JP2000062633A - 車両の操舵装置 - Google Patents
車両の操舵装置Info
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Abstract
舵可能な車両において、操作部材を直進操作状態にした
時の車両の直進性を向上し、操作性の低下を防止できる
操舵装置を提供する。 【解決手段】操作部材1の操作に応じて制御される操舵
用アクチュエータ2の動きを、その操作部材1を車輪4
に機械的に連結することなく、転舵角が変化するように
車輪4に伝達可能である。その操作部材1を直進操作状
態とした時の車輪4の転舵角が、車両のヨーレートまた
は横加速度に基づいて車両が直進走行状態であると判断
される時の車輪4の転舵角に対応するように、舵角中点
を補正可能である。
Description
応じて駆動される操舵用アクチュエータの動きを、その
操作部材を車輪に機械的に連結することなく、転舵角が
変化するように車輪に伝達可能な車両の操舵装置に関す
る。
輪に機械的に連結せずに転舵する車両においては、その
ステアリングホイールの操作角や操作トルクに応じて制
御される操舵用アクチュエータの動きを車輪に伝達して
いる。
を直進操作状態、すなわち操作角や操作トルクを零にす
ると、車輪の転舵角が零になるように操舵用アクチュエ
ータが制御される。すなわち、操作部材を直進操作状態
にした時の車輪の転舵角である舵角中点を零として操舵
用アクチュエータが制御される。
進操作状態にしているにも拘らず、操舵用アクチュエー
タによる車輪の転舵角変化以外の原因、例えばタイヤ空
気圧の不均一等、に基づき車両が直進しない場合があ
る。このような場合、直進するためにはドライバーは操
作部材の操作状態を直進操作状態から変化させる必要が
あるため、非常に煩わしく操作性が低下するという問題
がある。
る車両の操舵装置を提供することを目的とする。
作に応じて制御される操舵用アクチュエータの動きを、
その操作部材を車輪に機械的に連結することなく、転舵
角が変化するように車輪に伝達可能な車両の操舵装置に
おいて、前記操作部材を直進操作状態とした時の車輪の
転舵角が、車両のヨーレートまたは横加速度に基づいて
車両が直進走行状態であると判断される時の車輪の転舵
角に対応するように、舵角中点を補正可能であることを
特徴とする。本発明の構成によれば、操作部材を直進操
作状態にした時の車輪の転舵角、すなわち舵角中点が、
車両のヨーレートまたは横加速度に基づいて車両が直進
走行状態であると判断される時の車輪の転舵角に対応し
なければ、対応するように補正される。これにより、操
作部材を直進操作状態にした時に、タイヤ空気圧の不均
一といった操舵用アクチュエータによる車輪の転舵角変
化以外の車両の直進を阻止する原因が存在しても、車両
を直進させることができる。
ヨーレートまたは横加速度を検出する手段と、車輪の転
舵角を検出する手段と、その操作部材の操作状態を検出
する手段と、検出されたヨーレートまたは横加速度の絶
対値が設定値以下か否かを判断する手段と、検出された
ヨーレートまたは横加速度の絶対値が設定値以下である
時、検出転舵角の絶対値が設定値以下か否かを判断する
手段とを備え、検出されたヨーレートまたは横加速度の
絶対値が設定値以下であって、検出転舵角の絶対値が設
定値以下でない時の検出転舵角に、前記操作部材を直進
操作状態とした時の車輪の転舵角が一致するように前記
アクチュエータが制御されるのが好ましい。検出された
ヨーレートまたは横加速度の絶対値が設定値以下である
時、車両は直進走行状態であると判断できる。その設定
値は、例えば零にすることができる。検出されたヨーレ
ートまたは横加速度の絶対値が設定値以下である時、す
なわち、車両が直進走行状態であると判断できる時、検
出転舵角の絶対値が設定値以下でなければ、操舵用アク
チュエータによる車輪の転舵角変化以外の車両の直進を
阻止する原因が存在すると判断できる。その設定値は、
例えば零にすることができる。よって、上記構成によれ
ば、車両が直進走行状態であって、操舵用アクチュエー
タによる車輪の転舵角変化以外の車両の直進を阻止する
原因が存在する時の検出転舵角に、操作部材を直進操作
状態にした時の車輪の転舵角が一致するように操舵用ア
クチュエータを制御し、これにより舵角中点の補正を行
うことができる。
テアリングホイール(操作部材)1の回転操作に応じて
駆動される操舵用アクチュエータ2の動きを、ステアリ
ングギヤ3により転舵角が変化するように前部左右車輪
4に伝達することで、そのステアリングホイール1を車
輪4に機械的に連結することなく、車両を操舵できる。
知のブラシレスモータ等の電動モータにより構成でき
る。そのステアリングギヤ3は、その操舵用アクチュエ
ータ2の出力シャフトの回転運動をステアリングロッド
7の直線運動に変換する運動変換機構を有する。そのス
テアリングロッド7の動きは、タイロッド8とナックル
アーム9を介して車輪4に伝達される。そのステアリン
グギヤ3は、公知のものを用いることができ、操舵用ア
クチュエータ2の動きを車輪4の転舵角に変換できれば
構成は限定されない。
より回転可能に支持される回転シャフト10に連結され
ている。そのステアリングホイール1を操舵するのに要
する操作反力を作用させるため、その回転シャフト10
にトルクを付加する反力アクチュエータ19が設けられ
ている。その反力アクチュエータ19は、その回転シャ
フト10と一体の出力シャフトを有するブラシレスモー
タ等の電動モータにより構成できる。
置に復帰させる方向の弾力を付与する弾性部材30が設
けられている。この弾性部材30は、例えば、回転シャ
フト10に弾力を付与する渦巻きバネにより構成でき
る。上記反力アクチュエータ19が回転シャフト10に
トルクを付加していない時、その弾力によりステアリン
グホイール1は直進操作位置に復帰する。
する手段として、その回転シャフト10の回転角に対応
する操作角δhを操作入力値として検出する角度センサ
11が設けられている。この角度センサ11によりステ
アリングホイール1が直進操作状態か否か、すなわち操
作角δhが零か否かが検出される。
Tとして、その回転シャフト10により伝達されるトル
クを検出するトルクセンサ12が設けられている。
ンサ13が設けられている。本実施形態では、その操舵
用アクチュエータ2の出力に対応するステアリングロッ
ド7の作動量を検出するポテンショメータにより構成さ
れている。
転舵角センサ13は、コンピュータにより構成されるス
テアリング系制御装置20に接続される。その制御装置
20に、車両のヨーレートγを検出するヨーレートセン
サ16が接続されている。なお、ヨーレートセンサに代
えて、車両の横加速度Gyを検出する横加速度センサを
制御装置20に接続するようにしてもよい。
アリング系制御装置20による制御手順を説明する。ま
ず、各センサによるヨーレートγ、転舵角δ、操作角δ
h、操作トルクTの検出データが読み込まれる(ステッ
プ1)。
を付与できるように反力アクチュエータ19を制御する
(ステップ2)。本実施形態では、その目標操舵トルク
T*は操作角δhの関数K1とされ、その関数は予め定
められて制御装置20に記憶される。この関数に基づき
検出操作角δhに応じて定まる目標操舵トルクT* から
検出操作トルクTを差し引いた偏差が零になるように、
反力アクチュエータ19が制御される。
きるように操舵用アクチュエータ2を制御する(ステッ
プ3)。本実施形態では、その目標転舵角δ* は操作入
力値である操作角δhの関数K2とされ、その関数は予
め定められて制御装置20に記憶される。この関数に基
づき検出操作角δhに応じて定まる目標転舵角δ* から
検出転舵角δを差し引いた偏差が零になるように、操舵
用アクチュエータ2が制御される。なお、ステアリング
ホイール1の操作状態を検出する手段としてトルクセン
サ12を用い、検出操作角δhに代えて検出操作トルク
Tを操作入力値とし、目標転舵角δ* を操作トルクTの
関数とし、検出操作トルクTから目標転舵角δ* を定め
るようにしてもよい。この場合、そのトルクセンサ12
によりステアリングホイール1が直進操作状態か否か、
すなわち操作トルクが零か否かが検出される。
設定値α以下か否かを判断する(ステップ4)。検出さ
れたヨーレートγの絶対値が設定値α以下である時、車
両は直進走行状態であると判断できるように、その設定
値αは設定される。そのヨーレートの絶対値の設定値α
は、例えば零に設定できる。ヨーレートに代えて横加速
度を検出する場合は、検出された横加速度の絶対値が設
定値以下か否かを判断し、検出された横加速度の絶対値
が設定値以下である時、車両は直進走行状態であると判
断できるように、その設定値は設定され、例えば零に設
定される。
トγの絶対値が設定値α以下である時、検出転舵角δの
絶対値が設定値β以下か否かを判断する(ステップ
5)。ステップ4において検出されたヨーレートγの絶
対値が設定値以下である時、すなわち、車両は直進走行
状態であると判断できる時、検出転舵角δの絶対値が設
定値β以下でなければ、操舵用アクチュエータ2による
車輪4の転舵角変化以外の車両の直進を阻止する原因が
存在すると判断できる。その設定値βは、例えば零にす
ることができる。
値が設定値β以下でない時、舵角中点、すなわちステア
リングホイール1が直進操作状態である時の車輪4の転
舵角の補正を行う(ステップ6)。この舵角中点の補正
は、検出されたヨーレートγの絶対値が設定値α以下で
あって、検出転舵角δの絶対値が設定値β以下でない時
の検出転舵角δに、ステアリングホイール1を直進操作
状態とした時、すなわち操作角δhあるいは操作トルク
Tを零にした時の車輪4の転舵角が一致するように操舵
用アクチュエータ2を制御することで行う。すなわち、
検出されたヨーレートγの絶対値が設定値α以下であっ
て、検出転舵角δの絶対値が設定値β以下でない時の検
出転舵角δが舵角中点になるように操舵用アクチュエー
タ2が制御される。ヨーレートに代えて横加速度を検出
する場合の舵角中点の補正は、検出された横加速度の絶
対値が設定値以下であって、検出転舵角δの絶対値が設
定値β以下でない時の検出転舵角δに、ステアリングホ
イール1を直進操作状態とした時の車輪4の転舵角が一
致するように操舵用アクチュエータ2を制御することで
行う。これにより、ステアリングホイール1を直進操作
状態とした時の車輪4の転舵角、すなわち舵角中点は、
車両のヨーレートγまたは横加速度に基づいて車両が直
進走行状態であると判断される時の車輪4の転舵角に対
応するように補正される。
えば車両のエンジン始動用キースイッチのオン・オフに
基づき判断し(ステップ7)、終了しない場合はステッ
プ1に戻る。ステップ4において検出ヨーレートγの絶
対値が設定値α以下でない時、ステップ5において検出
転舵角δの絶対値が設定値β以下である時も、ステップ
7において制御を終了するか否かを判断する。
あって、操舵用アクチュエータ2による車輪4の転舵角
変化以外の車両の直進を阻止する原因が存在する時の検
出転舵角に、ステアリングホイール1を直進操作状態に
した時の車輪4の転舵角が一致するように操舵用アクチ
ュエータ2を制御できる。すなわち舵角中点が、車両の
ヨーレートγまたは横加速度に基づいて車両が直進走行
状態であると判断される時の車輪4の転舵角に対応しな
ければ、対応するように操舵用アクチュエータ2が制御
される。これにより、ステアリングホイール1を直進操
作状態にした時に、タイヤ空気圧の不均一といった操舵
用アクチュエータ2による車輪4の転舵角変化以外の車
両の直進を阻止する原因が存在しても、車両を直進させ
ることができる。
えば、操作部材は回転操作されるステアリングホイール
に限定されず、操作入力値が操作トルクに対応する場
合、回転しないように車体に取り付けられるハンドルを
用いることができる。
的に連結することなく操舵可能な車両において、操作部
材を直進操作状態にした時の車両の直進性を向上し、操
作性の低下を防止できる操舵装置を提供できる。
フローチャート
Claims (2)
- 【請求項1】 操作部材の操作に応じて制御される操舵
用アクチュエータの動きを、その操作部材を車輪に機械
的に連結することなく、転舵角が変化するように車輪に
伝達可能な車両の操舵装置において、 前記操作部材を直進操作状態とした時の車輪の転舵角
が、車両のヨーレートまたは横加速度に基づいて車両が
直進走行状態であると判断される時の車輪の転舵角に対
応するように、舵角中点を補正可能であることを特徴と
する車両の操舵装置。 - 【請求項2】 車両のヨーレートまたは横加速度を検出
する手段と、 車輪の転舵角を検出する手段と、 その操作部材の操作状態を検出する手段と、 検出されたヨーレートまたは横加速度の絶対値が設定値
以下か否かを判断する手段と、 検出されたヨーレートまたは横加速度の絶対値が設定値
以下である時、検出転舵角の絶対値が設定値以下か否か
を判断する手段とを備え、 検出されたヨーレートまたは横加速度の絶対値が設定値
以下であって、検出転舵角の絶対値が設定値以下でない
時の検出転舵角に、前記操作部材を直進操作状態とした
時の車輪の転舵角が一致するように前記アクチュエータ
が制御される請求項1に記載の車両の操舵装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25205498A JP3665487B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 車両の操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25205498A JP3665487B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 車両の操舵装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000062633A true JP2000062633A (ja) | 2000-02-29 |
JP3665487B2 JP3665487B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=17231934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25205498A Expired - Fee Related JP3665487B2 (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 車両の操舵装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3665487B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004291854A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Mitsuba Corp | 車両用操舵装置 |
JP2007331622A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵制御装置 |
US8583312B2 (en) * | 2011-08-22 | 2013-11-12 | Agco Corporation | Guidance system automatic wheel angle sensor calibration |
CN114212146A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-03-22 | 上海易咖智车科技有限公司 | 一种自动驾驶车辆的转角中点获取方法及装置 |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP25205498A patent/JP3665487B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2004291854A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Mitsuba Corp | 車両用操舵装置 |
JP2007331622A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵制御装置 |
US8583312B2 (en) * | 2011-08-22 | 2013-11-12 | Agco Corporation | Guidance system automatic wheel angle sensor calibration |
CN114212146A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-03-22 | 上海易咖智车科技有限公司 | 一种自动驾驶车辆的转角中点获取方法及装置 |
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---|---|
JP3665487B2 (ja) | 2005-06-29 |
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