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JP5092726B2 - Electric power steering device - Google Patents

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JP5092726B2
JP5092726B2 JP2007322232A JP2007322232A JP5092726B2 JP 5092726 B2 JP5092726 B2 JP 5092726B2 JP 2007322232 A JP2007322232 A JP 2007322232A JP 2007322232 A JP2007322232 A JP 2007322232A JP 5092726 B2 JP5092726 B2 JP 5092726B2
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Japan
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steering
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compensation
aligning torque
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聡 下川邊
修司 遠藤
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NSK Ltd
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NSK Ltd
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Description

本発明は、転舵輪を転舵するステアリング機構に対し、電動モータにより操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、特に、タイヤのグリップ力が失われた場合であっても、車両挙動を安定させることの可能な電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus in which a steering assist force is applied by an electric motor to a steering mechanism that steers steered wheels, and in particular, even when the grip force of a tire is lost, the vehicle The present invention relates to an electric power steering apparatus capable of stabilizing the behavior.

従来、ステアリング装置として、運転者がステアリングホイールを操舵する際に発生する操舵トルクに応じて電動モータを駆動することにより、ステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置が普及している。
また、このような電動パワーステアリング装置において、操舵性能の向上やコーナリング時の車両の挙動を安定させるために、車両に取り付けられた車輪を中立に戻そうとするトルクであるセルフアライニングトルクを求めて操舵制御に用いたもの、さらにタイヤのグリップ状態を考慮して操舵制御を行うようにしたもの等も提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a steering device, an electric power steering device that gives a steering assist force to a steering mechanism by driving an electric motor in accordance with a steering torque generated when a driver steers a steering wheel has been widely used.
Further, in such an electric power steering apparatus, in order to improve the steering performance and stabilize the behavior of the vehicle during cornering, a self-aligning torque that is a torque for returning the wheel attached to the vehicle to neutral is obtained. Further, there have been proposed ones that are used for steering control, and those that perform steering control in consideration of the grip state of the tire.

このタイヤのグリップ状態を算出する方法としては、例えば規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差をタイヤのグリップ状態相当の値として用いた反力装置の制御方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、アンダーステア時にヨーレートの変化率に応じて操舵力を重くさせる車両の操舵反力制御装置も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2006−264392号公報 特許第2894006号公報
As a method for calculating the grip state of the tire, for example, a method of controlling the reaction force device using a deviation between the standard yaw rate and the actual yaw rate as a value corresponding to the grip state of the tire has been proposed (for example, see Patent Document 1). ). In addition, a vehicle steering reaction force control device that increases the steering force according to the rate of change of the yaw rate during understeer has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
JP 2006-264392 A Japanese Patent No. 2894006

しかしながら、上述のように、規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差をグリップ状態相当の値として用いた場合、これらヨーレートの偏差は、グリップ状態を表すものの、実際のグリップ状態との誤差は比較的大きく、正確なタイヤのグリップ力を検出することはできず、例えば急激な切り増し・切り戻しを行う場合やUターン等の低速で大旋回する場合に、タイヤのグリップ力が十分であるのにもかかわらず、補正制御がオン状態になってしまい、運転者に違和感を与えてしまうという未解決の課題がある。   However, as described above, when the deviation between the standard yaw rate and the actual yaw rate is used as a value corresponding to the grip state, these yaw rate deviations represent the grip state, but the error from the actual grip state is relatively large. The exact grip force of the tire cannot be detected. For example, when the vehicle is suddenly increased or decreased, or when making a large turn at a low speed such as a U-turn, the grip force of the tire is sufficient. Therefore, there is an unsolved problem that the correction control is turned on, and the driver feels uncomfortable.

また、オーバーステア時に操舵力を重くさせる場合、オーバーステア初期時に操舵の切り過ぎを防止してオーバーステア初期挙動を抑制することに対して効果はあるが、オーバーステア発生後にセルフアライニングトルク及び運転者によってオーバーステア挙動を安定させるために操作される所謂カウンターステア時においても、操舵力を重くして操舵反力を感じさせてしまうこととなり、カウンターステア操作を困難にさせてしまうという未解決の課題がある。   In addition, when the steering force is increased during oversteering, it is effective for preventing excessive steering during initial oversteering and suppressing the oversteering initial behavior, but self-aligning torque and driving after oversteering occur. Even during so-called countersteering, which is operated by a person to stabilize the oversteer behavior, the steering reaction force becomes heavy and the steering reaction force is felt, which makes the countersteer operation difficult. There are challenges.

そこで、本発明は上記従来の未解決の課題に着目してなされたものであり、車両のステア状態がオーバーステアであるときの操舵の切り過ぎを防止すると共に、オーバーステアにおけるカウンターステア操作を容易にし、車両挙動の安定性を向上させることができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned conventional unsolved problems, and prevents excessive steering when the vehicle steer state is oversteer and facilitates countersteer operation in oversteer. It is another object of the present invention to provide an electric power steering device that can improve the stability of vehicle behavior.

上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る電動パワーステアリング装置は、転舵輪を転舵するステアリング機構に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記ステアリング機構に操舵補助力を付与する電動モータと、前記操舵トルクに基づいて操舵補助電流指令値を演算し、演算した操舵補助電流指令値に基づいて前記電動モータを制御する制御手段とを有する電動パワーステアリング装置であって、車両のステア状態を検出するステア状態検出手段と、タイヤのグリップ力が失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段と、前記操舵補助電流指令値に対してステアリング特性を補償する指令値補償手段と、前記ステア状態検出手段で検出したステア状態と前記グリップロス度検出手段で検出したグリップロス度とに基づいて前記指令値補償手段のステアリング特性補償値を補正する補償値補正手段とを備え、前記指令値補償手段は、前記転舵輪側に発生するセルフアライニングトルクを検出するセルフアライニングトルク検出手段と、該セルフアライニングトルク検出手段で検出したセルフアライニングトルク検出値に基づいて前記操舵補助電流指令値に対してセルフアライニングトルク補償を行うセルフアライニングトルク補償手段とを少なくとも有し、前記補償値補正手段は、前記ステア状態がオーバーステアであって且つ前記グリップロス度が所定値以上であるときに、グリップロス度に応じて前記セルフアライニングトルク補償手段のセルフアライニングトルク補償値を補正するように構成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to claim 1 of the present invention includes a steering torque detecting means for detecting a steering torque input to a steering mechanism for turning steered wheels, and steering to the steering mechanism. An electric power steering apparatus comprising: an electric motor that applies auxiliary force; and a control unit that calculates a steering auxiliary current command value based on the steering torque and controls the electric motor based on the calculated steering auxiliary current command value. A steering state detecting means for detecting a steering state of the vehicle, a grip loss degree detecting means for detecting a grip loss degree indicating a degree of loss of the grip force of the tire, and steering with respect to the steering auxiliary current command value. Command value compensation means for compensating characteristics, steer state detected by the steer state detection means, and grip loss degree detection means And a compensation value correcting means for correcting the steering characteristic compensation value of the command value compensating means on the basis of the detected grip loss of the command value compensating means, detects a self-aligning torque generated in the steered wheel side Self-aligning torque detecting means for performing self-aligning torque compensation for the steering auxiliary current command value based on the self-aligning torque detected value detected by the self-aligning torque detecting means. And the compensation value correction means includes a self-aligning torque compensation means according to a grip loss degree when the steer state is oversteer and the grip loss degree is a predetermined value or more. and characterized in that it is configured to correct the self aligning torque compensation value To have.

また、請求項2に係る電動パワーステアリング装置は、転舵輪を転舵するステアリング機構に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記ステアリング機構に操舵補助力を付与する電動モータと、前記操舵トルクに基づいて操舵補助電流指令値を演算し、演算した操舵補助電流指令値に基づいて前記電動モータを制御する制御手段とを有する電動パワーステアリング装置であって、車両のステア状態を検出するステア状態検出手段と、タイヤのグリップ力が失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段と、前記操舵補助電流指令値に対してステアリング特性を補償する指令値補償手段と、前記ステア状態検出手段で検出したステア状態と前記グリップロス度検出手段で検出したグリップロス度とに基づいて前記指令値補償手段のステアリング特性補償値を補正する補償値補正手段とを備え、前記指令値補償手段は、車両のヨーレートの収斂性を補償する収斂性補償手段と、前記転舵輪側に発生するセルフアライニングトルクを検出するセルフアライニングトルク検出手段と、該セルフアライニングトルク検出手段で検出したセルフアライニングトルク検出値に基づいて前記操舵補助電流指令値に対してセルフアライニングトルク補償を行うセルフアライニングトルク補償手段とを少なくとも有し、前記補償値補正手段は、前記ステア状態がオーバーステアであって且つ前記グリップロス度が所定値以上であるときに、グリップロス度に応じて前記収斂性補償手段の収斂性補償値を補正すると共に、前記セルフアライニングトルク補償手段のセルフアライニングトルク補償値を補正するように構成されていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an electric power steering apparatus including a steering torque detecting unit that detects a steering torque input to a steering mechanism that steers steered wheels, an electric motor that applies a steering assist force to the steering mechanism, An electric power steering device having a control means for calculating a steering assist current command value based on the steering torque and controlling the electric motor based on the calculated steering assist current command value, and detecting a steering state of the vehicle Steering state detecting means, grip loss degree detecting means for detecting the degree of grip loss indicating the degree of tire grip force loss, and command value compensating means for compensating steering characteristics with respect to the steering assist current command value The steer state detected by the steer state detection means and the grip loss degree detected by the grip loss degree detection means And a compensation value correction means for correcting the steering characteristic compensation value of the command value compensation means, the command value compensation means on the steered wheel side, and a convergence compensation means for compensating the convergence of the yaw rate of the vehicle. Self-aligning torque detection means for detecting the generated self-aligning torque, and self-aligning torque compensation for the steering assist current command value based on the self-aligning torque detection value detected by the self-aligning torque detection means Self-aligning torque compensation means for performing the compensation value correction means according to the grip loss degree when the steer state is oversteer and the grip loss degree is a predetermined value or more. Correcting the convergence compensation value of the convergence compensation means and the self-aligning torque compensation means It is characterized by being configured to correct the self aligning torque compensation value.

また、請求項に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1又は2に係る発明において、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段を備え、前記補償値補正手段は、前記ステア状態がオーバーステアであって且つ前記グリップロス度が所定値以上であるときに、前記ヨーレート検出手段で検出したヨーレートの変化率に基づいて前記ステアリング特性補償値の補正態様を変更するように構成されていることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the electric power steering apparatus according to the first or second aspect of the present invention, further comprising a yaw rate detecting unit that detects a yaw rate of the vehicle, and the compensation value correcting unit is configured such that the steering state is oversteer. When the grip loss degree is equal to or greater than a predetermined value, the steering characteristic compensation value correction mode is changed based on the rate of change of the yaw rate detected by the yaw rate detecting means. Yes.

さらに、請求項に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1乃至の何れか1つに係る発明において、前記転舵輪側に発生するセルフアライニングトルクを検出するセルフアライニングトルク検出手段と、車両の横力を検出する横力検出手段と、該横力検出手段で検出した横力に基づいてセルフアライニングトルクを推定するセルフアライニングトルク推定手段とを備え、前記グリップロス度検出手段は、前記セルフアライニングトルク検出手段で検出したセルフアライニングトルク検出値と、前記セルフアライニングトルク推定手段で推定したセルフアライニングトルク推定値とに基づいてグリップロス度を検出するように構成されていることを特徴としている。 Furthermore, the electric power steering apparatus according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3 , wherein self-aligning torque detecting means for detecting self-aligning torque generated on the steered wheel side; A lateral force detecting means for detecting a lateral force of the vehicle; and a self-aligning torque estimating means for estimating a self-aligning torque based on the lateral force detected by the lateral force detecting means. The grip loss degree is detected based on the self-aligning torque detected value detected by the self-aligning torque detecting means and the self-aligning torque estimated value estimated by the self-aligning torque estimating means. It is characterized by being.

本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルクに基づき算出した電動モータの電流指令値に対してステアリング特性を補償する指令値補償手段のステアリング特性補償値を、車両のステア状態及びタイヤのグリップロス度に基づいて補正し、補正して得た操舵補助電流指令値に基づいて電動モータを駆動制御するので、車両のステア状態が例えばオーバーステア状態であり、且つグリップロス度が所定値以上であるときに、操舵の切り過ぎを抑制すると共に、カウンターステア操作を容易に行うことができるという効果が得られる。   According to the electric power steering device of the present invention, the steering characteristic compensation value of the command value compensation means for compensating the steering characteristic with respect to the electric current command value of the electric motor calculated based on the steering torque is obtained from the steering state of the vehicle and the tire. Since the electric motor is driven and controlled based on the steering assist current command value obtained by correcting based on the grip loss degree, the vehicle steer state is, for example, an oversteer state, and the grip loss degree is equal to or greater than a predetermined value. In this case, it is possible to obtain an effect that it is possible to easily perform the steering operation while suppressing excessive steering.

ここで、指令値補償手段のステアリング特性補償値としては、セルフアライニングトルクを補償するセルフアライニングトルク補償値やヨーレートの収斂性を補償する収斂性補償値が挙げられ、セルフアライニングトルク補償値をグリップロス度に応じて補正することにより、オーバーステア時の操舵の切り過ぎを抑制すると共にカウンターステア操作を容易に行えるようにし、収斂性補償値をグリップロス度に応じて補正することにより、カウンターステア操作時の操作過多を抑制することができる。   Here, the steering characteristic compensation value of the command value compensation means includes a self-aligning torque compensation value for compensating the self-aligning torque and a convergence compensation value for compensating the yaw rate convergence. Is corrected according to the degree of grip loss, so that excessive steering during oversteer is suppressed and counter-steer operation can be easily performed, and the convergence compensation value is corrected according to the degree of grip loss, Excessive operation during counter-steer operation can be suppressed.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示す全体構成図であって、図中、SMはステアリング機構である。このステアリング機構SMは、ステアリングホイール1に運転者から作用される操舵力が伝達される入力軸2aとこの入力軸2aに図示しないトーションバーを介して連結された出力軸2bとを有するステアリングシャフト2を備えている。このステアリングシャフト2は、ステアリングコラム3に回転自在に内装され、入力軸2aの一端がステアリングホイール1に連結され、他端は図示しないトーションバーに連結されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention, in which SM is a steering mechanism. This steering mechanism SM has a steering shaft 2 having an input shaft 2a to which a steering force applied from a driver is transmitted to the steering wheel 1 and an output shaft 2b connected to the input shaft 2a via a torsion bar (not shown). It has. The steering shaft 2 is rotatably mounted on the steering column 3, one end of the input shaft 2a is connected to the steering wheel 1, and the other end is connected to a torsion bar (not shown).

そして、出力軸2bに伝達された操舵力は、2つのヨーク4a,4bとこれらを連結する十字連結部4cとで構成されるユニバーサルジョイント4を介して中間シャフト5に伝達され、さらに、2つのヨーク6a,6bとこれらを連結する十字連結部6cとで構成されるユニバーサルジョイント6を介してピニオンシャフト7に伝達される。
このピニオンシャフト7に伝達された操舵力はステアリングギヤ機構8を介して左右のタイロッド9に伝達され、これらタイロッド9によって左右の転舵輪WL,WRを転舵させる。ここで、ステアリングギヤ機構8は、ギヤハウジング8a内に、ピニオンシャフト7に連結されたピニオン8bとこのピニオン8bに噛合するラック軸8cとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン8bに伝達された回転運動をラック軸8cで車幅方向の直進運動に変換して、タイロッド9に伝達する。
The steering force transmitted to the output shaft 2b is transmitted to the intermediate shaft 5 via the universal joint 4 composed of the two yokes 4a and 4b and the cross connecting portion 4c for connecting them, It is transmitted to the pinion shaft 7 through a universal joint 6 composed of yokes 6a and 6b and a cross connecting portion 6c for connecting them.
The steering force transmitted to the pinion shaft 7 is transmitted to the left and right tie rods 9 via the steering gear mechanism 8, and the left and right steered wheels WL and WR are steered by these tie rods 9. Here, the steering gear mechanism 8 is configured in a rack and pinion type having a pinion 8b coupled to the pinion shaft 7 and a rack shaft 8c meshing with the pinion 8b in the gear housing 8a, and is transmitted to the pinion 8b. The rotational motion obtained is converted into a linear motion in the vehicle width direction by the rack shaft 8 c and transmitted to the tie rod 9.

