JPH05170121A - 車両の操舵装置 - Google Patents
車両の操舵装置Info
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- JPH05170121A JPH05170121A JP33522591A JP33522591A JPH05170121A JP H05170121 A JPH05170121 A JP H05170121A JP 33522591 A JP33522591 A JP 33522591A JP 33522591 A JP33522591 A JP 33522591A JP H05170121 A JPH05170121 A JP H05170121A
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- steering
- vehicle
- steering wheel
- distance
- driver
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 無意識のハンドル操作による車両のふらつき
を防止する。 【構成】 距離センサ２６が車室内天井から頭までの距
離を検出する。マイクロコンピュータ３１は車両停止中
の前記検出距離と車両走行中の前記検出距離との差を移
動距離として計算するとともに、この移動距離の微分値
およぴ同微分値の微分値を計算して、これらの移動距離
および各微分値を運転者の運転中における体の揺れとし
て検出する。そして、この検出した体の揺れに応じて摩
擦力付与装置１５を駆動制御して、操舵軸１２ａに摩擦
力を付与する。これにより、走行中における車両の挙動
変化時、空調装置、オーディオ装置などの操作時に、運
転者の体が左右または前後に揺れた場合には、操舵ハン
ドル１３の回動に対して抵抗力が付与され、ハンドル操
舵が重くなり、前記体の揺れに起因した無意識な操舵ハ
ンドル１３の回動操作が防止される。
を防止する。 【構成】 距離センサ２６が車室内天井から頭までの距
離を検出する。マイクロコンピュータ３１は車両停止中
の前記検出距離と車両走行中の前記検出距離との差を移
動距離として計算するとともに、この移動距離の微分値
およぴ同微分値の微分値を計算して、これらの移動距離
および各微分値を運転者の運転中における体の揺れとし
て検出する。そして、この検出した体の揺れに応じて摩
擦力付与装置１５を駆動制御して、操舵軸１２ａに摩擦
力を付与する。これにより、走行中における車両の挙動
変化時、空調装置、オーディオ装置などの操作時に、運
転者の体が左右または前後に揺れた場合には、操舵ハン
ドル１３の回動に対して抵抗力が付与され、ハンドル操
舵が重くなり、前記体の揺れに起因した無意識な操舵ハ
ンドル１３の回動操作が防止される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、操舵ハンドルの回動に
応じて操向車輪を操舵する車両の操舵装置に係り、特に
ハンドル操舵力の重さを制御する車両の操舵装置に関す
る。
応じて操向車輪を操舵する車両の操舵装置に係り、特に
ハンドル操舵力の重さを制御する車両の操舵装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば特開昭６２−１４９５
５８号公報に示されているように、操舵角の頻度分布に
よって車両が山道を走行中であるか市街地を走行中であ
るかなどの道路状況を検出するとともに、加減速の頻度
分布によって運転者が車両を穏やかに運転中であるか活
発に運転中であるかなどの運転状況を検出し、前記検出
した道路状況および運転状況に応じてパワーステアリン
グ装置によるアシスト力を制御することにより、山道走
行状態および活発な運転状態のときにはハンドル操舵力
を重くして、山道走行状態および活発な運転状態のとき
にも車両がふらつかないようにした車両の操舵装置は知
られている。
５８号公報に示されているように、操舵角の頻度分布に
よって車両が山道を走行中であるか市街地を走行中であ
るかなどの道路状況を検出するとともに、加減速の頻度
分布によって運転者が車両を穏やかに運転中であるか活
発に運転中であるかなどの運転状況を検出し、前記検出
した道路状況および運転状況に応じてパワーステアリン
グ装置によるアシスト力を制御することにより、山道走
行状態および活発な運転状態のときにはハンドル操舵力
を重くして、山道走行状態および活発な運転状態のとき
にも車両がふらつかないようにした車両の操舵装置は知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、走行中にお
ける車両の挙動変化時、運転者が空調装置、オーディオ
装置などの車両の運転操作に直接関係しない装置の操作
時には、運転者は無意識にハンドルを操作してしまい、
この無意識のハンドル操作によって車両がふらつく場合
がある。しかし、前記従来装置ではこのようなふらつき
は防止されない。本発明は前記問題に対処するためにな
されたもので、その目的は、前記無意識のハンドル操作
による車両のふらつきをより良く防止できる車両の操舵
装置を提供することにある。
ける車両の挙動変化時、運転者が空調装置、オーディオ
装置などの車両の運転操作に直接関係しない装置の操作
時には、運転者は無意識にハンドルを操作してしまい、
