JP2006240443A - Wheel steering system, and steering reaction force control method - Google Patents

Wheel steering system, and steering reaction force control method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wheel steering system and a steering reaction force control method capable of controlling the fluctuation of the steering reaction force attributable to the disturbance such as the kickback according to a driver. <P>SOLUTION: In the wheel steering system to steer wheels according to the operational quantity of a steering wheel, the magnitude of the external force received by a wheel transmitted to the steering wheel via an external force transmission means is controlled according to information on the arm mass of a driver. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ステアリングホイールの操作量に応じて車輪を操舵する車輪操舵システム、および運転者がステアリングホイールから受ける操舵反力の大きさを制御する操舵反力制御方法に関する。   The present invention relates to a wheel steering system that steers a wheel according to an operation amount of a steering wheel, and a steering reaction force control method that controls the magnitude of a steering reaction force that a driver receives from a steering wheel.

今日、自動車車両などの車両のステアリング装置では、油圧式や電気モータによるパワーアシスト装置を具備したもの(いわゆる、パワーステアリングシステム)が一般的である。自動車などの車両のステアリング装置では、運転者がステアリングホイールを介して主に手や腕の触感によって認知するステアリング感覚(操舵反力特性)が、運転者に応じた適当な特性となっていることが好ましい。従来から、運転者の姿勢や筋力を検知して、運転者に応じて操舵反力特性を適正化する機能を備えたパワーアシスト装置が提案されている。   2. Description of the Related Art Today, a steering apparatus for a vehicle such as an automobile is generally equipped with a power assist device using a hydraulic type or an electric motor (so-called power steering system). In a steering device for a vehicle such as an automobile, the steering feeling (steering reaction force characteristic) that the driver recognizes mainly through the touch feeling of the hand or arm via the steering wheel has an appropriate characteristic according to the driver. Is preferred. Conventionally, there has been proposed a power assist device having a function of detecting a driver's posture and muscle strength and optimizing a steering reaction force characteristic according to the driver.

例えば、下記特許文献1に記載には、運転者の着座姿勢や運転者の体格を検出し、このような着座姿勢や体格の情報に応じて、パワーアシスト装置におけるアシスト率を制御することで、運転者が適正なステアリング感覚を得る電動式パワーステアリング装置が開示されている。また、下記特許文献2には、運転者の体格や姿勢を検出し、この体格や姿勢の情報に応じてアシスト率を制御することで、運転者が常に良好な操舵フィーリングを得る電動式パワーステアリング装置が開示されている。これら特許文献1および特許文献2は、運転者がステアリングホイールを操作して積極的に車輪を操舵する(車両の方向を変更・修正する)際の操舵反力に着目し、このような、運転者によるステアリングホイールの積極的な操作における操舵反力を、運転者に応じて好適に調整している。これに対し、下記特許文献3では、キックバックなどの、車輪が路面から受ける外力がステアリングホイールに伝わることで生じる操舵反力の変動を抑制防止する電動式操舵装置が提案されている。キックバックなどの外乱による操舵反力の変動は、運転者が路面や車両(車輪)の状態を把握するためにはある程度必要であるが、あまり大きいと運転者がステアリングホイールを保持しきれずに、車両の制御(操舵)が不能な状態になってしまうという問題もある。特許文献3では、このようなキックバックによる操舵反力の変動を抑制防止し、運転者が良好な操作フィーリングで車両を運転(車輪を操舵)することを可能としている。
特開平6−99829号公報 特開平8−301136号公報 特開2004−168150号公報
For example, in the following Patent Document 1, by detecting the driver's sitting posture and the driver's physique, and controlling the assist rate in the power assist device according to the information on the sitting posture and the physique, An electric power steering apparatus is disclosed in which a driver obtains an appropriate steering feeling. In Patent Document 2 below, the electric power that detects the driver's physique and posture and controls the assist rate in accordance with the information on the physique and posture allows the driver to always obtain a good steering feeling. A steering device is disclosed. These Patent Literatures 1 and 2 focus on the steering reaction force when the driver actively steers the wheel by operating the steering wheel (changing or correcting the direction of the vehicle). The steering reaction force in the active operation of the steering wheel by the driver is suitably adjusted according to the driver. On the other hand, Patent Document 3 below proposes an electric steering device that suppresses and prevents fluctuations in the steering reaction force that occurs when an external force that a wheel receives from the road surface, such as kickback, is transmitted to the steering wheel. Fluctuation in steering reaction force due to disturbance such as kickback is necessary to some extent for the driver to grasp the road surface and vehicle (wheel) condition, but if it is too large, the driver cannot hold the steering wheel. There is also a problem that vehicle control (steering) becomes impossible. In Patent Document 3, the fluctuation of the steering reaction force due to such a kickback is suppressed and the driver can drive the vehicle (steer the wheel) with a good operation feeling.
JP-A-6-99829 JP-A-8-301136 JP 2004-168150 A

ところで、車両が直進走行している最中や、車両が緩やかにコーナーリングしている最中など、ステアリングホイールを急減に動かしたり、強く保持しておく必要がない状態では、多くの運転者は、ステアリングホイールを把持して腕の力を抜き、腕の重さをステアリングホイールにあずけるような状態で、腕の筋力を用いずにステアリングホイールを操作している(殆ど動かしていない)。パワーステアリング装置の性能が向上した現在、このような傾向はますます強まっている。車両の車輪が、運転者の認知していない路面の凹凸や轍を通過するなどすると、運転者の予期しないタイミングで、キックバックによる操舵反力の変動が急に生じることになる。腕の筋力を用いずにステアリングホイールを操作する運転状態においては、予期しないキックバックによる急な操舵反力の変動に対して、運転者は急に筋力で対応することはできず、ステアリングホイールは大きく動かされることになる。このようなステアリングホイールの変動は、運転者の腕の質量に応じて変わる。これは、運転者が腕の質量をステアリングホイールにあずけた状態では、ステアリングホイールのモーメント(ステアリングシャフトを軸とした回転モーメント)が、腕の質量を加味したモーメントとなり、当然、腕の質量が重いほどステアリングホイールのモーメントが大きくなるためである。特に女性など、比較的腕が細く、腕の重量が軽い運転者の場合、このモーメントは小さくなり予期しないキックバックによってステアリングは大きく振られることになり、車両の安定性が大きく悪化してしまう。   By the way, when the vehicle is running straight ahead or the vehicle is cornering gently, it is not necessary to move the steering wheel suddenly or hold it firmly, The steering wheel is operated without using the muscle strength of the arm in a state where the steering wheel is gripped to release the arm force and the arm weight is applied to the steering wheel. This trend is getting stronger now that the performance of power steering devices has improved. If the vehicle wheel passes through the road surface unevenness or the saddle that the driver does not recognize, the steering reaction force fluctuation due to kickback suddenly occurs at a timing unexpected by the driver. In a driving state in which the steering wheel is operated without using arm strength, the driver cannot respond suddenly to the sudden change in steering reaction force due to an unexpected kickback. It will be moved greatly. Such fluctuations in the steering wheel vary depending on the mass of the driver's arm. This is because when the driver puts the arm mass on the steering wheel, the moment of the steering wheel (rotational moment about the steering shaft) takes into account the mass of the arm, and naturally the mass of the arm is heavy. This is because the moment of the steering wheel increases. In particular, in the case of a driver such as a woman who has a relatively thin arm and a light arm weight, this moment is reduced, and the steering is greatly shaken by an unexpected kickback, which greatly deteriorates the stability of the vehicle.

