JPH1178938A - 車両の操舵反力制御装置 - Google Patents
車両の操舵反力制御装置Info
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- JPH1178938A JPH1178938A JP24011197A JP24011197A JPH1178938A JP H1178938 A JPH1178938 A JP H1178938A JP 24011197 A JP24011197 A JP 24011197A JP 24011197 A JP24011197 A JP 24011197A JP H1178938 A JPH1178938 A JP H1178938A
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- Japan
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- reaction force
- steering reaction
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直線路では車両の直進性能を確保しながら、
カーブ路ではドライバーによるステアリング操作を容易
にする。 【解決手段】 ヨーレートγおよび車速ｖに基づいて決
定した基本操舵反力のゲインＫγと、操舵速度βおよび
車速ｖに基づいて決定した操舵反力補正量のゲインＫβ
との和Ｋγ＋Ｋβを、パワーステアリング制御部２２が
出力するアシスト力のゲインＫｐから減算することによ
り、ステアリングアクチュエータ７に前記ゲインの和Ｋ
γ＋Ｋβに相当する操舵反力を発生させるものにおい
て、ナビゲーション装置２４で検出した道路の曲率ρお
よび車速ｖに基づいて１．０よりも小さい補正係数ｆを
算出し、この補正係数ｆを前記ゲインの和Ｋγ＋Ｋβに
乗算することにより、カーブ路における操舵反力を低下
させて旋回時のステアリング操作を容易にする。
カーブ路ではドライバーによるステアリング操作を容易
にする。 【解決手段】 ヨーレートγおよび車速ｖに基づいて決
定した基本操舵反力のゲインＫγと、操舵速度βおよび
車速ｖに基づいて決定した操舵反力補正量のゲインＫβ
との和Ｋγ＋Ｋβを、パワーステアリング制御部２２が
出力するアシスト力のゲインＫｐから減算することによ
り、ステアリングアクチュエータ７に前記ゲインの和Ｋ
γ＋Ｋβに相当する操舵反力を発生させるものにおい
て、ナビゲーション装置２４で検出した道路の曲率ρお
よび車速ｖに基づいて１．０よりも小さい補正係数ｆを
算出し、この補正係数ｆを前記ゲインの和Ｋγ＋Ｋβに
乗算することにより、カーブ路における操舵反力を低下
させて旋回時のステアリング操作を容易にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドライバーがステ
アリングホイールを操作する際の操舵反力を制御する車
両の操舵反力制御装置に関する。
アリングホイールを操作する際の操舵反力を制御する車
両の操舵反力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電動パワーステアリング装置のアクチュ
エータを利用した操舵反力制御装置において、操舵角お
よび車速に基づいて車両の規範運動状態を検出し、この
規範運動状態と車両の実運動状態との偏差に基づいて電
動パワーステアリング装置のアクチュエータを駆動する
ことにより、ステアリングホイールの操舵反力を制御し
てドライバーが望む方向への操舵をアシストするもの
が、特開平９−１４２３３１号公報により公知である。
エータを利用した操舵反力制御装置において、操舵角お
よび車速に基づいて車両の規範運動状態を検出し、この
規範運動状態と車両の実運動状態との偏差に基づいて電
動パワーステアリング装置のアクチュエータを駆動する
ことにより、ステアリングホイールの操舵反力を制御し
てドライバーが望む方向への操舵をアシストするもの
が、特開平９−１４２３３１号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の直進
走行時にはステアリングホイールの操舵反力を大きくし
て直進安定性を高めることが望ましいが、車両の旋回時
に前記操舵反力を大きくし過ぎると、ドライバーによる
ステアリング操作がスムーズに行われなくなる可能性が
ある。この点に関して、上記従来のものは、直進走行時
における直進安定性と旋回時における操作性とを両立さ
せることが困難であった。
走行時にはステアリングホイールの操舵反力を大きくし
て直進安定性を高めることが望ましいが、車両の旋回時
に前記操舵反力を大きくし過ぎると、ドライバーによる
ステアリング操作がスムーズに行われなくなる可能性が
ある。この点に関して、上記従来のものは、直進走行時
における直進安定性と旋回時における操作性とを両立さ
せることが困難であった。
【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、直線路では車両の直進性能を確保しながら、カーブ
路ではドライバーによるステアリング操作を容易にする
ことを目的とする。
で、直線路では車両の直進性能を確保しながら、カーブ
路ではドライバーによるステアリング操作を容易にする
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、ステアリングホイー
ルに操舵方向と逆方向の操舵反力を発生させ得るアクチ
ュエータと、車両の運動状態量を検出する運動状態量検
出手段と、車両の進行方向前方の道路の曲率を算出する
道路曲率算出手段と、前記運動状態量検出手段および前
記道路曲率算出手段の出力に基づいてアクチュエータに
より発生する操舵反力を制御する操舵反力制御手段とを
備えてなり、前記操舵反力制御手段は、前記運動状態量
が大きいほど大きくなる基本操舵反力を算出する基本操
舵反力算出手段と、前記道路の曲率が大きいほど小さく
なる補正係数を算出する補正係数算出手段と、前記基本
操舵反力に前記補正係数を乗算して前記操舵反力を算出
する乗算手段とを含むことを特徴とする。
に、請求項１に記載された発明は、ステアリングホイー
ルに操舵方向と逆方向の操舵反力を発生させ得るアクチ
ュエータと、車両の運動状態量を検出する運動状態量検
出手段と、車両の進行方向前方の道路の曲率を算出する
道路曲率算出手段と、前記運動状態量検出手段および前
記道路曲率算出手段の出力に基づいてアクチュエータに
より発生する操舵反力を制御する操舵反力制御手段とを
備えてなり、前記操舵反力制御手段は、前記運動状態量
が大きいほど大きくなる基本操舵反力を算出する基本操
舵反力算出手段と、前記道路の曲率が大きいほど小さく
なる補正係数を算出する補正係数算出手段と、前記基本
操舵反力に前記補正係数を乗算して前記操舵反力を算出
する乗算手段とを含むことを特徴とする。
【０００６】上記構成によれば、運動状態量検出手段が
車両の運動状態量を検出すると、基本操舵反力算出手段
が前記運動状態量が大きいほど大きくなる基本操舵反力
を算出するとともに、補正係数算出手段が道路曲率算出
手段で算出した道路の曲率が大きいほど小さくなる補正
係数を算出し、乗算手段がこの補正係数を前記基本操舵
反力に乗算して操舵反力を算出する。そして操舵反力制
御手段によりアクチュエータが前記操舵反力を発生する
ように制御されるので、直線路では充分な操舵反力を発
生させて車両の直進性能を確保しながら、車両の進行方
向前方の道路の曲率の程度に応じて前記操舵反力を減少
させることにより、カーブ路のスムーズな通過を可能と
することができる。
車両の運動状態量を検出すると、基本操舵反力算出手段
が前記運動状態量が大きいほど大きくなる基本操舵反力
を算出するとともに、補正係数算出手段が道路曲率算出
手段で算出した道路の曲率が大きいほど小さくなる補正
係数を算出し、乗算手段がこの補正係数を前記基本操舵
反力に乗算して操舵反力を算出する。そして操舵反力制
御手段によりアクチュエータが前記操舵反力を発生する
ように制御されるので、直線路では充分な操舵反力を発
生させて車両の直進性能を確保しながら、車両の進行方
向前方の道路の曲率の程度に応じて前記操舵反力を減少
させることにより、カーブ路のスムーズな通過を可能と
することができる。
【０００７】ここでいう運動状態量とは、車両のヨー方
向の運動状態を表す変数であって、例えばヨーレートや
横加速度に相当する。
向の運動状態を表す変数であって、例えばヨーレートや
横加速度に相当する。
【０００８】また請求項２に記載された発明は、請求項
１の構成に加えて、前記アクチュエータはステアリング
ホイールに入力される操舵トルクに応じて操舵アシスト
トルクを発生する電動パワーステアリング装置のモータ
であり、前記操舵アシストトルクから前記操舵反力を減
算してモータの発生トルクを算出する減算手段を備えた
ことを特徴とする。
１の構成に加えて、前記アクチュエータはステアリング
ホイールに入力される操舵トルクに応じて操舵アシスト
トルクを発生する電動パワーステアリング装置のモータ
であり、前記操舵アシストトルクから前記操舵反力を減
算してモータの発生トルクを算出する減算手段を備えた
ことを特徴とする。
【０００９】上記構成によれば、操舵反力を発生させる
アクチュエータとして電動パワーステアリング装置のモ
ータを利用することにより、特別のモータが必要なくな
って構造が簡素化される。また減算手段が電動パワース
テアリング装置の操舵アシストトルクから前記操舵反力
を減算してモータの発生トルクを算出するので、パワー
ステアリング装置による操舵アシスト制御と前記操舵反
力制御とを両立させることができる。
アクチュエータとして電動パワーステアリング装置のモ
ータを利用することにより、特別のモータが必要なくな
って構造が簡素化される。また減算手段が電動パワース
テアリング装置の操舵アシストトルクから前記操舵反力
を減算してモータの発生トルクを算出するので、パワー
ステアリング装置による操舵アシスト制御と前記操舵反
力制御とを両立させることができる。
【００１０】また請求項３に記載された発明は、請求項
１の構成に加えて、ステアリングホイールの操舵速度を
検出する操舵速度検出手段を備えてなり、前記操舵反力
制御手段は、前記操舵速度が大きくなるほど大きくなる
操舵反力補正量を算出する操舵反力補正量算出手段と、
この操舵反力補正量を前記基本操舵反力に加算する加算
手段とを含むことを特徴とする。
１の構成に加えて、ステアリングホイールの操舵速度を
検出する操舵速度検出手段を備えてなり、前記操舵反力
制御手段は、前記操舵速度が大きくなるほど大きくなる
操舵反力補正量を算出する操舵反力補正量算出手段と、
この操舵反力補正量を前記基本操舵反力に加算する加算
手段とを含むことを特徴とする。
【００１１】上記構成によれば、操舵速度検出手段がス
テアリングホイールの操舵速度を検出すると、操舵反力
補正量算出手段が前記操舵速度が大きくなるほど大きく
なる操舵反力補正量を算出し、加算手段がこの操舵反力
補正量を前記基本操舵反力に加算するので、前記操舵速
度の増加に応じて操舵反力を増加させて車両の直進性能
を一層高めることができる。
テアリングホイールの操舵速度を検出すると、操舵反力
補正量算出手段が前記操舵速度が大きくなるほど大きく
なる操舵反力補正量を算出し、加算手段がこの操舵反力
補正量を前記基本操舵反力に加算するので、前記操舵速
度の増加に応じて操舵反力を増加させて車両の直進性能
を一層高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１３】図１〜図７は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は操舵制御装置を備えた車両の全体構成図、図
２は操舵制御装置のブロック図、図３はナビゲーション
装置のブロック図、図４は基本操舵反力のゲインを検索
するマップを示す図、図５は操舵反力補正量のゲインを
検索するマップを示す図、図６は操舵反力の補正係数を
検索するマップを示す図、図７はヨーレートおよび道路
の曲率に対する操舵反力の特性を示すグラフである。
で、図１は操舵制御装置を備えた車両の全体構成図、図
２は操舵制御装置のブロック図、図３はナビゲーション
装置のブロック図、図４は基本操舵反力のゲインを検索
するマップを示す図、図５は操舵反力補正量のゲインを
検索するマップを示す図、図６は操舵反力の補正係数を
検索するマップを示す図、図７はヨーレートおよび道路
の曲率に対する操舵反力の特性を示すグラフである。
【００１４】図１に示すように、車両Ｖは一対の前輪Ｗ
ｆ，Ｗｆおよび一対の後輪Ｗｒ，Ｗｒを備える。ステア
リングホイール１と操舵輪である前輪Ｗｆ，Ｗｆとが、
ステアリングホイール１と一体に回転するステアリング
シャフト２と、ステアリングシャフト２の下端に設けた
ピニオン３と、ピニオン３に噛み合うラック４と、ラッ
ク４の両端に設けた左右のタイロッド５，５と、タイロ
ッド５，５に連結された左右のナックル６，６とによっ
て接続される。ドライバーによるステアリングホイール
１の操作をアシストすべく、あるいはステアリングホイ
ール１の操舵反力を制御して車両の直進安定性を高める
べく、電気モータよりなるステアリングアクチュエータ
７がウオームギヤ機構８を介してステアリングシャフト
２に接続される。
ｆ，Ｗｆおよび一対の後輪Ｗｒ，Ｗｒを備える。ステア
リングホイール１と操舵輪である前輪Ｗｆ，Ｗｆとが、
ステアリングホイール１と一体に回転するステアリング
シャフト２と、ステアリングシャフト２の下端に設けた
ピニオン３と、ピニオン３に噛み合うラック４と、ラッ
ク４の両端に設けた左右のタイロッド５，５と、タイロ
ッド５，５に連結された左右のナックル６，６とによっ
て接続される。ドライバーによるステアリングホイール
１の操作をアシストすべく、あるいはステアリングホイ
ール１の操舵反力を制御して車両の直進安定性を高める
べく、電気モータよりなるステアリングアクチュエータ
７がウオームギヤ機構８を介してステアリングシャフト
２に接続される。
【００１５】前記ステアリングアクチュエータ７の駆動
を制御する操舵制御装置２１は、パワーステアリング制
御部２２と操舵反力制御部２３とから構成されており、
前記操舵反力制御部２３には周知のナビゲーション装置
２４が接続される。パワーステアリング制御部２２に
は、ドライバーのステアリング操作によりステアリング
ホイール１に入力される操舵トルクＴｓを検出する操舵
トルク検出手段Ｓ1 からの信号が入力される。操舵反力
制御部２３には、従動輪である左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒの
回転数に基づいて車速ｖを検出する車速検出手段Ｓ2 ，
Ｓ2 からの信号と、車両Ｖの運動状態量としてのヨーレ
ートγを検出するヨーレート検出手段Ｓ3からの信号
と、ステアリングホイール１の回転角速度に基づいて操
舵速度βを検出する操舵速度検出手段Ｓ4 からの信号と
が入力される。ナビゲーション装置２４には、前記車速
検出手段Ｓ2 ，Ｓ2 からの信号と、前記ヨーレート検出
手段Ｓ 3 からの信号とに加えて、ＧＰＳ信号Ｐを受信す
るＧＰＳアンテナＳ5 からの信号が入力される。ナビゲ
ーション装置２４により検出された前方の道路の曲率ρ
は、操舵反力制御部２３に入力される。而して、操舵反
力制御部２３が出力するアクチュエータ制御信号に基づ
いて、アクチュエータ駆動手段２５がステアリングアク
チュエータ７を駆動する。
を制御する操舵制御装置２１は、パワーステアリング制
御部２２と操舵反力制御部２３とから構成されており、
前記操舵反力制御部２３には周知のナビゲーション装置
２４が接続される。パワーステアリング制御部２２に
は、ドライバーのステアリング操作によりステアリング
ホイール１に入力される操舵トルクＴｓを検出する操舵
トルク検出手段Ｓ1 からの信号が入力される。操舵反力
制御部２３には、従動輪である左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒの
回転数に基づいて車速ｖを検出する車速検出手段Ｓ2 ，
Ｓ2 からの信号と、車両Ｖの運動状態量としてのヨーレ
ートγを検出するヨーレート検出手段Ｓ3からの信号
と、ステアリングホイール１の回転角速度に基づいて操
舵速度βを検出する操舵速度検出手段Ｓ4 からの信号と
が入力される。ナビゲーション装置２４には、前記車速
検出手段Ｓ2 ，Ｓ2 からの信号と、前記ヨーレート検出
手段Ｓ 3 からの信号とに加えて、ＧＰＳ信号Ｐを受信す
るＧＰＳアンテナＳ5 からの信号が入力される。ナビゲ
ーション装置２４により検出された前方の道路の曲率ρ
は、操舵反力制御部２３に入力される。而して、操舵反
力制御部２３が出力するアクチュエータ制御信号に基づ
いて、アクチュエータ駆動手段２５がステアリングアク
チュエータ７を駆動する。
【００１６】次に、図２に基づいて操舵制御装置２１の
構成を説明する。
構成を説明する。
【００１７】操舵制御装置２１の操舵反力制御部２３
は、基本操舵反力算出手段３１と、操舵反力補正量算出
手段３２と、加算手段３３と、補正係数算出手段３４
と、乗算手段３５と、減算手段３６とから構成される。
は、基本操舵反力算出手段３１と、操舵反力補正量算出
手段３２と、加算手段３３と、補正係数算出手段３４
と、乗算手段３５と、減算手段３６とから構成される。
【００１８】基本操舵反力算出手段３１は、ヨーレート
検出手段Ｓ3 で検出したヨーレートγおよび車速検出手
段Ｓ2 ，Ｓ2 で検出した車速ｖに基づいて、図４に示す
基本操舵反力マップから基本操舵反力のゲインＫγを検
索する。図４から明らかなように、基本操舵反力のゲイ
ンＫγはヨーレートγが増加するに伴って増加し、その
値が上限値に達した後はヨーレートγの増加に関わらず
前記上限値に保持される。そして車速ｖが増加すると、
それに伴って基本操舵反力のゲインＫγが増加するよう
に設定されている。
検出手段Ｓ3 で検出したヨーレートγおよび車速検出手
段Ｓ2 ，Ｓ2 で検出した車速ｖに基づいて、図４に示す
基本操舵反力マップから基本操舵反力のゲインＫγを検
索する。図４から明らかなように、基本操舵反力のゲイ
ンＫγはヨーレートγが増加するに伴って増加し、その
値が上限値に達した後はヨーレートγの増加に関わらず
前記上限値に保持される。そして車速ｖが増加すると、
それに伴って基本操舵反力のゲインＫγが増加するよう
に設定されている。
【００１９】その結果、突風や路面の凹凸等の外乱によ
ってヨーレートγが発生してステアリングホイール１が
一方に取られた場合、そのヨーレートγの大きさに応じ
てステアリングホイール１が取られる方向と逆方向の操
舵反力を発生させ、車両Ｖの直進安定性を高めることが
できる。また車速ｖが増加するほどヨー方向の車両挙動
が敏感になって直進安定性が低下するが、車速ｖの増加
に伴って前記基本操舵反力のゲインＫγが高くなるよう
に設定したので、高車速時に大きな操舵反力を発生させ
て直進安定性の低下を防止することができる。尚、図４
のマップにおいて、基本操舵反力のゲインＫγをヨーレ
ートγだけの関数とし、車速ｖに対して一定値とするこ
ともできる。
ってヨーレートγが発生してステアリングホイール１が
一方に取られた場合、そのヨーレートγの大きさに応じ
てステアリングホイール１が取られる方向と逆方向の操
舵反力を発生させ、車両Ｖの直進安定性を高めることが
できる。また車速ｖが増加するほどヨー方向の車両挙動
が敏感になって直進安定性が低下するが、車速ｖの増加
に伴って前記基本操舵反力のゲインＫγが高くなるよう
に設定したので、高車速時に大きな操舵反力を発生させ
て直進安定性の低下を防止することができる。尚、図４
のマップにおいて、基本操舵反力のゲインＫγをヨーレ
ートγだけの関数とし、車速ｖに対して一定値とするこ
ともできる。
【００２０】操舵反力補正量算出手段３２は、操舵速度
検出手段Ｓ4 で検出した操舵速度βおよび車速検出手段
Ｓ2 ，Ｓ2 で検出した車速ｖに基づいて、図５に示す操
舵反力補正量マップから操舵反力補正量のゲインＫβを
検索する。図５から明らかなように、操舵反力補正量の
ゲインＫβは操舵速度βが増加するに伴って増加し、そ
の値が上限値に達した後は操舵速度βの増加に関わらず
前記上限値に保持される。そして車速ｖが増加すると、
それに伴って操舵反力補正量のゲインＫβが増加するよ
うに設定されている。
検出手段Ｓ4 で検出した操舵速度βおよび車速検出手段
Ｓ2 ，Ｓ2 で検出した車速ｖに基づいて、図５に示す操
舵反力補正量マップから操舵反力補正量のゲインＫβを
検索する。図５から明らかなように、操舵反力補正量の
ゲインＫβは操舵速度βが増加するに伴って増加し、そ
の値が上限値に達した後は操舵速度βの増加に関わらず
前記上限値に保持される。そして車速ｖが増加すると、
それに伴って操舵反力補正量のゲインＫβが増加するよ
うに設定されている。
【００２１】その結果、ドライバーがステアリングホイ
ール１を操作した場合に、その操舵速度βの大きさに応
じてステアリングホイール１の操作方向と逆方向の操舵
反力を発生させ、車両Ｖの直進安定性を高めることがで
きる。ここでも車速ｖの増加に伴って前記操舵反力補正
量のゲインＫβが増加するように設定したので、高車速
時に大きな操舵反力を発生させて直進安定性の低下を防
止することができる。尚、図５のマップにおいて、操舵
反力補正量のゲインＫβを操舵速度βだけの関数とし、
車速ｖに対して一定値とすることもできる。
ール１を操作した場合に、その操舵速度βの大きさに応
じてステアリングホイール１の操作方向と逆方向の操舵
反力を発生させ、車両Ｖの直進安定性を高めることがで
きる。ここでも車速ｖの増加に伴って前記操舵反力補正
量のゲインＫβが増加するように設定したので、高車速
時に大きな操舵反力を発生させて直進安定性の低下を防
止することができる。尚、図５のマップにおいて、操舵
反力補正量のゲインＫβを操舵速度βだけの関数とし、
車速ｖに対して一定値とすることもできる。
【００２２】基本操舵反力算出手段３１が出力する基本
操舵反力のゲインＫγと、操舵反力補正量算出手段３２
が出力する操舵反力補正量のゲインＫβとは、加算手段
３３において加算されて操舵反力のゲインＫγ＋Ｋβが
算出される。
操舵反力のゲインＫγと、操舵反力補正量算出手段３２
が出力する操舵反力補正量のゲインＫβとは、加算手段
３３において加算されて操舵反力のゲインＫγ＋Ｋβが
算出される。
【００２３】ここで、図３に示すナビゲーション装置２
４の構成に基づいて、前記道路の曲率ρの算出手法につ
いて、ナビゲーション装置２４は、ＣＤ−ＲＯＭやＩＣ
カードに予め記憶された地図情報を出力する地図情報出
力手段４１と、前記車速検出手段Ｓ2 ，Ｓ2 からの信号
および前記ヨーレート検出手段Ｓ3 からの信号に基づい
て自車の移動軌跡を算出する慣性航法装置４２と、地図
情報出力手段４１が出力する地図情報および慣性航法装
置４２で算出した自車の移動軌跡を照合するマップマッ
チッグ手段４３と、前記ＧＰＳアンテナＳ5 からのＧＰ
Ｓ信号Ｐに基づいて自車位置を把握する衛星航法装置４
４と、マップマッチッグ手段４３が出力する位置座標お
よび衛星航法装置４４が出力する位置座標に基づいて地
図上の自車位置を検出する自車位置検出手段４５と、目
的地を入力する目的地入力手段４６と、自車位置検出手
段４５で検出した自車位置および目的地入力手段４６か
ら入力された目的地に基づいて自車位置の前方の道路形
状を判定する道路形状判定手段４７と、道路形状判定手
段４７で判定した道路形状に基づいて自車位置の前方の
道路の曲率ρを算出する道路曲率算出手段４８とから構
成される。
４の構成に基づいて、前記道路の曲率ρの算出手法につ
いて、ナビゲーション装置２４は、ＣＤ−ＲＯＭやＩＣ
カードに予め記憶された地図情報を出力する地図情報出
力手段４１と、前記車速検出手段Ｓ2 ，Ｓ2 からの信号
および前記ヨーレート検出手段Ｓ3 からの信号に基づい
て自車の移動軌跡を算出する慣性航法装置４２と、地図
情報出力手段４１が出力する地図情報および慣性航法装
置４２で算出した自車の移動軌跡を照合するマップマッ
チッグ手段４３と、前記ＧＰＳアンテナＳ5 からのＧＰ
Ｓ信号Ｐに基づいて自車位置を把握する衛星航法装置４
４と、マップマッチッグ手段４３が出力する位置座標お
よび衛星航法装置４４が出力する位置座標に基づいて地
図上の自車位置を検出する自車位置検出手段４５と、目
的地を入力する目的地入力手段４６と、自車位置検出手
段４５で検出した自車位置および目的地入力手段４６か
ら入力された目的地に基づいて自車位置の前方の道路形
状を判定する道路形状判定手段４７と、道路形状判定手
段４７で判定した道路形状に基づいて自車位置の前方の
道路の曲率ρを算出する道路曲率算出手段４８とから構
成される。
【００２４】図２に戻り、上述のようにしてナビゲーシ
ョン装置２４で算出した道路の曲率ρと、車速検出手段
Ｓ2 ，Ｓ2 で検出した車速ｖとは補正係数算出手段３４
に入力され、そこで図６に示すマップに基づいて補正係
数ｆ（ρ，ｖ）が検索される。この補正係数ｆ（ρ，
ｖ）は乗算手段３５において前記操舵反力のゲインＫγ
＋Ｋβに乗算され、その結果、補正済操舵反力のゲイン
（Ｋγ＋Ｋβ）＊ｆ（ρ，ｖ）が算出される。
ョン装置２４で算出した道路の曲率ρと、車速検出手段
Ｓ2 ，Ｓ2 で検出した車速ｖとは補正係数算出手段３４
に入力され、そこで図６に示すマップに基づいて補正係
数ｆ（ρ，ｖ）が検索される。この補正係数ｆ（ρ，
ｖ）は乗算手段３５において前記操舵反力のゲインＫγ
＋Ｋβに乗算され、その結果、補正済操舵反力のゲイン
（Ｋγ＋Ｋβ）＊ｆ（ρ，ｖ）が算出される。
【００２５】図６から明らかなように、道路の曲率ρが
ゼロのとき（つまり、道路が直線のとき）、補正係数ｆ
（ρ，ｖ）は１．０に設定されるため、乗算手段３５に
おいて補正係数ｆ（ρ，ｖ）を乗算しても、補正済操舵
反力のゲイン（Ｋγ＋Ｋβ）＊ｆ（ρ，ｖ）は前記加算
手段３３が出力する操舵反力のゲインＫγ＋Ｋβに一致
する。一方、道路の曲率ρがゼロから増加すると（つま
り、道路のカーブが急になると）、補正係数ｆ（ρ，
ｖ）は１．０から減少するため、乗算手段３５において
補正係数ｆ（ρ，ｖ）を乗算することにより、補正済操
舵反力のゲイン（Ｋγ＋Ｋβ）＊ｆ（ρ，ｖ）は前記加
算手段３３が出力する操舵反力のゲインＫγ＋Ｋβより
も小さくなる。
ゼロのとき（つまり、道路が直線のとき）、補正係数ｆ
（ρ，ｖ）は１．０に設定されるため、乗算手段３５に
おいて補正係数ｆ（ρ，ｖ）を乗算しても、補正済操舵
反力のゲイン（Ｋγ＋Ｋβ）＊ｆ（ρ，ｖ）は前記加算
手段３３が出力する操舵反力のゲインＫγ＋Ｋβに一致
する。一方、道路の曲率ρがゼロから増加すると（つま
り、道路のカーブが急になると）、補正係数ｆ（ρ，
ｖ）は１．０から減少するため、乗算手段３５において
補正係数ｆ（ρ，ｖ）を乗算することにより、補正済操
舵反力のゲイン（Ｋγ＋Ｋβ）＊ｆ（ρ，ｖ）は前記加
算手段３３が出力する操舵反力のゲインＫγ＋Ｋβより
も小さくなる。
【００２６】その結果、図７に示すように、道路の曲率
ρが大きいほどステアリングホイール１の操舵反力が小
さくなるので、カーブを通過するためにドライバーがス
テアリングホイール１に加えるべき操舵トルクが軽減さ
れる。このようにして、車両Ｖの直進走行中にはステア
リングホイール１を重くして直進安定性を確保しなが
ら、車両Ｖの旋回中にはステアリングホイール１を軽く
してドライバーのステアリング操作を容易にすることが
でき、直進安定性および旋回時の操作性を両立させるこ
とができる。
ρが大きいほどステアリングホイール１の操舵反力が小
さくなるので、カーブを通過するためにドライバーがス
テアリングホイール１に加えるべき操舵トルクが軽減さ
れる。このようにして、車両Ｖの直進走行中にはステア
リングホイール１を重くして直進安定性を確保しなが
ら、車両Ｖの旋回中にはステアリングホイール１を軽く
してドライバーのステアリング操作を容易にすることが
でき、直進安定性および旋回時の操作性を両立させるこ
とができる。
【００２７】而して、減算手段３６において、乗算手段
３５が出力する補正済操舵反力のゲイン（Ｋγ＋Ｋβ）
＊ｆ（ρ，ｖ）は、操舵トルク検出手段Ｓ1 で検出した
操舵トルクＴｓに基づいてパワーステアリング制御部２
２が出力するアシスト力のゲインＫｐから減算され、最
終的にステアリングアクチュエータ７の出力トルクを制
御するためのゲインＫｐ−（Ｋγ＋Ｋβ）＊ｆ（ρ，
ｖ）が算出される。そして、このゲインＫｐ−（Ｋγ＋
Ｋβ）＊ｆ（ρ，ｖ）に基づいてアクチュエータ駆動手
段２５がステアリングアクチュエータ７の駆動を制御す
る。
３５が出力する補正済操舵反力のゲイン（Ｋγ＋Ｋβ）
＊ｆ（ρ，ｖ）は、操舵トルク検出手段Ｓ1 で検出した
操舵トルクＴｓに基づいてパワーステアリング制御部２
２が出力するアシスト力のゲインＫｐから減算され、最
終的にステアリングアクチュエータ７の出力トルクを制
御するためのゲインＫｐ−（Ｋγ＋Ｋβ）＊ｆ（ρ，
ｖ）が算出される。そして、このゲインＫｐ−（Ｋγ＋
Ｋβ）＊ｆ（ρ，ｖ）に基づいてアクチュエータ駆動手
段２５がステアリングアクチュエータ７の駆動を制御す
る。
【００２８】前記アシスト力のゲインＫｐから補正済操
舵反力のゲイン（Ｋγ＋Ｋβ）＊ｆ（ρ，ｖ）を減算し
た値に基づいてステアリングアクチュエータ７の駆動を
制御することにより、ステアリングホイール１に前記補
正済操舵反力のゲイン（Ｋγ＋Ｋβ）＊ｆ（ρ，ｖ）に
相当する操舵反力を本来の操舵トルクＴｓに付加するこ
とができ、これによりパワーステアリング制御部２２の
機能を損なうことなく所望の操舵反力を発生させること
ができる。
舵反力のゲイン（Ｋγ＋Ｋβ）＊ｆ（ρ，ｖ）を減算し
た値に基づいてステアリングアクチュエータ７の駆動を
制御することにより、ステアリングホイール１に前記補
正済操舵反力のゲイン（Ｋγ＋Ｋβ）＊ｆ（ρ，ｖ）に
相当する操舵反力を本来の操舵トルクＴｓに付加するこ
とができ、これによりパワーステアリング制御部２２の
機能を損なうことなく所望の操舵反力を発生させること
ができる。
【００２９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００３０】例えば、実施例では車両Ｖの運動状態量と
してヨーレートγを用いているが、ヨーレートγに換え
て車両Ｖの横加速度Ｙｇを用いることも可能である。ま
た実施例の道路曲率算出手段４８はナビゲーション装置
２４で検出した道路形状から道路の曲率ρを算出してい
るが、道路に沿って設けられた磁気ネイルを検出した
り、道路に沿って設けられた磁気漏洩ケーブルや道路の
近傍に設けられたビーコンからの信号を受信することに
より道路の曲率ρを算出することができる。また車両Ｖ
に搭載したＣＣＤカメラ等の撮像手段から得られた道路
の映像に基づいて道路の曲率ρを算出することもでき
る。
してヨーレートγを用いているが、ヨーレートγに換え
て車両Ｖの横加速度Ｙｇを用いることも可能である。ま
た実施例の道路曲率算出手段４８はナビゲーション装置
２４で検出した道路形状から道路の曲率ρを算出してい
るが、道路に沿って設けられた磁気ネイルを検出した
り、道路に沿って設けられた磁気漏洩ケーブルや道路の
近傍に設けられたビーコンからの信号を受信することに
より道路の曲率ρを算出することができる。また車両Ｖ
に搭載したＣＣＤカメラ等の撮像手段から得られた道路
の映像に基づいて道路の曲率ρを算出することもでき
る。
【００３１】
【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、運動状態量検出手段が車両の運動状態量を検
出すると、基本操舵反力算出手段が前記運動状態量が大
きいほど大きくなる基本操舵反力を算出するとともに、
補正係数算出手段が道路曲率算出手段で算出した道路の
曲率が大きいほど小さくなる補正係数を算出し、乗算手
段がこの補正係数を前記基本操舵反力に乗算して操舵反
力を算出する。そして操舵反力制御手段によりアクチュ
エータが前記操舵反力を発生するように制御されるの
で、直線路では充分な操舵反力を発生させて車両の直進
性能を確保しながら、車両の進行方向前方の道路の曲率
の程度に応じて前記操舵反力を減少させることにより、
カーブ路のスムーズな通過を可能とすることができる。
によれば、運動状態量検出手段が車両の運動状態量を検
出すると、基本操舵反力算出手段が前記運動状態量が大
きいほど大きくなる基本操舵反力を算出するとともに、
補正係数算出手段が道路曲率算出手段で算出した道路の
曲率が大きいほど小さくなる補正係数を算出し、乗算手
段がこの補正係数を前記基本操舵反力に乗算して操舵反
力を算出する。そして操舵反力制御手段によりアクチュ
エータが前記操舵反力を発生するように制御されるの
で、直線路では充分な操舵反力を発生させて車両の直進
性能を確保しながら、車両の進行方向前方の道路の曲率
の程度に応じて前記操舵反力を減少させることにより、
カーブ路のスムーズな通過を可能とすることができる。
【００３２】また請求項２に記載された発明によれば、
操舵反力を発生させるアクチュエータとして電動パワー
ステアリング装置のモータを利用することにより、特別
のモータが必要なくなって構造が簡素化される。また減
算手段が電動パワーステアリング装置の操舵アシストト
ルクから前記操舵反力を減算してモータの発生トルクを
算出するので、パワーステアリング装置による操舵アシ
スト制御と前記操舵反力制御とを両立させることができ
る。
操舵反力を発生させるアクチュエータとして電動パワー
ステアリング装置のモータを利用することにより、特別
のモータが必要なくなって構造が簡素化される。また減
算手段が電動パワーステアリング装置の操舵アシストト
ルクから前記操舵反力を減算してモータの発生トルクを
算出するので、パワーステアリング装置による操舵アシ
スト制御と前記操舵反力制御とを両立させることができ
る。
【００３３】また請求項３に記載された発明によれば、
操舵速度検出手段がステアリングホイールの操舵速度を
検出すると、操舵反力補正量算出手段が前記操舵速度が
大きくなるほど大きくなる操舵反力補正量を算出し、加
算手段がこの操舵反力補正量を前記基本操舵反力に加算
するので、前記操舵速度の増加に応じて操舵反力を増加
させて車両の直進性能を一層高めることができる。
操舵速度検出手段がステアリングホイールの操舵速度を
検出すると、操舵反力補正量算出手段が前記操舵速度が
大きくなるほど大きくなる操舵反力補正量を算出し、加
算手段がこの操舵反力補正量を前記基本操舵反力に加算
するので、前記操舵速度の増加に応じて操舵反力を増加
させて車両の直進性能を一層高めることができる。
【図１】操舵制御装置を備えた車両の全体構成図
【図２】操舵制御装置のブロック図
【図３】ナビゲーション装置のブロック図
【図４】基本操舵反力のゲインを検索するマップを示す
図
図
【図５】操舵反力補正量のゲインを検索するマップを示
す図
す図
【図６】操舵反力の補正係数を検索するマップを示す図
【図７】ヨーレートおよび道路の曲率に対する操舵反力
の特性を示すグラフ
の特性を示すグラフ
１ ステアリングホイール ７ ステアリングアクチュエータ（アクチュエ
ータ） ２３ 操舵反力制御部（操舵反力制御手段） ３１ 基本操舵反力算出手段 ３２ 操舵反力補正量算出手段 ３３ 加算手段 ３４ 補正係数算出手段 ３５ 乗算手段 ３６ 減算手段 ４８ 道路曲率算出手段 Ｓ3 ヨーレート検出手段（運動状態量検出手
段） Ｓ4 操舵速度検出手段 Ｔｓ 操舵トルク Ｖ 車両 Ｙｇ 横加速度（運動状態量） β 操舵速度 γ ヨーレート（運動状態量） ρ 道路の曲率
ータ） ２３ 操舵反力制御部（操舵反力制御手段） ３１ 基本操舵反力算出手段 ３２ 操舵反力補正量算出手段 ３３ 加算手段 ３４ 補正係数算出手段 ３５ 乗算手段 ３６ 減算手段 ４８ 道路曲率算出手段 Ｓ3 ヨーレート検出手段（運動状態量検出手
段） Ｓ4 操舵速度検出手段 Ｔｓ 操舵トルク Ｖ 車両 Ｙｇ 横加速度（運動状態量） β 操舵速度 γ ヨーレート（運動状態量） ρ 道路の曲率
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 137:00
Claims (3)
- 【請求項１】 ステアリングホイール（１）に操舵方向
と逆方向の操舵反力を発生させ得るアクチュエータ
（７）と、 車両（Ｖ）の運動状態量（γ，Ｙｇ）を検出する運動状
態量検出手段（Ｓ3 ）と、 車両（Ｖ）の進行方向前方の道路の曲率（ρ）を算出す
る道路曲率算出手段（４８）と、 前記運動状態量検出手段（Ｓ3 ）および前記道路曲率算
出手段（４８）の出力に基づいてアクチュエータ（７）
により発生する操舵反力を制御する操舵反力制御手段
（２３）と、を備えてなり、 前記操舵反力制御手段（２３）は、 前記運動状態量（γ，Ｙｇ）が大きいほど大きくなる基
本操舵反力を算出する基本操舵反力算出手段（３１）
と、 前記道路の曲率（ρ）が大きいほど小さくなる補正係数
を算出する補正係数算出手段（３４）と、 前記基本操舵反力に前記補正係数を乗算して前記操舵反
力を算出する乗算手段（３５）と、 を含むことを特徴とする車両の操舵反力制御装置。 - 【請求項２】 前記アクチュエータ（７）はステアリン
グホイール（１）に入力される操舵トルク（Ｔｓ）に応
じて操舵アシストトルクを発生する電動パワーステアリ
ング装置のモータであり、前記操舵アシストトルクから
前記操舵反力を減算してモータの発生トルクを算出する
減算手段（３６）を備えたことを特徴とする、請求項１
に記載の車両の操舵反力制御装置。 - 【請求項３】 ステアリングホイール（１）の操舵速度
（β）を検出する操舵速度検出手段（Ｓ4 ）を備えてな
り、 前記操舵反力制御手段（２３）は、 前記操舵速度（β）が大きくなるほど大きくなる操舵反
力補正量を算出する操舵反力補正量算出手段（３２）
と、この操舵反力補正量を前記基本操舵反力に加算する
加算手段（３３）と、を含むことを特徴とする、請求項
１に記載の車両の操舵反力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24011197A JP3866387B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 車両の操舵反力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24011197A JP3866387B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 車両の操舵反力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1178938A true JPH1178938A (ja) | 1999-03-23 |
| JP3866387B2 JP3866387B2 (ja) | 2007-01-10 |
Family
ID=17054662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24011197A Expired - Fee Related JP3866387B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 車両の操舵反力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3866387B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008001263A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Denso Corp | ステアリングスイッチ装置 |
