WO2014108986A1 - 操舵制御装置 - Google Patents

操舵制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014108986A1
WO2014108986A1 PCT/JP2013/007692 JP2013007692W WO2014108986A1 WO 2014108986 A1 WO2014108986 A1 WO 2014108986A1 JP 2013007692 W JP2013007692 W JP 2013007692W WO 2014108986 A1 WO2014108986 A1 WO 2014108986A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steering
axial force
reaction force
force
calculation unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/007692
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佑文 蔡
一弘 五十嵐
Original Assignee
日産自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日産自動車株式会社 filed Critical 日産自動車株式会社
Priority to JP2014556228A priority Critical patent/JP6004011B2/ja
Publication of WO2014108986A1 publication Critical patent/WO2014108986A1/ja

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

Definitions

  • the present invention relates to a steer-by-wire steering control device in which a steering wheel and a steered wheel are mechanically separated.
  • Patent Document 1 Conventionally, as this type of technology, for example, there is a conventional technology described in Patent Document 1.
  • the steering reaction force is generated based on the rack axial force acting on the steering rack, so that the tire lateral force acting on the tire is reflected in the steering reaction force.
  • a target steering reaction force is calculated based on the steering current of the steering actuator and the lateral acceleration of the vehicle, and the steering reaction force is corrected based on the steering angle. Calculate the value.
  • the steering reaction force is determined based on the target steering reaction force and the correction value, and the reaction force actuator is driven by the steering reaction force.
  • the driving of the reaction force actuator is calculated based on the detection result of a sensor included in a general vehicle such as the steering current and the lateral acceleration. Therefore, in one embodiment of the present invention, it is not necessary to provide a dedicated sensor, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a vehicle A.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control calculation unit 11.
  • FIG. It is a block diagram showing the detailed structure of the target steering reaction force calculating part 11B. It is a figure for demonstrating the coefficient of the calculation formula of feedforward axial force TFF .
  • It is a graph showing the feedback axial force T FB and the actual steering rack axial force.
  • It is a graph showing the variable map M1.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the steering control device for vehicle A. It is a wave form diagram explaining the relationship between a steering angle and steering current for every situation. It is a wave form diagram explaining operation
  • the vehicle A according to this embodiment is a vehicle including a steer-by-wire steering control device in which a steering wheel 1 and a front wheel (hereinafter also referred to as a steering wheel) 2 are mechanically separated.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a vehicle A according to the present embodiment.
  • the vehicle A includes a steering angle sensor 3, a turning angle sensor 4, a vehicle speed sensor 5, a lateral G sensor 6, and a yaw rate sensor 7.
  • the steering angle sensor 3 detects the steering angle ⁇ of the steering wheel 1.
  • the steering angle sensor 3 outputs a signal representing the detection result (hereinafter also referred to as a detection signal) to the control calculation unit 11 described later.
  • the turning angle sensor 4 detects the turning angle ⁇ of the steered wheel 2.
  • a method of detecting the steered angle ⁇ of the steered wheels for example, a method of calculating based on the rack movement amount of the steering rack can be employed. Then, the turning angle sensor 4 outputs a detection signal to the control calculation unit 11.
  • the vehicle speed sensor 5 detects the vehicle speed V of the vehicle A.
  • the vehicle speed sensor 5 outputs a detection signal to the control calculation unit 11.
  • the lateral G sensor 6 detects the lateral acceleration Gy of the vehicle A. Then, the lateral G sensor 6 outputs a detection signal to the control calculation unit 11.
  • the yaw rate sensor 7 detects the yaw rate ⁇ of the vehicle A. Then, the yaw rate sensor 7 outputs a detection signal to the control calculation unit 11.
  • the lateral G sensor 6 and the yaw rate sensor 7 are arranged on the spring (vehicle body).
  • the vehicle A includes a steering control unit 8 and a reaction force control unit 9.
  • the steering control unit 8 includes a steering motor (steering actuator) 8A, a steering current detection unit 8B, and a steering motor drive unit 8C.
  • the steered motor 8A is connected to the pinion shaft 10 via a speed reducer.
  • the steered motor 8 ⁇ / b> A is driven by the steered motor driving unit 8 ⁇ / b> C and moves the steering rack to the left and right via the pinion shaft 10. Thereby, the steered motor 8A steers the steered wheel 2.
  • a method for driving the steered motor 8A for example, a method of controlling a current for driving the steered motor 8A (hereinafter also referred to as a steered current) can be employed.
  • the turning current detection unit 8B detects the turning current.
  • the steering current detection unit 8B outputs a detection signal to the steering motor drive unit 8C and the control calculation unit 11.
  • the turning motor drive unit 8C turns the turning motor 8A so that the turning current detected by the turning current detection unit 8B matches the target turning current. Controls the steering current.
  • the steered motor driving unit 8C drives the steered motor 8A.
  • the target turning current is a target value of a current for driving the turning motor 8A.
  • the reaction force control unit 9 includes a reaction force motor (reaction force actuator) 9A, a reaction force current detection unit 9B, and a reaction force motor drive unit 9C.
  • the reaction force motor 9A is connected to the steering shaft via a reduction gear. Then, the reaction force motor 9A is driven by the reaction force motor drive unit 9C and applies rotational torque to the steering wheel 1 via the steering shaft. Thereby, the reaction force motor 9A generates a steering reaction force.
  • a driving method of the reaction force motor 9A for example, a method of controlling a current for driving the reaction force motor 9A (hereinafter also referred to as reaction force current) can be adopted.
  • the reaction force current detection unit 9B detects a reaction force current.
  • the reaction force current detection unit 9B outputs a detection signal to the reaction force motor drive unit 9C and the control calculation unit 11.
  • the reaction force motor drive unit 9C is based on the target reaction force current calculated by the control calculation unit 11 so that the reaction force current detected by the reaction force current detection unit 9B matches the target reaction force current. Controls the reaction force current. Thereby, the reaction force motor drive unit 9C drives the reaction force motor 9A.
  • the target reaction force current is a target value of a current for driving the reaction force motor 9A.
  • the vehicle A includes a control calculation unit 11.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the control calculation unit 11.
  • the control calculation unit 11 includes a target turning angle calculation unit 11A, a target steering reaction force calculation unit 11B, and a target turning current calculation unit 11C.
  • the target turning angle calculation unit 11A calculates a target turning angle ⁇ *, which is a target value of the turning angle ⁇ , based on the steering angle ⁇ detected by the steering angle sensor 3 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 5. . Then, the target turning angle calculation unit 11A outputs the calculation result to the target steering reaction force calculation unit 11B.
  • the target steering reaction force calculation unit 11B is based on the target turning angle ⁇ * calculated by the target turning angle calculation unit 11A, the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 5, and the turning current detected by the turning current detection unit 8B. To calculate the target reaction force current. Then, the target steering reaction force calculation unit 11B outputs the calculation result to the reaction force control unit 9 (reaction force motor drive unit 9C).
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the target steering reaction force calculation unit 11B.
  • the target steering reaction force calculation unit 11B includes a feedforward axial force calculation unit 11Ba, a feedback axial force calculation unit 11Bb, a final axial force calculation unit 11Bc, an axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd, a target reaction A force-current calculation unit 11Be, a steering reaction force correction value calculation unit 11Bf, and a steering reaction force determination unit 11Bg are provided.
  • the feedforward axial force calculation unit 11Ba calculates a steering rack axial force (hereinafter referred to as “feedforward axial force”) according to the following equation (1).
  • TFF is calculated.
  • the steering rack axial force is a rack axial force applied to the steering rack.
  • feedforward axial force calculation part 11Ba outputs a calculation result to final axial force calculation part 11Bc.
  • T FF (Ks + Css) / (JrS 2 + (Cr + Cs) s + Ks) ⁇ k ⁇ V / (1 + A ⁇ V 2 ) ⁇ ⁇ + Ks (Jrs 2 + Crs) / (JrS 2 + (Cr + Cs) s + Ks) ⁇ ⁇ 1)
  • feedforward axial force calculating unit 11Ba as feedforward axial force T FF, calculates a steering rack axial force that does not reflect the impact of tire lateral force Fd acting on the steering wheel 2.
  • the above equation (1) is derived based on a motion equation of a vehicle including a steering mechanism in which the steering wheel 1 and the steered wheels 2 are mechanically connected in a preset road surface state or vehicle state. It is a mathematical formula.
  • the first term on the right side of, among the components constituting the feedforward axial force T FF are those representing the component based on the steering angle ⁇ and the vehicle speed V
  • the second term on the right side, the feed-forward shaft of the components constituting the force T FF it is a term representing a component based on the steering angular velocity d? / dt.
  • the term representing the component based on the steering angular acceleration is excluded because it contains a lot of noise components and induces vibration in the calculation result of the feedforward axial force TFF .
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the feedback axial force calculation unit 11Bb.
  • 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 (hereinafter also referred to as a current axial force) according to the following equation (2) based on the steering current detected by the steering current detection unit 8B.
  • the steering current varies when the steering wheel 1 is steered, the target turning angle ⁇ * varies, and a difference occurs between the target turning angle ⁇ * and the actual turning angle ⁇ .
  • the steered current is also generated when the steered wheel 2 is steered, the tire lateral force Fd acts on the steered wheel 2, and a difference occurs between the target steered angle ⁇ * and the actual steered angle ⁇ . fluctuate.
  • the steering current is caused by a road surface disturbance acting on the steered wheel 2 due to road surface unevenness or the like, and a tire lateral force Fd acting on the steered wheel 2 to obtain a target steered angle ⁇ * and an actual steered angle ⁇ . It also fluctuates due to differences.
  • the feedback axial force calculation unit 11Bb can calculate the steering rack axial force (current axial force) reflecting the influence of the tire lateral force Fd acting on the steered wheels 2 based on the steering current.
  • the current axial force is generated when a difference occurs between the target turning angle ⁇ * and the actual turning angle ⁇ . Therefore, the phase of the current axial force advances as compared with the actual steering rack axial force and lateral G axial force, as shown in FIG.
  • the blend axial force calculating unit 11Bbb calculates a steering rack axial force (hereinafter also referred to as a lateral G-axis force) according to the following equation (3).
  • a steering rack axial force hereinafter also referred to as a lateral G-axis force
  • the front wheel load and the lateral acceleration Gy are multiplied, and the multiplication result is calculated as an axial force (axial force) applied to the steered wheel 2.
  • the calculated axial force applied to the steered wheel 2 is multiplied by a constant (hereinafter also referred to as a link ratio) according to the link angle and suspension, and the multiplication result is represented by the horizontal G axis. Calculated as force.
  • Lateral G-axis force Axial force applied to steering wheel 2 x Link ratio (3)
  • Axial force applied to steering wheel 2 front wheel load x lateral acceleration Gy
  • the blend axial force calculation unit 11Bbb can calculate the steering rack axial force (lateral G axial force) reflecting the influence of the tire lateral force Fd acting on the steered wheels 2 based on the lateral acceleration Gy.
  • the lateral G sensor 6 is disposed on the spring (vehicle body), detection of the lateral acceleration Gy is delayed. Therefore, as shown in FIG. 6, the lateral G-axis force is delayed in phase as compared with the actual steering rack axial force.
