JP4120488B2 - Vehicle steering control device - Google Patents

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JP4120488B2
JP4120488B2 JP2003174250A JP2003174250A JP4120488B2 JP 4120488 B2 JP4120488 B2 JP 4120488B2 JP 2003174250 A JP2003174250 A JP 2003174250A JP 2003174250 A JP2003174250 A JP 2003174250A JP 4120488 B2 JP4120488 B2 JP 4120488B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両状態または操作部の操作状態に応じて伝達比特性を可変で設定可能な伝達比特性設定手段を備えた車両用操舵制御装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
この種の従来技術としては、例えば、車両に横方向のすべりを生じた際に、ステアリングホイールの操作量に対する転舵輪の転舵量の傾き(以下、ステアリングゲイン)を大きくすることにより、車両の立て直しをしやすくするものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、従来から、運転者の運転負荷を低減するため、低速時はステアリングゲインを大きくして小回り時の操舵角を低減したり、高速時は安定性を向上させるためにステアリングゲインを小さくして転舵輪の転舵角を小さくしたりすることが有効であることなどから、車速に応じてステアリングゲインを可変にすることなどが実施されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−291930号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、低速時にステアリングゲインを一旦大きくした後、再び元のステアリングゲインに戻したとき、ステアリングホイールの操舵角がゼロになっても転舵輪の転舵角がゼロにならない、いわゆる中立ずれが発生するという問題があった。
【0006】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、操作量に対する転舵量の傾きを変更したときの中立ずれを防止し、しかも滑らかな操作性が得られる車両用操舵制御装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、車両状態または操作部の操作状態に応じて伝達比特性を可変で設定可能な伝達比特性設定手段を備えた車両用操舵制御装置において、
前記伝達比特性設定手段は、操作量ゼロのとき転舵量ゼロとなる伝達比特性から一旦伝達比特性を変更し、その後再び元の伝達比特性へ戻すとき、操作量が減少している場合には、操作量に対する転舵量の傾きを増大させない伝達比特性を設定する手段とした。
【0008】
【発明の効果】
よって、本発明の車両用操舵制御装置にあっては、変更した伝達比特性から操作量ゼロの際に転舵量ゼロとなる元の伝達比特性に繋げるため、操作量がゼロとなったとき確実に転舵量がゼロとなり、中立ずれの発生を防止できる。また、変更した伝達比特性と元の伝達比特性とを繋げる伝達比特性は、操作量に対する転舵量の傾きが増大しない特性であるため、一連の切り戻し操作中の操作が滑らかに実現できる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用操舵制御装置を実現する実施の形態を、図面に示す第1実施例に基づいて説明する。
【0010】
(第1実施例)
まず、構成を説明する。
図1は第1実施例の車両用操舵制御装置を示す全体システム図である。第1実施例の車両用操舵制御装置は、ステアリングホイール(操作部)1と、操舵角センサ2と、ステアリングコラム3と、ギヤ比可変手段(伝達比可変手段)4と、転舵角センサ5と、ステアリングギヤ6と、サイドロッド7と、転舵輪8と、車両状態検出手段9と、コントローラ(伝達比特性設定手段および伝達比制御手段)10とから構成されている。
【0011】
運転者がステアリングホイール1を操作したときの操舵角は、操舵角センサ2により検出され、コントローラ10に伝えられる。コントローラ10には車両状態検出手段9により検出された車速、ヨーレートなどの物理量と、転舵角センサ5からの転舵角も伝えられる。コントローラ10では、これらの情報と、予めステアリングホイール1の操舵角に対する転舵輪の傾き(以下、ステアリングゲイン)が設定された基準ギヤ比特性(=伝達比特性,図3(b)参照)に基づいて、ステアリングホイール1の操舵角に対する転舵輪8の転舵角の比であるギヤ比を算出し、このギヤ比を設定ギヤ比としてギヤ比可変手段4を制御する。
【0012】
また、コントローラ10は、運転者が急峻な操舵を行っているとき、設定ギヤ比のギヤ比特性を、基準ギヤ比特性から低ゲイン時のギヤ比特性(図4のL2参照)に切り替える制御を実施する。この低ゲイン時のギヤ比特性は、同じ操舵角において、ステアリングゲインが基準ギヤ比特性よりも小さくなるように設定されている。なお、運転者の急峻な操舵が終了した場合には、再び基準ギヤ比特性に基づいて設定ギヤ比が設定される。
【0013】
次に、作用を説明する。
[ギヤ比特性設定制御処理]
図2は、第1実施例装置のコントローラ10にて実行されるギヤ比特性設定制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【0014】
ステップS201では、車両状態検出手段9および操舵角センサ2からの信号(車速V、ヨーレートψ’、操舵角θ)を入力し、ステップS202へ移行する。
【0015】
ステップS202では、運転者が急峻な操舵を行っているかどうかを判定する。YESの場合はステップS208へ移行し、NOの場合はステップS203へ移行する。
【0016】
このステップS202では、下記の何れか一つの条件に該当した場合には、運転者が急峻な操舵を行っていると判定する。
▲1▼ステアリングホイール1の操舵角θが周期的な動作を表し、その周期・振幅・継続時間が各々所定値以上で、かつ、車両が直進状態となる前記ステアリングホイール1の中立位置を含むような場合。
▲2▼車速Vと操舵角θと車両の運動モデルを用いて推定される推定ヨーレートψ#'と、計測された実ヨーレートψ’との差が所定値以上となった場合。
▲3▼計測された操舵角θに基づいて操舵角加速度θ’を算出し(操舵角加速度算出手段)、操舵角加速度θ’が所定値以上となった場合。
