) / (s 2 + 2 · ζ · ωn · s + ωn 2 ) · f ( V) ・ δ ……… (4)
そして、上記(4)式、つまり、ピニオン軸力Thの数式を基に、本実施形態のフィードフォワード軸力TFFの算出方法としては、下記(5)式を採用する。
TFF=P・P1・P2(s+2・ζ・ωn)/(s2+2・ζ・ωn・s+ωn2)dδ/dt+I・(s+2・ζ・ωn)/(s2+2・ζ・ωn・s+ωn2)・f(V)・δ+補正用ダンピング成分
=ダンピング成分・P1・P2+比例成分+補正用ダンピング成分 ………(5)
ただし、ダンピング成分はP(s+2・ζ・ωn)/(s2+2・ζ・ωn・s+ωn2)dδ/dt、比例成分はI・(s+2・ζ・ωn)/(s2+2・ζ・ωn・s+ωn2)・f(V)・δである。また、補正用ダンピング成分は、操舵角速度dδ/dtに基づくダンピング成分であり、操舵角速度dδ/dtと反対方向に操舵反力を発生させるものである。Then, equation (4), that is, based on a formula of the pinion shaft force Th, as a method of calculating the feedforward axial force T FF of the present embodiment employs the following equation (5).
T FF = P · P 1 · P 2 (s + 2 · ζ · ωn) / (s 2 + 2 · ζ · ωn · s + ωn 2 ) dδ / dt + I · (s + 2 · ζ · ωn) / (s 2 + 2 · ζ · ωn · S + ωn 2 ) · f (V) · δ + Correction damping component = Damping component · P 1 · P 2 + Proportional component + Correction damping component (5)
However, the damping component is P (s + 2 · ζ · ωn) / (s 2 + 2 · ζ · ωn · s + ωn 2 ) dδ / dt, and the proportional component is I · (s + 2 · ζ · ωn) / (s 2 + 2 · ζ · ωn · s + ωn 2 ) · f (V) · δ. The correction damping component is a damping component based on the steering angular velocity dδ / dt, and generates a steering reaction force in a direction opposite to the steering angular velocity dδ / dt.
図7は、制御マップM2を表すグラフである。
ここで、ゲインP1の設定方法としては、例えば、操舵角速度dδ/dtの絶対値に対応したゲインP1を制御マップM2から読み出す方法を採用できる。制御マップM2としては、例えば、操舵角速度dδ/dtの絶対値に対応したゲインP1を登録したマップがある。具体的には、図7に示すように、制御マップM2は、操舵角速度dδ/dtが0である場合にゲインP1を第3設定値(例えば、1.0)に設定する。また、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第1設定操舵角速度dδ1/dt(>0)以上の範囲では、操舵角速度dδ/dtの大きさにかかわらずゲインP1を第4設定値(<第3設定値。例えば、0.5)に設定する。さらに、制御マップM2は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が0以上で且つ第1設定操舵角速度dδ1/dt未満の範囲では、操舵角速度dδ/dtの絶対値に応じてゲインP1を直線的に低下させる。具体的には、制御マップM2は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が0以上で且つ第1設定操舵角速度dδ1/dt未満の範囲では、操舵角速度dδ/dtの絶対値とゲインP1との関係を表す一次関数に従ってゲインP1を設定する。一次関数は、操舵角速度dδ/dtが0である場合にゲインP1を第3設定値(1.0)とし、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第1設定操舵角速度dδ1/dtである場合にゲインP1を第4設定値(0.5)とする。これにより、フィードフォワード軸力算出部11Baは、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第1設定操舵角速度dδ1/dt未満である場合には、操舵角速度dδ/dtの絶対値が大きいほどダンピング成分の絶対値を小さくする(補正する)。また、フィードフォワード軸力算出部11Baは、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第1設定操舵角速度dδ1/dt以上である場合には、操舵角速度dδ/dtの大きさにかかわらず、ゲインP1に基づくダンピング成分の絶対値の補正を行わない。FIG. 7 is a graph showing the control map M2.
Here, as a method of setting the gain P 1 , for example, a method of reading the gain P 1 corresponding to the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt from the control map M2 can be adopted. The control map M2, for example, there is a map that has registered the gain P 1 corresponding to the absolute value of the steering angular velocity d? / Dt. Specifically, as shown in FIG. 7, when the steering angular velocity dδ / dt is 0, the control map M2 sets the gain P 1 to a third set value (for example, 1.0). In the range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is not less than the first set steering angular velocity dδ 1 / dt (> 0), the gain P 1 is set to the fourth set value (< The third set value is set to 0.5, for example. Further, in the control map M2, in the range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is not less than 0 and less than the first set steering angular velocity dδ 1 / dt, the gain P 1 is linearly changed according to the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt. Decrease. Specifically, the control map M2 indicates that the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt and the gain P 1 are in the range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is not less than 0 and less than the first set steering angular velocity dδ 1 / dt. The gain P 1 is set in accordance with a linear function representing the relationship. In the linear function, when the steering angular velocity dδ / dt is 0, the gain P 1 is set to the third set value (1.0), and the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is the first set steering angular velocity dδ 1 / dt. In this case, the gain P 1 is set to the fourth set value (0.5). Thereby, when the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is less than the first set steering angular velocity dδ 1 / dt, the feedforward axial force calculation unit 11Ba increases the damping component as the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt increases. Decrease the absolute value of (correct). Further, when the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is equal to or higher than the first set steering angular velocity dδ 1 / dt, the feedforward axial force calculation unit 11Ba gains P regardless of the magnitude of the steering angular velocity dδ / dt. The absolute value of the damping component based on 1 is not corrected.
図8は、操舵角δと操舵反力との関係を表すグラフである。このグラフは、操舵制御装置毎(ステアリングホイール1と操向輪2とが機械的に結合している機械式の操舵制御装置、およびダンピング成分の飽和を考慮していないステアリング・バイ・ワイヤ方式の操舵制御装置毎)に示されている。機械式の操舵制御装置では、操舵角速度dδ/dtの増大に伴い、操舵反力に含まれるダンピング成分が飽和する。それゆえ、機械式の操舵制御装置では、図8に示すように、ダンピング成分が飽和することで、操舵角速度dδ/dtの大きさにかかわらず、操舵角δと操舵反力とからなるリサジュー図形の形状が一定となる。しかしながら、操舵反力に含まれるダンピング成分の飽和を考慮していないステア・バイ・ワイヤ方式の操舵制御装置では、操舵角速度dδ/dtの増大に応じて操舵反力が増大し続ける。これに対し、本実施形態の制御演算部11は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が大きいほどダンピング成分の絶対値を小さくする。それゆえ、本実施形態の制御演算部11は、操舵角速度dδ/dtが大きい場合に、ダンピング成分の絶対値の増大を抑制できる。そのため、本実施形態の制御演算部11は、ダンピング成分が過剰となることを抑制できる。これにより、本実施形態の制御演算部11は、より適切な操舵感を付与できる。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the steering angle δ and the steering reaction force. This graph shows each steering control device (a mechanical steering control device in which the
図9は、制御マップM3を表すグラフである。
また、ゲインP2の設定方法としては、例えば、車速Vの絶対値に対応したゲインP2を制御マップM3から読み出す方法を採用できる。制御マップM3としては、例えば、車速Vの絶対値に対応したゲインP2を登録したマップがある。具体的には、図9に示すように、制御マップM3は、車速Vの絶対値が0である場合にゲインP2を第5設定値(例えば、0.5)に設定する。また、車速Vの絶対値が第2設定車速V2(>0)以上の範囲では、車速Vの大きさにかかわらずゲインP2を第6設定値(>第5設定値。例えば、1.0)に設定する。さらに、制御マップM3は、車速Vの絶対値が0以上で且つ第2設定車速V2未満の範囲では、車速Vの絶対値に応じてゲインP2を直線的に増加させる。具体的には、制御マップM3は、車速Vの絶対値が0以上で且つ第2設定車速V2未満の範囲では、車速Vの絶対値とゲインP2との関係を表す一次関数に従ってゲインP2を設定する。一次関数は、車速Vの絶対値が0である場合にゲインP2を第5設定値(0.5)とし、車速Vの絶対値が第2設定車速V2である場合にゲインP2を第6設定値(1.0)とする。これにより、フィードフォワード軸力算出部11Baは、車速Vの絶対値が第2設定車速V2未満である場合には、車速Vの絶対値が小さいほどダンピング成分の絶対値を小さくする(補正する)。また、フィードフォワード軸力算出部11Baは、車速Vの絶対値が第2設定車速V2以上である場合には、車速Vの大きさにかかわらず、ゲインP2に基づくダンピング成分の絶対値の補正を行わない。FIG. 9 is a graph showing the control map M3.
Further, as a method of setting the gain P 2, for example, it can be employed a method of reading a gain P 2 corresponding to the absolute value of the vehicle speed V from the control map M3. The control map M3, for example, there is a map that has registered the gain P 2 corresponding to the absolute value of the vehicle speed V. Specifically, as shown in FIG. 9, the control map M3 is the gain P 2 fifth set value when the absolute value of the vehicle speed V is zero (e.g., 0.5) is set to. Further, in the range where the absolute value of the vehicle speed V is equal to or higher than the second set vehicle speed V 2 (> 0), the gain P 2 is set to the sixth set value (> 5th set value, for example, 1. Set to 0). Further, the control map M3 linearly increases the gain P 2 according to the absolute value of the vehicle speed V in the range where the absolute value of the vehicle speed V is 0 or more and less than the second set vehicle speed V 2 . Specifically, the control map M3 is the absolute value and the second predetermined vehicle speed V 2 less than the range from 0 or more of the vehicle speed V, the gain P according to a linear function representing the relationship between the absolute value and the gain P 2 of the vehicle speed V Set 2 Linear function, when the absolute value of the vehicle speed V is zero the gain P 2 fifth set value and (0.5), when the absolute value of the vehicle speed V is a second set speed V 2 of the gain P 2 The sixth set value (1.0) is assumed. Thus, feedforward axial force calculating unit 11Ba the absolute value of the vehicle speed V is in the case of the second lower than the set vehicle speed V 2, the smaller the absolute value of the more damping component having a small absolute value of the vehicle speed V (corrected ). Further, when the absolute value of the vehicle speed V is equal to or higher than the second set vehicle speed V 2 , the feedforward axial force calculation unit 11Ba calculates the absolute value of the damping component based on the gain P 2 regardless of the magnitude of the vehicle speed V. Do not make corrections.
このように、本実施形態の制御演算部11は、車速Vの絶対値が小さいほどダンピング成分の絶対値を小さくする。ここで、ステアリングホイール1と操向輪2とが機械的に結合している機械式の操舵制御装置では、車速Vが低減すると、操向輪2のタイヤ横力Fdが低減し、操舵反力が低減する。これに対し、本実施形態の制御演算部11は、車速Vの絶対値が小さいほどダンピング成分の絶対値を小さくすることで、操舵反力を低減できる。これにより、本実施形態の制御演算部11は、より適切な操舵感を付与できる。
As described above, the
図10は、制御マップM4を表すグラフである。
さらに、補正用ダンピング成分の設定方法としては、例えば、操舵角速度dδ/dtの絶対値に対応した補正用ダンピング成分を制御マップM4から読み出す方法を採用できる。制御マップM2としては、例えば、操舵角速度dδ/dtの絶対値に対応した補正用ダンピング成分を登録したマップがある。具体的には、図10に示すように、制御マップM4は、車速V毎に設定される。各制御マップM4は、操舵角速度dδ/dtが0である場合に補正用ダンピング成分を第7設定値(例えば、0.0)に設定する。また、制御マップM4は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第2設定操舵角速度dδ2/dt(>0)以上の範囲では、操舵角速度dδ/dtの大きさにかかわらず補正用ダンピング成分を第8設定値(一定値)に設定する。さらに、制御マップM4は、操舵角速度dδ/dtが0.0以上で且つ操舵角速度dδ/dtの絶対値が第3設定操舵角速度dδ3/dt(0<dδ3/dt<dδ2/dt)未満の範囲では、操舵角速度dδ/dtの絶対値に応じて補正用ダンピング成分を直線的に増加させる。具体的には、各制御マップM4は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が0以上で且つ第3設定操舵角速度dδ3/dt未満の範囲では、操舵角速度dδ/dtの絶対値と補正用ダンピング成分との関係を表す一次関数に従って補正用ダンピング成分を設定する。一次関数は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が0である場合に補正用ダンピング成分を第7設定値(0.0)とし、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第3設定操舵角速度dδ3/dtである場合に補正用ダンピング成分を第9設定値(0<第9設定値<第8設定値)に設定する。また、各制御マップM4は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第3設定操舵角速度dδ3/dt以上で且つ第2設定操舵角速度dδ2/dt未満の範囲では、操舵角速度dδ/dtの絶対値に応じて補正用ダンピング成分を直線的に増加させる。具体的には、制御マップM4は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第3設定操舵角速度dδ3/dt以上で且つ第2設定操舵角速度dδ2/dt未満の範囲では、車速Vの絶対値と補正用ダンピング成分との関係を表す一次関数に従って補正用ダンピング成分を設定する。一次関数は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第3設定操舵角速度dδ3/dtである場合に補正用ダンピング成分を第9設定値とし、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第2設定操舵角速度dδ2/dtである場合に補正用ダンピング成分を第8設定値とする。これにより、フィードフォワード軸力算出部11Baは、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第2設定操舵角速度dδ2/dt未満である場合には、操舵角速度dδ/dtの絶対値が大きいほど補正用ダンピング成分の絶対値を大きくする。また、フィードフォワード軸力算出部11Baは、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第2設定操舵角速度dδ2/dt以上である場合には、操舵角速度dδ/dtの大きさにかかわらず、補正用ダンピング成分の絶対値を予め定めた一定値とする。FIG. 10 is a graph showing the control map M4.
