JP3685692B2

JP3685692B2 - Vehicle steering system

Info

Publication number: JP3685692B2
Application number: JP2000238905A
Authority: JP
Inventors: 良平葉山; 史郎中野; 勝利西崎; 雅也瀬川
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2000-08-07
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2020-08-07
Also published as: JP2002046639A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば、ステアリングホイールなどの操作部材の操作に対する舵取り車輪の転舵の関係を変更しうる車両用操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステアリングホイールと舵取り車輪を転舵するための舵取り機構との機械的な結合を無くし、ステアリングホイールの操作方向および操作量を検出するとともに、その検出結果に基づいて、舵取り機構のラック軸に電動モータ等のアクチュエータからの駆動力を与えるようにした車両用操舵装置（いわゆる、ステア・バイ・ワイヤ・システム）が提案されている（たとえば、特開平９−１４２３３０号公報参照）。
【０００３】
このような構成を採用することにより、舵取り機構とステアリングホイールとを機械的に連結する必要がないので、衝突時におけるステアリングホイールの突き上げを防止できるとともに、舵取り機構の構成を簡素化および軽量化することができる。また、ステアリングホイールの配設位置の自由度が増し、さらには、ステアリングホイール以外のレバーまたはペダル等の他の操作部材の採用をも可能とすることができる。
【０００４】
上記のような構成の車両用操舵装置においては、ステアリングホイールの操作と舵取り機構の動作との関係を電気的制御によって、自由に変更することができるので、車両の運転性能を飛躍的に向上できるものと期待されている。
たとえば、ステアリングホイールの操作トルクまたは操作角に対応する目標ヨーレートまたは目標横加速度を求め、これらに基づいて舵取り機構の動作を制御することによって、車両の姿勢制御を行うことができ、操舵に対する車両の運動特性を最適化できる。
【０００５】
舵取り機構の目標転舵角は、ステアリングホイールの操作角に基づいて目標横加速度および目標ヨーレートを求め、これらに対応した値に定められる。
舵取り車輪の転舵角の絶対値を増大させる切込み操舵時（中立位置から離反する方向への操舵時）には、路面からの反力に抗して、速やかにラック軸の位置制御を行う必要がある。すなわち、応答性の高い制御が必要であるから、目標転舵角等に関する舵取り機構の制御ゲインは、可能な限り高くチューニングする必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、舵取り車輪の転舵角の絶対値を減少させる戻し操舵時（中立位置（直進操舵位置）へ向かう方向の操舵時）には、路面反力の方向とラック軸の移動方向とが同一になる。そのため、切込み操舵に合わせた高い制御ゲインが設定される上述の従来技術では、ラック軸の移動が振動的になり、スムーズな戻し操舵を期しがたい。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、応答性の良好な切込み操舵と、スムーズな戻し操舵とを両立することができる車両用操舵装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、車両の操向のための操作部材（１）の操作に応じて舵取り機構（２，３）を駆動する車両用操舵装置であって、舵取り車輪（４）の転舵角δを検出する転舵角センサ（１３）と、上記舵取り車輪の転舵角δの絶対値を増大させるための切込み操舵を検出する切込み操舵検出手段（３６２）と、上記操作部材の操作に応じた目標転舵角δ ^* を設定する目標転舵角設定手段（３１，３２）と、この目標転舵角設定手段によって設定された目標転舵角δ ^* に対する上記転舵角センサによって検出される転舵角δの偏差（δ ^* −δ）を求め、この偏差と下記（Ａ）式の伝達関数Ｇとを用いて目標駆動値ｉ ^* ＝Ｇ・（δ ^* −δ）を求めて、この目標駆動値ｉ ^*に基づいて上記舵取り機構を駆動する舵取り制御手段（２０，３１，３２，３３）と、上記切込み操舵検出手段が切込み操舵を検出しているときには、切込み操舵が検出されていないときよりも、上記伝達関数Ｇの制御ゲインＫを大きく設定する制御ゲイン設定手段（３５）とを含むことを特徴とする車両用操舵装置である。
【数４】

