JP2008155723A - Steering device for vehicle - Google Patents
Steering device for vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008155723A JP2008155723A JP2006345220A JP2006345220A JP2008155723A JP 2008155723 A JP2008155723 A JP 2008155723A JP 2006345220 A JP2006345220 A JP 2006345220A JP 2006345220 A JP2006345220 A JP 2006345220A JP 2008155723 A JP2008155723 A JP 2008155723A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- reaction force
- angle
- turning
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、運転者によって操舵操作される操舵操作装置と、転舵輪を転舵する転舵装置とを機械的に切り離したステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置に関する。 The present invention relates to a steer-by-wire vehicle steering device in which a steering operation device that is steered by a driver and a steering device that steers steered wheels are mechanically separated.
従来から、ステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置はよく知られている。例えば、下記特許文献1には、操舵操作装置と転舵装置とを機械的に連結したステアリングシャフトに電磁クラッチを介装し、電磁クラッチの非連結時には、操舵操作装置の操舵操作に応じて、転舵装置内の転舵用モータを電気的に駆動制御して転舵輪を転舵するとともに、操舵操作装置内の操舵反力用モータを電気的に駆動制御して運転者の操舵操作に対する反力を発生させ、電磁クラッチの連結時には、操舵操作装置の操舵操作をステアリングシャフトを介して転舵装置に機械的に伝達するようにした車両の操舵装置が示されている。そして、この車両の操舵装置においては、車両の停止時において、転舵装置による転舵輪の転舵が機械的に不能とされるストロークエンドになると、電磁クラッチを連結状態に設定し、運転者による操舵操作をステアリングシャフトを介して抑制することにより、操舵反力用モータとして最大出力のあまり大きくない電動モータを利用できるようにしている。また、下記特許文献2には、前記ステアリングシャフトに代えてフレキシブルなケーブルを用い、操舵操作装置と転舵装置とを機械的に連結するための連結装置の配置の自由度を確保するようにしたステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置も示されている。
しかしながら、前記従来のストロークエンド時に電磁クラッチを連結状態にする方法では、車両の走行中には、サスペンション装置のセルフ・アライニング・トルクのために転舵輪が中立位置方向へ戻され、操舵操作装置における操舵操作に対する反力が変動するとともに、操舵操作のエンド位置が不安定になって好ましくない。また、操舵操作のエンド位置は、転舵装置によるストロークエンド位置という機械的に規定される位置に制限され、操舵操作のエンド位置及びストロークエンド位置の設定の自由度が小さい。 However, in the conventional method of connecting the electromagnetic clutch at the stroke end, the steered wheels are returned toward the neutral position due to the self-aligning torque of the suspension device while the vehicle is running, and the steering operation device The reaction force against the steering operation at the time fluctuates and the end position of the steering operation becomes unstable, which is not preferable. Further, the end position of the steering operation is limited to a mechanically defined position called a stroke end position by the steering device, and the degree of freedom in setting the end position and the stroke end position of the steering operation is small.
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、本発明の目的は、操舵操作のエンド位置が安定するとともに、操舵操作のエンド位置及び転舵輪の最大切れ角(ストロークエンド位置)を自由に設定できるようにした車両の操舵装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to cope with the above-described problems. An object of the present invention is to stabilize the end position of the steering operation and to determine the end position of the steering operation and the maximum turning angle (stroke end position) of the steered wheels. An object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can be freely set.
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、運転者によって操舵操作されるとともに、同操舵操作に対して反力を付与する操舵反力用モータを有する操舵操作装置と、転舵用モータを有し、同転舵用モータの回転によって転舵輪を転舵する転舵装置と、前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な連結状態と非連結状態とを選択的に切り換え可能な連結装置とを備えた車両の操舵装置において、前記連結装置を制御して、前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な連結状態と非連結状態とを切り換え制御する連結制御手段と、前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な非連結状態時に前記転舵用モータの回転を制御して転舵輪を転舵制御し、前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な連結状態時に前記転舵用モータの回転をロックして転舵輪の転舵を禁止する転舵制御手段とを設けたことにある。 In order to achieve the above object, a feature of the present invention is that a steering operation device having a steering reaction force motor that is steered by a driver and applies a reaction force to the steering operation, and a steering motor A steering device that steers the steered wheels by rotation of the steering motor, and a mechanical connection state and a non-connection state of the steering operation device and the steering device can be selectively switched. In a vehicle steering apparatus comprising a connection device, a connection control means for controlling the connection device to switch between a mechanical connection state and a non-connection state of the steering operation device and the steering device, and When the steering operation device and the steering device are mechanically disconnected, the turning of the steered wheels is controlled by controlling the rotation of the steering motor, and the steering operation device and the steering device are mechanically connected. Sometimes the rotation of the steering motor is locked In the provision and turning control means for inhibiting turning of the steered wheels.