Further, as a method of setting the correction damping component, for example, a method of reading the correction damping component corresponding to the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt from the control map M4 can be employed. As the control map M2, for example, there is a map in which a correction damping component corresponding to the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is registered. Specifically, as shown in FIG. 10, the control map M4 is set for each vehicle speed V. Each control map M4 sets the correction damping component to the seventh set value (for example, 0.0) when the steering angular velocity dδ / dt is zero. Further, the control map M4 indicates that the correction damping component is used regardless of the magnitude of the steering angular velocity dδ / dt in the range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is equal to or larger than the second set steering angular velocity dδ 2 / dt (> 0). Set to the eighth set value (constant value). Further, in the control map M4, the steering angular velocity dδ / dt is 0.0 or more, and the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is a third set steering angular velocity dδ 3 / dt (0 <dδ 3 / dt <dδ 2 / dt). In the range below, the correction damping component is linearly increased according to the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt. Specifically, each control map M4 has an absolute value of the steering angular velocity dδ / dt and a correction damping in a range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is not less than 0 and less than the third set steering angular velocity dδ 3 / dt. A correction damping component is set according to a linear function representing the relationship with the component. In the linear function, when the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is 0, the correction damping component is set to the seventh set value (0.0), and the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is the third set steering angular velocity dδ 3. When / dt, the correction damping component is set to the ninth set value (0 <9th set value <8th set value). Each control map M4 indicates that the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is within a range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is not less than the third setting steering angular velocity dδ 3 / dt and less than the second setting steering angular velocity dδ 2 / dt. The correction damping component is linearly increased according to the value. Specifically, the control map M4 indicates that the absolute value of the vehicle speed V is within a range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is greater than or equal to the third set steering angular velocity dδ 3 / dt and less than the second set steering angular velocity dδ 2 / dt. The correction damping component is set according to a linear function representing the relationship between the correction damping component and the correction damping component. The linear function is that when the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is the third set steering angular velocity dδ 3 / dt, the correction damping component is the ninth set value, and the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is the second set steering. When the angular velocity is dδ 2 / dt, the correction damping component is set to the eighth set value. Thereby, the feedforward axial force calculation unit 11Ba corrects the larger the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt when the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is less than the second set steering angular velocity dδ 2 / dt. Increase the absolute value of the damping component. Further, the feedforward axial force calculating unit 11Ba, when the absolute value of the steering angular velocity d? / Dt is the second set steering angular velocity d? 2 / dt or more, regardless of the magnitude of the steering angular velocity d? / Dt, correction The absolute value of the damping component is set to a predetermined constant value.
このように、本実施形態の制御演算部11は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が大きいほど絶対値が大きくなる補正用ダンピング成分をフィードフォワード軸力TFFに加算する。それゆえ、本実施形態の制御演算部11は、ステアリングホイール1の切り始めに、操舵角速度dδ/dtの絶対値が増大した場合に、操舵反力の立ち上がりを増大できる。これにより、本実施形態の制御演算部11は、より適切な操舵感を付与できる。
また、本実施形態の制御演算部11は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第2設定操舵角速度dδ2/dt以上である場合には、予め定めた一定値を補正用ダンピング成分とする。それゆえ、運転者がステアリングホイール1を切ったことで、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第2設定操舵角速度dδ2/dt以上となった場合には、補正用ダンピング成分の変動を抑制できる。そのため、本実施形態の制御演算部11は、補正用ダンピング成分の変動による操舵反力の変化が感知されず、運転者に操舵感の違和感を与えることを防止できる。Thus, control
In addition, when the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is equal to or greater than the second set steering angular velocity dδ 2 / dt, the
図11は、フィードバック軸力算出部11Bbの構成を表すブロック図である。
図11に示すように、フィードバック軸力算出部11Bbは、電流軸力算出部11Bba、ブレンド軸力算出部11Bbb、操舵角速度検出部11Bbc、操舵判定部11Bbd、およびフィードバック軸力算出実行部11Bbeを備える。
電流軸力算出部11Bbaは、転舵電流検出部8Bが検出した転舵電流に基づき、下記(6)式に従ってステアリングラック軸力(ステアリングラックの軸力。以下、電流軸力とも呼ぶ)を算出する。下記(6)式では、まず、転舵電流と、転舵電流を基に転舵モータ8Aの出力トルクを算出するためのトルク定数[Nm/A]と、転舵モータ8Aのモータトルクを伝達するためのモータギア比とを乗算する。続いて、下記(6)式では、乗算結果を転舵モータ8Aのピニオンギアのピニオン半径[m]で除算し、除算結果に、転舵モータ8Aの出力トルクが伝達される際の効率を乗算し、乗算結果を電流軸力として算出する。そして、電流軸力算出部11Bbaは、算出結果をブレンド軸力算出部11Bbbおよびフィードバック軸力算出実行部11Bbeに出力する。
電流軸力=(転舵電流×モータギア比×トルク定数[Nm/A]/ピニオン半径[m])×効率 ………(6)FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the feedback axial force calculation unit 11Bb.
As shown in FIG. 11, the feedback axial force calculation unit 11Bb includes a current axial force calculation unit 11Bba, a blend axial force calculation unit 11Bbb, a steering angular velocity detection unit 11Bbc, a steering determination unit 11Bbd, and a feedback axial force calculation execution unit 11Bbe. .
The current axial force calculation unit 11Bba calculates a steering rack axial force (an axial force of the steering rack; hereinafter also referred to as a current axial force) based on the steering current detected by the steering
Current axial force = (steering current x motor gear ratio x torque constant [Nm / A] / pinion radius [m]) x efficiency (6)
ここで、転舵電流は、ステアリングホイール1が操舵され、目標転舵角θ*が変動し、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じることによって変動する。また、転舵電流は、操向輪2が転舵され、操向輪2にタイヤ横力Fdが作用し、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じることによっても変動する。さらに、転舵電流は、路面凹凸等によって操向輪2に路面外乱が作用し、操向輪2にタイヤ横力Fdが作用し、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じることによっても変動する。それゆえ、フィードバック軸力算出部11Bbは、転舵電流に基づくことで、操向輪2に作用するタイヤ横力Fdの影響を反映したステアリングラック軸力(電流軸力)を算出できる。ここで、電流軸力は、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じた時点で発生する。そのため、電流軸力は、図12に示すように、実際のステアリングラック軸力や横G軸力に比べ、位相が進む。
Here, the steering current varies when the
ブレンド軸力算出部11Bbbは、横Gセンサ6が検出した横方向加速度Gyに基づき、下記(7)式に従ってステアリングラック軸力(以下、横G軸力とも呼ぶ)を算出する。下記(7)式では、まず、前輪荷重と横方向加速度Gyとを乗算し、乗算結果を操向輪2にかかる軸力(軸方向の力)として算出する。続いて、下記(7)式では、算出した操向輪2にかかる軸力と、リンクの角度やサスペンションに応じた定数(以下、リンク比とも呼ぶ)とを乗算し、乗算結果を横G軸力として算出する。
横G軸力=操向輪2にかかる軸力×リンク比 ………(7)
操向輪2にかかる軸力=前輪荷重×横方向加速度GyBased on the lateral acceleration Gy detected by the
Lateral G-axis force = Axial force applied to steering wheel 2 x Link ratio (7)
Axial force applied to
ここで、横方向加速度Gyは、操向輪2が転舵され、操向輪2にタイヤ横力Fdが作用し、車両Aが旋回することによって発生する。それゆえ、ブレンド軸力算出部11Bbbは、横方向加速度Gyに基づくことで、操向輪2に作用するタイヤ横力Fdの影響を反映したステアリングラック軸力(横G軸力)を算出できる。ここで、横Gセンサ6は、バネ上(車体)に配置したため、横方向加速度Gyの検出が遅れる。そのため、横G軸力は、図12に示すように、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が遅れる。
なお、本実施形態では、横G軸力を算出する際に、横Gセンサ6で検出した横方向加速度Gyを用いる例を示したが、他の構成を採用してもよい。例えば、ヨーレートセンサ7が検出したヨーレートγに車速センサ5が検出した車速Vを乗算し、乗算結果γ×Vを横方向加速度Gyに代えて用いる構成としてもよい。Here, the lateral acceleration Gy is generated when the steered
In the present embodiment, an example is shown in which the lateral acceleration Gy detected by the
また、ブレンド軸力算出部11Bbbは、車速センサ5が検出した車速V、およびヨーレートセンサ7が検出したヨーレートγに基づき、下記(8)式に従ってステアリングラック軸力(以下、ヨーレート軸力とも呼ぶ)を算出する。下記(8)式では、まず、前輪荷重と車速Vとヨーレートγとを乗算し、乗算結果を操向輪2にかかる軸力として算出する。続いて、下記(8)式では、算出した操向輪2にかかる軸力とリンク比とを乗算し、乗算結果をヨーレート軸力として算出する。
ヨーレート軸力=操向輪2にかかる軸力×リンク比 ………(8)
操向輪2にかかる軸力=前輪荷重×車速V×ヨーレートγ
ここで、ヨーレートγは、操向輪2が転舵され、操向輪2にタイヤ横力Fdが作用し、車両Aが旋回することによって発生する。それゆえ、ブレンド軸力算出部11Bbbは、ヨーレートγに基づくことで、操向輪2に作用するタイヤ横力Fdの影響を反映したステアリングラック軸力(ヨーレート軸力)を算出できる。ここで、ヨーレートセンサ7は、バネ上(車体)に配置したため、ヨーレートγの検出が遅れる。そのため、ヨーレート軸力は、図12に示すように、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が遅れる。Also, the blend axial force calculation unit 11Bbb is based on the vehicle speed V detected by the
Yaw rate axial force = axial force applied to steered wheel 2 x link ratio (8)
Axial force applied to steered
Here, the yaw rate γ is generated when the steered
さらに、ブレンド軸力算出部11Bbbは、電流軸力算出部11Bbaから電流軸力を読み込む。続いて、ブレンド軸力算出部11Bbbは、読み込んだ電流軸力、および算出した横G軸力、ヨーレート軸力に基づき、下記(9)式に従ってステアリングラック軸力(以下、ブレンド軸力とも呼ぶ)TBRを算出する。下記(9)式では、横G軸力に配分比率K1を乗算し、電流軸力に配分比率K2を乗算し、ヨーレート軸力に配分比率K3を乗算し、これらの乗算結果の和をブレンド軸力TBRとして算出する。すなわち、横G軸力に配分比率K1を乗算した値、電流軸力に配分比率K2を乗算した値およびヨーレート軸力に配分比率K3を乗算した値に基づいて、ブレンド軸力TBRを算出する。そして、ブレンド軸力算出部11Bbbは、算出結果を操舵判定部11Bbdおよびフィードバック軸力算出実行部11Bbeに出力する。ここで、ブレンド軸力TBRは、操向輪2を右方向に向ける軸力を正値とし、操向輪2を左方向に向ける軸力を負値とする。
TBR=横G軸力×K1+電流軸力×K2+ヨーレート軸力×K3 ……(9)Further, the blend axial force calculation unit 11Bbb reads the current axial force from the current axial force calculation unit 11Bba. Subsequently, the blend axial force calculation unit 11Bbb is based on the read current axial force and the calculated lateral G axial force and yaw rate axial force, and the steering rack axial force (hereinafter also referred to as blend axial force) according to the following equation (9). Calculate T BR . In the following equation (9), the lateral G-axis force is multiplied by the distribution ratio K1, the current axial force is multiplied by the distribution ratio K2, the yaw rate axial force is multiplied by the distribution ratio K3, and the sum of these multiplication results is the blend axis. Calculated as force T BR . That is, the blend axial force T BR is calculated based on a value obtained by multiplying the lateral G axial force by the distribution ratio K1, a value obtained by multiplying the current axial force by the distribution ratio K2, and a value obtained by multiplying the yaw rate axial force by the distribution ratio K3. . Then, the blend axial force calculation unit 11Bbb outputs the calculation result to the steering determination unit 11Bbd and the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe. Here, the blend axial force T BR has a positive value for the axial force that directs the steered
T BR = Lateral G Axial Force x K1 + Current Axial Force x K2 + Yaw Rate Axial Force x K3 (9)
ここで、配分比率K1、K2、K3は横G軸力、電流軸力、ヨーレート軸力の配分比率である。配分比率K1、K2、K3の大小関係は、K1>K2>K3とする。すなわち、横G軸力、電流軸力、ヨーレート軸力の順に配分比率を大きい値とする。例えば、配分比率K1、K2、K3のそれぞれは、K1=0.6、K2=0.3、K3=0.1に設定する。これにより、ブレンド軸力算出部11Bbbは、ブレンド軸力TBRとして、操向輪2に作用するタイヤ横力Fdの影響を反映したステアリングラック軸力を算出する。Here, the distribution ratios K1, K2, and K3 are distribution ratios of the lateral G-axis force, current axial force, and yaw rate axial force. The magnitude relationship between the distribution ratios K1, K2, and K3 is K1>K2> K3. That is, the distribution ratio is set to a larger value in the order of the lateral G axial force, current axial force, and yaw rate axial force. For example, the distribution ratios K1, K2, and K3 are set to K1 = 0.6, K2 = 0.3, and K3 = 0.1, respectively. Thus, blending axial force calculating unit 11Bbb as a blend axial force T BR, calculates a steering rack axial force that reflects the influence of the tire lateral force Fd acting on the
図13は、ブレンド軸力TBR、および実際のステアリングラック軸力を表すグラフである。
このように、本実施形態のブレンド軸力算出部11Bbbは、電流軸力に配分比率K2を乗算した値と横G軸力に配分比率K1を乗算した値とに基づいてブレンド軸力TBRを算出する。ここで、図12に示すように、横G軸力は、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が遅れる。また、電流軸力は、実際のステアリングラック軸力に比べ、位相が進む。それゆえ、本実施形態のブレンド軸力算出部11Bbbは、横G軸力に電流軸力を加えることで、図13に示すように、横G軸力による位相の遅れを補償でき、より適切なブレンド軸力TBRを算出できる。そのため、本実施形態の制御演算部11は、ブレンド軸力TBRに基づいて反力モータ9Aを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。FIG. 13 is a graph showing the blend axial force T BR and the actual steering rack axial force.
