JPH0692250A - 操舵装置 - Google Patents
操舵装置Info
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- JPH0692250A JPH0692250A JP26964392A JP26964392A JPH0692250A JP H0692250 A JPH0692250 A JP H0692250A JP 26964392 A JP26964392 A JP 26964392A JP 26964392 A JP26964392 A JP 26964392A JP H0692250 A JPH0692250 A JP H0692250A
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ハンドルの操作角で車両の進行方位角を制御
するようにした操舵装置において、低車速から高車速ま
での広い範囲に亘ってハンドル操作に対して車両の向き
を追従性よく、かつ、安定に制御する。 【構成】 操向指示角検出手段４でハンドルから入力さ
れた指示角θを検出し、操向指示角・方位角対応手段１
１を介して方位角目標値φＭを得る。この方位角目標値
φＭと車両の現在の進行方位φとの方位角偏差Ｅを舵角
指定手段１４へ供給する。舵角指定手段１４は、車速Ｖ
の増加に伴い出力する舵角δを減少するように、また、
方位角偏差Ｅと舵角δ出力との関係を方位角偏差の増加
に伴い舵角の増加率が大きくなるよう設定している。そ
して、舵角δ出力をローパスフィルタ手段１５を介して
舵取機構駆動手段１６へ供給し、操舵機構８を介して車
輪を転舵させて車両の向きを制御する。
するようにした操舵装置において、低車速から高車速ま
での広い範囲に亘ってハンドル操作に対して車両の向き
を追従性よく、かつ、安定に制御する。 【構成】 操向指示角検出手段４でハンドルから入力さ
れた指示角θを検出し、操向指示角・方位角対応手段１
１を介して方位角目標値φＭを得る。この方位角目標値
φＭと車両の現在の進行方位φとの方位角偏差Ｅを舵角
指定手段１４へ供給する。舵角指定手段１４は、車速Ｖ
の増加に伴い出力する舵角δを減少するように、また、
方位角偏差Ｅと舵角δ出力との関係を方位角偏差の増加
に伴い舵角の増加率が大きくなるよう設定している。そ
して、舵角δ出力をローパスフィルタ手段１５を介して
舵取機構駆動手段１６へ供給し、操舵機構８を介して車
輪を転舵させて車両の向きを制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はハンドルの操作角で車
両の進行方位角を制御するようにした操舵装置に関す
る。
両の進行方位角を制御するようにした操舵装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は特開平１−２３３１７０号公
報で、従来のハンドル操作とは全く異なった操舵方法の
操舵装置を提案した。この操舵装置は、ハンドルの操作
角で車両の進行方位角を制御することで、ハンドルの切
り戻し操作を不要にするもので、より少ないハンドル操
作で車両を操舵しようとするものである。この従来の操
舵装置は、操向指示手段（ハンドル）を用いて入力され
る車両の進行方向変化量と、進行方向検知手段で検出し
た進行方向変化量との偏差が零になるよう動力舵取装置
を操舵するよう構成している。
報で、従来のハンドル操作とは全く異なった操舵方法の
操舵装置を提案した。この操舵装置は、ハンドルの操作
角で車両の進行方位角を制御することで、ハンドルの切
り戻し操作を不要にするもので、より少ないハンドル操
作で車両を操舵しようとするものである。この従来の操
舵装置は、操向指示手段（ハンドル）を用いて入力され
る車両の進行方向変化量と、進行方向検知手段で検出し
た進行方向変化量との偏差が零になるよう動力舵取装置
を操舵するよう構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようにハンドル角
に比例して車両の方位角を制御する場合には、ハンドル
の操作に対して車両の向きの追従に遅れがあるとハンド
ル角と車両の方位角との対応関係が成立しなくなるた
め、車両の挙動を把握できず車両の操舵が適切に行なえ
ない。方位角偏差と車両の実際の舵角（δ）との関係が
車速にかかわらず一義的に設定されていると、操作角の
大きい低速走行時における車両の向きが所望の向きにな
るまでの追従性の確保と、高速走行時における過敏な追
従性の解消の両立が計れない。
に比例して車両の方位角を制御する場合には、ハンドル
の操作に対して車両の向きの追従に遅れがあるとハンド
ル角と車両の方位角との対応関係が成立しなくなるた
め、車両の挙動を把握できず車両の操舵が適切に行なえ
ない。方位角偏差と車両の実際の舵角（δ）との関係が
車速にかかわらず一義的に設定されていると、操作角の
大きい低速走行時における車両の向きが所望の向きにな
るまでの追従性の確保と、高速走行時における過敏な追
