JP7491287B2 - 車両の操舵システム、反力トルクの制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は本実施形態に係る車両の操舵システム2の概略構成を示す。操舵システム2はステアリング装置40、転舵装置30、及び制御装置10を備える。ステアリング装置40は運転者の操舵操作が入力されるステアリングホイール41を有する。転舵装置30は車輪(操向輪)33を転舵させる機構を有する。ステアリング装置40と転舵装置30とは機械的に切り離され、制御装置10を介して信号により接続されている。すなわち、操舵システム2は、ステアリング装置40から出力される信号に基づいて転舵装置30に車輪33を転舵させるステアバイワイヤシステムである。
図3は本実施形態に係る反力トルクの制御方法を説明する操舵角-反力トルクグラフである。反力トルク制御ユニット12が用いる反力トルクマップには、このグラフに示すような操舵角と反力トルクと関係がマップ化されている。
ステアリングホイール41の操作方向が切り替えられた場合、反力トルク制御ユニット12は反力トルクの時間当たりの変化量に制限を加える。これによりステアリングホイール41の操作方向の切り替えに伴う反力トルクの急変を抑えることができる。次の章では、反力制御ユニット12の具体的な構成例について説明する。
3-1.第1の構成例
図4は反力制御ユニット12の第1の構成例を示す。反力制御ユニット12が操舵角センサ43から取得した操舵角θsは偏差角計算器106及び108に並行して入力される。偏差角計算器106は記憶部102に記憶された左側の仮想エンド角の設定値と操舵角θsとの間の偏差角(左側偏差角)を計算する。偏差角計算器108は記憶部104に記憶された右側の仮想エンド角の設定値と操舵角θsとの間の偏差角(右側偏差角)を計算する。
反力トルク=β×切り増し側反力トルク+(1-β)×切り戻し側反力トルク
図5は反力制御ユニット12の第2の構成例を示す。第1の構成例は配分比の変化量に制限を加えるものであるが、第2の構成例は配分後の反力トルクの変化量に制限を加えるものである。以下の説明では、図5に示す反力制御ユニット12の構成要素のうち、既に説明した第1の構成例の構成要素と同一のものについての説明は省略するか簡略化する。
反力トルク=α×切り増し側反力トルク+(1-α)×切り戻し側反力トルク
図4及ぶ図5に示す反力制御ユニット12の構成例において、記憶部102に記憶された左側の仮想エンド角と記憶部104に記憶された右側の仮想エンド角とはそれぞれ任意の操舵角に設定することができる。また、左右の仮想エンド角を異なる操舵角に設定することもできる。
ステアリング装置40と転舵装置30とが信号によって接続された操舵システム2には、ステアバイワイヤシステムの他にも、無線通信を用いて車両を遠隔運転する遠隔運転システムが含まれる。遠隔運転システムでは、移動体通信等の無線通信を用いて遠隔地に設置されたステアリング装置40から転舵装置30に信号が入力される。本実施形態に係る操舵システム2が遠隔運転システムである場合、制御装置10は転舵装置30ともに車両に配置してもよいし、ステアリング装置40とともに遠隔運転センタに配置してもよいし、インターネット上のサーバに配置してもよい。或いは、制御装置10の機能を車両と遠隔運転センタとサーバのいずれか2つ或いは全部に分散して配置してもよい。
10 制御装置
10a プロセッサ
10b メモリ
11 転舵角制御ユニット
12 反力トルク制御ユニット
30 転舵装置
33 車輪
34 転舵モータ
36 転舵角センサ
40 ステアリング装置
41 ステアリングホイール
43 操舵角センサ
44 反力モータ
Claims (5)
- ステアリングホイールの操舵角に応じた信号を出力するように構成されたステアリング装置と、
前記ステアリング装置から入力された前記信号に基づいて車輪を転舵するように構成された転舵装置と、
前記ステアリングホイールに反力トルクを作用させるように構成された反力装置と、
前記反力装置を制御するように構成された制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記転舵装置の転舵限界に対応する仮想エンド角を前記操舵角に対して設定することと、
前記操舵角が前記仮想エンド角に近づく場合、前記操舵角が前記仮想エンド角に近づくに連れて徐々に大きくなる増加率で、前記操舵角の変化に対して前記反力トルクを増大させることと、
前記操舵角が前記仮想エンド角から遠ざかる場合、前記操舵角が前記仮想エンド角に近づく場合の前記操舵角の変化に対する前記反力トルクの変化の勾配よりも急な勾配で前記操舵角の変化に対して前記反力トルクを減少させることと、を実行するようにプログラムされた
ことを特徴とする車両の操舵システム。 - 請求項1に記載の車両の操舵システムにおいて、
前記制御装置は、前記ステアリングホイールの操作方向が変化した際の前記反力トルクの時間当たりの変化量を制限すること、を実行するようにプログラムされた
ことを特徴とする車両の操舵システム。 - 請求項1又は2に記載の車両の操舵システムにおいて、
前記制御装置は、前記車両の状態に応じて、或いは、運転者の手動操作に応じて前記仮想エンド角を変更すること、を実行するようにプログラムされた
ことを特徴とする車両の操舵システム。 - ステアリング装置から入力されたステアリングホイールの操舵角に応じた信号に基づいて転舵装置が車輪を転舵する操舵システムにおいて、反力装置から前記ステアリングホイールに作用させる反力トルクを制御する方法であって、
前記転舵装置の転舵限界に対応する仮想エンド角を前記操舵角に対して設定することと、
前記操舵角が前記仮想エンド角に近づく場合、前記操舵角が前記仮想エンド角に近づくに連れて徐々に大きくなる増加率で、前記操舵角の変化に対して前記反力トルクを増大させることと、
前記操舵角が前記仮想エンド角から遠ざかる場合、前記操舵角が前記仮想エンド角に近づく場合の前記操舵角の変化に対する前記反力トルクの変化の勾配よりも急な勾配で前記操舵角の変化に対して前記反力トルクを減少させることと、を含む
ことを特徴とする反力トルクの制御方法。 - ステアリング装置から入力されたステアリングホイールの操舵角に応じた信号に基づいて転舵装置が車輪を転舵する操舵システムにおいて、反力装置から前記ステアリングホイールに作用させる反力トルクを制御するための処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記転舵装置の転舵限界に対応する仮想エンド角を前記操舵角に対して設定することと、
前記操舵角が前記仮想エンド角に近づく場合、前記操舵角が前記仮想エンド角に近づくに連れて徐々に大きくなる増加率で、前記操舵角の変化に対して前記反力トルクを増大させることと、
前記操舵角が前記仮想エンド角から遠ざかる場合、前記操舵角が前記仮想エンド角に近づく場合の前記操舵角の変化に対する前記反力トルクの変化の勾配よりも急な勾配で前記操舵角の変化に対して前記反力トルクを減少させることと、を前記コンピュータに実行させるように構成された
ことを特徴とするプログラム。
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