JP2005059695A - Automotive steering feeling setting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の操舵フィーリング設定装置に係わり、特に、操舵力特性及び車両応答特性を所望の操舵フィーリングに設定する自動車の操舵フィーリング設定装置に関する。 The present invention relates to a steering feeling setting device for an automobile, and more particularly, to a steering feeling setting device for an automobile that sets a steering force characteristic and a vehicle response characteristic to a desired steering feeling.
最近、例えば、特開平8−332964号公報等に示されているような、電動機の動力をステアリング系に作用させて操作力の低減を図るようにした電動パワーステアリング装置が使用されるようになってきている。この電動パワーステアリング装置は、操舵力検出手段を備え、この操舵力検出手段により運転者の操舵力(操舵トルク)を検出すると共に、同時に車速に基づき所定補正トルクを発生させるように電動機への駆動電流を制御し、運転者の操舵力の軽減を図っている。
このような電動パワーステアリング装置においては、良好な操舵フィーリングと高い操安性能を得るために、トーションバーやパワーアシストなどの特性をチューニングして、操舵角に対する操舵力の特性(以下「操舵力特性」という)を所望の操舵力特性(目標操舵力特性)となるように設定している。
In such an electric power steering apparatus, in order to obtain a good steering feeling and high steering performance, characteristics such as a torsion bar and power assist are tuned, and a characteristic of steering force with respect to a steering angle (hereinafter referred to as “steering force”). Characteristic ”) is set to a desired steering force characteristic (target steering force characteristic).
しかしながら、従来の電動パワーステアリング装置は、車種毎に、設計者が望ましいと考えている所望の操舵力特性となるように作り込まれたものであるが、車速が変化した場合には、車両の持つ固有の特性から操舵力特性も変化するため、限られた運転状態のときのみ所望の操舵力特性を奏するものであった。
一方、本発明者らは、ドライバが、例えば、50km/h以上の高速度域において、直進状態からハンドルを切り込む場合、車速の変化に伴って操舵力特性も変化するので、操舵フィーリングが悪化するという問題を見出し、さらに、このような速度域で、操舵力特性をほぼ一定にすることにより、所望の操舵フィーリングを得ることができるという新たな課題を見い出した。
However, the conventional electric power steering device is built for each vehicle type so as to have a desired steering force characteristic that the designer considers desirable, but when the vehicle speed changes, Since the steering force characteristic also changes from the inherent characteristic, the desired steering force characteristic is exhibited only in a limited driving state.
On the other hand, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state in a high speed range of, for example, 50 km / h or more, the steering force characteristic also changes with the change of the vehicle speed, so that the steering feeling is deteriorated. In addition, the present inventors have found a new problem that a desired steering feeling can be obtained by making the steering force characteristic substantially constant in such a speed range.
また、操舵速度、車両重量、又は、路面状態等が変化しても、同様に、操舵力特性をほぼ一定にすることができれば、所望の操舵フィーリングを得ることができるという課題も見い出した。
さらに、各自動車メーカにおいて、そのメーカが望ましいと考える所望の操舵フィーリングを自社の各種の自動車に適用でき、車種が異なってもほぼ同一の操舵フィーリングを設定することができれば、その所望の操舵フィーリングが、そのメーカのDNA操舵フィーリングとなり、ドライバに対し、自動車メーカの操舵フィーリングに関する良いイメージを付与することが可能となる。
上記の新たに見出した課題を解決するためには、所望の操舵フィーリングを定量化し、その定量化されたフィーリング値をハード的(機械的)に又は制御的に作り込むようにすれば良いが、そのような操舵フィーリングを定量化することは未だに試みられていない。
Moreover, even if the steering speed, the vehicle weight, the road surface state, or the like changes, a problem has also been found that a desired steering feeling can be obtained if the steering force characteristic can be made substantially constant.
Furthermore, if each automobile manufacturer can apply the desired steering feeling that the manufacturer considers desirable to their own various vehicles and can set the same steering feeling even if the vehicle types are different, the desired steering feeling can be set. The feeling becomes the DNA steering feeling of the manufacturer, and a good image regarding the steering feeling of the automobile manufacturer can be given to the driver.
In order to solve the above newly found problem, a desired steering feeling may be quantified, and the quantified feeling value may be created in a hardware (mechanical) or controllable manner. However, no attempt has been made to quantify such steering feeling.
そこで、本発明は、上述した新たな課題を解決するためになされたものであり、所望の操舵フィーリングを設定することができる自動車の操舵フィーリング設定装置を提供することを目的としている。
本発明は、車種が異なっても、ほぼ同一の所望の操舵フィーリングを設定することができる自動車の操舵フィーリング設定装置を提供することを目的としている。
本発明は、安全性を向上させ且つ不安感のない所望の操舵フィーリングを設定することができる自動車の操舵フィーリング設定装置を提供することを目的としている。
本発明は、操舵フィーリングを「車両応答の追従性」により定量化することにより所望の操舵フィーリングを設定することができる自動車の操舵フィーリング設定装置を提供することを目的としている。
Therefore, the present invention has been made to solve the above-described new problem, and an object thereof is to provide an automobile steering feeling setting device that can set a desired steering feeling.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automobile steering feeling setting device that can set substantially the same desired steering feeling even if the vehicle types are different.
An object of the present invention is to provide a steering feeling setting device for an automobile capable of improving a safety and setting a desired steering feeling without anxiety.
An object of the present invention is to provide a steering feeling setting device for an automobile that can set a desired steering feeling by quantifying the steering feeling by “following ability of vehicle response”.
上記の目的を達成するために、本発明の自動車の操舵フィーリング設定装置は、操舵力特性を制御する操舵力特性制御手段と、車両の車両応答特性を制御する車両応答特性制御手段と、所望の操舵フィーリングを設定する操舵フィーリング設定手段と、を有し、操舵フィーリング設定手段は、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、車速の変化に関係なく常に、ハンドルの戻しの開始から所定の操舵力となるまでのオフセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合と、所定の操舵力以下となるオンセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合とが、所定の比率の範囲となるように、操舵力制御手段及び/又は車両応答特性制御手段を制御するように構成されていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、車速の変化に関係なく常に、ドライバがオフセンタ領域で感じる操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合とが、所定の比率の範囲となっているので、操舵力の減少に対する車両応答の減少が適切となり、ドライバは、車速が変化しても常に、「車両応答の追従性」の良い操舵フィーリングを感じることができる。その結果、本発明によれば、操舵フィーリングを「車両応答の追従性」により定量化して所望の操舵フィーリングを設定することができ、車種が異なっても、ほぼ同一の所望の操舵フィーリングを設定することができ、さらに、安全性が向上し且つ不安感のない操舵フィーリングを提供することができる。
In order to achieve the above object, a steering feeling setting device for an automobile of the present invention includes a steering force characteristic control unit that controls a steering force characteristic, a vehicle response characteristic control unit that controls a vehicle response characteristic of a vehicle, and a desired Steering feeling setting means for setting the steering feeling of the vehicle, and the steering feeling setting means relates to a change in the vehicle speed when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel. Rather than always, the ratio of the decrease in the vehicle response to the decrease in the steering force in the off-center region from the start of the return of the steering wheel to the predetermined steering force, and the vehicle response to the decrease in the steering force in the on-center region that is less than or equal to the predetermined steering force The steering force control means and / or the vehicle response characteristic control means are controlled so that the rate of decrease of the vehicle falls within a predetermined ratio range. It is characterized in that have been made.
In the present invention configured as described above, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel, the driver always reduces the steering force felt in the off-center region regardless of the change in the vehicle speed. Since the rate of decrease in vehicle response is within a predetermined range, it is appropriate to decrease the vehicle response relative to the decrease in steering force. You can feel a good steering feeling. As a result, according to the present invention, it is possible to set the desired steering feeling by quantifying the steering feeling based on the “trackability of the vehicle response”. Further, it is possible to provide a steering feeling with improved safety and no anxiety.
本発明において、好ましくは、操舵フィーリング設定手段は、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく常に、ハンドルの戻しの開始から所定の操舵力となるまでのオフセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合と、所定の操舵力以下となるオンセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合とが、所定の比率の範囲となるように、操舵力制御手段及び/又は車両応答特性制御手段を制御する。
このように構成された本発明によれば、上述した車速が変化した場合と同様に、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく常に、「車両応答の追従性」の良い操舵フィーリングを感じることができる。
In the present invention, preferably, the steering feeling setting means relates to a change in steering speed, vehicle weight, and / or road surface condition when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel. Rather than always, the ratio of the decrease in the vehicle response to the decrease in the steering force in the off-center region from the start of the return of the steering wheel to the predetermined steering force, and the vehicle response to the decrease in the steering force in the on-center region that is less than or equal to the predetermined steering force The steering force control means and / or the vehicle response characteristic control means are controlled so that the rate of decrease falls within a predetermined ratio range.
According to the present invention configured as described above, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel, the steering speed, the vehicle weight, and Or, it is possible to always feel a steering feeling with good “trackability of vehicle response” regardless of changes in road surface conditions.
本発明において、好ましくは、オンセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合に対する上記オフセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合が、1.5〜2.5の範囲内である。
このように構成された本発明によれば、オンセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合に対する上記オフセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合が、1.5〜2.5の範囲内のとき、特に、「車両応答の追従性」の良い操舵フィーリングを感じることができる。
In the present invention, preferably, the ratio of the decrease in the vehicle response to the decrease in the steering force in the off-center region to the ratio of the decrease in the vehicle response to the decrease in the steering force in the on-center region is within a range of 1.5 to 2.5. is there.
According to the present invention configured as described above, the ratio of the decrease in the vehicle response to the decrease in the steering force in the off-center region with respect to the decrease in the vehicle response to the decrease in the steering force in the on-center region is 1.5-2. When it is within the range of 5, it is possible to feel a steering feeling with particularly good “vehicle response tracking”.
本発明において、好ましくは、操舵力フィーリング設定手段は、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、ハンドルの戻しの開始時から操舵力は減少するが車両応答は増加するまでの時間が、ハンドルの操舵の半サイクルの時間に対し、所定の割合の範囲内となるように、操舵力制御手段及び/又は車両応答特性制御手段を制御する。
このように構成された本発明によれば、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、ハンドルの戻しの開始時から操舵力は減少するが車両応答は増加するまでの時間が、ハンドルの操舵の半サイクルの時間に対し、所定の割合の範囲内となるようにしているので、ドライバは、「車両応答の追従性」の良い操舵フィーリングを感じることができる。
In the present invention, preferably, the steering force feeling setting means is configured such that when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state of a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel, the steering force decreases from the start of the steering wheel return, but the vehicle response The steering force control means and / or the vehicle response characteristic control means are controlled so that the time until the increase is within a predetermined range with respect to the half cycle time of steering of the steering wheel.
According to the present invention configured as described above, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel, the steering force decreases from the start of the steering wheel return, but the vehicle response increases. The time until the time is within a predetermined range with respect to the half cycle time of steering of the steering wheel, the driver can feel a steering feeling with good “vehicle response tracking”. .
本発明において、好ましくは、所定の割合の範囲は、ハンドルの戻しの開始時から操舵力は減少し車両応答は増加する時間が、ハンドルの操舵の半サイクルの時間に対して、0.2以下である。
このように構成された本発明によれば、ハンドルの戻しの開始時から操舵力は減少し車両応答は増加する時間が、ハンドルの操舵の半サイクルの時間に対して、0.2以下であるので、好ましくない車両応答が増加する時間が短くなるので、「車両応答の追従性」の良い操舵フィーリングを感じることができる。
In the present invention, preferably, the range of the predetermined ratio is such that the time during which the steering force decreases and the vehicle response increases from the start of the return of the steering wheel is 0.2 or less with respect to the half cycle time of the steering of the steering wheel. It is.
According to the present invention thus configured, the time during which the steering force decreases and the vehicle response increases from the start of the return of the steering wheel is 0.2 or less with respect to the half cycle time of the steering of the steering wheel. Therefore, since the time during which an undesirable vehicle response increases is shortened, it is possible to feel a steering feeling with good “trackability of vehicle response”.
本発明は、所望の操舵フィーリングを設定する自動車の操舵フィーリング設定装置であって、所定の目標操舵力特性を設定する操舵力特性設定手段と、所定の目標車両応答特性を設定する車両応答特性設定手段と、を有し、これらの操舵力特性設定手段及び車両応答特性設定手段は、目標操舵力特性及び目標車両応答特性を、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、車速、操舵速度、車両重量及び/又は路面状態の変化に関係なく常に、ハンドルの戻しの開始から所定の操舵力となるまでのオフセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合と、所定の操舵力以下となるオンセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合とが、所定の比率の範囲となるように、設定していることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、所望の操舵フィーリングを設定するために、予め、操舵力特性設定手段が所定の目標操舵力特性を設定し、車両応答特性設定手段が所定の目標車両応答特性を設定することにより、具体的に言えば、機械的に作り込むことにより、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、車速、操舵速度、車両重量及び/又は路面状態の変化に関係なく常に、オフセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合と、オンセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合とが、所定の比率の範囲となるように、設定しているので、操舵力の減少に対する車両応答の減少が適切となり、ドライバは、「車両応答の追従性」の良い操舵フィーリングを感じることができる。その結果、本発明によれば、操舵フィーリングを「車両応答の追従性」により定量化して所望の操舵フィーリングを設定することができ、車種が異なっても、ほぼ同一の所望の操舵フィーリングを設定することができ、さらに、安全性が向上し且つ不安感のない操舵フィーリングを提供することができる。
The present invention relates to a steering feeling setting device for an automobile for setting a desired steering feeling, a steering force characteristic setting means for setting a predetermined target steering force characteristic, and a vehicle response for setting a predetermined target vehicle response characteristic. Characteristic setting means, these steering force characteristic setting means and vehicle response characteristic setting means, the target steering force characteristic and the target vehicle response characteristic, the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher, and then When the steering wheel is returned, the vehicle response is always reduced with respect to the reduction of the steering force in the off-center region from the start of the steering wheel return to the predetermined steering force regardless of changes in the vehicle speed, steering speed, vehicle weight and / or road surface condition. And the ratio of the decrease in vehicle response to the decrease in the steering force in the on-center region that is equal to or less than the predetermined steering force is within the predetermined ratio range. Sea urchin, is characterized in that you have set.
In the present invention configured as described above, in order to set a desired steering feeling, the steering force characteristic setting means sets the predetermined target steering force characteristic in advance, and the vehicle response characteristic setting means sets the predetermined target vehicle. By setting the response characteristics, specifically, mechanically, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state above a predetermined vehicle speed and then returns the steering wheel, the vehicle speed, steering speed, vehicle weight and Regardless of the change in the road surface condition, the ratio of the decrease in the vehicle response to the decrease in the steering force in the off-center region and the ratio of the decrease in the vehicle response to the decrease in the steering force in the on-center region are always within the predetermined ratio range. Therefore, it is appropriate to reduce the vehicle response with respect to the decrease in the steering force, and the driver can control the steering wheel with good “vehicle response followability”. -Ring can feel. As a result, according to the present invention, it is possible to set the desired steering feeling by quantifying the steering feeling based on the “trackability of the vehicle response”. Further, it is possible to provide a steering feeling with improved safety and no anxiety.