上記特許文献3では、ステアリングホイールの操舵量や車速に応じて、キックバック等の外乱に起因する操舵反力の変動を抑制防止しているが、運転者に応じた制御を行なう点については示唆されていない。また、特許文献1および特許文献2は、パワーアシスト装置のアシスト率の制御についての発明であり、キックバック等の外乱に起因する操舵反力の変動の抑制について記載されていない。当然、引用文献1および引用文献2の双方とも、キックバック等の外乱に起因する操舵反力の変動を、運転者に応じて制御するための具体的方法や、制御のためのパラメータについても一切示唆されていない。   In Patent Document 3 described above, fluctuations in the steering reaction force caused by disturbances such as kickback are suppressed and prevented according to the steering wheel steering amount and vehicle speed, but it is suggested that control is performed according to the driver. It has not been. Patent Document 1 and Patent Document 2 are inventions related to control of the assist rate of the power assist device, and do not describe suppression of fluctuations in steering reaction force due to disturbance such as kickback. Naturally, both of the cited document 1 and the cited document 2 are all about a specific method for controlling the fluctuation of the steering reaction force caused by disturbance such as kickback according to the driver, and parameters for the control. Not suggested.

そこで、本発明は、上記問題を解決するために、キックバック等の外乱に起因する操舵反力の変動を、運転者に応じて制御可能な車輪操舵システム、および操舵反力制御方法を提供する。   Therefore, in order to solve the above problem, the present invention provides a wheel steering system and a steering reaction force control method capable of controlling the fluctuation of the steering reaction force caused by disturbance such as kickback according to the driver. .

上記課題を解決するために、本発明は、ステアリングホイールの操作に応じて車輪を操舵する車輪操舵システムであって、前記ステアリングホイールの操作に反して前記車輪を転舵させるように作用する前記車輪が受ける外力を、前記ステアリングホイールに伝達する外力伝達手段と、前記運転者の腕質量情報に応じて、前記外力伝達手段を介して前記ステアリングホイールに伝達される伝達外力の大きさを調整する伝達外力調整手段とを備えることを特徴とする車輪操舵システムを提供する。   In order to solve the above problems, the present invention provides a wheel steering system for steering a wheel in response to an operation of a steering wheel, the wheel acting to steer the wheel against the operation of the steering wheel. The external force transmitting means for transmitting the external force received by the steering wheel to the steering wheel, and the transmission for adjusting the magnitude of the transmitted external force transmitted to the steering wheel via the external force transmitting means according to the arm mass information of the driver A wheel steering system comprising an external force adjusting means is provided.

また、前記外力伝達手段は、前記車輪が受ける前記外力の大きさを減少させて前記ステアリングホイールに伝達する伝達外力減少手段を備え、前記伝達外力調整手段は、前記腕質量情報に基づき、前記伝達外力減少手段における前記外力の減少率を制御することで、前記車輪側から前記ステアリングホイールに伝わる前記外力の大きさを調整することが好ましい。   The external force transmission means includes transmission external force reduction means for reducing the magnitude of the external force received by the wheel and transmitting the reduced force to the steering wheel. The transmission external force adjustment means is configured to transmit the transmission force based on the arm mass information. It is preferable to adjust the magnitude of the external force transmitted from the wheel side to the steering wheel by controlling the reduction rate of the external force in the external force reducing means.

また、前記運転者の腕質量情報を取得する腕質量情報取得手段を備えることが好ましい。この腕質量情報取得手段としては、前記ステアリングホイールを駆動する駆動手段と、前記ステアリングホイールの駆動にかかる抵抗力を測定する抗力測定手段と、測定した前記抵抗力に基づき前記腕質量情報を算出する腕質量算出手段と、前記駆動手段、前記抗力測定手段、および前記腕質量算出手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記運転者が前記ステアリングホイールを把持して、前記ステアリングホイールに前記運転者の腕重量を掛けた状態で、前記駆動手段に前記ステアリングホイールを駆動させて、この際の前記抵抗力を前記抗力測定手段に測定させ、測定した前記抵抗力に基づいて、前記腕質量算出手段に前記腕質量情報を算出させることが好ましい。   Moreover, it is preferable to provide arm mass information acquisition means for acquiring the driver's arm mass information. As the arm mass information acquisition means, a drive means for driving the steering wheel, a drag measurement means for measuring a resistance force applied to the driving of the steering wheel, and calculating the arm mass information based on the measured resistance force. Arm mass calculation means, and control means for controlling the operation of the drive means, the drag measurement means, and the arm mass calculation means, wherein the control means holds the steering wheel by the driver, In the state where the driver's arm weight is applied to the steering wheel, the driving means is driven to drive the steering wheel, and the resistance force at this time is measured by the drag measuring means, and based on the measured resistance force Preferably, the arm mass calculation means calculates the arm mass information.

また、前記ステアリングホイールと前記車輪とは、前記外力伝達手段を介して機械的に接続されており、さらに、前記ステアリングホイールの操作を受けて、この操作力を増倍させて前記車輪側に伝達するパワーアシスト装置を備え、前記伝達外力調整手段は、前記腕質量情報に基づき、前記パワーアシスト装置における前記操作力の増倍率を制御することで、前記車輪側から前記ステアリングホイールに伝わる前記外力の大きさを調整することが好ましい。   Further, the steering wheel and the wheel are mechanically connected via the external force transmission means, and further receives the operation of the steering wheel, and multiplies this operation force and transmits it to the wheel side. The transmission external force adjusting means controls the multiplication factor of the operating force in the power assist device based on the arm mass information, thereby controlling the external force transmitted from the wheel side to the steering wheel. It is preferable to adjust the size.

