JP2003276630A - Steering device for vehicle - Google Patents

Steering device for vehicle

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JP2003276630A
JP2003276630A JP2002085699A JP2002085699A JP2003276630A JP 2003276630 A JP2003276630 A JP 2003276630A JP 2002085699 A JP2002085699 A JP 2002085699A JP 2002085699 A JP2002085699 A JP 2002085699A JP 2003276630 A JP2003276630 A JP 2003276630A
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JP
Japan
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operating
steering
actuator
wheel
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002085699A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Azuma
賢司 東
Tomoyasu Kada
友保 嘉田
Takeo Iino
武夫 飯野
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.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering device for a vehicle capable of reducing energy consumption of an operation actuator, preventing overload, and maintaining excellent steering feeling. <P>SOLUTION: The motion of a steering actuator 2 is transmitted to a wheel 4 to change a steering angle without connecting an operating member 1 with a wheel 4 mechanically. The steering of the wheel 4 is prevented by a car body side member 31 when the steering quantity reaches the maximum. A connecting mechanism 30 puts an operation side member 10 mechanically connected with an operating member 1 and a wheel side member 15 mechanically connected with the wheel 4 in a condition where rotation transmission is released until the steering quantity of the wheel 4 reaches the maximum value, and connects them so that the rotation transmission is allowed when the maximum value is reached. When the connecting mechanism 30 is in a connection condition, the magnitude of the operation torque generated by the operation actuator 19 and acting in a neutral-position returning direction of the operating member 1 is made larger than zero. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、操作部材を車輪に
機械的に連結することなく、その操作部材の操作に応じ
て舵角を変化させることができる車両の操舵装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle steering system capable of changing a steering angle according to an operation of an operating member without mechanically connecting the operating member to a wheel.

【0002】[0002]

【従来の技術】操舵用アクチュエータの制御により車両
の操舵特性を変更可能な車両の操舵装置として、所謂ス
テアバイワイヤシステムを採用したものがある。ステア
バイワイヤシステムを採用した操舵装置においては、ス
テアリングホイールを模した操作部材の操作に応じて操
舵用アクチュエータを制御し、その操作部材を車輪に機
械的に連結することなく、その操舵用アクチュエータの
動きを舵角変化が生じるように車輪に伝達している。
2. Description of the Related Art As a vehicle steering system capable of changing a steering characteristic of a vehicle by controlling a steering actuator, there is a vehicle steering system which employs a so-called steer-by-wire system. In a steering device that employs a steer-by-wire system, the steering actuator is controlled according to the operation of an operating member that imitates a steering wheel, and the movement of the steering actuator is controlled without mechanically connecting the operating member to the wheel. Is transmitted to the wheels so that the steering angle changes.

【0003】ステアバイワイヤシステムを採用した操舵
装置においては、車輪と路面との間の摩擦に基づく操舵
抵抗やセルフアライニングトルクは操作部材に伝達され
ない。そのため、その操作部材に作用する操作用トルク
を発生する操作用アクチュエータを設けることで、ドラ
イバーに操舵フィーリングを与えている。
In a steering device employing a steer-by-wire system, steering resistance or self-aligning torque due to friction between wheels and a road surface is not transmitted to the operating member. Therefore, a steering feeling is given to the driver by providing an operating actuator that generates an operating torque that acts on the operating member.

【0004】また、ステアバイワイヤシステムを採用し
た操舵装置においては、車輪の転舵量が最大値に達する
ことで車輪の転舵が阻止されても、操作部材の回転は阻
止されない。そこで、車輪の転舵量が最大値に達した時
に、操作用アクチュエータにより操作部材の舵角増加方
向への回転を阻止する操作用トルクを発生させていた。
Further, in the steering device adopting the steer-by-wire system, even if the steering amount of the wheels reaches the maximum value and the steering of the wheels is blocked, the rotation of the operating member is not blocked. Therefore, when the turning amount of the wheels reaches the maximum value, the operating actuator generates the operating torque that prevents the operating member from rotating in the direction of increasing the steering angle.

【0005】しかし、操作部材の回転を阻止するには大
きな操作用トルクを必要とするため、操作用アクチュエ
ータの容量が大きくなる。また、操作用アクチュエータ
によって長時間にわたり操作部材の回転を阻止した場
合、エネルギー消費の増大や過負荷による発熱量が増大
するという問題がある。
However, since a large operating torque is required to prevent the operating member from rotating, the capacity of the operating actuator becomes large. Further, when the operation actuator prevents the operation member from rotating for a long time, there is a problem that energy consumption increases and the amount of heat generated by overload increases.

