JP2003327149A - 車両用操舵装置 - Google Patents
車両用操舵装置Info
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- JP2003327149A JP2003327149A JP2002139794A JP2002139794A JP2003327149A JP 2003327149 A JP2003327149 A JP 2003327149A JP 2002139794 A JP2002139794 A JP 2002139794A JP 2002139794 A JP2002139794 A JP 2002139794A JP 2003327149 A JP2003327149 A JP 2003327149A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/008—Changing the transfer ratio between the steering wheel and the steering gear by variable supply of energy, e.g. by using a superposition gear
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/008—Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】操作部材の操作量と車輪の転舵量との比を変更
可能な車両用操舵装置において制御系の開発に要する時
間や資源を低減する。 【解決手段】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を制御可能
である。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。舵角変化による車両の挙
動変化に対応する操作用挙動指標値と、操作部材１の操
作量に応じた目標操作用挙動指標値と、目標操作トルク
との間の関係を記憶する。その記憶された関係と求めた
操作用挙動指標値と求めた目標操作用挙動指標値とから
目標操作トルクを演算する。操作部材１の操作トルクが
目標操作トルクに対応するように、操作部材１に作用す
るトルクを発生する操作用アクチュエータ１９を制御す
る。
可能な車両用操舵装置において制御系の開発に要する時
間や資源を低減する。 【解決手段】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を制御可能
である。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。舵角変化による車両の挙
動変化に対応する操作用挙動指標値と、操作部材１の操
作量に応じた目標操作用挙動指標値と、目標操作トルク
との間の関係を記憶する。その記憶された関係と求めた
操作用挙動指標値と求めた目標操作用挙動指標値とから
目標操作トルクを演算する。操作部材１の操作トルクが
目標操作トルクに対応するように、操作部材１に作用す
るトルクを発生する操作用アクチュエータ１９を制御す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操作部材の操作量
と車輪の転舵量との比を変更可能な車両用操舵装置に関
する。
と車輪の転舵量との比を変更可能な車両用操舵装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】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、操作部材の操作量と
車輪の転舵量との比を変化させることで操舵特性を変更
可能な車両用操舵装置が開発されている。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ステアリングギヤにより舵角
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。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回転を遊
星ギヤ機構等の伝達比可変機構を介してステアリングギ
ヤに伝達する際に、その遊星ギヤ機構を構成するリング
ギヤ等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。
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、操作部材の操作量と
車輪の転舵量との比を変化させることで操舵特性を変更
可能な車両用操舵装置が開発されている。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ステアリングギヤにより舵角
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。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回転を遊
星ギヤ機構等の伝達比可変機構を介してステアリングギ
ヤに伝達する際に、その遊星ギヤ機構を構成するリング
ギヤ等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。
【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、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といった外力は操作部材に伝
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。そのため、操作部材
に作用するトルクを発生する操作用アクチュエータを設
けることでドライバーに操舵フィーリングを付与してい
る。
装置においては、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といった外力は操作部材に伝
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。そのため、操作部材
に作用するトルクを発生する操作用アクチュエータを設
けることでドライバーに操舵フィーリングを付与してい
る。
【０００４】操作量と転舵量との比を変更可能な車両用
操舵装置において操作用アクチュエータにより操作部材
にトルクを作用させる場合、そのトルクを操作量に応じ
て増減させることが提案されている。これは、高速での
走行安定性や低速での旋回性を向上するためである。こ
の場合、操作部材を操作してから実際に車両の舵角が変
化するまでには遅れが存在するため、操作部材に作用さ
せるトルクを単純に操作量に応じて増減させたのでは、
実際の舵角変化に適合した操舵フィーリングをドライバ
ーに付与することができない。その操作に対する実際の
舵角変化の遅れは、路面との摩擦に基づき車輪に作用す
る操舵抵抗やセルフアライニングトルクといった外力に
起因する。そこで、そのような外力の影響を考慮して操
作用アクチュエータを制御することで操作に対する舵角
変化の遅れを補償し、実際の舵角変化に適合した操舵フ
ィーリングをドライバーに付与することが考えられてい
る。
操舵装置において操作用アクチュエータにより操作部材
にトルクを作用させる場合、そのトルクを操作量に応じ
て増減させることが提案されている。これは、高速での
走行安定性や低速での旋回性を向上するためである。こ
の場合、操作部材を操作してから実際に車両の舵角が変
