JP7352526B2 - Steer-by-wire steering system - Google Patents

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JP7352526B2 JP2020145224A JP2020145224A JP7352526B2 JP 7352526 B2 JP7352526 B2 JP 7352526B2 JP 2020145224 A JP2020145224 A JP 2020145224A JP 2020145224 A JP2020145224 A JP 2020145224A JP 7352526 B2 JP7352526 B2 JP 7352526B2
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本発明は、ステアバイワイヤ(steer-by-wire)式のステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steer-by-wire steering device.

特許文献1のステアバイワイヤ式のステアリング装置は、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出センサと、車速を検出する車速センサと、前記操舵角検出センサからの操舵角信号及び車速センサからの車速信号に基づき、操向車輪の目標転舵角を算出して目標転舵角信号を発する制御回路と、前記目標転舵角信号に基づき操向車輪を転舵する駆動手段とを有する車両用操舵装置において、車両の前進又は後進状態を検出するシフト位置検出センサを設け、該シフト位置検出センサからのシフト位置信号に基づき、後進時には前進時よりも前記目標転舵角の値を小さく設定するステアリングギヤ比変更手段を備える。 The steer-by-wire steering device of Patent Document 1 includes a steering angle detection sensor that detects a steering angle of a steering wheel, a vehicle speed sensor that detects vehicle speed, and a steering angle signal from the steering angle detection sensor and a vehicle speed from the vehicle speed sensor. A vehicle steering system comprising: a control circuit that calculates a target turning angle of steering wheels based on a signal and issues a target turning angle signal; and a drive means that turns the steering wheels based on the target steering angle signal. The steering apparatus includes a shift position detection sensor that detects whether the vehicle is moving forward or backward, and sets the target steering angle smaller when moving backward than when moving forward, based on a shift position signal from the shift position detection sensor. A gear ratio changing means is provided.

特開昭61-92964号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-92964

ところで、ステアバイワイヤ式のステアリング装置において、シフト位置が前進状態であるか後進状態であるかに基づきステアリングギヤ比を変更すると、条件によってはステアリングギヤ比を適切に設定できなくなる可能性があった。
例えば、シフト位置がドライブレンジD(前進状態)であったとしても、クリープトルクに勝る登り傾斜の場合、車両のずり下がり、つまり、後進が発生する場合がある。
By the way, in a steer-by-wire type steering device, when the steering gear ratio is changed based on whether the shift position is in the forward or reverse state, there is a possibility that the steering gear ratio cannot be set appropriately depending on the conditions.
For example, even if the shift position is in drive range D (forward state), in the case of an uphill slope that exceeds the creep torque, the vehicle may slide downward, that is, move backward.

このときに、シフト位置に基づき前進用のステアリングギヤ比を設定すると、実際には車両は後進しているため、ステアリングホイールの操舵操作に対する操舵角の変化が過敏になって、運転者が意図するラインに操縦することが難しくなる。
また、坂道で不意な加速を防ぐために、シフト位置をニュートラルレンジNとした状態で車両を前進または後進させる場合があるが、この場合、ニュートラルレンジNは前進及び後進のいずれでもないため、車両の進行方向に応じた適切なステアリングギヤ比を設定できない。
At this time, if the forward steering gear ratio is set based on the shift position, since the vehicle is actually moving backwards, changes in the steering angle will be too sensitive to the steering wheel operation, resulting in the driver's intention. It becomes difficult to maneuver to the line.
In addition, to prevent unexpected acceleration on a slope, the vehicle may be driven forward or backward with the shift position set to the neutral range N, but in this case, the neutral range N is neither forward nor reverse, so the vehicle It is not possible to set the appropriate steering gear ratio according to the direction of travel.

本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の実際の進行方向に応じた適切なステアリングギヤ比を設定できる、ステアバイワイヤ式のステアリング装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the conventional situation, and its purpose is to provide a steer-by-wire steering device that can set an appropriate steering gear ratio according to the actual direction of travel of the vehicle. .

本発明によれば、その1つの態様において、車両に取り付けられるステアバイワイヤ式のステアリング装置であって、操舵操作入力部材を備える操舵入力装置と、制御装置であって、前記車両の車速が小さくなるほど前記車両のタイヤの操舵角に対する前記操舵操作入力部材の操作角の比であるステアリングギヤ比を小さくするステアリングギヤ比可変部と、前記ステアリングギヤ比可変部によって生成された前記ステアリングギヤ比を、前記車両の進行方向に関する車両挙動に基づいて変更するステアリングギヤ比変更部と、を有する前記制御装置と、を備え、前記ステアリングギヤ比変更部は、前記車両が前進するとき、前記ステアリングギヤ比を、前記車両挙動が変化する前の前記ステアリングギヤ比以下に変更し、前記車両が後進するとき、前記ステアリングギヤ比を、前記車両挙動が変化する前の前記ステアリングギヤ比よりも大きく変更する。
また、本発明によれば、その1つの態様において、ステアリングギヤ比変更部は、車両の停止状態で前記車両のシフトレバーの位置がニュートラルあるいはリバースであるときに、前記ステアリングギヤ比を、前記車両が後進するときの前記ステアリングギヤ比とする。
According to one aspect of the present invention, there is provided a steer-by-wire steering device attached to a vehicle, comprising: a steering input device including a steering operation input member; a steering gear ratio variable section that reduces a steering gear ratio that is a ratio of the operating angle of the steering operation input member to the steering angle of the tires of the vehicle; and a steering gear ratio variable section that reduces the steering gear ratio generated by the steering gear ratio variable section. The control device includes a steering gear ratio changing section that changes the steering gear ratio based on vehicle behavior regarding the traveling direction of the vehicle , and the steering gear ratio changing section changes the steering gear ratio when the vehicle moves forward. The steering gear ratio is changed to a value equal to or lower than the steering gear ratio before the vehicle behavior changes, and when the vehicle moves backward, the steering gear ratio is changed to a value greater than the steering gear ratio before the vehicle behavior changes.
Further, according to the present invention, in one aspect, the steering gear ratio changing section changes the steering gear ratio to the gear ratio of the vehicle when the vehicle is stopped and the shift lever of the vehicle is in the neutral or reverse position. This is the steering gear ratio when the vehicle is moving backward.

本発明によれば、車両の実際の進行方向に応じた適切なステアリングギヤ比を設定できる。 According to the present invention, it is possible to set an appropriate steering gear ratio according to the actual traveling direction of the vehicle.

ステアバイワイヤ式のステアリング装置のシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of a steer-by-wire steering device. 操舵角制御の手順の第1実施形態を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a first embodiment of a procedure for steering angle control. 上記第1実施形態でのステアリングギヤ比の切り替えの様子を示すタイムチャートである。5 is a time chart showing how the steering gear ratio is switched in the first embodiment. 操舵角制御の手順の第2実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 2nd Embodiment of the procedure of steering angle control. 上記第2実施形態でのステアリングギヤ比の切り替えの様子を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the state of switching of a steering gear ratio in the said 2nd embodiment. 操舵角θの変化速度と車速との相関を示す線図である。FIG. 3 is a diagram showing the correlation between the rate of change of the steering angle θ and the vehicle speed. 車速条件の違いによる操舵角θの応答変化の違いを示すタイムチャートである。5 is a time chart showing differences in response changes in steering angle θ due to differences in vehicle speed conditions.

以下、本発明に係るステアバイワイヤ式のステアリング装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、自動車などの車両100に取り付けられるステアバイワイヤ式のステアリング装置200の一態様を示すシステム構成図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a steer-by-wire type steering device according to the present invention will be described based on the drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram showing one aspect of a steer-by-wire steering device 200 that is attached to a vehicle 100 such as an automobile.

ステアバイワイヤ式のステアリング装置200は、転舵させる前輪101,102(換言すれば、前タイヤ)と、操舵操作入力部材としてのステアリングホイール310とが機械的に分離した操舵システムである。
そして、ステアリング装置200は、ステアリングホイール310を備える操舵入力装置300と、操舵アクチュエータ装置400とで構成される。
The steer-by-wire steering device 200 is a steering system in which front wheels 101 and 102 (in other words, front tires) to be steered and a steering wheel 310 as a steering operation input member are mechanically separated.
The steering device 200 includes a steering input device 300 including a steering wheel 310 and a steering actuator device 400.

操舵アクチュエータ装置400は、前輪101,102に操舵力を付与する、モータなどの操舵アクチュエータ410と、操舵アクチュエータ410を制御する操舵制御装置420とを備える。
操舵制御装置420は、MPU(Microprocessor Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を含むマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置であって、ステアリングホイール310の操作角δの情報などを操舵入力装置300から取得する。
The steering actuator device 400 includes a steering actuator 410 such as a motor that applies steering force to the front wheels 101 and 102, and a steering control device 420 that controls the steering actuator 410.
The steering control device 420 is an electronic control device mainly composed of a microcomputer including an MPU (Microprocessor Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), and stores information such as the operating angle δ of the steering wheel 310. is obtained from the steering input device 300.

また、車両100は、シフトレバー501Aの位置(換言すれば、シフト位置)を検出するシフト位置センサ501、車両100の前後加速度を検出する前後Gセンサ502、車輪101-104それぞれの回転速度である車輪速を検出する車輪速センサ503-506、車両100の前方を撮影するステレオカメラ507などを備え、操舵制御装置420は、これらの検出装置が出力する信号を取得する。 The vehicle 100 also has a shift position sensor 501 that detects the position of the shift lever 501A (in other words, the shift position), a longitudinal G sensor 502 that detects the longitudinal acceleration of the vehicle 100, and the rotational speed of each of the wheels 101-104. The steering control device 420 includes wheel speed sensors 503 to 506 that detect wheel speeds, a stereo camera 507 that photographs the front of the vehicle 100, and the like, and acquires signals output from these detection devices.

シフトレバー501Aは、例えば、パーキングレンジR、リバースレンジR(後進段)、ニュートラルレンジN、ドライブレンジD(前進段)を含む複数のレンジを選択可能に構成される。
車輪速センサ503-506は、車輪101-104の回転方向(正転/逆転)の検知機能を備えたセンサであり、車輪101-104の回転方向の情報を含む車輪速の情報をそれぞれ出力する。
The shift lever 501A is configured to be able to select a plurality of ranges including, for example, parking range R, reverse range R (reverse gear), neutral range N, and drive range D (forward gear).
The wheel speed sensors 503-506 are sensors that have a function of detecting the rotation direction (forward rotation/reverse rotation) of the wheels 101-104, and output wheel speed information including information on the rotation direction of the wheels 101-104, respectively. .

また、ステレオカメラ507が撮影する向きは、車両100の前方に限定されず、後方あるいは側方、更に全周であっても良い。
そして、操舵制御装置420は、取得した各種情報に基づき目標操舵角θtgを求め、前輪101,102の操舵角θが目標操舵角θtgに近づくように、操舵アクチュエータ410が発生する操舵力を制御する。
Further, the direction in which the stereo camera 507 photographs is not limited to the front of the vehicle 100, but may be rearward, sideward, or even all around the vehicle 100.
Then, the steering control device 420 determines a target steering angle θtg based on the acquired various information, and controls the steering force generated by the steering actuator 410 so that the steering angle θ of the front wheels 101, 102 approaches the target steering angle θtg. .

一方、操舵入力装置300は、ステアリングホイール310、ステアリングシャフト320、反力アクチュエータ330、操作角センサ340、反力制御装置350を備える。
ステアリングシャフト320は、ステアリングホイール310の回転に伴って回転するが、前輪101,102とは機械的に分離されている。
On the other hand, the steering input device 300 includes a steering wheel 310, a steering shaft 320, a reaction force actuator 330, a manipulation angle sensor 340, and a reaction force control device 350.
The steering shaft 320 rotates as the steering wheel 310 rotates, but is mechanically separated from the front wheels 101 and 102.

反力アクチュエータ330は、モータなどを用いてステアリングシャフト320に操作負荷(操作反力)を付与するデバイスであり、モータの他、トルクダンパ、操作角制限機構、減速機などを備える。
ステアバイワイヤ式のステアリング装置200では、上記の反力アクチュエータ330を備えることで、車両100の運転者がステアリングホイール310を操舵操作することで発生する操作トルクと、反力アクチュエータ330が発生する操作反力との差分によって、ステアリングホイール310が回される。
The reaction force actuator 330 is a device that applies an operation load (operation reaction force) to the steering shaft 320 using a motor or the like, and includes a torque damper, an operation angle limiting mechanism, a speed reducer, etc. in addition to the motor.
The steer-by-wire steering device 200 includes the reaction force actuator 330 described above, so that the operation torque generated when the driver of the vehicle 100 steers the steering wheel 310 and the operation reaction generated by the reaction force actuator 330 are controlled. The steering wheel 310 is turned by the difference in force.

操作角センサ340は、ステアリングシャフト320の回転角度、換言すれば、ステアリングホイール310の操作角δを検出するセンサである。
反力制御装置350は、MPU(Microprocessor Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を含むマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置であって、CAN(Controller Area Network)などによって操舵制御装置420と通信可能に構成されている。
The operation angle sensor 340 is a sensor that detects the rotation angle of the steering shaft 320, in other words, the operation angle δ of the steering wheel 310.
The reaction force control device 350 is an electronic control device mainly composed of a microcomputer including an MPU (Microprocessor Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). It is configured to be able to communicate with the control device 420.

反力制御装置350は、操作角センサ340から操作角δの情報を取得し、取得した操作角δの情報を操舵制御装置420に向けて送信し、また、操舵制御装置420から操舵アクチュエータ410の位置情報、換言すれば、実操舵角の情報などを取得する。
そして、反力制御装置350は、操舵アクチュエータ410の位置情報などに基づき目標操作反力、換言すれば、目標操作負荷を演算し、演算した目標操作反力に基づき反力アクチュエータ330が発生する反力トルクを制御する。
The reaction force control device 350 acquires information on the operation angle δ from the operation angle sensor 340 and transmits the obtained information on the operation angle δ to the steering control device 420. Position information, in other words, information on the actual steering angle, etc. is acquired.
Then, the reaction force control device 350 calculates a target operation reaction force, in other words, a target operation load, based on the position information of the steering actuator 410, and the reaction force generated by the reaction force actuator 330 based on the calculated target operation reaction force. Control force torque.

以下では、操舵制御装置420による前輪101,102の操舵角θの制御を詳細に説明する。
操舵制御装置420は、ステアリングホイール310の操作角δの検出値及びステアリングギヤ比RSの設定値に基づき目標操舵角θtgを算出し、前輪101,102の操舵角θが目標操舵角θtgに近づくように操舵アクチュエータ410を制御する。
Below, control of the steering angle θ of the front wheels 101 and 102 by the steering control device 420 will be explained in detail.
The steering control device 420 calculates a target steering angle θtg based on the detected value of the operating angle δ of the steering wheel 310 and the set value of the steering gear ratio RS, and calculates the target steering angle θtg so that the steering angle θ of the front wheels 101, 102 approaches the target steering angle θtg. The steering actuator 410 is controlled to.

ここで、ステアリングギヤ比RSは、ステアリングギヤ比RS=操作角δ/操舵角θとして定義される。
したがって、ステアリングギヤ比RSが小さいほど操作角δに対する操舵角θが大きくなり、ステアリングホイール310を少し回すことで前輪101,102の切れ角が大きく変化する。
一方、ステアリングギヤ比RSが大きいほど操作角δに対する操舵角θが小さくなり、ステアリングホイール310を大きく回さないと前輪101,102の切れ角が変化しないことになる。
Here, the steering gear ratio RS is defined as steering gear ratio RS=operation angle δ/steering angle θ.
Therefore, the smaller the steering gear ratio RS is, the larger the steering angle θ relative to the operating angle δ becomes, and by slightly turning the steering wheel 310, the turning angles of the front wheels 101 and 102 change greatly.
On the other hand, the larger the steering gear ratio RS is, the smaller the steering angle θ is with respect to the operating angle δ, and the turning angles of the front wheels 101 and 102 will not change unless the steering wheel 310 is turned a large amount.

なお、前輪101,102とステアリングホイール310とが機械的に連結されるステアリング装置の場合、ステアリングギヤ比RSは、ステアリングギヤボックスでどの程度の減速が行われるかを表す比率である。
しかし、前輪101,102とステアリングホイール310とが機械的に分離したステアバイワイヤ式のステアリング装置200の場合、ステアリングギヤボックスは存在しないため、ステアリングギヤ比RSは、ギヤボックスの減速比を表すものではなく、操舵制御装置420における目標操舵角θtgの演算に用いる係数であって、任意に設定可能なデータである。
Note that in the case of a steering device in which the front wheels 101, 102 and the steering wheel 310 are mechanically connected, the steering gear ratio RS is a ratio representing how much deceleration is performed by the steering gear box.
However, in the case of the steer-by-wire type steering device 200 in which the front wheels 101, 102 and the steering wheel 310 are mechanically separated, there is no steering gear box, so the steering gear ratio RS does not represent the reduction ratio of the gear box. Rather, it is a coefficient used to calculate the target steering angle θtg in the steering control device 420, and is data that can be set arbitrarily.

ここで、操舵制御装置420は、目標操舵角θtgの演算に用いるステアリングギヤ比RSを、車両100の運転状態に応じて可変に設定する機能を有する。
詳細には、操舵制御装置420は、車速が小さくなるほどステアリングギヤ比RSを小さくするステアリングギヤ比可変部421と、ステアリングギヤ比可変部421により車速に応じて生成されたステアリングギヤ比RSを、車両100の進行方向に関する車両挙動に基づいて変更するステアリングギヤ比変更部422とを備える。
Here, the steering control device 420 has a function of variably setting the steering gear ratio RS used for calculating the target steering angle θtg according to the driving state of the vehicle 100.
Specifically, the steering control device 420 includes a steering gear ratio variable section 421 that reduces the steering gear ratio RS as the vehicle speed decreases, and a steering gear ratio RS generated by the steering gear ratio variable section 421 according to the vehicle speed. The steering gear ratio changing section 422 changes the steering gear ratio based on the vehicle behavior regarding the traveling direction of the vehicle.

ステアリングギヤ比変更部422は、前後Gセンサ502、車輪速センサ503-506、ステレオカメラ507のうちの少なくとも1つを用いて車両100の進行方向に関する車両挙動を検知する。
そして、ステアリングギヤ比変更部422は、車両100の進行方向に関する車両挙動に基づき、車両100が後進しているか否かを判別し、ステアリングギヤ比RSを、前進用のステアリングギヤ比RSFと、前進用のステアリングギヤ比RSFよりも大きい後進用のステアリングギヤ比RSRとに切り替える。
Steering gear ratio changing section 422 detects vehicle behavior regarding the traveling direction of vehicle 100 using at least one of longitudinal G sensor 502, wheel speed sensors 503-506, and stereo camera 507.
Then, the steering gear ratio changing unit 422 determines whether or not the vehicle 100 is traveling backward based on the vehicle behavior regarding the direction of travel of the vehicle 100, and changes the steering gear ratio RS to the forward steering gear ratio RSF and the forward steering gear ratio RSF. The steering gear ratio RSR for reversing is greater than the steering gear ratio RSF for reverse driving.

図2は、操舵制御装置420による操舵角θの制御手順の第1実施形態を示すフローチャートである。
なお、操舵制御装置420は、図2のフローチャートに示すルーチンを時間割り込みで一定時間毎に実行する。
FIG. 2 is a flowchart showing a first embodiment of a procedure for controlling the steering angle θ by the steering control device 420.
Note that the steering control device 420 executes the routine shown in the flowchart of FIG. 2 at regular intervals using time interrupts.

まず、操舵制御装置420は、ステップS801で、ステアリングホイール310の操作角δの情報、シフト位置、更に、車両100の進行方向に関する車両挙動の情報(前後加速度、車輪速、ステレオカメラ507による撮影画像などの情報)を取得する。
次いで、操舵制御装置420は、ステップS802で、車速が小さくなるほどステアリングギヤ比RSを小さく設定する。
ここで、操舵制御装置420は、車速を、車輪速センサ503-506が検出する各車輪速から求めることができ、また、車速センサから車速の情報を取得することもできる。
First, in step S801, the steering control device 420 provides information on the operating angle δ of the steering wheel 310, the shift position, and information on vehicle behavior regarding the traveling direction of the vehicle 100 (longitudinal acceleration, wheel speed, images captured by the stereo camera 507). information).
Next, in step S802, the steering control device 420 sets the steering gear ratio RS to be smaller as the vehicle speed becomes smaller.
Here, the steering control device 420 can determine the vehicle speed from each wheel speed detected by the wheel speed sensors 503-506, and can also acquire vehicle speed information from the vehicle speed sensor.

次に、操舵制御装置420は、ステップS803で、車両100の進行方向に関する車両挙動の情報に基づいて車両100が後進しているか否かを判断する。
操舵制御装置420は、例えば、車輪速センサ503-506が備える車輪101-104の回転方向の検知機能を用いて、車輪101-104が逆転方向に回転しているときに車両100の後進を判断する。
Next, in step S803, steering control device 420 determines whether vehicle 100 is moving backward based on vehicle behavior information regarding the traveling direction of vehicle 100.
For example, the steering control device 420 uses the detection function of the rotation direction of the wheels 101-104 provided in the wheel speed sensors 503-506 to determine whether the vehicle 100 is moving backward when the wheels 101-104 are rotating in the reverse direction. do.

また、操舵制御装置420は、ステレオカメラ507が撮影した画像の解析に基づき、車両100が後進しているか否かを判別することができる。
更に、操舵制御装置420は、車輪速の情報、及び/または、ステレオカメラ507が撮影した画像の解析結果とともに、前後加速度及び/またはシフト位置の情報を総合的に判断して、換言すれば、車両100の進行方向に関する車両挙動の情報を複数組み合わせて、車両100が後進しているか否かを判別することができる。
Further, the steering control device 420 can determine whether the vehicle 100 is moving backward based on an analysis of the image taken by the stereo camera 507.
Further, the steering control device 420 comprehensively determines the information on the longitudinal acceleration and/or the shift position together with the information on the wheel speed and/or the analysis result of the image taken by the stereo camera 507, in other words, By combining a plurality of pieces of vehicle behavior information related to the traveling direction of the vehicle 100, it can be determined whether the vehicle 100 is moving backward.

操舵制御装置420は、ステップS803で車両100が後退していないと判断すると、ステップS803からステップS804に進み、ステアリングギヤ比RSとして前進用のステアリングギヤ比RSFを選択する。
ここで、車両100が後退していない状態は、車両100が前進するとき及び車両100が停止しているときを含むので、前進用のステアリングギヤ比RSFは、車両100の前進状態及び停止状態で適用されることになる。
If the steering control device 420 determines in step S803 that the vehicle 100 is not moving backward, the process proceeds from step S803 to step S804, and selects the forward steering gear ratio RSF as the steering gear ratio RS.
Here, since the state in which the vehicle 100 is not moving backward includes the time when the vehicle 100 is moving forward and the time when the vehicle 100 is stopped, the forward steering gear ratio RSF is will be applied.