As described above, the blend axial force calculation unit 11Bbb of the present embodiment calculates the blend axial force T BR based on the value obtained by multiplying the current axial force by the distribution ratio K2 and the value obtained by multiplying the lateral G axial force by the distribution ratio K1. calculate. Here, as shown in FIG. 12, the phase of the lateral G-axis force is delayed compared to the actual steering rack axial force. Further, the phase of the current axial force advances compared to the actual steering rack axial force. Therefore, the blend axial force calculation unit 11Bbb of the present embodiment can compensate for the phase lag due to the lateral G-axis force as shown in FIG. The blend axial force T BR can be calculated. Therefore, the
また、本実施形態のブレンド軸力算出部11Bbbは、電流軸力に配分比率K2を乗算した値と横G軸力に配分比率K1を乗算した値とに基づいてブレンド軸力TBRを算出する。ここで、車両Aは、路面凹凸等によって操向輪2に路面外乱が作用し、操向輪2にタイヤ横力Fdが作用した場合、目標転舵角θ*と実際の転舵角θとに差が生じる。それゆえ、本実施形態のブレンド軸力算出部11Bbbは、横G軸力に電流軸力を加えることで、操向輪2に作用する路面外乱の影響をブレンド軸力TBRに反映でき、より適切なブレンド軸力TBRを算出できる。そのため、本実施形態の制御演算部11は、ブレンド軸力TBRに基づいて反力モータ9Aを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。Further, the blend axial force calculation unit 11Bbb of the present embodiment calculates the blend axial force T BR based on a value obtained by multiplying the current axial force by the distribution ratio K2 and a value obtained by multiplying the lateral G axial force by the distribution ratio K1. . Here, when a road surface disturbance is applied to the steered
さらに、本実施形態のブレンド軸力算出部11Bbbは、電流軸力の配分比率K2よりも横G軸力の配分比率K1を大きくする。それゆえ、本実施形態のブレンド軸力算出部11Bbbは、電流軸力の配分比率を低減でき、例えば、電流軸力の推定精度が転舵モータ8Aの慣性やフリクションの影響によって低下したとしても、ブレンド軸力TBRの推定精度の低下を抑制できる。そのため、本実施形態の制御演算部11は、ブレンド軸力TBRに基づいて反力モータ9Aを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。Further, the blend axial force calculation unit 11Bbb of the present embodiment increases the lateral G axial force distribution ratio K1 to a current axial force distribution ratio K2. Therefore, the blend axial force calculation unit 11Bbb of the present embodiment can reduce the distribution ratio of the current axial force. For example, even if the estimation accuracy of the current axial force is reduced due to the inertia of the steered
また、本実施形態のブレンド軸力算出部11Bbbは、電流軸力に配分比率K2を乗算した値と横G軸力に配分比率K1を乗算した値とヨーレート軸力に配分比率K3を乗算した値とに基づいてフィードバック軸力TFBを算出する。ここで、例えば、車両Aがスピン状態になった場合に、転舵電流および横方向加速度Gyが増大するため、横Gセンサ6の検出結果および転舵電流検出部8Bの検出結果はいずれも最大値(飽和値)となる。これに対し、ヨーレートγも増大するが、ヨーレートγの増大量は転舵電流および横方向加速度Gyの増加量に比べて比較的小さいので、ヨーレートセンサ7の検出結果は最大値(飽和値)に到達しない。そのため、車両Aのスピン状態の度合いに応じてヨーレートセンサ7の検出結果は変動する。それゆえ、車両Aのスピン状態の度合いに応じてブレンド軸力TBRを変動できる。その結果、本実施形態の制御演算部11は、ブレンド軸力TBRに基づいて反力モータ9Aを駆動することで、より適切な操舵反力を付与できる。Further, the blend axial force calculation unit 11Bbb of the present embodiment has a value obtained by multiplying the current axial force by the distribution ratio K2, a value obtained by multiplying the lateral G axial force by the distribution ratio K1, and a value obtained by multiplying the yaw rate axial force by the distribution ratio K3. Based on the above, the feedback axial force T FB is calculated. Here, for example, when the vehicle A is in a spin state, the steering current and the lateral acceleration Gy increase, so that the detection result of the
操舵角速度検出部11Bbcは、操舵角センサ3が検出した操舵角δに基づいて、ステアリングホイール1の操舵角速度dδ/dtを算出する。そして、操舵角速度検出部11Bbcは、算出結果をブレンド軸力算出部11Bbbおよび操舵判定部11Bbdに出力する。ここで、操舵角速度dδ/dtは、ステアリングホイール1が時計回りに回転する場合の角速度を正値とし、反時計回りに回転する場合の角速度を負値とする。
The steering angular velocity detector 11Bbc calculates the steering angular velocity dδ / dt of the
操舵判定部11Bbdは、ブレンド軸力算出部11Bbbが算出したブレンド軸力TBRおよび操舵角速度検出部11Bbcが検出した操舵角速度dδ/dtに基づいて、運転者がステアリングホイール1の切り増し操作および切り戻し操作のいずれを行っているかを判定する。切り増し操作としては、例えば、ステアリングホイール1(操舵角δ)が中立位置から離れる方向への操舵操作である。また、切り戻し操作としては、例えば、ステアリングホイール1(操舵角δ)が中立位置に近づく方向への操舵操作がある。具体的には、操舵判定部11Bbdは、ブレンド軸力TBRが正値であり且つ操舵角速度dδ/dtが正値である場合、またはブレンド軸力TBRが負値であり且つ操舵角速度dδ/dtが負値である場合には、ステアリングホイール1の切り増し操作を行っていると判定し、変数K4を1.0とする。変数K4は、ステアリングホイール1の切り増し操作および切り戻し操作のいずれを行なっているかを表すフラグである。変数K4は、ステアリングホイール1の切り増し操作を行なっている場合に1.0とし、切り戻し操作を行なっている場合に0.0とする。さらに、操舵判定部11Bbdは、ブレンド軸力TBRが正値であり且つ操舵角速度dδ/dtが負値である場合、またはブレンド軸力TBRが負値であり且つ操舵角速度dδ/dtが正値である場合には、ステアリングホイール1の切り増し操作を行っていないと判定し、変数K4を0とする。そして、操舵判定部11Bbdは、設定した変数K4をフィードバック軸力算出実行部11Bbeに出力する。Steering determining unit 11Bbd, based on the steering angular velocity d? / Dt which blends axial force blends axial force calculating unit 11Bbb calculated T BR and steering angular velocity detection unit 11Bbc detects the driver of the
フィードバック軸力算出実行部11Bbeは、電流軸力算出部11Bba、ブレンド軸力算出部11Bbb、操舵角速度検出部11Bbcおよび操舵判定部11Bbdから電流軸力、ブレンド軸力TBR、操舵角速度dδ/dtおよび変数K4を読み込む。続いて、フィードバック軸力算出実行部11Bbeは、読み込んだ電流軸力、ブレンド軸力TBR、操舵角速度dδ/dtおよび変数K4に基づき、下記(10)式に従ってステアリングラック軸力(以下、フィードバック軸力TFB)を算出する。そして、フィードバック軸力算出実行部11Bbeは、算出結果をフィードバック軸力補正部11Bfに出力する。
フィードバック軸力TFB=電流軸力×GB+ブレンド軸力TBR×(1−GB) ………(10)The feedback axial force calculation execution unit 11Bbe receives the current axial force, blend axial force T BR , steering angular velocity dδ / dt, and current axial force calculation unit 11Bba, blend axial force calculation unit 11Bbb, steering angular velocity detection unit 11Bbc, and steering determination unit 11Bbd. Read variable K4. Subsequently, the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe performs steering rack axial force (hereinafter referred to as feedback shaft) according to the following equation (10) based on the read current axial force, blend axial force T BR , steering angular velocity dδ / dt, and variable K4. Force T FB ). Then, the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe outputs the calculation result to the feedback axial force correction unit 11Bf.
Feedback axial force T FB = Current axial force × GB + Blend axial force T BR × (1-GB) (10)
ただし、GBは、電流軸力の配分比率GBとブレンド軸力TBRの配分比率(1−GB)を表す数値(以下、配分比率と呼ぶ)である。これにより、フィードバック軸力算出実行部11Bbeは、配分比率GBに基づいて、電流軸力とブレンド軸力TBRとをGB:(1−GB)の割合で合算させて、フィードバック軸力TFBを算出する。
ここで、配分比率GBの設定方法としては、例えば、操舵判定部11Bbdが出力した判定結果を基に配分比率設定部11Bbfで配分比率GBを設定する方法を採用できる。配分比率設定部11Bbfは、操舵判定部11Bbdから操舵角速度dδ/dtおよび変数K4を読み込む。続いて、配分比率設定部11Bbfは、読み込んだ操舵角速度dδ/dtおよび変数K4に基づき、下記(11)式に従って配分比率GBを算出する。
GB=K4×K5 ………(11)However, GB is a numerical value (hereinafter referred to as a distribution ratio) representing a distribution ratio GB of the current axial force and a distribution ratio (1-GB) of the blend axial force TBR . As a result, the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe adds the current axial force and the blend axial force T BR at a ratio of GB: (1-GB) based on the distribution ratio GB, thereby obtaining the feedback axial force T FB . calculate.
Here, as a method of setting the distribution ratio GB, for example, a method of setting the distribution ratio GB by the distribution ratio setting unit 11Bbf based on the determination result output by the steering determination unit 11Bbd can be adopted. The distribution ratio setting unit 11Bbf reads the steering angular velocity dδ / dt and the variable K4 from the steering determination unit 11Bbd. Subsequently, the distribution ratio setting unit 11Bbf calculates the distribution ratio GB according to the following equation (11) based on the read steering angular velocity dδ / dt and the variable K4.
GB = K4 × K5 (11)
ただし、K5は、K4が1.0のとき、つまり、ステアリングホイール1の切り増し操作時における、電流軸力の配分比率GBとブレンド軸力TBRの配分比率(1−GB)を表す数値である。これにより、フィードバック軸力算出実行部11Bbeは、ステアリングホイール1の切り増し操作時には、変数K5に基づいて電流軸力とブレンド軸力TBRとをK5:(1−K5)の割合で合算させて、フィードバック軸力TFBを算出する。なお、K4が0.0のとき、つまり、ステアリングホイール1の切り戻し操作時には、変数K5にかかわらず、ブレンド軸力TBRをフィードバック軸力TFBとする。
ここで、変数K5の設定方法としては、例えば、操舵角速度dδ/dtに対応した変数K5を制御マップM5から読み出す方法を採用できる。制御マップM5としては、例えば、操舵角速度dδ/dtに対応した変数K5を登録したマップがある。However, K5 is a numerical value indicating the distribution ratio GB of the current axial force and the distribution ratio (1-GB) of the blend axial force TBR when K4 is 1.0, that is, when the
Here, as a method for setting the variable K5, for example, a method of reading the variable K5 corresponding to the steering angular velocity dδ / dt from the control map M5 can be adopted. An example of the control map M5 is a map in which a variable K5 corresponding to the steering angular velocity dδ / dt is registered.
図14は、制御マップM5を表すグラフである。
図14に示すように、制御マップM5は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が0以上で且つ第4設定操舵角速度dδ4/dt(>0)未満の範囲では、操舵角速度dδ/dtの大きさにかかわらず変数K5を第10設定値(例えば、1.0)に設定する。また、制御マップM5は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第5設定操舵角速度dδ5/dt(>dδ4/dt)以上の範囲では、操舵角速度dδ/dtの大きさにかかわらず変数K5を第11設定値(<第10設定値。例えば、0.0)に設定する。さらに、制御マップM5は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dt以上で且つ第5設定操舵角速度dδ5/dt未満の範囲では、操舵角速度dδ/dtの絶対値に応じて変数K5を直線的に低下させる。具体的には、制御マップM5は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dt以上で且つ第5設定操舵角速度dδ5/dt未満の範囲では、操舵角速度dδ/dtの絶対値と変数K5との関係を表す一次関数に従って変数K5を設定する。一次関数は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dtである場合に変数K5を第10設定値(1.0)とし、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第5設定操舵角速度dδ5/dtである場合に変数K5を第11設定値(0.0)とする。これにより、配分比率設定部11Bbfは、変数K4が1.0(切り増し操作時)であり、且つ、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dt未満(低速操舵時)である場合には、配分比率GBを1.0とする。そして、フィードバック軸力算出実行部11Bbeは、電流軸力をフィードバック軸力TFBとする。また、配分比率設定部11Bbfは、変数K4が1.0(切り増し操作時)であり、且つ、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第5設定操舵角速度dδ5/dt以上(高速操舵時)である場合には、配分比率GBを0.0とする。これにより、フィードバック軸力算出実行部11Bbeは、ブレンド軸力TBRをフィードバック軸力TFBとする。また、配分比率設定部11Bbfは、変数K4が1.0(切り増し操作時)であり、且つ、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dt以上で且つ第5設定操舵角速度dδ5/dt未満(中速操舵時)である場合には、変数K5を配分比率GBとする。これにより、フィードバック軸力算出実行部11Bbeは、電流軸力に変数K5を乗算した値とブレンド軸力TBRに(1−K5)を乗算した値とを合算したものをフィードバック軸力TFBとする。一方、配分比率設定部11Bbfは、変数K4が0.0(切り戻し操作時)である場合には、操舵角速度dδ/dtにかかわらず、0.0を配分比率GBとする。そして、フィードバック軸力算出実行部11Bbeは、ブレンド軸力TBRをフィードバック軸力TFBとする。FIG. 14 is a graph showing the control map M5.
