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JP2015089774A - Vehicular steering apparatus - Google Patents

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JP2015089774A
JP2015089774A JP2013231025A JP2013231025A JP2015089774A JP 2015089774 A JP2015089774 A JP 2015089774A JP 2013231025 A JP2013231025 A JP 2013231025A JP 2013231025 A JP2013231025 A JP 2013231025A JP 2015089774 A JP2015089774 A JP 2015089774A
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JP
Japan
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steering
vehicle
steering angle
value
behavior information
Prior art date
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Application number
JP2013231025A
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Japanese (ja)
Inventor
俊輔 渡邊
Shunsuke Watanabe
俊輔 渡邊
智之 新村
Tomoyuki Niimura
智之 新村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize the setting of an appropriate a steering angle ratio by virtue of a simple configuration.SOLUTION: A steering apparatus includes: a steering wheel 13 being operated when steering-wheels 21a, 21b of a vehicle V are steered; a steering angle sensor 41 for detecting a steering-operation angle on the steering wheel 13; steering-mechanisms 17, 25, 27, 29 for steering the steering-wheels 21a, 21b in the state of being mechanically disengaged from the steering wheel 13; a steering angle sensor 49 for detecting a steering angle on the steering-wheels 21a, 21b; a predicted-lateral G value calculation part 61 for obtaining behavior information related to a behavior of the vehicle V; and a steering angle ratio setup part 63 for setting a steering angle ratio that is a ratio of the steering angle to the steering-operation angle. The steering angle ratio setup part 63 sets a steering angle ratio on the basis of a predicted-lateral G value calculated by the predicted-lateral G value calculation part 61.

Description

本発明は、ステア・バイ・ワイヤ方式の車両用操舵装置に関する。   The present invention relates to a steer-by-wire vehicle steering apparatus.

最近、ステア・バイ・ワイヤ(Steer By Wire)と呼ばれる方式の操舵装置が開発されている。特許文献1には、ステア・バイ・ワイヤ(SBW)方式の車両用操舵装置が開示されている。   Recently, a steering device of a type called Steer By Wire has been developed. Patent Document 1 discloses a steering device for a vehicle of a steer-by-wire (SBW) system.

特許文献1に係るSBW方式の車両用操舵装置は、ステアリングホイールの操舵角の変化に対する転舵輪の転舵角の変化の比である舵角比を設定する設定部と、設定した舵角比と操舵角とに基づいて算出された目標転舵角となるように転舵アクチュエータを駆動する舵角コントローラと、を備える。前記設定部は、操舵角絶対値が大きくなるにつれ、舵角比が一定となる領域を持ちながらも舵角比が小さくなる舵角比特性を設定する。   An SBW-type vehicle steering apparatus according to Patent Literature 1 includes a setting unit that sets a steering angle ratio that is a ratio of a change in the turning angle of a steered wheel to a change in the steering angle of a steering wheel, and the set steering angle ratio. A steering angle controller that drives the steering actuator so as to obtain a target steering angle calculated based on the steering angle. The setting unit sets a steering angle ratio characteristic in which the steering angle ratio decreases as the steering angle absolute value increases, while having a region where the steering angle ratio is constant.

特許文献1に係るSBW方式の車両用操舵制御装置によれば、運転者に与える操舵に係る違和感を低減しながら、車両の軌道修正操舵を適切に行うことができる。   According to the vehicle steering control device of the SBW system according to Patent Literature 1, it is possible to appropriately perform the trajectory correction steering of the vehicle while reducing the uncomfortable feeling related to the steering given to the driver.

特開2004−306717号公報JP 2004-306717 A

しかしながら、特許文献1に係るSBW方式の車両用操舵制御装置では、車速および操舵角の変化に応じて適切な舵角比を設定するために、操舵角の変化に対応する舵角比のマップを、相互に異なる車速ごとにそれぞれ用意する必要があった。そのため、適切な舵角比を設定するための構成が煩雑であるという問題があった。   However, in the SBW-type vehicle steering control device according to Patent Document 1, in order to set an appropriate steering angle ratio according to changes in the vehicle speed and the steering angle, a map of the steering angle ratio corresponding to the change in the steering angle is used. It was necessary to prepare for each different vehicle speed. Therefore, there is a problem that the configuration for setting an appropriate steering angle ratio is complicated.

本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、適切な舵角比の設定を簡易な構成で実現することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to realize an appropriate steering angle ratio setting with a simple configuration.

前記課題を解決するために、(1)に係る発明は、車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材と、前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、前記操舵部材に対し機械的に切り離された状態で前記転舵輪を転舵するための転舵機構と、前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、前記車両の挙動に係る挙動情報を取得する挙動情報取得部と、前記操舵角に対する前記転舵角の比である舵角比を設定する舵角比設定部と、を備え、前記舵角比設定部は、前記舵角比を、前記挙動情報取得部で取得した前記挙動情報に基づいて設定する、ことを最も主要な特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to (1) includes a steering member that is operated when turning a steered wheel of a vehicle, a steering angle detection unit that detects a steering angle related to the steering member, A steering mechanism for turning the steered wheels in a state of being mechanically separated from a steering member, a steered angle detecting unit for detecting a steered angle related to the steered wheels, and a behavior of the vehicle A behavior information acquisition unit that acquires behavior information, and a steering angle ratio setting unit that sets a steering angle ratio that is a ratio of the steering angle to the steering angle, and the steering angle ratio setting unit includes the steering angle The most important feature is that the ratio is set based on the behavior information acquired by the behavior information acquisition unit.

(1)に係る発明によれば、舵角比を、車両の挙動情報に基づいて設定したため、適切な舵角比の設定を簡易な構成で実現することができる。   According to the invention according to (1), since the steering angle ratio is set based on the behavior information of the vehicle, it is possible to realize setting of an appropriate steering angle ratio with a simple configuration.

また、(2)に係る発明は、(1)に係る発明であって、前記舵角比設定部は、前記舵角比を、前記挙動情報取得部で取得した前記挙動情報に係る値が大きくなるにつれて大きくなる特性に設定する、ことを特徴とする。   The invention according to (2) is the invention according to (1), in which the rudder angle ratio setting unit has a large value related to the behavior information obtained by obtaining the rudder angle ratio by the behavior information obtaining unit. It is characterized in that the characteristic is set to become larger as it becomes.

(2)に係る発明によれば、舵角比を、挙動情報に係る値が大きくなるにつれて大きくなる特性に設定したため、運転者による緩慢な操舵が行われる段階では、操舵角に対する転舵角の変化に係る運転者の応答感を向上することができる。また、運転者による比較的急峻な操舵が行われる段階では、車両の挙動がアンダー・ステア傾向に陥る事態を未然に回避することができる。   According to the invention according to (2), since the steering angle ratio is set to a characteristic that increases as the value related to the behavior information increases, the steering angle with respect to the steering angle is reduced at a stage where the driver performs a gentle steering. The driver's responsiveness related to the change can be improved. Further, it is possible to avoid a situation in which the behavior of the vehicle falls into an under-steer tendency at a stage where the driver steers relatively steeply.

また、(3)に係る発明は、(1)に係る発明であって、前記車両の横加速度を検出する横加速度検出部を備え、前記挙動情報取得部は、前記横加速度検出部による前記車両の横加速度に係る検出値を、前記挙動情報に係る値として取得する、ことを特徴とする。   The invention according to (3) is the invention according to (1), further comprising a lateral acceleration detection unit for detecting lateral acceleration of the vehicle, wherein the behavior information acquisition unit is the vehicle by the lateral acceleration detection unit. A detected value related to the lateral acceleration of the vehicle is acquired as a value related to the behavior information.

