JP2018058550A - Steering control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリングから転舵輪への動力の伝達状態および遮断状態を切り替える切替装置と、前記遮断状態において前記ステアリングに操舵反力を付与可能な操舵側アクチュエータと、前記転舵輪を転舵させる転舵側アクチュエータと、を備えた操舵装置を操作対象とする操舵制御装置に関する。 The present invention includes a switching device that switches between a transmission state and a cutoff state of power from a steering wheel to a steered wheel, a steering-side actuator that can apply a steering reaction force to the steering in the cutoff state, and a steering wheel that steers the steered wheel. The present invention relates to a steering control device that operates a steering device including a rudder-side actuator.
たとえば下記特許文献1には、転舵輪を転舵させる転舵側アクチュエータの温度が高い場合に、転舵側アクチュエータに内蔵されたモータに流れる電流を制限することが記載されている。
For example,
また、下記特許文献2には、バックアップクラッチ(切替装置)が遮断状態とされる、ステアリングから転舵輪への動力の遮断状態において、ステアリングに操舵側アクチュエータによって反力が付与されるステアバイワイヤシステムにおける制御装置が記載されている。
Further, in
発明者は、上記ステアバイワイヤシステムにおいて、転舵側アクチュエータの温度のみならず、操舵側アクチュエータの温度が高い場合にも電流を制限することを検討した。しかし、操舵側アクチュエータの電流を制限すると、ステアリングに加えることができる反力の最大値が小さくなり、転舵角の割りに操舵角の大きさが過度に大きくなる等の不都合が生じるおそれがある。また、転舵側アクチュエータの電流を制限すると、転舵輪を転舵させるトルクが不足し、操舵角に応じた転舵角とすることができなくなるおそれがある。このように、操舵側アクチュエータや転舵側アクチュエータの電流を制限する場合、操舵角と転舵角とが整合しなくなるおそれがある。 The inventor examined limiting the current in the steer-by-wire system not only when the temperature of the steering-side actuator but also when the temperature of the steering-side actuator is high. However, if the current of the steering actuator is limited, the maximum value of the reaction force that can be applied to the steering is reduced, and there is a risk that inconveniences such as an excessively large steering angle for the turning angle may occur. . Moreover, if the current of the steered side actuator is limited, there is a fear that the torque for turning the steered wheels is insufficient and the steered angle according to the steering angle cannot be obtained. As described above, when the current of the steering side actuator or the steering side actuator is limited, the steering angle and the steering angle may not be matched.
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステアリングから転舵輪への動力の伝達状態および遮断状態を切り替える切替装置を備えるものにあって、転舵側アクチュエータや操舵側アクチュエータの温度が高い場合であっても操舵角と転舵角とが整合しなくなることを抑制できるようにした操舵制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to include a switching device that switches between a transmission state and a cutoff state of power from a steering wheel to a steered wheel. An object of the present invention is to provide a steering control device that can prevent the steering angle and the turning angle from becoming inconsistent even when the temperature of the actuator is high.
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
1.操舵制御装置は、ステアリングから転舵輪への動力の伝達状態および遮断状態を切り替える切替装置と、前記遮断状態において前記ステアリングに操舵反力を付与可能な操舵側アクチュエータと、前記転舵輪を転舵させる転舵側アクチュエータと、を備えた操舵装置を操作対象とし、前記操舵側アクチュエータおよび前記転舵側アクチュエータのいずれかの温度を取得する取得処理と、前記切替装置が前記伝達状態であるときに前記取得処理によって取得した温度が第1閾値温度以上である場合、前記いずれかのアクチュエータに流れる電流を制限する電流制限処理と、前記切替装置が前記遮断状態であるときに前記取得処理によって取得した温度が前記第1閾値温度よりも低い第2閾値温度以上となる場合、前記切替装置を操作して前記遮断状態から前記伝達状態に切り替える切替処理と、を実行する。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
1. The steering control device switches a transmission state and a shut-off state of power from the steering to the steered wheels, a steering-side actuator capable of applying a steering reaction force to the steering in the shut-off state, and steers the steered wheels A steering device including a steered side actuator, and an acquisition process for obtaining a temperature of either the steered side actuator or the steered side actuator; and when the switching device is in the transmission state, When the temperature acquired by the acquisition process is equal to or higher than a first threshold temperature, a current limiting process for limiting a current flowing through any one of the actuators, and a temperature acquired by the acquisition process when the switching device is in the cutoff state Is equal to or higher than a second threshold temperature lower than the first threshold temperature, the switching device is operated to A switching process of switching from a state to the transmission state, the execution.
上記構成では、温度取得処理によって取得した温度が第2閾値温度以上である場合、切替処理によって伝達状態に切り替えるため、ステアリングと転舵輪とが機械的に連結され、転舵側アクチュエータや操舵側アクチュエータの温度が高い場合であっても操舵角と転舵角とが整合しなくなることを抑制できる。しかも、温度が第1閾値温度よりも低い第2閾値温度以上となる場合に伝達状態に切り替えるために、伝達状態への切替を、電流制限処理による制限に先立って実行することが可能となり、ひいては伝達状態への切替を余裕を持って行うことができる。 In the above configuration, when the temperature acquired by the temperature acquisition process is equal to or higher than the second threshold temperature, the steering and the steered wheels are mechanically coupled to switch to the transmission state by the switching process. Even when the temperature is high, the steering angle and the turning angle can be prevented from becoming inconsistent. Moreover, in order to switch to the transmission state when the temperature is equal to or higher than the second threshold temperature lower than the first threshold temperature, it is possible to execute the switching to the transmission state prior to the restriction by the current limiting process, and consequently Switching to the transmission state can be performed with a margin.
2.上記1記載の操舵制御装置において、前記取得処理は、前記転舵側アクチュエータの温度を取得する転舵温度取得処理であり、前記切替処理によって前記伝達状態に切り替えられる場合、前記ステアリングの操作による前記転舵輪の転舵をアシストすべく、前記操舵側アクチュエータおよび前記転舵側アクチュエータの少なくとも一方を操作するアシスト処理を実行する。 2. In the steering control device according to 1 above, the acquisition process is a steering temperature acquisition process for acquiring the temperature of the steering side actuator, and when the switching process is switched to the transmission state, the steering process is performed by the steering operation. In order to assist the turning of the steered wheels, an assist process for operating at least one of the steering side actuator and the steered side actuator is executed.
上記構成では、転舵側アクチュエータの温度が高い場合、伝達状態に切り替え、ステアリングの操作による転舵輪の転舵のアシスト処理を実行する。アシスト処理では、ステアリングに入力された操舵トルクとアクチュエータによる力との協働で転舵輪が転舵される。このため、伝達状態に切り替えない場合と比較すると、転舵側アクチュエータに要求される電流を抑制することができる。 In the above configuration, when the temperature of the steered side actuator is high, the state is switched to the transmission state, and the assisting process for turning the steered wheels by the steering operation is executed. In the assist process, the steered wheels are steered in cooperation with the steering torque input to the steering and the force by the actuator. For this reason, compared with the case where it does not switch to a transmission state, the electric current requested | required of a steering side actuator can be suppressed.
3.上記2記載の操舵制御装置において、前記切替処理によって前記伝達状態に切り替えられる場合、前記転舵側アクチュエータを前記アシスト処理に利用しない。
上記構成では、転舵側アクチュエータの温度が高い場合、転舵側アクチュエータをアシスト処理に利用しないため、転舵側アクチュエータを利用する場合と比較して、転舵側アクチュエータの温度上昇を抑制することができる。
3. In the steering control device according to 2 above, when the transmission process is switched by the switching process, the steering-side actuator is not used for the assist process.
In the above configuration, when the temperature of the steered-side actuator is high, the steered-side actuator is not used for the assist process, so that the temperature rise of the steered-side actuator is suppressed compared to the case of using the steered-side actuator. Can do.
4.上記1記載の操舵制御装置において、前記切替装置の温度を取得する切替温度取得処理を実行し、前記切替装置は、ノーマリークローズ式のものであり、前記切替処理は、前記切替装置が前記遮断状態であるときに前記切替温度取得処理によって取得した温度が所定温度以上となる場合、前記切替装置を操作して前記遮断状態から前記伝達状態に切り替える処理を含み、前記切替温度取得処理によって取得した温度が前記所定温度以上となることに基づき前記切替処理によって前記伝達状態に切り替えられる場合、前記ステアリングの操作による前記転舵輪の転舵をアシストすべく、前記操舵側アクチュエータおよび前記転舵側アクチュエータの少なくとも一方を操作するアシスト処理を実行する。
4). 2. The steering control device according to
切替装置の温度が高くなる場合、切替装置を保護するためにその電流を低減する要求が生じるおそれがあり、その場合、遮断状態を安定して保つことができなくなるおそれがある。そのため、上記構成では、切替装置の温度が所定温度以上となる場合に切替装置を伝達状態に切り替えることにより、切替装置が意図せぬタイミングで伝達状態とされることを抑制することができる。 When the temperature of the switching device becomes high, there is a possibility that a request to reduce the current is generated in order to protect the switching device, and in that case, there is a possibility that the interruption state cannot be stably maintained. For this reason, in the above configuration, when the temperature of the switching device is equal to or higher than the predetermined temperature, the switching device is switched to the transmission state, whereby the switching device can be prevented from being in the transmission state at an unintended timing.
