JP2006089015A - 車両用動力操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】舵角比可変アクチュエータ3とステアリングホイール1との間に電動機などからなる反力低減アクチュエータ2を備える。さらに、舵角比可変アクチュエータ3が舵角比可変駆動により生じる反力トルクTrを算出する。そして、反力トルクTrに基づき、反力低減アクチュエータ2により反力トルクTrを低減させるトルク(反力低減トルク)Tdを算出する。そして、反力低減アクチュエータ2が反力低減トルクTdを出力するように制御される。
【選択図】図2
Description
まず、車両用動力操舵装置の全体構成について図1を参照して説明する。図1は、車両用動力操舵装置の全体構成を示す図である。図1に示すように、車両用動力操舵装置は、主として、ステアリングホイール1と、反力低減アクチュエータ2と、操舵角センサ(図2に示す)8と、舵角比可変アクチュエータ3と、スパイラルケーブル(図2に示す)9と、ロック機構(図2に示す)10と、アッパステアリングシャフト(入力軸)4と、ロアステアリングシャフト(出力軸)5と、電動パワーステアリング装置6と、アクチュエータ制御部7と、車速センサ(図示せず)と、ヨーレートセンサ(図示せず)とから構成される。
反力低減アクチュエータ2及び舵角比可変アクチュエータ3等の詳細構成について図2を参照して説明する。図2は、反力低減アクチュエータ2及び舵角比可変アクチュエータ3等の軸方向断面図を示す。
反力低減アクチュエータ2は、図2に示すように、反力低減電動機21と、減速機22とから構成される。反力低減電動機21は、ステータ(固定子)とロータ(回転子)とからなる。反力低減電動機21のステータは、巻線が巻回されており、車体に固定されたハウジングに固定されている。また、反力低減電動機21のロータは、ステータに対して回転可能に配置され、アッパステアリングシャフト4に同心的に相対回転可能に配置されている。
操舵角センサ8は、反力低減電動機21と減速機22との間に配置されている。より詳細には、操舵角センサ8は、反力低減電動機21のロータに取り付けられている。この操舵角センサ8は、反力低減電動機21のステータに対するロータの回転角度、すなわち、アッパステアリングシャフト4の操舵角θaを減速機22の減速比Gで除した角度θmを検出している。さらに、操舵角センサ8は、アッパステアリングシャフト4に入力される回転を検出することができる。すなわち、操舵角センサ8は、ステアリングホイール1の操舵によりアッパステアリングシャフト4に入力される回転、及び、舵角比可変アクチュエータ3の舵角比可変駆動により生じる反力トルクによりアッパステアリングシャフト4に入力される回転を検出する。
舵角比可変アクチュエータ3は、図2に示すように、舵角比可変電動機31と、減速機32とから構成される。舵角比可変電動機31は、ブラシレスDCモータからなる。そして、舵角比可変電動機31のステータは、アッパステアリングシャフト4に一体的に成形された筒状のハウジングに固定されている。
スパイラルケーブル9は、反力低減電動機21と舵角比可変電動機31との間に配置されている。このスパイラルケーブル9は、舵角比可変電動機31のステータが回転した場合であっても舵角比可変電動機31へ電力及び信号の供給を可能とするためのケーブルである。
ロック機構10は、アッパステアリングシャフト4と舵角比可変電動機31のロータとを連結する機構を有している。すなわち、いわゆる舵角比可変駆動を行う場合にはロック機構10はロック解除した状態となり、舵角比可変駆動を行わない場合にはロック機構10はロックした状態となる。例えば、舵角比可変電動機31が異常状態となった場合などには、ロック機構10がロック状態となり、この場合にはアッパステアリングシャフト4とロアステアリングシャフト5との舵角比が一定となる。
次に、アクチュエータ制御部7の詳細構成について図1を参照して説明する。アクチュエータ制御部7は、図1に示すように、理想ヨーレート算出部(理想ヨーレート算出手段)71と、反力低減制御判定部(ヨーレート偏差判定手段)72と、反力トルク算出部73と、操舵トルク算出部(操舵トルク検出手段)74と、反力低減トルク算出部(反力低減トルク算出手段)75と、負荷トルク低減制御判定部81と、負荷トルク算出部82と、経過時間計測部83と、負荷低減トルク算出部84と、反力低減制御部(反力低減アクチュエータ制御手段)76と、VGR制御量算出部(舵角比可変制御量算出手段)77と、VGR制御部(舵角比可変制御手段)78とから構成される。
次に、アクチュエータ制御部7の処理動作について図3及び図4を参照して説明する。図3は、アクチュエータ制御部7のメイン処理動作を示すフローチャートである。図4は、アクチュエータ制御部7のうちの負荷トルク低減処理動作を示すフローチャートである。
上記実施例において、反力低減トルクを反力低減電動機21により発生させるようにしたが、これに限られるものではない。例えば、反力低減トルクを発生させることができる電磁ブレーキを用いることもできる。電磁ブレーキとしては、例えば、パウダーブレーキなどである。この場合、車体に固定されたハウジングに対してアッパステアリングシャフト4を拘束することにより、反力トルクを低減することができる。
Claims (12)
- 一端側をステアリングホイール側の入力軸に連結され他端側を転舵輪側の出力軸に連結されると共に前記入力軸の操舵角と前記出力軸の転舵角との舵角比を可変駆動する舵角比可変アクチュエータと、
前記舵角比可変アクチュエータと前記ステアリングホイールとの間に介在し前記舵角比可変アクチュエータの前記可変駆動により前記ステアリングホイールへ伝達される反力トルクを低減させる反力低減アクチュエータと、
車速を検出する車速検出手段と、
前記操舵角、前記入力軸の操舵角速度、及び前記入力軸の操舵角加速度の少なくとも1つからなる操舵角関連情報を検出する操舵角関連情報検出手段と、
前記車速及び前記操舵角関連情報に基づき前記舵角比可変アクチュエータ及び前記反力低減アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、
を備え、
前記アクチュエータ制御手段は、
前記車速及び前記操舵角関連情報に基づき少なくとも前記舵角比可変アクチュエータの制御角度を含む制御量を算出する舵角比可変制御量算出手段と、
少なくとも前記制御角度に基づき前記舵角比可変アクチュエータを制御する舵角比可変制御手段と、
前記制御角度に基づき前記反力トルクを低減させる反力低減トルクを算出する反力低減トルク算出手段と、
前記反力低減アクチュエータに前記反力低減トルクを出力させる反力低減アクチュエータ制御手段と、
を有することを特徴とする車両用動力操舵装置。 - さらに、車両に発生している実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段を備え、
前記舵角比可変制御手段は、前記車速、前記操舵角関連情報及び前記実ヨーレートに基づき前記制御量を算出することを特徴とする請求項1記載の車両用動力操舵装置。 - 前記アクチュエータ制御手段は、
