JP2003063429A - Steering device for vehicle - Google Patents
Steering device for vehicleInfo
- Publication number
- JP2003063429A JP2003063429A JP2001259816A JP2001259816A JP2003063429A JP 2003063429 A JP2003063429 A JP 2003063429A JP 2001259816 A JP2001259816 A JP 2001259816A JP 2001259816 A JP2001259816 A JP 2001259816A JP 2003063429 A JP2003063429 A JP 2003063429A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- control
- angle
- vehicle
- turning angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 9
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ステアリングホ
イールなどの操作手段の操作に対する舵取り用車輪の転
舵の関係を変更可能な車両用操舵装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle steering system capable of changing the steering relationship of steering wheels with respect to the operation of operating means such as a steering wheel.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ステアリングホイールと舵取り用の車輪
を転舵するための舵取り機構との機械的な結合をなく
し、ステアリングホイールの操作方向および操作量を検
出するとともに、その検出結果に基づいて、舵取り機構
の動作を制御するようにした車両用操舵装置（いわゆる
ステア・バイ・ワイヤ・システム）が提案されている。
このような構成の車両用操舵装置においては、ステアリ
ングホイールと舵取り機構との機械的な連結がないの
で、車両衝突時におけるステアリングホイールの突き上
げを防止できるとともに、舵取り機構の構成を簡素化お
よび軽量化することができる。また、ステアリングホイ
ールの配設位置の自由度が増し、さらには、ステアリン
グホイール以外のレバーまたはペダル等の他の操作手段
の採用も可能である。2. Description of the Related Art A mechanical connection between a steering wheel and a steering mechanism for steering a steering wheel is eliminated to detect an operation direction and an operation amount of a steering wheel, and a steering operation is performed based on the detection result. A vehicle steering system (so-called steer-by-wire system) for controlling the operation of a mechanism has been proposed.
In the vehicle steering system having such a configuration, since there is no mechanical connection between the steering wheel and the steering mechanism, the steering wheel can be prevented from being pushed up at the time of a vehicle collision, and the configuration of the steering mechanism can be simplified and reduced in weight. can do. Further, the degree of freedom in the arrangement position of the steering wheel is increased, and further, other operating means such as a lever or a pedal other than the steering wheel can be adopted.
【０００３】舵取り機構の動作は、コンピュータを含む
制御装置によって制御されるようになっている。すなわ
ち、ステアリングホイールの操作方向および操作角を検
出する操作角センサからの検出信号が制御装置に入力さ
れていて、制御装置は、その操作角センサからの入力信
号に応じた舵取り用車輪の目標転舵角を定め、この目標
転舵角に基づいて、駆動力発生源としての電動モータな
どを含む操舵アクチュエータを制御する。The operation of the steering mechanism is controlled by a controller including a computer. That is, a detection signal from the operation angle sensor that detects the operation direction and the operation angle of the steering wheel is input to the control device, and the control device controls the target wheel rotation of the steering wheel according to the input signal from the operation angle sensor. A steering angle is determined, and a steering actuator including an electric motor as a driving force generation source is controlled based on this target steering angle.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、舵取り用車
輪の転舵角を増大させる（舵取り用車輪を中立位置（車
両直進時の位置）から離反させる）切込み操舵時と、舵
取り用車輪の転舵角を減少させる（舵取り用車輪を中立
位置に近づける）戻し操舵時とでは、舵取り用車輪が路
面から受ける反力の方向と舵取り用車輪の転舵方向との
関係が逆転する。すなわち、切込み操舵時には、路面反
力の方向と舵取り用車輪の転舵方向とが反対であるのに
対し、戻し操舵時には、路面反力の方向と舵取り用車輪
の転舵方向とが同じである。By the way, the steering angle of the steering wheel is increased and the steering angle of the steering wheel is increased (the steering wheel is moved away from the neutral position (position when the vehicle is straight ahead)) and the steering wheel is steered. At the time of return steering in which the angle is decreased (the steering wheel is brought closer to the neutral position), the relationship between the direction of the reaction force received by the steering wheel from the road surface and the steering direction of the steering wheel is reversed. That is, the road reaction force direction is opposite to the steering direction of the steering wheel during the turn-in steering, while the road reaction force direction is the same as the steering wheel during the return steering. .
【０００５】しかしながら、従来の車両用操舵装置で
は、切込み操舵時であるか戻し操舵時であるかにかかわ
らず、上述の舵角制御系による操舵アクチュエータの制
御が行われている。このため、とくにステアリングホイ
ールから運転者の手が放れた状態（手放し状態）での戻
し操舵時に、操舵アクチュエータの過剰制御が行われ
て、ステアリングホイールの速度に対して舵取り用車輪
の戻り転舵速度が大きくなり過ぎ、その結果、車両の挙
動が不自然になる場合があった。However, in the conventional vehicle steering system, the steering actuator is controlled by the above-described steering angle control system regardless of whether the steering is the forward steering or the backward steering. For this reason, particularly during the return steering with the driver's hand released from the steering wheel (released state), excessive control of the steering actuator is performed, and the return steering speed of the steering wheel relative to the speed of the steering wheel is increased. May become too large, resulting in unnatural vehicle behavior.
【０００６】そこで、この発明の目的は、上述の技術的
課題を解決し、ステアリングホイールなどの操作手段の
操作に応じた良好な舵取り動作を実現できる車両用操舵
装置を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to solve the above technical problems and to provide a vehicle steering system capable of realizing a good steering operation in accordance with the operation of an operating means such as a steering wheel.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、車両の操
向のための操作手段（１）の操作に応じて舵取り機構
（２，３，５，６，７，Ｐ）を駆動する車両用操舵装置
であって、上記操作手段の操作角（δh）に基づいて、
上記舵取り機構を駆動制御する舵取り制御手段（１４）
と、舵取り用車輪（４）の転舵角（δs）の絶対値を減
少させるための戻し操舵時における上記操作手段の無操
作状態を検出する無操作状態検出手段（５１）と、この
無操作状態検出手段の検出結果に応じて、上記舵取り制
御手段による上記舵取り機構の制御態様を変更する制御
態様変更手段（５２；６１）とを含むことを特徴とする
車両用操舵装置である。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides a steering mechanism (2) according to the operation of an operating means (1) for steering a vehicle. , 3, 5, 6, 7, 7, P) for driving the vehicle, based on the operating angle (δh) of the operating means,
Steering control means (14) for driving and controlling the steering mechanism
And a non-operation state detecting means (51) for detecting the non-operation state of the operating means at the time of return steering for reducing the absolute value of the steering angle (δs) of the steering wheel (4), and the non-operation state. A vehicle steering system comprising: a control mode changing unit (52; 61) for changing the control mode of the steering mechanism by the steering control unit according to the detection result of the state detection unit.
【０００８】なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態
における対応構成要素等を表す。以下、この項において
同じ。この発明によれば、操作手段が運転者によって積
極的に操作されている時と戻し操舵時に運転者による操
作手段の操作が行われていない時とで、舵取り制御手段
による舵取り機構の制御態様が変更される。これによ
り、操作手段の操作状態に応じた良好な舵取り動作を実
現することができる。The alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. The same applies in this section below. According to the present invention, the control mode of the steering mechanism by the steering control means varies depending on whether the operating means is positively operated by the driver or not when the driver does not operate the operating means during the return steering. Be changed. This makes it possible to realize a good steering operation according to the operating state of the operating means.
