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JP6036522B2 - Electric steering control device - Google Patents

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JP6036522B2 JP2013093846A JP2013093846A JP6036522B2 JP 6036522 B2 JP6036522 B2 JP 6036522B2 JP 2013093846 A JP2013093846 A JP 2013093846A JP 2013093846 A JP2013093846 A JP 2013093846A JP 6036522 B2 JP6036522 B2 JP 6036522B2
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Description

本発明は、ハンドル軸に加わる操舵トルクに応じたアシスト操舵力をモータによって出力することで操舵特性を制御する電動ステアリング制御装置に関する。   The present invention relates to an electric steering control device that controls steering characteristics by outputting an assist steering force corresponding to a steering torque applied to a handle shaft by a motor.

上記の電動ステアリング制御装置として、ドライバのハンドル操作に応じて適切なアシスト操舵力をモータに発生させるべく、ドライバのハンドル操作等によってハンドルの軸に加えられる操舵トルク等の各種入力信号に基づいてアシスト操舵力を演算し、その演算結果に基づいてモータを駆動させるものが知られている。   As the above-mentioned electric steering control device, in order to cause the motor to generate an appropriate assist steering force according to the driver's handle operation, the motor assists based on various input signals such as a steering torque applied to the handle shaft by the driver's handle operation. A device that calculates a steering force and drives a motor based on the calculation result is known.

このような電動ステアリング制御装置には、操舵の方向(切り増し、切り戻し)に応じて操舵トルクおよび操舵速度の積である操舵仕事率によってダンピング力を変更するものがある(例えば特許文献1参照)。   In such an electric steering control device, there is one that changes a damping force according to a steering power that is a product of a steering torque and a steering speed in accordance with a steering direction (increase / return) (see, for example, Patent Document 1). ).

特許第4103747号公報Japanese Patent No. 4103747

しかしながら、上記の電動ステアリング制御装置では、ハンドルを切り戻す際にダンピング力が減少することで慣性力による戻り難さは改善するものの、緩やかな操舵をする際の反力と車両運動の一体感が出ない問題点があった。   However, in the above-described electric steering control device, although the damping force is reduced when the steering wheel is turned back, the return difficulty due to the inertial force is improved, but the sense of unity between the reaction force and the vehicle motion during gentle steering is improved. There was a problem that did not come out.

そこで、このような問題点を鑑み、操舵をモータにてアシストする電動ステアリング制御装置において、状況に応じたアシスト操舵力を出力できるようにすることを本発明の目的とする。   Therefore, in view of such a problem, an object of the present invention is to enable output of an assist steering force according to a situation in an electric steering control device that assists steering with a motor.

かかる目的を達成するために成された本発明の電動ステアリング制御装置において、基本アシスト量生成手段は、操舵トルクに基づいてハンドル操作をアシストするための基本アシスト量を生成する。そして、アシスト補償量生成手段は、基本アシスト量を補正するためのアシスト補償量を、車両のハンドルの切り増し、切り戻し、保舵の状態を認識し得る物理量を表す操舵状態量および車両の走行速度に応じて生成する。   In the electric steering control device of the present invention configured to achieve the above object, the basic assist amount generating means generates a basic assist amount for assisting the steering operation based on the steering torque. Then, the assist compensation amount generating means converts the steering compensation amount for correcting the basic assist amount into a steering state amount that represents a physical amount capable of recognizing the state of turning and turning back the steering wheel of the vehicle, and holding the vehicle. Generate according to speed.

さらに、アシスト量補正手段は、基本アシスト量を、アシスト補償量によって補正することにより、補正アシスト量を生成する。また、モータ駆動手段は、補正アシスト量に基づいてモータを駆動させる。   Further, the assist amount correction means generates the corrected assist amount by correcting the basic assist amount with the assist compensation amount. Further, the motor driving means drives the motor based on the correction assist amount.

このような電動ステアリング制御装置によれば、操舵状態量および車両の走行速度から車両の状況(走行状態や走行環境等)を良好に認識することができるので、状況に応じた適切なアシスト操舵力を出力することができる。   According to such an electric steering control device, it is possible to satisfactorily recognize the vehicle state (traveling state, traveling environment, etc.) from the steering state amount and the traveling speed of the vehicle. Can be output.

なお、上記目的を達成するためには、コンピュータを、電動ステアリング制御装置する各手段として実現するための電動ステアリング制御プログラムとしてもよい。
また、各請求項の記載は、可能な限りにおいて任意に組み合わせることができる。この際、発明の目的を達成できる範囲内において一部構成を除外してもよい。
In order to achieve the above object, the computer may be an electric steering control program for realizing each unit as an electric steering control device.
Further, the descriptions in the claims can be arbitrarily combined as much as possible. At this time, a part of the configuration may be excluded within a range where the object of the invention can be achieved.

実施形態の電動パワーステアリングシステムの概略構成を表す構成図である。It is a block diagram showing schematic structure of the electric power steering system of embodiment. ECUの制御機構の概略構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing schematic structure of the control mechanism of ECU. 負荷推定器の概略構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing schematic structure of a load estimator. トルク補正部の概略構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing schematic structure of a torque correction part. ダンピングゲイン演算部においてゲインを設定する際に利用されるマップを示すグラフである。It is a graph which shows the map utilized when setting a gain in a damping gain calculating part. ダンピング制御部においてダンピング制御トルクTd生成用のマップを示すグラフである。It is a graph which shows the map for damping control torque Td production | generation in a damping control part.

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
[本実施形態の構成]
本実施形態の電動パワーステアリングシステム1は、図1に示すように、ドライバによるハンドル2の操作をモータ6によってアシストするものである。ハンドル2は、ステアリングシャフト3の一端に固定され、ステアリングシャフト3の他端にはトルクセンサ4が接続されており、このトルクセンサ4の他端には、インターミディエイトシャフト5が接続されている。なお、以下の説明では、ステアリングシャフト3からトルクセンサ4を経てインターミディエイトシャフト5に至る軸体全体を、まとめてハンドル軸ともいう。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Configuration of this embodiment]
As shown in FIG. 1, the electric power steering system 1 of the present embodiment assists the operation of the handle 2 by a driver with a motor 6. The handle 2 is fixed to one end of a steering shaft 3, and a torque sensor 4 is connected to the other end of the steering shaft 3, and an intermediate shaft 5 is connected to the other end of the torque sensor 4. In the following description, the entire shaft body from the steering shaft 3 through the torque sensor 4 to the intermediate shaft 5 is also collectively referred to as a handle shaft.

トルクセンサ4は、操舵トルクTsを検出するためのセンサである。具体的には、ステアリングシャフト3とインターミディエイトシャフト5とを連結するトーションバーを有し、このトーションバーのねじれ角に基づいてそのトーションバーに加えられているトルクを検出する。   The torque sensor 4 is a sensor for detecting the steering torque Ts. Specifically, a torsion bar that connects the steering shaft 3 and the intermediate shaft 5 is provided, and a torque applied to the torsion bar is detected based on a twist angle of the torsion bar.

モータ6は、ハンドル2の操舵力をアシスト(補助)するものであり、減速機構6aを介してその回転がインターミディエイトシャフト5に伝達される。すなわち、減速機構6aは、モータ6の回転軸の先端に設けられたウォームギアと、このウォームギアと噛み合った状態でインターミディエイトシャフト5に同軸状に設けられたウォームホイールとにより構成されており、これにより、モータ6の回転がインターミディエイトシャフト5に伝達される。逆に、ハンドル2の操作や路面からの反力(路面反力)によってインターミディエイトシャフト5が回転されると、その回転が減速機構6aを介してモータ6に伝達され、モータ6も回転されることになる。   The motor 6 assists the steering force of the handle 2 and its rotation is transmitted to the intermediate shaft 5 via the speed reduction mechanism 6a. That is, the speed reduction mechanism 6a is constituted by a worm gear provided at the tip of the rotating shaft of the motor 6 and a worm wheel provided coaxially with the intermediate shaft 5 in mesh with the worm gear. The rotation of the motor 6 is transmitted to the intermediate shaft 5. Conversely, when the intermediate shaft 5 is rotated by the operation of the handle 2 or the reaction force from the road surface (road surface reaction force), the rotation is transmitted to the motor 6 via the speed reduction mechanism 6a, and the motor 6 is also rotated. It will be.

また、モータ6は、本実施形態ではブラシレスモータであり、内部にレゾルバ等の回転センサを備え、モータ6の回転状態を出力可能に構成されている。本実施形態のモータ6は、回転センサからの回転状態として、少なくともモータ速度ω(回転角速度を示す情報で、以下ハンドル軸の回転速度の次元で扱う)を出力可能に構成されている。   The motor 6 is a brushless motor in the present embodiment, and includes a rotation sensor such as a resolver, and is configured to output the rotation state of the motor 6. The motor 6 of the present embodiment is configured to be capable of outputting at least a motor speed ω (information indicating a rotational angular speed, which will be treated in the dimension of the rotational speed of the handle shaft) as a rotational state from the rotation sensor.

インターミディエイトシャフト5における、トルクセンサ4が接続された一端とは反対側の他端は、ステアリングギアボックス7に接続されている。ステアリングギアボックス7は、ラックとピニオンギアからなるギア機構にて構成されており、インターミディエイトシャフト5の他端に設けられたピニオンギアに、ラックの歯が噛み合っている。そのため、ドライバがハンドル2を回すと、インターミディエイトシャフト5が回転(すなわちピニオンギアが回転)し、これによりラックが左右に移動する。   The other end of the intermediate shaft 5 opposite to the end to which the torque sensor 4 is connected is connected to the steering gear box 7. The steering gear box 7 is configured by a gear mechanism including a rack and a pinion gear, and the rack teeth mesh with a pinion gear provided at the other end of the intermediate shaft 5. Therefore, when the driver turns the handle 2, the intermediate shaft 5 rotates (that is, the pinion gear rotates), thereby moving the rack to the left and right.

ラックの両端にはそれぞれタイロッド8が取り付けられており、ラックとともにタイロッド8が左右の往復運動を行う。これにより、タイロッド8がその先のナックルアーム9を引っ張ったり押したりすることで、操舵輪である各タイヤ10の向きが変わる。また、車両における所定の部位には、車両速度Vを検出するための車速センサ11が設けられている。   Tie rods 8 are attached to both ends of the rack, and the tie rods 8 reciprocate left and right together with the rack. Accordingly, the tie rod 8 pulls or pushes the knuckle arm 9 ahead, thereby changing the direction of each tire 10 that is a steered wheel. A vehicle speed sensor 11 for detecting the vehicle speed V is provided at a predetermined part of the vehicle.

このような構成により、ドライバがハンドル2を回転(操舵)させると、その回転がステアリングシャフト3、トルクセンサ4、およびインターミディエイトシャフト5を介してステアリングギアボックス7に伝達される。そして、ステアリングギアボックス7内で、インターミディエイトシャフト5の回転がタイロッド8の左右移動に変換され、タイロッド8が動くことによって、左右の両タイヤ10が操舵される。   With this configuration, when the driver rotates (steers) the handle 2, the rotation is transmitted to the steering gear box 7 via the steering shaft 3, the torque sensor 4, and the intermediate shaft 5. Then, in the steering gear box 7, the rotation of the intermediate shaft 5 is converted into the left-right movement of the tie rod 8, and the left and right tires 10 are steered by the movement of the tie rod 8.

ECU15は、図示しない車載バッテリからの電力によって動作し、トルクセンサ4にて検出された操舵トルクTs、モータ6のモータ速度ω、および車速センサ11にて検出された車両速度Vに基づいて、アシストトルク指令Taを演算する。そして、その演算結果に応じた駆動電圧Vdをモータ6へ印加することにより、ドライバがハンドル2を回す力(延いては両タイヤ10を操舵する力)のアシスト量を制御するものである。   The ECU 15 is operated by electric power from a vehicle battery (not shown), and assists based on the steering torque Ts detected by the torque sensor 4, the motor speed ω of the motor 6, and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 11. Torque command Ta is calculated. Then, by applying a driving voltage Vd corresponding to the calculation result to the motor 6, the assist amount of the force that the driver turns the steering wheel 2 (and the force that steers both the tires 10) is controlled.

本実施形態ではモータ6がブラシレスモータであるため、ECU15からモータ6へ出力(印加)される駆動電圧Vdは、詳しくは、3相(U,V,W)の駆動電圧Vdu,Vdv,Vdwである。ECU15からモータ6へこれら各相の駆動電圧Vdu,Vdv,Vdwを印加(各相の駆動電流を通電)することで、モータ6の回転トルクが制御される。ブラシレスモータを3相の駆動電圧で駆動(例えばPWM駆動)する方法やその3相の駆動電圧を生成する駆動回路(例えば3相インバータ)についてはよく知られているため、ここではその詳細説明は省略する。   In this embodiment, since the motor 6 is a brushless motor, the drive voltage Vd output (applied) from the ECU 15 to the motor 6 is specifically the three-phase (U, V, W) drive voltages Vdu, Vdv, Vdw. is there. The rotational torque of the motor 6 is controlled by applying the drive voltages Vdu, Vdv, Vdw of each phase from the ECU 15 to the motor 6 (energizing the drive current of each phase). A method for driving a brushless motor with a three-phase drive voltage (for example, PWM drive) and a drive circuit (for example, a three-phase inverter) for generating the three-phase drive voltage are well known. Omitted.

ECU15は、直接的にはモータ6へ印加する駆動電圧Vdを制御することによりモータ6を制御するものであるが、モータ6を制御することで結果としてそのモータ6により駆動される操舵系メカ100を制御するものであるといえ、よってECU15の制御対象はこの操舵系メカ100であるといえる。なお、操舵系メカ100は、図1に示したシステム構成図のうちECU15を除く機構全体、すなわちハンドル2から各タイヤ10に至る、ハンドル2の操舵力が伝達される機構全体を示す。   The ECU 15 controls the motor 6 by directly controlling the drive voltage Vd applied to the motor 6, but the steering system mechanism 100 driven by the motor 6 as a result by controlling the motor 6. Therefore, the control target of the ECU 15 can be said to be the steering system mechanism 100. The steering system mechanism 100 indicates the entire mechanism excluding the ECU 15 in the system configuration diagram shown in FIG. 1, that is, the entire mechanism that transmits the steering force of the handle 2 from the handle 2 to each tire 10.

次に、ECU15の概略構成(制御機構)を図2のブロック図に示す。なお、図2に示したECU15の制御機構のうち、電流フィードバック(FB)部42を除く各部、および電流FB部42の機能の一部は、実際には、ECU15が備える図示しないCPUが所定の制御プログラムを実行することによって実現されるものである。   Next, a schematic configuration (control mechanism) of the ECU 15 is shown in a block diagram of FIG. Note that, in the control mechanism of the ECU 15 shown in FIG. 2, each part except the current feedback (FB) unit 42 and part of the functions of the current FB unit 42 are actually determined by a CPU (not shown) included in the ECU 15. This is realized by executing a control program.

つまり、CPUによって実現される各種機能を機能ブロック毎に分けて図示したものが図2である。ただし、これら各図に示した制御機構がソフトウェアにて実現されることはあくまでも一例であり、図2等に示した制御機構全体または一部を例えばロジック回路等のハードウェアにて実現するようにしてもよいことはいうまでもない。   That is, FIG. 2 shows various functions realized by the CPU divided into functional blocks. However, it is merely an example that the control mechanisms shown in these figures are realized by software, and the whole or a part of the control mechanism shown in FIG. 2 or the like is realized by hardware such as a logic circuit. Needless to say, it may be.

ECU15は、図2に示すように、ベースアシスト指令Tb*を生成するベースアシスト部20と、補正トルク指令Trを生成する補正部30と、ベースアシスト指令Tb*と補正トルク指令Trを加算することによりアシストトルク指令Taを生成する加算器41と、アシストトルク指令Taに基づいてモータ6へ駆動電圧Vdを印加することによりモータ6を通電駆動する電流フィードバック(FB)部42と、を備えている。 ECU15, as shown in FIG. 2, the base assist unit 20 that generates a base assist command Tb *, a correction unit 30 for generating a correction torque command Tr, adding the base assist command Tb * and the correction torque command Tr And an adder 41 for generating an assist torque command Ta, and a current feedback (FB) unit 42 for energizing and driving the motor 6 by applying a drive voltage Vd to the motor 6 based on the assist torque command Ta. .

ベースアシスト部20は、路面反力(路面負荷)に応じた操舵反力(操舵トルク)の特性の実現、すなわち路面負荷に対応した反応(反力)が準定常的にドライバへ伝達されるようにすることで車両の状態や路面の状態をドライバが把握しやすくなるようにすることを実現するためのブロックであり、負荷推定器21と、目標生成部22と、偏差演算器23と、コントローラ部24とを備えている。すなわち、このベースアシスト部20は、操舵トルクTsに基づき、その操舵トルクTsが路面から各車輪10に加えられる路面負荷に応じて変化するようにハンドル2の操作をアシストするための、ベースアシスト指令Tb*を生成するものである。 The base assist unit 20 realizes the characteristic of the steering reaction force (steering torque) according to the road surface reaction force (road surface load), that is, the reaction (reaction force) corresponding to the road surface load is transmitted quasi-steadily to the driver. Is a block for realizing that the driver can easily understand the state of the vehicle and the state of the road surface. The load estimator 21, the target generator 22, the deviation calculator 23, the controller Part 24. That is, the base assist unit 20 is based on the steering torque Ts, and assists the operation of the steering wheel 2 so that the steering torque Ts changes according to the road surface load applied to each wheel 10 from the road surface. Tb * is generated.

負荷推定器21は、ベースアシスト指令Tb*と操舵トルクTsとに基づいて路面負荷を推定する。目標生成部22は、負荷推定器21にて推定された路面負荷(推定負荷Tx)と自車両の走行速度(車速V)とに基づいて、操舵トルクの目標値である目標操舵トルクTs*を生成する。 The load estimator 21 estimates the road load based on the base assist command Tb * and the steering torque Ts. Based on the road load (estimated load Tx) estimated by the load estimator 21 and the traveling speed (vehicle speed V) of the host vehicle, the target generator 22 calculates a target steering torque Ts * that is a target value of the steering torque . Generate.

この目標生成部22は、路面反力に応じてドライバがハンドル操作を重いまたは軽いと感じることができるようにするための、或いは路面反力の上昇に対するドライバの操舵反力(或いは操舵トルク)の上昇度合い(勾配)を実現するための、目標操舵トルクTs*を生成するものである。 The target generation unit 22 makes it possible for the driver to feel that the steering operation is heavy or light according to the road surface reaction force, or the driver's steering reaction force (or steering torque) with respect to an increase in the road surface reaction force. A target steering torque Ts * for generating the degree of increase (gradient) is generated.

本実施形態の目標生成部22は、実際には、推定負荷Txおよび車速Vに対応する目標操舵トルクTs*がマップ化されており、そのマップをもとに目標操舵トルクTs*を生成する。 In practice, the target generator 22 of the present embodiment maps the target steering torque Ts * corresponding to the estimated load Tx and the vehicle speed V, and generates the target steering torque Ts * based on the map.

偏差演算器23は、操舵トルクTsと目標操舵トルクTs*との差であるトルク偏差を演算する。また、コントローラ部24は、微分器や積分器等を備えた周知のPID制御器として構成されている。 The deviation calculator 23 calculates a torque deviation which is a difference between the steering torque Ts and the target steering torque Ts * . The controller unit 24 is configured as a known PID controller including a differentiator, an integrator, and the like.

コントローラ部24は、トルク偏差(操舵トルクTsと目標操舵トルクTs*との差)に基づき、トルク偏差が0になるよう、すなわち路面負荷に応じたアシスト操舵力(アシストトルクまたはアシスト量ともいう)を発生させるための、そのアシスト操舵力を示すベースアシスト指令Tb*を生成する。 Based on the torque deviation (difference between the steering torque Ts and the target steering torque Ts *), the controller unit 24 makes the torque deviation zero, that is, assist steering force (also referred to as assist torque or assist amount) according to the road load. To generate a base assist command Tb * indicating the assist steering force.

このようにして生成されたベースアシスト指令Tb*は、路面負荷に応じたアシスト操舵力を発生させるためのトルク指令であるため、このベースアシスト指令Tb*を電流FB部42に入力するだけでも、少なくとも路面負荷に応じた操舵反力の特性を実現することは可能である。 The base assist command Tb * generated in this way is a torque command for generating an assist steering force according to the road load. Therefore, even if the base assist command Tb * is input to the current FB unit 42, It is possible to realize a characteristic of the steering reaction force according to at least the road surface load.

一方、補正部30は、ドライバのハンドル操作に対する車両運動特性や操舵メカ系の伝達を、ドライバの意図に沿うように(具体的には車両が適切に収斂するとか、スムーズな車両旋回を発生させるなど)するためのブロックであり、トルク補正部31を備えている。このトルク補正部31は、操舵トルクTsとモータ速度ωに基づき、上述した不安定な挙動を抑制(収斂)するための補正トルク指令Trを生成する。   On the other hand, the correction unit 30 transmits vehicle motion characteristics and steering mechanism transmission to the driver's steering operation so as to follow the driver's intention (specifically, the vehicle is properly converged or a smooth vehicle turn is generated). And a torque correction unit 31 is provided. The torque correction unit 31 generates a correction torque command Tr for suppressing (converging) the above-described unstable behavior based on the steering torque Ts and the motor speed ω.

そして、ベースアシスト部20で生成されたベースアシスト指令Tb*と補正部30で生成された補正トルク指令Trとが加算器41で加算されることにより、アシストトルク指令Taが生成される。 The base assist command Tb * generated by the base assist unit 20 and the correction torque command Tr generated by the correction unit 30 are added by the adder 41, thereby generating an assist torque command Ta.

そして、電流FB部42が、アシストトルク指令Taに基づき、そのアシストトルク指令Taに対応したトルク(アシスト操舵力)がハンドル軸(特にトルクセンサ4よりもタイヤ10側)に付与されるようにモータ6へ駆動電圧Vdを印加する。具体的には、アシストトルク指令Taに基づいて、モータ6の各相へ通電すべき目標電流(相毎の目標電流)を設定する。そして、各相の通電電流値Imを検出・フィードバックして、その検出値(各相の通電電流Im)がそれぞれ目標電流と一致するように駆動電圧Vdを制御(通電電流を制御)することで、ハンドル軸に対して所望のアシスト操舵力を発生させる。   Then, based on the assist torque command Ta, the electric current FB unit 42 applies a torque (assist steering force) corresponding to the assist torque command Ta to the handle shaft (particularly on the tire 10 side with respect to the torque sensor 4). A drive voltage Vd is applied to 6. Specifically, a target current (target current for each phase) to be energized to each phase of the motor 6 is set based on the assist torque command Ta. Then, by detecting and feeding back the energization current value Im of each phase and controlling the drive voltage Vd (controlling the energization current) so that the detected value (the energization current Im of each phase) matches the target current. A desired assist steering force is generated with respect to the handle shaft.

負荷推定器21は、図3に示すように、ベースアシスト指令Tb*と操舵トルクTsとを加算する加算器21aと、その加算結果から所定の周波数以下の帯域の成分を抽出するローパスフィルタ(LPF)21bとを備え、このLPF21bにより抽出された周波数成分が推定負荷Txとして出力される。 As shown in FIG. 3, the load estimator 21 includes an adder 21a that adds a base assist command Tb * and a steering torque Ts, and a low-pass filter (LPF) that extracts a component in a band of a predetermined frequency or less from the addition result. ) 21b, and the frequency component extracted by the LPF 21b is output as the estimated load Tx.

通常、ドライバは、主に10Hz以下の操舵反力情報を頼りに運転をしており、それより高い周波数成分、例えばバネ下(ホイールやサスペンション周り)の十数Hz〜20Hzの帯域の振動は、ドライバにとっては不快に感じることが知られている。そのため、本実施形態では、そういった不快な振動がドライバに伝達されないよう、LPF21bの遮断周波数を10Hzに設定し、概ね10Hz以下の周波数成分を通過(抽出)させ、10Hzより高い周波数成分は遮断するようにしている。   Usually, the driver is driving mainly by relying on steering reaction force information of 10 Hz or less, and higher frequency components, for example, vibrations in a band of dozens of Hz to 20 Hz under the spring (around the wheel and suspension), It is known to feel uncomfortable for the driver. Therefore, in this embodiment, in order to prevent such unpleasant vibrations from being transmitted to the driver, the cutoff frequency of the LPF 21b is set to 10 Hz, and a frequency component of approximately 10 Hz or less is passed (extracted) so that a frequency component higher than 10 Hz is blocked. I have to.

図2に戻り、補正部30内のトルク補正部31について説明する。トルク補正部31は、車両全体としての適切な操作安定性(適切な車両運動特性)を実現する手段であり、図4に示すように、ドライバ仕事率演算部32と、ダンピングゲイン演算部33と、ダンピング制御部34と、ダンピング積算器35とを備えている。   Returning to FIG. 2, the torque correction unit 31 in the correction unit 30 will be described. The torque correction unit 31 is means for realizing appropriate operation stability (appropriate vehicle motion characteristics) for the vehicle as a whole, and as shown in FIG. 4, a driver power calculation unit 32, a damping gain calculation unit 33, A damping control unit 34 and a damping integrator 35 are provided.

ドライバ仕事率演算部32は、モータ速度ω(例えば左方向が正)と操舵トルクTs(例えば左方向が正)との積を演算し、演算結果をドライバ仕事率Wとして出力する。本実施形態では、このドライバ仕事率Wを、ドライバの操舵状態が切り込んでいるか戻しているかを連続的な物理量で表現するために利用している。   The driver power calculation unit 32 calculates the product of the motor speed ω (for example, positive in the left direction) and the steering torque Ts (for example, positive in the left direction), and outputs the calculation result as the driver power W. In the present embodiment, the driver power W is used to express whether the driver's steering state is cut or returned as a continuous physical quantity.

ドライバ仕事率Wは、操舵トルクTsとモータ速度(ハンドル軸換算)ωとの積で表されているので、切り込み操作が強いほど正の大きな値をとり、戻される強さが高いほど負の大きな値をとるものである。この仕事率に応じて補正トルク指令Trの強弱や符号を変えるためのゲインKw(仕事率感応ゲイン)を求める。   The driver work rate W is represented by the product of the steering torque Ts and the motor speed (converted to the handle shaft) ω, and thus takes a larger positive value as the cutting operation becomes stronger, and becomes larger as the returned strength becomes higher. It takes a value. A gain Kw (work rate sensitive gain) for changing the strength and sign of the correction torque command Tr is obtained according to the work rate.

ダンピングゲイン演算部33は、例えば図5に示すような、ドライバ仕事率W(操舵状態量)とゲインKwとが対応付けられたマップを用いてドライバ仕事率Wに応じたゲインKwを出力する。ここで、このマップでは、走行速度に応じて異なるマップが選択されるよう構成されている。   The damping gain calculation unit 33 outputs a gain Kw corresponding to the driver power W using a map in which the driver power W (steering state amount) and the gain Kw are associated with each other, for example, as shown in FIG. Here, in this map, a different map is selected according to the traveling speed.

なお、中間の速度については、線形補間で求めるようにすればよい。ゲインKwは、例えば、車速レンジに応じて次のような特性に設定される。
(1)停車時においては、W<0、すなわち、ハンドルが戻し状態(切り戻し)のとき高めのゲインKwとする。
The intermediate speed may be obtained by linear interpolation. The gain Kw is set to the following characteristics, for example, according to the vehicle speed range.
(1) When the vehicle is stopped, W <0, that is, a higher gain Kw when the steering wheel is in the return state (switchback).

例えばハンドルを左から右に切り戻している状態(操舵トルクTsは正、操舵速度ωは負)の場合、ベースアシスト指令Tb*は正の値(ハンドル左方向へのアシスト)となる。一方で、ダンピング制御トルクTd(図6参照)は正の値となるため、補正トルク指令Trは正の値となり、ハンドル左方向へのアシストが増えてハンドル右方向への戻りを抑制する作用をする(ハンドル操作にブレーキが掛かる)。つまり、この特性によってハンドルを持つ手の力を緩めて戻るようなときに、ハンドルがふらつくことなく迅速にハンドル回転が抑えられる。 For example, in a state where the steering wheel is turned back from the left to the right (the steering torque Ts is positive and the steering speed ω is negative), the base assist command Tb * is a positive value (assist to the left of the steering wheel). On the other hand, since the damping control torque Td (see FIG. 6) has a positive value, the correction torque command Tr has a positive value, which increases the assist in the left direction of the steering wheel and suppresses the return in the right direction of the steering wheel. (The brake is applied to handle operation). That is, when the hand holding the handle is loosened and returned due to this characteristic, the handle can be quickly prevented from rotating without wobbling.

(2)車両の発進直後のような極低速時においては、W<0のとき小さめのゲインKw、場合によっては負のゲインKwに設定する。
例えばモータ速度ωが負の値(左から右への切り戻し)の場合において、正の値のゲインKwを小さくすると、補正トルク指令Trは正の小さな値となり、ハンドル操作にはほとんどブレーキが掛からない。また、同様の場合において、負の値のゲインKwを設定すると、補正トルク指令Trは負の値となりハンドルが右に回転しやすくなる方向で、ハンドル操作が軽快になる。すなわち、車両の発進直後のような極低速時においては、車両の特性として操舵角あたりのセルフアライニングトルクが小さい。そのためハンドルの中立への復元を阻害しないよう上記のように設定する。
(2) At an extremely low speed immediately after the start of the vehicle, a smaller gain Kw is set when W <0, and in some cases, a negative gain Kw is set.
For example, when the motor speed ω is a negative value (switching back from left to right), if the positive gain Kw is reduced, the correction torque command Tr becomes a small positive value, and the brake operation is hardly applied to the steering wheel operation. Absent. In the same case, if a negative gain Kw is set, the correction torque command Tr becomes a negative value, and the steering wheel operation becomes light in a direction that makes it easier to rotate the steering wheel to the right. That is, at an extremely low speed immediately after the start of the vehicle, the self-aligning torque per steering angle is small as a characteristic of the vehicle. Therefore, it is set as described above so as not to hinder the neutralization of the handle.

(3)車速が上がり所定速度(例えば60km/h程度)になるとW<0のときのゲインKwは大きく設定する。
この場合は、上記(1)の場合と同様に、ハンドル操作にはブレーキが掛かる。すなわち、所定速度以上の高速走行ではセルフアライニングトルクの強さゆえにハンドルが強く戻されようとする。そこでこの場合は切り込み(W>0)のときよりも大き目のゲインKwを設定しておくと、ハンドルの戻され感が低減してレーンチェンジなどでの操舵力の繋がり(操作性)が向上する。
(3) When the vehicle speed increases and reaches a predetermined speed (for example, about 60 km / h), the gain Kw when W <0 is set large.
In this case, as in the case of (1) above, the brake is applied to the handle operation. In other words, when the vehicle is traveling at a speed higher than a predetermined speed, the handle tends to be returned strongly due to the strength of the self-aligning torque. Therefore, in this case, if a larger gain Kw is set than in the case of the notch (W> 0), the feeling of returning the steering wheel is reduced, and the connection (operability) of the steering force in the lane change or the like is improved. .

(4)停止時以外においてハンドル中立で直進している場合や、操舵後の保持(保舵)したときは、ゲインKwは他のドライバ仕事率領域よりも小さめの値に設定する。
例えばモータ速度ωが0から正の値(ハンドルを止めた状態から左への切り出し)に変化する場合において、正の値のゲインKwを小さくする。すると、補正トルク指令Trは負の小さな値となり、ハンドル操作にはほとんどブレーキが掛からない。すなわち、直進からの切り出しといったW≒0の領域では、ダンピング作用が小さいため、上記のように構成することでスムーズに旋回挙動が出せる。
(4) The gain Kw is set to a value smaller than that of other driver work rate regions when the vehicle is traveling straight with the steering wheel neutral except when the vehicle is stopped, or when the vehicle is held (steered) after steering.
For example, when the motor speed ω changes from 0 to a positive value (cutting out from the state where the steering wheel is stopped), the positive gain Kw is decreased. Then, the correction torque command Tr becomes a small negative value, and the brake is hardly applied to the steering wheel operation. That is, in the region where W≈0, such as cut out from straight ahead, the damping action is small, and thus the turning behavior can be smoothly produced by configuring as described above.

また保舵からの切り出しでも同様にスムーズに旋回動作に移行することができる。特に保舵時は操舵メカ系のフリクションも強く、ハンドルが動き出しにくい状態にあるため、小さめのKwにすることでスムーズに旋回動作に移行する効果が大きくなる。   Similarly, even when cutting out from the rudder, it is possible to smoothly shift to the turning operation. In particular, during steering, the steering mechanical system has strong friction and the steering wheel is difficult to start. Therefore, the effect of smoothly shifting to turning operation is increased by using a smaller Kw.

次に、ダンピング制御部34は、図6に示すように、モータ速度ωとダンピング制御トルクTdとが対応付けられたマップを利用してモータ速度ωに応じたダンピング制御トルクTdを出力する。   Next, as shown in FIG. 6, the damping control unit 34 outputs a damping control torque Td corresponding to the motor speed ω using a map in which the motor speed ω and the damping control torque Td are associated with each other.

ここで、ダンピング制御トルクTdは、操舵速度に応じて設定され、ハンドルの回転動作(舵角の変化)を止める作用をする。ダンピング制御トルクTdを設定するためのマップにおいて、ダンピング制御トルクTdは操舵速度が大きくなるにつれてその絶対値が大きくなる傾向があるが、モータ速度ω(操舵速度)500deg/s以上では変化しないように設定されている。このようにするのは、緊急回避のような急操舵の際にハンドル操作が過剰に重くならないようにするためである。   Here, the damping control torque Td is set according to the steering speed, and acts to stop the rotation of the steering wheel (change in the steering angle). In the map for setting the damping control torque Td, the damping control torque Td tends to increase in absolute value as the steering speed increases, but does not change at a motor speed ω (steering speed) of 500 deg / s or higher. Is set. This is to prevent the steering operation from becoming excessively heavy during sudden steering such as emergency avoidance.

次に、ダンピング積算器35は、ダンピング制御トルクTdにドライバ仕事率Wに応じたゲインを乗じることで補正トルク指令Trを生成し、出力する。
[本実施形態による効果]
以上のように詳述した電動パワーステアリングシステム1において、目標生成部22は、操舵トルクに基づいてハンドル操作をアシストするためのベースアシスト指令Tb*を生成する。そして、補正部30は、ベースアシスト指令Tb*を補正するための補正トルク指令Trを、車両のハンドルの切り増し、切り戻し、保舵の状態を認識し得る物理量を表す操舵状態量および車両の走行速度に応じて生成する。
Next, the damping integrator 35 generates and outputs a correction torque command Tr by multiplying the damping control torque Td by a gain corresponding to the driver power W.
[Effects of this embodiment]
In the electric power steering system 1 described in detail above, the target generator 22 generates a base assist command Tb * for assisting the steering operation based on the steering torque. Then, the correction unit 30 increases the steering torque amount for correcting the base assist command Tb * by turning the steering wheel of the vehicle, returning the correction torque command Tr, and representing the physical quantity that can recognize the state of steering and the vehicle state. Generated according to the running speed.

さらに、加算器41は、ベースアシスト指令Tb*を、補正トルク指令Trによって補正することにより、アシストトルク指令Taを生成する。また、電流FB部42は、アシストトルク指令Taに基づいてモータ6を駆動させる。 Further, the adder 41 generates the assist torque command Ta by correcting the base assist command Tb * with the correction torque command Tr. Further, the current FB unit 42 drives the motor 6 based on the assist torque command Ta.

このような電動パワーステアリングシステム1によれば、操舵状態量および車両の走行速度から車両の状況(走行状態や走行環境等)を良好に認識することができるので、この状況に応じた適切なアシスト操舵力を出力することができる。よって、緩やかな操舵をする際の反力と車両運動との一体感が出すことができる。つまり、車両運動感覚の繋がりを向上させることができる。   According to the electric power steering system 1 as described above, it is possible to satisfactorily recognize the vehicle state (traveling state, traveling environment, etc.) from the steering state amount and the traveling speed of the vehicle. Steering force can be output. Therefore, it is possible to obtain a sense of unity between the reaction force and the vehicle motion during gentle steering. That is, the connection of the vehicle motion sensation can be improved.

従来技術では、例えば車速が高速になるとタイヤからの復元力が強くなるため、戻し時のダンピング力低減では戻される感覚が強くなる。すなわちドライバの意思よりも車両の運動が早まろうとする。一方で切り増し時はダンピング力が戻し時に比べて増やすとなると、車両の運動が抑えられる。すなわちドライバの意思よりも車両の運動が遅れようとする。したがって、切り増しと戻しでの車両運動感覚の繋がりを向上させることが困難であったが、本実施形態の構成によると車両運動感覚の繋がりを向上させることができる。   In the conventional technique, for example, when the vehicle speed becomes high, the restoring force from the tire becomes strong, so that the sense of being returned becomes strong when the damping force is reduced when returning. In other words, the vehicle moves faster than the driver's intention. On the other hand, when the damping force is increased when the damping force is increased compared with the returning time, the movement of the vehicle is suppressed. That is, the movement of the vehicle tends to be delayed from the intention of the driver. Therefore, although it has been difficult to improve the connection between the vehicle motion sensation by adding back and returning, according to the configuration of the present embodiment, the connection between the vehicle motion sensation can be improved.

また、上記の電動パワーステアリングシステム1において、補正部30は、ドライバがハンドルを切り戻す際において、車両の走行速度が第1速度および第2速度にて規定される基準速度範囲内である場合、車両の走行速度が基準速度範囲外である場合と比較して、ハンドル操作が軽くなるような補正トルク指令Trを生成する。   Further, in the electric power steering system 1 described above, when the driver turns the steering wheel back, the correction unit 30 has a vehicle traveling speed within a reference speed range defined by the first speed and the second speed. A correction torque command Tr is generated so that the steering wheel operation becomes lighter than when the vehicle traveling speed is out of the reference speed range.

このような電動パワーステアリングシステム1によれば、速度範囲に応じて比較的低速で切り返す場合とそうでない場合を想定し、切り返しを行う場合の切り戻し時にハンドル操作が軽くなるようにすることができる。   According to the electric power steering system 1 as described above, it is possible to make the steering wheel operation lighter at the time of switching back when performing switching back, assuming the case of switching back at a relatively low speed according to the speed range. .

さらに、上記の電動パワーステアリングシステム1において、補正部30は、ドライバがハンドルを切り戻す際において、車両の走行速度が第1速度および第2速度にて規定される基準速度範囲外である場合、車両の走行速度が基準速度範囲内である場合と比較して、ハンドル操作にブレーキを掛けるための補正トルク指令Trを生成する。   Further, in the electric power steering system 1 described above, when the driver turns the steering wheel back, the correction unit 30 is when the traveling speed of the vehicle is outside the reference speed range defined by the first speed and the second speed. Compared with the case where the traveling speed of the vehicle is within the reference speed range, a correction torque command Tr for braking the steering wheel operation is generated.

このような電動パワーステアリングシステム1によれば、高速移動時や停止時等において進行方向と一致する方向に舵角を戻す場合を想定し、舵角を進行方向に一致させやすくすることができる。   According to the electric power steering system 1 as described above, it is possible to easily match the steering angle with the traveling direction assuming that the steering angle is returned to the direction that coincides with the traveling direction during high-speed movement or when stopped.

また、上記の電動パワーステアリングシステム1において、補正部30は、ハンドル操作速度に応じて制御トルクを算出するダンピング制御部34と、ドライバの操舵状態量および車両の走行速度に応じてゲインを設定するダンピングゲイン演算部33と、制御トルクにゲインを乗じた値を補正トルク指令Trとするダンピング積算器35と、を備えている。   Further, in the electric power steering system 1 described above, the correction unit 30 sets the gain according to the damping control unit 34 that calculates the control torque according to the steering wheel operation speed, and the steering state amount of the driver and the traveling speed of the vehicle. A damping gain calculator 33 and a damping integrator 35 that uses a value obtained by multiplying the control torque by the gain as a correction torque command Tr are provided.

そして、加算器41は、補正トルク指令Trとベースアシスト指令Tb*を加算する。ダンピングゲイン演算部33は、ドライバがハンドルを切り戻す際において、車両の走行速度が基準速度範囲内である場合、車両の走行速度が基準速度範囲外である場合に比べて、ダンピング制御トルクTdに乗算するゲインを正の小さな値、或いは負の値に設定する。 Then, the adder 41 adds the correction torque command Tr and the base assist command Tb * . When the driver turns the steering wheel back, the damping gain calculation unit 33 sets the damping control torque Td when the vehicle traveling speed is within the reference speed range compared to when the vehicle traveling speed is outside the reference speed range. The gain to be multiplied is set to a small positive value or a negative value.

このような電動パワーステアリングシステム1によれば、車両の走行速度が基準速度範囲内(比較的低速)である場合、ハンドル戻し状態のときベースアシスト指令Tb*に加えるダンピング量(補正トルク指令Tr)を小さくすることができるので、ハンドルの戻り動作を軽快にすることができる。 According to the electric power steering system 1 as described above, when the vehicle traveling speed is within the reference speed range (relatively low speed), the damping amount (corrected torque command Tr) to be added to the base assist command Tb * when the steering wheel is returned. Can be reduced, and the return operation of the handle can be made light.

さらに、上記の電動パワーステアリングシステム1において、ダンピングゲイン演算部33は、ドライバがハンドルを切り戻す際において、車両の走行速度が基準速度範囲外である場合、ダンピング制御トルクTdに乗算するゲインを正の大きな値に設定する。   Further, in the electric power steering system 1 described above, the damping gain calculator 33 corrects the gain to be multiplied by the damping control torque Td when the vehicle traveling speed is outside the reference speed range when the driver turns the steering wheel back. Set to a large value.

このような電動パワーステアリングシステム1によれば、車両の走行速度が基準速度範囲外(比較的高速または停止に準ずる速度)である場合、ハンドル戻し状態のときベースアシスト指令Tb*を補正トルク指令Trの分だけ大きくすることができるので、ハンドル戻り動作へのブレーキを大きくすることができる。 According to the electric power steering system 1 as described above, when the traveling speed of the vehicle is out of the reference speed range (relatively high speed or speed equivalent to stopping), the base assist command Tb * is corrected to the correction torque command Tr when the steering wheel is returned. Therefore, the brake to the steering wheel return operation can be increased.

また、上記の電動パワーステアリングシステム1において、ダンピングゲイン演算部33は、ドライバがハンドルを停止させた状態からハンドルを動かす状態に遷移させるときに、既にドライバがハンドルを動かしている状態のときよりも、補正トルク指令Trが絶対値として小さな値となるようゲインを小さな値に設定する。   Further, in the electric power steering system 1 described above, the damping gain calculation unit 33, when making the transition from the state in which the driver stops the handle to the state in which the handle is moved, is more than in the state in which the driver is already moving the handle. The gain is set to a small value so that the correction torque command Tr becomes a small value as an absolute value.

このような電動パワーステアリングシステム1によれば、ドライバがハンドルを停止させた状態からハンドルを動かす状態に遷移させるときに、ベースアシスト指令Tb*に加えるダンピング量(補正トルク指令Tr)を小さくすることができるので、ハンドルの切り出し操作を軽くすることができる。 According to such an electric power steering system 1, when the driver makes a transition from a state in which the steering wheel is stopped to a state in which the steering wheel is moved, the damping amount (correction torque command Tr) added to the base assist command Tb * is reduced. Therefore, the handle cutting operation can be lightened.

つまり、ハンドル操作開始時の操作性を向上させることができる。また、既にドライバがハンドルを動かしている状態のときにはベースアシスト指令Tb*に加えるダンピング量(補正トルク指令Tr)が通常値(前述したハンドルを停止させた状態での値に比べると大きい値)になっているため、舵角をドライバが意図した角度で停止させやすくすることができる。   That is, it is possible to improve the operability at the start of the handle operation. Further, when the driver is already moving the steering wheel, the damping amount (corrected torque command Tr) added to the base assist command Tb * is a normal value (a value larger than the value when the steering wheel is stopped). Therefore, the steering angle can be easily stopped at the angle intended by the driver.

[その他の実施形態]
本発明は、上記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、上記の実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記の複数の実施形態を適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。また、上記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。
[Other Embodiments]
The present invention is not construed as being limited by the above embodiment. Moreover, the aspect which abbreviate | omitted a part of structure of said embodiment as long as the subject could be solved is also embodiment of this invention. An aspect configured by appropriately combining the above-described plurality of embodiments is also an embodiment of the present invention. Moreover, all the aspects which can be considered in the limit which does not deviate from the essence of the invention specified only by the wording described in the claims are embodiments of the present invention. Further, the reference numerals used in the description of the above embodiments are also used in the claims as appropriate, but they are used for the purpose of facilitating the understanding of the invention according to each claim, and the invention according to each claim. It is not intended to limit the technical scope of

例えば、上記実施形態において、ハンドル軸に加わる操舵トルクに応じたアシスト操舵力をモータ6によって出力することでドライバによるハンドル操作をアシストする電動ステアリング制御装置として構成したが、この構成に限らず、ハンドルのフィーリング(特性)を調整する電動ステアリング装置に採用することができる。   For example, in the above embodiment, the motor 6 is used to assist the steering operation by the driver by outputting the assist steering force according to the steering torque applied to the steering shaft, but the present invention is not limited to this configuration. It can be employed in an electric steering device that adjusts the feeling (characteristic).

また、本実施形態においては、ドライバ仕事率演算部32においてドライバ仕事率Wを演算するが、車両のハンドルの切り増し(車両の進行方向に対する操舵輪の角度を大きくすること)、切り戻し(車両の進行方向に対する操舵輪の角度を小さくすること)、保舵(車両の進行方向に対する操舵輪の角度を維持すること)の状態を認識し得る物理量を表す操舵状態量を演算してもよい。より詳細には、操舵状態量は下記のような値であってもよい。   In the present embodiment, the driver power factor W is calculated by the driver power factor calculator 32. However, the steering wheel of the vehicle is increased (the angle of the steering wheel with respect to the traveling direction of the vehicle is increased), and the vehicle is switched back (the vehicle The steering state quantity representing a physical quantity capable of recognizing the state of steering (maintaining the angle of the steering wheel with respect to the traveling direction of the vehicle) may be calculated. More specifically, the steering state quantity may have the following value.

・ハンドル軸に作用している軸トルク(例えばアシストトルク)と、ハンドル軸の回転速度の積。
・ハンドル軸ないしタイヤ操舵の回転量に応じて増減する物理量と、回転速度に応じて増減する物理量の積。
The product of the shaft torque (for example, assist torque) acting on the handle shaft and the rotational speed of the handle shaft.
The product of a physical quantity that increases or decreases according to the rotation amount of the steering wheel or tire steering and a physical quantity that increases or decreases according to the rotation speed.

操舵状態量の具体例としては、前述のドライバ仕事率Wのほかに、例えば、ヨーレートと操舵速度の積、横加速度と操舵速度の積、操舵角と操舵速度の積等の値を採用することができる。   As a specific example of the steering state quantity, in addition to the driver power W described above, for example, a value such as a product of a yaw rate and a steering speed, a product of a lateral acceleration and a steering speed, a product of a steering angle and a steering speed, or the like is adopted. Can do.

また、上記実施形態において、ダンピング制御部34は、モータ速度ωに応じたダンピング制御トルクTdを出力したが、図6の破線に示した内側の構成を備えていてもよい。すなわち、車速Vとゲインとが対応付けられたマップを利用して車速Vに応じたゲインを求め、このゲインとダンピング制御トルクTdとを制御トルク乗算器53を利用して乗算し、乗算後の新たなダンピング制御トルクTdを出力するようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the damping control part 34 output the damping control torque Td according to the motor speed (omega), it may be equipped with the inner side structure shown with the broken line of FIG. That is, a gain corresponding to the vehicle speed V is obtained using a map in which the vehicle speed V and the gain are associated, the gain and the damping control torque Td are multiplied using the control torque multiplier 53, A new damping control torque Td may be output.

例えば、図6に示すダンピング制御部34に車速感応ゲインKvを用意して、車速に依存する車両のダイナミクスに対応するようにしてもよい。ここで、一般に車速が上がると操舵量に対する車両横運動の感度が上がり、ヨー減衰が下がる。ダンピング制御ではハンドル軸に現われる回転速度を抑えるという減衰作用を奏するので、結果的にヨー減衰を高める効果をもたらす。   For example, a vehicle speed sensitive gain Kv may be prepared in the damping control unit 34 shown in FIG. 6 so as to correspond to the vehicle dynamics depending on the vehicle speed. Here, generally, when the vehicle speed increases, the sensitivity of the lateral movement of the vehicle with respect to the steering amount increases, and the yaw attenuation decreases. The damping control has a damping action of suppressing the rotation speed appearing on the handle shaft, and as a result, the effect of increasing the yaw damping is brought about.

このため車速が上がるにつれてダンピング制御トルクTdを増やすよう、車速感応ゲインKvを設定すると、ヨー減衰を抑制し、車両横運動の感度を抑制することができる。
一方で、停車時は特殊な状態で、タイヤが地面で滑らないときはタイヤゴムのバネ力が操舵操作の負荷となっている。そしてタイヤが地面から滑っている状態ではタイヤゴムを引きずる摩擦負荷が生じている。これらの状態で最も必要なダンピング制御はタイヤゴムのバネ力による振動を消すことであり、特にハンドルから手を離したときの迅速な収束をするように、やや高めのゲインKvとする。
For this reason, if the vehicle speed sensitive gain Kv is set so as to increase the damping control torque Td as the vehicle speed increases, yaw attenuation can be suppressed and the sensitivity of vehicle lateral movement can be suppressed.
On the other hand, when the vehicle is stopped, it is in a special state, and when the tire does not slip on the ground, the spring force of the tire rubber is a load of the steering operation. In a state where the tire is sliding from the ground, a friction load is generated that drags the tire rubber. The most necessary damping control in these states is to eliminate the vibration caused by the spring force of the tire rubber. In particular, the gain Kv is set to be a little higher so that quick convergence is achieved when the hand is released from the handle.

なお、仕事率感応ゲインKwが車速の関数なので、これだけでも車両ダイナミクスの車速依存性を吸収することはできるが、車速感応ゲインを別に用意しておけば、切る・戻すという動作に対する操舵フィールと車両ヨー減衰の調整を区別できるので適合がはるかにし易くなる。   Since the power factor sensitivity gain Kw is a function of the vehicle speed, this alone can absorb the vehicle speed dependency of the vehicle dynamics. However, if the vehicle speed sensitivity gain is prepared separately, the steering feel and vehicle for the operation of turning off and returning are prepared. The adjustment of yaw attenuation can be distinguished, making it much easier to fit.

[実施形態の構成と本発明の手段との対応関係]
上記実施形態における電動パワーステアリングシステム1は本発明でいう電動ステアリング制御装置に相当し、上記実施形態における目標生成部22は本発明でいう基本アシスト量に相当する。また、上記実施形態における補正部30は本発明でいうアシスト補償量生成手段に相当し、上記実施形態におけるダンピングゲイン演算部33は本発明でいうゲイン設定手段に相当する。
[Correspondence between Configuration of Embodiment and Means of Present Invention]
The electric power steering system 1 in the above embodiment corresponds to the electric steering control device in the present invention, and the target generation unit 22 in the above embodiment corresponds to the basic assist amount in the present invention. The correction unit 30 in the above embodiment corresponds to the assist compensation amount generating means in the present invention, and the damping gain calculation unit 33 in the above embodiment corresponds to the gain setting means in the present invention.

さらに、上記実施形態における加算器41は本発明でいうアシスト量補正手段に相当し、上記実施形態におけるダンピング制御部34は本発明でいう制御トルク算出手段に相当する。また、上記実施形態におけるダンピング積算器35は本発明でいうアシスト補償量算出手段に相当し、上記実施形態における電流FB部42は本発明でいうモータ駆動手段に相当する。   Further, the adder 41 in the above embodiment corresponds to the assist amount correcting means in the present invention, and the damping control unit 34 in the above embodiment corresponds to the control torque calculating means in the present invention. Further, the damping integrator 35 in the above embodiment corresponds to the assist compensation amount calculating means in the present invention, and the current FB section 42 in the above embodiment corresponds to the motor driving means in the present invention.

1…電動パワーステアリングシステム、2…ハンドル、3…ステアリングシャフト、4…トルクセンサ、5…インターミディエイトシャフト、6…モータ、6a…減速機構、7…ステアリングギアボックス、8…タイロッド、9…ナックルアーム、10…タイヤ、11…車速センサ、20…ベースアシスト部、21…負荷推定器、22…目標生成部、23…偏差演算器、24…コントローラ部、30…補正部、31…トルク補正部、34…ダンピング制御部、35…ダンピング積算器、41…加算器、42…電流FB部、100…操舵系メカ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering system, 2 ... Handle, 3 ... Steering shaft, 4 ... Torque sensor, 5 ... Intermediate shaft, 6 ... Motor, 6a ... Reduction mechanism, 7 ... Steering gear box, 8 ... Tie rod, 9 ... Knuckle arm DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Tire, 11 ... Vehicle speed sensor, 20 ... Base assist part, 21 ... Load estimator, 22 ... Target production | generation part, 23 ... Deviation calculator, 24 ... Controller part, 30 ... Correction part, 31 ... Torque correction part, 34 ... Damping control unit, 35 ... Damping integrator, 41 ... Adder, 42 ... Current FB unit, 100 ... Steering system mechanism.

Claims (7)

ハンドル軸に加わる操舵トルクに応じたアシスト操舵力をモータによって出力することで操舵特性を制御する電動ステアリング制御装置(1)であって、
前記操舵トルクに基づいて前記ハンドル操作をアシストするための基本アシスト量を生成する基本アシスト量生成手段(22)と、
前記基本アシスト量を補正するためのアシスト補償量を、車両のハンドルの切り増し、切り戻し、保舵の状態を認識し得る物理量を表す操舵状態量、および前記車両の走行速度に応じて生成するアシスト補償量生成手段(30)と、
前記基本アシスト量を、前記アシスト補償量によって補正することにより、補正アシスト量を生成するアシスト量補正手段(41)と、
前記補正アシスト量に基づいて前記モータを駆動させるモータ駆動手段(42)と、
を備え
前記アシスト補償量生成手段は、ドライバがハンドルを切り戻す際において、前記車両の走行速度が予め設定された第1速度および第2速度にて規定される基準速度範囲内である場合、前記車両の走行速度が前記基準速度範囲外である場合と比較して、また、ドライバがハンドルを切り増す場合と比較して、ハンドル操作が軽くなるようなアシスト補償量を生成すること
特徴とする電動ステアリング制御装置。
An electric steering control device (1) for controlling steering characteristics by outputting an assist steering force according to a steering torque applied to a handle shaft by a motor,
Basic assist amount generating means (22) for generating a basic assist amount for assisting the steering operation based on the steering torque;
An assist compensation amount for correcting the basic assist amount is generated in accordance with a steering state amount representing a physical amount capable of recognizing the state of turning and turning back and turning of the steering wheel of the vehicle, and the vehicle traveling speed. Assist compensation amount generating means (30);
Assist amount correction means (41) for generating a correction assist amount by correcting the basic assist amount by the assist compensation amount;
Motor driving means (42) for driving the motor based on the correction assist amount;
Equipped with a,
The assist compensation amount generation means, when the driver turns back the steering wheel, when the traveling speed of the vehicle is within a reference speed range defined by the first speed and the second speed set in advance, Compared to the case where the traveling speed is out of the reference speed range, and to generate an assist compensation amount that makes the steering wheel operation lighter than when the driver cuts the steering wheel.
Electric steering control device according to claim.
請求項1に記載の電動ステアリング制御装置において、
前記アシスト補償量生成手段は、ドライバがハンドルを切り戻す際において、前記車両の走行速度が予め設定された第1速度および第2速度にて規定される基準速度範囲外である場合、前記車両の走行速度が前記基準速度範囲内である場合と比較して、ハンドル操作にブレーキを掛けるためのアシスト補償量を生成すること
を特徴とする電動ステアリング制御装置。
The electric steering control device according to claim 1 ,
The assist compensation amount generation means, when the driver turns the steering wheel back, if the traveling speed of the vehicle is out of a reference speed range defined by the first speed and the second speed set in advance, Compared with a case where the traveling speed is within the reference speed range, an assist compensation amount for braking the steering wheel operation is generated.
請求項1または請求項2に記載の電動ステアリング制御装置において、
前記アシスト補償量生成手段は、ドライバがハンドルを停止させた状態からハンドルを動かす状態に遷移させるときに、既にドライバがハンドルを動かしている状態のときよりも、よりハンドルが動きやすくなるようなアシスト補正量を生成すること
を特徴とする電動ステアリング制御装置。
In the electric steering control device according to claim 1 or 2 ,
The assist compensation amount generating means assists when the driver makes the handle easier to move than when the driver is already moving the handle when the driver makes a transition from a state where the handle is stopped to a state where the handle is moved. An electric steering control device that generates a correction amount.
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の電動ステアリング制御装置において、
前記アシスト補償量生成手段は、
ハンドル操作速度に応じて制御トルクを算出する制御トルク算出手段(34)と、
前記操舵状態量および前記車両の走行速度に応じてゲインを設定するゲイン設定手段(33)と、
前記制御トルクに前記ゲインを乗じた値を前記アシスト補償量とするアシスト補償量算出手段(35)と、
を備えたことを特徴とする電動ステアリング制御装置。
In the electric steering control device according to any one of claims 1 to 3 ,
The assist compensation amount generating means includes
A control torque calculating means (34) for calculating a control torque according to the handle operating speed;
Gain setting means (33) for setting a gain according to the steering state quantity and the traveling speed of the vehicle;
Assist compensation amount calculation means (35) that uses the value obtained by multiplying the control torque by the gain as the assist compensation amount;
An electric steering control device comprising:
請求項4に記載の電動ステアリング制御装置において、
前記アシスト量補正手段は、前記基本アシスト量と前記アシスト補償量との和を前記補正アシスト量とし、
前記ゲイン設定手段は、ドライバがハンドルを切り戻す際において、前記車両の走行速度が予め設定された第1速度および第2速度にて規定される基準速度範囲内である場合、前記車両の走行速度が前記基準速度範囲外である場合と比較して、前記ゲインを小さな値、或いは負の値に設定すること
を特徴とする電動ステアリング制御装置。
In the electric steering control device according to claim 4 ,
The assist amount correcting means sets the sum of the basic assist amount and the assist compensation amount as the correction assist amount,
The gain setting means, when the driver turns the steering wheel back, if the traveling speed of the vehicle is within a reference speed range defined by a first speed and a second speed set in advance, the traveling speed of the vehicle The electric steering control device is characterized in that the gain is set to a small value or a negative value as compared with a case where is outside the reference speed range.
請求項4または請求項5に記載の電動ステアリング制御装置において、
前記アシスト量補正手段は、前記基本アシスト量と前記アシスト補償量との和を前記補正アシスト量とし、
前記ゲイン設定手段は、ドライバがハンドルを切り戻す際において、前記車両の走行速度が前記基準速度範囲外である場合、前記ゲインを大きな値に設定すること
を特徴とする電動ステアリング制御装置。
In the electric steering control device according to claim 4 or 5 ,
The assist amount correcting means sets the sum of the basic assist amount and the assist compensation amount as the correction assist amount,
The gain setting means sets the gain to a large value when the driving speed of the vehicle is outside the reference speed range when the driver turns the steering wheel back.
請求項4請求項6の何れか1項に記載の電動ステアリング制御装置において、
前記アシスト量補正手段は、前記基本アシスト量と前記アシスト補償量との和を前記補正アシスト量とし、
前記ゲイン設定手段は、ドライバがハンドルを停止させた状態からハンドルを動かす状態に遷移させるときに、既にドライバがハンドルを動かしている状態のときよりも、よりハンドルが動きやすくなるよう前記ゲインを設定すること
を特徴とする電動ステアリング制御装置。
The electric steering control device according to any one of claims 4 to 6 ,
The assist amount correcting means sets the sum of the basic assist amount and the assist compensation amount as the correction assist amount,
The gain setting means sets the gain so that the handle becomes easier to move when the driver makes a transition from a state where the handle is stopped to a state where the handle is moved than when the driver is already moving the handle. An electric steering control device.
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