JP5821659B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents

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    • B62D6/008Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications

Description

本発明は、車両用操舵装置の技術分野に関する。
この種の車両用操舵装置として、操舵ハンドルに付与すべき目標操舵反力(或いは、目標操舵トルク)を操舵角及び車速に基づいて設定し、この目標操舵反力を操舵ハンドルに付与する反力制御を行う電動パワーステアリング(EPS:Electric Power Steering)が知られている(例えば特許文献1参照)。このような反力制御を行うことで、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献2及び3が存在する。
米国特許第5198981号明細書 特開平06−056046号公報 特開2006−137215号公報 特願2010−156948 特願2010−149048
ところで、操舵ハンドルの操舵態様としては、転舵輪(例えば、前輪)の転舵角の絶対値を増加させる方向に向かって操舵ハンドルを操舵する追操舵と、転舵輪の転舵角の絶対値を減少させる方向に向かって操舵ハンドルを操舵する戻し操舵との2種類の態様が存在する。しかしながら、前述した特許文献1に開示された技術では、例えば操舵ハンドルの操作態様が追操舵であるのか又は戻し操舵であるのかが何ら考慮されることなく、一律に操舵角に応じて目標操舵反力が設定される。このため、例えば操舵ハンドルの操舵態様によっては、運転者に違和感を与えてしまうおそれがある。その結果、運転者の操舵フィーリングを向上させることが困難になるおそれがあるという技術的問題点がある。
本発明は、例えば前述した問題点に鑑みなされたものであり、例えば運転者の操舵フィーリングを向上させることが可能な車両用操舵装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明の車両用操舵装置は、操舵ハンドルに付与すべき目標操舵反力を前記操舵ハンドルの操舵角に基づいて設定し、前記目標操舵反力を付与する車両用操舵装置であって、前記操舵ハンドルの操舵態様が転舵輪の転舵角の絶対値を増加させる追操舵であるか又は前記転舵角の絶対値を減少させる戻し操舵であるかに応じて前記目標操舵反力が変わるように、前記目標操舵反力を設定する設定手段と、前記設定手段が設定した前記目標操舵反力を前記操舵ハンドルに付与する付与手段とを備える。
本発明の車両用操舵装置によれば、設定手段は、目標操舵反力(即ち、操舵ハンドルに付与すべき操舵反力の目標値)を、操舵ハンドルの操舵角(言い換えれば、当該操舵角の比例項)及び当該操舵角の微分項の少なくとも一方に基づいて設定する。更に、付与手段は、設定手段が設定した目標操舵反力(言い換えれば、当該目標操舵反力に応じたトルク)を、操舵ハンドルに付与する。尚、付与手段がECU等のコントローラである場合には、付与手段は、設定手段が設定した目標操舵反力が操舵ハンドルに付与されるように、目標操舵反力を実際に発生させるモータ等の駆動源の動作を制御する。或いは、付与手段がモータ等の駆動源である場合には、付与手段は、設定手段が設定した目標操舵反力を実際に発生させると共に、当該発生させた目標操舵反力を操舵ハンドルに付与する。
本発明では特に、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様に応じて目標操舵反力が変わるように、目標操舵反力を設定する。具体的には、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様が追操舵であるか否かに応じて目標操舵反力が変わるように、目標操舵反力を設定する。言い換えれば、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様が戻し操舵であるか否かに応じて目標操舵反力が変わるように、目標操舵反力を設定する。具体的には、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様が追操舵であるか又は戻し操舵であるかに応じて目標操舵反力が変わるように、目標操舵反力を設定する。尚、「追操舵」は、典型的には、転舵輪の転舵角の絶対値を増加させる操舵態様を意味する。他方で、「戻し操舵」は、典型的には、転舵輪の転舵角の絶対値を減少させる操舵態様を意味する。
このように、本発明では、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様に応じて目標操舵反力が変わるように、目標操舵反力を設定することができる。従って、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様の違いを考慮しながら、目標操舵反力を設定することができる。このため、例えば操舵ハンドルの操舵態様の違いに起因した操舵フィーリングの違和感を運転者に与えてしまうおそれが少なくなる又はなくなる。その結果、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
本発明の車両用操舵装置の他の態様では、前記設定手段は、(i)前記操舵態様が前記追操舵である場合に設定される前記目標操舵反力と、(ii)前記操舵態様が前記戻し操舵である場合に設定される前記目標操舵反力とが異なるものとなるように、前記目標操舵反力を設定する。
この態様によれば、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様に応じて目標操舵反力が変わるように、目標操舵反力を設定することができる。このため、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
尚、後に詳述するように、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様を追操舵及び戻し操舵という2種類の状態に区別しながら目標操舵反力を設定してもよい。或いは、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様を多種類の状態(例えば、戻し操舵の度合いがX(但し、Xは0≦X≦1を満たす実数)であり且つ追操舵の度合いが1−Xであるという多種類の状態)に区別しながら、目標操舵反力を設定してもよい。いずれにせよ、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様に応じて目標操舵反力が変わるように、目標操舵反力を設定すればよい。
本発明の車両用操舵装置の他の態様では、前記設定手段は、前記操舵角の比例項及び前記操舵角の微分項のうちの少なくとも一方に基づいて前記目標操舵反力を設定する。
この態様によれば、設定手段は、操舵ハンドルの操舵角の比例項及び当該操舵角の微分項の少なくとも一方に基づいて、目標操舵反力を好適に設定することができる。尚、操舵ハンドルの操舵角の比例項は、例えば、操舵角そのもの又は操舵角に比例する値である。また、操舵角の微分項は、例えば、操舵角の時間微分値であって、実質的には操舵角速度に一致する値である。
