JP3176900B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents
車両用操舵装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用操舵装置、
特に電動機によって補助操舵トルクを発生させる操舵装
置に関するものである。
特に電動機によって補助操舵トルクを発生させる操舵装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】運転者の操舵力を軽減するための所謂パ
ワーステアリング装置として、例えば特公昭５０−３３
５８４号公報に記載されたような形式のものが知られて
いる。これは、ステアリングホイールの操舵トルクを電
動機の出力トルクにて補助するように構成されたもので
あり、ステアリングホイールに運転者が加える操舵トル
クの検出信号の増幅度を、車速や道路状況などの検出信
号に応じて変化させることによって補助電動機の出力ト
ルクを増減し、常に最適な操舵トルクが得られるように
している。
ワーステアリング装置として、例えば特公昭５０−３３
５８４号公報に記載されたような形式のものが知られて
いる。これは、ステアリングホイールの操舵トルクを電
動機の出力トルクにて補助するように構成されたもので
あり、ステアリングホイールに運転者が加える操舵トル
クの検出信号の増幅度を、車速や道路状況などの検出信
号に応じて変化させることによって補助電動機の出力ト
ルクを増減し、常に最適な操舵トルクが得られるように
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、走行中に車
両が轍路を走行したり強い横風を受けたりすると目標走
行ラインから外れる向きに車両が偏向してしまうことが
ある。また、雪道などタイヤと路面との摩擦係数(μ)が
低い路面（以下低μ路と称す）での走行時や低速走行時
には路面反力が減少する。
両が轍路を走行したり強い横風を受けたりすると目標走
行ラインから外れる向きに車両が偏向してしまうことが
ある。また、雪道などタイヤと路面との摩擦係数(μ)が
低い路面（以下低μ路と称す）での走行時や低速走行時
には路面反力が減少する。
【０００４】上記した従来のパワーステアリング装置の
場合、運転者が操舵して初めて電動機が補助操舵トルク
を発生するものであるため、走行中に轍路を走行するな
どしてハンドルが取られ、車両が偏向しても、電動機は
補助操舵トルクを発生しない。従って、車両の偏向を抑
えるためには、運転者自身がステアリングホイールを操
作しなければならないが、他方で上記パワーステアリン
グ装置は一般に車両の横加速度並びにヨーレイトが大き
くなるほど大きな操舵トルクを必要とするようになって
いるため、外乱による車両の偏向の場合には、それが大
きいほど、またその偏向速度、すなわち外乱による運転
者の意思に反したハンドル取られ角速度が高いほど修正
に要する操舵力が大きなものとなり、しかも収束し難く
なる不都合があった。
場合、運転者が操舵して初めて電動機が補助操舵トルク
を発生するものであるため、走行中に轍路を走行するな
どしてハンドルが取られ、車両が偏向しても、電動機は
補助操舵トルクを発生しない。従って、車両の偏向を抑
えるためには、運転者自身がステアリングホイールを操
作しなければならないが、他方で上記パワーステアリン
グ装置は一般に車両の横加速度並びにヨーレイトが大き
くなるほど大きな操舵トルクを必要とするようになって
いるため、外乱による車両の偏向の場合には、それが大
きいほど、またその偏向速度、すなわち外乱による運転
者の意思に反したハンドル取られ角速度が高いほど修正
に要する操舵力が大きなものとなり、しかも収束し難く
なる不都合があった。
【０００５】これに加えて、一般のパワーステアリング
装置は、通常走行時には運転者の操舵力が小さくて済む
反面、ステアリングホイールからの車両挙動に関する情
報の伝達が得難くなるため、車両挙動が急激に変化した
ような場合の情報は、専ら運転者の視覚、体感などから
しか得られなかった。そのため、修正操作が遅れぎみと
なり、修正に要する操作量が大きくなりがちであった。
装置は、通常走行時には運転者の操舵力が小さくて済む
反面、ステアリングホイールからの車両挙動に関する情
報の伝達が得難くなるため、車両挙動が急激に変化した
ような場合の情報は、専ら運転者の視覚、体感などから
しか得られなかった。そのため、修正操作が遅れぎみと
なり、修正に要する操作量が大きくなりがちであった。
【０００６】また、ステアリングホイールの戻りは路面
反力によるものであることから雪道などの低μ路の走行
時や低速走行などで路面反力が減少するとステアリング
ホイールの戻りが鈍くなってしてしまい、運転者自身で
ステアリングホイールを戻す動作が必要となり、ステア
リングホイール操作負荷が大きくなりがちであった。
反力によるものであることから雪道などの低μ路の走行
時や低速走行などで路面反力が減少するとステアリング
ホイールの戻りが鈍くなってしてしまい、運転者自身で
