JP2003118617A - 車両の操舵装置 - Google Patents
車両の操舵装置Info
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- JP2003118617A JP2003118617A JP2001318329A JP2001318329A JP2003118617A JP 2003118617 A JP2003118617 A JP 2003118617A JP 2001318329 A JP2001318329 A JP 2001318329A JP 2001318329 A JP2001318329 A JP 2001318329A JP 2003118617 A JP2003118617 A JP 2003118617A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】操作部材の操作に対する舵角変化の応答性を必
要に応じて適正に設定し、ドライバーに違和感を与える
ことなく適切な操舵を行うことができる車両の操舵装置
を提供する。 【解決手段】操舵用アクチュエータ２の動きを舵角変化
が生じるように車輪４に伝達する。操作部材１の操作量
と車輪４の転舵量との比が変化するように操舵用アクチ
ュエータ２を制御系により制御可能である。その操作部
材１の操作に対する舵角変化の高応答性の必要性に応じ
て予め定められた高応答必要条件を記憶する。その高応
答必要条件を充足するか否かを判定し、その高応答必要
条件を充足する時は充足しない時よりも、その操舵用ア
クチュエータ２の制御系におけるゲインを高い値に設定
する。
要に応じて適正に設定し、ドライバーに違和感を与える
ことなく適切な操舵を行うことができる車両の操舵装置
を提供する。 【解決手段】操舵用アクチュエータ２の動きを舵角変化
が生じるように車輪４に伝達する。操作部材１の操作量
と車輪４の転舵量との比が変化するように操舵用アクチ
ュエータ２を制御系により制御可能である。その操作部
材１の操作に対する舵角変化の高応答性の必要性に応じ
て予め定められた高応答必要条件を記憶する。その高応
答必要条件を充足するか否かを判定し、その高応答必要
条件を充足する時は充足しない時よりも、その操舵用ア
クチュエータ２の制御系におけるゲインを高い値に設定
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵用アクチュエ
ータを制御することで、舵角を変化させると共に操作部
材の操作量と車輪の転舵量との比を変化させることがで
きる車両の操舵装置に関する。
ータを制御することで、舵角を変化させると共に操作部
材の操作量と車輪の転舵量との比を変化させることがで
きる車両の操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】操作部材と、操舵用アクチュエータと、
その操舵用アクチュエータの動きを舵角変化が生じるよ
うに車輪に伝達する機構と、その操作部材の操作量と車
輪の転舵量との比が変化するように操舵用アクチュエー
タを制御可能な制御装置とを備える車両の操舵装置が提
案されている。そのような操舵装置として、操作部材を
車輪に機械的に連結するものと連結しないものとがあ
る。操作部材を車輪に機械的に連結する場合、ステアリ
ングホイールの操作に応じた入力シャフトの回転を出力
シャフトに遊星ギヤ機構を介して伝達し、その伝達に際
して遊星ギヤ機構を構成するリングギヤを駆動する操舵
用アクチュエータを制御することで操作量と転舵量との
比を変更している。また、操作部材を車輪に機械的に連
結しない場合、操舵用アクチュエータの動きを舵角が変
化するように車輪に伝達する際に、その操舵用アクチュ
エータを制御することで操作量と転舵量との比を変更し
ている。
その操舵用アクチュエータの動きを舵角変化が生じるよ
うに車輪に伝達する機構と、その操作部材の操作量と車
輪の転舵量との比が変化するように操舵用アクチュエー
タを制御可能な制御装置とを備える車両の操舵装置が提
案されている。そのような操舵装置として、操作部材を
車輪に機械的に連結するものと連結しないものとがあ
る。操作部材を車輪に機械的に連結する場合、ステアリ
ングホイールの操作に応じた入力シャフトの回転を出力
シャフトに遊星ギヤ機構を介して伝達し、その伝達に際
して遊星ギヤ機構を構成するリングギヤを駆動する操舵
用アクチュエータを制御することで操作量と転舵量との
比を変更している。また、操作部材を車輪に機械的に連
結しない場合、操舵用アクチュエータの動きを舵角が変
化するように車輪に伝達する際に、その操舵用アクチュ
エータを制御することで操作量と転舵量との比を変更し
ている。
【０００３】上記のような車両の操舵装置においては、
その操作量と転舵量との比を車速に応じて変化させるこ
とで、操作部材の操作に対する舵角変化の応答性を変化
させている。すなわち、その応答性を低車速では高くす
ることで操作量の変化に対する舵角変化を大きくして車
両の低速での旋回性を向上し、一方、その応答性を高車
速では低くすることで操作量の変化に対する舵角変化を
小さくして走行安定性を向上している。
その操作量と転舵量との比を車速に応じて変化させるこ
とで、操作部材の操作に対する舵角変化の応答性を変化
させている。すなわち、その応答性を低車速では高くす
ることで操作量の変化に対する舵角変化を大きくして車
両の低速での旋回性を向上し、一方、その応答性を高車
速では低くすることで操作量の変化に対する舵角変化を
小さくして走行安定性を向上している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】操作部材の操作に対す
る舵角変化の応答性は、車速のみによって変化させたの
では必ずしも最適に設定することはできない。例えば、
操舵の立ち上げ時に急操舵を行うような場合や、急激な
切り返し後に舵角を大きく変化させる操舵を行うような
場合は、舵角変化に遅れがあるとドライバーは操作部材
を操作し過ぎるために高い応答性を必要とされる。しか
し、そのような高い応答性が必要とされる場合を基準と
して操作量と転舵量との比を設定すると、それ以外の場
合は低車速でも舵角変化が急激過ぎてドライバーに違和
感を与え適切な操舵を行うことができない。本発明は、
上記問題を解決することのできる車両の操舵装置を提供
することを目的とする。
る舵角変化の応答性は、車速のみによって変化させたの
では必ずしも最適に設定することはできない。例えば、
操舵の立ち上げ時に急操舵を行うような場合や、急激な
切り返し後に舵角を大きく変化させる操舵を行うような
場合は、舵角変化に遅れがあるとドライバーは操作部材
を操作し過ぎるために高い応答性を必要とされる。しか
し、そのような高い応答性が必要とされる場合を基準と
して操作量と転舵量との比を設定すると、それ以外の場
合は低車速でも舵角変化が急激過ぎてドライバーに違和
感を与え適切な操舵を行うことができない。本発明は、
上記問題を解決することのできる車両の操舵装置を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の車両の操舵装置
は、操作部材と、操舵用アクチュエータと、その操舵用
アクチュエータの動きを舵角変化が生じるように車輪に
伝達する機構と、その操作部材の操作量と車輪の転舵量
との比が変化するように操舵用アクチュエータを制御可
能な制御系と、その操作部材の操作に対する舵角変化の
高応答性の必要性に応じて予め定められた高応答必要条
件を記憶する手段と、その高応答必要条件を充足するか
否かを判定する手段と、その高応答必要条件を充足する
時は充足しない時よりも、その操舵用アクチュエータの
制御系におけるゲインを高い値に設定する手段とを備え
ることを特徴とする。本発明の構成によれば、操作部材
の操作に対する舵角変化の応答性を高くする必要性が高
い場合は、その必要性が低い場合よりも操舵用アクチュ
エータの制御系におけるゲインを高い値に設定できるの