化するまでには遅れが存在するため、操作部材に作用さ
せるトルクを単純に操作量に応じて増減させたのでは、
実際の舵角変化に適合した操舵フィーリングをドライバ
ーに付与することができない。その操作に対する実際の
舵角変化の遅れは、路面との摩擦に基づき車輪に作用す
る操舵抵抗やセルフアライニングトルクといった外力に
起因する。そこで、そのような外力の影響を考慮して操
作用アクチュエータを制御することで操作に対する舵角
変化の遅れを補償し、実際の舵角変化に適合した操舵フ
ィーリングをドライバーに付与することが考えられてい
る。
【０００５】従来、そのような外力の影響を考慮する場
合、操作量と転舵量との比を変更できないようにステア
リングホイールと車輪とが機械的に連結された旧来の操
舵装置を想定し、操舵力の伝達系における慣性、粘性、
弾性、摩擦等を仮想して操作用アクチュエータの制御系
を構築していた。しかし、そのような慣性、粘性、弾
性、摩擦等の特性は車種毎および操舵装置毎に相違する
ことから、操作用アクチュエータの制御系の開発に要す
る時間と資源が増大す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用操舵装置を提供
することを目的とする。
合、操作量と転舵量との比を変更できないようにステア
リングホイールと車輪とが機械的に連結された旧来の操
舵装置を想定し、操舵力の伝達系における慣性、粘性、
弾性、摩擦等を仮想して操作用アクチュエータの制御系
を構築していた。しかし、そのような慣性、粘性、弾
性、摩擦等の特性は車種毎および操舵装置毎に相違する
ことから、操作用アクチュエータの制御系の開発に要す
る時間と資源が増大す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用操舵装置を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の車両用操舵装置
は、操作部材と、その操作部材に作用するトルクを発生
する操作用アクチュエータと、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ステアリングギヤと、その操作
部材の操作量を検出するセンサと、その車輪の転舵量を
検出するセンサと、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、その操舵用アクチュエータ
を制御可能な手段と、舵角変化による車両の挙動変化に
対応する操作用挙動指標値を求める手段と、操作部材の
操作量と目標操作用挙動指標値との間の関係を記憶する
手段と、その記憶された関係と検出操作量とから目標操
作用挙動指標値を演算する手段と、操作用挙動指標値と
目標操作用挙動指標値と目標操作トルクとの間の関係を
記憶する手段と、その記憶された関係と求めた操作用挙
動指標値と求めた目標操作用挙動指標値とから目標操作
トルクを演算する手段と、その操作部材の操作トルクが
目標操作トルクに対応するように、その操作用アクチュ
エータを制御する手段とを備える。本発明によれば、舵
角変化による車両の挙動変化に基づき操作用アクチュエ
ータを制御することで操作部材にトルクを作用させるこ
とで、実際の舵角変化に適合した操舵フィーリングをド
ライバーに付与することができ、しかも、操舵力の伝達
系における慣性、粘性、弾性、摩擦等を仮想する必要が
ないので操作用アクチュエータの制御系の開発に要する
時間や資源を大幅に低減できる。その目標操作トルク
が、目標操作用挙動指標値から操作用挙動指標値を差し
引いた偏差に対応する成分値を含むのが好ましい。これ
により、操作用挙動指標値が目標操作用挙動指標値に到
達していない過渡状態において操作トルクを増大させ、
車両挙動の発散を防止することができる。その目標操作
用挙動指標値から操作用挙動指標値を差し引いた偏差に
対応する成分値が車速に応じて変化するのが好ましい。
これにより、低速では操作トルクを減少させて操舵を促
進できる。
は、操作部材と、その操作部材に作用するトルクを発生
する操作用アクチュエータと、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ステアリングギヤと、その操作
部材の操作量を検出するセンサと、その車輪の転舵量を
検出するセンサと、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、その操舵用アクチュエータ
を制御可能な手段と、舵角変化による車両の挙動変化に
対応する操作用挙動指標値を求める手段と、操作部材の
操作量と目標操作用挙動指標値との間の関係を記憶する
手段と、その記憶された関係と検出操作量とから目標操
作用挙動指標値を演算する手段と、操作用挙動指標値と
目標操作用挙動指標値と目標操作トルクとの間の関係を
記憶する手段と、その記憶された関係と求めた操作用挙
動指標値と求めた目標操作用挙動指標値とから目標操作
トルクを演算する手段と、その操作部材の操作トルクが
目標操作トルクに対応するように、その操作用アクチュ
エータを制御する手段とを備える。本発明によれば、舵
角変化による車両の挙動変化に基づき操作用アクチュエ
ータを制御することで操作部材にトルクを作用させるこ
とで、実際の舵角変化に適合した操舵フィーリングをド
ライバーに付与することができ、しかも、操舵力の伝達
系における慣性、粘性、弾性、摩擦等を仮想する必要が
ないので操作用アクチュエータの制御系の開発に要する
時間や資源を大幅に低減できる。その目標操作トルク
が、目標操作用挙動指標値から操作用挙動指標値を差し
引いた偏差に対応する成分値を含むのが好ましい。これ
により、操作用挙動指標値が目標操作用挙動指標値に到
達していない過渡状態において操作トルクを増大させ、
車両挙動の発散を防止することができる。その目標操作
用挙動指標値から操作用挙動指標値を差し引いた偏差に
対応する成分値が車速に応じて変化するのが好ましい。
これにより、低速では操作トルクを減少させて操舵を促
進できる。
【０００７】本発明の車両用操舵装置において、舵角変
化による車両の挙動変化に対応する操舵用挙動指標値を
求める手段と、操作部材の操作量と目標操舵用挙動指標
値との間の関係を記憶する手段と、その記憶された関係
と検出操作量とから目標操舵用挙動指標値を演算する手
段と、操舵用挙動指標値と目標操舵用挙動指標値と目標
転舵量との間の関係を記憶する手段と、その記憶された
関係と求めた操作用挙動指標値と求めた目標操舵用挙動
指標値とから目標転舵量を演算する手段とを備え、その
車輪の転舵量が目標転舵量に対応するように前記操舵用
アクチュエータが制御されるのが好ましい。これによ
り、舵角変化による車両の挙動変化に基づいて操舵用ア
クチュエータを制御することができ、操舵力の伝達系に
おける慣性、粘性、弾性、摩擦等を仮想する必要がない
ので操舵用アクチュエータの制御系の開発に要する時間
や資源も大幅に低減できる。
化による車両の挙動変化に対応する操舵用挙動指標値を
求める手段と、操作部材の操作量と目標操舵用挙動指標
値との間の関係を記憶する手段と、その記憶された関係
と検出操作量とから目標操舵用挙動指標値を演算する手
段と、操舵用挙動指標値と目標操舵用挙動指標値と目標
転舵量との間の関係を記憶する手段と、その記憶された
関係と求めた操作用挙動指標値と求めた目標操舵用挙動
指標値とから目標転舵量を演算する手段とを備え、その
車輪の転舵量が目標転舵量に対応するように前記操舵用
アクチュエータが制御されるのが好ましい。これによ
り、舵角変化による車両の挙動変化に基づいて操舵用ア
クチュエータを制御することができ、操舵力の伝達系に
おける慣性、粘性、弾性、摩擦等を仮想する必要がない
ので操舵用アクチュエータの制御系の開発に要する時間
や資源も大幅に低減できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に示す車両用操舵装置は、ス
テアリングホイールを模した操作部材１と、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。
テアリングホイールを模した操作部材１と、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。
【０００９】操作部材１は、車体側により回転可能に支
持される入力側回転シャフト１０に同行回転するように
連結されている。その入力側回転シャフト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は操作部材に作用す
るトルクを発生することができる。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。
持される入力側回転シャフト１０に同行回転するように
連結されている。その入力側回転シャフト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は操作部材に作用す
るトルクを発生することができる。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】操舵用アクチュエータ２はブラシレスモー
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は操舵用アクチュエータ２の出力シャフトの回転
運動をステアリングロッド７の直線運動に変換する運動
変換機構を有する。そのステアリングロッド７の動きが
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
されることで車輪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。本実施形態では、操
舵用アクチュエータ２の出力シャフトに取り付けられた
ピニオン２ａに噛み合うラック７ａをステアリングロッ
ド７に形成することで構成されている。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。
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は操舵用アクチュエータ２の出力シャフトの回転
運動をステアリングロッド７の直線運動に変換する運動
変換機構を有する。そのステアリングロッド７の動きが
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
されることで車輪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。本実施形態では、操
舵用アクチュエータ２の出力シャフトに取り付けられた
ピニオン２ａに噛み合うラック７ａをステアリングロッ
ド７に形成することで構成されている。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。
【００１１】操作部材１の操作量として操作角δｈを検
出する角度センサ１１が設けられている。操作トルクＴ
ｈとして入力側回転シャフト１０により伝達されるトル
クを検出するトルクセンサ１２が設けられている。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
けられている。本実施形態の舵角センサ１３は舵角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。車両の横
加速度Ｇｙを検出する横加速度センサ１７が設けられて
いる。車両のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ
１８が設けられている。その角度センサ１１、トルクセ
ンサ１２、舵角センサ１３、速度センサ１４、横加速度
センサ１７、ヨーレートセンサ１８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は操舵用アクチュエータ２と操作用アクチュエ
ータ１９を制御する。
出する角度センサ１１が設けられている。操作トルクＴ
ｈとして入力側回転シャフト１０により伝達されるトル
クを検出するトルクセンサ１２が設けられている。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
けられている。本実施形態の舵角センサ１３は舵角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。車両の横
加速度Ｇｙを検出する横加速度センサ１７が設けられて
いる。車両のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ
１８が設けられている。その角度センサ１１、トルクセ
ンサ１２、舵角センサ１３、速度センサ１４、横加速度
センサ１７、ヨーレートセンサ１８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は操舵用アクチュエータ２と操作用アクチュエ
ータ１９を制御する。
【００１２】なお、出力側回転シャフト１５が、舵角変
化による車輪４の動きに応じて回転するように車輪４に
機械的に連結されている。例えば上記ラック７ａに噛み
合うピニオン１５ａに出力側回転シャフト１５が同行回
転するよう連結されている。出力側回転シャフト１５と
上記入力側回転シャフト１０は通常は相対回転し、操舵
用アクチュエータ２や制御系の故障等の異常発生時に操
舵ができるように連結機構３０を介して連結される。そ
の連結機構３０は、例えば制御装置２０からの信号によ
り異常発生時に入力側回転シャフト１０と出力側回転シ
ャフト１５とを連結する電磁クラッチにより構成され
る。
化による車輪４の動きに応じて回転するように車輪４に
機械的に連結されている。例えば上記ラック７ａに噛み
合うピニオン１５ａに出力側回転シャフト１５が同行回
転するよう連結されている。出力側回転シャフト１５と
上記入力側回転シャフト１０は通常は相対回転し、操舵
用アクチュエータ２や制御系の故障等の異常発生時に操
舵ができるように連結機構３０を介して連結される。そ
の連結機構３０は、例えば制御装置２０からの信号によ
り異常発生時に入力側回転シャフト１０と出力側回転シ
ャフト１５とを連結する電磁クラッチにより構成され
る。
【００１３】図２は、車速が予め設定した車速Ｖａ以上
である場合における制御装置２０による操作用アクチュ
エータ１９と操舵用アクチュエータ２の制御ブロック図
を示す。図２において、Ｔｈ* は目標操作トルク、δ*
は目標舵角（目標転舵量）、δ FFは舵角設定値、δFBは
舵角修正値、Ｌ* は目標操作用挙動指標値、Ｄ* は目標
操舵用挙動指標値、ｉｈ* は操作用アクチュエータ１９
の目標駆動電流、ｉ* は操舵用アクチュエータ２の目標
駆動電流、Ｌは舵角変化による車両１００の挙動変化に
対応する操作用挙動指標値、Ｄは舵角変化による車両１
００の挙動変化に対応する操舵用挙動指標値である。
である場合における制御装置２０による操作用アクチュ
エータ１９と操舵用アクチュエータ２の制御ブロック図
を示す。図２において、Ｔｈ* は目標操作トルク、δ*
は目標舵角（目標転舵量）、δ FFは舵角設定値、δFBは
舵角修正値、Ｌ* は目標操作用挙動指標値、Ｄ* は目標
操舵用挙動指標値、ｉｈ* は操作用アクチュエータ１９
の目標駆動電流、ｉ* は操舵用アクチュエータ２の目標
駆動電流、Ｌは舵角変化による車両１００の挙動変化に
対応する操作用挙動指標値、Ｄは舵角変化による車両１
００の挙動変化に対応する操舵用挙動指標値である。
【００１４】その操作用挙動指標値Ｌは、横加速度加重
比をＫα、ヨーレート加重比をＫβ、Ｋα＋Ｋβ＝１と
して、以下の関係式（１）により求められる。 Ｌ＝Ｋα・Ｇｙ＋Ｋβ・γ・Ｖ…（１） その関係式は制御装置２０に記憶され、この関係式と、
横加速度Ｇｙ、ヨーレートγ、車速Ｖの各検出値とから
操作用挙動指標値Ｌが演算される。ＫαとＫβの比率
は、操作用挙動指標値Ｌが舵角変化による車両の挙動変
化に対応すると共に適正な操舵フィーリングが得られる
ように設定すればよく、例えばＫα＝Ｋβ＝０．５とい
ったような一定値としてもよいし、舵角変化による車両
の挙動変化に影響する車速等に応じて変化させてもよ
い。
比をＫα、ヨーレート加重比をＫβ、Ｋα＋Ｋβ＝１と
して、以下の関係式（１）により求められる。 Ｌ＝Ｋα・Ｇｙ＋Ｋβ・γ・Ｖ…（１） その関係式は制御装置２０に記憶され、この関係式と、
横加速度Ｇｙ、ヨーレートγ、車速Ｖの各検出値とから
操作用挙動指標値Ｌが演算される。ＫαとＫβの比率
は、操作用挙動指標値Ｌが舵角変化による車両の挙動変
化に対応すると共に適正な操舵フィーリングが得られる
ように設定すればよく、例えばＫα＝Ｋβ＝０．５とい
ったような一定値としてもよいし、舵角変化による車両
の挙動変化に影響する車速等に応じて変化させてもよ
い。
【００１５】その操舵用挙動指標値Ｄは、横加速度加重
比をＫ１、ヨーレート加重比をＫ２、Ｋ１＋Ｋ２＝１と
して、以下の関係式（２）により求められる。 Ｄ＝Ｋ１・Ｇｙ＋Ｋ２・γ・Ｖ…（２） その関係式は制御装置２０に記憶され、この関係式と、
横加速度Ｇｙ、ヨーレートγ、車速Ｖの各検出値とから
操舵用挙動指標値Ｄが演算される。Ｋ１とＫ２の比率
は、操舵用挙動指標値Ｄが舵角変化による車両の挙動変
化に対応するように設定すればよく、例えばＫ１＝Ｋ２
＝０．５といったような一定値としてもよいし、舵角変
化による車両の挙動変化に影響する車速等に応じて変化
させてもよい。なお、操作用挙動指標値Ｌと操舵用挙動
指標値Ｄは、互いに等しくてもよいし相違してもよい。
また、操作用挙動指標値Ｌと操舵用挙動指標値Ｄは、舵
角変化による車両の挙動変化に対応する値であればよい
が、本実施形態における横加速度Ｇｙのように、舵角変
化による車両の少なくとも一方向における挙動変化の加
速度に対応する値を含むのが好ましい。
比をＫ１、ヨーレート加重比をＫ２、Ｋ１＋Ｋ２＝１と
して、以下の関係式（２）により求められる。 Ｄ＝Ｋ１・Ｇｙ＋Ｋ２・γ・Ｖ…（２） その関係式は制御装置２０に記憶され、この関係式と、
横加速度Ｇｙ、ヨーレートγ、車速Ｖの各検出値とから
操舵用挙動指標値Ｄが演算される。Ｋ１とＫ２の比率
は、操舵用挙動指標値Ｄが舵角変化による車両の挙動変
化に対応するように設定すればよく、例えばＫ１＝Ｋ２
＝０．５といったような一定値としてもよいし、舵角変
化による車両の挙動変化に影響する車速等に応じて変化
させてもよい。なお、操作用挙動指標値Ｌと操舵用挙動
指標値Ｄは、互いに等しくてもよいし相違してもよい。
また、操作用挙動指標値Ｌと操舵用挙動指標値Ｄは、舵
角変化による車両の挙動変化に対応する値であればよい
が、本実施形態における横加速度Ｇｙのように、舵角変
化による車両の少なくとも一方向における挙動変化の加
速度に対応する値を含むのが好ましい。
【００１６】制御装置２０は、検出操作角δｈに応じた
目標操作用挙動指標値Ｌ* を伝達関数Ｇｈ１に基づき演
算する。そのδｈとＬ* との関係である伝達関数Ｇｈ１
は予め定められて制御装置２０に記憶される。例えばＫ
ｈD1を比例定数としてＧｈ１＝ＫｈD1・Ｖとされ、Ｌ*
＝ＫｈD1・Ｖ・δｈにより目標操作用挙動指標値Ｌ* が
求められる。その比例定数ＫｈD1は最適な制御を行える
ように調整される。なお、伝達関数Ｇｈ１は車速Ｖに比
例するものに限定されず定数としてもよい。制御装置２
０は、検出操作角δｈと目標操作用挙動指標値Ｌ* と操
作用挙動指標値Ｌに応じた目標操作トルクＴｈ* を、予
め定めて記憶した関係式Ｆに基づき演算する。その関係
式Ｆは、例えばＫｔ（Ｖ）を車速Ｖに比例するゲイン、
Ｋｃを一定のゲインとして以下の式とされる。 Ｔｈ* ＝Ｋｔ（Ｖ）・δｈ＋Ｋｃ・（Ｌ* −Ｌ） これにより、操作用挙動指標値Ｌが目標操作用挙動指標
値Ｌ* に到達していない過渡状態において操作トルクＴ
ｈを増大させ、車両挙動の発散を防止することができ
る。なお、Ｌ* からＬを差し引いた偏差に対応する目標
操作トルクＴｈ* の成分値Ｋｃ・（Ｌ* −Ｌ）を、車速
Ｖに応じて変化させてもよい。例えば、Ｋｃ＝０．０５
Ｖ−０．５とすることで、低速では操作トルクＴｈを減
少させて操舵を促進できる。またＫｔ（Ｖ）に代えて一
定値を用いてもよい。すなわち、制御装置２０は操作角
δｈと目標操作用挙動指標値Ｌ* と操作用挙動指標値Ｌ
と目標操作トルクＴｈ* との間の関係を記憶し、その記
憶した関係と検出操作角δｈと求めた目標操作用挙動指
標値Ｌ* と求めた操作用挙動指標値Ｌとから目標操作ト
ルクＴｈ* を演算する。制御装置２０は、目標操作トル
クＴｈ* と検出操作トルクＴｈとの偏差（Ｔｈ*−Ｔ
ｈ）に応じた操作用アクチュエータ１９の目標駆動電流
ｉｈ* を伝達関数Ｇｈ２に基づき演算する。その偏差
（Ｔｈ* −Ｔｈ）とｉｈ* との関係である伝達関数Ｇｈ
２は予め定められて制御装置２０に記憶される。その目
標駆動電流ｉｈ * に応じて操作用アクチュエータ１９が
駆動される。これにより、操作トルクＴｈが目標操作ト
ルクＴｈ* に対応するように操作用アクチュエータ１９
が制御装置２０により制御される。例えばＫｂｈをゲイ
ン、Ｔｂｈを時定数として、ＰＩ制御がなされるように
Ｇｈ２＝Ｋｂｈ〔１＋１／（Ｔｂｈ・ｓ）〕とされ、ｉ
ｈ * ＝Ｋｂｈ・〔１＋１／（Ｔｂｈ・ｓ）〕・（Ｔｈ*
−Ｔｈ）により目標駆動電流ｉｈ* が求められる。その
ゲインＫｂｈおよび時定数Ｔｂｈは最適な制御を行える
ように調整される。なお、ｓはラプラス演算子である。
目標操作用挙動指標値Ｌ* を伝達関数Ｇｈ１に基づき演
算する。そのδｈとＬ* との関係である伝達関数Ｇｈ１
は予め定められて制御装置２０に記憶される。例えばＫ
ｈD1を比例定数としてＧｈ１＝ＫｈD1・Ｖとされ、Ｌ*
＝ＫｈD1・Ｖ・δｈにより目標操作用挙動指標値Ｌ* が
求められる。その比例定数ＫｈD1は最適な制御を行える
ように調整される。なお、伝達関数Ｇｈ１は車速Ｖに比
例するものに限定されず定数としてもよい。制御装置２
０は、検出操作角δｈと目標操作用挙動指標値Ｌ* と操
作用挙動指標値Ｌに応じた目標操作トルクＴｈ* を、予
め定めて記憶した関係式Ｆに基づき演算する。その関係
式Ｆは、例えばＫｔ（Ｖ）を車速Ｖに比例するゲイン、
Ｋｃを一定のゲインとして以下の式とされる。 Ｔｈ* ＝Ｋｔ（Ｖ）・δｈ＋Ｋｃ・（Ｌ* −Ｌ） これにより、操作用挙動指標値Ｌが目標操作用挙動指標
値Ｌ* に到達していない過渡状態において操作トルクＴ
ｈを増大させ、車両挙動の発散を防止することができ
る。なお、Ｌ* からＬを差し引いた偏差に対応する目標
操作トルクＴｈ* の成分値Ｋｃ・（Ｌ* −Ｌ）を、車速
Ｖに応じて変化させてもよい。例えば、Ｋｃ＝０．０５
Ｖ−０．５とすることで、低速では操作トルクＴｈを減
少させて操舵を促進できる。またＫｔ（Ｖ）に代えて一
定値を用いてもよい。すなわち、制御装置２０は操作角
