JP2003118618A - 車両の操舵装置 - Google Patents
車両の操舵装置Info
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- JP2003118618A JP2003118618A JP2001318496A JP2001318496A JP2003118618A JP 2003118618 A JP2003118618 A JP 2003118618A JP 2001318496 A JP2001318496 A JP 2001318496A JP 2001318496 A JP2001318496 A JP 2001318496A JP 2003118618 A JP2003118618 A JP 2003118618A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】車両挙動が右操舵時と左操舵時とで相違するの
を抑制し、車両の走行安定性を向上してドライバーに違
和感を与えることのない実用的な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。その操舵用
アクチュエータ２の制御系におけるゲインを、右操舵時
と左操舵時とで互いに異なる値に設定することができ
る。
を抑制し、車両の走行安定性を向上してドライバーに違
和感を与えることのない実用的な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。その操舵用
アクチュエータ２の制御系におけるゲインを、右操舵時
と左操舵時とで互いに異なる値に設定することができ
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系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系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】
【発明が解決しようとする課題】上記のような車両の操
舵装置においては、操作部材の操作量や操作速度といっ
た操作特性が一定であっても、右操舵時と左操舵時とで
車両の挙動が相違することがある。そのため、車両の走
行安定性が低下し、ドライバーに違和感を与えるという
問題がある。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。
舵装置においては、操作部材の操作量や操作速度といっ
た操作特性が一定であっても、右操舵時と左操舵時とで
車両の挙動が相違することがある。そのため、車両の走
行安定性が低下し、ドライバーに違和感を与えるという
問題がある。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。
【０００４】
【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、その操舵用アクチュエータの制御系にお
けるゲインを、右操舵時と左操舵時とで互いに異なる値
に設定する手段とを備えることを特徴とする。操作部材
の操作量や操作速度といった操作特性が一定であって
も、右操舵時と左操舵時とで車両の挙動が相違する原因
としては、車両の慣性質量の中で乗員、積荷、燃料など
の可変慣性質量の大きさや配置の変化が考えられる。例
えば、そのような可変慣性質量の変化により、車両の重
心位置が車両の左右方向における中央位置よりも右方に
偏った場合は、路面と左側車輪との間の摩擦が路面と右
側車輪との間の摩擦よりも小さくなる。そうすると、右
操舵時は外輪となる左側車輪の駆動力が内輪となる右側
車輪よりも小さくなるのに対して、左操舵時は外輪とな
る右側車輪の駆動力が内輪となる左側車輪よりも大きく
なるので、右操舵時は左操舵時よりも車両の旋回性能が
低下する。逆に、車両の重心位置が車両の左右方向にお
ける中央位置よりも左方に偏った場合は、左操舵時は右
操舵時よりも車両の旋回性能が低下する。本発明の構成
によれば、右操舵時における操舵用アクチュエータの制
御系におけるゲインと、左操舵時における操舵用アクチ
ュエータの制御系におけるゲインとを互いに異なる値に
設定することができるので、車両挙動が右操舵時と左操
舵時とで相違するのを抑制できる。
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、その操舵用アクチュエータの制御系にお
けるゲインを、右操舵時と左操舵時とで互いに異なる値
に設定する手段とを備えることを特徴とする。操作部材
の操作量や操作速度といった操作特性が一定であって
も、右操舵時と左操舵時とで車両の挙動が相違する原因
としては、車両の慣性質量の中で乗員、積荷、燃料など
の可変慣性質量の大きさや配置の変化が考えられる。例
えば、そのような可変慣性質量の変化により、車両の重
心位置が車両の左右方向における中央位置よりも右方に
偏った場合は、路面と左側車輪との間の摩擦が路面と右
側車輪との間の摩擦よりも小さくなる。そうすると、右
操舵時は外輪となる左側車輪の駆動力が内輪となる右側
車輪よりも小さくなるのに対して、左操舵時は外輪とな
る右側車輪の駆動力が内輪となる左側車輪よりも大きく
なるので、右操舵時は左操舵時よりも車両の旋回性能が
低下する。逆に、車両の重心位置が車両の左右方向にお
ける中央位置よりも左方に偏った場合は、左操舵時は右
操舵時よりも車両の旋回性能が低下する。本発明の構成
によれば、右操舵時における操舵用アクチュエータの制
御系におけるゲインと、左操舵時における操舵用アクチ
ュエータの制御系におけるゲインとを互いに異なる値に
設定することができるので、車両挙動が右操舵時と左操
舵時とで相違するのを抑制できる。
【０００５】本発明において、前記制御系におけるゲイ
ンの値は、車両の重心位置が車両の左右方向における中
央位置よりも右方に偏っている場合は右操舵時に左操舵
時よりも大きくなるように設定され、左方に偏っている
場合は左操舵時に右操舵時よりも大きくなるように設定
されるのが好ましい。これにより、車両の重心位置が車
両の左右方向における中央位置から偏った場合に、車両
挙動が右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制でき
る。