で、舵角変化に遅れが生じるのを防止できる。また、そ
の応答性を高くする必要性が低い場合はそのゲインを低
い値に設定できるので、舵角変化が急激になり過ぎるの
を防止できる。
は、操作部材と、操舵用アクチュエータと、その操舵用
アクチュエータの動きを舵角変化が生じるように車輪に
伝達する機構と、その操作部材の操作量と車輪の転舵量
との比が変化するように操舵用アクチュエータを制御可
能な制御系と、その操作部材の操作に対する舵角変化の
高応答性の必要性に応じて予め定められた高応答必要条
件を記憶する手段と、その高応答必要条件を充足するか
否かを判定する手段と、その高応答必要条件を充足する
時は充足しない時よりも、その操舵用アクチュエータの
制御系におけるゲインを高い値に設定する手段とを備え
ることを特徴とする。本発明の構成によれば、操作部材
の操作に対する舵角変化の応答性を高くする必要性が高
い場合は、その必要性が低い場合よりも操舵用アクチュ
エータの制御系におけるゲインを高い値に設定できるの
で、舵角変化に遅れが生じるのを防止できる。また、そ
の応答性を高くする必要性が低い場合はそのゲインを低
い値に設定できるので、舵角変化が急激になり過ぎるの
を防止できる。
【０００６】その操舵用アクチュエータの制御系はフィ
ードフォワード補償値を演算する調節部を含み、その調
節部のゲインが前記高応答必要条件を充足する時は充足
しない時よりも高い値に設定されるのが好ましい。これ
により、操作部材の操作に対する舵角変化の応答性を的
確に高くすることができる。
ードフォワード補償値を演算する調節部を含み、その調
節部のゲインが前記高応答必要条件を充足する時は充足
しない時よりも高い値に設定されるのが好ましい。これ
により、操作部材の操作に対する舵角変化の応答性を的
確に高くすることができる。
【０００７】本発明において、その高応答必要条件を充
足する時に設定されるゲインの値は、車速、舵角、舵角
変化速度の中の少なくとも一つの大きさが大きい程に大
きな値に設定されるのが好ましい。操作部材の操作に対
する舵角変化の応答性を高くする必要性は、車速、舵
角、舵角変化速度の大きさに対応する。よって、その応
答性を必要性の程度に応じて変化させることができる。
尚、舵角変化速度としては、実際の舵角変化速度よりも
操作部材の操作量に応じた目標舵角の変化速度を用いる
方が応答性の上でより好ましい。
足する時に設定されるゲインの値は、車速、舵角、舵角
変化速度の中の少なくとも一つの大きさが大きい程に大
きな値に設定されるのが好ましい。操作部材の操作に対
する舵角変化の応答性を高くする必要性は、車速、舵
角、舵角変化速度の大きさに対応する。よって、その応
答性を必要性の程度に応じて変化させることができる。
尚、舵角変化速度としては、実際の舵角変化速度よりも
操作部材の操作量に応じた目標舵角の変化速度を用いる
方が応答性の上でより好ましい。
【０００８】その高応答必要条件は、舵角変化速度が設
定値以上の時に充足されるのが好ましい。これにより、
操舵の立ち上げ時等に急操舵を行う場合に、操作部材の
操作に対する舵角変化の応答性を高くすることができ
る。
定値以上の時に充足されるのが好ましい。これにより、
操舵の立ち上げ時等に急操舵を行う場合に、操作部材の
操作に対する舵角変化の応答性を高くすることができ
る。
【０００９】その高応答必要条件は、舵角変化方向が左
右一方から他方に変化するために舵角変化速度が零にな
るまでの時間が設定時間以下であって、且つ、その舵角
変化方向が変化した後の舵角変化速度が設定値以上の時
に充足されるのが好ましい。これにより、急激な切り返
し後に舵角を大きく変化させる操舵を行う場合に、操作
部材の操作に対する舵角変化の応答性を高くすることが
できる。
右一方から他方に変化するために舵角変化速度が零にな
るまでの時間が設定時間以下であって、且つ、その舵角
変化方向が変化した後の舵角変化速度が設定値以上の時
に充足されるのが好ましい。これにより、急激な切り返
し後に舵角を大きく変化させる操舵を行う場合に、操作
部材の操作に対する舵角変化の応答性を高くすることが
できる。
【００１０】その高応答必要条件は、車速が設定値未満
では充足されないのが好ましい。低車速においては、操
作部材の操作に対する舵角変化の応答性が低くても車両
挙動への影響は大きくないことから、応答性を高くする
必要性は高くない。よって、車速が設定値未満では高応
答必要条件が充足されないようにすることで、そのゲイ
ンが不必要に高くなることがなく操舵用アクチュエータ
の負荷を低減できる。
では充足されないのが好ましい。低車速においては、操
作部材の操作に対する舵角変化の応答性が低くても車両
挙動への影響は大きくないことから、応答性を高くする
必要性は高くない。よって、車速が設定値未満では高応
答必要条件が充足されないようにすることで、そのゲイ
ンが不必要に高くなることがなく操舵用アクチュエータ
の負荷を低減できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１〜図４を参照して本発明の第
１実施形態を説明する。図１に示す車両の操舵装置は、
ステアリングホイールを模した操作部材１と、その操作
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と、その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、舵角
変化が生じるように前部左右車輪４に伝達する機構とし
てステアリングギヤ３とを備える。
１実施形態を説明する。図１に示す車両の操舵装置は、
ステアリングホイールを模した操作部材１と、その操作
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と、その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、舵角
変化が生じるように前部左右車輪４に伝達する機構とし
てステアリングギヤ３とを備える。
【００１２】その操舵用アクチュエータ２は、例えば公
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例えばボールネジ機構等の運動
変換機構により構成されている。そのステアリングロッ
ド７の動きがタイロッド８とナックルアーム９を介して
車輪４に伝達され、車輪４のトー角が変化する。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の動きを舵角が変化するように
前部左右車輪４に伝達できれば構成は限定されない。な
お、操舵用アクチュエータ２が駆動されていない状態で
は、前部左右車輪４はセルフアライニングトルクにより
直進位置に復帰できるようにホイールアラインメントが
設定されている。
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例えばボールネジ機構等の運動
変換機構により構成されている。そのステアリングロッ
ド７の動きがタイロッド８とナックルアーム９を介して
車輪４に伝達され、車輪４のトー角が変化する。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の動きを舵角が変化するように
前部左右車輪４に伝達できれば構成は限定されない。な
お、操舵用アクチュエータ２が駆動されていない状態で
は、前部左右車輪４はセルフアライニングトルクにより
直進位置に復帰できるようにホイールアラインメントが
設定されている。
【００１３】その操作部材１は、車体側により回転可能
に支持される回転シャフト１０に連結されている。その
操作部材１を直進操舵位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３
０は、例えば、回転シャフト１０に弾力を付与するバネ
により構成できる。
に支持される回転シャフト１０に連結されている。その
