JP2000128009A - 車両用操舵装置 - Google Patents

車両用操舵装置

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JP2000128009A JP30304698A JP30304698A JP2000128009A JP 2000128009 A JP2000128009 A JP 2000128009A JP 30304698 A JP30304698 A JP 30304698A JP 30304698 A JP30304698 A JP 30304698A JP 2000128009 A JP2000128009 A JP 2000128009A
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秀起 東頭
Nobuyoshi Sugitani
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源キーが誤ってオフされた場合でも、引き
続き操舵が可能な分離型の車両用操舵装置の提供。 【解決手段】 車輪10の向きを変える舵取機構1に機
械的に連結されず、操舵手段2の操舵角を検出し、検出
した操舵角に応じて、舵取機構1の舵角を増減制御する
車両用操舵装置。電源Bをオン/オフする為の電源スイ
ッチS1がオン/オフされたことを検知する検知手段4
と、検知手段4が検知した電源スイッチのオン/オフ動
作に応じて、電源Bをオン/オフする電源操作手段S2
と、入力された車両の走行速度が所定速度より低いか否
かを判定する判定手段4とを備え、検知手段4が電源ス
イッチS1のオフ動作を検知したときは、判定手段4が
走行速度は所定速度より低いと判定したときに限り、電
源操作手段4,S2が電源Bをオフする構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、運転者の操作に応
じて車両を操向させるための車両用操舵装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】車両の操舵は、車室の内部に配された操
舵手段の操作、例えば、ステアリングホイールの回転
を、舵取り用の車輪(一般的には前輪)の操向のために
車室の外部に配された舵取機構に伝えて行われる。近年
においては、舵取機構の中途に油圧シリンダ、電動モー
タ等の操舵補助用のアクチュエータを配し、このアクチ
ュエータを、操舵のためにステアリングホイールに加え
られる操作力の検出結果に基づいて駆動して、ステアリ
ングホイールの回転に応じた舵取機構の動作を補助し、
操舵のための運転者の労力負担を軽減する構成とした動
力操舵装置(パワーステアリング装置)が広く普及して
いる。
【0003】ところが、このような従来の車両用操舵装
置においては、操舵手段であるステアリングホイールと
舵取機構との機械的な連結が必要であり、車室の内部に
おけるステアリングホイールの配設位置が、車室外での
舵取機構との連結が可能な位置に限定されるという問題
があり、また、連結可能にステアリングホイールが配設
された場合であっても、連結の実現のために複雑な連結
構造を要し、車両の軽量化、組立て工程の簡素化を阻害
する要因となっている。
【0004】例えば、実公平2−29017号公報に
は、このような問題の解消を目的としたリンクレスのパ
ワーステアリング装置である車両用の操舵装置が開示さ
れている。この車両用の操舵装置は、ステアリングホイ
ールを舵取機構から機械的に切り離して配し、また、従
来の動力操舵装置における操舵補助用のアクチュエータ
と同様に、舵取機構の中途に舵取り用のアクチュエータ
としての電動モータを配してなり、この電動モータを、
ステアリングホイールの操作方向及び操作量の検出結果
に基づいて駆動することにより、ステアリングホイール
の操作に応じた舵取りを行わせる構成となっている。
【0005】以上のように構成された分離型の車両用操
舵装置は、ステアリングホイールの配設自由度の増加、
車両の軽量化等の前述した目的に加え、レバー、ペダル
等、ステアリングホイールに代わる新たな操舵手段の実
現、及び路面上の誘導標識の検出、衛星情報の受信等の
走行情報に従う自動運転システムの実現等、将来におけ
る自動車技術の発展のために有用なものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の動力操舵装置
(パワーステアリング装置)では、走行中に電源キーが
イグニッションキーに連動してオフにされ、操舵補助力
が無くなっても、ステアリングホイールと舵取機構とが
機械的に連結されている為、操舵することは可能であ
る。しかし、ステアリングホイールと舵取機構とが機械
