JP2009143381A - Vehicular steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の操舵装置に関する。 The present invention relates to a vehicle steering apparatus.
従来から、車両の操舵を行う操舵装置において、電動パワーステアリング装置が配備されたものが知られている。電動パワーステアリング(EPS)装置は、車両の転舵輪を転舵させるために必要となる操舵ハンドルの操舵力を補助するための補助力を発生する電動アクチュエータと、この電動アクチュエータの駆動を制御するEPS制御装置とを備える。そして、車両の状態(車速など)に応じてEPS制御装置が電動アクチュエータの出力を適切に調整し、このように調整された出力が操舵装置の操舵力の伝達系統に付与されて、操舵ハンドルの操舵補助がなされる。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a steering apparatus that steers a vehicle, an electric power steering apparatus is known. An electric power steering (EPS) device is an electric actuator that generates an auxiliary force for assisting a steering force of a steering wheel that is necessary to steer a steered wheel of a vehicle, and an EPS that controls driving of the electric actuator. And a control device. Then, the EPS control device appropriately adjusts the output of the electric actuator according to the vehicle state (vehicle speed, etc.), and the output adjusted in this way is given to the steering force transmission system of the steering device, so that the steering handle Steering assistance is provided.
このような電動パワーステアリング装置において、例えば車両の状態を検出するセンサや、運転者が操舵ハンドルから入力する操舵力を検出するセンサなどが異常である場合、EPS制御装置は上記センサから正しい情報を入手することができなくなる。センサからの検出情報が不正確である場合は、EPS制御装置は電動アクチュエータから出力すべき補助力の大きさをどの程度とすべきかについて判断することができない。よって、斯かる場合にはフェールセーフの考えに従い電動アクチュエータによる操舵ハンドルの操舵補助が停止される。しかし、電動アクチュエータによる操舵ハンドルの操舵補助が突然停止されると、運転者は不意に操舵ハンドルの操作に重みを感じるため、操舵操作に不快感を持つ。 In such an electric power steering device, for example, when a sensor for detecting the state of the vehicle or a sensor for detecting a steering force input from the steering wheel by the driver is abnormal, the EPS control device outputs correct information from the sensor. It can no longer be obtained. If the detection information from the sensor is inaccurate, the EPS control device cannot determine the magnitude of the auxiliary force to be output from the electric actuator. Therefore, in such a case, the steering assist of the steering wheel by the electric actuator is stopped in accordance with the fail-safe concept. However, when the steering assist of the steering handle by the electric actuator is suddenly stopped, the driver unexpectedly feels a heavy weight on the operation of the steering handle, so that the steering operation is uncomfortable.
上記のような場合には、EPS制御装置は、センサなどの異常を検出したときに電動アクチュエータの出力を瞬時に停止するのではなく、徐々に小さくして所定の時間をかけて停止することにより、急に操舵ハンドルが重くなる症状を改善した制御方式を採用することができる。また、特許文献1には、異常検出時に電動アクチュエータの出力を徐々に小さくするとともに、複数の操舵状態を推定するための検出手段のうちの正常に作動している検出手段から検出情報を読み込み、読み込んだ検出情報を監視しながら電動モータによるアシストトルクの付勢を低下させる電動パワーステアリング制御装置が示されている。この電動パワーステアリング制御装置によれば、センサなどの故障検出時にアシストトルクを漸減するとともに、正常に作動している検出手段からの検出情報によって操舵ハンドルが切り返されたと判断した場合にはアシストトルクを0にすることにより、操舵ハンドルの切り返し時にアシストトルクが操舵抵抗となって余計に操舵ハンドルが重くなるという不具合を改善している。このためより良好な操舵フィーリングを確保することができるものとされている。
上記特許文献1に示された電動パワーステアリング制御装置であっても、電動モータの作動が完全に停止した後にはアシストトルク(補助力)が付与されることがない。このため運転者は、操舵ハンドルを回動操作するために大きな操舵力(例えば、操舵トルク)が必要となり、肉体的な負担を強いられる。したがって、何らかの異常が発生しアシストトルク(補助力)が付与されない状況でも、運転者が容易に操舵手段(操舵ハンドル)を回動操作できることが望まれている。
Even in the electric power steering control device disclosed in