As shown in FIG. 14, the control map M5 shows that the steering angular velocity dδ / dt is large in the range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is not less than 0 and less than the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt (> 0). Regardless, the variable K5 is set to the tenth set value (for example, 1.0). Further, the control map M5 has a variable K5 in the range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is not less than the fifth set steering angular velocity dδ 5 / dt (> dδ 4 / dt) regardless of the magnitude of the steering angular velocity dδ / dt. Is set to an eleventh set value (<tenth set value, for example, 0.0). Further, the control map M5 indicates that the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is within a range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is not less than the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt and less than the fifth set steering angular velocity dδ 5 / dt. Accordingly, the variable K5 is decreased linearly. Specifically, the control map M5 indicates that the steering angular velocity dδ / dt is in a range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is not less than the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt and less than the fifth set steering angular velocity dδ 5 / dt. The variable K5 is set according to a linear function that represents the relationship between the absolute value of and the variable K5. In the linear function, when the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt, the variable K5 is set to the tenth set value (1.0), and the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is the first value. The variable K5 is set to the eleventh set value (0.0) when the 5-set steering angular velocity is dδ 5 / dt. As a result, the distribution ratio setting unit 11Bbf has the variable K4 of 1.0 (during the addition operation), and the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is less than the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt (during low-speed steering). ), The distribution ratio GB is set to 1.0. Then, the feedback axial force calculating execution unit 11Bbe is a feedback axial force T FB current axial force. Further, in the distribution ratio setting unit 11Bbf, the variable K4 is 1.0 (during the addition operation), and the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is equal to or greater than the fifth setting steering angular velocity dδ 5 / dt (during high-speed steering). In this case, the distribution ratio GB is set to 0.0. Thus, the feedback axial force calculating execution unit 11Bbe is a blend axial force T BR feedback axial force T FB. Further, the distribution ratio setting unit 11Bbf has a variable K4 of 1.0 (at the time of rounding operation), the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is equal to or higher than the fourth setting steering angular velocity dδ 4 / dt, and is set to the fifth setting. When the steering angular velocity is less than dδ 5 / dt (during medium speed steering), the variable K5 is set as the distribution ratio GB. Thus, the feedback axial force calculating execution unit 11Bbe includes a feedback axial force T FB what the sum of the value obtained by multiplying the (1-K5) to the value blended axial force T BR multiplied by variable K5 current axial force To do. On the other hand, the distribution ratio setting unit 11Bbf sets 0.0 as the distribution ratio GB regardless of the steering angular velocity dδ / dt when the variable K4 is 0.0 (during the switching operation). Then, the feedback axial force calculating execution unit 11Bbe is a blend axial force T BR feedback axial force T FB.
このように、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部11Bbeは、ステアリングホイール1の切り増し操作が行われると、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dt未満である場合には、電流軸力をフィードバック軸力TFBとする。ここで、ステアリングホイール1と操向輪2とが機械的に結合している機械式の操舵制御装置では、ステアリングホイール1の切り増し操作時には、操向輪2の転舵に伴うタイヤ横力Fdとフリクションとにより、ステアリングホイール1を中立位置に戻す操舵反力が発生する。また、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部11Bbeでは、ステアリングホイール1の切り増し操作時には、電流軸力は、タイヤ横力Fdとフリクションとの合算値と等しくなる。そのため、本実施形態の制御演算部11は、電流軸力をフィードバック軸力TFBとすることで、機械式の操舵制御装置と同様に、ステアリングホイール1を中立位置に戻す操舵反力を付与できる。これにより、本実施形態の制御演算部11は、ステアリングホイール1の切り増し操作時に、より適切な操舵反力を付与できる。
ちなみに、ブレンド軸力TBRは、操向輪2の転舵に伴うフリクションの要素が含まれていない。それゆえ、例えば、ステアリングホイール1の切り増し操作時に、ブレンド軸力TBRをフィードバック軸力TFBとする方法では、操舵感に違和感を与える可能性がある。As described above, the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe of the present embodiment has an absolute value of the steering angular velocity dδ / dt that is less than the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt when the
Incidentally, the blend axial force T BR does not include an element of friction accompanying steering of the steered
また、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部11Bbeは、ステアリングホイール1の切り戻し操作が行われると、操舵角速度dδ/dtの絶対値の大きさにかかわらず、電流軸力と横G軸力とを予め設定された配分比率で配分したブレンド軸力TBRをフィードバック軸力TFBとする。ここで、ステアリングホイール1と操向輪2とが機械的に結合している機械式の操舵制御装置では、ステアリングホイール1の切り戻し操作時には、操向輪2の転舵に伴うタイヤ横力Fdにより、ステアリングホイール1を中立位置に戻す操舵反力が発生する。それゆえ、機械式の操舵制御装置では、ステアリングホイール1の切り戻し操作時には、運転者は、ステアリングホイール1の保持力を低減し、ステアリングホイール1を手の平で滑らせることで、ステアリングホイール1を中立位置に戻し、操向輪2を中立位置に戻していた。これに対し、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部11Bbeでは、ブレンド軸力TBRをフィードバック軸力TFBとすることで、転舵電流が低減し、電流軸力が低減したとしても、ステアリングホイール1を中立位置に戻す操舵反力が低減することを抑制できる。そのため、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部11Bbeは、機械式の操舵制御装置と同様に、運転者がステアリングホイール1の保持力を低減し、ステアリングホイール1を手の平で滑らせることで、ステアリングホイール1を中立位置に戻すことができる。これにより、本実施形態の制御演算部11は、ステアリングホイール1の切り戻し操作時に、より適切な操舵反力を付与できる。Further, when the
さらに、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部11Bbeは、ステアリングホイール1の切り増し操作を行っていると判定し、且つ、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dt以上であると判定した場合には、電流軸力とブレンド軸力TBRとを配分してフィードバック軸力TFBを設定するとともに、操舵角速度dδ/dtの絶対値が小さくなるほど電流軸力の配分比率を大きくする。それゆえ、本実施形態のフィードバック軸力算出実行部11Bbeは、例えば、ステアリングホイール1の切り戻し操作中に、操舵角δが中立位置を跨ぎ、引き続き同方向へステアリングホイール1の切り増し操作が行われた場合、切り増し操作中に操舵角速度dδ/dtの絶対値が徐々に低減するにつれ、ブレンド軸力TBRから電流軸力へとフィードバック軸力TFBを徐々に移行できる。これにより、本実施形態の制御演算部11は、より適切な操舵反力を付与できる。Further, the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe of the present embodiment determines that the
図3に戻り、最終軸力算出部11Bcは、操舵角センサ3、車速センサ5、横Gセンサ6、フィードフォワード軸力算出部11Baおよびフィードバック軸力補正部11Bfから操舵角δ、車速V、横方向加速度Gy、フィードフォワード軸力TFFおよびフィードバック軸力TFBを読み込む。続いて、最終軸力算出部11Bcは、読み込んだ操舵角δに基づいて、ステアリングホイール1の操舵角速度dδ/dtを算出する。続いて、最終軸力算出部11Bcは、読み込んだ操舵角δ、車速V、横方向加速度Gy、フィードフォワード軸力TFFおよびフィードバック軸力TFB、算出した操舵角速度dδ/dtに基づき、下記(12)式に従ってステアリングラック軸力(以下、最終軸力)を算出する。そして、最終軸力算出部11Bcは、算出結果を軸力-操舵反力変換部11Bdに出力する。
最終軸力=フィードフォワード軸力TFF×GF+フィードバック軸力TFB×(1−GF) ………(12)Returning to FIG. 3, the final axial force calculation unit 11Bc includes the steering angle δ, the vehicle speed V, the lateral force from the
Final axial force = Feed forward axial force T FF × GF + Feedback axial force T FB × (1-GF) (12)
ここで、GFは、フィードフォワード軸力TFFの配分比率GFとフィードバック軸力TFBの配分比率(1−GF)を表す数値(以下、配分比率と呼ぶ)である。これにより、最終軸力算出部11Bcは、配分比率GFに基づいて、フィードフォワード軸力TFFとフィードバック軸力TFBとをGF:(1−GF)の割合で合算させて、最終軸力を算出する。
このように、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、フィードバック軸力TFBおよびフィードフォワード軸力TFFに基づいて最終軸力を算出する。ここで、フィードバック軸力TFBは、操向輪2に作用するタイヤ横力Fdの影響を反映するため、路面状態の変化や車両状態の変化に応じて変化する。これに対し、フィードフォワード軸力TFFは、タイヤ横力Fdの影響を反映しないため、路面状態の変化等にかかわらず滑らかに変化する。それゆえ、最終軸力算出部11Bcは、フィードバック軸力TFBに加え、フィードフォワード軸力TFFに基づいて最終軸力を算出することで、より適切な最終軸力を算出できる。Here, GF is a numerical value representing a distribution ratio of the distribution ratio GF and the feedback axial force T FB feedforward axial force T FF (1-GF) (hereinafter, referred to as distribution ratio) is. Thus, the final axial force calculating unit 11Bc, based on the distribution ratio GF, the feedforward axial force T FF and the feedback axial force T FB GF: by combined at a ratio of (1-GF), the final axial force calculate.
Thus, the final axial force calculating unit 11Bc of the present embodiment calculates the final axial force based on the feedback axial force T FB and feedforward axial force T FF. Here, the feedback axial force T FB changes according to a change in the road surface state or a change in the vehicle state in order to reflect the influence of the tire lateral force Fd acting on the
最終軸力算出部11Bcは、配分比率算出部11Bcaを備える。配分比率算出部11Bcaは、軸力差分に基づく配分比率GF1、横方向加速度Gyに基づく配分比率GF2、車速Vおよび操舵角δに基づく配分比率GF3、および操舵角速度dδ/dtに基づく配分比率GF4に基づいて、配分比率GFを設定する。軸力差分としては、例えば、フィードフォワード軸力TFFとフィードバック軸力TFBとの差を採用できる。具体的には、軸力差分は、フィードフォワード軸力TFFからフィードバック軸力TFBを減算した減算結果とする。また、配分比率GFの設定方法としては、例えば、軸力差分に基づく配分比率GF1と横方向加速度Gyに基づく配分比率GF2とのうちいずれか小さい値と、車速Vおよび操舵角δに基づく配分比率GF3と、操舵角速度dδ/dtに基づく配分比率GF4とを乗算し、乗算結果を配分比率GFとする方法を採用できる。The final axial force calculation unit 11Bc includes a distribution ratio calculation unit 11Bca. The distribution ratio calculation unit 11Bca has a distribution ratio GF 1 based on the axial force difference, a distribution ratio GF 2 based on the lateral acceleration Gy, a distribution ratio GF 3 based on the vehicle speed V and the steering angle δ, and a distribution based on the steering angular speed dδ / dt. based on the ratio GF 4, it sets the distribution ratio GF. As the axial force difference, for example, the difference between the feedforward axial force TFF and the feedback axial force TFB can be employed. Specifically, the axial force difference, a subtraction result obtained by subtracting the feedback axial force T FB from the feedforward axial force T FF. Further, as a method of setting the distribution ratio GF is, for example, and any smaller value of the distribution ratio GF 2 based on the distribution ratio GF 1 and lateral acceleration Gy based on the axial force difference, based on the vehicle speed V and steering angle δ A method of multiplying the distribution ratio GF 3 by the distribution ratio GF 4 based on the steering angular velocity dδ / dt and setting the multiplication result as the distribution ratio GF can be adopted.
図15は、制御マップM6を表すグラフである。
配分比率GF1の設定方法としては、例えば、軸力差分の絶対値に対応した配分比率GF1を制御マップM6から読み出す方法を採用できる。制御マップM6としては、例えば、軸力差分の絶対値に対応した配分比率GF1を登録したマップがある。具体的には、図15に示すように、制御マップM6は、軸力差分の絶対値が0以上で且つ第1設定軸力差分Z1(>0)未満の範囲では、軸力差分の大きさにかかわらず配分比率GF1を第12設定値(例えば、1.0)に設定する。第1設定軸力差分Z1としては、例えば、フィードフォワード軸力TFFの推定精度が低下を開始する軸力差分を採用できる。また、制御マップM6は、軸力差分の絶対値が第2設定軸力差分Z2(>Z1)以上の範囲では、軸力差分の大きさにかかわらず配分比率GF1を第13設定値(<第12設定値。例えば、0.0)に設定する。第2設定軸力差分Z2としては、例えば、フィードフォワード軸力TFFの推定精度がフィードバック軸力TFBの推定精度よりも低下する軸力差分を採用できる。さらに、制御マップM6は、軸力差分の絶対値が第1設定軸力差分Z1以上で且つ第2設定軸力差分Z2未満の範囲では、軸力差分の絶対値に応じて配分比率GF1を直線的に低下させる。具体的には、制御マップM6は、軸力差分の絶対値が第1設定軸力差分Z1以上で且つ第2設定軸力差分Z2未満の範囲では、軸力差分の絶対値と配分比率GF1との関係を表す一次関数に従って配分比率GF1を設定する。一次関数は、軸力差分の絶対値が第1設定軸力差分Z1である場合に配分比率GF1を第12設定値(1.0)とし、軸力差分の絶対値が第2設定軸力差分Z2である場合に配分比率GF1を第13設定値(0.0)とする。FIG. 15 is a graph showing the control map M6.
