JP5262739B2 - Vehicle steering system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle steering apparatus including a transmission ratio variable device.
従来、ステアリング操作に基づく転舵輪の第1の舵角にモータ駆動に基づく転舵輪の第2の舵角(ACT角)を上乗せすることにより、ステアリングの舵角(操舵角)と転舵輪の舵角(転舵角)との間の伝達比(ギヤ比)を可変させる伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置がある(例えば特許文献1参照)。そして、通常、このような伝達比可変装置の制御、即ちそのモータ駆動により制御されるACT角の目標値(ACT指令角)の演算は、操舵角及び車速に基づく基礎成分(ギヤ比可変制御量)に、操舵速度に基づく補償成分(微分ステア(LeadSteer)制御量)を加算することにより行なわれる。 Conventionally, by adding a second rudder angle (ACT angle) of a steered wheel based on motor drive to the first rudder angle of a steered wheel based on a steering operation, the steering angle of the steering wheel (steering angle) and the rudder of the steered wheel There is a vehicle steering apparatus including a transmission ratio variable device that varies a transmission ratio (gear ratio) between an angle (steering angle) (see, for example, Patent Document 1). Usually, the control of such a transmission ratio variable device, that is, the calculation of the target value (ACT command angle) of the ACT angle controlled by driving the motor is a basic component (gear ratio variable control variable) based on the steering angle and the vehicle speed. ) Is added with a compensation component (differential steer control amount) based on the steering speed.
つまり、その基礎成分であるギヤ比可変制御量により、図14に示されるような低車速時においてはステアリング操作に対する転舵角の変更量を大として運転者の負担を軽減する一方、高車速時にはその変更量を小として高い操舵安定性を確保するようにステアリングギヤ比が変更される。そして、その操舵速度に基づく補償成分である微分ステア制御量の重畳により、図15に示されるような高い応答性を実現し、そのステアリング特性の改善を図ることが可能になるのである。 In other words, the gear ratio variable control amount that is the basic component reduces the burden on the driver by increasing the change amount of the steering angle with respect to the steering operation at low vehicle speeds as shown in FIG. The steering gear ratio is changed so as to ensure high steering stability with a small change amount. Then, by superimposing the differential steer control amount which is a compensation component based on the steering speed, it is possible to achieve high responsiveness as shown in FIG. 15 and improve the steering characteristics.
尚、図15は、一例としてのレーンチェンジ時における操舵角とそのステアリング操作により生ずるヨーレイトの推移を示す図であり、同図中、実線に示す曲線L1は、上記微分ステア補償制御実行時の軌跡、二点鎖線に示すL2は、当該微分ステア補償制御を実行しない場合の軌跡を示している。 FIG. 15 is a diagram showing the transition of the steering angle and the yaw rate generated by the steering operation at the time of lane change as an example. In FIG. 15, the curve L1 shown by the solid line is the locus when the differential steer compensation control is executed. , L2 indicated by a two-dot chain line indicates a locus when the differential steer compensation control is not executed.
しかしながら、そのステアリング特性をより高い水準に引き上げようとするならば、上記微分ステア補償制御の実行によってもなお、そのステアリング操作に対する応答性は十分ではない、即ちACT角の追従が十分に素早いとは言い難いのが実情であり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。 However, if the steering characteristic is to be raised to a higher level, the response to the steering operation is not sufficient even when the differential steer compensation control is executed, that is, the tracking of the ACT angle is sufficiently fast. It is difficult to say the situation, and there was still room for improvement in this respect.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、更なる応答性の改善を図り、より優れたステアリング特性を実現することのできる車両用操舵装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus capable of further improving responsiveness and realizing more excellent steering characteristics. There is.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、ステアリングと転舵輪との間の操舵伝達系の途中に設けられてステアリング操作に基づく前記転舵輪の第1の舵角にモータ駆動に基づく前記転舵輪の第2の舵角を上乗せすることにより前記ステアリングと前記転舵輪との間の伝達比を可変させる伝達比可変装置と、前記ステアリングに入力される操舵トルクを検出する検出手段と、前記伝達比可変装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ステアリングの操舵角及び車速に基づく基礎成分に、前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分を重畳することにより前記第2の舵角の制御目標値を演算すること、を特徴とする車両用操舵装置であること、を要旨とする。
請求項2に記載の発明は、前記制御手段は、前記ステアリング操作により生ずる操舵速度に基づく補償成分を、前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分とともに前記基礎成分に重畳すること、を要旨とする。
In order to solve the above problem, the invention according to
The invention according to
即ち、ステアリング操作により発生する操舵トルクと操舵角とを時間次元で比較した場合、操舵トルクの方が早い。従って、上記構成のように、その変化量を示す操舵トルクの微分値に基づき補償制御を実行することで、モータ駆動に基づく第2の舵角の制御目標値(目標角)の位相を早める(早出しする)ことができる。その結果、ステアリング操作に対する応答性を改善することができ、ひいては、より優れたステアリング特性を実現することができるようになる。 That is, when the steering torque generated by the steering operation and the steering angle are compared in the time dimension, the steering torque is faster. Therefore, as in the above configuration, by executing compensation control based on the differential value of the steering torque indicating the amount of change, the phase of the control target value (target angle) of the second steering angle based on the motor drive is advanced ( It can be issued quickly). As a result, the responsiveness to the steering operation can be improved, and thus more excellent steering characteristics can be realized.
請求項3に記載の発明は、前記ステアリング操作の状態を判定する判定手段を備えるとともに、前記検出手段により検出される操舵トルク、前記操舵トルクの微分値、及び前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分の少なくとも何れか一つには、ローパスフィルタ処理が施されるものであって、前記制御手段は、前記判定手段により判定される前記ステアリング操作の状態に応じて前記ローパスフィルタ処理のカットオフ周波数を変更すること、を要旨とする。
The invention of
即ち、上記のように、操舵トルクの微分値に基づくトルク微分補償制御を実行することにより、モータ駆動に基づく第2の舵角の制御目標値(目標角)の早出しが可能になるが、こうした次元の早い状態量を基礎とすることで、そのノイズの影響もまた強くなる。そのため、各ローパスフィルタ処理により、そのノイズの除去を図るのであるが、このようなローパスフィルタ処理は本質的に位相遅れを伴うものであるため、そのノイズ除去に偏重すれば、本来目的とするところの「目標角の早出し」をも阻害してしまうことになる。 That is, as described above, by executing the torque differential compensation control based on the differential value of the steering torque, the control target value (target angle) of the second rudder angle based on the motor drive can be quickly determined. By using these early state quantities as a basis, the influence of the noise becomes stronger. Therefore, the noise is removed by each low-pass filter process, but such a low-pass filter process is inherently accompanied by a phase lag. This will also hinder the “early target angle”.