さらに、路面摩擦係数を検出する路面摩擦係数検出手段と、
前記車速、前記操舵角関連情報及び前記路面摩擦係数に基づき車両の理想ヨーレートを算出する理想ヨーレート算出手段と、
前記実ヨーレートと前記理想ヨーレートとの偏差に基づき前記偏差が所定範囲内にあるか否かを判定するヨーレート偏差判定手段と、
を備え、
前記反力低減アクチュエータ制御手段は、前記偏差が所定範囲内にない場合に前記反力低減アクチュエータに前記反力低減トルクを出力させることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用動力操舵装置。 - 前記舵角比可変制御量算出手段は、
前記車速、前記操舵角関連情報、前記実ヨーレート及び前記理想ヨーレートに基づき前記偏差が所定範囲内に入るように制御する前記舵角比可変アクチュエータのヨーレート制御角度を含むヨーレート制御量を算出するヨーレート制御量算出手段を有し、
前記反力低減トルク算出手段は、前記ヨーレート制御角度に基づき前記反力低減トルクを算出することを特徴とする請求項3記載の車両用動力操舵装置。 - 前記アクチュエータ制御手段は、
さらに、前記入力軸若しくは前記出力軸に生じる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を有し、
前記反力低減トルク算出手段は、前記操舵角関連情報及び前記操舵トルクに基づき前記反力低減トルクを算出することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の車両用動力操舵装置。 - 前記操舵トルク検出手段は、前記操舵トルクを検出するトルクセンサであることを特徴とする請求項5記載の車両用動力操舵装置。
- 前記操舵トルク検出手段は、前記車速及び前記操舵角関連情報に基づき前記操舵トルクを算出することを特徴とする請求項5記載の車両用動力操舵装置。
- 前記反力低減アクチュエータは、電動機を有することを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の車両用動力操舵装置。
- 前記反力低減アクチュエータは、電磁ブレーキであることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の車両用動力操舵装置。
- 前記反力低減アクチュエータは、前記入力軸に連結される回転子と該回転子を回転可能にする固定子とを有する電動機を備え、
前記アクチュエータ制御手段は、
さらに、前記操舵角関連情報に基づき前記入力軸が回転することにより前記反力低減アクチュエータが前記入力軸に生じさせる負荷トルクを算出する負荷トルク算出手段と、
前記負荷トルクを低減させる負荷低減トルクを算出する負荷低減トルク算出手段と、
を備え、
前記反力低減アクチュエータ制御手段は、前記反力低減アクチュエータに前記反力低減トルク及び前記負荷低減トルクを出力させることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の車両用動力操舵装置。 - 前記反力低減アクチュエータは、さらに、前記回転子の回転角を減速して前記入力軸に出力する減速機を備え、
前記負荷トルク算出手段により算出される前記負荷トルクは、前記入力軸が回転することにより前記電動機及び前記減速機が前記入力軸に生じさせる負荷トルクであることを特徴とする請求項10記載の車両用動力操舵装置。 - 前記アクチュエータ制御手段は、さらに、前記ステアリングホイールが操舵開始されてからの経過時間を計測する経過時間計測手段を備え、
前記負荷トルク算出手段により算出される前記負荷トルクは、前記経過時間に基づき算出されることを特徴とする請求項10又は11に記載の車両用動力操舵装置。
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JP2010269639A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵制御装置、および操舵制御装置付き車両 |
JP2012040932A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
EP3480083A1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-05-08 | Danfoss Power Solutions Aps | Steering arrangement |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06206553A (ja) * | 1993-01-11 | 1994-07-26 | Aisin Seiki Co Ltd | 車輌の副操舵機構付ステアリング装置 |
JP2002316546A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-10-29 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両運動制御装置 |
JP2003137122A (ja) * | 2001-10-31 | 2003-05-14 | Toyota Motor Corp | 車輌用自動操舵装置 |
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- 2004-12-20 JP JP2004368343A patent/JP4734914B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06206553A (ja) * | 1993-01-11 | 1994-07-26 | Aisin Seiki Co Ltd | 車輌の副操舵機構付ステアリング装置 |
JP2002316546A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-10-29 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両運動制御装置 |
JP2003137122A (ja) * | 2001-10-31 | 2003-05-14 | Toyota Motor Corp | 車輌用自動操舵装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010269639A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵制御装置、および操舵制御装置付き車両 |
JP2012040932A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
EP3480083A1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-05-08 | Danfoss Power Solutions Aps | Steering arrangement |
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