JP3409323B2 - 車両用操舵制御装置 - Google Patents
車両用操舵制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵ハンドルの操
舵量に対する車輪の転舵量の伝達比を制御する車両用操
舵制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の操舵装置では、操舵ハンドルの操
舵量に対する車輪の転舵量の伝達比を変化させる伝達比
可変機構が知られており、一般に、車速に応じて伝達比
の可変制御を実施することで、車速に応じた操縦性及び
走行安定性を確保している。 【０００３】例えば、特開昭６２−２０７５７号に開示
された装置では、車速に対する変化特性が異なる複数種
の伝達比特性を備えており、運転者のスイッチ操作によ
っていずれかの伝達比特性を任意に選択可能としてい
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、運転者がスイ
ッチ操作によって伝達比特性を切り換える場合には、切
り換え操作をした時点で直ちに新たな伝達比特性に基づ
いて転舵がなされるため、車両の運転状態によっては、
保舵した状態でも車輪の転舵角が急激に変化して、運転
者に操舵違和感を与える場合があった。 【０００５】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものであり、その目的は、伝達比特性が切り換っ
た際に発生し得る転舵角の急変を防止し、操舵違和感を
低減する車両用操舵制御装置を提供することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】そこで本発明の車両用操
舵制御装置は、操舵ハンドルの操舵量に対する車輪の転
舵量の伝達比を制御するもので、操舵ハンドルの操舵量
に対する車輪の転舵量の伝達比を制御する車両用操舵制
御装置であって、車両の運転状態に対する伝達比の変化
特性が異なる複数種の伝達比特性を有し、いずれかの伝
達比特性を選択する選択手段と、選択手段で選択された
伝達比特性に基づき、車両の運転状態に応じた伝達比を
設定する設定手段とを備え、この設定手段は、選択手段
で選択される伝達比特性に変更があった場合に、変更後
の伝達比特性下で設定される伝達比に、経時的に徐々に
移行させる移行手段を有していることを特徴としてい
る。 【０００７】選択手段で選択される伝達比特性に変更が
あった際に、変更後の伝達比特性下で設定される伝達比
となるように、移行手段によって経時的に徐々に移行さ
せるので、車輪の転舵角の急変が防止される。 【０００８】さらに、本発明の車両用操舵制御装置は、
上述した設定手段が、車両の運転状態に応じて、移行手
段による伝達比の移行処理を中止する移行中止手段と、
操舵速度が所定値以下、又は、車速変化率が所定値以下
の場合に、移行手段による伝達比の移行処理を中止する
移行中止手段とを有している。 【０００９】車両の運転状態として、操舵ハンドルを一
定の舵角位置に保持した状態（操舵速度が所定値以下）
や一定の速度で走行している状態（車速変化率が所定値
以下）などでは、車両が安定して走行している状態であ
る。このような運転状態の場合には、伝達比特性の変更
に伴って転舵角変化が生じると、運転者が操舵違和感を
強く感じることとなる。そこで、このような運転状態の
場合には、選択手段で選択される伝達比特性に変更があ
った場合にも移行中止手段によって伝達比の移行を中止
する。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
添付図面を参照して説明する。 【００１１】図１に第１の実施形態にかかる操舵制御装
置を備えたステアリング装置１００の構成を示す。 【００１２】入力軸２０と出力軸４０とはギヤ比（伝達
比）可変機構３０を介して連結されており、入力軸２０
には操舵ハンドル１０が連結されている。出力軸４０
は、ラックアンドピニオン式のギヤ装置５０を介してラ
ック軸５１に連結されており、ラック軸５１の両側には
車輪ＦＷ１、ＦＷ２が連結されている。 【００１３】ギヤ比可変機構３０は、操舵ハンドル１０
の操舵量に対する車輪ＦＷ１、ＦＷ２の転舵量の比とし
てのギヤ比を変化させる機能を有しており、このギヤ比
を変化させる駆動源としてモータ３１を備えている。 【００１４】ギヤ比可変機構３０の駆動制御は、操舵制
御装置７０によって実施され、操舵制御装置７０は、入
力軸２０に設けた入力角センサ２１、出力軸４０に設け
た出力角センサ４１及び車両の速度を検出する車速セン
サ６１、ギヤ比を変更するユーザ選択スイッチ６２及び
変速機のシフト位置を検出するシフト位置センサ６３の
各検出信号を基に、モータ３１に対して制御信号を出力
し、ギヤ比可変機構３０の設定ギヤ比を制御している。 【００１５】図２に操舵制御装置７０の構成を示す。 【００１６】操舵制御装置７０は、ギヤ比マップ選択部
７１、ギヤ比設定部７５、ギヤ比急変防止部７２、補償
器７３、モータ駆動回路７４などで構成する。 【００１７】ギヤ比マップ選択部７１は、ギヤ比の変化
特性が異なる複数種のギヤ比マップを記憶しており、ギ
ヤ比マップ選択部７１は、ユーザ選択スイッチ６２の切
り換え操作やシフト位置センサ６３で検出されたシフト
位置に応じて、所定のギヤ比マップを選択する。 【００１８】例えば、ユーザ選択スイッチ６２がギヤ比
