[go: up one dir, main page]

JP7512831B2 - Steering method and steering device - Google Patents

Steering method and steering device Download PDF

Info

Publication number
JP7512831B2
JP7512831B2 JP2020172079A JP2020172079A JP7512831B2 JP 7512831 B2 JP7512831 B2 JP 7512831B2 JP 2020172079 A JP2020172079 A JP 2020172079A JP 2020172079 A JP2020172079 A JP 2020172079A JP 7512831 B2 JP7512831 B2 JP 7512831B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
steering angle
angle
target
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020172079A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022063699A (en
Inventor
拓 鈴木
友明 種田
雄貴 宮下
範規 久保川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2020172079A priority Critical patent/JP7512831B2/en
Publication of JP2022063699A publication Critical patent/JP2022063699A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7512831B2 publication Critical patent/JP7512831B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Description

本発明は、転舵方法及び転舵装置に関する。 The present invention relates to a steering method and a steering device.

特許文献1には、車両を操舵する操舵部材と車輪を転舵する転舵装置とを備えて、操舵角に応じた転舵角を算出し、算出された転舵角に基づいて転舵アクチュエータを制御する舵角制御装置が記載されている。また、操舵角に対する転舵角の比率を変化させることが記載されている。 Patent Document 1 describes a steering angle control device that includes a steering member for steering the vehicle and a steering device for steering the wheels, calculates a steering angle according to the steering angle, and controls a steering actuator based on the calculated steering angle. It also describes changing the ratio of the steering angle to the steering angle.

特開2019-43391号公報JP 2019-43391 A

運転者により操舵されるステアリングホイールの操舵角に応じて目標転舵角を設定し、操向輪の実際の転舵角である実転舵角と目標転舵角との差に基づいた転舵力を発生させると、運転者の操舵操作に対する車両挙動の応答が速くなり、運転者が違和感を覚えることがある。この傾向は、操舵角に対する転舵角の比率が大きい場合により顕著になる。
本発明は、実転舵角と目標転舵角との差に基づいた転舵力で操向輪を転舵する転舵装置において、操舵角に対する転舵角の比率が大きい場合に、操舵操作に対する車両挙動の応答が早いことによる運転者の違和感を低減することを目的とする。
If a target steering angle is set according to the steering angle of the steering wheel steered by the driver, and a steering force is generated based on the difference between the actual steering angle of the steered wheels and the target steering angle, the response of the vehicle behavior to the steering operation of the driver becomes faster, which may cause the driver to feel uncomfortable. This tendency becomes more noticeable when the ratio of the steering angle to the steering angle is large.
The present invention aims to reduce the discomfort felt by the driver due to the rapid response of vehicle behavior to steering operations when the ratio of the turning angle to the steering angle is large in a steering device that turns steered wheels with a steering force based on the difference between an actual turning angle and a target turning angle.

本発明の一態様に係る車両の操向輪を転舵する転舵方法では、ステアリングホイールの操舵角を検出し、操向輪の実際の転舵角である実転舵角を検出し、検出された操舵角に応じて操向輪の目標転舵角を算出し、実転舵角と目標転舵角との差に基づいて、実転舵角を目標転舵角に一致させるための転舵力指令値を算出し、検出された操舵角に対する目標転舵角の比である角度比が小さい場合よりも角度比が大きい場合に、検出された操舵角に対して転舵力指令値の位相を遅らせ、位相を遅らせた転舵力指令値に応じて操向輪を転舵する転舵力を発生させる。 In one aspect of the present invention, a steering method for steering the steered wheels of a vehicle detects the steering angle of the steering wheel, detects the actual steering angle of the steered wheels, calculates a target steering angle of the steered wheels according to the detected steering angle, calculates a steering force command value for matching the actual steering angle to the target steering angle based on the difference between the actual steering angle and the target steering angle, delays the phase of the steering force command value with respect to the detected steering angle when the angle ratio, which is the ratio of the target steering angle to the detected steering angle, is larger than when the angle ratio is small, and generates a steering force for turning the steered wheels according to the phase-delayed steering force command value.

本発明によれば、実転舵角と目標転舵角との差に基づいた転舵力で操向輪を転舵する転舵装置において、操舵角に対する転舵角の比率が大きい場合に、操舵操作に対する車両挙動の応答が早いことによる運転者の違和感を低減できる。 According to the present invention, in a steering device that steers steered wheels with a steering force based on the difference between the actual steering angle and the target steering angle, when the ratio of the steering angle to the steering angle is large, it is possible to reduce the discomfort felt by the driver due to the fast response of the vehicle behavior to the steering operation.

実施形態の転舵装置の一例の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an example of a steering device according to an embodiment; 図1Aに示すコントローラの機能構成例のブロック図である。FIG. 1B is a block diagram of an example of a functional configuration of a controller shown in FIG. 1A. 操舵角の時間変化の一例の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a change in steering angle over time. 図2Aの操舵角に応じた転舵角の模式図である。FIG. 2B is a schematic diagram of a steering angle according to the steering angle of FIG. 2A. 図2Bの転舵角変化を生じさせるための転舵力の模式図である。FIG. 2C is a schematic diagram of a steering force for causing the steering angle change of FIG. 2B. 図2Bの転舵角変化により生じるセルフアライニングトルク(SAT:Self-Aligning Torque)の模式図である。FIG. 2C is a schematic diagram of a self-aligning torque (SAT) generated by the change in the steering angle of FIG. 2B. 図2Bの転舵角変化により生じるヨーレイトの模式図である。FIG. 2C is a schematic diagram of a yaw rate caused by the change in steering angle of FIG. 2B. 図2Aの操舵角に対して位相を遅らせた場合の転舵角の模式図である。FIG. 2B is a schematic diagram of a steering angle when the phase is delayed with respect to the steering angle of FIG. 2A. 図3Aの転舵角変化を生じさせるための転舵力の模式図である。FIG. 3B is a schematic diagram of a steering force for causing the steering angle change of FIG. 3A. 図3Aの転舵角変化により生じるSATの模式図である。FIG. 3B is a schematic diagram of the SAT caused by the change in steering angle in FIG. 3A . 図3Aの転舵角変化により生じるヨーレイトの模式図である。FIG. 3B is a schematic diagram of a yaw rate caused by the change in steering angle of FIG. 3A. 操舵角の時間変化の一例の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a change in steering angle over time. 操舵角に対する目標転舵角の角度比が大きい場合と小さい場合における目標転舵角の模式図である。5 is a schematic diagram of a target turning angle when the angle ratio of the target turning angle to the steering angle is large and small. FIG. 図4Bの目標転舵角の位相を遅らせた場合の模式図である。FIG. 4C is a schematic diagram showing a case where the phase of the target steering angle in FIG. 4B is delayed. 第1実施形態の転舵制御部の機能構成の一例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a steering control unit of the first embodiment. 遅延制御パラメータKdの第1例の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a first example of a delay control parameter Kd. 遅延制御パラメータKdの第2例の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a second example of the delay control parameter Kd. 第1実施形態の転舵方法の一例のフローチャートである。4 is a flowchart of an example of a steering method according to the first embodiment. 第2実施形態の遅延部の機能構成の一例のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a delay unit according to a second embodiment. 遅延制御パラメータKdの第3例の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a third example of the delay control parameter Kd. 図7Aのリミッタの制限値の一例の説明図である。FIG. 7B is a diagram illustrating an example of a limit value of the limiter in FIG. 7A. 第2実施形態の遅延部の変形例の機能構成の一例のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a modification of a delay unit according to the second embodiment. 第3実施形態の転舵制御部の機能構成の一例のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a steering control unit according to a third embodiment. 図9Aのゲイン設定部によるゲインGの一例の説明図である。9B is an explanatory diagram of an example of a gain G set by the gain setting unit of FIG. 9A. 第3実施形態の転舵制御部の変形例の機能構成の一例のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a modified example of the steering control unit of the third embodiment. 図10Aのゲイン設定部によるゲインGの一例の説明図である。10B is an explanatory diagram of an example of a gain G set by the gain setting unit of FIG. 10A. 第3実施形態の転舵制御部の変形例の機能構成の一例のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a modified example of the steering control unit of the third embodiment. 図11Aのゲイン設定部によるゲインGの一例の説明図である。FIG. 11B is an explanatory diagram of an example of a gain G set by the gain setting unit of FIG. 11A. 第3実施形態の転舵制御部の変形例の機能構成の一例のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a modified example of the steering control unit of the third embodiment. 図12Aのゲイン設定部によるゲインGの一例の説明図である。12B is an explanatory diagram of an example of a gain G set by the gain setting unit of FIG. 12A. 第3実施形態の転舵制御部の変形例の機能構成の一例のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a modified example of the steering control unit of the third embodiment. 図13Aのゲイン設定部によるゲインGの一例の説明図である。13B is an explanatory diagram of an example of a gain G set by the gain setting unit of FIG. 13A. 第4実施形態の転舵制御部の機能構成の一例のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a steering control unit according to a fourth embodiment. 第4実施形態の転舵方法の一例のフローチャートである。13 is a flowchart of an example of a steering method according to the fourth embodiment. 第4実施形態の転舵制御部の変形例の機能構成の一例のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a modified example of the steering control unit of the fourth embodiment. 第5実施形態の転舵制御部の機能構成の一例のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a steering control unit according to a fifth embodiment. 図17Aの転舵角設定部が設定する目標転舵角の一例の説明図である。FIG. 17B is an explanatory diagram of an example of a target steering angle set by the steering angle setting unit of FIG. 17A.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that each drawing is a schematic view and may differ from the actual product. Furthermore, the embodiment of the present invention shown below is an example of an apparatus and method for embodying the technical concept of the present invention, and the technical concept of the present invention does not limit the structure, arrangement, etc. of the components to those described below. The technical concept of the present invention can be modified in various ways within the technical scope defined by the claims.

(第1実施形態)
(構成)
図1Aは、第1実施形態~第5実施形態の車両の転舵装置の一例の概略構成図である。実施形態の転舵装置は、運転者の操舵入力を受け付ける操舵部31と、操向輪である左右前輪34FL、34FRを転舵する転舵部32と、バックアップクラッチ33と、コントローラ11を備える。
この操舵装置は、バックアップクラッチ33が解放状態になると、操舵部31と転舵部32とが機械的に分離されるステアバイワイヤ(SBW)システムを採用している。以下の説明において左右前輪34FL、34FRを「操向輪34」と表記することがある。
First Embodiment
(composition)
1A is a schematic diagram of an example of a vehicle steering device according to the first to fifth embodiments. The steering device according to the embodiment includes a steering unit 31 that receives a steering input from a driver, a steering unit 32 that steers left and right front wheels 34FL, 34FR, which are steered wheels, a backup clutch 33, and a controller 11.
This steering device employs a steer-by-wire (SBW) system in which the steering unit 31 and the steered unit 32 are mechanically separated when the backup clutch 33 is released. In the following description, the left and right front wheels 34FL, 34FR may be referred to as "steered wheels 34".

操舵部31は、ステアリングホイール31aと、コラムシャフト31bと、反力アクチュエータ12と、第1駆動回路13と、トルクセンサ16と、操舵角センサ19とを備える。
一方で転舵部32は、ピニオンシャフト32aと、ステアリングギア32bと、ラックギア32cと、ステアリングラック32dと、転舵アクチュエータ14と、第2駆動回路15と、転舵角センサ35を備える。
The steering unit 31 includes a steering wheel 31 a , a column shaft 31 b , a reaction force actuator 12 , a first drive circuit 13 , a torque sensor 16 , and a steering angle sensor 19 .
On the other hand, the steering unit 32 includes a pinion shaft 32 a, a steering gear 32 b, a rack gear 32 c, a steering rack 32 d, a steering actuator 14, a second drive circuit 15, and a steering angle sensor 35.

操舵部31のステアリングホイール31aは、反力アクチュエータ12によって反力トルクが付与されると共に、運転者によって付与される操舵トルクの入力を受けて回転する。なお、本明細書においてアクチュエータによってステアリングホイールに付与される反力トルクを「操舵反力トルク」と表記することがある。
コラムシャフト31bは、ステアリングホイール31aと一体に回転する。
The steering wheel 31a of the steering unit 31 is applied with a reaction torque by the reaction actuator 12 and rotates in response to the input of a steering torque applied by the driver. Note that in this specification, the reaction torque applied to the steering wheel by the actuator may be referred to as "steering reaction torque."
The column shaft 31b rotates integrally with the steering wheel 31a.

一方で転舵部32のステアリングギア32bはラックギア32cと歯合し、ピニオンシャフト32aの回転に応じて操向輪34を転舵する。ステアリングギア32bとして、例えば、ラック・アンド・ピニオン式のステアリングギア等を採用してよい。
バックアップクラッチ33は、コラムシャフト31bとピニオンシャフト32aとの間に設けられる。そして、バックアップクラッチ33は、解放状態になると操舵部31と転舵部32とを機械的に切り離し、締結状態になると操舵部31と転舵部32とを機械的に接続する。なお、バックアップクラッチ33は、車両の走行時あるいはイグニッションスイッチがオンとされている時などの通常時には解放状態であり、例えば転舵アクチュエータ14や反力アクチュエータ12の異常など、システムに何らかの異常が発生した場合や車両のイグニッションスイッチがオフとされている時(例えば駐車時)に締結状態となるものであり、通常は解放状態とされている。このため、以下ではバックアップクラッチ33は解放状態であり、ステアリングホイール31aと転舵部32とは機械的に切り離されているものとして記載する。
On the other hand, the steering gear 32b of the steering unit 32 meshes with the rack gear 32c and steers the steered wheels 34 in response to the rotation of the pinion shaft 32a. As the steering gear 32b, for example, a rack-and-pinion type steering gear or the like may be adopted.
The backup clutch 33 is provided between the column shaft 31b and the pinion shaft 32a. When the backup clutch 33 is in a released state, it mechanically separates the steering unit 31 from the steered unit 32, and when the backup clutch 33 is in an engaged state, it mechanically connects the steering unit 31 to the steered unit 32. The backup clutch 33 is in a released state under normal circumstances, such as when the vehicle is running or the ignition switch is on, and is in an engaged state when some abnormality occurs in the system, such as an abnormality in the steering actuator 14 or the reaction force actuator 12, or when the ignition switch of the vehicle is off (for example, when the vehicle is parked), and is normally in a released state. For this reason, in the following description, the backup clutch 33 is in a released state, and the steering wheel 31a and the steered unit 32 are mechanically separated.