5.上記1記載の操舵制御装置において、前記取得処理は、前記操舵側アクチュエータの温度を取得する操舵側温度取得処理であり、前記切替処理によって前記伝達状態に切り替えられる場合、前記ステアリングの操作による前記転舵輪の転舵をアシストすべく、前記操舵側アクチュエータおよび前記転舵側アクチュエータの少なくとも一方を操作するアシスト処理を実行する。
5. 2. The steering control device according to
操舵側アクチュエータの温度が高い場合、操舵側アクチュエータを保護するためにその電流を低減する要求が生じるおそれがあり、その場合、ステアリングに十分な反力を付与することができなくなるおそれがある。そのため、上記構成では、切替装置を伝達状態に切り替えることにより、転舵輪側の反力をステアリングに伝達可能とし、ひいてはステアリングに加わる反力が不足する事態が生じることを抑制することができる。 When the temperature of the steering side actuator is high, there is a possibility that a request to reduce the current to protect the steering side actuator may occur, and in this case, there is a possibility that a sufficient reaction force cannot be applied to the steering. Therefore, in the above configuration, by switching the switching device to the transmission state, it is possible to transmit the reaction force on the steered wheel side to the steering, and thus it is possible to suppress a situation where the reaction force applied to the steering is insufficient.
6.上記5記載の操舵制御装置において、前記切替処理によって前記伝達状態に切り替えられる場合、前記操舵側アクチュエータを前記アシスト処理に利用しない。
上記構成では、操舵側アクチュエータの温度が高い場合、操舵側アクチュエータをアシスト処理に利用しないため、操舵側アクチュエータを利用する場合と比較して、操舵側アクチュエータの温度上昇を抑制することができる。
6). In the steering control device according to 5, the steering-side actuator is not used for the assist process when the transmission state is switched by the switching process.
In the above configuration, when the temperature of the steering side actuator is high, the steering side actuator is not used for the assist process. Therefore, the temperature increase of the steering side actuator can be suppressed as compared with the case where the steering side actuator is used.
7.上記1〜6のいずれか1つに記載の操舵制御装置において、前記ステアリングの操作に基づき、操舵角指令値を設定する操舵角指令値設定処理と、操舵角を前記操舵角指令値にフィードバック制御するために前記操舵側アクチュエータを操作する操舵側操作処理と、前記ステアリングの操作に基づき、転舵角指令値を設定する転舵角指令値設定処理と、転舵角を前記転舵角指令値にフィードバック制御するために前記転舵側アクチュエータを操作する転舵側操作処理と、前記切替装置が前記遮断状態である場合、前記転舵角指令値と前記操舵角指令値との比である舵角比の指令値を可変設定する可変設定処理と、前記切替処理によって前記伝達状態に切り替えられる場合、前記転舵角指令値と前記操舵角指令値との比の可変設定を停止する停止処理と、を実行する。 7). In the steering control device according to any one of the above 1 to 6, a steering angle command value setting process for setting a steering angle command value based on the steering operation, and feedback control of the steering angle to the steering angle command value A steering-side operation process for operating the steering-side actuator, a turning angle command value setting process for setting a turning angle command value based on the steering operation, and a turning angle command value. A steering-side operation process for operating the steering-side actuator to perform feedback control, and a steering that is a ratio between the steering angle command value and the steering angle command value when the switching device is in the shut-off state. A variable setting process for variably setting the command value of the angle ratio and a stop for stopping the variable setting of the ratio of the steering angle command value and the steering angle command value when the transmission process is switched by the switching process. Processing and, to run.
伝達状態においては、舵角比が固定となるため、操舵角指令値と転舵角指令値との比を可変設定する処理を実行する場合には、転舵角を転舵角指令値にフィードバック制御する処理と、操舵角を操舵角指令値にフィードバック制御する処理とが整合しなくなるおそれがある。そのため、停止処理によって、舵角比の可変処理を停止させる。 Since the steering angle ratio is fixed in the transmission state, the steering angle is fed back to the steering angle command value when processing for variably setting the ratio between the steering angle command value and the steering angle command value is executed. There is a possibility that the process of controlling and the process of feedback-controlling the steering angle to the steering angle command value will not match. Therefore, the steering angle ratio variable process is stopped by the stop process.
<第1の実施形態>
以下、操舵制御装置にかかる第1の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、本実施形態にかかる操舵装置10においては、ステアリングホイール(ステアリング12)が、ステアリング12の操作に抗する力である反力を付与する操舵側アクチュエータ20に接続されている。操舵側アクチュエータ20は、ステアリング12に固定されたステアリングシャフト22、操舵側減速機24、操舵側減速機24に回転軸26aが連結された操舵側モータ26、および操舵側モータ26を駆動するインバータ28を備えている。なお、本実施形態では、操舵側モータ26として表面磁石同期電動機(SPMSM)を想定している。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of a steering control device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in the
ステアリングシャフト22は、ノーマリークローズ式のクラッチ14を介して転舵側アクチュエータ40のピニオン軸42に連結可能とされている。
転舵側アクチュエータ40は、第1ラックアンドピニオン機構48、第2ラックアンドピニオン機構52、転舵側減速機54、転舵側減速機54に回転軸56aが連結された転舵側モータ56、および転舵側モータ56を駆動するインバータ58を備えている。なお、本実施形態では、転舵側モータ56として、SPMSMを想定している。
The steering
The steered
第1ラックアンドピニオン機構48は、所定の交叉角をもって配置されたラック軸46とピニオン軸42とを備え、ラック軸46に形成された第1ラック歯46aとピニオン軸42に形成されたピニオン歯42aとが噛合されている。なお、ラック軸46の両端には、タイロッドを介して転舵輪30が連結されている。
The first rack and
第2ラックアンドピニオン機構52は、所定の交叉角をもって配置されたラック軸46およびピニオン軸50を備えており、ラック軸46に形成された第2ラック歯46bとピニオン軸50に形成されたピニオン歯50aとが噛合されている。
The second rack-and-
ピニオン軸50は、転舵側減速機54を介して、転舵側モータ56の回転軸56aに接続されている。転舵側モータ56にはインバータ58が接続されている。
制御装置60は、操舵側アクチュエータ20および転舵側アクチュエータ40を備えた操舵装置10を操作することにより、ステアリング12の操作に応じて転舵輪30を転舵させる制御を実行する。すなわち、本実施形態では、操舵側アクチュエータ20および転舵側アクチュエータ40によってステアバイワイヤシステムを実現しており、制御装置60は、通常、クラッチ14を解放状態に維持しつつ、ステアリング12の操作に応じて転舵輪30を転舵させる制御を実行する。この際、制御装置60は、ステアリングシャフト22に加わるトルク(操舵トルクTrqs)を検出するトルクセンサ70の出力値や、操舵側モータ26の回転軸26aの回転角度θs0を検出する操舵側角度センサ72の出力値、操舵側モータ26に流れる電流Icを検出する操舵側電流センサ74の出力値を取り込む。また、制御装置60は、回転軸56aの回転角度θt0を検出する転舵側角度センサ76の出力値や、転舵側モータ56を流れる電流Itを検出する転舵側電流センサ78の出力値、クラッチ14を駆動するクラッチドライバ66を流れる電流Icを検出するクラッチ用電流センサ80の出力値、車速Vを検出する車速センサ68の出力値を取り込む。
The
The
制御装置60は、中央処理装置(CPU62)およびメモリ64を備えており、メモリ64に記憶されたプログラムをCPU62が実行することにより各種処理を実行する。
図2に、メモリ64に記憶されたプログラムをCPU62が実行することで実現される処理のうち、少なくともクラッチ14が解放状態にあるときに実行される処理の一部を示す。
The
FIG. 2 shows a part of the processing that is executed when the clutch 14 is in the disengaged state among the processing realized by the
積算処理部M2は、操舵側角度センサ72によって検出された回転角度θs0と転舵側角度センサ76によって検出された回転角度θt0とを、0〜360°よりも広い角度領域の数値に変換して回転角度θs,θtとする。すなわち、たとえば、ステアリング12が車両を直進させる中立位置から右側または左側に最大限回転操作される場合、回転軸26aは、360°を超えて回転する。したがって、積算処理部M2では、たとえばステアリング12が中立位置にある状態から回転軸26aが所定方向に2回転する場合、出力値を720°とする。なお、積算処理部M2は、中立位置における出力値をゼロとする。
The integration processing unit M2 converts the rotation angle θs0 detected by the steering
計量単位設定処理部M4は、積算処理部M2による処理が施された操舵側角度センサ72の出力値に換算係数Ksを乗算して操舵角θhを算出し、積算処理部M2による処理が施された転舵側角度センサ76の出力値に換算係数Ktを乗算して、転舵角θpを算出する。ここで、換算係数Ksは、操舵側減速機24と操舵側モータ26の回転軸26aとの回転速度比に応じて定められており、これにより、回転軸26aの回転角度θsの変化量をステアリング12の回転量に変換する。このため、操舵角θhは、中立位置を基準とするステアリング12の回転角度となる。また、換算係数Ktは、転舵側減速機54と転舵側モータ56の回転軸56aとの回転速度比、およびピニオン軸50とピニオン軸42との回転速度比の積となっている。これにより、回転軸56aの回転量を、クラッチ14が締結されていると仮定した場合におけるステアリング12の回転量に変換する。
The measurement unit setting processing unit M4 calculates the steering angle θh by multiplying the output value of the steering
なお、図2における処理は、回転角度θs,θt、操舵角θhおよび転舵角θpが所定方向の回転角度の場合に正、逆方向の回転角度の場合に負とする。すなわち、たとえば、積算処理部M2は、ステアリング12が中立位置にある状態から回転軸26aが所定方向とは逆回転する場合に、出力値を負の値とする。ただし、これは、制御系のロジックの一例に過ぎない。特に、本明細書では、回転角度θs,θt、操舵角θhおよび転舵角θpが大きいとは、中立位置からの変化量が大きいこととする。換言すれば、上記のように正負の値を取りうるパラメータの絶対値が大きいこととする。
2 is positive when the rotation angles θs and θt, the steering angle θh, and the turning angle θp are rotation angles in a predetermined direction, and negative when the rotation angle is in the reverse direction. That is, for example, the integration processing unit M2 sets the output value to a negative value when the
アシストトルク設定処理部M6は、操舵トルクTrqsに基づき、アシストトルクTrqa*を設定する。アシストトルクTrqa*は、操舵トルクTrqsが大きいほど大きい値に設定される。加算処理部M8は、アシストトルクTrqa*に操舵トルクTrqsを加算して出力する。 The assist torque setting processing unit M6 sets the assist torque Trqa * based on the steering torque Trqs. The assist torque Trqa * is set to a larger value as the steering torque Trqs is larger. The addition processing unit M8 adds the steering torque Trqs to the assist torque Trqa * and outputs the result.