また、(4)に係る発明は、(1)に係る発明であって、前記車両の速度を検出する車速検出部を備え、前記挙動情報取得部は、前記操舵角検出部により検出された前記操舵角および前記車速検出部により検出された前記車両の速度に基づく該車両の横加速度に係る予測値を、前記挙動情報に係る値として取得する、ことを特徴とする。   The invention according to (4) is the invention according to (1), further comprising a vehicle speed detection unit that detects the speed of the vehicle, wherein the behavior information acquisition unit is detected by the steering angle detection unit. A predicted value related to a lateral acceleration of the vehicle based on a steering angle and the speed of the vehicle detected by the vehicle speed detector is acquired as a value related to the behavior information.

そして、(5)に係る発明は、(1)に係る発明であって、前記舵角比設定部は、前記挙動情報に係る値が第1の所定値に至るまでは前記舵角比を漸増させる設定をし、前記挙動情報に係る値が前記第1の所定値から該第1の所定値よりも大きい第2の所定値に至るまでは前記舵角比をほぼ一定に維持する設定をし、前記挙動情報に係る値が前記第2の所定値から該第2の所定値よりも大きい第3の所定値に至るまでは前記舵角比を漸増させる設定をする、ことを特徴とする。   The invention according to (5) is the invention according to (1), wherein the rudder angle ratio setting unit gradually increases the rudder angle ratio until the value related to the behavior information reaches a first predetermined value. The steering angle ratio is set to be substantially constant until the value related to the behavior information reaches the second predetermined value larger than the first predetermined value from the first predetermined value. The steering angle ratio is set to be gradually increased until the value related to the behavior information reaches the third predetermined value that is larger than the second predetermined value from the second predetermined value.

(5)に係る発明によれば、運転者による緩慢な操舵が行われる段階では、操舵角に対する転舵角の変化に係る運転者の応答感を向上することができる。また、運転者による中間の操舵動作(緩慢でなく急峻でもない)が行われる段階では、操舵角に対する転舵角の変化が線形となるため、違和感のない円滑な操舵感を運転者に与えることができる。さらに、運転者による比較的急峻な操舵が行われる段階では、車両の挙動がアンダー・ステア傾向に陥る事態を未然に回避することができる。   According to the invention which concerns on (5), the driver's responsiveness concerning the change of the turning angle with respect to a steering angle can be improved in the stage in which the driver | operator performs slow steering. In addition, when the driver performs an intermediate steering operation (not slow or steep), the change of the steering angle with respect to the steering angle is linear, so that a smooth steering feeling without a sense of incongruity is given to the driver. Can do. Furthermore, it is possible to avoid a situation in which the behavior of the vehicle falls into an under-steer tendency at a stage where the driver is steered relatively steeply.

本発明によれば、適切な舵角比の設定を簡易な構成で実現することができる。   According to the present invention, an appropriate steering angle ratio can be set with a simple configuration.

本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 予測横G値の変化に対して設定される舵角比の特性を表す図である。It is a figure showing the characteristic of the steering angle ratio set with respect to the change of a prediction lateral G value.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。
車両用操舵装置11は、ステア・バイ・ワイヤ(SBW)方式の操舵装置である。この車両用操舵装置11は、後記する転舵モータ29の駆動により転舵力を発生させる機能(SBWモード)、例えば後記する操舵反力モータ16の失陥時において、転舵モータ29の駆動により運転者の手動による操舵に係る補助力を発生させる電動パワーステアリング(Electronic Power steering:EPS)機能(EPSモード)、並びに、例えば操舵反力モータ16および転舵モータ29の失陥時において、運転者の手動による操舵を行わせる機能(マニュアルステアリングモード)を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
The vehicle steering device 11 is a steer-by-wire (SBW) type steering device. The vehicle steering device 11 has a function (SBW mode) for generating a steering force by driving a steering motor 29 described later (SBW mode), for example, by driving the steering motor 29 when a steering reaction force motor 16 described later fails. An electric power steering (EPS) function (EPS mode) for generating an assisting force related to manual steering by the driver and, for example, a failure of the steering reaction force motor 16 and the steering motor 29, the driver Has a function (manual steering mode) to perform manual steering.

前記の諸機能を実現するために、車両用操舵装置11は、図1に示すように、ステアリングホイール13と、操舵反力発生装置15と、転舵装置17と、クラッチ機構19と、を備える。車両用操舵装置11は、車両Vに搭載されている。車両Vは、一対の転舵輪21a,21bを備える。   In order to realize the above functions, the vehicle steering device 11 includes a steering wheel 13, a steering reaction force generating device 15, a steering device 17, and a clutch mechanism 19, as shown in FIG. . The vehicle steering device 11 is mounted on the vehicle V. The vehicle V includes a pair of steered wheels 21a and 21b.

ステアリングホイール13は、運転者の運転意図にしたがって操作される部材である。ステアリングホイール13は、本発明の“操舵部材”に相当する。ステアリングホイール13には、操舵軸23が設けられている。操舵軸23は、運転者によるステアリングホイール13の操作にしたがって、軸周りに回転するように構成されている。   The steering wheel 13 is a member that is operated according to the driving intention of the driver. The steering wheel 13 corresponds to the “steering member” of the present invention. A steering shaft 23 is provided on the steering wheel 13. The steering shaft 23 is configured to rotate around the axis in accordance with the operation of the steering wheel 13 by the driver.

操舵反力発生装置15は、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、ステアリングホイール13を握る運転者の手元に操舵に係る反力(手応え)を発生させる機能を有する。操舵反力発生装置15は、操舵反力モータ16を有する。操舵反力モータ16には、操舵軸23が連結されている。操舵反力モータ16は、操舵軸23を軸周りに回転させるための操舵トルクを発生させる。これにより、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、ステアリングホイール13を握る運転者の手元には、操舵に係る反力(手応え)が伝えられるようになっている。   The steering reaction force generation device 15 has a function of generating a reaction force (response) related to steering at the driver's hand holding the steering wheel 13 when the vehicle steering device 11 is operating in the SBW mode. The steering reaction force generator 15 has a steering reaction force motor 16. A steering shaft 23 is connected to the steering reaction force motor 16. The steering reaction force motor 16 generates a steering torque for rotating the steering shaft 23 around the axis. As a result, when the vehicle steering device 11 is operating in the SBW mode, a reaction force (responsiveness) related to steering is transmitted to the driver's hand holding the steering wheel 13.

転舵装置17は、ラック・アンド・ピニオン機構(不図示)を介して、転舵軸25の回転運動をラック軸27の直線運動に変換する機能を有する。転舵装置17は、転舵モータ29を有する。転舵モータ29には、転舵軸25およびラック軸27が連結されている。転舵モータ29は、ラック軸27を軸方向に沿って直線運動させるための転舵トルクを発生させる。ラック軸27には、図示しないタイロッドを介して一対の転舵輪21a,21bが連結されている。一対の転舵輪21a,21bは、ラック軸27の直線運動によって転舵されるようになっている。
転舵軸25、ラック軸27、および、転舵モータ29を有する転舵装置17は、本発明の“転舵機構”に相当する。
The steered device 17 has a function of converting the rotational motion of the steered shaft 25 into the linear motion of the rack shaft 27 via a rack and pinion mechanism (not shown). The steering device 17 has a steering motor 29. A steered shaft 25 and a rack shaft 27 are connected to the steered motor 29. The turning motor 29 generates a turning torque for causing the rack shaft 27 to linearly move along the axial direction. A pair of steered wheels 21a and 21b are connected to the rack shaft 27 via tie rods (not shown). The pair of steered wheels 21 a and 21 b are steered by a linear motion of the rack shaft 27.
The steered device 17 having the steered shaft 25, the rack shaft 27, and the steered motor 29 corresponds to the “steering mechanism” of the present invention.