ンの値は、車両の重心位置が車両の左右方向における中
央位置よりも右方に偏っている場合は右操舵時に左操舵
時よりも大きくなるように設定され、左方に偏っている
場合は左操舵時に右操舵時よりも大きくなるように設定
されるのが好ましい。これにより、車両の重心位置が車
両の左右方向における中央位置から偏った場合に、車両
挙動が右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制でき
る。
【０００６】車両の慣性質量の一部をなす可変慣性質量
の大きさと配置の中の少なくとも一方の相違に応じて予
め定められた値に、前記制御系におけるゲインの値が設
定されるのが好ましい。これにより、可変慣性質量の大
きさや配置の相違に起因して車両の重心位置が車両の左
右方向における中央位置から偏った場合に、車両挙動が
右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制できる。この
場合、その可変慣性質量の大きさは予め設定された値と
され、その可変慣性質量の数と配置の相違に対応して切
替え操作可能なゲイン切替えスイッチが設けられ、その
ゲイン切替えスイッチの切替え操作位置に応じて予め定
められた値に、前記制御系におけるゲインが設定される
のが好ましい。これにより、車両の乗員がゲイン切替え
スイッチを操作するだけで、車両挙動が右操舵時と左操
舵時とで相違するのを抑制するように操舵用アクチュエ
ータの制御系におけるゲインを設定することができる。
あるいは、その可変慣性質量の大きさと配置を検出する
可変慣性質量検出センサが設けられ、そのセンサの検出
結果に応じて予め定められた値に、前記制御系における
ゲインが設定されるのが好ましい。これにより、車両挙
動が右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制するよう
に自動的に操舵用アクチュエータの制御系におけるゲイ
ンを設定することができる。その可変慣性質量は車両の
乗員、燃料、積荷の中の少なくとも一つの慣性質量であ
るのが好ましい。これにより、車両挙動が右操舵時と左
操舵時とで相違することに大きく影響する可変慣性質量
の変化に対処することができる。
の大きさと配置の中の少なくとも一方の相違に応じて予
め定められた値に、前記制御系におけるゲインの値が設
定されるのが好ましい。これにより、可変慣性質量の大
きさや配置の相違に起因して車両の重心位置が車両の左
右方向における中央位置から偏った場合に、車両挙動が
右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制できる。この
場合、その可変慣性質量の大きさは予め設定された値と
され、その可変慣性質量の数と配置の相違に対応して切
替え操作可能なゲイン切替えスイッチが設けられ、その
ゲイン切替えスイッチの切替え操作位置に応じて予め定
められた値に、前記制御系におけるゲインが設定される
のが好ましい。これにより、車両の乗員がゲイン切替え
スイッチを操作するだけで、車両挙動が右操舵時と左操
舵時とで相違するのを抑制するように操舵用アクチュエ
ータの制御系におけるゲインを設定することができる。
あるいは、その可変慣性質量の大きさと配置を検出する
可変慣性質量検出センサが設けられ、そのセンサの検出
結果に応じて予め定められた値に、前記制御系における
ゲインが設定されるのが好ましい。これにより、車両挙
動が右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制するよう
に自動的に操舵用アクチュエータの制御系におけるゲイ
ンを設定することができる。その可変慣性質量は車両の
乗員、燃料、積荷の中の少なくとも一つの慣性質量であ
るのが好ましい。これにより、車両挙動が右操舵時と左
操舵時とで相違することに大きく影響する可変慣性質量
の変化に対処することができる。
【０００７】その操作部材の操作量に応じた目標挙動指
標値を求める手段と、車輪の転舵により生じる実際の車
両挙動の指標となる挙動指標値を求める手段とを備え、
その目標挙動指標値と実際の挙動指標値との偏差をなく
すように前記操舵用アクチュエータが制御され、車両が
定常旋回状態か否かを判断する手段が設けられ、その定
常旋回状態において、その目標挙動指標値に対する実際
の挙動指標値の追従率に相関する値に応じて予め定めら
れた値に前記制御系におけるゲインが設定されるのが好
ましい。これにより、車両挙動が右操舵時と左操舵時と
で相違する場合に、その原因の如何に関わらず、その車
両挙動の相違を抑制するように自動的に操舵用アクチュ
エータの制御系におけるゲインを設定することができ
る。
標値を求める手段と、車輪の転舵により生じる実際の車
両挙動の指標となる挙動指標値を求める手段とを備え、
その目標挙動指標値と実際の挙動指標値との偏差をなく
すように前記操舵用アクチュエータが制御され、車両が
定常旋回状態か否かを判断する手段が設けられ、その定
常旋回状態において、その目標挙動指標値に対する実際
の挙動指標値の追従率に相関する値に応じて予め定めら
れた値に前記制御系におけるゲインが設定されるのが好
ましい。これにより、車両挙動が右操舵時と左操舵時と
で相違する場合に、その原因の如何に関わらず、その車
両挙動の相違を抑制するように自動的に操舵用アクチュ
エータの制御系におけるゲインを設定することができ
る。
【０００８】
【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。
【０００９】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。
【００１０】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。
【００１１】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、舵角変化時における車両挙動
を安定化させることができるように、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、舵角変化時における車両挙動
を安定化させることができるように、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。