本発明の自動車の操舵フィーリング設定装置によれば、所望の操舵フィーリングを設定することができ、特に、車種が異なっても、ほぼ同一の所望の操舵フィーリングを設定することができ、また、安全性を向上させ且つ不安感のない所望の操舵フィーリングを設定することができ、さらに、操舵フィーリングを定量化することにより所望の操舵フィーリングを設定することができる。 According to the steering feeling setting device for an automobile of the present invention, a desired steering feeling can be set. In particular, almost the same desired steering feeling can be set even if the vehicle types are different. Thus, it is possible to set a desired steering feeling that improves safety and does not cause anxiety, and it is possible to set a desired steering feeling by quantifying the steering feeling.
図1は、本発明が適用される自動車の電動パワーステアリング装置の一例を示す斜視図である。図1に示すように、自動車の電動パワーステアリング装置1は、ハンドル(ステアリングホィール)2を備え、このハンドル2は、ステアリングシャフト4の上端に連結されており、ハンドル2を操作する操舵力がステアリングシャフト4に伝達されるようになっている。このステアリングシャフト4の下端部には自在継手を介して中間シャフト6の上端が連結され、この中間シャフト6の下端部には車両応答可変機構であるVGR装置8が連結され、ハンドル舵角に対する前輪操舵の伝達比を変化させることができるようになっている。このVGR装置8の下端部には、中間シャフト10が連結され、この中間シャフト10の下端部には、ステアリングギヤボックス12が設けられている。このステアリングギヤボックス12の両側にはタイロッド14が連結されており、これらの各タイロッド14にはタイヤ(車輪)16が取り付けられている。
本実施形態では、車両応答可変機構として、ハンドル舵角に対して前輪操舵の伝達比を変化させるVGR装置8を使用しているが、その他、後輪操舵角の伝達比を変化させる4WS装置、SBW(ステアバイワイヤ装置)、ACS(アクティブサスペンション)、SDS(スカイフックダンピングサスペンション)、BBW(ブレーキバイワイヤ)装置等を使用しても良い。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an electric power steering apparatus for an automobile to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, an electric
In the present embodiment, the
上述したステアリングギヤボックス12の内部には、ラック・ピニオン機構(図示せず)が設けられており、このピニオンには、中間シャフト10の下端が連結されている。一方、ラックの両側部には上述したようにタイロッド14を介してタイヤ16が連結されている。
ステアリングギヤボックス12には、減速ギヤ(図示せず)を介してピニオン側に力を付与する電動モータ18が設けられ、さらに、減速ギヤと中間シャフト10の間にはトルクセンサ(図示せず)が配置されている。このトルクセンサは、中間シャフト10に作用している操舵力(操舵トルク)を検出するためのものである。
A rack and pinion mechanism (not shown) is provided in the
The
これらのVGR装置8、電動モータ18及びトルクセンサは、それぞれ制御ユニット20に接続されている。
この制御ユニット20は、詳細は後述するように、第1制御部(通常のアシスト制御部)22、第2制御部(センターフィール制御部)24、モータ電流制御部26、第3制御部(車両応答制御部)28から構成されており、第1制御部22、第2制御部24及びモータ電流制御部26により、トルクセンサの検出値(操舵トルク)及び車速等に基づき、トルクセンサの検出値が小さくなるようにすると共に所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するための目標操舵力特性を実現するように電動モータ18が制御され、更に、第3制御部28により、車速及び操舵角等に基づき、ハンドル舵角に対して前輪操舵の伝達比を変化させると共に所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するための目標車両応答特性を実現するようにステッピングモータ30(図2参照)が制御されるようになっている。
These
As will be described in detail later, the
次に、図2乃至図4により、車両応答可変機構であるVGR装置8を説明する。このVGR装置8は、ハンドル2の操舵角(θ)と車輪16の車輪舵角(θw)の比(伝達比:R=θ/θw)を変化させるためのものである。
VGR装置8は、中間軸10と同一軸線上に対向配置された入力軸34を有し、この入力軸34に、中間シャフト6の回転が一体の入力ギヤ35,36を介して入力されるようになっている。
Next, the
The
この入力軸34と中間軸10との間には遊星歯車機構37が設けられており、この遊星歯車機構37は、入力軸34上に固着されたサンギヤ38と、このサンギヤ38上に配置された複数のピニオンギヤ39と、これらのピニオンギヤ39の外側に配置され且つ中間軸10に固着されたリングギヤ40と、入力軸34上に相対回転自在に嵌合支持されて、ピニオンシャフト41を介して各ピニオンギヤ39を支持するキャリヤ42とで構成されている。
このキャリヤ42に一体的にセクタギヤ43が設けられ、このセクタギヤ43にステッピングモータ30の回転軸30aに固着されたピニオンギヤ45が噛み合されている。
A
A
ハンドル2の操舵時に、ステッピングモータ30が制御ユニット20からの出力信号に応じて回転駆動されることにより、遊星歯車機構37においてはサンギヤ38が操舵角θに対応する量だけ回転されると同時に、キャリヤ42がステッピングモータ30の回転に応じて回転され、これにより車輪舵角θwに対応するリングギヤ40ないし中間軸10の回転量が増減されて、車輪舵角θwに対する操舵角θの伝達比Rが可変制御されるようになっている。
When the
次に、図5及び図6を参照して、本実施形態の自動車の操舵フィーリング設定装置に適用される操舵力特性モデルを説明する。
この操舵力特性モデルは、操舵力を操舵角の関数モデルとして表現したものであり、この操舵力特性モデルにより、簡便かつ精度よく、所望の操舵フィーリングを設定するための目標操舵力特性を得ることができる。
先ず、操舵力特性モデルは、高車速且つほぼ直進状態の走行時に適用可能である。具体的には、高車速とは、50km/h程度以上の速度であり、ほぼ直進状態とは、ハンドルをゆっくりと操作する状態、具体的には、0.2Hz以下の周波数でハンドルを繰り返し操作し横加速度(横G)が0.2G以下となるような操舵状態を想定しており、以下、このような走行状態を「センターフィール感応域」と呼ぶ。
Next, a steering force characteristic model applied to the automobile steering feeling setting device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
This steering force characteristic model expresses the steering force as a function model of the steering angle. By this steering force characteristic model, a target steering force characteristic for setting a desired steering feeling is obtained simply and accurately. be able to.
First, the steering force characteristic model can be applied when traveling at a high vehicle speed and substantially straight. Specifically, the high vehicle speed is a speed of about 50 km / h or more, and the almost straight traveling state is a state where the steering wheel is operated slowly, specifically, the steering wheel is repeatedly operated at a frequency of 0.2 Hz or less. A steering state is assumed in which the lateral acceleration (lateral G) is 0.2 G or less. Hereinafter, such a traveling state is referred to as a “center feel sensitive area”.
このような高速直進時の操舵力特性を、ばね成分(操舵角を含む非線形の関数で表される)、粘性成分(操舵角速度に比例する)、摩擦成分(操舵角速度を含む非線形関数で表される)とに分解することにより、操舵力特性モデル(操舵力を操舵角の関数モデルとして表現したもの)を設定した。 Steering force characteristics at such high speed straight travel are represented by a spring component (represented by a nonlinear function including the steering angle), a viscosity component (proportional to the steering angular velocity), and a friction component (a nonlinear function including the steering angular velocity). The steering force characteristic model (the steering force expressed as a function model of the steering angle) was set.
次に、図5及び図6により、操舵力特性モデルの内容を詳細に説明する。図5は、操舵力特性モデルを示す図であり、図6は、この操舵力特性モデルにおけるばね成分、粘性成分及び摩擦成分を示す図である。
操舵力特性モデルは、図5に示すように、ばね成分、粘性成分、及び、摩擦成分からなるモデルである。なお、本発明は、センターフィール感応域における所望の操舵フィーリングを設定するためのものであるため、ハンドルは、上述したようにゆっくりと操舵される(0.2Hzの周波数)ため、慣性成分は含まないモデルとなっている。
Next, the contents of the steering force characteristic model will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram illustrating a steering force characteristic model, and FIG. 6 is a diagram illustrating a spring component, a viscosity component, and a friction component in the steering force characteristic model.
As shown in FIG. 5, the steering force characteristic model is a model including a spring component, a viscosity component, and a friction component. Since the present invention is for setting a desired steering feeling in the center-feel sensitive region, the steering wheel is slowly steered (frequency of 0.2 Hz) as described above, so that the inertia component is The model does not include.
ばね成分は、以下の式(数1)に示す指数関数として設定する。この式(数1)において、θは操舵角であり、Kp及びTpは、ばね成分の特性パラメータである。ばね成分は、基本的には、操舵角にほぼ比例するが、所定の操舵角以上となると飽和状態となるため、特性パラメータKpはこの飽和状態に対応し、特性パラメータTpは、指数関数の時定数を示している。このように、ばね成分を示す式(数1)は、非線形関数となっている。
このように、ばね成分は、操舵角を含む非線形の関数で表されるものと定義される。
Thus, the spring component is defined as being expressed by a nonlinear function including the steering angle.
粘性成分は、操舵角速度に比例した力であり、以下の式(数2)により示されている。この式(数2)において、Kdは、粘性成分の特性パラメータである。このように粘性成分は、操舵角速度に比例するものとして定義される。
摩擦成分は、操舵角速度が小さいときは操舵角速度にほぼ比例した力であり、操舵角速度が大きくなると一定の大きさの摩擦力(飽和状態)となる。この摩擦成分は、以下の式(数3)に示す指数関数として設定する。この式(数3)において、Kf及びTfが摩擦成分の特性パラメータである。特性パラメータKfはこの飽和状態に対応し、特性パラメータTfは、指数関数の時定数を示している。このように、ばね成分を示す式(数3)は、非線形関数となっている。
このように、摩擦成分は、操舵角速度を含む非線形関数として定義される。
Thus, the friction component is defined as a nonlinear function including the steering angular velocity.
このようにして、操舵力特性モデルにおいて、ばね成分、粘性成分、摩擦成分が設定され、操舵力(操舵トルク)はこれらの各成分の合計値として設定される。即ち、操舵力特性モデルは、以下の式(数4)となる。
次に、本実施形態の自動車の操舵フィーリング設定装置は、以下に示す車両の運動方程式である(数5)及び(数6)の連立方程式を解くことにより、目標車両応答特性を設定(算出)するようにしている。
目標車両応答特性を設定するために、ヨーレートrを所望の特性になるように制御するのであれば(横Gは制御対象としない)、ヨーレートrを目標に一致させるような制御入力δfを設定すれば良いし、また、横Gを所望の特性になるように制御するのであれば(ヨーレートは制御対象としない)、横すべり角βを目標に一致させるような制御入力δfを設定すれば良い。ここで、4WSを採用する場合には、ヨーレートと横Gを同時に制御することができる。
Next, the steering feeling setting device for an automobile according to the present embodiment sets (calculates) a target vehicle response characteristic by solving simultaneous equations of (Equation 5) and (Equation 6) which are the following motion equations of the vehicle. )
If the yaw rate r is controlled to be a desired characteristic in order to set the target vehicle response characteristic (the lateral G is not a control target), a control input δf that matches the yaw rate r with the target is set. In addition, if the lateral G is controlled to have a desired characteristic (the yaw rate is not controlled), the control input δf may be set so that the side slip angle β matches the target. Here, when 4WS is employed, the yaw rate and the lateral G can be controlled simultaneously.
図7は、本実施形態による自動車の操舵フィーリング設定装置の制御ユニットを示すブロック図である。この図7に示すように、制御ユニット20は、第1制御部(通常のアシスト制御部)22、第2制御部(センターフィール制御部)24、モータ電流制御部26及び第3制御部(車両応答制御部)28から構成されている。
また、本実施形態の自動車の操舵フィーリング設定装置は、中間シャフト10に作用している操舵力(操舵トルク)を検出するためのトルクセンサ50、横加速度(横G)を検出する横Gセンサ52、車速を検出する車速センサ54、ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサ56、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ58、車両重量を検出する車両重量センサ60、路面状態又は路面摩擦係数を検出する路面μセンサ62を備えており、これらの各センサの出力値が制御ユニット20に入力されるようになっている。
FIG. 7 is a block diagram showing a control unit of the steering feeling setting device for an automobile according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, the
Further, the vehicle steering feeling setting device of the present embodiment includes a
第1制御部22は、通常のアシスト制御を行なう制御部であり、トルクセンサ50の出力値を小さくするように、即ち、操舵力を軽減する方向のアシスト力を発生させるように、電動モータ18を制御するための制御部である。この第1制御部22には、トルクセンサ50からのトルクセンサ値が入力され、フィルタ64によりノイズがカットされ、制御ゲインK1により基準目標電流I0が演算されるようになっている。この第1制御部の制御ゲインK1は、後述するように、横Gセンサ52及び車速センサ54の値に基づいて設定され(図8参照)、その結果、第1制御部による制御は、センタフィール感応域では、抑制又は禁止されるようになっている。
The
第2制御部24は、センターフィール補償制御部であり、センターフィール感応域(上述したように50km/h以上の高車速で、例えば、0.2Hzの正弦波で横Gが0.2G以下の走行時)に、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を得るために設定した目標操舵力となるように電動モータ18を制御するための制御部である。
The
第2制御部24は、目標操舵力演算部66を有し、この目標操舵力演算部66には、トルクセンサ50、横Gセンサ52、車速センサ54、操舵角センサ56、ヨーレートセンサ58、車両重量センサ60、路面μセンサ62の出力値が入力される。目標操舵力演算部66は、上述した操舵角により表現された操舵力特性モデルを用いて、これらの各センサからの出力値から、その操舵力特性モデルの各成分の特性パラメータ(Kp,Tp,Kd,Kf、Tf)の値を設定し、目標操舵力特性を実現することにより、所望の操舵フィーリングを得るようになっている。
The
第2制御部24は、ローパスフィルタであるフィルタ68を有し、フィルタ68により、センターフィール感応域に対応した帯域(例えば、0.2Hzを含む帯域)のトルクセンサ50の値のみを入手できるようになっている。
The
次に、目標操舵力演算部66で算出された目標操舵力とフィルタ処理されたトルクセンサ値である実操舵力(Ts2)との偏差が制御ゲインK3により物理量変換される。ここで、この制御ゲインK3は、後述するように、横Gセンサ52及び車速センサ54の値に基づいて設定され、その結果、第2制御部による制御は、非センターフィール感応域では、抑制又は禁止されるようになっている(図8参照)。
Next, the deviation between the target steering force calculated by the target
次に、第1制御部22から出力された基準目標電流I0と補償目標電流Ifとが加算され、目標電流Iが算出される。具体的には、符号を、操舵力を減少させるためにアシスト力を増大する場合には(+)、操舵力を増大させるためにアシスト力を減少させる場合には(−)としているため、基準目標電流I0に対して補償目標電流Ifを減算する演算が行なわれる。
Next, the reference target current I 0 output from the
モータ電流制御部26は、電動モータ18に供給される電流が目標電流Iとなるようにするためのフィードバック制御を行なうための制御部である。このため、モータ電流制御部26は、制御ゲインK2、比例積分制御を行なうPI制御部70、モータ特性補償部72を有している。
このようにして演算された電動モータ18に供給される目標電流Iは、以下の式(数7)により表される。
The target current I supplied to the
次に図8は、第1制御部及び第2制御部の比例ゲインの補正マップである。図8に示された補正マップは、センターフィール感応域、遷移領域I、遷移領域II、非センターフィール感応域の4つの領域を有し、それぞれの領域において、制御ゲインK1(K1=K1*β),K3(K3=K3*α)の値が補正されるようになっている。ここで、α及びβは補正係数であり、0〜1の範囲で変化する。 Next, FIG. 8 is a correction map of proportional gains of the first control unit and the second control unit. The correction map shown in FIG. 8 has four areas of a center feel sensitive area, a transition area I, a transition area II, and a non-center feel sensitive area. In each area, the control gain K1 (K1 = K1 * β ), K3 (K3 = K3 * α) are corrected. Here, α and β are correction coefficients, which vary in the range of 0-1.
