JP2005035359A - Steering control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の操舵制御装置に関し、例えば、ステアリングホイールと前輪操舵用駆動機構とを分離してなるステアバイワイヤ式の車両の操舵制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両の操舵制御装置としては、例えば以下の特許文献1に記載されたものが知られており、この車両の操舵制御装置にあっては、ステアリングホイールから左右の転舵輪までが、ステアリングシャフトやラック・ピニオンギアを介して直結された状態になっている。
【0003】
このため、ステアリングホイールと転舵輪との間に回転位相差をもたせて、ステアリングホイールの回転とは異なる転舵角を転舵輪に付与することはできなかった。すなわち、例えば、車庫入れ時には、ステアリングホイールの回転操作に対して転舵輪の転舵量を大きくしたり、車両の旋回時などにはステアリングホイールの回転操作とは関係無く転舵輪の転舵角を制御して危険を回避する等といった制御ができない。
【0004】
そこで、ステアリングホイール側の入力軸に対する転舵輪側の出力軸の出力に自由度をもたせるために、以下の特許文献2に記載された従来技術も提供されている。
【0005】
これは、入力軸と出力軸との間に遊星歯車機構を介在させて、この遊星歯車機構によって入力軸の減速比を制御することによって入力軸と出力軸との間の位相差を調整するようになっている。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−79951公報(図1)
【0007】
【特許文献2】
特公昭54−34212号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
前記後者の車両の操舵制御装置にあっては、前記位相差を調整制御するためには、その制御パラメータとしてステアリングホイールの操舵回転数が何回転目かを検出しなければならないが、この絶対操舵角である回転数を検出するための操舵角センサは、構造上、複雑でかつ高精度な部品を使用しなければならないことから、高価なものになってしまう。したがって、装置のコストの高騰が余儀なくされている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来の車両の操舵制御装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項1記載の発明は、とりわけ、減速機構による減速比を、前記入力軸の回転数に対して1回転以下となるように設定すると共に、前記操舵角検出手段は、前記減速機構によって減速された1回転以下の角度を検出することを特徴としている。
【0010】
この発明によれば、操舵角の検出対象が、入力軸の回転数を直接検出するのではなく、減速機構に減速された1回転以下の角度、つまり360°以下の角度となることから、ステアリングホイールの回転数を検出できることは勿論のこと、構造が簡単でかつ部品の安価な操舵角センサを用いることが可能になる。この結果、装置のコストの低廉化が図れる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、位相差調整機構の電動モータが故障により停止した際に、前記減速機構による減速比とほぼ反対の増速比に変更する増速機構を設けたことを特徴としている。
【0012】
この発明によれば、位相差調整機構が故障した場合に、ステアリングホイールを回転操作すると、入力軸の回転角度が減速機構によって所定の減速比で減速された後、そのまま増速機構によって前記減速比とほぼ同じ増速比に増速されることから、転舵輪はステアリングホイールの操舵角度とほぼ同一の転舵角度で操舵制御されることになる。したがって、車両の運転者に対する操舵違和感の発生を十分に抑制することが可能になる。
【0013】
つまり、ステアリングホイールの操舵回転角度が減速機構によって減速されたまま転舵輪に伝達されると、ステアリングホイールの回転量に対して転舵輪の転舵量が非常に大きくなってしまい、運転者に操舵の違和感を与えてしまうが、この発明では、この問題を一掃することができる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、前記減速機構と増速機構をそれぞれ遊星歯車によって形成したことを特徴としている。
【0015】
この発明によれば、両機構とも遊星歯車によって構成したことから、両機構を有機的に連係することが可能になり、減速比と増速比のギア可変を一緒に行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる車両の操舵制御装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。
【0017】
図1は第1の実施形態における車両の操舵制御装置の概略を示し、ステアリングホィール1に連結された操舵軸2(入力軸)と、前側左右の転舵輪FL、FRの操舵用のラック・ピニオン機構3と、該操舵軸2の操舵角に応じて出力軸4を介して前記ラック・ピニオン機構3を駆動させる操舵手段5と、該操舵手段5と独立して設けられて、前記操舵軸2の操舵角に応じて前記ラック・ピニオン機構3を駆動するバックアップ手段6と、前記操舵軸2の操舵角に応じて主として前記操舵手段5を制御する電子コントローラ7とから構成されている。
【0018】
