JP2017128155A - Steering device - Google Patents

Steering device Download PDF

Info

Publication number
JP2017128155A
JP2017128155A JP2016007184A JP2016007184A JP2017128155A JP 2017128155 A JP2017128155 A JP 2017128155A JP 2016007184 A JP2016007184 A JP 2016007184A JP 2016007184 A JP2016007184 A JP 2016007184A JP 2017128155 A JP2017128155 A JP 2017128155A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
angle
function
target
snake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016007184A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6631268B2 (en
Inventor
泰亮 菅岩
Taisuke Sugaiwa
泰亮 菅岩
博充 浦野
Hiromitsu Urano
博充 浦野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2016007184A priority Critical patent/JP6631268B2/en
Publication of JP2017128155A publication Critical patent/JP2017128155A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6631268B2 publication Critical patent/JP6631268B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To alleviate an incongruity when switching a relationship between a steering angle and a turning angle in accordance with the switching of a traveling mode.SOLUTION: A steering device 13 comprises first calculation means 136 which calculates a target turning angle θtg on the basis of a first function fm when a traveling mode is in a manual mode, and second calculation means 132 which calculates a target steering angle φtg on the basis of a second function fa when the traveling mode is in an automatic mode. When the traveling mode is switched to the manual mode, the first calculation means or the second calculates the target turning angle or the target steering angle on the basis of a third function fm0 or a fourth function fa0 which satisfies a first condition for sufficing a correspondence relationship between a steering angle φ0 and a turning angle θ0 when the traveling mode is switched, a second condition for making a posture of a steering member 134 and a reference posture coincide with each other in a situation that the turning angle becomes zero, and a third condition or a fourth condition that a change tendency of the turning angle with respect to the steering angle becomes most similar to a change tendency in the first function or the second function.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ステアバイワイヤ方式の操舵装置の技術分野に関する。   The present invention relates to the technical field of steer-by-wire steering devices.

ステアバイワイヤ方式の操舵装置が知られている。例えば、特許文献1には、操舵部材(例えば、ステアリングホイール)の操舵角に対する車輪の転蛇角の回転比率を変更可能な操舵装置が記載されている。特に、特許文献1には、車両が自動走行している場合に用いる回転比率を、車両が自動走行していない場合に用いる回転比率よりも大きくすることで、自動走行中の操舵部材の動きを少なくする操舵装置が記載されている。   Steer-by-wire steering devices are known. For example, Patent Literature 1 describes a steering device that can change a rotation ratio of a wheel snake angle relative to a steering angle of a steering member (for example, a steering wheel). In particular, in Patent Document 1, the rotation ratio used when the vehicle is automatically traveling is set to be larger than the rotation ratio used when the vehicle is not automatically traveling, so that the movement of the steering member during automatic traveling is increased. A reduced steering system is described.

特開2004−224238号公報JP 2004-224238 A

特許文献1に記載された操舵装置は、自動走行している車両が自動走行を終了する又は自動走行していなかった車両が新たに自動走行を開始する際に、回転比率を切り替える。しかしながら、回転比率が単に切り替わるだけでは、回転比率が切り替わった後において、操舵角がゼロになっているのに転蛇角がゼロになっていない(或いは、転蛇角がゼロになっているのに操舵角がゼロになっていない)状況が生ずる可能性がある。例えば、操舵角に対する転蛇角の回転比率が2であり、操舵角が+5度であり且つ転蛇角が+10度である状況下で回転比率が1に切り替わったとすると、操舵部材が+5度だけ戻されることで操舵角が0度になったにも関わらず、転蛇角が0度になっていない(具体的には、車輪が+5度だけ戻されることで転蛇角が+5度になっている)という状況が生ずる。その結果、操舵部材を操作する搭乗者に違和感を与えかねない。一方で、回転比率の切り替えと同時に転蛇角又は操舵角を変化させることで、回転比率を切り替えた後においても操舵角がゼロになる場合に転蛇角がゼロになるという条件を満たすように回転比率を切り替えることも理論的には可能である。例えば、操舵角に対する転蛇角の回転比率が2であり、操舵角が+5度であり且つ転蛇角が+10度である状況下で回転比率が1に切り替わったとする。この場合、回転比率を切り替えた後においても操舵角がゼロになる場合に転蛇角がゼロになるという条件を満たすように回転比率を切り替えるためには、回転比率の切り替えと同時に、操舵角を+5度から+10度に変化させるか又は転蛇角を+10度から+5度に変化させる必要がある。しかしながら、このような操舵角又は転蛇角の変化もまた、搭乗者に違和感を与えかねない。   The steering device described in Patent Literature 1 switches the rotation ratio when a vehicle that is automatically traveling ends automatic traveling or a vehicle that has not automatically traveled newly starts automatic traveling. However, when the rotation ratio is simply switched, the steering angle is not zero after the rotation ratio is switched, but the snake angle is not zero (or the snake angle is zero). (The steering angle is not zero). For example, assuming that the rotation ratio of the snake angle with respect to the steering angle is 2, the steering angle is +5 degrees, and the rotation ratio is switched to 1 under the condition that the snake angle is +10 degrees, the steering member is only +5 degrees. Although the steering angle becomes 0 degree by returning, the turning angle is not 0 degree (specifically, the turning angle becomes +5 degree by returning the wheel by +5 degrees). The situation occurs. As a result, the passenger who operates the steering member may feel uncomfortable. On the other hand, by changing the tumbling angle or the steering angle at the same time as switching the rotation ratio, the condition that the snake angle is zero when the steering angle becomes zero even after switching the rotation ratio is satisfied. It is theoretically possible to switch the rotation ratio. For example, it is assumed that the rotation ratio is switched to 1 under the situation where the rotation ratio of the snake to the steering angle is 2, the steering angle is +5 degrees, and the snake angle is +10 degrees. In this case, in order to switch the rotation ratio so as to satisfy the condition that the turning angle becomes zero when the steering angle becomes zero even after switching the rotation ratio, the steering angle is changed simultaneously with the switching of the rotation ratio. It is necessary to change from +5 degrees to +10 degrees or to change the snake angle from +10 degrees to +5 degrees. However, such a change in steering angle or rolling angle may also cause the passenger to feel uncomfortable.

本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、車両の走行モードの切り替えに合わせて操舵部材の操舵角と車輪の転蛇角との間の関係を切り替える際に、搭乗者に与える違和感を緩和することが可能なステアバイワイヤ方式の操舵装置を提供することを課題とする。   Examples of problems to be solved by the present invention include the above. The present invention is a steer-by-wire system that can alleviate the discomfort given to the passenger when switching the relationship between the steering angle of the steering member and the snake-turning angle of the wheel in accordance with the switching of the driving mode of the vehicle. It is an object to provide a steering device.

本発明の操舵装置の第1の態様は、搭乗者の操作に基づいて走行する手動モード及び搭乗者の操作に基づくことなく自動的に走行する自動モードの間で走行モードを切替可能な車両を操舵するためのステアバイワイヤ方式の操舵装置であって、前記車両の車輪を転蛇するために前記搭乗者が操作可能であって且つ所定角度回転する毎に同じ姿勢となる操舵部材と、前記操舵部材の操舵角が第1目標角となるように前記操舵部材を駆動可能な第1アクチュエータと、前記車輪の転蛇角が第2目標角となるように前記車輪を駆動可能な第2アクチュエータと、前記操舵角及び前記転蛇角を検出する検出手段と、前記車両の走行モードが前記手動モードである場合に、前記操舵角と前記転蛇角とが満たすべき対応関係を規定する第1関数に基づいて、前記検出手段が検出した前記操舵角に対応する前記第2目標角を算出する第1算出手段と、前記車両の走行モードが前記自動モードである場合に、前記操舵角と前記転蛇角とが満たすべき対応関係を規定し且つ前記第1関数と比較して前記転蛇角に対する前記操舵角の変化量が小さくなる第2関数に基づいて、前記検出手段が検出した前記転蛇角に対応する前記第1目標角を算出する第2算出手段とを備え、前記第1算出手段は、前記走行モードが前記自動モードから前記手動モードへと切り替わった場合には、前記第1関数に基づいて前記第2目標角を算出する前に、(i)前記走行モードが切り替わったタイミングで前記検出手段が検出した前記操舵角と前記転蛇角との間の対応関係を充足するという第1条件、(ii)前記転蛇角がゼロとなる状況下で、前記操舵部材の姿勢が、前記操舵角がゼロとなる場合の前記操舵部材の姿勢と一致するという第2条件、及び、(iii)前記操舵角に対する前記転蛇角の変化傾向が、前記第1関数における変化傾向と最も類似するという第3条件を満たすように前記操舵角と前記転蛇角とが満たすべき対応関係を規定する第3関数に基づいて、前記検出手段が検出した前記操舵角に対応する前記第2目標角を算出し、前記第2算出手段は、前記走行モードが前記手動モードから前記自動モードへと切り替わった場合には、前記第2関数に基づいて前記第1目標角を算出する前に、(i)前記第1条件、(ii)前記第2条件、及び、(iii)前記操舵角に対する前記転蛇角の変化傾向が、前記第2関数における変化傾向と最も類似するという第4条件を満たすように前記操舵角と前記転蛇角とが満たすべき対応関係を規定する第4関数に基づいて、前記検出手段が検出した前記転蛇角に対応する前記第1目標角を算出する。   According to a first aspect of the steering apparatus of the present invention, there is provided a vehicle capable of switching a travel mode between a manual mode that travels based on a passenger's operation and an automatic mode that travels automatically without being based on a passenger's operation. A steer-by-wire steering device for steering, the steering member being operable by the occupant to meander the wheels of the vehicle and having the same posture every time the vehicle rotates by a predetermined angle, and the steering A first actuator capable of driving the steering member such that the steering angle of the member becomes a first target angle; and a second actuator capable of driving the wheel such that the rolling angle of the wheel becomes a second target angle. Detecting means for detecting the steering angle and the meandering angle, and a first function that defines a correspondence relationship that the steering angle and the meandering angle should satisfy when the travel mode of the vehicle is the manual mode. On the basis of the The first calculation means for calculating the second target angle corresponding to the steering angle detected by the detection means, and when the vehicle travel mode is the automatic mode, the steering angle and the snake snake angle are Corresponding to the meandering angle detected by the detecting means based on a second function that defines a corresponding relationship to be satisfied and has a smaller amount of change in the steering angle with respect to the meandering angle compared to the first function. Second calculating means for calculating the first target angle, and the first calculating means, based on the first function, when the traveling mode is switched from the automatic mode to the manual mode. Before calculating the second target angle, (i) a first condition that the correspondence relationship between the steering angle detected by the detecting means at the timing when the traveling mode is switched and the snake-turn angle is satisfied, ( ii) The snake angle is A second condition that the attitude of the steering member coincides with the attitude of the steering member when the steering angle is zero, and (iii) the rolling angle of the steering angle with respect to the steering angle. The detecting means is based on a third function that defines a correspondence relationship that the steering angle and the snake-turn angle should satisfy so that the third condition that the change tendency is most similar to the change tendency in the first function is satisfied. The second target angle corresponding to the detected steering angle is calculated, and the second calculation means is based on the second function when the traveling mode is switched from the manual mode to the automatic mode. Before the first target angle is calculated, (i) the first condition, (ii) the second condition, and (iii) the change tendency of the rolling angle with respect to the steering angle is expressed by the second function. The most similar to the change trend in The first target corresponding to the rolling angle detected by the detecting means based on a fourth function that defines a correspondence relationship that the steering angle and the rolling angle should satisfy so as to satisfy the fourth condition of Calculate the corner.

本発明の操舵装置の第1の態様によれば、走行モードが自動モードから手動モードへと切り替わった場合には、第1関数に基づいて第2目標角が算出される前に、第3関数に基づいて第2目標角が算出される。このため、走行モードが自動モードから手動モードへと切り替わると同時に第1関数に基づく第2目標角の算出が開始される場合と比較して、車両の走行モードの切り替えに合わせて操舵角と転蛇角との間の対応関係を規定する関数を切り替える際に搭乗者に与える違和感が緩和される。同様に、走行モードが手動モードから自動モードへと切り替わった場合には、第2関数に基づいて第1目標角が算出される前に、第4関数に基づいて第1目標角が算出される。このため、走行モードが手動モードから自動モードへと切り替わると同時に第2関数に基づく第1目標角の算出が開始される場合と比較して、車両の走行モードの切り替えに合わせて操舵部材の操舵角と車輪の転蛇角との間の対応関係を規定する関数を切り替える際に搭乗者に与える違和感が緩和される。   According to the first aspect of the steering device of the present invention, when the traveling mode is switched from the automatic mode to the manual mode, the third function is calculated before the second target angle is calculated based on the first function. Based on the second target angle is calculated. Therefore, as compared with the case where the calculation of the second target angle based on the first function is started at the same time when the travel mode is switched from the automatic mode to the manual mode, the steering angle and the shift are changed in accordance with the switching of the travel mode of the vehicle. The uncomfortable feeling given to the occupant when switching the function that defines the correspondence between the snake angle is alleviated. Similarly, when the travel mode is switched from the manual mode to the automatic mode, the first target angle is calculated based on the fourth function before the first target angle is calculated based on the second function. . Therefore, as compared with the case where the calculation of the first target angle based on the second function is started at the same time when the travel mode is switched from the manual mode to the automatic mode, the steering member is steered in accordance with the switching of the travel mode of the vehicle. The uncomfortable feeling given to the occupant when the function that defines the correspondence between the corner and the snake-turn angle of the wheel is switched is alleviated.