可変制御の実施・不実施を切り換える方式の場合には、
スイッチ操作に対応して図３（ａ）、（ｂ）のいずれか
のギヤ比マップを選択し、また、車速Ｖに対する変化特
性を複数段階（ここでは３段階）に切り換える方式の場
合には、スイッチ操作に対応して図４にｓ１，ｓ２，ｓ
３として示すいずれかのギヤ比マップを選択する。 【００１９】また、シフト位置センサ６３で検出された
シフト位置に対応して選択する例としては、シフトレバ
ーのシフト位置が前進時では図５（ａ）のギヤ比マップ
を選択し、後退時には図５（ｂ）のギヤ比マップを選択
する。この他にも、車両に加わる加速度ｇを検出し、加
速度ｇの大・小に対応して図６のｓ４・ｓ５で示すギヤ
比マップを選択することも可能である。 【００２０】ギヤ比設定部７５では、ギヤ比マップ選択
部７１で選択されたギヤ比マップに基づき、車速Ｖに応
じたギヤ比を設定する。 【００２１】ギヤ比急変防止部７２では、ギヤ比マップ
選択部７１で選択されるギヤ比マップが変更になった場
合に、変更前の特性から変更後の特性に経時的に徐々に
移行させ、ギヤ比可変機構３０で設定されるギヤ比の急
変を防止する機能を有している。 【００２２】ここで、操舵制御装置７０で実行される各
処理につき、図２を参照しつつ、図７のフローチャート
に沿って順に説明する。 【００２３】図７に示すフローチャートは、イグニショ
ンスイッチのオン操作によって起動し、まずステップ
（以下、ステップを「Ｓ」と記す）１０２に進んで、車
速センサ６１で検出された車速Ｖ、入力角センサ２１で
検出された入力角θｈ、出力角センサ４１で検出された
出力角θｐの他、ユーザ選択スイッチ６２やシフト位置
センサ６３で検出されたシフト位置をそれぞれ読み込
む。 【００２４】続くＳ１０４では、Ｓ１０２で読み込んだ
ユーザ選択スイッチ６２やシフト位置センサ６３で検出
されたシフト位置に応じて、ギヤ比マップ選択部７１に
おいて所定のギヤ比マップを選択し、続くＳ１０６で
は、Ｓ１０４で選択したギヤ比マップを基に、車速Ｖに
応じたギヤ比Ｋｖ（Ｖ）を設定する。 【００２５】続くＳ１０８では、Ｓ１０４で選択された
ギヤ比マップについて、前回のルーチンで選択されたギ
ヤ比マップから変更になったかを判定する。Ｓ１０８で
「Ｙｅｓ」と判定された場合には、Ｓ１１０に進んでカ
ウンタフラグｋをｋ＝０に設定した後Ｓ１１２に進み、
Ｓ１０８で「Ｎｏ」と判定された場合にはそのままＳ１
１２に進む。 【００２６】前述したギヤ比急変防止部７２では、Ｓ１
１２〜Ｓ１２０の処理が実行され、Ｓ１１２では、カウ
ンタフラグｋの値が予め規定した定数Ｎに等しいかを判
定する。この定数Ｎは、変更前のギヤ比マップから変更
後のギヤ比マップに、Ｎ段階で経時的に徐々に移行させ
るために予め設定した値である。 【００２７】Ｓ１１２で「Ｎｏ」と判定された場合に
は、Ｓ１１４に進んでＫｖｎ＝Ｋｖ（Ｖ）として設定し
た後、続くＳ１１６でカウンタフラグｋの値をｋ＋１に
インクリメントする。 【００２８】続くＳ１１８では、今回のルーチンで設定
するギヤ比Ｋｖを、Ｋｖ＝α・Ｋｖ＋（１-α）・Ｋｖ
ｎとして演算することによって設定する。式中、右辺の
「Ｋｖ」は前回のルーチンで設定されたギヤ比であり、
また「α」は０＜α＜１の値に予め設定された配分定数
である。このような演算処理はいわゆるフィルタリング
処理であり、このようなフィルタリング処理をルーチン
毎に繰り返し実行する過程で、αを大きく設定するほど
Ｓ１１８の演算結果となるギヤ比Ｋｖはゆっくりと変化
して行く。そして、Ｓ１１８の処理を終えた後、Ｓ１２
２に進む。 【００２９】一方、先のＳ１１２で「Ｙｅｓ」と判定さ
れる場合は、フィルタリング処理が終了したか或いはＳ
１０４で選択されるギヤ比マップに変更が無かった場合
である。このような場合にはＳ１２０に進み、先のＳ１
０６で設定したギヤ比Ｋｖ（Ｖ）を今回のルーチンで設
定するギヤ比Ｋｖとして設定した後、Ｓ１２２に進む。 【００３０】Ｓ１２２では、操舵ハンドル１０の回転操
作に応じた出力軸４０の目標回転位置を演算する。具体
的には、出力角センサ４１で検出されるべき出力角目標
値θｐｍを、θｐｍ＝Ｋｖ・θｈとして演算する。 【００３１】続くＳ１２４では、Ｓ１２２で演算された
出力角目標値θｐｍと出力角センサ４１で検出される出
力角θｐとの偏差ｅを、ｅ＝θｐｍ−θｐとして演算す
る。 【００３２】続くＳ１２６では、オーバーシュートする
ことなく偏差ｅを０にするように、モータ３１の駆動電
流となる目標電流値Ｉｍを決定する。この処理は補償器
７３で実行され、処理の一例としては、Ｉｍ＝Ｃ（ｓ）
ｅの演算式に基づき、ＰＩＤ制御のパラメータを適切に
設定することにより目標電流値Ｉｍを決定することがで
きる。なお、式中の「ｓ」はラプラス演算子である。 【００３３】そして、続くＳ１２８では、Ｓ１２６で決
定された目標電流値Ｉｍに応じ、モータ駆動回路７４に
よってモータ３１を駆動する。 【００３４】このようなＳ１０２〜Ｓ１２８の処理を繰
り返し実施することで、ギヤ比マップが変更になった場
合にも、変更前のギヤ比マップで設定されたギヤ比から
変更後のギヤ比マップで設定されたギヤ比まで、配分定
数α及び定数Ｎの大きさに応じ、ギヤ比Ｋｖが経時的に
徐々に変化し、ギヤ比の急変を防止することが可能とな
る。 【００３５】なお、本実施形態では、図７に示されるフ
ローチャートのＳ１１６とＳ１１８の間に、図８のフロ
