JP2004330833A - ステアバイワイヤシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のステアバイワイヤシステム10では、スイッチ素子45がオフしているときには、転舵用回転機31及び反力用回転機40が回転機駆動回路21,22から電力を受けて駆動される。そして、スイッチ素子45がオンしたときには、転舵用回転機31及び反力用回転機40は、一方が発電機をなしかつ他方がその発電機によって駆動される電動機となすので、外部から電力を受けずに連動状態を保持することができる。これにより、電源46が失陥したときにも、転舵用回転機31及び反力用回転機40によりハンドル11と操舵輪30、30とを連動させることができ、車両を走向させることが可能になる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアバイワイヤシステムに関する。
【0002】
【関連技術】
一般に、ステアバイワイヤシステムでは、ハンドルと操舵輪とが機械的に切り離され、転舵用モータがハンドルの舵角に応じて操舵輪を転舵し、反力発生用モータがハンドルに操舵反力を付与する構成になっている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−37112号公報([0002]、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のステアバイワイヤシステムでは、転舵用モータ又は反力発生用モータの制御回路又は電源(バッテリー)が失陥したときに、ハンドルで操舵輪を操作することが不可能になり、車両を停車する以外の対処方法をとることができなかった。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、電源又は制御回路が失陥してもハンドルにより操舵輪を転舵させることが可能なステアバイワイヤシステムの提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係るステアバイワイヤシステムは、ハンドルと操舵輪とを機械的に切り離し、操舵輪を転舵するための転舵用回転機と、ハンドルに連動回転するハンドル用回転機とを備え、転舵用回転機及びハンドル用回転機の電力ライン同士を接続して、転舵用回転機及びハンドル用回転機の一方が発電機をなしかつ他方がその発電機によって駆動される電動機となるように構成したところに特徴を有する。
【0007】
請求項2の発明に係るステアバイワイヤシステムは、ハンドルと操舵輪とを機械的に切り離し、操舵輪を転舵するための転舵用回転機と、ハンドルに連動回転するハンドル用回転機とを備え、転舵用回転機及びハンドル用回転機のそれぞれに2系統の電力ラインを設け、転舵用回転機の一方の系統の電力ラインとハンドル用回転機の一方の系統の電力ラインとをスイッチ素子により接続可能に構成すると共に、転舵用回転機の他方の系統の電力ラインとハンドル用回転機と他方の系統の電力ラインとを回転機駆動回路に接続し、スイッチ素子をオフしたときに、転舵用回転機及びハンドル用回転機を電動機として回転機駆動回路により駆動する一方、スイッチ素子をオンしたときに、転舵用回転機及びハンドル用回転機の一方が発電機をなしかつ他方がその発電機によって駆動される電動機となるように構成したところに特徴を有する。
【0008】
請求項3の発明に係るステアバイワイヤシステムは、ハンドルと操舵輪とを機械的に切り離し、ハンドルに連動回転するハンドル用回転機と、ハンドル用回転機との間で電力ラインを互いに接続した転舵用回転機と、転舵用回転機の出力回転を増幅させて操舵輪を転舵するパワステ用アクチュエータとを備え、転舵用回転機及びハンドル用回転機の一方が発電機をなしかつ他方がその発電機によって駆動される電動機となるように構成したところに特徴を有する。
【0009】
【発明の作用及び効果】
<請求項1の発明>
請求項1のステアバイワイヤシステムに備えた転舵用回転機及びハンドル用回転機は、一方が発電機をなしかつ他方がその発電機によって駆動される電動機となって互いに連動するので、外部から電力及び制御信号が付与されなくても連動状態が維持される。これにより、電源及び制御回路が失陥しても、転舵用回転機及びハンドル用回転機によりハンドルと操舵輪とを連動させることができ、車両を走向させることが可能になる。
【0010】
<請求項2の発明>
請求項2のステアバイワイヤシステムでは、スイッチ素子がオフしているときには、転舵用回転機及びハンドル用回転機は、回転機駆動回路から電力を受けて駆動される。そして、スイッチ素子がオンしたときには、転舵用回転機及びハンドル用回転機は、一方が発電機をなしかつ他方がそのその発電機によって駆動される電動機となって互いに連動するので、外部から電力及び制御信号が付与されなくても連動状態が維持される。これにより、電源及び制御回路が失陥しても、転舵用回転機及びハンドル用回転機によりハンドルと操舵輪とを連動させることができ、車両を走向させることが可能になる。