▲4▼車速Vと操舵角θと車両の運動モデルを用いて推定ヨー角加速度ψ#''を算出し(推定ヨー角加速度算出手段)、推定ヨー角加速度ψ#''が所定値以上となった場合。
▲5▼ヨーレート計測値に基づいてヨー角加速度ψ''を算出し、ヨー角加速度ψ''が所定値以上となった場合。
【0017】
ステップS203では、低ゲイン時のギヤ比特性から基準ギヤ比特性へ切り替え中であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップS204へ移行し、NOの場合にはステップS207へ移行する。
【0018】
ステップS204では、ステアリングホイール1が切り戻し中であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップS206へ移行し、NOの場合にはステップS205へ移行する。
【0019】
ステップS205では、設定ギヤ比のギヤ比特性として、切り増し時のギヤ比特性を設定し、本制御を終了する。切り増し時のギヤ比特性は、低ゲイン時のギヤ比特性より設定された最終転舵角に、基準ギヤ比特性における最終転舵角と同一の転舵角からの特性を繋げた特性となるように設定する。
【0020】
ステップS206では、設定ギヤ比のギヤ比特性として、切り戻し時のギヤ比特性を設定し、本制御を終了する。切り戻し時のギヤ比特性は、ステアリングゲインΔδ/Δθを増大させないような操舵角θと転舵角δの関係となるように設定されている。
【0021】
ステップS207では、設定ギヤ比(δ/θ)のギヤ比特性として基準ギヤ比特性を設定し、本制御を終了する。この基準ギヤ比特性において、操舵角θとステアリングゲインΔδ/Δθとの関係は、例えば、図3(a)のように設定されている。また、ステアリングゲインΔδ/Δθは、車速Vが上がるにつれて大きくなり、同じ操舵角θでも、車速Vが上がるにつれて転舵角δが小さくなるように設定される。なお、図3(b)のL1は、図3(a)を操舵角θと転舵角δとの関係で表したギヤ比特性図である。
【0022】
ステップS208では、設定ギヤ比δ/θのギヤ比特性として、低ゲイン時のギヤ比特性を設定し、本制御を終了する。なお、この低ゲイン時のギヤ比特性も、基準ギヤ比特性と同様に予め設定されている。
【0023】
[ギヤ比特性設定制御作用]
上述したように、図3(a)は、急峻な操舵が行われていないときの、操舵角θと、転舵角δの増分であるステアリングゲインΔδ/Δθとの関係を示し、操舵角θが0〜θ1まではステアリングゲインΔδ/Δθが一定で、θ1からθ2までの間で増加し、θ2以上でまた一定としている。
【0024】
この関係を操舵角θと転舵角δの関係で表したものが、図3(b)のような基準ギヤ比特性図である。図に示すように、操舵角θが小さい小舵角ステアリングを実現するために、通常よく使う転舵角域においてはステアリングゲインΔδ/Δθを小さくして扱いやすく、使用頻度の少ない大舵角域ではステアリングゲインΔδ/Δθを大きくしている。
【0025】
図3に示した操舵角θと転舵角δの関係において、小舵角ステアリングを実現させるため操舵角が0からθ1のステアリングゲインΔδ/Δθが小さい領域でも現在の一般的な車両のステアリングゲインΔδ/Δθよりも大きいものとなっている場合、例えば、障害物を避けるためなどで急な操舵をした場合は、運転者の期待以上に車両挙動の変化が大きくなることがあることから、急な操舵の場合にはステアリングゲインΔδ/Δθを小さくすることも考えられる。このとき、図2に示したフローチャートにおいて、ステップS201→ステップS202→ステップS208へと進む流れとなる。
【0026】
図4のL2は、低ゲイン時のギヤ比特性である。L1が基準ギヤ比特性であり、急な操舵の場合には、ステアリングゲインΔδ/Δθを小さくしているため、Aの経路をたどり、操舵角がθaであっても転舵角はδaにはならずにδa’となる。
【0027】
この状態から、通常の操舵に戻ったとき、すなわち、設定ギヤ比のギヤ比特性を低ゲイン時のギヤ比特性から基準ギヤ比特性に戻す場合を考える。
【0028】
(切り増し時)
操舵角をθaからさらに切り増す方向に操舵する場合には、図2に示したフローチャートにおいて、ステップS201→ステップS202→ステップS203→ステップS204→ステップS205へと進む流れとなる。
【0029】
すなわち、ステップS205において、設定ギヤ比のギヤ比特性が、基準ギヤ比特性の転舵角がδa’となる操舵角θa’以降の操舵角と転舵角の関係を(θa−θa')分オフセットさせ、Pa’点(θa’,δa’)以降をPa点(θa,δa’)と繋げた関係L2上をたどるように設定される。
【0030】
操舵角をθbまで切り増したとすれば、転舵角δと操舵角θの関係はBの経路を通り転舵角はδbとなる(Pb点)。これは、ある転舵角δを保持した状態で通常の操舵となった場合には、車両の運動状態が転舵角δと車速Vで決まるものと考えれば、その運動状態となっている操舵角θの絶対値|θ|は通常と異なるものの、その状態からの操舵角増大分に対する運動状態の変化分が、基準ギヤ比特性のステアリングゲインΔδ/Δθと同じとなるように設定した方が、運転者が理解しやすく、違和感を生じさせないためである。
【0031】
(切り戻し時)
次にPb点から操舵角を減少させる際には、図2に示したフローチャートにおいて、ステップS201→ステップS202→ステップS203→ステップS204→ステップS206へと進む流れとなる。
【0032】
すなわち、ステップS206において、設定ギヤ比のギヤ比特性が、基準ギヤ比特性L1になめらかにつながるように設定される。このときのギヤ比特性は、例えばPb点から曲線L1に引いた接線の接点Pcをつなぐ特性となる。
【0033】
図5に示すように、Pb点からL1線上にPd点で復帰したとすると、ステアリングゲインΔδ/ΔθがPb点からPd点間の値よりも、操舵角がθdより小さくなったときに一旦大きくなるため、操舵角θに対する転舵角δが波打ったような関係となり、運転者に違和感を与えるおそれがある。
なお、図6に示すように、Pb点と原点Oを結んだ線がL1と交わらない場合には、L1上を通らずに原点に戻してよい。
【0034】
また、基準ギヤ比特性が図7のように複数の直線を繋げた角張った関係に設定されている場合は、切り戻し操舵時には角の点に向けて戻すとよい。
【0035】
以上、中立から急な操舵をした場合について説明したが、中立でない位置から急な転舵をしたときも同様な処理が可能となる。図8において、急な操舵でないと判断されている操舵速度で操舵され、L1上のPd点にある状態から急に切り増すと、L1上を推移せずに小さいステアリングゲインΔδ/ΔθとなるためPa点に達する。そこから急でない操舵速度で切り増すときには、L1を(θa−θa')だけシフトさせたL2上を推移し、例えばPb+点に到達し、戻し方向の操舵ではPaからL1への接点であるPb-点に向けて推移する。