Method for setting distribution ratio GF 1, for example, can be employed a method of reading the distribution ratio GF 1 which corresponds to the absolute value of the axial force difference from the control map M6. The control map M6, for example, there is a map that has registered the distribution ratio GF 1 which corresponds to the absolute value of the axial force difference. Specifically, as shown in FIG. 15, the control map M6 has a large axial force difference in a range where the absolute value of the axial force difference is 0 or more and less than the first set axial force difference Z 1 (> 0). Regardless, the distribution ratio GF 1 is set to the twelfth set value (for example, 1.0). The first set axial force difference Z 1, for example, can be employed an axial force difference estimation accuracy of the feedforward axial force T FF starts lowering. Further, in the control map M6, in the range where the absolute value of the axial force difference is equal to or larger than the second set axial force difference Z 2 (> Z 1 ), the distribution ratio GF 1 is set to the thirteenth set value regardless of the magnitude of the axial force difference. (<Twelfth set value. For example, 0.0). As the second set axial force difference Z 2, for example, can be employed an axial force difference estimation accuracy of the feedforward axial force T FF is lower than the estimation accuracy of the feedback axial force T FB. Further, in the control map M6, in the range where the absolute value of the axial force difference is not less than the first set axial force difference Z 1 and less than the second set axial force difference Z 2 , the distribution ratio GF is determined according to the absolute value of the axial force difference. Decrease 1 linearly. Specifically, the control map M6 is in and a second set axial force difference Z 2 than the range in absolute value first set axial force difference Z 1 or more axial force difference, distribution and the absolute value of the axial force difference ratio setting the distribution ratio GF 1 according to the primary function representing the relationship between the GF 1. The
このように、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、軸力差分の絶対値が第1設定軸力差分Z1以上である場合には、軸力差分の絶対値が第1設定軸力差分Z1未満である場合に比べ、配分比率GF1(フィードフォワード軸力TFFの配分比率GF)を小さくする。それゆえ、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、例えば、路面μが低減し、フィードフォワード軸力TFFの推定精度が低下して、軸力差分が増大した場合に、フィードバック軸力TFBの配分比率(1−GF)を増大できる。そのため、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、より適切な操舵反力を付与することができる。Thus, the final axial force calculating unit 11Bc of the present embodiment, when the absolute value of the axial force difference is first set axial force difference Z 1 or more, the absolute value of the first setting the axial force of the axial force difference The distribution ratio GF 1 (the distribution ratio GF of the feedforward axial force TFF) is made smaller than when the difference is less than Z 1 . Therefore, the final axial force calculating unit 11Bc of the present embodiment, for example, reduces the road surface mu, the estimation accuracy of the feedforward axial force T FF is decreased, when the axial force difference is increased, the feedback axial force T FB distribution ratio (1-GF) can be increased. Therefore, the final axial force calculation unit 11Bc of the present embodiment can apply a more appropriate steering reaction force.
図16は、制御マップM7を表すグラフである。
ここで、配分比率GF2の設定方法としては、例えば、横方向加速度Gyの絶対値に対応した配分比率GF2を制御マップM7から読み出す方法を採用できる。制御マップM7としては、例えば、横方向加速度Gyの絶対値に対応した配分比率GF2を登録したマップがある。具体的には、図16に示すように、制御マップM7は、横方向加速度Gyの絶対値が0以上で且つ第1設定横方向加速度Gy1(>0)未満の範囲では、横方向加速度Gyの大きさにかかわらず配分比率GF2を第14設定値(例えば、1.0)に設定する。第1設定横方向加速度Gy1としては、例えば、フィードフォワード軸力TFFの推定精度が低下を開始する横方向加速度Gyを採用できる。また、制御マップM7は、横方向加速度Gyの絶対値が第2設定横方向加速度Gy2(>Gy1)以上の範囲では、横方向加速度Gyの大きさにかかわらず配分比率GF2を第15設定値(<第14設定値。例えば、0.0)に設定する。第2設定横方向加速度Gy2としては、例えば、フィードフォワード軸力TFFの推定精度がフィードバック軸力TFBの推定精度よりも低下する横方向加速度Gyを採用できる。さらに、制御マップM7は、横方向加速度Gyの絶対値が第1設定横方向加速度Gy1以上で且つ第2設定横方向加速度Gy2未満の範囲では、横方向加速度Gyの絶対値に応じて配分比率GF2を直線的に低下させる。具体的には、制御マップM7は、横方向加速度Gyの絶対値が第1設定横方向加速度Gy1以上で且つ第2設定横方向加速度Gy2未満の範囲では、横方向加速度Gyの絶対値と配分比率GF2との関係を表す一次関数に従って配分比率GF2を設定する。一次関数は、横方向加速度Gyの絶対値が第1設定横方向加速度Gy1である場合に配分比率GF3を第14設定値(1.0)とし、横方向加速度Gyの絶対値が第2設定横方向加速度Gy2である場合に配分比率GF3を第15設定値(0.0)とする。FIG. 16 is a graph showing the control map M7.
Here, as a method of setting the distribution ratio GF 2, for example, it can be employed a method of reading the distribution ratio GF 2 corresponding to the absolute value of the lateral acceleration Gy from the control map M7. The control map M7, for example, there is a map that has registered the distribution ratio GF 2 corresponding to the absolute value of the lateral acceleration Gy. Specifically, as shown in FIG. 16, the control map M7 has a lateral acceleration Gy in a range where the absolute value of the lateral acceleration Gy is 0 or more and less than the first set lateral acceleration Gy 1 (> 0). The distribution ratio GF 2 is set to the fourteenth set value (for example, 1.0) regardless of the size of. As the first set lateral acceleration Gy 1, for example, it can be adopted lateral acceleration Gy estimation accuracy of the feedforward axial force T FF starts lowering. Further, the control map M7 is lateral acceleration in the range absolute value of the second set lateral acceleration Gy 2 (> Gy 1) more Gy, the lateral acceleration distribution ratio GF 2 regardless of the size of the Gy 15 Set to a set value (<14th set value, eg, 0.0). As the second set lateral acceleration Gy 2, for example, can be adopted lateral acceleration Gy estimation accuracy of the feedforward axial force T FF is lower than the estimation accuracy of the feedback axial force T FB. Further, the control map M7 is distributed according to the absolute value of the lateral acceleration Gy in a range where the absolute value of the lateral acceleration Gy is not less than the first set lateral acceleration Gy 1 and less than the second set lateral acceleration Gy 2. linearly decreasing the ratio GF 2. Specifically, the control map M7 is a lateral acceleration and a second set lateral acceleration Gy 2 below the range in absolute value first set lateral acceleration Gy 1 or more Gy, and the absolute value of the lateral acceleration Gy The distribution ratio GF 2 is set according to a linear function representing the relationship with the distribution ratio GF 2 . In the linear function, when the absolute value of the lateral acceleration Gy is the first set lateral acceleration Gy 1 , the distribution ratio GF3 is set to the 14th set value (1.0), and the absolute value of the lateral acceleration Gy is the second set. the distribution ratio GF3 15th set value when a lateral acceleration Gy 2 and (0.0).
このように、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、横方向加速度Gyの絶対値が第1設定横方向加速度Gy1以上である場合には、横方向加速度Gyの絶対値が第1設定横方向加速度Gy1未満である場合に比べ、配分比率GF2(フィードフォワード軸力TFFの配分比率GF)を小さくする。それゆえ、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、例えば、横方向加速度Gyが増大し、フィードフォワード軸力TFFの推定精度が低下した場合に、フィードバック軸力TFBの配分比率(1−GF)を増大できる。そのため、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、より適切な操舵反力を付与することができる。Thus, the final axial force calculating unit 11Bc of the present embodiment, when the absolute value of the lateral acceleration Gy is first set lateral acceleration Gy 1 or more, the absolute value of the first set of lateral acceleration Gy The distribution ratio GF 2 (the distribution ratio GF of the feedforward axial force TFF) is made smaller than when the lateral acceleration Gy is less than 1 . Therefore, the final axial force calculating unit 11Bc of the present embodiment, for example, lateral acceleration Gy increases, when the estimation accuracy of the feedforward axial force T FF is decreased, the distribution ratio (1 feedback axial force T FB -GF) can be increased. Therefore, the final axial force calculation unit 11Bc of the present embodiment can apply a more appropriate steering reaction force.
図17は、制御マップM8a、M8bを表すグラフである。
ここで、配分比率GF3の設定方法としては、例えば、車速Vの絶対値および操舵角δの絶対値に対応した配分比率GF3a、GF3bを制御マップM8a、M8bから読み出し、読み出した配分比率GF3a、GF3bを乗算し、乗算結果を配分比率GF3とする方法を採用できる。制御マップM8aとしては、例えば、車速Vの絶対値に対応した配分比率GF3を登録したマップがある。具体的には、図17(a)に示すように、制御マップM8aは、車速Vの絶対値が0以上で且つ第3設定車速V3未満の範囲では、車速Vの大きさにかかわらず配分比率GF3aを第16設定値(例えば、0.5)に設定する。第3設定車速V3としては、例えば、車速Vが低いことによるタイヤ特性の非線形性(タイヤすべり角に対するタイヤ横力Fdの非線形性)が現れ、フィードフォワード軸力TFFの推定精度が低下を開始する車速Vを採用できる。また、制御マップM8aは、車速Vの絶対値が第4設定車速V4(>V3)以上の範囲では、車速Vの大きさにかかわらず配分比率GF3aを第17設定値(>第16設定値。例えば、1.0)に設定する。第4設定車速V4としては、例えば、フィードフォワード軸力TFFの推定精度がフィードバック軸力TFBの推定精度よりも向上する車速Vを採用できる。さらに、制御マップM8aは、車速Vの絶対値が第3設定車速V3以上で且つ第4設定車速V4未満の範囲では、車速Vの絶対値に応じて配分比率GF3aを直線的に増加させる。具体的には、制御マップM8aは、車速Vの絶対値が第3設定車速V3以上で且つ第4設定車速V4未満の範囲では、車速Vと配分比率GF3aとの関係を表す一次関数に従って配分比率GF3aを設定する。一次関数は、車速Vの絶対値が第3設定車速V3である場合に配分比率GF3aを第16設定値(0.5)とし、車速Vが第4設定車速V4である場合に配分比率GF3aを第17設定値(1.0)とする。FIG. 17 is a graph showing the control maps M8a and M8b.
Here, as a method of setting the distribution ratio GF 3, for example, the distribution ratio GF 3a corresponding to the absolute value of the absolute value and the steering angle δ of the vehicle speed V, the control GF 3b map M8a, read from M8b, read allocation ratio A method of multiplying GF 3a and GF 3b and making the multiplication result the distribution ratio GF 3 can be adopted. The control map M8a, for example, there is a map that has registered the distribution ratio GF 3 corresponding to the absolute value of the vehicle speed V. Specifically, as shown in FIG. 17 (a), the control map M8a is the absolute value range and less than the third
このように、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、車速Vの絶対値が第4設定車速V4未満である場合には、車速Vの絶対値が第4設定車速V4以上である場合に比べ、配分比率GF3a(フィードフォワード軸力TFFの配分比率GF)を小さくする。それゆえ、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、例えば、車速Vが低減し、フィードフォワード軸力TFFの推定精度が低下した場合に、フィードバック軸力TFBの配分比率(1−GF)を増大できる。そのため、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、より適切な操舵反力を付与することができる。Thus, the final axial force calculating unit 11Bc of the present embodiment, when the absolute value of the vehicle speed V is the fourth less than the set vehicle speed V 4, the absolute value of the vehicle speed V is in the fourth set speed V 4 or more Compared to the case, the distribution ratio GF 3a (the distribution ratio GF of the feedforward axial force TFF) is reduced. Therefore, the final axial force calculating unit 11Bc of the present embodiment, for example, the vehicle speed V is reduced, when the estimation accuracy of the feedforward axial force T FF is decreased, the distribution ratio (1-GF feedback axial force T FB ) Can be increased. Therefore, the final axial force calculation unit 11Bc of the present embodiment can apply a more appropriate steering reaction force.