図1は、第1実施形態の車両の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a steering function used in the first embodiment. 図3は、第2実施形態の車両の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the vehicle according to the second embodiment. 図4は、第2実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a steering function used in the second embodiment. 図5は、第2実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a steering function used in the second embodiment. 図6は、第2実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a steering function used in the second embodiment. 図7は、第2実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a steering function used in the second embodiment. 図8は、第2実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing a steering function used in the second embodiment. 図9は、第2実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing a steering function used in the second embodiment. 図10は、第2実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a steering function used in the second embodiment. 図11は、第2実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing a steering function used in the second embodiment. 図12は、第2実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing a steering function used in the second embodiment. 図13は、第3実施形態の車両の構成を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle according to the third embodiment. 図14は、第3実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing a steering function used in the third embodiment. 図15は、第3実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing a steering function used in the third embodiment. 図16は、第3実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing a steering function used in the third embodiment. 図17は、第3実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing a steering function used in the third embodiment. 図18は、第3実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 18 is a graph showing a steering function used in the third embodiment. 図19は、第3実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 19 is a graph showing a steering function used in the third embodiment. 図20は、第3実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 20 is a graph showing a steering function used in the third embodiment. 図21は、第3実施形態で用いられる操舵関数を示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing a steering function used in the third embodiment.

(1)第1実施形態
以下、図1を参照しながら、本発明の操舵装置の第1実施形態が適用された車両1について説明する。図1に示すように、車両1は、車輪(転蛇輪)11と、車輪11を転蛇可能な(つまり、車両1を操舵可能な)ステアバイワイヤ方式の操舵装置13とを備えている。
(1) First Embodiment Hereinafter, a vehicle 1 to which a first embodiment of a steering apparatus of the present invention is applied will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes a wheel (a snake ring) 11 and a steer-by-wire steering device 13 that can snake the wheel 11 (that is, the vehicle 1 can be steered).

操舵装置13は、「検出手段」の一具体例である転蛇角監視装置131と、「第2算出手段」の一具体例である目標操舵角演算部132と、「第1アクチュエータ」の一具体例であるステアアクチュエータ133と、「操舵部材」の一具体例であるステアリングホイール134と、「検出手段」の一具体例である操舵角監視装置135と、「第1算出手段」の一具体例である目標転蛇角演算部136と、「第2アクチュエータ」の一具体例である転蛇アクチュエータ137と、走行モード判定部138と、関数設定部139とを備えている。   The steering device 13 includes a turning angle monitoring device 131, which is a specific example of “detection means”, a target steering angle calculation unit 132, which is a specific example of “second calculation means”, and a “first actuator”. A specific example of the steering actuator 133, a steering wheel 134 as a specific example of the “steering member”, a steering angle monitoring device 135 as a specific example of the “detection means”, and a specific example of the “first calculation means” A target meandering angle calculation unit 136 as an example, a meandering actuator 137 as a specific example of a “second actuator”, a travel mode determination unit 138, and a function setting unit 139 are provided.

転蛇角監視装置131は、車輪11の転蛇角θを検出する。転蛇角監視装置131は、検出した転蛇角θ(以降、転蛇角監視装置131が検出した転蛇角θを、“転蛇角θd”と称する)を、目標操舵角演算部132に出力する。目標操舵角演算部132は、転蛇角θdに基づいて、ステアリングホイール134の操舵角φの目標値である目標操舵角φtgを算出する。特に、目標操舵角演算部132は、操舵角φと転蛇角θとが満たすべき対応関係を規定する操舵関数f(特に、後述する操舵関数fa)に基づいて、転蛇角θdに対応する目標操舵角φtgを算出する。目標操舵角演算部132は、算出した目標操舵角φtgを、ステアアクチュエータ133に出力する。ステアアクチュエータ133は、ステアリングホイール134の操舵角φが目標操舵角φtgと一致するように、ステアリングホイール134を回転させる。   The tumbling angle monitoring device 131 detects the tumbling angle θ of the wheel 11. The meandering angle monitoring device 131 sends the detected meandering angle θ (hereinafter, the meandering angle θ detected by the meandering angle monitoring device 131 is referred to as “the meandering angle θd”) to the target steering angle calculation unit 132. Output. The target steering angle calculation unit 132 calculates a target steering angle φtg, which is a target value of the steering angle φ of the steering wheel 134, based on the meander angle θd. In particular, the target steering angle calculation unit 132 corresponds to the snake snake angle θd based on a steering function f (especially, a steering function fa described later) that defines a correspondence relationship that the steering angle φ and the snake snake angle θ should satisfy. A target steering angle φtg is calculated. The target steering angle calculation unit 132 outputs the calculated target steering angle φtg to the steering actuator 133. The steering actuator 133 rotates the steering wheel 134 so that the steering angle φ of the steering wheel 134 matches the target steering angle φtg.

ステアリングホイール134は、車両1の転蛇方向を制御するために搭乗者が操作可能(具体的には、回転させることが可能)な操作部材である。ステアリングホイール134は、ステアリングホイール134を所定角度回転させる毎に同じ姿勢になる形状を有している。このような形状の一例として、ステアリングホイール134の回転中心を通る所定の基準線に対してステアリングホイール134が線対称になるという形状があげられる。線対称になる形状の一例として、アルファベットの「H」の如き形状があげられる。この場合、ステアリングホイール134の姿勢は、ステアリングホイール134が180度回転する毎に同じになる。線対称となる形状の一例として、アルファベットの「T」の如き形状があげられる。この場合、ステアリングホイール134の姿勢は、ステアリングホイール134が360度回転する毎に同じになる。   The steering wheel 134 is an operation member that can be operated (specifically, can be rotated) by the occupant in order to control the snake direction of the vehicle 1. The steering wheel 134 has a shape that assumes the same posture every time the steering wheel 134 is rotated by a predetermined angle. As an example of such a shape, there is a shape in which the steering wheel 134 is axisymmetric with respect to a predetermined reference line passing through the center of rotation of the steering wheel 134. An example of a shape that is line symmetric is a shape such as the letter “H” of the alphabet. In this case, the attitude of the steering wheel 134 becomes the same every time the steering wheel 134 rotates 180 degrees. As an example of a shape that is line symmetric, there is a shape such as an alphabet “T”. In this case, the attitude of the steering wheel 134 becomes the same every time the steering wheel 134 rotates 360 degrees.

操舵角監視装置135は、ステアリングホイール134の操舵角φを検出する。操舵角監視装置135は、検出した操舵角φ(以降、操舵角監視装置135が検出した操舵角φを、“操舵角φd”と称する)を、目標転蛇角演算部136に出力する。目標転蛇角演算部136は、操舵角φdに基づいて、転蛇角θの目標値である目標転蛇角θtgを算出する。特に、目標転蛇角演算部136は、操舵角φと転蛇角θとが満たすべき対応関係を規定する操舵関数f(特に、後述する操舵関数fm)に基づいて、操舵角φdに対応する目標転蛇角θtgを算出する。目標転蛇角演算部136は、算出した目標転蛇角θtgを、転蛇アクチュエータ137に出力する。転蛇アクチュエータ137は、転蛇角θが目標転蛇角θtgと一致するように、車輪11を転蛇する。   The steering angle monitoring device 135 detects the steering angle φ of the steering wheel 134. The steering angle monitoring device 135 outputs the detected steering angle φ (hereinafter, the steering angle φ detected by the steering angle monitoring device 135 is referred to as “steering angle φd”) to the target rolling angle calculation unit 136. The target rolling angle calculator 136 calculates a target rolling angle θtg that is a target value of the rolling angle θ based on the steering angle φd. In particular, the target rolling angle calculation unit 136 corresponds to the steering angle φd based on a steering function f (in particular, a steering function fm described later) that defines the correspondence relationship that the steering angle φ and the rolling angle θ should satisfy. The target roll angle θtg is calculated. The target roll angle calculator 136 outputs the calculated target roll angle θtg to the roll lever actuator 137. The snake-turning actuator 137 snakes the wheel 11 so that the snake-turning angle θ matches the target snake-turning angle θtg.

走行モード判定部138は、車両1の走行モードが自動モードであるか又は手動モードであるかを判定する。従って、車両1は、自動モードで走行可能であると共に、手動モードで走行可能である。走行モード判定部138は、判定結果を関数設定部139に出力する。   The travel mode determination unit 138 determines whether the travel mode of the vehicle 1 is an automatic mode or a manual mode. Therefore, the vehicle 1 can travel in the automatic mode and can travel in the manual mode. Traveling mode determination unit 138 outputs the determination result to function setting unit 139.

自動モードは、搭乗者の操作(例えば、ステアリングホイール134、不図示のアクセルペダル及び不図示のブレーキペダル等を用いた操作)に基づくことなく、車両1が自動的に走行する走行モードである。車両1が自動モードで走行している場合には、車輪11の転蛇角θは、搭乗者によるステアリングホイール134の操作の有無に関わらず、車両1が所望の走行経路(走行軌跡)を適切に走行するように不図示の自動走行制御部(例えば、コントローラ)によって制御される。従って、車両1が自動モードで走行している場合には、目標転蛇角演算部136は、操舵角φdに基づいて目標転蛇角θtgを算出しなくてもよい。このため、転蛇アクチュエータ137は、目標転蛇角はθtgに基づいて車輪11を転蛇することに代えて、自動走行制御部の制御下で車輪11を転蛇する。一方で、車両1が自動モードで走行している場合には、目標操舵角演算部132は、転蛇角θdに基づいて目標操舵角φtgを算出する。更に、ステアアクチュエータ134は、目標操舵角φtgに基づいてステアリングホイール134を回転させる。その結果、搭乗者は、ステアリングホイール134の動きから、自動モードで走行している車両1の転蛇方向(進行方向)を比較的容易に認識することができる。   The automatic mode is a travel mode in which the vehicle 1 automatically travels without being based on a passenger's operation (for example, an operation using a steering wheel 134, an unillustrated accelerator pedal, an unillustrated brake pedal, or the like). When the vehicle 1 is traveling in the automatic mode, the rolling angle θ of the wheel 11 is set so that the vehicle 1 appropriately travels the desired travel route (travel locus) regardless of whether the steering wheel 134 is operated by the passenger. The vehicle is controlled by an automatic travel control unit (not shown) (for example, a controller) so as to travel to Therefore, when the vehicle 1 is traveling in the automatic mode, the target rolling angle calculating unit 136 does not have to calculate the target rolling angle θtg based on the steering angle φd. Therefore, the snake-turn actuator 137 snakes the wheel 11 under the control of the automatic travel control unit, instead of turning the wheel 11 based on the target snake angle of θtg. On the other hand, when the vehicle 1 is traveling in the automatic mode, the target steering angle calculation unit 132 calculates the target steering angle φtg based on the rolling snake angle θd. Further, the steering actuator 134 rotates the steering wheel 134 based on the target steering angle φtg. As a result, the occupant can recognize the snake direction (traveling direction) of the vehicle 1 traveling in the automatic mode relatively easily from the movement of the steering wheel 134.

手動モードは、搭乗者の操作に基づいて車両1が走行する走行モードである。車両1が手動モードで走行している場合には、目標転蛇角演算部136は、搭乗者の操作結果を反映している操舵角φdに基づいて目標転蛇角θtgを算出する。更に、転蛇アクチュエータ137は、目標転蛇角θtgに基づいて車輪11を転蛇する。その結果、車輪11の転蛇角θは、搭乗者によるステアリングホイール134の操作に従って制御される。一方で、車両1が手動モードで走行している場合には、目標操舵角演算部132は、転蛇角θdに基づいて目標操舵角φtgを算出しなくてもよい。更に、ステアアクチュエータ134は、目標操舵角φtgに基づいてステアリングホイール134を回転させなくてもよい。   The manual mode is a travel mode in which the vehicle 1 travels based on a passenger's operation. When the vehicle 1 is traveling in the manual mode, the target rolling angle calculation unit 136 calculates the target rolling angle θtg based on the steering angle φd reflecting the operation result of the passenger. Further, the snake-turn actuator 137 snakes the wheel 11 based on the target snake-turn angle θtg. As a result, the rolling angle θ of the wheel 11 is controlled according to the operation of the steering wheel 134 by the passenger. On the other hand, when the vehicle 1 is traveling in the manual mode, the target steering angle calculation unit 132 does not have to calculate the target steering angle φtg based on the snake serpentine angle θd. Further, the steering actuator 134 may not rotate the steering wheel 134 based on the target steering angle φtg.

関数設定部139は、操舵関数fを設定する。特に、関数設定部139は、走行モード判定部138の判定結果に基づいて、操舵関数fを設定する。   The function setting unit 139 sets the steering function f. In particular, the function setting unit 139 sets the steering function f based on the determination result of the travel mode determination unit 138.

