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JP5045138B2 - Steering control device - Google Patents
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JP5045138B2 - Steering control device - Google Patents

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Description

本発明は、操舵制御を行う操舵制御装置に関する。   The present invention relates to a steering control device that performs steering control.

従来から、直線走行時に左右方向に車両が流れていく現象(以下、このような現象を「偏向」又は「車両流れ」と呼ぶ。)が発生した場合に、電動パワーステアリング(EPS:Electric Power Steering)によって操舵アシストを行う技術が提案されている。例えば、特許文献1には、路面カントがある場合に、入力された操舵トルクとアシストトルクとの関係を規定したアシストトルクマップを、操舵トルクにおける左右方向に移動させて操舵アシストを行う技術が記載されている。また、特許文献2には、車線逸脱防止制御を行う運転支援装置において、操舵トルクが所定値以上である場合に、車線逸脱防止制御を禁止する技術が記載されている。更に、本発明に関連のある技術が特許文献3に記載されている。   Conventionally, when a phenomenon has occurred in which the vehicle flows in the left-right direction during straight running (hereinafter referred to as “deflection” or “vehicle flow”), electric power steering (EPS) is used. ), A technique for steering assist is proposed. For example, Patent Document 1 describes a technique for performing steering assist by moving an assist torque map defining a relationship between an input steering torque and an assist torque in the left-right direction when there is a road surface cant. Has been. Patent Document 2 describes a technology for prohibiting lane departure prevention control when the steering torque is equal to or greater than a predetermined value in a driving assistance device that performs lane departure prevention control. Furthermore, Patent Document 3 describes a technique related to the present invention.

特開2003−267250号公報JP 2003-267250 A 特開2005−343305号公報JP-A-2005-343305 特開平11−334631号公報JP-A-11-334631

しかしながら、上記した特許文献1に記載された技術では、アシストトルクマップを左右方向に移動させることにより、操舵トルクが概ね0においてアシスト特性が勾配を有することとなり、操舵アシストが安定しない場合があった。また、右方向に操舵する場合と左方向に操舵する場合とで、入力すべき操舵トルクにおいて比較的大きな差が生じていた。上記した特許文献2及び3に記載された技術でも、このような操舵トルクの左右差を発生させることなく、車両の偏向を抑制することが困難であった。   However, in the technique described in Patent Document 1 described above, by moving the assist torque map in the left-right direction, the assist characteristic has a gradient when the steering torque is approximately 0, and the steering assist may not be stable. . Further, there is a relatively large difference in the steering torque to be input between the case of steering to the right and the case of steering to the left. Even with the techniques described in Patent Documents 2 and 3 described above, it is difficult to suppress the deflection of the vehicle without causing such a left-right difference in steering torque.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、操舵トルクの左右差の発生を抑制しつつ、車両に発生する偏向を効果的に抑制することが可能な操舵制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and a steering control device capable of effectively suppressing deflection generated in a vehicle while suppressing generation of a left-right difference in steering torque. The purpose is to provide.

本発明の1つの観点では、運転者によって入力された操舵トルクに対してアシストトルクを発生させる操舵制御装置は、運転者によって入力された前記操舵トルクが、操舵トルクが0である原点を含む所定範囲内にある場合には、車両の偏向方向と逆方向のアシストトルクを付与する第1アシスト特性に従って操舵アシストを実行し、運転者によって入力された前記操舵トルクが前記所定範囲外にある場合には、前記操舵トルクに応じたアシストトルクを付与する第2アシスト特性に従って操舵アシストを実行する操舵制御手段を備え、前記第1アシスト特性は、前記原点に対して左右非対称のアシスト特性になるように設定されていると共に、前記偏向方向と同方向のほうが前記偏向方向と逆方向よりも範囲が広く設定されており、前記第2アシスト特性は、前記原点に対して左右対称のアシスト特性になるように設定されており、前記偏向方向は、直線走行時に左方向又は右方向に前記車両が流れていく現象が発生した状態での、前記車両が流れていく方向である。
In one aspect of the present invention, in the steering control device that generates assist torque with respect to the steering torque input by the driver, the steering torque input by the driver includes a predetermined point including an origin where the steering torque is zero. If within range, when running the steering assist in accordance with the first assist characteristic imparting assist torque deflection direction opposite the direction of the vehicle, said steering torque inputted by the driver is out of the predetermined range , the example Bei steering control means for performing steering assist in accordance with a second assist characteristic imparting assist torque corresponding to the steering torque, the first assist characteristic so that the assist characteristic asymmetrical to the origin And the range in the same direction as the deflection direction is set wider than the direction opposite to the deflection direction. The assist characteristic is set to be an assist characteristic that is symmetrical with respect to the origin, and the deflection direction is a state in which a phenomenon occurs in which the vehicle flows in the left direction or the right direction during straight running. , The direction in which the vehicle flows.

