JP2022062614A - Steering control device and steering control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリング制御装置およびステアリング制御方法に関する。 The present invention relates to a steering control device and a steering control method.
従来、車両において、ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に分離されるステアバイワイヤ方式を用いたステアリング制御装置が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, various steering control devices using a steer-by-wire system in which a steering wheel and a steering wheel are mechanically separated have been proposed in a vehicle (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記したステアリング制御装置にあっては、ステアリングホイールの操舵角に対するタイヤの転舵角の比である舵角比を変更することが可能である。しかしながら、例えば舵角比が変更された場合、運転者の操舵の感覚が舵角比の変更前後で異なることがあるため、運転者に対して操舵の違和感を与え、車両の操舵性が低下するおそれがあった。このように、従来技術には、車両の操舵性を向上させるという点で、改善の余地があった。 By the way, in the above-mentioned steering control device, it is possible to change the steering angle ratio, which is the ratio of the steering angle of the tire to the steering angle of the steering wheel. However, for example, when the steering angle ratio is changed, the driver's steering sensation may differ before and after the steering angle ratio is changed, which gives the driver a sense of discomfort in steering and reduces the steerability of the vehicle. There was a risk. As described above, there is room for improvement in the prior art in terms of improving the steerability of the vehicle.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両の操舵性を向上させることができるステアリング制御装置およびステアリング制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a steering control device and a steering control method capable of improving the steerability of a vehicle.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ステアリング制御装置において、舵角比制御部と、反力制御部とを備える。舵角比制御部は、車両のステアリングホイールの操舵角に対するタイヤの転舵角の比である舵角比を変更する。反力制御部は、前記ステアリングホイールを操作する際の重さである操舵反力の大きさを制御する。また、前記反力制御部は、前記舵角比制御部によって前記舵角比が変更された場合、前記操舵反力を変更する。 In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention includes a steering angle ratio control unit and a reaction force control unit in the steering control device. The steering angle ratio control unit changes the steering angle ratio, which is the ratio of the turning angle of the tire to the steering angle of the steering wheel of the vehicle. The reaction force control unit controls the magnitude of the steering reaction force, which is the weight when operating the steering wheel. Further, the reaction force control unit changes the steering reaction force when the steering angle ratio is changed by the steering angle ratio control unit.
本発明によれば、車両の操舵性を向上させることができる。 According to the present invention, the steerability of the vehicle can be improved.
以下、添付図面を参照して、本願の開示するステアリング制御装置およびステアリング制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the steering control device and the steering control method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments shown below.
(第1の実施形態)
<ステアリング制御方法の概要>
以下では先ず、第1の実施形態に係るステアリング制御装置によるステアリング制御方法の概要について図1を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係るステアリング制御方法の概要を示す図である。
(First Embodiment)
<Overview of steering control method>
Hereinafter, the outline of the steering control method by the steering control device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a steering control method according to the first embodiment.
なお、図1には、互いに直交するX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする3次元の直交座標系が示される。かかる直交座標系においては、X軸正方向が車両Cの右側、X軸負方向が車両Cの左側、Y軸正方向が車両Cの前側、Y軸負方向が車両Cの後側とされる。 Note that FIG. 1 shows a three-dimensional Cartesian coordinate system that defines the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction that are orthogonal to each other, and the positive Z-axis direction is the vertical upward direction. In such a Cartesian coordinate system, the positive X-axis direction is the right side of the vehicle C, the negative X-axis direction is the left side of the vehicle C, the positive Y-axis direction is the front side of the vehicle C, and the negative Y-axis direction is the rear side of the vehicle C. ..
第1の実施形態に係るステアリング制御方法は、例えばステアリングシステム100が備えるステアリング制御装置10によって実行される。具体的に説明すると、図1に示すように、ステアリングシステム100は、自動車などの車両Cに搭載される。
The steering control method according to the first embodiment is executed by, for example, the
車両Cは、例えば4つのタイヤ1を備えた四輪自動車である。以下では、車両Cにおいて左前方のタイヤ1を「左前輪1FL」、右前方のタイヤ1を「右前輪1FR」、左後方のタイヤ1を「左後輪1RL」、右後方のタイヤ1を「右後輪1RR」と記載する場合がある。左前輪1FLおよび右前輪1FRは、車軸1Fを回転軸として回転し、左後輪1RLおよび右後輪1RRは、車軸1Rを回転軸として回転する。
The vehicle C is, for example, a four-wheeled vehicle equipped with four
なお、車両Cにあっては、例えば左前輪1FLおよび右前輪1FRが、図示しない運転者によるステアリングホイール40の操作に応じて転舵する転舵輪であるが、これに限られず、左後輪1RLおよび右後輪1RRが転舵輪であってもよい。また、車両Cにあっては、例えば左前輪1FLおよび右前輪1FRが、エンジンや電動モータなどの駆動源によって回転する駆動輪であり、左後輪1RLおよび右後輪1RRが従動輪であるが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば左前輪1FLおよび右前輪1FRが従動輪、左後輪1RLおよび右後輪1RRが駆動輪であってもよいし、4つのタイヤ1全てが駆動輪であってもよい。また、図1に示すタイヤ1の数は、例示であって限定されるものではない。
In the vehicle C, for example, the left front wheel 1FL and the right front wheel 1FR are steering wheels that are steered according to the operation of the
ステアリングシステム100は、ステアリング制御装置10と、ステアリングホイール40と、操舵角センサ50と、反力生成装置60と、転舵装置70とを備える。
The
ステアリング制御装置10は、ステアリングシステム100全体を制御する。ステアリング制御装置10は、ステアリングホイール40と転舵輪(ここでは左前輪1FLおよび右前輪1FR)とが機械的に分離されるステアバイワイヤ方式を用いた制御装置である。具体的には、ステアリング制御装置10は、例えば運転者によるステアリングホイール40への操作量(操舵角)に基づいて転舵角を算出し、転舵輪が算出された転舵角となるように転舵装置70を制御し、転舵輪を転舵させる。
The
ところで、上記したステアバイワイヤ方式が用いられる場合、ステアリング制御装置10は、ステアリングホイール40の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比である「舵角比」を変更することが可能である。一例としては、ステアリング制御装置10は、舵角比を増加させる変更を行うことができる。かかる場合、ステアリングホイール40に対する操舵角が変更前と同じ操舵角であっても、転舵輪の転舵角は変更前に比べて増加することとなる。そのため、例えば車両Cにおいて小回りを要するUターン時や駐車動作時において、運転者は、ステアリングホイール40に対する比較的小さい操作量で転舵輪を大きく転舵させることができるため、運転負荷を軽減することが可能になり、よって車両Cの操舵性を向上させることができる。
By the way, when the above-mentioned steer-by-wire method is used, the
しかしながら、例えば舵角比が変更された場合、運転者の操舵の感覚が舵角比の変更前後で異なることがあるため、運転者に対して操舵の違和感を与えるおそれがあった。そこで、本実施形態にあっては、運転者に与える操舵の違和感を低減させ、車両Cの操舵性をより向上させることができるような構成とした。 However, for example, when the steering angle ratio is changed, the driver's steering sensation may differ before and after the steering angle ratio is changed, which may give the driver a sense of discomfort in steering. Therefore, in the present embodiment, the steering discomfort given to the driver is reduced, and the steering performance of the vehicle C can be further improved.
以下、詳しく説明すると、ステアリングホイール40は、車両Cの運転者によって操作(例えば回転操作)される。操舵角センサ50は、ステアリングホイール40に連結されたステアリングシャフト40aに設けられ、ステアリングホイール40の操舵角を検出する。操舵角センサ50は、検出された操舵角を示す信号をステアリング制御装置10へ出力する。
Hereinafter, to be described in detail, the
反力生成装置60は、ステアリングシャフト40aに設けられる。反力生成装置60は、操舵反力を生成し、生成された操舵反力をステアリングシャフト40aに付与する。操舵反力は、ステアリングホイール40を操作する際の重さである。別言すれば、操舵反力は、ステアリングホイール40の操舵方向とは反対方向にステアリングホイール40を回転させる反力(トルク)である。なお、反力生成装置60の詳細については、図2を参照して後述する。
The reaction
転舵装置70は、転舵輪である左前輪1FLおよび右前輪1FRの車軸1Fに設けられる。転舵装置70には、ステアリング制御装置10によって算出された転舵角が入力され、転舵装置70は、入力された転舵角となるように転舵輪を転舵する。
The
上記のように構成されたステアリングシステム100において、ステアリング制御装置10は、車両Cの走行状態等に基づいて舵角比を変更する(ステップS1)。例えば、ステアリング制御装置10は、車両Cの走行状態が変更条件を満たす場合や、運転者から舵角比の変更指示を受け付けた場合に、舵角比を変更する。
In the
上記した変更条件は、例えば、舵角比が変更されることで運転負荷を軽減することが可能な車両Cの状態を含む。一例として、変更条件は、車両Cが小回りを要するUターンや駐車動作を行う状態を含む。従って、車両Cの走行状態がUターン等を行う状態のとき、車両Cの走行状態が変更条件を満たすと判定される。また、舵角比の変更指示は、運転者が舵角比の変更を所望していることを示す信号である。例えば、ステアリング制御装置10は、運転者によってスイッチなどの入力部54(後述する図2参照)が操作されることで、舵角比の変更指示を受け付ける。なお、運転者は、乗員の一例である。
The above-mentioned change condition includes, for example, the state of the vehicle C in which the driving load can be reduced by changing the steering angle ratio. As an example, the change condition includes a state in which the vehicle C makes a U-turn requiring a small turn or a parking operation. Therefore, when the traveling state of the vehicle C is in a state of making a U-turn or the like, it is determined that the traveling state of the vehicle C satisfies the change condition. Further, the instruction for changing the steering angle ratio is a signal indicating that the driver wants to change the steering angle ratio. For example, the
次いで、ステアリング制御装置10は、舵角比が変更された場合、反力生成装置60を制御し、ステアリングホイール40の操舵反力を変更する(ステップS2)。これにより、本実施形態にあっては、運転者に与える操舵の違和感を低減でき、車両Cの操舵性をより向上させることができる。
Next, when the steering angle ratio is changed, the
すなわち、例えば舵角比を増加させる変更が行われた場合、転舵輪は転舵しやすくなる、言い換えると、転舵輪は、ステアリングホイール40の操作に対して敏感に転舵される。そのため、例えば運転者が舵角比の変更前と同じ操舵力でステアリングホイール40を操作すると、転舵輪が運転者の意図より過度に大きく転舵されることがあり、運転者に対して操舵の違和感を与えるおそれがある。
That is, for example, when a change is made to increase the steering angle ratio, the steering wheel becomes easier to steer, in other words, the steering wheel is steered sensitively to the operation of the
本実施形態に係るステアリング制御装置10にあっては、例えばステアリングホイール40の操舵反力を増加させる変更を行うことで、ステアリングホイール40が重くなり、運転者が舵角比の変更前と同じ操舵力でステアリングホイール40を操作しても、ステアリングホイール40の操舵角は変更前より小さくなる。従って、舵角比を増加させる変更が行われた場合であっても、ステアリングホイール40の操舵角が小さくなるため、転舵輪が運転者の意図より過度に大きく転舵されにくく、結果として運転者に与える操舵の違和感を低減でき、車両Cの操舵性をより向上させることができる。
In the
なお、ステアリング制御装置10は、ステップS2の処理後、車両Cの走行状態が変更条件を満たさなくなった場合や、運転者から舵角比の変更指示が解除された場合に、増加させた舵角比を初期値に戻す変更を行う、言い換えると、舵角比を減少させる変更を行う。
The
上記したように舵角比を減少させる変更が行われた場合、転舵輪は転舵しにくくなる、別言すると、転舵輪は、ステアリングホイール40の操作に対して鈍感に転舵される。そのため、例えば運転者が舵角比の変更前と同じ操舵力でステアリングホイール40を操作すると、転舵輪が運転者の意図より過度に小さく転舵されることがあり、運転者に対して操舵の違和感を与えるおそれがある。
When the change to reduce the steering angle ratio is made as described above, the steering wheel becomes difficult to steer. In other words, the steering wheel is steered insensitively to the operation of the
そこで、ステアリング制御装置10にあっては、例えばステアリングホイール40の操舵反力を減少させる変更を行う。これにより、ステアリングホイール40が軽くなり、運転者が舵角比の変更前と同じ操舵力でステアリングホイール40を操作しても、ステアリングホイール40の操舵角は変更前より大きくなる。従って、舵角比を減少させる変更が行われた場合であっても、ステアリングホイール40の操舵角が大きくなるため、転舵輪が運転者の意図より過度に小さく転舵されにくく、結果として運転者に与える操舵の違和感を低減でき、車両Cの操舵性をより向上させることができる。
Therefore, in the
<ステアリングシステムの全体構成>
次に、第1の実施形態に係るステアリングシステム100の構成について、図2を用いて説明する。図2は、ステアリング制御装置10を備えたステアリングシステム100の構成例を示すブロック図である。なお、図2のブロック図では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
<Overall configuration of steering system>
Next, the configuration of the
換言すれば、図2のブロック図に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。 In other words, each component shown in the block diagram of FIG. 2 is a functional concept and does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure. For example, the specific form of distribution / integration of each functional block is not limited to the one shown in the figure, and all or part of it is functionally or physically distributed in any unit according to various loads and usage conditions. -It is possible to integrate and configure.
図2に示すように、ステアリングシステム100は、上記したステアリング制御装置10と、操舵角センサ50と、車速センサ51と、GPS(Global Positioning System)装置52と、カメラ53と、入力部54と、各種センサ55と、反力生成装置60と、転舵装置70と、出力部80とを備える。
As shown in FIG. 2, the
操舵角センサ50は、上記したように、ステアリングホイール40の操舵角を検出し、検出された操舵角を示す信号をステアリング制御装置10へ出力する。車速センサ51は、車両Cの速度を検出し、検出された車速を示す信号をステアリング制御装置10へ出力する。
As described above, the
GPS装置52は、GPS衛星(不図示)から送信される測位信号に基づいて、車両Cの現在地(例えば現在の走行位置)を測位する。GPS装置52は、車両Cの現在地を示す信号をステアリング制御装置10へ出力する。カメラ53は、車載カメラであり、車両Cの周囲を撮像する位置に設けられる。カメラ53は、車両Cの周囲を撮像した撮像画像をステアリング制御装置10へ出力する。
The
入力部54は、例えば運転者が舵角比の変更を所望するときに操作され、舵角比の変更指示が入力されるスイッチである。入力部54は、運転者によって操作されると、舵角比の変更指示を示す信号をステアリング制御装置10へ出力する。なお、入力部54は、上記したスイッチに限られない。すなわち、入力部54は、マイクなどの音声入力装置であってもよく、例えば運転者から舵角比の変更を指示(要求)する音声が入力された場合、舵角比の変更指示を示す信号を出力する構成であってもよい。
The
各種センサ55には、上記した操舵角センサ50や車速センサ51以外のセンサが含まれる。例えば、各種センサ55には、転舵輪の転舵角を検出する転舵角センサ、駆動輪(ここでは左前輪1FLや右前輪1FR)の回転数を検出する駆動輪回転数センサ、従動輪(ここでは左後輪1RLや右後輪1RR)の回転数を検出する従動輪回転数センサなどが含まれ、検出結果を示す信号をステアリング制御装置10へ出力する。なお、上記した転舵角センサや駆動輪回転数センサ、従動輪回転数センサは、あくまでも例示であって限定されるものではなく、各種センサ55には、転舵角センサ等に加えて、あるいは代えてその他の種類のセンサが含まれてもよい。
The
反力生成装置60は、ステアリング制御装置10の制御によって操舵反力を生成し、生成された操舵反力をステアリングシャフト40a(図1参照)に付与する。
The reaction
反力生成装置60としては、例えば補助モータを用いることができる。補助モータは、ステアリングホイール40およびステアリングシャフト40aの回転を補助するためのトルクをステアリングシャフト40aに付与し、運転者の操舵力をアシストするモータである。従って、反力生成装置60が補助モータである場合、ステアリングシャフト40aに付与するトルクを減少させると、操舵反力が増加する一方、ステアリングシャフト40aに付与するトルクを増加させると、操舵反力が減少することとなる。なお、反力生成装置60は、操舵反力を生成可能な装置であればよく、上記した補助モータに限定されるものではない。また、反力生成装置60の動作形式としては、電動式や油圧式など種々の動作形式を用いることができる。
As the reaction
転舵装置70は、例えば転舵モータなどを含み、ステアリング制御装置10から入力された転舵角となるように転舵輪を転舵する。
The
出力部80は、例えば、車両Cに搭載された液晶ディスプレイなどの表示装置やスピーカなどの音声出力装置を含み、舵角比の変更や操舵反力の変更がなされたことを示す通知情報などを画面や音声で出力することができる。
The
ステアリング制御装置10は、制御部20と、記憶部30とを備える。制御部20は、取得部21と、受付部22と、舵角比制御部23と、転舵制御部24と、反力制御部25と、通知部26とを備え、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ハードディスクドライブ、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
The
コンピュータのCPUは、例えば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部20の取得部21、受付部22、舵角比制御部23、転舵制御部24、反力制御部25および通知部26として機能する。
The CPU of the computer, for example, reads and executes the program stored in the ROM, thereby reading and executing the
また、制御部20の取得部21、受付部22、舵角比制御部23、転舵制御部24、反力制御部25および通知部26の少なくともいずれか一部または全部をASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成することもできる。
Further, at least a part or all of the
また、記憶部30は、例えば、不揮発性メモリやデータフラッシュ、ハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成される記憶部である。かかる記憶部30には、舵角比・反力情報31および各種プログラムなどが記憶される。
Further, the
舵角比・反力情報31は、舵角比および操舵反力に関する情報である。ここで、図3を用いて、舵角比・反力情報31について説明する。図3は、舵角比・反力情報31の一例を示す図である。
The steering angle ratio /
図3に示すように、舵角比・反力情報31には、舵角比および操舵反力を示すグラフが含まれ、詳しくは舵角比と操舵反力との関係などを示すグラフが含まれる。かかるグラフにおいては、横軸にステアリングホイール40の操舵角[°]、左の縦軸に転舵輪の転舵角[°]、右の縦軸に操舵反力[Nm]が示されている。なお、操舵角および転舵角においては、車両Cを前方に直進させるときの基準値が0[°]に設定され、車両Cを右回り(時計回り)に移動させる方向が正値、車両Cを左回り(反時計回り)に移動させる方向が負値に設定される。
As shown in FIG. 3, the steering angle ratio /
舵角比・反力情報31において、舵角比および操舵反力は、それぞれ複数(例えば2つ)設定される。図3の例では、2つの舵角比を実線A1および一点鎖線A2で示し、2つの操舵反力を太い実線B1および太い破線B2で示している。以下、実線A1の舵角比を第1舵角比A1、一点鎖線A2の舵角比を第2舵角比A2と記載する場合がある。また、太い実線B1の操舵反力を第1操舵反力B1、太い破線B2の操舵反力を第2操舵反力B2と記載する場合がある。なお、上記では、舵角比および操舵反力がそれぞれ2つ設定されるようにしたが、これに限られず、設定される舵角比および操舵反力の数は任意である。
In the steering angle ratio /
先ず、第1舵角比A1および第2舵角比A2について説明する。本実施形態にあっては、例えば車両Cの走行状態等に基づき、第1舵角比A1および第2舵角比A2のいずれかが舵角比として選択される。従って、第1、第2舵角比A1,A2は、舵角比の候補となる舵角比候補である。このように、本実施形態に係る舵角比候補は複数(例えば2つ)ある。なお、上記では、舵角比候補が2つである例を示したが、3つ以上であってもよい。 First, the first steering angle ratio A1 and the second steering angle ratio A2 will be described. In the present embodiment, for example, either the first steering angle ratio A1 or the second steering angle ratio A2 is selected as the steering angle ratio based on the traveling state of the vehicle C or the like. Therefore, the first and second rudder angle ratios A1 and A2 are rudder angle ratio candidates that are candidates for the rudder angle ratio. As described above, there are a plurality of (for example, two) steering angle ratio candidates according to the present embodiment. In the above, an example in which there are two rudder angle ratio candidates is shown, but there may be three or more.
具体的には、第1舵角比A1には、舵角比制御の基準となる舵角比が予め設定される。例えば、第1舵角比A1は、車両Cの走行状態が通常状態である場合に選択され、車両Cの通常状態時に基準となる舵角比に設定される。なお、通常状態には、例えば車両Cが小回りを必要としない走行状態や、運転者から舵角比の変更指示がないような状態などが含まれるが、これらに限定されるものではない。より具体的には、第1舵角比A1は、操舵角が-270[°]~270[°]に対して転舵角が-40[°]~40[°]に設定される。なお、図3の例では、転舵角-40[°]が転舵輪の左方向の最大転舵角、転舵角40[°]が転舵輪の右方向の最大転舵角である。また、第1舵角比A1は、例えば車両Cの起動時に設定される舵角比であるため、第1舵角比A1は舵角比の初期値であるともいえる。 Specifically, the steering angle ratio, which is the reference for controlling the steering angle ratio, is preset in the first steering angle ratio A1. For example, the first steering angle ratio A1 is selected when the traveling state of the vehicle C is in the normal state, and is set to a reference steering angle ratio in the normal state of the vehicle C. The normal state includes, but is not limited to, for example, a traveling state in which the vehicle C does not require a small turn, and a state in which the driver does not instruct the driver to change the steering angle ratio. More specifically, the first steering angle ratio A1 is set to a steering angle of −40 [°] to 40 [°] with respect to a steering angle of -270 [°] to 270 [°]. In the example of FIG. 3, the steering angle −40 [°] is the maximum steering angle in the left direction of the steering wheel, and the steering angle 40 [°] is the maximum steering angle in the right direction of the steering wheel. Further, since the first steering angle ratio A1 is, for example, the steering angle ratio set when the vehicle C is started, it can be said that the first steering angle ratio A1 is the initial value of the steering angle ratio.
第2舵角比A2は、第1舵角比A1より大きくなるように予め設定される。例えば、第2舵角比A2は、第1舵角比A1に比べて、同じ操舵角の変化量でも転舵角の変化量が大きくなるように設定される。例えば、第2舵角比A2は、車両Cの走行状態が通常状態ではない場合に選択される、詳しくは、車両Cが小回りを必要とする走行状態や、運転者から舵角比の変更指示があるような状態の場合に選択される。より具体的には、第2舵角比A2は、操舵角が-90[°]~90[°]に対して転舵角-40[°]~40[°]に設定される。従って、図3の例では、第2舵角比A2は、第1舵角比A1と比べて3倍大きくなるように設定される。 The second steering angle ratio A2 is set in advance so as to be larger than the first steering angle ratio A1. For example, the second steering angle ratio A2 is set so that the amount of change in the steering angle is larger than that of the first steering angle ratio A1 even if the amount of change in the same steering angle is the same. For example, the second steering angle ratio A2 is selected when the traveling state of the vehicle C is not a normal state. Specifically, the traveling state in which the vehicle C requires a small turn or an instruction to change the steering angle ratio from the driver. It is selected when there is a situation. More specifically, the second steering angle ratio A2 is set to a steering angle of −40 [°] to 40 [°] with respect to a steering angle of −90 [°] to 90 [°]. Therefore, in the example of FIG. 3, the second steering angle ratio A2 is set to be three times larger than the first steering angle ratio A1.
