JP5971554B2 - Steering assist device - Google Patents

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Description

本発明は、運転者の操舵操作を補助する操舵補助装置に関する。   The present invention relates to a steering assist device that assists a driver's steering operation.

特開２０１１−１８８５６１号公報には、電動車両において、旋回時のエネルギー損失が最小となる駆動力差で左右の駆動輪を駆動することによって損失エネルギーを低減して、航続距離を延長する駆動航続距離延長制御システムが記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-188561 discloses driving cruising in an electric vehicle that reduces the loss energy and extends the cruising distance by driving the left and right drive wheels with a driving force difference that minimizes energy loss during turning. A distance extension control system is described.

特開２０１１−１８８５６１号公報JP 2011-188561 A

電動車両では、航続距離を延長することが大きな課題であり、バッテリ容量の大型化のように、エネルギーの総量を増大することや、上記特開２０１１−１８８５６１号公報に記載のシステムのように、エネルギーを効率よく利用すること、また、操舵補助装置などの走行以外を目的とする各種装置における消費エネルギーの低減のように、走行に利用されない消費エネルギーを低減して走行に利用できるエネルギー量を増大することなど、航続距離を延長するための様々な対策が図られている。   In an electric vehicle, it is a big problem to extend the cruising distance, such as increasing the total amount of energy, such as increasing the battery capacity, or like the system described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-188561, Efficient use of energy, and reduction of energy consumption that is not used for traveling, such as reduction of energy consumption in various devices other than traveling such as steering assist devices, increasing the amount of energy that can be used for traveling Various measures are taken to extend the cruising range, such as

ところで、例えば、操舵補助装置の動力が操舵軸の回転又はラックの移動に利用されているように、一般に、走行以外を目的とする各種装置の動力は車両の走行に寄与しない状態で利用されているため、走行以外を目的とする各種装置における消費エネルギーは、走行に利用されない消費エネルギーであると考えられている。しかし、走行以外を目的とする各種装置の動力が車両の走行に寄与する状態で利用されていると、走行以外を目的とする各種装置における消費エネルギーは、走行に利用されない消費エネルギーではなく、走行に利用される消費エネルギーであると考えることができる。このため、走行以外を目的とする各種装置の動力を車両の走行に寄与するように利用することによっても、走行に利用されない消費エネルギーを低減して走行に利用できるエネルギー量を増大することが可能であると考えることができる。   By the way, for example, as the power of the steering assist device is used for the rotation of the steering shaft or the movement of the rack, in general, the power of various devices other than the driving is used in a state where it does not contribute to the driving of the vehicle. For this reason, it is considered that the energy consumed in various devices other than traveling is energy that is not used for traveling. However, if the power of various devices other than traveling is used in a state that contributes to traveling of the vehicle, the energy consumed in the various devices intended for other than traveling is not the energy that is not used for traveling, but traveling It can be considered that this is the energy consumed. For this reason, it is possible to reduce the energy consumption that is not used for traveling and increase the amount of energy that can be used for traveling by using the power of various devices other than traveling so as to contribute to the traveling of the vehicle. Can be considered.

そこで、本発明は、装置の動力を車両の走行に寄与するように利用して、運転者の操舵操作を補助することが可能な操舵補助装置の提供を目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a steering assist device that can assist the driver's steering operation by using the power of the device so as to contribute to the traveling of the vehicle.

上記目的を達成すべく、本発明の第１の態様の操舵補助装置は、ステアリングホイールと操舵軸と操向輪と駆動手段と検出手段と判定手段と制御手段とを備える。   In order to achieve the above object, a steering assist device according to a first aspect of the present invention includes a steering wheel, a steering shaft, a steered wheel, a drive unit, a detection unit, a determination unit, and a control unit.

ステアリングホイールは、運転者によって回転操作される。操舵軸は、ステアリングホイールに連結される。操向輪は、左右一対であり、輪軸を回転中心として推進方向へ回転自在であり、キングピン軸を回転中心として旋回方向へ傾動自在であり、且つ操舵軸の回転と旋回方向への傾動とが互いに連動する状態で操舵軸に連結されるとともに、接地中心が前記キングピン軸の路面との交点よりも車幅方向外側に位置する状態で車体側に支持される。駆動手段は、左右の操向輪を、各々に付与する駆動力の配分変更によって両操向輪間の回転速度差を変更可能に推進方向へ回転駆動する。検出手段は、ステアリングホイールの回転角を検出する。判定手段は、回転操作が行われているか否かを判定する。制御手段は、駆動手段を制御する。   The steering wheel is rotated by the driver. The steering shaft is coupled to the steering wheel. The steered wheels are a pair of left and right, are rotatable in the propulsion direction with the wheel axis as the rotation center, can be tilted in the turning direction with the kingpin axis as the rotation center, and the rotation of the steering shaft and the tilt in the turning direction are It is connected to the steering shaft in a state of interlocking with each other, and is supported on the vehicle body side in a state where the ground contact center is located outside the intersection with the road surface of the kingpin shaft. The driving means rotationally drives the left and right steering wheels in the propulsion direction so that the rotational speed difference between the steering wheels can be changed by changing the distribution of the driving force applied to each. The detecting means detects the rotation angle of the steering wheel. The determination unit determines whether or not a rotation operation is being performed. The control unit controls the driving unit.

この場合、左右の操向輪のうち一側の操向輪に対して他側の操向輪が推進方向へ相対回転し、且つ左右の操向輪の回転速度差が増加している状態では、左右の操向輪の各前端を前記一側へ傾動させる一方の旋回方向へ作用し、且つ回転速度差の時間的変化量に応じた大きさの旋回トルクが左右の操向輪のキングピン軸周りにそれぞれ発生し、これら旋回トルクが発生することによって、一方の旋回方向に応じた回転方向へ作用し、且つ上記旋回トルクに応じた作動トルクが操舵軸に発生する。また、一側の操向輪に対して他側の操向輪が推進方向へ相対回転し、且つ左右の操向輪の回転速度差が減少している状態では、左右の操向輪の各前端を他側へ傾動させる他方の旋回方向へ作用し、且つ回転速度差の時間的変化量に応じた大きさの旋回トルクが左右の操向輪のキングピン軸周りにそれぞれ発生し、これら旋回トルクが発生することによって、他方の旋回方向に応じた回転方向へ作用し、且つ上記旋回トルクに応じた作動トルクが操舵軸に発生する。制御手段は、回転操作が行われていると判定手段が判定したとき、左右の操向輪のキングピン軸周りに旋回トルクが発生することによって、回転操作によるステアリングホイールの回転方向と同方向へ作用し、且つ回転操作によるステアリングホイールの回転量に応じた大きさの作動トルクが操舵軸に発生するように、検出手段が検出したステアリングホイールの回転角に基づいて、左右の操向輪に付与すべき駆動力の配分を決定し、決定した駆動力の配分に基づいて、駆動手段に左右の操向輪を回転駆動させる。なお、駆動手段は、本装置専用のものであることに限らず、車両の駆動力を発生するエンジンやモータであってもよく、本装置専用のものと車両の駆動力を発生するエンジンやモータとの両方であってもよい。
In this case, in the state where the steering wheel on the other side of the left and right steering wheels rotates relative to the propulsion direction with respect to the steering wheel on one side and the rotational speed difference between the left and right steering wheels increases. The left and right steering wheels act in the one turning direction that tilts the front ends to the one side, and the turning torque of the magnitude corresponding to the temporal change in the rotational speed difference is the kingpin shaft of the left and right steering wheels. respectively generated around by these turning torque is generated, and acts in the rotation direction corresponding to one of the turning direction, and work dynamic torque corresponding to the turning torque is generated in the steering shaft. In the state where the other side steered wheel rotates relative to the one side steered wheel in the propulsion direction and the difference in rotational speed between the left and right steered wheels decreases, each of the left and right steered wheels A turning torque acting on the other turning direction that tilts the front end to the other side and having a magnitude corresponding to the temporal change in the rotational speed difference is generated around the kingpin axis of the left and right steering wheels, respectively. There by generating acts in the rotation direction corresponding to the other turning direction, and work dynamic torque corresponding to the turning torque is generated in the steering shaft. When the determination means determines that the rotation operation is being performed, the control means generates a turning torque around the kingpin axis of the left and right steering wheels, thereby acting in the same direction as the rotation direction of the steering wheel by the rotation operation. And applying to the left and right steering wheels based on the rotation angle of the steering wheel detected by the detection means so that an operating torque having a magnitude corresponding to the amount of rotation of the steering wheel by the rotation operation is generated in the steering shaft. The distribution of the driving force to be determined is determined, and the left and right steering wheels are driven to rotate by the driving means based on the determined distribution of the driving force. The driving means is not limited to the device dedicated to the apparatus, but may be an engine or a motor that generates a driving force for the vehicle. And both.

上記構成では、例えば、左の操向輪に対して右の操向輪が推進方向へ相対回転し、且つ両操向輪の回転速度差が増加している状態では、両操向輪の前端を左側へ傾動させる旋回方向へ作用し、且つ両操向輪の回転速度差の時間的変化量に応じた大きさの旋回トルクが両操向輪のキングピン軸周りにそれぞれ発生し、これら旋回トルクが発生することによって、左回転方向へ作用して両操向輪の回転速度差の時間的変化量に応じた大きさの作動トルクが操舵軸に発生する。運転者によってステアリングホイールの回転操作が行われると、左右の操向輪のキングピン軸周りに旋回トルクが発生することによって、回転操作によるステアリングホイールの回転方向と同方向へ作用し、且つ回転操作によるステアリングホイールの回転量に応じた大きさの作動トルク（補助トルク）が操舵軸に発生するように、制御手段が、左右の操向輪に付与すべき駆動力の配分を決定し、決定した駆動力の配分に基づいて、駆動手段に左右の操向輪を推進方向へ回転駆動させる。   In the above configuration, for example, when the right steered wheel rotates relative to the left steered wheel in the propulsion direction and the rotational speed difference between both steered wheels increases, the front ends of both steered wheels The turning torque is generated around the kingpin axis of both steered wheels and acts in the swiveling direction that tilts the left side of the steering wheel. When this occurs, an operating torque having a magnitude corresponding to the amount of temporal change in the rotational speed difference between the two steered wheels is generated on the steering shaft. When the steering wheel is rotated by the driver, a turning torque is generated around the kingpin axis of the left and right steering wheels, which acts in the same direction as the rotation direction of the steering wheel. The control means determines the distribution of the driving force to be applied to the left and right steering wheels so that an operating torque (auxiliary torque) having a magnitude corresponding to the amount of rotation of the steering wheel is generated in the steering shaft, and the determined driving Based on the distribution of force, the drive means rotates the left and right steering wheels in the propulsion direction.

