JP2012116430A - 操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】例えばスラント路を車両が直進走行する際、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行う。
【解決手段】操舵装置は、運転者が操舵ハンドルを操作する操作量に基づいて、車両が走行する道路の道路幅を特定する第1特定手段と、道路の道路幅方向の傾きを特定する第2特定手段と、特定された道路幅と特定された傾きとに基づいて、運転者による車両の操舵をアシストするためのアシストトルクを制御する制御手段とを備える。
【選択図】図2
【解決手段】操舵装置は、運転者が操舵ハンドルを操作する操作量に基づいて、車両が走行する道路の道路幅を特定する第1特定手段と、道路の道路幅方向の傾きを特定する第2特定手段と、特定された道路幅と特定された傾きとに基づいて、運転者による車両の操舵をアシストするためのアシストトルクを制御する制御手段とを備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、車両に搭載され、運転者による操舵ハンドルの操作に応じて転舵輪を転舵する操舵装置の技術分野に関する。
この種の操舵装置に関して、例えば特許文献1には、ナビゲーション装置の道路地図情報から車両の前方の道路環境(例えば道幅など)を取得し、この取得した道路環境に応じて、モータによって発生させるアシスト力の調整を行う技術が開示されている。また、例えば特許文献2には、車載カメラにより撮像された画像に基づいて車両の進行方向の道路の道路幅方向の路面傾斜を算出し、この算出した路面傾斜に応じて、モータの動作量を制御する技術が開示されている。また、例えば特許文献3には、ナビゲーションシステムから、車両が走行する道路の幅方向の傾きを検出し、この検出した傾きに応じて、操舵トルクを制御する技術が開示されている。また、例えば特許文献4には、操舵保舵時の保舵力低減・安定性向上を図るために、操舵角や車速に応じた付加摩擦トルクをステアリング(即ち、操舵ハンドル)に付与する技術が開示されている。
運転者の知覚特性は、運転者によって異なる場合があり、道路環境に対する感じ方(例えば道路幅が狭いと感じるか広いと感じるか)は、運転者によって異なる場合がある。しかしながら、前述した例えば特許文献1から4に開示された技術では、運転者の知覚特性が考慮されていないため、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行うことができないおそれがあるという技術的問題点がある。
一方、道路幅方向に傾斜した道路(以下「スラント路」と適宜称する)を車両が直進走行する場合には、道路幅方向の傾斜(即ち、勾配)の下方側に向かう重力成分が車両に作用するので、意図する操舵角に運転者が操舵ハンドルを保持する(即ち、保舵する)ことが負担になるおそれがある。
本発明は、例えば前述した問題点に鑑みなされたものであり、例えばスラント路を車両が直進走行する際、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行うことが可能な操舵装置を提供することを課題とする。
本発明の操舵装置は上記課題を解決するために、車両に搭載され、運転者による操舵ハンドルの操作に応じて転舵輪を転舵する操舵装置であって、前記運転者が前記操舵ハンドルを操作する操作量に基づいて、前記車両が走行する道路の道路幅を特定する第1特定手段と、前記道路の道路幅方向の傾きを特定する第2特定手段と、前記特定された道路幅と前記特定された傾きとに基づいて、前記運転者による前記車両の操舵をアシストするためのアシストトルクを制御する制御手段とを備える。
本発明の操舵装置によれば、例えば車両の走行時に、第1特定手段は、運転者が操舵ハンドルを操作する操作量(例えば操舵角、操舵トルク、操舵速度などの値、或いは、これらから算出される算出値、或いは、これらの経時変化や周波数変化など)に基づいて、車両が走行する道路の道路幅を特定する。ここで、通常、運転者は、その視覚によって認識する道路の道路幅に応じて、無意識に或いは意識的に、操舵ハンドルの操作量を変化させる。即ち、運転者が操舵ハンドルを操作する操舵量(言い換えれば、運転者による操舵ハンドルの操作量)は、運転者が意識するしないにかかわらず、道路の道路幅によって変化する。つまり、操舵ハンドルの操作量は、道路幅によって変化する。よって、操舵ハンドルの操作量と道路幅との関係を例えば実験等により予め取得しておくことで、操舵ハンドルの操作量の変化に基づいて道路幅を特定することが可能になる。例えば、車両が走行する道路の道路幅が比較的広い場合には、操舵ハンドルの操作量は比較的小さく、車両が走行する道路の道路幅が比較的狭い場合には、操舵ハンドルの操作量は比較的大きいということが本願発明者らの実験により確認されている。よって、操舵ハンドルの操作量が比較的小さい場合には、道路幅が比較的広いと特定することができ、操舵ハンドルの操作量が比較的大きい場合には、道路幅が比較的狭いと特定することができる。
第2特定手段は、例えば車両に作用する横力(即ち、横G)に基づいて、車両が走行する道路の道路幅方向の傾きを特定する。なお、例えば、車両が道路を直進走行する場合には、車両が走行する道路の道路幅方向の傾きが大きいほど、この傾きの下方側に向かって車両に作用する横力が大きくなる。よって、車両に作用する横力に基づいて、車両が走行する道路の道路幅方向の傾きを特定することができる。
制御手段は、第1特定手段によって特定された道路幅と第2特定手段によって特定された傾きとに基づいて、運転者による車両の操舵をアシストするためのアシストトルクを制御する。具体的には、例えば、制御手段は、第2特定手段によって特定された傾きが所定の閾値以上である場合には、第1特定手段によって特定された道路幅が狭いほどアシストトルクを大きくする。よって、例えば、道路幅方向に傾斜した道路(即ち、スラント路)を車両が直進走行する際、運転者が操舵ハンドルを保持しやすくすること(即ち、保舵しやすくすること)ができる。言い換えれば、車両がスラント路を直進走行する場合に、保舵するために運転者が操舵ハンドルに付与すべき操舵トルク(以下「保舵トルク」と適宜称する)を小さくすることができ、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。なお、「アシストトルク」は、運転者による車両の操舵をアシストするために、例えばモータ等から転舵輪に付与するトルクであり、基本的には、運転者によって操舵ハンドルに付与される操舵トルクに基づいて定められる。