本発明は、また、運転者がステアリングホイールを把持して、このステアリングホイールの回転を操作することで車輪を操舵する車輪操舵において、前記運転者が前記ステアリングホイールから受ける操舵反力の大きさを制御する方法であって、前記車輪が受ける外力に応じて前記ステアリングホイールに作用する外乱起因反力の大きさを、前記運転者の腕質量情報に基づいて制御することを特徴とする操作反力制御方法も併せて提供する。   According to the present invention, in the wheel steering in which the driver grips the steering wheel and steers the wheel by operating the rotation of the steering wheel, the magnitude of the steering reaction force that the driver receives from the steering wheel is determined. An operation reaction force characterized by controlling the magnitude of a disturbance-induced reaction force acting on the steering wheel according to an external force received by the wheel based on the arm mass information of the driver. A control method is also provided.

本発明の車輪操舵システムおよび操舵反力制御方法によれば、キックバック等の外乱に起因する操舵反力の変動を、運転者の腕質量に応じて運転者毎に適度に抑制することができる。これにより、どのような運転者であっても、運転者が運転する自動車などの車両の走行安定性を確保し、かつ、運転者毎に良好な操舵フィーリングで車輪を操舵することができる。   According to the wheel steering system and the steering reaction force control method of the present invention, fluctuations in the steering reaction force caused by disturbance such as kickback can be moderately suppressed for each driver according to the driver's arm mass. . As a result, any driver can ensure the running stability of a vehicle such as an automobile driven by the driver, and can steer the wheel with a good steering feeling for each driver.

以下、本発明の車輪操舵システムおよび操舵反力制御方法について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。   Hereinafter, a wheel steering system and a steering reaction force control method of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

図1は、本発明の車輪操舵システムの一例である車輪操舵システム10の概略構成図である。車輪操舵システム10は、乗用車用車輪操舵システムであって、運転者がステアリングホイール12を操作することで、車輪14の転舵角を制御して車輪14を操舵する。車輪操舵装置10は、運転者によるステアリングホイールの操作を受ける操舵ユニット16と、操舵ユニット16が受けた運転者による操作に応じて車輪14を転舵する転舵ユニット18とを有し、操舵ユニット16と転舵ユニット18とは動力伝達機構20を介して接続されている。また、車輪操舵装置10は、ステアリングホイール12を把持する運転者の腕質量を計測して、運転者の腕質量情報を取得する腕質量情報取得手段22も備えている。腕質量取得手段22については、後に詳述する。車輪操舵装置10は、また、各部から送られる各種情報を受け取り、これら情報に基づいて、各部の動作を制御する制御手段24も備えている。上述の動力伝達機構20としては、公知のラック&ピニオン式ステアリング装置など、例えば、操舵ユニットと転舵ユニットとが機械的に接続されている場合、ステアリングホイール12を保持するステアリングシャフト40と連結するメインシャフトがこれに対応する。また、操舵ユニットと転舵ユニットが機械的に分離されて、各ユニット間で情報のやりとりを行なうステアバイワイヤ・システム(Steer−By−Wire System)の場合、操舵ユニットと転舵ユニットとにおける情報送受信手段がこれに対応する。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wheel steering system 10 which is an example of a wheel steering system of the present invention. The wheel steering system 10 is a wheel steering system for passenger cars, and the driver operates the steering wheel 12 to control the turning angle of the wheel 14 to steer the wheel 14. The wheel steering device 10 includes a steering unit 16 that receives an operation of a steering wheel by a driver, and a steering unit 18 that steers the wheel 14 in accordance with an operation by the driver received by the steering unit 16. 16 and the steering unit 18 are connected via a power transmission mechanism 20. The wheel steering device 10 also includes arm mass information acquisition means 22 that measures the arm mass of the driver holding the steering wheel 12 and acquires the driver's arm mass information. The arm mass acquisition means 22 will be described in detail later. The wheel steering device 10 also includes control means 24 that receives various information sent from each part and controls the operation of each part based on the information. As the above-described power transmission mechanism 20, for example, when a steering unit and a steering unit are mechanically connected, such as a known rack and pinion type steering device, the steering shaft 40 that holds the steering wheel 12 is coupled. The main shaft corresponds to this. In the case of a steer-by-wire system (steer-by-wire system) in which the steering unit and the steering unit are mechanically separated to exchange information between the units, information transmission / reception between the steering unit and the steering unit is performed. Means correspond to this.

操舵ユニット16は、操舵トルク検出手段26と伝達外力調整手段28とを有する。操舵トルク検出手段26は、運転者がステアリングホイール12を把持して行なう操作を受けて、ステアリングホイール12を支軸するステアリングシャフト40に発生する、ステアリングシャフト軸周りの回転トルクを検出して、制御システム24に送る。操舵トルク検出手段としては、公知のトルクセンサを用いればよい。   The steering unit 16 includes a steering torque detection unit 26 and a transmission external force adjustment unit 28. The steering torque detection means 26 detects and controls the rotational torque around the steering shaft axis generated in the steering shaft 40 that supports the steering wheel 12 in response to an operation performed by the driver holding the steering wheel 12. Send to system 24. A known torque sensor may be used as the steering torque detecting means.

伝達外力調整手段28は、車両の走行中に車輪14が受ける、ステアリングホイール12の操作に反するように作用する外力が、車輪14の側から動力伝達機構20を伝達することで、ステアリングホイール12に伝わる伝達外力を調整するための手段である。この車輪の外力については後述する。伝達外力調整手段28は、例えば、上述の動力伝達機構20を伝わる伝達外力に逆らう方向へ、ステアリングホイール12に回転抵抗を与える、ブレーキトルク付与手段などが挙げられる。ブレーキトルク付与手段としては、例えば、可変ダンパ、電磁流体ブレーキ、電磁ブレーキなど公知のブレーキトルク付与機構を用いればよい。また、上述の動力伝達機構20を伝わる伝達外力に逆らう方向へ、ステアリングホイール12に回転トルクを与えてもよく、この場合、電動式のモータやアクチュエータなど公知の手段を用いればよい。伝達外力調整手段28によってステアリングホイール12にかけられる抵抗の大きさは、少なくとも腕質量情報取得手段26で取得した、運転者の腕質量情報に基づき、制御手段24によって制御される。なお、例えば、操舵ユニットと転舵ユニットとが機械的に接続されている場合、ブレーキ手段28は、公知のパワーアシスト装置によって構成されていてもよい。このようなパワーアシスト装置は、操舵ユニット側から受けた操舵力を、増倍させて動力伝達機構20を介して車輪14の側に伝達する。車輪14が受けた外力も、機械的接続を介して操舵ユニットの側(最終的にはステアリングホイール12)に伝わるが、パワーアシスト装置において減衰される。本発明では、このようなパワーアシスト装置と、ブレーキトルク付与手段の双方を備えていてもよい。また、上述のステアバイワイヤ・システムでは、運転者が適度な操舵フィーリングが得られるように、車輪の転舵にともなう反力をステアリングホイールに掛ける。この場合、この車輪の転舵に伴う反力の大きさを調整すればよい。本発明の伝達外力調整手段は、特に限定されない。   The transmission external force adjusting means 28 transmits the power transmission mechanism 20 from the side of the wheel 14 to the steering wheel 12 by an external force acting on the wheel 14 while the vehicle is traveling and acting against the operation of the steering wheel 12. It is a means for adjusting the transmitted external force transmitted. The external force of this wheel will be described later. The transmission external force adjusting means 28 includes, for example, a brake torque applying means that applies a rotational resistance to the steering wheel 12 in a direction against the transmission external force transmitted through the power transmission mechanism 20 described above. As the brake torque applying means, for example, a known brake torque applying mechanism such as a variable damper, an electromagnetic fluid brake, or an electromagnetic brake may be used. Further, rotational torque may be applied to the steering wheel 12 in a direction against the transmission external force transmitted through the power transmission mechanism 20, and in this case, a known means such as an electric motor or actuator may be used. The magnitude of the resistance applied to the steering wheel 12 by the transmission external force adjusting unit 28 is controlled by the control unit 24 based on at least the arm mass information of the driver acquired by the arm mass information acquiring unit 26. For example, when the steering unit and the steering unit are mechanically connected, the brake means 28 may be configured by a known power assist device. Such a power assist device multiplies the steering force received from the steering unit side and transmits it to the wheel 14 side via the power transmission mechanism 20. The external force received by the wheel 14 is also transmitted to the side of the steering unit (finally the steering wheel 12) via the mechanical connection, but is attenuated by the power assist device. In this invention, you may provide both such a power assist apparatus and a brake torque provision means. Further, in the above steer-by-wire system, the reaction force accompanying the turning of the wheel is applied to the steering wheel so that the driver can obtain an appropriate steering feeling. In this case, what is necessary is just to adjust the magnitude | size of the reaction force accompanying the steering of this wheel. The transmission external force adjusting means of the present invention is not particularly limited.