【0011】
なお、スイッチ素子をB接点にすれば、電源失陥時に転舵用回転機及びハンドル用回転機の電力ライン同士が確実に接続され、電源失陥時の対応が容易になる。また、電源失陥時に手動により、転舵用回転機及びハンドル用回転機で電力ライン同士を接続してもよい。
【0012】
<請求項3の発明>
請求項3のステアバイワイヤシステムでは、転舵用回転機及びハンドル用回転機の一方が発電機をなしかつ他方がその発電機によって駆動される電動機となるので、それら転舵用回転機及びハンドル用回転機は、外部から制御信号を受けずに連動状態が保持される。そして、転舵用回転機の出力回転がパワステ用アクチュエータによって増幅されて操舵輪が転舵される。これにより、制御回路が失陥したときにも、転舵用回転機及びハンドル用回転機によりハンドルと操舵輪とを連動させることができ、車両を走向させることが可能になる。
【0013】
【発明の実施の形態】
<第1実施形態>
以下、本発明の一実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。図1には、本発明に係るステアバイワイヤシステム10の全体構成が示されている。このステアバイワイヤシステム10では、ハンドル11と操舵輪30,30とが機械的に切り離されており、ハンドル11の中心から延びたステアリングシャフト12の先端部分に反力発生装置13が連結されている。
【0014】
反力発生装置13には、図2に示すように、ステアリングシャフト12と直交した回転軸を有するハンドル用回転機40が備えられ、ハンドル用回転機40の回転軸に固定したウォームギヤ41をステアリングシャフト12の回転軸に固定したウォームホイール42に噛合した構成になっている。
【0015】
図1に示すように、ステアリングシャフト12の中間部分には、ハンドル11の舵角を検出するための舵角センサ16と、ステアリングシャフト12にかかる操舵反力を検出するためのトルクセンサ17とが備えられている。
【0016】
左右の操舵輪30,30の間には、転舵装置33が備えられている。転舵装置33は、転舵用回転機31を内蔵したボールネジ機構となっており、ボールネジナット34N(図2参照)を転舵用回転機31により回転させて、ボールネジシャフト34を車両の左右方向に直動させる構成になっている。そして、このボールネジシャフト34の両端部に操舵輪30,30が連結され、転舵装置33の駆動によって操舵輪30,30が転舵される。また、転舵装置33には、操舵輪30,30の転舵角を検出するための転舵角センサ32が備えられている。
【0017】
さて、転舵用回転機31及びハンドル用回転機40には、図1に示すように、それぞれ2系統の電力ラインが設けられている。そして、転舵用回転機31の第1の電力ラインP10とハンドル用回転機40の第1の電力ラインP20とが、スイッチ素子45にて接続可能に配線されている。
【0018】
スイッチ素子45は、例えば、B接点となっている。これにより、ECU20又は電源46(バッテリー)が失陥したときには、スイッチ素子45がオンされて、転舵用回転機31とハンドル用回転機40の第1の電力ラインP10,P20同士が接続されて所謂ダイナモが構成される。
【0019】
転舵用回転機31の第2の電力ラインP11は、ECU20に備えた転舵用の回転機駆動回路22に接続される一方、ハンドル用回転機40の第2の電力ラインP21は、ECU20に備えた反力発生用の回転機駆動回路21に接続されている。ECU20は、スイッチ素子45がオフの状態では、舵角センサ16が検出したハンドル11の舵角に対応させて転舵用回転機31を駆動する。そして、路面状況に応じた操舵輪30の転舵抵抗をハンドル11への操舵反力に反映させるために、転舵用回転機31への駆動電流に対応させて、ハンドル用回転機40に駆動電流を流す。また、転舵抵抗とは別に、高速運転時には操舵反力を増加させるようにハンドル用回転機40を駆動する一方、低速運転時には操舵反力を減少させるようにハンドル用回転機40を駆動する。
【0020】
次に、上記構成からなる本実施形態のステアバイワイヤシステム10の作用効果を説明する。車両走行時には、通常、ECU20がスイッチ素子45をオフ状態の保持し、舵角センサ16が検出したハンドル11の舵角に応じて転舵用回転機31が駆動される。このとき、転舵用回転機31とハンドル用回転機40の駆動電流を対応させるように、各回転機駆動回路21,22から駆動電流が流され、路面状況に応じた操舵反力をハンドル11に付与することできる。また、高速運転時には操舵反力を増加し、低速運転時には操舵反力を減少させるようにハンドル用回転機40が駆動され、運転状況に応じた操舵フィーリングを提供することができる。
【0021】