具体的には、関数設定部139は、車両1が自動モードで走行している場合には、操舵関数fとして、車両1が自動モードで走行している状況下で操舵角φと転蛇角θとが満たすべき対応関係を規定する操舵関数faを設定する。尚、上述したように、車両1が自動モードで走行している場合には、転蛇角θdに基づいて目標操舵角φtgが算出される一方で、操舵角φdに基づいて目標転蛇角θtgが算出されない。従って、操舵関数faは、転蛇角θdと目標操舵角φtgとの間の対応関係を規定する操舵関数fであるとも言える。つまり、操舵関数faは、目標操舵角演算部132が目標操舵角φtgを算出するために参照するべき操舵関数fであるとも言える。関数設定部139が操舵関数fとして操舵関数faを設定した場合には、目標操舵角演算部132は、操舵関数fa及び転蛇角θdに基づいて、目標操舵角φtgを算出する。   Specifically, when the vehicle 1 is traveling in the automatic mode, the function setting unit 139 uses the steering angle φ and the snake angle as the steering function f under the situation where the vehicle 1 is traveling in the automatic mode. A steering function fa that defines the correspondence that θ should satisfy is set. As described above, when the vehicle 1 is traveling in the automatic mode, the target steering angle φtg is calculated based on the rolling angle θd, while the target rolling angle θtg is calculated based on the steering angle φd. Is not calculated. Therefore, it can be said that the steering function fa is the steering function f that defines the correspondence between the rolling snake angle θd and the target steering angle φtg. That is, it can be said that the steering function fa is the steering function f that the target steering angle calculation unit 132 should refer to in order to calculate the target steering angle φtg. When the function setting unit 139 sets the steering function fa as the steering function f, the target steering angle calculation unit 132 calculates the target steering angle φtg based on the steering function fa and the snake-turn angle θd.

一方で、関数設定部139は、車両1が手動モードで走行している場合には、操舵関数fとして、車両1が手動モードで走行している状況下で操舵角φと転蛇角θとが満たすべき対応関係を規定する操舵関数fmを設定する。尚、上述したように、車両1が手動モードで走行している場合には、操舵角φdに基づいて目標転蛇角θtgが算出される一方で、転蛇角θdに基づいて目標操舵角φtgが算出されない。従って、操舵関数fmは、操舵角φdと目標転蛇角θtgとの間の対応関係を規定する操舵関数fであるとも言える。つまり、操舵関数fmは、目標転蛇角演算部136が目標転蛇角θtgを算出するために参照するべき操舵関数fであるとも言える。関数設定部139が操舵関数fとして操舵関数fmを設定した場合には、目標転蛇角演算部136は、操舵関数fm及び操舵角φdに基づいて、目標転蛇角θtgを算出する。   On the other hand, when the vehicle 1 is traveling in the manual mode, the function setting unit 139 sets the steering angle φ and the snake serration angle θ as the steering function f under the situation where the vehicle 1 is traveling in the manual mode. The steering function fm that defines the correspondence that should be satisfied is set. As described above, when the vehicle 1 is traveling in the manual mode, the target turning angle θtg is calculated based on the steering angle φd, while the target steering angle φtg is calculated based on the turning angle θd. Is not calculated. Therefore, it can be said that the steering function fm is the steering function f that defines the correspondence between the steering angle φd and the target rolling angle θtg. That is, it can be said that the steering function fm is the steering function f to be referred to in order for the target rolling angle calculation unit 136 to calculate the target rolling angle θtg. When the function setting unit 139 sets the steering function fm as the steering function f, the target rolling angle calculation unit 136 calculates the target rolling angle θtg based on the steering function fm and the steering angle φd.

操舵関数fa及びfmの夫々は、関数設定部139が予め記憶していてもよい。操舵関数fa及びfmの夫々は、関数設定部139によって適宜算出(生成)されてもよい。   The function setting unit 139 may store each of the steering functions fa and fm in advance. The steering functions fa and fm may be appropriately calculated (generated) by the function setting unit 139.

以下、操舵関数fa及びfmについて、図2を参照しながら、更に詳細に説明する。図2に示すように、操舵関数faは、「φ=fa(θ)」という関係式で特定される。従って、目標操舵角φtgは、「φtg=fa(θd)」という関係式から算出される。また、操舵関数fmは、「φ=fm(θ)」という関係式で特定される。従って、目標転舵角θtgは、「θtg=fm−1(φd)」という関係式から算出される。尚、本実施形態では、角度の単位は、「度」であるものとする。 Hereinafter, the steering functions fa and fm will be described in more detail with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the steering function fa is specified by a relational expression “φ = fa (θ)”. Accordingly, the target steering angle φtg is calculated from the relational expression “φtg = fa (θd)”. The steering function fm is specified by the relational expression “φ = fm (θ)”. Therefore, the target turning angle θtg is calculated from the relational expression “θtg = fm −1 (φd)”. In the present embodiment, the unit of the angle is “degree”.

図2に示す例では、操舵関数faは、線形関数である。具体的には、図2に示す例では、「φ=fa(θ)」という関係式は、「φ=(180/θmax)×θ」という関係式である。尚、「θmax」は、転蛇角θの最大値(上限値)である。このため、この関係式は、車両1が自動モードで走行している場合において、車輪11が最大限転蛇された場合にステアリングホイール134が半回転する(180度回転する)ことを意味している。但し、図2に示す操舵関数faはあくまで一例である。このため、図2に示す操舵関数faとは異なる操舵関数faが用いられてもよい。例えば、「φ=(Ka/θmax)×θ(但し、Kaは、任意の定数)」という関係式で特定される操舵関数faが用いられてもよい。例えば、非線形関数である操舵関数faが用いられてもよい。   In the example shown in FIG. 2, the steering function fa is a linear function. Specifically, in the example illustrated in FIG. 2, the relational expression “φ = fa (θ)” is the relational expression “φ = (180 / θmax) × θ”. Note that “θmax” is the maximum value (upper limit value) of the meander angle θ. Therefore, this relational expression means that when the vehicle 1 is traveling in the automatic mode, the steering wheel 134 rotates halfway (rotates 180 degrees) when the wheel 11 is snaked to the maximum. Yes. However, the steering function fa shown in FIG. 2 is merely an example. For this reason, a steering function fa different from the steering function fa shown in FIG. 2 may be used. For example, a steering function fa specified by a relational expression “φ = (Ka / θmax) × θ (where Ka is an arbitrary constant)” may be used. For example, a steering function fa that is a nonlinear function may be used.

図2に示す例では、操舵関数fmは、線形関数である。具体的には、図2に示す例では、「φ=fm(θ)」という関係式は、「φ=(540/θmax)×θ」という関係式である。この関係式は、車両1が手動モードで走行している場合において、搭乗者がステアリングホイール134を1回転半回転させた(540度回転させた)場合に車輪11が最大限転蛇されることを意味している。但し、図2に示す操舵関数fmはあくまで一例である。このため、図2に示す操舵関数fmとは異なる操舵関数fmが用いられてもよい。例えば、「φ=(Km/θmax)×θ(但し、Kmは、任意の定数)」という関係式で特定される操舵関数fmが用いられてもよい。例えば、非線形関数である操舵関数fmが用いられてもよい。   In the example shown in FIG. 2, the steering function fm is a linear function. Specifically, in the example illustrated in FIG. 2, the relational expression “φ = fm (θ)” is a relational expression “φ = (540 / θmax) × θ”. This relational expression shows that, when the vehicle 1 is traveling in the manual mode, when the passenger turns the steering wheel 134 one and a half times (rotates 540 degrees), the wheels 11 are snaked to the maximum extent. Means. However, the steering function fm shown in FIG. 2 is merely an example. For this reason, a steering function fm different from the steering function fm shown in FIG. 2 may be used. For example, a steering function fm specified by a relational expression “φ = (Km / θmax) × θ (where Km is an arbitrary constant)” may be used. For example, a steering function fm that is a nonlinear function may be used.

第1実施形態では特に、図2に示すように、操舵関数faにおける転蛇角θに対する操舵角φの変化量は、操舵関数fmにおける転蛇角θに対する操舵角φの変化量よりも小さくなる。つまり、操舵関数faにおける転蛇角θの所定変化量Δθに対する操舵角φの変化量Δφaは、操舵関数fmにおける転蛇角θの所定変化量Δθに対する操舵角φの変化量Δφmよりも小さくなる。言い換えれば、操舵関数faの傾き(つまり、Δφa/Δθ)は、操舵関数fmの傾き(つまり、Δφm/Δθ)よりも小さくなる。その結果、車両1が自動モードで走行している場合には、車両1が手動モードで走行している場合と比較して、ステアリングホイール134の回転量が少なくなる。このため、車両1が自動モードで走行している場合には、搭乗者は、ステアリングホイール134の動きに煩わされることなく、ステアリングホイール134の動きから転蛇方向を認識することができる。   Particularly in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the change amount of the steering angle φ with respect to the snake angle θ in the steering function fa is smaller than the change amount of the steering angle φ with respect to the snake angle θ in the steering function fm. . That is, the amount of change Δφa of the steering angle φ with respect to the predetermined amount of change Δθ of the snake angle θ in the steering function fa is smaller than the amount of change Δφm of the steering angle φ with respect to the predetermined amount of change ∆θ of the snake angle θ in the steering function fm . In other words, the gradient of the steering function fa (that is, Δφa / Δθ) is smaller than the gradient of the steering function fm (that is, Δφm / Δθ). As a result, when the vehicle 1 is traveling in the automatic mode, the amount of rotation of the steering wheel 134 is smaller than when the vehicle 1 is traveling in the manual mode. For this reason, when the vehicle 1 is traveling in the automatic mode, the occupant can recognize the snake direction from the movement of the steering wheel 134 without being bothered by the movement of the steering wheel 134.

(2)第2実施形態
続いて、本発明の操舵装置の第2実施形態が適用された車両2について説明する。
(2) Second Embodiment Next, a vehicle 2 to which a second embodiment of the steering apparatus of the present invention is applied will be described.

上述した第1実施形態では、車両1の走行モードが自動モードから手動モードに切り替わると、操舵関数fもまた同時に操舵関数faから操舵関数fmに切り替えられる。同様に、車両1の走行モードが手動モードから自動モードに切り替わると、操舵関数fもまた同時に操舵関数fmから操舵関数faに切り替えられる。この場合、単に操舵関数fが切り替えられるだけでは、操舵関数fが切り替わった後において、操舵角φがゼロになっているのに転蛇角θがゼロになっていない(或いは、転蛇角θがゼロになっているのに操舵角φがゼロになっていない)状況が生ずる可能性がある。このような状況は、操舵角φ及び転蛇角θがゼロでない状況下で操舵関数fが切り替えられる場合に生ずる。つまり、このような状況は、操舵角φ及び転蛇角θが操舵関数faと操舵関数fmとの交点に対応する値とは異なる値となっている状況下で操舵関数fが切り替えられる場合に生ずる。例えば、図2に示す例において、操舵角φがφa(≠0)であり且つ転蛇角θがθa(≠0)である状況下で操舵関数fが操舵関数faから操舵関数fmに切り替わる場合を想定する。この場合、操舵関数fの切り替えの前後において操舵角φ及び転蛇角θの連続性を維持するべく、操舵関数fを操舵関数fmに切り替える動作として、操舵関数fを、操舵関数fmと同じ傾きを有し且つ座標(φa、θa)を通る操舵関数fmp(図2中の点線の関係式参照)に切り替える動作が行われる。このため、図2から明らかなように、操舵角φがゼロになっているのに転蛇角θがゼロになっていない(或いは、転蛇角θがゼロになっているのに操舵角φがゼロになっていない)状況が生ずる。従って、ステアリングホイール134を操作する搭乗者が大きな違和感を抱くという技術的問題が生ずる可能性がある。このような状況が生ずることを回避するべく、操舵角φがφaであり且つ転蛇角θがθaである状況下で操舵関数fが操舵関数faから操舵関数fmに切り替わると同時に、操舵角φを、操舵関数fa及び転蛇角θaに対応する操舵角φaから操舵関数fm及び転蛇角θaに対応する操舵角φmに切り替える対応策も考えられる。しかしながら、操舵関数fの切り替えに伴って操舵角φが突然変わる(つまり、ステアリングホイール134が突然回転する)ことになるため、ステアリングホイール134を操作する搭乗者が大きな違和感を抱くという技術的問題が生ずる可能性があることに変わりはない。   In the first embodiment described above, when the traveling mode of the vehicle 1 is switched from the automatic mode to the manual mode, the steering function f is also switched from the steering function fa to the steering function fm at the same time. Similarly, when the traveling mode of the vehicle 1 is switched from the manual mode to the automatic mode, the steering function f is also switched from the steering function fm to the steering function fa at the same time. In this case, simply by switching the steering function f, after the steering function f is switched, the steering angle φ is not zero although the steering angle φ is zero (or the rolling angle θ There is a possibility that the steering angle φ is not zero even though is zero). Such a situation occurs when the steering function f is switched under a situation where the steering angle φ and the snake angle θ are not zero. In other words, such a situation occurs when the steering function f is switched under a situation where the steering angle φ and the snake-turning angle θ are different from the values corresponding to the intersections of the steering function fa and the steering function fm. Arise. For example, in the example shown in FIG. 2, the steering function f switches from the steering function fa to the steering function fm under the situation where the steering angle φ is φa (≠ 0) and the meander angle θ is θa (≠ 0). Is assumed. In this case, in order to maintain the continuity of the steering angle φ and the meander angle θ before and after the switching of the steering function f, the steering function f has the same inclination as the steering function fm as an operation of switching the steering function f to the steering function fm. And the operation of switching to the steering function fmp (see the dotted line relational expression in FIG. 2) passing through the coordinates (φa, θa) is performed. Therefore, as apparent from FIG. 2, the steering angle φ is not zero even though the steering angle φ is zero (or the steering angle φ is zero when the steering angle θ is zero). Is not zero). Therefore, there is a possibility that a technical problem that a passenger operating the steering wheel 134 has a great sense of incongruity. In order to avoid the occurrence of such a situation, the steering angle f is switched from the steering function fa to the steering function fm at the same time as the steering angle φ is φa and the snake angle θ is θa. A countermeasure for switching the steering function from the steering angle φa corresponding to the steering function fa and the meander angle θa to the steering angle φm corresponding to the steering function fm and the meander angle θa can be considered. However, as the steering function f is switched, the steering angle φ changes suddenly (that is, the steering wheel 134 rotates suddenly), and thus there is a technical problem that the passenger operating the steering wheel 134 has a great sense of incongruity. It can still happen.