このため、例えば、運転者によってステアリングホイールが中立位置から左回転方向へ回転操作されると、制御手段が、左の操向輪に対して右の操向輪が推進方向へ相対回転し、且つ両操向輪の回転速度差が増加するように、駆動手段に左右の操向輪を推進方向へ回転駆動させる。これにより、左右の操向輪の前端を左側へ傾動させる旋回方向へ作用し、且つ両操向輪の回転速度差の時間的変化量に応じた大きさの旋回トルクが左右の操向輪のキングピン軸周りに発生し、旋回トルクが発生することによって、操舵軸に補助トルクが発生する。   For this reason, for example, when the steering wheel is rotated in the counterclockwise direction from the neutral position by the driver, the control means rotates the right steering wheel relative to the left steering wheel in the propulsion direction, and The drive means rotates the left and right steering wheels in the propulsion direction so that the difference in rotational speed between the steering wheels increases. As a result, the left and right steering wheels act on the turning direction in which the front ends are tilted to the left, and the turning torque of the magnitude corresponding to the temporal change in the rotational speed difference between the two steering wheels is applied to the left and right steering wheels. An auxiliary torque is generated on the steering shaft by generating a turning torque around the kingpin axis.

このように、左右の操向輪を推進方向へ回転駆動させることによって、操舵軸に補助トルクを発生させるので、本装置の動力を車両の走行に寄与するように利用して、運転者の操舵操作を補助することができる。また、動力を車両の走行に寄与するように利用することができるので、走行に利用されない消費エネルギーを低減することができ、電動車両において、車両の走行に利用できるエネルギー量を増大して航続距離を延長することができる。また、駆動手段は左右の操向輪を駆動するので、駆動手段がモータ等のように操向輪の内側に搭載可能な大きさであれば、駆動手段を操向輪の内側に設けることができ、エンジンルーム内の搭載スペースの節約や損失エネルギーの低減を図ることができる。また、駆動手段を操向輪の内側に設けることができるので、駆動手段の搭載において、エンジンルーム内に搭載される他の装置等による搭載上の制約を受けない。従って、操舵軸の回転を補助するシャフトアシスト式の操舵補助装置や、ラックの移動を補助するラックアシスト式の操舵補助装置などで用いられる駆動手段よりも大きな出力の駆動手段を用いて大きな補助トルクを発生させることができ、大きな操舵力が必要な大型車両にも適用することができる。   As described above, since the left and right steering wheels are driven to rotate in the propulsion direction, an auxiliary torque is generated on the steering shaft. Operation can be assisted. In addition, since power can be used to contribute to the travel of the vehicle, energy consumption that is not used for travel can be reduced, and in an electric vehicle, the cruising distance can be increased by increasing the amount of energy that can be used for travel of the vehicle. Can be extended. Further, since the driving means drives the left and right steering wheels, the driving means may be provided inside the steering wheel if the driving means is of a size that can be mounted inside the steering wheel, such as a motor. It is possible to save installation space in the engine room and reduce energy loss. Further, since the driving means can be provided inside the steering wheel, the mounting of the driving means is not subject to mounting restrictions due to other devices mounted in the engine room. Therefore, a large assist torque is generated by using a driving means having a larger output than a driving means used in a shaft assist type steering assist device that assists the rotation of the steering shaft or a rack assist type steering assist device that assists the movement of the rack. And can be applied to a large vehicle that requires a large steering force.

また、本発明の第２の態様の操舵補助装置は、上記第１の態様の操舵補助装置であって、第２の検出手段と第２の判定手段とを備える。第２の検出手段は、操舵軸の回転角を検出する。第２の判定手段は、回転操作が行われていないと判定手段が判定したとき、外乱によって操舵軸が回転するキックバックが発生しているか否かを判定する。この場合、制御手段は、キックバックが発生していると第２の判定手段が判定したとき、左右の操向輪のキングピン軸周りに旋回トルクが発生することによって、外乱による操舵軸の回転方向と異なる方向へ作用し、且つ外乱による操舵軸の回転量に応じた大きさの作動トルクが操舵軸に発生するように、第２の検出手段が検出した操舵軸の回転角に基づいて、左右の操向輪に付与すべき駆動力の配分を決定し、決定した駆動力の配分に基づいて、駆動手段に左右の操向輪を回転駆動させる。   A steering assist device according to a second aspect of the present invention is the steering assist device according to the first aspect, and includes a second detection unit and a second determination unit. The second detection means detects the rotation angle of the steering shaft. The second determination unit determines whether or not a kickback in which the steering shaft rotates due to disturbance occurs when the determination unit determines that the rotation operation is not performed. In this case, when the second determination means determines that kickback has occurred, the control means generates a turning torque around the kingpin axis of the left and right steering wheels, so that the rotation direction of the steering shaft due to disturbance Based on the rotation angle of the steering shaft detected by the second detection means so that an operating torque having a magnitude corresponding to the amount of rotation of the steering shaft due to disturbance is generated in the steering shaft. The distribution of the driving force to be applied to the steering wheel is determined, and the left and right steering wheels are driven to rotate by the driving means based on the determined distribution of the driving force.

上記構成では、運転者によってステアリングホイールの回転操作が行われていないときにキックバックが発生すると、左右の操向輪のキングピン軸周りに旋回トルクが発生することによって、外乱による操舵軸の回転方向と異なる方向へ作用し、且つ外乱による操舵軸の回転量に応じた大きさの作動トルク（相殺トルク）が操舵軸に発生するように、制御手段が、左右の操向輪に付与すべき駆動力の配分を決定し、決定した駆動力の配分に基づいて、駆動手段に左右の操向輪を推進方向へ回転駆動させる。   In the above configuration, if kickback occurs when the driver does not rotate the steering wheel, turning torque is generated around the kingpin axis of the left and right steering wheels, thereby causing the rotation direction of the steering shaft due to disturbance. The drive that the control means should apply to the left and right steering wheels so that an operating torque (cancellation torque) of a magnitude corresponding to the amount of rotation of the steering shaft due to disturbance is generated in the steering shaft. The distribution of the force is determined, and the left and right steering wheels are driven to rotate in the propulsion direction by the driving means based on the determined distribution of the driving force.

このため、例えば、運転者によってステアリングホイールの回転操作が行われていないときに、外乱によって操舵軸が右回転方向に回転するようなキックバックが発生すると、制御手段が、左の操向輪に対して右の操向輪が推進方向へ相対回転するように、駆動手段に左右の操向輪を推進方向へ回転駆動させる。これにより、左右の操向輪の前端を左側へ傾動させる旋回方向へ作用し、且つ両操向輪の回転速度差の時間的変化量に応じた大きさの旋回トルクが、左右の操向輪のキングピン軸周りに発生し、旋回トルクが発生することによって、操舵軸に相殺トルクが発生する。   For this reason, for example, when the driver does not rotate the steering wheel, and the kickback that causes the steering shaft to rotate in the right rotation direction due to disturbance occurs, the control means is applied to the left steering wheel. On the other hand, the right and left steering wheels are driven to rotate in the propulsion direction so that the right steering wheel rotates relative to the propulsion direction. As a result, the turning torque acting on the turning direction in which the front ends of the left and right steering wheels are tilted to the left side and the magnitude of the turning torque corresponding to the temporal change in the rotational speed difference between the two steering wheels is obtained. This occurs around the kingpin axis and generates a turning torque, thereby generating a canceling torque on the steering shaft.

このように、左右の操向輪を推進方向へ回転駆動させることによって、操舵軸に相殺トルクを発生させるので、本装置の動力を車両の走行に寄与するように利用して車両の走行に利用されない消費エネルギーを低減しつつ、運転者の操舵操作を安定させることができる。   In this way, the left and right steering wheels are driven to rotate in the propulsion direction, thereby generating a canceling torque on the steering shaft. Therefore, the power of this device is used to contribute to the running of the vehicle. It is possible to stabilize the steering operation of the driver while reducing energy consumption that is not performed.

また、本発明の第３の態様の操舵補助装置は、上記第１又は第２の態様の操舵補助装置であって、車両の挙動に関する情報を検出する車両情報検出手段を備え、制御手段は、左右の操向輪のキングピン軸周りに旋回トルクが発生することによって、回転量と車両情報検出手段が検出した情報とに応じた大きさの作動トルクが操舵軸に発生するように、回転角と情報とに基づいて、左右の操向輪に付与すべき駆動力の配分を決定し、決定した駆動力の配分に基づいて、駆動手段に左右の操向輪を回転駆動させる。   A steering assist device according to a third aspect of the present invention is the steering assist device according to the first or second aspect, and includes vehicle information detection means for detecting information related to the behavior of the vehicle, and the control means includes: The rotation angle is set so that a turning torque is generated around the kingpin axis of the left and right steering wheels, and an operating torque having a magnitude corresponding to the amount of rotation and the information detected by the vehicle information detecting means is generated on the steering shaft. Based on the information, the distribution of the driving force to be applied to the left and right steering wheels is determined, and based on the determined distribution of the driving force, the driving means rotates the left and right steering wheels.

上記構成では、ステアリングホイール又は操舵軸の回転量と車両の挙動とに応じた適切な大きさの補助トルク又は相殺トルクが操舵軸に発生するので、運転者の操舵操作を更に適切に補助し、安定させることができる。   In the above configuration, an appropriate amount of auxiliary torque or canceling torque according to the amount of rotation of the steering wheel or the steering shaft and the behavior of the vehicle is generated in the steering shaft, so that the steering operation of the driver is further appropriately assisted, It can be stabilized.

本発明によれば、装置の動力を車両の走行に寄与するように利用して、運転者の操舵操作を補助することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a driver | operator's steering operation can be assisted using the motive power of an apparatus so that it may contribute to driving | running | working of a vehicle.

一実施形態の操舵補助装置の構成図である。It is a lineblock diagram of the steering auxiliary device of one embodiment. 一実施形態における車両の操向輪の概略図である。It is the schematic of the steering wheel of the vehicle in one Embodiment. 一実施形態における制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control processing in one Embodiment.

以下、本発明の一実施形態の操舵補助装置１について、図面を参照して説明する。図１は、一実施形態の操舵補助装置の構成図である。図２（ａ）は、一実施形態における車両の操向輪の概略正面図である。図２（ｂ）は、一実施形態における車両の操向輪の概略斜視図である。図３は、一実施形態における制御処理を示すフローチャートである。   Hereinafter, a steering assist device 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a steering assist device according to an embodiment. FIG. 2A is a schematic front view of a steered wheel of a vehicle in one embodiment. FIG. 2B is a schematic perspective view of a steered wheel of a vehicle in one embodiment. FIG. 3 is a flowchart illustrating a control process in one embodiment.

