JP2007161065A - Steering control device for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a steering control device for a vehicle capable of obtaining an accurate road surface reaction force torque estimated value without being affected by the turning back of a steering wheel. <P>SOLUTION: The steering control device calculates a time constant based on a differential output of a reaction force torque signal of a steering shaft and a friction torque signal of a steering mechanism. In this case, the control device corrects the time constant calculated when the turning back of steering wheel is detected and in a turning back state of the steering wheel. The control device calculates the road surface reaction force torque estimated value by filtering the reaction force torque signal of the steering shaft with the corrected time constant. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、運転者のハンドル操作により生じた操舵トルクを、電動モータにより補助する電動式パワーステアリング制御装置などの車両用操舵制御装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle steering control device such as an electric power steering control device that assists a steering torque generated by a steering operation of a driver by an electric motor.

電動式パワーステアリング制御装置において、運転者による操舵トルクをアシストするアシストモータの駆動電流の目標値を演算するために、タイヤが路面から受ける路面反力トルク推定値を演算することが行われる。例えば特開２００３−１２７８８８号公報（先行技術１）には、運転者による操舵トルクと、アシストモータによるアシストトルクとに基づいて得られるステアリング軸換算の路面反力トルク信号から、摩擦項を外乱として除去して、路面反力トルク推定値を得るようにしたものが開示されている。   In the electric power steering control device, in order to calculate the target value of the driving current of the assist motor that assists the steering torque by the driver, the road surface reaction force torque estimated value that the tire receives from the road surface is calculated. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-127888 (Prior Art 1), a friction term is determined as a disturbance from a road surface reaction force torque signal in terms of a steering shaft obtained based on a steering torque by a driver and an assist torque by an assist motor. What is removed and the road surface reaction force torque estimated value is obtained is disclosed.

しかし先行技術１に開示されたものは、摩擦項を定常値の外乱として、ステアリング軸反力トルク信号のヒステリシスを除去するものであるので、高周波の外乱に対して、路面反力トルク推定値の推定精度が悪化する。   However, since the technique disclosed in the prior art 1 is to remove the hysteresis of the steering shaft reaction force torque signal with the friction term as a steady-state disturbance, the estimated value of the road surface reaction force torque against the high-frequency disturbance. The estimation accuracy deteriorates.

高周波の外乱を打ち消すために、ステアリング軸換算の路面反力トルク信号をローパスフィルタ処理することも考えられているが、このローパスフィルタ処理では、実際の路面反力トルクの変化に対し、路面反力トルク推定値に位相遅れまたはゲインのずれが生じるという問題がある。   In order to cancel out high-frequency disturbances, it is also considered to low-pass filter the road surface reaction force torque signal converted to the steering axis. In this low-pass filter processing, the road surface reaction force against the actual road reaction torque change There is a problem that a phase delay or a gain shift occurs in the estimated torque value.

一方、路面反力トルク推定値を１段以上の１次ローパスフィルタから得るようにしたものにおいて、このローパスフィルタの時定数を、車速に応じて変更するものが、特許第３３５３７７０号公報（先行技術２）に開示されており、またローパスフィルタの時定数を、ハンドルの操舵速度に応じて変更するものが、特開２００１−２３９９５１号公報（先行技術３）に開示されている。   On the other hand, when the estimated value of the road surface reaction force torque is obtained from one or more primary low-pass filters, the time constant of the low-pass filter is changed according to the vehicle speed, as disclosed in Japanese Patent No. 3353770 (prior art). Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-239951 (Prior Art 3) discloses that the time constant of the low-pass filter is changed according to the steering speed of the steering wheel.

しかしこの先行技術２に開示されたものでは、車速が上昇したときに、路面反力トルク推定値の推定精度が低下する不都合がある。また先行技術３に開示されたものでは、ハンドルの操舵速度が上昇したときに、路面反力トルク推定値の推定精度が低下する不都合がある。   However, the technique disclosed in Prior Art 2 has a disadvantage that the estimation accuracy of the road surface reaction force torque estimated value decreases when the vehicle speed increases. Further, the technique disclosed in the prior art 3 has a disadvantage that the estimation accuracy of the road surface reaction force torque estimated value is lowered when the steering speed of the steering wheel is increased.

そこで特開２００３−３１２５２１号公報（先行技術４）では、ステアリング軸反力トルク信号を１段以上の１次ローパスフィルタ処理して路面反力トルク推定値を得るものにおいて、ローパスフィルタ処理の時定数を、ハンドルの操舵速度と車速の両方に応じて変更するものが提案されている。   Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-312521 (prior art 4), the steering shaft reaction force torque signal is subjected to one or more stages of first-order low-pass filter processing to obtain a road surface reaction force torque estimated value. Has been proposed that changes the steering wheel according to both the steering speed of the steering wheel and the vehicle speed.

しかしこの先行技術４に開示されてものは、路面反力トルクとハンドルの操舵角との勾配が必須となっているので、路面反力トルクとハンドルの操舵角の比を測定する必要があり、この測定に工数を要するほか、同じ車種であっても車のグレードの変化などにより自動車の前輪荷重が変わる場合などでは、路面反力トルクとハンドルの操舵角との比を測定し直す必要がある。また、この測定は通常、アスファルトなどの高μ路（路面摩擦係数が大きい路面）において実施されるものであり、滑りやすい路面（低μ路）においては路面反力トルクとハンドルの操舵角の比の特性が高μ路のものと異なってくるため、路面反力の推定精度が低下する不具合がある。   However, since the gradient between the road surface reaction torque and the steering angle of the steering wheel is essential, it is necessary to measure the ratio of the road surface reaction torque and the steering angle of the steering wheel. In addition to the time required for this measurement, it is necessary to remeasure the ratio of the road reaction torque to the steering angle of the steering wheel when the front wheel load of the vehicle changes due to changes in the vehicle grade, etc. . This measurement is usually performed on high μ roads such as asphalt (road surface with a large road friction coefficient), and on slippery road surfaces (low μ roads), the ratio of road surface reaction torque to steering angle of the steering wheel. However, there is a problem that the estimation accuracy of the road surface reaction force is lowered.

そこで、特開２００５−１１２０４４号公報（先行技術５）では、ローパスフィルタ処理の時定数の演算にステアリング軸反力トルクの微分出力とステアリング機構に発生する摩擦トルクを表す摩擦トルク信号に基づいて演算する方法が提案されている。
特開２００３−１２７８８８号公報 特許３３５３７７０号公報 特開２００１−２３９９５１号公報 特開２００３−３１２５２１号公報 特開２００５−１１２０４４号公報 Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-111204 (prior art 5), the time constant of the low-pass filter process is calculated based on the differential output of the steering shaft reaction force torque and the friction torque signal representing the friction torque generated in the steering mechanism. A method has been proposed.
JP 2003-127888 A Japanese Patent No. 3353770 JP 2001-239951 A JP 2003-312521 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-112044

しかしながらこの先行技術５に開示されているものでは、操舵の方向が変化するとき、すなわちハンドル切返しの際に、摩擦トルク方向が反転するため、ステアリング軸反力トルクの微分出力が理論上無限大となり、ローパスフィルタ処理の時定数の演算値が誤った値になるため、正確な路面反力トルク推定値を得ることができないという課題があった。   However, in the technique disclosed in Prior Art 5, since the friction torque direction is reversed when the steering direction changes, that is, when the steering wheel is turned back, the differential output of the steering shaft reaction force torque is theoretically infinite. Since the calculated value of the time constant of the low-pass filter process becomes an incorrect value, there is a problem that an accurate estimated value of the road surface reaction force torque cannot be obtained.

また、ステアリング軸反力トルク信号は通常高周波のノイズ成分を含んでいるため、この微分出力がノイズの影響を大きく受け、正しい時定数の演算値を得られず、正確な路面反力トルク推定値を得ることができないという課題があった。   In addition, since the steering shaft reaction force torque signal usually contains a high-frequency noise component, this differential output is greatly affected by noise, and a correct time constant calculation value cannot be obtained, and an accurate road reaction force torque estimation value is obtained. There was a problem of not being able to get.

この出願は、このような先行技術の問題を改善し、ハンドルの切り返しの影響を受けることなく正確な路面反力トルク推定値を得ることができる車両用操舵制御装置を提案するものである。   This application proposes a vehicle steering control device that improves such a problem of the prior art and can obtain an accurate estimated value of the road surface reaction force torque without being affected by turning of the steering wheel.

この発明による車両用操舵制御装置は、運転者により操舵されるハンドルと、このハンドルに連結されたステアリング軸と、このステアリング軸に結合され運転者による操舵トルクを補助するアシストトルクを発生するアシストモータとを有するステアリング機構を備えた車両用操舵制御装置であって、路面反力トルクに基づいて前記ステアリング軸に作用するステアリング軸反力トルクに応じたステアリング軸反力トルク信号を発生する信号出力手段と、前記運転者による操舵の方向が変化したことを検出するハンドル切返し検出手段と、前記ステアリング軸反力トルク信号をフィルタするローパスフィルタ手段と、このローパスフィルタ手段の時定数を演算する時定数演算手段とを有し、前記時定数演算手段が、前記ステアリング軸反力トルク信号の微分出力と、前記ステアリング機構の摩擦トルクを表す摩擦トルク信号と、前記ハンドル切返し検出手段の出力とに基づき、前記時定数を演算し、前記ローパスフィルタ手段が前記時定数によって前記ステアリング軸反力トルク信号をフィルタすることにより路面反力トルクの推定値を演算することを特徴とするものである。   A vehicle steering control device according to the present invention includes a steering wheel that is steered by a driver, a steering shaft that is coupled to the steering wheel, and an assist motor that is coupled to the steering shaft and generates assist torque that assists the steering torque of the driver. And a signal output means for generating a steering shaft reaction force torque signal corresponding to the steering shaft reaction force torque acting on the steering shaft based on a road surface reaction force torque. A steering wheel turning-back detecting means for detecting that the steering direction of the driver has changed, a low-pass filter means for filtering the steering shaft reaction force torque signal, and a time constant calculation for calculating a time constant of the low-pass filter means And the time constant calculating means includes the steering shaft reaction force The time constant is calculated based on the differential output of the torque signal, the friction torque signal representing the friction torque of the steering mechanism, and the output of the steering wheel return detection means, and the low-pass filter means uses the time constant to calculate the steering shaft. An estimated value of the road surface reaction force torque is calculated by filtering the reaction force torque signal.

この発明による車両用操舵制御装置では、ハンドル切返しを検出し、ハンドル切返し状態の際に演算された時定数を補正するので、ハンドル切返しの際に、摩擦トルク方向の反転による影響を受けることなく精度良い路面反力トルク推定値を得ることができる。
また、ステアリング軸反力トルク信号の微分出力をノイズ周波数成分を除去した状態で得られるため、ノイズの影響を受けることなく、精度良い路面反力トルク推定値を得ることができる。 In the steering control device for a vehicle according to the present invention, the steering wheel return is detected and the time constant calculated when the steering wheel is turned back is corrected. Therefore, the accuracy is not affected by the reversal of the friction torque direction when the steering wheel is turned back. A good estimated value of road surface reaction torque can be obtained.
Further, since the differential output of the steering shaft reaction force torque signal can be obtained with the noise frequency component removed, an accurate road surface reaction force torque estimated value can be obtained without being affected by noise.

以下、この発明による車両用操舵制御装置のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。   Several embodiments of a vehicle steering control device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による車両用操舵装置の制御装置の全体構成を示す。この実施の形態１は、自動車に搭載される電動式パワーステアリング制御装置である。この実施の形態１による車両用操舵制御装置は、ステアリング機構１０を有し、このステアリング機構１０は、運転者により操舵されるハンドル１と、このハンドル１に連結されたステアリング軸２と、ステアリング軸２の回動をタイヤ７に伝達するステアリングギヤボックス３と、ステアリング軸２に加わるトルクを検出するトルクセンサ４と、運転者による操舵トルクを補助するアシストトルクを発生するアシストモータ５と、ラックとピニオン機構６とを含んでいる。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows the overall configuration of a control device for a vehicle steering system according to Embodiment 1 of the present invention. The first embodiment is an electric power steering control device mounted on an automobile. The vehicle steering control apparatus according to the first embodiment includes a steering mechanism 10, which includes a steering wheel 1 that is steered by a driver, a steering shaft 2 that is coupled to the steering wheel 1, and a steering shaft. A steering gear box 3 that transmits the rotation of 2 to the tire 7, a torque sensor 4 that detects torque applied to the steering shaft 2, an assist motor 5 that generates assist torque to assist steering torque by the driver, and a rack And a pinion mechanism 6.

図１において、ハンドル１は自動車の運転者が操舵する自動車のステアリングハンドルであり、ステアリング軸２の上端に連結されている。ハンドル１には運転者による操舵トルクＴhdlが加えられ、この操舵トルクＴhdlはステアリング軸２に伝達される。トルクセンサ４はステアリング軸２に結合され、操舵トルクＴhdlに応じた操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)を発生する。アシストモータ５は電気モータであり、これもステアリング軸２に減速ギヤを介して結合され、ステアリング軸２に操舵トルクＴhdlをアシストするアシストトルクＴassistを与える。   In FIG. 1, a handle 1 is a steering handle of an automobile that is steered by an automobile driver, and is connected to an upper end of a steering shaft 2. A steering torque Thdl by the driver is applied to the steering wheel 1, and this steering torque Thdl is transmitted to the steering shaft 2. The torque sensor 4 is coupled to the steering shaft 2 and generates a steering torque detection signal Thdl (s) corresponding to the steering torque Thdl. The assist motor 5 is an electric motor, which is also coupled to the steering shaft 2 via a reduction gear, and applies an assist torque Tassist that assists the steering torque Thdl to the steering shaft 2.

ステアリングギヤボックス３はステアリング軸２の下端に設けられる。ステアリング軸２に与えられる操舵トルクＴhdlとアシストトルクＴassistとを加え合わせた合成トルクが、ステアリングギヤボックス３を通じて数倍にされ、ラックとピニオン機構６を通じて、タイヤ７を操作する。   The steering gear box 3 is provided at the lower end of the steering shaft 2. A combined torque obtained by adding the steering torque Thdl and the assist torque Tassist applied to the steering shaft 2 is multiplied several times through the steering gear box 3, and the tire 7 is operated through the rack and pinion mechanism 6.

実施の形態１の全体的な動作について説明する。
図１の制御装置は、ステアリング機構１０に電気的に組み合わされたＥＰＳ（Electric PowerSteering）用制御ユニット８を有する。この制御ユニット８には、トルクセンサ４からの操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)と、アシストモータ５からのモータ駆動電流検出信号Ｉmtr(s)と、モータ駆動電圧検出信号Ｖmtr(s)とが入力される。この制御ユニット８は、アシストモータ５に対して、制御信号Ｉmtr(t)を供給する。この制御信号Ｉmtr(t)は、アシストモータ５に対する駆動電流目標である。 The overall operation of the first embodiment will be described.
The control device of FIG. 1 has an EPS (Electric Power Steering) control unit 8 electrically combined with the steering mechanism 10. The control unit 8 receives a steering torque detection signal Thdl (s) from the torque sensor 4, a motor drive current detection signal Imtr (s) from the assist motor 5, and a motor drive voltage detection signal Vmtr (s). Is done. The control unit 8 supplies a control signal Imtr (t) to the assist motor 5. This control signal Imtr (t) is a drive current target for the assist motor 5.

図１において、符号Ｔalignはタイヤ７に与えられる路面反力トルクであり、Ｔtranはこの路面反力トルクＴalignに基づき、ステアリング軸２に作用するステアリング軸反力トルクである。ステアリング軸反力トルクＴtranは、ステアリング軸２に換算された路面反力トルクである。Ｔfrpはステアリング機構１０の摩擦トルクであり、アシストモータ５における摩擦トルクＴmfricを除くステアリング機構１０の摩擦トルクとする。   In FIG. 1, symbol Talign is a road surface reaction force torque applied to the tire 7, and Ttran is a steering shaft reaction force torque acting on the steering shaft 2 based on the road surface reaction torque Talign. The steering shaft reaction force torque Ttran is a road surface reaction force torque converted to the steering shaft 2. Tfrp is the friction torque of the steering mechanism 10 and is the friction torque of the steering mechanism 10 excluding the friction torque Tmfric in the assist motor 5.

図１に示す電動式パワーステアリング制御装置は、運転者がハンドル１を切った時の操舵トルクＴhdlをトルクセンサ４で操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)として検出し、その操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)に応じて、操舵トルクＴhdlを補助するアシストトルクＴassistを発生させることを主な機能とする。制御ユニット８は、アシストモータ５の駆動電流Ｉmtrを検出した検出信号Ｉmtr(s)と、アシストモータ５の駆動電圧Ｖmtrを検出した検出信号Ｖmtr(s)と、操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)とに基づき、アシストトルクＴassistを発生するための制御信号Ｉmtr(t)を演算し、この制御信号Ｉmtr(t)をアシストモータ５に供給する。   The electric power steering control device shown in FIG. 1 detects the steering torque Thdl when the driver turns the steering wheel 1 as a steering torque detection signal Thdl (s) by the torque sensor 4, and the steering torque detection signal Thdl (s) ) To generate an assist torque Tassist that assists the steering torque Thdl. The control unit 8 detects a detection signal Imtr (s) that detects the drive current Imtr of the assist motor 5, a detection signal Vmtr (s) that detects the drive voltage Vmtr of the assist motor 5, and a steering torque detection signal Thdl (s). Based on the control signal, a control signal Imtr (t) for generating the assist torque Tassist is calculated, and the control signal Imtr (t) is supplied to the assist motor 5.

力学的には、操舵トルクＴhdlとアシストトルクＴassistの和が、ステアリング軸反力トルクＴtranに抗してステアリング軸２を回転させる。また、ハンドル１を回転させる時には、アシストモータ５の慣性項も作用するので、ステアリング軸反力トルクＴtranは、次式（１）で与えられる。
Ｔtran＝Ｔhdl＋Ｔassist−Ｊ×ｄω／ｄｔ （１）
ただし、アシストモータ５の慣性トルクをＪ×ｄω／ｄｔとする。 Dynamically, the sum of the steering torque Thdl and the assist torque Tassist rotates the steering shaft 2 against the steering shaft reaction torque Ttran. Further, since the inertia term of the assist motor 5 also acts when the handle 1 is rotated, the steering shaft reaction force torque Ttran is given by the following equation (1).
Ttran = Thdl + Tassist−J × dω / dt (1)
However, the inertia torque of the assist motor 5 is assumed to be J × dω / dt.

またアシストモータ５によるアシストトルクＴassistは、次式（２）で与えられる。
Ｔassist＝Ｇgear×Ｋt×Ｉmtr （２）
ただし、Ｇgearはアシストモータ５とステアリング軸２との間の減速ギヤのギア比である。 The assist torque Tassist by the assist motor 5 is given by the following equation (2).
Tassist = Ggear × Kt × Imtr (2)
Here, Ggear is the gear ratio of the reduction gear between the assist motor 5 and the steering shaft 2.

また、ステアリング軸反力トルクＴtranは、路面反力トルクＴalignとステアリング機構１０内の全摩擦トルクＴfricとの和であり、次式（３）で与えられる。
Ｔtran＝Ｔalign＋Ｔfric
＝Ｔalign＋（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp） （３）
ただし、Ｔmfricはアシストモータ５における摩擦トルク、Ｔfrpはこのアシストモータ５における摩擦トルクＴmfricを除く、ステアリング機構１０の摩擦トルクであり、Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp＝Ｔfricである。 The steering shaft reaction force torque Ttran is the sum of the road surface reaction force torque Talign and the total friction torque Tfric in the steering mechanism 10, and is given by the following equation (3).
Ttran = Talign + Tfric
= Talign + (Ggear × Tmfric + Tfrp) (3)
However, Tmfric is the friction torque in the assist motor 5, Tfrp is the friction torque of the steering mechanism 10 excluding the friction torque Tmfric in the assist motor 5, and Ggear × Tmfric + Tfrp = Tfric.

電動式パワーステアリング制御装置の制御ユニット８は、アシストモータ５の駆動電流Ｉmtrに対する目標値を演算して制御信号Ｉmtr(t)を発生する。この制御信号Ｉmtr(t)に対して、アシストモータ５の実際の駆動電流Ｉmtrが一致するように電流制御がなされて、アシストモータ５は駆動電流値にトルク定数とギア比（モータ５からステアリング軸２間）を乗じた所定のトルクを発生し、運転者が操舵する時の操舵トルクＴhdlをアシストする構成となっている。   The control unit 8 of the electric power steering control device calculates a target value for the drive current Imtr of the assist motor 5 and generates a control signal Imtr (t). Current control is performed so that the actual drive current Imtr of the assist motor 5 matches the control signal Imtr (t), and the assist motor 5 has a torque constant and a gear ratio (from the motor 5 to the steering shaft). A predetermined torque multiplied by 2) is generated to assist the steering torque Thdl when the driver steers.

次に、ローパスフィルタ動作を用いた路面反力トルクの推定について説明する。
まず、操舵は、カーブ、レーンチェンジ等様々な場面で実施されるが、それらの操舵パターンは、所定時間内の範囲においては一定速度のランプ状とみなす。その場合の路面反力トルクＴalignの時間変化率をＴgradとすると、路面反力トルクＴalignおよびステアリング軸反力トルクＴtranは、それぞれ次式（４）（５）のようになる。ここで、ｓはラプラス変換変数である。
Ｔalign＝Ｔgrad／ｓ２ （４）
Ｔtran＝Ｔgrad／ｓ２＋｛（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）／ｓ｝ （５） Next, estimation of the road surface reaction torque using the low-pass filter operation will be described.
First, steering is performed in various scenes such as a curve and a lane change, and the steering pattern is regarded as a ramp having a constant speed within a predetermined time range. In this case, when the time change rate of the road surface reaction torque Talign is Tgrad, the road surface reaction torque Talign and the steering shaft reaction torque Ttran are expressed by the following equations (4) and (5), respectively. Here, s is a Laplace transform variable.
Talign = Tgrad / s 2 (4)
Ttran = Tgrad / s 2 + {(Ggear × Tmfric + Tfrp) / s} (5)

ここで、ステアリング軸反力トルクＴtranに比例する信号をローパスフィルタ動作によりフィルタして得られる路面反力トルク推定値Ｔalign-estは次の式（６）で与えられる。
Ｔalign-est＝Ｔtran×１／（τest×ｓ＋１）
＝［Ｔgrad／ｓ２＋｛（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）／ｓ｝］×１／（τest×ｓ＋１） （６） Here, the road surface reaction force torque estimated value Talign-est obtained by filtering a signal proportional to the steering shaft reaction force torque Ttran by a low-pass filter operation is given by the following equation (6).
Talign-est = Ttran × 1 / (τest × s + 1)
= [Tgrad / s 2 + {(Ggear × Tmfric + Tfrp) / s}] × 1 / (τest × s + 1) (6)

このとき、推定すべき状態量である路面反力トルクＴalignと路面反力推定値Ｔalign-estとの推定誤差Ｅ(s)は、次式（７）となる。
Ｅ(s)＝ Ｔgrad／ｓ２−｛Ｔgrad／ｓ２＋（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）／ｓ｝
×｛１／（τest×ｓ＋１）｝
＝{Ｔgrad×τest−（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）}／ｓ｛（τest×ｓ＋１） （７） At this time, the estimation error E (s) between the road surface reaction force torque Talign and the road surface reaction force estimated value Talign-est, which are state quantities to be estimated, is expressed by the following equation (7).
E (s) = Tgrad / s 2 − {Tgrad / s 2 + (Ggear × Tmfric + Tfrp) / s}
× {1 / (τest × s + 1)}
= {Tgrad × τest− (Ggear × Tmfric + Tfrp)} / s {(τest × s + 1) (7)

したがって、ローパスフィルタ動作の時定数τestが次式（８）で表わせるときに、推定誤差Ｅ(s)が０となる。
τest＝｛Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp｝／Ｔgrad （８） Therefore, when the time constant τest of the low-pass filter operation can be expressed by the following equation (8), the estimation error E (s) becomes zero.
τest = {Ggear × Tmfric + Tfrp} / Tgrad (8)

ここで、理論上は、路面反力トルクＴalignの時間変化率Ｔgradは、ステアリング軸反力トルクの時間変化率と等価であるので、次式（９）で表わされる。
Ｔgrad＝ｄＴalign／ｄｔ＝ｄＴtran／ｄｔ （９） Theoretically, the time change rate Tgrad of the road surface reaction torque Talign is equivalent to the time change rate of the steering shaft reaction torque, and is expressed by the following equation (9).
Tgrad = dTalign / dt = dTtran / dt (9)

したがって、次式（１０）によりローパスフィルタ動作の時定数τestの最適値が定まる。
τest＝（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）／（ｄＴalign／ｄｔ）
＝（Ｇgear×Ｔmfric＋Ｔfrp）／（ｄＴtran／ｄｔ） （１０）
最適な路面反力トルク推定値Ｔalign-estは、式（１０）で与えられる最適なローパスフィルタ動作の時定数τestを用いて、ステアリング軸反力トルクＴtranに比例する信号をローパスフィルタすることにより得られる。 Therefore, the optimum value of the time constant τest of the low-pass filter operation is determined by the following equation (10).
τest = (Ggear × Tmfric + Tfrp) / (dTalign / dt)
= (Ggear × Tmfric + Tfrp) / (dTtran / dt) (10)
The optimum road reaction force torque estimated value Talign-est is obtained by low-pass filtering a signal proportional to the steering shaft reaction force torque Ttran using the optimum low-pass filter operation time constant τest given by the equation (10). It is done.

図２は実施の形態１における制御ユニット８とアシストモータ５の制御回路２０を示すブロック図である。制御ユニット８は鎖線によりブロック８で示される。この制御ユニット８は、車速検出器１１と、操舵トルク検出器１２と、モータ速度検出器１３と、モータ加速度検出器１４と、路面反力トルク検出器３０と、アシストトルク決定ブロック１６と、モータ電流決定器１７とを含んでいる。   FIG. 2 is a block diagram illustrating the control unit 8 and the control circuit 20 of the assist motor 5 according to the first embodiment. The control unit 8 is indicated in block 8 by a chain line. The control unit 8 includes a vehicle speed detector 11, a steering torque detector 12, a motor speed detector 13, a motor acceleration detector 14, a road surface reaction force torque detector 30, an assist torque determining block 16, a motor. A current determiner 17.

車速検出器１１は、車速Ｖを受けて車速信号Ｖ(s)を出力する。操舵トルク検出器１２は、トルクセンサ４を含み、操舵トルクＴhdlを受けて操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)を出力する。モータ速度検出器１３は、アシストモータ５の駆動電圧信号Ｖmtr(s)を受けてモータ速度信号Ｓmtr(s)を出力する。モータ加速度検出器１４は、モータ速度信号Ｓmtr(s)を微分してモータ加速度信号Ａmtr(s)を出力する。   The vehicle speed detector 11 receives the vehicle speed V and outputs a vehicle speed signal V (s). The steering torque detector 12 includes the torque sensor 4, receives the steering torque Thdl, and outputs a steering torque detection signal Thdl (s). The motor speed detector 13 receives the drive voltage signal Vmtr (s) of the assist motor 5 and outputs a motor speed signal Smtr (s). The motor acceleration detector 14 differentiates the motor speed signal Smtr (s) and outputs a motor acceleration signal Amtr (s).

路面反力トルク検出器３０は、ステアリング軸反力トルクＴtranを受けて、路面反力トルク推定値Ｔalign-estを出力する。アシストトルク決定ブロック１６は、車速信号Ｖ(s)と、操舵トルク信号Ｔhdl(s)と、路面反力トルク推定値Ｔalign-estと、モータ速度信号Ｓmtr(s)と、モータ加速度信号Ａmtr(s)とを受けて、アシストモータ５が発生するアシストトルクＴassistに対応するアシストトルク信号Ｔassist(s)を発生する。モータ電流決定器１７は、アシストトルク信号Ｔassist(s)を受けて、アシストトルクＴassistを発生するためのモータ駆動電流に対する電流目標値Ｉmtr(t)を出力する。   The road surface reaction force torque detector 30 receives the steering shaft reaction force torque Ttran and outputs a road surface reaction force torque estimated value Talign-est. The assist torque determination block 16 includes a vehicle speed signal V (s), a steering torque signal Thdl (s), a road surface reaction force torque estimated value Talign-est, a motor speed signal Smtr (s), and a motor acceleration signal Amtr (s). ), An assist torque signal Tassist (s) corresponding to the assist torque Tassist generated by the assist motor 5 is generated. The motor current determiner 17 receives the assist torque signal Tassist (s) and outputs a current target value Imtr (t) for the motor drive current for generating the assist torque Tassist.

アシストモータ５の制御回路２０は、アシストモータ５に内蔵されており、比較器２１と、モータ駆動器２２と、モータ電流検出器２３を含んでいる。モータ電流検出器２３は、アシストモータ５の実際の駆動電流Ｉmtrに相当するモータ駆動電流信号Ｉmtr(s)を出力する。比較器２１は、電流目標値Ｉmtr(t)と、モータ駆動電流信号Ｉmtr(s)を比較する。モータ駆動器２２は、電流目標値Ｉmtr(t)と、駆動電流信号Ｉmtr(s)との差を０とするように、アシストモータ５を駆動する。   The control circuit 20 of the assist motor 5 is built in the assist motor 5 and includes a comparator 21, a motor driver 22, and a motor current detector 23. The motor current detector 23 outputs a motor drive current signal Imtr (s) corresponding to the actual drive current Imtr of the assist motor 5. The comparator 21 compares the current target value Imtr (t) with the motor drive current signal Imtr (s). The motor driver 22 drives the assist motor 5 so that the difference between the current target value Imtr (t) and the drive current signal Imtr (s) is zero.

図３はアシストトルク決定ブロック１６の詳細を示すブロック図である。アシストマップ補償器１６１は車速検出器１１の出力Ｖ(s)と、操舵トルク検出器１２の出力Ｔhdl(s)を受けて、アシストマップ補償トルクmap(s)を出力する。ダンピング補償器１６２は車速検出器１１の出力Ｖ(s)と、モータ速度検出器１３の出力Ｓmtr(s)を受けて、ダンピング補償量トルクdamp(s)を出力する。慣性補償器１６３は車速検出器１１の出力Ｖ(s)と、モータ加速度検出器１４の出力Ａmtr(s)を受けて、慣性補償トルクiner(s)を出力する。戻し補償器１６４は車速検出器１１の出力Ｖ(s)と、路面反力トルク検出器３０の出力Ｔalign-estを受けて、戻し補償トルクret(s)を出力する。また加算器１６５はアシストマップ補償器１６１の出力map(s)と、ダンピング補償器１６２の出力damp(s)と、慣性補償器１６３の出力iner(s)と、戻し補償器１６４の出力ret(s)を受けて、アシストトルクＴassist(s)を出力する。
ここでそれぞれの補償器は、基本的には車速と各々の入力とで決定されるマップとなっており、各々の補償器で補償量を決定し、それぞれの出力を加算器１６５で加算してアシストトルク信号Ｔassist(s)を決定するようになっている。 FIG. 3 is a block diagram showing details of the assist torque determination block 16. The assist map compensator 161 receives the output V (s) of the vehicle speed detector 11 and the output Thdl (s) of the steering torque detector 12, and outputs an assist map compensation torque map (s). The damping compensator 162 receives the output V (s) of the vehicle speed detector 11 and the output Smtr (s) of the motor speed detector 13 and outputs a damping compensation amount torque damp (s). The inertia compensator 163 receives the output V (s) of the vehicle speed detector 11 and the output Amtr (s) of the motor acceleration detector 14 and outputs an inertia compensation torque inner (s). The return compensator 164 receives the output V (s) of the vehicle speed detector 11 and the output Talign-est of the road surface reaction force torque detector 30 and outputs a return compensation torque ret (s). The adder 165 outputs the output map (s) of the assist map compensator 161, the output damp (s) of the damping compensator 162, the output iner (s) of the inertia compensator 163, and the output ret (of the return compensator 164. In response to s), the assist torque Tassist (s) is output.
Here, each compensator is basically a map determined by the vehicle speed and each input. Each compensator determines a compensation amount and each output is added by an adder 165. The assist torque signal Tassist (s) is determined.

図４は路面反力トルク検出器３０の詳細を示すブロック図である。この路面反力トルク検出器３０は、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を出力する信号出力手段３１と、路面反力トルク推定値Ｔalign-estを演算する路面反力トルク演算手段３２を有する。信号出力手段３１は例えばステアリング軸２に設けられたロードセルなどの検出手段であり、ステアリング軸反力トルクＴtranを受けて、それに比例するステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を出力する。   FIG. 4 is a block diagram showing details of the road surface reaction force torque detector 30. This road surface reaction torque detector 30 has a signal output means 31 for outputting a steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) and a road surface reaction force torque calculation means 32 for calculating a road surface reaction force torque estimated value Talign-est. . The signal output means 31 is a detection means such as a load cell provided on the steering shaft 2, for example, receives the steering shaft reaction force torque Ttran and outputs a steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) proportional thereto.

路面反力トルク演算手段３２は、微分演算器３３と、アシストモータ５の摩擦トルクＴmfricに応じた摩擦トルク信号Ｔmfric(s)を発生する第１の摩擦トルク信号器３４と、アシストモータ５を除くステアリング機構１０の摩擦トルクＴfrpに相当する摩擦トルク信号Ｔfrp(s)を発生する第２の摩擦トルク信号器３５と、ローパスフィルタ動作の時定数τestを演算する時定数演算器３６と、ローパスフィルタ手段３７と、切返し判定器３８とを含んでいる。   The road surface reaction force torque calculation means 32 excludes the differential calculator 33, the first friction torque signal generator 34 that generates the friction torque signal Tmfric (s) corresponding to the friction torque Tmfric of the assist motor 5, and the assist motor 5. A second friction torque signal generator 35 for generating a friction torque signal Tfrp (s) corresponding to the friction torque Tfrp of the steering mechanism 10, a time constant calculator 36 for calculating a time constant τest of the low pass filter operation, and a low pass filter means. 37 and a cut-back determination unit 38.

ここで摩擦トルク信号Ｔmfric(s)、摩擦トルク信号Ｔfrp(s)は、あらかじめ測定した値の定数（固定値）として制御ユニットＥＣＵ８のメモリに記憶しておき、演算部３６Ａが必要に応じメモリから摩擦トルク信号Ｔmfric(s)、摩擦トルク信号Ｔfrp(s)を読み出みだすことにより、第１の摩擦トルク信号器３４および第２の摩擦トルク信号器３５から出力される。
また、ステアリング機構１０の摩擦トルク信号Ｔfrpが、振動によって変化する特性を利用し、車速（振動の量は一般的に車速に応じて変化する）に対する摩擦トルク信号Ｔfrp(s)の値の２次元マップをＥＣＵのメモリに記憶しておく方法もある。 Here, the friction torque signal Tmfric (s) and the friction torque signal Tfrp (s) are stored in the memory of the control unit ECU 8 as constants (fixed values) of values measured in advance. By reading out the friction torque signal Tmfric (s) and the friction torque signal Tfrp (s), they are output from the first friction torque signal device 34 and the second friction torque signal device 35.
Further, the friction torque signal Tfrp of the steering mechanism 10 uses a characteristic that changes due to vibration, and the two-dimensional value of the friction torque signal Tfrp (s) with respect to the vehicle speed (the amount of vibration generally changes according to the vehicle speed). There is also a method of storing the map in the ECU memory.

微分演算器３３は、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を受けて、その微分出力Ｔtran(d)を出力する。時定数演算器３６に含まれる演算部３６Ａは、微分出力Ｔtran(d)と、摩擦トルク信号Ｔmfric(s)と、摩擦トルク信号Ｔfrp(s)とを受け、ローパスフィルタ手段３７に対する時定数τestを式（１０）に基づいて演算し、τest-calとして出力する。補正部３６Ｂは、切返し判定器３８の出力に応じて演算部３６Ａの出力値を補正し、時定数演算器３６の演算結果τestとして出力する。ローパスフィルタ手段３７は、時定数演算部３６の出力である時定数τestによって遮断周波数が決定されるものであり、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)をフィルタして、式（６）に基づいて路面反力トルク推定値Ｔalign-estを出力する。   The differential calculator 33 receives the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) and outputs the differential output Ttran (d). The calculation unit 36A included in the time constant calculator 36 receives the differential output Ttran (d), the friction torque signal Tmfric (s), and the friction torque signal Tfrp (s), and sets the time constant τest for the low-pass filter means 37. Calculate based on Equation (10) and output as τest-cal. The correction unit 36B corrects the output value of the calculation unit 36A in accordance with the output of the switching determination unit 38, and outputs it as the calculation result τest of the time constant calculation unit 36. The low-pass filter means 37 determines the cutoff frequency based on the time constant τest that is the output of the time constant calculation unit 36, filters the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s), and based on the equation (6). The road surface reaction force torque estimated value Talign-est is output.

ここで、切返し判定器３８の動作について説明する。切返し判定器３８に入力されるステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)と路面反力トルク推定値Ｔalign-est、モータの摩擦トルクＴmfric(s)、モータ５を除くステアリング機構１０の摩擦トルク信号Ｔfrp(s)の間には式（３）に示す関係がある。図６はサイン波状の操舵を行った際のステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)と路面反力トルク推定値Ｔalign-estの波形を表す図で、横軸は時間(sec)を、縦軸は反力トルク（Ｎｍ）を示す。切込み操舵から戻し操舵に変わる際、摩擦トルクの向きが変化し、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)が急変している。切返し判定器３８はこの特性を利用し、例えば次の条件を満たす場合に切返しであると判定する。
|Ｔtran(s)-Ｔalign-est| ＜ Ｔfric／２ （１１） Here, the operation of the turn-back determiner 38 will be described. Steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) and road surface reaction force torque estimated value Talign-est, motor friction torque Tmfric (s), and friction torque signal Tfrp of the steering mechanism 10 excluding the motor 5 are input to the turning-back determination unit 38. Between (s), there is a relationship shown in Formula (3). FIG. 6 is a diagram showing waveforms of the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) and the road surface reaction force torque estimated value Talign-est when the sine wave steering is performed. The horizontal axis represents time (sec), and the vertical axis Indicates reaction torque (Nm). When changing from the turning steering to the return steering, the direction of the friction torque changes, and the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) changes suddenly. The switching determination unit 38 uses this characteristic and determines that the switching is performed, for example, when the following condition is satisfied.
| Ttran (s) -Talign-est | <Tfric / 2 (11)

この切返し判定に限らず、例えばステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)の微分出力Ｔtran(d)の値が予め定めたしきい値を超えたときに切返しと判定することも可能である。   For example, it is also possible to determine a return when the value of the differential output Ttran (d) of the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) exceeds a predetermined threshold value.

さらに、モータ５の角速度ωを検出し、ωが予め定めたしきい値を下回ったときに切返しと判定することも可能である。   Further, the angular velocity ω of the motor 5 can be detected, and it can be determined that the rotation is turned off when ω falls below a predetermined threshold value.

この他にも、様々なドライバがハンドルを切返した状態を検出するための公知の例があるが、本出願の特徴は、切返し状態時に時定数を補正することにあるので、公知の切返し状態検出すべてが適用できるものとする。   In addition to this, there is a known example for detecting a state where various drivers have turned the steering wheel. However, since the feature of the present application is to correct a time constant in the turning state, the known turning state detection is known. All shall be applicable.

ここで、図５は、時定数演算器３６に含まれる補正部３６Ｂについて具体的な構成を示すものである。補正部３６Ｂは、演算部３６Ａの出力値τest-calを切替えるスイッチ４１と、予め定めた固定値の時定数τest-fixを記憶したメモリ４２を有している。スイッチ４１は切返し判定器３８の判定出力によって、切返し状態でないと判定されていれば、即ち運転者の操舵状態が切返しでない場合は、演算部３６Ａの出力τest-calをそのままτestとして出力し、切返し状態と判定された場合は、τestが大きな値となるよう、予め定めた固定値τest-fixをメモリ４２から読み出してτestとして出力する。   Here, FIG. 5 shows a specific configuration of the correction unit 36 </ b> B included in the time constant calculator 36. The correction unit 36B includes a switch 41 that switches the output value τest-cal of the calculation unit 36A, and a memory 42 that stores a predetermined fixed value time constant τest-fix. The switch 41 outputs the output τest-cal of the arithmetic unit 36A as τest as it is when the determination is made that the switchback state is not the switchback state, that is, the driver's steering state is not the switchback, and the switchback is performed. When the state is determined, a predetermined fixed value τest-fix is read from the memory 42 and output as τest so that τest becomes a large value.

図２に示す制御ユニット８および図４に示す路面反力トルク検出器３０は、マイクロコンピュータを主体にして構成される。ローパスフィルタ手段３７も、ハードウェアとしてのローパスフィルタを使用せずに、マイクロコンピュータによって、ローパスフィルタのフィルタ動作と等価な動作を実現する。   The control unit 8 shown in FIG. 2 and the road surface reaction force torque detector 30 shown in FIG. 4 are mainly composed of a microcomputer. The low-pass filter means 37 also realizes an operation equivalent to the filter operation of the low-pass filter by a microcomputer without using the low-pass filter as hardware.

ステアリング軸反力トルクＴtranは、ステアリング軸２にロードセルなどの検出器を取付けることにより検出され、信号出力手段３１はステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を出力するようにしているが、制御ユニット８は、アシストモータ５の駆動電流検出信号Ｉmtr(s)と、操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)を受けるように構成され、またモータ加速度信号Ａmtr(s)を出力するモータ加速度検出器１４を有しているので、これらの駆動電流検出信号Ｉmtr(s)、操舵トルク検出信号Ｔhdl(s)およびモータ加速度信号Ａmtr(s)から、式（１）に基づいてステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を演算することも可能である。また、操舵トルクＴhdlとアシストトルクＴassistがアシストモータ５の慣性トルクＪ×ｄω／ｄｔに比べ十分大きい場合は、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を操舵トルクＴhdlとアシストトルクＴassistのみより演算することも可能である。   The steering shaft reaction torque Ttran is detected by attaching a detector such as a load cell to the steering shaft 2, and the signal output means 31 outputs a steering shaft reaction torque signal Ttran (s). 8 includes a motor acceleration detector 14 configured to receive the drive current detection signal Imtr (s) of the assist motor 5 and the steering torque detection signal Thdl (s), and to output the motor acceleration signal Amtr (s). Therefore, from these drive current detection signal Imtr (s), steering torque detection signal Thdl (s) and motor acceleration signal Amtr (s), the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s ) Can also be calculated. When the steering torque Thdl and the assist torque Tassist are sufficiently larger than the inertia torque J × dω / dt of the assist motor 5, the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) is calculated only from the steering torque Thdl and the assist torque Tassist. It is also possible.

次に実施の形態１の動作を図７のフローチャートに基づいて説明する。この図７は、スタートとエンドの間に、ステップＳ１０１からＳ１０８を含んでいる。まずステップＳ１０１では、ステアリング軸反力トルク信号出力手段３１からのステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を、制御ユニット８を構成するマイクロコンピュータのメモリに読み込む。次のステップＳ１０２では、微分演算器３３により、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)の微分出力Ｔtran(d)を演算する。   Next, the operation of the first embodiment will be described based on the flowchart of FIG. FIG. 7 includes steps S101 to S108 between the start and the end. First, in step S101, the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) from the steering shaft reaction force torque signal output means 31 is read into the memory of the microcomputer constituting the control unit 8. In the next step S102, the differential calculator 33 calculates the differential output Ttran (d) of the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s).

次のステップＳ１０３では、微分演算器３３からの微分出力Ｔtran(d)と、第１の摩擦トルク信号器３４からの摩擦トルク信号Ｔmfric(s)と、第２の摩擦トルク信号器３５からの摩擦トルク信号Ｔfrp(s)とに基づき、時定数演算器３６において、式（１０）にしたがってローパスフィルタ動作の時定数τestを演算する。次のステップＳ１０４では、運転者の操舵状態が切返し状態であるかどうかを判定し、切返し状態でなければ、ステップＳ１０５によってステップＳ１０３で演算した結果をローパスフィルタの時定数τestとして設定する。切返し状態であると判定された場合は、ステップＳ１０６によって予め定めた固定値をローパスフィルタの時定数τestとして設定する。ステップＳ１０７では、ローパスフィルタ手段３７において、時定数演算手段３６からの時定数τestを用い、ステアリング軸反力トルク信号出力手段３１からのステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)をローパスフィルタすることにより、ステップＳ１０８で路面反力トルク推定値Ｔalign-estを出力する。   In the next step S103, the differential output Ttran (d) from the differential calculator 33, the friction torque signal Tmfric (s) from the first friction torque signal device 34, and the friction from the second friction torque signal device 35 are shown. Based on the torque signal Tfrp (s), the time constant calculator 36 calculates the time constant τest of the low-pass filter operation according to the equation (10). In the next step S104, it is determined whether or not the driver's steering state is the turning-back state. If not, the result calculated in step S103 in step S105 is set as the time constant τest of the low-pass filter. If it is determined that the switch-back state is set, a fixed value determined in advance in step S106 is set as the time constant τest of the low-pass filter. In step S107, the low-pass filter means 37 uses the time constant τest from the time constant calculating means 36 to low-pass filter the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) from the steering shaft reaction force torque signal output means 31. In step S108, the road surface reaction force torque estimated value Talign-est is output.

以上のようにして得られる路面反力トルク推定値の時間応答波形を図８に示す。単純にステアリング軸反力トルクの微分値を用いた先行技術５の手法では、ハンドル切り返しを考慮していないために、ハンドル切り返し時にステアリング軸反力トルクＴtran(s)の微分値であるＴran(d)が大きな値となり、正しい時定数τestが演算されず結果として正確な路面反力トルク推定値Talign-estが得られないという課題があった。本実施例はこのような課題を解決するものであり、ハンドル切り返し状態時にτestの時定数を大きくとることにより、正確な路面反力トルク推定値を得るものである。   FIG. 8 shows a time response waveform of the road surface reaction torque estimation value obtained as described above. In the technique of Prior Art 5, which simply uses the differential value of the steering shaft reaction force torque, the steering wheel turning-back is not taken into consideration, and therefore, the steering shaft reaction force torque Ttran (s) is the differential value of Tran (d) when the steering wheel is turned back. ) Becomes a large value, and the correct time constant τest is not calculated. As a result, an accurate road surface reaction force torque estimated value Talign-est cannot be obtained. The present embodiment solves such a problem, and obtains an accurate estimated value of the road surface reaction force torque by increasing the time constant of τest when the steering wheel is turned back.

以上のように実施の形態１は、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)をローパスフィルタ手段３７によりフィルタすることによって、路面反力トルク推定値Ｔalign-estを得るものにおいて、ローパスフィルタ手段３７の時定数τestを、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)の微分出力Ｔtran(d)と、ステアリング機構１０の摩擦トルク信号Ｔfricとに基づいて演算するので、路面反力トルクＴtranとハンドルの操舵角との比を測定する必要がなくなり、この測定に伴う工数を削減できるほか、同じ車種であっても車のグレードの変化などにより自動車の前軸荷重が変わる場合などでも、路面反力トルクとハンドルの操舵角との比を測定し直す必要がなく、効果的に路面反力トルク推定値Ｔalign-estを得て、効果的な操舵制御を実現することができる。また、路面反力トルクとハンドルの操舵角との比のような固定値を用いた演算でないため、滑りやすい路面においても精度良く路面反力を推定することができる。   As described above, the first embodiment obtains the road surface reaction force torque estimated value Talign-est by filtering the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) by the low pass filter means 37. Since the time constant τest is calculated based on the differential output Ttran (d) of the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) and the friction torque signal Tfric of the steering mechanism 10, the road surface reaction force torque Ttran and the steering angle of the steering wheel are calculated. This eliminates the need to measure the ratio to the road surface, reducing the man-hours involved in this measurement, and even if the vehicle's front axle load changes due to changes in the vehicle grade, even if the vehicle type is the same, the road surface reaction force torque and steering wheel Therefore, it is not necessary to re-measure the ratio to the steering angle, and the road surface reaction force torque estimated value Talign-est can be obtained effectively and effective steering control can be realized. In addition, since the calculation is not performed using a fixed value such as the ratio between the road surface reaction force torque and the steering angle of the steering wheel, the road surface reaction force can be accurately estimated even on a slippery road surface.

また、ハンドル切返しを検出し、ハンドル切返し状態の際に演算された時定数を補正するので、ハンドル切返しの際に、摩擦トルク方向の反転による影響を受けることなく精度良い路面反力トルク推定値を得ることができる。   In addition, since the steering wheel return is detected and the time constant calculated when the steering wheel is turned back is corrected, an accurate estimated value of the road reaction force torque can be obtained without being affected by the reversal of the friction torque direction when the steering wheel is turned back. Obtainable.

実施の形態２．
実施の形態１は、ローパスフィルタ手段３７における時定数τestを、式（１０）に従って演算し、切返し判定器３８の判定出力によって、切返し状態でないと判定されていれば、時定数演算手段３６の演算部３６Ａの出力をそのまま出力し、切返し状態と判定されれば、予め定めた値を出力するように、補正部３６Ｂが出力値を補正するが、この実施の形態２は、実施の形態１とは異なる補正の方法について説明する。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the time constant τest in the low-pass filter unit 37 is calculated according to the equation (10), and if it is determined by the determination output of the switchback determination unit 38 that the switchover state is not established, the calculation of the time constant calculation unit 36 is performed. The output of the unit 36A is output as it is, and if it is determined to be in the turning-back state, the correction unit 36B corrects the output value so as to output a predetermined value. This Embodiment 2 is different from the first embodiment. Describes different correction methods.

図９は実施の形態２による時定数演算手段３６の補正部３６Ｂの構成を示す図である。補正部３６Ｂは、演算部３６Ａの出力値τest-calを切替えるスイッチ７１を有し、スイッチ７１は切返し判定器３８の判定出力によって、切返し状態でないと判定されていれば、時定数演算手段３６の演算部３６Ａの出力τest-calをそのままτestとして出力し、切返し状態と判定されれば、τestが大きな値となるよう、予め定めたゲインＫを乗じた値τest-cal＊Ｋをτestとして出力する。   FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the correction unit 36B of the time constant calculating unit 36 according to the second embodiment. The correction unit 36B has a switch 71 that switches the output value τest-cal of the calculation unit 36A. If the switch 71 is determined not to be in the switching state by the determination output of the switching determination unit 38, the time constant calculating unit 36 The output τest-cal of the calculation unit 36A is output as it is as τest, and if it is determined to be a cut-off state, a value τest-cal * K multiplied by a predetermined gain K is output as τest so that τest becomes a large value. .

以上のように実施の形態２による車両用操舵制御装置は、ステアリング軸反力トルクの微分値に応じた時定数にすることが可能であり、連続的に時定数を演算できるため、ハンドル切返しの際に、摩擦トルク方向の反転による影響を受けることなく精度良い路面反力トルク推定値を得ることができる。   As described above, the vehicle steering control apparatus according to the second embodiment can set the time constant according to the differential value of the steering shaft reaction force torque and can continuously calculate the time constant. In this case, it is possible to obtain an accurate estimated value of the road surface reaction force torque without being affected by the reversal of the friction torque direction.

実施の形態３．
図１０は実施の形態３による時定数演算手段３６と切返し判定器３８の構成を示すブロック図である。
切返し判定器３８は、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)と路面反力トルク推定値の前回値Ｔalign-estとの差Ｔtran(s)−Ｔalign-estを出力するブロックとして構成する。時定数演算手段３６の補正部３６Ｂは、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)と路面反力トルク推定値Ｔalign-estの差の大きさに応じて切替るスイッチ８１と、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)と路面反力トルク推定値Ｔalign-estの差に応じたマップ８２によって構成される。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the time constant calculating means 36 and the turn-back determiner 38 according to the third embodiment.
The switchback determination unit 38 is configured as a block that outputs a difference Ttran (s) -Talign-est between the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) and the previous value Talign-est of the road surface reaction force torque estimation value. The correction unit 36B of the time constant calculating unit 36 includes a switch 81 that switches according to the difference between the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) and the road surface reaction force torque estimated value Talign-est, and the steering shaft reaction force torque. It is constituted by a map 82 corresponding to the difference between the signal Ttran (s) and the road surface reaction force torque estimated value Talign-est.

例えば、スイッチ８１は、切返し判定器の出力Ｔtran(s)−Ｔalign-estが式（１１）を満たすときに切替るものとすると、マップ８２はＴtran(s)−Ｔalign-est＝Ｔfric／２の時を最小値として、Ｔtran(s)−Ｔalign-estが０に近づくほど大きくなるように設定するものが考えられる。   For example, if the switch 81 is switched when the output Ttran (s) −Talign-est of the switching determination device satisfies the expression (11), the map 82 is Ttran (s) −Talign-est = Tfric / 2. It can be considered that the time is set to a minimum value and Ttran (s) -Talign-est is set so as to increase as it approaches zero.

図１０のように構成することにより、ハンドルの切返し前までにおいては、演算部３６Ａの出力τest-calをτestとして出力し、ハンドルの切返し時においては、摩擦の方向が変化するために生じるＴtran(s)−Ｔalign-estの大きさの変化に応じてτestが出力される。   With the configuration as shown in FIG. 10, the output τest-cal of the calculation unit 36A is output as τest until the steering wheel is turned back, and Ttran () generated due to the change in the direction of friction when the steering wheel is turned back. s) τest is output according to the change in the magnitude of -Talign-est.

以上のように実施の形態３による車両用操舵制御装置は、ハンドル切返し状態に応じて、演算された時定数を補正するので、ハンドル切返しの際に、摩擦トルク方向の反転による影響を受けることなく精度良い路面反力トルク推定値を得ることができる。   As described above, the vehicle steering control apparatus according to the third embodiment corrects the calculated time constant according to the steering wheel return state, and thus is not affected by the reversal of the friction torque direction when the steering wheel is turned back. An accurate road surface reaction torque estimation value can be obtained.

実施の形態４．
図１１は、実施の形態４による微分演算器３３の具体的な構成を示すブロック図である。実施の形態４における微分演算器３３は、位相を９０°進めるという微分特性と同様の特性をもつハイパスフィルタ９１を含む。このとき例えば操舵周波数の上限付近を遮断周波数にもつハイパスフィルタを用いることで、操舵周波数帯域において微分の特性を実現することができ、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)からステアリング軸反力トルク信号の微分出力Ｔtran(d)を得ることができる。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing a specific configuration of the differential calculator 33 according to the fourth embodiment. The differential calculator 33 in the fourth embodiment includes a high-pass filter 91 having a characteristic similar to the differential characteristic of advancing the phase by 90 °. At this time, for example, by using a high-pass filter having a cutoff frequency near the upper limit of the steering frequency, differential characteristics can be realized in the steering frequency band, and the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) can be used. A differential output Ttran (d) of the signal can be obtained.

以上のように実施の形態４による車両用操舵制御装置は、ステアリング軸反力トルクの微分器をハイパスフィルタで実現することができ、マイクロコンピュータによって本発明による車両用操舵制御装置を実現する際の演算数を削減することができるので、より安価なマイクロコンピュータを使用することができるようになる。また、ハイパスフィルタの遮断周波数を設定することができるので、必要とする周波数帯域に限って位相を進めることができるようになる。   As described above, the vehicle steering control device according to the fourth embodiment can realize the steering shaft reaction force torque differentiator with a high-pass filter, and can realize the vehicle steering control device according to the present invention using a microcomputer. Since the number of operations can be reduced, a cheaper microcomputer can be used. In addition, since the cutoff frequency of the high-pass filter can be set, the phase can be advanced only in the required frequency band.

なお、実施の形態４では、ハイパスフィルタによってステアリング軸反力トルクの微分出力を求めたが、特定の周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタを用いても同様の効果が得られる。   In the fourth embodiment, the differential output of the steering shaft reaction force torque is obtained by the high-pass filter. However, the same effect can be obtained by using a band-pass filter that passes a specific frequency band.

実施の形態５．
図１２は、実施の形態５による微分演算器３３の具体的な他の構成を示すブロック図である。実施の形態５における微分演算器３３は、入力信号に対し一定の時間遅延させた後その信号を出力させる遅延器１０１と、２つの入力信号からその傾きを演算する演算器１０２を含む。 Embodiment 5. FIG.
FIG. 12 is a block diagram showing another specific configuration of the differential calculator 33 according to the fifth embodiment. The differential calculator 33 in the fifth embodiment includes a delay unit 101 that delays an input signal for a predetermined time and then outputs the signal, and a calculator 102 that calculates the slope of the two input signals.

ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)は、演算器１０２および遅延器１０１に入力される。遅延器１０１では一定時間その信号を遅延し、Ｔtran(delay)として出力し、演算器１０２のもう１つの入力となる。演算器１０２ではステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)と、一定時間前のステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(delay)の勾配を式（１３）から求め、ステアリング軸反力トルク信号の微分出力Ｔtran(d)として出力する。
（Ｔtran(s)−Ｔtran(delay)）／ 遅延時間 ＝ Ｔtran(d) （１３） The steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) is input to the computing unit 102 and the delay unit 101. The delay unit 101 delays the signal for a predetermined time, outputs it as Ttran (delay), and becomes another input of the arithmetic unit 102. The computing unit 102 obtains the gradient of the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) and the steering shaft reaction force torque signal Ttran (delay) of a predetermined time from the equation (13), and outputs the differential output Ttran of the steering shaft reaction force torque signal. Output as (d).
(Ttran (s) -Ttran (delay)) / delay time = Ttran (d) (13)

実施の形態５による微分演算器３３により、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)の微分時間幅を長くすることができるため、外乱を含むステアリング軸反力トルクＴtranが加わっても、外乱を除去したロバストな路面反力トルク推定値Ｔalign-estを得ることができる。   Since the differential time width of the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) can be increased by the differential calculator 33 according to the fifth embodiment, the disturbance is removed even if the steering shaft reaction force torque Ttran including the disturbance is applied. The robust road surface reaction force torque estimated value Talign-est can be obtained.

実施の形態６．
図１３は、実施の形態６による微分演算器３３の具体的な更に他の構成を示すブロック図である。実施の形態６は入力信号に対し一定の時間遅延させる手段が実施の形態５における微分演算器３３と異なる。図１３の微分演算器３３は、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)を発振器１０３から出力される所定周波数の信号に基づいてサンプリングするサンプリング回路１０４と、このサンプリング回路１０４によってサンプリングされたステアリング軸反力トルク信号を記憶するバッファ装置１０５と、あらかじめ設定されたタイミングでバッファ装置１０５に記憶された信号を読み出すタイミング制御回路１０６と、サンプリング手段１０４によってサンプリングされたステアリング軸反力トルク信号の今回値と、所定時間前にバッファ装置１０５によって記憶されたステアリング軸反力トルク信号の前回値とを用いて、その変化率を演算することにより、ステアリング軸反力トルク信号の微分出力を得る演算器１０７を含む。 Embodiment 6 FIG.
FIG. 13 is a block diagram showing still another specific configuration of the differential calculator 33 according to the sixth embodiment. The sixth embodiment is different from the differential calculator 33 in the fifth embodiment in the means for delaying the input signal by a certain time. 13 is a sampling circuit 104 that samples the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) based on a signal of a predetermined frequency output from the oscillator 103, and the steering shaft sampled by the sampling circuit 104. Buffer device 105 for storing the reaction force torque signal, timing control circuit 106 for reading the signal stored in the buffer device 105 at a preset timing, and the current value of the steering shaft reaction force torque signal sampled by the sampling means 104 And a calculator 107 that obtains a differential output of the steering shaft reaction force torque signal by calculating the rate of change using the previous value of the steering shaft reaction force torque signal stored by the buffer device 105 a predetermined time ago. including.

サンプリングされたステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)は、演算器１０７およびバッファ装置１０５に入力される。バッファ装置１０５に記憶されたステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)は一定時間後にタイミング制御回路１０６からの信号により読み出され、その遅延された信号Ｔtran(delay)が出力され、演算器１０７のもう１つの入力となる。演算器１０７では今回値のステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(sample)と、一定時間前のステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(delay)の勾配を式（１4）から求め、ステアリング軸反力トルク信号の微分出力Ｔtran(d)として出力する。
（Ｔtran(sample)−Ｔtran(delay)）／遅延時間 ＝ Ｔtran(d) （１4） The sampled steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) is input to the computing unit 107 and the buffer device 105. The steering shaft reaction force torque signal Ttran (s) stored in the buffer device 105 is read out by a signal from the timing control circuit 106 after a certain time, and the delayed signal Ttran (delay) is output. Another input. The computing unit 107 obtains the current value of the steering shaft reaction force torque signal Ttran (sample) and the gradient of the steering shaft reaction force torque signal Ttran (delay) a predetermined time ago from the equation (14), and calculates the steering shaft reaction force torque signal. Output as differential output Ttran (d).
(Ttran (sample) -Ttran (delay)) / delay time = Ttran (d) (14)

実施の形態６による微分演算器３３も実施の形態５と同様に、ステアリング軸反力トルク信号Ｔtran(s)の微分時間幅を長くすることができるため、外乱を含むステアリング軸反力トルクＴtranが加わっても、外乱を除去したロバストな路面反力トルク推定値Ｔalign-estを得ることができる。   Similarly to the fifth embodiment, the differential calculator 33 according to the sixth embodiment can increase the differential time width of the steering shaft reaction force torque signal Ttran (s), so that the steering shaft reaction force torque Ttran including disturbance can be reduced. Even if added, a robust road surface reaction torque estimation value Talign-est from which disturbance is removed can be obtained.

実施の形態７．
図１４は、実施の形態７による車両用操舵制御装置の構成の一部を示すブロック図である。図１４において、実施の形態１における時定数演算器３６の補正部３６Ｂの出力端にローパスフィルタ１１１を接続したものである。ローパスフィルタ１１１により、時定数演算器３６の出力を平滑化することができるようになるため、例えば実施の形態１における補正部３６Ｂがスイッチ４１で実現されているような場合に、スイッチ４１の切替えによって、出力値がτest-calからτest-fixに急変することを抑制して平滑に出力値τestが変化するようになる。 Embodiment 7 FIG.
FIG. 14 is a block diagram showing a part of the configuration of the vehicle steering control apparatus according to the seventh embodiment. In FIG. 14, a low-pass filter 111 is connected to the output terminal of the correction unit 36B of the time constant calculator 36 in the first embodiment. Since the output of the time constant calculator 36 can be smoothed by the low-pass filter 111, for example, when the correction unit 36B in the first embodiment is realized by the switch 41, the switch 41 is switched. As a result, the output value τest changes smoothly by suppressing the sudden change of the output value from τest-cal to τest-fix.

以上のように実施の形態７による車両用操舵制御装置は、時定数の急変をさらに抑制する手段を含むので、ハンドル切返し状態の際に演算された時定数をより平滑に補正し、ハンドル切返しの際に、摩擦トルク方向の反転による影響を受けることなく精度良い路面反力トルク推定値を得ることができる。   As described above, the vehicle steering control apparatus according to the seventh embodiment includes means for further suppressing a sudden change in the time constant, so that the time constant calculated in the steering wheel turning-back state is corrected more smoothly, In this case, it is possible to obtain an accurate estimated value of the road surface reaction force torque without being affected by the reversal of the friction torque direction.

尚、実施の形態７においては、実施の形態１で示した時定数演算器３６の補正部３６Ｂを用いて実施の例を述べたが、他の実施の形態において同様の平滑化手段を実施しても、その効果は変わらない。   In the seventh embodiment, the example of using the correction unit 36B of the time constant calculator 36 shown in the first embodiment has been described. However, the same smoothing means is implemented in the other embodiments. However, the effect does not change.

この発明による車両用操舵制御装置は、例えば自動車のパワーステアリング制御装置として、利用することができる。   The vehicle steering control device according to the present invention can be used, for example, as a power steering control device for an automobile.