ステアリングシャフト2の出力軸2bには、操舵補助力を出力軸2bに伝達する操舵補助機構10が連結されている。この操舵補助機構10は、出力軸2bに連結した減速ギヤ等の減速機11と、この減速機11に連結された操舵補助力を発生する例えばブラシレスモータで構成される電動モータ12とを備えている。
また、減速機11のステアリングホイール1側に連接されたハウジング13内に操舵トルクセンサ14が配設されている。この操舵トルクセンサ14は、ステアリングホイール1に付与されて入力軸2aに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸2a及び出力軸2b間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を磁気変化や抵抗変化として検出し、それを電気信号に変換するように構成されている。
A steering assist mechanism 10 for transmitting a steering assist force to the output shaft 2b is connected to the output shaft 2b of the steering shaft 2. The steering assist mechanism 10 includes a speed reducer 11 such as a reduction gear connected to the output shaft 2b, and an electric motor 12 composed of, for example, a brushless motor that generates a steering assist force connected to the speed reducer 11. Yes.
A steering torque sensor 14 is disposed in a housing 13 connected to the steering wheel 1 side of the speed reducer 11. The steering torque sensor 14 detects a steering torque applied to the steering wheel 1 and transmitted to the input shaft 2a. For example, a torsion bar (not shown) in which the steering torque is interposed between the input shaft 2a and the output shaft 2b. The torsional angular displacement is converted into a torsional angular displacement, the torsional angular displacement is detected as a magnetic change or a resistance change, and converted into an electrical signal.

そして、操舵トルクセンサ14から出力される操舵トルク検出値Tは、図2に示すように、例えばマイクロコンピュータで構成されるコントローラ15に入力される。このコントローラ15には、トルク検出値Tの他に車速センサ16で検出した車速検出値Vx、電動モータ12に流れるモータ電流Ia〜Ic及びレゾルバ、エンコーダ等で構成される回転角センサ17で検出した電動モータ12の回転角θmも入力されている。   Then, the steering torque detection value T output from the steering torque sensor 14 is input to a controller 15 constituted by, for example, a microcomputer as shown in FIG. In addition to the torque detection value T, the controller 15 detects the vehicle speed detection value Vx detected by the vehicle speed sensor 16, the motor currents Ia to Ic flowing through the electric motor 12, the rotation angle sensor 17 configured by a resolver, an encoder, and the like. The rotation angle θm of the electric motor 12 is also input.

このコントローラ15では、入力されるトルク検出値T及び車速検出値Vxに応じた操舵補助力を電動モータ12で発生させる操舵補助電流指令値Irefを算出し、算出した操舵補助電流指令値Irefに対して回転角θmに基づいて算出するモータ角速度ωm及びモータ角加速度αmに基づいて収斂性補償、慣性補償、セルフアライニングトルク補償等各種補償処理を行ってからd−q軸指令値に変換し、これらd−q軸指令値を2相/3相変換してモータ電流指令値Iaref〜Icrefを算出し、算出したモータ電流指令値Iaref〜Icrefに基づいて電動モータ12に流れる電流Ia〜Icをフィードバック制御し、電動モータ12を駆動制御する。   The controller 15 calculates a steering assist current command value Iref that causes the electric motor 12 to generate a steering assist force according to the input torque detection value T and the vehicle speed detection value Vx, and the calculated steering assist current command value Iref. After performing various compensation processes such as convergence compensation, inertia compensation, and self-aligning torque compensation based on the motor angular velocity ωm and motor angular acceleration αm calculated based on the rotation angle θm, it is converted into a dq axis command value, These dq axis command values are converted into two-phase / three-phase to calculate motor current command values Iaref to Icref, and currents Ia to Ic flowing through the electric motor 12 are fed back based on the calculated motor current command values Iaref to Icref. The electric motor 12 is driven and controlled.

すなわち、コントローラ15は、操舵トルクT及び車速Vxに基づいて操舵補助電流指令値Irefを演算する操舵補助電流指令値演算部21と、この操舵補助電流指令値演算部21で算出した操舵補助電流指令値Irefを補償する指令値補償部22と、タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段としてのグリップロス度検出部23と、車両のステア状態を検出するステア状態検出部24と、グリップロス度検出部23で検出したグリップロス度及びステア状態検出部24で検出したステア状態に基づいて指令値補償部22の補償値を補正する補償値補正手段としての補償値補正部25と、指令値補償部22で補償した補償後操舵補助電流指令値Iref′に基づいてd−q軸電流指令値を算出するd−q軸電流指令値演算部26と、このd−q軸電流指令値演算部26から出力されるd−q軸指令値を2相/3相変換してモータ電流指令値Iaref〜Icrefを算出する2相/3相変換部27と、この2相/3相変換部27から出力されるモータ電流指令値Iaref〜Icrefに基づいてモータ電流Ia〜Icを生成するモータ電流制御部28とで構成されている。   That is, the controller 15 calculates the steering assist current command value Iref for calculating the steering assist current command value Iref based on the steering torque T and the vehicle speed Vx, and the steering assist current command calculated by the steering assist current command value calculator 21. A command value compensation unit 22 for compensating the value Iref, a grip loss degree detection unit 23 as a grip loss degree detection means for detecting a grip loss degree representing the degree of tire grip loss, and a vehicle steer state are detected. As compensation value correction means for correcting the compensation value of the command value compensation unit 22 based on the grip loss degree detected by the steer state detection unit 24 and the grip loss degree detection unit 23 and the steer state detected by the steer state detection unit 24. Based on the compensation value correction unit 25 and the post-compensation steering assist current command value Iref ′ compensated by the command value compensation unit 22, the dq axis current command value is obtained. The dq-axis current command value calculation unit 26 to be output, and the dq-axis command value output from the dq-axis current command value calculation unit 26 are subjected to two-phase / three-phase conversion to obtain a motor current command value Iaref˜ A two-phase / three-phase converter 27 that calculates Icref, and a motor current controller 28 that generates motor currents Ia to Ic based on motor current command values Iaref to Icref output from the two-phase / three-phase converter 27. It consists of and.

操舵補助電流指令値演算部21は、操舵トルクT及び車速Vxをもとに図3に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して電流指令値でなる操舵補助電流指令値Irefを算出する。
この操舵補助電流指令値算出マップは、図3に示すように、横軸に操舵トルクTをとり、縦軸に操舵補助電流指令値Irefをとると共に、車速Vxをパラメータとした放物線状の曲線で表される特性線図で構成され、操舵トルクTが"0"からその近傍の設定値Ts1までの間は操舵補助電流指令値Irefが"0"を維持し、操舵トルクTが設定値Ts1を超えると最初は操舵補助電流指令値Irefが操舵トルクTの増加に対して比較的緩やかに増加するが、さらに操舵トルクTが増加すると、その増加に対して操舵補助電流指令値Irefが急峻に増加するように設定され、この特性曲線が車速の増加に従って傾きが小さくなるように設定されている。
The steering assist current command value calculation unit 21 calculates a steering assist current command value Iref, which is a current command value, with reference to the steering assist current command value calculation map shown in FIG. 3 based on the steering torque T and the vehicle speed Vx.
As shown in FIG. 3, this steering assist current command value calculation map is a parabolic curve with the steering torque T on the horizontal axis, the steering assist current command value Iref on the vertical axis, and the vehicle speed Vx as a parameter. The steering assist current command value Iref is maintained at “0” while the steering torque T is between “0” and a set value Ts1 in the vicinity thereof, and the steering torque T is set at the set value Ts1. When it exceeds, the steering assist current command value Iref increases relatively slowly with the increase of the steering torque T, but when the steering torque T further increases, the steering assist current command value Iref increases steeply with the increase. The characteristic curve is set so that the inclination becomes smaller as the vehicle speed increases.

指令値補償部22は、回転角センサ17で検出されるモータ回転角θmを微分してモータ角速度ωmを算出する角速度演算部31と、この角速度演算部31で算出されたモータ角速度ωmを微分してモータ角加速度αmを算出する角加速度演算部32と、角速度演算部31で算出されたモータ角速度ωmに基づいてヨーレートの収斂性を補償してステアリングホイール1が振れ回る動作に対してブレーキをかける収斂性補償部33と、角加速度演算部32で算出されたモータ角加速度αmに基づいて電動モータ12の慣性により発生するトルク相当分を補償して慣性感又は制御応答性の悪化を防止する慣性補償部34と、セルフアライニングトルク(SAT)を検出するSAT検出部35と、このSAT検出部35で検出したセルフアライニングトルクに基づいてセルフアライニングトルク補償を行うセルフアライニングトルク補償値SATcを算出するSAT補償部36とを備えている。   The command value compensator 22 differentiates the motor rotation angle θm detected by the rotation angle sensor 17 to calculate the motor angular velocity ωm, and differentiates the motor angular velocity ωm calculated by the angular velocity calculator 31. The angular acceleration calculation unit 32 that calculates the motor angular acceleration αm and the motor angular velocity ωm calculated by the angular velocity calculation unit 31 compensates for the convergence of the yaw rate and brakes the operation of the steering wheel 1 swinging. Inertia that compensates for the torque equivalent generated by the inertia of the electric motor 12 based on the motor angular acceleration αm calculated by the convergence compensator 33 and the angular acceleration calculator 32 to prevent deterioration of the sense of inertia or control responsiveness. Compensator 34, SAT detector 35 for detecting self-aligning torque (SAT), and self-aligning detected by SAT detector 35 And a SAT compensation unit 36 that calculates a self aligning torque compensation value SATc performing self-aligning torque compensation based on torque.

ここで、収斂性補償部33は、車速センサ16で検出した車速Vx及び角速度演算部31で算出されたモータ角速度ωmが入力され、車両のヨーの収斂性を改善するためにステアリングホイール1が振れ回る動作に対して、ブレーキをかけるように、モータ角速度ωmに車速Vxに応じて変更される収斂性制御ゲインKvを乗じて収斂性補償値Idを算出する。   Here, the convergence compensator 33 receives the vehicle speed Vx detected by the vehicle speed sensor 16 and the motor angular velocity ωm calculated by the angular velocity calculator 31, and the steering wheel 1 swings to improve the yaw convergence of the vehicle. A convergence compensation value Id is calculated by multiplying the motor angular velocity ωm by a convergence control gain Kv that is changed according to the vehicle speed Vx so as to apply a brake to the turning operation.

また、SAT検出部35は、操舵トルクT、モータ角速度ωm、モータ角加速度αm及び操舵補助電流指令値演算部21で算出した操舵補助電流指令値Irefが入力され、これらに基づいてセルフアライニングトルクSATを演算する。   Further, the SAT detection unit 35 receives the steering torque T, the motor angular velocity ωm, the motor angular acceleration αm, and the steering assist current command value Iref calculated by the steering assist current command value calculation unit 21, and based on these, the self aligning torque is input. SAT is calculated.

このセルフアライニングトルクSATを算出する原理は、路面からステアリングまでの間に発生するトルクの様子を図4に示して説明する。すなわち、ドライバがステアリングホイール1を操舵することによって操舵トルクTが発生し、その操舵トルクTに従って電動モータ12がアシストトルクTmを発生する。その結果、車輪Wが転舵され、反力としてセルフアライニングトルクSATが発生する。また、その際、電動モータ12の慣性J及び摩擦(静摩擦)Frによってステアリングホイール1の操舵の抵抗となるトルクが生じる。これらの力の釣り合いを考えると、下記(1)式のような運動方程式が得られる。
J・αm+ Fr・sign(ωm) + SAT = Tm + T …(1)
The principle of calculating the self-aligning torque SAT will be described with reference to FIG. 4 showing the state of torque generated between the road surface and the steering. That is, when the driver steers the steering wheel 1, a steering torque T is generated, and the electric motor 12 generates an assist torque Tm according to the steering torque T. As a result, the wheel W is steered and a self-aligning torque SAT is generated as a reaction force. Further, at that time, torque serving as a steering resistance of the steering wheel 1 is generated by the inertia J and friction (static friction) Fr of the electric motor 12. Considering the balance of these forces, the following equation of motion can be obtained:
J ・ αm + Fr ・ sign (ωm) + SAT = Tm + T (1)

ここで、上記(1)式を初期値ゼロとしてラプラス変換し、セルフアライニングトルクSATについて解くと下記(2)式が得られる。
SAT(s) = Tm(s) + T(s) − J・αm(s) − Fr・sign(ωm(s)) …(2)
上記(2)式から分かるように、電動モータ12の慣性J及び静摩擦Frを定数として予め求めておくことで、モータ角速度ωm、モータ角加速度αm、アシストトルクTm及び操舵トルクTよりセルフアライニングトルクSATを検出することができ、このセルフアライニングトルク検出値をSATdとする。ここで、アシストトルクTmは操舵補助電流指令値Irefに比例するので、アシストトルクTmに代えて操舵補助電流指令値Irefを適用する。
Here, when the above equation (1) is Laplace transformed with the initial value zero and the self-aligning torque SAT is solved, the following equation (2) is obtained.
SAT (s) = Tm (s) + T (s) − J · αm (s) − Fr · sign (ωm (s)) (2)
As can be seen from the above equation (2), the inertia J and static friction Fr of the electric motor 12 are obtained in advance as constants, so that the self-aligning torque is obtained from the motor angular velocity ωm, motor angular acceleration αm, assist torque Tm, and steering torque T. SAT can be detected, and this self-aligning torque detection value is SATd. Here, since the assist torque Tm is proportional to the steering assist current command value Iref, the steering assist current command value Iref is applied instead of the assist torque Tm.

そして、慣性補償部34で算出された慣性補償値IiからSAT補償部36で算出されたセルフアライニングトルク補償値SATcを後述する補償値補正部25で補正した補正セルフアライニングトルク補償値SATc′が減算器37で減算され、この減算器37の減算出力と収斂性補償部33で算出された収斂性補償値Idを後述する補償値補正部25で補正した補正収斂性補償値Id′とが加算器38で加算されて指令補償値Icomが算出され、この指令補償値Icomが操舵補助電流指令値演算部21から出力される操舵補助電流指令値Irefに加算器39で加算されて補償後操舵補助電流指令値Iref′が算出され、この補償後操舵補助電流指令値Iref′がd−q軸電流指令値演算部26に出力される。   Then, the corrected self-aligning torque compensation value SATc ′ obtained by correcting the self-aligning torque compensation value SATc calculated by the SAT compensation unit 36 from the inertia compensation value Ii calculated by the inertia compensation unit 34 by the compensation value correcting unit 25 described later. Is subtracted by the subtractor 37, and the subtracted output of the subtractor 37 and the corrected convergence compensation value Id ′ obtained by correcting the convergence compensation value Id calculated by the convergence compensation unit 33 by the compensation value correction unit 25 described later. The command compensation value Icom is calculated by addition by the adder 38, and this command compensation value Icom is added to the steering assist current command value Iref output from the steering assist current command value calculation unit 21 by the adder 39 to perform post-compensation steering. The auxiliary current command value Iref ′ is calculated, and the post-compensation steering auxiliary current command value Iref ′ is output to the dq axis current command value calculator 26.

また、グリップロス度検出部23は、前述した指令値補償部22のSAT検出部35から入力されるセルフアライニングトルク検出値SATdとセルフアライニングトルクを推定するSAT推定部41から入力されるセルフアライニングトルク推定値SATpとに基づいてタイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度を算出する。
ここで、SAT推定部41でセルフアライニングトルク推定値SATpを推定する原理は、以下の通りである。
タイヤが横滑りしながら転動する車両運動の様子をモデル化したものを、図5及び図6に示す。
The grip loss degree detection unit 23 also includes a self-aligning torque detection value SATd input from the SAT detection unit 35 of the command value compensation unit 22 and a self-alignment torque input from the SAT estimation unit 41 that estimates the self-aligning torque. Based on the estimated aligning torque SATp, a grip loss degree that represents the degree of tire grip loss is calculated.
Here, the principle by which the SAT estimating unit 41 estimates the self-aligning torque estimated value SATp is as follows.
FIG. 5 and FIG. 6 show a model of a vehicle motion in which a tire rolls while skidding.

図5では、タイヤが接地面全体において発生する横力はトレッド部の横方向への変形面積(斜線部)となり、セルフアライニングトルクSATがスリップ角を減少させる方向に働く様子を示している。また、図6は、横力の着力点(接地面の中心点)がタイヤの中心線より後方にあることを示している。そして、ニューマチックトレールとキャスタトレールとの加算値がトレールとなる。   In FIG. 5, the lateral force generated on the entire contact surface of the tire becomes a deformation area (shaded portion) in the lateral direction of the tread portion, and the self-aligning torque SAT acts in the direction of decreasing the slip angle. FIG. 6 also shows that the point of application of lateral force (the center point of the ground contact surface) is behind the tire centerline. The added value of the pneumatic trail and the caster trail is the trail.

図5及び図6より、セルフアライニングトルクSATは横力Fyとトレールとの積(横力Fy×トレール)であることがわかる。すなわち、トレールをεnとすると、セルフアライニングトルクSATは次式(3)で算出することができる。なお、この(3)式で算出されるセルフアライニングトルクを、セルフアライニングトルクの推定値SATpとする。
SATp=εn・Fy ……(3)
5 and 6 that the self-aligning torque SAT is a product of the lateral force Fy and the trail (lateral force Fy × trailer). That is, when the trail is εn, the self-aligning torque SAT can be calculated by the following equation (3). The self-aligning torque calculated by the equation (3) is assumed to be an estimated value SATp of the self-aligning torque.
SATp = εn · Fy (3)

なお、重心から後輪までの距離をL2(固定値)、車両重量をm、横加速度をGy、車両慣性モーメントをMo、ヨーレートγの微分値をdγ/dt、ホイールベースをLとしたとき、横力Fyは次式(4)により算出することができる。
Fy=(L2・m・Gy+Mo・dγ/dt)/L ……(4)
When the distance from the center of gravity to the rear wheel is L2 (fixed value), the vehicle weight is m, the lateral acceleration is Gy, the vehicle inertia moment is Mo, the differential value of the yaw rate γ is dγ / dt, and the wheelbase is L, The lateral force Fy can be calculated by the following equation (4).
Fy = (L2 · m · Gy + Mo · dγ / dt) / L (4)

一方、図7は横力FyとセルフアライニングトルクSATの特性をスリップ角に対して示す特性図であり、横力FyとSATとはスリップ角に対して非線形な特性となっている。そして、SATは横力Fy×トレールεnであり、キャスタトレールは固定値であることから、セルフアライニングトルクSATの横力Fyに対する非線形特性はニューマチックトレールの変化を直接表すことになる。また、セルフアライニングトルクSATの横力に対する特性は、図6における滑り域が増大し、ニューマチックトレールが減少することによって生じる。   On the other hand, FIG. 7 is a characteristic diagram showing the characteristics of the lateral force Fy and the self-aligning torque SAT with respect to the slip angle, and the lateral force Fy and SAT are non-linear characteristics with respect to the slip angle. Since the SAT is the lateral force Fy × the trail εn and the caster trail is a fixed value, the non-linear characteristic of the self-aligning torque SAT with respect to the lateral force Fy directly represents a change in the pneumatic trail. Further, the characteristic of the self-aligning torque SAT with respect to the lateral force is caused by an increase in the slip area in FIG. 6 and a decrease in the pneumatic trail.

さらに、セルフアライニングトルクSATは横力Fyとトレールεnとの積であり、線形領域では滑り域は増加せず、ニューマチックトレールは一定値であることから、線形領域でのニューマチックトレールとキャスタトレールとの和、つまりトレールεnで横力FyをセルフアライニングトルクSATの次元に合わせてセルフアライニングトルク推定値SATpとして図示すると図8のようになる。   Further, since the self-aligning torque SAT is a product of the lateral force Fy and the trail εn, the slip area does not increase in the linear region, and the pneumatic trail has a constant value. Therefore, the pneumatic trail and caster in the linear region are constant. FIG. 8 shows the estimated self-aligning torque SATp in accordance with the dimension of the self-aligning torque SAT with the sum with the trail, that is, the trail εn and the lateral force Fy in accordance with the dimension of the self-aligning torque SAT.

ここで、ニューマチックトレールが一定であれば、セルフアライニングトルク検出値SATdとセルフアライニングトルク推定値SATpとは同じ軌跡を辿るが、滑り域が増大してニューマチックトレールが減少するとセルフアライニングトルク検出値SATdとセルフアライニングトルク推定値SATpとに差が生じる。この差はグリップが失われた度合を表し、これを本発明では「グリップロス度」とする。上記(2)式で算出されたセルフアライニングトルク検出値SATdと、上記(3)式で算出されたセルフアライニングトルク推定値SATpとを次式(5)により比較する。
g=SATp−SATd ……(5)
Here, if the pneumatic trail is constant, the self-aligning torque detection value SATd and the self-aligning torque estimated value SATp follow the same trajectory. There is a difference between the detected torque value SATd and the estimated self-aligning torque value SATp. This difference represents the degree to which the grip is lost, and this is referred to as “grip loss degree” in the present invention. The self-aligning torque detection value SATd calculated by the above equation (2) and the self-aligning torque estimated value SATp calculated by the above equation (3) are compared by the following equation (5).
g = SATp−SATd (5)

この(5)式で算出されるgがグリップロス度であり、このグリップロス度gにより車両におけるタイヤのグリップ力が失われた度合を推定することができる。
図8は、セルフアライニングトルク検出値SATdとセルフアライニングトルク推定値SATp(トレールεn×横力Fy)とを比較して示す特性図であり、スリップ角が大きくなるにしたがって、セルフアライニングトルクSATが失われる様子を示しており、上記(5)式から算出されるセルフアライニングトルク検出値SATdとセルフアライニングトルク推定値SATpとの差をグリップロス度g(図中網かけ部)として示している。
The g calculated by the equation (5) is the grip loss degree, and the degree of loss of the grip force of the tire in the vehicle can be estimated from the grip loss degree g.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a comparison between the detected self-aligning torque value SATd and the estimated self-aligning torque value SATp (trail εn × lateral force Fy), and shows the self-aligning torque as the slip angle increases. It shows how the SAT is lost, and the difference between the self-aligning torque detection value SATd and the self-aligning torque estimated value SATp calculated from the above equation (5) is used as the grip loss degree g (shaded portion in the figure). Show.

このため、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ42と車両の横加速度を検出する横加速度センサ43とを設け、これらヨーレートセンサ42で検出したヨーレートγと横加速度センサ43で検出した横加速度Gyとを横力検出部44へ入力し、この横力検出部44で前記(4)式の演算を行って横力Fyを算出し、算出した横力FyをSAT推定部41に入力して、このSAT推定部41で前記(3)式の演算を行うことにより、セルフアライニングトルク推定値SATpを算出する。   For this reason, a yaw rate sensor 42 that detects the yaw rate of the vehicle and a lateral acceleration sensor 43 that detects the lateral acceleration of the vehicle are provided, and the yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 42 and the lateral acceleration Gy detected by the lateral acceleration sensor 43 are obtained. This is input to the lateral force detection unit 44, and the lateral force detection unit 44 calculates the lateral force Fy by calculating the equation (4). The calculated lateral force Fy is input to the SAT estimation unit 41, and this SAT The estimation unit 41 calculates the equation (3) to calculate the self-aligning torque estimated value SATp.

そして、SAT検出部35で検出したセルフアライニングトルク検出値SATdとSAT推定部41で推定したセルフアライニングトルク推定値SATpとをグリップロス度検出部23に入力し、このグリップロス度検出部23で前記(5)式の演算を行うことにより、タイヤのグリップが失われた度合を表すグリップロス度gを算出し、算出したグリップロス度gを補償値補正手段としての補償値補正部25に入力する。   The self-aligning torque detection value SATd detected by the SAT detection unit 35 and the self-aligning torque estimation value SATp estimated by the SAT estimation unit 41 are input to the grip loss degree detection unit 23, and the grip loss degree detection unit 23. By calculating the equation (5), a grip loss degree g indicating the degree of tire grip loss is calculated, and the calculated grip loss degree g is applied to the compensation value correction unit 25 as compensation value correction means. input.

また、ステア状態検出部24は、ステアリング機構SMの操舵角δを検出する操舵角センサ45から出力される操舵角δ、前述したヨーレートセンサ42で検出したヨーレートγ及び車速センサ16で検出した車速Vxが入力され、これらに基づいて車両のステア状態がアンダーステアであるかオーバーステアであるかを判定する。
このステア状態の判定は、以下のようにして行う。先ず、車両の規範ヨーレートγ0は下記(6)式で表すことができる。
Further, the steering state detection unit 24 outputs the steering angle δ output from the steering angle sensor 45 that detects the steering angle δ of the steering mechanism SM, the yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 42 described above, and the vehicle speed Vx detected by the vehicle speed sensor 16. Is input, and based on these, it is determined whether the steering state of the vehicle is understeer or oversteer.
The determination of the steer state is performed as follows. First, the standard yaw rate γ 0 of the vehicle can be expressed by the following equation (6).

γ0={1/(1+Ts)}{1/(1+A・Vx2)}(Vxδ/Lα) ……(6)
ここで、δは操舵角、Vxは車速、Lはホイールベース、Tは時定数、sはラプラス演算子、Aはスタビリティファクタ、αはステアリングレシオである。
また、スタビリティファクタAは、下記(7)式で表される。
A=(m/2L2){(Lf・Kf−Lr・Kr)/Kf・Kr} …………(7)
ここで、mは車両重量、Lfは車両重心点と前輪車軸との間の距離、Lrは車両重心点と後輪車軸との間の距離、Kfは前輪タイヤのコーナリングパワー、Krは後輪タイヤのコーナリングパワーである。
γ 0 = {1 / (1 + Ts)} {1 / (1 + A · Vx 2 )} (Vxδ / Lα) (6)
Here, δ is a steering angle, Vx is a vehicle speed, L is a wheel base, T is a time constant, s is a Laplace operator, A is a stability factor, and α is a steering ratio.
The stability factor A is expressed by the following equation (7).
A = (m / 2L 2 ) {(Lf · Kf−Lr · Kr) / Kf · Kr} (7)
Here, m is the vehicle weight, Lf is the distance between the vehicle center of gravity and the front wheel axle, Lr is the distance between the vehicle center of gravity and the rear wheel axle, Kf is the cornering power of the front tire, and Kr is the rear tire. Cornering power.

そして、規範ヨーレートγ0とヨーレートセンサ42で検出した実ヨーレートγとを比較することにより、下記のように車両のステア状態を判定することができる。
|γ|−|γ0|>0 :オーバーステア
|γ|−|γ0|<0 :アンダーステア
この車両のステア状態がオーバーステアであるときには論理値“1”、アンダーステアであるときには論理値“0”のステア状態信号SSを補償値補正部25に出力する。
Then, by comparing the reference yaw rate γ 0 and the actual yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 42, the steering state of the vehicle can be determined as follows.
| Γ | − | γ 0 |> 0: Oversteer | γ | − | γ 0 | <0: Understeer A logical value “1” when the steering state of the vehicle is oversteer, and a logical value “0” when the vehicle is understeered. Is output to the compensation value correction unit 25.

補償値補正部25は、グリップロス度検出部23で検出したグリップロス度gとステア状態検出部24で検出したステア状態に応じたステア状態信号SSとヨーレートセンサ42で検出したヨーレートγが入力されて、これらに基づいて指令値補償部22のSAT補償部36から出力されるセルフアライニングトルク補償値SATcを補正する補償ゲインKsを演算すると共に、指令値補償部22の収斂性補償部33から出力される収斂性補償値Idを補正する補償ゲインKdを演算する補償ゲイン演算部51と、この補償ゲイン演算部51で演算された補償ゲインKsをSAT補償部36で算出されたセルフアライニングトルク補償値SATcに乗算する乗算器52と、補償ゲイン演算部51で演算された補償ゲインKdを収斂性補償部33で算出された収斂性補償値Idに乗算する乗算器53とを備えている。   The compensation value correction unit 25 receives the grip loss degree g detected by the grip loss degree detection unit 23, the steer state signal SS corresponding to the steer state detected by the steer state detection unit 24, and the yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 42. Based on these, a compensation gain Ks for correcting the self-aligning torque compensation value SATc output from the SAT compensation unit 36 of the command value compensation unit 22 is calculated, and from the convergence compensation unit 33 of the command value compensation unit 22 A compensation gain calculation unit 51 for calculating a compensation gain Kd for correcting the output convergence compensation value Id, and a self-aligning torque calculated by the SAT compensation unit 36 using the compensation gain Ks calculated by the compensation gain calculation unit 51. The multiplier 52 that multiplies the compensation value SATc, and the compensation gain Kd calculated by the compensation gain calculator 51 is used as the convergence compensation unit 3. In and a multiplier 53 for multiplying the calculated convergence compensating value Id.

ここで、補償ゲイン演算部51は、図9に示すSAT補償ゲイン演算処理及び図10に示す収斂性補償ゲイン演算処理を実行する。
SAT補償ゲイン演算処理は、図9に示すように、先ず、ステップS1で、ヨーレートγ、ステア状態信号SS及びグリップロス度gを読込み、次いでステップS2に移行して、ヨーレートγを微分してヨーレート変化率Δγを算出してからステップS3に移行する。
Here, the compensation gain calculator 51 executes the SAT compensation gain calculation process shown in FIG. 9 and the convergence compensation gain calculation process shown in FIG.
As shown in FIG. 9, in the SAT compensation gain calculation process, first, in step S1, the yaw rate γ, the steer state signal SS and the grip loss degree g are read, and then the process proceeds to step S2 where the yaw rate γ is differentiated and the yaw rate After calculating the change rate Δγ, the process proceeds to step S3.

このステップS3では、グリップロス度gが予め設定したグリップ限界を表す所定値g1以上であるか否かを判定し、g<g1であるときにはタイヤのグリップ力がグリップ限界に達していない通常操舵状態であるものと判断してステップS4に移行してSAT補償ゲインKsを“1”に設定し、設定したSAT補償ゲインKsを乗算器52に出力してから前記ステップS1に戻る。   In this step S3, it is determined whether or not the grip loss degree g is equal to or greater than a predetermined value g1 representing a preset grip limit. When g <g1, the normal grip state where the grip force of the tire has not reached the grip limit. Then, the process proceeds to step S4, where the SAT compensation gain Ks is set to “1”, the set SAT compensation gain Ks is output to the multiplier 52, and then the process returns to step S1.

また、ステップS3の判定結果が、g≧g1であるときには、ステップS5に移行して、ステップS1で読込んだステア状態信号SSが論理値“1”でオーバーステアを表しているか否かを判定し、ステア状態信号SSが論理値“0”でアンダーステア又はニュートラルステアを表しオーバーステアを表さないときには前記ステップS4に移行し、論理値“1”でオーバーステアを表すときには、補償値の補正を開始するものと判断してステップS6に移行する。   When the determination result in step S3 is g ≧ g1, the process proceeds to step S5, and it is determined whether or not the steer state signal SS read in step S1 indicates oversteer with the logical value “1”. When the steer state signal SS indicates the understeer or neutral steer when the logical value is “0” and does not indicate oversteer, the process proceeds to step S4. When the steer state signal SS indicates the oversteer when the logical value is “1”, the compensation value is corrected. It judges that it will start, and it transfers to step S6.

このステップS6では、ステップS2で算出した現在のヨーレート変化率Δγを補正開始時ヨーレート変化率Δγ1としてその符号をRAM等の所定記憶領域に記憶すると共に、ステップS1で読込んだ現在のヨーレートγを補正開始時ヨーレートγ1としてその符号をRAM等の所定記憶領域に記憶する。   In step S6, the current yaw rate change rate Δγ calculated in step S2 is stored as a correction start yaw rate change rate Δγ1 in a predetermined storage area such as a RAM, and the current yaw rate γ read in step S1 is stored. The sign is stored in a predetermined storage area such as a RAM as the correction start yaw rate γ1.

次いで、ステップS7に移行して、図11に示すSAT補償ゲイン算出マップの傾きの大きい特性線L1を選択して、グリップロス度gをもとに特性線L1に従った関数Fs1(g)で表されるSAT補償ゲインKsを算出し、算出したSAT補償ゲインKsを乗算器52に出力してからステップS8に移行する。   Next, the process proceeds to step S7, where a characteristic line L1 having a large slope in the SAT compensation gain calculation map shown in FIG. 11 is selected, and the function Fs1 (g) according to the characteristic line L1 is based on the grip loss degree g. The expressed SAT compensation gain Ks is calculated, and the calculated SAT compensation gain Ks is output to the multiplier 52, and then the process proceeds to step S8.

このステップS8では、ヨーレートセンサ42で検出したヨーレートγを補正開始後ヨーレートγ2として読込み、次いでステップS9に移行して、読込んだ補正開始後ヨーレートγ2を微分して補正開始後ヨーレート変化率Δγ2を算出してからステップS10に移行する。
このステップS10では、補正開始時ヨーレート変化率Δγ1と補正開始後ヨーレート変化率Δγ2との符号を比較して両者が異符号であるか否かを判定し、両者が同符号であるときには切増し操舵中であると判断してステップS11に移行する。
In this step S8, the yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 42 is read as the yaw rate γ2 after the start of correction, and then the process proceeds to step S9 where the read yaw rate γ2 after the start of correction is differentiated and the yaw rate change rate Δγ2 after the start of correction is obtained. After the calculation, the process proceeds to step S10.
In this step S10, the signs of the correction start yaw rate change rate Δγ1 and the post correction start yaw rate change rate Δγ2 are compared to determine whether or not they are different signs. It judges that it is in, and transfers to step S11.

このステップS11では、グリップロス度gが所定値g1以上となり、且つ車両のステア状態がオーバーステアとなった時点から所定時間が経過した否かを判定し、所定時間を経過したときに前記ステップS4に移行し、所定時間を経過していないときにはステップS12に移行して、補正開始時ヨーレートγ1と補正開始後ヨーレートγ2との符号が異符号(正と負のみならず、正と0、負と0を含む)であるか否かを判定し、両者が異符号であるときには前記ステップS4に移行し、両者が同符号であるときには前記ステップS7に戻る。   In step S11, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the grip loss degree g is equal to or greater than the predetermined value g1 and the vehicle is in a steer state. When the predetermined time has elapsed, the step S4 is performed. When the predetermined time has not elapsed, the process proceeds to step S12 where the signs of the correction start yaw rate γ1 and the correction start yaw rate γ2 are different signs (not only positive and negative but also positive and zero, negative and negative). If both are of the same sign, the process proceeds to step S4, and if both are the same sign, the process returns to step S7.

さらに、前記ステップS10の判定結果が、補正開始時ヨーレート変化率Δγ1と補正開始後ヨーレート変化率Δγ2との符号が異符号であるときには、操舵の切り過ぎを抑制するオーバーステアの抑制が開始されるか又は運転者がカウンターステア操作を行ってオーパーステア挙動が安定化に向かったものと判断して、ステップS13に移行する。
このステップS13では、図11に示すSAT補償ゲイン算出マップの傾きの小さい特性線L2を選択して、グリップロス度gをもとに特性線L2に従った関数Fs2(g)で表されるSAT補償ゲインKsを算出し、算出したSAT補償ゲインKsを乗算器52に出力してからステップS14に移行する。
Furthermore, when the determination result of step S10 indicates that the sign of the correction start yaw rate change rate Δγ1 and the correction start yaw rate change rate Δγ2 are different signs, oversteer suppression that suppresses excessive steering is started. Alternatively, it is determined that the driver has performed a countersteer operation and the oversteer behavior has been stabilized, and the process proceeds to step S13.
In step S13, a characteristic line L2 having a small slope in the SAT compensation gain calculation map shown in FIG. 11 is selected, and the SAT represented by the function Fs2 (g) according to the characteristic line L2 based on the grip loss degree g. The compensation gain Ks is calculated, and the calculated SAT compensation gain Ks is output to the multiplier 52, and then the process proceeds to step S14.

このステップS14では、ヨーレートセンサ42で検出したヨーレートγを再度補正開始後ヨーレートγ3として読込み、次いでステップS15に移行して、グリップロス度gが所定値g1以上となり、且つ車両のステア状態がオーバーステアとなった時点から所定時間が経過した否かを判定し、所定時間を経過したときに前記ステップS4に移行し、所定時間を経過していないときにはステップS16に移行して、前述したステップS12と同様に補正開始時ヨーレートγ1と補正開始後ヨーレートγ3との符号が異符号(正と負のみならず、正と0、負と0を含む)であるか否かを判定し、両者が異符号であるときには前記ステップS4に移行し、両者が同符号であるときには前記ステップS13に戻る。   In step S14, the yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 42 is read again as the yaw rate γ3 after starting correction, and then the process proceeds to step S15 where the grip loss degree g is equal to or greater than the predetermined value g1 and the vehicle steering state is oversteer. It is determined whether or not a predetermined time has elapsed from the point of time, and when the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S4. When the predetermined time has not elapsed, the process proceeds to step S16, Similarly, it is determined whether or not the signs of the correction start yaw rate γ1 and the correction start yaw rate γ3 are different signs (not only positive and negative, but also positive and zero, and negative and zero). If YES in step S4, the flow advances to step S4. If both have the same sign, the flow returns to step S13.

ここで、図11のSAT補償ゲイン算出マップは、横軸にグリップロス度gをとり、縦軸にSAT補償ゲインKsをとって、グリップロス度gが所定値g1未満であるときにはSAT補償ゲインKsが“1”に維持され、グリップロス度gが所定値g1以上となると、特性線L1では、グリップロス度gの増加に伴って大きな変化率でSAT補償ゲインKsが“1”より増加し、特性線L2ではグリップロス度gの増加に伴って小さな変化率でSAT補償ゲインKsが“1”より増加するように設定されている。   Here, the SAT compensation gain calculation map of FIG. 11 takes the grip loss degree g on the horizontal axis and the SAT compensation gain Ks on the vertical axis, and when the grip loss degree g is less than the predetermined value g1, the SAT compensation gain Ks. Is maintained at “1” and the grip loss degree g is equal to or greater than the predetermined value g1, the SAT compensation gain Ks increases from “1” at the characteristic line L1 with a large change rate as the grip loss degree g increases. In the characteristic line L2, the SAT compensation gain Ks is set to increase from “1” with a small change rate as the grip loss degree g increases.

また、収斂性補償ゲイン演算処理は、図10に示すように、図9の処理がステップS1、S2及びS5を除いて下記のように変更されている。
すなわち、図9のSAT補償ゲイン演算処理におけるステップS3が、グリップロス度gが予め設定したグリップ限界を表す所定値g2以上であるか否かを判定するステップS3′に変更されている。このステップS3′の判定結果が、g≧g2であるときにはグリップ力がグリップ限界に達したものと判断して図9と同様のステップS5に移行し、g<g2であるときにはタイヤのグリップ力がグリップ限界に達していない通常操舵状態であるものと判断してステップS4′に移行する。
In addition, as shown in FIG. 10, the convergence compensation gain calculation process is changed as follows, except for steps S1, S2, and S5.
That is, step S3 in the SAT compensation gain calculation process of FIG. 9 is changed to step S3 ′ for determining whether or not the grip loss degree g is equal to or greater than a predetermined value g2 representing a preset grip limit. When the determination result of step S3 ′ is g ≧ g2, it is determined that the grip force has reached the grip limit, and the process proceeds to step S5 similar to FIG. 9, and when g <g2, the grip force of the tire is It is determined that the normal steering state has not reached the grip limit, and the process proceeds to step S4 ′.

このステップS4′では、ステップS4がSAT補償ゲインKsを“1”に設定するのに対し、収斂性補償ゲインKdを“1”に設定し、設定した収斂性補償ゲインKdを乗算器53に出力するように変更されている。
さらに、ステップS6が補正開始時ヨーレート変化率Δγ4及び補正開始時ヨーレートγ4の符号を記憶するステップS6′に変更され、ステップS7が、図12に示す収斂性補償ゲイン算出マップの傾きの小さい特性線L11を選択して、グリップロス度gをもとに特性線L11に従った関数Fd1(g)で表される収斂性補償ゲインKdを算出し、算出した収斂性補償ゲインKdを乗算器53に出力してからステップS8に移行する処理を行うステップS7′に変更されている。
In this step S 4 ′, the SAT compensation gain Ks is set to “1” in step S 4, whereas the convergence compensation gain Kd is set to “1”, and the set convergence compensation gain Kd is output to the multiplier 53. Has been changed to.
Further, step S6 is changed to step S6 ′ for storing the sign of the correction start yaw rate change rate Δγ4 and the correction start yaw rate γ4, and step S7 is a characteristic line with a small slope of the convergence compensation gain calculation map shown in FIG. L11 is selected, a convergence compensation gain Kd represented by a function Fd1 (g) according to the characteristic line L11 is calculated based on the grip loss degree g, and the calculated convergence compensation gain Kd is supplied to the multiplier 53. After the output, the process is changed to step S7 ′ for performing the process of moving to step S8.

さらにまた、ステップS8がヨーレートγを補正開始後ヨーレートγ5として読込むステップS8′に変更され、ステップS9がヨーレートγ5を微分して補正開始後ヨーレート変化率Δγ5を算出するステップS9′に変更され、ステップS10が補正開始時ヨーレート変化率Δγ4と補正開始後ヨーレート変化率Δγ5との符号が異符号であるか否かを判定し、両者が同符号であるときにステップS11′に移行し、両者が異符号であるときにステップS13′に移行するステップS10′に変更されている。   Furthermore, step S8 is changed to step S8 'for reading the yaw rate γ as the corrected yaw rate γ5, and step S9 is changed to step S9' for differentiating the yaw rate γ5 to calculate the corrected yaw rate change rate Δγ5. Step S10 determines whether or not the signs of the correction start yaw rate change rate Δγ4 and the post-correction yaw rate change rate Δγ5 are different signs, and when both are the same sign, the process proceeds to step S11 ′. Step S10 'is shifted to step S13' when the sign is different.

なおさらに、ステップS11が、グリップロス度gが所定値g2以上となり、且つ車両のステア状態がオーバーステアとなった時点から所定時間が経過した否かを判定し、所定時間を経過したときに前記ステップS4に移行し、所定時間を経過していないときにはステップS12に移行するステップS11′に変更され、ステップS12が補正開始時ヨーレートγ4と補正開始後ヨーレートγ5との符号が異符号であるか否かを判定し、同符号であるときにステップS7′に戻り、異符号であるときにはステップS4′に移行するステップS12′に変更されている。   Still further, step S11 determines whether or not a predetermined time has elapsed from the time when the grip loss degree g is equal to or greater than the predetermined value g2 and the vehicle is in a steer state, and when the predetermined time has elapsed, The process proceeds to step S4, and when the predetermined time has not elapsed, the process is changed to step S11 ′ that proceeds to step S12. In step S12, whether the correction start yaw rate γ4 and the correction start yaw rate γ5 have different signs or not. If the sign is the same, the process returns to step S7 ', and if the sign is different, the process is changed to step S12', which moves to step S4 '.

また、ステップS13が、図12に示す収斂性補償ゲイン算出マップの傾きの大きい特性線L12を選択して、グリップロス度gをもとに特性線L12に従った関数Fd2(g)で表される収斂性補償ゲインKdを算出し、算出した収斂性補償ゲインKdを乗算器53に出力してからステップS16′に移行する処理を行うステップS13′に変更されている。また、ステップS14がヨーレートγを補正開始後ヨーレートγ6として読込むステップS14′に変更されている。   Step S13 is represented by a function Fd2 (g) according to the characteristic line L12 based on the grip loss degree g by selecting the characteristic line L12 having a large slope in the convergence compensation gain calculation map shown in FIG. In step S13 ′, the process proceeds to step S16 ′ after calculating the convergence compensation gain Kd and outputting the calculated convergence compensation gain Kd to the multiplier 53. Further, step S14 is changed to step S14 ′ which reads the yaw rate γ as the yaw rate γ6 after the start of correction.

さらに、ステップS15が、グリップロス度gが所定値g2以上となり、且つ車両のステア状態がオーバーステアとなった時点から所定時間が経過した否かを判定し、所定時間を経過したときに前記ステップS4′に移行し、所定時間を経過していないときにはステップS16′に移行する処理を行うステップS15′に変更され、ステップS16が補正開始時ヨーレートγ4と補正開始後ヨーレートγ6との符号が異符号であるか否かを判定し、同符号であるときにステップS13′に戻り、異符号であるときにステップS4′に移行するステップS16′に変更されている。   Further, step S15 determines whether or not a predetermined time has elapsed from the time when the grip loss degree g is equal to or greater than the predetermined value g2 and the vehicle is in a steer state, and when the predetermined time has elapsed, If the predetermined time has not elapsed, the process proceeds to step S15 ′ where the process proceeds to step S16 ′. In step S16, the signs of the correction start yaw rate γ4 and the correction start yaw rate γ6 are different. The process returns to step S13 ′ when the sign is the same, and is changed to step S16 ′ where the process proceeds to step S4 ′ when the sign is different.

ここで、図12の収斂性補償ゲイン算出マップは、横軸にグリップロス度gをとり、縦軸に収斂性補償ゲインKdをとって、グリップロス度gが所定値g2未満であるときには収斂性補償ゲインKdが“1”に維持され、グリップロス度gが所定値g2以上となると、特性線L11では、グリップロス度gの増加に伴って小さな変化率で収斂性補償ゲインKdが“1”より増加し、特性線L12ではグリップロス度gの増加に伴って大きな変化率で収斂性補償ゲインKdが“1”より増加するように設定されている。   Here, the convergence compensation gain calculation map of FIG. 12 has the grip loss degree g on the horizontal axis and the convergence compensation gain Kd on the vertical axis, and when the grip loss degree g is less than the predetermined value g2, the convergence is obtained. When the compensation gain Kd is maintained at “1” and the grip loss degree g is equal to or greater than the predetermined value g2, the convergence compensation gain Kd is “1” at the characteristic line L11 with a small change rate as the grip loss degree g increases. In the characteristic line L12, the convergence compensation gain Kd is set to increase from “1” at a large change rate as the grip loss degree g increases.

さらに、d−q軸電流指令値演算部26は、補償後操舵補助電流指令値Iref′とモータ角速度ωmとに基づいてd軸電流指令値Idrefを算出するd軸電流指令値算出部61と、電気角変換部30から入力される電気角θe及びモータ角速度ωmに基づいてd−q軸誘起電圧モデルEMF(Electromotive Force)のd軸EMF成分ed(θ)及びq軸EMF成分eq(θ)を算出する誘起電圧モデル算出部62と、この誘起電圧モデル算出部62から出力されるd軸EMF成分ed(θ)及びq軸EMF成分eq(θ)とd軸電流指令値算出部61から出力されるd軸電流指令値Idrefと補償後操舵補助電流指令値Iref′とモータ角速度ωmとに基づいてq軸電流指令値Iqrefを算出するq軸電流指令値算出部63とを備えている。そして、d軸電流指令値算出部61で算出されたd軸電流指令値Idref及びq軸電流指令値算出部63で算出されたq軸電流指令値Iqrefが2相/3相変換部27に供給される。   Further, the dq axis current command value calculation unit 26 calculates a d axis current command value Idref based on the compensated steering assist current command value Iref ′ and the motor angular velocity ωm, Based on the electrical angle θe and the motor angular velocity ωm input from the electrical angle conversion unit 30, the d-axis EMF component ed (θ) and the q-axis EMF component eq (θ) of the dq-axis induced voltage model EMF (Electromotive Force) are obtained. The induced voltage model calculating unit 62 to calculate, the d-axis EMF component ed (θ) and the q-axis EMF component eq (θ) output from the induced voltage model calculating unit 62, and the d-axis current command value calculating unit 61 are output. A q-axis current command value calculation unit 63 for calculating a q-axis current command value Iqref based on the d-axis current command value Idref, the compensated steering assist current command value Iref ′, and the motor angular velocity ωm; It is provided. The d-axis current command value Idref calculated by the d-axis current command value calculation unit 61 and the q-axis current command value Iqref calculated by the q-axis current command value calculation unit 63 are supplied to the 2-phase / 3-phase conversion unit 27. Is done.

この2相/3相変換部27では、入力されるd軸電流指令値Idref及びq軸電流指令値Iqrefを電気角変換部30から入力される電気角θeに基づいて2相/3相変換して3相モータ電流指令値Iaref、Ibref及びIcrefを算出し、算出したモータ電流指令値Iaref、Ibref及びIcrefをモータ電流制御部28に出力する。   The two-phase / three-phase conversion unit 27 performs two-phase / three-phase conversion on the input d-axis current command value Idref and the q-axis current command value Iqref based on the electrical angle θe input from the electrical angle conversion unit 30. The three-phase motor current command values Iaref, Ibref and Icref are calculated, and the calculated motor current command values Iaref, Ibref and Icref are output to the motor current control unit 28.

モータ電流制御部28は、電動モータ12の3相コイルに供給されるモータ電流Ia、Ib及びIcを検出するモータ電流検出部70と、2相/3相変換部27から入力されるモータ電流指令値Iaref,Ibref及びIcrefからモータ電流検出部70で検出したモータ電流Ia、Ib及びIcを個別に減算して各相電流偏差ΔIa、ΔIb及びΔIcを求める減算器71a、71b及び71cと、求めた各相電流偏差ΔIa、ΔIb及びΔIcに対して比例積分制御を行って電圧指令値Va、Vb及びVcを算出する電流制御部72と、この電流制御部72から出力される電圧指令値Va、Vb及びVcに基づいてデューティ演算を行って電動モータ12の各相のデューティ比を算出してパルス幅変調(PWM)信号でなるインバータ制御信号を形成するパルス幅変調部73と、このパルス幅変調部73から出力されるインバータ制御信号に基づいて3相モータ電流Ia、Ib及びIcを形成して電動モータ12に出力するインバータ74とを備えている。   The motor current control unit 28 includes a motor current detection unit 70 that detects motor currents Ia, Ib, and Ic supplied to the three-phase coils of the electric motor 12, and a motor current command input from the two-phase / three-phase conversion unit 27. Subtracters 71a, 71b, and 71c for obtaining respective phase current deviations ΔIa, ΔIb, and ΔIc by individually subtracting the motor currents Ia, Ib, and Ic detected by the motor current detector 70 from the values Iaref, Ibref, and Icref A current control unit 72 that performs proportional-integral control on the phase current deviations ΔIa, ΔIb, and ΔIc to calculate voltage command values Va, Vb, and Vc, and voltage command values Va, Vb output from the current control unit 72 And an inverter formed of a pulse width modulation (PWM) signal by calculating a duty ratio of each phase of the electric motor 12 by performing duty calculation based on Vc A pulse width modulation unit 73 that forms a control signal, and an inverter 74 that forms three-phase motor currents Ia, Ib, and Ic based on the inverter control signal output from the pulse width modulation unit 73 and outputs them to the electric motor 12; It has.

次に、コントローラ15での動作をコントローラ15で実行する図13のフローチャートを参照して説明する。
まず、操舵トルクセンサ14からの操舵トルクT、車速センサ16からの車速Vx、回転角センサ17からのモータ回転角θm、ヨーレートセンサ42からのヨーレートγ、横加速度センサ43からの横加速度Gy、操舵角センサ45からの操舵角δを読込む(ステップS21)。次いで、読込んだ操舵トルクT及び車速Vxに基づき図3に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して操舵トルクT及び車速Vxに応じた操舵補助電流指令値Irefを算出し(ステップS22)、回転角センサ17からのモータ回転角θmを微分して電動モータ12のモータ角速度ωmを算出し、算出したモータ角速度ωmを微分してモータ角加速度αmを算出する(ステップS23)。
Next, the operation of the controller 15 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, steering torque T from the steering torque sensor 14, vehicle speed Vx from the vehicle speed sensor 16, motor rotation angle θm from the rotation angle sensor 17, yaw rate γ from the yaw rate sensor 42, lateral acceleration Gy from the lateral acceleration sensor 43, steering The steering angle δ from the angle sensor 45 is read (step S21). Next, the steering assist current command value Iref corresponding to the steering torque T and the vehicle speed Vx is calculated based on the read steering torque T and the vehicle speed Vx with reference to the steering assist current command value calculation map shown in FIG. 3 (step S22). Then, the motor rotation angle θm from the rotation angle sensor 17 is differentiated to calculate the motor angular velocity ωm of the electric motor 12, and the calculated motor angular velocity ωm is differentiated to calculate the motor angular acceleration αm (step S23).

次いで、操舵トルクT、操舵補助電流指令値Iref、モータ角速度ωm及びモータ角加速度αmをもとに前記(2)式の演算を行ってセルフアライニングトルク検出値SATdを検出し(ステップS24)、算出したセルフアライニングトルク検出値SATdに基づいてセルフアライニングトルク補償値SATcを算出する(ステップS25)。さらに、ヨーレートγ、横加速度Gyをもとに前記(4)式の演算を行って横力Fyを算出し、算出した横力Fyとトレールεnとに基づいて前記(3)式の演算を行うことにより、セルフアライニングトルク推定値SATpを算出する(ステップS26)。   Next, based on the steering torque T, the steering assist current command value Iref, the motor angular velocity ωm, and the motor angular acceleration αm, the calculation of the equation (2) is performed to detect the self-aligning torque detection value SATd (step S24). Based on the calculated self-aligning torque detection value SATd, a self-aligning torque compensation value SATc is calculated (step S25). Furthermore, the lateral force Fy is calculated based on the yaw rate γ and the lateral acceleration Gy, and the lateral force Fy is calculated. Based on the calculated lateral force Fy and the trail εn, the above equation (3) is calculated. Thus, the self-aligning torque estimated value SATp is calculated (step S26).

続いて、セルフアライニングトルク検出値SATd及びセルフアライニングトルク推定値SATpの偏差からグリップロス度gを検出し(ステップS27)、次いで、車速Vx及び操舵角δに基づいて前記(6)式及び(7)式の演算を行って規範ヨーレートγ0を算出すると共に、算出した規範ヨーレートγ0と実ヨーレートγとを比較して車両のステア状態がオーバーステアであるかアンダーステアであるかを検出する(ステップS28)。 Subsequently, the grip loss degree g is detected from the deviation between the self-aligning torque detection value SATd and the self-aligning torque estimated value SATp (step S27), and then based on the vehicle speed Vx and the steering angle δ, the equation (6) and The reference yaw rate γ 0 is calculated by calculating the expression (7), and the calculated reference yaw rate γ 0 and the actual yaw rate γ are compared to detect whether the vehicle steer state is oversteer or understeer. (Step S28).

次いで、ステップS27で算出したグリップロス度g、ステップS28で検出したステア状態及びヨーレートγに基づき図9に示すSAT補償ゲイン演算処理及び図10に示す収斂性補償ゲイン演算処理で算出したSAT補償ゲインKs及び収斂性補償ゲインKdを読込み(ステップS29)、読込んだSAT補償ゲインKsをセルフアライニングトルク補償値SATcに乗算して補正セルフアライニングトルク補償値SATc′を算出する(ステップS30)。   Next, based on the grip loss degree g calculated in step S27, the steer state detected in step S28, and the yaw rate γ, the SAT compensation gain calculated in the SAT compensation gain calculation process shown in FIG. 9 and the convergence compensation gain calculation process shown in FIG. Ks and the convergence compensation gain Kd are read (step S29), and the read SAT compensation gain Ks is multiplied by the self-aligning torque compensation value SATc to calculate a corrected self-aligning torque compensation value SATc '(step S30).

次いで、モータ角速度ωmに基づいてヨーレートの収斂性を補償する収斂性補償値Idを算出すると共に、モータ角加速度αmに基づいて電動モータ12の慣性により発生するトルク相当分を補償して慣性感又は制御応答性の悪化を防止する慣性補償値Iiを算出し(ステップS31)、次いで、算出した収斂性補償値Idに前記ステップS29で読込んだ収斂性補償ゲインKdを乗算して補正収斂性ゲインKd′を算出する(ステップS32)。   Next, a convergence compensation value Id for compensating the convergence of the yaw rate is calculated based on the motor angular velocity ωm, and the inertial feeling or the torque equivalent generated by the inertia of the electric motor 12 is compensated based on the motor angular acceleration αm. An inertia compensation value Ii for preventing deterioration of control responsiveness is calculated (step S31), and then the calculated convergence compensation value Id is multiplied by the convergence compensation gain Kd read in step S29 to obtain a corrected convergence gain. Kd 'is calculated (step S32).

そして、補正斂性補償値Id′及び慣性補償値Iiを加算すると共に、補正セルフアライニングトルク補償値SATc′を減算して補償値Icomを算出し(ステップS33)、算出した補償値Icomを操舵補助電流指令値Irefに加算して補償後操舵補助電流指令値Iref′を算出する(ステップS34)。
次いで、算出した補償後操舵補助電流指令値Iref′に基づいてd軸電流指令値Idrefを算出すると共に、q軸電流指令値Iqrefを算出し(ステップS35)、次いでd軸電流指令値Idref及びq軸電流指令値Iqrefを電気角θeに基づいて2相/3相変換して3相モータ電流指令値Iaref、Ibref及びIcrefを算出する(ステップS36)。
Then, the corrected inertia compensation value Id ′ and the inertia compensation value Ii are added, and the compensation value Icom is calculated by subtracting the corrected self-aligning torque compensation value SATc ′ (step S33), and the calculated compensation value Icom is steered. The compensated steering assist current command value Iref ′ is calculated by adding to the assist current command value Iref (step S34).
Next, the d-axis current command value Idref is calculated based on the calculated post-compensation steering assist current command value Iref ′, the q-axis current command value Iqref is calculated (step S35), and then the d-axis current command value Idref and q The shaft current command value Iqref is subjected to two-phase / three-phase conversion based on the electrical angle θe to calculate three-phase motor current command values Iaref, Ibref, and Icref (step S36).

次いで、3相モータ電流指令値Iaref、Ibref及びIcrefからモータ電流検出部70で検出したモータ電流Ia、Ib及びIcを減算して電流偏差ΔIa、ΔIb及びΔIcを算出し(ステップS37)、PI電流制御部72で算出した電流偏差ΔIa、ΔIb及びΔIcに対してPI制御処理を行って電圧指令値Va、Vb及びVcを算出し(ステップS38)、算出した電圧指令値Va、Vb及びVcをパルス幅変調してパルス幅変調信号を形成し、形成したパルス幅変調信号をインバータ74に出力する(ステップS39)。   Next, the motor currents Ia, Ib, and Ic detected by the motor current detector 70 are subtracted from the three-phase motor current command values Iaref, Ibref, and Icref to calculate current deviations ΔIa, ΔIb, and ΔIc (step S37). PI control processing is performed on the current deviations ΔIa, ΔIb, and ΔIc calculated by the control unit 72 to calculate voltage command values Va, Vb, and Vc (step S38), and the calculated voltage command values Va, Vb, and Vc are pulsed. The width modulation is performed to form a pulse width modulation signal, and the formed pulse width modulation signal is output to the inverter 74 (step S39).

これにより、インバータ74から3相のモータ駆動電流Ia、Ib及びIcが電動モータ12に出力され、電動モータ12が駆動制御されることにより、操舵トルクT及び車速Vxに応じた最適な操舵補助力を発生し、この操舵補助力が減速機11を介してステアリングシャフト2に伝達される。
したがって、図9のSAT補償ゲイン演算処理では、図11に示すように、グリップロス度gが所定値g1未満であるときには、通常操舵状態であると判断して、ステップS3からステップS4に移行し、SAT補償ゲインKsが“1”に設定される。このため、SAT補償ゲインKsが乗算器52でSAT補償部36から出力されるセルフアライニングトルク補償値SATcに乗算されるので、セルフアライニングトルク補償値SATcがそのまま補正セルフアライニングトルク補償値SATc′として減算器37に入力される。
As a result, three-phase motor drive currents Ia, Ib, and Ic are output from the inverter 74 to the electric motor 12, and the electric motor 12 is driven and controlled, so that the optimum steering assist force according to the steering torque T and the vehicle speed Vx. This steering assist force is transmitted to the steering shaft 2 via the speed reducer 11.
Therefore, in the SAT compensation gain calculation process of FIG. 9, as shown in FIG. 11, when the grip loss degree g is less than the predetermined value g1, it is determined that the vehicle is in the normal steering state, and the process proceeds from step S3 to step S4. , The SAT compensation gain Ks is set to “1”. Therefore, since the SAT compensation gain Ks is multiplied by the self-aligning torque compensation value SATc output from the SAT compensation unit 36 by the multiplier 52, the self-aligning torque compensation value SATc is directly used as the corrected self-aligning torque compensation value SATc. 'Is input to the subtractor 37.

また、図10の収斂性補償ゲイン演算処理では、図12に示すように、グリップロス度gが所定値g2未満であるときには、通常操舵状態であると判断して、ステップS3′からステップS4′に移行し、収斂性補償ゲインKdが“1”に設定される。このため、収斂性補償ゲインKdが乗算器53で収斂性補償部33から出力される収斂性補償値Idに乗算されるので、収斂性補償値Idがそのまま補正収斂性補償値Id′として加算器38に入力される。   Further, in the convergence compensation gain calculation process of FIG. 10, as shown in FIG. 12, when the grip loss degree g is less than the predetermined value g2, it is determined that the vehicle is in the normal steering state, and from step S3 ′ to step S4 ′. Then, the convergence compensation gain Kd is set to “1”. Therefore, since the convergence compensation value Kd output from the convergence compensation unit 33 is multiplied by the convergence compensation gain Kd by the multiplier 53, the convergence compensation value Id is directly used as the corrected convergence compensation value Id ′. 38.

このため、通常操舵状態では、指令値補償部22で、通常の補正収斂性補償値Id′、慣性補償値Ii及び補正セルフアライニングトルク補償値SATc′が算出されて、補正収斂性補償値Id′及び慣性補償値Iiが加算されると共に、補正セルフアライニングトルク補償値SATc′が減算されて補償値Icomが算出され、この補償値Icomが操舵補助電流指令値演算部21で算出された操舵補助電流指令値Irefに加算されて操舵状態に最適な指令値補償が行われ、運転者のステアリングホイール1の操舵操作を的確に補助することができる。   Therefore, in the normal steering state, the command value compensation unit 22 calculates the normal corrected convergence compensation value Id ′, the inertia compensation value Ii, and the corrected self-aligning torque compensation value SATc ′, and the corrected convergence compensation value Id. 'And inertia compensation value Ii are added, and corrected self-aligning torque compensation value SATc' is subtracted to calculate compensation value Icom. This compensation value Icom is calculated by steering assist current command value calculation unit 21. The command value compensation that is optimal for the steering state is performed by adding to the auxiliary current command value Iref, and the steering operation of the steering wheel 1 by the driver can be accurately assisted.

この通常操舵状態から、前輪(又は後輪)のグリップ力がグリップ限界を超えてアンダーステア(又はオーバーステア)となって、グリップロス度検出部23で検出されるグリップロス度gが所定値g1以上となると、図9のSAT補償ゲイン演算処理で、ステップS3からステップS5に移行する。このとき、車両のステア状態がアンダーステアである場合には、ステア状態検出部24で|γ|−|γ0|<0となってアンダーステアと判定され、これに応じて論理値“0”のステア状態信号SSが補償ゲイン演算部51に出力される。 From this normal steering state, the grip force of the front wheel (or rear wheel) exceeds the grip limit and becomes understeer (or oversteer), and the grip loss degree g detected by the grip loss degree detection unit 23 is greater than or equal to a predetermined value g1. Then, the process proceeds from step S3 to step S5 in the SAT compensation gain calculation process of FIG. At this time, if the steering state of the vehicle is understeer, the steering state detection unit 24 determines that it is understeer because | γ | − | γ 0 | <0, and accordingly, the steering of the logical value “0” is determined. The state signal SS is output to the compensation gain calculator 51.

このため、図9のSAT補償ゲイン演算処理でステップS5からステップS4に移行して、通常状態と同様にSAT補償ゲインKsが“1”に設定される。
一方、図10の収斂性補償ゲイン演算処理でも、通常操舵状態から、前輪(又は後輪)のグリップ力がグリップ限界を超えてアンダーステア(又はオーバーステア)となって、グリップロス度検出部23で検出されるグリップロス度gが所定値g2以上となると、図10のSAT補償ゲイン演算処理で、ステップS3′からステップS5に移行する。このとき、車両のステア状態がアンダーステアである場合には、ステア状態検出部24で|γ|−|γ0|<0となってアンダーステアと判定され、これに応じて論理値“0”のステア状態信号SSが補償ゲイン演算部51に出力される。
Therefore, in the SAT compensation gain calculation process of FIG. 9, the process proceeds from step S5 to step S4, and the SAT compensation gain Ks is set to “1” as in the normal state.
On the other hand, in the convergence compensation gain calculation process of FIG. 10, the grip force of the front wheel (or rear wheel) exceeds the grip limit and becomes understeer (or oversteer) from the normal steering state. When the detected grip loss degree g is equal to or greater than the predetermined value g2, the process proceeds from step S3 'to step S5 in the SAT compensation gain calculation process of FIG. At this time, if the steering state of the vehicle is understeer, the steering state detection unit 24 determines that it is understeer because | γ | − | γ 0 | <0, and accordingly, the steering of the logical value “0” is determined. The state signal SS is output to the compensation gain calculator 51.

このため、図10のSAT補償ゲイン演算処理で、ステップS5からステップS4′に移行して、収斂性補償ゲインKdが“1”に設定されて、通常状態と同様の操舵補助制御が行われる。
ところが、車両が後輪のグリップ力がグリップ限界を超えてオーバーステアとなると、ステア状態検出部24で|γ|−|γ0|≧0となってオーバーステアと判定され、これに応じて論理値“1”のステア状態信号SSが補償ゲイン演算部51に入力される。
Therefore, in the SAT compensation gain calculation process of FIG. 10, the process proceeds from step S5 to step S4 ′, the convergence compensation gain Kd is set to “1”, and the steering assist control similar to the normal state is performed.
However, when the rear wheel grip force exceeds the grip limit and the vehicle is oversteered, the steer state detection unit 24 determines | γ | − | γ 0 | ≧ 0 as oversteer, and the logic is determined accordingly. A steer state signal SS having a value “1” is input to the compensation gain calculation unit 51.

このため、図9のSAT補償ゲイン演算処理では、ステップS5からステップS6に移行して、オーバーステアとなった時点のステップS2で算出したヨーレート変化率Δγを補正開始時ヨーレート変化率Δγ1としてその符号をRAM等の所定記憶領域に記憶すると共に、ステップS1で読込んだヨーレートγを補正開始時ヨーレートγ1としてその符号をRAM等の所定の記憶領域に記憶する。   For this reason, in the SAT compensation gain calculation process of FIG. 9, the process proceeds from step S5 to step S6, and the yaw rate change rate Δγ calculated in step S2 at the time of oversteer is used as the correction start yaw rate change rate Δγ1. Is stored in a predetermined storage area such as a RAM, and the yaw rate γ read in step S1 is stored in a predetermined storage area such as a RAM as the correction start yaw rate γ1.

次いで、ステップS7に移行して、図11に示すSAT補償ゲイン算出マップで大きな傾きの特性線L1を選択してグリップロス度gの増加に応じて“1”から始まって特性線2よりは大きな傾きの増加率で増加するSAT補償ゲインKsが算出され、算出したSAT補償ゲインKsが乗算器52に出力される。
このため、乗算器52で、SAT補償部36で算出されるセルフアライニングトルク補償値SATcに“1”より大きいSAT補償ゲインKsが乗算されるので、乗算器52から出力される補正セルフアライニングトルク補償値SATc′がセルフアライニングトルク補償値SATcより大きな値となり、通常時又はアンダーステア状態よりは操舵反力を大きくするセルフアライニングトルク補償が行われる。
Next, the process proceeds to step S7, where a characteristic line L1 having a large inclination is selected on the SAT compensation gain calculation map shown in FIG. 11, and starts from “1” according to the increase in the grip loss degree g and is larger than the characteristic line 2. A SAT compensation gain Ks that increases at an increasing rate of the slope is calculated, and the calculated SAT compensation gain Ks is output to the multiplier 52.
Therefore, the multiplier 52 multiplies the self-aligning torque compensation value SATc calculated by the SAT compensator 36 by the SAT compensation gain Ks greater than “1”, so that the corrected self-aligning output from the multiplier 52 is performed. The torque compensation value SATc ′ becomes a value larger than the self-aligning torque compensation value SATc, and self-aligning torque compensation is performed to increase the steering reaction force in a normal state or an understeer state.

一方、図10の収斂性補償ゲイン演算処理では、ステップS5からステップS6′を経てステップS7′に移行する。このステップS7′では、図12に示す収斂性補償ゲイン算出マップで特性線12に対して小さな傾きの特性線L11を選択し、グリップロス度gの増加に応じて、“1”から始まって特性線12よりは小さな傾きの増加率で増加する収斂性補償ゲインKdが算出され、算出した収斂性補償ゲインKdが乗算器53に出力される。   On the other hand, in the convergence compensation gain calculation process of FIG. 10, the process proceeds from step S5 to step S6 ′ through step S6 ′. In this step S7 ′, a characteristic line L11 having a small inclination with respect to the characteristic line 12 is selected from the convergence compensation gain calculation map shown in FIG. 12, and the characteristic starts from “1” as the grip loss degree g increases. A convergence compensation gain Kd that increases at an increasing rate of inclination smaller than that of the line 12 is calculated, and the calculated convergence compensation gain Kd is output to the multiplier 53.

このため、乗算器53で、収斂性補償部33で算出される収斂性補償値Idに“1”より大きい収斂性補償ゲインKdが乗算されるので、乗算器53から出力される補正収斂性補償値Id′が収斂性補償値Idより大きな値となり、ステアリングホイール1が振れ回る動作に対して、通常時又はアンダーステア状態よりはやや強めのブレーキをかける収斂性補償が行われる。   Therefore, the multiplier 53 multiplies the convergence compensation value Id calculated by the convergence compensation unit 33 by the convergence compensation gain Kd larger than “1”, so that the corrected convergence compensation output from the multiplier 53 is obtained. The value Id ′ becomes a value larger than the convergence compensation value Id, and the convergence compensation for applying a slightly stronger brake than the normal state or the understeer state is performed for the operation in which the steering wheel 1 swings.

そして、グリップロス度gが所定値g1及びg2を超えている場合には、セルフアライニングトルク補償及び収斂性補償が同時に行われることになり、慣性補償値Ii及び補正収斂性補償値Id′が加算されると共に、補正セルフアライニングトルク補償値SATc′が減算されて指令補償値Icomが算出され、算出された指令補償値Icomが操舵補助電流指令値演算部21で算出された操舵補助電流指令値Irefに加算されるので、オーバーステア状態となった初期状態で、補正セルフアライニングトルク補償値SATc′による操舵反力の増加と、補正収斂性補償値Id′によるステアリングホイール1の振れ回りに対するブレーキ分の増加とにより、運転者のステアリングホイールの切増し操舵を抑制させることができ、グリップ力が失われることにより車両挙動が不安定となることを抑制することができる。   When the grip loss degree g exceeds the predetermined values g1 and g2, the self-aligning torque compensation and the convergence compensation are performed at the same time, and the inertia compensation value Ii and the corrected convergence compensation value Id ′ are obtained. At the same time, the corrected self-aligning torque compensation value SATc ′ is subtracted to calculate the command compensation value Icom, and the calculated command compensation value Icom is calculated by the steering assist current command value calculator 21. Since it is added to the value Iref, in the initial state of the oversteer state, the steering reaction force increases due to the corrected self-aligning torque compensation value SATc 'and the steering wheel 1 swings due to the corrected convergence compensation value Id'. By increasing the brake amount, the driver's steering wheel can be prevented from being steered further. Vehicle behavior by the force is lost it can be prevented from becoming unstable.

その後、図9のSAT補償ゲイン演算処理では、ステップS8に移行して、再度ヨーレートセンサ42からヨーレートγを読込んで、これを補正開始後ヨーレートγ2とし、次いでステップS9に移行して補正開始後ヨーレートγ2を微分して補正開始後ヨーレート変化率Δγ2を算出する。
次いで、ステップS10に移行して、所定記憶領域に記憶されている補正開始時ヨーレート変化率Δγ1及びステップS9で算出された補正開始後ヨーレート変化率Δγ2の符号を比較し、両者の符号が一致する場合には、車両のオーバーステアが収束方向に操舵しているものではなく、オーバーステアを強める方向に操舵されているものと判断してステップS11に移行し、オーバーステアとなった時点から所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過していないときにはステップS12に移行する。このため、オーバーステアを継続している場合には、補正開始時ヨーレートγ1及び補正開始後ヨーレートγ2の符号が同符号となるので、ステップS7に戻って上記処理を繰り返し、切増し抑制状態を継続する。
Thereafter, in the SAT compensation gain calculation process of FIG. 9, the process proceeds to step S8, the yaw rate γ is read again from the yaw rate sensor 42, and this is set as the yaw rate γ2 after starting correction, and then the process proceeds to step S9 and the yaw rate after starting correction. γ2 is differentiated to calculate the yaw rate change rate Δγ2 after the start of correction.
Next, the process proceeds to step S10, where the signs of the correction start yaw rate change rate Δγ1 stored in the predetermined storage area and the post-correction start yaw rate change rate Δγ2 calculated in step S9 are compared, and the signs match. In this case, it is determined that the oversteer of the vehicle is not steered in the convergence direction, but is steered in the direction in which oversteer is strengthened, and the process proceeds to step S11. It is determined whether or not elapses, and when the predetermined time has not elapsed, the process proceeds to step S12. For this reason, when oversteer is continued, the correction start yaw rate γ1 and the correction start yaw rate γ2 have the same sign, so the process returns to step S7 and the above process is repeated to continue the increase suppression state. To do.

また、図10の収斂性補償ゲイン演算処理でも、ステップS8′に移行して、再度ヨーレートセンサ42からヨーレートγを読込んで、これを補正開始後ヨーレートγ5とし、次いでステップS9′に移行して補正開始後ヨーレートγ5を微分して補正開始後ヨーレート変化率Δγ5を算出する。   Also in the convergence compensation gain calculation process of FIG. 10, the process proceeds to step S8 ′, the yaw rate γ is read again from the yaw rate sensor 42, and this is set as the yaw rate γ5 after the start of correction, and then the process proceeds to step S9 ′ for correction. The yaw rate γ5 after the start is differentiated to calculate the yaw rate change rate Δγ5 after the start of the correction.

次いで、ステップS10′に移行して、所定記憶領域に記憶されている補正開始時ヨーレート変化率Δγ4及びステップS9′で算出された補正開始後ヨーレート変化率Δγ5の符号を比較し、両者の符号が一致する場合には、車両のオーバーステアが収束方向に操舵しているものではなく、オーバーステアを強める方向に操舵されているものと判断してステップS11′に移行し、オーバーステアとなった時点から所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過していないときにはステップS12′に移行する。このため、オーバーステアを継続している場合には、補正開始時ヨーレートγ4及び補正開始後ヨーレートγ5の符号が同符号となるので、ステップS7′に戻って上記処理を繰り返し、切増し抑制状態を継続する。   Next, the process proceeds to step S10 ′, where the sign of the correction start yaw rate change rate Δγ4 stored in the predetermined storage area is compared with the sign of the correction start yaw rate change rate Δγ5 calculated in step S9 ′. If they match, it is determined that the vehicle's oversteer is not steered in the direction of convergence but is steered in a direction that strengthens oversteer, and the process proceeds to step S11 ′, where oversteer occurs. It is determined whether or not a predetermined time has elapsed from the first time. If the predetermined time has not elapsed, the process proceeds to step S12 ′. For this reason, when oversteer is continued, the signs of the correction start yaw rate γ4 and the correction start yaw rate γ5 have the same sign, so the process returns to step S7 ′ and the above processing is repeated, and the increase suppression state is changed. continue.

その後、グリップロス度gが所定値g1(又はg2)を超え、且つオーバーステアとなった時点から所定時間が経過するか、又は補正開始時ヨーレートγ1(又はγ4)と補正開始後ヨーレートγ2(又はγ5)との符号が異符号となるまで、上記処理が継続され、所定時間が経過するか、又は補正開始時ヨーレートγ1(又はγ4)と補正開始後ヨーレートγ2(又はγ5)との符号が異符号となると、一旦、SAT補償ゲインKs及び収斂性補償ゲインKdが“1”に復帰されるが、その後もグリップロス度gが所定値g1(又はg2)を超え、且つオーバーステアが継続する場合には、図9の処理(又は図10の処理)で再度切増し抑制状態となる。   Thereafter, a predetermined time elapses from the time point when the grip loss degree g exceeds the predetermined value g1 (or g2) and oversteering occurs, or the correction start yaw rate γ1 (or γ4) and the correction start yaw rate γ2 (or The above processing is continued until the sign of γ5) becomes different, or the predetermined time elapses, or the sign of the correction start yaw rate γ1 (or γ4) and the correction start yaw rate γ2 (or γ5) differ. When the sign is reached, the SAT compensation gain Ks and the convergence compensation gain Kd are once reset to “1”, but after that, the grip loss degree g exceeds the predetermined value g1 (or g2) and oversteer continues. In FIG. 9 (or the process of FIG. 10), the state is again increased and the state is suppressed.

一方、グリップロス度gが所定値g1(又はg2)を超え、且つオーバーステアとなった状態で、上記切増し抑制状態での切増し状態からヨーレートγの絶対値|γ|が減少する方向すなわちオーバーステアを解消する方向に操舵されるか、オーバーステアを抑制するカウンターステア操作を行うことにより、ヨーレートγの絶対値|γ|が減少する状態となると、ステップS7(又はS7′)で算出される補正開始後ヨーレート変化率Δγ2(又はΔγ5)の符号が反転して、補正開始時ヨーレート変化率Δγ1(又はΔγ4)の符号と異符号となる。   On the other hand, when the grip loss degree g exceeds the predetermined value g1 (or g2) and is oversteered, the absolute value | γ | of the yaw rate γ decreases from the increased state in the increased suppression state, that is, If the absolute value | γ | of the yaw rate γ is reduced by steering in a direction to eliminate oversteer or performing a countersteer operation to suppress oversteer, it is calculated in step S7 (or S7 '). The sign of the correction-started yaw rate change rate Δγ2 (or Δγ5) is inverted, and the sign of the correction start yaw rate change rate Δγ1 (or Δγ4) is different from the sign.

このため、図9のSAT補償ゲイン演算処理でH、ステップS10からステップS13に移行して、図11のSAT補償ゲイン算出マップで特性線L1より傾きの小さい特性線L2を選択し、この特性線L2に従ってグリップロス度gの増加に応じて特性線L1に対して増加率が小さくなるSAT補償ゲインKsを算出して、オーバーステア状態となった直後に対して操舵反力が小さくなるようなセルフアライニングトルク補償が行われる。   For this reason, H in the SAT compensation gain calculation process of FIG. 9, the process proceeds from step S10 to step S13, the characteristic line L2 having a smaller slope than the characteristic line L1 is selected in the SAT compensation gain calculation map of FIG. According to L2, the SAT compensation gain Ks that decreases with respect to the characteristic line L1 is calculated in accordance with the increase in the grip loss degree g, and the self-reaction force that decreases the steering reaction force immediately after the oversteer state occurs. Aligning torque compensation is performed.

一方、図10の収斂性補償ゲイン演算処理では、ステップS13′に移行して、図12の収斂性補償ゲイン算出マップで特性線L11よりは傾きの大きい特性線L12を選択し、この特性線L12に従ってグリップロス度gの増加に応じて増加率が大きくなる収斂性補償ゲインKdが算出され、ステアリングホイール1が振れ回る動作に対して、オーバーステア状態となった直後よりはより強くブレーキをかける収斂性補償が行われる。   On the other hand, in the convergence compensation gain calculation process of FIG. 10, the process proceeds to step S13 ′, and the characteristic line L12 having a larger slope than the characteristic line L11 is selected in the convergence compensation gain calculation map of FIG. Accordingly, the convergence compensation gain Kd that increases with the increase in the grip loss degree g is calculated, and the convergence that applies the brake more strongly than immediately after the steering wheel 1 is swung with respect to the swinging motion of the steering wheel 1 is calculated. Sexual compensation is performed.

このため、セルフアライニングトルク補償によって操舵反力が小さくなり、カウンターステア操作を容易に行うことができると共に、収斂性補償によってステアリングホイール1が振れ回る動作に対するブレーキ分が多くなって収斂性が高くなるので、カウンターステアの操作過多を抑制することができ、安定したカウンターステア操作を行ってオーバーステアを解消させることができる。   For this reason, the steering reaction force is reduced by the self-aligning torque compensation, and the countersteering operation can be easily performed, and the amount of braking for the operation of the steering wheel 1 swinging by the convergence compensation is increased and the convergence is high. Therefore, it is possible to suppress an excessive operation of the counter steer, and it is possible to eliminate the over steer by performing a stable counter steer operation.

このとき、図11のSAT補償ゲイン算出マップにおける特性線L2の傾きを横軸と一致させるとグリップロス度gが所定値g1以上となってもSAT補償ゲインKsが“1”を継続することになり、操舵反力がより減少されて運転者のカウンターステア状態とするステアリングホイール1の操舵をより容易に行うことができる。
さらには、特性線L2の傾きを図11で破線図示の特性線L3のように傾きを負とすることにより、グリップロス度gが所定値g1を超える状態となると、SAT補償ゲインKsが“1”未満の値となり、これを乗算器52によりSAT補償部36で算出されたセルフアライニングトルク補償値SATcに乗算することにより、セルフアライニングトルク補償値SATcが減少補正されることになり、さらに操舵反力が減少されて運転者のカウンターステア状態とするステアリングホイール1の操舵をさらに容易に行うことができる。
At this time, if the slope of the characteristic line L2 in the SAT compensation gain calculation map of FIG. 11 is made to coincide with the horizontal axis, the SAT compensation gain Ks continues to be “1” even if the grip loss degree g is equal to or greater than the predetermined value g1. Thus, the steering wheel 1 can be steered more easily because the steering reaction force is further reduced to bring the driver to the counter-steer state.
Furthermore, when the slope of the characteristic line L2 is made negative as shown by the broken line in FIG. 11 and the grip loss degree g exceeds the predetermined value g1, the SAT compensation gain Ks becomes “1”. The self-aligning torque compensation value SATc is corrected to decrease by multiplying the self-aligning torque compensation value SATc calculated by the SAT compensator 36 by the multiplier 52. The steering wheel 1 can be steered more easily by reducing the steering reaction force to bring the driver to the counter-steer state.

同様に、図12の収斂性補償ゲイン算出マップにおける特性線L11の傾きを横軸と一致させるとグリップロス度gが所定値g2以上となっても収斂性補償ゲインKdが“1”を継続することになり、オーバーステア状態でも通常状態と同様の収斂性を確保することができる。
さらには、特性線L11の傾きを図12で破線図示の特性線L13のように傾きを負とすることにより、グリップロス度gが所定値g2を超える状態となると、収斂性補償ゲインKdが“1”未満の値となり、これを乗算器53によって収斂性補償部33で算出された収斂性補償値Idに乗算することにより、収斂性補償値Idが減少補正されることになり、この分操舵補助電流指令値演算部21で算出される操舵補助電流指令値Irefが減少されることになり、電動モータ12で発生する操舵補助力が減少してカウンターステア操作を容易に行うことができる。
Similarly, when the slope of the characteristic line L11 in the convergence compensation gain calculation map of FIG. 12 is made to coincide with the horizontal axis, the convergence compensation gain Kd continues to be “1” even when the grip loss degree g is equal to or greater than the predetermined value g2. In other words, the same convergence as in the normal state can be secured even in the oversteer state.
Furthermore, when the slope of the characteristic line L11 is made negative as shown by the broken line in FIG. 12 and the grip loss degree g exceeds the predetermined value g2, the convergence compensation gain Kd becomes “ The value is less than 1 ″, and this is multiplied by the convergence compensation value Id calculated by the convergence compensation unit 33 by the multiplier 53, whereby the convergence compensation value Id is reduced and corrected accordingly. The steering assist current command value Iref calculated by the assist current command value calculation unit 21 is reduced, and the steering assist force generated by the electric motor 12 is decreased, so that the countersteer operation can be easily performed.

そして、上記図9(又は図10)の処理が、所定時間が経過するか、又は補正開始時ヨーレートγ1とステップS14(又はS14′)で読込んだ補正開始後ヨーレートγ3(又はγ6)との符号が異符号となるまで継続され、所定時間が経過するか又は補正開始時ヨーレートγ1とステップS14(又はS14′)で読込んだ補正開始後ヨーレートγ3(又はγ6)との符号が異符号となると、図9のSAT補償ゲイン演算処理でステップS4(又は図10の収斂性補償ゲイン演算処理でステップS4′)に移行して、SAT補償ゲインKs(又は収斂性補償ゲインKd)が“1”に復帰される。   9 (or FIG. 10), the predetermined time elapses, or the correction start yaw rate γ1 and the corrected start yaw rate γ3 (or γ6) read in step S14 (or S14 ′). The code is continued until the code becomes different, and a predetermined time elapses or the code between the correction start yaw rate γ1 and the post-correction yaw rate γ3 (or γ6) read in step S14 (or S14 ′) is different. Then, the process proceeds to step S4 (or step S4 ′ in the convergence compensation gain calculation process of FIG. 10) in the SAT compensation gain calculation process of FIG. 9, and the SAT compensation gain Ks (or the convergence compensation gain Kd) is “1”. Returned to

なお、上記説明では、グリップロス度gが所定値g1及びg2を共に超えてセルフアライニングトルク補償及び収斂性補償が同時に行われる場合について説明したが、グリップロス度gが所定値g1及びg2の何れか一方を超え、他方を超えていない場合には、グリップロス度gが所定値g1(又はg2)を下回っている図9(又は図10)処理でステップS4(又はS4′)に移行してSAT補償ゲインKs(又は収斂性補償ゲインKd)を“1”に設定して、通常補償状態を維持する。   In the above description, the case where the grip loss degree g exceeds the predetermined values g1 and g2 and the self-aligning torque compensation and the convergence compensation are simultaneously performed has been described. However, the grip loss degree g is the predetermined values g1 and g2. If either one is exceeded and the other is not exceeded, the process proceeds to step S4 (or S4 ′) in FIG. 9 (or FIG. 10) in which the grip loss degree g is below the predetermined value g1 (or g2). Then, the SAT compensation gain Ks (or the convergence compensation gain Kd) is set to “1”, and the normal compensation state is maintained.

また、上記実施形態では、操舵トルクT、アシストトルクTm、電動モータ12の角速度ωm及び角加速度αmに基づいて検出したセルフアライニングトルク検出値SATdと、車両に発生する横力Fyに基づくセルフアライニングトルク推定値SATpとの偏差からグリップロス度gを算出している。ここで、タイヤのグリップ力が失われた場合、これに対するセルフアライニングトルクの応答性は、グリップ力が失われたことに対するヨーレートの応答性に比較して速い。   In the above embodiment, the self-aligning torque SATd detected based on the steering torque T, the assist torque Tm, the angular velocity ωm and the angular acceleration αm of the electric motor 12, and the self-alignment based on the lateral force Fy generated in the vehicle. The grip loss degree g is calculated from the deviation from the estimated lining torque value SATp. Here, when the grip force of the tire is lost, the response of the self-aligning torque to this is faster than the response of the yaw rate to the loss of the grip force.

したがって、セルフアライニングトルクを用いてグリップロス度を算出することによって、ヨーレートを用いてグリップロス度を算出する場合に比較してより早い段階で、グリップロス度の変化を検出することができる。よって、セルフアライニングトルクを用いてグリップロス度を算出することにより、グリップ状況をより高精度に検出することができ、このようにして検出したグリップ状況にしたがって操舵補助電流指令値Irefを補正し、操舵補助力を低減することによって、より的確に操舵補助力を発生させることができ、グリップロス度に応じて切り増しし過ぎることを回避し、グリップ力が失われることにより車両挙動が不安定となることを確実に回避することができ、車両走行安定性を向上させることができる。   Therefore, by calculating the grip loss degree using the self-aligning torque, it is possible to detect a change in the grip loss degree at an earlier stage than when calculating the grip loss degree using the yaw rate. Therefore, by calculating the degree of grip loss using the self-aligning torque, the grip situation can be detected with higher accuracy, and the steering assist current command value Iref is corrected in accordance with the grip situation thus detected. By reducing the steering assist force, it is possible to generate the steering assist force more accurately, avoiding excessive increase according to the degree of grip loss, and unstable vehicle behavior due to loss of grip force This can be reliably avoided, and the vehicle running stability can be improved.

また、セルフアライニングトルク補償値SATcを補正することにより、操舵補助電流指令値を直接補正する場合に比較して、運転者にリニアな反力感を伝えることができる。
また、上述のようにグリップロス度gが所定値g1未満である場合には、SAT補償ゲインKsが“1”に設定されてセルフアライニングトルク補償値SATcの補正は行わないと共に、グリップロス度gが所定値g2未満である場合には、収斂性補償ゲインKdが“1”に設定されて収斂性補償値Idの補正は行わないので、グリップロスが発生していないか比較的グリップロスが小さく悪影響を及ぼすことのない状況であるにも関わらず操舵補助力が抑制され、十分な操舵補助力を発生されないことに起因して運転者に違和感を与えることを抑制することができる。
Further, by correcting the self-aligning torque compensation value SATc, a linear reaction force feeling can be transmitted to the driver as compared with the case where the steering assist current command value is directly corrected.
When the grip loss degree g is less than the predetermined value g1 as described above, the SAT compensation gain Ks is set to “1”, the self-aligning torque compensation value SATc is not corrected, and the grip loss degree If g is less than the predetermined value g2, the convergence compensation gain Kd is set to “1” and the convergence compensation value Id is not corrected. Therefore, there is no grip loss or relatively little grip loss. Although the situation is small and does not adversely affect the steering assist force, it is possible to suppress the driver from feeling uncomfortable because the steering assist force is not generated.

ここで、操舵トルクセンサ14が操舵トルク検出手段に対応し、図12の処理が制御手段に対応し、このうちステップS22の処理が電流指令値演算部に対応し、ステップS24の処理がSAT検出部35(セルフアライニングトルク検出手段)に対応し、ステップS25の処理がSAT補償部36(セルフアライニングトルク補償手段)に対応し、ステップS26の処理がSAT推定部41に対応し、ステップS27の処理がグリップロス度検出部(グリップロス度検出手段)に対応し、ステップS28の処理がステア状態検出部24(ステア状態検出手段)に対応し、ステップS29、S30及びS32の処理が補償値補正部(補償値補正手段)に対応し、ステップS24、S25、S31、S33及びS34の処理が指令値補償部22に対応し、ステップS35の処理がd−q軸電流指令値演算部26に対応し、ステップS36の処理が2相/3相変換部27に対応し、ステップS37の処理が減算器71a〜71cに対応し、ステップS38の処理がPI電流制御部72に対応し、ステップS39の処理がパルス幅変調部73に対応している。   Here, the steering torque sensor 14 corresponds to the steering torque detection means, the processing of FIG. 12 corresponds to the control means, of which the processing of step S22 corresponds to the current command value calculation unit, and the processing of step S24 is the SAT detection. Corresponding to the unit 35 (self-aligning torque detecting means), the process of step S25 corresponds to the SAT compensating part 36 (self-aligning torque compensating means), the process of step S26 corresponds to the SAT estimating part 41, and step S27. Corresponds to the grip loss degree detection part (grip loss degree detection means), the process of step S28 corresponds to the steer state detection part 24 (steer state detection means), and the processes of steps S29, S30 and S32 correspond to the compensation values. Corresponding to the correction unit (compensation value correction means), the processing of steps S24, S25, S31, S33 and S34 is performed by the command value compensation unit 22. Correspondingly, the process of step S35 corresponds to the dq-axis current command value calculation unit 26, the process of step S36 corresponds to the 2-phase / 3-phase conversion unit 27, and the process of step S37 is performed to the subtracters 71a to 71c. Correspondingly, the process of step S38 corresponds to the PI current control unit 72, and the process of step S39 corresponds to the pulse width modulation unit 73.

なお、上記実施形態においては、SAT補償ゲイン算出マップにおける所定値g1及び収斂性補償ゲイン算出マップにおける所定値g2が異なる値である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、所定値g1及びg2を同一の値に設定しても良く、また特性線L1,L2及びL11,L12は線形に限らず非線形に設定することもできる。さらに、特性線L2及びL11はグリップロス度gが所定値g1及びg2を超えたときにSAT補償ゲインKs及び収斂性補償ゲインKdをグリップロス度gの増加に応じて増加させるのではなく、SAT補償ゲインKs及び収斂性補償ゲインKdを“1”に維持したり、図11及び図12で破線図示の特性線L3及びL13で示すように、SAT補償ゲインKs及び収斂性補償ゲインKdをグリップロス度gの増加に応じて“1”より減少させたりしてもよい。   In the above embodiment, the case where the predetermined value g1 in the SAT compensation gain calculation map and the predetermined value g2 in the convergence compensation gain calculation map are different from each other has been described. However, the present invention is not limited to this. g1 and g2 may be set to the same value, and the characteristic lines L1, L2, L11, and L12 are not limited to being linear but can be set to be nonlinear. Further, the characteristic lines L2 and L11 indicate that the SAT compensation gain Ks and the convergence compensation gain Kd are not increased according to the increase in the grip loss degree g when the grip loss degree g exceeds the predetermined values g1 and g2. The compensation gain Ks and the convergence compensation gain Kd are maintained at “1”, and the SAT compensation gain Ks and the convergence compensation gain Kd are grip loss as shown by the characteristic lines L3 and L13 shown by broken lines in FIGS. It may be decreased from “1” as the degree g increases.

また、上記実施形態においては、補償ゲイン演算部51で、ヨーレートγ、グリップロス度g及びステア状態信号SSに基づいてSAT補償ゲインKs及び収斂性補償ゲインKdを演算する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、SAT補償ゲインKs及び収斂性補償ゲインKdの何れか一方を省略するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態では、補償ゲイン演算部51で算出した補償ゲインでセルフアライニングトルク補償値SATc及び収斂性補償値Idを補正する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、補償ゲイン演算部51で算出した補償ゲインで操舵補助電流指令値Irefを直接補償するようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the compensation gain calculation unit 51 calculates the SAT compensation gain Ks and the convergence compensation gain Kd based on the yaw rate γ, the grip loss degree g, and the steer state signal SS has been described. However, one of the SAT compensation gain Ks and the convergence compensation gain Kd may be omitted.
Furthermore, in the above embodiment, the case where the self-aligning torque compensation value SATc and the convergence compensation value Id are corrected with the compensation gain calculated by the compensation gain calculation unit 51 has been described. However, the present invention is not limited to this. The steering assist current command value Iref may be directly compensated with the compensation gain calculated by the gain calculation unit 51.

さらにまた、上記実施形態においては、車両の横加速度Gyを横加速度センサ43で検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリング機構SMの操舵角と車速Vxとに基づいて横加速度Gyを推定するようにしてもよい。
なおさらに、上記実施形態においては、ヨーレートγ、横加速度Gy及び車両運動モデルに基づいて横力Fyを推定し、この横力Fyに基づいて実際に車両に作用するセルフアライニングトルクを推定する場合について説明したが、ハブ等に横力センサを設け、この横力センサで直接横力を検出し、これを用いてセルフアライニングトルク推定値SATpを算出してもよい。
Furthermore, although the case where the lateral acceleration Gy of the vehicle is detected by the lateral acceleration sensor 43 has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and is based on the steering angle of the steering mechanism SM and the vehicle speed Vx. The lateral acceleration Gy may be estimated.
Furthermore, in the above embodiment, the lateral force Fy is estimated based on the yaw rate γ, the lateral acceleration Gy, and the vehicle motion model, and the self-aligning torque that actually acts on the vehicle is estimated based on the lateral force Fy. However, a lateral force sensor may be provided in a hub or the like, and the lateral force may be directly detected by the lateral force sensor, and the self-aligning torque estimated value SATp may be calculated using this.

また、横力Fyを用いずに、水平面における車両運動モデルと、車速Vx及び操舵角δとを用いてセルフアライニングトルクを推定してもよい。
つまり、ヨーレートγとスリップ角βと車速Vxと操舵角δとの関係は、次式(8)及び(9)で表すことができる。
mVx・(dβ/dt)
=−[mVx+[(Kf・Lf−Kr・Lr)/Vx]]・γ−(Kf+Kr)・β+Kf・δ/n
……(8)
I・(dγ/dt)
=−[(Kf・Lf2+Kr・Lr2)/Vx]・γ+(−Kf・Lf+Kr・Lr)・β
+Kf・Lf・δ/n
……(9)
Alternatively, the self-aligning torque may be estimated using the vehicle motion model in the horizontal plane, the vehicle speed Vx, and the steering angle δ without using the lateral force Fy.
That is, the relationship among the yaw rate γ, the slip angle β, the vehicle speed Vx, and the steering angle δ can be expressed by the following equations (8) and (9).
mVx · (dβ / dt)
= − [MVx + [(Kf · Lf−Kr · Lr) / Vx]] · γ− (Kf + Kr) · β + Kf · δ / n
...... (8)
I · (dγ / dt)
= − [(Kf · Lf 2 + Kr · Lr 2 ) / Vx] · γ + (− Kf · Lf + Kr · Lr) · β
+ Kf · Lf · δ / n
...... (9)

なお、(8)及び(9)式中の、mは車両重量、Iは車両重心を通るZ軸回りの慣性モーメント、Lはホイールベース(L=Lf+Lr)、Lf,Lrは、前,後車軸から重心までの水平距離、Kf,Krは、前,後タイヤのコーナリングパワー、nはオーバーオールステアリングギア比、δ/nは前輪実舵角、βは車体重心のスリップ角、Vxは車速、γはヨーレートである。   In the equations (8) and (9), m is the vehicle weight, I is the moment of inertia about the Z axis passing through the center of gravity of the vehicle, L is the wheel base (L = Lf + Lr), and Lf and Lr are the front and rear axles. The horizontal distance from the center of gravity to the center of gravity, Kf and Kr are the cornering power of the front and rear tires, n is the overall steering gear ratio, δ / n is the actual steering angle of the front wheels, β is the slip angle of the center of gravity of the vehicle body, Vx is the vehicle speed, and γ is Yaw rate.

セルフアライニングトルクはヨーレートγとスリップ角βの関数として表すことができることから、ヨーレートγとスリップ角βとを車速Vxと操舵角δとの関数として整理すれば、セルフアライニングトルク推定値SATpを求めることができる。車速Vxと操舵角δよりセルフアライニングトルク推定値SATpを求めると、図14に示すようになる。この特性は実験によって車両毎の特性値を測定してから、車両運動モデルを用いてシミュレーションによって作成してもよい。   Since the self-aligning torque can be expressed as a function of the yaw rate γ and the slip angle β, if the yaw rate γ and the slip angle β are arranged as a function of the vehicle speed Vx and the steering angle δ, the self-aligning torque estimated value SATp is obtained. Can be sought. When the self-aligning torque estimated value SATp is obtained from the vehicle speed Vx and the steering angle δ, it is as shown in FIG. This characteristic may be created by simulation using a vehicle motion model after measuring a characteristic value for each vehicle by experiment.

したがって、この場合には、図15に示すように、車速センサ(車速検出手段)21で検出した車速Vxと、図示しない操舵角センサ(操舵角検出手段)で検出した操舵角δとをSAT推定部41に入力し、このSAT推定部41で、図14の特性図にしたがってセルフアライニングトルク推定値SATpを算出すればよい。
さらに、上記実施形態においては、モータ角速度ωm、モータ角加速度αm、操舵トルクT及び操舵補助電流指令値Irefに基づいてセルフアライニングトルクSATを推定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、操舵補助電流指令値Irefに代えて、モータ電流検出部70で検出したモータ電流Ia〜Icを3相/2相変換してq軸電流Iqを算出し、このq軸電流Iqとモータ角加速度αmとに基づいて下記(10)式の演算を行って算出したモータアシストトルクTmaを適用するようにしてもよい。
Tma= Kt・Iq−Jm・α m ……(10)
ここで、Ktはモータのトルク定数、Jmはモータのロータ部の慣性モーメントである。
Therefore, in this case, as shown in FIG. 15, the vehicle speed Vx detected by the vehicle speed sensor (vehicle speed detection means) 21 and the steering angle δ detected by a steering angle sensor (steering angle detection means) (not shown) are estimated by SAT. The SAT estimating unit 41 may calculate the self-aligning torque estimated value SATp according to the characteristic diagram of FIG.
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the self-aligning torque SAT is estimated based on the motor angular velocity ωm, the motor angular acceleration αm, the steering torque T, and the steering auxiliary current command value Iref has been described. Instead, instead of the steering assist current command value Iref, the motor currents Ia to Ic detected by the motor current detection unit 70 are three-phase / two-phase converted to calculate the q-axis current Iq, and the q-axis current Iq and the motor The motor assist torque Tma calculated by performing the calculation of the following equation (10) based on the angular acceleration αm may be applied.
Tma = Kt · Iq−Jm · α m (10)
Here, Kt is the torque constant of the motor, and Jm is the moment of inertia of the rotor portion of the motor.

この他、電動モータ12の出力軸、減速機11の入出力軸等のトルク伝達軸に磁歪式トルクセンサなどのトルクセンサを配設し、このトルクセンサで検出したモータアシストトルクTmaを適用するようにしてもよい。   In addition, a torque sensor such as a magnetostrictive torque sensor is provided on the torque transmission shaft such as the output shaft of the electric motor 12 and the input / output shaft of the speed reducer 11, and the motor assist torque Tma detected by the torque sensor is applied. It may be.

さらにまた、上記実施形態においては、ステアリングシャフト2に減速機11を介して電動モータ12を連結したコラム形式の電動パワーステアリング装置に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリングギヤ機構8に減速機を介して電動モータを連結するピニオン形式の電動パワーステアリング装置やラック軸に減速機を介して電動モータを連結するラック形式の電動パワーステアリング装置にも本発明を適用することができる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a column-type electric power steering apparatus in which the electric motor 12 is connected to the steering shaft 2 via the speed reducer 11 has been described, but the present invention is not limited thereto. The present invention is not limited to a pinion type electric power steering apparatus that connects an electric motor to the steering gear mechanism 8 via a speed reducer, or a rack type electric power steering apparatus that connects an electric motor to the rack shaft via a speed reducer. Can be applied.

なおさらに、上記実施形態においては、本発明をブラシレスモータに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ブラシ付きモータに適用する場合には、図16に示すように、角速度演算部31でモータ電流検出部70から出力されるモータ電流検出値Im及び端子電圧検出部90から出力されるモータ端子電圧Vmに基づいて下記(11)式の演算を行ってモータ角速度ωmを算出すると共に、d−q軸電流指令値演算部26を省略して補償後操舵補助電流指令値Iref′を直接モータ電流制御部28に供給し、さらにモータ電流制御部28を夫々1つの減算部71、電流制御部72、パルス幅変調部73とインバータ74に代えたHブリッジ回路91で構成すればよい。   Furthermore, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to a brushless motor has been described. However, the present invention is not limited to this, and when applied to a motor with a brush, as shown in FIG. Based on the motor current detection value Im output from the motor current detection unit 70 and the motor terminal voltage Vm output from the terminal voltage detection unit 90 in the calculation unit 31, the following equation (11) is calculated to calculate the motor angular velocity ωm. At the same time, the dq-axis current command value calculation unit 26 is omitted, and the compensated steering assist current command value Iref ′ is directly supplied to the motor current control unit 28, and each motor current control unit 28 is also connected to one subtraction unit 71. The current control unit 72, the pulse width modulation unit 73, and the H bridge circuit 91 in place of the inverter 74 may be used.

ωm=(Vm−Im・Rm)/K0 …………(11)
ここで、Rmはモータ巻線抵抗、K0はモータの起電力定数である。
ωm = (Vm−Im · Rm) / K 0 (11)
Here, Rm is the motor winding resistance, and K 0 is the electromotive force constant of the motor.

本発明を適用した電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of the electric power steering device to which the present invention is applied. コントローラの具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of a controller. コントローラの操舵補助電流指令値演算部で使用する操舵補助電流指令値算出マップを示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the steering auxiliary current command value calculation map used in the steering auxiliary current command value calculating part of a controller. セルフアライニングトルクの説明に供する模式図である。It is a schematic diagram with which it uses for description of the self-aligning torque. タイヤの進行方向とスリップ角によるセルフアライニングトルク及び横力の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the self-aligning torque and lateral force by the advancing direction of a tire, and a slip angle. 横力の着力点とトレールとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the landing force point of a lateral force, and a trail. スリップ角の変化に対する、横力及びセルフアライニングトルクの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of lateral force and the self-aligning torque with respect to the change of a slip angle. セルフアライニングトルク検出値SATdとセルフアライニングトルク推定値SATpとの関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the self-aligning torque detection value SATd and the self-aligning torque estimated value SATp. 補償ゲイン演算部で実行するSAT補償ゲイン演算処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the SAT compensation gain calculating process performed with a compensation gain calculating part. 補償ゲイン演算部で実行する収斂性補償ゲイン演算処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the convergence compensation gain calculating process performed in a compensation gain calculating part. 補償ゲイン演算部で使用するSAT補償ゲイン算出マップを示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the SAT compensation gain calculation map used in a compensation gain calculating part. 補償ゲイン演算部で使用する収斂性補償ゲイン算出マップを示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the convergence compensation gain calculation map used in a compensation gain calculating part. コントローラの処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of a controller. 操舵角δとセルフアライニングトルクの推定値SATとの関係を表す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a steering angle δ and an estimated value SAT of self-aligning torque. 本発明におけるコントロールユニットのその他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the control unit in this invention. ブラシ付きモータを適用した場合の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows embodiment at the time of applying a motor with a brush.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
12 電動モータ
14 操舵トルクセンサ
15 コントローラ
16 車速センサ
17 回転角センサ
21 操舵補助電流指令値演算部
22 指令値補償部
23 グリップロス検出部
24 ステア状態検出部
25 補償値補正部
26 d−q軸電流指令値演算部
27 モータ電流制御部
33 収斂性補償部
34 慣性補償部
35 SAT検出部
36 SAT補償部
41 SAT推定部
42 ヨーレートセンサ
43 横加速度センサ
44 横力検出部
45 操舵角センサ
51 補償ゲイン演算部
52 乗算器
53 乗算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 12 Electric motor 14 Steering torque sensor 15 Controller 16 Vehicle speed sensor 17 Rotation angle sensor 21 Steering auxiliary current command value calculation part 22 Command value compensation part 23 Grip loss detection part 24 Steer state detection part 25 Compensation value correction part 26 dq-axis current command value calculation unit 27 motor current control unit 33 convergence compensation unit 34 inertia compensation unit 35 SAT detection unit 36 SAT compensation unit 41 SAT estimation unit 42 yaw rate sensor 43 lateral acceleration sensor 44 lateral force detection unit 45 steering Angle sensor 51 Compensation gain calculator 52 Multiplier 53 Multiplier

Claims (4)

転舵輪を転舵するステアリング機構に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記ステアリング機構に操舵補助力を付与する電動モータと、前記操舵トルクに基づいて操舵補助電流指令値を演算し、演算した操舵補助電流指令値に基づいて前記電動モータを制御する制御手段とを有する電動パワーステアリング装置であって、
車両のステア状態を検出するステア状態検出手段と、タイヤのグリップ力が失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段と、前記操舵補助電流指令値に対してステアリング特性を補償する指令値補償手段と、前記ステア状態検出手段で検出したステア状態と前記グリップロス度検出手段で検出したグリップロス度とに基づいて前記指令値補償手段のステアリング特性補償値を補正する補償値補正手段とを備え
前記指令値補償手段は、前記転舵輪側に発生するセルフアライニングトルクを検出するセルフアライニングトルク検出手段と、該セルフアライニングトルク検出手段で検出したセルフアライニングトルク検出値に基づいて前記操舵補助電流指令値に対してセルフアライニングトルク補償を行うセルフアライニングトルク補償手段とを少なくとも有し、前記補償値補正手段は、前記ステア状態がオーバーステアであって且つ前記グリップロス度が所定値以上であるときに、グリップロス度に応じて前記セルフアライニングトルク補償手段のセルフアライニングトルク補償値を補正するように構成されている
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
Steering torque detection means for detecting steering torque input to a steering mechanism for turning steered wheels, an electric motor for applying steering assist force to the steering mechanism, and a steering assist current command value based on the steering torque And an electric power steering device having control means for controlling the electric motor based on the calculated steering assist current command value,
Steering state detection means for detecting the steering state of the vehicle, grip loss degree detection means for detecting the degree of grip loss indicating the degree of tire grip force loss, and steering characteristics are compensated for the steering assist current command value Compensation value correction for correcting the steering characteristic compensation value of the command value compensation means based on the steering value detected by the steering value detection means and the steering loss detected by the grip loss degree detection means and means,
The command value compensation means includes a self-aligning torque detection means for detecting a self-aligning torque generated on the steered wheel side, and the steering based on the self-aligning torque detection value detected by the self-aligning torque detection means. At least self-aligning torque compensation means for performing self-aligning torque compensation on the auxiliary current command value, wherein the compensation value correction means has the steer state oversteer and the grip loss degree is a predetermined value. When it is above, it is comprised so that the self-aligning torque compensation value of the said self-aligning torque compensation means may be correct | amended according to a grip loss degree, The electric power steering apparatus characterized by the above-mentioned .
転舵輪を転舵するステアリング機構に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記ステアリング機構に操舵補助力を付与する電動モータと、前記操舵トルクに基づいて操舵補助電流指令値を演算し、演算した操舵補助電流指令値に基づいて前記電動モータを制御する制御手段とを有する電動パワーステアリング装置であって、
車両のステア状態を検出するステア状態検出手段と、タイヤのグリップ力が失われた度合を表すグリップロス度を検出するグリップロス度検出手段と、前記操舵補助電流指令値に対してステアリング特性を補償する指令値補償手段と、前記ステア状態検出手段で検出したステア状態と前記グリップロス度検出手段で検出したグリップロス度とに基づいて前記指令値補償手段のステアリング特性補償値を補正する補償値補正手段とを備え、
前記指令値補償手段は、車両のヨーレートの収斂性を補償する収斂性補償手段と、前記転舵輪側に発生するセルフアライニングトルクを検出するセルフアライニングトルク検出手段と、該セルフアライニングトルク検出手段で検出したセルフアライニングトルク検出値に基づいて前記操舵補助電流指令値に対してセルフアライニングトルク補償を行うセルフアライニングトルク補償手段とを少なくとも有し、前記補償値補正手段は、前記ステア状態がオーバーステアであって且つ前記グリップロス度が所定値以上であるときに、グリップロス度に応じて前記収斂性補償手段の収斂性補償値を補正すると共に、前記セルフアライニングトルク補償手段のセルフアライニングトルク補償値を補正するように構成されている
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
Steering torque detection means for detecting steering torque input to a steering mechanism for turning steered wheels, an electric motor for applying steering assist force to the steering mechanism, and a steering assist current command value based on the steering torque And an electric power steering device having control means for controlling the electric motor based on the calculated steering assist current command value,
Steering state detection means for detecting the steering state of the vehicle, grip loss degree detection means for detecting the degree of grip loss indicating the degree of tire grip force loss, and steering characteristics are compensated for the steering assist current command value Compensation value correction for correcting the steering characteristic compensation value of the command value compensation means based on the steering value detected by the steering value detection means and the steering loss detected by the grip loss degree detection means Means and
The command value compensation means comprises: a convergence compensation means for compensating the convergence of the yaw rate of the vehicle; a self-aligning torque detection means for detecting a self-aligning torque generated on the steered wheel side; and the self-aligning torque detection At least self-aligning torque compensation means for performing self-aligning torque compensation on the steering assist current command value based on the self-aligning torque detection value detected by the means, wherein the compensation value correction means When the state is oversteer and the grip loss degree is a predetermined value or more, the convergence compensation value of the convergence compensation means is corrected in accordance with the grip loss degree, and the self-aligning torque compensation means it characterized in that it is configured to correct the self aligning torque compensation value electrostatic Dopa Steering apparatus.
車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段を備え、前記補償値補正手段は、前記ステア状態がオーバーステアであって且つ前記グリップロス度が所定値以上であるときに、前記ヨーレート検出手段で検出したヨーレートの変化率に基づいて前記ステアリング特性補償値の補正態様を変更するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置。 Yaw rate detection means for detecting the yaw rate of the vehicle, wherein the compensation value correction means detects the yaw rate detected by the yaw rate detection means when the steer state is oversteer and the grip loss degree is a predetermined value or more. The electric power steering apparatus according to claim 1 or 2 , wherein a correction mode of the steering characteristic compensation value is changed based on a change rate of the steering characteristic . 前記転舵輪側に発生するセルフアライニングトルクを検出するセルフアライニングトルク検出手段と、車両の横力を検出する横力検出手段と、該横力検出手段で検出した横力に基づいてセルフアライニングトルクを推定するセルフアライニングトルク推定手段とを備え、前記グリップロス度検出手段は、前記セルフアライニングトルク検出手段で検出したセルフアライニングトルク検出値と、前記セルフアライニングトルク推定手段で推定したセルフアライニングトルク推定値とに基づいてグリップロス度を検出するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。 Self-aligning torque detecting means for detecting self-aligning torque generated on the steered wheel side, lateral force detecting means for detecting lateral force of the vehicle, and self-alignment based on the lateral force detected by the lateral force detecting means. Self-aligning torque estimating means for estimating lining torque, and the grip loss degree detecting means is estimated by the self-aligning torque detected value detected by the self-aligning torque detecting means and the self-aligning torque estimating means. The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a grip loss degree is detected based on the estimated self-aligning torque .
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