JP2007308098A - Steering device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置に関する。 The present invention relates to a steering device for a steering-by-wire vehicle.
従来から、操舵ハンドルと転舵輪とを機械的に分離し、操舵ハンドルの操舵操作に応じて転舵輪側に設けた転舵アクチュエータを作動制御して転舵輪を転舵すると同時に、操舵ハンドルの操舵操作に応じて操舵ハンドル側に設けた反力アクチュエータを作動制御して操舵反力を付与するようにしたステアリングバイワイヤ方式を採用した車両の操舵装置はよく知られている。そして、この種の車両の操舵装置においては、例えば、下記特許文献1に示されているように、転舵アクチュエータとしての転舵モータの異常時にも操舵ハンドルとしてのステアリングホイールの操舵操作に応じた転舵輪の転舵を確保するために、ステアリングホイールと転舵輪との間に断接手段(電磁クラッチ)を配置して、通常は断接手段を非連結状態に設定してステアリングホイールと転舵輪とを切り離し、転舵モータの異常時には断接手段を連結状態に設定してステアリングホイールと転舵輪とを結合するようにしている。そして、この従来の車両の操舵装置は、断接手段による結合に先立ち、転舵輪を転舵モータによりステアリングホイールの操舵位置に対応した位置へ転舵するようにしている。
ところで、一般的に、ステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置の場合、操舵ハンドルの操作量と転舵輪の転舵量との間に所定の関係が成立するように、例えば、少ない操作量で大きな転舵量が得られるように、転舵輪は転舵制御される。言い換えれば、操舵ハンドル側と転舵輪側とは独立して作動している。このため、このような独立作動状態から、断接手段が操舵ハンドルと転舵輪とを結合する前に転舵輪を修正操舵しても、操舵ハンドル側の操舵位置と転舵輪側の転舵位置とを完全に一致させることは、極めて困難である。すなわち、操舵ハンドル側と転舵輪側とが独立して作動している状況では、操舵ハンドル操舵基準点と転舵輪の転舵基準点とが一致していない可能性があり、したがって、このように異なる基準点に基づいて操舵ハンドルの操舵位置と転舵輪の転舵位置とを完全に一致させることは極めて困難となる。 Incidentally, in general, in the case of a steering device for a steering-by-wire vehicle, for example, a large amount of turning is performed with a small amount of operation so that a predetermined relationship is established between the amount of operation of the steering wheel and the amount of turning of the steered wheels. The steered wheels are steered so that the steer amount is obtained. In other words, the steering wheel side and the steered wheel side operate independently. For this reason, even if the steered wheel is corrected and steered before the connecting / disconnecting means connects the steering wheel and the steered wheel from such an independent operation state, the steering position on the steered wheel side and the steered position on the steered wheel side It is extremely difficult to make these completely match. That is, in a situation where the steering wheel side and the steered wheel side operate independently, the steering handle steering reference point and the steered wheel steering reference point may not match, and thus It becomes extremely difficult to completely match the steering position of the steering wheel with the steered wheel steered position based on different reference points.
また、この種の車両の操舵装置においては、運転者による操舵ハンドルの操作に対して、反力アクチュエータを作動させることによって反力を付与することに加えて、例えば、バネなどの弾性部材によって発生した弾発的な反力を付与することも行われる。この場合、例えば、操舵ハンドルの操舵基準点(例えば、中立位置)と転舵輪の転舵基準点(例えば、中立位置)とが一致していない状態で、操舵ハンドルと転舵輪とが機械的に結合された場合には、反力アクチュエータによって付与される反力は適宜調整できるものの、弾性部材から付与される反力を調整できない。このため、運転者は、例えば、操舵ハンドルの中立位置近傍で、意図しない反力を知覚する場合があり、違和感を覚える可能性がある。 In addition, in this type of vehicle steering device, in addition to applying a reaction force by operating a reaction force actuator in response to an operation of a steering handle by a driver, for example, it is generated by an elastic member such as a spring. It is also done to give a resilient reaction force. In this case, for example, in a state where the steering reference point (for example, neutral position) of the steering wheel and the steering reference point (for example, neutral position) of the steered wheel do not match, the steering handle and the steered wheel are mechanically When coupled, the reaction force applied by the reaction force actuator can be adjusted as appropriate, but the reaction force applied from the elastic member cannot be adjusted. For this reason, the driver may perceive an unintended reaction force in the vicinity of the neutral position of the steering wheel, for example, and may feel uncomfortable.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、操舵ハンドルの操舵基準点と転舵輪の転舵基準点を容易にかつ的確に一致させることができ、また、中立位置近傍にて運転者が良好な反力を知覚できるようにしたステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to make it possible to easily and accurately match the steering reference point of the steering wheel and the steering reference point of the steered wheel. An object of the present invention is to provide a steering-by-wire vehicle steering apparatus that allows a driver to perceive a favorable reaction force in the vicinity of a position.
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両を旋回させるために運転者によって操舵される操舵ハンドルと、同操舵ハンドルの操作に対して反力を付与する反力アクチュエータと、転舵輪を転舵するための転舵アクチュエータと、前記操舵ハンドルの操作に応じて、前記反力アクチュエータを駆動制御して所定の反力を付与するとともに前記転舵アクチュエータを駆動制御して前記転舵輪を転舵する制御装置とを備えたステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、前記制御装置を、前記操舵ハンドルに対する運転者の操作入力値を検出する操作入力値検出手段と、前記転舵輪の転舵量を検出する転舵量検出手段と、前記操作入力値検出手段により検出した操作入力値が、車両の直進状態を判定するために予め設定された車両の直進判定条件を満たすか否かを判定する判定手段と、前記検出した操作入力値が前記車両の直進判定条件を満たすとの前記判定手段による判定に基づき、前記車両の直進判定条件を満たす前記検出した操作入力値を用いて前記操舵ハンドルの操舵基準点を更新し、前記車両の直進判定条件を満たす前記検出した操作入力値に対応して前記転舵量検出手段により検出した転舵量を用いて前記転舵輪の転舵基準点を更新する基準点更新手段とを備えて構成したことにある。この場合、前記操舵ハンドルと前記転舵輪との間に介装されて、非連結状態にて前記操舵ハンドルと前記転舵輪とを動力伝達不能に切断し、連結状態にて前記操舵ハンドルと前記転舵輪とを動力伝達可能に接続するバックアップ用断続器を設けるとよい。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized by a steering handle that is steered by a driver to turn a vehicle, a reaction force actuator that applies a reaction force to the operation of the steering handle, and a steered wheel A steering actuator for turning the steering wheel, and in response to an operation of the steering handle, the reaction force actuator is driven and controlled to apply a predetermined reaction force, and the steering actuator is driven and controlled to control the turning wheel. In a steering-by-wire vehicle steering apparatus provided with a steering control device, the control device includes an operation input value detection means for detecting an operation input value of a driver for the steering handle, and steering of the steered wheels. A steering amount detecting means for detecting the amount and an operation input value detected by the operation input value detecting means are set in advance to determine a straight traveling state of the vehicle. Based on the determination by the determination unit that determines whether or not the straight-running determination condition is satisfied, and the determination unit that the detected operation input value satisfies the straight-running determination condition of the vehicle. The steering reference point of the steering handle is updated using the detected operation input value, and the turning amount detected by the turning amount detection means corresponding to the detected operation input value that satisfies the straight-running determination condition of the vehicle is determined. And a reference point updating means for updating the steering reference point of the steered wheels. In this case, the steering wheel and the steered wheel are interposed between the steered wheel and the steered wheel, disconnecting the steered handle and the steered wheel in a non-coupled state so that power cannot be transmitted, and in the coupled state, the steering handle and the steered wheel. It is preferable to provide a backup interrupter that connects the steering wheel so that power can be transmitted.
これによれば、制御装置は、操作入力値検出手段によって検出された操作入力値(例えば、操舵角など)を用いて、判定手段により車両の直進状態を判定する車両の直進判定条件を満たしているか否かを判定することができる。そして、制御装置は、判定手段の判定に基づいて車両が直進状態にあれば、基準点更新手段により、操舵ハンドルの操舵基準点(例えば、操舵ハンドルの中立位置)として現在検出されている操作入力値に更新し、転舵輪の転舵基準点(例えば、転舵輪の中立位置)として現在検出されている転舵量(例えば、転舵角など)に更新することができる。したがって、制御装置は、基準点更新手段が検出された操作入力値および転舵量を用いて繰り返し操舵基準点および転舵基準点を更新することにより、常に、正確な基準点を得る(学習する)ことができる。したがって、例えば、車両の操舵装置の作動に異常が発生し、バックアップ断続器が操舵ハンドルと転舵輪とを機械的に接続する場合であっても、更新した操舵基準点および転舵基準点に基づき操作入力値と転舵量とを正確に検出することができ、操舵ハンドルの操舵位置と転舵輪の転舵位置とを正確に一致させて接続することができる。 According to this, the control device satisfies the vehicle straight-running determination condition for determining the straight-running state of the vehicle by the determining unit using the operation input value (for example, the steering angle) detected by the operation input value detecting unit. It can be determined whether or not. Then, if the vehicle is in a straight traveling state based on the determination by the determination unit, the control device detects the operation input currently detected as the steering reference point (for example, the neutral position of the steering wheel) by the reference point update unit. It can be updated to a value and updated to a steered amount (for example, steered angle) currently detected as a steered wheel reference point (for example, neutral position of steered wheels). Accordingly, the control device constantly obtains (learns) an accurate reference point by repeatedly updating the steering reference point and the turning reference point using the operation input value and the turning amount detected by the reference point updating means. )be able to. Therefore, for example, even when an abnormality occurs in the operation of the steering device of the vehicle and the backup interrupter mechanically connects the steering handle and the steered wheel, based on the updated steering reference point and steered reference point. The operation input value and the steered amount can be detected accurately, and the steering position of the steering wheel and the steered position of the steered wheels can be accurately matched and connected.