【００１２】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。
【００１３】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。
【００１４】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。その時定数Ｔｂは最適な制御を行えるように適
宜設定される。
【００１５】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。
【００１６】その制御装置２０に、右操舵時における操
舵用アクチュエータ２の制御系におけるゲインと、左操
舵時における操舵用アクチュエータ２の制御系における
ゲインとを互いに異なる値に設定するゲイン切替えスイ
ッチ２１が接続されている。そのゲイン切替えスイッチ
２１の切替え操作位置に応じて、操舵用アクチュエータ
２の制御系におけるゲインの値は、車両の重心位置が車
両の左右方向における中央位置よりも右方に偏っている
場合は右操舵時に左操舵時よりも大きくなるように設定
され、左方に偏っている場合は左操舵時に右操舵時より
も大きくなるように設定される。これにより、車両の乗
員がゲイン切替えスイッチ２１を操作するだけで、車両
挙動が右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制するよ
うに操舵用アクチュエータ２の制御系におけるゲインを
設定することができる。本実施形態では、その操舵用ア
クチュエータ２の制御系におけるゲインの値は、車両の
慣性質量の一部をなす可変慣性質量の大きさと配置の中
の少なくとも一方の相違に応じて予め定められた値に設
定される。その可変慣性質量の大きさは予め設定された
値とされ、その可変慣性質量の数と配置の相違に対応し
てゲイン切替えスイッチ２１は乗員により切替え操作可
能とされている。その可変慣性質量は車両の乗員、燃
料、積荷の中の少なくとも一つの慣性質量とされる。例
えば以下の表１に示すように、前部に左右２座席、後部
に左中右３座席を有する車両の乗員の数と配置とに対応
して上記調節部ＣFF、ＣFBのゲインＫａ、Ｋｂが制御系
におけるゲインとして予め定められて制御装置２０に記
憶される。これにより、車両挙動が右操舵時と左操舵時
とで相違することに大きく影響する可変慣性質量の変化
に対処することができる。
舵用アクチュエータ２の制御系におけるゲインと、左操
舵時における操舵用アクチュエータ２の制御系における
ゲインとを互いに異なる値に設定するゲイン切替えスイ
ッチ２１が接続されている。そのゲイン切替えスイッチ
２１の切替え操作位置に応じて、操舵用アクチュエータ
２の制御系におけるゲインの値は、車両の重心位置が車
両の左右方向における中央位置よりも右方に偏っている
場合は右操舵時に左操舵時よりも大きくなるように設定
され、左方に偏っている場合は左操舵時に右操舵時より
も大きくなるように設定される。これにより、車両の乗
員がゲイン切替えスイッチ２１を操作するだけで、車両
挙動が右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制するよ
うに操舵用アクチュエータ２の制御系におけるゲインを
設定することができる。本実施形態では、その操舵用ア
クチュエータ２の制御系におけるゲインの値は、車両の
慣性質量の一部をなす可変慣性質量の大きさと配置の中
の少なくとも一方の相違に応じて予め定められた値に設
定される。その可変慣性質量の大きさは予め設定された
値とされ、その可変慣性質量の数と配置の相違に対応し
てゲイン切替えスイッチ２１は乗員により切替え操作可
能とされている。その可変慣性質量は車両の乗員、燃
料、積荷の中の少なくとも一つの慣性質量とされる。例
えば以下の表１に示すように、前部に左右２座席、後部
に左中右３座席を有する車両の乗員の数と配置とに対応
して上記調節部ＣFF、ＣFBのゲインＫａ、Ｋｂが制御系
におけるゲインとして予め定められて制御装置２０に記
憶される。これにより、車両挙動が右操舵時と左操舵時
とで相違することに大きく影響する可変慣性質量の変化
に対処することができる。
【００１７】
【表１】
【００１８】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、操舵用アクチュエータ２の制御系におけ
るゲインＫａ、Ｋｂが、ゲイン切替えスイッチ２１の操
作に応じて予め定められた値に設定される（ステップＳ
２）。次に、検出車速Ｖに対応するゲインＫδ（Ｖ）を
求め（ステップＳ３）、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
する（ステップＳ４）。次に、操作部材１の検出回転角
度δｈから操舵方向が右か左かを判断し（ステップＳ
５）、その操舵方向に対応して設定されたゲインＫａ、
Ｋｂを読み出す（ステップＳ６）。次に、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、
読み出したゲインＫａを用いて演算し（ステップＳ
７）、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、読み出し
たゲインＫｂを用いて演算する（ステップＳ８）。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Ｓ１０）。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、操舵用アクチュエータ２の制御系におけ
るゲインＫａ、Ｋｂが、ゲイン切替えスイッチ２１の操
作に応じて予め定められた値に設定される（ステップＳ
２）。次に、検出車速Ｖに対応するゲインＫδ（Ｖ）を
求め（ステップＳ３）、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
する（ステップＳ４）。次に、操作部材１の検出回転角
度δｈから操舵方向が右か左かを判断し（ステップＳ
５）、その操舵方向に対応して設定されたゲインＫａ、
Ｋｂを読み出す（ステップＳ６）。次に、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、
読み出したゲインＫａを用いて演算し（ステップＳ
７）、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、読み出し
たゲインＫｂを用いて演算する（ステップＳ８）。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Ｓ１０）。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。
【００１９】上記実施形態によれば、右操舵時における
操舵用アクチュエータ２の制御系におけるゲインと、左
操舵時における操舵用アクチュエータ２の制御系におけ
るゲインとを互いに異なる値に設定することができるの
で、操作部材１の一定の操作に対する車両挙動が右操舵
時と左操舵時とで相違するのを抑制できる。特に、その
制御系におけるゲインの値は、車両の重心位置が車両の
左右方向における中央位置よりも右方に偏っている場合
は右操舵時に左操舵時よりも大きくなるように設定さ
れ、左方に偏っている場合は左操舵時に右操舵時よりも
大きくなるように設定されるので、車両の重心位置が車
両の左右方向における中央位置から偏った場合でも、車
両挙動が右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制でき
る。さらに、車両の慣性質量の一部をなす可変慣性質量
の大きさや配置の相違に起因して車両の重心位置が車両
の左右方向における中央位置から偏った場合に、車両挙
動が右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制できる。
操舵用アクチュエータ２の制御系におけるゲインと、左
操舵時における操舵用アクチュエータ２の制御系におけ
るゲインとを互いに異なる値に設定することができるの
で、操作部材１の一定の操作に対する車両挙動が右操舵
時と左操舵時とで相違するのを抑制できる。特に、その
制御系におけるゲインの値は、車両の重心位置が車両の
左右方向における中央位置よりも右方に偏っている場合
は右操舵時に左操舵時よりも大きくなるように設定さ
れ、左方に偏っている場合は左操舵時に右操舵時よりも
大きくなるように設定されるので、車両の重心位置が車
両の左右方向における中央位置から偏った場合でも、車
両挙動が右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制でき
る。さらに、車両の慣性質量の一部をなす可変慣性質量
の大きさや配置の相違に起因して車両の重心位置が車両
の左右方向における中央位置から偏った場合に、車両挙
動が右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制できる。
【００２０】図５、図６を参照して本発明の第２実施形
態を説明する。上記第１実施形態と同様部分は同一符号
で示して相違点のみ説明する。本第２実施形態において
は、第１実施形態におけるゲイン切替えスイッチ２１に
代えて、制御装置２０により構成される制御系は自動ゲ
イン設定部３１を有する。その自動ゲイン設定部３１
は、車両が定常旋回状態か否かを判断し、その定常旋回
状態において、その目標挙動指標値に対する実際の挙動
指標値の追従率に相関する値に応じて予め定められた値
に操舵用アクチュエータ２の制御系におけるゲインを設
定する。本実施形態では、車速Ｖが予め定めた設定値α
（例えば２０ｋｍ／ｈ）以上において舵角δが予め定め
た時間ｔ（例えば１秒）以上に亘り一定である場合に定
常旋回状態であると判断する。その追従率に相関する値
は、例えば目標舵角δ* に対する目標舵角δ* と舵角δ
との偏差の割合（δ* −δ）／δ* や、目標舵角δ* に
対する舵角δの割合δ／δ* とされる。操舵用アクチュ
エータ２の制御系におけるゲインの値は、その追従率が
低い程に大きくなるように予め定められ、その追従率と
ゲインの値との関係が制御装置２０に記憶される。例え
ば、（δ* −δ）／δ*の値が大きい程に、δ／δ* の
値が１よりも小さい程に、操舵用アクチュエータ２の制
御系におけるゲインの値は大きく設定される。本実施形
態では、上記調節部ＣFF、ＣFBのゲインＫａ、Ｋｂがそ
の追従率に相関する値に応じて設定される。なお、車両
の挙動指標値として車両のヨーレートγや横加速度Ｇｙ
を検出するセンサを設け、目標挙動指標値として車速Ｖ
と目標舵角δ* に応じた目標ヨーレートγ* や目標横加
速度Ｇｙ* を演算し、その追従率に相関する値を（γ*
−γ）／γ* 、γ／γ* 、（Ｇｙ* −Ｇｙ）／Ｇｙ* 、
あるいはＧｙ／Ｇｙ* としてもよい。他の構成は第１実
施形態と同様とされている。
態を説明する。上記第１実施形態と同様部分は同一符号
で示して相違点のみ説明する。本第２実施形態において
は、第１実施形態におけるゲイン切替えスイッチ２１に
代えて、制御装置２０により構成される制御系は自動ゲ
イン設定部３１を有する。その自動ゲイン設定部３１
は、車両が定常旋回状態か否かを判断し、その定常旋回
状態において、その目標挙動指標値に対する実際の挙動
指標値の追従率に相関する値に応じて予め定められた値
に操舵用アクチュエータ２の制御系におけるゲインを設
定する。本実施形態では、車速Ｖが予め定めた設定値α
（例えば２０ｋｍ／ｈ）以上において舵角δが予め定め
た時間ｔ（例えば１秒）以上に亘り一定である場合に定
常旋回状態であると判断する。その追従率に相関する値
は、例えば目標舵角δ* に対する目標舵角δ* と舵角δ
との偏差の割合（δ* −δ）／δ* や、目標舵角δ* に
対する舵角δの割合δ／δ* とされる。操舵用アクチュ
エータ２の制御系におけるゲインの値は、その追従率が
低い程に大きくなるように予め定められ、その追従率と
ゲインの値との関係が制御装置２０に記憶される。例え
ば、（δ* −δ）／δ*の値が大きい程に、δ／δ* の
値が１よりも小さい程に、操舵用アクチュエータ２の制
御系におけるゲインの値は大きく設定される。本実施形
態では、上記調節部ＣFF、ＣFBのゲインＫａ、Ｋｂがそ
の追従率に相関する値に応じて設定される。なお、車両
の挙動指標値として車両のヨーレートγや横加速度Ｇｙ
を検出するセンサを設け、目標挙動指標値として車速Ｖ
と目標舵角δ* に応じた目標ヨーレートγ* や目標横加
速度Ｇｙ* を演算し、その追従率に相関する値を（γ*
−γ）／γ* 、γ／γ* 、（Ｇｙ* −Ｇｙ）／Ｇｙ* 、
