JP2015058736A - Steering control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering control device capable of properly controlling to control target.SOLUTION: The steering control device outputs assist torque according to steering torque detected by a steering shaft by a motor, and controls steering characteristic. Load estimation means (21) determines estimated load which is an estimated value of road surface load applied to a steering wheel from the road surface based on the steering torque. Target creation means (22) creates target steering torque which is a target value of the steering torque by using the estimated load. Command value creation means (23, 24) create a command value for controlling the motor so that the steering torque matches the target steering torque. Command value estimation means is configured so that response frequency of the steering torque to the target steering torque is in a range from the maximum frequency of a first control frequency band which is frequency band required for response to steering of a driver and transmission of road surface information, to the maximum frequency of a second control frequency band which is torque response frequency band of the motor.

Description

本発明は、アシストトルクによって操舵時の操舵感を調整するステアリング制御装置に関する。   The present invention relates to a steering control device that adjusts a steering feeling during steering using an assist torque.

従来、車両のハンドル操作(操舵)に応じたアシストトルクをモータによって発生させる電動パワーステアリングシステムの一つとして、目標操舵トルクと実際の操舵トルクのトルク偏差に基づいてモータを制御するものが知られている。この種のシステムとして、操舵トルクを目標操舵トルクに一致させるように、つまりトルク偏差を無くすように、いわゆるPI制御又はPID制御を行う制御器を備える電動パワーステアリングシステムがある(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, as one of electric power steering systems that generate assist torque according to steering operation (steering) of a vehicle by using a motor, one that controls a motor based on a torque deviation between a target steering torque and an actual steering torque is known. ing. As this type of system, there is an electric power steering system including a controller that performs so-called PI control or PID control so as to make the steering torque coincide with the target steering torque, that is, eliminate the torque deviation (for example, Patent Document 1). reference).

特許第4232471号公報Japanese Patent No. 4232471

しかしながら、上記従来装置では、制御器の制御目標(目標操舵トルク)の特性、及び該制御目標を実現する上で要求される応答性や制御器の制約については、特に考慮されていない。このため、制御器の設定特性によっては、観測値である操舵トルクを適切に制御できないおそれがある。   However, the above-described conventional apparatus does not particularly take into consideration the characteristics of the control target (target steering torque) of the controller, the responsiveness required to realize the control target, and the controller restrictions. For this reason, depending on the setting characteristics of the controller, there is a possibility that the steering torque that is the observed value cannot be controlled appropriately.

本発明は、上記問題点を解決するために、制御目標に対して適切に制御するステアリング制御装置を提供することを目的とする。   In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a steering control device that appropriately controls a control target.

本発明のステアリング制御装置は、負荷推定手段と、目標生成手段と、指令値生成手段とを備える。負荷推定手段は、操舵トルクに基づき、路面からの操舵輪に加えられる路面負荷の推定値である推定負荷を求める。目標生成手段は、推定負荷を用いて操舵トルクの目標値である目標操舵トルクを生成する。指令値生成手段は、操舵トルクを目標操舵トルクに一致させるように、モータを制御するための指令値を生成する。   The steering control device of the present invention includes a load estimation unit, a target generation unit, and a command value generation unit. The load estimating means obtains an estimated load that is an estimated value of the road surface load applied to the steered wheels from the road surface based on the steering torque. The target generation means generates a target steering torque that is a target value of the steering torque using the estimated load. The command value generating means generates a command value for controlling the motor so that the steering torque matches the target steering torque.

ここで特に、指令値生成手段は、ドライバの操舵に対する応答と路面情報の伝達とに必要な周波数帯を第1の制御周波数帯とし、モータのトルク応答周波数帯を第2の制御周波数帯として、目標操舵トルクに対する操舵トルクの応答周波数が、第1の制御周波数帯の最大周波数と第2の制御周波数帯の最大周波数との間にあるように構成されている。ここでいう応答とは、目標操舵トルクに対する操舵トルクの応答特性(ゲイン特性)が−3dBとなる周波数をいう。なお、路面情報とは、走行路面の粗さや路面摩擦係数の変化、操舵したときの操舵輪の動いた感触などをいう。   Here, in particular, the command value generation means uses the frequency band necessary for the driver's steering response and the transmission of road surface information as the first control frequency band, and the motor torque response frequency band as the second control frequency band. The response frequency of the steering torque with respect to the target steering torque is configured to be between the maximum frequency of the first control frequency band and the maximum frequency of the second control frequency band. The response here refers to a frequency at which the response characteristic (gain characteristic) of the steering torque with respect to the target steering torque is −3 dB. The road surface information refers to the roughness of the traveling road surface, the change in the friction coefficient of the road surface, the touch of the steered wheel when it is steered, and the like.

このような構成によれば、路面負荷及び路面情報のうち少なくとも一方を反映した信号(目標操舵トルク)を制御目標とする場合、指令値生成手段によって観測値である操舵トルクを適切に制御することができる。   According to such a configuration, when a signal (target steering torque) reflecting at least one of road load and road surface information is set as a control target, the steering torque that is an observation value is appropriately controlled by the command value generation unit. Can do.

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。   In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect, Comprising: The technical scope of this invention is limited is not.

また、本発明は、前述したステアリング制御装置の他、ステアリング制御装置を構成要素とする各種システム、ステアリング制御装置を構成する各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム、ステアリング制御方法など、種々の形態で実現することができる。   In addition to the above-described steering control device, the present invention has various modes such as various systems including the steering control device, a program for causing a computer to function as each means constituting the steering control device, and a steering control method. Can be realized.