しかしながら、上記構成によれば、より高い応答性の要求される操舵状態である場合には、そのカットオフ周波数を高めて、ローパスフィルタ処理の実行に伴う位相遅れを小さく抑える一方、特段の高い応答性が要求されないような操舵状態では、そのカットオフ周波数を低くして、ノイズの影響を低減することが可能になる。その結果、要求される高い応答性を確保しつつ、ノイズの影響を抑えて良好な操舵フィーリングを実現することができる。 However, according to the above-described configuration, when the steering state is required to have higher responsiveness, the cut-off frequency is increased to suppress the phase delay associated with the execution of the low-pass filter process, while the particularly high response is achieved. In a steering state in which performance is not required, the cutoff frequency can be lowered to reduce the influence of noise. As a result, it is possible to achieve a good steering feeling while suppressing the influence of noise while ensuring the required high responsiveness.
請求項4に記載の発明は、前記制御手段は、前記ステアリング操作の状態が切り込みである場合には、前記ローパスフィルタ処理のカットオフ周波数を、前記ステアリング操作の状態が切り戻しである場合の値及び保舵である場合の値よりも高い値とすること、を要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, when the steering operation state is cut, the control means sets a cutoff frequency of the low-pass filter processing, and a value when the steering operation state is cut back. Further, the gist is to make the value higher than the value in the case of the steering retention.
上記構成によれば、より高い応答性が要求される「切り込み」時にのみ、ローパスフィルタ処理の実行に伴う位相遅れを小さく抑えて応答性を高め、その他の状態では、ノイズの影響を抑えることができる。その結果、効果的に応答性の改善を図ることができる。 According to the above configuration, only at the time of “cutting” where higher responsiveness is required, the phase lag associated with the execution of the low-pass filter process can be suppressed to improve the responsiveness, and in other states, the influence of noise can be suppressed. it can. As a result, the responsiveness can be effectively improved.
請求項5に記載の発明は、前記制御手段は、前記車速に応じて前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分を変更すること、を要旨とする。
上記構成によれば、例えば、その車速が中車速領域にある場合等、頻繁にステアリング操作が行なわれる蓋然性の高い車速域においてのみ、その操舵トルクの微分値に基づく補償成分を大きな値として応答性を高めることができる。その結果、応答性の過剰に起因する所謂ステアリング剛性感の低下等、操舵フィーリング上の問題の発生を回避して、より優れたステアリング特性を実現することができるようになる。
The invention according to
According to the above configuration, for example, when the vehicle speed is in the middle vehicle speed range, the response component with a large compensation component based on the differential value of the steering torque is used only in a vehicle speed range where the steering operation is frequently performed. Can be increased. As a result, it is possible to avoid the occurrence of problems in steering feeling such as a decrease in so-called steering rigidity due to excessive responsiveness, and to realize better steering characteristics.
請求項6に記載の発明は、前記制御手段は、前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分の変化量を所定の制限値以下に制限すること、を要旨とする。
即ち、操舵トルクの微分値は、その転舵輪の可動限界を超える過剰なステアリング操作により生ずる所謂エンド当て、或いは縁石衝突等といった転舵輪側からの衝撃的な応力の入力により急峻に変化することがあり、これにより、当該微分値を基礎とする操舵トルクの微分値に基づく補償成分もまた急変することになる。
The invention according to
That is, the differential value of the steering torque may change steeply due to the input of shocking stress from the steered wheels such as so-called end contact or curb collision caused by excessive steering operation exceeding the limit of movement of the steered wheels. Thus, the compensation component based on the differential value of the steering torque based on the differential value also changes suddenly.
しかしながら、上記構成によれば、操舵トルクの微分値に基づく補償成分の変化量は、所定の制限値内に制限される。その結果、高い安定性を確保しつつ、そのトルク微分補償制御の導入による応答性の改善効果を享受することができる。 However, according to the above configuration, the amount of change of the compensation component based on the differential value of the steering torque is limited within a predetermined limit value. As a result, it is possible to enjoy the effect of improving the responsiveness by introducing the torque differential compensation control while ensuring high stability.
請求項7に記載の発明は、前記制御手段は、前記車速の上昇に応じて前記変化量の制限値を低減させること、を要旨とする。
即ち、車速が増大するほど、操舵トルクの微分値に基づく補償成分の急変が車両の挙動に与える影響もまた大きくなる。しかしながら、上記構成によれば、その車速の上昇により低下する目標値急変の許容水準にあわせて、その制限値を低減することが可能になる。その結果、そのトルク微分補償制御の導入による応答性改善効果を最大限に享受しつつ、より高い安定性を確保することができるようになる。
The gist of the invention described in claim 7 is that the control means reduces the limit value of the change amount in accordance with the increase in the vehicle speed.
That is, as the vehicle speed increases, the influence of the sudden change in the compensation component based on the differential value of the steering torque on the behavior of the vehicle also increases. However, according to the above configuration, the limit value can be reduced in accordance with the permissible level of the target value sudden change that decreases as the vehicle speed increases. As a result, it is possible to ensure higher stability while maximally enjoying the responsiveness improvement effect by introducing the torque differential compensation control.
本発明によれば、更なる応答性の改善を図り、より優れたステアリング特性を実現することが可能な車両用操舵装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vehicle steering apparatus capable of further improving the responsiveness and realizing more excellent steering characteristics.
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態の車両用操舵装置1において、ステアリング2が固定されたステアリングシャフト3は、ラックアンドピニオン機構4を介してラック5に連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト3の回転は、ラックアンドピニオン機構4によりラック5の往復直線運動に変換される。そして、このラック5の往復直線運動により転舵輪6の舵角、即ち転舵角が可変することにより、車両進行方向が変更されるようになっている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in the
尚、本実施形態の車両用操舵装置1は、その駆動源であるモータ7が上記ラック5と同軸に配置された所謂ラックアシスト型の電動パワーステアリング装置(EPS)として構成されている。そして、ボール螺子機構(図示略)によりモータトルクを軸方向の押圧力に変換し、ラック5に伝達することによって、そのアシスト力を操舵系に付与することが可能な構成になっている。
The
また、本実施形態の車両用操舵装置1は、ステアリング2の舵角(操舵角)と転舵輪6の舵角(転舵角)との間の伝達比(ギヤ比)を可変させる伝達比可変装置8と、該伝達比可変装置8の作動を制御する制御手段としてのECU9とを備えている。
Further, the
詳述すると、ステアリングシャフト3は、ステアリング2に連結される第1シャフト10とラックアンドピニオン機構4に連結される第2シャフト11とからなり、伝達比可変装置8は、第1シャフト10及び第2シャフト11を連結する差動機構12と、該差動機構12を駆動するモータ13とを備えてなる。そして、伝達比可変装置8は、ステアリング操作に伴う第1シャフト10の回転に、モータ駆動による回転を上乗せして第2シャフト11に伝達することにより、ラックアンドピニオン機構4に入力されるステアリングシャフト3の回転を増速(又は減速)することが可能となっている。
More specifically, the steering
即ち、図2及び図3に示すように、伝達比可変装置8は、ステアリング操作に基づく転舵輪6の舵角(ステア転舵角θts)にモータ駆動に基づく転舵輪の舵角(ACT角θta)を上乗せすることにより、ステアリング2と転舵輪6との間の伝達比、即ち操舵角θsと転舵角θtとの比率を可変させる。
That is, as shown in FIGS. 2 and 3, the transmission ratio
尚、この場合における「上乗せ」とは、加算する場合のみならず減算する場合をも含むものと定義し、以下同様とする。また、「操舵角θsと転舵角θtとの比率」をオーバーオールギヤ比(操舵角θs/転舵角θt)で表した場合、ステア転舵角θtsと同方向のACT角θtaを上乗せすることによりオーバーオールギヤ比は小さくなる(転舵角θt大、図2参照)。そして、逆方向のACT角θtaを上乗せすることによりオーバーオールギヤ比は大きくなる(転舵角θt小、図3参照)。 In this case, “addition” is defined to include not only addition but also subtraction, and so on. In addition, when the “ratio between the steering angle θs and the turning angle θt” is expressed as an overall gear ratio (steering angle θs / steering angle θt), the ACT angle θta in the same direction as the steering angle θts must be added. Thus, the overall gear ratio becomes small (large turning angle θt, see FIG. 2). Then, the overall gear ratio is increased by adding the ACT angle θta in the reverse direction (small turning angle θt, see FIG. 3).
また、本実施形態では、伝達比可変装置8の駆動源であるモータ13には、ブラシレスモータが採用されており、同モータ13は、ECU9から供給される三相(U,V,W)の駆動電力に基づき回転する。そして、ECU9は、その駆動電力の供給を通じてモータ13の回転を制御することにより、伝達比可変装置8の作動、即ちACT角θtaを制御する構成となっている(伝達比可変制御)。
In this embodiment, a brushless motor is employed as the
次に、本実施形態の車両用操舵装置の電気的構成及び制御態様について説明する。
図1に示すように、ECU9には、操舵角センサ16により検出される操舵角θs及び操舵速度ωs、並びに車速センサ17により検出される車速Vが入力されるようになっている。そして、ECU9は、これら操舵角θs及び操舵速度ωs、並びに車速Vに基づいて伝達比可変装置8の作動を制御すべく、その駆動源であるモータ13への電力供給を行なうことにより、上記のような伝達比可変制御を実行する構成となっている。
Next, the electrical configuration and control mode of the vehicle steering apparatus of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the steering angle θs and the steering speed ωs detected by the
詳述すると、図4に示すように、ECU9は、モータ制御信号を出力するマイコン21と、そのモータ制御信号に基づきモータ13に対する駆動電力の供給を実行する駆動回路22とを備えている。
More specifically, as shown in FIG. 4, the
尚、以下に示す各制御ブロックは、マイコン21が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。そして、同マイコン21は、所定のサンプリング周期で上記各状態量を検出し、所定周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を生成する。 Each control block shown below is realized by a computer program executed by the microcomputer 21. Then, the microcomputer 21 detects each state quantity at a predetermined sampling period, and generates a motor control signal by executing each arithmetic processing shown in the following control blocks every predetermined period.
マイコン21には、ギヤ比可変制御演算部23と微分ステア制御演算部24とが設けられている。ギヤ比可変制御演算部23には、操舵角θs及び車速Vが入力されるようになっており、同ギヤ比可変制御演算部23は、これに基づき車速Vに応じてギヤ比(伝達比)を可変させるための制御目標成分、即ち伝達比可変制御の基礎成分となるギヤ比可変指令角θgr*を演算する(図14参照)。一方、微分ステア制御演算部24には、車速V及び操舵速度ωsが入力されるようになっており、微分ステア制御演算部24は、その操舵速度ωsに応じて車両の応答性を向上させるための制御目標成分、即ち補償成分となる微分ステア指令角θls*を演算する(図15参照)。尚、本実施形態では、操舵速度ωsは、ギヤ比可変制御演算部23にも入力されるようになっており、これにより、その操舵速度ωsをも踏まえた最適な伝達比を決定することが可能となっている。
The microcomputer 21 is provided with a gear ratio variable
これらギヤ比可変制御演算部23及び微分ステア制御演算部24により演算されたギヤ比可変指令角θgr*及び微分ステア指令角θls*は、加算器25へと入力され、同加算器25において加算される。そして、マイコン21は、その基礎成分であるギヤ比可変指令角θgr*に対して補償成分である微分ステア指令角θls*を重畳した値に基づいて、モータ駆動に基づく第2の舵角としてのACT角θtaの制御目標値であるACT指令角θta*を演算する構成となっている。
The gear ratio variable command angle θgr * and the differential steer command angle θls * calculated by the gear ratio variable
このようにして演算されるACT指令角θta*は、その制御対象である伝達比可変装置8のモータ13に設けられた回転角センサ26の出力値に基づき演算されるACTθtaとともに、モータ制御信号演算部27に入力される。そして、本実施形態のモータ制御信号演算部27は、その制御目標値であるACT指令角θta*に実際値であるACT角θtaを追従させるべくフィードバック制御を実行、即ち位置制御演算の実行によりモータ制御信号を生成する。
The ACT command angle θta * calculated in this way is calculated along with ACTθta calculated based on the output value of the
そして、マイコン21がそのモータ制御信号を駆動回路22に出力し、駆動回路22が当該モータ制御信号に基づく駆動電力の供給を実行することにより、モータ13の回転、即ち伝達比可変装置8の作動が制御される構成になっている。
Then, the microcomputer 21 outputs the motor control signal to the
(トルク微分補償制御)
次に、本実施形態の車両用操舵装置1において、制御手段としてのECU9(マイコン21)が実行するトルク微分補償制御について説明する。
(Torque differential compensation control)
Next, torque differential compensation control executed by the ECU 9 (microcomputer 21) as control means in the
上述のように、第2の舵角の制御目標値であるACT指令角θta*の演算に際し、その基礎成分であるギヤ比可変指令角θgr*に対して補償成分としての微分ステア指令角θls*を重畳することにより、そのステアリング操作に対する素早い応答性を実現して良好なステアリング特性を得ることができる。しかしながら、そのステアリング特性をより一層高い水準に引き上げようとするならば、その応答性の更なる改善が不可避であることもまた事実である。 As described above, when calculating the ACT command angle θta *, which is the control target value of the second rudder angle, the differential steer command angle θls * as a compensation component with respect to the gear ratio variable command angle θgr * which is the basic component. By superimposing, a quick response to the steering operation can be realized and a good steering characteristic can be obtained. However, it is also true that further improvement of the responsiveness is inevitable if the steering characteristics are to be raised to a higher level.
この点を踏まえ、本実施形態のECU9(マイコン21)は、ステアリング2に入力される操舵トルクτの微分値に基づく補償成分を演算し、その第2の補償成分を第1の補償成分と位置付けられる微分ステア指令角θls*とともに基礎成分であるギヤ比可変指令角θgr*に重畳する。そして、その一連のトルク微分補償制御の実行により、更なる応答性の改善を図る構成となっている。
Based on this point, the ECU 9 (microcomputer 21) of the present embodiment calculates a compensation component based on the differential value of the steering torque τ input to the
即ち、ステアリング操作により発生する操舵トルクτと操舵角θsとを時間次元で比較した場合、操舵トルクτの次元は操舵角θsを二階微分したときの次元に等しい。従って、上記のように、その時間次元の早い操舵トルクτの変化量、つまり当該操舵トルクの微分値(操舵トルク微分値dτ)に基づき補償制御を実行することで、ACT角θtaの制御目標値(目標角)であるACT指令角θta*の位相を早める(早出しする)ことができる。そして、これにより、ステアリング操作に対する応答性の更なる向上が可能になるのである。 That is, when the steering torque τ generated by the steering operation and the steering angle θs are compared in the time dimension, the dimension of the steering torque τ is equal to the dimension when the steering angle θs is second-order differentiated. Therefore, as described above, the control target value of the ACT angle θta is obtained by executing the compensation control based on the change amount of the steering torque τ in the time dimension, that is, the differential value of the steering torque (steering torque differential value dτ). The phase of the ACT command angle θta *, which is the (target angle), can be advanced (advanced). As a result, the responsiveness to the steering operation can be further improved.
詳述すると、図1に示すように、本実施形態の車両用操舵装置1には、その操舵伝達系を構成するステアリングシャフト3を介して伝達されるトルク、即ちステアリング2に入力される操舵トルクτを検出可能なトルクセンサ29が設けられている。そして、ECU9は、このトルクセンサ29により検出される操舵トルクτに基づいて、その微分値(操舵トルク微分値dτ)を演算し、当該微分値を基礎とするトルク微分補償演算を実行する。
More specifically, as shown in FIG. 1, the torque transmitted to the
尚、本実施形態では、このトルクセンサ29により検出される操舵トルクは、上記のモータ7を駆動源としたEPSの制御、即ちパワーアシスト制御の基礎としても利用される。
In this embodiment, the steering torque detected by the
図4に示すように、マイコン21は、操舵トルク微分値dτを演算するトルク微分値演算部31と、その操舵トルク微分値dτに基づく第2の補償成分としてのトルク微分指令角θdt*を演算するトルク微分制御演算部32とを備えている。
As shown in FIG. 4, the microcomputer 21 calculates a torque differential
そして、本実施形態では、このトルク微分制御演算部32の出力するトルク微分指令角θdt*が上記加算器25に入力され、微分ステア指令角θls*とともに基礎成分であるギヤ比可変指令角θgr*に重畳されることにより、ACT角θtaの制御目標値であるACT指令角θta*が演算される構成となっている。
In this embodiment, the torque differential command angle θdt * output from the torque differential
さらに詳述すると、本実施形態のトルク微分値演算部31には、フィルタ処理部(LPF:ローパスフィルタ)33が設けられており、トルク微分値演算部31は、同フィルタ処理部33において、その入力された操舵トルクτに対するローパスフィルタ処理を実行する。そして、そのローパスフィルタ処理が施された後の操舵トルクτを微分することにより操舵トルク微分値dτを演算する。
More specifically, the torque differential
一方、トルク微分制御演算部32には、不感帯制御部34が設けられており、トルク微分制御演算部32に入力された操舵トルク微分値dτは、先ず、この不感帯制御部34に入力される。
On the other hand, the torque differential
図5のフローチャートに示すように、不感帯制御部34は、その入力された操舵トルク微分値dτの絶対値が「0」近傍に設定された所定の閾値α以下であるか否かを判定し(ステップ101)、その絶対値が当該閾値α以下である場合(|dτ|≦α、ステップ101:YES)である場合には、その操舵トルク微分値dτの値を「0」に補正する(ステップ102)。そして、操舵トルク微分値dτの絶対値が閾値αを超える場合(|dτ|>α、ステップ101:NO)には、その補正を行なわない(ステップ103)。
As shown in the flowchart of FIG. 5, the
即ち、トルク微分補償演算の基礎となる操舵トルク微分値dτの値を「0」とすることで、当該トルク微分補償演算における以降の処理は実質的に行なわなくなる。そして、本実施形態では、これにより、操舵トルクτの検出誤差に起因する問題の発生を回避する構成となっている。 That is, by setting the steering torque differential value dτ, which is the basis of the torque differential compensation calculation, to “0”, the subsequent processing in the torque differential compensation calculation is substantially not performed. And in this embodiment, it becomes the structure which avoids generation | occurrence | production of the problem resulting from the detection error of steering torque (tau) by this.
また、トルク微分制御演算部32には、車速ゲイン演算部35が設けられており、同車速ゲイン演算部35は、その入力される車速Vに応じて変化する車速ゲインKvを演算する。具体的には、本実施形態の車速ゲイン演算部35は、検出される車速Vが中車速領域、即ち、頻繁にステアリング操作が行なわれる蓋然性の高い車速域において、より値の大きな車速ゲインKvを演算するように構成されている(図6参照)。そして、本実施形態では、乗算器36において、この車速ゲインKvを操舵トルク微分値dτに乗ずることにより、トルク微分指令角θdt*の基本量εが演算される。即ち、車速Vに応じて、そのトルク微分指令角θdt*の値が変更されるようになっている。
Further, the torque differential
本実施形態では、このようにして演算された基本量εは、ガード処理部37に入力される。そして、同ガード処理部37において、その絶対値が所定の制限値ε_limを超えないようにガード処理が施される。
In the present embodiment, the basic quantity ε calculated in this way is input to the
具体的には、図7のフローチャートに示すように、ガード処理部37は、先ず、その入力された基本量εの絶対値が所定の制限値ε_limを超える否かを判定する(ステップ201)。そして、その制限値ε_limを超える場合(|ε|>ε_lim、ステップ201:YES)には、当該入力された基本量εの符号の正負を判定し(ステップ202)、符号を変えることなく、その絶対値が制限値ε_limとなるように当該基本量εを補正する(ステップ203,204)。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 7, the
即ち、補正前の基本量εの符号が正である場合(ε>0、ステップ202:YES)には、基本量εを「ε_lim」と補正し(ステップ203)、その符号が負である場合(ε<0、ステップ202:NO)には、基本量ε「-ε_lim」と補正する(ステップ204)。そして、上記ステップ201において、入力された基本量εの絶対値が所定の制限値ε_lim以下である場合には、上記ステップ202〜ステップ204の処理を実行しない構成となっている(補正なし、ステップ205)。
That is, when the sign of the basic quantity ε before correction is positive (ε> 0, step 202: YES), the basic quantity ε is corrected to “ε_lim” (step 203), and the sign is negative. (Ε <0, step 202: NO), the basic amount ε “−ε_lim” is corrected (step 204). In
更に、本実施形態のトルク微分制御演算部32には、上記トルク微分値演算部31と同様のフィルタ処理部(LPF:ローパスフィルタ)38が設けられており、上記のようにガード処理部37においてガード処理が施された基本量εは、同フィルタ処理部38に入力されるようになっている。そして、トルク微分制御演算部32は、そのフィルタ処理部38においてローパスフィルタ処理が施された後の値に基づいて、操舵トルク微分値dτに基づく第2の補償成分としてのトルク微分指令角θdt*を演算する構成になっている。
Further, the torque differential
以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
(1)ECU9(マイコン21)は、ステアリング2に入力される操舵トルクτの微分値に基づく補償成分としてトルク微分指令角θdt*を演算する。そして、その第2の補償成分としてのトルク微分指令角θdt*を上記第1の補償成分である微分ステア指令角θls*とともに基礎成分であるギヤ比可変指令角θgr*に重畳する。
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) The ECU 9 (microcomputer 21) calculates the torque differential command angle θdt * as a compensation component based on the differential value of the steering torque τ input to the
即ち、ステアリング操作により発生する操舵トルクτと操舵角θsとを時間次元で比較した場合、操舵トルクτの方が早い。従って、上記のように、その操舵トルクτの変化量、つまり当該操舵トルクの微分値(操舵トルク微分値dτ)に基づき補償制御を実行することで、そのACT角θtaの制御目標値(目標角)であるACT指令角θta*の位相を早める(早出しする)ことができる。その結果、ステアリング操作に対する応答性を改善することができ、ひいては、より優れたステアリング特性を実現することができるようになる。 That is, when the steering torque τ generated by the steering operation and the steering angle θs are compared in the time dimension, the steering torque τ is faster. Therefore, as described above, by executing compensation control based on the amount of change in the steering torque τ, that is, the differential value of the steering torque (steering torque differential value dτ), the control target value (target angle) of the ACT angle θta is obtained. ), The phase of the ACT command angle θta * can be advanced (advanced). As a result, the responsiveness to the steering operation can be improved, and thus more excellent steering characteristics can be realized.
(2)マイコン21は、操舵トルク微分値dτを演算するトルク微分値演算部31と、トルク微分指令角θdt*を演算するトルク微分制御演算部32とを備え、同トルク微分制御演算部32には、車速Vに応じた車速ゲインKvを演算する車速ゲイン演算部35が設けられる。そして、トルク微分制御演算部32は、その操舵トルク微分値dτに対し、この車速ゲインKvを乗ずることにより、トルク微分指令角θdt*の基本量εを演算する。
(2) The microcomputer 21 includes a torque differential
上記構成によれば、その車速Vに応じて、トルク微分指令角θdt*の値が変更される。これにより、例えば、その車速Vが中車速領域にある場合等、頻繁にステアリング操作が行なわれる蓋然性の高い車速域においてのみ、そのトルク微分指令角θdt*を大きな値として応答性を高めることができる。その結果、応答性の過剰に起因する所謂ステアリング剛性感の低下等、操舵フィーリング上の問題の発生を回避して、より優れたステアリング特性を実現することができるようになる。 According to the above configuration, the value of the torque differential command angle θdt * is changed according to the vehicle speed V. As a result, for example, when the vehicle speed V is in the middle vehicle speed region, the responsiveness can be improved by setting the torque differential command angle θdt * to a large value only in the vehicle speed region where the steering operation is frequently performed. . As a result, it is possible to avoid the occurrence of problems in steering feeling such as a decrease in so-called steering rigidity due to excessive responsiveness, and to realize better steering characteristics.
(第2の実施形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施形態を図面に従って説明する。尚、説明の便宜上、上記第1の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図8に示すように、本実施形態の車両用操舵装置40では、マイコン41には、運転者によるステアリング操作の状態(操舵状態)を判定する判定手段としての操舵状態判定部42が設けられている。そして、本実施形態では、その操舵状態に応じて、トルク微分値演算部31及びトルク微分制御演算部32にそれぞれ設けられた各フィルタ処理部43,48によるローパスフィルタ処理のカットオフ周波数が変更される構成になっている。
As shown in FIG. 8, in the
具体的には、本実施形態では、上記操舵状態判定部42には、操舵角θs及び操舵速度ωsが入力されるようになっており、操舵状態判定部42は、これら操舵角θs及び操舵速度も基づいて、その操舵状態が「切り込み」であるか、又はそれ以外の「切り戻し」「保舵」であるかを判定する。そして、その操舵状態判定の結果に基づいて、各フィルタ処理部43,48におけるローパスフィルタ処理のカットオフ周波数が変更されるようになっている。
Specifically, in the present embodiment, the steering
詳述すると、図9のフローチャートに示すように、操舵状態判定部42は、先ず検出される操舵速度ωsが、正の符号を有する所定の閾値(正閾値)よりも大きいか否か、即ち正閾値よりも絶対値の大きな正の値を有するものであるか否かを判定する(ステップ301)。次に、このステップ301において、操舵速度ωsの値が正閾値よりも大きい場合(ωs>正閾値、ステップ301:YES)、操舵状態判定部42は、更に操舵角θsの符号が正であるか否かを判定する(ステップ302)。そして、その符号が正である場合(θs>0、ステップ302:YES)には、操舵状態が「切り込み」であると判定する(ステップ303)。
More specifically, as shown in the flowchart of FIG. 9, the steering
一方、上記ステップ301において、操舵速度ωsが正閾値以下である場合(ωs≦正閾値、ステップ301:NO)、又は操舵角θsの符号が正ではない場合(θs≦0、ステップ302:NO)には、操舵状態判定部42は、操舵速度ωsが、負の符号を有する所定の閾値(負閾値)よりも小さいか否かを判定する。即ち、その操舵速度ωsが負閾値よりも絶対値の大きな負の値を有するものであるか否かを判定する(ステップ304)。
On the other hand, when the steering speed ωs is equal to or less than the positive threshold value in step 301 (ωs ≦ positive threshold value, step 301: NO), or the sign of the steering angle θs is not positive (θs ≦ 0, step 302: NO). The steering
次に、このステップ304において、操舵速度ωsの値が負閾値よりも小さい場合(ωs<負閾値、ステップ304:YES)、操舵状態判定部42は、更に操舵角θsの符号が負であるか否かを判定する(ステップ305)。そして、その符号が負である場合(θs<0、ステップ305:YES)にも、上記ステップ303において操舵状態が「切り込み」であると判定する。
Next, in
そして、上記ステップ304において、操舵速度ωsが負閾値以上である場合(ωs≧負閾値、ステップ304:NO)、又は操舵角θsの符号が負ではない場合(つまりθs=0、ステップ305:NO)には、その操舵状態が「切り戻し」又は「保舵」であると判定する(ステップ306)
即ち、本実施形態の操舵状態判定部42は、その操舵速度ωsの絶対値が保舵状態ではないと推定される所定の閾値を超える大きさを有し、且つその符号(方向)が操舵角θsと等しい場合には、その操舵状態が「切り込み」であると判定する。そして、この判定条件を満たさない場合には、「切り戻し」又は「保舵」と判定するように構成されている。
In
That is, the steering
本実施形態の操舵状態判定部42は、このような操舵状態判定の結果を、操舵状態信号Sstとして、上記各フィルタ処理部43,48に出力する。そして、各フィルタ処理部43,48は、その操舵状態信号Sstに示される操舵状態に基づいて、そのローパスフィルタ処理のカットオフ周波数を変更する構成となっている。
The steering
具体的には、図10のフローチャートに示すように、各フィルタ処理部43,48は、その入力される操舵状態信号Sstに示される操舵状態が「切り込み」であるか否かを判定する(ステップ401)。そして、その操舵状態が「切り込み」である場合(ステップ401:YES)には、カットオフ周波数を高い値(ステップ402)に、また「切り戻し」又は「保舵」である場合(ステップ401:NO)には、カットオフ周波数を低い値(ステップ403)に切り替える構成となっている。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 10, each of the
そして、本実施形態では、これにより、各フィルタ処理部43,48のカットオフ周波数は、その「切り戻し」又は「保舵」時における値よりも「切り込み」時における値の方が高くなるように構成されている。
In the present embodiment, the cut-off frequency of each of the
即ち、上述のように、ステアリング操作により発生する操舵トルクτと操舵角θsとを時間次元で比較した場合、操舵トルクτの方が早い。従って、その微分値である操舵トルク微分値dτに基づくトルク微分補償制御の実行により、ACT角θtaの制御目標値(目標角)であるACT指令角θta*の早出しが可能となるが、このような次元の早い状態量を基礎とすることで、そのノイズの影響もまた強くなる。そのため、トルク微分値演算部31及びトルク微分制御演算部32には、そのノイズを除去するためのローパスフィルタ処理を実行すべく上記各フィルタ処理部43,48が設けられている。
That is, as described above, when the steering torque τ generated by the steering operation and the steering angle θs are compared in the time dimension, the steering torque τ is faster. Therefore, by executing the torque differential compensation control based on the steering torque differential value dτ that is the differential value, the ACT command angle θta * that is the control target value (target angle) of the ACT angle θta can be quickly obtained. The influence of the noise is also strengthened by using such a state quantity with a fast dimension as a basis. Therefore, the torque differential
しかしながら、このようなローパスフィルタ処理は本質的に位相遅れを伴うものであるため、そのノイズ除去に偏重すれば、本来目的とするところの「目標角であるACT指令角θta*の早出し」をも阻害してしまうことになる。 However, since such low-pass filter processing is inherently accompanied by a phase delay, if it is devoted to noise removal, the “target command angle θta *, which is the target angle”, which is originally intended, can be obtained. Will also interfere.
そこで、本実施形態では、より高い応答性が要求される「切り込み」時には、各フィルタ処理部43,48によるローパスフィルタ処理のカットオフ周波数の値を、「切り戻し」又は「保舵」時における値よりも高くなるように変更する。そして、これにより、操舵トルク微分値dτを用いることによるノイズの影響の増大を抑えつつ、要求される高い応答性の実現を図る構成となっている。
Therefore, in the present embodiment, at the time of “cutting” in which higher responsiveness is required, the value of the cutoff frequency of the low-pass filter processing by the
以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
(1)マイコン41には、運転者によるステアリング操作の状態(操舵状態)を判定する判定手段としての操舵状態判定部42が設けられる。そして、その操舵状態に応じて、トルク微分値演算部31及びトルク微分制御演算部32にそれぞれ設けられた各フィルタ処理部43,48によるローパスフィルタ処理のカットオフ周波数が変更される。
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) The microcomputer 41 is provided with a steering
即ち、操舵トルク微分値dτに基づくトルク微分補償制御の実行により、制御目標値(目標角)であるACT指令角θta*の早出しが可能になるが、こうした次元の早い状態量を基礎とすることで、そのノイズの影響もまた強くなる。そこで、各フィルタ処理部43,48によるローパスフィルタ処理により、そのノイズの除去を図るが、このようなローパスフィルタ処理は本質的に位相遅れを伴うものであるため、そのノイズ除去に偏重すれば、本来目的とするところの「目標角の早出し」をも阻害してしまうことになる。
That is, by executing the torque differential compensation control based on the steering torque differential value dτ, the ACT command angle θta *, which is the control target value (target angle), can be quickly obtained. As a result, the influence of the noise also becomes strong. Therefore, the noise is removed by low-pass filter processing by the
しかしながら、上記構成によれば、より高い応答性の要求される操舵状態である場合には、そのカットオフ周波数を高めて、ローパスフィルタ処理の実行に伴う位相遅れを小さく抑える一方、特段の高い応答性が要求されないような操舵状態では、そのカットオフ周波数を低くして、ノイズの影響を低減することが可能になる。その結果、要求される高い応答性を確保しつつ、ノイズの影響を抑えて良好な操舵フィーリングを実現することができる。 However, according to the above-described configuration, when the steering state is required to have higher responsiveness, the cut-off frequency is increased to suppress the phase delay associated with the execution of the low-pass filter process, while the particularly high response is achieved. In a steering state in which performance is not required, the cutoff frequency can be lowered to reduce the influence of noise. As a result, it is possible to achieve a good steering feeling while suppressing the influence of noise while ensuring the required high responsiveness.
(2)各フィルタ処理部43,48は、操舵状態判定部42から入力される操舵状態信号Sstが「切り込み」を示す場合(ステップ401:YES)には、カットオフ周波数を高い値(ステップ402)に、また「切り戻し」又は「保舵」を示す場合(ステップ401:NO)には、カットオフ周波数を低い値(ステップ403)に切り替える。
(2) When the steering state signal Sst input from the steering
上記構成によれば、より高い応答性が要求される「切り込み」時にのみ、ローパスフィルタ処理の実行に伴う位相遅れを小さく抑えて応答性を高め、その他の状態では、ノイズの影響を抑えることができる。その結果、効果的に応答性の改善を図ることができる。 According to the above configuration, only at the time of “cutting” where higher responsiveness is required, the phase lag associated with the execution of the low-pass filter process can be suppressed to improve the responsiveness, and in other states, the influence of noise can be suppressed. it can. As a result, the responsiveness can be effectively improved.