ここで、仮に何らの対策も施さなければ、車両がスラント路を直進走行中である場合には、道路の道路幅方向の傾きに起因して、車両に、道路幅方向の傾きの下方側に向かう重力成分が生じるため、道路幅方向の傾きの下方側に対応する操舵角方向に操舵ハンドルが回転しやすくなり、運転者が操舵ハンドルを保持しにくくなってしまうおそれがある。即ち、運転者の操舵フィーリングが悪化してしまうおそれがある。更に、道路の道路幅が狭いほど、車両の操舵フィーリングはより重要になる。
本発明では、前述したように、第1特定手段によって特定された道路幅と第2特定手段によって特定された傾きとに基づいて、アシストトルクを制御するので、例えば、車両がスラント路を直進走行中である場合における運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。ここで本発明では特に、車両が走行する道路の道路幅を、運転者による操舵ハンドルの操作量に基づいて特定する。言い換えれば、運転者による操舵ハンドルの操作の特性(即ち、運転者の操舵特性)に基づいて道路の道路幅を特定する。よって、第1特定手段によって特定された道路の道路幅には、運転者の知覚特性に応じた操舵特性が反映されている。したがって、第1特定手段によって特定された道路幅に応じてアシストトルクを制御することで、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行うことができる。
以上説明したように、本発明の操舵装置によれば、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行うことができ、例えば、スラント路を車両が直進走行する際における車両の操舵フィーリングを向上させることができる。
本発明の操舵装置の一態様では、前記第1特定手段は、前記道路幅を狭い道路幅及び広い道路幅のいずれかとして特定し、前記制御手段は、前記特定された道路幅が前記狭い道路幅である場合には、前記特定された道路幅が前記広い道路幅である場合よりも前記アシストトルクを大きくする。
この態様によれば、例えば車両が狭い道路幅のスラント路を直進走行している場合における運転者の操舵フィーリングを確実に向上させることができる。ここで特に、道路幅が狭い場合に、道路幅が広い場合よりもアシストトルクが大きくなることで、保舵トルクが小さくなり、運転者は操舵ハンドルを保持しやすいと感じることができる。
なお、制御手段は、例えば、第2特定手段によって特定された傾きが所定の閾値以上である場合には、車両が走行している道路がスラント路であると判定することができ、第2特定手段によって特定された傾きが所定の閾値よりも小さい場合には、車両が走行している道路がスラント路でないと判定することができる。
本発明の操舵装置の他の態様では、前記制御手段は、前記特定された道路幅が狭いほど、前記アシストトルクを大きくする。
この態様によれば、例えば車両がスラント路を直進走行している場合における運転者の操舵フィーリングをより確実に向上させることができる。
本発明の操舵装置の他の態様では、前記制御手段は、前記アシストトルクの基本となる基本アシストトルクを、前記操舵ハンドルに付与される操舵トルク及び前記車両の車速に基づいて設定する第1設定手段と、前記特定された道路幅と前記特定された傾きとに基づいて、前記設定された基本アシストトルクを補正する第1補正手段とを有する。
この態様によれば、第1設定手段によって設定された基本アシストトルクが道路幅と道路幅方向の傾きとに基づいて第1補正手段によって補正されることにより、アシストトルクが設定される。よって、例えば車両がスラント路を直進走行している場合において、道路幅と道路幅方向の傾きとに適したアシストトルクを発生させることができ、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
前述した制御手段が第1設定手段及び第1補正手段を有する態様では、前記第1補正手段は、前記特定された道路幅が狭いほど、前記基本アシストトルクの大きさが大きくなるように、且つ、前記特定された傾きが大きいほど、前記基本アシストトルクの大きさが大きくなるように、前記基本アシストトルクを補正する。
この態様によれば、例えば車両がスラント路を直進走行している場合において、道路幅と道路幅方向の傾きとにより適したアシストトルクを発生させることができ、運転者の操舵フィーリングをより確実に向上させることができる。
本発明の操舵装置の他の態様では、前記制御手段は、摩擦抵抗を模擬する付加摩擦トルクを、前記操舵ハンドルに付与された操舵角と前記車両の車速とに基づいて設定する第2設定手段と、前記特定された道路幅と前記特定された傾きとに基づいて、前記設定された付加摩擦トルクを補正する第2補正手段とを有し、前記補正された付加摩擦トルクが前記操舵ハンドルに発生するように、前記アシストトルクを制御する。
この態様によれば、例えば車両がスラント路を直進走行している場合において、道路幅と道路幅方向の傾きとに適した付加摩擦トルクを操舵ハンドルに発生させることができ、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。なお、本発明に係る「付加摩擦トルク」とは、操舵ハンドルから転舵輪に至る操舵系に生ずる摩擦抵抗を模擬して操舵ハンドルに発生させるトルクであり、運転者による操舵ハンドルの操舵方向とは反対方向に作用するトルクである。
前述した制御手段が第2設定手段及び第2補正手段を有する態様では、前記第2補正手段は、前記特定された道路幅が狭いほど、前記付加摩擦トルクの大きさが大きくなるように、且つ、前記特定された傾きが大きいほど、前記付加摩擦トルクの大きさが大きくなるように、前記付加摩擦トルクを補正する。
この態様によれば、例えば車両がスラント路を直進走行している場合において、道路幅と道路幅方向の傾きとにより適した付加摩擦トルクを操舵ハンドルに発生させることができ、運転者の操舵フィーリングをより確実に向上させることができる。
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
<第1実施形態>
第1実施形態に係る操舵装置について、図1から図12を参照して説明する。
第1実施形態に係る操舵装置について、図1から図12を参照して説明する。
先ず、本実施形態に係る操舵装置を備えた車両の全体構成について、図1を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る操舵装置を備えた車両の全体構成を示すブロック図である。
図1に示すように、車両1は、前輪5と、前輪5を操舵するための操舵装置10とを備えている。操舵装置10は、ステアリングホイール11の操作に応じて前輪5を転舵する電動パワーステアリング(EPS:Electric Power Steering)装置であり、ステアリングホイール11と、ステアリングシャフト12と、ピニオンシャフト19と、操舵角センサ13と、トルクセンサ14と、モータ15と、ラックアンドピニオン機構16と、タイロッド17と、ナックルアーム18と、車速センサ41と、横Gセンサ42と、ヨーレートセンサ43と、コントローラ100とを備えている。