上述の如く操舵角の比例項及び操舵角の微分項の少なくとも一方に基づいて目標操舵反力を設定する車両用操舵装置の態様では、前記設定手段は、夫々が前記操舵角の比例項及び前記操舵角の微分項のうちの少なくとも一方と前記目標操舵反力との間の関係を規定する複数のマッピング情報のうちの少なくとも一つに基づいて前記目標操舵反力を設定し、前記設定手段は、前記操舵ハンドルの操舵態様が前記追操舵であるか又は前記戻し操舵であるかに応じて前記少なくとも一つのマッピング情報を選択することで、前記操舵ハンドルの操舵態様が前記追操舵であるか又は前記戻し操舵であるかに応じて前記目標操舵反力を設定するように構成してもよい。
このように構成すれば、設定手段は、複数のマッピング情報のうちの少なくとも一つに基づいて目標操舵反力を設定することができるため、比較的容易に前記操舵ハンドルの操舵態様に応じて目標操舵反力を設定することができる。
上述の如く複数のマッピング情報のうちの少なくとも一つに基づいて目標操舵反力を設定する車両用操舵装置の態様では、前記複数のマッピング情報は、(i)前記操舵態様が前記追操舵である場合の前記操舵角の比例項及び前記操舵角の微分項のうちの少なくとも一方と前記目標操舵反力との関係を規定する第1のマッピング情報と、(ii)前記操舵態様が前記戻し操舵である場合の前記操舵角の比例項及び前記操舵角の微分項のうちの少なくとも一方と前記目標操舵反力との関係を規定する第2のマッピング情報とを含み、前記設定手段は、前記第1のマッピング情報に基づいて設定される前記目標操舵反力と前記第2のマッピング情報に基づいて設定される前記目標操舵反力との加重平均値であって且つ前記操舵ハンドルの操舵態様が前記追操舵であるか又は前記戻し操舵であるかに応じた加重平均値を、前記目標操舵反力として設定するように構成してもよい。
このように構成すれば、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様を追操舵及び戻し操舵という2種類の状態に区別することに加えて又は代えて、操舵ハンドルの操舵態様を多種類の状態(例えば、戻し操舵の度合いがX(但し、Xは0≦X≦1を満たす実数)であり且つ追操舵の度合いが1−Xであるという多種類の状態)に区別しながら、目標操舵反力を設定することができる。より具体的には、戻し操舵の度合いがXであり且つ追操舵の度合いが1−Xであると共に第1のマッピング情報に基づいて設定される目標操舵反力がK1であり且つ第2のマッピング情報に基づいて設定される目標操舵反力がK2であるとすると、設定手段は、例えば、K1×(1−X)+K2×Xという加重平均値を目標操舵反力として設定することができる。従って、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様に応じて目標操舵反力が変わるように、目標操舵反力を適切に設定することができる。
上述の如く複数のマッピング情報のうちの少なくとも一つに基づいて目標操舵反力を設定する車両用操舵装置の態様では、前記複数のマッピング情報は、(i)前記操舵態様が前記追操舵である場合の前記操舵角の比例項及び前記操舵角の微分項のうちの少なくとも一方と前記目標操舵反力との関係を規定する第1のマッピング情報と、(ii)前記操舵態様が前記戻し操舵である場合の前記操舵角の比例項及び前記操舵角の微分項のうちの少なくとも一方と前記目標操舵反力との関係を規定する第2のマッピング情報とを含み、前記設定手段は、前記第1及び第2のマッピング情報のうち前記操舵ハンドルの操舵態様が前記追操舵であるか又は前記戻し操舵であるかに応じて選択されるいずれか一方のマッピング情報に基づいて、前記目標操舵反力を設定するように構成してもよい。
このように構成すれば、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様を追操舵及び戻し操舵という2種類の状態に区別しながら、目標操舵反力を設定することができる。従って、設定手段は、操舵ハンドルの操舵態様に応じて目標操舵反力が変わるように、目標操舵反力を適切に設定することができる。
上述の如く操舵角の比例項及び操舵角の微分項の少なくとも一方に基づいて目標操舵反力を設定する車両用操舵装置の態様では、前記設定手段は、(i)前記操舵角の比例項及び前記操舵角の微分項のうちの少なくとも一方と前記目標操舵反力との間の関係を規定するマッピング情報に基づいて前記目標操舵反力を算出し、(ii)当該算出した目標操舵反力に対して、前記操舵ハンドルの操舵態様が前記追操舵であるか又は前記戻し操舵であるかに応じて定まる所定のゲインを掛け合わせることで、前記目標操舵反力を設定するように構成してもよい。
このように構成すれば、設定手段は、単一のマッピング情報に基づいて算出された目標操舵反力のゲインを調整することで、単一のマッピング情報に基づいて目標操舵反力を設定することができる。このため、設定手段は、比較的容易に操舵ハンドルの操舵態様に応じて目標操舵反力を設定することができる。
本発明の車両用操舵装置の他の態様では、前記操舵ハンドルの操舵態様が前記追操舵であるか又は前記戻し操舵であるかを特定する特定手段を更に備え、前記設定手段は、前記特定手段によって特定された前記操舵態様に応じて前記目標操舵反力が変わるように、前記目標操舵反力を設定する。
この態様によれば、設定手段は、特定手段によって特定された操舵ハンドルの操舵態様に応じて目標操舵反力を設定することができるため、比較的容易に前記操舵ハンドルの操舵態様に応じて目標操舵反力を設定することができる。
上述の如く特定手段を備える車両用操舵装置の態様では、前記特定手段は、前記操舵角及び前記操舵ハンドルの操舵角速度に基づいて、前記操舵ハンドルの操舵態様が前記追操舵であるか又は前記戻し操舵であるかを特定するように構成してもよい。
このように構成すれば、特定手段は、操舵ハンドルの操舵態様が追操舵であるか又は戻し操舵であるかを比較的容易に特定することができる。
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。
本実施形態の車両用操舵装置を備えた車両の全体構成を示すブロック図である。 主として本実施形態のコントローラによって行われる反力制御の流れを示すフローチャートである。 操舵態様特定ブロックにより行われる操舵態様特定係数の算出処理について、操舵態様特定ブロックの構成と共に説明するブロック図及び操舵態様特定ブロックが備える変換器の変換特性を示すグラフである。 目標操舵反力設定ブロックにより行われる図2のステップS102からステップS104までの処理について、目標操舵反力設定ブロックの構成と共に説明するブロック図及び目標操舵反力設定ブロックが備える反力算出部が参照する反力マップのマッピング特性を示すグラフである。 主として本実施形態のコントローラによって行われる反力制御の変形例の流れを示すフローチャートである。 目標操舵反力設定ブロックにより行われる図5のステップS203からステップS204までの処理について、目標操舵反力設定ブロックの構成と共に説明するブロック図及び目標操舵反力設定ブロックが備えるゲイン算出部が参照するゲインマップのマッピング特性を示すグラフである。