したがって、操舵制御装置420は、車両100が後進状態から一旦停止してその後に前進する場合、後進状態では後進用のステアリングギヤ比RSRを選択し、停止状態では前進用のステアリングギヤ比RSFを選択し、更に、前進状態では前進用のステアリングギヤ比RSFを選択する。
つまり、操舵制御装置420(ステアリングギヤ比変更部422)は、車両100が前進するとき、ステアリングギヤ比RSを、車両100が停止しているとき(換言すれば、車両挙動が変化する前)のステアリングギヤ比RS以下に変更する。
Therefore, when the vehicle 100 temporarily stops from the reverse state and then moves forward, the steering control device 420 selects the reverse steering gear ratio RSR in the reverse state, and selects the forward steering gear ratio RSF in the stopped state. Furthermore, in the forward state, a forward steering gear ratio RSF is selected.
In other words, when the vehicle 100 moves forward, the steering control device 420 (steering gear ratio changing unit 422) changes the steering gear ratio RS to the same value when the vehicle 100 is stopped (in other words, before the vehicle behavior changes). Change the steering gear ratio to RS or lower.

なお、操舵制御装置420が、ステップS802において、車速に応じたステアリングギヤ比RSを車両100が前進するときに適合する値として設定する場合、操舵制御装置420は、ステップS804で、ステップS802において設定したステアリングギヤ比RSをそのまま最終値として設定することで、前進用のステアリングギヤ比RSFを選択したことになる。
但し、操舵制御装置420は、ステップS804で、例えば、ステップS802において設定したステアリングギヤ比RSに係数を乗算して、あるいは、ステップS802において設定したステアリングギヤ比RSから所定値を加算又は減算して、前進用のステアリングギヤ比RSFを求めることができる。
Note that when the steering control device 420 sets the steering gear ratio RS according to the vehicle speed as a value suitable for moving forward of the vehicle 100 in step S802, the steering control device 420 sets the steering gear ratio RS according to the vehicle speed as a value suitable for moving forward of the vehicle 100 in step S804. By setting the steering gear ratio RS as it is as the final value, the forward steering gear ratio RSF is selected.
However, in step S804, the steering control device 420 multiplies the steering gear ratio RS set in step S802 by a coefficient, or adds or subtracts a predetermined value from the steering gear ratio RS set in step S802. , the forward steering gear ratio RSF can be determined.

一方、操舵制御装置420は、ステップS803で車両100が後進していると判断すると、ステップS803からステップS805に進み、ステアリングギヤ比RSとして、前進用のステアリングギヤ比RSFよりも大きい後進用のステアリングギヤ比RSRを選択する。
つまり、操舵制御装置420(ステアリングギヤ比変更部422)は、車両100が後進するときは、ステアリングギヤ比RSを、車両100が前進または停止しているとき(換言すれば、車両挙動が変化する前)のステアリングギヤ比RSよりも大きく変更する。
On the other hand, if the steering control device 420 determines in step S803 that the vehicle 100 is moving backward, the process proceeds from step S803 to step S805, and the steering control device 420 sets the steering gear ratio RS to a reverse steering wheel, which is larger than the forward steering gear ratio RSF. Select gear ratio RSR.
In other words, the steering control device 420 (steering gear ratio changing unit 422) changes the steering gear ratio RS when the vehicle 100 is moving backward, and when the vehicle 100 is moving forward or stopped (in other words, when the vehicle behavior changes). Change the steering gear ratio RS to a larger value than the previous one.

なお、操舵制御装置420が、ステップS802において、車速に応じたステアリングギヤ比RSを車両100が前進するときに適合する値として設定する場合、操舵制御装置420は、ステップS805で、ステップS802において設定したステアリングギヤ比RSを増大方向にシフトさせる演算を行って後進用のステアリングギヤ比RSRを求めることができる。
また、操舵制御装置420は、ステップS804で、ステップS802において設定したステアリングギヤ比RSを前進用のステアリングギヤ比RSFに変換する演算を行う場合、ステップS805で、前進用のステアリングギヤ比RSFよりも所定値だけ大きくなるように、ステップS802において設定したステアリングギヤ比RSを補正する演算を行なうことができる。
Note that, in step S802, when the steering control device 420 sets the steering gear ratio RS according to the vehicle speed as a value suitable for when the vehicle 100 moves forward, the steering control device 420, in step S805, sets the steering gear ratio RS according to the vehicle speed as a value suitable for moving forward. By performing calculations to shift the steering gear ratio RS in the increasing direction, it is possible to obtain the steering gear ratio RSR for reversing.
In addition, when the steering control device 420 performs a calculation in step S804 to convert the steering gear ratio RS set in step S802 into the forward steering gear ratio RSF, in step S805, the steering control device 420 Calculation can be performed to correct the steering gear ratio RS set in step S802 so that it increases by a predetermined value.

操舵制御装置420は、ステップS804またはステップS805でステアリングギヤ比RSを決定すると、ステップS806に進み、ステアリングホイール310の操作角δとステアリングギヤ比RSとに基づき目標操舵角θtgを算出する。
次いで、操舵制御装置420は、ステップS807で、前輪101,102の操舵角θが目標操舵角θtgに近づくように操舵アクチュエータ410を制御する。
After determining the steering gear ratio RS in step S804 or step S805, the steering control device 420 proceeds to step S806 and calculates the target steering angle θtg based on the operating angle δ of the steering wheel 310 and the steering gear ratio RS.
Next, in step S807, the steering control device 420 controls the steering actuator 410 so that the steering angle θ of the front wheels 101 and 102 approaches the target steering angle θtg.

図3は、操舵制御装置420が図2のフローチャートにしたがってステアリングギヤ比RSを設定するときの車速、ステアリングギヤ比RS、操作角δ、操舵角θの相関を例示するタイムチャートである。
図3の時刻t1から車両100が後進し始めると、ステアリングギヤ比RSは、前進用のステアリングギヤ比RSFから、前進用のステアリングギヤ比RSFよりも大きな(換言すれば、スローな)後進用のステアリングギヤ比RSRに切り換えられる。
FIG. 3 is a time chart illustrating the correlation among vehicle speed, steering gear ratio RS, operating angle δ, and steering angle θ when steering control device 420 sets steering gear ratio RS according to the flowchart of FIG.
When the vehicle 100 starts to move backward from time t1 in FIG. 3, the steering gear ratio RS changes from the forward steering gear ratio RSF to the reverse steering gear ratio RSF, which is larger (in other words, slower) than the forward steering gear ratio RSF. The steering gear ratio can be changed to RSR.

車両100が後進するときに、前進するときよりもステアリングギヤ比RSを大きく変更すれば、操縦性が過敏になることを抑止して、運転者が意図するラインをトレースすることが容易になる。
また、操舵制御装置420は、進行方向に関する車両挙動に基づき車両100の進行方向を判別するから、シフト位置に基づきステアリングギヤ比RSを切り替える場合に比べて、車両100の進行方向に応じた適切なステアリングギヤ比RSを安定して設定することができる。
If the steering gear ratio RS is changed more when the vehicle 100 is moving backward than when the vehicle 100 is moving forward, it is possible to prevent the maneuverability from becoming too sensitive and to make it easier for the driver to trace the line intended by the driver.
Further, since the steering control device 420 determines the traveling direction of the vehicle 100 based on the vehicle behavior regarding the traveling direction, the steering control device 420 determines the traveling direction of the vehicle 100 according to the traveling direction of the vehicle 100. Steering gear ratio RS can be stably set.

例えば、シフト位置がドライブレンジD(前進状態)であったとしても、クリープトルクに勝る登り傾斜の場合、車両のずり下がり、つまり、後進が発生する場合がある。
このときに、シフト位置に基づき前進用のステアリングギヤ比RSFが操舵角制御に用いられると、実際には車両100は後進しているため、ステアリングホイール310の操作に対する操舵角θの変化が過敏になって、運転者が意図するラインに操縦することが難しくなる。
For example, even if the shift position is in drive range D (forward state), in the case of an uphill slope that exceeds the creep torque, the vehicle may slide downward, that is, move backward.
At this time, if the forward steering gear ratio RSF is used for steering angle control based on the shift position, since the vehicle 100 is actually moving backward, changes in the steering angle θ will be sensitive to the operation of the steering wheel 310. This makes it difficult for the driver to steer the vehicle along the intended line.