操作部材１を直進操舵位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３
０は、例えば、回転シャフト１０に弾力を付与するバネ
により構成できる。
【００１４】その操作部材１の操作量として、操作部材
１の直進位置からの回転角度δｈを検出する角度センサ
１１が設けられている。車両の舵角δを検出する手段と
して舵角センサ１３が設けられ、本実施形態では、その
舵角δ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。本実施形
態では、その舵角δが車輪４の転舵により生じる実際の
車両挙動の指標となる挙動指標値とされている。車速Ｖ
を検出する速度センサ１４が設けられている。その角度
センサ１１、舵角センサ１３、速度センサ１４は、コン
ピュータにより構成される制御装置２０に接続されてい
る。その制御装置２０は駆動回路２２を介して上記操舵
用アクチュエータ２を制御する。
１の直進位置からの回転角度δｈを検出する角度センサ
１１が設けられている。車両の舵角δを検出する手段と
して舵角センサ１３が設けられ、本実施形態では、その
舵角δ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。本実施形
態では、その舵角δが車輪４の転舵により生じる実際の
車両挙動の指標となる挙動指標値とされている。車速Ｖ
を検出する速度センサ１４が設けられている。その角度
センサ１１、舵角センサ１３、速度センサ１４は、コン
ピュータにより構成される制御装置２０に接続されてい
る。その制御装置２０は駆動回路２２を介して上記操舵
用アクチュエータ２を制御する。
【００１５】図２は制御装置２０により構成される制御
系を示すブロック線図であり、Ｃｋは操作部材１の回転
角度δｈに対する目標舵角δ* の調節部である。この調
節部ＣｋにおけるゲインをＫδ（Ｖ）として、制御装置
２０は予め定められて記憶されたδ* ＝Ｋδ（Ｖ）・δ
ｈの関係と、角度センサ１１により検出した回転角度δ
ｈとから目標舵角δ* を演算する。本実施形態では、そ
の目標舵角δ* が操作部材１の操作量である回転角度δ
ｈに応じた目標挙動指標値とされている。そのゲインＫ
δ（Ｖ）は車速Ｖの関数とされ、例えば図３に示すよう
に車速Ｖが増大する程に減少するものとされ、このゲイ
ンＫδ（Ｖ）と車速Ｖの関係は制御装置２０に記憶され
る。
系を示すブロック線図であり、Ｃｋは操作部材１の回転
角度δｈに対する目標舵角δ* の調節部である。この調
節部ＣｋにおけるゲインをＫδ（Ｖ）として、制御装置
２０は予め定められて記憶されたδ* ＝Ｋδ（Ｖ）・δ
ｈの関係と、角度センサ１１により検出した回転角度δ
ｈとから目標舵角δ* を演算する。本実施形態では、そ
の目標舵角δ* が操作部材１の操作量である回転角度δ
ｈに応じた目標挙動指標値とされている。そのゲインＫ
δ（Ｖ）は車速Ｖの関数とされ、例えば図３に示すよう
に車速Ｖが増大する程に減少するものとされ、このゲイ
ンＫδ（Ｖ）と車速Ｖの関係は制御装置２０に記憶され
る。
【００１６】ＣFFは、目標舵角δ* に対するフィードフ
ォワード補償値ｉａ* の調節部であり、制御系における
フィードフォワード補償要素を構成する。この調節部Ｃ
FFにおける伝達関数をＧａとして、制御装置２０は、予
め定めて記憶したｉａ* ＝Ｇａ・δ* の関係と演算した
目標舵角δ* とからフィードフォワード補償値ｉａ* を
演算する。その調節部ＣFFは例えば比例積分（ＰＩ）制
御要素とされ、この場合の伝達関数Ｇａは、Ｋａをゲイ
ン、Ｔａを時定数、ｓをラプラス演算子としてＧａ＝Ｋ
ａ・〔１＋１／（Ｔａ・ｓ）〕とされ、制御装置２０に
記憶される。その時定数Ｔａは最適な制御を行えるよう
に適宜設定される。
ォワード補償値ｉａ* の調節部であり、制御系における
フィードフォワード補償要素を構成する。この調節部Ｃ
FFにおける伝達関数をＧａとして、制御装置２０は、予
め定めて記憶したｉａ* ＝Ｇａ・δ* の関係と演算した
目標舵角δ* とからフィードフォワード補償値ｉａ* を
演算する。その調節部ＣFFは例えば比例積分（ＰＩ）制
御要素とされ、この場合の伝達関数Ｇａは、Ｋａをゲイ
ン、Ｔａを時定数、ｓをラプラス演算子としてＧａ＝Ｋ
ａ・〔１＋１／（Ｔａ・ｓ）〕とされ、制御装置２０に
記憶される。その時定数Ｔａは最適な制御を行えるよう
に適宜設定される。
【００１７】ＣFBは、目標舵角δ* と舵角センサ１３に
より検出される舵角δとの偏差（δ*−δ）に対するフ
ィードバック補償値ｉｂ* の調節部であり、制御系にお
けるフィードバック補償要素を構成する。この調節部Ｃ
FBにおける伝達関数をＧｂとして、制御装置２０は、予
め定めて記憶したｉｂ* ＝Ｇｂ・（δ* −δ）の関係と
演算した目標舵角δ* と舵角センサ１３により検出され
る舵角δとからフィードバック補償値ｉｂ* を演算す
る。その調節部ＣFBは例えば比例積分（ＰＩ）制御要素
とされ、この場合の伝達関数Ｇｂは、Ｋｂをゲイン、Ｔ
ｂを時定数、ｓをラプラス演算子としてＧｂ＝Ｋｂ・
〔１＋１／（Ｔｂ・ｓ）〕とされ、制御装置２０に記憶
される。そのゲインＫｂと時定数Ｔｂは最適な制御を行
えるように適宜設定される。
より検出される舵角δとの偏差（δ*−δ）に対するフ
ィードバック補償値ｉｂ* の調節部であり、制御系にお
けるフィードバック補償要素を構成する。この調節部Ｃ
FBにおける伝達関数をＧｂとして、制御装置２０は、予
め定めて記憶したｉｂ* ＝Ｇｂ・（δ* −δ）の関係と
演算した目標舵角δ* と舵角センサ１３により検出され
る舵角δとからフィードバック補償値ｉｂ* を演算す
る。その調節部ＣFBは例えば比例積分（ＰＩ）制御要素
とされ、この場合の伝達関数Ｇｂは、Ｋｂをゲイン、Ｔ
ｂを時定数、ｓをラプラス演算子としてＧｂ＝Ｋｂ・
〔１＋１／（Ｔｂ・ｓ）〕とされ、制御装置２０に記憶
される。そのゲインＫｂと時定数Ｔｂは最適な制御を行
えるように適宜設定される。
【００１８】そのフィードフォワード補償値ｉａ* とフ
ィードバック補償値ｉｂ* との和が操舵用アクチュエー
タ２の目標駆動電流Ｉｍ* とされる。その目標駆動電流
Ｉｍ*に応じて駆動回路２２が操舵用アクチュエータ２
を例えばＰＷＭ波により駆動することで、目標舵角δ*
と舵角δとの偏差をなくすように操舵用アクチュエータ
２が制御装置２０により制御される。また、上記ゲイン
Ｋδ（Ｖ）は車速Ｖの関数とされていることから、操作
部材１の操作量である回転角度δｈと車輪４の転舵量と
の比が車速Ｖに応じて変化するように操舵用アクチュエ
ータ２を制御できる。
ィードバック補償値ｉｂ* との和が操舵用アクチュエー
タ２の目標駆動電流Ｉｍ* とされる。その目標駆動電流
Ｉｍ*に応じて駆動回路２２が操舵用アクチュエータ２
を例えばＰＷＭ波により駆動することで、目標舵角δ*
と舵角δとの偏差をなくすように操舵用アクチュエータ
２が制御装置２０により制御される。また、上記ゲイン
Ｋδ（Ｖ）は車速Ｖの関数とされていることから、操作
部材１の操作量である回転角度δｈと車輪４の転舵量と
の比が車速Ｖに応じて変化するように操舵用アクチュエ
ータ２を制御できる。
【００１９】その制御装置２０は、操作部材１の操作に
対する舵角変化の高応答性の必要性に応じて予め定めら
れた高応答必要条件を記憶する。本実施形態では、その
記憶される高応答必要条件は、車速Ｖが設定値α（例え
ば２０ｋｍ／ｈ）以上であって、且つ、目標舵角δ* の
変化速度の絶対値が設定値β（例えば１制御周期におけ
る目標舵角の変化量の大きさが０．４度となる変化速
度）以上の時に充足されるものとされている。すなわ
ち、高応答必要条件は車速が設定値未満では充足されな
い。その制御装置２０により構成される制御系は、その
高応答必要条件を充足するか否かを判定する判定部３３
を有する。その高応答必要条件を充足する時は充足しな
い時よりも、操舵用アクチュエータ２の制御系における
ゲインは高い値に設定される。本実施形態では、上記フ