ステアリングホイールを戻す動作が必要となり、ステア
リングホイール操作負荷が大きくなりがちであった。
【０００７】本発明は、このような従来技術の不都合を
改善するべく案出されたものであり、その主な目的は、
轍路走行などの外乱が車両に作用した際の偏向抑制性能
を高め、車両の安定性を向上することができ、雪道など
の低μ路や低速走行時にもステアリング操作負荷が軽減
されるように改良された車両用操舵装置を提供すること
にある。
改善するべく案出されたものであり、その主な目的は、
轍路走行などの外乱が車両に作用した際の偏向抑制性能
を高め、車両の安定性を向上することができ、雪道など
の低μ路や低速走行時にもステアリング操作負荷が軽減
されるように改良された車両用操舵装置を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、車両の操向車輪とステアリングホイールと
を機械的に連結し、前記操向車輪を手動により転舵する
ための手動操舵手段と、該手動操舵手段に加えられた操
舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、該操舵トル
ク検出手段の検出値に基づいて補助操舵トルクの値を決
定する補助操舵トルク決定手段と、前記操向車輪に補助
操舵トルクを加えるための電動機と、該補助操舵トルク
決定手段の決定値に基づいて前記電動機を制御する制御
手段とを有する車両用操舵装置において、前記車両の実
際の車両挙動を検出する車両挙動検出手段と、前記手動
操舵手段に実際に発生した操舵角速度を検出する手段
と、前記車両挙動検出手段によって検出された実際の車
両挙動の検出値と、前記操舵角速度検出手段によって検
出された検出値とに基づいてこれらをうち消す方向に操
向車輪に作用する補助反力トルクの値を決定する補助反
力トルク決定手段とを有し、前記制御手段が、前記補助
反力トルク決定手段の決定値と前記補助操舵トルク決定
手段の決定値とに基づいて前記電動機の駆動トルクを制
御するようになっていることを特徴とする車両用操舵装
置を提供することによって達成される。
明によれば、車両の操向車輪とステアリングホイールと
を機械的に連結し、前記操向車輪を手動により転舵する
ための手動操舵手段と、該手動操舵手段に加えられた操
舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、該操舵トル
ク検出手段の検出値に基づいて補助操舵トルクの値を決
定する補助操舵トルク決定手段と、前記操向車輪に補助
操舵トルクを加えるための電動機と、該補助操舵トルク
決定手段の決定値に基づいて前記電動機を制御する制御
手段とを有する車両用操舵装置において、前記車両の実
際の車両挙動を検出する車両挙動検出手段と、前記手動
操舵手段に実際に発生した操舵角速度を検出する手段
と、前記車両挙動検出手段によって検出された実際の車
両挙動の検出値と、前記操舵角速度検出手段によって検
出された検出値とに基づいてこれらをうち消す方向に操
向車輪に作用する補助反力トルクの値を決定する補助反
力トルク決定手段とを有し、前記制御手段が、前記補助
反力トルク決定手段の決定値と前記補助操舵トルク決定
手段の決定値とに基づいて前記電動機の駆動トルクを制
御するようになっていることを特徴とする車両用操舵装
置を提供することによって達成される。
【０００９】このようにすれば、外乱によって引き起こ
されるハンドル取られを操舵角速度にて検出し、かつ車
両の不整挙動を車両のヨーレイト或いは横加速度から検
出し、操舵角速度に基づく反力成分、すなわちダンピン
グ成分と、ヨーレイト或いは横加速度に基づく反力成分
とを加えた補助反力トルクを、外乱に対向する向きのト
ルクとして補助操舵トルク発生用の電動機にて発生させ
ることで外乱による車両挙動を抑制することができる。
特に上記ダンピング成分を付加することにより、急峻な
ハンドル取られ時にもその応答が遅れることがなくな
り、かつ収束性も向上する。また、雪道などの低μ路や
低速で走行した際でもヨーレイト或いは横加速度から決
定した補助反力トルクによってステアリングホイールを
戻すことができる。
されるハンドル取られを操舵角速度にて検出し、かつ車
両の不整挙動を車両のヨーレイト或いは横加速度から検
出し、操舵角速度に基づく反力成分、すなわちダンピン
グ成分と、ヨーレイト或いは横加速度に基づく反力成分
とを加えた補助反力トルクを、外乱に対向する向きのト
ルクとして補助操舵トルク発生用の電動機にて発生させ
ることで外乱による車両挙動を抑制することができる。
特に上記ダンピング成分を付加することにより、急峻な
ハンドル取られ時にもその応答が遅れることがなくな
り、かつ収束性も向上する。また、雪道などの低μ路や
低速で走行した際でもヨーレイト或いは横加速度から決
定した補助反力トルクによってステアリングホイールを
戻すことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、添付の図
面に示された具体的な実施例に基づいて詳細に説明す
る。