【０００９】
前記操作部材と舵取り機構との間には機械的な結合が無く、操作部材の操作に対応して舵取り機構が電気的に制御されるようになっていることが好ましい。
この発明によれば、切込み操舵が検出されると、舵取り制御手段の制御ゲインが大きくされる一方、切込み操舵が検出されていないときには、この制御ゲインは比較的小さく設定されることになる。これにより、切込み操舵時には舵取り機構を良好な応答性で作動させることができるとともに、戻し操舵時においては、舵取り車輪をスムーズに中立位置へ導くことができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、車両の操向のための操作部材（１）の操作に応じて舵取り機構（２，３）を駆動する車両用操舵装置であって、舵取り車輪の転舵角δを検出する転舵角センサ（１３）と、上記舵取り車輪（４）の転舵角δの絶対値を減少させるための戻し操舵を検出する戻し操舵検出手段（３６３）と、上記操作部材の操作に応じた目標転舵角δ ^* を設定する目標転舵角設定手段（３１，３２）と、この目標転舵角設定手段によって設定された目標転舵角δ ^* に対する上記転舵角センサによって検出される転舵角δの偏差（δ ^* −δ）を求め、この偏差と上記（Ａ）式の伝達関数Ｇとを用いて目標駆動値ｉ ^* ＝Ｇ・（δ ^* −δ）を求めて、この目標駆動値ｉ ^*に基づいて上記舵取り機構を駆動する舵取り制御手段（２０，３１，３２，３３）と、上記戻し操舵検出手段が戻し操舵を検出しているときには、戻し操舵が検出されていないときよりも、上記伝達関数Ｇの制御ゲインＫを小さく設定する制御ゲイン設定手段（３５）とを含むことを特徴とする車両用操舵装置である。
【００１１】
この発明によれば、戻し操舵が検出されると、舵取り制御手段の制御ゲインが小さく設定される。これにより、切込み操舵時における舵取り機構の制御の応答性を犠牲にすることなく、円滑な戻し操舵を実現できる。
請求項３記載の発明は、車両の操向のための操作部材（１）の操作に応じて舵取り機構（２，３）を駆動する車両用操舵装置であって、舵取り車輪の転舵角δを検出する転舵角センサと、上記舵取り車輪（４）の転舵角δの絶対値を増大させるための切込み操舵を検出する切込み操舵検出手段（３６２）と、上記舵取り車輪の転舵角δの絶対値を減少させるための戻し操舵を検出する戻し操舵検出手段（３６３）と、上記操作部材の操作に応じた目標転舵角δ ^* を設定する目標転舵角設定手段（３１，３２）と、この目標転舵角設定手段によって設定された目標転舵角δ ^* に対する上記転舵角センサによって検出される転舵角δの偏差（δ ^* −δ）を求め、この偏差と上記（Ａ）式の伝達関数Ｇとを用いて目標駆動値ｉ ^* ＝Ｇ・（δ ^* −δ）を求めて、この目標駆動値ｉ ^* に基づいて上記舵取り機構を駆動する舵取り制御手段（２０，３１，３２，３３）と、上記切込み操舵検出手段が切込み操舵を検出しているときに、上記戻し操舵検出手段が戻し操舵を検出しているときよりも、上記伝達関数Ｇの制御ゲインＫを大きく設定する制御ゲイン設定手段（３５）とを含むことを特徴とする車両用操舵装置である。
【００１２】
この発明によれば、切込み操舵および戻し操舵がそれぞれ検出される。そして、目標転舵角に基づいて舵取り機構を駆動する舵取り制御手段の制御ゲインは、切込み操舵時には大きく設定され、戻し操舵時には小さく設定される。これにより、良好な応答性での切込み操舵と、スムーズな戻し操舵とを両立することができる。
請求項４記載の発明は、上記操作部材の操作角を検出し、左方向操舵と右方向操舵とで異なる符号の検出値を出力する操作角センサ（１１）をさらに含み、上記切込み操舵検出手段は、上記操作角センサが出力する検出値と、この検出値の時間微分値との符号が同じであることに基づいて、切込み操舵を検出するものであることを特徴とする請求項１または３記載の車両用操舵装置である。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、上記操作部材の操作角を検出し、左方向操舵と右方向操舵とで異なる符号の検出値を出力する操作角センサ（１１）をさらに含み、上記戻し操舵検出手段は、上記操作角センサが出力する検出値と、この検出値の時間微分値との符号が異なっていることに基づいて、戻し操舵を検出するものであることを特徴とする請求項２または３記載の車両用操舵装置である。
たとえば、操作角センサが、右方向操舵に対して正符号の操作角検出値を出力し、左方向操舵に対して負符号の操作角検出値を出力するものとする。この場合に、操作角センサの検出値が正符号の値をとり、かつ、この検出値の時間微分値が正の値をとるとすれば、操作角が右方向に増大していることを意味する。逆に、操作角センサの出力検出値が負の値をとり、かつ、その検出値の時間微分値が負の値をとるとすれば、操作角が左方向へと増大傾向にあること意味する。そこで、操作角センサの出力検出値とその時間微分値との符号が同じであれば、切込み操舵が行われているものと判定することができる。
【００１４】
一方、操作角センサの検出値が正の値をとり、かつその時間微分値が負の値をとるとすれば、操作部材が右方向に操舵された状態から中立位置へと戻される過程にあることを意味する。また、操作角センサの検出出力値が負の値をとり、その時間微分値が正の値をとるとすれば、操作部材が、左方向操舵位置にあって、中立位置へと向かっていることを意味する。そこで、操作角センサの出力検出値の符号とその時間微分値の符号とが異なることに基づいて、戻し操舵が行われていることを検出することができる。
【００１５】
なお、請求項３の構成をとる場合には、請求項４および請求項５の両方に記載された特徴が組み合わせられることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の基本的な構成を説明するための概念図である。この車両用操舵装置は、いわゆるステア・バイ・ワイヤ・システムであって、ステアリングホイール（操作部材）１の回転操作に応じて駆動される操舵用アクチュエータ２の動作をステアリングギア３によって前部左右車輪４（舵取り車輪）の転舵運動に変換することによって、ステアリングホイール１とステアリングギア３とを機械的に連結することなく、操舵を達成している。この場合に、操舵用アクチュエータ２およびステアリングギア３などにより、舵取り機構が構成されている。
【００１７】