ィードフォワード補償値ｉａ* を演算する調節部ＣFFの
ゲインＫａが、高応答必要条件を充足する時は充足しな
い時よりも高い値に設定され、高応答必要条件を充足す
る時と充足しない時のそれぞれの値が予め定められて制
御装置２０に記憶され、例えば充足する時は「５」、充
足しない時は「３」とされる。
対する舵角変化の高応答性の必要性に応じて予め定めら
れた高応答必要条件を記憶する。本実施形態では、その
記憶される高応答必要条件は、車速Ｖが設定値α（例え
ば２０ｋｍ／ｈ）以上であって、且つ、目標舵角δ* の
変化速度の絶対値が設定値β（例えば１制御周期におけ
る目標舵角の変化量の大きさが０．４度となる変化速
度）以上の時に充足されるものとされている。すなわ
ち、高応答必要条件は車速が設定値未満では充足されな
い。その制御装置２０により構成される制御系は、その
高応答必要条件を充足するか否かを判定する判定部３３
を有する。その高応答必要条件を充足する時は充足しな
い時よりも、操舵用アクチュエータ２の制御系における
ゲインは高い値に設定される。本実施形態では、上記フ
ィードフォワード補償値ｉａ* を演算する調節部ＣFFの
ゲインＫａが、高応答必要条件を充足する時は充足しな
い時よりも高い値に設定され、高応答必要条件を充足す
る時と充足しない時のそれぞれの値が予め定められて制
御装置２０に記憶され、例えば充足する時は「５」、充
足しない時は「３」とされる。
【００２０】図４のフローチャートを参照して制御装置
２０による操舵用アクチュエータ２の制御手順を説明す
る。まず、各センサによる検出値を読み込む（ステップ
Ｓ１）。次に、検出車速Ｖが上記設定値α以上であって
且つ目標舵角δ* の変化速度の絶対値が上記設定値β以
上であるか否かにより、高応答必要条件を充足するか否
かを判断する（ステップＳ２）。ステップＳ２において
高応答必要条件を充足していれば、操舵用アクチュエー
タ２の制御系におけるゲインＫａを予め記憶した高低の
値の中で高い方の値Ｈに設定し（ステップＳ３）、充足
していなければ低い方の値Ｌに設定する（ステップＳ
４）。次に、検出車速Ｖに対応するゲインＫδ（Ｖ）を
求め（ステップＳ５）、その求めたゲインＫδ（Ｖ）と
操作部材１の検出回転角度δｈから目標舵角δ* を演算
し（ステップＳ６）、その求めた目標舵角δ* に対応す
るフィードフォワード補償値ｉａ* をゲインＫａを用い
て演算し（ステップＳ７）、また、その求めた目標舵角
δ* と検出舵角δとの偏差に対するフィードバック補償
値ｉｂ* をゲインＫｂを用いて演算する（ステップＳ
８）。その求めたフィードフォワード補償値ｉａ* とフ
ィードバック補償値ｉｂ* とから目標駆動電流Ｉｍ* を
求め（ステップＳ９）、その目標駆動電流Ｉｍ* に応じ
て操舵用アクチュエータ２を駆動する（ステップＳ１
０）。次に、制御を終了するか否かを判断し（ステップ
Ｓ１１）、終了しない場合はステップＳ１に戻る。その
終了判断は、例えば車両の始動用キースイッチがオンか
否かにより判断できる。
２０による操舵用アクチュエータ２の制御手順を説明す
る。まず、各センサによる検出値を読み込む（ステップ
Ｓ１）。次に、検出車速Ｖが上記設定値α以上であって
且つ目標舵角δ* の変化速度の絶対値が上記設定値β以
上であるか否かにより、高応答必要条件を充足するか否
かを判断する（ステップＳ２）。ステップＳ２において
高応答必要条件を充足していれば、操舵用アクチュエー
タ２の制御系におけるゲインＫａを予め記憶した高低の
値の中で高い方の値Ｈに設定し（ステップＳ３）、充足
していなければ低い方の値Ｌに設定する（ステップＳ
４）。次に、検出車速Ｖに対応するゲインＫδ（Ｖ）を
求め（ステップＳ５）、その求めたゲインＫδ（Ｖ）と
操作部材１の検出回転角度δｈから目標舵角δ* を演算
し（ステップＳ６）、その求めた目標舵角δ* に対応す
るフィードフォワード補償値ｉａ* をゲインＫａを用い
て演算し（ステップＳ７）、また、その求めた目標舵角
δ* と検出舵角δとの偏差に対するフィードバック補償
値ｉｂ* をゲインＫｂを用いて演算する（ステップＳ
８）。その求めたフィードフォワード補償値ｉａ* とフ
ィードバック補償値ｉｂ* とから目標駆動電流Ｉｍ* を
求め（ステップＳ９）、その目標駆動電流Ｉｍ* に応じ
て操舵用アクチュエータ２を駆動する（ステップＳ１
０）。次に、制御を終了するか否かを判断し（ステップ
Ｓ１１）、終了しない場合はステップＳ１に戻る。その
終了判断は、例えば車両の始動用キースイッチがオンか
否かにより判断できる。
【００２１】上記実施形態によれば、操舵の立ち上げ時
等に急操舵を行うために操作部材１の操作に対する舵角
変化の応答性を高くする必要性が高い場合は、その必要
性が低い場合よりも操舵用アクチュエータ２の制御系に
おけるゲインＫａを高い値に設定できるので、舵角変化
に遅れが生じるのを防止できる。また、その応答性を高
くする必要性が低い場合はそのゲインＫａを低い値に設
定できるので、舵角変化が急激になり過ぎるのを防止で
きる。そのゲインＫａはフィードフォワード補償値ｉａ
* を演算するために用いられるので、操作部材１の操作
に対する舵角変化の応答性を的確に高くすることができ
る。また、車速が設定値α未満では高応答必要条件が充
足されないので、そのゲインＫａが不必要に高くなるこ
とがなく操舵用アクチュエータ２の負荷を低減できる。
等に急操舵を行うために操作部材１の操作に対する舵角
変化の応答性を高くする必要性が高い場合は、その必要
性が低い場合よりも操舵用アクチュエータ２の制御系に
おけるゲインＫａを高い値に設定できるので、舵角変化
に遅れが生じるのを防止できる。また、その応答性を高
くする必要性が低い場合はそのゲインＫａを低い値に設
定できるので、舵角変化が急激になり過ぎるのを防止で
きる。そのゲインＫａはフィードフォワード補償値ｉａ
* を演算するために用いられるので、操作部材１の操作
に対する舵角変化の応答性を的確に高くすることができ
る。また、車速が設定値α未満では高応答必要条件が充
足されないので、そのゲインＫａが不必要に高くなるこ
とがなく操舵用アクチュエータ２の負荷を低減できる。
【００２２】図５〜図８を参照して本発明の第２実施形
態を説明する。上記実施形態では操作部材１と車輪４と
が機械的に連結されていないステアバイワイヤシステム
を採用した操舵装置に本発明を適用したが、本第２実施
形態においては操作部材であるステアリングホイールＨ
が車輪に機械的に連結された操舵装置１０１に本発明を
適用している。
態を説明する。上記実施形態では操作部材１と車輪４と
が機械的に連結されていないステアバイワイヤシステム
を採用した操舵装置に本発明を適用したが、本第２実施
形態においては操作部材であるステアリングホイールＨ
が車輪に機械的に連結された操舵装置１０１に本発明を
適用している。
【００２３】すなわち、ステアリングホイールＨの操作
に応じた入力シャフト１０２の回転が、回転伝達機構１
３０により出力シャフト１１１に伝達され、その出力シ
ャフト１１１の回転が車輪に舵角が変化するようにステ
アリングギヤにより伝達される。そのステアリングギヤ
はラックピニオン式ステアリングギヤやボールスクリュ
ー式ステアリングギヤ等の公知のものを用いることがで
きる。その回転伝達機構１３０の構成要素をモータ（操
舵用アクチュエータ）１３９により駆動することで、そ
のモータ１３９の動きが車輪に舵角が変化するように伝
達される。その入力シャフト１０２と出力シャフト１１
１は互いに同軸心に隙間を介して配置され、ベアリング
１０７、１０８、１１２、１１３を介してハウジング１
１０により支持されている。その回転伝達機構１３０
は、本実施形態では遊星ギヤ機構とされ、サンギヤ１３
１とリングギヤ１３２とに噛み合う遊星ギヤ１３３をキ
ャリア１３４により保持する。そのサンギヤ１３１は、
入力シャフト１０２の端部に同行回転するように連結さ
れている。そのキャリア１３４は、出力シャフト１１１
に同行回転するように連結されている。そのリングギヤ
１３２は、入力シャフト１０２を囲むホルダー１３６に
ボルト３６２を介して固定されている。そのホルダー１
３６は、入力シャフト１０２を囲むようにハウジング１
１０に固定された筒状部材１３５によりベアリング１０
９を介して支持されている。そのホルダー１３６の外周
にウォームホイール１３７が同行回転するように嵌め合
わされている。そのウォームホイール１３７に噛み合う
ウォーム１３８がハウジング１１０により支持されてい
る。そのウォーム１３８がハウジング１１０に取り付け
られたモータ１３９により駆動される。
に応じた入力シャフト１０２の回転が、回転伝達機構１
３０により出力シャフト１１１に伝達され、その出力シ
ャフト１１１の回転が車輪に舵角が変化するようにステ
アリングギヤにより伝達される。そのステアリングギヤ
はラックピニオン式ステアリングギヤやボールスクリュ
ー式ステアリングギヤ等の公知のものを用いることがで
きる。その回転伝達機構１３０の構成要素をモータ（操
舵用アクチュエータ）１３９により駆動することで、そ
のモータ１３９の動きが車輪に舵角が変化するように伝
達される。その入力シャフト１０２と出力シャフト１１
１は互いに同軸心に隙間を介して配置され、ベアリング
１０７、１０８、１１２、１１３を介してハウジング１
１０により支持されている。その回転伝達機構１３０
は、本実施形態では遊星ギヤ機構とされ、サンギヤ１３
１とリングギヤ１３２とに噛み合う遊星ギヤ１３３をキ
ャリア１３４により保持する。そのサンギヤ１３１は、
入力シャフト１０２の端部に同行回転するように連結さ
れている。そのキャリア１３４は、出力シャフト１１１
に同行回転するように連結されている。そのリングギヤ
１３２は、入力シャフト１０２を囲むホルダー１３６に
ボルト３６２を介して固定されている。そのホルダー１
３６は、入力シャフト１０２を囲むようにハウジング１
１０に固定された筒状部材１３５によりベアリング１０
９を介して支持されている。そのホルダー１３６の外周
にウォームホイール１３７が同行回転するように嵌め合
わされている。そのウォームホイール１３７に噛み合う
ウォーム１３８がハウジング１１０により支持されてい
る。そのウォーム１３８がハウジング１１０に取り付け
られたモータ１３９により駆動される。
【００２４】そのモータ１３９の動きを車輪に舵角が変
化するように伝達する際に、車両の走行状態を表す変量
に応じて制御することで、その変量に応じて入力シャフ
ト１０２から出力シャフト１１１への回転伝達比、すな
わちステアリングホイールＨの操作量と車輪の転舵量と
の比を変化させることができる。本実施形態では、その
走行状態を表す変量は車速とされている。例えば、その
モータ１３９の制御によって高速になる程にリングギヤ
１３２の回転角速度を低下させ、遊星ギヤ機構１３０を
減速ギヤ機構として機能させることで、車両の低速での
旋回性と高速での走行安定性とを向上できる。
化するように伝達する際に、車両の走行状態を表す変量
に応じて制御することで、その変量に応じて入力シャフ
ト１０２から出力シャフト１１１への回転伝達比、すな
わちステアリングホイールＨの操作量と車輪の転舵量と
の比を変化させることができる。本実施形態では、その
走行状態を表す変量は車速とされている。例えば、その
モータ１３９の制御によって高速になる程にリングギヤ
１３２の回転角速度を低下させ、遊星ギヤ機構１３０を
減速ギヤ機構として機能させることで、車両の低速での
旋回性と高速での走行安定性とを向上できる。
【００２５】図６に示すように、そのモータ１３９は車
両に搭載される制御装置１４０に接続され、その制御装
置１４０に走行状態を表す変量の検出用センサとして車
速センサ１４１が接続されている。また、その制御装置
１４０に、ステアリングホイールＨの操作量の検出用セ
ンサとして入力シャフト１０２の回転角を検出する回転
角センサ１４２と、車輪の転舵量の検出用センサとして
出力シャフト１１１の回転角を検出する舵角センサ１４
３とが接続されている。ステアリングホイールＨの操作
量に対応する入力シャフト１０２の回転角と、走行状態
を表す変量に対応する車速とから、目標挙動指標値に対
応する出力シャフト１１１の目標舵角を求め、その目標
舵角と車輪の転舵により生じる実際の車両挙動の指標と
なる出力シャフト１１１の舵角との偏差をなくすように
制御装置１４０はモータ１３９を閉ループ制御する。
両に搭載される制御装置１４０に接続され、その制御装
置１４０に走行状態を表す変量の検出用センサとして車
速センサ１４１が接続されている。また、その制御装置
１４０に、ステアリングホイールＨの操作量の検出用セ
ンサとして入力シャフト１０２の回転角を検出する回転
角センサ１４２と、車輪の転舵量の検出用センサとして
出力シャフト１１１の回転角を検出する舵角センサ１４
３とが接続されている。ステアリングホイールＨの操作
量に対応する入力シャフト１０２の回転角と、走行状態
を表す変量に対応する車速とから、目標挙動指標値に対
応する出力シャフト１１１の目標舵角を求め、その目標
舵角と車輪の転舵により生じる実際の車両挙動の指標と
なる出力シャフト１１１の舵角との偏差をなくすように
制御装置１４０はモータ１３９を閉ループ制御する。
【００２６】図７は、制御装置１４０により構成される
制御系を示すブロック線図であり、Ｔｉはステアリング
ホイールＨの操舵トルク、Ｖは車速センサ１４１による
検出値、θｉは入力シャフト１０２の回転角の回転角セ
ンサ１４２による検出値、θｏは出力シャフト１１１の
回転角の舵角センサ１４３による検出値、θｏ* は出力
シャフト１１１の目標舵角、ｉ* はモータ１３９の目標
制御量に対応する目標駆動電流、Ｃ１は入力シャフト１
０２の回転角θｉに対する出力シャフト１１１の目標舵
角θｏ* の調節部、Ｃ２は出力シャフト１１１の目標舵
角θｏ* と舵角θｏとの偏差（θｏ* −θｏ）に対する
モータ１３９の目標駆動電流ｉ* の調節部である。その
制御装置１４０は、回転角センサ１４２により検出した
入力シャフト１０２の回転角θｉに対する出力シャフト
１１１の目標舵角θｏ* を、予め定められて記憶された
関係に基づき演算する。本実施形態では、その入力シャ
フト１０２の回転角θｉに対する出力シャフト１１１の
目標舵角θｏ* の調節部Ｃ１は比例制御要素とされ、出
力シャフト１１１の目標舵角はθｏ* ＝Ｋ（Ｖ）・θｉ
により求められる。ここでＫ（Ｖ）は比例ゲインであっ
て車速Ｖの関数とされている。この比例ゲインＫ（Ｖ）
は、例えば車速Ｖが増大する程に減少するものとされ、
制御装置１４０に記憶される。その記憶した比例ゲイン
Ｋ（Ｖ）と入力シャフト１０２の検出回転角θｉと検出
車速Ｖに基づき出力シャフト１１１の目標舵角θｏ* を
演算する。その制御装置１４０は、出力シャフト１１１
の目標舵角θｏ* と検出舵角θｏとの偏差（θｏ* −θ
ｏ）と、モータ１３９の目標制御量に対応する目標駆動
電流ｉ* との間の関係、すなわち転舵量の目標値と検出
値との偏差と、モータ１３９の目標制御量との間の関係
を記憶する。本実施形態では、その偏差（θｏ* −θ
ｏ）に対する目標駆動電流ｉ* の調節部Ｃ２は比例積分
（ＰＩ）制御要素とされ、目標駆動電流ｉ* はｉ* ＝Ｇ
・（θｏ* −θｏ）により求められる。ここでＧは伝達
関数であり、例えばＫｇをゲイン、Ｔを時定数、ｓをラ
プラス演算子として、その伝達関数ＧはＰＩ制御がなさ
れるようにＧ＝Ｋｇ・〔１＋１／（Ｔ・ｓ）〕とされ、
その時定数Ｔは最適な制御を行えるように設定される。
その伝達関数Ｇが制御装置１４０に記憶される。制御装
置１４０は、その記憶した伝達関数Ｇと、演算した出力
シャフト１１１の目標舵角θｏ* と、検出舵角θｏとに
基づき、モータ１３９の目標駆動電流ｉ*を演算する。
その演算された目標駆動電流ｉ* が印加されることでモ
ータ１３９は駆動される。
制御系を示すブロック線図であり、Ｔｉはステアリング
ホイールＨの操舵トルク、Ｖは車速センサ１４１による
検出値、θｉは入力シャフト１０２の回転角の回転角セ