反力設定処理部M10は、ステアリング12の回転に抗する力である反力Firを設定する。詳しくは、本実施形態では、反力設定処理部M10は、転舵角θpを入力とし、転舵角θpの大きさが大きい場合に小さい場合よりも反力Firの大きさを大きい値に設定する。
The reaction force setting processing unit M10 sets a reaction force Fir that is a force resisting the rotation of the
偏差算出処理部M12は、加算処理部M8の出力から反力Firを減算した値を出力する。
操舵角指令値算出処理部M20は、偏差算出処理部M12の出力値に基づき、操舵角指令値θh*を設定する。ここでは、偏差算出処理部M12の出力値Δと、操舵角指令値θh*とを関係づける以下の式(c1)にて表現されるモデル式を利用する。
The deviation calculation processing unit M12 outputs a value obtained by subtracting the reaction force Fir from the output of the addition processing unit M8.
The steering angle command value calculation processing unit M20 sets the steering angle command value θh * based on the output value of the deviation calculation processing unit M12. Here, a model formula expressed by the following formula (c1) that relates the output value Δ of the deviation calculation processing unit M12 and the steering angle command value θh * is used.
Δ=C・θh*’+J・θh*’’ …(c1)
上記の式(c1)にて表現されるモデルは、ステアリング12と転舵輪30とが機械的に連結されたものにおいて、ラック軸46の軸力と操舵角θhとの関係を定めるモデルである。上記の式(c1)において、粘性係数Cは、操舵装置10の摩擦等をモデル化したものであり、慣性係数Jは、操舵装置10の慣性をモデル化したものである。ここで、粘性係数Cおよび慣性係数Jは、車速Vに応じて可変設定される。
Δ = C · θh * ′ + J · θh * ″ (c1)
The model expressed by the above formula (c1) is a model that determines the relationship between the axial force of the
操舵角フィードバック処理部M22は、操舵角θhを操舵角指令値θh*にフィードバック制御するための操作量として、フィードバックトルクTrqr1*を設定する。具体的には、操舵角指令値θh*から操舵角θhを減算した値を入力とする比例要素、積分要素および微分要素のそれぞれの出力値の和を、フィードバックトルクTrqr1*とする。 The steering angle feedback processing unit M22 sets the feedback torque Trqr1 * as an operation amount for performing feedback control of the steering angle θh to the steering angle command value θh *. Specifically, the sum of the output values of the proportional element, the integral element, and the derivative element, each having a value obtained by subtracting the steering angle θh from the steering angle command value θh *, is defined as a feedback torque Trqr1 *.
加算処理部M24は、操舵角フィードバック処理部M22が出力するフィードバックトルクTrqr1*と、アシストトルク設定処理部M6が出力するアシストトルクTrqa*との和を、操舵側モータ26に対するトルク指令値(操舵側トルク指令値Trqr*)として出力する。 The addition processing unit M24 adds the sum of the feedback torque Trqr1 * output from the steering angle feedback processing unit M22 and the assist torque Trqa * output from the assist torque setting processing unit M6 to a torque command value (steering side for the steering side motor 26). Torque command value Trqr *).
操作信号生成処理部M26は、操舵側トルク指令値Trqr*に基づき、インバータ28の操作信号MSsを生成してインバータ28に出力する。これは、たとえば、操舵側トルク指令値Trqr*に基づきq軸電流の指令値を設定し、dq軸の電流を指令値にフィードバック制御するための操作量としてdq軸の電圧指令値を設定する周知の電流フィードバック制御にて実現することができる。なお、d軸電流はゼロに制御してもよいが、操舵側モータ26の回転速度が大きい場合には、d軸電流の絶対値をゼロより大きい値に設定し弱め界磁制御を実行してもよい。もっとも、低回転速度領域においてd軸電流の絶対値をゼロよりも大きい値に設定することも可能である。
The operation signal generation processing unit M26 generates an operation signal MSs for the
舵角比可変処理部M28は、操舵角指令値θh*に基づき、操舵角θhと転舵角θpとの比である舵角比を可変設定するための目標動作角θa*を設定する。加算処理部M30は、操舵角指令値θh*に目標動作角θa*を加算することにより、転舵角指令値θp1*を算出する。 The steering angle ratio variable processing unit M28 sets a target operating angle θa * for variably setting a steering angle ratio, which is a ratio between the steering angle θh and the turning angle θp, based on the steering angle command value θh *. The addition processing unit M30 calculates the turning angle command value θp1 * by adding the target operating angle θa * to the steering angle command value θh *.
微分ステア処理部M32は、操舵角指令値θh*の変化速度にゲインKdを乗算した値をステア補正量θdとして出力する。ステア補正処理部M34では、転舵角指令値θp1*に、ステア補正量θdを加算することにより、転舵角指令値θp*を算出して出力する。 The differential steer processing unit M32 outputs a value obtained by multiplying the change speed of the steering angle command value θh * by the gain Kd as the steer correction amount θd. The steering correction processing unit M34 calculates and outputs the steering angle command value θp * by adding the steering correction amount θd to the steering angle command value θp1 *.