トルクセンサ16は、ステアリングホイール31aからコラムシャフト31bに伝達する操舵トルクTsを検出する。
車速センサ17は、実施形態の転舵装置が搭載された車両の車輪速を検出し、車輪速に基づいて車両の車速Vvを算出する。
操舵角センサ19は、コラムシャフト回転角、すなわち、ステアリングホイール31aの操舵角θs(ハンドル角度)を検出する。
転舵角センサ35は、操向輪34の実際の転舵角である実転舵角θtを検出する。
The torque sensor 16 detects the steering torque Ts transmitted from the steering wheel 31a to the column shaft 31b.
The vehicle speed sensor 17 detects the wheel speed of the vehicle on which the steering device of the embodiment is mounted, and calculates the vehicle speed Vv of the vehicle based on the wheel speed.
The steering angle sensor 19 detects the column shaft rotation angle, that is, the steering angle θs (handle angle) of the steering wheel 31a.
The steering angle sensor 35 detects an actual steering angle θt, which is the actual steering angle of the steered wheels 34 .

コントローラ11は、操向輪の転舵制御とステアリングホイールの反力制御を行う電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)である。本明細書において「反力制御」とは、反力アクチュエータ12等のアクチュエータによりステアリングホイール31aに与える操舵反力トルクの制御をいう。コントローラ11は、プロセッサ20と記憶装置21等の周辺部品とを含む。プロセッサ20は、例えばCPU(Central Processing Unit)、やMPU(Micro-Processing Unit)であってよい。 The controller 11 is an electronic control unit (ECU) that controls the turning of the steered wheels and the reaction force of the steering wheel. In this specification, "reaction force control" refers to the control of the steering reaction force torque applied to the steering wheel 31a by an actuator such as the reaction force actuator 12. The controller 11 includes a processor 20 and peripheral components such as a storage device 21. The processor 20 may be, for example, a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro-Processing Unit).

記憶装置21は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置を備えてよい。記憶装置21は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等のメモリを含んでよい。
なお、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路でコントローラ11を実現してもよい。例えば、コントローラ11はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA:Field-Programmable Gate Array)等のプログラマブル・ロジック・デバイス(PLD:Programmable Logic Device)等を有していてもよい。
The storage device 21 may include a semiconductor storage device, a magnetic storage device, and an optical storage device. The storage device 21 may include a register, a cache memory, a memory such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) used as a main memory device.
The controller 11 may be realized by a functional logic circuit set in a general-purpose semiconductor integrated circuit. For example, the controller 11 may have a programmable logic device (PLD) such as a field programmable gate array (FPGA).

図1Bは、コントローラ11の機能構成例を示すブロック図である。コントローラ11は、反力制御部40と転舵制御部41を備える。反力制御部40と転舵制御部41の機能は、例えばコントローラ11の記憶装置21に格納されたコンピュータプログラムを、プロセッサ20が実行することによって実現されてよい。
反力制御部40は、操舵角センサ19が検出した操舵角θsに応じて、ステアリングホイールへ付与する操舵反力トルク(ステアリングホイール31aへ付与する回転トルクであり、以下では反力トルクとも言う)の指令値である反力指令値fsを算出する。
1B is a block diagram showing an example of a functional configuration of the controller 11. The controller 11 includes a reaction force control unit 40 and a steering control unit 41. The functions of the reaction force control unit 40 and the steering control unit 41 may be realized by, for example, the processor 20 executing a computer program stored in the storage device 21 of the controller 11.
The reaction force control unit 40 calculates a reaction force command value fs, which is a command value for the steering reaction force torque (which is a rotational torque applied to the steering wheel 31a, hereinafter also referred to as reaction force torque) to be applied to the steering wheel, in accordance with the steering angle θs detected by the steering angle sensor 19.

反力制御部40は、反力指令値fsを第1駆動回路13へ出力する。第1駆動回路13は、反力指令値fsに基づいて反力アクチュエータ12を駆動する。
反力アクチュエータ12は、例えば電動モータであってよい。反力アクチュエータ12は、コラムシャフト31bと同軸上に配置された出力軸を有する。
反力アクチュエータ12は、第1駆動回路13から出力される指令電流に応じて、ステアリングホイール31aに付与する回転トルクをコラムシャフト31bに出力する。回転トルクを付与することによって、ステアリングホイール31aに操舵反力トルクを発生させる。
The reaction force control unit 40 outputs the reaction force command value fs to the first drive circuit 13. The first drive circuit 13 drives the reaction force actuator 12 based on the reaction force command value fs.
The reaction force actuator 12 may be, for example, an electric motor. The reaction force actuator 12 has an output shaft that is arranged coaxially with the column shaft 31b.
The reaction force actuator 12 outputs a rotational torque to be applied to the steering wheel 31a to the column shaft 31b in response to a command current output from the first drive circuit 13. By applying the rotational torque, a steering reaction force torque is generated in the steering wheel 31a.

第1駆動回路13は、反力アクチュエータ12の駆動電流から推定される実際の操舵反力トルクと、反力制御部40から出力される反力指令値fsが示す反力トルクとを一致させるトルクフィードバックにより、反力アクチュエータ12へ出力する指令電流を制御する。あるいは、反力アクチュエータ12の駆動電流と、反力指令値fsに相当する駆動電流とを一致させる電流フィードバックによって、反力アクチュエータ12へ出力する指令電流を制御してもよい。 The first drive circuit 13 controls the command current output to the reaction force actuator 12 by torque feedback that matches the actual steering reaction force torque estimated from the drive current of the reaction force actuator 12 with the reaction force torque indicated by the reaction force command value fs output from the reaction force control unit 40. Alternatively, the command current output to the reaction force actuator 12 may be controlled by current feedback that matches the drive current of the reaction force actuator 12 with the drive current corresponding to the reaction force command value fs.

転舵制御部41は、ステアリングホイール31aの操舵角θsと、操向輪34の実転舵角θtと、車両の車速Vvに基づいて、操向輪34を転舵させる転舵力トルクの指令値である転舵力指令値ftを算出する。
具体的には、転舵制御部41は、操舵角θsに基づいて、操向輪34の転舵角の目標値である目標転舵角θtrを算出する。
The steering control unit 41 calculates a steering force command value ft, which is a command value for the steering force torque for turning the steered wheels 34, based on the steering angle θs of the steering wheel 31a, the actual steering angle θt of the steered wheels 34, and the vehicle speed Vv of the vehicle.
Specifically, the steering control unit 41 calculates a target steering angle θtr, which is a target value of the steering angle of the steered wheels 34, based on the steering angle θs.

転舵制御部41は、操舵角θsに対する目標転舵角θtrの比である角度比Ra=θtr/θsを、少なくとも車速Vvに応じて変化させてもよい。例えば、車速Vvが低い場合には角度比Raを比較的大きな値に設定してステアリングホイール31aの取り回し性を向上させ、車速Vvが高い場合には角度比Raを比較的小さな値に設定して操縦安定性を向上させてもよい。 The steering control unit 41 may change the angle ratio Ra = θtr/θs, which is the ratio of the target steering angle θtr to the steering angle θs, at least in accordance with the vehicle speed Vv. For example, when the vehicle speed Vv is low, the angle ratio Ra may be set to a relatively large value to improve the maneuverability of the steering wheel 31a, and when the vehicle speed Vv is high, the angle ratio Ra may be set to a relatively small value to improve the handling stability.

転舵制御部41は、実転舵角θtと目標転舵角θtrとの差(θtr-θt)に基づいて、実転舵角θtを目標転舵角θtrに一致させるための転舵力指令値ftを算出する。転舵力指令値ftは、実転舵角θtと目標転舵角θtrとの差(θtr-θt)が大きくなるほど大きな値が算出される。転舵力指令値ftは、例えば実転舵角θtと目標転舵角θtrとの差(θtr-θt)に予め定められた所定のゲインを乗算して算出される。あるいは予め実転舵角θtと目標転舵角θtrとの差(θtr-θt)に対する転舵力指令値ftを転舵力マップとして記憶しておき、算出された(θtr-θt)に基づいて転舵力マップを参照して転舵力指令値ftを算出してもよい。
転舵制御部41は、転舵力指令値ftを第2駆動回路15に出力する。第2駆動回路15は、転舵力指令値ftに基づいて転舵アクチュエータ14を駆動する。
転舵アクチュエータ14は、例えばブラシレスモータ等の電動モータであってよい。転舵アクチュエータ14の出力軸は、減速機を介してラックギア32cと接続される。
The steering control unit 41 calculates a steering force command value ft for making the actual steering angle θt coincide with the target steering angle θtr based on the difference (θtr-θt) between the actual steering angle θt and the target steering angle θtr. The steering force command value ft is calculated to be larger as the difference (θtr-θt) between the actual steering angle θt and the target steering angle θtr becomes larger. The steering force command value ft is calculated, for example, by multiplying the difference (θtr-θt) between the actual steering angle θt and the target steering angle θtr by a predetermined gain. Alternatively, the steering force command value ft for the difference (θtr-θt) between the actual steering angle θt and the target steering angle θtr may be stored in advance as a steering force map, and the steering force command value ft may be calculated by referring to the steering force map based on the calculated (θtr-θt).
The steering control section 41 outputs the steering force command value ft to the second drive circuit 15. The second drive circuit 15 drives the steering actuator 14 based on the steering force command value ft.
The steering actuator 14 may be an electric motor such as a brushless motor, etc. An output shaft of the steering actuator 14 is connected to the rack gear 32c via a reducer.

転舵アクチュエータ14は、第2駆動回路15から出力される指令電流に応じて、操向輪34を転舵するための転舵トルクをステアリングラック32dに出力する。
第2駆動回路15は、転舵アクチュエータ14の駆動電流から推定される実際の転舵トルクと、転舵制御部41から出力される転舵力指令値ftが示す転舵トルクとを一致させるトルクフィードバックにより、転舵アクチュエータ14へ出力する指令電流を制御する。あるいは、転舵アクチュエータ14の駆動電流と、転舵力指令値ftに相当する駆動電流とを一致させる電流フィードバックによって、転舵アクチュエータ14へ出力する指令電流を制御してもよい。
The steering actuator 14 outputs a steering torque for steering the steered wheels 34 to the steering rack 32 d in response to a command current output from the second drive circuit 15 .
Second drive circuit 15 controls the command current output to steering actuator 14 by torque feedback that matches the actual steering torque estimated from the drive current of steering actuator 14 with the steering torque indicated by steering force command value ft output from steering control section 41. Alternatively, the command current output to steering actuator 14 may be controlled by current feedback that matches the drive current of steering actuator 14 with the drive current equivalent to steering force command value ft.

このように実転舵角θtと目標転舵角θtrとの差(θtr-θt)に基づいて、実転舵角θtを目標転舵角θtrに一致させる転舵力を発生させると、運転者の操舵操作に対する車両挙動の応答が速くなり、運転者が違和感を覚えることがある。その理由を、図2A~図2Eを参照して説明する。 In this way, if a steering force is generated to make the actual steering angle θt coincide with the target steering angle θtr based on the difference (θtr-θt) between the actual steering angle θt and the target steering angle θtr, the response of the vehicle behavior to the driver's steering operation becomes faster, which may cause the driver to feel uncomfortable. The reason for this will be explained with reference to Figures 2A to 2E.

図2Aは、運転者の操舵操作により変化する操舵角θsの模式図であり、図2Bは、図2Aの操舵角θsに応じた転舵角θtの模式図であり、図2Cは、図2Bの転舵角変化を生じさせるための転舵力の模式図であり、図2Dは、図2Bの転舵角変化により生じるセルフアライニングトルク(SAT:Self-Aligning Torque)の模式図であり、図2Eは、図2Bの転舵角変化により生じるヨーレイトの模式図である。 2A is a schematic diagram of the steering angle θs that changes due to the driver's steering operation, FIG. 2B is a schematic diagram of the turning angle θt corresponding to the steering angle θs of FIG. 2A, FIG. 2C is a schematic diagram of the steering force for causing the turning angle change of FIG. 2B, FIG. 2D is a schematic diagram of the self-aligning torque (SAT) caused by the turning angle change of FIG. 2B, and FIG. 2E is a schematic diagram of the yaw rate caused by the turning angle change of FIG. 2B.

ステアバイワイヤシステムでは、操舵角θsから算出した目標転舵角θtrと実転舵角θtを一致させるようにサーボ制御する。このため、シャフトの連結により操舵トルクを操向輪に伝達していた従来の転舵装置に比べて、操舵角θsに対する転舵角θtの位相遅れが小さくなる(図2A及び図2B)。 In a steer-by-wire system, servo control is performed to match the target steering angle θtr calculated from the steering angle θs with the actual steering angle θt. This reduces the phase lag of the steering angle θt relative to the steering angle θs, compared to conventional steering devices that transmit steering torque to the steered wheels by connecting a shaft (Figures 2A and 2B).

転舵角θtの変化の開始直後では、操向輪34の向きと操向輪34の進行方向との角度差が大きくなる。このため、目標転舵角θtrに対して少ない遅延で実転舵角θtが追従すると、タイヤに発生する横力が急増する。
このため、転舵角θtの変化の開始直後において、図2C、図2Dに示すように転舵力とセルフアライニングトルクが急増する。
この結果、図2Eに示すように、転舵角θtの変化開始直後ではヨーレイトが急増し、運転者がステアリングホイール31aに加える操舵力に対して車両挙動が速くなって運転者が違和感を覚えることがある。
Immediately after the steering angle θt starts to change, there is a large angular difference between the orientation of the steered wheels 34 and the traveling direction of the steered wheels 34. For this reason, if the actual steering angle θt follows the target steering angle θtr with little delay, the lateral force generated in the tires increases sharply.
For this reason, immediately after the turning angle θt starts to change, the turning force and the self-aligning torque increase rapidly as shown in FIGS. 2C and 2D.
As a result, as shown in FIG. 2E, the yaw rate increases rapidly immediately after the steering angle θt starts to change, and the vehicle behavior becomes faster in response to the steering force applied to the steering wheel 31a by the driver, which may cause the driver to feel uncomfortable.

そこで、実施形態の転舵制御部41は、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせる。これにより、図3Aの実線に示すように、転舵角θtの変化開始直後において操舵角θsに対して転舵角θtを遅らせることができる。
図3A~図3Dの実線は、図2Aに示した操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせた場合の転舵角θt、転舵力、SAT及びヨーレイトの模式図である。比較のため、位相を遅らせない場合を1点鎖線で示している。
図3Aに示すように転舵力指令値ftの位相を遅らせた結果として転舵角θtが遅れることにより、転舵力、SAT及びヨーレイトの変化を緩やかにすることができる。このため、運転者が加える操舵力に対して車両挙動が速くなることを抑制して、運転者の違和感を低減できる。
Therefore, the steering control unit 41 of the embodiment delays the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs. This makes it possible to delay the steering angle θt with respect to the steering angle θs immediately after the steering angle θt starts to change, as shown by the solid line in Fig. 3A.
The solid lines in Figures 3A to 3D are schematic diagrams of the steering angle θt, the steering force, the SAT, and the yaw rate when the phase of the steering force command value ft is delayed with respect to the steering angle θs shown in Figure 2A. For comparison, the case where the phase is not delayed is shown by the dashed line.
As shown in Fig. 3A, by delaying the phase of the steering force command value ft, the steering angle θt is delayed, which makes it possible to make the changes in the steering force, SAT, and yaw rate gentler. This makes it possible to prevent the vehicle behavior from becoming faster in response to the steering force applied by the driver, thereby reducing the sense of discomfort felt by the driver.

ここで、上記の通り転舵制御部41は、操舵角θsに対する目標転舵角θtrの角度比(Ra=θtr/θs)を変化させることができる。角度比Raが大きくなると、転舵力指令値ftの位相を遅らせることにより奏する上記効果が阻害される。
図4Aは、運転者の操舵操作により変化する操舵角θsの模式図であり、図4Bの1点鎖線42は、角度比Raが比較的小さい場合の転舵角θtであり、図4Bの実線43は、角度比Raが比較的大きい場合の転舵角θtである。
図示のとおり、角度比Raが比較的大きい場合の転舵角θt(実線)は、角度比Raが比較的小さい場合の転舵角θt(1点鎖線)よりも速く変化する。
As described above, the steering control unit 41 can change the angle ratio (Ra=θtr/θs) of the target steering angle θtr to the steering angle θs. If the angle ratio Ra becomes large, the above-mentioned effect achieved by delaying the phase of the steering force command value ft is impaired.
FIG. 4A is a schematic diagram of the steering angle θs that changes due to the driver's steering operation, and the dashed dotted line 42 in FIG. 4B represents the steering angle θt when the angle ratio Ra is relatively small, while the solid line 43 in FIG. 4B represents the steering angle θt when the angle ratio Ra is relatively large.
As shown in the figure, the steering angle θt (solid line) when the angle ratio Ra is relatively large changes faster than the steering angle θt (dotted line) when the angle ratio Ra is relatively small.

転舵力指令値ftの位相を遅らせると、これらの転舵角θtは図4Cの2点鎖線44及び実線45のようになる。比較用に、角度比Raが比較的小さく位相を遅らせない場合の転舵角θtを1点鎖線42で示している。
図4Cから、角度比Raが比較的大きく且つ位相を遅らせた場合の転舵角θtの変化速度が、角度比Raが比較的小さく且つ位相を遅らせない場合の転舵角の変化速度と同じになることが分かる。
このため、一律に位相を遅らせても、角度比Raが大きくなると転舵角θtの変化開始直後の車両挙動が速くなり、運転者が違和感を覚えることがある。
When the phase of the steering force command value ft is delayed, the steering angles θt become as shown by two-dot chain line 44 and solid line 45 in Fig. 4C. For comparison, the steering angle θt when the angle ratio Ra is relatively small and the phase is not delayed is shown by one-dot chain line 42.
From FIG. 4C, it can be seen that the rate of change of the steering angle θt when the angle ratio Ra is relatively large and the phase is delayed is the same as the rate of change of the steering angle when the angle ratio Ra is relatively small and the phase is not delayed.
For this reason, even if the phase is uniformly delayed, if the angle ratio Ra becomes large, the vehicle behavior immediately after the steering angle θt starts to change becomes fast, which may cause the driver to feel uncomfortable.

そこで、転舵制御部41は、角度比Raが小さい場合よりも角度比Raが大きい場合に、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせる。
例えば、角度比Raが所定閾値以上である場合に転舵力指令値ftの位相を遅らせ、角度比Raが所定閾値未満である場合に転舵力指令値ftの位相を遅らせない。また例えば、角度比Raが小さい場合よりも角度比Raが大きい場合に、操舵角θsに対する転舵力指令値ftの位相の遅延量をより大きくする。
これにより、角度比Raが大きい場合に、操舵操作に対する車両挙動の応答が速いことにより生じる運転者の違和感を低減できる。
Therefore, the steering control section 41 delays the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs when the angle ratio Ra is large compared to when the angle ratio Ra is small.
For example, when the angle ratio Ra is equal to or greater than a predetermined threshold, the phase of the steering force command value ft is delayed, and when the angle ratio Ra is less than the predetermined threshold, the phase of the steering force command value ft is not delayed. Also, for example, when the angle ratio Ra is large, the amount of delay in the phase of the steering force command value ft relative to the steering angle θs is made larger than when the angle ratio Ra is small.
This makes it possible to reduce the discomfort felt by the driver due to the fast response of the vehicle behavior to the steering operation when the angle ratio Ra is large.

以下、転舵制御部41についてさらに説明する。
図5Aは、第1実施形態の転舵制御部41の機能構成の一例のブロック図である。転舵制御部41は、転舵角設定部50と、遅延量設定部51と、遅延部52と、転舵角制御部53を備える。
転舵角設定部50は、操舵角θsに応じて目標転舵角θtrを算出する。例えば転舵角設定部50は、角度比Raを操舵角θsに乗算して目標転舵角θtrを算出する。角度比Raは、特許請求の範囲に記載の「ゲイン」の一例である。
The steering control unit 41 will be described in further detail below.
5A is a block diagram showing an example of the functional configuration of the steering control unit 41 of the first embodiment. The steering control unit 41 includes a steering angle setting unit 50, a delay amount setting unit 51, a delay unit 52, and a steering angle control unit 53.
The steering angle setting unit 50 calculates the target steering angle θtr according to the steering angle θs. For example, the steering angle setting unit 50 calculates the target steering angle θtr by multiplying the steering angle θs by the angle ratio Ra. The angle ratio Ra is an example of a "gain" as defined in the claims.

転舵角設定部50は、角度比Raを動的に変化させてもよい。例えば、転舵角設定部50は、少なくとも車速Vvに応じて角度比Raを変更してもよい。
例えば、車速Vvが低い場合には角度比Raを比較的大きな値に設定してステアリングホイール31aの取り回し性を向上させ、車速Vvが高い場合には角度比Raを比較的小さな値に設定して操縦安定性を向上させてもよい。
The steering angle setting unit 50 may dynamically change the angle ratio Ra. For example, the steering angle setting unit 50 may change the angle ratio Ra in accordance with at least the vehicle speed Vv.
For example, when the vehicle speed Vv is low, the angle ratio Ra may be set to a relatively large value to improve maneuverability of the steering wheel 31a, and when the vehicle speed Vv is high, the angle ratio Ra may be set to a relatively small value to improve handling stability.

転舵角設定部50は、目標転舵角θtrを遅延部52に出力し、角度比Raを遅延量設定部51に出力する。
遅延量設定部51は、遅延部52による遅延量を定める遅延制御パラメータKdを、角度比Raに応じて設定して遅延部52に出力する。
遅延部52は、転舵角設定部50が出力する目標転舵角θtrの位相を、遅延制御パラメータKdにより定まる遅延量で遅らせる(遅延させる)。遅延部52は、位相を遅らせた目標転舵角θtrdを、転舵角制御部53に出力する。
The steering angle setting section 50 outputs the target steering angle θtr to a delay section 52 , and outputs the angle ratio Ra to a delay amount setting section 51 .
The delay amount setting unit 51 sets a delay control parameter Kd, which determines the amount of delay by the delay unit 52 , in accordance with the angle ratio Ra, and outputs the parameter Kd to the delay unit 52 .
The delay unit 52 delays (delays) the phase of the target steering angle θtr output by the steering angle setting unit 50 by a delay amount determined by the delay control parameter Kd. The delay unit 52 outputs the target steering angle θtrd with the phase delayed to the steering angle control unit 53.

転舵角制御部53は、位相を遅らせた目標転舵角θtrdと実転舵角θtとの差に基づいて、実転舵角θtを目標転舵角θtrdに一致させるための転舵力指令値ftを算出する。
このように、遅延部(遅延手段)52は目標転舵角θtrの位相を遅らせることにより、転舵角制御部53が算出する転舵力指令値ftの位相を、操舵角θsに対して遅らせる。
遅延制御パラメータKdとしては、遅延部52による遅延量を定める様々な値を採用することができる。例えば遅延制御パラメータKdは遅延量そのものであってよい。
The steering angle control unit 53 calculates a steering force command value ft for making the actual steering angle θt coincide with the target steering angle θtrd, based on the difference between the phase-delayed target steering angle θtrd and the actual steering angle θt.
In this way, delay section (delay means) 52 delays the phase of target steering angle θtr, thereby delaying the phase of steering force command value ft calculated by steering angle control section 53 with respect to steering angle θs.
The delay control parameter Kd can be any of various values that determine the amount of delay by the delay unit 52. For example, the delay control parameter Kd may be the amount of delay itself.

図5Bは、遅延量を採用した場合の遅延制御パラメータKdの第1例の説明図である。図5Bの遅延制御パラメータKdは、角度比Raが増加するほど大きくなる。このため、角度比Raが増加するほど、転舵力指令値ftの位相の遅れは大きくなる。
遅延制御パラメータKdは、図5Bに示すように非線形に増加してもよく、直線的に増加してもよい。また、図5Bに示すように角度比Raが小さいほど遅延制御パラメータKdの変化率が大きい特性(すなわち上に凸となる特性)を有していてもよい。
Fig. 5B is an explanatory diagram of a first example of the delay control parameter Kd when a delay amount is adopted. The delay control parameter Kd in Fig. 5B increases as the angle ratio Ra increases. Therefore, the phase delay of the steering force command value ft increases as the angle ratio Ra increases.
The delay control parameter Kd may increase nonlinearly or linearly as shown in Fig. 5B. Also, as shown in Fig. 5B, the delay control parameter Kd may have a characteristic in which the rate of change of the delay control parameter Kd increases as the angle ratio Ra decreases (i.e., an upwardly convex characteristic).

図5Cは、遅延量を採用した場合の遅延制御パラメータKdの第2例の説明図である。図5Cの遅延制御パラメータKdは、角度比Raが閾値Ra1未満の場合に0であり、角度比Raが閾値Ra1以上の場合にゼロでない値のKd1となる。したがって、角度比Raが閾値Ra1以上である場合に転舵力指令値ftの位相を遅らせ、角度比Raが閾値Ra1未満である場合に転舵力指令値ftの位相を遅らせない。 Figure 5C is an explanatory diagram of a second example of the delay control parameter Kd when a delay amount is adopted. The delay control parameter Kd in Figure 5C is 0 when the angle ratio Ra is less than the threshold value Ra1, and is a non-zero value Kd1 when the angle ratio Ra is equal to or greater than the threshold value Ra1. Therefore, when the angle ratio Ra is equal to or greater than the threshold value Ra1, the phase of the steering force command value ft is delayed, and when the angle ratio Ra is less than the threshold value Ra1, the phase of the steering force command value ft is not delayed.

遅延部52は、例えば、遅延制御パラメータKdにより定まる遅延量で入力信号の位相を遅延させる位相遅れフィルタ(遅延フィルタ)であってよい。
また、遅延部52は、後述の第2実施形態のように目標転舵角θtrの積分項を目標転舵角θtrの比例項に加算した信号を出力することにより、目標転舵角θtrの位相を遅延させてもよい。
The delay section 52 may be, for example, a phase delay filter (delay filter) that delays the phase of the input signal by an amount of delay determined by a delay control parameter Kd.
In addition, the delay unit 52 may delay the phase of the target turning angle θtr by outputting a signal obtained by adding the integral term of the target turning angle θtr to the proportional term of the target turning angle θtr, as in a second embodiment described later.

(動作)
次に、図6を参照して、第1実施形態の転舵方法の一例を説明する。
ステップS1において操舵角センサ19は、ステアリングホイール31aの操舵角θsを検出する。
ステップS2において転舵角センサ35は、操向輪34の実転舵角θtを検出する。
ステップS3において転舵角設定部50は、操舵角θsに応じて目標転舵角θtrを算出する。
(motion)
Next, an example of a steering method according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
In step S1, the steering angle sensor 19 detects the steering angle θs of the steering wheel 31a.
In step S2, the steering angle sensor 35 detects the actual steering angle θt of the steered wheels 34.
In step S3, the steering angle setting unit 50 calculates the target steering angle θtr in accordance with the steering angle θs.

ステップS4において遅延量設定部51は、操舵角θsに対する目標転舵角θtrの角度比Raに応じて、遅延制御パラメータKdを算出する。
ステップS5において遅延部52は、転舵角設定部50が出力する目標転舵角θtrの位相を、遅延制御パラメータKdにより定まる遅延量で遅らせる。
ステップS6において転舵角制御部53は、位相を遅らせた目標転舵角θtrdと実転舵角θtとの差に基づいて転舵力指令値ftを算出する。
ステップS7において第2駆動回路15は、転舵力指令値ftに基づいて転舵アクチュエータ14を駆動する。
In step S4, the delay amount setting unit 51 calculates a delay control parameter Kd in accordance with the angle ratio Ra of the target turning angle θtr to the steering angle θs.
In step S5, the delay section 52 delays the phase of the target steering angle θtr output by the steering angle setting section 50 by an amount of delay determined by the delay control parameter Kd.
In step S6, the steering angle control unit 53 calculates the steering force command value ft based on the difference between the phase-delayed target steering angle θtrd and the actual steering angle θt.
In step S7, the second drive circuit 15 drives the steering actuator 14 based on the steering force command value ft.

(第1実施形態の効果)
(1)操舵角センサ19は、ステアリングホイール31aの操舵角θsを検出する。転舵角センサ35は、操向輪34の実転舵角θtを検出する。転舵角設定部50は、操舵角θsに応じて目標転舵角θtrを算出する。遅延部52は、操舵角θsに対する目標転舵角θtrの比である角度比Raが小さい場合よりも角度比Raが大きい場合に、目標転舵角θtrの位相を遅らせる。
(Effects of the First Embodiment)
(1) Steering angle sensor 19 detects steering angle θs of steering wheel 31a. Steering angle sensor 35 detects actual steering angle θt of steered wheels 34. Steering angle setting unit 50 calculates target steering angle θtr in accordance with steering angle θs. Delay unit 52 delays the phase of target steering angle θtr when angle ratio Ra, which is the ratio of target steering angle θtr to steering angle θs, is large compared to when angle ratio Ra is small.

転舵角制御部53は、位相を遅らせた目標転舵角θtrdと実転舵角θtとの差に基づいて、実転舵角θtを目標転舵角θtrdに一致させるための転舵力指令値ftを算出する。このため、角度比Raが小さい場合よりも角度比Raが大きい場合に、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相が遅れる。第2駆動回路15と転舵アクチュエータ14は、位相が遅れた転舵力指令値ftに応じて操向輪34を転舵する転舵力を発生させる。
これにより、角度比Raが大きい場合に、操舵操作に対する車両挙動の応答が早いことにより生じる運転者の違和感を低減できる。
Based on the difference between the phase-delayed target steering angle θtrd and the actual steering angle θt, steering angle control section 53 calculates steering force command value ft for making the actual steering angle θt coincide with the target steering angle θtrd. Therefore, when the angle ratio Ra is large, the phase of the steering force command value ft lags behind the steering angle θs more when the angle ratio Ra is small. Second drive circuit 15 and steering actuator 14 generate a steering force for steering steered wheels 34 in accordance with the phase-delayed steering force command value ft.
This makes it possible to reduce the discomfort felt by the driver due to the quick response of the vehicle behavior to the steering operation when the angle ratio Ra is large.

(2)転舵角設定部50は、操舵角θsに角度比Raを乗算して目標転舵角θtrを算出してもよい。遅延部52は、角度比Raが大きいほど、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相をより遅らせてもよい。
これにより、角度比Raの増加にともなって、操舵操作に対する車両挙動の応答がより速くなるのを抑制できる。
(2) The steering angle setting unit 50 may calculate the target steering angle θtr by multiplying the steering angle θs by the angle ratio Ra. The delay unit 52 may delay the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs as the angle ratio Ra increases.
This makes it possible to suppress the response of the vehicle behavior to the steering operation from becoming faster as the angle ratio Ra increases.

(3)転舵角設定部50は、少なくとも車速Vvに応じて角度比Raを動的に設定してもよい。遅延部52は、動的に変動する角度比Raが大きいほど、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相をより遅らせてもよい。
これにより、角度比Raの動的な増加にともなって、操舵操作に対する車両挙動の応答がより速くなるのを抑制できる。
(3) The steering angle setting unit 50 may dynamically set the angle ratio Ra in accordance with at least the vehicle speed Vv. The delay unit 52 may delay the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs as the dynamically varying angle ratio Ra increases.
This makes it possible to suppress the response of the vehicle behavior to the steering operation from becoming faster as the angle ratio Ra dynamically increases.

(4)操舵角θsに応じて算出した目標転舵角θtrの位相を遅らせることにより、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせてよい。これにより、運転者が加える操舵力に対する車両挙動の応答が速くなることを抑制し、運転者の違和感を低減できる。
(5)遅延部52は、遅延フィルタであってよい。これにより、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせることができる。
(4) The phase of the steering force command value ft may be delayed with respect to the steering angle θs by delaying the phase of the target steering angle θtr calculated according to the steering angle θs. This makes it possible to suppress an increase in the response of the vehicle behavior to the steering force applied by the driver, thereby reducing the discomfort felt by the driver.
(5) The delay unit 52 may be a delay filter. This makes it possible to delay the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs.

(第2実施形態)
第2実施形態では、転舵制御部41の遅延部52の一例を提示する。第2実施形態の遅延部52は、転舵角設定部50が設定した目標転舵角θtrの積分項を、目標転舵角θtrの比例項に加算することにより、目標転舵角θtrの位相を遅らせる。
図7Aを参照する。遅延部52は、ゲイン乗算部60と、遅延素子61と、加算器62及び64と、リミッタ63を備える。
Second Embodiment
The second embodiment presents an example of delay section 52 of steering control section 41. Delay section 52 of the second embodiment delays the phase of target steering angle θtr by adding an integral term of target steering angle θtr set by steering angle setting section 50 to a proportional term of target steering angle θtr.
7A, the delay section 52 includes a gain multiplication section 60, a delay element 61, adders 62 and 64, and a limiter 63.

転舵角設定部50が設定した目標転舵角θtrは、配分係数K:(1-K)によりK×θtrと(1-K)×θtrとに配分される。ここで、Kは0より大きく1未満の係数であり、例えばK=0.5であってよい。この場合、目標転舵角θtrは等分される。配分係数Kは0.5以外の値であってもよく、所望する遅延の大きさに応じて適宜設定すればよい。 The target steering angle θtr set by the steering angle setting unit 50 is allocated to K×θtr and (1-K)×θtr by a distribution coefficient K: (1-K). Here, K is a coefficient greater than 0 and less than 1, and may be, for example, K=0.5. In this case, the target steering angle θtr is divided equally. The distribution coefficient K may be a value other than 0.5, and may be set appropriately depending on the desired magnitude of delay.

転舵角設定部50は、目標転舵角θtrに配分係数をK:(1-K)を乗算することにより、目標転舵角θtrをK×θtrと(1-K)×θtrとに配分してもよい。また例えば、転舵角設定部50は遅延部52に目標転舵角θtrを出力し、遅延部52において、目標転舵角θtrにゲインK及び(1-K)を乗算して、K×θtrと(1-K)×θtrとに配分してもよい。以下、K×θtrと(1-K)×θtrを「分配目標転舵角」と表記する。 The steering angle setting unit 50 may distribute the target steering angle θtr between K×θtr and (1-K)×θtr by multiplying the target steering angle θtr by a distribution coefficient K: (1-K). Alternatively, for example, the steering angle setting unit 50 may output the target steering angle θtr to the delay unit 52, which may multiply the target steering angle θtr by gains K and (1-K) to distribute it between K×θtr and (1-K)×θtr. Hereinafter, K×θtr and (1-K)×θtr are referred to as "distributed target steering angles".

ゲイン乗算部60は、遅延制御パラメータKdにより定まる積分ゲインKiを、分配目標転舵角(1-K)×θtrに乗算する。上記のとおり、遅延制御パラメータKdは角度比Raに応じて設定されている。
ゲイン乗算部60は、角度比Raが増加するほど遅延量が大きくなるように、積分ゲインKiを低減させる。このため、角度比Raが増加するほど転舵力指令値ftの位相の遅れは大きくなる。
The gain multiplication unit 60 multiplies the distribution target turning angle (1-K) x θtr by the integral gain Ki determined by the delay control parameter Kd. As described above, the delay control parameter Kd is set in accordance with the angle ratio Ra.
Gain multiplication section 60 reduces integral gain Ki so that the amount of delay increases as angle ratio Ra increases, so that the phase delay of steering force command value ft increases as angle ratio Ra increases.

遅延制御パラメータKdとして積分ゲインKiを採用してもよい。図7Bは、積分ゲインKiを示す遅延制御パラメータKdの一例の説明図である。
図7Bの遅延制御パラメータKd(すなわち積分ゲインKi)は、角度比Raが増加するほど小さくなる。このため、転舵力指令値ftの位相の遅れは大きくなる。
遅延制御パラメータKdは、図7Bに示すように非線形に減少してもよく、直線的に減少してもよい。また、図7Bに示すように角度比Raが小さいほど遅延制御パラメータKdの変化率が大きい特性(すなわち下に凸となる特性)を有していてもよい。
An integral gain Ki may be adopted as the delay control parameter Kd. Fig. 7B is an explanatory diagram of an example of the delay control parameter Kd indicating the integral gain Ki.
7B (i.e., integral gain Ki) becomes smaller as the angle ratio Ra increases, so that the phase delay of the steering force command value ft becomes larger.
The delay control parameter Kd may decrease nonlinearly or linearly as shown in Fig. 7B. Also, as shown in Fig. 7B, the delay control parameter Kd may have a characteristic in which the rate of change of the delay control parameter Kd increases as the angle ratio Ra decreases (i.e., a downwardly convex characteristic).

図7Aを参照する。遅延素子61は、ゲイン乗算部の出力(Ki×(1-K)×θtr)の積分値の過去値を保持する。
加算器62は、ゲイン乗算部60の出力(Ki×(1-K)×θtr)を、積分値の過去値に加算することにより、出力(Ki×(1-K)×θtr)を積分する。
ここで係数Ki×(1-K)もまた、一つの積分ゲインとみなすことができる。したがって、加算器62で積分される出力(Ki×(1-K)×θtr)の積分値は、目標転舵角θtrの積分項とみなすことができる。
7A, the delay element 61 holds the past value of the integral of the output (Ki×(1−K)×θtr) of the gain multiplication unit.
The adder 62 integrates the output (Ki×(1−K)×θtr) of the gain multiplication section 60 by adding the output (Ki×(1−K)×θtr) to the past integrated value.
Here, the coefficient Ki×(1−K) can also be regarded as an integral gain. Therefore, the integral value of the output (Ki×(1−K)×θtr) integrated by the adder 62 can be regarded as an integral term of the target steering angle θtr.

リミッタ63は、目標転舵角θtrの積分項の大きさ(すなわち絶対値)を、制限値以下に制限する。
例えば、リミッタ63は、目標転舵角θtrに応じて変化する制限値により、目標転舵角θtrの積分項の大きさ(すなわち絶対値)を制限値以下に制限してよい。
図7Cを参照する。目標転舵角θtrが大きいほど、制限値はより大きな値を有する。目標転舵角θtrと同様に、車速Vvに応じて制限値を変化させてもよい。
The limiter 63 limits the magnitude (ie, absolute value) of the integral term of the target turning angle θtr to a limit value or less.
For example, the limiter 63 may limit the magnitude (ie, absolute value) of the integral term of the target turning angle θtr to a limit value or less, using a limit value that changes depending on the target turning angle θtr.
See Fig. 7C. The larger the target turning angle θtr, the larger the limit value. As with the target turning angle θtr, the limit value may be changed according to the vehicle speed Vv.

これにより、保舵状態において目標転舵角θtrがゼロでない角度に維持されても、目標転舵角θtrの積分項が増加し続けるのを防止して、遅延部52の出力(すなわち、位相を遅らせた目標転舵角θtrd)を、目標転舵角θtrに応じた角度に固定できる。
図7Aを参照する。加算器64は、リミッタ63から出力される目標転舵角θtrの積分項を、分配目標転舵角K×θtr(すなわち、目標転舵角θtrの比例項)に加算することにより、位相を遅らせた目標転舵角θtrdを算出する。
This prevents the integral term of the target steering angle θtr from continuing to increase even if the target steering angle θtr is maintained at a non-zero angle in a steering state, and fixes the output of the delay section 52 (i.e., the target steering angle θtrd with a phase delay) to an angle corresponding to the target steering angle θtr.
7A, adder 64 adds the integral term of target turning angle θtr output from limiter 63 to distribution target turning angle K×θtr (i.e., the proportional term of target turning angle θtr) to calculate target turning angle θtrd with a delayed phase.