この場合、前記操舵操作装置の操舵量を検出する操舵量検出手段をさらに設け、前記連結制御手段は、前記検出された操舵量が所定値以上であるとき、前記操舵操作装置と前記転舵装置とを機械的な連結状態に設定するようにするとよい。 In this case, steering amount detection means for detecting the steering amount of the steering operation device is further provided, and the connection control means is configured to detect the steering operation device and the steering device when the detected steering amount is equal to or greater than a predetermined value. Are set in a mechanically connected state.
上記のように構成した本発明の特徴においては、連結制御手段が操舵操作装置と転舵装置とを機械的に連結した状態では、転舵制御手段は転舵用モータの回転をロックして転舵輪の転舵を禁止する。この状態では、転舵輪は所定の転舵角に固定されるので、転舵装置から連結装置を介して操舵操作装置に付与される反力が安定し、車両走行中でも、操舵操作装置のエンド位置が安定する。また、操舵操作装置及び転舵装置によるエンド位置を、機械的に規定される位置に制限されることなく自由に設定できる。特に、連結制御手段は、操舵操作装置の操舵量が所定値以上であるとき、操舵操作装置と転舵装置とを機械的な連結状態に設定し、前記所定値を適当な値に設定すれば、操舵操作装置の操舵量に対応させて、操舵操作装置及び転舵装置によるエンド位置を自由に設定できる。さらに、操舵操作装置に最終的に付与される反力は、操舵反力用モータによる反力と、転舵装置から連結装置を介して操舵操作装置に付与される反力との合力であるので、運転者の操舵操作に対して付与される反力を、連結装置の連結状態への切り換え時にも連続的に変化させることができる。 In the feature of the present invention configured as described above, in a state where the connection control unit mechanically connects the steering operation device and the steering device, the steering control unit locks the rotation of the steering motor and switches the rotation. Steering wheel steering is prohibited. In this state, since the steered wheels are fixed at a predetermined steered angle, the reaction force applied from the steered device to the steering operating device via the connecting device is stable, and the end position of the steering operating device is maintained even while the vehicle is traveling. Is stable. Further, the end position by the steering operation device and the steering device can be freely set without being limited to a mechanically defined position. In particular, when the steering amount of the steering operation device is greater than or equal to a predetermined value, the connection control means sets the steering operation device and the steering device to a mechanically connected state and sets the predetermined value to an appropriate value. The end position by the steering operation device and the steering device can be freely set according to the steering amount of the steering operation device. Further, the reaction force finally applied to the steering operation device is a resultant force of the reaction force generated by the steering reaction force motor and the reaction force applied from the steering device to the steering operation device via the coupling device. The reaction force applied to the driver's steering operation can be continuously changed even when the connecting device is switched to the connected state.
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図1は、同実施形態に係る車両の操舵装置の全体概略図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall schematic diagram of the vehicle steering apparatus according to the embodiment.