また、制御マップM8bとしては、例えば、操舵角δの絶対値に対応した配分比率GF3bを登録したマップがある。具体的には、図17(b)に示すように、制御マップM8bは、操舵角δの絶対値が0以上で且つ第1設定操舵角δ1(>0)未満の範囲では、操舵角δの大きさにかかわらず配分比率GF3bを第18設定値(例えば、1.0)に設定する。第1設定操舵角δ1としては、例えば、フィードフォワード軸力TFFの推定精度が低下を開始する操舵角δを採用できる。また、制御マップM8bは、操舵角δの絶対値が第2設定操舵角δ2(>δ1)以上の範囲では、操舵角δの大きさにかかわらず配分比率GF3bを第19設定値(<第18設定値。例えば、0.6)に設定する。第2設定操舵角δ2としては、例えば、フィードフォワード軸力TFFの推定精度がフィードバック軸力TFBの推定精度よりも低下する操舵角δを採用できる。さらに、制御マップM8bは、操舵角δの絶対値が第1設定操舵角δ1以上で且つ第2設定操舵角δ2未満の範囲では、操舵角δの絶対値に応じて配分比率GF3bを直線的に低下させる。具体的には、制御マップM8bは、操舵角δの絶対値が第1設定操舵角δ1以上で且つ第2設定操舵角δ2未満の範囲では、操舵角δの絶対値と配分比率GF3bとの関係を表す一次関数に従って配分比率GF3bを設定する。一次関数は、操舵角δの絶対値が第1設定操舵角δ1である場合に配分比率GF3bを第18設定値(1.0)とし、操舵角δの絶対値が第2設定操舵角δ2である場合に配分比率GF3を第19設定値(0.6)とする。Further, as the control map M8b, for example, there is a map in which a distribution ratio GF 3b corresponding to the absolute value of the steering angle δ is registered. Specifically, as shown in FIG. 17B, the control map M8b indicates that the steering angle δ is within a range where the absolute value of the steering angle δ is 0 or more and less than the first set steering angle δ 1 (> 0). , regardless of the size of the distribution ratio GF 3b 18th set value (e.g., 1.0) is set to. As the first set steering angle δ 1 , for example, a steering angle δ at which the estimation accuracy of the feedforward axial force TFF starts to decrease can be employed. Further, the control map M8b, in the range absolute value of the second set steering angle [delta] 2 (> [delta] 1) more steering angle [delta], the distribution ratio GF 3b regardless of the size of the steering angle [delta] 19 set value ( <18th set value, for example, 0.6). As the second set steering angle δ 2 , for example, a steering angle δ at which the estimation accuracy of the feedforward axial force T FF is lower than the estimation accuracy of the feedback axial force T FB can be employed. Further, in the control map M8b, in the range where the absolute value of the steering angle δ is not less than the first set steering angle δ 1 and less than the second set steering angle δ 2 , the distribution ratio GF 3b is set according to the absolute value of the steering angle δ. Decrease linearly. Specifically, the control map M8b indicates that the absolute value of the steering angle δ and the distribution ratio GF 3b are within a range where the absolute value of the steering angle δ is equal to or larger than the first set steering angle δ 1 and less than the second set steering angle δ 2. The distribution ratio GF 3b is set according to a linear function representing the relationship between In the linear function, when the absolute value of the steering angle δ is the first set steering angle δ 1 , the distribution ratio GF 3b is set to the 18th set value (1.0), and the absolute value of the steering angle δ is the second set steering angle. 19 set value distribution ratio GF3 when a [delta] 2 and (0.6).
このように、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、操舵角δの絶対値が第1設定操舵角δ1以上である場合には、操舵角δの絶対値が第1設定操舵角δ1未満である場合に比べ、配分比率GF3b(フィードフォワード軸力TFFの配分比率GF)を小さくする。それゆえ、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、例えば、操舵角δが増大し、フィードフォワード軸力TFFの推定精度が低下した場合に、フィードバック軸力TFBの配分比率(1−GF)を増大できる。そのため、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、より適切な操舵反力を付与することができる。Thus, the final axial force calculating unit 11Bc of the present embodiment, when the absolute value of the steering angle [delta] is first set steering angle [delta] 1 or more, the absolute value of the first set steering angle of the steering angle [delta] [delta] The distribution ratio GF 3b (the distribution ratio GF of the feedforward axial force TFF) is made smaller than when it is less than 1 . Therefore, the final axial force calculating unit 11Bc of the present embodiment, for example, steering angle δ is increased, when the estimation accuracy of the feedforward axial force T FF is decreased, the distribution ratio of the feedback axial force T FB (1- GF) can be increased. Therefore, the final axial force calculation unit 11Bc of the present embodiment can apply a more appropriate steering reaction force.
図18は、制御マップM9を表すグラフである。
ここで、配分比率GF4の設定方法としては、例えば、操舵角速度dδ/dtの絶対値に対応した配分比率GF4を制御マップM9から読み出す方法を採用できる。制御マップM9としては、例えば、操舵角速度dδ/dtの絶対値に対応した配分比率GF4を登録したマップがある。具体的には、図18に示すように、制御マップM9は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が0以上で且つ第4設定操舵角速度dδ4/dt(>0)未満の範囲では、操舵角速度dδ/dtの大きさにかかわらず配分比率GF4を第20設定値(例えば、1.0)に設定する。第4設定操舵角速度dδ4/dtとしては、例えば、フィードフォワード軸力TFFの推定精度が低下を開始する操舵角速度dδ/dtを採用できる。また、制御マップM9は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第5設定操舵角速度d5/dt(>dδ4/dt)以上の範囲では、操舵角速度dδ/dtの大きさにかかわらず配分比率GF4を第21設定値(<第20設定値。例えば、0.0)に設定する。第5設定操舵角速度dδ5/dtとしては、例えば、フィードフォワード軸力TFFの推定精度がフィードバック軸力TFBの推定精度よりも低下する操舵角速度dδ/dtを採用できる。さらに、制御マップM9は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dt以上で且つ第5設定操舵角速度dδ5/dt未満の範囲では、操舵角速度dδ/dtの絶対値に応じて配分比率GF4を直線的に低下させる。具体的には、制御マップM9は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dt以上で且つ第5設定操舵角速度d5/dt未満の範囲では、操舵角速度dδ/dtの絶対値と配分比率GF4との関係を表す一次関数に従って配分比率GF4を設定する。一次関数は、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dtである場合に配分比率GF4を第20設定値(1.0)とし、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第5設定操舵角速度dδ5/dtである場合に配分比率GF4を第21設定値(0.0)とする。FIG. 18 is a graph showing the control map M9.
Here, as a method of setting the distribution ratio GF 4, for example, it can be employed a method of reading the distribution ratio GF 4 corresponding to the absolute value of the steering angular velocity d? / Dt from the control map M9. The control map M9, for example, there is a map that has registered the distribution ratio GF 4 corresponding to the absolute value of the steering angular velocity d? / Dt. Specifically, as shown in FIG. 18, the control map M9 indicates that the steering angular velocity is in the range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is 0 or more and less than the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt (> 0). Regardless of the magnitude of dδ / dt, the distribution ratio GF 4 is set to the 20th set value (for example, 1.0). The fourth set steering angular velocity d? 4 / dt, for example, can be adopted steering angular velocity d? / Dt of estimation accuracy of the feedforward axial force T FF starts lowering. Further, the control map M9 shows that the distribution ratio is within the range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is not less than the fifth set steering angular velocity d 5 / dt (> dδ 4 / dt) regardless of the magnitude of the steering angular velocity dδ / dt. the GF 4 21 set value (<20th set value. for example, 0.0) is set to. The fifth set steering angular velocity d? 5 / dt, for example, can be adopted steering angular velocity d? / Dt of estimation accuracy of the feedforward axial force T FF is lower than the estimation accuracy of the feedback axial force T FB. Further, the control map M9 indicates that the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is within a range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is equal to or larger than the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt and less than the fifth set steering angular velocity dδ 5 / dt. linearly decreasing the distribution ratio GF 4 in accordance with the. Specifically, the control map M9 indicates that the steering angular velocity dδ / dt is within a range where the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is not less than the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt and less than the fifth set steering angular velocity d 5 / dt. The distribution ratio GF 4 is set according to a linear function that represents the relationship between the absolute value of the distribution ratio and the distribution ratio GF 4 . When the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt, the linear function sets the distribution ratio GF 4 to the twentieth set value (1.0) and the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt. Is the fifth set steering angular velocity dδ 5 / dt, the distribution ratio GF 4 is set to the twenty-first set value (0.0).
このように、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dt以上である場合には、操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dt未満である場合に比べ、配分比率GF4(フィードフォワード軸力TFFの配分比率GF)を小さくする。それゆえ、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、例えば、操舵角速度dδ/dtが増大し、フィードフォワード軸力TFFの推定精度が低下した場合に、フィードバック軸力TFBの配分比率(1−GF)を増大できる。そのため、本実施形態の最終軸力算出部11Bcは、より適切な操舵反力を付与することができる。As described above, the final axial force calculation unit 11Bc of the present embodiment calculates the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt when the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is equal to or greater than the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt. The distribution ratio GF 4 (the distribution ratio GF of the feedforward axial force TFF) is made smaller than in the case where it is less than the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt. Therefore, the final axial force calculation unit 11Bc of the present embodiment, for example, when the steering angular velocity dδ / dt increases and the estimation accuracy of the feedforward axial force T FF decreases, the distribution ratio of the feedback axial force T FB ( 1-GF) can be increased. Therefore, the final axial force calculation unit 11Bc of the present embodiment can apply a more appropriate steering reaction force.
これにより、最終軸力算出部11Bcは、軸力差分の絶対値が第1設定軸力差分Z1未満、横方向加速度Gyの絶対値が第1設定横方向加速度Gy1未満、車速Vの絶対値が第4設定車速V4以上、操舵角δの絶対値が第1設定操舵角δ1未満、および操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dt未満である場合には、フィードフォワード軸力TFFを最終軸力とする。また、最終軸力算出部11Bcは、軸力差分の絶対値が第2設定軸力差分Z2以上、横方向加速度Gyの絶対値が第2設定横方向加速度Gy2以上、および操舵角速度dδ/dtの絶対値が第5設定操舵角速度dδ5/dt以上の少なくともいずれかである場合には、フィードバック軸力TFBを最終軸力とする。さらに、最終軸力算出部11Bcは、軸力差分の絶対値が第1設定軸力差分Z1以上で且つ第2設定軸力差分Z2未満、横方向加速度Gyの絶対値が第1設定横方向加速度Gy1以上で且つ第2設定横方向加速度Gy2未満、車速Vの絶対値が第4設定車速V4未満、操舵角δの絶対値が第1設定操舵角δ1以上、および操舵角速度dδ/dtの絶対値が第4設定操舵角速度dδ4/dt以上である場合には、フィードフォワード軸力TFFに配分比率GFを乗算した値とフィードバック軸力TFBに配分比率(1−GF)を乗算した値とを合算したものを最終軸力とする。Thus, the final axial force calculating unit 11Bc the absolute value of the first set axial force difference Z less than 1 axial force difference, the absolute value of the first set lateral acceleration Gy less than 1 lateral acceleration Gy, an absolute vehicle speed V When the value is greater than or equal to the fourth set vehicle speed V 4 , the absolute value of the steering angle δ is less than the first set steering angle δ 1 , and the absolute value of the steering angular velocity dδ / dt is less than the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt. Uses the feedforward axial force TFF as the final axial force. Also, the final axial force calculating unit 11Bc the absolute value of the axial force difference is the second set axial force difference Z 2 or more, the absolute value of the lateral acceleration Gy and the second set lateral acceleration Gy 2 or more, and the steering angular velocity d? / When the absolute value of dt is at least one of the fifth set steering angular velocity dδ 5 / dt or more, the feedback axial force T FB is set as the final axial force. Further, the final axial force calculation unit 11Bc has an absolute value of the axial force difference that is greater than or equal to the first set axial force difference Z 1 and less than the second set axial force difference Z 2 , and the absolute value of the lateral acceleration Gy is the first set lateral force. Direction acceleration Gy 1 or more and less than second set lateral acceleration Gy 2 , vehicle speed V absolute value is less than fourth set vehicle speed V 4 , steering angle δ absolute value is first set steering angle δ 1 or more, and steering angular velocity When the absolute value of dδ / dt is equal to or greater than the fourth set steering angular velocity dδ 4 / dt, a value obtained by multiplying the feedforward axial force T FF by the distribution ratio GF and the feedback axial force T FB are allocated (1-GF ) Multiplied by the sum is taken as the final axial force.
それゆえ、最終軸力算出部11Bcは、車両Aが、道路の路面μが高く(ドライ路面)、車速Vが高く、操舵角δが小さく、操舵角速度dδ/dtが小さい状況(以下、特定状況とも呼ぶ)にある場合には、フィードフォワード軸力TFFを最終軸力とする。ここで、フィードフォワード軸力TFFは、タイヤ横力Fdの影響を反映しないため、路面状態の変化等にかかわらず滑らかに変化する。それゆえ、最終軸力算出部11Bcは、車両Aが特定状況にある場合には、安定した操舵感を実現することができる。これに対し、最終軸力算出部11Bcは、車両Aが、特定状況以外の状況(以下、通常状況とも呼ぶ)にある場合には、フィードバック軸力TFB、またはフィードフォワード軸力TFFとフィードバック軸力TFBとを合算したものを最終軸力とする。ここで、フィードバック軸力TFBは、操向輪2に作用するタイヤ横力Fdの影響を反映するため、路面状態の変化や車両状態の変化に応じて変化する。それゆえ、最終軸力算出部11Bcは、車両Aが通常状況にある場合には、ステアリングホイール1と操向輪2とが機械的に結合している機械式の操舵制御装置と同様の操舵感を付与でき、自然な操舵感を実現することができる。Therefore, the final axial force calculation unit 11Bc determines that the vehicle A has a high road surface μ (dry road surface), a high vehicle speed V, a small steering angle δ, and a small steering angular velocity dδ / dt (hereinafter, a specific situation). In this case, the feedforward axial force TFF is set as the final axial force. Here, the feedforward axial force T FF, since not reflect the influence of tire lateral force Fd, smoothly changes regardless of the change or the like of the road surface condition. Therefore, the final axial force calculation unit 11Bc can realize a stable steering feeling when the vehicle A is in a specific situation. On the other hand, when the vehicle A is in a situation other than the specific situation (hereinafter also referred to as a normal situation), the final axial force calculation unit 11Bc and the feedback axial force T FB or the feed forward axial force T FF are fed back. The sum of the axial force T FB is the final axial force. Here, the feedback axial force T FB changes according to a change in the road surface state or a change in the vehicle state in order to reflect the influence of the tire lateral force Fd acting on the
図3に戻り、軸力-操舵反力変換部11Bdは、最終軸力算出部11Bcが算出した最終軸力に基づいて目標操舵反力を算出する。目標操舵反力とは、操舵反力の目標値である。目標操舵反力の算出方法としては、例えば、車速Vおよび最終軸力に対応した目標操舵反力を制御マップM10から読み出す方法を採用できる。制御マップM10とは、車速V毎に、最終軸力に対応した目標操舵反力を登録したマップである。
図19は、制御マップM10を表すグラフである。
図19に示すように、制御マップM10は、車速V毎に設定される。また、制御マップM10は、最終軸力が大きいほど目標操舵反力を大きい値とする。
図3に戻り、目標反力電流演算部11Beは、軸力-操舵反力変換部11Bdが算出した目標操舵反力に基づき、下記(13)式に従って目標反力電流を算出する。そして、目標反力電流演算部11Beは、算出結果を反力モータ駆動部9Cに出力する。
目標反力電流=目標操舵反力×ゲイン ………(13)Returning to FIG. 3, the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd calculates a target steering reaction force based on the final axial force calculated by the final axial force calculation unit 11Bc. The target steering reaction force is a target value of the steering reaction force. As a method for calculating the target steering reaction force, for example, a method of reading the target steering reaction force corresponding to the vehicle speed V and the final axial force from the control map M10 can be employed. The control map M10 is a map in which a target steering reaction force corresponding to the final axial force is registered for each vehicle speed V.