従性の解消の両立が計れない。
【０００４】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、低車速から高車速までの広い範囲に亘
ってハンドル操作に対して車両の向きを追従性よく、か
つ、安定に制御することのできる操舵装置を提供するこ
とを目的とする。
なされたもので、低車速から高車速までの広い範囲に亘
ってハンドル操作に対して車両の向きを追従性よく、か
つ、安定に制御することのできる操舵装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項１に係る発明は、車両の基準方向に対する進行方
向変化量を指示する操向指示手段と、車両の進行方向変
化量を検出する進行方向検知手段と、操向指示手段から
入力された進行方向変化量と進行方向検知手段で検出さ
れた車両の進行方向変化量との方位角偏差が零になるよ
う操舵機構を制御する制御手段を備えた操舵装置におい
て、制御手段は、方位角偏差に基づいて舵角に係る信号
を出力する舵角指定手段を備えるとともに、この舵角指
定手段は車速の増加に伴い出力する舵角を減少するよう
構成したことを特徴とする。
請求項１に係る発明は、車両の基準方向に対する進行方
向変化量を指示する操向指示手段と、車両の進行方向変
化量を検出する進行方向検知手段と、操向指示手段から
入力された進行方向変化量と進行方向検知手段で検出さ
れた車両の進行方向変化量との方位角偏差が零になるよ
う操舵機構を制御する制御手段を備えた操舵装置におい
て、制御手段は、方位角偏差に基づいて舵角に係る信号
を出力する舵角指定手段を備えるとともに、この舵角指
定手段は車速の増加に伴い出力する舵角を減少するよう
構成したことを特徴とする。
【０００６】請求項２に係る発明は、車両の基準方向に
対する進行方向変化量を指示する操向指示手段と、車両
の進行方向変化量を検出する進行方向検知手段と、操向
指示手段から入力された進行方向変化量と前記進行方向
検知手段で検出された車両の進行方向変化量との方位角
偏差が零になるよう操舵機構を制御する制御手段を備え
た操舵装置において、制御手段は、方位角偏差に基いて
舵角に係る信号を出力する舵角指定手段を備えるととも
に、この舵角指定手段は偏差と出力する舵角との関係を
方位角偏差の増加に伴い舵角の増加率が大きくなるよう
設定したことを特徴とする。
対する進行方向変化量を指示する操向指示手段と、車両
の進行方向変化量を検出する進行方向検知手段と、操向
指示手段から入力された進行方向変化量と前記進行方向
検知手段で検出された車両の進行方向変化量との方位角
偏差が零になるよう操舵機構を制御する制御手段を備え
た操舵装置において、制御手段は、方位角偏差に基いて
舵角に係る信号を出力する舵角指定手段を備えるととも
に、この舵角指定手段は偏差と出力する舵角との関係を
方位角偏差の増加に伴い舵角の増加率が大きくなるよう
設定したことを特徴とする。
【０００７】なお、舵角指定手段からの舵角に係る信号
をローパスフィルタ手段を介して操舵機構へ供給する構
成としてもよい。
をローパスフィルタ手段を介して操舵機構へ供給する構
成としてもよい。
【０００８】また、ローパスフィルタ手段の時定数を舵
角に応じて変化させるよう構成してもよい。
角に応じて変化させるよう構成してもよい。
【０００９】
【作用】請求項１に係る操舵装置は、車速の増加に伴い
出力する舵角を減少するので、低車速時は操向指示手段
（ハンドル）の操作に対する車両の方位角制御の応答性
を充分に確保し、高速走行時では過敏な応答を防ぐこと
ができる。
出力する舵角を減少するので、低車速時は操向指示手段
（ハンドル）の操作に対する車両の方位角制御の応答性
を充分に確保し、高速走行時では過敏な応答を防ぐこと
ができる。
【００１０】請求項２に係る操舵装置は、操向指示手段
から入力された進行方向変化量と進行方向検知手段で検
出された車両の進行方向変化量との方位角偏差に対する
出力舵角の関係を、方位角偏差の増加に伴い舵角の増加
率が大きくなるよう設定したので、方位角偏差が大きい
時は大きな操舵出力が供給されて車両の方位角制御の応
答性がよくなるとともに、小さなハンドル操作入力に対
する操舵出力は小さくなるので、過敏な応答とはならな
い。すなわち、操縦性が安定する。
から入力された進行方向変化量と進行方向検知手段で検
出された車両の進行方向変化量との方位角偏差に対する
出力舵角の関係を、方位角偏差の増加に伴い舵角の増加
率が大きくなるよう設定したので、方位角偏差が大きい
時は大きな操舵出力が供給されて車両の方位角制御の応
答性がよくなるとともに、小さなハンドル操作入力に対
する操舵出力は小さくなるので、過敏な応答とはならな
い。すなわち、操縦性が安定する。
【００１１】請求項３に係る操舵装置は、舵角指定手段
からの舵角に係る出力をローパスフィルタ手段を介して
操舵機構へ供給する構成としたので、低い周波数での応
答性の確保と、高い周波数の操作入力に対する過敏な応
答を救うことができる。