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
(1)車両の構成
まず、本実施形態の車両用操舵装置を備えた車両の全体構成について、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態の車両用操舵装置を備えた車両の全体構成を示すブロック図である。
図1において、本実施形態に係る車両用操舵装置を備えた車両10は、ステアリングホイール11と、ステアリングシャフト12と、モータ13と、ラックアンドピニオン部14と、タイロッド15と、ナックルアーム16と、前輪17fと、操舵角センサ21と、操舵角速度センサ22と、車速センサ23と、コントローラ100とを備えている。
ステアリングホイール11(以下、適宜“ステアリング11”と称する)は、本発明の「操舵ハンドル」の一具体例であり、車両10を旋回等させるために運転者によって操舵(言い換えれば、操作)される。ステアリング11は、ステアリングシャフト12を介して、ラックアンドピニオン部14に接続されている。ステアリングシャフト12には、操舵角センサ21、操舵角速度センサ22及びモータ13が設けられている。
操舵角センサ21は、運転者によるステアリング11の操舵に対応する操舵角MAを検出する。操舵角センサ21は、検出した操舵角MAをコントローラ100に供給する。
操舵角速度センサ22は、運転者によるステアリング11の操舵に対応する操舵角速度dMA(つまり、操舵角センサ21が検出する操舵角MAの時間微分値に相当するパラメータ)を検出する。操舵角速度センサ22は、検出した操舵角速度dMAをコントローラ100に供給する。尚、操舵角速度センサ22が検出する操舵角速度dMAは、操舵角センサ21が検出する操舵角MAを時間微分することでも得られる。このため、車両10は、操舵角センサ21が検出する操舵角MAを時間微分することで操舵角速度dMAを得る場合には、操舵角速度センサ22を備えていなくともよい。
車速センサ23は、車両10の車速Vを検出し、検出した車速Vをコントローラ100に供給する。
モータ13は、減速機や電動モータなどによって構成されており、コントローラ100による制御下で、ステアリングシャフト12にトルクを付与する。
ラックアンドピニオン部14は、ラックやピニオンによって構成されており、ステアリングシャフト12から回転が伝達されて動作する。ラックアンドピニオン部14には、タイロッド15及びナックルアーム16が連結されており、ナックルアーム16には、本発明の「転舵輪」の一具体例である前輪17fが連結されている。この場合、タイロッド15及びナックルアーム16がラックアンドピニオン部14によって動作されることにより、ナックルアーム16に連結された前輪17fが転舵されることとなる。
コントローラ100は、本発明の「車両用操舵装置」の一具体例であり、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備えた電子制御ユニットである。コントローラ100は、操舵角センサ21から供給される操舵角MA、操舵角速度センサ22から供給される操舵角速度dMA及び車速センサ23から供給される車速Vに基づいて、目標操舵反力Kを設定する。コントローラ100は、設定した目標操舵反力Kがステアリング11に付与されるように、モータ13を制御する反力制御を行う。即ち、反力制御では、ステアリングシャフト12を介してモータ13からステアリング11に目標操舵反力Kが付与されるように、モータ13の動作がコントローラ100によって制御される。尚、目標操舵反力Kの付与は、典型的には、現時点でのステアリング11の操舵トルクMTと目標操舵反力Kとの差分に応じたトルクをステアリング11に付与することによって実現されるが、そのほかの態様で実現されてもよい。
特に、本実施形態では、コントローラ100は、ステアリング11の操舵態様に応じて目標操舵反力Kが変わるような反力制御を行う。より具体的には、コントローラ100は、例えば、ステアリング11の操舵態様が追操舵である場合に設定される目標操舵反力Kとステアリング11の操舵態様が戻し操舵である場合に設定される目標操舵反力Kとが異なるものとなるような反力制御を行う。
尚、「追操舵」は、転舵輪の一具体例である前輪17fの転舵角(言い換えれば、舵角)の絶対値を増加させる操舵態様を意味する。他方で、「戻し操舵」は、転舵輪の一具体例である前輪17fの転舵角の絶対値を減少させる操舵態様を意味する。一例として、ステアリング11を時計回りに回転させることで前輪17fが進行方向に対して右側に転舵され且つステアリング11を半時計回りに回転させることで前輪17fが進行方向に対して左側に転舵される車両10における追操舵及び戻し操舵について説明する。前輪17fの転舵角が0である状態を起点としてステアリング11を時計回りに又は反時計回りに回転させる場合には、前輪17fの転舵角の絶対値は増加する。同様に、前輪17fが進行方向に対して右側に転舵されている状態を起点としてステアリング11を時計回りに回転させる場合には、前輪17fの転舵角の絶対値は増加する。同様に、前輪17fが進行方向に対して左側に転舵されている状態を起点としてステアリング11を半時計回りに回転させる場合には、前輪17fの転舵角の絶対値は増加する。従って、これら3種類の操舵態様は、典型的には追操舵となる。一方で、前輪17fが進行方向に対して左側に転舵されている状態を起点としてステアリング11を時計回りに回転させる場合には、前輪17fの転舵角の絶対値は減少する。同様に、前輪17fが進行方向に対して右側に転舵されている状態を起点としてステアリング11を半時計回りに回転させる場合には、前輪17fの転舵角の絶対値は減少する。従って、これら2種類の操舵態様は、典型的には戻し操舵となる。
このような反力制御を行うために、コントローラ100は、その内部にハードウェア回路等として物理的に実現される又は処理ルーチンとして論理的に実現される処理ブロックとして、操舵態様特定ブロック110と目標操舵反力設定ブロック120とモータ制御ブロック130とを備えている。
操舵態様特定ブロック110は、本発明の「特定手段」の一具体例であり、ステアリング11の操舵態様を特定する(言い換えれば、判定する)。より具体的には、操舵態様特定ブロック110は、例えばステアリング11の操舵態様が追操舵であるか(更には、必要であれば、戻し操舵の要素よりも追操舵の要素が強いか)又は戻し操舵であるか(更には、必要であれば、追操舵の要素よりも戻し操舵の要素が強いか)を特定してもよい。このとき、操舵態様特定ブロック110は、操舵角センサ21が検出した操舵角MAや操舵角速度センサ22が検出した操舵角速度dMA等に基づいて、ステアリング11の操舵態様を特定してもよい。尚、操舵態様特定ブロック110については、後に詳述する(図3参照)。
目標操舵反力設定ブロック120は、本発明の「設定手段」の一具体例であり、操舵角センサ21から供給される操舵角MA、操舵角速度センサ22から供給される操舵角速度dMA及び車速センサ23から供給される車速V、並びに操舵態様特定ブロック110によって特定されたステアリング11の操舵態様に基づいて、目標操舵反力Kを設定する。尚、目標操舵反力設定ブロック120については、後に詳述する(図4参照)。
