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公開番号2025056406
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023165860
出願日2023-09-27
発明の名称操舵制御装置及び操舵制御方法
出願人株式会社ジェイテクト,トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類B62D 6/00 20060101AFI20250401BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】制御上の安定性の低下を抑えることができる操舵制御装置及び操舵制御方法を提供する。
【解決手段】操舵制御装置は、操舵ユニットと転舵ユニットとの間の動力伝達路が分離した構造を有する車両用操舵システムに適用される。転舵制御部は、操舵角θsに基づいて、目標ピニオン角θp*を演算する舵角比可変制御部62を有する。舵角比可変制御部62は、静的成分演算部70と、動的成分演算部80と、反映演算部90とを有する。静的成分演算部70は、操舵角θsを増速比Gに基づき変換して得られる変換成分θvgを演算する処理を含む。動的成分演算部80は、変換成分θvgをフィルタ定数Kに基づく位相補償して得られる補償後成分θvgcを演算する処理を含む。動的成分演算部80は、フィルタ定数Kを、増速比Gに基づいて、車両用操舵システムの制御上の安定性を確保するように変化させるための特性変化処理部82を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
車両のステアリングホイールによって操舵される操舵ユニットと前記車両の転舵輪を転舵させるべく動作する転舵ユニットとの間の動力伝達路が分離した構造を有する車両用操舵システムに適用される操舵制御装置であって、
前記転舵ユニットの動作を制御する制御部を含み、
前記制御部は、前記ステアリングホイールの回転位置である操舵角に基づいて、前記転舵ユニットを動作させるための制御量である、前記転舵輪の転舵位置である転舵角の目標である目標転舵角を演算する目標転舵角演算処理を実行するように構成されており、
前記目標転舵角演算処理は、
前記操舵角と前記転舵角との関係を変化させるべく、前記操舵角を入力することにより、当該操舵角を変換して得られる変換成分を演算する変換演算処理と、
前記車両の挙動への影響を調整するべく、前記変換成分を入力することにより、当該変換成分を位相補償して得られる補償後成分を演算する補償演算処理と、
前記補償後成分を反映させるように前記目標転舵角を演算する成分反映処理と、を含み、
前記変換演算処理は、前記操舵角と前記変換成分との関係を規定する変換特性に応じた前記変換成分を演算する処理を含み、
前記補償演算処理は、前記変換成分と前記補償後成分との関係を規定する補償特性に応じた前記補償後成分を演算する処理を含み、
前記変換演算処理及び前記補償演算処理の少なくともいずれかの処理は、当該処理における特性を、他方の処理の特性に基づいて、前記車両用操舵システムの制御上の安定性を確保するように変化させるための特性変化処理を含む操舵制御装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記変換演算処理及び前記補償演算処理のうちの前記補償演算処理は、前記特性変化処理を含み、
前記補償演算処理における前記特性変化処理は、前記補償特性を、前記変換特性に基づき変化させる処理である請求項１に記載の操舵制御装置。
【請求項３】
前記変換演算処理は、前記転舵角についての前記操舵角の変化量に対する変化量の割合を示す舵角可変値を使用して前記操舵角を前記変換成分に変換する処理であり、
前記変換特性は、前記車両及び前記車両用操舵システムの少なくともいずれかの状態変化に応じた前記舵角可変値に基づく特性であり、
前記補償演算処理は、前記変換成分に対して位相遅れ補償を実行する位相遅れフィルタ処理であり、
前記補償特性は、前記位相遅れフィルタ処理の特性である伝達関数の定数を示す値である請求項２に記載の操舵制御装置。
【請求項４】
前記変換演算処理及び前記補償演算処理のうちの前記変換演算処理は、前記特性変化処理を含み、
前記変換演算処理における前記特性変化処理は、前記変換特性を、前記補償特性に基づき変化させる処理である請求項１に記載の操舵制御装置。
【請求項５】
前記補償演算処理は、前記変換成分に対して位相遅れ補償を実行する位相遅れフィルタ処理であり、
前記補償特性は、前記車両及び前記車両用操舵システムの少なくともいずれかの状態変化に応じた前記位相遅れフィルタ処理の特性である伝達関数の定数を示す値であり、
前記変換演算処理は、前記転舵角についての前記操舵角の変化量に対する変化量の割合を示す舵角可変値を使用して前記操舵角を前記変換成分に変換する処理であり、
前記変換特性は、前記舵角可変値に基づく特性である請求項４に記載の操舵制御装置。
【請求項６】
前記変換演算処理は、前記操舵角を入力として前記舵角可変値を演算する舵角可変値演算処理を含み、
前記舵角可変値に基づく特性は、前記舵角可変値演算処理に入力される前記操舵角の変化量に対する前記変換成分の変化量又は前記舵角可変値の変化量である請求項３又は請求項５に記載の操舵制御装置。
【請求項７】
車両のステアリングホイールによって操舵される操舵ユニットと前記車両の転舵輪を転舵させるべく動作する転舵ユニットとの間の動力伝達路が分離した構造を有する車両用操舵システムに適用される操舵制御方法であって、
前記操舵制御方法は、前記転舵ユニットの動作を制御する制御処理を実行することを含み、
前記制御処理は、前記ステアリングホイールの回転位置である操舵角に基づいて、前記転舵ユニットを動作させるための制御量である、前記転舵輪の転舵位置である転舵角の目標である目標転舵角を演算する目標転舵角演算処理を含み、
前記目標転舵角演算処理は、
前記操舵角と前記転舵角との関係を変化させるべく、前記操舵角を入力することにより、当該操舵角を変換して得られる変換成分を演算する変換演算処理と、
前記車両の挙動への影響を調整するべく、前記変換成分を入力することにより、当該変換成分を位相補償して得られる補償後成分を演算する補償演算処理と、
前記補償後成分を反映させるように前記目標転舵角を演算する成分反映処理と、を含み、
前記変換演算処理は、前記操舵角と前記変換成分との関係を規定する変換特性に応じた前記変換成分を演算する処理を含み、
前記補償演算処理は、前記変換成分と前記補償後成分との関係を規定する補償特性に応じた前記補償後成分を演算する処理を含み、
前記変換演算処理及び前記補償演算処理の少なくともいずれかの処理は、当該処理における特性を、他方の処理の特性に基づいて、前記車両用操舵システムの制御上の安定性を確保するように変化させるための特性変化処理を含む操舵制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵制御装置及び操舵制御方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されるステアバイワイヤ式の操舵装置がある。こうしたステアバイワイヤ式の操舵装置では、ステアリングホイールの回転位置である操舵角と、転舵輪の転舵位置である転舵角との関係を自由に変化させることができるメリットがある。ただし、操舵角と転舵角との関係を自由に変化させることは、車両の挙動であるヨーレートの応答特性に影響を与える。こうした影響への対処を可能にする技術として、例えば、特許文献１に記載の操舵制御装置が提案されている。
【０００３】
上記特許文献１では、操舵角と転舵角との関係を自由に変化させることによる、車両の挙動であるヨーレートの応答性への影響の対処として、位相補償を施すようにしている。こうした位相補償は、操舵角と転舵角との関係を自由に変化させるように作用する成分を補償する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－１２１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、操舵角と転舵角との関係を自由に変化させることによる影響は、車両の挙動であるヨーレートの応答性への影響に限らず、制御上の安定性にも影響を与えることが考えられる。つまり、操舵角と転舵角との関係を自由に変化させる場合において、制御上の安定性の低下を抑えることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決し得る操舵制御装置は、車両のステアリングホイールによって操舵される操舵ユニットと前記車両の転舵輪を転舵させるべく動作する転舵ユニットとの間の動力伝達路が分離した構造を有する車両用操舵システムに適用される。前記操舵制御装置は、前記転舵ユニットの動作を制御する制御部を含み、前記制御部は、前記ステアリングホイールの回転位置である操舵角に基づいて、前記転舵ユニットを動作させるための制御量である、前記転舵輪の転舵位置である転舵角の目標である目標転舵角を演算する目標転舵角演算処理を実行するように構成されており、前記目標転舵角演算処理は、前記操舵角と前記転舵角との関係を変化させるべく、前記操舵角を入力することにより、当該操舵角を変換して得られる変換成分を演算する変換演算処理と、前記車両の挙動への影響を調整するべく、前記変換成分を入力することにより、当該変換成分を位相補償して得られる補償後成分を演算する補償演算処理と、前記補償後成分を反映させるように前記目標転舵角を演算する成分反映処理と、を含み、前記変換演算処理は、前記操舵角と前記変換成分との関係を規定する変換特性に応じた前記変換成分を演算する処理を含み、前記補償演算処理は、前記変換成分と前記補償後成分との関係を規定する補償特性に応じた前記補償後成分を演算する処理を含み、前記変換演算処理及び前記補償演算処理の少なくともいずれかの処理は、当該処理における特性を、他方の処理の特性に基づいて、前記車両用操舵システムの制御上の安定性を確保するように変化させるための特性変化処理を含む。
【０００７】
上記構成によれば、特性変化処理は、対応する処理における特性を、他方の処理の特性に基づいて、変化させるようにしている。これにより、変換演算処理と補償演算処理とにおいて、車両用操舵システムの制御上の安定性を確保する観点で、互いに処理の特性を関連付けることができる。つまり、操舵角と転舵角との関係を変化させる場合であっても、車両用操舵システムの制御上の安定性を確保することができる。したがって、制御上の安定性の低下を抑えることができる。
【０００８】
より詳しくは、上記操舵制御装置において、前記変換演算処理及び前記補償演算処理のうちの前記補償演算処理は、前記特性変化処理を含み、前記補償演算処理における前記特性変化処理は、前記補償特性を、前記変換特性に基づき変化させる処理である。
【０００９】
上記構成によれば、操舵角を変化して得られる変換成分をさらに位相補償する場合、補償演算処理における補償特性は、車両用操舵システムの制御上の安定性の低下を抑えるように変化される。これにより、補償演算処理について、特性変化処理を含むようにするのみで、制御上の安定性の低下を好適に抑えることができる。
【００１０】
上記操舵制御装置において、前記変換演算処理は、前記転舵角についての前記操舵角の変化量に対する変化量の割合を示す舵角可変値を使用して前記操舵角を前記変換成分に変換する処理であり、前記変換特性は、前記車両及び前記車両用操舵システムの少なくともいずれかの状態変化に応じた前記舵角可変値に基づく特性であり、前記補償演算処理は、前記変換成分に対して位相遅れ補償を実行する位相遅れフィルタ処理であり、前記補償特性は、前記位相遅れフィルタ処理の特性である伝達関数の定数を示す値であることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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