ーチャートに示される処理も行われる。 【００３６】図８に示されるフローチャートには、操舵
速度が所定値以下、かつ、車速変化率が所定値以下の場
合に伝達比の移行処理を中止する部分が示されている。 【００３７】Ｓ１１６の処理を終えた後、Ｓ２００に進
み、入力角θｈの変化速度｜ｄθｈ／ｄｔ｜が所定値ε
１より小さく、かつ、車速Ｖの変化速度｜ｄＶ／ｄｔ｜
が所定値ε２より小さいかを判定する。 【００３８】｜ｄθｈ／ｄｔ｜＜ε１の場合には操舵ハ
ンドル１０が一定の操舵位置に保たれた状態（保舵状
態）であると見なすことができ、また｜ｄＶ／ｄｔ｜＜
ε２の場合にはほぼ一定速度で車両が走行している状態
（定速状態）と見なすことができる。このような定常走
行中にギヤ比マップの変更操作が実施されると、保舵状
態かつ定速状態であるにも関わらず、車輪ＦＷ１、ＦＷ
２の転舵角度が変化してしまう場合があり、運転者に操
舵違和感を与えてしまう。 【００３９】そこで、Ｓ２００で「Ｙｅｓ」、すなわち
定常走行中であると判定された場合には、Ｓ２０２に進
んでαの値を１に設定する。この後、Ｓ１１８に進み、
Ｋｖ＝α・Ｋｖ＋（１−α）・Ｋｖｎで示すフィルタリ
ング処理を実行するが、Ｓ２０２でα＝１に設定されて
いるため、フィルタリング処理によって設定されるギヤ
比Ｋｖには、前回のルーチンで設定されたギヤ比Ｋｖの
値がそのまま設定されることになる。従って、ギヤ比マ
ップの変更操作が実施された場合にも、定常走行中は設
定ギヤ比の移行処理は中止される。この結果、ギヤ比マ
ップの変更操作が実施された場合にも、定常走行の間は
ギヤ比が一定に維持されるため、転舵角変化に伴う操舵
違和感を運転者に与える事態を回避できる。 【００４０】一方、Ｓ２００で「Ｎｏ」、すなわち定常
走行では無いと判定された場合には、Ｓ２０４に進んで
αの値を所定値α０に設定した後、Ｓ１１８に進み、前
出の式に基づいてフィルタリング処理が実行される。 【００４１】このようにＳ２００〜Ｓ２０２を実行する
ことで、保舵状態かつ定速状態で走行中にギヤ比マップ
の変更操作が行われた場合には、ギヤ比マップの変更に
伴うギヤ比の移行処理を中止することができる。 【００４２】なお、Ｓ２００では、図８のＳ２００で例
示した判断条件に代えて、車速Ｖが所定値Ｖ0より大で
あるか（Ｖ＞Ｖ0？）を判断することも可能ではある。
この場合、Ｓ２００で「Ｙｅｓ」、すなわち車速ＶがＶ
0より大となる高速走行時は、αの値が１に固定され、
高速走行中におけるギヤ比マップの変更に伴うギヤ比の
移行処理が中止される。また、このような「Ｖ＞Ｖ
0？」の判断と図８のＳ２００で例示した判断との論理
和ＯＲをとって、Ｓ２００の判断条件とすることもでき
る。 【００４３】次に第２の実施形態につき、図９に示すフ
ローチャートに沿って順に説明する。 【００４４】図９に示すフローチャートは、イグニショ
ンスイッチのオン操作によって起動し、まずＳ３０２に
進んで、車速センサ６１で検出された車速Ｖ、入力角セ
ンサ２１で検出された入力角θｈ、出力角センサ４１で
検出された出力角θｐの他、ユーザ選択スイッチ６２や
シフト位置センサ６３で検出されたシフト位置をそれぞ
れ読み込む。 【００４５】続くＳ３０４では、Ｓ３０２で読み込んだ
ユーザ選択スイッチ６２やシフト位置センサ６３で検出
されたシフト位置に応じて、ギヤ比マップ選択部７１に
おいて所定のギヤ比マップを選択する。 【００４６】続くＳ３０６では、Ｓ３０４で選択された
ギヤ比マップについて、前回のルーチンで選択されたギ
ヤ比マップから変更になったかを判定する。 【００４７】Ｓ３０６で「Ｙｅｓ」と判定された場合に
はＳ３０８に進み、変更前のギヤ比マップ下で車速Ｖに
基づいて設定されるギヤ比をＫ０（Ｖ）、変更後のギヤ
比マップ下で車速Ｖに基づいて設定されるギヤ比をＫ１
（Ｖ）とおく。 【００４８】続くＳ３１０では、後のＳ３１８で実行す
る補間処理に用いる補間係数βの値を０に設定した後、
Ｓ３１２に進む。また、Ｓ３０６で「Ｎｏ」と判定され
た場合は、そのままＳ３１２に進む。 【００４９】Ｓ３１２では、補間係数βの値が１である
かを判定し、「Ｎｏ」の場合にはＳ３１４に進み、入力
角θｈの変化速度｜ｄθｈ／ｄｔ｜が所定値ε１より小
さく、かつ、車速Ｖの変化速度｜ｄＶ／ｄｔ｜が所定値
ε２より小さいかを判定する。 【００５０】Ｓ３１４で「Ｎｏ」、すなわち車両が定常
走行では無いと判定された場合には、Ｓ３１６に進み、
補間係数βにΔβを加算して補間係数βの値を更新し、
Ｓ３１８に進む。なお、Δβは０＜Δβ＜１の値に予め
設定された値である。 【００５１】Ｓ３１８では、Ｓ３１６で更新された補間
係数βを用いて、今回のルーチンで設定するギヤ比Ｋｖ
を、Ｋｖ＝β・Ｋ１（Ｖ）＋（１−β）・Ｋ０（Ｖ）と
して演算することで補間処理を実行する。 【００５２】このような補間処理をルーチン毎に繰り返
し実行すると、ギヤ比マップの変更直後にはβ＝０であ
るため、ギヤ比はＫｖ＝Ｋ０（Ｖ）となって設定前のギ
ヤ比マップに基づくギヤ比が設定されるが、補間係数β
がΔβづつ次第に増加されるため、時間経過に伴ってＫ
１（Ｖ）の値が次第に支配的になっていく。そして、補
間係数βが１となった場合には、Ｓ３１２において「Ｙ
ｅｓ」と判定され、Ｓ３２０に進んでＫｖ＝Ｋｖ（Ｖ）
となり、ギヤ比マップは完全に切り換わる。 【００５３】また、上述した実施形態と同様に、Ｓ３１
４で「Ｙｅｓ」、すなわち車両が定常走行中であると判