転舵角フィードバック処理部M36は、転舵角θpを転舵角指令値θp*にフィードバック制御するための操作量として、転舵側モータ56に対するトルク指令値(転舵側トルク指令値Trqt*)を設定する。具体的には、転舵角指令値θp*から転舵角θpを減算した値を入力とする比例要素、積分要素および微分要素のそれぞれの出力値の和を、転舵側トルク指令値Trqt*とする。
The turning angle feedback processing unit M36 uses a torque command value (steering side torque command value Trqt *) for the turning
操作信号生成処理部M38は、転舵側トルク指令値Trqt*に基づき、インバータ58の操作信号MStを生成してインバータ58に出力する。これは、操作信号生成処理部M26による操作信号の生成処理と同様に行うことができる。
The operation signal generation processing unit M38 generates an operation signal MSt for the
上記処理によれば、クラッチ14の解放状態、すなわちステアリング12から転舵輪30への動力の伝達が遮断された状態において、ステアリング12の操作に応じて転舵輪30を転舵させることができる。本実施形態では、図2に示した処理を用いてクラッチ14の解放状態においてステアリング12の操作に応じて転舵輪30を転舵させる処理を実行することを原則としつつも、所定の条件下、クラッチ14を締結した状態において、転舵輪30を転舵させる処理を実行する。次にこれについて説明する。
According to the above processing, the steered
図3に、クラッチドライバ66の温度に基づくクラッチ14の締結および解放の処理の手順を示す。図3に示す処理は、メモリ64に記憶されたプログラムをCPU62が所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下においては、ステップ番号を、先頭に「S」が付与された数字にて表記する。
FIG. 3 shows a procedure for engaging and disengaging the clutch 14 based on the temperature of the
図3に示す一連の処理において、CPU62は、まず、クラッチ用電流センサ80によって検出された電流Icを取得する(S10)。そしてCPU62は、電流Icに基づき、クラッチドライバ66の温度Tcを推定する(S12)。具体的には、CPU62は、電流Icが所定値以上である場合、温度Tcを所定量だけ増加補正し、所定値未満であって且つ規定値以上の場合、温度Tcを補正せず、規定値未満の場合、温度Tcを規定量だけ減少補正する処理によって、温度Tcを推定する。ただし、温度Tcには上限値および下限値が設定されており、増加補正は上限値以下となる範囲でなされ、減少補正は下限値以上となる範囲でなされるものとする。
In the series of processes shown in FIG. 3, the
次に、CPU62は、クラッチ過熱フラグFcが「1」であるか否かを判定する(S14)。クラッチ過熱フラグFcは、「1」である場合に温度Tcが過度に高いためにクラッチ14を締結状態とする要求が生じていることを示し、「0」となる場合にそうではないことを示す。CPU62は、「0」であると判定する場合(S14:NO)、温度Tcが所定温度TcthH以上であるか否かを判定する(S16)。この処理は、クラッチドライバ66の温度Tcが過度に高い異常時であるか否かを判定するためのものである。そしてCPU62は、所定温度TcthH以上であると判定する場合(S16:YES)、クラッチ過熱フラグFcを「1」とする(S18)。そしてCPU62はクラッチ14を締結する指令を出力する(S20)。この処理は、具体的には、クラッチドライバ66の通電を停止する指令となる。
Next, the
そしてCPU62は、クラッチ14が締結状態となることで、ステア補正量θdをゼロに固定する(S22)。次にCPU62は、操舵側モータ26の駆動を停止させる処理を実行する(S24)。ここでは、たとえば操舵側トルク指令値Trqr*をゼロとする処理を実行すればよい。もっともこれに限らず、たとえば操舵側モータ26とインバータ28との間にリレーを備えて、同リレーを開状態としてもよい。
Then, the
一方、CPU62は、クラッチ過熱フラグFcが「1」であると判定する場合(S14:YES)、温度Tcが上記所定温度TcthHよりも低い規定温度TcthL以下であるか否かを判定する(S26)。そしてCPU62は、規定温度TcthLよりも高いと判定する場合(S26:NO)、S22に移行する一方、規定温度TcthL以下であると判定する場合(S26:YES)、クラッチ過熱フラグFcを「0」とする(S28)。そしてCPU62は、クラッチ14を締結する要求がないか否かを判定する(S30)。ここでは、後述する転舵側過熱フラグFtが「1」であったり、操舵側過熱フラグFsが「1」であったりする場合、締結要求があると判定する。
On the other hand, when determining that the clutch overheat flag Fc is “1” (S14: YES), the
そしてCPU62は、締結要求がないと判定する場合(S30:YES)、クラッチ14を解放する指令を出力する(S32)。具体的にはクラッチドライバ66の通電を開始する指令を出力する。これによりクラッチ14が解放状態とされる。
When determining that there is no engagement request (S30: YES), the
なお、CPU62は、S24,S32の処理が完了する場合や、S16,S30において否定判定する場合には、図3に示す一連の処理を一旦終了する。ちなみに、S28の処理によってクラッチ過熱フラグFcが「0」とされる場合、S22,S24の処理は終了されるため、操舵側モータ26のトルク生成処理等が再開される。
Note that the
図4に、転舵側アクチュエータ40の温度に基づくクラッチ14の締結および解放の処理の手順を示す。図4に示す処理は、メモリ64に記憶されたプログラムをCPU62が所定周期で繰り返し実行することによって実現される。
FIG. 4 shows a procedure for engaging and releasing the clutch 14 based on the temperature of the steered
図4に示す一連の処理において、CPU62は、まず、転舵側電流センサ78によって検出された電流Itを取得する(S40)。なお、実際には、電流Itは、転舵側モータ56を流れる電流の振幅や、振幅を所定倍した値等とする。これは、たとえば、転舵側電流センサ78の検出値に基づき算出することができる。そしてCPU62は、電流Itに基づき、転舵側アクチュエータ40の温度Ttを推定する(S42)。この処理は、S12の処理と同様である。
In the series of processes shown in FIG. 4, the
次にCPU62は、クラッチ14が締結状態であることと、転舵側過熱フラグFtが「0」であることとの論理積が真であるか否かを判定する(S44)。ここで、転舵側過熱フラグFtは、「1」である場合に、転舵側アクチュエータ40の温度が高いためにクラッチ14を締結状態とする要求が生じていることを示し、「0」である場合にそうでないことを示す。そしてCPU62は、論理積が真であると判定する場合(S44:YES)、転舵側アクチュエータ40を流れる電流Itを上限値Itthに制限する処理を実行する(S46)。この処理は、転舵側トルク指令値Trqt*に応じて操作信号MStを算出すべく、転舵側モータ56に流れる電流の指令値を算出する際、その値を上限値Itth以下に制限する処理である。ここで、本実施形態では、温度Ttが第1閾値温度Ttth1未満である場合、上限値Itthを最大値Itth0とし、第1閾値温度Ttth1以上である場合、温度Ttが高いほど上限値Itthを低い値に設定する。
Next, the
これに対しCPU62は、論理積が偽であると判定する場合(S44:NO)、転舵側過熱フラグFtが「1」であるか否かを判定する(S48)。そしてCPU62は、「0」であると判定する場合(S48:NO)、温度Ttが第1閾値温度Ttth1よりも低い第2閾値温度Ttth2以上であるか否かを判定する(S50)。そしてCPU62は、第2閾値温度Ttth2以上であると判定する場合(S50:YES)、転舵側過熱フラグFtを「1」とする(S52)。そしてCPU62は、クラッチ14の締結指令を出力し(S54)、S46の処理に移行する。
On the other hand, when determining that the logical product is false (S44: NO), the
また、CPU62は、転舵側過熱フラグFtが「1」であると判定する場合(S48:YES)、目標動作角θa*を固定し、且つステア補正量θdをゼロに固定する(S56)。すなわち、舵角比可変処理部M28による舵角比の可変処理および微分ステア処理部M32による処理を停止する。ここで、目標動作角θa*を固定する処理は、たとえば、クラッチ14が解放状態から締結状態に切り替わった時点における転舵角θpから操舵角θhを減算した値を目標動作角θa*に代入する処理とすればよい。次にCPU62は、温度Ttが、第2閾値温度Ttth2よりも低い第3閾値温度Ttth3以下であるか否かを判定する(S58)。この処理は、転舵側アクチュエータ40の過熱状態が解消されたか否かを判定するための処理である。そしてCPU62は、第3閾値温度Ttth3よりも高いと判定する場合(S58:NO)、S46の処理に移行する一方、第3閾値温度Ttth3以下であると判定する場合(S58:YES)、転舵側過熱フラグFtを「0」とする(S60)。そしてCPU62は、クラッチ14の締結要求がないか否かを判定する(S62)。ここでは、上記クラッチ過熱フラグFcが「1」であったり、後述の操舵側過熱フラグFsが「1」である場合に、締結要求があると判定する。
When determining that the steered-side overheat flag Ft is “1” (S48: YES), the
CPU62は、締結要求があると判定する場合(S62:NO)、S46の処理に移行する一方、締結要求がないと判定する場合(S62:YES)、クラッチ14を解放する指令を出力する(S64)。
When determining that there is an engagement request (S62: NO), the
一方、CPU62は、温度Ttが第2閾値温度Ttth2未満であると判定する場合(S50:NO)や、S64の処理が完了する場合には、最大値Itth0を上限値Itthとして、電流Itを制限する処理を実行する(S66)。
On the other hand, when the
なお、CPU62は、S46,S66の処理が完了する場合、図4に示す一連の処理を一旦終了する。
図5に、操舵側アクチュエータ20の温度に基づくクラッチ14の締結および解放の処理の手順を示す。図5に示す処理は、メモリ64に記憶されたプログラムをCPU62が所定周期で繰り返し実行することによって実現される。
Note that, when the processes of S46 and S66 are completed, the
FIG. 5 shows a procedure for engaging and releasing the clutch 14 based on the temperature of the
図5に示す一連の処理において、CPU62は、まず、操舵側電流センサ74によって検出された電流Isを取得する(S70)。なお、実際には、電流Isは、操舵側モータ26を流れる電流の振幅や、振幅を所定倍した値等とする。これは、たとえば、操舵側電流センサ74の検出値に基づき算出することができる。そしてCPU62は、電流Isに基づき、操舵側アクチュエータ20の温度Tsを推定する(S72)。この処理は、S12の処理と同様である。
In the series of processes shown in FIG. 5, the
次にCPU62は、クラッチ14が締結状態であることと、操舵側過熱フラグFsが「0」であることとの論理積が真であるか否かを判定する(S74)。ここで、操舵側過熱フラグFsは、「1」である場合に、操舵側アクチュエータ20の温度が高いためにクラッチ14を締結状態とする要求が生じていることを示し、「0」である場合にそうでないことを示す。そしてCPU62は、論理積が真であると判定する場合(S74:YES)、操舵側アクチュエータ20を流れる電流Isを上限値Isthに制限する処理を実行する(S76)。この処理は、操舵側トルク指令値Trqr*に応じて操作信号MSsを算出すべく、操舵側モータ26に流れる電流の指令値を算出する際、その値を上限値Isth以下に制限する処理である。ここで、CPU62は、温度Tsが第1閾値温度Tsth1未満である場合、上限値Isthを最大値Isth0とし、第1閾値温度Tsth1以上である場合、温度Tsが高いほど上限値Isthを低い値に設定する。
Next, the
これに対しCPU62は、論理積が偽であると判定する場合(S74:NO)、図4のS48〜S66の処理に対応するS78〜S96の処理を実行する。なお、CPU62は、S80においては、温度Tsが第1閾値温度Tsth1よりも低い第2閾値温度Tsth2以上であるか否かを判定し、S88では、温度Tsが第2閾値温度Tsth2よりも低い第3閾値温度Tsth3以上であるか否かを判定する。また、CPU62は、S82,S90においては、転舵側過熱フラグFtに代えて、操舵側過熱フラグFsの値を更新する。また、CPU62は、S96の処理においては、最大値Isth0にて電流Isを制限する処理を実行する。
On the other hand, when determining that the logical product is false (S74: NO), the
ここで、本実施形態の作用を説明する。
CPU62は、クラッチ14を解放状態として、図2に示した処理に基づき、ステアリング12の操作に応じて転舵輪30を転舵させる処理を実行する。この際、CPU62は、クラッチドライバ66の温度が過度に高くなる場合、過熱保護のため、クラッチ14を締結する(S20)。そしてCPU62は、操舵側モータ26のトルク生成を停止するとともに、舵角比を可変設定する処理を停止する。
Here, the operation of the present embodiment will be described.
The
また、CPU62は、転舵側アクチュエータ40の温度Ttが第2閾値温度Ttth2以上となる場合においても、クラッチ14を締結する(S54)。そして、温度Ttが第1閾値温度Ttth1未満である場合、電流Itを最大値Itth0にて制限し、温度Ttが第1閾値温度Ttth1以上となる場合、上限値Itthを最大値Itth0よりも小さくしつつ電流Itを制限する。このため、クラッチ14を締結する前には、電流Itを最大値Itth0まで大きくすることができる。したがって、温度Tsが第1閾値温度Ttth1以上となることによりクラッチ14を締結する場合と比較すると、転舵側モータ56に要求されるトルクが大きい場合であっても、これに極力応じることができる。一方、クラッチ14が締結状態とされると、ステアリング12に入力される操舵トルクTrqsが転舵輪30に伝達される状態となるため、転舵側モータ56のトルクが小さくても、操舵角θhに応じて転舵角θpを適切に制御することができる。
Further, the
なお、ステアリング12に入力される操舵トルクTrqsが転舵輪30に伝達される状態となる場合、操舵トルクTrqsの割に転舵側モータ56に要求されるトルクが減少することから、クラッチ14を締結しない場合と比較して、温度Tsが第1閾値温度Ttth1に到達しにくくなる。
Note that when the steering torque Trqs input to the
また、CPU62は、操舵側アクチュエータ20の温度Tsが第2閾値温度Tsth2以上となる場合においても、クラッチ14を締結する(S84)。そして、温度Tsが第1閾値温度Tsth1未満の場合、電流Isを最大値Isth0にて制限し、温度Tsが第1閾値温度Tsth1以上の場合、上限値Isthを最大値Isth0よりも小さくしつつ電流Isを制限する。このため、クラッチ14を締結する前には、電流Isを最大値Isth0まで大きくすることができる。したがって、温度Tsが第1閾値温度Tsth1以上となることによりクラッチ14を締結する場合と比較すると、操舵側モータ26に要求されるトルクが大きい場合であっても、これに極力応じることができる。また、クラッチ14を締結すると、転舵輪30からの反力がステアリング12に伝達されるため、操舵側モータ26のトルクが小さくても、ステアリング12が小さな力で過度に大きく回転することを抑制することができる。
Further, the
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下の効果が得られる。
(1)温度Ttや温度Tsが高いことに起因してクラッチ14が締結状態となっている場合、目標動作角θa*を固定して且つステア補正量θdをゼロに固定した。これにより、転舵角指令値θp*の変化量と操舵角指令値θh*の変化量とを同一の量としつつ、操舵角θhが操舵角指令値θh*となるように操舵側アクチュエータ20が操作され、転舵角θpが転舵角指令値θp*となるように転舵側アクチュエータ40が操作される。このため、操舵角θhの操舵角指令値θh*への制御と転舵角θpの転舵角指令値θp*への制御とを整合させることができ、ひいてはそれら制御が互いに干渉する事態を抑制することができる。
According to the present embodiment described above, the following effects can be further obtained.
(1) When the clutch 14 is in the engaged state due to the high temperature Tt or the temperature Ts, the target operating angle θa * is fixed and the steering correction amount θd is fixed to zero. As a result, the steering-
<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<Second Embodiment>
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
図6に、クラッチドライバ66の温度に基づくクラッチ14の締結および解放の処理の手順を示す。図6に示す処理は、メモリ64に記憶されたプログラムをCPU62が所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図6において、図3に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付してその記載を省略する。
FIG. 6 shows a procedure for engaging and disengaging the clutch 14 based on the temperature of the
図6に示す一連の処理において、CPU62は、クラッチ14の締結指令を出力すると(S20)、転舵側モータ56のトルクの生成を停止する処理を実行し(S24a)、図6に示す一連の処理を一旦終了する。なお、S24aの処理は、上記S24の処理と同様に実行することができる。
In the series of processes shown in FIG. 6, when the
図7に、転舵側アクチュエータ40の温度に基づくクラッチ14の締結および解放の処理の手順を示す。図7に示す処理は、メモリ64に記憶されたプログラムをCPU62が所定周期で繰り返し実行することによって実現される。なお、図7において、図4に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
FIG. 7 shows a procedure for engaging and releasing the clutch 14 based on the temperature of the steered
図7に示す一連の処理において、CPU62は、S56の処理が完了する場合、転舵側モータ56のトルクの生成を停止する(S100)。この処理は、S24の処理と同様にして実現できる。そして、CPU62は、S100の処理が完了する場合、S58の処理に移行する。なお、CPU62は、S58において否定判定される場合や、S62において否定判定される場合には、S46の処理に移行するものの、この場合には、転舵側モータ56に電流を流さないため、上限値Itthによるガード処理は機能しない。
In the series of processes shown in FIG. 7, when the process of S56 is completed, the
ここで本実施形態の作用を説明する。
CPU62は、クラッチ14を解放状態として、図2に示した処理に基づき、ステアリング12の操作に応じて転舵輪30を転舵させる処理を実行する。この際、CPU62は、クラッチドライバ66の温度が過度に高くなる場合、過熱保護のため、クラッチ14を締結する(S20)。そしてCPU62は、転舵側モータ56のトルク生成を停止する。この場合、操舵側トルク指令値Trqr*がアシストトルクTrqa*に近い値となるため、操舵側モータ26は、アシストトルクTrqa*相当のトルクを出力し、これにより転舵輪30の転舵がアシストされる。
Here, the operation of the present embodiment will be described.
The
また、CPU62は、転舵側アクチュエータ40の温度Ttが第2閾値温度Ttth2以上となる場合においても、クラッチ14を締結し(S54)、転舵側モータ56のトルク生成を停止する。これにより、転舵側アクチュエータ40の発熱量を十分に低減することができ、ひいてはその温度を迅速に低下させることができる。
Further, even when the temperature Tt of the steered
<第3の実施形態>
以下、第3の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<Third Embodiment>
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
図8に、操舵側アクチュエータ20の温度に基づくクラッチ14の締結および解放の処理の手順を示す。図8に示す処理は、メモリ64に記憶されたプログラムをCPU62が所定周期で繰り返し実行することによって実現される。なお、図8に示す処理において、図5に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
FIG. 8 shows a procedure for engaging and disengaging the clutch 14 based on the temperature of the
図8に示す一連の処理において、CPU62は、S86の処理が完了する場合、操舵側モータ26のトルクの生成を停止する(S102)。この処理は、S24の処理と同様にして実現できる。そして、CPU62は、S102の処理が完了する場合、S88の処理に移行する。なお、CPU62は、S88の処理やS92の処理において否定判定する場合、S76の処理に移行するものの、この場合には操舵側モータ26に電流を流さないため、上限値Isthによるガード処理は機能しない。
In the series of processes shown in FIG. 8, when the process of S86 is completed, the
ここで本実施形態の作用を説明する。
CPU62は、操舵側アクチュエータ20の温度Tsが第2閾値温度Tsth2以上となる場合、クラッチ14を締結し(S84)、操舵側モータ26のトルク生成を停止する。これにより、操舵側アクチュエータ20の発熱量を十分に低減することができ、ひいてはその温度を迅速に低下させることができる。
Here, the operation of the present embodiment will be described.
When the temperature Ts of the
<対応関係>
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。
<Correspondence>
The correspondence relationship between the items in the above embodiment and the items described in the column “Means for Solving the Problems” is as follows. In the following, the correspondence relationship is shown for each number of solution means described in the “means for solving the problem” column.
1.切替装置は、クラッチ14およびクラッチドライバ66に対応し、取得処理は、S42,S72の処理に対応し、電流制限処理は、S46,S76の処理に対応し、切替処理は、S54,S84の処理に対応する。
1. The switching device corresponds to the clutch 14 and the
2.転舵温度取得処理は、S42の処理に対応する。アシスト処理は、S54の処理に伴ってクラッチ14が締結状態とされているときに、アシストトルク設定処理部M6により設定されたアシストトルクTrqa*に基づき操作信号生成処理部M26により操作信号MSsが生成されて出力される処理に対応する。 2. The turning temperature acquisition process corresponds to the process of S42. In the assist process, the operation signal MSs is generated by the operation signal generation processing unit M26 based on the assist torque Trqa * set by the assist torque setting processing unit M6 when the clutch 14 is engaged in the process of S54. It corresponds to the process that is output.
3.S100の処理に対応する。
4.切替装置は、クラッチ14およびクラッチドライバ66に対応し、切替温度取得処理は、S12の処理に対応し、切替処理は、S16〜S20の処理に対応する。アシスト処理は、図3に示したS24の処理が実行されているときに、転舵角指令値θp*に基づき操作信号生成処理部M38によって操作信号MStが生成され転舵側アクチュエータ40に出力される処理に対応する。またアシスト処理は、図6に示したS24aの処理が実行されているときに、アシストトルク設定処理部M6により設定されたアシストトルクTrqa*に基づき操作信号生成処理部M26により操作信号MSsが生成されて出力される処理に対応する。
3. This corresponds to the process of S100.
4). The switching device corresponds to the clutch 14 and the
5.操舵側温度取得処理は、S72の処理に対応し、アシスト処理は、S84の処理によってクラッチ14が締結状態にあるときに、転舵角指令値θp*に基づき操作信号生成処理部M38によって操作信号MStが生成され転舵側アクチュエータ40に出力される処理に対応する。
5. The steering temperature acquisition process corresponds to the process of S72, and the assist process is performed by the operation signal generation processing unit M38 based on the turning angle command value θp * when the clutch 14 is in the engaged state by the process of S84. This corresponds to the process in which MSt is generated and output to the steered
6.S102の処理に対応する。
7.操舵角指令値設定処理は、アシストトルク設定処理部M6の処理、加算処理部M8の処理、反力設定処理部M10の処理、偏差算出処理部M12の処理、操舵角指令値算出処理部M20の処理に対応する。操舵側操作処理は、操舵角フィードバック処理部M22の処理、加算処理部M24の処理および操作信号生成処理部M26の処理に対応する。転舵角指令値設定処理部の処理は、アシストトルク設定処理部M6の処理、加算処理部M8の処理、反力設定処理部M10の処理、偏差算出処理部M12の処理、操舵角指令値算出処理部M20の処理、舵角比可変処理部M28の処理、加算処理部M30の処理、微分ステア処理部M32の処理、ステア補正処理部M34の処理に対応する。転舵側操作処理は、転舵角フィードバック処理部M36の処理および操作信号生成処理部M38の処理に対応する。可変設定処理は、舵角比可変処理部M28の処理、加算処理部M30の処理、微分ステア処理部M32の処理、およびステア補正処理部M34の処理に対応し、停止処理は、S56,S86の処理に対応する。
6). This corresponds to the process of S102.
7). The steering angle command value setting process includes an assist torque setting processing unit M6, an addition processing unit M8, a reaction force setting processing unit M10, a deviation calculation processing unit M12, and a steering angle command value calculation processing unit M20. Corresponds to processing. The steering side operation processing corresponds to the processing of the steering angle feedback processing unit M22, the processing of the addition processing unit M24, and the processing of the operation signal generation processing unit M26. The processing of the turning angle command value setting processing unit includes processing of the assist torque setting processing unit M6, processing of the addition processing unit M8, processing of the reaction force setting processing unit M10, processing of the deviation calculation processing unit M12, and calculation of the steering angle command value. This corresponds to the processing of the processing unit M20, the processing of the steering angle ratio variable processing unit M28, the processing of the addition processing unit M30, the processing of the differential steer processing unit M32, and the processing of the steer correction processing unit M34. The steered side operation process corresponds to the process of the steered angle feedback processing unit M36 and the process of the operation signal generation processing unit M38. The variable setting processing corresponds to the processing of the steering angle ratio variable processing unit M28, the processing of the addition processing unit M30, the processing of the differential steer processing unit M32, and the processing of the steer correction processing unit M34, and the stop processing is performed in S56 and S86. Corresponds to processing.
<その他の実施形態>
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも1つを、以下のように変更してもよい。
・「電流制限処理について」
転舵側アクチュエータ40の温度Ttが第1閾値温度Ttth1以上となる場合、温度Ttが高いほど上限値Itthを連続的に低下させる処理に限らない。たとえば段階的に低下させる処理であってもよい。操舵側アクチュエータ20の温度Tsが第1閾値温度Tsth1以上となる場合、温度Tsが高いほど上限値Isthを連続的に低下させる処理に限らない。たとえば段階的に低下させる処理であってもよい。
<Other embodiments>
In addition, you may change at least 1 of each matter of the said embodiment as follows.
・ About current limit processing
When the temperature Tt of the steered
温度が高い場合に低い場合と比較して上限値を低下させるものに限らず、実際の電流を第1閾値温度以上となったときの電流よりも小さい値に制限する処理であってもよい。
・「操舵角フィードバック処理部について」
操舵角指令値θh*から操舵角θhを減算した値を入力とする比例要素、積分要素および微分要素のそれぞれの出力値の和によって、フィードバックトルクTrqr1*を算出するものに限らない。たとえば、操舵角指令値θh*から操舵角θhを減算した値を入力とする比例要素および微分要素のそれぞれの出力値の和によって、フィードバックトルクTrqr1*を算出するものであってもよい。
A process of limiting the actual current to a value smaller than the current when the temperature becomes equal to or higher than the first threshold temperature is not limited to the case where the upper limit value is lowered compared with the case where the temperature is high and low.
・ About the steering angle feedback processor
The feedback torque Trqr1 * is not limited to the calculation of the feedback torque Trqr1 * based on the sum of the output values of the proportional element, the integral element, and the derivative element, which are obtained by subtracting the steering angle θh from the steering angle command value θh *. For example, the feedback torque Trqr1 * may be calculated based on the sum of the output values of the proportional element and the differential element, which are obtained by subtracting the steering angle θh from the steering angle command value θh *.