この無意識のハンドル操作によって車両がふらつく場合
がある。しかし、前記従来装置ではこのようなふらつき
は防止されない。本発明は前記問題に対処するためにな
されたもので、その目的は、前記無意識のハンドル操作
による車両のふらつきをより良く防止できる車両の操舵
装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成上の特徴は、操舵ハンドルの回動に応
じて操向車輪を操舵する車両の操舵装置において、運転
者の体の揺れを検出する検出手段と、操舵ハンドルの回
動に対して抵抗力を付与する抵抗付与手段と、前記検出
された体の揺れに応じて抵抗付与手段を制御して同体の
揺れに応じた抵抗力を操舵ハンドルの回動に対して付与
する制御手段とを設けたことにある。
に、本発明の構成上の特徴は、操舵ハンドルの回動に応
じて操向車輪を操舵する車両の操舵装置において、運転
者の体の揺れを検出する検出手段と、操舵ハンドルの回
動に対して抵抗力を付与する抵抗付与手段と、前記検出
された体の揺れに応じて抵抗付与手段を制御して同体の
揺れに応じた抵抗力を操舵ハンドルの回動に対して付与
する制御手段とを設けたことにある。
【０００５】
【発明の作用・効果】一般的に、走行中における車両の
挙動変化時、空調装置、オーディオ装置などの車両の運
転操作に直接関係しない装置の操作時などには、運転者
の体が左右または前後に揺れる。この場合、上記のよう
に構成した本発明においては、検出手段がこの体の揺れ
を検出するとともに、この検出に応答して、制御手段が
前記検出された体の揺れに応じて抵抗付与手段を制御し
て同体の揺れに応じた抵抗力を操舵ハンドルの回動に対
して付与する。したがって、前記のように運転者の体が
揺れた場合には、操舵ハンドルの回動に対する抵抗力が
作用してハンドル操舵が重くなる。その結果、本発明に
よれば、走行中における車両の挙動変化があっても、運
転者が空調装置、オーディオ装置などの車両の運転操作
に直接関係しない装置を操作しても、運転者が無意識で
操舵ハンドルを回動させてしまうことがなくなり、車両
がふらつくことがなくなる。
挙動変化時、空調装置、オーディオ装置などの車両の運
転操作に直接関係しない装置の操作時などには、運転者
の体が左右または前後に揺れる。この場合、上記のよう
に構成した本発明においては、検出手段がこの体の揺れ
を検出するとともに、この検出に応答して、制御手段が
前記検出された体の揺れに応じて抵抗付与手段を制御し
て同体の揺れに応じた抵抗力を操舵ハンドルの回動に対
して付与する。したがって、前記のように運転者の体が
揺れた場合には、操舵ハンドルの回動に対する抵抗力が
作用してハンドル操舵が重くなる。その結果、本発明に
よれば、走行中における車両の挙動変化があっても、運
転者が空調装置、オーディオ装置などの車両の運転操作
に直接関係しない装置を操作しても、運転者が無意識で
操舵ハンドルを回動させてしまうことがなくなり、車両
がふらつくことがなくなる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図１は同実施例に係る車両の操舵装置を概略的
に示している。この操舵装置は電磁クラッチ１１により
２分された操舵軸１２ａ，１２ｂを備え、同クラッチ１
１がオン状態にあるとき、両操舵軸１２ａ，１２ｂは一
体的に回転するようになっている。また、電磁クラッチ
１１がオフ状態にあるときには、両操舵軸１２ａ，１２
ｂは独立して回転するようになっている。
すると、図１は同実施例に係る車両の操舵装置を概略的
に示している。この操舵装置は電磁クラッチ１１により
２分された操舵軸１２ａ，１２ｂを備え、同クラッチ１
１がオン状態にあるとき、両操舵軸１２ａ，１２ｂは一
体的に回転するようになっている。また、電磁クラッチ
１１がオフ状態にあるときには、両操舵軸１２ａ，１２
ｂは独立して回転するようになっている。
【０００７】操舵軸１２ａの上端には操舵ハンドル１３
が固定され、操舵軸１２ａの中間には反力モータ１４お
よび摩擦付与装置１５が組み付けられている。反力モー
タ１４は、電磁クラッチ１１がオフ状態の場合に、操舵
軸１２ａに対して操舵ハンドル１３の回動方向と反対方
向にトルクを付与することによって同ハンドル１３に操
舵反力を与えるための電動モータあり、供給される駆動
電流の方向および大きさによって前記トルクの方向およ
び大きさが制御される。摩擦付与装置１５は操舵軸１２
ａの回動に対して抵抗を付与するもので、例えば特開昭
６４−７４１６５号公報、特開昭６４−７４１６８号公
報、特開昭６４−７４１７０号公報、特開昭６４−７４
１７１号公報などに示されるように、駆動電流の大きさ
に比例した力でプランジャを操舵軸１２ａに当接させ
て、プランジャと操舵軸１２ａとの間の摩擦力によって
前記駆動電流の大きさに比例した抵抗を操舵軸１２ａの
回転に対して付与する。
が固定され、操舵軸１２ａの中間には反力モータ１４お
よび摩擦付与装置１５が組み付けられている。反力モー
タ１４は、電磁クラッチ１１がオフ状態の場合に、操舵
軸１２ａに対して操舵ハンドル１３の回動方向と反対方
向にトルクを付与することによって同ハンドル１３に操
舵反力を与えるための電動モータあり、供給される駆動
電流の方向および大きさによって前記トルクの方向およ
び大きさが制御される。摩擦付与装置１５は操舵軸１２
ａの回動に対して抵抗を付与するもので、例えば特開昭
６４−７４１６５号公報、特開昭６４−７４１６８号公
報、特開昭６４−７４１７０号公報、特開昭６４−７４
１７１号公報などに示されるように、駆動電流の大きさ
に比例した力でプランジャを操舵軸１２ａに当接させ
て、プランジャと操舵軸１２ａとの間の摩擦力によって
前記駆動電流の大きさに比例した抵抗を操舵軸１２ａの
回転に対して付与する。
【０００８】操舵軸１２ｂの下端はステアリングギヤボ
ックス１６内にてラックバー１７に噛合しており、同バ
ー１７は操舵軸１２ｂの回動に応じて軸方向に変位して
操向車輪として左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵する。操
舵軸１２ｂの中間には操舵モータ１８が組み付けられて
おり、同モータ１８は、電磁クラッチ１１がオフ状態の
場合に、操舵軸１２ｂを任意の位置まで回転する。ま
た、この操舵モータ１８内には回転位置センサが内蔵さ
れており、同センサにより操舵軸１２ｂの回転位置が検
出されるようになっている。
ックス１６内にてラックバー１７に噛合しており、同バ
ー１７は操舵軸１２ｂの回動に応じて軸方向に変位して
操向車輪として左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵する。操
舵軸１２ｂの中間には操舵モータ１８が組み付けられて
おり、同モータ１８は、電磁クラッチ１１がオフ状態の
場合に、操舵軸１２ｂを任意の位置まで回転する。ま
た、この操舵モータ１８内には回転位置センサが内蔵さ
れており、同センサにより操舵軸１２ｂの回転位置が検
出されるようになっている。
【０００９】次に、この操舵装置の電気制御装置につい
て説明する。電気制御装置は、ハンドル舵角センサ２
１、車速センサ２２、横加速度センサ２３，ヨーレート
センサ２４，路面摩擦係数センサ２５および距離センサ
２６を備えている。ハンドル舵角センサ２１はハンドル
舵角θを検出して、同舵角θを表す検出信号を出力す
る。車速センサ２２は車速Ｖを検出して、同車速Ｖを表
す検出信号を出力する。横加速度センサ２３は車体の横
加速度Ｇを検出して、同加速度Ｇを表す検出信号を出力
する。ヨーレートセンサ２４は車体のヨーレートγを検
出して、同ヨーレートγを表す検出信号を出力する。路
面摩擦係数センサ２５はタイヤと路面との間の摩擦係数
μを検出して、同摩擦係数μを表す検出信号を出力す
る。距離センサ２６は、図１〜３に示すように、車室内
のシート２７の上方の天井２８に下方を向けて固定され
ており、運転者がシート２７に座った状態にて天井２８
から運転者の頭部までの距離Ｌを検出して、同距離Ｌを
表す検出信号を出力する。
て説明する。電気制御装置は、ハンドル舵角センサ２
１、車速センサ２２、横加速度センサ２３，ヨーレート
センサ２４，路面摩擦係数センサ２５および距離センサ
２６を備えている。ハンドル舵角センサ２１はハンドル
舵角θを検出して、同舵角θを表す検出信号を出力す
る。車速センサ２２は車速Ｖを検出して、同車速Ｖを表
す検出信号を出力する。横加速度センサ２３は車体の横
加速度Ｇを検出して、同加速度Ｇを表す検出信号を出力
する。ヨーレートセンサ２４は車体のヨーレートγを検
出して、同ヨーレートγを表す検出信号を出力する。路
面摩擦係数センサ２５はタイヤと路面との間の摩擦係数
μを検出して、同摩擦係数μを表す検出信号を出力す
る。距離センサ２６は、図１〜３に示すように、車室内
のシート２７の上方の天井２８に下方を向けて固定され
ており、運転者がシート２７に座った状態にて天井２８
から運転者の頭部までの距離Ｌを検出して、同距離Ｌを
表す検出信号を出力する。
【００１０】これらの各センサ２１〜２６はマイクロコ
ンピュータ３１に接続されている。マイクロコンピュー
タ３１はＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどからな
り、図４，５に示すフローチャートに対応したプログラ
ムおよぴ図６に示す特性の関数テーブルをそのＲＯＭ内
に記憶している。また、このマイクロコンピュータ３１
には駆動回路３２〜３５が接続されている。
ンピュータ３１に接続されている。マイクロコンピュー
タ３１はＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどからな
り、図４，５に示すフローチャートに対応したプログラ
ムおよぴ図６に示す特性の関数テーブルをそのＲＯＭ内
に記憶している。また、このマイクロコンピュータ３１
には駆動回路３２〜３５が接続されている。
【００１１】駆動回路３２はマイクロコンピュータ３１
からの制御信号および操舵モータ１８内の回転位置セン
サからの回転位置を表す検出信号を入力するとともに同
モータ１８を駆動制御して、操舵軸１２ｂを前記制御信
号に対応した任意の回転位置にフィードバック制御す
る。なお、前記回転位置を表す検出信号はマイクロコン
ピュータ３１にも供給されるようになっている。駆動回
路３３はマイクロコンピュータ３１からの制御信号に応
じて電磁クラッチ１１をオンオフ制御する。駆動回路３
４はマイクロコンピュータ３１からの制御信号により表
された駆動電流を摩擦付与装置１５に供給する。駆動回
路３５はマイクロコンピュータ３１からの制御信号によ
り表された駆動電流を反力モータ１４に供給するととも