また、この場合、前記車両の直進判定条件は、前記操作入力値検出手段により検出した操作入力値が第1の操作入力値よりも小さい状態で所定の第1の時間継続していることを判定するための第1の直進判定条件と、前記操作入力値検出手段により検出した操作入力値が前記第1の操作入力値よりも小さく設定した第2の操作入力値よりも小さい状態で前記所定の第1の時間よりも長く設定した第2の時間継続していることを判定するための第2の直進判定条件とから構成されるものであり、前記基準点更新手段は、前記検出した操作入力値が前記第1の直進判定条件のみを満たすとの前記判定手段による判定に基づき、前記第1の直進判定条件を満たす前記検出した操作入力値を用いて前記操舵ハンドル操舵基準点を暫定的に更新するとともに、前記第1の直進判定条件を満たす前記検出した操作入力値に対応して前記転舵量検出手段により検出した転舵量を用いて前記転舵基準点を暫定的に更新し、前記検出した操作入力値が前記第2の直進判定条件を満たすとの前記判定手段による判定に基づき、前記第2の直進判定条件を満たす前記検出した操作入力値を用いて前記操舵ハンドル操舵基準点を最終的に更新するとともに、前記第2の直進判定条件を満たす前記検出した操作入力値に対応して前記転舵量検出手段により検出した転舵量を用いて前記転舵基準点を最終的に更新するとよい。この場合、さらに、制御装置は、車速を検出する車速検出手段を備え、前記判定手段は、前記検出した車速が予め設定した所定の車速よりも小さいときに、前記検出した操作入力値が、前記第1の直進判定条件または前記第2の直進判定条件を満たすか否かを判定するとよい。 Further, in this case, the straight traveling determination condition of the vehicle is that the operation input value detected by the operation input value detection means is continued for a predetermined first time in a state where the operation input value is smaller than the first operation input value. And the predetermined input in a state where the operation input value detected by the operation input value detecting means is smaller than the second operation input value set smaller than the first operation input value. And a second straight-running determination condition for determining that the second time set longer than the first time is continued, and the reference point update means is configured to detect the operation input detected. Based on the determination by the determination means that the value satisfies only the first straight travel determination condition, the steering handle steering reference point is provisionally set using the detected operation input value that satisfies the first straight travel determination condition. And update In addition, the turning reference point is provisionally updated using the turning amount detected by the turning amount detection means corresponding to the detected operation input value that satisfies the first straight traveling determination condition, and the detection Based on the determination by the determination means that the operation input value that has been satisfied satisfies the second straight travel determination condition, the steering handle steering reference point is finally determined using the detected operation input value that satisfies the second straight travel determination condition. And the steering reference point is finally updated using the turning amount detected by the turning amount detection means corresponding to the detected operation input value that satisfies the second straight traveling determination condition. Good. In this case, the control device further includes vehicle speed detection means for detecting a vehicle speed, and the determination means has the detected operation input value when the detected vehicle speed is smaller than a predetermined vehicle speed set in advance, It may be determined whether or not the first straight traveling determination condition or the second straight traveling determination condition is satisfied.
これらによれば、基準点更新手段は、検出された操作入力値が第1の直進判定条件を満たす場合には暫定的に操舵基準点および転舵基準点を更新することができ、検出された操作入力値が第2の直進判定条件を満たす場合には最終的に操舵基準点および転舵基準点を更新することができる。ここで、第2の直進判定条件は第1の直進判定条件よりも厳密に車両の直進状態を判定するための条件である。このため、基準点更新手段は、検出された操作入力値が第1の直進判定条件を満たしている場合には、まず、ある程度の誤差範囲を有して操舵基準点および転舵基準点を暫定的に更新しておく。そして、基準点更新手段は、検出された操作入力値が第2の直進判定条件を満たしている場合には、極めて小さな誤差範囲で操舵基準点および転舵基準点を最終的に更新する。このように、操舵基準点および転舵基準点を更新する(学習する)機会を増やすことによって、制御装置は、極めて容易かつ確実に、正確な基準点を設定することができる。また、このような基準点の更新すなわち基準点の学習を低速域で実行することによって、運転者による操舵操作に対する影響を小さくすることができる。 According to these, the reference point update means can tentatively update the steering reference point and the turning reference point when the detected operation input value satisfies the first straight traveling determination condition, and is detected. When the operation input value satisfies the second straight traveling determination condition, the steering reference point and the turning reference point can be updated finally. Here, the second straight traveling determination condition is a condition for determining the straight traveling state of the vehicle more strictly than the first straight traveling determination condition. For this reason, when the detected operation input value satisfies the first straight-running determination condition, the reference point update unit first provisionally sets the steering reference point and the turning reference point with a certain error range. Update it. Then, the reference point update means finally updates the steering reference point and the turning reference point within a very small error range when the detected operation input value satisfies the second straight traveling determination condition. In this way, by increasing the opportunity to update (learn) the steering reference point and the steering reference point, the control device can set an accurate reference point extremely easily and reliably. Further, by executing such reference point update, that is, learning of the reference point, in a low speed region, the influence on the steering operation by the driver can be reduced.
また、本発明の他の特徴は、前記操舵ハンドルの操作に対して機械的に弾発的な反力を付与する機械反力付与機構と、前記操舵ハンドルと前記機械反力付与機構との間に介装されて、連結状態にて前記操舵ハンドルと前記機械反力付与機構とを動力伝達可能に接続し、非連結状態にて前記操舵ハンドルと前記機械反力付与機構とを動力伝達不能に切断する断続器とを備え、前記制御装置を、前記検出した操作入力値が前記車両の直進条件を満たすとの前記判定手段による判定に基づき、前記断続器を非連結状態から連結状態に切り替える切替制御手段を備えて構成したことにもある。 Another feature of the present invention is that a mechanical reaction force applying mechanism that applies a mechanically resilient reaction force to the operation of the steering handle, and between the steering handle and the mechanical reaction force applying mechanism are provided. The steering handle and the mechanical reaction force applying mechanism are connected in a connected state so as to be able to transmit power, and the steering handle and the mechanical reaction force applying mechanism are disabled in a disconnected state. A switch for switching the interrupter from a disconnected state to a connected state based on a determination by the determination means that the detected operation input value satisfies a straight traveling condition of the vehicle. There is also a configuration including a control means.
これによれば、車両の操舵装置に、反力アクチュエータに加えて(または代えて)、機械反力付与機構が機械的に弾発的な反力を付与する場合であっても、特に、操舵ハンドルの操舵基準点(例えば、中立位置)近傍において、運転者は、適切な反力特性を知覚することができる。すなわち、制御装置の判定手段によって車両の直進状態が判定されると、切替制御手段が断続器を非連結状態から連結状態(既に連結状態にあるときには、一旦、非連結状態としてから連結状態)に切り替えることにより、操舵ハンドルの操舵基準点と機械反力付与機構の反力付与基準点(例えば、反力が「0」となる中立位置)とを一致させることができる。これにより、操舵ハンドルの操作に対し、予め設定された機械反力付与機構の反力特性に基づいて、弾発的な反力を適切に付与することができる。したがって、運転者は、操舵ハンドルを介して知覚する反力に違和感を覚えることがない。 According to this, in addition to (or instead of) the reaction force actuator, in addition to the reaction force actuator, even when the mechanical reaction force application mechanism applies a mechanically resilient reaction force to the vehicle steering device, in particular, the steering In the vicinity of the steering reference point (for example, neutral position) of the steering wheel, the driver can perceive an appropriate reaction force characteristic. That is, when the straight traveling state of the vehicle is determined by the determination unit of the control device, the switching control unit switches the interrupter from the unconnected state to the connected state (when already in the connected state, it is temporarily switched from the unconnected state to the connected state). By switching, the steering reference point of the steering wheel and the reaction force application reference point of the mechanical reaction force application mechanism (for example, the neutral position where the reaction force is “0”) can be matched. Thereby, a resilient reaction force can be appropriately applied to the operation of the steering wheel based on the reaction force characteristic of the mechanical reaction force application mechanism set in advance. Therefore, the driver does not feel uncomfortable with the reaction force perceived through the steering wheel.
また、本発明の他の特徴は、前記制御手段が、前記基準点更新手段が操舵基準点および転舵基準点を更新するまで、前記反力アクチュエータによって付与する反力を大きく設定することにもある。この場合、前記制御手段は、前記反力アクチュエータが付与する反力の特性であって、前記操舵ハンドルの操作速度に応じて変化する粘性成分特性を、前記操舵ハンドルの操作速度変化に対して大きく変化する特性に変更することによって、前記反力アクチュエータによって付与する反力を大きく設定するとよい。 Another feature of the present invention is that the control means sets a large reaction force to be applied by the reaction force actuator until the reference point update means updates the steering reference point and the turning reference point. is there. In this case, the control means has a characteristic of a reaction force applied by the reaction force actuator, and a viscosity component characteristic that changes according to the operation speed of the steering handle is greatly increased with respect to a change in the operation speed of the steering handle. The reaction force applied by the reaction force actuator may be set large by changing the characteristics to change.
これによれば、基準点更新手段が操舵基準点と転舵基準点とを更新するまで、制御手段は、操舵ハンドルの操作に対して付与する反力を大きく設定し、同設定した反力を反力アクチュエータに付与させる。このとき、制御手段は、反力アクチュエータの反力特性のうち、粘性成分特性を変更して反力を大きく設定する。これにより、例えば、操舵ハンドルの中立位置を操舵基準点として更新する場合において、中立位置近傍における運転者の操舵ハンドルの操作、より詳しくは、操舵ハンドルの操作速度に対してより大きな反力を付与することができる。したがって、操舵ハンドルを適切に中立位置近傍に案内することができ、その結果、車両の直進判定条件を満たしやすくなり、操舵基準点および転舵基準点を早期に更新する(学習する)ことができる。 According to this, until the reference point update unit updates the steering reference point and the steering reference point, the control unit sets a large reaction force to be applied to the operation of the steering wheel, and uses the set reaction force. It is applied to the reaction force actuator. At this time, the control means changes the viscosity component characteristic among the reaction force characteristics of the reaction force actuator to set a large reaction force. Thereby, for example, when updating the neutral position of the steering wheel as the steering reference point, a greater reaction force is applied to the driver's operation of the steering wheel in the vicinity of the neutral position, more specifically to the operation speed of the steering wheel. can do. Accordingly, the steering wheel can be appropriately guided to the vicinity of the neutral position, and as a result, the straight-running determination condition of the vehicle can be easily satisfied, and the steering reference point and the turning reference point can be updated (learned) at an early stage. .