【０００９】たとえば、請求項２に記載のように、上記
車両用操舵装置が、上記操作手段の操作角に応じて、舵
取り用車輪の転舵角の目標値である目標転舵角を設定す
る目標転舵角設定手段（２１）をさらに含み、上記制御
態様変更手段は、上記無操作状態検出手段によって上記
無操作状態が検出されていないときは、上記舵取り制御
手段による上記舵取り機構の制御態様を、上記目標転舵
角設定手段によって設定された目標転舵角に基づいて上
記舵取り機構を制御するという態様に設定し、上記無操
作状態検出手段によって上記無操作状態が検出されてい
るときは、上記舵取り制御手段による上記舵取り機構の
制御態様を、上記目標転舵角設定手段によって設定され
た目標転舵角の時間微分値である目標転舵角速度に基づ
いて上記舵取り機構を制御するという態様に設定するも
のであってもよい。For example, as described in claim 2, the vehicle steering system sets a target turning angle which is a target value of the turning angle of the steering wheel according to the operating angle of the operating means. A target steering angle setting means (21) is further included, and the control mode changing means controls the steering mechanism by the steering control means when the non-operation state is not detected by the non-operation state detecting means. Is set to an aspect in which the steering mechanism is controlled based on the target turning angle set by the target turning angle setting means, and when the non-operation state is detected by the non-operation state detection means, The steering mode of the steering mechanism by the steering control means is based on a target turning angular velocity which is a time derivative of the target turning angle set by the target turning angle setting means. Or it may be set to aspects of controlling.
【００１０】この構成によれば、操作手段が運転者によ
って積極的に操作されている時には、目標転舵角に基づ
く舵取り機構の制御が行われ、戻し操舵時に運転者によ
る操作手段の操作が行われていない時には、目標転舵角
速度に基づく舵取り機構の制御が行われる。目標転舵角
速度は、操作手段の操作角に応じて設定される目標転舵
角を時間微分して得られる値であり、操作手段の操作角
の時間変化（操作速度）に対応する。ゆえに、目標転舵
角速度に基づく制御では、操作手段の操作速度に対して
舵取り用車輪の戻り転舵速度が大きくなり過ぎるという
ような過剰制御が行われるおそれがなく、違和感のない
自然な車両挙動を実現することができる。According to this structure, when the operating means is positively operated by the driver, the steering mechanism is controlled based on the target turning angle, and the driver operates the operating means during the return steering. If not, the steering mechanism is controlled based on the target turning angular velocity. The target turning angular velocity is a value obtained by differentiating the target turning angle set according to the operating angle of the operating means with respect to time, and corresponds to the time change (operating speed) of the operating angle of the operating means. Therefore, in the control based on the target turning angular velocity, there is no fear of excessive control such that the return turning speed of the steering wheel becomes too high with respect to the operation speed of the operating means, and natural vehicle behavior without discomfort Can be realized.
【００１１】また、請求項３に記載のように、上記車両
用操舵装置は、上記操作手段の操作角に応じて、舵取り
用車輪の転舵角の目標値である目標転舵角を設定する目
標転舵角設定手段（２１）をさらに含み、上記制御態様
変更手段は、上記無操作状態検出手段によって上記無操
作状態が検出されていないときは、上記舵取り制御手段
による上記舵取り機構の制御態様を、上記目標転舵角設
定手段によって設定された目標転舵角に応じたフィード
フォワード制御値と当該目標転舵角に応じたフィードバ
ック制御値との加算値に基づいて上記舵取り機構を制御
するという態様に設定し、上記無操作状態検出手段によ
って上記無操作状態が検出されているときは、上記舵取
り制御手段による上記舵取り機構の制御態様を、上記目
標転舵角設定手段によって設定された目標転舵角に応じ
たフィードバック制御値に基づいて上記舵取り機構を制
御するという態様に設定するものであってもよい。Further, as described in claim 3, the vehicle steering system sets a target turning angle which is a target value of the turning angle of the steering wheel according to the operating angle of the operating means. A target steering angle setting means (21) is further included, and the control mode changing means controls the steering mechanism by the steering control means when the non-operation state is not detected by the non-operation state detecting means. Is to control the steering mechanism based on an added value of a feedforward control value according to the target turning angle set by the target turning angle setting means and a feedback control value according to the target turning angle. When the non-operation state is detected by the non-operation state detecting means, the control mode of the steering mechanism by the steering control means is set to the target turning angle setting means. Thus it may be used to set the mode of controlling the steering mechanism on the basis of the feedback control value corresponding to the target turning angle set.
【００１２】この構成によれば、操作手段が運転者によ
って積極的に操作されている時には、舵取り機構のフィ
ードフォワード制御およびフィードバック制御が行われ
る。フィードバック制御に加えて、フィードフォワード
制御が行われることにより、位相遅れなどを良好に補償
することができ、操作手段の操作に対する舵取り動作の
良好な追従性および応答性を発揮することができる。一
方、戻し操舵時に運転者による操作手段の操作が行われ
ていない時には、舵取り機構はフィードバック制御さ
れ、舵取り機構のフィードフォワード制御は行われな
い。これにより、過剰制御が防止され、違和感のない自
然な車両挙動を実現することができる。According to this structure, when the operating means is positively operated by the driver, the feedforward control and the feedback control of the steering mechanism are performed. By performing the feedforward control in addition to the feedback control, it is possible to satisfactorily compensate for the phase delay and the like, and it is possible to exhibit excellent followability and responsiveness of the steering operation with respect to the operation of the operating device. On the other hand, when the driver does not operate the operating means during the return steering, the steering mechanism is feedback-controlled, and the feed-forward control of the steering mechanism is not performed. As a result, excessive control can be prevented, and natural vehicle behavior without a feeling of strangeness can be realized.
【００１３】請求項４記載の発明は、上記車両用操舵装
置が搭載される車両の車速を検出する車速検出手段（１
５）と、この車速検出手段によって検出された車速に基
づいて、上記舵取り制御手段の制御ゲインを設定する手
段（７１）とをさらに含むことを特徴とする請求項１な
いし３のいずれかに記載の車両用操舵装置である。この
場合に、上記舵取り制御手段の制御ゲインを設定する手
段は、上記車速検出手段によって検出される車速が大き
いほど制御ゲインを小さな値に設定するものであること
が好ましい。この構成によれば、低速走行時には、良好
な応答性で舵取り機構を動作させることができる一方、
高速走行時には、過剰制御による車両のふらつきなどを
抑制することができる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vehicle speed detecting means (1) for detecting a vehicle speed of a vehicle equipped with the vehicle steering system.
5. The method according to claim 1, further comprising 5) and means (71) for setting a control gain of the steering control means based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means. Is a vehicle steering system. In this case, it is preferable that the means for setting the control gain of the steering control means sets the control gain to a smaller value as the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means increases. According to this configuration, the steering mechanism can be operated with good responsiveness when traveling at low speed,
When traveling at high speed, it is possible to suppress the vehicle from wandering due to excessive control.
【００１４】請求項５記載の発明は、舵取り用車輪の転
舵角を検出する転舵角検出手段（１３）と、この転舵角
検出手段によって検出された転舵角に基づいて、上記舵
取り制御手段の制御ゲインを設定する手段（７１）とを
さらに含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
かに記載の車両用操舵装置である。この場合に、上記舵
取り制御手段の制御ゲインを設定する手段は、上記転舵
角検出手段によって検出される転舵角が大きいほど制御
ゲインを大きな値に設定するものであることが好まし
い。この構成によれば、舵取り用の車輪が中立位置から
大きく離反されている状態では、良好な応答性で舵取り
機構が駆動され、舵取り用車輪が中立位置の近傍にある
状態（車両直進時）には、過剰制御による車両のふらつ
きなどを抑制することができる。According to a fifth aspect of the present invention, the steering angle detecting means (13) for detecting the steering angle of the steering wheel and the steering angle detected by the steering angle detecting means are used for the steering operation. The vehicle steering system according to any one of claims 1 to 4, further comprising means (71) for setting a control gain of the control means. In this case, the means for setting the control gain of the steering control means preferably sets the control gain to a larger value as the turning angle detected by the turning angle detecting means increases. According to this configuration, in a state where the steering wheel is largely separated from the neutral position, the steering mechanism is driven with good responsiveness, and the steering wheel is in the vicinity of the neutral position (when the vehicle is straight ahead). Can suppress the vehicle wandering due to excessive control.
【００１５】請求項６記載の発明は、舵取り用車輪の転
舵角の時間変化率である転舵角速度を検出する転舵角速
度検出手段（１３，７２）と、この転舵角速度検出手段
によって検出された転舵角速度に基づいて、上記舵取り
制御手段の制御ゲインを設定する手段（７１）とをさら
に含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに
記載の車両用操舵装置である。この場合に、上記舵取り
制御手段の制御ゲインを設定する手段は、上記転舵角速
度検出手段によって検出される転舵角速度が大きいほど
制御ゲインを大きな値に設定するものであることが好ま
しい。この構成によれば、舵取り用車輪を高速転舵させ
る必要がある急操舵時には、良好な応答性で舵取り機構
が駆動され、比較的緩やかな操舵が行われている時に
は、過剰制御による車両のふらつきなどを抑制すること
ができる。According to a sixth aspect of the present invention, a turning angular velocity detecting means (13, 72) for detecting a turning angular velocity which is a time change rate of a turning angle of a steering wheel, and the turning angular velocity detecting means detect the turning angular velocity. The vehicle steering system according to any one of claims 1 to 5, further comprising means (71) for setting a control gain of the steering control means based on the turned steering angular velocity. In this case, it is preferable that the means for setting the control gain of the steering control means sets the control gain to a larger value as the turning angular velocity detected by the turning angular velocity detecting means increases. According to this configuration, the steering mechanism is driven with good responsiveness at the time of sudden steering where it is necessary to steer the steering wheels at high speed, and when relatively gentle steering is being performed, the vehicle becomes unstable due to excessive control. Can be suppressed.
【００１６】なお、上記車両用操舵装置が、上記操作手
段の操作角に応じて、舵取り用車輪の転舵角の目標値で
ある目標転舵角を設定する目標転舵角設定手段（２１）
をさらに含む場合、上記無操作状態検出手段は、上記目
標転舵角設定手段によって設定された目標転舵角とこの
目標転舵角の時間微分値である目標転舵角速度との符号
が異なり、かつ、当該目標転舵角速度が所定速度以下で
ある場合に、戻し操舵時における上記操作手段の無操作
状態を検出するものであってもよい。The vehicle steering apparatus sets a target turning angle setting means (21) for setting a target turning angle which is a target value of the turning angle of the steering wheel according to the operating angle of the operating means.
When further including, the non-operation state detecting means, the sign of the target turning angle set by the target turning angle setting means and the target turning angular velocity is a time derivative of this target turning angle is different, Further, when the target turning angular velocity is equal to or lower than a predetermined velocity, the non-operating state of the operating means at the time of return steering may be detected.
【００１７】また、上記操作手段がステアリングホイー
ルである場合、上記無操作状態とは、たとえば、運転者
の手がステアリングホイールから放れている状態のよう
に、ステアリングホイールに実質的な操舵トルクが与え
られていない状態をいう。When the operating means is a steering wheel, the non-operating state means that a substantial steering torque is applied to the steering wheel, for example, a state where the driver's hand is released from the steering wheel. It means the state that has not been set.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の構成を説明す
るための概念図である。この車両用操舵装置は、ステア
リングホイール１と舵取り機構との機械的な結合をなく
し、ステアリングホイール１の回転操作に応じて駆動さ
れる操舵アクチュエータ２の動作を、ハウジング３に支
持された操舵軸５の車幅方向の直線運動に変換し、この
操舵軸５の直線運動を前部左右車輪４（舵取り用車輪）
の転舵運動に変換することにより操舵を達成するように
した、いわゆるステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）システ
ムである。操舵アクチュエータ２および操舵軸５などに
より、舵取り用の車輪４を転舵するための舵取り機構が
構成されている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the configuration of a vehicle steering system according to an embodiment of the present invention. This vehicle steering system eliminates mechanical coupling between the steering wheel 1 and a steering mechanism, and causes the steering shaft 5 supported by a housing 3 to operate the steering actuator 2 driven in response to a rotational operation of the steering wheel 1. Is converted into a linear motion in the vehicle width direction, and the linear motion of the steering shaft 5 is applied to the front left and right wheels 4 (steering wheels).
This is a so-called steer-by-wire (SBW) system that achieves steering by converting the steering motion into the steering motion. The steering actuator 2 and the steering shaft 5 constitute a steering mechanism for steering the steering wheel 4.
【００１９】操舵アクチュエータ２は、たとえば、ブラ
シレスモータ等の電動モータを含む構成である。この電
動モータの駆動力（出力軸の回転力）は、操舵軸５に関
連して設けられた運動変換機構（ボールねじ機構）によ
り、操舵軸５の軸方向（車幅方向）の直線運動に変換さ
れる。この操舵軸５の直線運動は、操舵軸５の両端から
突出して設けられたタイロッド６に伝達され、さらにタ
イロッド６を介してキングピンＰに連結されたナックル
アーム７の回動を引き起こす。これにより、ナックルア
ーム７に支持された車輪４の転舵が達成される。The steering actuator 2 is configured to include, for example, an electric motor such as a brushless motor. The driving force (rotational force of the output shaft) of the electric motor is converted into a linear motion in the axial direction (vehicle width direction) of the steering shaft 5 by a motion conversion mechanism (ball screw mechanism) provided in association with the steering shaft 5. To be converted. This linear movement of the steering shaft 5 is transmitted to the tie rods 6 provided so as to project from both ends of the steering shaft 5, and further causes the knuckle arm 7 connected to the kingpin P via the tie rods 6 to rotate. As a result, steering of the wheels 4 supported by the knuckle arm 7 is achieved.
【００２０】ステアリングホイール１は、車体に対して
回転可能に支持された回転シャフト８に連結されてい
る。この回転シャフト８には、ステアリングホイール１
に操舵反力を与えるための反力アクチュエータ９が付設
されている。反力アクチュエータ９は、回転シャフト８
と一体の出力シャフトを有するブラシレスモータ等の電
動モータを含む。回転シャフト８のステアリングホイー
ル１とは反対側の端部には、渦巻きばね等からなる弾性
部材１０が車体との間に結合されている。この弾性部材
１０は、反力アクチュエータ９がステアリングホイール
１にトルクを付加していないときに、その弾性力によっ
て、ステアリングホイール１を直進操舵位置に復帰させ
る。The steering wheel 1 is connected to a rotary shaft 8 which is rotatably supported with respect to the vehicle body. The steering wheel 1 is attached to the rotary shaft 8.
A reaction force actuator 9 for applying a steering reaction force to is attached. The reaction force actuator 9 includes a rotary shaft 8
An electric motor, such as a brushless motor, having an output shaft integral therewith. An elastic member 10 formed of a spiral spring or the like is coupled to the vehicle body at an end of the rotary shaft 8 opposite to the steering wheel 1. The elastic member 10 returns the steering wheel 1 to the straight-ahead steering position by the elastic force when the reaction force actuator 9 does not apply the torque to the steering wheel 1.
【００２１】ステアリングホイール１の操作入力値を検
出するために、回転シャフト８の回転角に対応する操作
角δhを検出する操作角センサ１１が設けられている。
また、回転シャフト８には、ステアリングホイール１に
加えられた操作トルクＴを検出するためのトルクセンサ
１２が設けられている。一方、操舵アクチュエータ２の
出力値を検出するために、舵取り用の車輪４の転舵角
（実転舵角）δsを検出する転舵角センサ１３が設けら
れている。転舵角δsは、車輪４が中立位置（車両直進
時の位置）にあるときを零として、たとえば、車輪４が
中立位置から右方向に転舵されているときに正の値をと
り、車輪４が中立位置から左方向に転舵されているとき
に負の値をとる。In order to detect the operation input value of the steering wheel 1, an operation angle sensor 11 for detecting an operation angle δh corresponding to the rotation angle of the rotary shaft 8 is provided.
Further, the rotary shaft 8 is provided with a torque sensor 12 for detecting the operation torque T applied to the steering wheel 1. On the other hand, in order to detect the output value of the steering actuator 2, a steering angle sensor 13 that detects a steering angle (actual steering angle) δs of the steering wheel 4 is provided. The steering angle δs takes zero when the wheel 4 is in the neutral position (position when the vehicle goes straight), and takes a positive value when the wheel 4 is steered to the right from the neutral position. Negative value is obtained when 4 is steered to the left from the neutral position.
【００２２】操作角センサ１１、トルクセンサ１２およ
び転舵角センサ１３は、コンピュータを含む制御装置１
４に接続されている。この制御装置１４には、さらに、
車速Ｖを検出する車速センサ１５が接続されている。制
御装置１４は、操作角センサ１１によって検出される操
作角δhおよび車速センサ１５によって検出される車速
Ｖなどに基づき、駆動回路１８を介して、操舵アクチュ
エータ２を制御する。また、制御装置は、操作角センサ
１１によって検出される操作角δhおよびトルクセンサ
１２によって検出される操作トルクＴなどに基づき、駆
動回路１９を介して、ステアリングホイール１の操作方
向と逆方向の適当な反力を発生するように反力アクチュ
エータ９を制御する。The operation angle sensor 11, the torque sensor 12, and the turning angle sensor 13 are control devices 1 including a computer.
4 is connected. The controller 14 further includes
A vehicle speed sensor 15 that detects the vehicle speed V is connected. The control device 14 controls the steering actuator 2 via the drive circuit 18 based on the operation angle δh detected by the operation angle sensor 11, the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 15, and the like. Further, the control device appropriately controls the direction opposite to the operation direction of the steering wheel 1 via the drive circuit 19 based on the operation angle δh detected by the operation angle sensor 11 and the operation torque T detected by the torque sensor 12. The reaction force actuator 9 is controlled so as to generate a large reaction force.
【００２３】図２は、制御装置１４による操舵アクチュ
エータ２の制御を説明するためのブロック図である。こ
の実施形態において、制御装置１４は、目標転舵角δs*
に基づいて操舵アクチュエータ２（駆動回路１８）を制
御する舵角制御系と、目標転舵角速度δs'*に基づいて
操舵アクチュエータ２を制御する舵角速度制御系とを実
質的に有している。これらの舵角制御系および舵角速度
制御系の各機能部は、制御装置１４に備えられているコ
ンピュータによるプログラム処理によって実現される。FIG. 2 is a block diagram for explaining the control of the steering actuator 2 by the control device 14. In this embodiment, the control device 14 controls the target turning angle δs *.
The steering angle control system that controls the steering actuator 2 (drive circuit 18) based on the steering angle control system and the steering angle speed control system that controls the steering actuator 2 based on the target turning angular velocity δs ′ * are substantially included. Each functional unit of the steering angle control system and the steering angular velocity control system is realized by the program processing by the computer provided in the control device 14.
【００２４】舵角制御系では、目標転舵角設定部２１に
おいて、操作角センサ１１によって検出される操作角δ
hおよび車速センサ１５によって検出される車速Ｖに応
じた目標転舵角δs*が設定される。具体的には、目標転
舵角δs*は、操作角δhに車速Ｖに応じた車速感応ギヤ
レシオＫδ(Ｖ)を乗じることによって設定される。目標
転舵角設定部２１で設定された目標転舵角δs*は、フィ
ードフォワード補償部２２に入力されるようになってい
る。フィードフォワード補償部２２は、目標転舵角δs*
に所定のフィードフォワード制御ゲインＣFFを乗じて出
力する。In the steering angle control system, in the target turning angle setting section 21, the operation angle δ detected by the operation angle sensor 11 is set.
A target turning angle δs * is set according to the vehicle speed V detected by h and the vehicle speed sensor 15. Specifically, the target turning angle δs * is set by multiplying the operation angle δh by the vehicle speed sensitive gear ratio Kδ (V) corresponding to the vehicle speed V. The target turning angle δs * set by the target turning angle setting unit 21 is input to the feedforward compensation unit 22. The feedforward compensator 22 determines the target turning angle δs *.
Is multiplied by a predetermined feed-forward control gain C FF and output.
【００２５】目標転舵角設定部２１において設定された
目標転舵角δs*は、減算部２３にも入力されるようにな
っている。この減算部２３にはまた、転舵角センサ１３
によって検出される実転舵角δsが入力されるようにな
っていて、減算部２３では、目標転舵角設定部２１から
入力される目標転舵角δs*から転舵角センサ１３によっ
て検出される実転舵角δsが減算されて、これらの偏差
（δs*−δs）が求められる。減算部２３で求められた
偏差（δs*−δs）は、フィードバック補償部２４に入
力されるようになっている。フィードバック補償部２４
は、減算部２３から入力される偏差（δs*−δs）に所
定のフィードバック制御ゲインＣFBを乗じて出力する。The target turning angle δs * set by the target turning angle setting unit 21 is also input to the subtracting unit 23. The subtraction unit 23 also includes the steering angle sensor 13
The actual turning angle δs detected by the steering angle sensor 13 is input from the target turning angle δs * input from the target turning angle setting unit 21 in the subtracting unit 23. The actual turning angle δs is subtracted to obtain these deviations (δs * -δs). The deviation (δs * -δs) obtained by the subtraction unit 23 is input to the feedback compensation unit 24. Feedback compensator 24
Outputs a value obtained by multiplying the deviation (δs * -δs) input from the subtraction unit 23 by a predetermined feedback control gain C FB .
【００２６】フィードバック補償部２４の出力値は、加
算部２５において、フィードフォワード補償部２２の出
力値と加算される。この加算部２５における加算結果、
つまりフィードフォワード補償部２２の出力値とフィー
ドバック補償部２４の出力値との和が、舵角制御系にお
けるアクチュエータ制御値とされる。一方、舵角速度制
御系では、舵角制御系の目標転舵角設定部２１で設定さ
れた目標転舵角δs*を時間微分して得られる目標転舵角
速度δs'*が減算部３１に入力されるようになってい
る。減算部３１にはまた、転舵角センサ１３によって検
出される転舵角δsを微分器４１において時間微分して
得られる実転舵角速度δs'が入力されている。そして、
減算部３１では、目標転舵角速度δs'*から実転舵角速
度δs'が減算されて、これらの偏差（δs'*−δs'）が
求められる。The output value of the feedback compensator 24 is added to the output value of the feedforward compensator 22 in the adder 25. The addition result in the addition unit 25,
That is, the sum of the output value of the feedforward compensator 22 and the output value of the feedback compensator 24 is the actuator control value in the steering angle control system. On the other hand, in the rudder angular velocity control system, the target rudder angular velocity δs ′ * obtained by time differentiating the target rudder angle δs * set by the target rudder angle setting unit 21 of the rudder angle control system is input to the subtractor 31. It is supposed to be done. The actual turning angular velocity δs ′ obtained by differentiating the turning angle δs detected by the turning angle sensor 13 with a differentiator 41 is input to the subtracting unit 31. And
The subtraction unit 31 subtracts the actual turning angular velocity δs ′ from the target turning angular velocity δs ′ * to obtain the deviation (δs ′ * − δs ′) between them.
【００２７】減算部３１において求められた偏差（δs'
*−δs'）は、舵角速度制御部３２に入力されるように
なっている。舵角速度制御部３２は、減算部３１から入
力される偏差（δs'*−δs'）に所定の舵角速度伝達関
数Ｃδ’を乗じて出力する。この舵角速度制御部３２の
出力値が、舵角速度制御系のアクチュエータ制御値とさ
れる。舵角制御系および舵角速度制御系において設定さ
れた各制御値は、手放し状態判断部５１の判断結果に応
じて出力が切り替わる制御系切替部５２に入力されてい
る。操舵アクチュエータ２の駆動回路１８は、制御系切
替部５２が出力するアクチュエータ制御値に基づいて制
御され、これにより、アクチュエータ制御値に応じた電
流が操舵アクチュエータ２に供給される。The deviation (δs' obtained in the subtraction unit 31
* −δs ′) is input to the steering angular velocity control section 32. The steering angular velocity control unit 32 multiplies the deviation (δs ′ * − δs ′) input from the subtraction unit 31 by a predetermined steering angular velocity transfer function Cδ ′ and outputs the product. The output value of the steering angular velocity control unit 32 is used as the actuator control value of the steering angular velocity control system. Each control value set in the rudder angle control system and the rudder angular velocity control system is input to the control system switching unit 52 whose output is switched according to the determination result of the hand-released state determination unit 51. The drive circuit 18 of the steering actuator 2 is controlled based on the actuator control value output by the control system switching unit 52, whereby a current according to the actuator control value is supplied to the steering actuator 2.