電動パワーステアリングシステムの概略構成を表す構成図である。It is a block diagram showing schematic structure of an electric power steering system. ECUの制御機構の概略構成を表す構成図である。It is a block diagram showing schematic structure of the control mechanism of ECU. 第1実施形態におけるベースアシスト部の構成を表す構成図である。It is a block diagram showing the structure of the base assistance part in 1st Embodiment. 目標操舵トルクから操舵トルクまでの伝達特性の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the transmission characteristic from target steering torque to steering torque. 第2実施形態におけるベースアシスト部の構成を表す構成図である。It is a block diagram showing the structure of the base assistance part in 2nd Embodiment. 第1目標生成部において、推定負荷から目標操舵トルクを生成する際に使用する変換マップの特性を表すグラフである。It is a graph showing the characteristic of the conversion map used when a 1st target production | generation part produces | generates a target steering torque from estimated load. 第2目標生成部の構成を表す構成図である。It is a block diagram showing the structure of a 2nd target production | generation part. BPFの周波数特性を表すグラフである。It is a graph showing the frequency characteristic of BPF. 車速感応ゲイン部において、車速から車速感応ゲインを生成する際に使用する変換マップの特性の一例を表すグラフである。5 is a graph showing an example of characteristics of a conversion map used when a vehicle speed sensitive gain is generated from a vehicle speed in a vehicle speed sensitive gain unit. 路面入力から操舵トルクまでの周波数特性を表すグラフである。It is a graph showing the frequency characteristic from road surface input to steering torque. アシストコントローラの追従特性を変更した比較装置について、路面入力から操舵トルクまでの周波数特性を表すグラフである。It is a graph showing the frequency characteristic from a road surface input to a steering torque about the comparison apparatus which changed the tracking characteristic of the assist controller.

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[第1実施形態]
<全体構成>
本実施形態の電動パワーステアリングシステム1は、図1に示すように、ドライバによるハンドル(操舵部材)2の操作をモータ6によってアシストするものである。ハンドル2は、ステアリングシャフト3の一端に固定され、ステアリングシャフト3の他端にはトルクセンサ4が接続されており、このトルクセンサ4の他端には、インターミディエイトシャフト5が接続されている。なお、以下の説明では、ステアリングシャフト3からトルクセンサ4を経てインターミディエイトシャフト5に至る軸体全体を、まとめて操舵軸ともいう。また、以下では、操舵軸の回転角を舵角、操舵軸の回転角速度を操舵速度ともいう。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
<Overall configuration>
As shown in FIG. 1, the electric power steering system 1 of the present embodiment assists an operation of a handle (steering member) 2 by a driver with a motor 6. The handle 2 is fixed to one end of a steering shaft 3, and a torque sensor 4 is connected to the other end of the steering shaft 3, and an intermediate shaft 5 is connected to the other end of the torque sensor 4. In the following description, the entire shaft body from the steering shaft 3 through the torque sensor 4 to the intermediate shaft 5 is also collectively referred to as a steering shaft. Hereinafter, the rotation angle of the steering shaft is also referred to as a steering angle, and the rotation angular velocity of the steering shaft is also referred to as a steering speed.

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

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

また、モータ6は、本実施形態ではブラシレスモータであり、内部にレゾルバ等の回転センサを備え、モータ6の回転状態を出力可能に構成されている。本実施形態のモータ6は、回転センサからの回転状態として、少なくともモータ速度ω(回転角速度を示す情報)を出力可能に構成されている。なお、モータ速度ωの代わりに、モータ速度ωに減速機構6aのギア比を乗じることで求められる操舵速度を用いてもよい。   The motor 6 is a brushless motor in the present embodiment, and includes a rotation sensor such as a resolver, and is configured to output the rotation state of the motor 6. The motor 6 of the present embodiment is configured to be capable of outputting at least the motor speed ω (information indicating the rotational angular speed) as the rotational state from the rotation sensor. Instead of the motor speed ω, a steering speed obtained by multiplying the motor speed ω by the gear ratio of the speed reduction mechanism 6a may be used.

インターミディエイトシャフト5における、トルクセンサ4が接続された一端とは反対側の他端は、ステアリングギアボックス7に接続されている。ステアリングギアボックス7は、ラックとピニオンギアからなるギア機構にて構成されており、インターミディエイトシャフト5の他端に設けられたピニオンギアに、ラックの歯が噛み合っている。そのため、ドライバがハンドル2を回すと、インターミディエイトシャフト5が回転(すなわちピニオンギアが回転)し、これによりラックが左右に移動する。ラックの両端にはそれぞれタイロッド8が取り付けられており、ラックとともにタイロッド8が左右の往復運動を行う。これにより、タイロッド8がその先のナックルアーム9を引っ張ったり押したりすることで、操舵輪である各タイヤ10の向きが変わる。   The other end of the intermediate shaft 5 opposite to the end to which the torque sensor 4 is connected is connected to the steering gear box 7. The steering gear box 7 is configured by a gear mechanism including a rack and a pinion gear, and the rack teeth mesh with a pinion gear provided at the other end of the intermediate shaft 5. Therefore, when the driver turns the handle 2, the intermediate shaft 5 rotates (that is, the pinion gear rotates), thereby moving the rack to the left and right. Tie rods 8 are attached to both ends of the rack, and the tie rods 8 reciprocate left and right together with the rack. Accordingly, the tie rod 8 pulls or pushes the knuckle arm 9 ahead, thereby changing the direction of each tire 10 that is a steered wheel.

また、車両における所定の部位には、車速Vを検出するための車速センサ11が設けられている。
このような構成により、ドライバがハンドル2を回転(操舵)させると、その回転がステアリングシャフト3、トルクセンサ4、およびインターミディエイトシャフト5を介してステアリングギアボックス7に伝達される。そして、ステアリングギアボックス7内で、インターミディエイトシャフト5の回転がタイロッド8の左右移動に変換され、タイロッド8が動くことによって、左右の両タイヤ(操舵輪)10が操舵される。
A vehicle speed sensor 11 for detecting the vehicle speed V is provided at a predetermined part of the vehicle.
With this configuration, when the driver rotates (steers) the handle 2, the rotation is transmitted to the steering gear box 7 via the steering shaft 3, the torque sensor 4, and the intermediate shaft 5. Then, in the steering gear box 7, the rotation of the intermediate shaft 5 is converted into the left and right movement of the tie rod 8, and the left and right tires (steering wheels) 10 are steered by the movement of the tie rod 8.