図8は、第2実施形態の遅延部52の変形例の機能構成の一例のブロック図である。変形例の遅延部52は、減算器65を備える。減算器65は、分配目標転舵角(1-K)×θtrからゲイン乗算部60の出力(Ki×(1-K)×θtr)の積分値の過去値を減算した差を、ゲイン乗算部60に入力する。
このため、目標転舵角θtrが一定になり(すなわち時間変化がなくなり)、分配目標転舵角(1-K)×θtrと、ゲイン乗算部60の出力(Ki×(1-K)×θtr)の積分値と、が等しくなると、ゲイン乗算部60への入力がキャンセルされて積分値が変化しなくなる。
8 is a block diagram of an example of a functional configuration of a modified example of delay unit 52 of the second embodiment. Delay unit 52 of the modified example includes a subtractor 65. Subtractor 65 inputs to gain multiplication unit 60 a difference obtained by subtracting a past value of the integrated value of the output (Ki×(1−K)×θtr) of gain multiplication unit 60 from the distribution target turning angle (1−K)×θtr.
Therefore, when the target steering angle θtr becomes constant (i.e., there is no change over time) and the distribution target steering angle (1-K)×θtr becomes equal to the integral value of the output of gain multiplication unit 60 (Ki×(1-K)×θtr), the input to gain multiplication unit 60 is canceled and the integral value no longer changes.

したがって、ゲイン乗算部60、遅延素子61、加算器62、減算器65は、目標転舵角θtrの変動成分のみの積分項を算出する。
これにより、保舵状態において目標転舵角θtrがゼロでない角度に維持されても、目標転舵角θtrの積分項が増加し続けるのを防止して、遅延部52の出力(すなわち、位相を遅らせた目標転舵角θtrd)を、目標転舵角θtrに応じた角度に固定できる。
Therefore, the gain multiplication section 60, the delay element 61, the adder 62 and the subtractor 65 calculate an integral term of only the fluctuation component of the target turning angle θtr.
This prevents the integral term of the target steering angle θtr from continuing to increase even if the target steering angle θtr is maintained at a non-zero angle in a steering state, and fixes the output of the delay section 52 (i.e., the target steering angle θtrd with a phase delay) to an angle corresponding to the target steering angle θtr.

(第2実施形態の効果)
(1)遅延部52は、操舵角θsに応じて算出した目標転舵角θtrの積分項を目標転舵角θtrの比例項に加算することにより、目標転舵角θtrの位相を遅らせてもよい。これにより、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせることができる。
(2)遅延部52は、目標転舵角θtrの変動成分のみを積分することにより算出した積分項を目標転舵角θtrの比例項に加算してもよく、目標転舵角θtrに応じた制限値で、目標転舵角θtrの積分項を制限してから目標転舵角θtrの比例項に加算してもよい。これにより、保舵状態において目標転舵角θtrがゼロでない角度に維持されても、目標転舵角θtrの積分項が増加し続けるのを防止して、遅延部52の出力(すなわち、位相を遅らせた目標転舵角θtrd)を、目標転舵角θtrに応じた角度に固定できる。
(Effects of the Second Embodiment)
(1) The delay unit 52 may delay the phase of the target turning angle θtr by adding an integral term of the target turning angle θtr calculated according to the steering angle θs to a proportional term of the target turning angle θtr. This makes it possible to delay the phase of the turning force command value ft with respect to the steering angle θs.
(2) Delay unit 52 may add an integral term calculated by integrating only the fluctuation component of target turning angle θtr to the proportional term of target turning angle θtr, or may limit the integral term of target turning angle θtr by a limit value corresponding to target turning angle θtr and then add it to the proportional term of target turning angle θtr. This makes it possible to prevent the integral term of target turning angle θtr from continuing to increase even if target turning angle θtr is maintained at an angle other than zero in a steering state, and fix the output of delay unit 52 (i.e., target turning angle θtrd with a delayed phase) to an angle corresponding to target turning angle θtr.

(第3実施形態)
上記のとおり、操舵操作に対する車両挙動の応答が速くなるのは、実転舵角θtの変化開始直後である。したがって、実転舵角θtの変化開始直後の期間には、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせ、それ以外の期間には位相を遅らせないのが好ましい。
そこで、第3実施形態の転舵制御部41は、操舵角θsが所定値未満の場合に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせ、操舵角θsが所定値以上の場合に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせない。
Third Embodiment
As described above, the response of the vehicle behavior to the steering operation becomes faster immediately after the actual steering angle θt starts to change. Therefore, it is preferable to delay the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs during the period immediately after the actual steering angle θt starts to change, and not to delay the phase during other periods.
Therefore, the steering control unit 41 of the third embodiment delays the phase of the steering force command value ft relative to the steering angle θs when the steering angle θs is less than a predetermined value, and does not delay the phase of the steering force command value ft relative to the steering angle θs when the steering angle θs is greater than or equal to the predetermined value.

図9Aは、第3実施形態の転舵制御部41の機能構成の一例のブロック図である。第3実施形態の転舵制御部41は、さらにゲイン設定部70と、乗算器71及び73と、減算器72と、加算器74を備える。なお、遅延部52は、位相遅れフィルタ(遅延フィルタ)であってもよく、第2実施形態の遅延部52であってもよい。 Figure 9A is a block diagram of an example of the functional configuration of the steering control unit 41 of the third embodiment. The steering control unit 41 of the third embodiment further includes a gain setting unit 70, multipliers 71 and 73, a subtractor 72, and an adder 74. The delay unit 52 may be a phase delay filter (delay filter) or may be the delay unit 52 of the second embodiment.

ゲイン設定部70は、操舵角θsに応じたゲインGを設定する。ゲインGは、操舵角θsが所定値未満の場合にゼロでなく、操舵角θsが所定値以上の場合にゼロとなるゲインである。
例えば、ゲイン設定部70は、操舵角θsに基づいて設定される目標転舵角θtrに応じてゲインGを設定してもよい。上記のとおり、目標転舵角θtrは操舵角θsと角度比Raとの積である。
The gain setting unit 70 sets a gain G according to the steering angle θs. The gain G is a gain that is not zero when the steering angle θs is less than a predetermined value, and is zero when the steering angle θs is equal to or greater than the predetermined value.
For example, gain setting unit 70 may set gain G according to target turning angle θtr that is set based on steering angle θs. As described above, target turning angle θtr is the product of steering angle θs and angle ratio Ra.

図9Bは、ゲインGの一例の説明図である。ゲインGの値は、目標転舵角θtrがθ1以下である場合に「1」であり、目標転舵角θtrがθ2以上の場合に「0」であり、目標転舵角θtrがθ1より大きくθ2未満である場合には、目標転舵角θtrの増加に伴って「1」から「0」まで減少する。
乗算器71及び73、減算器72及び加算器74は、遅延部52により位相を遅らせた目標転舵角θtrdと、目標転舵角θtrとの重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)を算出する。
9B is a diagram illustrating an example of gain G. The value of gain G is "1" when the target steering angle θtr is θ1 or less, "0" when the target steering angle θtr is θ2 or more, and decreases from "1" to "0" as the target steering angle θtr increases when the target steering angle θtr is greater than θ1 and less than θ2.
Multipliers 71 and 73, subtractor 72 and adder 74 calculate a weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) of target turning angle θtrd whose phase has been delayed by delay section 52 and target turning angle θtr.

転舵角制御部53は、重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)と実転舵角θtとの差に基づいて、実転舵角θtを重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)に一致させるための転舵力指令値ftを算出する。
したがって、目標転舵角θtrがθ2以上の場合には、重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)の値は目標転舵角θtrとなって、位相遅れがなくなる。このため、操舵角θsに対する転舵力指令値ftの位相遅れは発生しない。
The steering angle control unit 53 calculates a steering force command value ft for matching the actual steering angle θt to the weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) based on the difference between the weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) and the actual steering angle θt.
Therefore, when the target steering angle θtr is equal to or larger than θ2, the weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) becomes the target steering angle θtr, and there is no phase delay. Therefore, no phase delay occurs in the steering force command value ft relative to the steering angle θs.

一方で、目標転舵角θtrがθ2未満の場合には重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)は、位相を遅らせた目標転舵角θtrdの成分を含むため、操舵角θsに対して位相が遅れる。このため、操舵角θsに対する転舵力指令値ftの位相遅れが発生する。
これにより、操舵角θsが中立位置から変化を開始した直後の期間では、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせ、それ以外の期間には位相が遅れないように、転舵力指令値ftを生成できる。
On the other hand, when the target steering angle θtr is less than θ2, the weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) includes a component of the target steering angle θtrd with a phase delay, so that the phase lag occurs with respect to the steering angle θs. As a result, a phase delay occurs in the steering force command value ft with respect to the steering angle θs.
This allows the steering force command value ft to be generated so that the phase of the steering force command value ft is delayed with respect to the steering angle θs in the period immediately after the steering angle θs starts to change from the neutral position, and so that the phase is not delayed in other periods.

図10Aは、第3実施形態の転舵制御部41の第1変形例の機能構成の一例のブロック図である。
第1変形例の転舵制御部41は、操舵角θsの角速度が所定値未満の場合に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせ、操舵角θsの角速度が所定値以上の場合に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせない。
これにより、操舵角θsが中立位置から変化を開始した直後だけでなく、操舵角θsが中立位置以外の位置で保舵された状態から変化を開始した直後にも、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせることができる。
FIG. 10A is a block diagram showing an example of a functional configuration of a first modified example of the steering control unit 41 of the third embodiment.
The steering control unit 41 of the first variant delays the phase of the steering force command value ft relative to the steering angle θs when the angular velocity of the steering angle θs is less than a predetermined value, and does not delay the phase of the steering force command value ft relative to the steering angle θs when the angular velocity of the steering angle θs is greater than or equal to the predetermined value.
This makes it possible to lag the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs not only immediately after the steering angle θs starts to change from the neutral position, but also immediately after the steering angle θs starts to change from a state in which it is held at a position other than the neutral position.

ゲイン設定部70は、操舵角θsの角速度に応じたゲインGを設定する。例えば、ゲイン設定部70は、操舵角θsの角速度が所定値未満の場合にゼロでなく、操舵角θsの角速度が所定値以上の場合にゼロとなるゲインGを設定してもよい。
例えば、ゲイン設定部70は、目標転舵角θtrを微分した転舵角速度ωに応じてゲインGを設定してもよい。
The gain setting unit 70 sets the gain G according to the angular velocity of the steering angle θs. For example, the gain setting unit 70 may set the gain G to be non-zero when the angular velocity of the steering angle θs is less than a predetermined value, and to be zero when the angular velocity of the steering angle θs is equal to or greater than the predetermined value.
For example, the gain setting unit 70 may set the gain G in accordance with the steering angular velocity ω obtained by differentiating the target steering angle θtr.

第1変形例の転舵制御部41は、目標転舵角θtrを微分して転舵角速度ωを算出する微分器75を備える。
ゲイン設定部70は、転舵角速度ωに応じたゲインGを設定する。
図10Bは、ゲインGの一例の説明図である。ゲインGの値は、転舵角速度ωがω1以下である場合に「1」であり、転舵角速度ωがω2以上の場合に「0」である。
The steering control section 41 of the first modified example includes a differentiator 75 that differentiates the target steering angle θtr to calculate the steering angular velocity ω.
The gain setting unit 70 sets a gain G according to the steering angular velocity ω.
10B is a diagram illustrating an example of the gain G. The value of the gain G is "1" when the steering angular velocity ω is equal to or less than ω1, and is "0" when the steering angular velocity ω is equal to or greater than ω2.

転舵角速度ωがω1より大きくω2未満である場合には、転舵角速度ωの増加に伴って「1」から「0」まで減少する。
したがって、転舵角速度ωがω2以上の場合には、重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)の値は目標転舵角θtrとなって、位相遅れがなくなる。このため、操舵角θsに対する転舵力指令値ftの位相遅れは発生しない。
When the steering angular velocity ω is greater than ω1 and less than ω2, the value decreases from "1" to "0" as the steering angular velocity ω increases.
Therefore, when the steering angular velocity ω is equal to or greater than ω2, the value of the weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) becomes the target steering angle θtr, and there is no phase lag. Therefore, no phase lag occurs in the steering force command value ft relative to the steering angle θs.

一方で、転舵角速度ωがω2未満の場合には重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)は、位相を遅らせた目標転舵角θtrdの成分を含むため、操舵角θsに対して位相が遅れる。このため、操舵角θsに対する転舵力指令値ftの位相遅れが発生する。
これにより、ステアリングホイール31aが静止した状態から操舵角θsが変化を開始した直後の期間では、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせ、操舵角θsが変化している期間には位相が遅れないように、転舵力指令値ftを生成できる。
On the other hand, when the steering angular velocity ω is less than ω2, the weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) includes a component of the target steering angle θtrd with a phase delay, so that the phase lag occurs with respect to the steering angle θs. As a result, a phase lag occurs in the steering force command value ft with respect to the steering angle θs.
This allows the steering force command value ft to be generated so that the phase of the steering force command value ft is delayed relative to the steering angle θs during the period immediately after the steering angle θs begins to change from a stationary state of the steering wheel 31a, and so that the phase is not delayed during the period while the steering angle θs is changing.

図11Aは、第3実施形態の転舵制御部41の第2変形例の機能構成の一例のブロック図である。
上記の第1変形例の転舵制御部41は、操舵角θsが変化を開始した直後の期間でなくても、操舵角θsが変化している状態からステアリングホイール31aが静止した保舵状態に移る期間に、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせるおそれがある。保舵状態に移る期間では操舵角θsの角速度が小さくなるためである。
FIG. 11A is a block diagram showing an example of a functional configuration of a second modified example of the steering control unit 41 of the third embodiment.
The steering control unit 41 of the above-mentioned first modified example may delay the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs during the period from when the steering angle θs is changing to when the steering wheel 31a is stationary and the steering angle θs is held stationary, even if it is not immediately after the steering angle θs starts to change. This is because the angular velocity of the steering angle θs becomes small during the period when the steering wheel 31a is held stationary.

そこで、第2変形例の転舵制御部41は、操舵角θsの角加速度が所定値未満の場合に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせ、操舵角θsの角加速度が所定値以上の場合に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせない。
これにより、保舵状態に移る期間に操舵角θsの角速度が小さくなっても、操舵角θsの角加速度を検出して、転舵力指令値ftの位相を遅らせるのを抑制できる。
Therefore, the steering control unit 41 of the second modified example delays the phase of the steering force command value ft relative to the steering angle θs when the angular acceleration of the steering angle θs is less than a predetermined value, and does not delay the phase of the steering force command value ft relative to the steering angle θs when the angular acceleration of the steering angle θs is greater than or equal to the predetermined value.
As a result, even if the angular velocity of the steering angle θs decreases during the period when the steering wheel is switched to a held-steer state, the angular acceleration of the steering angle θs is detected and delay in the phase of the steering force command value ft can be suppressed.

ゲイン設定部70は、操舵角θsの角加速度に応じたゲインGを設定する。例えば、ゲイン設定部70は、操舵角θsの角加速度が所定値未満の場合にゼロでなく、操舵角θsの角加速度が所定値以上の場合にゼロとなるゲインGを設定してもよい。
例えば、ゲイン設定部70は、目標転舵角θtrを2階微分した転舵角加速度αに応じてゲインGを設定してもよい。
The gain setting unit 70 sets the gain G according to the angular acceleration of the steering angle θs. For example, the gain setting unit 70 may set the gain G to be non-zero when the angular acceleration of the steering angle θs is less than a predetermined value, and to be zero when the angular acceleration of the steering angle θs is equal to or greater than the predetermined value.
For example, the gain setting unit 70 may set the gain G in accordance with the turning angular acceleration α obtained by second-order differentiation of the target turning angle θtr.

第1変形例の転舵制御部41は、目標転舵角θtrの転舵角速度ωを微分して転舵角加速度αを算出する微分器76を備える。
ゲイン設定部70は、転舵角加速度αに応じたゲインGを設定する。図11Bは、ゲインGの一例の説明図である。ゲインGの値は、転舵角加速度αがα1以下である場合に「1」であり、転舵角加速度αがα2以上の場合に「0」である。
The steering control section 41 of the first modified example includes a differentiator 76 that calculates the steering angular acceleration α by differentiating the steering angular velocity ω of the target steering angle θtr.
Gain setting unit 70 sets gain G according to steering angular acceleration α. Fig. 11B is a diagram illustrating an example of gain G. The value of gain G is "1" when steering angular acceleration α is equal to or less than α1, and is "0" when steering angular acceleration α is equal to or more than α2.

転舵角加速度αがα1より大きくα2未満である場合には、転舵角加速度αの増加に伴って「1」から「0」まで減少する。
したがって、転舵角加速度αがα2以上の場合には、重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)の値は目標転舵角θtrとなって、位相遅れがなくなる。このため、操舵角θsに対する転舵力指令値ftの位相遅れは発生しない。
When the turning angular acceleration α is greater than α1 and less than α2, the value decreases from "1" to "0" as the turning angular acceleration α increases.
Therefore, when the steering angular acceleration α is equal to or greater than α2, the weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) becomes the target steering angle θtr, and there is no phase delay. Therefore, no phase delay occurs in the steering force command value ft relative to the steering angle θs.

一方で、転舵角加速度αがα2未満の場合には重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)は、位相を遅らせた目標転舵角θtrdの成分を含むため、操舵角θsに対して位相が遅れる。このため操舵角θsに対する転舵力指令値ftの位相遅れが発生する。
これにより、ステアリングホイール31aが静止した状態から操舵角θsが変化を開始し、操舵角θsの変化開始直後のまだ角加速度が小さい初期の期間において、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせることができる。
また、操舵角θsが変化している状態からステアリングホイール31aが静止した保舵状態に移る期間において、操舵角θsの角速度が小さくなっても、操舵角θsの角加速度を検出して、転舵力指令値ftの位相を遅らせるのを抑制できる。
On the other hand, when the steering angular acceleration α is less than α2, the weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) includes a component of the target steering angle θtrd with a delayed phase, so that the phase lag occurs with respect to the steering angle θs. As a result, a phase lag occurs in the steering force command value ft with respect to the steering angle θs.
This allows the phase of the steering force command value ft to be delayed relative to the steering angle θs during the initial period when the steering angle θs starts to change while the angular acceleration is still small immediately after the steering wheel 31a starts to change.
In addition, during the period when the steering angle θs transitions from a state in which the steering angle θs is changing to a stationary steering state in which the steering wheel 31a is stationary, even if the angular velocity of the steering angle θs decreases, the angular acceleration of the steering angle θs can be detected, and delay in the phase of the steering force command value ft can be suppressed.

図12Aは、第3実施形態の転舵制御部41の第3変形例の機能構成の一例のブロック図である。
第3変形例の転舵制御部41は、ステアリングホイール31aに加わる操舵トルクTsが所定値未満の場合に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせ、操舵トルクTsが所定値以上の場合に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせない。
第3変形例の転舵制御部41は、第2変形例の転舵制御部41の効果と同様の効果を奏する。
FIG. 12A is a block diagram showing an example of a functional configuration of a third modified example of the steering control unit 41 of the third embodiment.
The steering control unit 41 of the third modified example delays the phase of the steering force command value ft relative to the steering angle θs when the steering torque Ts applied to the steering wheel 31a is less than a predetermined value, and does not delay the phase of the steering force command value ft relative to the steering angle θs when the steering torque Ts is greater than or equal to the predetermined value.
The steering control unit 41 of the third modified example has the same effects as those of the steering control unit 41 of the second modified example.

ゲイン設定部70は、操舵トルクTsに応じたゲインGを設定する。図12Bは、ゲインGの一例の説明図である。ゲインGの値は、操舵トルクTsがT1以下である場合に「1」であり、操舵トルクTsがT2以上の場合に「0」である。 The gain setting unit 70 sets the gain G according to the steering torque Ts. FIG. 12B is an explanatory diagram of an example of the gain G. The value of the gain G is "1" when the steering torque Ts is equal to or less than T1, and is "0" when the steering torque Ts is equal to or greater than T2.

操舵トルクTsがT1より大きくT2未満である場合には、操舵トルクTsの増加に伴って「1」から「0」まで減少する。
したがって、操舵トルクTsがT2以上の場合には、重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)の値は目標転舵角θtrとなって、位相遅れがなくなる。このため、操舵角θsに対する転舵力指令値ftの位相遅れは発生しない。
一方で、操舵トルクTsがT2未満の場合には重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)は、位相を遅らせた目標転舵角θtrdの成分を含むため、操舵角θsに対して位相が遅れる。このため操舵角θsに対する転舵力指令値ftの位相遅れが発生する。
When the steering torque Ts is greater than T1 and less than T2, the value decreases from "1" to "0" as the steering torque Ts increases.
Therefore, when the steering torque Ts is equal to or greater than T2, the weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) becomes the target steering angle θtr, and there is no phase lag. Therefore, no phase lag occurs in the steering force command value ft relative to the steering angle θs.
On the other hand, when the steering torque Ts is less than T2, the weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) includes a component of the target steering angle θtrd with a delayed phase, and therefore the phase lags with respect to the steering angle θs. As a result, a phase lag occurs in the steering force command value ft with respect to the steering angle θs.

図13Aは、第3実施形態の転舵制御部41の第4変形例の機能構成の一例のブロック図である。
第4変形例の転舵制御部41は、操舵トルクTsの時間変化jが所定値未満の場合に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせ、操舵トルクTsの時間変化jが所定値以上の場合に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせない。
操舵トルクTsの時間変化jを、操舵角θsの操舵角躍度(操舵角加加速度、操舵角ジャーク)に代えてもよい。
FIG. 13A is a block diagram showing an example of a functional configuration of a fourth modified example of the steering control unit 41 of the third embodiment.
The steering control unit 41 of the fourth modified example delays the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs when the time change j of the steering torque Ts is less than a predetermined value, and does not delay the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs when the time change j of the steering torque Ts is equal to or greater than the predetermined value.
The time change j of the steering torque Ts may be replaced with the steering angle jerk (steering angle jerk, steering angle jerk) of the steering angle θs.

これにより、ステアリングホイール31aが静止した状態から操舵角θsが変化を開始し、操舵角θsの変化開始直後のまだ操舵角躍度がまだ小さな初期の期間において、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせることができる。
また、操舵角θsが変化している状態からステアリングホイール31aが静止した保舵状態に移る期間において、保舵状態に移る直前に操舵角躍度が小さくなる時点まで、転舵力指令値ftの位相を遅らせるのを抑制できる。
This allows the steering angle θs to start changing from a stationary state of the steering wheel 31a, and during the initial period immediately after the steering angle θs starts to change and when the steering angle jerk is still small, the phase of the steering force command value ft can be delayed with respect to the steering angle θs.
In addition, during the period when the state transitions from one in which the steering angle θs is changing to a held-steering state in which the steering wheel 31a is stationary, the phase of the steering force command value ft can be prevented from being delayed until the point at which the steering angle jerk becomes small just before the transition to the held-steering state.

第1変形例の転舵制御部41は、操舵トルクTsを微分して操舵トルクTsの時間変化jを算出する微分器75を備える。
ゲイン設定部70は、時間変化jに応じたゲインGを設定する。図13Bは、ゲインGの一例の説明図である。ゲインGの値は、時間変化jがj1以下である場合に「1」であり、時間変化jがj2以上の場合に「0」である。
The steering control section 41 of the first modified example includes a differentiator 75 that differentiates the steering torque Ts to calculate the time change j of the steering torque Ts.
The gain setting unit 70 sets a gain G according to the time change j. Fig. 13B is a diagram illustrating an example of the gain G. The value of the gain G is "1" when the time change j is equal to or less than j1, and is "0" when the time change j is equal to or more than j2.

時間変化jがj1より大きくj2未満である場合には、時間変化jの増加に伴って「1」から「0」まで減少する。
したがって、時間変化jがj2以上の場合には、重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)の値は目標転舵角θtrとなって、位相遅れがなくなる。このため、操舵角θsに対する転舵力指令値ftの位相遅れは発生しない。
一方で、時間変化jがj2未満の場合には重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)は、位相を遅らせた目標転舵角θtrdの成分を含むため、操舵角θsに対して位相が遅れる。このため、操舵角θsに対する転舵力指令値ftの位相遅れが発生する。
When the time change j is greater than j1 and less than j2, it decreases from "1" to "0" as the time change j increases.
Therefore, when the time change j is equal to or greater than j2, the weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) becomes the target steering angle θtr, and there is no phase lag. Therefore, no phase lag occurs in the steering force command value ft relative to the steering angle θs.
On the other hand, when the time change j is less than j2, the weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) includes a component of the target steering angle θtrd with a delayed phase, so that the phase lag occurs with respect to the steering angle θs. As a result, a phase lag occurs in the steering force command value ft with respect to the steering angle θs.

なお、上記の第1変形例~第4変形例のいずれか複数の変形例を組み合わせてもよい。例えば、操舵角θsの操舵角速度、操舵角加速度、若しくは操舵角躍度のうち複数の変数の値のいずれもがそれぞれ閾値未満の場合に、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせてもよい。操舵角θsの操舵角加速度と操舵角躍度を、操舵トルクTs、又は操舵トルクTsの時間変化jに代えてもよい。 Note that any of the first to fourth modified examples may be combined. For example, when the values of multiple variables of the steering angular velocity, steering angular acceleration, or steering angular jerk of the steering angle θs are each less than a threshold value, the phase of the steering force command value ft may be delayed with respect to the steering angle θs. The steering angular acceleration and steering angular jerk of the steering angle θs may be replaced with the steering torque Ts or the time change j of the steering torque Ts.

(第3実施形態の効果)
転舵制御部41は、操舵角θs、又は操舵角θsの操舵角速度、操舵角加速度、若しくは操舵角躍度、ステアリングホイール31aに加わる操舵トルクTs、又は操舵トルクTsの時間変化jが所定値未満の場合に、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせる。
これにより、操舵操作に対する車両挙動の応答が速くなる転舵角θtの変化開始直後の期間に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせ、それ以外の期間に位相を遅らせるのを抑制できる。
(Effects of the Third Embodiment)
The steering control unit 41 delays the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs when the steering angle θs, or the steering angular velocity, steering angular acceleration, or steering angular jerk of the steering angle θs, the steering torque Ts applied to the steering wheel 31a, or the time change j of the steering torque Ts is less than a predetermined value.
This makes it possible to lag the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs in the period immediately after the steering angle θt starts to change, when the response of the vehicle behavior to the steering operation becomes fast, and to suppress phase lag in other periods.

(第4実施形態)
上記の第1実施形態の転舵制御部41は、目標転舵角θtrの位相を遅らせることにより、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせる。
これに代えて第4実施形態の転舵制御部41は、転舵角制御部53が出力する転舵力指令値の位相を遅らせることにより、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせる。
これにより、第1実施形態の転舵制御部41の効果と同様の効果を奏する。
Fourth Embodiment
The steering control section 41 in the first embodiment described above delays the phase of the target steering angle θtr, thereby delaying the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs.
Instead, the steering control section 41 of the fourth embodiment delays the phase of the steering force command value ft relative to the steering angle θs by delaying the phase of the steering force command value output by the steering angle control section 53.
This provides the same effects as those provided by the steering control unit 41 of the first embodiment.