FIG. 19 is a graph showing the control map M10.
As shown in FIG. 19, the control map M10 is set for each vehicle speed V. Further, the control map M10 sets the target steering reaction force to a larger value as the final axial force is larger.
Returning to FIG. 3, the target reaction force current calculation unit 11Be calculates a target reaction force current according to the following equation (13) based on the target steering reaction force calculated by the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd. Then, the target reaction force current calculation unit 11Be outputs the calculation result to the reaction force
Target reaction force current = Target steering reaction force × Gain (13)
なお、本実施形態では、目標反力電流演算部11Beが、軸力-操舵反力変換部11Bdが算出した目標操舵反力を基に目標反力電流を算出する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、目標反力電流演算部11Beが、軸力-操舵反力変換部11Bdが算出した目標操舵反力に補正的反力や端当て反力等を加算して目標操舵反力を補正し、補正後の目標操舵反力を基に目標反力電流を算出する構成としてもよい。補正的反力としては、例えば、目標操舵反力を補正する場合に付与する操舵反力がある。また、端当て反力としては、例えば、転舵角θが最大値となった場合に付与する操舵反力がある。
フィードバック軸力補正部11Bfは、シフトセンサ12が検出したシフトレバーの位置に基づいて、車両Aが後退走行しているか否かを判定する。ここで、フィードバック軸力補正部11Bfは、シフトレバーがRレンジ(後退走行の位置)にあることを検出した場合に、車両Aが後退走行していると判定する。そして、フィードバック軸力補正部11Bfは、車両Aが後退走行していると判定した場合には、フィードフォワード軸力算出部11Baが算出したフィードフォワード軸力TFFをフィードバック軸力TFBとして最終軸力算出部11Bcに出力する。一方、フィードバック軸力補正部11Bfは、車両Aが後退走行していないと判定した場合には、フィードバック軸力算出部11Bbが算出したフィードバック軸力TFBをそのまま最終軸力算出部11Bcに出力する。In this embodiment, the target reaction force current calculation unit 11Be calculates the target reaction force current based on the target steering reaction force calculated by the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd. A configuration can also be adopted. For example, the target reaction force current calculation unit 11Be corrects the target steering reaction force by adding a correction reaction force, an end contact reaction force, or the like to the target steering reaction force calculated by the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd, The target reaction force current may be calculated based on the corrected target steering reaction force. As the corrective reaction force, for example, there is a steering reaction force applied when the target steering reaction force is corrected. Further, as the end contact reaction force, for example, there is a steering reaction force applied when the turning angle θ reaches the maximum value.
The feedback axial force correction unit 11Bf determines whether the vehicle A is traveling backward based on the position of the shift lever detected by the
(動作その他)
次に、車両Aの操舵制御装置の動作について説明する。
車両Aの後退走行中、運転者がステアリングホイール1を操作したとする。すると、制御演算部11が、操舵角δおよび車速Vに基づき目標転舵角θ*を算出する(図2の目標転舵角演算部11A)。続いて、制御演算部11が、算出した目標転舵角θ*から実際の転舵角θを減じた減算結果に基づき目標転舵電流を算出する(図2の目標転舵電流演算部11C)。これにより、転舵制御部8が、ステアリングホイール1の操作量に応じて操向輪2を転舵する。そして、車両Aが、後退走行中に旋回を行う。(Operation other)
Next, the operation of the steering control device for vehicle A will be described.
It is assumed that the driver operates the
同時に、制御演算部11が、操舵角δおよび車速Vに基づきフィードフォワード軸力TFFを算出する(図3のフィードフォワード軸力算出部11Ba)。続いて、制御演算部11が、転舵電流に基づき電流軸力を算出する(図11の電流軸力算出部11Bba)。続いて、制御演算部11が、横方向加速度Gyに基づき横G軸力を算出する(図11のブレンド軸力算出部11Bbb)。続いて、制御演算部11が、ヨーレートγおよび車速Vに基づきヨーレート軸力を算出する(図11のブレンド軸力算出部11Bbb)。続いて、制御演算部11が、算出した電流軸力、横G軸力およびヨーレート軸力に基づき、ブレンド軸力TBRを算出する(図11のブレンド軸力算出部11Bbb)。そして、制御演算部11が、算出した電流軸力とブレンド軸力TBRとをGB:(1−GB)で配分して、フィードバック軸力TFBを算出する(図3のフィードバック軸力算出部11Bb)。At the same time, the
続いて、制御演算部11が、シフトレバーの位置(Rレンジ)に基づき、車両Aが後退走行していると判定する(図3のフィードバック軸力補正部11Bf)。続いて、制御演算部11が、算出したフィードバック軸力TFBをフィードフォワード軸力TFFで置き換える(図3のフィードバック軸力補正部11Bf)。これにより、制御演算部11が、フィードバック軸力算出部11Bbが算出したフィードバック軸力TFBを補正する。続いて、制御演算部11が、算出したフィードフォワード軸力TFFと、補正後のフィードバック軸力TFB、つまり、フィードフォワード軸力TFFとをGF:(1−GF)で配分して、最終軸力を算出する(図3の最終軸力算出部11Bc)。これにより、制御演算部11が、最終軸力をフィードフォワード軸力TFFとする。続いて、制御演算部11が、算出した最終軸力に基づき目標操舵反力を算出する(図3の軸力-操舵反力変換部11Bd)。続いて、制御演算部11が、算出した目標操舵反力に基づき目標反力電流を算出する(図3の目標反力電流演算部11Be)。続いて、制御演算部11が、算出した目標反力電流に基づき反力モータ9Aを駆動する(図2の反力モータ駆動部9C)。これにより、反力制御部9が、ステアリングホイール1を中立位置に戻す方向に操舵反力を付与する。Subsequently, the
ここで、一般に、車両Aが後退走行中に旋回を行った場合、タイヤ横力Fdの着力点がタイヤの接地中心よりも後方に設定されているため、転舵角が増大する方向にタイヤ横力Fdが作用し、ステアリングラックを中立位置から乖離させる方向にステアリングラック軸力が発生する。それゆえ、電流軸力は、ステアリングラックを中立位置から乖離させる方向に発生する。また、ヨーレート軸力も、ステアリングラックを中立位置から乖離させる方向に発生する。それゆえ、フィードバック軸力TFBは、これら軸力を基にステアリングラックを中立位置から乖離させるものとなる。そのため、フィードフォワード軸力TFFと、フィードバック軸力TFBとの正負が逆になる。したがって、例えば、フィードバック軸力TFBを補正せず、単にフィードフォワード軸力TFFと補正無しのフィードバック軸力TFBとを配分して最終軸力を算出する方法では、フィードフォワード軸力TFFとフィードバック軸力TFBとの大小関係が変動すると、最終軸力の正負が切り替わる可能性があった。それゆえ、操舵反力の正負が切り替わり、操舵反力が振動する可能性があった。Here, in general, when the vehicle A makes a turn while traveling backward, the applied point of the tire lateral force Fd is set behind the ground contact center of the tire, so that the tire lateral direction increases in the direction in which the turning angle increases. A force Fd acts, and a steering rack axial force is generated in a direction that causes the steering rack to deviate from the neutral position. Therefore, the current axial force is generated in a direction that causes the steering rack to deviate from the neutral position. The yaw rate axial force is also generated in a direction that causes the steering rack to deviate from the neutral position. Therefore, the feedback axial force T FB causes the steering rack to deviate from the neutral position based on these axial forces. Therefore, the feedforward axial force T FF, positive and negative feedback axial force T FB reversed. Thus, for example, without correcting the feedback axial force T FB, in the method of simply calculating the final axial force by distributing the feedback axial force T FB without correcting the feedforward axial force T FF, feedforward axial force T FF When the magnitude relationship between the feedback axial force T FB and the feedback axial force T FB fluctuates, there is a possibility that the sign of the final axial force changes. Therefore, there is a possibility that the steering reaction force is switched between positive and negative, and the steering reaction force vibrates.
これに対し、本実施形態の操舵制御装置は、車両Aが後退走行していると判定した場合に、フィードバック軸力TFBをフィードフォワード軸力TFFで置き換えることによって、フィードフォワード軸力TFFを最終軸力とする。それゆえ、本実施形態の操舵制御装置は、例えば、車両Aが後退走行中に旋回を行った場合に、操舵角δに基づく操舵反力であるフィードフォワード軸力TFFと、タイヤ横力Fdで変動する車両Aの状態量(転舵電流、横方向加速度Gy、ヨーレートγ)に基づくステアリングラック軸力であるフィードバック軸力TFBとの正負が逆になったとしても、最終軸力の正負が切り替わらない。そのため、反力モータ9Aの駆動方向の切り替わりを抑制でき、操舵反力の振動を抑制できる。On the other hand, the steering control device of the present embodiment replaces the feedback axial force T FB with the feed forward axial force T FF when it is determined that the vehicle A is traveling backward, thereby providing the feed forward axial force T FF Is the final axial force. Therefore, the steering control apparatus of the present embodiment, for example, when the vehicle A is subjected to turning in reverse travel, the feedforward axial force T FF is steering reaction force based on the steering angle [delta], the tire lateral force Fd Even if the positive / negative of the feedback axial force T FB that is the steering rack axial force based on the state quantity of the vehicle A (steering current, lateral acceleration Gy, yaw rate γ) fluctuating by Does not switch. Therefore, switching of the driving direction of the
また、本実施形態の操舵制御装置は、フィードフォワード軸力TFFを最終軸力とすることによって、ステアリングホイール1を中立位置に戻す操舵反力を付与できる。そのため、本実施形態の操舵制御装置は、一般的な運転感覚により適した操舵反力を付与できる。
なお、例えば、フィードバック軸力TFBを最終軸力とする方法では、ステアリングラックを中立位置から乖離させる方向に操舵反力が付与される。そのため、ステアリングホイール1が操舵方向へ持って行かれるような感覚を運転者に与える可能性があった。
また、本実施形態の操舵制御装置は、シフトレバーがRレンジ(後退走行の位置)にあることを検出した場合に、車両Aが後退走行していると判定する。それゆえ、本実施形態の操舵制御装置は、車両Aが後退走行しているかを比較的容易に判定できる。Further, the steering control device of the present embodiment can apply a steering reaction force that returns the
For example, in the method of using the feedback axial force TFB as the final axial force, the steering reaction force is applied in a direction that causes the steering rack to deviate from the neutral position. Therefore, there is a possibility of giving the driver a feeling that the
Further, the steering control device of the present embodiment determines that the vehicle A is traveling backward when it is detected that the shift lever is in the R range (reverse traveling position). Therefore, the steering control device of the present embodiment can relatively easily determine whether the vehicle A is traveling backward.