面に示された具体的な実施例に基づいて詳細に説明す
る。
【００１１】本発明が適用された車両用操舵装置の構成
を図１に示す。この装置は、手動操舵手段としての手動
操舵力発生装置１と電動式補助操舵力発生装置２とから
なっており、手動操舵力発生装置１は、ステアリングホ
イール３と一体結合するステアリングシャフト４に自在
継手を有する連結軸５を介して連結されたピニオン６
と、このピニオン６に噛合して車幅方向に往復動し得る
ラック７とを有し、ラック７の両端には、タイロッド８
を介して左右の前輪９のナックルアームが連結されてい
る。これにより、通常のラック・アンド・ピニオン式の
転舵操作を行うことができるようになっている。
を図１に示す。この装置は、手動操舵手段としての手動
操舵力発生装置１と電動式補助操舵力発生装置２とから
なっており、手動操舵力発生装置１は、ステアリングホ
イール３と一体結合するステアリングシャフト４に自在
継手を有する連結軸５を介して連結されたピニオン６
と、このピニオン６に噛合して車幅方向に往復動し得る
ラック７とを有し、ラック７の両端には、タイロッド８
を介して左右の前輪９のナックルアームが連結されてい
る。これにより、通常のラック・アンド・ピニオン式の
転舵操作を行うことができるようになっている。
【００１２】一方、ラック７と同軸的にその外周に電動
機１０が設けられている。この電動機１０は、中空のロ
ータ内にラック７を挿通すると共に該ロータに駆動ヘリ
カルギア１１が取付けられたものであり、駆動ヘリカル
ギア１１には、ラック７と平行に延設されたボールスク
リュー機構のスクリューシャフト１２の軸端に取付けら
れた被動ヘリカルギア１３が噛合している。そして、ボ
ールスクリュー機構のナット１４は、ラック７に固定さ
れている。これにより電動式補助操舵力発生装置２が構
成されている。
機１０が設けられている。この電動機１０は、中空のロ
ータ内にラック７を挿通すると共に該ロータに駆動ヘリ
カルギア１１が取付けられたものであり、駆動ヘリカル
ギア１１には、ラック７と平行に延設されたボールスク
リュー機構のスクリューシャフト１２の軸端に取付けら
れた被動ヘリカルギア１３が噛合している。そして、ボ
ールスクリュー機構のナット１４は、ラック７に固定さ
れている。これにより電動式補助操舵力発生装置２が構
成されている。
【００１３】ステアリングシャフト４には、操舵トルク
検出手段としてステアリングシャフト４の操舵トルクに
対応した信号を出力するためのトルクセンサ１５と、ス
テアリングホイール３の回転角から回転角速度に対応し
た信号を出力するための角速度センサ１６とが取付けら
れている。
検出手段としてステアリングシャフト４の操舵トルクに
対応した信号を出力するためのトルクセンサ１５と、ス
テアリングホイール３の回転角から回転角速度に対応し
た信号を出力するための角速度センサ１６とが取付けら
れている。
【００１４】また、車体の適所には、車両挙動検出手段
として車両の横加速度に対応した信号を出力するための
横加速度センサ１７、及び車両のヨーイング角速度に対
応した信号を出力するためのヨーレイトセンサ１８と、
車両の走行速度に対応した信号を出力するための車速セ
ンサ１９とが取付けられている。
として車両の横加速度に対応した信号を出力するための
横加速度センサ１７、及び車両のヨーイング角速度に対
応した信号を出力するためのヨーレイトセンサ１８と、
車両の走行速度に対応した信号を出力するための車速セ
ンサ１９とが取付けられている。
【００１５】本実施例にあっては、ステアリングホイー
ル３と操向車輪である前輪９とが機械的に連結されてお
り、上記各センサ１５〜１９の出力を制御ユニット２０
で処理して得られた制御信号を、駆動回路２１を介して
電動機１０に与えることによって電動機１０の出力トル
クを制御するようになっている。
ル３と操向車輪である前輪９とが機械的に連結されてお
り、上記各センサ１５〜１９の出力を制御ユニット２０
で処理して得られた制御信号を、駆動回路２１を介して
電動機１０に与えることによって電動機１０の出力トル
クを制御するようになっている。
【００１６】図２は、本発明が適用された制御システム
を示す模式的ブロック図である。制御ユニット２０に
は、トルクセンサ１５、ハンドル角速度センサ１６、横
加速度センサ１７、ヨーレイトセンサ１８、及び車速セ
ンサ１９の各信号出力がそれぞれ入力される。これらの
信号入力は、それぞれ補助操舵トルク決定手段２２並び
に補助反力トルク決定手段２３に入力され、それぞれが
処理されて、電動機１０の出力トルク目標値が決定され
る。この出力トルク目標値は目標電流決定手段２４にて
電動機１０の目標電流値に換算され、駆動回路２１を介
して電動機１０を制御するようになっている。
を示す模式的ブロック図である。制御ユニット２０に
は、トルクセンサ１５、ハンドル角速度センサ１６、横
加速度センサ１７、ヨーレイトセンサ１８、及び車速セ
ンサ１９の各信号出力がそれぞれ入力される。これらの
信号入力は、それぞれ補助操舵トルク決定手段２２並び
に補助反力トルク決定手段２３に入力され、それぞれが