転舵ユニット18は、転舵手段30と外力検出手段32とを有する。転舵手段30は、動力伝達機構20を介して操舵ユニット16から伝達される操舵トルクを受けて、この操舵トルクに応じて車輪14を転舵する。例えば、公知のラック&ピニオン式ステアリング装置などでは、メインシャフトの回転運動(ステアリングホイール40の回転運動に伴う運動)を水平方向の運動に変えて、さらに、この水平方向の運動を車輪の転舵運動に変換するステアリングギヤハウジングやタイロッドなどの一連の機構が、この転舵手段30に対応する。   The steered unit 18 includes steered means 30 and external force detecting means 32. The steering means 30 receives the steering torque transmitted from the steering unit 16 via the power transmission mechanism 20, and steers the wheel 14 in accordance with the steering torque. For example, in a known rack and pinion type steering device, the rotational motion of the main shaft (the motion associated with the rotational motion of the steering wheel 40) is changed to a horizontal motion, and this horizontal motion is further steered. A series of mechanisms such as a steering gear housing and a tie rod that convert into motion correspond to the steering means 30.

外力検出手段32は、車輪14に作用する外力を検出する手段である。ここでいう外力とは、例えば、車両の車輪が路面の凹凸や轍を通過する際などにおいて車輪が路面から受ける、ステアリングホイール12の操作に反して車輪の転舵量を変化させるよう作用する力のことをいう。すなわち、外力とは、上述の操舵トルク以外で車輪が受ける、車輪の転舵に係る力である。外力検出手段32としては、例えば、メインシャフトのギヤユニット近辺の回転トルクを検出する公知のトルクセンサや、タイロッドに水平方向の変位を測定する変位センサなどが挙げられる。外力検出手段で取得された外力に係る情報(外力情報)は、制御手段24に送られる。   The external force detection means 32 is a means for detecting an external force acting on the wheel 14. The external force referred to here is, for example, a force that the wheel of the vehicle receives from the road surface when passing through the road surface unevenness or a saddle and acts to change the turning amount of the wheel against the operation of the steering wheel 12. I mean. That is, the external force is a force related to the wheel turning that the wheel receives in addition to the steering torque described above. Examples of the external force detection means 32 include a known torque sensor that detects rotational torque in the vicinity of the gear unit of the main shaft, and a displacement sensor that measures horizontal displacement of the tie rod. Information (external force information) related to the external force acquired by the external force detection means is sent to the control means 24.

制御手段24は、操舵トルク検出手段26によって検出された操舵トルクの情報、および外力検出手段32によって検出された外力情報、腕質量情報取得手段22で取得した腕質量情報を受け取り、これらの情報に基づいて、伝達外力調整手段28の動作を制御することで、ステアリングホイール12の操作にかかる抵抗力の大きさ(特に、車輪14の側からステアリングホイール12まで伝達される、車輪が受ける外力の大きさ)を所定の大きさに制御する。上述のように、運転者が腕の質量をステアリングホイールにあずけた状態では、ステアリングホイールのモーメント(ステアリングシャフトを軸とした回転モーメント)が、腕の質量を加味したモーメントとなり、腕の質量が重いほどステアリングホイールのモーメントが大きくなる。このため、車輪14の側からステアリングホイール12まで伝達される、車輪が受ける外力の大きさが同一である場合、運転者の腕質量が大きいほど運転者が感じる操舵反力(ここでは、運転者の筋肉にかかる力をいう)は小さくなる。そして、運転者の腕質量が小さいほど運転者が感じる操舵反力は大きくなる。本発明では、運転者が感じる操舵フィーリングが運転者によらず良好となるように、車輪の側からステアリングホイールまで伝達される、伝達外力の大きさを、運転者の腕質量の大きさに応じて設定された所定の大きさに制御することを特徴とする。   The control means 24 receives the information of the steering torque detected by the steering torque detection means 26, the external force information detected by the external force detection means 32, and the arm mass information acquired by the arm mass information acquisition means 22, and includes these information. On the basis of this, by controlling the operation of the transmission external force adjusting means 28, the magnitude of the resistance force applied to the operation of the steering wheel 12 (particularly, the magnitude of the external force received by the wheel transmitted from the wheel 14 side to the steering wheel 12). Is controlled to a predetermined size. As described above, when the driver puts the arm mass on the steering wheel, the moment of the steering wheel (rotational moment about the steering shaft) becomes a moment that takes into account the mass of the arm, and the mass of the arm is heavy. As the steering wheel moment increases. Therefore, when the magnitude of the external force received from the wheel 14 side to the steering wheel 12 is the same, the steering reaction force that the driver feels as the driver's arm mass increases (here, the driver The force on the muscles) And the steering reaction force felt by the driver increases as the driver's arm mass decreases. In the present invention, the magnitude of the transmitted external force transmitted from the wheel side to the steering wheel is set to the magnitude of the driver's arm mass so that the steering feeling felt by the driver is good regardless of the driver. Control is made to a predetermined size set accordingly.