【００２８】手放し状態判断部５１には、車速センサ１
５によって検出される車速Ｖと、舵角制御系の目標転舵
角設定部２１で設定された目標転舵角δs*と、この目標
転舵角δs*を時間微分して得られる目標転舵角速度δs'
*とが与えられている。手放し状態判断部５１は、車速
Ｖ、目標転舵角δs*および目標転舵角速度δs'*に基づ
いて、舵取り用の車輪４の転舵角δsの絶対値を減少さ
せる戻し操舵が行われている時に、ステアリングホイー
ル１から運転者の手が放れているか否かを判断する。The vehicle speed sensor 1 is provided in the hand-released state judgment section 51.
5, the vehicle speed V detected by 5, the target steering angle δs * set by the target steering angle setting unit 21 of the steering angle control system, and the target steering angle obtained by differentiating the target steering angle δs * with respect to time. Angular velocity δs'
* And are given. The hand-released state determination unit 51 performs return steering for reducing the absolute value of the steering angle δs of the steering wheel 4 based on the vehicle speed V, the target steering angle δs *, and the target steering angular velocity δs ′ *. It is determined whether or not the driver's hands have been released from the steering wheel 1 while the vehicle is in the vehicle.
【００２９】目標転舵角δs*と目標転舵角速度δs'*と
の符号が異なれば、目標転舵角δs*の絶対値は減少傾向
にあることになるから、舵取り用の車輪４の転舵角δs
の絶対値を減少させる戻し操舵が行われていると判断で
きる。一方、目標転舵角δs*と目標転舵角速度δs'*と
の符号が同じであれば、目標転舵角δs*の絶対値は増加
傾向にあることになるから、舵取り用の車輪４の転舵角
δsの絶対値を増大させる切込み操舵が行われていると
判断できる。また、ステアリングホイール１から運転者
の手が放れた状態で、ステアリングホイール１が中立位
置に戻されるときの速度（ハンドル戻し速度）には車速
Ｖごとに上限があり、このとき、操作角δhに応じて設
定される目標転舵角δs*の時間微分値である目標転舵角
速度δs'*が、そのハンドル戻し速度の上限値である最
大ハンドル戻し速度を超えることはない。そこで、手放
し状態判断部５１は、目標転舵角δs*と目標転舵角速度
δs' *との符号が異なり、かつ、目標転舵角速度δs'*が
車速Ｖに応じた最大ハンドル戻し速度以下である場合
に、戻し操舵時にステアリングホイール１から運転者の
手が放れていると判断する。Target turning angle δs*And target turning angular velocity δs'*When
If the sign of is different, the target turning angle δs*Absolute value of is decreasing
Therefore, the steering angle δs of the steering wheel 4 is
It is judged that the return steering to reduce the absolute value of is being performed.
Wear. On the other hand, the target steering angle δs*And target turning angular velocity δs'*When
If the sign of is the same, the target turning angle δs*Absolute value of increases
Since there is a tendency, the steering angle of the steering wheel 4
When the in-steering operation is performed to increase the absolute value of δs
I can judge. Also, from the steering wheel 1 to the driver
Steering wheel 1 is in the neutral position
The vehicle speed is the speed at which it is returned to the storage (handle return speed).
There is an upper limit for each V. At this time, set according to the operation angle δh.
Target steering angle δs*Target steering angle, which is the time derivative of
Speed δs'*Is the upper limit of the handle return speed.
It does not exceed the large handle return speed. Then let it go
The steering state determination unit 51 determines that the target turning angle δs*And target turning angular velocity
δs' *And the sign is different, and the target turning angular velocity δs'*But
When the speed is less than the maximum steering wheel return speed according to the vehicle speed V
The steering wheel 1 from the driver
Judge that you are out of hand.
【００３０】手放し状態判断部５１において、切込み操
舵が行われていると判断された場合、または、戻し操舵
が行われているが、ステアリングホイール１が運転者に
よって操作されている（ステアリングホイール１から運
転者の手が放れていない）と判断された場合には、制御
系切替部５２は、上述の舵角制御系で設定されたアクチ
ュエータ制御値を駆動回路１８に向けて出力する。これ
により、ステアリングホイール１が運転者によって積極
的に操作されている時には、操舵アクチュエータ２のフ
ィードバック制御およびフィードフォワード制御が行わ
れ、ステアリングホイール１の操作に対する操舵アクチ
ュエータ２の動作の良好な追従性および応答性を発揮す
ることができる。When it is judged by the hand-off state judging section 51 that the steering wheel is in the cut state or the steering wheel is being returned, the steering wheel 1 is operated by the driver (from the steering wheel 1). When it is determined that the driver's hand has not been released), the control system switching unit 52 outputs the actuator control value set by the above steering angle control system to the drive circuit 18. As a result, when the steering wheel 1 is actively operated by the driver, feedback control and feedforward control of the steering actuator 2 are performed, and good followability of the operation of the steering actuator 2 with respect to the operation of the steering wheel 1 and It can exhibit responsiveness.
【００３１】一方、手放し状態判断部５１において、戻
し操舵時にステアリングホイール１から運転者の手が放
れていると判断された場合には、制御系切替部５２は、
上述の舵角速度制御系で設定されたアクチュエータ制御
値を駆動回路１８に向けて出力する。これにより、手放
し状態での戻し操舵時には、操舵アクチュエータ２が目
標転舵角速度δs'に基づいてフィードバック制御される
ことになる。目標転舵角速度δs'*は、ステアリングホ
イール１の操作角δhに応じて設定される目標転舵角δs
*を時間微分して得られる値であり、ステアリングホイ
ール１の操作角δhの時間変化（ステアリングホイール
１の回転速度）に対応する。ゆえに、目標転舵角速度δ
s'に基づくフィードバック制御では、ステアリングホイ
ール１の回転速度に対して舵取り用車輪４の戻り転舵速
度が大きくなり過ぎるというような操舵アクチュエータ
２の過剰制御が行われるおそれがなく、違和感のない自
然な車両挙動を実現することができる。On the other hand, when the hand-released state determination unit 51 determines that the driver's hand is released from the steering wheel 1 during the return steering, the control system switching unit 52
The actuator control value set by the above-mentioned steering angular velocity control system is output to the drive circuit 18. As a result, the steering actuator 2 is feedback-controlled based on the target turning angular velocity δs ′ during the return steering in the released state. The target turning angular velocity δs ′ * is the target turning angle δs set according to the operation angle δh of the steering wheel 1.
It is a value obtained by differentiating * with respect to time, and corresponds to a time change of the operation angle δh of the steering wheel 1 (rotational speed of the steering wheel 1). Therefore, the target turning angular velocity δ
In the feedback control based on s ′, there is no fear of excessive control of the steering actuator 2 such that the return steering speed of the steering wheel 4 becomes too high with respect to the rotation speed of the steering wheel 1, and there is no sense of discomfort. It is possible to realize various vehicle behaviors.
【００３２】図３は、この発明の他の実施形態を説明す
るためのブロック図である。この図３には、操舵アクチ
ュエータ２の制御のための複数の機能部が示されてい
る。これらの機能部のうち、上述の図２に示された機能
部と同じものについては、詳細な説明を省略し、図２の
場合と同一の参照符号を付している。この実施形態で
は、手放し状態判断部５１において、ステアリングホイ
ール１が運転者によって積極的に操作されていると判断
された場合には、操舵アクチュエータ２の舵角フィード
バック制御および舵角フィードフォワード制御が行わ
れ、手放し状態での戻し操舵が行われていると判断され
た場合には、操舵アクチュエータ２の舵角フィードフォ
ワード制御は行われず、操舵アクチュエータ２の舵角フ
ィードバック制御のみが行われる。FIG. 3 is a block diagram for explaining another embodiment of the present invention. In FIG. 3, a plurality of functional units for controlling the steering actuator 2 are shown. Of these functional units, the same functional units as those shown in FIG. 2 described above are not described in detail, and the same reference numerals as those in FIG. 2 are given. In this embodiment, when the steering wheel 1 is determined to be positively operated by the driver in the parting state determination unit 51, the steering angle feedback control and the steering angle feedforward control of the steering actuator 2 are performed. When it is determined that the return steering is being performed in the released state, the steering angle feedforward control of the steering actuator 2 is not performed, and only the steering angle feedback control of the steering actuator 2 is performed.
【００３３】具体的に説明すると、フィードフォワード
補償部２２と加算部２５との間には、手放し状態判断部
５１の判断結果に応じてオン／オフが切り替えられる出
力制御スイッチ６１が介在されていて、この出力制御ス
イッチ６１がオンの状態で、フィードフォワード補償部
２２の出力値が加算部２５に与えられるようになってい
る。出力制御スイッチ６１は、手放し状態判断部５１に
おいて、切込み操舵が行われていると判断された場合、
または、戻し操舵が行われているが、ステアリングホイ
ール１が運転者によって操作されている（ステアリング
ホイール１から運転者の手が放れていない）と判断され
た場合にオンにされる。これにより、フィードフォワー
ド補償部２２およびフィードバック補償部２４の出力値
が加算部２５に入力され、これらの出力値の加算値に基
づいて駆動回路１８が制御されることにより、操舵アク
チュエータ２の舵角フィードバック制御および舵角フィ
ードフォワード制御が達成される。舵角フィードバック
制御に加えて、舵角フィードフォワード制御が行われる
ことにより、位相遅れなどを良好に補償することがで
き、ステアリングホイール１の操作に対する操舵アクチ
ュエータ２の動作の良好な追従性および応答性を発揮す
ることができる。More specifically, an output control switch 61, which is turned on / off according to the determination result of the hand-released state determination unit 51, is interposed between the feedforward compensation unit 22 and the addition unit 25. The output value of the feedforward compensator 22 is supplied to the adder 25 when the output control switch 61 is on. The output control switch 61, when the hand-released state determination unit 51 determines that the in-steering operation is being performed,
Alternatively, the steering wheel 1 is turned on when it is determined that the steering wheel 1 is being operated by the driver (the driver's hands are not released from the steering wheel 1) although the return steering is being performed. As a result, the output values of the feedforward compensating unit 22 and the feedback compensating unit 24 are input to the adding unit 25, and the drive circuit 18 is controlled based on the added value of these output values, whereby the steering angle of the steering actuator 2 is changed. Feedback control and rudder angle feedforward control are achieved. By performing the steering angle feedforward control in addition to the steering angle feedback control, it is possible to satisfactorily compensate for the phase delay and the like, and the excellent followability and responsiveness of the operation of the steering actuator 2 with respect to the operation of the steering wheel 1. Can be demonstrated.
【００３４】一方、手放し状態判断部５１において、戻
し操舵時にステアリングホイール１から運転者の手が放
れていると判断された場合には、出力制御スイッチ６１
がオフに切り替えられ、加算部２５にはフィードバック
補償部２４の出力値のみが入力されて、このフィードバ
ック補償部２４の出力値に応じた駆動電流が操舵アクチ
ュエータ２に供給される。これにより、手放し状態での
戻し操舵時には、操舵アクチュエータ２の過剰制御が防
止され、違和感のない自然な車両挙動を実現することが
できる。On the other hand, when the hand-released state determination section 51 determines that the driver's hand is released from the steering wheel 1 during the return steering, the output control switch 61
Is turned off, only the output value of the feedback compensator 24 is input to the adder 25, and the drive current corresponding to the output value of the feedback compensator 24 is supplied to the steering actuator 2. This prevents excessive control of the steering actuator 2 during return steering in the released state, and can realize natural vehicle behavior without a feeling of strangeness.
【００３５】また、この実施形態では、フィードフォワ
ード補償部２２およびフィードバック補償部２４の各制
御ゲインＣFF，ＣFBが、ゲイン設定部７１によって可変
設定されるようになっている。具体的に説明すると、ゲ
イン設定部７１には、車速センサ１５によって検出され
る車速Ｖと、転舵角センサ１３によって検出される転舵
角δsと、この転舵角δsを微分器７２において時間微分
して得られる転舵角速度δs'とが入力されている。ゲイ
ン設定部７１は、車速Ｖに応じた係数ＧV、転舵角δsに
応じた係数Ｇδおよび転舵角速度δs'に応じた係数Ｇ
δ'を設定し、その設定した係数ＧV、係数Ｇδおよび係
数Ｇδ'を基本ゲインＣFF0に乗じることによりフィード
フォワード制御ゲインＣFFを設定する。また、係数
ＧV、係数Ｇδおよび係数Ｇδ'を基本ゲインＣFB0に乗
じることによりフィードバック制御ゲインＣFBを設定す
る。つまり、ゲイン設定部７１は、下記第(1)，(2)式に
従って、フィードフォワード制御ゲインＣFFおよびフィ
ードバック制御ゲインＣFBをそれぞれ設定する。Further, in this embodiment, the control gains C FF and C FB of the feedforward compensating unit 22 and the feedback compensating unit 24 are variably set by the gain setting unit 71. More specifically, the gain setting unit 71 causes the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 15, the turning angle δs detected by the turning angle sensor 13, and the turning angle δs in the differentiator 72 to be the time. The steering angular velocity δs ′ obtained by differentiating is input. The gain setting unit 71 includes a coefficient G V according to the vehicle speed V, a coefficient G δ according to the turning angle δs, and a coefficient G according to the turning angular velocity δs ′.
δ ′ is set, and the feedforward control gain C FF is set by multiplying the basic gain C FF0 by the set coefficient G V , coefficient G δ, and coefficient G δ ′. Also, setting the feedback control gain C FB by multiplying coefficients G V, the coefficient Jideruta and coefficient Jideruta 'to base gain C FB0. That is, the gain setting unit 71 sets the feedforward control gain C FF and the feedback control gain C FB according to the following equations (1) and (2), respectively.
【００３６】
ＣFF＝ＧV・Ｇδ・Ｇδ'・ＣFF0 ・・・・・・(1)
ＣFB＝ＧV・Ｇδ・Ｇδ'・ＣFB0 ・・・・・・(2)
車速Ｖに応じた係数ＧVは、図４に示すように、車速Ｖ
が大きくなるにつれて単調に小さくなるように設定され
る。これにより、車両が低速で走行している状態では、
フィードフォワード制御ゲインＣFFおよびフィードバッ
ク制御ゲインＣ FBがそれぞれ大きな値に設定され、車両
が高速で走行している状態では、フィードフォワード制
御ゲインＣFFおよびフィードバック制御ゲインＣFBがそ
れぞれ小さな値に設定される。したがって、低速走行時
には、良好な応答性で操舵アクチュエータ２が駆動され
る一方、高速走行時には、操舵アクチュエータ２の過剰
制御による車両のふらつきなどを抑制することができ
る。[0036]
CFF= GV・ Gδ ・ Gδ '・ CFF0 ・ ・ ・ ・ ・ ・ (1)
CFB= GV・ Gδ ・ Gδ '・ CFB0 ・ ・ ・ ・ ・ ・ (2)
Coefficient G according to vehicle speed VVIs the vehicle speed V, as shown in FIG.
Is set to decrease monotonically as
It As a result, when the vehicle is running at low speed,
Feedforward control gain CFFAnd feed back
Control gain C FBAre set to large values,
When the vehicle is running at high speed,
Your gain CFFAnd feedback control gain CFBGazo
Each is set to a small value. Therefore, when driving at low speed
The steering actuator 2 is driven with good responsiveness.
On the other hand, when driving at high speed, the steering actuator 2 becomes excessive.
It is possible to suppress the fluctuation of the vehicle due to the control.
