JP2021049942A - 操舵制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記操舵制御装置において、前記一方側の複数の規制位置判定角と、車両が直進する前記絶対舵角を示す車両中心角との各距離を中心離間角とするとき、前記エンド位置対応角設定部は、前記各中心離間角が予め設定されたエンド位置判定閾値よりも大きい場合に、前記一方側の複数の規制位置判定角に基づいて、該一方側の前記エンド位置対応角のみを設定することが好ましい。
図1に示すように、操舵制御装置1の制御対象となる操舵装置としての電動パワーステアリング装置(EPS)2は、運転者によるステアリングホイール3の操作に基づいて転舵輪4を転舵させる操舵機構5を備えている。また、EPS2は、操舵機構5にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するアクチュエータとしてのEPSアクチュエータ6を備えている。
図2に示すように、操舵制御装置1は、モータ制御信号Smを出力するマイコン41と、モータ制御信号Smに基づいてモータ21に駆動電力を供給する駆動回路42とを備えている。なお、本実施形態の駆動回路42には、FET等の複数のスイッチング素子を有する周知のPWMインバータが採用されている。そして、マイコン41の出力するモータ制御信号Smは、各スイッチング素子のオンオフ状態を規定するものとなっている。これにより、モータ制御信号Smに応答して各スイッチング素子がオンオフし、各相のモータコイルへの通電パターンが切り替わることにより、車載電源43の直流電力が三相の駆動電力に変換されてモータ21へと出力される。
電流指令値演算部51は、q軸電流指令値Iq*の基礎成分であるアシスト指令値Ias*を演算するアシスト指令値演算部61と、q軸電流指令値Iq*の絶対値の上限となる制限値Igを設定する制限値設定部62と、アシスト指令値Ias*の絶対値を制限値Ig以下に制限するガード処理部63とを備えている。また、電流指令値演算部51は、メモリ64に記憶される左右のラックエンド位置に対応する絶対舵角θsであるエンド位置対応角θs_le,θs_reを管理するエンド位置対応角管理部65を備えている。
制限値設定部62には、絶対舵角θs、車速SPD、電源電圧Vb、定格電流Ir及びエンド位置対応角θs_le,θs_reが入力される。そして、制限値設定部62は、これらの状態量に基づいて制限値Igを設定する。
そして、舵角制限値Ienが制限値Igとしてガード処理部63に出力されることにより、q軸電流指令値Iq*の絶対値が舵角制限値Ienに制限される。これにより、エンド離間角Δθが所定角度θ1以下となる場合に、該エンド離間角Δθの減少に基づいてq軸電流指令値Iq*の絶対値を小さくすることで、ラックエンド18がラックハウジング13に当たるエンド当ての衝撃を緩和するエンド当て緩和制御が実行される。なお、後述するようにメモリ64に左右両側のエンド位置対応角θs_le,θs_reが記憶されている場合が正規のエンド当て緩和制御となり、メモリ64に左右いずれか一方側のエンド位置対応角θs_le,θs_reが記憶されている場合が暫定のエンド当て緩和制御となる。
舵角制限値演算部71は、エンド離間角Δθを演算するエンド離間角演算部81と、エンド離間角Δθに応じて定まる電流制限量である角度制限成分Igaを演算する角度制限成分演算部82とを備えている。そして、舵角制限値演算部71は、定格電流Irから角度制限成分Igaを減算することにより、舵角制限値Ienを演算する。
図2示すように、エンド位置対応角管理部65には、操舵トルクTh、ヨーレートγ、絶対舵角θs、及び回転角θmを微分することにより得られるモータ角速度ωmが入力される。エンド位置対応角管理部65は、これらの状態量に基づいて、ラック軸12が左右いずれか一方側への移動が規制されているか否かを判定し、ラック軸12の移動が規制されていると判定された際の絶対舵角θsに応じた規制位置判定角θiを複数取得する。そして、エンド位置対応角管理部65は、複数の規制位置判定角θiに基づいてエンド位置対応角θs_le,θs_reをメモリ64に記憶させる。なお、エンド位置対応角管理部65は、エンド位置対応角θs_le,θs_reをメモリ64に一旦記憶させた後は、これらが消失するまではエンド位置対応角θs_le,θs_reの設定に係る処理を実行しない。