本発明の操舵装置の第2実施形態は、操舵関数fの切り替え時に生じ得るこのような技術的問題の発生を抑制する。以下、図3を参照しながら、本発明の操舵装置の第2実施形態が適用された車両2について説明する。尚、上述した車両1が備える構成要素と同一の構成要素については、同一の参照符号を付与することでその詳細な説明を省略する。   The second embodiment of the steering device of the present invention suppresses the occurrence of such a technical problem that may occur when the steering function f is switched. Hereinafter, the vehicle 2 to which the second embodiment of the steering apparatus of the present invention is applied will be described with reference to FIG. In addition, about the component same as the component with which the vehicle 1 mentioned above is provided, the detailed description is abbreviate | omitted by providing the same referential mark.

図3に示すように、第2実施形態の車両2は、第1実施形態の車両1と比較して、操舵装置23が関数設定部139に代えて関数設定部239を備えているという点で異なっている。車両2のその他の構成要素は、車両1のその他の構成要素と同一であってもよい。   As shown in FIG. 3, the vehicle 2 of the second embodiment is different from the vehicle 1 of the first embodiment in that the steering device 23 includes a function setting unit 239 instead of the function setting unit 139. Is different. Other components of the vehicle 2 may be the same as other components of the vehicle 1.

関数設定部239は、車両1の走行モードが手動モードから自動モードへと切り替えられる場合には、操舵関数fを操舵関数fmから操舵関数faに切り替えることに代えて、操舵関数fを操舵関数fmから操舵関数fa0に切り替える。関数設定部239は、車両1の走行モードが自動モードから手動モードへと切り替えられる場合には、操舵関数fを操舵関数faから操舵関数fmに切り替えることに代えて、操舵関数fを操舵関数faから操舵関数fm0に切り替える。以下、図4から図12を参照しながら、操舵関数fa0及びfm0について更に詳細に説明を進める。   When the travel mode of the vehicle 1 is switched from the manual mode to the automatic mode, the function setting unit 239 replaces the steering function f from the steering function fm to the steering function fa and replaces the steering function f with the steering function fm. To the steering function fa0. When the travel mode of the vehicle 1 is switched from the automatic mode to the manual mode, the function setting unit 239 replaces the steering function f from the steering function fa to the steering function fm, and replaces the steering function f with the steering function fa. Is switched to the steering function fm0. Hereinafter, the steering functions fa0 and fm0 will be described in more detail with reference to FIGS.

図4は、操舵関数fm0を示す。操舵関数fm0は、以下に示す3つの条件(第1条件、第2条件及び第3条件)を満たす操舵関数fである。つまり、操舵関数fm0は、以下に示す3つの条件を満たすように操舵角φと転蛇角θとが満たすべき対応関係を規定している操舵関数fである。   FIG. 4 shows the steering function fm0. The steering function fm0 is a steering function f that satisfies the following three conditions (first condition, second condition, and third condition). That is, the steering function fm0 is a steering function f that defines a correspondence relationship that the steering angle φ and the snake-turn angle θ should satisfy so as to satisfy the following three conditions.

第1条件は、走行モードが切り替えられた時点で転蛇角監視装置131が検出した転蛇角θdと走行モードが切り替えられた時点で操舵角監視装置135が検出した操舵角φdとの対応関係を充足可能であるという条件である。尚、以降の説明では、走行モードが切り替えられた時点で転蛇角監視装置131が検出した転蛇角θdを“基準転蛇角θ0”と称する。また、走行モードが切り替えられた時点で操舵角監視装置135が検出した操舵角φdを“基準操舵角φ0”と称する。従って、第1条件は、φ0=fm0(θ0)を充足するという条件である。言い換えれば、第1条件は、操舵関数fm0が座標P1(φ0、θ0)を通過する関数となるという条件である。   The first condition is a correspondence relationship between the snake angle θd detected by the snake angle monitoring device 131 when the travel mode is switched and the steering angle φd detected by the steering angle monitoring device 135 when the travel mode is switched. It is a condition that can be satisfied. In the following description, the meandering angle θd detected by the meandering angle monitoring device 131 when the travel mode is switched is referred to as “reference meandering angle θ0”. Further, the steering angle φd detected by the steering angle monitoring device 135 when the traveling mode is switched is referred to as “reference steering angle φ0”. Therefore, the first condition is a condition that φ0 = fm0 (θ0) is satisfied. In other words, the first condition is a condition that the steering function fm0 is a function that passes the coordinates P1 (φ0, θ0).

第2条件は、転蛇角θがゼロとなる状況下で、ステアリングホイール134の姿勢を、操舵角φがゼロとなる場合のステアリングホイール134の姿勢と一致させることが可能となる条件である。以降、操舵角φがゼロとなる場合のステアリングホイール134の姿勢を、“第1基準姿勢”と称する。具体的には、ステアリングホイール134の姿勢が、ステアリングホイール134が所定角度R回転する毎に同じになる場合を想定する。この場合、操舵角φがゼロになる場合のステアリングホイール134の姿勢、操舵角φが+k×R(但し、kは1以上の整数)になる場合のステアリングホイール134の姿勢及び操舵角φが−k×Rになる場合のステアリングホイール134の姿勢の夫々が、第1基準姿勢となる。従って、第2条件は、0=fm0(0)、+k×R=fm0(0)又は−k×R=fm0(0)を充足するという条件である。言い換えれば、第2条件は、操舵関数fm0が座標(0、0)、座標(+k×R、0)又は座標(−k×R、0)を通過する関数となるという条件である。   The second condition is a condition that makes it possible to match the attitude of the steering wheel 134 with the attitude of the steering wheel 134 when the steering angle φ is zero under a situation where the snake angle θ is zero. Hereinafter, the attitude of the steering wheel 134 when the steering angle φ is zero is referred to as a “first reference attitude”. Specifically, it is assumed that the posture of the steering wheel 134 becomes the same every time the steering wheel 134 rotates by a predetermined angle R. In this case, the attitude of the steering wheel 134 when the steering angle φ is zero, and the attitude and steering angle φ of the steering wheel 134 when the steering angle φ is + k × R (where k is an integer of 1 or more) are −. Each of the postures of the steering wheel 134 when k × R is the first reference posture. Therefore, the second condition is a condition that 0 = fm0 (0), + k × R = fm0 (0), or −k × R = fm0 (0) is satisfied. In other words, the second condition is a condition that the steering function fm0 becomes a function that passes the coordinates (0, 0), the coordinates (+ k × R, 0), or the coordinates (−k × R, 0).

図4は、ステアリングホイール134の姿勢が、ステアリングホイール134が360度回転する毎に同じになる例を示している。この場合、操舵角φがゼロになる場合のステアリングホイール134の姿勢、操舵角φが+360度になる場合のステアリングホイール134の姿勢及び操舵角φが−360度になる場合のステアリングホイール134の姿勢の夫々が、第1基準姿勢となる。従って、図4に示す例では、第2条件は、0度=fm0(0)、+360度=fm0(0)又は−360度=fm0(0)を充足するという条件である。言い換えれば、第2条件は、操舵関数fm0が座標P2’’(0、0)、座標P2’(+360、0)又は座標P2(−360、0)を通過する関数となるという条件である。   FIG. 4 shows an example in which the attitude of the steering wheel 134 becomes the same every time the steering wheel 134 rotates 360 degrees. In this case, the attitude of the steering wheel 134 when the steering angle φ becomes zero, the attitude of the steering wheel 134 when the steering angle φ becomes +360 degrees, and the attitude of the steering wheel 134 when the steering angle φ becomes −360 degrees Each of these is the first reference posture. Therefore, in the example illustrated in FIG. 4, the second condition is a condition that 0 degree = fm0 (0), +360 degrees = fm0 (0), or −360 degrees = fm0 (0) is satisfied. In other words, the second condition is a condition that the steering function fm0 becomes a function that passes through the coordinate P2 ″ (0, 0), the coordinate P2 ′ (+360, 0), or the coordinate P2 (−360, 0).

第3条件は、操舵関数fm0における操舵角φに対する転蛇角θの変化傾向が、操舵関数fmにおける操舵角φに対する転蛇角θの変化傾向と最も類似するという条件である。ここでいう「変化傾向」とは、典型的には、操舵関数fの傾きを意味する。従って、「操舵関数fm0の変化傾向が操舵関数fmの変化傾向に最も類似する状態」は、典型的には、「操舵関数fm0の傾きの符号が操舵関数fmの傾きの符号と一致するという条件が満たされる状況下で、操舵関数fm0の傾きが操舵関数fmの傾きに最も近くなる状態」を意味する。より具体的には、「操舵関数fm0の変化傾向が操舵関数fmの変化傾向に最も類似する状態」は、典型的には、「操舵関数fm0の傾きの符号が操舵関数fmの傾きの符号と一致するという条件が満たされる状況下で、後述する操舵角φ2が後述する操舵角φ1に最も近くなる状態」を意味する。   The third condition is that the change tendency of the snake angle θ with respect to the steering angle φ in the steering function fm0 is most similar to the change tendency of the snake angle θ with respect to the steering angle φ in the steering function fm. The “change tendency” here typically means the inclination of the steering function f. Therefore, “the state in which the change tendency of the steering function fm0 is most similar to the change tendency of the steering function fm” typically means that “the sign of the inclination of the steering function fm0 matches the sign of the inclination of the steering function fm. Means that the inclination of the steering function fm0 is closest to the inclination of the steering function fm. More specifically, “the state in which the change tendency of the steering function fm0 is most similar to the change tendency of the steering function fm” typically indicates that the sign of the inclination of the steering function fm0 is the sign of the inclination of the steering function fm. This means a state in which a steering angle φ2 described later is closest to a steering angle φ1 described later under a situation where the condition of matching is satisfied.

上述した第1及び第2条件の双方を満たす操舵関数fm0は、複数存在し得る。第3条件は、このような複数の操舵関数fm0の中から、目標転蛇角θtgを算出するために実際に用いられる1つの操舵関数fm0を特定することができる。例えば、図4に示す例では、第1及び第2条件の双方を満たす操舵関数fm0として、座標P1(φ0、θ0)及び座標P2(−360、0)を通過する操舵関数fm0−1、座標P1(φ0、θ0)及び座標P2’(+360、0)を通過する操舵関数fm0−2、並びに、座標P1(φ0、θ0)及び座標P2’’(0、0)を通過する操舵関数fm0−3(=操舵関数fa)が存在する。ここで、操舵関数fm0−1の変化傾向は、操舵関数fm0−2及びfm0−3の夫々の変化傾向と比較して、操舵関数fmの変化傾向により類似している。従って、図4に示す例では、操舵関数fm0−1が、目標転蛇角θtgを算出するために実際に用いられる操舵関数fm0となる。   There may be a plurality of steering functions fm0 that satisfy both the first and second conditions described above. The third condition can specify one steering function fm0 that is actually used to calculate the target rolling angle θtg from such a plurality of steering functions fm0. For example, in the example illustrated in FIG. 4, the steering function fm0-1 that passes through the coordinates P1 (φ0, θ0) and the coordinates P2 (−360, 0) as the steering function fm0 that satisfies both the first and second conditions, the coordinates Steering function fm0-2 passing through P1 (φ0, θ0) and coordinate P2 ′ (+360, 0), and steering function fm0− passing through coordinate P1 (φ0, θ0) and coordinate P2 ″ (0, 0) 3 (= steering function fa) exists. Here, the change tendency of the steering function fm0-1 is more similar to the change tendency of the steering function fm than the change tendency of the steering functions fm0-2 and fm0-3. Therefore, in the example shown in FIG. 4, the steering function fm0-1 is the steering function fm0 that is actually used to calculate the target rolling angle θtg.

このような3つの条件を満たす操舵関数fm0は、関数設定部239により、以下の手順を踏んで算出される。まず、関数設定部239は、座標P1(φ0、θ0)を通過し且つ傾きが操舵関数fmと同じになる線形の操舵関数fm’を算出する。その後、関数設定部239は、φ1=fm’(0)を満たす操舵角φ1を算出する。つまり、関数設定部239は、操舵関数fm’と転蛇角θ=0を規定する直線との交点の座標に相当する操舵角φ1を算出する。その後、関数設定部239は、操舵角φ1に最も近く且つステアリングホイール134の姿勢が第1基準姿勢となる操舵角φ2を算出する。尚、図4に示す例では、操舵角φ2は、−360度である。その後、関数設定部239は、座標P1(φ0、θ0)及び座標P2(φ2、0)を通過する操舵関数fm0を算出する。   The steering function fm0 that satisfies these three conditions is calculated by the function setting unit 239 through the following procedure. First, the function setting unit 239 calculates a linear steering function fm ′ that passes the coordinates P1 (φ0, θ0) and has the same inclination as the steering function fm. Thereafter, the function setting unit 239 calculates a steering angle φ1 that satisfies φ1 = fm ′ (0). That is, the function setting unit 239 calculates the steering angle φ1 corresponding to the coordinates of the intersection point of the steering function fm ′ and the straight line that defines the rolling snake angle θ = 0. After that, the function setting unit 239 calculates the steering angle φ2 that is closest to the steering angle φ1 and at which the posture of the steering wheel 134 becomes the first reference posture. In the example shown in FIG. 4, the steering angle φ2 is −360 degrees. Thereafter, the function setting unit 239 calculates a steering function fm0 that passes through the coordinates P1 (φ0, θ0) and the coordinates P2 (φ2, 0).

但し、座標P1(φ0、θ0)及び座標P2(φ2、0)を通過する操舵関数fm0は、上述した第1及び第2条件を確実に満たす一方で、第3条件を満たさない(特に、操舵関数fm0の傾きの符号が操舵関数fmの傾きの符号と同じにならない)可能性がある。仮に算出した操舵関数fm0が第3条件を満たさない場合には、関数設定部239は、操舵角φ1に2番目に近く且つステアリングホイール134の姿勢が第1基準姿勢となる操舵角φ2を新たに算出する。その後、関数設定部239は、新たに算出した操舵角φ2に基づいて操舵関数fm0を新たに設定する。以降、第3条件を満たす操舵関数fm0が算出されるまで、関数設定部239は同じ動作を繰り返す。   However, the steering function fm0 passing through the coordinates P1 (φ0, θ0) and the coordinates P2 (φ2, 0) reliably satisfies the first and second conditions described above, but does not satisfy the third condition (particularly, steering). The sign of the slope of the function fm0 may not be the same as the sign of the slope of the steering function fm). If the calculated steering function fm0 does not satisfy the third condition, the function setting unit 239 newly sets the steering angle φ2 that is the second closest to the steering angle φ1 and the posture of the steering wheel 134 becomes the first reference posture. calculate. Thereafter, the function setting unit 239 newly sets the steering function fm0 based on the newly calculated steering angle φ2. Thereafter, the function setting unit 239 repeats the same operation until the steering function fm0 that satisfies the third condition is calculated.

車両1の走行モードが自動モードから手動モードへと切り替えられる場合には、目標転蛇角演算部136は、まずは、操舵関数fm0に基づいて目標転蛇角θtgを算出する。その結果、操舵角φがφ2(図4では、−360度)になるタイミングで、ステアリングホイール134の姿勢が第1基準姿勢になると共に転蛇角θがゼロになる。このため、転蛇角θがゼロになっているのにステアリングホイール134の姿勢が第1基準姿勢になっていないという状況が生ずることはない。ステアリングホイール134の姿勢が第1基準姿勢になる状態は、実質的には、操舵角φがゼロになっている状態と等価である。従って、操舵角φがゼロになっている(つまり、ステアリングホイール134の姿勢が第1基準姿勢になっている)のに転蛇角θがゼロになっていない状況が生ずることはない。言い換えれば、転蛇角θがゼロになっているのに操舵角φがゼロになっていない(つまり、ステアリングホイール134の姿勢が第1基準姿勢になっていない)状況が生ずることはない。従って、操舵装置23は、走行モードが自動モードから手動モードへと切り替えられる(つまり、操舵関数fが切り替えられる)場合に搭乗者が抱きかねない違和感を緩和することができる。   When the travel mode of the vehicle 1 is switched from the automatic mode to the manual mode, the target snake angle calculator 136 first calculates the target snake angle θtg based on the steering function fm0. As a result, at the timing when the steering angle φ becomes φ2 (−360 degrees in FIG. 4), the attitude of the steering wheel 134 becomes the first reference attitude and the meander angle θ becomes zero. For this reason, there is no situation where the steering wheel 134 is not in the first reference posture even though the snake serpentine angle θ is zero. The state in which the posture of the steering wheel 134 is the first reference posture is substantially equivalent to a state in which the steering angle φ is zero. Therefore, there is no situation where the steering angle θ is not zero although the steering angle φ is zero (that is, the attitude of the steering wheel 134 is the first reference attitude). In other words, there is no situation in which the steering angle φ is not zero (that is, the attitude of the steering wheel 134 is not in the first reference attitude) even though the meander angle θ is zero. Therefore, the steering device 23 can alleviate the uncomfortable feeling that the passenger may hold when the traveling mode is switched from the automatic mode to the manual mode (that is, the steering function f is switched).

目標転蛇角演算部136が操舵関数fm0に基づいて目標転蛇角θtgを算出している間に、転蛇角θがゼロになることがある。この場合には、関数設定部239は、図5に示すように、操舵関数fを、操舵関数fm0から、操舵関数fmと同じ傾きを有し且つ座標P2(φ2、0)を通過する操舵関数fm0’に切り替えてもよい。操舵関数fを操舵関数fm0’に切り替える動作は、実質的には、操舵関数fを操舵関数fmに切り替える動作に相当する。なぜならば、操舵関数fmにおいて操舵角φ及び転蛇角θの双方がゼロになる状態は、操舵関数fm0’において操舵角φがφ2になり且つ転蛇角θがゼロになる状態と実質的に同一であるからである。従って、目標転蛇角演算部136は、実質的には、操舵関数fmに基づいて目標転蛇角θtgを算出することができる。つまり、第2実施形態では、車両1の走行モードが自動モードから手動モードへと切り替えられる場合には、目標転蛇角演算部136は、まずは操舵関数fm0に基づいて目標転蛇角θtgを算出する動作を行い、その後、操舵関数fmに基づいて目標転蛇角θtgを算出する動作を行うことになる。   While the target rolling angle calculation unit 136 calculates the target rolling angle θtg based on the steering function fm0, the rolling angle θ may become zero. In this case, as shown in FIG. 5, the function setting unit 239 changes the steering function f from the steering function fm0 to the steering function having the same inclination as the steering function fm and passing the coordinate P2 (φ2, 0). You may switch to fm0 ′. The operation of switching the steering function f to the steering function fm0 'substantially corresponds to the operation of switching the steering function f to the steering function fm. This is because the state in which both the steering angle φ and the tumbling angle θ are zero in the steering function fm is substantially the same as the state in which the steering angle Φ is φ2 and the snake angle θ is zero in the steering function fm0 ′. This is because they are the same. Therefore, the target snake squeezing angle calculator 136 can calculate the target snake snake angle θtg substantially based on the steering function fm. That is, in the second embodiment, when the travel mode of the vehicle 1 is switched from the automatic mode to the manual mode, the target rolling angle calculation unit 136 first calculates the target rolling angle θtg based on the steering function fm0. After that, an operation for calculating the target rolling angle θtg based on the steering function fm is performed.

図6は、図4に示す操舵関数fm0と比較して、座標P1(φ0、θ0)が異なる状況下で算出された操舵関数fm0を示す。但し、図6に示す例では、操舵角φ2がゼロになる。このため、操舵関数fm0は、操舵関数faと一致している。   FIG. 6 shows the steering function fm0 calculated under a situation where the coordinates P1 (φ0, θ0) are different from those of the steering function fm0 shown in FIG. However, in the example shown in FIG. 6, the steering angle φ2 is zero. For this reason, the steering function fm0 coincides with the steering function fa.

図7は、操舵関数fa0を示す。操舵関数fa0もまた、操舵関数fm0と同様に、上述した第1から第3条件を満たす操舵関数fである。但し、操舵関数fa0が満たす第3条件は、操舵関数fm0が満たす第3条件と比較して、“操舵関数fa0”における操舵角φに対する転蛇角θの変化傾向が、“操舵関数fa”における操舵角φに対する転蛇角θの変化傾向と最も類似するという条件であるという点で異なっている。従って、操舵関数fa0は、上述した第1から第2条件、及び、操舵関数fa0における操舵角φに対する転蛇角θの変化傾向が、操舵関数faにおける操舵角φに対する転蛇角θの変化傾向と最も類似するという第4条件を満たす操舵関数fであると言える。   FIG. 7 shows the steering function fa0. Similarly to the steering function fm0, the steering function fa0 is also a steering function f that satisfies the first to third conditions described above. However, in the third condition that the steering function fa0 satisfies, compared to the third condition that the steering function fm0 satisfies, the change tendency of the snake angle θ with respect to the steering angle φ in the “steering function fa0” is the “steering function fa”. The difference is that the condition is the most similar to the change tendency of the snake angle θ with respect to the steering angle φ. Accordingly, in the steering function fa0, the change tendency of the snake angle θ with respect to the steering angle φ in the steering function fa is the change tendency of the snake angle θ with respect to the steering angle φ in the steering function fa0. It can be said that the steering function f satisfies the fourth condition of being most similar to.

関数設定部239は、操舵関数fm0を算出する際に踏むべき手順と同様の手順を踏んで、操舵関数fa0を算出する。具体的には、関数設定部239は、座標P1(φ0、θ0)を通過し且つ傾きが操舵関数faと同じになる線形の操舵関数fa’を算出する。その後、関数設定部239は、φ1=fa’(0)を満たす操舵角φ1を算出する。その後、関数設定部239は、操舵角φ1に最も近く且つステアリングホイール134の姿勢が第1基準姿勢となる操舵角φ2を算出する。その後、関数設定部239は、座標P1(φ0、θ0)及び座標P2(φ2、0)を通過する操舵関数fa0を算出する。   The function setting unit 239 calculates the steering function fa0 by following the same procedure as that to be performed when calculating the steering function fm0. Specifically, the function setting unit 239 calculates a linear steering function fa ′ that passes the coordinate P1 (φ0, θ0) and has the same inclination as the steering function fa. Thereafter, the function setting unit 239 calculates a steering angle φ1 that satisfies φ1 = fa ′ (0). After that, the function setting unit 239 calculates the steering angle φ2 that is closest to the steering angle φ1 and at which the posture of the steering wheel 134 becomes the first reference posture. Thereafter, the function setting unit 239 calculates a steering function fa0 that passes through the coordinates P1 (φ0, θ0) and the coordinates P2 (φ2, 0).

図7は、ステアリングホイール134の姿勢が、ステアリングホイール134が360度回転する毎に同じになる例を示している。図7に示す例では、操舵角φ1に最も近く且つステアリングホイール134の姿勢が第1基準姿勢となる操舵角φ2は、本来は+360度となるはずである。しかしながら、座標P1(φ0、θ0)及び座標P2(+360、0)を通過する操舵関数fa0の傾きの符号は、操舵関数faの傾きの符号と同じにならない。このため、操舵角φ2として、操舵角φ1に2番目に近く且つステアリングホイール134の姿勢が第1基準姿勢となる0度が用いられる。このため、操舵関数fa0は、座標P1(φ0、θ0)及び座標P2(0、0)と通過する操舵関数fとなる。尚、図7に示す例では、操舵関数fa0は、操舵関数fmと一致している。   FIG. 7 shows an example in which the attitude of the steering wheel 134 becomes the same every time the steering wheel 134 rotates 360 degrees. In the example shown in FIG. 7, the steering angle φ2 that is closest to the steering angle φ1 and the attitude of the steering wheel 134 is the first reference attitude should be +360 degrees originally. However, the sign of the inclination of the steering function fa0 passing through the coordinates P1 (φ0, θ0) and the coordinates P2 (+360, 0) is not the same as the sign of the inclination of the steering function fa. For this reason, 0 degree is used as the steering angle φ2 that is second closest to the steering angle φ1 and in which the posture of the steering wheel 134 becomes the first reference posture. Therefore, the steering function fa0 is the steering function f that passes through the coordinates P1 (φ0, θ0) and the coordinates P2 (0, 0). In the example shown in FIG. 7, the steering function fa0 matches the steering function fm.

車両1の走行モードが手動モードから自動モードへと切り替えられる場合には、目標操舵角演算部132は、まずは、操舵関数fa0に基づいて目標操舵角φtgを算出する。その結果、操舵角φがφ2(図7では、0度)になるタイミングで、ステアリングホイール134の姿勢が第1基準姿勢になると共に転蛇角θがゼロになる。このため、転蛇角θがゼロになっているのにステアリングホイール134の姿勢が第1基準姿勢になっていないという状況が生ずることはない。従って、操舵装置23は、走行モードが手動モードから自動モードへと切り替えられる(つまり、操舵関数fが切り替えられる)場合に搭乗者が抱きかねない違和感を緩和することができる。   When the travel mode of the vehicle 1 is switched from the manual mode to the automatic mode, the target steering angle calculation unit 132 first calculates the target steering angle φtg based on the steering function fa0. As a result, at the timing at which the steering angle φ becomes φ2 (0 degree in FIG. 7), the steering wheel 134 is in the first reference posture and the snake angle θ is zero. For this reason, there is no situation where the steering wheel 134 is not in the first reference posture even though the snake serpentine angle θ is zero. Therefore, the steering device 23 can alleviate the uncomfortable feeling that the passenger may have when the traveling mode is switched from the manual mode to the automatic mode (that is, the steering function f is switched).