に、同駆動電流の大きさを表す検出信号を同コンピュー
タ３１に供給する。
からの制御信号および操舵モータ１８内の回転位置セン
サからの回転位置を表す検出信号を入力するとともに同
モータ１８を駆動制御して、操舵軸１２ｂを前記制御信
号に対応した任意の回転位置にフィードバック制御す
る。なお、前記回転位置を表す検出信号はマイクロコン
ピュータ３１にも供給されるようになっている。駆動回
路３３はマイクロコンピュータ３１からの制御信号に応
じて電磁クラッチ１１をオンオフ制御する。駆動回路３
４はマイクロコンピュータ３１からの制御信号により表
された駆動電流を摩擦付与装置１５に供給する。駆動回
路３５はマイクロコンピュータ３１からの制御信号によ
り表された駆動電流を反力モータ１４に供給するととも
に、同駆動電流の大きさを表す検出信号を同コンピュー
タ３１に供給する。
【００１２】次に、上記のように構成した実施例の動作
を図４，５のフローチャートに沿って説明する。イグニ
ッションスイッチ（図示しない）が投入されると、マイ
クロコンピュータ３１はステップ４０にて、プログラム
の実行を開始し、ステップ４１にて各センサ２１〜２５
からの各検出信号により表されたハンドル舵角θ、車速
Ｖ、横加速度Ｇ、ヨーレートγおよび路面摩擦係数μを
読み込み、ステップ４２にてハンドル舵角θを微分する
ことによってハンドル操舵速度dθ/dtを計算する。
を図４，５のフローチャートに沿って説明する。イグニ
ッションスイッチ（図示しない）が投入されると、マイ
クロコンピュータ３１はステップ４０にて、プログラム
の実行を開始し、ステップ４１にて各センサ２１〜２５
からの各検出信号により表されたハンドル舵角θ、車速
Ｖ、横加速度Ｇ、ヨーレートγおよび路面摩擦係数μを
読み込み、ステップ４２にてハンドル舵角θを微分する
ことによってハンドル操舵速度dθ/dtを計算する。
【００１３】次に、ステップ４３にて反力モータ１４、
操舵モータ１８、各センサ２１〜２６などからなる操舵
システムの作動が正常か異常かを判定する。この場合、
駆動回路３５，３２からの各検出信号により表された反
力モータ１４への駆動電流値および操舵軸１２ｂの回転
位置が読み込まれ、これらの回転位置および駆動電流値
に加えて、前記読み込みおよび計算したハンドル舵角
θ、車速Ｖ、横加速度Ｇ、ヨーレートγ、路面摩擦係数
μおよびハンドル操舵速度dθ/dtが正常な値を示してい
るか否かにより、前記異常判定がなされる。
操舵モータ１８、各センサ２１〜２６などからなる操舵
システムの作動が正常か異常かを判定する。この場合、
駆動回路３５，３２からの各検出信号により表された反
力モータ１４への駆動電流値および操舵軸１２ｂの回転
位置が読み込まれ、これらの回転位置および駆動電流値
に加えて、前記読み込みおよび計算したハンドル舵角
θ、車速Ｖ、横加速度Ｇ、ヨーレートγ、路面摩擦係数
μおよびハンドル操舵速度dθ/dtが正常な値を示してい
るか否かにより、前記異常判定がなされる。
【００１４】このステップ４３にて「ＹＥＳ」すなわち
操舵システムが正常であると判定された場合には、マイ
クロコンピュータ３１はステップ４４〜４７（詳しくは
後述する）の処理を実行して、操舵モータ１８の回転に
より左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵する。一方、前記ス
テップ４３にて「ＮＯ」すなわち操舵システムが異常で
あると判定されると、マイクロコンピュータ３１はステ
ップ４８にて駆動回路３３と協働して電磁クラッチ１１
をオン制御してプログラムをステップ４１に戻す。した
がって、この場合には、ステップ４４〜４７の処理によ
る左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の操舵制御が行われることな
く、従前の一般車両と同様に、操舵軸１２ａ，１２ｂは
電磁クラッチ１１を介して機械的に連結され、操舵ハン
ドル１３の回動が操舵軸１２ａ、電磁クラッチ１１およ
び操舵軸１２ｂを介してラックバー１７に伝達され、同
バー１７の軸方向の変位により左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２
が操舵される。
操舵システムが正常であると判定された場合には、マイ
クロコンピュータ３１はステップ４４〜４７（詳しくは
後述する）の処理を実行して、操舵モータ１８の回転に
より左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵する。一方、前記ス
テップ４３にて「ＮＯ」すなわち操舵システムが異常で
あると判定されると、マイクロコンピュータ３１はステ
ップ４８にて駆動回路３３と協働して電磁クラッチ１１
をオン制御してプログラムをステップ４１に戻す。した
がって、この場合には、ステップ４４〜４７の処理によ
る左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の操舵制御が行われることな
く、従前の一般車両と同様に、操舵軸１２ａ，１２ｂは
電磁クラッチ１１を介して機械的に連結され、操舵ハン
ドル１３の回動が操舵軸１２ａ、電磁クラッチ１１およ
び操舵軸１２ｂを介してラックバー１７に伝達され、同
バー１７の軸方向の変位により左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２
が操舵される。
【００１５】次に、前記ステップ４４〜４７の処理によ
る左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の操舵について詳しく説明す
る。マイクロコンピュータ３１はステップ４４にて駆動
回路３３と協働して電磁クラッチ１１をオフ制御するの
で、両操舵軸１２ａ，１２ｂはその間の機械的連結が解
除されて独立して回転可能になる。次に、マイクロコン
ピュータ３１は、ステップ４５にて前記読み込んだハン
ドル舵角θに比例した操舵軸１２ｂの回転角を計算し、
同回転角を表す制御信号を駆動回路３２に出力する。駆
動回路３２は操舵モータ１８内に設けた回転位置センサ
からの検出信号をフィードバック信号として同モータ１
８を回転制御し、操舵軸１２ｂを前記制御信号により表
された回転角に回転制御する。この操舵軸１２ｂの回転
はラックバー１７の軸方向の変位に変換されて、左右前
輪ＦＷ１，ＦＷ２が前記操舵軸１２ｂの回転に応じて操
舵される。その結果、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は操舵ハ
ンドル１３の回動に応じて操舵されることになる。な
お、前記ステップ４５にて操舵軸１２ｂの回転角を計算
する際に、前記読み込んだ車速Ｖ、横加速度Ｇ、ヨーレ
ートγおよび路面摩擦係数μ、また前記計算したハンド
ル操舵速度dθ/dtに応じて、前記回転角を若干量だけ補
正することにより、車両のステアリング特性を車両の走
行状態、運転者の運転状態などに応じて自由に変更する
ことも可能である。
る左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の操舵について詳しく説明す
る。マイクロコンピュータ３１はステップ４４にて駆動
回路３３と協働して電磁クラッチ１１をオフ制御するの
で、両操舵軸１２ａ，１２ｂはその間の機械的連結が解
除されて独立して回転可能になる。次に、マイクロコン
ピュータ３１は、ステップ４５にて前記読み込んだハン
ドル舵角θに比例した操舵軸１２ｂの回転角を計算し、
同回転角を表す制御信号を駆動回路３２に出力する。駆
動回路３２は操舵モータ１８内に設けた回転位置センサ
からの検出信号をフィードバック信号として同モータ１
８を回転制御し、操舵軸１２ｂを前記制御信号により表
された回転角に回転制御する。この操舵軸１２ｂの回転
はラックバー１７の軸方向の変位に変換されて、左右前
輪ＦＷ１，ＦＷ２が前記操舵軸１２ｂの回転に応じて操
舵される。その結果、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は操舵ハ
ンドル１３の回動に応じて操舵されることになる。な
お、前記ステップ４５にて操舵軸１２ｂの回転角を計算
する際に、前記読み込んだ車速Ｖ、横加速度Ｇ、ヨーレ
ートγおよび路面摩擦係数μ、また前記計算したハンド
ル操舵速度dθ/dtに応じて、前記回転角を若干量だけ補
正することにより、車両のステアリング特性を車両の走
行状態、運転者の運転状態などに応じて自由に変更する
ことも可能である。
【００１６】前記ステップ４５の処理後、マイクロコン
ピュータ３１は、ステップ４６にて前記読み込みおよび
計算したハンドル舵角θ、車速Ｖ、横加速度Ｇ、ヨーレ
ートγ、路面摩擦係数μおよびハンドル操舵速度dθ/dt
に基づいて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が路面から受ける
操舵反力を計算して、同反力に比例した駆動電流値を表
す制御信号を駆動回路３５へ出力する。駆動回路３５は
前記制御信号により表された駆動電流を反力モータ１４
に出力し、同モータ１４は前記駆動電流に応じたトルク
を操舵軸１２ａに付与するので、両操舵軸１２ａ，１２
ｂが切り離されていても、運転者は路面からの操舵反力
を感じながら操舵ハンドル１３を回動操作することがで
きる。
ピュータ３１は、ステップ４６にて前記読み込みおよび
計算したハンドル舵角θ、車速Ｖ、横加速度Ｇ、ヨーレ
ートγ、路面摩擦係数μおよびハンドル操舵速度dθ/dt
に基づいて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が路面から受ける
操舵反力を計算して、同反力に比例した駆動電流値を表
す制御信号を駆動回路３５へ出力する。駆動回路３５は
前記制御信号により表された駆動電流を反力モータ１４
に出力し、同モータ１４は前記駆動電流に応じたトルク
を操舵軸１２ａに付与するので、両操舵軸１２ａ，１２
ｂが切り離されていても、運転者は路面からの操舵反力
を感じながら操舵ハンドル１３を回動操作することがで
きる。
【００１７】前記ステップ４６の処理後、マイクロコン
ピュータ３１はステップ４７にて「抵抗付与制御ルーチ
ン」の処理を実行する。この「抵抗付与制御ルーチン」
の詳細は図５に示されており、同ルーチンはステップ５
０にて開始された後、ステップ５１にて距離センサ２６
からの検出信号により表された距離Ｌが読み込まれる。
次に、ステップ５２にて前記読み込んだ車速Ｖと微小な
所定値とを比較することによって車両が停止中であるか
否かが判定される。この場合、車速Ｖが前記所定値未満
である限り、同ステップ５２にて「ＹＥＳ」と判定さ