さらに、本発明の他の特徴は、前記制御手段を、前記操作入力値検出手段によって検出した操作入力値と予め定めた指数関係またはべき乗関係にある前記転舵輪の転舵量を、前記検出した操作入力値を用いて計算する転舵量計算手段と、前記計算した転舵量に応じて前記転舵アクチュエータを制御して前記転舵輪を同計算した転舵量に転舵する転舵制御手段とを備えて構成したことにもある。 Furthermore, another feature of the present invention is that the control means detects the turning amount of the steered wheels that has a predetermined exponential relationship or a power relationship with the operation input value detected by the operation input value detection means. Steering amount calculation means for calculating using the operation input value, and steering control means for controlling the turning actuator according to the calculated turning amount and turning the steered wheels to the same calculated turning amount. It also has a configuration with.
これによれば、操舵基準点と転舵基準点とが一致した状態で、検出された操作入力値を用いて計算した転舵量に転舵輪を転舵することができる。これにより、運転者による操舵ハンドルの操作に応じて転舵輪を正確に転舵することができる。したがって、車両を適切に旋回させることができ、運転者は、良好な操舵フィーリングを得ることができる。 According to this, the steered wheels can be steered to the steered amount calculated using the detected operation input value in a state where the steering reference point and the steered reference point coincide with each other. As a result, the steered wheels can be steered accurately according to the operation of the steering handle by the driver. Therefore, the vehicle can be turned appropriately, and the driver can obtain a good steering feeling.
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る車両の操舵装置を概略的に示している。この車両の操舵装置は、運転者によって操舵操作される操舵操作装置10と、運転者の操舵操作に対して機械的に弾発的な反力を付与する機械反力装置20と、転舵輪としての左右前輪FW1,FW2を運転者の操舵操作に応じて転舵する転舵装置30とを備え、操舵操作装置10と転舵装置30とを機械的に分離可能なステアリングバイワイヤ方式を採用している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a vehicle steering apparatus according to this embodiment. The vehicle steering device includes a steering operation device 10 that is steered by a driver, a mechanical
操舵操作装置10は、運転者によって回動操作される操舵ハンドル11を備えている。操舵ハンドル11は、操舵入力軸12の上端に固定され、同入力軸12の中間部分には操舵反力用電動モータ(反力アクチュエータ)13が組み付けられている。操舵反力用電動モータ13は、減速機構14を介して操舵入力軸12を軸線回りに回転駆動する。また、操舵入力軸12には、機械反力装置20が機械的な反力を伝達可能に組み付けられている。
The steering operation device 10 includes a
機械反力装置20は、操舵入力軸12の回転を伝達する回転伝達機構21を備えている。回転伝達機構21は、所定のギア機構およびシャフトから構成されるものであり、操舵入力軸12の回転を断続器としての電磁クラッチ22を介して機械反力付与機構23に伝達する。電磁クラッチ22は、通電状態において連結状態に設定され、非通電状態において非連結状態に設定される。そして、電磁クラッチ22は、連結状態により回転伝達機構21からの回転を機械反力付与機構23に伝達し、非連結状態により回転伝達機構21からの回転を機械反力付与機構23に伝達しない。
The
機械反力付与機構23は、電磁クラッチ22が連結状態にあるときに、操舵ハンドル11すなわち操舵入力軸12の回動操作に対して機械的な反力を付与するものである。この機械反力付与機構23は、電磁クラッチ22に接続された回転軸23aを備えている。そして、機械反力付与機構23は、ケーシング23b内で回転不能に設けられるとともに、回転軸23aに形成されたねじ部分に組み付けられて、回転軸23aの回転により軸線方向に進退動するナット23cを備えている。ナット23cの外周上には鍔状のバネ押し片23dが一体的に形成されており、同バネ押し片23dとケーシング23aの上面および下面に設けられるバネ受け23e,23fとの間には、それぞれ上コイルバネ23g1と下コイルバネ23g2とが設けられている。なお、以下の説明において、上コイルバネ23g1と下コイルバネ23g2とをまとめて単にバネ23gともいう。また、付与すべき反力の変化特性に応じて、上コイルバネ23g1および下コイルバネ23g2を、それぞれ、複数のコイルバネを適宜組み合わせて構成してもよい。
The mechanical reaction
このように構成された機械反力付与機構23においては、以下に説明するように、運転者による操舵ハンドル11の回動操作に対して機械的な反力を付与する。すなわち、電磁クラッチ22が連結状態においては、操舵ハンドル11の回動操作に伴う操舵入力軸12の回転が回転伝達機構21および電磁クラッチ22を介して回転軸23aに伝達される。これにより、回転軸23aが回転すると、同軸23aに形成されたねじ部分に組み付けられたナット23cがバネ23gの弾性力に抗して上方または下方に移動する。
In the mechanical reaction
より具体的に説明すると、運転者が操舵ハンドル11を右方向に回動操作した場合には、例えば、ナット23cが上方に移動して上コイルバネ23g1を圧縮する。また、運転者が操舵ハンドル11を左方向に回動操作した場合には、例えば、ナット23cが下方に移動して下コイルバネ23g2を圧縮する。このように、上コイルバネ23g1または下コイルバネ23g2の圧縮に起因した弾性復元力は、回転軸23a、電磁クラッチ22、回転伝達機構21および操舵入力軸12を介して操舵ハンドル11に伝達され、運転者によって機械的な反力として知覚される。なお、機械反力付与機構23によって付与される反力は、後述する中立位置において「0」であり、操舵ハンドル11の回動操作量の絶対値の増大に伴って大きな値に変化する。
More specifically, when the driver rotates the steering handle 11 in the right direction, for example, the
転舵装置30は、車両の左右方向に延びて配置されたラックバー31を備えている。このラックバー31の両端部には、図示しないタイロッドおよびナックルアームを介して、左右前輪FW1,FW2が転舵可能に接続されている。左右前輪FW1,FW2は、ラックバー31の軸線方向の変位により左右に転舵される。ラックバー31の外周上には、図示しないハウジングに組み付けられた転舵用電動モータ(転舵アクチュエータ)32が設けられている。転舵用電動モータ32の回転は、ねじ送り機構33により減速されるとともにラックバー31の軸線方向の変位に変換される。また、転舵装置30は、軸線回りに回転可能な転舵出力軸34を備えている。転舵出力軸34の下端にはピニオンギア35が固着されており、同ピニオンギア35はラックバー31に設けたラック歯31aに噛み合っていて、転舵出力軸34の軸線回りの回転によりラックバー31が軸線方向に変位する。
The
さらに、転舵出力軸34の上端には、バックアップ用断続器としてのバックアップ用電磁クラッチ36が設けられている。バックアップ用電磁クラッチ36は、通電状態において非連結状態に設定され、非通電状態において連結状態に設定されて、非連結状態により操舵入力軸12と転舵出力軸34との一体的な回転を禁止し、連結状態により操舵入力軸12と転舵出力軸34との一体的な回転を許容するものである。
Further, a backup electromagnetic clutch 36 as a backup interrupter is provided at the upper end of the
次に、操舵反力用電動モータ13、電磁クラッチ21、転舵用電動モータ32およびバックアップ用電磁クラッチ36の作動を制御する電気制御装置40について説明する。電気制御装置40は、操舵角センサ41、操舵トルクセンサ42、転舵角センサ43および車速センサ44を備えている。
Next, the
操舵角センサ41は、操舵入力軸12に組み付けられていて、操舵ハンドル11(操舵入力軸12)の操舵基準点しての操舵0点すなわち中立位置からの回転角を検出して操舵角θとして出力する。操舵トルクセンサ42も、操舵入力軸12に組み付けられていて、運転者によって操舵ハンドル11に入力されたトルクを操舵トルクTとして出力する。転舵角センサ43は、ラックバー31に組み付けられていて、転舵基準点としての転舵0点すなわち中立位置からのラックバー31の軸線方向変位量を検出し、左右前輪FW1,FW2(転舵出力軸34)の実転舵角δとして出力する。車速センサ44は、車速Vを検出して出力する。ここで、これら各センサ41〜44は、所定の極短い周期にて、検出値を連続的に出力するようになっている。
The
なお、本明細書において、上述した操舵0点および転舵0点(すなわち中立位置)とは、車両を直進状態に維持するための操舵ハンドル11、操舵入力軸12、機械反力付与機構23の回転軸23a、転舵出力軸34および左右前輪FW1,FW2の位置をいう。そして、操舵角θおよび実転舵角δは、中立位置にて「0」として出力され、右方向の回転角を正の値で表すとともに左方向の回転角を負の値で表す。また、操舵トルクTは、右方向に付与されるトルクを正の値で表すとともに左方向に付与されるトルクを負の値で表す。
In the present specification, the above-described steering zero point and steering zero point (that is, neutral position) are the steering
また、電気制御装置40は、チェック用電子制御ユニット(以下、チェック用ECUという)45、操舵反力用電子制御ユニット(以下、操舵反力用ECUという)46および転舵用電子制御ユニット(以下、転舵用ECUという)47を備えている。チェック用ECU45には、操舵角センサ41、操舵トルクセンサ42、転舵角センサ43および車速センサ44が接続されている。操舵反力用ECU46には、操舵角センサ41、操舵トルクセンサ42および車速センサ44が接続されている。転舵用ECU47には、操舵角センサ41、転舵角センサ43および車速センサ44が接続されている。
The