この車両の操舵装置は、運転者によって操舵操作される操舵操作装置10と、転舵輪としての左右前輪FW1,FW2を前記運転者の操舵操作に応じて転舵する転舵装置20とを機械的に分離したステアバイワイヤ方式を採用している。操舵操作装置10は、運転者によって回動操作される操作部としての操舵ハンドル11を備えている。操舵ハンドル11は操舵入力軸12の上端に固定され、操舵入力軸12の下部には操舵反力用モータ13が組み付けられている。操舵反力用モータ13は、減速機構14を介して操舵入力軸12を軸線周りに回転駆動する。
This vehicle steering device mechanically includes a
転舵装置20は、車両の左右方向に延びて配置されたラックバー21を備えている。このラックバー21の両端部には、図示省略したタイロッド及びナックルアームを介して、左右前輪FW1,FW2が転舵可能に接続されている。左右前輪FW1,FW2は、ラックバー21の軸線方向の変位により左右に転舵される。ラックバー21の外周上には、図示しないハウジングに組み付けられた転舵用モータ22が設けられている。転舵用モータ22の回転は、ねじ送り機構23により減速されるとともにラックバー21の軸線方向の変位に変換される。また、転舵装置20は、軸線周りに回転可能な操舵出力軸24も有している。操舵出力軸24の下端にはピニオンギヤ25が固定されており、同ピニオンギヤ25はラックバー21に設けたラック歯21aに噛み合っている。操舵出力軸24は、ラックバー21の軸線方向の変位に連動して軸線周りに回転する。
The steered
操舵入力軸12と操舵出力軸24との間には、連結装置としてのフレキシブルなケーブル31が配置されている。ケーブル31は、操舵入力軸12と操舵出力軸24とを一体的に回転させるように連結するものである。このケーブル31の上端の固定部材31aと操舵入力軸12の下端との間には電磁クラッチ32が配置されている。この電磁クラッチ32も、連結装置を構成する。電磁クラッチ32は、通電状態にて非連結状態に設定されてケーブル31と操舵入力軸12とを動力伝達不能に切り離し、非通電状態にて連結状態に設定されてケーブル31と操舵入力軸12とを動力伝達可能に連結する。ケーブル31の下端は操舵出力軸24に接続されて、操舵出力軸24はケーブル31と一体回転する。なお、ケーブル31及び電磁クラッチ32は、後述するハンドルエンド制御時に利用されるが、本来的には、操舵操作装置10、転舵装置20又は後述する電気制御装置40に異常が発生した場合に、操舵入力軸12と操舵出力軸24とを機械的に連結して、操舵ハンドル11の操舵操作に機械的に連動した左右前輪FW1,FW2の転舵を確保するために設けられている。そして、本発明は、操舵操作装置10、転舵装置20又は電気制御装置40の異常処理とは無関係であるので、本明細書では前記異常については説明を省略し、ハンドルエンド制御時以外には、電磁クラッチ32は常に非連結状態にあるものとする。
A
次に、操舵反力用モータ13、転舵用モータ22及び電磁クラッチ32を制御する電気制御装置40について説明する。電気制御装置40は、操舵角センサ41、転舵角センサ42及び車速センサ43を備えている。操舵角センサ41は、操舵入力軸12に組み付けられて、操舵入力軸12の軸線周りの回転を計測することにより、操舵ハンドル11の中立位置からの回転角を検出してハンドル操舵角θhとして出力する。なお、ハンドル操舵角θhは、操舵ハンドル11の中立位置を「0」とし、右方向の操舵角を正の値で表し、左方向の操舵角を負の値で表す。転舵角センサ42は、ラックバー21に組み付けられて、ラックバー21の軸線方向の変位を測定することにより、左右前輪FW1,FW2の実転舵角δを検出して出力する。なお、実転舵角δは、左右前輪FW1,FW2の中立位置を「0」とし、左右前輪FW1,FW2の右方向の転舵角を正の値で表し、左右前輪FW1,FW2の左方向の転舵角を負の値で表す。車速センサ43は、車速Vを検出して出力する。
Next, the
また、電気制御装置40は、操舵反力用電子制御ユニット(以下、操舵反力用ECUという)44及び転舵用電子制御ユニット(以下、転舵用ECUという)45を備えている。操舵反力用ECU44には、操舵角センサ41及び車速センサ43が接続されている。転舵用ECU45には、操舵角センサ41、転舵角センサ42及び車速センサ43が接続されている。
The
これらのECU44,45は、それぞれCPU,ROM,RAMなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とする。操舵反力用ECU44は、図2の操舵反力制御プログラムを実行し、駆動回路46を介して操舵反力用モータ13を駆動制御する。転舵用ECU45は、図3の転舵制御プログラムを実行し、駆動回路47を介して電磁クラッチ32を通電及び非通電制御するとともに、駆動回路48を介して転舵用モータ22を駆動制御する。
These
次に、上記のように構成した実施形態の動作について説明する。図示しないイグニッションスイッチの投入により、操舵反力用ECU44及び転舵用ECU45は、操舵反力制御プログラム及び転舵制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。なお、イグニッションスイッチの投入時に、電磁クラッチ32は通電制御されて非連結状態に設定され、操舵操作装置10と転舵装置20との機械的な連結は解除される。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described. By turning on an ignition switch (not shown), the steering
操舵反力制御プログラムの実行は図2のステップS10にて開始され、操舵反力用ECU44は、ステップS11にて、操舵角センサ41からのハンドル操舵角θh及び車速センサ43からの車速Vを入力する。次に、操舵反力用ECU44は、ステップS12にて、操舵ハンドル11が切り込み操舵中か又は戻し操舵中かを判定する。切り込み操舵中とは、運転者が操舵ハンドル11を中立位置から左右に向けて操舵している状態をいう。戻し操舵中とは、運転者が操舵ハンドル11を中立位置に向けて操舵している状態をいう。前記ステップS12の具体的な処理においては、前記ステップS11の処理によって新たに入力したハンドル操舵角θhnewの絶対値|θhnew|と、前回のステップS11の処理によって入力したハンドル操舵角θholdの絶対値|θhold|とを比較し、|θhnew|≧|θhold|の関係が成立すれば切り込み操舵中と判定し、|θhnew|<|θhold|の関係が成立すれば、戻し操舵中と判定する。
The execution of the steering reaction force control program is started in step S10 of FIG. 2, and the steering
操舵ハンドル11の切り込み操舵中であれば、操舵反力用ECU44は、ステップS12にて「Yes」と判定し、ステップS13にてROM内に設けられている第1目標操舵反力テーブルを参照して、ハンドル操舵角θh及び車速Vに応じて変化する目標操舵反力Th*を計算する。この第1目標操舵反力テーブルは、図4Aに示すように、ハンドル操舵角θhの増加に従って増加するとともに、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が増加するに従ってその変化率が徐々に小さくなる目標操舵反力Th*を記憶している。また、この第1目標操舵反力テーブルには、複数の目標操舵反力Th*が複数の異なる車速Vにそれぞれ対応させて設けられており、車速Vが大きくなるに従って、目標操舵反力Th*の絶対値|Th*|も大きくなる。なお、この第1目標操舵反力テーブルを利用するのに代えて、ハンドル操舵角θh及び車速Vに応じて変化する目標操舵反力Th*を関数により予め定義しておき、同関数を利用して目標操舵反力Th*を計算するようにしてもよい。
If the steering handle 11 is being turned and steered, the steering
一方、操舵ハンドル11の戻し操舵中であれば、操舵反力用ECU44は、ステップS12にて「No」と判定し、ステップS14にてROM内に設けられている第2目標操舵反力テーブルを参照して、ハンドル操舵角θh及び車速Vに応じて変化する目標操舵反力Th*を計算する。この第2目標操舵反力テーブルは、図4Bに示すように、ハンドル操舵角θhの増加に従って増加するとともに、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が増加するに従って変化率が徐々に大きくなる目標操舵反力Th*を記憶している。また、この第2目標操舵反力テーブルには、複数の目標操舵反力Th*が複数の異なる車速Vにそれぞれ対応させて設けられており、車速Vが大きくなるに従って、目標操舵反力Th*の絶対値|Th*|も大きくなる。なお、この第2目標操舵反力テーブルを利用するのに代えて、ハンドル操舵角θh及び車速Vに応じて変化する目標操舵反力Th*を関数により予め定義しておき、同関数を利用して目標操舵反力Th*を計算するようにしてもよい。
On the other hand, if the steering handle 11 is being returned, the steering
前記ステップS13,S14の処理後、操舵反力用ECU44は、ステップS15にて、駆動回路46と協働して前記計算した目標操舵反力Th*に対応した駆動電流を操舵反力用モータ13に流して、ステップS16にてこの操舵反力制御プログラムの実行を一旦終了する。操舵反力用モータ13は、操舵入力軸12を目標操舵反力Th*に対応した回転トルクで駆動する。これにより、操舵ハンドル11の回動操作に対して、操舵反力用モータ13による目標操舵反力Th*が付与され、運転者は、適度な操舵反力を感じながら、操舵ハンドル11を回動操作できる。また、操舵ハンドル11の切り込み操舵中と戻し操舵中とで、第1及び第2目標操舵反力テーブルを使い分けるので、前記操舵反力にはヒステリシス特性が付加される。
After the processes of steps S13 and S14, the steering
転舵制御プログラムの実行は図3のステップS20にて開始され、転舵用ECU45は、ステップS21にて操舵角センサ41からのハンドル操舵角θh、転舵角センサ42からの実転舵角δ、及び車速センサ43からの車速Vをそれぞれ入力する。次に、ステップS22にて、ハンドルエンドフラグHEFが“0”であるかを判定する。ハンドルエンドフラグHEFは、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が左右前輪FW1,FW2の限界転舵角(すなわち最大転舵角)に対応したハンドルエンド舵角(後述する所定値θh1)に達して、後述するハンドルエンド制御中に“1”に設定されるもので、操舵ハンドル11の回動操作に連動して左右前輪FW1,FW2が転舵されている状態では“0”に設定されている。なお、初期には、ハンドルエンドフラグHEFは“0”に設定されている。
Execution of the steering control program is started in step S20 of FIG. 3, and the
最初に、ハンドルエンドフラグHEFが“0”に設定されている場合について説明する。この場合、転舵用ECU45は、ステップS22にて「Yes」と判定して、ステップS23にてハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が予め決められた正の大きな所定値θh1以上であるかを判定する。所定値θh1は、左右前輪FW1,FW2の限界転舵角に対応している。ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が所定値θh1未満であれば、転舵用ECU45は、ステップS23にて「No」と判定し、ステップS24以降の処理を実行する。ステップS24においては、ROM内に記憶されている目標転舵角テーブルを参照して、ハンドル操舵角θhに応じて変化する目標転舵角δ*を計算する。目標転舵角テーブルは、図5に示すように、ハンドル操舵角θhの増加に従って増加するとともに、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が増加するに従って変化率が大きくなる目標転舵角δ*を記憶している。なお、この目標転舵角テーブルを利用するのに代えて、ハンドル操舵角θhと目標転舵角δ*との関係を示す関数を予め用意しておき、同関数を利用して目標転舵角δ*を計算するようにしてもよい。
First, a case where the handle end flag HEF is set to “0” will be described. In this case, the steering
次に、転舵用ECU45は、ステップS25にて、ROM内に記憶されている車速係数テーブルを参照して、車速Vに応じて変化する車速係数Kvを計算する。車速係数テーブルは、図6に示すように、車速Vの小さな領域では「1」よりも大きく、車速Vの大きな領域では「1」よりも小さく、車速Vの増加に従って「1」を挟んで非線形に減少する車速係数Kvを記憶している。なお、この車速係数テーブルを利用するのに代えて、車速Vと車速係数Kvとの関係を示す関数を予め用意しておき、同関数を利用して車速係数Kvを計算するようにしてもよい。
Next, in step S25, the steering
これらの目標転舵角δ*及び車速係数Kvの計算後、転舵用ECU45は、ステップS26にて、下記式1の演算の実行により、目標転舵角δ*を車速係数Kvで補正して最終的な目標転舵角δ*を計算する。
δ*=Kv・δ* …式1
そして、ステップS27にて、実転舵角δが最終的な目標転舵角δ*に等しくなるように、両転舵角δ*,δの差δ*−δを用いて駆動回路48を介して転舵用モータ22の回転を制御する。これにより、転舵用モータ22は、回転駆動され、ねじ送り機構23を介してラックバー21を軸線方向に駆動して、左右前輪FW1,FW2を目標転舵角δ*に転舵する。
After calculating the target turning angle δ * and the vehicle speed coefficient Kv, the steering
δ * = Kv · δ *
In step S27, the difference δ * −δ between the turning angles δ * and δ is used via the
このような転舵制御により、図5に示すように、左右前輪FW1,FW2は、ハンドル操舵角θhの小さな範囲で同操舵角θhの変化に対して小さく転舵され、ハンドル操舵角θhの大きな範囲で同操舵角θhの変化に対して大きく転舵される。その結果、操舵ハンドル11の持ち替えなしで左右前輪FW1,FW2は大きな転舵角まで転舵される。また、図6に示すように、左右前輪FW1,FW2は、車速Vが小さいときにはハンドル操舵角θhに対して大きく転舵され、車速Vが大きくなるとハンドル操舵角θhに対して小さく転舵される。前記ステップS27の処理後、転舵用ECU45は、ステップS35にて転舵制御プログラムの実行を一旦終了する。
By such steering control, as shown in FIG. 5, the left and right front wheels FW1, FW2 are steered small with respect to the change in the steering angle θh within a small range of the steering angle θh, and the steering angle θh is large. It is steered greatly with respect to the change of the same steering angle θh in the range. As a result, the left and right front wheels FW1, FW2 are steered to a large steered angle without changing the
次に、操舵ハンドル11が大きく回動操作されて、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が所定値θh1以上になると、転舵用ECU45は、ステップS23にて「Yes」と判定して、ステップS28〜S30の処理を実行する。ステップS28においては、転舵用ECU45が、駆動回路48を制御して転舵用モータ22にロック電流を流して、同モータ22の回転をロック状態に制御する。すなわち、転舵用モータ22の回転位置を禁止して、現在位置に留める。この状態では、左右前輪FW1,FW2の転舵角は限界転舵角に維持される。ステップS29においては、転舵用ECU45が、駆動回路47を制御して電磁クラッチ32への通電を解除し、電磁クラッチ32を連結状態に設定する。ステップS30においては、転舵用ECU45がハンドルエンドフラグHEFを“1”に設定する。
Next, when the
この状態では、操舵ハンドル11は左右前輪FW1,FW2にケーブル31を介して機械的に連結される。したがって、運転者がさらに大きく操舵ハンドル11を回動操作しようとすると、操舵反力用モータ13による操舵反力に加え、左右前輪FW1,FW2からケーブル31を介した機械的反力が操舵ハンドル11に付与される。図7は、この状態を示したもので、運転者が操舵ハンドル11を回動操作してハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が所定値θh1に向かって増加し、さらに所定値θh1を超えると、操舵ハンドル11には、図示矢印a,bのように点X1を境に大きな反力が付与される。矢印aの状態は、第1目標操舵反力テーブル(図4A)によって規定される操舵反力である。なお、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が所定値θh1以上である状態では、第1目標操舵反力テーブルによって規定される目標操舵反力はほぼ一定である。
In this state, the steering handle 11 is mechanically coupled to the left and right front wheels FW1, FW2 via the
前述のように、ハンドルエンドフラグHEFが“1”に設定された結果、転舵用ECU45は、ステップS22にて「No」と判定して、ステップS31に進む。ステップS31においては、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が前記所定値θh1よりも若干小さな予め設定された正の所定値θh2未満であるかを判定する。ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が所定値θh2以上であれば、転舵用ECU45はステップS31にて「No」と判定して、ステップS35にてこの転舵制御プログラムの実行を一旦終了する。したがって、この状態では、転舵用モータ22がロック状態に保たれるとともに、電磁クラッチ32が連結状態に保たれるので、操舵反力用モータ13による操舵反力に加え、左右前輪FW1,FW2からケーブル31を介した機械的反力が操舵ハンドル11に付与され続ける。
As described above, as a result of setting the handle end flag HEF to “1”, the steering
一方、操舵ハンドル11が前記状態から戻し操舵されて、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が減少し始めると、操舵反力は図示矢印cで示すように減少する。そして、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が所定値θh2未満になると、転舵用ECU45はステップS31にて「Yes」と判定して、ステップS32〜S34の処理を実行する。ステップS32においては、転舵用ECU45が、駆動回路47を介して電磁クラッチ32に対する通電を開始し、電磁クラッチ32を非連結状態に設定する。ステップS33においては、転舵用ECU45が、駆動回路48を制御して転舵用モータ22にロック電流を流すことを停止して、同モータ22のロック状態を解除する。この状態では、ケーブル31を介した操舵操作装置10と転舵装置20との機械的連結が解除されて、操舵ハンドル11と左右前輪FW1,FW2とは独立して動作し得る状態となる。ステップS34においては、転舵用ECU45がハンドルエンドフラグHEFを“0”に戻す。
On the other hand, when the
前記ステップS34の処理後、転舵用ECU45は、前述したステップS24〜27の処理により、左右前輪FW1,FW2を、目標転舵角テーブル(図5)及び車速係数テーブル(図6)によって規定され、ハンドル操舵角θh及び車速Vに応じて変化する目標転舵角δ*に転舵する。そして、ハンドルエンドフラグHEFの“0”への復帰により、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が所定値θh1以上になるまで、転舵用ECU45は、前述したステップS21〜S27の処理を繰り返し実行する。したがって、操舵ハンドル11の戻し操舵によりハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が所定値θh2以上の状態から所定値θh2未満に変化すると、左右前輪FW1,FW2からケーブル31を介した操舵ハンドル11への機械的反力が解除され、操舵反力用モータ13による操舵反力のみが操舵ハンドル11に付与されるようなる。図7の矢印c,dのように点X2を境に小さな反力が付与される。
After the process of step S34, the steering
上記説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が所定値θh1以上になると、図3のステップS23,S28,S29の処理により、電磁クラッチ32が連結状態に設定されて操舵入力軸12と操舵出力軸24とが機械的に連結され、かつ転舵用モータ22がロック状態に設定されて左右前輪FW1,FW2の転舵が禁止される。したがって、この状態では、左右前輪FW1,FW2の転舵輪は限界転舵角に固定されるので、ラックバー21、操舵出力軸24、ケーブル31及び操舵入力軸12を介して操舵ハンドル11に付与される反力が安定し、車両走行中でも、操舵ハンドル11のエンド位置が安定する。また、この状態はハンドル操舵角θhの絶対値|θh|により規定されるので、前記所定値θh1を適当に設定すれば、操舵ハンドル11及び左右前輪FW1,FW2のエンド位置を、機械的に規定される位置に制限されることなく自由に設定できる。さらに、操舵ハンドル11に最終的に付与される反力は、操舵反力用モータ13による反力と、左右前輪FW1,FW2からラックバー21、操舵出力軸24、ケーブル31及び操舵入力軸12を介して操舵ハンドル11に付与される反力との合力であるので、運転者の操舵操作に対して付与される操舵反力を、電磁クラッチ32の連結状態への切り換え時にも連続的に変化させることができる。
As can be understood from the above description, according to the above-described embodiment, when the absolute value | θh | of the steering wheel steering angle θh becomes equal to or larger than the predetermined value θh1, the
さらに、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be employed within the scope of the present invention.
上記実施形態においては、図3のステップS23,S31の判定処理により、ハンドル操舵角θhを用いて、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が所定値θh1以上になったときハンドルエンド制御を行い、ハンドル操舵角θhの絶対値|θh|が所定値θh2未満になったときハンドルエンド制御を解除するようにした。しかし、ハンドル操舵角θhと実転舵角δは対応しているので、前記ステップS23,S31の判定処理において、ハンドル操舵角θhに代えて、転舵角センサ42によって検出された実転舵角δを用いるようにしてもよい。すなわち、ステップS23の判定処理により実転舵角δの絶対値|δ|が所定値δ1以上になったときハンドルエンド制御を行い、ステップS31の判定処理により実転舵角δの絶対値|δ|が所定値δ2未満になったときハンドルエンド制御を解除するようにしてもよい。したがって、ハンドルエンド制御の判定処理に利用される操舵操作装置10の操舵量に関しては、実転舵角δはハンドル操舵角θhと等価である。なお、所定値δ1は所定値θh1に対応した正の大きな転舵角を表す値であり、所定値δ2は所定値θh2に対応した前記所定値δ1よりも若干小さな正の大きな転舵角を表す値である。
In the above embodiment, the steering end control is performed when the absolute value | θh | of the steering angle θh is equal to or larger than the predetermined value θh1 by using the steering angle θh in the determination processing in steps S23 and S31 in FIG. The steering wheel end control is canceled when the absolute value | θh | of the steering wheel steering angle θh becomes less than a predetermined value θh2. However, since the steering wheel steering angle θh and the actual steering angle δ correspond to each other, the actual steering angle detected by the
また、上記実施形態では、操舵入力軸12と操舵出力軸24とを連結する連結装置としてフレキシブルなケーブル31を利用するようにした。しかし、ケーブル31の空間的な配置の自由度が問題にならない場合には、ケーブル31に代えて、シャフトを用いるようにしてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態においては、操舵ハンドル11として回動操作されるものを採用した。しかし、この操舵ハンドル11に代えて、例えばジョイスティックなどのように直線的な操作により左右前輪FW1,FW2を転舵させる操舵ハンドルを利用した車両の操舵装置にも本発明は適用される。
In the embodiment described above, the steering handle 11 that is rotated is adopted. However, the present invention is also applied to a vehicle steering apparatus that uses a steering handle that steers the left and right front wheels FW1 and FW2 by a linear operation such as a joystick instead of the
11…操舵ハンドル、12…操舵入力軸、13…操舵反力用モータ、21…ラックバー、22…転舵用モータ、24…操舵出力軸、31…ケーブル、32…電磁クラッチ、41…操舵角センサ、42…転舵角センサ、43…車速センサ、44…操舵反力用ECU、45…転舵用ECU
DESCRIPTION OF
Claims (2)
転舵用モータを有し、同転舵用モータの回転によって転舵輪を転舵する転舵装置と、
前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な連結状態と非連結状態とを選択的に切り換え可能な連結装置とを備えた車両の操舵装置において、
前記連結装置を制御して、前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な連結状態と非連結状態とを切り換え制御する連結制御手段と、
前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な非連結状態時に前記転舵用モータの回転を制御して転舵輪を転舵制御し、前記操舵操作装置と前記転舵装置の機械的な連結状態時に前記転舵用モータの回転をロックして転舵輪の転舵を禁止する転舵制御手段と
を設けたことを特徴とする車両の操舵装置。 A steering operation device having a steering reaction force motor that is steered by the driver and applies a reaction force to the steering operation;
A steering device that has a steering motor and steers the steered wheels by rotation of the steering motor;
In a vehicle steering apparatus comprising a coupling device capable of selectively switching between a mechanically connected state and a non-connected state of the steering operation device and the steering device,
Connection control means for controlling the connection device to control switching between a mechanical connection state and a non-connection state of the steering operation device and the steering device;
When the steering operation device and the steering device are not mechanically connected, the steering wheel is controlled by controlling the rotation of the steering motor, and the steering operation device and the steering device are mechanically connected. A vehicle steering apparatus comprising: a steering control unit that locks the rotation of the steering motor and prohibits the turning of the steered wheels in a state.
前記操舵操作装置の操舵量を検出する操舵量検出手段をさらに設け、
前記連結制御手段は、前記検出された操舵量が所定値以上であるとき、前記操舵操作装置と前記転舵装置とを機械的な連結状態に設定する車両の操舵装置。 In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
Further provided is a steering amount detection means for detecting a steering amount of the steering operation device,
The connection control means is a vehicle steering device that sets the steering operation device and the steering device to a mechanically connected state when the detected steering amount is equal to or greater than a predetermined value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006345220A JP2008155723A (en) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Steering device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006345220A JP2008155723A (en) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Steering device for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008155723A true JP2008155723A (en) | 2008-07-10 |
Family
ID=39657138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006345220A Pending JP2008155723A (en) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Steering device for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008155723A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010280312A (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle steering device and method |
JP2012017062A (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Toyota Motor Corp | Vehicle steering device |
WO2014038133A1 (en) * | 2012-09-04 | 2014-03-13 | 日産自動車株式会社 | Vehicle steering control device and vehicle steering control method |
WO2014054253A1 (en) * | 2012-10-03 | 2014-04-10 | 日産自動車株式会社 | Vehicle steering control device, and vehicle steering control method |
JP2018047784A (en) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 株式会社ジェイテクト | Steering control device |
-
2006
- 2006-12-22 JP JP2006345220A patent/JP2008155723A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010280312A (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicle steering device and method |
JP2012017062A (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Toyota Motor Corp | Vehicle steering device |
US8855863B2 (en) | 2010-07-09 | 2014-10-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle steering apparatus |
WO2014038133A1 (en) * | 2012-09-04 | 2014-03-13 | 日産自動車株式会社 | Vehicle steering control device and vehicle steering control method |
JPWO2014038133A1 (en) * | 2012-09-04 | 2016-08-08 | 日産自動車株式会社 | Vehicle steering control device and vehicle steering control method |
WO2014054253A1 (en) * | 2012-10-03 | 2014-04-10 | 日産自動車株式会社 | Vehicle steering control device, and vehicle steering control method |
JP5867612B2 (en) * | 2012-10-03 | 2016-02-24 | 日産自動車株式会社 | Vehicle steering control device and vehicle steering control method |
JPWO2014054253A1 (en) * | 2012-10-03 | 2016-08-25 | 日産自動車株式会社 | Vehicle steering control device and vehicle steering control method |
JP2018047784A (en) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 株式会社ジェイテクト | Steering control device |
US10759472B2 (en) | 2016-09-21 | 2020-09-01 | Jtekt Corporation | Steering controller |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7500537B2 (en) | Steering apparatus for vehicle | |
JP4839793B2 (en) | Vehicle steering control device | |
JP4617946B2 (en) | Vehicle steering system | |
KR102344546B1 (en) | Apparatus for controlling handle of vehicls | |
US20090157261A1 (en) | Vehicle steering apparatus | |
EP3279060A1 (en) | Vehicle steering system | |
JP2008155723A (en) | Steering device for vehicle | |
JP7404027B2 (en) | Steering control device | |
JP7307000B2 (en) | steering controller | |
JP6764561B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP6140091B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP4873159B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP4915509B2 (en) | Variable transmission ratio steering device | |
JP4222282B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP4802641B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP6521301B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP4474298B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP4594129B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP2005059645A (en) | Winker cancel device in steer-by-wire type steering device | |
JP7404004B2 (en) | Steering control device | |
JP2019130957A (en) | Steer-by-wire type steering device | |
JP4285369B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP2019069666A (en) | Control system for vehicles | |
JP2017226319A (en) | Vehicular steering device | |
JP2009166674A (en) | Electric power steering device |