JP2001171543A - 電動操舵装置 - Google Patents

電動操舵装置

Info

Publication number
JP2001171543A
JP2001171543A JP36163599A JP36163599A JP2001171543A JP 2001171543 A JP2001171543 A JP 2001171543A JP 36163599 A JP36163599 A JP 36163599A JP 36163599 A JP36163599 A JP 36163599A JP 2001171543 A JP2001171543 A JP 2001171543A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
reaction force
driving
unit
vehicle speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP36163599A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichiro Yonekura
光一郎 米倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP36163599A priority Critical patent/JP2001171543A/ja
Publication of JP2001171543A publication Critical patent/JP2001171543A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モーターを大容量化せずに最大転舵角におい
て大きな操舵反力を得る。 【解決手段】 転舵機構５，６がその移動端に達したと
きに、操舵軸２と転舵軸３とを連結するとともに、操舵
反力と転舵駆動力を０にする。これにより、操舵反力発
生モーター１２およびその駆動回路１９を大容量化せず
に、最大転舵角において大きな操舵反力を得ることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、運転者のステアリ
ング操作に応じてアクチュエーターにより転舵を行う電
動操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】運転者が操舵するステアリングホイール
と車輪の転舵機構とが機械的に切り離された操舵装置で
あって、エンコーダーなどの検出器によりステアリング
ホイールの操舵角を検出し、操舵角検出値に応じてモー
ターなどのアクチュエーターにより車輪を転舵する電動
操舵装置が知られている。この種の装置はステアバイワ
イヤーと呼ばれており、車速に応じて運転者の操舵量と
実際の転舵量との比、すなわち操舵ゲインを可変にでき
るなどの多くの長所がある。
【０００３】ところが、この種の電動操舵装置では、運
転者が操舵するステアリングホイールが機械的に車輪と
連結されていないために、ステアリングホイールを操舵
しても運転者に操舵反力が伝わらず、運転者に違和感を
与える。
【０００４】この問題を解決するために、ステアリング
ホイールにモーターと捩りバネから構成される操舵反力
発生装置を設け、これにより運転者の操舵量と車速に応
じた操舵反力をステアリングホイールに作用させるよう
にした電動操舵装置が提案されている（例えば、特開平
１０−２７８８２６号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電動操舵装置では、車輪の転舵機構が一方の移
動端に達した状態、すなわち車輪が最大転舵角まで転舵
された状態では、運転者にステアリングホイールをそれ
以上回転させないように、操舵反力発生装置のモーター
から反力トルクを発生させる必要がある。この反力トル
クは、運転者が出し得る最大操舵トルクと同等以上とす
る必要があり、そのためには操舵反力発生装置のモータ
ーに大きな電流を流し続ける必要がある。その結果、モ
ーターの消費電力が増大する上に、モーターおよび駆動
回路の過負荷を避けるためにそれらを大容量のものにし
なければならないという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、モーターを大容量化せず
に最大転舵角において大きな操舵反力を得ることにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】一実施の形態の構成を示
す図１に対応づけて本発明を説明すると、 （１） 請求項１の発明は、運転者が操舵を行うための
操舵手段１と、操舵手段１に連結される操舵軸２と車輪
の転舵機構５，６に連結される転舵軸３との間に設けら
れ、操舵軸２と転舵軸３との連結と切り離しを行う断続
手段１４と、操舵手段１に操舵反力を作用させる操舵反
力発生手段１２，１９と、転舵機構５，６を駆動して車
輪９を転舵する転舵駆動手段１６，２１と、操舵手段１
の操舵量を検出する操舵量検出手段１０，１３と、操舵
量検出値に基づいて転舵駆動手段１６，２１と操舵反力
発生手段１２，１９を制御する制御手段１８とを備えた
電動操舵装置であって、制御手段１８は、転舵機構５，
６がその移動端に達したときに、断続手段１４を接続す
るとともに、操舵反力発生手段１２，１９の操舵反力と
転舵駆動手段１６，２１の駆動力を０にする。 （２） 請求項２の発明は、運転者が操舵を行うための
操舵手段１と、操舵手段１に連結される操舵軸２と車輪
の転舵機構５，６に連結される転舵軸３との間に設けら
れ、操舵軸２と転舵軸３との連結と切り離しを行う断続
手段１４と、操舵手段１に操舵反力を作用させる操舵反
力発生手段１２，１９と、転舵機構５，６を駆動して車
輪９を転舵する転舵駆動手段１６，２１と、操舵手段１
の操舵量を検出する操舵量検出手段１０，１３と、操舵
量検出値に基づいて転舵駆動手段１６，２１と操舵反力
発生手段１２，１９を制御する制御手段１８とを備えた
電動操舵装置であって、車速を検出する車速検出手段２
２を備え、制御手段１８は、転舵機構５，６がその移動
端に達し、且つ車速検出値が所定値より低いときに、断
続手段１４を接続するとともに、操舵反力発生手段１
２，１９の操舵反力と転舵駆動手段１６，２１の駆動力
を０にする。 （３） 請求項３の発明は、運転者が操舵を行うための
操舵手段１と、操舵手段１に連結される操舵軸２と車輪
の転舵機構５，６に連結される転舵軸３との間に設けら
れ、操舵軸２と転舵軸３との連結と切り離しを行う断続
手段１４と、操舵手段１に操舵反力を作用させる操舵反
力発生手段１２，１９と、転舵機構５，６を駆動して車
輪９を転舵する転舵駆動手段１６，２１と、操舵手段１
の操舵量を検出する操舵量検出手段１０，１３と、操舵
量検出値に基づいて転舵駆動手段１６，２１と操舵反力
発生手段１２，１９を制御する制御手段１８とを備えた
電動操舵装置であって、車速を検出する車速検出手段２
２と、車輪９の転舵量を検出する転舵量検出手段１５，
１７とを備え、制御手段１８は、車速検出値が所定値以
下のときは操舵量検出値と転舵量検出値の比が一定値と
なるように転舵駆動手段１６，２１を制御するととも
に、転舵機構５，６がその移動端に達し、且つ車速検出
値が前記所定値より低いときに、断続手段１４を接続す
るとともに、操舵反力発生手段１２，１９の操舵反力と
転舵駆動手段１６，２１の駆動力を０にする。 （４） 請求項４の発明は、運転者が操舵を行うための
操舵手段１と、操舵手段１に連結される操舵軸２と車輪
の転舵機構５，６に連結される転舵軸３との間に設けら
れ、操舵軸２と転舵軸３との連結と切り離しを行う断続
手段１４と、操舵手段１に操舵反力を作用させる操舵反
力発生手段１２，１９と、転舵機構５，６を駆動して車
輪９を転舵する転舵駆動手段１６，２１と、操舵手段１
の操舵量を検出する操舵量検出手段１０，１３と、操舵
量検出値に基づいて転舵駆動手段１６，２１と操舵反力
発生手段１２，１９を制御する制御手段１８とを備えた
電動操舵装置であって、制御手段１８は、転舵機構５，
６がその移動端に達した状態で所定時間が経過したとき
に、断続手段１４を接続するとともに、操舵反力発生手
段１２，１９の操舵反力と転舵駆動手段１６，２１の駆
動力を０にする。 （５） 請求項５の発明は、運転者が操舵を行うための
操舵手段１と、操舵手段１に連結される操舵軸２と車輪
の転舵機構５，６に連結される転舵軸３との間に設けら
れ、操舵軸２と転舵軸３との連結と切り離しを行う断続
手段１４と、操舵手段１に操舵反力を作用させる操舵反
力発生手段１２，１９と、転舵機構５，６を駆動して車
輪９を転舵する転舵駆動手段１６，２１と、操舵手段１
の操舵量を検出する操舵量検出手段１０，１３と、操舵
量検出値に基づいて転舵駆動手段１６，２１と操舵反力
発生手段１２，１９を制御する制御手段１８とを備えた
電動操舵装置であって、操舵反力発生手段１２，１９の
アクチュエーターの温度を検出する温度検出手段を備
え、制御手段１８は、転舵機構５，６がその移動端に達
し、且つ温度検出値が所定値以上になったときに、断続
手段１４を接続するとともに、操舵反力発生手段１２，
１９の操舵反力と転舵駆動手段１６，２１の駆動力を０
にする。
【０００８】上述した課題を解決するための手段の項で
は、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を
用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定され
るものではない。
【０００９】
【発明の効果】（１） 請求項１の発明によれば、転舵
機構がその移動端に達したときに、操舵軸と転舵軸とを
連結するとともに、操舵反力と転舵駆動力を０にするよ
うにしたので、操舵反力発生手段のモーターおよびその
駆動回路を大容量化せずに、最大転舵角において大きな
操舵反力を得ることができる。 （２） 請求項２の発明によれば、転舵機構がその移動
端に達し、且つ車速検出値が所定値より低いときに、操
舵軸と転舵軸とを連結するとともに、操舵反力と転舵駆
動力を０にするようにしたので、請求項１の上記効果に
加え、車速が高いときには操舵軸と転舵軸とを連結しな
いので、操舵反力と転舵駆動力を０にする特別な制御が
不要になる上に、高車速時の車両の挙動を安定にするた
めの高速応答の断続手段が不要になる。 （３） 請求項３の発明によれば、車速検出値が所定値
以下のときは操舵量検出値と転舵量検出値の比が一定値
となるように転舵駆動手段を制御するとともに、転舵機
構がその移動端に達し、且つ車速検出値が所定値より低
いときに、操舵軸と転舵軸とを連結するとともに、操舵
反力と転舵駆動力を０にするようにしたので、請求項１
の上記効果に加え、車速が所定値以下では車速が変化し
ても断続手段が解放と接続とを繰り返すようなことがな
く、断続手段に起因する振動と音を防止することができ
る。 （４） 請求項４の発明によれば、転舵機構がその移動
端に達した状態で所定時間が経過したときに、操舵軸と
転舵軸とを連結するとともに、操舵反力と転舵駆動力を
０にするようにしたので、請求項１の上記効果に加え、
瞬間的に最大転舵角まで操舵してもその都度断続手段が
接続されず、断続手段に起因した振動と音を防止するこ
とができる。 （５） 請求項５の発明によれば、転舵機構がその移動
端に達し、且つ温度検出値が所定値以上になったとき
に、操舵軸と転舵軸とを連結するとともに、操舵反力と
転舵駆動力を０にするようにしたので、請求項１の上記
効果に加え、転舵機構が移動端に達したときの断続手段
の接続を最少限にし、断続手段に起因した振動と音を防
止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】《発明の第１の実施の形態》図１
は第１の実施の形態の構成を示す。運転者が操舵するス
テアリングホイール１の回転中心部にはコラムシャフト
２が連結されている。コラムシャフト２には操舵角セン
サー１０，１３、操舵トルクセンサー１１および反力発
生モーター１２が取り付けられている。操舵角センサー
１０，１３はエンコーダーなどから構成され、コラムシ
ャフト２の回転角、すなわち操舵角θ1、θ2を検出して
コントロールユニット１８へ出力する。操舵トルクセン
サー１１は、運転者が発生している操舵トルクを検出し
てコントロールユニット１８へ出力する。反力発生モー
ター１２は駆動回路１９により駆動され、運転者がステ
アリングホイール１に加えている操舵力と反対方向に操
舵反力を発生する。
【００１１】コラムシャフト２のステアリングホイール
１と反対側の端部は、電磁クラッチ１４を介してステア
リングシャフト３と連結されている。電磁クラッチ１４
は駆動回路２０により断続駆動され、接続時はコラムシ
ャフト２とステアリングシャフト３とが機械的に連結さ
れ、ステアリングホイール１の操舵により両者が一体に
回転する。一方、解放時はコラムシャフト２とステアリ
ングシャフト３とが機械的に切り離され、両者が独立に
回転可能となる。
【００１２】ステアリングシャフト３の反対側の端部に
はピニオンギア５が設けられており、このピニオンギア
５はラック軸６のラック部と噛合する。このピニオンギ
ア５とラック軸６により、ステアリングシャフト３の回
転運動がラック軸６の往復直線運動に変換される。ステ
アリングシャフト３の中間部分には、転舵角センサー１
５と転舵モーター１６が取り付けられている。転舵角セ
ンサー１５は、ステアリングシャフト３の回転角、すな
わち転舵角θtを検出してコントロールユニット１８へ
出力する。転舵モーター１６は駆動回路２１により駆動
され、ステアリングシャフト３を回転させて車輪９を転
舵する。なお、４はラック・ピニオン機構部のケースで
ある。
【００１３】ラック軸６の往復直線運動は、タイロッド
７とナックルアーム８により車輪９の転舵運動に変換さ
れる。タイロッド７にはポテンショメーターなどの変位
センサー１７が設けられており、ラック軸の移動量ｘ1
を検出してコントロールユニット１８へ出力する。
【００１４】コントロールユニット１８はＣＰＵとメモ
リなどの周辺部品から構成され、上述したセンサー１
０，１１，１３，１５，１７からの信号、車速センサー
２２からの車速信号、その他、図示しない各種センサー
により検出された車両状態の信号に基づいて駆動回路１
９〜２１を制御し、車輪９の転舵とクラッチ１４の断続
を行い、操舵反力を発生させる。
【００１５】なお、この実施の形態では、操舵量を検出
するために２個の操舵角センサー１０，１３を設けると
ともに、転舵量を検出するために転舵角センサー１５と
変位センサー１７とを設けたが、これはいずれか一方が
故障した場合の故障判別を行うためである。操舵量およ
び転舵量を検出するためのセンサーの個数と設置場所
は、この実施の形態に限定されない。
【００１６】次に、この一実施の形態の通常の動作を説
明する。通常は電磁クラッチ１４が解放されており、コ
ラムシャフト２とステアリングシャフト３とが切り離さ
れ、それぞれ独立に回転可能になっている。この状態か
らステアリングホイール１が操舵されると、操舵角セン
サー１０，１３がその操舵角θ1、θ2を検出し、コント
ロールユニット１８へ出力する。コントロールユニット
１８は操舵角センサー１０，１３により検出した操舵角
θ1、θ2と、車速センサー２２により検出した車速ｖ
と、操舵トルクセンサー１１により検出した運転者の操
舵トルクとに基づいて目標操舵反力トルクτs*を演算
し、駆動回路１９へ出力する。駆動回路１９は、目標操
舵反力トルクτs*に応じた電流を反力発生モーター１２
へ通電し、目標操舵反力トルクτs*を発生させる。
【００１７】コントロールユニット１８はまた、操舵角
センサー１０，１３により検出した操舵角θ1、θ2と、
車速センサー２２により検出した車速ｖとに基づいて車
輪９の目標転舵角θt*を演算する。さらに、目標転舵角
θt*と、転舵角センサー１５により検出した転舵角θt
または変位センサー１７により検出した変位ｘ1とに基
づいて、転舵モーター１６から発生すべき目標転舵トル
クτt*を演算し、駆動回路２１へ出力する。駆動回路２
１は、目標転舵トルクτt*に応じた電流を転舵モーター
１６へ通電し、車輪９を転舵角θtだけ転舵させる。通
常はこのような動作を行うことによって、車輪９の転舵
角θtをステアリングホイール１の操舵角θ1、θ2に追
従させる。
【００１８】次に、ラック軸６がいずれか一方の移動端
に達したとき、すなわち車輪９が最大転舵角まで転舵さ
れたときの動作を説明する。従来の操舵装置では、図２
に示すように、ステアリングホイールの操舵角θsがあ
る角度θs0になったときに操舵反力トルクτs*を急激に
増大させ、操舵装置のリンク部がストッパーに当接した
ときと同様な感覚を運転者に与えていた。しかし、図２
から明らかなように、運転者にリンク部がストッパーに
当接したと感じさせるような操舵反力トルクは、通常操
舵時の操舵反力トルクに比べるとかなり大きく、上述し
たような問題が発生する。
【００１９】そこで、この第１の実施の形態では次のよ
うな操舵制御を行って上記問題を解決する。
【００２０】図３は第１の実施の形態の操舵制御を示す
フローチャートである。コントロールユニット１８のＣ
ＰＵは、車両のイグニッションキースイッチがオンされ
るとこの制御プログラムを繰り返し実行する。ステップ
１において、駆動回路２０を制御して電磁クラッチ１４
を解放する。ステップ２で操舵角センサー１０，１３か
らコラムシャフト２の操舵角θ1、θ2を入力し、続くス
テップ３で転舵角センサー１５からステアリングシャフ
ト３の転舵角θtを、変位センサー１７からラック軸６
の変位ｘ1をそれぞれ入力する。さらに、ステップ４で
は車速センサー２２から車速ｖを入力する。
【００２１】ステップ５において、転舵角θtまたはラ
ック変位ｘ1に基づいてラック軸６が移動端に達してい
るかどうかを確認し、移動端に達していなければステッ
プ６へ進み、移動端に達しているときはステップ１１へ
進む。
【００２２】ラック軸６が移動端へ達していないとき
は、ステップ６で電磁クラッチ１４を解放したままに
