JP2017210213A - 車両用操舵装置 - Google Patents

車両用操舵装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2017210213A
JP2017210213A JP2016106542A JP2016106542A JP2017210213A JP 2017210213 A JP2017210213 A JP 2017210213A JP 2016106542 A JP2016106542 A JP 2016106542A JP 2016106542 A JP2016106542 A JP 2016106542A JP 2017210213 A JP2017210213 A JP 2017210213A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
phase shift
vehicle
steered
angle
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
JP2016106542A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6826377B2 (ja
Inventor
学 池谷
Manabu Iketani
学 池谷
健一 桐原
Kenichi Kirihara
健一 桐原
義人 中村
Yoshito Nakamura
義人 中村
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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 Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2016106542A priority Critical patent/JP6826377B2/ja
Priority to US15/604,967 priority patent/US10246121B2/en
Priority to CN201710384573.2A priority patent/CN107444483B/zh
Publication of JP2017210213A publication Critical patent/JP2017210213A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6826377B2 publication Critical patent/JP6826377B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B62D5/003Backup systems, e.g. for manual steering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/001Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits the torque NOT being among the input parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/02Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to vehicle speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear

Abstract

【課題】位相ずれの種別・大きさに基づく特定の位相ずれが生じた場合であっても、この特定の位相ずれを適確に抑制する。
【解決手段】車両用操舵装置11は、ハンドル13及び操舵反力モータ16を有する操舵反力発生装置15と、操舵角を検出する操舵反力モータレゾルバ45と、転舵モータ29を有し、操舵反力発生装置15に対し機械的に切り離された状態で転舵輪21を転舵可能な転舵装置17と、転舵角を検出する転舵モータレゾルバ47と、転舵モータ29の駆動制御を行う駆動制御部63と、車両10の車速を検出する車速センサ51と、を備える。駆動制御部63は、イグニッションスイッチ55のオン後に車速Vが所定の車速閾値Vthを初めて超えており、かつ、位相ずれの種別・大きさに基づく特定の位相ずれが生じている場合に、転舵モータ29の駆動制御を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、ステア・バイ・ワイヤ方式の車両用操舵装置に関する。
本願出願人は、ステア・バイ・ワイヤ方式(以下、「SBW方式」と省略する。)の車両用操舵装置において、操向ハンドル(以下、「ハンドル」と省略する場合がある。)に係る操舵角と転舵輪に係る転舵角との対応関係に関する位相ずれが生じた場合において、この位相ずれを解消するための技術を提案している(特許文献1参照)。
特許文献1に係る車両用操舵装置は、操舵反力モータを有する操舵反力発生装置と、ハンドルに係る操舵角を検出する操舵反力モータレゾルバと、転舵モータを有する転舵装置と、転舵輪に係る転舵角を検出する転舵モータレゾルバと、操舵角と転舵角との対応関係に関する位相ずれの発生有無判定を行う判定部と、転舵輪に係る転舵角を、目標転舵角に追従させるように転舵モータの駆動制御を行う駆動制御部と、を備える。
位相ずれは、例えば、転舵輪が道路の縁石に突き当たっていたり、側溝にはまりこんでいる等、転舵輪の動きが拘束されている際に、強い操舵力でハンドル操作を行った場合等に生じる。
駆動制御部は、位相ずれが生じており、かつ、転舵モータの駆動によって転舵輪に係る転舵角の修正を試みても位相ずれが解消しないと予測される場合に、操舵反力モータの駆動制御を行い、これをもって、ハンドルに係る操舵角を修正することで位相ずれを解消する。
特許文献1に係るSBW方式の車両用操舵装置によれば、操舵角と転舵角との対応関係に関する位相ずれが生じた場合であっても、該位相ずれを適確に解消することができる。
特開2015−171837号公報
ところで、操舵角と転舵角との対応関係に関する位相ずれは、様々な態様で生じる。すなわち、位相ずれの種別としては、操舵方向と転舵方向とが同一の同位相ずれ、及び操舵方向と転舵方向とが逆転した逆位相ずれがある。また、同位相ずれ、逆位相ずれのそれぞれにおいて、ずれの大きさも異なる。このように、位相ずれの種別・大きさに基づく多彩な態様で生じる位相ずれのうち、特に、運転者に与える違和感が比較的大きい特定の位相ずれを、いかにして抑制するかが問題となる。
この点、特許文献1に係るSBW方式の車両用操舵装置は、位相ずれの種別・大きさに基づく特定の位相ずれが生じた場合に、この特定の位相ずれを抑制することについて開示も示唆もしていない。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、位相ずれの種別・大きさに基づく特定の位相ずれが生じた場合であっても、この特定の位相ずれを適確に抑制可能な車両用操舵装置を提供することを課題とする。
前記課題を解決するために、(1)に係る発明は、車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材を有する操舵部と、前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、前記転舵輪を転舵するための転舵力を付与する転舵アクチュエータを有し、前記操舵部に対し機械的に切り離された状態で前記転舵輪を転舵可能な転舵部と、前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、前記転舵アクチュエータの駆動制御を行う制御部と、前記車両の車速を検出する車速検出部と、を備える。
前記制御部は、イグニッションスイッチのオン後に前記車速が所定の車速閾値を初めて超えており、かつ、前記操舵角と前記転舵角との対応関係に関する特定の位相ずれが生じている場合に、前記転舵アクチュエータの駆動制御を行い、これをもって、前記転舵輪に係る転舵角を前記操舵部材に係る操舵角に整合させるように修復する。
ここで、位相ずれの種別・大きさに基づく特定の位相ずれとは、運転者に与える違和感が(運転に支障を来す程度に)比較的大きい位相ずれを想定している。また、所定の車速閾値としては、例えば、徐行速度程度の比較的低い車速を適宜設定すればよい。
なお、イグニッションスイッチのオン後に車速が所定の車速閾値を初めて超えた場合に、特定の位相ずれを抑制するための動作を行うのは、次の理由による。すなわち、車両が動いている最中に転舵輪に係る転舵角を操舵部材に係る操舵角に整合させるように修復すると、車両の停止時に前記の修復を行うのと比べて、転舵アクチュエータの駆動トルクを小さく抑えることができる。また、転舵部付近の点検等が点検員によって行われているかもしれない車両の停止時を避けるという側面もある。ただし、転舵輪に係る転舵角を操舵部材に係る操舵角に整合させるように修復するとは、転舵輪に係る転舵角を操舵部材に係る操舵角に整合させるように近づける(修復後、整合していない状態である)概念を含む。
(1)に係る発明によれば、イグニッションスイッチのオン後に車速が所定の車速閾値を初めて超えており、かつ、位相ずれの種別・大きさに基づく特定の位相ずれが生じている旨の判定が下された場合に、転舵アクチュエータの駆動制御を行い、これをもって、転舵輪に係る転舵角を操舵部材に係る操舵角に整合させるように修復する(修復後、完全には整合していない状態であってもよい)。これにより、位相ずれの種別・大きさに基づく特定の位相ずれが生じた場合であっても、この特定の位相ずれを適確に抑制することができる。
また、(2)に係る発明は、(1)に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記特定の位相ずれとは、前記操舵角と前記転舵角との対応関係が逆位相になる際の位相ずれであることを特徴とする。(2)に係る発明では、特定の位相ずれを、同位相ずれか又は逆位相ずれかに係る位相ずれの種別の観点に基づいて規定している。
(2)に係る発明によれば、特定の位相ずれとは、操舵角と転舵角との対応関係が逆位相になる際の位相ずれであるため、操舵角と転舵角との対応関係が逆位相になる場合に、かかる特定の位相ずれを適確に抑制することにより、運転者の操舵意図に反する転舵輪の動きを未然に回避することができる。
また、(3)に係る発明は、(2)に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記特定の位相ずれとは、前記操舵部材が中立位置にあるのに、前記転舵輪が右折方向又は左折方向に向く態様の位相ずれであることを特徴とする。
(3)に係る発明によれば、特定の位相ずれとは、操舵部材が中立位置にあるのに、転舵輪が右折方向又は左折方向に向く態様の位相ずれであるため、こうした事態が生じた場合に、かかる特定の位相ずれを適確に抑制することにより、運転者の操舵意図に反する転舵輪の動きを未然に回避することができる。
さらに、(4)に係る発明は、(2)に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記特定の位相ずれとは、前記操舵部材が右折位置又は左折位置にあるのに、前記転舵輪が直進方向に向く態様の位相ずれであることを特徴とする。
(4)に係る発明によれば、特定の位相ずれとは、操舵部材が右折位置又は左折位置にあるのに、転舵輪が直進方向に向く態様の位相ずれであるため、こうした事態が生じた場合に、かかる特定の位相ずれを適確に抑制することにより、運転者の操舵意図に反する転舵輪の動きを未然に回避することができる。
本発明によれば、位相ずれの種別・大きさに基づく特定の位相ずれが生じた場合であっても、この特定の位相ずれを適確に抑制することができる。
本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の操舵モードがSBWモードである際の制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。
車両用操舵装置11は、ステア・バイ・ワイヤ(SBW)方式の操舵装置である。この車両用操舵装置11は、後記する転舵モータ29の駆動により転舵力を発生させる機能(SBWモード)、例えば後記する操舵反力モータ16の失陥時において、転舵モータ29の駆動により運転者の手動による操舵に係る補助力を発生させる電動パワーステアリング(Electronic Power steering:EPS)機能(EPSモード)、並びに、例えば操舵反力モータ16及び転舵モータ29の失陥時やイグニッションスイッチ55のオフ時において、運転者の手動による操舵を行わせる機能(マニュアルステアリングモード)を有する。
前記の諸機能を実現するために、車両用操舵装置11は、図1に示すように、ハンドル13と、操舵反力発生装置15と、転舵装置17と、クラッチ装置19と、を備える。車両用操舵装置11は、車両10に搭載されている。車両10は、一対の転舵輪21a,21bを備える。
ハンドル13は、運転者の操舵に係る運転意図にしたがって操作される部材である。ハンドル13は、本発明の「操舵部材」に相当する。ハンドル13には、操舵軸23が設けられている。操舵軸23は、運転者によるハンドル13の操作にしたがって、軸周りに回転するように構成されている。
操舵反力発生装置15は、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、ハンドル13を握る運転者の手元に操舵に係る反力(手応え)を発生させる機能を有する。操舵反力発生装置15は、操舵反力モータ16を有する。操舵反力モータ16には、操舵軸23が連結されている。操舵反力モータ16は、操舵軸23を軸周りに回転させるための操舵トルクを発生させる。これにより、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、ハンドル13を握る運転者の手元には、操舵に係る反力(手応え)が伝えられるようになっている。
ハンドル13、操舵軸23、及び、操舵反力モータ16を有する操舵反力発生装置15は、本発明の「操舵部」に相当する。
転舵装置17は、ラック・アンド・ピニオン機構(不図示)を介して、転舵軸25の回転運動をラック軸27の直線運動に変換する機能を有する。転舵装置17は、転舵モータ29を有する。転舵モータ29は、本発明の「転舵アクチュエータ」に相当する。転舵モータ29には、転舵軸25及びラック軸27が連結されている。転舵モータ29は、ラック軸27を軸方向に沿って直線運動させるための転舵トルクを発生させる。ラック軸27には、図示しないタイロッドを介して一対の転舵輪21a,21bが連結されている。一対の転舵輪21a,21bは、ラック軸27の直線運動によって転舵されるようになっている。
転舵軸25、ラック軸27、及び、転舵モータ29を有する転舵装置17は、本発明の「転舵部」に相当する。
クラッチ装置19は、操舵軸23及び転舵軸25の間を連結し又は切り離す機能を有する。こうした機能を実現するために、クラッチ装置19は、遊星歯車機構31を備える。この遊星歯車機構31は、内歯歯車31aと、遊星歯車31bと、太陽歯車31cと、遊星キャリア31dと、を有して構成されている。
また、クラッチ装置19は、ロック用歯車33及びロック装置35を備える。ロック装置35は、ロック用歯車33の歯溝に係合するロックピン39と、ロックピン39を駆動する電磁ソレノイド37と、から構成される。
内歯歯車31aは、操舵軸23のうち転舵装置17の側端部に固定され、操舵軸23と一体に回転するように構成される。太陽歯車31cは、転舵軸25と同軸の回転軸周りに自在に回転するように構成される。遊星歯車31bは、太陽歯車31c及び内歯歯車31aのそれぞれに係合するように複数設けられる。複数の遊星歯車31bのそれぞれは、転舵軸25と一体に回転する遊星キャリア31dに対して回転自在に軸支されている。
ロック用歯車33は、外歯歯車である。ロック用歯車33は、太陽歯車31cと一体に回転するように構成される。ロックピン39は、不図示の付勢手段によってロック用歯車33に近接する方向に付勢されている。ロックピン39がロック用歯車33の歯溝に係合すると、ロック用歯車33の回転運動が規制されるようになっている。
電磁ソレノイド37は、励磁電流の供給によってロックピン39を引き込むように変位させることで、ロックピン39とロック用歯車33との係合を解除するように動作する。
ロック装置35は、制御装置40から送られてくる制御信号にしたがって動作するように構成される。制御装置40は、電磁ソレノイド37に励磁電流を供給することで、ロック用歯車33に対するロックピン39の係合を解除するように動作する。
次に、クラッチ装置19の作用について説明する。ロックピン39がロック用歯車33の歯溝に係合すると、ロック用歯車33と一体に回転する太陽歯車31cの回転運動が規制される。
太陽歯車31cの回転運動が規制された状態で、運転者がハンドル13を操作すると、操舵軸23の回転に伴って内歯歯車31aが回転する。このとき、太陽歯車31cの回転運動が規制されているため、遊星歯車31bは自転しながら太陽歯車31cの周囲を公転する。遊星歯車31bの公転によって、遊星歯車31bを軸支する遊星キャリア31d及びこの遊星キャリア31dと一体に回転する転舵軸25が回転する。
要するに、ロックピン39がロック用歯車33の歯溝に係合した状態では、クラッチ装置19は、操舵軸23及び転舵軸25の間を連結する連結状態になる。このとき、操舵軸23の回転力は、転舵軸25へと伝えられる。
一方、ロック用歯車33の歯溝に対するロックピン39の係合が解除されると、ロック用歯車33と一体に回転する太陽歯車31cは回転自在な状態になる。
太陽歯車31cが回転自在な状態で、運転者がハンドル13を操作すると、操舵軸23の回転に伴って内歯歯車31aが回転する。このとき、遊星歯車31bは、自転しながら太陽歯車31cの周囲を公転しようとする。しかし、遊星キャリア31dには、転舵軸25及びラック軸27を介して転舵輪21a,21bが連結されている。このため、遊星キャリア31dの回転に対する抵抗力は、回転自在の状態にある太陽歯車31cの回転に対する抵抗力と比べてはるかに大きい。したがって、遊星歯車31bが自転すると、太陽歯車31cの方が回転(自転)し、遊星キャリア31dは回転しない。つまり、転舵軸25は回転しない。
要するに、ロック用歯車33の歯溝に対するロックピン39の係合が解除された状態では、クラッチ装置19は、操舵軸23及び転舵軸25の間を切り離した切離状態になる。このとき、操舵軸23の回転力は、転舵軸25へと伝えられない。
次に、制御装置40に対する入出力系統について説明する。
制御装置40には、入力系統として、操舵角センサ41、操舵トルクセンサ43、操舵反力モータレゾルバ45、転舵モータレゾルバ47、ラックストロークセンサ49、車速センサ51、ヨーレートセンサ53、及び、イグニッションスイッチ55が接続されている。
操舵角センサ41及び操舵トルクセンサ43は、操舵軸23に設けられている。操舵角センサ41は、運転者によるハンドル13の操舵角を検出し、検出した操舵角情報を制御装置40に与える。操舵角センサ41は、本発明の「操舵角検出部」に相当する。また、操舵トルクセンサ43は、運転者によるハンドル13の操舵トルクを検出し、検出した操舵トルク情報を制御装置40に与える。
操舵反力モータレゾルバ45は、操舵反力モータ16に設けられている。操舵反力モータレゾルバ45は、操舵反力モータ16の回転動作量(操舵角)を検出し、検出した操舵角情報を制御装置40に与える。操舵反力モータレゾルバ45も、操舵角センサ41と同様に、本発明の「操舵角検出部」に相当する。
転舵モータレゾルバ47は、転舵モータ29に設けられている。転舵モータレゾルバ47は、転舵モータ29の回転動作量(転舵角)を検出し、検出した転舵角情報を制御装置40に与える。転舵モータレゾルバ47は、本発明の「転舵角検出部」に相当する。
ラックストロークセンサ49は、ラック軸27に設けられている。ラックストロークセンサ49は、ラック軸27の直線移動量(転舵角)を検出し、検出した転舵角情報を制御装置40に与える。ラックストロークセンサ49も、転舵モータレゾルバ47と同様に、本発明の「転舵角検出部」に相当する。
車速センサ51は、車両10の速度(車速)を検出し、検出した車速情報を制御装置40に与える。車速センサ51は、本発明の「車速検出部」に相当する。ヨーレートセンサ53は、車両10のヨーレートを検出し、検出したヨーレート情報を制御装置40に与える。イグニッションスイッチ55は、車両10に搭載されたエンジン(不図示)を始動させる際に運転者により操作されるスイッチである。イグニッションスイッチ55のオンオフ状態情報は、制御装置40に与えられる。
一方、制御装置40には、出力系統として、操舵反力モータ16、転舵モータ29、及び、電磁ソレノイド37が接続されている。
制御装置40は、入力系統を介して入力した検出信号、及び、車両用操舵装置11の各種構成部材に係る異常診断結果などに基づいて、車両用操舵装置11の操舵モードを、SBWモード、EPSモード、又は、マニュアルステアリングモードのいずれかに決定する機能、決定した操舵モードにしたがって、操舵反力モータ16、転舵モータ29、及び、電磁ソレノイド37の駆動制御をおこなうための制御信号をそれぞれ生成する機能、並びに、生成した制御信号に基づいて、操舵反力モータ16、転舵モータ29、及び、電磁ソレノイド37の駆動制御を行う機能を有する。
制御装置40は、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、操舵反力モータ16の駆動制御を行うことにより、ハンドル13を握る運転者の手元に対し、適切な操舵に係る反力(手応え)を伝えるように動作する。
また、制御装置40は、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、転舵輪21a,21bの実転舵角を、操舵角及び操舵トルクに基づき算出される目標転舵角に追従させるように転舵モータ29の駆動制御を行うことにより、運転者の運転意図にしたがって転舵輪21a,21bを転舵するように動作する。
また、制御装置40は、例えば図2に示すように、転舵輪21a,21bの実転舵角が、転舵輪21a,21bに係る転舵可能範囲の限界を規定する限界転舵角に近づくにつれて、操舵反力を増大させることで壁反力をつくりだすように操舵反力モータ16の駆動制御を行うことにより、運転者に対し、転舵輪21a,21bに係る転舵可能範囲を、操舵反力の増加による手応え感として顕現するように動作する。
なお、限界転舵角は、転舵機構の設計要件に従って固定的に設定される値である。
また、制御装置40は、ハンドル13の操舵力が壁反力を超えた場合に、クラッチ装置19を切離状態から連結状態に切替えるように電磁ソレノイド37の駆動制御を行うことにより、操舵角と転舵輪21a,21bの実転舵角との対応関係に関する位相ずれの発生を抑制するように動作する。
ここで、壁反力とは、転舵輪21a,21bの実転舵角が限界転舵角を超えないことを考慮して、ハンドル13の操舵力に対抗するように操舵反力モータ16の駆動によって与えられる操舵反力を意味する。「ハンドル13の操舵力が壁反力を超えた」か否かは、例えば、操舵トルクセンサ41により検出される操舵トルクが、壁反力に対応するトルクを超えたか否かに係る判定結果に基づき判定される。
さらに、制御装置40は、後記する判定部61により(位相ずれの種別・大きさに基づく)特定の位相ずれが生じている旨の判定が下され、かつ、イグニッションスイッチ55のオン後に車速Vが所定の車速閾値Vthを初めて超えた場合に、運転者に与える違和感が(運転に支障を来す程度に)比較的大きいとみなして、転舵モータ29の駆動制御を行う。これをもって、制御装置40は、転舵輪21a,21bに係る転舵角をハンドル13に係る操舵角に整合させるように修復することにより、特定の位相ずれを抑制(解消を含む)するように動作する。ただし、転舵輪21a,21bに係る転舵角をハンドル13に係る操舵角に整合させるように修復するとは、転舵輪21a,21bに係る転舵角をハンドル13に係る操舵角に整合させるように近づける(修復後、整合していない状態である)概念を含む。
詳しく述べると、制御装置40は、判定部61、及び、駆動制御部63を備えて構成される。
判定部61は、イグニッションスイッチ55のオン後に車速Vが所定の車速閾値Vthを初めて超えたか否かの判定を行うと共に、ハンドル13の操舵角と転舵輪21a,21bの実転舵角との対応関係に関する位相ずれの発生有無判定を行う機能を有する。特に、判定部61は、位相ずれの種別・大きさに基づく特定の位相ずれの発生有無判定を行う。特定の位相ずれとは、運転者に与える違和感が(運転に支障を来す程度に)比較的大きい、操舵角と転舵角との対応関係が逆位相になる際の位相ずれを想定している。
特定の位相ずれとは、下記3つの態様を包括する概念である。第1はハンドル13が中立位置にあるのに転舵輪21a,21bが右折方向又は左折方向に向く態様の位相ずれである。第2はハンドル13が右折位置又は左折位置にあるのに転舵輪21a,21bが直進方向に向く態様の位相ずれである。第3はハンドル13が右折位置(左折位置)にあるのに転舵輪21a,21bが左折方向(右折方向)に向く態様の位相ずれである。
詳しく述べると、判定部61は、イグニッションスイッチ55のオン後に車速Vが所定の車速閾値Vthを初めて超えた際に、位相ずれが生じているか否かの判定を行う。このとき、位相ずれが生じている旨の判定が下された際に、判定部61は、その位相ずれの種別・大きさ(ずれ量)の診断・評価を行う。位相ずれの診断・評価は、例えば、操舵角センサ41で検出される操舵角情報、ラックストロークセンサ49で検出される転舵角情報、並びに、操舵角及び転舵角のそれぞれに係る中点情報に基づいて行われる。
なお、操舵角及び転舵角のそれぞれに係る中点情報としては、例えば、操舵角センサ41及びラックストロークセンサ49のそれぞれに係る原点位置情報(固定でもよいし、適宜更新してもよい)を適宜採用すればよい。
駆動制御部63は、イグニッションスイッチ55のオン後に車速Vが所定の車速閾値Vthを初めて超えており、かつ、判定部61により特定の位相ずれが生じている旨の判定が下された場合に、運転者に与える違和感が(運転に支障を来す程度に)比較的大きいとみなして、転舵モータ29の駆動制御を行う。これをもって、制御装置40は、転舵輪21a,21bに係る転舵角をハンドル13に係る操舵角に整合させるように修復することで、特定の位相ずれを抑制する。
次に、車両用操舵装置11を搭載した車両10の始動時における制御装置40の動作について、図2を参照して説明する。
図2のステップS11において、制御装置40は、イグニッションスイッチ55がオンされたか否かを判定する。ステップS11の判定の結果、イグニッションスイッチ55がオンされていない旨の判定が下された場合(ステップS11の“No”)、制御装置40は、ステップS11の判定処理を繰り返し行わせる。
一方、ステップS11の判定の結果、イグニッションスイッチ55がオンされた旨の判定が下された場合(ステップS11の“Yes”)、制御装置40は、処理の流れを次のステップS12へと進ませる。
ステップS12において、制御装置40は、クラッチ装置19を連結状態(非SBWモード)から切離状態(SBWモード)に切替えるように電磁ソレノイド37の駆動制御を行う。
ステップS13において、制御装置40は、クラッチ装置19が切離状態(SBWモード)に切替えられたか否かを判定する。この判定は、例えば、ハンドル13の操舵角と転舵輪21a,21bの実転舵角とが非同期となる動作状態に陥っているか否かを通して行えばよい。ステップS13の判定の結果、クラッチ装置19が切離状態(SBWモード)に切替えられていない旨の判定が下された場合(ステップS13の“No”)、制御装置40は、処理の流れを次のステップS14へと進ませる。
一方、ステップS13の判定の結果、クラッチ装置19が切離状態(SBWモード)に切替えられた旨の判定が下された場合(ステップS13の“Yes”)、制御装置40は、処理の流れをステップS15へとジャンプさせる。
ステップS14において、制御装置40は、クラッチ装置19を連結状態(非SBWモード)から切離状態(SBWモード)に切替える処理を行ったのにもかかわらず、クラッチ装置19が切離状態(SBWモード)に切替えられていない場合に、操舵系統に異常が生じた旨を報知する異常処理を行う。その後、制御装置40は一連の処理の流れを終了させる。
ステップS15において、制御装置40の判定部61は、(イグニッションスイッチ55のオン後に)車速Vが所定の車速閾値Vthを超えたか否かの判定を行う。ステップS15の判定の結果、車速Vが車速閾値Vthを超えない旨の判定が下された場合(ステップS15の“No”)、制御装置40は、車速Vが車速閾値Vthを超えた旨の判定が下されるまで、ステップS15の判定を繰り返し行う。
一方、ステップS15の判定の結果、車速Vが車速閾値Vthを(初めて)超えた旨の判定が下された場合(ステップS15の“Yes”)、制御装置40は、処理の流れを次のステップS16へと進ませる。
ステップS16において、制御装置40の判定部61は、位相ずれが生じているか否かの判定を行う。ステップS16の判定の結果、位相ずれが生じていない旨の判定が下された場合(ステップS16の“No”)、制御装置40は一連の処理の流れを終了させる。
一方、ステップS16の判定の結果、位相ずれが生じている旨の判定が下された場合(ステップS16の“Yes”)、制御装置40は、処理の流れを次のステップS17へと進ませる。
ステップS17において、制御装置40の判定部61は、位相ずれは逆位相ずれか否かの判定を行う。ステップS17の判定の結果、位相ずれは逆位相ずれでない(同位相ずれである)旨の判定が下された場合(ステップS17の“No”)、制御装置40は一連の処理の流れを終了させる。
一方、ステップS17の判定の結果、位相ずれは逆位相ずれである旨の判定が下された場合(ステップS17の“Yes”)、制御装置40は処理の流れを次のステップS18へと進ませる。
ステップS18において、制御装置40の駆動制御部63は、運転者に与える違和感が(運転に支障を来す程度に)比較的大きいとみなして、転舵モータ29の駆動制御を行う。これをもって、制御装置40の駆動制御部63は、転舵輪21a,21bに係る転舵角をハンドル13に係る操舵角に整合させるように修復する。これにより、特定の位相ずれを抑制するように動作する。その後、制御装置40は一連の処理の流れを終了させる。
〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11の作用効果〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11の作用効果について説明する。
第1の観点((1)に係る発明に対応)に基づく車両用操舵装置11は、車両10の転舵輪21a,21bを転舵する際に操作されるハンドル(操舵部材)13を有する操舵反力発生装置(操舵部)15と、ハンドル(操舵部材)13に係る操舵角を検出する操舵反力モータレゾルバ(操舵角検出部)45と、転舵輪21a,21bを転舵するための転舵力を付与する転舵モータ(転舵アクチュエータ)29を有し、操舵反力発生装置(操舵部)15に対し機械的に切り離された状態で転舵輪21a,21bを転舵可能な転舵装置(転舵部)17と、転舵輪21a,21bに係る転舵角を検出する転舵モータレゾルバ(転舵角検出部)47と、転舵モータ29の駆動制御を行う駆動制御部(制御部)65と、車両10の車速を検出する車速センサ(車速検出部)51と、を備える。
駆動制御部65は、イグニッションスイッチ55のオン後に車速Vが所定の車速閾値Vthを初めて超えており、かつ、ハンドル13に係る操舵角と転舵輪21a,21bに係る転舵角との対応関係に関する特定の位相ずれが生じている場合に、転舵モータ29の駆動制御を行い、これをもって、転舵輪21a,21bに係る転舵角をハンドル13に係る操舵角に整合させるように修復する。ことにより、特定の位相ずれを抑制する。
ここで、位相ずれの種別・大きさに基づく特定の位相ずれとは、運転者に与える違和感が(運転に支障を来す程度に)比較的大きい位相ずれを想定している。また、所定の車速閾値Vthとしては、例えば、徐行速度程度の比較的低い車速Vを適宜設定すればよい。