【0036】
また、Pd点から急な戻し操舵をした場合には、L1上を推移して中立点を通過する。これは戻し側の急操舵が転舵角δが急にゼロ方向に変化することを求めたり、さらには逆符号の転舵角δを求めたりするためであり、多少ステアリングゲインΔδ/Δθが大きくても、操舵角θがゼロの時にはかならず転舵角δがゼロとなるため切り増し側のように運転者の期待以上に転舵角δが発生することがないためである。
【0037】
以上説明したように、一度障害回避のような操舵をして、通常の操舵角θと転舵角δの関係からずれた場合でも、切り戻し操舵時に連続的に滑らかに必ず原点に戻るため、中立ずれが発生しない。
【0038】
また、図9に示すように、一度障害回避のような操舵をして通常の操舵角と転舵角の関係からずれた状態から、操舵角θがゼロとなる状態を経由せずにそのまま旋回を継続するような場合でも、切り増し・切り戻し操作をしているうちに、徐々に通常の操舵角θと転舵角δの関係L1に近づいていく(図9の▲1▼→▲2▼→▲3▼→▲4▼→▲5▼→▲6▼)という効果もある。
【0039】
さらに、ある操舵角θにおける転舵角δが、設定ギヤ比が基準ギヤ比特性であるときの転舵角δよりも大きくなることがないため、過度にステアリングゲインΔδ/Δθが大きくなるのを防止できる。
【0040】
次に、効果を説明する。
第1実施例の車両用操舵制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【0041】
(1) 切り戻し時には、設定ギヤ比のギヤ比特性が、図4のL2上のPb点(θb,δb)からL1に引いた接線上をたどるように設定されるため、ステアリングゲインΔδ/Δθが増大せず、一連の切り戻し操作中の操作が滑らかに実現できる。
【0042】
(2) 切り増し時には、設定ギヤ比のギヤ比特性が、図4のL1の転舵角がδa’となる操舵角θa’以降のギヤ比特性を(θa−θa')分オフセットさせ、L2のPa’点(θa’,δa’)以降をPa点(θa,δa’)と繋げた関係L2上をたどるように設定されるため、操舵の増分に対する車両の挙動変化を元のギヤ比特性L1におけるステアリングゲインΔδ/Δθと同一とすることにより、運転者に違和感を感じさせない。
【0043】
(3) ステアリングホイール1の操舵角が中立位置を超えず片側にある場合にも、切り戻し・切り増しを繰り返すたびに、ギヤ比特性を低ゲイン時のギヤ比特性から基準ギヤ比特性に徐々に戻すことができる。
【0044】
(その他の実施例)
以上、本発明の実施の形態を第1実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は第1実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。
【0045】
例えば、第1実施例では、操作部(ステアリングホイール)と転舵部(ステアリングギヤ)とがステアリングコラムで機械的に連結された構成を示したが、本発明は、操作部と転舵部とが機械的に連結されてないステアリングバイワイヤシステムにおいても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の車両用操舵制御装置を示す全体システム図である。
【図2】第1実施例装置のコントローラ10にて実行されるギヤ比特性設定制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図3】基準ギヤ比特性における操舵角とステアリングゲインとの関係を示す図(a)、および基準ギヤ比特性図(b)である。
【図4】低ゲイン時のギヤ比特性図である。
【図5】推奨しないギヤ比特性図である。
【図6】切り戻し時のギヤ比特性の一例を示す図である。
【図7】ギヤ比特性の一例を示す図である。
【図8】第1実施例の作用を示す図である。
【図9】第1実施例の作用を示す図である。
【符号の説明】
1 ステアリングホイール
2 操舵角センサ
3 ステアリングコラム
4 ギヤ比可変手段
5 転舵角センサ
6 ステアリングギヤ
7 サイドロッド
8 転舵輪
9 車両状態検出手段
10 コントローラ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a vehicle steering control device including a transmission ratio characteristic setting means that can variably set a transmission ratio characteristic according to a vehicle state or an operation state of an operation unit.
[0002]
[Prior art]
As this type of conventional technology, for example, when a lateral slip occurs in the vehicle, the inclination of the turning amount of the steered wheel with respect to the steering wheel operation amount (hereinafter referred to as steering gain) is increased. Some have been proposed for facilitating rehabilitation (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
Conventionally, in order to reduce the driving load on the driver, the steering gain is increased at low speeds to reduce the steering angle at small turns, and at high speeds the steering gain is reduced to improve stability. Since it is effective to reduce the turning angle of the steered wheels, for example, the steering gain is made variable according to the vehicle speed.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-291930