クラッチ機構19は、操舵軸23および転舵軸25の間を結合しまたは切り離す機能を有する。こうした機能を実現するために、クラッチ機構19は、遊星歯車機構31を備える。この遊星歯車機構31は、内歯歯車31aと、遊星歯車31bと、太陽歯車31cと、遊星キャリア31dと、を有して構成されている。   The clutch mechanism 19 has a function of connecting or disconnecting the steering shaft 23 and the steered shaft 25. In order to realize such a function, the clutch mechanism 19 includes a planetary gear mechanism 31. The planetary gear mechanism 31 includes an internal gear 31a, a planetary gear 31b, a sun gear 31c, and a planet carrier 31d.

また、クラッチ機構19は、ロック用歯車33およびロック装置35を備える。ロック装置35は、ロック用歯車33の歯溝に係合するロックピン39と、ロックピン39を駆動する電磁ソレノイド37と、から構成される。   The clutch mechanism 19 includes a locking gear 33 and a locking device 35. The lock device 35 includes a lock pin 39 that engages with a tooth groove of the lock gear 33, and an electromagnetic solenoid 37 that drives the lock pin 39.

内歯歯車31aは、操舵軸23のうち転舵装置17の側端部に固定され、操舵軸23と一体に回転するように構成される。太陽歯車31cは、転舵軸25と同軸の回転軸周りに自在に回転するように構成される。遊星歯車31bは、太陽歯車31cおよび内歯歯車31aのそれぞれに係合するように複数設けられる。複数の遊星歯車31bのそれぞれは、転舵軸25と一体に回転する遊星キャリア31dに対して回転自在に軸支されている。   The internal gear 31 a is fixed to a side end portion of the steering device 17 in the steering shaft 23 and is configured to rotate integrally with the steering shaft 23. The sun gear 31c is configured to freely rotate around a rotation axis coaxial with the steered shaft 25. A plurality of planetary gears 31b are provided so as to engage with each of the sun gear 31c and the internal gear 31a. Each of the plurality of planetary gears 31b is rotatably supported with respect to a planet carrier 31d that rotates integrally with the steered shaft 25.

ロック用歯車33は、外歯歯車である。ロック用歯車33は、太陽歯車31cと一体に回転するように構成される。ロックピン39は、不図示の付勢手段によってロック用歯車33に近接する方向に付勢されている。ロックピン39がロック用歯車33の歯溝に係合すると、ロック用歯車33の回転運動が規制されるようになっている。
電磁ソレノイド37は、励磁電流の供給によってロックピン39を引き込むように変位させることで、ロックピン39とロック用歯車33との係合を解除するように動作する。
ロック装置35は、制御装置40から送られてくる制御信号にしたがって動作するように構成される。制御装置40は、電磁ソレノイド37に励磁電流を供給することで、ロック用歯車33に対するロックピン39の係合を解除するように動作する。
The locking gear 33 is an external gear. The locking gear 33 is configured to rotate integrally with the sun gear 31c. The lock pin 39 is urged in a direction close to the locking gear 33 by an urging means (not shown). When the lock pin 39 is engaged with the tooth groove of the locking gear 33, the rotational movement of the locking gear 33 is restricted.
The electromagnetic solenoid 37 operates to release the engagement between the lock pin 39 and the locking gear 33 by displacing the lock pin 39 by supplying the exciting current.
The locking device 35 is configured to operate according to a control signal sent from the control device 40. The control device 40 operates to release the engagement of the lock pin 39 with the locking gear 33 by supplying an excitation current to the electromagnetic solenoid 37.

次に、クラッチ機構19の作用について説明する。ロックピン39がロック用歯車33の歯溝に係合すると、ロック用歯車33と一体に回転する太陽歯車31cの回転運動が規制される。
太陽歯車31cの回転運動が規制された状態で、運転者がステアリングホイール13を操作すると、操舵軸23の回転に伴って内歯歯車31aが回転する。このとき、太陽歯車31cの回転運動が規制されているため、遊星歯車31bは自転しながら太陽歯車31cの周囲を公転する。遊星歯車31bの公転によって、遊星歯車31bを軸支する遊星キャリア31dおよびこの遊星キャリア31dと一体に回転する転舵軸25が回転する。
Next, the operation of the clutch mechanism 19 will be described. When the lock pin 39 engages with the tooth groove of the locking gear 33, the rotational movement of the sun gear 31c that rotates together with the locking gear 33 is restricted.
When the driver operates the steering wheel 13 in a state where the rotational movement of the sun gear 31 c is restricted, the internal gear 31 a rotates with the rotation of the steering shaft 23. At this time, since the rotational movement of the sun gear 31c is restricted, the planetary gear 31b revolves around the sun gear 31c while rotating. Due to the revolution of the planetary gear 31b, the planetary carrier 31d that pivotally supports the planetary gear 31b and the turning shaft 25 that rotates integrally with the planetary carrier 31d rotate.

要するに、ロックピン39がロック用歯車33の歯溝に係合した状態では、クラッチ機構19は、操舵軸23および転舵軸25の間を結合する結合状態になる。このとき、操舵軸23の回転力は、転舵軸25へと伝えられる。   In short, in a state where the lock pin 39 is engaged with the tooth groove of the locking gear 33, the clutch mechanism 19 is in a coupled state in which the steering shaft 23 and the steered shaft 25 are coupled. At this time, the rotational force of the steering shaft 23 is transmitted to the steered shaft 25.

一方、ロック用歯車33の歯溝に対するロックピン39の係合が解除されると、ロック用歯車33と一体に回転する太陽歯車31cは回転自在な状態になる。
太陽歯車31cが回転自在な状態で、運転者がステアリングホイール13を操作すると、操舵軸23の回転に伴って内歯歯車31aが回転する。このとき、遊星歯車31bは、自転しながら太陽歯車31cの周囲を公転しようとする。しかし、遊星キャリア31dには、転舵軸25およびラック軸27を介して転舵輪21a,21bが連結されている。このため、遊星キャリア31dの回転に対する抵抗力は、回転自在の状態にある太陽歯車31cの回転に対する抵抗力と比べてはるかに大きい。したがって、遊星歯車31bが自転すると、太陽歯車31cの方が回転(自転)し、遊星キャリア31dは回転しない。つまり、転舵軸25は回転しない。
On the other hand, when the engagement of the lock pin 39 with the tooth groove of the locking gear 33 is released, the sun gear 31c that rotates integrally with the locking gear 33 becomes rotatable.
When the driver operates the steering wheel 13 with the sun gear 31c being rotatable, the internal gear 31a is rotated with the rotation of the steering shaft 23. At this time, the planetary gear 31b tries to revolve around the sun gear 31c while rotating. However, the steered wheels 21 a and 21 b are connected to the planetary carrier 31 d via the steered shaft 25 and the rack shaft 27. For this reason, the resistance force against the rotation of the planet carrier 31d is much larger than the resistance force against the rotation of the sun gear 31c in a rotatable state. Therefore, when the planetary gear 31b rotates, the sun gear 31c rotates (rotates), and the planet carrier 31d does not rotate. That is, the steered shaft 25 does not rotate.