なお、イグニッションスイッチ55のオン後に車速Vが所定の車速閾値Vthを初めて超えた場合に、特定の位相ずれを抑制するための動作を行うのは、次の理由による。すなわち、車両10が動いている最中に転舵輪21a,21bに係る転舵角をハンドル13に係る操舵角に整合させるように修復すると、車両10の停止時に前記の修復を行うのと比べて、転舵モータ29の駆動トルクを小さく抑えることができる。また、転舵装置17付近の点検等が点検員によって行われているかもしれない車両10の停止時を避けるという側面もある。
第1の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、イグニッションスイッチ55のオン後に車速Vが所定の車速閾値Vthを初めて超えており、かつ、位相ずれの種別・大きさに基づく特定の位相ずれ(逆位相ずれ)が生じている旨の判定が下された場合に、転舵モータ29の駆動制御を行い、これをもって、転舵輪21a,21bに係る転舵角をハンドル13に係る操舵角に整合させるように修復する(修復後、完全には整合していない状態であってもよい)。これにより、位相ずれの種別・大きさに基づく特定の位相ずれが生じた場合であっても、この特定の位相ずれを適確に抑制することができる。
また、第2の観点((2)に係る発明に対応)に基づく車両用操舵装置11は、第1の観点に基づく車両用操舵装置11であって、前記特定の位相ずれとは、操舵角と転舵角との対応関係が逆位相になる際の位相ずれであることを特徴とする。第2の観点に基づく車両用操舵装置11では、特定の位相ずれを、同位相ずれか又は逆位相ずれかに係る位相ずれの種別の観点に基づいて規定している。
第2の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、特定の位相ずれとは、操舵角と転舵角との対応関係が逆位相になる際の位相ずれであるため、操舵角と転舵角との対応関係が逆位相になる場合に、かかる特定の位相ずれを適確に抑制することにより、運転者の操舵意図に反する転舵輪21a,21bの動きを未然に回避することができる。
また、第3の観点((3)に係る発明に対応)に基づく車両用操舵装置11は、第2の観点に基づく車両用操舵装置11であって、特定の位相ずれとは、ハンドル13が中立位置にあるのに、転舵輪21a,21bが右折方向又は左折方向に向く態様の位相ずれである。
第3の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、特定の位相ずれとは、ハンドル13が中立位置にあるのに、転舵輪21a,21bが右折方向又は左折方向に向く態様の位相ずれであるため、こうした事態が生じた場合に、かかる特定の位相ずれを適確に抑制することにより、運転者の操舵意図に反する転舵輪の動きを未然に回避することができる。
また、第4の観点((4)に係る発明に対応)に基づく車両用操舵装置11は、第2の観点に基づく車両用操舵装置11であって、特定の位相ずれとは、ハンドル13が右折位置又は左折位置にあるのに、転舵輪21a,21bが直進方向に向く態様の位相ずれであることを特徴とする。
(4)に係る発明によれば、特定の位相ずれとは、ハンドル13が右折位置又は左折位置にあるのに、転舵輪21a,21bが直進方向に向く態様の位相ずれであるため、こうした事態が生じた場合に、かかる特定の位相ずれを適確に抑制することにより、運転者の操舵意図に反する転舵輪の動きを未然に回避することができる。
〔その他の実施形態〕
以上説明した実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
例えば、本発明の実施形態に係る説明において、遊星歯車機構31を有するクラッチ装置19を設ける例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。クラッチ装置19の構成は、操舵軸23及び転舵軸25の間を連結し又は切り離すことが可能であれば、いかなるものでも構わない。
10 車両
11 車両用操舵装置
13 ハンドル(操舵部材)
15 操舵反力発生装置(操舵部)
17 転舵装置(転舵部)
21a,21b 転舵輪
25 転舵軸(転舵部)
27 ラック軸(転舵部)
29 転舵モータ(転舵アクチュエータ)
41 操舵角センサ(操舵角検出部)
45 操舵反力モータレゾルバ(操舵角検出部)
47 転舵モータレゾルバ(転舵角検出部)
49 ラックストロークセンサ(転舵角検出部)
63 駆動制御部(制御部)

Claims (4)

  1. 車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材を有する操舵部と、
    前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、
    前記転舵輪を転舵するための転舵力を付与する転舵アクチュエータを有し、前記操舵部に対し機械的に切り離された状態で前記転舵輪を転舵可能な転舵部と、
    前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、
    前記転舵アクチュエータの駆動制御を行う制御部と、
    前記車両の車速を検出する車速検出部と、を備え、
    前記制御部は、イグニッションスイッチのオン後に前記車速が所定の車速閾値を初めて超えており、かつ、前記操舵角と前記転舵角との対応関係に関する特定の位相ずれが生じている場合に、前記転舵アクチュエータの駆動制御を行い、これをもって、前記転舵輪に係る転舵角を前記操舵部材に係る操舵角に整合させるように修復する
    ことを特徴とする車両用操舵装置。
  2. 請求項1に記載の車両用操舵装置であって、
    前記特定の位相ずれとは、前記操舵角と前記転舵角との対応関係が逆位相になる際の位相ずれである
    ことを特徴とする車両用操舵装置。
  3. 請求項1に記載の車両用操舵装置であって、
    前記特定の位相ずれとは、前記操舵部材が中立位置にあるのに、前記転舵輪が右折方向又は左折方向に向く態様の位相ずれである
    ことを特徴とする車両用操舵装置。
  4. 請求項1に記載の車両用操舵装置であって、
    前記特定の位相ずれとは、前記操舵部材が右折位置又は左折位置にあるのに、前記転舵輪が直進方向に向く態様の位相ずれである
    ことを特徴とする車両用操舵装置。
JP2016106542A 2016-05-27 2016-05-27 車両用操舵装置 Active JP6826377B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016106542A JP6826377B2 (ja) 2016-05-27 2016-05-27 車両用操舵装置
US15/604,967 US10246121B2 (en) 2016-05-27 2017-05-25 Vehicle steering device
CN201710384573.2A CN107444483B (zh) 2016-05-27 2017-05-26 车辆用转向装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016106542A JP6826377B2 (ja) 2016-05-27 2016-05-27 車両用操舵装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017210213A true JP2017210213A (ja) 2017-11-30
JP6826377B2 JP6826377B2 (ja) 2021-02-03

Family

ID=60421348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016106542A Active JP6826377B2 (ja) 2016-05-27 2016-05-27 車両用操舵装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10246121B2 (ja)
JP (1) JP6826377B2 (ja)
CN (1) CN107444483B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110315969A (zh) * 2018-03-29 2019-10-11 马自达汽车株式会社 车辆用控制装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6375545B2 (ja) * 2014-09-24 2018-08-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーステアリング装置およびパワーステアリング装置の制御回路
JP6380693B2 (ja) * 2016-02-12 2018-08-29 日本精工株式会社 車両用ステアリング制御装置
JP6954817B2 (ja) * 2017-11-30 2021-10-27 ナブテスコ株式会社 補助装置
DE102018204081B4 (de) * 2018-03-16 2022-01-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Radlenkwinkels wenigstens eines Fahrzeugrads eines Fahrzeugs
DE102019202003A1 (de) * 2019-02-14 2020-08-20 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Steuerung eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug und Lenksystem für ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens
JP7197413B2 (ja) * 2019-03-25 2022-12-27 トヨタ自動車株式会社 操舵制御システム
KR102487001B1 (ko) * 2019-07-22 2023-01-10 에이치엘만도 주식회사 조향 동력 보조 시스템 및 전자 제어 장치
JP2022164333A (ja) * 2021-04-16 2022-10-27 トヨタ自動車株式会社 車両制御システム及び車両制御方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06239259A (ja) * 1993-02-18 1994-08-30 Koyo Seiko Co Ltd 後輪操舵装置
DE102004048495A1 (de) * 2003-11-14 2005-11-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Verbesserung des Betriebs einer Fahrzeuglenkung und Fahrzeuglenkung
JP2005335644A (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Nissan Motor Co Ltd ホイールアライメント調整装置
JP2006131007A (ja) * 2004-11-04 2006-05-25 Toyota Motor Corp ステアリングシステム
US20140200770A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-17 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for correcting steering wheel angle errors
WO2014108968A1 (ja) * 2013-01-11 2014-07-17 日産自動車株式会社 車両用走行制御装置、車両用走行制御方法
JP2015171837A (ja) * 2014-03-11 2015-10-01 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4984504B2 (ja) * 2005-11-29 2012-07-25 日産自動車株式会社 車両用操舵制御装置
US7894957B2 (en) * 2008-01-28 2011-02-22 Textron Innovations Inc. Dynamic tactical steering feedback
JP2013184622A (ja) 2012-03-09 2013-09-19 Hitachi Automotive Systems Steering Ltd 電動パワーステアリング装置及び電動パワーステアリング装置の制御装置
JP5846319B2 (ja) 2013-01-10 2016-01-20 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
DE112013006493T5 (de) 2013-01-23 2015-11-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fahrzeugsteuereinrichtung
CN104661896B (zh) * 2013-03-07 2016-11-23 日本精工株式会社 电动助力转向装置
JP6142659B2 (ja) 2013-05-13 2017-06-07 日産自動車株式会社 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法
JP6180959B2 (ja) 2014-02-24 2017-08-16 株式会社ショーワ 電動パワーステアリング装置、レゾルバ故障検出装置、レゾルバ故障検出方法
WO2015170559A1 (ja) * 2014-05-08 2015-11-12 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06239259A (ja) * 1993-02-18 1994-08-30 Koyo Seiko Co Ltd 後輪操舵装置
DE102004048495A1 (de) * 2003-11-14 2005-11-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Verbesserung des Betriebs einer Fahrzeuglenkung und Fahrzeuglenkung
JP2005335644A (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Nissan Motor Co Ltd ホイールアライメント調整装置
JP2006131007A (ja) * 2004-11-04 2006-05-25 Toyota Motor Corp ステアリングシステム
WO2014108968A1 (ja) * 2013-01-11 2014-07-17 日産自動車株式会社 車両用走行制御装置、車両用走行制御方法
US20140200770A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-17 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for correcting steering wheel angle errors
JP2015171837A (ja) * 2014-03-11 2015-10-01 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110315969A (zh) * 2018-03-29 2019-10-11 马自达汽车株式会社 车辆用控制装置
CN110315969B (zh) * 2018-03-29 2022-09-06 马自达汽车株式会社 车辆用控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20170341679A1 (en) 2017-11-30
US10246121B2 (en) 2019-04-02
JP6826377B2 (ja) 2021-02-03
CN107444483B (zh) 2019-09-24
CN107444483A (zh) 2017-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017210213A (ja) 車両用操舵装置
JP4884056B2 (ja) 車両用操舵制御装置
JP5903091B2 (ja) 車両用操舵装置
JP2018020743A (ja) 車両用操舵装置
JP2015166199A (ja) 車両用操舵装置
JP6140091B2 (ja) 車両用操舵装置
JP2008195187A (ja) 車両用操舵装置
JP6084587B2 (ja) 車両用操舵システム
JP2008273419A (ja) 車両の操舵制御装置
JP2006015865A (ja) ステアリングシステム
JP2015091676A (ja) 車両用操舵装置
JP2009179185A (ja) ステアバイワイヤシステムの診断装置およびステアバイワイヤシステムの診断方法
JP6131199B2 (ja) 車両用操舵装置
JP6243934B2 (ja) 車両用操舵装置
JP2009056888A (ja) 車両用操舵装置
JP2011251640A (ja) 車両のステアリング装置
JP2016068584A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2005254982A (ja) 車両用可変舵角装置
JP4626290B2 (ja) 車両偏向抑止装置
JP2006182056A (ja) 車両用操舵装置
JP6484520B2 (ja) 車両用操舵装置
JP2015093529A (ja) 車両用操舵装置
JP6521301B2 (ja) 車両用操舵装置
JP2008207783A (ja) 車両用操舵装置
JP4604642B2 (ja) 車両用操舵装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190925

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191001

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20191202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200421

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201204

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: 20201222

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6826377

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150