JP7102749B2 - 操舵装置 - Google Patents
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Description
置する操舵部材と、前記操舵部材に反力を付与する反力駆動装置と、転舵輪を転舵する転舵駆動装置と、前記操舵部材を前記操作位置と前記退避位置との間で移動させる移動駆動装置と、前記モード入力部への入力に基づいて、前記手動運転モードと前記自動運転モードとを切り替えるモード切替部と、前記手動運転モードに切り替えられた場合に前記操舵部材を前記操作位置へ移動し、前記自動運転モードへ切り替えられた場合に前記操舵部材を前記退避位置へ移動する移動制御部と、前記手動運転モードにおいて、前記操舵部材の操舵情報及び前記転舵駆動装置による転舵情報に基づいて前記反力駆動装置を制御する反力制御部と、前記自動運転モードにおいて、前記反力駆動装置による前記操舵部材の作動を規制する作動規制部と、を備える。
前記反力駆動装置は、前記操舵部材に反力を付与する駆動源である反力モータを備え、前記反力制御部は、前記自動運転モードにおいて、前記作動規制部からの指令に基づき、前記操舵部材が作動しないような前記反力モータの駆動制御を行うものである。
前記反力制御部による前記反力モータの前記駆動制御は、 前記反力モータによる前記操舵部材の操舵角と、前記操舵角の目標値である目標操舵角との偏差である角度偏差に基づく角度フィードバック制御、前記反力モータの電流値と、前記電流値の目標値である目標電流との偏差である電流偏差に基づく電流フィードバック制御、前記反力モータによる前記操舵部材の前記操舵角の角速度と、前記操舵角の角速度の目標値である目標操舵角速度との偏差である角速度偏差に基づく角速度フィードバック制御、前記反力モータから前記操舵部材に付与する操舵トルクと、前記操舵トルクの目標値である目標操舵トルクとの偏差であるトルク偏差に基づくトルクフィードバック制御、のうち2以上のフィードバック制御を含み、前記反力制御部は、前記2以上のフィードバック制御が順次実行されるように構成されており、前記反力制御部は、前記自動運転モードにおいて、前記2以上のフィードバック制御のうち最後に行うフィードバック制御のゲイン又は偏差を、0又は所定値以下とすることにより、前記操舵部材が作動しないようにする。
以下、本発明に係る操舵装置について、図面を参照しながら説明する。まず、図1を参照して、本発明の一実施形態である操舵装置100を用いた車両1の概略を説明する。
続いて、図2を参照して、操舵装置100の概略構成を説明する。図2に示すように、操舵装置100は、操舵機構10と、インターミディエイトシャフト20と、転舵機構30と、制御ユニット40と、を主に備える。操舵装置100には、インターミディエイトシャフト20において操舵機構10と転舵機構30との機械的な連結が解除された、いわゆるステアバイワイヤシステムが採用されている。
次に、図4を参照しながら制御ユニット40の電気的構成を説明する。図4に示すように、制御ユニット40は、マイクロコンピュータ41と、転舵モータ駆動回路42と、転舵モータ電流検出器43と、反力モータ駆動回路44と、反力モータ電流検出器45と、モード切替部46と、自動運転実行部47と、を主に備える。
次に、図5を参照して、転舵制御部60の構成を説明する。図5に示すように、転舵制御部60は、転舵側目標操舵角演算部61と、目標転舵角設定部62と、角度偏差演算部63と、目標角速度演算部64と、角速度演算部65と、角速度偏差演算部66と、目標電流演算部67と、回転角演算部68と、UVW/dq変換部69と、電流偏差演算部70と、目標電圧演算部71と、dq/UVW変換部72と、PWM制御部73と、を備える。
次に、図6を参照しながら、反力制御部80の一例を説明する。図6に示すように、反力制御部80は、回転角演算部81と、操舵角演算部82と、角速度演算部83と、反力側目標操舵角設定部84と、角度偏差演算部85と、目標角速度演算部86と、角速度偏差演算部87と、目標電流演算部88と、UVW/dq変換部89と、電流偏差演算部90と、目標電圧演算部91と、dq/UVW変換部92と、PWM制御部93と、を備える。
次に、図7を参照しながら、反力制御部80の変形例である反力制御部180を説明する。図7に示す反力制御部180は、図6に示す反力制御部80との比較において、目標角速度演算部86及び角速度偏差演算部87が省略される一方で、目標操舵トルク演算部94及びトルク偏差演算部95を追加で備える。ここでは、図6に示す反力制御部80と同一部分については、その説明を省略する。
ここで、上記したように、制御ユニット40は、操舵部材SWの操舵が行われない自動運転モードにおいて、演算により得られた仮想の操舵トルクTaに基づいて反力モータ駆動回路44を制御する。従って、制御ユニット40は、操舵部材SWが退避位置に退避した状態であっても、反力制御部80,180による反力制御を行うことができる。この点に関し、運転モードが自動運転モードである場合に、反力制御部80,180が手動運転モードであるときと同様の反力制御を行うと、反力駆動装置13から操舵軸部材11に反力トルクが付与される。その結果、乗員Pが操舵部材SWの操舵を行っていないにも関わらず、操舵部材SWは、反力駆動装置13に駆動されて作動する。
ここで、図8に示すフローチャートを参照しながら、制御ユニット40により実行される操舵部材移動処理について説明する。この操舵部材移動処理は、運転モードが切り替えられた場合に行われる処理であり、運転モードに応じて操舵部材SWを操作位置又は退避位置に移動させる。
続いて、作動規制部49による操舵部材SWの作動規制の具体例について、図9を参照しながら説明する。
以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。
Claims (3)
- 乗員の操作に基づく手動運転モード及び前記乗員の操作に基づかない自動運転モードを入力するモード入力部と、
前記手動運転モードにおいて操作位置に位置し、且つ、前記自動運転モードにおいて前記操作位置とは異なる所定の退避位置に位置する操舵部材と、
前記操舵部材に反力を付与する反力駆動装置と、
転舵輪を転舵する転舵駆動装置と、
前記操舵部材を前記操作位置と前記退避位置との間で移動させる移動駆動装置と、
前記モード入力部への入力に基づいて、前記手動運転モードと前記自動運転モードとを切り替えるモード切替部と、
前記手動運転モードに切り替えられた場合に前記操舵部材を前記操作位置へ移動し、前記自動運転モードへ切り替えられた場合に前記操舵部材を前記退避位置へ移動する移動制御部と、
前記手動運転モードにおいて、前記操舵部材の操舵情報及び前記転舵駆動装置による転舵情報に基づいて前記反力駆動装置を制御する反力制御部と、
前記自動運転モードにおいて、前記反力駆動装置による前記操舵部材の作動を規制する作動規制部と、
を備え、
前記反力駆動装置は、前記操舵部材に反力を付与する駆動源である反力モータを備え、
前記反力制御部は、前記自動運転モードにおいて、前記作動規制部からの指令に基づき、前記操舵部材が作動しないような前記反力モータの駆動制御を行うものであり、
前記反力制御部による前記反力モータの前記駆動制御は、
前記反力モータによる前記操舵部材の操舵角と、前記操舵角の目標値である目標操舵角との偏差である角度偏差に基づく角度フィードバック制御、
前記反力モータの電流値と、前記電流値の目標値である目標電流との偏差である電流偏差に基づく電流フィードバック制御、
前記反力モータによる前記操舵部材の前記操舵角の角速度と、前記操舵角の角速度の目標値である目標操舵角速度との偏差である角速度偏差に基づく角速度フィードバック制御、
前記反力モータから前記操舵部材に付与する操舵トルクと、前記操舵トルクの目標値である目標操舵トルクとの偏差であるトルク偏差に基づくトルクフィードバック制御、
のうち2以上のフィードバック制御を含み、
前記反力制御部は、前記2以上のフィードバック制御が順次実行されるように構成されており、
前記反力制御部は、前記自動運転モードにおいて、前記2以上のフィードバック制御のうち最後に行うフィードバック制御のゲイン又は偏差を、0又は所定値以下とすることにより、前記操舵部材が作動しないようにする、操舵装置。 - 前記作動規制部は、前記自動運転モードへ切り替えられた際に、前記退避位置への移動を開始する前又は移動完了後に前記操舵部材の作動を規制する、請求項1に記載の操舵装置。
- 前記操舵装置は、前記操舵部材の作動を機械的に規制する規制装置を備え、
前記作動規制部は、前記自動運転モードにおいて、前記規制装置によって前記操舵部材の作動を規制する、請求項1又は2に記載の操舵装置。
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