角速度変化量演算部91には、モータ角速度ωmが入力される。角速度変化量演算部91は、入力されるモータ角速度ωmに基づいてその変化量である角速度変化量Δωmを演算する。そして、角速度変化量演算部91は、角速度変化量Δωmを規制位置判定角取得部93に出力する。なお、本実施形態の角速度変化量演算部91は、角速度変化量Δωmにローパスフィルタ処理を施したものを規制位置判定角取得部93に出力する。
車両中心角演算部92には、ヨーレートγ及び絶対舵角θsが入力される。車両中心角演算部92は、これらの状態量に基づいて車両が直進する際の絶対舵角θsである車両中心角θcを演算する。具体的には、車両中心角演算部92は、ヨーレートγとヨーレート閾値γthとの大小比較を行い、ヨーレートγがヨーレート閾値γth以下の場合に車両が直進していると判定する。そして、車両中心角演算部92は、車両が直進していると判定した際の絶対舵角θsを車両中心角θcとして演算し、エンド位置対応角設定部94に出力する。なお、ヨーレート閾値γthは、車両が旋回していないことを示すヨーレートであり、ゼロよりも僅かに大きな値に予め設定されている。
規制位置判定角取得部93には、操舵トルクTh、モータ角速度ωm、角速度変化量Δωm及び絶対舵角θsが入力される。規制位置判定角取得部93は、これらの状態量に基づいてラック軸12の左右いずれか一方への移動が規制されているか否かを判定し、ラック軸12の移動が規制されていると判定した際の絶対舵角θsを規制位置判定角θiとして取得し、エンド位置対応角設定部94に出力する。
(a1)操舵トルクThの絶対値が操舵トルク閾値Tth以上である。
なお、操舵トルク閾値Tthは、ラックエンド18がラックハウジング13に当接した状態で車両を旋回走行させる際にステアリングホイール3を保舵するために必要な操舵トルクであり、ゼロよりも大きな適宜の値に設定されている。第1角速度閾値ωth1は、モータ21が停止していることを示す角速度であり、略ゼロに設定されている。第2角速度閾値ωth2は、モータ21が低速で回転していることを示す角速度であり、ゼロよりも大きな適宜の値に設定されている。角速度変化量閾値Δωthは、モータ21が略加減速していないことを示す角速度変化量であり、ゼロよりも僅かに大きな値に設定されている。
エンド位置対応角設定部94には、規制位置判定角取得部93から複数の規制位置判定角θiが入力される。エンド位置対応角設定部94は、左側及び右側の規制位置判定角θiをそれぞれ取得した場合には、これら左右両側の規制位置判定角θiに基づいてエンド位置対応角θs_le,θs_reを設定する。なお、エンド位置対応角設定部94は、規制位置判定角θiの符号に基づいて、該規制位置判定角θiが左側及び右側のいずれか一方側のものであるか他方側のものであるかを判定する。以下の説明では、エンド位置対応角θs_le,θs_reの符号について、左側又は右側であることを特定しない場合には、単にエンド位置対応角θs_eと記すことがある。
図6のフローチャートに示すように、エンド位置対応角設定部94は、各種状態量を取得すると(ステップ201)、一方側のエンド位置対応角θs_eのみがメモリ64に設定されていることを示す片側完了フラグがセットされているか否かを判定する(ステップ202)。
(1)例えば転舵輪4が縁石等に当たることでラック軸12の移動が規制されると、この際に取得される規制位置判定角θiの絶対値は、エンド当て時に取得される規制位置判定角θiの絶対値に比べて小さくなる。そのため、左側及び右側の少なくとも一方の規制位置判定角θiが、例えば縁石当て時に取得したものである場合には、第1ストローク幅Ws1が第1ストローク閾値Wth1以下になる。また、取得した規制位置判定角θiに異常がなければ、第1ストローク幅Ws1が第2ストローク閾値Wth2よりも小さくなる。したがって、第1ストローク幅Ws1が第1ストローク閾値Wth1よりも大きく、かつ第2ストローク閾値Wth2よりも小さい場合には、左側及び右側の規制位置判定角θiのそれぞれがエンド当て時に取得されたものであると考えられる。
・上記実施形態では、左側及び右側の規制位置判定角θiをそれぞれ取得した場合には、第1ストローク幅Ws1と第1ストローク閾値Wth1及び第2ストローク閾値Wth2との大小比較を行った。しかし、これに限らず、第1ストローク幅Ws1と第1ストローク閾値Wth1との大小比較のみを行い、第1ストローク幅Ws1が第1ストローク閾値Wth1よりも大きい場合に、左側及び右側の規制位置判定角θiに基づいて、左側及び右側のエンド位置対応角θs_le,θs_reをそれぞれ設定してもよい。
Claims (5)
- ハウジングと、前記ハウジング内に往復動可能に収容される転舵軸と、モータを駆動源として前記転舵軸を往復動させるモータトルクを付与するアクチュエータとを備える操舵装置を制御対象とし、
前記転舵軸に連結される転舵輪の転舵角に換算可能な回転軸の回転角であって、360°を超える範囲を含む絶対角で示される絶対舵角を検出する絶対舵角検出部と、
前記転舵軸の移動が規制されているか否かを判定し、前記転舵軸の移動が規制されていると判定された際の前記絶対舵角に応じた規制位置判定角を取得する規制位置判定角取得部と、
前記規制位置判定角に基づいて、前記転舵軸がエンド位置にあることを示す角度であって、前記絶対舵角と対応付けられたエンド位置対応角を設定するエンド位置対応角設定部とを備え、
前記エンド位置対応角設定部は、
左側及び右側の前記規制位置判定角をそれぞれ取得すると、前記左側の規制位置判定角の絶対値と前記右側の規制位置判定角の絶対値との和である第1ストローク幅と、前記転舵軸の全ストローク範囲に対応するストローク閾値との大小比較を行い、
前記第1ストローク幅が前記ストローク閾値よりも大きい場合には、前記左側及び右側の規制位置判定角に基づいて、左側及び右側の前記エンド位置対応角をそれぞれ設定する操舵制御装置。 - 請求項1に記載の操舵制御装置において、
前記エンド位置対応角設定部は、左側及び右側のいずれか一方側のみの前記規制位置判定角を複数取得した場合には、前記一方側の複数の規制位置判定角に基づいて、該一方側の前記エンド位置対応角のみを設定する操舵制御装置。 - 請求項2に記載の操舵制御装置において、
前記一方側の複数の規制位置判定角と、車両が直進する前記絶対舵角を示す車両中心角との各距離を中心離間角とするとき、
前記エンド位置対応角設定部は、前記各中心離間角が予め設定されたエンド位置判定閾値よりも大きい場合に、前記一方側の複数の規制位置判定角に基づいて、該一方側の前記エンド位置対応角のみを設定する操舵制御装置。 - 請求項2又は3に記載の操舵制御装置において、
前記エンド位置対応角設定部は、
前記一方側の前記エンド位置対応角のみを設定した後、前記左側及び右側の他方側の前記規制位置判定角を取得すると、
前記一方側の複数の前記規制位置判定角に基づく値の絶対値と前記他方側の前記規制位置判定角の絶対値との和である第2ストローク幅と、前記ストローク閾値との大小比較を行い、
前記第2ストローク幅が前記ストローク閾値よりも大きい場合には、前記他方側の前記規制位置判定角に基づいて該他方側の前記エンド位置対応角を設定する操舵制御装置。 - 請求項2〜4のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、
前記エンド位置対応角設定部は、
前記一方側の前記エンド位置対応角のみを設定した後、前記左側及び右側の他方側の前記規制位置判定角を取得すると、
前記一方側の複数の前記規制位置判定角に基づく値の絶対値と前記他方側の前記規制位置判定角の絶対値との和である第2ストローク幅と、前記ストローク閾値との大小比較を行い、
前記第2ストローク幅が前記ストローク閾値以下の場合には、前記一方側の前記エンド位置対応角を破棄する操舵制御装置。
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