的に連結されていない分離型の車両用操舵装置では、電
源キーがオフされ、電源が遮断されると、ステアリング
ホイールを操作しても、舵取機構は作動せず、当然、タ
イヤも動かない。本発明は、上述した事情に鑑みてなさ
れたものであり、電源キーが誤ってオフされた場合で
も、引き続き操舵が可能な分離型の車両用操舵装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1発明に係る車両用操
舵装置は、車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結
されず、操舵手段の操舵角を検出し、検出した操舵角に
応じて、前記舵取機構の舵角を増減制御する車両用操舵
装置において、電源をオン/オフする為の電源スイッチ
がオン/オフされたことを検知する検知手段と、該検知
手段が検知した前記電源スイッチのオン/オフ動作に応
じて、前記電源をオン/オフする電源操作手段と、入力
された車両の走行速度が所定速度より低いか否かを判定
する判定手段とを備え、前記検知手段が前記電源スイッ
チのオフ動作を検知したときは、前記判定手段が前記走
行速度は所定速度より低いと判定したときに限り、前記
電源操作手段が前記電源をオフすべくなしてあることを
特徴とする。
【0008】この車両用操舵装置では、検知手段が、電
源をオン/オフする為の電源スイッチがオン/オフされ
たことを検知する。電源操作手段は、検知手段が検知し
た電源スイッチのオン/オフ動作に応じて、電源をオン
/オフし、判定手段は、入力された車両の走行速度が所
定速度より低いか否かを判定する。検知手段が電源スイ
ッチのオフ動作を検知したときは、判定手段が車両の走
行速度は所定速度より低いと判定したときに限り、電源
操作手段が電源をオフする。これにより、車両の走行中
に電源キーが誤ってオフされた場合でも、引き続き操舵
が可能である。
【0009】第2発明に係る車両用操舵装置は、車輪の
向きを変える舵取機構に機械的に連結されず、操舵手段
の操舵角を検出し、検出した操舵角に応じて、前記舵取
機構の舵角を増減制御する車両用操舵装置において、そ
の動作に必要な電力を供給する電源をオン/オフする電
源スイッチと、該電源スイッチが該電源をオンしている
間に充電され、該電源スイッチが該電源をオフしたとき
は、該電源に代わって前記電力を供給する為のコンデン
サとを備えることを特徴とする。
【0010】この車両用操舵装置では、コンデンサは、
その動作に必要な電力を供給する電源をオン/オフする
電源スイッチが、電源をオンしている間に充電され、電
源スイッチが電源をオフしたときは、電源に代わってそ
の動作に必要な電力を供給するので、車両の走行中に電
源キーが誤ってオフされた場合でも、暫くは引き続き操
舵が可能である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて説明する。 実施の形態1.図1は、第1発明に係る車両用操舵装置
の実施の形態1の構成を示すブロック図である。この車
両用操舵装置は、図示しない車体の左右に配された一対
の舵取り用の車輪10,10に舵取り動作を行わせるた
めの舵取機構1と、舵取機構1から機械的に切り離して
配された操舵手段であるステアリングホイール2と、ス
テアリングホイール2に反力を付与する反力アクチュエ
ータ3と、マイクロプロセッサを用いてなる操舵制御部
4とを備え、ステアリングホイール2の操作に応じた操
舵制御部4の動作により、舵取機構1の中途に配した操
舵モータ5を駆動し、舵取機構1を作動させる構成とな
っている。
【0012】舵取機構1は、公知のように、車体の左右
方向に延設されて軸長方向に摺動する操舵軸11の両端
部と、車輪10,10を支持するナックルアーム12,
12とを、各別のタイロッド13,13により連結し、
操舵軸11の両方向への摺動によりタイロッド13,1
3を介してナックルアーム12,12を押し引きし、車
輪10,10を左右に操向させるものであり、この操向
は、操舵軸11の中途部に同軸的に構成された操舵モー
タ5の回転を、適宜の運動変換機構により操舵軸11の
摺動に変換して行われる。
【0013】操舵軸11は、操舵軸ハウジング14との
間に介装された図示しない回転拘束手段により軸回りの
回転を拘束されており、操舵モータ5の回転は、操舵軸
11の軸長方向の摺動に変換され、操舵モータ5の回転
に応じた舵取り(操舵用の車輪10,10の操向)が行
われる。このように舵取りされる車輪10,10の舵角
は、操舵モータ5の一側の操舵軸ハウジング14と操舵
軸11との相対摺動位置を媒介として、舵角センサ16
により検出されるようになしてあり、舵角センサ16の
出力は、操舵モータ5の回転位置を検出するロータリエ
ンコーダ15の出力と共に、操舵制御部4に与えられて
いる。
【0014】ステアリングホイール2に反力を付与する
反力アクチュエータ3は、電動モータ(例えば3相ブラ
シレスモータ)であり、回転軸30に関連して、そのケ
ーシングを図示しない車体の適宜部に固定して取り付け
てある。ステアリングホイール2は、回転軸30の一側
の突出端に同軸的に固定されており、他側の突出端は、
所定の弾性を有する捩ればね31により、図示しない車
体の適宜部位に連結されている。
【0015】反力アクチュエータ3は、操舵制御部4か
ら与えられる反力指示トルク信号に応じた駆動回路3a
からの通電により正逆両方向に駆動され、回転軸30の
一端に取り付けたステアリングホイール2に、その操作
方向と逆方向の力(反力)を付与する動作をなす。従っ
て、ステアリングホイール2の回転操作には、反力アク
チュエータ3が発生する反力に抗する操舵トルクを加え
る必要があり、このようにしてステアリングホイール2
に加えられる操舵トルクは、反力アクチュエータ3に付
設されたトルクセンサ32により検出される。
【0016】また、ステアリングホイール2の操作量
(操舵角)は、反力アクチュエータ3に付設されたロー
タリエンコーダ33により、操作方向を含めて検出され
ており、これらの検出結果は、操舵制御部4に与えられ
ている。また、駆動回路3aから反力アクチュエータ3
に通電する電流は、電流センサ3bにより検出され、操
舵制御部4に与えられる。
【0017】なお、回転軸30の他端と車体の一部との
間に介装された捩ればね31は、以上のように行われる
回転操作の停止時に、その弾性により回転軸30を回転
させて、ステアリングホイール2を所定の中立位置に復
帰させる作用をする。この復帰は、機械的に連結されて
いない舵取機構1側にて生じる車輪10,10の直進方
向への復帰動作に伴ってステアリングホイール2を戻す
ために必要なものである。
【0018】操舵制御部4には、電力を供給する為の電
源である、負極が接地されたバッテリーBの正極が、直
接及びスイッチS2を介して接続されており、直接接続
された部分は、スイッチS2がオフされている間も電源
を必要とする部分である。スイッチS2を介して電力が
供給されるのは、反力アクチュエータ3、操舵モータ5
及び駆動回路3a,5a等である。また、操舵制御部4
には、車両の走行速度を検出する車速センサ6と、バッ
テリーBをオン/オフする為の、他方が接地された電源
スイッチS1とが接続されている。
【0019】操舵制御部4の出力は、反力アクチュエー
タ3と操舵モータ5とに、各別の駆動回路3a,5aを
介して与えられており、反力アクチュエータ3及び操舵
モータ5は、操舵制御部4からの指示信号に応じて各別
の動作を行うようになしてある。
【0020】操舵制御部4は、ステアリングホイール2
に付与すべき反力を決定し、反力を発生させるべく反力
アクチュエータ3に反力指示トルク信号を発する反力制
御を行う。また、操舵制御部4は、ロータリエンコーダ
33からの入力によりステアリングホイール2の操作方
向を含めた操作角度を認識し、舵取機構1に付設された
舵角センサ16からの入力により認識される実舵角度と
の舵角偏差を求め、この舵角偏差を車速センサ6からの
入力として与えられる車速の遅速に応じて大小となるよ
うに補正して目標舵角を求め、この目標舵角が得られる
まで操舵モータ5を駆動する操舵制御動作を行う。この
とき、ロータリエンコーダ15からの入力は、操舵モー
タ5が所望の回転位置に達したか否かを調べるためのフ
ィードバック信号として用いられる。
【0021】以下に、このような構成の本発明に係る車
両用操舵装置の電源スイッチS1に関わる動作を、それ
を示す図2のフローチャートに基づき説明する。操舵制
御部4は、電源スイッチS1(スイッチ)がオンされる
と(S2)、スイッチS2をオンにして電源をオンにす
る(S3)。操舵制御部4は、この状態で操舵制御を行
う(S4)。操舵制御部4は、操舵制御を行っていると
きに(S4)、電源スイッチS1(スイッチ)がオフさ
れると(S6)、車速センサ6から車速を読み込み(S
8)、車両が停止状態であるか否かを判定する為に、読
み込んだ車速が所定速度より低いか否かを判定する(S
10)。
【0022】操舵制御部4は、読み込んだ車速が所定速
度より低くないときは(S10)、車両は走行状態であ
ると判定して、そのまま操舵制御を行う(S4)。操舵
制御部4は、読み込んだ車速が所定速度より低いときは
(S10)、車両は停止状態であると判定し、所定時間
待機(S12)した後、スイッチS2をオフにして電源
をオフにする(S14)。
【0023】実施の形態2.図3は、第2発明に係る車
両用操舵装置の実施の形態2の構成を示すブロック図で
ある。この車両用操舵装置は、操舵制御部4に、電力を
供給する為の電源である、負極が接地されたバッテリー
Bの正極が、直接接続されている。また、バッテリーB
の正極は、バッテリーBをオン/オフする電源スイッチ
S3を介して操舵制御部4に接続されている。バッテリ
ーBの正極に直接接続された部分は、スイッチS3がオ
フされている間も電源を必要とする部分である。電源ス
イッチS3を介して電力が供給されるのは、反力アクチ
ュエータ3、操舵モータ5及び駆動回路3a,5a等で
ある。
【0024】操舵制御部4には、電源スイッチS3及び
バッテリーBからなる直列回路に並列に大容量のコンデ
ンサCが接続され、コンデンサCには放電用の抵抗Rが
並列に接続されている。その他の構成は、上述した実施
の形態1の車両用操舵装置の構成と同様である(但し、
電源スイッチS1及びスイッチS2は存在しない)の
で、説明を省略する。
【0025】このような構成の車両用操舵装置では、電
源スイッチS3が電源をオンしている間に、コンデンサ
Cは充電される。電源スイッチS3がオフされると、コ
ンデンサCに充電された電力が放電されて、操舵制御部
4に供給される。車両用操舵装置は、コンデンサCの放
電電圧が、操舵制御部4、反力アクチュエータ3、操舵
モータ5及び駆動回路3a,5a等の作動可能電圧範囲
にある間は、引き続き操舵が可能である。
【0026】
【発明の効果】第1発明に係る車両用操舵装置によれ
ば、車両の走行中に電源キーが誤ってオフされた場合で
も、引き続き操舵が可能である。
【0027】第2発明に係る車両用操舵装置によれば、
車両の走行中に電源キーが誤ってオフされた場合でも、
暫くは引き続き操舵が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1発明に係る車両用操舵装置の実施の形態1
の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示した車両用操舵装置の動作を示すフロ
ーチャートである。
【図3】第2発明に係る車両用操舵装置の実施の形態2
の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 舵取機構 2 ステアリングホイール(操舵手段) 3a,5a 駆動回路 4 操舵制御部(判定手段、電源操作手段、検知手段) 5 操舵モータ 6 車速センサ B バッテリー(電源) C コンデンサ R 抵抗 S1 電源スイッチ S2 スイッチ(電源操作手段) S3 電源スイッチ
フロントページの続き (72)発明者 東頭 秀起 大阪府大阪市中央区南船場三丁目5番8号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 杉谷 伸芳 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3D032 CC26 DA03 DA04 DA23 DA64 DA91 DC34 DD17 DE09 EA01 EB04 EB30 EC21 EC29 3D033 CA00 CA03 CA11 CA13 CA17 CA18 CA20 CA21 CA31

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪の向きを変える舵取機構に機械的に
    連結されず、操舵手段の操舵角を検出し、検出した操舵
    角に応じて、前記舵取機構の舵角を増減制御する車両用
    操舵装置において、 電源をオン/オフする為の電源スイッチがオン/オフさ
    れたことを検知する検知手段と、該検知手段が検知した
    前記電源スイッチのオン/オフ動作に応じて、前記電源
    をオン/オフする電源操作手段と、入力された車両の走
    行速度が所定速度より低いか否かを判定する判定手段と
    を備え、前記検知手段が前記電源スイッチのオフ動作を
    検知したときは、前記判定手段が前記走行速度は所定速
    度より低いと判定したときに限り、前記電源操作手段が
    前記電源をオフすべくなしてあることを特徴とする車両
    用操舵装置。
  2. 【請求項2】 車輪の向きを変える舵取機構に機械的に
    連結されず、操舵手段の操舵角を検出し、検出した操舵
    角に応じて、前記舵取機構の舵角を増減制御する車両用
    操舵装置において、 その動作に必要な電力を供給する電源をオン/オフする
    電源スイッチと、該電源スイッチが該電源をオンしてい
    る間に充電され、該電源スイッチが該電源をオフしたと
    きは、該電源に代わって前記電力を供給する為のコンデ
    ンサとを備えることを特徴とする車両用操舵装置。
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