要するに、ロック用歯車33の歯溝に対するロックピン39の係合が解除された状態では、クラッチ機構19は、操舵軸23および転舵軸25の間を切り離した切離状態になる。このとき、操舵軸23の回転力は、転舵軸25へと伝えられない。   In short, in a state where the engagement of the lock pin 39 with the tooth groove of the locking gear 33 is released, the clutch mechanism 19 is in a disconnected state in which the steering shaft 23 and the steered shaft 25 are disconnected. At this time, the rotational force of the steering shaft 23 is not transmitted to the steered shaft 25.

次に、制御装置40に対する入出力系統について説明する。
制御装置40には、入力系統として、操舵角センサ41、操舵トルクセンサ43、操舵反力モータレゾルバ45、転舵モータレゾルバ47、ラックストロークセンサ49、車速センサ51、ヨーレートセンサ53、および、横加速度センサ55が接続されている。
Next, an input / output system for the control device 40 will be described.
The control device 40 includes an input system including a steering angle sensor 41, a steering torque sensor 43, a steering reaction force motor resolver 45, a steered motor resolver 47, a rack stroke sensor 49, a vehicle speed sensor 51, a yaw rate sensor 53, and a lateral acceleration. A sensor 55 is connected.

操舵角センサ41および操舵トルクセンサ43は、操舵軸23に設けられている。操舵角センサ41は、運転者によるステアリングホイール13の操舵角を検出し、検出した操舵角情報を制御装置40に与える。操舵角センサ41は、本発明の“操舵角検出部”に相当する。また、操舵トルクセンサ43は、運転者によるステアリングホイール13の操舵トルクを検出し、検出した操舵トルク情報を制御装置40に与える。   The steering angle sensor 41 and the steering torque sensor 43 are provided on the steering shaft 23. The steering angle sensor 41 detects the steering angle of the steering wheel 13 by the driver, and gives the detected steering angle information to the control device 40. The steering angle sensor 41 corresponds to the “steering angle detector” of the present invention. Further, the steering torque sensor 43 detects the steering torque of the steering wheel 13 by the driver, and gives the detected steering torque information to the control device 40.

操舵反力モータレゾルバ45は、操舵反力モータ16に設けられている。操舵反力モータレゾルバ45は、操舵反力モータ16の回転動作量(操舵角)を検出し、検出した操舵角情報を制御装置40に与える。操舵反力モータレゾルバ45は、本発明の“操舵角検出部”に相当する。   The steering reaction force motor resolver 45 is provided in the steering reaction force motor 16. The steering reaction force motor resolver 45 detects the rotational operation amount (steering angle) of the steering reaction force motor 16 and supplies the detected steering angle information to the control device 40. The steering reaction force motor resolver 45 corresponds to the “steering angle detector” of the present invention.

転舵モータレゾルバ47は、転舵モータ29に設けられている。転舵モータレゾルバ47は、転舵モータ29の回転動作量(転舵角)を検出し、検出した転舵角情報を制御装置40に与える。   The steered motor resolver 47 is provided in the steered motor 29. The steered motor resolver 47 detects the rotational operation amount (steered angle) of the steered motor 29 and provides the detected steered angle information to the control device 40.

ラックストロークセンサ49は、ラック軸27に設けられている。ラックストロークセンサ49は、ラック軸27の直線移動量(転舵角)を検出し、検出した転舵角情報を制御装置40に与える。   The rack stroke sensor 49 is provided on the rack shaft 27. The rack stroke sensor 49 detects the linear movement amount (steering angle) of the rack shaft 27 and provides the detected turning angle information to the control device 40.

車速センサ51は、車両Vの速度(車速)を検出し、検出した車速情報を制御装置40に与える。車速センサ51は、本発明の“車速検出部”に相当する。ヨーレートセンサ53は、車両Vのヨーレートを検出し、検出したヨーレート情報を制御装置40に与える。そして、横加速度センサ55は、車両Vの横加速度(横G)を検出し、検出した横G情報(実測横G値)を制御装置40に与える。横加速度センサ55は、本発明の“横加速度検出部”に相当する。   The vehicle speed sensor 51 detects the speed (vehicle speed) of the vehicle V and gives the detected vehicle speed information to the control device 40. The vehicle speed sensor 51 corresponds to the “vehicle speed detector” of the present invention. The yaw rate sensor 53 detects the yaw rate of the vehicle V and provides the detected yaw rate information to the control device 40. The lateral acceleration sensor 55 detects the lateral acceleration (lateral G) of the vehicle V and provides the detected lateral G information (actually measured lateral G value) to the control device 40. The lateral acceleration sensor 55 corresponds to the “lateral acceleration detection unit” of the present invention.

一方、制御装置40には、出力系統として、操舵反力モータ16、転舵モータ29、および、電磁ソレノイド37が接続されている。   On the other hand, the control device 40 is connected to the steering reaction force motor 16, the steered motor 29, and the electromagnetic solenoid 37 as an output system.

制御装置40は、入力系統を介して入力した検出信号、および、車両用操舵装置11の各種構成部材に係る異常診断結果などに基づいて、車両用操舵装置11の動作モードを、SBWモード、EPSモード、又は、マニュアルステアリングモードのいずれかに決定する機能、決定した動作モードにしたがって、操舵反力モータ16、転舵モータ29、および、電磁ソレノイド37の駆動制御をおこなうための制御信号をそれぞれ生成する機能、並びに、生成した制御信号に基づいて、操舵反力モータ16、転舵モータ29、および、電磁ソレノイド37の駆動制御を行う機能を有する。   The control device 40 determines the operation mode of the vehicle steering device 11 based on the detection signal input via the input system and the abnormality diagnosis result related to various components of the vehicle steering device 11, such as the SBW mode and the EPS. A control signal for controlling the driving of the steering reaction force motor 16, the steering motor 29, and the electromagnetic solenoid 37 is generated in accordance with the function for determining either the mode or the manual steering mode and the determined operation mode. And a function of performing drive control of the steering reaction force motor 16, the steered motor 29, and the electromagnetic solenoid 37 based on the generated control signal.

制御装置40は、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、操舵反力モータ16の駆動制御を行うことにより、ステアリングホイール13を握る運転者の手元に対し、適切な操舵に係る反力(手応え)を伝えるように動作する。   The control device 40 controls the steering reaction force motor 16 when the vehicle steering device 11 is operating in the SBW mode, so that the driver's hand holding the steering wheel 13 can be appropriately steered. It operates to convey such reaction force (response).

また、制御装置40は、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、転舵モータ29の駆動制御を行うことにより、運転者の運転意図にしたがって転舵輪21a,21bを転舵するように動作する。   The control device 40 also steers the steered wheels 21a and 21b according to the driver's driving intention by performing drive control of the steered motor 29 when the vehicle steering device 11 is operating in the SBW mode. To work.

さらに、制御装置40は、車両用操舵装置11の動作モードにしたがって、電磁ソレノイド37への励磁電流の供給又は供給停止を切り替える駆動制御を行うことにより、クラッチ機構19の状態を、結合状態又は切離状態のいずれか一方に切り替えるように動作する。   Further, the control device 40 performs the drive control to switch the supply or stop of the excitation current to the electromagnetic solenoid 37 according to the operation mode of the vehicle steering device 11, thereby changing the state of the clutch mechanism 19 to the connected state or the disconnected state. It operates to switch to either one of the separated states.

詳しく述べると、制御装置40は、予測横G値算出部61、および、舵角比設定部63を備えて構成される。   More specifically, the control device 40 includes a predicted lateral G value calculation unit 61 and a steering angle ratio setting unit 63.

予測横G値算出部61は、車両の挙動に係る挙動情報に基づいて横加速度の予測値(予測横G値)を算出する機能を有する。詳しく述べると、予測横G値算出部61は、車速センサ51で検出される車両Vの速度(車速)情報、および、操舵反力モータレゾルバ45で検出される操舵角情報に基づいて、車両Vに発生すると予測される横加速度(予測横G値)を算出する。   The predicted lateral G value calculation unit 61 has a function of calculating a predicted value of lateral acceleration (predicted lateral G value) based on behavior information related to the behavior of the vehicle. More specifically, the predicted lateral G value calculation unit 61 is based on vehicle V speed (vehicle speed) information detected by the vehicle speed sensor 51 and steering angle information detected by the steering reaction force motor resolver 45. Lateral acceleration (predicted lateral G value) predicted to occur in

予測横G値算出部61は、車速および操舵角と、予測横Gとの関係を表すマップを有する。このマップは、例えば、実験計測やシミュレーションによって適宜設定することができる。予測横G値算出部61で算出された予測横G値は、舵角比設定部63に送られる。予測横G値算出部61は、本発明の“挙動情報取得部”に相当する。   The predicted lateral G value calculation unit 61 has a map that represents the relationship between the vehicle speed and the steering angle, and the predicted lateral G. This map can be appropriately set by, for example, experimental measurement or simulation. The predicted lateral G value calculated by the predicted lateral G value calculation unit 61 is sent to the steering angle ratio setting unit 63. The predicted lateral G value calculation unit 61 corresponds to the “behavior information acquisition unit” of the present invention.

舵角比設定部63は、操舵角に対する転舵角の比である舵角比を設定する機能を有する。詳しく述べると、舵角比設定部63は、前記舵角比を、実測横G値が大きくなるにつれて大きくなる特性に設定する。特に、舵角比設定部63は、予測横G値算出部61で算出された予測横G値が大きくなるにつれて大きくなる特性に設定(図2に示す第1の予測横GレンジR1、および、第3の予測横GレンジR3参照)する。
なお、図2に示す舵角比AR0は、操舵軸23および転舵軸25の間が結合状態にある際の機械舵角比である。
The steering angle ratio setting unit 63 has a function of setting a steering angle ratio that is a ratio of a steering angle to a steering angle. More specifically, the rudder angle ratio setting unit 63 sets the rudder angle ratio to a characteristic that increases as the measured lateral G value increases. In particular, the steering angle ratio setting unit 63 is set to a characteristic that increases as the predicted lateral G value calculated by the predicted lateral G value calculating unit 61 increases (the first predicted lateral G range R1 shown in FIG. 2 and The third predicted lateral G range R3).
Note that the steering angle ratio AR0 shown in FIG. 2 is a mechanical steering angle ratio when the steering shaft 23 and the steered shaft 25 are in the coupled state.

ここで、予測横G値の変化に対して設定される舵角比の特性について図2を参照して説明する。予測横G値が、ゼロから第1の所定値G1に至るまでの第1の予測横GレンジR1では、舵角比がAR1からAR2まで直線的に漸増する特性を示す。第1の予測横GレンジR1によれば、運転者による緩慢な操舵が行われる段階において、操舵角に対する転舵角の変化に係る運転者の応答感を向上することができる。   Here, the characteristics of the steering angle ratio set for the change in the predicted lateral G value will be described with reference to FIG. In the first predicted lateral G range R1 where the predicted lateral G value reaches from zero to the first predetermined value G1, the steering angle ratio shows a characteristic that gradually increases from AR1 to AR2. According to the first predicted lateral G range R1, it is possible to improve the driver's responsiveness related to the change in the turning angle with respect to the steering angle in a stage where the driver performs a slow steering.

また、予測横G値が、第1の所定値G1から第2の所定値G2に至るまでの第2の予測横GレンジR2では、舵角比がほぼ一定値AR2を維持する特性を示す。第2の予測横GレンジR2によれば、運転者による中間の操舵動作(緩慢でなく急峻でもない)が行われる段階において、操舵角に対する転舵角の変化が線形となるため、違和感のない円滑な操舵感を運転者に与えることができる。   Further, in the second predicted lateral G range R2 in which the predicted lateral G value reaches the second predetermined value G2 from the first predetermined value G1, the steering angle ratio maintains a substantially constant value AR2. According to the second predicted lateral G range R2, there is no sense of incongruity because the change in the turning angle with respect to the steering angle is linear when the driver performs an intermediate steering operation (not slow or steep). A smooth steering feeling can be given to the driver.

さらに、予測横G値が、第2の所定値G2から第3の所定値G3に至るまでの第3の予測横GレンジR3では、舵角比がAR2からAR3まで直線的に漸増する特性を示す。第3の予測横GレンジR3によれば、運転者による比較的急峻な操舵が行われる段階において、舵角比を大きく、つまり、操舵角に対する転舵角の割合を大きくすることで、車両Vの挙動がアンダー・ステア傾向に陥る事態を未然に回避することができる。   Further, in the third predicted lateral G range R3 from the second predetermined value G2 to the third predetermined value G3, the steering angle ratio gradually increases linearly from AR2 to AR3. Show. According to the third predicted lateral G range R3, the vehicle V is increased by increasing the rudder angle ratio, that is, by increasing the ratio of the steered angle to the steered angle in a stage where the driver performs relatively steep steering. It is possible to avoid the situation where the behavior of the vehicle falls into an under-steer tendency.

そして、予測横G値が、第3の所定値G3を超える第4の予測横GレンジR4では、原則として、舵角比がほぼ一定値AR3を維持する特性を示す。   In the fourth predicted lateral G range R4 in which the predicted lateral G value exceeds the third predetermined value G3, in principle, the steering angle ratio has a characteristic of maintaining a substantially constant value AR3.

次に、車両用操舵装置11の動作モードがSBWモードである際の制御装置40の動作について説明する。制御装置40は、操舵反力モータレゾルバ45により検出される操舵角情報、および、転舵モータレゾルバ47により検出される転舵角情報に基づいて、操舵角および転舵角間の偏差をなくすことを考慮して、目標となるラック軸27のストローク(目標ストローク)を設定する。制御装置40は、設定した目標ストロークだけラック軸27をストローク動作させるように、転舵モータ29の駆動制御を行う。   Next, the operation of the control device 40 when the operation mode of the vehicle steering device 11 is the SBW mode will be described. The control device 40 eliminates the deviation between the steering angle and the turning angle based on the steering angle information detected by the steering reaction force motor resolver 45 and the turning angle information detected by the turning motor resolver 47. Considering this, the stroke (target stroke) of the rack shaft 27 as a target is set. The control device 40 performs drive control of the steered motor 29 so that the rack shaft 27 is operated by the set target stroke.

また、制御装置40は、操舵反力モータレゾルバ45により検出される操舵角情報、操舵トルクセンサ43により検出される操舵情報、および、車速センサ51により検出される車速情報に基づいて、操舵軸23に対して与える目標となる目標操舵反力を設定する。制御装置40は、設定した目標操舵反力を実現させるように、操舵反力モータ16の駆動制御を行う。   Further, the control device 40 controls the steering shaft 23 based on the steering angle information detected by the steering reaction force motor resolver 45, the steering information detected by the steering torque sensor 43, and the vehicle speed information detected by the vehicle speed sensor 51. The target steering reaction force to be given to is set. The control device 40 performs drive control of the steering reaction force motor 16 so as to realize the set target steering reaction force.