ンサ１４２による検出値、θｏは出力シャフト１１１の
回転角の舵角センサ１４３による検出値、θｏ* は出力
シャフト１１１の目標舵角、ｉ* はモータ１３９の目標
制御量に対応する目標駆動電流、Ｃ１は入力シャフト１
０２の回転角θｉに対する出力シャフト１１１の目標舵
角θｏ* の調節部、Ｃ２は出力シャフト１１１の目標舵
角θｏ* と舵角θｏとの偏差（θｏ* −θｏ）に対する
モータ１３９の目標駆動電流ｉ* の調節部である。その
制御装置１４０は、回転角センサ１４２により検出した
入力シャフト１０２の回転角θｉに対する出力シャフト
１１１の目標舵角θｏ* を、予め定められて記憶された
関係に基づき演算する。本実施形態では、その入力シャ
フト１０２の回転角θｉに対する出力シャフト１１１の
目標舵角θｏ* の調節部Ｃ１は比例制御要素とされ、出
力シャフト１１１の目標舵角はθｏ* ＝Ｋ（Ｖ）・θｉ
により求められる。ここでＫ（Ｖ）は比例ゲインであっ
て車速Ｖの関数とされている。この比例ゲインＫ（Ｖ）
は、例えば車速Ｖが増大する程に減少するものとされ、
制御装置１４０に記憶される。その記憶した比例ゲイン
Ｋ（Ｖ）と入力シャフト１０２の検出回転角θｉと検出
車速Ｖに基づき出力シャフト１１１の目標舵角θｏ* を
演算する。その制御装置１４０は、出力シャフト１１１
の目標舵角θｏ* と検出舵角θｏとの偏差（θｏ* −θ
ｏ）と、モータ１３９の目標制御量に対応する目標駆動
電流ｉ* との間の関係、すなわち転舵量の目標値と検出
値との偏差と、モータ１３９の目標制御量との間の関係
を記憶する。本実施形態では、その偏差（θｏ* −θ
ｏ）に対する目標駆動電流ｉ* の調節部Ｃ２は比例積分
（ＰＩ）制御要素とされ、目標駆動電流ｉ* はｉ* ＝Ｇ
・（θｏ* −θｏ）により求められる。ここでＧは伝達
関数であり、例えばＫｇをゲイン、Ｔを時定数、ｓをラ
プラス演算子として、その伝達関数ＧはＰＩ制御がなさ
れるようにＧ＝Ｋｇ・〔１＋１／（Ｔ・ｓ）〕とされ、
その時定数Ｔは最適な制御を行えるように設定される。
その伝達関数Ｇが制御装置１４０に記憶される。制御装
置１４０は、その記憶した伝達関数Ｇと、演算した出力
シャフト１１１の目標舵角θｏ* と、検出舵角θｏとに
基づき、モータ１３９の目標駆動電流ｉ*を演算する。
その演算された目標駆動電流ｉ* が印加されることでモ
ータ１３９は駆動される。
【００２７】その制御装置１４０は、第１実施形態と同
様の高応答必要条件を記憶する。その制御装置１４０に
より構成される制御系は、その高応答必要条件を充足す
るか否かを判定する判定部３３と同様の判定部３３′を
有し、第１実施形態と同様に高応答必要条件を充足する
か否かを判定する。その高応答必要条件を充足する時は
充足しない時よりも、モータ１３９の制御系におけるゲ
インの値が高い値に設定される。本実施形態では、上記
調節部Ｃ２のゲインＫｇの値が、高応答必要条件を充足
する時は充足しない時よりも高い値に設定され、第１実
施形態と同様に高応答必要条件を充足する時と充足しな
い時のそれぞれの値が予め定められて制御装置１４０に
記憶される。
様の高応答必要条件を記憶する。その制御装置１４０に
より構成される制御系は、その高応答必要条件を充足す
るか否かを判定する判定部３３と同様の判定部３３′を
有し、第１実施形態と同様に高応答必要条件を充足する
か否かを判定する。その高応答必要条件を充足する時は
充足しない時よりも、モータ１３９の制御系におけるゲ
インの値が高い値に設定される。本実施形態では、上記
調節部Ｃ２のゲインＫｇの値が、高応答必要条件を充足
する時は充足しない時よりも高い値に設定され、第１実
施形態と同様に高応答必要条件を充足する時と充足しな
い時のそれぞれの値が予め定められて制御装置１４０に
記憶される。
【００２８】図８のフローチャートを参照して上記制御
装置１４０による制御手順を説明する。まず、各センサ
の検出値を読み込む（ステップＳ１０１）。次に、検出
車速Ｖが上記設定値α以上であって且つ目標舵角δ* の
変化速度の絶対値が上記設定値β以上であるか否かによ
り、高応答必要条件を充足するか否かを判断する（ステ
ップＳ１０２）。ステップＳ１０２において高応答必要
条件を充足していれば、モータ１３９の制御系における
ゲインＫｇを予め記憶した高低の値の中で高い方の値Ｈ
に設定し（ステップＳ１０３）、充足していなければ低
い方の値Ｌに設定する（ステップＳ１０４）。次に、検
出車速Ｖに対応する比例ゲインＫ（Ｖ）を求める（ステ
ップＳ１０５）。その求めた比例ゲインＫ（Ｖ）と入力
シャフト１０２の検出回転角θｉとから出力シャフト１
１１の目標舵角θｏ* を演算する（ステップＳ１０
６）。その目標舵角θｏ* と出力シャフト１１１の検出
舵角θｏとの偏差（θｏ* −θｏ）と、設定されたゲイ
ンＫｇとを用いて目標駆動電流ｉ * を演算する（ステッ
プＳ１０７）。その目標駆動電流ｉ* に基づきモータ１
３９を駆動する（ステップＳ１０８）。次に、制御を終
了するか否かを、例えば車両のイグニッションスイッチ
がオンか否かにより判断し（ステップＳ１０９）、制御
を終了しない場合はステップＳ１０１に戻る。上記第２
実施形態によれば第１実施形態と同様の効果を奏するこ
とができる。
装置１４０による制御手順を説明する。まず、各センサ
の検出値を読み込む（ステップＳ１０１）。次に、検出
車速Ｖが上記設定値α以上であって且つ目標舵角δ* の
変化速度の絶対値が上記設定値β以上であるか否かによ
り、高応答必要条件を充足するか否かを判断する（ステ
ップＳ１０２）。ステップＳ１０２において高応答必要
条件を充足していれば、モータ１３９の制御系における
ゲインＫｇを予め記憶した高低の値の中で高い方の値Ｈ
に設定し（ステップＳ１０３）、充足していなければ低
い方の値Ｌに設定する（ステップＳ１０４）。次に、検
出車速Ｖに対応する比例ゲインＫ（Ｖ）を求める（ステ
ップＳ１０５）。その求めた比例ゲインＫ（Ｖ）と入力
シャフト１０２の検出回転角θｉとから出力シャフト１
１１の目標舵角θｏ* を演算する（ステップＳ１０
６）。その目標舵角θｏ* と出力シャフト１１１の検出
舵角θｏとの偏差（θｏ* −θｏ）と、設定されたゲイ
ンＫｇとを用いて目標駆動電流ｉ * を演算する（ステッ
プＳ１０７）。その目標駆動電流ｉ* に基づきモータ１
３９を駆動する（ステップＳ１０８）。次に、制御を終
了するか否かを、例えば車両のイグニッションスイッチ
がオンか否かにより判断し（ステップＳ１０９）、制御
を終了しない場合はステップＳ１０１に戻る。上記第２
実施形態によれば第１実施形態と同様の効果を奏するこ
とができる。
【００２９】上記各実施形態の変形例として、高応答必
要条件は、舵角変化方向が左右一方から他方に変化する
ために目標舵角の変化速度が零になるまでの時間が設定
時間以下であって、且つ、その舵角変化方向が変化した
後の目標舵角の変化速度が設定値以上の時に充足される
ものとしてもよい。この高応答必要条件を充足するか否
かは、目標舵角δ* の値を左右一方への操舵時を正、左
右他方への操舵時を負として、その目標舵角δ* の微分
値の符号が正から負、あるいは負から正に変化し、その
符号の変化の過程においてその微分値が零になるまでの
時間が設定時間（例えば１００ｍｓ）以下であって、且
つ、その微分値が零になった後の目標舵角δ* の変化速
度の絶対値が設定値（例えば１制御周期における目標舵
角の変化量の大きさが０．４度となる変化速度）以上か
否かにより判断することができる。例えば、その高応答
必要条件の判断手順は、図９のフローチャートに示すよ
うに目標舵角δ* の微分値ｄδ* ／ｄｔが正か否かを判
断し（ステップＳ２０１）、正であれば正フラグをオン
し（ステップＳ２０２）、負フラグがオンか否かを判断
し（ステップＳ２０３）、負フラグがオンでなければ高
応答必要条件を充足していないと判断し（ステップＳ２
０４）、メインルーチンに戻る。ステップＳ２０１にお
いてｄδ* ／ｄｔが正でなければ負か否かを判断し（ス
テップＳ２０５）、負であれば負フラグをオンし（ステ