ステアリングホイール11は、本発明に係る「操舵ハンドル」の一例であり、車両1を旋回等させるために運転者(ドライバ)によって操作される。ステアリングホイール11は、ステアリングシャフト12及びピニオンシャフト19を介して、ラックアンドピニオン機構16に接続されている。ステアリングシャフト12には、操舵角センサ13及びトルクセンサ14が設けられている。
操舵角センサ13は、運転者によるステアリングホイール11の操作に対応する操舵角SWA(即ち、ステアリングホイール11の回転角度)を検出する。操舵角センサ13は、検出した操舵角SWAに対応する検出信号をコントローラ100に供給する。
トルクセンサ14は、ステアリングホイール11を介してステアリングシャフト12に付与される操舵トルクSWTを検出する。トルクセンサ22は、検出した操舵トルクSWTに対応する検出信号をコントローラ100に供給する。
ピニオンシャフト19は、その一端がラックアンドピニオン機構16に連結されており、その他端がトルクセンサ14を介してステアリングシャフト12に連結されている。ピニオンシャフト19は、ステアリグシャフト12と同一方向に回転することが可能に構成されている。ピニオンシャフト19には、モータ15が設けられている。
モータ15は、減速機や電動モータなどによって構成されており、コントローラ100による制御下で、ピニオンシャフト19にトルクを付与する。モータ15がピニオンシャフト19に付与するトルクは、本発明に係る「アシストトルク」の一例である。以下、モータ15がピニオンシャフト19に付与するトルクを「アシストトルク」と適宜称する。
車速センサ41は、車両1の車速を検出し、検出した車速Vに対応する検出信号をコントローラ100に供給する。
横Gセンサ42は、車両1に働く横G(即ち、車幅方向に働く力)を検出し、検出した横Gに対応する検出信号をコントローラ100に供給する。
ヨーレートセンサ43は、車両1のヨーレート(即ち、旋回方向への回転角の変化速度)を検出し、検出したヨーレートに対応する検出信号をコントローラ100に供給する。
ラックアンドピニオン機構16は、ラックやピニオンによって構成されており、ステアリングシャフト12からピニオンシャフト19を介して回転が伝達されて動作する。ラックアンドピニオン機構16には、タイロッド17及びナックルアーム18が連結されており、ナックルアーム18には、前輪5が連結されている。この場合、タイロッド17及びナックルアーム18がラックアンドピニオン機構16によって動作されることにより、ナックルアーム18に連結された前輪5が転舵されることとなる。
コントローラ100は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備えた電子制御ユニットである。コントローラ100は、モータ15がピニオンシャフト19に付与すべきアシストトルクを設定し、設定されたアシストトルクがピニオンシャフト19に付与されるようにモータ15を制御するアシストトルク制御を行う。コントローラ100は、本発明に係る「第1特定手段」、「第2特定手段」及び「制御手段」として機能する。なお、後に詳細に説明するが、本実施形態では特に、コントローラ100は、操舵角センサ13及びトルクセンサ14の各々から供給される検出信号に基づいて、ステアリングホイール11の単位時間当たりの操作量である操舵仕事率Pを算出し、この算出された操舵仕事率Pに基づいて、車両1が走行する道路の道路幅を判定する道幅判定処理を行う。更に、コントローラ100は、横Gセンサ42及びヨーレートセンサ43の各々から供給される検出信号に基づいて、車両1がスラント路(即ち、道路幅方向に傾斜した道路)を直進走行中であるか否かを判定する。
次に、本実施形態に係るアシストトルク制御について、図2から図9を参照して説明する。
図2は、本実施形態に係るアシストトルク制御の流れを概念的に示すフローチャートである。
本実施形態に係るアシストトルク制御では、車両1がスラント路を直進走行している場合と、それ以外の場合とで異なる制御が行われる。即ち、本実施形態では、車両1がスラント路を直進走行している場合には、後述するスラント路専用アシストトルク制御が行われ、それ以外の場合には、通常のアシストトルク制御が行われる。つまり、スラント路専用アシストトルク制御が行われる場合以外には、基本的には、通常のアシストトルク制御が行われる。なお、通常のアシストトルク制御としては、一般的に行われる各種のアシストトルクの制御を適用することができる。
図2において、本実施形態に係るアシストトルク制御では、先ず、道幅判定処理がコントローラ100によって行われる(ステップS10)。
図3は、道幅判定処理の流れを概念的に示すフローチャートである。
図3において、道幅判定処理では、先ず、初期設定がコントローラ100によって行われる(ステップS110)。具体的には、コントローラ100は、後述する所定の閾値SWAt及びSWTt、所定の判定基準値Pt、不感帯Dの幅δ、所定時間Ta、並びに道幅判定値に所定の初期値を設定する。例えば、コントローラ100は、道幅判定値に初期値として「広い」を設定する。
次に、入力信号の取得がコントローラ100によって行われる(ステップS120)。具体的には、コントローラ100は、入力信号として操舵角SWAに対応する検出信号及び操舵トルクSWTに対応する検出信号を、それぞれ、操舵角センサ13及びトルクセンサ14から取得する。なお、操舵角SWAに関する情報は、操舵角センサ13に代えて、EPSモータ(即ち、モータ15)の回転角や、タイヤ切れ角(即ち、前輪5の転舵角)から取得されてもよい。
コントローラ100による入力信号の取得は、所定のサンプリング時間Ts毎に行われる。この際、コントローラ100は、操舵角SWAをサンプリング時間Tsで除算することにより、操舵速度SWVを算出する。即ち、コントローラ100は、操舵速度SWVを、次式(1)に従って算出する。
操舵速度SWV=(操舵角SWA(n)−操舵角SWA(n−1))/サンプリング時間Ts ・・・(1)
但し、nは自然数であり、操舵角SWA(n)は、n番目に取得された操舵角SWAを表わしている。
但し、nは自然数であり、操舵角SWA(n)は、n番目に取得された操舵角SWAを表わしている。
なお、入力信号の取得が行われる際、入力信号の高周波成分を除去するローパスフィルタ処理が行われる。
次に、操舵仕事率Pがコントローラ100によって算出される(ステップS130)。即ち、コントローラ100は、操舵トルクSWT及び操舵速度SWVに基づいて操舵仕事率Pを算出する。操舵仕事率Pは、運転者によってステアリングホイール11に単位時間当たりになされる仕事を意味する。