からの舵角に係る出力をローパスフィルタ手段を介して
操舵機構へ供給する構成としたので、低い周波数での応
答性の確保と、高い周波数の操作入力に対する過敏な応
答を救うことができる。
【００１２】請求項４に係る操舵装置は、ローパスフィ
ルタ手段の時定数を舵角に応じて異ならしめる構成とし
たので、高い周波数の入力が入りにくい大舵角域ではロ
ーパスフィルタ手段の時定数を低く設定することで車両
の方位角制御の追従性を向上させ、また、高い周波数入
力が入りやすい小舵角域ではローパスフィルタ手段の時
定数を高く設定してカットオフ周波数を下げることで高
い周波数に対する過敏な応答を抑制することができる。
ルタ手段の時定数を舵角に応じて異ならしめる構成とし
たので、高い周波数の入力が入りにくい大舵角域ではロ
ーパスフィルタ手段の時定数を低く設定することで車両
の方位角制御の追従性を向上させ、また、高い周波数入
力が入りやすい小舵角域ではローパスフィルタ手段の時
定数を高く設定してカットオフ周波数を下げることで高
い周波数に対する過敏な応答を抑制することができる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明に係る操舵装置の制御手段
のブロック構成図、図２は同操舵装置の全体構造を示す
模式構造図、図３は操向指示と車両の方位角との関係の
一例を示す説明図である。
て説明する。図１はこの発明に係る操舵装置の制御手段
のブロック構成図、図２は同操舵装置の全体構造を示す
模式構造図、図３は操向指示と車両の方位角との関係の
一例を示す説明図である。
【００１４】まず、図２を参照にこの発明に係る操舵装
置の全体構造を説明する。この操舵装置１は、操向指示
手段（ハンドル）２に連結された操舵軸３に介設された
操向指示角検出手段４ならびに反力付与手段５と、車速
検出手段６と、進行方向検出手段７と、操舵機構８と、
制御手段９とからなる。操舵軸３は、図示しない車体等
に回転自在に指示している。
置の全体構造を説明する。この操舵装置１は、操向指示
手段（ハンドル）２に連結された操舵軸３に介設された
操向指示角検出手段４ならびに反力付与手段５と、車速
検出手段６と、進行方向検出手段７と、操舵機構８と、
制御手段９とからなる。操舵軸３は、図示しない車体等
に回転自在に指示している。
【００１５】操向指示角検出手段４は、ロータリエンコ
ーダ等を用いて、操舵軸３の回転を検出することで、操
向指示手段（ハンドル）２の所定位置からの操向指示角
（ハンドル角）θに係る信号４ａを制御手段９へ供給す
るよう構成している。なお、操向指示角（ハンドル角）
θは、前述の所定位置を例えば北等の絶対方位、もしく
は、現在の車両の進行方位等として、この方位を基準と
する方位角度を表す。
ーダ等を用いて、操舵軸３の回転を検出することで、操
向指示手段（ハンドル）２の所定位置からの操向指示角
（ハンドル角）θに係る信号４ａを制御手段９へ供給す
るよう構成している。なお、操向指示角（ハンドル角）
θは、前述の所定位置を例えば北等の絶対方位、もしく
は、現在の車両の進行方位等として、この方位を基準と
する方位角度を表す。
【００１６】反力付与手段５は、操向指示手段（ハンド
ル）２に操舵反力を与えるもので、反力発生用モータ１
０（図１参照）と図示しないギア機構等を備え、制御手
段９から供給されるモータ電流９ａの大きさに応じた操
舵反力を与えるよう構成している。
ル）２に操舵反力を与えるもので、反力発生用モータ１
０（図１参照）と図示しないギア機構等を備え、制御手
段９から供給されるモータ電流９ａの大きさに応じた操
舵反力を与えるよう構成している。
【００１７】車速検出手段６は、スピードメータを利用
し、車速Ｖに係る信号６ａを制御手段９へ供給してい
る。進行方向検出手段７は、ヨーレイトジャイロ等を用
いて構成し、ヨーレイトγに係る信号７ａを制御手段９
へ入力している。
し、車速Ｖに係る信号６ａを制御手段９へ供給してい
る。進行方向検出手段７は、ヨーレイトジャイロ等を用
いて構成し、ヨーレイトγに係る信号７ａを制御手段９
へ入力している。
【００１８】操舵機構８は、制御手段９から出力される
操舵駆動信号９ｂに基づいて図示しない操舵輪を操舵す
るよう構成している。
操舵駆動信号９ｂに基づいて図示しない操舵輪を操舵す
るよう構成している。
【００１９】そして、制御手段９は、操舵角θに係る信
号４ａと、ヨーレイトγに係る信号７ａ、ならびに、車
速Ｖに係る信号６ａとを入力として、モータ電流９ａの
極性ならびに電流値を制御して操向指示手段（ハンド
ル）２に操舵反力を与えるとともに、図３に示すよう
に、操向指示角（ハンドル角）θに対応して車両の方位
角φを制御するよう構成している。
号４ａと、ヨーレイトγに係る信号７ａ、ならびに、車
速Ｖに係る信号６ａとを入力として、モータ電流９ａの
極性ならびに電流値を制御して操向指示手段（ハンド
ル）２に操舵反力を与えるとともに、図３に示すよう
に、操向指示角（ハンドル角）θに対応して車両の方位
角φを制御するよう構成している。