本実施形態では、図1のステアリングホイール1がステアリングホイールを構成する。以下同様に、図1の転舵モータ8Aが転舵アクチュエータ、転舵モータ駆動部8Cが転舵アクチュエータを構成する。また、図1の操舵角センサ3が操舵角検出部を構成する。さらに、図1のフィードフォワード軸力算出部11Baがフィードフォワード軸力算出部を構成する。また、図1の横Gセンサ6、ヨーレートセンサ7、転舵電流検出部8Bが状態量検出部を構成する。さらに、図3のフィードバック軸力算出部11Bb、図11のフィードバック軸力算出実行部11Bbeがフィードバック軸力算出部を構成する。また、図2のフィードバック軸力補正部11Bf、図3の最終軸力算出部11Bcが最終軸力設定部を構成する。さらに、図1の反力モータ9A、反力モータ駆動部9C、図2の目標反力電流演算部11Bが反力アクチュエータを構成する。また、図1のシフトセンサ12がシフトレバー位置検出部を構成する。
In this embodiment, the
(本実施形態の効果)
本実施形態は、次のような効果を奏する。
(1)制御演算部11が、操舵角δに基づく操舵反力をフィードフォワード軸力TFFとして算出する。続いて、制御演算部11が、操向輪2に作用するタイヤ横力Fdで変動する車両Aの状態量に基づくステアリングラック軸力をフィードバック軸力TFBとして算出する。続いて、制御演算部11が、算出したフィードフォワード軸力TFFとフィードバック軸力TFBとを配分して、最終軸力を設定する。続いて、制御演算部11が、設定した最終軸力に基づいて操舵反力を付与する。その際、制御演算部11が、車両Aが後退走行していると判定した場合には、フィードフォワード軸力TFFを最終軸力とする。
このような構成によれば、車両Aが後退走行していると判定した場合に、フィードフォワード軸力TFFを最終軸力とする。それゆえ、例えば、車両Aが後退走行中に旋回を行った場合に、操舵角δに基づく操舵反力であるフィードフォワード軸力TFFと、タイヤ横力Fdで変動する車両Aの状態量に基づくステアリングラック軸力であるフィードバック軸力TFBとの正負が逆になったとしても、最終軸力の正負が切り替わらない。そのため、反力モータ9Aの駆動方向の切り替わりを抑制でき、操舵反力の振動を抑制できる。(Effect of this embodiment)
This embodiment has the following effects.
(1) The
According to such a configuration, when it is determined that the vehicle A is traveling backward, the feedforward axial force TFF is set as the final axial force. Thus, for example, when the vehicle A is subjected to turning in reverse travel, the feedforward axial force T FF is steering reaction force based on the steering angle [delta], the state quantity of the vehicle A which varies in the tire lateral force Fd Even if the positive and negative of the feedback axial force T FB that is the steering rack axial force based on it is reversed, the positive and negative of the final axial force is not switched. Therefore, switching of the driving direction of the
(2)制御演算部11が、シフトレバーがRレンジ(後退走行の位置)にあることを検出した場合に、車両Aが後退走行していると判定する。
このような構成によれば、車両Aが後退走行しているかを比較的容易に判定できる。
以上、本願が優先権を主張する日本国特許出願2013−3878(2013年1月11日出願)の全内容は、参照により本開示の一部をなす。
ここでは、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく各実施形態の改変は当業者にとって自明なことである。(2) When the
According to such a configuration, it can be relatively easily determined whether the vehicle A is traveling backward.
As described above, the entire contents of Japanese Patent Application No. 2013-3878 (filed on January 11, 2013) to which the present application claims priority form part of the present disclosure by reference.
Although the present invention has been described with reference to a limited number of embodiments, the scope of rights is not limited thereto, and modifications of each embodiment based on the above disclosure are obvious to those skilled in the art.
1 ステアリングホイール(ステアリングホイール)
3 操舵角センサ(操舵角検出部)
5 車速センサ(車速検出部)
6 横Gセンサ(状態量検出部)
7 ヨーレートセンサ(状態量検出部)
8A 転舵モータ(転舵アクチュエータ)
8B 転舵電流検出部(状態量検出部)
8C 転舵モータ駆動部(転舵アクチュエータ)
9A 反力モータ(反力アクチュエータ)
9C 反力モータ駆動部(反力アクチュエータ)
11B 目標反力電流演算部(反力アクチュエータ)
11Ba フィードフォワード軸力算出部(フィードフォワード軸力算出部)
11Bb フィードバック軸力算出部(フィードバック軸力算出部)
11Bbe フィードバック軸力算出実行部(フィードバック軸力算出部)
11Bc 最終軸力算出部(最終軸力設定部)
11Bf フィードバック軸力補正部(最終軸力設定部)
12 シフトセンサ(シフトレバー位置検出部)1 Steering wheel (steering wheel)
3 Steering angle sensor (steering angle detector)
5 Vehicle speed sensor (vehicle speed detector)
6 Horizontal G sensor (state quantity detector)
7 Yaw rate sensor (state quantity detector)
8A Steering motor (steering actuator)
8B Steering current detector (state quantity detector)
8C Steering motor drive (steering actuator)
9A reaction force motor (reaction force actuator)
9C Reaction force motor drive (Reaction force actuator)
11B Target reaction force current calculation part (Reaction force actuator)
11Ba Feedforward axial force calculation unit (feedforward axial force calculation unit)
11Bb Feedback axial force calculation unit (feedback axial force calculation unit)
11Bbe Feedback axial force calculation execution unit (feedback axial force calculation unit)
11Bc Final axial force calculation unit (final axial force setting unit)
11Bf Feedback axial force correction unit (final axial force setting unit)
12 Shift sensor (shift lever position detector)
【0002】
ると、操舵反力の正負が切り替わり、操舵反力が振動する可能性があった。
本発明は、上記のような点に着目し、車両が後退走行中に旋回した場合に、操舵反力の振動を抑制可能とすることを課題とする。
課題を解決するための手段
[0005]
上記課題を解決するため、本発明の一態様では、ステアリングホイールを中立位置に戻す方向に操舵系に発生する力であるフィードフォワード軸力を算出する。続いて、操向輪に作用するタイヤ横力で変動する車両の状態量に基づき、前進時にステアリングホイールを中立位置に戻す方向に操舵系に発生する力であり、且つ後退時にステアリングホイールを中立位置から乖離させる方向に操舵系に発生する力であるフィードバック軸力を算出する。続いて、算出したフィードフォワード軸力とフィードバック軸力とを配分して、最終軸力を設定する。続いて、設定した最終軸力に基づいて操舵反力を付与する。その際、車両が後退走行していると判定した場合には、フィードフォワード軸力を最終軸力とする。
発明の効果
[0006]
本発明の一態様では、例えば、車両が後退走行中に旋回を行った場合に、フィードフォワード軸力とフィードバック軸力との正負が逆になったとしても、最終軸力の正負が切り替わらない。そのため、反力アクチュエータの駆動方向の切り替わりを抑制でき、操舵反力の振動を抑制できる。
図面の簡単な説明
[0007]
[図1]車両Aの構成を表す概念図である。
[図2]制御演算部11の構成を表すブロック図である。
[図3]目標反力電流演算部11Bの構成を表すブロック図である。
[図4]フィードフォワード軸力算出部11Baの構成を表すブロック図である。
[図5]ピニオン軸力Thの算出式の係数を説明するための図である。
[図6]制御マップM1を表すグラフである。
[図7]制御マップM2を表すグラフである。[0002]
Then, the sign of the steering reaction force is switched, and the steering reaction force may vibrate.
An object of the present invention is to make it possible to suppress the vibration of the steering reaction force when the vehicle turns while traveling backward, paying attention to the above points.
Means for Solving the Problems [0005]
In order to solve the above problem, in one aspect of the present invention, a feedforward axial force that is a force generated in the steering system in a direction to return the steering wheel to the neutral position is calculated. Next, it is a force generated in the steering system in the direction to return the steering wheel to the neutral position when moving forward based on the state quantity of the vehicle that varies with the lateral force of the tire acting on the steering wheel, and the steering wheel is moved to the neutral position when moving backward A feedback axial force, which is a force generated in the steering system in a direction to deviate from the steering system, is calculated. Subsequently, the calculated feedforward axial force and feedback axial force are distributed to set the final axial force. Subsequently, a steering reaction force is applied based on the set final axial force. At this time, if it is determined that the vehicle is traveling backward, the feedforward axial force is set as the final axial force.
Effects of the Invention [0006]
In one aspect of the present invention, for example, when the vehicle turns while traveling backward, even if the sign of the feedforward axial force and the feedback axial force is reversed, the sign of the final axial force is not switched. Therefore, switching of the driving direction of the reaction force actuator can be suppressed, and vibration of the steering reaction force can be suppressed.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0007]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a vehicle A.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a target reaction force
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a feedforward axial force calculation unit 11Ba.
FIG. 5 is a diagram for explaining a coefficient of a calculation formula for pinion axial force Th.
FIG. 6 is a graph showing a control map M1.
FIG. 7 is a graph showing a control map M2.
Claims (2)
前記ステアリングホイールの操作量に応じて操向輪を転舵する転舵アクチュエータと、
前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記操舵角検出部が検出した前記操舵角に基づき操舵反力をフィードフォワード軸力として算出するフィードフォワード軸力算出部と、
前記操向輪に作用するタイヤ横力で変動する車両の状態量を検出する状態量検出部と、
前記状態量検出部が検出した前記車両の状態量に基づきステアリングラック軸力をフィードバック軸力として算出するフィードバック軸力算出部と、
前記フィードフォワード軸力算出部が算出した前記フィードフォワード軸力と前記フィードバック軸力算出部が算出した前記フィードバック軸力とを配分して、最終軸力を設定する最終軸力設定部と、
前記最終軸力設定部が設定した前記最終軸力に基づいて、操舵反力を付与する反力アクチュエータと、を備え、
前記最終軸力設定部は、前記車両が後退走行をしていると判定した場合には、前記フィードフォワード軸力算出部が算出した前記フィードフォワード軸力を前記最終軸力とすることを特徴とする操舵制御装置。A steering wheel mechanically separated from the steering wheel;
A steering actuator that steers the steered wheels according to the operation amount of the steering wheel;
A steering angle detector for detecting a steering angle of the steering wheel;
A feedforward axial force calculation unit that calculates a steering reaction force as a feedforward axial force based on the steering angle detected by the steering angle detection unit;
A state quantity detection unit for detecting a state quantity of the vehicle that varies with a tire lateral force acting on the steering wheel;
A feedback axial force calculation unit that calculates a steering rack axial force as a feedback axial force based on the state quantity of the vehicle detected by the state quantity detection unit;
A final axial force setting unit that sets a final axial force by allocating the feedforward axial force calculated by the feedforward axial force calculation unit and the feedback axial force calculated by the feedback axial force calculation unit;
A reaction force actuator for applying a steering reaction force based on the final axial force set by the final axial force setting unit,
When it is determined that the vehicle is traveling backward, the final axial force setting unit sets the feedforward axial force calculated by the feedforward axial force calculation unit as the final axial force. A steering control device.
前記最終軸力設定部は、前記シフトレバー位置検出部が前記シフトレバーが後退走行の位置にあることを検出した場合に、前記車両が後退走行をしていると判定することを特徴とする請求項1に記載の操舵制御装置。A shift lever position detector for detecting the position of the shift lever of the transmission;
The final axial force setting unit determines that the vehicle is traveling backward when the shift lever position detecting unit detects that the shift lever is in a backward traveling position. Item 2. The steering control device according to Item 1.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013003878 | 2013-01-11 | ||
JP2013003878 | 2013-01-11 | ||
PCT/JP2013/007691 WO2014108985A1 (en) | 2013-01-11 | 2013-12-27 | Steering control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5949949B2 JP5949949B2 (en) | 2016-07-13 |
JPWO2014108985A1 true JPWO2014108985A1 (en) | 2017-01-19 |
Family
ID=51166662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014556227A Active JP5949949B2 (en) | 2013-01-11 | 2013-12-27 | Steering control device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5949949B2 (en) |
WO (1) | WO2014108985A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107107951B (en) * | 2014-12-25 | 2019-03-26 | 日本精工株式会社 | Electric power steering apparatus |
JP6747193B2 (en) * | 2016-09-07 | 2020-08-26 | 株式会社デンソー | Steering control device |
JP7109406B2 (en) * | 2019-07-01 | 2022-07-29 | 本田技研工業株式会社 | vehicle controller |
JP7284690B2 (en) * | 2019-11-11 | 2023-05-31 | 株式会社デンソー | motor drive system |
KR102314349B1 (en) | 2020-05-12 | 2021-10-19 | 현대모비스 주식회사 | Apparatus and method for controlling steer by wire system |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3593898B2 (en) * | 1998-10-02 | 2004-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | Steering control device |
JP3689403B2 (en) * | 2002-12-12 | 2005-08-31 | 三菱電機株式会社 | Vehicle steering system |
JP4186913B2 (en) * | 2004-11-10 | 2008-11-26 | トヨタ自動車株式会社 | Steering reaction control device for steer-by-wire steering device |
JP4729934B2 (en) * | 2005-02-08 | 2011-07-20 | 株式会社ジェイテクト | Vehicle steering system |
JP2006264393A (en) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Honda Motor Co Ltd | Steering gear for vehicle |
JP4636255B2 (en) * | 2005-08-17 | 2011-02-23 | トヨタ自動車株式会社 | Wheel lateral force estimation device and steering reaction force control device |
JP5799578B2 (en) * | 2011-05-16 | 2015-10-28 | 日産自動車株式会社 | Vehicle steering apparatus and steering control method |
-
2013
- 2013-12-27 WO PCT/JP2013/007691 patent/WO2014108985A1/en active Application Filing
- 2013-12-27 JP JP2014556227A patent/JP5949949B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5949949B2 (en) | 2016-07-13 |
WO2014108985A1 (en) | 2014-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5949948B2 (en) | Steering control device | |
JP6020597B2 (en) | Steering control device | |
JP6183205B2 (en) | Steering control device | |
JP5626480B2 (en) | Steering control device | |
JP5751338B2 (en) | Steering control device | |
JP7264058B2 (en) | steering controller | |
JP5126357B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP5949949B2 (en) | Steering control device | |
JP5994868B2 (en) | Steering control device | |
US20100228440A1 (en) | Steering control apparatus and a steering apparatus using the same | |
JP5664794B2 (en) | Steering control device and steering control method | |
JP5949950B2 (en) | Steering control device | |
JP7314636B2 (en) | Rudder control device | |
JP4814905B2 (en) | Vehicle steering control device | |
JP6004011B2 (en) | Steering control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160406 |
|
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: 20160510 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160523 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5949949 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |