JPH08104248A - 車両用操舵装置の操舵反力制御装置 - Google Patents
車両用操舵装置の操舵反力制御装置Info
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- JPH08104248A JPH08104248A JP6264592A JP26459294A JPH08104248A JP H08104248 A JPH08104248 A JP H08104248A JP 6264592 A JP6264592 A JP 6264592A JP 26459294 A JP26459294 A JP 26459294A JP H08104248 A JPH08104248 A JP H08104248A
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- torque
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
Abstract
(57)【要約】
【目的】 通常旋回時の操縦性と、外乱による不整挙動
の抑制性能とを、基準ヨーレイト応答モデルを設定せず
に両立することができるように改良された車両用操舵装
置の操舵反力制御装置を提供する。 【構成】 車両の操向車輪を手動により転舵するための
手動操舵手段と、補助操舵トルクを操向車輪に加えるた
めの電動機と、ヨーレイトを含む車両挙動検出手段の検
出値に基づいて電動機の駆動トルクを制御する制御手段
とを有する車両用操舵装置の操舵反力制御装置に於て、
ヨーレイトと該ヨーレイトの微分値とに基づいて決定さ
れる反力成分を電動機に与える操舵トルク指令値に含ま
せると共に、ある車速において正負が変転する係数をヨ
ーレイトの微分値に乗ずるものとする。
の抑制性能とを、基準ヨーレイト応答モデルを設定せず
に両立することができるように改良された車両用操舵装
置の操舵反力制御装置を提供する。 【構成】 車両の操向車輪を手動により転舵するための
手動操舵手段と、補助操舵トルクを操向車輪に加えるた
めの電動機と、ヨーレイトを含む車両挙動検出手段の検
出値に基づいて電動機の駆動トルクを制御する制御手段
とを有する車両用操舵装置の操舵反力制御装置に於て、
ヨーレイトと該ヨーレイトの微分値とに基づいて決定さ
れる反力成分を電動機に与える操舵トルク指令値に含ま
せると共に、ある車速において正負が変転する係数をヨ
ーレイトの微分値に乗ずるものとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用操舵装置の操舵
反力制御装置に関し、特に、横風などの外乱が車両に加
わった際の不整挙動を抑制する方向についての操舵トル
クを発生可能なように構成された操舵反力制御装置に関
するものである。
反力制御装置に関し、特に、横風などの外乱が車両に加
わった際の不整挙動を抑制する方向についての操舵トル
クを発生可能なように構成された操舵反力制御装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】その車両特有の操舵角に対応した基準ヨ
ーレイト応答モデルを予め設定しておき、この基準ヨー
レイト応答モデルと実ヨーレイトとの絶対値を比較する
ことにより、通常走行状態の旋回時に発生したヨーレイ
トか外乱から発生したヨーレイトかを判別し、外乱によ
るヨーレイトと判別された場合には、これを抑制する方
向への補助操舵トルクを電動機にて発生させるように構
成した操舵反力制御装置を、本出願人は特願平４−２７
３８３０号（特開平６−９２２５３号公報）で提案し
た。これによれば、ある舵角に於ける実ヨーレイトが基
準ヨーレイトより小さい場合は切り増す向きの補助操舵
トルクを発生させ、その逆に実ヨーレイトが基準ヨーレ
イトより大きい場合は切り戻す向きの補助操舵トルクを
発生させることにより、横風などの外乱が車両に作用し
た際の偏向抑制性能を高め、しかも通常旋回時の操舵力
を適切に設定することができる。
ーレイト応答モデルを予め設定しておき、この基準ヨー
レイト応答モデルと実ヨーレイトとの絶対値を比較する
ことにより、通常走行状態の旋回時に発生したヨーレイ
トか外乱から発生したヨーレイトかを判別し、外乱によ
るヨーレイトと判別された場合には、これを抑制する方
向への補助操舵トルクを電動機にて発生させるように構
成した操舵反力制御装置を、本出願人は特願平４−２７
３８３０号（特開平６−９２２５３号公報）で提案し
た。これによれば、ある舵角に於ける実ヨーレイトが基
準ヨーレイトより小さい場合は切り増す向きの補助操舵
トルクを発生させ、その逆に実ヨーレイトが基準ヨーレ
イトより大きい場合は切り戻す向きの補助操舵トルクを
発生させることにより、横風などの外乱が車両に作用し
た際の偏向抑制性能を高め、しかも通常旋回時の操舵力
を適切に設定することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記先行技
術によると、基準ヨーレイト応答モデルを予め設定して
おく必要がある上、実ヨーレイトと基準ヨーレイト応答
モデルとを比較するためのアルゴリズムも複雑になりが
ちである。また、実際の車両の応答性に即した伝達関数
は２次遅れの式となるが、この２次遅れの式に基づいて
基準ヨーレイト応答モデルを設定した場合、外乱に対し
て車両の偏向を自動抑制する制御には有効であるが、す
ばやい操舵を運転者が行った場合には、実ヨーレイトと
基準ヨーレイトとの間のずれが増大し、操舵反力トルク
が増大してしまうことがある。
術によると、基準ヨーレイト応答モデルを予め設定して
おく必要がある上、実ヨーレイトと基準ヨーレイト応答
モデルとを比較するためのアルゴリズムも複雑になりが
ちである。また、実際の車両の応答性に即した伝達関数
は２次遅れの式となるが、この２次遅れの式に基づいて
基準ヨーレイト応答モデルを設定した場合、外乱に対し
て車両の偏向を自動抑制する制御には有効であるが、す
ばやい操舵を運転者が行った場合には、実ヨーレイトと
基準ヨーレイトとの間のずれが増大し、操舵反力トルク
が増大してしまうことがある。
【０００４】本発明は、このような先行技術の不都合を
改善するべく案出されたものであり、その主な目的は、
通常旋回時の操縦性と、外乱による不整挙動の抑制性能
とを、基準ヨーレイト応答モデルを設定せずに両立する
ことができるように改良された車両用操舵装置の操舵反
力制御装置を提供することにある。
改善するべく案出されたものであり、その主な目的は、
通常旋回時の操縦性と、外乱による不整挙動の抑制性能
とを、基準ヨーレイト応答モデルを設定せずに両立する
ことができるように改良された車両用操舵装置の操舵反
力制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、車両の操向車輪を手動により転舵するため
の手動操舵手段と、補助操舵トルクを前記操向車輪に加
えるための電動機と、ヨーレイトを含む車両挙動検出手
段の検出値に基づいて前記電動機の駆動トルクを制御す
る制御手段とを有する車両用操舵装置の操舵反力制御装
置であって、前記ヨーレイトと該ヨーレイトの微分値と
に基づいて決定される反力成分を前記電動機に与える操
舵トルク指令値に含ませると共に、ある車速において正
負が変転する係数を前記ヨーレイトの微分値に乗ずるこ
とを特徴とする車両用操舵装置の操舵反力制御装置を提
供することによって達成される。
明によれば、車両の操向車輪を手動により転舵するため
の手動操舵手段と、補助操舵トルクを前記操向車輪に加
えるための電動機と、ヨーレイトを含む車両挙動検出手
段の検出値に基づいて前記電動機の駆動トルクを制御す
る制御手段とを有する車両用操舵装置の操舵反力制御装
置であって、前記ヨーレイトと該ヨーレイトの微分値と
に基づいて決定される反力成分を前記電動機に与える操
舵トルク指令値に含ませると共に、ある車速において正
負が変転する係数を前記ヨーレイトの微分値に乗ずるこ
とを特徴とする車両用操舵装置の操舵反力制御装置を提
供することによって達成される。
【０００６】
【作用】このようにすれば、通常走行時或いは定常円旋
回時は、ヨーレイトの微分値（ヨー角加速度）が零、或
いは極めて小さな値となるために操舵反力トルク指令値
が小さくなり、一般のパワーステアリング装置と同等の
操舵トルクが発生する。そして外乱時はヨーレイトが急
激に変化するためにヨーレイト微分値が高くなるので、
その時の走行速度に応じた操舵反力トルクが発生して外
乱による不整挙動が抑制される。
回時は、ヨーレイトの微分値（ヨー角加速度）が零、或
いは極めて小さな値となるために操舵反力トルク指令値
が小さくなり、一般のパワーステアリング装置と同等の
操舵トルクが発生する。そして外乱時はヨーレイトが急
激に変化するためにヨーレイト微分値が高くなるので、
その時の走行速度に応じた操舵反力トルクが発生して外
乱による不整挙動が抑制される。
【０００７】他方、ステアリングホイールの転舵によっ
ても、過渡状態ではヨーレイト微分値が出力されるが、
操舵力に対抗する反力を正と定義すると、低速域はヨー
レイト微分値に乗ずる係数を正の値とすることにより、
ヨーレイト微分値が高ければむしろ操舵力が軽くなるよ
うに目標操舵反力トルクを補正し、高速域ではヨーレイ
ト微分値に乗ずる係数を負の値とすることにより、ヨー
レイト微分値の増大に応じてヨーレイトを抑制する向き
に目標操舵反力トルクを補正する。
ても、過渡状態ではヨーレイト微分値が出力されるが、
操舵力に対抗する反力を正と定義すると、低速域はヨー
レイト微分値に乗ずる係数を正の値とすることにより、
ヨーレイト微分値が高ければむしろ操舵力が軽くなるよ
うに目標操舵反力トルクを補正し、高速域ではヨーレイ
ト微分値に乗ずる係数を負の値とすることにより、ヨー
レイト微分値の増大に応じてヨーレイトを抑制する向き
に目標操舵反力トルクを補正する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明について、添付の図面に示され
た具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
た具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
【０００９】本発明が適用された車両用操舵装置の構成
を図１に示す。この装置は、手動操舵力発生装置１と電
動式補助操舵力発生装置２とからなっており、ステアリ
ングホイール３に一体結合されたステアリングシャフト
４に自在継手を有する連結軸５を介してラック・アンド
・ピニオン機構のピニオン６が連結され、ピニオン６に
噛合して車幅方向に往復動し得るラック７の両端に、タ
イロッド８を介して左右の前輪９のナックルアームが連
結されている。これにより、通常のラック・アンド・ピ
ニオン式の転舵操作を行うことができるようになってい
る。
を図１に示す。この装置は、手動操舵力発生装置１と電
動式補助操舵力発生装置２とからなっており、ステアリ
ングホイール３に一体結合されたステアリングシャフト
４に自在継手を有する連結軸５を介してラック・アンド
・ピニオン機構のピニオン６が連結され、ピニオン６に
噛合して車幅方向に往復動し得るラック７の両端に、タ
イロッド８を介して左右の前輪９のナックルアームが連
結されている。これにより、通常のラック・アンド・ピ
ニオン式の転舵操作を行うことができるようになってい
る。
【００１０】ラック７を軸方向に貫通させるようにし
て、ラック７と同軸的に電動機１０が設けられている。
この電動機１０は、中空のロータ内にラック７を挿通す
ると共に、そのロータに駆動ヘリカルギア１１が取付け
られており、この駆動ヘリカルギア１１には、ラック７
と平行に延設されたボールスクリュー機構のスクリュー
シャフト１２の軸端に取付けられた被動ヘリカルギア１
３が噛合している。そして、ボールスクリュー機構のナ
ット１４は、ラック７に固定されている。
て、ラック７と同軸的に電動機１０が設けられている。
この電動機１０は、中空のロータ内にラック７を挿通す
ると共に、そのロータに駆動ヘリカルギア１１が取付け
られており、この駆動ヘリカルギア１１には、ラック７
と平行に延設されたボールスクリュー機構のスクリュー
シャフト１２の軸端に取付けられた被動ヘリカルギア１
３が噛合している。そして、ボールスクリュー機構のナ
ット１４は、ラック７に固定されている。
【００１１】ステアリングシャフト４には、ステアリン
グシャフト４の操舵トルクに対応した信号を出力するた
めのトルクセンサ１６が取付けられている。
グシャフト４の操舵トルクに対応した信号を出力するた
めのトルクセンサ１６が取付けられている。
【００１２】また、車体の適所には、車両の横加速度に
対応した信号を出力するための横加速度センサ１７と、
車両のヨーレイト（ヨーイング角速度）に対応した信号
を出力するためのヨーレイトセンサ１８と、車両の走行
速度に対応した信号を出力するための車速センサ１９と
が取付けられている。
対応した信号を出力するための横加速度センサ１７と、
車両のヨーレイト（ヨーイング角速度）に対応した信号
を出力するためのヨーレイトセンサ１８と、車両の走行
速度に対応した信号を出力するための車速センサ１９と
が取付けられている。
【００１３】本実施例にあっては、ステアリングホイー
ル３と操向車輪である前輪９とが機械的に連結されてお
り、上記各センサ１６〜１９の出力を制御ユニット２０
で処理して得られた制御信号を、駆動回路２１を介して
電動機１０に与えることによって電動機１０の出力トル
クを制御するようになっている。
ル３と操向車輪である前輪９とが機械的に連結されてお
り、上記各センサ１６〜１９の出力を制御ユニット２０
で処理して得られた制御信号を、駆動回路２１を介して
電動機１０に与えることによって電動機１０の出力トル
クを制御するようになっている。
【００１４】図２は、本発明が適用された制御システム
を示す模式的ブロック図である。制御ユニット２０に
は、トルクセンサ１６、横加速度センサ１７、ヨーレイ
トセンサ１８、及び車速センサ１９の各信号出力がそれ
ぞれ入力される。これらの信号入力は、それぞれ電動パ
ワーステアリング制御手段２２並びにアクティブ操舵反
力算出手段２３に入力され、それぞれが処理されて出力
電流決定手段２４にて電動機１０に与える目標電流値が
決定される。
を示す模式的ブロック図である。制御ユニット２０に
は、トルクセンサ１６、横加速度センサ１７、ヨーレイ
トセンサ１８、及び車速センサ１９の各信号出力がそれ
ぞれ入力される。これらの信号入力は、それぞれ電動パ
ワーステアリング制御手段２２並びにアクティブ操舵反
力算出手段２３に入力され、それぞれが処理されて出力
電流決定手段２４にて電動機１０に与える目標電流値が
決定される。
【００１５】電動パワーステアリング制御手段２２に於
ては、通常の操舵力アシストに関する制御が行われる。
本制御手段については、例えば、横加速度及びヨーレイ
トに応じて望ましい目標操舵トルク値を求める公知の電
動式パワーステアリング制御を適用し得るので、ここで
の詳細な説明は省略する
ては、通常の操舵力アシストに関する制御が行われる。
本制御手段については、例えば、横加速度及びヨーレイ
トに応じて望ましい目標操舵トルク値を求める公知の電
動式パワーステアリング制御を適用し得るので、ここで
の詳細な説明は省略する
【００１６】アクティブ操舵反力算出手段２３に於て
は、入力された上記各センサ１６〜１９からの各信号出
力に基づいて、後記するアルゴリズムによって目標操舵
トルク値を求めるようになっている。
は、入力された上記各センサ１６〜１９からの各信号出
力に基づいて、後記するアルゴリズムによって目標操舵
トルク値を求めるようになっている。
【００１７】出力電流決定手段２４内では、目標操舵ト
ルク値とトルクセンサ１６からの実操舵トルク値との偏
差に対応し、かつ正負を逆転させて増減する目標駆動電
流信号を求めるようになっている。
ルク値とトルクセンサ１６からの実操舵トルク値との偏
差に対応し、かつ正負を逆転させて増減する目標駆動電
流信号を求めるようになっている。
【００１８】このようにして求められた目標駆動電流値
は、駆動回路２１に入力される。この駆動回路２１は、
例えばＰＷＭ制御によって電動機１０を駆動制御する
が、駆動回路２１の入力信号である目標駆動電流値に電
流検出センサによる実電流検出値がフィードバックされ
るようになっている。
は、駆動回路２１に入力される。この駆動回路２１は、
例えばＰＷＭ制御によって電動機１０を駆動制御する
が、駆動回路２１の入力信号である目標駆動電流値に電
流検出センサによる実電流検出値がフィードバックされ
るようになっている。
【００１９】制御ユニット２０内のアクティブ操舵反力
算出手段２３に於ては、図３のフローチャートに示す処
理が所定の周期で繰り返し実行される。先ず、ステップ
１に於て各センサの信号出力を読込み、かつヨーレイト
の微分値を算出し、ステップ２に於て目標操舵反力ＴＡ
を決定し、続いてステップ３に於て目標操舵反力ＴＡに
リミッタをかけ、ステップ４に於て電動パワーステアリ
ング制御手段２２の出力にこの制御信号を加算する。
算出手段２３に於ては、図３のフローチャートに示す処
理が所定の周期で繰り返し実行される。先ず、ステップ
１に於て各センサの信号出力を読込み、かつヨーレイト
の微分値を算出し、ステップ２に於て目標操舵反力ＴＡ
を決定し、続いてステップ３に於て目標操舵反力ＴＡに
リミッタをかけ、ステップ４に於て電動パワーステアリ
ング制御手段２２の出力にこの制御信号を加算する。
【００２０】この処理を図４〜図７を併せて参照して更
に詳しく説明する。上記ステップ１に於ては、先ず実ヨ
ーレイトγを読込み（ステップ２１）、これを微分して
ヨー角加速度ｄγ／ｄｔを算出する（ステップ２２）。
そして車速Ｖを読み込む（ステップ２３）と共に、予め
定めておいた車速Ｖをアドレスとするデータテーブルか
ら微分値係数ｔｄを読み込み、かつこれをヨーレイト微
分値ｄγ／ｄｔに乗算する（ステップ２４）。
に詳しく説明する。上記ステップ１に於ては、先ず実ヨ
ーレイトγを読込み（ステップ２１）、これを微分して
ヨー角加速度ｄγ／ｄｔを算出する（ステップ２２）。
そして車速Ｖを読み込む（ステップ２３）と共に、予め
定めておいた車速Ｖをアドレスとするデータテーブルか
ら微分値係数ｔｄを読み込み、かつこれをヨーレイト微
分値ｄγ／ｄｔに乗算する（ステップ２４）。
【００２１】ここで微分値係数ｔｄは、図８に示すよう
に、ある車速を境にして低速域は正の値をとり、高速域
は負の値をとるように設定されている。
に、ある車速を境にして低速域は正の値をとり、高速域
は負の値をとるように設定されている。
【００２２】次に上記ステップ２に於ては、車速Ｖをア
ドレスとするデータテーブルから反力係数Ｋを求め（ス
テップ３１）、この反力係数Ｋと実ヨーレイトγと補正
ヨーレイト微分値ｔｄ・ｄγ／ｄｔとの関係に基づいて
目標操舵反力トルクＴＡを算出する（ステップ３２）。
なお、ここで、反力係数Ｋは車速Ｖに応じて増大する１
次関数を採用するが（図９参照）、これは車速Ｖが高い
ほど外乱の影響が大きいので、車速Ｖの高い領域ではそ
の重みを増すことによって効果を大きくするためであ
る。
ドレスとするデータテーブルから反力係数Ｋを求め（ス
テップ３１）、この反力係数Ｋと実ヨーレイトγと補正
ヨーレイト微分値ｔｄ・ｄγ／ｄｔとの関係に基づいて
目標操舵反力トルクＴＡを算出する（ステップ３２）。
なお、ここで、反力係数Ｋは車速Ｖに応じて増大する１
次関数を採用するが（図９参照）、これは車速Ｖが高い
ほど外乱の影響が大きいので、車速Ｖの高い領域ではそ
の重みを増すことによって効果を大きくするためであ
る。
【００２３】次に上記ステップ３に於ては、目標操舵反
力トルクＴＡが所定値（Ｔｍａｘ）を超えているか否か
を判断し（ステップ４１）、目標操舵反力トルクＴＡが
所定値を超えている場合は目標操舵反力トルクＴＡとし
て上記Ｔｍａｘ値を規定する（ステップ４２）。また、
目標操舵反力トルクＴＡが所定値（Ｔｍａｘ）を超えて
いない場合には、同様に目標操舵反力トルクＴＡが所定
値（−Ｔｍａｘ）より小さいか否かを判断し（ステップ
４３）、目標操舵反力トルクＴＡが所定値より小さい場
合は目標操舵反力トルクＴＡとして上記−Ｔｍａｘ値を
規定する（ステップ４４）。これらステップ４１からス
テップ４４までの処理が、図７に於けるリミッタＬと対
応する。
力トルクＴＡが所定値（Ｔｍａｘ）を超えているか否か
を判断し（ステップ４１）、目標操舵反力トルクＴＡが
所定値を超えている場合は目標操舵反力トルクＴＡとし
て上記Ｔｍａｘ値を規定する（ステップ４２）。また、
目標操舵反力トルクＴＡが所定値（Ｔｍａｘ）を超えて