  • the lateral acceleration Gy detected by the lateral G sensor 6 is used when calculating the lateral G-axis force, but other configurations may be employed.
  • the yaw rate ⁇ detected by the yaw rate sensor 7 may be multiplied by the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 5, and the multiplication result ⁇ ⁇ V may be used instead of the lateral acceleration Gy.
  • the blend axial force calculation unit 11Bbb is based on the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 5 and the yaw rate ⁇ detected by the yaw rate sensor 7, and the steering rack axial force (hereinafter also referred to as the yaw rate axial force) according to the following equation (4). Is calculated.
  • the front wheel load, the vehicle speed V, and the yaw rate ⁇ are multiplied, and the multiplication result is calculated as the axial force applied to the steered wheel 2.
  • the calculated axial force applied to the steered wheel 2 is multiplied by the link ratio, and the multiplication result is calculated as the yaw rate axial force.
  • Yaw rate axial force axial force applied to steered wheel 2 x link ratio (4)
  • Axial force applied to steered wheel 2 front wheel load x vehicle speed V x yaw rate ⁇
  • the blend axial force calculation unit 11Bbb can calculate the steering rack axial force (yaw rate axial force) reflecting the influence of the tire lateral force Fd acting on the steered wheels 2 based on the yaw rate ⁇ .
  • the yaw rate sensor 7 is disposed on the spring (vehicle body), the detection of the yaw rate ⁇ is delayed. Therefore, the phase of the yaw rate axial force is delayed as compared with the actual steering rack axial force, as shown in FIG.
  • 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 determines the steering rack axial force (hereinafter referred to as “blend axial force”) according to the following equation (5) based on the read current axial force and the calculated lateral G axial force and yaw rate axial force. TBR is calculated. In the following equation (5), 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.
  • 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. .
  • 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.
  • the blend axial force T BR has a positive value for the axial force that directs the steered wheel 2 in the right direction and a negative value for an axial force that directs the steered wheel 2 in the left direction.
  • T BR Lateral G Axial Force x K1 + Current Axial Force x K2 + Yaw Rate Axial Force x K3 (5)
  • 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 large value in the order of the lateral G axial force, the current axial force, and the yaw rate axial force.
  • 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 steering wheel 2.
  • 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.
  • the phase of the lateral G axial 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.
  • 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 control calculation unit 11 of the present embodiment can apply a more appropriate steering reaction force by driving the reaction force motor 9A based on the blend axial force TBR .
  • 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. .
  • the vehicle A has a target turning angle ⁇ * and an actual turning angle ⁇ . There will be a difference.
  • blends axial force calculating unit 11Bbb of this embodiment by adding the current axial force to the lateral G axial force, it can reflect the influence of the road surface disturbance acting on the steering wheel 2 to the blend axial force T BR, more An appropriate blend axial force T BR can be calculated. Therefore, the control calculation unit 11 of the present embodiment can apply a more appropriate steering reaction force by driving the reaction force motor 9A based on the blend axial force TBR . 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.
  • the control calculation unit 11 of the present embodiment can apply a more appropriate steering reaction force by driving the reaction force motor 9A based on the blend axial force TBR .
  • 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.
  • the feedback axial force T FB is calculated.
  • the steering current and the lateral acceleration Gy increase, so that the detection result of the lateral G sensor 6 and the detection result of the steering current detection unit 8B are both maximum. Value (saturated value).
  • the yaw rate ⁇ also increases, but the increase amount of the yaw rate ⁇ is relatively small compared to the increase amounts of the steering current and the lateral acceleration Gy, so that the detection result of the yaw rate sensor 7 reaches the maximum value (saturated value). Not reach. Therefore, the detection result of the yaw rate sensor 7 varies depending on the degree of spin state of the vehicle A. Therefore, the blend axial force T BR can be changed according to the degree of the spin state of the vehicle A. As a result, the control calculation unit 11 of the present embodiment can apply a more appropriate steering reaction force by driving the reaction force motor 9A based on the blend axial force TBR .
  • the steering angular velocity detector 11Bbc calculates the steering angular velocity d ⁇ / dt of the steering wheel 1 based on the steering angle ⁇ detected by the turning angle sensor 4. And steering angular velocity detection part 11Bbc outputs a calculation result to blend axial force calculation part 11Bbb and steering determination part 11Bbd.
  • the steering angular velocity d ⁇ / dt has a positive value when the steering wheel 1 rotates clockwise, and a negative value when the steering wheel 1 rotates counterclockwise.
  • 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 steering wheel 1 additional steering operation and cut It is determined which of the return operations is being performed.
  • the rounding-up operation is, for example, a steering operation in a direction in which the steering wheel 1 (steering angle ⁇ ) is away from the neutral position.
  • the return operation for example, there is a steering operation in a direction in which the steering wheel 1 (steering angle ⁇ ) approaches the neutral position.
  • the steering determination unit 11Bbd determines that the blend axial force T BR is a positive value and the steering angular velocity d ⁇ / dt is a positive value, or the blend axial force T BR is a negative value and the steering angular velocity d ⁇ / If dt is a negative value, it is determined that the steering wheel 1 is being increased, and the variable K4 is set to “1.0”.
  • the variable K4 is a flag that indicates whether the steering wheel 1 is being turned on or turned off.
  • the variable K4 is set to “1.0” when the steering wheel 1 is turned up, and is set to “0.0” when the turning back operation is performed.
  • the steering determination unit 11Bbd determines that the blend axial force T BR is a positive value and the steering angular velocity d ⁇ / dt is a negative value, or the blend axial force T BR is a negative value and the steering angular velocity d ⁇ / dt is positive. If the value is a value, it is determined that the steering wheel 1 is not being increased, and the variable K4 is set to zero. Then, the steering determination unit 11Bbd outputs the set variable K4 to the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe.
  • the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe receives the current axial force, blend axial force T BR , steering angular velocity d ⁇ / 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 final axial force calculation unit 11Bc calculates the steering rack axial force (hereinafter referred to as feedback axial force) according to the following equation (6) based on the read current axial force, blend axial force T BR , steering angular velocity d ⁇ / dt, and variable K4. TFB ) is calculated. Then, the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe outputs the calculation result to the final axial force calculation unit 11Bc.
  • Feedback axial force T FB Current axial force ⁇ GB + Blend axial force T BR ⁇ (1-GB) (6)
  • 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 .
  • 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.
  • 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.
  • K5 represents 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 steering wheel 1 is increased. It is a numerical value.
  • the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe adds the current axial force and the blend axial force T BR at a ratio of K5: (1-K5) based on the variable K5 when the steering wheel 1 is increased.
  • the feedback axial force T FB is calculated.
  • K4 is “0.0”, that is, when the steering wheel 1 is switched back, the blend axial force T BR is set as the feedback axial force T FB regardless of the variable K5.
  • variable K5 for example, a method of reading the variable K5 corresponding to the steering angular velocity d ⁇ / dt from the variable map M1 can be adopted.
  • the variable map M1 for example, there is a map in which a variable K5 corresponding to the steering angular velocity d ⁇ / dt is registered.
  • FIG. 8 is a graph showing the variable map M1.
  • the variable map M1 shows the magnitude of the steering angular velocity d ⁇ / dt in the range where the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is 0 or more and less than the first set value d ⁇ 1 / dt (> 0). Regardless of whether it is set to “1.0”. Further, the variable map M1 indicates that the variable K5 is set regardless of the magnitude of the steering angular velocity d ⁇ / dt in the range where the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is equal to or larger than the second set value d ⁇ 2 / dt (> d ⁇ 1 / dt).
  • variable map M1 corresponds to the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt in the range where the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is not less than the first set value d ⁇ 1 / dt and less than the second set value d ⁇ 2 / dt.
  • the variable map M1 indicates that the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is within a range where the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is greater than or equal to the first set value d ⁇ 1 / dt and less than the second set value d ⁇ 2 / dt.
  • a variable K5 is set according to a linear function representing the relationship between the value and the variable K5.
  • the linear function when the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is the first set value d ⁇ 1 / dt, the variable K5 is set to “1.0”, and the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is set to the second set value d ⁇ 2. In the case of / dt, the variable K5 is set to “0.0”.
  • the distribution ratio setting unit 11Bbf has the variable K4 of “1.0” (during the rounding operation), and the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is less than the first set value d ⁇ 1 / dt (low-speed steering).
  • the distribution ratio GB is set to “1.0”.
  • the feedback axial force calculating execution unit 11Bbe is a feedback axial force T FB current axial force.
  • the distribution ratio setting unit 11Bbf has a variable K4 of “1.0” (at the time of increasing operation), and the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is equal to or greater than the second set value d ⁇ 2 / dt (at the time of high-speed steering) ),
  • the distribution ratio GB is set to “0.0”.
  • the feedback axial force calculating execution unit 11Bbe is a blend axial force T BR feedback axial force T FB.
  • the variable K4 is “1.0” (during the addition operation), the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is equal to or greater than the first set value d ⁇ 1 / dt, and If it is less than 2 set value d ⁇ 2 / dt (medium speed steering), the distribution ratio GB is set as a variable K5.
  • 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.
  • the final axial force calculation unit 11Bc sets the distribution ratio GB to “0.0” regardless of the steering angular velocity d ⁇ / dt. . Then, the feedback axial force calculating execution unit 11Bbe is a blend axial force T BR feedback axial force T FB.
  • the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe of the present embodiment has a case where the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is less than the first set value d ⁇ 1 / dt when the steering wheel 1 is increased.
  • the current axial force is defined as a feedback axial force T FB .
  • the tire lateral force Fd accompanying the steering of the steered wheel 2 when the steering wheel 1 is increased.
  • the friction generate a steering reaction force that returns the steering wheel 1 to the neutral position.
  • the current axial force is equal to the sum of the tire lateral force Fd and the friction when the steering wheel 1 is increased. Therefore, the control calculation part 11 of this embodiment can give the steering reaction force which returns the steering wheel 1 to a neutral position similarly to a mechanical steering control apparatus by setting the current axial force to the feedback axial force TFB. . Thereby, the control calculation part 11 of this embodiment can provide a more appropriate steering reaction force at the time of the steering wheel 1 turning operation.
  • the blend axial force T BR does not include an element of friction accompanying steering of the steered wheel 2. Therefore, for example, in the method of using the blend axial force T BR as the feedback axial force T FB when the steering wheel 1 is increased, there is a possibility that the steering feeling may be uncomfortable.