れ、ステップ５１〜５３からなる循環処理が実行され続
ける。このステップ５３の処理は循環処理中にそれぞれ
読み込んだ距離Ｌを平均化するとともにその結果を基準
距離Ｌ0 （図２，３の実線位置を参照）として設定する
もので、同処理においては、前記循環処理回数ｎがカウ
ントされるとともに、この循環処理回数ｎ、新たに読み
込んだ距離Ｌおよび既に設定されている基準距離Ｌ0 を
用いて下記数１の演算によって新たな基準距離Ｌ0 が設
定される。
ピュータ３１はステップ４７にて「抵抗付与制御ルーチ
ン」の処理を実行する。この「抵抗付与制御ルーチン」
の詳細は図５に示されており、同ルーチンはステップ５
０にて開始された後、ステップ５１にて距離センサ２６
からの検出信号により表された距離Ｌが読み込まれる。
次に、ステップ５２にて前記読み込んだ車速Ｖと微小な
所定値とを比較することによって車両が停止中であるか
否かが判定される。この場合、車速Ｖが前記所定値未満
である限り、同ステップ５２にて「ＹＥＳ」と判定さ
れ、ステップ５１〜５３からなる循環処理が実行され続
ける。このステップ５３の処理は循環処理中にそれぞれ
読み込んだ距離Ｌを平均化するとともにその結果を基準
距離Ｌ0 （図２，３の実線位置を参照）として設定する
もので、同処理においては、前記循環処理回数ｎがカウ
ントされるとともに、この循環処理回数ｎ、新たに読み
込んだ距離Ｌおよび既に設定されている基準距離Ｌ0 を
用いて下記数１の演算によって新たな基準距離Ｌ0 が設
定される。
【００１８】
【数１】Ｌ0 ＝｛(ｎ−１)・Ｌ0＋Ｌ｝／ｎ なお、循環処理回数ｎは最初の平均化処理時には「１」
であり、その後、循環処理毎に「１」ずつ増加する値で
ある。
であり、その後、循環処理毎に「１」ずつ増加する値で
ある。
【００１９】このようなステップ５１〜５３からなる循
環処理中、車速Ｖが前記所定値以上になると、ステップ
５２にて「ＮＯ」すなわち車両が停止中でないと判定さ
れ、プログラムはステップ５４以降へ進められる。な
お、この場合、前記基準距離Ｌ0 は保存されている。ま
ず、ステップ５４にて、新たに読み込まれた距離Ｌから
前記基準距離Ｌ0 が減算されて、車両走行中における運
転者の頭の基準位置からの移動量Ｘ（＝Ｌ−Ｌ0） が計
算される。次に、ステップ５５にて移動量Ｘを微分演算
することにより運転者の頭の移動速度ＶX＝（dＸ/dt）
が計算され、ステップ５６にて移動速度ＶX をさらに微
分演算することにより運転者の頭の移動加速度ａX＝（d
ＶX/dt）が計算される。そして、このような運転者の頭
の移動は運転者の体の揺れに起因するものであるので、
本件実施例では、これらの移動量Ｘ、移動速度ＶXおよ
び移動加速度ａXは運転者の体の揺れを表す物理量とし
て扱われる。
環処理中、車速Ｖが前記所定値以上になると、ステップ
５２にて「ＮＯ」すなわち車両が停止中でないと判定さ
れ、プログラムはステップ５４以降へ進められる。な
お、この場合、前記基準距離Ｌ0 は保存されている。ま
ず、ステップ５４にて、新たに読み込まれた距離Ｌから
前記基準距離Ｌ0 が減算されて、車両走行中における運
転者の頭の基準位置からの移動量Ｘ（＝Ｌ−Ｌ0） が計
算される。次に、ステップ５５にて移動量Ｘを微分演算
することにより運転者の頭の移動速度ＶX＝（dＸ/dt）
が計算され、ステップ５６にて移動速度ＶX をさらに微
分演算することにより運転者の頭の移動加速度ａX＝（d
ＶX/dt）が計算される。そして、このような運転者の頭
の移動は運転者の体の揺れに起因するものであるので、
本件実施例では、これらの移動量Ｘ、移動速度ＶXおよ
び移動加速度ａXは運転者の体の揺れを表す物理量とし
て扱われる。
【００２０】これらの運転者の体の揺れを表す各物理量
の検出後、ステップ５７にて前記移動量Ｘ、移動速度Ｖ
Xおよび移動加速度ａXに基づいて図６(Ａ)〜(Ｃ)に示す
特性の関数テーブルが参照され、各値Ｘ，ＶX，ａX に
それぞれ対応した抵抗値ｆ1，ｆ2，ｆ3 が決定される。
次に、ステップ５８にて前記各抵抗値ｆ1，ｆ2，ｆ3を
合算することにより体の揺れに応じた総合抵抗値ｆ（＝
ｆ1＋ｆ2＋ｆ3） が計算され、ステップ５９にてこの総
合抵抗値ｆを表す制御信号が駆動回路３４に出力され
て、ステップ６０にて「抵抗付与制御ルーチン」の実行
が終了する。
の検出後、ステップ５７にて前記移動量Ｘ、移動速度Ｖ
Xおよび移動加速度ａXに基づいて図６(Ａ)〜(Ｃ)に示す
特性の関数テーブルが参照され、各値Ｘ，ＶX，ａX に
それぞれ対応した抵抗値ｆ1，ｆ2，ｆ3 が決定される。
次に、ステップ５８にて前記各抵抗値ｆ1，ｆ2，ｆ3を
合算することにより体の揺れに応じた総合抵抗値ｆ（＝
ｆ1＋ｆ2＋ｆ3） が計算され、ステップ５９にてこの総
合抵抗値ｆを表す制御信号が駆動回路３４に出力され
て、ステップ６０にて「抵抗付与制御ルーチン」の実行
が終了する。
【００２１】駆動回路３４は前記供給された制御信号に
対応した駆動電流を摩擦付与装置１５に出力し、同装置
１５は操舵軸１２ａに対して総合抵抗値ｆに比例した摩
擦力を付与する。そして、この摩擦力は、操舵ハンドル
１３の回動に伴う操舵軸１２ａの回動に対する抵抗とし
て作用するので、走行中における車両の挙動変化時、空
調装置、オーディオ装置などの車両の運転操作に直接関
係しない装置の操作時などに、図２，３に二点鎖線で示
すように、運転者の体が左右または前後に揺れた場合に
は、操舵ハンドル１３の回動に対する抵抗力が増大、す
なわちハンドル操舵が重くなる。したがって、上記実施
例によれば、走行中における車両の挙動変化があって
も、運転者が空調装置、オーディオ装置などの車両の運
転操作に直接関係しない装置を操作しても、運転者は無
意識で操舵ハンドル１３を回動操作をすることがなくな
り、車両がふらつくことがなくなる。
対応した駆動電流を摩擦付与装置１５に出力し、同装置
１５は操舵軸１２ａに対して総合抵抗値ｆに比例した摩
擦力を付与する。そして、この摩擦力は、操舵ハンドル
１３の回動に伴う操舵軸１２ａの回動に対する抵抗とし
て作用するので、走行中における車両の挙動変化時、空
調装置、オーディオ装置などの車両の運転操作に直接関
係しない装置の操作時などに、図２，３に二点鎖線で示
すように、運転者の体が左右または前後に揺れた場合に
は、操舵ハンドル１３の回動に対する抵抗力が増大、す
なわちハンドル操舵が重くなる。したがって、上記実施
例によれば、走行中における車両の挙動変化があって
も、運転者が空調装置、オーディオ装置などの車両の運
転操作に直接関係しない装置を操作しても、運転者は無
意識で操舵ハンドル１３を回動操作をすることがなくな
り、車両がふらつくことがなくなる。
【００２２】なお、上記実施例においては、摩擦付与装
置１５の摩擦力によって操舵ハンドル１３の回動操作に
対する抵抗を付与するようにしたが、上記実施例の反力
モータ１４のような反力発生手段を用いて、操舵ハンド
ル１３の無意識な回動操作に対する抵抗を付与するよう
にしてもよい。この場合、前記のような体の揺れの検出
時に、前記反力発生手段に対して操舵ハンドル１３の回
動方向と反対方向のトルクを付与して、無意識な操舵ハ
ンドル１３の回動操作に対する抵抗を付与するようにし
てもよい。
置１５の摩擦力によって操舵ハンドル１３の回動操作に
対する抵抗を付与するようにしたが、上記実施例の反力
モータ１４のような反力発生手段を用いて、操舵ハンド
ル１３の無意識な回動操作に対する抵抗を付与するよう
にしてもよい。この場合、前記のような体の揺れの検出
時に、前記反力発生手段に対して操舵ハンドル１３の回
動方向と反対方向のトルクを付与して、無意識な操舵ハ
ンドル１３の回動操作に対する抵抗を付与するようにし
てもよい。
【００２３】また、上記実施例においては、操舵ハンド
ル１３とラックバー１７とを機械的に連結しないで、操
舵ハンドル１３の回動に応じて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２
を電気的に操舵する車両の操舵装置に本発明を適用した
が、従前の通常の車両の操舵装置のように、操舵ハンド
ル１３とラックバー１７とを操舵軸を用いて機械的に連
結して、操舵ハンドル１３の回動を機械的にラックバー
１７に伝達して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵する車両
の操舵装置にも本発明は適用できるものである。この場
合も、操舵ハンドル１３とラックバー１７とを機械的に
連結する操舵軸に摩擦力を付与したり、反力を付与した
りして、無意識な操舵ハンドル１３の回動に対して抵抗
を付与するようにすればよい。また、ラックバー１７に
対して抵抗力を付与するようにしてもよい。
ル１３とラックバー１７とを機械的に連結しないで、操
舵ハンドル１３の回動に応じて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２
を電気的に操舵する車両の操舵装置に本発明を適用した
が、従前の通常の車両の操舵装置のように、操舵ハンド
ル１３とラックバー１７とを操舵軸を用いて機械的に連
結して、操舵ハンドル１３の回動を機械的にラックバー
１７に伝達して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵する車両
の操舵装置にも本発明は適用できるものである。この場
合も、操舵ハンドル１３とラックバー１７とを機械的に
連結する操舵軸に摩擦力を付与したり、反力を付与した
りして、無意識な操舵ハンドル１３の回動に対して抵抗
を付与するようにすればよい。また、ラックバー１７に
対して抵抗力を付与するようにしてもよい。
【図１】 本発明の一実施例を示す車両の操舵装置の概
略図である。
略図である。
【図２】 図１の距離センサの取り付け例を示す車室内
の概略側面図である。
の概略側面図である。
【図３】 同距離センサの取り付け例を示す車室内の概
略正面図である。
略正面図である。
【図４】 図１のマイクロコンピュータにて実行される
プログラムのフローチャートである。
プログラムのフローチャートである。
【図５】 図４の抵抗付与制御ルーチンの詳細プログラ
ムのフローチャートである。
ムのフローチャートである。
【図６】 (Ａ)は頭の移動量に対する抵抗力の変換特性
図であり、(Ｂ)は頭の移動速度に対する抵抗力の変換特
性図であり、(Ｃ)は頭の移動加速度に対する抵抗力の変
換特性図である。
図であり、(Ｂ)は頭の移動速度に対する抵抗力の変換特
性図であり、(Ｃ)は頭の移動加速度に対する抵抗力の変
換特性図である。
ＦＷ１，ＦＷ２…前輪、１１…電磁クラッチ、１２ａ，
１２ｂ…操舵軸、１３…操舵ハンドル、１４…反力モー
タ、１５…摩擦付与装置、１７…ラックバー、１８…操