なお、舵角比として第2舵角比A2が選択された場合、ステアリングホイール40は操舵角-90[°]あるいは90[°]を超えて操舵されないように構成されてもよい。一例としては、ステアリングシャフト40aにストッパ機構などが設けられ、かかるストッパ機構の動作により、ステアリングホイール40が操舵角-90[°]あるいは90[°]を超えて操舵されないように構成されてもよい。
When the second steering angle ratio A2 is selected as the steering angle ratio, the
次に、第1操舵反力B1および第2操舵反力B2について説明する。本実施形態にあっては、例えば第1、第2舵角比A1,A2のうち選択された舵角比に応じて、第1操舵反力B1および第2操舵反力B2のいずれかが操舵反力として設定される。 Next, the first steering reaction force B1 and the second steering reaction force B2 will be described. In the present embodiment, for example, either the first steering reaction force B1 or the second steering reaction force B2 is steered according to the steering angle ratio selected from the first and second steering angle ratios A1 and A2. It is set as a reaction force.
具体的には、第1操舵反力B1は第1舵角比A1に対応し、第2操舵反力B2は第2舵角比A2に対応する。従って、舵角比として第1舵角比A1が選択された場合、操舵反力は第1操舵反力B1となる。また、舵角比として第2舵角比A2が選択された場合、操舵反力は第2操舵反力B2となる。 Specifically, the first steering reaction force B1 corresponds to the first steering angle ratio A1, and the second steering reaction force B2 corresponds to the second steering angle ratio A2. Therefore, when the first steering angle ratio A1 is selected as the steering angle ratio, the steering reaction force becomes the first steering reaction force B1. When the second steering angle ratio A2 is selected as the steering angle ratio, the steering reaction force becomes the second steering reaction force B2.
第1操舵反力B1および第2操舵反力B2には、それぞれ異なる操舵反力が予め設定される。詳しくは、例えば第1操舵反力B1および第2操舵反力B2は、両方とも、ステアリングホイール40の操舵角にかかわらず一定の値に設定される。また、第1操舵反力B1は、第2操舵反力B2より小さくなるように設定される。逆にいえば、第2操舵反力B2は、第1操舵反力B1より大きくなるように設定される。例えば、第1操舵反力B1は10[Nm]に設定され、第2操舵反力B2は30[Nm]に設定される。従って、図3の例では、第2操舵反力B2は、第1操舵反力B1と比べて3倍大きくなるように設定される。
Different steering reaction forces are preset in the first steering reaction force B1 and the second steering reaction force B2. Specifically, for example, the first steering reaction force B1 and the second steering reaction force B2 are both set to constant values regardless of the steering angle of the
なお、図3のグラフや後述する図9~14のグラフ、図4,7などタイミングチャートにおいて、舵角比や転舵角等を具体的な数値で示したが、かかる数値は例示であって限定されるものではない。 In addition, in the graph of FIG. 3, the graphs of FIGS. 9 to 14 described later, and the timing charts of FIGS. Not limited.
また、図3に示す舵角比・反力情報31は、車速が所定値(例えば20[km/h])である場合の、舵角比と操舵反力との関係等を示すグラフである。従って、例えば舵角比・反力情報31にあっては、舵角比と操舵反力との関係等を示すグラフを、車速に応じて複数種備えるようにしてもよい。
Further, the steering angle ratio /
また、上記した図3の例では、パターン1(第1舵角比A1)とパターン2(第2舵角比A2)とで転舵角は同じ(-40[°]~40[°])で、操舵角を変更(-270[°]~270[°]と-90[°]~90[°])する構成としたが、これに限られず、例えばパターン1とパターン2とで操舵角は同じ(例えば-90[°]~90[°])で、転舵角を変更(例えば-40[°]~40[°]と-80[°]~80[°])するように構成してもよい。このケースは、例えばバイクのようなステアリングにアクセルやブレーキを備え、ドライバがハンドルから手を離さないで操作を行うことを前提としたステアリング構成(両手を離さないでも操作可能な-90[°]~90[°]の範囲を操舵限界とするステアリング構成)の車両に有効である。
Further, in the above example of FIG. 3, the steering angle is the same in pattern 1 (first steering angle ratio A1) and pattern 2 (second steering angle ratio A2) (-40 [°] to 40 [°]). The steering angle is changed (-270 [°] to 270 [°] and -90 [°] to 90 [°]), but the steering angle is not limited to this, for example, the steering angle is changed between
図2の説明に戻ると、取得部21は、各種の情報を取得する。例えば、取得部21は、操舵角センサ50から出力されるステアリングホイール40の操舵角を示す信号を取得する。取得部21は、取得された操舵角を示す信号を舵角比制御部23や転舵制御部24、反力制御部25等へ出力する。
Returning to the description of FIG. 2, the
また、取得部21は、車速センサ51から出力される車速を示す信号を取得し、舵角比制御部23や反力制御部25等へ出力する。取得部21は、GPS装置52から出力される車両Cの現在地を示す信号を取得し、舵角比制御部23等へ出力する。取得部21は、カメラ53から出力される、車両Cの周囲を撮像した撮像画像を取得し、舵角比制御部23等へ出力する。また、取得部21は、各種センサ55から出力される検出結果を示す信号を取得し、舵角比制御部23や転舵制御部24等へ出力する。
Further, the
受付部22は、入力部54を介して運転者(乗員)から舵角比の変更指示を受け付けることができる。受付部22は、舵角比の変更指示を受け付けた場合、かかる指示を受け付けたことを示す信号を舵角比制御部23等へ出力する。
The
舵角比制御部23は、車両Cのステアリングホイール40の操舵角に対する転舵輪(タイヤ1)の転舵角の比である舵角比の設定や変更などを行う。例えば、舵角比制御部23は、車両Cの起動時、舵角比を初期値である第1舵角比A1(図3参照)に設定する。なお、上記では、車両Cの起動時に舵角比が第1舵角比A1に設定されるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば舵角比が第2舵角比A2などに設定されてもよい。
The steering angle
また、舵角比制御部23は、舵角比を変更することができる。詳しくは、舵角比制御部23は、車両Cの走行状態、および、乗員である運転者から受け付ける舵角比の変更指示の少なくともいずれかに基づいて舵角比を変更する。これにより、本実施形態にあっては、車両Cの走行状態や運転者からの舵角比の変更指示に応じて、舵角比を適切に変更することが可能になる。
Further, the steering angle
具体的には、舵角比制御部23は、車両Cの走行状態が所定の変更条件を満たす場合、舵角比を変更する。変更条件は、上記したように、舵角比が変更されることで運転負荷を軽減することが可能な車両Cの状態を含み、例えば車両Cが小回りを要するUターンや駐車動作を行う状態を含む。
Specifically, the steering angle
ここで、舵角比制御部23は、車両Cの走行状態が変更条件を満たすか否かの判定を、取得部21によって取得された各種の情報に基づいて行う。例えば、舵角比制御部23は、車両Cの現在地、車速、記憶部30に記憶される地図情報(図示せず)に基づき、車両Cの現在地がUターン可能な位置あるいは駐車場内の駐車可能なスペース付近であって、車速が低速あるいは0(ゼロ)で停止するような場合、車両Cが小回りを要するUターンや駐車動作を行う状態であると推定できることから、車両Cの走行状態が変更条件を満たすと判定してもよい。
Here, the steering angle
また、例えば、舵角比制御部23は、カメラ53の撮像画像などに基づいて判定処理を行ってもよい。すなわち、舵角比制御部23は、カメラ53の撮像画像を解析し、撮像画像にUターン可能な位置や駐車枠などが含まれる場合、車両CがUターンや駐車動作を行う状態であると推定できることから、車両Cの走行状態が変更条件を満たすと判定してもよい。
Further, for example, the steering angle
また、例えば、舵角比制御部23は、車速や操舵角などに基づいて判定処理を行ってもよい。すなわち、舵角比制御部23は、車両Cが低速で移動し、左方向または右方向に操作されたステアリングホイール40の操舵角が一定であるような場合、車両CがUターン等を行う状態であると推定できることから、車両Cの走行状態が変更条件を満たすと判定してもよい。なお、上記では、車両Cの走行状態が変更条件を満たすか否かの判定処理について具体例を挙げたが、これらはあくまでも例示であって限定されるものではなく、種々の情報に基づいて判定処理を行ってもよい。
Further, for example, the steering angle
また、例えば、舵角比制御部23は、受付部22で運転者から舵角比の変更指示を受け付けた場合、舵角比を変更する。
Further, for example, the steering angle
舵角比の変更について説明すると、舵角比制御部23は、第1舵角比A1と第1舵角比より大きくなるように設定される第2舵角比A2とを含む複数の舵角比候補の中から一つの舵角比候補を選択する。ここでは、舵角比は第1舵角比A1に設定されていることから、舵角比制御部23は、複数の舵角比候補の中から第2舵角比A2を選択する。そして、舵角比制御部23は、舵角比を選択された舵角比候補(すなわち第2舵角比A2)に変更する。
Explaining the change of the steering angle ratio, the steering angle
これにより、運転者は、ステアリングホイール40に対する比較的小さい操作量で転舵輪を大きく転舵させることができるため、運転負荷を軽減することが可能になることは既に述べた通りである。
As described above, the driver can largely steer the steering wheel with a relatively small amount of operation with respect to the
また、舵角比制御部23は、車両Cの走行状態が上記した変更条件を満たさなくなった場合、あるいは、変更指示が解除された場合、舵角比を第2舵角比A2から第1舵角比A1へ戻す変更を行う。
Further, when the traveling state of the vehicle C does not satisfy the above-mentioned change condition, or when the change instruction is canceled, the steering angle
また、舵角比制御部23は、上記したような舵角比の変更を行った場合、舵角比を変更したことを示す信号を通知部26へ出力する。
Further, when the steering angle ratio is changed as described above, the steering angle
なお、上記では、舵角比制御部23は、車両Cの走行状態が変更条件を満たす場合、または、舵角比の変更指示を受け付けた場合に舵角比を変更したが、これに限られず、例えば車両Cの走行状態が変更条件を満たし、かつ、舵角比の変更指示を受け付けた場合に舵角比を変更してもよい。
In the above, the steering angle
転舵制御部24は、ステアリングホイール40に対する操作に基づいて、転舵輪を転舵させる転舵制御を行う。例えば、転舵制御部24は、ステアリングホイール40の操舵角と、舵角比制御部23によって設定あるいは変更された舵角比とに基づいて、転舵角を算出する。一例として、転舵制御部24は、操舵角が270[°]、舵角比が第1舵角比A1の場合、転舵角40[°]を算出する(図3参照)。別の例として、転舵制御部24は、操舵角が90[°]、舵角比が第2舵角比A2の場合、転舵角40[°]を算出する(図3参照)。
The
そして、転舵制御部24は、転舵輪が算出された転舵角となるように転舵装置70を制御し、転舵輪を転舵させる。
Then, the
反力制御部25は、操舵反力の大きさを制御する。具体的には、反力生成装置60を介して、操舵反力をステアリングシャフト40a(図1参照)に付与する制御を行う。例えば、反力制御部25は、車両Cの起動時、舵角比が初期値である第1舵角比A1に設定されるため、第1舵角比A1に対応する第1操舵反力B1がステアリングシャフト40aに付与されるように、反力生成装置60を制御する。
The reaction
また、例えば、反力制御部25は、舵角比制御部23によって舵角比が変更された場合、操舵反力を変更する。これにより、本実施形態にあっては、運転者に与える操舵の違和感を低減でき、車両Cの操舵性をより向上させることができる。
Further, for example, the reaction
詳しくは、例えば反力制御部25は、舵角比が第1舵角比A1から第2舵角比A2に変更された場合(言い換えると、同じ操舵角の変化量でも転舵角の変化量が大きくなるように舵角比が変更された場合)、操舵反力を第1操舵反力B1から第2操舵反力B2に変更する、言い換えると、操舵反力を大きくする(操舵反力を増加させる変更を行う)。
Specifically, for example, the reaction
これにより、ステアリングホイール40が重くなり、運転者が舵角比の変更前と同じ操舵力でステアリングホイール40を操作しても、操舵角は変更前より小さくなる。従って、舵角比が第2舵角比A2に変更され舵角比を増加させる変更が行われた場合であっても、操舵角が小さくなるため、転舵輪が運転者の意図より過度に大きく転舵されにくく、結果として運転者に与える操舵の違和感を低減でき、車両Cの操舵性をより向上させることができる。
As a result, the
また、反力制御部25は、舵角比が変更された場合、ステアリングホイール40の操舵角にかかわらず一定の値に設定された操舵反力(ここでは第2舵角比A2(図3参照))に変更してもよい。
Further, when the steering angle ratio is changed, the reaction
このように、操舵反力(第2舵角比A2)がステアリングホイール40の操舵角にかかわらず一定の値に設定されることで、転舵輪が運転者の意図より過度に大きく転舵されることを効果的に抑制することができ、運転者に与える操舵の違和感をより一層低減させることができる。
In this way, the steering reaction force (second steering angle ratio A2) is set to a constant value regardless of the steering angle of the
また、反力制御部25は、操舵反力の変更の割合が、舵角比が変更されたときの舵角比の変更の割合と略同じになるように、操舵反力を変更してもよい。
Further, even if the reaction
具体的には、第2舵角比A2は、上記したように、第1舵角比A1と比べて3倍大きくなるように設定される(図3参照)。一方、第2操舵反力B2も、第1操舵反力B1と比べて3倍大きくなるように設定される(図3参照)。従って、例えば第1舵角比A1から第2舵角比A2へ舵角比が変更されたときの舵角比の変更の割合(ここでは3倍)と、第1操舵反力B1から第2操舵反力B2へ操舵反力が変更されたときの操舵反力の変更の割合(ここでは3倍)とが同じ(略同じ)になるように設定される。 Specifically, the second steering angle ratio A2 is set to be three times larger than the first steering angle ratio A1 as described above (see FIG. 3). On the other hand, the second steering reaction force B2 is also set to be three times larger than the first steering reaction force B1 (see FIG. 3). Therefore, for example, the rate of change in the rudder angle ratio when the rudder angle ratio is changed from the first rudder angle ratio A1 to the second rudder angle ratio A2 (here, three times) and the first steering reaction force B1 to the second. The ratio of the change in the steering reaction force (here, 3 times) when the steering reaction force is changed to the steering reaction force B2 is set to be the same (substantially the same).