目標操舵角演算部132が操舵関数fa0に基づいて目標操舵角φtgを算出している間に、転蛇角θがゼロになることがある。この場合には、関数設定部239は、操舵関数fを、操舵関数fa0から、操舵関数faと同じ傾きを有し且つ座標P2(φ2、0)を通過する操舵関数fa0’に切り替えてもよい。操舵関数fを操舵関数fa0’に切り替える動作は、実質的には、操舵関数fを操舵関数faに切り替える動作に相当する。従って、目標操舵角演算部132は、実質的には、操舵関数faに基づいて目標操舵角φtgを算出することができる。つまり、第2実施形態では、車両1の走行モードが手動モードから自動モードへと切り替えられる場合には、目標操舵角演算部132は、まずは操舵関数fa0に基づいて目標操舵角φtgを算出する動作を行い、その後、操舵関数faに基づいて目標操舵角φtgを算出する動作を行うことになる。   While the target steering angle calculation unit 132 calculates the target steering angle φtg based on the steering function fa0, the turning angle θ may become zero. In this case, the function setting unit 239 may switch the steering function f from the steering function fa0 to the steering function fa0 ′ having the same inclination as the steering function fa and passing through the coordinates P2 (φ2, 0). . The operation of switching the steering function f to the steering function fa0 'substantially corresponds to the operation of switching the steering function f to the steering function fa. Therefore, the target steering angle calculator 132 can substantially calculate the target steering angle φtg based on the steering function fa. That is, in the second embodiment, when the travel mode of the vehicle 1 is switched from the manual mode to the automatic mode, the target steering angle calculation unit 132 first calculates the target steering angle φtg based on the steering function fa0. After that, the operation of calculating the target steering angle φtg based on the steering function fa is performed.

図8は、図7に示す操舵関数fa0と比較して、座標P1(φ0、θ0)が異なる状況下で算出された操舵関数fa0を示す。図9は、図4に示す操舵関数fm0と比較して、座標P1(φ0、θ0)が異なる状況であって、且つ、ステアリングホイール134の姿勢が、ステアリングホイール134が180度回転する毎に同じになる状況下で算出された操舵関数fm0を示す。図10は、図9に示す操舵関数fm0と比較して、座標P1(φ0、θ0)が異なる状況で算出された操舵関数fm0を示す。図11は、図7に示す操舵関数fa0と比較して、座標P1(φ0、θ0)が異なる状況であって、且つ、ステアリングホイール134の姿勢が、ステアリングホイール134が180度回転する毎に同じになる状況下で算出された操舵関数fa0を示す。図12は、図11に示す操舵関数fa0と比較して、座標P1(φ0、θ0)が異なる状況下で算出された操舵関数fa0を示す。   FIG. 8 shows the steering function fa0 calculated under the situation where the coordinates P1 (φ0, θ0) are different from those of the steering function fa0 shown in FIG. FIG. 9 shows a situation where the coordinates P1 (φ0, θ0) are different from the steering function fm0 shown in FIG. 4, and the attitude of the steering wheel 134 is the same every time the steering wheel 134 rotates 180 degrees. The steering function fm0 calculated under the situation becomes. FIG. 10 shows the steering function fm0 calculated in a situation where the coordinates P1 (φ0, θ0) are different from those of the steering function fm0 shown in FIG. 11 shows a situation where the coordinates P1 (φ0, θ0) are different from the steering function fa0 shown in FIG. 7, and the attitude of the steering wheel 134 is the same every time the steering wheel 134 rotates 180 degrees. The steering function fa0 calculated under the situation becomes. FIG. 12 shows the steering function fa0 calculated under a situation where the coordinates P1 (φ0, θ0) are different from those of the steering function fa0 shown in FIG.

(3)第3実施形態
続いて、本発明の操舵装置の第3実施形態が適用された車両3について説明する。
(3) Third Embodiment Next, a vehicle 3 to which a third embodiment of the steering apparatus of the present invention is applied will be described.

上述した第2実施形態では、走行モードの切り替え(操舵関数fの切り替え)に伴って搭乗者が抱きかねない違和感が緩和される。一方で、第2実施形態では、操舵関数fm0に基づいて目標転蛇角θtgが算出されている又は操舵関数fa0に基づいて目標操舵角φtgが算出されている状況下で車輪11が最大限転蛇された(つまり、転蛇角θがθmaxとなった)場合には、ステアリングホイール134の姿勢が、車輪11が最大限転蛇された場合にステアリングホイール134が本来取るべき姿勢とは異なる姿勢となってしまう可能性がある。例えば、図4に示す例で言えば、車輪11が最大限転蛇された場合には、操舵角φは本来540度となるべきである。しかしながら、操舵関数fm0に基づいて目標転蛇角θtgが算出されている状況下で車輪11が最大限転蛇された場合には、操舵角φは540度(或いは、540度±360度×k)とならない。従って、ステアリングホイール134を操作する搭乗者が大きな違和感を抱くという技術的問題が生ずる可能性がある。   In 2nd Embodiment mentioned above, the discomfort which a passenger may hold | maintain with the switching of driving modes (switching of the steering function f) is relieved. On the other hand, in the second embodiment, the wheel 11 rotates to the maximum in a situation where the target rolling angle θtg is calculated based on the steering function fm0 or the target steering angle φtg is calculated based on the steering function fa0. When snaked (that is, when the snake angle θ becomes θmax), the posture of the steering wheel 134 is different from the posture that the steering wheel 134 should originally take when the wheel 11 is snaked to the maximum. There is a possibility of becoming. For example, in the example shown in FIG. 4, when the wheel 11 is snaked to the maximum, the steering angle φ should be 540 degrees. However, in the situation where the target rolling angle θtg is calculated based on the steering function fm0, the steering angle φ is 540 degrees (or 540 degrees ± 360 degrees × k) when the wheel 11 is swung to the maximum. ) Does not. Therefore, there is a possibility that a technical problem that a passenger operating the steering wheel 134 has a great sense of incongruity.

本発明の操舵装置の第3実施形態は、車輪11が最大限転蛇された場合に生じ得るこのような技術的問題の発生を抑制する。以下、図13を参照しながら、本発明の操舵装置の第3実施形態が適用された車両3について説明する。尚、上述した車両2が備える構成要素と同一の構成要素については、同一の参照符号を付与することでその詳細な説明を省略する。   The third embodiment of the steering device of the present invention suppresses the occurrence of such technical problems that may occur when the wheels 11 are snaked to the maximum. Hereinafter, the vehicle 3 to which the third embodiment of the steering apparatus of the present invention is applied will be described with reference to FIG. In addition, about the component same as the component with which the vehicle 2 mentioned above is provided, the detailed description is abbreviate | omitted by providing the same referential mark.

図13に示すように、第3実施形態の車両3は、第2実施形態の車両2と比較して、操舵装置33が関数設定部239に代えて関数設定部339を備えているという点で異なっている。車両3のその他の構成要素は、車両2のその他の構成要素と同一であってもよい。   As shown in FIG. 13, the vehicle 3 of the third embodiment is different from the vehicle 2 of the second embodiment in that the steering device 33 includes a function setting unit 339 instead of the function setting unit 239. Is different. Other components of the vehicle 3 may be the same as the other components of the vehicle 2.

関数設定部339は、関数設定部239と比較して、設定する操舵関数fm0及びfa0が夫々第2実施形態の操舵関数fm0及びfa0とは異なるという点で異なっている。以下、図14から図21を参照しながら、第3実施形態の操舵関数fa0及びfm0について更に詳細に説明を進める。   The function setting unit 339 differs from the function setting unit 239 in that the steering functions fm0 and fa0 to be set are different from the steering functions fm0 and fa0 of the second embodiment, respectively. Hereinafter, the steering functions fa0 and fm0 of the third embodiment will be described in more detail with reference to FIGS.

図14は、操舵関数fm0を示す。操舵関数fm0のうち基準転蛇角θ0以下の範囲で操舵角φと転蛇角θとが満たすべき対応関係を規定する操舵関数fm2は、上述した第2実施形態の操舵関数fm0と同じである。従って、操舵関数fm2は、座標P1(φ0、θ0)と座標P2(φ2、0)とを通過する関数である。一方で、操舵関数fm0のうち基準転蛇角θ0以上の範囲で操舵角φと転蛇角θとが満たすべき対応関係を規定する操舵関数fm4は、上述した第1条件、並びに、以下に示す2つの条件(第5条件及び第6条件)を満たす操舵関数fである。   FIG. 14 shows the steering function fm0. A steering function fm2 that defines a correspondence relationship that the steering angle φ and the snake angle θ should satisfy within a range of the steering function fm0 that is equal to or smaller than the reference snake angle θ0 is the same as the steering function fm0 of the second embodiment described above. . Therefore, the steering function fm2 is a function that passes through the coordinate P1 (φ0, θ0) and the coordinate P2 (φ2, 0). On the other hand, the steering function fm4 that defines the correspondence relationship that the steering angle φ and the snake angle θ should satisfy within the range of the reference snake angle θ0 or more of the steering function fm0 includes the first condition described above and the following: The steering function f satisfies the two conditions (fifth condition and sixth condition).

第5条件は、転蛇角θがθmaxとなる状況下で、ステアリングホイール134の姿勢を第2基準姿勢と一致させることが可能となる条件である。第2基準姿勢は、操舵関数fmに基づいて目標転蛇角θtgが算出されている状況下で転蛇角θがθmaxとなった場合のステアリングホイール134の姿勢である。具体的には、ステアリングホイール134の姿勢が、ステアリングホイール134が所定角度R回転する毎に同じになる場合を想定する。ここで、操舵関数fmに基づいて目標転蛇角θtgが算出されている状況下では、転蛇角θがθmaxとなった場合に、操舵角φがφmaxになるものとする。この場合、操舵角φがφmaxになる場合のステアリングホイール134の姿勢、操舵角φがφmax+k×Rになる場合のステアリングホイール134の姿勢及び操舵角φがφmax−k×Rになる場合のステアリングホイール134の姿勢の夫々が、第2基準姿勢となる。従って、第5条件は、φmax=fm4(θmax)、φmax+k×R=fm4(θmax)又はφmax−k×R=fm4(θmax)を充足するという条件である。言い換えれば、第2条件は、操舵関数fm4が座標(φmax、θmax)、(φmax+k×R、θmax)又は座標(φmax−k×R、θmax)を通過する関数となるという条件である。   The fifth condition is a condition that makes it possible to make the attitude of the steering wheel 134 coincide with the second reference attitude under the situation where the rolling angle θ is θmax. The second reference posture is the posture of the steering wheel 134 when the turning angle θ becomes θmax under the condition where the target turning angle θtg is calculated based on the steering function fm. Specifically, it is assumed that the posture of the steering wheel 134 becomes the same every time the steering wheel 134 rotates by a predetermined angle R. Here, in a situation where the target snake angle θtg is calculated based on the steering function fm, it is assumed that the steering angle φ becomes φmax when the snake angle θ is θmax. In this case, the attitude of the steering wheel 134 when the steering angle φ becomes φmax, the attitude of the steering wheel 134 when the steering angle φ becomes φmax + k × R, and the steering wheel when the steering angle φ becomes φmax−k × R. Each of the 134 postures is the second reference posture. Accordingly, the fifth condition is that φmax = fm4 (θmax), φmax + k × R = fm4 (θmax), or φmax−k × R = fm4 (θmax) is satisfied. In other words, the second condition is a condition that the steering function fm4 becomes a function that passes the coordinates (φmax, θmax), (φmax + k × R, θmax) or the coordinates (φmax−k × R, θmax).

図14は、ステアリングホイール134の姿勢が、ステアリングホイール134が360度回転する毎に同じになる例を示している。更に、図14は、操舵関数fmに基づいて目標転蛇角θtgが算出されている状況下で車輪11が最大限転蛇された場合に操舵角φが540度となる例を示している。この場合、操舵角φが540度になる場合のステアリングホイール134の姿勢、操舵角φが+180度になる場合のステアリングホイール134の姿勢、操舵角φが−180度になる場合のステアリングホイール134の姿勢及び操舵角φが−540度になる場合のステアリングホイール134の姿勢の夫々が、第2基準姿勢となる。従って、図14に示す例では、第5条件は、+540度=fm4(θmax)、+180度=fm4(θmax)、−180度=fm4(θmax)又は−540度=fm4(θmax)を充足するという条件である。言い換えれば、第5条件は、操舵関数fm4が座標P3(+180、θmax)、座標P3’(−180、θmax)、座標P3’’(+540、θmax)又は座標P3’’’(−540、θmax)を通過する関数となるという条件である。   FIG. 14 shows an example in which the attitude of the steering wheel 134 becomes the same every time the steering wheel 134 rotates 360 degrees. Further, FIG. 14 shows an example in which the steering angle φ is 540 degrees when the wheel 11 is snaked to the maximum in a situation where the target rolling angle θtg is calculated based on the steering function fm. In this case, the attitude of the steering wheel 134 when the steering angle φ is 540 degrees, the attitude of the steering wheel 134 when the steering angle φ is +180 degrees, and the steering wheel 134 when the steering angle φ is −180 degrees. Each of the postures of the steering wheel 134 when the posture and the steering angle φ are −540 degrees is the second reference posture. Therefore, in the example shown in FIG. 14, the fifth condition satisfies +540 degrees = fm4 (θmax), +180 degrees = fm4 (θmax), −180 degrees = fm4 (θmax), or −540 degrees = fm4 (θmax). This is the condition. In other words, the fifth condition is that the steering function fm4 is coordinate P3 (+180, θmax), coordinate P3 ′ (−180, θmax), coordinate P3 ″ (+540, θmax) or coordinate P3 ′ ″ (−540, θmax). ).