この場合、操舵力が転舵輪(左右前輪)に伝達されるまでの伝達系統の途中に減速ギアなどからなる減速装置を取付けておき、電動アクチュエータによる補助力が付与されているときは減速装置による操舵ハンドルの回転を減速せず、電動アクチュエータによる補助力が付与されていないときに限って減速装置によって操舵ハンドルの回転を減速するようなことも考えられる。こうすることにより、電動アクチュエータによる補助力が付与されていない場合には、操舵ハンドルの回転が減速されることにより操舵力が増大する。よって、小さい操舵力で容易に運転者が操舵ハンドルを回動操作することができる。 In this case, a speed reduction device such as a reduction gear is attached in the middle of the transmission system until the steering force is transmitted to the steered wheels (left and right front wheels), and when the auxiliary force by the electric actuator is applied, the speed reduction device It is also conceivable that the rotation of the steering handle is decelerated by the reduction gear only when the steering handle rotation is not decelerated and the auxiliary force by the electric actuator is not applied. By doing so, when the auxiliary force by the electric actuator is not applied, the steering force is increased by decelerating the rotation of the steering wheel. Therefore, the driver can easily turn the steering handle with a small steering force.
しかし、上記の減速装置を有する操舵装置によれば、減速装置を操舵力の伝達系統に接続することにより操舵ハンドルの回転が減速されるため、転舵輪を所定の転舵角度まで転舵するために要する操舵量(例えば回転角度)が減速器を用いていない場合と比較して増加する。つまり、操舵ハンドルを回動操作する運転者の手数が増えるため、操作性が悪化するという問題が発生する。この問題は、電動パワーステアリング装置による操舵の補助がなされているかいないかにかかわらず起こり得る問題である。 However, according to the steering apparatus having the above-described reduction gear, since the rotation of the steering wheel is decelerated by connecting the reduction gear to the steering force transmission system, the steered wheels are steered to a predetermined turning angle. The steering amount (for example, the rotation angle) required for the increase increases compared to the case where the speed reducer is not used. That is, since the number of drivers who turn the steering wheel increases, there arises a problem that the operability deteriorates. This problem is a problem that can occur regardless of whether or not steering assistance is provided by the electric power steering apparatus.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、操舵ハンドルの回転速度が減速されて転舵輪に伝達されている場合においても操舵量の増加が抑制された車両の操舵装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle in which an increase in the steering amount is suppressed even when the rotational speed of the steering wheel is reduced and transmitted to the steered wheels. The object is to provide a steering device.
本発明の車両の操舵装置は、前輪転舵装置と、後輪転舵装置と、後輪転舵制御装置とを備える。前輪転舵装置は、操舵ハンドルに連結して操舵ハンドルと一体回転する第1軸と、第1軸に連結して第1軸の回転が伝達されることにより回転する第2軸とを有し、第2軸の回転量に応じて前輪を転舵する。後輪転舵装置は、後輪を転舵可能とする。後輪転舵制御装置は後輪転舵装置を制御することにより後輪を転舵制御する。また、上記前輪転舵装置は、第1軸の回転を減速して第2軸に伝達する減速装置を有する。 The vehicle steering device of the present invention includes a front wheel steering device, a rear wheel steering device, and a rear wheel steering control device. The front wheel steering device has a first shaft that is connected to the steering handle and rotates integrally with the steering handle, and a second shaft that is connected to the first shaft and rotates when the rotation of the first shaft is transmitted. The front wheels are steered according to the rotation amount of the second shaft. The rear wheel steering device enables the rear wheels to be steered. The rear wheel steering control device controls the rear wheels by controlling the rear wheel steering device. Further, the front wheel steering device has a reduction device that decelerates the rotation of the first shaft and transmits it to the second shaft.
また、上記第1軸および第2軸は、減速装置を介することなく第1軸の回転が第2軸に伝達されるように配置した通常配置と、減速装置を介して第1軸の回転が第2軸に伝達されるように配置した減速配置を取り得るように配置されている。また、上記後輪転舵制御装置は、第1軸および第2軸が通常配置であるときに、後輪の転舵角が前輪の転舵方向とは逆の転舵方向であって前輪の転舵角または操舵ハンドルの操舵角に応じて設定される転舵角である通常時後輪逆相転舵角となるように後輪転舵装置を制御して後輪を転舵制御する通常時後輪逆相制御モードと、第1軸および第2軸が減速配置であるときに、後輪の転舵角が前輪の転舵方向とは逆の転舵方向であって前輪の転舵角または操舵ハンドルの操舵角に応じて設定される転舵角であり、且つ操舵ハンドルの操舵角が同一である場合における通常時後輪逆相転舵角よりも大きい転舵角である減速時後輪逆相転舵角となるように後輪転舵装置を制御して後輪を転舵制御する減速時後輪逆相制御モードを有する。 In addition, the first axis and the second axis are arranged so that the rotation of the first axis is transmitted to the second axis without going through the speed reducer, and the rotation of the first axis through the speed reducer. It arrange | positions so that the deceleration arrangement | positioning arrange | positioned so that it may be transmitted to a 2nd axis | shaft can be taken. Further, the rear wheel steering control device is configured such that when the first axis and the second axis are in the normal arrangement, the steering angle of the rear wheel is a steering direction opposite to the steering direction of the front wheel, and the front wheel is turned. After normal time when the rear wheel steering device is controlled to control the rear wheel so that the steering angle of the rear wheel at the normal phase, which is the turning angle set according to the steering angle or the steering angle of the steering wheel, is controlled. When the wheel reverse phase control mode and the first axis and the second axis are in a decelerating arrangement, the rear wheel turning angle is a turning direction opposite to the front wheel turning direction, and the front wheel turning angle or The rear wheel at the time of deceleration that is a turning angle that is set according to the steering angle of the steering wheel and that is larger than the normal-phase rear-wheel reverse-phase steering angle when the steering angle of the steering wheel is the same. There is a rear-wheel reverse phase control mode during deceleration in which the rear-wheel steering device is controlled to control the rear wheels so that the reverse-phase steering angle is obtained.
本発明によれば、上記のように、第1軸と第2軸とが通常配置である場合と減速配置である場合とにより後輪転舵制御装置による後輪転舵装置の逆相制御モードが異なる。具体的には、通常配置である場合には、通常時後輪逆相制御モードにて後輪の転舵角が通常時後輪逆相転舵角となるように後輪が転舵制御されるのに対し、減速配置である場合には、減速時後輪逆相制御モードにて後輪の転舵角が減速時後輪逆相転舵角となるように後輪が転舵制御される。そして、減速時後輪逆相転舵角は、同一の操舵角である場合における通常時後輪逆相転舵角よりも大きい。例えば、操舵ハンドルの操舵角がθ1である場合において、通常時後輪逆相制御モードにて設定される後輪の転舵角をδrn*、減速時後輪逆相制御モードにて設定される後輪の転舵角をδra*とすると、δra*の絶対値|δra*|はδrn*の絶対値|δrn*|よりも大きい。 According to the present invention, as described above, the reverse phase control mode of the rear wheel steering device by the rear wheel steering control device differs depending on whether the first shaft and the second shaft are in the normal arrangement or in the deceleration arrangement. . Specifically, in the normal arrangement, the rear wheels are steered in the normal rear wheel reverse phase control mode so that the rear wheel steered angle becomes the normal rear wheel reverse phase steered angle. On the other hand, in the case of the deceleration arrangement, the rear wheels are steered so that the rear wheel turning angle becomes the rear wheel reverse phase turning angle during deceleration in the deceleration rear wheel reverse phase control mode. The The rear wheel reverse phase turning angle during deceleration is larger than the normal rear wheel reverse phase turning angle when the steering angle is the same. For example, when the steering angle of the steering wheel is θ1, the steering angle of the rear wheel set in the normal rear wheel reverse phase control mode is set to δrn * and the rear wheel reverse phase control mode in deceleration is set. When the turning angle of the rear wheel is δra *, the absolute value | δra * | of δra * is larger than the absolute value | δrn * | of δrn *.