・「操舵側アクチュエータ20の操作について」
(a)クラッチ14の解放時について
上記実施形態では、フィードバックトルクTrqr1*およびアシストトルクTrqa*の和を操舵側アクチュエータ20の操作量としたが、これに限らない。たとえば、フィードバックトルクTrqr1*を、操舵側アクチュエータ20の操作量としてもよい。またたとえば、アシストトルクTrqa*を操舵側モータ26に対するトルク指令値とする開ループ制御を実行してもよい。
・ "Operation of the
(A) When the clutch 14 is released In the above embodiment, the sum of the feedback torque Trqr1 * and the assist torque Trqa * is used as the operation amount of the steering-
(b)温度Ttまたは温度Tcが高い場合について
温度Ttまたは温度Tcが高いことに起因してクラッチ14が締結されているとき、操舵角フィードバック制御の操作量に基づいて操作信号MSsを生成することは必須ではない。たとえば転舵側モータ56のトルク生成処理を停止する場合、アシストトルクTrqa*を操舵側モータ26に対するトルク指令値とする開ループ制御を実行してもよい。なおこの際、クラッチ14の締結状態においては、クラッチ14の解放状態を前提として設定されたアシストトルクTrqa*が適切な値とは限らない場合には、クラッチ14の締結時のアシストトルクTrqa*を、クラッチ14の解放時のアシストトルクTrqa*とは別に適合しておいてもよい。さらに、アシストトルク設定処理部M6の処理と同様の処理によって操舵トルクTrqsに応じて定まるトルクを、操舵側トルク指令値Trqr*と、転舵側トルク指令値Trqt*とに割り振ってもよい。ただしここで「Aを、操舵側トルク指令値Trqr*と転舵側トルク指令値Trqt*とに割り振る」とは、「Trqr*+Trqt*=A」となることを意味せず、たとえば次のことを意味する。すなわち、たとえばAを回転軸26aのトルクの大きさを有した量とする場合、転舵側トルク指令値Trqt*を、回転軸56aと回転軸26aとの回転速度比によって変換することによって回転軸26aのトルク相当とした値と、操舵側トルク指令値Trqr*との和がAとなることを意味する。
(B) When the temperature Tt or the temperature Tc is high When the clutch 14 is engaged due to the high temperature Tt or the temperature Tc, the operation signal MSs is generated based on the operation amount of the steering angle feedback control. Is not required. For example, when the torque generation processing of the steered
(c)温度Tsが高い場合について
電流Isを上限値Isth以下に制限しつつも、操舵側アクチュエータ20のみによってアシスト処理を実行してもよい。
(C) When the temperature Ts is high The assist process may be executed only by the
・「操舵側温度取得処理について」
操舵側温度取得処理としては、都度の電流Isの時系列データに基づき、温度Tsを推定するものに限らない。たとえば操舵側アクチュエータ20の温度Tsを検出する温度センサの検出値を取得する処理であってもよい。
・ About the steering side temperature acquisition process
The steering side temperature acquisition process is not limited to the process of estimating the temperature Ts based on the time series data of the current Is. For example, a process of acquiring a detection value of a temperature sensor that detects the temperature Ts of the
・「転舵角フィードバック処理部について」
転舵角指令値θp*から転舵角θpを減算した値を入力とする比例要素、積分要素および微分要素のそれぞれの出力値の和によって、転舵側アクチュエータ40の操作量(転舵側トルク指令値Trqt*)を算出するものに限らない。たとえば、転舵角指令値θp*から転舵角θpを減算した値を入力とする比例要素および微分要素のそれぞれの出力値の和によって、転舵側アクチュエータ40の操作量を算出するものであってもよい。
・ About the turning angle feedback processing section
The amount of operation of the steered side actuator 40 (the steered side torque) is determined by the sum of the output values of the proportional element, integral element and derivative element, which are obtained by subtracting the steered angle θp from the steered angle command value θp *. (Command value Trqt *) is not limited to the calculation. For example, the operation amount of the steered
・「転舵側アクチュエータ40の操作について」
(a)クラッチ14の解放時について
舵角比可変処理部M28による処理や、微分ステア処理部M32による処理を実行することは必須ではない。
・ "Operation of the
(A) When the clutch 14 is released It is not essential to execute the processing by the steering angle ratio variable processing unit M28 or the processing by the differential steer processing unit M32.
(b)温度Tsまたは温度Tcが高い場合について
温度Tsまたは温度Tcが高いことに起因してクラッチ14が締結されているとき、転舵角フィードバック制御の操作量に基づいて操作信号MStを生成することは必須ではない。たとえば、転舵側トルク指令値Trqt*を、アシストトルク設定処理部M6の処理と同様の処理によって操舵トルクTrqsに応じて定まるトルク(開ループ制御の操作量)としてもよい。またたとえば、フィードバック制御の操作量と、上記開ループ制御の操作量との和を、転舵側トルク指令値Trqt*としてもよい。なお、「操舵側アクチュエータ20の操作について」の欄に記載したように、アシストトルク設定処理部M6の処理と同様の処理によって操舵トルクTrqsに応じて定まるトルクを、操舵側トルク指令値Trqr*と、転舵側トルク指令値Trqt*とに割り振ってもよい。
(B) When the temperature Ts or the temperature Tc is high When the clutch 14 is engaged due to the high temperature Ts or the temperature Tc, the operation signal MSt is generated based on the operation amount of the turning angle feedback control. That is not essential. For example, the steering-side torque command value Trqt * may be a torque (open loop control operation amount) determined according to the steering torque Trqs by a process similar to the process of the assist torque setting processing unit M6. Further, for example, the sum of the feedback control operation amount and the open loop control operation amount may be used as the steering-side torque command value Trqt *. Note that, as described in the column “Regarding Operation of the
(c)温度Ttが高い場合について
電流Itを上限値Itth以下に制限しつつも、転舵側アクチュエータ40のみを利用してアシスト処理を実行してもよい。
(C) When the temperature Tt is high The assist process may be executed using only the steered
・「転舵温度取得処理について」
転舵温度取得処理としては、都度の電流Itの時系列データに基づき、温度Ttを推定するものに限らない。たとえば転舵側アクチュエータ40の温度Ttを検出する温度センサの検出値を取得する処理であってもよい。
・ About the steering temperature acquisition process
The steering temperature acquisition process is not limited to the process of estimating the temperature Tt based on the time series data of the current It every time. For example, a process of acquiring a detection value of a temperature sensor that detects the temperature Tt of the steered
・「切替温度取得処理について」
切替温度取得処理としては、都度の電流Icの時系列データに基づき、温度Tcを推定するものに限らない。たとえばクラッチ14およびクラッチドライバ66を備える切替装置の温度Tcを検出する温度センサの検出値を取得する処理であってもよい。
・ "Switching temperature acquisition process"
The switching temperature acquisition process is not limited to the process of estimating the temperature Tc based on the time series data of each current Ic. For example, it may be a process of acquiring a detection value of a temperature sensor that detects the temperature Tc of the switching device including the clutch 14 and the
・「停止処理について」
たとえば、舵角比可変処理部M28の処理を実装しておらず微分ステア処理部M32による処理を実装している場合、クラッチ14が締結状態とされた後には、微分ステア処理部M32による処理を停止させればよい。またたとえば、微分ステア処理部M32の処理を実装しておらず、舵角比可変処理部M28の処理を実装している場合、クラッチ14が締結状態とされた後には、舵角比可変処理部M28によって舵角比を可変する処理を停止させればよい。
・ About stop processing
For example, when the process of the steering angle ratio variable processing unit M28 is not implemented and the process of the differential steer processing unit M32 is implemented, after the clutch 14 is in the engaged state, the process of the differential steer processing unit M32 is performed. Just stop. Further, for example, when the processing of the differential steer processing unit M32 is not implemented and the processing of the steering angle ratio variable processing unit M28 is implemented, after the clutch 14 is in the engaged state, the steering angle ratio variable processing unit. What is necessary is just to stop the process which changes a steering angle ratio by M28.
・「操舵角指令値設定処理について」
操舵角指令値算出処理部M20において、上記の式(c1)にて表現されるモデル式を用いて操舵角指令値θh*を設定する代わりに、以下の式(c2)にて表現されるモデル式を用いてもよい。
・ About the steering angle command value setting process
In the steering angle command value calculation processing unit M20, instead of setting the steering angle command value θh * using the model formula expressed by the above formula (c1), a model expressed by the following formula (c2) An expression may be used.
Δ=K・θh*+C・θh*’+J・θh*’’ …(c2)
ここで、バネ係数Kは、車両の影響をモデル化したものであり、サスペンションやホールアラインメント等の仕様によって決定される。たとえば「転舵角指令値設定処理について」の欄に記載したように、転舵角指令値算出処理部を設ける場合、転舵角指令値θp1*から目標動作角θa*を減算したものを操舵角指令値θh*とすればよい。
Δ = K · θh * + C · θh * ′ + J · θh * ″ (c2)
Here, the spring coefficient K is a model of the influence of the vehicle, and is determined by specifications such as suspension and hole alignment. For example, as described in the column “About the turning angle command value setting process”, when a turning angle command value calculation processing unit is provided, the steering angle command value θp1 * is subtracted from the target operating angle θa *. The angle command value θh * may be used.
・「転舵角指令値設定処理について」
たとえば、偏差算出処理部M12の出力値に基づき、操舵角指令値算出処理部M20の処理と同様の処理によって転舵角指令値θp1*を算出する転舵角指令値算出処理部を設けてもよい。
・ "About turning angle command value setting process"
For example, a turning angle command value calculation processing unit that calculates the turning angle command value θp1 * by a process similar to the processing of the steering angle command value calculation processing unit M20 based on the output value of the deviation calculation processing unit M12 may be provided. Good.