  • the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe of the present embodiment performs the current axial force and the lateral G axial force regardless of the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt.
  • blend axial force T BR that is distributed at a preset distribution ratio is defined as feedback axial force T FB .
  • the tire lateral force Fd accompanying the steering of the steered wheels 2 when the steering wheel 1 is switched back.
  • a steering reaction force that returns the steering wheel 1 to the neutral position is generated.
  • the driver when the steering wheel 1 is switched back, the driver reduces the holding force of the steering wheel 1 and slides the steering wheel 1 with the palm of the hand, thereby making the steering wheel 1 neutral.
  • the steering wheel 2 was returned to the neutral position.
  • the blending axial force T BR is set to the feedback axial force T FB so that even if the steering current is reduced and the current axial force is reduced, steering is performed. It can suppress that the steering reaction force which returns the wheel 1 to a neutral position reduces.
  • the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe is similar to the mechanical steering control device in that the driver reduces the holding force of the steering wheel 1 and slides the steering wheel 1 with the palm of the steering wheel. The wheel 1 can be returned to the neutral position. Thereby, the control calculating part 11 of this embodiment can provide a more appropriate steering reaction force when the steering wheel 1 is switched back.
  • the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe of the present embodiment determines that the steering wheel 1 is being increased, and the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is equal to or greater than the first set value d ⁇ 1 / dt. Is determined, the current axial force and the blend axial force T BR are distributed to set the feedback axial force T FB, and the current axial force distribution ratio decreases as the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt decreases. Increase Therefore, the feedback axial force calculation execution unit 11Bbe of the present embodiment performs, for example, the steering wheel ⁇ straddling the neutral position during the steering wheel 1 switching operation, and the steering wheel 1 is continuously increased in the same direction.
  • the control calculating part 11 of this embodiment can provide a more appropriate steering reaction force.
  • the final axial force calculating unit 11Bc reads the feedforward axial force T FF and the feedback axial force T FB from the feedforward axial force calculating unit 11Ba and feedback axial force calculating unit 11Bb. Subsequently, the final axial force calculating unit 11Bc, based on the read feedforward axial force T FF and the feedback axial force T FB, calculates a steering rack shaft force (hereinafter, the final axial force) the according to the following equation (7). Then, the final axial force calculation unit 11Bc outputs the calculation result to the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd.
  • the final axial force calculation unit 11Bc outputs the calculation result to the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd.
  • Final axial force Feed forward axial force T FF ⁇ GF + Feedback axial force T FB ⁇ (1-GF) (7)
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 steering wheel 2.
  • 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.
  • the final axial force calculating unit 11Bc in addition to the feedback axial force T FB, it calculates the final axial force on the basis of the feedforward axial force T FF, it can be calculated more appropriate final axial force. Therefore, the control calculation unit 11 of the present embodiment can apply a more appropriate steering reaction force by driving the reaction force motor 9A based on the feedback axial force TFB .
  • a method of setting the distribution ratio GF a method of reading the distribution ratio GF corresponding to the axial force difference from the distribution ratio map M2 can be adopted.
  • the axial force difference is a difference between the feedforward axial force TFF and the feedback axial force TFB .
  • the distribution ratio map M2 is a map in which a distribution ratio GF corresponding to the axial force difference is registered.
  • the feedforward axial force TFF is calculated according to the above equation (1) derived based on a preset road surface state and vehicle state. Therefore, the estimation accuracy of the feedforward axial force TFF decreases when the road surface state or the vehicle state changes. On the other hand, the estimation accuracy of the feedback axial force T FB is substantially constant regardless of the road surface state and the vehicle state. Therefore, the final axial force calculating unit 11Bc of the present embodiment, the axial force difference is the difference between the feedforward axial force T FF and the feedback axial force T FB, the distribution ratio GF, i.e., allocation of the feedforward axial force T FF This is an index for setting the ratio and the distribution ratio of the feedback axial force TFB . Thereby, final axial force calculation part 11Bc of this embodiment can set more suitable distribution ratio GF.
  • FIG. 9 is a graph showing the distribution ratio map M2.
  • the distribution ratio map M2 shows the distribution ratio regardless of the magnitude of the axial force difference as long as the absolute value of the axial force difference is not less than 0 and less than the first set value Z 1 (> 0).
  • GF is set to a value (for example, “1.0”) larger than the distribution ratio (1 ⁇ GF).
  • the first set value Z 1 for example, it can be adopted axial force difference (threshold) that the estimation accuracy of the feedforward axial force T FF starts lowering.
  • the distribution ratio map M2 indicates that the distribution ratio GF is the distribution ratio (1-GF) regardless of the magnitude of the axial force difference in the range where the absolute value of the axial force difference is not less than the second set value Z 2 (> Z 1 ). ) Smaller value (for example, “0.0”).
  • the second set value Z 2 for example, can be adopted axial force difference (threshold) that the estimation accuracy of the feedforward axial force T FF is lower than the estimation accuracy of the feedback axial force T FB.
  • the distribution ratio map M2 the absolute value of the axial force difference is in the range and the second lower than the set value Z 2 at first set value Z 1 or more linearly the distribution ratio GF according to the absolute value of the axial force difference To lower.
  • the distribution ratio map M2 the absolute value of the axial force difference is in the range and the second lower than the set value Z 2 at first set value Z 1 or more, the distribution ratio GF and the absolute value of the axial force difference
  • the distribution ratio GF is set according to a linear function representing the relationship.
  • the linear function sets the distribution ratio GF to “1.0” when the absolute value of the axial force difference is the first set value Z 1 and distributes when the absolute value of the axial force difference is the second set value Z 2.
  • the ratio GF is set to “0.0”.
  • the final axial force calculating unit 11Bc when the absolute value of the axial force difference is first less than the set value Z 1 is a feedforward axial force T FF to a final axial force, the absolute value of the axial force difference If it is the second set value Z 2 or more, the feedback axial force T FB final axial force. Also, the final axial force calculating unit 11Bc, when the absolute value of the axial force difference is and smaller than the second set value Z 2 at first set value Z 1 or more, the distribution ratio GF feedforward axial force T FF The sum of the multiplied value and the feedback axial force T FB multiplied by the distribution ratio (1-GF) is taken as the final axial force.
  • 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.
  • 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 axial force-steering reaction force conversion map can be adopted.
  • the axial force-steering reaction force conversion map is a map in which a target steering reaction force corresponding to the final axial force is registered for each vehicle speed V.
  • FIG. 10 is a graph showing an axial force-steering reaction force conversion map. As shown in FIG.
  • the axial force-steering reaction force conversion map is set for each vehicle speed V.
  • the target steering reaction force is set to a larger value as the final axial force is larger.
  • the steering reaction force correction value calculator 11Bf calculates a correction value of the steering reaction force based on the steering angle ⁇ .
  • the steering reaction force correction value calculator 11Bf calculates the virtual turning angle ⁇ ′ by inputting the steering angle ⁇ at that time to the transfer function G between the steering angle ⁇ and the turning angle.
  • a multiplier 11Bfc for calculating a value.
  • the transfer function G stored in the virtual turning angle calculation unit 11Bfa uses the steering angle ⁇ when steering is started from a steady state of the vehicle (a state in which the tire is not twisted) as an input, and the turning angle Is set based on the actual vehicle specifications. Therefore, it includes the friction of the steering system in the process of changing the steering angle and the turning angle, the tire twist of the steered wheels 2, and the like.
  • the virtual turning angle ⁇ ′ is expressed as an angle when each of the maximum steering range of the steering wheel 1 and the maximum steering range of the steered wheels 2 is one cycle (2 ⁇ ).
  • the correction value calculated by the steering reaction force correction value calculation unit 11Bf is supplied to the steering reaction force determination unit 11Bg.
  • the steering reaction force determination unit 11Bg is also supplied with the target steering reaction force calculated by the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd.
  • the steering reaction force determination unit 11Bg compares the correction value supplied from the steering reaction force correction value calculation unit 11Bf with the target steering reaction force supplied from the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd. By selecting (select high), the corrected target steering reaction force is determined.
  • the target reaction force current calculation unit 11Be calculates a target reaction force current according to the following equation (8) based on the target steering reaction force (after correction) determined by the steering reaction force determination unit 11Bg. Then, the target reaction force current calculation unit 11Be outputs the calculation result to the reaction force motor drive unit 9C.
  • Target reaction force current target steering reaction force ⁇ gain (8)
  • the target turning current calculation unit 11C is based on a subtraction result obtained by subtracting the turning angle ⁇ detected by the turning angle sensor 4 from the target turning angle ⁇ * calculated by the target turning angle calculation unit 11A. To calculate the target steering current. Then, the target turning current calculation unit 11C outputs the calculation result to the turning motor drive unit 8C.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the steering control device for vehicle A.
  • the control calculation unit 11 calculates the target turning angle ⁇ * based on the steering angle ⁇ and the vehicle speed V (target turning angle calculation unit 11A in FIG. 2).
  • the control calculation unit 11 calculates a target turning current based on a subtraction result obtained by subtracting the actual turning angle ⁇ from the calculated target turning angle ⁇ * (target turning current calculation unit 11C in FIG. 2). .
  • the steering control part 8 steers the steered wheel 2 according to a driver
  • the control calculation unit 11 calculates a feedforward axial force T FF based on the steering angle ⁇ and the vehicle speed V (feedforward axial force calculating unit 11Ba of Figure 3). Subsequently, the control calculation unit 11 calculates a current axial force based on the steering current (current axial force calculation unit 11Bba in FIG. 5). Subsequently, the control calculation unit 11 calculates the lateral G-axis force based on the lateral acceleration Gy (blend axial force calculation unit 11Bbb in FIG. 5). Subsequently, the control calculation unit 11 calculates the yaw rate axial force based on the yaw rate ⁇ and the vehicle speed V (blend axial force calculation unit 11Bbb in FIG.
  • the blend axial force T BR is calculated (blend axial force calculator 11Bbb in FIG. 5).
  • the distribution ratios K1, K2, and K3 of the lateral G axial force, current axial force, and yaw rate axial force are set to 0.6: 0.3: 0.1.
  • the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is less than the first set value d ⁇ 1 / dt.
  • the control calculation unit 11 distributes the calculated current axial force and the blend axial force T BR by GB: (1-GB), and the current axial force is set as the feedforward axial force T FF (feedback in FIG. 3).
  • Axial force calculation unit 11Bb the control calculation unit 11 distributes the calculated feedforward axial force TFF and the feedback axial force TFB by GF: (1-GF) to calculate the final axial force (the final axial force in FIG. 3).
  • Calculation unit 11Bc ).