これらのECU45〜47は、それぞれ、CPU、不揮発性メモリ(例えば、EEPROM)、揮発性メモリ(例えば、RAM)、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするものであり、互いに通信可能に接続されている。チェック用ECU45は、駆動回路51を介して、電磁クラッチ22の連結状態または非連結状態を切替制御するとともに、図2の「初期作動チェックプログラム」および図4の「0点学習プログラム」を実行する。操舵反力用ECU46は、図5の「操舵反力制御プログラム」を実行し、駆動回路52を介して操舵反力用電動モータ13を駆動制御する。転舵用ECU47は、図6の「転舵制御プログラム」を実行し、駆動回路53を介して転舵用電動モータ32を駆動制御する。
Each of these
また、転舵用ECU47は、転舵用電動モータ32の作動に異常が発生したか否かに応じて、駆動回路54を介して、異常用電磁クラッチ36の連結状態または非連結状態を切替制御する。なお、転舵用電動モータ32の作動に異常が発生したか否かについては、例えば、操舵角θと実転舵角δとの差分値が所定値よりも大きくなった場合や実転舵角δの変化速度(すなわち転舵角速度dδ/dt)が所定の転舵角速度未満となった場合などに基づいて判定されるものである。
Further, the
次に、上記のように構成した実施形態の動作について説明する。運転者によって図示しないイグニッションスイッチが投入されると、チェック用ECU45は、同イグニッションスイッチの投入後において「初期作動チェックプログラム」を1回だけ実行するとともに、「0点学習プログラム」の実行を開始する。ここで、「初期作動チェックプログラム」は、例えば、イグニッションスイッチの投入後、最初の運転者による操舵ハンドル11の回動操作中に1回だけ実行されるようになっている。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described. When an ignition switch (not shown) is turned on by the driver, the checking
また、イグニッションスイッチの投入により、操舵反力用ECU46および転舵用ECU47は、それぞれ、「操舵反力制御プログラム」および「転舵制御プログラム」を所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。なお、イグニッションスイッチが投入されると、転舵用ECU47は、駆動回路53との協働によりバックアップ用電磁クラッチ36に通電して、同電磁クラッチ36を非連結状態に制御するようになっている。
In addition, when the ignition switch is turned on, the steering
「初期作動チェックプログラム」の実行は、図示しない初期化処理の実行後、図2のステップS10にて開始され、チェック用ECU45は、ステップS11にて、駆動回路51との協働により電磁クラッチ22に通電して、電磁クラッチ22を連結状態に制御する。そして、チェック用ECU45は、続くステップS12にて、操舵トルクセンサ42によって検出された操舵トルクTを入力し、ステップS13に進む。ステップS13においては、チェック用ECU45は、入力した操舵トルクTの大きさに基づいて電磁クラッチ22が正常に連結状態となっているか否かを判定する。以下、この判定について具体的に説明する。
The execution of the “initial operation check program” is started in step S10 of FIG. 2 after execution of an initialization process (not shown), and the
前記ステップS11の処理に従って電磁クラッチ22が正常に連結状態となっている場合においては、操舵ハンドル11と一体的に回動する操舵入力軸12の回転が、回転伝達機構21および電磁クラッチ22を介して、機械反力付与機構23に伝達される。これにより、機械反力付与機構23においては、上述したように、回転軸23aの回転に伴いナット23cがバネ23gを圧縮し、この圧縮に起因した弾性復元力を発生する。したがって、電磁クラッチ22が連結状態にあれば、操舵ハンドル11が回動操作されることによって、弾性復元力に起因した反力(以下、この弾性復元力に起因した反力をバネ反力Tsという)が付与される。言い換えれば、運転者は、この付与されたバネ反力Ts知覚しながら、所定の操舵トルクTを入力して操舵ハンドル11を回動操作する。
When the
このことを、図3を用いてより詳しく説明する。図3は、操舵角θに対する操舵トルクTの変化特性を概略的に示している。電磁クラッチ22が非連結状態にあるときには、操舵ハンドル11の回動操作すなわち操舵入力軸12の回動に伴って、例えば、摩擦力や慣性力、操舵反力用電動モータ13の連れ回りに伴う粘性力などが発生し、これらの力が操舵入力軸12に入力される。このため、運転者は、図3にて実線で示すように、操舵ハンドル11の回動操作に伴って知覚する反力と略等しい所定のトルクTgを入力する。これに対して、電磁クラッチ22が連結状態にあるときには、バネ反力Tsが付与されるため、運転者は、所定のトルクTgよりも大きな反力を知覚するようになる。このため、運転者は、図3にて破線で示すように、所定のトルクTgよりも大きな操舵トルクTを操舵ハンドル11に入力して回動操作することになる。
This will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 3 schematically shows a change characteristic of the steering torque T with respect to the steering angle θ. When the
したがって、電磁クラッチ22が正常に連結状態にあるときには、図3にて破線で示すような変化特性を有する操舵トルクTが操舵トルクセンサ42によって検出される。これにより、チェック用ECU45は、操舵トルクセンサ42によって検出された操舵トルクTが、所定のトルクTgに比してバネ反力Ts分だけ大きければ、電磁クラッチ22が正常に作動しているため、ステップS13にて「Yes」と判定してステップS14に進む。一方、チェック用ECU45は、操舵トルクセンサ42によって検出された操舵トルクTが所定のトルクTg以下であれば、電磁クラッチ22が連結制御に反して非連結状態を維持しているため、ステップS13にて「No」と判定してステップS17に進む。ステップS17においては、電磁クラッチ22の正常作動状態または異常作動状態を表す異常フラグMBFを、電磁クラッチ22の異常作動状態を表す”1”に設定し、ステップS18にて、「初期作動チェックプログラム」の実行を終了する。
Therefore, when the
ステップS14においては、チェック用ECU45は、駆動回路51との協働により電磁クラッチ22への通電を遮断して、電磁クラッチ22を非連結状態に制御する。そして、チェック用ECU45は、続くステップS15にて、操舵トルクセンサ42によって検出された操舵トルクTが所定のトルクTg以下であるか否かを判定する。すなわち、上述したように、電磁クラッチ22が正常に非連結状態となっていれば、操舵トルクセンサ42によって検出される操舵トルクTは所定のトルクTg以下となるため、チェック用ECU45は「Yes」と判定してステップS16に進む。ステップS16においては、チェック用ECU45は、異常フラグMBFを、電磁クラッチ22の正常作動状態を表す”0”に設定する。そして、ステップS18にて、「初期作動チェックプログラム」の実行を終了する。
In step S <b> 14, the
一方、電磁クラッチ22が非連結制御に反して連結状態を維持している場合には、上述したように、操舵トルクセンサ42によって検出される操舵トルクTは所定のトルクTgよりも大きくなる。したがって、チェック用ECU45は、検出された操舵トルクTが所定のトルクTgよりも大きければ、「No」と判定してステップS17に進み、異常フラグMBFを”1”に設定し、ステップS18にて「初期作動チェックプログラム」の実行を終了する。
On the other hand, when the
また、チェック用ECU45は、前記イグニッションスイッチの投入後、上述した「初期作動チェックプログラム」の実行に引き続き、図4の「0点学習プログラム」を所定の短時間ごとに繰り返し実行する。この「0点学習プログラム」は、操舵入力軸12(操舵ハンドル11)、機械反力付与機構23の回転軸23aおよび転舵出力軸34(左右前輪FW1,FW2)のそれぞれの0点すなわち中立位置が一致するように補正して学習するものである。ここで、チェック用ECU45は、操舵角センサ41、転舵角センサ43および車速センサ44から所定の極短い周期で出力される各検出値を連続的に取得しながら「0点学習プログラム」を実行するものとする。また、今回の走行における「0点学習プログラム」の初回実行時においては、前回の走行終了時に不揮発性メモリ(EEPROM)に保存された操舵0点および転舵0点(すなわち中立位置)を基準として検出された操舵角センサ41および転舵角センサ43からの操舵角θおよび転舵角δが採用されるものとする。
Further, after the ignition switch is turned on, the
この「0点学習プログラム」の実行は、図示しない初期化処理の実行後、ステップS30にて開始され、チェック用ECU45は、ステップS31にて、異常フラグMBFを”0”に設定したか否かを確認する。すなわち、上述した「初期作動チェックプログラム」の実行により、異常フラグMBFを”1”に設定していれば、チェック用ECU45は「No」と判定してステップS33に進み、「0点学習プログラム」の実行を終了する。そして、チェック用ECU45は、図示しない異常処理プログラムに従い、例えば、警報器に警報を発生させるなど、電磁クラッチ22の作動に異常が発生していることを運転者に対して報知する。なお、この場合には、後述するような良好な反力特性が得られない可能性があるものの、車両を安全に走行させることができる。
The execution of the “0-point learning program” is started in step S30 after execution of an initialization process (not shown), and the
一方、チェック用ECU45は、上述した「初期作動チェックプログラム」の実行により、異常フラグMBFを”0”に設定していれば、ステップS31にて「Yes」と判定してステップS32に進む。ステップS32においては、チェック用ECU45は、イグニッションスイッチが投入された後において、0点の学習が完了したことを表す学習完了フラグFRG_Aが、未だ学習が完了できていないことを表す”0”に設定されているか否かを判定する。すなわち、学習完了フラグFRG_Aが”0”に設定されていれば、0点を学習する必要があるため、チェック用ECU45は「Yes」と判定してステップS34に進む。一方、学習完了フラグFRG_Aが、既に0点の学習が完了したことを表す”1”に設定されていれば、チェック用ECU45は、ステップS33にて「0点学習プログラム」の実行を終了する。
On the other hand, if the abnormality flag MBF is set to “0” by executing the “initial operation check program” described above, the checking
ステップS34においては、チェック用ECU45は、車両が第1の直進判定条件を満たしているか否かを判定する。ここで、第1の直進判定条件とは、車速センサ44から極短い周期で連続的に入力する車速Vが予め設定された車速V0よりも小さく、かつ、操舵角センサ41から極短い周期で連続的に入力する操舵角θの絶対値|θ|が予め設定された操舵角θ0よりも小さい状態がt0時間継続している条件である。そして、第1の直進判定条件における車速V0、操舵角θ0および継続時間t0は、ある程度大きな値に設定されている。このため、第1の直進判定条件は、ある程度の誤差を有した、すなわち、粗い直進判定条件として設定されるものである。