処理されて、電動機１０の出力トルク目標値が決定され
る。この出力トルク目標値は目標電流決定手段２４にて
電動機１０の目標電流値に換算され、駆動回路２１を介
して電動機１０を制御するようになっている。
【００１７】補助操舵トルク決定手段２２においては、
通常の操舵力アシストに関する補助操舵トルクの目標値
の決定が行われる。本決定手段については、例えば、望
ましい操舵トルクを実現する公知の電動式パワーステア
リング制御を適用し得るので、ここでの詳細な説明は省
略する。
通常の操舵力アシストに関する補助操舵トルクの目標値
の決定が行われる。本決定手段については、例えば、望
ましい操舵トルクを実現する公知の電動式パワーステア
リング制御を適用し得るので、ここでの詳細な説明は省
略する。
【００１８】補助反力トルク決定手段２３においては、
入力された上記各センサ１６〜１９からの各信号出力に
基づいて、後記するアルゴリズムによって目標補助反力
トルクを求めるようになっている。
入力された上記各センサ１６〜１９からの各信号出力に
基づいて、後記するアルゴリズムによって目標補助反力
トルクを求めるようになっている。
【００１９】目標電流決定手段２４内では、電動機１０
の電流と出力トルクとの既知の特性（トルク定数）に応
じて、出力トルク目標値を目標駆動電流値に換算する。
の電流と出力トルクとの既知の特性（トルク定数）に応
じて、出力トルク目標値を目標駆動電流値に換算する。
【００２０】制御ユニット２０内の補助反力トルク算出
手段２３においては、図３のフローチャートに示す処理
が所定の周期で繰り返し実行される。先ず、ステップ１
において、各センサの出力信号を読込み、ステップ２に
おいて補助反力トルクＴＡを決定し、ステップ３におい
て目標補助反力トルク決定値を出力する。
手段２３においては、図３のフローチャートに示す処理
が所定の周期で繰り返し実行される。先ず、ステップ１
において、各センサの出力信号を読込み、ステップ２に
おいて補助反力トルクＴＡを決定し、ステップ３におい
て目標補助反力トルク決定値を出力する。
【００２１】この処理を図４〜図７を併せて参照して更
に詳しく説明する。先ず上記ステップ１においては、図
４のフローチャートに示すように、車速Ｖ（ステップ１
１）、ハンドル角速度ω（ステップ１２）、横加速度Ｇ
(ステップ１３）、ヨーレイトγ(ステップ１４）をそれ
ぞれ読み込む処理が行われる。
に詳しく説明する。先ず上記ステップ１においては、図
４のフローチャートに示すように、車速Ｖ（ステップ１
１）、ハンドル角速度ω（ステップ１２）、横加速度Ｇ
(ステップ１３）、ヨーレイトγ(ステップ１４）をそれ
ぞれ読み込む処理が行われる。
【００２２】次に上記ステップ２においては、図５のフ
ローチャートに示すように、図７（ａ）、図７（ｂ）、
図７（ｃ）に示すような操舵角速度ω、横加速度Ｇ、ヨ
ーレイトγのそれぞれをアドレスとし、車速Ｖごとに設
定されている各データテーブルから、各成分についての
補助反力トルクＴ1（ダンピングトルク成分）・Ｔ2（横
Ｇトルク成分）・Ｔ3（ヨーレレイトトルク成分）を求
め（ステップ２１〜２３）、これら補助反力トルクの成
分Ｔ1・Ｔ2・Ｔ3を加算する（ステップ２４）。更に、
必要以上の補助反力トルクを排除するために目標操舵反
力値ＴＡが最大値（Ｔｍａｘ）を超えているか否かを判
断し、目標操舵反力値値ＴＡが最大値を超えている場合
は目標操舵反力値ＴＡを上記Ｔｍａｘとし、また、目標
操舵反力値ＴＡが最大値（Ｔｍａｘ）を超えていない場
合には、同様に目標操舵反力値ＴＡが負の最大値（−Ｔ
ｍａｘ）を超えているか否か判断し、目標操舵反力値Ｔ
Ａが負の最大値を超えている場合には目標操舵反力値Ｔ
Ａを上記−Ｔｍａｘとするリミッタ処理（ステップ２
５）を行い、目標補助反力トルク決定値ＴＡを決定す
る。
ローチャートに示すように、図７（ａ）、図７（ｂ）、
図７（ｃ）に示すような操舵角速度ω、横加速度Ｇ、ヨ
ーレイトγのそれぞれをアドレスとし、車速Ｖごとに設
定されている各データテーブルから、各成分についての
補助反力トルクＴ1（ダンピングトルク成分）・Ｔ2（横
Ｇトルク成分）・Ｔ3（ヨーレレイトトルク成分）を求
め（ステップ２１〜２３）、これら補助反力トルクの成
分Ｔ1・Ｔ2・Ｔ3を加算する（ステップ２４）。更に、
必要以上の補助反力トルクを排除するために目標操舵反
力値ＴＡが最大値（Ｔｍａｘ）を超えているか否かを判
断し、目標操舵反力値値ＴＡが最大値を超えている場合
は目標操舵反力値ＴＡを上記Ｔｍａｘとし、また、目標
操舵反力値ＴＡが最大値（Ｔｍａｘ）を超えていない場
合には、同様に目標操舵反力値ＴＡが負の最大値（−Ｔ
ｍａｘ）を超えているか否か判断し、目標操舵反力値Ｔ
Ａが負の最大値を超えている場合には目標操舵反力値Ｔ
Ａを上記−Ｔｍａｘとするリミッタ処理（ステップ２
５）を行い、目標補助反力トルク決定値ＴＡを決定す
る。
【００２３】上記ステップ２の制御ブロック図は図６に
示すとおりで、ステップ２１〜２５は図６の各ブロック
に対応する。
示すとおりで、ステップ２１〜２５は図６の各ブロック
に対応する。
【００２４】このようにして決定された目標補助反力ト
ルク決定値ＴＡは、別に求めた目標補助操舵トルク決定
値と加算されて目標電流決定手段２４にて目標電流値に
変換され、出力される。
ルク決定値ＴＡは、別に求めた目標補助操舵トルク決定
値と加算されて目標電流決定手段２４にて目標電流値に
変換され、出力される。
【００２５】上記処理を行うことで、図８（ａ）、図８
（ｂ）に示すように、例えば断面がＶ字状の轍路２７を
車両２６が走行中、車輪９が斜面２７ａに接地している
際に制動力Ｂを作用させると、接地点Ｐがキングピン軸
Ｏとずれていることにより、キングピン軸Ｏ回りにモー
メントＩが発生する。そのままではハンドル取られが生
じるが、この場合、ハンドル取られによる操舵角速度が
発生することから、上記補助反力トルクの成分Ｔ１・Ｔ
２・Ｔ３のうちのダンピングトルク成分Ｔ１が作用して
操舵角速度が減速するように電動機１０が駆動される。
また、同時に車両２６の横加速度Ｇまたはヨーレイトγ
が検出されると、これら横加速度Ｇ並びにヨーレイトγ
を打ち消す方向に、すなわち、そのときの車両２６の偏
向を戻す向きに横Ｇトルク成分Ｔ２及びヨーレイトトル
ク成分Ｔ３が作用して電動機１０が駆動されるようにな
る。尚、車輪９が斜面２７ａに接地している際に制動力
に代えて駆動力を作用させた場合も同様であることは言
うまでもない。
（ｂ）に示すように、例えば断面がＶ字状の轍路２７を
車両２６が走行中、車輪９が斜面２７ａに接地している
際に制動力Ｂを作用させると、接地点Ｐがキングピン軸
Ｏとずれていることにより、キングピン軸Ｏ回りにモー
メントＩが発生する。そのままではハンドル取られが生
じるが、この場合、ハンドル取られによる操舵角速度が
発生することから、上記補助反力トルクの成分Ｔ１・Ｔ
２・Ｔ３のうちのダンピングトルク成分Ｔ１が作用して
操舵角速度が減速するように電動機１０が駆動される。
また、同時に車両２６の横加速度Ｇまたはヨーレイトγ
が検出されると、これら横加速度Ｇ並びにヨーレイトγ
を打ち消す方向に、すなわち、そのときの車両２６の偏
向を戻す向きに横Ｇトルク成分Ｔ２及びヨーレイトトル
ク成分Ｔ３が作用して電動機１０が駆動されるようにな
る。尚、車輪９が斜面２７ａに接地している際に制動力
に代えて駆動力を作用させた場合も同様であることは言
うまでもない。
【００２６】本発明が適用された操舵装置の轍路走行時
における特性（実線）と従来の操舵装置の特性（破線）
とを対比して図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図
９（ｄ）、図９（ｅ）、図９（ｆ）に示す。制御が行わ
れない従来の操舵装置を搭載する車両の挙動に対し、本
発明が適用された操舵装置を搭載する車両では図９
（ｂ）に示すように、ハンドル取られが抑制されると共
に図９（ｃ）に示すようにヨーレイトも抑制されている
ことがわかる。
における特性（実線）と従来の操舵装置の特性（破線）
とを対比して図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図
９（ｄ）、図９（ｅ）、図９（ｆ）に示す。制御が行わ
れない従来の操舵装置を搭載する車両の挙動に対し、本
発明が適用された操舵装置を搭載する車両では図９
（ｂ）に示すように、ハンドル取られが抑制されると共
に図９（ｃ）に示すようにヨーレイトも抑制されている
ことがわかる。
【００２７】一方、上記処理を行うことで、図１０に示
すように、横風を受けて車両２６が走行ライン２７から
外れるようになった際には、この時の車両２６のヨーレ
イトγまたは横加速度Ｇを検出し、これらヨーレイトγ
並びに横加速度Ｇを打ち消す方向に、即ち、その時の車
両２６の偏向を走行ライン２７に戻す向きに電動機１０
が駆動される。
すように、横風を受けて車両２６が走行ライン２７から
外れるようになった際には、この時の車両２６のヨーレ
イトγまたは横加速度Ｇを検出し、これらヨーレイトγ
並びに横加速度Ｇを打ち消す方向に、即ち、その時の車
両２６の偏向を走行ライン２７に戻す向きに電動機１０
が駆動される。
【００２８】本発明が適用された車両が直進走行時に横
風を受けた場合における操舵装置の特性（実線）と従来
の操舵装置の特性（破線）とを対比して図１１（ａ）、
図１１（ｂ）、図１１（ｃ）に示す。横風などの外乱を
受けた場合、上記制御が行われない従来の操舵装置を搭
載する車両の挙動に対し、本発明が適用された操舵装置
を搭載する車両ではステアリングが逆方向に切られてヨ
ーレイト並びに横ずれ量が共に抑制されていることがわ
かる。
風を受けた場合における操舵装置の特性（実線）と従来
の操舵装置の特性（破線）とを対比して図１１（ａ）、
図１１（ｂ）、図１１（ｃ）に示す。横風などの外乱を
受けた場合、上記制御が行われない従来の操舵装置を搭
載する車両の挙動に対し、本発明が適用された操舵装置
を搭載する車両ではステアリングが逆方向に切られてヨ
ーレイト並びに横ずれ量が共に抑制されていることがわ
かる。
【００２９】このため、轍路の走行や横風などの外乱で