【００２０】次に図１を参照に制御手段９の構成を説明
する。制御手段９は、操向指示角・方位角対応手段１１
と、車両方位角演算手段１２と、偏差演算手段１３と、
舵角指定手段１４と、ローパスフィルタ手段１５と、操
舵機構駆動手段１６と、反力設定手段１７と、反力モー
タ駆動手段１８とからなる。
する。制御手段９は、操向指示角・方位角対応手段１１
と、車両方位角演算手段１２と、偏差演算手段１３と、
舵角指定手段１４と、ローパスフィルタ手段１５と、操
舵機構駆動手段１６と、反力設定手段１７と、反力モー
タ駆動手段１８とからなる。
【００２１】操舵機構８の作動によって実舵角が車両１
９に与えられて車両１９の進行方向が変化し、その変化
に対応するヨーレイトが生ずる。そして、車両１９の進
行方向の変化を積分項２０で積分した形で、車両の方位
角φが制御される。
９に与えられて車両１９の進行方向が変化し、その変化
に対応するヨーレイトが生ずる。そして、車両１９の進
行方向の変化を積分項２０で積分した形で、車両の方位
角φが制御される。
【００２２】なお、図１に示した車速検出手段６が車輪
の回転に応じたパルス信号を出力する構成の場合は、制
御手段９内にパルス信号の周期等に基づいて車速を演算
して、車速Ｖに係る信号を出力する車速演算手段を設け
る構成としてもよい。
の回転に応じたパルス信号を出力する構成の場合は、制
御手段９内にパルス信号の周期等に基づいて車速を演算
して、車速Ｖに係る信号を出力する車速演算手段を設け
る構成としてもよい。
【００２３】操向指示角・方位角対応手段１１は、操向
指示角検出手段４で検出した操舵指示角（ハンドル角）
θに係る信号４ａに基づいて方位角目標値φＭに係る信
号１１ａを出力するもので、操向指示角（ハンドル角）
θと方位角目標値φＭとの比率ｋ１を任意に設定できる
よう構成している。
指示角検出手段４で検出した操舵指示角（ハンドル角）
θに係る信号４ａに基づいて方位角目標値φＭに係る信
号１１ａを出力するもので、操向指示角（ハンドル角）
θと方位角目標値φＭとの比率ｋ１を任意に設定できる
よう構成している。
【００２４】比率ｋ１を１．０に設定した場合、操向指
示角（ハンドル角）θと方位角目標値φＭは等しくな
る。すなわち、操向指示手段（ハンドル）２を１８０度
回転させた場合、現在の車両の進行方位が北向きであれ
ば方位角目標値φＭは南向きに変更される。比率ｋ１を
０．５に設定した場合、操向指示手段（ハンドル）２を
右方向へ１８０度回転させると、方位角目標値φＭは車
両の進行方向に対して右方向へ９０度（例えば進行方向
北向きから東向きに）変化する。
示角（ハンドル角）θと方位角目標値φＭは等しくな
る。すなわち、操向指示手段（ハンドル）２を１８０度
回転させた場合、現在の車両の進行方位が北向きであれ
ば方位角目標値φＭは南向きに変更される。比率ｋ１を
０．５に設定した場合、操向指示手段（ハンドル）２を
右方向へ１８０度回転させると、方位角目標値φＭは車
両の進行方向に対して右方向へ９０度（例えば進行方向
北向きから東向きに）変化する。
【００２５】車両進行方位角演算手段１２は、進行方位
検出手段７から出力されるヨーレイトγに係る信号７ａ
を積分する手段を備え、積分によって得られた車両の現
在の進行方位φに係る信号１２ａを出力する。
検出手段７から出力されるヨーレイトγに係る信号７ａ
を積分する手段を備え、積分によって得られた車両の現
在の進行方位φに係る信号１２ａを出力する。
【００２６】偏差演算手段１３は、操向指示角・方位角
対応手段１１から出力される方位角目標値φＭに係る信
号１１ａと、車両進行方位角演算手段１２から出力され
る車両の現在の進行方位φに係る信号１２ａとの方位角
偏差Ｅを求め、方位角偏差Ｅ（Ｅ＝φＭ−φ）に係る信
号１３ａを舵角設定手段１４へ供給する。
対応手段１１から出力される方位角目標値φＭに係る信
号１１ａと、車両進行方位角演算手段１２から出力され
る車両の現在の進行方位φに係る信号１２ａとの方位角
偏差Ｅを求め、方位角偏差Ｅ（Ｅ＝φＭ−φ）に係る信
号１３ａを舵角設定手段１４へ供給する。
【００２７】舵角設定手段１４は、方位角偏差Ｅに係る
信号１３ａと、車速検出手段６で検出した車速Ｖに係る
信号６ａとに基づいて、舵角δに係る信号１４ａを出力
する。この舵角設定手段１４は、例えばＲＯＭ等を用
い、各方位角偏差Ｅと各車速Ｖとに対応して予め設定し
た舵角δを格納した変換テーブルで構成している。な
お、この舵角設定手段１４は、予め登録した関数式等に
基づいて舵角δを演算して出力する構成としてもよい。
信号１３ａと、車速検出手段６で検出した車速Ｖに係る
信号６ａとに基づいて、舵角δに係る信号１４ａを出力
する。この舵角設定手段１４は、例えばＲＯＭ等を用
い、各方位角偏差Ｅと各車速Ｖとに対応して予め設定し
た舵角δを格納した変換テーブルで構成している。な
お、この舵角設定手段１４は、予め登録した関数式等に
基づいて舵角δを演算して出力する構成としてもよい。
【００２８】図４は舵角設定手段の入出力特性を示すグ