In step S34, the
そして、チェック用ECU45は、ステップS34にて、継続時間t0を計測するためのタイマをスタートさせ、車両の走行状態がこの第1の直進判定条件を満たしているか否かを判定し、第1の直進判定条件を満たしていれば「Yes」と判定してステップS35に進む。一方、第1の直進判定条件を満たしていなければ、車両が現在直進状態にないため、「No」と判定してステップS46に進み、タイマをクリア処理した後、ステップS47にて「0点学習プログラム」の実行を一旦終了する。そして、所定の短時間経過後、ふたたび、「0点学習プログラム」を実行し、学習完了フラグFRG_Aを”1”に設定するまでプログラムの実行を繰り返す。
In step S34, the
ステップS35においては、チェック用ECU45は、車両が第2の直進判定条件を満たしているか否かを判定する。ここで、第2の直進判定条件とは、車速センサ44から極短い周期で連続的に入力する車速Vが予め設定された車速V1よりも小さく、かつ、操舵角センサ41から極短い周期で連続的に入力する操舵角θの絶対値|θ|が予め設定された操舵角θ1よりも小さい状態がt1時間継続している条件である。そして、この第2の直進判定条件における車速V1および操舵角θ1は、前記第1の直進判定条件における車速V0および操舵角θ0よりも小さい値に設定される。また、継続時間t1は、前記第1の直進判定条件における継続時間t0よりも大きな値に設定される。このため、第2の直進判定条件は、より厳密な直進判定条件として設定されるものである。
In step S35, the
そして、チェック用ECU45は、ステップS35にて、継続時間t1を計測するためのタイマをスタートさせ、車両の走行状態がこの第2の直進判定条件を満たしているか否かを判定する。そして、ステップS35にて、第2の直進判定条件を満たしていなければ、チェック用ECU45は、「No」と判定して、ステップS36〜ステップS39の各処理(以下、このステップS36〜ステップS39の処理をまとめて暫定0点学習処理という)を実行する。一方、ステップS35にて、第2の直進判定条件を満たしていれば、チェック用ECU45は、「Yes」と判定して、ステップS40〜ステップS45の各処理(以下、このステップS40〜ステップS45の各処理をまとめて最終0点学習処理という)を実行する。以下、この暫定0点学習処理および最終0点学習処理を具体的に説明する。
In step S35, the
暫定0点学習処理は、前記ステップS34にて「Yes」と判定し前記ステップS35にて「No」と判定される場合、すなわち、第1の直進判定条件は満たすものの第2の直進判定条件は満たさない場合に実行されるものである。言い換えれば、第1の直進判定条件が成立している状況で、操舵ハンドル11(操舵入力軸12)、機械反力付与機構23の回転軸23aおよび左右前輪FW1,FW2(転舵出力軸34)のそれぞれの0点すなわち中立位置を暫定的に学習するものである。したがって、暫定0点学習処理によって学習されるぞれぞれの0点は、ある程度の誤差を有した粗い0点となる。具体的に暫定0点学習処理を説明すると、チェック用ECU45は、前記ステップS35における「No」判定に基づき、ステップS36にて継続時間t1の計測をクリアする。
The provisional 0-point learning process is “Yes” in Step S34 and “No” in Step S35, that is, the first straight-running determination condition is satisfied, but the second straight-running determination condition is It is executed when it does not satisfy. In other words, the steering handle 11 (steering input shaft 12), the
続いてステップS37にて、チェック用ECU45は、電磁クラッチ22を連結制御する。すなわち、チェック用ECU45は、駆動回路51との協働により電磁クラッチ22に所定の駆動電流を通電し、電磁クラッチ22を連結状態とする。また、再度、暫定学習処理を実行するときには、チェック用ECU45は、一旦、電磁クラッチ22を非連結制御した後、連結制御する。なお、この場合、「初期作動チェックプログラム」が実行され、電磁クラッチ22が正常に作動することが確認されているため、電磁クラッチ22は正常に連結状態となる。前記ステップS37の連結制御処理後、チェック用ECU45は、ステップS38にて、連結制御開始から電磁クラッチ22が確実に連結状態となるための作動に必要な時間trが経過するまで「No」判定を繰り返し実行し、時間trが経過すると「Yes」と判定してステップS39に進む。
Subsequently, in step S37, the
ステップS39においては、チェック用ECU45は、前記ステップS34にて「Yes」と判定した時点で入力した操舵角θを、仮の操舵0点を表すθkc_0に設定する。また、チェック用ECU45は、前記ステップS34において「Yes」と判定した時点にて転舵角センサ43から入力した転舵角δを、仮の転舵0点を表すδkc_0に設定する。このステップS39における設定処理後、チェック用ECU45は、ステップS47に進み、「0点学習プログラム」の実行を一旦終了する。そして、所定の短時間経過後、ふたたび、「0点学習プログラム」を実行し、学習完了フラグFRG_Aを”1”に設定するまでプログラムの実行を繰り返す。
In step S39, the checking
ここで、上述のように、暫定0点学習処理が実行されると、操舵ハンドル11(操舵入力軸12)、機械反力付与機構23の回転軸23aおよび左右前輪FW1,FW2(転舵出力軸34)のそれぞれの0点すなわち中立位置をある小さな範囲内で一致させることができる。これにより、運転者は、操舵ハンドル11をほぼ中立位置に維持することによって車両を直進走行させることができるとともに、後述するバネ反力Tsの特性に基づき、ほぼ中立位置にて機械反力付与機構23によって付与されるバネ反力Tsを知覚しなくなる。また、運転者が操舵ハンドル11を回動操作した場合には、操舵反力用ECU46および転舵用ECU47は、後述するように、仮の操舵0点および仮の転舵0点を基準として、反力制御および転舵制御を実行する。したがって、操舵ハンドル11の回動操作に伴って付与される操舵反力の変化特性に対して運転者が違和感を覚えにくくなるとともに、車両を適正に旋回させることができる。
Here, as described above, when the provisional 0-point learning process is executed, the steering handle 11 (steering input shaft 12), the
次に、最終0点学習処理を説明する。最終0点学習処理は、前記ステップS34および前記ステップS35において、ともに「Yes」と判定される場合、すなわち、より厳密な第2の直進判定条件を満たす場合に実行されるものである。したがって、最終0点学習処理は、操舵ハンドル11(操舵入力軸12)、機械反力付与機構23の回転軸23aおよび左右前輪FW1,FW2(転舵出力軸34)のそれぞれの0点すなわち中立位置をより正確に決定するものである。
Next, the final 0-point learning process will be described. The final 0-point learning process is executed when it is determined as “Yes” in both step S34 and step S35, that is, when a more strict second straight traveling determination condition is satisfied. Therefore, the final 0-point learning process is performed at 0 points, that is, neutral positions of the steering handle 11 (steering input shaft 12), the
具体的に最終0点学習処理を説明すると、チェック用ECU45は、前記ステップS35における「Yes」判定に基づき、ステップS40にて電磁クラッチ22の作動を制御する。すなわち、チェック用ECU45は、駆動回路51と協働して、上述した暫定0点学習処理の実行により、現在、連結状態となっている電磁クラッチ22を一旦非連結状態に制御し、非連結状態となるための作動に必要な所定の時間th経過後、ふたたび、連結状態に制御する。このように、一旦、電磁クラッチ22が非連結状態に制御されることにより、上記暫定0点学習処理によって互いに関連付けられた操舵入力軸12の仮の操舵0点と機械反力付与機構23の回転軸23aの0点との関係が解除される。
Specifically, the final 0-point learning process will be described. The
続いて、チェック用ECU45は、ステップS41にて、連結制御開始から電磁クラッチ22が確実に連結状態となるための作動に必要な時間trが経過するまで「No」判定を繰り返し実行し、時間trが経過すると「Yes」と判定してステップS42に進む。これにより、第2の直進判定条件を満たす操舵入力軸12の操舵0点と、前記ステップS40における電磁クラッチ22の非連結制御によってバネ23gの釣り合いの位置すなわち回転軸23aの0点とが一致した状態で互いに関連付けられる。
Subsequently, in step S41, the
ステップS42においては、チェック用ECU45は、前記ステップS35にて「Yes」と判定した時点で入力した操舵角θを、最終的な操舵0点を表すθc_0に設定する。また、チェック用ECU45は、前記ステップS35において「Yes」と判定した時点にて転舵角センサ43から入力した転舵角δを、最終的な転舵0点を表すδc_0に設定する。このように、操舵0点θc_0および転舵0点δc_0とが設定されることにより、第2の直進判定条件を満たす操舵ハンドル11(操舵入力軸12)、機械反力付与機構23の回転軸23aおよび左右前輪FW1,FW2(転舵出力軸34)の正確な0点すなわち正確な中立位置がそれぞれ一致した状態で設定される。
In step S42, the checking
そして、チェック用ECU45は、前記ステップS42の設定処理後、ステップS43にて、所定の極短い周期で検出され続けている操舵角θの絶対値|θ|が所定の操舵角θ1よりも小さい状態を維持しているか否かを判定する。このステップS43の判定処理を実行することにより、例えば、運転者が緩やかに操舵ハンドル11を回動操作している途中で最終0点学習処理が実行されることを効果的に防止することができる。
Then, after the setting process of step S42, the
すなわち、操舵角θの絶対値|θ|が所定の操舵角θ1以上であれば、言い換えれば、ステップS43の実行時点において第2の直進判定条件を満たしていなければ、チェック用ECU45は「No」と判定してステップS47に進み、プログラムの実行を一旦終了する。この場合には、未だ、最終的な0点学習が完了できておらず、チェック用ECU45は、所定の短時間経過後、ふたたび、「0点学習プログラム」の実行を開始し、学習完了フラグFRG_Aを”1”に設定するまでプログラムの実行を繰り返す。
That is, if the absolute value | θ | of the steering angle θ is greater than or equal to the predetermined steering angle θ1, in other words, if the second straight-running determination condition is not satisfied at the time of execution of step S43, the checking
一方、操舵角θの絶対値|θ|が所定の操舵角θ1よりも小さければ、言い換えれば、ステップS43の実行時点において第2の直進判定条件を満たしていれば、チェック用ECU45は「Yes」と判定してステップS44に進む。ステップS44においては、チェック用ECU45は、学習完了フラグFRG_Aを、0点学習処理が完了したことを表す”1”に設定し、ステップS45にて、”1”に設定した学習完了フラグFRG_Aを操舵反力用ECU46および転舵用ECU47に対して出力する。そして、チェック用ECU45は、ステップS47にて「0点学習プログラム」の実行を終了する。
On the other hand, if the absolute value | θ | of the steering angle θ is smaller than the predetermined steering angle θ1, in other words, if the second straight-running determination condition is satisfied at the time of execution of step S43, the checking
また、操舵反力用ECU46は、前記イグニッションスイッチの投入後、図5の「操舵反力制御プログラム」を所定の短時間ごとに繰り返し実行している。この「操舵反力制御プログラム」の実行は、ステップS50にて開始され、操舵反力用ECU46は、ステップS51にて、操舵角センサ41から操舵角θおよび車速センサ44から車速Vを入力して、ステップS52に進む。ステップS52においては、操舵反力用ECU46は、チェック用ECU45から”1”に設定された学習完了フラグFRG_Aを取得したか否かを判定する。
Further, the steering
すなわち、操舵反力用ECU46は、”1”に設定された学習完了フラグFRG_Aを取得していれば、上述したように、操舵ハンドル11(操舵入力軸12)の操舵0点θc_0と機械反力付与機構23の回転軸23aの0点とが正確に一致した状態で学習が完了しているため、「Yes」と判定する。そして、操舵反力用ECU46は、ステップS53〜ステップS56の各処理を実行し、運転者による操舵ハンドル11の回動操作に対して適切な反力を付与するように、操舵反力用電動モータ13を駆動制御する(以下、この駆動制御を通常反力制御という)。以下、この通常反力制御について詳細に説明する。
That is, if the steering
ステップS53においては、操舵反力用ECU46は、不揮発性メモリ内に予め記憶されているモータ反力特性テーブルを参照して、操舵角θおよび車速Vに応じて変化する操舵反力用電動モータ13による目標反力(以下、この反力を目標モータ反力Tm*という)を計算する。このモータ反力特性テーブルは、図7に示すように、複数の代表的な車速値ごとに、操舵角θの絶対値|θ|の増加に従って非線形増加する複数の目標モータ反力Tm*を記憶している。なお、このモータ反力特性テーブルを利用するのに代えて、操舵角θおよび車速Vに応じて変化する目標モータ反力Tm*を関数により予め定義しておき、同関数を利用して目標モータ反力Tm*を計算するようにしてもよい。
In step S53, the steering
次に、操舵反力用ECU46は、ステップS54にて、不揮発性メモリ内に予め記憶されているバネ反力特性テーブルを参照して、操舵角θに応じて変化するバネ反力Tsを計算する。このバネ反力特性テーブルは、図8に示すように、操舵角θの絶対値|θ|の増加に従って増加する特性であって、特に、操舵角θの絶対値|θ|が小さな範囲において変化率が大きくなるバネ反力Tsを記憶している。
Next, in step S54, the steering
このように、前記ステップS53およびステップS54にて、それぞれ、操舵角θに応じた目標モータ反力Tm*およびバネ反力Tsを計算すると、操舵反力用ECU46は、ステップS55にて、目標操舵反力Th*を計算する。具体的には、前記ステップS53にて計算した目標モータ反力Tm*と前記ステップS54にて計算したバネ反力Tsとを、下記式1に従って加算することによって、目標操舵反力Th*を計算する。
Th*=Tm*+Ts …式1
As described above, when the target motor reaction force Tm * and the spring reaction force Ts corresponding to the steering angle θ are calculated in step S53 and step S54, respectively, the steering
Th * = Tm * + Ts ...
なお、本実施形態においては、目標モータ反力Tm*およびバネ反力Tsを計算し、これら反力を前記式1に従って加算することにより目標操舵反力Th*を計算するように実施する。しかしながら、例えば、操舵角θおよび車速Vに応じて変化する複数の目標操舵反力Th*を記憶した操舵反力テーブルを不揮発性メモリ内に予め用意しておき、この操舵反力テーブルを参照して目標操舵反力Th*を計算するように実施してもよい。また、この操舵反力テーブルを利用することに代えて、操舵角θおよび車速Vに応じて変化する目標操舵反力Th*を関数により予め定義しておき、同関数を利用して目標操舵反力Th*を計算するようにしてもよい。
In this embodiment, the target motor reaction force Tm * and the spring reaction force Ts are calculated, and these reaction forces are added according to the above-described
次に、操舵反力用ECU46は、ステップS56にて、駆動回路52と協働して前記計算した目標操舵反力Th*に対応した、より詳しくは、目標モータ反力Tm*に対応した駆動電流を操舵反力用電動モータ13に流して、ステップS59にてこの「操舵反力制御プログラム」の実行を一旦終了する。これにより、操舵反力用電動モータ13は、操舵入力軸12を目標モータ反力Tm*に対応した回転トルクで駆動する。その結果、操舵ハンドル11の回動操作に対して、操舵反力用電動モータ13と機械反力付与機構23による目標操舵反力Th*が付与され、運転者は、適度な操舵反力を感じながら、操舵ハンドル11を回動操作できる。この場合、通常反力制御は、学習完了フラグFRG_Aが”1”に設定された場合、すなわち、操舵ハンドル11(操舵入力軸12)の操舵0点と機械反力付与機構23の回転軸23aの0点とが正確に一致した状態で実行される。このため、操舵ハンドル11の0点すなわち中立位置にて無用な反力、より詳しくは、無用なバネ反力Tsが付与されることがなく、したがって、運転者は、良好な操舵フィーリングを得ることができる。
Next, in step S56, the steering
一方、操舵反力用ECU46は、チェック用ECU45から”0”に設定された学習完了フラグFRG_Aを取得していれば、未だ0点学習処理が完了していないため、前記ステップS52にて「No」と判定する。そして、操舵反力用ECU46は、ステップS57およびステップS58を実行し、上述した「0点学習プログラム」の実行における最終0点学習処理を早期に完了させるために、操舵ハンドル11(操舵入力軸12)の、特に、仮の操舵0点近傍におけるモータ反力が大きくなるように(以下、この大きくされたモータ反力をモータ反力Tmlという)、操舵反力用電動モータ13を駆動制御する(以下、この駆動制御を学習補助反力制御という)。以下、この学習補助反力制御について詳細に説明する。
On the other hand, if the steering
ステップS57においては、操舵反力用ECU46は、不揮発性メモリ内に予め記憶されている操舵反力用電動モータ13の粘性成分特性テーブルを参照し、操舵角θの時間変化すなわち操舵角速度dθ/dtに対する粘性成分Tmrが大きくなるように変更する。この粘性成分特性テーブルは、図9に示すように、学習完了フラグFRG_Aの設定値すなわち0点学習の完了後を表す”1”または0点学習の完了前を表す”0”ごとに、操舵角速度dθ/dtの絶対値|dθ/dt|の増加に従って線形増加する粘性成分Tmrを記憶している。ここで、図9においては、学習完了後の粘性成分Tmrを実線で示し、学習完了前の粘性成分Tmrを破線で示す。なお、この粘性成分特性テーブルを利用するのに代えて、学習完了フラグFRG_Aの設定値および操舵角速度dθ/dtの絶対値|dθ/dt|に応じて変化する粘性成分Tmrを関数により予め定義しておき、同関数を利用して学習完了フラグFRG_Aの設定値に応じた粘性成分Tmrを計算するようにしてもよい。
In step S57, the steering
次に、ステップS58においては、操舵反力用ECU46は、前記ステップS57にて大きくなるように変更された粘性成分Tmrを反映した目標モータ反力Tml*を計算するとともに、同計算した目標モータ反力Tml*を操舵ハンドル11に付与する。具体的に説明すると、操舵反力用ECU46は、図7に示したモータ反力特性テーブルを利用して、目標モータ反力Tml*を計算する。ここで、計算される目標モータ反力Tml*は、上述したように、大きくなるように変更された粘性成分Tmrを反映したものである。このため、計算される目標モータ反力Tml*は、粘性成分Tmrの大きさ、すなわち、運転者による操舵ハンドル11の操舵角速度dθ/dtの大きさにより依存するようになる。したがって、学習補助反力制御において計算される目標モータ反力Tml*は、運転者による操舵ハンドル11の回動操作に応じて、図7にて破線で示すように、通常反力制御における目標モータ反力Tmに比して大きく計算される。なお、目標モータ反力Tml*は、電磁クラッチ22の連結状態または非連結状態に応じて、すなわち、バネ反力Tsの有無に応じて変更されることはいうまでもない。
Next, in step S58, the steering
そして、操舵反力用ECU46は、駆動回路52と協働して、計算した目標モータ反力Tml*に対応した駆動電流を操舵反力用電動モータ13に流して、ステップS59にてこの「操舵反力制御プログラム」の実行を一旦終了する。これにより、操舵反力用電動モータ13は、操舵入力軸12を目標モータ反力Tml*に対応した回転トルクで駆動する。その結果、運転者による操舵ハンドル11の速い回動操作に対してより大きな反力を付与することができ、特に、仮の操舵0点近傍すなわち中立位置近傍における回動操作に対しては、付与される大きな反力によって操舵ハンドル11を仮の操舵0点方向に案内しやすくなる。したがって、チェック用ECU45による「0点学習プログラム」の実行に際して、前記ステップS36における第2の直進判定条件が成立しやすくなって、最終0点学習処理を早期に完了しやすくなる。
The steering
また、転舵用ECU47は、前記イグニッションスイッチの投入後、図6の「転舵制御プログラム」を所定の短時間ごとに繰り返し実行している。この「転舵制御プログラム」の実行は、ステップS70にて開始され、転舵用ECU47は、ステップS71にて、操舵角センサ41から操舵角θ、転舵角センサ43から実転舵角δおよび車速センサ44から車速Vを入力して、ステップS72に進む。
Further, after turning on the ignition switch, the steering
ステップS72においては、転舵用ECU47は、不揮発性メモリ内に記憶されている転舵角テーブルを参照して、操舵角θに応じて変化する目標転舵角δ*を計算する。この転舵角テーブルは、図10に示すように、操舵角θの絶対値|θ|の増加に伴って非線形に増加する目標転舵角δ*を記憶している。この目標転舵角δ*の操舵角θに対する変化率は、操舵角θの絶対値|θ|の小さな範囲内で小さく、操舵角θの絶対値|θ|が大きくなると大きくなるように設定されている。なお、この転舵角テーブルを利用するのに代えて、操舵角θと目標転舵角δ*との関係を示す関数(例えば、指数関数やべき乗関数など)を予め用意しておき、同関数を利用して目標転舵角δ*を計算するようにしてもよい。また、この目標転舵角δ*の計算においては、例えば、車両の旋回に伴って発生する横加速度やヨーレート、または、車両の旋回曲率などを用いて計算するようにしてもよい。
In step S72, the turning
次に、転舵用ECU47は、ステップS73にて、不揮発性メモリ内に記憶されている車速係数テーブルを参照して、車速Vに応じて変化する車速係数Kを計算する。この車速係数テーブルは、図11に示すように、車速Vの小さな範囲内で「1」よりも大きく、車速Vの大きな範囲内で「1」よりも小さく、車速Vの増加に従って「1」を挟んで非線形に減少する車速係数Kを記憶している。なお、この車速係数テーブルを利用するのに代えて、車速Vと車速係数Kとの関係を示す関数を予め用意しておき、同関数を利用して車速係数Kを計算するようにしてもよい。
Next, in step S73, the steering
これらの目標転舵角δ*および車速係数Kの決定後、転舵用ECU47は、ステップS74にて、下記式2の演算の実行により、目標転舵角δ*を車速係数Kで補正して、最終的な目標転舵角δ*を計算する。
δ*=K・δ* …式2
After determining the target turning angle δ * and the vehicle speed coefficient K, the steering
δ * = K · δ * … Formula 2
次に、転舵用ECU47は、チェック用ECU45から”1”に設定された学習完了フラグFRG_Aを取得したか否かを判定する。すなわち、転舵用ECU47は、”1”に設定された学習完了フラグFRG_Aを取得していれば、上述したように、操舵ハンドル11(操舵入力軸12)の最終的な操舵0点θc_0と左右前輪FW1,FW2(転舵出力軸34)の最終的な転舵0点δc_0が正確に一致した状態で学習が完了しているため、「Yes」と判定する。
Next, the steering
そして、転舵用ECU47は、ステップS76にて、転舵0点δc_0を中立位置とし、実転舵角δが最終的に目標転舵角δ*に等しくなるように、両転舵角δ*,δの差分δ*−δを用いて駆動回路54を介して転舵用電動モータ32の回転を制御する。これにより、転舵用電動モータ32は回転駆動され、ねじ送り機構33を介してラックバー31を軸線方向に駆動して、左右前輪FW1,FW2を目標転舵角δ*に転舵する。そして、転舵用ECU47は、ステップS78にて、転舵制御プログラムの実行を一旦終了し、所定の短時間の経過後、ふたたび、同プログラムの実行を開始する。
Then, in step S76, the turning
一方、転舵用ECU47は、チェック用ECU45から”0”に設定された学習完了フラグFRG_Aを取得していれば、未だ最終0点学習処理が完了していないため、前記ステップS75にて「No」と判定する。これにより、転舵用ECU47は、ステップS77にて、仮の転舵0点δkc_0を中立位置とし、前記ステップS76と同様に、実転舵角δが最終的に目標転舵角δ*に等しくなるように、両転舵角δ*,δの差分δ*−δを用いて駆動回路54を介して転舵用電動モータ32の回転を制御する。そして、転舵用ECU47は、ステップS78にて、転舵制御プログラムの実行を一旦終了し、所定の短時間の経過後、ふたたび、同プログラムの実行を開始する。
On the other hand, if the turning
このように、前記ステップS76またはステップS77の転舵制御により、図10に示すように、左右前輪FW1,FW2は、操舵角θの小さな範囲で同操舵角θの変化に対して小さく転舵され、操舵角θの大きな範囲で同操舵角θの変化に対して大きく転舵される。その結果、操舵ハンドル11の持ち替えなしで左右前輪FW1,FW2は大きな転舵角δまで転舵される。また、図11に示すように、左右前輪FW1,FW2は、車速Vが小さいときには操舵角θに対して大きく転舵され、車速Vが大きくなると操舵角θに対して小さく転舵される。その結果、運転者は、車速Vに応じた良好な操舵フィーリングを得ることができる。
As described above, as shown in FIG. 10, the left and right front wheels FW1 and FW2 are steered small with respect to the change in the steering angle θ within a small range of the steering angle θ by the steering control in step S76 or step S77. The steering is greatly steered with respect to the change of the steering angle θ within a large range of the steering angle θ. As a result, the left and right front wheels FW1, FW2 are steered to a large turning angle δ without changing the
以上の説明からも理解できるように、本実施形態によれば、チェック用ECU45は、検出された操舵角θが第1の直進判定条件を満たす場合には、暫定的に仮の操舵0点θkc_0および仮の転舵0点δkc_0を更新することができる。また、検出された操舵角θが第2の直進判定条件を満たす場合には、最終的に正確な操舵0点θc_0および正確な転舵0点δc_0を更新することができる。
As can be understood from the above description, according to the present embodiment, when the detected steering angle θ satisfies the first straight-running determination condition, the checking
ここで、第2の直進判定条件は第1の直進判定条件よりも厳密に車両の直進状態を判定するための条件である。このため、チェック用ECU45は、検出された操舵角θが第1の直進判定条件を満たしている場合には、まず、ある程度の誤差範囲を有する仮の操舵0点θkc_0および仮の転舵0点δkc_0を暫定的に更新しておくことができる。そして、チェック用ECU45は、検出された操舵角θが第2の直進判定条件を満たしている場合には、極めて小さな誤差範囲で正確な操舵0点θc_0および正確な転舵0点δc_0を最終的に更新することができる。このように、操舵0点および転舵0点を更新する(学習する)機会を増やすことによって、極めて容易かつ確実に、正確な基準点としての操舵0点θc_0および転舵0点δc_0を設定することができる。また、このような操舵0点および転舵0点の更新を検出車速Vの小さい低速域で実行することによって、運転者による操舵操作に対する影響を小さくすることができる。
Here, the second straight traveling determination condition is a condition for determining the straight traveling state of the vehicle more strictly than the first straight traveling determination condition. Therefore, when the detected steering angle θ satisfies the first straight traveling determination condition, the
また、操舵反力用電動モータ13に加えて(または代えて)、機械反力付与機構23が機械的に弾発的なバネ反力Tsを付与する場合であっても、特に、操舵ハンドル11(操舵入力軸12)の操舵0点θc_0(すなわち中立位置)近傍において、運転者は、適切な反力特性を知覚することができる。すなわち、チェック用ECU45は、第2の直進判定条件に基づき、車両の直進状態を判定すると、電磁クラッチ22を再連結状態に制御することにより、操舵ハンドル11(操舵入力軸12)の操舵0点θc_0と機械反力付与機構23の0点とを一致させることができる。これにより、操舵ハンドル11の操作に対し、予め設定された機械反力付与機構23の反力特性に基づいて弾発的なバネ反力Tsを適切に付与することができる。したがって、運転者は、操舵ハンドル11を介して知覚する反力に違和感を覚えることがない。
Further, in addition to (or instead of) the steering reaction force
さらに、最終的に操舵0点θc_0および転舵0点δc_0が更新されるまで、操舵反力用ECU46は、操舵反力用電動モータ13の反力特性のうちの粘性成分特性を変更することによって、操舵反力用電動モータ13が大きな目標モータ反力Tml*を操舵ハンドル11に付与するように駆動制御する。これにより、例えば、操舵ハンドル11の中立位置近傍における運転者の操舵ハンドル11の操作、より詳しくは、操舵ハンドル11の操作速度に対してより大きな反力を付与することができる。したがって、操舵ハンドル11を適切に中立位置近傍に案内することができ、その結果、第2の直進判定条件が成立しやすくなって、チェック用ECU45は、操舵0点θc_0および転舵0点δc_0を早期に更新(学習)することができる。
Further, until the
ところで、上記実施形態における0点学習プログラムを実行することにより、操舵ハンドル11(操舵入力軸12)、機械反力付与機構23の回転軸23aおよび左右前輪FW1,FW2(転舵出力軸34)のそれぞれの0点すなわち中立位置を確実に一致させることができる。このため、例えば、左右前輪FW1,FW2の転舵状態に異常が発生した場合であっても、操舵ハンドル11(操舵入力軸12)、機械反力付与機構23の回転軸23aおよび左右前輪FW1,FW2(転舵出力軸34)の中立位置を一致させた状態で、転舵用ECU47は異常用電磁クラッチ36を極めて容易に連結状態に制御することができる。これにより、異常発生時において、操舵ハンドル11と左右前輪FW1,FW2とを機械的に連結した場合であっても、運転者は、極めて容易に車両を直進走行または旋回走行させることができるとともに、良好な反力特性を得ることができる。
By the way, by executing the zero point learning program in the above embodiment, the steering handle 11 (steering input shaft 12), the
さらに、本発明の実施にあたっては、上記各実施形態および各変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、「0点学習プログラム」におけるステップS40〜ステップS45の処理すなわち最終0点学習処理の実行後、同プログラムの実行を終了するように実施した。しかしながら、必要に応じて、繰り返し「0点学習プログラム」を実行するように実施することも可能である。 For example, in the above-described embodiment, the execution of the program is terminated after the processing of Step S40 to Step S45 in the “0 point learning program”, that is, the final 0 point learning processing. However, it is possible to repeatedly execute the “0 point learning program” as necessary.