操舵用アクチュエータ２は、たとえば公知のブラシレスモータ等の電動モータにより構成することができる。ステアリングギア３は、操舵用アクチュエータ２の出力シャフトの回転運動をステアリングロッド７の軸方向（車幅方向）の直線運動に変換する運動変換機構（ボールねじ機構など）を有する。ステアリングロッド７の運動は、タイロッド８を介してナックルアーム９に伝達され、このナックルアーム９の回動を引き起こす。これにより、ナックルアーム９に支持された車輪４の転舵が達成される。
【００１８】
ステアリングホイール１は、車体に対して回転可能に支持された回転シャフト１０に連結されている。この回転シャフト１０には、ステアリングホイール１に操舵反力を与えるための反力アクチュエータ１９が付設されている。具体的には、反力アクチュエータ１９は、回転シャフト１０と一体の出力シャフトを有するブラシレスモータ等の電動モータにより構成することができる。
回転シャフト１０のステアリングホイール１とは反対側の端部には、渦巻きばねなどからなる弾性部材３０が車体との間に結合されている。この弾性部材３０は、反力アクチュエータ１９がステアリングホイール１にトルクを付加していないときに、その弾性力によって、ステアリングホイール１を直進操舵位置に復帰させる。
【００１９】
ステアリングホイール１の操作入力値を検出するために、回転シャフト１０の回転角に対応する操作角δhを検出するための操作角センサ１１が設けられている。また、回転シャフト１０には、ステアリングホイール１に加えられた操作トルクＴを検出するためのトルクセンサ１２が設けられている。
操作角センサ１１は、たとえば、ステアリングホイール１が中立位置（直進操舵位置）から右方向に操舵された右方向操舵位置にあるときには正の値の検出値を出力し、ステアリングホイール１が中立位置から左方向に操舵された左方向操舵位置にあるときには負の値の検出値を出力する。
【００２０】
一方、操舵用アクチュエータ２の出力値を検出するための出力値センサとして、車輪４の転舵角δを検出する転舵角センサ１３が設けられている。この転舵角センサ１３は、操舵用アクチュエータ２によるステアリングロッド７の作動量を検出するポテンショメータなどで構成することができる。転舵角δは、たとえば、舵取り車輪４が右方向に切られている状態のときに正の値をとり、舵取り車輪４が左方向に切られているときに負の値をとる。
【００２１】
操作角センサ１１、トルクセンサ１２および転舵角センサ１３は、コンピュータを含むステアリング系制御装置２０（舵取り制御手段）に接続されている。この制御装置２０には、さらに、車両の横加速度Ｇyを検出するための横加速度センサ１５と、車両のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ１６と、車速Ｖを検出する速度センサ１４とが接続されている。なお、横加速度Ｇyおよびヨーレートγに相関する変量として、操作角δhと車速Ｖ以外に、たとえば、車輪速を検出するセンサを制御装置２０に接続してもよい。
【００２２】
制御装置２０は、駆動回路２２，２３を介して操舵用アクチュエータ２と反力アクチュエータ１９とを制御する。
図２は、制御装置２０の制御内容を説明するためのブロック図である。制御装置２０は、コンピュータによるプログラム処理によって、図２に示された各機能部の動作を実現する。
図中の記号について説明すると、Ｇyは横加速度センサ１５によって検出される車両の横加速度、Ｇy^*は横加速度の目標値、γはヨーレートセンサ１６によって検出される車両のヨーレート、δは転舵角センサ１３によって検出される舵取り機構の転舵角、δ^*は転舵角の目標値、δhは操作角センサ１１によって検出される操作角、Ｖは速度センサ１４によって検出される車速、Ｔはトルクセンサ１２によって検出される操作トルク、Ｔ^*は操作トルクの目標値、ｉ^*は操舵用アクチュエータ２の駆動電流の目標値、ｉh^*は反力アクチュエータ１９の駆動電流の目標値を示す。
【００２３】
目標横加速度演算部３１は、操作角δhに基づいて、Ｇy^*＝Ｋ１・δhにより、目標横加速度Ｇy^*を求める。Ｋ１は、操作角δhに対する目標横加速度Ｇy^*のゲインであり、最適な制御を行えるように調整される。発生可能な横加速度は車速が小さくなると小さくなるので、ゲインＫ１は車速Ｖの関数とされている。
一方、操作角センサ１１が検出する操作角δhに基づき、目標トルク演算部２５によって目標トルクＴ^*が求められる。具体的には、目標トルクＴ^*は、Ｔ^*＝Ｋ２・δh（ただし、Ｋ２は、操作角δhに対する目標トルクＴ^*のゲインである。）として定められる。この目標トルクＴ^*に対する操作トルクＴの偏差（Ｔ^*−Ｔ）が求められ、これに基づいて、反力アクチュエータ制御部２６は、反力アクチュエータ１９の目標駆動電流ｉh^*を設定する。この目標駆動電流ｉh^*は、ｉh^*＝Ｇ４・（Ｔ^*−Ｔ）により定められる。ただし、Ｇ４は、伝達関数であり、たとえば、Ｇ４＝Ｋｄ（１＋１／（Ｔd・ｓ））とされる。Ｋｄはゲイン、Ｔｄは時定数、ｓはラプラス演算子である。
【００２４】
目標転舵角δ^*を求める目標転舵角演算部３２は、横加速度に基づく目標転舵角δ_G ^*と、ヨーレートに基づく目標転舵角δγ^*とを加算して、目標転舵角δ^*＝δ_G ^*＋δγ^*を求める。横加速度に基づく目標転舵角δ_G ^*は、目標横加速度Ｇy^*に対する実際の車両５０の横加速度Ｇyの偏差（Ｇy^*−Ｇy）および伝達関数Ｇ１により、δ_G ^*＝Ｇ１・（Ｇy^*−Ｇy）として求められる。これに対して、ヨーレートに基づく目標転舵角δγ^*は、車両５０の実際のヨーレートγと車速Ｖとの積算値γ・Ｖの目標横加速度Ｇy^*に対する偏差（Ｇy^*−γ・Ｖ）を求め、この偏差と伝達関数Ｇ２とによって、δγ^*＝Ｇ２・（Ｇy^*−γ・Ｖ）として求められる。目標ヨーレートγ^*と目標横加速度Ｇy^*との間には、γ^*Ｖ＝Ｇy^*なる関係が成立するので、前述の偏差（Ｇy^*−γ・Ｖ）＝（γ^*−γ）Ｖは、目標ヨーレートγ^*に対する実際のヨーレートγの偏差に対応している。
【００２５】
こうして求められた目標転舵角δ^*に基づき、舵取り制御部３３は、操舵用アクチュエータ２の駆動制御を実行する。具体的には、舵取り制御部３３は、目標転舵角δ^*に対する実際の転舵角δの偏差（δ^*−δ）を求め、この偏差（δ^*−δ）と伝達関数Ｇ３とを用いて、目標駆動電流ｉ^*＝Ｇ３・（δ^*−δ）を求め、この目標駆動電流ｉ^*に基づいて、操舵用アクチュエータ２をフィードバック制御する。
【００２６】
前述の伝達関数Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、たとえば、それぞれ、下記第(1)式、第(2)式および第(3)式のように定められる。
【００２７】
【数５】

