JP7139895B2

JP7139895B2 - steering control device

Info

Publication number: JP7139895B2
Application number: JP2018208832A
Authority: JP
Inventors: 資章片岡
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-11-06
Filing date: 2018-11-06
Publication date: 2022-09-21
Anticipated expiration: 2038-11-06
Also published as: JP2020075564A

Description

本発明は、ステアリング制御装置に関する。 The present invention relates to steering control devices.

従来、アシストトルクを発生させるアシスト制御、及び、自動操舵トルクを発生させるレーンキープ制御等の追従制御を実行するステアリング制御装置において、追従制御中にドライバによる介入動作が行われたとき、制御を切り替える技術が知られている。 Conventionally, in a steering control device that executes follow-up control such as assist control to generate assist torque and lane keep control to generate automatic steering torque, control is switched when the driver intervenes during follow-up control. technology is known.

例えば特許文献１に開示された制御装置は、アシスト指令を生成するアシスト制御演算部と、モータの実角度を目標角度に追従させるように追従指令を生成する目標追従制御演算部と、ドライバによる追従制御への介入を検出する介入検出部と、を備える。目標追従制御演算部は、介入検出部で検出される介入の程度が大きいほど、制御の応答特性を低下させる。そして、アシスト指令と追従指令とを加算した駆動指令に基づいてモータが駆動される。 For example, the control device disclosed in Patent Document 1 includes an assist control calculation unit that generates an assist command, a target following control calculation unit that generates a follow-up command so that the actual angle of the motor follows the target angle, and a follow-up control unit by the driver. and an intervention detection unit that detects an intervention in the control. The target following control calculation unit lowers control response characteristics as the degree of intervention detected by the intervention detection unit increases. Then, the motor is driven based on a drive command obtained by adding the assist command and the follow-up command.

特開２０１５－３３９４２号公報JP-A-2015-33942

特許文献１の技術において、アシスト指令と追従指令との単純加算では、舵角制御がアシスト制御の影響を受けて、目標舵角への追従性を向上させることは難しい。また、車速や操舵状態に応じてアシスト特性が変化すると、その影響を受けた舵角制御では所望の追従特性が得られないおそれがある。 In the technique disclosed in Patent Document 1, with simple addition of the assist command and the follow-up command, the steering angle control is affected by the assist control, and it is difficult to improve the ability to follow the target steering angle. Further, if the assist characteristics change according to the vehicle speed or the steering state, there is a possibility that the desired follow-up characteristics cannot be obtained with the steering angle control affected by the changes.

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、アシスト制御によるアシストトルク指令と、舵角制御による舵角制御トルク指令とを加算してモータを駆動する構成において、舵角制御における目標舵角への追従性を向上させるステアリング制御装置を提供することにある。 The present invention has been created in view of such a point, and its object is to provide a configuration for driving a motor by adding an assist torque command by assist control and a steering angle control torque command by steering angle control. Another object of the present invention is to provide a steering control device that improves the ability to follow a target steering angle in steering angle control.

本発明は、ドライバのハンドル操作力を軽減するようにモータ（８０）の出力によりアシストするステアリング制御装置であって、アシスト制御演算部（２０、５０）と、舵角制御演算部（３０）と、モータ駆動制御部（６５）と、制御調停部（４０）とを備える。 The present invention is a steering control device that assists with the output of a motor (80) so as to reduce the driver's steering force, comprising an assist control calculation section (20, 50) and a steering angle control calculation section (30). , a motor drive control section (65) and a control arbitration section (40).

アシスト制御演算部は、操舵トルク（Ｔｓ）に基づきアシストトルク指令（Ｔ２^*）を演算する。舵角制御演算部は、車両運動を制御するための指令を演算する支援装置（１６）から指令される目標操舵角（θ^*）に操舵角（θ）を追従させるための舵角制御トルク指令（Ｔ１^*）を演算する。 The assist control calculation section calculates an assist torque command (T2 ^* ) based on the steering torque (Ts). A steering angle control calculation unit outputs a steering angle control torque command for causing the steering angle (θ) to follow a target steering angle (θ ^* ) commanded from a support device (16) for calculating commands for controlling vehicle motion. Compute (T1 ^* ).

モータ駆動制御部は、アシストトルク指令と舵角制御トルク指令とを加算した最終アシストトルク指令（Ｔａ^*）に従ってモータを駆動制御する。制御調停部は、舵角制御演算部による舵角制御が実行されるとき、アシスト制御演算部によるアシスト制御において、操舵トルクに対するアシストトルク指令の応答特性を低下させる。 The motor drive control unit drives and controls the motor according to a final assist torque command (Ta ^* ) obtained by adding the assist torque command and the steering angle control torque command. The control arbitration section reduces the response characteristic of the assist torque command to the steering torque in the assist control by the assist control calculation section when the steering angle control by the steering angle control calculation section is executed.

本発明では、舵角制御の作動中にアシスト制御の応答特性が低下することで安定余裕度が向上する。これにより、舵角制御のゲインを高く設定でき、目標操舵角への追従性が向上する。したがって、支援装置による支援機能の効果を最大限に発揮することができる。 In the present invention, the stability margin is improved by lowering the response characteristic of the assist control during steering angle control. As a result, the steering angle control gain can be set high, and the followability to the target steering angle is improved. Therefore, the effect of the support function of the support device can be maximized.

また好ましくは、制御調停部は、舵角制御の実行度合が大きくなるほどアシスト制御の応答特性を低下させる。ドライバの介入操作に伴って舵角制御が縮退したとき、アシスト制御の応答特性を復帰させることができるため、ドライバの操舵フィールが高く維持される。 Further, preferably, the control arbitration unit reduces the response characteristic of the assist control as the degree of execution of the steering angle control increases. When the steering angle control degenerates due to the driver's intervention operation, the response characteristic of the assist control can be restored, so the driver's steering feel is maintained high.

電動パワーステアリングシステムの概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering system; FIG. 本実施形態のステアリング制御装置の概念的な構成図。1 is a conceptual configuration diagram of a steering control device according to this embodiment; FIG. 一実施形態のＥＰＳ－ＥＣＵの全体構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing the overall configuration of an EPS-ECU according to one embodiment; FIG. 舵角制御演算部のブロック図。FIG. 4 is a block diagram of a steering angle control calculation unit; 図４の操舵角サーボ制御部のブロック図。FIG. 5 is a block diagram of a steering angle servo control unit in FIG. 4; 調停制限部のブロック図。A block diagram of an arbitration limiter. 図６の（ａ）ドライバ介入係数マップ、（ｂ）操舵トルクサーボ補正ゲインマップ。FIG. 6 shows (a) a driver intervention coefficient map and (b) a steering torque servo correction gain map. 基本実施形態のアシスト制御演算部のブロック図。The block diagram of the assist control calculating part of basic embodiment. 図８の目標操舵トルクマップ。Target steering torque map of FIG. 図８の操舵トルクサーボ制御部のブロック図。FIG. 9 is a block diagram of a steering torque servo control unit in FIG. 8; 基本実施形態のアシスト制御演算部での操舵トルクからアシストトルク指令までの伝達特性を示すボード線図。FIG. 4 is a Bode diagram showing transmission characteristics from a steering torque to an assist torque command in the assist control calculation section of the basic embodiment; （ａ）アシスト制御側の応答を変えない場合、（ｂ）アシスト制御側の応答を変えず、舵角制御のゲインを調整した場合、（ｃ）アシスト制御側の応答を補正ゲインＫ２により低下させた場合の操舵角追従性を比較するタイムチャート。(a) when the response of the assist control side is not changed, (b) when the steering angle control gain is adjusted without changing the response of the assist control side, (c) the response of the assist control side is reduced by the correction gain K2. A time chart comparing the steering angle followability in the case of 高周波ゲインを低下させることによる効果を説明するタイムチャート。4 is a time chart for explaining the effect of lowering the high frequency gain; 他の実施形態の（ａ）アシスト制御演算部のブロック図、（ｂ）アシストトルクマップ。(a) A block diagram of an assist control calculation section, (b) an assist torque map of another embodiment. 図１４（ａ）の位相補償演算部のブロック図。FIG. 14B is a block diagram of the phase compensation calculation unit in FIG. 14A; 他の実施形態のアシスト制御演算部での操舵トルクからアシストトルク指令までの伝達特性を示すボード線図。FIG. 8 is a Bode diagram showing transmission characteristics from a steering torque to an assist torque command in an assist control calculation section of another embodiment;

以下、ステアリング制御装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。「ステアリング制御装置」としてのＥＰＳ－ＥＣＵは、車両の電動パワーステアリングシステムに適用される。このＥＰＳ－ＥＣＵは、ドライバの操舵トルクに応じてアシスト力を発生させるアシスト制御によりアシストトルク指令を演算するとともに、自動操舵に関わる目標操舵角に操舵角を追従させる舵角制御により舵角制御トルク指令を演算する。本実施形態では、支援装置からの指令を受けて実行する舵角制御の一例として、車両がレーンに沿って走行するように舵角を制御するレーンキープ制御を例示する。この場合、レーンキープ（車線維持）機能が支援機能に該当する。その他、駐車支援、自動運転等の支援機能に対しても同様の舵角制御が適用可能である。 An embodiment of a steering control device will be described below with reference to the drawings. An EPS-ECU as a "steering control device" is applied to an electric power steering system of a vehicle. This EPS-ECU calculates an assist torque command through assist control that generates an assist force according to the driver's steering torque, and also calculates a steering angle control torque through steering angle control that causes the steering angle to follow a target steering angle related to automatic steering. Compute the command. In this embodiment, as an example of steering angle control that is executed in response to a command from a support device, lane keep control that controls the steering angle so that the vehicle travels along the lane will be exemplified. In this case, the lane keeping function corresponds to the support function. In addition, similar steering angle control can be applied to support functions such as parking support and automatic driving.

［電動パワーステアリングシステムの構成］
図１に示すように、電動パワーステアリングシステム１は、モータ８０の駆動トルクにより、ドライバによるハンドル９１の操作をアシストするとともにレーンキープ制御等の舵角制御を実行するシステムである。ステアリングシャフト９２の一端にはハンドル９１が固定されており、ステアリングシャフト９２の他端側にはインターミディエイトシャフト９３が設けられている。ステアリングシャフト９２とインターミディエイトシャフト９３とは、トルクセンサ９４のトーションバーにより接続されており、これらにより操舵軸９５が構成される。トルクセンサ９４は、トーションバーの捩れ角に基づいて操舵トルクＴｓを検出する。 [Configuration of electric power steering system]
As shown in FIG. 1, the electric power steering system 1 is a system that uses the driving torque of a motor 80 to assist the driver's operation of a steering wheel 91 and to perform steering angle control such as lane keeping control. A handle 91 is fixed to one end of the steering shaft 92 , and an intermediate shaft 93 is provided to the other end of the steering shaft 92 . The steering shaft 92 and the intermediate shaft 93 are connected by a torsion bar of a torque sensor 94, and a steering shaft 95 is constructed by these. A torque sensor 94 detects the steering torque Ts based on the twist angle of the torsion bar.

インターミディエイトシャフト９３のトルクセンサ９４と反対側の端部には、ピニオンギア９６１及びラック９６２を含むギアボックス９６が設けられている。ドライバがハンドル９１を回すと、インターミディエイトシャフト９３とともにピニオンギア９６１が回転し、ピニオンギア９６１の回転に伴って、ラック９６２が左右に移動する。ラック９６２の両端に設けられたタイロッド９７は、ナックルアーム９８を介してタイヤ９９と接続されている。タイロッド９７が左右に往復運動し、ナックルアーム９８を引っ張ったり押したりすることで、タイヤ９９の向きが変わる。 A gear box 96 including a pinion gear 961 and a rack 962 is provided at the end of the intermediate shaft 93 opposite to the torque sensor 94 . When the driver turns the handle 91 , the pinion gear 961 rotates together with the intermediate shaft 93 , and the rack 962 moves left and right along with the rotation of the pinion gear 961 . Tie rods 97 provided at both ends of rack 962 are connected to tires 99 via knuckle arms 98 . The direction of the tire 99 is changed by the tie rod 97 reciprocating left and right and pulling or pushing the knuckle arm 98 .

モータ８０は、例えば３相交流ブラシレスモータであり、ＥＰＳ－ＥＣＵ１５から出力された駆動電圧Ｖｄに応じて、駆動トルクを出力する。３相交流モータの場合、駆動電圧Ｖｄは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相電圧を意味する。モータ８０の回転は、ウォームギア８６及びウォームホイール８７等により構成される減速機構８５を経由して、インターミディエイトシャフト９３に伝達される。また、ハンドル９１の操舵や、路面からの反力によるインターミディエイトシャフト９３の回転は、減速機構８５を経由してモータ８０に伝達される。 The motor 80 is, for example, a three-phase AC brushless motor, and outputs drive torque according to the drive voltage Vd output from the EPS-ECU 15 . In the case of a three-phase AC motor, the drive voltage Vd means the voltages of the U-phase, V-phase, and W-phase. Rotation of the motor 80 is transmitted to the intermediate shaft 93 via a reduction mechanism 85 composed of a worm gear 86, a worm wheel 87, and the like. Steering of the steering wheel 91 and rotation of the intermediate shaft 93 due to reaction force from the road surface are transmitted to the motor 80 via the reduction mechanism 85 .

なお、図１に示す電動パワーステアリングシステム１は、モータ８０の回転が操舵軸９５に伝達されるコラムアシスト式であるが、本実施形態のＥＰＳ－ＥＣＵ１５は、ラックアシスト式の電動パワーステアリングシステム、或いは、ハンドルと操舵輪とが機械的に切り離されたステアバイワイヤシステムにも同様に適用可能である。また、他の実施形態では、モータとして、３相以外の多相交流モータや、ブラシ付ＤＣモータが用いられてもよい。 The electric power steering system 1 shown in FIG. 1 is of a column assist type in which the rotation of the motor 80 is transmitted to the steering shaft 95, but the EPS-ECU 15 of the present embodiment is a rack assist type electric power steering system, Alternatively, it is equally applicable to a steer-by-wire system in which the steering wheel and steering wheels are mechanically separated. Also, in other embodiments, a multiphase AC motor other than three phases or a DC motor with brushes may be used as the motor.

ここで、ハンドル９１からタイヤ９９に至る、ハンドル９１の操舵力が伝達される機構全体を「操舵系メカ１００」という。ＥＰＳ－ＥＣＵ１５は、モータ８０が操舵系メカ１００に出力する駆動トルクを制御することにより、操舵系メカ１００が発生する操舵トルクＴｓを制御する。ＥＰＳ－ＥＣＵ１５は、操舵系メカ１００から操舵トルクＴｓ及び操舵角θを取得する。また、ＥＰＳ－ＥＣＵ１５は、車両の所定の部位に設けられた車速センサ１１が検出した車速Ｖを取得する。 Here, the entire mechanism from the steering wheel 91 to the tire 99 through which the steering force of the steering wheel 91 is transmitted is referred to as a "steering system mechanism 100". The EPS-ECU 15 controls the steering torque Ts generated by the steering system mechanism 100 by controlling the driving torque output from the motor 80 to the steering system mechanism 100 . The EPS-ECU 15 acquires the steering torque Ts and the steering angle θ from the steering system mechanism 100 . The EPS-ECU 15 also acquires a vehicle speed V detected by a vehicle speed sensor 11 provided at a predetermined portion of the vehicle.

さらにＥＰＳ－ＥＣＵ１５は、「支援装置」としてのＬＫＡ（レーンキープアシスト）－ＥＣＵ１６から目標操舵角θ^*を取得する。ＬＫＡ－ＥＣＵ１６は、図示しない車載バッテリからの電力によって動作し、図示しない車載カメラによって撮像された車両前方の画像から、走行レーンや走行レーンにおける自車両の位置を検出し、その検出結果に基づいて目標コースを設定する。さらに、ＬＫＡ－ＥＣＵ１６は、車速や舵角の検出値等に基づいて、目標コースに沿って走行するための目標操舵角θ^*を設定し、ＥＰＳ－ＥＣＵ１５に出力する。 Further, the EPS-ECU 15 acquires the target steering angle θ ^* from the LKA (Lane Keep Assist)-ECU 16 as a "support device". The LKA-ECU 16 operates on electric power from an on-board battery (not shown), detects the driving lane and the position of the vehicle in the driving lane from an image of the front of the vehicle captured by an on-board camera (not shown), and based on the detection result. Set a target course. Further, the LKA-ECU 16 sets a target steering angle θ* for running along the target course based on the vehicle speed, the detected steering angle, etc., and outputs the target steering angle θ ^* to the EPS-ECU 15 .

ＥＰＳ－ＥＣＵ１５は、図示しない車載バッテリからの電力によって動作し、取得した情報に基づいて、アシストトルク指令及び舵角制御トルク指令を演算する。ＥＰＳ－ＥＣＵ１５は、演算したトルク指令の加算値に従って駆動電圧Ｖｄをモータ８０へ印加することにより、アシストトルク及び舵角制御トルクを発生させる。なお、ＥＰＳ－ＥＣＵ１５における各種演算処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。 The EPS-ECU 15 operates with electric power from a vehicle-mounted battery (not shown), and calculates an assist torque command and a steering angle control torque command based on the acquired information. The EPS-ECU 15 applies the drive voltage Vd to the motor 80 according to the calculated addition value of the torque command, thereby generating the assist torque and the steering angle control torque. Various arithmetic processing in the EPS-ECU 15 may be software processing by executing a program stored in advance in a substantial memory device such as a ROM by the CPU, or may be hardware processing by a dedicated electronic circuit. There may be.

［従来技術の課題、及び、本実施形態による課題解決の思想］
特許文献１（特開２０１５－３３９４２号公報）の従来技術では、アシスト制御演算部が生成したアシスト指令と、目標追従制御部が生成した追従指令とを加算した駆動指令に基づいてモータが駆動される。また、追従制御の実行中にドライバの操舵による介入を介入検出部が検出したとき、追従制御の応答特性を低下させ、アシスト制御の実行度合を増加させる。 [Problem of the Prior Art and Concept of Problem Solving by the Present Embodiment]
In the prior art of Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-33942), the motor is driven based on a drive command obtained by adding the assist command generated by the assist control calculation unit and the follow-up command generated by the target follow-up control unit. be. Further, when the intervention detection unit detects an intervention by the driver's steering during execution of the follow-up control, the response characteristic of the follow-up control is lowered and the execution degree of the assist control is increased.

しかし、アシスト指令と追従指令との単純加算では、舵角制御がアシスト制御の影響を受けて、目標舵角への追従性を向上させることは難しい。また、車速や操舵状態に応じてアシスト特性が変化すると、その影響を受けた舵角制御では所望の追従特性が得られないおそれがある。そこで本実施形態のステアリング制御装置は、アシスト制御によるアシストトルク指令と、舵角制御による舵角制御トルク指令とを加算してモータを駆動する構成において、舵角制御における目標舵角への追従性の向上を図る。 However, with simple addition of the assist command and the follow-up command, the steering angle control is affected by the assist control, and it is difficult to improve the ability to follow the target steering angle. Further, if the assist characteristics change according to the vehicle speed or the steering state, there is a possibility that the desired follow-up characteristics cannot be obtained with the steering angle control affected by the changes. Therefore, in the steering control device of the present embodiment, in the configuration in which the motor is driven by adding the assist torque command by the assist control and the steering angle control torque command by the steering angle control, the followability to the target steering angle in the steering angle control is achieved. to improve

図２に、本実施形態のステアリング制御装置の概念的な構成図を示す。このステアリング制御装置は、ドライバの操舵トルクに応じてアシスト力を発生させるアシスト制御によりアシストトルク指令を演算するとともに、自動操舵に関わる目標操舵角に操舵角を追従させる舵角制御により舵角制御トルク指令を演算する。これら二つのトルク指令の加算値に従ってモータが駆動される。この構成において、舵角制御に応じて演算される応答調整パラメータに基づき、アシスト制御におけるアシストトルク指令の応答が調整される。 FIG. 2 shows a conceptual configuration diagram of the steering control device of this embodiment. This steering control device calculates an assist torque command by means of assist control that generates an assist force according to the driver's steering torque, and also calculates a steering angle control torque by means of steering angle control that causes the steering angle to follow a target steering angle related to automatic steering. Compute the command. The motor is driven according to the added value of these two torque commands. In this configuration, the response of the assist torque command in the assist control is adjusted based on the response adjustment parameter calculated according to the steering angle control.

このステアリング制御装置の動作の概要は以下の通りである。
（ａ）レーンキープ、駐車支援、自動運転等の支援機能を有する支援装置からの舵角制御指令を受けて舵角制御を実行する。
（ｂ）舵角制御を開始したことを示すフラグ、又は、舵角制御を徐々に強めていく係数をもとにアシスト制御の応答調整パラメータを演算する。
（ｃ）アシスト制御は、応答調整パラメータを受けてその応答特性を低下させる。
（ｄ）アシスト制御の特性としては、操舵トルク入力からアシストトルク出力までの周波数特性において、高周波域のゲイン（以下「高周波ゲイン」という）を下げる。ＤＣ領域付近の低周波域のゲイン（以下「低周波ゲイン」という）は極力維持する。 The outline of the operation of this steering control device is as follows.
(a) Execute steering angle control in response to a steering angle control command from a support device having support functions such as lane keeping, parking support, and automatic driving.
(b) A response adjustment parameter for assist control is calculated based on a flag indicating the start of steering angle control or a coefficient for gradually increasing steering angle control.
(c) Assist control receives a response adjustment parameter to reduce its response characteristics.
(d) As a characteristic of the assist control, the gain in the high frequency region (hereinafter referred to as "high frequency gain") is lowered in the frequency characteristic from the steering torque input to the assist torque output. The gain in the low-frequency region near the DC region (hereinafter referred to as "low-frequency gain") is maintained as much as possible.

また、このステアリング制御装置の主な効果は以下の通りである。
（ａ）閉ループ系の安定余裕度が改善されることで、舵角制御のゲインを高く設定可能となり、目標舵角への追従性が向上する。
（ｂ）ドライバ操舵に対してもアシスト特性としての低周波ゲインが確保されることで、ドライバの操作介入時に「重い」、「引っ掛かる」等の違和感を低減させやすくなる。 Further, the main effects of this steering control device are as follows.
(a) Since the stability margin of the closed-loop system is improved, it becomes possible to set a high gain for the steering angle control, and the ability to follow the target steering angle is improved.
(b) By securing a low-frequency gain as an assist characteristic for driver steering, it becomes easier to reduce discomfort such as "heavy" and "hooking" when the driver intervenes in operation.

［ＥＰＳ－ＥＣＵの構成及び作用効果］
次に、具体的なＥＰＳ－ＥＣＵ１５の全体構成を図３に示す。ＥＰＳ－ＥＣＵ１５は、アシスト制御演算部２０、舵角制御演算部３０、制御調停部４０、指令加算器６０、及びモータ駆動制御部６５等を備える。このＥＰＳ－ＥＣＵ１５は、舵角制御の作動状態に応じてアシスト制御の応答、特に高周波ゲインを可変することで、舵角制御の高い目標操舵角追従性を実現するとともに、ドライバによる操作介入時には良好な操舵感を得ることを目的とする。 [Configuration and effects of EPS-ECU]
Next, FIG. 3 shows a specific overall configuration of the EPS-ECU 15. As shown in FIG. The EPS-ECU 15 includes an assist control calculation section 20, a steering angle control calculation section 30, a control arbitration section 40, a command adder 60, a motor drive control section 65, and the like. The EPS-ECU 15 varies the response of the assist control, especially the high-frequency gain, according to the operating state of the steering angle control. The purpose is to obtain a good steering feeling.

アシスト制御演算部２０は、操舵トルクＴｓに基づきアシストトルク指令Ｔ２^*を演算する。詳しくは、アシスト制御演算部２０は、操舵トルクＴｓ及び車速Ｖに基づき、路面反力（或いは路面負荷）に応じた伝達感や、操舵状態に応じたフィールが実現されるようにアシストトルク指令Ｔ２^*を演算する。ここで、アシストトルク指令Ｔ２^*の符号は、トルクが印加される回転方向に応じて定義される。例えば左回転方向に印加されるトルクが正、右回転方向に印加されるトルクが負と定義される。アシスト制御演算部２０の詳細な構成は、図８～図１１を参照して後述する。 The assist control calculation unit 20 calculates an assist torque command T2 ^* based on the steering torque Ts. Specifically, based on the steering torque Ts and the vehicle speed V, the assist control calculation unit 20 outputs the assist torque command T2 so as to realize a transmission feeling according to the road surface reaction force (or road load) and a feel according to the steering state. Calculate ^* . Here, the sign of the assist torque command T2 ^* is defined according to the direction of rotation in which the torque is applied. For example, the torque applied in the left rotation direction is defined as positive, and the torque applied in the right rotation direction is defined as negative. A detailed configuration of the assist control calculation unit 20 will be described later with reference to FIGS. 8 to 11. FIG.

舵角制御演算部３０は、ＬＫＡ－ＥＣＵ１６から指令される目標操舵角θ^*に操舵角θを追従させるための舵角制御トルク指令Ｔ１^*を演算する。舵角制御トルク指令Ｔ１^*の符号は、アシストトルク指令Ｔ２^*と同様に定義される。また、目標操舵角θ^*及び操舵角θについては、中立位置に対し左側の角度が正、中立位置に対し右側の角度が負と定義される。舵角制御トルク指令Ｔ１^*は指令加算器６０に出力され、アシストトルク指令Ｔ２^*との加算値が算出される。舵角制御演算部３０の詳細な構成は、図４、図５を参照して後述する。 The steering angle control calculation unit 30 calculates a steering angle control torque command T1 ^* for causing the steering angle θ to follow the target steering angle θ ^* commanded from the LKA-ECU 16. The sign of the steering angle control torque command T1 ^* is defined similarly to the assist torque command T2 ^* . As for the target steering angle θ ^* and the steering angle θ, the angle on the left side of the neutral position is defined as positive, and the angle on the right side of the neutral position is defined as negative. The steering angle control torque command T1 ^* is output to the command adder 60, and the addition value with the assist torque command T2 ^* is calculated. A detailed configuration of the steering angle control calculation unit 30 will be described later with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

制御調停部４０は、舵角制御演算部３０による舵角制御が実行されるとき、アシスト制御演算部２０によるアシスト制御において、操舵トルクＴｓに対するアシストトルク指令Ｔ２^＊の応答特性を低下させる。 The control arbitration unit 40 reduces the response characteristic of the assist torque command T2 ^* to the steering torque Ts in the assist control by the assist control calculation unit 20 when the steering angle control by the steering angle control calculation unit 30 is executed .

具体的に制御調停部４０は、ＬＫＡ－ＥＣＵ１６からの舵角制御を要求する作動指令として、舵角制御要求フラグＦを取得する。そして制御調停部４０は、舵角制御要求フラグＦ及び操舵トルクＴｓに基づいて、補正ゲインＫ１及び補正ゲインＫ２を演算する。舵角制御の実行を決定づける補正ゲインＫ１は、舵角制御演算部３０に出力される。アシスト制御の応答特性を調整する「応答調整パラメータ」としての補正ゲインＫ２は、アシスト制御演算部２０に出力される。 Specifically, the control arbitration unit 40 acquires the steering angle control request flag F as an operation command requesting steering angle control from the LKA-ECU 16 . The control arbitration unit 40 calculates the correction gain K1 and the correction gain K2 based on the steering angle control request flag F and the steering torque Ts. A correction gain K<b>1 that determines the execution of the steering angle control is output to the steering angle control calculation section 30 . A correction gain K<b>2 as a “response adjustment parameter” for adjusting the response characteristics of the assist control is output to the assist control calculation section 20 .

より詳しくは、制御調停部４０は、舵角制御の実行度合が強くなるほどアシスト制御の応答特性を低下させる。また、制御調停部４０は、アシスト制御の応答特性を低下させるにあたり、低周波域のゲインよりも高周波域のゲインをより低下させる。制御調停部４０の詳細な構成は、図６、図７を参照して後述する。 More specifically, the control arbitration unit 40 lowers the response characteristic of the assist control as the degree of execution of the steering angle control becomes stronger. Further, the control arbitration unit 40 reduces the gain in the high frequency range more than the gain in the low frequency range when reducing the response characteristics of the assist control. A detailed configuration of the control arbitration unit 40 will be described later with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.

指令加算器６０は、アシストトルク指令Ｔ２^*と舵角制御トルク指令Ｔ１^*とを加算した最終アシストトルク指令Ｔａ^*を算出する。モータ駆動制御部６５は、最終アシストトルク指令Ｔａ^*に従ってモータ８０へ駆動電圧Ｖｄを印加することでモータ８０を駆動する。これによりモータ８０は、最終アシストトルク指令Ｔａ^*に対応したアシストトルク及び舵角制御トルクを出力する。 The command adder 60 calculates the final assist torque command Ta ^* by adding the assist torque command T2 ^* and the steering angle control torque command T1 ^* . The motor drive control unit 65 drives the motor 80 by applying the drive voltage Vd to the motor 80 according to the final assist torque command Ta ^* . Thereby, the motor 80 outputs an assist torque and a steering angle control torque corresponding to the final assist torque command Ta ^* .

続いて、舵角制御演算部３０、制御調停部４０、アシスト制御演算部２０の順に、各部の詳細な構成を説明する。まず図４、図５を参照し、舵角制御演算部３０の構成について説明する。本実施形態の舵角制御演算部３０の構成は、特許文献１に開示されたものと基本的に同じである。図４に示すように、舵角制御演算部３０は、操舵角偏差算出器３３及び操舵角サーボ制御部３４を有し、目標操舵角θ^*及び操舵角θに基づいて舵角制御トルク指令Ｔ１^*を演算する。 Next, the detailed configuration of each unit will be described in order of the steering angle control calculation unit 30, the control arbitration unit 40, and the assist control calculation unit 20. FIG. First, the configuration of the steering angle control calculation unit 30 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. The configuration of the steering angle control calculation unit 30 of the present embodiment is basically the same as that disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200012. As shown in FIG. 4, the steering angle control calculation unit 30 has a steering angle deviation calculator 33 and a steering angle servo control unit 34, and calculates a steering angle control torque command T1 based on the target steering angle θ ^* and the steering angle θ. Calculate ^* .

操舵角偏差算出器３３は、ＬＫＡ－ＥＣＵ１６から指令される目標操舵角θ^*と、トルクセンサ９４が検出した操舵角θとの操舵角偏差Δθ（＝θ^*－θ）を算出する。操舵角サーボ制御部３４は、操舵角偏差Δθ及び補正ゲインＫ１に基づき、舵角制御トルク指令Ｔ１^*を演算する。 A steering angle deviation calculator 33 calculates a steering angle deviation Δθ (=θ ^* −θ) between the target steering angle θ ^* commanded by the LKA-ECU 16 and the steering angle θ detected by the torque sensor 94 . The steering angle servo control section 34 calculates a steering angle control torque command T1 ^* based on the steering angle deviation Δθ and the correction gain K1.

図５に示すように、操舵角サーボ制御部３４は、補正ゲインＫ１を乗算する補正ゲイン乗算器３５、並びに、比例演算器３６１、積分演算器３６２、微分演算器３６３及び加算器３６４を含むＰＩＤ演算器３６を有する。図中のＫｐ２、Ｋｉ２、Ｋｄ２はそれぞれ比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインであり、ｓはラプラス演算子、τ２は時定数である。補正ゲインＫ１は、舵角制御の開始とともに０から１へと増加し、舵角制御の終了や舵角制御中のドライバのオーバーライド操作、すなわち操舵による介入に応じて１から０へと減少する。 As shown in FIG. 5, the steering angle servo control unit 34 includes a correction gain multiplier 35 that multiplies the correction gain K1, a proportional calculator 361, an integral calculator 362, a differential calculator 363, and an adder 364. It has a calculator 36 . Kp2, Ki2, and Kd2 in the figure are proportional gain, integral gain, and differential gain, respectively, s is the Laplace operator, and τ2 is the time constant. The correction gain K1 increases from 0 to 1 when the steering angle control starts, and decreases from 1 to 0 when the steering angle control ends or the driver performs an override operation during the steering angle control, that is, intervention by steering.

舵角制御の開始時、０から１へと増加する補正ゲインＫ１が操舵角偏差Δθに乗算されることで、操舵角サーボのＰＩＤゲインが０から設定された値に変化する。また、補正ゲインＫ１によってＰＩＤ制御の出力が制限されることで、操舵角サーボ出力の制限値が０から設定された値に変化する。また、操舵角サーボ制御部３４は、本来の舵角制御により操舵角偏差Δθをゼロにしようと機能する。 At the start of the steering angle control, the PID gain of the steering angle servo changes from 0 to the set value by multiplying the steering angle deviation Δθ by the correction gain K1 that increases from 0 to 1. Further, by limiting the output of the PID control by the correction gain K1, the limit value of the steering angle servo output changes from 0 to a set value. Further, the steering angle servo control section 34 functions to make the steering angle deviation Δθ zero by the original steering angle control.

一方、舵角制御の終了時やドライバのオーバーライド操作時に１から０へと減少するＫ１によって、舵角制御は縮退し、舵角制御トルク指令Ｔ１^*はゼロとなる。なお、ＰＩＤ制御の出力を制限する際に積分のワインドアップがないようにする演算については、特許文献１等で公知の技術である。 On the other hand, K1 decreases from 1 to 0 at the end of the steering angle control or when the driver performs an override operation, causing the steering angle control to degenerate and the steering angle control torque command T1 ^* to become zero. Note that the calculation for preventing integral windup when limiting the output of PID control is a technique known in Patent Document 1 and the like.

図６、図７を参照し、制御調停部４０の構成について説明する。図６に示すように、制御調停部４０は、漸増漸減処理部４１、絶対値処理部４２、ドライバ介入係数マップ４３、フィルタ処理部４４、Ｍｉｎ選択部４５、及び操舵トルクサーボ補正ゲインマップ４６等を有する。制御調停部４０は、舵角制御要求フラグＦ及び操舵トルクＴｓに基づいて、舵角制御の実行を決定づけるための補正ゲインＫ１、及び、アシスト制御の応答特性を調整する補正ゲインＫ２を演算する。 The configuration of the control arbitration unit 40 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. As shown in FIG. 6, the control arbitration unit 40 includes a gradual increase/decrease processing unit 41, an absolute value processing unit 42, a driver intervention coefficient map 43, a filter processing unit 44, a Min selection unit 45, a steering torque servo correction gain map 46, and the like. have Based on the steering angle control request flag F and the steering torque Ts, the control arbitration unit 40 calculates a correction gain K1 for determining the execution of the steering angle control and a correction gain K2 for adjusting the response characteristics of the assist control. .

漸増漸減処理部４１は、「支援装置」であるＬＫＡ－ＥＣＵ１６から、ＥＰＳ－ＥＣＵ１５に操舵が要求されたことを示す「舵角制御要求フラグＦ」を受ける。漸増漸減処理部４１は、舵角制御要求フラグＦがＯＮであれば作動ゲインＫ１Ｓを１まで漸増させ、舵角制御要求フラグＦがＯＦＦであれば０まで漸減させる作動ゲインＫ１Ｓを演算する。舵角制御要求フラグＦは、ＯＮ／ＯＦＦを示す二値に限らず、「舵角制御をフルに稼働させるための数値」から、「舵角制御を縮退させて舵角制御トルク指令Ｔ１^*の出力を停止するための数値」まで連続的に変化する信号であってもよい。 The gradual increase/decrease processing unit 41 receives a “steering angle control request flag F” indicating that the EPS-ECU 15 is requested to steer from the LKA-ECU 16, which is a “support device”. The gradual increase/decrease processing unit 41 calculates an operation gain K1S that gradually increases the operating gain K1S to 1 when the steering angle control request flag F is ON, and gradually decreases to 0 when the steering angle control request flag F is OFF. The steering angle control request flag F is not limited to a binary value indicating ON/ ^OFF . It may be a signal that continuously changes up to "the numerical value for stopping the output."

絶対値処理部４２は、入力された操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ｜を出力する。ドライバ介入係数マップ４３は、操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ｜とドライバ介入ゲインＫ１Ｄとの関係を規定する。図７（ａ）に示すように、ドライバ介入係数マップは、特許文献１の図３に開示されたものと同様である。すなわち、｜Ｔｓ｜＜ＡではＫ１Ｄ＝１であり、｜Ｔｓ｜＞ＢではＫ１Ｄ＝０であり、Ａ≦｜Ｔｓ｜≦Ｂの範囲では、｜Ｔｓ｜の増加に伴って、Ｋ１Ｄは１から０に単調減少する。フィルタ処理部４４は、入力をローパスフィルタで処理し、ドライバ介入ゲインＫ１Ｄを出力する。 The absolute value processing unit 42 outputs the input absolute value |Ts| of the steering torque. The driver intervention coefficient map 43 defines the relationship between the steering torque absolute value |Ts| and the driver intervention gain K1D. As shown in FIG. 7(a), the driver intervention coefficient map is similar to that disclosed in FIG. That is, K1D=1 when |Ts|<A, and K1D=0 when |Ts|>B. Monotonically decreases to 0. A filter processing unit 44 processes the input with a low-pass filter and outputs a driver intervention gain K1D.

ドライバ介入ゲインＫ１Ｄは、ドライバのオーバーライド操作度合を判断するための値であり、操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ｜が増大すると０に近づき、減少すると１に近づく。このとき、フィルタ処理によって、ドライバ介入ゲインＫ１Ｄが０に向かって小さくなるときは早く、１に向かって大きくなるときはゆっくりと変化させることで、ドライバが介入操作をやめて舵角制御に移行するときの操舵力の繋がりを良好にしている。 The driver intervention gain K1D is a value for determining the degree of override operation by the driver, and approaches 0 when the absolute value |Ts| of the steering torque increases, and approaches 1 when the absolute value |Ts| of the steering torque decreases. At this time, the filter processing changes the driver intervention gain K1D quickly when it decreases toward 0 and slowly when it increases toward 1, so that when the driver stops intervening and shifts to steering angle control. The connection of the steering force is improved.

なお、ドライバの介入操作の検出手段として、操舵トルクＴｓ以外のパラメータを用いてもよい。例えばハンドルに取り付けられた回転角センサとモータ角の差やその変化速度を用い、それらが大きいときドライバ介入係数マップに類するものでドライバ介入ゲインＫ１Ｄを絞ってもよい。 It should be noted that a parameter other than the steering torque Ts may be used as means for detecting intervention operation by the driver. For example, the difference between the rotation angle sensor attached to the steering wheel and the motor angle and the rate of change thereof may be used.

Ｍｉｎ選択部４５は、作動ゲインＫ１Ｓとドライバ介入ゲインＫ１Ｄとの小さい方の値を「補正ゲインＫ１」として選択する。補正ゲインＫ１によって舵角制御演算部３０での舵角制御が補正されることにより、レーンキープ制御等の支援機能の開始／終了における舵角制御の滑らかな始動／終了ができる。また、ドライバの操作介入による舵角制御の縮退を、引っ掛かりなどの違和感なしに実行することができる。 The Min selection unit 45 selects the smaller value of the operation gain K1S and the driver intervention gain K1D as the "correction gain K1". By correcting the steering angle control in the steering angle control calculating section 30 with the correction gain K1, the steering angle control can be smoothly started/finished at the start/end of the support function such as the lane keeping control. In addition, the degeneration of the steering angle control by the driver's operation intervention can be executed without causing a sense of incongruity such as being stuck.

アシスト制御の応答特性を補正するための補正ゲインＫ２は、補正ゲインＫ１を引数とする操舵トルクサーボ補正ゲインマップ４６により算出される。図７（ｂ）に操舵トルクサーボ補正ゲインマップ４６の例を示す。この例では、舵角制御が縮退しているＫ１＝０のとき、補正ゲインＫ２を１とし、舵角制御が実質的にフル稼働しているＫ１＝１のとき、補正ゲインＫ２を０．３とする。また、０＜Ｋ１＜１の範囲では線形補間により補正ゲインＫ２を求めるものとする。 A correction gain K2 for correcting the response characteristic of the assist control is calculated from a steering torque servo correction gain map 46 having the correction gain K1 as an argument. An example of the steering torque servo correction gain map 46 is shown in FIG. 7(b). In this example, the correction gain K2 is set to 1 when K1=0 when the steering angle control is degenerate, and when K1=1 when the steering angle control is substantially in full operation, the correction gain K2 is set to 0.3. and Also, in the range of 0<K1<1, the correction gain K2 is obtained by linear interpolation.

これによって、舵角制御が作動しない場合はＫ２＝１としてアシスト制御が最大性能を発揮し、舵角制御が作動した場合はＫ２＝０．３に徐変してアシスト制御の応答特性を下げる動作を実現する。特にドライバが介入操作をしたときは補正ゲインＫ１によって舵角制御が連続的に縮退するとともに、補正ゲインＫ２によってアシスト制御の応答は連続的に向上する。したがって、支援機能の性能とドライバ操作に対するアシスト性能とを両立しながら、かつドライバに違和感を与えないよう遷移させることが可能となる。 As a result, when the steering angle control does not operate, the assist control exhibits the maximum performance with K2 = 1, and when the steering angle control operates, the response characteristic of the assist control is lowered by gradually changing to K2 = 0.3. implement the action. In particular, when the driver performs an intervention operation, the steering angle control is continuously degenerated by the correction gain K1, and the response of the assist control is continuously improved by the correction gain K2. Therefore, it is possible to make the transition while maintaining both the performance of the support function and the performance of assisting the driver's operation, and not giving the driver a sense of discomfort.

次に図８～図１１を参照し、アシスト制御演算部２０の構成、動作について説明する。図１４等に示す「他の実施形態」のアシスト制御演算部５０に対して、図８等に示すアシスト制御演算部２０を「基本実施形態」と呼ぶ。基本実施形態のアシスト制御演算部２０の構成、動作は、特開２０１３－５２７９３号公報に開示されたものと基本的に同じである。図８に示すように、アシスト制御演算部２０は、推定負荷演算部２１、目標操舵トルク演算部２２、トルク偏差算出器２３、操舵トルクサーボ制御部２４を含み、アシストトルク指令Ｔ２^*を演算する。 Next, the configuration and operation of the assist control calculation section 20 will be described with reference to FIGS. 8 to 11. FIG. The assist control calculation unit 20 shown in FIG. 8 and the like is called the “basic embodiment” in contrast to the assist control calculation unit 50 of the “other embodiment” shown in FIG. 14 and the like. The configuration and operation of the assist control calculation unit 20 of the basic embodiment are basically the same as those disclosed in JP-A-2013-52793. As shown in FIG. 8, the assist control calculation unit 20 includes an estimated load calculation unit 21, a target steering torque calculation unit 22, a torque deviation calculator 23, and a steering torque servo control unit 24, and calculates an assist torque command T2 ^* . .

推定負荷演算部２１は、トルク加算器２１１及びローパスフィルタ（図中「ＬＰＦ」）２１２を含み、推定負荷Ｔｘを演算する。トルク加算器２１１は、操舵トルクサーボ制御部２４が演算したアシストトルク指令Ｔ２^*と、トルクセンサ９４から入力された操舵トルクＴｓとを加算する。ローパスフィルタ２１２は、操舵系メカ１００の共振点付近から上の周波数成分を減衰させる。 The estimated load calculator 21 includes a torque adder 211 and a low-pass filter (“LPF” in the figure) 212, and calculates an estimated load Tx. The torque adder 211 adds the assist torque command T2 ^* calculated by the steering torque servo control unit 24 and the steering torque Ts input from the torque sensor 94 . The low-pass filter 212 attenuates frequency components above the vicinity of the resonance point of the steering mechanism 100 .

目標操舵トルク演算部２２は、推定負荷Ｔｘ及び車速Ｖに基づき目標操舵トルクＴｓ^*を演算する。詳しくは、目標操舵トルク演算部２２は、符号処理部２２１、絶対値処理部２２２、目標操舵トルクマップ２２３及び乗算器２２４を含む。符号処理部２２１は、入力された推定負荷Ｔｘが正のとき１、負のとき（－１）、ゼロのとき０を出力する。絶対値処理部２２２は、入力された推定負荷の絶対値｜Ｔｘ｜を算出する。 A target steering torque calculation unit 22 calculates a target steering torque Ts ^* based on the estimated load Tx and the vehicle speed V. FIG. Specifically, the target steering torque calculator 22 includes a sign processor 221 , an absolute value processor 222 , a target steering torque map 223 and a multiplier 224 . The code processing unit 221 outputs 1 when the input estimated load Tx is positive, (-1) when it is negative, and 0 when it is zero. The absolute value processing unit 222 calculates the absolute value |Tx| of the input estimated load.

目標操舵トルクマップ２２３は、推定負荷の絶対値｜Ｔｘ｜及び車速Ｖと目標操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ^*｜との関係を規定する。図９に示すように、目標操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ^*｜は、推定負荷の絶対値｜Ｔｘ｜が大きいほど大きく、車速Ｖが高速になるほど大きくなるように設定される。マップ上の動作点における接線の勾配Ｋｔｘは、原点に近いほど大きく、推定負荷の絶対値｜Ｔｘ｜が増加するに従って緩やかになる。乗算器２２４は、目標操舵トルクマップ２２３により算出された目標操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ^*｜に対し、符号処理部２２１から出力された値を乗算する。 The target steering torque map 223 defines the relationship between the estimated load absolute value |Tx| and the vehicle speed V and the target steering torque absolute value |Ts ^* |. As shown in FIG. 9, the absolute value |Ts ^* | of the target steering torque is set to increase as the absolute value |Tx| of the estimated load increases, and to increase as the vehicle speed V increases. The slope Ktx of the tangent line at the operating point on the map increases as it approaches the origin, and becomes gentler as the absolute value |Tx| of the estimated load increases. Multiplier 224 multiplies the absolute value |Ts ^* |

トルク偏差算出器２３は、トルクセンサ９４で検出された操舵トルクＴｓと、目標操舵トルクＴｓ^*との差である操舵トルク偏差ΔＴｓ（＝Ｔｓ^*－Ｔｓ）を算出する。操舵トルクサーボ制御部２４は、操舵トルク偏差ΔＴｓが０になるように、つまり、操舵トルクＴｓを目標操舵トルクＴｓ^*に追従させるようにサーボ制御を実行し、アシストトルク指令Ｔ２^*を演算する。また、「応答調整パラメータ」である補正ゲインＫ２が操舵トルクサーボ制御部２４に入力される。 A torque deviation calculator 23 calculates a steering torque deviation ΔTs (=Ts ^* −Ts), which is the difference between the steering torque Ts detected by the torque sensor 94 and the target steering torque Ts ^* . The steering torque servo control unit 24 performs servo control so that the steering torque deviation ΔTs becomes 0, that is, the steering torque Ts follows the target steering torque Ts ^* , and calculates an assist torque command T2 ^* . Further, a correction gain K2, which is a “response adjustment parameter”, is input to the steering torque servo control section 24. FIG.

図１０に示すように、操舵トルクサーボ制御部２４は、補正ゲインＫ２を乗算する補正ゲイン乗算器２５、並びに、比例演算器２６１、積分演算器２６２、微分演算器２６３及び加算器２６４を含むＰＩＤ演算器２６を有する。図中のＫｐ１、Ｋｉ１、Ｋｄ１は、それぞれ比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインであり、ｓはラプラス演算子、τ１は時定数である。なお、補正ゲインＫ２は、図示のように操舵トルク偏差ΔＴｓに乗算されるのでなく、ＰＩＤゲインに個別に乗算されてもよい。 As shown in FIG. 10, the steering torque servo control unit 24 includes a correction gain multiplier 25 that multiplies the correction gain K2, a proportional calculator 261, an integral calculator 262, a differential calculator 263, and an adder 264. It has a calculator 26 . Kp1, Ki1, and Kd1 in the figure are proportional gain, integral gain, and differential gain, respectively, s is the Laplace operator, and τ1 is the time constant. The correction gain K2 may be multiplied by the PID gain separately instead of being multiplied by the steering torque deviation ΔTs as shown.

なお、特開平９－２２１０５３号公報等には、アシスト制御の出力であるアシスト指令に０～１のゲインを単純に乗算する従来技術が開示されている。この従来技術では、オーバーライドで舵角制御がアシストを妨げる側に作用し、ドライバの操舵を阻害する。これに対し、本実施形態のアシスト制御演算部２０は、アシストトルク指令Ｔ２^*から推定負荷演算部２１に入力されるフィードバック信号を持つことで、以下に説明する通り、低周波域のゲインはそのままで高周波域のゲインが抑えられたものとなる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-221053 discloses a conventional technique in which an assist command, which is an output of assist control, is simply multiplied by a gain of 0 to 1. In this prior art, the steering angle control acts on the side of hindering the assist in the override, hindering the driver's steering. On the other hand, the assist control calculation unit 20 of the present embodiment has a feedback signal that is input from the assist torque command T2 ^* to the estimated load calculation unit 21, so that the gain in the low frequency range remains unchanged as described below. , the gain in the high frequency range is suppressed.

図１１に、操舵トルクＴｓからアシストトルク指令Ｔ２^*までの伝達特性を示す。破線は舵角制御が非作動中（Ｋ２＝１）、すなわち、アシスト制御本来の操舵特性を発揮する設定状態での伝達特性を表す。実線は舵角制御が作動中（Ｋ２＝０．３）、すなわち、舵角制御の目標追従性能が高い設定状態での伝達特性を表す。 FIG. 11 shows transmission characteristics from the steering torque Ts to the assist torque command T2 ^* . The dashed line represents the transmission characteristic when the steering angle control is inactive (K2=1), that is, when the steering characteristic of the assist control is exhibited. The solid line represents the transmission characteristic when the steering angle control is in operation (K2=0.3), that is, when the steering angle control has a high target following performance.

操舵トルクＴｓに対するアシストトルク指令Ｔ２^*の静的な倍率を「アシスト比α」と呼ぶ。推定負荷Ｔｘに応じて目標操舵トルクＴｓ^*を定め、その目標操舵トルクＴｓ^*に操舵トルクＴｓが追従するよう制御する目標追従型のアシスト制御の場合、アシスト比αは次式で与えられる。ここでＫｔｘは、推定負荷Ｔｘから目標操舵トルクＴｓ^*を演算する目標操舵トルクマップ２２３（図９）の動作点の勾配である。
α＝（１／Ｋｔｘ）－１ A static ratio of the assist torque command T2 ^* to the steering torque Ts is called an "assist ratio α". In the case of target-following assist control in which a target steering torque Ts ^* is determined according to the estimated load Tx and the steering torque Ts follows the target steering torque Ts ^* , the assist ratio α is given by the following equation. Here, Ktx is the slope of the operating point of the target steering torque map 223 (FIG. 9) for calculating the target steering torque Ts ^* from the estimated load Tx.
α=(1/Ktx)-1

ドライバがハンドル操作して車両が旋回するとき、推定負荷の絶対値｜Ｔｘ｜が増大するに連れて目標操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ^*｜を大きくすることでハンドル操作に応じた操舵トルクＴｓを発生させる。目標操舵トルクマップ２２３において、推定負荷の絶対値｜Ｔｘ｜の増加に対して勾配Ｋｔｘを徐々に緩やかにすることで、操舵フィールの良い操舵反力が生成される。また、中立位置付近ではマップの勾配Ｋｔｘを急にすることで、ハンドル切り出し初期に良好な手応えが生成される。 When the driver operates the steering wheel and the vehicle turns, the absolute value |Ts ^* | of the target steering torque is increased as the absolute value |Tx| generate. In the target steering torque map 223, a steering reaction force with a good steering feel is generated by gradually reducing the gradient Ktx with respect to an increase in the absolute value |Tx| of the estimated load. Also, by increasing the slope Ktx of the map near the neutral position, a good response is generated at the initial stage of turning the steering wheel.

一連の動作としては、ハンドルを中立位置から操舵していくに従って、目標操舵トルクマップ２２３の勾配Ｋｔｘは１に近い値から０に近い値に減少し、アシスト比αは０に近い値から数倍ないし数十倍に増加する。このときトルクセンサ９４で検出される操舵トルクＴｓに対するアシストトルク指令Ｔ２^*の周波数特性が図１１に示される。中立位置付近ではアシスト比αは０に近く、低周波域でのゲインは非常に小さく、高周波域では振動を引き起こさないよう微分特性を示す。そして、操舵に伴ってアシストが増えるとき、低周波域でのゲインが増した特性となる。 As a series of operations, as the steering wheel is steered from the neutral position, the gradient Ktx of the target steering torque map 223 decreases from a value close to 1 to a value close to 0, and the assist ratio α increases from a value close to 0 to several times. or dozens of times more. FIG. 11 shows the frequency characteristic of the assist torque command T2 ^* with respect to the steering torque Ts detected by the torque sensor 94 at this time. Near the neutral position, the assist ratio α is close to 0, the gain in the low frequency range is very small, and the differential characteristic is exhibited in the high frequency range so as not to cause vibration. Then, when the assist increases with steering, the characteristic becomes such that the gain in the low frequency range increases.

舵角制御が作動した場合、図１１において破線から実線の特性に遷移させ、数Ｈｚから上の周波数帯でのゲインを抑えたものになり、操舵系メカ１００の共振振動をより抑えるアシスト特性となる。すなわち、安定余裕度がより高い制御に移行する。低周波域でのゲインは舵角制御が作動しない通常時と同じとなる。そのため、舵角制御が作動していてもドライバがハンドル操作をして操舵トルクＴｓが発生すれば、その操舵トルクＴｓに応じたアシストトルクを確実に発生させようとアシスト制御が動作する。 When the steering angle control is activated, the characteristics are changed from the dashed line to the solid line in FIG. Become. That is, the control shifts to a control with a higher stability margin. The gain in the low frequency range is the same as in normal times when the steering angle control does not operate. Therefore, even if the steering angle control is in operation, if the driver operates the steering wheel to generate the steering torque Ts, the assist control operates to reliably generate the assist torque corresponding to the steering torque Ts.

これにより本実施形態では、舵角制御が作動するとき、単にゲインでアシストトルクを絞ること等によって制限する場合に比べ、ドライバが操作したときに「重い」という違和感が少ないものとなる。またドライバの操作によってオーバーライドを検出して舵角制御を絞る際にも、絞られる過程でドライバが手で感じる重さ変化の違和感を低減することができる。 As a result, in the present embodiment, when the steering angle control is activated, compared to the case where the assist torque is restricted by simply restricting the assist torque with a gain, etc., the feeling of "heavyness" when operated by the driver is reduced. In addition, even when the steering angle control is throttled by detecting the override by the driver's operation, it is possible to reduce the sense of incongruity of the weight change felt by the driver in the process of throttled.

［舵角制御上の効果］
次に図１２のタイムチャートを参照し、舵角制御の操舵角追従性における効果について説明する。図１２（ａ）には、補正ゲインＫ２を用いずアシスト制御側の応答を変えない場合の操舵角追従性を示す。図１２（ｂ）には、図１２（ａ）に対し舵角制御の追従性を上げるべく舵角制御のゲインを高く調整した場合の操舵角追従性を示す。なお厳密には、積分ゲインＫｉを高く（２０→３０）、微分ゲインＫｄを低く（０．１→０．０５）調整している。図１２（ｃ）には、図１２（ｂ）と同様に舵角制御のゲインを調整し、且つ、アシスト制御側の応答を補正ゲインＫ２により０．３倍に低下させた場合の操舵角追従性を示す。各図においてアシスト比αが０、３、１５、６０の場合を示す。 [Effect on steering angle control]
Next, the effect of the steering angle control on the steering angle followability will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 12(a) shows the steering angle followability when the correction gain K2 is not used and the response on the assist control side is not changed. FIG. 12(b) shows the steering angle followability when the gain of the steering angle control is adjusted to increase the followability of the steering angle control compared to FIG. 12(a). Strictly speaking, the integral gain Ki is adjusted high (20→30) and the differential gain Kd low (0.1→0.05). FIG. 12(c) shows the steering angle follow-up when the steering angle control gain is adjusted in the same manner as in FIG. show gender. Assist ratios α of 0, 3, 15 and 60 are shown in each figure.

図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、アシスト制御側の応答を変えない場合は、目標操舵角への追従性を必要十分なまでに上げようとすると、高アシスト比ではオーバーシュート気味となる。アシスト比が高くなるのはドライバが操舵したときであり、オーバーライドと判断されて舵角制御は縮退させるので問題ないようにも思われる。しかし、そのような過渡期において舵角制御が振動的な特性になることが操舵感の悪化に繋がる。均一な応答を舵角制御で実現するにはアシスト制御側の制御状態や操舵の負荷ほか、各種操舵状態に応じたゲインスケジューリングを施す必要があり、演算規模の増大や適合の複雑さという問題に至る。 As shown in FIGS. 12(a) and 12(b), when the response of the assist control side is not changed, if the followability to the target steering angle is increased to a necessary and sufficient level, there is a slight overshoot at a high assist ratio. becomes. The assist ratio becomes high when the driver steers, and it is judged as an override and the steering angle control is degenerated, so it seems that there is no problem. However, in such a transitional period, the steering angle control becomes an oscillatory characteristic, which leads to deterioration of the steering feeling. In order to achieve a uniform response with steering angle control, it is necessary to perform gain scheduling according to various steering conditions, such as the control state of the assist control side and the steering load. reach.

図１２（ｃ）に示すように、補正ゲインＫ２を用いてアシスト制御の応答を下げたことで舵角制御のゲインを上げることができ、目標操舵角への追従性を向上させることができる。これにより支援機能が実現しようとする性能を十分に発揮できるようになる。また、その応答特性はアシスト比αが変わっても概ね均一なものとなる。なお、その理由についての数学的証明は割愛するが、アシスト制御の応答が下がり舵角制御への干渉が低下することで、均一な特性となる。 As shown in FIG. 12(c), by lowering the response of the assist control using the correction gain K2, it is possible to increase the gain of the steering angle control and improve the ability to follow the target steering angle. This makes it possible to fully demonstrate the performance that the support function is trying to achieve. Also, the response characteristics are generally uniform even if the assist ratio α changes. Although the mathematical proof of the reason for this is omitted, uniform characteristics are obtained by lowering the response of the assist control and reducing the interference with the steering angle control.

［アシスト制御上の効果］
本実施形態では、舵角制御が作動するとき、アシスト制御側はその入力である操舵トルクＴｓから出力であるアシストトルクへの周波数応答として、ＤＣ領域での応答特性を極力維持しつつ高周波ゲインを低下させる。そのことによる効果について、図１３のタイムチャートを参照して説明する。 [Effect on assist control]
In this embodiment, when the steering angle control is activated, the assist control side maintains the response characteristics in the DC region as much as possible as a frequency response from the input steering torque Ts to the output assist torque, and maintains the high frequency gain. Lower. The effect of this will be described with reference to the time chart of FIG.

図１３には、舵角制御が０［ｄｅｇ］を指示しているとき、ドライバがハンドルを操作して２０［ｄｅｇ］弱動かした後にセンターまで戻したときの実車での振る舞いを示す。破線は、アシスト制御に係数を乗じて全周波数帯でゲインを低下させた場合の動作であり、実線は、本実施形態の特徴である高周波ゲインを低下させた場合の動作である。図１３の最上段には操舵トルクＴｓ、２段目には操舵角θ、３段目には補正ゲインＫ１、４段目には補正ゲインＫ２、最下段にはアシストトルク及び舵角制御トルクを示す。 FIG. 13 shows the behavior of the actual vehicle when the steering angle control indicates 0 [deg] and the driver manipulates the steering wheel to slightly move it by 20 [deg] and then return it to the center. The dashed line indicates the operation when the assist control is multiplied by a coefficient to reduce the gain in all frequency bands, and the solid line indicates the operation when the high-frequency gain, which is a feature of this embodiment, is reduced. In FIG. 13, the top row shows the steering torque Ts, the second row shows the steering angle θ, the third row shows the correction gain K1, the fourth row shows the correction gain K2, and the bottom row shows the assist torque and the steering angle control torque. show.

時刻ｔａに操舵トルクＴｓが所定値以上になると、補正ゲインＫ１が１を下回り、舵角制御は縮退方向に向かう。一方、補正ゲインＫ２は上昇し、アシスト制御の応答特性は本来の状態になる方向に向かう。時刻ｔｂ以後にハンドルを戻すにあたって操舵トルクＴｓが下がると、逆に補正ゲインＫ１は１に向かい舵角制御の能力が高くなるとともに、補正ゲインＫ２は下降してアシスト制御の応答を抑える。 When the steering torque Ts becomes equal to or greater than a predetermined value at time ta, the correction gain K1 falls below 1, and the steering angle control tends to retreat. On the other hand, the correction gain K2 increases, and the response characteristic of the assist control tends toward the original state. When the steering torque Ts decreases when the steering wheel is returned after time tb, the correction gain K1 goes to 1 and the steering angle control capability increases, and the correction gain K2 decreases to suppress the response of the assist control.

アシスト制御のゲインを全体に低下させる破線の挙動と、高周波域のゲインを低下させる実線の挙動とを比較すると、破線の挙動では補正ゲインＫ２で全体出力が抑えられる分、最下段図のアシストトルクが実線の挙動より低めになる。ここで、アシストトルクが低いからといって最上段図の操舵トルクＴｓが相応に大きくなるわけでない。それは、舵角制御にて０［ｄｅｇ］に維持しようとする逆向きの舵角制御トルクとの総和によって操舵トルクＴｓが決まるからである。 Comparing the behavior of the dashed line that lowers the gain of the assist control overall and the behavior of the solid line that lowers the gain in the high frequency range, the behavior of the dashed line suppresses the overall output with the correction gain K2, and the assist torque in the bottom graph is lower than the behavior of the solid line. Here, even if the assist torque is low, it does not mean that the steering torque Ts shown in the top chart is correspondingly large. This is because the steering torque Ts is determined by the total sum of the steering angle control torque in the opposite direction to be maintained at 0 [deg] in the steering angle control.

しかし、低周波でのアシストゲインがない分、システム全体としてはドライバ操作への反応や舵角制御の抑圧が遅れる過程で操舵トルクＴｓは高めに出たり、Ｘ部に示すように振れが生じやすくなったりする。言い換えると、高周波ゲインを低下させる場合は低周波ゲインが通常アシストと同等に残ることで、ドライバが介入操作したときの操舵力（操舵トルク）が滑らかとなり、介入を終了した場合でも自然な操舵力での舵角制御への復帰が可能となる。すなわち、オーバーライド時に重さ感や引っ掛かり感の点で違和感の少ない操舵感を実現することができる。 However, since there is no assist gain at low frequencies, the steering torque Ts tends to be high in the process of delaying the reaction to the driver's operation and the suppression of the steering angle control as a whole system, and the deflection is likely to occur as shown in the X part. become. In other words, when the high-frequency gain is reduced, the low-frequency gain remains at the same level as the normal assist, so the steering force (steering torque) when the driver intervenes becomes smooth, and even after the intervention ends, the steering force remains natural. It is possible to return to steering angle control at . That is, it is possible to realize a steering feeling that does not cause a sense of discomfort in terms of feeling of weight and feeling of being caught when overriding.

［本実施形態の効果のまとめ］
（１）本実施形態では、制御調停部４０は、舵角制御が実行されるとき、アシスト制御において、操舵トルクＴｓに対するアシストトルク指令Ｔ２^*の応答特性を低下させる。舵角制御の作動中にアシスト制御の応答特性が低下することで安定余裕度が向上する。これにより、舵角制御のゲインを高く設定でき、目標操舵角θ^*への追従性が向上する。したがって、ＬＫＡ－ＥＣＵ１６等の支援装置による支援機能の効果を最大限に発揮することができる。 [Summary of effects of the present embodiment]
(1) In the present embodiment, the control arbitration unit 40 reduces the response characteristic of the assist torque command T2 ^* with respect to the steering torque Ts in the assist control when the steering angle control is executed. Since the response characteristic of the assist control is lowered during the operation of the steering angle control, the stability margin is improved. As a result, the steering angle control gain can be set high, and the followability to the target steering angle θ ^* is improved. Therefore, the effect of the support function of the support device such as the LKA-ECU 16 can be maximized.

（２）ドライバの介入操作に伴って舵角制御が縮退したとき、アシスト制御の応答特性を復帰させることができるため、ドライバの操舵フィールが高く維持される。 (2) When the steering angle control degenerates due to the driver 's intervention operation, the response characteristic of the assist control can be restored, so the driver's steering feel is maintained high.

（３）制御調停部４０は、舵角制御要求フラグＦ及び操舵トルクＴｓに基づいて、アシスト制御の応答特性を調整する応答調整パラメータＫ２を演算し、アシスト制御演算部２０に出力する。これにより、アシスト制御の応答特性を低下させる構成を具体的に実現することができる。 (3) The control arbitration section 40 calculates a response adjustment parameter K2 for adjusting the response characteristics of the assist control based on the steering angle control request flag F and the steering torque Ts, and outputs the response adjustment parameter K2 to the assist control calculation section 20 . This makes it possible to specifically implement a configuration that reduces the response characteristics of the assist control.

（４）制御調停部４０は、舵角制御の実行度合が大きくなるほどアシスト制御の応答特性を低下させる。これにより、舵角制御の実行度合に応じて、アシスト制御の応答特性を適切に調整することができる。 (4) The control arbitration unit 40 reduces the response characteristic of the assist control as the steering angle control execution degree increases. Accordingly, it is possible to appropriately adjust the response characteristic of the assist control according to the degree of execution of the steering angle control.

（５）制御調停部４０は、アシスト制御の応答特性を低下させるにあたり、低周波域のゲインよりも高周波域のゲインをより低下させる。これにより、舵角制御の作動中もドライバ操舵に対してアシスト制御の低周波ゲインは確保されるため、ドライバの介入操作時に、「重い」、「引っ掛かる」等の違和感を抑えることができる。 (5) The control arbitration unit 40 reduces the gain in the high frequency range more than the gain in the low frequency range when reducing the response characteristics of the assist control. As a result, the low-frequency gain of the assist control is ensured for the driver's steering even during the operation of the steering angle control.

なお、アシスト制御全体のゲインを低下させて安定性を確保する比較例では、背反である操舵（オーバーライド）時の重さについて、オーバーライドを検出し、例えばオーバーライド判定閾値や操舵トルク感応マップにより、舵角制御の縮退量や応答特性のゲインを微調整している。このような微調整に対し、本実施形態では、適合定数を感性に合うよう調整するための有効な範囲を広く確保することができる。 In a comparative example in which stability is ensured by lowering the gain of the overall assist control, the weight of steering (override), which is contradictory, is detected by detecting an override. The degeneracy amount of angle control and the gain of response characteristics are finely adjusted. For such fine adjustment, the present embodiment can secure a wide effective range for adjusting the adaptation constant to match the sensibility.

（その他の実施形態）
（１）上述した基本実施形態のアシスト制御演算部２０とは異なる構成のアシスト制御演算部５０について、図１４～図１６を参照して説明する。図１４（ａ）に示すように、アシスト制御演算部５０は、アシストトルク指令一時値演算部５２、及び位相補償演算部５５を有する。アシストトルク指令一時値演算部５２は、操舵トルクＴｓ及び車速Ｖに基づき、アシストトルク指令一時値Ｔ２^*＿ｔｅｍｐを演算し、位相補償演算部５５に出力する。位相補償演算部５５は、アシストトルク指令一時値Ｔ２^*＿ｔｅｍｐ、及び、「応答調整パラメータ」である補正ゲインＫ２に基づいてアシストトルク指令Ｔ２^*を演算する。 (Other embodiments)
(1) An assist control computing section 50 having a configuration different from that of the assist control computing section 20 of the basic embodiment described above will be described with reference to FIGS. 14 to 16. FIG. As shown in FIG. 14( a ), the assist control calculation unit 50 has an assist torque command temporary value calculation unit 52 and a phase compensation calculation unit 55 . The assist torque command temporary value calculation unit 52 calculates an assist torque command temporary value T2*_temp based on the steering torque Ts and the vehicle speed V, and outputs the calculated assist torque command temporary value T2 ^* _temp to the phase compensation calculation unit 55. The phase compensation calculation unit 55 calculates the assist torque command T2 ^* based on the assist torque command temporary value T2 ^* _temp and the correction gain K2, which is the "response adjustment parameter".

アシストトルク指令一時値演算部５２は、符号処理部５２１、絶対値処理部５２２、アシストトルクマップ５２３及び乗算器５２４を含む。符号処理部５２１は、入力された操舵トルクＴｓが正のとき１、負のとき（－１）、ゼロのとき０を出力する。絶対値処理部５２２は、入力された操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ｜を出力する。 The assist torque command temporary value calculator 52 includes a sign processor 521 , an absolute value processor 522 , an assist torque map 523 and a multiplier 524 . The sign processing unit 521 outputs 1 when the input steering torque Ts is positive, (-1) when it is negative, and 0 when it is zero. Absolute value processing unit 522 outputs the input absolute value |Ts| of the steering torque.

アシストトルクマップ５２３は、操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ｜及び車速Ｖとアシストトルク指令一時値の絶対値｜Ｔ２^*＿ｔｅｍｐ｜との関係を規定する。図１４（ｂ）に示すように、アシストトルク指令一時値の絶対値｜Ｔ２^*＿ｔｅｍｐ｜は、操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ｜が大きいほど大きく、車速Ｖが高速になるほど小さくなるように設定される。マップ上の動作点における接線の勾配αは、原点に近いほど小さく、操舵トルクの絶対値｜Ｔｓ｜が増加するに従って急になる。乗算器５２４は、アシストトルクマップ５２３により算出されたアシストトルク指令一時値の絶対値｜Ｔ２^*＿ｔｅｍｐ｜に対し、符号処理部５２１から出力された値を乗算する。 The assist torque map 523 defines the relationship between the absolute value of the steering torque |Ts| and the vehicle speed V and the absolute value of the assist torque command temporary value |T2 ^* _temp|. As shown in FIG. 14(b), the absolute value |T2 ^* _temp| of the assist torque command temporary value is set to increase as the absolute value |Ts| of the steering torque increases and to decrease as the vehicle speed V increases. be. The slope α of the tangential line at the operating point on the map decreases as it approaches the origin, and becomes steeper as the absolute value |Ts| of the steering torque increases. Multiplier 524 multiplies the absolute value |T2 ^* _temp| of the assist torque command temporary value calculated by assist torque map 523 by the value output from sign processing unit 521 .

図１５に示すように、位相補償演算部５５は、遅れ補償器５５１及び進み補償器５５２を含む。遅れ補償器５５１において定数Ｋ３及びτ３は設計値であり、Ｋ３は１より小さいことで一次遅れの特性を示す。進み補償器５５２において定数Ｋ４及びτ４は設計値であり、Ｋ４は１より大きいことで一次進みの特性を示す。図１５ではラプラス演算子ｓを用いた式が示されるが、マイコンでの演算は、離散変換した式に基づいて行われる。 As shown in FIG. 15, the phase compensation calculator 55 includes a lag compensator 551 and a lead compensator 552 . The constants K3 and τ3 in the delay compensator 551 are designed values, and K3 being smaller than 1 indicates first-order delay characteristics. The constants K4 and τ4 in the lead compensator 552 are design values, and K4 being greater than 1 indicates the first-order lead characteristic. FIG. 15 shows an equation using the Laplacian operator s, but the computation in the microcomputer is performed based on the discrete transformed equation.

図１６に、操舵トルクＴｓからアシストトルク指令Ｔ２^*までの伝達特性を示す。基本実施形態の図１１と同様に、破線は舵角制御が非作動中（Ｋ２＝１）、すなわち、アシスト制御本来の操舵特性を発揮する設定状態での伝達特性を表す。実線は舵角制御が作動中（Ｋ２＝０．３）、すなわち、舵角制御の目標追従性能が高い設定状態での伝達特性を表す。遅れ補償器５５１で補正ゲインＫ２（０＜Ｋ２＜１）がＫ３に乗算されることで、実線の特性では破線の特性に比べて高周波域におけるゲインが低減する。また、周波数が高くなるにつれてゲインが増大する特性は、進み補償器５５２による一次進みの特性に該当する。 FIG. 16 shows transmission characteristics from the steering torque Ts to the assist torque command T2 ^* . As in FIG. 11 of the basic embodiment, the dashed line represents the transmission characteristics when the steering angle control is inactive (K2=1), that is, when the steering characteristics inherent in the assist control are exhibited. The solid line represents the transmission characteristic when the steering angle control is in operation (K2=0.3), that is, when the steering angle control has a high target following performance. By multiplying K3 by the correction gain K2 (0<K2<1) in the delay compensator 551, the gain in the high frequency range is reduced in the solid line characteristic compared to the dashed line characteristic. Also, the characteristic that the gain increases as the frequency becomes higher corresponds to the first-order lead characteristic of the lead compensator 552 .

操舵トルクＴｓに対するアシストトルク指令Ｔ２^*の静的な倍率を「アシスト比α」と呼ぶ。アシストトルクマップ５２３上の動作点での勾配がこれに該当し、ハンドルを中立から操舵していくに従ってマップの勾配αは、０に近い値から、数倍ないし数十倍に増加する。このときトルクセンサで検出される操舵トルクＴｓに対するアシストトルク指令Ｔ２^*の周波数特性が図１６に示される。なお、操舵をしていない中立位置付近ではアシスト比αが０に近いため、図１６のボード線図には現れていない。 A static ratio of the assist torque command T2 ^* to the steering torque Ts is called an "assist ratio α". This corresponds to the gradient at the operating point on the assist torque map 523, and the gradient α of the map increases from a value close to 0 to several times to several tens of times as the steering wheel is steered from neutral. FIG. 16 shows the frequency characteristic of the assist torque command T2 ^* with respect to the steering torque Ts detected by the torque sensor at this time. Since the assist ratio α is close to 0 near the neutral position where steering is not performed, it does not appear in the Bode diagram of FIG. 16 .

舵角制御が作動した場合、補正ゲインＫ２を１から例えば０．３に変えることで図１６において破線の特性から実線の特性に遷移する。図１１と同様に、実線の特性は、低周波でのゲインを変えることなく数Ｈｚ以上の周波数帯でのゲインを抑えたものになる。すなわち、舵角制御を作動させるときにアシスト制御の安定余裕度を向上させるため、舵角制御側としてはより高応答の設定が可能となる。また、舵角制御が非作動であるときや縮退しているときは、アシスト制御は本来の高応答な制御により良好な操舵フィールを維持することができる。 When the steering angle control is activated, the correction gain K2 is changed from 1 to, for example, 0.3, thereby making a transition from the dashed line characteristic to the solid line characteristic in FIG. As in FIG. 11, the solid line characteristic suppresses the gain in the frequency band of several Hz or more without changing the gain in the low frequency. That is, in order to improve the stability margin of the assist control when the steering angle control is activated, it is possible to set a higher response on the steering angle control side. Also, when the steering angle control is inactive or degenerates, the assist control can maintain a good steering feel due to its original high-response control.

（２）制御調停部４０の構成でも説明した通り、ドライバによる操舵が行われたことを検知する手段として、操舵トルクＴｓに限らず、操舵に伴って変化する操舵角θ、操舵速度（回転角速度）、最終アシストトルク指令Ｔａ^*等のパラメータを用いてもよい。 (2) As described in the configuration of the control arbitration unit 40, the means for detecting that the driver is steering is not limited to the steering torque Ts, but the steering angle θ that changes with the steering, the steering speed (rotational angular speed), ), final assist torque command Ta ^* , and other parameters may be used.

以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。 As described above, the present invention is by no means limited to the above embodiments, and can be embodied in various forms without departing from the spirit of the present invention.

１５・・・ＥＰＳ－ＥＣＵ（ステアリング制御装置）
１６・・・ＬＫＡ－ＥＣＵ（支援装置）
２０・・・アシスト制御演算部
３０・・・舵角制御演算部
４０・・・制御調停部
６５・・・モータ駆動制御部
８０・・・モータ 15...EPS-ECU (steering control device)
16 LKA-ECU (support device)
20... Assist control calculation unit 30... Rudder angle control calculation unit 40... Control arbitration unit 65... Motor drive control unit 80... Motor

Claims

ドライバのハンドル操作力を軽減するようにモータ（８０）の出力によりアシストするステアリング制御装置であって、
操舵トルク（Ｔｓ）に基づきアシストトルク指令（Ｔ２^＊）を演算するアシスト制御演算部（２０、５０）と、
車両運動を制御するための指令を演算する支援装置（１６）から指令される目標操舵角（θ^＊）に操舵角（θ）を追従させるための舵角制御トルク指令（Ｔ１^＊）を演算する舵角制御演算部（３０）と、
前記アシストトルク指令と前記舵角制御トルク指令とを加算した最終アシストトルク指令（Ｔａ^＊）に従って前記モータを駆動制御するモータ駆動制御部（６５）と、
前記舵角制御演算部による舵角制御が実行されるとき、前記アシスト制御演算部によるアシスト制御において、操舵トルクに対するアシストトルク指令の応答特性を低下させる制御調停部（４０）と、
を備えるステアリング制御装置。 A steering control device that assists with the output of a motor (80) so as to reduce the driver's steering operation force,
an assist control calculation unit (20, 50) that calculates an assist torque command (T2 ^* ) based on the steering torque (Ts);
Calculates a steering angle control torque command (T1 ^* ) for causing the steering angle (θ) to follow the target steering angle (θ ^* ) commanded by a support device (16) for calculating commands for controlling vehicle motion. a steering angle control calculator (30);
a motor drive control unit (65) for driving and controlling the motor in accordance with a final assist torque command (Ta ^* ) obtained by adding the assist torque command and the steering angle control torque command;
a control arbitration unit (40) for reducing the response characteristic of the assist torque command to the steering torque in the assist control by the assist control calculation unit when the steering angle control by the steering angle control calculation unit is executed;
A steering control device comprising:

前記制御調停部は、前記支援装置からの舵角制御を要求する作動指令（Ｆ）、及び操舵トルクに基づいて、アシスト制御の応答特性を調整する応答調整パラメータ（Ｋ２）を演算し、前記アシスト制御演算部に出力する請求項１に記載のステアリング制御装置。 The control arbitration unit calculates a response adjustment parameter (K2) for adjusting a response characteristic of the assist control based on an operation command (F) requesting steering angle control from the assist device and a steering torque, and calculates the assist control parameter (K2). 2. The steering control device according to claim 1 , which outputs to the control calculation unit.

前記制御調停部は、舵角制御の実行度合が大きくなるほどアシスト制御の応答特性を低下させる請求項１または２に記載のステアリング制御装置。 3. The steering control device according to claim 1, wherein the control arbitration unit lowers the response characteristic of the assist control as the steering angle control execution degree increases.

前記制御調停部は、アシスト制御の応答特性を低下させるにあたり、低周波域のゲインよりも高周波域のゲインをより低下させる請求項１～３のいずれか一項に記載のステアリング制御装置。 The steering control device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the control arbitration unit lowers the gain in the high frequency range more than the gain in the low frequency range when reducing the response characteristics of the assist control.