具体的には、コントローラ100は、先ず、現時点から所定時間Taだけ過去までにサンプリング時間Ts毎に取得した操舵トルクSWT及び操舵速度SWVの各々の平均値SWTmean及びSWVmeanを算出する。次に、操舵トルクSWTと平均値SWTmeanとの差の絶対値の所定時間Taにおける平均値SWTa、及び操舵速度SWVと平均値SWVmeanとの差の絶対値の所定時間Taにおける平均値SWVaを算出する。次に、平均値SWTaと平均値SWVaとを乗算することにより操舵仕事率Pを算出する。即ち、コントローラ100は、操舵仕事率Pを次式(2)に従って算出する。
操舵仕事率P=操舵トルクの平均値SWTa×操舵角の平均値SWVa ・・・(2)
つまり、コントローラ100は、現時点から所定時間Taだけ過去までに取得した操舵トルクSWT及び操舵速度SWVの各々についての変化量(或いは変動量)の平均値を算出し、算出した平均値の積を操舵仕事率Pとして算出する。
つまり、コントローラ100は、現時点から所定時間Taだけ過去までに取得した操舵トルクSWT及び操舵速度SWVの各々についての変化量(或いは変動量)の平均値を算出し、算出した平均値の積を操舵仕事率Pとして算出する。
次に、操舵仕事率Pが判定基準値Pt+δ/2以上であるか否かがコントローラ100によって判定される(ステップS140)。
図4は、本実施形態に係る道幅判定処理を説明するための図であり、コントローラ100が取得する操舵角SWA及び操舵トルクSWT、並びにコントローラ100が算出する操舵仕事率Pの各々の経時変化の一例を示している。なお、本実施形態では、図4に示すように、操舵角SWAの方向及び操舵トルクSWTの方向をそれぞれ正負で表わし、例えば、正値をステアリングホイール11の左回転方向とし、負値をステアリングホイール11の右回転方向とする。
即ち、図3及び図4において、コントローラ100は、現時点Tpにおいて、操舵仕事率Pが判定基準値Pt+δ/2以上であるか否かを判定する(ステップS140)。つまり、コントローラ100は、次式(3)が成立するか否かを判定する。
操舵仕事率P≧判定基準値Pt+δ/2 ・・・(3)
ここで、判定基準値Ptは、車両1が走行する道路の道路幅が広いか狭いかを区別する境となる操舵仕事率Pの値であり、例えば実験等により予め設定される。具体的には、判定基準値Ptは、車両1が走行する道路の道路幅が狭いと判定することができる最小の操舵仕事率Pとして設定される。ここで、車両1が走行する道路の道路幅が広い場合には、操舵仕事率Pは小さく、車両1が走行する道路の道路幅が狭い場合には、操舵仕事率Pは大きいということが本願発明者らの実験により確認されている。よって、操舵仕事率Pの経時変化に基づいて、車両1が走行する道路の道路幅の経時変化を検出することができる。したがって、本実施形態では、予め実験等により、操舵仕事率Pに有意差がある互いに異なる2つの道路幅について、一方を広い道路幅、他方を狭い道路幅に設定するとともに、これら広い道路幅及び狭い道路幅を区別することが可能な操舵仕事率Pを判定基準値Ptとして設定している。
ここで、判定基準値Ptは、車両1が走行する道路の道路幅が広いか狭いかを区別する境となる操舵仕事率Pの値であり、例えば実験等により予め設定される。具体的には、判定基準値Ptは、車両1が走行する道路の道路幅が狭いと判定することができる最小の操舵仕事率Pとして設定される。ここで、車両1が走行する道路の道路幅が広い場合には、操舵仕事率Pは小さく、車両1が走行する道路の道路幅が狭い場合には、操舵仕事率Pは大きいということが本願発明者らの実験により確認されている。よって、操舵仕事率Pの経時変化に基づいて、車両1が走行する道路の道路幅の経時変化を検出することができる。したがって、本実施形態では、予め実験等により、操舵仕事率Pに有意差がある互いに異なる2つの道路幅について、一方を広い道路幅、他方を狭い道路幅に設定するとともに、これら広い道路幅及び狭い道路幅を区別することが可能な操舵仕事率Pを判定基準値Ptとして設定している。
図4に示すように、判定基準値Ptに対して、幅δを有する不感帯Dが設定されている。不感帯Dは、操舵仕事率Pが判定基準値Ptよりも大きいか否かの判定を行わない操舵仕事率Pの範囲として設定されている。不感帯Dは、判定基準値Ptを中心値として幅δを有している。即ち、不感帯Dの上限値は、判定基準値Ptと幅δ/2(即ち、不感帯Dの幅δの1/2倍)とを加算した値であり、不感帯Dの下限値は、判定基準値Ptから幅δ/2を減算した値である。
操舵仕事率Pが判定基準値Pt+δ/2以上であると判定された場合には(ステップS140:YES)、コントローラ100によって、車両1が走行している道路の道路幅が狭いと判定され、道幅判定値が「狭い」に設定される(ステップS160)。
ここで、道幅判定値は、コントローラ100によって判定された道路幅を示す値であり、道路幅が狭いと判定された場合には「狭い」に設定され、道路幅が広いと判定された場合には「広い」に設定される。なお、前述したように、初期設定(ステップS110)では、道幅判定値に「広い」が設定される。
他方、操舵仕事率Pが判定基準値Pt+δ/2以上でない(即ち、操舵仕事率Pが判定基準値Pt+δ/2よりも小さい)と判定された場合には(ステップS140:NO)、操舵仕事率Pが判定基準値Pt−δ/2以下であるか否かがコントローラ100によって判定される(ステップS150)。
即ち、図4において、コントローラ100は、現時点Tpにおいて、操舵仕事率Pが判定基準値Pt−δ/2以下であるか否かを判定する(ステップS150)。つまり、コントローラ100は、次式(4)が成立するか否かを判定する。
操舵仕事率P≦判定基準値Pt−δ/2 ・・・(4)
操舵仕事率Pが判定基準値Pt−δ/2以下であると判定された場合には(ステップS150:YES)、コントローラ100によって、車両1が走行している道路の道路幅が広いと判定され、道幅判定値が「広い」に設定される(ステップS170)。
操舵仕事率Pが判定基準値Pt−δ/2以下であると判定された場合には(ステップS150:YES)、コントローラ100によって、車両1が走行している道路の道路幅が広いと判定され、道幅判定値が「広い」に設定される(ステップS170)。
他方、操舵仕事率Pが判定基準値Pt−δ/2以下でない(即ち、操舵仕事率Pが判定基準値Pt−δ/2よりも大きい)と判定された場合には(ステップS150:NO)、コントローラ100によって道幅判定値はそのまま維持される。
なお、判定基準値Ptは車速に応じてコントローラ100によって変更されてもよい。この場合には、車両1が走行する道路の道路幅が広いか狭いかの判定を、操舵仕事率Pに基づいてより精度良く行うことができる。
本実施形態では、前述したように、判定基準値Ptに対して不感帯Dが設定されているので、実際の道路の道路幅が変化していないにもかかわらず、コントローラ100による道路幅の判定結果が変化するのを防ぐことができる。