また、上記実施形態においては、車両を操舵するために回動操作される操舵ハンドル11を用いるようにした。しかし、これに代えて、例えば、直線的に変位するジョイスティックタイプの操舵ハンドルを用いてもよいし、その他、運転者によって操作されるとともに車両に対する操舵を指示できるものであれば、いかなるものを用いてもよい。 In the above embodiment, the steering handle 11 that is turned to steer the vehicle is used. However, instead of this, for example, a joystick-type steering handle that is linearly displaced may be used, or any other one that can be operated by the driver and instructed to steer the vehicle is used. May be.
また、上記実施形態においては、転舵用電動モータ32がラックバー31をリニアに変位させて、左右前輪FW1,FW2を転舵するようにした。これに代えて、転舵用電動モータ32が転舵出力軸34を回転させることにより、左右前輪FW1,FW2を転舵するようにしてもよい。
In the above embodiment, the steering
FW1,FW2…前輪、11…操舵ハンドル、12…操舵入力軸、13…操舵反力用電動モータ、21…回転伝達機構、22…電磁クラッチ、23…機械反力付与機構、31…ラックバー、32…転舵用電動モータ、34…転舵出力軸、41…操舵角センサ、42…操舵トルクセンサ、43…転舵角センサ、44…車速センサ、45…チェック用ECU、46…操舵反力用ECU、47…転舵用ECU
FW1, FW2 ... front wheels, 11 ... steering handle, 12 ... steering input shaft, 13 ... electric motor for steering reaction force, 21 ... rotation transmission mechanism, 22 ... electromagnetic clutch, 23 ... mechanical reaction force applying mechanism, 31 ... rack bar, 32 ... Electric motor for turning, 34 ... Steering output shaft, 41 ... Steering angle sensor, 42 ... Steering torque sensor, 43 ... Steering angle sensor, 44 ... Vehicle speed sensor, 45 ... ECU for check, 46 ... Steering reaction force ECU, 47 ... ECU for turning
Claims (8)
前記操舵ハンドルに対する運転者の操作入力値を検出する操作入力値検出手段と、
前記転舵輪の転舵量を検出する転舵量検出手段と、
前記操作入力値検出手段により検出した操作入力値が、車両の直進状態を判定するために予め設定された車両の直進判定条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記検出した操作入力値が前記車両の直進判定条件を満たすとの前記判定手段による判定に基づき、前記車両の直進判定条件を満たす前記検出した操作入力値を用いて前記操舵ハンドルの操舵基準点を更新し、前記車両の直進判定条件を満たす前記検出した操作入力値に対応して前記転舵量検出手段により検出した転舵量を用いて前記転舵輪の転舵基準点を更新する基準点更新手段とを備えて構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 A steering handle that is steered by a driver to turn the vehicle, a reaction force actuator that applies a reaction force to the operation of the steering handle, a turning actuator for turning steered wheels, and the steering handle A steering-by-wire vehicle including a control device that drives and controls the reaction force actuator to apply a predetermined reaction force and steers the steered wheel by driving the steering actuator according to the operation of In the steering apparatus, the control device is
An operation input value detecting means for detecting an operation input value of a driver for the steering wheel;
A turning amount detecting means for detecting a turning amount of the turning wheel;
A determination unit that determines whether or not the operation input value detected by the operation input value detection unit satisfies a vehicle straight-running determination condition that is set in advance in order to determine the vehicle straight-running state;
Based on the determination by the determining means that the detected operation input value satisfies the straight-ahead determination condition of the vehicle, the steering reference point of the steering wheel is determined using the detected operation input value that satisfies the straight-line determination condition of the vehicle. A reference point update that updates and updates the turning reference point of the steered wheels by using the turning amount detected by the turning amount detection means corresponding to the detected operation input value that satisfies the straight-running determination condition of the vehicle And a vehicle steering apparatus.
前記車両の直進判定条件は、
前記操作入力値検出手段により検出した操作入力値が第1の操作入力値よりも小さい状態で所定の第1の時間継続していることを判定するための第1の直進判定条件と、
前記操作入力値検出手段により検出した操作入力値が前記第1の操作入力値よりも小さく設定した第2の操作入力値よりも小さい状態で前記所定の第1の時間よりも長く設定した第2の時間継続していることを判定するための第2の直進判定条件とから構成されるものであり、
前記基準点更新手段は、
前記検出した操作入力値が前記第1の直進判定条件のみを満たすとの前記判定手段による判定に基づき、前記第1の直進判定条件を満たす前記検出した操作入力値を用いて前記操舵ハンドル操舵基準点を暫定的に更新するとともに、前記第1の直進判定条件を満たす前記検出した操作入力値に対応して前記転舵量検出手段により検出した転舵量を用いて前記転舵基準点を暫定的に更新し、
前記検出した操作入力値が前記第2の直進判定条件を満たすとの前記判定手段による判定に基づき、前記第2の直進判定条件を満たす前記検出した操作入力値を用いて前記操舵ハンドル操舵基準点を最終的に更新するとともに、前記第2の直進判定条件を満たす前記検出した操作入力値に対応して前記転舵量検出手段により検出した転舵量を用いて前記転舵基準点を最終的に更新することを特徴とする車両の操舵装置。 In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The straight traveling determination condition for the vehicle is as follows:
A first straight-running determination condition for determining that the operation input value detected by the operation input value detection means is continued for a predetermined first time in a state where the operation input value is smaller than the first operation input value;
A second value set longer than the predetermined first time in a state where the operation input value detected by the operation input value detection means is smaller than the second operation input value set smaller than the first operation input value; And a second straight-running determination condition for determining that the time is continued,
The reference point update means includes
Based on the determination by the determination means that the detected operation input value satisfies only the first straight travel determination condition, the steering handle steering reference is determined using the detected operation input value that satisfies the first straight travel determination condition. The turning reference point is provisionally updated using the turning amount detected by the turning amount detection means corresponding to the detected operation input value that satisfies the first straight traveling determination condition. Update
Based on the determination by the determining means that the detected operation input value satisfies the second straight travel determination condition, the steering handle steering reference point is determined using the detected operation input value that satisfies the second straight travel determination condition. Is finally updated, and the turning reference point is finally determined using the turning amount detected by the turning amount detection means corresponding to the detected operation input value that satisfies the second straight traveling determination condition. A vehicle steering apparatus that is updated to
車速を検出する車速検出手段を備え、
前記判定手段は、
前記検出した車速が予め設定した所定の車速よりも小さいときに、前記検出した操作入力値が、前記第1の直進判定条件または前記第2の直進判定条件を満たすか否かを判定することを特徴とする車両の操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 2, further comprising:
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed,
The determination means includes
When the detected vehicle speed is smaller than a predetermined vehicle speed set in advance, it is determined whether or not the detected operation input value satisfies the first straight travel determination condition or the second straight travel determination condition. A vehicle steering apparatus.
前記操舵ハンドルの操作に対して機械的に弾発的な反力を付与する機械反力付与機構と、前記操舵ハンドルと前記機械反力付与機構との間に介装されて、連結状態にて前記操舵ハンドルと前記機械反力付与機構とを動力伝達可能に接続し、非連結状態にて前記操舵ハンドルと前記機械反力付与機構とを動力伝達不能に切断する断続器とを備え、
前記制御装置を、
前記検出した操作入力値が前記車両の直進条件を満たすとの前記判定手段による判定に基づき、前記断続器を非連結状態から連結状態に切り替える切替制御手段を備えて構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 1, further comprising:
A mechanical reaction force applying mechanism that mechanically applies a reaction force to the operation of the steering handle; and a steering reaction state between the steering handle and the mechanical reaction force applying mechanism. An interrupter that connects the steering handle and the mechanical reaction force application mechanism so as to be able to transmit power, and disconnects the steering handle and the mechanical reaction force application mechanism in a non-coupled state so as not to transmit power;
The control device;
A vehicle comprising switching control means for switching the interrupter from a non-connected state to a connected state based on the determination by the determining means that the detected operation input value satisfies a straight traveling condition of the vehicle. Steering device.
前記制御手段は、
前記基準点更新手段が操舵基準点および転舵基準点を更新するまで、前記反力アクチュエータによって付与する反力を大きく設定することを特徴とする車両の操舵装置。 In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The control means includes
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the reaction force applied by the reaction force actuator is set large until the reference point update unit updates the steering reference point and the steering reference point.
前記制御手段は、
前記反力アクチュエータが付与する反力の特性であって、前記操舵ハンドルの操作速度に応じて変化する粘性成分特性を、前記操舵ハンドルの操作速度変化に対して大きく変化する特性に変更することによって、前記反力アクチュエータによって付与する反力を大きく設定することを特徴とする車両の操舵装置。 In the vehicle steering apparatus according to claim 5,
The control means includes
By changing the characteristic of the reaction force applied by the reaction force actuator, which changes depending on the operation speed of the steering wheel, to a characteristic that greatly changes with the change in the operation speed of the steering wheel. A vehicle steering apparatus characterized in that a reaction force applied by the reaction force actuator is set large.
前記制御手段を、
前記操作入力値検出手段によって検出した操作入力値と予め定めた指数関係またはべき乗関係にある前記転舵輪の転舵量を、前記検出した操作入力値を用いて計算する転舵量計算手段と、
前記計算した転舵量に応じて前記転舵アクチュエータを制御して前記転舵輪を同計算した転舵量に転舵する転舵制御手段とを備えて構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The control means;
Steering amount calculation means for calculating the turning amount of the steered wheels that is in a predetermined exponential relationship or a power relationship with the operation input value detected by the operation input value detection means, using the detected operation input value;
A vehicle steering apparatus comprising: a steering control unit that controls the steering actuator according to the calculated turning amount to turn the turning wheel to the calculated turning amount. .
前記操舵ハンドルと前記転舵輪との間に介装されて、非連結状態にて前記操舵ハンドルと前記転舵輪とを動力伝達不能に切断し、連結状態にて前記操舵ハンドルと前記転舵輪とを動力伝達可能に接続するバックアップ用断続器を設けたことを特徴とする車両の操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to claim 1, further comprising:
It is interposed between the steering handle and the steered wheel, disconnects the steering handle and the steered wheel in a non-connected state so that power cannot be transmitted, and connects the steered handle and the steered wheel in a connected state. A vehicle steering apparatus comprising a backup interrupter connected to transmit power.
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