δｈと目標操作用挙動指標値Ｌ* と操作用挙動指標値Ｌ
と目標操作トルクＴｈ* との間の関係を記憶し、その記
憶した関係と検出操作角δｈと求めた目標操作用挙動指
標値Ｌ* と求めた操作用挙動指標値Ｌとから目標操作ト
ルクＴｈ* を演算する。制御装置２０は、目標操作トル
クＴｈ* と検出操作トルクＴｈとの偏差（Ｔｈ*−Ｔ
ｈ）に応じた操作用アクチュエータ１９の目標駆動電流
ｉｈ* を伝達関数Ｇｈ２に基づき演算する。その偏差
（Ｔｈ* −Ｔｈ）とｉｈ* との関係である伝達関数Ｇｈ
２は予め定められて制御装置２０に記憶される。その目
標駆動電流ｉｈ * に応じて操作用アクチュエータ１９が
駆動される。これにより、操作トルクＴｈが目標操作ト
ルクＴｈ* に対応するように操作用アクチュエータ１９
が制御装置２０により制御される。例えばＫｂｈをゲイ
ン、Ｔｂｈを時定数として、ＰＩ制御がなされるように
Ｇｈ２＝Ｋｂｈ〔１＋１／（Ｔｂｈ・ｓ）〕とされ、ｉ
ｈ * ＝Ｋｂｈ・〔１＋１／（Ｔｂｈ・ｓ）〕・（Ｔｈ*
−Ｔｈ）により目標駆動電流ｉｈ* が求められる。その
ゲインＫｂｈおよび時定数Ｔｂｈは最適な制御を行える
ように調整される。なお、ｓはラプラス演算子である。
【００１７】制御装置２０は、検出操作角δｈに応じた
目標操舵用挙動指標値Ｄ* を伝達関数Ｇ１に基づき演算
する。そのδｈとＤ* との関係である伝達関数Ｇ１は予
め定められて制御装置２０に記憶される。例えばＫD1を
比例定数としてＧ１＝ＫD1・Ｖとされ、Ｄ* ＝ＫD1・Ｖ
・δｈにより目標操舵用挙動指標値Ｄ* が求められる。
その比例定数ＫD1は最適な制御を行えるように調整され
る。なお、伝達関数Ｇ１は車速Ｖに比例するものに限定
されず定数としてもよい。制御装置２０は、目標操舵用
挙動指標値Ｄ* に応じた舵角設定値δFFを伝達関数Ｇ２
に基づき演算する。そのＤ* とδFFとの関係である伝達
関数Ｇ２は予め定められて制御装置２０に記憶される。
例えばＧD （ｖ）を舵角に対する横加速度の定常ゲイン
としてＧ２＝１／ＧD （ｖ）とされ、δFF＝Ｄ* ／ＧD
（ｖ）により舵角設定値δFFが求められる。そのゲイン
ＧD （ｖ）は、ＳＦをスタビリティファクタ、Ｌをホイ
ールベースとして次式により求められる。 ＧD （ｖ）＝Ｖ2 ／｛（１＋ＳＦ・Ｖ2 ）Ｌ｝ 制御装置２０は、目標操舵用挙動指標値Ｄ* から、検出
横加速度Ｇｙ、検出ヨーレートγ、検出車速Ｖに基づき
求めた操舵用挙動指標値Ｄを差し引いた偏差（Ｄ * −
Ｄ）を演算し、その偏差（Ｄ* −Ｄ）に応じた舵角修正
値δFBを伝達関数Ｇ３に基づき演算する。その偏差（Ｄ
* −Ｄ）とδFBとの関係である伝達関数Ｇ３は予め定め
られて制御装置２０に記憶される。例えばＫｐを比例ゲ
イン、Ｋｉを積分ゲイン、ｓをラプラス演算子として、
ＰＩ制御がなされるようにＧ３＝（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ）／
ＧD （ｖ）とされ、δFB＝（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ）・（Ｄ*
−Ｄ）／ＧD （ｖ）により舵角修正値δFBが求められ
る。そのＫｐ、Ｋｉは最適な制御を行えるように調整さ
れる。制御装置２０は舵角設定値δFFと舵角修正値δFB
の和として目標舵角δ* を演算する。すなわち、制御装
置２０は目標操舵用挙動指標値Ｄ* と操舵用挙動指標値
Ｄと目標舵角δ* との間の関係を記憶し、その記憶した
関係と求めた目標操舵用挙動指標値Ｄ* と操舵用挙動指
標値Ｄとから目標舵角δ* を演算する。その舵角設定値
δFFは操舵用アクチュエータ２の制御におけるフィード
フォワード項に対応し、その舵角修正値δFBは操舵用ア
クチュエータ２の制御におけるフィードバック項に対応
することから、操舵用アクチュエータ２に対してフィー
ドフォワード制御とフィードバック制御の統合制御が行
われる。制御装置２０は、目標舵角δ* に応じた操舵用
アクチュエータ２の目標駆動電流ｉ* を伝達関数Ｇ４に
基づき演算する。そのδ* とｉ* との関係である伝達関
数Ｇ４は予め定められて制御装置２０に記憶される。例
えばＫｂをゲイン、Ｔｂを時定数として、ＰＩ制御がな
されるようにＧ４＝Ｋｂ・〔１＋１／（Ｔｂ・ｓ）〕と
され、ｉ* ＝Ｋｂ〔１＋１／（Ｔｂ・ｓ）〕・δ* によ
り目標駆動電流ｉ*が求められる。そのゲインＫｂおよ
び時定数Ｔｂは最適な制御を行えるように調整される。
その目標駆動電流ｉ* に応じて操舵用アクチュエータ２
が駆動される。これにより、舵角δが目標舵角δ* に対
応する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、その制御により操作角δｈや車速Ｖとい
った車両運転条件の変化に応じて操作角δｈと舵角δの
比が変化する。
目標操舵用挙動指標値Ｄ* を伝達関数Ｇ１に基づき演算
する。そのδｈとＤ* との関係である伝達関数Ｇ１は予
め定められて制御装置２０に記憶される。例えばＫD1を
比例定数としてＧ１＝ＫD1・Ｖとされ、Ｄ* ＝ＫD1・Ｖ
・δｈにより目標操舵用挙動指標値Ｄ* が求められる。
その比例定数ＫD1は最適な制御を行えるように調整され
る。なお、伝達関数Ｇ１は車速Ｖに比例するものに限定
されず定数としてもよい。制御装置２０は、目標操舵用
挙動指標値Ｄ* に応じた舵角設定値δFFを伝達関数Ｇ２
に基づき演算する。そのＤ* とδFFとの関係である伝達
関数Ｇ２は予め定められて制御装置２０に記憶される。
例えばＧD （ｖ）を舵角に対する横加速度の定常ゲイン
としてＧ２＝１／ＧD （ｖ）とされ、δFF＝Ｄ* ／ＧD
（ｖ）により舵角設定値δFFが求められる。そのゲイン
ＧD （ｖ）は、ＳＦをスタビリティファクタ、Ｌをホイ
ールベースとして次式により求められる。 ＧD （ｖ）＝Ｖ2 ／｛（１＋ＳＦ・Ｖ2 ）Ｌ｝ 制御装置２０は、目標操舵用挙動指標値Ｄ* から、検出
横加速度Ｇｙ、検出ヨーレートγ、検出車速Ｖに基づき
求めた操舵用挙動指標値Ｄを差し引いた偏差（Ｄ * −
Ｄ）を演算し、その偏差（Ｄ* −Ｄ）に応じた舵角修正
値δFBを伝達関数Ｇ３に基づき演算する。その偏差（Ｄ
* −Ｄ）とδFBとの関係である伝達関数Ｇ３は予め定め
られて制御装置２０に記憶される。例えばＫｐを比例ゲ
イン、Ｋｉを積分ゲイン、ｓをラプラス演算子として、
ＰＩ制御がなされるようにＧ３＝（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ）／
ＧD （ｖ）とされ、δFB＝（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ）・（Ｄ*
−Ｄ）／ＧD （ｖ）により舵角修正値δFBが求められ
る。そのＫｐ、Ｋｉは最適な制御を行えるように調整さ
れる。制御装置２０は舵角設定値δFFと舵角修正値δFB
の和として目標舵角δ* を演算する。すなわち、制御装
置２０は目標操舵用挙動指標値Ｄ* と操舵用挙動指標値
Ｄと目標舵角δ* との間の関係を記憶し、その記憶した
関係と求めた目標操舵用挙動指標値Ｄ* と操舵用挙動指
標値Ｄとから目標舵角δ* を演算する。その舵角設定値
δFFは操舵用アクチュエータ２の制御におけるフィード
フォワード項に対応し、その舵角修正値δFBは操舵用ア
クチュエータ２の制御におけるフィードバック項に対応
することから、操舵用アクチュエータ２に対してフィー
ドフォワード制御とフィードバック制御の統合制御が行
われる。制御装置２０は、目標舵角δ* に応じた操舵用
アクチュエータ２の目標駆動電流ｉ* を伝達関数Ｇ４に
基づき演算する。そのδ* とｉ* との関係である伝達関
数Ｇ４は予め定められて制御装置２０に記憶される。例
えばＫｂをゲイン、Ｔｂを時定数として、ＰＩ制御がな
されるようにＧ４＝Ｋｂ・〔１＋１／（Ｔｂ・ｓ）〕と
され、ｉ* ＝Ｋｂ〔１＋１／（Ｔｂ・ｓ）〕・δ* によ
り目標駆動電流ｉ*が求められる。そのゲインＫｂおよ
び時定数Ｔｂは最適な制御を行えるように調整される。
その目標駆動電流ｉ* に応じて操舵用アクチュエータ２
が駆動される。これにより、舵角δが目標舵角δ* に対
応する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、その制御により操作角δｈや車速Ｖとい
った車両運転条件の変化に応じて操作角δｈと舵角δの
比が変化する。
【００１８】図３は、車速が予め設定した車速Ｖａ未満
である場合における制御装置２０による操作用アクチュ
エータ１９と操舵用アクチュエータ２の制御ブロック図
を示す。車速Ｖａ以上である場合とは目標操作トルクＴ
ｈ* と目標舵角δ* の求め方が異なるものとされてい
る。すなわち図３において、Ｇｈ６はδｈに対するＴｈ
*の伝達関数であり、Ｇ６はδｈに対するδ* の伝達関
数である。その予め設定する車速Ｖａは、その車速Ｖａ
以上であれば操作用挙動指標値Ｌに基づき目標操作トル
クＴｈ* を適正に設定でき、また、操舵用挙動指標値Ｄ
に基づき目標舵角δ * を適正に設定できるように定めれ
ばよく、例えば２．７８ｍ／ｓとされる。制御装置２０
は、検出操作角δｈに応じた目標操作トルクＴｈ* を伝
達関数Ｇｈ６に基づき演算する。その伝達関数Ｇｈ６は
予め定められて制御装置２０に記憶される。例えば比例
ゲインを車速Ｖの関数Ｋｈａ（ｖ）としてＧｈ６＝Ｋｈ
ａ（ｖ）とされ、Ｔｈ* ＝Ｋｈａ（ｖ）・δｈにより目
標操作トルクＴｈ* が求められる。また、その予め設定
した車速Ｖａにおいては、伝達関数Ｇｈ６に基づき求め
た目標操作トルクＴｈ* と、上記関係式Ｆに基づき求め
た目標操作トルクＴｈ * における操作用挙動指標値Ｌの
影響を受けない項Ｋｔ（ｖ）・δｈとが等しくされる。
これにより以下の式が成立する。 Ｔｈ* ＝Ｋｔ（ｖ）・δｈ＝Ｋｈａ（ｖ）・δｈ そのＫｈａ（ｖ）の値は、例えば車速Ｖ＝０ｍ／ｓにお
ける値を設定し、Ｖ＝２．７８ｍ／ｓにおけるＫｔ
（ｖ）の値との間を補間することにより求められる。制
御装置２０は、検出操作角δｈに応じた目標舵角δ* を
伝達関数Ｇ６に基づき演算する。その伝達関数Ｇ６は予
め定められて制御装置２０に記憶される。例えば比例ゲ
インを車速Ｖの関数Ｋａ（ｖ）としてＧ６＝Ｋａ（ｖ）
とされ、δ* ＝Ｋａ（ｖ）・δｈにより目標舵角δ* が
求められる。また、その予め設定した車速Ｖａにおいて
は、伝達関数Ｇ６に基づき求めた目標舵角δ* と、上記
伝達関数Ｇ１、Ｇ２に基づき求めた舵角設定値δFFとが
等しくされる。これにより以下の式が成立する。 δ* ＝δFF＝｛ＫD1・Ｖａ／ＧD （ｖ）｝δｈ＝Ｋａ
（ｖ）・δｈ そのＫａ（ｖ）の値は、例えば車速Ｖ＝０ｍ／ｓにおけ
る値を設定し、Ｖ＝２．７８ｍ／ｓにおける｛ＫD1・Ｖ
ａ／ＧD （ｖ）｝の値との間を補間することにより求め
る。
である場合における制御装置２０による操作用アクチュ
エータ１９と操舵用アクチュエータ２の制御ブロック図
を示す。車速Ｖａ以上である場合とは目標操作トルクＴ
ｈ* と目標舵角δ* の求め方が異なるものとされてい
る。すなわち図３において、Ｇｈ６はδｈに対するＴｈ
*の伝達関数であり、Ｇ６はδｈに対するδ* の伝達関
数である。その予め設定する車速Ｖａは、その車速Ｖａ
以上であれば操作用挙動指標値Ｌに基づき目標操作トル
クＴｈ* を適正に設定でき、また、操舵用挙動指標値Ｄ
に基づき目標舵角δ * を適正に設定できるように定めれ
ばよく、例えば２．７８ｍ／ｓとされる。制御装置２０
は、検出操作角δｈに応じた目標操作トルクＴｈ* を伝
達関数Ｇｈ６に基づき演算する。その伝達関数Ｇｈ６は
予め定められて制御装置２０に記憶される。例えば比例
ゲインを車速Ｖの関数Ｋｈａ（ｖ）としてＧｈ６＝Ｋｈ
ａ（ｖ）とされ、Ｔｈ* ＝Ｋｈａ（ｖ）・δｈにより目
標操作トルクＴｈ* が求められる。また、その予め設定
した車速Ｖａにおいては、伝達関数Ｇｈ６に基づき求め
た目標操作トルクＴｈ* と、上記関係式Ｆに基づき求め
た目標操作トルクＴｈ * における操作用挙動指標値Ｌの
影響を受けない項Ｋｔ（ｖ）・δｈとが等しくされる。
これにより以下の式が成立する。 Ｔｈ* ＝Ｋｔ（ｖ）・δｈ＝Ｋｈａ（ｖ）・δｈ そのＫｈａ（ｖ）の値は、例えば車速Ｖ＝０ｍ／ｓにお
ける値を設定し、Ｖ＝２．７８ｍ／ｓにおけるＫｔ
（ｖ）の値との間を補間することにより求められる。制
御装置２０は、検出操作角δｈに応じた目標舵角δ* を
伝達関数Ｇ６に基づき演算する。その伝達関数Ｇ６は予
め定められて制御装置２０に記憶される。例えば比例ゲ
インを車速Ｖの関数Ｋａ（ｖ）としてＧ６＝Ｋａ（ｖ）
とされ、δ* ＝Ｋａ（ｖ）・δｈにより目標舵角δ* が
求められる。また、その予め設定した車速Ｖａにおいて
は、伝達関数Ｇ６に基づき求めた目標舵角δ* と、上記
伝達関数Ｇ１、Ｇ２に基づき求めた舵角設定値δFFとが
等しくされる。これにより以下の式が成立する。 δ* ＝δFF＝｛ＫD1・Ｖａ／ＧD （ｖ）｝δｈ＝Ｋａ
（ｖ）・δｈ そのＫａ（ｖ）の値は、例えば車速Ｖ＝０ｍ／ｓにおけ
る値を設定し、Ｖ＝２．７８ｍ／ｓにおける｛ＫD1・Ｖ
ａ／ＧD （ｖ）｝の値との間を補間することにより求め
る。
【００１９】図４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
検出データを読み込む（ステップＳ１）。次に、車速Ｖ
が設定値Ｖａ以上か否かを判断する（ステップＳ２）。
ステップＳ２において車速Ｖが設定値Ｖａ以上である場
合、検出操作角δｈに応じた目標操作用挙動指標値Ｌ*
を演算し（ステップＳ３）、横加速度Ｇｙ、ヨーレート
γ、車速Ｖの各検出値に基づき操作用挙動指標値Ｌを演
算し（ステップＳ４）、その目標操作用挙動指標値Ｌ*
と操作用挙動指標値Ｌと検出操作角δｈとから目標操作
トルクＴｈ* を演算する（ステップＳ５）。その目標操
作トルクＴｈ* と検出操作トルクＴｈに応じた操作用ア
クチュエータ１９の目標駆動電流ｉｈ* を演算し（ステ
ップＳ６）、その目標駆動電流ｉｈ* に応じて操作用ア
クチュエータ１９の駆動信号を出力する（ステップＳ
７）。また、検出操作角δｈに応じた目標操舵用挙動指
標値Ｄ * を演算し（ステップＳ８）、横加速度Ｇｙ、ヨ
ーレートγ、車速Ｖの各検出値に基づき操舵用挙動指標
値Ｄを演算し（ステップＳ９）、目標操舵用挙動指標値
Ｄ* に応じた舵角設定値δFFとその目標操舵用挙動指標
値Ｄ* と操舵用挙動指標値Ｄに応じた舵角修正値δFBと
の和として目標舵角δ* を演算する（ステップＳ１
０）。その目標舵角δ* に応じた操舵用アクチュエータ
２の目標駆動電流ｉ*を演算し（ステップＳ１１）、そ
の目標駆動電流ｉ* に応じて操舵用アクチュエータ２の
駆動信号を出力する（ステップＳ１２）。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Ｓ１３）、終了し
ない場合はステップＳ１に戻る。ステップＳ２において
車速Ｖが設定値Ｖａ未満である場合、検出操作角δｈに
応じて目標操作トルクＴｈ* を演算し（ステップＳ１
４）、その目標操作トルクＴｈ* と検出操作トルクＴｈ
に応じた操作用アクチュエータ１９の目標駆動電流ｉｈ
* を演算し（ステップＳ１５）、その目標駆動電流ｉｈ
* に応じて操作用アクチュエータ１９の駆動信号を出力
