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JP2023085956A - Vehicle steering system controller - Google Patents

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JP2023085956A
JP2023085956A JP2021200288A JP2021200288A JP2023085956A JP 2023085956 A JP2023085956 A JP 2023085956A JP 2021200288 A JP2021200288 A JP 2021200288A JP 2021200288 A JP2021200288 A JP 2021200288A JP 2023085956 A JP2023085956 A JP 2023085956A
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JP
Japan
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steering
current command
command value
torque
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP2021200288A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
隆明 植本
Takaaki Uemoto
貴弘 椿
Takahiro Tsubaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制することができる車両用操向システムの制御装置を提供すること。【解決手段】ハンドルの操舵終端に回転制限機構が設けられている。車両用操向システムの制御装置は、操舵トルク目標値に基づいて第1電流指令値を生成する操舵トルク制御部400を備える。操舵トルク制御部400は、操舵終端において、電流指令値Iref_aを制限する電流補償ゲインGiを導出する電流補償ゲイン演算部440と、電流補償ゲインGiに基づき、電流指令値Iref_aを制限して反力用モータを駆動するためのモータ電流指令値Ih_refを生成する出力制限部430と、を備える。【選択図】図7A control device for a vehicle steering system capable of suppressing an increase in mechanical load and power consumption at the end of steering. A rotation limiting mechanism is provided at a steering end of a steering wheel. The vehicle steering system control device includes a steering torque control section 400 that generates a first current command value based on a steering torque target value. At the end of steering, the steering torque control unit 400 limits the current command value Iref_a based on the current compensation gain calculation unit 440 that derives the current compensation gain Gi for limiting the current command value Iref_a, and the reaction force. and an output limiter 430 that generates a motor current command value Ih_ref for driving the motor. [Selection drawing] Fig. 7

Description

本発明は、車両用操向システムの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a vehicle steering system.

車両用操向システムの1つとして、運転者が操作するハンドルを有する操舵機構(FFA:Force Feedback Actuator)と、転舵輪を転舵する転舵機構(RWA:Road Wheel Actuator)とが機械的に分離されているステアバイワイヤ(SBW:Steer By Wire)システムがある。SBWシステムでは、操舵機構と転舵機構とが制御装置(ECU:Electronic Control Unit)を介して電気的に接続され、ハンドルの操作を電気信号によって転舵機構に伝えて転舵輪を転舵すると共に、運転者に適切な操舵感を与えるための操舵反力を操舵機構で生成する。操舵機構は、反力用モータを備える反力アクチュエータにより操舵反力を生成し、転舵機構は、転舵用モータを備える転舵アクチュエータにより転舵輪を転舵する。反力アクチュエータとハンドルとは、コラム軸を介して機械的に接続されており、反力アクチュエータが生成した反力(トルク)が、コラム軸とハンドルを介して運転者に伝達される(例えば、特許文献1)。 As one vehicle steering system, a steering mechanism (FFA: Force Feedback Actuator) having a steering wheel operated by a driver and a steering mechanism (RWA: Road Wheel Actuator) for steering wheels are mechanically combined. There is a separate Steer By Wire (SBW) system. In the SBW system, the steering mechanism and the steering mechanism are electrically connected via a control device (ECU: Electronic Control Unit), and the operation of the steering wheel is transmitted to the steering mechanism by an electric signal to steer the steered wheels. , the steering mechanism generates a steering reaction force for giving an appropriate steering feeling to the driver. The steering mechanism generates a steering reaction force with a reaction force actuator having a reaction force motor, and the steering mechanism steers the steered wheels with a steering actuator having a steering motor. The reaction force actuator and the steering wheel are mechanically connected via a column shaft, and the reaction force (torque) generated by the reaction force actuator is transmitted to the driver via the column shaft and the steering wheel (for example, Patent document 1).

このようなSBWシステムでは、操舵機構による操舵角が転舵機構の転舵可能領域を超えないように、運転者によるハンドル操作を制限する必要がある。例えば、操舵角が操舵角閾値以上となる場合に操舵反力を増加させ、操舵可能域を制限する技術が開示されている(例えば、特許文献2)。 In such an SBW system, it is necessary to limit the steering wheel operation by the driver so that the steering angle by the steering mechanism does not exceed the steerable range of the steering mechanism. For example, there is disclosed a technique for limiting the steerable range by increasing the steering reaction force when the steering angle is greater than or equal to the steering angle threshold (for example, Patent Document 2).

特開2020-175770号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2020-175770 国際公開第2019/193976号WO2019/193976

操舵機構と転舵機構とが機械的に分離されているSBWシステムにおいて、制御装置は、操舵角に応じた操舵トルク目標値に対して実際の操舵トルクである実操舵トルクが追従するような制御を行う。また、操舵機構に機構上の操舵限界となる操舵終端にストッパを設けることがある。このような構成において、運転者が操舵終端において更なる切り増し操舵(例えば、右方向に操舵した状態において、さらに右方向に操舵)を行った場合、コラム軸の上端と下端との間に生じる捩れによって過大な実操舵トルクが生じる場合がある。このとき、ストッパが設けられるコラム軸の下端側の回転はストッパによって制限された状態となるため、コラム軸の上端側に設けられるハンドルの操舵角に基づき生成される操舵トルク目標値と実操舵トルクとの間に乖離が生じ、操舵反力とは逆方向に作用する操舵力(操舵アシスト力)が反力用モータによって付与され、ストッパを含む操舵機構に過大な機械的負荷が掛かる可能性があり、操舵機構の強度を確保するために、操舵機構が大型化する場合がある。また、回転が阻害された状態で反力用モータに過大な電流が流れ、反力用モータやECUの消費電力増加を招く可能性がある。 In the SBW system in which the steering mechanism and the steering mechanism are mechanically separated, the control device performs control such that the actual steering torque, which is the actual steering torque, follows the steering torque target value corresponding to the steering angle. I do. In addition, the steering mechanism may be provided with a stopper at the steering end, which is the steering limit of the mechanism. In such a configuration, when the driver performs further steering at the end of the steering (for example, when steering to the right, the driver further steers to the right), a Torsion may result in excessive actual steering torque. At this time, the rotation of the lower end side of the column shaft provided with the stopper is restricted by the stopper. and a steering force acting in the opposite direction to the steering reaction force (steering assist force) is applied by the reaction force motor, and an excessive mechanical load may be applied to the steering mechanism including the stopper. There are cases where the steering mechanism is enlarged in order to secure the strength of the steering mechanism. In addition, an excessive current flows through the reaction motor while rotation is inhibited, which may lead to an increase in power consumption of the reaction motor and the ECU.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制することができる車両用操向システムの制御装置を提供すること、を目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a controller for a vehicle steering system capable of suppressing an increase in mechanical load and power consumption at the end of steering. there is

上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る車両用操向システムの制御装置は、ハンドルの操舵終端に回転制限機構が設けられ、前記ハンドルの操舵角に応じて前記ハンドルに操舵反力を付与する反力用モータと、前記ハンドルの操舵角に応じて転舵輪を転舵する転舵用モータとを具備した車両用操向システムの制御装置であって、前記操舵反力を得るための操舵トルクの目標値である操舵トルク目標値を生成する操舵トルク目標値生成部と、前記操舵トルク目標値に基づいて第1電流指令値を生成する操舵トルク制御部と、を備え、前記操舵トルク制御部は、前記操舵終端において、前記第1電流指令値を制限する電流補償ゲインを導出する電流補償ゲイン演算部と、前記電流補償ゲインに基づき、前記第1電流指令値を制限して前記反力用モータを駆動するための第2電流指令値を生成する出力制限部と、を備える。 In order to achieve the above object, a control device for a vehicle steering system according to one aspect of the present invention is provided with a rotation limiting mechanism at a steering terminal end of a steering wheel, and a steering reaction force is applied to the steering wheel according to a steering angle of the steering wheel. A control device for a vehicle steering system comprising a reaction force motor for applying force and a steering motor for turning steered wheels according to the steering angle of the steering wheel, wherein the steering reaction force is obtained. a steering torque target value generator that generates a steering torque target value that is a target value of steering torque for the steering torque target value; and a steering torque control unit that generates a first current command value based on the steering torque target value, The steering torque control section includes a current compensation gain calculation section for deriving a current compensation gain for limiting the first current command value at the end of the steering, and a current compensation gain calculation section for limiting the first current command value based on the current compensation gain. and an output limiter that generates a second current command value for driving the reaction force motor.

上記構成によれば、操舵終端において回転制限機構を含む操舵機構に対して掛かる機械的負荷を軽減することができる。また、操舵終端において反力用モータに流れる電流を制限することができ、反力用モータや制御装置を構成するECUの消費電力の増加を抑制することができる。 According to the above configuration, it is possible to reduce the mechanical load applied to the steering mechanism including the rotation limiting mechanism at the steering end. In addition, it is possible to limit the current flowing to the reaction force motor at the end of the steering, and to suppress an increase in the power consumption of the reaction force motor and the ECU that constitutes the control device.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第1トルク閾値以上となった場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第1トルク閾値よりも小さい第2トルク閾値未満となった場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。 As a preferred aspect of the control device for a steering system for a vehicle, the current compensation gain calculation section determines that the steering end is reached when the actual steering torque, which is the actual steering torque of the steering wheel, becomes equal to or greater than a first torque threshold. It is preferable to determine that the steering end has been missed when the actual steering torque becomes less than a second torque threshold smaller than the first torque threshold after the steering end is determined.

上記構成によれば、ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクをパラメータとして操舵終端であるか否かを判定することができる。 According to the above configuration, it is possible to determine whether or not the steering is at the end by using the actual steering torque, which is the actual steering torque of the steering wheel, as a parameter.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第1トルク閾値以上となり、所定の第1時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第1トルク閾値よりも小さい第2トルク閾値未満となり、所定の第2時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。 As a desirable aspect of the control device for a steering system for a vehicle, the current compensation gain calculation section is configured to calculate the current compensation gain when the actual steering torque, which is the actual steering torque of the steering wheel, becomes equal to or greater than a first torque threshold and a predetermined first time elapses. , the steering end is determined, and after the steering end is determined, the actual steering torque becomes less than the second torque threshold smaller than the first torque threshold, and when a predetermined second time elapses, the steering end is determined. It is preferable to determine that it has missed.

上記構成によれば、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合に、第2電流指令値が頻繁に切り替わることを防ぐことができる。 According to the above configuration, frequent switching of the second current command value can be prevented when the additional steering and the reverse steering are repeated at the steering end.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第1操舵角閾値以上となった場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第1操舵角閾値よりも小さい第2操舵角閾値未満となった場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。 As a desirable aspect of the control device for a steering system for a vehicle, the current compensation gain calculation section is configured to change the steering end and After determining that the steering end has been reached, it is preferable to determine that the steering end has been missed if the actual steering angle becomes less than a second steering angle threshold that is smaller than the first steering angle threshold.

上記構成によれば、ハンドルの実際の操舵角である実操舵角をパラメータとして操舵終端であるか否かを判定することができる。 According to the above configuration, it is possible to determine whether or not the steering end is reached by using the actual steering angle, which is the actual steering angle of the steering wheel, as a parameter.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第1操舵角閾値以上となり、所定の第1時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第1操舵角閾値よりも小さい第2操舵角閾値未満となり、所定の第2時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。 As a desirable aspect of the control device for a steering system for a vehicle, the current compensation gain calculating section calculates the current compensation gain when the actual steering angle, which is the actual steering angle of the steering wheel, becomes equal to or greater than a first steering angle threshold value and a predetermined first time elapses. After determining that the steering end is reached, the actual steering angle becomes less than the second steering angle threshold smaller than the first steering angle threshold, and a predetermined second time elapses. It is preferable to determine that the steering end has been missed.

上記構成によれば、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合に、第2電流指令値が頻繁に切り替わることを防ぐことができる。 According to the above configuration, frequent switching of the second current command value can be prevented when the additional steering and the reverse steering are repeated at the steering end.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第1トルク閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第1操舵角閾値以上となった場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第1トルク閾値よりも小さい第2トルク閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角が前記第1操舵角閾値よりも小さい第2操舵角閾値未満となった場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。 As a desirable aspect of the control device for a steering system for a vehicle, the current compensation gain calculation section is configured such that the actual steering torque, which is the actual steering torque of the steering wheel, becomes equal to or greater than a first torque threshold, and the actual steering angle of the steering wheel. When the actual steering angle is greater than or equal to the first steering angle threshold, it is determined that the steering is terminated, and after determining that the steering is terminated, the actual steering torque is a second torque threshold smaller than the first torque threshold. or when the actual steering angle becomes less than a second steering angle threshold which is smaller than the first steering angle threshold, it is preferable to determine that the steering end has been missed.

上記構成によれば、ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルク、及び、ハンドルの実際の操舵角である実操舵角をパラメータとして操舵終端であるか否かを判定することができる。 According to the above configuration, it is possible to determine whether or not the steering end is reached by using the actual steering torque, which is the actual steering torque of the steering wheel, and the actual steering angle, which is the actual steering angle of the steering wheel, as parameters.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第1トルク閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第1操舵角閾値以上となり、所定の第1時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第1トルク閾値よりも小さい第2トルク閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角が前記第1操舵角閾値よりも小さい第2操舵角閾値未満となり、所定の第2時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。 As a desirable aspect of the control device for a steering system for a vehicle, the current compensation gain calculation section is configured such that the actual steering torque, which is the actual steering torque of the steering wheel, becomes equal to or greater than a first torque threshold, and the actual steering angle of the steering wheel. becomes equal to or greater than the first steering angle threshold and a predetermined first time elapses, it is determined that the steering end is reached, and after determining that the steering end is reached, the actual steering torque becomes greater than the first torque threshold or when the actual steering angle becomes less than a second steering angle threshold which is smaller than the first steering angle threshold and a predetermined second time elapses, the steering end is missed. It is preferable to determine that

上記構成によれば、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合に、第2電流指令値が頻繁に切り替わることを防ぐことができる。 According to the above configuration, frequent switching of the second current command value can be prevented when the additional steering and the reverse steering are repeated at the steering end.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第1操舵角閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角速度である実操舵角速度が第1操舵角速度閾値以下となった場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第1操舵角閾値よりも小さい第2操舵角閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角速度が前記第1操舵角速度閾値よりも大きい第2操舵角速度よりも大きくなった場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。 As a desirable aspect of the control device for a steering system for a vehicle, the current compensation gain calculation unit is configured such that the actual steering angle, which is the actual steering angle of the steering wheel, is equal to or greater than a first steering angle threshold, and the actual steering angle of the steering wheel is When the actual steering angular velocity, which is the angular velocity, becomes equal to or less than the first steering angular velocity threshold, it is determined that the steering is terminated, and after determining that the steering is terminated, the actual steering angle is smaller than the first steering angle threshold. It is preferable to determine that the steering end has been missed when the actual steering angular velocity becomes less than the steering angle threshold or when the actual steering angular velocity becomes greater than a second steering angular velocity which is larger than the first steering angular velocity threshold.

上記構成によれば、ハンドルの実際の操舵角である実操舵角、及び、ハンドルの実際の操舵角速度である実操舵角速度をパラメータとして操舵終端であるか否かを判定することができる。 According to the above configuration, it is possible to determine whether or not the steering is at the end by using the actual steering angle, which is the actual steering angle of the steering wheel, and the actual steering angular velocity, which is the actual steering angular velocity of the steering wheel, as parameters.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第1操舵角閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角速度である実操舵角速度が第1操舵角速度閾値以下となり、所定の第1時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第1操舵角閾値よりも小さい第2操舵角閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角速度が前記第1操舵角速度閾値よりも大きい第2操舵角速度よりも大きくなり、所定の第2時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定することが好ましい。 As a desirable aspect of the control device for a steering system for a vehicle, the current compensation gain calculation unit is configured such that the actual steering angle, which is the actual steering angle of the steering wheel, is equal to or greater than a first steering angle threshold, and the actual steering angle of the steering wheel is When the actual steering angular velocity, which is the angular velocity, becomes equal to or less than the first steering angular velocity threshold and a predetermined first time elapses, the steering end is determined, and after the steering end is determined, the actual steering angle becomes the first steering angle. When the actual steering angular velocity becomes less than a second steering angle threshold which is smaller than the threshold, or when the actual steering angular velocity becomes greater than a second steering angular velocity which is larger than the first steering angular velocity threshold and a predetermined second time elapses, the It is preferable to determine that the steering end has been missed.

上記構成によれば、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合に、第2電流指令値が頻繁に切り替わることを防ぐことができる。 According to the above configuration, frequent switching of the second current command value can be prevented when the additional steering and the reverse steering are repeated at the steering end.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記操舵終端と判定した場合に、前記電流補償ゲインを第1ゲインから当該第1ゲインよりも小さい第2ゲインに遷移させ、前記操舵終端を逸したと判定した場合に、前記電流補償ゲインを前記第2ゲインから前記第1ゲインに遷移させることが好ましい。 As a desirable aspect of the control device for a steering system for a vehicle, the current compensation gain calculation section changes the current compensation gain from a first gain to a second gain smaller than the first gain when the steering end is determined. It is preferable that the current compensation gain is changed from the second gain to the first gain when it is determined that the steering end has been missed.

上記構成によれば、操舵終端であるか否かを判定して第2電流指令値を変化させることができる。 According to the above configuration, it is possible to change the second current command value by determining whether or not the steering end is reached.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記電流補償ゲイン演算部は、前記操舵終端と判定した場合に、前記電流補償ゲインを第1ゲインから当該第1ゲインよりも小さい第2ゲインに所定の第1時間変化率で単調減少させ、前記操舵終端を逸したと判定した場合に、前記電流補償ゲインを前記第2ゲインから前記第1ゲインに所定の第2時間変化率で単調増加させることが好ましい。 As a desirable aspect of the control device for a steering system for a vehicle, the current compensation gain calculation section changes the current compensation gain from a first gain to a second gain smaller than the first gain when the steering end is determined. Monotonically decreasing at a predetermined first time rate of change, and when it is determined that the steering end has been missed, the current compensation gain is monotonically increased from the second gain to the first gain at a predetermined second time rate of change. is preferred.

上記構成によれば、電流補償ゲインが第1ゲインと第2ゲインとの間で切り替わる際の第2電流指令値の変化を緩やかにすることができる。 According to the above configuration, it is possible to moderate the change in the second current command value when the current compensation gain is switched between the first gain and the second gain.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記出力制限部は、前記第1電流指令値に対し、前記電流補償ゲインを乗じて前記第2電流指令値を生成することが好ましい。 As a preferred aspect of the controller for a vehicle steering system, it is preferable that the output limiter generates the second current command value by multiplying the first current command value by the current compensation gain.