ただし、制御装置40は、例えば、車両Vの車速がゼロであり、かつ、運転者がステアリングホイール13を素早く切る操作を行った場合(いわゆる据え切りを素早く行った場合)に、目標操舵反力を大きく設定することで、運転者の手元に重く引っかかるような感触を模擬的につくりだす転舵追従制御を行う。   However, the control device 40, for example, when the vehicle speed of the vehicle V is zero and the driver performs an operation of quickly turning off the steering wheel 13 (a case where the so-called stationary operation is performed quickly), the target steering reaction force. The steering follow-up control that simulates the feeling of being heavyly caught by the driver's hand is performed by setting.

特に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11では、制御装置40の舵角比設定部63は、車速および操舵角に基づいて算出される予測横G値に基づいて、操舵角に対する転舵角の比である舵角比を設定するようにしている。   In particular, in the vehicle steering device 11 according to the embodiment of the present invention, the steering angle ratio setting unit 63 of the control device 40 is configured to switch the steering angle based on the predicted lateral G value calculated based on the vehicle speed and the steering angle. The steering angle ratio, which is the ratio of the steering angles, is set.

ここで、制御装置40の舵角比設定部63が、実測横G値に基づいて、好ましくは予測横G値に基づいて、舵角比を設定するのは、主として次の理由による。
すなわち、第1に、実測横G値および予測横G値の両者を含む横G値は、舵角比を可変制御する際のパラメータとして従来用いてきた車速および操舵角との相関性が高く、車速および操舵角に係る情報を含む独立した情報として好適だからである。第2に、予測横G値は、横加速度センサ55で検出される実測横G値と比べて時間的な遅延を抑制可能であるため、高度な応答性が要請される舵角比の可変制御に係るケースに適用するのが好適だからである。
Here, the steering angle ratio setting unit 63 of the control device 40 sets the steering angle ratio based on the measured lateral G value, preferably based on the predicted lateral G value, mainly for the following reason.
That is, first, the lateral G value including both the actual lateral G value and the predicted lateral G value has a high correlation with the vehicle speed and the steering angle that have been conventionally used as parameters when the steering angle ratio is variably controlled. This is because it is suitable as independent information including information on the vehicle speed and the steering angle. Second, since the predicted lateral G value can suppress a time delay compared to the actually measured lateral G value detected by the lateral acceleration sensor 55, variable control of the steering angle ratio that requires high responsiveness. It is because it is suitable to apply to the case concerning.

前記第2の理由について補足すると、実測横G値は、車両Vの挙動を表す情報として、時間的な遅延を不可避的に含むため、高度な応答性が要請される舵角比の可変制御に係るケースでは、その使用が敬遠されていた。これに対し、予測横G値は、車速および操舵角を取得した時点で速やかに算出可能である。
本発明者らの研究によると、高度な応答性が要請される舵角比の可変制御に係るケースでは、予測横G値を用いることが好ましいことがわかった。
To supplement the second reason, the measured lateral G value inevitably includes a time delay as information representing the behavior of the vehicle V, so that it can be used for variable control of the steering angle ratio that requires high responsiveness. In such cases, its use was avoided. On the other hand, the predicted lateral G value can be quickly calculated when the vehicle speed and the steering angle are acquired.
According to the studies by the present inventors, it has been found that it is preferable to use the predicted lateral G value in a case related to variable control of the steering angle ratio that requires high responsiveness.

しかも、予測横G値は、実測横G値のように外乱の影響(例えば、走行路面の摩擦係数や横風などが車両Vにもたらす影響)を含んでいない。このため、予測横G値に基づいて舵角比を設定すると、実測横G値に基づいて舵角比を設定した場合と比べて、外乱の影響に応じて変動することのない、安定した良好な舵角比可変制御を実現することができる。   In addition, the predicted lateral G value does not include the influence of disturbance (for example, the influence caused by the friction coefficient of the traveling road surface, the cross wind, etc. on the vehicle V) unlike the measured lateral G value. For this reason, when the rudder angle ratio is set based on the predicted lateral G value, it is stable and does not fluctuate according to the influence of disturbance, compared to the case where the rudder angle ratio is set based on the actual lateral G value. Variable steering angle ratio control can be realized.

〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11の作用効果〕
第1の観点(請求項1に対応)に基づく車両用操舵装置11では、車両Vの転舵輪21a,21bを転舵する際に操作されるステアリングホイール(操舵部材)13と、ステアリングホイール(操舵部材)13に係る操舵角を検出する操舵角検出部41,45と、ステアリングホイール(操舵部材)13に対し機械的に切り離された状態で転舵輪21a,21bを転舵するための転舵機構17,25,27,29と、転舵輪21a,21bに係る転舵角を検出する転舵角検出部47,49と、車両Vの挙動に係る挙動情報を取得する予測横G値算出部(挙動情報取得部)61と、操舵角に対する転舵角の比である舵角比を設定する舵角比設定部63と、を備える。
舵角比設定部63は、舵角比を、予測横G値算出部(挙動情報取得部)61で取得した挙動情報に係る値(実測横G値または予測横G値)に基づいて設定する。
[Operational Effects of the Vehicle Steering Device 11 According to the Embodiment of the Present Invention]
In the vehicle steering device 11 based on the first aspect (corresponding to claim 1), a steering wheel (steering member) 13 that is operated when the steered wheels 21a and 21b of the vehicle V are steered, and a steering wheel (steering) Steering angle detectors 41 and 45 for detecting a steering angle related to the member 13 and a steering mechanism for turning the steered wheels 21a and 21b while being mechanically separated from the steering wheel (steering member) 13. 17, 25, 27, 29, steered angle detectors 47, 49 for detecting the steered angles associated with the steered wheels 21a, 21b, and a predicted lateral G value calculating unit (for acquiring behavior information relating to the behavior of the vehicle V) Behavior information acquisition unit) 61 and a steering angle ratio setting unit 63 that sets a steering angle ratio that is a ratio of a steering angle to a steering angle.
The rudder angle ratio setting unit 63 sets the rudder angle ratio based on the value (measured lateral G value or predicted lateral G value) related to the behavior information acquired by the predicted lateral G value calculation unit (behavior information acquisition unit) 61. .

第1の観点(請求項1に対応)に基づく車両用操舵装置11によれば、舵角比を、挙動情報に係る値(実測横G値または予測横G値)に基づいて設定したため、適切な舵角比の設定を簡易な構成で実現することができる。
ちなみに、実測横G値および予測横G値の両者を含む横G値は、舵角比を可変制御する際のパラメータとして従来用いてきた車速および操舵角との相関性が高く、車速および操舵角に係る情報を含む独立した情報として好適である。
According to the vehicle steering device 11 based on the first aspect (corresponding to claim 1), the steering angle ratio is set based on the value (actually measured lateral G value or predicted lateral G value) related to the behavior information. A simple steering angle ratio can be set with a simple configuration.
Incidentally, the lateral G value including both the actual lateral G value and the predicted lateral G value has a high correlation with the vehicle speed and the steering angle that have been conventionally used as parameters when the steering angle ratio is variably controlled. It is suitable as independent information including the information concerning.