ここで、減速配置である場合には、減速装置により操舵ハンドルおよび第1軸の回転が減速される。このため、減速配置である場合における操舵ハンドルの操舵量(例えば操舵角)に対する前輪の転舵量(転舵角)は、通常配置である場合における同じ操舵ハンドルの操舵量(操舵角)に対する前輪の転舵量(転舵角)よりも小さくなる。具体的には、操舵ハンドルの操舵角がθ1である場合において、通常配置であるときの前輪の転舵角をδfn、減速配置であるときの前輪の転舵角をδfaとすると、δfaの絶対値|δfa|はδfnの絶対値|δfn|よりも小さくなる。よって、前輪のみに依存して車両が旋回する場合において、操舵ハンドルの操舵角を同一とした場合には、減速配置の場合の車両の回転半径が通常配置の場合の車両の回転半径よりも大きくなる。このため減速配置の場合に通常配置の場合と同様に車両を旋回させるためには、通常配置の場合よりも操舵ハンドルの操舵量を多く(操舵角を大きく)しなければならない。しかし、本発明においては、減速配置である場合に後輪の制御モードが減速時後輪逆相制御モードとなって、通常配置である場合と比較して後輪の逆相転舵角が大きくされる。このため後輪の大きな逆相転舵により車両の旋回操作が十分に補助される。よって、操舵ハンドルの操舵量(手数)の増加を抑制することができる。 Here, in the case of the deceleration arrangement, the rotation of the steering handle and the first shaft is decelerated by the reduction gear. Therefore, the front wheel turning amount (steering angle) with respect to the steering amount (for example, steering angle) of the steering wheel in the deceleration arrangement is equal to the front wheel with respect to the steering amount (steering angle) of the same steering handle in the normal arrangement. The steering amount (steering angle) becomes smaller. Specifically, when the steering angle of the steering wheel is θ1, if the turning angle of the front wheels in the normal arrangement is δfn and the turning angle of the front wheels in the deceleration arrangement is δfa, the absolute value of δfa The value | δfa | is smaller than the absolute value | δfn | of δfn. Therefore, when the vehicle turns only depending on the front wheels, if the steering angle of the steering wheel is the same, the turning radius of the vehicle in the deceleration arrangement is larger than the turning radius of the vehicle in the normal arrangement. Become. Therefore, in order to turn the vehicle in the case of the deceleration arrangement as in the case of the normal arrangement, it is necessary to increase the steering amount of the steering wheel (increase the steering angle) than in the case of the normal arrangement. However, in the present invention, the rear wheel control mode in the deceleration arrangement is the rear wheel reverse phase control mode during deceleration, and the reverse phase turning angle of the rear wheel is larger than in the normal arrangement. Is done. For this reason, the turning operation of the vehicle is sufficiently assisted by the large reverse phase steering of the rear wheels. Therefore, an increase in the steering amount (number of hands) of the steering wheel can be suppressed.
すなわち、本発明は、減速配置である場合における前輪転舵量の減少分を、後輪の逆相転舵量を増加することにより補い、操舵ハンドルの操舵量を増加せずとも所望の旋回を行うことを実現するものである。これにより、減速配置時であっても操舵量の増加が抑制された車両の操舵装置とすることができる。 That is, the present invention compensates for the decrease in the front wheel turning amount in the case of the deceleration arrangement by increasing the reverse phase turning amount of the rear wheel, and makes a desired turn without increasing the steering amount of the steering wheel. It is what you do. Thereby, it can be set as the steering apparatus of the vehicle by which the increase in the steering amount was suppressed even at the time of deceleration arrangement | positioning.