・「転舵角および操舵角の計量単位について」
操舵角θhと、転舵角θpとを、クラッチ14が締結されていると仮定した場合における操舵装置10の所定の回転軸の回転量(ステアリング12の回転軸の回転量等)に換算する処理は必須ではない。ただし、この処理を実行しない場合、クラッチ14が締結状態であることなどに起因して舵角比を一定に保つためには、目標動作角θa*を可変設定する必要が生じる。
・ "Measuring unit of steering angle and steering angle"
Processing for converting the steering angle θh and the turning angle θp into a rotation amount of a predetermined rotation shaft of the steering device 10 (such as a rotation amount of the rotation shaft of the steering wheel 12) when the clutch 14 is assumed to be engaged. Is not required. However, when this process is not executed, the target operating angle θa * needs to be variably set in order to keep the steering angle ratio constant due to the clutch 14 being in an engaged state or the like.
・「転舵側アクチュエータ(40)について」
転舵側モータ56としては、SPMSMに限らず、たとえばIPMSMを用いてもよく、さらに同期機にも限らず、たとえば誘導機であってもよい。また、転舵側アクチュエータが備える転舵機構としては、ラックアンドピニオン型のものに限らない。たとえば、ラッククロス型のものや、ラック同軸型、ラック軸46と回転軸56aとが平行に配置されるいわゆるラックパラレル型のものなどを採用してもよい。
・ "About the steering side actuator (40)"
The steered
・「操舵制御装置について」
CPU62とメモリ64とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路(たとえばASIC等)を備えてもよい。すなわち、操舵制御装置は、以下の(a)〜(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するメモリとを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラムを記憶するメモリと、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。
・ About the steering control device
The
・「そのほか」
操舵側モータ26としては、SPMSMに限らず、たとえばIPMSMを用いてもよく、さらに同期機にも限らず、たとえば誘導機であってもよい。
·"others"
The
10…操舵装置、12…ステアリング、14…クラッチ、20…操舵側アクチュエータ、22…ステアリングシャフト、24…操舵側減速機、26…操舵側モータ、26a…回転軸、28…インバータ、30…転舵輪、40…転舵側アクチュエータ、42…ピニオン軸、42a…ピニオン歯、46…ラック軸、46a…第1ラック歯、46b…第2ラック歯、48…第1ラックアンドピニオン機構、50…ピニオン軸、50a…ピニオン歯、52…第2ラックアンドピニオン機構、54…転舵側減速機、56…転舵側モータ、56a…回転軸、58…インバータ、60…制御装置、62…CPU、64…メモリ、66…クラッチドライバ、68…車速センサ、70…トルクセンサ、72…操舵側角度センサ、74…操舵側電流センサ、76…転舵側角度センサ、78…転舵側電流センサ、80…クラッチ用電流センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記操舵側アクチュエータおよび前記転舵側アクチュエータのいずれかの温度を取得する取得処理と、
前記切替装置が前記伝達状態であるときに前記取得処理によって取得した温度が第1閾値温度以上である場合、前記いずれかのアクチュエータに流れる電流を制限する電流制限処理と、
前記切替装置が前記遮断状態であるときに前記取得処理によって取得した温度が前記第1閾値温度よりも低い第2閾値温度以上となる場合、前記切替装置を操作して前記遮断状態から前記伝達状態に切り替える切替処理と、を実行する操舵制御装置。 A switching device for switching a transmission state and a cutoff state of power from a steering wheel to a steered wheel, a steering-side actuator capable of imparting a steering reaction force to the steering in the cutoff state, and a steering-side actuator for steering the steered wheel; The steering device equipped with
An acquisition process for acquiring the temperature of any of the steering side actuator and the steering side actuator;
When the temperature acquired by the acquisition process when the switching device is in the transmission state is equal to or higher than a first threshold temperature, a current limiting process for limiting a current flowing through any one of the actuators;
When the temperature acquired by the acquisition process when the switching device is in the shut-off state is equal to or higher than a second threshold temperature lower than the first threshold temperature, the switch device is operated to transfer the state from the shut-off state. A steering control device that executes a switching process for switching to
前記切替処理によって前記伝達状態に切り替えられる場合、前記ステアリングの操作による前記転舵輪の転舵をアシストすべく、前記操舵側アクチュエータおよび前記転舵側アクチュエータの少なくとも一方を操作するアシスト処理を実行する請求項1記載の操舵制御装置。 The acquisition process is a steering temperature acquisition process for acquiring the temperature of the steering side actuator,
When switching to the transmission state by the switching process, an assist process for operating at least one of the steering-side actuator and the steered-side actuator is executed to assist the steering of the steered wheels by the steering operation. Item 2. The steering control device according to Item 1.
前記切替装置は、ノーマリークローズ式のものであり、
前記切替処理は、前記切替装置が前記遮断状態であるときに前記切替温度取得処理によって取得した温度が所定温度以上となる場合、前記切替装置を操作して前記遮断状態から前記伝達状態に切り替える処理を含み、
前記切替温度取得処理によって取得した温度が前記所定温度以上となることに基づき前記切替処理によって前記伝達状態に切り替えられる場合、前記ステアリングの操作による前記転舵輪の転舵をアシストすべく、前記操舵側アクチュエータおよび前記転舵側アクチュエータの少なくとも一方を操作するアシスト処理を実行する請求項1記載の操舵制御装置。 Performing a switching temperature acquisition process for acquiring the temperature of the switching device;
The switching device is of a normally closed type,
In the switching process, when the temperature acquired by the switching temperature acquisition process is equal to or higher than a predetermined temperature when the switching device is in the cutoff state, the switching device is operated to switch from the cutoff state to the transmission state. Including
When switching to the transmission state by the switching process based on the fact that the temperature acquired by the switching temperature acquisition process is equal to or higher than the predetermined temperature, the steering side to assist the steering of the steered wheels by the steering operation The steering control device according to claim 1, wherein an assist process for operating at least one of an actuator and the steered side actuator is executed.
前記切替処理によって前記伝達状態に切り替えられる場合、前記ステアリングの操作による前記転舵輪の転舵をアシストすべく、前記操舵側アクチュエータおよび前記転舵側アクチュエータの少なくとも一方を操作するアシスト処理を実行する請求項1記載の操舵制御装置。 The acquisition process is a steering temperature acquisition process for acquiring the temperature of the steering actuator,
When switching to the transmission state by the switching process, an assist process for operating at least one of the steering-side actuator and the steered-side actuator is executed to assist the steering of the steered wheels by the steering operation. Item 2. The steering control device according to Item 1.
操舵角を前記操舵角指令値にフィードバック制御するために前記操舵側アクチュエータを操作する操舵側操作処理と、
前記ステアリングの操作に基づき、転舵角指令値を設定する転舵角指令値設定処理と、
転舵角を前記転舵角指令値にフィードバック制御するために前記転舵側アクチュエータを操作する転舵側操作処理と、
前記切替装置が前記遮断状態である場合、前記転舵角指令値と前記操舵角指令値との比である舵角比の指令値を可変設定する可変設定処理と、
前記切替処理によって前記伝達状態に切り替えられる場合、前記転舵角指令値と前記操舵角指令値との比の可変設定を停止する停止処理と、を実行する請求項1〜6のいずれか1項に記載の操舵制御装置。 A steering angle command value setting process for setting a steering angle command value based on the steering operation;
Steering side operation processing for operating the steering side actuator to feedback control the steering angle to the steering angle command value;
A turning angle command value setting process for setting a turning angle command value based on the steering operation;
Steered side operation processing for operating the steered side actuator to feedback control the steered angle to the steered angle command value;
When the switching device is in the shut-off state, a variable setting process for variably setting a steering angle ratio command value, which is a ratio of the steering angle command value and the steering angle command value;
The stop process for stopping the variable setting of the ratio between the steering angle command value and the steering angle command value is executed when the transmission state is switched by the switching process. The steering control device described in 1.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016199293A JP2018058550A (en) | 2016-10-07 | 2016-10-07 | Steering control device |
US15/713,016 US10358162B2 (en) | 2016-10-03 | 2017-09-22 | Steering control device |
EP17193268.4A EP3300991B1 (en) | 2016-10-03 | 2017-09-26 | Steering control device |
CN201710908687.2A CN107891908B (en) | 2016-10-03 | 2017-09-29 | Steering control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016199293A JP2018058550A (en) | 2016-10-07 | 2016-10-07 | Steering control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018058550A true JP2018058550A (en) | 2018-04-12 |
Family
ID=61908119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016199293A Pending JP2018058550A (en) | 2016-10-03 | 2016-10-07 | Steering control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018058550A (en) |
-
2016
- 2016-10-07 JP JP2016199293A patent/JP2018058550A/en active Pending
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