上記構成によれば、第1電流指令値を電流補償ゲインによって制限した第2電流指令値を生成することができる。 According to the above configuration, the second current command value can be generated by limiting the first current command value by the current compensation gain.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記出力制限部は、前記第2電流指令値の下限値を制限することが好ましい。 As a preferred aspect of the control device for a vehicle steering system, it is preferable that the output limiter limits a lower limit value of the second current command value.

上記構成によれば、操舵終端における第2電流指令値の急激な変動を抑制することができる。 According to the above configuration, it is possible to suppress a rapid change in the second current command value at the steering end.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記出力制限部は、前記第1電流指令値に対して前記電流補償ゲインを乗じた第3電流指令値と所定の電流指令値下限値とを比較する比較部を備え、前記比較部は、前記第3電流指令値が前記電流指令値下限値よりも大きい場合に、前記第3電流指令値を前記第2電流指令値として出力し、前記第3電流指令値が前記電流指令値下限値以下である場合に、前記電流指令値下限値を前記第2電流指令値として出力することが好ましい。 As a desirable aspect of the control device for a vehicle steering system, the output limiter may set a third current command value obtained by multiplying the first current command value by the current compensating gain and a predetermined current command lower limit value. a comparison unit for comparison, wherein the comparison unit outputs the third current command value as the second current command value when the third current command value is greater than the lower limit value of the current command value; When the three current command values are equal to or less than the current command value lower limit value, it is preferable to output the current command value lower limit value as the second current command value.

上記構成によれば、第3電流指令値が電流指令値下限値以下である場合に、第2電流指令値が電流指令値下限値に制限される。 According to the above configuration, when the third current command value is equal to or less than the current command value lower limit value, the second current command value is limited to the current command value lower limit value.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記出力制限部は、前記第2電流指令値の上限値及び下限値を制限することが好ましい。 As a preferred aspect of the control device for a vehicle steering system, it is preferable that the output limiter limits an upper limit value and a lower limit value of the second current command value.

上記構成によれば、ノイズ等による不要な第2電流指令値の変動を抑制することができる。 According to the above configuration, unnecessary fluctuations in the second current command value due to noise or the like can be suppressed.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記出力制限部は、前記第1電流指令値と所定の電流指令値上限値とを比較する第1比較部と、前記第1比較部の出力値である第3電流指令値と所定の電流指令値下限値とを比較する第2比較部と、を備え、前記第1比較部は、前記第1電流指令値が前記電流指令値上限値以下である場合に、前記第1電流指令値を出力し、前記第1電流指令値が前記電流指令値下限値よりも大きい場合に、前記電流指令値上限値を出力し、前記第2比較部は、前記第3電流指令値が前記電流指令値下限値よりも大きい場合に、前記第3電流指令値を前記第2電流指令値として出力し、前記第3電流指令値が前記電流指令値下限値以下である場合に、前記電流指令値下限値を前記第2電流指令値として出力することが好ましい。 As a preferred aspect of the control device for a vehicle steering system, the output limiting section includes a first comparing section that compares the first current command value with a predetermined current command upper limit value, and the output of the first comparing section. and a second comparison unit that compares a third current command value that is a value and a predetermined current command value lower limit value, wherein the first comparison unit determines that the first current command value is equal to or less than the current command value upper limit value , the second comparison unit outputs the first current command value, outputs the current command upper limit value when the first current command value is greater than the current command lower limit value, and outputting the third current command value as the second current command value when the third current command value is greater than the current command value lower limit value, wherein the third current command value is equal to the current command value lower limit value It is preferable that the lower limit value of the current command value is output as the second current command value when the current command value is equal to or below.

上記構成によれば、第1電流指令値が電流指令値下限値よりも大きい場合に、第3電流指令値が電流指令値上限値に制限される。また、第3電流指令値が電流指令値下限値以下である場合に、第2電流指令値が電流指令値下限値に制限される。 According to the above configuration, when the first current command value is greater than the current command value lower limit value, the third current command value is limited to the current command value upper limit value. Further, when the third current command value is equal to or less than the current command value lower limit value, the second current command value is limited to the current command value lower limit value.

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記出力制限部は、前記電流指令値上限値を生成する電流指令値上限値生成部を備え、前記電流指令値上限値生成部は、前記電流補償ゲインの増加に伴い、前記電流指令値下限値から所定の電流指令値最大値まで前記電流指令値上限値を単調増加させることが好ましい。 As a desirable aspect of the controller for a vehicle steering system, the output limiter includes a current command value upper limit value generator that generates the current command value upper limit value, and the current command value upper limit value generator includes a current command value upper limit value generator that It is preferable that the current command value upper limit value is monotonously increased from the current command value lower limit value to a predetermined current command value maximum value as the compensation gain increases.

上記構成によれば、電流補償ゲインに応じた電流指令値上限値を設定することができる。 According to the above configuration, it is possible to set the upper limit of the current command value according to the current compensation gain.

本発明によれば、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制することができる車両用操向システムの制御装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a control device for a vehicle steering system capable of suppressing an increase in mechanical load and power consumption at the end of steering.

図1は、本開示に係る制御装置を備えるSBWシステムの概要の例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an overview of an SBW system that includes a control device according to the present disclosure. 図2は、トルクセンサの構成例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of a torque sensor. 図3は、ECUのハードウェア構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the hardware configuration of the ECU. 図4は、本開示に係る制御装置の基本的な制御ブロック構成の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a basic control block configuration of a control device according to the present disclosure. 図5は、本開示における操舵方向を説明するための領域図である。FIG. 5 is a region diagram for explaining steering directions in the present disclosure. 図6Aは、図4に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合のハンドル角θ1の時間変化を示す概念図である。FIG. 6A is a conceptual diagram showing the change over time of the steering wheel angle θ1 when the steering wheel is turned further right from the center position at a constant speed in the control block configuration shown in FIG. 4 . 図6Bは、図4に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合のコラム角θ2の時間変化を示す概念図である。FIG. 6B is a conceptual diagram showing the change over time of the column angle θ2 when the steering wheel is turned further right from the center position at a constant speed in the control block configuration shown in FIG. 4 . 図6Cは、図4に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合の操舵トルク目標値Th_refの時間変化を示す概念図である。FIG. 6C is a conceptual diagram showing temporal changes in the steering torque target value Th_ref when the steering wheel is turned further right from the center position at a constant speed in the control block configuration shown in FIG. 図6Dは、図4に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合の実操舵トルクTh_actの時間変化を示す概念図である。FIG. 6D is a conceptual diagram showing temporal changes in the actual steering torque Th_act when the steering wheel is further turned right from the center position at a constant speed in the control block configuration shown in FIG. 図6Eは、図4に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合の操舵トルク目標値Th_refと実操舵トルクTh_actとのトルク差分ΔThの時間変化を示す概念図である。FIG. 6E is a conceptual diagram showing temporal changes in the torque difference ΔTh between the steering torque target value Th_ref and the actual steering torque Th_act when the steering wheel is further turned right from the center position at a constant speed in the control block configuration shown in FIG. 4 . is. 図6Fは、図4に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合のモータ電流指令値Ih_refの時間変化を示す概念図である。FIG. 6F is a conceptual diagram showing temporal changes in the motor current command value Ih_ref when the steering wheel is turned further right from the center position at a constant speed in the control block configuration shown in FIG. 図7は、実施形態1に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。7 is a block diagram showing a configuration example of a steering torque control unit according to the first embodiment; FIG. 図8は、実施形態1に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a current compensation gain calculator according to the first embodiment. 図9は、実施形態1に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram showing a specific operation example of the current compensation gain calculator according to the first embodiment. 図10は、実施形態1に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第1変形例を示す概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram showing a first modified example of a specific operation example of the current compensation gain calculator according to the first embodiment. 図11は、実施形態1に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第2変形例を示す概念図である。FIG. 11 is a conceptual diagram showing a second modification of the specific operation example of the current compensation gain calculator according to the first embodiment. 図12は、実施形態2に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of a steering torque control section according to the second embodiment. 図13は、実施形態2に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of a current compensation gain calculator according to the second embodiment. 図14は、実施形態2に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。FIG. 14 is a conceptual diagram showing a specific operation example of the current compensation gain calculator according to the second embodiment. 図15は、実施形態3に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram showing a configuration example of a steering torque control section according to the third embodiment. 図16は、実施形態3に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of a current compensation gain calculator according to the third embodiment. 図17Aは、実施形態3に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。17A is a conceptual diagram showing a specific operation example of a current compensation gain calculator according to the third embodiment; FIG. 図17Bは、実施形態3に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第1変形例を示す概念図である。17B is a conceptual diagram showing a first modified example of a specific operation example of the current compensation gain calculator according to the third embodiment; FIG. 図17Cは、実施形態3に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第2変形例を示す概念図である。17C is a conceptual diagram showing a second modified example of the specific operation example of the current compensation gain calculator according to the third embodiment; FIG. 図17Dは、実施形態3に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第3変形例を示す概念図である。17D is a conceptual diagram showing a third modified example of the specific operation example of the current compensation gain calculator according to the third embodiment; FIG. 図18は、実施形態4に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。FIG. 18 is a block diagram showing a configuration example of a steering torque control section according to the fourth embodiment. 図19は、実施形態4に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。FIG. 19 is a block diagram showing a configuration example of a current compensation gain calculator according to the fourth embodiment. 図20Aは、実施形態4に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。20A is a conceptual diagram showing a specific operation example of a current compensation gain calculator according to the fourth embodiment; FIG. 図20Bは、実施形態4に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第1変形例を示す概念図である。20B is a conceptual diagram showing a first modified example of a specific operation example of the current compensation gain calculator according to the fourth embodiment; FIG. 図20Cは、実施形態4に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第2変形例を示す概念図である。FIG. 20C is a conceptual diagram showing a second modified example of the specific operation example of the current compensation gain calculator according to the fourth embodiment; 図20Dは、実施形態4に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第3変形例を示す概念図である。FIG. 20D is a conceptual diagram showing a third modified example of the specific operation example of the current compensation gain calculator according to the fourth embodiment. 図21は、実施形態5に係る出力制限部の構成例を示すブロック図である。21 is a block diagram illustrating a configuration example of an output limiter according to the fifth embodiment; FIG. 図22は、実施形態6に係る出力制限部の構成例を示すブロック図である。22 is a block diagram illustrating a configuration example of an output limiter according to the sixth embodiment; FIG. 図23は、実施形態6に係る電流指令値上限値生成部の内部構成の一例を示すブロック図である。FIG. 23 is a block diagram showing an example of the internal configuration of a current command value upper limit value generator according to the sixth embodiment. 図24は、実施形態6に係る電流指令値上限値生成部の入出力特性の一例を示す線図である。FIG. 24 is a diagram showing an example of input/output characteristics of a current command value upper limit generator according to the sixth embodiment.

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

図1は、本開示に係る制御装置を備えるSBWシステムの概要の例を示す構成図である。運転者が操作するハンドルを有する操舵機構を構成する反力装置30、転舵輪を転舵する転舵機構を構成する転舵装置40、及び両装置の制御を行う制御装置50を備える。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an overview of an SBW system that includes a control device according to the present disclosure. The vehicle includes a reaction force device 30 that constitutes a steering mechanism having a steering wheel operated by a driver, a steering device 40 that constitutes a steering mechanism that steers the steered wheels, and a control device 50 that controls both devices.

SBWシステムには、一般的な電動パワーステアリング装置が備える、コラム軸(ステアリングシャフト、ハンドル軸)2と機械的に結合されるインターミディエイトシャフトがなく、運転者によるハンドル1の操作を電気信号によって、具体的には、反力装置30から出力される操舵角θhを電気信号として伝える。 The SBW system does not have an intermediate shaft that is mechanically coupled to the column shaft (steering shaft, handle shaft) 2, which is provided in a general electric power steering device. Specifically, the steering angle θh output from the reaction force device 30 is transmitted as an electrical signal.

反力装置30は、反力用モータ31及び反力用モータ31の回転速度を減速する減速機構32を備える。反力装置30は、転舵輪5L,5Rから伝わる車両の運動状態を操舵反力として運転者に伝達する。反力用モータ31は、減速機構32を介して、操舵反力をハンドル1に付与する。 The reaction force device 30 includes a reaction force motor 31 and a deceleration mechanism 32 that reduces the rotational speed of the reaction force motor 31 . The reaction force device 30 transmits the motion state of the vehicle transmitted from the steered wheels 5L, 5R to the driver as a steering reaction force. A reaction force motor 31 applies a steering reaction force to the steering wheel 1 via a speed reduction mechanism 32 .

反力装置30は、舵角センサ33及びトルクセンサ34を更に備えている。舵角センサ33は、ハンドル1の操舵角θhを検出する。トルクセンサ34は、ハンドル1の操舵トルクThを検出する。以下、舵角センサ33によって検出される操舵角θhを、「実操舵角θh_act」とも称し、トルクセンサ34によって検出される操舵トルクThを、「実操舵トルクTh_act」とも称する。 The reaction force device 30 further includes a steering angle sensor 33 and a torque sensor 34 . A steering angle sensor 33 detects a steering angle θh of the steering wheel 1 . A torque sensor 34 detects a steering torque Th of the steering wheel 1 . Hereinafter, the steering angle θh detected by the steering angle sensor 33 is also referred to as "actual steering angle θh_act", and the steering torque Th detected by the torque sensor 34 is also referred to as "actual steering torque Th_act".

図2は、トルクセンサの構成例を示す模式図である。図2に示すように、トルクセンサ34は、コラム軸2に介挿されたトーションバー2Aを挟んで配設された上側角度センサ34A及び下側角度センサ34Bと、トルク演算部36とを含む。上側角度センサ34Aは、コラム軸2のハンドル1側に配設され、ハンドル角θ1を検出する。下側角度センサ34Bは、コラム軸2の減速機構32側に配設され、コラム角θ2を検出する。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of a torque sensor. As shown in FIG. 2, the torque sensor 34 includes an upper angle sensor 34A and a lower angle sensor 34B arranged across a torsion bar 2A interposed on the column shaft 2, and a torque calculator 36. As shown in FIG. The upper angle sensor 34A is arranged on the steering wheel 1 side of the column shaft 2 and detects the steering wheel angle θ1. The lower angle sensor 34B is arranged on the speed reduction mechanism 32 side of the column shaft 2 and detects the column angle θ2.

運転者がハンドル1を操舵することによってトーションバー2Aに捩れが生じ、上側角度センサ34Aよって検出されるハンドル角θ1と、下側角度センサ34Bによって検出されるコラム角θ2との間に捩れ角Δθが生じる(Δθ=θ1-θ2)。トルク演算部34Cは、捩れ角Δθに応じた実操舵トルクTh_actを算出する。トルクセンサ34の構成は、図2に示す態様に限定されない。 When the driver steers the steering wheel 1, the torsion bar 2A is twisted, and a torsion angle Δθ is formed between the steering wheel angle θ1 detected by the upper angle sensor 34A and the column angle θ2 detected by the lower angle sensor 34B. occurs (Δθ=θ1−θ2). The torque calculator 34C calculates the actual steering torque Th_act according to the torsion angle Δθ. The configuration of the torque sensor 34 is not limited to the mode shown in FIG.

また、本開示において、コラム軸2の下端側には、操舵可能な限界となる操舵終端を物理的に設定するストッパ(回転制限機構)35が設けられている。すなわち、操舵角θhの大きさ(絶対値)は、ストッパ35によって制限される。 In addition, in the present disclosure, a stopper (rotation limiting mechanism) 35 is provided on the lower end side of the column shaft 2 to physically set the steering end, which is the steerable limit. That is, the magnitude (absolute value) of the steering angle θh is limited by the stopper 35 .

転舵装置40は、転舵用モータ41、転舵用モータ41の回転速度を減速する減速機構42、及び転舵用モータ41の回転運動を直線運動に変換するピニオンラック機構44を備える。転舵装置40は、操舵角θhに応じて転舵用モータ41を駆動し、その駆動力を、減速機構42を介してピニオンラック機構44に付与し、タイロッド3a,3bを経て、転舵輪5L,5Rを転舵する。ピニオンラック機構44の近傍には角度センサ43が配置されており、転舵輪5L,5Rの転舵角θtを検出する。転舵輪5L,5Rの転舵角θtに代えて、例えば、転舵用モータ41のモータ角、あるいは、ラックの位置等を検出し、当該検出値を用いる態様であっても良い。以下、角度センサ43によって検出される転舵角θtを、「実転舵角θt_act」とも称する。なお、転舵装置40は、上述した態様に限定されず、例えば、ボールねじ式や電子制御油圧方式等の構造を有する態様であっても良い。 The steering device 40 includes a steering motor 41, a reduction mechanism 42 that reduces the rotational speed of the steering motor 41, and a pinion rack mechanism 44 that converts the rotational motion of the steering motor 41 into linear motion. The steering device 40 drives the steering motor 41 according to the steering angle θh, applies the driving force to the pinion rack mechanism 44 via the reduction mechanism 42, and passes through the tie rods 3a and 3b to the steered wheels 5L. , 5R. An angle sensor 43 is arranged near the pinion rack mechanism 44 to detect the turning angle θt of the steerable wheels 5L and 5R. Instead of the steering angle θt of the steered wheels 5L and 5R, for example, the motor angle of the steering motor 41 or the position of the rack may be detected and the detected value may be used. Hereinafter, the turning angle θt detected by the angle sensor 43 is also referred to as "actual turning angle θt_act". In addition, the steering device 40 is not limited to the aspect described above, and may be, for example, an aspect having a structure such as a ball screw type or an electronically controlled hydraulic system.

制御装置50は、反力装置30及び転舵装置40を協調制御するために、両装置から出力される操舵角θhや転舵角θt等の情報に加え、車速センサ10で検出される車速Vs等を基に、反力用モータ31を駆動制御するための電圧制御指令値Vref1及び転舵用モータ41を駆動制御するための電圧制御指令値Vref2を生成する。 In order to cooperatively control the reaction force device 30 and the steering device 40, the control device 50 controls the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 10 in addition to information such as the steering angle θh and the steering angle θt output from both devices. Based on the above, a voltage control command value Vref1 for driving and controlling the reaction force motor 31 and a voltage control command value Vref2 for driving and controlling the steering motor 41 are generated.