【0006】そこで、操作部材の操作に応じて回転する
ように操作部材に機械的に連結された操作側部材と、舵
角変化による車輪の動きに応じて回転するように車輪に
機械的に連結された車輪側部材との間に電磁クラッチを
設け、車輪の転舵量が最大値に達した時に操作側部材と
車輪側部材とを電磁クラッチを介して連結すると共に操
作用トルクを零にすることが提案されている(特開20
01−171543号)。この従来例においては、車輪
の転舵量が最大値に達した時、車輪の転舵を阻止する車
体側部材によって操作部材の舵角増加方向への操作を阻
止している。これにより、車輪の転舵量が最大値に達し
た時、操作用アクチュエータは操作用トルクを発生する
必要がなくなる。
Therefore, an operation side member mechanically connected to the operation member so as to rotate according to the operation of the operation member, and a mechanically connected wheel so as to rotate according to the movement of the wheel due to a change in the steering angle. An electromagnetic clutch is provided between the wheel-side member and the wheel-side member, and when the steering amount of the wheel reaches the maximum value, the operation-side member and the wheel-side member are connected via the electromagnetic clutch and the operating torque is set to zero. It has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 20-200200).
01-171543). In this conventional example, when the turning amount of the wheels reaches the maximum value, the operation of the operating member in the increasing direction of the steering angle is blocked by the vehicle body side member that blocks the turning of the wheels. As a result, when the turning amount of the wheels reaches the maximum value, the operating actuator does not need to generate the operating torque.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記従来例において、
車輪の転舵量が最大値に達した状態から操作部材を舵角
減少方向へ操作する場合、当初は電磁クラッチの応答遅
れにより操作側部材と車輪側部材とは連結された状態で
あるため、車輪と路面との間の摩擦に基づく操舵抵抗が
操作部材に作用する。しかる後に、電磁クラッチによる
操作側部材と車輪側部材との連結が解除されるため、そ
の操舵抵抗が減少する。また、車輪の転舵量が最大値に
達した状態から操作部材を舵角減少方向へ操作する場
合、操作用トルクを零から立ち上げる必要がある。その
ため、操作用アクチュエータの応答遅れにより操作用ト
ルクは零から次第に大きくなる。このような車輪と路面
との間の摩擦に基づく操舵抵抗の変動と操作用トルクの
変動とが重なるため、操舵フィーリングの変動が大きく
なってドライバーに不快感を与えるいう問題がある。本
発明は上記問題を解決することのできる車両の操舵装置
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In the above conventional example,
When operating the operating member in the direction of decreasing the steering angle from the state where the turning amount of the wheels has reached the maximum value, the operating side member and the wheel side member are initially connected due to the response delay of the electromagnetic clutch. Steering resistance based on friction between the wheels and the road surface acts on the operating member. After that, since the connection between the operation side member and the wheel side member by the electromagnetic clutch is released, the steering resistance is reduced. Further, when operating the operating member in the direction of decreasing the steering angle from the state where the turning amount of the wheels reaches the maximum value, it is necessary to raise the operating torque from zero. Therefore, the operating torque gradually increases from zero due to the response delay of the operating actuator. Since the fluctuation of the steering resistance and the fluctuation of the operating torque due to the friction between the wheel and the road surface are overlapped with each other, the fluctuation of the steering feeling becomes large, and there is a problem that the driver feels uncomfortable. It is an object of the present invention to provide a vehicle steering system that can solve the above problems.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本件発明の車両の操舵装
置の一つの特徴は、操作部材と、操舵用アクチュエータ
と、その操舵用アクチュエータの動きを、その操作部材
を車輪に機械的に連結することなく舵角変化が生じるよ
うに車輪に伝達可能な手段と、その操作部材の操作量を
検出する手段と、その車輪の転舵量を検出する手段と、
その操作部材の操作に応じて舵角が変化するように、そ
の操舵用アクチュエータを制御可能な制御系と、操作用
アクチュエータと、その操作部材の中立位置復帰方向へ
作用する操作用トルクを発生するように、その操作用ア
クチュエータを制御可能な制御系と、その操作部材の操
作に応じて回転するように操作部材に機械的に連結され
た操作側部材と、車輪の転舵量が最大値に達した時、車
輪の転舵を阻止する車体側部材と、舵角変化による車輪
の動きに応じて回転するように車輪に機械的に連結され
た車輪側部材と、その操作側部材と車輪側部材とを回転
伝達可能に連結する連結状態と、その回転伝達を解除す
る解除状態との間で切り替え可能な連結機構と、その車
輪の転舵量が最大値に達したか否かを判断する手段と、
その連結機構を、車輪の転舵量が最大値に達するまでは
解除状態となり、最大値に達した時に連結状態となるよ
うに制御可能な手段とを備え、その連結機構が連結状態
である時、操作用アクチュエータが発生する操作用トル
クの大きさは零よりも大きくされている点にある。この
構成によれば、車輪の転舵量が最大値に達すると、連結
機構が連結状態になるので操作側部材と車輪側部材とが
回転伝達可能に連結される。これにより、車輪の転舵量
が最大値に達すると、車輪の転舵を阻止する車体側部材
により操作部材の舵角増加方向への操作を阻止できる。
その連結機構が連結状態である時、操作用アクチュエー
タが発生する操作用トルクにより操作部材の舵角増加方
向への操作を阻止する必要はないので、操作用トルクの
大きさを小さくしてエネルギー消費を低減し、過負荷を
防止できる。しかも、車輪の転舵量が最大値に達した状
態から操作部材を舵角減少方向へ操作する場合、操作部
材の中立位置復帰方向へ作用する操作用トルクが当初か
ら付与されているので、操作用トルクを零から立ち上げ
るのに比べて応答遅れを防止できる。よって、操舵フィ
ーリングの変動を小さくできる。
One of the features of the vehicle steering system of the present invention is that an operating member, a steering actuator, and the movement of the steering actuator are mechanically coupled to the wheel. Means for transmitting to the wheels so that a steering angle change occurs without any change, means for detecting the operation amount of the operating member, means for detecting the turning amount of the wheels,
A control system capable of controlling the steering actuator so that the steering angle changes in accordance with the operation of the operation member, the operation actuator, and an operation torque acting in the neutral position returning direction of the operation member are generated. As described above, the control system capable of controlling the operation actuator, the operation side member mechanically connected to the operation member so as to rotate in response to the operation of the operation member, and the steering amount of the wheels reach the maximum value. When it reaches, the vehicle body side member that prevents steering of the wheel, the wheel side member mechanically connected to the wheel so as to rotate according to the movement of the wheel due to the change in the steering angle, the operation side member and the wheel side A connection mechanism that can switch between a connection state in which a member is rotationally transmittable and a release state in which the rotation transmission is released, and whether or not the turning amount of the wheel has reached the maximum value is determined. Means and
When the connecting mechanism is in a connected state, the control mechanism is in a released state until the steering amount of the wheels reaches the maximum value, and is in a connected state when the maximum amount reaches the maximum value. The magnitude of the operating torque generated by the operating actuator is greater than zero. According to this configuration, when the turning amount of the wheels reaches the maximum value, the connecting mechanism is brought into the connected state, so that the operation side member and the wheel side member are connected so as to be capable of transmitting rotation. Thus, when the turning amount of the wheels reaches the maximum value, the operation of the operating member in the direction of increasing the steering angle can be blocked by the vehicle body side member that blocks the turning of the wheels.
When the connecting mechanism is in the connected state, it is not necessary to block the operation of the operating member in the direction of increasing the steering angle by the operating torque generated by the operating actuator. Therefore, the operating torque is reduced to reduce energy consumption. Can be reduced and overload can be prevented. Moreover, when the operating member is operated in the steering angle decreasing direction from the state where the turning amount of the wheels reaches the maximum value, the operating torque acting in the neutral position returning direction of the operating member is applied from the beginning. It is possible to prevent a response delay compared to when the operating torque is raised from zero. Therefore, the variation in steering feeling can be reduced.

【0009】その連結機構が連結状態である時、操作用
アクチュエータの発生する操作用トルクの大きさは、車
輪の転舵量が最大値未満である時に発生する操作用トル
クの大きさ以下とされるのが好ましい。これにより、エ
ネルギー消費を低減できる。
When the connecting mechanism is in the connected state, the magnitude of the operating torque generated by the operating actuator is set to be equal to or smaller than the magnitude of the operating torque generated when the steering amount of the wheels is less than the maximum value. Is preferred. Thereby, energy consumption can be reduced.

【0010】前記操作用アクチュエータが設定された負
荷条件を充足するか否かを判断する手段を備え、その負
荷条件を充足せず且つ車輪の転舵量が最大値に達した
時、前記連結機構は解除状態とされると共に、前記操作
用アクチュエータは操作部材の舵角増加方向への操作を
阻止可能な操作用トルクを発生するように制御されるの
が好ましい。その負荷条件は、操作用アクチュエータの
負荷が過大にならないように予め設定すればよく、例え
ば車速が設定値以下であること、舵角が設定値以上であ
る時間が設定値以上であること、あるいは操作用アクチ
ュエータの検出温度が設定値以上であること等とする。
その負荷条件の充足により連結機構を連結状態とするこ
とで、操作用アクチュエータの過負荷を防止できる。
A means for determining whether or not the operating actuator satisfies a set load condition, and when the load condition is not satisfied and the turning amount of the wheels reaches the maximum value, the connecting mechanism is provided. Is released, and the operation actuator is preferably controlled so as to generate an operation torque capable of preventing an operation of the operation member in the steering angle increasing direction. The load condition may be set in advance so that the load on the operating actuator does not become excessive. For example, the vehicle speed is less than or equal to a set value, the time when the steering angle is greater than or equal to the set value is greater than or equal to the set value, or It is assumed that the temperature detected by the operating actuator is above the set value.
By setting the connection mechanism in the connected state when the load condition is satisfied, it is possible to prevent the operation actuator from being overloaded.