It
【００３７】転舵角δsに応じた係数Ｇδは、図５に示
すように、転舵角δsが大きくなるにつれて単調に大き
くなるように設定される。これにより、舵取り用の車輪
４が中立位置から大きく離反されている状態では、フィ
ードフォワード制御ゲインＣFFおよびフィードバック制
御ゲインＣFBがそれぞれ大きな値に設定され、良好な応
答性で操舵アクチュエータ２が駆動される。一方、舵取
り用の車輪４が中立位置の近傍にある状態では、フィー
ドフォワード制御ゲインＣFFおよびフィードバック制御
ゲインＣFBがそれぞれ小さな値に設定される。ゆえに、
車両直進時には、操舵アクチュエータ２の過剰制御によ
る車両のふらつきなどを抑制することができる。As shown in FIG. 5, the coefficient Gδ according to the turning angle δs is set to monotonically increase as the turning angle δs increases. As a result, when the steering wheel 4 is largely separated from the neutral position, the feedforward control gain C FF and the feedback control gain C FB are set to large values, and the steering actuator 2 is driven with good responsiveness. To be done. On the other hand, when the steering wheel 4 is near the neutral position, the feedforward control gain C FF and the feedback control gain C FB are set to small values. therefore,
When the vehicle goes straight, it is possible to prevent the vehicle from wandering due to excessive control of the steering actuator 2.
【００３８】転舵角速度δs'に応じた係数Ｇδ'は、図
６に示すように、転舵角速度δs'が大きくなるにつれて
単調に大きくなるように設定される。これにより、舵取
り用車輪４が高速で転舵されている時には、フィードフ
ォワード制御ゲインＣFFおよびフィードバック制御ゲイ
ンＣFBがそれぞれ大きな値に設定され、舵取り用の車輪
４が低速で転舵されている時には、フィードフォワード
制御ゲインＣFFおよびフィードバック制御ゲインＣFBが
それぞれ小さな値に設定される。ゆえに、車輪４を高速
転舵させる必要がある急操舵時には、良好な応答性で操
舵アクチュエータ２が駆動される。一方、比較的緩やか
な操舵が行われている時には、操舵アクチュエータ２の
過剰制御による車両のふらつきなどを抑制することがで
きる。As shown in FIG. 6, the coefficient Gδ 'corresponding to the steered angular velocity δs' is set to monotonically increase as the steered angular velocity δs' increases. As a result, when the steering wheels 4 are steered at high speed, the feedforward control gain C FF and the feedback control gain C FB are set to large values, respectively, and the steering wheels 4 are steered at low speed. At times, the feedforward control gain C FF and the feedback control gain C FB are set to small values. Therefore, the steering actuator 2 is driven with good responsiveness at the time of sudden steering where it is necessary to steer the wheels 4 at high speed. On the other hand, when relatively gentle steering is being performed, it is possible to suppress the vehicle from wandering due to excessive control of the steering actuator 2.
【００３９】以上、この発明の２つの実施形態について
説明したが、この発明はさらに他の形態で実施すること
もできる。たとえば、この発明は、上述のようなステア
・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）システムに限らず、操作手段
の操作角と舵取り機構の転舵角との対応関係を変更する
ことができる車両用操舵装置に対して広く適用すること
ができる。たとえば、操作手段の操作角に対する舵取り
機構の転舵角の比（ギヤ比）を変更可能な操舵装置（い
わゆるバリアブル・ギヤレシオ・ステアリング（ＶＧ
Ｓ）システム）に適用することも可能である。Although the two embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be implemented in other forms. For example, the present invention is not limited to the steer-by-wire (SBW) system as described above, but is also applicable to a vehicle steering system capable of changing the correspondence between the operating angle of the operating means and the steered angle of the steering mechanism. It can be widely applied. For example, a steering device (so-called variable gear ratio steering (VG) that can change the ratio (gear ratio) of the turning angle of the steering mechanism to the operating angle of the operating means.
S) system) is also applicable.
【００４０】また、図３の説明で、ゲイン設置部７１
は、フィードフォワード制御ゲインＣ FFおよびフィード
バック制御ゲインＣFBを変更するとしたが、その他の、
たとえば車速感応ギヤレシオＫδ(Ｖ)などの値を変更す
るようにしてもよい。その他、特許請求の範囲に記載さ
れた事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能であ
る。Further, in the description of FIG. 3, the gain setting section 71
Is the feedforward control gain C FFAnd feed
Back control gain CFBWas changed, but other,
For example, change the value of the vehicle speed sensitive gear ratio Kδ (V).
You may do it. Others are described in the claims.
It is possible to make various design changes within the scope of
It
【図１】この発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の
構成を説明するための概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a configuration of a vehicle steering system according to an embodiment of the present invention.
【図２】制御装置による操舵アクチュエータの制御を説
明するためのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram for explaining control of a steering actuator by a control device.
【図３】この発明の他の実施形態における操舵アクチュ
エータの制御を説明するためのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram for explaining control of a steering actuator according to another embodiment of the present invention.
【図４】車速に応じた制御ゲインの変更について説明す
るための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a change in control gain according to a vehicle speed.
【図５】転舵角に応じた制御ゲインの変更について説明
するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a change in control gain according to a turning angle.
【図６】転舵角速度に応じた制御ゲインの変更について
説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a change in control gain according to a turning angular velocity.
１ ステアリングホイール ２ 操舵アクチュエータ ４ 車輪 ５ 操舵軸 ６ タイロッド ７ ナックルアーム ８ 回転シャフト １１ 操作角センサ １３ 転舵角センサ １４ 制御装置 １５ 車速センサ ２１ 目標転舵角設定部 ２２ フィードフォワード補償部 ２３ 減算部 ２４ フィードバック補償部 ２５ 加算部 ３１ 減算部 ３２ 舵角速度制御部 ４１ 微分器 ５１ 手放し状態判断部 ５２ 制御系切替部 ６１ 出力制御スイッチ ７１ ゲイン設定部 ７２ 微分器 1 steering wheel 2 Steering actuator Four wheels 5 steering axis 6 Tie rod 7 Knuckle arm 8 rotating shafts 11 Operating angle sensor 13 Steering angle sensor 14 Control device 15 vehicle speed sensor 21 Target steering angle setting unit 22 Feedforward compensator 23 Subtraction unit 24 Feedback compensation section 25 Adder 31 Subtraction unit 32 Rudder angular velocity control unit 41 Differentiator 51 Hand-off state determination unit 52 Control system switching unit 61 Output control switch 71 Gain setting section 72 Differentiator
Claims (6)
て舵取り機構を駆動する車両用操舵装置であって、 上記操作手段の操作角に基づいて、上記舵取り機構を駆
動制御する舵取り制御手段と、 舵取り用車輪の転舵角の絶対値を減少させるための戻し
操舵時における上記操作手段の無操作状態を検出する無
操作状態検出手段と、 この無操作状態検出手段の検出結果に応じて、上記舵取
り制御手段による上記舵取り機構の制御態様を変更する
制御態様変更手段とを含むことを特徴とする車両用操舵
装置。1. A steering apparatus for a vehicle, which drives a steering mechanism in response to an operation of an operating means for steering a vehicle, the steering apparatus drivingly controlling the steering mechanism based on an operation angle of the operating means. The control means, the non-operation state detection means for detecting the non-operation state of the operation means at the time of the return steering for reducing the absolute value of the steering angle of the steering wheel, and the detection result of the non-operation state detection means. Accordingly, the vehicle steering apparatus includes: a control mode changing unit that changes a control mode of the steering mechanism by the steering control unit.
作角に応じて、舵取り用車輪の転舵角の目標値である目
標転舵角を設定する目標転舵角設定手段をさらに含み、 上記制御態様変更手段は、上記無操作状態検出手段によ
って上記無操作状態が検出されていないときは、上記舵
取り制御手段による上記舵取り機構の制御態様を、上記
目標転舵角設定手段によって設定された目標転舵角に基
づいて上記舵取り機構を制御するという態様に設定し、
上記無操作状態検出手段によって上記無操作状態が検出
されているときは、上記舵取り制御手段による上記舵取
り機構の制御態様を、上記目標転舵角設定手段によって
設定された目標転舵角の時間微分値である目標転舵角速
度に基づいて上記舵取り機構を制御するという態様に設
定するものであることを特徴とする請求項１記載の車両
用操舵装置。2. The vehicle steering system further includes target turning angle setting means for setting a target turning angle which is a target value of the turning angle of the steering wheel according to the operating angle of the operating means. The control mode changing means sets the control mode of the steering mechanism by the steering control means by the target turning angle setting means when the non-operation state is not detected by the non-operation state detecting means. Set in a mode of controlling the steering mechanism based on the target steering angle,
When the non-operation state is detected by the non-operation state detection means, the control mode of the steering mechanism by the steering control means is set to the time derivative of the target turning angle set by the target turning angle setting means. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the steering mechanism is set in a mode in which the steering mechanism is controlled based on a target turning angular velocity that is a value.