ここで、腕質情報量取得手段22、および腕質量取得手段22における腕質量の取得動作について説明する。図2は、腕質量取得手段の一例について説明する概略構成図である。腕質量取得手段22は、ステアリングホイール12を軸支するステアリングシャフト40に設けられており、ホイール駆動部42と、トルク検出部44と、角速度検出部45と、腕質量算出部46と、各部の動作を制御する制御手段48とを備えている。なお、腕質量取得手段22は、ディスプレイやスピーカーなど、制御手段48と接続された図示しない指示情報出力手段を備えている。図示しない指示情報出力手段からは、腕質量情報取得手段22が実施する腕質量情報取得動作における、運転者の動作を指示する情報が出力される。   Here, the arm mass acquisition unit 22 and the arm mass acquisition unit 22 will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of arm mass acquisition means. The arm mass acquisition means 22 is provided on a steering shaft 40 that supports the steering wheel 12, and includes a wheel drive unit 42, a torque detection unit 44, an angular velocity detection unit 45, an arm mass calculation unit 46, And control means 48 for controlling the operation. The arm mass acquisition unit 22 includes an instruction information output unit (not shown) connected to the control unit 48 such as a display and a speaker. The instruction information output means (not shown) outputs information instructing the driver's operation in the arm mass information acquisition operation performed by the arm mass information acquisition means 22.

ホイール駆動部42は、ステアリングシャフト40に軸周りのトルクを与えて、ステアリングホイール12を、ステアリングシャフト40の軸周りに強制的に回転駆動させる。角速度検出部45は、この際の角速度を測定して、制御部48に送る。制御部48は、この角速度の測定値が、予め定められた所定の角速度となるよう、ホイール駆動部42の回転力を調整する(すなわち、回転トルクを調整する)。具体的には、制御部48は、ステアリングホイール12のステアリングシャフト40の軸周りの角速度が、図3(b)に示すコサイン波で表せる、時系列で変化する角速度(所定の角速度)となるよう、ホイール駆動部42の回転力を調整する。この際、ステアリングホイール12のステアリングシャフト40の軸周りの変位は、図3(a)に示すようなサイン波で表せる時系列の変位となる。トルク検出部44は、この際の、ステアリングシャフト40の軸周りのトルクの大きさを検出する。トルク検出部44では、図3(c)に示すように、腕質量の大きさに応じて異なる、時系列に変化するトルク(ステアリングシャフト40の軸周りのトルク)の大きさの値が検出される。制御部48の制御の下、ホイール駆動部42によって駆動されたステアリングシャフト40の角速度の情報(所定の角速度の情報)、およびトルク検出部44で取得された角速度の情報は、腕質量算出部46に送られる。   The wheel drive unit 42 applies torque around the axis to the steering shaft 40 to forcibly drive the steering wheel 12 around the axis of the steering shaft 40. The angular velocity detector 45 measures the angular velocity at this time and sends it to the controller 48. The control unit 48 adjusts the rotational force of the wheel drive unit 42 (that is, adjusts the rotational torque) so that the measured value of the angular velocity becomes a predetermined angular velocity set in advance. Specifically, the control unit 48 causes the angular velocity around the axis of the steering shaft 40 of the steering wheel 12 to be an angular velocity that changes in time series (predetermined angular velocity) that can be represented by a cosine wave shown in FIG. Then, the rotational force of the wheel drive unit 42 is adjusted. At this time, the displacement of the steering wheel 12 around the axis of the steering shaft 40 is a time-series displacement represented by a sine wave as shown in FIG. The torque detector 44 detects the magnitude of the torque around the axis of the steering shaft 40 at this time. As shown in FIG. 3C, the torque detection unit 44 detects the value of the magnitude of time-varying torque (torque around the axis of the steering shaft 40) that varies depending on the magnitude of the arm mass. The Information on the angular velocity of the steering shaft 40 driven by the wheel drive unit 42 under the control of the control unit 48 (information on the predetermined angular velocity) and information on the angular velocity acquired by the torque detection unit 44 are obtained from the arm mass calculation unit 46. Sent to.

図4に示すように、ステアリングシャフトの軸周りのトルクの大きさは、ステアリングシャフトの軸周りの角速度と比例しており、その傾きは慣性モーメントに応じて変わる。腕質量算出部46は、ステアリングシャフト40の軸周りに、上述の時系列で変化する角速度を与えた際の、角速度の変化に対するトルクの大きさや傾きから、運転者がステアリングホイール12を保持した状態の、ステアリングシャフト軸周りの慣性モーメント(全体モーメント)を求める。運転者がステアリングホイール12を保持して、腕の重量をステアリングホイール12に預けた状態では、この全体モーメントは、ステアリングホイール自身のモーメント成分に、運転者の腕の質量のモーメント成分が加味されている。   As shown in FIG. 4, the magnitude of the torque around the axis of the steering shaft is proportional to the angular velocity around the axis of the steering shaft, and its inclination changes according to the moment of inertia. The arm mass calculation unit 46 is a state in which the driver holds the steering wheel 12 based on the magnitude and inclination of the torque with respect to the change in the angular velocity when the angular velocity changing in the above time series is given around the axis of the steering shaft 40. The inertia moment (total moment) around the steering shaft axis is obtained. In a state where the driver holds the steering wheel 12 and leaves the weight of the arm to the steering wheel 12, the overall moment is obtained by adding the moment component of the mass of the driver's arm to the moment component of the steering wheel itself. Yes.

腕質量情報取得手段22には、予めステアリングホイール12単体でのステアリングシャフト40の軸周りの回転モーメント(ホイールモーメント)の情報が記憶されており、腕質量算出部46は、算出した全体の慣性モーメントから、このホイールモーメントの成分を除き、運転者の腕質量のステアリングシャフト40の軸周りのモーメント(運転者モーメント)を求める。そして、この運転者モーメントとステアリングホイール12の半径(すなわち、運転者の腕質量がステアリングホイール12にかかる位置と、ステアリングホイール40の軸との距離)から、運転者の腕質量を算出する。   The arm mass information acquisition means 22 stores in advance information on the rotational moment (wheel moment) around the axis of the steering shaft 40 of the steering wheel 12 alone, and the arm mass calculator 46 calculates the calculated total moment of inertia. Therefore, the moment around the axis of the steering shaft 40 (driver moment) of the driver's arm mass is obtained by removing the wheel moment component. Then, the driver's arm mass is calculated from the driver moment and the radius of the steering wheel 12 (that is, the distance between the position where the driver's arm mass is applied to the steering wheel 12 and the axis of the steering wheel 40).

このような腕質量情報取得手段22による腕質量情報の取得は、運転者が車輪の操舵を開始する前、好ましくは、運転者が車両に乗り込んだ直後に行なわれる。腕質量情報取得手段22による腕質量情報は、運転者の指示入力に応じて制御手段48の制御により開始すればよい。また、重量センサなどによって、車両に搭載されたセンサが運転者が車両に乗り込んだことを感知し、この感知情報に応じて開始してもよい。腕質量情報取得手段22による腕質量情報の取得が開始されると、制御手段48が図示しない指示情報出力手段の動作を制御して、運転者に、ステアリングホイール12を把持して、腕の力を抜く(腕の筋肉を作用させない)よう指示する。運転者にステアリングホイール12を把持させた状態で、制御手段48は、ホイール駆動部42によってステアリングホイールを回転駆動させ、この際の角速度を角速度検出部44によって検出させる。そして、腕質量算出部46を制御して、上述のように腕質量を算出する。この際、例えば、腕の筋活動の影響を除去するために、腕の筋活動に伴う筋電情報を測定しておき、この筋電情報に基づいて腕の筋活動の大きさを算出し、算出した筋活動の大きさに応じて腕質量の算出結果を補正してもよい。腕質量情報取得手段22では、例えばこのようにして、運転者の腕質量情報を取得する。得られた腕質量情報は、上述のように、制御手段24へ送られる。   Such acquisition of arm mass information by the arm mass information acquisition means 22 is performed before the driver starts steering the wheel, preferably immediately after the driver gets into the vehicle. The arm mass information obtained by the arm mass information acquisition unit 22 may be started under the control of the control unit 48 in response to an instruction input from the driver. In addition, a sensor mounted on the vehicle may detect that the driver has entered the vehicle by using a weight sensor or the like, and may start according to the detection information. When the acquisition of the arm mass information by the arm mass information acquisition unit 22 is started, the control unit 48 controls the operation of the instruction information output unit (not shown) so that the driver grips the steering wheel 12 and the arm force Instruct to not remove the arm muscles. In a state where the driver holds the steering wheel 12, the control means 48 rotates the steering wheel by the wheel driving unit 42, and detects the angular velocity at this time by the angular velocity detecting unit 44. Then, the arm mass calculation unit 46 is controlled to calculate the arm mass as described above. At this time, for example, in order to remove the influence of the arm muscle activity, the myoelectric information accompanying the arm muscle activity is measured, and the magnitude of the arm muscle activity is calculated based on this myoelectric information, You may correct | amend the calculation result of arm mass according to the magnitude | size of the calculated muscle activity. The arm mass information acquisition unit 22 acquires the driver's arm mass information in this manner, for example. The obtained arm mass information is sent to the control means 24 as described above.

図5(a)〜(b)は、本発明の効果について説明する図であり、上述の腕質量情報取得手段によって取得された、運転者A〜Dそれぞれの腕質量の情報と、各運転者の身体的特徴量との相関を示す図である。図5(a)は、運転者A〜Dそれぞれの体重と腕質量情報との対応を示す散布図であり、図5(b)は、運転者A〜Dそれぞれの身長と腕質量情報との対応を示す散布図である。また、図5(c)は、運転者A〜Dそれぞれの筋力と腕質量との対応を示す散布図である。図5(a)〜(c)に示すように、運転者の身長、運転者の体重、運転者の筋力のいずれの情報も、腕質量との相関は低いものとなっている。このような運転者の身体的特徴量に基づいて運転者の腕質量を算出(推測)しても、精度の低い腕質量情報しか得ることができない。本発明は、上述のような腕質量情報取得手段を用いて、直接、高精度に腕質量情報を取得することができる。本発明において、腕質量情報取得手段は、このように、ステアリングシャフトにトルクを付与してステアリングホイールを回転させた際の、ステアリングホイールの回転速度に基づいて算出することに限定されない。例えば、車両に設けられたカメラによって運転者を撮影し、この撮影画像から運転者の腕領域を抽出して運転者の腕の体積を推定し、この推定した体積の大きさに基づいて運転者の腕の質量を算出して腕質量情報としてもよい。本発明の腕質量情報取得手段は、特に限定されない。   FIGS. 5A to 5B are diagrams for explaining the effect of the present invention. Information on the arm masses of the drivers A to D acquired by the above-described arm mass information acquisition unit and each driver are shown in FIGS. It is a figure which shows correlation with the physical feature-value of. FIG. 5A is a scatter diagram showing the correspondence between the weights of the drivers A to D and the arm mass information, and FIG. 5B shows the heights and arm mass information of the drivers A to D. It is a scatter diagram which shows correspondence. FIG. 5C is a scatter diagram showing the correspondence between the muscle strength and arm mass of each of drivers A to D. As shown in FIGS. 5A to 5C, any information on the height of the driver, the weight of the driver, and the muscle strength of the driver has a low correlation with the arm mass. Even if the driver's arm mass is calculated (estimated) based on the driver's physical features, only arm mass information with low accuracy can be obtained. The present invention can directly acquire arm mass information with high accuracy using the arm mass information acquiring means as described above. In the present invention, the arm mass information acquisition means is not limited to the calculation based on the rotation speed of the steering wheel when the torque is applied to the steering shaft and the steering wheel is rotated. For example, the driver is photographed by a camera provided in the vehicle, the driver's arm region is extracted from the photographed image to estimate the driver's arm volume, and the driver is based on the estimated volume. The arm mass information may be calculated as arm mass information. The arm mass information acquisition means of the present invention is not particularly limited.

制御手段24は、このようにして取得された運転者の腕質量情報に基づき、伝達外力調整手段28の動作を制御することで、運転者が感じる操舵特性が運転者によらず良好となるように、車輪の側からステアリングホイール12に伝達される、車輪が受ける外力の大きさを制御する。例えば、車輪の外乱を受けた際の、ステアリングホイール12のステアリングホイール40の軸周りの角速度が一定となるよう、伝達外力調整手段28の動作を制御して、ステアリングホイール40の軸周りのトルクを調整する。例えば、運転者の腕質量が小さい場合、車輪が受ける外力情報に応じて、ステアリングホイール40の軸周りのトルクが比較的小さくなるよう、伝達外力調整手段12の動作を制御する。また、運転者の腕質量が大きい場合、車輪が受ける外力情報に応じて、ステアリングホイール40の軸周りのトルクが比較的大きくなるよう、伝達外力調整手段12の動作を制御する。これら運転者の腕質量に応じて設定する、ステアリングホイール40の軸周りのトルク設定値は、予め制御手段12に記憶しておく。また、この設定値は、上述の操舵トルク情報や、外力情報に応じて、適宜変更してもよい。   The control unit 24 controls the operation of the transmission external force adjusting unit 28 based on the driver's arm mass information acquired in this way, so that the steering characteristics felt by the driver are good regardless of the driver. In addition, the magnitude of the external force received by the wheel transmitted from the wheel side to the steering wheel 12 is controlled. For example, the operation of the transmission external force adjusting means 28 is controlled so that the angular velocity around the axis of the steering wheel 40 of the steering wheel 12 when the wheel is disturbed, and the torque around the axis of the steering wheel 40 is increased. adjust. For example, when the driver's arm mass is small, the operation of the transmission external force adjusting means 12 is controlled so that the torque around the axis of the steering wheel 40 becomes relatively small according to the external force information received by the wheels. When the driver's arm mass is large, the operation of the transmission external force adjusting means 12 is controlled so that the torque around the axis of the steering wheel 40 becomes relatively large according to the external force information received by the wheels. The torque setting value around the axis of the steering wheel 40 set according to the arm mass of the driver is stored in the control means 12 in advance. Further, this set value may be appropriately changed according to the above-described steering torque information and external force information.

仮に、伝達外力調整手段28によって、車輪が受ける外力に応じて、ステアリングホイール40の軸周りのトルクを調整しない場合を想定してみる。例えば、車輪が受ける外力に応じて、ステアリングホイール40の軸周りにトルクTが発生したとする(図4参照)。この場合、腕質量が比較的小さな運転者で、例えば、全体モーメントが図4のAに示すグラフに対応するモーメントである場合、腕の重量をステアリングホイール12に預けた状態で運転していると、ステアリングホイール12は、角速度ωで運動する。このように比較的早くハンドルが運動すると、運転者が反応するまでにステアリングホイールは大きく動いてしまう。このように、ステアリングホイールが大きく動くと、車両の挙動は不安定になってしまう。しかも、腕質量の小さな運転者は比較的非力である場合が多く、ステアリングホイールの制御は困難である。このような結果、ステアリングホイールを把持していた手が振り切られてしまうこともある。また、例えば、全体モーメントが図4のBとなる、腕質量が比較的大きな運転者である場合、腕の重量をステアリングホイール12に預けた状態で運転していると、ステアリングホイール12は、角速度ωで運動する。このように比較的遅くハンドルが運動しただけでは(ゆったりと動くだけでは)、運転者は外乱についての適度な感覚を得られない。 Assume that the torque around the axis of the steering wheel 40 is not adjusted by the transmission external force adjusting means 28 according to the external force received by the wheel. For example, in response to external force wheel is subjected, the torque T S is to have occurred around the axis of the steering wheel 40 (see FIG. 4). In this case, when the driver has a relatively small arm mass, for example, when the total moment is a moment corresponding to the graph shown in FIG. 4A, the driver is driving with the weight of the arm left on the steering wheel 12. , steering wheel 12, to exercise at an angular velocity ω a. If the steering wheel moves relatively quickly as described above, the steering wheel moves greatly until the driver reacts. Thus, when the steering wheel moves greatly, the behavior of the vehicle becomes unstable. In addition, a driver with a small arm mass is often relatively weak, and it is difficult to control the steering wheel. As a result, the hand holding the steering wheel may be shaken off. Also, for example, when the driver has a relatively large arm mass and the arm moment is B in FIG. 4, and the driver is driving with the weight of the arm left on the steering wheel 12, the steering wheel 12 Exercise at ω B. Thus, if the steering wheel is moved relatively slowly (just moving slowly), the driver cannot obtain an appropriate sense of disturbance.

例えば、車輪が受ける外力に応じてステアリングホイール40の軸周りにトルクTが発生した場合、操舵角速度がωとなった場合に、運転者は好適な操舵フィーリングが得られるとわかっているとする。この場合、本件発明では、伝達外力調整手段28によって、ステアリングホイール40の軸周りのトルクを調整する。例えば、腕質量が比較的小さな運転者で、例えば、全体モーメントが図4のAに示すグラフに対応するモーメントである場合、伝達外力調整手段28によって、ステアリングホイール40の軸周りのトルクをTに調整する。このように調整することで、全体モーメントが図4のAに示すグラフに対応する、腕質量が比較的小さな運転者であっても、好適な操舵フィーリングが得られる。また、腕質量が比較的大きな運転者で、例えば、全体モーメントが図4のBに示すグラフに対応するモーメントである場合、伝達外力調整手段28によって、ステアリングホイール40の軸周りのトルクをTに調整する。このように調整することで、全体モーメントが図4のBに示すグラフに対応する、腕質量が比較的大きな運転者であっても、好適な操舵フィーリングが得られる。本件発明では、運転者の腕質量に応じてステアリングホイール40の軸周りのトルクを調整することで、外乱の状態を的確に把握し得る適度な角速度でステアリングホイール12が運動し、かつ運転者の腕質量に応じた適度なトルクでステアリングホイールを回転させることができる。このようにして、運転者の質量によらず、運転者は良好な操舵フィーリングを得ることができる。また、特に、腕質量の小さな運転者については、車両の安定性を増加させる効果がある。 For example, when torque T s is generated around the axis of the steering wheel 40 according to the external force received by the wheel, the driver knows that a suitable steering feeling can be obtained when the steering angular velocity becomes ω S. And In this case, in the present invention, the torque around the axis of the steering wheel 40 is adjusted by the transmission external force adjusting means 28. For example, in the arm weight is relatively small driver, for example, if the overall moments are moments corresponding to the graph shown in A in FIG. 4, the transmitted external force adjusting means 28, the torque about the axis of the steering wheel 40 T A Adjust to. By adjusting in this way, a suitable steering feeling can be obtained even for a driver whose overall moment corresponds to the graph shown in FIG. 4A and whose arm mass is relatively small. Further, when the driver has a relatively large arm mass, for example, when the overall moment is a moment corresponding to the graph shown in FIG. 4B, the torque around the axis of the steering wheel 40 is expressed as T B by the transmission external force adjusting means 28. Adjust to. By adjusting in this way, a suitable steering feeling can be obtained even for a driver whose arm mass corresponds to the graph shown in FIG. 4B and whose arm mass is relatively large. In the present invention, by adjusting the torque around the axis of the steering wheel 40 in accordance with the driver's arm mass, the steering wheel 12 moves at an appropriate angular velocity that can accurately grasp the state of the disturbance, and the driver's The steering wheel can be rotated with an appropriate torque according to the arm mass. In this way, the driver can obtain a good steering feeling regardless of the mass of the driver. In particular, a driver with a small arm mass has an effect of increasing the stability of the vehicle.

以上、本発明の車輪操舵システムおよび操舵反力制御方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例には限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。   The wheel steering system and the steering reaction force control method of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course you can go.