  • the control calculation unit 11 calculates a target steering reaction force based on the calculated final axial force (axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd in FIG. 3). Then, assuming that the target steering reaction force supplied from the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd is selected by the steering reaction force determination unit 11Bg, the target reaction force current calculation unit 11Be is based on the target steering reaction force. The target reaction force current is calculated, and the control calculation unit 11 drives the reaction force motor 9A based on the calculated target reaction force current (reaction force motor drive unit 9C in FIG. 2). As a result, the reaction force control unit 9 applies a steering reaction force to the steering wheel 1.
  • the feedback axial force T FB is calculated based on the current axial force, the blend axial force T BR , and the determination results of the increase operation and the return operation. Therefore, the steering control device of the present embodiment is based on the detection result of a sensor included in a general vehicle such as the steering current of the steering motor 8A and the lateral acceleration Gy of the vehicle A, and the feedback axial force T. FB can be calculated. Therefore, the steering control device of this embodiment does not need to include a dedicated sensor for detecting the steering rack axial force by driving the reaction force motor 9A based on the feedback axial force TFB , and the manufacturing cost is reduced. The increase can be suppressed.
  • the steering control device of the present embodiment when the steering wheel 1 is increased, if the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is less than the first set value d ⁇ 1 / dt, the current axial force Is the feedback axial force T FB . Therefore, the steering control device of the present embodiment is similar to the mechanical steering control device in which the steering wheel 1 and the steered wheel 2 are mechanically coupled by setting the current axial force to the feedback axial force TFB. Further, a steering reaction force that returns the steering wheel 1 to the neutral position can be applied. As a result, the steering control device of the present embodiment can apply a more appropriate steering reaction force when the steering wheel 1 is increased.
  • the control calculation unit 11 distributes the calculated current axial force and the blend axial force T BR by GB: (1-GB), and calculates the blend axial force T BR as the feedforward axial force T FF (FIG. 3 feedback axial force calculation unit 11Bb). As a result, the feedback axial force T FB is switched from the current axial force to the blend axial force T BR .
  • the steering control device when the steering wheel 1 is turned back, the steering control device according to the present embodiment generates the current axial force and the lateral G-axis force regardless of the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt.
  • the blend axial force TBR distributed at a preset distribution ratio is defined as a feedback axial force TFB .
  • the tire lateral force Fd accompanying the steering of the steered wheels 2 when the steering wheel 1 is switched back.
  • a steering reaction force that returns the steering wheel 1 to the neutral position is generated.
  • the steering control device uses the blend axial force T BR as the feedback axial force T FB so that the steering wheel 1 is neutral even if the steering current is reduced and the current axial force is reduced. It can suppress that the steering reaction force which returns to a position reduces.
  • the driver reduces the holding force of the steering wheel 1 and slides the steering wheel 1 with the palm of the hand, thereby making the steering wheel 1 neutral. Can be returned to position.
  • the steering control device of the present embodiment can give a more appropriate steering reaction force when the steering wheel 1 is switched back.
  • Axial force calculation execution unit 11Bbe Then, the control calculation unit 11 distributes the calculated current axial force and the blend axial force T BR by GB: (1-GB) to calculate the feedback axial force T FB (feedback axial force calculating unit in FIG. 3). 11Bb). As a result, the feedback axial force T FB gradually shifts from the blend axial force T BR to the current axial force.
  • the steering control device of the present embodiment determines that the steering wheel 1 is being increased, and the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt is equal to or greater than the first set value d ⁇ 1 / dt. Is determined, the current axial force and the blend axial force T BR are distributed to set the feedback axial force T FB, and the current axial force distribution ratio increases as the absolute value of the steering angular velocity d ⁇ / dt decreases. To do. Therefore, the steering control device according to the present embodiment increases the steering angle when the steering angle ⁇ straddles the neutral position during the switching back operation of the steering wheel 1 and the steering wheel 1 is continuously increased in the same direction.
  • the feedback axial force T FB can be gradually shifted from the blend axial force T BR to the current axial force.
  • the steering control device can apply a more appropriate steering reaction force when the steering wheel 1 is switched from the return operation to the increase operation.
  • the steering reaction force correction value calculation unit 11Bf of the target steering reaction force calculation unit 11B calculates the correction value of the steering reaction force based on the steering angle ⁇ . Since it is small, the angle difference ( ⁇ ′) that is the basis of the calculation of the correction value does not become so large. Further, since the vehicle speed V, the lateral acceleration Gy, and the yaw rate ⁇ are also generated with appropriate magnitudes according to the traveling state, the feedforward axial force TFF and the feedback axial force TFB are not always small.
  • the target steering reaction force supplied from the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd is selected according to the selection criterion of select high, and the target steering reaction force is calculated as the target reaction force current calculation unit 18Be. Will be supplied to.
  • the target steering reaction force current calculation unit 18Be is calculated as the target reaction force current calculation unit 18Be. Will be supplied to.
  • the first term becomes zero right, also, the yaw rate ⁇ and lateral acceleration Gy is zero
  • the feedback axial force T FB is not calculated. Therefore, in this situation, the steering current is dominant in the component constituting the calculated target steering reaction force.
  • the steering reaction force correction value calculation unit 11Bf is based on the difference between the steering angle ⁇ and the virtual turning angle ⁇ ′ as shown in FIG.
  • the steering reaction force determination unit 11Bg selects the correction value as the target steering reaction force (after correction) according to the selection criterion of select high.
  • the state at that time is shown in FIG. That is, immediately after starting the steering with the vehicle speed V being zero, it is assumed that the target steering reaction force (before correction) supplied from the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd does not immediately rise due to the effect of tire torsion. Also, a correction value based on the angle difference between the steering angle ⁇ and the virtual turning angle ⁇ ′ is selected as the target steering reaction force (after correction). Thereafter, as time elapses, the steering current increases and the target steering reaction force (before correction) gradually rises. At that time, the difference between the steering angle ⁇ and the virtual steering angle ⁇ ′ also decreases, so the correction value On the contrary, it turns to decrease, and the magnitude relationship between the two is reversed. Then, after the reverse rotation, the target steering reaction force calculated based on the steering current is determined as the final target steering reaction force.
  • the steering wheel 1 of FIG. 1 comprises a steering wheel.
  • the steering angle sensor 3 in FIG. 1 constitutes a steering angle detector.
  • the steered motor 8A and the steered motor drive unit 8C in FIG. 1 constitute a steered actuator.
  • the steering current detection part 8B of FIG. 1 comprises a steering current detection part.
  • the reaction force motor 9A in FIG. 1, the reaction force motor drive unit 9C and the target steering reaction force calculation unit 11B in FIG. 2 constitute a reaction force actuator.
  • the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd of FIG. 3 constitutes a steering reaction force target value calculation unit.
  • the control calculation unit 11 calculates the feedback axial force T FB based on the current axial force, the blend axial force T BR , and the determination results of the increase operation and the return operation. Subsequently, the control calculation unit 11 calculates a steering reaction force based on the calculated feedback axial force TFB . Then, the control calculation unit 11 drives the reaction force motor 9A based on the calculated steering reaction force. According to such a configuration, the reaction force motor 9A can be driven based on the detection results of sensors provided in a general vehicle, such as the steering current and the lateral acceleration Gy. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated sensor, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.
  • the steering reaction force correction value calculation unit 11Bf calculates a correction value of the steering reaction force based on the steering angle ⁇ , and the correction value and the target steering reaction force supplied from the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd Since the steering reaction force determination unit 11Bg determines the final steering reaction force based on the above, even if the target steering reaction force supplied from the axial force-steering reaction force conversion unit 11Bd does not rise, the steering reaction force Can generate power. Therefore, the possibility that the driver feels uncomfortable can be reduced.
  • the steering reaction force correction value calculation unit 11Bf also calculates a virtual turning angle ⁇ ′ that is a calculation output when the steering angle ⁇ is substituted into the transfer function G between the steering angle and the turning angle, and the steering. Since the correction value is calculated based on the angle, the correction value can be calculated regardless of the actual turning angle that is affected by the frictional condition of the road surface. (3) In particular, since the steering reaction force correction value calculation unit 11Bf calculates a correction value based on the difference between the virtual turning angle ⁇ ′ and the steering angle ⁇ , a correction value of a certain magnitude is immediately after the start of steering.
  • the steering reaction force determination unit 11Bg is configured to determine the target steering reaction force based on the selection criterion of select high, it is possible to easily obtain an accurate target steering reaction force.
  • the vehicle speed V and the yaw rate ⁇ are detected and the target value of the steering reaction force is calculated based on the vehicle speed V and the yaw rate ⁇ , an accurate target value of the steering reaction force can be calculated.
  • the steering reaction force correction value calculation unit 11Bf and the steering reaction force determination unit 11Bg are provided assuming that the components of the steering reaction force based on them become zero while the vehicle is stopped, the steering reaction force becomes excessively small. Therefore, there is a low possibility that the driver will feel uncomfortable.
  • the steering reaction force correction value calculation unit 11Bf is configured to calculate the correction value based on the difference between the steering angle ⁇ and the virtual turning angle ⁇ ′, but is not limited thereto.
  • the correction value may be calculated based on the ratio between the steering angle ⁇ and the virtual turning angle ⁇ ′. If the ratio is based on the ratio, the smaller the ratio ( ⁇ ′ / ⁇ ) between the steering angle ⁇ and the virtual turning angle ⁇ ′, the larger the correction value, and the closer the ratio is to 1, the smaller the correction value is set. Good.
  • the steering reaction force correction value calculator 11Bf can be configured as shown in FIG. That is, the steering reaction force correction value calculation unit 11Bf shown in FIG. 16 differentiates the steering angle ⁇ to calculate the steering angular velocity d ⁇ / dt, and the steering angular velocity d ⁇ / dt calculated by the differentiator 11Bfd. And a multiplier 11Bfe that calculates a correction value that increases in proportion to the steering angular velocity d ⁇ / dt.
  • the differentiator 11Bfd constitutes a steering angular velocity detection unit.
  • a differentiator 11Bfd that detects the steering angular velocity d ⁇ / dt of the steering wheel 1 is provided, and the steering reaction force correction value calculator 11Bf calculates a correction value of the steering reaction force based on the steering angular velocity d ⁇ / dt of the steering wheel 1.
  • the correction value of the steering reaction force according to only the steering situation can be easily calculated.