また、第2の観点(請求項2に対応)に基づく車両用操舵装置11では、舵角比設定部63は、舵角比を、予測横G値算出部(挙動情報取得部)61で取得した挙動情報に係る値(実測横G値または予測横G値)が大きくなるにつれて大きくなる特性に設定する、構成を採用してもよい。   In the vehicle steering apparatus 11 based on the second aspect (corresponding to claim 2), the steering angle ratio setting unit 63 acquires the steering angle ratio by the predicted lateral G value calculation unit (behavior information acquisition unit) 61. A configuration may be adopted in which the characteristic is set to increase as the value (actually measured lateral G value or predicted lateral G value) related to the behavior information increases.

第2の観点(請求項2に対応)に基づく車両用操舵装置11によれば、舵角比を、挙動情報に係る値(実測横G値または予測横G値)が大きくなるにつれて大きくなる(クイックになる)特性に設定したため、運転者による緩慢な操舵が行われる段階では、操舵角に対する転舵角の変化に係る運転者の応答感を向上することができる。また、運転者による比較的急峻な操舵が行われる段階では、車両Vの挙動がアンダー・ステア傾向に陥る事態を未然に回避することができる。   According to the vehicle steering apparatus 11 based on the second aspect (corresponding to claim 2), the steering angle ratio increases as the value (actually measured lateral G value or predicted lateral G value) related to the behavior information increases ( Since the characteristic is set to be quick, the driver's responsiveness related to the change in the turning angle with respect to the steering angle can be improved at the stage where the driver performs a slow steering. In addition, it is possible to avoid a situation in which the behavior of the vehicle V falls into an under-steer tendency at a stage where the driver is steered relatively steeply.

また、第3の観点(請求項3に対応)に基づく車両用操舵装置11では、車両Vの横加速度を検出する横加速度検出部55を備え、予測横G値算出部(挙動情報取得部)61は、横加速度検出部55による車両Vの横加速度に係る検出値(実測横G値)を、挙動情報に係る値として取得する、構成を採用してもよい。   The vehicle steering apparatus 11 based on the third aspect (corresponding to claim 3) includes a lateral acceleration detection unit 55 that detects the lateral acceleration of the vehicle V, and includes a predicted lateral G value calculation unit (behavior information acquisition unit). 61 may adopt a configuration in which the lateral acceleration detection unit 55 acquires a detection value (measured lateral G value) related to the lateral acceleration of the vehicle V as a value related to behavior information.

第3の観点(請求項3に対応)に基づく車両用操舵装置11によれば、前記舵角比を、車両Vの横加速度に係る検出値(実測横G値)に基づいて設定したため、第1の観点(請求項1に対応)に基づく車両用操舵装置11と同様に、適切な舵角比の設定を簡易な構成で実現することができる。   According to the vehicle steering apparatus 11 based on the third aspect (corresponding to claim 3), the steering angle ratio is set based on the detected value (actual lateral G value) related to the lateral acceleration of the vehicle V. Similar to the vehicle steering apparatus 11 based on the first aspect (corresponding to claim 1), the setting of an appropriate steering angle ratio can be realized with a simple configuration.

また、第4の観点(請求項4に対応)に基づく車両用操舵装置11では、車両Vの速度を検出する車速検出部51を備え、予測横G値算出部(挙動情報取得部)61は、操舵角検出部41,45により検出された操舵角および車速検出部51により検出された車両Vの速度に基づく該車両の横加速度に係る予測値(予測横G値)を、挙動情報に係る値として取得する、構成を採用してもよい。   The vehicle steering apparatus 11 based on the fourth aspect (corresponding to claim 4) includes a vehicle speed detection unit 51 that detects the speed of the vehicle V, and a predicted lateral G value calculation unit (behavior information acquisition unit) 61 The predicted value (predicted lateral G value) related to the lateral acceleration of the vehicle based on the steering angle detected by the steering angle detecting units 41 and 45 and the speed of the vehicle V detected by the vehicle speed detecting unit 51 is related to the behavior information. You may employ | adopt the structure acquired as a value.

第4の観点(請求項4に対応)に基づく車両用操舵装置11によれば、前記舵角比を、車両Vの横加速度に係る予測値(予測横G値)に基づいて設定したため、第3の観点(請求項1に対応)に基づく車両用操舵装置11と比べて、高度な応答性が要請される舵角比の可変制御に係るケースに適合し、かつ、外乱の影響に応じて変動することのない、安定した良好な舵角比可変制御を実現することができる。   According to the vehicle steering apparatus 11 based on the fourth aspect (corresponding to claim 4), the steering angle ratio is set based on the predicted value (predicted lateral G value) related to the lateral acceleration of the vehicle V. Compared with the vehicle steering device 11 based on the third aspect (corresponding to claim 1), it is suitable for a case related to variable control of the steering angle ratio that requires high responsiveness, and according to the influence of disturbance. A stable and good steering angle ratio variable control that does not fluctuate can be realized.

そして、第5の観点(請求項5に対応)に基づく車両用操舵装置11では、舵角比設定部63は、挙動情報に係る値(予測横G値)が第1の所定値G1に至るまでは舵角比を漸増させる設定をし、挙動情報に係る値(予測横G値)が第1の所定値G1から該第1の所定値G1よりも大きい第2の所定値G2に至るまでは舵角比をほぼ一定に維持する設定をし、挙動情報に係る値(予測横G値)が第2の所定値G2から該第2の所定値G2よりも大きい第3の所定値G3に至るまでは舵角比を漸増させる設定をする、構成を採用してもよい。   In the vehicle steering apparatus 11 based on the fifth aspect (corresponding to claim 5), the steering angle ratio setting unit 63 has a value (predicted lateral G value) related to the behavior information reaching the first predetermined value G1. Until the steering angle ratio is set to gradually increase, the value (predicted lateral G value) related to the behavior information reaches from the first predetermined value G1 to the second predetermined value G2 that is larger than the first predetermined value G1. Sets the steering angle ratio to be substantially constant, and the value related to the behavior information (predicted lateral G value) is changed from the second predetermined value G2 to the third predetermined value G3 larger than the second predetermined value G2. You may employ | adopt the structure which sets to gradually increase a steering angle ratio until it reaches.

第5の観点(請求項5に対応)に基づく車両用操舵装置11によれば、運転者による緩慢な操舵が行われる段階では、操舵角に対する転舵角の変化に係る運転者の応答感を向上することができる。また、運転者による中間の操舵動作(緩慢でなく急峻でもない)が行われる段階では、操舵角に対する転舵角の変化が線形となるため、違和感のない円滑な操舵感を運転者に与えることができる。さらに、運転者による比較的急峻な操舵が行われる段階では、車両Vの挙動がアンダー・ステア傾向に陥る事態を未然に回避することができる。   According to the vehicle steering device 11 based on the fifth aspect (corresponding to claim 5), at the stage where the driver performs the slow steering, the driver's responsiveness related to the change of the turning angle with respect to the steering angle is obtained. Can be improved. In addition, when the driver performs an intermediate steering operation (not slow or steep), the change of the steering angle with respect to the steering angle is linear, so that a smooth steering feeling without a sense of incongruity is given to the driver. Can do. Furthermore, it is possible to avoid a situation in which the behavior of the vehicle V falls into an under-steer tendency when the driver is steered relatively steeply.

〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
[Other Embodiments]
The plurality of embodiments described above show examples of realization of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limitedly interpreted by these. This is because the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or main features thereof.