【００２８】
ゲインＫａ，Ｋｂ，Ｋｃおよび時定数Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃは、最適な制御を行えるように適切に調整されるのであるが、とくに、この実施形態では、舵取り車輪４の転舵角δの絶対値を増大させる切込み操舵における応答性と、舵取り車輪４の転舵角δの絶対値を減少させる戻し操舵の円滑性とを両立させるために、目標転舵角δ^*と実際の転舵角δとの偏差に対する目標駆動電流ｉ^*のゲイン（舵取り機構の駆動制御のための制御ゲイン）Ｋｃを設定するためのゲイン設定部３５が設けられている。
【００２９】
さらに、切込み操舵および戻し操舵を検出するための操舵状態検出部３６が設けられている。操舵状態検出部３６には、操作角センサ１１よって検出される操作角δｈが与えられるようになっている。操舵状態検出部３６は、操作角δｈの時間微分値δｈ′（操作角速度）を検出する操作角速度検出部３６１、操作角δｈおよび操作角速度δｈ′に基づいて切込み操舵を検出する切込み操舵検出部３６２、および操作角δｈおよび操作角速度δｈ′に基づいて戻し操舵を検出する戻し操舵検出部３６３とを備えている。
【００３０】
切込み操舵検出部３６２および戻し操舵検出部３６３は、操作角δｈと操作角速度δｈ′との積δｈ・δｈ′に基づいて、切込み操舵および戻し操舵をそれぞれ検出する。すなわち、δｈ・δｈ′＞０であれば、操作角δｈと操作角速度δｈ′との符号が同じになることになるから、｜δｈ｜が増大傾向にあり、舵取り車輪４の転舵角δの絶対値を増大させるための切込み操舵が行われるものと判定することができる。一方、戻し操舵検出部３６３は、δｈ・δｈ′が負の値をとる場合に、戻し操舵が行われているものと判定する。すなわち、δｈ・δｈ′＜０であれば、操作角δと操作角速度δｈ′との符号が異なることを意味する。したがって、操作角δｈの絶対値が減少傾向にあることになるから、｜δ｜を減少させるための戻し操舵が行われているものと判定できる。切込み操舵検出部３６２および戻し操舵検出部３６３における各検出出力は、ゲイン設定部３５に与えられるようになっている。
【００３１】
図３は、制御ゲイン設定部３５による処理内容を説明するためのフローチャートである。切込み操舵検出部３６２が切込み操舵を検出すると（ステップＳ１のＹＥＳ）、舵取り制御部３３の制御ゲインＫｃは、比較的大きな値ＫＬに設定される（ステップＳ２）。切込み操舵が検出されておらず（ステップＳ１のＮＯ）、戻し操舵検出部３６３が戻し操舵を検出していれば（ステップＳ３のＹＥＳ）、舵取り制御部３３の制御ゲインＫｃは、比較的小さな値ＫＳ（ＫＳ＜ＫＬ）に設定される（ステップＳ４）。切込み操舵検出部３６２が切込み操舵を検出しておらず（ステップＳ１のＮＯ）、かつ、戻し操舵検出部３６３が戻し操舵を検出していなければ（ステップＳ３のＮＯ）、舵取り制御部３３の制御ゲインＫｃは、ＫＬ，ＫＳの間の値Ｋ０（ＫＬ＞Ｋ０≧ＫＳ）に設定される（ステップＳ５）。ただし、ＫＳ＝Ｋ０であってもよい。
【００３２】
大きな制御ゲインＫＬは、切込み操舵時において良好な応答性が得られるように設定され、小さな制御ゲインＫＳは、戻し操舵時において振動等が生じることのないように設定される。これにより、切込み操舵時には良好な応答性で舵取り機構が駆動される一方、戻し操舵時には、振動を生じさせることなくステアリングホイール１および舵取り車輪４をスムーズに中立位置へと導くことができる。図４は、この発明の第２の実施形態を説明するためのフローチャートである。この実施形態の説明では、上述の図１および図２を再び参照する。図４には、図２のゲイン設定部３５による処理が示されている。
【００３３】
この第２の実施形態では、ゲイン設定部３５は、切込み操舵検出部３６２の出力のみを参照して、舵取り制御部３３の制御ゲインＫｃを可変設定する。すなわち、この実施形態では、操舵状態検出部３６には、戻し操舵検出部３６３が設けられている必要はない。
具体的に説明すると、ゲイン設定部３５は、切込み操舵検出部３６２によって切込み操舵が検出されていれば（ステップＳ１１のＹＥＳ）、制御ゲインＫｃを比較的大きな値ＫＬに設定する（ステップＳ１２）。これに対して、切込み操舵が検出されていなければ（ステップＳ１１のＮＯ）、制御ゲインＫｃを比較的小さな値Ｋ０（ＫＬ＞Ｋ０）に設定する（ステップＳ１３）。
【００３４】
大きな制御ゲインＫＬは、切込み操舵時において良好な応答性が得られるように設定され、小さな制御ゲインＫ０は、戻し操舵時において振動等が生じることのないように設定される。これにより、切込み操舵時における良好な応答性と、戻し操舵時における円滑性とを両立した車両用操舵装置を実現できる。
図５は、この発明の第３の実施形態を説明するためのフローチャートである。この実施形態の説明では、上述の図１および図２を再び参照する。図５には、図２のゲイン設定部３５による処理が示されている。
【００３５】
この第３の実施形態では、ゲイン設定部３５は、戻し操舵検出部３６３の出力のみを参照して、舵取り制御部３３の制御ゲインＫｃを可変設定する。すなわち、この実施形態では、操舵状態検出部３６には、切込み操舵検出部３６２が設けられている必要はない。
具体的に説明すると、ゲイン設定部３５は、戻し操舵検出部３６３によって戻し操舵が検出されていれば（ステップＳ２１のＹＥＳ）、制御ゲインＫｃを比較的小さな値ＫＳに設定する（ステップＳ２２）。これに対して、戻し操舵が検出されていなければ（ステップＳ２１のＮＯ）、制御ゲインＫｃを比較的大きな値ＫＬ（ＫＬ＞ＫＳ）に設定する（ステップＳ１３）。
【００３６】
大きな制御ゲインＫＬは、切込み操舵時において良好な応答性が得られるように設定され、小さな制御ゲインＫＳは、戻し操舵時において振動等が生じることのないように設定される。これにより、切込み操舵時における良好な応答性と、戻し操舵時における円滑性とを両立した車両用操舵装置を実現できる。
以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することも可能である。たとえば、舵取り機構の制御は、ＰＩ（比例積分）制御、Ｐ（比例）制御、ＰＤ（比例微分）制御およびＰＩＤ（比例積分微分）制御などの任意の制御則を用いて行える。
【００３７】
また、上記の実施形態では、制御ゲインＫｃの変更を例にとって説明したが、この制御ゲインＫｃとともに、他の制御ゲインＫａ，Ｋｂの変更も行うようにしてもよい。すなわち、切込み操舵時においては、制御ゲインＫａ，Ｋｂ，Ｋｃが比較的大きく設定され、戻し操舵時においては、制御ゲインＫａ，Ｋｂ，Ｋｃが比較的小さな値に設定されるようにすればよい。
さらに、この発明は、上述のようなステア・バイ・ワイヤ・システムに限らず、操作部材の操作角と舵取り機構の転舵角との対応関係を変更することができる車両用操舵装置に対して広く適用することができる。
【００３８】
また、上述の実施形態では、四輪車両の２つの車輪が舵取り車輪として転舵可能な場合について説明したが、４つの車輪の全てが転舵される四輪操舵システムにこの発明を適用してもよい。
また、上述の実施形態では、操作部材としてステアリングホイール１が用いられる例について説明したが、この他にも、レバーやペダルなどの他の操作部材が用いられてもよい。
【００３９】
これらの他にも、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の基本的な構成を説明するための概念図である。
【図２】舵取り制御の内容を説明するためのブロック図である。
【図３】舵取り制御のための制御ゲイン設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明の他の実施形態における制御ゲイン設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】この発明のさらに他の実施形態における制御ゲイン設定処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ステアリングホイール
２操舵用アクチュエータ
１１操作角センサ
１２トルクセンサ
１３転舵角センサ
１４速度センサ
１５横加速度センサ
１６ヨーレートセンサ
２０ステアリング系制御装置
３３舵取り制御部
３５ゲイン設定部
３６操舵状態検出部
３６１操作角速度検出部
３６２切込み操舵検出部
３６３戻し操舵検出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle steering apparatus that can change a steering relationship of a steering wheel with respect to an operation of an operation member such as a steering wheel.
[0002]
[Prior art]
The mechanical coupling between the steering wheel and the steering mechanism for steering the steering wheel is eliminated, and the operation direction and the operation amount of the steering wheel are detected. Based on the detection result, the electric motor is applied to the rack shaft of the steering mechanism. A vehicle steering device (a so-called steer-by-wire system) is proposed in which a driving force from an actuator such as the above is applied (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-142330).