このように、本実施形態にあっては、舵角比の変更の割合と操舵反力の変更の割合とが略同じになるようにすることで、運転者の操舵の感覚を舵角比の変更前後で近づけることができ、よって運転者に与える操舵の違和感をより一層低減させることができる。 As described above, in the present embodiment, by making the rate of change of the steering angle ratio and the rate of change of the steering reaction force substantially the same, the driver's feeling of steering is made to be the steering angle ratio. It can be brought closer before and after the change, and therefore the feeling of steering discomfort given to the driver can be further reduced.
なお、上記した舵角比の変更の割合と操舵反力の変更の割合とは略同じであればよく、例えば多少のずれや誤差などについては許容されるものとする。 The rate of change in the steering angle ratio and the rate of change in the steering reaction force may be substantially the same, and for example, some deviations and errors are allowed.
また、反力制御部25は、舵角比制御部23によって舵角比を第2舵角比A2から第1舵角比A1へ戻す変更が行われた場合、操舵反力を第2操舵反力B2から第1操舵反力B1へ戻す変更を行う。
Further, when the steering angle
また、反力制御部25は、上記したような操舵反力を変更した場合、操舵反力を変更したことを示す信号を通知部26へ出力する。
Further, when the steering reaction force is changed as described above, the reaction
ここで、上記した舵角比の変更、変更された舵角比に基づく転舵制御、および、操舵反力の変更の一例について、図4を参照して説明する。図4は、舵角比や操舵反力の変更等を説明するためのタイミングチャートである。 Here, an example of the above-mentioned change in the steering angle ratio, steering control based on the changed steering angle ratio, and change in the steering reaction force will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a timing chart for explaining changes in the steering angle ratio and steering reaction force.
図4に示すように、例えば時刻T10において、舵角比は初期値である第1舵角比A1に設定されるものとする。時刻T11において、ステアリングホイール40の操舵が開始されると、転舵制御部24は、ステアリングホイール40の操舵角と、舵角比として設定された第1舵角比A1とに基づいて転舵角を算出し、転舵輪が算出された転舵角となるように転舵制御を行う。ここでは、操舵角が90[°]となるまで操舵され、第1舵角比A1に基づいて転舵輪が転舵角13[°]に転舵される例を示している。また、このときの操舵反力は、第1操舵反力B1であるため、10[Nm]である。
As shown in FIG. 4, for example, at time T10, the steering angle ratio is set to the initial value of the first steering angle ratio A1. When the steering of the
続いて、時刻T12において、ステアリングホイール40に対し、操舵角が90[°]から0[°]へ向かう操舵がなされると、かかる操舵に伴って、転舵輪も転舵角13[°]から0[°]へ向けて転舵される。なお、このときの操舵反力は、10[Nm]のままである。
Subsequently, at time T12, when the
続いて、時刻T13において、例えば車両Cの走行状態が変更条件を満たす場合や、舵角比の変更指示を受け付けた場合、舵角比制御部23は、舵角比を第1舵角比A1から第2舵角比A2へ変更する。
Subsequently, at time T13, for example, when the traveling state of the vehicle C satisfies the change condition or when the instruction to change the steering angle ratio is received, the steering angle
続いて、例えば時刻T14において、ステアリングホイール40の操舵が開始されると、転舵制御部24は、ステアリングホイール40の操舵角と、舵角比として設定された第2舵角比A2とに基づいて転舵角を算出し、転舵輪が算出された転舵角となるように転舵制御を行う。ここでは、操舵角が90[°]となるまで操舵され、第2舵角比A2に基づいて転舵輪が転舵角40[°]に転舵される例を示している。また、このときの操舵反力は、第2操舵反力B2であるため、30[Nm]である。
Subsequently, for example, when the steering of the
続いて、時刻T15において、ステアリングホイール40に対し、操舵角が90[°]から0[°]へ向かう操舵がなされると、かかる操舵に伴って、転舵輪も転舵角40[°]から0[°]へ向けて転舵される。なお、このときの操舵反力は、30[Nm]のままである。
Subsequently, at time T15, when the
続いて、時刻T16において、例えば車両Cの走行状態が変更条件を満たさなくなった場合や、舵角比の変更指示が解除された受け付けた場合、舵角比制御部23は、舵角比を第2舵角比A2から第1舵角比A1へ変更する。また、かかる舵角比の変更に伴い、操舵反力は、第2操舵反力B2から第1操舵反力B1に変更されて10[Nm]となる。
Subsequently, at time T16, for example, when the traveling state of the vehicle C does not satisfy the change condition, or when the instruction to change the steering angle ratio is canceled and accepted, the steering angle
図2の説明に戻ると、通知部26は、舵角比の変更や操舵反力の変更が行われたことを運転者へ通知する。例えば、通知部26は、舵角比の変更や操舵反力の変更が行われたことを示す信号が舵角比制御部23や反力制御部25から入力された場合、出力部80を動作させて、かかる変更が行われたことを示す情報を表示させたり、音声で出力させたりする。これにより、舵角比の変更や操舵反力の変更が行われたことを、運転者に対して認識させることが可能となる。
Returning to the explanation of FIG. 2, the
<第1の実施形態に係るステアリング制御装置の制御処理>
次に、ステアリング制御装置10における具体的な処理手順について図5を用いて説明する。図5は、ステアリング制御装置10が実行する処理手順を示すフローチャートである。なお、図5では、舵角比が第1舵角比A1に設定された状態で処理が開始されるものとする。
<Control processing of the steering control device according to the first embodiment>
Next, a specific processing procedure in the
図5に示すように、ステアリング制御装置10の制御部20は、運転者から舵角比の変更指示を受け付けたか否かを判定する(ステップS10)。制御部20は、舵角比の変更指示を受け付けていないと判定された場合(ステップS10,No)、車両Cの走行状態が変更条件を満たすか否かを判定する(ステップS11)。制御部20は、車両Cの走行状態が変更条件を満たしていないと判定された場合(ステップS11,No)、以降の処理をスキップする。
As shown in FIG. 5, the
一方、制御部20は、舵角比の変更指示を受け付けたと判定された場合(ステップS10,Yes)、または、車両Cの走行状態が変更条件を満たすと判定された場合(ステップS11,Yes)、舵角比を第1舵角比A1から第2舵角比A2に変更する(ステップS12)。次いで、制御部20は、操舵反力を第1操舵反力B1から第2操舵反力B2に変更する、言い換えると、操舵反力を増加させる変更を行う(ステップS13)。
On the other hand, when it is determined that the
次いで、制御部20は、舵角比の変更指示が解除されたか否かを判定する(ステップS14)。制御部20は、舵角比の変更指示が解除されていないと判定された場合(ステップS14,No)、車両Cの走行状態が変更条件を満たさなくなったか否かを判定する(ステップS15)。制御部20は、車両Cの走行状態が変更条件を満たすと判定された場合(ステップS15,No)、ステップS14の処理へ戻る。
Next, the
他方、制御部20は、舵角比の変更指示が解除されたと判定された場合(ステップS14,Yes)、または、車両Cの走行状態が変更条件を満たさなくなったと判定された場合(ステップS15,Yes)、舵角比を第2舵角比A2から第1舵角比A1に変更する(ステップS16)。次いで、制御部20は、操舵反力を第2操舵反力B2から第1操舵反力B1に戻す変更を行う(ステップS17)。
On the other hand, when it is determined that the instruction to change the steering angle ratio is canceled (step S14, Yes), or when it is determined that the traveling state of the vehicle C does not satisfy the change condition (step S15, Yes). Yes), the steering angle ratio is changed from the second steering angle ratio A2 to the first steering angle ratio A1 (step S16). Next, the
上述してきたように、第1の実施形態に係るステアリング制御装置10は、舵角比制御部23と、反力制御部25とを備える。舵角比制御部23は、車両Cのステアリングホイール40の操舵角に対するタイヤ1の転舵角の比である舵角比を変更する。反力制御部25は、ステアリングホイール40を操作する際の重さである操舵反力の大きさを制御する。また、反力制御部25は、舵角比制御部23によって舵角比が変更された場合、操舵反力を変更する。これにより、車両Cの操舵性を向上させることができる。
As described above, the
(第2の実施形態)
次いで、第2の実施形態に係るステアリング制御装置10について説明する。なお、以下においては、第1の実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, the
第2の実施形態にあっては、舵角比・反力情報31(図2参照)において、操舵反力が操舵角に応じて可変する値に設定されるようにした。以下、第2の実施形態に係る舵角比・反力情報31について図6を参照して説明する。図6は、第2の実施形態に係る舵角比・反力情報31の一例を示す図である。
In the second embodiment, in the steering angle ratio / reaction force information 31 (see FIG. 2), the steering reaction force is set to a value that changes according to the steering angle. Hereinafter, the steering angle ratio /
図6に示すように、舵角比・反力情報31において、第1、第2舵角比A1,A2は、第1の実施形態に係る第1、第2舵角比A1,A2(図3参照)と同じである。また、第1操舵反力B1は、第1の実施形態に係る第1操舵反力B1(図3参照)と同じである。なお、上記では、第1、第2舵角比A1,A2および第1操舵反力B1が第1の実施形態のものと同じになるようにしたが、これに限定されるものではなく、第1、第2舵角比A1,A2および第1操舵反力B1の一部あるいは全部が第1の実施形態のものとは異なるように設定されてもよい。
As shown in FIG. 6, in the steering angle ratio /
第2の実施形態に係る第2操舵反力B2aは、ステアリングホイール40の操舵角に応じて可変する値に設定される。
The second steering reaction force B2a according to the second embodiment is set to a value that is variable according to the steering angle of the
詳しくは、第2操舵反力B2aにおいて、操舵角が所定範囲α内であるときの操舵反力は一定の値(例えば40[Nm])に設定される。ここで、所定範囲αは、操舵角0[°]を含む任意の範囲に設定される。例えば所定範囲αは、車両Cを直進させるときの基準値である操舵角0[°]から、ステアリングホイール40が左回りあるいは右回りに比較的少量操舵されることを示す範囲に設定されるが、これに限定されるものではない。
Specifically, in the second steering reaction force B2a, the steering reaction force when the steering angle is within the predetermined range α is set to a constant value (for example, 40 [Nm]). Here, the predetermined range α is set to an arbitrary range including the steering angle 0 [°]. For example, the predetermined range α is set to a range indicating that the
また、第2操舵反力B2aにおいて、操舵角が所定範囲αを超える場合、操舵反力が減少するように設定される。例えば、操舵角が所定範囲αを超える場合、操舵角が所定範囲αから離れるにつれて、言い換えると、操舵角が絶対値において大きくなるにつれて操舵反力が徐々に減少するように設定される。 Further, in the second steering reaction force B2a, when the steering angle exceeds a predetermined range α, the steering reaction force is set to decrease. For example, when the steering angle exceeds the predetermined range α, the steering reaction force is set to gradually decrease as the steering angle moves away from the predetermined range α, in other words, as the steering angle increases in absolute value.
より詳しくは、操舵角が所定範囲αを超え、絶対値において大きくなるにつれて、第1操舵反力B1(ここでは10[Nm])に近づくように設定される。なお、図3の例では、操舵反力を徐々に減少させるようにしたが、これに限られず、例えば段階的に減少させるようにしてもよい。 More specifically, as the steering angle exceeds the predetermined range α and becomes larger in the absolute value, it is set to approach the first steering reaction force B1 (here, 10 [Nm]). In the example of FIG. 3, the steering reaction force is gradually reduced, but the present invention is not limited to this, and the steering reaction force may be gradually reduced, for example.
従って、第2の実施形態に係る反力制御部25(図2参照)は、舵角比が変更された場合、詳しくは舵角比が第1舵角比A1から第2舵角比A2に変更された場合、操舵反力を第1操舵反力B1から上記のように設定された第2操舵反力B2aに変更することとなる。 Therefore, the reaction force control unit 25 (see FIG. 2) according to the second embodiment changes the steering angle ratio from the first steering angle ratio A1 to the second steering angle ratio A2 in detail when the steering angle ratio is changed. When changed, the steering reaction force is changed from the first steering reaction force B1 to the second steering reaction force B2a set as described above.
これにより、例えば操舵角が所定範囲α内であるとき、言い換えると、ステアリングホイール40が車両Cを直進させる操舵角0[°]から左回りあるいは右回りに比較的少量操舵されるとき、ステアリングホイール40が重くなる。そのため、運転者が舵角比の変更前と同じ操舵力でステアリングホイール40を操作しても、ステアリングホイール40の操舵角は変更前より小さくなる。従って、例えば舵角比が第1舵角比A1から第2舵角比A2に変更され舵角比が増加させる変更が行われた場合であっても、ステアリングホイール40の操舵角が小さくなるため、転舵輪が運転者の意図より過度に大きく転舵されにくく、結果として運転者に与える操舵の違和感を低減でき、車両Cの操舵性をより向上させることができる。
As a result, for example, when the steering angle is within the predetermined range α, in other words, when the
また、例えば操舵角が所定範囲αを超えると、別言すれば、ステアリングホイール40が左回りあるいは右回りに比較的大きく操舵されると、ステアリングホイール40が軽くなっていく。そのため、運転者はステアリングホイール40を素早く操舵できるため、例えば転舵輪を最大転舵角まで早期に転舵させることができ、よって車両Cの操舵性をより向上させることができる。
Further, for example, when the steering angle exceeds a predetermined range α, in other words, when the
なお、上記では、第2操舵反力B2aは、操舵角が絶対値において大きくなるにつれて操舵反力が減少するように設定されるが、これに限定されるものではない。すなわち、図示は省略するが、第2操舵反力B2aは、操舵角が絶対値において大きくなるにつれて操舵反力が増加するように設定されてもよい。 In the above, the second steering reaction force B2a is set so that the steering reaction force decreases as the steering angle increases in absolute value, but the present invention is not limited to this. That is, although not shown, the second steering reaction force B2a may be set so that the steering reaction force increases as the steering angle increases in absolute value.
次に、第2の実施形態における舵角比の変更、変更された舵角比に基づく転舵制御、および、操舵反力の変更の一例について、図7を参照して説明する。図7は、第2の実施形態における舵角比や操舵反力の変更等を説明するためのタイミングチャートである。 Next, an example of changing the steering angle ratio, steering control based on the changed steering angle ratio, and changing the steering reaction force in the second embodiment will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a timing chart for explaining changes in the steering angle ratio and steering reaction force in the second embodiment.
図7において、時刻T20から時刻T23までは、図4に示す時刻T10から時刻T13と同様であるため、説明を省略する。時刻T23で舵角比が第1舵角比A1から第2舵角比A2へ変更された後の時刻T24において、ステアリングホイール40の操舵が開始されると、転舵制御部24は、ステアリングホイール40の操舵角と、舵角比として設定された第2舵角比A2とに基づいて転舵角を算出し、転舵輪が算出された転舵角となるように転舵制御を行う。例えば、操舵角が0[°]から90[°]へ向かう操舵がなされると、かかる操舵に伴って、転舵輪も転舵角0[°]から40[°]へ向けて転舵される。
In FIG. 7, the time T20 to the time T23 are the same as the time T10 to the time T13 shown in FIG. 4, and thus the description thereof will be omitted. When the steering of the
このとき、操舵角が所定範囲α内である時刻T24から時刻T25までは、第2操舵反力B2a(図6参照)に基づき、操舵反力は40[Nm]である。そして、時刻T25において操舵角が所定範囲αを超えると、第2操舵反力B2a(図6参照)に基づき、操舵反力は徐々に減少する。 At this time, from time T24 to time T25 when the steering angle is within the predetermined range α, the steering reaction force is 40 [Nm] based on the second steering reaction force B2a (see FIG. 6). Then, when the steering angle exceeds the predetermined range α at the time T25, the steering reaction force gradually decreases based on the second steering reaction force B2a (see FIG. 6).
続いて、時刻T26において、ステアリングホイール40に対し、操舵角が90[°]から0[°]へ向かう操舵がなされると、かかる操舵に伴って、転舵輪も転舵角40[°]から0[°]へ向けて転舵される。
Subsequently, at time T26, when the
このとき、操舵角が所定範囲αを超える時刻T26から時刻T27までは、第2操舵反力B2a(図6参照)に基づき、操舵反力は徐々に増加する。そして、時刻T27から時刻T28において操舵角が所定範囲α内になると、第2操舵反力B2a(図6参照)に基づき、操舵反力は40[Nm]となる。なお、図7に示す時刻T29は、図4に示す時刻T16と同様であるため、説明を省略する。 At this time, from time T26 to time T27 when the steering angle exceeds the predetermined range α, the steering reaction force gradually increases based on the second steering reaction force B2a (see FIG. 6). Then, when the steering angle is within the predetermined range α from the time T27 to the time T28, the steering reaction force becomes 40 [Nm] based on the second steering reaction force B2a (see FIG. 6). Since the time T29 shown in FIG. 7 is the same as the time T16 shown in FIG. 4, the description thereof will be omitted.
(第3の実施形態)
次いで、第3の実施形態に係るステアリング制御装置10について説明する。第3の実施形態においては、舵角比を変更する変更条件に、車両Cがスリップしやすい走行状態やスリップした走行状態が含まれるようにした。
(Third embodiment)
Next, the
上記したスリップしやすい走行状態は、例えば車両Cが、摩擦係数(μ)が比較的低い走行路を走行するような状態を含むが、これに限定されるものではない。なお、摩擦係数が比較的低い走行路は、例えば雨や雪などによって濡れたり凍結したりした走行路である。以下、摩擦係数が比較的低い走行路を、低μ路と記載する場合がある。 The above-mentioned slip-prone traveling state includes, but is not limited to, a state in which the vehicle C travels on a traveling road having a relatively low friction coefficient (μ), for example. A runway having a relatively low coefficient of friction is a runway that has become wet or frozen due to, for example, rain or snow. Hereinafter, a traveling road having a relatively low coefficient of friction may be referred to as a low μ road.
なお、第3の実施形態における変更条件に、第1の実施形態等の変更条件である、車両Cが小回りを要するUターンや駐車動作を行う状態が含まれてもよいし、含まれないようにしてもよい。 It should be noted that the change condition in the third embodiment may or may not include a state in which the vehicle C makes a U-turn requiring a small turn or a parking operation, which is a change condition in the first embodiment or the like. You may do it.
図2を参照しつつ第3の実施形態について説明すると、第3の実施形態に係る舵角比制御部23は、各種の情報に基づいて、車両Cの走行状態が変更条件を満たすか否かの判定を行うことができる。
Explaining the third embodiment with reference to FIG. 2, the steering angle
例えば、舵角比制御部23は、車両Cの現在地、天候情報や交通情報に基づき、車両Cの現在地が雨や雪などが降っている地域であるような場合、車両Cが低μ路を走行しスリップしやすい走行状態であると推定できることから、車両Cの走行状態が変更条件を満たすと判定してもよい。なお、上記した天候情報や交通情報は、例えば取得部21により、図示しない外部サーバからインターネット網などの通信ネットワークを介して取得されるものとするが、これに限定されるものではない。
For example, when the steering angle
また、例えば、舵角比制御部23は、各種センサ55に含まれる駆動輪回転数センサから得られる駆動輪の回転数と、従動輪回転数センサから得られる従動輪の回転数とに基づいて判定処理を行ってもよい。すなわち、舵角比制御部23は、駆動輪の回転数と従動輪の回転数との回転数差を算出し、算出された回転数差が所定回転数以上である場合、駆動輪または従動輪が空転し車両Cがスリップした走行状態であると推定できることから、車両Cの走行状態が変更条件を満たすと判定してもよい。
Further, for example, the steering angle
また、例えば、舵角比制御部23は、カメラ53の撮像画像と駆動輪の回転数とに基づいて判定処理を行ってもよい。すなわち、舵角比制御部23は、カメラ53の撮像画像を解析し、車両Cの所定時間当たりの移動量を算出するとともに、駆動輪の回転数から車両Cの所定時間当たりの移動量を算出する。そして、舵角比制御部23は、撮像画像から算出された移動量と、駆動輪の回転数から算出された移動量との移動量差が所定移動量以上である場合、車両Cがスリップした走行状態であると推定できることから、車両Cの走行状態が変更条件を満たすと判定してもよい。
Further, for example, the steering angle
また、例えば、舵角比制御部23は、車速や加速度などに基づいて判定処理を行ってもよい。すなわち、舵角比制御部23は、基準となる基準時刻における車速Voと、車両Cの加速度aとを下記式(1)に代入して、現在時刻における推定車速Veを算出する。なお、式(1)において、Tは、基準時刻から現在時刻までの時間の長さである。
Ve=Vo+a・T ・・・(1)
Further, for example, the steering angle
Ve = Vo + a ・ T ・ ・ ・ (1)
舵角比制御部23は、算出された推定車速Veと現在時刻における車速との車速差が所定車速以上である場合、車両Cがスリップした走行状態であると推定できることから、車両Cの走行状態が変更条件を満たすと判定してもよい。なお、上記した加速度aは、加速度センサなどから取得されてもよいし、舵角比制御部23によって算出されてもよい。
When the vehicle speed difference between the calculated estimated vehicle speed Ve and the vehicle speed at the current time is equal to or greater than the predetermined vehicle speed, the steering angle
また、例えば、舵角比制御部23は、車速や駆動輪の車輪速度からスリップ率を算出し、算出されたスリップ率に基づいて判定処理を行ってもよい。すなわち、舵角比制御部23は、車速と駆動輪の車輪速度との差を車速で除算することで、スリップ率を算出し、算出されたスリップ率が所定スリップ率以上である場合、車両Cがスリップした走行状態であると推定できることから、車両Cの走行状態が変更条件を満たすと判定してもよい。
Further, for example, the steering angle
また、例えば、舵角比制御部23は、車両Cの走行路の摩擦係数μを算出し、算出された摩擦係数μに基づいて判定処理を行ってもよい。すなわち、舵角比制御部23は、下記式(2)を用いることで、摩擦係数μを算出する。なお、式(2)において、Mは車両Cの質量、gは重力加速度、Fdは車両Cの駆動力である。
M・g・μ=Fd ・・・(2)
Further, for example, the steering angle
M ・ g ・ μ = Fd ・ ・ ・ (2)
舵角比制御部23は、算出された摩擦係数μが所定摩擦係数以下である場合、車両Cが低μ路を走行しスリップしやすい走行状態であると推定できることから、車両Cの走行状態が変更条件を満たすと判定してもよい。
When the calculated friction coefficient μ is equal to or less than the predetermined friction coefficient, the steering angle
なお、上記した所定回転数、所定移動量、所定車速、所定スリップ率および所定摩擦係数は、例えば車両Cがスリップした走行状態あるいはスリップしやすい走行状態であると推定できるような値に設定される。 The predetermined rotation speed, predetermined movement amount, predetermined vehicle speed, predetermined slip ratio, and predetermined friction coefficient described above are set to values that can be estimated to be, for example, a traveling state in which the vehicle C has slipped or a traveling state in which the vehicle C is likely to slip. ..