図１に示すように、本実施形態の操舵補助装置１は、ステアリングホイール３と操舵軸４と操向輪７とモータ１４と各種センサ１７〜２０と制御ユニット２１とを備える。本実施形態の操舵補助装置１が搭載される車両２は後輪駆動車である。なお、以下の説明において左右方向は、車両２の進行方向に対する左右方向を示す。また、図中のＦＲは車両２の前方、ＵＰは上方を示す。   As shown in FIG. 1, the steering assist device 1 of this embodiment includes a steering wheel 3, a steering shaft 4, a steered wheel 7, a motor 14, various sensors 17 to 20, and a control unit 21. The vehicle 2 on which the steering assist device 1 of this embodiment is mounted is a rear wheel drive vehicle. In the following description, the left-right direction indicates the left-right direction with respect to the traveling direction of the vehicle 2. Further, FR in the figure indicates the front of the vehicle 2 and UP indicates the upper side.

ステアリングホイール３は、車両２の運転席の前部に設けられ、車両２の操舵のために運転者によって操作される。   The steering wheel 3 is provided in the front part of the driver's seat of the vehicle 2 and is operated by the driver for steering the vehicle 2.

操舵軸４は、一端がステアリングホイール３に連結され、他端がステアリングギアボックス５に連結されて、タイロッド６、ナックルアーム（図示省略）を介して操向輪７に連結されている。   The steering shaft 4 has one end connected to the steering wheel 3 and the other end connected to the steering gear box 5, and is connected to the steering wheel 7 via a tie rod 6 and a knuckle arm (not shown).

操向輪７は、左操向輪８と右操向輪９とを有する。左操向輪８及び右操向輪９は、輪軸１０を回転中心として推進方向Ｐへ回転自在であり、キングピン軸１１を回転中心として旋回方向Ｃへ傾動自在であり、且つ操舵軸４の回転と旋回方向Ｃへの傾動とが互いに連動する状態で操舵軸４に連結されている。推進方向Ｐには、車両２を前進させる前推進方向ＦＰと後退させる後推進方向ＢＰとが含まれ、旋回方向Ｃには、左操向輪８及び右操向輪９の前端を左側へ傾動させる左旋回方向ＬＣと右側へ傾動させる右旋回方向ＲＣとが含まれる。また、左操向輪８及び右操向輪９は、接地中心１２がキングピン軸１１の路面との交点１１ａよりも車幅方向外側に位置する状態（キングピンオフセット１３がポジティブである状態）で車体に支持される。   The steering wheel 7 has a left steering wheel 8 and a right steering wheel 9. The left steering wheel 8 and the right steering wheel 9 are rotatable in the propulsion direction P with the wheel shaft 10 as the rotation center, can be tilted in the turning direction C with the kingpin shaft 11 as the rotation center, and the steering shaft 4 is rotated. And tilting in the turning direction C are coupled to the steering shaft 4 in a state where they interlock with each other. The propulsion direction P includes a front propulsion direction FP for moving the vehicle 2 forward and a rear propulsion direction BP for moving the vehicle 2 backward. In the turning direction C, the front ends of the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9 are tilted to the left. The left turn direction LC to be moved and the right turn direction RC to be tilted to the right side are included. Further, the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9 are in a state where the ground contact center 12 is located on the outer side in the vehicle width direction from the intersection 11a with the road surface of the kingpin shaft 11 (the kingpin offset 13 is positive). Supported by

左操向輪８及び右操向輪９が、同じ推進方向Ｐへ回転し、且つ両操向輪８，９間の回転数の差が変化している状態、又は異なる推進方向Ｐへ回転し、且つ両操向輪８，９の回転数の和が変化している状態では、旋回トルクが両操向輪８，９のキングピン軸１１周りにそれぞれ発生し、これら旋回トルクが発生することによって、旋回トルクに応じた作動トルクが操舵軸４に発生する。一方、左操向輪８及び右操向輪９が、同じ推進方向Ｐへ回転し、且つ両操向輪８，９間の回転数の差が変化しない状態、又は異なる推進方向Ｐへ回転し、且つ両操向輪８，９の回転数の和が変化しない状態では、旋回トルクは発生せず、作動トルクは発生しない。   The left steered wheel 8 and the right steered wheel 9 rotate in the same propulsion direction P and the difference in the rotational speed between the steered wheels 8 and 9 changes, or rotate in different propulsion directions P. When the sum of the rotational speeds of the steering wheels 8 and 9 is changing, turning torque is generated around the kingpin shaft 11 of the steering wheels 8 and 9, respectively. An operating torque corresponding to the turning torque is generated on the steering shaft 4. On the other hand, the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9 rotate in the same propulsion direction P and rotate in a different propulsion direction P in a state where the difference in the rotational speed between the steered wheels 8 and 9 does not change. In a state where the sum of the rotational speeds of the steering wheels 8 and 9 does not change, no turning torque is generated and no operating torque is generated.

ここで、旋回トルクについて説明する。まず、旋回トルクの作用方向について説明する。旋回トルクの作用方向は、左操向輪８及び右操向輪９が同じ推進方向Ｐへ回転している状態では、両操向輪８，９の回転数の大小関係と回転数の差の増減とに応じて変化し、左操向輪８及び右操向輪９が異なる推進方向Ｐへ回転している状態では、両操向輪８，９の回転方向と回転数の和の増減とに応じて変化する。   Here, the turning torque will be described. First, the direction of action of the turning torque will be described. The direction in which the turning torque is applied is determined by the relationship between the rotational speed of the steering wheels 8 and 9 and the difference in rotational speed when the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9 are rotating in the same propulsion direction P. In the state where the left steered wheel 8 and the right steered wheel 9 are rotated in different propulsion directions P, the rotation direction of both the steered wheels 8 and 9 is increased or decreased. It changes according to.

具体的には、左操向輪８の回転数の方が右操向輪９の回転数よりも小さく、且つ両操向輪８，９の回転数の差が増加している状態、又は左操向輪９の回転数の方が右操向輪９の回転数よりも大きく、且つ両操向輪８，９の回転数の差が減少している状態では、旋回トルクの作用方向は左旋回方向ＬＣとなる。また、左操向輪９の回転数の方が右操向輪９の回転数よりも小さく、且つ両操向輪８，９の回転数の差が減少している状態、又は左操向輪９の回転数の方が右操向輪９の回転数よりも大きく、且つ両操向輪８，９の回転数の差が増加している状態では、旋回トルクの作用方向は右旋回方向ＲＣとなる。   Specifically, the rotation speed of the left steering wheel 8 is smaller than the rotation speed of the right steering wheel 9 and the difference between the rotation speeds of both the steering wheels 8 and 9 is increased, or the left In the state where the rotational speed of the steering wheel 9 is larger than the rotational speed of the right steering wheel 9 and the difference between the rotational speeds of both the steering wheels 8 and 9 is reduced, the direction of action of the turning torque is counterclockwise. Rotation direction LC. Further, the left steering wheel 9 has a lower rotation speed than the right steering wheel 9 and the difference between the rotation speeds of the two steering wheels 8 and 9 is reduced, or the left steering wheel. In the state where the rotational speed of 9 is larger than the rotational speed of the right steering wheel 9 and the difference between the rotational speeds of the steering wheels 8 and 9 is increasing, the direction of action of the turning torque is the right turning direction. RC.

また、左操向輪８の回転方向が前推進方向ＦＰで右操向輪９の回転方向が後推進方向ＢＰであり、且つ両操向輪８，９の回転数の和が減少している状態、又は左操向輪８の回転方向が後推進方向ＢＰで右操向輪９の回転方向が前推進方向ＦＰであり、且つ両操向輪８，９の回転数の和が増加している状態では、旋回トルクの作用方向は左旋回方向ＬＣとなる。また、左操向輪８の回転方向が前推進方向ＦＰで右操向輪９の回転方向が後推進方向ＢＰであり、且つ両操向輪８，９の回転数の和が増加している状態、又は左操向輪８の回転方向が後推進方向ＢＰで右操向輪９の回転方向が前推進方向ＦＰであり、且つ両操向輪８，９の回転数の和が減少している状態では、旋回トルクの作用方向は右旋回方向ＲＣとなる。   Further, the rotation direction of the left steering wheel 8 is the front propulsion direction FP, the rotation direction of the right steering wheel 9 is the rear propulsion direction BP, and the sum of the rotation speeds of both the steering wheels 8 and 9 is reduced. The rotation direction of the left steering wheel 8 is the rear propulsion direction BP and the rotation direction of the right steering wheel 9 is the front propulsion direction FP, and the sum of the rotational speeds of both the steering wheels 8 and 9 increases. In this state, the direction of action of the turning torque is the left turning direction LC. Further, the rotation direction of the left steering wheel 8 is the front propulsion direction FP, the rotation direction of the right steering wheel 9 is the rear propulsion direction BP, and the sum of the rotation speeds of both the steering wheels 8 and 9 is increased. The rotation direction of the left steering wheel 8 is the rear propulsion direction BP and the rotation direction of the right steering wheel 9 is the front propulsion direction FP, and the sum of the rotational speeds of both the steering wheels 8 and 9 is reduced. In this state, the direction of action of the turning torque is the right turning direction RC.

このため、例えば、左操向輪８及び右操向輪９が、何れも前推進方向ＦＰへ回転しており、且つ左操向輪８の回転数が第１所定値から第１所定値よりも小さい第２所定値へ減少し、右操向輪の回転数が第２所定値から第１所定値へ増加している状態では、旋回トルクの作用方向は左旋回方向ＬＣとなる。また、左操向輪８が前推進方向ＦＰへ回転して右操向輪９が後推進方向ＢＰへ回転しており、且つ左操向輪８の回転数が第２所定値から第１所定値へ増加し、右操向輪の回転数が第２所定値を維持している状態では、旋回トルクの作用方向は右旋回方向ＲＣとなる。   For this reason, for example, the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9 are both rotating in the forward propulsion direction FP, and the rotation speed of the left steering wheel 8 is from the first predetermined value to the first predetermined value. Is also decreased to a small second predetermined value, and in a state where the rotation speed of the right steering wheel is increased from the second predetermined value to the first predetermined value, the direction of action of the turning torque is the left turning direction LC. Further, the left steering wheel 8 is rotated in the forward propulsion direction FP, the right steering wheel 9 is rotated in the rear propulsion direction BP, and the rotation speed of the left steering wheel 8 is changed from the second predetermined value to the first predetermined value. In a state in which the rotation speed of the right steering wheel increases to a value and the second predetermined value is maintained, the action direction of the turning torque is the right turning direction RC.