モータ制御ブロック130は、本発明の「付与手段」の一具体例であり、目標操舵反力設定ブロック120において設定された目標操舵反力Kがステアリング11に付与されるように、モータ13を制御する。例えば、モータ制御ブロック130は、目標操舵反力設定ブロック120において設定された目標操舵反力K(言い換えれば、当該目標操舵反力Kと現在の操舵トルクMTとの差分に応じたトルク)をモータ13の駆動信号に変換すると共に、当該駆動信号をモータ13に供給することで、モータ13を駆動させてもよい。その結果、モータ13からステアリング11に対して目標操舵反力Kが付与される。
(2)反力制御の流れ
続いて、主として本実施形態のコントローラ100によって行われる反力制御について、図2を参照して説明する。図2は、主として本実施形態のコントローラ100によって行われる反力制御の流れを示すフローチャートである。
図2に示すように、まず、コントローラ100が備える操舵態様特定ブロック110は、ステアリング11の操舵態様を特定する(ステップS101)。つまり、操舵態様特定ブロック110は、ステアリング11の操舵態様が追操舵であるのか又は戻し操舵であるのかを特定する(ステップS101)。本実施形態では、操舵態様特定ブロック110は、ステアリング11の操舵態様を特定する操舵態様特定係数Xを算出することで、ステアリング11の操舵態様を特定している。
ここで、図3を参照して、操舵態様特定ブロック110により行われる操舵態様特定係数の算出処理について、操舵態様特定ブロック110の構成と共に説明する。図3は、操舵態様特定ブロック110により行われる操舵態様特定係数の算出処理について、操舵態様特定ブロック110の構成と共に説明するブロック図、操舵態様特定ブロック110が備える変換器113及び114の変換特性、並びに操舵態様特定ブロック110が備える変換器116の変換特性を示すグラフである。
図3(a)に示すように、操舵態様特定ブロック110は、その内部にハードウェア回路等として物理的に実現される又は処理ルーチンとして論理的に実現される処理ブロックとして、乗算器111と、乗算器112と、変換器113と、変換器114と、乗算器115と、変換器116とを備えている。
操舵角センサ21によって検出された操舵角MAは、乗算器111の一方の入力部に入力される。乗算器ブロック111の他方の入力部には、所望の定数である第1調整項c1が入力される。尚、第1調整項c1は、常に固定された定数であってもよいし、適宜変更される可変値であってもよい。乗算器111は、操舵角MAと第1調整項c1との乗算値(MA×c1)を、変換器113に出力する。
変換器113は、乗算器111の出力(MA×c1)を、所望の変換特性に応じて変換する。本実施形態では、変換器113は、図3(b)に示す変換特性を用いて、乗算器111の出力(MA×c1)を変換する。尚、図3(b)の変換特性は、横軸が変換器113の入力(つまり、乗算器111の出力(MA×c1))に相当し且つ縦軸が変換器113の出力に相当する。図3(b)に示すように、変換器113は、乗算器111の出力(MA×c1)を、双曲線関数tanhを用いて変換している。つまり、変換器113の出力は、tanh(MA×c1)となる。
尚、第1調整項c1を変更することで、変換器113の変換特性(例えば、図3(b)に示すグラフの傾き等)を調整することができる。具体的には、例えば、第1調整項c1を変更することで、変換器113の変換特性を、図3(b)中の太線で示す変換特性から、図3(b)中の一点鎖線で示す変換特性へと変えることができる。
一方で、操舵角速度センサ22によって検出された操舵角速度dMAは、乗算器112の一方の入力部に入力される。乗算器112の他方の入力部には、所望の定数である第2調整項c2が入力される。尚、第2調整項c2は、常に固定された定数であってもよいし、適宜変更される可変値であってもよい。乗算器112は、操舵角速度dMAと第2調整項c2との乗算値(dMA×c2)を、変換器114に出力する。
変換器114は、乗算器112の出力(dMA×c2)を、所望の変換特性に応じて変換する。尚、変換器114の変換特性は、変換器113の変換特性と同一であってもよい。つまり、乗算器114の出力は、tanh(dMA×c2)となる。尚、変換器114の変換特性は、変換器113の変換特性と同様に、第2調整項c2を変更することで調整することができる。
変換器113の出力(tanh(MA×c1))及び変換器114の出力(tanh(dMA×c2))は、乗算器115によって掛け合わせられる。
変換器116は、乗算器115の出力(tanh(MA×c1)×tanh(dMA×c2))を、所望の変換特性に応じて変換する。本実施形態では、変換器116は、図3(c)に示す変換特性を用いて、乗算器115の出力(tanh(MA×c1)×tanh(dMA×c2))を変換する。尚、図3(c)の変換特性は、横軸が変換器116の入力(つまり、乗算器115の出力((tanh(MA×c1)×tanh(dMA×c2)))に相当し且つ縦軸が変換器116の出力に相当する。図3(c)に示すように、変換器116は、出力値=−0.5×入力値+0.5という変換特性を有している。その結果、変換器116からは、ステアリング11の操舵態様に応じた値であって且つ0から1までの範囲に収まる値が、操舵態様特定係数Xとして出力される。
操舵態様特定係数Xは、ステアリング11の操舵態様が追操舵である場合には、概ね「0」から「0.5」までの間の範囲に収まる値を有する。一方で、操舵態様特定係数Xは、ステアリング11の操舵態様が戻し操舵である場合には、概ね「0.5」から「1」までの間の範囲に収まる値を有する。
尚、図3(a)に示す操舵態様特定ブロック110は、操舵態様特定係数Xとして、0から1までの範囲に収まる値を出力している。このように操舵態様特定係数Xとして0から1までの範囲に収まる値が出力されるのは、第1調整項c1が操舵角MAに対して掛け合わせられ且つ第2調整項c2が操舵角速度dMAに対して掛け合わせられていることが一つの理由である。一方で、操舵態様特定ブロック110は、操舵態様特定係数Xとして、0及び1のいずれか一方の値を出力してもよい。例えば、操舵態様特定ブロック110は、ステアリング11の操舵態様が追操舵である場合には、操舵態様特定係数Xとして、「0」を出力してもよい。他方で、例えば、操舵態様特定ブロック110は、ステアリング11の操舵態様が戻し操舵である場合には、操舵態様特定係数Xとして、「1」を出力してもよい。このように操舵態様特定係数Xとして0及び1のいずれか一方の値が出力される場合には、操舵態様特定ブロック110では、操舵角MAに対する第1調整項c1の掛け合わせ及び操舵角速度dMAに対する第2調整項c2の掛け合わせは行われなくともよい。
また、図3(b)に示す変換器113及び114の変換特性は、あくまで一例に過ぎず、変換器113及び114の少なくとも一方は、図3(b)に示す変換特性とは異なる変換特性を有していてもおい。同様に、図3(c)に示す変換器116の変換特性は、あくまで一例に過ぎず、変換器116は、図3(c)に示す変換特性とは異なる変換特性を有していてもおい。