車両２６にハンドル取られによる操舵角速度ωやヨーレ
イトγまたは横加速度Ｇが発生した場合、仮に運転者が
手放し状態であっても、外乱に対してハンドル取られを
最小限に抑えながら車両２６を常に直進走行させるよう
に前輪９が自動的に操舵され、不整挙動を安定化させる
ことができる。また、運転者がステアリングホイール３
を保持している場合も、運転者は補助反力トルクによる
ステアリングホイール３の動きに任せておけば同様の効
果が得られる。
車両２６にハンドル取られによる操舵角速度ωやヨーレ
イトγまたは横加速度Ｇが発生した場合、仮に運転者が
手放し状態であっても、外乱に対してハンドル取られを
最小限に抑えながら車両２６を常に直進走行させるよう
に前輪９が自動的に操舵され、不整挙動を安定化させる
ことができる。また、運転者がステアリングホイール３
を保持している場合も、運転者は補助反力トルクによる
ステアリングホイール３の動きに任せておけば同様の効
果が得られる。
【００３０】また、通常の旋回走行時などにおいてヨー
レイトγ及び／または横加速度Ｇが発生した場合にも、
これらを抑制する方向、即ち車両を直進状態に復帰させ
る向きに電動機１０が操舵トルクを発生するので、これ
がセルフアライニングトルクと同様な役目を果たし、特
に雪道などの低μ路や低速走行時に路面からの反力が少
なくなっても補助反力トルクによってステアリングホイ
ールをニュートラルに戻すことができ、運転者の操舵負
荷、特に切り戻し時の操舵負荷が低減され、直進走行に
戻す際の操舵が楽に行えるようになる。
レイトγ及び／または横加速度Ｇが発生した場合にも、
これらを抑制する方向、即ち車両を直進状態に復帰させ
る向きに電動機１０が操舵トルクを発生するので、これ
がセルフアライニングトルクと同様な役目を果たし、特
に雪道などの低μ路や低速走行時に路面からの反力が少
なくなっても補助反力トルクによってステアリングホイ
ールをニュートラルに戻すことができ、運転者の操舵負
荷、特に切り戻し時の操舵負荷が低減され、直進走行に
戻す際の操舵が楽に行えるようになる。
【００３１】更に、車両が急激にオーバステア傾向を示
した場合には、その時のヨーレイトγに対応して強い戻
り力が作用するため、カウンタステアが容易となる。
した場合には、その時のヨーレイトγに対応して強い戻
り力が作用するため、カウンタステアが容易となる。
【００３２】加えて、一般的な走行での操舵に於ても、
補助反力トルク決定手段によって補助反力を路面反力に
加え、補助操舵トルク決定手段によって操舵トルクの軽
減度を調整することができるので運転者に対する操舵フ
ィールを向上させることができる。
補助反力トルク決定手段によって補助反力を路面反力に
加え、補助操舵トルク決定手段によって操舵トルクの軽
減度を調整することができるので運転者に対する操舵フ
ィールを向上させることができる。
【００３３】尚、上記構成では横加速度センサ及びヨー
レイトセンサの両方をもって車両挙動検出手段とした
が、横加速度センサとヨーレイトセンサのどちらか一方
でも同様の作用・効果が得られる。
レイトセンサの両方をもって車両挙動検出手段とした
が、横加速度センサとヨーレイトセンサのどちらか一方
でも同様の作用・効果が得られる。
【００３４】
【発明の効果】このように本発明によれば、車両挙動を
抑制する方向への補助反力トルクが、運転者の操舵の有
無に関わりなく操向車輪に作用するようになるので、轍
路走行や横風などの外乱に基因したハンドル取られや車
両の不整挙動が運転者の積極的な操舵を要さずに抑制さ
れることとなり、車両の走行安定性を向上することがで
きる。しかも車両挙動検出手段の検出値に基づく補助反
力トルクが路面反力に加えられるのでステアリング操作
の負荷、特にステアリングを戻す操作を軽減できる。
抑制する方向への補助反力トルクが、運転者の操舵の有
無に関わりなく操向車輪に作用するようになるので、轍
路走行や横風などの外乱に基因したハンドル取られや車
両の不整挙動が運転者の積極的な操舵を要さずに抑制さ
れることとなり、車両の走行安定性を向上することがで
きる。しかも車両挙動検出手段の検出値に基づく補助反
力トルクが路面反力に加えられるのでステアリング操作
の負荷、特にステアリングを戻す操作を軽減できる。
【図１】本発明が適用された車両用操舵装置を模式的に
示す全体構成図。
示す全体構成図。
【図２】同操舵装置の制御系の回路ブロック図。
【図３】同操舵装置の制御処理を示すフローチャート。
【図４】同操舵装置の制御処理を示すフローチャート。
【図５】同操舵装置の制御処理を示すフローチャート。
【図６】同操舵装置の制御系の回路ブロック図及び同制
御処理に用いられるデータテーブル。
御処理に用いられるデータテーブル。
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、同制御処理に用い
られるデータテーブルの拡大図。
られるデータテーブルの拡大図。
【図８】（ａ）は轍路走行時に制動力を受けた場合の車
輪の動きを模式的に示す平面断面図、（ｂ）は（ａ）の
ｂ−ｂ線について見た図。
輪の動きを模式的に示す平面断面図、（ｂ）は（ａ）の
ｂ−ｂ線について見た図。
【図９】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、
（ｆ）共に本発明が適用された車両用操舵装置を搭載す
る車両の特性と従来構成の操舵装置を搭載する車両の特
性とを比較するグラフ。
（ｆ）共に本発明が適用された車両用操舵装置を搭載す
る車両の特性と従来構成の操舵装置を搭載する車両の特
性とを比較するグラフ。
【図１０】直進走行時に横風を受けた場合の車両の動き
を示す模式図。
を示す模式図。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）共に本発明が適用さ
れた車両操舵装置を搭載する車両の特性と従来構成の操
舵装置を搭載する車両の特性とを比較するグラフ。
れた車両操舵装置を搭載する車両の特性と従来構成の操
舵装置を搭載する車両の特性とを比較するグラフ。
１ 手動操舵力発生装置 ２ 電動式補助操舵力発生装置 ３ ステアリングホイール ４ ステアリングシャフト ５ 連結軸 ６ ピニオン ７ ラック ８ タイロッド ９ 前輪 １０ 電動機 １１ 駆動ヘリカルギヤ １２ スクリューシャフト １３ 被動ヘリカルギヤ １４ ナット １５ トルクセンサ １６ 角速度センサ １７ 横加速度センサ １８ ヨーレイトセンサ １９ 車速センサ ２０ 制御ユニット ２１ 駆動回路 ２２ 補助操舵トルク決定手段 ２３ 補助反力トルク決定手段 ２４ 目標電流決定手段 ２５ 出力電流制御手段 ２６ 車両 ２７ 轍路 ２７ａ 斜面 ２８ 直進走行ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 137:00 (56)参考文献 特開 平１−311957（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 5/04
Claims (3)
- 【請求項１】 車両の操向車輪とステアリングホイー
ルとを機械的に連結し、前記操向車輪を手動により転舵
するための手動操舵手段と、該手動操舵手段に加えられ
た操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、該操舵
トルク検出手段の検出値に基づいて補助操舵トルクの値
を決定する補助操舵トルク決定手段と、前記操向車輪に
補助操舵トルクを加えるための電動機と、該補助操舵ト
ルク決定手段の決定値に基づいて前記電動機を制御する
制御手段とを有する車両用操舵装置において、 前記車両の実際の車両挙動を検出する車両挙動検出手段
と、 前記手動操舵手段に実際に発生した操舵角速度を検出す
る手段と、 前記車両挙動検出手段によって検出された実際の車両挙
動の検出値と、前記操舵角速度検出手段によって検出さ
れた検出値とに基づいてこれらをうち消す方向に操向車
輪に作用する補助反力トルクの値を決定する補助反力ト
ルク決定手段とを有し、 前記制御手段が、前記補助反力トルク決定手段の決定値
と前記補助操舵トルク決定手段の決定値とに基づいて前
記電動機の駆動トルクを制御するようになっていること
を特徴とする車両用操舵装置。 - 【請求項２】 前記車両挙動検出手段がヨーレイトセン
サを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用操
舵装置。 - 【請求項３】 前記車両挙動検出手段が横加速度センサ
を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の車両用操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17381499A JP3176900B2 (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 車両用操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17381499A JP3176900B2 (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 車両用操舵装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27702391A Division JPH05105100A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 車両の操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000033879A JP2000033879A (ja) | 2000-02-02 |
| JP3176900B2 true JP3176900B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=15967659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17381499A Expired - Lifetime JP3176900B2 (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 車両用操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3176900B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7661507B2 (en) | 2005-02-22 | 2010-02-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Control method for a reaction force device in a power steering device |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2372020A (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-14 | Lucas Industries Ltd | Haptic controller for electrically-assisted power steering in road vehicles |
| JP4636218B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2011-02-23 | 株式会社ジェイテクト | 車両の操舵装置 |
| ES2314251T3 (es) | 2002-07-31 | 2009-03-16 | Daimler Ag | Procedimiento para la determinacion del par de fuerza de un volante de direccion. |
| KR100469058B1 (ko) * | 2002-10-18 | 2005-02-02 | 현대모비스 주식회사 | 차량의 자세변화량 억제기능이 구비된 일렉트로닉 파워스티어링 장치 |
| US7146261B2 (en) * | 2004-06-03 | 2006-12-05 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle control system for exiting ruts |
| JP5093552B2 (ja) | 2006-05-09 | 2012-12-12 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
| ES2332145T3 (es) * | 2006-08-29 | 2010-01-27 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Sistema de ayuda para la conduccion de un vehiculo automovil, especialmente en caso de desvio provocado por un viento lateral. |
| KR101992338B1 (ko) * | 2017-10-20 | 2019-06-24 | 주식회사 만도 | 스티어 바이 와이어 시스템의 차량 쏠림 보상 장치 및 방법 |
-
1999
- 1999-06-21 JP JP17381499A patent/JP3176900B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7661507B2 (en) | 2005-02-22 | 2010-02-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Control method for a reaction force device in a power steering device |
| DE102006008301B4 (de) * | 2005-02-22 | 2012-01-19 | Honda Motor Co., Ltd. | Steuer/Regelverfahren für eine Reaktionskraftvorrichtung |
| DE102006008301B9 (de) * | 2005-02-22 | 2012-09-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Steuer/Regelverfahren für eine Reaktionskraftvorrichtung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000033879A (ja) | 2000-02-02 |
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