し、ステップ７へ進んで目標操舵反力トルクτs*を演算
し、さらにステップ８で目標転舵角θt*を演算し、目標
転舵角θt*に基づいて目標転舵モータートルクτt*を演
算する。そして、ステップ９で目標操舵反力トルクτs*
を駆動回路１９へ出力し、反力発生モーター１２により
目標操舵反力トルクτs*を発生させる。また、ステップ
１０では目標転舵モータートルクτt*を駆動回路２１へ
出力し、転舵モーター１６から目標転舵トルクτt*を発
生させる。
【００２３】一方、ラック軸６がいずれかの移動端に達
しているときは、ステップ１１で駆動回路２０により電
磁クラッチ１４を接続する。ステップ１２で目標操舵反
力トルクτs*に０を設定し、続くステップ１３で目標転
舵モータートルクτt*に０を設定する。そして、ステッ
プ９で目標操舵反力トルクτs*＝０を駆動回路１９へ出
力し、反力発生モーター１２の操舵反力トルクτsを０
にする。また、ステップ１０では目標転舵モータートル
クτt*＝０を駆動回路２１へ出力し、転舵モーター１６
の転舵モータートルクτtを０にする。
【００２４】このように、第１の実施の形態によれば、
ラック軸６がいずれかの移動端に達したときに電磁クラ
ッチ１４を接続してコラムシャフト２とステアリングシ
ャフト３を連結し、運転者がそれ以上操舵したときにリ
ンク部をストッパーに当接させるようにしたので、反力
発生モーター１２を大容量化せずに、最大転舵角におい
て大きな操舵反力を得ることができる。
【００２５】《発明の第２の実施の形態》一般に、自動
車の車輪がラック軸の移動端まで転舵されるのは、極低
速で車庫入れやＵターンを行うときである。逆に、比較
的車速が高いときには、ラック軸が移動端まで駆動され
ることは極めて少なく、移動端まで駆動されたとしても
移動端で保持される時間は極短時間である。
【００２６】そこで、この第２の実施の形態では、車速
が高いときはラック軸６が移動端まで駆動されても電磁
クラッチ１４を接続せず、反力発生モーター１２から大
きな操舵反力トルクτsを発生させて、運転者にリンク
部がストッパーに当接したときと同様な感覚を与える。
このようにしても、車速が高いときの最大転舵は極短時
間であるから、反力発生モーター１２の平均的な負荷は
それほど大きくならず、反力発生モーター１２およびそ
の駆動回路１９を大容量化しなくても極短時間の高負荷
には充分に耐えられる。
【００２７】一方、電磁クラッチは一般に、コントロー
ルユニットの解放指令に対して数十msecから数百msecの
応答遅れがある。この遅れは車速が低いときには問題に
ならないが、車速が高くなると遅れ時間だけ車両の挙動
も遅れることになるので、制御的に何らかの考慮をする
か、あるいは応答が速い電磁クラッチを選定する必要が
ある。
【００２８】そこで、この第２の実施の形態では、ラッ
ク軸６が移動端に達しても車速が所定値ｖ0以上の場合
は電磁クラッチ１４を接続せず、リンク部がストッパー
へ当接した場合と同等な操舵反力トルクを反力発生モー
ター１２から発生させる。
【００２９】図４は第２の実施の形態の操舵制御を示す
フローチャートである。なお、図３に示す第１の実施の
形態と同様な処理を行うステップに対しては同一のステ
ップ番号を付して相違点を中心に説明する。また、この
第２の実施の形態の構成は図１に示す構成と同様であ
り、図示と説明を省略する。
【００３０】ステップ５でラック軸６が移動端に達した
と判定されたときにステップ５’へ進み、車速センサー
２２により検出した車速ｖが所定値ｖ0より低いか否か
を確認する。車速ｖが所定値ｖ0より低いときはステッ
プ１１以降へ進み、上述したように電磁クラッチ１４を
接続してコラムシャフト２とステアリングシャフト３と
を連結し、操舵反力トルクτsと転舵モータートルクτt
をともに０にする。一方、車速ｖが所定値ｖ0以上のと
きはステップ６以降へ進み、上述したように電磁クラッ
チ１４を解放したままとし、リンク部がストッパーに当
接したと同等の操舵反力トルクτsを反力発生モーター
１２から発生させる。
【００３１】この第２の実施の形態によれば、上述した
第１の実施の形態の効果に加え、車速が高いときには電
磁クラッチ１４を接続しないので、操舵反力トルクτs
と転舵モータートルクτtとをともに０にする特別な制
御と、高速応答の電磁クラッチが不要になる。
【００３２】《発明の第３の実施の形態》機械的なリン
ク機構を用いずに、電気的に車両の操舵を行う目的の一
つは、運転者の操舵量に対する車輪の実際の転舵量を車
両の状態によって変化させる、いわゆる”可変操舵ゲイ
ン”が実現できることである。以下では、車速に応じて
操舵ゲインを変える場合を例に上げて説明する。
【００３３】一般に、車速が低いときには操舵ゲインを
大きくし、つまり単位操舵量当たりの転舵量を大きくす
ることによって、車庫入れやＵターン時の操作性が向上
する。一方、車速が高いときには操舵ゲインを小さく
し、すなわち単位操舵量当たりの転舵量を小さくするこ
とによって、車両挙動の安定性が向上する。
【００３４】図５ａに、車速ｖが高くなるにしたがって
操舵ゲインＧを小さくするようにした操舵ゲイン特性を
示す。図５ａにおいて、車速ｖがｖ1のときにラック軸
６が移動端に達し、電磁クラッチ１４が接続されたとす
る。この状態で運転者がステアリングホイール１の操舵
量を維持したまま、車速ｖが（ｖ1＋Δｖ）まで上昇し
たとすると、車速（ｖ1＋Δｖ）のときの操舵ゲインＧ
２は車速ｖ1のときの操舵ゲインＧ１よりも小さいの
で、上述した各実施の形態の操舵制御によれば、電磁ク
ラッチ１４は車速ｖが（ｖ1＋Δｖ）に上昇したときに
いったん解放され、操舵制御により転舵角がθs（Ｇ１
−Ｇ２）だけ戻されることになり、ラック軸６が移動端
から離れる。このとき、運転者がステアリングホイール
１をさらに転舵すると、ラック軸６がふたたび移動端に
達し、電磁クラッチ１４が接続される。
【００３５】車速ｖが連続的に上昇する場合には上記の
動作が繰り返されることになり、電磁クラッチ１４が頻
繁に断接され、不快な振動や音を発生する。
【００３６】そこで、この第３の実施の形態では、上述
した第２の実施の形態に加え、図５ｂに示すように車速
ｖがｖ0以下では操舵ゲインＧを一定値とする。そし
て、図４に示す操舵制御を実行することにより、上述し
た第２の実施の形態の効果に加え、車速ｖがｖ0以下で
は車速ｖが変化しても電磁クラッチ１４の断接が発生せ
ず、それによる振動や音を防止することができる。な
お、この第３の実施の形態の構成は図１に示す構成と同
様であり、図示と説明を省略する。
【００３７】《発明の第４の実施の形態》この第４の実
施の形態では、ラック軸６が移動端に達したときに直ち
に電磁クラッチ１４を接続せず、移動端に達した状態が
所定時間Ｔ0継続したら電磁クラッチ１４を接続する。
【００３８】図６は第４の実施の形態の操舵制御を示す
フローチャートである。なお、図３に示す第１の実施の
形態と同様な処理を行うステップに対しては同一のステ
ップ番号を付して相違点を中心に説明する。また、この
第４の実施の形態の構成は図１に示す構成と同様であ
り、図示と説明を省略する。
【００３９】ステップ５でラック軸６が移動端に達した
らステップ５-２へ進み、ラック軸６が移動端にある時
間を計時するためのタイマーＴをインクリメントする。
続くステップ５-３で、タイマーＴの計時時間が所定時
間Ｔ0以上か否か、つまりラック軸６が移動端に所定時
間Ｔ0以上留まっているか否かを確認し、所定時間Ｔ0以
上移動端にあるときはステップ１１以降へ進み、上述し
たように電磁クラッチ１４を接続し、操舵反力トルクτ
sと転舵モータートルクτtをともに０にする。
【００４０】一方、ラック軸６が移動端に達してから所
定時間Ｔ0が経過していないときはステップ６以降へ進
み、上述したように電磁クラッチ１４を解放したままと
し、リンク部がストッパーに当接したと同等の操舵反力
トルクτsを反力発生モーター１２から発生させる。な
お、ステップ５でラック軸６が移動端に達していないと
判定された場合はステップ５-１へ進み、タイマーＴを
クリヤーする。
【００４１】この第４の実施の形態によれば、運転者が
ステアリングホイール１を最大転舵角相当位置まで操舵
してから、所定時間Ｔ0以内に切り戻す場合には、電磁
クラッチ１４を解放したままとし、反力発生モーター１
２により大きな操舵反力トルクτsを発生させる。所定
時間Ｔ0に、反力発生モーター１２とその駆動回路１９
が高負荷に耐えられる時間を設定すれば、瞬間的に最大
転舵角まで操舵してもその都度電磁クラッチ１４が接続
されず、電磁クラッチ１４の断接にともなう振動と音の
発生が避けられる。
【００４２】《発明の第５の実施の形態》ラック軸６が
移動端に達したときに、リンク部がストッパーに当接し
たと同等の大きな操舵反力トルクτsを反力発生モータ
ー１２から発生させると、反力発生モーター１２とその
駆動回路１９が過負荷になって過熱するので、モーター
１２と駆動回路１９を大容量化しなければならない。
【００４３】そこで、この第５の実施の形態では、温度
センサー（不図示）により反力発生モーター１２の温度
ｄを検出し、温度ｄが所定温度ｄ0を越えたら電磁クラ
ッチ１４を接続し、操舵反力トルクτsと転舵モーター
トルクτtをともに０にする。
【００４４】図７は第５の実施の形態の操舵制御を示す
フローチャートである。なお、図３に示す第１の実施の
形態の処理と同様な処理を行うステップに対しては同一
のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。ま
た、この第５の実施の形態の構成は図１に示す構成と同
様であり、図示と説明を省略する。
【００４５】ステップ４’において、車速センサー２２
から車速ｖを入力するとともに、温度センサー（不図
示）から反力発生モーター１２の温度ｄを入力する。続
くステップ５でラック軸６が移動端に達したか否かを確
認し、移動端に達したらステップ５”へ進む。ステップ
５”では、反力発生モーター１２の温度ｄが所定温度ｄ
0を越えているか否かを確認し、所定温度ｄ0を越えてい
るときはステップ１１以降へ進み、上述したように電磁
クラッチ１４を接続し、操舵反力トルクτsと転舵モー
タートルクτtをともに０にする。
【００４６】一方、反力発生モーター１２の温度ｄが所
定温度ｄ0以下のときはステップ６以降へ進み、上述し
たように電磁クラッチ１４を解放したままとし、リンク
部がストッパーに当接したと同等の操舵反力トルクτs
を反力発生モーター１２から発生させる。
【００４７】この第５の実施の形態によれば、操舵反力
発生モーター１２およびその駆動回路１９を大容量化せ
ずに、最大操舵角において大きな操舵反力トルクを発生
させることができる上に、ラック軸６が移動端に達した
ときの電磁クラッチ１４の接続を最少限にし、電磁クラ
ッチ１４の断接にともなう振動と音の発生を防止するこ
とができる。
【００４８】なお、一般に駆動回路の温度特性の時定数
はモーターの温度特性の時定数よりも短い。したがっ
て、モーターの温度が許容温度に達する前に駆動回路の
温度がその許容値を超えることがある。そこで、駆動回
路１９にも温度センサーを設置し、図７のステップ５”
において、モーター温度ｄが所定値ｄ0を越えるか、ま
たは駆動回路１９の温度がその所定値（許容値）を越え
た場合に電磁クラッチ１４を接続するようにしてもよ
い。
【００４９】以上の実施の形態の構成において、ステア
リングホイール１が操舵手段を、電磁クラッチ１４が断
続手段を、反力発生モーター１２と駆動回路１９が操舵
反力発生手段を、転舵モーター１６と駆動回路２１が転
舵駆動手段を、操舵角センサー１０，１３が操舵量検出
手段を、コントロールユニット１８が制御手段を、車速
センサー２２が車速検出手段を、転舵角センサー１５と
変位センサー１７が転舵量検出手段を、コラムシャフト
２が操舵軸を、ステアリングシャフト３が転舵軸を、ピ
ニオンギア５とラック軸６が転舵機構をそれぞれ構成す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態の構成を示す図である。
【図２】 従来の操舵制御における操舵角θsに対する
目標操舵反力トルクτs*を示す図である。
【図３】 第１の実施の形態の操舵制御を示すフローチ
ャートである。
【図４】 第２の実施の形態の操舵制御を示すフローチ
ャートである。
【図５】 第３の実施の形態の操舵ゲイン特性を示す図
である。
【図６】 第４の実施の形態の操舵制御を示すフローチ
ャートである。
【図７】 第５の実施の形態の操舵制御を示すフローチ
ャートである。
【符号の説明】
１ ステアリングホイール ２ コラムシャフト ３ ステアリングシャフト ５ ピニオンギア ６ ラック軸 ７ タイロッド ８ ナックルアーム ９ 車輪 １０ 操舵角センサー １１ 操舵トルクセンサー １２ 反力発生モーター １３ 操舵角センサー １４ 電磁クラッチ １５ 転舵角センサー １６ 転舵モーター １７ 変位センサー １８ コントロールユニット １９〜２１ 駆動回路 ２２ 車速センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 119:00 Ｂ６２Ｄ 119:00

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】運転者が操舵を行うための操舵手段と、 前記操舵手段に連結される操舵軸と車輪の転舵機構に連
    結される転舵軸との間に設けられ、前記操舵軸と前記転
    舵軸との連結と切り離しを行う断続手段と、 前記操舵手段に操舵反力を作用させる操舵反力発生手段
    と、 前記転舵機構を駆動して車輪を転舵する転舵駆動手段
    と、 前記操舵手段の操舵量を検出する操舵量検出手段と、 前記操舵量検出値に基づいて前記転舵駆動手段と前記操
    舵反力発生手段を制御する制御手段とを備えた電動操舵
    装置であって、 前記制御手段は、前記転舵機構がその移動端に達したと
    きに、前記断続手段を接続するとともに、前記操舵反力
    発生手段の操舵反力と前記転舵駆動手段の駆動力を０に
    することを特徴とする電動操舵装置。
  2. 【請求項２】運転者が操舵を行うための操舵手段と、 前記操舵手段に連結される操舵軸と車輪の転舵機構に連
    結される転舵軸との間に設けられ、前記操舵軸と前記転
    舵軸との連結と切り離しを行う断続手段と、 前記操舵手段に操舵反力を作用させる操舵反力発生手段
    と、 前記転舵機構を駆動して車輪を転舵する転舵駆動手段
    と、 前記操舵手段の操舵量を検出する操舵量検出手段と、 前記操舵量検出値に基づいて前記転舵駆動手段と前記操
    舵反力発生手段を制御する制御手段とを備えた電動操舵
    装置であって、 車速を検出する車速検出手段を備え、 前記制御手段は、前記転舵機構がその移動端に達し、且
    つ前記車速検出値が所定値より低いときに、前記断続手
    段を接続するとともに、前記操舵反力発生手段の操舵反
    力と前記転舵駆動手段の駆動力を０にすることを特徴と
    する電動操舵装置。
  3. 【請求項３】運転者が操舵を行うための操舵手段と、 前記操舵手段に連結される操舵軸と車輪の転舵機構に連
    結される転舵軸との間に設けられ、前記操舵軸と前記転
    舵軸との連結と切り離しを行う断続手段と、 前記操舵手段に操舵反力を作用させる操舵反力発生手段
    と、 前記転舵機構を駆動して車輪を転舵する転舵駆動手段
    と、 前記操舵手段の操舵量を検出する操舵量検出手段と、 前記操舵量検出値に基づいて前記転舵駆動手段と前記操
    舵反力発生手段を制御する制御手段とを備えた電動操舵
    装置であって、 車速を検出する車速検出手段と、 車輪の転舵量を検出する転舵量検出手段とを備え、 前記制御手段は、前記車速検出値が所定値以下のときは
    前記操舵量検出値と前記転舵量検出値の比が一定値とな
    るように前記転舵駆動手段を制御するとともに、前記転
    舵機構がその移動端に達し、且つ前記車速検出値が前記
    所定値より低いときに、前記断続手段を接続するととも
    に、前記操舵反力発生手段の操舵反力と前記転舵駆動手
    段の駆動力を０にすることを特徴とする電動操舵装置。
  4. 【請求項４】運転者が操舵を行うための操舵手段と、 前記操舵手段に連結される操舵軸と車輪の転舵機構に連
    結される転舵軸との間に設けられ、前記操舵軸と前記転
    舵軸との連結と切り離しを行う断続手段と、 前記操舵手段に操舵反力を作用させる操舵反力発生手段
    と、 前記転舵機構を駆動して車輪を転舵する転舵駆動手段
    と、 前記操舵手段の操舵量を検出する操舵量検出手段と、 前記操舵量検出値に基づいて前記転舵駆動手段と前記操
    舵反力発生手段を制御する制御手段とを備えた電動操舵
    装置であって、 前記制御手段は、前記転舵機構がその移動端に達した状
    態で所定時間が経過したときに、前記断続手段を接続す
    るとともに、前記操舵反力発生手段の操舵反力と前記転
    舵駆動手段の駆動力を０にすることを特徴とする電動操
    舵装置。
  5. 【請求項５】運転者が操舵を行うための操舵手段と、 前記操舵手段に連結される操舵軸と車輪の転舵機構に連
    結される転舵軸との間に設けられ、前記操舵軸と前記転
    舵軸との連結と切り離しを行う断続手段と、 前記操舵手段に操舵反力を作用させる操舵反力発生手段
    と、 前記転舵機構を駆動して車輪を転舵する転舵駆動手段
    と、 前記操舵手段の操舵量を検出する操舵量検出手段と、 前記操舵量検出値に基づいて前記転舵駆動手段と前記操
    舵反力発生手段を制御する制御手段とを備えた電動操舵
    装置であって、 前記操舵反力発生手段のアクチュエーターの温度を検出
    する温度検出手段を備え、 前記制御手段は、前記転舵機構がその移動端に達し、且
    つ前記温度検出値が所定値以上になったときに、前記断
    続手段を接続するとともに、前記操舵反力発生手段の操
    舵反力と前記転舵駆動手段の駆動力を０にすることを特
    徴とする電動操舵装置。
