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JP2005059704A - Steering device for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering device for vehicles capable of reducing excessive power consumption attributable to twist of a tire ground contact plane or the like. <P>SOLUTION: The steering device for vehicles comprises a reaction force actuator 2 to give the steering reaction device to a steering wheel 1 which is not mechanically connected to a turning actuator 8 to turn a turning wheel 6, a steering angle sensor 4 to detect the steering angle of the steering wheel 1, a vehicle speed sensor 12 to detect the vehicle speed, and a control device 11 which sets the control quantity of the reaction force actuator 2 and the turning actuator 8 based on the detected steering angle and vehicle speed and controls the reaction force actuator 2 and the turning actuator 8. The control device 11 sets the control quantity of the reaction force actuator 2 based on the control quantity to be output to the turning actuator 8. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ステアバイワイヤシステムを採用した車両用操舵装置の技術分野に属する。   The present invention belongs to the technical field of a vehicle steering apparatus that employs a steer-by-wire system.

この種の従来技術としては、例えば、据え切り時や極低速での操舵時において、操舵速度が大きいときは操舵方向と反対方向に操舵反力を発生させ、操舵速度が小さいときは操舵反力の発生を解除することにより、操舵フィーリングの向上を図るものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−2224号公報
As this type of prior art, for example, when steering at extremely low speeds, a steering reaction force is generated in a direction opposite to the steering direction when the steering speed is high, and a steering reaction force is generated when the steering speed is low. It is known that the steering feeling is improved by canceling the occurrence of (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-2224

しかしながら、上記従来技術にあっては、据え切り時や極低速での操舵時において、転舵輪を転舵させたときにタイヤ接地面の捩れ等の抗力が発生している場合、目標転舵角が変化しなくても、この抗力に対抗する力を転舵アクチュエータが発生し続ける。よって、操舵手段が操舵されていなくても、転舵アクチュエータに駆動電流が出力され続けるため、消費電力のロスや転舵アクチュエータの機能低下を招くおそれがある。   However, in the above prior art, when a drag force such as a twist of the tire ground contact surface is generated when the steered wheels are steered at the time of stationary or steering at an extremely low speed, the target steered angle Even if does not change, the steering actuator continues to generate a force to counter this drag. Therefore, even if the steering means is not steered, the drive current continues to be output to the steered actuator, which may cause a loss of power consumption and a decrease in function of the steered actuator.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、タイヤ接地面の捩れ等に起因する過剰な電力消費を削減できる車両用操舵装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can reduce excessive power consumption caused by twisting of a tire contact surface.

上述の目的を達成するため、本発明では、検出された操舵角と車速に基づいて反力アクチュエータの制御量を設定し、反力アクチュエータを制御する操舵制御手段と、検出された操舵角と車速に基づいて転舵アクチュエータの制御量を設定し、転舵アクチュエータを制御する転舵制御手段と、を備えた車両用操舵装置において、前記操舵制御手段は、転舵制御手段から転舵アクチュエータへ出力される制御量に基づいて、反力アクチュエータの制御量を設定することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention sets a control amount of the reaction force actuator based on the detected steering angle and vehicle speed, controls the reaction force actuator, and detects the detected steering angle and vehicle speed. A steering control unit that sets a control amount of the steering actuator based on the steering control unit and controls the steering actuator, wherein the steering control unit outputs the steering control unit to the steering actuator. The control amount of the reaction force actuator is set based on the controlled amount.

本発明では、転舵制御手段から出力される制御量に応じて反力アクチュエータが駆動され、操舵手段に操舵反力を発生させる。すなわち、転舵アクチュエータへ制御量が出力されている間は、反力アクチュエータにより操舵反力が発生する。よって、ドライバが操舵手段から手を離すと、転舵制御手段から転舵アクチュエータへ制御量が出力されなくなったとき、すなわち、転舵アクチュエータの消費電流がほぼゼロとなる位置で操舵手段が停止するため、タイヤ接地面の捩れ等に起因する過剰な電力消費を削減できる。   In the present invention, the reaction force actuator is driven according to the control amount output from the steering control means, and the steering means generates a steering reaction force. That is, while the control amount is being output to the steering actuator, a steering reaction force is generated by the reaction force actuator. Therefore, when the driver removes his / her hand from the steering means, the steering means stops when the control amount is not output from the steering control means to the steering actuator, that is, at a position where the current consumption of the steering actuator becomes almost zero. Therefore, it is possible to reduce excessive power consumption caused by twisting of the tire ground contact surface.

以下に、本発明の車両用操舵装置を実施する最良の形態を、実施例1と実施例2に基づいて説明する。   The best mode for carrying out the vehicle steering system of the present invention will be described below based on the first and second embodiments.

まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の車両用操舵装置の構成図である。
実施例1の車両用操舵装置は、ステアリングホイール(操舵手段)1と、反力アクチュエータ2と、反力制御量検知センサ3と、操舵角センサ(操舵角検出手段)4と、操舵トルクセンサ(操舵トルク検出手段)5と、転舵アクチュエータ8と、転舵制御量検知センサ(転舵制御量検出手段)9と、転舵角センサ10と、制御装置(操舵制御手段,転舵制御手段)11と、車速センサ(車速検出手段)12を備えている。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle steering apparatus according to a first embodiment.
The vehicle steering apparatus according to the first embodiment includes a steering wheel (steering means) 1, a reaction force actuator 2, a reaction force control amount detection sensor 3, a steering angle sensor (steering angle detection means) 4, a steering torque sensor ( (Steering torque detection means) 5, steering actuator 8, steering control amount detection sensor (steering control amount detection means) 9, steering angle sensor 10, and control device (steering control means, steering control means) 11 and a vehicle speed sensor (vehicle speed detection means) 12.

前記操舵トルクセンサ5は、ステアリングホイール1と反力アクチュエータ2の間に発生する操舵トルクを検出する。操舵角センサ4は、ステアリングホイール1の操舵角を検出する。反力制御量検知センサ3は、反力アクチュエータ2の制御量を検出する。   The steering torque sensor 5 detects a steering torque generated between the steering wheel 1 and the reaction force actuator 2. The steering angle sensor 4 detects the steering angle of the steering wheel 1. The reaction force control amount detection sensor 3 detects the control amount of the reaction force actuator 2.

前記転舵制御量検知センサ9は、転舵アクチュエータ8の制御量を検出する。転舵角センサ10は、転舵輪6の転舵角を検出する。車速センサ12は、車両の速度を検出する。これら各センサの出力は、制御装置11へ入力される。   The turning control amount detection sensor 9 detects the control amount of the turning actuator 8. The steered angle sensor 10 detects the steered angle of the steered wheels 6. The vehicle speed sensor 12 detects the speed of the vehicle. The outputs of these sensors are input to the control device 11.

前記制御装置11は、各センサの出力に基づいて、ステアリングホイール1に操舵反力を発生させる反力アクチュエータ2の制御量と、ステアリングギア7を駆動する転舵アクチュエータ8の制御量とを算出する。反力アクチュエータ2は、制御装置11から供給される制御量に応じてステアリングホイール1へ操舵反力を出力する。同様に、転舵アクチュエータ8は、制御装置11から供給される制御量に応じて、転舵輪6の転舵角を変化させる。   The control device 11 calculates a control amount of the reaction force actuator 2 that generates a steering reaction force in the steering wheel 1 and a control amount of the steering actuator 8 that drives the steering gear 7 based on the output of each sensor. . The reaction force actuator 2 outputs a steering reaction force to the steering wheel 1 in accordance with a control amount supplied from the control device 11. Similarly, the steered actuator 8 changes the steered angle of the steered wheels 6 according to the control amount supplied from the control device 11.

以上の構成により、実施例1の車両用操舵装置では、ドライバの操舵入力に対して任意に転舵角の特性を変更できる、いわゆるステアバイワイヤの機能を実現している。   With the above configuration, the vehicle steering apparatus according to the first embodiment realizes a so-called steer-by-wire function that can arbitrarily change the characteristic of the turning angle with respect to the driver's steering input.

図2は、車両用操舵装置の制御ブロック図である。
制御装置11は、反力算出部11aと、転舵角算出部11bと、反力ドライバ11cと、転舵ドライバ11dとを備えている。
FIG. 2 is a control block diagram of the vehicle steering apparatus.
The control device 11 includes a reaction force calculation unit 11a, a turning angle calculation unit 11b, a reaction force driver 11c, and a turning driver 11d.

操舵角センサ4および車速センサ12の出力は、反力算出部11aおよび転舵角算出部11bへ入力される。反力算出部11aの出力は、反力ドライバ11dへ出力され、反力ドライバ11cは、反力アクチュエータ2を駆動するための、例えば電流値などの物理量を出力する。   The outputs of the steering angle sensor 4 and the vehicle speed sensor 12 are input to the reaction force calculation unit 11a and the turning angle calculation unit 11b. The output of the reaction force calculation unit 11a is output to the reaction force driver 11d, and the reaction force driver 11c outputs a physical quantity such as a current value for driving the reaction force actuator 2.