以上のように、道幅判定処理では、車両1が走行している道路の道路幅の判定が行われ、道路幅判定値は、車両1が走行している道路の道路幅に応じて「広い」又は「狭い」に設定される。
図2に戻り、道幅判定処理(ステップS10)が行われた後には、道幅判定値が「狭い」に設定されているか否かがコントローラ100によって判定される(ステップS20)。
道幅判定値が「狭い」に設定されていないと判定された場合には(ステップS20:NO)、所定時間後に再び道幅判定処理が行われる(ステップS10)。
道幅判定値が「狭い」に設定されていると判定された場合には(ステップS20:YES)、車両1がスラント路を直進走行中であるか否かがコントローラ100によって判定される(ステップS30)。即ち、コントローラ100は、車両1が直進走行中であり、かつ、車両1が走行する道路がスラント路であるか否かを判定する。以下、車両1がスラント路を直進走行中であるか否かを判定する処理(即ち、ステップS30に係る処理)を「スラント路直進走行判定処理」と適宜称する。
図5は、スラント路直進走行判定処理を説明するための図であり、コントローラ100が横Gセンサ42及びヨーレートセンサ43から夫々取得する横G及びヨーレートの各々の経時変化の一例を示している。なお、本実施形態では、図5に示すように、横Gの方向及びヨーレートの方向を正負で表わし、例えば、正値を車両1の左方向或いは左旋回方向とし、負値を車両1の右方向或いは右旋回方向とする。例えば、右下がりの傾斜を有するスラント路を車両1が走行する場合には、車両1には右方向に向かう横Gが働くため、横Gは負値となり、左下がりの傾斜を有するスラント路を車両1が走行する場合には、車両1には左方向に向かう横Gが働くため、横Gは正値となる。
図5において、コントローラ100は、ヨーレートセンサ43によって検出されるヨーレートと、横Gセンサ42によって検出される横Gとに基づいて、車両1がスラント路を直進走行中であるか否かを判定する。より具体的には、コントローラ100は、ヨーレートセンサ43によって検出されるヨーレートの大きさが所定の閾値YRa以下であって、横Gセンサ42によって検出される横Gの大きさが所定の閾値LGa以上である状態が所定時間Tb以上継続する場合に、車両1がスラント路を直進走行中であると判定する。なお、車両1がスラント路を直進走行中であるか否かを判定する方法としては他の判定方法を用いてもよい。
図2に戻り、車両1がスラント路を直進走行中でないと判定された場合には(ステップS30:NO)、所定時間後に再び道幅判定処理が行われる(ステップS10)。
車両1がスラント路を直進走行中であると判定された場合には(ステップS30:YES)、スラント路専用アシストトルク制御が行われる(ステップS40)。
図6は、スラント路専用アシストトルク制御を概念的に示す図である。
図6において、コントローラ100は、基本アシストトルク設定部110と、ゲイン設定部120及び130と、付加摩擦トルク設定部140と、ゲイン設定部150及び160とを有している。
基本アシストトルク設定部110は、車速V及び操舵トルクSWTに基づいて基本アシストトルクを設定する。ここで、基本アシストトルクは、モータ15がピニオンシャフト19に付与すべきアシストトルクの基本となる量である。基本アシストトルク設定部110は、車速V及び操舵トルクSWTと基本アシストトルクとの関係を規定するマップを有しており、このマップを参照することにより、基本アシストトルクを設定する。基本アシストトルク設定部110は、例えば、操舵トルクSWTが大きいほど基本アシストトルクを大きな値に設定し、車速Vが低いほど基本アシストトルクを大きな値に設定する。コントローラ100は、基本アシストトルク設定部110によって設定された基本アシストトルクを、後述するゲインGa1やGa2或いは付加摩擦トルクなどに基づいて補正することにより、モータ15がピニオンシャフト19に付与すべきアシストトルクを設定する。
ゲイン設定部120は、車両1が直進走行するスラント路の道路幅方向の傾き(即ち、スラント勾配)に応じて、ゲインGa1を設定する。スラント勾配は、横Gセンサ42によって検出される横Gに基づいて算出される。ゲイン設定部120は、スラント勾配とゲインGa1との関係を規定するマップMa1を有しており、このマップMa1及びスラント勾配に基づいてゲインGa1を設定する。具体的には、ゲイン設定部120は、スラント勾配が大きいほどゲインGa1を大きな値に設定する。なお、ゲインGa1は1以上の値に設定される。
ゲイン設定部130は、車両1が直進走行するスラント路の道路幅(即ち、道幅)に応じて、ゲインGa2を設定する。ゲイン設定部130は、道幅とゲインGa2との関係を規定するマップMa2を有しており、このマップMa2及び道幅に基づいてゲインGa2を設定する。具体的には、ゲイン設定部130は、道幅が狭いほどゲインGa2を大きな値に設定する。ここで、車両1が直進走行する道路の道幅は、操舵仕事率Pに基づいて特定することができる。例えば、互いに道幅が異なる複数の道路について、車両1が直進走行する際の操舵仕事率Pの平均値を予め実験等により取得しておき、道幅と操舵仕事率Pの平均値との関係を示すマップを作成しておくことで、走行中に算出した操舵仕事率Pに基づいて、走行中の道路の道幅を特定することができる。
付加摩擦トルク設定部140は、操舵角SWT及び車速Vに基づいて付加摩擦トルクを設定する。付加摩擦トルクは、ステアリングホイール11から前輪5に至る操舵系に生ずる摩擦抵抗を模擬してステアリングホイール11に発生させるトルクであり、運転者によるステアリングホイール11の操舵方向とは反対方向に作用するトルクである。
具体的には、付加摩擦トルク設定部140は、先ず、操舵角SWA及び車速Vに基づいて、ステアリングホイール11に付与すべき摩擦トルクTtを求める。次に、付加摩擦トルク設定部140は、操舵角SWA及び摩擦トルクTtに基づいて目標操舵角SWAtaを求める。次に、付加摩擦トルク設定部140は、目標操舵角SWAtaと操舵角SWAとの偏差ΔSWAに基づいて、付加摩擦トルクTcを求める。即ち、付加摩擦トルク設定部140は、目標操舵角SWAtaなどに基づいて摩擦トルクTtを補正し、補正後の摩擦トルクを付加摩擦トルクTcに設定する。
ここで、付加摩擦トルク設定部140による付加摩擦トルクの設定について、図7から図9を参照して詳細に説明する。
図7は、摩擦トルクTtを求める方法の一例を示した図である。図7は、横軸に操舵角SWAを示し、縦軸に摩擦トルクTtを示している。より具体的には、図7は、車速Vに応じて、操舵角SWAに対して設定すべき摩擦トルクTtが規定されたマップに相当する。図7では、一例として、高速域V2、中速域V1、及び低速域V0のそれぞれに対応するマップが示されている。付加摩擦トルク設定部140は、このようなマップを参照することで、現在の操舵角SWA及び車速Vに対応する摩擦トルクTtを求める。