例えば、本発明の実施形態に係る説明において、遊星歯車機構31を有するクラッチ機構19を設ける例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。クラッチ機構19の構成は、操舵軸23および転舵軸25の間を結合しまたは切り離すことが可能であれば、いかなるものでも構わない。   For example, in the description according to the embodiment of the present invention, an example in which the clutch mechanism 19 having the planetary gear mechanism 31 is provided has been described, but the present invention is not limited to this example. The clutch mechanism 19 may have any configuration as long as the steering shaft 23 and the steered shaft 25 can be connected or disconnected.

また、本発明の実施形態に係る説明において、車両用操舵装置11は、その動作モードとして、SBWモード、EPSモード、および、マニュアルステアリングモードを有する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。その動作モードとして、SBWモードのみを有する(操舵軸23および転舵軸25の間が常時切り離されている)車両用操舵装置に対し、本発明を適用してもよい。   Further, in the description according to the embodiment of the present invention, the vehicle steering apparatus 11 has been described by taking the example of having the SBW mode, the EPS mode, and the manual steering mode as its operation mode. However, the present invention is not limited to this example. It is not limited to. As the operation mode, the present invention may be applied to a vehicle steering apparatus having only the SBW mode (the steering shaft 23 and the steered shaft 25 are always disconnected).

また、本発明の実施形態に係る説明において、本発明に係る“車速検出部”として車速センサ51を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。車速センサ51に代えて、車輪の回転速度を検出する車輪速センサを、本発明に係る“車速検出部”として採用してもよい。この場合、制御装置40は、車輪速センサで検出される車輪速信号に基づいて、車両Vの速度を算出すればよい。   Further, in the description according to the embodiment of the present invention, the vehicle speed sensor 51 is exemplified and described as the “vehicle speed detection unit” according to the present invention, but the present invention is not limited to this example. Instead of the vehicle speed sensor 51, a wheel speed sensor that detects the rotational speed of the wheel may be employed as the “vehicle speed detection unit” according to the present invention. In this case, the control device 40 may calculate the speed of the vehicle V based on the wheel speed signal detected by the wheel speed sensor.

最後に、本発明の実施形態に係る説明において、車速および操舵角に基づいて予測横G値を算出する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。予測横G値算出部61は、例えば、ナビゲーション装置の走行経路案内情報を通して得られる走行路の曲率半径および車速に基づいて、車両Vに発生すると予測される横加速度(予測横G値)を算出する構成を採用してもよい。   Finally, in the description according to the embodiment of the present invention, an example in which the predicted lateral G value is calculated based on the vehicle speed and the steering angle has been described, but the present invention is not limited to this example. The predicted lateral G value calculation unit 61 calculates a lateral acceleration (predicted lateral G value) that is predicted to occur in the vehicle V based on, for example, the radius of curvature of the travel route obtained through the travel route guidance information of the navigation device and the vehicle speed. You may employ | adopt the structure to do.

11 車両用操舵装置
13 ステアリングホイール(操舵部材)
17 転舵装置(転舵機構)
21a,21b 転舵輪
25 転舵軸(転舵機構)
27 ラック軸(転舵機構)
29 転舵モータ(転舵機構)
41 操舵角センサ(操舵角検出部)
45 操舵反力モータレゾルバ(操舵角検出部)
51 車速センサ(車速検出部)
55 横加速度センサ(横加速度検出部)
61 予測横G値算出部(挙動情報取得部)
63 舵角比設定部
V 車両
11 Steering device for vehicle 13 Steering wheel (steering member)
17 Steering device (steering mechanism)
21a, 21b Steering wheel 25 Steering shaft (steering mechanism)
27 Rack shaft (steering mechanism)
29 Steering motor (steering mechanism)
41 Steering angle sensor (steering angle detector)
45 Steering reaction force motor resolver (steering angle detector)
51 Vehicle speed sensor (vehicle speed detector)
55 Lateral acceleration sensor (lateral acceleration detector)
61 Predicted lateral G value calculation unit (behavior information acquisition unit)
63 Rudder angle ratio setting part V Vehicle

Claims (5)

車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材と、
前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記操舵部材に対し機械的に切り離された状態で前記転舵輪を転舵するための転舵機構と、
前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、
前記車両の挙動に係る挙動情報を取得する挙動情報取得部と、
前記操舵角に対する前記転舵角の比である舵角比を設定する舵角比設定部と、を備え、
前記舵角比設定部は、前記舵角比を、前記挙動情報取得部で取得した前記挙動情報に基づいて設定する、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
A steering member operated when turning the steered wheels of the vehicle;
A steering angle detector that detects a steering angle of the steering member;
A steering mechanism for steering the steered wheels in a state of being mechanically separated from the steering member;
A turning angle detector for detecting a turning angle associated with the steered wheel;
A behavior information acquisition unit for acquiring behavior information relating to the behavior of the vehicle;
A steering angle ratio setting unit that sets a steering angle ratio that is a ratio of the steering angle to the steering angle, and
The rudder angle ratio setting unit sets the rudder angle ratio based on the behavior information acquired by the behavior information acquisition unit,
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
請求項1に記載の車両用操舵装置であって、
前記舵角比設定部は、前記舵角比を、前記挙動情報取得部で取得した前記挙動情報に係る値が大きくなるにつれて大きくなる特性に設定する、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering device according to claim 1,
The rudder angle ratio setting unit sets the rudder angle ratio to a characteristic that increases as the value related to the behavior information acquired by the behavior information acquisition unit increases.
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
請求項1に記載の車両用操舵装置であって、
前記車両の横加速度を検出する横加速度検出部を備え、
前記挙動情報取得部は、前記横加速度検出部による前記車両の横加速度に係る検出値を、前記挙動情報に係る値として取得する、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering device according to claim 1,
A lateral acceleration detector for detecting the lateral acceleration of the vehicle;
The behavior information acquisition unit acquires a detection value related to the lateral acceleration of the vehicle by the lateral acceleration detection unit as a value related to the behavior information.
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
請求項1に記載の車両用操舵装置であって、
前記車両の速度を検出する車速検出部を備え、
前記挙動情報取得部は、前記操舵角検出部により検出された前記操舵角および前記車速検出部により検出された前記車両の速度に基づく該車両の横加速度に係る予測値を、前記挙動情報に係る値として取得する、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering device according to claim 1,
A vehicle speed detector for detecting the speed of the vehicle;
The behavior information acquisition unit relates a predicted value related to a lateral acceleration of the vehicle based on the steering angle detected by the steering angle detection unit and the speed of the vehicle detected by the vehicle speed detection unit to the behavior information. Get as value,
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
請求項1、3、または、4のいずれか一項に記載の車両用操舵装置であって、
前記舵角比設定部は、
前記挙動情報に係る値が第1の所定値に至るまでは前記舵角比を漸増させる設定をし、
前記挙動情報に係る値が前記第1の所定値から該第1の所定値よりも大きい第2の所定値に至るまでは前記舵角比をほぼ一定に維持する設定をし、
前記挙動情報に係る値が前記第2の所定値から該第2の所定値よりも大きい第3の所定値に至るまでは前記舵角比を漸増させる設定をする、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1, 3, and 4,
The rudder angle ratio setting unit
Until the value relating to the behavior information reaches a first predetermined value, the steering angle ratio is set to gradually increase,
The steering angle ratio is set to be substantially constant until the value related to the behavior information reaches the second predetermined value larger than the first predetermined value from the first predetermined value,
The steering angle ratio is set to be gradually increased until the value related to the behavior information reaches the third predetermined value that is larger than the second predetermined value from the second predetermined value.
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
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