さて、走行中に電源46、回転機駆動回路21,22又はECU20の制御回路が失陥した場合には、スイッチ素子45がオンする。すると、転舵用回転機31及びハンドル用回転機40の電力ラインP10,P20同士が接続された状態になり、転舵用回転機31及びハンドル用回転機40の一方が発電機をなしかつ他方がその発電機によって駆動される電動機となる。これにより、転舵用回転機31及びハンドル用回転機40は、外部から電力及び制御信号を受けずに連動状態を維持することができる。
【0022】
具体的には、転舵用回転機31及びハンドル用回転機40の電力ラインP10,P20同士が接続された状態で、運転者がハンドル11を操舵したときには、ハンドル用回転機40のローターがハンドル11の回転に伴って回転して発電を行い、その電力を受けて転舵用回転機31が駆動される。これにより、ハンドル11に伴って操舵輪30,30が転舵される。また、路面の溝等によって操舵輪30,30の向きを変更する外力を受けた場合には、転舵用回転機31のローターに外部負荷トルクがかかる。しかしながら、運転者がハンドル11を保持していれば、ハンドル用回転機40が、転舵用回転機31のローターの回転を規制する負荷となって、操舵輪30,30が外力に抗した一定の切れ角に保持される。
【0023】
このように本実施形態のステアバイワイヤシステム10によれば、電源46が失陥しても、転舵用回転機31及びハンドル用回転機40によりハンドル11と操舵輪30,30とを連動させることが可能になり、所定の場所まで車両を走向して移動することができる。
【0024】
<第2実施形態>
本実施形態は、図3に示されており、反力発生装置70及び転舵装置71の構成が前記第1実施形態と異なる。以下、第1実施形態と異なる構成に関してのみ説明する。
【0025】
本実施形態の反力発生装置70では、ステアリングシャフト12とハンドル用回転機40の回転軸とを一直線上に並べて直接結合した構成になっている。また、転舵装置71は、所謂、油圧式のパワステ用アクチュエータ60の入力部に転舵装置71を連結した構造をなしている。より詳細には、パワステ用アクチュエータ60はシリンダ61を貫通したラック62を備え、そのラック62に転舵装置71の回転軸に固定した入力ギヤを噛合してなる。そして、ラック62の直動位置に応じて、図示しない弁の開度が変化し、油圧ポンプ63からパワステ用アクチュエータ60に油圧が付与される。そして、この油圧と転舵用回転機31の出力トルクとを合わせた合力によって操舵輪を転舵させることができる。また、本実施形態では、ハンドル用回転機40及び転舵用回転機31を駆動制御するためのECUは備えられていない。
【0026】
本実施形態のステアバイワイヤシステムにおいても、転舵用回転機31及びハンドル用回転機40は、一方が発電機をなしかつ他方がその発電機によって駆動される電動機となるので、外部から制御信号を受けずに連動する。そして、転舵用回転機31の出力回転がパワステ用アクチュエータ60によって増幅されて操舵輪が転舵される。これにより、制御回路が失陥したときにも転舵用回転機31及びハンドル用回転機40によりハンドルと操舵輪とを連動させることができ、車両を走向させることが可能になる。
【0027】
<他の実施形態>
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)前記第1実施形態では、ウォームギヤ41及びウォームホイール42によってステアリングシャフト12とハンドル用回転機40の回転軸とを連結していたが、これらステアリングシャフトとハンドル用回転機の回転軸とを平歯車で連結してもよいし、図4に示すように傘歯車48,49で連結してもよい。
【0028】
(2)前記第2実施形態では、油圧式のパワステ用アクチュエータ60に転舵用回転機31を連結した構造を示したが、電動式のパワステ用アクチュエータに転舵用回転機を連結した構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態のステアバイワイヤシステムの概念図
【図2】転舵用回転機とハンドル用回転機とを接続した状態を示す斜視図
【図3】第2実施形態のステアバイワイヤシステムの概念図
【図4】他の実施形態に係るステアバイワイヤシステムの概念図
【符号の説明】
10…ステアバイワイヤシステム
11…ハンドル
21,22…回転機駆動回路
30…操舵輪
31…転舵用回転機
40…ハンドル用回転機
45…スイッチ素子
46…電源
60…パワステ用アクチュエータ
Claims (3)
- ハンドルと操舵輪とを機械的に切り離し、
前記操舵輪を転舵するための転舵用回転機と、
前記ハンドルに連動回転するハンドル用回転機とを備え、
前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機の電力ライン同士を接続して、前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機の一方が発電機をなしかつ他方がその発電機によって駆動される電動機となるように構成したことを特徴とするステアバイワイヤシステム。 - ハンドルと操舵輪とを機械的に切り離し、