次に、旋回トルクの大きさについて説明する。旋回トルクの大きさは、左操向輪８及び右操向輪９が同じ推進方向Ｐへ回転している状態では、両操向輪８，９の回転数の差の時間的変化量が大きいほど大きく、該時間的変化量が小さいほど小さくなり、両操向輪８，９が異なる推進方向Ｐへ回転している状態では、両操向輪８，９の回転数の和の時間的変化量が大きいほど大きく、該時間的変化量が小さいほど小さくなる。   Next, the magnitude of the turning torque will be described. The magnitude of the turning torque is large when the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9 are rotating in the same propulsion direction P. The smaller the time variation, the smaller the change, and in the state where the two steered wheels 8, 9 are rotating in different propulsion directions P, the temporal change of the sum of the rotational speeds of both steered wheels 8, 9 The larger the amount is, the smaller the smaller the temporal change is.

また、作動トルクについて説明する。作動トルクの作用方向は、旋回トルクの作用方向が左旋回方向ＬＣの場合には左回転方向となり、旋回トルクの作用方向が右旋回方向ＲＣの場合には右回転方向となる。また、作動トルクの大きさは、旋回トルクの大きさが大きいほど大きく、旋回トルクの大きさが小さいほど小さくなる。   The operating torque will be described. The action direction of the operating torque is the left rotation direction when the action direction of the turning torque is the left turning direction LC, and the right turning direction when the action direction of the turning torque is the right turning direction RC. Further, the magnitude of the operating torque increases as the turning torque increases, and decreases as the turning torque decreases.

モータ１４は、左操向輪用モータ１５と右操向輪用モータ１６とを有する。左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６は、制御ユニット２１によって駆動力と回転方向及び回転数（回転速度）とが制御される。左操向輪用モータ１５は、左操向輪８のハブ（図示省略）の内側に設けられ、出力軸（図示省略）が左操向輪８のハブに連結されている。左操向輪用モータ１５は、左操向輪８を前推進方向ＦＰへ回転させる正回転方向と後推進方向ＢＰへ回転させる逆回転方向とに回転可能である。左操向輪用モータ１５は、左操向輪８を、該モータ１５の回転方向に応じた推進方向Ｐへ該モータ１５の回転数に応じた回転数で回転駆動する。右操向輪用モータ１６は、右操向輪９のハブ（図示省略）の内側に設けられ、出力軸（図示省略）が右操向輪９のハブに連結されている。右操向輪用モータ１６は、右操向輪９を前推進方向ＦＰへ回転させる正回転方向と後推進方向ＢＰへ回転させる逆回転方向とに回転可能である。右操向輪用モータ１６は、右操向輪９を、該モータ１６の回転方向に応じた推進方向Ｐへ該モータ１６の回転数に応じた回転数で回転駆動する。すなわち、モータ１４は、操向輪７を左右の操向輪８，９に付与する駆動力の配分変更によって両操向輪８，９間の回転数の差を変更可能に推進方向Ｐへ回転駆動する駆動手段として機能する。   The motor 14 includes a left steering wheel motor 15 and a right steering wheel motor 16. The left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 are controlled by the control unit 21 in terms of driving force, rotation direction, and rotation speed (rotation speed). The left steering wheel motor 15 is provided inside a hub (not shown) of the left steering wheel 8, and an output shaft (not shown) is connected to the hub of the left steering wheel 8. The left steering wheel motor 15 is rotatable in a forward rotation direction in which the left steering wheel 8 is rotated in the front propulsion direction FP and in a reverse rotation direction in which the left steering wheel 8 is rotated in the rear propulsion direction BP. The left steering wheel motor 15 rotationally drives the left steering wheel 8 in the propulsion direction P corresponding to the rotation direction of the motor 15 at a rotation speed corresponding to the rotation speed of the motor 15. The right steering wheel motor 16 is provided inside a hub (not shown) of the right steering wheel 9, and an output shaft (not shown) is connected to the hub of the right steering wheel 9. The right steering wheel motor 16 can rotate in a forward rotation direction in which the right steering wheel 9 is rotated in the front propulsion direction FP and in a reverse rotation direction in which the right steering wheel 9 is rotated in the rear propulsion direction BP. The right steering wheel motor 16 rotationally drives the right steering wheel 9 in a propulsion direction P corresponding to the rotation direction of the motor 16 at a rotation speed corresponding to the rotation speed of the motor 16. That is, the motor 14 rotates in the propulsion direction P so that the difference in the number of revolutions between the steered wheels 8 and 9 can be changed by changing the distribution of the driving force applied to the steered wheels 7 to the left and right steered wheels 8 and 9. It functions as a driving means for driving.

各種センサ１７〜２０は、トルクセンサ１７とステアリング角センサ１８と操舵角センサ１９と車速センサ２０とであり、所定時間毎に各種情報を検出して制御ユニット２１へ出力する。   The various sensors 17 to 20 are a torque sensor 17, a steering angle sensor 18, a steering angle sensor 19, and a vehicle speed sensor 20, and detect various kinds of information at predetermined time intervals and output them to the control unit 21.

トルクセンサ１７は、運転者のステアリングホイール３の回転操作によって、ステアリングホイール３に入力する操舵トルクを検出する。   The torque sensor 17 detects a steering torque input to the steering wheel 3 by the rotation operation of the steering wheel 3 by the driver.

ステアリング角センサ１８は、ステアリングホイール３の回転角（ステアリング角）を検出する。すなわち、ステアリング角センサ１８は、ステアリング角を検出する検出手段として機能する。なお、本実施形態では、ステアリングホイール３が中立位置にあるときのステアリング角を０、中立位置よりも右回転方向へ回転した回転位置にあるときのステアリング角を正、中立位置よりも左回転方向へ回転した回転位置にあるときのステアリング角を負とする。   The steering angle sensor 18 detects the rotation angle (steering angle) of the steering wheel 3. That is, the steering angle sensor 18 functions as a detection unit that detects the steering angle. In the present embodiment, the steering angle when the steering wheel 3 is in the neutral position is 0, the steering angle when the steering wheel 3 is in the rotational position rotated in the clockwise direction from the neutral position is positive, and the counterclockwise direction is in the counterclockwise direction relative to the neutral position. The steering angle when in the rotated position is negative.

操舵角センサ１９は、操舵軸４の回転角（操舵角）を検出する。すなわち、操舵角センサ１９は、操舵角を検出する第２の検出手段として機能する。なお、本実施形態では、操舵軸４が中立位置にあるときの操舵角を０、中立位置よりも右回転方向へ回転した回転位置にあるときの操舵角を正、中立位置よりも左回転方向へ回転した回転位置にあるときの操舵角を負とする。   The steering angle sensor 19 detects the rotation angle (steering angle) of the steering shaft 4. That is, the steering angle sensor 19 functions as a second detection unit that detects the steering angle. In the present embodiment, the steering angle when the steering shaft 4 is in the neutral position is 0, the steering angle when the steering shaft 4 is in the rotational position rotated in the clockwise direction from the neutral position is positive, and the counterclockwise direction is in the rotational direction from the neutral position. The steering angle when in the rotated position is set to negative.

車速センサ２０は、車両２の速度（車速）を検出する。なお、本実施形態では、車両２が停止しているときの車速を０、前進しているときの車速を正、また後退しているときの車速を負とする。すなわち、車速センサ２０は、車両２の挙動に関する情報を検出する車両情報検出手段として機能する。   The vehicle speed sensor 20 detects the speed (vehicle speed) of the vehicle 2. In the present embodiment, the vehicle speed when the vehicle 2 is stopped is 0, the vehicle speed when the vehicle 2 is moving forward is positive, and the vehicle speed when the vehicle 2 is moving backward is negative. That is, the vehicle speed sensor 20 functions as a vehicle information detection unit that detects information related to the behavior of the vehicle 2.

制御ユニット２１は、受信部２２と記憶部２３とＣＰＵ（Central Processing Unit）２４とを有する。   The control unit 21 includes a receiving unit 22, a storage unit 23, and a CPU (Central Processing Unit) 24.

受信部２２は、各種センサ１７〜２０が出力した各種情報を受信して記憶部２３に記憶する。   The receiving unit 22 receives various information output from the various sensors 17 to 20 and stores the received information in the storage unit 23.

記憶部２３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの記録媒体によって構成される。記憶部２３には、ＣＰＵ２４が制御処理を実行するための制御処理実行プログラムや各種データが記憶されているとともに、各センサ１７〜２０が検出した各種情報などが読み書き自在に記憶される記憶領域が設定されている。制御処理実行プログラムには、目標駆動力及び目標回転速度差の決定に用いられる補助トルク発生用マップ及び相殺トルク発生用マップが含まれる。補助トルク発生用マップは、ステアリング角とステアリング角の時間的変化量（ステアリング角変化量）と車速に対応する駆動力及び回転速度差が示されており、ステアリング角が大きいほど回転速度差が大きくなるように設定されている。相殺トルク発生用マップは、外乱回転角と外乱回転角の時間的変化量（外乱回転角変化量）と車速とに対応する駆動力及び回転速度差が示されており、外乱回転角が大きいほど回転速度差が大きくなるように設定されている。なお、補助トルク発生用マップ及び相殺トルク発生用マップは、制御処理実行プログラムとは別に記憶されてもよい。また、補助トルク発生用マップや相殺トルク発生用マップの代わりに、ステアリング角、ステアリング角変化量及び車速と駆動力及び回転速度差との対応関係が示された算出式や、外乱回転角、外乱回転角変化量及び車速と駆動力及び回転速度差との対応関係が示された算出式を用いてもよい。   The storage unit 23 is configured by a recording medium such as a RAM (Random Access Memory), for example. The storage unit 23 stores a control process execution program for the CPU 24 to execute a control process and various data, and a storage area in which various information detected by the sensors 17 to 20 is stored in a readable and writable manner. Is set. The control processing execution program includes an auxiliary torque generation map and a cancellation torque generation map used for determining the target driving force and the target rotational speed difference. The auxiliary torque generation map shows the steering angle, the amount of change in steering angle over time (the amount of change in steering angle), and the driving force and rotational speed difference corresponding to the vehicle speed. The larger the steering angle, the larger the rotational speed difference. It is set to be. The cancellation torque generation map shows the driving force and rotational speed difference corresponding to the disturbance rotation angle and the temporal change amount of the disturbance rotation angle (disturbance rotation angle change amount) and the vehicle speed, and the larger the disturbance rotation angle, The rotational speed difference is set to be large. The auxiliary torque generation map and the cancel torque generation map may be stored separately from the control processing execution program. In addition, instead of the auxiliary torque generation map and the cancellation torque generation map, a calculation formula showing the correspondence between the steering angle, the steering angle change amount, the vehicle speed and the driving force and the rotational speed difference, the disturbance rotation angle, the disturbance A calculation formula showing a correspondence relationship between the rotation angle change amount and the vehicle speed and the driving force and the rotation speed difference may be used.

ＣＰＵ２４は、制御処理実行プログラムを実行することによって、検出部２５、判定部２６、決定部２９及び制御部３３として機能する。   The CPU 24 functions as the detection unit 25, the determination unit 26, the determination unit 29, and the control unit 33 by executing the control process execution program.

検出部２５は、外乱によって変位した操舵軸４の回転角（外乱回転角）を検出する。具体的には、検出部２５は、ステアリング角センサ１８が検出したステアリング角を用いて該ステアリング角に対応する操舵角を算出し、操舵角センサ１９が検出した操舵角（検出操舵角）と算出した操舵角（算出操舵角）との差分を算出して、算出した検出操舵角と算出操舵角との差分を外乱回転角として検出する。   The detection unit 25 detects the rotation angle (disturbance rotation angle) of the steering shaft 4 displaced by the disturbance. Specifically, the detection unit 25 calculates a steering angle corresponding to the steering angle using the steering angle detected by the steering angle sensor 18, and calculates the steering angle (detected steering angle) detected by the steering angle sensor 19. The difference between the calculated steering angle (calculated steering angle) is calculated, and the difference between the calculated detected steering angle and the calculated steering angle is detected as a disturbance rotation angle.

判定部２６は、回転操作判定部２７とキックバック判定部２８とを含む。回転操作判定部２７は、ステアリングホイール３の回転操作が行われている否かを判定する。具体的には、回転操作判定部２７は、トルクセンサ１７が検出した操舵トルクの大きさが閾値以上であるか否かを判定し、操舵トルクの大きさが閾値以上である場合には、回転操作が行われていると判定し、操舵トルクの大きさが閾値未満である場合には、回転操作は行われていないと判定する。すなわち、回転操作判定部２７は、回転操作が行われているか否かを判定する判定手段として機能する。   The determination unit 26 includes a rotation operation determination unit 27 and a kickback determination unit 28. The rotation operation determination unit 27 determines whether or not the rotation operation of the steering wheel 3 is being performed. Specifically, the rotation operation determination unit 27 determines whether or not the magnitude of the steering torque detected by the torque sensor 17 is equal to or greater than a threshold value. When it is determined that the operation is performed and the magnitude of the steering torque is less than the threshold value, it is determined that the rotation operation is not performed. That is, the rotation operation determination unit 27 functions as a determination unit that determines whether or not a rotation operation is being performed.

キックバック判定部２８は、ステアリングホイール３の回転操作が行われていないと回転操作判定部２７が判定したとき、車両２が走行しているときに外乱によって操舵軸４が回転するキックバックが発生しているか否かを判定する。具体的には、キックバック判定部２８は、車速センサ２０が検出した車速が０でないか否かを判定し、車速が０でないと判定したときに、検出部２５が検出した外乱回転角が閾値以上であるか否かを判定し、外乱回転角が閾値以上である場合には、キックバックが発生していると判定し、外乱回転角が閾値未満である場合には、キックバックは発生していないと判定する。すなわち、キックバック判定部２８は、回転操作が行われていないと回転操作判定部２６が判定したとき、キックバックが発生しているか否かを判定する第２の判定手段として機能する。   When the rotation operation determination unit 27 determines that the steering wheel 3 is not rotated, the kickback determination unit 28 generates a kickback in which the steering shaft 4 rotates due to disturbance when the vehicle 2 is traveling. It is determined whether or not. Specifically, the kickback determination unit 28 determines whether or not the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 20 is not zero, and the disturbance rotation angle detected by the detection unit 25 when the vehicle speed is not zero is determined as the threshold value. If the disturbance rotation angle is greater than or equal to the threshold value, it is determined that kickback has occurred, and if the disturbance rotation angle is less than the threshold value, kickback has occurred. Judge that it is not. That is, the kickback determination unit 28 functions as a second determination unit that determines whether or not a kickback has occurred when the rotation operation determination unit 26 determines that a rotation operation has not been performed.

決定部２９は、第１決定部３０と第２決定部３１と第３決定部３２とを含む。決定部２９は、ステアリングホイール３の回転操作が行われていると回転操作判定部２７が判定したとき、操舵軸４に補助トルクを発生させるための左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６の目標駆動状態を決定し、キックバックが発生しているとキックバック判定部２８が判定したとき、操舵軸４に相殺トルクを発生させるための両モータ１５，１６の目標駆動状態を決定する。目標駆動状態は、目標回転方向と目標駆動力と目標回転数とを含む。補助トルクは、回転操作によるステアリングホイール３の回転方向と同方向へ作用し、且つステアリングホイール３の回転操作を補助する所望の大きさの作動トルクである。また、相殺トルクは、外乱による操舵軸４の回転方向と異なる方向へ作用し、且つ外乱による操舵軸４の回転を相殺する所望の大きさの作動トルクである。   The determination unit 29 includes a first determination unit 30, a second determination unit 31, and a third determination unit 32. When the rotation operation determination unit 27 determines that the steering wheel 3 is being rotated, the determination unit 29 is configured to generate a left steering wheel motor 15 and a right steering wheel for generating auxiliary torque on the steering shaft 4. When the kickback determination unit 28 determines that the kickback is occurring, the target drive state of the motors 15 and 16 for generating the canceling torque on the steering shaft 4 is determined. decide. The target drive state includes a target rotation direction, a target drive force, and a target rotation speed. The auxiliary torque is an operation torque having a desired magnitude that acts in the same direction as the rotation direction of the steering wheel 3 by the rotation operation and assists the rotation operation of the steering wheel 3. Further, the canceling torque is an operating torque having a desired magnitude that acts in a direction different from the rotation direction of the steering shaft 4 due to disturbance and cancels the rotation of the steering shaft 4 due to disturbance.

第１決定部３０は、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６の目標回転方向を決定する。第１決定部３０は、ステアリングホイール３の回転操作が行われていると回転操作判定部２６が判定した（補助トルクを発生させる）場合、車速センサ２０が検出した車速とステアリング角センサ１８が検出したステアリング角とに基づいて目標回転方向を決定する。具体的には、第１決定部３０は、車速が正である場合には、ステアリング角に関わらず、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６の目標回転方向を正回転方向に決定し、車速が負である場合には、ステアリング角に関わらず、両モータ１５，１６の目標回転方向を逆回転方向に決定する。また、車速が０である場合には、ステアリング角が正であるとき、左操向輪用モータ１５の目標回転方向を正回転方向に右操向輪用モータ１６の目標回転方向を逆回転方向に決定し、ステアリング角が負であるとき、左操向輪用モータ１５の目標回転方向を逆回転方向に右操向輪用モータ１６の目標回転方向を正回転方向に決定する。   The first determination unit 30 determines target rotation directions of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16. The first determination unit 30 detects the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 20 and the steering angle sensor 18 when the rotation operation determination unit 26 determines that the rotation operation of the steering wheel 3 is being performed (generates auxiliary torque). The target rotational direction is determined based on the steering angle. Specifically, when the vehicle speed is positive, the first determining unit 30 sets the target rotation direction of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 as the positive rotation direction regardless of the steering angle. If the vehicle speed is negative, the target rotation direction of both the motors 15 and 16 is determined as the reverse rotation direction regardless of the steering angle. When the vehicle speed is 0, when the steering angle is positive, the target rotation direction of the left steering wheel motor 15 is set to the normal rotation direction, and the target rotation direction of the right steering wheel motor 16 is set to the reverse rotation direction. When the steering angle is negative, the target rotation direction of the left steering wheel motor 15 is determined as the reverse rotation direction, and the target rotation direction of the right steering wheel motor 16 is determined as the positive rotation direction.

一方、キックバックが発生しているとキックバック判定部２８が判定した（相殺トルクを発生させる）場合、第１決定部３０は、車速センサ２０が検出した車速に基づいて目標回転方向を決定する。具体的には、第１決定部３０は、車速が正である場合には、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６の目標回転方向を正回転方向に決定し、車速が負である場合には、両モータ１５，１６の目標回転方向を逆回転方向に決定する。   On the other hand, when the kickback determination unit 28 determines that kickback has occurred (generates a canceling torque), the first determination unit 30 determines the target rotation direction based on the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 20. . Specifically, when the vehicle speed is positive, the first determination unit 30 determines the target rotation direction of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 as the positive rotation direction, and the vehicle speed is If it is negative, the target rotation direction of both motors 15 and 16 is determined as the reverse rotation direction.

第２決定部３１は、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６の目標駆動力と目標回転速度差とを決定する。第２決定部３１は、補助トルクを発生させる場合、ステアリング角センサ１８が検出したステアリング角を用いて、最新のステアリング角とその直前のステアリング角との差分（ステアリング角変化量）を算出し、補助トルク発生用マップを参照して、最新のステアリング角と算出したステアリング角変化量と車速センサ２０が検出した車速とに対応する駆動力と回転速度差とを取得し、取得した駆動力と回転速度差とを左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６の目標駆動力と目標回転速度差として決定する。   The second determination unit 31 determines a target driving force and a target rotational speed difference between the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16. When generating the auxiliary torque, the second determination unit 31 uses the steering angle detected by the steering angle sensor 18 to calculate a difference (steering angle change amount) between the latest steering angle and the immediately preceding steering angle, Referring to the auxiliary torque generation map, the driving force and the rotation speed difference corresponding to the latest steering angle, the calculated steering angle change amount, and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 20 are acquired, and the acquired driving force and rotation are acquired. The speed difference is determined as the difference between the target driving force and the target rotational speed of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16.

一方、相殺トルクを発生させる場合、第２決定部３１は、検出部２５が検出した外乱回転角を用いて、最新の外乱回転角とその直前の外乱回転角との差分（外乱回転角変化量）を算出し、相殺トルク発生用マップを参照して、最新の外乱回転角と算出した外乱回転角変化量と車速センサ２０が検出した車速とに対応する駆動力と回転速度差とを取得し、取得した駆動力と回転速度差とを左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６の目標駆動力と目標回転速度差として決定する。   On the other hand, when generating the canceling torque, the second determination unit 31 uses the disturbance rotation angle detected by the detection unit 25 to calculate the difference (disturbance rotation angle change amount) between the latest disturbance rotation angle and the previous disturbance rotation angle. ) And referring to the cancellation torque generation map, the latest disturbance rotation angle, the calculated disturbance rotation angle change amount, and the driving force and the rotation speed difference corresponding to the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 20 are acquired. The acquired driving force and rotational speed difference are determined as the target driving force and target rotational speed difference of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16.

第３決定部３２は、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６の目標回転数を決定する。第３決定部３２は、補助トルクを発生させる場合、第１決定部３０が決定した目標回転方向とステアリング角センサ１８が検出したステアリング角とに基づいて目標回転数を決定する。具体的には、第３決定部３２は、左操向輪用モータ１５と右操向輪用モータ１６との目標回転方向が同方向に決定された場合、ステアリング角が正であるときには、左操向輪用モータ１５の回転数の方が右操向輪用モータ１６の回転数よりも大きく、且つ両モータ１５，１６の回転数の差が第２決定部３１によって決定された目標回転速度差に応じた回転数となるように決定し、ステアリング角が負であるときには、左操向輪用モータ１５の回転数の方が右操向輪用モータ１６の回転数よりも小さく、且つ両モータ１５，１６の回転数の差が決定された目標回転速度差に応じた回転数となるように決定する。また、左操向輪用モータ１５と右操向輪用モータ１６との目標回転方向が異なる方向に決定された場合、両モータ１５，１６の回転数の和が決定された目標回転速度差に応じた回転数となるように決定する。   The third determination unit 32 determines target rotational speeds of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16. When generating the auxiliary torque, the third determination unit 32 determines the target rotation speed based on the target rotation direction determined by the first determination unit 30 and the steering angle detected by the steering angle sensor 18. Specifically, when the target rotation direction of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 is determined to be the same direction, the third determination unit 32 determines that the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 The rotational speed of the steered wheel motor 15 is larger than the rotational speed of the right steered wheel motor 16 and the difference between the rotational speeds of the motors 15 and 16 is determined by the second determining unit 31. When the rotational speed is determined according to the difference and the steering angle is negative, the rotational speed of the left steering wheel motor 15 is smaller than the rotational speed of the right steering wheel motor 16, and both The difference between the rotational speeds of the motors 15 and 16 is determined to be the rotational speed corresponding to the determined target rotational speed difference. Further, when the target rotation direction of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 is determined to be different directions, the sum of the rotation speeds of both the motors 15 and 16 is determined as the determined target rotation speed difference. It is determined so that the number of rotations is in accordance.

一方、相殺トルクを発生させる場合、第１決定部３０が決定した目標回転方向と検出部２９が検出した外乱回転角とに基づいて目標回転数を決定する。具体的には、第３決定部３２は、左操向輪用モータ１５と右操向輪用モータ１６との目標回転方向が同方向に決定された場合、外乱回転角が正であるときには、左操向輪用モータ１５の回転数の方が右操向輪用モータ１６の回転数よりも小さく、且つ両モータ１５，１６の回転数の差が第２決定部３１によって決定された目標回転速度差に応じた回転数となるように決定し、外乱回転角が負であるときには、左操向輪用モータ１５の回転数の方が右操向輪用モータ１６の回転数よりも大きく、且つ両モータ１５，１６の回転数の差が決定された目標回転速度差に応じた回転数となるように決定する。また、左操向輪用モータ１５と右操向輪用モータ１６との目標回転方向が異なる方向に決定された場合、両モータ１５，１６の回転数の和が決定された目標回転速度差に応じた回転数となるように決定する。   On the other hand, when generating the canceling torque, the target rotational speed is determined based on the target rotational direction determined by the first determining unit 30 and the disturbance rotational angle detected by the detecting unit 29. Specifically, when the target rotation direction of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 is determined to be the same direction, the third determination unit 32, when the disturbance rotation angle is positive, The target rotation in which the rotation speed of the left steering wheel motor 15 is smaller than the rotation speed of the right steering wheel motor 16 and the difference between the rotation speeds of both the motors 15 and 16 is determined by the second determination unit 31. When the rotational speed is determined according to the speed difference and the disturbance rotational angle is negative, the rotational speed of the left steering wheel motor 15 is larger than the rotational speed of the right steering wheel motor 16, Further, the difference between the rotation speeds of the motors 15 and 16 is determined to be the rotation speed corresponding to the determined target rotation speed difference. Further, when the target rotation direction of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 is determined to be different directions, the sum of the rotation speeds of both the motors 15 and 16 is determined as the determined target rotation speed difference. It is determined so that the number of rotations is in accordance.

制御部３３は、決定部２９が決定した目標駆動状態で、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６を駆動する。   The control unit 33 drives the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 in the target driving state determined by the determination unit 29.

このため、例えば、運転者が車両２を前進させながらステアリングホイール３を中立位置から左回転方向に回転操作すると、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６は、左操向輪用モータ１５の回転数の方が右操向輪用モータ１６の回転数よりも小さく、且つ両モータ１５，１６の回転数の差がステアリング角変化量に応じて増加する状態で、正回転方向に駆動される。   For this reason, for example, when the driver rotates the steering wheel 3 in the left rotation direction from the neutral position while moving the vehicle 2 forward, the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 become the left steering wheel. In the state where the rotational speed of the motor 15 is smaller than the rotational speed of the right steering wheel motor 16 and the difference between the rotational speeds of the motors 15 and 16 increases in accordance with the amount of change in the steering angle, Driven by.

また、運転者がステアリングホイール３の回転操作を行わないで車両２を直進させているときに、外乱によって操舵軸４が左回転方向に回転するようなキックバックが発生すると、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６は、左操向輪用モータ１５の回転数の方が右操向輪用モータ１６の回転数よりも大きく、且つ両モータ１５，１６の回転数の差が外乱回転角変化量に応じて変化する状態で、正回転方向に駆動される。   Further, when a kickback that causes the steering shaft 4 to rotate in the counterclockwise direction occurs due to a disturbance when the driver moves the vehicle 2 straight without performing the rotation operation of the steering wheel 3, the left steering wheel is used. In the motor 15 and the right steering wheel motor 16, the rotation speed of the left steering wheel motor 15 is larger than the rotation speed of the right steering wheel motor 16, and the difference between the rotation speeds of both the motors 15 and 16. Is driven in the forward rotation direction in a state in which changes in accordance with the amount of change in disturbance rotation angle.

すなわち、決定部２９及び制御部３３は、ステアリングホイール３の回転操作が行われていると回転操作判定部２７が判定したとき、左操向輪８及び右操向輪９のキングピン軸１１周りに旋回トルクが発生することによって、操舵軸４に補助トルクが発生するように、ステアリング角センサ１８が検出したステアリング角に基づいて、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６の目標駆動状態を決定して、決定した目標駆動状態で両モータ１５，１６を駆動し、キックバックが発生しているとキックバック判定部２８が判定したとき、左操向輪８及び右操向輪９のキングピン軸１１周りに旋回トルクが発生することによって、操舵軸４に相殺トルクが発生するように、操舵角センサ１９が検出した操舵角に基づいて、両モータ１５，１６の目標駆動状態を決定して、決定した目標駆動状態で両モータ１５，１６を駆動する制御手段として機能する。   That is, when the rotation operation determination unit 27 determines that the rotation operation of the steering wheel 3 is being performed, the determination unit 29 and the control unit 33 move around the kingpin shaft 11 of the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9. Based on the steering angle detected by the steering angle sensor 18, the target of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 is set so that an auxiliary torque is generated on the steering shaft 4 when the turning torque is generated. When the drive state is determined, both motors 15 and 16 are driven in the determined target drive state, and the kickback determination unit 28 determines that kickback has occurred, the left steering wheel 8 and the right steering wheel Based on the steering angle detected by the steering angle sensor 19, both motors 15, 1 are generated so that a turning torque is generated around the kingpin shaft 11 of 9 and a canceling torque is generated on the steering shaft 4. And determining a target driving state of the functions as a control means for driving the two motors 15 and 16 at the determined target drive state.

次に、ＣＰＵ２４が実行する制御処理について図３を参照して説明する。本処理は、車両２のイグニッションキーがＯＮ状態のとき、所定時間毎に繰り返して実行される。   Next, control processing executed by the CPU 24 will be described with reference to FIG. This process is repeatedly executed every predetermined time when the ignition key of the vehicle 2 is in the ON state.

本処理が開始されると、検出部２５は、ステアリング角センサ１８が検出したステアリング角と操舵角センサ１９が検出した操舵角とに基づいて、外乱回転角を検出する（ステップＳ１）。   When this process is started, the detection unit 25 detects a disturbance rotation angle based on the steering angle detected by the steering angle sensor 18 and the steering angle detected by the steering angle sensor 19 (step S1).

次に、回転操作判定部２７は、トルクセンサ１７が検出した操舵トルクに基づいて、ステアリングホイール３の回転操作が行われている否かを判定する（ステップＳ２）。   Next, the rotation operation determination unit 27 determines whether or not the rotation operation of the steering wheel 3 is being performed based on the steering torque detected by the torque sensor 17 (step S2).

ステアリングホイール３の回転操作が行われていないと回転操作判定部２７が判定したとき（ステップＳ２：ＮＯ）、キックバック判定部２８は、車速センサ２０が検出した車速と検出部２５が検出した外乱回転角とに基づいて、キックバックが発生しているか否かを判定する（ステップＳ３）。   When the rotation operation determination unit 27 determines that the rotation operation of the steering wheel 3 has not been performed (step S2: NO), the kickback determination unit 28 detects the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 20 and the disturbance detected by the detection unit 25. Based on the rotation angle, it is determined whether or not kickback has occurred (step S3).

ステアリングホイール３の回転操作が行われていると回転操作判定部２７が判定したとき（ステップＳ２：ＹＥＳ）、又はキックバックが発生しているとキックバック判定部２８が判定したとき（ステップＳ３：ＹＥＳ）、決定部２９は、車速とステアリング角又は外乱回転角とに基づいて、操舵軸４に補助トルク又は相殺トルクを発生させるための左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６の目標駆動状態を決定する（ステップＳ４）。   When the rotation operation determination unit 27 determines that the rotation operation of the steering wheel 3 is being performed (step S2: YES), or when the kickback determination unit 28 determines that a kickback has occurred (step S3: YES), the determination unit 29 generates a left steering wheel motor 15 and a right steering wheel motor 16 for generating an auxiliary torque or a canceling torque on the steering shaft 4 based on the vehicle speed and the steering angle or the disturbance rotation angle. The target drive state is determined (step S4).

次に、制御部３３は、決定部２９が決定した目標駆動状態で、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６を駆動する（ステップＳ５）。   Next, the control unit 33 drives the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 in the target driving state determined by the determination unit 29 (step S5).

一方、キックバックが発生していないとキックバック判定部２８が判定したとき（ステップＳ３：ＮＯ）、本処理を終了する。   On the other hand, when the kickback determination unit 28 determines that no kickback has occurred (step S3: NO), this process ends.

上記のように構成された操舵補助装置１では、例えば、運転者が車両２を前進させながらステアリングホイール３を中立位置から左回転方向に回転操作すると、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６は、左操向輪用モータ１５の回転数の方が右操向輪用モータ１６の回転数よりも小さく、且つ両モータ１５，１６の回転数の差がステアリング角変化量に応じて増加する状態で、正回転方向に駆動される。これにより、左操向輪８及び右操向輪９が、左操向輪８の回転数の方が右操向輪９の回転数よりも小さく、且つ両操向輪８，９の回転数の差がステアリング角変化量に応じて増加する状態で、前推進方向ＦＰへ回転する。従って、左旋回方向ＬＣへ作用してステアリングホイール３の回転速度に応じた大きさの旋回トルクが両操向輪８，９のキングピン軸１１周りに発生し、これら旋回トルクが発生することによって、操舵軸４に補助トルクが発生する。   In the steering assist device 1 configured as described above, for example, when the driver rotates the steering wheel 3 in the left rotation direction from the neutral position while moving the vehicle 2 forward, the left steering wheel motor 15 and the right steering are operated. In the wheel motor 16, the rotation speed of the left steering wheel motor 15 is smaller than the rotation speed of the right steering wheel motor 16, and the difference between the rotation speeds of both the motors 15 and 16 becomes the steering angle change amount. Driven in the forward rotation direction in a state of increasing in response. Thereby, in the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9, the rotation speed of the left steering wheel 8 is smaller than the rotation speed of the right steering wheel 9, and the rotation speeds of both steering wheels 8, 9 Rotate in the forward propulsion direction FP in a state in which the difference increases in accordance with the steering angle change amount. Accordingly, a turning torque having a magnitude corresponding to the rotational speed of the steering wheel 3 acting in the left turning direction LC is generated around the kingpin shaft 11 of the steered wheels 8, 9, and these turning torques are generated. An auxiliary torque is generated on the steering shaft 4.

また、運転者がステアリングホイール３の回転操作を行わないで車両２を直進させているときに、外乱によって操舵軸４が左回転方向に回転するようなキックバックが発生すると、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６は、左操向輪用モータ１５の回転数の方が右操向輪用モータ１６の回転数よりも大きく、且つ両モータ１５，１６の回転数の差が外乱回転角変化量に応じて変化する状態で、正回転方向に駆動される。これにより、左操向輪８及び右操向輪９が、左操向輪８の回転数の方が右操向輪９の回転数よりも大きく、且つ両操向輪８，９の回転数の差が外乱回転角変化量に応じて変化する状態で、前推進方向ＦＰへ回転する。従って、右旋回方向ＲＣへ作用して操舵軸４の回転速度に応じた大きさの旋回トルクが両操向輪８，９のキングピン軸１１周りに発生し、これら旋回トルクが発生することによって、操舵軸４に相殺トルクが発生する。   Further, when a kickback that causes the steering shaft 4 to rotate in the counterclockwise direction occurs due to a disturbance when the driver moves the vehicle 2 straight without performing the rotation operation of the steering wheel 3, the left steering wheel is used. In the motor 15 and the right steering wheel motor 16, the rotation speed of the left steering wheel motor 15 is larger than the rotation speed of the right steering wheel motor 16, and the difference between the rotation speeds of both the motors 15 and 16. Is driven in the forward rotation direction in a state in which changes in accordance with the amount of change in disturbance rotation angle. Thereby, in the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9, the rotational speed of the left steering wheel 8 is larger than the rotational speed of the right steering wheel 9, and the rotational speeds of both steering wheels 8, 9. Rotate in the forward propulsion direction FP in a state where the difference between the two changes in accordance with the disturbance rotation angle change amount. Accordingly, a turning torque acting in the right turning direction RC and having a magnitude corresponding to the rotational speed of the steering shaft 4 is generated around the kingpin shaft 11 of the steered wheels 8 and 9, and these turning torques are generated. A canceling torque is generated on the steering shaft 4.

すなわち、運転者がステアリングホイール３の回転操作を行うと、回転操作によるステアリングホイール３の回転方向に応じた旋回方向Ｃへ作用し、且つ回転操作によるステアリングホイール３の回転量に応じた大きさの旋回トルクが左操向輪８及び右操向輪９のキングピン軸１１周りにそれぞれ発生し、これら旋回トルクが発生することによって、操舵軸４に補助トルクが発生するように、各種センサ１７〜２０が検出した各種情報に基づいて、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６の目標駆動状態が決定され、決定された目標駆動状態で両モータ１５，１６が駆動される。   That is, when the driver performs a rotation operation of the steering wheel 3, it acts in the turning direction C corresponding to the rotation direction of the steering wheel 3 by the rotation operation, and has a magnitude corresponding to the rotation amount of the steering wheel 3 by the rotation operation. Various sensors 17 to 20 are used so that turning torque is generated around the kingpin shaft 11 of the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9, respectively, and the turning torque is generated to generate auxiliary torque on the steering shaft 4. The target drive states of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 are determined based on the various information detected by, and both the motors 15 and 16 are driven in the determined target drive state.

また、運転者がステアリングホイール３の回転操作を行っていないときにキックバックが発生すると、外乱による操舵軸４の回転方向に応じた旋回方向Ｃへ作用し、且つ外乱による操舵軸４の回転量に応じた大きさの旋回トルクが左操向輪８及び右操向輪９のキングピン軸１１周りにそれぞれ発生し、これら旋回トルクが発生することによって、操舵軸４に相殺トルクが発生するように、各種センサ１７〜２０が検出した各種情報に基づいて、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６の目標駆動状態が決定され、決定された目標駆動状態で両モータ１５，１６が駆動される。   Further, if kickback occurs when the driver does not rotate the steering wheel 3, it acts in the turning direction C corresponding to the rotation direction of the steering shaft 4 due to disturbance, and the amount of rotation of the steering shaft 4 due to disturbance. A turning torque having a magnitude corresponding to the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9 is generated around the kingpin shaft 11 of each of the left steering wheel 8 and the steering torque 4 so that a canceling torque is generated on the steering shaft 4. Based on the various information detected by the various sensors 17-20, the target drive states of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 are determined, and the two motors 15, 16 are determined in the determined target drive state. Is driven.

このように、本実施形態の操舵補助装置１では、左操向輪８及び右操向輪９を推進方向Ｐへ回転駆動させることによって、操舵軸４に補助トルク又は相殺トルクを発生させるので、本装置１の動力を車両２の走行に寄与するように利用することができる。   Thus, in the steering assist device 1 of the present embodiment, the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9 are rotationally driven in the propulsion direction P, thereby generating an assist torque or a canceling torque on the steering shaft 4. The power of the device 1 can be used to contribute to the traveling of the vehicle 2.

また、本装置１の動力を車両２の走行に寄与するように利用することができるので、走行に利用されない消費エネルギーを低減することができ、車両２が電動車両である場合には、車両２の走行に利用できるエネルギー量を増大して航続距離を延長することができる。   Further, since the power of the apparatus 1 can be used to contribute to the traveling of the vehicle 2, energy consumption not used for traveling can be reduced. When the vehicle 2 is an electric vehicle, the vehicle 2 The cruising distance can be extended by increasing the amount of energy available for traveling.

また、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６が左操向輪８及び右操向輪９の内側に設けられるので、エンジンルーム内の搭載スペースの節約や損失エネルギーの低減を図ることができる。   Further, since the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 are provided inside the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9, it is possible to save the mounting space in the engine room and reduce the energy loss. Can be planned.

また、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６が左操向輪８及び右操向輪９の内側に設けられるので、両モータ１５，１６の搭載において、エンジンルーム内に搭載される他の装置等による搭載上の制約を受けることがなく、シャフトアシスト式やラックアシスト式の操舵補助装置などで用いられるモータよりも大きな出力のモータを用いて大きな補助トルクを発生させることができ、大きな操舵力が必要な大型車両にも適用することができる。   Further, since the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 are provided inside the left steering wheel 8 and the right steering wheel 9, the motors 15 and 16 are mounted in the engine room. It is possible to generate a large auxiliary torque using a motor having a larger output than a motor used in a shaft assist type or rack assist type steering assist device without being restricted by mounting by other devices. It can also be applied to large vehicles that require a large steering force.

また、ステアリングホイール３の回転操作を補助するための補助トルクだけではなく、外乱による操舵軸４の回転を相殺する相殺トルクも発生させるので、運転者の操舵操作を補助するとともに安定させることができる。   Further, since not only the assist torque for assisting the rotation operation of the steering wheel 3 but also the canceling torque for canceling the rotation of the steering shaft 4 due to the disturbance is generated, the driver's steering operation can be assisted and stabilized. .

また、左操向輪用モータ１５及び右操向輪用モータ１６の目標駆動力及び目標回転数が、ステアリング角又は外乱回転角のみでなく、車速にも基づいて決定されるので、適切な大きさの補助トルク及び相殺トルクを発生させることができ、運転者の操舵操作を適切に補助するとともに安定させることができる。   Further, since the target driving force and the target rotation speed of the left steering wheel motor 15 and the right steering wheel motor 16 are determined not only based on the steering angle or the disturbance rotation angle, but also on the vehicle speed, an appropriate magnitude is obtained. Thus, the assist torque and the offset torque can be generated, and the steering operation of the driver can be appropriately assisted and stabilized.

なお、本実施形態の操舵補助装置１では、操向輪７を推進方向Ｐへ回転駆動する駆動手段として、本装置１専用のモータ１４を用いているが、これに限定されず、車両２の駆動力を発生するためのエンジンやモータを用いてもよい。この場合、決定した目標駆動力に基づいて、エンジンやモータが発生する車両２の駆動力を各車輪に配分する。   In the steering assist device 1 of the present embodiment, the motor 14 dedicated to the device 1 is used as a driving means for rotating the steered wheel 7 in the propulsion direction P. An engine or a motor for generating a driving force may be used. In this case, based on the determined target driving force, the driving force of the vehicle 2 generated by the engine or motor is distributed to each wheel.

また、ステアリングホイール３の回転操作を補助する補助トルクと外乱による操舵軸４の回転を相殺する相殺トルクとの両方を発生させる構成に限定されず、補助トルクのみを発生する構成であってもよい。   Further, the present invention is not limited to the configuration that generates both the auxiliary torque that assists the rotation operation of the steering wheel 3 and the canceling torque that cancels the rotation of the steering shaft 4 due to disturbance, and may be a configuration that generates only the auxiliary torque. .

また、目標駆動力と目標回転数とを決定するための情報には、少なくともステアリング角又は外乱回転角が含まれていればよいため、目標駆動力と目標回転数とを決定するための情報として、車速とステアリング角又は外乱回転角とを用いることに限定されず、ステアリング角又は外乱回転角のみを用いてもよく、また、前後加速度や横加速度やヨーレートや各種ペダルの踏込量などの他の情報を用いてもよい。   Further, since the information for determining the target driving force and the target rotational speed only needs to include at least the steering angle or the disturbance rotational angle, as information for determining the target driving force and the target rotational speed However, the present invention is not limited to using the vehicle speed and the steering angle or the disturbance rotation angle, but only the steering angle or the disturbance rotation angle may be used, and other acceleration and lateral acceleration, lateral acceleration, yaw rate, and other pedal depression amounts may be used. Information may be used.

上記実施形態は、本発明の一例であり、本発明を逸脱しない範囲において変更可能である。   The above embodiment is an example of the present invention and can be changed without departing from the present invention.

本発明は、運転者の操舵操作の補助に有効である。   The present invention is effective for assisting a driver's steering operation.

１：操舵補助装置
３：ステアリングホイール
４：操舵軸
７：操向輪
１４：モータ（駆動手段）
１７：トルクセンサ
１８：ステアリング角センサ（検出手段）
１９：操舵角センサ（第２の検出手段）
２０：車速センサ（車両情報検出手段）
２１：制御ユニット
２３：記憶部
２４：ＣＰＵ
２５：検出部
２７：回転操作判定部（判定手段）
２８：キックバック判定部（第２の判定手段）
２９：決定部（制御手段）
３３：制御部（制御手段）
Ｐ，ＦＰ，ＢＰ：推進方向
Ｃ，ＬＣ，ＲＣ：旋回方向 1: Steering assist device 3: Steering wheel 4: Steering shaft 7: Steering wheel 14: Motor (drive means)
17: Torque sensor 18: Steering angle sensor (detection means)
19: Steering angle sensor (second detection means)
20: Vehicle speed sensor (vehicle information detection means)
21: Control unit 23: Storage unit 24: CPU
25: Detection unit 27: Rotation operation determination unit (determination means)
28: Kickback determination unit (second determination means)
29: Determination unit (control means)
33: Control unit (control means)
P, FP, BP: Propulsion direction C, LC, RC: Turning direction

Claims (3)

運転者によって回転操作されるステアリングホイールと
前記ステアリングホイールに連結される操舵軸と、
輪軸を回転中心として推進方向へ回転自在であり、キングピン軸を回転中心として旋回方向へ傾動自在であり、且つ前記操舵軸の回転と前記旋回方向への傾動とが互いに連動する状態で前記操舵軸に連結されるとともに、接地中心が前記キングピン軸の路面との交点よりも車幅方向外側に位置する状態で車体側に支持される左右一対の操向輪と、
前記左右の操向輪を、各々に付与する駆動力の配分変更によって両操向輪間の回転速度差を変更可能に前記推進方向へ回転駆動する駆動手段と、
前記ステアリングホイールの回転角を検出する検出手段と、
前記回転操作が行われているか否かを判定する判定手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記左右の操向輪のうち一側の操向輪に対して他側の操向輪が前記推進方向へ相対回転し、且つ前記左右の操向輪の回転速度差が増加している状態では、前記左右の操向輪の各前端を前記一側へ傾動させる一方の旋回方向へ作用し、且つ前記回転速度差の時間的変化量に応じた大きさの旋回トルクが前記左右の操向輪の前記キングピン軸周りにそれぞれ発生し、これら旋回トルクが発生することによって、前記一方の旋回方向に応じた回転方向へ作用し、且つ前記旋回トルクに応じた作動トルクが前記操舵軸に発生し、
前記一側の操向輪に対して前記他側の操向輪が前記推進方向へ相対回転し、且つ前記左右の操向輪の回転速度差が減少している状態では、前記左右の操向輪の各前端を前記他側へ傾動させる他方の旋回方向へ作用し、且つ前記回転速度差の時間的変化量に応じた大きさの旋回トルクが前記左右の操向輪の前記キングピン軸周りにそれぞれ発生し、これら旋回トルクが発生することによって、前記他方の旋回方向に応じた回転方向へ作用し、且つ前記旋回トルクに応じた作動トルクが前記操舵軸に発生し、
前記制御手段は、前記回転操作が行われていると前記判定手段が判定したとき、前記左右の操向輪の前記キングピン軸周りに旋回トルクが発生することによって、前記回転操作による前記ステアリングホイールの回転方向と同方向へ作用し、且つ前記回転操作によるステアリングホイールの回転量に応じた大きさの作動トルクが前記操舵軸に発生するように、前記検出手段が検出した前記ステアリングホイールの回転角に基づいて、前記左右の操向輪に付与すべき駆動力の配分を決定し、決定した駆動力の配分に基づいて、前記駆動手段に前記左右の操向輪を回転駆動させる
ことを特徴とする操舵補助装置。 A steering wheel rotated by a driver, a steering shaft coupled to the steering wheel,
The steering shaft is rotatable in the propulsion direction with the wheel shaft as the rotation center, is tiltable in the turning direction with the kingpin shaft as the rotation center, and the rotation of the steering shaft and the tilt in the turning direction are interlocked with each other. A pair of left and right steering wheels supported on the vehicle body side in a state where the ground contact center is located on the vehicle width direction outer side than the intersection with the road surface of the kingpin shaft,
Drive means for rotationally driving the left and right steered wheels in the propulsion direction so that the difference in rotational speed between the steered wheels can be changed by changing the distribution of driving force applied to each of the steered wheels
Detecting means for detecting a rotation angle of the steering wheel;
Determination means for determining whether or not the rotation operation is performed;
Control means for controlling the drive means,
In a state in which the other steered wheel rotates relative to the propulsion direction relative to one steered wheel of the left and right steered wheels, and the rotational speed difference between the left and right steered wheels increases. The left and right steering wheels act on a turning direction in which each front end of the left and right steering wheels is tilted to the one side, and a turning torque having a magnitude corresponding to a temporal change amount of the rotational speed difference. wherein each generated around the kingpin axis of, by these turning torque is generated, the acts in the rotation direction corresponding to one of the turning direction, and work dynamic torque in accordance with the turning torque is generated in the steering shaft ,
In the state where the other steered wheel rotates relative to the one steered wheel in the propulsion direction and the difference in rotational speed between the left and right steered wheels decreases, the left and right steered wheels A turning torque acting on the other turning direction in which each front end of the wheel is tilted to the other side and having a magnitude corresponding to a temporal change amount of the rotational speed difference is applied around the kingpin axis of the left and right steering wheels. respectively generated by these turning torque is generated, and acts in the rotation direction corresponding to the other turning direction, and work dynamic torque in accordance with the turning torque is generated in the steering shaft,
When the determination means determines that the rotation operation is being performed, the control means generates a turning torque around the kingpin axis of the left and right steering wheels, so that the steering wheel is rotated by the rotation operation. The rotation angle of the steering wheel detected by the detection means is such that an operating torque acting in the same direction as the rotation direction and having a magnitude corresponding to the amount of rotation of the steering wheel by the rotation operation is generated in the steering shaft. And determining a distribution of the driving force to be applied to the left and right steering wheels, and causing the driving means to rotationally drive the left and right steering wheels based on the determined distribution of the driving force. Steering assist device. 請求項１に記載の操舵補助装置であって、
前記操舵軸の回転角を検出する第２の検出手段と、
前記回転操作が行われていないと前記判定手段が判定したとき、外乱によって前記操舵軸が回転するキックバックが発生しているか否かを判定する第２の判定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記キックバックが発生していると前記第２の判定手段が判定したとき、前記左右の操向輪の前記キングピン軸周りに旋回トルクが発生することによって、前記外乱による前記操舵軸の回転方向と異なる方向へ作用し、且つ前記外乱による前記操舵軸の回転量に応じた大きさの作動トルクが前記操舵軸に発生するように、前記第２の検出手段が検出した前記操舵軸の回転角に基づいて、前記左右の操向輪に付与すべき駆動力の配分を決定し、決定した駆動力の配分に基づいて、前記駆動手段に前記左右の操向輪を回転駆動させる
ことを特徴とする操舵補助装置。 The steering assist device according to claim 1,
Second detection means for detecting a rotation angle of the steering shaft;
A second determining unit that determines whether or not a kickback in which the steering shaft rotates due to a disturbance occurs when the determining unit determines that the rotation operation has not been performed;
When the second determination unit determines that the kickback has occurred, the control unit generates a turning torque around the kingpin axis of the left and right steering wheels, thereby causing the steering due to the disturbance. The steering detected by the second detection means so that an operating torque acting in a direction different from the rotation direction of the shaft and having a magnitude corresponding to the amount of rotation of the steering shaft due to the disturbance is generated in the steering shaft. Based on the rotation angle of the shaft, the distribution of the driving force to be applied to the left and right steering wheels is determined, and based on the determined distribution of the driving force, the driving means rotates the left and right steering wheels. A steering assist device. 請求項１又は請求項２に記載の操舵補助装置であって、
前記車両の挙動に関する情報を検出する車両情報検出手段を備え、
前記制御手段は、前記左右の操向輪の前記キングピン軸周りに旋回トルクが発生することによって、前記回転量と前記車両情報検出手段が検出した情報とに応じた大きさの作動トルクが前記操舵軸に発生するように、前記回転角と前記情報とに基づいて、前記左右の操向輪に付与すべき駆動力の配分を決定し、決定した駆動力の配分に基づいて、前記駆動手段に前記左右の操向輪を回転駆動させる
ことを特徴とする操舵補助装置。 The steering assist device according to claim 1 or 2, wherein
Vehicle information detection means for detecting information relating to the behavior of the vehicle,
The control means generates a turning torque around the kingpin axis of the left and right steering wheels, so that an operating torque having a magnitude corresponding to the amount of rotation and the information detected by the vehicle information detection means is Based on the rotation angle and the information, the distribution of the driving force to be applied to the left and right steering wheels is determined so as to be generated in the shaft, and the driving means is determined based on the determined distribution of the driving force. A steering assist device, wherein the left and right steering wheels are rotationally driven.
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