また、上記では、車両Cの走行状態が変更条件(ここではスリップしやすい走行状態やスリップした走行状態)を満たすか否かの判定処理について具体例を挙げたが、これらはあくまでも例示であって限定されるものではなく、種々の情報に基づいて判定処理を行ってもよい。 Further, in the above, specific examples of the determination process of whether or not the traveling state of the vehicle C satisfies the change condition (here, a traveling state in which slip is easy or a slipped traveling state) are given, but these are merely examples. The determination processing may be performed based on various information without limitation.
そして、舵角比制御部23は、上記のようにして車両Cの走行状態が変更条件を満たすと判定された場合、舵角比を変更する。
Then, when it is determined that the traveling state of the vehicle C satisfies the change condition as described above, the steering angle
また、第3の実施形態に係る舵角比制御部23は、運転者から舵角比の変更指示を受け付けた場合、舵角比を変更する。ここでの変更指示は、例えば運転者が、車両Cの走行状態がスリップしやすい走行状態やスリップした走行状態であると判断し舵角比の変更を所望するとき、入力部54が操作されて受け付けたものである。
Further, when the steering angle
舵角比制御部23により舵角比が変更されると、反力制御部25は、上記のようにしてスリップ率を算出し、算出されたスリップ率に応じて、操舵反力を第1操舵反力B1から第2操舵反力B2bに変更する。このとき、反力制御部25は、例えば第1の実施形態における第2操舵反力B2あるいは第2の実施形態における第2操舵反力B2aを、スリップ率と操舵反力とのマップ(図示せず)で補正し、補正によって得られた第2操舵反力B2bに変更してもよい。
When the steering angle ratio is changed by the steering angle
ここで、第3の実施形態に係る第2操舵反力B2bは、上記したように、例えばスリップ率と操舵反力とのマップから求められる。例えば、マップにおける第2操舵反力B2bは、スリップ率に応じて操舵反力が可変となるように設定される。詳しくは、第2操舵反力B2bは、スリップ率が高くなるにつれて操舵反力が比例的にもしくは段階的に大きくなるように設定される。 Here, the second steering reaction force B2b according to the third embodiment is obtained from, for example, a map of the slip ratio and the steering reaction force, as described above. For example, the second steering reaction force B2b on the map is set so that the steering reaction force is variable according to the slip ratio. Specifically, the second steering reaction force B2b is set so that the steering reaction force increases proportionally or stepwise as the slip ratio increases.
これにより、第3の実施形態にあっては、車両Cの操舵性をより向上させることができる。すなわち、例えば車両Cの走行状態等に基づいて舵角比が第1舵角比A1から第2舵角比A2に変更され、そのときのスリップ率が比較的高い場合、操舵反力は、第1操舵反力B1から操舵反力が高く設定された第2操舵反力B2bに変更される。そのため、ステアリングホイール40が重くなり、運転者はステアリングホイール40に対して急操作しにくくなる。従って、車両Cのスリップ率が比較的高い状態で、舵角比が第2舵角比A2に変更され舵角比を増加させる変更が行われた場合であっても、転舵輪は運転者の意図より過度に大きく転舵されにくく、車両Cの挙動が安定するため、操舵の違和感を低減しつつ車両Cの操舵性をより向上させることができる。
Thereby, in the third embodiment, the steerability of the vehicle C can be further improved. That is, for example, when the steering angle ratio is changed from the first steering angle ratio A1 to the second steering angle ratio A2 based on the traveling state of the vehicle C and the slip ratio at that time is relatively high, the steering reaction force is the first. The 1 steering reaction force B1 is changed to the second steering reaction force B2b in which the steering reaction force is set high. Therefore, the
また、例えば舵角比が第1舵角比A1から第2舵角比A2に変更され、そのときのスリップ率が比較的低い場合、操舵反力は、スリップ率が比較的高い場合より低い操舵反力に設定された第2操舵反力B2bに変更される。そのため、車両Cのスリップ率が比較的低い状態で、舵角比が第2舵角比A2に変更され舵角比を増加させる変更が行われた場合、ステアリングホイール40は、スリップ率が比較的高い場合に比べて重くならないため、転舵輪が運転者の意図より過度に大きく転舵されにくい状態を維持しつつ、運転者はステアリングホイール40を操舵しやすくすることができる。これにより、操舵の違和感を低減しつつ車両Cの操舵性をより向上させることができる。
Further, for example, when the steering angle ratio is changed from the first steering angle ratio A1 to the second steering angle ratio A2 and the slip ratio at that time is relatively low, the steering reaction force is lower than when the slip ratio is relatively high. It is changed to the second steering reaction force B2b set to the reaction force. Therefore, when the slip ratio of the vehicle C is relatively low and the steering angle ratio is changed to the second steering angle ratio A2 to increase the steering angle ratio, the
なお、上記では、第2操舵反力B2bが、車両Cのスリップ率に応じて設定されるようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば第2操舵反力B2bは、例えば車両Cの走行路の摩擦係数μなどその他の車両Cの走行状態に関する値に応じて設定されてもよい。一例として、第2操舵反力B2bは、走行路の摩擦係数μが低くなるにつれて操舵反力が比例的にもしくは段階的に大きくなるように設定されてもよい。 In the above, the second steering reaction force B2b is set according to the slip ratio of the vehicle C, but the present invention is not limited to this. That is, for example, the second steering reaction force B2b may be set according to other values related to the traveling state of the vehicle C, such as the friction coefficient μ of the traveling path of the vehicle C. As an example, the second steering reaction force B2b may be set so that the steering reaction force increases proportionally or stepwise as the friction coefficient μ of the traveling path decreases.
なお、上記では、反力制御部25は、舵角比が第2舵角比A2(操舵角-90[°]~90[°])の場合にのみ操舵反力を補正し、第1舵角比A1(操舵角-270[°]~270[°])の場合に操舵反力を補正しないようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば反力制御部25は、舵角比が第1舵角比A1の場合と第2舵角比A2の場合の両方とも操舵反力を同じように補正してもよいし、また、舵角比が第2舵角比A2の場合の操舵反力を、舵角比が第1舵角比A1の場合よりスリップ率による補正が大きくなるように(言い換えると、操舵反力がより大きくなるように)操舵反力を補正してもよい。
In the above, the reaction
次に、第3の実施形態に係るステアリング制御装置10における具体的な処理手順について図8を用いて説明する。図8は、第3の実施形態に係るステアリング制御装置10が実行する処理手順を示すフローチャートである。
Next, a specific processing procedure in the
図8に示すように、第3の実施形態に係るステアリング制御装置10の制御部20は、ステップS10~S12において第1の実施形態と同様の処理を行う。なお、ステップS11における変更条件の内容は、第1の実施形態の内容とは異なり、車両Cがスリップしやすい走行状態やスリップした走行状態が含まれることは既に述べた通りである。
As shown in FIG. 8, the
制御部20は、ステップS12の処理後、車両Cのスリップ率を算出する(ステップS13a)。次いで、制御部20は、算出されたスリップ率に応じて、操舵反力を第1操舵反力B1から第2操舵反力B2bに変更する(ステップS13b)。例えば、制御部20は、第1の実施形態における第2操舵反力B2あるいは第2の実施形態における第2操舵反力B2aを、スリップ率と操舵反力とのマップを用いて補正し、操舵反力を第1操舵反力B1から、補正によって得られた第2操舵反力B2bに変更してもよい。
The
なお、例えば第2操舵反力B2bが走行路の摩擦係数μに応じて設定される場合、制御部20は、ステップS13aにおいて走行路の摩擦係数μを算出し、ステップS13bにおいて算出された摩擦係数μに応じて、操舵反力を第1操舵反力B1から第2操舵反力B2bに変更する処理を行うこととなる。
For example, when the second steering reaction force B2b is set according to the friction coefficient μ of the traveling path, the
次いで、制御部20は、ステップS14~S17において第1の実施形態と同様の処理を行う。なお、ステップS15における変更条件の内容は、第1の実施形態の内容とは異なり、車両Cがスリップしやすい走行状態やスリップした走行状態が含まれる。
Next, the
(第1の変形例)
次に、第1の変形例について説明する。第1の変形例は、第1の実施形態に対応する変形例である。第1の変形例にあっては、舵角比の変更が行われずに、操舵反力の舵角比が変更されるようにした。
(First modification)
Next, the first modification will be described. The first modification is a modification corresponding to the first embodiment. In the first modification, the steering angle ratio of the steering reaction force is changed without changing the steering angle ratio.
具体的には、舵角比・反力情報31(図2参照)において、操舵反力のみが変更されるようにした。以下、第1の変形例に係る舵角比・反力情報31について図9を参照して説明する。図9は、第1の変形例に係る舵角比・反力情報31の一例を示す図である。
Specifically, only the steering reaction force is changed in the steering angle ratio / reaction force information 31 (see FIG. 2). Hereinafter, the steering angle ratio /
図9に示すように、舵角比・反力情報31において、第1舵角比A1および第1操舵反力B1は、第1の実施形態に係る第1舵角比A1および第1操舵反力B1(図3参照)と同じである。また、舵角比・反力情報31では、第1の実施形態に係る第2舵角比A2が削除されている。なお、上記では、第1舵角比A1および第1操舵反力B1が第1の実施形態のものと同じになるようにしたが、これに限定されるものではなく、第1舵角比A1および第1操舵反力B1の一部あるいは全部が第1の実施形態のものとは異なるように設定されてもよい。
As shown in FIG. 9, in the steering angle ratio /
第1の変形例に係る第2操舵反力B2cは、ステアリングホイール40の操舵角にかかわらず一定の値(例えば30[Nm])に設定される。
The second steering reaction force B2c according to the first modification is set to a constant value (for example, 30 [Nm]) regardless of the steering angle of the
また、第1の変形例に係る入力部54(図2参照)は、例えば運転者が操舵反力の変更を所望するときに操作され、操舵反力の変更指示が入力されるスイッチとなる。 Further, the input unit 54 (see FIG. 2) according to the first modification is a switch that is operated, for example, when the driver desires to change the steering reaction force, and an instruction to change the steering reaction force is input.
従って、第1の変形例に係る反力制御部25(図2参照)は、車両Cの走行状態が変更条件を満たす場合や、運転者から操舵反力の変更指示を受け付けた場合、操舵反力を第1操舵反力B1から上記のように設定された第2操舵反力B2cに変更することとなる。 Therefore, the reaction force control unit 25 (see FIG. 2) according to the first modification satisfies the steering reaction when the traveling state of the vehicle C satisfies the change condition or when the driver receives an instruction to change the steering reaction force. The force is changed from the first steering reaction force B1 to the second steering reaction force B2c set as described above.
これにより、ステアリングホイール40が重くなり、運転者はステアリングホイール40に対して急操作しにくくなる。従って、転舵輪は運転者の意図より過度に大きく転舵されにくく、車両Cの操舵性をより向上させることができる。
As a result, the
(第2の変形例)
次に、第2の変形例について説明する。第2の変形例は、第2の実施形態に対応する変形例である。第2の変形例にあっては、舵角比の変更が行われずに、操舵反力の舵角比が変更されるようにした。
(Second modification)
Next, a second modification will be described. The second modification is a modification corresponding to the second embodiment. In the second modification, the steering angle ratio of the steering reaction force is changed without changing the steering angle ratio.
具体的には、舵角比・反力情報31(図2参照)において、操舵反力のみが変更されるようにした。以下、第2の変形例に係る舵角比・反力情報31について図10を参照して説明する。図10は、第2の変形例に係る舵角比・反力情報31の一例を示す図である。
Specifically, only the steering reaction force is changed in the steering angle ratio / reaction force information 31 (see FIG. 2). Hereinafter, the steering angle ratio /
図10に示すように、舵角比・反力情報31において、第1舵角比A1および第1操舵反力B1は、第2の実施形態に係る第1舵角比A1および第1操舵反力B1(図6参照)と同じである。また、舵角比・反力情報31では、第2の実施形態に係る第2舵角比A2が削除されている。なお、第1舵角比A1および第1操舵反力B1の一部あるいは全部は、第2の実施形態のものとは異なるように設定されてもよい。
As shown in FIG. 10, in the steering angle ratio /
第2の変形例に係る第2操舵反力B2dは、ステアリングホイール40の操舵角に応じて可変する値に設定される。詳しくは、第2操舵反力B2dにおいて、操舵角が所定範囲α内であるときの操舵反力は一定の値(例えば40[Nm])に設定される。また、第2操舵反力B2dにおいて、操舵角が所定範囲αを超える場合、操舵反力が減少するように設定される。例えば、操舵角が所定範囲αを超える場合、操舵角が所定範囲αから離れるにつれて、言い換えると、操舵角が絶対値において大きくなるにつれて操舵反力が徐々に減少するように設定される。より詳しくは、操舵角が所定範囲αを超え、絶対値において大きくなるにつれて、第1操舵反力B1(ここでは10[Nm])に近づくように設定される。なお、図10の例では、操舵反力を徐々に減少させるようにしたが、これに限られず、例えば段階的に減少させるようにしてもよい。
The second steering reaction force B2d according to the second modification is set to a value that varies according to the steering angle of the
また、第2の変形例に係る入力部54(図2参照)は、例えば運転者が操舵反力の変更を所望するときに操作され、操舵反力の変更指示が入力されるスイッチとなる。 Further, the input unit 54 (see FIG. 2) according to the second modification is a switch that is operated, for example, when the driver desires to change the steering reaction force, and an instruction to change the steering reaction force is input.
従って、第2の変形例に係る反力制御部25(図2参照)は、車両Cの走行状態が変更条件を満たす場合や、運転者から操舵反力の変更指示を受け付けた場合、操舵反力を第1操舵反力B1から上記のように設定された第2操舵反力B2dに変更することとなる。 Therefore, the reaction force control unit 25 (see FIG. 2) according to the second modification satisfies the change condition when the traveling state of the vehicle C satisfies the change condition, or when the driver receives an instruction to change the steering reaction force, the steering reaction The force is changed from the first steering reaction force B1 to the second steering reaction force B2d set as described above.
これにより、例えば操舵角が所定範囲α内であるとき、言い換えると、ステアリングホイール40が車両Cを直進させる操舵角0[°]から左回りあるいは右回りに比較的少量操舵されるとき、ステアリングホイール40が重くなる。そのため、運転者はステアリングホイール40に対して急操作しにくくなる。従って、転舵輪は運転者の意図より過度に大きく転舵されにくく、車両Cの操舵性をより向上させることができる。
As a result, for example, when the steering angle is within the predetermined range α, in other words, when the
また、例えば操舵角が所定範囲αを超えると、別言すれば、ステアリングホイール40が左回りあるいは右回りに比較的大きく操舵されると、ステアリングホイール40が軽くなっていく。そのため、運転者はステアリングホイール40を素早く操舵できるため、例えば転舵輪を最大転舵角まで早期に転舵させることができ、よって車両Cの操舵性をより向上させることができる。
Further, for example, when the steering angle exceeds a predetermined range α, in other words, when the
(第3の変形例)
次に、第3の変形例について説明する。第3の変形例は、第1の実施形態に対応する変形例である。第3の変形例にあっては、舵角比の変更が行われた場合に、操舵反力の舵角比を減少させる変更を行うようにした。
(Third modification example)
Next, a third modification will be described. The third modification is a modification corresponding to the first embodiment. In the third modification, when the steering angle ratio is changed, the steering angle ratio of the steering reaction force is reduced.
具体的には、舵角比・反力情報31(図2参照)において、舵角比の変更された場合、操舵反力を減少させるようにした。以下、第3の変形例に係る舵角比・反力情報31について図11を参照して説明する。図11は、第3の変形例に係る舵角比・反力情報31の一例を示す図である。
Specifically, in the steering angle ratio / reaction force information 31 (see FIG. 2), when the steering angle ratio is changed, the steering reaction force is reduced. Hereinafter, the steering angle ratio /
図11に示すように、舵角比・反力情報31において、第1、第2舵角比A1,A2および第1操舵反力B1は、第1の実施形態に係る第1、第2舵角比A1,A2および第1操舵反力B1(図3参照)と同じである。なお、第1、第2舵角比A1,A2および第1操舵反力B1の一部あるいは全部は、第1の実施形態のものとは異なるように設定されてもよい。
As shown in FIG. 11, in the rudder angle ratio /
第3の変形例に係る第2操舵反力B2fは、ステアリングホイール40の操舵角にかかわらず一定の値に設定される。また、第2操舵反力B2fは、第1操舵反力B1より小さくなるように設定される。例えば、第2操舵反力B2fは3[Nm]に設定される。従って、図3の例では、第2操舵反力B2fは、第1操舵反力B1と比べて1/3倍に設定される。
The second steering reaction force B2f according to the third modification is set to a constant value regardless of the steering angle of the
従って、第3の変形例に係る舵角比制御部23(図2参照)は、車両Cの走行状態が変更条件を満たす場合や、運転者から舵角比の変更指示を受け付けた場合、舵角比を第1舵角比A1から第2舵角比A2へ変更する。そして、反力制御部25(図2参照)は、操舵反力を第1操舵反力B1から上記のように設定された第2操舵反力B2fに変更することとなる。 Therefore, the rudder angle ratio control unit 23 (see FIG. 2) according to the third modification satisfies the rudder when the traveling state of the vehicle C satisfies the change condition or when the driver receives an instruction to change the rudder angle ratio. The angle ratio is changed from the first steering angle ratio A1 to the second steering angle ratio A2. Then, the reaction force control unit 25 (see FIG. 2) changes the steering reaction force from the first steering reaction force B1 to the second steering reaction force B2f set as described above.
これにより、転舵輪の転舵角が変更前に比べて増加するとともに、ステアリングホイール40が軽くなり、運転者はステアリングホイール40を素早く操舵できるため、例えば転舵輪を最大転舵角まで早期に転舵させることができ、よって車両Cの操舵性をより向上させることができる。
As a result, the steering angle of the steering wheel increases compared to before the change, the
なお、第3の変形例は、第3の実施形態に対応してもよい。すなわち、第2操舵反力B2fが、車両Cのスリップ率に応じて補正された操舵反力であってもよい。かかる場合であっても、上記と同様な効果を得ることができる。 The third modification may correspond to the third embodiment. That is, the second steering reaction force B2f may be a steering reaction force corrected according to the slip ratio of the vehicle C. Even in such a case, the same effect as described above can be obtained.
(第4の変形例)
次に、第4の変形例について説明する。第4の変形例は、第2の実施形態に対応する変形例である。第4の変形例にあっては、舵角比の変更が行われた場合に、操舵反力の舵角比を減少させる変更を行うようにした。
(Fourth modification)
Next, a fourth modification will be described. The fourth modification is a modification corresponding to the second embodiment. In the fourth modification, when the steering angle ratio is changed, the steering angle ratio of the steering reaction force is reduced.
具体的には、舵角比・反力情報31(図2参照)において、舵角比の変更された場合、操舵反力を減少させるようにした。以下、第4の変形例に係る舵角比・反力情報31について図12を参照して説明する。図12は、第4の変形例に係る舵角比・反力情報31の一例を示す図である。
Specifically, in the steering angle ratio / reaction force information 31 (see FIG. 2), when the steering angle ratio is changed, the steering reaction force is reduced. Hereinafter, the steering angle ratio /
図12に示すように、舵角比・反力情報31において、第1、第2舵角比A1,A2および第1操舵反力B1は、第2の実施形態に係る第1、第2舵角比A1,A2および第1操舵反力B1(図6参照)と同じである。なお、第1、第2舵角比A1,A2および第1操舵反力B1の一部あるいは全部は、第2の実施形態のものとは異なるように設定されてもよい。
As shown in FIG. 12, in the rudder angle ratio /
第4の変形例に係る第2操舵反力B2gは、ステアリングホイール40の操舵角に応じて可変する値に設定される。詳しくは、第2操舵反力B2gにおいて、操舵角が所定範囲α内であるときの操舵反力は一定の値(例えば3[Nm])に設定される。また、第2操舵反力B2gにおいて、操舵角が所定範囲αを超える場合、操舵反力が減少するように設定される。例えば、操舵角が所定範囲αを超える場合、操舵角が所定範囲αから離れるにつれて、言い換えると、操舵角が絶対値において大きくなるにつれて操舵反力が徐々に減少するように設定される。なお、図12の例では、操舵反力を徐々に減少させるようにしたが、これに限られず、例えば段階的に減少させるようにしてもよい。
The second steering reaction force B2g according to the fourth modification is set to a value that varies according to the steering angle of the
従って、第4の変形例に係る舵角比制御部23(図2参照)は、車両Cの走行状態が変更条件を満たす場合や、運転者から舵角比の変更指示を受け付けた場合、舵角比を第1舵角比A1から第2舵角比A2へ変更する。そして、反力制御部25(図2参照)は、操舵反力を第1操舵反力B1から上記のように設定された第2操舵反力B2gに変更することとなる。 Therefore, the rudder angle ratio control unit 23 (see FIG. 2) according to the fourth modification satisfies the rudder when the traveling state of the vehicle C satisfies the change condition or when the driver receives an instruction to change the rudder angle ratio. The angle ratio is changed from the first steering angle ratio A1 to the second steering angle ratio A2. Then, the reaction force control unit 25 (see FIG. 2) changes the steering reaction force from the first steering reaction force B1 to the second steering reaction force B2g set as described above.
これにより、例えば操舵角が所定範囲α内であるとき、言い換えると、ステアリングホイール40が車両Cを直進させる操舵角0[°]から左回りあるいは右回りに比較的少量操舵されるとき、ステアリングホイール40が軽くなり、運転者はステアリングホイール40を素早く操舵でき、車両Cの操舵性をより向上させることができる。
As a result, for example, when the steering angle is within the predetermined range α, in other words, when the
また、例えば操舵角が所定範囲αを超えると、別言すれば、ステアリングホイール40が左回りあるいは右回りに比較的大きく操舵されると、ステアリングホイール40がより軽くなっていく。そのため、運転者はステアリングホイール40をより素早く操舵できるため、例えば転舵輪を最大転舵角まで早期に転舵させることができ、よって車両Cの操舵性をより向上させることができる。
Further, for example, when the steering angle exceeds a predetermined range α, in other words, when the
なお、第4の変形例は、第3の実施形態に対応してもよい。すなわち、第2操舵反力B2gが、車両Cのスリップ率に応じて補正された操舵反力であってもよい。かかる場合であっても、上記と同様な効果を得ることができる。 The fourth modification may correspond to the third embodiment. That is, the second steering reaction force B2g may be the steering reaction force corrected according to the slip ratio of the vehicle C. Even in such a case, the same effect as described above can be obtained.
(第5の変形例)
次に、第5の変形例について説明する。第1の変形例は、第3の変形例に対応する変形例である。第5の変形例にあっては、舵角比の変更が行われずに、操舵反力の舵角比を減少させる変更が行われるようにした。
(Fifth variant)
Next, a fifth modification will be described. The first modification is a modification corresponding to the third modification. In the fifth modification, the steering angle ratio is not changed, but the steering angle ratio of the steering reaction force is reduced.
具体的には、舵角比・反力情報31(図2参照)において、操舵反力のみが変更されるようにした。以下、第5の変形例に係る舵角比・反力情報31について図13を参照して説明する。図13は、第5の変形例に係る舵角比・反力情報31の一例を示す図である。
Specifically, only the steering reaction force is changed in the steering angle ratio / reaction force information 31 (see FIG. 2). Hereinafter, the steering angle ratio /
図13に示すように、舵角比・反力情報31において、第1舵角比A1および第1操舵反力B1は、第3の変形例に係る第1舵角比A1および第1操舵反力B1(図11参照)と同じである。また、舵角比・反力情報31では、第3の変形例に係る第2舵角比A2が削除されている。なお、第1舵角比A1および第1操舵反力B1の一部あるいは全部は、第3の変形例のものとは異なるように設定されてもよい。
As shown in FIG. 13, in the steering angle ratio /
第5の変形例に係る第2操舵反力B2hは、ステアリングホイール40の操舵角にかかわらず一定の値(例えば3[Nm])に設定される。
The second steering reaction force B2h according to the fifth modification is set to a constant value (for example, 3 [Nm]) regardless of the steering angle of the
また、第5の変形例に係る入力部54(図2参照)は、例えば運転者が操舵反力の変更を所望するときに操作され、操舵反力の変更指示が入力されるスイッチとなる。 Further, the input unit 54 (see FIG. 2) according to the fifth modification is a switch that is operated, for example, when the driver desires to change the steering reaction force, and an instruction to change the steering reaction force is input.
従って、第5の変形例に係る反力制御部25(図2参照)は、車両Cの走行状態が変更条件を満たす場合や、運転者から操舵反力の変更指示を受け付けた場合、操舵反力を第1操舵反力B1から上記のように設定された第2操舵反力B2hに変更することとなる。 Therefore, the reaction force control unit 25 (see FIG. 2) according to the fifth modification satisfies the change condition when the traveling state of the vehicle C satisfies the change condition, or when the driver receives an instruction to change the steering reaction force, the steering reaction The force is changed from the first steering reaction force B1 to the second steering reaction force B2h set as described above.
これにより、ステアリングホイール40が軽くなり、運転者はステアリングホイール40を素早く操舵できるため、例えば転舵輪を最大転舵角まで早期に転舵させることができ、よって車両Cの操舵性をより向上させることができる。
As a result, the
なお、第5の変形例は、第3の実施形態に対応してもよい。すなわち、第2操舵反力B2hが、車両Cのスリップ率に応じて補正された操舵反力であってもよい。かかる場合であっても、上記と同様な効果を得ることができる。 The fifth modification may correspond to the third embodiment. That is, the second steering reaction force B2h may be a steering reaction force corrected according to the slip ratio of the vehicle C. Even in such a case, the same effect as described above can be obtained.
(第6の変形例)
次に、第6の変形例について説明する。第6の変形例は、第4の変形例に対応する変形例である。第6の変形例にあっては、舵角比の変更が行われずに、操舵反力の舵角比を減少させる変更が行われるようにした。
(Sixth modification)
Next, a sixth modification will be described. The sixth modification is a modification corresponding to the fourth modification. In the sixth modification, the steering angle ratio is not changed, but the steering angle ratio of the steering reaction force is reduced.
具体的には、舵角比・反力情報31(図2参照)において、操舵反力のみが変更されるようにした。以下、第6の変形例に係る舵角比・反力情報31について図14を参照して説明する。図14は、第6の変形例に係る舵角比・反力情報31の一例を示す図である。
Specifically, only the steering reaction force is changed in the steering angle ratio / reaction force information 31 (see FIG. 2). Hereinafter, the steering angle ratio /
図14に示すように、舵角比・反力情報31において、第1舵角比A1および第1操舵反力B1は、第4の変形例に係る第1舵角比A1および第1操舵反力B1(図12参照)と同じである。また、舵角比・反力情報31では、第4の変形例に係る第2舵角比A2が削除されている。なお、第1舵角比A1および第1操舵反力B1の一部あるいは全部は、第4の変形例のものとは異なるように設定されてもよい。
As shown in FIG. 14, in the steering angle ratio /
第6の変形例に係る第2操舵反力B2iは、ステアリングホイール40の操舵角に応じて可変する値に設定される。詳しくは、第2操舵反力B2iにおいて、操舵角が所定範囲α内であるときの操舵反力は一定の値(例えば3[Nm])に設定される。また、第2操舵反力B2iにおいて、操舵角が所定範囲αを超える場合、操舵反力が減少するように設定される。例えば、操舵角が所定範囲αを超える場合、操舵角が所定範囲αから離れるにつれて、言い換えると、操舵角が絶対値において大きくなるにつれて操舵反力が徐々に減少するように設定される。なお、図14の例では、操舵反力を徐々に減少させるようにしたが、これに限られず、例えば段階的に減少させるようにしてもよい。
The second steering reaction force B2i according to the sixth modification is set to a value that is variable according to the steering angle of the
また、第6の変形例に係る入力部54(図2参照)は、例えば運転者が操舵反力の変更を所望するときに操作され、操舵反力の変更指示が入力されるスイッチとなる。 Further, the input unit 54 (see FIG. 2) according to the sixth modification is a switch that is operated, for example, when the driver desires to change the steering reaction force, and an instruction to change the steering reaction force is input.
従って、第6の変形例に係る反力制御部25(図2参照)は、車両Cの走行状態が変更条件を満たす場合や、運転者から操舵反力の変更指示を受け付けた場合、操舵反力を第1操舵反力B1から上記のように設定された第2操舵反力B2iに変更することとなる。 Therefore, the reaction force control unit 25 (see FIG. 2) according to the sixth modification satisfies the steering reaction when the traveling state of the vehicle C satisfies the change condition or when the driver receives an instruction to change the steering reaction force. The force is changed from the first steering reaction force B1 to the second steering reaction force B2i set as described above.
これにより、例えば操舵角が所定範囲α内であるとき、言い換えると、ステアリングホイール40が車両Cを直進させる操舵角0[°]から左回りあるいは右回りに比較的少量操舵されるとき、ステアリングホイール40が軽くなり、運転者はステアリングホイール40を素早く操舵でき、車両Cの操舵性をより向上させることができる。
As a result, for example, when the steering angle is within the predetermined range α, in other words, when the
また、例えば操舵角が所定範囲αを超えると、別言すれば、ステアリングホイール40が左回りあるいは右回りに比較的大きく操舵されると、ステアリングホイール40がより軽くなっていく。そのため、運転者はステアリングホイール40をより素早く操舵できるため、例えば転舵輪を最大転舵角まで早期に転舵させることができ、よって車両Cの操舵性をより向上させることができる。
Further, for example, when the steering angle exceeds a predetermined range α, in other words, when the
なお、第6の変形例は、第3の実施形態に対応してもよい。すなわち、第2操舵反力B2iが、車両Cのスリップ率に応じて補正された操舵反力であってもよい。かかる場合であっても、上記と同様な効果を得ることができる。 The sixth modification may correspond to the third embodiment. That is, the second steering reaction force B2i may be a steering reaction force corrected according to the slip ratio of the vehicle C. Even in such a case, the same effect as described above can be obtained.
なお、上記した第1~第3の実施形態、および、第1~第6の変形例を適宜に組み合わせてもよい。 The above-mentioned first to third embodiments and the first to sixth modifications may be appropriately combined.
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and variations can be easily derived by those skilled in the art. For this reason, the broader aspects of the invention are not limited to the particular details and representative embodiments described and described above. Thus, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the overall concept of the invention as defined by the appended claims and their equivalents.
10 ステアリング制御装置
23 舵角比制御部
25 反力制御部
40 ステアリングホイール
60 反力生成装置
70 転舵装置
100 ステアリングシステム
10
Claims (7)
前記ステアリングホイールを操作する際の重さである操舵反力の大きさを制御する反力制御部と
を備え、
前記反力制御部は、
前記舵角比制御部によって前記舵角比が変更された場合、前記操舵反力を変更すること
を特徴とするステアリング制御装置。 A steering angle ratio control unit that changes the steering angle ratio, which is the ratio of the steering angle of the tire to the steering angle of the steering wheel of the vehicle,
It is equipped with a reaction force control unit that controls the magnitude of the steering reaction force, which is the weight when operating the steering wheel.
The reaction force control unit
A steering control device characterized in that when the steering angle ratio is changed by the steering angle ratio control unit, the steering reaction force is changed.
前記舵角比制御部によって、同じ前記操舵角の変化量でも前記転舵角の変化量が大きくなるように前記舵角比が変更された場合に、前記操舵反力を大きくすること
を特徴とする請求項1に記載のステアリング制御装置。 The reaction force control unit
The steering angle ratio control unit is characterized in that the steering reaction force is increased when the steering angle ratio is changed so that the change amount of the steering angle becomes large even if the change amount of the steering angle is the same. The steering control device according to claim 1.
前記操舵反力の変更の割合が、前記舵角比が変更されたときの前記舵角比の変更の割合と略同じになるように、前記操舵反力を変更すること
を特徴とする請求項2に記載のステアリング制御装置。 The reaction force control unit
The claim is characterized in that the steering reaction force is changed so that the rate of change of the steering reaction force is substantially the same as the rate of change of the steering angle ratio when the steering angle ratio is changed. 2. The steering control device according to 2.
前記舵角比が変更された場合、前記ステアリングホイールの操舵角にかかわらず一定の値に設定された前記操舵反力に変更すること
を特徴とする請求項1~3のいずれか一つに記載のステアリング制御装置。 The reaction force control unit
The invention according to any one of claims 1 to 3, wherein when the steering angle ratio is changed, the steering reaction force is changed to the steering reaction force set to a constant value regardless of the steering angle of the steering wheel. Steering control device.
前記舵角比が変更された場合、前記ステアリングホイールの操舵角が大きくなるにつれて可変する値に設定された前記操舵反力に変更すること
を特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載のステアリング制御装置。 The reaction force control unit
One of claims 1 to 4, wherein when the steering angle ratio is changed, the steering reaction force is changed to a value set to a variable value as the steering angle of the steering wheel increases. The steering control device described.
前記車両の走行状態および乗員から受け付ける舵角比の変更指示の少なくともいずれかに基づいて前記舵角比を変更すること
を特徴とする請求項1~5のいずれか一つに記載のステアリング制御装置。 The rudder angle ratio control unit is
The steering control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the steering angle ratio is changed based on at least one of the traveling state of the vehicle and the instruction for changing the steering angle ratio received from the occupant. ..
前記ステアリングホイールを操作する際の重さである操舵反力の大きさを制御する反力制御工程と
を含み、
前記反力制御工程は、
前記舵角比制御工程によって前記舵角比が変更された場合、前記操舵反力を変更すること
を特徴とするステアリング制御方法。 A steering angle ratio control process that changes the steering angle ratio, which is the ratio of the steering angle of the tire to the steering angle of the steering wheel of the vehicle,
The reaction force control step of controlling the magnitude of the steering reaction force, which is the weight when operating the steering wheel, is included.
The reaction force control step is
A steering control method comprising changing the steering reaction force when the steering angle ratio is changed by the steering angle ratio control step.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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