前記操舵輪を転舵するための転舵用回転機と、
前記ハンドルに連動回転するハンドル用回転機とを備え、
前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機のそれぞれに2系統の電力ラインを設け、前記転舵用回転機の一方の系統の電力ラインと前記ハンドル用回転機の一方の系統の電力ラインとをスイッチ素子により接続可能に構成すると共に、前記転舵用回転機の他方の系統の電力ラインと前記ハンドル用回転機と他方の系統の電力ラインとを回転機駆動回路に接続し、
前記スイッチ素子をオフしたときに、前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機を電動機として前記回転機駆動回路により駆動する一方、
前記スイッチ素子をオンしたときに、前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機の一方が発電機をなしかつ他方がその発電機によって駆動される電動機となるように構成したことを特徴とするステアバイワイヤシステム。 - ハンドルと操舵輪とを機械的に切り離し、
前記ハンドルに連動回転するハンドル用回転機と、
前記ハンドル用回転機との間で電力ラインを互いに接続した転舵用回転機と、
前記転舵用回転機の出力回転を増幅させて前記操舵輪を転舵するパワステ用アクチュエータとを備え、
前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機の一方が発電機をなしかつ他方がその発電機によって駆動される電動機となるように構成したことを特徴とするステアバイワイヤシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003127647A JP2004330833A (ja) | 2003-05-06 | 2003-05-06 | ステアバイワイヤシステム |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003127647A JP2004330833A (ja) | 2003-05-06 | 2003-05-06 | ステアバイワイヤシステム |
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JP2004330833A true JP2004330833A (ja) | 2004-11-25 |
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ID=33504068
Family Applications (1)
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JP2003127647A Pending JP2004330833A (ja) | 2003-05-06 | 2003-05-06 | ステアバイワイヤシステム |
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JP (1) | JP2004330833A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006218992A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
FR2900892A1 (fr) * | 2006-05-11 | 2007-11-16 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Dispositif de direction assistee d'un vehicule |
-
2003
- 2003-05-06 JP JP2003127647A patent/JP2004330833A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4604750B2 (ja) * | 2005-02-10 | 2011-01-05 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
FR2900892A1 (fr) * | 2006-05-11 | 2007-11-16 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Dispositif de direction assistee d'un vehicule |
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