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

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

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

<ECU>
ECU15は、図2に示すように、ベースアシスト指令(ベース指令値)Tb*を生成するベースアシスト部20と、補正トルク指令Trを生成する補正部30と、ベースアシスト指令Tb*と補正トルク指令Trを加算することによりアシストトルク指令Taを生成する加算器41と、アシストトルク指令Taに基づいてモータ6へ駆動電圧Vdを印加することによりモータ6を通電駆動する電流フィードバック(FB)部42と、を備えている。
<ECU>
As shown in FIG. 2, the ECU 15 includes a base assist unit 20 that generates a base assist command (base command value) Tb *, a correction unit 30 that generates a correction torque command Tr, a base assist command Tb *, and a correction torque command. An adder 41 for generating an assist torque command Ta by adding Tr; a current feedback (FB) unit 42 for energizing and driving the motor 6 by applying a drive voltage Vd to the motor 6 based on the assist torque command Ta; It is equipped with.

ベースアシスト部20は、路面反力(路面負荷)に応じた操舵反力(操舵トルク)の特性の実現、すなわち路面負荷に対応した反応(反力)が準定常的にドライバへ伝達されるようにすることで車両の状態や路面の状態をドライバが把握しやすくなるようにすると共に、操舵状態に応じてドライバに与える手感(ハンドルからタイヤまでの感覚的硬さ、ねばり、重さ)を調整することで操舵時の操舵感(操舵特性)を向上させることを実現するためのブロックである。ベースアシスト部20は、操舵トルクTsと車速Vに基づき、上述した路面負荷に応じた伝達感や操舵状態に応じた操舵感が実現されるようにハンドル2の操作をアシストするための、ベースアシスト指令Tb*を生成する。   The base assist unit 20 realizes the characteristic of the steering reaction force (steering torque) according to the road surface reaction force (road surface load), that is, the reaction (reaction force) corresponding to the road surface load is transmitted quasi-steadily to the driver. This makes it easier for the driver to grasp the vehicle condition and road surface condition, and adjusts the feeling (feeling hardness, stickiness, weight from the steering wheel to the tire) given to the driver according to the steering condition. This is a block for realizing an improvement in steering feeling (steering characteristics) during steering. Based on the steering torque Ts and the vehicle speed V, the base assist unit 20 is a base assist for assisting the operation of the steering wheel 2 so that the above-described transmission feeling corresponding to the road load and the steering feeling corresponding to the steering state are realized. A command Tb * is generated.

補正部30は、車両全体としての操作安定性(車両運動特性)の実現、すなわち、車両の挙動が不安定となることによってハンドルに伝わる不安定な挙動(振動的な挙動等)を抑制して、車両の挙動(各車輪10の操舵時の挙動)が所望の挙動特性となるように(具体的には車両が適切に収斂するように)するためのブロックである。補正部30は、操舵トルクTsとモータ速度ωと車速Vに基づき、上述した不安定な挙動を抑制(収斂)するための補正トルク指令Trを生成する。   The correction unit 30 realizes operation stability (vehicle motion characteristics) as a whole vehicle, that is, suppresses unstable behavior (vibrational behavior, etc.) transmitted to the steering wheel when the behavior of the vehicle becomes unstable. This is a block for making the behavior of the vehicle (behavior during steering of each wheel 10) become a desired behavior characteristic (specifically, so that the vehicle converges appropriately). The correction unit 30 generates a correction torque command Tr for suppressing (converging) the above-described unstable behavior based on the steering torque Ts, the motor speed ω, and the vehicle speed V.

加算器41は、ベースアシスト部20で生成されたベースアシスト指令Tb*と補正部30で生成された補正トルク指令Trとを加算することにより、アシストトルク指令Taを生成する。   The adder 41 generates an assist torque command Ta by adding the base assist command Tb * generated by the base assist unit 20 and the correction torque command Tr generated by the correction unit 30.

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

なお、このような補正部30および電流FB部42は公知の技術(例えば、特開2013−52793号公報参照)であるため、ここでは説明を省略し、以下では、本発明の主要部に関わるベースアシスト部20について詳述する。   The correction unit 30 and the current FB unit 42 are known techniques (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-52793), and thus description thereof is omitted here. The following description relates to the main part of the present invention. The base assist unit 20 will be described in detail.

<ベースアシスト部>
ベースアシスト部20は、図3に示すように、負荷推定器21と、目標生成部22と、偏差演算器23と、コントローラ部24とを備えている。
<Base assist part>
As shown in FIG. 3, the base assist unit 20 includes a load estimator 21, a target generation unit 22, a deviation calculator 23, and a controller unit 24.

負荷推定器21は、ベースアシスト指令Tb*と操舵トルクTsとに基づいて路面負荷を推定する。具体的には、負荷推定器21は、ベースアシスト指令Tb*と操舵トルクTsとを加算する加算器211と、その加算結果から所定の周波数以下の帯域の成分を抽出するローパスフィルタ(LPF)212とを備え、このLPF212により抽出された周波数成分を推定負荷Txとして出力する。通常、ドライバは、主に10Hz以下の操舵反力情報を頼りに運転をしているため、概ね10Hz以下の周波数成分を通過(抽出)させ、10Hzより高い周波数成分は遮断するようにしている。   The load estimator 21 estimates a road surface load based on the base assist command Tb * and the steering torque Ts. Specifically, the load estimator 21 includes an adder 211 that adds the base assist command Tb * and the steering torque Ts, and a low-pass filter (LPF) 212 that extracts a component in a band below a predetermined frequency from the addition result. The frequency component extracted by the LPF 212 is output as the estimated load Tx. Usually, since the driver mainly operates by relying on the steering reaction force information of 10 Hz or less, the frequency component of approximately 10 Hz or less is allowed to pass (extract) and the frequency component higher than 10 Hz is cut off.

目標生成部22は、負荷推定器21にて推定された路面負荷(推定負荷Tx)と自車両の走行速度(車速V)とに基づいて、操舵トルクの目標値である目標操舵トルクTidを生成する。   The target generator 22 generates a target steering torque Tid, which is a target value of the steering torque, based on the road surface load (estimated load Tx) estimated by the load estimator 21 and the traveling speed (vehicle speed V) of the host vehicle. To do.

偏差演算器23は、操舵トルクTsと目標操舵トルクTidとの差であるトルク偏差を演算する。
コントローラ部24は、いわゆるPID制御を実現するように構成されており、トルク偏差に基づき、トルク偏差が0になるような、すなわち操舵トルクTsが目標操舵トルクTidに追従するようなアシストトルク(アシスト量ともいう)を発生させるためのベースアシスト指令Tb*を生成する。
The deviation calculator 23 calculates a torque deviation which is a difference between the steering torque Ts and the target steering torque Tid.
The controller unit 24 is configured to realize so-called PID control, and based on the torque deviation, assist torque (assist) such that the torque deviation becomes 0, that is, the steering torque Ts follows the target steering torque Tid. The base assist command Tb * for generating the amount is also generated.

本実施形態のコントローラ部24は、比例要素(P)、積分要素(I)及び微分要素(D)を備える。偏差演算器23およびコントローラ部24によって実現される目標操舵トルクTidから操舵トルクTsまでの伝達特性(応答特性)を、図4に示す。   The controller unit 24 of this embodiment includes a proportional element (P), an integral element (I), and a differential element (D). FIG. 4 shows the transfer characteristic (response characteristic) from the target steering torque Tid to the steering torque Ts realized by the deviation calculator 23 and the controller unit 24.

コントローラ部24は、図4に示すように、目標操舵トルクTidに対する操舵トルクTsの応答周波数が、第1制御周波数帯の最大周波数以上であり、且つ、第2制御周波数帯の最大周波数以下の範囲にあるように構成されている。ここでいう応答周波数とは、目標操舵トルクに対する操舵トルクの応答特性(ゲイン特性)が−3dBとなる周波数をいう。   As shown in FIG. 4, the controller unit 24 has a range in which the response frequency of the steering torque Ts with respect to the target steering torque Tid is not less than the maximum frequency of the first control frequency band and not more than the maximum frequency of the second control frequency band. It is configured to be in. The response frequency here is a frequency at which the response characteristic (gain characteristic) of the steering torque with respect to the target steering torque is −3 dB.

また、第1制御周波数帯とは、ドライバの操舵に対する応答と後述する路面情報の伝達とに必要な周波数帯をいい、第2制御周波数帯とは、モータ6のトルク応答周波数帯をいう。ここでは、第1制御周波数帯はDC〜30Hzに設定されており、第2制御周波数帯はDC〜100Hzに設定されている。   The first control frequency band refers to a frequency band necessary for the driver's response to steering and the transmission of road surface information described later, and the second control frequency band refers to the torque response frequency band of the motor 6. Here, the first control frequency band is set to DC to 30 Hz, and the second control frequency band is set to DC to 100 Hz.

さらに、コントローラ部24は、目標操舵トルクTidに対する操舵トルクTsの応答が、第1制御周波数帯で−3dB以上であり、且つ、第2制御周波数帯より高い周波数で−3dB以下であるように構成されている。   Further, the controller unit 24 is configured so that the response of the steering torque Ts to the target steering torque Tid is −3 dB or more in the first control frequency band and −3 dB or less at a frequency higher than the second control frequency band. Has been.

このようなゲイン特性(周波数特性)の調整は、比例要素(P)、積分要素(I)及び微分要素(D)のゲインを変更することにより行われる。例えば、図中の周波数全域にわたるゲインの増減は比例要素(P)のゲインによって変更され、低い周波数領域(例えば数Hz)におけるゲインは積分要素(I)のゲインによって調整され、約20Hz付近におけるゲインのピーク値は微分要素(D)のゲインによって調整される。比例要素(P)、積分要素(I)及び微分要素(D)の各ゲインによる応答特性の調整は周知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。   Such adjustment of the gain characteristic (frequency characteristic) is performed by changing the gains of the proportional element (P), the integral element (I), and the derivative element (D). For example, the gain increase / decrease over the entire frequency range in the figure is changed by the gain of the proportional element (P), and the gain in the low frequency region (for example, several Hz) is adjusted by the gain of the integral element (I). The peak value of is adjusted by the gain of the differential element (D). Since adjustment of the response characteristics by the gains of the proportional element (P), the integral element (I), and the differential element (D) is well known, detailed description thereof is omitted here.

<効果>
以上説明したように、本実施形態では、PID制御を実現するコントローラ部24は、目標操舵トルクTidに対する操舵トルクTsの応答周波数が、第1制御周波数帯の最大周波数以上であり、且つ、第2制御周波数帯の最大周波数以下の範囲にあるように構成されている(図4参照)。
<Effect>
As described above, in the present embodiment, the controller unit 24 that realizes the PID control has a response frequency of the steering torque Ts with respect to the target steering torque Tid that is equal to or higher than the maximum frequency of the first control frequency band, and the second It is comprised so that it may exist in the range below the maximum frequency of a control frequency band (refer FIG. 4).

ここで、ドライバの操舵周波数は概ね10Hz以下であることから、そこに生じる10Hz以下の操舵反力を適切に制御するための目標操舵トルクTidは、10Hz程度までの成分からなる。   Here, since the steering frequency of the driver is approximately 10 Hz or less, the target steering torque Tid for appropriately controlling the steering reaction force of 10 Hz or less generated there consists of components up to about 10 Hz.

さらに路面情報(走行路面の粗さや路面摩擦係数の変化、操舵したときのタイヤ10が動いた感触など)は、タイヤからハンドルに伝達してくる力の周波数成分(10〜30Hz)の強弱によって変わることが実験的に確認されている。コントローラ部24は、このような10〜30Hzの路面情報の伝達量を調整できるように構成されていることが望ましい。   Furthermore, the road surface information (changes in the roughness of the road surface and the friction coefficient of the road surface, the feel of the tire 10 moving when steered, etc.) varies depending on the strength of the frequency component (10 to 30 Hz) of the force transmitted from the tire to the steering wheel. This has been confirmed experimentally. It is desirable that the controller unit 24 is configured to be able to adjust the transmission amount of such road surface information of 10 to 30 Hz.

そして、このようなドライバの操舵に対する応答と路面情報の伝達のためには、コントローラ部24において、30Hzまでの目標操舵トルクTidに対して操舵トルクTsが追従することが必要となる。つまり、コントローラ部24は、目標操舵トルクから操舵トルクまでのゲイン特性が、30Hzまでは−3dB以上となるように構成されていることが望ましい。   In order to transmit the response of the driver to the steering and the road surface information, the controller 24 needs to follow the steering torque Ts with respect to the target steering torque Tid up to 30 Hz. That is, it is desirable that the controller unit 24 is configured so that the gain characteristic from the target steering torque to the steering torque is −3 dB or more up to 30 Hz.

一方、コントローラ部24の指令先であるモータ6では、電流応答(トルク応答と等価)において磁気振動やモータハウジング共鳴、電流検出ノイズといった高周波振動を増幅しないように、応答周波数の上限値が定められている。   On the other hand, in the motor 6 that is the command destination of the controller unit 24, the upper limit value of the response frequency is determined so as not to amplify high-frequency vibration such as magnetic vibration, motor housing resonance, and current detection noise in the current response (equivalent to torque response). ing.

モータ6のトルク応答周波数帯の上限値を超えた指令値を出さないようにするため、コントローラ部24は、目標操舵トルクから操舵トルクまでのゲイン特性が、モータ6の応答周波数帯の上限値(例えば200Hz)以上の周波数では−3dB以下となるように構成されていることが望ましい。なお、本実施形態では、モータ6の応答周波数の上限値が100Hzに定められているため、コントローラ部24は、前述したゲイン特性が100Hz以上の周波数では−3dB以下となるように設定されていることがより望ましい。   In order not to output a command value exceeding the upper limit value of the torque response frequency band of the motor 6, the controller unit 24 has a gain characteristic from the target steering torque to the steering torque having an upper limit value of the response frequency band of the motor 6 ( For example, it is desirable that the frequency is -3 dB or less at a frequency of 200 Hz or more. In the present embodiment, since the upper limit value of the response frequency of the motor 6 is set to 100 Hz, the controller unit 24 is set so that the above-described gain characteristic is −3 dB or less at a frequency of 100 Hz or more. It is more desirable.

本実施形態では、上述のように、第1制御周波数帯をDC〜30Hzとし、第2制御周波数帯をDC〜100Hzとして、コントローラ部24は、目標操舵トルクから操舵トルクまでのゲイン特性が、第1制御周波数帯では−3dB以上、第2制御周波数帯では−3dB以下となるように構成されている。従って、ドライバの操舵反力を適切に制御するとともに、路面情報の伝達を適切に制御することができる。また、コントローラ部24の指令先であるモータ6を高周波振動なく適切に作動させることができる。   In the present embodiment, as described above, the first control frequency band is set to DC to 30 Hz, the second control frequency band is set to DC to 100 Hz, and the controller unit 24 has a gain characteristic from the target steering torque to the steering torque. The first control frequency band is configured to be −3 dB or more, and the second control frequency band is configured to be −3 dB or less. Therefore, it is possible to appropriately control the steering reaction force of the driver and appropriately control the transmission of road surface information. In addition, the motor 6 that is the command destination of the controller unit 24 can be appropriately operated without high-frequency vibration.

[第2実施形態]
次に第2実施形態について説明する。
上記実施形態では、推定負荷Txから目標操舵トルクTidを生成しているが、本実施形態では、推定負荷Txから生成した第1目標操舵トルクTid1と、操舵トルクTs及び車速Vから生成した第2目標操舵トルクTid2とから目標操舵トルクTidを生成する点が異なっている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
In the above embodiment, the target steering torque Tid is generated from the estimated load Tx, but in the present embodiment, the first target steering torque Tid1 generated from the estimated load Tx, the second generated from the steering torque Ts and the vehicle speed V. The difference is that the target steering torque Tid is generated from the target steering torque Tid2.

つまり、本実施形態では、図5に示すように、目標生成部22aが、上記実施形態の目標生成部22とは構成が一部異なっている。以下では、目標生成部22aについて、目標生成部22と同一の構成要素については、同一符号を付して説明を省略して、構成の相違する部分を中心に説明する。   That is, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the target generator 22a is partially different in configuration from the target generator 22 of the above embodiment. Below, about the target production | generation part 22a, about the component same as the target production | generation part 22, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted and it demonstrates centering on the part from which a structure differs.

<目標生成部>
目標生成部22aは、第1目標生成部221と、第2目標生成部222と、加算器25とを備える。
<Target generation unit>
The target generation unit 22 a includes a first target generation unit 221, a second target generation unit 222, and an adder 25.

加算器25は、第1目標生成部221から出力された第1目標操舵トルクTid1に、第2目標生成部222から出力された第2目標操舵トルクTid2を加算する演算を行い、目標操舵トルクTidとして出力する。   The adder 25 calculates the target steering torque Tid by adding the second target steering torque Tid2 output from the second target generator 222 to the first target steering torque Tid1 output from the first target generator 221. Output as.

第1目標生成部221は、負荷推定器21によって推定された推定負荷(路面側からの力と準定常的に釣り合う力)Txに基づいて第1目標操舵トルクTid1を生成する。これは、基本となるアシスト力を決定づけるものであり、路面反力に応じてドライバの操舵反力を得るものである。   The first target generator 221 generates the first target steering torque Tid1 based on the estimated load (force quasi-stationarily balanced with the force from the road surface side) Tx estimated by the load estimator 21. This determines the basic assist force and obtains the driver's steering reaction force according to the road surface reaction force.

具体的には、第1目標生成部221は、推定負荷Txから第1目標操舵トルクTid1への変換特性を表す変換マップを用いて、第1目標操舵トルクTid1を生成するように構成されている。第1目標生成部221で使用する変換マップは、図6に示すように、推定負荷Txに対応する第1目標操舵トルクTid1を、予め設定された複数種類の車速V毎にマップ化したものである。第1目標生成部221は、設定された車速V以外の車速では、マップの値から補間して第1目標操舵トルクTid1を求める。   Specifically, the first target generation unit 221 is configured to generate the first target steering torque Tid1 using a conversion map representing a conversion characteristic from the estimated load Tx to the first target steering torque Tid1. . As shown in FIG. 6, the conversion map used in the first target generation unit 221 is a map obtained by mapping the first target steering torque Tid1 corresponding to the estimated load Tx for each of a plurality of preset vehicle speeds V. is there. The first target generation unit 221 obtains the first target steering torque Tid1 by interpolating from the map value at vehicle speeds other than the set vehicle speed V.

第2目標生成部222は、ドライバがハンドルを通じて感じたい路面情報を調整するための第2目標操舵トルクTid2を生成する。上述のように、路面情報(ドライバの感じる印象)は、タイヤ10側からラックを通じてハンドルに伝達してくる力の周波数成分(約10〜30Hz)の強弱によって変わることが実験的に確認されている。そこで、このような力の周波数成分(路面情報)の伝達量を調整するために、本実施形態では、操舵トルクTsをバンドパスフィルタ(BPF)に通過させた信号に基づいて第2目標操舵トルクTid2を生成している。なお、本実施形態では、特に路面情報を表す成分(路面情報)として操舵トルクの10〜30Hzの周波数成分を扱うものとする。   The second target generator 222 generates a second target steering torque Tid2 for adjusting the road surface information that the driver wants to feel through the steering wheel. As described above, it has been experimentally confirmed that the road surface information (impression felt by the driver) changes depending on the strength of the frequency component (about 10 to 30 Hz) of the force transmitted from the tire 10 side to the steering wheel through the rack. . Therefore, in order to adjust the transmission amount of the frequency component (road surface information) of such force, in the present embodiment, the second target steering torque is based on a signal obtained by passing the steering torque Ts through the bandpass filter (BPF). Tid2 is generated. In the present embodiment, it is assumed that a frequency component of 10 to 30 Hz of the steering torque is handled as a component (road surface information) that expresses road surface information.

具体的には、第2目標生成部222は、図7に示すように、BPF301と車速感応部302と乗算器303とを備える。
乗算器303は、BPF301により抽出された周波数成分に、車速感応部302で設定された車速感応ゲインKvを乗算する演算を行い、第2目標操舵トルクTid2として出力する。
Specifically, as shown in FIG. 7, the second target generation unit 222 includes a BPF 301, a vehicle speed response unit 302, and a multiplier 303.
The multiplier 303 performs an operation of multiplying the frequency component extracted by the BPF 301 by the vehicle speed sensitive gain Kv set by the vehicle speed sensitive unit 302, and outputs the result as the second target steering torque Tid2.

BPF301は、(1)式に示される伝達関数(2次伝達関数)の式において、本実施形態では、中心周波数fn=30Hz(ωn=2π×30(Hz))、減衰定数ζ=0.4に設定されている。   In the present embodiment, the BPF 301 has a center frequency fn = 30 Hz (ωn = 2π × 30 (Hz)) and an attenuation constant ζ = 0.4. Is set to

この場合の周波数特性((1)式より車速感応ゲインKvを除いた部分による周波数特性)を図8に示す。
車速感応部302は、車速Vから車速感応ゲインKvへの変換特性を表す変換マップを用いて、車速感応ゲインKvを生成するように構成されている。車速感応部302で使用する変換マップは、図9に示すように、車速Vが大きくなるほど大きな値となる特性を有する。但し、予め定められたある車速以上では、車速Vの上昇に伴って低下する特性を有する。なお、図9に示す変換特性は、一例であり、車両の諸元やコンセプト等に基づいて設定される。
FIG. 8 shows the frequency characteristics in this case (frequency characteristics obtained by removing the vehicle speed sensitive gain Kv from the equation (1)).
The vehicle speed sensitive unit 302 is configured to generate a vehicle speed sensitive gain Kv using a conversion map representing a conversion characteristic from the vehicle speed V to the vehicle speed sensitive gain Kv. As shown in FIG. 9, the conversion map used in the vehicle speed sensing unit 302 has a characteristic that becomes larger as the vehicle speed V increases. However, when the vehicle speed is higher than a predetermined vehicle speed, the vehicle speed V decreases. Note that the conversion characteristics shown in FIG. 9 are examples, and are set based on vehicle specifications, concepts, and the like.

<効果>
以上説明したように、本実施形態では、目標生成部22aは、推定負荷Txに基づき基本となるアシスト力を決定づける第1目標操舵トルクTid1に、路面情報を伝達する第2目標操舵トルクTid2を加算して、目標操舵トルクTidを生成するように構成されている。
<Effect>
As described above, in the present embodiment, the target generator 22a adds the second target steering torque Tid2 that transmits road surface information to the first target steering torque Tid1 that determines the basic assist force based on the estimated load Tx. Thus, the target steering torque Tid is generated.

これによると、第1実施形態と同様の効果に加えて、本実施形態では、ドライバに路面状態やタイヤの動いた感触(路面情報)を把握させることができる。
また、本実施形態は、第2目標操舵トルクTid2を、操舵トルクTsにおける路面情報の周波数帯の信号と、車速Vに応じて設定された車速感応ゲインKvとの積として生成するように構成されている。これによると、車速感応ゲインKvは車速感応部302で使用する変換マップによって車速Vに応じた値に定められるため、路面情報の伝達量を車速Vに応じて調整することができる。
According to this, in addition to the effect similar to 1st Embodiment, in this embodiment, a driver can be made to grasp | ascertain the road surface condition and the feel (road surface information) which the tire moved.
Further, the present embodiment is configured to generate the second target steering torque Tid2 as the product of the signal in the frequency band of the road surface information at the steering torque Ts and the vehicle speed sensitive gain Kv set according to the vehicle speed V. ing. According to this, since the vehicle speed sensitive gain Kv is set to a value corresponding to the vehicle speed V by the conversion map used in the vehicle speed sensitive unit 302, the amount of road surface information transmitted can be adjusted according to the vehicle speed V.

ここで、コントローラ部24の設定特性の違いによって、路面入力から操舵トルクへの伝達特性がどのように異なるのかを、図10及び図11を用いて説明する。
図10は、本実施形態において、路面入力から操舵トルクへの伝達特性を示す特性図である(本実施形態のコントローラ部24の設定特性については、図4を参照)。路面入力から操舵トルクへの伝達特性は、具体的に言うと、路面側からタイヤ10またはラックにホワイトノイズが入力されたときに、どのような周波数成分がハンドル側に操舵トルクTsとして現れるかを示している。
Here, how the transfer characteristic from the road surface input to the steering torque differs depending on the setting characteristic of the controller unit 24 will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a transmission characteristic from road surface input to steering torque in the present embodiment (see FIG. 4 for the setting characteristic of the controller unit 24 of the present embodiment). Specifically, the transmission characteristic from the road surface input to the steering torque indicates what frequency component appears as the steering torque Ts on the steering wheel side when white noise is input from the road surface side to the tire 10 or the rack. Show.

図示されているように、本実施形態では、車速感応ゲインKvの値によって、路面入力から操舵トルクTsへの伝達が、10〜30Hzの帯域で増減することがわかる。つまり、車速感応ゲインKvの値によって、路面情報(特に10〜30Hz)の操舵トルクTsへの伝達量が調整されていることがわかる。   As shown in the figure, in this embodiment, it can be seen that the transmission from the road surface input to the steering torque Ts increases or decreases in the band of 10 to 30 Hz depending on the value of the vehicle speed sensitive gain Kv. That is, it can be seen that the amount of road surface information (especially 10 to 30 Hz) transmitted to the steering torque Ts is adjusted by the value of the vehicle speed sensitive gain Kv.

一方、図11は、本実施形態のコントローラ部24に代えて、目標操舵トルクTidに対する操舵トルクTsの応答(目標操舵トルクから操舵トルクまでのゲイン特性が−3dBとなる周波数)が約10Hzとなるように構成したコントローラ部を用いた、比較用の装置における、路面入力から操舵トルクへの伝達特性を示す特性図である。   On the other hand, FIG. 11 shows that the response of the steering torque Ts to the target steering torque Tid (frequency at which the gain characteristic from the target steering torque to the steering torque is −3 dB) is about 10 Hz instead of the controller unit 24 of the present embodiment. It is a characteristic view which shows the transfer characteristic from the road surface input to a steering torque in the apparatus for a comparison using the controller part comprised in this way.

この場合、車速感応ゲインKvの値によって、路面入力から操舵トルクTsへの伝達が、10〜30Hzの帯域(特に20〜30Hzの帯域)では、十分には増減しないことがわかる。つまり、車速感応ゲインKvの値によって、路面情報(10〜30Hz)の操舵トルクTsへの伝達量を、本実施形態のように調整できないことがわかる。   In this case, it can be seen that the transmission from the road surface input to the steering torque Ts does not increase or decrease sufficiently in the band of 10 to 30 Hz (particularly the band of 20 to 30 Hz) depending on the value of the vehicle speed sensitivity gain Kv. That is, it can be seen that the amount of road surface information (10 to 30 Hz) transmitted to the steering torque Ts cannot be adjusted as in this embodiment, depending on the value of the vehicle speed sensitive gain Kv.

ところで、このような応答特性が低いコントローラ部を用いた比較用の装置において、路面情報の伝達量を車速感応ゲインKvによって調整するためには、例えば、BPFを高次のフィルタとして設定する、または、図8に示すBPFの周波数特性において中心周波数付近における尖頭値を高くするというように、BPFの設計変更を行うことが必要となる。しかしながら、このような設計変更を必要とするBPFでは、固定小数演算での実装が困難になり、精度を実現できないという問題が生じるおそれがある。   By the way, in the comparative apparatus using the controller unit having such a low response characteristic, in order to adjust the transmission amount of the road surface information by the vehicle speed sensitive gain Kv, for example, the BPF is set as a high-order filter, or In the frequency characteristics of the BPF shown in FIG. 8, it is necessary to change the design of the BPF so as to increase the peak value near the center frequency. However, in a BPF that requires such a design change, it is difficult to implement with fixed decimal arithmetic, and there is a possibility that the accuracy cannot be realized.

つまり、応答特性が低いコントローラ部を用いた比較用の装置では、路面情報の伝達量を調整することは非常に困難である。
このように、本実施形態では、コントローラ部24の設定特性が(図4で説明したように)適切に設定されているため、車速感応ゲインKvの値によって、路面情報の操舵トルクTsへの伝達量を調整することができる。
That is, it is very difficult to adjust the transmission amount of road surface information in a comparative device using a controller unit with low response characteristics.
Thus, in this embodiment, since the setting characteristic of the controller unit 24 is appropriately set (as described in FIG. 4), the road surface information is transmitted to the steering torque Ts according to the value of the vehicle speed sensitive gain Kv. The amount can be adjusted.

[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention can take a various form, without being limited to the said embodiment. For example, the functions of one component may be distributed to a plurality of components, or the functions of a plurality of components may be integrated into one component. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be replaced with a known configuration having the same function.

上記実施形態では、目標生成部22は、路面負荷と自車両の走行速度(車速V)とに基づいて、目標操舵トルクTidを生成するように構成されていたが、車速Vによらず路面負荷のみに基づいて、目標操舵トルクTidを生成するように構成されてもいてもよい。   In the above embodiment, the target generation unit 22 is configured to generate the target steering torque Tid based on the road load and the traveling speed (vehicle speed V) of the host vehicle. The target steering torque Tid may be generated on the basis of only the above.

上記実施形態では、ベースアシスト部20で生成されたベースアシスト指令Tb*に補正部30で生成された補正トルク指令Trを加えたものを電流FB部42に供給するアシストトルク指令Taとしているが、補正部30を省略し、ベースアシスト指令Tb*をそのままアシストトルク指令Taとするように構成してもよい。   In the embodiment described above, the assist torque command Ta supplied to the current FB unit 42 is obtained by adding the correction torque command Tr generated by the correction unit 30 to the base assist command Tb * generated by the base assist unit 20. The correction unit 30 may be omitted, and the base assist command Tb * may be directly used as the assist torque command Ta.

上記実施形態では、負荷推定器21において、ベースアシスト指令Tb*と操舵トルクTsから推定負荷Txを生成しているが、ベースアシスト指令Tb*の代わりに電流FB部42で検出される通電電流Imを用いてもよい。   In the above embodiment, the load estimator 21 generates the estimated load Tx from the base assist command Tb * and the steering torque Ts, but the energization current Im detected by the current FB unit 42 instead of the base assist command Tb *. May be used.

1…電動パワーステアリングシステム 15…ECU 20、20a、20b…ベースアシスト部 21…負荷推定器 22,22a…目標生成部 23…偏差演算器 24…コントローラ部 30…補正部 41…加算器 42…電流フィードバック(FB)部 221…第1目標生成部 222…第2目標生成部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering system 15 ... ECU 20, 20a, 20b ... Base assist part 21 ... Load estimator 22, 22a ... Target production | generation part 23 ... Deviation calculator 24 ... Controller part 30 ... Correction | amendment part 41 ... Adder 42 ... Current Feedback (FB) unit 221 ... first target generation unit 222 ... second target generation unit

Claims (4)

操舵部材(2)に連結された操舵軸(3、5)で検出される操舵トルクに応じたアシストトルクをモータ(6)によって出力することで操舵特性を制御するステアリング制御装置(15)であって、
前記操舵トルクに基づき、路面からの操舵輪(10)に加えられる路面負荷の推定値である推定負荷を求める負荷推定手段(21)と、
前記推定負荷を用いて前記操舵トルクの目標値である目標操舵トルクを生成する目標生成手段(22、22a)と、
前記操舵トルクを前記目標操舵トルクに一致させるように、前記モータを制御するための指令値を生成する指令値生成手段(23、24)と、
を備え、
前記指令値生成手段は、ドライバの操舵に対する応答と路面情報の伝達とに必要な周波数帯を第1の制御周波数帯とし、前記モータのトルク応答周波数帯を第2の制御周波数帯として、前記目標操舵トルクに対する前記操舵トルクの応答周波数が前記第1の制御周波数帯の最大周波数と前記第2の制御周波数帯の最大周波数との間にあるように構成されていること、
を特徴とするステアリング制御装置。
A steering control device (15) for controlling steering characteristics by outputting an assist torque according to a steering torque detected by a steering shaft (3, 5) connected to a steering member (2) by a motor (6). And
A load estimating means (21) for obtaining an estimated load which is an estimated value of a road surface load applied to the steered wheel (10) from the road surface based on the steering torque;
Target generation means (22, 22a) for generating a target steering torque which is a target value of the steering torque using the estimated load;
Command value generating means (23, 24) for generating a command value for controlling the motor so as to make the steering torque coincide with the target steering torque;
With
The command value generation means uses the frequency band necessary for driver response to steering and transmission of road surface information as a first control frequency band, and sets the torque response frequency band of the motor as a second control frequency band. The response frequency of the steering torque to the steering torque is configured to be between the maximum frequency of the first control frequency band and the maximum frequency of the second control frequency band;
A steering control device.
前記第1の制御周波数帯はDC〜30Hzであり、前記第2の制御周波数帯はDC〜200Hzであることを特徴とする請求項1に記載のステアリング制御装置。   2. The steering control device according to claim 1, wherein the first control frequency band is DC to 30 Hz, and the second control frequency band is DC to 200 Hz. 前記目標操舵トルクに対する前記操舵トルクの応答は、第1の制御周波数帯で−3dB以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のステアリング制御装置。     The steering control device according to claim 1 or 2, wherein a response of the steering torque to the target steering torque is -3 dB or more in the first control frequency band. 前記第2の制御周波数帯より高い周波数で、前記目標操舵トルクに対する前記操舵トルクの応答は、−3dB以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のステアリング制御装置。     The steering control device according to any one of claims 1 to 3, wherein a response of the steering torque to the target steering torque is -3dB or less at a frequency higher than the second control frequency band. .
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