する（ステップＳ１６）。また、検出操作角δｈに応じ
て目標舵角δ* を演算し（ステップＳ１７）、その目標
舵角δ* に応じた操舵用アクチュエータ２の目標駆動電
流ｉ* を演算し（ステップＳ１８）、その目標駆動電流
ｉ* に応じて操舵用アクチュエータ２の駆動信号を出力
し（ステップＳ１９）、ステップＳ１３に進む。
２０による制御手順を説明する。まず、各センサによる
検出データを読み込む（ステップＳ１）。次に、車速Ｖ
が設定値Ｖａ以上か否かを判断する（ステップＳ２）。
ステップＳ２において車速Ｖが設定値Ｖａ以上である場
合、検出操作角δｈに応じた目標操作用挙動指標値Ｌ*
を演算し（ステップＳ３）、横加速度Ｇｙ、ヨーレート
γ、車速Ｖの各検出値に基づき操作用挙動指標値Ｌを演
算し（ステップＳ４）、その目標操作用挙動指標値Ｌ*
と操作用挙動指標値Ｌと検出操作角δｈとから目標操作
トルクＴｈ* を演算する（ステップＳ５）。その目標操
作トルクＴｈ* と検出操作トルクＴｈに応じた操作用ア
クチュエータ１９の目標駆動電流ｉｈ* を演算し（ステ
ップＳ６）、その目標駆動電流ｉｈ* に応じて操作用ア
クチュエータ１９の駆動信号を出力する（ステップＳ
７）。また、検出操作角δｈに応じた目標操舵用挙動指
標値Ｄ * を演算し（ステップＳ８）、横加速度Ｇｙ、ヨ
ーレートγ、車速Ｖの各検出値に基づき操舵用挙動指標
値Ｄを演算し（ステップＳ９）、目標操舵用挙動指標値
Ｄ* に応じた舵角設定値δFFとその目標操舵用挙動指標
値Ｄ* と操舵用挙動指標値Ｄに応じた舵角修正値δFBと
の和として目標舵角δ* を演算する（ステップＳ１
０）。その目標舵角δ* に応じた操舵用アクチュエータ
２の目標駆動電流ｉ*を演算し（ステップＳ１１）、そ
の目標駆動電流ｉ* に応じて操舵用アクチュエータ２の
駆動信号を出力する（ステップＳ１２）。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Ｓ１３）、終了し
ない場合はステップＳ１に戻る。ステップＳ２において
車速Ｖが設定値Ｖａ未満である場合、検出操作角δｈに
応じて目標操作トルクＴｈ* を演算し（ステップＳ１
４）、その目標操作トルクＴｈ* と検出操作トルクＴｈ
に応じた操作用アクチュエータ１９の目標駆動電流ｉｈ
* を演算し（ステップＳ１５）、その目標駆動電流ｉｈ
* に応じて操作用アクチュエータ１９の駆動信号を出力
する（ステップＳ１６）。また、検出操作角δｈに応じ
て目標舵角δ* を演算し（ステップＳ１７）、その目標
舵角δ* に応じた操舵用アクチュエータ２の目標駆動電
流ｉ* を演算し（ステップＳ１８）、その目標駆動電流
ｉ* に応じて操舵用アクチュエータ２の駆動信号を出力
し（ステップＳ１９）、ステップＳ１３に進む。
【００２０】上記構成によれば、舵角変化による車両の
挙動変化に基づき操作用アクチュエータ１９を制御する
ことで操作部材１にトルクを作用させることで、実際の
舵角変化に適合した操舵フィーリングをドライバーに付
与することができ、しかも、操舵力の伝達系における慣
性、粘性、弾性、摩擦等を仮想する必要がないので操作
用アクチュエータ１９の制御系の開発に要する時間や資
源を大幅に低減できる。さらに、舵角変化による車両の
挙動変化に基づいて操舵用アクチュエータ２を制御する
ので、操舵力の伝達系における慣性、粘性、弾性、摩擦
等を仮想する必要がなく、操舵用アクチュエータ２の制
御系の開発に要する時間や資源も大幅に低減できる。
挙動変化に基づき操作用アクチュエータ１９を制御する
ことで操作部材１にトルクを作用させることで、実際の
舵角変化に適合した操舵フィーリングをドライバーに付
与することができ、しかも、操舵力の伝達系における慣
性、粘性、弾性、摩擦等を仮想する必要がないので操作
用アクチュエータ１９の制御系の開発に要する時間や資
源を大幅に低減できる。さらに、舵角変化による車両の
挙動変化に基づいて操舵用アクチュエータ２を制御する
ので、操舵力の伝達系における慣性、粘性、弾性、摩擦
等を仮想する必要がなく、操舵用アクチュエータ２の制
御系の開発に要する時間や資源も大幅に低減できる。
【００２１】本発明は上記実施形態に限定されない。例
えば、図５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が車輪に機械的に連結され、且つ、
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
とができる操舵装置１０１に本発明を適用してもよい。
その操舵装置１０１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１０２の回転は、回転伝
達機構１３０により出力シャフト１１１に伝達され、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。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、１０８、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。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。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。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。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。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。ウォーム１
３８がハウジング１１０に取り付けられた操舵用アクチ
ュエータ１３９により駆動される。そのステアリングホ
イールＨに作用するトルクを発生する操作用アクチュエ
ータ１１９が設けられている。その操作用アクチュエー
タ１１９と操舵用アクチュエータ１３９が上記実施形態
と同様にして制御される。
えば、図５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が車輪に機械的に連結され、且つ、
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
とができる操舵装置１０１に本発明を適用してもよい。
その操舵装置１０１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１０２の回転は、回転伝
達機構１３０により出力シャフト１１１に伝達され、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。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、１０８、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。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。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。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。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。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。ウォーム１