舵モータ、２１…ハンドル舵角センサ、２２…車速セン
サ、２３…横加速度センサ、２４…ヨーレートセンサ、
２５…路面摩擦係数センサ、２６…距離センサ、２８…
天井、３１…マイクロコンピュータ、３２〜３５…駆動
回路。
１２ｂ…操舵軸、１３…操舵ハンドル、１４…反力モー
タ、１５…摩擦付与装置、１７…ラックバー、１８…操
舵モータ、２１…ハンドル舵角センサ、２２…車速セン
サ、２３…横加速度センサ、２４…ヨーレートセンサ、
２５…路面摩擦係数センサ、２６…距離センサ、２８…
天井、３１…マイクロコンピュータ、３２〜３５…駆動
回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 111:00 113:00 121:00 137:00
Claims (1)
- 【請求項１】 操舵ハンドルの回動に応じて操向車輪を
操舵する車両の操舵装置において、運転者の体の揺れを
検出する検出手段と、操舵ハンドルの回動に対して抵抗
力を付与する抵抗付与手段と、前記検出された体の揺れ
に応じて前記抵抗付与手段を制御して同体の揺れに応じ
た抵抗力を操舵ハンドルの回動に対して付与する制御手
段とを設けたことを特徴とする車両の操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33522591A JPH05170121A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 車両の操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33522591A JPH05170121A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 車両の操舵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05170121A true JPH05170121A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18286154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33522591A Pending JPH05170121A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 車両の操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05170121A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000211543A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-02 | Mazda Motor Corp | 車両の運転支援装置 |
| JP2012016964A (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-26 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵制御装置 |
| JP2017202772A (ja) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | 日産自動車株式会社 | 運転支援方法及び運転支援装置 |
| CN111942466A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-17 | 北京汽车股份有限公司 | 电动助力转向系统的随速调控方法、系统及汽车 |
-
1991
- 1991-12-18 JP JP33522591A patent/JPH05170121A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000211543A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-02 | Mazda Motor Corp | 車両の運転支援装置 |
| JP2012016964A (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-26 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵制御装置 |
| JP2017202772A (ja) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | 日産自動車株式会社 | 運転支援方法及び運転支援装置 |
| CN111942466A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-17 | 北京汽车股份有限公司 | 电动助力转向系统的随速调控方法、系统及汽车 |
| CN111942466B (zh) * | 2020-07-30 | 2022-10-28 | 北京汽车股份有限公司 | 电动助力转向系统的随速调控方法、系统及汽车 |
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