第6条件は、操舵関数fm4における操舵角φに対する転蛇角θの変化傾向が、操舵関数fmにおける操舵角φに対する転蛇角θの変化傾向と最も類似するという条件である。上述した第1及び第5条件の双方を満たす操舵関数fm4は、複数存在し得る。第6条件は、このような複数の操舵関数fm4の中から、目標転蛇角θtgを算出するために実際に用いられる1つの操舵関数fm4を特定することができる。例えば、図14に示す例では、第1及び第5条件の双方を満たす操舵関数fm4として、座標P1(φ0、θ0)及び座標P3(+180、θmax)を通過する操舵関数fm4−1、座標P1(φ0、θ0)及び座標P3’(−180、θmax)を通過する操舵関数fm4−2、座標P1(φ0、θ0)及び座標P3’’(+540、θmax)を通過する操舵関数fm4−3、並びに、座標P1(φ0、θ0)及び座標P3’’’(−540、θmax)を通過する操舵関数fm4−4が存在する。ここで、操舵関数fm4−1の変化傾向は、操舵関数fm4−2からfm4−4の夫々の変化傾向と比較して、操舵関数fmの変化傾向により類似している。従って、図14に示す例では、操舵関数fm4−1が、目標転蛇角θtgを算出するために実際に用いられる操舵関数fm4となる。   The sixth condition is that the change tendency of the snake angle θ with respect to the steering angle φ in the steering function fm4 is most similar to the change tendency of the snake angle θ with respect to the steering angle φ in the steering function fm. There may be a plurality of steering functions fm4 that satisfy both the first and fifth conditions described above. The sixth condition can specify one steering function fm4 that is actually used to calculate the target rolling angle θtg from such a plurality of steering functions fm4. For example, in the example shown in FIG. 14, the steering function fm4-1 that passes through the coordinates P1 (φ0, θ0) and the coordinates P3 (+180, θmax), the coordinates P1 as the steering function fm4 that satisfies both the first and fifth conditions. Steering function fm4-2 passing through (φ0, θ0) and coordinate P3 ′ (−180, θmax), steering function fm4-3 passing through coordinate P1 (φ0, θ0) and coordinate P3 ″ (+540, θmax), In addition, there is a steering function fm4-4 that passes through the coordinate P1 (φ0, θ0) and the coordinate P3 ′ ″ (−540, θmax). Here, the change tendency of the steering function fm4-1 is more similar to the change tendency of the steering function fm than the change tendency of the steering functions fm4-2 to fm4-4. Therefore, in the example shown in FIG. 14, the steering function fm4-1 is the steering function fm4 that is actually used to calculate the target rolling angle θtg.

このような3つの条件を満たす操舵関数fm4は、関数設定部339により、以下の手順を踏んで算出される。まず、関数設定部339は、上述した操舵関数fm’を算出する。その後、関数設定部339は、φ3=fm’(θmax)を満たす操舵角φ3を算出する。その後、関数設定部339は、操舵角φ3に最も近く且つステアリングホイール134の姿勢が第2基準姿勢となる操舵角φ4を算出する。つまり、関数設定部339は、座標P3(φ4、θmax)を算出する。尚、図14に示す例では、操舵角φ4は、+180度である。その後、関数設定部339は、座標P1(φ0、θ0)及び座標P3(φ4、θmax)を通過する操舵関数fm4を算出する。   The steering function fm4 that satisfies these three conditions is calculated by the function setting unit 339 according to the following procedure. First, the function setting unit 339 calculates the steering function fm ′ described above. Thereafter, the function setting unit 339 calculates a steering angle φ3 that satisfies φ3 = fm ′ (θmax). After that, the function setting unit 339 calculates the steering angle φ4 that is closest to the steering angle φ3 and at which the attitude of the steering wheel 134 becomes the second reference attitude. That is, the function setting unit 339 calculates the coordinates P3 (φ4, θmax). In the example shown in FIG. 14, the steering angle φ4 is +180 degrees. Thereafter, the function setting unit 339 calculates a steering function fm4 that passes through the coordinates P1 (φ0, θ0) and the coordinates P3 (φ4, θmax).

但し、座標P1(φ0、θ0)及び座標P3(φ4、θmax)を通過する操舵関数fm4は、上述した第1及び第5条件を確実に満たす一方で、第6条件を満たさない(特に、操舵関数fm4の傾きの符号が操舵関数fmの傾きの符号と同じにならない)可能性がある。仮に算出した操舵関数fm4が第6条件を満たさない場合には、関数設定部339は、操舵角φ3に2番目に近く且つステアリングホイール134の姿勢が第2基準姿勢となる操舵角φ4を新たに算出する。その後、関数設定部339は、新たに算出した操舵角φ4に基づいて操舵関数fm4を新たに設定する。以降、第6条件を満たす操舵関数fm4が算出されるまで、関数設定部339は同じ動作を繰り返す。   However, the steering function fm4 that passes through the coordinates P1 (φ0, θ0) and the coordinates P3 (φ4, θmax) reliably satisfies the first and fifth conditions described above, but does not satisfy the sixth condition (in particular, steering). The sign of the slope of the function fm4 may not be the same as the sign of the slope of the steering function fm). If the calculated steering function fm4 does not satisfy the sixth condition, the function setting unit 339 newly sets the steering angle φ4 that is second closest to the steering angle φ3 and the posture of the steering wheel 134 becomes the second reference posture. calculate. Thereafter, the function setting unit 339 newly sets the steering function fm4 based on the newly calculated steering angle φ4. Thereafter, the function setting unit 339 repeats the same operation until the steering function fm4 that satisfies the sixth condition is calculated.

車両1の走行モードが自動モードから手動モードへと切り替えられる場合には、目標転蛇角演算部136は、まずは、操舵関数fm2及びfm4から構成される操舵関数fm0に基づいて目標転蛇角θtgを算出する。その結果、車輪11が最大限転蛇されたタイミングで、ステアリングホイール134の姿勢が第2基準姿勢になる。従って、操舵装置33は、車輪11が最大限転蛇された場合に搭乗者が抱きかねない違和感を緩和することができる。   When the travel mode of the vehicle 1 is switched from the automatic mode to the manual mode, the target squeeze angle calculation unit 136 first sets the target sway angle θtg based on the steering function fm0 composed of the steering functions fm2 and fm4. Is calculated. As a result, the attitude of the steering wheel 134 becomes the second reference attitude at the timing when the wheel 11 is snaked to the maximum. Therefore, the steering device 33 can relieve the uncomfortable feeling that the passenger may hold when the wheel 11 is snaked to the maximum.

図15は、図14に示す操舵関数fm0と比較して、座標P1(φ0、θ0)が異なる状況下で算出された操舵関数fm0を示す。   FIG. 15 shows the steering function fm0 calculated under a situation where the coordinates P1 (φ0, θ0) are different from those of the steering function fm0 shown in FIG.

図16は、操舵関数fa0を示す。操舵関数fa0のうち基準転蛇角θ0以下の範囲で操舵角φと転蛇角θとが満たすべき対応関係を規定する操舵関数fa2は、上述した第2実施形態の操舵関数fa0と同じである。従って、操舵関数fa2は、座標P1(φ0、θ0)と座標P2(φ2、0)とを通過する関数である。一方で、操舵関数fa0のうち基準転蛇角θ0以上の範囲で操舵角φと転蛇角θとが満たすべき対応関係を規定する操舵関数fa4は、操舵関数fm4と同様に、上述した第1、第5及び第6条件を満たす操舵関数fである。但し、操舵関数fa4が満たす第5条件は、操舵関数fm4が満たす第5条件と比較して、第2基準姿勢が、“操舵関数fa”に基づいて“目標操舵角φtg”が算出されている状況下で転蛇角θがθmaxとなった場合のステアリングホイール134の姿勢であるという点で異なっている。更に、操舵関数fa4が満たす第6条件は、操舵関数fm4が満たす第6条件と比較して、“操舵関数fa4”における操舵角φに対する転蛇角θの変化傾向が、“操舵関数fa”における操舵角φに対する転蛇角θの変化傾向と最も類似するという条件であるという点で異なっている。従って、操舵関数fa4は、上述した第1及び第5条件、、並びに、操舵関数fa4における操舵角φに対する転蛇角θの変化傾向が、操舵関数faにおける操舵角φに対する転蛇角θの変化傾向と最も類似するという第7条件を満たす操舵関数fである。   FIG. 16 shows the steering function fa0. The steering function fa2 that defines the correspondence relationship that the steering angle φ and the snake angle θ should satisfy within the range of the reference snake angle θ0 within the steering function fa0 is the same as the steering function fa0 of the second embodiment described above. . Therefore, the steering function fa2 is a function that passes through the coordinate P1 (φ0, θ0) and the coordinate P2 (φ2, 0). On the other hand, the steering function fa4 that defines the correspondence relationship that the steering angle φ and the snake angle θ should satisfy within the range of the reference snake angle θ0 of the steering function fa0 is the same as the first steering function fm4 described above. , The steering function f that satisfies the fifth and sixth conditions. However, in the fifth condition that the steering function fa4 satisfies, the second reference attitude is calculated based on the “steering function fa” and the “target steering angle φtg” as compared with the fifth condition that the steering function fm4 satisfies. The difference is that the steering wheel 134 is in a posture in the case where the meander angle θ is θmax under the circumstances. Further, in the sixth condition that the steering function fa4 satisfies, as compared with the sixth condition that the steering function fm4 satisfies, the change tendency of the snake angle θ with respect to the steering angle φ in the “steering function fa4” is the “steering function fa”. The difference is that the condition is the most similar to the change tendency of the snake angle θ with respect to the steering angle φ. Therefore, the steering function fa4 has the above-described first and fifth conditions, and the change tendency of the snake angle θ with respect to the steering angle φ in the steering function fa4 is the change in the snake angle θ with respect to the steering angle φ in the steering function fa. The steering function f satisfies the seventh condition of being most similar to the tendency.

関数設定部339は、操舵関数fm4を算出する際に踏むべき手順と同様の手順を踏んで、操舵関数fa4を算出する。具体的には、関数設定部339は、上述した操舵関数fa’を算出する。その後、関数設定部339は、φ3=fa’(θmax)を満たす操舵角φ3を算出する。その後、関数設定部339は、操舵角φ3に最も近く且つステアリングホイール134の姿勢が第3基準姿勢となる操舵角φ4を算出する。その後、関数設定部339は、座標P1(φ0、θ0)及び座標P3(φ4、θmax)を通過する操舵関数fa4を算出する。   The function setting unit 339 calculates the steering function fa4 by following the same procedure as that to be followed when calculating the steering function fm4. Specifically, the function setting unit 339 calculates the steering function fa ′ described above. Thereafter, the function setting unit 339 calculates a steering angle φ3 that satisfies φ3 = fa ′ (θmax). After that, the function setting unit 339 calculates the steering angle φ4 that is closest to the steering angle φ3 and at which the posture of the steering wheel 134 becomes the third reference posture. Thereafter, the function setting unit 339 calculates the steering function fa4 that passes through the coordinates P1 (φ0, θ0) and the coordinates P3 (φ4, θmax).

図16は、ステアリングホイール134の姿勢が、ステアリングホイール134が360度回転する毎に同じになる例を示している。更に、図16は、操舵関数faに基づいて目標転蛇角θtgが算出されている状況下で車輪11が最大限転蛇された場合に操舵角φが180度となる例を示している。図16に示す例では、操舵角φ3に最も近く且つステアリングホイール134の姿勢が第2基準姿勢となる操舵角φ4は、+540度となる。このため、操舵関数fa4は、座標P1(φ0、θ0)及び座標P3(+540、θmax)と通過する操舵関数fとなる。   FIG. 16 shows an example in which the attitude of the steering wheel 134 becomes the same every time the steering wheel 134 rotates 360 degrees. Further, FIG. 16 shows an example in which the steering angle φ is 180 degrees when the wheel 11 is snaked to the maximum while the target rolling angle θtg is calculated based on the steering function fa. In the example shown in FIG. 16, the steering angle φ4 that is closest to the steering angle φ3 and the posture of the steering wheel 134 is the second reference posture is +540 degrees. Therefore, the steering function fa4 is the steering function f that passes through the coordinate P1 (φ0, θ0) and the coordinate P3 (+540, θmax).