制御装置50には、バッテリ12から電力が供給されると共に、イグニションキー11を経てイグニションキー信号が入力される。また、制御装置50には、車両の各種情報を授受するCAN(Controller Area Network)20が接続されており、車速VsはCAN20から受信することも可能である。更に、制御装置50には、CAN20以外の通信、アナログ/ディジタル信号、電波等を授受する非CAN21も接続可能である。 The control device 50 is supplied with power from the battery 12 and receives an ignition key signal through the ignition key 11 . Further, the controller 50 is connected to a CAN (Controller Area Network) 20 for exchanging various types of vehicle information, and the vehicle speed Vs can also be received from the CAN 20 . Further, the control device 50 can be connected to a non-CAN 21 that exchanges communication other than the CAN 20, analog/digital signals, radio waves, and the like.

具体的に、制御装置50は、例えば、車両に搭載されるECU(Electronic Control Unit)である。ECUは、主としてCPU(MCU、MPU等も含む)で構成される。図3は、ECUのハードウェア構成を示す模式図である。反力装置30及び転舵装置40の協調制御は、主としてECUのCPU内部においてプログラムで実行される。 Specifically, the control device 50 is, for example, an ECU (Electronic Control Unit) mounted on a vehicle. The ECU is mainly composed of a CPU (including MCU, MPU, etc.). FIG. 3 is a schematic diagram showing the hardware configuration of the ECU. Coordinated control of the reaction force device 30 and the steering device 40 is mainly executed by a program inside the CPU of the ECU.

図4は、本開示に係る制御装置の基本的な制御ブロック構成の一例を示す図である。図4において、反力装置30は、反力用モータ31及び上述した構成に加え、PWM(パルス幅変調)制御部37、インバータ38、及びモータ電流検出器39を含む。また、転舵装置40は、転舵用モータ41及び上述した構成に加え、PWM制御部47、インバータ48、及びモータ電流検出器49を含む。制御装置50は、反力装置30の制御を行う反力制御系60、及び、転舵装置40の制御を行う転舵制御系70の各制御ブロックを実現する。反力制御系60と転舵制御系70とが協調して、反力装置30及び転舵装置40を制御する。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a basic control block configuration of a control device according to the present disclosure. 4, the reaction force device 30 includes a PWM (Pulse Width Modulation) control section 37, an inverter 38, and a motor current detector 39 in addition to the reaction force motor 31 and the configuration described above. Further, the steering device 40 includes a PWM control section 47, an inverter 48, and a motor current detector 49 in addition to the steering motor 41 and the above-described configuration. The control device 50 implements control blocks of a reaction force control system 60 that controls the reaction force device 30 and a steering control system 70 that controls the steering device 40 . The reaction force control system 60 and the steering control system 70 cooperate to control the reaction force device 30 and the steering device 40 .

なお、制御装置50の構成要素の一部又は全部をハードウェアで実現しても良い。制御装置50は、データやプログラム等を格納するために、例えば、図3に示すように、RAM(ランダムアクセスメモリ)やROM(リードオンリーメモリ)等を含む態様であっても良い。また、制御装置50がPWM制御部37、インバータ38、モータ電流検出器39、PWM制御部47、インバータ48、及びモータ電流検出器49を具備した態様であっても良い。 A part or all of the constituent elements of the control device 50 may be realized by hardware. In order to store data, programs, etc., the control device 50 may include, for example, a RAM (random access memory), a ROM (read only memory), etc., as shown in FIG. Alternatively, the control device 50 may include the PWM control section 37, the inverter 38, the motor current detector 39, the PWM control section 47, the inverter 48, and the motor current detector 49. FIG.

図4に示すように、制御装置50は、各制御ブロックとして、操舵トルク目標値生成部200、操舵トルク制御部400、電流制御部500、転舵角目標値生成部600、転舵角制御部700、及び電流制御部800を備えている。操舵トルク目標値生成部200、操舵トルク制御部400、及び電流制御部500は、反力制御系60を構成する制御ブロックである。転舵角目標値生成部600、転舵角制御部700、及び電流制御部800は、転舵制御系70を構成する制御ブロックである。 As shown in FIG. 4, the control device 50 includes, as control blocks, a steering torque target value generator 200, a steering torque controller 400, a current controller 500, a steering angle target value generator 600, and a steering angle controller. 700 and a current control unit 800 . The steering torque target value generator 200 , the steering torque controller 400 , and the current controller 500 are control blocks that make up the reaction force control system 60 . A steering angle target value generator 600 , a steering angle controller 700 , and a current controller 800 are control blocks that constitute a steering control system 70 .

反力制御系60は、トルクセンサ34によって検出される実操舵トルクTh_actが反力装置30の操舵トルクの目標値である操舵トルク目標値Th_refに追従するような制御を行う。 The reaction force control system 60 performs control such that the actual steering torque Th_act detected by the torque sensor 34 follows the steering torque target value Th_ref, which is the steering torque target value of the reaction force device 30 .

操舵トルク目標値生成部200は、操舵トルク目標値Th_refを生成する。 A steering torque target value generation unit 200 generates a steering torque target value Th_ref.

操舵トルク制御部400は、反力用モータ31に供給する電流の制御目標値であるモータ電流指令値Ih_refを生成する。本開示において、操舵トルク制御部400では、操舵トルク目標値Th_refと実操舵トルクTh_actとの偏差Th_errがゼロに近づくようなモータ電流指令値Ih_refを演算する。あるいは、操舵トルク制御部400は、トーションバー2Aの捩れ角Δθが入力され、当該捩れ角Δθがゼロに近づくようなモータ電流指令値Ih_refを演算する態様であっても良い。 The steering torque control unit 400 generates a motor current command value Ih_ref, which is the control target value of the current supplied to the reaction force motor 31 . In the present disclosure, the steering torque control unit 400 calculates the motor current command value Ih_ref such that the deviation Th_err between the steering torque target value Th_ref and the actual steering torque Th_act approaches zero. Alternatively, the steering torque control unit 400 may be configured to receive the torsion angle Δθ of the torsion bar 2A and calculate the motor current command value Ih_ref that causes the torsion angle Δθ to approach zero.

電流制御部500は、反力用モータ31の電流制御を行う。電流制御部500は、操舵トルク制御部400から出力されるモータ電流指令値Ih_refとモータ電流検出器39で検出される反力用モータ31の実電流値(モータ電流値)Ih_actとの偏差Ih_errがゼロに近づくような電圧制御指令値Vh_refを演算する。 The current control unit 500 controls the current of the reaction force motor 31 . The current control unit 500 detects the deviation Ih_err between the motor current command value Ih_ref output from the steering torque control unit 400 and the actual current value (motor current value) Ih_act of the reaction force motor 31 detected by the motor current detector 39. A voltage control command value Vh_ref that approaches zero is calculated.

反力装置30では、電圧制御指令値Vh_refに基づいて、PWM制御部37及びインバータ38を介して反力用モータ31が駆動制御される。 In the reaction force device 30, the reaction force motor 31 is driven and controlled via the PWM control section 37 and the inverter 38 based on the voltage control command value Vh_ref.

転舵制御系70は、角度センサ43によって検出される実転舵角θt_actが転舵角目標値θt_refに追従するような制御を行う。 The steering control system 70 performs control such that the actual steering angle θt_act detected by the angle sensor 43 follows the steering angle target value θt_ref.

転舵角目標値生成部600は、操舵角θhに基づき転舵角目標値θt_refを生成する。 A steering angle target value generator 600 generates a steering angle target value θt_ref based on the steering angle θh.

転舵角制御部700は、転舵用モータ41に供給する電流の制御目標値であるモータ電流指令値It_refを生成する。転舵角制御部700では、転舵角目標値θt_refと実転舵角θt_actとの偏差θt_errがゼロに近づくようなモータ電流指令値It_refを演算する。 The steering angle control unit 700 generates a motor current command value It_ref, which is a control target value of the current supplied to the steering motor 41 . The steering angle control unit 700 calculates a motor current command value It_ref that causes the deviation θt_err between the steering angle target value θt_ref and the actual steering angle θt_act to approach zero.

電流制御部800は、転舵用モータ41の電流制御を行う。電流制御部800は、転舵角制御部700から出力されるモータ電流指令値It_refとモータ電流検出器49で検出される転舵用モータ41の実電流値(モータ電流値)It_actとの偏差It_errがゼロに近づくような電圧制御指令値Vt_refを演算する。 The current control section 800 controls the current of the steering motor 41 . The current control unit 800 controls the deviation It_err between the motor current command value It_ref output from the steering angle control unit 700 and the actual current value (motor current value) It_act of the steering motor 41 detected by the motor current detector 49 . A voltage control command value Vt_ref that approaches zero is calculated.

転舵装置40では、電圧制御指令値Vt_refに基づいて、PWM制御部47及びインバータ48を介して転舵用モータ41が駆動制御される。 In the steering device 40, the driving of the steering motor 41 is controlled via the PWM control section 47 and the inverter 48 based on the voltage control command value Vt_ref.

本実施形態において、操舵トルク制御部400、電流制御部500、転舵角目標値生成部600、転舵角制御部700、及び電流制御部800は、それぞれ反力制御系60又は転舵制御系70における各制御を実現可能な構成であれば良く、これら各制御ブロックの構成により限定されない。 In this embodiment, the steering torque control unit 400, the current control unit 500, the steering angle target value generation unit 600, the steering angle control unit 700, and the current control unit 800 are each controlled by the reaction force control system 60 or the steering control system. Any configuration that can realize each control in 70 is acceptable, and the configuration of each control block does not limit the configuration.

ここで、本開示における操舵方向について説明する。図5は、本開示における操舵方向を説明するための領域図である。図5において、横軸は操舵角を示し、縦軸は舵角速度を示している。 Here, the steering direction in the present disclosure will be described. FIG. 5 is a region diagram for explaining steering directions in the present disclosure. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the steering angle, and the vertical axis indicates the steering angular velocity.

図5に示す領域A((θh,ωh)=(+,+))では、ハンドル1が右方向に切られた状態で(θh>0)、さらに右方向に切り増されている(ωh>0)ことを示している(以下、「右切り増し操舵」とも称する)。図5に示す領域B((θh,ωh)=(+,-))では、ハンドル1が右方向に切られた状態で(θh>0)、左方向に切り戻されている(ωh<0)ことを示している(以下、「左切り戻し操舵」とも称する)。図5に示す領域C((θh,ωh)=(-,-))では、ハンドル1が左方向に切られた状態で(θh<0)、さらに左方向に切り増されている(ωh<0)ことを示している(以下、「左切り増し操舵」とも称する)。図5に示す領域D((θh,ωh)=(-,+))では、ハンドル1が左方向に切られた状態で(θh<0)、右方向に切り戻されている(ωh>0)ことを示している(以下、「右切り戻し操舵」とも称する)。また、図5において、操舵角θh軸上(ωh=0)では、ハンドル1が切り増しも切り戻しも行われていない((θh,ωh)=(θh,0))ことを示し、舵角速度ωh軸上(θh=0)では、ハンドル1がセンター位置にある((θh,ωh)=(0,ωh))ことを示している。 In region A ((θh, ωh)=(+,+)) shown in FIG. 5, the steering wheel 1 is turned rightward (θh>0) and further turned rightward (ωh> 0). In region B ((θh, ωh)=(+,−)) shown in FIG. 5, the steering wheel 1 is turned rightward (θh>0) and then turned leftward (ωh<0 ) (hereinafter also referred to as “left-turn-back steering”). In region C ((θh, ωh)=(-,-)) shown in FIG. 5, the steering wheel 1 is turned leftward (θh<0) and further turned leftward (ωh< 0). In region D ((θh, ωh)=(−,+)) shown in FIG. 5, the steering wheel 1 is turned leftward (θh<0) and then turned rightward (ωh>0 ) (hereinafter also referred to as “right-turn-back steering”). Further, in FIG. 5, on the steering angle θh axis (ωh=0), it is shown that the steering wheel 1 is neither further turned nor turned back ((θh, ωh)=(θh, 0)), and the steering angular velocity On the ωh axis (θh=0), the steering wheel 1 is at the center position ((θh, ωh)=(0, ωh)).

図6Aから図6Fは、図4に示す制御ブロック構成において、ハンドルをセンター位置から等速で右切り増し操舵した場合の各パラメータの時間変化を示す概念図である。図6Aは、ハンドル角θ1の時間変化を示している。図6Bは、コラム角θ2の時間変化を示している。図6Cは、操舵トルク目標値Th_refの時間変化を示している。図6Dは、実操舵トルクTh_actの時間変化を示している。図6Eは、操舵トルク目標値Th_refと実操舵トルクTh_actとのトルク差分ΔThの時間変化を示している。図6Fは、モータ電流指令値Ih_refの時間変化を示している。図6Aから図6Fでは、ハンドル1をセンター位置から等速で右切り増し操舵し、時刻t_stにおいて操舵がストッパ35によって制限された例を示している。ここでは、図6Bに示すように、コラム角θ2が制限されたθ2_endが操舵終端位置とされる。 6A to 6F are conceptual diagrams showing temporal changes in each parameter when the steering wheel is turned further right from the center position at a constant speed in the control block configuration shown in FIG. FIG. 6A shows the change over time of the steering wheel angle θ1. FIG. 6B shows the time change of the column angle θ2. FIG. 6C shows temporal changes in the steering torque target value Th_ref. FIG. 6D shows temporal changes in the actual steering torque Th_act. FIG. 6E shows temporal changes in the torque difference ΔTh between the steering torque target value Th_ref and the actual steering torque Th_act. FIG. 6F shows temporal changes in the motor current command value Ih_ref. FIGS. 6A to 6F show an example in which the steering wheel 1 is turned further to the right from the center position at a constant speed, and the steering is limited by the stopper 35 at time t_st. Here, as shown in FIG. 6B, θ2_end at which the column angle θ2 is limited is set as the steering end position.

時刻t_stまでの期間では、操舵トルク目標値Th_refに対して実操舵トルクTh_actが略一定のトルク差分ΔTで追従する(図6E参照)。このとき、トルク差分ΔT(=Th_ref-Th_act)は正値となる。また、モータ電流指令値Ih_refは正値であり、このとき、ハンドル1には、コラム軸2を介して右切り増し操舵に抗する操舵反力が生成される。 In the period up to time t_st, the actual steering torque Th_act follows the steering torque target value Th_ref with a substantially constant torque difference ΔT (see FIG. 6E). At this time, the torque difference ΔT (=Th_ref−Th_act) becomes a positive value. Also, the motor current command value Ih_ref is a positive value.

時刻t_stにおいてコラム角θ2が操舵終端位置θ2_endに到達してさらにハンドル1が操舵された場合、トーションバー2Aの捩れ角Δθ(=θ1-θ2_end)が増大し、トルクセンサ34から出力される実操舵トルクTh_actが増大する(図6D参照)。その結果として、操舵トルク目標値Th_refに対して実操舵トルクTh_actが乖離し、操舵トルク目標値Th_refと実操舵トルクTh_actとのトルク差分ΔThが正値から負値となる(図6E参照)。 When the column angle θ2 reaches the steering end position θ2_end at time t_st and the steering wheel 1 is further steered, the torsion angle Δθ (=θ1−θ2_end) of the torsion bar 2A increases, and the torque sensor 34 outputs actual steering. Torque Th_act increases (see FIG. 6D). As a result, the actual steering torque Th_act deviates from the steering torque target value Th_ref, and the torque difference ΔTh between the steering torque target value Th_ref and the actual steering torque Th_act changes from a positive value to a negative value (see FIG. 6E).

このとき、モータ電流指令値Ih_refの時間変化量(ΔIh_ref)が負値に転じ(図6F参照)、時刻t_re以降においてモータ電流指令値Ih_refが負値となると、右切り増し操舵に抗する操舵反力が失われ、逆に、右切り増し操舵を補助する操舵力(操舵アシスト力)が反力用モータ31によって付与されることとなる。 At this time, the amount of change over time (ΔIh_ref) of the motor current command value Ih_ref turns to a negative value (see FIG. 6F), and when the motor current command value Ih_ref becomes a negative value after time t_re, the steering reaction counteracts the further right steering. The force is lost, and conversely, the reaction force motor 31 provides a steering force (steering assist force) that assists the steering by turning further to the right.

このように、図4に示す制御ブロック構成では、操舵終端において切り増し操舵を継続した場合、切り増し操舵を補助する操舵力(操舵アシスト力)が反力用モータ31によって付与される。これにより、操舵終端に設けられたストッパ35を含む操舵機構に対して過大な機械的負荷が掛かる可能性がある。また、ストッパ35によってコラム軸2の下端側の回転(コラム角θ2)が阻害された状態で、反力用モータ31に過大な電流が流れ、反力用モータ31や制御装置50を構成するECUの消費電力の増加を招く可能性がある。 In this manner, in the control block configuration shown in FIG. 4 , when further steering is continued at the end of steering, a steering force (steering assist force) for assisting further steering is applied by the reaction force motor 31 . As a result, an excessive mechanical load may be applied to the steering mechanism including the stopper 35 provided at the steering end. In addition, in a state in which the rotation of the lower end of the column shaft 2 (the column angle θ2) is blocked by the stopper 35, an excessive current flows through the reaction force motor 31, causing the reaction force motor 31 and the ECU constituting the control device 50 to flow. power consumption may increase.

以下、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制するための具体的な構成及び動作について説明する。 A specific configuration and operation for suppressing an increase in mechanical load and power consumption at the end of steering will be described below.

(実施形態1)
図7は、実施形態1に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。図7に示すように、本実施形態に係る操舵トルク制御部400は、減算部410、PID制御部420、出力制限部430、及び電流補償ゲイン演算部440を備える。
(Embodiment 1)
7 is a block diagram showing a configuration example of a steering torque control unit according to the first embodiment; FIG. As shown in FIG. 7 , the steering torque control section 400 according to this embodiment includes a subtraction section 410 , a PID control section 420 , an output limit section 430 and a current compensation gain calculation section 440 .

操舵トルク制御部400には、操舵トルク目標値生成部200から出力される操舵トルク目標値Th_ref、及びトルクセンサ34によって検出される実操舵トルクTh_actが入力される。 The steering torque control unit 400 receives the steering torque target value Th_ref output from the steering torque target value generation unit 200 and the actual steering torque Th_act detected by the torque sensor 34 .