ラフである。横軸は入力である方位角偏差Ｅを、縦軸は
出力である舵角δを、各特性曲線は車速Ｖが毎時２０，
３０，４０，５０および６０キロメートルの場合をそれ
ぞれ示している。図４に示すように、舵角指定手段１４
は、車速Ｖが増加するに伴って出力する舵角δを減少さ
せるよう構成している。これは、低車速域では大舵角が
主体の操作で、小回り性を確保するため高い利得を設定
し、中高速域では小舵角が主体の操作で応答が過敏にな
らないように利得を低く設定しているためである。
ラフである。横軸は入力である方位角偏差Ｅを、縦軸は
出力である舵角δを、各特性曲線は車速Ｖが毎時２０，
３０，４０，５０および６０キロメートルの場合をそれ
ぞれ示している。図４に示すように、舵角指定手段１４
は、車速Ｖが増加するに伴って出力する舵角δを減少さ
せるよう構成している。これは、低車速域では大舵角が
主体の操作で、小回り性を確保するため高い利得を設定
し、中高速域では小舵角が主体の操作で応答が過敏にな
らないように利得を低く設定しているためである。
【００２９】また、各特性曲線は方位角偏差Ｅの増加に
伴い舵角δの増加率が大きくなる特性を有する数１に示
す指数関数を利用して設定している。
伴い舵角δの増加率が大きくなる特性を有する数１に示
す指数関数を利用して設定している。
【００３０】
【数１】
【００３１】これは、操向指示入力（ハンドル角）θの
値が小さなときは、利得を小さくして過敏な応答を抑制
し、操向指示入力（ハンドル角）θの値が大きくなるに
つれて操舵角δの出力を大きくして応答性を向上させる
ためである。なお、指数関数に限らず２次関数や方位角
偏差Ｅが小さい領域と大きい領域で傾きが変わる２つの
比例関数で構成してもよい。
値が小さなときは、利得を小さくして過敏な応答を抑制
し、操向指示入力（ハンドル角）θの値が大きくなるに
つれて操舵角δの出力を大きくして応答性を向上させる
ためである。なお、指数関数に限らず２次関数や方位角
偏差Ｅが小さい領域と大きい領域で傾きが変わる２つの
比例関数で構成してもよい。
【００３２】ローパスフィルタ手段１５は、舵角指定手
段１４から出力される舵角δに係る信号１５ａの高周波
成分を減衰するとともに、舵角δに係る信号１５ａに１
次遅れ要素（１／１＋τＳ）を与えた操舵目標値δＭに
係る信号１５ａを操舵機構駆動手段１６へ供給するもの
で、このローパスフィルタ手段１５は、舵角δの大きさ
に応じて時定数τを多段階に切り換えるように構成して
いる。
段１４から出力される舵角δに係る信号１５ａの高周波
成分を減衰するとともに、舵角δに係る信号１５ａに１
次遅れ要素（１／１＋τＳ）を与えた操舵目標値δＭに
係る信号１５ａを操舵機構駆動手段１６へ供給するもの
で、このローパスフィルタ手段１５は、舵角δの大きさ
に応じて時定数τを多段階に切り換えるように構成して
いる。
【００３３】この実施例では、図４に示すように、操舵
角δがδ１度以下の場合はローパスフィルタ手段１５の
時定数τをτ１秒とし、操舵角δがδ１度を超える場合
は時定数τをτ２秒に設定しており、τ１はτ２より大
としている。
角δがδ１度以下の場合はローパスフィルタ手段１５の
時定数τをτ１秒とし、操舵角δがδ１度を超える場合
は時定数τをτ２秒に設定しており、τ１はτ２より大
としている。
【００３４】図５はローパスフィルタ手段の具体的特性
例を示すグラフである。横軸は周波数を、縦軸は利得を
示す。ローパスフィルタ手段１５を設けたのは過敏な応
答を抑制するためである。さらに、ローパスフィルタ手
段１５の時定数τを舵角δに応じて異ならしめる構成と
しているので、高い周波数の入力が入りにくい大舵角域
ではローパスフィルタ手段１５の時定数τ２を低く設定
することで車両の方位角制御の追従性を向上させ、ま
た、高い周波数入力が入りやすい小舵角域ではローパス
フィルタ手段１５の時定数τ１を高く設定してカットオ
フ周波数ｆＣ２を下げることで高い周波数に対する過敏
な応答を抑制することができる。
例を示すグラフである。横軸は周波数を、縦軸は利得を
示す。ローパスフィルタ手段１５を設けたのは過敏な応
答を抑制するためである。さらに、ローパスフィルタ手
段１５の時定数τを舵角δに応じて異ならしめる構成と
しているので、高い周波数の入力が入りにくい大舵角域
ではローパスフィルタ手段１５の時定数τ２を低く設定
することで車両の方位角制御の追従性を向上させ、ま
た、高い周波数入力が入りやすい小舵角域ではローパス
フィルタ手段１５の時定数τ１を高く設定してカットオ
フ周波数ｆＣ２を下げることで高い周波数に対する過敏
な応答を抑制することができる。
【００３５】操舵機構駆動手段１６は、ローパスフィル
タ手段１５から出力される操舵目標値δＭに係る信号１
５ａに基づいて、操舵機構８を駆動する操舵駆動信号９
ｂを出力するよう構成している。操舵機構８が直流モー
タとギア機構等を備え、直流モータに供給するモータ電
流の極性と電流値に基づいて車両の操舵角を制御する構
成の場合、操舵機構駆動手段１６は、操舵目標値δＭに
対応して予め設定した極性で予め設定したモータ電流を
供給する。操舵機構８がパルスモータ等を用いて構成さ
れている場合、操舵機構駆動手段１６は、正転または逆
転パルスを必要数供給するよう構成する。
タ手段１５から出力される操舵目標値δＭに係る信号１
５ａに基づいて、操舵機構８を駆動する操舵駆動信号９
ｂを出力するよう構成している。操舵機構８が直流モー
タとギア機構等を備え、直流モータに供給するモータ電
流の極性と電流値に基づいて車両の操舵角を制御する構
成の場合、操舵機構駆動手段１６は、操舵目標値δＭに
対応して予め設定した極性で予め設定したモータ電流を
供給する。操舵機構８がパルスモータ等を用いて構成さ
れている場合、操舵機構駆動手段１６は、正転または逆
転パルスを必要数供給するよう構成する。
【００３６】反力設定手段１７は、方位角偏差Ｅに係る
信号１３ａと車速Ｖに係る信号６ａとに基づいて、反力
トルク目標値Ｔに係る信号１７ａを出力する。この反力
設定手段１７は、例えばＲＯＭ等を用い、各方位角偏差
Ｅと各車速Ｖとに対応して予め設定した反力トルク目標
値Ｔを格納した変換テーブルで構成している。なお、こ
の反力設定手段１７は、予め登録した関数式等に基づい
て反力トルク目標値Ｔを演算して出力する構成としても
よい。
信号１３ａと車速Ｖに係る信号６ａとに基づいて、反力
トルク目標値Ｔに係る信号１７ａを出力する。この反力
設定手段１７は、例えばＲＯＭ等を用い、各方位角偏差
Ｅと各車速Ｖとに対応して予め設定した反力トルク目標
値Ｔを格納した変換テーブルで構成している。なお、こ
の反力設定手段１７は、予め登録した関数式等に基づい
て反力トルク目標値Ｔを演算して出力する構成としても
よい。
【００３７】図６は反力設定手段の入出力特性を示すグ
ラフである。横軸は方位角偏差Ｅを、縦軸は反力トルク
目標値Ｔを、各特性は車速Ｖが毎時０，１０キロメート
ルおよび２０キロメートルの場合をそれぞれ示してい
る。車速Ｖが高くなるにつれて反力トルク目標値Ｔの制
限値を大きく設定している。このように、車速Ｖに応じ
て反力トルク値Ｔを変化させることで、車速Ｖに応じて
適正な反力が操向指示手段（ハンドル）２に付与され、
過度な操舵を防ぎ操縦の安定化を図ることができる。
ラフである。横軸は方位角偏差Ｅを、縦軸は反力トルク
目標値Ｔを、各特性は車速Ｖが毎時０，１０キロメート
ルおよび２０キロメートルの場合をそれぞれ示してい
る。車速Ｖが高くなるにつれて反力トルク目標値Ｔの制
限値を大きく設定している。このように、車速Ｖに応じ
て反力トルク値Ｔを変化させることで、車速Ｖに応じて
適正な反力が操向指示手段（ハンドル）２に付与され、
過度な操舵を防ぎ操縦の安定化を図ることができる。
【００３８】以上の構成であるからこの発明に係る操舵
装置は、方位角目標値φＭと車両の現在の進行方位φと
の方位角偏差Ｅに基づいて、操舵機構８を駆動して車両
の進行方位を制御するとともに、反力発生用のモータ１
０を駆動して操舵反力を操向指示手段（ハンドル）２へ
与える。
装置は、方位角目標値φＭと車両の現在の進行方位φと
の方位角偏差Ｅに基づいて、操舵機構８を駆動して車両
の進行方位を制御するとともに、反力発生用のモータ１
０を駆動して操舵反力を操向指示手段（ハンドル）２へ
与える。
【００３９】ここで、舵角指定手段１４は、車速Ｖが増
大するほど出力する舵角δを小さくするよう構成してい
るので、低速走行時は操向指示手段（ハンドル）２の操
作に対する車両の方位角制御の応答性を高くし、中高速
走行時では車両の挙動が過敏になることを防ぐことがで
きる。
大するほど出力する舵角δを小さくするよう構成してい
るので、低速走行時は操向指示手段（ハンドル）２の操
作に対する車両の方位角制御の応答性を高くし、中高速
走行時では車両の挙動が過敏になることを防ぐことがで
きる。
【００４０】また、方位角偏差Ｅと出力舵角δとの関係
に、方位角偏差Ｅの増加に伴い舵角δが大きくなる特性
を有する関数を用いているので、操向指示手段（ハンド
ル）２の操作角が大きい時には大きな舵角出力を、操作
角が小さい時には小さな舵角出力を得ることができる。
したがって、操作角が大きい時には車両の方位を応答性
よく制御するとともに、操作角が小さい時には過敏な応
答を防ぐことができる。
に、方位角偏差Ｅの増加に伴い舵角δが大きくなる特性
を有する関数を用いているので、操向指示手段（ハンド
ル）２の操作角が大きい時には大きな舵角出力を、操作
角が小さい時には小さな舵角出力を得ることができる。
したがって、操作角が大きい時には車両の方位を応答性
よく制御するとともに、操作角が小さい時には過敏な応
答を防ぐことができる。
【００４１】さらに、舵角指定手段１４の舵角出力δに
ローパスフィルタ処理を施す構成としているので、急激
なハンドル操作に対する過敏な応答を抑制することがで
きる。
ローパスフィルタ処理を施す構成としているので、急激
なハンドル操作に対する過敏な応答を抑制することがで
きる。
【００４２】また、操舵角δが大きいときはローパスフ
ィルタ手段１５の時定数τを小さく、操舵角δが小さい
ときは時定数τを大きく設定しているので、大舵角域で
は車両の方位角制御の応答性を向上させ、小舵角域では
過敏な応答を抑制することができる。
ィルタ手段１５の時定数τを小さく、操舵角δが小さい
ときは時定数τを大きく設定しているので、大舵角域で
は車両の方位角制御の応答性を向上させ、小舵角域では
過敏な応答を抑制することができる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る操舵
装置は、方位角偏差に基づいて出力する舵角を車速の増
加に伴い減少する構成としたので、低車速時には操向指
示手段（ハンドル）の操作に対する車両の方位角制御の
応答性を充分に確保し、高車速時では過敏な応答を防ぐ
ことができる。
装置は、方位角偏差に基づいて出力する舵角を車速の増
加に伴い減少する構成としたので、低車速時には操向指
示手段（ハンドル）の操作に対する車両の方位角制御の
応答性を充分に確保し、高車速時では過敏な応答を防ぐ
ことができる。
【００４４】請求項２に係る操舵装置は、操向指示手段
から入力された進行方向変化量と進行方向検知手段で検
出された車両の進行方向変化量との方位角偏差に対する
出力舵角の関係を、方位角偏差の増加に伴い舵角の増加
率が大きくなる特性を有する関数としたので、操向指示
手段（ハンドル）の操作角が大きい時は大きな操舵出力
が供給されて車両の方位角制御の応答性がよくなるとと
もに、小さなハンドル操作入力に対する操舵出力は小さ
くなるので、過敏な応答とはならない。すなわち、操縦
性を安定させることができる。
から入力された進行方向変化量と進行方向検知手段で検
出された車両の進行方向変化量との方位角偏差に対する
出力舵角の関係を、方位角偏差の増加に伴い舵角の増加
率が大きくなる特性を有する関数としたので、操向指示
手段（ハンドル）の操作角が大きい時は大きな操舵出力
が供給されて車両の方位角制御の応答性がよくなるとと
もに、小さなハンドル操作入力に対する操舵出力は小さ
くなるので、過敏な応答とはならない。すなわち、操縦
性を安定させることができる。
【００４５】請求項３に係る操舵装置は、舵角指定手段
からの舵角に係る出力をローパスフィルタ手段を介して
操舵機構へ供給する構成としたので、過敏な応答を救う
ことができる。
からの舵角に係る出力をローパスフィルタ手段を介して
操舵機構へ供給する構成としたので、過敏な応答を救う
ことができる。
【００４６】請求項４に係る操舵装置は、ローパスフィ
ルタ手段の時定数を舵角に応じて異ならしめる構成とし
たので、例えば、大舵角域ではローパスフィルタ手段の
時定数を低く設定することで車両の方位角制御の追従性
を向上させ、また、小舵角域ではローパスフィルタ手段
の時定数を高く設定することで過敏な応答を抑制するこ
とができる。
ルタ手段の時定数を舵角に応じて異ならしめる構成とし
たので、例えば、大舵角域ではローパスフィルタ手段の
時定数を低く設定することで車両の方位角制御の追従性
を向上させ、また、小舵角域ではローパスフィルタ手段
の時定数を高く設定することで過敏な応答を抑制するこ
とができる。
【図１】この発明に係る操舵装置の制御手段のブロック
構成図
構成図
【図２】同操舵装置の全体構造を示す模式構造図
【図３】操向指示と車両の方位角との関係の一例を示す
説明図
説明図
【図４】舵角設定手段の入出力特性を示すグラフ
【図５】ローパスフィルタ手段の具体的特性例を示すグ
ラフ
ラフ
【図６】反力設定手段の入出力特性を示すグラフ
１ 操舵装置 ２ 操向指示手段（ハンドル） ４ 操向指示角検出手段 ６ 車速検出手段 ７ 進行方向検出手段 ８ 操舵機構 ９ 制御手段 １１ 操向指示角・方位角対応手段 １２ 車両進行方位角演算手段 １３ 偏差演算手段 １４ 舵角指定手段 １５ ローパスフィルタ手段 Ｅ 方位角偏差 Ｖ 車速 δ 舵角 δＭ 舵角目標値（ローパスフィルタ手段の出力） φ 進行方位 φＭ 方位角目標値
Claims (4)
- 【請求項１】 車両の基準方向に対する進行方向変化量
を指示する操向指示手段と、車両の進行方向変化量を検
出する進行方向検知手段と、前記操向指示手段から入力
された進行方向変化量と前記進行方向検知手段で検出さ
れた車両の進行方向変化量との方位角偏差が零になるよ
う操舵機構を制御する制御手段を備えた操舵装置におい
て、 前記制御手段は、前記方位角偏差に基づいて舵角に係る
信号を出力する舵角指定手段を備えるとともに、この舵
角指定手段は車速の増加に伴い出力する舵角を減少する
よう構成したことを特徴とする操舵装置。 - 【請求項２】 車両の基準方向に対する進行方向変化量
を指示する操向指示手段と、車両の進行方向変化量を検
出する進行方向検知手段と、前記操向指示手段から入力
された進行方向変化量と前記進行方向検知手段で検出さ
れた車両の進行方向変化量との方位角偏差が零になるよ
う操舵機構を制御する制御手段を備えた操舵装置におい
て、 前記制御手段は、前記方位角偏差に基づいて舵角を係る
信号を出力する舵角指定手段を備えるとともに、この舵
角指定手段は前記方位角偏差と出力する舵角との関係を
方位角偏差の増加に伴い舵角の増加率が大きくなるよう
設定したことを特徴とする操舵装置。 - 【請求項３】 前記舵角指定手段からの舵角に係る信号
をローパスフィルタ手段を介して前記操舵機構へ供給す
るよう構成したことを特徴とする請求項１または２記載
の操舵装置。 - 【請求項４】 前記ローパスフィルタ手段の時定数を舵
角に応じて変化させるよう構成したことを特徴とする請
求項３記載の操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26964392A JPH0692250A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26964392A JPH0692250A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 操舵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0692250A true JPH0692250A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17475209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26964392A Withdrawn JPH0692250A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692250A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003048561A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-18 | Koyo Seiko Co Ltd | 車両用操舵装置 |
| EP1440865A2 (en) | 2003-01-23 | 2004-07-28 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Vehicle steering apparatus |
| EP1447308A2 (en) | 2003-01-16 | 2004-08-18 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Vehicle steering apparatus |
| JP2006168454A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Honda Motor Co Ltd | 車両操舵装置 |
| JP2007230349A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Honda Motor Co Ltd | 車両操舵装置 |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP26964392A patent/JPH0692250A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003048561A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-18 | Koyo Seiko Co Ltd | 車両用操舵装置 |
| EP1447308A2 (en) | 2003-01-16 | 2004-08-18 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Vehicle steering apparatus |
| US6918460B2 (en) | 2003-01-16 | 2005-07-19 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle steering apparatus |
| EP1440865A2 (en) | 2003-01-23 | 2004-07-28 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Vehicle steering apparatus |
| JP2006168454A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Honda Motor Co Ltd | 車両操舵装置 |
| JP2007230349A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Honda Motor Co Ltd | 車両操舵装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |