JP2003048561A - 車両用操舵装置 - Google Patents
車両用操舵装置Info
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- JP2003048561A JP2003048561A JP2001238236A JP2001238236A JP2003048561A JP 2003048561 A JP2003048561 A JP 2003048561A JP 2001238236 A JP2001238236 A JP 2001238236A JP 2001238236 A JP2001238236 A JP 2001238236A JP 2003048561 A JP2003048561 A JP 2003048561A
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- reaction force
- actuator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】操舵アクチュエータの動作に応じた適切な反力
を操作部材に付与する。 【解決手段】操舵アクチュエータ指令値Ｔsに予め定め
る比例定数Ｋ１を乗じることにより基本反力指令値Ｔrb
が演算され（ステップＳ１）、操舵アクチュエータが十
分な応答性で動作できるような回転速度でステアリング
ホイール１が操作された場合には、その基本反力指令値
Ｔrbがそのまま反力アクチュエータ指令値Ｔrに設定さ
れる（ステップＳ３）。また、操舵アクチュエータ２の
最高回転速度を超えるような回転速度でステアリングホ
イール１が操作された場合には、基本反力指令値Ｔrb
に、操作角センサ１１によって検出される操作角δhと
転舵角センサ１３によって検出される転舵角δsとの偏
差に予め定める比例定数Ｋ２を乗じることにより演算さ
れた付加反力指令値Ｔrpを付加して得られる値が反力ア
クチュエータ指令値Ｔrとされる（ステップＳ５）。
を操作部材に付与する。 【解決手段】操舵アクチュエータ指令値Ｔsに予め定め
る比例定数Ｋ１を乗じることにより基本反力指令値Ｔrb
が演算され（ステップＳ１）、操舵アクチュエータが十
分な応答性で動作できるような回転速度でステアリング
ホイール１が操作された場合には、その基本反力指令値
Ｔrbがそのまま反力アクチュエータ指令値Ｔrに設定さ
れる（ステップＳ３）。また、操舵アクチュエータ２の
最高回転速度を超えるような回転速度でステアリングホ
イール１が操作された場合には、基本反力指令値Ｔrb
に、操作角センサ１１によって検出される操作角δhと
転舵角センサ１３によって検出される転舵角δsとの偏
差に予め定める比例定数Ｋ２を乗じることにより演算さ
れた付加反力指令値Ｔrpを付加して得られる値が反力ア
クチュエータ指令値Ｔrとされる（ステップＳ５）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ステアリングホ
イールと舵取り用の車輪を転舵するための舵取り機構と
の機械的な結合をなくした車両用操舵装置に関する。
イールと舵取り用の車輪を転舵するための舵取り機構と
の機械的な結合をなくした車両用操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステアリングホイールと舵取り用の車輪
を転舵するための舵取り機構とを機械的に切り離し、ス
テアリングホイールの操作方向および操作量を検出する
とともに、その検出結果に基づいて、舵取り機構に操舵
アクチュエータからの駆動力を与えるようにした車両用
操舵装置（いわゆるステア・バイ・ワイヤ・システム）
が提案されている。
を転舵するための舵取り機構とを機械的に切り離し、ス
テアリングホイールの操作方向および操作量を検出する
とともに、その検出結果に基づいて、舵取り機構に操舵
アクチュエータからの駆動力を与えるようにした車両用
操舵装置（いわゆるステア・バイ・ワイヤ・システム）
が提案されている。
【０００３】このような車両用操舵装置には、ステアリ
ングホイールに操作反力を付与するための反力アクチュ
エータが備えられている。この反力アクチュエータは、
コンピュータを含む制御装置によって制御されるように
なっている。すなわち、ステアリングホイールの操作角
を検出する操作角センサが制御装置に接続されていて、
制御装置は、操作角センサによって検出された操作角に
適当な比例定数を乗じることによって反力指令値を設定
し、この反力指令値に基づいて反力アクチュエータをフ
ィードバック制御する。これにより、操作角が大きいほ
ど大きな反力がステアリングホイールに与えられ、操作
角が小さいほど小さな反力がステアリングホイールに与
えられる。
ングホイールに操作反力を付与するための反力アクチュ
エータが備えられている。この反力アクチュエータは、
コンピュータを含む制御装置によって制御されるように