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, when the steering gain is once increased at low speed and then returned to the original steering gain again, the turning angle of the steered wheels becomes zero even if the steering angle of the steering wheel becomes zero. There was a problem that a so-called neutral deviation occurred.
[0006]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to prevent a neutral deviation when the inclination of the steering amount with respect to the operation amount is changed, and to obtain a smooth operability. An object of the present invention is to provide a steering control device for a vehicle.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, in the vehicle steering control device including the transmission ratio characteristic setting means capable of variably setting the transmission ratio characteristic according to the vehicle state or the operation state of the operation unit,
When the transmission ratio characteristic setting means changes the transmission ratio characteristic from the transmission ratio characteristic that turns the steering amount to zero when the operation amount is zero, and then returns to the original transmission ratio characteristic again, the operation amount decreases. Is a means for setting a transmission ratio characteristic that does not increase the inclination of the steering amount with respect to the operation amount.
[0008]
【The invention's effect】
Therefore, in the vehicle steering control device of the present invention, when the operation amount becomes zero, the changed transmission ratio characteristic is connected to the original transmission ratio characteristic that becomes the turning amount zero when the operation amount is zero. Steering amount is certainly zero, and neutral deviation can be prevented. In addition, since the transmission ratio characteristic that connects the changed transmission ratio characteristic and the original transmission ratio characteristic is a characteristic that does not increase the inclination of the turning amount with respect to the operation amount, the operation during a series of switchback operations can be realized smoothly. .
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment for realizing a vehicle steering control device of the present invention will be described based on a first example shown in the drawings.
[0010]
(First embodiment)
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a vehicle steering control apparatus according to a first embodiment. The vehicle steering control device of the first embodiment includes a steering wheel (operation unit) 1, a steering angle sensor 2, a steering column 3, a gear ratio variable means (transmission ratio variable means) 4, and a turning angle sensor 5. And a steering gear 6, a side rod 7, steered wheels 8, vehicle state detection means 9, and a controller (transmission ratio characteristic setting means and transmission ratio control means) 10.