図14は、第4実施形態の転舵制御部41の機能構成の一例のブロック図である。
転舵角制御部53は、転舵角設定部50が設定した目標転舵角θtrと実転舵角θtとの差に基づいて、実転舵角θtを目標転舵角θtrに一致させるための基準転舵力指令値ft0を算出する。
遅延部52は、転舵角制御部53が出力する基準転舵力指令値ft0の位相を、遅延制御パラメータKdにより定まる遅延量で遅らせて(遅延させて)、転舵力指令値ftとして出力する。遅延部52は、例えば位相遅れフィルタ(遅延フィルタ)であってよい。
FIG. 14 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the steering control unit 41 according to the fourth embodiment.
The steering angle control unit 53 calculates a reference steering force command value ft0 for making the actual steering angle θt coincide with the target steering angle θtr based on the difference between the target steering angle θtr set by the steering angle setting unit 50 and the actual steering angle θt.
Delay unit 52 delays (delays) the phase of reference turning force command value ft0 output by steering angle control unit 53 by an amount of delay determined by delay control parameter Kd, and outputs the result as turning force command value ft. Delay unit 52 may be, for example, a phase delay filter (delay filter).

次に、図15を参照して、第4実施形態の転舵方法の一例を説明する。
ステップS11~S14の処理は、図6のステップS1~S4の処理と同様である。
ステップS15において転舵角制御部53は、転舵角設定部50が設定した目標転舵角θtrと実転舵角θtとの差に基づいて、実転舵角θtを目標転舵角θtrに一致させるための基準転舵力指令値ft0を算出する。
Next, an example of a steering method according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
The processes in steps S11 to S14 are similar to those in steps S1 to S4 in FIG.
In step S15, the steering angle control unit 53 calculates a reference steering force command value ft0 for matching the actual steering angle θt to the target steering angle θtr based on the difference between the target steering angle θtr set by the steering angle setting unit 50 and the actual steering angle θt.

ステップS16において遅延部52は、転舵角制御部53が出力する基準転舵力指令値ft0の位相を、遅延制御パラメータKdにより定まる遅延量で遅らせて(遅延させて)、位相を遅らせた転舵力指令値ftを出力する。
ステップS17の処理は、図6のステップS7の処理と同様である。
In step S16, delay unit 52 delays (delays) the phase of reference steering force command value ft0 output by steering angle control unit 53 by a delay amount determined by delay control parameter Kd, and outputs steering force command value ft with the phase delayed.
The process of step S17 is similar to the process of step S7 in FIG.

図16は、第4実施形態の転舵制御部41の変形例の機能構成の一例のブロック図である。
第4実施形態の転舵制御部41は、第3実施形態の転舵制御部41と同様に、操舵角θsが所定値未満の場合に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせ、操舵角θsが所定値以上の場合に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせない。
FIG. 16 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a modified example of the steering control unit 41 of the fourth embodiment.
The steering control unit 41 of the fourth embodiment, like the steering control unit 41 of the third embodiment, delays the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs when the steering angle θs is less than a predetermined value, and does not delay the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs when the steering angle θs is equal to or greater than the predetermined value.

このため変形例の転舵制御部41は、第3実施形態の転舵制御部41と同様に、ゲイン設定部70と、乗算器71及び73と、減算器72と、加算器74を備える。
ゲイン設定部70は、第3実施形態のゲイン設定部70と同様に操舵角θsに応じたゲインGを設定する。ゲインGは、操舵角θsが所定値未満の場合にゼロでなく、操舵角θsが所定値以上の場合にゼロとなるゲインである。
乗算器71及び73、減算器72及び加算器74は、遅延部52により基準転舵力指令値ft0の位相を遅らせた転舵力指令値ft1と、基準転舵力指令値ft0との重み付け和(G×ft1+(1-G)×ft0)を、転舵力指令値ftとして算出する。
For this reason, the steering control section 41 of the modified example comprises a gain setting section 70, multipliers 71 and 73, a subtractor 72, and an adder 74, similar to the steering control section 41 of the third embodiment.
The gain setting unit 70 sets a gain G according to the steering angle θs in the same manner as the gain setting unit 70 of the third embodiment. The gain G is a gain that is not zero when the steering angle θs is less than a predetermined value, and is zero when the steering angle θs is equal to or greater than the predetermined value.
Multipliers 71 and 73, subtractor 72 and adder 74 calculate the weighted sum (G × ft1 + (1-G) × ft0) of the reference steering force command value ft0 and the steering force command value ft1, which is obtained by delaying the phase of the reference steering force command value ft0 by delay section 52, as the steering force command value ft.

したがって、操舵角θsが所定値以上の場合には、転舵力指令値ftは位相遅れを含まない基準転舵力指令値ft0となる。このため、操舵角θsに対する転舵力指令値ftの位相遅れは発生しない。
一方で、操舵角θsが所定値未満の場合には重み付け和(G×θtrd+(1-G)×θtr)は、位相を遅らせた転舵力指令値ft1の成分を含む。このため、第3実施形態と同様に、操舵角θsに対する転舵力指令値ftの位相遅れが発生する。
Therefore, when the steering angle θs is equal to or greater than a predetermined value, the steering force command value ft becomes the reference steering force command value ft0 which does not include a phase delay. Therefore, no phase delay occurs in the steering force command value ft with respect to the steering angle θs.
On the other hand, when the steering angle θs is less than a predetermined value, the weighted sum (G×θtrd+(1−G)×θtr) includes a component of the steering force command value ft1 with a phase delay. Therefore, as in the third embodiment, a phase delay occurs in the steering force command value ft with respect to the steering angle θs.

さらに、第4実施形態のゲイン設定部70は、第3実施形態の第1変形例~第4変形例のゲイン設定部70と同様に、転舵角速度ω、転舵角加速度α、操舵トルクTs、操舵トルクTsの時間変化に応じたゲインを算出してもよい。
これにより、第4実施形態の転舵制御部41は、操舵角θsの操舵角速度、操舵角加速度、若しくは操舵角躍度、ステアリングホイール31aに加わる操舵力Ts、又は操舵力Tsの時間変化jが所定値以上の場合に操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせず、これら操舵角速度、操舵角加速度、操舵角躍度、操舵力Ts、又は操舵力の時間変化jが、所定値未満の場合に遅らせてもよい。
Furthermore, the gain setting unit 70 of the fourth embodiment may calculate gains according to the steering angular velocity ω, the steering angular acceleration α, the steering torque Ts, and the change in steering torque Ts over time, similar to the gain setting unit 70 of the first to fourth modified examples of the third embodiment.
As a result, the steering control unit 41 of the fourth embodiment does not delay the phase of the steering force command value ft relative to the steering angle θs when the steering angular velocity, steering angular acceleration, or steering angular jerk of the steering angle θs, the steering force Ts applied to the steering wheel 31a, or the change in time j of the steering force Ts are equal to or greater than a predetermined value, but may delay the phase when the steering angular velocity, steering angular acceleration, steering angular jerk, steering force Ts, or the change in time j of the steering force is less than a predetermined value.

(第4実施形態の効果)
転舵制御部41は、実転舵角θtと目標転舵角θtrとの差に基づいて算出した転舵力指令値ftの位相を遅らせることにより、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相を遅らせてもよい。
これにより、運転者が加える操舵力に対する車両挙動の応答が速くなることを抑制し、運転者の違和感を低減できる。
(Effects of the Fourth Embodiment)
The steering control unit 41 may delay the phase of the steering force command value ft relative to the steering angle θs by delaying the phase of the steering force command value ft calculated based on the difference between the actual steering angle θt and the target steering angle θtr.
This makes it possible to suppress an increase in the response of the vehicle behavior to the steering force applied by the driver, thereby reducing the sense of discomfort felt by the driver.

(第5実施形態)
図17Aは、第5実施形態の転舵制御部41の機能構成の一例のブロック図である。第5実施形態における転舵角設定部50は、操舵角θsに応じて角度比Raを変化させる。すなわち、操舵角θsに応じて角度比Raを設定する。
例えば、転舵角設定部50は、車速Vvと操舵角θsとに応じて、角度比Raを変化させてもよい。
Fifth Embodiment
17A is a block diagram of an example of the functional configuration of the steering control unit 41 of the fifth embodiment. The steering angle setting unit 50 in the fifth embodiment changes the angle ratio Ra in accordance with the steering angle θs. That is, the angle ratio Ra is set in accordance with the steering angle θs.
For example, the steering angle setting unit 50 may change the angle ratio Ra in accordance with the vehicle speed Vv and the steering angle θs.

図17Bは、図17Aの転舵角設定部50が設定する目標転舵角θtrの一例の説明図である。図17Bの目標転舵角θtrから分かるように、操舵角θsが大きいほど角度比Raが大きくなり、車速Vvが高いほど角度比Raが小さくなる。
操舵角θsが大きいほど大きな角度比Raを設定することにより、ステアリングホイール31aの取り回し性を向上させることができる。
Fig. 17B is an explanatory diagram of an example of target steering angle θtr set by steering angle setting unit 50 in Fig. 17A. As can be seen from target steering angle θtr in Fig. 17B, the larger the steering angle θs, the larger the angle ratio Ra becomes, and the higher the vehicle speed Vv, the smaller the angle ratio Ra becomes.
By setting a larger angle ratio Ra as the steering angle θs increases, the maneuverability of the steering wheel 31a can be improved.

これに代えて、転舵角設定部50は、操舵角θsが大きいほど小さな角度比Raを設定してもよい。操舵角θsが大きいほど小さな角度比Raを設定することにより、操縦安定性を向上させることができる。
遅延量設定部51は、角度比算出部51aと係数設定部51bとを備える。
角度比算出部51aは、目標転舵角θtrから操舵角θsを除算して角度比Raを算出する。
Alternatively, the steering angle setting unit 50 may set a smaller angle ratio Ra as the steering angle θs increases. By setting a smaller angle ratio Ra as the steering angle θs increases, the driving stability can be improved.
The delay amount setting unit 51 includes an angle ratio calculation unit 51a and a coefficient setting unit 51b.
The angle ratio calculation unit 51a calculates the angle ratio Ra by dividing the steering angle θs by the target turning angle θtr.

係数設定部51bは、遅延制御パラメータKdを、角度比Raに応じて設定して遅延部52に出力する。角度比Raに応じた遅延制御パラメータKdの設定方法は、上記説明と同様である。
なお、第5実施形態の転舵角設定部50と遅延量設定部51を、第2実施形態~第4実施形態に適用してもよい。
The coefficient setting unit 51b sets the delay control parameter Kd in accordance with the angle ratio Ra, and outputs the set parameter Kd to the delay unit 52. The method of setting the delay control parameter Kd in accordance with the angle ratio Ra is the same as that described above.
The steering angle setting unit 50 and the delay amount setting unit 51 of the fifth embodiment may be applied to the second to fourth embodiments.

(第5実施形態の効果)
転舵角設定部50は、少なくとも操舵角θsに応じて角度比Raを動的に設定してもよい。遅延部52は、動的に変動する角度比Raが大きいほど、操舵角θsに対して転舵力指令値ftの位相をより遅らせてもよい。
これにより、角度比Raの動的な増加にともなって、操舵操作に対する車両挙動の応答がより速くなるのを抑制できる。
(Effects of the Fifth Embodiment)
The steering angle setting unit 50 may dynamically set the angle ratio Ra in accordance with at least the steering angle θs. The delay unit 52 may delay the phase of the steering force command value ft with respect to the steering angle θs as the dynamically varying angle ratio Ra increases.
This makes it possible to suppress the response of the vehicle behavior to the steering operation from becoming faster as the angle ratio Ra dynamically increases.

11…コントローラ、12…反力アクチュエータ、13…第1駆動回路、14…転舵アクチュエータ、15…第2駆動回路、16…トルクセンサ、17…車速センサ、19…操舵角センサ、20…プロセッサ、21…記憶装置、31…操舵部、31a…ステアリングホイール、31b…コラムシャフト、32…転舵部、32a…ピニオンシャフト、32b…ステアリングギア、32c…ラックギア、32d…ステアリングラック、33…バックアップクラッチ、34…操向輪、34FL…左右前輪、34FR…左右前輪、35…転舵角センサ、40…反力制御部、41…転舵制御部、50…転舵角設定部、51…遅延量設定部、51a…角度比算出部、51b…係数設定部、52…遅延部(遅延手段)、53…転舵角制御部、60…ゲイン乗算部、61…遅延素子、62、64、74…加算器、63…リミッタ、65、72…減算器、70…ゲイン設定部、71、73…乗算器、75、76…微分器 11...controller, 12...reaction force actuator, 13...first drive circuit, 14...steering actuator, 15...second drive circuit, 16...torque sensor, 17...vehicle speed sensor, 19...steering angle sensor, 20...processor, 21...storage device, 31...steering section, 31a...steering wheel, 31b...column shaft, 32...steering section, 32a...pinion shaft, 32b...steering gear, 32c...rack gear, 32d...steering rack, 33...backup Clutch, 34...steered wheels, 34FL...left and right front wheels, 34FR...left and right front wheels, 35...steering angle sensor, 40...reaction force control unit, 41...steering control unit, 50...steering angle setting unit, 51...delay amount setting unit, 51a...angle ratio calculation unit, 51b...coefficient setting unit, 52...delay unit (delay means), 53...steering angle control unit, 60...gain multiplication unit, 61...delay element, 62, 64, 74...adder, 63...limiter, 65, 72...subtractor, 70...gain setting unit, 71, 73...multiplier, 75, 76...differentiator

Claims (9)