| JP2009107492A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2010100087A (ja) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2010111227A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Toyota Motor Corp | 車両操舵制御装置 |
| JP2010132100A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵制御装置および方法 |
| US7966114B2 (en) | 2006-08-28 | 2011-06-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric power steering device, and control method thereof |
| JP2012016964A (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-26 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵制御装置 |
| KR101140042B1 (ko) * | 2006-06-29 | 2012-05-02 | 주식회사 만도 | 네비게이션 시스템을 이용한 능동 전륜 조향장치 및 그를 이용한 자동차의 조향 특성 제어 방법 |
| WO2014050566A1 (ja) | 2012-09-26 | 2014-04-03 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
| WO2014054623A1 (ja) | 2012-10-04 | 2014-04-10 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
| WO2014054626A1 (ja) | 2012-10-04 | 2014-04-10 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
| WO2014054625A1 (ja) | 2012-10-04 | 2014-04-10 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
| WO2014054627A1 (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-10 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
| EP2902301A4 (en) * | 2012-09-25 | 2016-03-23 | Nissan Motor | DIRECTION CONTROL DEVICE |
| US20180009474A1 (en) * | 2016-07-11 | 2018-01-11 | Denso Corporation | Steering control device |
-
1997
- 1997-09-05 JP JP24011197A patent/JP3866387B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010111227A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Toyota Motor Corp | 車両操舵制御装置 |
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| US9238480B2 (en) | 2012-09-26 | 2016-01-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | Steering control device |
| WO2014054625A1 (ja) | 2012-10-04 | 2014-04-10 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
| WO2014054627A1 (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-10 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
| CN104703863A (zh) * | 2012-10-04 | 2015-06-10 | 日产自动车株式会社 | 转轮控制装置 |
| JP5835499B2 (ja) * | 2012-10-04 | 2015-12-24 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
| WO2014054626A1 (ja) | 2012-10-04 | 2014-04-10 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
| WO2014054623A1 (ja) | 2012-10-04 | 2014-04-10 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
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|---|---|
| JP3866387B2 (ja) | 2007-01-10 |
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