JP2021195087A - 操舵装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この構成によれば、車両の電源がオンされた場合、転舵輪の転舵位置に対するステアリングホイールの回転位置のずれ量が定められた許容量以上であるとき、補正処理の実行を通じてステアリングホイールの回転位置が転舵輪の転舵位置に対応する位置に同期される。このため、運転者に違和感を与えることなく、車両を円滑に発進させることができる。
この構成によれば、車両の電源がオンされた場合、転舵輪の転舵位置に対するステアリングホイールの回転位置のずれ量が定められた許容量以上であるとき、補正処理の実行を通じてステアリングホイールの回転位置のずれ量が許容量まで減少される。このため、運転者に与える違和感を抑えつつ、車両を円滑に発進させることができる。
図1に示すように、車両の操舵装置10は、車両のステアリングホイール11に操舵反力を付与する反力ユニット20、および車両の転舵輪12,12を転舵させる転舵ユニット30を有している。操舵反力とは、運転者によるステアリングホイール11の操作方向と反対方向へ向けて作用するトルクをいう。操舵反力をステアリングホイール11に付与することにより、運転者に適度な手応え感を与えることが可能である。
トルクセンサ25は、ステアリングシャフト21における減速機構23とステアリングホイール11との間の部分に設けられている。トルクセンサ25は、ステアリングホイール11の回転操作を通じてステアリングシャフト21に加わる操舵トルクThを検出する。
転舵シャフト31は、車幅方向(図1中の左右方向)に沿って延びている。転舵シャフト31の両端には、それぞれタイロッド13,13を介して左右の転舵輪12,12が連結されている。
転舵制御部36は、転舵モータ32の駆動制御を通じて転舵輪12,12を操舵状態に応じて転舵させる転舵制御を実行する。転舵制御部36は、回転角センサ35を通じて検出される転舵モータ32の回転角θbに基づきピニオンシャフト34の回転角θpを演算する。また、転舵制御部36は、反力制御部27により演算される目標操舵角あるいは操舵角θsを使用してピニオンシャフト34の目標回転角を演算する。ただし、ピニオンシャフト34の目標回転角は、所定の舵角比を実現する観点に基づき演算される。転舵制御部36は、ピニオンシャフト34の目標回転角と実際の回転角θpとの差を求め、当該差を無くすように転舵モータ32に対する給電を制御する。転舵制御部36は、回転角センサ35を通じて検出される転舵モータ32の回転角θbを使用して転舵モータ32をベクトル制御する。
ただし、「θs0」は、前回、車両の電源がオフされる直前に記憶装置27aに格納された基準操舵角である。「θs」は、車両の電源がオンされた直後の操舵角である。操舵角θsの符号は、たとえばステアリングホイール11の操舵中立位置(θs=0°)を基準とする右操舵方向が負、左操舵方向が正である。
第1の同期制御は、ステアリングホイール11の回転位置を転舵輪12,12の転舵位置に対応する位置に補正するための制御である。反力制御部27は、先のステップS101で演算されたずれ量Δθを「0」にすべく反力モータ22に対する給電を制御する。より具体的には、反力制御部27は、基準操舵角θs0を目標操舵角として設定し、この設定される目標操舵角に操舵角θsを追従させるべく操舵角θsのフィードバック制御を実行する。操舵角θsが目標操舵角に一致すれば、第1の同期制御の実行完了となる。
第2の同期制御は、ずれ量Δθを「0」にするのではなく、ずれ量Δθをより小さい値に減少させるための制御である。第2の同期制御の実行を通じて、ステアリングホイール11の回転位置は、車両の発進時に転舵輪12,12の転舵位置をステアリングホイール11の回転位置に合わせるかたちで補正しても運転者に違和感を与えない程度の位置に補正される。反力制御部27は、たとえば操舵角θsが第1の角度しきい値θ1となるようにステアリングホイール11の回転位置を補正する。反力制御部27は、第1の角度しきい値θ1を目標操舵角として設定し、この設定される目標操舵角に操舵角θsを追従させるべく操舵角θsのフィードバック制御を実行する。操舵角θsが目標操舵角に一致すれば、第2の同期制御の実行完了となる。
図3(a)に示すように、車両の電源がオンされた直後、ステアリングホイール11は転舵輪12,12の転舵位置に対して時計方向(負方向)へ向けて第1の角度しきい値θ1よりも小さい値を有する角度αだけ回転した位置に保持されている。すなわち、転舵輪12,12の転舵位置に対するステアリングホイール11の回転位置のずれ量Δθは角度αである。この場合、ステアリングホイール11の第1の同期制御および第2の同期制御はいずれも実行されず、操舵装置10の状態は通常の反力制御および転舵制御が実行可能な状態へ遷移する。そして図3(b)に示すように、たとえば車両が発進する際、転舵輪12,12の転舵位置がステアリングホイール11の回転位置に同期される。ここでは、舵角比の値が「1」であるため、転舵輪12,12が角度αだけ時計方向へ向けて転舵される。
図4(a)に示すように、車両の電源がオンされた直後、ステアリングホイール11は転舵輪12,12の転舵位置に対して時計方向(負方向)へ向けて第2の角度しきい値θ2よりも大きい値を有する角度βだけ回転した位置に保持されている。すなわち、転舵輪12,12の転舵位置に対するステアリングホイール11の回転位置のずれ量Δθは角度βである。この場合、ステアリングホイール11の第1の同期制御が実行される。図4(b)に示すように、第1の同期制御の実行を通じて、ステアリングホイール11の回転位置が転舵輪12,12の転舵位置に同期される。ここでは、舵角比の値が「1」であるため、ステアリングホイール11がずれ量Δθである角度βだけ反時計方向へ向けて回転される。第1の同期制御の実行が完了した後、操舵装置10の状態は通常の反力制御および転舵制御が実行可能な状態へ遷移する。
図5(a)に示すように、車両の電源がオンされた直後、ステアリングホイール11は転舵輪12,12の転舵位置に対して時計方向(負方向)へ向けて第1の角度しきい値θ1以上かつ第2の角度しきい値θ2以下の値を有する角度γだけ回転した位置に保持されている。すなわち、転舵輪12,12の転舵位置に対するステアリングホイール11の回転位置のずれ量Δθは角度γである。この場合、ステアリングホイール11の第2の同期制御が実行される。図5(b)に示すように、ステアリングホイール11は第1の角度しきい値θ1と角度γとの差の絶対値の分だけ反時計方向(正方向)へ向けて回転される。この後、操舵装置10の状態は通常の反力制御および転舵制御が実行可能な状態へ遷移する。そして図5(c)に示すように、たとえば車両が発進する際、転舵輪12,12の転舵位置がステアリングホイール11の回転位置に同期される。ここでは、舵角比の値が「1」であるため、転舵輪12,12がずれ量Δθである第1の角度しきい値θ1と同じ角度だけ時計方向へ向けて転舵される。
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)車両の電源がオンされた場合、転舵輪12,12の転舵位置に対するステアリングホイール11の回転位置のずれ量Δθが第1の角度しきい値θ1よりも小さい値であるとき、同期制御が実行されない。車両の電源がオンされた場合、ずれ量Δθが第1の角度しきい値θ1よりも小さい値であるときの分だけ全体としてステアリングホイール11が自動的に回転する機会が少なくなる。このため、運転者に違和感を与えることを軽減することができる。また、運転者はステアリングホイール11の位置調節の完了を待つ機会が少なくなるため、運転者がストレスを感じることを軽減することができる。
なお、本実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・図1に二点鎖線で示すように、たとえば車室内に報知装置28が設けられる場合、反力制御部27は、報知装置28を通じて、ステアリングホイール11の位置調節の実行開始および実行完了を報知するようにしてもよい。報知装置28による報知動作としては、たとえば文字によるメッセージを表示させたり、音声によるメッセージを発したりすることが挙げられる。このようにすれば、運転者は、ステアリングホイール11が自動回転すること、および自動回転しているステアリングホイール11が自動停止することを認識することができるため、運転者に与える違和感が軽減される。
・反力制御部27および転舵制御部36を単一の制御装置として構成してもよい。
11…ステアリングホイール
12…転舵輪
21…ステアリングシャフト
22…反力モータ
27…制御装置を構成する反力制御部
31…転舵シャフト
36…制御装置を構成する転舵制御部
Claims (5)
- 車両の転舵輪との間の動力伝達が分離されるとともにステアリングホイールの操作に連動して回転するステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトに付与される操舵方向と反対方向のトルクである操舵反力を発生する反力モータと、
前記反力モータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、車両の電源がオンされた場合、前記ステアリングホイールの回転位置が前記転舵輪の転舵位置に対応する正しい回転位置と異なる位置であるとき、前記正しい回転位置に対する前記ステアリングホイールの回転位置のずれ量を減少させるべく前記反力モータを通じて前記ステアリングホイールを回転させる補正処理を実行する機能を有し、
前記制御装置は、前記ずれ量が定められた許容量以上である場合には前記補正処理を実行し、前記ずれ量が前記許容量未満である場合には前記補正処理を実行しない操舵装置。 - 前記補正処理は、前記ずれ量が零となるように前記ステアリングホイールを回転させる第1の補正処理と、前記ずれ量が前記許容量となるように前記ステアリングホイールを回転させる第2の補正処理と、を含み、
前記制御装置は、前記ずれ量が定められた限界量を超える場合には前記第1の補正処理を実行し、前記ずれ量が前記許容量以上かつ前記限界量以下である場合には前記第2の補正処理を実行する請求項1に記載の操舵装置。 - 前記補正処理は、前記ずれ量が零となるように前記ステアリングホイールを回転させる処理である請求項1に記載の操舵装置。
- 前記補正処理は、前記ずれ量が前記許容量となるように前記ステアリングホイールを回転させる処理である請求項1に記載の操舵装置。
- 前記ステアリングホイールとの間の動力伝達が分離されるとともに前記転舵輪を転舵させる転舵シャフトと、
前記転舵シャフトに付与されるトルクであって前記転舵輪を転舵させるためのトルクである転舵力を発生する転舵モータと、を備え、
前記制御装置は、車両が発進する際、前記ステアリングホイールの回転位置が前記転舵輪の転舵位置に対応する回転位置と異なる位置であるとき、前記転舵輪の転舵位置が前記ステアリングホイールの回転位置に対応する位置となるように前記転舵モータを制御する請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の操舵装置。
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DE102022004549A1 (de) * | 2022-12-05 | 2024-06-06 | Mercedes-Benz Group AG | Verfahren zum Betreiben einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung für einen Kraftwagen |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10329742A (ja) * | 1997-05-29 | 1998-12-15 | Toyota Motor Corp | 操舵制御装置 |
US20030028306A1 (en) * | 2001-08-02 | 2003-02-06 | Hiroyuki Fujimori | Steering wheel position compensating apparatus in steering apparatus |
JP2004051094A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Visteon Global Technologies Inc | ステアバイワイヤシステムにおけるステアリングホイール初期化方法 |
JP2004231085A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Honda Motor Co Ltd | 操舵装置 |
JP2010280381A (ja) * | 2010-07-30 | 2010-12-16 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵装置 |
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 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6922620B2 (en) * | 2001-11-06 | 2005-07-26 | Delphi Technologies, Inc. | Actuator synchronization and locking concept for steer by wire applications |
US6799104B2 (en) * | 2003-01-13 | 2004-09-28 | Visteon Global Technologies, Inc. | System and method of controlling a vehicle steer-by-wire system applying robust control |
DE10302559A1 (de) | 2003-01-22 | 2004-09-09 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur Synchronisation von Lenkhandhabe und gelenkten Fahrzeugrädern |
US6865462B2 (en) | 2003-05-23 | 2005-03-08 | Visteon Global Technologies, Inc. | System and method for initial synchronization of steering wheel and road wheels in a steer-by-wire system |
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US10011296B2 (en) * | 2016-11-22 | 2018-07-03 | Ford Global Technologies, Llc | Synchronizing vehicle steering |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10329742A (ja) * | 1997-05-29 | 1998-12-15 | Toyota Motor Corp | 操舵制御装置 |
US20030028306A1 (en) * | 2001-08-02 | 2003-02-06 | Hiroyuki Fujimori | Steering wheel position compensating apparatus in steering apparatus |
JP2004051094A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Visteon Global Technologies Inc | ステアバイワイヤシステムにおけるステアリングホイール初期化方法 |
JP2004231085A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Honda Motor Co Ltd | 操舵装置 |
JP2010280381A (ja) * | 2010-07-30 | 2010-12-16 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵装置 |
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 |
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