上記の操舵制御装置は、運転者によって入力された操舵トルクに対してアシストトルクを発生させるために好適に利用される。具体的には、操舵制御装置は、運転者によって入力された操舵トルクが、操舵トルクが0である原点を含む所定範囲内にある場合には、車両の偏向方向と逆方向のアシストトルクを付与するように設定された第1アシスト特性に従って、操舵アシストを行う。このような第1アシスト特性によれば、車両に偏向が発生した場合に、操舵トルクが概ね0である状態において、車両の偏向方向と逆方向の操舵トルクを適切に付与することができる。よって、上記の操舵制御装置によれば、操舵トルクの左右差の発生を抑制しつつ、直線走行時に車両に発生する偏向を効果的に抑制することが可能となる。したがって、運転者は適切に直進状態を維持することが可能となる。なお、偏向方向は、直線走行時に左方向又は右方向に車両が流れていく現象が発生した状態での、車両が流れていく方向を意味する。
具体的には、上記の第1アシスト特性は、原点に対して左右非対称のアシスト特性になるように設定されていると共に、偏向方向と同方向のほうが偏向方向と逆方向よりも範囲が広く設定されている。これにより、操舵トルクの左右差の発生などを効果的に抑制することができる。
他方で、操舵制御装置は、運転者によって入力された操舵トルクが所定範囲外にある場合には、操舵トルクに応じたアシストトルクを付与する第2アシスト特性に従って操舵アシストを実行する。この第2アシスト特性は、原点に対して左右対称のアシスト特性になるように設定されている。
The steering control device is preferably used for generating assist torque with respect to the steering torque input by the driver. Specifically, the steering control device applies assist torque in the direction opposite to the vehicle deflection direction when the steering torque input by the driver is within a predetermined range including the origin where the steering torque is zero. Steering assist is performed in accordance with the first assist characteristic set to be performed. According to such a first assist characteristic, when a deflection occurs in the vehicle, a steering torque in the direction opposite to the deflection direction of the vehicle can be appropriately applied in a state where the steering torque is substantially zero. Therefore, according to the steering control device described above, it is possible to effectively suppress the deflection generated in the vehicle during the straight running while suppressing the occurrence of the left / right difference in the steering torque. Therefore, the driver can appropriately maintain the straight traveling state. The deflection direction means a direction in which the vehicle flows in a state where a phenomenon occurs in which the vehicle flows in the left direction or the right direction during straight running.
Specifically, the first assist characteristic is set so as to be asymmetrical with respect to the origin, and the range in the same direction as the deflection direction is set wider than the direction opposite to the deflection direction. Has been. Thereby, generation | occurrence | production of the left-right difference of a steering torque, etc. can be suppressed effectively.
On the other hand, when the steering torque input by the driver is out of the predetermined range, the steering control device executes steering assist according to the second assist characteristic that provides assist torque according to the steering torque. This second assist characteristic is set to be an assist characteristic that is symmetrical with respect to the origin.

上記の操舵制御装置の他の一態様では、前記操舵制御手段は、前記所定範囲において付与すべきアシストトルク量を、少なくとも車速及び前記操舵トルクに基づいて算出する。これにより、操舵アシストにおけるアシストトルクのレベルを、車速及び操舵トルクなどに応じて適切に変化させることができる。   In another aspect of the steering control apparatus, the steering control means calculates an assist torque amount to be applied in the predetermined range based on at least the vehicle speed and the steering torque. Thereby, the level of the assist torque in the steering assist can be appropriately changed according to the vehicle speed, the steering torque, and the like.

上記の操舵制御装置において好適には、前記車両における偏向方向を検出する偏向方向検出手段を備え、前記操舵制御手段は、前記偏向方向検出手段によって検出された前記偏向方向に基づいて、前記所定範囲において前記アシストトルクを付与する方向を切り替えることができる。   Preferably, the steering control device includes a deflection direction detection unit that detects a deflection direction in the vehicle, and the steering control unit is configured to perform the predetermined range based on the deflection direction detected by the deflection direction detection unit. The direction in which the assist torque is applied can be switched.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[全体構成]
まず、本実施形態に係る操舵制御装置が適用された操舵制御システム50の全体構成について説明する。図1は、操舵制御システム50の構成を示す概略図である。
[overall structure]
First, the overall configuration of the steering control system 50 to which the steering control device according to the present embodiment is applied will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the steering control system 50.

操舵制御システム50は、ステアリングホイール1と、ステアリングシャフト2と、回転角センサ3と、モータ5と、操舵トルクセンサ6と、ラックアンドピニオン部7と、タイロッド8r、8lと、ナックルアーム9r、9lと、車輪(前輪)10Fr、10Flと、車速センサ12と、コントローラ20と、を備える。なお、以下では、タイロッド8r、8l、ナックルアーム9r、9l、及び車輪10Fr、10Flの符号の末尾に付した「r」、「l」は、これらを区別しないで用いる場合には、省略するものとする。また、以下では、ステアリングホイールのことを単に「ステアリング」とも呼ぶ。   The steering control system 50 includes a steering wheel 1, a steering shaft 2, a rotation angle sensor 3, a motor 5, a steering torque sensor 6, a rack and pinion unit 7, tie rods 8r and 8l, and knuckle arms 9r and 9l. And wheels (front wheels) 10Fr, 10Fl, a vehicle speed sensor 12, and a controller 20. In the following, “r” and “l” attached to the end of the reference numerals of the tie rods 8r and 8l, the knuckle arms 9r and 9l, and the wheels 10Fr and 10Fl will be omitted if they are used without distinction. And Hereinafter, the steering wheel is also simply referred to as “steering”.

操舵制御システム50は、所謂電動パワーステアリング(EPS:Electric Power Steering)システムによって構成される。具体的には、操舵制御システム50は、車両に搭載され、転舵輪である車輪10Fを転舵駆動するモータ5の駆動制御を行い、ステアリングホイール1の操作に応じて転舵輪を転舵させるシステムである。   The steering control system 50 is configured by a so-called electric power steering (EPS) system. Specifically, the steering control system 50 is mounted on a vehicle, performs drive control of a motor 5 that steers and drives a wheel 10 </ b> F that is a steered wheel, and steers the steered wheel according to an operation of the steering wheel 1. It is.

ステアリングホイール1は、運転者により車両を旋回等させるために操作される。ステアリングホイール1は、ステアリングシャフト2を介して、ラックアンドピニオン部7に接続される。ステアリングシャフト2には、回転角センサ3、モータ5、及び操舵トルクセンサ6が設けられている。   The steering wheel 1 is operated by the driver to turn the vehicle. The steering wheel 1 is connected to the rack and pinion unit 7 via the steering shaft 2. The steering shaft 2 is provided with a rotation angle sensor 3, a motor 5, and a steering torque sensor 6.

モータ5は、減速機や電動モータなどによって構成され、コントローラ20から供給される制御信号S5によって制御される。反力モータ5は、例えば操舵感や操舵安定性などを向上させるために、運転者による操舵に応じてアシストトルク(操舵アシスト力)を発生させると共に、操舵安定性及び操舵感などを向上させるために付加減衰力を発生させる。   The motor 5 is constituted by a reduction gear, an electric motor, or the like, and is controlled by a control signal S5 supplied from the controller 20. The reaction force motor 5 generates assist torque (steering assist force) in response to steering by the driver and improves steering stability and steering feeling, for example, in order to improve steering feeling and steering stability. An additional damping force is generated.

回転角センサ3は、運転者によるステアリングホイール1の操作に対応する回転角を検出する。回転角センサ3は、検出した回転角に対応する検出信号S3をコントローラ20に供給する。また、操舵トルクセンサ6は、運転者によって入力された操舵トルク(以下、「入力トルク」とも呼ぶ。)を検出する。操舵トルクセンサ6は、検出した操舵トルクに対応する検出信号S6をコントローラ20に供給する。更に、車速センサ12は、車速を検出し、検出した車速に対応する検出信号S12をコントローラ20に供給する。   The rotation angle sensor 3 detects a rotation angle corresponding to the operation of the steering wheel 1 by the driver. The rotation angle sensor 3 supplies a detection signal S3 corresponding to the detected rotation angle to the controller 20. The steering torque sensor 6 detects steering torque (hereinafter also referred to as “input torque”) input by the driver. The steering torque sensor 6 supplies a detection signal S6 corresponding to the detected steering torque to the controller 20. Further, the vehicle speed sensor 12 detects the vehicle speed and supplies a detection signal S12 corresponding to the detected vehicle speed to the controller 20.

ラックアンドピニオン部7は、ラックやピニオンなどによって構成され、ステアリングシャフト2から回転が伝達されて動作する。更に、ラックアンドピニオン部7にはタイロッド8及びナックルアーム9が連結されており、ナックルアーム9には車輪10Fが連結されている。この場合、タイロッド8及びナックルアーム9がラックアンドピニオン部7によって動作されることにより、ナックルアーム9に連結された車輪10Fが転舵されることとなる。   The rack and pinion unit 7 is configured by a rack, a pinion, or the like, and operates by transmitting rotation from the steering shaft 2. Further, a tie rod 8 and a knuckle arm 9 are connected to the rack and pinion unit 7, and a wheel 10 </ b> F is connected to the knuckle arm 9. In this case, when the tie rod 8 and the knuckle arm 9 are operated by the rack and pinion unit 7, the wheel 10F connected to the knuckle arm 9 is steered.

コントローラ20は、図示しないCPU、ROM、RAM、及びA/D変換器などを含んで構成される。コントローラ20は、車両内のECU(Electronic Control Unit)に相当する。コントローラ20は、主に、上記した各種センサから供給される検出信号に基づいて、モータ5に対する制御を行う。本実施形態では、コントローラ20は、運転者によって入力された操舵トルクに対してアシストトルクを発生させるための操舵制御を実行する。具体的には、コントローラ20は、少なくとも操舵トルク及び車速に基づいて、モータ5からアシストトルクを発生させる制御を行う。この場合、コントローラ20は、操舵トルクセンサ6から取得される検出信号S6、及び車速センサ12から取得される検出信号S12に基づいて、モータ5に対して制御信号S5を供給する。以上のように、コントローラ20は、本発明における操舵制御装置に相当する。具体的には、コントローラ20は、本発明における操舵制御手段として機能する。   The controller 20 includes a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, and the like (not shown). The controller 20 corresponds to an ECU (Electronic Control Unit) in the vehicle. The controller 20 controls the motor 5 mainly based on detection signals supplied from the various sensors described above. In the present embodiment, the controller 20 executes steering control for generating assist torque with respect to the steering torque input by the driver. Specifically, the controller 20 performs control to generate assist torque from the motor 5 based on at least the steering torque and the vehicle speed. In this case, the controller 20 supplies the control signal S5 to the motor 5 based on the detection signal S6 acquired from the steering torque sensor 6 and the detection signal S12 acquired from the vehicle speed sensor 12. As described above, the controller 20 corresponds to the steering control device in the present invention. Specifically, the controller 20 functions as steering control means in the present invention.

[操舵制御方法]
次に、上記したコントローラ20が実行する操舵制御方法について、具体的に説明する。
[Steering control method]
Next, the steering control method executed by the controller 20 will be specifically described.

本実施形態では、直線走行時に左右方向に車両が流れていく現象(以下、このような現象を「偏向」又は「車両流れ」と呼ぶ。)を効果的に抑制するために、操舵アシストを実行する。つまり、コントローラ20は、車両の偏向が発生している際に、運転者が適切に直進状態を維持できるように、モータ5からアシストトルクを発生させる制御を行う。   In the present embodiment, steering assist is executed in order to effectively suppress a phenomenon in which the vehicle flows in the left-right direction during straight running (hereinafter referred to as “deflection” or “vehicle flow”). To do. That is, the controller 20 performs control to generate assist torque from the motor 5 so that the driver can appropriately maintain the straight traveling state when the vehicle is deflected.

具体的には、本実施形態では、コントローラ20は、入力トルクが0である原点を含む所定範囲において、車両の偏向方向と逆方向のアシストトルクを付与するように設定されたアシスト特性に従って、操舵アシストを行う。詳しくは、コントローラ20は、所定範囲において原点に対して左右非対称に設定されたアシスト特性に基づいて、操舵アシストを行う。また、コントローラ20は、所定範囲以外の範囲では、入力トルクが0である原点に対して概ね左右対称に設定されたアシスト特性に従って操舵アシストを行う。つまり、所定範囲以外の範囲では、一般的なアシスト特性に従って操舵アシストを行う。   Specifically, in the present embodiment, the controller 20 performs steering according to the assist characteristic set to apply assist torque in the direction opposite to the deflection direction of the vehicle in a predetermined range including the origin where the input torque is zero. Assist. Specifically, the controller 20 performs steering assist based on assist characteristics set asymmetrically with respect to the origin within a predetermined range. In addition, the controller 20 performs steering assist according to the assist characteristics set substantially symmetrically with respect to the origin where the input torque is 0 in a range other than the predetermined range. That is, in a range other than the predetermined range, steering assist is performed according to general assist characteristics.

なお、上記した車両の偏向は、車両側に左右差があることが原因で発生したり、道路側が原因で発生したりする。具体的には、車輪のコニシティー成分の左右差が大きい場合や、左右でサスペンションの特性(例えばキャンバー角)が異なる場合など、車両側に左右差がある場合に偏向が発生する。また、路面のカント(キャンバー角)が大きい場合などにも、偏向が発生する。   Note that the above-described vehicle deflection may be caused by a difference between the left and right sides of the vehicle, or may be caused by the road side. Specifically, deflection occurs when there is a left-right difference on the vehicle side, such as when the left-right difference in the conicity component of the wheels is large, or when the suspension characteristics (for example, camber angle) are different between the left and right. In addition, deflection occurs when the road surface has a large cant (camber angle).

ここで、図2を参照して、本実施形態に係る操舵アシストについて具体的に説明する。   Here, with reference to FIG. 2, the steering assistance which concerns on this embodiment is demonstrated concretely.

図2は、横軸に入力トルク(操舵トルク)を示し、縦軸にアシストトルクを示している。この場合、横軸における右方向は、左方向に入力トルクを入力することを示し、横軸における左方向は、右方向に入力トルクを入力することを示す。また、縦軸における上方向は、左方向にアシストトルクを付与することを示し、縦軸における下方向は、右方向にアシストトルクを付与することを示す。   FIG. 2 shows the input torque (steering torque) on the horizontal axis and the assist torque on the vertical axis. In this case, the right direction on the horizontal axis indicates that the input torque is input in the left direction, and the left direction on the horizontal axis indicates that the input torque is input in the right direction. Further, the upward direction on the vertical axis indicates that assist torque is applied in the left direction, and the downward direction on the vertical axis indicates that assist torque is applied in the right direction.

破線A1は、一般的な操舵アシストを行う際に用いるアシストトルクマップを示している。アシストトルクマップA1は、入力トルクが0である原点付近の領域ではアシストトルクが0となり、入力トルクがある程度の大きさとなったときに入力トルクに応じたアシストトルクが付与されように設定されている。また、このアシストトルクマップA1は、入力トルクが0である原点を挟んだ左右方向において、左右対称のアシスト特性を有している。   A broken line A1 indicates an assist torque map used when general steering assist is performed. The assist torque map A1 is set so that the assist torque is 0 in the region near the origin where the input torque is 0, and the assist torque according to the input torque is applied when the input torque becomes a certain level. . The assist torque map A1 has left-right symmetric assist characteristics in the left-right direction across the origin where the input torque is zero.

実線A2は、本実施形態に係る操舵アシストを行う際に用いるアシストトルクマップを示している。アシストトルクマップA2は、入力トルクが0である原点を含む所定範囲B1において、左方向へ均一なアシストトルクが付与されるように設定されている。また、アシストトルクマップA2は、所定範囲B1において、原点を挟んだ左右方向において左右非対称のアシスト特性を有している。具体的には、所定範囲B1は、右方向の範囲B2のほうが左方向の範囲B3よりも広く設定されている。更に、アシストトルクマップA2は、入力トルクが所定範囲B1を超えた場合、上記した左方向への均一なアシストトルクからアシストトルクマップA1上のアシストトルクまで速やかに変化するように設定されている。これにより、入力トルクが所定範囲B1を超えた場合に、アシストトルクマップA2からアシストトルクマップA1に速やかに移行して、左右対称のアシスト特性に設定されたアシストトルクマップA1に従って操舵アシストを行うことができる。   A solid line A2 indicates an assist torque map used when performing steering assist according to the present embodiment. The assist torque map A2 is set so that uniform assist torque is applied to the left in a predetermined range B1 including the origin where the input torque is zero. Further, the assist torque map A2 has left-right asymmetric assist characteristics in the left-right direction across the origin in the predetermined range B1. Specifically, the predetermined range B1 is set so that the right range B2 is wider than the left range B3. Furthermore, the assist torque map A2 is set so that when the input torque exceeds the predetermined range B1, the assist torque on the assist torque map A1 is quickly changed from the uniform assist torque in the left direction described above. Thus, when the input torque exceeds the predetermined range B1, the assist torque map A2 is quickly shifted to the assist torque map A1, and the steering assist is performed according to the assist torque map A1 set to the left-right symmetric assist characteristics. Can do.

次に、アシストトルクマップA2に従って操舵アシストを行った場合の作用について説明する。ここでは、路面に右下がりの勾配を有する道路を走行する場合(この場合には、車両は右方向に偏向していく傾向にある)を考える。   Next, an operation when steering assist is performed according to the assist torque map A2 will be described. Here, consider a case where the vehicle travels on a road having a downward slope on the road surface (in this case, the vehicle tends to deflect rightward).

アシストトルクマップA2によれば、入力トルクが0である状態(つまり、ステアリング1を手放しの状態)で、左方向のアシストトルクが付与されることとなる。そのため、車両が右方向に偏向していくことを抑制することができ、運転者は適切に直進状態を維持することが可能となる。また、運転者が操舵を行った場合でも、入力トルクが所定範囲B1を超えた際に、アシストトルクマップA2からアシストトルクマップA1に速やかに移行して操舵アシストが行われるので、操舵トルクの左右差(右方向に操舵する場合と左方向に操舵する場合とで入力すべき操舵トルクの差)は小さいと言える。   According to the assist torque map A2, the left assist torque is applied in a state where the input torque is 0 (that is, a state where the steering 1 is released). Therefore, it is possible to suppress the vehicle from deflecting in the right direction, and the driver can appropriately maintain the straight traveling state. Even when the driver performs steering, when the input torque exceeds the predetermined range B1, the assist torque map A2 is quickly shifted to the assist torque map A1, and the steering assist is performed. It can be said that the difference (the difference in steering torque to be input between when steering in the right direction and when steering in the left direction) is small.

更に、アシストトルクマップA2によれば、付与するアシストトルクに左右差があるため(所定範囲B1において、原点に対して左右非対称のアシスト特性を有するため)、操舵トルクの左右差を効果的に低減することができる。具体的には、左方向においては早めにアシストトルクマップA2からアシストトルクマップA1に移行するため(つまり、所定範囲B1では、左方向の範囲B3が右方向の範囲B2よりも狭く設定されているため)、左方向に操舵した場合、アシストトルクが過剰になることを、言い換えるとステアリング1の操作が軽くなり過ぎることを、適切に防止することができる。これに対して、右方向に操舵した場合は、もともと路面の勾配により右方向に車両が偏向していくが、左方向と同一のアシストトルクを付加しているので操舵トルクに対する車両の動きが速くなり、ステアリング1の操作が軽いと感じる傾向にある。この場合、アシストトルクマップA2によれば、右方向においては遅めにアシストトルクマップA2からアシストトルクマップA1に移行するため(つまり、所定範囲B1では、右方向の範囲B2が左方向の範囲B3よりも広く設定されているため)、ステアリング1の操作が軽く感じられることを防止することができる。   Furthermore, according to the assist torque map A2, since the assist torque to be applied has a left-right difference (because the predetermined range B1 has an asymmetric assist characteristic with respect to the origin), the left-right difference in the steering torque is effectively reduced. can do. Specifically, in order to shift from the assist torque map A2 to the assist torque map A1 earlier in the left direction (that is, in the predetermined range B1, the left range B3 is set narrower than the right range B2). Therefore, when steering to the left, it is possible to appropriately prevent the assist torque from becoming excessive, in other words, the operation of the steering wheel 1 from becoming too light. In contrast, when the vehicle is steered in the right direction, the vehicle is originally deflected in the right direction due to the slope of the road surface. However, since the same assist torque as that in the left direction is added, the vehicle moves faster with respect to the steering torque. It tends to feel that the operation of the steering wheel 1 is light. In this case, according to the assist torque map A2, the assist torque map A2 shifts from the assist torque map A2 to the assist torque map A1 later in the right direction (that is, in the predetermined range B1, the right range B2 is changed to the left range B3). Therefore, it is possible to prevent the operation of the steering wheel 1 from being felt lightly.

ここで、路面に左下がりの勾配を有する道路を走行する場合(この場合には、車両は左方向に偏向していく傾向にある)に、上記したアシストトルクマップA2に従って操舵アシストすることを考える。この場合には、入力トルク0付近において左方向のアシストトルクが付与されるため、車両の偏向が助長されてしまうが、運転者はステアリング1を右方向に操舵して修正しようとするものと考えられる。このように運転者がステアリング1を操舵した場合、アシストトルクマップA2によれば、アシスト特性が速やかにアシストトルクマップA2からアシストトルクマップA1に移行するため、車両の偏向を適切に抑制することができると言える。   Here, when driving on a road having a downward slope on the road surface (in this case, the vehicle tends to deflect to the left), it is considered that the steering assist is performed according to the assist torque map A2. . In this case, since the left assist torque is applied near the input torque 0, the vehicle deflection is promoted, but it is considered that the driver tries to correct the steering by steering the steering 1 to the right. It is done. When the driver steers the steering 1 in this way, according to the assist torque map A2, the assist characteristic quickly shifts from the assist torque map A2 to the assist torque map A1, so that it is possible to appropriately suppress the deflection of the vehicle. I can say that.