減算部410は、操舵トルク目標値Th_refと実操舵トルクTh_actとの偏差Th_errを算出する。PID制御部420は、減算部410の演算結果である操舵トルク目標値Th_refと実操舵トルクTh_actとの偏差Th_errがゼロに近づくようにPID制御を行い、電流指令値Iref_aを出力する。本開示において、電流指令値Iref_aは「第1電流指令値」に対応する。 Subtraction unit 410 calculates deviation Th_err between steering torque target value Th_ref and actual steering torque Th_act. PID control unit 420 performs PID control so that deviation Th_err between steering torque target value Th_ref, which is the calculation result of subtraction unit 410, and actual steering torque Th_act approaches zero, and outputs current command value Iref_a. In the present disclosure, the current command value Iref_a corresponds to "first current command value".

電流補償ゲイン演算部440には、実操舵トルクTh_actが入力される。電流補償ゲイン演算部440は、実操舵トルクTh_actに基づき、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制するための電流補償ゲインGiを導出する。 The actual steering torque Th_act is input to the current compensation gain calculator 440 . A current compensation gain calculator 440 derives a current compensation gain Gi for suppressing an increase in mechanical load and power consumption at the end of steering based on the actual steering torque Th_act.

出力制限部430は、電流補償ゲイン演算部440によって導出された電流補償ゲインGiに基づき、PID制御部420から出力された電流指令値Iref_aの出力制限を行う構成部である。本実施形態において、出力制限部430は、例えば乗算器である。出力制限部430は、PID制御部420から出力された電流指令値Iref_aに対し、電流補償ゲイン演算部440によって導出された電流補償ゲインGiを乗じてモータ電流指令値Ih_refを算出する。これにより、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大が抑制されたモータ電流指令値Ih_refが得られる。本開示において、モータ電流指令値Ih_refは「第2電流指令値」に対応する。 The output limiter 430 is a component that limits the output of the current command value Iref_a output from the PID controller 420 based on the current compensation gain Gi derived by the current compensation gain calculator 440 . In this embodiment, the output limiter 430 is, for example, a multiplier. Output limiter 430 multiplies current command value Iref_a output from PID controller 420 by current compensation gain Gi derived by current compensation gain calculator 440 to calculate motor current command value Ih_ref. As a result, a motor current command value Ih_ref that suppresses an increase in mechanical load and power consumption at the end of steering is obtained. In the present disclosure, the motor current command value Ih_ref corresponds to "second current command value".

図8は、実施形態1に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。電流補償ゲイン演算部440は、第1判定部450、第2判定部460、及びゲイン制御部470を含む。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a current compensation gain calculator according to the first embodiment. Current compensation gain calculation section 440 includes first determination section 450 , second determination section 460 , and gain control section 470 .

第1判定部450は、実操舵トルクTh_actに基づき、第1操舵終端判定フラグ値Fr1を導出する。 First determination unit 450 derives first steering end determination flag value Fr1 based on actual steering torque Th_act.

具体的に、本実施形態において、第1判定部450には、実操舵トルクTh_actの絶対値|Th_act|(以下、単に「実操舵トルク|Th_act|」とも称する)に対する第1トルク閾値Tth1が設定されている。第1トルク閾値Tth1は、例えば、制御装置50を構成するECUのROMに記憶されている。 Specifically, in the present embodiment, the first determination unit 450 is set with a first torque threshold value Tth1 for the absolute value |Th_act| of the actual steering torque Th_act (hereinafter simply referred to as “actual steering torque |Th_act|”). It is The first torque threshold Tth1 is stored, for example, in the ROM of the ECU that constitutes the control device 50 .

第1判定部450は、実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1未満(|Th_act|<Tth1)であるとき、第1操舵終端判定フラグ値Fr1を「0」(Fr1=0)とし、実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1以上(Tth1≦|Th_act|)であるとき、第1操舵終端判定フラグ値Fr1を「1」(Fr1=0)とする。第1トルク閾値Tth1は、例えば、7~10[Nm]に設定することができる。 When the actual steering torque |Th_act| is less than the first torque threshold value Tth1 (|Th_act|<Tth1), the first determination unit 450 sets the first steering end determination flag value Fr1 to "0" (Fr1=0), When the actual steering torque |Th_act| is greater than or equal to the first torque threshold value Tth1 (Tth1≦|Th_act|), the first steering end determination flag value Fr1 is set to "1" (Fr1=0). The first torque threshold Tth1 can be set to 7 to 10 [Nm], for example.

第2判定部460は、実操舵トルクTh_actに基づき、第2操舵終端判定フラグ値Fr2を導出する。 Second determination unit 460 derives second steering end determination flag value Fr2 based on actual steering torque Th_act.

具体的に、本実施形態において、第2判定部460には、実操舵トルク|Th_act|に対する第2トルク閾値Tth2が設定されている。第2トルク閾値Tth2は、第1判定部450に設定された第1トルク閾値Tth1よりも小さい値に設定される。第2トルク閾値Tth2は、例えば、制御装置50を構成するECUのROMに記憶されている。 Specifically, in the present embodiment, the second determination unit 460 is set with a second torque threshold value Tth2 for the actual steering torque |Th_act|. The second torque threshold Tth2 is set to a value smaller than the first torque threshold Tth1 set in the first determination section 450 . The second torque threshold Tth2 is stored, for example, in the ROM of the ECU that constitutes the control device 50 .

第2判定部460は、実操舵トルク|Th_act|が第2トルク閾値Tth2未満(|Th_act|<Tth2)であるとき、第2操舵終端判定フラグ値Fr2を「1」(Fr2=1)とし、実操舵トルク|Th_act|が第2トルク閾値Tth2以上(Tth2≦|Th_act|)であるとき、第2操舵終端判定フラグ値Fr2を「0」(Fr2=0)とする。第2トルク閾値Tth2は、例えば、4~5[Nm]に設定することができる。 When the actual steering torque |Th_act| is less than the second torque threshold value Tth2 (|Th_act|<Tth2), the second determination unit 460 sets the second steering end determination flag value Fr2 to "1" (Fr2=1), When the actual steering torque |Th_act| is greater than or equal to the second torque threshold value Tth2 (Tth2≦|Th_act|), the second steering end determination flag value Fr2 is set to "0" (Fr2=0). The second torque threshold Tth2 can be set to 4 to 5 [Nm], for example.

ゲイン制御部470は、第1判定部450によって導出された第1操舵終端判定フラグ値Fr1及び第2判定部460によって導出された第2操舵終端判定フラグ値Fr2に基づき、電流補償ゲインGiを導出する。 Gain control section 470 derives current compensation gain Gi based on first steering termination determination flag value Fr1 derived by first determination section 450 and second steering termination determination flag value Fr2 derived by second determination section 460. do.

具体的に、ゲイン制御部470は、第1判定部450によって導出された第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「0」から「1」に変化したとき、操舵終端であるものと判定し、電流補償ゲインGiを第1ゲイン(ここでは、「1」)から第1ゲインよりも小さい第2ゲイン(ここでは、「0」)に遷移させる。また、ゲイン制御部470は、第2判定部460によって導出された第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「0」から「1」に変化したとき、操舵終端を逸したと判定し、電流補償ゲインGiを第2ゲイン(ここでは、「0」)から第1ゲイン(ここでは、「1」)に遷移させる。 Specifically, when the first steering termination determination flag value Fr1 derived by the first determination section 450 changes from "0" to "1", the gain control section 470 determines that the steering termination is reached. The compensation gain Gi is transitioned from the first gain (here, "1") to the second gain (here, "0") smaller than the first gain. Further, when the second steering end determination flag value Fr2 derived by the second determination unit 460 changes from "0" to "1", the gain control unit 470 determines that the steering end has been missed. Gi is transitioned from the second gain (here, "0") to the first gain (here, "1").

以下、実施形態1に係る電流補償ゲイン演算部440の具体的な動作例について、図9を参照して詳細に説明する。図9は、実施形態1に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。 A specific operation example of the current compensation gain calculator 440 according to the first embodiment will be described in detail below with reference to FIG. FIG. 9 is a conceptual diagram showing a specific operation example of the current compensation gain calculator according to the first embodiment.

図9では、操舵終端において切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移した場合の実操舵トルク|Th_act|、第1操舵終端判定フラグ値Fr1、第2操舵終端判定フラグ値Fr2、及び電流補償ゲインGiの時間変化を例示している。 In FIG. 9, the actual steering torque |Th_act|, the first steering end determination flag value Fr1, the second steering end determination flag value Fr2, and the current compensation gain Gi when the steering is changed from the additional steering to the return steering at the steering end. It illustrates time change.

切り増し操舵を行っている時刻t1において実操舵トルク|Th_act|が第2トルク閾値Tth2以上(Tth2≦|Th_act|<Tth1)となると、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「1」から「0」に変化する。 When the actual steering torque |Th_act| becomes equal to or greater than the second torque threshold value Tth2 (Tth2≦|Th_act|<Tth1) at time t1 when the additional steering is performed, the second steering end determination flag value Fr2 changes from "1" to "0." ”.

続く時刻t2において実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1以上(Tth1≦|Th_act|)となると、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「0」から「1」に変化する。このとき、ゲイン制御部470は、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定し、電流補償ゲインGiを「1」から「0」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部430(図7参照)において、PID制御部420から出力された電流指令値Iref_aに対し、電流補償ゲイン演算部440によって導出された電流補償ゲインGi「0」が乗じられ、モータ電流指令値Ih_refが「0」となる。 When the actual steering torque |Th_act| becomes equal to or greater than the first torque threshold value Tth1 (Tth1≦|Th_act|) at subsequent time t2, the first steering end determination flag value Fr1 changes from "0" to "1". At this time, the gain control unit 470 determines that the steering wheel position is the steering end, and changes the current compensation gain Gi from "1" to "0". As a result, in the subsequent output limiter 430 (see FIG. 7), the current command value Iref_a output from the PID controller 420 is multiplied by the current compensation gain Gi "0" derived by the current compensation gain calculator 440. and the motor current command value Ih_ref becomes "0".

時刻t2の後、操舵状態が切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移する。切り戻し操舵を行っている時刻t3において実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1未満(Tth2≦|Th_act|<Tth1)となると、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「1」から「0」に変化する。 After time t2, the steering state transitions from additional steering to reverse steering. When the actual steering torque |Th_act| becomes less than the first torque threshold value Tth1 (Tth2≦|Th_act|<Tth1) at time t3 when the return steering is performed, the first steering end determination flag value Fr1 changes from "1" to "0". ”.

続く時刻t4において実操舵トルク|Th_act|が第2トルク閾値Tth2未満(|Th_act|<Tth2)となると、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「0」から「1」に変化する。このとき、ゲイン制御部470は、操舵終端を逸したと判定し、電流補償ゲインGiを「0」から「1」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部430(図7参照)において、PID制御部420から出力された電流指令値Iref_aに対し、電流補償ゲイン演算部440によって導出された電流補償ゲインGi「1」が乗じられ、モータ電流指令値Ih_refとして電流指令値Iref_aが出力される。 When the actual steering torque |Th_act| becomes less than the second torque threshold value Tth2 (|Th_act|<Tth2) at subsequent time t4, the second steering end determination flag value Fr2 changes from "0" to "1". At this time, the gain control unit 470 determines that the steering end has been missed, and changes the current compensation gain Gi from "0" to "1". As a result, in the subsequent output limiter 430 (see FIG. 7), the current command value Iref_a output from the PID controller 420 is multiplied by the current compensation gain Gi "1" derived by the current compensation gain calculator 440. and the current command value Iref_a is output as the motor current command value Ih_ref.

すなわち、本実施形態では、実操舵トルクTh_actをパラメータとして、切り増し操舵時において、実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1以上(Tth1≦|Th_act|)となってから、切り戻し操舵に遷移した後、実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1よりも小さい第2トルク閾値Tth2未満(|Th_act|<Tth2)となるまで、ハンドル位置が操舵終端であるものとして、モータ電流指令値Ih_refを0[A]に制限する。これにより、操舵終端においてストッパ35を含む操舵機構に対して掛かる機械的負荷を軽減することができる。また、操舵終端において反力用モータ31に流れる電流を制限することができ、反力用モータ31や制御装置50を構成するECUの消費電力の増加を抑制することができる。 That is, in the present embodiment, the actual steering torque Th_act is used as a parameter, and when the additional steering is performed, the return steering is performed after the actual steering torque |Th_act| After the transition, until the actual steering torque |Th_act| becomes smaller than the second torque threshold Tth2 (|Th_act|<Tth2), which is smaller than the first torque threshold Tth1, the motor current command value is maintained, assuming that the steering wheel position is the end of the steering. Limit Ih_ref to 0[A]. As a result, the mechanical load applied to the steering mechanism including the stopper 35 at the steering end can be reduced. In addition, the current flowing through the reaction force motor 31 at the steering end can be limited, and an increase in the power consumption of the reaction force motor 31 and the ECU that constitutes the control device 50 can be suppressed.

ここで、比較例として、実操舵トルク|Th_act|に対するトルク閾値が1つである場合、実操舵トルク|Th_act|がトルク閾値付近であるとき、モータ電流指令値Ih_refが0[A]と電流指令値Iref_aとの間で発振する場合がある。本実施形態では、切り増し操舵において実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1以上(Tth1≦|Th_act|)となってから、切り戻し操舵に遷移した後、実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1よりも小さい第2トルク閾値Tth2未満(|Th_act|<Tth2)となるまで、ハンドル位置が操舵終端であるものとして、モータ電流指令値Ih_refを制限する。これにより、操舵終端においてモータ電流指令値Ih_refが発振することを防ぐことができる。 Here, as a comparative example, when there is one torque threshold for the actual steering torque |Th_act|, the motor current command value Ih_ref is 0 [A] when the actual steering torque |Th_act| It may oscillate between the value Iref_a. In the present embodiment, the actual steering torque |Th_act| The motor current command value Ih_ref is limited until the steering wheel position is assumed to be the end of the steering until it becomes less than the second torque threshold Tth2 (|Th_act|<Tth2) which is smaller than the first torque threshold Tth1. As a result, it is possible to prevent the motor current command value Ih_ref from oscillating at the steering end.

図10は、実施形態1に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第1変形例を示す概念図である。 FIG. 10 is a conceptual diagram showing a first modified example of a specific operation example of the current compensation gain calculator according to the first embodiment.

図10に示す第1変形例では、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合の実操舵トルク|Th_act|、第1操舵終端判定フラグ値Fr1、第2操舵終端判定フラグ値Fr2、及び電流補償ゲインGiの時間変化を例示している。 In the first modification shown in FIG. 10, the actual steering torque |Th_act| when the additional steering and the reverse steering are repeated at the steering end, the first steering end determination flag value Fr1, and the second steering end determination flag value Fr2. , and changes over time of the current compensation gain Gi.

図10に示す第1変形例において、ゲイン制御部470は、実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1以上(Tth1≦|Th_act|)となり、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「1」を維持している期間が第1時間閾値tth1以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定し、電流補償ゲインGiを「1」から「0」に遷移させる。 In the first modification shown in FIG. 10, the gain control unit 470 sets the actual steering torque |Th_act| to the first torque threshold value Tth1 or more (Tth1≦|Th_act|), and the first steering end determination flag value Fr1 is "1". is maintained equal to or greater than the first time threshold value tth1, it is determined that the steering wheel position is at the end of steering, and the current compensation gain Gi is changed from "1" to "0".

具体的には、図10に示すように、時刻t6において第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「1」となり、第1時間閾値tth1経過後の時刻t7において、電流補償ゲインGiを「1」から「0」に遷移させる。第1時間閾値tth1は、例えば、0.5~1.0[sec]に設定することができる。 Specifically, as shown in FIG. 10, at time t6, the first steering termination determination flag value Fr1 becomes "1", and at time t7 after the first time threshold tth1 has elapsed, the current compensation gain Gi is changed from "1" to transition to "0". The first time threshold tth1 can be set to 0.5 to 1.0 [sec], for example.

また、図10に示す第1変形例において、ゲイン制御部470は、実操舵トルク|Th_act|が第2トルク閾値Tth2未満(|Th_act|<Tth2)となり、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「1」を維持している期間が第2時間閾値tth2以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定し、電流補償ゲインGiを「0」から「1」に遷移させる。 Further, in the first modification shown in FIG. 10, gain control unit 470 sets actual steering torque |Th_act| to be less than second torque threshold value Tth2 (|Th_act|<Tth2), and second steering end determination flag value Fr2 is 1" is maintained equal to or greater than the second time threshold value tth2, it is determined that the steering end has been missed, and the current compensation gain Gi is changed from "0" to "1".

具体的には、図10に示すように、時刻t11において第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「1」となり、第2時間閾値tth2経過後の時刻t12において、電流補償ゲインGiを「0」から「1」に遷移させる。第2時間閾値tth2は、例えば、0.1~0.2[sec]に設定することができる。 Specifically, as shown in FIG. 10, the second steering termination determination flag value Fr2 becomes "1" at time t11, and at time t12 after the second time threshold tth2 has elapsed, the current compensation gain Gi is changed from "0" to Transition to "1". The second time threshold tth2 can be set to 0.1 to 0.2 [sec], for example.

これにより、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合に、モータ電流指令値Ih_refが電流指令値Iref_aと0[A]との間で頻繁に切り替わることを防ぐことができる。 As a result, frequent switching of the motor current command value Ih_ref between the current command value Iref_a and 0 [A] can be prevented when the additional steering and the reverse steering are repeated at the steering end.

なお、第1時間閾値tth1及び第2時間閾値tth2は、同一の値であっても良いし、それぞれ異なる値であっても良い。 Note that the first time threshold tth1 and the second time threshold tth2 may be the same value, or may be different values.

図11は、実施形態1に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第2変形例を示す概念図である。 FIG. 11 is a conceptual diagram showing a second modification of the specific operation example of the current compensation gain calculator according to the first embodiment.

図11に示す第2変形例では、上述した第1変形例と同様に、操舵終端において切り増し操舵と切り戻し操舵とを繰り返した場合の実操舵トルク|Th_act|、第1操舵終端判定フラグ値Fr1、第2操舵終端判定フラグ値Fr2、及び電流補償ゲインGiの時間変化を例示している。 In the second modified example shown in FIG. 11, as in the first modified example described above, the actual steering torque |Th_act| when the additional steering and the reverse steering are repeated at the steering end, and the first steering end determination flag value It illustrates temporal changes of Fr1, the second steering end determination flag value Fr2, and the current compensation gain Gi.

図11に示す第2変形例において、ゲイン制御部470は、実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1以上(Tth1≦|Th_act|)となり、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「1」を維持している期間が第1時間閾値tth1以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定し、所定の第1時間変化率で電流補償ゲインGiを「1」から「0」に単調減少させる。 In the second modification shown in FIG. 11, the gain control unit 470 sets the actual steering torque |Th_act| to the first torque threshold value Tth1 or more (Tth1≦|Th_act|), and the first steering end determination flag value Fr1 is "1". is maintained equal to or greater than the first time threshold value tth1, it is determined that the steering wheel position is at the end of steering, and the current compensation gain Gi is changed from "1" to "0" at a predetermined first time rate of change. , monotonically decreasing to .

具体的には、図11に示すように、時刻t6において第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「1」となり、第1時間閾値tth1経過後の時刻t7から所定の期間tl1が経過するまで、電流補償ゲインGiを「1」から「0」に単調減少させる。 Specifically, as shown in FIG. 11, the first steering termination determination flag value Fr1 becomes "1" at time t6, and the current The compensation gain Gi is monotonically decreased from "1" to "0".

また、図11に示す第1変形例において、ゲイン制御部470は、実操舵トルク|Th_act|が第2トルク閾値Tth2未満(|Th_act|<Tth2)となり、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「1」を維持している期間が第2時間閾値tth2以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定し、所定の第2時間変化率で電流補償ゲインGiを「0」から「1」に単調増加させる。 Further, in the first modification shown in FIG. 11, gain control unit 470 sets actual steering torque |Th_act| to be less than second torque threshold value Tth2 (|Th_act|<Tth2), and second steering end determination flag value Fr2 is 1" is maintained equal to or greater than the second time threshold value tth2, it is determined that the steering end has been missed, and the current compensation gain Gi is changed from "0" to "1" at a predetermined second time rate of change. monotonically increasing to

具体的には、図11に示すように、時刻t11において第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「1」となり、第2時間閾値tth2経過後の時刻t12から所定の期間tl2が経過するまで、電流補償ゲインGiを「0」から「1」に遷移させる。 Specifically, as shown in FIG. 11, the second steering termination determination flag value Fr2 becomes "1" at time t11, and the current The compensation gain Gi is changed from "0" to "1".

これにより、電流補償ゲインGiが第1ゲイン(ここでは、「1」)と第2ゲイン(ここでは、「0」)との間で切り替わる際のモータ電流指令値Ih_refの変化を緩やかにすることができる。 This moderates the change in the motor current command value Ih_ref when the current compensation gain Gi is switched between the first gain (here, "1") and the second gain (here, "0"). can be done.

なお、第1時間変化率及び第2時間変化率は、符号のみが反転した同一の値であっても良いし、それぞれ異なる値であっても良い。また、第1時間変化率及び第2時間変化率は、固定値であっても良いし、電流補償ゲインGiを単調減少あるいは単調増加させる間に変化する値であっても良い。 Note that the first time rate of change and the second time rate of change may have the same value with only the sign reversed, or may have different values. Also, the first time rate of change and the second time rate of change may be fixed values, or may be values that change while the current compensation gain Gi is monotonically decreasing or monotonically increasing.

(実施形態2)
図12は、実施形態2に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。図13は、実施形態2に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態1と同一の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of a steering torque control section according to the second embodiment. FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of a current compensation gain calculator according to the second embodiment. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the structure which has the same function as Embodiment 1 mentioned above, and description is abbreviate|omitted.

実施形態1では、ハンドル位置が操舵終端であることを判定するパラメータを実操舵トルクTh_actとしたが、本実施形態では、実操舵角θh_actをパラメータとして、操舵終端の判定を行う構成について説明する。 In the first embodiment, the actual steering torque Th_act is used as the parameter for determining that the steering wheel position is at the end of steering. In the present embodiment, however, the actual steering angle θh_act is used as a parameter to determine the end of steering.

操舵トルク制御部400aには、操舵トルク目標値生成部200から出力される操舵トルク目標値Th_ref、トルクセンサ34によって検出される実操舵トルクTh_actに加え、舵角センサ33によって検出される実操舵角θh_actが入力される。 In addition to the steering torque target value Th_ref output from the steering torque target value generation unit 200 and the actual steering torque Th_act detected by the torque sensor 34, the steering torque control unit 400a receives the actual steering angle detected by the steering angle sensor 33. θh_act is input.

電流補償ゲイン演算部440aには、実操舵角θh_actが入力される。電流補償ゲイン演算部440aは、実操舵角θh_actに基づき、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制するための電流補償ゲインGiを導出する。 The actual steering angle θh_act is input to the current compensation gain calculator 440a. Based on the actual steering angle θh_act, the current compensation gain calculator 440a derives a current compensation gain Gi for suppressing increases in mechanical load and power consumption at the end of steering.

第1判定部450aは、実操舵角θh_actに基づき、第1操舵終端判定フラグ値Fr1を導出する。 First determination unit 450a derives first steering end determination flag value Fr1 based on actual steering angle θh_act.

具体的に、本実施形態において、第1判定部450aには、実操舵角θh_actの絶対値|θh_act|(以下、単に「実操舵角|θh_act|」とも称する)に対する第1操舵角閾値θth1が設定されている。第1操舵角閾値θth1は、例えば、制御装置50を構成するECUのROMに記憶されている。 Specifically, in the present embodiment, the first determination unit 450a stores a first steering angle threshold value θth1 with respect to the absolute value |θh_act| is set. The first steering angle threshold value θth1 is stored in the ROM of the ECU that constitutes the control device 50, for example.

第1判定部450aは、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1未満(|θh_act|<θth1)であるとき、第1操舵終端判定フラグ値Fr1を「0」(Fr1=0)とし、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)であるとき、第1操舵終端判定フラグ値Fr1を「1」(Fr1=0)とする。 When the actual steering angle |θh_act| is less than the first steering angle threshold value θth1 (|θh_act|<θth1), the first determination unit 450a sets the first steering end determination flag value Fr1 to "0" (Fr1=0). , the first steering end determination flag value Fr1 is set to "1" (Fr1=0) when the actual steering angle |θh_act| is equal to or greater than the first steering angle threshold value θth1 (θth1≦|θh_act|).

第2判定部460aは、実操舵角θh_actに基づき、第2操舵終端判定フラグ値Fr2を導出する。 Second determination unit 460a derives second steering end determination flag value Fr2 based on actual steering angle θh_act.

具体的に、本実施形態において、第2判定部460aには、実操舵角|θh_act|に対する第2操舵角閾値θth2が設定されている。第2操舵角閾値θth2は、第1判定部450aに設定された第1操舵角閾値θth1よりも小さい値に設定される。第2操舵角閾値θth2は、例えば、制御装置50を構成するECUのROMに記憶されている。 Specifically, in the present embodiment, a second steering angle threshold θth2 with respect to the actual steering angle |θh_act| is set in the second determination section 460a. The second steering angle threshold θth2 is set to a value smaller than the first steering angle threshold θth1 set in the first determination section 450a. The second steering angle threshold θth2 is stored in the ROM of the ECU that constitutes the control device 50, for example.

第2判定部460aは、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)であるとき、第2操舵終端判定フラグ値Fr2を「1」(Fr2=1)とし、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2以上(θth2≦|θh_act|)であるとき、第2操舵終端判定フラグ値Fr2を「0」(Fr2=0)とする。 When the actual steering angle |θh_act| is less than the second steering angle threshold value θth2 (|θh_act|<θth2), the second determination unit 460a sets the second steering end determination flag value Fr2 to "1" (Fr2=1). , the second steering end determination flag value Fr2 is set to "0" (Fr2=0) when the actual steering angle |θh_act| is greater than or equal to the second steering angle threshold value θth2 (θth2≦|θh_act|).

以下、実施形態2に係る電流補償ゲイン演算部440aの具体的な動作例について、図14を参照して詳細に説明する。図14は、実施形態2に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。 A specific operation example of the current compensation gain calculator 440a according to the second embodiment will be described in detail below with reference to FIG. FIG. 14 is a conceptual diagram showing a specific operation example of the current compensation gain calculator according to the second embodiment.

図14では、操舵終端において切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移した場合の実操舵角|θh_act|、第1操舵終端判定フラグ値Fr1、第2操舵終端判定フラグ値Fr2、及び電流補償ゲインGiの時間変化を例示している。 FIG. 14 shows the actual steering angle |θh_act|, the first steering end determination flag value Fr1, the second steering end determination flag value Fr2, and the current compensation gain Gi when the steering is shifted from the additional steering to the return steering at the steering end. It illustrates time change.

切り増し操舵を行っている時刻t1において実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2以上(θth2≦|θh_act|<θth1)となると、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「1」から「0」に変化する。 When the actual steering angle |θh_act| becomes equal to or greater than the second steering angle threshold value θth2 (θth2≦|θh_act|<θth1) at time t1 when the additional steering is performed, the second steering end determination flag value Fr2 changes from "1" to " 0”.

続く時刻t2において実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)となると、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「0」から「1」に変化する。このとき、ゲイン制御部470は、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定し、電流補償ゲインGiを「1」から「0」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部430(図12参照)において、PID制御部420から出力された電流指令値Iref_aに対し、電流補償ゲイン演算部440aによって導出された電流補償ゲインGi「0」が乗じられ、モータ電流指令値Ih_refが「0」となる。 At subsequent time t2, when the actual steering angle |θh_act| becomes greater than or equal to the first steering angle threshold value θth1 (θth1≦|θh_act|), the first steering end determination flag value Fr1 changes from "0" to "1". At this time, the gain control unit 470 determines that the steering wheel position is the steering end, and changes the current compensation gain Gi from "1" to "0". As a result, in the subsequent output limiter 430 (see FIG. 12), the current command value Iref_a output from the PID controller 420 is multiplied by the current compensation gain Gi "0" derived by the current compensation gain calculator 440a. and the motor current command value Ih_ref becomes "0".

時刻t2の後、操舵状態が切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移する。切り戻し操舵を行っている時刻t3において実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1未満(θth2≦|θh_act|<θth1)となると、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「1」から「0」に変化する。 After time t2, the steering state transitions from additional steering to reverse steering. When the actual steering angle |θh_act| becomes less than the first steering angle threshold value θth1 (θth2≦|θh_act|<θth1) at time t3 when the return steering is performed, the first steering end determination flag value Fr1 changes from "1" to " 0”.

続く時刻t4において実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)となると、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「0」から「1」に変化する。このとき、ゲイン制御部470は、操舵終端を逸したと判定し、電流補償ゲインGiを「0」から「1」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部430(図12参照)において、PID制御部420から出力された電流指令値Iref_aに対し、電流補償ゲイン演算部440aによって導出された電流補償ゲインGi「1」が乗じられ、モータ電流指令値Ih_refとして電流指令値Iref_aが出力される。 When the actual steering angle |θh_act| becomes less than the second steering angle threshold value θth2 (|θh_act|<θth2) at subsequent time t4, the second steering end determination flag value Fr2 changes from "0" to "1". At this time, the gain control unit 470 determines that the steering end has been missed, and changes the current compensation gain Gi from "0" to "1". As a result, in the subsequent output limiter 430 (see FIG. 12), the current command value Iref_a output from the PID controller 420 is multiplied by the current compensation gain Gi "1" derived by the current compensation gain calculator 440a. and the current command value Iref_a is output as the motor current command value Ih_ref.

すなわち、本実施形態では、実操舵角θh_actをパラメータとして、切り増し操舵時において、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)となってから、切り戻し操舵に遷移した後、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1よりも小さい第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)となるまで、ハンドル位置が操舵終端であるものとして、モータ電流指令値Ih_refを0[A]に制限する。これにより、操舵終端においてストッパ35を含む操舵機構に対して掛かる機械的負荷を軽減することができる。また、操舵終端において反力用モータ31に流れる電流を制限することができ、反力用モータ31や制御装置50を構成するECUの消費電力の増加を抑制することができる。 That is, in the present embodiment, the actual steering angle θh_act is used as a parameter, and when the additional steering is performed, the return steering is performed after the actual steering angle |θh_act| , until the actual steering angle |θh_act| becomes less than the second steering angle threshold θth2 (|θh_act|<θth2), which is smaller than the first steering angle threshold θth1, the steering wheel position is assumed to be the steering end, and the motor The current command value Ih_ref is limited to 0 [A]. As a result, the mechanical load applied to the steering mechanism including the stopper 35 at the steering end can be reduced. In addition, the current flowing through the reaction force motor 31 at the steering end can be limited, and an increase in the power consumption of the reaction force motor 31 and the ECU that constitutes the control device 50 can be suppressed.

なお、本実施形態では省略するが、実施形態2に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例として、実施形態1の第1変形例、又は、実施形態1の第2変形例と同様の態様としても良い。 Although omitted in the present embodiment, as a specific operation example of the current compensation gain calculation unit according to the second embodiment, the same operation as the first modification of the first embodiment or the second modification of the first embodiment is performed. It is good also as an aspect.

すなわち、例えば、ゲイン制御部470は、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)となり、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「1」を維持している期間が第1時間閾値tth1以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定して電流補償ゲインGiを「1」から「0」に遷移させ、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)となり、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「1」を維持している期間が第2時間閾値tth2以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定して電流補償ゲインGiを「0」から「1」に遷移させる態様であっても良い。 That is, for example, the gain control unit 470 determines that the actual steering angle |θh_act| is greater than or equal to the first steering angle threshold value θth1 (θth1≦|θh_act|), and the first steering end determination flag value Fr1 is maintained at “1”. When the period is equal to or longer than the first time threshold tth1, it is determined that the steering wheel position is at the end of steering, the current compensation gain Gi is changed from "1" to "0", and the actual steering angle |θh_act| 2 When the steering angle is less than the threshold θth2 (|θh_act|<θth2) and the period during which the second steering end determination flag value Fr2 is maintained at “1” is equal to or greater than the second time threshold tth2, the steering end is missed. It may be determined that the current compensation gain Gi is changed from "0" to "1".

また、例えば、ゲイン制御部470は、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)となり、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「1」を維持している期間が第1時間閾値tth1以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定して所定の第1時間変化率で電流補償ゲインGiを「1」から「0」に単調減少させ、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)となり、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「1」を維持している期間が第2時間閾値tth2以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定して所定の第2時間変化率で電流補償ゲインGiを「0」から「1」に単調増加させる態様であっても良い。 Further, for example, the gain control unit 470 maintains the first steering end determination flag value Fr1 at "1" when the actual steering angle |θh_act| When the period is equal to or greater than the first time threshold tth1, it is determined that the steering wheel position is at the end of steering, and the current compensation gain Gi is monotonously decreased from "1" to "0" at a predetermined first time rate of change. , the actual steering angle |θh_act| becomes less than the second steering angle threshold θth2 (|θh_act|<θth2), and the period during which the second steering end determination flag value Fr2 maintains "1" is equal to or greater than the second time threshold tth2. In this case, it may be determined that the steering end has been missed, and the current compensation gain Gi may be monotonously increased from "0" to "1" at a predetermined second time change rate.

(実施形態3)
図15は、実施形態3に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。図16は、実施形態3に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。なお、上述した各実施形態と同一の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration example of a steering torque control section according to the third embodiment. FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of a current compensation gain calculator according to the third embodiment. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the structure which has the same function as each embodiment mentioned above, and description is abbreviate|omitted.

実施形態3では、ハンドル位置が操舵終端であることを判定するパラメータとして、実操舵トルクTh_act及び実操舵角θh_actを用いる構成について説明する。 In the third embodiment, a configuration will be described in which the actual steering torque Th_act and the actual steering angle θh_act are used as parameters for determining that the steering wheel position is the end of steering.

操舵トルク制御部400bには、実施形態2と同様に、操舵トルク目標値生成部200から出力される操舵トルク目標値Th_ref、トルクセンサ34によって検出される実操舵トルクTh_act、及び舵角センサ33によって検出される実操舵角θh_actが入力される。 In the steering torque control unit 400b, similarly to the second embodiment, the steering torque target value Th_ref output from the steering torque target value generation unit 200, the actual steering torque Th_act detected by the torque sensor 34, and the steering angle sensor 33 A detected actual steering angle θh_act is input.

電流補償ゲイン演算部440bには、実操舵トルクTh_act及び実操舵角θh_actが入力される。電流補償ゲイン演算部440bは、実操舵トルクTh_act及び実操舵角θh_actに基づき、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制するための電流補償ゲインGiを導出する。 The actual steering torque Th_act and the actual steering angle θh_act are input to the current compensation gain calculator 440b. Based on the actual steering torque Th_act and the actual steering angle θh_act, the current compensation gain calculator 440b derives a current compensation gain Gi for suppressing increases in mechanical load and power consumption at the end of steering.

第1判定部450bは、実操舵トルクTh_act及び実操舵角θh_actに基づき、第1操舵終端判定フラグ値Fr1を導出する。 The first determination unit 450b derives a first steering end determination flag value Fr1 based on the actual steering torque Th_act and the actual steering angle θh_act.

具体的に、本実施形態において、第1判定部450bには、実操舵トルク|Th_act|に対する第1トルク閾値Tth1、及び、実操舵角|θh_act|に対する第1操舵角閾値θth1が設定されている。第1トルク閾値Tth1及び第1操舵角閾値θth1は、例えば、制御装置50を構成するECUのROMに記憶されている。 Specifically, in the present embodiment, a first torque threshold value Tth1 for the actual steering torque |Th_act| and a first steering angle threshold value θth1 for the actual steering angle |θh_act| are set in the first determination unit 450b. . The first torque threshold value Tth1 and the first steering angle threshold value θth1 are stored, for example, in the ROM of the ECU that constitutes the control device 50 .

第1判定部450bは、実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1未満(|Th_act|<Tth1)であるか、又は、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1未満(|θh_act|<θth1)であるとき、第1操舵終端判定フラグ値Fr1を「0」(Fr1=0)とし、実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1以上(Tth1≦|Th_act|)であり、かつ、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)であるとき、第1操舵終端判定フラグ値Fr1を「1」(Fr1=0)とする。 is less than the first torque threshold value Tth1 (|Th_act|<Tth1), or the actual steering angle |θh_act| is less than the first steering angle threshold value θth1 (|θh_act |<θth1), the first steering end determination flag value Fr1 is set to "0" (Fr1=0), the actual steering torque |Th_act| is equal to or greater than the first torque threshold Tth1 (Tth1≦|Th_act|), and When the actual steering angle |θh_act| is greater than or equal to the first steering angle threshold value θth1 (θth1≦|θh_act|), the first steering end determination flag value Fr1 is set to "1" (Fr1=0).

第2判定部460bは、実操舵トルクTh_act及び実操舵角θh_actに基づき、第2操舵終端判定フラグ値Fr2を導出する。 Second determination unit 460b derives second steering end determination flag value Fr2 based on actual steering torque Th_act and actual steering angle θh_act.

具体的に、本実施形態において、第2判定部460bには、実操舵トルク|Th_act|に対する第2トルク閾値Tth2、及び、実操舵角|θh_act|に対する第2操舵角閾値θth2が設定されている。第2トルク閾値Tth2は、第1判定部450bに設定された第1トルク閾値Tth1よりも小さい値に設定される。第2操舵角閾値θth2は、第1判定部450bに設定された第1操舵角閾値θth1よりも小さい値に設定される。第2トルク閾値Tth2及び第2操舵角閾値θth2は、例えば、制御装置50を構成するECUのROMに記憶されている。 Specifically, in the present embodiment, a second torque threshold Tth2 for the actual steering torque |Th_act| and a second steering angle threshold θth2 for the actual steering angle |θh_act| are set in the second determination unit 460b. . The second torque threshold Tth2 is set to a value smaller than the first torque threshold Tth1 set in the first determination section 450b. The second steering angle threshold θth2 is set to a value smaller than the first steering angle threshold θth1 set in the first determination section 450b. The second torque threshold Tth2 and the second steering angle threshold θth2 are stored, for example, in the ROM of the ECU that constitutes the control device 50 .

第2判定部460bは、実操舵トルク|Th_act|が第2トルク閾値Tth2未満(|Th_act|<Tth2)であるか、又は、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)であるとき、第2操舵終端判定フラグ値Fr2を「1」(Fr2=1)とし、実操舵トルク|Th_act|が第2トルク閾値Tth2以上であり、かつ、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2以上(θth2≦|θh_act|)であるとき、第2操舵終端判定フラグ値Fr2を「0」(Fr2=0)とする。 is less than the second torque threshold value Tth2 (|Th_act|<Tth2), or the actual steering angle |θh_act| is less than the second steering angle threshold value θth2 (|θh_act |<θth2), the second steering end determination flag value Fr2 is set to “1” (Fr2=1), the actual steering torque |Th_act| is equal to or greater than the second torque threshold Tth2, and the actual steering angle |θh_act is greater than or equal to the second steering angle threshold value θth2 (θth2≦|θh_act|), the second steering end determination flag value Fr2 is set to “0” (Fr2=0).

以下、実施形態3に係る電流補償ゲイン演算部440bの具体的な動作例について、図17A、図17B、図17C、図17Dを参照して詳細に説明する。図17Aは、実施形態3に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。図17Bは、実施形態3に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第1変形例を示す概念図である。図17Cは、実施形態3に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第2変形例を示す概念図である。図17Dは、実施形態3に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第3変形例を示す概念図である。 A specific operation example of the current compensation gain calculator 440b according to the third embodiment will be described in detail below with reference to FIGS. 17A, 17B, 17C, and 17D. 17A is a conceptual diagram showing a specific operation example of a current compensation gain calculator according to the third embodiment; FIG. 17B is a conceptual diagram showing a first modified example of a specific operation example of the current compensation gain calculator according to the third embodiment; FIG. 17C is a conceptual diagram showing a second modified example of the specific operation example of the current compensation gain calculator according to the third embodiment; FIG. 17D is a conceptual diagram showing a third modified example of the specific operation example of the current compensation gain calculator according to the third embodiment; FIG.

図17A、図17B、図17C、図17Dでは、操舵終端において切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移した場合の実操舵トルク|Th_act|、実操舵角|θh_act|、第1操舵終端判定フラグ値Fr1、第2操舵終端判定フラグ値Fr2、及び電流補償ゲインGiの時間変化を例示している。 17A, 17B, 17C, and 17D, the actual steering torque |Th_act|, the actual steering angle | , second steering end determination flag value Fr2, and current compensation gain Gi.

切り増し操舵を行っている時刻t2において、実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1以上(Tth1≦|Th_act|)となり、かつ、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)となると、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「0」から「1」に変化する。このとき、ゲイン制御部470は、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定し、電流補償ゲインGiを「1」から「0」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部430(図15参照)において、PID制御部420から出力された電流指令値Iref_aに対し、電流補償ゲイン演算部440bによって導出された電流補償ゲインGi「0」が乗じられ、モータ電流指令値Ih_refが「0」となる。 is greater than or equal to the first torque threshold value Tth1 (Tth1≦|Th_act|), and the actual steering angle |θh_act| is greater than or equal to the first steering angle threshold value θth1 ( When θth1≦|θh_act|), the first steering end determination flag value Fr1 changes from “0” to “1”. At this time, the gain control unit 470 determines that the steering wheel position is the steering end, and changes the current compensation gain Gi from "1" to "0". As a result, in the subsequent output limiter 430 (see FIG. 15), the current command value Iref_a output from the PID controller 420 is multiplied by the current compensation gain Gi "0" derived by the current compensation gain calculator 440b. and the motor current command value Ih_ref becomes "0".

時刻t2の後、操舵状態が切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移し、切り戻し操舵を行っている時刻t4において、実操舵トルク|Th_act|が第2トルク閾値Tth2未満(|Th_act|<Tth2)となるか、あるいは、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)となると、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「0」から「1」に変化する。このとき、ゲイン制御部470は、操舵終端を逸したと判定し、電流補償ゲインGiを「0」から「1」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部430(図15参照)において、PID制御部420から出力された電流指令値Iref_aに対し、電流補償ゲイン演算部440bによって導出された電流補償ゲインGi「1」が乗じられ、モータ電流指令値Ih_refとして電流指令値Iref_aが出力される。 After time t2, the steering state transitions from additional steering to reverse steering, and at time t4 during which reverse steering is being performed, the actual steering torque |Th_act| is less than the second torque threshold Tth2 (|Th_act|<Tth2). or when the actual steering angle |θh_act| becomes less than the second steering angle threshold θth2 (|θh_act|<θth2), the second steering end determination flag value Fr2 changes from "0" to "1". At this time, the gain control unit 470 determines that the steering end has been missed, and changes the current compensation gain Gi from "0" to "1". As a result, in the subsequent output limiter 430 (see FIG. 15), the current command value Iref_a output from the PID controller 420 is multiplied by the current compensation gain Gi "1" derived by the current compensation gain calculator 440b. and the current command value Iref_a is output as the motor current command value Ih_ref.

すなわち、本実施形態では、実操舵トルクTh_act及び実操舵角θh_actをパラメータとして、切り増し操舵時において、実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1以上(Tth1≦|Th_act|)となり、かつ、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)となってから、切り戻し操舵に遷移した後、実操舵トルク|Th_act|が第2トルク閾値Tth2未満(|Th_act|<Tth2)となるか、あるいは、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1よりも小さい第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)となるまで、ハンドル位置が操舵終端であるものとして、モータ電流指令値Ih_refを0[A]に制限する。これにより、操舵終端においてストッパ35を含む操舵機構に対して掛かる機械的負荷を軽減することができる。また、操舵終端において反力用モータ31に流れる電流を制限することができ、反力用モータ31や制御装置50を構成するECUの消費電力の増加を抑制することができる。 That is, in the present embodiment, using the actual steering torque Th_act and the actual steering angle θh_act as parameters, the actual steering torque |Th_act| becomes equal to or greater than the first torque threshold value Tth1 (Tth1≦|Th_act|) during additional steering, and becomes equal to or greater than the first steering angle threshold value θth1 (θth1≦|θh_act|), the actual steering torque |Th_act| becomes less than the second torque threshold value Tth2 (|Th_act |<Tth2), or until the actual steering angle |θh_act| becomes less than the second steering angle threshold θth2 (|θh_act|<θth2) which is smaller than the first steering angle threshold θth1, the steering wheel position remains at the steering end. Assuming that there is, the motor current command value Ih_ref is limited to 0 [A]. As a result, the mechanical load applied to the steering mechanism including the stopper 35 at the steering end can be reduced. In addition, the current flowing through the reaction force motor 31 at the steering end can be limited, and an increase in the power consumption of the reaction force motor 31 and the ECU that constitutes the control device 50 can be suppressed.

なお、本実施形態では省略するが、実施形態3に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例として、実施形態1の第1変形例、又は、実施形態1の第2変形例と同様の態様としても良い。 Although omitted in the present embodiment, as a specific operation example of the current compensation gain calculation unit according to the third embodiment, the same operation as the first modification of the first embodiment or the second modification of the first embodiment is performed. It is good also as an aspect.

すなわち、例えば、ゲイン制御部470は、実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1以上(Tth1≦|Th_act|)となり、かつ、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)となり、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「1」を維持している期間が第1時間閾値tth1以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定して電流補償ゲインGiを「1」から「0」に遷移させ、実操舵トルク|Th_act|が第2トルク閾値Tth2未満(|Th_act|<Tth2)となるか、あるいは、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)となり、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「1」を維持している期間が第2時間閾値tth2以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定して電流補償ゲインGiを「0」から「1」に遷移させる態様であっても良い。 For example, the gain control unit 470 controls the actual steering torque |Th_act| to be equal to or greater than the first torque threshold value Tth1 (Tth1≦|Th_act|) and the actual steering angle |θh_act| to be equal to or greater than the first steering angle threshold value θth1 (θth1 ≤|θh_act|), and when the period during which the first steering end determination flag value Fr1 maintains "1" is equal to or greater than the first time threshold value tth1, it is determined that the steering wheel position is at the steering end. The current compensation gain Gi is changed from "1" to "0", and the actual steering torque |Th_act| becomes less than the second torque threshold value Tth2 (|Th_act|<Tth2), or the actual steering angle |θh_act| 2 When the steering angle is less than the threshold θth2 (|θh_act|<θth2) and the period during which the second steering end determination flag value Fr2 is maintained at “1” is equal to or greater than the second time threshold tth2, the steering end is missed. It may be determined that the current compensation gain Gi is changed from "0" to "1".

また、例えば、ゲイン制御部470は、実操舵トルク|Th_act|が第1トルク閾値Tth1以上(Tth1≦|Th_act|)となり、かつ、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)となり、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「1」を維持している期間が第1時間閾値tth1以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定して所定の第1時間変化率で電流補償ゲインGiを「1」から「0」に単調減少させ、実操舵トルク|Th_act|が第2トルク閾値Tth2未満(|Th_act|<Tth2)となるか、あるいは、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)となり、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「1」を維持している期間が第2時間閾値tth2以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定して所定の第2時間変化率で電流補償ゲインGiを「0」から「1」に単調増加させる態様であっても良い。 Further, for example, the gain control unit 470 controls the actual steering torque |Th_act| to be equal to or greater than the first torque threshold value Tth1 (Tth1≦|Th_act|) and the actual steering angle |θh_act| to be equal to or greater than the first steering angle threshold value θth1 (θth1 ≤|θh_act|), and when the period during which the first steering end determination flag value Fr1 maintains "1" is equal to or greater than the first time threshold value tth1, it is determined that the steering wheel position is at the steering end. The current compensation gain Gi is monotonically decreased from "1" to "0" at a predetermined first time rate of change, and the actual steering torque |Th_act| becomes less than the second torque threshold Tth2 (|Th_act|<Tth2), or , the actual steering angle |θh_act| becomes less than the second steering angle threshold θth2 (|θh_act|<θth2), and the period during which the second steering end determination flag value Fr2 maintains "1" is equal to or greater than the second time threshold tth2. In this case, it may be determined that the steering end has been missed, and the current compensation gain Gi may be monotonously increased from "0" to "1" at a predetermined second time change rate.

(実施形態4)
図18は、実施形態4に係る操舵トルク制御部の構成例を示すブロック図である。図19は、実施形態4に係る電流補償ゲイン演算部の構成例を示すブロック図である。なお、上述した各実施形態と同一の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration example of a steering torque control section according to the fourth embodiment. FIG. 19 is a block diagram showing a configuration example of a current compensation gain calculator according to the fourth embodiment. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the structure which has the same function as each embodiment mentioned above, and description is abbreviate|omitted.

実施形態4では、ハンドル位置が操舵終端であることを判定するパラメータとして、実操舵角θh_act及び実操舵角速度ωh_actを用いる構成について説明する。 In the fourth embodiment, a configuration using the actual steering angle θh_act and the actual steering angular velocity ωh_act as parameters for determining that the steering wheel position is the steering end will be described.

操舵トルク制御部400cには、実施形態2及び実施形態3と同様に、操舵トルク目標値生成部200から出力される操舵トルク目標値Th_ref、トルクセンサ34によって検出される実操舵トルクTh_act、及び舵角センサ33によって検出される実操舵角θh_actが入力される。 As in the second and third embodiments, the steering torque control unit 400c controls the steering torque target value Th_ref output from the steering torque target value generation unit 200, the actual steering torque Th_act detected by the torque sensor 34, and the steering torque Th_act. An actual steering angle θh_act detected by the angle sensor 33 is input.

電流補償ゲイン演算部440cには、実操舵角θh_actが入力される。実操舵角θh_actは、電流補償ゲイン演算部440cの微分部480によって微分されて実操舵角速度ωh_actが導出される。電流補償ゲイン演算部440cは、実操舵角θh_act及び実操舵角速度ωh_actに基づき、操舵終端における機械的負荷や消費電力の増大を抑制するための電流補償ゲインGiを導出する。なお、実操舵角速度ωh_actは、実操舵角θh_actを微分して導出される態様に限定されない。 The actual steering angle θh_act is input to the current compensation gain calculator 440c. The actual steering angle θh_act is differentiated by the differentiation section 480 of the current compensation gain calculation section 440c to derive the actual steering angular velocity ωh_act. Based on the actual steering angle θh_act and the actual steering angular velocity ωh_act, the current compensation gain calculator 440c derives a current compensation gain Gi for suppressing increases in mechanical load and power consumption at the end of steering. It should be noted that the actual steering angular velocity ωh_act is not limited to being derived by differentiating the actual steering angle θh_act.

第1判定部450cは、実操舵角θh_act及び実操舵角速度ωh_actに基づき、第1操舵終端判定フラグ値Fr1を導出する。 The first determination unit 450c derives a first steering end determination flag value Fr1 based on the actual steering angle θh_act and the actual steering angular velocity ωh_act.

具体的に、本実施形態において、第1判定部450cには、実操舵角|θh_act|に対する第1操舵角閾値θth1、及び、実操舵角速度ωh_actの絶対値|ωh_act|(以下、単に「実操舵角速度|ωh_act|」とも称する)に対する第1操舵角速度閾値ωth1が設定されている。第1操舵角閾値θth1及び第1操舵角速度閾値ωth1は、例えば、制御装置50を構成するECUのROMに記憶されている。 Specifically, in the present embodiment, the first determination unit 450c includes a first steering angle threshold value θth1 with respect to the actual steering angle |θh_act| and the absolute value |ωh_act| A first steering angular velocity threshold ωth1 is set for the angular velocity |ωh_act|). The first steering angle threshold θth1 and the first steering angular velocity threshold ωth1 are stored in the ROM of the ECU that constitutes the control device 50, for example.

第1判定部450cは、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1未満(|θh_act|<θth1)であるか、又は、実操舵角速度|ωh_act|が第1操舵角速度閾値ωth1よりも大きい(ωth<|ωh_act|)とき、第1操舵終端判定フラグ値Fr1を「0」(Fr1=0)とし、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)であり、かつ、実操舵角速度|ωh_act|が第1操舵角速度閾値ωth1以下(|ωh_act|≦ωth1)であるとき、第1操舵終端判定フラグ値Fr1を「1」(Fr1=0)とする。 is less than the first steering angle threshold value θth1 (|θh_act|<θth1), or the actual steering angular velocity |ωh_act| is greater than the first steering angular velocity threshold value ωth1. When (ωth<|ωh_act|), the first steering end determination flag value Fr1 is set to “0” (Fr1=0), and the actual steering angle |θh_act| is less than or equal to the first steering angular velocity threshold ωth1 (|ωh_act|≤ωth1), the first steering end determination flag value Fr1 is set to "1" (Fr1=0).

第2判定部460cは、実操舵角θh_act及び実操舵角速度ωh_actに基づき、第2操舵終端判定フラグ値Fr2を導出する。 A second determination unit 460c derives a second steering end determination flag value Fr2 based on the actual steering angle θh_act and the actual steering angular velocity ωh_act.

具体的に、本実施形態において、第2判定部460cには、実操舵角|θh_act|に対する第2操舵角閾値θth2、及び、実操舵角速度|ωh_act|に対する第2操舵角速度閾値ωth2が設定されている。第2操舵角閾値θth2は、第1判定部450bに設定された第1操舵角閾値θth1よりも小さい値に設定される。第2操舵角速度閾値ωth2は、第1判定部450cに設定された第1操舵角速度閾値ωth1よりも大きい値に設定される。第2操舵角閾値θth2及び第2操舵角閾値θth2は、例えば、制御装置50を構成するECUのROMに記憶されている。 Specifically, in the present embodiment, a second steering angle threshold θth2 for the actual steering angle |θh_act| and a second steering angular velocity threshold ωth2 for the actual steering angular velocity |ωh_act| are set in the second determination unit 460c. there is The second steering angle threshold θth2 is set to a value smaller than the first steering angle threshold θth1 set in the first determination section 450b. The second steering angular velocity threshold ωth2 is set to a value larger than the first steering angular velocity threshold ωth1 set in the first determination section 450c. The second steering angle threshold value θth2 and the second steering angle threshold value θth2 are stored in the ROM of the ECU that constitutes the control device 50, for example.

第2判定部460cは、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)であるか、又は、実操舵角速度|ωh_act|が第2操舵角速度閾値ωth2よりも大きい(ωth2<|ωh_act|)とき、第2操舵終端判定フラグ値Fr2を「1」(Fr2=1)とし、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2以上(θth2≦|θh_act|)であり、かつ、実操舵角速度|ωh_act|が第2操舵角速度閾値ωth2以下(|ωh_act|≦ωth2)であるとき、第2操舵終端判定フラグ値Fr2を「0」(Fr2=0)とする。 is less than the second steering angle threshold value θth2 (|θh_act|<θth2), or the actual steering angular velocity |ωh_act| is greater than the second steering angular velocity threshold value ωth2. When (ωth2<|ωh_act|), the second steering end determination flag value Fr2 is set to “1” (Fr2=1), and the actual steering angle |θh_act| is less than or equal to the second steering angular velocity threshold ωth2 (|ωh_act|≤ωth2), the second steering end determination flag value Fr2 is set to "0" (Fr2=0).

以下、実施形態4に係る電流補償ゲイン演算部440cの具体的な動作例について、図20A、図20B、図20C、図20Dを参照して詳細に説明する。図20Aは、実施形態4に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例を示す概念図である。図20Bは、実施形態4に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第1変形例を示す概念図である。図20Cは、実施形態4に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第2変形例を示す概念図である。図20Dは、実施形態4に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例の第3変形例を示す概念図である。 A specific operation example of the current compensation gain calculator 440c according to the fourth embodiment will be described in detail below with reference to FIGS. 20A, 20B, 20C, and 20D. 20A is a conceptual diagram showing a specific operation example of a current compensation gain calculator according to the fourth embodiment; FIG. 20B is a conceptual diagram showing a first modified example of a specific operation example of the current compensation gain calculator according to the fourth embodiment; FIG. FIG. 20C is a conceptual diagram showing a second modified example of the specific operation example of the current compensation gain calculator according to the fourth embodiment. FIG. 20D is a conceptual diagram showing a third modified example of the specific operation example of the current compensation gain calculator according to the fourth embodiment.

図20A、図20B、図20C、図20Dでは、操舵終端において切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移した場合の実操舵角|θh_act|、実操舵角速度|ωh_act|、第1操舵終端判定フラグ値Fr1、第2操舵終端判定フラグ値Fr2、及び電流補償ゲインGiの時間変化を例示している。 20A, 20B, 20C, and 20D, the actual steering angle |θh_act|, the actual steering angular velocity |ωh_act|, and the first steering end determination flag value Fr1 are , second steering end determination flag value Fr2, and current compensation gain Gi.

切り増し操舵を行っている時刻t2において、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)となり、かつ、実操舵角速度|ωh_act|が第1操舵角速度閾値ωth1以下(|ωh_act|≦ωth1)となると、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「0」から「1」に変化する。このとき、ゲイン制御部470は、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定し、電流補償ゲインGiを「1」から「0」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部430(図18参照)において、PID制御部420から出力された電流指令値Iref_aに対し、電流補償ゲイン演算部440cによって導出された電流補償ゲインGi「0」が乗じられ、モータ電流指令値Ih_refが「0」となる。 is equal to or greater than the first steering angle threshold value θth1 (θth1≦|θh_act|), and the actual steering angular velocity |ωh_act| is equal to or less than the first steering angular velocity threshold value ωth1 at time t2 when the additional steering is performed. When (|ωh_act|≦ωth1), the first steering end determination flag value Fr1 changes from "0" to "1". At this time, the gain control unit 470 determines that the steering wheel position is the steering end, and changes the current compensation gain Gi from "1" to "0". As a result, in the subsequent output limiter 430 (see FIG. 18), the current command value Iref_a output from the PID controller 420 is multiplied by the current compensation gain Gi "0" derived by the current compensation gain calculator 440c. and the motor current command value Ih_ref becomes "0".

時刻t2の後、操舵状態が切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移し、切り戻し操舵を行っている時刻t4において、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)となるか、あるいは、実操舵角速度|ωh_act|が第2操舵角速度閾値ωth2よりも大きく(ωth2<|ωh_act|)なると、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「0」から「1」に変化する。このとき、ゲイン制御部470は、操舵終端を逸したと判定し、電流補償ゲインGiを「0」から「1」に遷移させる。これにより、後段の出力制限部430(図18参照)において、PID制御部420から出力された電流指令値Iref_aに対し、電流補償ゲイン演算部440cによって導出された電流補償ゲインGi「1」が乗じられ、モータ電流指令値Ih_refとして電流指令値Iref_aが出力される。 After time t2, the steering state transitions from additional steering to reverse steering, and at time t4 during which reverse steering is being performed, the actual steering angle |θh_act| becomes less than the second steering angle threshold θth2 (|θh_act|<θth2 ), or when the actual steering angular velocity |ωh_act| is greater than the second steering angular velocity threshold ωth2 (ωth2<|ωh_act|), the second steering end determination flag value Fr2 changes from "0" to "1". do. At this time, the gain control unit 470 determines that the steering end has been missed, and changes the current compensation gain Gi from "0" to "1". As a result, in the subsequent output limiter 430 (see FIG. 18), the current command value Iref_a output from the PID controller 420 is multiplied by the current compensation gain Gi "1" derived by the current compensation gain calculator 440c. and the current command value Iref_a is output as the motor current command value Ih_ref.

すなわち、本実施形態では、実操舵角θh_act及び実操舵角速度ωh_actをパラメータとして、切り増し操舵時において、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)となり、かつ、実操舵角速度|ωh_act|が第1操舵角速度閾値ωth1以下(|ωh_act|≦ωth1)となってから、切り戻し操舵に遷移した後、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1よりも小さい第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)となるか、あるいは、実操舵角速度|ωh_act|が第2操舵角速度閾値ωth2よりも大きく(ωth2<|ωh_act|)なるまで、ハンドル位置が操舵終端であるものとして、モータ電流指令値Ih_refを0[A]に制限する。これにより、操舵終端においてストッパ35を含む操舵機構に対して掛かる機械的負荷を軽減することができる。また、操舵終端において反力用モータ31に流れる電流を制限することができ、反力用モータ31や制御装置50を構成するECUの消費電力の増加を抑制することができる。 That is, in the present embodiment, the actual steering angle θh_act and the actual steering angular velocity ωh_act are used as parameters, and the actual steering angle |θh_act| , after the actual steering angular velocity |ωh_act| becomes equal to or less than the first steering angular velocity threshold ωth1 (|ωh_act|≦ωth1), the actual steering angle |θh_act| Until the actual steering angular velocity |ωh_act| becomes larger than the second steering angular velocity threshold ωth2 (ωth2<|ωh_act|), the steering wheel position is The motor current command value Ih_ref is limited to 0 [A] assuming the steering end. As a result, the mechanical load applied to the steering mechanism including the stopper 35 at the steering end can be reduced. In addition, the current flowing through the reaction force motor 31 at the steering end can be limited, and an increase in the power consumption of the reaction force motor 31 and the ECU that constitutes the control device 50 can be suppressed.

なお、本実施形態では省略するが、実施形態4に係る電流補償ゲイン演算部の具体的な動作例として、実施形態1の第1変形例、又は、実施形態1の第2変形例と同様の態様としても良い。 Although omitted in this embodiment, as a specific operation example of the current compensation gain calculation unit according to the fourth embodiment, the same operation as the first modification of the first embodiment or the second modification of the first embodiment is performed. It is good also as an aspect.

すなわち、ゲイン制御部470は、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)となり、かつ、実操舵角速度|ωh_act|が第1操舵角速度閾値ωth1以下(|ωh_act|≦ωth1)となり、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「1」を維持している期間が第1時間閾値tth1以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定して電流補償ゲインGiを「1」から「0」に遷移させ、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)となるか、あるいは、実操舵角速度|ωh_act|が第2操舵角速度閾値ωth2よりも大きく(ωth2<|ωh_act|)なり、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「1」を維持している期間が第2時間閾値tth2以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定して電流補償ゲインGiを「0」から「1」に遷移させる態様であっても良い。 That is, the gain control unit 470 controls the actual steering angle |θh_act| to be equal to or greater than the first steering angle threshold θth1 (θth1≦|θh_act|) and the actual steering angular velocity |ωh_act| to be equal to or less than the first steering angular velocity threshold ωth1 (|ωh_act). |≤ωth1), and when the period during which the first steering end determination flag value Fr1 maintains "1" is greater than or equal to the first time threshold value tth1, it is determined that the steering wheel position is at the steering end, and the current The compensation gain Gi is changed from "1" to "0", and the actual steering angle |θh_act| becomes less than the second steering angle threshold θth2 (|θh_act|<θth2), or the actual steering angular velocity |ωh_act| 2 (ωth2<|ωh_act|), and the period during which the second steering termination determination flag value Fr2 is maintained at “1” is equal to or greater than the second time threshold tth2. It may be determined that the current compensating gain Gi is changed from "0" to "1".

また、例えば、ゲイン制御部470は、実操舵角|θh_act|が第1操舵角閾値θth1以上(θth1≦|θh_act|)となり、かつ、実操舵角速度|ωh_act|が第1操舵角速度閾値ωth1以下(|ωh_act|≦ωth1)となり、第1操舵終端判定フラグ値Fr1が「1」を維持している期間が第1時間閾値tth1以上となった場合に、ハンドル位置が操舵終端であるものと判定して所定の第1時間変化率で電流補償ゲインGiを「1」から「0」に単調減少させ、実操舵角|θh_act|が第2操舵角閾値θth2未満(|θh_act|<θth2)となるか、あるいは、実操舵角速度|ωh_act|が第2操舵角速度閾値ωth2よりも大きく(ωth2<|ωh_act|)なり、第2操舵終端判定フラグ値Fr2が「1」を維持している期間が第2時間閾値tth2以上となった場合に、操舵終端を逸したと判定して所定の第2時間変化率で電流補償ゲインGiを「0」から「1」に単調増加させる態様であっても良い。 Further, for example, the gain control unit 470 controls the actual steering angle |θh_act| to be equal to or greater than the first steering angle threshold θth1 (θth1≦|θh_act|) and the actual steering angular velocity |ωh_act| to be equal to or less than the first steering angular velocity threshold ωth1 ( |ωh_act|≦ωth1), and when the period during which the first steering end determination flag value Fr1 is maintained at "1" is equal to or greater than the first time threshold value tth1, it is determined that the steering wheel position is at the steering end. to monotonically decrease the current compensation gain Gi from "1" to "0" at a predetermined first time change rate, and whether the actual steering angle |θh_act| becomes less than the second steering angle threshold value θth2 (|θh_act|<θth2). Alternatively, the actual steering angular velocity |ωh_act| becomes greater than the second steering angular velocity threshold ωth2 (ωth2<|ωh_act|) and the second steering end determination flag value Fr2 is maintained at "1" is the second time. When the threshold value tth2 or more is reached, it may be determined that the steering end has been missed, and the current compensation gain Gi may be monotonically increased from "0" to "1" at a predetermined second time rate of change.

(実施形態5)
図21は、実施形態5に係る出力制限部の構成例を示すブロック図である。上述した各実施形態では、出力制限部430が乗算器である例について説明したが、図21に示す態様の構成とすることで、操舵終端におけるモータ電流指令値Ih_refの急激な変動を抑制することができる。
(Embodiment 5)
21 is a block diagram illustrating a configuration example of an output limiter according to the fifth embodiment; FIG. In each of the above-described embodiments, an example in which the output limiting unit 430 is a multiplier has been described. can be done.

具体的に、実施形態5に係る出力制限部430aは、符号抽出部431、絶対値演算部432、乗算部433、電流指令値下限値設定部434、比較部435、及び乗算部436を含む。 Specifically, the output limiter 430 a according to the fifth embodiment includes a sign extractor 431 , an absolute value calculator 432 , a multiplier 433 , a current command lower limit value setter 434 , a comparator 435 and a multiplier 436 .

符号抽出部431は、PID制御部420から出力された電流指令値Iref_aの符号を抽出する。具体的には、例えば、電流指令値Iref_aの値を、電流指令値Iref_aの絶対値で除算する。これにより、符号抽出部431は、電流指令値Iref_aの符号が「+」の場合には「1」を出力し、電流指令値Iref_aの符号が「-」の場合には「-1」を出力する。具体的に、符号抽出部431は、例えば電流指令値Iref_aの符号関数Sgn(Iref_a)を生成する。 Sign extractor 431 extracts the sign of current command value Iref_a output from PID controller 420 . Specifically, for example, the value of the current command value Iref_a is divided by the absolute value of the current command value Iref_a. Thereby, the sign extraction unit 431 outputs “1” when the sign of the current command value Iref_a is “+”, and outputs “−1” when the sign of the current command value Iref_a is “−”. do. Specifically, the sign extractor 431 generates, for example, a sign function Sgn(Iref_a) of the current command value Iref_a.

絶対値演算部432は、電流指令値Iref_aの絶対値処理を行う。乗算部433には、絶対値演算部432において絶対値処理された電流指令値|Iref_a|が入力される。乗算部433は、電流指令値|Iref_a|に対して電流補償ゲインGiを乗じた電流指令値|Iref_a|×Giを出力する。本開示において、電流指令値|Iref_a|×Giは「第3電流指令値」に対応する。 The absolute value calculator 432 performs absolute value processing on the current command value Iref_a. The current command value |Iref_a| that has undergone absolute value processing in the absolute value calculation section 432 is input to the multiplication section 433 . The multiplier 433 outputs a current command value |Iref_a|×Gi obtained by multiplying the current command value |Iref_a| by the current compensation gain Gi. In the present disclosure, the current command value |Iref_a|×Gi corresponds to the “third current command value”.

電流指令値下限値設定部434には、電流指令値|Iref_a|に対する下限値Iref_lower_limが設定されている。電流指令値下限値Iref_lower_limは、例えば、制御装置50を構成するECUのROMに記憶されている。 A lower limit value Iref_lower_lim for the current command value |Iref_a| is set in the current command value lower limit setting unit 434 . The current command value lower limit value Iref_lower_lim is stored, for example, in the ROM of the ECU that constitutes the control device 50 .

比較部435は、電流指令値|Iref_a|×Giと電流指令値下限値Iref_lower_limとの比較演算処理を行う。具体的に、比較部435は、下記(1)式を満たすとき、電流指令値|Iref_a|×Giを出力し、下記(2)式を満たすとき、電流指令値下限値Iref_lower_limを出力する。 The comparison unit 435 performs a comparison operation process between the current command value |Iref_a|×Gi and the current command lower limit value Iref_lower_lim. Specifically, the comparison unit 435 outputs the current command value |Iref_a|×Gi when the following formula (1) is satisfied, and outputs the current command lower limit value Iref_lower_lim when the following formula (2) is satisfied.

|Iref_a|×Gi>Iref_lower_lim・・・(1) |Iref_a|×Gi>Iref_lower_lim (1)

|Iref_a|×Gi≦Iref_lower_lim・・・(2) |Iref_a|×Gi≦Iref_lower_lim (2)

乗算部436は、比較部435の出力値に対して電流指令値Iref_aの符号関数Sgn(Iref_a)を乗じて、モータ電流指令値Ih_refとして出力する。 Multiplying unit 436 multiplies the output value of comparing unit 435 by sign function Sgn(Iref_a) of current command value Iref_a, and outputs the result as motor current command value Ih_ref.

上述した実施形態5に係る出力制限部430aの構成により、電流補償ゲインGiに依らず、モータ電流指令値|Ih_ref|の下限値が電流指令値下限値Iref_lower_limに制限される。これにより、操舵終端におけるモータ電流指令値Ih_refの急激な変動を抑制することができる。 With the configuration of the output limiter 430a according to the fifth embodiment described above, the lower limit value of the motor current command value |Ih_ref| is limited to the current command value lower limit value Iref_lower_lim regardless of the current compensation gain Gi. As a result, it is possible to suppress rapid fluctuations in the motor current command value Ih_ref at the end of steering.

(実施形態6)
図22は、実施形態6に係る出力制限部の構成例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態5と同一の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 6)
22 is a block diagram illustrating a configuration example of an output limiter according to the sixth embodiment; FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the structure which has the same function as Embodiment 5 mentioned above, and description is abbreviate|omitted.

実施形態5では、モータ電流指令値|Ih_ref|の下限値を電流指令値下限値Iref_lower_limに制限する態様につて説明したが、本実施形態では、さらに、電流補償ゲインGiに応じてモータ電流指令値|Ih_ref|の上限値を制限する態様について説明する。 In the fifth embodiment, the lower limit value of the motor current command value |Ih_ref| is limited to the current command value lower limit value Iref_lower_lim. A mode of limiting the upper limit of |Ih_ref| will be described.

具体的に、実施形態6に係る出力制限部430bは、符号抽出部431、絶対値演算部432、電流指令値下限値設定部434、乗算部436、電流指令値上限値生成部437、第1比較部438、及び第2比較部439を含む。 Specifically, the output limiting unit 430b according to the sixth embodiment includes a sign extracting unit 431, an absolute value computing unit 432, a current command lower limit value setting unit 434, a multiplying unit 436, a current command upper limit value generating unit 437, a first A comparison unit 438 and a second comparison unit 439 are included.

電流指令値上限値生成部437には、電流補償ゲインGi及び電流指令値下限値Iref_lower_limが入力される。図23は、実施形態6に係る電流指令値上限値生成部の内部構成の一例を示すブロック図である。 The current command value upper limit value generator 437 receives the current compensation gain Gi and the current command value lower limit value Iref_lower_lim. FIG. 23 is a block diagram showing an example of the internal configuration of a current command value upper limit value generator according to the sixth embodiment.

また、電流指令値上限値生成部437には、電流指令値|Iref_a|に対する最大値Iref_lim_maxが設定されている。電流指令値最大値Iref_lim_maxは、例えば、制御装置50を構成するECUのROMに記憶されている。本開示において、電流指令値下限値Iref_lower_limは、例えば、電流指令値最大値Iref_lim_maxの10[%]程度とされる。 In addition, the maximum value Iref_lim_max for the current command value |Iref_a| is set in the current command value upper limit generation unit 437 . The maximum current command value Iref_lim_max is stored in the ROM of the ECU that constitutes the control device 50, for example. In the present disclosure, the current command value lower limit value Iref_lower_lim is, for example, approximately 10[%] of the current command value maximum value Iref_lim_max.

電流指令値上限値生成部437は、電流補償ゲインGiに応じた電流指令値上限値Iref_upper_limを生成する。電流指令値上限値生成部437は、図23に示す構成において、電流指令値上限値Iref_upper_limは、下記(3)式で示される。 A current command value upper limit value generation unit 437 generates a current command value upper limit value Iref_upper_lim according to the current compensation gain Gi. In the configuration shown in FIG. 23, the current command value upper limit value generation unit 437 has the current command value upper limit value Iref_upper_lim represented by the following equation (3).

Iref_upper_lim=(Iref_lim_max-Iref_lower_lim)×Gi+Iref_lower_lim・・・(3) Iref_upper_lim=(Iref_lim_max−Iref_lower_lim)×Gi+Iref_lower_lim (3)

電流指令値上限値生成部437は、上記(3)式を用いて、電流指令値上限値Iref_upper_limを算出する態様であっても良いし、上記(3)式によって得られる入出力特性をマップとして保持し、当該マップに基づき電流指令値上限値Iref_upper_limを導出する態様であっても良い。図24は、実施形態6に係る電流指令値上限値生成部の入出力特性の一例を示す線図である。 The current command value upper limit value generation unit 437 may be configured to calculate the current command value upper limit value Iref_upper_lim using the above equation (3), or may use the input/output characteristics obtained by the above equation (3) as a map. It is also possible to store the current command value upper limit value Iref_upper_lim based on the map. FIG. 24 is a diagram showing an example of input/output characteristics of a current command value upper limit generator according to the sixth embodiment.

