JP7792277B2 - Steering control device - Google Patents
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Description
本発明は、転舵制御装置に関する。 The present invention relates to a steering control device.
たとえば下記特許文献1には、転舵輪を制御対象とする転舵制御装置が記載されている。この制御装置は、転舵輪を転舵させるための転舵モータの過熱保護のために、転舵モータの出力を制限する処理を実行する。 For example, Patent Document 1 below describes a steering control device that controls steered wheels. This control device executes processing to limit the output of the steering motor, which steers the steered wheels, to protect the motor from overheating.
上記の出力制限をする場合、制限が解除されるのに伴って転舵角を示す制御量が目標値へと急変するおそれがある。 When the above output limit is applied, there is a risk that the control variable indicating the steering angle will suddenly change to the target value when the limit is released.
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
1.操舵角と転舵角との関係を変更可能な操舵系を備える車両に適用され、前記操舵角は、ステアリングホイールの回転角度であり、前記転舵角は、前記車両の転舵輪の切れ角であり、目標制御量算出処理、操作処理、判定処理、および徐変処理を実行するように構成され、前記目標制御量算出処理は、前記操舵系の制御量の目標値である目標制御量を算出する処理であり、前記制御量は、前記転舵輪の転舵角と相関を有する角度変数を示す量であり、前記操作処理は、前記制御量を前記目標制御量に制御するために前記操舵系を操作する処理であり、前記判定処理は、前記制御量の制御に制約が生じているか否かを判定する処理であり、前記徐変処理は、前記判定処理によって前記制約が生じていると判定される状態から前記制約が生じていないと判定される状態に切り替わる場合、前記操作処理の入力となる前記目標制御量を、前記制御量から前記目標制御量算出処理によって算出される前記目標制御量へと徐変させる処理である転舵制御装置である。
The means for solving the above problems and their effects will be described below.
1. A steering control device applied to a vehicle equipped with a steering system capable of changing the relationship between a steering angle and a turning angle, the steering angle being the rotation angle of a steering wheel and the turning angle being the turning angle of steered wheels of the vehicle, the device being configured to execute a target control variable calculation process, an operation process, a determination process, and a gradual change process, the target control variable calculation process being a process of calculating a target control variable that is a target value of a control variable of the steering system, the control variable being a quantity that indicates an angle variable correlated with the turning angle of the steered wheels, the operation process being a process of operating the steering system in order to control the control variable to the target control variable, the determination process being a process of determining whether or not a constraint is occurring in control of the control variable, and the gradual change process being a process of gradually changing the target control variable that is an input to the operation process from the control variable to the target control variable calculated by the target control variable calculation process when a state in which it is determined by the determination process that the constraint is occurring is switched to a state in which it is determined that the constraint is not occurring.
上記制約が生じている場合には、制御量と目標制御量との差の大きさが大きくなるおそれがある。制御量と目標制御量との差の大きさが大きい状態で制約が解消すると、制御量が目標制御量へと急激に変化するおそれがある。そこで、上記構成では、操作処理の入力となる目標制御量を制御量から目標制御量算出処理によって算出される値へと徐変させる。これにより、制約が解消することに起因して制御量が急変することを抑制できる。したがって、上記構成によれば、制約が解消することに起因して転舵輪が急変することを抑制できる。 When the above constraint exists, there is a risk that the difference between the control amount and the target control amount will become large. If the constraint is resolved when the difference between the control amount and the target control amount is large, there is a risk that the control amount will suddenly change to the target control amount. Therefore, with the above configuration, the target control amount, which is input to the operation processing, is gradually changed from the control amount to a value calculated by the target control amount calculation processing. This makes it possible to prevent a sudden change in the control amount due to the resolution of the constraint. Therefore, with the above configuration, it is possible to prevent a sudden change in the steered wheels due to the resolution of the constraint.
2.前記操舵系は、前記転舵輪を転舵させるためのモータを備え、前記操舵系の温度が所定温度以上である場合に、前記モータの電流を制限する電流制限処理を含み、前記判定処理は、前記電流制限処理が実行されている場合に前記制約が生じていると判定する処理を含む上記1記載の転舵制御装置である。 2. The steering system is a steering control device as described in paragraph 1, in which the steering system includes a motor for steering the steered wheels, and includes a current limiting process that limits the current to the motor when the temperature of the steering system is equal to or higher than a predetermined temperature, and the determination process includes a process that determines that the constraint has occurred when the current limiting process is being executed.
上記構成では、操舵系の温度が高い場合にモータの電流を制限することにより、操舵系の温度が過度に高くなることを抑制できる。そして、電流の制限によって温度が低下すると、制約が解消する。そしてその場合に、徐変処理を利用することによって、制御量の急変を抑制できる。 In the above configuration, by limiting the motor current when the steering system temperature is high, it is possible to prevent the steering system temperature from rising excessively. Then, when the temperature drops due to the current limit, the constraint is resolved. In that case, by using gradual change processing, it is possible to prevent sudden changes in the control variable.
3.前記判定処理は、舵角速度変数の値を取得する速度変数取得処理を含んで且つ、前記舵角速度変数の値の大きさが所定値以下であることと、前記制御量と前記目標制御量との差の大きさが差閾値以上であることとの論理積が真である場合、前記制約が生じていると判定する処理を含み、前記舵角速度変数は、前記転舵角の変化速度を示す変数である上記1または2記載の転舵制御装置である。 3. The steering control device according to claim 1 or 2, wherein the determination process includes a speed variable acquisition process for acquiring the value of a steering angle speed variable, and a process for determining that the constraint exists when the logical product of the magnitude of the value of the steering angle speed variable being equal to or less than a predetermined value and the magnitude of the difference between the control amount and the target control amount being equal to or greater than a difference threshold is true, and the steering angle speed variable is a variable indicating the rate of change of the steering angle.
制御量と目標制御量との差の大きさが大きい場合、その差を解消するように制御がなされる。したがって、舵角速度変数の値の大きさが大きくなる傾向にある。そのため、上記差の大きさが大きいにもかかわらず、舵角速度変数の値の大きさが小さい場合には、転舵輪を転舵させる上で必要なトルクが過度に大きい等、制御量の制御に制約が生じている可能性がある。そこで上記構成では、そうした場合に、制約が生じていると判定する。 When the difference between the control amount and the target control amount is large, control is performed to eliminate that difference. Therefore, the value of the steering angular velocity variable tends to increase. Therefore, if the difference is large but the value of the steering angular velocity variable is small, there may be constraints on the control of the control amount, such as an excessively large torque being required to steer the steered wheels. Therefore, the above configuration determines that a constraint has occurred in such a case.
4.前記判定処理は、操舵トルクを取得する取得処理を含んで且つ、前記舵角速度変数の値の大きさが所定値以下であることと、前記制御量と前記目標制御量との差の大きさが差閾値以上であることと、前記操舵トルクの大きさが閾値以上であることとの論理積が真である場合、前記制約が生じていると判定する処理を含み、前記操舵トルクは、前記ステアリングホイールに入力されるトルクである上記3記載の転舵制御装置である。 4. The steering control device according to claim 3, wherein the determination process includes an acquisition process for acquiring steering torque and a process for determining that the constraint exists when the logical product of the magnitude of the value of the steering angular velocity variable is equal to or less than a predetermined value, the magnitude of the difference between the control amount and the target control amount is equal to or greater than a difference threshold, and the magnitude of the steering torque is equal to or greater than a threshold is true, and the steering torque is the torque input to the steering wheel.
操舵トルクが大きい場合には、運転者が転舵輪を転舵させることを意図している。それにもかかわらず、制御量と目標制御量との差の大きさが大きくて且つ舵角速度変数の値の大きさが小さい場合には、転舵輪を転舵させる上で必要なトルクが過度に大きい等、制御量の制御に制約が生じている可能性がある。そこで上記構成では、そうした場合に、制約が生じていると判定する。 When the steering torque is large, the driver intends to steer the steered wheels. However, if the difference between the control amount and the target control amount is large and the value of the steering angular velocity variable is small, there may be constraints on the control of the control amount, such as an excessively large torque being required to steer the steered wheels. Therefore, the above configuration determines that constraints have occurred in such cases.
5.前記操舵系は、前記転舵輪を転舵させるためのモータを備え、前記モータに印加される電圧を小さい側に制限する電圧制限処理を実行するように構成され、前記判定処理は、前記電圧制限処理が実行されている場合に前記制約が生じていると判定する処理を含む上記1~4のいずれか1つに記載の転舵制御装置である。 5. The steering system is a steering control device according to any one of items 1 to 4 above, wherein the steering system includes a motor for steering the steered wheels and is configured to execute a voltage limiting process that limits the voltage applied to the motor to a lower value, and the determination process includes a process of determining that the constraint has occurred when the voltage limiting process is being executed.
上記電圧制限処理がなされると、モータを流れる電流の大きさが小さい側に制限される。そのため、モータの生成可能なトルクが小さい側に制限される。したがって、電圧制限処理がなされる場合には、制御量の制御に制約が生じている可能性がある。そのため、上記構成では、電圧制限処理がなされる場合に、制御量の制御に制約が生じていると判定する。 When the voltage limiting process is performed, the magnitude of the current flowing through the motor is limited to a small value. As a result, the torque that the motor can generate is limited to a small value. Therefore, when voltage limiting process is performed, there is a possibility that restrictions have been placed on the control of the controlled variable. Therefore, with the above configuration, when voltage limiting process is performed, it is determined that restrictions have been placed on the control of the controlled variable.
6.前記制御量は、前記転舵角を示す変数である転舵角変数である上記1~5のいずれか1つに記載の転舵制御装置である。 6. The steering control device according to any one of items 1 to 5 above, wherein the control variable is a steering angle variable that indicates the steering angle.
<第1の実施形態>
以下、転舵制御装置の第1実施形態を図面に従って説明する。
「前提構成」
図1に示すように、車両の操舵装置10は、ステアバイワイヤ式の操舵装置である。操舵装置10は、反力アクチュエータArと、転舵アクチュエータAtとを備えている。本実施形態の操舵装置10は、ステアリングホイール12と、転舵輪44との間の動力伝達路が機械的に遮断された構造を有している。
First Embodiment
A first embodiment of the steering control device will be described below with reference to the drawings.
"Prerequisite configuration"
As shown in Figure 1, the vehicle steering device 10 is a steer-by-wire type steering device. The steering device 10 includes a reaction force actuator Ar and a turning actuator At. The steering device 10 of this embodiment has a structure in which the power transmission path between the steering wheel 12 and the steered wheels 44 is mechanically disconnected.
ステアリングホイール12には、ステアリングシャフト14が連結されている。反力アクチュエータArは、ステアリングホイール12に操舵反力を付与するためのアクチュエータである。操舵反力とは、運転者によるステアリングホイール12の操作方向と反対方向へ向けて作用する力をいう。操舵反力をステアリングホイール12に付与することにより、運転者に適度な手応え感を与えることが可能である。反力アクチュエータArは、減速機構16、反力モータ20、および反力用インバータ22を備えている。 A steering shaft 14 is connected to the steering wheel 12. The reaction force actuator Ar is an actuator for applying a steering reaction force to the steering wheel 12. A steering reaction force is a force that acts in the opposite direction to the direction in which the driver operates the steering wheel 12. By applying a steering reaction force to the steering wheel 12, it is possible to give the driver an appropriate sense of responsiveness. The reaction force actuator Ar includes a reduction mechanism 16, a reaction force motor 20, and a reaction force inverter 22.
反力モータ20は、3相のブラシレスモータである。反力モータ20の回転軸は、減速機構16を介して、ステアリングシャフト14に連結されている。反力用インバータ22は、直流電圧源としてのバッテリ24の電圧を交流電圧に変換して反力モータ20に印加する電力変換回路である。 The reaction motor 20 is a three-phase brushless motor. The rotating shaft of the reaction motor 20 is connected to the steering shaft 14 via a reduction gear mechanism 16. The reaction inverter 22 is a power conversion circuit that converts the voltage of the battery 24, which serves as a DC voltage source, into AC voltage and applies it to the reaction motor 20.
一方、転舵シャフト40は、図1中の左右方向である車幅方向に沿って延びる。転舵シャフト40の両端には、それぞれタイロッド42を介して左右の転舵輪44が連結されている。転舵シャフト40が直線運動することにより、転舵輪44の転舵角が変更される。 On the other hand, the steering shaft 40 extends along the vehicle width direction, which is the left-right direction in Figure 1. Left and right steered wheels 44 are connected to both ends of the steering shaft 40 via tie rods 42. The steering angle of the steered wheels 44 is changed by the linear movement of the steering shaft 40.
転舵アクチュエータAtは、減速機構56、転舵モータ60、および転舵用インバータ62を備えている。転舵モータ60は、3相のブラシレスモータである。転舵モータ60の回転軸は、減速機構56を介してピニオンシャフト52に連結されている。ピニオンシャフト52のピニオン歯は、転舵シャフト40のラック歯54に噛み合わされている。ピニオンシャフト52とラック歯54が設けられた転舵シャフト40とによって、ラックアンドピニオン機構50が構成されている。転舵モータ60のトルクは、転舵力としてピニオンシャフト52を介して転舵シャフト40に付与される。転舵モータ60の回転に応じて、転舵シャフト40は図1中の左右方向である車幅方向に沿って移動する。 The steering actuator At includes a reduction gear mechanism 56, a steering motor 60, and a steering inverter 62. The steering motor 60 is a three-phase brushless motor. The rotating shaft of the steering motor 60 is connected to a pinion shaft 52 via the reduction gear mechanism 56. The pinion teeth of the pinion shaft 52 mesh with rack teeth 54 of the steering shaft 40. The pinion shaft 52 and the steering shaft 40, on which the rack teeth 54 are provided, form a rack-and-pinion mechanism 50. The torque of the steering motor 60 is applied as a steering force to the steering shaft 40 via the pinion shaft 52. As the steering motor 60 rotates, the steering shaft 40 moves along the vehicle width direction, which is the left-right direction in FIG. 1.
操舵装置10は、転舵ECU70を備えている。
転舵ECU70は、ステアリングホイール12を制御対象とする。転舵ECU70は、制御対象の制御量としての操舵反力を制御すべく、反力アクチュエータArを操作する。図1には、反力用インバータ22への操作信号MSsを記載している。また、転舵ECU70は、転舵輪44を制御対象とする。転舵ECU70は、制御対象の制御量としての転舵輪44の転舵角を制御すべく、転舵アクチュエータAtを操作する。図1には、転舵用インバータ62への操作信号MStを記載している。
The steering device 10 is equipped with a steering ECU 70 .
The steering ECU 70 controls the steering wheel 12. The steering ECU 70 operates a reaction force actuator Ar to control the steering reaction force as a control variable of the control object. Fig. 1 shows an operation signal MSs to reaction force inverter 22. The steering ECU 70 also controls the steered wheels 44. The steering ECU 70 operates a steering actuator At to control the steering angle of steered wheels 44 as a control variable of the control object. Fig. 1 shows an operation signal MSt to steering inverter 62.
転舵ECU70は、制御量を制御すべく、トルクセンサ80によって検出される、ステアリングシャフト14への入力トルクである操舵トルクThを参照する。また、転舵ECU70は、回転角センサ82によって検出される反力モータ20の回転軸の回転角θaを参照する。また、転舵ECU70は、反力モータ20に流れる電流iu1,iv1,iw1を参照する。電流iu1,iv1,iw1は、反力用インバータ22の各レッグに設けられたシャント抵抗の電圧降下量として定量化されている。転舵ECU70は、制御量を制御すべく、回転角センサ84によって検出される転舵モータ60の回転軸の回転角θbを参照する。また、転舵ECU70は、転舵モータ60に流れる電流iu2,iv2,iw2を参照する。電流iu2,iv2,iw2は、転舵用インバータ62の各レッグに設けられたシャント抵抗の電圧降下量として定量化されている。 To control the control variable, the turning ECU 70 references the steering torque Th, which is the input torque to the steering shaft 14, detected by the torque sensor 80. The turning ECU 70 also references the rotation angle θa of the rotation shaft of the reaction force motor 20, detected by the rotation angle sensor 82. The turning ECU 70 also references the currents iu1, iv1, and iw1 flowing through the reaction force motor 20. The currents iu1, iv1, and iw1 are quantified as the voltage drop across the shunt resistors provided in each leg of the reaction force inverter 22. The turning ECU 70 references the rotation angle θb of the rotation shaft of the turning motor 60, detected by the rotation angle sensor 84. The turning ECU 70 also references the currents iu2, iv2, and iw2 flowing through the turning motor 60. Currents iu2, iv2, and iw2 are quantified as the voltage drop across the shunt resistors provided in each leg of the steering inverter 62.
転舵ECU70は、電圧センサ86によって検出されるバッテリ24の端子電圧Vbを参照する。また、転舵ECU70は、電流センサ88によって検出されるバッテリ24の充放電電流Ibを参照する。また、転舵ECU70は、外気温センサ90によって検出される車両の周囲の温度である外気温TOを参照する。また、転舵ECU70は、車速センサ92によって検出される車速Vを参照する。 The turning ECU 70 references the terminal voltage Vb of the battery 24 detected by the voltage sensor 86. The turning ECU 70 also references the charge/discharge current Ib of the battery 24 detected by the current sensor 88. The turning ECU 70 also references the outside air temperature TO, which is the temperature around the vehicle, detected by the outside air temperature sensor 90. The turning ECU 70 also references the vehicle speed V, which is detected by the vehicle speed sensor 92.
転舵ECU70は、PU72、記憶装置74および周辺回路76を備えている。PU72は、CPU、GPU、およびTPU等のソフトウェア処理装置である。ここで、周辺回路76は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路、電源回路、およびリセット回路等を含む。転舵ECU70は、記憶装置74に記憶されたプログラムをPU72が実行することにより制御量を制御する。 The steering ECU 70 comprises a PU 72, a storage device 74, and peripheral circuits 76. The PU 72 is a software processing device such as a CPU, GPU, or TPU. Here, the peripheral circuits 76 include circuits that generate clock signals that regulate internal operation, power supply circuits, reset circuits, etc. The steering ECU 70 controls control variables by having the PU 72 execute programs stored in the storage device 74.
「制御」
図2に、転舵ECU70によって実行される処理の一部を示す。
操舵角算出処理M10は、回転角θaを入力として、ステアリングホイール12の回転角である操舵角θhを算出する処理である。操舵角算出処理M10は、回転角θaを、たとえば、車両が直進しているときのステアリングホイール12の位置であるステアリング中立位置からの反力モータ20の回転数をカウントすることにより、360°を超える範囲を含む積算角に換算する処理を含む。操舵角算出処理M10は、換算して得られた積算角に減速機構16の回転速度比に基づく換算係数を乗算することで、操舵角θhを演算する処理を含む。なお、操舵角θhは、たとえば、ステアリング中立位置よりも右側の角度である場合に正、左側の角度である場合に負とする。
"control"
FIG. 2 shows part of the processing executed by the steering ECU 70.
The steering angle calculation process M10 is a process that uses the rotation angle θa as an input and calculates the steering angle θh, which is the rotation angle of the steering wheel 12. The steering angle calculation process M10 includes a process of converting the rotation angle θa into an integrated angle that includes a range exceeding 360°, for example, by counting the number of rotations of the reaction force motor 20 from a steering neutral position, which is the position of the steering wheel 12 when the vehicle is traveling straight. The steering angle calculation process M10 includes a process of multiplying the integrated angle obtained by conversion by a conversion coefficient based on the rotational speed ratio of the speed reduction mechanism 16 to calculate the steering angle θh. Note that the steering angle θh is positive when it is an angle to the right of the steering neutral position, and negative when it is an angle to the left of the steering neutral position, for example.
ピニオン角算出処理M12は、回転角θbを入力として、ピニオンシャフト52の回転角度であるピニオン角θpを算出する処理である。ピニオン角算出処理M12は、たとえば、車両が直進しているときの転舵シャフト40の位置であるラック中立位置からの転舵モータ60の回転数をカウントすることにより、360°を超える範囲を含む積算角に換算する処理を含む。ピニオン角算出処理M12は、換算して得られた積算角に減速機構56の回転速度比に基づく換算係数を乗算することで、ピニオンシャフト52の実際の回転角であるピニオン角θpを演算する処理を含む。なお、ピニオン角θpは、たとえば、ラック中立位置よりも右側の角度である場合に正、左側の角度である場合に負とする。転舵モータ60と、ピニオンシャフト52とは、減速機構56を介して連動する。このため、転舵モータ60の回転角θbと、ピニオン角θpとの間には相関関係がある。この相関関係を利用して転舵モータ60の回転角θbからピニオン角θpを求めることができる。また、ピニオンシャフト52は、転舵シャフト40に噛合されている。このため、ピニオン角θpと転舵シャフト40の移動量との間にも相関関係がある。すなわち、ピニオン角θpは、転舵輪44の転舵角を反映する値である。 The pinion angle calculation process M12 uses the rotation angle θb as input to calculate the pinion angle θp, which is the rotation angle of the pinion shaft 52. The pinion angle calculation process M12 includes, for example, counting the number of rotations of the steering motor 60 from the rack neutral position, which is the position of the steering shaft 40 when the vehicle is traveling straight, and converting this into an integrated angle that includes a range exceeding 360°. The pinion angle calculation process M12 includes multiplying the converted integrated angle by a conversion coefficient based on the rotational speed ratio of the reduction mechanism 56 to calculate the pinion angle θp, which is the actual rotation angle of the pinion shaft 52. Note that the pinion angle θp is positive when it is an angle to the right of the rack neutral position, and negative when it is an angle to the left of the rack neutral position. The steering motor 60 and pinion shaft 52 are linked via the reduction mechanism 56. Therefore, there is a correlation between the rotation angle θb of the steering motor 60 and the pinion angle θp. Using this correlation, the pinion angle θp can be determined from the rotation angle θb of the steering motor 60. Furthermore, the pinion shaft 52 is meshed with the steering shaft 40. Therefore, there is also a correlation between the pinion angle θp and the amount of movement of the steering shaft 40. In other words, the pinion angle θp is a value that reflects the steering angle of the steered wheels 44.
目標反力算出処理M14は、操舵トルクTh、車速V、ピニオン角θp、およびq軸電流iqtを入力として、ステアリングホイール12に加えるべき操舵反力に応じた、目標反力Tr*を算出する処理である。ここで、q軸電流iqtは、転舵モータ60に流れるq軸電流である。q軸電流iqtは、PU72によって、電流iu2,iv2,iw2および回転角θbに基づき算出される。目標反力算出処理M14は、q軸電流iqtに基づき、転舵輪44に加えられるトルクに応じて目標反力Tr*を算出する処理を含む。詳しくは、目標反力算出処理M14は、転舵輪44に加えられるトルクの大きさが大きいほど目標反力Tr*の大きさを大きい値に算出する処理を含む。ここで、q軸電流iqtは、転舵モータ60のトルクを示す変数として利用されている。目標反力Tr*は、実際には反力モータ20に対する指令値である。目標反力Tr*に減速機構16による減速比に応じた係数を乗算した値が、操舵反力となる。 The target reaction force calculation process M14 uses the steering torque Th, vehicle speed V, pinion angle θp, and q-axis current iqt as inputs to calculate a target reaction force Tr* corresponding to the steering reaction force to be applied to the steering wheel 12. Here, the q-axis current iqt is the q-axis current flowing through the steering motor 60. The q-axis current iqt is calculated by the PU 72 based on the currents iu2, iv2, and iw2 and the rotation angle θb. The target reaction force calculation process M14 includes a process for calculating the target reaction force Tr* in accordance with the torque applied to the steered wheels 44 based on the q-axis current iqt. More specifically, the target reaction force calculation process M14 includes a process for calculating the magnitude of the target reaction force Tr* to a larger value as the magnitude of the torque applied to the steered wheels 44 increases. Here, the q-axis current iqt is used as a variable indicating the torque of the steering motor 60. The target reaction force Tr* is actually a command value for the reaction force motor 20. The steering reaction force is calculated by multiplying the target reaction force Tr* by a coefficient corresponding to the reduction ratio of the reduction mechanism 16.
反力操作処理M16は、目標反力Tr*、電流iu1,iv1,iw1、および回転角θaを入力として、反力用インバータ22に対する操作信号MSsを出力する処理である。反力操作処理M16は、目標反力Tr*に基づきdq軸の電流指令値を算出する処理を含む。また、反力操作処理M16は、電流iu1,iv1,iw1および回転角θaに基づき、dq軸の電流を算出する処理を含む。そして、反力操作処理M16は、dq軸の電流が指令値となるように、反力用インバータ22を操作すべく操作信号MSsを算出する処理を含む。 The reaction force operation process M16 receives the target reaction force Tr*, currents iu1, iv1, iw1, and rotation angle θa as inputs and outputs an operation signal MSs for the reaction force inverter 22. The reaction force operation process M16 includes a process for calculating d-axis and q-axis current command values based on the target reaction force Tr*. The reaction force operation process M16 also includes a process for calculating d-axis and q-axis currents based on the currents iu1, iv1, iw1, and rotation angle θa. The reaction force operation process M16 then includes a process for calculating an operation signal MSs to operate the reaction force inverter 22 so that the d-axis and q-axis currents become the command values.
目標ピニオン角算出処理M18は、操舵角θhおよび車速Vを入力として、目標ピニオン角θp*0を算出する処理である。目標ピニオン角θp*0は、運転者によるステアリングホイール12の操作に応じたピニオン角θpの目標値である。 The target pinion angle calculation process M18 is a process that calculates the target pinion angle θp*0 using the steering angle θh and vehicle speed V as input. The target pinion angle θp*0 is the target value of the pinion angle θp in response to the operation of the steering wheel 12 by the driver.
オフセット量算出処理M20は、操舵角θhおよび車速Vを入力として、目標ピニオン角θp*0のオフセット量Δθpを算出する処理である。
オフセット補正処理M22は、目標ピニオン角θp*0からオフセット量Δθpを減算することによって、目標ピニオン角θp*を算出する処理である。
The offset amount calculation process M20 is a process in which the steering angle θh and the vehicle speed V are input to calculate the offset amount Δθp of the target pinion angle θp*0.
The offset correction process M22 is a process for calculating the target pinion angle θp* by subtracting the offset amount Δθp from the target pinion angle θp*0.
ピニオン角フィードバック処理M24は、ピニオン角θpを目標ピニオン角θp*にフィードバック制御すべく、転舵モータ60のトルクの指令値である転舵トルク指令値Tt*を算出する処理である。 Pinion angle feedback processing M24 is processing that calculates the steering torque command value Tt*, which is the torque command value for the steering motor 60, in order to feedback control the pinion angle θp to the target pinion angle θp*.
転舵操作処理M26は、転舵トルク指令値Tt*、電流iu2,iv2,iw2、およびピニオン角θpを入力として、転舵用インバータ62に対する操作信号MStを出力する処理である。転舵操作処理M26は、転舵トルク指令値Tt*に基づきdq軸の電流指令値を算出する処理を含む。また、転舵操作処理M26は、電流iu2,iv2,iw2および回転角θbに基づき、dq軸の電流を算出する処理を含む。そして、転舵操作処理M26は、dq軸の電流が指令値となるように、転舵用インバータ62を操作すべく操作信号MStを算出する処理を含む。 The steering operation process M26 receives the steering torque command value Tt*, currents iu2, iv2, iw2, and pinion angle θp as inputs and outputs an operation signal MSt for the steering inverter 62. The steering operation process M26 includes a process for calculating dq-axis current command values based on the steering torque command value Tt*. The steering operation process M26 also includes a process for calculating dq-axis currents based on the currents iu2, iv2, iw2 and the rotation angle θb. The steering operation process M26 then includes a process for calculating an operation signal MSt to operate the steering inverter 62 so that the dq-axis currents become the command values.
「電流制限処理」
転舵操作処理M26は、原則、転舵モータ60のトルクを転舵トルク指令値Tt*に制御する処理である。ただし、バッテリ24の出力等に制限がある場合には、転舵モータ60に流れる電流の上限値が制限される。
"Current limiting process"
In principle, the steering operation process M26 is a process for controlling the torque of the steering motor 60 to the steering torque command value Tt*. However, if there is a limit to the output of the battery 24, the upper limit of the current flowing through the steering motor 60 is limited.
図3に、電流制限処理の実行の可否に関する処理の手順を示す。図3に示す処理は、記憶装置74に記憶されたプログラムをPU72がたとえば所定周期でくり返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって各処理のステップ番号を付与する。 Figure 3 shows the procedure for determining whether or not to execute current limiting processing. The processing shown in Figure 3 is realized by the PU 72 repeatedly executing a program stored in the storage device 74, for example, at a predetermined interval. Note that below, each processing step will be numbered with a number preceded by "S."
図3に示す一連の処理において、PU72は、まず外気温TOおよびq軸電流iqtを取得する(S10)。次にPU72は、外気温TOおよびq軸電流iqtに基づき、転舵モータ60の温度であるモータ温度Tmを算出する(S12)。ここで、PU72は、モータ温度Tmの前回値に所定の更新量を加算することによって、モータ温度Tmを更新する。PU72は、q軸電流iqtに応じて更新量を算出する。PU72は、q軸電流iqtの大きさが大きい場合の更新量を小さい場合の更新量以上とする。特にPU72は、q軸電流iqtの大きさが所定値以上の場合、更新量を正とする。すなわち、モータ温度Tmを上昇させる。また、PU72は、上記所定値を、外気温TOに応じて算出する。ここで、PU72は、外気温TOが高い場合の所定値を、低い場合の所定値以下とする。 In the series of processes shown in FIG. 3, the PU 72 first acquires the outside air temperature TO and the q-axis current iqt (S10). Next, the PU 72 calculates the motor temperature Tm, which is the temperature of the steering motor 60, based on the outside air temperature TO and the q-axis current iqt (S12). The PU 72 updates the motor temperature Tm by adding a predetermined update amount to the previous value of the motor temperature Tm. The PU 72 calculates the update amount based on the q-axis current iqt. When the magnitude of the q-axis current iqt is large, the PU 72 sets the update amount to be equal to or greater than the update amount when the magnitude of the q-axis current iqt is small. In particular, when the magnitude of the q-axis current iqt is equal to or greater than a predetermined value, the PU 72 sets the update amount to a positive value. In other words, the motor temperature Tm is increased. The PU 72 also calculates the predetermined value based on the outside air temperature TO. Here, the PU 72 sets the predetermined value when the outside air temperature TO is high to be equal to or less than the predetermined value when the outside air temperature TO is low.
次に、PU72は、フラグFが「1」であるか否かを判定する(S14)。フラグFは、「1」である場合に、電流制限処理を実行していることを示す。また、フラグFは、「0」である場合に、電流制限処理を実行していないことを示す。 Next, the PU 72 determines whether flag F is "1" (S14). If flag F is "1", it indicates that current limiting processing is being performed. If flag F is "0", it indicates that current limiting processing is not being performed.
PU72は、フラグFが「0」であると判定する場合(S14:NO)、モータ温度Tmが制限下限値TthH以上であるか否かを判定する(S16)。制限下限値TthHは、たとえば転舵モータ60の永久磁石の磁束密度が低下するほど転舵モータ60の温度が高くなる下限値に応じて設定すればよい。PU72は、制限下限値TthH以上であると判定する場合(S16:YES)、フラグFに「1」を代入する(S18)。そして、PU72は、電流制限処理を実行する(S20)。 If PU 72 determines that flag F is "0" (S14: NO), it determines whether motor temperature Tm is equal to or greater than limit lower limit value TthH (S16). Limit lower limit value TthH may be set, for example, according to a lower limit value at which the temperature of steering motor 60 increases as the magnetic flux density of the permanent magnet of steering motor 60 decreases. If PU 72 determines that the temperature is equal to or greater than limit lower limit value TthH (S16: YES), it assigns "1" to flag F (S18). Then, PU 72 executes current limiting processing (S20).
一方、PU72は、フラグFが「1」であると判定する場合(S14:YES)、モータ温度Tmが解除上限値TthL以下であるか否かを判定する(S22)。解除上限値TthLは、制限下限値TthHよりも小さい値に設定されている。PU72は、解除上限値TthL以下であると判定する場合(S22:YES)、フラグFに「0」を代入する(S24)。そしてPU72は、電流制限を解除する(S26)。 On the other hand, if the PU 72 determines that flag F is "1" (S14: YES), it determines whether the motor temperature Tm is equal to or less than the release upper limit value TthL (S22). The release upper limit value TthL is set to a value smaller than the restriction lower limit value TthH. If the PU 72 determines that the motor temperature Tm is equal to or less than the release upper limit value TthL (S22: YES), it assigns "0" to flag F (S24). Then, the PU 72 releases the current limit (S26).
なお、PU72は、S20,S26の処理を完了する場合と、S16,S22の処理において否定判定する場合と、には、図3に示す一連の処理を一旦終了する。
図4に、オフセット量算出処理M20の手順を示す。図4に示す処理は、記憶装置74に記憶されたプログラムをPU72がたとえば所定周期でくり返し実行することにより実現される。
The PU 72 temporarily terminates the series of processes shown in FIG. 3 when it completes the processes of S20 and S26 or when it makes a negative determination in the processes of S16 and S22.
The offset calculation process M20 is shown in Fig. 4. The process shown in Fig. 4 is realized by the PU 72 repeatedly executing a program stored in the storage device 74, for example, at predetermined intervals.
図4に示す一連の処理において、PU72は、まず、操舵角速度ωhおよび車速Vを取得する(S30)。操舵角速度ωhは、操舵角θhの1階の時間微分値である。操舵角速度ωhは、PU72によって、操舵角θhに基づき算出される。そしてPU72は、フラグFが「1」から「0」に切り替わったタイミングであるか否かを判定する(S32)。PU72は、図4に示す一連の処理の前回の実行時にフラグFが「1」であって且つ、今回の実行時にフラグFが「0」である場合に、切り替わったタイミングであると判定する。PU72は、切り替わったタイミングであると判定する場合(S32:YES)、目標ピニオン角θp*0およびピニオン角θpを取得する(S34)。そして、PU72は、目標ピニオン角θp*からピニオン角θpを減算した値をオフセット量初期値Δθpbに代入して且つ、オフセット量Δθpにオフセット量初期値Δθpbを代入する(S36)。 In the series of processes shown in FIG. 4, the PU 72 first acquires the steering angular velocity ωh and the vehicle speed V (S30). The steering angular velocity ωh is the first-order time differential value of the steering angle θh. The steering angular velocity ωh is calculated by the PU 72 based on the steering angle θh. The PU 72 then determines whether or not the timing has come when flag F has switched from "1" to "0" (S32). The PU 72 determines that a switch has occurred if flag F was "1" during the previous execution of the series of processes shown in FIG. 4 and flag F is "0" during the current execution. If the PU 72 determines that a switch has occurred (S32: YES), it acquires the target pinion angle θp*0 and the pinion angle θp (S34). Then, the PU 72 substitutes the value obtained by subtracting the pinion angle θp from the target pinion angle θp* into the initial offset value Δθpb, and also substitutes the initial offset value Δθpb into the offset amount Δθp (S36).
PU72は、S36の処理を完了する場合と、S32の処理において否定判定する場合と、には、減少量ベース値Δ0を算出する(S38)。PU72は、操舵角速度ωhの大きさが大きい場合の減少量ベース値Δ0を、小さい場合の減少量ベース値Δ0以上とする。この処理は、たとえば、記憶装置74にマップデータが記憶された状態でPU72によって減少量ベース値Δ0をマップ演算することによって実現できる。ここで、マップデータは、操舵角速度ωhの絶対値を入力変数として且つ、減少量ベース値Δ0を出力変数とするデータである。 When the processing of S36 is completed or when a negative determination is made in the processing of S32, the PU 72 calculates the decrement base value Δ0 (S38). The PU 72 sets the decrement base value Δ0 when the magnitude of the steering angular velocity ωh is large to be equal to or greater than the decrement base value Δ0 when the magnitude of the steering angular velocity ωh is small. This processing can be realized, for example, by having the PU 72 perform map calculations to determine the decrement base value Δ0 while map data is stored in the storage device 74. Here, the map data is data that uses the absolute value of the steering angular velocity ωh as an input variable and the decrement base value Δ0 as an output variable.
なお、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。また、マップ演算は、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とする処理とすればよい。また、マップ演算は、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれにも一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。また、これに代えて、マップ演算は、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれにも一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値のうちの最も近い値に対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とする処理としてもよい。 Map data is a set of data consisting of discrete values of input variables and values of output variables corresponding to each input variable value. Furthermore, a map operation may be a process in which, when the value of an input variable matches one of the input variable values in the map data, the value of the corresponding output variable in the map data is used as the calculation result. Furthermore, when the value of an input variable does not match any of the input variable values in the map data, a map operation may be a process in which the value obtained by interpolating the values of multiple output variables included in the map data is used as the calculation result. Alternatively, when the value of an input variable does not match any of the input variable values in the map data, a map operation may be a process in which the value of the output variable in the map data that corresponds to the closest value among the multiple output variable values included in the map data is used as the calculation result.
次にPU72は、車速Vに応じてゲインGを算出する(S40)。PU72は、車速Vが大きい場合のゲインGを、小さい場合のゲインG以上とする。この処理は、たとえば、記憶装置74にマップデータが記憶された状態でPU72によってゲインGをマップ演算することによって実現できる。ここで、マップデータは、車速Vを入力変数として且つ、ゲインGを出力変数とするデータである。 Next, the PU 72 calculates the gain G according to the vehicle speed V (S40). The PU 72 sets the gain G when the vehicle speed V is high to be equal to or greater than the gain G when the vehicle speed V is low. This process can be achieved, for example, by having the PU 72 perform map calculations to calculate the gain G while map data is stored in the storage device 74. Here, the map data is data that uses the vehicle speed V as an input variable and the gain G as an output variable.
次に、PU72は、減少量ベース値Δ0にゲインGを乗算した値を、オフセット減少量Δ1に代入する(S42)。そして、PU72は、オフセット減少量Δ1が、下限値ΔLよりも小さいか否かを判定する(S44)。PU72は、車速Vに応じて下限値ΔLを算出する。PU72は、車速Vが大きい場合の下限値ΔLを、小さい場合の下限値ΔL以上とする。この処理は、たとえば、記憶装置74にマップデータが記憶された状態でPU72によって下限値ΔLをマップ演算することによって実現できる。ここで、マップデータは、車速Vを入力変数として且つ、下限値ΔLを出力変数とするデータである。 Next, the PU 72 multiplies the decrement base value Δ0 by the gain G and assigns the result to the offset decrement Δ1 (S42). The PU 72 then determines whether the offset decrement Δ1 is smaller than the lower limit ΔL (S44). The PU 72 calculates the lower limit ΔL based on the vehicle speed V. The PU 72 sets the lower limit ΔL when the vehicle speed V is high to be equal to or greater than the lower limit ΔL when the vehicle speed V is low. This process can be implemented, for example, by having the PU 72 perform map calculations to determine the lower limit ΔL while map data is stored in the storage device 74. Here, the map data is data that uses the vehicle speed V as an input variable and the lower limit ΔL as an output variable.
PU72は、下限値ΔLよりも小さいと判定する場合(S44:YES)、オフセット減少量Δ1に下限値ΔLを代入する(S46)。PU72は、S46の処理を完了する場合と、S44の処理において否定判定する場合と、には、オフセット量初期値Δθpbが正であるか否かを判定する(S48)。PU72は、正であると判定する場合(S48:YES)、オフセット量Δθpからオフセット減少量Δ1を減算した値とゼロとのうちの大きい方を、オフセット量Δθpに代入する(S52)。一方、PU72は、オフセット量初期値Δθpbがゼロ以下であると判定する場合(S48:NO)、オフセット量Δθpにオフセット減少量Δ1を加算した値とゼロとのうちの小さい方を、オフセット量Δθpに代入する(S50)。 If the PU 72 determines that the offset is less than the lower limit ΔL (S44: YES), it assigns the lower limit ΔL to the offset decrement Δ1 (S46). When the PU 72 completes the processing of S46 or makes a negative judgment in the processing of S44, it determines whether the initial offset amount Δθpb is positive (S48). If the PU 72 determines that the initial offset amount Δθpb is positive (S48: YES), it assigns the larger of zero or the value obtained by subtracting the offset decrement Δ1 from the offset amount Δθp to the offset amount Δθp (S52). On the other hand, if the PU 72 determines that the initial offset amount Δθpb is equal to or less than zero (S48: NO), it assigns the smaller of zero or the value obtained by adding the offset decrement Δ1 to the offset amount Δθp to the offset amount Δθp (S50).
なお、PU72は、S50,S52の処理を完了する場合、図4に示す一連の処理を一旦終了する。
「本実施形態の作用および効果」
図5に、目標ピニオン角θp*およびピニオン角θpの推移を例示する。図5に示すように、時刻t1以前は、フラグFが「0」である。すなわち、時刻t1以前には電流制限処理が実行されていない。そのため、目標ピニオン角θp*の上昇に追従してピニオン角θpが上昇する。一方、時刻t1から時刻t2までの期間においては、電流制限処理が実行される。そのため、ピニオン角θpを目標ピニオン角θp*に制御するための転舵トルク指令値Tt*に対して転舵モータ60が生成する実際のトルクが不足する。そのため、ピニオン角θpが目標ピニオン角θp*から乖離する。
When the PU 72 completes the processes of S50 and S52, it temporarily ends the series of processes shown in FIG.
"Actions and Effects of the Present Embodiment"
FIG. 5 illustrates changes in target pinion angle θp* and pinion angle θp. As shown in FIG. 5, flag F is "0" before time t1. That is, current limiting processing is not executed before time t1. Therefore, pinion angle θp increases in response to an increase in target pinion angle θp*. On the other hand, current limiting processing is executed during the period from time t1 to time t2. Therefore, the actual torque generated by steering motor 60 falls short of steering torque command value Tt* for controlling pinion angle θp to target pinion angle θp*. As a result, pinion angle θp deviates from target pinion angle θp*.
その後、時刻t2に、電流制限処理が解除される場合、PU72は、まず目標ピニオン角θp*をピニオン角θpとする。そしてPU72は、目標ピニオン角θp*を、目標ピニオン角算出処理M18が出力する目標ピニオン角θp*0へと漸増させる。これにより、電流制限処理が解除されることによって、ピニオン角θpが急変することを抑制できる。 After that, at time t2, when the current limiting process is released, the PU 72 first sets the target pinion angle θp* to the pinion angle θp. Then, the PU 72 gradually increases the target pinion angle θp* to the target pinion angle θp*0 output by the target pinion angle calculation process M18. This prevents the pinion angle θp from suddenly changing when the current limiting process is released.
これに対し、目標ピニオン角θp*を目標ピニオン角θp*0に対してオフセット量Δθpだけずらす処理を実行しない場合のピニオン角θpの挙動を、2点鎖線にて示す。
<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
In contrast to this, the behavior of the pinion angle θp in the case where the process of shifting the target pinion angle θp* by the offset amount Δθp from the target pinion angle θp*0 is not executed is shown by the two-dot chain line.
Second Embodiment
The second embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
上記実施形態では、電流制限処理によって、目標ピニオン角θp*とピニオン角θpとの間に乖離が生じた後、乖離を解消できる状況になった際に目標ピニオン角θp*を目標ピニオン角θp*0に対してずらした。しかし、目標ピニオン角θp*とピニオン角θpとの間に乖離が生じる状況としては、これに限らない。たとえば、ピニオン角θpを目標ピニオン角θp*に追従させる上で要求される転舵モータ60のトルクの大きさが過度に大きくなる状況もある。これは、たとえば車両が縁石に乗り上げる場合等に生じる。 In the above embodiment, after a deviation between the target pinion angle θp* and the pinion angle θp occurs due to current limiting processing, the target pinion angle θp* is shifted from the target pinion angle θp*0 when the deviation can be eliminated. However, situations in which a deviation occurs between the target pinion angle θp* and the pinion angle θp are not limited to this. For example, there are situations in which the magnitude of the torque of the steering motor 60 required to cause the pinion angle θp to follow the target pinion angle θp* becomes excessively large. This can occur, for example, when the vehicle runs over a curb.
そこで本実施形態では、上記状況が解消されることを検知して、目標ピニオン角θp*を目標ピニオン角θp*0に対してずらす処理を実行する。
図6に、上記状況の検知に関する処理の手順を示す。図6に示す処理は、記憶装置74に記憶されたプログラムをPU72がたとえば所定周期でくり返し実行することにより実現される。
Therefore, in this embodiment, when it is detected that the above situation has been resolved, a process is executed to shift the target pinion angle θp* from the target pinion angle θp*0.
The procedure for detecting the above situation is shown in Fig. 6. The process shown in Fig. 6 is realized by the PU 72 repeatedly executing a program stored in the storage device 74, for example, at predetermined intervals.
図6に示す一連の処理において、PU72は、まず、操舵角速度ωh、車速V、操舵トルクTh、目標ピニオン角θp*、およびピニオン角θpを取得する(S60)。次に、PU72は、フラグFが「1」であるか否かを判定する(S62)。フラグFは、「1」である場合に、ピニオン角θpを目標ピニオン角θp*に追従させる上で要求される転舵モータ60のトルクの大きさが過度に大きくなる状況であることを示す。フラグFは、「0」である場合に、上記状況ではないことを示す。このように、本実施形態にかかるフラグFは、図3に示したものとは相違する。ただし、このフラグFは、図4のS32の処理において利用される。 In the series of processes shown in FIG. 6, the PU 72 first obtains the steering angular velocity ωh, vehicle speed V, steering torque Th, target pinion angle θp*, and pinion angle θp (S60). Next, the PU 72 determines whether flag F is "1" (S62). If flag F is "1," this indicates that the magnitude of the torque of the steering motor 60 required to cause the pinion angle θp to follow the target pinion angle θp* is excessively large. If flag F is "0," this indicates that this is not the case. In this way, flag F in this embodiment differs from that shown in FIG. 3. However, this flag F is used in the process of S32 in FIG. 4.
PU72は、フラグFが「1」ではないと判定する場合(S62:NO)、以下の条件(A)~(D)の論理積が真であるか否か判定する(S64)。
条件(A):操舵角速度ωhの絶対値が所定速度ωth以下である旨の条件である。所定速度ωthは、目標ピニオン角θp*とピニオン角θpとの差の絶対値が大きい場合に、ピニオン角フィードバック処理M24によるフィードバック制御によって実現される操舵角速度ωhの最小値未満に設定されている。
When the PU 72 determines that the flag F is not "1" (S62: NO), it determines whether the logical product of the following conditions (A) to (D) is true (S64).
Condition (A): The absolute value of the steering angular velocity ωh is equal to or less than a predetermined velocity ωth. The predetermined velocity ωth is set to be less than the minimum value of the steering angular velocity ωh that is realized by feedback control using the pinion angle feedback process M24 when the absolute value of the difference between the target pinion angle θp* and the pinion angle θp is large.
条件(B):車速Vが所定車速Vth以下である旨の条件である。
条件(C):操舵トルクThの大きさが所定トルクTth以上である旨の条件である。所定トルクTthは、運転者が転舵輪44を大きく転舵させることを意図している場合に生じる値に設定されている。
Condition (B): The vehicle speed V is equal to or less than a predetermined vehicle speed Vth.
Condition (C): The magnitude of the steering torque Th is equal to or greater than a predetermined torque Tth. The predetermined torque Tth is set to a value that occurs when the driver intends to steer the steered wheels 44 to a large extent.
条件(D):目標ピニオン角θp*とピニオン角θpとの差の絶対値が閾値Δth以上である旨の条件である。閾値Δthは、たとえば、ピニオン角フィードバック処理M24によるフィードバック制御が正常になされている場合に生じうる目標ピニオン角θp*とピニオン角θpとの差の最大値以上に設定してもよい。 Condition (D): The absolute value of the difference between the target pinion angle θp* and the pinion angle θp is equal to or greater than a threshold value Δth. The threshold value Δth may be set, for example, to a value equal to or greater than the maximum value of the difference between the target pinion angle θp* and the pinion angle θp that can occur when feedback control by the pinion angle feedback process M24 is performed normally.
PU72は、論理積が真であると判定する場合(S64:YES)、フラグFに「1」を代入する(S66)。
一方、PU72は、フラグFが「1」であると判定する場合(S62:YES)、上記条件(A)~(D)の論理積が偽であるか否かを判定する(S68)。そしてPU72は、論理積が偽であると判定する場合(S68:YES)、フラグFに「0」を代入する(S70)。
If the PU 72 determines that the logical product is true (YES at S64), it sets flag F to "1" (S66).
On the other hand, if the PU 72 determines that the flag F is "1" (S62: YES), it determines whether the logical product of the above conditions (A) to (D) is false (S68). If the PU 72 determines that the logical product is false (S68: YES), it assigns "0" to the flag F (S70).
なお、PU72は、S66,S70の処理を完了する場合と、S64,S68の処理において否定判定する場合と、には、図6に示す一連の処理を一旦終了する。
「第2の実施形態の作用および効果」
PU72は、上記の条件(A)~(D)の論理積が真であると判定する場合、フラグFに「1」を代入する。ここで、条件(D)が成立する場合、ピニオン角フィードバック処理M24によるフィードバック制御によって、目標ピニオン角θp*とピニオン角θpとの差の大きさが減少するはずである。しかし、ピニオン角θpを目標ピニオン角θp*に追従させる上で要求される転舵モータ60のトルクの大きさが過度に大きい場合、条件(D)が成立する状態が継続する。その場合、転舵モータ60のトルクの大きさが大きくなる。一方、図2に示した目標反力算出処理M14は、転舵輪44に加えられるトルクに応じて目標反力Tr*を算出する処理を含む。そのため、転舵モータ60のトルクの大きさが大きい場合には、目標反力Tr*も大きい値とされる。そのため、操舵角θhを変位させにくくなる。これにより、条件(A)が成立する。したがって、上記条件(A)および条件(D)が成立する場合、ピニオン角θpを目標ピニオン角θp*に追従させる上で要求される転舵モータ60のトルクの大きさが過度に大きくなる状況にあると考えられる。
The PU 72 temporarily terminates the series of processes shown in FIG. 6 when it completes the processes of S66 and S70 or when it makes a negative determination in the processes of S64 and S68.
"Actions and Effects of the Second Embodiment"
If PU 72 determines that the logical product of the above conditions (A) to (D) is true, it assigns "1" to flag F. Here, if condition (D) is satisfied, feedback control by pinion angle feedback process M24 should reduce the magnitude of the difference between target pinion angle θp* and pinion angle θp. However, if the magnitude of the torque of steering motor 60 required to cause pinion angle θp to follow target pinion angle θp* is excessively large, the state in which condition (D) is satisfied continues. In this case, the magnitude of the torque of steering motor 60 increases. Meanwhile, target reaction force calculation process M14 shown in FIG. 2 includes a process for calculating target reaction force Tr* in accordance with the torque applied to steered wheels 44. Therefore, if the magnitude of the torque of steering motor 60 is large, target reaction force Tr* is also set to a large value. This makes it difficult to change steering angle θh. As a result, condition (A) is satisfied. Therefore, when the above conditions (A) and (D) are met, it is considered that the magnitude of the torque of steering motor 60 required to make pinion angle θp follow target pinion angle θp* becomes excessively large.
そこで、PU72は、そうした状況下、フラグFに「1」を代入する。そしてそうした状況が解消される場合に、PU72は、フラグFに「0」を代入する。そうした状況が解消される場合には、ピニオン角θpが目標ピニオン角θp*へと追従する。ここでPU72は、目標ピニオン角θp*をピニオン角θpから目標ピニオン角θp*0へと徐変させる。これにより、ピニオン角θpの急変が抑制される。 In such a situation, the PU 72 assigns "1" to flag F. When such a situation is resolved, the PU 72 assigns "0" to flag F. When such a situation is resolved, the pinion angle θp follows the target pinion angle θp*. Here, the PU 72 gradually changes the target pinion angle θp* from pinion angle θp to target pinion angle θp*0. This prevents sudden changes in the pinion angle θp.
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
(2-1)ピニオン角θpを目標ピニオン角θp*に追従させる上で要求される転舵モータ60のトルクの大きさが過度に大きくなる状況であると判定する条件に、条件(C)を含めた。操舵トルクThの大きさが大きい場合には、運転者が転舵輪44を転舵させようとしていると考えられる。それにもかかわらず、条件(D)が成立する場合には、ピニオン角θpを目標ピニオン角θp*に追従させる上で要求される転舵モータ60のトルクの大きさが過度に大きくなる状況である可能性が高い。そのため、上記条件(C)を含めることにより、上記状況をより高精度に判定できる。
According to the present embodiment described above, the following actions and effects can be further obtained.
(2-1) Condition (C) is included in the conditions for determining that a situation exists in which the magnitude of the torque of steering motor 60 required to make pinion angle θp follow target pinion angle θp* becomes excessively large. If the magnitude of steering torque Th is large, it is considered that the driver is attempting to turn steered wheels 44. Nevertheless, if condition (D) is satisfied, it is highly likely that a situation exists in which the magnitude of the torque of steering motor 60 required to make pinion angle θp follow target pinion angle θp* becomes excessively large. Therefore, by including condition (C) above, it is possible to more accurately determine the situation.
(2-2)ピニオン角θpを目標ピニオン角θp*に追従させる上で要求される転舵モータ60のトルクの大きさが過度に大きくなる状況は、通常、車速Vが小さい場合に生じる傾向がある。そのため、上記状況と判定する条件に、条件(B)を含めることにより、上記状況であるか否かをより高精度に判定することができる。 (2-2) A situation in which the magnitude of the torque of the steering motor 60 required to cause the pinion angle θp to follow the target pinion angle θp* becomes excessively large typically tends to occur when the vehicle speed V is low. Therefore, by including condition (B) in the conditions for determining whether the above situation exists, it is possible to more accurately determine whether the above situation exists.
<第3の実施形態>
以下、第3の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
Third Embodiment
The third embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
本実施形態では、バッテリ24の状態に応じて転舵用インバータ62の出力電圧の大きさを小さい側に制限する電圧制限処理を実行する。電圧制限処理を実行する場合、ピニオン角θpを目標ピニオン角θp*に制御するための転舵トルク指令値Tt*に対して転舵モータ60が生成する実際のトルクが不足するおそれがある。実際のトルクが不足すると、ピニオン角θpが目標ピニオン角θp*から乖離する。その場合、電圧制限処理が解除されることにより、ピニオン角θpが急変するおそれがある。 In this embodiment, a voltage limiting process is executed to limit the magnitude of the output voltage of the steering inverter 62 to a smaller value depending on the state of the battery 24. When the voltage limiting process is executed, there is a risk that the actual torque generated by the steering motor 60 will be insufficient relative to the steering torque command value Tt* for controlling the pinion angle θp to the target pinion angle θp*. If the actual torque is insufficient, the pinion angle θp will deviate from the target pinion angle θp*. In that case, there is a risk that the pinion angle θp will suddenly change when the voltage limiting process is released.
そこで、本実施形態では、電圧制限処理が解除される場合に目標ピニオン角θp*を目標ピニオン角θp*0に対してずらす処理を実行する。
図7に、電圧制限処理の実行の可否に関する処理の手順を示す。図7に示す処理は、記憶装置74に記憶されたプログラムをPU72がたとえば所定周期でくり返し実行することにより実現される。
Therefore, in this embodiment, when the voltage limiting process is released, a process is executed to shift the target pinion angle θp* with respect to the target pinion angle θp*0.
The procedure for determining whether or not to execute the voltage limiting process is shown in Fig. 7. The process shown in Fig. 7 is realized by the PU 72 repeatedly executing a program stored in the storage device 74, for example, at predetermined intervals.
図7に示す一連の処理において、PU72は、まず、端子電圧Vb、外気温TOおよびバッテリ24の充電率SOCを取得する(S80)。次に、PU72は、フラグFが「1」であるか否かを判定する(S82)。フラグFは、「1」である場合に、電圧制限処理を実行していることを示す。フラグFは、「0」である場合に、電圧制限処理を実行していないことを示す。このように、本実施形態にかかるフラグFは、図3に示したものとは相違する。ただし、このフラグFは、図4のS32の処理において利用される。 In the series of processes shown in FIG. 7, the PU 72 first acquires the terminal voltage Vb, the outside air temperature TO, and the charging rate SOC of the battery 24 (S80). Next, the PU 72 determines whether the flag F is "1" (S82). If the flag F is "1," it indicates that the voltage limiting process is being executed. If the flag F is "0," it indicates that the voltage limiting process is not being executed. In this way, the flag F in this embodiment differs from that shown in FIG. 3. However, this flag F is used in the process of S32 in FIG. 4.
PU72は、フラグFが「0」であると判定する場合(S82:NO)、以下の条件(E)~(G)の論理和が真であるか否かを判定する(S84)。
条件(E):端子電圧Vbが規定電圧Vth以下である旨の条件である。規定電圧Vthは、転舵モータ60の生成可能なトルクが小さい側に制限されるときの端子電圧Vbの上限値に応じて設定されている。
When the PU 72 determines that the flag F is "0" (S82: NO), it determines whether the logical sum of the following conditions (E) to (G) is true (S84).
Condition (E): Terminal voltage Vb is equal to or less than a specified voltage Vth. Specified voltage Vth is set according to the upper limit of terminal voltage Vb when the torque that can be generated by steering motor 60 is limited to a small value.
条件(F):外気温TOが所定温度TOth以下である旨の条件である。所定温度TOthは、バッテリ24の出力電力が小さい値に制限される外気温TOの上限値に基づき設定されている。 Condition (F): The outside air temperature TO is equal to or lower than a predetermined temperature TOth. The predetermined temperature TOth is set based on the upper limit of the outside air temperature TO at which the output power of the battery 24 is limited to a small value.
条件(G):バッテリ24の充電率SOCが所定値SOCth以下である旨の条件である。所定値SOCthは、バッテリ24の出力電力を十分大きくすることができない充電率SOCの上限値に基づき設定されている。なお、充電率SOCは、PU72によって、充放電電流Ibの積算処理に基づき算出される。なお、充電率SOCの算出処理に、充放電電流Ibの大きさが小さい時の端子電圧Vbを開放端電圧と見なしてこれを入力に加えてもよい。 Condition (G): This condition states that the charging rate SOC of the battery 24 is equal to or lower than a predetermined value SOCth. The predetermined value SOCth is set based on the upper limit of the charging rate SOC at which the output power of the battery 24 cannot be sufficiently increased. The charging rate SOC is calculated by the PU 72 based on the integration process of the charging and discharging current Ib. In addition, the terminal voltage Vb when the magnitude of the charging and discharging current Ib is small may be considered as the open circuit voltage and added as an input to the calculation process of the charging rate SOC.
PU72は、論理和が真であると判定する場合(S84:YES)、フラグFに「1」を代入する(S86)。そしてPU72は、電圧制限処理を実行する(S88)。
一方、PU72は、フラグFが「1」であると判定する場合(S82:YES)、上記論理和が偽であるか否かを判定する(S90)。PU72は、上記論理和が偽であると判定する場合(S90:YES)、フラグFに「0」を代入する(S92)。そしてPU72は、電圧制限処理を解除する(S94)。
If the PU 72 determines that the logical sum is true (YES at S84), it sets flag F to "1" (S86).Then, the PU 72 executes voltage limiting processing (S88).
On the other hand, if the PU 72 determines that the flag F is "1" (S82: YES), it determines whether the logical sum is false (S90). If the PU 72 determines that the logical sum is false (S90: YES), it assigns "0" to the flag F (S92). Then, the PU 72 cancels the voltage limiting process (S94).
なお、PU72は、S88,S94の処理を完了する場合と、S84,S90の処理において否定判定する場合と、には、図7に示す一連の処理を一旦終了する。
「第3の実施形態の作用および効果」
PU72は、バッテリ24の出力に制約が生じる状況において、電圧制限処理を実行する。これにより、バッテリ24に対する要求電力が過度に大きくなることを抑制できる。ただし、その場合、転舵モータ60の生成するトルクの大きさが小さい側に制限される。そのため、目標ピニオン角θp*とピニオン角θpとの差が大きくなりうる。そこで、PU72は、電圧制限処理が解除される場合、目標ピニオン角θp*を、ピニオン角θpから目標ピニオン角θp*0へと徐変させた。これにより、ピニオン角θpが急変することを抑制できる。
The PU 72 temporarily terminates the series of processes shown in FIG. 7 when it completes the processes of S88 and S94 or when it makes a negative determination in the processes of S84 and S90.
"Actions and Effects of the Third Embodiment"
PU 72 executes voltage limiting processing in a situation where the output of battery 24 is restricted. This makes it possible to prevent the power demand on battery 24 from becoming excessively large. However, in this case, the magnitude of the torque generated by steering motor 60 is restricted to a small value. This can increase the difference between target pinion angle θp* and pinion angle θp. Therefore, when voltage limiting processing is released, PU 72 gradually changes target pinion angle θp* from pinion angle θp to target pinion angle θp*0. This makes it possible to prevent a sudden change in pinion angle θp.
<対応関係>
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。[1,6]目標制御量算出処理は、目標ピニオン角算出処理M18に対応する。制御量は、ピニオン角θpに対応する。操作処理は、ピニオン角フィードバック処理M24、および転舵操作処理M26に対応する。徐変処理は、図2のオフセット量算出処理M20の一部およびオフセット補正処理M22に対応する。判定処理は、S14~S24の処理、S62~S70の処理、およびS82~S92の処理に対応する。[2]電流制限処理は、S20の処理に対応する。[3,4]判定処理は、S62~S70の処理に対応する。[5]電圧制限処理は、S88の処理に対応する。
<Correspondence>
The correspondence between the matters in the above embodiment and the matters described in the "Means for Solving the Problem" column is as follows. Below, the correspondence is shown for each number of the means for solving the problem described in the "Means for Solving the Problem" column. [1, 6] The target control amount calculation process corresponds to the target pinion angle calculation process M18. The control amount corresponds to the pinion angle θp. The operation process corresponds to the pinion angle feedback process M24 and the steering operation process M26. The gradual change process corresponds to part of the offset amount calculation process M20 and the offset correction process M22 in FIG. 2. The determination process corresponds to the processes of S14 to S24, S62 to S70, and S82 to S92. [2] The current limiting process corresponds to the process of S20. [3, 4] The determination process corresponds to the processes of S62 to S70. [5] The voltage limiting process corresponds to the process of S88.
<その他の実施形態>
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Other embodiments>
This embodiment can be modified as follows: This embodiment and the following modifications can be combined with each other within the scope of technical compatibility.
「判定処理について」
・図6に示す処理では、上記条件(A)~(D)の論理積が偽となることで、フラグFを「1」から「0」に切り替えたが、これに限らない。たとえば、条件(A)、条件(C)、および条件(D)の少なくとも1つが成立しなくなる場合に、フラグFを「1」から「0」に切り替えてもよい。またたとえば、条件(A)および条件(D)の少なくとも1つが成立しなくなる場合に、フラグFを「1」から「0」に切り替えてもよい。
"About the judgment process"
6, the flag F is switched from "1" to "0" when the logical product of the above conditions (A) to (D) becomes false, but this is not limited to this. For example, the flag F may be switched from "1" to "0" when at least one of the conditions (A), (C), and (D) is no longer satisfied. Also, for example, the flag F may be switched from "1" to "0" when at least one of the conditions (A) and (D) is no longer satisfied.
なお、上記条件(A)の有効性は、目標反力算出処理M14が、転舵モータ60のトルクを示す変数を入力とする処理であることを前提としない。たとえば、「目標反力算出処理について」の欄に記載したように、目標反力算出処理M14が操舵角θhを入力する処理であっても、条件(A)は、有効である。要は、転舵輪44の転舵角の変化に応じて操舵角θhが変化する制御がなされていればよい。 The validity of the above condition (A) does not presuppose that the target reaction force calculation process M14 is a process that inputs a variable indicating the torque of the steering motor 60. For example, as described in the "Regarding the target reaction force calculation process" section, condition (A) is valid even if the target reaction force calculation process M14 is a process that inputs the steering angle θh. The key is that control is performed so that the steering angle θh changes in accordance with changes in the steering angle of the steered wheels 44.
・舵角速度変数の値の大きさが所定値以下である旨の条件としては、条件(A)に限らない。たとえばピニオン角θpの変化速度の大きさが所定値以下である旨の条件であってもよい。 - The condition that the magnitude of the steering angle velocity variable value is equal to or less than a predetermined value is not limited to condition (A). For example, the condition may be that the magnitude of the rate of change of the pinion angle θp is equal to or less than a predetermined value.
「目標反力算出処理について」
・図2においては、目標反力算出処理M14を、q軸電流iqtに基づき目標反力Tr*を算出する処理としたが、これに限らない。転舵モータ60のトルクを示す変数として、q軸電流iqtに代えて、転舵モータ60のトルクの推定値自体を入力とする処理であってもよい。またたとえば、操舵角θhを入力する処理であってもよい。その場合、目標反力算出処理M14を、操舵角θhとピニオン角θpとの整合性が崩れる方向への操舵角θhの変位を妨げるように目標反力Tr*を算出する処理としてもよい。
"About the target reaction force calculation process"
2, target reaction force calculation process M14 is a process for calculating target reaction force Tr* based on q-axis current iqt, but this is not limited to this. Instead of q-axis current iqt, the process may input an estimated value of the torque of steering motor 60 as a variable indicating the torque of steering motor 60. Alternatively, for example, the process may input steering angle θh. In this case, target reaction force calculation process M14 may be a process for calculating target reaction force Tr* so as to prevent displacement of steering angle θh in a direction that would disrupt the consistency between steering angle θh and pinion angle θp.
「徐変処理について」
・図4の処理を変更して、S32の処理において肯定判定された時点においては、オフセット量算出処理M20が出力するオフセット量Δθpを、オフセット量初期値Δθpbとしてもよい。
"About gradual change processing"
The process of FIG. 4 may be modified so that, when a positive determination is made in the process of S32, the offset amount Δθp output by the offset amount calculation process M20 is set to the offset amount initial value Δθpb.
・S44,S46の処理を設けなくてもよい。
・オフセット量Δθpの漸減速度を操舵角速度および車速に応じて算出する処理としては、図4に例示した処理に限らない。たとえば操舵角速度および車速を入力変数とし、オフセット減少量Δ1を出力変数とするマップデータを用いてマップ演算をしてもよい。
The processes of S44 and S46 do not have to be provided.
The process for calculating the gradual decrease rate of the offset amount Δθp in accordance with the steering angular velocity and the vehicle speed is not limited to the process illustrated in Fig. 4. For example, map calculation may be performed using map data in which the steering angular velocity and the vehicle speed are input variables and the offset decrease amount Δ1 is an output variable.
・オフセット量Δθpの漸減速度を、操舵角速度および車速に応じて算出することは必須ではない。たとえば、操舵角速度および車速の2つの変数に関しては、それらのうちのいずれか1つの変数のみに基づき漸減速度を算出してもよい。またたとえば、それら2つの変数に関しては、いずれにも依存することなく漸減速度を算出してもよい。 - It is not necessary to calculate the rate at which the offset amount Δθp is gradually decreased in accordance with the steering angular velocity and vehicle speed. For example, with respect to the two variables of steering angular velocity and vehicle speed, the rate at which the offset amount Δθp is gradually decreased may be calculated based on only one of these variables. Also, for example, with respect to these two variables, the rate at which the offset amount Δθp is gradually decreased may be calculated without depending on either of them.
「制御量算出処理について」
・目標ピニオン角算出処理M18を、車速Vに加えて、ヨーレートセンサの検出値に応じて舵角比を可変設定する処理としてもよい。
"Regarding control amount calculation processing"
The target pinion angle calculation process M18 may be a process for variably setting the steering angle ratio in accordance with the detection value of the yaw rate sensor in addition to the vehicle speed V.
「操作処理について」
・上記実施形態では、ピニオン角フィードバック処理M24が、ピニオン角θpを目標ピニオン角θp*にフィードバック制御するための操作量として転舵トルク指令値Tt*を算出する処理としたが、これに限らない。たとえば、ピニオン角θpの時間変化方向とは逆方向のトルクであるダンピングトルクを算出して、これを転舵トルク指令値Tt*に加える処理を含めてもよい。この処理は、ピニオン角θpの時間変化であるピニオン角速度と、目標ピニオン角θp*の時間変化である目標ピニオン角速度との少なくとも1つをさらに入力とする処理とすればよい。さらに、車速Vを入力に含めることによって、車速Vに応じてダンピングトルクを可変設定してもよい。
"About operation processing"
In the above embodiment, the pinion angle feedback process M24 calculates the turning torque command value Tt* as the manipulated variable for feedback-controlling the pinion angle θp to the target pinion angle θp*. However, this is not limited to this. For example, the process may include a process of calculating a damping torque, which is a torque in the opposite direction to the direction of change of the pinion angle θp over time, and adding this to the turning torque command value Tt*. This process may further receive as input at least one of the pinion angular velocity, which is the change of the pinion angle θp over time, and the target pinion angular velocity, which is the change of the target pinion angle θp* over time. Furthermore, by including the vehicle speed V as an input, the damping torque may be variably set in accordance with the vehicle speed V.
・ピニオン角フィードバック処理M24に代えて、転舵シャフト40の移動量の検出値を目標値にフィードバック制御する処理を用いてもよい。この場合、上記実施形態に対して、ピニオン角θpに関する制御量等は、転舵シャフト40の移動量に関する制御量等に置き換えられることになる。 Instead of pinion angle feedback processing M24, processing may be used that feedback controls the detected value of the amount of movement of the steered shaft 40 to a target value. In this case, in the above embodiment, the control amount related to the pinion angle θp is replaced with the control amount related to the amount of movement of the steered shaft 40.
・操作処理が、ピニオン角θp等の転舵角を示す制御量をフィードバック制御するための操作量を算出する処理を含むことは必須ではない。たとえば、転舵角を示す制御量を目標値へと開ループ制御するための操作量を算出する処理を含んでもよい。またたとえば、開ループ制御のための操作量とフィードバック制御のための操作量との和を算出する処理を含んでもよい。 - It is not essential that the operation processing include processing for calculating a manipulated variable for feedback control of a control variable indicating the steering angle, such as pinion angle θp. For example, it may include processing for calculating a manipulated variable for open-loop control of a control variable indicating the steering angle to a target value. Also, for example, it may include processing for calculating the sum of the manipulated variable for open-loop control and the manipulated variable for feedback control.
・転舵モータ60の制御手法としては、dq軸の電流フィードバック処理に限らない。たとえば、転舵モータ60として直流モータを採用して且つ、駆動回路をHブリッジ回路とする場合、単に転舵モータ60を流れる電流を制御すればよい。 - The control method for the steering motor 60 is not limited to dq-axis current feedback processing. For example, if a DC motor is used as the steering motor 60 and the drive circuit is an H-bridge circuit, it is sufficient to simply control the current flowing through the steering motor 60.
「目標制御量について」
・「操作処理について」の欄に記載したように、転舵シャフト40の移動量をフィードバック制御する場合、移動量の目標値を目標制御量とすればよい。
"About target control amount"
As described in the section "Regarding Operation Processing," when feedback control is performed on the amount of movement of the steered shaft 40, the target value of the amount of movement may be set as the target control amount.
「操舵系の温度について」
・上記実施形態では、q軸電流iqtを入力としてモータ温度Tmを算出する例を示したが、これに限らない。たとえばd軸電流とq軸電流との2乗和の平方根を入力としてもよい。この平方根は、電流iu2,iv2,iw2の振幅に比例する。
"About steering system temperature"
In the above embodiment, the q-axis current iqt is used as an input to calculate the motor temperature Tm, but this is not limiting. For example, the square root of the sum of the squares of the d-axis current and the q-axis current may be used as an input. This square root is proportional to the amplitudes of the currents iu2, iv2, and iw2.
なお、モータ温度Tmとしては、推定値に限らない。たとえば転舵モータ60にサーミスタ等の温度センサを設けてその温度を利用してもよい。
・操舵系の温度としては、転舵モータ60の温度に限らない。たとえば転舵用インバータ62の温度であってもよい。
The motor temperature Tm is not limited to an estimated value. For example, a temperature sensor such as a thermistor may be provided in the steering motor 60 and the temperature measured thereby may be used.
The temperature of the steering system is not limited to the temperature of the steering motor 60. For example, it may be the temperature of the steering inverter 62.
「転舵制御装置について」
・転舵制御装置としては、転舵アクチュエータAtを操作する装置と反力アクチュエータArを操作する装置とが一体となった装置に限らない。たとえば、転舵アクチュエータAtを操作する装置と反力アクチュエータArを操作する装置とを互いに通信可能な各別の筐体に収容された装置としてもよい。
"About steering control devices"
The steering control device is not limited to a device in which a device for operating the steering actuator At and a device for operating the reaction force actuator Ar are integrated together. For example, the device for operating the steering actuator At and the device for operating the reaction force actuator Ar may be devices housed in separate housings that are capable of communicating with each other.
・転舵制御装置としては、PU72と記憶装置74とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理するたとえばASIC等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の(a)~(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶する記憶装置等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置は、複数であってもよい。また、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。 The steering control device is not limited to one equipped with a PU 72 and a storage device 74 and executing software processing. For example, it may be equipped with a dedicated hardware circuit, such as an ASIC, that performs hardware processing on at least a portion of what was processed by software in the above embodiment. That is, the control device may have any of the following configurations (a) to (c): (a) A processing device that executes all of the above processing in accordance with a program, and a program storage device, such as a storage device, that stores the program. (b) A processing device and program storage device that executes part of the above processing in accordance with a program, and a dedicated hardware circuit that executes the remaining processing. (c) A dedicated hardware circuit that executes all of the above processing. Here, there may be multiple software execution devices equipped with a processing device and program storage device. There may also be multiple dedicated hardware circuits.
「転舵アクチュエータについて」
・転舵アクチュエータAtとして、たとえば、転舵シャフト40の同軸上に転舵モータ60を配置するものを採用してもよい。またたとえば、ボールねじ機構を用いたベルト式減速機を介して転舵シャフト40に連結するものを採用してもよい。
"About steering actuators"
The steering actuator At may be, for example, one in which the steering motor 60 is arranged coaxially with the steering shaft 40. Alternatively, for example, one in which the steering motor 60 is connected to the steering shaft 40 via a belt-type reducer using a ball screw mechanism may be used.
「操舵系について」
・操舵角と転舵角との関係を変更可能な操舵系としては、ステアリングホイール12と転舵輪44との動力の伝達が遮断された操舵系に限らない。たとえば、ステアリングホイール12と転舵輪44との動力伝達を可能とするギアを、可変ギアとすることによって、操舵角と転舵角との関係を変更可能な操舵系を構成してもよい。
"About the steering system"
The steering system capable of changing the relationship between the steering angle and the turning angle is not limited to a steering system in which the transmission of power between the steering wheel 12 and the steered wheels 44 is cut off. For example, a steering system capable of changing the relationship between the steering angle and the turning angle may be configured by using a variable gear that enables the transmission of power between the steering wheel 12 and the steered wheels 44.
10…操舵装置
12…ステアリングホイール
14…ステアリングシャフト
16…減速機構
20…反力モータ
22…反力用インバータ
24…バッテリ
40…転舵シャフト
42…タイロッド
44…転舵輪
50…ラックアンドピニオン機構
52…ピニオンシャフト
54…ラック歯
56…減速機構
60…転舵モータ
62…転舵用インバータ
70…転舵ECU
REFERENCE SIGNS LIST 10... Steering device 12... Steering wheel 14... Steering shaft 16... Reduction mechanism 20... Reaction motor 22... Reaction inverter 24... Battery 40... Turning shaft 42... Tie rod 44... Turning wheel 50... Rack and pinion mechanism 52... Pinion shaft 54... Rack teeth 56... Reduction mechanism 60... Turning motor 62... Turning inverter 70... Turning ECU
Claims (5)
前記操舵角は、ステアリングホイールの回転角度であり、
前記転舵角は、前記車両の転舵輪の切れ角であり、
目標制御量算出処理、操作処理、判定処理、および徐変処理を実行するように構成され、
前記目標制御量算出処理は、前記操舵系の制御量の目標値である目標制御量を算出する処理であり、
前記制御量は、前記転舵輪の転舵角と相関を有する角度変数を示す量であり、
前記操作処理は、前記制御量を前記目標制御量に制御するために前記操舵系を操作する処理であり、
前記判定処理は、前記制御量の制御に制約が生じているか否かを判定する処理であり、
前記徐変処理は、前記判定処理によって前記制約が生じていると判定される状態から前記制約が生じていないと判定される状態に切り替わる場合、前記操作処理の入力となる前記目標制御量を、前記制御量から前記目標制御量算出処理によって算出される前記目標制御量へと徐変させる処理であり、
前記判定処理は、舵角速度変数の値を取得する速度変数取得処理を含んで且つ、前記舵角速度変数の値の大きさが所定値以下であることと、前記制御量と前記目標制御量との差の大きさが差閾値以上であることとの論理積が真である場合、前記制約が生じていると判定する処理を含み、
前記舵角速度変数は、前記転舵角の変化速度を示す変数である転舵制御装置。 The present invention is applied to a vehicle equipped with a steering system capable of changing the relationship between the steering angle and the turning angle,
The steering angle is a rotation angle of a steering wheel,
The steering angle is a turning angle of a steered wheel of the vehicle,
configured to execute a target control amount calculation process, an operation process, a determination process, and a gradual change process;
the target control amount calculation process is a process of calculating a target control amount that is a target value of a control amount of the steering system,
the control amount is a quantity indicating an angle variable having a correlation with the steering angle of the steered wheels,
the operation processing is processing for operating the steering system in order to control the control amount to the target control amount,
the determination process is a process for determining whether or not a constraint is imposed on control of the controlled variable,
the gradual change process is a process of gradually changing the target control amount, which is an input of the operation process, from the control amount to the target control amount calculated by the target control amount calculation process when the state in which it is determined that the constraint exists is switched to the state in which it is determined that the constraint does not exist by the determination process ,
the determination process includes a speed variable acquisition process for acquiring a value of a steering angle speed variable, and a process for determining that the constraint exists when a logical product of a value of the steering angle speed variable being equal to or smaller than a predetermined value and a value of a difference between the control amount and the target control amount being equal to or larger than a difference threshold is true,
A steering control device , wherein the steering angle velocity variable is a variable that indicates a rate of change of the steering angle .
前記操舵系の温度が所定温度以上である場合に、前記モータの電流を制限する電流制限処理を含み、
前記判定処理は、前記電流制限処理が実行されている場合に前記制約が生じていると判定する処理を含む請求項1記載の転舵制御装置。 the steering system includes a motor for steering the steered wheels,
a current limiting process for limiting a current of the motor when the temperature of the steering system is equal to or higher than a predetermined temperature;
The turning control device according to claim 1 , wherein the determination process includes a process of determining that the restriction exists when the current limiting process is being executed.
前記操舵トルクは、前記ステアリングホイールに入力されるトルクである請求項1または2記載の転舵制御装置。 the determination process includes an acquisition process for acquiring a steering torque, and a process for determining that the constraint exists when a logical product of the magnitude of the value of the steering angular velocity variable being equal to or less than a predetermined value, the magnitude of the difference between the control amount and the target control amount being equal to or greater than a difference threshold, and the magnitude of the steering torque being equal to or greater than a threshold is true,
3. A steering control device according to claim 1 , wherein the steering torque is a torque input to the steering wheel.
前記モータに印加される電圧を小さい側に制限する電圧制限処理を実行するように構成され、
前記判定処理は、前記電圧制限処理が実行されている場合に前記制約が生じていると判定する処理を含む請求項1~3のいずれか1項に記載の転舵制御装置。 the steering system includes a motor for steering the steered wheels,
The motor is configured to execute a voltage limiting process for limiting a voltage applied to the motor to a smaller value,
The turning control device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the determination process includes a process of determining that the restriction exists when the voltage limiting process is being executed.
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