先ず、センタフィール感応域においては、補正係数は、α=1、β=0と設定される。このため、第1制御部の制御ゲインK1は0となり、第1制御部による電動モータの電流制御は禁止される。一方、第2制御部の制御ゲインK3はそのまま使用されるので、第2制御部24により、上述した操舵力特性モデルに基づいて予め設定された目標操舵力が発生するように、補償電流Ifが設定される。この結果、センターフィール感応域においては、所望の操舵力特性が得られ、操安性能が向上する。また、第1制御部22と第2制御部24が同時に作動することにより発生する制御ハンチング(制御干渉)も防止できる。
First, in the center feel sensitive region, the correction coefficients are set to α = 1 and β = 0. For this reason, the control gain K1 of the first control unit is 0, and the current control of the electric motor by the first control unit is prohibited. On the other hand, since the control gain K3 of the second control unit is used as it is, the compensation current I f is generated by the
次に、非センターフィール感応域においては、補正係数は、α=0、β=1と設定される。このため、第2制御部の制御ゲインK3は0となり、第2制御部による電動モータの電流制御は禁止される。一方、第1制御部の制御ゲインK1はそのまま使用されるので、第1制御部22により、トルクセンサ値が小さくなるように基準目標電流I0が設定される。この結果、非センターフィール感応域においては、通常のアシスト制御が行なわれ、ステアリングの取り回し性能が向上する。また、第1制御部22と第2制御部24が同時に作動することにより発生する制御ハンチング(制御干渉)も防止できる。
Next, in the non-center feel sensitive region, the correction coefficients are set as α = 0 and β = 1. For this reason, the control gain K3 of the second control unit is 0, and the electric motor current control by the second control unit is prohibited. On the other hand, since the control gain K1 of the first control unit is used as it is, the reference target current I 0 is set by the
次に、遷移領域Iは、自動車の走行状態が非センターフィール領域からセンターフィール感応域に変化する際に適用される領域である。この遷移領域Iにおいて、補正係数αは、0→1に変化し、補正係数βは、1→0に変化する。
また、遷移領域IIは、自動車の走行状態がセンターフィール領域から非センターフィール感応域に変化する際に適用される領域である。この遷移領域IIにおいて、補正係数αは、1→0に変化し、補正係数βは、0→1に変化する。
Next, the transition area I is an area applied when the running state of the vehicle changes from the non-center feel area to the center feel sensitive area. In this transition region I, the correction coefficient α changes from 0 → 1, and the correction coefficient β changes from 1 → 0.
The transition region II is a region applied when the traveling state of the vehicle changes from the center feel region to the non-center feel sensitive region. In this transition region II, the correction coefficient α changes from 1 → 0, and the correction coefficient β changes from 0 → 1.
これらの遷移領域I,IIにおいては、第1制御部において補正された制御ゲインK1に基づき基準目標電流I0が設定され、第2制御部において補正された制御ゲインK3に基づき補償電流Ifが設定され、これらの電流が加算され、目標電流Iが算出される。この結果、これらの遷移領域I,II においては、通常のアシスト制御を行なうと共に併せて目標操舵力を得ることができ、これにより、操安性能が向上する。また、自動車の走行状態が、非センターフィール領域とセンターフィール感応域との間を移行する場合には、その移行方向により、異なる遷移領域を適用するようにしているので、第1制御部22と第2制御部24が同時に作動することにより発生する制御ハンチング(制御干渉)も防止できる。
In these transition regions I and II, the reference target current I 0 is set based on the control gain K1 corrected in the first controller, and the compensation current If is corrected based on the control gain K3 corrected in the second controller. The target current I is calculated by adding these currents. As a result, in these transition areas I and II, the normal assist control can be performed and the target steering force can be obtained together, thereby improving the steering performance. Further, when the driving state of the vehicle shifts between the non-center feel area and the center feel sensitive area, a different transition area is applied depending on the transition direction. Control hunting (control interference) caused by simultaneous operation of the
再び、図7に示すように、第3制御部28は、所望の操舵フィーリングを設定するための車両応答制御部であり、VGR装置8により車輪舵角に対する操舵角の伝達比を変更するために、ステッピングモータ30を制御するための制御部である。車両応答制御部は、トルクセンサ50、横Gセンサ52、車速センサ54、操舵角センサ56、ヨーレートセンサ58、車両重量センサ60、路面μセンサ62の各出力値が入力される目標車両応答演算部74と、この目標車両応答演算部74で得られた演算値に応じた出力信号を発生させる出力信号発生部76とを有し、この出力信号発生部76から出力される信号がステッピングモータ30に印加されると共に、このステッピングモータ30の回転量がモータ回転角センサ78により検出され、フィードバック信号として出力信号発生部76に戻されるようになっている。
Again, as shown in FIG. 7, the
目標車両応答演算部74は、センターフィール感応域において、トルクセンサ50、横Gセンサ52、車速センサ54、操舵角センサ56、ヨーレートセンサ58、車両重量センサ60、路面μセンサ62の各出力値に基づいて、所望の操舵フィーリングを得るための目標車両応答特性を設定し、この目標車両応答特性を実現するように車輪舵角θwに対する操舵角θの伝達比Rを演算するようになっている。
出力信号発生部76は、センターフィール感応域において、所望の操舵フィーリングを得るために、目標車両応答演算部74で演算された伝達比Rに基づく駆動信号をステッピングモータ30に出力し、その結果、所望の車輪舵角θwが得られるようになっている。
なお、非センターフィール感応域では、図9に示すように、伝達比Rは、車速が大きくなるに従って高くなるように設定されている。
The target vehicle
The output
In the non-center feel sensitive region, as shown in FIG. 9, the transmission ratio R is set to increase as the vehicle speed increases.
本実施形態は、操舵力及び操舵に伴って発生する車両応答(ヨーレート及び/又は横Gによる車両挙動)によってドライバが感じる「操舵力/車両応答の遊び感」、「剛性感」、「ばね感」、「切り込み時の抜け感」、「戻し時の抜け感」、及び、「車両応答の伸び」及び「車両応答の追従性」という7つの指標、又は、これらの各指標毎若しくは各指標の組合せにより、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を定量化し、それにより、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するようにしている。
本実施形態によれば、この7つの指標又は各指標により、所望の操舵フィーリングを定量化するようにしたので、「車速」、「操舵速度」、「車両重量」及び/又は「路面状態」の変化に関わらず、ほぼ一定の所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を制御的又は機械的に設定することが可能となる。
In the present embodiment, the driver feels “steering force / vehicle response play feeling”, “rigidity feeling”, “spring feeling” according to the steering force and the vehicle response (vehicle behavior due to the yaw rate and / or lateral G) generated by the steering. ”,“ Looseness when cutting ”,“ Looseness when returning ”, and“ Vehicle response extension ”and“ Vehicle response followability ”, or each of these indicators or The desired steering feeling (DNA steering feeling) is quantified by the combination, and thereby the desired steering feeling (DNA steering feeling) is set.
According to the present embodiment, since the desired steering feeling is quantified by using these seven indicators or each indicator, “vehicle speed”, “steering speed”, “vehicle weight” and / or “road surface condition” Regardless of the change, the almost constant desired steering feeling (DNA steering feeling) can be controlled or mechanically set.
このように、本実施形態によれば、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を定量化することができるので、自動車メーカは、必要に応じて、車種に係らず、同一の所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定することができ、ドライバに対し、自動車メーカの操舵フィーリングに関する良いイメージを付与することが可能となる。
なお、この所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)は、上述したセンターフィール感応域に適用するのが好ましく、一方、旋回中(非センターフィール感応域)における操舵フィーリングは、センターフィール感応域とは異なり、同じ操舵フィーリングではなく、車種固有の特性(操舵フィーリング)を持たせることが好ましい。
As described above, according to the present embodiment, a desired steering feeling (DNA steering feeling) can be quantified, so that an automobile manufacturer can perform the same desired steering regardless of the type of vehicle as necessary. A feeling (DNA steering feeling) can be set, and a good image regarding the steering feeling of the automobile manufacturer can be given to the driver.
The desired steering feeling (DNA steering feeling) is preferably applied to the above-mentioned center feel sensitive area, while the steering feeling during turning (non-center feel sensitive area) is center feel sensitive area. Unlike the above, it is preferable to give the vehicle type specific characteristics (steering feeling) rather than the same steering feeling.
本実施形態では、詳細は後述するように、操舵力特性及び/又は車両応答特性を制御することにより、目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を実現し、それにより、ドライバが、センターフィール感応域において、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面μの変化に関係なく、常に、ほぼ一定の所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を感じることが出来るようになっている。
具体的には、目標操舵力特性を実現するように上記操舵力特性モデルの各成分のパラメータの値を設定すると共に、目標車両応答特性を実現するように車両応答可変機構の伝達比Rを設定する。
このようにして、本実施形態では、目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性となるように電動モータ18及びステッピングモータ30が制御され、その結果、センターフィール感応域において、ドライバが感じる操舵力とドライバが感じる車両応答との関係が予め設定した一定の関係となるようにして、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定することができる。
In the present embodiment, as will be described in detail later, the target steering force characteristic and / or the target vehicle response characteristic is realized by controlling the steering force characteristic and / or the vehicle response characteristic, so that the driver can control the center feel. Regardless of changes in vehicle speed, steering speed, vehicle weight, and / or road surface μ in the sensitive region, it is possible to always feel a substantially constant desired steering feeling (DNA steering feeling). .
Specifically, the parameter value of each component of the steering force characteristic model is set so as to realize the target steering force characteristic, and the transmission ratio R of the vehicle response variable mechanism is set so as to realize the target vehicle response characteristic. To do.
In this way, in the present embodiment, the
次に、図10により、本実施形態による所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するための制御フローを説明する。なお、図10において、Sは各ステップを示している。
図10に示すように、先ず、S1において、各センサ値を入力する。具体的には、トルクセンサ50、横Gセンサ52、車速センサ54、操舵角センサ56、ヨーレートセンサ58、車両重量センサ60、路面μセンサ62により検出されたトルク、横加速度(横G)、車速、操舵角、ヨーレート、車両重量、路面状態(路面摩擦係数)である。
Next, a control flow for setting a desired steering feeling (DNA steering feeling) according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 10, S indicates each step.
As shown in FIG. 10, first, in S1, each sensor value is input. Specifically, torque, lateral acceleration (lateral G), vehicle speed detected by
次に、S2において、入力された各センサ値に基づいて、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するための「操舵力/車両応答の遊び感」、「剛性感」、「ばね感」、「切り込み時の抜け感」、「戻し時の抜け感」、「車両応答の伸び」及び「車両応答の追従性」という7つの指標を満たす「目標操舵力」及び「目標車両応答」を設定する。具体的には、上述した図7に示す第2制御部24により目標操舵力を演算し、第3制御部28により目標車両応答を演算する。
Next, in S2, “steering force / feeling of vehicle response”, “rigidity”, “spring” for setting a desired steering feeling (DNA steering feeling) based on each input sensor value. "Target steering force" and "Target vehicle response" satisfying the seven indexes of "feel", "feeling of slipping when cutting", "feeling of slipping when returning", "elongation of vehicle response" and "trackability of vehicle response" Set. Specifically, the target steering force is calculated by the
次に、S3において、S2で設定した目標操舵力を実現するように電動パワーステアリング装置(具体的には図7の電動モータ18)を制御し、S4において、S2で設定した目標車両応答を実現するようにVGR装置(具合的には図7のステッピングモータ30)を制御し、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を実現(設定)する。
Next, in S3, the electric power steering device (specifically, the
次に、図11乃至14により、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するための指標の1つである「操舵力/車両応答の遊び感」を説明する。
「操舵力/車両応答の遊び感」は、ドライバが、直進状態からハンドルを切り込むとき、ハンドルの手応えを感じ、その後、車両応答を感じるときの操舵フィーリングを意味している。ドライバがハンドルの手応えを感じるタイミングと、車両応答を感じるタイミングに適切な関係があれば、ドライバは、ハンドルを無駄なく切っていると感じるので、操舵力/車両応答の遊び感の良い、良好な操舵フィーリングとなる。
一方、ドライバが直進状態から操舵を開始した後、ハンドルを切った手応えを感じているのに車両が動き出さないように感じたり、ハンドルを切った感触がなくても車両が動き出すように感じたりすると、操舵力/車両応答の遊び感が悪い即ちハンドルを無駄に切っていると感じることになる。ドライバは、このような場合に、ハンドルを操作しても車両がそれに応答してくれないと感じるので、狙ったコースを走行できずにコーナーで車線を逸脱したり、ハンドルの切り過ぎなどの不適切な操作を生じる要因となる。
Next, referring to FIGS. 11 to 14, “steering force / play feeling of vehicle response” which is one of the indexes for setting a desired steering feeling (DNA steering feeling) will be described.
“A sense of play of steering force / vehicle response” means a steering feeling when the driver feels the response of the steering wheel when the driver cuts the steering wheel from the straight traveling state and then feels the vehicle response. If there is an appropriate relationship between the timing at which the driver feels the response of the steering wheel and the timing at which the vehicle response is felt, the driver feels that the steering wheel has been cut without waste. Steering feeling.
On the other hand, if the driver starts steering from a straight line and feels responsiveness with the steering wheel turned off, or the vehicle does not start to move, or if the vehicle feels like it has started moving without touching the steering wheel The play feeling of the steering force / vehicle response is bad, that is, it is felt that the steering wheel is cut wastefully. In such a case, the driver feels that the vehicle will not respond to the steering wheel operation, so the driver cannot travel on the target course and deviates from the lane at the corner, or the steering wheel is overcut. It is a factor that causes proper operation.
本実施形態のように、操舵力/車両応答の遊び感が良い操舵フィーリングを設定した場合には、ハンドルの手応え(手応えの知覚しきい値)を感じるタイミングと車両応答(車両応答の知覚しきい値)を感じるタイミングとの関係が適切であるため、ドライバは、ハンドルを無駄なく切っているように感じ、それゆえ、安全性が向上し、不安感のない操舵フィーリングを感じることができる。 When a steering feeling with a good sense of play of steering force / vehicle response is set as in this embodiment, the timing when the steering wheel feels (feeling perception threshold) and the vehicle response (perception of vehicle response) are sensed. Since the relationship with the timing at which the threshold value is sensed is appropriate, the driver feels that the steering wheel has been cut without waste, and therefore the safety can be improved and the steering feeling without anxiety can be felt. .