前記反力制御量検知センサ3は、反力ドライバ11cが反力アクチュエータ2へ出力している、例えば電流値などの制御量を検出し、反力ドライバ11cへフィードバックする。操舵トルクセンサ5の出力は、反力算出部11aへ入力される。転舵角算出部11bの出力は、転舵ドライバ11dへ出力され、転舵ドライバ11dは、転舵アクチュエータ8を駆動するための、例えば電流値などの物理量を出力する。この転舵ドライバ11dの出力は、反力算出部11aにも入力される。   The reaction force control amount detection sensor 3 detects a control amount such as a current value output from the reaction force driver 11c to the reaction force actuator 2, and feeds it back to the reaction force driver 11c. The output of the steering torque sensor 5 is input to the reaction force calculation unit 11a. The output of the turning angle calculation unit 11b is output to the turning driver 11d, and the turning driver 11d outputs a physical quantity such as a current value for driving the turning actuator 8. The output of the steering driver 11d is also input to the reaction force calculation unit 11a.

前記転舵制御量検知センサ9は、転舵ドライバ11dが転舵アクチュエータ8へ出力している、例えば電流値などの制御量を検出し、転舵ドライバ11dへフィードバックする。転舵角センサ10の出力は、転舵角算出部11bに入力される。   The steered control amount detection sensor 9 detects a control amount such as an electric current value output from the steered driver 11d to the steered actuator 8, and feeds back to the steered driver 11d. The output of the turning angle sensor 10 is input to the turning angle calculation unit 11b.

反力算出部11aでは、車速センサ12により検出された車速が、所定値(第1設定車速に相当)以下となった場合には、例えば、転舵ドライバ11dの出力する制御量に比例した操舵反力など、転舵アクチュエータ8の制御量に応じた操舵反力を発生させる。   In the reaction force calculation unit 11a, when the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 12 is equal to or lower than a predetermined value (corresponding to the first set vehicle speed), for example, steering proportional to the control amount output by the steering driver 11d is performed. A steering reaction force according to the control amount of the steering actuator 8 such as a reaction force is generated.

次に、作用を説明する。
[操舵反力算出制御処理]
図3は、制御装置11の反力算出部11aにおいて実施される操舵反力算出制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
Next, the operation will be described.
[Steering reaction force calculation control processing]
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the steering reaction force calculation control process performed in the reaction force calculation unit 11a of the control device 11, and each step will be described below.

ステップS300では、車両のイグニッションキースイッチのオンなどをトリガーとして、本システムが起動され、ステップS301へ移行する。   In step S300, the present system is activated with the vehicle's ignition key switch turned on as a trigger, and the process proceeds to step S301.

ステップS301では、車速センサ12から車両の速度Vが入力され、ステップS302へ移行する。   In step S301, the vehicle speed V is input from the vehicle speed sensor 12, and the process proceeds to step S302.

ステップS302では、車速Vがあらかじめ決められた所定値(第1設定車速;例えば、2km/hなど)以下であるかどうかを判断する。YESの場合にはステップS303へ移行し、NOの場合にはS305へ移行する。   In step S302, it is determined whether or not the vehicle speed V is equal to or lower than a predetermined value (first set vehicle speed; for example, 2 km / h). If YES, the process proceeds to step S303, and if NO, the process proceeds to S305.

ステップS303では、転舵ドライバ11dから出力される転舵アクチュエータ8への指令値を入力し、ステップS304へ移行する。
このステップでは、例えば転舵アクチュエータ8が回転モータ構造のような場合は、駆動電流に比例した操舵反力が出力されるので、転舵ドライバ11dにおいて算出された指令電流iを入力する。
In step S303, the command value to the steering actuator 8 output from the steering driver 11d is input, and the process proceeds to step S304.
In this step, for example, when the steering actuator 8 has a rotary motor structure, a steering reaction force proportional to the drive current is output, so the command current i calculated by the steering driver 11d is input.

ステップS304では、転舵ドライバ11dにおいて算出された指令電流iに応じた操舵反力Tを算出し、ステップS301へ移行する。
この場合、例えばT=i×k(kは比例定数)といった比例出力としても良いし、i=0でT=0となり、かつiに対して単調増加であるような関係式で表される操舵反力を出力するようにしても良い。
In step S304, a steering reaction force T corresponding to the command current i calculated in the steered driver 11d is calculated, and the process proceeds to step S301.
In this case, for example, a proportional output such as T = i × k (k is a proportional constant) may be used, or steering may be expressed by a relational expression such that T = 0 when i = 0 and monotonically increasing with respect to i. You may make it output reaction force.

ステップS305では、操舵角センサ4より、ドライバにより操舵されたステアリングホイール1の操舵角θを入力し、ステップS306へ移行する。   In step S305, the steering angle θ of the steering wheel 1 steered by the driver is input from the steering angle sensor 4, and the process proceeds to step S306.

ステップS306では、車速Vとステアリングホイール1の操舵角θに応じた操舵反力Tを算出し、ステップS301へ移行する。
ここでは、あらかじめ車速Vと操舵角θの値から与える操舵反力をマップ化したものを記憶しておき、そのマップ上の値を出力しても良いし、車両の運動方程式と、ステアリングギア比(操舵角θ/転舵角δ)など車両固有のパラメータから、車速Vと操舵角θを用いて算出するようにしても良い。
In step S306, a steering reaction force T corresponding to the vehicle speed V and the steering angle θ of the steering wheel 1 is calculated, and the process proceeds to step S301.
Here, a map of the steering reaction force given from the values of the vehicle speed V and the steering angle θ may be stored in advance, and the value on the map may be output, or the equation of motion of the vehicle and the steering gear ratio It may be calculated from vehicle-specific parameters such as (steering angle θ / steering angle δ) using vehicle speed V and steering angle θ.

[操舵反力算出制御作用]
停車または極低速で走行している場合には、図3のフローチャートにおいて、ステップS300→ステップS301→ステップS302→ステップS303→ステップS304へと進む流れとなる。すなわち、ステップS302において、車速Vが所定値以下であると判断され、ステップS303において、転舵ドライバ11dから転舵アクチュエータ8へ出力される指令出力電流iが入力され、ステップS304において、指令出力電流iに応じた操舵反力Tが出力される。
[Steering reaction force calculation control action]
When the vehicle is stopped or traveling at an extremely low speed, the flow proceeds from step S300 to step S301 to step S302 to step S303 to step S304 in the flowchart of FIG. That is, in step S302, it is determined that the vehicle speed V is equal to or lower than a predetermined value. In step S303, a command output current i output from the steering driver 11d to the steering actuator 8 is input. In step S304, the command output current i A steering reaction force T corresponding to i is output.

中速または高速で走行している場合には、図3のフローチャートにおいて、ステップS300→ステップS301→ステップS302→ステップS305→ステップS306へと進む流れとなる。すなわち、ステップS302において、車速Vが所定値よりも大きいと判断され、ステップS305において、ステアリングホイール1の操舵角θが入力され、ステップS306において、操舵角θ,車速Vに応じた操舵反力Tが出力される。   When the vehicle is traveling at a medium speed or a high speed, the flow proceeds from step S300 to step S301 to step S302 to step S305 to step S306 in the flowchart of FIG. That is, in step S302, it is determined that the vehicle speed V is greater than a predetermined value. In step S305, the steering angle θ of the steering wheel 1 is input. In step S306, the steering reaction force T corresponding to the steering angle θ and the vehicle speed V is input. Is output.

以上説明したように、実施例1の車両用操舵装置にあっては、
・ステアリングホイール1を操舵して手を離したとき、ステアリングホイール1はほぼその操舵角で停止する。
・どの操舵角位置から左右どちらに操舵する場合も、同等の操舵反力が発生する。
・転舵輪6が転舵し始めたとき、操舵角によらず一定の操舵反力が発生する。
という制御仕様を満たすことができ、良好な操舵フィーリングが得られる。
As described above, in the vehicle steering system of the first embodiment,
When the steering wheel 1 is steered and the hand is released, the steering wheel 1 stops almost at the steering angle.
・ Equivalent steering reaction force is generated when steering from left or right from any steering angle position.
When the steered wheel 6 starts to steer, a constant steering reaction force is generated regardless of the steering angle.
The above control specifications can be satisfied, and a good steering feeling can be obtained.

また、転舵輪6の捩れ等により、ステアリングホイール1を操舵していなくても転舵アクチュエータ8が駆動している場合には、ステアリングホイール1から手を離したとき、転舵アクチュエータ8の消費電力がほぼゼロとなる位置でステアリングホイール1が停止するため、据え切り時や極低速の操舵時において、転舵輪6のタイヤ接地面の捩れ等に起因する過剰な電力消費を削減できる。   Further, when the steering actuator 8 is driven even if the steering wheel 1 is not steered due to twisting of the steered wheels 6 or the like, the power consumption of the steering actuator 8 when the hand is released from the steering wheel 1. Since the steering wheel 1 is stopped at a position where the torque becomes almost zero, excessive power consumption caused by twisting of the tire ground contact surface of the steered wheels 6 can be reduced during stationary driving or extremely low speed steering.

また、反力算出部11aは、転舵ドライバ11dから転舵アクチュエータ8へ出力される制御量に比例した操舵反力Tを算出するため、車両が直進する操舵角から離れるに従って、徐々に操舵反力が大きくなり、ステアリングホイール1を車両が直進する操舵角に戻しやすい。   Further, since the reaction force calculation unit 11a calculates a steering reaction force T proportional to the control amount output from the steering driver 11d to the steering actuator 8, the steering force gradually decreases as the vehicle moves away from the straight steering angle. The force is increased, and the steering wheel 1 is easily returned to the steering angle at which the vehicle goes straight.