[0003]
By adopting such a configuration, it is not necessary to mechanically connect the steering mechanism and the steering wheel, so that the steering wheel can be prevented from being pushed up at the time of collision, and the configuration of the steering mechanism is simplified and reduced in weight. be able to. In addition, the degree of freedom of the position where the steering wheel is disposed can be increased, and further, other operation members such as a lever or a pedal other than the steering wheel can be employed.
[0004]
In the vehicle steering apparatus configured as described above, the relationship between the operation of the steering wheel and the operation of the steering mechanism can be freely changed by electrical control, so that the driving performance of the vehicle can be dramatically improved. It is expected.
For example, the attitude of the vehicle can be controlled by obtaining the target yaw rate or the target lateral acceleration corresponding to the operation torque or the operation angle of the steering wheel, and controlling the operation of the steering mechanism based on the target yaw rate or the target lateral acceleration. The motion characteristics can be optimized.
[0005]
The target turning angle of the steering mechanism is determined to be a value corresponding to the target lateral acceleration and the target yaw rate obtained from the operation angle of the steering wheel.
At the time of infeed steering that increases the absolute value of the steering angle of the steering wheel (when steering in a direction away from the neutral position), it is necessary to quickly control the position of the rack shaft against the reaction force from the road surface There is. That is, since control with high responsiveness is required, the control gain of the steering mechanism related to the target turning angle and the like needs to be tuned as high as possible.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, at the time of return steering that reduces the absolute value of the steering angle of the steering wheel (when steering toward the neutral position (straight steering position)), the direction of the road surface reaction force and the direction of movement of the rack shaft are the same. Become. For this reason, in the above-described conventional technique in which a high control gain is set in accordance with the infeed steering, the movement of the rack shaft becomes vibration and it is difficult to expect a smooth return steering.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can solve the above-described technical problem and can achieve both incision steering with good responsiveness and smooth return steering.
[0008]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The invention described in claim 1 for achieving the above object is a vehicle steering apparatus for driving a steering mechanism (2, 3) in response to an operation of an operation member (1) for steering the vehicle. , a steering angle sensor for detecting a δ steering angle of the steering wheel (4) (13), cut the steering detecting means for detecting a notch steering for increasing the absolute value of the steering angle δ of the steering wheel ring ( 362), target turning angle setting means (31, 32) for setting the target turning angle δ ^* according to the operation of the operation member, and the target turning angle δ set by the target turning angle setting means. a deviation ([delta] ^* - [delta) of the turning angle [delta] detected by the steering angle sensor with respect to ^*, target driving value i ^* = G · by using the transfer function G of the deviation and the following equation (a) (δ ^* -δ) the seeking, steering control for driving on the Symbol steering mechanism on the basis of the target drive value i ^* A stage (20,31,32,33), when said incision steering detecting means has detected the notch steering, than when forward stroke steering is not detected, setting a large control gain K of the transfer function G The vehicle steering apparatus includes a control gain setting means (35).
[Expression 4]

[0009]
It is preferable that there is no mechanical coupling between the operation member and the steering mechanism, and the steering mechanism is electrically controlled in accordance with the operation of the operation member.
According to the present invention, when the turning steering is detected, the control gain of the steering control means is increased. On the other hand, when the turning steering is not detected, the control gain is set to be relatively small. As a result, the steering mechanism can be operated with good responsiveness during turning steering, and the steering wheel can be smoothly guided to the neutral position during return steering.
[0010]
The invention according to claim 2 is a vehicle steering device that drives the steering mechanism (2, 3) in response to the operation of the operation member (1) for steering the vehicle, and the steering angle δ of the steering wheel. A steering angle sensor (13) for detecting the steering angle, a return steering detection means (363) for detecting return steering for reducing the absolute value of the steering angle δ of the steering wheel (4), and an operation of the operation member detection and target turning angle setting means for setting a target steering angle [delta] ^* in accordance (31, 32), by the steering angle sensor relative to the target steering angle [delta] ^* set by the target steering angle setting means The deviation (δ ^* −δ) of the steering angle δ to be calculated is obtained, and the target drive value i ^* = G · (δ ^* −δ) is obtained using this deviation and the transfer function G of the above equation (A). , steering control means for driving the upper Symbol steering mechanism based on the target drive value i ^* (20,31,32,33) , When the return stroke steering detecting means detects the return steering, the return steering than when not detected, to include the control gain setting means (35) for setting a small control gain K of the transfer function G This is a vehicle steering apparatus.
[0011]
According to this invention, when return steering is detected, the control gain of the steering control means is set to be small. As a result, smooth return steering can be realized without sacrificing control response of the steering mechanism at the time of turning steering.
The invention according to claim 3 is a vehicle steering device that drives the steering mechanism (2, 3) in accordance with the operation of the operation member (1) for steering the vehicle, and the steering angle δ of the steering wheel. a steering angle sensor for detecting a, a notch steering detecting means for detecting a cut steering (362) for increasing the absolute value of the steering angle δ of the steering wheel (4), the steering angle of the steering wheel δ Return steering detecting means (363) for detecting return steering for reducing the absolute value of the steering wheel, and target turning angle setting means (31, 32) for setting the target turning angle δ ^* according to the operation of the operating member. Then, a deviation (δ ^* −δ) of the turning angle δ detected by the turning angle sensor with respect to the target turning angle δ ^* set by the target turning angle setting means is obtained, and this deviation and the above (A ) expression of the transfer function G and using the target drive value ^{^{i * = G · (δ *}} -δ) the seeking This on the basis of the target drive value i ^* for driving the steering mechanism steering control means (20,31,32,33), when said incision steering detecting means is detecting cuts steering, the return steering detecting means The vehicle steering apparatus includes control gain setting means (35) for setting the control gain K of the transfer function G to be larger than when detecting return steering.
[0012]
According to the present invention, infeed steering and return steering are detected. Then, the control gain of the steering control means for driving the steering mechanism based on the target turning angle is set to be large during the turning steering and set to be small during the return steering. As a result, it is possible to achieve both infeed steering with good responsiveness and smooth return steering.
The invention according to claim 4 further includes an operation angle sensor (11) for detecting an operation angle of the operation member and outputting detection values with different signs for left-hand steering and right-hand steering, and the infeed steering detecting means. 4. The turning steering is detected based on the fact that the detected value output from the operating angle sensor and the time differential value of the detected value are the same. It is a steering apparatus for vehicles of description.
[0013]
The invention according to claim 5 further includes an operation angle sensor (11) that detects an operation angle of the operation member and outputs a detected value with a sign different between left direction steering and right direction steering, and the return steering. The detection means detects return steering based on a difference between a sign of a detected value output from the operation angle sensor and a time differential value of the detected value. Or it is a steering device for vehicles given in 3.
For example, it is assumed that the operation angle sensor outputs a positive operation angle detection value for rightward steering and outputs a negative operation angle detection value for leftward steering. In this case, if the detected value of the operating angle sensor takes a positive sign value and the time differential value of the detected value takes a positive value, it means that the operating angle increases in the right direction. To do. Conversely, if the detected output value of the operating angle sensor takes a negative value and the time differential value of the detected value takes a negative value, it means that the operating angle tends to increase in the left direction. . Therefore, if the sign of the output detection value of the operation angle sensor and the time differential value thereof are the same, it can be determined that the turning steering is being performed.
[0014]
On the other hand, if the detected value of the operation angle sensor takes a positive value and the time differential value thereof takes a negative value, the operation member is in the process of being returned from the state steered in the right direction to the neutral position. Means that. Further, if the detected output value of the operation angle sensor is a negative value and the time differential value is a positive value, the operation member is in the leftward steering position and toward the neutral position. Means. Therefore, it is possible to detect that the return steering is being performed based on the difference between the sign of the output detection value of the operation angle sensor and the sign of the time differential value.
[0015]
In addition, when taking the structure of Claim 3, it is preferable that the characteristics described in both Claim 4 and Claim 5 are combined .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a basic configuration of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention. This vehicle steering apparatus is a so-called steer-by-wire system, and the operation of a steering actuator 2 driven in accordance with the rotation operation of a steering wheel (operation member) 1 is controlled by a steering gear 3 to the front left and right wheels. Steering is achieved without mechanically connecting the steering wheel 1 and the steering gear 3 by converting into a steering motion of 4 (steering wheel). In this case, a steering mechanism is constituted by the steering actuator 2, the steering gear 3, and the like.
[0017]
The steering actuator 2 can be constituted by an electric motor such as a known brushless motor. The steering gear 3 has a motion conversion mechanism (such as a ball screw mechanism) that converts the rotational motion of the output shaft of the steering actuator 2 into a linear motion in the axial direction (vehicle width direction) of the steering rod 7. The movement of the steering rod 7 is transmitted to the knuckle arm 9 via the tie rod 8 and causes the knuckle arm 9 to rotate. Thereby, steering of the wheel 4 supported by the knuckle arm 9 is achieved.
[0018]
The steering wheel 1 is connected to a rotary shaft 10 that is rotatably supported with respect to the vehicle body. The rotary shaft 10 is provided with a reaction force actuator 19 for applying a steering reaction force to the steering wheel 1. Specifically, the reaction force actuator 19 can be configured by an electric motor such as a brushless motor having an output shaft integrated with the rotary shaft 10.
An elastic member 30 made of a spiral spring or the like is coupled to the end of the rotating shaft 10 on the opposite side of the steering wheel 1 from the vehicle body. The elastic member 30 returns the steering wheel 1 to the straight steering position by the elastic force when the reaction force actuator 19 is not applying torque to the steering wheel 1.
[0019]
In order to detect an operation input value of the steering wheel 1, an operation angle sensor 11 for detecting an operation angle δh corresponding to the rotation angle of the rotary shaft 10 is provided. Further, the rotary shaft 10 is provided with a torque sensor 12 for detecting an operation torque T applied to the steering wheel 1.
For example, the operation angle sensor 11 outputs a positive detection value when the steering wheel 1 is in the right steering position steered rightward from the neutral position (straight steering position), and the steering wheel 1 is moved from the neutral position. When the left steering position is steered leftward, a negative detection value is output.
[0020]
On the other hand, as an output value sensor for detecting the output value of the steering actuator 2, a turning angle sensor 13 for detecting the turning angle δ of the wheel 4 is provided. The steered angle sensor 13 can be configured by a potentiometer or the like that detects the operation amount of the steering rod 7 by the steering actuator 2. For example, the steering angle δ takes a positive value when the steering wheel 4 is turned to the right, and takes a negative value when the steering wheel 4 is turned to the left.
[0021]
The operation angle sensor 11, the torque sensor 12, and the turning angle sensor 13 are connected to a steering system control device 20 (steering control means) including a computer. The control device 20 is further connected with a lateral acceleration sensor 15 for detecting the lateral acceleration Gy of the vehicle, a yaw rate sensor 16 for detecting the yaw rate γ of the vehicle, and a speed sensor 14 for detecting the vehicle speed V. Yes. As a variable correlated with the lateral acceleration Gy and the yaw rate γ, in addition to the operation angle δh and the vehicle speed V, for example, a sensor that detects a wheel speed may be connected to the control device 20.
[0022]
The control device 20 controls the steering actuator 2 and the reaction force actuator 19 via the

drive circuits

22 and 23.
FIG. 2 is a block diagram for explaining the control contents of the control device 20. The control device 20 realizes the operation of each functional unit shown in FIG. 2 by program processing by a computer.
The symbols in the figure will be described. Gy is the lateral acceleration of the vehicle detected by the lateral acceleration sensor 15, Gy ^* is the target value of the lateral acceleration, γ is the yaw rate of the vehicle detected by the yaw rate sensor 16, and δ is the turning angle. The steering angle of the steering mechanism detected by the sensor 13, δ ^* is the target value of the steering angle, δh is the operation angle detected by the operation angle sensor 11, V is the vehicle speed detected by the speed sensor 14, and T is the torque. The operation torque detected by the sensor 12, T ^* is a target value of the operation torque, i ^* is a target value of the drive current of the steering actuator 2, and ih ^* is a target value of the drive current of the reaction force actuator 19.
[0023]
Target lateral acceleration calculation unit 31, based on the operation angle .delta.h, Gy ^* = by K1 · .delta.h, obtaining the target lateral acceleration Gy ^*. K1 is a gain of the target lateral acceleration Gy ^{* with} respect to the operation angle δh, and is adjusted so that optimal control can be performed. Since the lateral acceleration that can be generated decreases as the vehicle speed decreases, the gain K1 is a function of the vehicle speed V.
On the other hand, based on the operation angle δh detected by the operation angle sensor 11, the target torque T ^* is obtained by the target torque calculator 25. Specifically, the target torque T ^* is defined as T ^* = K2 · δh (where K2 is the gain of the target torque T ^* with respect to the operation angle δh). The deviation (T ^* −T) of the operation torque T with respect to the target torque T ^* is obtained, and based on this, the reaction force actuator control unit 26 sets the target drive current ih ^* of the reaction force actuator 19. This target drive current ih ^* is determined by ih ^* = G4 · (T ^* −T). However, G4 is a transfer function, for example, G4 = Kd (1 + 1 / (Td · s)). Kd is a gain, Td is a time constant, and s is a Laplace operator.
[0024]
Target turning angle calculation unit 32 obtains a target steering angle [delta] ^* is a target steering angle [delta] _G ^* based on the lateral acceleration, by adding the target steered angle [Delta] [gamma] ^* based on the yaw rate, the target steering angle [delta] ^* = seek the δ _G ^{^*} + δγ ^*. The target turning angle δ _G ^* based on the lateral acceleration is determined by δ _G ^* = G1 · (Gy ^* ) based on the deviation (Gy ^* −Gy) of the actual lateral acceleration Gy of the vehicle 50 from the target lateral acceleration Gy ^* and the transfer function G1 ^. -Gy). On the other hand, the target turning angle δγ ^* based on the yaw rate is a deviation (Gy ^* −γ · V) of the integrated value γ · V of the actual yaw rate γ and the vehicle speed V of the vehicle 50 with respect to the target lateral acceleration Gy ^* . From this deviation and the transfer function G2, it is calculated as δγ ^* = G2 · (Gy ^* −γ · V). Since the relationship of γ ^* V = Gy ^* is established between the target yaw rate γ ^* and the target lateral acceleration Gy ^* , the aforementioned deviation (Gy ^* −γ · V) = (γ ^* −γ) V is This corresponds to the deviation of the actual yaw rate γ from the target yaw rate γ ^* .
[0025]
Based on the target turning angle δ ^* thus obtained, the steering control unit 33 executes drive control of the steering actuator 2. Specifically, the steering control unit 33 obtains a deviation (δ ^* −δ) of the actual turning angle δ from the target turning angle δ ^* , and uses this deviation (δ ^* −δ) and the transfer function G3. Thus, the target drive current i ^* = G3 · (δ ^* −δ) is obtained, and the steering actuator 2 is feedback-controlled based on the target drive current i ^* .
[0026]
The above-described transfer functions G1, G2, and G3 are determined as, for example, the following expressions (1), (2), and (3), respectively.
[0027]
[Equation 5]

[0028]
The gains Ka, Kb, Kc and the time constants Ta, Tb, Tc are appropriately adjusted so that optimum control can be performed. In particular, in this embodiment, the absolute value of the steering angle δ of the steering wheel 4 In order to achieve both responsiveness in incision steering that increases the steering angle and smoothness of return steering that decreases the absolute value of the steering angle δ of the steering wheel 4, the target steering angle δ ^* and the actual steering angle δ There is provided a gain setting unit 35 for setting a gain (control gain for drive control of the steering mechanism) Kc of the target drive current i ^{* with} respect to the deviation.
[0029]
Further, a steering state detection unit 36 for detecting the cutting steering and the return steering is provided. The steering state detector 36 is provided with an operation angle δh detected by the operation angle sensor 11. The steering state detection unit 36 detects an operation angular velocity detection unit 361 that detects a time differential value δh ′ (operation angular velocity) of the operation angle δh, and a cutting steering detection unit 362 that detects cutting steering based on the operation angle δh and the operation angular velocity δh ′. And a return steering detector 363 for detecting return steering based on the operation angle δh and the operation angular velocity δh ′.
[0030]
The infeed steering detection unit 362 and the return steering detection unit 363 detect the infeed steering and the return steering, respectively, based on the product δh · δh ′ of the operation angle δh and the operation angular velocity δh ′. That is, if δh · δh ′> 0, the operation angle δh and the operation angular velocity δh ′ have the same sign, so | δh | tends to increase, and the steering angle δ of the steering wheel 4 It can be determined that incision steering is performed to increase the absolute value. On the other hand, the return steering detection unit 363 determines that the return steering is being performed when δh · δh ′ takes a negative value. That is, if δh · δh ′ <0, it means that the operation angle δ and the operation angular velocity δh ′ have different signs. Therefore, since the absolute value of the operation angle δh tends to decrease, it can be determined that the return steering for decreasing | δ | is being performed. The detection outputs from the infeed steering detection unit 362 and the return steering detection unit 363 are provided to the gain setting unit 35.
[0031]
FIG. 3 is a flowchart for explaining the processing contents by the control gain setting unit 35. When the cutting steering detection unit 362 detects cutting steering (YES in step S1), the control gain Kc of the steering control unit 33 is set to a relatively large value KL (step S2). If the turning steering is not detected (NO in step S1) and the return steering detection unit 363 detects the return steering (YES in step S3), the control gain Kc of the steering control unit 33 is a relatively small value. KS (KS <KL) is set (step S4). If the turning steering detection unit 362 does not detect the turning steering (NO in step S1) and the return steering detection unit 363 does not detect the return steering (NO in step S3), the steering control unit 33 controls The gain Kc is set to a value K0 (KL> K0 ≧ KS) between KL and KS (step S5). However, KS = K0 may be sufficient.
[0032]
The large control gain KL is set so that good responsiveness can be obtained at the time of turning steering, and the small control gain KS is set so that vibration or the like does not occur at the time of return steering. As a result, the steering mechanism is driven with good responsiveness during the turning steering, while the steering wheel 1 and the steering wheel 4 can be smoothly guided to the neutral position without causing vibration during the return steering. FIG. 4 is a flow chart for explaining the second embodiment of the present invention. In the description of this embodiment, reference is again made to FIGS. 1 and 2 described above. FIG. 4 shows processing by the gain setting unit 35 of FIG.
[0033]
In the second embodiment, the gain setting unit 35 variably sets the control gain Kc of the steering control unit 33 with reference to only the output of the turning steering detection unit 362. That is, in this embodiment, the steering state detection unit 36 does not need to be provided with the return steering detection unit 363.
Specifically, the gain setting unit 35 sets the control gain Kc to a relatively large value KL (step S12) if the turning steering detection unit 362 detects the turning steering (YES in step S11). On the other hand, if the turning steering is not detected (NO in step S11), the control gain Kc is set to a relatively small value K0 (KL> K0) (step S13).
[0034]
The large control gain KL is set so that good responsiveness can be obtained at the time of turning steering, and the small control gain K0 is set so that vibration or the like does not occur at the time of return steering. As a result, it is possible to realize a vehicle steering apparatus that achieves both good responsiveness during infeed steering and smoothness during return steering.
FIG. 5 is a flowchart for explaining a third embodiment of the present invention. In the description of this embodiment, reference is again made to FIGS. 1 and 2 described above. FIG. 5 shows processing by the gain setting unit 35 of FIG.
[0035]
In the third embodiment, the gain setting unit 35 variably sets the control gain Kc of the steering control unit 33 with reference to only the output of the return steering detection unit 363. That is, in this embodiment, the steering state detection unit 36 does not need to be provided with the infeed steering detection unit 362.
More specifically, the gain setting unit 35 sets the control gain Kc to a relatively small value KS (step S22) if the return steering is detected by the return steering detection unit 363 (YES in step S21). On the other hand, if the return steering is not detected (NO in step S21), the control gain Kc is set to a relatively large value KL (KL> KS) (step S13).
[0036]
The large control gain KL is set so that good responsiveness can be obtained at the time of turning steering, and the small control gain KS is set so that vibration or the like does not occur at the time of return steering. As a result, it is possible to realize a vehicle steering apparatus that achieves both good responsiveness during infeed steering and smoothness during return steering.
While the three embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be implemented in other forms. For example, the steering mechanism can be controlled using an arbitrary control law such as PI (proportional integral) control, P (proportional integral) control, PD (proportional derivative) control, and PID (proportional integral derivative) control.
[0037]
In the above embodiment, the change of the control gain Kc has been described as an example. However, other control gains Ka and Kb may be changed together with the control gain Kc. That is, the control gains Ka, Kb, Kc may be set to be relatively large during the turning steering, and the control gains Ka, Kb, Kc may be set to a relatively small value during the return steering.
Furthermore, the present invention is not limited to the steer-by-wire system as described above, but for a vehicle steering apparatus that can change the correspondence between the operating angle of the operating member and the turning angle of the steering mechanism. Can be widely applied .
[0038]
In the above-described embodiment, the case where two wheels of a four-wheel vehicle can be steered as a steering wheel has been described. However, the present invention is applied to a four-wheel steering system in which all four wheels are steered. Also good.
In the above-described embodiment, the example in which the steering wheel 1 is used as the operation member has been described. However, other operation members such as a lever and a pedal may be used.
[0039]
In addition to these, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a basic configuration of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining the contents of steering control.
FIG. 3 is a flowchart for explaining a control gain setting process for steering control.
FIG. 4 is a flowchart for illustrating a control gain setting process in another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart for illustrating a control gain setting process in still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering actuator 11 Operation angle sensor 12 Torque sensor 13 Steering angle sensor 14 Speed sensor 15 Lateral acceleration sensor 16 Yaw rate sensor 20 Steering system control device 33 Steering control part 35 Gain setting part 36 Steering state detection part 361 Operation angular speed Detection unit 362 Depth steering detection unit 363 Return steering detection unit

Claims

A vehicle steering device that drives a steering mechanism in accordance with an operation of an operation member for steering a vehicle,
A steering angle sensor for detecting the steering angle δ of the steering wheel;
And cut steering detecting means for detecting a notch steering for increasing the absolute value of the steering angle δ of the steering wheel,
Target turning angle setting means for setting a target turning angle δ ^* according to the operation of the operation member ;
A deviation (δ ^* −δ) of the turning angle δ detected by the turning angle sensor with respect to the target turning angle δ ^* set by the target turning angle setting means is obtained, and this deviation and the following expression (A) seeking the target drive value i ^* = G · by using the transfer function G (δ ^* -δ), and steering control means for driving the upper Symbol steering mechanism on the basis of the target drive value i ^*,
And a control gain setting means for setting the control gain K of the transfer function G to be larger when the cutting steering detection means detects cutting steering than when the cutting steering is not detected. Vehicle steering system.

A vehicle steering device that drives a steering mechanism in accordance with an operation of an operation member for steering a vehicle,
A steering angle sensor for detecting the steering angle δ of the steering wheel;
A steering detection means returns to detect the returning steering for decreasing the absolute value of the steering angle δ of the steering wheel,
Target turning angle setting means for setting a target turning angle δ ^* according to the operation of the operation member ;
A deviation (δ ^* −δ) of the turning angle δ detected by the turning angle sensor with respect to the target turning angle δ ^* set by the target turning angle setting means is obtained, and this deviation and the following expression (A) seeking the target drive value i ^* = G · by using the transfer function G (δ ^* -δ), and steering control means for driving the upper Symbol steering mechanism on the basis of the target drive value i ^*,
Control gain setting means for setting the control gain K of the transfer function G to be smaller when the return steering detection means detects return steering than when no return steering is detected. Vehicle steering system.

A vehicle steering device that drives a steering mechanism in accordance with an operation of an operation member for steering a vehicle,
A steering angle sensor for detecting the steering angle δ of the steering wheel;
And cut steering detecting means for detecting a notch steering for increasing the absolute value of the steering angle δ of the steering wheel,
A steering detection means returns to detect the returning steering for decreasing the absolute value of the steering angle δ of the steering wheel,
Target turning angle setting means for setting a target turning angle δ ^* according to the operation of the operation member ;
A deviation (δ ^* −δ) of the turning angle δ detected by the turning angle sensor with respect to the target turning angle δ ^* set by the target turning angle setting means is obtained, and this deviation and the following expression (A) Steering control means for obtaining a target drive value i ^* = G · (δ ^* −δ) using the transfer function G of the following and driving the steering mechanism based on the target drive value i ^* ;
Control gain setting means for setting the control gain K of the transfer function G to be larger when the cutting steering detection means detects cutting steering than when the return steering detection means detects return steering; A vehicle steering apparatus comprising:

An operation angle sensor that detects an operation angle of the operation member and outputs a detection value with a sign different between leftward steering and rightward steering;
The cutting steering detection means detects cutting steering based on the fact that the detected value output from the operation angle sensor and the time differential value of the detected value are the same. The vehicle steering apparatus according to claim 1 or 3.

An operation angle sensor that detects an operation angle of the operation member and outputs a detection value with a sign different between leftward steering and rightward steering;
The return steering detection means detects return steering based on a difference between a detected value output from the operation angle sensor and a time differential value of the detected value. The vehicle steering apparatus according to claim 2 or 3.