[0011]
The steering angle when the driver operates the steering wheel 1 is detected by the steering angle sensor 2 and transmitted to the controller 10. The controller 10 is also notified of physical quantities such as the vehicle speed and yaw rate detected by the vehicle state detection means 9 and the turning angle from the turning angle sensor 5. The controller 10 is based on this information and a reference gear ratio characteristic (= transmission ratio characteristic, see FIG. 3B) in which the inclination of the steered wheel with respect to the steering angle of the steering wheel 1 (hereinafter referred to as steering gain) is set in advance. Then, a gear ratio that is a ratio of the turning angle of the steered wheels 8 to the steering angle of the steering wheel 1 is calculated, and the gear ratio variable means 4 is controlled using this gear ratio as a set gear ratio.
[0012]
Further, the controller 10 performs control for switching the gear ratio characteristic of the set gear ratio from the reference gear ratio characteristic to the gear ratio characteristic at the time of low gain (see L2 in FIG. 4) when the driver is performing steep steering. carry out. The gear ratio characteristic at the time of low gain is set so that the steering gain becomes smaller than the reference gear ratio characteristic at the same steering angle. When the driver's steep steering is finished, the set gear ratio is set again based on the reference gear ratio characteristics.
[0013]
Next, the operation will be described.
[Gear ratio characteristic setting control processing]
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the gear ratio characteristic setting control process executed by the controller 10 of the first embodiment apparatus. Each step will be described below.
[0014]
In step S201, signals (vehicle speed V, yaw rate ψ ′, steering angle θ) from the vehicle state detection means 9 and the steering angle sensor 2 are input, and the process proceeds to step S202.
[0015]
In step S202, it is determined whether the driver is performing steep steering. If YES, the process proceeds to step S208, and if NO, the process proceeds to step S203.
[0016]
In step S202, when any one of the following conditions is satisfied, it is determined that the driver is performing a sharp steering.
(1) The steering angle θ of the steering wheel 1 represents a periodic operation, and includes the neutral position of the steering wheel 1 in which the cycle, amplitude, and duration are each not less than a predetermined value and the vehicle is in a straight traveling state. If so.
(2) The difference between the estimated yaw rate ψ # 'estimated using the vehicle speed V, the steering angle θ, and the vehicle motion model, and the measured actual yaw rate ψ' exceeds a predetermined value.
(3) When the steering angular acceleration θ ′ is calculated based on the measured steering angle θ (steering angular acceleration calculating means), and the steering angular acceleration θ ′ becomes a predetermined value or more.
(4) The estimated yaw angular acceleration ψ # ″ is calculated using the vehicle speed V, the steering angle θ, and the vehicle motion model (estimated yaw angular acceleration calculating means), and the estimated yaw angular acceleration ψ # ″ exceeds a predetermined value. If it becomes.
(5) The yaw angular acceleration ψ ″ is calculated based on the yaw rate measurement value, and the yaw angular acceleration ψ ″ exceeds a predetermined value.
[0017]
In step S203, it is determined whether or not the gear ratio characteristic at the time of low gain is being switched to the reference gear ratio characteristic. If YES, the process moves to step S204, and if NO, the process moves to step S207.
[0018]
In step S204, it is determined whether or not the steering wheel 1 is being switched back. If YES, the process moves to step S206, and if NO, the process moves to step S205.
[0019]
In step S205, the gear ratio characteristic at the time of increase is set as the gear ratio characteristic of the set gear ratio, and this control is terminated. The gear ratio characteristic when the gear is increased is the characteristic obtained by connecting the characteristic from the same turning angle as the final turning angle in the reference gear ratio characteristic to the final turning angle set by the gear ratio characteristic at the time of low gain. Set as follows.
[0020]
In step S206, the gear ratio characteristic at the time of switching back is set as the gear ratio characteristic of the set gear ratio, and this control is terminated. The gear ratio characteristic at the time of switching back is set to have a relationship between the steering angle θ and the turning angle δ so as not to increase the steering gain Δδ / Δθ.
[0021]
In step S207, the reference gear ratio characteristic is set as the gear ratio characteristic of the set gear ratio (δ / θ), and this control is terminated. In this reference gear ratio characteristic, the relationship between the steering angle θ and the steering gain Δδ / Δθ is set, for example, as shown in FIG. Further, the steering gain Δδ / Δθ increases as the vehicle speed V increases, and is set so that the steered angle δ decreases as the vehicle speed V increases even at the same steering angle θ. Note that L1 in FIG. 3 (b) is a gear ratio characteristic diagram representing FIG. 3 (a) by the relationship between the steering angle θ and the turning angle δ.