(第3の実施形態)
以下、本発明を具体化した第3の実施形態を図面に従って説明する。尚、説明の便宜上、上記第1の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図11に示すように、本実施形態の車両用操舵装置50では、そのマイコン51に設けられたトルク微分制御演算部52には、同トルク微分制御演算部52において演算されるトルク微分指令角θdt*の急変を抑制するための変化量ガード処理部53が設けられている。本実施形態では、変化量ガード処理部53は、上記ガード処理部37とフィルタ処理部38との間に介在されている。そして、フィルタ処理部38には、この変化量ガード処理部53による変化量ガード処理が施された後の基本量ε2が入力されるようになっている。
As shown in FIG. 11, in the
即ち、操舵トルク微分値dτは、その転舵輪6の可動限界を超える過剰なステアリング操作により生ずる所謂エンド当て、或いは縁石衝突等といった転舵輪6側からの衝撃的な応力の入力によって急峻に変化することがあり、これにより、当該操舵トルク微分値dτを基礎とするトルク微分指令角θdt*もまた急変することになる。
That is, the steering torque differential value dτ changes sharply by the input of shocking stress from the steered
そこで、本実施形態では、同変化量ガード処理部53において、操舵トルク微分値dτを基礎として演算される上記トルク微分指令角θdt*の基本量εについて、その変化量(の絶対値)を所定の制限値内(変化量ガード値)に制限する変化量ガード処理を実行する。そして、本実施形態では、これにより、トルク微分制御演算部52の出力するトルク微分指令角θdt*の急変を抑制する構成となっている。
Therefore, in the present embodiment, the change amount
詳述すると、図12に示すように、変化量ガード処理部53には、前回の演算周期において入力された基本量εの値を保持する前回値保持部54が設けられており、今回の演算周期において変化量ガード処理部53に入力された基本量εは、この前回値保持部54の出力する前回値εbとともに減算器55に入力される。そして、当該減算器55において、これらの差分を求めることにより、基本量εの変化量を示す差分値dεが演算される。
More specifically, as shown in FIG. 12, the change amount
次に、この基本量εの変化量を示す差分値dεは、ガード演算部56に入力され、同ガード演算部56において、その差分値dεの絶対値が上記の変化量ガード値を超えないように制限する変化量ガード処理が実行される。そして、変化量ガード処理部53は、そのガード演算部56において変化量ガード処理が施された後の差分値dε´を上記の前回値εbに加算し、その値を、変化量ガード処理後の基本量ε2としてフィルタ処理部38に出力する構成になっている。
Next, the difference value dε indicating the change amount of the basic amount ε is input to the
尚、このガード演算部56における変化量ガード処理の態様及びその処理手順については、上記ガード処理部37におけるガード処理(図7参照)と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
It should be noted that the mode of change amount guard processing and the processing procedure in the
ここで、本実施形態のガード演算部56には、上記差分値dεとともに車速Vが入力される。そして、ガード演算部56は、その入力される車速Vに基づいて、同ガード演算部56が実行する変化量ガード処理のガード値(変化量ガード値)を変更する構成となっている。
Here, the vehicle speed V is input to the
具体的には、図13に示すように、本実施形態の変化量ガード処理部53は、車速Vの上昇とともに、その変化量ガード値(の絶対値)を低減するように構成されている。即ち、車速Vが増大するほど、トルク微分補償制御の目標値であるトルク微分指令角θdt*の急変が車両の挙動に与える影響もまた大きくなる。この点を踏まえ、本実施形態では、このように車速Vの上昇により低下する目標値急変の許容水準にあわせて、その変化量ガード値を低減する。そして、これにより、そのトルク微分補償制御の導入による応答性改善効果を最大限に享受しつつ、より高い安定性の確保を図る構成になっている。
Specifically, as illustrated in FIG. 13, the variation
以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
(1)トルク微分制御演算部52内、詳しくは、上記ガード処理部37とフィルタ処理部38との間には、同トルク微分制御演算部52において演算されるトルク微分指令角θdt*の急変を抑制するための変化量ガード処理部53が設けられる。
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) A sudden change in the torque differential command angle θdt * calculated in the torque differential
即ち、操舵トルク微分値dτは、その転舵輪6の可動限界を超える過剰なステアリング操作により生ずる所謂エンド当て、或いは縁石衝突等といった転舵輪6側からの衝撃的な応力の入力により急峻に変化することがあり、これにより、当該操舵トルク微分値dτを基礎とするトルク微分指令角θdt*もまた急変することになる。
That is, the steering torque differential value dτ changes abruptly by the input of shocking stress from the steered
しかしながら、上記構成によれば、トルク微分指令角θdt*の基本量εについて、その変化量が所定のガード値内(変化量ガード値)に制限される。その結果、高い安定性を確保しつつ、そのトルク微分補償制御の導入による応答性の改善効果を享受することができる。 However, according to the above configuration, the change amount of the basic amount ε of the torque differential command angle θdt * is limited within a predetermined guard value (change amount guard value). As a result, it is possible to enjoy the effect of improving the responsiveness by introducing the torque differential compensation control while ensuring high stability.
(2)変化量ガード処理部53(ガード演算部56)には、車速Vが入力される。そして、変化量ガード処理部53は、その入力される車速Vに基づいて、同ガード演算部56が実行する変化量ガード処理のガード値(変化量ガード値)を変更する。
(2) The vehicle speed V is input to the change amount guard processing unit 53 (guard calculation unit 56). The change amount
即ち、車速Vが増大するほど、トルク微分指令角θdt*の急変が車両の挙動に与える影響もまた大きくなる。しかしながら、上記構成によれば、その車速Vの上昇により低下する目標値急変の許容水準にあわせて、その変化量ガード値を低減することが可能になる。その結果、そのトルク微分補償制御の導入による応答性改善効果を最大限に享受しつつ、より高い安定性を確保することができるようになる。 That is, as the vehicle speed V increases, the influence of the sudden change in the torque differential command angle θdt * on the behavior of the vehicle also increases. However, according to the above configuration, it is possible to reduce the change amount guard value in accordance with the permissible level of the target value sudden change that decreases as the vehicle speed V increases. As a result, it is possible to ensure higher stability while maximally enjoying the responsiveness improvement effect by introducing the torque differential compensation control.
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、フィルタ処理部33(43)は操舵トルクτについて、またフィルタ処理部38(48)はトルク微分指令角θdt*の基本量ε(ε2)について、それぞれ、そのローパスフィルタ処理を実行するように配置されることとした。しかし、このようなローパスフィルタ処理の実行については、操舵トルクτからトルク微分指令角θdt*に至る過程の何れかにおいて、少なくとも一度実行する構成としてもよい。即ち、例えば、操舵トルク微分値dτの段階でローパスフィルタ処理を行なう、或いは他の段階と組み合わせて複数回実行する構成としてもよい。そして、このような場合、上記第2の実施形態におけるカットオフ周波数の変更については、そのローパスフィルタ処理のうちの少なくとも何れか一つについて行なう構成としてもよい。
In addition, you may change each said embodiment as follows.
In each of the above embodiments, the filter processing unit 33 (43) performs low-pass filter processing for the steering torque τ, and the filter processing unit 38 (48) performs low-pass filter processing for the basic amount ε (ε2) of the torque differential command angle θdt *. It was decided to be arranged to execute. However, such low-pass filter processing may be executed at least once in any of the processes from the steering torque τ to the torque differential command angle θdt *. That is, for example, the low-pass filter process may be performed at the stage of the steering torque differential value dτ, or may be executed a plurality of times in combination with other stages. In such a case, the change of the cut-off frequency in the second embodiment may be performed for at least one of the low-pass filter processes.
・上記各実施形態では、トルク微分制御演算部32(52)は、操舵トルク微分値dτに車速ゲインKvを乗ずることにより、トルク微分指令角θdt*の基本量εを演算することとした。しかし、これに限らず、車速ゲインKvに代えて、所定の係数、若しくはその他の状態量により値の変化するゲインを乗ずることにより基本量εを演算する構成であってもよい。尚、上記第1の実施形態では、車速Vが中車速領域にある場合に車速ゲインKvが大となるように設定されることとしたが、その他の状態量に依存するゲインを用いる場合には、適宜、当該車両状態量にあわせて、そのゲイン特性を最適化してもよいことはいうまでもない。 In each of the above embodiments, the torque differential control calculation unit 32 (52) calculates the basic amount ε of the torque differential command angle θdt * by multiplying the steering torque differential value dτ by the vehicle speed gain Kv. However, the present invention is not limited to this, and the basic amount ε may be calculated by multiplying the vehicle speed gain Kv by a predetermined coefficient or a gain whose value changes depending on other state quantities. In the first embodiment, the vehicle speed gain Kv is set to be large when the vehicle speed V is in the medium vehicle speed region. However, when a gain that depends on other state quantities is used. Needless to say, the gain characteristic may be optimized as appropriate in accordance with the vehicle state quantity.
・上記第3の実施形態では、変化量ガード処理部53は、トルク微分制御演算部52内、詳しくは、上記ガード処理部37とフィルタ処理部38との間に設けられることとした。しかし、これに限らず、例えば、トルク微分制御演算部52内におけるガード処理部37の前段階、若しくはフィルタ処理部38の後段階に変化量ガード処理部53を設ける構成としてもよい。また、トルク微分制御演算部52から独立して、より直接的にトルク微分指令角θdt*の急変を抑制する構成であってもよい。
In the third embodiment, the variation
・上記各実施形態では、特に言及しなかったが、検出手段としてのトルクセンサ29については、伝達比可変装置8の専用品であってもよく、EPS用に設けられたものを利用してもよい。
In each of the above embodiments, although not particularly mentioned, the
1,40,50…車両用操舵装置、2…ステアリング、3…ステアリングシャフト、…ラック、6…転舵輪、8…伝達比可変装置、9…ECU、13…モータ、16…操舵角センサ、17…車速センサ、21,41,51…マイコン、22…駆動回路、23…ギヤ比可変制御演算部、23…微分ステア制御演算部、25…加算器、26…回転角センサ、27…モータ制御信号演算部、29…トルクセンサ、31…トルク微分値演算部、32,52…トルク微分制御演算部、33,38,43,48…フィルタ処理部、35…車速ゲイン演算部、36…乗算器、42…操舵状態判定部、53…変化量ガード処理部、54…前回値保持部、55…減算器、56…ガード演算部、θs…操舵角、ωs…操舵速度、V…車速、θt…転舵角、θts…ステア転舵角、θta…ACT角、θta*…ACT指令角、θgr*…ギヤ比可変指令角、θls*…微分ステア指令角、θdt*…トルク微分指令角、τ…操舵トルク、dτ…操舵トルク微分値、Kv…車速ゲイン、ε,ε2…基本量、εb…前回値、dε…差分値、Sst…操舵状態信号。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ステアリングに入力される操舵トルクを検出する検出手段と、
前記伝達比可変装置の作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記ステアリングの操舵角及び車速に基づく基礎成分に、前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分を重畳することにより前記第2の舵角の制御目標値を演算すること、を特徴とする車両用操舵装置。 By adding a second rudder angle of the steered wheel based on motor drive to a first rudder angle of the steered wheel that is provided in the middle of the steering transmission system between the steering wheel and the steered wheel based on a steering operation A transmission ratio variable device that varies a transmission ratio between a steering wheel and the steered wheels;
Detecting means for detecting a steering torque input to the steering;
Control means for controlling the operation of the transmission ratio variable device ,
The control means, the base component based on the steering angle and the vehicle speed of the steering, calculates a control target value of the second steering angle by superposition complement 償成content rather based on the differential value before Symbol steering torque A vehicle steering apparatus characterized by that .
前記制御手段は、前記ステアリング操作により生ずる操舵速度に基づく補償成分を、前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分とともに前記基礎成分に重畳すること、 The control means superimposes a compensation component based on a steering speed generated by the steering operation on the basic component together with a compensation component based on a differential value of the steering torque,
を特徴とする車両用操舵装置。 A vehicle steering apparatus characterized by the above.
前記ステアリング操作の状態を判定する判定手段を備えるとともに、
前記検出手段により検出される操舵トルク、前記操舵トルクの微分値、及び前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分の少なくとも何れか一つには、ローパスフィルタ処理が施されるものであって、
前記制御手段は、前記判定手段により判定される前記ステアリング操作の状態に応じて前記ローパスフィルタ処理のカットオフ周波数を変更すること、
を特徴とする車両用操舵装置。 In the vehicle steering device according to claim 1 or 2 ,
A determination unit for determining a state of the steering operation;
The steering torque detected by the detecting means, the differential value before Symbol steering torque, and to at least one of the compensation component based on the differential value of the steering torque, there is the low-pass filter process is performed,
The control means changes a cutoff frequency of the low-pass filter process according to the state of the steering operation determined by the determination means,
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
前記制御手段は、前記ステアリング操作の状態が切り込みである場合には、前記ローパスフィルタ処理のカットオフ周波数を、前記ステアリング操作の状態が切り戻しである場合の値及び保舵である場合の値よりも高い値とすること、を特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 3 ,
When the steering operation state is incision, the control means determines the cutoff frequency of the low-pass filter processing from a value when the steering operation state is return and a value when the steering operation is maintained. Is a high value, a vehicle steering apparatus.
前記制御手段は、前記車速に応じて前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分を変更すること、を特徴とする車両用操舵装置。 In the vehicle steering device according to any one of claims 1 to 4 ,
It said control means changing the compensation component based on the differential value of the steering torque according to the vehicle speed, vehicle steering apparatus according to claim.
前記制御手段は、前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分の変化量を所定の制限値以下に制限すること、を特徴とする車両用操舵装置。 In the steering device for vehicles according to any one of claims 1 to 5 ,
Wherein, the limit to Rukoto a variation of the compensation component based on the differential value below a predetermined limit value of the steering torque, vehicle steering apparatus according to claim.
前記制御手段は、前記車速の上昇に応じて前記変化量の制限値を低減させること、
を特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 6 ,
The control means reduces the limit value of the amount of change according to an increase in the vehicle speed;
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
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