JP36163599A 1999-12-20 1999-12-20 電動操舵装置 Pending JP2001171543A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36163599A JP2001171543A (ja) 1999-12-20 1999-12-20 電動操舵装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36163599A JP2001171543A (ja) 1999-12-20 1999-12-20 電動操舵装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001171543A true JP2001171543A (ja) 2001-06-26

Family

ID=18474369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP36163599A Pending JP2001171543A (ja) 1999-12-20 1999-12-20 電動操舵装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001171543A (ja)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004196003A (ja) * 2002-12-16 2004-07-15 Nissan Motor Co Ltd 車両操舵装置
US6763907B2 (en) 2002-04-24 2004-07-20 Koyo Seiko Co., Ltd. Vehicle steering apparatus
WO2004062983A1 (ja) * 2003-01-10 2004-07-29 Nsk Ltd. 操舵制御装置
JP2005104439A (ja) * 2003-10-02 2005-04-21 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵装置
EP1531536A2 (en) 2003-11-11 2005-05-18 HONDA MOTOR CO., Ltd. Apparatus for supplying power for a vehicle
EP1607303A2 (en) 2004-06-17 2005-12-21 Nissan Motor Company, Limited Vehicle steering apparatus
JP2008062786A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Toyota Motor Corp 伝達比可変操舵装置
JP2009189139A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Honda Motor Co Ltd 駆動力伝達装置
JP2010143240A (ja) * 2008-12-16 2010-07-01 Hitachi Automotive Systems Ltd 操舵制御装置
US7798279B2 (en) 2007-10-18 2010-09-21 Trw Automotive U.S. Llc Steer-by-wire steering apparatus with actuatable mechanism
CN102923183A (zh) * 2012-10-26 2013-02-13 湖南大学 一种智能车辆转向机构及其控制方法
JP2013043551A (ja) * 2011-08-24 2013-03-04 Nissan Motor Co Ltd 車両の操舵制御装置及び操舵制御方法
WO2014108966A1 (ja) * 2013-01-11 2014-07-17 日産自動車株式会社 ステアリング制御装置、ステアリング制御方法
EP3254929A1 (en) 2016-06-07 2017-12-13 Jtekt Corporation Vehicle steering system
JP2020062949A (ja) * 2018-10-17 2020-04-23 株式会社Ｓｏｋｅｎ 車両用操舵装置

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6763907B2 (en) 2002-04-24 2004-07-20 Koyo Seiko Co., Ltd. Vehicle steering apparatus
JP2004196003A (ja) * 2002-12-16 2004-07-15 Nissan Motor Co Ltd 車両操舵装置
WO2004062983A1 (ja) * 2003-01-10 2004-07-29 Nsk Ltd. 操舵制御装置
US7410028B2 (en) 2003-01-10 2008-08-12 Nsk Ltd. Steering control device
JP2005104439A (ja) * 2003-10-02 2005-04-21 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵装置
US7602140B2 (en) 2003-11-11 2009-10-13 Honda Motor Co., Ltd. Apparatus for supplying power for a vehicle
EP1531536A2 (en) 2003-11-11 2005-05-18 HONDA MOTOR CO., Ltd. Apparatus for supplying power for a vehicle
EP1607303A2 (en) 2004-06-17 2005-12-21 Nissan Motor Company, Limited Vehicle steering apparatus