作角に応じて、舵取り用車輪の転舵角の目標値である目
標転舵角を設定する目標転舵角設定手段をさらに含み、 上記制御態様変更手段は、上記無操作状態検出手段によ
って上記無操作状態が検出されていないときは、上記舵
取り制御手段による上記舵取り機構の制御態様を、上記
目標転舵角設定手段によって設定された目標転舵角に応
じたフィードフォワード制御値と当該目標転舵角に応じ
たフィードバック制御値との加算値に基づいて上記舵取
り機構を制御するという態様に設定し、上記無操作状態
検出手段によって上記無操作状態が検出されているとき
は、上記舵取り制御手段による上記舵取り機構の制御態
様を、上記目標転舵角設定手段によって設定された目標
転舵角に応じたフィードバック制御値に基づいて上記舵
取り機構を制御するという態様に設定するものであるこ
とを特徴とする請求項１記載の車両用操舵装置。3. The vehicle steering system further includes target turning angle setting means for setting a target turning angle which is a target value of a turning angle of a steering wheel according to an operating angle of the operating means. The control mode changing means sets the control mode of the steering mechanism by the steering control means by the target turning angle setting means when the non-operation state is not detected by the non-operation state detecting means. The steering mechanism is controlled based on the added value of the feedforward control value according to the target turning angle and the feedback control value according to the target turning angle, and the non-operation state detecting means is used. When the non-operation state is detected, the control mode of the steering mechanism by the steering control means is set to a value corresponding to the target turning angle set by the target turning angle setting means. 2. The vehicle steering system according to claim 1, wherein the steering mechanism is set based on a feedback control value.
速を検出する車速検出手段と、 この車速検出手段によって検出された車速に基づいて、
上記舵取り制御手段の制御ゲインを設定する手段とをさ
らに含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
に記載の車両用操舵装置。4. A vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of a vehicle equipped with the vehicle steering system, and a vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means,
4. The vehicle steering system according to claim 1, further comprising means for setting a control gain of the steering control means.
出手段と、 この転舵角検出手段によって検出された転舵角に基づい
て、上記舵取り制御手段の制御ゲインを設定する手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし４のいず
れかに記載の車両用操舵装置。5. A steering angle detecting means for detecting a steering angle of a steering wheel, and means for setting a control gain of the steering control means on the basis of the steering angle detected by the steering angle detecting means. The vehicle steering system according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
転舵角速度を検出する転舵角速度検出手段と、 この転舵角速度検出手段によって検出された転舵角速度
に基づいて、上記舵取り制御手段の制御ゲインを設定す
る手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１ないし
５のいずれかに記載の車両用操舵装置。6. A steering angular velocity detecting means for detecting a steering angular velocity which is a time change rate of a steering angle of a steering wheel, and a steering angular velocity detected by the steering angular velocity detecting means. 6. The vehicle steering system according to claim 1, further comprising means for setting a control gain of the control means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001259816A JP4816995B2 (en) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | Vehicle steering system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001259816A JP4816995B2 (en) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | Vehicle steering system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003063429A true JP2003063429A (en) | 2003-03-05 |
| JP4816995B2 JP4816995B2 (en) | 2011-11-16 |
Family
ID=19087129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001259816A Expired - Fee Related JP4816995B2 (en) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | Vehicle steering system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4816995B2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006218888A (en) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Jtekt Corp | Steering device for vehicle |
| JP2007015529A (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Nissan Motor Co Ltd | Steering gear and steering method for vehicle |
| JP2008201212A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Honda Motor Co Ltd | Vehicle steering system |
| WO2010109676A1 (en) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle steering apparatus |
| JP2017149373A (en) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 株式会社ジェイテクト | Steering control apparatus |
| WO2020027066A1 (en) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | 株式会社アドヴィックス | Driving assistance device for vehicle |
| JP2020142598A (en) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicular steering device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06344940A (en) * | 1993-06-07 | 1994-12-20 | Kayaba Ind Co Ltd | Controller for power steering device |
| JPH10230861A (en) * | 1997-02-19 | 1998-09-02 | Koyo Seiko Co Ltd | Vehicular steering device |
| JPH10264883A (en) * | 1997-03-25 | 1998-10-06 | Mitsui Miike Mach Co Ltd | Bulk carrier |
-
2001
- 2001-08-29 JP JP2001259816A patent/JP4816995B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06344940A (en) * | 1993-06-07 | 1994-12-20 | Kayaba Ind Co Ltd | Controller for power steering device |
| JPH10230861A (en) * | 1997-02-19 | 1998-09-02 | Koyo Seiko Co Ltd | Vehicular steering device |
| JPH10264883A (en) * | 1997-03-25 | 1998-10-06 | Mitsui Miike Mach Co Ltd | Bulk carrier |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006218888A (en) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Jtekt Corp | Steering device for vehicle |
| JP2007015529A (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Nissan Motor Co Ltd | Steering gear and steering method for vehicle |
| JP2008201212A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Honda Motor Co Ltd | Vehicle steering system |
| JP5126357B2 (en) * | 2009-03-25 | 2013-01-23 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle steering device |
| US7885742B2 (en) | 2009-03-25 | 2011-02-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steering device of vehicle |
| CN102105340A (en) * | 2009-03-25 | 2011-06-22 | 丰田自动车株式会社 | Vehicle steering apparatus |
| WO2010109676A1 (en) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle steering apparatus |
| JP2017149373A (en) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 株式会社ジェイテクト | Steering control apparatus |
| WO2020027066A1 (en) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | 株式会社アドヴィックス | Driving assistance device for vehicle |
| JP2020019343A (en) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | 株式会社アドヴィックス | Vehicle driving support device |
| JP7151249B2 (en) | 2018-07-31 | 2022-10-12 | 株式会社アドヴィックス | Vehicle driving support device |
| JP2020142598A (en) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicular steering device |
| JP7159917B2 (en) | 2019-03-05 | 2022-10-25 | トヨタ自動車株式会社 | vehicle steering system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4816995B2 (en) | 2011-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4294389B2 (en) | Vehicle steering system | |
| JP4941723B2 (en) | Vehicle steering system | |
| JP5088531B2 (en) | Vehicle steering system | |
| JP3897293B2 (en) | Vehicle operation control device | |
| JP2000318632A (en) | Vehicle steering system | |
| CN114194288A (en) | steering control | |
| JP4788856B2 (en) | Vehicle steering device | |
| JP4639500B2 (en) | Automotive power steering system | |
| JP4816995B2 (en) | Vehicle steering system | |
| JP3866500B2 (en) | Control device for electric power steering device | |
| JP3685692B2 (en) | Vehicle steering system | |
| JP3806555B2 (en) | Vehicle steering system | |
| JP4223457B2 (en) | Electric steering device for vehicle | |
| JP3699870B2 (en) | Vehicle steering system | |
| CN115723837A (en) | steering system | |
| JP4600628B2 (en) | Vehicle steering device | |
| JP4609615B2 (en) | Vehicle steering device | |
| JP3883980B2 (en) | Vehicle steering system | |
| JP3975777B2 (en) | Vehicle steering device | |
| US20240067257A1 (en) | Turning control device | |
| CN115195855B (en) | steering system | |
| JP3816800B2 (en) | Vehicle steering device | |
| JP4600630B2 (en) | Vehicle steering device | |
| JP3929999B2 (en) | Reaction force control device | |
| JP4803337B2 (en) | Vehicle steering device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080627 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110128 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110324 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110519 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110804 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110817 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |