JP2003252226A

JP2003252226A - Steering device for vehicle

Info

Publication number: JP2003252226A
Application number: JP2002053167A
Authority: JP
Inventors: Hideji Kimura; 秀司木村; Tomoyasu Kada; 友保嘉田
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2003-09-10
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: JP3975777B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the traveling direction of a vehicle from being deviated from a driver's intended direction by allowing a driver to recognize the state of a road surface, in a steering device of the vehicle capable of changing the steering characteristics of the vehicle by the control of an actuator. <P>SOLUTION: The movement of the steering actuator 2 is transmitted to wheels 4 for causing variation in steer angle. The steering actuator 2 is controlled so that a deviation between a target steer amount and a detected steer amount can be reduced and the ratio of the steering amount of the wheels 4 to the operating amount of an operating member can be varied. A target operating reaction acting on the operating member 1 in a neutral position returning direction corresponds to the sum of a first reaction component and a second reaction component. The first reaction component is in proportion to the deviation between the target steer amount of the wheels 4 correlated to the detected operating amount of the operating member 1 and the detected steer amount of the wheels, and increases and decreases according to an increase and decrease in the detected vehicle speed. The second reaction component is in proportion to the variation rate of the deviation, and controls the operating actuator 19 so as to produce the target operating reaction. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータの
制御により車両の操舵特性を変更可能な車両の操舵装置
に関する。【０００２】【従来の技術】操作部材の操作に応じた操舵用アクチュ
エータの動きを車輪に舵角が変化するように伝達する際
に、操作部材の操作量に対する車輪の転舵量の比を変化
させることで操舵特性を変更可能な車両の操舵装置があ
る。そのような操舵装置として、操作部材を車輪に機械
的に連結しない所謂ステアバイワイヤシステムを採用し
たものと機械的に連結したものとがある。ステアバイワ
イヤシステムを採用した操舵装置においては、ステアリ
ングホイールを模した操作部材を車輪に機械的に連結す
ることなく、操舵用アクチュエータの動きを、その動き
に応じて舵角が変化するように車輪に伝達する際に、操
舵用アクチュエータを制御することで操作量に対する転
舵量の比を変更している。また、操作部材を車輪に機械
的に連結した操舵装置においては、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
遊星ギヤ機構等の伝達比可変機構を介して伝達する際
に、その遊星ギヤ機構を構成するリングギヤのような伝
達比可変機構の構成要素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に対する転舵量の比を変更し
ている。【０００３】ステアバイワイヤシステムを採用した操舵
装置においては、車輪と路面との間の摩擦に基づく操舵
抵抗やセルフアライニングトルクは操作部材に伝達され
ない。また、ステアリングホイールと車輪とが伝達比可
変機構を介して機械的に連結されている操舵装置におい
ては、その操舵抵抗やセルフアライニングトルクは操作
部材の操作量に対応しない。そこで、その操作部材を中
立位置へ復帰させる方向に作用する反力を発生する操作
用アクチュエータを設け、操作部材の操作量に基づいて
反力を発生させドライバーに操舵フィーリングを与えて
いる。【０００４】【発明が解決しようとする課題】しかし、その操作用ア
クチュエータの発生反力を単に操作部材やステアリング
ホイールの操作量に基づいて作用させただけでは、ドラ
イバーに路面状態を認識させることができない。【０００５】また、その操作用アクチュエータの発生反
力を、操作部材の操作量と車輪の転舵量との偏差に応じ
て変化させることが提案されている。しかし、操作部材
の操作量と車輪の転舵量との偏差に応じて反力を変化さ
せた場合、舵角一定で操舵している状態でドライバーが
操作部材に作用させる力を緩めた時、操作部材が振動し
て車両の進行方向が安定しなくなる。すなわち、舵角を
一定に保持する操作力を緩めると操作部材は中立位置復
帰方向に変位する。次に、この変位により操作部材の操
作量と車輪の転舵量との偏差が小さくなるので反力も小
さくなり、操作部材は車輪の転舵量増大方向に変位す
る。次に、この変位により操作部材の操作量と車輪の転
舵量との偏差が大きくなるので反力が大きくなり、操作
部材は再び中立位置復帰方向に変位する。これが繰り返
されることで操作部材が振動する。そのため、車両進行
方向がドライバーの意図する方向から逸れてしまう。本
発明は、上記課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。【０００６】【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、その操作部材の操作に応じて駆動され
る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を検出する手段と、その車輪
の転舵量を検出する手段と、その操作部材の検出操作量
に相関する車輪の目標転舵量を予め定めた関係に基づき
演算する手段と、その操舵用アクチュエータを、その目
標転舵量と検出転舵量との偏差が低減されると共に操作
部材の操作量に対する車輪の転舵量の比が変化するよう
に制御可能な制御系と、その操作部材の中立位置復帰方
向へ作用する操作反力を発生する操作用アクチュエータ
と、車速を検出する手段と、第１の反力成分と第２の反
力成分との和に対応する目標操作反力を演算する手段
と、その操作用アクチュエータを演算した目標操作反力
を発生するように制御可能な制御系とを備え、その第１
の反力成分は、その目標転舵量と検出転舵量との偏差に
比例すると共に検出車速の増減に応じて増減するように
設定され、その第２の反力成分は、その目標転舵量と検
出転舵量との偏差の変化速度に比例するように設定され
る。本発明の構成によれば、車輪の目標転舵量と実際の
転舵量との偏差は操舵用アクチュエータの応答遅れに対
応し、その応答遅れは車輪と路面との間の摩擦に基づ
く。よって、その偏差に比例する第１の反力成分は車輪
と路面との間の摩擦に対応するので、ドライバーに路面
状態を認識させることができる。その車輪の目標転舵量
と実際の転舵量との偏差に比例する第１の反力成分は、
車速の増減に相関して増減する。これにより、車速の増
大時に車輪と路面との間の摩擦が減少しても、その偏差
に比例する第１の反力成分が小さくなるのを抑制でき
る。また、車速の減少時に車輪と路面との間の摩擦が増
大しても、その偏差に比例する第１の反力成分が大きく
なるのを抑制できる。すなわち、その偏差に比例する第
１の反力成分の車速変化による変動を抑制できる。さら
に、その第１の反力成分の車速変化による変動を抑制で
きることにより、中立位置に戻る方向への操作部材の変
位を、その偏差の変化速度に比例する第２の反力成分に
より適正に抑制することが可能になる。その第１の反力
成分の車速変化による変動の抑制と、第２の反力成分に
よる中立位置に戻る方向への操作部材の変位の抑制とに
より、操作部材の振動を防止できる。【０００７】【発明の実施の形態】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
生じるように車輪４に伝達するステアリングギヤ３とを
備える。【０００８】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
車輪４に伝達できれば構成は限定されない。操舵用アク
チュエータ２が駆動されていない状態では、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。【０００９】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
回転シャフト１０に操作用アクチュエータ１９の出力シ
ャフトが一体化されている。その操作用アクチュエータ
１９は操作部材１の中立位置復帰方向へ作用する操作反
力を発生する。その操作用アクチュエータ１９はブラシ
レスモータ等の電動モータにより構成できる。【００１０】操作部材１の操作量として中立位置からの
操作角δｈを検出する角度センサ１１が設けられてい
る。車輪４の転舵量として舵角δを検出する舵角センサ
１３が設けられ、本実施形態では、その舵角δとしてス
テアリングロッド７の移動量を検出する。車速Ｖを検出
する速度センサ１４が設けられている。操作部材１の操
作反力に対応する操作トルクＴｈとして回転シャフト１
０により伝達されるトルクを検出するトルクセンサ４４
が設けられている。その角度センサ１１、舵角センサ１
３、速度センサ１４、トルクセンサ４４は、コンピュー
タにより構成される制御装置２０に接続される。【００１１】その制御装置２０は駆動回路２２を介して
操舵用アクチュエータ２を制御する制御系を構成する。
そのため、操作部材１の検出操作角δｈに相関する車輪
４の目標舵角δ^* （目標転舵量）を予め定めた関係に基
づき演算する。すなわち制御装置２０は、操作部材１の
操作角δｈと車速Ｖと目標舵角δ^* との間の関係を予め
定めて記憶し、その関係と検出操作角δｈと検出車速Ｖ
とから目標舵角δ^* を求め、その目標舵角δ^* と検出舵
角δとの偏差が低減されるように操舵用アクチュエータ
２を制御する。その操作角δｈと車速Ｖと目標舵角δ^*
との間の関係は、例えば低車速で旋回性能を向上し、高
車速で走行安定性を向上するため、車速Ｖが大きくなる
程に操作角δｈに対する目標舵角δ^* の比δ^* ／δｈが
小さくなるものとされる。これにより、操作角δｈに対
する舵角δの比、すなわち操作部材１の操作量に対する
車輪４の転舵量の比が車速Ｖに応じて変化するように操
舵用アクチュエータ２が制御される。なお、その比δ^*
／δｈは車速Ｖに応じて変化するものに限定されず、例
えば操作角に応じて変化してもよく、その比が変化する
ように操舵用アクチュエータ２が制御されるものであれ
ばよい。【００１２】制御装置２０は、駆動回路２３を介して操
作用アクチュエータ１９を以下の式に基づき演算した目
標操作反力Ｒ^* を発生するように制御する制御系を構成
する。Ｒ^* ＝Ｋ（Ｖ）・（δ^* −δ）＋Ｋａ・ｄ（δ^* −δ）
／ｄｔすなわち制御装置２０は、第１の反力成分Ｋ（Ｖ）・
（δ^* −δ）と第２の反力成分Ｋａ・ｄ（δ^* −δ）／
ｄｔとの和に対応する目標操作反力Ｒ^* を演算する。こ
こで、（δ^* −δ）は検出操作角δｈに相関する上記演
算した目標舵角δ^*と検出舵角δとの偏差、Ｋ（Ｖ）は
比例定数であって検出車速Ｖの増減に応じて増減するよ
うに定められる。ｄ（δ^* −δ）／ｄｔは偏差（δ^* −
δ）の変化速度、Ｋａは比例定数である。これにより、
第１の反力成分は偏差（δ^* −δ）に比例すると共に検
出車速Ｖの増減に応じて増減し、第２の反力成分は偏差
の変化速度ｄ（δ^* −δ）／ｄｔに比例する。図２は、
その偏差（δ^* −δ）と第１の反力成分Ｋ（Ｖ）・（δ
^* −δ）と検出車速Ｖとの関係の一例を示す。【００１３】図３のフローチャートを参照して制御装置
２０による制御手順を説明する。まず、各センサによる
検出値を読み込む（ステップＳ１）。次に、検出車速Ｖ
と検出操作角δｈとから上記のように目標舵角δ^* を求
め（ステップＳ２）、その目標舵角δ^* と検出舵角δと
の偏差をなくすように操舵用アクチュエータ２を制御す
る（ステップＳ３）。また、検出車速Ｖと検出舵角δと
演算した目標舵角δ ^* とから上記のように目標操作反力
Ｒ^* を演算し（ステップＳ４）、その目標操作反力Ｒ^*
と検出操作トルクＴｈに対応する操作部材１の実操作反
力との偏差を低減するように操作用アクチュエータ１９
を制御する（ステップＳ５）。そして制御を終了するか
否かを、例えば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Ｓ６）、終了しない場合はステッ
プＳ１に戻る。【００１４】上記構成によれば、車輪４の目標舵角δ^*
と実舵角δとの偏差は操舵用アクチュエータ１９の応答
遅れに対応し、その応答遅れは車輪４と路面との間の摩
擦に基づく。よって、その偏差に比例する第１の反力成
分は車輪と路面との間の摩擦に対応するので、ドライバ
ーに路面状態を認識させることができる。その車輪４の
目標舵角δ^* と実舵角δとの偏差に比例する第１の反力
成分Ｋ（Ｖ）・（δ^* −δ）は、車速Ｖの増減に相関し
て増減する。これにより、車速Ｖの増大時に車輪４と路
面との間の摩擦が減少しても、その偏差に比例する第１
の反力成分Ｋ（Ｖ）・（δ^* −δ）が小さくなるのを抑
制できる。また、車速Ｖの減少時に車輪４と路面との間
の摩擦が増大しても、その偏差に比例する第１の反力成
分Ｋ（Ｖ）・（δ^* −δ）が大きくなるのを抑制でき
る。すなわち、その偏差に比例する第１の反力成分Ｋ
（Ｖ）・（δ^* −δ）の車速変化による変動を抑制でき
る。さらに、その第１の反力成分Ｋ（Ｖ）・（δ^* −
δ）の車速変化による変動を抑制できることにより、中
立位置復帰方向への操作部材１の変位を、その偏差の変
化速度に比例する第２の反力成分Ｋａ・ｄ（δ^* −δ）
／ｄｔにより適正に抑制することが可能になる。その第
１の反力成分Ｋ（Ｖ）・（δ^* −δ）の車速変化による
変動の抑制と、第２の反力成分Ｋａ・ｄ（δ^* −δ）／
ｄｔによる中立位置に戻る方向への操作部材１の変位の
抑制とにより、操作部材１の振動を防止できる。【００１５】本発明は上記実施形態に限定されない。例
えば図４の変形例に示すように、操作部材であるステア
リングホイールＨが車輪（図示省略）に機械的に連結さ
れ、且つ、操作部材の操作量に対する車輪の転舵量の比
を変化させることができる機構を備えた操舵装置１０１
に本発明を適用してもよい。この変形例においては、ス
テアリングホイールＨの操作に応じた入力シャフト１０
２の回転は、回転伝達機構１３０により出力シャフト１
１１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（図示省略）
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１３
９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１１１は互いに同
軸心に隙間を介して配置され、ベアリング１０７、１０
８、１１２、１１３を介してハウジング１１０により支
持されている。その回転伝達機構１３０は、本変形例で
は遊星ギヤ機構とされ、サンギヤ１３１とリングギヤ１
３２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１０
２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１３６は、入力シャ
フト１０２を囲むようにハウジング１１０に固定された
筒状部材１３５によりベアリング１０９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１３
９により駆動される。そのステアリングホイールＨの操
作反力に対応する操作トルクとして入力シャフト１０２
により伝達されるトルクを検出するトルクセンサ１４４
が設けられている。また、そのステアリングホイールＨ
の中立位置復帰方向へ作用する操作反力を発生する操作
用アクチュエータ１１９が設けられている。その操舵用
アクチュエータ１３９の制御系と操作用アクチュエータ
１１９の制御系を上記実施形態と同様の制御装置とセン
サとにより構成することで、本発明を適用することがで
きる。【００１６】【発明の効果】本発明によれば、アクチュエータの制御
により車両の操舵特性を変更可能な車両の操舵装置にお
いて、車輪と路面との間の摩擦に応じた反力を操作部材
に作用させることでドライバーに路面状態を認識させ、
しかも操作部材が振動するのを防止することで車両進行
方向がドライバーの意図する方向から逸れるのを防止で
きる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] TECHNICAL FIELD The present invention relates to an actuator
Vehicle steering system capable of changing vehicle steering characteristics by control
About. [0002] 2. Description of the Related Art A steering actuator in accordance with the operation of an operating member
When transmitting the movement of the eta to the wheels so that the steering angle changes
Change the ratio of the amount of steering of the wheel to the amount of operation of the operating member
There is a vehicle steering system that can change the steering characteristics by
You. As such a steering device, the operating member is
A so-called steer-by-wire system that does not
Some are mechanically connected. Stair Biwa
Steering systems that use an ear system
Mechanically connecting the operating member simulating the steering wheel to the wheel
The movement of the steering actuator is
When transmitting to the wheels so that the steering angle changes according to the
By controlling the rudder actuator, the
The ratio of the rudder amount has been changed. In addition, the operating member is
In a steering system that is physically connected, the steering wheel
The rotation of the input shaft according to the operation of the
When transmitting via a variable transmission ratio mechanism such as a planetary gear mechanism
The transmission, such as the ring gear that constitutes the planetary gear mechanism,
Actuator for steering that drives the components of the variable transmission ratio mechanism
Control the steering ratio to the manipulated variable to change
ing. [0003] Steering using a steer-by-wire system
In equipment, steering based on friction between wheels and road surface
Resistance and self-aligning torque are transmitted to the operating members.
Absent. Also, the transmission ratio between the steering wheel and the wheels is
Steering gear mechanically connected via a shifting mechanism
The steering resistance and self-aligning torque
Does not correspond to the operation amount of the member. Therefore, the operation member
Operation that generates reaction force acting in the direction to return to the upright position
For the operation of the operating member
Generate reaction force to give the driver a steering feeling
I have. [0004] [0005] However, the operation
The reaction force generated by the actuator is simply controlled by the operating member or steering.
Simply acting based on the amount of wheel operation,
I can not let Eber recognize the road surface condition. [0005] In addition, the operation actuator
The force is adjusted according to the deviation between the operation amount of the operation member and the steering amount of the wheel.
It is proposed to change it. However, the operating member
The reaction force changes according to the deviation between the amount of operation of the wheel and the amount of wheel turning.
If the driver steers at a constant steering angle,
When the force applied to the operating member is loosened, the operating member
Therefore, the traveling direction of the vehicle becomes unstable. That is, the steering angle
The operating member returns to the neutral position when the operating force
Displace in the return direction. Next, the operation member is operated by this displacement.
The reaction force is small because the deviation between the amount of work and the amount of steering of the wheel is small.
The operating member is displaced in the direction to increase the steering amount of the wheel.
You. Next, this displacement causes the operation amount of the operation member and the rotation of the wheel to change.
Since the deviation from the rudder amount increases, the reaction force increases,
The member is displaced again in the neutral position return direction. This is repeated
This causes the operation member to vibrate. Therefore, the vehicle travels
The direction deviates from the driver's intended direction. Book
The present invention provides a vehicle steering system capable of solving the above problems.
The purpose is to provide a device. [0006] A steering apparatus for a vehicle according to the present invention.
Is driven according to the operation of the operating member and the operating member.
Steering actuator and steering actuator
Mechanism that transmits the movement of the vehicle to the wheels so that the steering angle changes
Means for detecting the operation amount of the operation member, and the wheel
For detecting the steering amount of the vehicle and the detected operation amount of the operation member
The target steering amount of the wheel that correlates to
The means for calculating and the steering actuator are
The deviation between the turning amount and the detected turning amount is reduced and operation is performed.
The ratio of the steering amount of the wheel to the operation amount of the member changes.
Control system that can be controlled at any time and how to return the neutral position of the operating member
Operation Actuator that Generates Operation Reaction Force Acting Directionally
Means for detecting a vehicle speed, a first reaction force component and a second reaction force component.
Means for calculating the target operation reaction force corresponding to the sum with the force component
And the target operation reaction force calculated by the operation actuator
And a control system that can be controlled to generate
Is the difference between the target turning amount and the detected turning amount.
To increase and decrease in proportion to the detected vehicle speed
The second reaction force component is set as the target steering amount and the second reaction force component is detected.
It is set to be proportional to the speed of change of the deviation from the turning amount.
You. According to the configuration of the present invention, the target steering amount of the wheel and the actual
The deviation from the steering amount is related to the response delay of the steering actuator.
Response delay is based on the friction between the wheels and the road surface.
Good. Therefore, the first reaction force component proportional to the deviation is the wheel
To the driver, the friction between the
The state can be recognized. Target turning amount of the wheel
The first reaction force component, which is proportional to the deviation between
Increases or decreases in correlation with vehicle speed. This increases vehicle speed
Even if the friction between the wheel and the road surface decreases at large
The first reaction force component that is proportional to
You. Also, when the vehicle speed decreases, friction between the wheels and the road surface increases.
Even if large, the first reaction force component proportional to the deviation is large.
Can be suppressed. In other words, the
Variation of the reaction force component due to a change in vehicle speed can be suppressed. Further
In addition, the fluctuation of the first reaction force component due to a change in vehicle speed can be suppressed.
The operation member in the direction to return to the neutral position.
To the second reaction force component, which is proportional to the rate of change of the deviation.
It becomes possible to suppress it more appropriately. The first reaction
Of the component due to the change in vehicle speed and the second reaction force component
The displacement of the operating member in the direction to return to the neutral position
Thus, vibration of the operation member can be prevented. [0007] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A vehicle steering system shown in FIG.
Operation member 1 simulating a tearing wheel and its operation section
Steering actuator 2 driven in accordance with operation of material 1
And the operation of the steering actuator 2 by the operation unit
Without mechanically connecting the material 1 to the wheels 4, the steering angle change
And the steering gear 3 transmitting to the wheels 4
Prepare. The steering actuator 2 is, for example, a public
It can be configured with an electric motor such as a known brushless motor.
You. The steering gear 3 is used for the steering actuator.
The rotational movement of the output shaft of
For example, the motion of a ball screw mechanism, etc., which is converted into linear motion of 7
It is composed of a conversion mechanism. The steering lock
Movement of the arm 7 through the tie rod 8 and the knuckle arm 9
The toe angle is transmitted to the wheel 4 and the toe angle of the wheel 4 changes. That
As the tearing gear 3, a known gear can be used.
The movement of the steering actuator 2 is changed so that the steering angle changes.
The configuration is not limited as long as it can be transmitted to the wheels 4. Steering gear
When the tutor 2 is not driven, the wheels 4
It is possible to return to the straight running position by using the lubricating torque
Wheel alignment is set. The operating member 1 can be rotated by the vehicle body.
Is connected to a rotating shaft 10 supported by the rotating shaft 10. That
The output shaft of the operation actuator 19 is attached to the rotating shaft 10.
The raft is integrated. Actuator for its operation
19 is an operation counter acting on the operation member 1 in the neutral position return direction.
Generate power. The operation actuator 19 is a brush
It can be constituted by an electric motor such as a less motor. The amount of operation of the operation member 1 from the neutral position
An angle sensor 11 for detecting the operation angle δh is provided.
You. A steering angle sensor that detects a steering angle δ as a steering amount of the wheel 4
13 is provided, and in the present embodiment, the steering angle δ is
The moving amount of the tearing rod 7 is detected. Detects vehicle speed V
Speed sensor 14 is provided. Operation of operation member 1
Rotating shaft 1 as operating torque Th corresponding to the reaction force
Torque sensor 44 for detecting the torque transmitted by zero
Is provided. The angle sensor 11 and the steering angle sensor 1
3, speed sensor 14, torque sensor 44
Connected to the control device 20 composed of the The control device 20 is connected via a drive circuit 22
A control system for controlling the steering actuator 2 is configured.
Therefore, the wheel correlated with the detected operation angle δh of the operation member 1
4 target rudder angle δ^* (Target steering amount) based on a predetermined relationship.
Calculate That is, the control device 20
Operation angle δh, vehicle speed V, and target steering angle δ^* The relationship between
The relationship, the detected operation angle δh and the detected vehicle speed V
And the target steering angle δ^* And the target steering angle δ^* And detection rudder
Steering actuator so that the deviation from the angle δ is reduced
2 control. The operation angle δh, the vehicle speed V, and the target steering angle δ^*
The relationship between, for example, improving turning performance at low vehicle speeds and
Vehicle speed V increases to improve running stability at vehicle speed
Target steering angle δ with respect to operation angle δh^* Ratio δ^* / Δh is
It is assumed to be smaller. Thereby, the operation angle δh
Of the operating angle of the operating member 1
Operate so that the ratio of the steering amount of the wheels 4 changes according to the vehicle speed V.
The rudder actuator 2 is controlled. Note that the ratio δ^*
/ Δh is not limited to the one that changes according to the vehicle speed V.
For example, the ratio may change according to the operation angle, and the ratio changes.
The steering actuator 2 is controlled as described above.
Just fine. The control device 20 operates via a drive circuit 23.
The operation actuator 19 is calculated based on the following equation.
Target operation reaction force R^* The control system that controls so as to generate
I do. R^* = K (V) · (δ^* −δ) + Ka · d (δ^* −δ)
/ Dt That is, the control device 20 determines the first reaction force component K (V) ·
(Δ^* −δ) and the second reaction force component Ka · d (δ^* −δ) /
target operation reaction force R corresponding to the sum with dt^* Is calculated. This
Where (δ^* −δ) is the above function correlated with the detected operation angle δh.
Calculated target steering angle δ^*And the deviation between the detected steering angle δ and K (V) are
It is a proportionality constant that increases or decreases in accordance with the increase or decrease in the detected vehicle speed V.
It is determined as follows. d (δ^* −δ) / dt is the deviation (δ^* −
The change rate of δ), Ka, is a proportional constant. This allows
The first reaction force component is a deviation (δ^* −δ)
It increases or decreases according to the increase or decrease of the departure speed V, and the second reaction force component is a deviation
Change rate d (δ^* −δ) / dt. FIG.
The deviation (δ^* −δ) and the first reaction force component K (V) · (δ
^* -Δ) and an example of the relationship between the detected vehicle speed V. Referring to the flowchart of FIG.
20 will be described. First, by each sensor
The detected value is read (step S1). Next, the detected vehicle speed V
From the detected operating angle δh and the target steering angle δ as described above.^* Seeking
(Step S2), the target steering angle δ^* And the detected steering angle δ
Of the steering actuator 2 so as to eliminate the deviation of
(Step S3). Also, the detected vehicle speed V and the detected steering angle δ
Calculated target steering angle δ ^* And from above the target operation reaction force
R^* Is calculated (step S4), and the target operation reaction force R is calculated.^*
And the actual operation of the operating member 1 corresponding to the detected operating torque Th.
Actuating actuator 19 to reduce deviation from force
Is controlled (step S5). And end control
Whether or not the ignition switch is on
(Step S6).
Return to step S1. According to the above configuration, the target steering angle δ of the wheel 4^*
Is the response of the steering actuator 19
The response delay corresponds to the friction between the wheel 4 and the road surface.
Based on rubbing. Therefore, the first reaction force component proportional to the deviation
The minute corresponds to the friction between the wheels and the road, so the driver
Can recognize the road surface condition. Of that wheel 4
Target rudder angle δ^* First reaction force proportional to the deviation between the steering angle and the actual steering angle δ
Component K (V) · (δ^* −δ) correlates with an increase or decrease in vehicle speed V.
Increase or decrease. As a result, when the vehicle speed V increases, the wheels 4
Even if the friction between the surface and the friction decreases, the first proportional to the deviation
Reaction force component K (V) · (δ^* −δ)
Can be controlled. When the vehicle speed V decreases, the distance between the wheels 4 and the road surface is reduced.
The first reaction force component proportional to the deviation
Min K (V) · (δ^* −δ) can be suppressed from increasing.
You. That is, the first reaction force component K proportional to the deviation
(V) ・ (δ^* −δ) to suppress fluctuations due to changes in vehicle speed.
You. Further, the first reaction force component K (V) · (δ^* −
δ) can be suppressed by fluctuations due to changes in vehicle speed.
The displacement of the operation member 1 in the upright position return direction is determined by the change in the deviation.
Reaction force component Ka · d (δ^* −δ)
/ Dt enables appropriate suppression. Its number
1 reaction force component K (V) · (δ^* −δ)
And the second reaction force component Ka · d (δ^* −δ) /
dt, the displacement of the operating member 1 in the direction to return to the neutral position.
By the suppression, the vibration of the operation member 1 can be prevented. The present invention is not limited to the above embodiment. An example
For example, as shown in a modified example of FIG.
Ring wheel H is mechanically connected to a wheel (not shown).
And the ratio of the amount of wheel turning to the amount of operation of the operating member
Device 101 provided with a mechanism capable of changing the steering angle
The present invention may be applied to In this modification,
Input shaft 10 according to operation of tearing wheel H
2 rotates the output shaft 1 by the rotation transmission mechanism 130.
11 and the rotation of the output shaft 111
Steering gear (not shown) so that the steering angle changes
Conveyed by The steering gear is rack pini
On type steering gear and ball screw type steering
A known gear such as a gear can be used. That time
A component of the transmission mechanism 130 is a motor (a steering actuator).
139), the motor 13
9 is transmitted to the wheels such that the steering angle changes. So
Input shaft 102 and output shaft 111 are
The bearings 107, 10
8, 112, 113
Is held. The rotation transmission mechanism 130 is provided in this modified example.
Is a planetary gear mechanism, and the sun gear 131 and the ring gear 1
The planetary gear 133 meshing with the
Hold. The sun gear 131 is connected to the input shaft 10.
2 so as to rotate together. That key
The carrier 134 rotates together with the output shaft 111.
Connected. The ring gear 132 is
A bolt 362 is inserted into a holder 136 surrounding the shaft 102.
It is fixed. The holder 136 is
Fixed to the housing 110 so as to surround the shaft 102
Supported by the cylindrical member 135 via the bearing 109
Have been. Worm wheel on the outer periphery of the holder 136
137 are fitted so as to rotate together. So
Worm 138 meshing with the worm wheel 137
It is supported by the housing 110. Its warm
138 is the motor 13 attached to the housing 110
9 driven. Operation of the steering wheel H
The input shaft 102 is used as an operation torque corresponding to the reaction force.
Sensor 144 for detecting the torque transmitted by the motor
Is provided. The steering wheel H
Operation that generates a reaction force acting in the neutral position return direction
Actuator 119 is provided. For its steering
Control system of actuator 139 and actuator for operation
The control system 119 is connected to a control device similar to that of the above embodiment.
With this configuration, the present invention can be applied.
Wear. [0016] According to the present invention, control of an actuator is performed.
A vehicle steering system that can change the vehicle's steering characteristics
And the reaction force corresponding to the friction between the wheels and the road surface
By letting the driver recognize the road surface condition,
In addition, by preventing the operation members from vibrating,
Prevents the direction from deviating from the driver's intended direction
Wear.

【図面の簡単な説明】【図１】本発明の実施形態の車両の操舵装置の構成説明
図【図２】本発明の実施形態の車両における目標舵角と検
出舵角との偏差と第１の反力成分と検出車速との関係の
一例を示す図【図３】本発明の実施形態の車両の操舵装置における制
御装置による制御手順を示すフローチャート【図４】本発明の変形例の車両の操舵装置の構成説明図【符号の説明】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１１角度センサ１３舵角センサ１４速度センサ１９、１１９操作用アクチュエータ２０制御装置１３９モータＨステアリングホイールBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration explanatory view of a vehicle steering device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a deviation between a target steering angle and a detected steering angle in a vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing an example of a relationship between a reaction force component of the vehicle and a detected vehicle speed. FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure by a control device in a vehicle steering system according to an embodiment of the present invention. Description of the structure of the steering device [Description of symbols] 1 Operating member 2 Steering actuator 3 Steering gear 4 Wheel 11 Angle sensor 13 Steering angle sensor 14 Speed sensor 19, 119 Operating actuator 20 Control device 139 Motor H Steering wheel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3D032 CC10 DA03 DA04 DA15 DA23 DC08 EC22 EC29 EC31 3D033 CA03 CA13 CA16 CA17 CA21 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page F term (reference) 3D032 CC10 DA03 DA04 DA15 DA23 DC08 EC22 EC29 EC31 3D033 CA03 CA13 CA16 CA17 CA21

Claims

Claims 1. An operating member, a steering actuator driven in accordance with an operation of the operating member, and a mechanism for transmitting a movement of the steering actuator to wheels so that a change in steering angle occurs. A means for detecting an operation amount of the operation member, a means for detecting a steering amount of the wheel, and a target steering amount of a wheel correlated with the detected operation amount of the operation member based on a predetermined relationship. And a steering actuator thereof.
A control system capable of controlling the deviation between the target turning amount and the detected turning amount to be reduced and changing the ratio of the turning amount of the wheel to the operating amount of the operating member; and returning the operating member to the neutral position. An operation actuator for generating an operation reaction force acting in the direction, a means for detecting a vehicle speed, and a means for calculating a target operation reaction force corresponding to the sum of the first reaction force component and the second reaction force component; A control system capable of controlling the operation actuator to generate a target operation reaction force, the first reaction force component being proportional to a deviation between the target steering amount and the detected steering amount. And the second reaction force component is set so as to be proportional to the change speed of the deviation between the target turning amount and the detected turning amount. Steering gear.