あるいはＧｙ／Ｇｙ* としてもよい。他の構成は第１実
施形態と同様とされている。
【００２１】図６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
Ｓ１０１）。次に、検出車速Ｖが上記設定値α以上であ
って且つ検出舵角δが上記設定時間ｔ以上に亘り一定で
あるか否かにより、車両が定常旋回状態か否かを判断す
る（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において車
両が定常旋回状態でなければ、操舵用アクチュエータ２
の制御系におけるゲインＫａ、Ｋｂを予め記憶した初期
設定値または前回の設定値に設定する（ステップＳ１０
３）。ステップＳ１０２において車両が定常旋回状態で
あれば、目標挙動指標値に対する実際の挙動指標値の追
従率に相関する値を演算し（ステップＳ１０４）、その
追従率に相関する値に応じて予め定められて記憶された
値に操舵用アクチュエータ２の制御系におけるゲインＫ
ａ、Ｋｂを設定する（ステップＳ１０５）。次に、検出
車速Ｖに対応するゲインＫδ（Ｖ）を求め（ステップＳ
１０６）、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
Ｓ１０７）、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、設定したゲインＫａを用
いて演算し（ステップＳ１０８）、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、設定したゲインＫｂを用いて演算す
る（ステップＳ１０９）。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Ｓ１１０）、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Ｓ１１１）。次に、制御を終了するか
否かを判断し（ステップＳ１１２）、終了しない場合は
ステップＳ１０１に戻る。
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
Ｓ１０１）。次に、検出車速Ｖが上記設定値α以上であ
って且つ検出舵角δが上記設定時間ｔ以上に亘り一定で
あるか否かにより、車両が定常旋回状態か否かを判断す
る（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において車
両が定常旋回状態でなければ、操舵用アクチュエータ２
の制御系におけるゲインＫａ、Ｋｂを予め記憶した初期
設定値または前回の設定値に設定する（ステップＳ１０
３）。ステップＳ１０２において車両が定常旋回状態で
あれば、目標挙動指標値に対する実際の挙動指標値の追
従率に相関する値を演算し（ステップＳ１０４）、その
追従率に相関する値に応じて予め定められて記憶された
値に操舵用アクチュエータ２の制御系におけるゲインＫ
ａ、Ｋｂを設定する（ステップＳ１０５）。次に、検出
車速Ｖに対応するゲインＫδ（Ｖ）を求め（ステップＳ
１０６）、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
Ｓ１０７）、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、設定したゲインＫａを用
いて演算し（ステップＳ１０８）、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、設定したゲインＫｂを用いて演算す
る（ステップＳ１０９）。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Ｓ１１０）、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Ｓ１１１）。次に、制御を終了するか
否かを判断し（ステップＳ１１２）、終了しない場合は
ステップＳ１０１に戻る。
【００２２】上記第２実施形態によれば、操舵用アクチ
ュエータ２の制御系におけるゲインＫａ、Ｋｂを、右操
舵時と左操舵時とで互いに異なる値に設定することがで
きるので、操作部材１の一定の操作に対する車両挙動が
右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制できる。ま
た、車両挙動が右操舵時と左操舵時とで相違する場合
に、その原因の如何に関わらず、その車両挙動の相違を
抑制するように自動的に操舵用アクチュエータ２の制御
系のゲインＫａ、Ｋｂを設定することができる。
ュエータ２の制御系におけるゲインＫａ、Ｋｂを、右操
舵時と左操舵時とで互いに異なる値に設定することがで
きるので、操作部材１の一定の操作に対する車両挙動が
右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制できる。ま
た、車両挙動が右操舵時と左操舵時とで相違する場合
に、その原因の如何に関わらず、その車両挙動の相違を
抑制するように自動的に操舵用アクチュエータ２の制御
系のゲインＫａ、Ｋｂを設定することができる。
【００２３】なお、上記第２実施形態において、制御装
置２０に第１実施形態と同様のゲイン切替えスイッチ２
１を接続し、さらに、操舵用アクチュエータ２の制御系
におけるゲインＫａ、Ｋｂを、ゲイン切替えスイッチ２
１により設定するモードと自動ゲイン設定部３１により
設定するモードとに切替え可能なモード切替えスイッチ
を設けてもよい。
置２０に第１実施形態と同様のゲイン切替えスイッチ２
１を接続し、さらに、操舵用アクチュエータ２の制御系
におけるゲインＫａ、Ｋｂを、ゲイン切替えスイッチ２
１により設定するモードと自動ゲイン設定部３１により
設定するモードとに切替え可能なモード切替えスイッチ
を設けてもよい。
【００２４】図７〜図１０を参照して本発明の第３実施
形態を説明する。上記各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３
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。
形態を説明する。上記各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３