定された場合にはＳ３２２に進み、補間係数βの値が前
回のルーチンで決定された補間係数βに設定される。こ
のため、続くＳ３１８では補間係数βの値が変化しない
ので、ギヤ比Ｋｖも前回のルーチンと同じ値が設定さ
れ、ギヤ比の移行処理が中止されることになる。 【００５４】Ｓ３１８の処理が実行された後、Ｓ３２４
〜Ｓ３３０が実行されるが、この処理は、先に説明した
図７におけるＳ１２２〜Ｓ１２８の処理と同一であり説
明は省略する。 【００５５】以上説明した各実施形態では、ギヤ比マッ
プが変更になった場合に、変更後のギヤ比マップに基づ
いて設定されるギヤ比となるように、経時的に徐々に移
行させる手法として、フィルタリング処理や補間処理を
例示したが、例えば、ギヤ比マップの変更に伴って、１
ルーチンで変化可能なギヤ比の可変幅の限界値ΔＫを予
め定めておき、各ルーチン毎に設定されるギヤ比の値に
対し、この限界値ΔＫでガードするガード処理を施すこ
とも可能である。 【００５６】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用操
舵制御装置によれば、変更後の伝達比特性下で設定され
る伝達比となるように経時的に徐々に移行させる移行手
段を備えるので、伝達比特性の変更に伴う転舵角の急変
を防止することができ、この際、運転者が感ずる操舵違
和感を十分に低減することが可能となる。 【００５７】また、本発明の車両用操舵制御装置によれ
ば、車両の運転状態に応じて移行手段による伝達比の移
行処理を中止する移行中止手段と、操舵速度が所定値以
下、又は、車速変化率が所定値以下の場合に、移行手段
による伝達比の移行処理を中止する移行中止手段とを有
しているので、車両が定速で走行したり、保舵状態とな
る定常走行時おいて車輪の転舵角が変化するといった操
舵違和感の発生を回避することが可能となる。
舵量に対する車輪の転舵量の伝達比を制御する車両用操
舵制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の操舵装置では、操舵ハンドルの操
舵量に対する車輪の転舵量の伝達比を変化させる伝達比
可変機構が知られており、一般に、車速に応じて伝達比
の可変制御を実施することで、車速に応じた操縦性及び
走行安定性を確保している。 【０００３】例えば、特開昭６２−２０７５７号に開示
された装置では、車速に対する変化特性が異なる複数種
の伝達比特性を備えており、運転者のスイッチ操作によ
っていずれかの伝達比特性を任意に選択可能としてい
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、運転者がスイ
ッチ操作によって伝達比特性を切り換える場合には、切
り換え操作をした時点で直ちに新たな伝達比特性に基づ
いて転舵がなされるため、車両の運転状態によっては、
保舵した状態でも車輪の転舵角が急激に変化して、運転
者に操舵違和感を与える場合があった。 【０００５】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものであり、その目的は、伝達比特性が切り換っ
た際に発生し得る転舵角の急変を防止し、操舵違和感を
低減する車両用操舵制御装置を提供することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】そこで本発明の車両用操
舵制御装置は、操舵ハンドルの操舵量に対する車輪の転
舵量の伝達比を制御するもので、操舵ハンドルの操舵量
に対する車輪の転舵量の伝達比を制御する車両用操舵制
御装置であって、車両の運転状態に対する伝達比の変化
特性が異なる複数種の伝達比特性を有し、いずれかの伝
達比特性を選択する選択手段と、選択手段で選択された
伝達比特性に基づき、車両の運転状態に応じた伝達比を
設定する設定手段とを備え、この設定手段は、選択手段
で選択される伝達比特性に変更があった場合に、変更後
の伝達比特性下で設定される伝達比に、経時的に徐々に
移行させる移行手段を有していることを特徴としてい
る。 【０００７】選択手段で選択される伝達比特性に変更が
あった際に、変更後の伝達比特性下で設定される伝達比
となるように、移行手段によって経時的に徐々に移行さ
せるので、車輪の転舵角の急変が防止される。 【０００８】さらに、本発明の車両用操舵制御装置は、
上述した設定手段が、車両の運転状態に応じて、移行手
段による伝達比の移行処理を中止する移行中止手段と、
操舵速度が所定値以下、又は、車速変化率が所定値以下
の場合に、移行手段による伝達比の移行処理を中止する
移行中止手段とを有している。 【０００９】車両の運転状態として、操舵ハンドルを一
定の舵角位置に保持した状態（操舵速度が所定値以下）
や一定の速度で走行している状態（車速変化率が所定値
以下）などでは、車両が安定して走行している状態であ
る。このような運転状態の場合には、伝達比特性の変更
に伴って転舵角変化が生じると、運転者が操舵違和感を
強く感じることとなる。そこで、このような運転状態の
場合には、選択手段で選択される伝達比特性に変更があ
った場合にも移行中止手段によって伝達比の移行を中止
する。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
添付図面を参照して説明する。 【００１１】図１に第１の実施形態にかかる操舵制御装