前記操舵軸2は、図1に示すように、先端部2aが前記バックアップ手段6の後述する遊星歯車機構のハウジング17にボールベアリング23によって回転自在に支持されつつ連係している。
【0019】
前記ラック・ピニオン機構3は、タイロッド10に固定されたラックバー8と、該ラックバー8に噛合するピニオンギア9とから構成され、前記ラックバー8は、タイロッド10の両端部に連結されたナックルアーム10a,10aを介して両転舵輪FL、FRに連係している。
【0020】
前記出力軸4は、図1に示すように、前記操舵軸2に遊星歯車を介して連係されたアッパー軸4aと、該アッパー軸4aに中間軸4bや自在継手を介して連結されて、前記ラック・ピニオン機構3のピニオンギア9に連結されたロアー軸4cとから構成されている。前記アッパー軸4aは、ハウジング17の他端開口の内周面に固定されたボールベアリング30によって回転自在に支持されている。
【0021】
前記操舵手段5は、前記ロアー軸4cを介してピニオンギア9に連係した減速用のギア機構11と、該ギア機構11を介してピニオンギア9を回転駆動する電動式の駆動モータ12とから構成されており、前記ギア機構11には、ラックバー8に摺動位置を検出して現在の両転舵輪FL、FRの実転舵角を検出する実転舵角検出手段である実転舵角センサ13が設けられている。
【0022】
前記バックアップ手段6は、遊星歯車によって構成され、前記操舵軸2の操舵角に応じて前記ラック・ピニオン機構3を同期して駆動させる減速機構である第1遊星歯車機構14と、該第1遊星歯車機構14に直列に配置されて、第1遊星歯車機構14で減速された操舵軸2の回転数を増速して出力軸4に伝達する増速機構である第2遊星歯車機構15と、該第2遊星歯車機構15を回転制御して操舵軸2と出力軸4との回転位相差を調整する位相差調整機構16とから構成されている。
【0023】
前記両遊星歯車機構14,15は、図1及び図3に示すように、1つのハウジング17内に前後に直列状態に配置されており、第1遊星歯車機構14は、ハウジング17のほぼ中央から内部へ挿通された前記操舵軸2に一体に結合された第1サンギア18と、該第1サンギア18の外周歯部に噛合しつつ該外周をプラネタリキャリア19の複数の支軸19aを介して公転する複数(例えば4個)の第1プラネタリギア20と、該第1プラネタリギア20の外周歯部に噛合した第1リングギア21とから構成されている。
【0024】
この第1リングギア21は、ボルト22によってハウジング17の内端部に非回転状態に固定されている。
【0025】
そして、この第1遊星歯車機構147は、一般に左右据え切りで約3.5〜4回転になるステアリングホイール1の回転数、つまり操舵軸2の左右最大の回転数に対してプラネタリキャリア19の回転数が1回転以下となるように減速するようになっている。
【0026】
一方、前記第2遊星歯車機構15は、中央に前記出力軸4のアッパー軸4aに一体に結合された第2サンギア24と、該第2サンギア24の外周歯部に噛合して第2サンギア24の外周を公転する4つの第2プラネタリギア25と、内周部に第2プラネタリギア25の外周歯部に噛合する内歯を有する第2リングギア26とから構成されている。また、前記第2プラネタリギア25は、第1プラネタリギア20とプラネタリキャリア19の同じ各支軸19aに同軸上に設けられている。
【0027】
この第2遊星歯車機構15は、第1遊星歯車機構14による減速比とほぼ反対の増速比をもって出力軸4を回転させるようになっており、例えば操舵軸2の1回転に対して、一旦、第1遊星歯車機構14で減速された回転を第2遊星歯車機構15において、出力軸4を同じくほぼ1回転となるように増速するようになっている。
【0028】
前記位相差調整機構16は、図1及び図3に示すように、前記第2遊星歯車機構15の第2リングギア26と、ハウジング17の外端部に第2遊星歯車機構15の軸方向に対して直角方向に設けられた可逆式の電動モータ27と、該電動モータ27と前記第2リングギア26との間に設けられた伝達ギア機構であるウォーム歯車機構とから構成されている。
【0029】
前記ウォーム歯車機構は、前記電動モータ27の回転軸27aに結合されたウォームシャフト28と、第2リングギア26の外周面に形成されて前記ウォームシャフト28に噛合するウォームホイール29とから構成されて、電動モータ27から伝達された回転力を第2リングギア26に伝達し、この第2リングギア26の回転により第2プラネタリギア25や第2サンギア24を介して増速比を可変にするようになっている。
【0030】
なお、前記ウォームシャフト28は、図3に示すように軸部の両端部がハウジング17の内部に固定されたボールベアリング35,36によって回転自在に支持されている
そして、前記第1遊星歯車機構14のプラネタリキャリア19とハウジング17との間には、ステアリングホイール1の操舵角や操舵トルクを検出する操舵角検出手段である光センサタイプの操舵角センサ31が設けられている。
【0031】
すなわち、この操舵角センサ31は、図1及び図2に示すように、第1プラネタリキャリア19の外周側外面にボルトや接着剤によって固定されたリング状の被検出部材32と、ハウジング17の下端開口から内部に挿通固定されて、前記被検出部材32の回転角度を検出する光検出器33とから構成されている。
【0032】
前記被検出部材32は、第1プラネタリキャリア19に固定された環状基部の先端部にフランジ状の被検部32aを有し、この被検部32aの円周方向の等間隔位置に複数の光透過用のスリット32bが形成されている。また被検部32aの前面には、円周方向の1個所に中立位置検出用孔32cが形成されており、この中立位置検出用孔32cを基準点として回転角度が検出されるようになっている。