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)

Abstract

　舵反力補正値演算部（１１Ｂｆ）は、操舵角（δ）と転舵角との間の伝達関数にそのときの操舵角（δ）を入力することにより仮想転舵角を演算し、操舵角および仮想転舵角の角度差をゲイン（Ｋ）倍して補正値を演算する。そして、操舵反力決定部（１１Ｂｇ）は、操舵反力補正値演算部（１１Ｂｆ）から供給される補正値と、軸力-操舵反力変換部（１１Ｂｄ）から供給される目標操舵反力とを比較し、大きい方を選択（セレクトハイ）することで、補正後の目標操舵反力を決定する。

Description

操舵制御装置
　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。
　従来、この種の技術としては、例えば、特許文献１に記載の従来技術がある。
　この従来技術では、ステアリングラックに作用するラック軸力に基づいて操舵反力を生成することで、タイヤに作用するタイヤ横力を操舵反力に反映させている。
特開２０００－１０８９１４号公報
　ここで、上記従来技術では、ラック軸力に基づいて操舵反力を生成するため、ラック軸力を検出する軸力センサが必要となる。しかしながら、軸力センサは比較的高価であるため、操舵制御装置の製造コストが増大する可能性があった。
　本発明は、上記のような点に着目し、製造コストの増大を抑制可能とすることを課題とする。
　上記課題を解決するため、本発明の一態様では、転舵アクチュエータの転舵電流および車両の横方向加速度に基づいて、目標操舵反力を算出するとともに、操舵角に基づいて操舵反力の補正値を演算する。そして、本発明では、目標操舵反力と、補正値とに基づいて、操舵反力を決定し、その操舵反力で反力アクチュエータを駆動する。
　本発明の一態様では、転舵電流および横方向加速度等、一般的な車両が備えているセンサの検出結果に基づいて反力アクチュエータを駆動を算出する。それゆえ、本発明の一態様では、専用のセンサを備える必要がなく、製造コストの増大を抑制できる。
車両Ａの構成を表す概念図である。 制御演算部１１の構成を表すブロック図である。 目標操舵反力演算部１１Ｂの詳細な構成を表すブロック図である。 フィードフォワード軸力ＴFFの算出式の係数を説明するための図である。 フィードバック軸力算出部Ｂｂの詳細な構成を表すブロック図である。 横Ｇ軸力、電流軸力、ヨーレート軸力、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。 フィードバック軸力ＴFB、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。 変数マップＭ１を表すグラフである。 配分比率マップＭ２を表すグラフである。 軸力-操舵反力変換マップを表すグラフである。 操舵反力補正値演算部１１Ｂｆの構成を表すブロック図である。 補正値の演算過程を説明する波形図である。 車両Ａの操舵制御装置の動作を説明するための図である。 操舵角と転舵電流との関係を状況毎に説明する波形図である。 実施形態の動作を説明する波形図である。 実施形態の変形例を示すブロック図である。
（第１実施形態）
　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、およびヨーレートセンサ７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。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。
　転舵角センサ４は、操向輪２の転舵角θを検出する。操向輪２の転舵角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の横方向加速度Ｇy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。
　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（転舵アクチュエータ）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を駆動する電流（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を駆動する電流の目標値である。
　反力制御部９は、反力モータ（反力アクチュエータ）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を駆動する電流（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を駆動する電流の目標値である。
　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、目標操舵反力演算部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の目標値である目標転舵角θ*を算出する。そして、目標転舵角演算部１１Ａは、算出結果を目標操舵反力演算部１１Ｂに出力する。
　目標操舵反力演算部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、目標操舵反力演算部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。
　図３は、目標操舵反力演算部１１Ｂの詳細な構成を表すブロック図である。
　ここで、目標操舵反力演算部１１Ｂの詳細な構成を説明する。
　図３に示すように、目標操舵反力演算部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、最終軸力算出部１１Ｂｃ、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄ、目標反力電流演算部１１Ｂｅ、操舵反力補正値演算部１１Ｂｆ、および操舵反力決定部１１Ｂｇを備える。
　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、下記（１）式に従ってステアリングラック軸力（以下、フィードフォワード軸力とも呼ぶ）ＴFFを算出する。ステアリングラック軸力とは、ステアリングラックに加わるラック軸力である。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に出力する。
　ＴFF＝（Ｋs＋Ｃsｓ）/（ＪrＳ2＋（Ｃr＋Ｃs）ｓ＋Ｋs）・ｋ・Ｖ/（１＋Ａ・Ｖ2）・δ＋Ｋs（Ｊrｓ2＋Ｃrｓ）/（ＪrＳ2＋（Ｃr＋Ｃs）ｓ＋Ｋs）・δ　………（１）
　ただし、図４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、ｋ、Ａは予め設定した定数である。これにより、フィードフォワード軸力算出部１１Ｂａは、フィードフォワード軸力ＴFFとして、操向輪２に作用するタイヤ横力Ｆdの影響を反映しないステアリングラック軸力を算出する。
　ここで、上記（１）式は、予め設定した路面状態や車両状態において、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導出した数式である。上記（１）式の右辺第１項は、フィードフォワード軸力ＴFFを構成する成分のうち、操舵角δと車速Ｖとに基づく成分を表すものであり、右辺第２項は、フィードフォワード軸力ＴFFを構成する成分のうち、操舵角速度dδ/dｔに基づく成分を表す項である。なお、上記（１）式では、操舵角加速度に基づく成分を表す項は、ノイズ成分を多く含み、フィードフォワード軸力ＴFFの算出結果に振動を誘発するため、除いてある。
　図５は、フィードバック軸力算出部１１Ｂｂの詳細な構成を表すブロック図である。
　図５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（２）式に従ってステアリングラック軸力（以下、電流軸力とも呼ぶ）を算出する。下記（２）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（２）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　………（２）
　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６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。
　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（３）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（３）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（２）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　………（３）
　操向輪２にかかる軸力＝前輪荷重×横方向加速度Ｇy
　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６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。
　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（４）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（４）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（４）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　………（４）
　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６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。
　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（５）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（５）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　……（５）
　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。
　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６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７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。
　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。
　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。
　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。
　操舵角速度検出部１１Ｂｂｃは、転舵角センサ４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。
　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。
　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、最終軸力算出部１１Ｂｃ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（６）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、算出結果を最終軸力算出部１１Ｂｃ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）　………（６）
　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（７）式に従って配分比率ＧBを算出する。
　ＧB＝Ｋ4×Ｋ5　………（７）
　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を変数マップＭ１から読み出す方法を採用できる。変数マップＭ１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。
　図８は、変数マップＭ１を表すグラフである。