ップＳ２０６）、正フラグがオンか否かを判断し（ステ
ップＳ２０７）、正フラグがオンでなければ高応答必要
条件を充足していないと判断し（ステップＳ２０４）、
メインルーチンに戻る。ステップＳ２０５でｄδ* ／ｄ
ｔが負でなければ零であるから、正あるいは負フラグが
オンか否かを判断し（ステップＳ２０８）、オンでなけ
れば高応答必要条件を充足していないと判断し（ステッ
プＳ２０４）、メインルーチンに戻り、オンであれば時
間積算値Σｔを求め（ステップＳ２０９）、高応答必要
条件を充足していないと判断し（ステップＳ２０４）、
メインルーチンに戻る。ステップＳ２０３あるいはステ
ップＳ２０７においてフラグがオンであれば、時間積算
値Σｔが設定時間（例えば１００ｍｓ）以下か否かを判
断し（ステップＳ２１０）、設定時間以下であれば目標
舵角δ* の変化速度の絶対値が設定値（例えば１制御周
期における目標舵角の変化量の大きさが０．４度となる
変化速度）以上か否かを判断し（ステップＳ２１１）、
設定値以上であれば高応答必要条件を充足すると判断す
る（ステップＳ２１２）。ステップＳ２１０で時間積算
値Σｔが設定時間を超える場合、ステップＳ２１１で目
標舵角δ* の変化速度の絶対値が設定値未満の場合、フ
ラグをオフし（ステップＳ２１３）、高応答必要条件を
充足しないと判断する（ステップＳ２０４）。これによ
り、急激な切り返し後に舵角を大きく変化させる操舵を
行う場合に、操作部材１、Ｈの操作に対する舵角変化の
応答性を高くすることができる。この場合、その高応答
必要条件は、上記各実施形態と同様に車速が設定値α未
満では充足されないようにするのが操舵用アクチュエー
タの負荷を低減する上で好ましい。
要条件は、舵角変化方向が左右一方から他方に変化する
ために目標舵角の変化速度が零になるまでの時間が設定
時間以下であって、且つ、その舵角変化方向が変化した
後の目標舵角の変化速度が設定値以上の時に充足される
ものとしてもよい。この高応答必要条件を充足するか否
かは、目標舵角δ* の値を左右一方への操舵時を正、左
右他方への操舵時を負として、その目標舵角δ* の微分
値の符号が正から負、あるいは負から正に変化し、その
符号の変化の過程においてその微分値が零になるまでの
時間が設定時間（例えば１００ｍｓ）以下であって、且
つ、その微分値が零になった後の目標舵角δ* の変化速
度の絶対値が設定値（例えば１制御周期における目標舵
角の変化量の大きさが０．４度となる変化速度）以上か
否かにより判断することができる。例えば、その高応答
必要条件の判断手順は、図９のフローチャートに示すよ
うに目標舵角δ* の微分値ｄδ* ／ｄｔが正か否かを判
断し（ステップＳ２０１）、正であれば正フラグをオン
し（ステップＳ２０２）、負フラグがオンか否かを判断
し（ステップＳ２０３）、負フラグがオンでなければ高
応答必要条件を充足していないと判断し（ステップＳ２
０４）、メインルーチンに戻る。ステップＳ２０１にお
いてｄδ* ／ｄｔが正でなければ負か否かを判断し（ス
テップＳ２０５）、負であれば負フラグをオンし（ステ
ップＳ２０６）、正フラグがオンか否かを判断し（ステ
ップＳ２０７）、正フラグがオンでなければ高応答必要
条件を充足していないと判断し（ステップＳ２０４）、
メインルーチンに戻る。ステップＳ２０５でｄδ* ／ｄ
ｔが負でなければ零であるから、正あるいは負フラグが
オンか否かを判断し（ステップＳ２０８）、オンでなけ
れば高応答必要条件を充足していないと判断し（ステッ
プＳ２０４）、メインルーチンに戻り、オンであれば時
間積算値Σｔを求め（ステップＳ２０９）、高応答必要
条件を充足していないと判断し（ステップＳ２０４）、
メインルーチンに戻る。ステップＳ２０３あるいはステ
ップＳ２０７においてフラグがオンであれば、時間積算
値Σｔが設定時間（例えば１００ｍｓ）以下か否かを判
断し（ステップＳ２１０）、設定時間以下であれば目標
舵角δ* の変化速度の絶対値が設定値（例えば１制御周
期における目標舵角の変化量の大きさが０．４度となる
変化速度）以上か否かを判断し（ステップＳ２１１）、
設定値以上であれば高応答必要条件を充足すると判断す
る（ステップＳ２１２）。ステップＳ２１０で時間積算
値Σｔが設定時間を超える場合、ステップＳ２１１で目
標舵角δ* の変化速度の絶対値が設定値未満の場合、フ
ラグをオフし（ステップＳ２１３）、高応答必要条件を
充足しないと判断する（ステップＳ２０４）。これによ
り、急激な切り返し後に舵角を大きく変化させる操舵を
行う場合に、操作部材１、Ｈの操作に対する舵角変化の
応答性を高くすることができる。この場合、その高応答
必要条件は、上記各実施形態と同様に車速が設定値α未
満では充足されないようにするのが操舵用アクチュエー
タの負荷を低減する上で好ましい。
【００３０】また、各実施形態の別の変形例として、高
応答必要条件を充足する時に設定されるゲインの値は、
車速Ｖ、舵角δ、目標舵角の変化速度ｄδ* ／ｄｔの中
の少なくとも一つの大きさが大きい程に大きな値に設定
されてもよい。例えば、そのゲインの値と車速Ｖ、舵角
δ、目標舵角の変化速度ｄδ* ／ｄｔの中の少なくとも
一つとの間の関係をテーブルや関係式として記憶し、高
応答必要条件の充足時に記憶したテーブルや関係式に基
づきゲインを設定する。操作部材１の操作に対する舵角
変化の応答性を高くする必要性は、車速、舵角、目標舵
角の変化速度の大きさに対応するので、その応答性を必
要性の程度に応じて変化させることで、その応答性を的
確に高くすることができる。
応答必要条件を充足する時に設定されるゲインの値は、
車速Ｖ、舵角δ、目標舵角の変化速度ｄδ* ／ｄｔの中
の少なくとも一つの大きさが大きい程に大きな値に設定
されてもよい。例えば、そのゲインの値と車速Ｖ、舵角
δ、目標舵角の変化速度ｄδ* ／ｄｔの中の少なくとも
一つとの間の関係をテーブルや関係式として記憶し、高
応答必要条件の充足時に記憶したテーブルや関係式に基
づきゲインを設定する。操作部材１の操作に対する舵角
変化の応答性を高くする必要性は、車速、舵角、目標舵
角の変化速度の大きさに対応するので、その応答性を必
要性の程度に応じて変化させることで、その応答性を的
確に高くすることができる。
【００３１】本発明は上記実施形態や変形例に限定され
ない。例えば高応答必要条件は車速に関わらず充足され
てもよい。また、高応答必要条件を充足するか否かによ
り設定されるゲインは、上記各実施形態では調節部
ＣFF、Ｃ２のゲインＫａ、Ｋｇとされたが、これに限定
されず、例えば第１実施形態ではゲインＫδ（Ｖ）や調
節部ＣFBにおけるゲインＫｂを、第２実施形態ではゲイ
ンＫ（Ｖ）を、高応答必要条件を充足する時は充足しな
い時よりも高い値に設定してもよい。さらに、制御系の
構成は上記各実施形態に限定されるものではない。
ない。例えば高応答必要条件は車速に関わらず充足され
てもよい。また、高応答必要条件を充足するか否かによ
り設定されるゲインは、上記各実施形態では調節部
ＣFF、Ｃ２のゲインＫａ、Ｋｇとされたが、これに限定
されず、例えば第１実施形態ではゲインＫδ（Ｖ）や調
節部ＣFBにおけるゲインＫｂを、第２実施形態ではゲイ
ンＫ（Ｖ）を、高応答必要条件を充足する時は充足しな
い時よりも高い値に設定してもよい。さらに、制御系の
構成は上記各実施形態に限定されるものではない。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、操作部材の操作に対す
る舵角変化の応答性を必要に応じて適正に設定し、ドラ
イバーに違和感を与えることなく適切な操舵を行うこと
ができ、さらに操舵用アクチュエータに過剰な負荷が作
用するのを防止できる車両の操舵装置を提供できる。
る舵角変化の応答性を必要に応じて適正に設定し、ドラ
イバーに違和感を与えることなく適切な操舵を行うこと
ができ、さらに操舵用アクチュエータに過剰な負荷が作
用するのを防止できる車両の操舵装置を提供できる。
【図１】本発明の第１実施形態の車両の操舵装置の構成
説明図
説明図
【図２】本発明の第１実施形態の車両の操舵装置の制御
ブロック線図
ブロック線図
【図３】本発明の第１実施形態の操舵装置の制御系にお
ける比例ゲインＫδ（Ｖ）と車速Ｖとの関係を示す図
ける比例ゲインＫδ（Ｖ）と車速Ｖとの関係を示す図
【図４】本発明の第１実施形態の車両の操舵装置の制御
手順を示すフローチャート
手順を示すフローチャート
【図５】本発明の第２実施形態の車両の操舵装置の縦断
面図
面図
【図６】本発明の第２実施形態の車両の操舵装置の制御
構成の説明図
構成の説明図
【図７】本発明の第２実施形態の車両の操舵装置におけ
る制御系のブロック線図
る制御系のブロック線図
【図８】本発明の第２実施形態の車両の操舵装置の制御
手順を示すフローチャート
手順を示すフローチャート
【図９】本発明の変形例の車両の操舵装置における高応
答必要条件の判断手順を示すフローチャート
答必要条件の判断手順を示すフローチャート
１ 操作部材
２ 操舵用アクチュエータ
３ ステアリングギヤ
４ 車輪
３３、３３′ 判定部
１３９ モータ
１４０ 制御装置
Ｈ ステアリングホイール
ＣFF 調節部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3D032 CC12 DA02 DA03 DA16 DA23
DA64 DC01 DC08 DC33 DD02
DD05 DD06 DD10 DD17 DD18
EB04 EB05 EC23 EC31
3D033 CA03 CA04 CA13 CA17 CA18
CA21
Claims (6)
- 【請求項１】操作部材と、操舵用アクチュエータと、そ
の操舵用アクチュエータの動きを舵角変化が生じるよう
に車輪に伝達する機構と、その操作部材の操作量と車輪
の転舵量との比が変化するように操舵用アクチュエータ
を制御可能な制御系と、その操作部材の操作に対する舵
角変化の高応答性の必要性に応じて予め定められた高応
答必要条件を記憶する手段と、その高応答必要条件を充
足するか否かを判定する手段と、その高応答必要条件を
充足する時は充足しない時よりも、その操舵用アクチュ
エータの制御系におけるゲインを高い値に設定する手段
とを備える車両の操舵装置。 - 【請求項２】その操舵用アクチュエータの制御系はフィ
ードフォワード補償値を演算する調節部を含み、その調
節部のゲインが前記高応答必要条件を充足する時は充足
しない時よりも高い値に設定される請求項１に記載の車
両の操舵装置。 - 【請求項３】その高応答必要条件を充足する時に設定さ
れるゲインの値は、車速、舵角、舵角変化速度の中の少
なくとも一つの大きさが大きい程に大きな値に設定され
る請求項１または２に記載の車両の操舵装置。 - 【請求項４】その高応答必要条件は、舵角変化速度が設
定値以上の時に充足される請求項１〜３の中の何れかに
記載の車両の操舵装置。 - 【請求項５】その高応答必要条件は、舵角変化方向が左
右一方から他方に変化するために舵角変化速度が零にな
るまでの時間が設定時間以下であって、且つ、その舵角
変化方向が変化した後の舵角変化速度が設定値以上の時
に充足される請求項１〜３の中の何れかに記載の車両の
操舵装置。 - 【請求項６】その高応答必要条件は、車速が設定値未満
では充足されない請求項１〜５の中の何れかに記載の車
両の操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001318329A JP3894765B2 (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 車両の操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001318329A JP3894765B2 (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 車両の操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003118617A true JP2003118617A (ja) | 2003-04-23 |
| JP3894765B2 JP3894765B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=19136047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001318329A Expired - Fee Related JP3894765B2 (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 車両の操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3894765B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006218888A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
| WO2007007694A1 (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 車両の操舵アシスト装置 |
| JP2007253670A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| WO2013132807A1 (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法 |
| WO2019088085A1 (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 株式会社エクォス・リサーチ | 車両 |
-
2001
- 2001-10-16 JP JP2001318329A patent/JP3894765B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006218888A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
| WO2007007694A1 (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 車両の操舵アシスト装置 |
| US7974752B2 (en) | 2005-07-08 | 2011-07-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steering assistance device for vehicle |
| JP2007253670A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| WO2013132807A1 (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法 |
| JPWO2013132807A1 (ja) * | 2012-03-05 | 2015-07-30 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法 |
| WO2019088085A1 (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 株式会社エクォス・リサーチ | 車両 |
| CN111278724A (zh) * | 2017-10-31 | 2020-06-12 | 株式会社爱考斯研究 | 车辆 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3894765B2 (ja) | 2007-03-22 |
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