【0033】
前記光検出器33は、内周端部33aが前記被検部32aを所定隙間をもって挟み込むような横断面ほぼコ字形状に形成されて、この間に光りを照射して前記スリット32b内を透過させるようになっていると共に、内部に回転角度の検出素子が収容されている。
【0034】
前記電子コントローラ7は、マイクロコンピュータが内蔵され、図1に示すように、前記操舵角センサ31と実操舵角センサ13からのそれぞれの操舵角θ1、θ2を入力して前記駆動モータ12と電動モータ27に制御電流を出力するようになっている。また、前記操舵手段5の駆動モータ12などの故障を検出する図外の故障検出回路を有し、該故障検出回路からの故障検出信号が入力されると、前記駆動モータ12への通電を遮断するようになっている。
【0035】
以下、この電子コントローラ8による駆動モータ12と電動モータ27の具体的な制御を図4のフローチャート図に基づいて説明する。
【0036】
まず、ステップ1において、操舵角センサ31から操舵軸2の操舵角を読み込むと共に、実転舵角センサ13からラックバー8の摺動位置から実際の転舵角を読み込む。
【0037】
続いて、ステップ2で前記故障検出回路から故障検出信号を読み込み、次に、ステップ3では、前記故障検出回路からの故障検出信号が入力されていないか否かを判定する。つまり、駆動モータ12などが故障してロック等がされていないか否かのフェールセーフを判定する。
【0038】
ここで、YES、つまり正常に駆動していると判定された場合は、ステップ4に進み、ここでは、前記操舵角センサ31と実転舵角センサ13から入力された操舵角情報に基づいてテーブルマップあるいは演算によって目標操舵角を生成する。
【0039】
次に、ステップ5に進んで、ここでは操舵反力目標トルクを生成する。すなわち、運転者は、ステアリングホイール1の回転操作時にある程度の操舵反力がないと良好な操舵フィーリングが得られないことから、本実施形態では、ラック・ピニオン機構3の駆動によって操舵輪FL、FRから伝達される操舵反力をギア機構11を介して遊星歯車機構から操舵軸2に反力トルクを伝達するようになっている。したがって、前記目標操舵角に基づいて、このステップ5において操舵反力目標トルクを決定する。
【0040】
続いて、ステップ6では、前記ステップ4で生成した目標操舵角に合わせてラック・ピニオン機構3を作動するために、駆動モータ12に制御電流を出力する。
【0041】
次に、ステップ7において、前記演算された実操舵角の値と前記目標操舵角の値の差分値を演算して、ステップ6に戻って、その差分値から適正な操舵角となるように駆動モータ12に制御電流を出力する。これによって、ラック・ピニオン機構3に左あるいは右方向の回転力を付与して、操舵輪FL、FRに対する通常の操舵制御が行われる。
【0042】
また、前記ステップ5において操舵反力目標トルクを生成した後は、同時にステップ8に移行し、ここで、操舵軸2と出力軸21との間に生じた位相差を相殺するために電動モータ27に制御電流を出力する。これによって、第2遊星歯車機構15により適正な増速比が生成される。
【0043】
その後、ステップ9に移行し、ここでは、操舵角センサ31から入力した操舵角と、実転舵角センサ13から入力した実転舵角と、前記生成した目標トルク値とを考慮して、再びステップ8に戻って常に目標トルクに合った反力トルクを得るために電動モータ27に制御電流を出力する。
【0044】
一方、前記ステップ3において、NOと判定した場合、つまり操舵手段5の駆動モータ12が故障してロックなどが発生してしまった場合には、ステップ10に移行する。
【0045】
ここでは、駆動モータ12への通電を遮断して操舵手段5の駆動を停止させる。
【0046】
続いて、ステップ11では電動モータ27への通電を遮断して操舵軸2と出力軸4との間の増速比の可変制御を停止する。
【0047】
したがって、運転者がステアリングホイール1を回転操作すると、操舵軸2の回転トルクは、第1サンギア18から第1プラネタリギア20に伝達され、さらにプラネタリキャリア19を介して第2プラネタリギア25に伝達され、ここから第2サンギア24及び出力軸4に伝達される。これによって、ラック・ピニオン機構3が手動によって作動されて操舵輪FL、FRを手動によって操舵制御、つまりバックアップ制御することが可能になる。
【0048】
この故障時には、電動モータ27への通電が遮断されていることから、第1,第2遊星歯車機構14,15による減速比、増速比によって、操舵軸2と出力軸4との回転比は固定比としてほぼ1:1の関係になる。
【0049】
このように、本実施形態によれば、操舵手段5が何等かの原因で故障して例えばロックしてしまった場合は、ステアリングホイール1の手動による回転操舵力を遊星歯車機構がラック・ピニオン機構3を作動させるため、操舵手段5のいずれの機器が故障したとしても、バックアップ手段6は何らの影響を受けずに、遊星歯車機構が、操舵手段5とは関係なく独自に駆動してラック・ピニオン機構3を作動させ、いわゆるマニュアルステアの状態で操舵輪FL、FRをフェールセーフ制御することが可能になる。
【0050】
したがって、ステアリングホイール1の通常の回転操作により操舵輪FL、FRの制御を何ら支障無く確実に行うことができ、安全性が向上する。
【0051】
また、操舵手段5が正常に駆動している場合は、前述のようのに、電動モータ27が回転駆動して遊星歯車機構により、操舵軸2に操舵反力が付与されるため、ステアリングホイール1の操舵フィーリングが良好になる。
【0052】
また、この実施形態では、操舵角センサ31による操舵角の検出対象が、操舵軸2(ステアリングホイール1)の回転数ではなく、第1遊星歯車機構14によって減速された1回転以下の角度、つまり360°以下の角度となる、つまり操舵角センサ31は、減速されたプラネタリキャリア19の1回転以下の回転角度を検出すればよいから、操舵軸2の回転数を検出できることは勿論のこと、構造が簡単でかつ部品の安価な操舵角センサ31を用いることが可能になる。この結果、装置のコストの低廉化が図れる。
【0053】
さらに、位相差調整機構16の電動モータ27が故障した場合には、前述のように、操舵軸2の回転角度が遊星歯車機構によって減速、増速されて、両転舵輪FL、FRはステアリングホイール1の操舵角度とほぼ同一比の転舵角度で操舵制御されることになる。
【0054】
したがって、車両の運転者に対する操舵違和感の発生を十分に抑制することが可能になる。
【0055】
また、減速、増速機構を第1、第2の遊星歯車機構14,15によって構成したことから、両機構14,15を有機的に連係することが可能になり、減速比と増速比のギア可変を一緒に行うことができる。
【0056】
さらに、電動モータ27と第2リングギア26をウォーム歯車機構によって連係させたため、前述のように、電動モータ27が故障した場合に、第1遊星歯車機構14から第2遊星歯車機構15に減速された回転力が伝達された際に、第2リングギア26の自由な回転がウォーム歯車機構によって阻止されることから、第1遊星歯車機構14の回転力を第2遊星歯車機構15に効率よく伝達させることが可能になる。
【0057】
図5は本発明の第2の実施形態を示し、操舵角センサの構造を変更したものである。
【0058】
すなわち、この操舵角センサ41は、磁気感応タイプであって、プラネタリキャリア19の外周部に磁気リング42がボルトなどによって固定されていると共に、ハウジング17の外周側端部に先端部が前記磁気リング42に指向した磁気検出器43が固定されている。
【0059】
前記磁気リング42は、円環状に形成されて、前面に円周方向に沿ってN極とS極が交互に配置されていると共に、その一個所の内周側に中立位置検出用の非磁極部42aが形成されている。
【0060】
前記磁気検出器43は、先端部43aの検出面が前記各極に対峙していると共に、内部に回転角度を検出する検出部が設けられており、この検出部は、検出角度信号θ1を前記電子コントローラ7に出力するようになっている。
【0061】
したがって、この実施形態によれば、第1の実施形態と同様な作用効果が得られると共に、操舵角センサ41を磁気感応タイプとしたことから、よりコストの低減化が図れる。
【0062】
前記各実施形態から把握できる前記各請求項以外の技術的思想について以下に記載する。
(1)前記位相調整機構は、前記増速機構あるいは減速機構のいずれか一方の遊星歯車のリングギアと、該リングギアを伝達ギア機構を介して回転制御する電動モータと、該電動モータを回転制御するコントローラとから構成したことを特徴とする請求項3に記載の車両の操舵制御装置。
(2)前記伝達ギア機構を、ウォーム歯車機構によって構成したことを特徴とする請求項(1)に記載された車両の操舵制御装置。
【0063】
この発明によれば、位相調整機構の電動モータが故障した場合に、第1遊星歯車機構から第2遊星歯車機構に減速された回転力が伝達された際に、ウォーム歯車機構によってリングギアの自由な回転が阻止されることから、第1遊星歯車機構の回転力を第2遊星歯車機構に効率よく伝達させることが可能になる。
【0064】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、減速機構や増速機構を遊星歯車機構に替えて、例えば、衛星歯車機構や、特開2002−255046号公報に開示されているようなボール螺子機構などとすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に供される遊星歯車機構を断面して示す車両の操舵制御装置の概略図である。
【図2】本実施形態に供される操舵角センサの被検出部材の一部を破断して示す正面図である。
【図3】図1のA−A線断面図である。
【図4】本実施形態における電子コントローラの制御フローチャート図である。
【図5】第2実施形態に供される遊星歯車機構の断面図である。
【図6】本実施形態に供される操舵角センサの磁気リングの一部を破断して示す正面図である。
【符号の説明】
1…ステアリングホイール
2…操舵軸(入力軸)
3…ラック・ピニオン機構
4…出力軸
5…操舵手段
6…バックアップ手段
7…電子コントローラ
12…駆動モータ
13…実転舵角センサ(実転舵角検出手段)
14…第1遊星歯車機構
15…第2遊星歯車機構
16…位相調整機構
26…第2リングギア
28…ウォームシャフト
29…ウォームホイール
FL・FR…転舵輪[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering control device for a vehicle, and for example, relates to a steering control device for a steer-by-wire type vehicle in which a steering wheel and a front wheel steering drive mechanism are separated.
[0002]
[Prior art]
As a conventional vehicle steering control device, for example, the one described in Patent Document 1 below is known. In this vehicle steering control device, the steering shaft to the left and right steered wheels are connected to the steering shaft. It is in a state of being directly connected via a rack and pinion gear.
[0003]
For this reason, it has been impossible to give a turning angle different from the rotation of the steering wheel by giving a rotational phase difference between the steering wheel and the turning wheel. That is, for example, when entering the garage, the turning amount of the steered wheels is increased with respect to the turning operation of the steering wheel, or when turning the vehicle, the turning angle of the steered wheels is set regardless of the turning operation of the steering wheel. Control such as avoiding danger by controlling is not possible.
[0004]
Therefore, in order to give a degree of freedom to the output of the output shaft on the steered wheel side with respect to the input shaft on the steering wheel side, a conventional technique described in
[0005]
This is because a planetary gear mechanism is interposed between the input shaft and the output shaft, and the phase difference between the input shaft and the output shaft is adjusted by controlling the reduction ratio of the input shaft by the planetary gear mechanism. It has become.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-79951 (FIG. 1)
[0007]
[Patent Document 2]
Japanese Examined Patent Publication No. 54-34212 [0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the latter vehicle steering control device, in order to adjust and control the phase difference, it is necessary to detect the number of rotations of the steering wheel as a control parameter. A steering angle sensor for detecting the number of rotations, which is a corner, is expensive because it requires structurally complicated and highly accurate parts. Therefore, the cost of the apparatus is inevitably increased.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been devised in view of the technical problem of the conventional vehicle steering control device, and the invention according to claim 1 is characterized in that, in particular, the reduction ratio by the reduction mechanism is set to the rotational speed of the input shaft. On the other hand, the steering angle detection means is configured to detect an angle of 1 rotation or less that is decelerated by the speed reduction mechanism.
[0010]
According to the present invention, the steering angle detection target is not directly detecting the rotational speed of the input shaft, but is an angle of one rotation or less, that is, an angle of 360 ° or less, which is reduced by the speed reduction mechanism. In addition to being able to detect the number of rotations of the wheel, it is possible to use a steering angle sensor having a simple structure and inexpensive parts. As a result, the cost of the apparatus can be reduced.
[0011]
The invention according to
[0012]
According to the present invention, when the steering wheel is rotated when the phase difference adjusting mechanism fails, the rotation angle of the input shaft is decelerated at the predetermined reduction ratio by the reduction mechanism, and then the reduction ratio is directly changed by the speed increase mechanism. Therefore, the steered wheels are steered at a steered angle substantially the same as the steering angle of the steering wheel. Therefore, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of the steering discomfort for the vehicle driver.
[0013]
In other words, if the steering rotation angle of the steering wheel is transmitted to the steered wheels while being decelerated by the speed reduction mechanism, the steered amount of the steered wheels becomes very large relative to the amount of rotation of the steering wheel, and the driver is steered. However, the present invention can eliminate this problem.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, the speed reduction mechanism and the speed increase mechanism are each formed by a planetary gear.
[0015]
According to the present invention, since both mechanisms are constituted by planetary gears, both mechanisms can be organically linked, and gear reduction of the reduction ratio and the speed increase ratio can be performed together.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a vehicle steering control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 shows an outline of a steering control device for a vehicle according to a first embodiment. A steering shaft 2 (input shaft) connected to a steering wheel 1 and a rack and pinion for steering front left and right steered wheels FL and FR. A
[0018]
As shown in FIG. 1, the
[0019]
The rack and
[0020]
As shown in FIG. 1, the output shaft 4 is connected to the
[0021]
The steering means 5 includes a
[0022]
The backup means 6 is constituted by a planetary gear, and a first
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 3, the
[0024]
The first ring gear 21 is fixed to the inner end of the
[0025]
The first planetary gear mechanism 147 generally rotates the
[0026]
On the other hand, the second
[0027]
The second
[0028]
As shown in FIGS. 1 and 3, the phase
[0029]
The worm gear mechanism includes a
[0030]
As shown in FIG. 3, the
[0031]
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
As shown in FIG. 1, the electronic controller 7 has a built-in microcomputer, and inputs the steering angles θ1 and θ2 from the
[0035]
Hereinafter, specific control of the
[0036]
First, in step 1, the steering angle of the
[0037]
Subsequently, in
[0038]
If YES, that is, if it is determined that the vehicle is normally driven, the process proceeds to step 4 where a table is based on the steering angle information input from the
[0039]
Next, the process proceeds to step 5 where a steering reaction force target torque is generated. That is, the driver cannot obtain a good steering feeling unless there is a certain amount of steering reaction force when the steering wheel 1 is rotated. In the present embodiment, the steering wheel FL, The steering reaction force transmitted from the FR is transmitted from the planetary gear mechanism to the
[0040]
Subsequently, in
[0041]
Next, in step 7, the difference value between the calculated actual steering angle value and the target steering angle value is calculated, and the process returns to step 6, and driving is performed so that an appropriate steering angle is obtained from the difference value. A control current is output to the
[0042]
In addition, after the steering reaction force target torque is generated in
[0043]
Thereafter, the process proceeds to step 9, where the steering angle input from the
[0044]
On the other hand, if it is determined as NO in
[0045]
Here, energization of the
[0046]
Subsequently, in
[0047]
Accordingly, when the driver rotates the steering wheel 1, the rotational torque of the
[0048]
At the time of this failure, since the electric current to the
[0049]
As described above, according to the present embodiment, when the steering means 5 breaks down for some reason and is locked, for example, the planetary gear mechanism uses the rack and pinion mechanism to manually rotate the steering wheel 1. No matter what equipment of the steering means 5 breaks down, the backup means 6 is not affected in any way, and the planetary gear mechanism is independently driven regardless of the steering means 5 to By operating the
[0050]
Therefore, the steering wheel FL, FR can be reliably controlled without any trouble by the normal rotation operation of the steering wheel 1, and the safety is improved.