これに対し、操舵制御装置420は、進行方向に関する車両挙動(例えば、車輪101-104の回転方向の情報を含む車輪速の検出情報)に基づき車両100の進行方向を判断し、進行方向に応じてステアリングギヤ比RSを変更する。
このため、操舵制御装置420は、シフト位置がドライブレンジDであっても車両100が後進するときには、後進用のステアリングギヤ比RSRを用いて操舵角制御を行なうことができ、車両100が後進するときに運転者が意図するラインに操縦することが容易になる。
In contrast, the steering control device 420 determines the traveling direction of the vehicle 100 based on vehicle behavior related to the traveling direction (for example, detection information on wheel speed including information on the rotational direction of the wheels 101-104), and to change the steering gear ratio RS.
Therefore, even if the shift position is in the drive range D, when the vehicle 100 is traveling in reverse, the steering control device 420 can perform steering angle control using the steering gear ratio RSR for reverse, and the vehicle 100 is in reverse motion. Sometimes it becomes easier for the driver to steer along the intended line.

また、シフト位置をニュートラルレンジNとした状態で車両100を前進または後進させる場合、シフト位置からは、前進、後進に応じたステアリングギヤ比RSの切り替えは行えない。
しかし、操舵制御装置420は、シフト位置をニュートラルレンジNであっても、車両100が後進するときには後進用のステアリングギヤ比RSRに基づき操舵角θを制御でき、運転者が意図するラインに操縦することが容易になる。
Further, when the vehicle 100 is moved forward or backward with the shift position set to the neutral range N, the steering gear ratio RS cannot be switched from the shift position according to forward movement or reverse movement.
However, even if the shift position is in the neutral range N, the steering control device 420 can control the steering angle θ based on the reverse steering gear ratio RSR when the vehicle 100 is traveling in reverse, and can steer the vehicle to the line intended by the driver. It becomes easier.

図4は、操舵制御装置420による操舵角θの制御手順の第2実施形態を示すフローチャートである。
なお、操舵制御装置420は、図4のフローチャートに示すルーチンを時間割り込みで一定時間毎に実行する。
FIG. 4 is a flowchart showing a second embodiment of a procedure for controlling the steering angle θ by the steering control device 420.
Note that the steering control device 420 executes the routine shown in the flowchart of FIG. 4 at regular time intervals using time interrupts.

操舵制御装置420は、ステップS901-903で、前述のステップS801-ステップS803と同様な処理を実施する。
つまり、操舵制御装置420は、ステップS901で、操作角δの情報、シフト位置、車輪速情報などの車両100の進行方向に関する車両挙動の情報を取得し、次のステップS902で、車速が小さくなるほどステアリングギヤ比RSを小さく設定する。
In steps S901-903, the steering control device 420 performs the same processing as in steps S801-S803 described above.
That is, in step S901, the steering control device 420 acquires information on vehicle behavior regarding the traveling direction of the vehicle 100, such as information on the operating angle δ, shift position, and wheel speed information, and in the next step S902, as the vehicle speed becomes smaller, Set the steering gear ratio RS small.

次いで、操舵制御装置420は、ステップS903で、ステップS803と同様に、車両100の進行方向に関する車両挙動の情報(前後加速度、車輪速、ステレオカメラ507による撮影画像などの情報)に基づいて車両100が後進しているか否かを判断する。
操舵制御装置420は、ステップS903で車両100が後進していると判断すると、ステップS904に進み、ステアリングギヤ比RSとして、前進用のステアリングギヤ比RSFよりも大きい後進用のステアリングギヤ比RSRを選択する。
Next, in step S903, similarly to step S803, the steering control device 420 adjusts the direction of the vehicle 100 based on vehicle behavior information regarding the traveling direction of the vehicle 100 (information such as longitudinal acceleration, wheel speed, and images taken by the stereo camera 507). Determine whether or not the vehicle is moving backward.
If the steering control device 420 determines in step S903 that the vehicle 100 is moving backward, the process proceeds to step S904, and selects the reverse steering gear ratio RSR, which is larger than the forward steering gear ratio RSF, as the steering gear ratio RS. do.

一方、操舵制御装置420は、ステップS903で車両100が後進していないと判断すると、ステップS905に進み、車両100の進行方向に関する車両挙動の情報に基づいて、車両100が前進しているか否かを判断する。
操舵制御装置420は、ステップS905で車両100が前進していると判断すると、ステップS906に進み、ステアリングギヤ比RSとして、後進用のステアリングギヤ比RSRよりも小さい前進用のステアリングギヤ比RSFを選択する。
On the other hand, if the steering control device 420 determines in step S903 that the vehicle 100 is not moving backward, the process proceeds to step S905 and determines whether the vehicle 100 is moving forward based on the vehicle behavior information regarding the traveling direction of the vehicle 100. to judge.
If the steering control device 420 determines in step S905 that the vehicle 100 is moving forward, the process proceeds to step S906, and selects the forward steering gear ratio RSF, which is smaller than the reverse steering gear ratio RSR, as the steering gear ratio RS. do.

また、操舵制御装置420は、ステップS905で車両100が前進していないと判断すると、ステップS907に進む。
ここで、操舵制御装置420は、ステップS903で車両100が後進していないと判断し、更に、ステップS905で車両100が前進していないと判断しているので、車両100が停止しているとき、換言すれば、車速(車輪速)が零であるときに、ステップS907に進むことになる。
Furthermore, if the steering control device 420 determines in step S905 that the vehicle 100 is not moving forward, the process proceeds to step S907.
Here, since the steering control device 420 determines that the vehicle 100 is not moving backward in step S903 and further determines that the vehicle 100 is not moving forward in step S905, when the vehicle 100 is stopped In other words, when the vehicle speed (wheel speed) is zero, the process proceeds to step S907.

操舵制御装置420は、ステップS907で、シフト位置がリバースレンジRまたはニュートラルレンジNであるか否かを判断する。
そして、シフト位置がリバースレンジRまたはニュートラルレンジNであるとき、操舵制御装置420は、ステップS908に進み、ステアリングギヤ比RSとして、前進用のステアリングギヤ比RSFよりも大きい後進用のステアリングギヤ比RSRを選択する。
Steering control device 420 determines whether the shift position is in reverse range R or neutral range N in step S907.
Then, when the shift position is in the reverse range R or the neutral range N, the steering control device 420 proceeds to step S908, and sets the steering gear ratio RSR for reverse, which is larger than the steering gear ratio RSF for forward, as the steering gear ratio RS. Select.

また、シフト位置がリバースレンジRまたはニュートラルレンジNではない場合、操舵制御装置420は、ステップS909に進み、ステアリングギヤ比RSとして、後進用のステアリングギヤ比RSRよりも小さい前進用のステアリングギヤ比RSFを選択する。
つまり、シフト位置がリバースレンジRまたはニュートラルレンジNの状態で停止している場合、操舵制御装置420は、次に車両100が後進することに備えて、予め後進用のステアリングギヤ比RSRを選択しておく。
Further, if the shift position is not in the reverse range R or the neutral range N, the steering control device 420 proceeds to step S909 and sets the forward steering gear ratio RSF, which is smaller than the reverse steering gear ratio RSR, as the steering gear ratio RS. Select.
In other words, when the shift position is in reverse range R or neutral range N and stopped, steering control device 420 selects steering gear ratio RSR for reverse in advance in preparation for the next time vehicle 100 travels backward. I'll keep it.

これにより、車両100が停止状態から後進し始めた場合、操舵制御装置420は、動き出しの当初から後進用のステアリングギヤ比RSRに基づき操舵制御を実施でき、後進開始に伴ってステアリングギヤ比RSを切り替える場合に比べて、運転者の操舵操作の違和感を抑制できる。
一方、シフト位置がリバースレンジRまたはニュートラルレンジNではない場合は、係るシフト位置のまま車両100が後進するようになることは稀であるため、操舵制御装置420は、前進用のステアリングギヤ比RSFを選択することで、次に車両100が前進し始めたときに、当初から前進状態に適合するステアリングギヤ比RSFに基づき操舵制御を実施できる。
As a result, when the vehicle 100 starts to reverse from a stopped state, the steering control device 420 can perform steering control based on the steering gear ratio RSR for reverse from the beginning of movement, and adjust the steering gear ratio RS as the vehicle 100 starts to move backward. Compared to the case of switching, the driver's sense of discomfort in the steering operation can be suppressed.
On the other hand, if the shift position is not in reverse range R or neutral range N, it is rare for the vehicle 100 to move backward in such a shift position, so the steering control device 420 adjusts the forward steering gear ratio RSF By selecting , the next time the vehicle 100 starts moving forward, steering control can be performed based on the steering gear ratio RSF that is suitable for the moving state from the beginning.

操舵制御装置420は、上記のようにしてステアリングギヤ比RSを決定すると、ステップS910に進み、ステアリングホイール310の操作角δとステアリングギヤ比RSとに基づき目標操舵角θtgを算出する。
次いで、操舵制御装置420は、ステップS911で、前輪101,102の操舵角θが目標操舵角θtgに近づくように操舵アクチュエータ410を制御する。
After determining the steering gear ratio RS as described above, the steering control device 420 proceeds to step S910 and calculates the target steering angle θtg based on the operating angle δ of the steering wheel 310 and the steering gear ratio RS.
Next, in step S911, the steering control device 420 controls the steering actuator 410 so that the steering angle θ of the front wheels 101, 102 approaches the target steering angle θtg.

図5は、図4のフローチャートに示した制御手順にしたがったステアリングギヤ比RSの切り替えの様子を示すタイムチャートであって、ドライブレンジDとリバースレンジRとの間で切り替えて前進と後進とが実施される運転パターンを示す。
なお、シフト位置は、ドライブレンジD、ニュートラルレンジN、リバースレンジRの順であり、ドライブレンジDとリバースレンジRとの間での切り替えが、ニュートラルレンジNを経て行われる。
FIG. 5 is a time chart showing how the steering gear ratio RS is changed according to the control procedure shown in the flowchart of FIG. Indicates the driving pattern to be implemented.
Note that the shift positions are in the order of drive range D, neutral range N, and reverse range R, and switching between drive range D and reverse range R is performed via neutral range N.

図5の例は、車両100をドライブレンジDで前進させている状態から停止させ、停止状態の時刻t1でドライブレンジDからニュートラルレンジNに切り替えられ、続けて時刻t2でニュートラルレンジNからリバースレンジRへの切り換えが実施される。
そして、リバースレンジRで車両100を後進させてから停止させ、停止状態の時刻t3でリバースレンジRからニュートラルレンジNに切り替えられ、続けて時刻t4でニュートラルレンジNからドライブレンジDへの切り換えが実施され、その後、車両100をドライブレンジDで前進させる。
In the example of FIG. 5, the vehicle 100 is stopped from moving forward in drive range D, is switched from drive range D to neutral range N at time t1 in the stopped state, and then switched from neutral range N to reverse range at time t2. A switch to R is performed.
Then, the vehicle 100 is moved backward in reverse range R and then stopped, and at time t3 in the stopped state, the reverse range R is switched to neutral range N, and then at time t4, the switch from neutral range N to drive range D is performed. After that, the vehicle 100 is moved forward in the drive range D.

ここで、時刻t1でドライブレンジDからニュートラルレンジNに切り替えられると、操舵制御装置420(ステアリングギヤ比変更部422)は、ステアリングギヤ比RSを、前進用のステアリングギヤ比RSFからより大きな後進用のステアリングギヤ比RSRに切り替える。
そして、車両100をリバースレンジRで後進させるときの操舵制御において、操舵制御装置420は、後進用のステアリングギヤ比RSRに基づき目標操舵角θtgの演算を行なうことで、ステアリングホイール310の操舵操作に対して実操舵角がスローに動く状態として、運転者が意図するラインに操縦できるようにする。
Here, when the drive range D is switched to the neutral range N at time t1, the steering control device 420 (steering gear ratio changing unit 422) changes the steering gear ratio RS from the forward steering gear ratio RSF to the larger reverse steering gear ratio RSF. Switch the steering gear ratio to RSR.
In the steering control when the vehicle 100 is reversed in the reverse range R, the steering control device 420 controls the steering operation of the steering wheel 310 by calculating the target steering angle θtg based on the reverse steering gear ratio RSR. On the other hand, the actual steering angle moves slowly so that the driver can steer the vehicle along the line intended by the driver.

また、時刻t4でニュートラルレンジNからドライブレンジDに切り替えられると、操舵制御装置420(ステアリングギヤ比変更部422)は、ステアリングギヤ比RSを、後進用のステアリングギヤ比RSRからより小さな前進用のステアリングギヤ比RSFに切り替える。
そして、車両100をドライブレンジDで前進させるときの操舵制御において、操舵制御装置420は、前進用のステアリングギヤ比RSFに基づき目標操舵角θtgの演算を行なうことで、車両100が前進するときの操縦性を確保する。
Furthermore, when the neutral range N is switched to the drive range D at time t4, the steering control device 420 (steering gear ratio changing unit 422) changes the steering gear ratio RS from the reverse steering gear ratio RSR to a smaller forward forward steering gear ratio RSR. Switch to steering gear ratio RSF.
In the steering control when moving the vehicle 100 forward in the drive range D, the steering control device 420 calculates the target steering angle θtg based on the forward steering gear ratio RSF. Ensure maneuverability.

ところで、操舵制御装置420が、ステアリングギヤ比RSを前進用のステアリングギヤ比RSFと後進用のステアリングギヤ比RSRとに切り替えると、ステアリングホイール310の操作角δが一定であっても目標操舵角θtgが変更され、前輪101,102の操舵角θが変更後の目標操舵角θtgに制御される。
このとき、車両100が停止状態でなく動いていると(換言すれば、車両100が前進または後進していると)、車両100の進行方向が運転者の操舵操作とは無関係に急に変わることになってしまう。
By the way, when the steering control device 420 switches the steering gear ratio RS to the forward steering gear ratio RSF and the reverse steering gear ratio RSR, even if the operating angle δ of the steering wheel 310 is constant, the target steering angle θtg is changed, and the steering angle θ of the front wheels 101 and 102 is controlled to the changed target steering angle θtg.
At this time, if the vehicle 100 is not in a stopped state but is moving (in other words, if the vehicle 100 is moving forward or backward), the traveling direction of the vehicle 100 may suddenly change regardless of the driver's steering operation. Become.

そこで、操舵制御装置420は、ステアリングギヤ比RSを前進用のステアリングギヤ比RSFと後進用のステアリングギヤ比RSRとの間で切り替えるときに、車両100の車速が大きくなるほど前輪101,102(前タイヤ)の操舵角θの変化速度を遅くする操舵速度変更部423を有する。
つまり、操舵速度変更部423は、ステアリングギヤ比RSの切り替えに伴って目標操舵角θtgが急変したときに、操舵角θが目標操舵角θtgに追従して変化するときの変化速度を、そのときの車速が大きいほど遅くする。
Therefore, when switching the steering gear ratio RS between the forward steering gear ratio RSF and the reverse steering gear ratio RSR, the steering control device 420 controls the front wheels 101, 102 (front tires) as the vehicle speed of the vehicle 100 increases. ) is provided with a steering speed changing unit 423 that slows down the rate of change of the steering angle θ.
In other words, when the target steering angle θtg suddenly changes due to switching of the steering gear ratio RS, the steering speed changing unit 423 changes the speed at which the steering angle θ changes to follow the target steering angle θtg. The higher the vehicle speed, the slower the speed.

車両100が停止している場合は、操舵角θが急変しても車両100の向きは変わらないが、車両100の車速が大きくなるほど車両100の向きが急変することになる。
そこで、操舵速度変更部423は、操舵角θが目標操舵角θtgに追従して変化するときの変化速度を、そのときの車速が大きいほど遅くすることで、車両100の向きが急変することを抑止しつつ操舵角θを目標操舵角θtgに追従させる。
When the vehicle 100 is stopped, the direction of the vehicle 100 does not change even if the steering angle θ changes suddenly, but as the vehicle speed of the vehicle 100 increases, the direction of the vehicle 100 changes suddenly.
Therefore, the steering speed changing unit 423 slows down the speed at which the steering angle θ changes in accordance with the target steering angle θtg as the vehicle speed at that time increases, thereby preventing sudden changes in the direction of the vehicle 100. The steering angle θ is made to follow the target steering angle θtg while being inhibited.

ここで、操舵制御装置420(操舵速度変更部423)は、操舵アクチュエータ410の操作量を制限することで、操舵角θの変化速度を遅くすることができ、更に、操作量の制限値を可変とすることで車速に応じた変化速度に制御できる。
また、操舵制御装置420(操舵速度変更部423)は、ステアリングギヤ比RSの切り替えに伴って急変する目標操舵角θtgに対して遅れて変化する目標操舵角θtgRを設定し、この目標操舵角θtgRに基づき操舵角θを制御することで、操舵角θの変化速度を遅くすることができ、目標操舵角θtgRの過渡応答速度を可変とすることで車速に応じた変化速度に制御できる。
係る操舵速度変更部423によれば、ステアリングギヤ比変更部422によるステアリングギヤ比RSの切り替えに伴って目標操舵角θtgが急変しても、車両100の進行方向が運転者の操舵操作とは無関係に急変することを抑止でき、運転者による操縦性を改善できる。
Here, the steering control device 420 (steering speed changing unit 423) can slow down the changing speed of the steering angle θ by limiting the amount of operation of the steering actuator 410, and furthermore, the limit value of the amount of operation can be varied. By doing so, it is possible to control the rate of change according to the vehicle speed.
Further, the steering control device 420 (steering speed changing unit 423) sets a target steering angle θtgR that changes with a delay with respect to a target steering angle θtg that changes suddenly with switching of the steering gear ratio RS, By controlling the steering angle θ based on this, it is possible to slow down the rate of change in the steering angle θ, and by making the transient response rate of the target steering angle θtgR variable, it is possible to control the rate of change in accordance with the vehicle speed.
According to the steering speed changing unit 423, even if the target steering angle θtg suddenly changes due to the switching of the steering gear ratio RS by the steering gear ratio changing unit 422, the traveling direction of the vehicle 100 is independent of the driver's steering operation. It is possible to prevent sudden changes in speed and improve maneuverability for the driver.

図6は、前輪101,102の操舵角θの変化速度RCと、車速との相関の一態様を示す線図である。
図6の例では、第1車速(例えば、第1車速=5km/h)を下回る低車速域で、車速の低下に伴って変化速度RCを漸増させ、第1車速よりも低い第2車速(例えば、第2車速=2km/h)で変化速度RCを最大値RCmaxとし、第2車速以下で変化速度RCを最大値RCmaxに保持させる。
FIG. 6 is a diagram showing one aspect of the correlation between the rate of change RC of the steering angle θ of the front wheels 101 and 102 and the vehicle speed.
In the example of FIG. 6, in a low vehicle speed range below the first vehicle speed (for example, first vehicle speed = 5 km/h), the change rate RC is gradually increased as the vehicle speed decreases, and the second vehicle speed (for example, first vehicle speed = 5 km/h) is lower than the first vehicle speed. For example, the rate of change RC is set to the maximum value RCmax at the second vehicle speed (=2 km/h), and the rate of change RC is maintained at the maximum value RCmax at the second vehicle speed or lower.

図7は、操舵角θの変化速度を車速に応じて可変に設定したときの目標操舵角θtgに対する操舵角θの応答変化の様子を示すタイムチャートである。
図7に示す運転パターンでは、車両100の進行方向を前進から後進に切り替えるため、シフト位置が、ドライブレンジDからニュートラルレンジNを経てリバースレンジRに切り替えられ、係るシフト操作に伴ってステアリングギヤ比RSが、前進用のステアリングギヤ比RSFから後進用のステアリングギヤ比RSRに切り替えられる。
FIG. 7 is a time chart showing how the steering angle θ changes in response to the target steering angle θtg when the rate of change of the steering angle θ is variably set according to the vehicle speed.
In the driving pattern shown in FIG. 7, in order to switch the traveling direction of the vehicle 100 from forward to reverse, the shift position is switched from drive range D through neutral range N to reverse range R, and with the shift operation, the steering gear ratio is changed. RS is switched from the forward steering gear ratio RSF to the reverse steering gear ratio RSR.

図7は、車両100が停止直前であった場合、クリープ走行状態であった場合、停止直前とクリープ走行状態との中間の車速である極低速走行であった場合、それぞれでの操舵角θの応答を示す。
ここで、操舵速度変更部423は、操舵角θが目標操舵角θtgに追従して変化するときの変化速度を、そのときの車速が大きいほど遅くする。
FIG. 7 shows the steering angle θ when the vehicle 100 is just before stopping, when it is in a creep state, and when it is running at an extremely low speed that is an intermediate vehicle speed between just before it stops and the creep state. Show response.
Here, the steering speed changing unit 423 slows down the change speed at which the steering angle θ changes in accordance with the target steering angle θtg as the vehicle speed at that time increases.

したがって、操舵速度変更部423は、上記3つの速度条件のうち、車速が最も遅い停止直前での変化速度を最も速く設定し、車速が最も速いクリープ走行状態での変化速度を最も遅く設定する。
車速が極端に遅い場合は所謂据え切り状態であり、操舵角θの応答速度が速くても、車両100の進行方向が急変することは抑止される。
一方、車速が増した状態で、ステアリングギヤ比RSの切り替えに伴う目標操舵角θtgが急変に操舵角θを応答よく追従させると、車両100の進行方向が急変する場合があるので、操舵速度変更部423は、応答速度を小さくすることで車両100の進行方向が急変することを抑止する。
Therefore, among the three speed conditions described above, the steering speed change unit 423 sets the speed of change to be the fastest immediately before the vehicle stops, where the vehicle speed is the slowest, and sets the speed of change to be the slowest when the vehicle is in the creep running state, where the vehicle speed is the fastest.
If the vehicle speed is extremely slow, it is in a so-called stationary steering state, and even if the response speed of the steering angle θ is fast, sudden changes in the traveling direction of the vehicle 100 are prevented.
On the other hand, if the target steering angle θtg changes rapidly due to switching of the steering gear ratio RS while the vehicle speed increases, and the steering angle θ is made to respond well, the direction of travel of the vehicle 100 may suddenly change, so the steering speed is changed. The section 423 suppresses sudden changes in the traveling direction of the vehicle 100 by reducing the response speed.

上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
The technical ideas described in the above embodiments can be used in combination as appropriate, as long as there is no contradiction.
Further, although the content of the present invention has been specifically explained with reference to preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can make various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is.

例えば、ステアバイワイヤ式のステアリング装置200は、反力制御装置350としての機能と操舵制御装置420としての機能とを兼ね備える1つの制御装置を有することができ、また、ステアリングギヤ比可変部及びステアリングギヤ比変更部の機能を備えた制御装置を反力制御装置350及び操舵制御装置420とは別に備えることができる。
また、ステアリングギヤ比変更部は、車両の進行方向に関する車両挙動として車両100の位置情報を用い、車両100の前進、後進を判断することができる。
For example, the steer-by-wire steering device 200 can have one control device that has both the functions of the reaction force control device 350 and the steering control device 420, and also has a steering gear ratio variable section and a steering gear ratio variable section. A control device having the function of a ratio changing section can be provided separately from the reaction force control device 350 and the steering control device 420.
Further, the steering gear ratio changing unit can determine whether the vehicle 100 is moving forward or backward using position information of the vehicle 100 as vehicle behavior regarding the direction of travel of the vehicle.

また、ステアリングギヤ比変更部は、車両の進行方向に関する車両挙動の情報である車両100の前後加速度の情報とともに、シフト位置、道路勾配、アクセル開度(駆動トルク)などの情報を加味して、車両100の前進、後進を判断することができる。
また、ステアバイワイヤ式のステアリング装置200は、レーダを備えることができ、ステアリングギヤ比変更部は、レーダの検出情報を車両の進行方向に関する車両挙動の情報として用いて、車両100の前進、後進を判断することができる。
In addition, the steering gear ratio changing section takes into account information such as the shift position, road slope, and accelerator opening (driving torque), along with information on the longitudinal acceleration of the vehicle 100, which is information on vehicle behavior related to the direction of travel of the vehicle. It is possible to determine whether the vehicle 100 is moving forward or backward.
Further, the steer-by-wire type steering device 200 can include a radar, and the steering gear ratio changing section uses detection information from the radar as information on vehicle behavior regarding the traveling direction of the vehicle to control the forward and backward motion of the vehicle 100. can be judged.

また、ステアリングギヤ比変更部は、車両の進行方向に関する車両挙動の情報から車両100の前進、後進を明確に判別できないときに、シフト位置に基づきステアリングギヤ比RSを決定することができる。
また、ステアリングギヤ比変更部は、スポーツモードなどのモード選択に応じてステアリングギヤ比RS(前進用のステアリングギヤ比RSF及び/または後進用のステアリングギヤ比RSR)を変更することができる。
Further, the steering gear ratio changing unit can determine the steering gear ratio RS based on the shift position when it is not possible to clearly determine whether the vehicle 100 is moving forward or backward based on vehicle behavior information regarding the traveling direction of the vehicle.
Further, the steering gear ratio changing section can change the steering gear ratio RS (forward steering gear ratio RSF and/or reverse steering gear ratio RSR) in accordance with mode selection such as sports mode.

100…車両、101-104…車輪(タイヤ)、200…ステアバイワイヤ式のステアリング装置、300…操舵入力装置、310…ステアリングホイール(操舵操作入力部材)、400…操舵アクチュエータ装置、420…操舵制御装置(制御装置)、421…ステアリングギヤ比可変部、422…ステアリングギヤ比変更部、423…操舵速度変更部、501…シフト位置センサ、501A…シフトレバー、502…前後Gセンサ、503-506…車輪速センサ、507…ステレオカメラ 100... Vehicle, 101-104... Wheels (tires), 200... Steer-by-wire steering device, 300... Steering input device, 310... Steering wheel (steering operation input member), 400... Steering actuator device, 420... Steering control device (Control device), 421... Steering gear ratio variable section, 422... Steering gear ratio changing section, 423... Steering speed changing section, 501... Shift position sensor, 501A... Shift lever, 502... Front and rear G sensor, 503-506... Wheels Speed sensor, 507...Stereo camera

Claims (4)

車両に取り付けられるステアバイワイヤ式のステアリング装置であって、
操舵操作入力部材を備える操舵入力装置と、
制御装置であって、
前記車両の車速が小さくなるほど前記車両のタイヤの操舵角に対する前記操舵操作入力部材の操作角の比であるステアリングギヤ比を小さくするステアリングギヤ比可変部と、
前記ステアリングギヤ比可変部によって生成された前記ステアリングギヤ比を、前記車両の進行方向に関する車両挙動に基づいて変更するステアリングギヤ比変更部と、
を有する前記制御装置と、
を備え
前記ステアリングギヤ比変更部は、
前記車両が前進するとき、前記ステアリングギヤ比を、前記車両挙動が変化する前の前記ステアリングギヤ比以下に変更し、
前記車両が後進するとき、前記ステアリングギヤ比を、前記車両挙動が変化する前の前記ステアリングギヤ比よりも大きく変更する、
ステアバイワイヤ式のステアリング装置。
A steer-by-wire steering device attached to a vehicle,
a steering input device including a steering operation input member;
A control device,
a steering gear ratio variable section that reduces a steering gear ratio, which is a ratio of an operating angle of the steering operation input member to a steering angle of tires of the vehicle, as the vehicle speed of the vehicle decreases;
a steering gear ratio changing unit that changes the steering gear ratio generated by the steering gear ratio changing unit based on vehicle behavior regarding the traveling direction of the vehicle;
the control device having;
Equipped with
The steering gear ratio changing section is
When the vehicle moves forward, changing the steering gear ratio to a value equal to or lower than the steering gear ratio before the vehicle behavior changes,
When the vehicle moves backward, the steering gear ratio is changed to a value greater than the steering gear ratio before the vehicle behavior changes.
Steer-by-wire steering device.
請求項に記載のステアバイワイヤ式のステアリング装置であって、
前記ステアリングギヤ比変更部は、
前記車両の車輪の回転方向の情報を含む車輪速の検出情報を取得し、取得した車輪速の検出情報に基づいて前記車両が前進するか後進するかを判別する、
ステアバイワイヤ式のステアリング装置。
The steer-by-wire steering device according to claim 1 ,
The steering gear ratio changing section is
acquiring wheel speed detection information including information on the rotational direction of the wheels of the vehicle, and determining whether the vehicle moves forward or backward based on the acquired wheel speed detection information;
Steer-by-wire steering device.
請求項記載のステアバイワイヤ式のステアリング装置であって、
前記制御装置は、
前記ステアリングギヤ比変更部が前記ステアリングギヤ比を変更するときに、前記車両の車速が大きくなるほど前記車両のタイヤの操舵角の変化速度を遅くする操舵速度変更部を更に有する、
ステアバイワイヤ式のステアリング装置。
The steer-by-wire steering device according to claim 1 ,
The control device includes:
The steering gear ratio changing unit further includes a steering speed changing unit that slows down the change speed of the steering angle of the tires of the vehicle as the vehicle speed increases when the steering gear ratio changing unit changes the steering gear ratio.
Steer-by-wire steering device.
車両に取り付けられるステアバイワイヤ式のステアリング装置であって、
操舵操作入力部材を備える操舵入力装置と、
制御装置であって、
前記車両の車速が小さくなるほど前記車両のタイヤの操舵角に対する前記操舵操作入力部材の操作角の比であるステアリングギヤ比を小さくするステアリングギヤ比可変部と、
前記ステアリングギヤ比可変部によって生成された前記ステアリングギヤ比を、前記車両の進行方向に関する車両挙動に基づいて変更するステアリングギヤ比変更部と、
を有する前記制御装置と、
を備え、
前記ステアリングギヤ比変更部は、
前記車両の停止状態で前記車両のシフトレバーの位置がニュートラルあるいはリバースであるときに、前記ステアリングギヤ比を、前記車両が後進するときの前記ステアリングギヤ比とする、
ステアバイワイヤ式のステアリング装置。
A steer-by-wire steering device attached to a vehicle,
a steering input device including a steering operation input member;
A control device,
a steering gear ratio variable section that reduces a steering gear ratio, which is a ratio of an operating angle of the steering operation input member to a steering angle of tires of the vehicle, as the vehicle speed of the vehicle decreases;
a steering gear ratio changing unit that changes the steering gear ratio generated by the steering gear ratio changing unit based on vehicle behavior regarding the traveling direction of the vehicle;
The control device having:
Equipped with
The steering gear ratio changing section is
When the vehicle is stopped and the shift lever of the vehicle is in a neutral or reverse position, the steering gear ratio is set to the steering gear ratio when the vehicle is traveling backwards.
Steer-by-wire steering device.
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