【0011】本件発明の車両の操舵装置の別の特徴は、
操作部材と、操舵用アクチュエータと、その操舵用アク
チュエータの動きを、その操作部材を車輪に機械的に連
結することなく舵角変化が生じるように車輪に伝達可能
な手段と、その操作部材の操作量を検出する手段と、そ
の車輪の転舵量を検出する手段と、その操作部材の操作
に応じて舵角が変化するように、その操舵用アクチュエ
ータを制御可能な制御系と、操作用アクチュエータと、
その操作部材の中立位置復帰方向へ作用する操作用トル
クを発生するように、その操作用アクチュエータを制御
可能な制御系と、その操作部材の操作に応じて回転する
ように操作部材に機械的に連結された操作側部材と、車
輪の転舵量が最大値に達した時、車輪の転舵を阻止する
車体側部材と、その操作部材の操作量が設定された制限
値である時に、その操作側部材の舵角増加方向への回転
を阻止できるように車体側に設けられたストッパーとを
備え、その操作部材の操作量が制限値に達する時に車輪
の転舵量が最大値以下となるように、その制限値は設定
されている点にある。この構成によれば、操作部材の操
作量が制限値に達すると、操作側部材の回転をストッパ
ーにより阻止できる。この時、操作用アクチュエータは
操作用トルクを発生する必要がないので、操作用トルク
を小さくしてエネルギー消費を低減し、過負荷を防止で
きる。しかも、車輪と路面との間の摩擦に基づく操舵抵
抗が操作部材に作用することはないので、操舵フィーリ
ングの変動を小さくできる。
Another feature of the vehicle steering system of the present invention is that
An operation member, a steering actuator, a means capable of transmitting the movement of the steering actuator to a wheel so as to change a steering angle without mechanically connecting the operation member to the wheel, and an operation of the operation member. And a control system capable of controlling the steering actuator so that the steering angle changes in accordance with the operation of the operation member, and a means for detecting the steering amount of the wheel When,
A control system that can control the operating actuator so as to generate an operating torque that acts in the direction of returning the operating member to the neutral position, and a mechanical operation of the operating member that rotates in response to the operation of the operating member. When the operation side member connected and the turning amount of the wheel reach the maximum value, the vehicle body side member that prevents the turning of the wheel and the operation amount of the operation member are set limit values, A stopper provided on the vehicle body side so as to prevent the operation side member from rotating in the direction of increasing the steering angle, and when the operation amount of the operation member reaches the limit value, the turning amount of the wheels becomes the maximum value or less. As such, the limit value is set. With this configuration, when the operation amount of the operation member reaches the limit value, the rotation of the operation side member can be blocked by the stopper. At this time, since the operating actuator does not need to generate the operating torque, the operating torque can be reduced to reduce energy consumption and prevent overload. Moreover, since the steering resistance based on the friction between the wheel and the road surface does not act on the operating member, the variation in the steering feeling can be reduced.

【0012】そのストッパーが操作側部材の回転を阻止
する時、操作用アクチュエータの発生する操作用トルク
の大きさは、操作部材の操作量が制限値未満である時に
発生する操作用トルクの大きさ以下であって零よりも大
きくされているのが好ましい。。これにより、操作部材
を舵角減少方向へ操作する場合、操作部材の中立位置復
帰方向へ作用する操作用トルクを当初から付与し、操作
用トルクを零から立ち上げるのに比べて応答遅れを防止
し、操舵フィーリングの変動をより一層小さくできる。
When the stopper blocks the rotation of the operation side member, the magnitude of the operation torque generated by the operation actuator is the magnitude of the operation torque generated when the operation amount of the operation member is less than the limit value. It is preferably less than or equal to zero and less than zero. . As a result, when operating the operating member in the direction of decreasing the steering angle, the operating torque acting in the direction of returning the neutral position of the operating member is applied from the beginning, and a response delay is prevented compared to when the operating torque is raised from zero. However, variations in steering feeling can be further reduced.

【0013】前記操作用アクチュエータが設定された負
荷条件を充足するか否かを判断する手段を備え、その負
荷条件を充足せず且つ操作部材の操作量が制限値に達し
た時、前記ストッパーは操作側部材の回転を阻止しない
位置に変位されると共に、前記操作用アクチュエータは
操作部材の舵角増加方向への操作を阻止可能な操作用ト
ルクを発生するように制御されるのが好ましい。これに
より操作用アクチュエータの過負荷を防止できる。
The stopper is provided with means for determining whether or not the operating actuator satisfies a set load condition, and when the load condition is not satisfied and the operation amount of the operating member reaches a limit value. It is preferable that the operation side member is displaced to a position that does not prevent rotation of the operation side member, and that the operation actuator is controlled so as to generate an operation torque that can prevent operation of the operation member in the steering angle increasing direction. This can prevent overload of the operating actuator.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1に示す第1実施形態の車両の
操舵装置は、ステアリングホイールを模した操作部材1
と、操舵用アクチュエータ2と、その操舵用アクチュエ
ータ2の動きを、その操作部材1を車輪4に機械的に連
結することなく舵角変化が生じるように車輪4に伝達す
るステアリングギヤ3とを備える。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A steering device for a vehicle according to a first embodiment shown in FIG. 1 includes an operating member 1 simulating a steering wheel.
A steering actuator 2 and a steering gear 3 for transmitting the movement of the steering actuator 2 to the wheels 4 so as to change the steering angle without mechanically connecting the operating member 1 to the wheels 4. .

【0015】その操舵用アクチュエータ2は、例えば公
知の直流ブラシレスモータ等の電動モータにより構成で
きる。そのステアリングギヤ3は、その操舵用アクチュ
エータ2の出力シャフトの回転運動をステアリングロッ
ド7の直線運動に変換する運動変換機構を有する。その
ステアリングロッド7の動きがタイロッド8とナックル
アーム9を介して車輪4に伝達されることで車輪4のト
ー角が変化する。そのステアリングギヤ3は、公知のも
のを用いることができ、操舵用アクチュエータ2の動き
を舵角が変化するように車輪4に伝達できれば構成は限
定されない。本実施形態では、操舵用アクチュエータ2
の出力シャフトに取り付けられたピニオン2aに噛み合
うラック7aをステアリングロッド7に形成することで
構成されている。操舵用アクチュエータ2が駆動されて
いない状態では、車輪4はセルフアライニングトルクに
より直進位置に復帰できるようにホイールアラインメン
トが設定されている。
The steering actuator 2 can be constituted by an electric motor such as a known DC brushless motor. The steering gear 3 has a motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the output shaft of the steering actuator 2 into the linear motion of the steering rod 7. The toe angle of the wheel 4 is changed by transmitting the movement of the steering rod 7 to the wheel 4 via the tie rod 8 and the knuckle arm 9. A known gear can be used as the steering gear 3, and the structure is not limited as long as the movement of the steering actuator 2 can be transmitted to the wheels 4 so that the steering angle changes. In the present embodiment, the steering actuator 2
The steering rod 7 is formed with a rack 7a that meshes with the pinion 2a attached to the output shaft of the. When the steering actuator 2 is not driven, the wheel alignment is set so that the wheels 4 can return to the straight-ahead position by the self-aligning torque.

【0016】その操作部材1は、車体側により回転可能
に支持される入力側回転シャフト10に同行回転するよ
うに連結されている。これにより、本実施形態において
は、その入力側回転シャフト10が操作側部材とされて
いる。なお、操作側部材は操作部材1の操作に応じて回
転するように操作部材1に機械的に連結されていればよ
く、例えば変速ギヤ機構を介して連結されてもよい。そ
の入力側回転シャフト10に操作用アクチュエータ19
の出力シャフトが一体化されている。その操作用アクチ
ュエータ19は操作用トルクを発生することができる。
その操作用アクチュエータ19はブラシレスモータ等の
電動モータにより構成できる。
The operating member 1 is connected to an input side rotating shaft 10 rotatably supported by the vehicle body so as to rotate together. As a result, in the present embodiment, the input side rotation shaft 10 is the operation side member. The operation side member may be mechanically connected to the operation member 1 so as to rotate according to the operation of the operation member 1, and may be connected via, for example, a transmission gear mechanism. The input side rotary shaft 10 is provided with an operation actuator 19
The output shaft of is integrated. The operating actuator 19 can generate an operating torque.
The operating actuator 19 can be configured by an electric motor such as a brushless motor.

【0017】操作部材1の操作量として操作角δhを検
出する角度センサ11が設けられている。車輪4の転舵
量として舵角δを検出する舵角センサ13が設けられ
る。その舵角センサ13は、本実施形態では、その舵角
δとして舵角中点からのステアリングロッド7の移動量
を検出するセンサにより構成される。車速Vを検出する
速度センサ14が設けられている。操作部材1の操作用
トルクに対応する操作トルクThとして入力側回転シャ
フト10により伝達されるトルクを検出するトルクセン
サ12が設けられている。その角度センサ11、トルク
センサ12、舵角センサ13、速度センサ14は、コン
ピュータにより構成される制御装置20に接続される。
An angle sensor 11 for detecting an operation angle δh as an operation amount of the operation member 1 is provided. A steering angle sensor 13 that detects a steering angle δ as a steering amount of the wheels 4 is provided. In the present embodiment, the steering angle sensor 13 is configured by a sensor that detects the amount of movement of the steering rod 7 from the steering angle midpoint as the steering angle δ. A speed sensor 14 that detects the vehicle speed V is provided. A torque sensor 12 that detects the torque transmitted by the input side rotating shaft 10 as the operation torque Th corresponding to the operation torque of the operation member 1 is provided. The angle sensor 11, the torque sensor 12, the rudder angle sensor 13, and the speed sensor 14 are connected to a control device 20 including a computer.

【0018】その制御装置20は、操作部材1の操作に
応じて舵角が変化するように、駆動回路22を介して操
舵用アクチュエータ2を制御する制御系を構成する。例
えば制御装置20は、操作部材1の操作角δhと車速V
と目標舵角δ* との間の関係を予め定めて記憶し、目標
舵角δ* と検出舵角δとの偏差をなくすように駆動回路
22に操舵用アクチュエータ2の駆動信号を出力する。
その操作角δhと車速Vと目標舵角δ* との間の関係
は、例えば低車速で旋回性能を向上して高車速で走行安
定性を向上するため、車速Vが大きくなる程に操作角δ
hに対する目標舵角δ* の比δ* /δhが小さくなるも
のとされる。これにより、操作角δhと舵角δとの比、
すなわち操作部材1の操作量と車輪4の転舵量との比が
変化するように操舵用アクチュエータ2が制御される。
なお、その比δ* /δhは車速Vに応じて変化するもの
に限定されず、例えば操作速度や操作角に応じて変化し
てもよく、その比が変化するように操舵用アクチュエー
タ2を制御することができる。
The control device 20 constitutes a control system for controlling the steering actuator 2 via the drive circuit 22 so that the steering angle changes according to the operation of the operating member 1. For example, the control device 20 controls the operation angle δh of the operation member 1 and the vehicle speed V.
The relationship between the target steering angle δ * and the target steering angle δ * is predetermined and stored, and the drive signal of the steering actuator 2 is output to the drive circuit 22 so as to eliminate the deviation between the target steering angle δ * and the detected steering angle δ.
The relationship between the operation angle δh, the vehicle speed V, and the target steering angle δ * is, for example, to improve the turning performance at a low vehicle speed and improve the running stability at a high vehicle speed. δ
The ratio δ * / δh of the target steering angle δ * to h is set to be small. Thereby, the ratio of the operation angle δh and the steering angle δ,
That is, the steering actuator 2 is controlled so that the ratio between the operation amount of the operation member 1 and the turning amount of the wheels 4 changes.
The ratio δ * / δh is not limited to the one that changes according to the vehicle speed V, and may change, for example, according to the operating speed or the operating angle, and the steering actuator 2 is controlled so that the ratio changes. can do.

【0019】制御装置20は、駆動回路23を介して操
作用アクチュエータ19を制御する制御系を構成する。
その操作用アクチュエータ19の制御により、操作部材
1を中立位置へ復帰させる方向に作用する操作用トルク
を、車両運転条件に応じて発生させることができる。そ
の運転条件は例えば操作角δhとされ、制御装置20は
操作角δhに相関する操作用トルク目標値として目標操
作トルクTh* を演算する。例えば操作角δhが大きく
なる程に目標操作トルクTh* が大きくなる関係を制御
装置20は記憶し、その記憶した関係と検出操作角δh
とから目標操作トルクTh* を演算し、目標操作トルク
Th* と検出操作トルクThとの偏差をなくすように駆
動回路23に操作用アクチュエータ19の駆動信号を出
力する。なお、車両運転条件は操作角δhに限定され
ず、例えば操作角δhと車速Vとに目標操作トルクTh
* が相関するようにしてもよく、適正な操作用トルクを
発生できればよい。
The control device 20 constitutes a control system for controlling the operating actuator 19 via the drive circuit 23.
By controlling the operating actuator 19, an operating torque that acts in a direction of returning the operating member 1 to the neutral position can be generated according to the vehicle operating conditions. The operating condition is, for example, the operation angle δh, and the control device 20 calculates the target operation torque Th * as the operation torque target value correlated with the operation angle δh. For example, the control device 20 stores the relationship that the target operation torque Th * increases as the operation angle δh increases, and the stored relationship and the detected operation angle δh.
The target operation torque Th * is calculated from the above, and the drive signal of the operation actuator 19 is output to the drive circuit 23 so as to eliminate the deviation between the target operation torque Th * and the detected operation torque Th. The vehicle operating condition is not limited to the operation angle δh, and for example, the operation angle δh and the vehicle speed V are set to the target operation torque Th.
* May be correlated, as long as an appropriate operating torque can be generated.

【0020】上記ラック7aに噛み合うピニオン15a
に、車輪側部材として出力側回転シャフト15が同行回
転するよう連結されている。その出力側回転シャフト1
5は、舵角変化による車輪の動きに応じて回転するよう
に車輪4に機械的に連結されていればよく、車輪4との
連結はラック7aとピニオン15aを介するものに限定
されない。
A pinion 15a that meshes with the rack 7a.
Further, an output side rotation shaft 15 is connected as a wheel side member so as to rotate together. The output side rotary shaft 1
It suffices that 5 is mechanically connected to the wheel 4 so as to rotate according to the movement of the wheel due to the change in the steering angle, and the connection with the wheel 4 is not limited to that via the rack 7a and the pinion 15a.

【0021】その入力側回転シャフト10と出力側回転
シャフト15とは連結機構30を介して連結されてい
る。この連結機構30は、本実施形態では上記制御装置
20に接続される電磁クラッチにより構成され、入力側
回転シャフト10と出力側回転シャフト15とを回転伝
達可能に連結する連結状態と、その回転伝達を解除する
解除状態との間で切り替え可能とされている。
The input side rotating shaft 10 and the output side rotating shaft 15 are connected via a connecting mechanism 30. In the present embodiment, the connecting mechanism 30 is composed of an electromagnetic clutch connected to the control device 20, and is in a connected state in which the input side rotating shaft 10 and the output side rotating shaft 15 are connected in a rotationally transmissible manner, and its rotational transmission. It is possible to switch between the released state and the released state.

【0022】車輪4の転舵量が最大値に達して舵角の大
きさが最大になった時、ステアリングロッド7の移動を
阻止する車体側部材31が車体側に取り付けられてい
る。なお、車体側部材は、車輪4の転舵量が最大値に達
した時に車輪4の転舵を阻止できれば特に構成は限定さ
れない。制御装置20は車輪4の転舵量が最大値に達し
たか否かを、舵角センサ13による検出舵角δから判断
する。
A vehicle body side member 31 is mounted on the vehicle body side to prevent the steering rod 7 from moving when the steering amount of the wheels 4 reaches the maximum value and the steering angle becomes maximum. The structure of the vehicle body side member is not particularly limited as long as it can prevent the turning of the wheels 4 when the turning amount of the wheels 4 reaches the maximum value. The control device 20 determines whether or not the turning amount of the wheels 4 has reached the maximum value from the steering angle δ detected by the steering angle sensor 13.

【0023】制御装置20は上記連結機構30を、車輪
4の転舵量が最大値に達するまでは解除状態となり、最
大値に達した時に連結状態となるように制御する。その
連結機構30が連結状態である時、操作用アクチュエー
タ19が発生する操作用トルクの大きさは、車輪4の転
舵量が最大値未満である時に発生する操作用トルクの大
きさ以下であって零よりも大きくされ、例えば車輪4の
転舵量が最大値に達する直前に発生する操作用トルクの
大きさとされる。
The control device 20 controls the connecting mechanism 30 to be in the released state until the turning amount of the wheels 4 reaches the maximum value, and to be in the connected state when the maximum amount is reached. When the connecting mechanism 30 is in the connected state, the magnitude of the operating torque generated by the operating actuator 19 is equal to or less than the magnitude of the operating torque generated when the turning amount of the wheels 4 is less than the maximum value. Is set to be larger than zero, for example, the magnitude of the operating torque generated immediately before the turning amount of the wheels 4 reaches the maximum value.