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。
【００２５】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。
【００２６】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。
【００２７】図８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。
【００２８】図９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はラ
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はラ
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。
【００２９】その制御装置１４０に、第１実施形態にお
けるゲイン切替えスイッチ２１と同様のゲイン切替えス
イッチ２１′が接続され、そのゲイン切替えスイッチ２
１′の切替え操作位置に応じて、モータ１３９の制御系
における上記調節部Ｃ２のゲインＫｇの値が、車両の重
心位置が車両の左右方向における中央位置よりも右方に
偏っている場合は右操舵時に左操舵時よりも大きくなる
ように設定され、左方に偏っている場合は左操舵時に右
操舵時よりも大きくなるように設定される。
けるゲイン切替えスイッチ２１と同様のゲイン切替えス
イッチ２１′が接続され、そのゲイン切替えスイッチ２
１′の切替え操作位置に応じて、モータ１３９の制御系
における上記調節部Ｃ２のゲインＫｇの値が、車両の重
心位置が車両の左右方向における中央位置よりも右方に
偏っている場合は右操舵時に左操舵時よりも大きくなる
ように設定され、左方に偏っている場合は左操舵時に右
操舵時よりも大きくなるように設定される。
【００３０】図１０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Ｓ２０１）。次に、モ
ータ１３９の制御系におけるゲインＫｇが、ゲイン切替
えスイッチ２１′の操作に応じて予め定められた値に設
定される（ステップＳ２０２）。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Ｓ２０
３）。その求めた比例ゲインＫ（Ｖ）と入力シャフト１
０２の検出回転角θｉとから出力シャフト１１１の目標
舵角θｏ* を演算する（ステップＳ２０４）。次に、入
力シャフト１０２の検出回転角θｉから操舵方向が右か
左かを判断し（ステップＳ２０５）、その操舵方向に対
応して設定されたゲインＫｇを読み出す（ステップＳ２
０６）。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、読み出された
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Ｓ２０７）。その目標駆動電流ｉ* に基づきモー
タ１３９を駆動する（ステップＳ２０８）。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Ｓ２０９）、
制御を終了しない場合はステップＳ２０１に戻る。
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Ｓ２０１）。次に、モ
ータ１３９の制御系におけるゲインＫｇが、ゲイン切替
えスイッチ２１′の操作に応じて予め定められた値に設
定される（ステップＳ２０２）。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Ｓ２０
３）。その求めた比例ゲインＫ（Ｖ）と入力シャフト１
０２の検出回転角θｉとから出力シャフト１１１の目標
舵角θｏ* を演算する（ステップＳ２０４）。次に、入
力シャフト１０２の検出回転角θｉから操舵方向が右か
左かを判断し（ステップＳ２０５）、その操舵方向に対
応して設定されたゲインＫｇを読み出す（ステップＳ２
０６）。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、読み出された
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Ｓ２０７）。その目標駆動電流ｉ* に基づきモー
タ１３９を駆動する（ステップＳ２０８）。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Ｓ２０９）、
制御を終了しない場合はステップＳ２０１に戻る。
【００３１】上記第３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。なお、第３実施形
態において、ゲイン切替えスイッチ２１′に代えて、制
御装置１４０に第２実施形態の自動ゲイン設定部３１と
同様の自動ゲイン設定部を接続し、モータ１３９の制御
系におけるゲインＫｇを自動ゲイン設定部により設定す
るようにしてもよい。また、第３実施形態において、制
御装置１４０に第２実施形態の自動ゲイン設定部３１と
同様の自動ゲイン設定部を接続し、モータ１３９の制御
系におけるゲインＫｇを、ゲイン切替えスイッチ２１′
により設定するモードと自動ゲイン設定部により設定す
るモードとに切替え可能なモード切替えスイッチを設け
てもよい。
と同様の効果を奏することができる。なお、第３実施形
態において、ゲイン切替えスイッチ２１′に代えて、制
御装置１４０に第２実施形態の自動ゲイン設定部３１と
同様の自動ゲイン設定部を接続し、モータ１３９の制御
系におけるゲインＫｇを自動ゲイン設定部により設定す
るようにしてもよい。また、第３実施形態において、制
御装置１４０に第２実施形態の自動ゲイン設定部３１と
同様の自動ゲイン設定部を接続し、モータ１３９の制御
系におけるゲインＫｇを、ゲイン切替えスイッチ２１′
により設定するモードと自動ゲイン設定部により設定す
るモードとに切替え可能なモード切替えスイッチを設け
てもよい。
【００３２】本発明は上記実施形態に限定されない。例
えば、車両の慣性質量の一部をなす可変慣性質量の大き
さと配置を検出する可変慣性質量検出センサを設け、そ
のセンサの検出結果に応じて予め定められた値に操舵用
アクチュエータの制御ゲインを設定するようにしてもよ
い。この場合、上記第１実施形態では表１に示す乗員の