図11により、上述した「操舵力/車両応答の遊び感」を具体的に説明する。図11は、本実施形態により設定されたベースの所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)における操舵力F、操舵角θ及びヨーレートYを示す線図である。ここで、ベースとは、標準的な、車速(100km/h)、操舵速度(10deg/s)、車両重量(乗員2人のときの車重)、路面状態(高μ路)の走行状態を意味している。
図11に示すように、ドライバが直進状態から操舵を開始すると、まず操舵力Fが立上がり、次に操舵角θが遅れて立上がり、続いてヨーレートYが立ち上がる。なお、操舵角θが操舵力Fより遅れて立ち上がるのは、ステアリング装置のフリクション等の影響であり、ヨーレートYがさらに遅れて立ち上がるのは、タイヤのたわみ等の影響に起因する。
With reference to FIG. 11, the “steering force / play feeling of vehicle response” described above will be specifically described. FIG. 11 is a diagram showing a steering force F, a steering angle θ, and a yaw rate Y in a desired base steering feeling (DNA steering feeling) set according to this embodiment. Here, the base means a standard vehicle speed (100 km / h), steering speed (10 deg / s), vehicle weight (vehicle weight when two passengers are present), and road surface condition (high μ road). I mean.
As shown in FIG. 11, when the driver starts steering from the straight traveling state, the steering force F first rises, then the steering angle θ rises with a delay, and then the yaw rate Y rises. Note that the steering angle θ rises later than the steering force F is due to the effects of friction of the steering device, and the yaw rate Y rises further later due to the effects of tire deflection and the like.
ここで、本実施形態では、良好な「操舵力/車両応答の遊び感」をドライバが感じるように、ドライバが、直進状態からハンドルの操舵を開始したとき、ハンドルの手応えを感じるのは操舵力が6N(手応えの知覚しきい値)のときであり、車両応答を感じるのはヨーレートが0.4deg/s(車両応答の知覚しきい値)のとき(又は横加速度(横G)が0.05gのとき)であると設定し、さらに、ハンドルの手応えを感じる操舵角である操舵力(手応え)の不感帯の大きさを操舵角(θ=0.8〜1.2deg)に設定すると共に、ハンドルの手応えを感じるタイミングから車両応答を感じるタイミングまでの手応えに対する車両応答の遅れ時間(応答遅れ時間)をTD=0.15〜0.20sに設定している。
本実施形態では、このような「操舵力/車両応答の遊び感」を達成できるように、図11に示す操舵力F及びヨーレートYを、上述した図7の第2制御部24の目標操舵力演算部66及び第3制御部28の目標車両応答演算部74により算出している。
Here, in this embodiment, when the driver starts steering the steering wheel from the straight traveling state, the steering force is the steering force that feels the steering wheel power so that the driver feels a good “steering force / feeling of vehicle response”. Is 6N (perception threshold for response), and the vehicle response is felt when the yaw rate is 0.4 deg / s (perception threshold for vehicle response) (or the lateral acceleration (lateral G) is 0. 0). And the dead zone of the steering force (response), which is the steering angle at which the steering feels the response of the steering wheel, is set to the steering angle (θ = 0.8 to 1.2 deg), The delay time (response delay time) of the vehicle response with respect to the response from the timing when the steering wheel feels the response to the timing when the vehicle response is felt is set to T D = 0.15 to 0.20 s.
In the present embodiment, the steering force F and the yaw rate Y shown in FIG. 11 are set to the target steering force of the
図11に示すように、ドライバが直進状態から操舵を開始した後、時間tAにおいて、操舵力F(=FA)は、6N(手応えの知覚しきい値)を越えており、このとき、操舵角θ(=θA)即ち操舵力の不感帯の大きさは、0.8〜1.2degの範囲内となっている。次に、応答遅れ時間(TD)後の時間tBにおいて、ヨーレートY(=YB)は、0.4deg/s(車両応答の知覚しきい値)を越えており、このときの操舵角θ(=θB)が車両応答の不感帯の大きさとなる。また、「車両応答の不感帯の大きさθB」と「操舵力(手応え)の不感帯の大きさθA」との差が「手応えに対する応答の遅れ角(=θB−θA)」となる。
このように、本実施形態では、「操舵力(手応え)の不感帯の大きさθA」、「手応えの知覚しきい値」、「車両応答の知覚しきい値」及び「応答遅れ時間(TD)」を所定の範囲又は値(θA=0.8〜1.2deg、手応えの知覚しきい値=6N、車両応答の知覚しきい値=0.4deg/s及びtD=0.15〜0.20s(=TD))に設定することにより、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するための指標である操舵力/車両応答の遊び感を定量化している。
As shown in FIG. 11, the steering force F (= F A ) exceeds 6N (perception threshold of response) at time t A after the driver starts steering from the straight traveling state. The steering angle θ (= θ A ), that is, the size of the dead zone of the steering force is in the range of 0.8 to 1.2 deg. Next, at time t B after the response delay time (T D ), the yaw rate Y (= Y B ) exceeds 0.4 deg / s (perception threshold for vehicle response), and the steering angle at this time θ (= θ B ) is the size of the dead zone of the vehicle response. Further, the difference between the “dead zone size θ B of the vehicle response” and the “dead zone size θ A of the steering force (response)” is the “lag angle of response to response (= θ B −θ A )”. .
As described above, in the present embodiment, “the steering force (response) dead band size θ A ”, “response response perception threshold”, “vehicle response perception threshold”, and “response delay time (T D)”. ) ”Within a predetermined range or value (θ A = 0.8 to 1.2 deg, perception threshold of response = 6 N, perception threshold of vehicle response = 0.4 deg / s and t D = 0.15 By setting to 0.20 s (= T D )), the play feeling of steering force / vehicle response, which is an index for setting a desired steering feeling (DNA steering feeling), is quantified.
図11に示すようなベースの所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定しても、車速、操舵速度、車両重量及び/又は路面状態が変化すると、その変化に伴い、操舵力F、操舵角θ及びヨーレートYも変化するため、上述した図11に示す所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を得ることが出来なくなる。以下、車速が変化した場合を図12により、操舵速度が変化した場合を図13により、それぞれ説明する。 Even if the desired steering feeling (DNA steering feeling) of the base as shown in FIG. 11 is set, if the vehicle speed, the steering speed, the vehicle weight and / or the road surface state change, the steering force F, Since the steering angle θ and the yaw rate Y also change, the desired steering feeling (DNA steering feeling) shown in FIG. 11 cannot be obtained. Hereinafter, the case where the vehicle speed is changed will be described with reference to FIG. 12, and the case where the steering speed is changed will be described with reference to FIG.
次に、図12により、車速が上述したベースよりも増加した場合の本実施形態による操舵フィーリングの設定について説明する。なお、車速以外は、上述したベースの場合と同じである。
図12において、F,θ,Yは、それぞれ、図11に示したベースの車速における操舵力、操舵角、ヨーレートを示している。図12において、操舵力F、操舵角θ、ヨーレートY、時間tにおける添字「1」は、本実施形態による制御前を示し、添字「2」は制御後を示している。
Next, FIG. 12 demonstrates the setting of the steering feeling by this embodiment when a vehicle speed increases rather than the base mentioned above. The vehicle speed is the same as that of the base described above except for the vehicle speed.
In FIG. 12, F, θ, and Y indicate the steering force, steering angle, and yaw rate at the base vehicle speed shown in FIG. 11, respectively. In FIG. 12, the subscript “1” at the steering force F, the steering angle θ, the yaw rate Y, and the time t indicates before control according to the present embodiment, and the subscript “2” indicates after control.
図12に示すように、ベースに対して車速が増加した場合には、操舵力は、ベースの操舵力Fに対してわずかに減少し、操舵力F1となり、ヨーレート(車両応答)は、ベースのヨーレートYに対してわずかに増大してヨーレートY1となる。このため、ハンドルの手応えを感じるタイミング(手応えの知覚しきい値6N)が時間tAから時間tA1へと遅くなり、一方、車両応答を感じるタイミング(車両応答の知覚しきい値0.4deg/s)は、時間tBから時間tB1へと早くなる。その結果、操舵力(手応え)の不感帯の大きさθAは、ベースの場合よりも大きくなり、また、手応えに対する応答の遅れ時間(tD1=tB1−tA1)は、ベースの場合よりも、短くなり、一定とならないので、上述した「操舵力/車両応答の遊び感」に関し所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を得ることができなくなる。
As shown in FIG. 12, when the vehicle speed increases with respect to the base, the steering force slightly decreases with respect to the base steering force F to become the steering force F 1 , and the yaw rate (vehicle response) The yaw rate Y 1 slightly increases with respect to the yaw rate Y. For this reason, the timing of feeling the response of the steering wheel (
そこで、本実施実施形態では、ベースにおいて設定した目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を制御(補正)して、応答遅れ時間が一定となるようにしている。
具体的には、図12に示すように、操舵力が全体的に増加するような操舵力F2にして、それにより、ハンドルの手応えを感じるタイミング(手応えの知覚しきい値6N)を時間tA1からtA2へと早めている。このとき、操舵力(手応え)の不感帯の大きさが、0.8〜1.2degの範囲内となるようにする。さらに、ヨーレートを少しだけ減少させて、車両応答を感じるタイミング(車両応答の知覚しきい値0.4deg/s)を、時間tB1から時間tB2へと遅くする。このように、目標操舵力特性及び目標車両応答特性の両方を制御することにより、操舵力(手応え)の不感帯の大きさ(θA2)及び応答遅れ時間(tD2=tB2−tA2)を図11に示すベースの場合と同じ(一定)とすることができ、車速が増大しても、同様な所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を得ることができる。
Therefore, in the present embodiment, the target steering force characteristic and / or the target vehicle response characteristic set in the base is controlled (corrected) so that the response delay time becomes constant.
Specifically, as shown in FIG. 12, the steering force F 2 is set so that the steering force increases as a whole, and thereby the timing at which the steering wheel feels responsive (
なお、図12は、操舵力及びヨーレートの両方を制御する場合の例であるが、車両応答は出来るだけ制御しない方が望ましいため、操舵力のみを制御して一定の操舵力(手応え)の不感帯の大きさ(θA)及び一定の応答遅れ時間(TD)を設定することが出来る場合には、車両応答を制御(補正)することなく、操舵力のみを制御することが好ましい。
また、車速が低下した場合には、車速が増大する場合とは逆に、操舵力は増加し、一方、ヨーレートは減少するので、同様に、ベースにおいて設定した目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を制御(補正)して、操舵力(手応え)の不感帯の大きさ及び応答遅れ時間が一定となるようにすれば良い。
FIG. 12 shows an example in which both the steering force and the yaw rate are controlled. However, since it is desirable not to control the vehicle response as much as possible, only the steering force is controlled and a dead zone of a certain steering force (response) is obtained. When the magnitude (θ A ) and the constant response delay time (T D ) can be set, it is preferable to control only the steering force without controlling (correcting) the vehicle response.
Also, when the vehicle speed decreases, the steering force increases while the yaw rate decreases, contrary to the case where the vehicle speed increases. Similarly, the target steering force characteristic and / or the target vehicle set in the base are reduced. The response characteristic may be controlled (corrected) so that the dead zone of the steering force (response) and the response delay time become constant.
次に、図13により、操舵速度が上述したベースよりも増加した場合の本実施形態による操舵フィーリングの設定について説明する。なお、操舵速度以外は、上述したベースの場合と同じである。
図13において、F、θ、Yは、それぞれ、図11に示したベースの車速における操舵力、操舵角、ヨーレートを示し、操舵力F、操舵角θ、ヨーレートY、時間tにおける添字「1」は、本実施形態による制御前を示し、添字「2」は制御後を示している。
Next, the steering feeling setting according to the present embodiment when the steering speed is increased from the above-described base will be described with reference to FIG. In addition, except the steering speed, it is the same as the case of the base mentioned above.
In FIG. 13, F, θ, and Y indicate the steering force, steering angle, and yaw rate at the base vehicle speed shown in FIG. 11, respectively, and the subscript “1” at the steering force F, steering angle θ, yaw rate Y, and time t. Indicates before control according to the present embodiment, and the subscript “2” indicates after control.
図13に示すように、ベースに対して操舵速度が増加した場合には、操舵力は、ベースの操舵力Fに対して早いタイミングで増大し、操舵力F1となり、ヨーレート(車両応答)は、ベースのヨーレートYに対してタイミングがわずかに早くなりヨーレートY1となる。このため、ハンドルの手応えを感じるタイミング(手応えの知覚しきい値6N)が時間tAから時間tA1へと早くなり、一方、車両応答を感じるタイミング(車両応答の知覚しきい値0.4deg/s)も、時間tBから時間tB1へとわずかに早くなる。その結果、操舵力(手応え)の不感帯の大きさθAは、ベースの場合よりも小さくなり、また、手応えに対する応答の遅れ時間(tD1=tB1−tA1)は、ベースの場合よりも、長くなり、一定とならないので、上述した「操舵力/車両応答の遊び感」に関し所望の操舵フィーリング(DNAフィーリング)を得ることができなくなる。
As shown in FIG. 13, when the steering speed increases with respect to the base, the steering force increases at an earlier timing than the base steering force F, becomes the steering force F 1 , and the yaw rate (vehicle response) is The timing is slightly earlier than the base yaw rate Y, and the yaw rate Y 1 is obtained. For this reason, the timing when the steering wheel feels responsive (
そこで、本実施形態では、ベースにおいて設定した目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を制御(補正)して、応答遅れ時間が一定となるようにしている。
具体的には、図13に示すように、操舵力が全体的に減少するような操舵力F2にして、それにより、ハンドルの手応えを感じるタイミング(手応えの知覚しきい値6N)を時間tA1からtA2へと遅くしている。このとき、操舵力(手応え)の不感帯の大きさが、0.8〜1.2degの範囲内となるようにする。さらに、ヨーレートを少しだけ増加させて、車両応答を感じるタイミング(車両応答の知覚しきい値0.4deg/s)を、時間tB1から時間tB2へと早めている。このように、目標操舵力特性及び目標車両応答特性の両方を制御することにより、操舵力(手応え)の不感帯の大きさ(θA2)及び応答遅れ時間(tD2=tB2−tA2)を図11に示すベースの場合と同じ(一定)とすることができ、操舵速度が増大しても、同様な所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を得ることができる。
Therefore, in the present embodiment, the target steering force characteristic and / or the target vehicle response characteristic set in the base is controlled (corrected) so that the response delay time becomes constant.
Specifically, as shown in FIG. 13, the steering force F 2 is such that the steering force is reduced as a whole, and thereby the timing at which the steering wheel feels responsive (
なお、操舵速度が増大した場合(図13)も、車速が増大した場合(図12)と同様に、操舵力及びヨーレートの両方を制御する場合以外に、操舵力のみを制御して一定の操舵力(手応え)の不感帯の大きさ(θA)及び一定の応答遅れ時間(TD)を設定することが出来る場合には、車両応答を制御(補正)することなく、操舵力のみを制御することが好ましい。
また、操舵速度が低下した場合には、操舵速度が増大する場合とは逆に、操舵力は減少し、一方、ヨーレートはそれよりも遅れたタイミングで減少するので、同様に、ベースにおいて設定した目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を制御(補正)して、操舵力(手応え)の不感帯の大きさ及び応答遅れ時間が一定となるようにすれば良い。
Note that when the steering speed is increased (FIG. 13), as in the case where the vehicle speed is increased (FIG. 12), except for controlling both the steering force and the yaw rate, only the steering force is controlled to maintain a constant steering. When the size of the dead zone (θ A ) and the constant response delay time (T D ) can be set, only the steering force is controlled without controlling (correcting) the vehicle response. It is preferable.
Also, when the steering speed is lowered, the steering force is decreased, while the yaw rate is decreased at a timing later than that when the steering speed is increased. The target steering force characteristic and / or the target vehicle response characteristic may be controlled (corrected) so that the size of the dead zone and the response delay time of the steering force (hand response) may be constant.
本実施形態では、車両重量や路面状態が変化した場合も、上述した車速や操舵速度が変化した場合と同様に、ベースにおいて設定した目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を制御(補正)して、操舵力(手応え)の不感帯の大きさ及び応答遅れ時間が一定となるようにしている。 In the present embodiment, even when the vehicle weight or the road surface state changes, the target steering force characteristic and / or the target vehicle response characteristic set in the base is controlled (corrected) as in the case where the vehicle speed and the steering speed change. Thus, the size of the dead zone of the steering force (hand response) and the response delay time are made constant.
次に、図14により、本実施形態による所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)の「操舵力/車両応答の遊び感」に関する設定の仕方を説明する。図14において、Sは各ステップを示している。
先ず、S1において、ハンドルの操舵角θ(deg)を入力し、次に、S2に進み、操舵角θから操舵速度θ’(deg/s)を演算する。次に、S3において、ヨーレートY(deg/s)を入力し、S4に進み、ヨーレートYからヨー加速度Y’(deg/s2)を演算する。
Next, referring to FIG. 14, how to set a desired steering feeling (DNA steering feeling) according to this embodiment regarding “steering force / play feeling of vehicle response” will be described. In FIG. 14, S indicates each step.
First, in S1, the steering angle θ (deg) of the steering wheel is input, and then, the process proceeds to S2, and the steering speed θ ′ (deg / s) is calculated from the steering angle θ. Next, in S3, the yaw rate Y (deg / s) is input, and the process proceeds to S4, where the yaw acceleration Y ′ (deg / s 2 ) is calculated from the yaw rate Y.
次に、S5において、ヨー加速度Y’から、ヨーレートYが0.4deg/sとなる時間tBを推定する。次に、S6において、時間tBから応答遅れ時間TD(=0.15乃至0.20s)に相当する時間前の時間tA(=tB−TD)における操舵角θAを推定する。次に、S7において、操舵角θA即ち操舵力の不感帯の大きさが、操舵角0.8乃至1.2degの範囲内であるか否かを判定する。
S7において操舵角がこの範囲内でないと判定された場合には、S8に進み、操舵角θAが0.8deg未満であるか否かを判定する。操舵角θAが0.8deg未満である場合にはS9に進み、操舵角θが0.8degとなる時間をtAとし、一方、操舵角θAが1.2degを越える場合には、S10に進み、操舵角θが1.2degとなる時間をtAとする。S9とS10の後、S11に進み、時間tAから応答遅れ時間TD(0.15乃至0.20s)後の時間において、ヨーレートYが0.4deg/sとなるように、図11に示すベースの目標車両応答特性を補正する(図7参照)。
Next, in S5, a time t B at which the yaw rate Y becomes 0.4 deg / s is estimated from the yaw acceleration Y ′. Next, in S6, the estimated steering angle theta A at time t B from the response delay time T D (= 0.15 to 0.20 S) before time corresponds to the time t A (= t B -T D ) . Next, in S7, it is determined whether or not the steering angle θ A , that is, the size of the dead zone of the steering force, is within the range of the steering angle 0.8 to 1.2 deg.
If it is determined in S7 that the steering angle is not within this range, the process proceeds to S8, in which it is determined whether or not the steering angle θ A is less than 0.8 deg. When the steering angle θ A is less than 0.8 deg, the process proceeds to S9, where t A is the time when the steering angle θ is 0.8 deg. On the other hand, when the steering angle θ A exceeds 1.2 deg, S10 is reached. Then, let t A be the time when the steering angle θ is 1.2 deg. After S9 and S10, the process proceeds to S11 and is shown in FIG. 11 so that the yaw rate Y becomes 0.4 deg / s at the time after the response delay time T D (0.15 to 0.20 s) from the time t A. The base target vehicle response characteristic is corrected (see FIG. 7).
一方、S7において、操舵角θAが操舵角0.8〜1.2degの範囲内であると判定された場合には、S11を実行しない、即ち、目標車両応答特性の補正は行わず、S12に進み、時間tAにおける操舵力FAを推定する。次に、S13に進み、S9において推定された操舵力FAがほぼ6Nであるか否かを判定する。S13において、操舵力FAがほぼ6Nでないと判定された場合には、S14に進み、時間tAおいて操舵力Fが6Nとなるように、図11に示すベースの目標操舵力特性を補正する(図7参照)。S13において、ほぼ6Nであると判定された場合には、目標操舵力特性の補正は行わない。 On the other hand, when it is determined in S7 that the steering angle θ A is within the range of the steering angle 0.8 to 1.2 deg, S11 is not executed, that is, the target vehicle response characteristic is not corrected, and S12. the process goes to, to estimate the steering force F a at time t a. Next, proceeding to S13, it is determined whether or not the steering force F A estimated at S9 is approximately 6N. If it is determined in S13 that the steering force F A is not approximately 6N, the process proceeds to S14, and the target steering force characteristic of the base shown in FIG. 11 is corrected so that the steering force F becomes 6N at time t A. (See FIG. 7). If it is determined in S13 that the speed is approximately 6N, the target steering force characteristic is not corrected.
このように、本実施形態では、時間tAの操舵角θAが操舵角0.8乃至1.2degの範囲内の場合には、車両応答は出来るだけ制御しないのが望ましいので、目標操舵力特性のみを制御し(操舵力FAがほぼ6Nの場合には制御は行わない)、一方、時間tAの操舵角θAが操舵角0.8乃至1.2degの範囲外となった場合には、目標車両応答特性のみ、又は、目標車両応答特性及び目標操舵力特性の両方を制御している。しかしながら、この他に、時間tAの操舵角θAが操舵角0.8乃至1.2degの範囲内の場合であっても、目標車両応答特性及び目標操舵力特性の両方を制御しても良い。
また、時間tAの操舵角θAが操舵角0.8乃至1.2degの範囲外となった場合においても、車両応答はの制御量(補正量)は少ない方が望ましいので、操舵角θAが0.8deg未満である場合には、操舵力(手応え)の不感帯の大きさθAの所定範囲(=0.8乃至1.2deg)の下限値である操舵角θ=0.8degとなる時間をtAとし、操舵角θAが1.2degを越える場合には、その所定範囲(=0.8乃至1.2deg)の上限値である操舵角θ=1.2degとなる時間をtAとすることで、目標車両応答特性の制御量がなるべく小さくなるようにしている。
As described above, in this embodiment, when the steering angle θ A at the time t A is within the range of the steering angle 0.8 to 1.2 deg, it is desirable that the vehicle response is not controlled as much as possible. Only the characteristics are controlled (the control is not performed when the steering force F A is approximately 6N), while the steering angle θ A at the time t A is out of the range of the steering angle 0.8 to 1.2 deg. In this case, only the target vehicle response characteristic or both the target vehicle response characteristic and the target steering force characteristic are controlled. However, in addition to this, even when the steering angle θ A at the time t A is within the range of the steering angle 0.8 to 1.2 deg, both the target vehicle response characteristic and the target steering force characteristic are controlled. good.
Even when the steering angle θ A at the time t A falls outside the range of the steering angle 0.8 to 1.2 deg, it is desirable that the control amount (correction amount) of the vehicle response is small. When A is less than 0.8 deg, the steering angle θ = 0.8 deg, which is the lower limit value of the predetermined range (= 0.8 to 1.2 deg) of the dead zone size θ A of the steering force (response), the becomes time was t a, when the steering angle theta a exceeds 1.2Deg is a time satisfying the upper limit is the steering angle theta = 1.2Deg of the predetermined range (= 0.8 to 1.2Deg) By setting t A , the control amount of the target vehicle response characteristic is made as small as possible.
また、本実施形態では、図14のS14において、ベースの目標操舵力特性を補正するのではなく、時間tAで所定の操舵力を強制的に付与し、時間tAで操舵力が6Nを越えるようにしても良い。
このように、本実施形態では、目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を制御(補正)することにより、操舵力(手応え)の不感帯の大きさθA及び応答遅れ時間(tD=tB−tA)を図11に示すベースの場合と同じ(一定)とすることができ、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態が変化しても、「操舵力/車両応答の遊び感」に関し、同様な(一定の)所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を得ることができる。
Further, in the present embodiment, in S14 in FIG. 14, rather than correcting the target steering force characteristics of the base, forcibly imparting a predetermined steering force at time t A, the steering force of 6N at time t A You may make it exceed.
As described above, in this embodiment, by controlling (correcting) the target steering force characteristic and / or the target vehicle response characteristic, the size of the dead zone θ A and the response delay time (t D = t) of the steering force (response). B− t A ) can be the same (constant) as in the case of the base shown in FIG. 11, and even if the vehicle speed, the steering speed, the vehicle weight, and / or the road surface state change, the “steering force / vehicle response With respect to “feeling of play”, a similar (constant) desired steering feeling (DNA steering feeling) can be obtained.
次に、図11及び図15により、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するための指標の1つである「剛性感」を説明する。
「剛性感」は、「たわまない感じ」と「硬い感じ」の2つの指標を持ち、ドライバが直進状態からハンドルを切り込んだときに、たわまない感じを受け、ある硬さを感じることにより、車両が遅れずに応答していると感じる操舵フィーリングである。換言すれば、「剛性感」は、ドライバが、直進状態からハンドルを切り込んだとき、ハンドルからタイヤまで途中に介在物がなく、ハンドルからタイヤまでダイレクトにつながっているように感じる操舵フィーリングである。
Next, referring to FIG. 11 and FIG. 15, “stiffness” that is one of the indexes for setting a desired steering feeling (DNA steering feeling) will be described.
“Rigidity” has two indices, “feeling not stiff” and “feeling stiff”. When the driver cuts the steering wheel from a straight line, the driver feels a sense of stiffness and feels a certain hardness. This is the steering feeling that the vehicle feels responding without delay. In other words, the “feeling of rigidity” is a steering feeling that the driver feels that there is no inclusion on the way from the handle to the tire and that the handle is directly connected from the handle to the tire when the driver cuts the handle from the straight running state. .
例えば、ドライバが直進状態から操舵を開始した後、ハンドルの手応えを感じているが車両応答を感じない場合に、ハンドルをさらに多く切らなければ車両応答を感じることができず、この場合には、剛性感が悪い、即ち、「たわむ感じ」を感じる。このような場合に、ドライバは、ハンドル操作に不安を感じたり、車線移行やコーナリング時に狙い通りのコースを通れずに、さらに、コーナーで車線を逸脱したり、ハンドルを適切に操作することが出来なくなる。
一方、直進状態からハンドルを切り込んだときに、ドライバが受けるハンドルの手応えと車両応答のバランスが良い、即ち、「剛性感」が良好であると、ドライバは、たわまずにダイレクトにハンドルを操作していると感じることができ、その結果、安全性が向上し、不安感のない操舵フィーリングを感じることができる。
For example, after the driver starts steering from a straight traveling state, when the driver feels the response of the steering wheel but does not feel the vehicle response, the vehicle response cannot be felt unless the steering wheel is further turned. A feeling of rigidity is bad, that is, a feeling of bending is felt. In such a case, the driver feels uneasy about the steering wheel operation, does not pass the course as intended at the time of lane change or cornering, further deviates from the lane at the corner, and can operate the steering wheel appropriately. Disappear.
On the other hand, when the steering wheel is cut from a straight state, the driver feels that the response of the steering wheel and the vehicle response are well balanced, that is, if the "rigidity" is good, the driver directly operates the steering wheel without bending. As a result, safety can be improved and a feeling of steering without anxiety can be felt.
「剛性感」の「たわまない感じ」は、ドライバが直進状態からハンドルを切り込んだ後に、操舵力(手応え)を感じるときの操舵角の値(操舵力の不感帯)と、その後、ドライバが車両応答(ヨーレート又は横G)を感じるときの操舵角の値(車両応答の不感帯)が、それぞれ一定の値となったときに良好となる。
ここで、本実施形態においても、ハンドルの手応えを感じるのは操舵力が6N、車両応答を感じるのはヨーレートが0.4deg/s、ハンドルの手応えを感じる操舵角である操舵力(手応え)の不感帯の大きさを操舵角(θA=0.8〜1.2deg)、車両応答を感じる操舵角である車両応答の不感帯の大きさを操舵角(θB=4.0〜5.0deg)に設定することにより、ドライバが良好な「剛性感(たわまない感じ)」を感じるとしているのである。
本実施形態では、このような「剛性感(たわまない感じ)」を達成できるように、図11に示す操舵力F及びヨーレートYを、上述した図7の第2制御部24の目標操舵力演算部66及び第3制御部28の目標車両応答演算部74により算出している。
具体的には、図11に示すように、ドライバが直進状態から操舵を開始した後、操舵力F(=FA)が6N(手応えの知覚しきい値)を越えたときの操舵角θ(=θA)即ち操舵力の不感帯の大きさは、0.8〜1.2degの範囲内となっている。次に、ヨーレートY(=YB)が0.4deg/s(車両応答の知覚しきい値)を越えたときの操舵角θ(=θB)即ち車両応答の不感帯の大きさが4.0〜5.0degとなっている。本実施形態では、この操舵力(手応え)の不感帯の大きさである操舵角θAの値、及び、車両応答の不感帯の大きさである操舵角θBの値を、車両の速度、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態が変化しても、常に、一定の値(一定の範囲でも良い)に設定している。
The “stiffness” of “stiffness” is the value of the steering angle (steering force dead zone) when the driver feels steering force (responsiveness) after turning the steering wheel from the straight drive state, and then the driver The steering angle value (vehicle response dead zone) when the vehicle response (yaw rate or lateral G) is felt becomes good when the value becomes a constant value.
Also in this embodiment, the steering force feels the steering
In the present embodiment, the steering force F and the yaw rate Y shown in FIG. 11 are set to the target steering of the
Specifically, as shown in FIG. 11, after the driver starts steering from the straight traveling state, the steering angle θ (when the steering force F (= F A ) exceeds 6N (perception threshold of response) is determined. = Θ A ), that is, the size of the dead zone of the steering force is in the range of 0.8 to 1.2 deg. Next, the steering angle θ (= θ B ) when the yaw rate Y (= Y B ) exceeds 0.4 deg / s (vehicle response perception threshold), that is, the size of the dead zone of the vehicle response is 4.0. It is ˜5.0 deg. In the present embodiment, the value of the steering angle θ A that is the size of the dead zone of the steering force (response) and the value of the steering angle θ B that is the size of the dead zone of the vehicle response are determined based on the vehicle speed and the steering speed. Even if the vehicle weight and / or the road surface state change, it is always set to a constant value (or a certain range).
本実施形態においても、目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を制御(補正)して、操舵力の不感帯θA及び車両応答の不感帯θBが得られるようにしている。
本実施形態では、この操舵力(手応え)の不感帯である操舵角θAの値、及び、車両応答の不感帯である操舵角θBの値を、車両の速度、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態が変化しても、常に、一定の値(一定の範囲でも良い)に設定することにより、「剛性感」の「たわまない感じ」を持つ所望の操舵フィーリングを設定することできる。
Also in the present embodiment, the target steering force characteristic and / or the target vehicle response characteristic is controlled (corrected) to obtain the steering force dead zone θ A and the vehicle response dead zone θ B.
In the present embodiment, the value of the steering angle θ A that is a dead zone of the steering force (response) and the value of the steering angle θ B that is a dead zone of the vehicle response are determined based on the vehicle speed, the steering speed, the vehicle weight, and / or Or, even if the road surface condition changes, a desired steering feeling having a “stiff feeling” and “a feeling of bending” is set by always setting it to a constant value (or a certain range). I can.
「剛性感」の「硬い感じ」は、ドライバがハンドルを直進状態から切り込んだとき、車両の横Gが例えば0.1Gとなったときの操舵力と、横Gが例えば0.1Gから0.2Gまで増加したときの操舵力の増加量とが、それぞれ一定の値となったときに良好となる操舵フィーリングである。
図15に示すように、車両応答である横加速度(横G)が0.1GとなるC点において、操舵力は、操舵力F0.1Gとなり、このC点から、横Gが0.2GとなるD点までの操舵力の増加量は、操舵力増加量ΔF0.1-0.2Gとなる。さらに、この操舵力F0.1Gの値は、上述した手応えの知覚しきい値(6N)よりも、大きな値(=12〜13N)に設定し、操舵力増加量ΔF0.1-0.2Gの値は、操舵力F0.1Gの値よりも小さい値(=3〜4N)に設定している。
なお、車両応答の大きさの基準として、横Gではなく、ヨーレートを用いても良い。
The “stiffness” of “stiffness” means that when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state, the steering force when the lateral G of the vehicle becomes 0.1 G, for example, and the lateral G becomes 0.1 G to 0.1 G, for example. This is a steering feeling that is good when the amount of increase in steering force when increasing to 2G becomes a constant value.
As shown in FIG. 15, at the point C where the lateral acceleration (lateral G), which is the vehicle response, becomes 0.1 G, the steering force becomes the steering force F 0.1 G. From this point C, the lateral G becomes 0.2 G. The increase amount of the steering force up to the point D becomes a steering force increase amount ΔF 0.1-0.2G . Furthermore, the value of the steering force F 0.1 G, rather than perceived threshold of response described above (6N), and set to a large value (= 12~13N), the value of the steering force increment [Delta] F 0.1-0.2G is It is set to a value smaller than the value of the steering force F 0.1G (= 3~4N).
Note that the yaw rate may be used instead of the lateral G as a reference for the magnitude of the vehicle response.
本実施形態では、これらの「操舵力F0.1G」及び「操舵力増加量ΔF0.1-0.2G」のそれぞれ値を、車両の速度、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態が変化しても、常に、一定の値(一定の範囲でも良い)に設定することにより、「剛性感」の「硬い感じ」を持つ所望の操舵フィーリングを設定することできる。 In the present embodiment, the values of these “steering force F 0.1G ” and “steering force increase amount ΔF 0.1-0.2G ” are changed as the vehicle speed, the steering speed, the vehicle weight, and / or the road surface state change. However, it is possible to set a desired steering feeling having a “hard feeling” of “rigidity” by always setting to a constant value (or a certain range).
次に、図17により、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するための指標の1つである「ばね感」を説明する。
「ばね感」は、ドライバが、直進状態からハンドルを切り込み、その後ハンドルを戻すとき、ハンドル自身の戻ろうとする力によりハンドルが戻されるときに感じる操舵フィーリングである。
例えば、ドライバがハンドルを戻そうとしてハンドルにかけていた力を抜いたとき、ハンドル自身の戻ろうとする力が大きいと、ドライバが操舵力の変化を感じるまでに、ハンドルが大きく戻され(操舵角の戻り量が大きい)、ドライバは、戻される感じ(ばね感)が大きいと感じる。一方、ドライバがハンドルを戻そうとするとき、ハンドル自身の戻ろうとする力によるハンドルが戻される感じとドライバ自身が期待する操舵角の戻り量が適切にバランスしていると、ドライバは、自己が期待する操舵角の戻り量と、ハンドルから受ける戻される感じが一致し、ばね感が良好であると感じる。
Next, referring to FIG. 17, “spring feeling” which is one of the indexes for setting a desired steering feeling (DNA steering feeling) will be described.
“Spring feeling” is a steering feeling that the driver feels when the steering wheel is returned by the force of the steering wheel itself when the steering wheel is turned from a straight traveling state and then the steering wheel is returned.
For example, when the driver pulls out the force applied to the steering wheel to return the steering wheel, if the steering force of the steering wheel itself is large, the steering wheel is greatly returned until the driver feels a change in steering force (returning the steering angle). The driver feels that the feeling of returning (spring feeling) is great. On the other hand, when the driver tries to return the steering wheel, if the feeling that the steering wheel is returned by the force of the steering wheel and the return amount of the steering angle that the driver expects is balanced appropriately, the driver The expected amount of return of the steering angle matches the feeling received from the steering wheel, and the feeling of spring is good.
本実施形態によれば、「ばね感」は、ドライバが直進状態からハンドルを切り込み、その後ハンドルを戻すとき、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく、操舵力が、ハンドルを戻すときの操舵力から所定の操舵力値(6N)だけ減少したとき、操舵角がハンドルを戻すときの操舵角である最大操舵角から所定の操舵角値だけ戻るとき、良好な操舵フィーリングとなる。
また、最大操舵角が変化しても、最大操舵角に対する戻り量である所定の操舵角値の比である操舵角戻り比は、一定の比(10〜20%)であることが望ましい。
本実施形態によれば、操舵力と操舵角との関係は、図16に示すようになり、操舵角θがE点において最大となり、このE点において操舵力FE及び操舵角θEとなり、さらに、操舵力FEが所定の操舵力値である6Nだけ減少したF点において、操舵力FF及び操舵角をθFとなる。
According to the present embodiment, the “spring feeling” refers to the steering force when the driver cuts the steering wheel from the straight traveling state and then returns the steering wheel, regardless of changes in the vehicle speed, the steering speed, the vehicle weight, and / or the road surface state. However, when the steering force is reduced by a predetermined steering force value (6N) from the steering force when the steering wheel is returned, the steering angle is good when the steering angle returns from the maximum steering angle that is the steering angle when the steering wheel is returned by the predetermined steering angle value. Steering feeling.
Even if the maximum steering angle changes, it is desirable that the steering angle return ratio, which is a ratio of a predetermined steering angle value that is a return amount with respect to the maximum steering angle, is a constant ratio (10 to 20%).
According to the present embodiment, the relationship between the steering force and the steering angle is as shown in FIG. 16, and the steering angle θ is maximum at the point E, and becomes the steering force F E and the steering angle θ E at the point E. Further, the steering force F F and the steering angle become θ F at the point F where the steering force F E is decreased by 6N which is a predetermined steering force value.
所定の操舵力値である6Nは、人間が感じることができる(コントロールすることができる)最少の力の値であり、ハンドルが戻るとき、ドライバは、操舵力が操舵力FEから6Nだけ減少したとき、はじめて、操舵力に変化があったと感じるのである。本実施形態では、このハンドルが戻るときの操舵角の戻り量Δθ(=θE−θF)は、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく、常に、一定としている。
また、本実施形態では、最大操舵角が変化しても、最大操舵角に対する戻り量である所定の操舵角値の比である操舵角戻り比(Δθ/θE)は、一定の比(10〜20%)としている。
Is 6N is a predetermined steering force values, a human can feel (which can be controlled) the value of the minimum force, when the handle returns, driver reduces steering force by 6N from the steering force F E For the first time, I feel that the steering force has changed. In this embodiment, the return amount Δθ (= θ E −θ F ) of the steering angle when the steering wheel returns is always constant regardless of changes in the vehicle speed, steering speed, vehicle weight, and / or road surface condition. It is said.
In the present embodiment, even if the maximum steering angle changes, the steering angle return ratio (Δθ / θ E ), which is a ratio of a predetermined steering angle value that is a return amount with respect to the maximum steering angle, is a constant ratio (10 ~ 20%).
本実施形態では、図7に示す第2制御部24の目標操舵力演算部66により、図16に示す目標操舵力特性を設定している。
上述したように、ドライバが感じる操舵力変化の最小値が6Nであるので、ドライバは、最大操舵角の舵角位置から操舵力が6N減少する位置ではじめて操舵力変化を感じるので、このとき操舵角の減少量が、ドライバの期待した減少量であれば、良好な「ばね感」をドライバは感じることができる。それゆえ、本実施形態では、操舵角の減少量を、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態に関係なく、一定としているので、ドライバは、良好な「ばね感」を感じることができる。
In the present embodiment, the target steering force characteristic shown in FIG. 16 is set by the target
As described above, since the minimum value of the steering force change felt by the driver is 6N, the driver feels the steering force change only at a position where the steering force is reduced by 6N from the steering angle position of the maximum steering angle. If the reduction amount of the corner is the reduction amount expected by the driver, the driver can feel a good “spring feeling”. Therefore, in this embodiment, the amount of decrease in the steering angle is constant regardless of the vehicle speed, the steering speed, the vehicle weight, and / or the road surface condition, so that the driver feels a good “spring feeling”. Can do.
次に、図17により、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するための指標の1つである「切り込み時の抜け感」を説明する。図17は、本実施形態により設定された操舵フィーリングの「切り込み時の抜け感」を説明するための操舵角に対する操舵力の特性を示す線図である。
「切り込み時の抜け感」は、ドライバが、直進状態からハンドルを切り込むとき、操舵力が抜けるように感じる操舵フィーリングである。
Next, with reference to FIG. 17, “disengagement feeling at the time of cutting” which is one of the indexes for setting a desired steering feeling (DNA steering feeling) will be described. FIG. 17 is a diagram showing a characteristic of the steering force with respect to the steering angle for explaining the “feeling of slipping off” of the steering feeling set according to the present embodiment.
“A feeling of disconnection at the time of cutting” is a steering feeling that the driver feels that the steering force is released when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state.
具体的には、ドライバが直進状態からハンドルを切り込むとき、ハンドルの切り込みの開始から操舵力は増大し、操舵力が所定値以上となったとき、ドライバの負担を軽減するために、操舵力の増加の割合がそれ以前よりも小さくなるようにしているが、その操舵力の増加の割合が小さくなりすぎると、ドライバはハンドルの切込量(操舵量)が十分でないと感じてハンドルを切りすぎたり、狙ったコースを通れずに余計な修正操舵が必要になる。一方、この操舵力の増加の割合の減少量が適切であれば、操舵力が抜ける感じが良好となり、安全性が向上し、ドライバは、不安感のない操舵フィーリングを感じることができる。 Specifically, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state, the steering force increases from the start of the steering of the steering wheel, and when the steering force exceeds a predetermined value, the steering force is reduced in order to reduce the driver's burden. The rate of increase is made smaller than before, but if the rate of increase of the steering force becomes too small, the driver feels that the steering amount of the steering wheel (steering amount) is not enough and cuts the steering wheel too much. Or extra correction steering is required without passing through the target course. On the other hand, if the amount of decrease in the rate of increase of the steering force is appropriate, the feeling that the steering force is lost becomes good, the safety is improved, and the driver can feel a steering feeling without anxiety.
このため、本実施形態においては、ドライバが良好な「切り込み時の抜け感」を感じるために、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込むとき、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく常に、ハンドルの切り込みの開始から所定の操舵力となるまでのオンセンタ領域における操舵角の増加に対する操舵力の増加の割合と、所定の操舵力以上となるオフセンタ領域における操舵角の増加に対する操舵力の増加の割合とが、所定の比率の範囲(0.3〜0.5)となるように、目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を制御するようにしている。 For this reason, in the present embodiment, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher so that the driver feels good “feeling of slipping off”, the vehicle speed, the steering speed, the vehicle weight, and / or Regardless of the change in the road surface condition, the ratio of the increase in the steering force to the increase in the steering angle in the on-center region from the start of the turning of the steering wheel to the predetermined steering force, and the off-center region in which the predetermined steering force is exceeded The target steering force characteristic and / or the target vehicle response characteristic is controlled so that the ratio of the increase in the steering force with respect to the increase in the steering angle is within a predetermined ratio range (0.3 to 0.5). Yes.
具体的に説明すると、図17に示すように、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込むとき、ハンドルの切り込みの開始から図17においてG点として示す所定の操舵力(9N)となるまでのオンセンタ領域においては、操舵角に対する操舵力の増加の割合(オンセンタ領域の操舵力増加割合)は、所定の大きさでほぼリニアに増大し、所定の操舵力(9N)以上となるオフセンタ領域においては、操舵角に対する操舵力の増加の割合(オフセンタ領域の操舵力増加割合)も、ほぼリニアに増大するが、オンセンタ領域に比べて小さくなっている。
ここで、本実施形態では、(オフセンタ領域の操舵力増加割合)/(オンセンタ領域の操舵力増加割合)である操舵力増加割合比が、0.3〜0.5となるように設定している。
More specifically, as shown in FIG. 17, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher, from the start of the steering of the steering wheel until a predetermined steering force (9N) shown as point G in FIG. In the on-center region, the rate of increase of the steering force with respect to the steering angle (the rate of increase of the steering force in the on-center region) increases almost linearly with a predetermined magnitude, and in the off-center region where the steering force is greater than the predetermined steering force (9N). The increase rate of the steering force with respect to the steering angle (the increase rate of the steering force in the off-center region) also increases almost linearly, but is smaller than that in the on-center region.
Here, in this embodiment, the steering force increase ratio ratio ((steering force increase ratio in the off-center area) / (steering force increase ratio in the on-center area) is set to be 0.3 to 0.5. Yes.
本実施形態では、図17に示す目標操舵力特性、即ち、オンセンタ領域の操舵力増加割合、オフセンタ領域の操舵力増加割合、所定の操舵力(9N)、所定の操舵力増加割合比(0.3〜0.5)を、図7に示す第2制御部24の目標操舵力演算部66により設定するようにしているが、図7の第2制御部24の目標操舵力演算部66及び第3制御部28の目標車両応答演算部74の両方により、目標操舵力特性及び目標車両応答特性を設定し、これらから、図17の目標操舵力特性を設定するようにしても良い。
本実施形態によれば、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込むとき、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく常に、操舵力増加割合比をこのように所定の比率の範囲に設定することにより、「切り込み時の抜け感」に関し、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を得ることができる。
In this embodiment, the target steering force characteristics shown in FIG. 17, that is, the steering force increase rate in the on-center region, the steering force increase rate in the off-center region, the predetermined steering force (9N), and the predetermined steering force increase rate ratio (0. 3 to 0.5) is set by the target steering
According to the present embodiment, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher, the steering force increase rate ratio is always set in this way regardless of changes in the vehicle speed, the steering speed, the vehicle weight, and / or the road surface state. By setting the range to a predetermined ratio, a desired steering feeling (DNA steering feeling) can be obtained with respect to “feeling of slipping when cutting”.
次に、図18により、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するための指標の1つである「戻し時の抜け感」を説明する。図18は、本実施形態により設定された操舵フィーリングの「戻し時の抜け感」を説明するための操舵角に対する操舵力の特性を示す線図である。
「戻し時の抜け感」は、ドライバが、直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、操舵力が抜けるように感じる操舵フィーリングである。
具体的には、ドライバが直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、ハンドルの戻しの開始から操舵力は減少し、操舵力が所定値以下となったとき、操舵力の減少の割合をそれ以前よりも大きくするようにしているが、その操舵力の減少の割合を大きくしすぎると、ドライバはハンドルをすでに十分なだけ戻したと感じてハンドルを戻すのが遅れたり、狙ったコースを通れずに余計な修正操舵が必要になる。一方、この操舵力の減少の割合の大きさが適切であれば、操舵力が抜ける感じが良好となり、良好なハンドル操舵を行うことができる。
Next, referring to FIG. 18, the “disengagement feeling at the time of return” which is one of the indexes for setting a desired steering feeling (DNA steering feeling) will be described. FIG. 18 is a diagram showing the characteristic of the steering force with respect to the steering angle for explaining the “feeling of slipping off at the time of return” of the steering feeling set according to the present embodiment.
“A feeling of slipping when returning” is a steering feeling that the driver feels that the steering force is released when the driver cuts the steering wheel from the straight traveling state and then returns the steering wheel.
Specifically, when the driver cuts the steering wheel from a straight state and then returns the steering wheel, the steering force decreases from the start of the return of the steering wheel, and when the steering force becomes a predetermined value or less, the rate of decrease in the steering force However, if the rate of decrease in the steering force is increased too much, the driver feels that the steering wheel has already been fully returned and the steering wheel is delayed to return to the target course. Unnecessary correction steering is necessary. On the other hand, if the magnitude of the reduction ratio of the steering force is appropriate, the feeling that the steering force is lost is good, and good steering can be performed.
このため、本実施形態においては、ドライバが良好な「戻し時の抜け感」を感じるために、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく常に、ハンドルの戻しの開始から所定の操舵力となるまでのオフセンタ領域における操舵角の減少に対する操舵力の減少の割合と、所定の操舵力以下となるオンセンタ領域における操舵角の減少に対する操舵力の減少の割合とが、所定の比率の範囲(0.5〜0.7)となるように、目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を制御するようにしている。 For this reason, in this embodiment, in order for the driver to feel a good "feeling of slipping off when returning", when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel, the vehicle speed, the steering speed, Regardless of the change in vehicle weight and / or road surface condition, the ratio of the decrease in steering force to the decrease in steering angle in the off-center region from the start of the return of the steering wheel to the predetermined steering force, and the predetermined steering force The target steering force characteristic and / or the target vehicle response characteristic so that the ratio of the decrease in the steering force with respect to the decrease in the steering angle in the on-center region as described below falls within a predetermined ratio range (0.5 to 0.7). To control.
具体的に説明すると、図18に示すように、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、ハンドルの戻しの開始から図18においてH点として示す所定の操舵力(6N)となるまでのオフセンタ領域においては、操舵角に対する操舵力の減少の割合(オフセンタ領域の操舵力減少割合)は、所定の大きさでほぼリニアに減少し、所定の操舵力(6N)以下となるオンセンタ領域においては、操舵角の減少に対する操舵力の減少の割合(オンセンタ領域の操舵力減少割合)も、ほぼリニアに減少するが、オフセンタ領域の操舵力の減少の割合に比べて、大きくなっている。
ここで、本実施形態では、(オフセンタ領域の操舵力減少割合)/(オンセンタ領域の操舵力減少割合)である操舵力減少割合比が、0.5〜0.7となるように設定している。
Specifically, as shown in FIG. 18, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel, a predetermined steering force indicated by point H in FIG. In the off-center region up to (6N), the rate of decrease of the steering force with respect to the steering angle (the steering force decrease rate of the off-center region) decreases almost linearly with a predetermined magnitude, and the predetermined steering force (6N) In the on-center region, the rate of decrease in steering force relative to the decrease in steering angle (the rate of decrease in steering force in the on-center region) also decreases almost linearly, but compared to the rate of decrease in steering force in the off-center region, It is getting bigger.
Here, in the present embodiment, the steering force reduction rate ratio ((steering force reduction rate in the off-center region) / (steering force reduction rate in the on-center region)) is set to be 0.5 to 0.7. Yes.
本実施形態では、図18に示す目標操舵力特性、即ち、オフセンタ領域の操舵力減少割合、オンセンタ領域の操舵力減少割合、所定の操舵力(6N)、所定の操舵力減少割合比(0.5〜0.7)を、図7に示す第2制御部24の目標操舵力演算部66により設定するようにしているが、図7の第2制御部24の目標操舵力演算部66及び第3制御部28の目標車両応答演算部74の両方により、目標操舵力特性及び目標車両応答特性を設定し、これらから、図18の目標操舵力特性を設定するようにしても良い。
In the present embodiment, the target steering force characteristics shown in FIG. 18, that is, the off-center region steering force reduction rate, the on-center region steering force reduction rate, the predetermined steering force (6N), and the predetermined steering force reduction rate ratio (0. 5 to 0.7) is set by the target steering
本実施形態によれば、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく常に、操舵力減少割合比をこのように所定の比率の範囲に設定することにより、「戻し時の抜け感」に関し、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を得ることができる。 According to this embodiment, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel, the steering force is always maintained regardless of changes in the vehicle speed, the steering speed, the vehicle weight, and / or the road surface state. By setting the reduction ratio ratio within the predetermined ratio range as described above, it is possible to obtain a desired steering feeling (DNA steering feeling) with respect to the “feeling of slipping when returning”.
次に、図19により、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するための指標の1つである「車両応答の伸び」を説明する。図19は、本実施形態により設定された操舵フィーリングの「車両応答の伸び」を説明するための操舵力に対する車両応答(ヨーレート)の特性を示す線図である。
「車両応答の伸び」は、ドライバが、直進状態からハンドルを切り込むとき、操舵力の増加に伴ってヨーレート等の車両応答が増加するときに感じる操舵フィーリングである。
Next, with reference to FIG. 19, “elongation of vehicle response” which is one of the indexes for setting a desired steering feeling (DNA steering feeling) will be described. FIG. 19 is a diagram showing a characteristic of a vehicle response (yaw rate) with respect to a steering force for explaining “elongation of vehicle response” of the steering feeling set according to the present embodiment.
“Elongation of vehicle response” is a steering feeling that the driver feels when the vehicle response such as the yaw rate increases as the steering force increases when the steering wheel is turned from the straight traveling state.
具体的には、ドライバが直進状態からハンドルを切り込むとき、ハンドルの切り込みの開始から操舵力及びヨーレート等の車両応答は増大し、操舵力が所定値以上となったとき、ドライバの負担を軽減するために操舵力の増加の割合はそれ以前よりも小さくなるが、操舵力の増加の割合に対するヨーレート等の車両応答の増加の割合は増加する。このとき、車両応答の増加の割合が、ドライバの期待値よりも大きかったり小さかったり、操舵力と無関係に車両応答が増加すると、ドライバは意図したハンドル操舵が出来ず、狙ったコースを通れずに余計な修正操舵が必要になる。一方、車両応答の増加の割合が適切であれば、ドライバの期待値と合致し、良好な車両応答の伸びを感じ、安全性が向上し、ドライバは、不安感のない操舵フィーリングを感じることができる。 Specifically, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state, the vehicle response such as the steering force and the yaw rate increases from the start of the steering of the steering wheel, and when the steering force exceeds a predetermined value, the driver's burden is reduced. Therefore, the rate of increase in steering force is smaller than before, but the rate of increase in vehicle response such as yaw rate with respect to the rate of increase in steering force increases. At this time, if the rate of increase in vehicle response is larger or smaller than the driver's expected value, or if the vehicle response increases regardless of the steering force, the driver will not be able to steer the intended steering wheel and will not be able to pass the intended course. Extra correction steering is required. On the other hand, if the rate of increase in vehicle response is appropriate, it will match the driver's expectations, feel good vehicle response growth, improve safety, and the driver will feel a sense of steering without anxiety. Can do.
このため、本実施形態においては、ドライバが良好な「車両応答の伸び」を感じるために、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込むとき、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく常に、ハンドルの切り込みの開始から所定の操舵力となるまでのオンセンタ領域における操舵力の増加に対するヨーレート等の車両応答の増加の割合と、所定の操舵力以上となるオフセンタ領域における操舵力の増加に対する車両応答の増加の割合とが、所定の比率の範囲(2.0〜5.0)となるように、目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を制御するようにしている。 For this reason, in the present embodiment, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher in order to feel a good "elongation of vehicle response", the vehicle speed, the steering speed, the vehicle weight, and / or Regardless of the change in road surface condition, the rate of increase in vehicle response such as yaw rate with respect to the increase in steering force in the on-center region from the start of turning of the steering wheel to the predetermined steering force, and the off-center exceeding the predetermined steering force. The target steering force characteristic and / or the target vehicle response characteristic is controlled so that the ratio of the increase in the vehicle response to the increase in the steering force in the region falls within a predetermined ratio range (2.0 to 5.0). I have to.
具体的に説明すると、図19に示すように、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込むとき、ハンドルの切り込みの開始から図19においてG点として示す所定の操舵力(9N)となるまでのオンセンタ領域においては、操舵力に対するヨーレート(車両応答)の増加の割合(オンセンタ領域の車両応答増加割合)は、所定の大きさでほぼリニアに増大し、所定の操舵力(9N)以上となるオフセンタ領域においては、操舵力に対するヨーレート(車両応答)の増加の割合(オフセンタ領域の車両応答増加割合)も、ほぼリニアに増大するが、オンセンタ領域に比べて大きくなっている。
ここで、本実施形態では、(オフセンタ領域の車両応答増加割合)/(オンセンタ領域の車両応答増加割合)である車両応答増加割合比が、2.0〜5.0となるように設定している。
Specifically, as shown in FIG. 19, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher, from the start of the steering of the steering wheel until a predetermined steering force (9N) shown as point G in FIG. In the on-center region, the rate of increase in the yaw rate (vehicle response) with respect to the steering force (the vehicle response increase rate in the on-center region) increases almost linearly at a predetermined magnitude and becomes equal to or greater than the predetermined steering force (9N). In the off-center region, the rate of increase in the yaw rate (vehicle response) with respect to the steering force (the vehicle response increase rate in the off-center region) also increases almost linearly, but is larger than that in the on-center region.
Here, in the present embodiment, the vehicle response increase rate ratio which is (the vehicle response increase rate in the off-center region) / (the vehicle response increase rate in the on-center region) is set to be 2.0 to 5.0. Yes.
本実施形態では、図19に示す目標操舵力特性、即ち、オンセンタ領域の車両応答増加割合、オフセンタ領域の車両応答増加割合、所定の操舵力(9N)、所定の車両応答増加割合比(2.0〜5.0)を、図7に示す第2制御部24の目標操舵力演算部66及び/又は第3制御部28の目標車両応答演算部74により、目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を設定し、これらから、図19の目標操舵力特性を設定している。
ここで、本実施形態では、オンセンタ領域とオフセンタ領域との境界である所定の操舵力(図19のG点)の値を9Nとし、「抜け感(切り込み)」における所定の操舵力(図17のG点)の値(9N)と同じ値としている。これにより、ドライバは、所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込むとき、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく常に、「抜け感(切り込み)」と同じタイミングで、「車両応答の伸び」に関し、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を得ることができる。なお、本実施形態では、図17のG点と図19のG点とを異なるタイミングとなるように設定しても良い。
なお、図19では、車両応答として、ヨーレートの値を使用しているが、横加速度(横G)を使用しても良い。
In this embodiment, the target steering force characteristics shown in FIG. 19, that is, the vehicle response increase rate in the on-center region, the vehicle response increase rate in the off-center region, the predetermined steering force (9N), and the predetermined vehicle response increase rate ratio (2. 0 to 5.0) by the target steering
Here, in the present embodiment, the value of the predetermined steering force (point G in FIG. 19) that is the boundary between the on-center region and the off-center region is 9N, and the predetermined steering force (“cutting feeling”) (see FIG. 17). (G point) of (9N). As a result, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state exceeding a predetermined vehicle speed, the driver always has the same timing as “feeling of slipping (cutting)” regardless of changes in the vehicle speed, steering speed, vehicle weight, and / or road surface condition. As for “elongation of vehicle response”, a desired steering feeling (DNA steering feeling) can be obtained. In the present embodiment, the point G in FIG. 17 and the point G in FIG. 19 may be set at different timings.
In FIG. 19, the value of the yaw rate is used as the vehicle response, but the lateral acceleration (lateral G) may be used.
本実施形態によれば、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込むとき、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく常に、車両応答増加割合比をこのように所定の比率の範囲に設定することにより、「車両応答の伸び」に関し、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を得ることができる。 According to the present embodiment, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher, the vehicle response increase rate ratio is always set in this way regardless of changes in the vehicle speed, steering speed, vehicle weight, and / or road surface condition. By setting the range to a predetermined ratio, a desired steering feeling (DNA steering feeling) can be obtained with respect to “elongation of vehicle response”.
次に、図20により、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するための指標の1つである「車両応答の追従性」を説明する。図20は、本実施形態により設定された操舵フィーリングの「車両応答の追従性」を説明するための操舵力に対するヨーレート(車両応答)の特性を示す線図である。
「車両応答の追従性」は、ドライバが、直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、ハンドルの戻しの開始時から操舵力は減少するが車両応答が増加するとき、及び、次に操舵力の減少に伴って車両応答が減少するときに感じる操舵フィーリングである。
Next, with reference to FIG. 20, “trackability of vehicle response” which is one of the indexes for setting a desired steering feeling (DNA steering feeling) will be described. FIG. 20 is a diagram showing the characteristics of the yaw rate (vehicle response) with respect to the steering force for explaining the “following performance of the vehicle response” of the steering feeling set according to the present embodiment.
“Vehicle response tracking” means that when the driver cuts the steering wheel from a straight-ahead state and then returns the steering wheel, the steering force decreases from the start of the steering wheel return, but the vehicle response increases. This is the steering feeling that is felt when the vehicle response decreases as the steering force decreases.
具体的には、ドライバが直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、ハンドルの戻しの開始時から操舵力は減少するが車両応答が増加するとき、操舵力と車両応答が逆の関係となるため、ドライバは、車両応答(ヨー又は横G)の追従性が悪いと感じる。さらに、操舵力が減少し、操舵力が所定値以下となったとき、車両応答の減少の割合をそれ以前よりも小さくするようにしているが、その車両応答の減少の割合が、ドライバの期待値よりも大きかったり小さかったりすると、ドライバは意図したハンドル操舵が出来ず、狙ったコースを通れずに余計な修正操舵が必要になる。一方、操舵力と車両応答が逆の関係となる時間が短ければ、良好な操舵フィーリングとなり、さらに、車両応答の減少の割合が適切であれば、ドライバの期待値と合致し、良好な車両応答の追従性を感じ、その結果、安全性が向上し、不安感のない操舵フィーリングを感じることができる。 Specifically, when the driver cuts the steering wheel from a straight state and then returns the steering wheel, when the steering force decreases from the start of the steering wheel return but the vehicle response increases, the relationship between the steering force and the vehicle response is reversed. Therefore, the driver feels that the following performance of the vehicle response (yaw or lateral G) is poor. Furthermore, when the steering force decreases and the steering force becomes a predetermined value or less, the rate of decrease in vehicle response is made smaller than before, but the rate of decrease in vehicle response is the driver's expectation. If the value is larger or smaller than the value, the driver cannot steer the steering wheel as intended, and an extra correction steering is required without passing through the target course. On the other hand, if the time in which the steering force and the vehicle response are in an inverse relationship is short, the steering feeling is good, and if the rate of decrease in the vehicle response is appropriate, it matches the driver's expectation value and the vehicle is good. You can feel the response following, and as a result, the safety is improved and you can feel the steering feeling without anxiety.
このため、本実施形態においては、ドライバが良好な「車両応答の追従性」を感じるために、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく常に、ハンドルの操舵の半サイクル(ハンドルを中立位置から切り込み、その後切り戻して中立位置まで戻るまで)において、ハンドルの戻しの開始時から操舵力は減少するが車両応答が増加する時間が、ハンドルの操舵の半サイクルの時間に対し、所定の割合の範囲(20%)内となるように、次に、ハンドルの戻しの開始から所定の操舵力となるまでのオフセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合と、所定の操舵力以下となるオンセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合とが、所定の比率の範囲(1.5〜2.5)となるように、目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を制御するようにしている。 For this reason, in this embodiment, in order for the driver to feel good `` following response of the vehicle response '', when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel, the vehicle speed, the steering speed, Steering from the beginning of steering wheel return in the steering wheel half cycle (until turning the steering wheel from the neutral position and then back to the neutral position) regardless of changes in vehicle weight and / or road surface conditions Next, the predetermined time from the start of the return of the steering wheel is set so that the time during which the force decreases but the vehicle response increases is within a predetermined range (20%) with respect to the half cycle time of the steering of the steering wheel. The rate of decrease in vehicle response to the decrease in steering force in the off-center region until the steering force is reached, and the steering force in the on-center region that is less than or equal to the predetermined steering force And rate of decrease of the vehicle response to decrease, so that the range of a predetermined ratio (1.5 to 2.5), so as to control the target steering force characteristic and / or target vehicle response characteristics.
具体的に説明すると、図20に示すように、先ず、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、ハンドルの戻しの開始時(図20のI点)から操舵力は減少するが車両応答は増加する領域(ハンドル戻し後のヨーレート増加領域)の時間(ハンドル戻し後のヨーレート増加時間)は、操舵フィーリングが悪い領域であるため、短い方が望ましい。よって、本実施形態では、このハンドル戻し後のヨーレート増加時間をハンドルの操舵の半サイクルの時間に対し、所定の割合(20%)以下となるように、目標操舵力特性及び/又は目標車両応答特性を制御している。次に、図20においてH点として示す所定の操舵力(6N)となるまでのオフセンタ領域においては、操舵力に対する車両応答の減少の割合(オフセンタ領域の車両応答減少割合)は、所定の大きさでほぼリニアに減少し、所定の操舵力(6N)以下となるオンセンタ領域においては、操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合(オンセンタ領域の車両応答減少割合)も、ほぼリニアに減少するが、オフセンタ領域の操舵力の減少の割合に比べて、小さくなっている。
ここで、本実施形態では、(オフセンタ領域の車両応答減少割合)/(オンセンタ領域の車両応答減少割合)である車両応答減少割合比が、1.5〜2.5となるように設定している。
Specifically, as shown in FIG. 20, first, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel, steering is started from the start of steering wheel return (point I in FIG. 20). The time (yaw rate increasing time after returning the steering wheel) in which the force decreases but the vehicle response increases (yaw rate increasing time after returning the steering wheel) is a region where the steering feeling is poor, so it is desirable that the time is short. Therefore, in the present embodiment, the target steering force characteristic and / or the target vehicle response is set so that the yaw rate increase time after returning the steering wheel is equal to or less than a predetermined ratio (20%) with respect to the steering wheel half cycle time. Controls the characteristics. Next, in the off-center region until the predetermined steering force (6N) shown as point H in FIG. 20 is reached, the rate of decrease in vehicle response to the steering force (vehicle response decrease rate in the off-center region) is a predetermined magnitude. In the on-center region where the steering force decreases to a predetermined steering force (6N) or less, the rate of decrease in vehicle response to the decrease in steering force (vehicle response decrease rate in the on-center region) also decreases substantially linearly. This is smaller than the rate of decrease in the steering force in the off-center region.
Here, in the present embodiment, the vehicle response decrease rate ratio ((off-center region vehicle response decrease rate) / (on-center region vehicle response decrease rate)) is set to 1.5 to 2.5. Yes.
本実施形態では、図20に示す目標操舵力特性、即ち、ハンドル戻し後のヨーレート増加時間、オフセンタ領域の車両応答減少割合、オンセンタ領域の車両応答減少割合、所定の操舵力(6N)、所定の車両応答減少割合比(1.5〜2.5)を、図7に示す第2制御部24の目標操舵力演算部66により設定するようにしているが、図7の第2制御部24の目標操舵力演算部66及び第3制御部28の目標車両応答演算部74の両方により、目標操舵力特性及び目標車両応答特性を設定し、これらから、図20の目標操舵力特性を設定するようにしても良い。
ここで、本実施形態では、オンセンタ領域とオフセンタ領域との境界である所定の操舵力(図20のH点)の値を6Nとし、「抜け感(戻し)」における所定の操舵力(図18のH点)の値(6N)と同じ値としている。これにより、ドライバは、所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく常に、「抜け感(戻し)」と同じタイミングで、「車両応答の追従性」に関し、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を得ることができる。なお、本実施形態では、図18のH点と図20のH点とを異なるタイミングとなるように設定しても良い。
なお、図20では、車両応答として、ヨーレートの値を使用しているが、横加速度(横G)を使用しても良い。
In this embodiment, the target steering force characteristics shown in FIG. 20, that is, the yaw rate increase time after returning the steering wheel, the vehicle response decrease rate in the off-center region, the vehicle response decrease rate in the on-center region, a predetermined steering force (6N), a predetermined The vehicle response decrease ratio ratio (1.5 to 2.5) is set by the target steering
Here, in this embodiment, the value of a predetermined steering force (point H in FIG. 20) that is the boundary between the on-center region and the off-center region is 6N, and the predetermined steering force in the “disengagement feeling (return)” (FIG. 18). The value is the same as the value (6N) of point H). As a result, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel, the driver always feels “disengagement (returning back) regardless of changes in vehicle speed, steering speed, vehicle weight, and / or road surface condition. ) ", The desired steering feeling (DNA steering feeling) can be obtained with respect to" vehicle response followability ". In the present embodiment, the point H in FIG. 18 and the point H in FIG. 20 may be set at different timings.
In FIG. 20, although the yaw rate value is used as the vehicle response, lateral acceleration (lateral G) may be used.
本実施形態によれば、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、車速、操舵速度、車両重量、及び/又は、路面状態の変化に関係なく常に、車両応答減少割合比をこのように所定の比率の範囲に設定することにより、「車両応答の追従性」に関し、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を得ることができる。 According to this embodiment, when the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel, the vehicle response is always performed regardless of changes in the vehicle speed, steering speed, vehicle weight, and / or road surface condition. By setting the reduction ratio ratio in the range of the predetermined ratio in this way, a desired steering feeling (DNA steering feeling) can be obtained with respect to “vehicle response followability”.
上述したように、本実施形態では、「操舵力/車両応答の遊び感」、「剛性感」、「ばね感」、「切り込み時の抜け感」、「戻し時の抜け感」、「車両応答の伸び」及び「車両応答の追従性」という7つの指標、又は、これらの各指標毎若しくは各指標の組合せにより、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を定量化し、それにより、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するようにしているが、これらの7つの指標の内、所望の操舵フィーリングを設定する際に最も重要なのは「剛性感」であり、次に重要なのは「操舵力/車両応答の遊び感」である。 As described above, in this embodiment, “steering force / play feeling of vehicle response”, “rigidity”, “spring feeling”, “disengagement feeling when cutting”, “disengagement feeling when returning”, “vehicle response” The desired steering feeling (DNA steering feeling) is quantified according to the seven indicators of “elongation of the vehicle” and “trackability of vehicle response” or for each of these indicators or a combination of each of the indicators. The steering feeling (DNA steering feeling) is set, but among these seven indicators, the most important in setting the desired steering feeling is “stiffness”, and the next most important is “Steering force / vehicle response play”.
そのため、本実施形態において、「車速」、「操舵速度」、「車両重量」及び/又は「路面状態」の変化に関わらず、ほぼ一定の所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を制御的又は機械的に設定するとき、制御が複雑となったり、機械的な設定が困難な場合には、少なくとも「剛性感」の1つの指標に基づき、若しくは、少なくとも「剛性感」及び「操舵力/車両応答の遊び感」の2つの指標に基づき、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を設定するようにしても良い。 For this reason, in this embodiment, a substantially constant desired steering feeling (DNA steering feeling) can be controlled regardless of changes in “vehicle speed”, “steering speed”, “vehicle weight” and / or “road surface condition”. Alternatively, when the setting is mechanically, when the control becomes complicated or the mechanical setting is difficult, based on at least one index of “stiffness”, or at least “stiffness” and “steering force / A desired steering feeling (DNA steering feeling) may be set on the basis of two indicators of “a feeling of play of vehicle response”.
上述した本実施形態においては、所望の操舵フィーリング(DNA操舵フィーリング)を得るための目標操舵力特性及び目標車両応答特性を図7に示す第2制御部24及び第3制御部28によりそれぞれ演算して算出するようにしているが、本実施形態は、このように制御的に所望の操舵フィーリングを作り込むものに限らず、所望の操舵フィーリングを機械的に作り込むようにしても良い。
具体的には、目標操舵力特性を設定する際には、電動パワーステアリング装置の制御特性を設定し、さらに、目標車両応答特性を設定する際には、VGR装置の伝達比Rを所望値に設定し、さらに、タイヤ特性及び車輪のサスペンション装置のアライメント変化特性を所望値に設定するようにすれば良い。
In the present embodiment described above, the target steering force characteristic and the target vehicle response characteristic for obtaining a desired steering feeling (DNA steering feeling) are respectively obtained by the
Specifically, when setting the target steering force characteristic, the control characteristic of the electric power steering apparatus is set, and when setting the target vehicle response characteristic, the transmission ratio R of the VGR apparatus is set to a desired value. In addition, the tire characteristics and the alignment change characteristics of the wheel suspension device may be set to desired values.
このように、所望の操舵フィーリングを機械的に作り込む場合には、上述した7つの指標を全て満たすのは、困難であるため、この場合には、最も重要な「剛性感」の指標のみを満たすようにしても良く、さらに、可能な場合には、「剛性感」及び「操舵力/車両応答の遊び感」の2つの指標を満たすようにすることが好ましい。 Thus, when mechanically creating a desired steering feeling, it is difficult to satisfy all of the above seven indicators. In this case, only the most important “stiffness” indicator is used. Further, if possible, it is preferable to satisfy two indexes of “feel of rigidity” and “play feeling of steering force / vehicle response”.
さらに、所望の操舵フィーリングを機械的に作り込む場合には、車速、操舵速度、車両重量、及び、路面状態の全ての変化に対して、ほぼ同一の所望の操舵フィーリングを設定するのが困難な場合には、少なくとも、車速の変化に対してのみほぼ同一の所望の操舵フィーリングを設定するようにしてもよい。また、可能な限り、車速以外の操舵速度、車両重量、又は、路面状態の何れか1つ又は複数の変化に対して同一の所望の操舵フィーリングを設定するようにしても良い。 Furthermore, when a desired steering feeling is mechanically created, it is possible to set substantially the same desired steering feeling for all changes in vehicle speed, steering speed, vehicle weight, and road surface condition. If difficult, at least the same desired steering feeling may be set only for changes in vehicle speed. Further, as much as possible, the same desired steering feeling may be set for any one or a plurality of changes in the steering speed other than the vehicle speed, the vehicle weight, or the road surface condition.
1 電動パワーステアリング装置
2 ハンドル
4 ステアリングシャフト
8 VGR装置
16 タイヤ(車輪)
18 電動モータ
20 制御ユニット
22 第1制御部(通常のアシスト制御部)
24 第2制御部(センターフィール制御部)
26 モータ電流制御部
28 第3制御部(車両応答制御部)
30 ステッピングモータ
50 トルクセンサ
52 横Gセンサ
54 車速センサ
56 操舵角センサ
58 ヨーレートセンサ
60 車両重量センサ
62 路面μセンサ
66 目標操舵力演算部
74 目標車両応答演算部
76 出力信号発生部
78 モータ回転角センサ
DESCRIPTION OF
18
24 Second Control Unit (Center Feel Control Unit)
26 Motor
30
Claims (6)
車両の車両応答特性を制御する車両応答特性制御手段と、
所望の操舵フィーリングを設定する操舵フィーリング設定手段と、を有し、
上記操舵フィーリング設定手段は、ドライバが所定車速以上の直進状態からハンドルを切り込み、その後、ハンドルを戻すとき、車速の変化に関係なく常に、ハンドルの戻しの開始から所定の操舵力となるまでのオフセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合と、上記所定の操舵力以下となるオンセンタ領域における操舵力の減少に対する車両応答の減少の割合とが、所定の比率の範囲となるように、上記操舵力制御手段及び/又は車両応答特性制御手段を制御するように構成されていることを特徴とする自動車の操舵フィーリング設定装置。 Steering force characteristic control means for controlling the steering force characteristic;
Vehicle response characteristic control means for controlling the vehicle response characteristic of the vehicle;
Steering feeling setting means for setting a desired steering feeling,
When the driver cuts the steering wheel from a straight traveling state at a predetermined vehicle speed or higher and then returns the steering wheel, the steering feeling setting means always starts from the return of the steering wheel until the predetermined steering force is reached regardless of the change in the vehicle speed. The ratio of the decrease in vehicle response to the decrease in the steering force in the off-center region and the ratio of the decrease in vehicle response to the decrease in the steering force in the on-center region that is equal to or less than the predetermined steering force are within a predetermined ratio range. A steering feeling setting device for an automobile, which is configured to control the steering force control means and / or the vehicle response characteristic control means.
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