　図８に示すように、変数マップＭ１は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が０以上で且つ第１設定値dδ1/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「１．０」に設定する。また、変数マップＭ１は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第２設定値dδ2/dｔ（＞dδ1/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「０．０」に設定する。さらに、変数マップＭ１は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第１設定値dδ1/dｔ以上で且つ第２設定値dδ2/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、変数マップＭ１は、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第１設定値dδ1/dｔ以上で且つ第２設定値dδ2/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１設定値dδ1/dｔである場合に変数Ｋ5を「１．０」とし、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が第２設定値dδ2/dｔである場合に変数Ｋ5を「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１設定値dδ1/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２設定値dδ2/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、最終軸力算出部１１Ｂｃ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１設定値dδ1/dｔ以上で且つ第２設定値dδ2/dｔ未満（中速操舵時）である場合には、配分比率ＧBを変数Ｋ5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、最終軸力算出部１１Ｂｃ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、配分比率ＧBを「０．０」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。
　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１設定値dδ1/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。
　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。
　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１設定値dδ1/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。
　図３に戻り、最終軸力算出部１１Ｂｃは、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算出部１１Ｂｂから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、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）　………（７）
　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。そのため、本実施形態の制御演算部１１は、フィードバック軸力ＴFB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。
　ここで、配分比率ＧFの設定方法としては、軸力差分に対応した配分比率ＧFを配分比率マップＭ２から読み出す方法を採用できる。軸力差分とは、フィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとの差である。具体的には、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である。配分比率マップＭ２としては、例えば、軸力差分に対応した配分比率ＧFを登録したマップである。
　ここで、フィードフォワード軸力ＴFFは、予め設定した路面状態や車両状態を基に導出した上記（１）式に従って算出する。それゆえ、フィードフォワード軸力ＴFFの推定精度は、路面状態や車両状態が変化すると低下する。これに対し、フィードバック軸力ＴFBの推定精度は、路面状態や車両状態にかかわらずほぼ一定となる。そのため、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、フィードフォワード軸力ＴFFとフィードバック軸力ＴFBとの差である軸力差分を、配分比率ＧF、つまり、フィードフォワード軸力ＴFFの配分比率、およびフィードバック軸力ＴFBの配分比率を設定するための指標としている。これにより、本実施形態の最終軸力算出部１１Ｂｃは、より適切な配分比率ＧFを設定できる。
　図９は、配分比率マップＭ２を表すグラフである。
　図９に示すように、配分比率マップＭ２は、軸力差分の絶対値が０以上で且つ第１設定値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ＧFを配分比率（１―ＧF）より大きい値（例えば、「１．０」）に設定する。第１設定値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（閾値）を採用できる。また、配分比率マップＭ２は、軸力差分の絶対値が第２設定値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ＧFを配分比率（１―ＧF）より小さい値（例えば、「０．０」）に設定する。第２設定値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（閾値）を採用できる。さらに、配分比率マップＭ２は、軸力差分の絶対値が第１設定値Ｚ1以上で且つ第２設定値Ｚ2未満の範囲では、軸力差分の絶対値に応じて配分比率ＧFを直線的に低下させる。具体的には、配分比率マップＭ２は、軸力差分の絶対値が第１設定値Ｚ1以上で且つ第２設定値Ｚ2未満の範囲では、軸力差分の絶対値と配分比率ＧFとの関係を表す一次関数に従って配分比率ＧFを設定する。一次関数は、軸力差分の絶対値が第１設定値Ｚ1である場合に配分比率ＧFを「１．０」とし、軸力差分の絶対値が第２設定値Ｚ2である場合に配分比率ＧFを「０．０」とする。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設定値Ｚ1未満である場合には、フィードフォワード軸力ＴFFを最終軸力とし、軸力差分の絶対値が第２設定値Ｚ2以上である場合には、フィードバック軸力ＴFBを最終軸力とする。また、最終軸力算出部１１Ｂｃは、軸力差分の絶対値が第１設定値Ｚ1以上で且つ第２設定値Ｚ2未満である場合には、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。
　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軸力-操舵反力変換マップから読み出す方法を採用できる。軸力-操舵反力変換マップとは、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１０は、軸力-操舵反力変換マップを表すグラフである。
　図１０に示すように、軸力-操舵反力変換マップは、車速Ｖ毎に設定される。また、軸力-操舵反力変換マップは、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、操舵反力補正値演算部１１Ｂｆは、操舵角δに基づき、操舵反力の補正値を演算する。
　ここで、本実施形態における操舵反力補正値演算部１１Ｂｆの具体的な構成は、図１１に示すようになっている。即ち、この操舵反力補正値演算部１１Ｂｆは、操舵角δと転舵角との間の伝達関数Ｇにそのときの操舵角δを入力することにより仮想転舵角θ’を演算する仮想転舵角演算部１１Ｂｆａと、操舵角δおよび仮想転舵角θ’の角度差（δ－θ’）を演算する減算器１１Ｂｆｂと、その角度差（δ－θ’）をゲインＫ倍して補正値を演算する乗算器１１Ｂｆｃとを備えている。
　仮想転舵角演算部１１Ｂｆａに記憶されている伝達関数Ｇは、車両の定常状態（タイヤにねじれなどが生じていない状態）から操舵を開始した場合における、操舵角δを入力とし、転舵角を出力とした伝達関数であり、実際の車両の諸元に基づいて設定される。従って、操舵角および転舵角が変化する過程における操舵系のフリクションや操向輪２のタイヤねじれ等を含んだものである。
　そして、実際の車両では、図１２（ａ）に示すように、操舵角δが実線のように変化したとしても、タイヤねじれの影響があるため、仮想転舵角θ’は、操舵角δに対して遅れることになる。このため、角度差（δ－θ’）は、図１２（ｂ）に示すように、操舵を開始した直後から増大し、暫くすると減少に転じ、ある程度の時間が経過するとゼロとなるような変化をする。
　なお、操舵角δはステアリングホイール１の回転角であり、仮想転舵角θ’は操向輪２の回転角であるため、物理的な角度同士では比較できないので、ここでは、操舵角δおよび仮想転舵角θ’は、ステアリングホイール１の最大操舵範囲と、操向輪２の最大転舵範囲とをそれぞれ１周期（２π）とした場合の角度で表現するものとしている。
　図３に戻って、操舵反力補正値演算部１１Ｂｆが演算した補正値は、操舵反力決定部１１Ｂｇに供給される。また、操舵反力決定部１１Ｂｇには、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄが算出した目標操舵反力も供給されるようになっている。
　そして、操舵反力決定部１１Ｂｇは、操舵反力補正値演算部１１Ｂｆから供給される補正値と、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄから供給される目標操舵反力とを比較し、大きい方を選択（セレクトハイ）することで、補正後の目標操舵反力を決定するようになっている。
　そして、目標反力電流演算部１１Ｂｅは、操舵反力決定部１１Ｂｇにおいて決定された目標操舵反力（補正後）に基づき、下記（８）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　………（８）
　図２に戻り、目標転舵電流演算部１１Ｃは、目標転舵角演算部１１Ａが算出した目標転舵角θ*から転舵角センサ４が検出した転舵角θを減じた減算結果に基づいて目標転舵電流を算出する。そして、目標転舵電流演算部１１Ｃは、算出結果を転舵モータ駆動部８Ｃに出力する。
（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。
　図１３は、車両Ａの操舵制御装置の動作を説明するための図である。
　図１３の時刻ｔ1に示すように、車両Ａの走行中、運転者がステアリングホイール１を操作し、ステアリングホイール１の切り増し操作を行ったとする。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、運転者の操舵操作に応じて操向輪２を転舵する。
　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５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５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５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き、ブレンド軸力ＴBRを算出する（図５のブレンド軸力算出部１１Ｂｂｂ）。横Ｇ軸力、電流軸力、ヨーレート軸力の配分比率Ｋ1、Ｋ2、Ｋ3は、０．６：０．３：０．１とする。ここで、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が、第１設定値dδ1/dｔ未満であったとする。すると、変数Ｋ4が１．０となり、変数Ｋ5が１．０となり、配分比率ＧB（＝Ｋ4×Ｋ5）が１．０となる（図５のフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅ）。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、電流軸力をフィードフォワード軸力ＴFFとする（図３のフィードバック軸力算出部１１Ｂｂ）。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）。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）。そして、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄから供給された目標操舵反力が操舵反力決定部１１Ｂｇにおいて選択されたものとすると、目標反力電流演算部１１Ｂｅは、その目標操舵反力に基づき目標反力電流を算出し、そして、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に操舵反力を付与する。