図7に示すマップによれば、同一の操舵角SWAの場合、車速が大きいほど、大きな値を有する摩擦トルクTtが設定されることになる。これは、高速域V2や中速域V1では、直進安定性向上や、操舵保持時の保舵力低減・安定性向上を図る観点から、ある程度の摩擦トルクを発生することが好ましい一方、低速域V0では、摩擦トルクが大きいと運転者に違和感を与え、操舵フィーリングが悪化する場合があるからである。また、図7に示すマップによれば、車速が同一である又は同一の車速域にある場合、操舵角SWAが大きいほど、大きな値を有する摩擦トルクTtが設定されることとなる。これは、操舵角SWAが大きい場合は前輪5の転舵角が大きくなるため、大きな横力が発生し易く、操舵保舵時の保舵力低減・安定性向上を図る観点から、より大きな摩擦トルクが必要となるからである。
次に、上記のように求められた摩擦トルクTtから、目標操舵角SWAtaを求める方法について説明する。付加摩擦トルク設定部140は、目標操舵角SWAtaと操舵角SWAとの偏差ΔSWA(=SWAta−SWA)、及び、摩擦トルクTt及びゲインKによって規定された偏差上限値Δ(=Tt/K)に基づいて、目標操舵角SWAtaを求める。詳しくは、付加摩擦トルク設定部140は、まず目標操舵角SWAtaをSWAに初期化した後に(初期化済みであれば初期化しない)、偏差ΔSWA(=SWAta−SWA)を求め、「ΔSWA>Δ」である場合には目標操舵角SWAtaを「SWAta=SWA+Δ」に変更し、「ΔSWA<−Δ」である場合には目標操舵角SWAtaを「SWAta=SWA−Δ」に変更し、「−Δ≦ΔSWA≦Δ」である場合には目標操舵角SWAtaを変更しない。なお、ゲインKは、例えばステアリング系の剛性などを考慮して決定される値である。
次に、上記のように求められた目標操舵角SWAtaから付加摩擦トルクTcを求める方法について説明する。付加摩擦トルク設定部140は、目標操舵角SWAtaより得られる偏差ΔSWA(=SWAta−SWA)、及びゲインK(=Tt/Δ)から、付加摩擦トルクTcを求める。具体的には、付加摩擦トルク設定部140は、「Tc=K・ΔSWA」、即ち「Tc=K(SWAta−SWA)」より、付加摩擦トルクTcを求める。
図8は、付加摩擦トルクTcの特性の一例を示す図である。図8は、横軸に操舵角SWAを示し、縦軸に付加摩擦トルクTcを示している(左回りのトルクの方向を正とし、右回りのトルクの方向を負としている)。ここでは、摩擦トルクTtが「Tt1」の場合と「Tt2」の場合(Tt2<Tt1)とを一例として示している。例えば、車速が高速域V2若しくは中速域V1である場合における摩擦トルクTt1と、車速が低速域V0である場合における摩擦トルクTt2とを示している(図7参照)。また、図8では、「Tt1」及び「Tt2」のいずれの場合も、理解の容易化のため、便宜上、目標操舵角SWAtが同一で、操舵角SWAの変化に応じて変化しないものとする。なお、目標操舵角SWAtが変化した場合には、それに応じてグラフが新たな目標操舵角SWAtaを中心として横軸方向に平行移動するだけである。
図8に示すように、偏差上限値Δは、「Δ=Tt/K」であることから、摩擦トルクTtが大きいほど大きくなる(例えば、「Tt1」の場合の偏差上限値Δ1は「Tt2」の場合の偏差上限値Δ2よりも大きい)。また、「−Δ≦ΔSWA≦Δ」の範囲では、目標操舵角SWAtaが変更されずに維持され、「Tc=K・ΔSWA」、即ち「Tc=K(SWAta−SWA)」より、付加摩擦トルクTcの大きさは偏差ΔSWAに比例して増加する。そして、「ΔSWA>Δ」及び「ΔSWA<−Δ」の範囲では、目標操舵角SWAtaが前述したように変更されて偏差ΔSWAの大きさが一定となるので、「Tc=K・ΔSWA」、即ち「Tc=K(SWAta−SWA)」より、付加摩擦トルクTcの大きさは摩擦トルクTtに応じた一定値となる。この場合、「−Δ≦ΔSWA≦Δ」の範囲では、ステアリングホイール11に付与されるべき摩擦トルクTtは、実際にはステアリングホイール11には付与されず、偏差ΔSWAの絶対値が偏差上限値Δ以上となって初めて、付加摩擦トルクTcの大きさが、ステアリングホイール11に付与されるべき摩擦トルクTtの大きさに設定されることになる。即ち、ゲインKは付加摩擦トルクTcの立ち上がり特性(ここでは、偏差ΔSWAに対する付加摩擦トルクTcの変化の割合を表す。)を決定するパラメータである。「−Δ≦ΔSWA≦Δ」の範囲で摩擦トルクTtを付与しないのは、摩擦トルクがばらつき、操舵感が悪化してしまうことを抑制するためである。
図9は、付加摩擦トルクTcの特性を可視的なモデルで表すイメージ図である。図9(A)は、「−Δ≦ΔSWA≦Δ」の範囲に相当するイメージ図である。この場合には、目標操舵角SWAtaは変化せず、力T(例えば車輪への入力に起因して発生する外力)に対して釣り合うような力、即ちバネ定数K(=ゲインK)のバネが変位量SWAta−SWAで変位したときの弾性力(=K・ΔSWA)が生成される。図9(B)は、「ΔSWA>Δ」及び「ΔSWA<−Δ」の範囲に相当するイメージ図である。この場合には、目標操舵角SWAtaは力Tを受ける方向に変化し、力Tに対向する方向に一定の摩擦力Tt’(<力T)が生成される。なお、摩擦力Tt’は、摩擦力Ttを力に変換した値に相当する。
図6に戻り、ゲイン設定部150は、車両1が直進走行するスラント路のスラント勾配に応じて、ゲインGb1を設定する。ゲイン設定部150は、スラント勾配とゲインGb1との関係を規定するマップMb1を有しており、このマップMb1及びスラント勾配に基づいてゲインGb1を設定する。具体的には、ゲイン設定部150は、スラント勾配が大きいほどゲインGb1を大きな値に設定する。なお、ゲインGb1は1以上の値に設定される。
ゲイン設定部160は、車両1が直進走行するスラント路の道幅に応じて、ゲインGb2を設定する。ゲイン設定部160は、道幅とゲインGb2との関係を規定するマップMb2を有しており、このマップMb2及び道幅に基づいてゲインGb2を設定する。具体的には、ゲイン設定部160は、道幅が狭いほどゲインGb2を大きな値に設定する。
コントローラ100は、基本アシストトルク設定部110によって設定された基本アシストトルクにゲインGa1及びGa2を掛けることにより、基本アシストトルクを補正する。即ち、コントローラ100は、基本アシストトルク設定部110によって設定された基本アシストトルクとゲインGa1とゲインGa2との積を補正後の基本アシストトルクとして設定する。
また、コントローラ100は、付加摩擦トルク設定部140によって設定された付加摩擦トルクにゲインGb1及びGb2を掛けることにより、付加摩擦トルクを補正する。即ち、コントローラ100は、付加摩擦トルク設定部140によって設定された付加摩擦トルクとゲインGb1とゲインGb2との積を補正後の付加摩擦トルクとして設定する。
更に、コントローラ100は、補正後の基本アシストトルクと補正後の付加摩擦トルクとの和を、モータ15がピニオンシャフト19に付与すべきアシストトルク(アシスト量)として設定する。即ち、コントローラ100は、基本アシストトルク設定部110によって設定された基本アシストトルクとゲインGa1及びGa2との積に、付加摩擦トルク設定部140によって設定された付加摩擦トルクとゲインGb1及びGb2との積を加えることにより、アシストトルクを設定する。
本実施形態では特に、前述したように、ゲインGa1は、ゲイン設定部120によって、スラント勾配が大きいほど大きな値に設定され、ゲインGa2は、ゲイン設定部130によって、道幅が狭いほど大きな値に設定される。即ち、補正後の基本アシストトルク(即ち、基本アシストトルク設定部110によって設定された基本アシストトルクとゲインGa1及びGa2との積)は、スラント勾配が大きいほど、或いは、道幅が狭いほど、大きな値に設定される。よって、スラント勾配が大きいほど、或いは、道幅が狭いほど、より大きなアシストトルクがモータ15からピニオンシャフト19に付与される。
ここで、車両1がスラント路を直進走行する場合には、スラント路のスラント勾配(即ち、道路幅方向の傾き)の下方側に向かう重力成分が車両1に作用するので、運転者は、スラント勾配の上方側に対応する操舵角方向に向かう操舵トルクをステアリングホイール11に付与することにより、ステアリングホイール11を保持することになる。仮に何らの対策も施さなければ、車両1がスラント路を直進走行する場合、保舵するために運転者がステアリングホイール11に付与すべき操舵トルク(即ち、保舵トルク)は、車両1に生じるスラント勾配の下方側に向かう重力成分に起因して、スラント勾配が大きいほど大きくなってしまうため、運転者がステアリングホイール11を保持しにくくなってしまうおそれがある、即ち、車両1の操舵フィーリングが悪化してしまうおそれがある。更に、スラント路の道幅が狭いほど、車両1の操舵フィーリングはより重要になる。
しかるに本実施形態によれば、前述したように、スラント勾配が大きいほど、或いは、道幅が狭いほど、より大きなアシストトルクがモータ15からピニオンシャフト19に付与される。よって、車両1がスラント路を直進走行する場合において、運転者がステアリングホイール11を保持しやすく(即ち、保舵しやすく)することができる。即ち、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
更に本実施形態では特に、前述したように、ゲインGb1は、ゲイン設定部150によって、スラント勾配が大きいほど大きな値に設定され、ゲインGb2は、ゲイン設定部160によって、道幅が狭いほど大きな値に設定される。即ち、補正後の付加摩擦トルク(即ち、付加摩擦トルク設定部140によって設定された付加摩擦トルクとゲインGb1及びGb2との積)は、スラント勾配が大きいほど、或いは、道幅が狭いほど、大きな値に設定される。つまり、スラント勾配が大きいほど、或いは、道幅が狭いほど、より大きな付加摩擦トルクがステアリングホイール11に発生するように、モータ15からアシストトルクがピニオンシャフト19に付与される。よって、車両1がスラント路を直進走行する場合において、運転者がステアリングホイール11をより保持しやすくすることができる。即ち、運転者の操舵フィーリングをより向上させることができる。
なお、本実施形態では、基本アシストトルク及び付加摩擦トルクの両方を、スラント勾配及び道幅に応じて補正する構成を例に挙げたが、基本アシストトルク及び付加摩擦トルクのいずれか一方のみをスラント勾配及び道幅に応じて補正するように構成してもよい。このように構成しても、車両1がスラント路を直進走行する場合における運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
加えて、本実施形態では特に、図3及び図4を参照して前述したように、操舵仕事率Pに基づいて、車両1が走行する道路の道路幅を判定する。言い換えれば、運転者によるステアリングホイール11の操作の特性(即ち、運転者の操舵特性)に基づいて道路の道路幅を特定する。よって、操舵仕事率Pに基づいて特定された道路幅には、運転者の知覚特性に応じた操舵特性が反映されている。したがって、操舵仕事率Pに基づいて特定された道路幅に応じてアシストトルクを制御することで、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行うことができる。
次に、図10から図12を参照して、本実施形態に係るアシストトルク制御による効果について説明を加える。
図10は、比較例に係る車両1bがスラント路900を走行している状態を示す模式図である。図10(A)は、車両1bがスラント路900を走行している状態を車両1bの上方側から見た図である。図10(B)は、車両1bがスラント路900を走行している状態を車両1bの背面側から見た図である。図10(C)は、車両1bがスラント路900を走行している状態における運転者の操舵フィーリングを概念的に示した図である。
図10(A)及び(B)に示すように、左側が高く右側が低い傾斜(勾配)を有するスラント路900を車両1bが走行する場合、車両1bにはスラント路900の勾配に起因する右側に向かう横力が働くため、車両1bは右側に流れやすくなる。このため、車両1bの運転者は、車両1bを直進走行させるためにステアリングホイール11b(図10(C)参照)を保持することが負担になる。言い換えれば、図10(C)に示すように、この場合、車両1bの運転者は、スラント路900の傾斜の下方側である右側に対応する右回転方向にステアリングホイール11bを操作するときには、ステアリングホイール11bを軽いと感じるのに対して、スラント路900の傾斜の上方側である左側に対応する左回転方向にステアリングホイール11bを操作するときには、ステアリングホイール11bを重いと感じる。車両1bの運転者は、スラント路900で車両1bを直進走行させるためには、左回転方向に向かう操舵トルクを付与してステアリングホイール11bを保持しなければならず、さらに、スラント路900の勾配が大きいほど、より大きな操舵トルクを付与しなければならない。よって、仮に何らの対策も施さなければ、車両1bがスラント路を直進走行する場合には、例えば車両1bが平面路(即ち、道路幅方向の傾きが比較的小さい或いは殆どゼロである道路)を直進走行する場合と比較して、運転者の操舵フィーリングが悪化してしまうおそれがある。
図11は、車両1bの運転者がステアリングホイール11bに付与する操舵トルクと、操舵角との関係の一例を示すグラフである。
図11において、破線L1は、車両1bが平面路を直進走行する場合の操舵トルクと操舵角との関係の一例を示し、実線L2は、車両1bがスラント路900を直進走行する場合の操舵トルクと操舵角との関係の一例を示している。