なっている。すなわち、ステアリングホイールの操作角
を検出する操作角センサが制御装置に接続されていて、
制御装置は、操作角センサによって検出された操作角に
適当な比例定数を乗じることによって反力指令値を設定
し、この反力指令値に基づいて反力アクチュエータをフ
ィードバック制御する。これにより、操作角が大きいほ
ど大きな反力がステアリングホイールに与えられ、操作
角が小さいほど小さな反力がステアリングホイールに与
えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、操舵アクチ
ュエータ（舵取り機構）の動作と反力アクチュエータの
制御とに関連性がないため、車両の挙動とステアリング
ホイールに付与される反力とがつり合っていない状態に
なりやすいという問題がある。車両の挙動とステアリン
グホイールに付与される反力とがつり合っていないと、
運転者によって車両の挙動に応じたステアリング操作が
行われないおそれがある。たとえば、舵取り用車輪が大
きく転舵されているにもかかわらず、ステアリングホイ
ールに付与されている反力が小さいと、運転者は、舵取
り用車輪が十分に転舵されていないと感じ、舵取り用車
輪がさらに転舵される方向にステアリングホイールを操
作してしまう。
ュエータ（舵取り機構）の動作と反力アクチュエータの
制御とに関連性がないため、車両の挙動とステアリング
ホイールに付与される反力とがつり合っていない状態に
なりやすいという問題がある。車両の挙動とステアリン
グホイールに付与される反力とがつり合っていないと、
運転者によって車両の挙動に応じたステアリング操作が
行われないおそれがある。たとえば、舵取り用車輪が大
きく転舵されているにもかかわらず、ステアリングホイ
ールに付与されている反力が小さいと、運転者は、舵取
り用車輪が十分に転舵されていないと感じ、舵取り用車
輪がさらに転舵される方向にステアリングホイールを操
作してしまう。
【０００５】また、操舵アクチュエータ（舵取り機構）
の動作と反力アクチュエータの制御とに関連性がないた
め、ステアリングホイールの急操作が行われると、ステ
アリングホイールの操作に対して操舵アクチュエータの
動作に遅れが生じ、運転者に違和感を与えてしまうおそ
れがある。そこで、この発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、操舵アクチュエータの動作に応じた適切な
反力を操作部材に付与することができる車両用操舵装置
を提供することである。
の動作と反力アクチュエータの制御とに関連性がないた
め、ステアリングホイールの急操作が行われると、ステ
アリングホイールの操作に対して操舵アクチュエータの
動作に遅れが生じ、運転者に違和感を与えてしまうおそ
れがある。そこで、この発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、操舵アクチュエータの動作に応じた適切な
反力を操作部材に付与することができる車両用操舵装置
を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、車両の操
向のための操作部材（１）と、この操作部材から機械的
に切り離されていて、車両の舵取り用車輪を転舵するた
めの舵取り機構（５，６，７，Ｐ）と、この舵取り機構
の動作駆動源としての操舵アクチュエータ（２）と、上
記操作部材に操作反力を付与するための反力アクチュエ
ータ（９）と、上記操舵アクチュエータの出力に対応す
る物理量に比例した反力を上記反力アクチュエータから
発生させる反力制御手段（１４，Ｓ１）とを含むことを
特徴とする車両用操舵装置である。
目的を達成するための請求項１記載の発明は、車両の操
向のための操作部材（１）と、この操作部材から機械的
に切り離されていて、車両の舵取り用車輪を転舵するた
めの舵取り機構（５，６，７，Ｐ）と、この舵取り機構
の動作駆動源としての操舵アクチュエータ（２）と、上
記操作部材に操作反力を付与するための反力アクチュエ
ータ（９）と、上記操舵アクチュエータの出力に対応す
る物理量に比例した反力を上記反力アクチュエータから
発生させる反力制御手段（１４，Ｓ１）とを含むことを
特徴とする車両用操舵装置である。
【０００７】なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態
における対応構成要素等を表す。以下、この項において
同じ。この発明によれば、操舵アクチュエータの動作
（舵取り用の車輪の転舵）に応じた反力を操作部材に付
与することができ、操作部材と舵取り機構とが機械的に
リンクされた操舵装置の場合と同様な操作性を実現する
ことができる。なお、上記操舵アクチュエータの出力に
対応する物理量とは、請求項２に記載のように、上記操
舵アクチュエータを制御するための制御指令値（Ｔs）
であってもよいし、請求項３に記載のように、上記操舵
アクチュエータが電動モータであれば、上記電動モータ
に流れる電流値（Ｉs）であってもよい。
における対応構成要素等を表す。以下、この項において
同じ。この発明によれば、操舵アクチュエータの動作
（舵取り用の車輪の転舵）に応じた反力を操作部材に付
与することができ、操作部材と舵取り機構とが機械的に
リンクされた操舵装置の場合と同様な操作性を実現する
ことができる。なお、上記操舵アクチュエータの出力に
対応する物理量とは、請求項２に記載のように、上記操
舵アクチュエータを制御するための制御指令値（Ｔs）
であってもよいし、請求項３に記載のように、上記操舵
アクチュエータが電動モータであれば、上記電動モータ
に流れる電流値（Ｉs）であってもよい。
【０００８】請求項４記載の発明は、上記車両用操舵装
置は、上記舵取り用車輪の転舵量を検出する転舵量検出
手段（１３）と、上記操作部材の操作量を検出する操作
量検出手段（１１）とをさらに含み、上記反力制御手段
は、上記操作量検出手段によって検出される操作量の時
間微分値（δh'）が所定値よりも大きいことを条件とし
て、上記操舵アクチュエータの出力に対応する物理量に
比例した反力に加えて、上記操作量検出手段によって検
出される操作量（δh）と上記転舵量検出手段によって
検出される転舵量（δs）との偏差（δh−δs）に比例
した反力を上記反力アクチュエータから発生させるもの
であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに
記載の車両用操舵装置である。
置は、上記舵取り用車輪の転舵量を検出する転舵量検出
手段（１３）と、上記操作部材の操作量を検出する操作
量検出手段（１１）とをさらに含み、上記反力制御手段
は、上記操作量検出手段によって検出される操作量の時
間微分値（δh'）が所定値よりも大きいことを条件とし
て、上記操舵アクチュエータの出力に対応する物理量に
比例した反力に加えて、上記操作量検出手段によって検
出される操作量（δh）と上記転舵量検出手段によって
検出される転舵量（δs）との偏差（δh−δs）に比例
した反力を上記反力アクチュエータから発生させるもの
であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに
記載の車両用操舵装置である。
【０００９】この発明によれば、操作部材の急操作が行
われた場合に、操作部材に大きな反力が付与されるか
ら、操作部材の操作に対する操舵アクチュエータの動作
の遅れを小さくすることができる。請求項５記載の発明
は、上記車両用操舵装置は、上記舵取り用車輪の転舵量
を検出する転舵量検出手段（１３）と、上記操作部材の
操作量を検出する操作量検出手段（１１）とをさらに含
み、上記反力制御手段は、上記操作量検出手段によって
検出される操作量の時間微分値（δh'）が所定値よりも
大きいことを条件として、上記操舵アクチュエータの出
力に対応する物理量に比例した反力に加えて、上記操作
量検出手段によって検出される操作量の時間微分値（δ
h'）と上記転舵量検出手段によって検出される転舵量の
時間微分値（δs'）との偏差（δh'−δs'）に比例した
反力を上記反力アクチュエータから発生させるものであ
ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
の車両用操舵装置である。
われた場合に、操作部材に大きな反力が付与されるか
ら、操作部材の操作に対する操舵アクチュエータの動作
の遅れを小さくすることができる。請求項５記載の発明
は、上記車両用操舵装置は、上記舵取り用車輪の転舵量
を検出する転舵量検出手段（１３）と、上記操作部材の
操作量を検出する操作量検出手段（１１）とをさらに含
み、上記反力制御手段は、上記操作量検出手段によって
検出される操作量の時間微分値（δh'）が所定値よりも
大きいことを条件として、上記操舵アクチュエータの出
力に対応する物理量に比例した反力に加えて、上記操作
量検出手段によって検出される操作量の時間微分値（δ
h'）と上記転舵量検出手段によって検出される転舵量の
時間微分値（δs'）との偏差（δh'−δs'）に比例した
反力を上記反力アクチュエータから発生させるものであ
ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
の車両用操舵装置である。
【００１０】この発明によれば、操作部材の急操作が行
われた場合に、操作部材に大きな反力が付与されるか
ら、操作部材の操作に対する操舵アクチュエータの動作
の遅れを小さくすることができる。なお、上記所定値
は、上記操舵アクチュエータが電動モータであれば、こ
の電動モータの最高回転速度に等しい値に設定されても
よい。
われた場合に、操作部材に大きな反力が付与されるか
ら、操作部材の操作に対する操舵アクチュエータの動作
の遅れを小さくすることができる。なお、上記所定値
は、上記操舵アクチュエータが電動モータであれば、こ
の電動モータの最高回転速度に等しい値に設定されても
よい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の構成を説明す
るための概念図である。この車両用操舵装置は、ステア
リングホイール１と舵取り機構との機械的な結合をなく
し、ステアリングホイール１の回転操作に応じて駆動さ
れる操舵アクチュエータ２の動作を、ハウジング３に支
持されたラック軸５の車幅方向の直線運動に変換し、こ
のラック軸５の直線運動を前部左右車輪４（舵取り用の
車輪）の転舵運動に変換することにより操舵を達成する
ようにした、いわゆるステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）
システムである。操舵アクチュエータ２およびラック軸
５などにより、舵取り用の車輪４を転舵するための舵取
り機構が構成されている。
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の構成を説明す
るための概念図である。この車両用操舵装置は、ステア
リングホイール１と舵取り機構との機械的な結合をなく
し、ステアリングホイール１の回転操作に応じて駆動さ
れる操舵アクチュエータ２の動作を、ハウジング３に支
持されたラック軸５の車幅方向の直線運動に変換し、こ
のラック軸５の直線運動を前部左右車輪４（舵取り用の
車輪）の転舵運動に変換することにより操舵を達成する
ようにした、いわゆるステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）
システムである。操舵アクチュエータ２およびラック軸
５などにより、舵取り用の車輪４を転舵するための舵取
り機構が構成されている。
【００１２】操舵アクチュエータ２は、たとえば、ブラ
シレスモータ等の電動モータを含む構成である。この電
動モータの駆動力（出力軸の回転力）は、ラック軸５に
関連して設けられた運動変換機構（ボールねじ機構）に
より、ラック軸５の軸方向（車幅方向）の直線運動に変
換される。このラック軸５の直線運動は、ラック軸５の
両端から突出して設けられたタイロッド６に伝達され、
さらにタイロッド６を介してキングピンＰに連結された
ナックルアーム７の回動を引き起こす。これにより、ナ
ックルアーム７に支持された車輪４の転舵が達成され
る。
シレスモータ等の電動モータを含む構成である。この電
動モータの駆動力（出力軸の回転力）は、ラック軸５に
関連して設けられた運動変換機構（ボールねじ機構）に
より、ラック軸５の軸方向（車幅方向）の直線運動に変
換される。このラック軸５の直線運動は、ラック軸５の
両端から突出して設けられたタイロッド６に伝達され、
さらにタイロッド６を介してキングピンＰに連結された
ナックルアーム７の回動を引き起こす。これにより、ナ
ックルアーム７に支持された車輪４の転舵が達成され
る。
【００１３】ステアリングホイール１は、車体に対して
回転可能に支持された回転シャフト８に連結されてい
る。この回転シャフト８には、ステアリングホイール１
に操舵反力を与えるための反力アクチュエータ９が付設
されている。反力アクチュエータ９は、回転シャフト８
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
動モータを含む。回転シャフト８のステアリングホイー
ル１とは反対側の端部には、渦巻きばね等からなる弾性
部材１０が車体との間に結合されている。この弾性部材
１０は、反力アクチュエータ９がステアリングホイール
１にトルクを付加していないときに、その弾性力によっ
て、ステアリングホイール１を直進操舵位置に復帰させ
る。
回転可能に支持された回転シャフト８に連結されてい
る。この回転シャフト８には、ステアリングホイール１
に操舵反力を与えるための反力アクチュエータ９が付設
されている。反力アクチュエータ９は、回転シャフト８
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
動モータを含む。回転シャフト８のステアリングホイー
ル１とは反対側の端部には、渦巻きばね等からなる弾性
部材１０が車体との間に結合されている。この弾性部材
１０は、反力アクチュエータ９がステアリングホイール
１にトルクを付加していないときに、その弾性力によっ
て、ステアリングホイール１を直進操舵位置に復帰させ
る。
【００１４】ステアリングホイール１の操作入力値を検
出するために、回転シャフト８の回転角に対応する操作
角δhを検出する操作角センサ１１が設けられている。
また、回転シャフト８には、ステアリングホイール１に
加えられた操作トルクＴを検出するためのトルクセンサ
１２が設けられている。一方、操舵アクチュエータ２の
出力値を検出するために、車輪４の転舵角δsを検出す
る転舵角センサ１３が設けられている。
出するために、回転シャフト８の回転角に対応する操作
角δhを検出する操作角センサ１１が設けられている。
また、回転シャフト８には、ステアリングホイール１に
加えられた操作トルクＴを検出するためのトルクセンサ
１２が設けられている。一方、操舵アクチュエータ２の
出力値を検出するために、車輪４の転舵角δsを検出す
る転舵角センサ１３が設けられている。
【００１５】操作角センサ１１、トルクセンサ１２およ
び転舵角センサ１３は、コンピュータを含む制御装置１
４に接続されている。この制御装置１４には、さらに、
車速Ｖを検出する車速センサ１５と、車両のヨーレート
γを検出するヨーレートセンサ１６と、車両の横加速度
Ｇyを検出する横加速度センサ１７とが接続されてい
る。制御装置１４は、操作角センサ１１によって検出さ
れる操作角δh、車速センサ１５によって検出される車
速Ｖおよび横加速度センサ１７によって検出される横加
速度Ｇyなどに基づいて目標転舵角δs*を設定し、さら
に目標転舵角δs*と転舵角センサ１３によって検出され
る転舵角（実転舵角）δsとの偏差（δs*−δs）に応じ
た操舵アクチュエータ指令値Ｔsを適当な制御演算によ
り求めて、この操舵アクチュエータ指令値Ｔsに応じた
駆動電流が操舵アクチュエータ２に供給されるように駆
動回路１８を制御する。また、制御装置１４は、所定の
演算処理を行うことにより反力アクチュエータ指令値Ｔ
rを求め、この反力アクチュエータ指令値Ｔrに応じた駆
動電流が反力アクチュエータ９に供給されるように駆動
回路１９を制御する。
び転舵角センサ１３は、コンピュータを含む制御装置１
４に接続されている。この制御装置１４には、さらに、
車速Ｖを検出する車速センサ１５と、車両のヨーレート
γを検出するヨーレートセンサ１６と、車両の横加速度
Ｇyを検出する横加速度センサ１７とが接続されてい
る。制御装置１４は、操作角センサ１１によって検出さ
れる操作角δh、車速センサ１５によって検出される車
速Ｖおよび横加速度センサ１７によって検出される横加
速度Ｇyなどに基づいて目標転舵角δs*を設定し、さら
に目標転舵角δs*と転舵角センサ１３によって検出され
る転舵角（実転舵角）δsとの偏差（δs*−δs）に応じ
た操舵アクチュエータ指令値Ｔsを適当な制御演算によ
り求めて、この操舵アクチュエータ指令値Ｔsに応じた
駆動電流が操舵アクチュエータ２に供給されるように駆
動回路１８を制御する。また、制御装置１４は、所定の
演算処理を行うことにより反力アクチュエータ指令値Ｔ
rを求め、この反力アクチュエータ指令値Ｔrに応じた駆
動電流が反力アクチュエータ９に供給されるように駆動
回路１９を制御する。
【００１６】図２は、反力アクチュエータ指令値Ｔrを
求めるために制御装置１４が実行する演算処理の流れを
示すフローチャートである。制御装置１４は、この図２
の処理を所定の制御周期ごとに繰り返し実行する。制御
装置１４は、まず、基本反力指令値Ｔrbの演算を行う
（ステップＳ１）。この実施形態において、基本反力指
令値Ｔrbは、その時点で設定されている操舵アクチュエ
ータ指令値Ｔsに予め定める比例定数Ｋ１を乗じること
により求められる。すなわち、制御装置１４は、下記第
(1)式に従って基本反力指令値Ｔrbを演算する。
求めるために制御装置１４が実行する演算処理の流れを
示すフローチャートである。制御装置１４は、この図２
の処理を所定の制御周期ごとに繰り返し実行する。制御
装置１４は、まず、基本反力指令値Ｔrbの演算を行う
（ステップＳ１）。この実施形態において、基本反力指
令値Ｔrbは、その時点で設定されている操舵アクチュエ
ータ指令値Ｔsに予め定める比例定数Ｋ１を乗じること
により求められる。すなわち、制御装置１４は、下記第
(1)式に従って基本反力指令値Ｔrbを演算する。
【００１７】Ｔrb＝Ｋ１・Ｔs ・・・・・・(1)
次に、制御装置１４は、操作角センサ１１によって検出
される操作角δhを時間微分して得られる操作角速度δ
h'が所定値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ
２）。上記所定値は、操舵アクチュエータ２の最高回転
速度に等しい既知の値である。操作角速度δh'が上記所
定値以下である場合、つまり操舵アクチュエータ２が十
分な応答性で動作できるような回転速度でステアリング
ホイール１が操作された場合には、制御装置１４は、上
記第(1)式に従って演算した基本反力指令値Ｔrbをその
まま反力アクチュエータ指令値Ｔrとする（ステップＳ
３）。
される操作角δhを時間微分して得られる操作角速度δ
h'が所定値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ
２）。上記所定値は、操舵アクチュエータ２の最高回転
速度に等しい既知の値である。操作角速度δh'が上記所
定値以下である場合、つまり操舵アクチュエータ２が十
分な応答性で動作できるような回転速度でステアリング
ホイール１が操作された場合には、制御装置１４は、上
記第(1)式に従って演算した基本反力指令値Ｔrbをその
まま反力アクチュエータ指令値Ｔrとする（ステップＳ
３）。
【００１８】一方、操作角速度δh'が上記所定値よりも
大きい場合、つまり操舵アクチュエータ２の最高回転速
度を超えるような回転速度でステアリングホイール１が
操作された場合には、制御装置１４は、付加反力指令値
Ｔrpの演算を行う（ステップＳ４）。この実施形態にお
いて、付加反力指令値Ｔrpは、操作角センサ１１によっ
て検出される操作角δhと転舵角センサ１３によって検
出される転舵角δsとの偏差（δh−δs）に予め定める
比例定数Ｋ２を乗じることにより求められる。すなわ
ち、制御装置１４は、下記第(2)式に従って付加反力指
令値Ｔrpを演算する。
大きい場合、つまり操舵アクチュエータ２の最高回転速
度を超えるような回転速度でステアリングホイール１が
操作された場合には、制御装置１４は、付加反力指令値
Ｔrpの演算を行う（ステップＳ４）。この実施形態にお
いて、付加反力指令値Ｔrpは、操作角センサ１１によっ
て検出される操作角δhと転舵角センサ１３によって検
出される転舵角δsとの偏差（δh−δs）に予め定める
比例定数Ｋ２を乗じることにより求められる。すなわ
ち、制御装置１４は、下記第(2)式に従って付加反力指
令値Ｔrpを演算する。
【００１９】Ｔrp＝Ｋ２・(δh−δs) ・・・・・・(2)
制御装置１４は、上記第(2)式に従って付加反力指令値
Ｔrpの演算を行った場合、その演算した付加反力指令値
Ｔrpを上記第(1)式に従って演算した基本反力指令値Ｔr
bに加算し、これにより得られる値（Ｔrb＋Ｔrp）を反
力アクチュエータ指令値Ｔrとする（ステップＳ５）。
以上のように、この実施形態では、操舵アクチュエータ
指令値Ｔsに予め定める比例定数Ｋ１を乗じることによ
り基本反力指令値Ｔrbが演算され、操舵アクチュエータ
２が十分な応答性で動作できるような回転速度でステア
リングホイール１が操作された場合には、その基本反力
指令値Ｔrbがそのまま反力アクチュエータ指令値Ｔrに
設定されて、この反力アクチュエータ指令値Ｔr＝Ｔrb
に基づく反力アクチュエータ９の制御が行われる。これ
により、舵取り用の車輪４の転舵（車両の挙動）に応じ
た反力をステアリングホイール１に付与することがで
き、ステアリングホイールと舵取り機構とが機械的にリ
ンクされた操舵装置の場合と同様な操作性を実現するこ
とができる。
Ｔrpの演算を行った場合、その演算した付加反力指令値
Ｔrpを上記第(1)式に従って演算した基本反力指令値Ｔr
bに加算し、これにより得られる値（Ｔrb＋Ｔrp）を反
力アクチュエータ指令値Ｔrとする（ステップＳ５）。
以上のように、この実施形態では、操舵アクチュエータ
指令値Ｔsに予め定める比例定数Ｋ１を乗じることによ
り基本反力指令値Ｔrbが演算され、操舵アクチュエータ
２が十分な応答性で動作できるような回転速度でステア
リングホイール１が操作された場合には、その基本反力
指令値Ｔrbがそのまま反力アクチュエータ指令値Ｔrに
設定されて、この反力アクチュエータ指令値Ｔr＝Ｔrb
に基づく反力アクチュエータ９の制御が行われる。これ
により、舵取り用の車輪４の転舵（車両の挙動）に応じ
た反力をステアリングホイール１に付与することがで
き、ステアリングホイールと舵取り機構とが機械的にリ
ンクされた操舵装置の場合と同様な操作性を実現するこ
とができる。
【００２０】また、操舵アクチュエータ２の最高回転速
度を超えるような回転速度でステアリングホイール１が
操作された場合には、基本反力指令値Ｔrbに、操作角セ
ンサ１１によって検出される操作角δhと転舵角センサ
１３によって検出される転舵角δsとの偏差に予め定め
る比例定数Ｋ２を乗じることにより演算された付加反力
指令値Ｔrpを付加して得られる値が反力アクチュエータ
指令値Ｔrとされる。そして、この反力アクチュエータ
指令値Ｔr＝Ｔrb＋Ｔrpに基づく反力アクチュエータ９
の制御が行われる。これにより、ステアリングホイール
１に大きな反力が付与されるから、ステアリングホイー
ル１の操作に対する操舵アクチュエータ２の動作の遅れ
を小さくすることができる。ゆえに、操舵フィーリング
を向上することができる。
度を超えるような回転速度でステアリングホイール１が
操作された場合には、基本反力指令値Ｔrbに、操作角セ
ンサ１１によって検出される操作角δhと転舵角センサ
１３によって検出される転舵角δsとの偏差に予め定め
る比例定数Ｋ２を乗じることにより演算された付加反力
指令値Ｔrpを付加して得られる値が反力アクチュエータ
指令値Ｔrとされる。そして、この反力アクチュエータ
指令値Ｔr＝Ｔrb＋Ｔrpに基づく反力アクチュエータ９
の制御が行われる。これにより、ステアリングホイール
１に大きな反力が付与されるから、ステアリングホイー
ル１の操作に対する操舵アクチュエータ２の動作の遅れ
を小さくすることができる。ゆえに、操舵フィーリング
を向上することができる。
【００２１】この発明の一実施形態の説明は以上の通り
であるが、この発明は他の形態で実施することもでき
る。たとえば、上述の実施形態では、操舵アクチュエー
タ指令値Ｔsに予め定める比例定数Ｋ１を乗じることに
より基本反力指令値Ｔrbが演算されるとしたが、基本反
力指令値Ｔrbは、操舵アクチュエータ２が電動モータで
ある場合、この電動モータに実際に流れる電流値Ｉsに
予め定める比例定数Ｋ３を乗じることにより演算されて
もよい。すなわち、下記第(3)式に従って基本反力指令
値Ｔrbが演算されてもよい。
であるが、この発明は他の形態で実施することもでき
る。たとえば、上述の実施形態では、操舵アクチュエー
タ指令値Ｔsに予め定める比例定数Ｋ１を乗じることに
より基本反力指令値Ｔrbが演算されるとしたが、基本反
力指令値Ｔrbは、操舵アクチュエータ２が電動モータで
ある場合、この電動モータに実際に流れる電流値Ｉsに
予め定める比例定数Ｋ３を乗じることにより演算されて
もよい。すなわち、下記第(3)式に従って基本反力指令
値Ｔrbが演算されてもよい。
【００２２】Ｔrb＝Ｋ３・Ｉs ・・・・・・(3)
また、上述の実施形態では、操作角センサ１１によって
検出される操作角δhと転舵角センサ１３によって検出
される転舵角δsとの偏差に予め定める比例定数Ｋ２を
乗じることにより付加反力指令値Ｔrpが演算されるとし
たが、付加反力指令値Ｔrpは、操作角センサ１１によっ
て検出される操作角δhの時間微分値δh'と転舵角セン
サ１３によって検出される転舵角δsの時間微分値δs'
との偏差に予め定める比例定数Ｋ４を乗じることにより
演算されてもよい。すなわち、下記第(4)式に従って付
加反力指令値Ｔrpが演算されてもよい。
検出される操作角δhと転舵角センサ１３によって検出
される転舵角δsとの偏差に予め定める比例定数Ｋ２を
乗じることにより付加反力指令値Ｔrpが演算されるとし
たが、付加反力指令値Ｔrpは、操作角センサ１１によっ
て検出される操作角δhの時間微分値δh'と転舵角セン
サ１３によって検出される転舵角δsの時間微分値δs'
との偏差に予め定める比例定数Ｋ４を乗じることにより
演算されてもよい。すなわち、下記第(4)式に従って付
加反力指令値Ｔrpが演算されてもよい。
【００２３】
Ｔrp＝Ｋ４・(δh'−δs'） ・・・・・・(4)
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々
の設計変更を施すことが可能である。
の設計変更を施すことが可能である。
【図１】この発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の
構成を説明するための概念図である。
構成を説明するための概念図である。
【図２】反力指令値Ｔrを求めるための演算処理の流れ
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
１ ステアリングホイール
２ 操舵アクチュエータ
５ ラック軸
６ タイロッド
７ ナックルアーム
９ 反力アクチュエータ
１１ 操作角センサ
１３ 転舵角センサ
１４ 制御装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ６２Ｄ 117:00 Ｂ６２Ｄ 117:00
137:00 137:00
Claims (5)
- 【請求項１】車両の操向のための操作部材と、 この操作部材から機械的に切り離されていて、車両の舵
取り用車輪を転舵するための舵取り機構と、 この舵取り機構の動作駆動源としての操舵アクチュエー
タと、 上記操作部材に操作反力を付与するための反力アクチュ
エータと、 上記操舵アクチュエータの出力に対応する物理量に比例
した反力を上記反力アクチュエータから発生させる反力
制御手段とを含むことを特徴とする車両用操舵装置。 - 【請求項２】上記操舵アクチュエータの出力に対応する
物理量とは、上記操舵アクチュエータを制御するための
制御指令値であることを特徴とする請求項１記載の車両
用操舵装置。 - 【請求項３】上記操舵アクチュエータは、電動モータで
あって、 上記操舵アクチュエータの出力に対応する物理量とは、
上記電動モータに流れる電流値であることを特徴とする
請求項１記載の車両用操舵装置。 - 【請求項４】上記車両用操舵装置は、上記舵取り用車輪
の転舵量を検出する転舵量検出手段と、上記操作部材の
操作量を検出する操作量検出手段とをさらに含み、 上記反力制御手段は、上記操作量検出手段によって検出
される操作量の時間微分値が所定値よりも大きいことを
条件として、上記操舵アクチュエータの出力に対応する
物理量に比例した反力に加えて、上記操作量検出手段に
よって検出される操作量と上記転舵量検出手段によって
検出される転舵量との偏差に比例した反力を上記反力ア
クチュエータから発生させるものであることを特徴とす
る請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用操舵装
置。 - 【請求項５】上記車両用操舵装置は、上記舵取り用車輪
の転舵量を検出する転舵量検出手段と、上記操作部材の
操作量を検出する操作量検出手段とをさらに含み、 上記反力制御手段は、上記操作量検出手段によって検出
される操作量の時間微分値が所定値よりも大きいことを
条件として、上記操舵アクチュエータの出力に対応する
物理量に比例した反力に加えて、上記操作量検出手段に
よって検出される操作量の時間微分値と上記転舵量検出
手段によって検出される転舵量の時間微分値との偏差に
比例した反力を上記反力アクチュエータから発生させる
ものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
かに記載の車両用操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001238236A JP4807545B2 (ja) | 2001-08-06 | 2001-08-06 | 車両用操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001238236A JP4807545B2 (ja) | 2001-08-06 | 2001-08-06 | 車両用操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003048561A true JP2003048561A (ja) | 2003-02-18 |
| JP4807545B2 JP4807545B2 (ja) | 2011-11-02 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001238236A Expired - Fee Related JP4807545B2 (ja) | 2001-08-06 | 2001-08-06 | 車両用操舵装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4807545B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007237938A (ja) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵制御装置 |
| JP2021011230A (ja) * | 2019-07-09 | 2021-02-04 | 株式会社デンソー | ステアリング制御装置 |
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|---|---|---|---|---|
| KR20240014603A (ko) * | 2018-09-28 | 2024-02-01 | 고쿠사이 게이소쿠키 가부시키가이샤 | 시험 장치, 시험 프로세스의 설정 방법 및 스티어링 장치의 시험 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0692250A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-04-05 | Honda Motor Co Ltd | 操舵装置 |
| JPH10217998A (ja) * | 1997-02-07 | 1998-08-18 | Toyota Motor Corp | 操舵制御装置 |
| JP2000108914A (ja) * | 1998-10-02 | 2000-04-18 | Toyota Motor Corp | 操舵制御装置 |
-
2001
- 2001-08-06 JP JP2001238236A patent/JP4807545B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
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| JP2021011230A (ja) * | 2019-07-09 | 2021-02-04 | 株式会社デンソー | ステアリング制御装置 |
| JP7180558B2 (ja) | 2019-07-09 | 2022-11-30 | 株式会社デンソー | ステアリング制御装置 |
| US11827296B2 (en) | 2019-07-09 | 2023-11-28 | Denso Corporation | Steering control device |
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|---|---|
| JP4807545B2 (ja) | 2011-11-02 |
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