[0051]
Further, when the steering means 5 is normally driven, as described above, the
[0052]
In this embodiment, the target of detection of the steering angle by the
[0053]
Further, when the
[0054]
Therefore, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of the steering discomfort for the vehicle driver.
[0055]
Further, since the speed reduction and speed increasing mechanisms are constituted by the first and second
[0056]
Further, since the
[0057]
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, in which the structure of the steering angle sensor is changed.
[0058]
That is, the
[0059]
The
[0060]
The
[0061]
Therefore, according to this embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained, and the
[0062]
The technical ideas other than the claims that can be grasped from the embodiments will be described below.
(1) The phase adjustment mechanism includes a ring gear of one of the speed increasing mechanism and the speed reducing mechanism, an electric motor that controls the rotation of the ring gear via a transmission gear mechanism, and the electric motor. 4. The vehicle steering control device according to
(2) The vehicle steering control device according to (1), wherein the transmission gear mechanism is constituted by a worm gear mechanism.
[0063]
According to the present invention, when the electric motor of the phase adjustment mechanism fails, when the reduced rotational force is transmitted from the first planetary gear mechanism to the second planetary gear mechanism, the ring gear is freed by the worm gear mechanism. Therefore, the rotational force of the first planetary gear mechanism can be efficiently transmitted to the second planetary gear mechanism.
[0064]
The present invention is not limited to the configuration of each of the above-described embodiments. For example, the reduction mechanism and the speed increasing mechanism are replaced with a planetary gear mechanism, and disclosed, for example, in a satellite gear mechanism or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-255046. It is also possible to use a ball screw mechanism as described above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a vehicle steering control device showing a cross-sectional view of a planetary gear mechanism used in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a part of the detected member of the steering angle sensor provided in the embodiment in a cutaway manner.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is a control flowchart of the electronic controller in the present embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a planetary gear mechanism provided for the second embodiment.
FIG. 6 is a front view showing a part of the magnetic ring of the steering angle sensor provided in the embodiment in a cutaway state.
[Explanation of symbols]
1 ...
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該入力軸の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
転舵輪に連係されて、前記入力軸と連係される出力軸と、
該出力軸に設けられて、前記転舵輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、
前記操舵角検出手段と転舵角検出手段からのそれぞれの角度情報信号に基づいて、前記転舵輪に前記出力軸を介して転舵力を付与する操舵手段と、
前記入力軸と出力軸との間に設けられて、入力軸から出力軸に伝達される回転を所定の減速比に変換する減速機構と、
前記入力軸と出力軸との間に回転位相差が発生した際に、該位相差を調整する位相差調整機構とを備えた車両の操舵制御装置において、
前記減速機構は、減速比を前記入力軸の左右の最大回転数に対して1回転以下となるように設定すると共に、
前記操舵角検出手段は、前記減速機構によって減速された1回転以下の角度を検出することを特徴とする車両の操舵制御装置。An input shaft coupled to the steering wheel;
Steering angle detection means for detecting the steering angle of the input shaft;
An output shaft linked to the steered wheel and linked to the input shaft;
A turning angle detection means provided on the output shaft for detecting a turning angle of the steered wheels;
Steering means for applying a steering force to the steered wheels via the output shaft based on respective angle information signals from the steering angle detecting means and the steered angle detecting means;
A reduction mechanism that is provided between the input shaft and the output shaft and converts rotation transmitted from the input shaft to the output shaft into a predetermined reduction ratio;
In a vehicle steering control device including a phase difference adjustment mechanism that adjusts a phase difference when a rotational phase difference occurs between the input shaft and the output shaft,
The speed reduction mechanism sets the speed reduction ratio to be 1 rotation or less with respect to the maximum rotational speed of the left and right of the input shaft,
The steering control device for a vehicle, wherein the steering angle detecting means detects an angle of one rotation or less decelerated by the deceleration mechanism.
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JP2007008308A (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Jtekt Corp | Steering system |
JP2007112365A (en) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Nissan Motor Co Ltd | Device and method for measuring steering force |
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- 2003-07-18 JP JP2003198946A patent/JP2005035359A/en active Pending
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