次に、実施例2について説明する。
実施例1では、転舵ドライバ11dから転舵アクチュエータ8へ出力される制御量に基づいて反力アクチュエータ2の制御量を算出したのに対し、実施例2では、転舵アクチュエータ8へ出力された制御量に基づいて反力アクチュエータ2の制御量を算出する点で異なる。
Next, Example 2 will be described.
In the first embodiment, the control amount of the reaction force actuator 2 is calculated based on the control amount output from the steering driver 11d to the steering actuator 8, whereas in the second embodiment, the control amount is output to the steering actuator 8. The difference is that the control amount of the reaction force actuator 2 is calculated based on the control amount.

すなわち、実施例1では、同一制御周期の転舵アクチュエータ8の制御量に基づいて、反力アクチュエータ2の制御量を設定したが、実施例2では、1制御周期前の転舵アクチュエータ8の制御量に基づいて、反力アクチュエータ2の制御量を設定する。   That is, in the first embodiment, the control amount of the reaction force actuator 2 is set based on the control amount of the steering actuator 8 in the same control cycle. However, in the second embodiment, the control of the steering actuator 8 before one control cycle is performed. Based on the amount, the control amount of the reaction force actuator 2 is set.

図4は、車両用操舵装置の制御ブロック図である。
操舵角センサ4および車速センサ12の出力は、反力算出部11aおよび転舵角算出部11bに入力される。反力算出部11aの出力は、反力ドライバ11dへ出力され、反力ドライバ11cは、反力アクチュエータ2を駆動するための、例えば電流値などの物理量を出力する。
FIG. 4 is a control block diagram of the vehicle steering apparatus.
The outputs of the steering angle sensor 4 and the vehicle speed sensor 12 are input to the reaction force calculation unit 11a and the turning angle calculation unit 11b. The output of the reaction force calculation unit 11a is output to the reaction force driver 11d, and the reaction force driver 11c outputs a physical quantity such as a current value for driving the reaction force actuator 2.

前記反力制御量検知センサ3は、反力ドライバ11cが反力アクチュエータ2へ出力している、例えば電流値などの制御量を検出し、反力ドライバ11cへフィードバックする。操舵トルクセンサ5の出力は、反力算出部11aへ入力される。転舵角算出部11bの出力は、転舵ドライバ11dへ出力され、転舵ドライバ11dは、転舵アクチュエータ8を駆動するための、例えば電流値などの物理量を出力する。転舵制御量検知センサ9は、転舵ドライバ11dが出力している、例えば電流値などの制御量を検出し、転舵ドライバ11dへフィードバックする。また、転舵制御量検知センサ9の検出値は、反力算出部11aへも入力される。   The reaction force control amount detection sensor 3 detects a control amount such as a current value output from the reaction force driver 11c to the reaction force actuator 2, and feeds it back to the reaction force driver 11c. The output of the steering torque sensor 5 is input to the reaction force calculation unit 11a. The output of the turning angle calculation unit 11b is output to the turning driver 11d, and the turning driver 11d outputs a physical quantity such as a current value for driving the turning actuator 8. The steered control amount detection sensor 9 detects a control amount such as a current value output from the steered driver 11d and feeds it back to the steered driver 11d. Further, the detection value of the turning control amount detection sensor 9 is also input to the reaction force calculation unit 11a.

前記転舵角センサ4の出力は、転舵角算出部11bへ入力される。反力算出部11aでは、車速が所定値以下になった場合には、例えば転舵ドライバ11dの出力値に比例した操舵反力など、転舵制御量検知センサ9の検出値に応じた操舵反力を発生させる。   The output of the turning angle sensor 4 is input to the turning angle calculation unit 11b. In the reaction force calculation unit 11a, when the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined value, for example, the steering reaction force according to the detected value of the turning control amount detection sensor 9 such as a steering reaction force proportional to the output value of the turning driver 11d. Generate power.

次に、作用を説明する。
[操舵反力算出制御処理]
図5は、制御装置11の反力算出部11aにおいて実施される操舵反力算出制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
Next, the operation will be described.
[Steering reaction force calculation control processing]
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the steering reaction force calculation control process performed in the reaction force calculation unit 11a of the control device 11, and each step will be described below.

ステップS500では、車両のイグニッションキースイッチのオンなどをトリガーとして、本システムが起動され、ステップS500へ移行する。   In step S500, the present system is activated with a vehicle ignition key switch turned on as a trigger, and the process proceeds to step S500.

ステップS501では、転舵制御量検知センサ9の検出値を入力し、ステップS502へ移行する。例えば、実施例1の例に倣うと、転舵アクチュエータ8への出力ハーネス内に設置された電流センサの検出値などが用いられる。   In step S501, the detection value of the turning control amount detection sensor 9 is input, and the process proceeds to step S502. For example, according to the example of the first embodiment, a detection value of a current sensor installed in an output harness to the steering actuator 8 is used.

ステップS502では、図3のS304と同様の処理を実行して操舵反力T1(極低速域反力アクチュエータ制御量に相当)を算出し、ステップS503へ移行する。   In step S502, the same processing as in S304 of FIG. 3 is executed to calculate the steering reaction force T1 (corresponding to the extremely low speed region reaction force actuator control amount), and the process proceeds to step S503.

ステップS503では、車速センサ12より車速Vを、操舵角センサ4よりステアリングホイール1の操舵角θを入力し、ステップS504へ移行する。   In step S503, the vehicle speed V is input from the vehicle speed sensor 12, and the steering angle θ of the steering wheel 1 is input from the steering angle sensor 4, and the process proceeds to step S504.

ステップS504では、図3のS306と同様の処理を実行して操舵反力T2(中速域反力アクチュエータ制御量に相当)を算出し、ステップS505へ移行する。   In step S504, processing similar to that in S306 in FIG. 3 is executed to calculate a steering reaction force T2 (corresponding to a medium-speed region reaction force actuator control amount), and the process proceeds to step S505.

ステップS505では、下記の式(1)から、車速Vに応じて、操舵反力Tを算出し、ステップS501へ移行する。
T=k1×T1+k2×T2 …(1)
ここで、k1,k2は、車速Vに応じた操舵反力T1,T2のゲインである。
In step S505, the steering reaction force T is calculated from the following equation (1) according to the vehicle speed V, and the process proceeds to step S501.
T = k 1 × T1 + k 2 × T2 (1)
Here, k 1 and k 2 are gains of the steering reaction forces T1 and T2 corresponding to the vehicle speed V.

図6(a)に示すように、T1のゲインk1は、車速ゼロから第1設定車速V1までは1、第1設定車速V1から第2設定車速V2までは徐々に小さくなり、第2設定車速V2以上ではゼロに設定されている。 As shown in FIG. 6 (a), the gain k 1 of T1, the vehicle speed zero to the first set speed V1 1, gradually decreases from the first set speed V1 to the second set speed V2, the second set It is set to zero when the vehicle speed is V2 or higher.

一方、図6(b)に示すように、T2のゲインk2は、車速ゼロから第1設定車速V1まではゼロ、第1設定車速V1から第2設定車速V2までは徐々に大きくなり、第2設定車速V2以上では1に設定されている。 On the other hand, as shown in FIG. 6 (b), the gain k 2 of T2, the vehicle speed zero to the first set speed V1 zero, gradually increases from the first set speed V1 to the second set speed V2, the It is set to 1 when the vehicle speed is V2 or higher.

[操舵反力算出制御作用]
停車または極低速で走行している場合には、図6のステップS505において、T1が操舵反力Tとして出力される。また、中速または高速で走行している場合には、図6のステップS505において、T2が操舵反力Tとして出力される。
[Steering reaction force calculation control action]
When the vehicle is stopped or traveling at an extremely low speed, T1 is output as the steering reaction force T in step S505 of FIG. If the vehicle is traveling at a medium speed or a high speed, T2 is output as the steering reaction force T in step S505 in FIG.

極低速域と中速域の間の車速域で走行している場合には、図6のステップS505において、k1×T1+k2×T2が操舵反力Tとして出力される。すなわち、車速Vが大きくなるに従って、操舵トルクTに占めるT1の配分比率が、T2の配分比率よりも徐々に小さくなる。 When traveling in a vehicle speed range between the extremely low speed range and the medium speed range, k 1 × T1 + k 2 × T2 is output as the steering reaction force T in step S505 of FIG. That is, as the vehicle speed V increases, the distribution ratio of T1 to the steering torque T gradually becomes smaller than the distribution ratio of T2.

以上説明したように、実施例2の車両用操舵装置にあっては、極低速と中速の間の車速域で走行している場合、車速Vが大きくなるに従って、操舵反力Tに対するT1の配分比率をT2の配分比率よりも徐々に小さくするため、車速域が変化しても、T1からT2へ滑らかに変化させながら操舵反力Tを移行させることができる。   As described above, in the vehicle steering system according to the second embodiment, when traveling in a vehicle speed range between an extremely low speed and a medium speed, the T1 with respect to the steering reaction force T increases as the vehicle speed V increases. Since the distribution ratio is gradually made smaller than the distribution ratio of T2, the steering reaction force T can be shifted while smoothly changing from T1 to T2 even if the vehicle speed region changes.

また、停止時または極低速以外では、
・どんな操舵角でも、ドライバがステアリングホイール1から手を離せば車両が直進する操舵角に戻るように操舵反力が発生する。
・車両が直進する操舵角から離れる操舵の操舵反力は大きいが、車両が直進する操舵角へ戻す操舵の操舵反力は小さい。
・車両が直進する操舵角から離れるに従って、徐々に操舵反力が大きくなる。
という制御仕様を満たすことができ、良好な操舵フィーリングが得られる。
Also, when stopped or other than extremely low speed,
At any steering angle, a steering reaction force is generated so that when the driver releases his hand from the steering wheel 1, the vehicle returns to the steering angle at which the vehicle goes straight.
The steering reaction force for steering away from the steering angle where the vehicle goes straight is large, but the steering reaction force for returning to the steering angle where the vehicle goes straight is small.
-The steering reaction force gradually increases as the vehicle moves away from the straight steering angle.
The above control specifications can be satisfied, and a good steering feeling can be obtained.

(他の実施例)
以上、本発明を実施する最良の形態を、実施例1,2に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例1,2に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
(Other examples)
The best mode for carrying out the present invention has been described based on the first and second embodiments. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the first and second embodiments. Design changes and the like within a range that does not deviate are also included in the present invention.

例えば、実施例1,2では、操舵制御手段(反力算出部11a,反力ドライバ11c)と転舵制御手段(転舵角算出部11b,転舵ドライバ11d)を制御装置11内に設けたが、これら制御手段を別々に設けても良い。   For example, in Examples 1 and 2, steering control means (reaction force calculation unit 11a, reaction force driver 11c) and steering control means (steering angle calculation unit 11b, steering driver 11d) are provided in the control device 11. However, these control means may be provided separately.

車両用操舵装置の構成図である(実施例1)。1 is a configuration diagram of a vehicle steering device (first embodiment). FIG. 車両用操舵装置の制御ブロック図である(実施例1)。FIG. 1 is a control block diagram of a vehicle steering apparatus (first embodiment). 制御装置で実施される操舵反力算出制御処理の流れを示すフローチャートである(実施例1)。7 is a flowchart illustrating a flow of a steering reaction force calculation control process performed by the control device (Example 1). 車両用操舵装置の制御ブロック図である(実施例2)。(Example 2) which is a control block diagram of the steering apparatus for vehicles. 制御装置で実施される操舵反力算出制御処理の流れを示すフローチャートである(実施例2)。7 is a flowchart showing a flow of a steering reaction force calculation control process performed by the control device (Example 2). 車速に対する操舵反力T1,T2の各ゲインk1,k2の特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram of gains k 1 and k 2 of steering reaction forces T1 and T2 with respect to vehicle speed.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステアリングホイール
2 反力アクチュエータ
3 反力制御量検知センサ
4 操舵角センサ
5 操舵トルクセンサ
6 転舵輪
7 ステアリングギア
8 転舵アクチュエータ
9 転舵制御量検知センサ
10 転舵角センサ
11 制御装置
11a 反力算出部
11b 転舵角算出部
11c 反力ドライバ
11d 転舵ドライバ
12 車速センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Reaction force actuator 3 Reaction force control amount detection sensor 4 Steering angle sensor 5 Steering torque sensor 6 Steering wheel 7 Steering gear 8 Steering actuator 9 Steering control amount detection sensor 10 Steering angle sensor 11 Control apparatus 11a Reaction force Calculation unit 11b Steering angle calculation unit 11c Reaction force driver 11d Steering driver 12 Vehicle speed sensor

Claims (7)

転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータと機械的に連結されていない操舵手段と、
この操舵手段に操舵反力を与える反力アクチュエータと、
前記操舵手段の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
自車速を検出する車速検出手段と、
検出された操舵角と車速に基づいて反力アクチュエータの制御量を設定し、反力アクチュエータを制御する操舵制御手段と、
検出された操舵角と車速に基づいて転舵アクチュエータの制御量を設定し、転舵アクチュエータを制御する転舵制御手段と、
を備えた車両用操舵装置において、
前記操舵制御手段は、転舵制御手段から転舵アクチュエータへ出力される制御量に基づいて、反力アクチュエータの制御量を設定することを特徴とする車両用操舵装置。
Steering means that is not mechanically connected to a steering actuator that steers the steered wheels;
A reaction force actuator that applies a steering reaction force to the steering means;
Steering angle detection means for detecting a steering angle of the steering means;
Vehicle speed detecting means for detecting the own vehicle speed;
A steering control means for setting a control amount of the reaction force actuator based on the detected steering angle and vehicle speed, and controlling the reaction force actuator;
A steering control means for setting a control amount of the steering actuator based on the detected steering angle and vehicle speed, and controlling the steering actuator;
In a vehicle steering apparatus comprising:
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the steering control means sets a control amount of the reaction force actuator based on a control amount output from the steering control means to the steering actuator.
請求項1に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵手段へ入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を設け、
前記操舵制御手段は、検出された操舵トルクが、転舵制御手段から転舵アクチュエータへ出力される制御量に応じた操舵反力と一致するように、反力アクチュエータの制御量を設定することを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to claim 1,
A steering torque detecting means for detecting a steering torque input to the steering means is provided;
The steering control means sets the control amount of the reaction force actuator so that the detected steering torque matches the steering reaction force according to the control amount output from the steering control means to the steering actuator. A vehicle steering apparatus.
請求項1または請求項2に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵制御手段は、検出された車速が、あらかじめ設定された第1設定車速以下であるとき、転舵制御手段から転舵アクチュエータへ出力される制御量に基づいて、反力アクチュエータの制御量を設定することを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to claim 1 or 2,
The steering control means determines the control amount of the reaction force actuator based on the control amount output from the steering control means to the steering actuator when the detected vehicle speed is equal to or lower than a first preset vehicle speed. A steering apparatus for a vehicle, characterized by being set.
転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータと機械的に連結されていない操舵手段と、
この操舵手段に操舵反力を与える反力アクチュエータと、
前記操舵手段の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
自車速を検出する車速検出手段と、
検出された操舵角と車速に基づいて反力アクチュエータの制御量を設定し、反力アクチュエータを制御する操舵制御手段と、
検出された操舵角と車速に基づいて転舵アクチュエータの制御量を設定し、転舵アクチュエータを制御する転舵制御手段と、
を備えた車両用操舵装置において、
前記転舵アクチュエータの制御量を検出する転舵制御量検出手段を設け、
前記操舵制御手段は、検出された転舵アクチュエータの制御量に基づいて、反力アクチュエータの制御量を設定することを特徴とする車両用操舵装置。
Steering means that is not mechanically connected to a steering actuator that steers the steered wheels;
A reaction force actuator that applies a steering reaction force to the steering means;
Steering angle detection means for detecting a steering angle of the steering means;
Vehicle speed detecting means for detecting the own vehicle speed;
A steering control means for setting a control amount of the reaction force actuator based on the detected steering angle and vehicle speed, and controlling the reaction force actuator;
A steering control means for setting a control amount of the steering actuator based on the detected steering angle and vehicle speed, and controlling the steering actuator;
In a vehicle steering apparatus comprising:
A steering control amount detecting means for detecting a control amount of the steering actuator is provided,
The vehicle steering apparatus, wherein the steering control means sets a control amount of the reaction force actuator based on the detected control amount of the steering actuator.
請求項4に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵制御手段は、検出された操舵トルクが、検出された転舵アクチュエータの制御量に応じた操舵反力と一致するように、反力アクチュエータの制御量を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 4,
The steering control means sets the control amount of the reaction force actuator so that the detected steering torque coincides with the steering reaction force according to the detected control amount of the steering actuator. Steering device.
請求項4または請求項5に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵制御手段は、検出された車速が、あらかじめ設定された第1設定車速以下であるとき、検出された転舵アクチュエータの制御量に応じて、反力アクチュエータの制御量を設定することを特徴とする車両用操舵装置。
In the vehicle steering apparatus according to claim 4 or 5,
The steering control means sets the control amount of the reaction force actuator according to the detected control amount of the steering actuator when the detected vehicle speed is equal to or lower than a first set vehicle speed set in advance. A vehicle steering system.
請求項3または請求項6に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵制御手段は、
検出された車速が、第1設定車速よりも大きく、かつ、第1設定車速よりも大きな第2設定車速よりも小さいとき、検出された操舵角と車速に基づいて設定した中速域反力アクチュエータ制御量と、検出された転舵アクチュエータの制御量に基づいて設定した極低速域反力アクチュエータ制御量の加算値から、反力アクチュエータの制御量を設定し、
検出された車速が第1設定車速から第2設定車速へ近づくに従って、設定する反力アクチュエータの制御量に対する極低速域反力アクチュエータ制御量の配分比率を、中速域アクチュエータ制御量の配分比率よりも徐々に小さくすることを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to claim 3 or 6, wherein:
The steering control means includes
When the detected vehicle speed is larger than the first set vehicle speed and smaller than the second set vehicle speed larger than the first set vehicle speed, the medium speed range reaction force actuator set based on the detected steering angle and the vehicle speed Set the control amount of the reaction force actuator from the added value of the control amount and the extremely low speed region reaction force actuator control amount set based on the detected control amount of the steering actuator,
As the detected vehicle speed approaches from the first set vehicle speed to the second set vehicle speed, the distribution ratio of the extremely low speed reaction force actuator control amount to the set reaction force actuator control amount is determined from the medium speed region actuator control amount distribution ratio. Further, the vehicle steering apparatus is characterized by being gradually reduced.
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