上記発明において、「逆相制御」とは、車速が所定の車速以下である場合に後輪を前輪の転舵方向とは逆の方向(逆相)に転舵させる制御である。この制御を行うことにより車両旋回時における回転半径が小さくされる。 In the above invention, “reverse phase control” is control for turning the rear wheels in a direction (reverse phase) opposite to the turning direction of the front wheels when the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined vehicle speed. By performing this control, the turning radius when turning the vehicle is reduced.
上記減速装置は、入力された回転を減速して出力するとともにトルクを増加して出力するものであるのがよい。このような減速装置としては、例えば遊星歯車式の減速機構や、ウォームギア式の減速機構が挙げられる。このうち遊星歯車式の減速機構を用いることにより、減速機構をコンパクトに構成することができる。 It is preferable that the speed reducer decelerates and outputs the input rotation and outputs the torque while increasing the torque. Examples of such a reduction gear include a planetary gear type reduction mechanism and a worm gear type reduction mechanism. Of these, the planetary gear type reduction mechanism can be used to make the reduction mechanism compact.
また、上記前輪転舵装置は、上記第2軸に接続されて、操舵ハンドルの操舵を補助するための補助力を発生する補助力付与手段を備え、上記後輪転舵制御装置は、通常配置であって且つ補助力付与手段が補助力によって操舵ハンドルの操舵を補助している通常状態であるときに通常時後輪逆相制御モードにより後輪転舵装置を制御し、減速配置であって且つ補助力付与手段が補助力により操舵ハンドルの操舵を補助していないアシスト停止状態であるときに減速時後輪逆相制御モードにより後輪転舵装置を制御するものであるのがよい。これによれば、アシスト停止状態であるときに減速時後輪逆相制御モードにて後輪転舵制御が行われるので、補助力付与手段による操舵補助(アシスト)の停止によって増加する操舵負荷が、減速装置の作動によって第1軸の回転トルクが増大されて第2軸に伝達されることにより補われる。加えて、減速装置の作動によって第1軸の回転が減速されて第2軸に伝達されることによる前輪転舵量の減少が、減速時後輪逆相転舵制御モードによる後輪の大きな逆相転舵により補われる。したがって、アシスト停止時であっても、運転者が操舵ハンドルに入力する操舵トルクの増加を抑え、且つ、操舵ハンドルを回動操作するときの操舵量(手数)の増加をも抑えることができる。このため操作性が良好な操舵装置を提供することができる。 The front wheel steering device includes an auxiliary force applying unit that is connected to the second shaft and generates an auxiliary force for assisting steering of the steering wheel. The rear wheel steering control device has a normal arrangement. And when the assisting force applying means is in a normal state assisting the steering of the steering wheel by the assisting force, the rear wheel steering device is controlled in the normal rear wheel reverse phase control mode, and the vehicle is decelerated and assisted. When the force applying means is in an assist stop state in which steering of the steering wheel is not assisted by an assist force, the rear wheel steering device may be controlled by the rear wheel reverse phase control mode during deceleration. According to this, since the rear-wheel steering control is performed in the rear-wheel reverse phase control mode during deceleration when the assist is stopped, the steering load that increases due to the stop of the steering assist (assist) by the assist force applying means is increased. The rotation torque of the first shaft is increased by the operation of the reduction gear and is transmitted to the second shaft to compensate. In addition, the reduction of the front wheel turning amount due to the rotation of the first shaft being decelerated and transmitted to the second shaft by the operation of the speed reducer is a large reverse of the rear wheels in the rear wheel reverse phase turning control mode during deceleration. Compensated by phase turning. Therefore, even when the assist is stopped, an increase in the steering torque input by the driver to the steering wheel can be suppressed, and an increase in the steering amount (number of operations) when the steering wheel is turned can also be suppressed. For this reason, it is possible to provide a steering apparatus with good operability.
この場合、上記後輪転舵制御装置は、上記減速時後輪逆相制御モードにて後輪転舵装置を制御する場合において、操舵ハンドルの操舵角が同一である場合に上記通常時後輪逆相制御モードにて後輪転舵装置を制御したときの車両の回転半径と上記減速時後輪逆相制御モードにて後輪転舵装置を制御したときの車両の回転半径とが等しくなるように、後輪転舵装置を制御するのがよい。これによれば、通常状態である場合とアシスト停止状態である場合とで車両の回転半径が同じとなるので、運転者はアシスト停止状態であっても通常状態と同じように車両を操舵操作することができる。 In this case, when the rear wheel steering control device controls the rear wheel steering device in the deceleration rear wheel reverse phase control mode and the steering angle of the steering wheel is the same, the normal rear wheel reverse phase control is performed. The rear radius of the vehicle when the rear wheel steering device is controlled in the control mode and the rear radius of the vehicle when the rear wheel steering device is controlled in the reverse wheel reverse phase control mode during deceleration are equal to each other. It is good to control the wheel steering device. According to this, since the turning radius of the vehicle is the same in the normal state and in the assist stop state, the driver steers the vehicle as in the normal state even in the assist stop state. be able to.
以下、本発明の実施形態に係る車両の操舵装置について、図面を用いて詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る車両の操舵装置の構成を概略的に示している。 Hereinafter, a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the configuration of a vehicle steering apparatus according to this embodiment.
この車両の操舵装置は、前輪転舵装置1と後輪転舵装置8とを備える。前輪転舵装置1は、操舵ハンドル10、ステアリングコラム20、EPSユニット23、インターミディエイトシャフト30、ピニオンシャフト40、ラックバー50を備えて構成され、運転者が操舵ハンドル10に入力する操舵力を左右前輪FW1,FW2に伝達することによって、左右前輪FW1,FW2を転舵させるための装置である。操舵ハンドル10はステアリングコラム20に組み付けられており、ステアリングコラム20はEPSユニット23、インターミディエイトシャフト30およびピニオンシャフト40を介してラックバー50に連結されている。ラックバー50は図示を省略したタイロッドなどを介して左右前輪FW1,FW2に接続されている。
The vehicle steering device includes a front
図3は、ステアリングコラム20をその軸線方向(コラム軸方向)に沿って切断した側面断面図である。図3に示されるように、ステアリングコラム20は、ステアリングメインシャフト21と、このステアリングメインシャフト21を内部に収容し且つ回動操作可能に支持するコラムチューブ22を備える。
FIG. 3 is a side cross-sectional view of the
ステアリングメインシャフト21は、図3に示されるように、本発明の第1軸であるアッパーシャフト211と、本発明の第2軸であるロアーシャフト212を備えている。アッパーシャフト211は中空状に形成されており、図示右端側(車両後方端側)にて操舵ハンドル10に一体回転可能に連結されている。アッパーシャフト211の図示左端側(車両前方端側)の外周には、軸方向に沿って所定の長さに亘って雄スプライン歯211aが形成されている。また、ロアーシャフト212も中空状に形成されている。このロアーシャフト212の内周には、軸方向に沿って所定の長さに亘って雌スプライン歯212aが形成されている。アッパーシャフト211の左方側の部分はロアーシャフト212の右方側からロアーシャフト212の内周側に挿通している。このときロアーシャフト212に形成された雌スプライン歯212aはアッパーシャフト211に形成された雄スプライン歯211aと噛み合い可能である。したがって、両スプライン歯211a,212aが噛み合っているときには、両シャフト211,212が軸方向相対移動可能となるとともに、ロアーシャフト212はアッパーシャフト211の回転が伝達されることにより回転可能に連結された状態となる。