【0024】図2のフローチャートを参照して第1実施
形態の制御装置20による操舵用アクチュエータ2と操
作用アクチュエータ19の制御手順を説明する。まず、
各センサによる検出値を読み込み(ステップS1)、検
出舵角δの大きさが設定最大値δmax未満か否かを判
断する(ステップS2)。検出舵角δの大きさが最大値
δmaxに達していなければ連結機構30を解除状態に
し(ステップS3)、検出操作角δhと検出車速Vとか
ら上記のように目標舵角δ* を求め(ステップS4)、
目標舵角δ* と検出舵角δとの偏差をなくすように操舵
用アクチュエータ2を制御する(ステップS5)。これ
により、操作部材1の操作量と車輪4の転舵量との比が
変化するように操舵用アクチュエータ2が制御される。
また、検出操作角δhから上記のように目標操作トルク
* を求め(ステップS6)、その目標操作トルクT*
と検出操作トルクThとの偏差をなくすように操作用ア
クチュエータ19を制御する(ステップS7)。そして
制御を終了するか否かを、例えばイグニッションスイッ
チがオフか否かにより判断し(ステップS8)、終了し
ない場合はステップS1に戻る。ステップS2において
検出舵角δの大きさが最大値δmaxに達していれば連
結機構30を連結状態にし(ステップS9)、操作用ト
ルクの大きさが車輪4の転舵量が最大値未満である時に
発生する時の値以下であって零よりも大きい設定値にな
るように操作用アクチュエータ19を制御する(ステッ
プS10)。しかる後に制御を終了するか否かを判断す
る(ステップS8)。
The control procedure of the steering actuator 2 and the operation actuator 19 by the control device 20 of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First,
The value detected by each sensor is read (step S1), and it is determined whether or not the magnitude of the detected steering angle δ is less than the set maximum value δmax (step S2). If the magnitude of the detected steering angle δ has not reached the maximum value δmax, the coupling mechanism 30 is released (step S3), and the target steering angle δ * is calculated from the detected operation angle δh and the detected vehicle speed V as described above ( Step S4),
The steering actuator 2 is controlled so as to eliminate the deviation between the target steering angle δ * and the detected steering angle δ (step S5). As a result, the steering actuator 2 is controlled so that the ratio between the operation amount of the operation member 1 and the turning amount of the wheels 4 changes.
Further, the target operation torque T * is obtained from the detected operation angle δh as described above (step S6), and the target operation torque T * is obtained .
The operating actuator 19 is controlled so as to eliminate the deviation between the detected operating torque Th (step S7). Then, it is determined whether or not the control is ended, for example, by whether or not the ignition switch is off (step S8), and if not ended, the process returns to step S1. If the magnitude of the detected steering angle δ reaches the maximum value δmax in step S2, the coupling mechanism 30 is brought into the coupled state (step S9), and the magnitude of the operating torque is such that the turning amount of the wheels 4 is less than the maximum value. The operating actuator 19 is controlled so that the set value is equal to or smaller than the value that sometimes occurs and is larger than zero (step S10). After that, it is determined whether or not to end the control (step S8).

【0025】上記第1実施形態によれば、車輪4の転舵
量が最大値に達すると、連結機構30により入力側回転
シャフト10と出力側回転シャフト15とが回転伝達可
能に連結される。これにより、車輪4の転舵量が最大値
に達すると、車輪4の転舵を阻止する車体側部材31に
より操作部材1の舵角増加方向への操作を阻止できる。
その連結機構30が連結状態である時、操作用アクチュ
エータ19が発生する操作用トルクにより操作部材1の
舵角増加方向への操作を阻止する必要はないので、操作
用トルクを小さくしてエネルギー消費を低減し、過負荷
を防止できる。この場合、その操作用トルクの大きさを
車輪の転舵量が最大値未満である時に発生する操作用ト
ルクの大きさ以下とすることで、エネルギー消費を低減
できる。しかも、車輪4の転舵量が最大値に達した状態
から操作部材1を舵角減少方向へ操作する場合、操作部
材1の中立位置復帰方向へ作用する操作用トルクが当初
から付与されているので、操作用トルクを零から立ち上
げるのに比べて応答遅れを防止できる。よって、操舵フ
ィーリングの変動を小さくできる。
According to the first embodiment, when the turning amount of the wheels 4 reaches the maximum value, the connecting mechanism 30 connects the input side rotating shaft 10 and the output side rotating shaft 15 so that rotation can be transmitted. As a result, when the turning amount of the wheels 4 reaches the maximum value, the operation of the operating member 1 in the steering angle increasing direction can be blocked by the vehicle body side member 31 that blocks the turning of the wheels 4.
When the connecting mechanism 30 is in the connected state, it is not necessary to block the operation of the operating member 1 in the direction of increasing the steering angle by the operating torque generated by the operating actuator 19, so the operating torque is reduced and energy consumption is reduced. Can be reduced and overload can be prevented. In this case, energy consumption can be reduced by setting the magnitude of the operating torque to be equal to or smaller than the magnitude of the operating torque generated when the turning amount of the wheels is less than the maximum value. Moreover, when the operating member 1 is operated in the steering angle decreasing direction from the state where the turning amount of the wheels 4 reaches the maximum value, the operating torque acting in the neutral position returning direction of the operating member 1 is applied from the beginning. Therefore, the response delay can be prevented as compared with the case where the operating torque is raised from zero. Therefore, the variation in steering feeling can be reduced.

【0026】第1実施形態の変形例として、操作用アク
チュエータ19が設定された負荷条件を充足するか否か
を制御装置20により判断し、その負荷条件を充足せず
且つ車輪4の転舵量が最大値に達した時、連結機構30
を解除状態とすると共に、操作用アクチュエータ19を
操作部材1の舵角増加方向への操作を阻止可能な操作用
トルクを発生するように制御してもよい。この場合、検
出舵角δの大きさが最大値δmaxに達していれば、負
荷条件を充足するか否かを判断し、負荷条件を充足して
いれば上記第1実施形態と同様に連結機構30を連結状
態にし、操作用トルクの大きさが車輪4の転舵量が最大
値未満である時に発生する時の値以下になるように操作
用アクチュエータ19を制御すればよい。また、負荷条
件を充足していなければ、連結機構30を解除状態に
し、操作用トルクの大きさをトルクセンサ12の検出ト
ルクThの大きさと等しくすることで操作部材1の舵角
増加方向への操作を阻止できる。その負荷条件は、例え
ば検出車速Vが設定値以下であること、検出舵角δが中
点近傍の遊び範囲を超える設定値以上である時間が設定
値以上であること、あるいは操作用アクチュエータ19
の温度センサを設け、その検出温度が設定値以上である
こと等とする。その負荷条件の充足により連結機構30
を連結状態とすることで、操作用アクチュエータ19の
過負荷を防止できる。
As a modification of the first embodiment, the control device 20 determines whether or not the operating actuator 19 satisfies the set load condition, and the load condition is not satisfied and the steering amount of the wheel 4 is changed. When the maximum value is reached, the coupling mechanism 30
May be released, and the operation actuator 19 may be controlled so as to generate an operation torque capable of blocking the operation of the operation member 1 in the steering angle increasing direction. In this case, if the magnitude of the detected steering angle δ reaches the maximum value δmax, it is determined whether or not the load condition is satisfied, and if the load condition is satisfied, the connection mechanism is the same as in the first embodiment. The operation actuator 19 may be controlled so that the operation torque is equal to or less than the value that occurs when the steering amount of the wheels 4 is less than the maximum value. If the load condition is not satisfied, the coupling mechanism 30 is released and the magnitude of the operating torque is made equal to the magnitude of the detected torque Th of the torque sensor 12 to increase the steering angle of the operating member 1. Operation can be blocked. The load conditions are, for example, that the detected vehicle speed V is less than or equal to a set value, that the detected steering angle δ is greater than or equal to a set value that exceeds the play range near the midpoint, or is greater than or equal to the set value.
The temperature sensor is provided, and the detected temperature is equal to or higher than the set value. By satisfying the load condition, the connecting mechanism 30
By making the connection state, the operation actuator 19 can be prevented from being overloaded.