[0022]
In step S208, the gear ratio characteristic at the time of low gain is set as the gear ratio characteristic of the set gear ratio δ / θ, and this control is terminated. Note that the gear ratio characteristic at the time of low gain is also set in advance similarly to the reference gear ratio characteristic.
[0023]
[Gear ratio characteristic setting control action]
As described above, FIG. 3A shows the relationship between the steering angle θ and the steering gain Δδ / Δθ, which is the increment of the turning angle δ, when the steered steering is not performed. From 0 to θ1, the steering gain Δδ / Δθ is constant, increases between θ1 and θ2, and is constant above θ2.
[0024]
A relationship between the steering angle θ and the turning angle δ is a reference gear ratio characteristic diagram as shown in FIG. As shown in the figure, in order to realize small steering angle steering with a small steering angle θ, the steering angle Δδ / Δθ is easy to handle in the steering angle region that is usually used frequently, and it is easy to handle, and the large steering angle region that is less frequently used. Then, the steering gain Δδ / Δθ is increased.
[0025]
In the relationship between the steering angle θ and the steering angle δ shown in FIG. 3, in order to realize a small steering angle steering, even in the region where the steering gain Δδ / Δθ with a steering angle of 0 to θ1 is small, the current general vehicle steering gain If it is greater than Δδ / Δθ, for example, if the vehicle is steered suddenly to avoid an obstacle, the vehicle behavior may change more than the driver expects. In the case of smooth steering, it is conceivable to reduce the steering gain Δδ / Δθ. At this time, in the flowchart shown in FIG. 2, the process proceeds from step S201 to step S202 to step S208.
[0026]
L2 in FIG. 4 is a gear ratio characteristic at the time of low gain. L1 is the reference gear ratio characteristic, and in the case of sudden steering, since the steering gain Δδ / Δθ is made small, the path of A is followed, and even if the steering angle is θa, the turning angle is δa Instead, it becomes δa ′.
[0027]
Let us consider a case where the normal steering is returned from this state, that is, the gear ratio characteristic of the set gear ratio is returned from the gear ratio characteristic at the time of low gain to the reference gear ratio characteristic.
[0028]
(When rounding up)
In the case of steering in a direction in which the steering angle is further increased from θa, the flow proceeds from step S201 to step S202 to step S203 to step S204 to step S205 in the flowchart shown in FIG.
[0029]
In other words, in step S205, the gear ratio characteristic of the set gear ratio indicates that the relationship between the steering angle and the steering angle after the steering angle θa ′ at which the turning angle of the reference gear ratio characteristic is δa ′ is (θa−θa ′). The offset is set so as to follow the relationship L2 connecting the Pa ′ point (θa ′, δa ′) and the subsequent points to the Pa point (θa, δa ′).
[0030]
Assuming that the steering angle is increased to θb, the relationship between the turning angle δ and the steering angle θ follows the route B and the turning angle becomes δb (point Pb). This is because, when normal steering is performed while maintaining a certain turning angle δ, if the vehicle's motion state is determined by the steering angle δ and the vehicle speed V, the steering in that motion state Although the absolute value | θ | of the angle θ is different from the normal value, it is better to set the change in the motion state with respect to the increase in the steering angle from that state to be the same as the steering gain Δδ / Δθ of the reference gear ratio characteristic. This is because it is easy for the driver to understand and does not cause a sense of incongruity.
[0031]
(When switching back)
Next, when the steering angle is decreased from the point Pb, the flow proceeds from step S201 to step S202 to step S203 to step S204 to step S206 in the flowchart shown in FIG.
[0032]
That is, in step S206, the gear ratio characteristic of the set gear ratio is set so as to be smoothly connected to the reference gear ratio characteristic L1. The gear ratio characteristic at this time is, for example, a characteristic that connects a tangent contact Pc drawn from the point Pb to the curve L1.
[0033]
As shown in FIG. 5, assuming that the Pd point returns from the Pb point to the L1 line, the steering gain Δδ / Δθ is once larger than the value between the Pb point and the Pd point when the steering angle is smaller than θd. Therefore, the steered angle δ with respect to the steering angle θ has a waved relationship, which may give the driver a feeling of strangeness.
As shown in FIG. 6, when the line connecting the point Pb and the origin O does not intersect L1, it may be returned to the origin without passing on L1.
[0034]
Further, when the reference gear ratio characteristic is set to an angular relationship in which a plurality of straight lines are connected as shown in FIG.
[0035]
As described above, the case where the steering is suddenly performed from the neutral position has been described. However, the same processing can be performed when the steering is suddenly performed from a position that is not neutral. In FIG. 8, when steering is performed at a steering speed that is determined not to be abrupt, and suddenly increases from the state at the point Pd on L1, the steering gain Δδ / Δθ becomes small without shifting on L1. Reach Pa point. From there, when the steering speed is increased at a non-steep steering speed, L1 is shifted on (L2) shifted by (θa−θa ′), for example, reaches Pb + point, and Pb which is a contact point from Pa to L1 in steering in the return direction -It moves toward a point.
[0036]
In addition, when sudden return steering is performed from the Pd point, the vehicle moves on L1 and passes the neutral point. This is because the sudden steering on the return side requires that the turning angle δ suddenly change in the zero direction, and further obtains the turning angle δ of the opposite sign, and the steering gain Δδ / Δθ is somewhat large. However, since the turning angle δ is always zero when the steering angle θ is zero, the turning angle δ does not occur more than the driver's expectation unlike the increase side.
[0037]
As described above, even if steering is performed once such as obstacle avoidance and deviates from the relationship between the normal steering angle θ and the turning angle δ, it always returns smoothly to the origin at the time of switchback steering. Neutral deviation does not occur.
[0038]
In addition, as shown in FIG. 9, the vehicle turns as it is without going through the state where the steering angle θ becomes zero from the state where the steering is once performed to avoid the obstacle and deviates from the relationship between the normal steering angle and the turning angle. Even when the operation is continued, while the increase / return operation is continued, the relationship gradually approaches the relationship L1 between the normal steering angle θ and the turning angle δ ((1) → (2) in FIG. 9). (→→ 3 →→ 4 ▼ → 5 →→ 6)).
[0039]
Further, since the turning angle δ at a certain steering angle θ does not become larger than the turning angle δ when the set gear ratio is the reference gear ratio characteristic, the steering gain Δδ / Δθ is excessively increased. Can be prevented.
[0040]
Next, the effect will be described.
In the vehicle steering control device of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
[0041]
(1) At the time of switching back, the gear ratio characteristic of the set gear ratio is set so as to follow the tangent line drawn from the Pb point (θb, δb) on L2 in FIG. 4 to L1, so the steering gain Δδ / Δθ The operation during a series of switchback operations can be smoothly realized.
[0042]
(2) When the gear ratio is increased, the gear ratio characteristic of the set gear ratio is offset by (θa−θa ′) and the gear ratio characteristic after the steering angle θa ′ at which the turning angle of L1 in FIG. Is set so as to follow the relationship L2 connecting the Pa 'point (θa', δa ') and beyond to the Pa point (θa, δa'), so that the behavior change of the vehicle with respect to the steering increment is changed to the original gear ratio characteristic. By making it the same as the steering gain Δδ / Δθ in L1, the driver does not feel uncomfortable.
[0043]
(3) Even when the steering angle of the steering wheel 1 is on one side without exceeding the neutral position, the gear ratio characteristic is gradually changed from the gear ratio characteristic at the time of low gain to the reference gear ratio characteristic every time switching back and back is repeated. Can be returned to.
[0044]
(Other examples)
The embodiment of the present invention has been described based on the first example. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the first example, and the design can be changed without departing from the gist of the invention. Is included in the present invention.
[0045]
For example, in the first embodiment, a configuration in which the operation unit (steering wheel) and the steering unit (steering gear) are mechanically coupled by the steering column is shown. The present invention can also be applied to a steering-by-wire system that is not mechanically connected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall system diagram showing a vehicle steering control apparatus according to a first embodiment;
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of a gear ratio characteristic setting control process executed by a controller 10 of the first embodiment apparatus.
FIG. 3 is a diagram (a) showing a relationship between a steering angle and a steering gain in a reference gear ratio characteristic, and a reference gear ratio characteristic diagram (b).
FIG. 4 is a gear ratio characteristic diagram at the time of low gain.
FIG. 5 is a non-recommended gear ratio characteristic diagram.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a gear ratio characteristic at the time of switching back.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a gear ratio characteristic.
FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the first embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the first embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering angle sensor 3 Steering column 4 Gear ratio variable means 5 Steering angle sensor 6 Steering gear 7 Side rod 8 Steering wheel 9 Vehicle state detection means 10 Controller

Claims (3)

運転者が操作する操作部の操作量に対する、車輪を転舵させる転舵部の転舵量の比である伝達比を任意に変更可能な伝達比可変手段と、
車両状態または操作部の操作状態に応じて、前記伝達比の特性である伝達比特性を可変で設定可能な伝達比特性設定手段と、
少なくとも設定された伝達比特性に基づいて、前記伝達比可変手段に対し伝達比を変化させる制御指令を出力する伝達比制御手段と、
を備えた車両用操舵制御装置において、
前記伝達比特性設定手段は、操作量ゼロのとき転舵量ゼロとなる伝達比特性から一旦伝達比特性を変更し、その後再び元の伝達比特性へ戻すとき、操作量が減少している場合には、操作量に対する転舵量の傾きを増大させない伝達比特性を設定することを特徴とする車両用操舵制御装置。
A transmission ratio variable means capable of arbitrarily changing a transmission ratio, which is a ratio of a steered amount of a steered portion that steers a wheel to an operation amount of an operating unit operated by a driver;
A transmission ratio characteristic setting means capable of variably setting a transmission ratio characteristic which is a characteristic of the transmission ratio according to a vehicle state or an operation state of the operation unit;
A transmission ratio control means for outputting a control command for changing the transmission ratio to the transmission ratio variable means based on at least a set transmission ratio characteristic;
In a vehicle steering control device comprising:
When the transmission ratio characteristic setting means changes the transmission ratio characteristic from the transmission ratio characteristic that turns to zero when the manipulated variable is zero, and then returns to the original transmission ratio characteristic again, the manipulated variable decreases. Includes a transmission ratio characteristic that does not increase the gradient of the steering amount with respect to the operation amount.