いない場合には、同様に目標操舵反力トルクＴＡが所定
値（−Ｔｍａｘ）より小さいか否かを判断し（ステップ
４３）、目標操舵反力トルクＴＡが所定値より小さい場
合は目標操舵反力トルクＴＡとして上記−Ｔｍａｘ値を
規定する（ステップ４４）。これらステップ４１からス
テップ４４までの処理が、図７に於けるリミッタＬと対
応する。
【００２４】このようにして決定された目標操舵反力ト
ルクＴＡは、別に求めた目標補助操舵トルクに加算され
て出力電流決定手段２４にて目標電流値に変換され、駆
動回路２１に出力される。
ルクＴＡは、別に求めた目標補助操舵トルクに加算され
て出力電流決定手段２４にて目標電流値に変換され、駆
動回路２１に出力される。
【００２５】このようにして、例えば直進走行中に横風
を受けて車両が直進走行ラインから外れるようになった
際には、この時の車両の実ヨーレイトγと補正ヨーレイ
ト微分値ｔｄ・ｄγ／ｄｔとに応じてステアリングホイ
ール３の操舵の有無に関わらず、実ヨーレイトγを打ち
消す方向に、即ち、その時の車両の偏向を直進走行ライ
ンに戻す向きに電動機１０が駆動される。このため、横
風などの外乱で車両にヨーレイトγが発生した場合、仮
に運転者が手放し状態であっても、外乱に対して車両を
常に直進走行させるように前輪９が自動的に操舵され、
不整挙動が抑制される。
を受けて車両が直進走行ラインから外れるようになった
際には、この時の車両の実ヨーレイトγと補正ヨーレイ
ト微分値ｔｄ・ｄγ／ｄｔとに応じてステアリングホイ
ール３の操舵の有無に関わらず、実ヨーレイトγを打ち
消す方向に、即ち、その時の車両の偏向を直進走行ライ
ンに戻す向きに電動機１０が駆動される。このため、横
風などの外乱で車両にヨーレイトγが発生した場合、仮
に運転者が手放し状態であっても、外乱に対して車両を
常に直進走行させるように前輪９が自動的に操舵され、
不整挙動が抑制される。
【００２６】一方、外乱を受けない状態で旋回操舵した
際にも車両にヨーレイトγが発生するが、定常円旋回あ
るいはゆっくりとした操舵ならば、ヨーレイト微分値ｄ
γ／ｄｔが零或いは極めて小さい値になるために電動機
１０への目標操舵反力トルクＴＡの成分が相応に小さく
なり、一般のパワーステアリング装置と同等の操舵トル
クが発生して旋回操舵が楽に行えるようになる。また、
運転者がステアリングホイール３をすばやく操舵する場
合にもヨーレイト微分値ｄγ／ｄｔが大きくなるが、低
速域では微分値係数ｔｄが正の値をとっているので目標
操舵反力トルクＴＡが運転者の操舵方向と一致する向き
に加わることとなり、むしろ操舵力が軽減される（低速
域での外乱に対しては運転者が容易に対応し得るので旋
回応答性を重視する）。そして高速域では微分値係数ｔ
ｄが負の値をとっているために正のヨーレイト微分値ｄ
γ／ｄｔに対して目標操舵反力トルクＴＡが大きくな
り、急ハンドルを抑制して安定感を向上させる（高速域
は外乱の影響が大きいし、通常旋回の操舵力も適度に重
くした方が安定性が高まる）。そして定常円旋回中に外
乱が加わった時にはヨーレイトγが急激に変化するため
にヨーレイト微分値ｄγ／ｄｔが大きくなるので、その
時の車速Ｖに応じた目標操舵反力トルクＴＡが発生して
外乱による不整挙動が抑制される。
際にも車両にヨーレイトγが発生するが、定常円旋回あ
るいはゆっくりとした操舵ならば、ヨーレイト微分値ｄ
γ／ｄｔが零或いは極めて小さい値になるために電動機
１０への目標操舵反力トルクＴＡの成分が相応に小さく
なり、一般のパワーステアリング装置と同等の操舵トル
クが発生して旋回操舵が楽に行えるようになる。また、
運転者がステアリングホイール３をすばやく操舵する場
合にもヨーレイト微分値ｄγ／ｄｔが大きくなるが、低
速域では微分値係数ｔｄが正の値をとっているので目標
操舵反力トルクＴＡが運転者の操舵方向と一致する向き
に加わることとなり、むしろ操舵力が軽減される（低速
域での外乱に対しては運転者が容易に対応し得るので旋
回応答性を重視する）。そして高速域では微分値係数ｔ
ｄが負の値をとっているために正のヨーレイト微分値ｄ
γ／ｄｔに対して目標操舵反力トルクＴＡが大きくな
り、急ハンドルを抑制して安定感を向上させる（高速域