本発明の車輪操舵システムの一例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an example of the wheel steering system of this invention. 本発明の車輪操舵システムの腕質量情報取得手段の一例について説明する概略構成図である。It is a schematic block diagram explaining an example of the arm mass information acquisition means of the wheel steering system of this invention. 本発明の車輪操舵システムの腕質量情報取得手段の動作の一例について説明する図である。It is a figure explaining an example of operation | movement of the arm mass information acquisition means of the wheel steering system of this invention. 複数の運転者それぞれについて、運転者がステアリングホイールを保持した状態における、ステアリングシャフトの軸周りのトルクと角速度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the torque around the axis | shaft of a steering shaft, and angular velocity in the state in which the driver | operator hold | maintained the steering wheel about each of several driver | operators. (a)〜(c)は、腕情報取得手段によって取得された、運転者A〜Dそれぞれの腕質量の情報と、各運転者の身体的特徴量との相関を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the correlation with the information of each arm mass of driver | operator AD acquired by the arm information acquisition means, and the physical feature-value of each driver | operator.

符号の説明Explanation of symbols

10 車輪操舵システム
12 ステアリングホイール
14 車輪
16 操舵ユニット
18 転舵ユニット
20 動力伝達機構
22 腕質量情報取得手段
24 制御手段
26 検出手段
28 伝達外力調整手段
30 転舵手段
32 外力検出手段
40 ステアリングシャフト
42 ホイール駆動部
44 トルク検出部
45 角速度検出部
46 腕質量算出部
48 制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wheel steering system 12 Steering wheel 14 Wheel 16 Steering unit 18 Steering unit 20 Power transmission mechanism 22 Arm mass information acquisition means 24 Control means 26 Detection means 28 Transmission external force adjustment means 30 Steering means 32 External force detection means 40 Steering shaft 42 Wheel Drive unit 44 Torque detection unit 45 Angular velocity detection unit 46 Arm mass calculation unit 48 Control means

Claims (6)

ステアリングホイールの操作に応じて車輪を操舵する車輪操舵システムであって、
前記ステアリングホイールの操作に反して前記車輪を転舵させるように作用する前記車輪が受ける外力を、前記ステアリングホイールに伝達する外力伝達手段と、
運転者の腕質量情報に応じて、前記外力伝達手段を介して前記ステアリングホイールに伝達される伝達外力の大きさを調整する伝達外力調整手段とを備えることを特徴とする車輪操舵システム。
A wheel steering system for steering a wheel in accordance with an operation of a steering wheel,
An external force transmission means for transmitting the external force received by the wheel acting to steer the wheel against the operation of the steering wheel to the steering wheel;
A wheel steering system comprising: a transmission external force adjusting unit that adjusts a magnitude of a transmission external force transmitted to the steering wheel via the external force transmission unit in accordance with a driver's arm mass information.
前記外力伝達手段は、前記車輪が受ける前記外力の大きさを減少させて前記ステアリングホイールに伝達する伝達外力減少手段を備え、
前記伝達外力調整手段は、前記腕質量情報に基づき、前記伝達外力減少手段における前記外力の減少率を制御することで、前記車輪側から前記ステアリングホイールに伝わる前記外力の大きさを調整することを特徴とする請求項1記載の車輪操舵システム。
The external force transmission means includes transmission external force reduction means for reducing the magnitude of the external force received by the wheel and transmitting the reduced force to the steering wheel.
The transmission external force adjustment means adjusts the magnitude of the external force transmitted from the wheel side to the steering wheel by controlling a reduction rate of the external force in the transmission external force reduction means based on the arm mass information. The wheel steering system according to claim 1, wherein:
さらに、前記運転者の腕質量情報を取得する腕質量情報取得手段を備えることを特徴とする請求項1または2記載の車輪操舵システム。   The wheel steering system according to claim 1, further comprising arm mass information acquisition means for acquiring arm mass information of the driver. 前記腕質量情報取得手段は、前記ステアリングホイールを駆動する駆動手段と、前記ステアリングホイールの駆動に反する抵抗力を測定する抗力測定手段と、測定した前記抵抗力に基づき前記腕質量情報を算出する腕質量算出手段と、前記駆動手段、前記抗力測定手段、および前記腕質量算出手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記運転者が前記ステアリングホイールを把持して、前記ステアリングホイールに前記運転者の腕重量を掛けた状態で、前記駆動手段に前記ステアリングホイールを駆動させて、この際の前記抵抗力を前記抗力測定手段に測定させ、測定した前記抵抗力に基づいて、前記腕質量算出手段に前記腕質量情報を算出させることを特徴とする請求項3に記載の車輪操舵システム。
The arm mass information acquisition unit includes: a driving unit that drives the steering wheel; a drag measurement unit that measures a resistance against the driving of the steering wheel; and an arm that calculates the arm mass information based on the measured resistance A mass calculating means; and a control means for controlling operations of the driving means, the drag measuring means, and the arm mass calculating means,
The control means causes the driving means to drive the steering wheel in a state where the driver grips the steering wheel and the arm weight of the driver is applied to the steering wheel. The wheel steering system according to claim 3, wherein a force is measured by the drag measuring unit, and the arm mass calculating unit is configured to calculate the arm mass information based on the measured resistance force.
前記ステアリングホイールと前記車輪とは、前記外力伝達手段を介して機械的に接続されており、
さらに、前記ステアリングホイールの操作を受けて、この操作力を増倍させて前記車輪側に伝達するパワーアシスト装置を備え、
前記伝達外力調整手段は、前記腕質量情報に基づき、前記パワーアシスト装置における前記操作力の増倍率を制御することで、前記車輪側から前記ステアリングホイールに伝わる前記外力の大きさも調整することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の車輪操舵システム。
The steering wheel and the wheel are mechanically connected via the external force transmission means,
And a power assist device that receives the operation of the steering wheel, and multiplies the operation force to transmit to the wheel side,
The transmission external force adjusting means adjusts the magnitude of the external force transmitted from the wheel side to the steering wheel by controlling a multiplication factor of the operation force in the power assist device based on the arm mass information. The wheel steering system according to any one of claims 1 to 4.
運転者がステアリングホイールを把持して、このステアリングホイールの回転を操作することで車輪を操舵する車輪操舵において、前記運転者が前記ステアリングホイールから受ける操舵反力の大きさを制御する方法であって、
前記車輪が受ける外力に応じて前記ステアリングホイールに作用する外乱起因反力の大きさを、前記運転者の腕質量情報に基づいて制御することを特徴とする操作反力制御方法。
A method of controlling the magnitude of a steering reaction force received by the driver from the steering wheel in wheel steering in which the driver grips the steering wheel and operates the rotation of the steering wheel to steer the wheel. ,
An operation reaction force control method, comprising: controlling a magnitude of a disturbance-induced reaction force acting on the steering wheel according to an external force received by the wheel based on arm mass information of the driver.
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