US7322439B2 (en) 2004-06-17 2008-01-29 Nissan Motor Co., Ltd. Steering apparatus for steerable vehicle
JP2008062786A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Toyota Motor Corp 伝達比可変操舵装置
US7798279B2 (en) 2007-10-18 2010-09-21 Trw Automotive U.S. Llc Steer-by-wire steering apparatus with actuatable mechanism
JP2009189139A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Honda Motor Co Ltd 駆動力伝達装置
JP2010143240A (ja) * 2008-12-16 2010-07-01 Hitachi Automotive Systems Ltd 操舵制御装置
JP2013043551A (ja) * 2011-08-24 2013-03-04 Nissan Motor Co Ltd 車両の操舵制御装置及び操舵制御方法
CN102923183B (zh) * 2012-10-26 2015-07-29 湖南大学 一种智能车辆转向机构及其控制方法
CN102923183A (zh) * 2012-10-26 2013-02-13 湖南大学 一种智能车辆转向机构及其控制方法
JPWO2014108966A1 (ja) * 2013-01-11 2017-01-19 日産自動車株式会社 ステアリング制御装置、ステアリング制御方法
CN104995078A (zh) * 2013-01-11 2015-10-21 日产自动车株式会社 转向控制装置、转向控制方法
JP6040998B2 (ja) * 2013-01-11 2016-12-14 日産自動車株式会社 ステアリング制御装置、ステアリング制御方法
WO2014108966A1 (ja) * 2013-01-11 2014-07-17 日産自動車株式会社 ステアリング制御装置、ステアリング制御方法
CN104995078B (zh) * 2013-01-11 2017-06-09 日产自动车株式会社 转向控制装置、转向控制方法
US9688301B2 (en) 2013-01-11 2017-06-27 Nissan Motor Co., Ltd. Steering control device and steering control method
RU2632543C2 (ru) * 2013-01-11 2017-10-05 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство рулевого управления и способ рулевого управления
EP3254929A1 (en) 2016-06-07 2017-12-13 Jtekt Corporation Vehicle steering system
US10343710B2 (en) 2016-06-07 2019-07-09 Jtekt Corporation Vehicle steering system
JP2020062949A (ja) * 2018-10-17 2020-04-23 株式会社Ｓｏｋｅｎ 車両用操舵装置
JP7180867B2 (ja) 2018-10-17 2022-11-30 株式会社Soken 車両用操舵装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6059068A (en) Steering apparatus for a vehicle
JP3627120B2 (ja) 車両用操舵装置
US8177019B2 (en) Steering device for vehicle
JP2001171543A (ja) 電動操舵装置
US8087488B2 (en) Steering apparatus for vehicle that detects an anomaly of the connecting-disconnecting device between the steering wheel and the turnable wheels
US20060200290A1 (en) Steering control apparatus
US20030042067A1 (en) Electric power steering device and control method thereof
JP4421426B2 (ja) 操舵装置
JP2004175196A (ja) 電動パワーステアリング装置
US20030187559A1 (en) Steering system for motor vehicle
US20210229737A1 (en) Steering control device
JP3586782B2 (ja) 車両用操舵装置
JP3584348B2 (ja) 車両用操舵装置
JP2002087308A (ja) 車両用操舵装置
JP4788856B2 (ja) 車両の操舵装置
JP2006117015A (ja) 車両用操舵装置
US20230015798A1 (en) Steering control device and method
JP2004224159A (ja) 車両用操舵制御装置
JPH10226352A (ja) 車両用操舵装置
JP4333399B2 (ja) 車両操舵装置
JP3729691B2 (ja) 車両用操舵装置
JP3865529B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP4285369B2 (ja) 車両の操舵装置
JPH10218001A (ja) 車両用操舵装置
JP2731917B2 (ja) 後輪操舵装置