また、図3(a)に示す操舵態様特定ブロック110は、操舵角MA及び操舵角速度dMAに基づいて、ステアリング11の操舵態様を特定している。しかしながら、操舵態様特定ブロック110は、操舵角MA及び操舵角速度dMA以外の任意のパラメータに基づいて、ステアリング11の操舵態様を特定してもよい。例えば、操舵態様特定ブロック110は、ステアリング11を運転者が操舵する際のトルクである操舵トルクMT及びモータ13の駆動軸の角速度(実質的には、ステアリングシャフト12の角速度と同等)であるモータ角速度に基づいて、ステアリング11の操舵態様を特定してもよい。
再び図2において、続いて、コントローラ100が備える目標操舵反力設定ブロック120は、ステアリング11の操舵態様が追操舵である場合に付与されるべき目標操舵反力(以降、適宜“目標操舵反力K1”と称する)を算出する(ステップS102)。このとき、目標操舵反力設定ブロック120は、操舵角センサ21が検出する操舵角MA及び車速センサ23が検出する車速V並びに後述する追操舵時用反力マップ123(図4(b)参照)に基づいて、追操舵時の目標操舵反力K1を設定してもよい。或いは、目標操舵反力設定ブロック120は、操舵角速度センサ22が検出する操舵角速度dMA及び車速センサ23が検出する車速V並びに後述する追操舵時用反力マップ123(図4(c)参照)に基づいて、追操舵時の目標操舵反力K1を設定してもよい。
ステップS102の処理に続いて、相前後して又は並行して、コントローラ100が備える目標操舵反力設定ブロック120は、ステアリング11の操舵態様が戻し操舵である場合に付与されるべき目標操舵反力(以降、適宜“目標操舵反力K2”と称する)を算出する(ステップS103)。このとき、目標操舵反力設定ブロック120は、操舵角センサ21が検出する操舵角MA及び車速センサ23が検出する車速V並びに後述する戻し操舵時用反力マップ124(図4(d)参照)に基づいて、戻し操舵時の目標操舵反力K2を設定してもよい。或いは、目標操舵反力設定ブロック120は、操舵角速度センサ22が検出する操舵角速度dMA及び車速センサ23が検出する車速V並びに後述する戻し操舵時用反力マップ124(図4(e)参照)に基づいて、戻し操舵時の目標操舵反力K2を設定してもよい。
その後、目標操舵反力設定ブロック120は、ステップ102で算出された目標操舵反力K1とステップS103で算出された目標操舵反力K2との、操舵態様特定係数Xに応じた加重平均値を算出する(ステップS104)。具体的には、目標操舵反力設定ブロック120は、加重平均値として、K1×(1−X)+K2×Xを算出する。算出された加重平均値は、最終的な目標操舵反力Kとなる。
ここで、図4を参照して、目標操舵反力設定ブロック120により行われる図2のステップS102からステップS104までの処理について、目標操舵反力設定ブロック120の構成と共に説明する。図4は、目標操舵反力設定ブロック120により行われる図2のステップS102からステップS104までの処理について、目標操舵反力設定ブロック120の構成と共に説明するブロック図、並びに目標操舵反力設定ブロック120が備える反力算出部121が参照する追操舵時用反力マップ123のマッピング特性及び目標操舵反力設定ブロック120が備える反力算出部122が参照する戻し操舵時用反力マップ124のマッピング特性を示すグラフである。
図4(a)に示すように、目標操舵反力設定ブロック120は、反力算出部121と、反力算出部122と、追操舵時用反力マップ123と、戻し操舵時用反力マップ124と、減算器125と、乗算器126と、乗算器127と、加算器128とを備える。
反力算出部121には、操舵角センサ21によって検出された操舵角MA及び車速センサ23によって検出された車速Vが入力されてもよい。この場合、反力算出部121は、入力された操舵角MA及び車速Vと追操舵時用反力マップ123とに基づいて、目標操舵反力K1(つまり、ステアリング11の操舵態様が追操舵である場合に付与されるべき目標操舵反力)を算出する。
操舵角MA及び車速Vが反力算出部121に入力される場合に反力算出部121が参照する追操舵時用反力マップ123は、図4(b)に示すように、目標操舵反力K1を操舵角MA及び車速Vに応じて規定するマップである。図4(b)に示すように、追操舵時用反力マップ123は、操舵角MAが大きくなればなるほど目標操舵反力K1が大きくなり且つ車速Vが速くなればなるほど目標操舵反力K1が大きくなるように、目標操舵反力K1を規定している。
或いは、反力算出部121には、操舵角速度センサ22によって検出された操舵角速度dMA及び車速センサ23によって検出された車速Vが入力されてもよい。この場合、反力算出部121は、入力された操舵角速度dMA及び車速Vと追操舵時用反力マップ123とに基づいて、目標操舵反力K1(つまり、ステアリング11の操舵態様が追操舵である場合に付与されるべき目標操舵反力)を算出する。
操舵角速度dMA及び車速Vが反力算出部121に入力される場合に反力算出部121が参照する追操舵時用反力マップ123は、図4(c)に示すように、目標操舵反力K1を操舵角速度dMA及び車速Vに応じて規定するマップである。図4(c)に示すように、追操舵時用反力マップ123は、操舵角速度dMAが大きくなればなるほど目標操舵反力K1が大きくなり且つ車速Vが速くなればなるほど目標操舵反力K1が大きくなるように、目標操舵反力K1を規定している。
また、反力算出部122には、操舵角センサ21によって検出された操舵角MA及び車速センサ23によって検出された車速Vが入力されてもよい。この場合、反力算出部122は、入力された操舵角MA及び車速Vと戻し操舵時用反力マップ124に基づいて、目標操舵反力K2(つまり、ステアリング11の操舵態様が戻し操舵である場合に付与されるべき目標操舵反力)を算出する。
操舵角MA及び車速Vが反力算出部122に入力される場合に反力算出部122が参照する戻し操舵時用反力マップ124は、図4(d)に示すように、目標操舵反力K2を操舵角MA及び車速Vに応じて規定するマップである。図4(d)に示すように、戻し操舵時用反力マップ124は、操舵角MAが大きくなればなるほど目標操舵反力K2が大きくなり且つ車速Vが速くなればなるほど目標操舵反力K2が大きくなるように、目標操舵反力K2を規定している。
或いは、反力算出部122には、操舵角速度センサ22によって検出された操舵角速度dMA及び車速センサ23によって検出された車速Vが入力されてもよい。この場合、反力算出部122は、入力された操舵角速度dMA及び車速Vと戻し操舵時用反力マップ124に基づいて、目標操舵反力K2(つまり、ステアリング11の操舵態様が戻し操舵である場合に付与されるべき目標操舵反力)を算出する。
操舵角速度dMA及び車速Vが反力算出部123に入力される場合に反力算出部122が参照する戻し操舵時用反力マップ124は、図4(e)に示すように、目標操舵反力K2を操舵角速度dMA及び車速Vに応じて規定するマップである。図4(e)に示すように、戻し操舵時用反力マップ124は、操舵角速度dMAが大きくなればなるほど目標操舵反力K2が大きくなり且つ車速Vが速くなればなるほど目標操舵反力K2が大きくなるように、目標操舵反力K2を規定している。
本実施形態では特に、追操舵時用反力マップ123のマッピング特性(例えば、図4(b)又は図4(c)に示すグラフの形状)は、追操舵時用反力マップ124のマッピング特性(例えば、図4(d)又は図4(e)に示すグラフの形状)とは異なる。その結果、追操舵時用反力マップ123によって規定される目標操舵反力K1と、戻し操舵時用反力マップ124によって規定される目標操舵反力K2とが異なる値となる。
より具体的には、同一の操舵角MA及び同一の車速Vに着目した場合、図4(b)に示す追操舵時用反力マップ123によって規定される目標操舵反力K1と、図4(d)に示す戻し操舵時用反力マップ124によって規定される目標操舵反力K2とが異なる値となる。図4(b)及び図4(d)は、追操舵時用反力マップ123によって規定される目標操舵反力K1が、戻し操舵時用反力マップ124によって規定される目標操舵反力K2よりも大きくなる例を示している。但し、追操舵時用反力マップ123によって規定される目標操舵反力K1が、戻し操舵時用反力マップ124によって規定される目標操舵反力K2よりも小さくなってもよい。
或いは、同一の操舵角速度dMA及び同一の車速Vに着目した場合、図4(c)に示す追操舵時用反力マップ123によって規定される目標操舵反力K1と、図4(e)に示す戻し操舵時用反力マップ124によって規定される目標操舵反力K2とが異なる値となる。図4(c)及び図4(e)は、追操舵時用反力マップ123によって規定される目標操舵反力K1が、戻し操舵時用反力マップ124によって規定される目標操舵反力K2よりも大きくなる例を示している。但し、追操舵時用反力マップ123によって規定される目標操舵反力K1が、戻し操舵時用反力マップ124によって規定される目標操舵反力K2よりも小さくなってもよい。
一方で、操舵態様特定ブロック110によって算出された操舵態様特定係数Xは、減算器125の一方の入力部に入力される。減算器125の他方の入力部125には、定数「1」が入力される。減算器125は、定数「1」から操舵態様特定係数Xを除算した値(1−X)を、乗算器126へと出力する。
乗算器126の一方の入力部には、反力算出部121の出力(K1)が入力される。乗算器126の他方の入力部には、加算器125の出力(1−X)が入力される。乗算器126は、反力算出部121の出力(K1)と加算器125の出力(1−X)との乗算値(つまり、K1×(1−X))を、加算器128に出力する。
乗算器127の一方の入力部には、反力算出部122の出力(K2)が入力される。乗算器127の他方の入力部には、操舵態様特定係数Xが入力される。乗算器127は、反力算出部122の出力(K2)と操舵態様特定係数Xとの乗算値(つまり、K2×X)を、加算器128に出力する。
加算器128は、乗算器126の出力(K1×(1−X))と乗算器127の出力(K2×X)とを加算する。その結果、加算器128からは、最終的な目標操舵反力Kとして、K1×(1−X)+K2×Xが出力される。
ここで、操舵態様特定係数Xが「0」となる場合(つまり、ステアリング11の操舵態様が追操舵である場合)を例にあげて、目標操舵反力設定部120の処理について説明する。この場合、減算器125から乗算器126には、「1−X(X=「0」)=1」が出力される。その結果、乗算器126から加算器128には、目標操舵反力K1がそのまま出力される。他方で、乗算器127の一方の入力部には操舵態様特定係数X(=「0」)が入力されるため、乗算器127から加算器128には、何も出力されない(或いは、「0」が出力される)。その結果、加算器128からは、最終的な目標操舵反力Kとして、追操舵時の目標操舵反力K1が出力される。
また、操舵態様特定係数Xが「1」となる場合(つまり、ステアリング11の操舵態様が戻し操舵である場合)を例にあげて、目標操舵反力設定部120の処理について説明する。この場合、減算器125から乗算器126には、「1−X(X=「1」)=0」が出力される。このため、乗算器126から加算器128には、何も出力されない(或いは、「0」が出力される)。他方で、乗算器127の一方の入力部には操舵態様特定係数X(=「1」)が入力されるため、乗算器127から加算器128には、目標操舵反力K2がそのまま出力される。その結果、加算器128からは、最終的な目標操舵反力Kとして、戻し操舵時の目標操舵反力K2が出力される。
また、操舵態様特定係数Xが「0.5」となる場合を例にあげて、目標操舵反力設定部120の処理について説明する。尚、操舵態様特定係数Xが「0.5」となるステアリング11の操舵態様としては、ステアリング11を目いっぱい切ったところで止めている状態(MA=最大値であり且つdMA=0となる状態)が一例としてあげられる。この場合、減算器125から乗算器126には、「1−X(X=「0.5」)=0.5」が出力される。このため、乗算器126から加算器128には、「K1×0.5」が出力される)。他方で、乗算器127の一方の入力部には操舵態様係数X(=「0.5」)が入力されるため、乗算器127から加算器128には、「K2×0・5」が出力される。その結果、加算器128からは、最終的な目標操舵反力Kとして、目標操舵反力K1と目標操舵反力K2との操舵態様特定係数Xに応じた加重平均値(つまり、0.5×K1+0.5×K2)が出力される。
再び図2において、その後、コントローラ100が備えるモータ制御ブロック130は、ステップS104で設定された最終的な目標操舵反力Kがステアリング11に付与されるように、モータ13を制御する(ステップS105)。その結果、目標操舵反力Kの付与に基づく反力制御が行われる。
以上説明したように、本実施形態のコントローラ100によれば、ステアリング11の操舵態様に応じて目標操舵反力Kが変わるように、目標操舵反力Kを設定することができる。従って、コントローラ100は、ステアリング11の操舵態様の違いを考慮しながら、目標操舵反力Kを設定することができる。このため、例えばステアリング11の操舵態様の違いに起因した操舵フィーリングの違和感を運転者に与えてしまうおそれが少なくなる又は殆ど若しくは全くなくなる。その結果、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
尚、本実施形態のコントローラ100が行う反力制御によって操舵フィーリングを向上させることができるという効果をより具体的に説明するために、ステアリング11の操舵態様に応じて目標操舵反力Kが変わらない(つまり、単一の反力マップに基づいて目標操舵反力Kが設定される)コントローラを比較例として説明する。
比較例のコントローラにおいて、例えば、ステアリング11の操舵態様が追操舵である場合の操舵フィーリングを重視して目標操舵反力Kが設定されるとする。ステアリング11の操舵態様が追操舵である場合の操舵フィーリングを向上させるためには、ステアリング11を操舵すればするほどステアリング11に作用する反力が大きくなることが好ましい。このため、この場合には、ステアリング11の操舵角MAが大きくなるほど目標操舵反力Kが大きくなるように、目標操舵反力Kが設定される。しかしながら、このような状態でステアリング11の操舵態様が戻し操舵に切り替わると、ステアリング11の操舵角MAが相対的に大きいがゆえに設定される目標操舵反力Kもまた相対的に大きいままである。従って、ステアリング11を戻すために運転者がステアリング11から手を離すと、ステアリング11の戻り速度が相対的に大きくなってしまい、結果として運転者に違和感を与えてしまいかねない。
他方で、比較例のコントローラにおいて、例えば、ステアリング11の操舵態様が戻し操舵である場合の操舵フィーリングを重視して目標操舵反力Kが設定されるとする。ステアリング11の操舵態様が戻し操舵である場合の操舵フィーリングを向上させるために、ステアリング11の操舵角MAが相対的に大きい場合であっても目標操舵反力Kがそれほど大きくならないように、目標操舵反力Kが設定されることが好ましい。しかしながら、このような状態でステアリング11の操舵態様が追操舵に切り替わると、ステアリング11の操舵角MAの増加量に対する目標操舵反力Kの増加量がそれほど大きくないがゆえに、ステアリング11が軽くなってしまい、結果として運転者に違和感を与えてしまいかねない。
しかるに、本実施形態のコントローラ100によれば、このような違和感を考慮した上で、ステアリング11の操舵態様に応じて目標操舵反力Kが変わるように、目標操舵反力Kを設定することができる。従って、本実施形態のコントローラ100は、比較例のコントローラと比較して、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
加えて、本実施形態では、ステアリング11の操舵態様が、0から1までの間の範囲に収まる値となる操舵態様特定係数Xを用いて特定される。更に、このような操作態様特定係数Xに応じた目標操舵反力K1と目標操舵反力K2との加重平均値が、最終的な目標操舵反力Kとして設定される。このため、ステアリング11の操舵態様が追操舵から戻し操舵に切り替わる瞬間に目標操舵反力Kが追操舵時の目標操舵反力K1から戻し操舵時の目標操舵反力K2に突然切り替わることが殆どなくなる。つまり、ステアリング11の操舵態様が追操舵から戻し操舵に切り替わったとしても、目標操舵反力Kが滑らかに変わっていく。同様に、ステアリング11の操舵態様が戻し操舵から追操舵に切り替わる瞬間に目標操舵反力Kが戻し操舵時の目標操舵反力K2から追操舵時の目標操舵反力K1に突然切り替わることが殆どなくなる。つまり、ステアリング11の操舵態様が戻し操舵から追操舵に切り替わったとしても、目標操舵反力Kが滑らかに変わっていく。従って、運転フィーリングが突然変わってしまうことに起因する違和感を運転者に与えてしまうおそれが少なくなる又は殆ど若しくは全くなくなる。
(3)変形例
続いて、主として本実施形態のコントローラ100によって行われる反力制御の変形例について、図5を参照して説明する。図5は、主として本実施形態のコントローラ100によって行われる反力制御の変形例の流れを示すフローチャートである。尚、図5において、図2に示す動作と同一の動作については、同一のステップ番号を付して、その詳細な説明については省略する。
図5に示すように、まず、コントローラ100が備える操舵態様特定ブロック110は、ステアリング11の操舵態様を特定する(ステップS101)。つまり、操舵態様特定ブロック110は、ステアリング11の操舵態様を特定する操舵態様特定係数Xを算出する。
続いて、コントローラ100が備える目標操舵反力設定ブロック120は、ステアリング11の操舵態様が追操舵である場合に付与されるべき目標操舵反力K1を算出する(ステップS102)。
ステップS102の処理に続いて、相前後して又は並行して、コントローラ100が備える目標操舵反力設定ブロック120は、ステップS102で算出された目標操舵反力K1のゲイン調整を行うためのゲインGを算出する(ステップS203)。このとき、目標操舵反力設定ブロック120は、ステップS101で算出される操舵態様特定係数X及び後述するゲインマップ224(図6(b)参照)に基づいて、ゲインGを算出する。
その後、目標操舵反力設定ブロック120は、ステップ102で算出された目標操舵反力K1とステップS203で算出されたゲインGとの乗算値を算出する(ステップS204)。具体的には、目標操舵反力設定ブロック120は、乗算値として、K1×Gを算出する。算出された乗算値は、最終的な目標操舵反力Kとなる。
の後、コントローラ100が備えるモータ制御ブロック130は、ステップS204で設定された最終的な目標操舵反力Kがステアリング11に付与されるように、モータ13を制御する(ステップS105)。その結果、目標操舵反力Kの付与に基づく反力制御が行われる。
ここで、図6を参照して、目標操舵反力設定ブロック120により行われる図5のステップS203からステップS204までの処理について、目標操舵反力設定ブロック120の構成と共に説明する。図6は、目標操舵反力設定ブロック120により行われる図5のステップS203からステップS204までの処理について、目標操舵反力設定ブロック120の構成と共に説明するブロック図、並びに目標操舵反力設定ブロック120が備えるゲイン出部222が参照するゲインマップ224のマッピング特性を示すグラフである。
図6(a)に示すように、変形例を実行する目標操舵反力設定ブロック120は、上述した反力算出部121及び追操舵時用反力マップ123に加えて、ゲイン算出部222と、ゲインマップ224と、乗算器228とを備える。尚、追操舵時用反力マップ123に基づいて目標操舵反力K1を設定する反力算出部121の動作については、既に説明済みであるため、詳細な説明を省略する。
ゲイン算出部222には、操舵態様特定ブロック110によって算出された操舵態様特定係数Xが入力される。ゲイン算出部222は、入力された操舵態様特定係数Xとゲインマップ224とに基づいて、ゲインGを算出する。
ゲインマップ224は、図6(b)に示すように、ゲインGを操舵態様特定係数Xに応じて規定するマップである。図6(b)に示すように、ゲインマップ224は、操舵態様特定係数Xが0である場合にゲインGが1となり且つ操舵態様特定係数Xが大きくなればなるほどゲインGが小さくなるように、ゲインGを規定している。尚、ゲインマップ224は、操舵態様特定係数Xが1である場合のゲインG1(G1<1)を目標操舵反力K1に掛け合わせた値が、上述した目標操舵反力K2(つまり、ステアリング11の操舵態様が戻し操舵である場合に付与されるべき目標操舵反力)と同一となるように、ゲインGを規定していることが好ましい。つまり、ゲインマップ224は、K1×G1=K2となるように、ゲインGを規定していることが好ましい。
乗算器228の一方の入力部には、反力算出部121の出力(K1)が入力される。乗算器228の他方の入力部には、ゲイン算出部222の出力(G)が入力される。乗算器228は、反力算出部121の出力(K1)とゲイン算出部222の出力(G)とを乗算する。その結果、乗算器228からは、最終的な目標操舵反力Kとして、K1×Gが出力される。
ここで、操舵態様特定係数Xが「0」となる場合(つまり、ステアリング11の操舵態様が追操舵である場合)を例にあげて、目標操舵反力設定部120の処理について説明する。この場合、ゲイン算出部224からは、「G(=1)」が出力される。その結果、乗算器228からは、最終的な目標操舵反力Kとして、追操舵時の目標操舵反力K1がそのまま出力される。
また、操舵態様特定係数Xが「1」となる場合(つまり、ステアリング11の操舵態様が戻し操舵である場合)を例にあげて、目標操舵反力設定部120の処理について説明する。この場合、ゲイン算出部224からは、「G1」が出力される。その結果、乗算器228からは、最終的な目標操舵反力Kとして、戻し操舵時の目標操舵反力K2(言い換えれば、追操舵時の目標操舵反力K1×ゲインG1)がそのまま出力される。
また、操舵態様特定係数Xが「0.5」となる場合を例にあげて、目標操舵反力設定部120の処理について説明する。この場合、ゲイン算出部224からは、「G」が出力される。その結果、乗算器228からは、最終的な目標操舵反力Kとして、目標操舵反力K1とゲインGとの乗算値(つまり、K1×G)が出力される。言い換えれば、乗算器228からは、最終的な目標操舵反力Kとして、実質的には、上述した目標操舵反力K1と目標操舵反力K2との操舵態様特定係数Xに応じた加重平均値(つまり、0.5×K1+0.5×K2)が出力される。
以上説明したように、反力制御の変形例を実行するコントローラ100によっても、ステアリング11の操舵態様に応じて目標操舵反力Kが変わるように、目標操舵反力Kを設定することができる。従って、変形例においても、上述した各種効果が好適に享受される。
尚、図5及び図6では、コントローラ100が、(i)ステアリング11の操舵態様が追操舵である場合に付与されるべき目標操舵反力K1を算出すると共に、(ii)当該目標操舵反力K1に対してゲインGを掛け合わせる例を説明している。しかしながら、コントローラ100は、(i)ステアリング11の操舵態様が戻し操舵である場合に付与されるべき目標操舵反力K2を算出すると共に、(ii)当該目標操舵反力K2に対してゲインGを掛け合わせてもよい。この場合、図6(a)に示す反力算出部121及び追操舵時用反力マップ123は、図4(a)に示す反力算出部122及び戻し操舵時用反力マップ124に置き換えられることが好ましい。加えて、標操舵反力K2に対して掛け合わせられるゲインGを算出するためのゲインマップGは、図6(c)に示すマッピング特性を有していることが好ましい。具体的には、ゲインマップ224は、図6(c)に示すように、操舵態様特定係数Xが1である場合にゲインGが1となり且つ操舵態様特定係数Xが小さくなればなるほどゲインGが大きくなるように、ゲインGを規定していることが好ましい。尚、ゲインマップ224は、操舵態様特定係数Xが0である場合のゲインG0(G0>1)を目標操舵反力K2に掛け合わせた値が、上述した目標操舵反力K1(つまり、ステアリング11の操舵態様が追操舵である場合に付与されるべき目標操舵反力)と同一となるように、ゲインGを規定していることが好ましい。つまり、ゲインマップ224は、K2×G0=K1となるように、ゲインGを規定していることが好ましい。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両用操舵装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
11 ステアリングホイール
12 ステアリングシャフト
13 モータ
17f 前輪
21 操舵角センサ
22 操舵角速度センサ
23 車速センサ
100 コントローラ
110 操舵態様特定ブロック
120 目標操舵反力設定ブロック
130 モータ制御ブロック

Claims (7)

  1. 操舵ハンドルに付与すべき目標操舵反力を前記操舵ハンドルの操舵角に基づいて設定し、前記目標操舵反力を付与する車両用操舵装置であって、
    前記操舵ハンドルの操舵態様が転舵輪の転舵角の絶対値を増加させる追操舵であるか又は前記転舵角の絶対値を減少させる戻し操舵であるかに応じて前記目標操舵反力が変わるように、前記目標操舵反力を設定する設定手段と、
    前記設定手段が設定した前記目標操舵反力を前記操舵ハンドルに付与する付与手段と
    を備え
    前記設定手段は、前記操舵態様が前記追操舵である場合に設定される前記目標操舵反力と前記操舵態様が前記戻し操舵である場合に設定される前記目標操舵反力との加重平均値であって且つ前記操舵態様が前記追操舵であるか又は前記戻し操舵であるかに応じた加重平均値を、前記目標操舵反力として設定することを特徴とする車両用操舵装置。
  2. 前記設定手段は、(i)前記操舵態様が前記追操舵である場合に設定される前記目標操舵反力と、(ii)前記操舵態様が前記戻し操舵である場合に設定される前記目標操舵反力とが異なるものとなるように、前記目標操舵反力を設定することを特徴とする請求項1に記載の車両用操舵装置。
  3. 前記設定手段は、前記操舵角の比例項及び前記操舵角の微分項のうちの少なくとも一方に基づいて前記目標操舵反力を設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用操舵装置。
  4. 前記設定手段は、夫々が前記操舵角の比例項及び前記操舵角の微分項のうちの少なくとも一方と前記目標操舵反力との間の関係を規定する複数のマッピング情報のうちの少なくとも一つに基づいて前記目標操舵反力を設定し、
    前記設定手段は、前記操舵ハンドルの操舵態様が前記追操舵であるか又は前記戻し操舵であるかに応じて前記少なくとも一つのマッピング情報を選択することで、前記操舵ハンドルの操舵態様が前記追操舵であるか又は前記戻し操舵であるかに応じて前記目標操舵反力を設定することを特徴とする請求項3に記載の車両用操舵装置。
  5. 前記複数のマッピング情報は、(i)前記操舵態様が前記追操舵である場合の前記操舵角の比例項及び前記操舵角の微分項のうちの少なくとも一方と前記目標操舵反力との関係を規定する第1のマッピング情報と、(ii)前記操舵態様が前記戻し操舵である場合の前記操舵角の比例項及び前記操舵角の微分項のうちの少なくとも一方と前記目標操舵反力との関係を規定する第2のマッピング情報とを含み、
    前記操舵態様が前記追操舵である場合に設定される前記目標操舵反力は、前記第1のマッピング情報に基づいて設定される前記目標操舵反力であり、前記操舵態様が前記戻し操舵である場合に設定される前記目標操舵反力は、前記第2のマッピング情報に基づいて設定される前記目標操舵反力である請求項4に記載の車両用操舵装置。
  6. 前記操舵ハンドルの操舵態様が前記追操舵であるか又は前記戻し操舵であるかを特定する特定手段を更に備え、
    前記設定手段は、前記特定手段によって特定された前記操舵態様に応じて前記目標操舵反力が変わるように、前記目標操舵反力を設定することを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
  7. 前記特定手段は、前記操舵角及び前記操舵ハンドルの操舵角速度に基づいて、前記操舵ハンドルの操舵態様が前記追操舵であるか又は前記戻し操舵であるかを特定することを特徴とする請求項に記載の車両用操舵装置。
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