３８がハウジング１１０に取り付けられた操舵用アクチ
ュエータ１３９により駆動される。そのステアリングホ
イールＨに作用するトルクを発生する操作用アクチュエ
ータ１１９が設けられている。その操作用アクチュエー
タ１１９と操舵用アクチュエータ１３９が上記実施形態
と同様にして制御される。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、操作部材の操作量と車
輪の転舵量との比を変更可能な車両用操舵装置において
制御系の開発に要する時間や資源を大幅に低減できる。
輪の転舵量との比を変更可能な車両用操舵装置において
制御系の開発に要する時間や資源を大幅に低減できる。
【図１】本発明の実施形態の車両用操舵装置の構成説明
図
図
【図２】本発明の実施形態の車両用操舵装置において設
定車速以上である場合の制御ブロック線図
定車速以上である場合の制御ブロック線図
【図３】本発明の実施形態の車両用操舵装置において設
定車速未満である場合の制御ブロック線図
定車速未満である場合の制御ブロック線図
【図４】本発明の実施形態の車両用操舵装置における操
作用アクチュエータと操舵用アクチュエータの制御手順
を示すフローチャート
作用アクチュエータと操舵用アクチュエータの制御手順
を示すフローチャート
【図５】本発明の変形例の車両用操舵装置の構成説明図
１ 操作部材
２、１３９ 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
１７ 横加速度センサ
１８ ヨーレートセンサ
１９、１１９ 操作用アクチュエータ
２０ 制御装置
１００ 車両
Ｈ ステアリングホイール
─────────────────────────────────────────────────────
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 119:00 Ｂ６２Ｄ 119:00
137:00 137:00
Ｆターム(参考） 3D032 CC48 DA03 DA05 DA15 DA16
DA23 DA29 DA33 DA64 DD02
DD07 EB04 EB05 EB11 EB16
EB17 EC23 EC31 GG01
3D033 CA04 CA13 CA16 CA18 CA20
CA21 CA22
Claims (4)
- 【請求項１】操作部材と、その操作部材に作用するトル
クを発生する操作用アクチュエータと、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ステアリングギヤと、そ
の操作部材の操作量を検出するセンサと、その車輪の転
舵量を検出するセンサと、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、その操舵用アクチュ
エータを制御可能な手段と、舵角変化による車両の挙動
変化に対応する操作用挙動指標値を求める手段と、操作
部材の操作量と目標操作用挙動指標値との間の関係を記
憶する手段と、その記憶された関係と検出操作量とから
目標操作用挙動指標値を演算する手段と、操作用挙動指
標値と目標操作用挙動指標値と目標操作トルクとの間の
関係を記憶する手段と、その記憶された関係と求めた操
作用挙動指標値と求めた目標操作用挙動指標値とから目
標操作トルクを演算する手段と、その操作部材の操作ト
ルクが目標操作トルクに対応するように、その操作用ア
クチュエータを制御する手段とを備える車両用操舵装
置。 - 【請求項２】舵角変化による車両の挙動変化に対応する
操舵用挙動指標値を求める手段と、操作部材の操作量と
目標操舵用挙動指標値との間の関係を記憶する手段と、
その記憶された関係と検出操作量とから目標操舵用挙動
指標値を演算する手段と、操舵用挙動指標値と目標操舵
用挙動指標値と目標転舵量との間の関係を記憶する手段
と、その記憶された関係と求めた操作用挙動指標値と求
めた目標操舵用挙動指標値とから目標転舵量を演算する
手段とを備え、その車輪の転舵量が目標転舵量に対応す
るように前記操舵用アクチュエータが制御される請求項
１に記載の車両用操舵装置。 - 【請求項３】その目標操作トルクが、目標操作用挙動指
標値から操作用挙動指標値を差し引いた偏差に対応する
成分値を含む請求項１または２に記載の車両用操舵装
置。 - 【請求項４】その目標操作用挙動指標値から操作用挙動
指標値を差し引いた偏差に対応する成分値が車速に応じ
て変化する請求項３に記載の車両用操舵装置。
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|---|---|
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| EP (1) | EP1362765B1 (ja) |
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| DE (1) | DE60317009T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007153100A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Toyota Motor Corp | 車輌用操舵制御装置 |
| WO2015030087A1 (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-05 | Ntn株式会社 | 車両用操舵装置 |
| JP2019217867A (ja) * | 2018-06-19 | 2019-12-26 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3817677B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2006-09-06 | 現代自動車株式会社 | 独立型ステアバイワイヤシステムのステアリングアクチュエータ |
| JP4294389B2 (ja) * | 2003-06-18 | 2009-07-08 | 本田技研工業株式会社 | 車両用操舵装置 |
| JP2005041283A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | 操舵制御装置 |
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| JP2005104346A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | 車両のスタビリティファクタ学習方法及び学習装置並びに車両用制御装置 |
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2003
- 2003-05-13 US US10/437,338 patent/US6719088B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-15 DE DE60317009T patent/DE60317009T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-15 EP EP03010931A patent/EP1362765B1/en not_active Expired - Lifetime
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