置を備えたステアリング装置１００の構成を示す。 【００１２】入力軸２０と出力軸４０とはギヤ比（伝達
比）可変機構３０を介して連結されており、入力軸２０
には操舵ハンドル１０が連結されている。出力軸４０
は、ラックアンドピニオン式のギヤ装置５０を介してラ
ック軸５１に連結されており、ラック軸５１の両側には
車輪ＦＷ１、ＦＷ２が連結されている。 【００１３】ギヤ比可変機構３０は、操舵ハンドル１０
の操舵量に対する車輪ＦＷ１、ＦＷ２の転舵量の比とし
てのギヤ比を変化させる機能を有しており、このギヤ比
を変化させる駆動源としてモータ３１を備えている。 【００１４】ギヤ比可変機構３０の駆動制御は、操舵制
御装置７０によって実施され、操舵制御装置７０は、入
力軸２０に設けた入力角センサ２１、出力軸４０に設け
た出力角センサ４１及び車両の速度を検出する車速セン
サ６１、ギヤ比を変更するユーザ選択スイッチ６２及び
変速機のシフト位置を検出するシフト位置センサ６３の
各検出信号を基に、モータ３１に対して制御信号を出力
し、ギヤ比可変機構３０の設定ギヤ比を制御している。 【００１５】図２に操舵制御装置７０の構成を示す。 【００１６】操舵制御装置７０は、ギヤ比マップ選択部
７１、ギヤ比設定部７５、ギヤ比急変防止部７２、補償
器７３、モータ駆動回路７４などで構成する。 【００１７】ギヤ比マップ選択部７１は、ギヤ比の変化
特性が異なる複数種のギヤ比マップを記憶しており、ギ
ヤ比マップ選択部７１は、ユーザ選択スイッチ６２の切
り換え操作やシフト位置センサ６３で検出されたシフト
位置に応じて、所定のギヤ比マップを選択する。 【００１８】例えば、ユーザ選択スイッチ６２がギヤ比
可変制御の実施・不実施を切り換える方式の場合には、
スイッチ操作に対応して図３（ａ）、（ｂ）のいずれか
のギヤ比マップを選択し、また、車速Ｖに対する変化特
性を複数段階（ここでは３段階）に切り換える方式の場
合には、スイッチ操作に対応して図４にｓ１，ｓ２，ｓ
３として示すいずれかのギヤ比マップを選択する。 【００１９】また、シフト位置センサ６３で検出された
シフト位置に対応して選択する例としては、シフトレバ
ーのシフト位置が前進時では図５（ａ）のギヤ比マップ
を選択し、後退時には図５（ｂ）のギヤ比マップを選択
する。この他にも、車両に加わる加速度ｇを検出し、加
速度ｇの大・小に対応して図６のｓ４・ｓ５で示すギヤ
比マップを選択することも可能である。 【００２０】ギヤ比設定部７５では、ギヤ比マップ選択
部７１で選択されたギヤ比マップに基づき、車速Ｖに応
じたギヤ比を設定する。 【００２１】ギヤ比急変防止部７２では、ギヤ比マップ
選択部７１で選択されるギヤ比マップが変更になった場
合に、変更前の特性から変更後の特性に経時的に徐々に
移行させ、ギヤ比可変機構３０で設定されるギヤ比の急
変を防止する機能を有している。 【００２２】ここで、操舵制御装置７０で実行される各
処理につき、図２を参照しつつ、図７のフローチャート
に沿って順に説明する。 【００２３】図７に示すフローチャートは、イグニショ
ンスイッチのオン操作によって起動し、まずステップ
（以下、ステップを「Ｓ」と記す）１０２に進んで、車
速センサ６１で検出された車速Ｖ、入力角センサ２１で
検出された入力角θｈ、出力角センサ４１で検出された
出力角θｐの他、ユーザ選択スイッチ６２やシフト位置
センサ６３で検出されたシフト位置をそれぞれ読み込
む。 【００２４】続くＳ１０４では、Ｓ１０２で読み込んだ
ユーザ選択スイッチ６２やシフト位置センサ６３で検出
されたシフト位置に応じて、ギヤ比マップ選択部７１に
おいて所定のギヤ比マップを選択し、続くＳ１０６で
は、Ｓ１０４で選択したギヤ比マップを基に、車速Ｖに
応じたギヤ比Ｋｖ（Ｖ）を設定する。 【００２５】続くＳ１０８では、Ｓ１０４で選択された
ギヤ比マップについて、前回のルーチンで選択されたギ
ヤ比マップから変更になったかを判定する。Ｓ１０８で
「Ｙｅｓ」と判定された場合には、Ｓ１１０に進んでカ
ウンタフラグｋをｋ＝０に設定した後Ｓ１１２に進み、
Ｓ１０８で「Ｎｏ」と判定された場合にはそのままＳ１
１２に進む。 【００２６】前述したギヤ比急変防止部７２では、Ｓ１
１２〜Ｓ１２０の処理が実行され、Ｓ１１２では、カウ
ンタフラグｋの値が予め規定した定数Ｎに等しいかを判
定する。この定数Ｎは、変更前のギヤ比マップから変更
後のギヤ比マップに、Ｎ段階で経時的に徐々に移行させ
るために予め設定した値である。 【００２７】Ｓ１１２で「Ｎｏ」と判定された場合に
は、Ｓ１１４に進んでＫｖｎ＝Ｋｖ（Ｖ）として設定し
た後、続くＳ１１６でカウンタフラグｋの値をｋ＋１に
インクリメントする。 【００２８】続くＳ１１８では、今回のルーチンで設定
するギヤ比Ｋｖを、Ｋｖ＝α・Ｋｖ＋（１-α）・Ｋｖ
ｎとして演算することによって設定する。式中、右辺の
「Ｋｖ」は前回のルーチンで設定されたギヤ比であり、
また「α」は０＜α＜１の値に予め設定された配分定数
である。このような演算処理はいわゆるフィルタリング
処理であり、このようなフィルタリング処理をルーチン
毎に繰り返し実行する過程で、αを大きく設定するほど
Ｓ１１８の演算結果となるギヤ比Ｋｖはゆっくりと変化
して行く。そして、Ｓ１１８の処理を終えた後、Ｓ１２
２に進む。 【００２９】一方、先のＳ１１２で「Ｙｅｓ」と判定さ
れる場合は、フィルタリング処理が終了したか或いはＳ
１０４で選択されるギヤ比マップに変更が無かった場合
である。このような場合にはＳ１２０に進み、先のＳ１
０６で設定したギヤ比Ｋｖ（Ｖ）を今回のルーチンで設
定するギヤ比Ｋｖとして設定した後、Ｓ１２２に進む。 【００３０】Ｓ１２２では、操舵ハンドル１０の回転操
作に応じた出力軸４０の目標回転位置を演算する。具体
的には、出力角センサ４１で検出されるべき出力角目標
値θｐｍを、θｐｍ＝Ｋｖ・θｈとして演算する。 【００３１】続くＳ１２４では、Ｓ１２２で演算された
出力角目標値θｐｍと出力角センサ４１で検出される出
力角θｐとの偏差ｅを、ｅ＝θｐｍ−θｐとして演算す
る。 【００３２】続くＳ１２６では、オーバーシュートする
ことなく偏差ｅを０にするように、モータ３１の駆動電
流となる目標電流値Ｉｍを決定する。この処理は補償器
７３で実行され、処理の一例としては、Ｉｍ＝Ｃ（ｓ）
ｅの演算式に基づき、ＰＩＤ制御のパラメータを適切に
設定することにより目標電流値Ｉｍを決定することがで
きる。なお、式中の「ｓ」はラプラス演算子である。 【００３３】そして、続くＳ１２８では、Ｓ１２６で決
定された目標電流値Ｉｍに応じ、モータ駆動回路７４に
よってモータ３１を駆動する。 【００３４】このようなＳ１０２〜Ｓ１２８の処理を繰
り返し実施することで、ギヤ比マップが変更になった場
合にも、変更前のギヤ比マップで設定されたギヤ比から
変更後のギヤ比マップで設定されたギヤ比まで、配分定
数α及び定数Ｎの大きさに応じ、ギヤ比Ｋｖが経時的に
徐々に変化し、ギヤ比の急変を防止することが可能とな
る。 【００３５】なお、本実施形態では、図７に示されるフ
ローチャートのＳ１１６とＳ１１８の間に、図８のフロ
ーチャートに示される処理も行われる。 【００３６】図８に示されるフローチャートには、操舵
速度が所定値以下、かつ、車速変化率が所定値以下の場
合に伝達比の移行処理を中止する部分が示されている。 【００３７】Ｓ１１６の処理を終えた後、Ｓ２００に進
み、入力角θｈの変化速度｜ｄθｈ／ｄｔ｜が所定値ε
１より小さく、かつ、車速Ｖの変化速度｜ｄＶ／ｄｔ｜
が所定値ε２より小さいかを判定する。 【００３８】｜ｄθｈ／ｄｔ｜＜ε１の場合には操舵ハ
ンドル１０が一定の操舵位置に保たれた状態（保舵状
態）であると見なすことができ、また｜ｄＶ／ｄｔ｜＜
ε２の場合にはほぼ一定速度で車両が走行している状態
（定速状態）と見なすことができる。このような定常走
行中にギヤ比マップの変更操作が実施されると、保舵状
態かつ定速状態であるにも関わらず、車輪ＦＷ１、ＦＷ
２の転舵角度が変化してしまう場合があり、運転者に操
舵違和感を与えてしまう。 【００３９】そこで、Ｓ２００で「Ｙｅｓ」、すなわち
定常走行中であると判定された場合には、Ｓ２０２に進
んでαの値を１に設定する。この後、Ｓ１１８に進み、
Ｋｖ＝α・Ｋｖ＋（１−α）・Ｋｖｎで示すフィルタリ
ング処理を実行するが、Ｓ２０２でα＝１に設定されて
いるため、フィルタリング処理によって設定されるギヤ
比Ｋｖには、前回のルーチンで設定されたギヤ比Ｋｖの
値がそのまま設定されることになる。従って、ギヤ比マ
ップの変更操作が実施された場合にも、定常走行中は設
定ギヤ比の移行処理は中止される。この結果、ギヤ比マ
ップの変更操作が実施された場合にも、定常走行の間は
ギヤ比が一定に維持されるため、転舵角変化に伴う操舵
違和感を運転者に与える事態を回避できる。 【００４０】一方、Ｓ２００で「Ｎｏ」、すなわち定常
走行では無いと判定された場合には、Ｓ２０４に進んで
αの値を所定値α０に設定した後、Ｓ１１８に進み、前
出の式に基づいてフィルタリング処理が実行される。 【００４１】このようにＳ２００〜Ｓ２０２を実行する
ことで、保舵状態かつ定速状態で走行中にギヤ比マップ
の変更操作が行われた場合には、ギヤ比マップの変更に
伴うギヤ比の移行処理を中止することができる。 【００４２】なお、Ｓ２００では、図８のＳ２００で例
示した判断条件に代えて、車速Ｖが所定値Ｖ0より大で
あるか（Ｖ＞Ｖ0？）を判断することも可能ではある。
この場合、Ｓ２００で「Ｙｅｓ」、すなわち車速ＶがＶ
0より大となる高速走行時は、αの値が１に固定され、
高速走行中におけるギヤ比マップの変更に伴うギヤ比の
移行処理が中止される。また、このような「Ｖ＞Ｖ
0？」の判断と図８のＳ２００で例示した判断との論理
和ＯＲをとって、Ｓ２００の判断条件とすることもでき
る。 【００４３】次に第２の実施形態につき、図９に示すフ
ローチャートに沿って順に説明する。 【００４４】図９に示すフローチャートは、イグニショ
ンスイッチのオン操作によって起動し、まずＳ３０２に
進んで、車速センサ６１で検出された車速Ｖ、入力角セ
ンサ２１で検出された入力角θｈ、出力角センサ４１で
検出された出力角θｐの他、ユーザ選択スイッチ６２や
シフト位置センサ６３で検出されたシフト位置をそれぞ
れ読み込む。 【００４５】続くＳ３０４では、Ｓ３０２で読み込んだ
ユーザ選択スイッチ６２やシフト位置センサ６３で検出
されたシフト位置に応じて、ギヤ比マップ選択部７１に
おいて所定のギヤ比マップを選択する。 【００４６】続くＳ３０６では、Ｓ３０４で選択された
ギヤ比マップについて、前回のルーチンで選択されたギ
ヤ比マップから変更になったかを判定する。 【００４７】Ｓ３０６で「Ｙｅｓ」と判定された場合に
はＳ３０８に進み、変更前のギヤ比マップ下で車速Ｖに
基づいて設定されるギヤ比をＫ０（Ｖ）、変更後のギヤ
比マップ下で車速Ｖに基づいて設定されるギヤ比をＫ１