この発明による車両用操舵制御装置の実施の形態１の全体の構成を示す斜視図。1 is a perspective view showing the overall configuration of Embodiment 1 of a vehicle steering control device according to the present invention. FIG. この実施の形態１の全体的な制御回路を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an overall control circuit of the first embodiment. 実施の形態１で使用されるアシストトルク決定ブロックの詳細を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing details of an assist torque determination block used in the first embodiment. 実施の形態１で使用される路面反力トルク検出器の詳細を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing details of a road surface reaction force torque detector used in the first embodiment. 実施の形態１で使用される時定数演算器に含まれる補正部について具体的な構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of a correction unit included in the time constant calculator used in the first embodiment. 実施の形態１に対応して路面反力トルクとステアリング軸反力トルクの時間に対する変化の一例を示すグラフ。6 is a graph showing an example of changes with respect to time of road surface reaction torque and steering shaft reaction torque corresponding to the first embodiment. 実施の形態１の動作を示すフローチャート。3 is a flowchart showing the operation of the first embodiment. 実施の形態１の効果を示すグラフ。6 is a graph showing the effect of the first embodiment. 実施の形態２で使用される時定数演算器に含まれる補正部について具体的な構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a specific configuration of a correction unit included in a time constant calculator used in the second embodiment. 実施の形態３で使用される時定数演算器と切返し判定器の具体的な構成を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a specific configuration of a time constant calculator and a cut-back determiner used in the third embodiment. 実施の形態４で使用される微分演算器の具体的な構成を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a specific configuration of a differential calculator used in the fourth embodiment. 実施の形態５による微分演算器の具体的な他の構成を示すブロック図。FIG. 10 is a block diagram showing another specific configuration of the differential calculator according to the fifth embodiment. 実施の形態６による微分演算器の具体的な更に他の構成を示すブロック図。FIG. 20 is a block diagram showing still another specific configuration of the differential calculator according to the sixth embodiment. 実施の形態７による車両用操舵制御装置の構成の一部を示すブロック図。FIG. 10 is a block diagram showing a part of the configuration of a vehicle steering control apparatus according to a seventh embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１：ハンドル ２：ステアリング軸
３：ステアリングギアボックス ４：トルクセンサ
５：アシストモータ ６：ラックとピニオン機構
７：タイヤ ８：制御ユニット
１０：ステアリング機構 １１：車速検出器
１２：操舵トルク検出器 １３：モータ速度検出器
１４：モータ加速度検出器 １６：アシストトルク決定ブロック
１７：モータ電流決定器 ２０：モータ制御回路
２１：比較器 ２２：モータ駆動器
２３：モータ電流検出器 ３０：路面反力検出器
３１：ステアリング軸反力トルク信号検出器 ３２：路面反力トルク演算手段
３３：微分演算器 ３４、３５：摩擦トルク信号器
３６、３６Ａ、３６Ｂ：時定数演算器 ３７、１１１：ローパスフィルタ手段
３８：切返し判定器 ４１、７１、８１：スイッチ
８２：マップ ９１：ハイパスフィルタ手段
１０１：遅延器 １０２、１０７：演算器
１０３：発振器 １０４：サンプリング回路
１０５：バッファ装置 １０６：タイミング制御回路 1: Steering wheel 2: Steering shaft 3: Steering gear box 4: Torque sensor 5: Assist motor 6: Rack and pinion mechanism 7: Tire 8: Control unit 10: Steering mechanism 11: Vehicle speed detector 12: Steering torque detector 13: Motor speed detector 14: Motor acceleration detector 16: Assist torque determination block 17: Motor current determiner 20: Motor control circuit 21: Comparator 22: Motor driver 23: Motor current detector 30: Road reaction force detector 31 : Steering shaft reaction force torque signal detector 32: Road surface reaction torque calculation means 33: Differentiation calculators 34, 35: Friction torque signals 36, 36A, 36B: Time constant calculators 37, 111: Low-pass filter means 38: Switching Determinator 41, 71, 81: Switch 82: Map 91: High-pass filter means 01: delay unit 102 and 107: arithmetic unit 103: Oscillator 104: Sampling circuit 105: buffer unit 106: timing control circuit

Claims (9)

運転者により操舵されるハンドルと、このハンドルに連結されたステアリング軸と、このステアリング軸に結合され運転者による操舵トルクを補助するアシストトルクを発生するアシストモータとを有するステアリング機構を備えた車両用操舵制御装置であって、路面反力トルクに基づいて前記ステアリング軸に作用するステアリング軸反力トルクに応じたステアリング軸反力トルク信号を発生する信号出力手段と、前記運転者による操舵の方向が変化したことを検出するハンドル切返し検出手段と、前記ステアリング軸反力トルク信号をフィルタするローパスフィルタ手段と、このローパスフィルタ手段の時定数を演算する時定数演算手段とを有し、前記時定数演算手段が、前記ステアリング軸反力トルク信号の微分出力と、前記ステアリング機構の摩擦トルクを表す摩擦トルク信号と、前記ハンドル切返し検出手段の出力とに基づき、前記時定数を演算し、前記ローパスフィルタ手段が前記時定数によって前記ステアリング軸反力トルク信号をフィルタすることにより路面反力トルクの推定値を演算するようにした車両用操舵制御装置。   A vehicle equipped with a steering mechanism having a steering wheel steered by a driver, a steering shaft coupled to the steering wheel, and an assist motor coupled to the steering shaft and generating an assist torque for assisting the steering torque by the driver. A steering control device, a signal output means for generating a steering shaft reaction force torque signal corresponding to the steering shaft reaction force torque acting on the steering shaft based on a road surface reaction force torque, and a direction of steering by the driver; A steering wheel turn-back detecting means for detecting a change, a low-pass filter means for filtering the steering shaft reaction force torque signal, and a time constant calculating means for calculating a time constant of the low-pass filter means. Means for differential output of the steering shaft reaction force torque signal and the steering A time constant is calculated based on a friction torque signal representing a friction torque of the steering mechanism and an output of the steering wheel turnback detecting means, and the low-pass filter means filters the steering shaft reaction force torque signal by the time constant. A vehicle steering control device that calculates an estimated value of the road surface reaction force torque. 時定数演算手段は、ステアリング軸反力トルク信号の微分出力と摩擦トルク信号とから時定数を演算する演算手段と、ハンドル切返し検出手段の出力に応じて前記演算手段の出力値を補正する補正手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵制御装置。   The time constant calculation means is a calculation means for calculating a time constant from the differential output of the steering shaft reaction force torque signal and the friction torque signal, and a correction means for correcting the output value of the calculation means in accordance with the output of the steering wheel return detection means. The vehicle steering control device according to claim 1, comprising: 補正手段は、ハンドル切返し検出手段の出力がハンドル切返し状態である場合に、演算手段の出力値をあらかじめ定められた固定値とすることを特徴とする請求項２に記載の車両用操舵制御装置。   The vehicle steering control device according to claim 2, wherein the correcting means sets the output value of the calculating means to a predetermined fixed value when the output of the steering wheel return detecting means is in the steering wheel return state. 補正手段は、ハンドル切返し検出手段の出力がハンドル切返し状態である場合に、演算手段の出力値に所定ゲインを乗じることを特徴とする請求項２に記載の車両用操舵制御装置。   The vehicle steering control device according to claim 2, wherein the correcting means multiplies the output value of the computing means by a predetermined gain when the output of the steering wheel return detecting means is in the steering wheel return state. 補正手段は、ハンドル切返し検出手段の出力であるハンドル切返し状態に対応したマップを有し、前記マップに応じて演算手段の出力値を補正することを特徴とする請求項２に記載の車両用操舵制御装置。   3. The vehicle steering system according to claim 2, wherein the correction unit has a map corresponding to a steering wheel return state that is an output of the steering wheel return detection unit, and corrects an output value of the calculation unit according to the map. Control device. ステアリング軸反力トルク信号をハイパスフィルタに通すことで前記ステアリング軸反力トルク信号の微分出力を得ることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の車両用操舵制御装置。   The vehicle steering control device according to any one of claims 1 to 5, wherein a differential output of the steering shaft reaction force torque signal is obtained by passing the steering shaft reaction force torque signal through a high-pass filter. . ステアリング軸反力トルク信号を所定時間遅延する遅延手段を有し、ステアリング軸反力トルク信号の今回値と、所定時間遅延されたステアリング軸反力トルク信号の前回値とを用いて、その変化率を演算することにより、前記ステアリング軸反力トルク信号の微分出力を得ることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の車両用操舵制御装置。   A delay means for delaying the steering shaft reaction force torque signal by a predetermined time, and using the current value of the steering shaft reaction force torque signal and the previous value of the steering shaft reaction force torque signal delayed by the predetermined time, the rate of change The vehicle steering control device according to any one of claims 1 to 5, wherein a differential output of the steering shaft reaction force torque signal is obtained by calculating. ステアリング軸反力トルク信号をサンプリングするサンプリング手段と、このサンプリング手段によってサンプリングされた前記ステアリング軸反力トルク信号を記憶するバッファ手段とを有し、あらかじめ設定されたタイミングで、前記サンプリング手段によってサンプリングされたステアリング軸反力トルク信号の今回値と、所定時間前に前記バッファ手段によって記憶されたステアリング軸反力トルク信号の前回値とを用いて、その変化率を演算することにより、ステアリング軸反力トルク信号の微分出力を得ることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の車両用操舵制御装置。   A sampling means for sampling the steering shaft reaction force torque signal; and a buffer means for storing the steering shaft reaction force torque signal sampled by the sampling means, and is sampled by the sampling means at a preset timing. The steering shaft reaction force is calculated by calculating the rate of change using the current value of the steering shaft reaction force torque signal and the previous value of the steering shaft reaction force torque signal stored by the buffer means a predetermined time ago. 6. The vehicle steering control device according to claim 1, wherein a differential output of the torque signal is obtained. 時定数演算手段の出力を平滑化する時定数平滑手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の車両用操舵制御装置。   The vehicle steering control device according to any one of claims 1 to 8, further comprising time constant smoothing means for smoothing an output of the time constant calculating means.
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