運転者が操作する操作部の操作量に対する、車輪を転舵させる転舵部の転舵量の比である伝達比を任意に変更可能な伝達比可変手段と、
車両状態または操作部の操作状態に応じて、前記伝達比の特性である伝達比特性を可変で設定可能な伝達比特性設定手段と、
少なくとも設定された伝達比特性に基づいて、前記伝達比可変手段に対し伝達比を変化させる制御指令を出力する伝達比制御手段と、
を備えた車両用操舵制御装置において、
前記伝達比特性設定手段は、操作量ゼロのとき転舵量ゼロとなる伝達比特性から一旦伝達比特性を変更し、その後再び元の伝達比特性へ戻すとき、操作量が増加している場合には、変更した伝達比特性により設定された最終転舵量に、元の伝達比特性における前記最終転舵量と同一の転舵量からの特性を繋げた伝達比特性を設定することを特徴とする車両用操舵制御装置。
A transmission ratio variable means capable of arbitrarily changing a transmission ratio, which is a ratio of a steered amount of a steered portion that steers a wheel to an operation amount of an operating unit operated by a driver;
A transmission ratio characteristic setting means capable of variably setting a transmission ratio characteristic which is a characteristic of the transmission ratio according to a vehicle state or an operation state of the operation unit;
A transmission ratio control means for outputting a control command for changing the transmission ratio to the transmission ratio variable means based on at least a set transmission ratio characteristic;
In a vehicle steering control device comprising:
When the transmission ratio characteristic setting means changes the transmission ratio characteristic from the transmission ratio characteristic that turns the steering amount to zero when the operation amount is zero, and then returns to the original transmission ratio characteristic again, the operation amount increases. Is characterized in that a transmission ratio characteristic is set by connecting a characteristic from the same turning amount as the final turning amount in the original transmission ratio characteristic to the final turning amount set by the changed transmission ratio characteristic. A vehicle steering control device.
運転者が操作する操作部の操作量に対する、車輪を転舵させる転舵部の転舵量の比である伝達比を任意に変更可能な伝達比可変手段と、
車両状態または操作部の操作状態に応じて、前記伝達比の特性である伝達比特性を可変で設定可能な伝達比特性設定手段と、
少なくとも設定された伝達比特性に基づいて、前記伝達比可変手段に対し伝達比を変化させる制御指令を出力する伝達比制御手段と、
を備えた車両用操舵制御装置において、
前記伝達比特性設定手段は、操作量ゼロのとき転舵量ゼロとなる伝達比特性から一旦伝達比特性を変更し、その後再び元の伝達比特性へ戻すとき、
操作量が減少している場合には、操作量に対する転舵量の傾きを増大させない伝達比特性を設定し、
操作量が増加している場合には、変更した伝達比特性により設定された最終転舵量に、元の伝達比特性における前記最終転舵量と同一の転舵量からの特性を繋げた伝達比特性を設定することを特徴とする車両用操舵制御装置。
A transmission ratio variable means capable of arbitrarily changing a transmission ratio, which is a ratio of a steering amount of a steering unit that steers a wheel with respect to an operation amount of an operation unit operated by a driver;
A transmission ratio characteristic setting means capable of variably setting a transmission ratio characteristic which is a characteristic of the transmission ratio according to a vehicle state or an operation state of the operation unit;
A transmission ratio control means for outputting a control command for changing the transmission ratio to the transmission ratio variable means based on at least a set transmission ratio characteristic;
In a vehicle steering control device comprising:
When the transmission ratio characteristic setting means changes the transmission ratio characteristic from the transmission ratio characteristic that turns to zero when the operation amount is zero, and then returns to the original transmission ratio characteristic again,
If the operation amount is decreasing, set a transmission ratio characteristic that does not increase the inclination of the steering amount with respect to the operation amount,
When the manipulated variable is increasing, the final turning amount set by the changed transmission ratio characteristic is connected to the characteristic from the same turning amount as the final turning amount in the original transmission ratio characteristic. A vehicle steering control device characterized by setting a ratio characteristic.
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