JP4409375B2 - 反力制御装置 - Google Patents
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Description
例えば、ヨーレートが大きい領域(旋回中など)で最適設定した微分制御量では、ヨーレートが小さい領域(直進中など)において微分制御が効き過ぎてしまい、ヨーレートの変化率に応じた反力成分が過多な操舵フィーリングになる。
そこで、この発明は、ヨーレートの変化率に応じて設定される2次反力成分を、ヨーレートの大きさに応じて可変にすることにより、良好な操舵フィーリングを得ることができる反力制御装置を提供するものである。
このように構成することにより、ヨーレートの大きさと変化率に応じて2次反力成分を可変にすることができ、ヨーレートの変化率が同じであってもヨーレートが大きいほど2次反力成分を大きく設定することができる。
初めに、図1を参照して、実施例1における電動式パワーステアリング装置の構成を説明する。電動式パワーステアリング装置は手動操舵力発生機構1を備えており、この手動操舵力発生機構1は、ステアリングホイール(操作子)3に一体結合されたステアリングシャフト4が、ユニバーサルジョイントを有する連結軸5を介してラック&ピニオン機構のピニオン6に連結されて構成されている。ピニオン6は、車幅方向に往復動し得るラック軸7のラック7aに噛合し、ラック軸7の両端には、タイロッド8,8を介して転舵輪としての左右の前輪9,9が連結されている。この構成により、ステアリングホイール3の操舵時に通常のラック&ピニオン式の転舵操作が可能であり、前輪9,9を転舵させて車両の向きを変えることができる。ラック軸7とタイロッド8,8は転舵機構を構成する。
また、車体の適所には、車両のヨーレートを検出するためのヨーレートセンサ(ヨーレート検出手段)18と、車速に対応した電気信号を出力する車速センサ(車速検出手段)19とが取り付けられている。ヨーレートセンサ18は検出したヨーレートに対応する電気信号を、車速センサ19は車速に対応した電気信号を、それぞれステアリング制御装置20に出力する。この実施例においては、ヨーレートから車両挙動を検出しており、ヨーレートセンサ18は車両の挙動を検出する車両挙動検出センサを構成する。
ステアリング制御装置20は、ベース電流決定部31、イナーシャ補正部32、反力補正部(反力成分制御手段)33を備えている。
ベース電流決定部31においては、操舵トルクセンサ16および車速センサ19の出力信号に基づき、ベース電流テーブル(図示略)を参照して、操舵トルクと車速に応じたベース電流値が決定される。ここで、ベース電流テーブルは、操舵トルクが大きくなるにしたがってベース電流が大きくなり、車速が大きくなるにしたがってベース電流が小さくなるように設定されている。
イナーシャ補正部32においては、ベース電流決定部31で決定したベース電流に対し、電動機10の慣性マス補償が行われる。
したがって、この実施例の電動パワーステアリング装置においては、反力補正部33において設定される補正電流は操舵アシスト力に対する反力成分ということができ、ベース電流決定部31において設定されるベース電流はこの反力成分を相殺する前の操舵アシスト力ということができる。
反力補正部33は、ダンパ補正部34とヨーレート反力補正部35とからなる。
ダンパ補正部34は操舵速度に基づいて第1反力補正電流を算出し、前記慣性マス補償後の電流から第1反力補正電流を減算する。
第2反力補正電流Im2は、基本的に、ヨーレートセンサ18で検出したヨーレートに基づいて算出する1次ヨーレート反力補正電流(1次反力成分)Im2aと、ヨーレートセンサ18で検出したヨーレートおよびその変化率(微分値)に基づいて算出する2次ヨーレート反力補正電流(2次反力成分)Im2bとを合算することによって求める。以下、ヨーレート反力補正部35における第2反力補正電流Im2の算出について詳述する。
そして、ヨーレート微分補正電流算出部39において、前記微分信号に基づき、ヨーレート微分補正電流テーブル(図示略)を参照して、基準ヨーレート微分補正電流(基準2次反力成分)Im2Bを算出する。ここで、前記ヨーレート微分補正電流テーブルは、微分信号が大きくなるにしたがって基準ヨーレート微分補正電流Im2Bが大きくなるように(換言すると、ヨーレートの変化率が大きいほど基準2次反力成分が大きくなるように)設定されている。
次に、1次ヨーレート反力補正電流Im2aと2次ヨーレート反力補正電流Im2bを合算して第2反力補正電流Im2とする(Im2=Im2a+Im2b)。
つまり、ヨーレートが大きい領域(旋回中など)では、ヨーレートが小さい領域(直進中など)よりも、ヨーレートの微分制御量を大きく設定することができ、その結果、ヨーレートの微分値が同じ場合、ヨーレートが大きい領域の方をヨーレートが小さい領域よりも、ヨーレートの微分値に基づく反力成分(すなわち、2次ヨーレート反力補正電流Im2b)を大きく設定することができる。
これにより、例えば車両の旋回中などヨーレートが大きいときには、ヨーレートの変化に対する挙動抑制の応答性を高めることができ、直進走行中などヨーレートが小さいときには、ヨーレートの微分値に応じた反力成分が過多になるのを防止することができ、ヨーレートの小さい領域から大きい領域まで広範囲に渡って、操舵フィーリングの最適化を図ることができる。
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
なお、ステアリング・バイ・ワイヤ・システムとは、操作子と転舵機構とが機械的に分離されていて、操作子に反力を作用させる反力モータと、転舵機構に設けられて転舵輪を転舵させる力を発生させるステアリングモータとを備えた操舵システムである。
アクティブ・ステアリング・システムとは、前輪舵角および後輪舵角を運転者のステアリング操作や車両の運動状況に応じて制御する操舵システムである。
バリアブル・ギヤ・レシオ・ステアリング・システムとは、操舵角の大きさに応じてステアリング・ギヤ・レシオを変更可能な操舵システムである。
18 ヨーレートセンサ(ヨーレート検出手段)
36 ヨーレート補正電流算出部(1次反力成分制御手段)
37 2次反力成分制御手段
Claims (1)
- 車両の運転者により操作される操作子に作用させるべき反力成分を制御する反力制御装置において、
前記車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
前記ヨーレート検出手段の検出値が大きいほど1次反力成分を大きく設定する1次反力成分制御手段と、
前記ヨーレート検出手段の検出値の変化率が大きいほど2次反力成分を大きく設定し且つ前記ヨーレート検出手段の検出値が大きいほど前記2次反力成分を大きく設定する2次反力成分制御手段と、
を備え、前記反力成分は、前記1次反力成分と前記2次反力成分を含むことを特徴とする反力制御装置。
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