以上より、本実施形態に係る操舵制御方法によれば、操舵トルクの左右差の発生を抑制しつつ、直線走行時に車両に発生する偏向を効果的に抑制することが可能となる。よって、運転者は適切に直進状態を維持することが可能となる。   As described above, according to the steering control method according to the present embodiment, it is possible to effectively suppress the deflection generated in the vehicle during the straight running while suppressing the generation of the left / right difference in the steering torque. Therefore, the driver can appropriately maintain the straight traveling state.

なお、上記では、所定範囲B1において左方向へのアシストトルクを付与するように設定されたアシストトルクマップA2を示したが、この代わりに、所定範囲B1において右方向へのアシストトルクを付与するように設定されたアシストトルクマップを用いても良い。この場合、所定範囲B1においてアシストトルクを付与する方向は、車両の特性に合わせて設定することが好ましい。   In the above description, the assist torque map A2 is set so as to apply the assist torque in the left direction in the predetermined range B1, but instead, the assist torque in the right direction is applied in the predetermined range B1. Alternatively, an assist torque map set in (1) may be used. In this case, the direction in which the assist torque is applied in the predetermined range B1 is preferably set according to the characteristics of the vehicle.

また、所定範囲B1においてアシストトルクを付与する方向が固定されたアシストトルクマップを用いることに限定はされない。他の例では、スイッチなどによってアシストトルクを付与する方向を変えられるように操舵制御システムを構成して、運転者がスイッチを操作することによってアシストトルクを付与する方向を変化させても良い。つまり、この例では、左方向へのアシストトルクを付与するように設定されたアシストトルクマップと、右方向へのアシストトルクを付与するように設定されたアシストトルクマップとを、スイッチ操作によって運転者が切り替えることができる。例えば、運転者が右方向への偏向を感じた場合には、所定範囲B1において左方向へのアシストトルクが付与されるようにスイッチを操作でき、運転者が左方向への偏向を感じた場合には、所定範囲B1において右方向へのアシストトルクが付与されるようにスイッチを操作できる。   Moreover, it is not limited to using the assist torque map in which the direction in which the assist torque is applied in the predetermined range B1 is fixed. In another example, the steering control system may be configured so that the direction in which the assist torque is applied can be changed by a switch or the like, and the direction in which the assist torque is applied may be changed by the driver operating the switch. That is, in this example, a driver operates a switch between an assist torque map set to apply assist torque in the left direction and an assist torque map set to apply assist torque in the right direction. Can be switched. For example, when the driver feels a rightward deflection, the switch can be operated so that a leftward assist torque is applied in the predetermined range B1, and the driver feels a leftward deflection. The switch can be operated so that assist torque in the right direction is applied in the predetermined range B1.

更に、他の例では、車両における偏向方向を検出して、検出された偏向方向に基づいて、所定範囲B1においてアシストトルクを付与する方向を切り替えても良い。つまり、車両に発生する偏向に基づいて、アシストトルクを付与する方向を自動で切り替えても良い。この場合、車両に偏向が発生していない際には、一般的なアシストトルクマップ(つまり、所定範囲B1などにおいてアシストトルクを付与しないアシストトルクマップ)を用いることができる。なお、車両に発生する偏向は、例えば、センサなどによって車両における加速度やヨーや操舵トルクなどを検出し、これらの変化などに基づいて求めることができる。   Furthermore, in another example, the direction in which the assist torque is applied in the predetermined range B1 may be switched based on the detected deflection direction by detecting the deflection direction in the vehicle. That is, the direction in which the assist torque is applied may be automatically switched based on the deflection generated in the vehicle. In this case, when there is no deflection in the vehicle, a general assist torque map (that is, an assist torque map that does not apply assist torque in the predetermined range B1 or the like) can be used. The deflection generated in the vehicle can be obtained based on, for example, changes in the acceleration, yaw, steering torque, and the like in the vehicle detected by a sensor or the like.

[アシストトルク量の算出方法]
次に、前述したアシストトルクマップA2を用いた場合に付与するアシストトルク量(所定範囲B1において付与するアシストトルク量)の算出方法について説明する。本実施形態では、コントローラ20は、少なくとも車速及び操舵トルクに基づいて、このようなアシストトルク量を算出する。つまり、コントローラ20は、車速や操舵トルクなどに応じて、車両の偏向に対策するためのアシストトルク量(以下では、「車両偏向対策後基本アシスト量」とも呼ぶ。)を変化させる処理を行う。
[Assist torque calculation method]
Next, a method of calculating the assist torque amount (assist torque amount applied in the predetermined range B1) applied when using the assist torque map A2 described above will be described. In the present embodiment, the controller 20 calculates such an assist torque amount based on at least the vehicle speed and the steering torque. That is, the controller 20 performs a process of changing an assist torque amount (hereinafter, also referred to as “basic assist amount after vehicle deflection countermeasures”) for taking measures against vehicle deflection in accordance with vehicle speed, steering torque, and the like.

図3は、車両偏向対策後基本アシスト量の算出処理を示すフローチャートである。この処理は、コントローラ20によって所定の周期で繰り返し実行される。   FIG. 3 is a flowchart showing a basic assist amount calculation process after vehicle deflection countermeasures. This process is repeatedly executed by the controller 20 at a predetermined cycle.

まず、ステップS101では、コントローラ20は、車速を取得する。具体的には、コントローラ20は、車速センサ12から検出信号S12を取得する。そして、処理はステップS102に進む。   First, in step S101, the controller 20 acquires the vehicle speed. Specifically, the controller 20 acquires the detection signal S12 from the vehicle speed sensor 12. Then, the process proceeds to step S102.

ステップS102では、コントローラ20は、ステップS101で取得された車速に基づいて車速ゲインを求める。この場合、コントローラ20は、車速と車速ゲインとの関係を規定した車速ゲインマップ(メモリなどに記憶されている)を参照して、車速ゲインを求める。車速ゲインマップによれば、車速が比較的小さい場合には概ね0の車速ゲインが求められ、車速が所定値以上となった場合には概ね一定の車速ゲインが求められる。以上のステップS102の処理が終了すると、処理はステップS106に進む。   In step S102, the controller 20 calculates a vehicle speed gain based on the vehicle speed acquired in step S101. In this case, the controller 20 obtains the vehicle speed gain with reference to a vehicle speed gain map (stored in a memory or the like) that defines the relationship between the vehicle speed and the vehicle speed gain. According to the vehicle speed gain map, a substantially zero vehicle speed gain is obtained when the vehicle speed is relatively low, and a substantially constant vehicle speed gain is obtained when the vehicle speed exceeds a predetermined value. When the process in step S102 is completed, the process proceeds to step S106.

ステップS103では、コントローラ20は、操舵トルクを取得する。具体的には、コントローラ20は、操舵トルクセンサ6から検出信号S6を取得する。そして、処理はステップS104に進む。   In step S103, the controller 20 acquires a steering torque. Specifically, the controller 20 acquires the detection signal S6 from the steering torque sensor 6. Then, the process proceeds to step S104.

ステップS104では、コントローラ20は、ステップS103で取得された操舵トルクにおけるノイズを除去して位相補償後トルクを求める。そして、処理はステップS105に進む。   In step S104, the controller 20 obtains the phase-compensated torque by removing noise in the steering torque acquired in step S103. Then, the process proceeds to step S105.

ステップS105では、コントローラ20は、ステップS104で取得された位相補償後トルクに基づいて、目標補正量を求める。この場合、コントローラ20は、位相補償後トルクと目標補正量との関係を規定した目標補正量マップ(メモリなどに記憶されている)を参照して、目標補正量を求める。目標補正量マップによれば、位相補償後トルクの絶対値が比較的小さい領域において、所定の値を有する目標補正量が得られる。以上のステップS105の処理が終了すると、処理はステップS106に進む。なお、基本的には、ステップS101、S102の処理、及びステップS103〜S104の処理は平行して行われる。   In step S105, the controller 20 obtains a target correction amount based on the phase-compensated torque acquired in step S104. In this case, the controller 20 obtains the target correction amount with reference to a target correction amount map (stored in a memory or the like) that defines the relationship between the phase compensated torque and the target correction amount. According to the target correction amount map, a target correction amount having a predetermined value can be obtained in a region where the absolute value of the phase-compensated torque is relatively small. When the process of step S105 is completed, the process proceeds to step S106. Basically, the processes in steps S101 and S102 and the processes in steps S103 to S104 are performed in parallel.

ステップS106では、コントローラ20は、ステップS102で得られた車速ゲインと、ステップS105で得られた目標補正量とを乗算することによって、車両偏向対策制御量を算出する。そして、処理はステップS108に進む。   In step S106, the controller 20 calculates the vehicle deflection countermeasure control amount by multiplying the vehicle speed gain obtained in step S102 by the target correction amount obtained in step S105. Then, the process proceeds to step S108.

ステップS107では、コントローラ20は、操舵アシストを行う際の基本となる基本アシスト量を取得する。具体的には、コントローラ20は、車速と基本アシスト量とが対応付けられたマップなどを参照して、現在の車速に対応する基本アシスト量を取得する。そして、処理はステップS108に進む。なお、基本的には、ステップS108の処理は、上記したステップS101〜S106の処理と平行して行われる。   In step S107, the controller 20 acquires a basic assist amount that is a basis for performing the steering assist. Specifically, the controller 20 refers to a map in which the vehicle speed and the basic assist amount are associated with each other, and acquires the basic assist amount corresponding to the current vehicle speed. Then, the process proceeds to step S108. Basically, the process of step S108 is performed in parallel with the processes of steps S101 to S106 described above.

ステップS108では、コントローラ20は、ステップS106で得られた車両偏向対策制御量と、ステップS107で得られた基本アシスト量とを加算することによって、車両偏向対策後基本アシスト量を算出する。そして、コントローラ20は、このようにして算出された車両偏向対策後基本アシスト量に基づいて操舵アシストを実行する。   In step S108, the controller 20 adds the vehicle deflection countermeasure control amount obtained in step S106 and the basic assist amount obtained in step S107 to calculate the vehicle deflection countermeasure basic assist amount. Then, the controller 20 executes steering assist based on the calculated basic assist amount after countermeasures against vehicle deflection.

図4は、上記した処理によって求められた車両偏向対策後基本アシスト量の一例を示す図である。図4は、横軸に入力トルクを示し、縦軸にアシストトルクを示している。なお、横軸に示す入力トルクはノイズ除去後の位相補償後トルク(ステップS104で得られるトルク)に相当する。破線C1は、車両の偏向への対策前のアシストトルクマップ(前述したアシストトルクマップA1に対応する)を示す。また、実線C2は、車両の偏向への対策後のアシストトルクマップ(前述したアシストトルクマップA2に対応する)であり、上記した処理によって求められた車両偏向対策後基本アシスト量に対応する。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the basic assist amount after countermeasures against vehicle deflection obtained by the above-described processing. FIG. 4 shows the input torque on the horizontal axis and the assist torque on the vertical axis. Note that the input torque shown on the horizontal axis corresponds to the post-phase compensation torque after noise removal (torque obtained in step S104). A broken line C1 indicates an assist torque map (corresponding to the assist torque map A1 described above) before taking measures against vehicle deflection. A solid line C2 is an assist torque map after countermeasures against vehicle deflection (corresponding to the assist torque map A2 described above), and corresponds to the basic assist amount after countermeasures against vehicle deflection obtained by the above-described processing.

この場合、図3に示す処理を行うことにより、図4中の白抜き矢印C3で示すように、車速や操舵トルクなどに応じて、偏向に対して対策するためのアシストトルクのレベルを適切に変化させることができる。よって、直線走行時に車両に発生する偏向を、より効果的に抑制することが可能となる。   In this case, by performing the processing shown in FIG. 3, the level of assist torque for taking countermeasures against deflection is appropriately set according to the vehicle speed, steering torque, etc., as shown by the white arrow C3 in FIG. Can be changed. Therefore, it is possible to more effectively suppress the deflection that occurs in the vehicle during straight running.

なお、上記では車速などに基づいてアシストトルク量(車両偏向対策後基本アシスト量)を変化させる例を示したが、これに限定はされない。他の例では、スイッチなどによってアシストトルク量が変化できるように操舵制御システムを構成して、運転者がスイッチを操作することによってアシストトルク量を変化させることができる。   In the above description, the example in which the assist torque amount (basic assist amount after countermeasures against vehicle deflection) is changed based on the vehicle speed or the like has been described. However, the present invention is not limited to this. In another example, the steering control system can be configured such that the assist torque amount can be changed by a switch or the like, and the assist torque amount can be changed by the driver operating the switch.

本実施形態に係る操舵制御システムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the steering control system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るアシストトルクマップを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the assist torque map which concerns on this embodiment. 車両偏向対策後基本アシスト量の算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calculation process of the basic assist amount after a vehicle deflection countermeasure. 車両偏向対策後基本アシスト量の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the basic assist amount after a vehicle deflection countermeasure.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 回転角センサ
5 モータ
6 操舵トルクセンサ
7 ラックアンドピニオン部
10F 車輪(前輪)
12 車速センサ
20 コントローラ
50 操舵制御システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Rotation angle sensor 5 Motor 6 Steering torque sensor 7 Rack and pinion part 10F Wheel (front wheel)
12 Vehicle speed sensor 20 Controller 50 Steering control system

Claims (3)

運転者によって入力された操舵トルクに対してアシストトルクを発生させる操舵制御装置において、
運転者によって入力された前記操舵トルクが、操舵トルクが0である原点を含む所定範囲内にある場合には、車両の偏向方向と逆方向のアシストトルクを付与する第1アシスト特性に従って操舵アシストを実行し、運転者によって入力された前記操舵トルクが前記所定範囲外にある場合には、前記操舵トルクに応じたアシストトルクを付与する第2アシスト特性に従って操舵アシストを実行する操舵制御手段を備え、
前記第1アシスト特性は、前記原点に対して左右非対称のアシスト特性になるように設定されていると共に、前記偏向方向と同方向のほうが前記偏向方向と逆方向よりも範囲が広く設定されており、
前記第2アシスト特性は、前記原点に対して左右対称のアシスト特性になるように設定されており、
前記偏向方向は、直線走行時に左方向又は右方向に前記車両が流れていく現象が発生した状態での、前記車両が流れていく方向であることを特徴とする操舵制御装置。
In a steering control device that generates an assist torque with respect to a steering torque input by a driver,
When the steering torque input by the driver is within a predetermined range including the origin where the steering torque is 0, steering assist is performed according to a first assist characteristic that applies assist torque in a direction opposite to the deflection direction of the vehicle. run, when said steering torque inputted by the driver is out of the predetermined range, Bei give a steering control means for performing steering assist in accordance with a second assist characteristic that applies assist torque corresponding to the steering torque ,
The first assist characteristic is set to be an asymmetrical assist characteristic with respect to the origin, and the range in the same direction as the deflection direction is set wider than the direction opposite to the deflection direction. ,
The second assist characteristic is set to be a symmetrical assist characteristic with respect to the origin,
The steering control device according to claim 1, wherein the deflection direction is a direction in which the vehicle flows in a state in which a phenomenon occurs in which the vehicle flows in the left direction or the right direction during straight running .
前記操舵制御手段は、前記所定範囲において付与すべきアシストトルク量を、少なくとも車速及び前記操舵トルクに基づいて算出することを特徴とする請求項1に記載の操舵制御装置。   The steering control device according to claim 1, wherein the steering control means calculates an assist torque amount to be applied in the predetermined range based on at least a vehicle speed and the steering torque. 前記車両における偏向方向を検出する偏向方向検出手段を備え、
前記操舵制御手段は、前記偏向方向検出手段によって検出された前記偏向方向に基づいて、前記所定範囲において前記アシストトルクを付与する方向を切り替えることを特徴とする請求項1又は2に記載の操舵制御装置。
Comprising a deflection direction detecting means for detecting a deflection direction in the vehicle;
The steering control according to claim 1 or 2 , wherein the steering control means switches a direction in which the assist torque is applied in the predetermined range based on the deflection direction detected by the deflection direction detection means. apparatus.
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