　このように、本実施形態の操舵制御装置では、電流軸力、ブレンド軸力ＴBR、並びに切り増し操作および切り戻し操作の判定結果に基づいてフィードバック軸力ＴFBを算出する。それゆえ、本実施形態の操舵制御装置は、転舵モータ８Ａの転舵電流および車両Ａの横方向加速度Ｇy等、一般的な車両が備えているセンサの検出結果に基づいて、フィードバック軸力ＴFBを算出できる。そのため、本実施形態の操舵制御装置は、フィードバック軸力ＴFBに基づいて反力モータ９Ａを駆動することで、ステアリングラック軸力を検出するための専用のセンサを備える必要がなく、製造コストの増大を抑制できる。
　また、本実施形態の操舵制御装置は、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１設定値dδ1/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。そのため、本実施形態の操舵制御装置は、電流軸力をフィードバック軸力ＴFBとすることで、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、本実施形態の操舵制御装置は、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。
　ここで、図１３の時刻ｔ2に示すように、運転者が、ステアリングホイール１の切り増し操作を終え、切り戻し操作を行ったとする。すると、変数Ｋ4が０．０となり、変数Ｋ5にかかわらず、配分比率ＧB（＝Ｋ4×Ｋ5）が０．０となる（図５のフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅ）。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、ブレンド軸力ＴBRをフィードフォワード軸力ＴFFを算出する（図３のフィードバック軸力算出部１１Ｂｂ）。これにより、フィードバック軸力ＴFBが、電流軸力からブレンド軸力ＴBRへと切り換わる。
　このように、本実施形態の操舵制御装置は、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、本実施形態の操舵制御装置は、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、本実施形態の操舵制御装置は、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、本実施形態の操舵制御装置は、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。
　ここで、図１３の時刻ｔ3に示すように、運転者が、ステアリングホイール１の切り戻し操作中（例えば、時計回り方向への操舵中）に、操舵角δが中立位置を跨いだ後、引き続き時計回り方向へステアリングホイール１の切り増し操作を行ったとする。また、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が、第１設定値dδ1/dｔ以上で且つ第２設定値dδ2/dｔ未満の範囲にあったとする。すると、操舵角速度dδ/dｔの絶対値が小さくなるにつれ、変数Ｋ4が１．０となり、変数Ｋ5が増大し、電流軸力の配分比率ＧB（＝Ｋ4×Ｋ5）が増大する（図５のフィードバック軸力算出実行部１１Ｂｂｅ）。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）。これにより、フィードバック軸力ＴFBが、ブレンド軸力ＴBRから電流軸力へと徐々に移行する。
　このように、本実施形態の操舵制御装置は、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１設定値dδ1/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、本実施形態の操舵制御装置は、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、本実施形態の操舵制御装置は、ステアリングホイール１の切り戻し操作から切り増し操作への切り換え時に、より適切な操舵反力を付与できる。
　一方、目標操舵反力演算部１１Ｂの操舵反力補正値演算部１１Ｂｆは、操舵角δに基づき操舵反力の補正値を演算しているが、車両の走行中であると、タイヤのねじれも小さいため、補正値の演算の基礎となる角度差（δ－θ’）はさほど大きくはならない。また、車速Ｖ、横方向加速度Ｇｙ、ヨーレートγも走行状況に応じてそれなりの大きさで発生しているため、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も決して小さくはない。
　よって、操舵反力決定部１１Ｂｇでは、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄから供給された目標操舵反力をセレクトハイという選択基準によって選択し、その目標操舵反力を目標反力電流演算部１８Ｂｅに供給することになる。
　これに対し、車両が停車している状況で運転者がステアリングホイール１を操舵するいわゆる据え切りが行われている状況を考える。
　即ち、車両が停車しているため、上記（１）式に示したフィードフォワード軸力ＴFFの演算においては、右辺第１項がゼロとなり、また、ヨーレートγや横方向加速度Ｇｙがゼロになりフィードバック軸力ＴFBも算出されない。よって、この状況では、演算される目標操舵反力を構成する成分は、転舵電流が支配的となる。
　さらに、車速Ｖがゼロのときに図１４（ａ）に示すように操舵角δが変化したとし、その操舵角δが変化し始めたときにはタイヤにねじれが生じていなかったものとすると、転舵電流は、図１４（ｂ）に実線で示すように、操舵角δの変化を略々追従するように変化することになる。この状況では、転舵電流に略々比例した操舵反力が発生すれば、運転者は特に違和感を感じることはない。
　しかしながら、図１４（ａ）に示すように操舵角δが変化したとしても、操舵角δが変化し始めたときには既にタイヤにねじれが生じていたものとすると、そのねじれた分の影響で転舵電流が直ぐには発生せず、図１４（ｂ）に破線で示すように暫く立ち上がらない場合がある。
　このため、転舵電流が立ち上がらない分、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄから供給された目標操舵反力も立ち上がらないことになる。
　しかしながら、本実施形態にあっては、そのように目標操舵反力が立ち上がらなかったとしても、操舵反力補正値演算部１１Ｂｆが操舵角δと仮想転舵角θ’との差に基づき図１２（ｂ）に示すような補正値を演算するため、操舵反力決定部１１Ｂｇにおいては、セレクトハイという選択基準によってその補正値を、目標操舵反力（補正後）として選択することになる。
　そのときの様子を、図１５に示す。
　即ち、車速Ｖがゼロの状態で操舵を開始した直後には、タイヤねじれの影響によって軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄから供給された目標操舵反力（補正前）が直ぐには立ち上がらなかったとしても、操舵角δと仮想転舵角θ’との角度差に基づいた補正値が目標操舵反力（補正後）として選択される。その後、時間が経過して転舵電流が増加して目標操舵反力（補正前）も徐々に立ち上がり、そのときには操舵角δと仮想転舵角θ’との差も小さくなっていくため補正値は逆に減少に転じ、両者の大小関係は逆転する。すると、その逆転した後は、転舵電流に基づいて演算された目標操舵反力が最終的な目標操舵反力として決定されることになる。
　よって、図１５に示すように、据え切り開始時に転舵電流が小さかったとしても、操舵を開始した直後から操舵反力を発生させることができ、運転者に違和感を与える可能性を低減することができる。
　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の操舵角センサ３が操舵角検出部を構成する。また、図１の転舵モータ８Ａおよび転舵モータ駆動部８Ｃが転舵アクチュエータを構成する。また、図１の転舵電流検出部８Ｂが転舵電流検出部を構成する。また、図１の反力モータ９Ａ、図２の反力モータ駆動部９Ｃおよび目標操舵反力演算部１１Ｂが反力アクチュエータを構成する。また、図３の軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄが操舵反力目標値演算部を構成する。
（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、電流軸力、ブレンド軸力ＴBR、並びに切り増し操作および切り戻し操作の判定結果に基づいてフィードバック軸力ＴFBを算出する。続いて、制御演算部１１が、算出したフィードバック軸力ＴFBに基づいて操舵反力を算出する。そして、制御演算部１１が、算出した操舵反力に基づいて反力モータ９Ａを駆動する。
　このような構成によれば、転舵電流および横方向加速度Ｇy等、一般的な車両が備えているセンサの検出結果に基づいて反力モータ９Ａを駆動できる。それゆえ、専用のセンサを備える必要がなく、製造コストの増大を抑制できる。
　しかも、操舵反力補正値演算部１１Ｂｆが操舵角δに基づいて操舵反力の補正値を演算し、その補正値と、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄから供給された目標操舵反力とに基づいて操舵反力決定部１１Ｂｇが最終的な操舵反力を決定するようにしたため、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄから供給された目標操舵反力が立ち上がらない状況であっても操舵反力を発生させることができる。よって、運転者に違和感を与える可能性を低減できる。
（２）また、操舵反力補正値演算部１１Ｂｆは、操舵角と転舵角との間の伝達関数Ｇに操舵角δを代入した場合の演算出力である仮想転舵角θ’と、操舵角とに基づいて、補正値を演算する構成であるため、路面の摩擦状況等の影響を受ける実際の転舵角に関係なく補正値を演算することができる。
（３）特に、操舵反力補正値演算部１１Ｂｆは、仮想転舵角θ’と操舵角δとの差に基づいて補正値を演算するため、操舵開始直後にそれなりの大きさの補正値を演算でき、時間が経過した後は補正値を抑えることができるため、補正値の影響が長時間残るようなことを避けられる。
（４）そして、操舵反力決定部１１Ｂｇは、セレクトハイという選択基準で目標操舵反力を決定する構成であるため、的確な目標操舵反力を容易に求めることができる。
（５）さらに、車速Ｖ、ヨーレートγを検出し、それら車速Ｖ、ヨーレートγにも基づいて操舵反力の目標値を算出するようにしたため、的確な操舵反力の目標値を算出することができる一方で、停車中にそれらに基づく操舵反力の成分がゼロになったとして、操舵反力補正値演算部１１Ｂｆおよび操舵反力決定部１１Ｂｇを備えているため、操舵反力が過小になって運転者に違和感を与えてしまう可能性も低くなっている。
（第１実施形態の変形例）
　上記第１実施形態では、操舵反力補正値演算部１１Ｂｆにおいて操舵角δと仮想転舵角θ’との差に基づいて補正値を演算するように構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、操舵角δと仮想転舵角θ’との比に基づいて補正値を演算するようにしてもよい。比に基づく場合には、操舵角δと仮想転舵角θ’との比（θ’／δ）が小さいほど補正値を大きく、比が１に近いほど補正値を小さくするように設定すればよい。
（第２実施形態）
　操舵反力補正値演算部１１Ｂｆは、図１６に示すように構成することも可能である。
　即ち、図１６に示す操舵反力補正値演算部１１Ｂｆは、操舵角δを微分して操舵角速度ｄδ／ｄｔを演算する微分器１１Ｂｆｄと、その微分器１１Ｂｆｄが演算した操舵角速度ｄδ／ｄｔに基づき、操舵角速度ｄδ／ｄｔに比例して大きくなる補正値を演算する乗算器１１Ｂｆｅとを備えている。
　このような構成であっても、ステアリングホイール１の操舵状況に応じた操舵反力の補正値を演算することができるため、軸力-操舵反力変換部１１Ｂｄから供給された目標操舵反力が立ち上がらない状況であっても操舵反力を発生させることができる。よって、運転者に違和感を与える可能性を低減できる。
　ここで、この変形例にあっては、微分器１１Ｂｆｄが操舵角速度検出部を構成する。
（第２実施形態の効果）
　ステアリングホイール１の操舵角速度ｄδ／ｄｔを検出する微分器１１Ｂｆｄを備え、操舵反力補正値演算部１１Ｂｆは、ステアリングホイール１の操舵角速度ｄδ／ｄｔに基づいて操舵反力の補正値を演算するため、操舵状況のみに応じた操舵反力の補正値を容易に演算することができる。
　以上、本願が優先権を主張する日本国特許出願２０１３－３９６８（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。
１　　　　　ステアリングホイール
３　　　　　操舵角センサ
５　　　　　車速センサ
６　　　　　横Ｇセンサ
７　　　　　ヨーレートセンサ
８Ａ　　　　転舵モータ（転舵アクチュエータ）
８Ｂ　　　　転舵電流検出部（転舵電流検出部）
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　　　目標操舵反力演算部（反力アクチュエータ）
１１Ｂｄ　　軸力-操舵反力変換部（操舵反力目標値演算部）
１１Ｂｆ　　操舵反力補正値演算部
１１Ｂｆａ　仮想転舵角演算部
１１Ｂｆｂ　減算器
１１Ｂｆｃ　乗算器
１１Ｂｆｄ　微分器
１１Ｂｆｅ　乗算器
１１Ｂｇ　　操舵反力決定部