着座位置を乗員が判断し、ゲイン切替えスイッチ２１を
切替え操作することで制御ゲインを設定したが、可変慣
性質量検出センサによる乗員の着座位置の検出結果に応
じて制御ゲインを設定すればよい。これにより、車両挙
動が右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制するよう
に自動的に操舵用アクチュエータの制御系におけるゲイ
ンを設定することができる。また、その設定される制御
ゲインは、上記各実施形態では調節部ＣFF、ＣFB、Ｃ２
のゲインＫａ、Ｋｂ、Ｋｇとされたが、これに限定され
ず、例えば第１、第２実施形態ではゲインＫδ（Ｖ）
を、第３実施形態ではゲインＫ（Ｖ）を、右操舵時と左
操舵時とで異なる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。
えば、車両の慣性質量の一部をなす可変慣性質量の大き
さと配置を検出する可変慣性質量検出センサを設け、そ
のセンサの検出結果に応じて予め定められた値に操舵用
アクチュエータの制御ゲインを設定するようにしてもよ
い。この場合、上記第１実施形態では表１に示す乗員の
着座位置を乗員が判断し、ゲイン切替えスイッチ２１を
切替え操作することで制御ゲインを設定したが、可変慣
性質量検出センサによる乗員の着座位置の検出結果に応
じて制御ゲインを設定すればよい。これにより、車両挙
動が右操舵時と左操舵時とで相違するのを抑制するよう
に自動的に操舵用アクチュエータの制御系におけるゲイ
ンを設定することができる。また、その設定される制御
ゲインは、上記各実施形態では調節部ＣFF、ＣFB、Ｃ２
のゲインＫａ、Ｋｂ、Ｋｇとされたが、これに限定され
ず、例えば第１、第２実施形態ではゲインＫδ（Ｖ）
を、第３実施形態ではゲインＫ（Ｖ）を、右操舵時と左
操舵時とで異なる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。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、車両挙動が右操舵時と
左操舵時とで相違するのを抑制し、車両の走行安定性を
向上してドライバーに違和感を与えることのない実用的
な車両の操舵装置を提供できる。
左操舵時とで相違するのを抑制し、車両の走行安定性を
向上してドライバーに違和感を与えることのない実用的
な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
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制御
ブロック線図
ブロック線図
【図６】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７】本発明の第３実施形態の操舵装置の縦断面図
【図８】本発明の第３実施形態の操舵装置の制御構成の
説明図
説明図
【図９】本発明の第３実施形態の操舵装置における制御
系のブロック線図
系のブロック線図
【図１０】本発明の第３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
御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
２１、２１′ ゲイン切替えスイッチ
３１ 自動ゲイン設定部
１３９ モータ
１４０ 制御装置
Ｈ ステアリングホイール
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3D032 CC02 DA03 DA23 DA50 DB11
DB12 DD02 DD05 DD06 DD07
DD17 DD18 DE02 EA10 EB11
EC23 GG01
3D033 CA04 CA11 CA13 CA17 CA18
CA21 CA29
Claims (7)
- 【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、その操舵用アクチュエータの制
御系におけるゲインを、右操舵時と左操舵時とで互いに
異なる値に設定する手段とを備えることを特徴とする車
両の操舵装置。 - 【請求項２】前記制御系におけるゲインの値は、車両の
重心位置が車両の左右方向における中央位置よりも右方
に偏っている場合は右操舵時に左操舵時よりも大きくな
るように設定され、左方に偏っている場合は左操舵時に
右操舵時よりも大きくなるよう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】車両の慣性質量の一部をなす可変慣性質量
の大きさと配置の中の少なくとも一方の相違に応じて予
め定められた値に、前記制御系におけるゲインの値が設
定される請求項２に記載の車両の操舵装置。 - 【請求項４】その可変慣性質量の大きさは予め設定され
た値とされ、その可変慣性質量の数と配置の相違に対応
して切替え操作可能なゲイン切替えスイッチが設けら
れ、そのゲイン切替えスイッチの切替え操作位置に応じ
て予め定められた値に、前記制御系におけるゲインが設
定される請求項３に記載の車両の操舵装置。 - 【請求項５】その可変慣性質量の大きさと配置を検出す
る可変慣性質量検出センサが設けられ、そのセンサの検
出結果に応じて予め定められた値に、前記制御系におけ
るゲインが設定される請求項３に記載の車両の操舵装
置。 - 【請求項６】その可変慣性質量は車両の乗員、燃料、積
荷の中の少なくとも一つの慣性質量である請求項４また
は５に記載の車両の操舵装置。 - 【請求項７】その操作部材の操作量に応じた目標挙動指
標値を求める手段と、車輪の転舵により生じる実際の車
両挙動の指標となる挙動指標値を求める手段とを備え、
その目標挙動指標値と実際の挙動指標値との偏差をなく
すように前記操舵用アクチュエータが制御され、車両が
定常旋回状態か否かを判断する手段が設けられ、その定
常旋回状態において、その目標挙動指標値に対する実際
の挙動指標値の追従率に相関する値に応じて予め定めら
れた値に前記制御系におけるゲインが設定される請求項
１〜６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 |
|---|---|---|---|
| JP2001318496A JP3825297B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP2001318496A JP3825297B2 (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 車両の操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003118618A true JP2003118618A (ja) | 2003-04-23 |
| JP3825297B2 JP3825297B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
ID=19136189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001318496A Expired - Fee Related JP3825297B2 (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 車両の操舵装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3825297B2 (ja) |
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 |
| JP2006335171A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Toyota Motor Corp | 車輌の制駆動力制御装置 |
| WO2010100719A1 (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の操舵制御装置 |
| JP2010254184A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Isuzu Motors Ltd | 走行制御装置 |
| JP2014054890A (ja) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 操舵角検出部異常検出装置 |
| JP2020019343A (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | 株式会社アドヴィックス | 車両の運転支援装置 |
| JP2020142598A (ja) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用操舵装置 |
| CN116588187A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-08-15 | 博世汽车部件(苏州)有限公司 | 用于车道保持功能的控制方法和设备 |
-
2001
- 2001-10-16 JP JP2001318496A patent/JP3825297B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| 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 |
| JP2006335171A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Toyota Motor Corp | 車輌の制駆動力制御装置 |
| WO2010100719A1 (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の操舵制御装置 |
| JP5146593B2 (ja) * | 2009-03-03 | 2013-02-20 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の操舵制御装置 |
| JP2010254184A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Isuzu Motors Ltd | 走行制御装置 |
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| JP2020019343A (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | 株式会社アドヴィックス | 車両の運転支援装置 |
| WO2020027066A1 (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | 株式会社アドヴィックス | 車両の運転支援装置 |
| JP7151249B2 (ja) | 2018-07-31 | 2022-10-12 | 株式会社アドヴィックス | 車両の運転支援装置 |
| JP2020142598A (ja) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用操舵装置 |
| JP7159917B2 (ja) | 2019-03-05 | 2022-10-25 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用操舵装置 |
| US11485406B2 (en) | 2019-03-05 | 2022-11-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steering system for vehicles |
| CN116588187A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-08-15 | 博世汽车部件(苏州)有限公司 | 用于车道保持功能的控制方法和设备 |
| CN116588187B (zh) * | 2023-07-18 | 2023-12-15 | 博世汽车部件(苏州)有限公司 | 用于车道保持功能的控制方法和设备 |
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| JP3825297B2 (ja) | 2006-09-27 |
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