車両1の走行モードが手動モードから自動モードへと切り替えられる場合には、目標操舵角演算部132は、まずは、操舵関数fa2及びfa4から構成される操舵関数fa0に基づいて目標操舵角φtgを算出する。その結果、車輪11が最大限転蛇されたタイミングで、ステアリングホイール134の姿勢が第2基準姿勢になる。従って、操舵装置33は、車輪11が最大限転蛇された場合に搭乗者が抱きかねない違和感を緩和することができる。   When the travel mode of the vehicle 1 is switched from the manual mode to the automatic mode, the target steering angle calculation unit 132 first calculates the target steering angle φtg based on the steering function fa0 configured by the steering functions fa2 and fa4. To do. As a result, the attitude of the steering wheel 134 becomes the second reference attitude at the timing when the wheel 11 is snaked to the maximum. Therefore, the steering device 33 can relieve the uncomfortable feeling that the passenger may hold when the wheel 11 is snaked to the maximum.

図17は、図16に示す操舵関数fa0と比較して、座標P1(φ0、θ0)が異なる状況下で算出された操舵関数fa0を示す。図18は、図14に示す操舵関数fm0と比較して、座標P1(φ0、θ0)が異なる状況であって、且つ、ステアリングホイール134の姿勢が、ステアリングホイール134が180度回転する毎に同じになる状況下で算出された操舵関数fm0を示す。図19は、図18に示す操舵関数fm0と比較して、座標P1(φ0、θ0)が異なる状況で算出された操舵関数fm0を示す。図20は、図16に示す操舵関数fa0と比較して、座標P1(φ0、θ0)が異なる状況であって、且つ、ステアリングホイール134の姿勢が、ステアリングホイール134が180度回転する毎に同じになる状況下で算出された操舵関数fa0を示す。図21は、図20に示す操舵関数fa0と比較して、座標P1(φ0、θ0)が異なる状況下で算出された操舵関数fa0を示す。図21に示す例では、操舵角φ3に最も近く且つステアリングホイール134の姿勢が第2基準姿勢となる操舵角φ4は、本来は+360度となるはずである。しかしながら、座標P1(φ0、θ0)及び座標P3(+360、θmax)と通過する操舵関数fa4の傾きの符号は、操舵関数faの傾きの符号と同じにならない。このため、操舵角φ4として、操舵角φ3に2番目に近く且つステアリングホイール134の姿勢が第2基準姿勢となる+540度が用いられる。このため、操舵関数fa4は、座標P1(φ0、θ0)及び座標P3(+540、θmax)と通過する操舵関数fとなる。   FIG. 17 shows the steering function fa0 calculated under a situation where the coordinates P1 (φ0, θ0) are different from those of the steering function fa0 shown in FIG. FIG. 18 shows a situation where the coordinates P1 (φ0, θ0) are different from the steering function fm0 shown in FIG. 14, and the attitude of the steering wheel 134 is the same every time the steering wheel 134 rotates 180 degrees. The steering function fm0 calculated under the situation becomes. FIG. 19 shows the steering function fm0 calculated in a situation where the coordinates P1 (φ0, θ0) are different from those of the steering function fm0 shown in FIG. FIG. 20 shows a situation where the coordinates P1 (φ0, θ0) are different from the steering function fa0 shown in FIG. 16, and the attitude of the steering wheel 134 is the same every time the steering wheel 134 rotates 180 degrees. The steering function fa0 calculated under the situation becomes. FIG. 21 shows the steering function fa0 calculated under a situation where the coordinates P1 (φ0, θ0) are different from those of the steering function fa0 shown in FIG. In the example shown in FIG. 21, the steering angle φ4 that is closest to the steering angle φ3 and the posture of the steering wheel 134 becomes the second reference posture is supposed to be +360 degrees originally. However, the sign of the inclination of the steering function fa4 is not the same as the sign of the inclination of the steering function fa4 with the coordinate P1 (φ0, θ0) and the coordinate P3 (+360, θmax). Therefore, as the steering angle φ4, +540 degrees that is second closest to the steering angle φ3 and the attitude of the steering wheel 134 becomes the second reference attitude is used. Therefore, the steering function fa4 is the steering function f that passes through the coordinate P1 (φ0, θ0) and the coordinate P3 (+540, θmax).

尚、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う操舵装置もまた本発明の技術思想に含まれる。   The present invention can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the present invention that can be read from the claims and the entire specification, and a steering apparatus that includes such a change is also included in the technical concept of the present invention. It is.

1、2、3 車両
11 車輪
13 操舵装置
131 転蛇角監視装置
132 目標操舵角演算部
133 ステアアクチュエータ
134 ステアリングホイール
135 操舵角監視装置
136 目標転蛇角演算部
137 転蛇アクチュエータ
139、239,339 関数設定部
f、fm、fa、fm0、fa0 操舵関数
φ 操舵角
φtg 目標操舵角
φ0 基準操舵角
θ 転蛇角
θtg 目標転蛇角
θ0 基準転蛇角
1, 2, 3 Vehicle 11 Wheel 13 Steering device 131 Rolling angle monitoring device 132 Target steering angle calculation unit 133 Steer actuator 134 Steering wheel 135 Steering angle monitoring device 136 Target rolling angle calculation unit 137 Rolling actuator 139, 239, 339 Function setting unit f, fm, fa, fm0, fa0 Steering function φ Steering angle φtg Target steering angle φ0 Standard steering angle θ Tail angle θtg Target tread angle θ0 Standard tread angle

Claims (1)

搭乗者の操作に基づいて走行する手動モード及び搭乗者の操作に基づくことなく自動的に走行する自動モードの間で走行モードを切替可能な車両を操舵するためのステアバイワイヤ方式の操舵装置であって、
前記車両の車輪を転蛇するために前記搭乗者が操作可能であって且つ所定角度回転する毎に同じ姿勢となる操舵部材と、
前記操舵部材の操舵角が第1目標角となるように前記操舵部材を駆動可能な第1アクチュエータと、
前記車輪の転蛇角が第2目標角となるように前記車輪を駆動可能な第2アクチュエータと、
前記操舵角及び前記転蛇角を検出する検出手段と、
前記車両の走行モードが前記手動モードである場合に、前記操舵角と前記転蛇角とが満たすべき対応関係を規定する第1関数に基づいて、前記検出手段が検出した前記操舵角に対応する前記第2目標角を算出する第1算出手段と、
前記車両の走行モードが前記自動モードである場合に、前記操舵角と前記転蛇角とが満たすべき対応関係を規定し且つ前記第1関数と比較して前記転蛇角に対する前記操舵角の変化量が小さくなる第2関数に基づいて、前記検出手段が検出した前記転蛇角に対応する前記第1目標角を算出する第2算出手段と
を備え、
前記第1算出手段は、前記走行モードが前記自動モードから前記手動モードへと切り替わった場合には、前記第1関数に基づいて前記第2目標角を算出する前に、(i)前記走行モードが切り替わったタイミングで前記検出手段が検出した前記操舵角と前記転蛇角との間の対応関係を充足するという第1条件、(ii)前記転蛇角がゼロとなる状況下で、前記操舵部材の姿勢が、前記操舵角がゼロとなる場合の前記操舵部材の姿勢と一致するという第2条件、及び、(iii)前記操舵角に対する前記転蛇角の変化傾向が、前記第1関数における変化傾向と最も類似するという第3条件を満たすように前記操舵角と前記転蛇角とが満たすべき対応関係を規定する第3関数に基づいて、前記検出手段が検出した前記操舵角に対応する前記第2目標角を算出し、
前記第2算出手段は、前記走行モードが前記手動モードから前記自動モードへと切り替わった場合には、前記第2関数に基づいて前記第1目標角を算出する前に、(i)前記第1条件、(ii)前記第2条件、及び、(iii)前記操舵角に対する前記転蛇角の変化傾向が、前記第2関数における変化傾向と最も類似するという第4条件を満たすように前記操舵角と前記転蛇角とが満たすべき対応関係を規定する第4関数に基づいて、前記検出手段が検出した前記転蛇角に対応する前記第1目標角を算出する
ことを特徴とする操舵装置。
A steer-by-wire steering device for steering a vehicle that can be switched between a manual mode that travels based on a passenger's operation and an automatic mode that travels automatically without being based on a passenger's operation. And
A steering member that can be operated by the occupant to meander the wheels of the vehicle and that has the same posture every time it rotates a predetermined angle;
A first actuator capable of driving the steering member such that a steering angle of the steering member becomes a first target angle;
A second actuator capable of driving the wheel such that the rolling angle of the wheel becomes a second target angle;
Detecting means for detecting the steering angle and the snake angle;
When the traveling mode of the vehicle is the manual mode, the vehicle corresponds to the steering angle detected by the detection unit based on a first function that defines a correspondence relationship that the steering angle and the snake-turning angle should satisfy. First calculating means for calculating the second target angle;
When the traveling mode of the vehicle is the automatic mode, a change in the steering angle with respect to the snake angle is defined with respect to the snake angle, which defines a correspondence relationship that the steering angle and the snake angle need to satisfy Second calculating means for calculating the first target angle corresponding to the meandering angle detected by the detecting means based on a second function with a small amount;
When the travel mode is switched from the automatic mode to the manual mode, the first calculation means may calculate (i) the travel mode before calculating the second target angle based on the first function. The first condition that the correspondence between the steering angle detected by the detection means at the timing when the detection means is switched and the rolling angle is satisfied, and (ii) the steering is performed under the situation where the rolling angle is zero. The second condition that the attitude of the member matches the attitude of the steering member when the steering angle is zero, and (iii) the change tendency of the snake angle with respect to the steering angle is expressed in the first function Corresponding to the steering angle detected by the detection means based on a third function that defines a correspondence relationship that the steering angle and the snake-turning angle should satisfy so as to satisfy the third condition of being most similar to the change tendency. Second eye To calculate the corner,
When the travel mode is switched from the manual mode to the automatic mode, the second calculation means (i) the first target before calculating the first target angle based on the second function. The steering angle so as to satisfy a condition that (ii) the second condition, and (iii) the change tendency of the snake angle with respect to the steering angle is most similar to the change tendency in the second function. And a first target angle corresponding to the rolling angle detected by the detecting means, based on a fourth function that defines a correspondence relationship to be satisfied by the rolling angle and the rolling angle.
JP2016007184A 2016-01-18 2016-01-18 Steering gear Active JP6631268B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016007184A JP6631268B2 (en) 2016-01-18 2016-01-18 Steering gear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016007184A JP6631268B2 (en) 2016-01-18 2016-01-18 Steering gear

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017128155A true JP2017128155A (en) 2017-07-27
JP6631268B2 JP6631268B2 (en) 2020-01-15

Family

ID=59395371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016007184A Active JP6631268B2 (en) 2016-01-18 2016-01-18 Steering gear

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6631268B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004034751A (en) * 2002-06-28 2004-02-05 Koyo Seiko Co Ltd Steering gear for vehicle
JP2004224238A (en) * 2003-01-24 2004-08-12 Honda Motor Co Ltd Steering gear
US20130002416A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 GM Global Technology Operations LLC Steering Wheels for Vehicle Control in Manual and Autonomous Driving
JP2015147547A (en) * 2014-02-07 2015-08-20 株式会社ジェイテクト Control device of steering gear
JP2015168369A (en) * 2014-03-10 2015-09-28 日産自動車株式会社 Vehicular steering control device and vehicular steering control method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004034751A (en) * 2002-06-28 2004-02-05 Koyo Seiko Co Ltd Steering gear for vehicle
JP2004224238A (en) * 2003-01-24 2004-08-12 Honda Motor Co Ltd Steering gear
US20130002416A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 GM Global Technology Operations LLC Steering Wheels for Vehicle Control in Manual and Autonomous Driving
JP2015147547A (en) * 2014-02-07 2015-08-20 株式会社ジェイテクト Control device of steering gear
JP2015168369A (en) * 2014-03-10 2015-09-28 日産自動車株式会社 Vehicular steering control device and vehicular steering control method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6631268B2 (en) 2020-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210197892A1 (en) Rotation control system for a steering wheel and method
JP2015116919A5 (en)
US20200094873A1 (en) Apparatus and method for generating steering wheel reaction torque in sbw system
WO2016167256A1 (en) Steering apparatus
JP2005014780A (en) Vehicular travel support device
US10464589B2 (en) Steering control device
US9688304B2 (en) Method of controlling active rear wheel steering apparatus
JP2019051822A (en) Parking support device
US9409600B2 (en) Lane assist for a motor vehicle and method for operating a lane assist
US20190202499A1 (en) Steering control system and a method for controlling steering
US11142244B2 (en) Method for operating a steer by wire steering system for a vehicle, and steer by wire steering system
US20160180714A1 (en) Method and device for assisting a driver of a vehicle during a lane change
JP2017128155A (en) Steering device
US20230056227A1 (en) Four-wheel steering control device and method
JP2005035499A (en) Traveling support device for vehicle
JP2006008009A (en) Travel assist device for vehicle
KR20170109722A (en) Method for exchanging driving control right of autonomous vehicle
JP2017140997A (en) Travel control device for vehicle
US11904961B2 (en) Steering device for automatic driving vehicle and automatic driving vehicle provided with same
US20220306163A1 (en) Steering device for automatic driving vehicle
JP5109767B2 (en) Turn signal control device
JP2006044460A (en) Steering device for vehicle
JP2024054494A (en) Processing Equipment
JP2005075014A (en) Guide support device
WO2023234233A1 (en) Parking assistance device and parking assistance method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191024

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191125

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6631268

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151