Claims (7)

  1. 　操向輪と機械的に分離したステアリングホイールと、
    　前記ステアリングホイールの操舵量に応じて操向輪を転舵する転舵アクチュエータと、
    　前記転舵アクチュエータの転舵電流を検出する転舵電流検出部と、
    　前記転舵電流検出部が検出した前記転舵電流、および車両に作用する横方向加速度に基づいて、操舵反力の目標値を算出する操舵反力目標値演算部と、
    　前記ステアリングホイールの操舵角に基づいて操舵反力の補正値を演算する操舵反力補正値演算部と、
    　前記操舵反力目標値演算部が演算した操舵反力の目標値および前記操舵反力補正値演算部が演算した前記補正値に基づいて操舵反力を決定する操舵反力決定部と、
    　前記操舵反力決定部が決定した操舵反力に基づいて前記ステアリングホイールに操舵反力を付与する反力アクチュエータと、を備えることを特徴とする操舵制御装置。
  2. 　前記操舵反力補正値演算部は、前記ステアリングホイールの操舵角と前記操向輪の転舵角との間の伝達関数に前記操舵角を代入した場合の演算出力である仮想転舵角と、前記操舵角とに基づいて、前記補正値を演算する請求項１記載の操舵制御装置。
  3. 　前記操舵反力補正値演算部は、前記仮想転舵角と前記操舵角との差に基づいて前記補正値を演算する請求項２記載の操舵制御装置。
  4. 　前記操舵反力補正値演算部は、前記ステアリングホイールの操舵角速度に基づいて前記補正値を演算する請求項１記載の操舵制御装置。
  5. 　前記操舵反力決定部は、前記目標値および前記補正値のうち大きい方を前記操舵反力として選択する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の操舵制御装置。
  6. 　前記操舵反力目標値演算部は、車両の車速にも基づいて、前記操舵反力の目標値を算出する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の操舵制御装置。
  7. 　前記操舵反力目標値演算部は、車両のヨーレートにも基づいて、前記操舵反力の目標値を算出する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の操舵制御装置。
PCT/JP2013/007692 2013-01-11 2013-12-27 操舵制御装置 WO2014108986A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014556228A JP6004011B2 (ja) 2013-01-11 2013-12-27 操舵制御装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013003968 2013-01-11
JP2013-003968 2013-01-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014108986A1 true WO2014108986A1 (ja) 2014-07-17

Family

ID=51166663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/007692 WO2014108986A1 (ja) 2013-01-11 2013-12-27 操舵制御装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6004011B2 (ja)
WO (1) WO2014108986A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3569475A1 (en) * 2018-05-16 2019-11-20 Jtekt Corporation Steering control unit

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000108914A (ja) * 1998-10-02 2000-04-18 Toyota Motor Corp 操舵制御装置
JP2004161198A (ja) * 2002-11-15 2004-06-10 Toyoda Mach Works Ltd ステアリング制御装置
JP2007160946A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵制御装置
JP2010030503A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法
JP2010030504A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法
JP2010058668A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Hitachi Automotive Systems Ltd 反力発生装置
JP2010143303A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Jtekt Corp 車両用操舵装置
JP2012035708A (ja) * 2010-08-05 2012-02-23 Nissan Motor Co Ltd 操舵制御装置
JP2012035709A (ja) * 2010-08-05 2012-02-23 Nissan Motor Co Ltd 操舵制御装置
JP2012076651A (ja) * 2010-10-04 2012-04-19 Jtekt Corp 車両用操舵装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004009857A (ja) * 2002-06-05 2004-01-15 Mitsubishi Motors Corp 車両用操舵制御装置
JP4186913B2 (ja) * 2004-11-10 2008-11-26 トヨタ自動車株式会社 ステアバイワイヤ式ステアリング装置の操舵反力制御装置
JP4729934B2 (ja) * 2005-02-08 2011-07-20 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
JP4579056B2 (ja) * 2005-06-02 2010-11-10 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置
JP4636255B2 (ja) * 2005-08-17 2011-02-23 トヨタ自動車株式会社 車輪横力推定装置及び操舵反力制御装置
JP4420036B2 (ja) * 2007-02-05 2010-02-24 日産自動車株式会社 車両用操舵制御装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000108914A (ja) * 1998-10-02 2000-04-18 Toyota Motor Corp 操舵制御装置
JP2004161198A (ja) * 2002-11-15 2004-06-10 Toyoda Mach Works Ltd ステアリング制御装置
JP2007160946A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵制御装置
JP2010030503A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法
JP2010030504A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法
JP2010058668A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Hitachi Automotive Systems Ltd 反力発生装置
JP2010143303A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Jtekt Corp 車両用操舵装置
JP2012035708A (ja) * 2010-08-05 2012-02-23 Nissan Motor Co Ltd 操舵制御装置
JP2012035709A (ja) * 2010-08-05 2012-02-23 Nissan Motor Co Ltd 操舵制御装置
JP2012076651A (ja) * 2010-10-04 2012-04-19 Jtekt Corp 車両用操舵装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3569475A1 (en) * 2018-05-16 2019-11-20 Jtekt Corporation Steering control unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP6004011B2 (ja) 2016-10-12
JPWO2014108986A1 (ja) 2017-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6020597B2 (ja) 操舵制御装置
JP5949948B2 (ja) 操舵制御装置
JP6183205B2 (ja) 操舵制御装置
JP5751338B2 (ja) 操舵制御装置
JP7264058B2 (ja) 操舵制御装置
RU2643748C2 (ru) Устройство управления рулением транспортного средства и способ управления рулением транспортного средства
JP5626480B2 (ja) 操舵制御装置
JP5975046B2 (ja) 電動パワーステアリング制御装置
JP5994868B2 (ja) 操舵制御装置
JP5664794B2 (ja) 操舵制御装置、および操舵制御方法
JP7133393B2 (ja) 操舵制御装置
JP2008162398A (ja) 車両用操舵制御装置
JP7147472B2 (ja) 操舵制御装置
JP5949949B2 (ja) 操舵制御装置
JP6004011B2 (ja) 操舵制御装置
JP7314636B2 (ja) 転舵制御装置
JP6107148B2 (ja) 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法
JP5949950B2 (ja) 操舵制御装置
JP6107149B2 (ja) 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法
JP2005255081A (ja) 電動パワーステアリング制御装置
WO2023148883A1 (ja) 操舵制御装置、および操舵制御方法
JP2022037764A (ja) 操舵制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13870706

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014556228

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13870706

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1