（Ｖ）とおく。 【００４８】続くＳ３１０では、後のＳ３１８で実行す
る補間処理に用いる補間係数βの値を０に設定した後、
Ｓ３１２に進む。また、Ｓ３０６で「Ｎｏ」と判定され
た場合は、そのままＳ３１２に進む。 【００４９】Ｓ３１２では、補間係数βの値が１である
かを判定し、「Ｎｏ」の場合にはＳ３１４に進み、入力
角θｈの変化速度｜ｄθｈ／ｄｔ｜が所定値ε１より小
さく、かつ、車速Ｖの変化速度｜ｄＶ／ｄｔ｜が所定値
ε２より小さいかを判定する。 【００５０】Ｓ３１４で「Ｎｏ」、すなわち車両が定常
走行では無いと判定された場合には、Ｓ３１６に進み、
補間係数βにΔβを加算して補間係数βの値を更新し、
Ｓ３１８に進む。なお、Δβは０＜Δβ＜１の値に予め
設定された値である。 【００５１】Ｓ３１８では、Ｓ３１６で更新された補間
係数βを用いて、今回のルーチンで設定するギヤ比Ｋｖ
を、Ｋｖ＝β・Ｋ１（Ｖ）＋（１−β）・Ｋ０（Ｖ）と
して演算することで補間処理を実行する。 【００５２】このような補間処理をルーチン毎に繰り返
し実行すると、ギヤ比マップの変更直後にはβ＝０であ
るため、ギヤ比はＫｖ＝Ｋ０（Ｖ）となって設定前のギ
ヤ比マップに基づくギヤ比が設定されるが、補間係数β
がΔβづつ次第に増加されるため、時間経過に伴ってＫ
１（Ｖ）の値が次第に支配的になっていく。そして、補
間係数βが１となった場合には、Ｓ３１２において「Ｙ
ｅｓ」と判定され、Ｓ３２０に進んでＫｖ＝Ｋｖ（Ｖ）
となり、ギヤ比マップは完全に切り換わる。 【００５３】また、上述した実施形態と同様に、Ｓ３１
４で「Ｙｅｓ」、すなわち車両が定常走行中であると判
定された場合にはＳ３２２に進み、補間係数βの値が前
回のルーチンで決定された補間係数βに設定される。こ
のため、続くＳ３１８では補間係数βの値が変化しない
ので、ギヤ比Ｋｖも前回のルーチンと同じ値が設定さ
れ、ギヤ比の移行処理が中止されることになる。 【００５４】Ｓ３１８の処理が実行された後、Ｓ３２４
〜Ｓ３３０が実行されるが、この処理は、先に説明した
図７におけるＳ１２２〜Ｓ１２８の処理と同一であり説
明は省略する。 【００５５】以上説明した各実施形態では、ギヤ比マッ
プが変更になった場合に、変更後のギヤ比マップに基づ
いて設定されるギヤ比となるように、経時的に徐々に移
行させる手法として、フィルタリング処理や補間処理を
例示したが、例えば、ギヤ比マップの変更に伴って、１
ルーチンで変化可能なギヤ比の可変幅の限界値ΔＫを予
め定めておき、各ルーチン毎に設定されるギヤ比の値に
対し、この限界値ΔＫでガードするガード処理を施すこ
とも可能である。 【００５６】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用操
舵制御装置によれば、変更後の伝達比特性下で設定され
る伝達比となるように経時的に徐々に移行させる移行手
段を備えるので、伝達比特性の変更に伴う転舵角の急変
を防止することができ、この際、運転者が感ずる操舵違
和感を十分に低減することが可能となる。 【００５７】また、本発明の車両用操舵制御装置によれ
ば、車両の運転状態に応じて移行手段による伝達比の移
行処理を中止する移行中止手段と、操舵速度が所定値以
下、又は、車速変化率が所定値以下の場合に、移行手段
による伝達比の移行処理を中止する移行中止手段とを有
しているので、車両が定速で走行したり、保舵状態とな
る定常走行時おいて車輪の転舵角が変化するといった操
舵違和感の発生を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】操舵制御装置を備えたステアリング装置の構成
を概略的に示す構成図である。 【図２】操舵制御装置の構成を示すブロック図である。 【図３】（ａ），（ｂ）はそれぞれギヤ比マップの変更
例を示す説明図である。 【図４】ギヤ比マップの変更例を示す説明図である。 【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれギヤ比マップの変更
例を示す説明図である。 【図６】ギヤ比マップの変更例を示す説明図である。 【図７】第１の実施形態に係る処理を示すフローチャー
トである。 【図８】第１の実施形態に係る処理を示すフローチャー
トである。 【図９】第２の実施形態に係る処理を示すフローチャー
トである。 【符号の説明】 １０…操舵ハンドル、２０…入力軸、２１…入力角セン
サ、３０…ギヤ比可変機構、４０…出力軸、４１…出力
角センサ、７０…操舵制御装置、７１…ギヤ比マップ選
択部（選択手段）、７２…ギヤ比急変防止部（移行手
段、移行中止手段）、７５…ギヤ比設定部（設定手
段）、１００…ステアリング装置。
を概略的に示す構成図である。 【図２】操舵制御装置の構成を示すブロック図である。 【図３】（ａ），（ｂ）はそれぞれギヤ比マップの変更
例を示す説明図である。 【図４】ギヤ比マップの変更例を示す説明図である。 【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれギヤ比マップの変更
例を示す説明図である。 【図６】ギヤ比マップの変更例を示す説明図である。 【図７】第１の実施形態に係る処理を示すフローチャー
トである。 【図８】第１の実施形態に係る処理を示すフローチャー
トである。 【図９】第２の実施形態に係る処理を示すフローチャー
トである。 【符号の説明】 １０…操舵ハンドル、２０…入力軸、２１…入力角セン
サ、３０…ギヤ比可変機構、４０…出力軸、４１…出力
角センサ、７０…操舵制御装置、７１…ギヤ比マップ選
択部（選択手段）、７２…ギヤ比急変防止部（移行手
段、移行中止手段）、７５…ギヤ比設定部（設定手
段）、１００…ステアリング装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−20757（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−247972（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B62D 6/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 操舵ハンドルの操舵量に対する車輪の転
舵量の伝達比を制御する車両用操舵制御装置であって、 車両の運転状態に対する前記伝達比の変化特性が異なる
複数種の伝達比特性を有し、いずれかの伝達比特性を選
択する選択手段と、 前記選択手段で選択された伝達比特性に基づき、車両の
運転状態に応じた前記伝達比を設定する設定手段とを備
え、 前記設定手段は、前記選択手段で選択される伝達比特性
に変更があった場合に、変更後の伝達比特性下で設定さ
れる前記伝達比に、経時的に徐々に移行させる移行手段
と、操舵速度が所定値以下、又は、車速変化率が所定値
以下の場合に、前記移行手段による前記伝達比の移行処
理を中止する移行中止手段とを有していることを特徴と
する車両用操舵制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34656297A JP3409323B2 (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 車両用操舵制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34656297A JP3409323B2 (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 車両用操舵制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11171036A JPH11171036A (ja) | 1999-06-29 |
| JP3409323B2 true JP3409323B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=18384272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34656297A Expired - Fee Related JP3409323B2 (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 車両用操舵制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409323B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
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| JP4639796B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2011-02-23 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵装置 |
| JP4848839B2 (ja) * | 2006-05-24 | 2011-12-28 | トヨタ自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
| JP5135722B2 (ja) * | 2006-06-19 | 2013-02-06 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
| JP4862523B2 (ja) * | 2006-07-13 | 2012-01-25 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
| JP6115757B2 (ja) * | 2012-02-17 | 2017-04-19 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
| JP2016159782A (ja) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 日本精工株式会社 | ステアリング装置 |
| JP6790991B2 (ja) * | 2017-04-24 | 2020-11-25 | 株式会社デンソー | 車両の操舵支援装置および操舵支援制御方法 |
-
1997
- 1997-12-16 JP JP34656297A patent/JP3409323B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH11171036A (ja) | 1999-06-29 |
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