【0027】図3は第2実施形態の車両の操舵装置を示
し、第1実施形態と同様部分は同一符号で示して説明を
省略し、相違点を説明する。本第2実施形態において
は、操作部材1に連結されている入力側回転シャフト1
0に第1ギヤ51が一体的に設けられ、この第1ギヤ5
1に噛み合う第2ギヤ52が車体により回転可能に支持
されている。その第2ギヤ52が本実施形態においては
操作側部材とされている。操作部材1の操作量が設定さ
れた制限値である時に、その第2ギヤ52の舵角増加方
向への回転を阻止できるように車体側にストッパー53
が設けられている。そのストッパー53は、本実施形態
では第2ギヤ52に取り付けられた突出部52aに接す
ることで第2ギヤ52の回転を阻止する。例えば、操作
部材1が直進位置から右方向あるいは左方向に360°
回転することで、突出部52aがストッパー53に当接
する。なお、本実施形態では第1ギヤ51から第2ギヤ
52に操作部材1の回転を減速して伝達しているが、必
ずしも減速する必要はない。また、ギヤを介することな
くストッパーにより操作部材1の回転を直接に阻止可能
としてもよい。操作部材1の操作量が制限値に達する時
に車輪4の転舵量が最大値以下となるように、その制限
値は設定されている。本実施形態では、車速Vが零であ
る時に操作角δhに対する目標舵角δ* の比δ* /δh
は最大になるので、車速Vが零の時に舵角δの大きさが
最大値になる時の操作部材1の操作角δhの大きさが制
限値に対応するものとされている。また、本実施形態で
は第1実施形態における出力側回転シャフト15と連結
機構30は設けられていない。本実施形態では、その第
2ギヤ52の舵角増加方向への回転がストッパー53に
より阻止される時、操作用アクチュエータ19が発生す
る操作用トルクの大きさは零とされる。
FIG. 3 shows a vehicle steering system according to the second embodiment. The same parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Differences will be described. In the second embodiment, the input side rotary shaft 1 connected to the operation member 1
0 is integrally provided with a first gear 51.
The second gear 52 meshing with the first gear 1 is rotatably supported by the vehicle body. The second gear 52 is an operation side member in the present embodiment. When the operation amount of the operation member 1 is the set limit value, the stopper 53 is provided on the vehicle body side so as to prevent the rotation of the second gear 52 in the steering angle increasing direction.
Is provided. The stopper 53 blocks rotation of the second gear 52 by coming into contact with the protruding portion 52a attached to the second gear 52 in the present embodiment. For example, the operating member 1 is rotated 360 degrees to the right or left from the straight-ahead position.
The rotation causes the protruding portion 52 a to come into contact with the stopper 53. In the present embodiment, the rotation of the operating member 1 is decelerated and transmitted from the first gear 51 to the second gear 52, but it is not always necessary to decelerate. Further, the rotation of the operating member 1 may be directly blocked by the stopper without using the gear. The limit value is set so that the steering amount of the wheels 4 becomes equal to or less than the maximum value when the operation amount of the operation member 1 reaches the limit value. In this embodiment, when the vehicle speed V is zero, the ratio δ * / δh of the target steering angle δ * to the operation angle δh.
Is the maximum, the magnitude of the operating angle δh of the operating member 1 when the magnitude of the steering angle δ reaches the maximum value when the vehicle speed V is zero corresponds to the limit value. Further, in this embodiment, the output side rotation shaft 15 and the coupling mechanism 30 in the first embodiment are not provided. In the present embodiment, when the rotation of the second gear 52 in the steering angle increasing direction is blocked by the stopper 53, the magnitude of the operating torque generated by the operating actuator 19 is zero.

【0028】図4のフローチャートを参照して第2実施
形態の制御装置20による操舵用アクチュエータ2と操
作用アクチュエータ19の制御手順を説明する。まず、
各センサによる検出値を読み込み(ステップS10
1)、検出操作角δhの大きさが制限値δhmax未満
か否かを判断する(ステップS102)。操作角δhの
大きさが制限値δhmaxに達していなければ、第1実
施形態と同様に、検出操作角δhと検出車速Vとから目
標舵角δ* を求め(ステップS103)、目標舵角δ*
と検出舵角δとの偏差をなくすように操舵用アクチュエ
ータ2を制御し(ステップS104)、検出操作角δh
から目標操作トルクT* を求め(ステップS105)、
その目標操作トルクT* と検出操作トルクThとの偏差
をなくすように操作用アクチュエータ19を制御し(ス
テップS106)、制御を終了するか否かを判断し(ス
テップS107)、終了しない場合はステップS101
に戻る。ステップS102において検出操作角δhの大
きさが制限値δhmaxに達していれば、操作用アクチ
ュエータ19の駆動を解除し(ステップS108)、制
御を終了するか否かを判断する(ステップS107)。
The control procedure of the steering actuator 2 and the operation actuator 19 by the control device 20 of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First,
The value detected by each sensor is read (step S10).
1) It is determined whether or not the magnitude of the detected operation angle δh is less than the limit value δhmax (step S102). If the magnitude of the operation angle δh has not reached the limit value δhmax, the target steering angle δ * is calculated from the detected operation angle δh and the detected vehicle speed V (step S103), and the target steering angle δ is determined, as in the first embodiment. *
The steering actuator 2 is controlled so as to eliminate the deviation between the detected steering angle δ and the detected steering angle δ (step S104).
The target operating torque T * is obtained from the (step S105),
The operation actuator 19 is controlled so as to eliminate the deviation between the target operation torque T * and the detected operation torque Th (step S106), and it is determined whether the control is to be ended (step S107). S101
Return to. If the magnitude of the detected operation angle δh reaches the limit value δhmax in step S102, the drive of the operation actuator 19 is released (step S108), and it is determined whether or not the control is ended (step S107).

【0029】上記第2実施形態によれば、操作部材1の
操作量が制限値に達すると、第2ギヤ52の回転をスト
ッパー53により阻止できる。この時、操作用アクチュ
エータ19は操作用トルクを発生する必要がないのでエ
ネルギー消費を低減し、過負荷を防止できる。しかも、
車輪4と路面との間の摩擦に基づく操舵抵抗が操作部材
1に作用することはないので、操舵フィーリングの変動
を小さくできる。
According to the second embodiment described above, when the operation amount of the operation member 1 reaches the limit value, the rotation of the second gear 52 can be blocked by the stopper 53. At this time, since the operating actuator 19 does not need to generate an operating torque, energy consumption can be reduced and overload can be prevented. Moreover,
Since the steering resistance based on the friction between the wheels 4 and the road surface does not act on the operating member 1, the fluctuation of the steering feeling can be reduced.

【0030】第2実施形態の変形例として、操作用アク
チュエータ19が設定された負荷条件を充足するか否か
を判断する手段を備え、その負荷条件を充足せず且つ操
作部材1の操作量が制限値に達した時、ストッパー53
は第2ギヤ52の回転を阻止しない位置に変位されると
共に、操作用アクチュエータ19は操作部材1の舵角増
加方向への操作を阻止可能な操作用トルクを発生するよ
うに制御されてもよい。そのストッパー53は、例えば
電動アクチュエータにより第2ギヤ52の回転を阻止す
る位置と阻止しない位置との間で変位される。この場
合、検出操作角δhの大きさが制限値δhmaxに達し
ていれば、負荷条件を充足するか否かを判断し、負荷条
件を充足していればストッパー53を電動アクチュエー
タにより第2ギヤ52の回転を阻止する位置に変位さ
せ、上記第2実施形態と同様に操作用アクチュエータ1
9の駆動を解除する。負荷条件を充足していなければ、
ストッパー53を電動アクチュエータにより第2ギヤ5
2の回転を阻止しない位置に変位させ、操作用トルクの
大きさをトルクセンサ12の検出トルクThの大きさと
等しくすることで操作部材1の舵角増加方向への操作を
阻止する。その負荷条件は第1実施形態の変形例と同様
とすることができる。その負荷条件の充足により操作用
アクチュエータ19の駆動を解除することで操作用アク
チュエータ19の過負荷を防止できる。
As a modified example of the second embodiment, a means for judging whether or not the operating actuator 19 satisfies the set load condition is provided, and the load condition is not satisfied and the operation amount of the operating member 1 is changed. When the limit is reached, stopper 53
May be displaced to a position that does not block the rotation of the second gear 52, and the operating actuator 19 may be controlled to generate an operating torque that can block the operation of the operating member 1 in the steering angle increasing direction. . The stopper 53 is displaced, for example, by an electric actuator between a position that blocks rotation of the second gear 52 and a position that does not block rotation of the second gear 52. In this case, if the magnitude of the detected operation angle δh reaches the limit value δhmax, it is determined whether the load condition is satisfied, and if the load condition is satisfied, the stopper 53 is driven by the electric actuator to the second gear 52. Of the operating actuator 1 in the same manner as in the second embodiment.
The drive of 9 is released. If the load conditions are not met,
The stopper 53 is connected to the second gear 5 by the electric actuator.
The operation member 1 is prevented from being operated in the direction of increasing the steering angle by displacing the rotation member 2 to a position that does not prevent rotation and making the magnitude of the operating torque equal to the magnitude of the detected torque Th of the torque sensor 12. The load condition can be the same as that of the modification of the first embodiment. It is possible to prevent the operation actuator 19 from being overloaded by releasing the operation of the operation actuator 19 when the load condition is satisfied.

【0031】第2実施形態とその変形例において、第2
ギヤ52の舵角増加方向への回転がストッパー53によ
り阻止される時、操作用アクチュエータ19が発生する
操作用トルクの大きさを、操作部材1の操作量が制限値
未満である時に発生する操作用トルクの大きさ以下であ
って零より大きくしてもよい。これにより、操作部材1
を舵角減少方向へ操作する場合、操作部材1の中立位置
復帰方向へ作用する操作用トルクを当初から付与し、操
作用トルクを零から立ち上げるのに比べて応答遅れを防
止し、操舵フィーリングの変動をより一層小さくでき
る。
In the second embodiment and its modification, the second
When the rotation of the gear 52 in the direction of increasing the steering angle is blocked by the stopper 53, the magnitude of the operating torque generated by the operating actuator 19 is set to an operation amount generated when the operation amount of the operating member 1 is less than the limit value. It may be less than the magnitude of the working torque and greater than zero. Thereby, the operation member 1
When operating the steering wheel in the direction of decreasing the steering angle, the operation torque acting in the direction of returning the neutral position of the operation member 1 is applied from the beginning to prevent a response delay as compared with the case where the operation torque is raised from zero, and the steering torque is reduced. The fluctuation of the ring can be further reduced.

【0032】本発明は前記各実施形態や各変形例に限定
されない。例えば、操舵用アクチュエータや制御系の故
障や動作異常等が発生した際に、操作側部材と車輪側部
材とを連結機構を介して連結することでフェールセーフ
機能を奏するようにしてもよい。また、連結機構は電磁
クラッチに限定されず、操作側部材と車輪側部材とを回
転伝達可能に連結する連結状態と、その回転伝達を解除
する解除状態との間で切り替え可能なものであればよ
く、その連結状態において操作側部材と車輪側部材との
回転伝達比が1以外であってもよい。例えば、操作側部
材と車輪側部材の中の一方に連結されるサンギヤと、他
方に連結されるキャリヤと、そのサンギヤに噛み合うと
共にキャリヤにより支持される遊星ギヤに噛み合うリン
グギヤと、そのリングギヤの回転をロックする位置とロ
ック解除する位置との間で変位するロック部材と、その
ロック部材を変位させる電動アクチュエータとを有する
ものとし、そのロック部材が連結状態においてロック位
置に変位し解除状態においてロック解除位置に変位する
ように電動アクチュエータを制御するようにしてもよ
い。
The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications. For example, the fail-safe function may be achieved by connecting the operation-side member and the wheel-side member via the connecting mechanism when a failure or operation abnormality of the steering actuator or the control system occurs. Further, the connecting mechanism is not limited to the electromagnetic clutch, as long as it can be switched between a connected state in which the operation side member and the wheel side member are rotatably transmitted and a released state in which the rotation transmission is released. The rotation transmission ratio between the operation side member and the wheel side member may be other than 1 in the connected state. For example, a sun gear connected to one of the operation side member and the wheel side member, a carrier connected to the other, a ring gear meshing with the sun gear and a planetary gear supported by the carrier, and rotation of the ring gear. A lock member that is displaced between a locked position and an unlocked position and an electric actuator that displaces the lock member are provided, and the lock member is displaced to the lock position in the coupled state and to the unlocked position in the released state. The electric actuator may be controlled so as to be displaced to.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、ステアバイワイヤシス
テムを採用した車両の操舵装置において、操作用アクチ
ュエータのエネルギー消費を低減し、過負荷を防止し、
最大舵角まで操舵した後に舵角を小さくする場合の操舵
フィーリングを良好に維持できる。
According to the present invention, in a vehicle steering system adopting a steer-by-wire system, energy consumption of an operating actuator is reduced and overload is prevented.
It is possible to maintain a good steering feeling when the steering angle is reduced after steering to the maximum steering angle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態の車両の操舵装置の構成
説明図
FIG. 1 is a structural explanatory diagram of a vehicle steering system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態の車両の操舵装置におけ
る制御装置の制御手順を示すフローチャート
FIG. 2 is a flowchart showing a control procedure of the control device in the vehicle steering system according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施形態の車両の操舵装置の構成
説明図
FIG. 3 is a configuration explanatory view of a vehicle steering system according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施形態の車両の操舵装置におけ
る制御装置の制御手順を示すフローチャート
FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of a control device in a vehicle steering system according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 操作部材 2 操舵用アクチュエータ 3 ステアリングギヤ 4 車輪 10 入力側回転シャフト 11 角度センサ 13 舵角センサ 15 出力側回転シャフト 19 操作用アクチュエータ 20 制御装置 30 連結機構 31 車体側部材 52 第2ギヤ 53 ストッパー 1 Operation member 2 Steering actuator 3 steering gear Four wheels 10 Input side rotating shaft 11 Angle sensor 13 Rudder angle sensor 15 Output side rotating shaft 19 Operation actuator 20 Control device 30 connection mechanism 31 Body side member 52 Second gear 53 Stopper

───────────────────────────────────────────────────── 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 113:00 B62D 113:00 119:00 119:00 (72)発明者 飯野 武夫 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 Fターム(参考) 3D032 CC08 DA02 DA03 DA15 DA23 DB11 DC34 DD02 DE02 EB11 EC22 GG01 3D033 CA13 CA16 CA17 CA18 CA21─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B62D 113: 00 B62D 113: 00 119: 00 119: 00 (72) Inventor Takeo Iino Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Minamisenba 3-5-8 Koyo Seiko Co., Ltd. F term (reference) 3D032 CC08 DA02 DA03 DA15 DA23 DB11 DC34 DD02 DE02 EB11 EC22 GG01 3D033 CA13 CA16 CA17 CA18 CA21