運転者が車両1bを直進走行させるために、操舵角SWAが操舵角SWAeとなる状態でステアリングホイール11bを保持する場合、車両1bが平面路を走行するときよりもスラント路900を走行するときのほうが、より大きな操舵トルクをステアリングホイール11bに付与する必要がある。即ち、車両1bがスラント路900を直進走行する場合(実線L2参照)に、操舵角SWAが操舵角SWAeとなるように運転者がステアリングホイール11bに付与すべき操舵トルクSWT_Bは、車両1bが平面路を直進走行する場合(破線L3参照)に、操舵角SWAが操舵角SWAeとなるように運転者がステアリングホイール11bに付与すべき操舵トルクSWT_Aよりも大きい。よって、車両1bがスラント路900を直進走行する場合には、車両1bが平面路を直進走行する場合よりも、運転者が、ステアリングホイール11bが戻されるように(即ち、運転者が意図する方向とは反対の方向にステアリングホイール11bが回転しようとするように)強く感じてしまうおそれがある。更に、このようなステアリングホイール11bが戻されるように感じる戻され感は、車両1bが走行する道路の道路幅が狭くなるほど、強くなるおそれがある。
図12は、本実施形態に係るアシストトルク制御による効果の一例を示すグラフである。図12において、太線L3は、本実施形態に係る車両1がスラント路を直進走行する場合の操舵トルクと操舵角との関係の一例を示している。太線L3は、第1太線部分L3aと第2太線部分L3bとを有している。第1太線部分L3aは、ステアリングホイール11の切り戻し操作(即ち、操舵角SWAの大きさが小さくなるようにステアリングホイール11を操作すること)が行われる際の操舵トルクと操舵角との関係の一例を示し、第2太線部分L3bは、ステアリングホイール11の切り込み操作(即ち、操舵角SWAの大きさが大きくなるようにステアリングホイール11を操作すること)が行われる際の操舵トルクと操舵角との関係の一例を示している。
図12に示すように、本実施形態に係るアシストトルク制御によれば、前述したように、車両1がスラント路を走行する場合には、スラント勾配が大きいほど、より大きな基本アシストトルクが発生するように、かつ、より大きな付加摩擦トルクが発生するように、モータ15からピニオンシャフト19にアシストトルクが付与されるので、操舵角SWAが操舵角SWAeとなるように運転者がステアリングホイール11に付与すべき操舵トルクSWT_Ca及びSWT_Cbを、比較例に係る操舵トルクSWT_Bよりも小さくすることができる。なお、操舵トルクSWT_Caは、運転者がステアリングホイール11の切り戻し操作を行う際にステアリングホイール11に付与すべき操舵トルクである(実線L3a参照)。操舵トルクSWT_Cbは、運転者がステアリングホイール11の切り込み操作を行う際にステアリングホイール11に付与すべき操舵トルクである(実線L3b参照)。
よって、車両1がスラント路を直進走行する場合において、運転者がステアリングホイール11を保持しやすくすることができる。即ち、運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、スラント路を車両1が直進走行する際における運転者の操舵フィーリングを向上させることができる。更に、運転者の知覚特性に適合した操舵制御を行うことができる。
本発明は、前述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う操舵装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
5…前輪、11…ステアリングホイール、12…ステアリングシャフト、13…操舵角センサ、14…トルクセンサ、15…モータ、19…ピニオンシャフト、41…車速センサ、42…横Gセンサ、43…ヨーレートセンサ、100…コントローラ、110…基本アシストトルク設定部、120、130…ゲイン設定部、140…付加摩擦トルク設定部、150、160…ゲイン設定部、
Claims (7)
- 車両に搭載され、運転者による操舵ハンドルの操作に応じて転舵輪を転舵する操舵装置であって、
前記運転者が前記操舵ハンドルを操作する操作量に基づいて、前記車両が走行する道路の道路幅を特定する第1特定手段と、
前記道路の道路幅方向の傾きを特定する第2特定手段と、
前記特定された道路幅と前記特定された傾きとに基づいて、前記運転者による前記車両の操舵をアシストするためのアシストトルクを制御する制御手段と
を備えることを特徴とする操舵装置。 - 前記第1特定手段は、前記道路幅を狭い道路幅及び広い道路幅のいずれかとして特定し、
前記制御手段は、前記特定された道路幅が前記狭い道路幅である場合には、前記特定された道路幅が前記広い道路幅である場合よりも前記アシストトルクを大きくする
請求項1に記載の操舵装置。 - 前記制御手段は、前記特定された道路幅が狭いほど、前記アシストトルクを大きくする請求項1に記載の操舵装置。
- 前記制御手段は、
前記アシストトルクの基本となる基本アシストトルクを、前記操舵ハンドルに付与される操舵トルク及び前記車両の車速に基づいて設定する第1設定手段と、
前記特定された道路幅と前記特定された傾きとに基づいて、前記設定された基本アシストトルクを補正する第1補正手段と
を有する請求項1から3のいずれか一項に記載の操舵装置。 - 前記第1補正手段は、
前記特定された道路幅が狭いほど、前記基本アシストトルクの大きさが大きくなるように、且つ、前記特定された傾きが大きいほど、前記基本アシストトルクの大きさが大きくなるように、前記基本アシストトルクを補正する
請求項4に記載の操舵装置。 - 前記制御手段は、
摩擦抵抗を模擬する付加摩擦トルクを、前記操舵ハンドルに付与された操舵角と前記車両の車速とに基づいて設定する第2設定手段と、
前記特定された道路幅と前記特定された傾きとに基づいて、前記設定された付加摩擦トルクを補正する第2補正手段と
を有し、
前記補正された付加摩擦トルクが前記操舵ハンドルに発生するように、前記アシストトルクを制御する
請求項1から5のいずれか一項に記載の操舵装置。 - 前記第2補正手段は、
前記特定された道路幅が狭いほど、前記付加摩擦トルクの大きさが大きくなるように、且つ、前記特定された傾きが大きいほど、前記付加摩擦トルクの大きさが大きくなるように、前記付加摩擦トルクを補正する
請求項6に記載の操舵装置。
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- 2010-12-03 JP JP2010270373A patent/JP2012116430A/ja active Pending
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