運転者の操舵入力を受け付ける操舵部と車両の操向輪を転舵する転舵部とが機械的に分離される転舵装置において、前記操向輪を転舵する転舵方法であって、
ステアリングホイールの操舵角を検出し、
操向輪の実際の転舵角である実転舵角を検出し、
前記車両の車速が高い場合よりも前記車速が低い場合により大きな角度比を設定し、
検出された前記操舵角に前記角度比を乗算して前記操向輪の目標転舵角を算出し、
前記実転舵角と前記目標転舵角との差に基づいて、前記実転舵角を前記目標転舵角に一致させるための転舵力指令値を算出し、
前記検出された操舵角に対する前記目標転舵角の比である前記角度比が小さい場合よりも前記角度比が大きい場合に、前記検出された操舵角に対して前記転舵力指令値の位相をより大きな遅延量で遅らせ、
位相を遅らせた前記転舵力指令値に応じて前記操向輪を転舵する転舵力を発生させる、
ことを特徴とする転舵方法。
In a steering device in which a steering unit that receives a steering input from a driver and a steering unit that steers steered wheels of a vehicle are mechanically separated, a steering method for steering the steered wheels includes the steps of:
Detects the steering angle of the steering wheel,
An actual steering angle is detected, which is the actual steering angle of the steered wheels.
A larger angle ratio is set when the vehicle speed is low than when the vehicle speed is high.
multiplying the detected steering angle by the angle ratio to calculate a target steering angle of the steered wheels;
calculating a steering force command value for making the actual steering angle coincide with the target steering angle based on a difference between the actual steering angle and the target steering angle;
delaying a phase of the steering force command value with respect to the detected steering angle by a larger delay amount when the angle ratio, which is a ratio of the target steering angle to the detected steering angle, is large compared to when the angle ratio is small;
generating a steering force for steering the steered wheels in accordance with the steering force command value whose phase is delayed;
A steering method comprising:
前記検出された操舵角に応じて算出した前記目標転舵角の位相を遅らせることにより、前記検出された操舵角に対して前記転舵力指令値の位相を遅らせることを特徴とする請求項に記載の転舵方法。 2. The steering method according to claim 1 , wherein a phase of the steering force command value is delayed with respect to the detected steering angle by delaying a phase of the target steering angle calculated in accordance with the detected steering angle. 前記実転舵角と前記目標転舵角との差に基づいて算出した前記転舵力指令値の位相を遅らせることにより、前記検出された操舵角に対して前記転舵力指令値の位相を遅らせることを特徴とする請求項に記載の転舵方法。 2. The steering method according to claim 1, wherein the phase of the steering force command value calculated based on the difference between the actual steering angle and the target steering angle is delayed, thereby delaying the phase of the steering force command value with respect to the detected steering angle. 遅延フィルタを用いて位相を遅らせることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の転舵方法。 4. The steering method according to claim 1, further comprising delaying the phase using a delay filter. 運転者の操舵入力を受け付ける操舵部と車両の操向輪を転舵する転舵部とが機械的に分離される転舵装置において、前記操向輪を転舵する転舵方法であって、
ステアリングホイールの操舵角を検出し、
操向輪の実際の転舵角である実転舵角を検出し、
検出された前記操舵角に応じて前記操向輪の目標転舵角を算出し、
前記実転舵角と前記目標転舵角との差に基づいて、前記実転舵角を前記目標転舵角に一致させるための転舵力指令値を算出し、
前記検出された操舵角に対する前記目標転舵角の比である角度比が小さい場合よりも前記角度比が大きい場合に、前記検出された操舵角に対して前記転舵力指令値の位相を遅らせ、
位相を遅らせた前記転舵力指令値に応じて前記操向輪を転舵する転舵力を発生させ、
前記検出された操舵角に応じて算出した前記目標転舵角の位相を遅らせることにより、前記検出された操舵角に対して前記転舵力指令値の位相を遅らせ、
前記検出された操舵角に応じて算出した前記目標転舵角の積分項を前記目標転舵角の比例項に加算することにより、前記目標転舵角の位相を遅らせることを特徴とする転舵方法。
In a steering device in which a steering unit that receives a steering input from a driver and a steering unit that steers steered wheels of a vehicle are mechanically separated, a steering method for steering the steered wheels includes the steps of:
Detects the steering angle of the steering wheel,
An actual steering angle is detected, which is the actual steering angle of the steered wheels.
Calculating a target steering angle of the steered wheels in accordance with the detected steering angle;
calculating a steering force command value for making the actual steering angle coincide with the target steering angle based on a difference between the actual steering angle and the target steering angle;
delaying a phase of the steering force command value with respect to the detected steering angle when an angle ratio, which is a ratio of the target steering angle to the detected steering angle, is large compared to when the angle ratio is small;
generating a steering force for steering the steered wheels in accordance with the steering force command value with a delayed phase;
delaying a phase of the target steering angle calculated in accordance with the detected steering angle, thereby delaying a phase of the steering force command value with respect to the detected steering angle;
a phase of the target steering angle is delayed by adding an integral term of the target steering angle calculated in accordance with the detected steering angle to a proportional term of the target steering angle.
前記目標転舵角の変動成分のみを積分することにより前記積分項を算出し、又は前記目標転舵角に応じた制限値で前記積分項を制限することを特徴とする請求項に記載の転舵方法。 6. The steering method according to claim 5 , wherein the integral term is calculated by integrating only a fluctuation component of the target steering angle, or the integral term is limited by a limit value according to the target steering angle. 前記検出された操舵角、又は該操舵角の操舵角速度、操舵角加速度、若しくは操舵角躍度、前記ステアリングホイールに加わる操舵力、又は該操舵力の時間変化が所定値未満の場合に、前記検出された操舵角に対して前記転舵力指令値の位相を遅らせる、ことを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の転舵方法。 The steering method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that, when the detected steering angle, or the steering angular velocity, steering angular acceleration, or steering angular jerk of the steering angle, the steering force applied to the steering wheel , or a time change of the steering force is less than a predetermined value, a phase of the steering force command value is delayed with respect to the detected steering angle. 運転者の操舵入力を受け付ける操舵部と車両の操向輪を転舵する転舵部とが機械的に分離された、前記操向輪を転舵する転舵装置であって、
ステアリングホイールの操舵角を検出する第1センサと、
操向輪の実際の転舵角である実転舵角を検出する第2センサと、
前記操向輪を転舵する転舵力を発生させるアクチュエータと、
前記車両の車速が高い場合よりも前記車速が低い場合により大きな角度比を設定し、前記第1センサが検出した前記操舵角に前記角度比を乗算して前記操向輪の目標転舵角を算出し、前記実転舵角と前記目標転舵角との差に基づいて、前記実転舵角を前記目標転舵角に一致させるための転舵力指令値を算出し、前記第1センサが検出した操舵角に対する前記目標転舵角の比である前記角度比が小さい場合よりも前記角度比が大きい場合に、前記検出された操舵角に対して前記転舵力指令値の位相をより大きな遅延量で遅らせる遅延手段を有し、前記遅延手段によって位相を遅らせた前記転舵力指令値に応じて前記アクチュエータを駆動するコントローラと、
を備えることを特徴とする転舵装置。
A steering device for steering steered wheels of a vehicle, in which a steering unit that receives a steering input from a driver and a steering unit that steers the steered wheels of the vehicle are mechanically separated from each other,
A first sensor for detecting a steering angle of a steering wheel;
A second sensor for detecting an actual steering angle, which is an actual steering angle of the steered wheels;
an actuator that generates a steering force for steering the steered wheels;
a controller which sets a larger angle ratio when the vehicle speed is low than when the vehicle speed is high, multiplies the steering angle detected by the first sensor by the angle ratio to calculate a target steering angle of the steered wheels, calculates a steering force command value for making the actual steering angle coincide with the target steering angle based on a difference between the actual steering angle and the target steering angle, and delays the phase of the steering force command value with respect to the detected steering angle by a larger delay amount when the angle ratio, which is the ratio of the target steering angle to the steering angle detected by the first sensor, is large than when the angle ratio is small, and drives the actuator in accordance with the steering force command value whose phase has been delayed by the delay means;
A steering device comprising:
運転者の操舵入力を受け付ける操舵部と車両の操向輪を転舵する転舵部とが機械的に分離された、前記操向輪を転舵する転舵装置であって、A steering device for steering steered wheels of a vehicle, in which a steering unit that receives a steering input from a driver and a steering unit that steers the steered wheels of the vehicle are mechanically separated from each other,
ステアリングホイールの操舵角を検出する第1センサと、A first sensor for detecting a steering angle of a steering wheel;
操向輪の実際の転舵角である実転舵角を検出する第2センサと、A second sensor for detecting an actual steering angle, which is an actual steering angle of the steered wheels;
前記操向輪を転舵する転舵力を発生させるアクチュエータと、an actuator that generates a steering force for steering the steered wheels;
前記第1センサが検出した前記操舵角に応じて前記操向輪の目標転舵角を算出し、前記実転舵角と前記目標転舵角との差に基づいて、前記実転舵角を前記目標転舵角に一致させるための転舵力指令値を算出し、前記第1センサが検出した操舵角に対する前記目標転舵角の比である角度比が小さい場合よりも前記角度比が大きい場合に、前記検出された操舵角に対して前記転舵力指令値の位相を遅らせる遅延手段を有し、前記遅延手段によって位相を遅らせた前記転舵力指令値に応じて前記アクチュエータを駆動するコントローラと、a controller which calculates a target steering angle of the steered wheels in accordance with the steering angle detected by the first sensor, calculates a steering force command value for making the actual steering angle coincide with the target steering angle based on a difference between the actual steering angle and the target steering angle, and has a delay means which delays a phase of the steering force command value with respect to the detected steering angle when an angle ratio which is a ratio of the target steering angle to the steering angle detected by the first sensor is larger than when the angle ratio is small, and drives the actuator in accordance with the steering force command value whose phase has been delayed by the delay means;
を備え、前記コントローラは、The controller comprises:
前記検出された操舵角に応じて算出した前記目標転舵角の位相を遅らせることにより、前記検出された操舵角に対して前記転舵力指令値の位相を遅らせ、delaying a phase of the target steering angle calculated in accordance with the detected steering angle, thereby delaying a phase of the steering force command value with respect to the detected steering angle;
前記検出された操舵角に応じて算出した前記目標転舵角の積分項を前記目標転舵角の比例項に加算することにより、前記目標転舵角の位相を遅らせることを特徴とする転舵装置。a steering device for delaying a phase of the target steering angle by adding an integral term of the target steering angle calculated in accordance with the detected steering angle to a proportional term of the target steering angle.
JP2020172079A 2020-10-12 2020-10-12 Steering method and steering device Active JP7512831B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020172079A JP7512831B2 (en) 2020-10-12 2020-10-12 Steering method and steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020172079A JP7512831B2 (en) 2020-10-12 2020-10-12 Steering method and steering device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022063699A JP2022063699A (en) 2022-04-22
JP7512831B2 true JP7512831B2 (en) 2024-07-09

Family

ID=81213275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020172079A Active JP7512831B2 (en) 2020-10-12 2020-10-12 Steering method and steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7512831B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025177643A1 (en) * 2024-02-21 2025-08-28 Astemo株式会社 Turning control device, turning control method, and steering device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002337711A (en) 2001-05-22 2002-11-27 Koyo Seiko Co Ltd Vehicular steering gear
JP2005067395A (en) 2003-08-25 2005-03-17 Nissan Motor Co Ltd Vehicle steering system
JP2010149650A (en) 2008-12-25 2010-07-08 Nissan Motor Co Ltd Vehicular steering device, vehicle with vehicular steering device, and vehicular steering method
WO2010109676A1 (en) 2009-03-25 2010-09-30 トヨタ自動車株式会社 Vehicle steering apparatus
JP2019127153A (en) 2018-01-24 2019-08-01 株式会社ジェイテクト Steering control device
JP2020029194A (en) 2018-08-23 2020-02-27 株式会社ジェイテクト Steering control device
JP2020037370A (en) 2018-09-06 2020-03-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 Steering device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002337711A (en) 2001-05-22 2002-11-27 Koyo Seiko Co Ltd Vehicular steering gear
JP2005067395A (en) 2003-08-25 2005-03-17 Nissan Motor Co Ltd Vehicle steering system
JP2010149650A (en) 2008-12-25 2010-07-08 Nissan Motor Co Ltd Vehicular steering device, vehicle with vehicular steering device, and vehicular steering method
WO2010109676A1 (en) 2009-03-25 2010-09-30 トヨタ自動車株式会社 Vehicle steering apparatus
JP2019127153A (en) 2018-01-24 2019-08-01 株式会社ジェイテクト Steering control device
JP2020029194A (en) 2018-08-23 2020-02-27 株式会社ジェイテクト Steering control device
JP2020037370A (en) 2018-09-06 2020-03-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 Steering device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022063699A (en) 2022-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4470565B2 (en) Vehicle steering system
JP6828857B2 (en) Actuator control device used for steering the vehicle
JP2005262926A (en) Vehicle steering system
JP4997478B2 (en) Vehicle steering system
JP2018114845A (en) Steer-by-wire type steering device
JP2018047827A (en) Steering control device
JP7512831B2 (en) Steering method and steering device
JP7452688B2 (en) Steering method and steering device
JP4251126B2 (en) Vehicle steering device
JP7782587B2 (en) Steering control device and steering control method
JP7240244B2 (en) electric power steering device
JP7484690B2 (en) Steering method and steering device
JP7533173B2 (en) Steering method and steering device
WO2022102112A1 (en) Steering control method and steering control device
JP7484681B2 (en) Steering method and steering device
JP2007099060A (en) Vehicle steering device
US12473018B2 (en) Electric power steering device
JP2023095122A (en) Steering method and steering device
JP4730223B2 (en) Vehicle steering system
JP7786478B2 (en) Steering control device
JP7181833B2 (en) electric power steering device
JP4692087B2 (en) Vehicle steering system
JP7240245B2 (en) electric power steering device
JP2006062406A (en) Vehicle steering device
JP4544025B2 (en) Vehicle steering system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230807

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240123

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240528

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240610

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7512831

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150