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】操作部材と、操舵用アクチュエータと、そ
の操舵用アクチュエータの動きを、その操作部材を車輪
に機械的に連結することなく舵角変化が生じるように車
輪に伝達可能な手段と、その操作部材の操作量を検出す
る手段と、その車輪の転舵量を検出する手段と、その操
作部材の操作に応じて舵角が変化するように、その操舵
用アクチュエータを制御可能な制御系と、操作用アクチ
ュエータと、その操作部材の中立位置復帰方向へ作用す
る操作用トルクを発生するように、その操作用アクチュ
エータを制御可能な制御系と、その操作部材の操作に応
じて回転するように操作部材に機械的に連結された操作
側部材と、車輪の転舵量が最大値に達した時、車輪の転
舵を阻止する車体側部材と、舵角変化による車輪の動き
に応じて回転するように車輪に機械的に連結された車輪
側部材と、その操作側部材と車輪側部材とを回転伝達可
能に連結する連結状態と、その回転伝達を解除する解除
状態との間で切り替え可能な連結機構と、その車輪の転
舵量が最大値に達したか否かを判断する手段と、その連
結機構を、車輪の転舵量が最大値に達するまでは解除状
態となり、最大値に達した時に連結状態となるように制
御可能な手段とを備え、その連結機構が連結状態である
時、操作用アクチュエータが発生する操作用トルクの大
きさは零よりも大きくされている車両の操舵装置。
1. An operating member, a steering actuator, and a means capable of transmitting the movement of the steering actuator to a wheel so as to change a steering angle without mechanically connecting the operating member to the wheel. A means for detecting the operation amount of the operation member, a means for detecting the turning amount of the wheel, and a control system capable of controlling the steering actuator so that the steering angle changes according to the operation of the operation member. A control system capable of controlling the operating actuator so as to generate an operating torque acting on the operating actuator in the direction of returning the neutral position of the operating member, and rotating the operating member according to the operation of the operating member. The operation side member mechanically connected to the operation member, the vehicle body side member that prevents the turning of the wheel when the turning amount of the wheel reaches the maximum value, and the movement of the wheel due to the change in the steering angle. Rotate As described above, a wheel-side member mechanically connected to the wheel, a connection state in which the operation-side member and the wheel-side member are connected in a rotationally transmittable state, and a release state in which the rotation transmission is released can be switched. The mechanism, the means for determining whether or not the turning amount of the wheels has reached the maximum value, and the connecting mechanism are in the released state until the turning amount of the wheels reaches the maximum value, and have reached the maximum value. A steering apparatus for a vehicle, comprising: a controllable means so that the steering mechanism is sometimes in a connected state, and the operating torque generated by the operating actuator is greater than zero when the connecting mechanism is in the connected state.
【請求項2】その連結機構が連結状態である時、操作用
アクチュエータの発生する操作用トルクの大きさは、車
輪の転舵量が最大値未満である時に発生する操作用トル
クの大きさ以下とされる請求項1に記載の車両の操舵装
置。
2. When the connecting mechanism is in the connected state, the magnitude of the operating torque generated by the operating actuator is equal to or less than the magnitude of the operating torque generated when the turning amount of the wheels is less than the maximum value. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the steering apparatus is a vehicle.
【請求項3】前記操作用アクチュエータが設定された負
荷条件を充足するか否かを判断する手段を備え、その負
荷条件を充足せず且つ車輪の転舵量が最大値に達した
時、前記連結機構は解除状態とされると共に、前記操作
用アクチュエータは操作部材の舵角増加方向への操作を
阻止可能な操作用トルクを発生するように制御される請
求項1または2に記載の車両の操舵装置。
3. A means for determining whether or not the operating actuator satisfies a set load condition, and when the load condition is not satisfied and the wheel steering amount reaches a maximum value, The vehicle according to claim 1 or 2, wherein the connecting mechanism is in a released state, and the operation actuator is controlled so as to generate an operation torque capable of preventing an operation of the operation member in the steering angle increasing direction. Steering device.
【請求項4】操作部材と、操舵用アクチュエータと、そ
の操舵用アクチュエータの動きを、その操作部材を車輪
に機械的に連結することなく舵角変化が生じるように車
輪に伝達可能な手段と、その操作部材の操作量を検出す
る手段と、その車輪の転舵量を検出する手段と、その操
作部材の操作に応じて舵角が変化するように、その操舵
用アクチュエータを制御可能な制御系と、操作用アクチ
ュエータと、その操作部材の中立位置復帰方向へ作用す
る操作用トルクを発生するように、その操作用アクチュ
エータを制御可能な制御系と、その操作部材の操作に応
じて回転するように操作部材に機械的に連結された操作
側部材と、車輪の転舵量が最大値に達した時、車輪の転
舵を阻止する車体側部材と、その操作部材の操作量が設
定された制限値である時に、その操作側部材の舵角増加
方向への回転を阻止できるように車体側に設けられたス
トッパーとを備え、その操作部材の操作量が制限値に達
する時に車輪の転舵量が最大値以下となるように、その
制限値は設定されている車両の操舵装置。
4. An operating member, a steering actuator, and a means capable of transmitting the movement of the steering actuator to a wheel so as to change a steering angle without mechanically connecting the operating member to the wheel. A means for detecting the operation amount of the operation member, a means for detecting the turning amount of the wheel, and a control system capable of controlling the steering actuator so that the steering angle changes according to the operation of the operation member. A control system capable of controlling the operating actuator so as to generate an operating torque acting on the operating actuator in the direction of returning the neutral position of the operating member, and rotating the operating member according to the operation of the operating member. The operation side member mechanically connected to the operation member, the vehicle body side member that prevents the wheel from turning when the steering amount of the wheel reaches the maximum value, and the operation amount of the operation member are set. At the limit In order to prevent the rotation of the operating side member in the direction of increasing the steering angle, a stopper provided on the vehicle body side is provided, and when the operating amount of the operating member reaches the limit value, the steering amount of the wheel is maximum. The steering device of the vehicle, the limit value of which is set to be less than or equal to the value.
【請求項5】そのストッパーが操作側部材の回転を阻止
する時、操作用アクチュエータの発生する操作用トルク
の大きさは、操作部材の操作量が制限値未満である時に
発生する操作用トルクの大きさ以下であって零よりも大
きくされている請求項4に記載の車両の操舵装置。
5. The magnitude of the operating torque generated by the operating actuator when the stopper blocks the rotation of the operating member is equal to the operating torque generated when the operating amount of the operating member is less than the limit value. The vehicle steering system according to claim 4, wherein the steering system is less than or equal to the size and greater than zero.
【請求項6】前記操作用アクチュエータが設定された負
荷条件を充足するか否かを判断する手段を備え、その負
荷条件を充足せず且つ操作部材の操作量が制限値に達し
た時、前記ストッパーは操作側部材の回転を阻止しない
位置に変位されると共に、前記操作用アクチュエータは
操作部材の舵角増加方向への操作を阻止可能な操作用ト
ルクを発生するように制御される請求項4または5に記
載の車両の操舵装置。
6. A means for determining whether or not the operation actuator satisfies a set load condition, and when the load condition is not satisfied and the operation amount of the operation member reaches a limit value, The stopper is displaced to a position that does not prevent rotation of the operation side member, and the operation actuator is controlled so as to generate an operation torque that can prevent operation of the operation member in the direction of increasing the steering angle. Alternatively, the vehicle steering system according to the fifth aspect.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004062983A1 (en) * 2003-01-10 2004-07-29 Nsk Ltd. Steering control device
KR101836744B1 (en) 2016-12-09 2018-03-09 현대자동차주식회사 Apparatus for limitted steering angle in steer-by-wire system

Cited By (3)

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US7410028B2 (en) 2003-01-10 2008-08-12 Nsk Ltd. Steering control device
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