は外乱の影響が大きいし、通常旋回の操舵力も適度に重
くした方が安定性が高まる）。そして定常円旋回中に外
乱が加わった時にはヨーレイトγが急激に変化するため
にヨーレイト微分値ｄγ／ｄｔが大きくなるので、その
時の車速Ｖに応じた目標操舵反力トルクＴＡが発生して
外乱による不整挙動が抑制される。
【００２７】なお、上記微分値係数ｔｄの変転ポイント
や車速Ｖに対する勾配を変えることにより、車両の性格
に応じた操舵反力特性を与えることができる。
や車速Ｖに対する勾配を変えることにより、車両の性格
に応じた操舵反力特性を与えることができる。
【００２８】
【発明の効果】このように本発明によれば、実ヨーレイ
トとこれの微分値とに基づいて操舵反力トルクを制御す
るので、基準ヨーレイト応答モデルの設定や操舵角信号
が不要となるため、舵角センサを省略し、かつ制御アル
ゴリズムを簡略化した上で、通常走行時の操舵反力を過
大にせずに車両挙動を抑制する方向への操舵反力トルク
を加えることができるようになる。しかも、低速域では
運転者の積極的な操舵を阻害することがないので高い操
縦性を確保でき、高速域では不整挙動抑制性能と安定性
とを確保できる。
トとこれの微分値とに基づいて操舵反力トルクを制御す
るので、基準ヨーレイト応答モデルの設定や操舵角信号
が不要となるため、舵角センサを省略し、かつ制御アル
ゴリズムを簡略化した上で、通常走行時の操舵反力を過
大にせずに車両挙動を抑制する方向への操舵反力トルク
を加えることができるようになる。しかも、低速域では
運転者の積極的な操舵を阻害することがないので高い操
縦性を確保でき、高速域では不整挙動抑制性能と安定性
とを確保できる。
【図１】本発明が適用された車両用操舵装置を模式的に
示す全体構成図。
示す全体構成図。
【図２】同操舵装置の制御系の回路ブロック図。
【図３】同操舵装置の操舵反力制御処理を示すフローチ
ャート。
ャート。
【図４】同操舵装置の操舵反力制御処理を示すフローチ
ャート。
ャート。
【図５】同操舵装置の操舵反力制御処理を示すフローチ
ャート。
ャート。
【図６】同操舵装置の操舵反力制御処理を示すフローチ
ャート。
ャート。
【図７】同操舵装置の操舵反力制御系の回路ブロック
図。
図。
【図８】同操舵反力制御処理に用いられる微分値係数ｔ
ｄのデータテーブル。
ｄのデータテーブル。
【図９】同操舵反力制御処理に用いられる反力係数Ｋの
データテーブル。
データテーブル。
１ 手動操舵力発生装置 ２ 電動式補助操舵力発生装置 ３ ステアリングホイール ４ ステアリングシャフト ５ 連結軸 ６ ピニオン ７ ラック ８ タイロッド ９ 前輪 １０ 電動機 １１ 駆動ヘリカルギヤ １２ スクリューシャフト １３ 被動ヘリカルギヤ １４ ナット １６ トルクセンサ １７ 横加速度センサ １８ ヨーレイトセンサ １９ 車速センサ ２０ 制御ユニット ２１ 駆動回路 ２２ 電動パワーステアリング制御手段 ２３ アクティブ操舵反力算出手段 ２４ 出力電流決定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 119:00 137:00 (72)発明者 徳永 裕之 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 町野 英樹 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 車両の操向車輪を手動により転舵するた
めの手動操舵手段と、補助操舵トルクを前記操向車輪に
加えるための電動機と、ヨーレイトを含む車両挙動検出
手段の検出値に基づいて前記電動機の駆動トルクを制御
する制御手段とを有する車両用操舵装置の操舵反力制御
装置であって、 前記ヨーレイトと該ヨーレイトの微分値とに基づいて決
定される反力成分を前記電動機に与える操舵トルク指令
値に含ませると共に、 ある車速において正負が変転する係数を前記ヨーレイト
の微分値に乗ずることを特徴とする車両用操舵装置の操
舵反力制御装置。
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