第1比較部438は、電流指令値|Iref_a|と電流指令値上限値Iref_upper_limとの比較演算処理を行う。具体的に、第1比較部438は、下記(4)式を満たすとき、電流指令値|Iref_a|を出力し、下記(5)式を満たすとき、電流指令値上限値Iref_upper_limを出力する。 The first comparison unit 438 performs a comparison operation process between the current command value |Iref_a| and the current command upper limit value Iref_upper_lim. Specifically, the first comparison unit 438 outputs the current command value |Iref_a| when the following formula (4) is satisfied, and outputs the current command upper limit value Iref_upper_lim when the following formula (5) is satisfied.

|Iref_a|≦Iref_upper_lim・・・(4) |Iref_a|≤Iref_upper_lim (4)

|Iref_a|>Iref_upper_lim・・・(5) |Iref_a|>Iref_upper_lim (5)

第2比較部439は、第1比較部438の出力値Comp_aと電流指令値下限値Iref_lower_limとの比較演算処理を行う。具体的に、比較部435は、下記(6)式を満たすとき、第1比較部438の出力値Comp_aを出力し、下記(7)式を満たすとき、電流指令値下限値Iref_lower_limを出力する。本開示において、第1比較部438の出力値Comp_aは「第3電流指令値」に対応する。 The second comparison unit 439 performs comparison operation processing between the output value Comp_a of the first comparison unit 438 and the current command value lower limit value Iref_lower_lim. Specifically, the comparison unit 435 outputs the output value Comp_a of the first comparison unit 438 when the following expression (6) is satisfied, and outputs the current command value lower limit value Iref_lower_lim when the following expression (7) is satisfied. In the present disclosure, the output value Comp_a of the first comparison unit 438 corresponds to "third current command value".

Comp_a>Iref_lower_lim・・・(6) Comp_a>Iref_lower_lim (6)

Comp_a≦Iref_lower_lim・・・(7) Comp_a≦Iref_lower_lim (7)

乗算部436は、第2比較部439の出力値に対して電流指令値Iref_aの符号関数符号関数Sgn(Iref_a)を乗じて、モータ電流指令値Ih_refとして出力する。 The multiplier 436 multiplies the output value of the second comparator 439 by the sign function Sgn(Iref_a) of the current command value Iref_a, and outputs the result as the motor current command value Ih_ref.

上述した実施形態6に係る出力制限部430bの構成により、モータ電流指令値|Ih_ref|の上限値が電流補償ゲインGiに応じた電流指令値上限値Iref_upper_limに制限される。これにより、ノイズ等による不要なモータ電流指令値Ih_refの変動を抑制することができる。 With the configuration of the output limiter 430b according to the sixth embodiment described above, the upper limit value of the motor current command value |Ih_ref| is limited to the current command value upper limit value Iref_upper_lim according to the current compensation gain Gi. As a result, unnecessary fluctuations in the motor current command value Ih_ref due to noise or the like can be suppressed.

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

1 ハンドル
2 コラム軸
3a,3b タイロッド
5L,5R 転舵輪
10 車速センサ
11 イグニションキー
12 バッテリ
30 反力装置
31 反力用モータ
32 減速機構
33 舵角センサ
34 トルクセンサ
35 ストッパ(回転制限機構)
40 転舵装置
41 転舵用モータ
42 減速機構
43 角度センサ
44 ピニオンラック機構
50 制御装置
60 反力制御系
70 転舵制御系
200 操舵トルク目標値生成部
400,400a,400b,400c 操舵トルク制御部
410 減算部
420 PID制御部
430,430a,430b 出力制限部
431 符号抽出部
432 絶対値演算部
433 乗算部
434 電流指令値下限値設定部
435 比較部
436 乗算部
437 電流指令値上限値生成部
438 第1比較部
439 第2比較部
440,440a,440b,440c 電流補償ゲイン演算部
450,450a,450b,450c 第1判定部
460,460a,460b,460c 第2判定部
470 ゲイン制御部
500 電流制御部
600 転舵角目標値生成部
700 転舵角制御部
800 電流制御部
Reference Signs List 1 steering wheel 2 column shaft 3a, 3b tie rod 5L, 5R steering wheel 10 vehicle speed sensor 11 ignition key 12 battery 30 reaction force device 31 reaction force motor 32 reduction mechanism 33 steering angle sensor 34 torque sensor 35 stopper (rotation limiting mechanism)
40 Steering device 41 Steering motor 42 Reduction mechanism 43 Angle sensor 44 Pinion rack mechanism 50 Control device 60 Reaction force control system 70 Steering control system 200 Steering torque target value generation unit 400, 400a, 400b, 400c Steering torque control unit 410 subtractor 420 PID controller 430, 430a, 430b output limiter 431 sign extractor 432 absolute value calculator 433 multiplier 434 current command value lower limit value setting unit 435 comparator 436 multiplier 437 current command value upper limit value generator 438 First comparison section 439 Second comparison section 440, 440a, 440b, 440c Current compensation gain calculation section 450, 450a, 450b, 450c First determination section 460, 460a, 460b, 460c Second determination section 470 Gain control section 500 Current control Part 600 Turning angle target value generation part 700 Turning angle control part 800 Current control part

Claims (17)

ハンドルの操舵終端に回転制限機構が設けられ、前記ハンドルの操舵角に応じて前記ハンドルに操舵反力を付与する反力用モータと、前記ハンドルの操舵角に応じて転舵輪を転舵する転舵用モータとを具備した車両用操向システムの制御装置であって、
前記操舵反力を得るための操舵トルクの目標値である操舵トルク目標値を生成する操舵トルク目標値生成部と、
前記操舵トルク目標値に基づいて第1電流指令値を生成する操舵トルク制御部と、
を備え、
前記操舵トルク制御部は、
前記操舵終端において、前記第1電流指令値を制限する電流補償ゲインを導出する電流補償ゲイン演算部と、
前記電流補償ゲインに基づき、前記第1電流指令値を制限して前記反力用モータを駆動するための第2電流指令値を生成する出力制限部と、
を備える、
車両用操向システムの制御装置。
A rotation limiting mechanism is provided at the steering end of the steering wheel, and includes a reaction force motor that applies a steering reaction force to the steering wheel according to the steering angle of the steering wheel, and a steering wheel that steers the steered wheels according to the steering angle of the steering wheel. A control device for a vehicle steering system comprising a rudder motor,
a steering torque target value generator that generates a steering torque target value that is a steering torque target value for obtaining the steering reaction force;
a steering torque control unit that generates a first current command value based on the steering torque target value;
with
The steering torque control unit
a current compensation gain calculator that derives a current compensation gain that limits the first current command value at the steering end;
an output limiter that limits the first current command value based on the current compensation gain to generate a second current command value for driving the reaction force motor;
comprising
A controller for a vehicle steering system.
前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第1トルク閾値以上となった場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第1トルク閾値よりも小さい第2トルク閾値未満となった場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項1に記載の車両用操向システムの制御装置。
The current compensation gain calculation unit
determining that the steering end is reached when the actual steering torque, which is the actual steering torque of the steering wheel, is greater than or equal to a first torque threshold;
After determining that the steering end has been reached, if the actual steering torque becomes less than a second torque threshold smaller than the first torque threshold, it is determined that the steering end has been missed.
The control device for a steering system for a vehicle according to claim 1.
前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第1トルク閾値以上となり、所定の第1時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第1トルク閾値よりも小さい第2トルク閾値未満となり、所定の第2時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項1に記載の車両用操向システムの制御装置。
The current compensation gain calculation unit
When the actual steering torque, which is the actual steering torque of the steering wheel, becomes equal to or greater than a first torque threshold and a predetermined first time elapses, it is determined that the steering is terminated;
After the steering end is determined, the actual steering torque becomes less than a second torque threshold smaller than the first torque threshold, and when a predetermined second time elapses, it is determined that the steering end has been missed.
The control device for a steering system for a vehicle according to claim 1.
前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第1操舵角閾値以上となった場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第1操舵角閾値よりも小さい第2操舵角閾値未満となった場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項1に記載の車両用操向システムの制御装置。
The current compensation gain calculation unit
when the actual steering angle, which is the actual steering angle of the steering wheel, is greater than or equal to a first steering angle threshold value, determining that the steering end is reached;
After determining that the steering end has been reached, if the actual steering angle becomes less than a second steering angle threshold that is smaller than the first steering angle threshold, it is determined that the steering end has been missed.
The control device for a steering system for a vehicle according to claim 1.
前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第1操舵角閾値以上となり、所定の第1時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第1操舵角閾値よりも小さい第2操舵角閾値未満となり、所定の第2時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項1に記載の車両用操向システムの制御装置。
The current compensation gain calculation unit
When the actual steering angle, which is the actual steering angle of the steering wheel, becomes equal to or greater than a first steering angle threshold value and a predetermined first time elapses, it is determined that the steering is terminated;
After the steering end is determined, the actual steering angle becomes less than a second steering angle threshold that is smaller than the first steering angle threshold, and when a predetermined second time elapses, it is determined that the steering end has been missed.
The control device for a steering system for a vehicle according to claim 1.
前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第1トルク閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第1操舵角閾値以上となった場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第1トルク閾値よりも小さい第2トルク閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角が前記第1操舵角閾値よりも小さい第2操舵角閾値未満となった場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項1に記載の車両用操向システムの制御装置。
The current compensation gain calculation unit
When the actual steering torque, which is the actual steering torque of the steering wheel, becomes equal to or greater than a first torque threshold, and the actual steering angle, which is the actual steering angle of the steering wheel, becomes equal to or greater than the first steering angle threshold, the steering end is reached. determined to be
After the steering end is determined, the actual steering torque becomes less than a second torque threshold smaller than the first torque threshold, or the actual steering angle becomes a second steering angle smaller than the first steering angle threshold. Determining that the steering end has been missed if the threshold is less than
The control device for a steering system for a vehicle according to claim 1.
前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵トルクである実操舵トルクが第1トルク閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第1操舵角閾値以上となり、所定の第1時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵トルクが前記第1トルク閾値よりも小さい第2トルク閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角が前記第1操舵角閾値よりも小さい第2操舵角閾値未満となり、所定の第2時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項1に記載の車両用操向システムの制御装置。
The current compensation gain calculation unit
The actual steering torque, which is the actual steering torque of the steering wheel, has become equal to or greater than the first torque threshold, and the actual steering angle, which is the actual steering angle of the steering wheel, has become equal to or greater than the first steering angle threshold, and a predetermined first time has elapsed. In the case, it is determined that the steering is terminated,
After the steering end is determined, the actual steering torque becomes less than a second torque threshold smaller than the first torque threshold, or the actual steering angle becomes a second steering angle smaller than the first steering angle threshold. If it is less than the threshold value and a predetermined second time has elapsed, it is determined that the steering end has been missed.
The control device for a steering system for a vehicle according to claim 1.
前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第1操舵角閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角速度である実操舵角速度が第1操舵角速度閾値以下となった場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第1操舵角閾値よりも小さい第2操舵角閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角速度が前記第1操舵角速度閾値よりも大きい第2操舵角速度よりも大きくなった場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項1に記載の車両用操向システムの制御装置。
The current compensation gain calculation unit
When the actual steering angle, which is the actual steering angle of the steering wheel, is greater than or equal to a first steering angle threshold and the actual steering angular velocity, which is the actual steering angular velocity of the steering wheel, is less than or equal to the first steering angular velocity threshold, the steering is performed. determine the end,
After determining that the steering end is reached, the actual steering angle becomes smaller than the second steering angle threshold smaller than the first steering angle threshold, or the actual steering angular velocity becomes a second steering angle larger than the first steering angular velocity threshold. Determining that the steering end has been missed when the steering angular velocity is greater than
The control device for a steering system for a vehicle according to claim 1.
前記電流補償ゲイン演算部は、
前記ハンドルの実際の操舵角である実操舵角が第1操舵角閾値以上となり、かつ、前記ハンドルの実際の操舵角速度である実操舵角速度が第1操舵角速度閾値以下となり、所定の第1時間経過した場合に、前記操舵終端と判定し、
前記操舵終端と判定した後、前記実操舵角が前記第1操舵角閾値よりも小さい第2操舵角閾値未満となるか、あるいは、前記実操舵角速度が前記第1操舵角速度閾値よりも大きい第2操舵角速度よりも大きくなり、所定の第2時間経過した場合に、前記操舵終端を逸したと判定する、
請求項1に記載の車両用操向システムの制御装置。
The current compensation gain calculation unit
The actual steering angle, which is the actual steering angle of the steering wheel, becomes equal to or greater than the first steering angle threshold, and the actual steering angular velocity, which is the actual steering angular velocity of the steering wheel, becomes equal to or less than the first steering angular velocity threshold, and a predetermined first time elapses. When it is determined that the steering is terminated,
After determining that the steering end is reached, the actual steering angle becomes smaller than the second steering angle threshold smaller than the first steering angle threshold, or the actual steering angular velocity becomes a second steering angle larger than the first steering angular velocity threshold. When the steering angular velocity becomes greater than the steering angular velocity and a predetermined second time elapses, it is determined that the steering end has been missed.
The control device for a steering system for a vehicle according to claim 1.
前記電流補償ゲイン演算部は、
前記操舵終端と判定した場合に、前記電流補償ゲインを第1ゲインから当該第1ゲインよりも小さい第2ゲインに遷移させ、
前記操舵終端を逸したと判定した場合に、前記電流補償ゲインを前記第2ゲインから前記第1ゲインに遷移させる、
請求項1から9の何れか一項に記載の車両用操向システムの制御装置。
The current compensation gain calculation unit
transitioning the current compensation gain from a first gain to a second gain smaller than the first gain when the steering end is determined;
transitioning the current compensation gain from the second gain to the first gain when it is determined that the steering end has been missed;
A control device for a vehicle steering system according to any one of claims 1 to 9.
前記電流補償ゲイン演算部は、
前記操舵終端と判定した場合に、前記電流補償ゲインを第1ゲインから当該第1ゲインよりも小さい第2ゲインに所定の第1時間変化率で単調減少させ、
前記操舵終端を逸したと判定した場合に、前記電流補償ゲインを前記第2ゲインから前記第1ゲインに所定の第2時間変化率で単調増加させる、
請求項1から9の何れか一項に記載の車両用操向システムの制御装置。
The current compensation gain calculation unit
monotonically decreasing the current compensation gain from a first gain to a second gain smaller than the first gain at a predetermined first time rate of change when the steering end is determined;
monotonically increasing the current compensation gain from the second gain to the first gain at a predetermined second time rate of change when it is determined that the steering end has been missed;
A control device for a vehicle steering system according to any one of claims 1 to 9.
前記出力制限部は、
前記第1電流指令値に対し、前記電流補償ゲインを乗じて前記第2電流指令値を生成する、
請求項1から11の何れか一項に記載の車両用操向システムの制御装置。
The output limiter is
multiplying the first current command value by the current compensation gain to generate the second current command value;
A control device for a vehicle steering system according to any one of claims 1 to 11.
前記出力制限部は、
前記第2電流指令値の下限値を制限する、
請求項1から11の何れか一項に記載の車両用操向システムの制御装置。
The output limiter is
limiting the lower limit of the second current command value;
A control device for a vehicle steering system according to any one of claims 1 to 11.
前記出力制限部は、
前記第1電流指令値に対して前記電流補償ゲインを乗じた第3電流指令値と所定の電流指令値下限値とを比較する比較部を備え、
前記比較部は、
前記第3電流指令値が前記電流指令値下限値よりも大きい場合に、前記第3電流指令値を前記第2電流指令値として出力し、
前記第3電流指令値が前記電流指令値下限値以下である場合に、前記電流指令値下限値を前記第2電流指令値として出力する、
請求項13に記載の車両用操向システムの制御装置。
The output limiter is
a comparison unit that compares a third current command value obtained by multiplying the first current command value by the current compensation gain with a predetermined current command lower limit value;
The comparison unit
outputting the third current command value as the second current command value when the third current command value is greater than the lower limit value of the current command value;
When the third current command value is equal to or less than the current command value lower limit value, outputting the current command value lower limit value as the second current command value;
The control device for a vehicle steering system according to claim 13.
前記出力制限部は、
前記第2電流指令値の上限値及び下限値を制限する、
請求項1から12の何れか一項に記載の車両用操向システムの制御装置。
The output limiter is
limiting the upper and lower limits of the second current command value;
A control device for a vehicle steering system according to any one of claims 1 to 12.
前記出力制限部は、
前記第1電流指令値と所定の電流指令値上限値とを比較する第1比較部と、
前記第1比較部の出力値である第3電流指令値と所定の電流指令値下限値とを比較する第2比較部と、
を備え、
前記第1比較部は、
前記第1電流指令値が前記電流指令値上限値以下である場合に、前記第1電流指令値を出力し、
前記第1電流指令値が前記電流指令値下限値よりも大きい場合に、前記電流指令値上限値を出力し、
前記第2比較部は、
前記第3電流指令値が前記電流指令値下限値よりも大きい場合に、前記第3電流指令値を前記第2電流指令値として出力し、
前記第3電流指令値が前記電流指令値下限値以下である場合に、前記電流指令値下限値を前記第2電流指令値として出力する、
請求項15に記載の車両用操向システムの制御装置。
The output limiter is
a first comparison unit that compares the first current command value with a predetermined upper limit current command value;
a second comparison unit that compares a third current command value, which is the output value of the first comparison unit, with a predetermined current command lower limit value;
with
The first comparison unit is
outputting the first current command value when the first current command value is equal to or less than the upper limit value of the current command value;
outputting the current command upper limit value when the first current command value is greater than the current command lower limit value;
The second comparison unit
outputting the third current command value as the second current command value when the third current command value is greater than the lower limit value of the current command value;
When the third current command value is equal to or less than the current command value lower limit value, outputting the current command value lower limit value as the second current command value;
16. The control device for a vehicle steering system according to claim 15.
前記出力制限部は、
前記電流指令値上限値を生成する電流指令値上限値生成部を備え、
前記電流指令値上限値生成部は、
前記電流補償ゲインの増加に伴い、前記電流指令値下限値から所定の電流指令値最大値まで前記電流指令値上限値を単調増加させる、
請求項16に記載の車両用操向システムの制御装置。
The output limiter is
A current command value upper limit generation unit that generates the current command value upper limit value,
The current command value upper limit value generation unit
As the current compensation gain increases, the current command value upper limit value is monotonically increased from the current command value lower limit value to a predetermined current command value maximum value.
17. The control device for a vehicle steering system according to claim 16.
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