As shown in FIG. 3, the steering
コラムチューブ22は、ステアリングメインシャフト21を回転自在に支持するための支持部材としての機能を有しており、アッパーチューブ221とロアーチューブ222の2つのチューブ状部材を備えて構成されている。図3に示されるように、アッパーチューブ221およびロアーチューブ222は共に中空円筒状に形成されている。また、ロアーチューブ222の右方側の部分がアッパーチューブ221の左方側からアッパーチューブ221の内部に挿入され、軸方向に重複した領域を有するように両チューブ221,222が同軸配置している。図4は、両チューブ221,222の重複領域付近を示す拡大断面図である。
The
アッパーチューブ221は、図3に示されるように、右端部(車両後方端部)の内周に一体的に設けられているベアリングBrを介してアッパーシャフト211を回転可能且つ一体的に軸方向へ移動可能(すなわち軸方向相対移動不能)に支持している。このアッパーチューブ221には、図3および図4に示されるように、その左方端側の図示上部に内周側から外周側にかけて貫通した貫通孔221aが形成されているとともに、その図示左方側の下部に軸方向に沿って長孔221bが形成されている。貫通孔221aには、後述するソレノイド27のソレノイドピン272が挿通可能とされ、長孔221bには、後述するロック機構25の偏芯カム253が挿通される。
As shown in FIG. 3, the
ロアーチューブ222は上述のようにその右方側の部分がアッパーチューブ221の左方側に挿入されていて、アッパーチューブ221がガイド部材などを介して軸方向に摺動可能となるようにアッパーチューブ221を支持している。また、ロアーチューブ222のアッパーチューブ221内に挿入されている部分の上部には、図3および図4に示されるように軸方向に所定の距離に亘って溝222aが形成されている。この溝222aは、後述するソレノイドピン272のコラム軸方向(ステアリングメインシャフト21およびコラムチューブ22の軸方向)への移動範囲を規定する。
As described above, the
図3に示されるように、ロアーチューブ222の左端部(車両前方端部)にはEPSユニット23が配設されている。このEPSユニット23は、ハウジング231を有する。ロアーチューブ222はこのハウジング231に固定されている。これによりステアリングコラム20がEPSユニット23に連結される。EPSユニット23は、操舵ハンドル10の操舵を補助するための補助力としてのアシストトルクTaを発生させる装置であり、発生したアシストトルクTaにより左右前輪FW1,FW2の転舵時における操舵ハンドル10の操舵を補助する。
As shown in FIG. 3, the
図2は、ステアリングコラム20が車体に取付けられている状態を示す側面概略図である。図2に示されるように、ステアリングコラム20のコラムチューブ22は、インストルメントパネルリインフォースメントIRに設けられるステアリングサポート部材SSに車両前方側が下方に位置するように傾斜した姿勢で取付けられる。これにより、ステアリングコラム20の全体が、車体側の部材であるステアリングサポート部材SSに支持される。
FIG. 2 is a schematic side view showing a state in which the
また、EPSユニット23のハウジング231は、支持ピン231aを介してステアリングサポート部材SSの車両前方下部に設けたアームARに回動可能に支持されている。したがって、EPSユニット23およびこのEPSユニット23に連結したステアリングコラム20は、支持ピン231aを中心に上下方向に回動可能(支持ピン231aの軸芯(チルト中心)を中心としてチルト可能)に車体側の部材(ステアリングサポート部材SS)に支持されていることになる。
Further, the
EPSユニット23は、ロアーチューブ222に連結した前述のハウジング231と、ハウジング231に組み付けられたEPS用電動モータ232とを備えている。ハウジング231内には、図3に示されるように、ロアーシャフト212に連結した入力シャフト233と、インターミディエイトシャフト30に連結した出力シャフト234と、入力シャフト233と出力シャフト234に連結したトーションバー235と、EPS用電動モータ232の回転速度を減速して出力シャフト234に伝達する減速器236と、トーションバー235のねじれ量を検出してこのねじれ量から運転者が操舵ハンドル10から入力する操舵トルクTを算出する操舵トルクセンサ62が収容されている。なお、ハウジング231内に収容された入力シャフト233にロアーシャフト212が連結されることにより、ロアーシャフト212はロアーチューブ222に対して軸方向変位不能とされる。
The
図2に示されるように、インターミディエイトシャフト30は、上端部にてアッパーユニバーサルジョイントUJを介してEPSユニット23(出力シャフト234)に連結している。また、その下端部にてロアーユニバーサルジョイントLJを介してピニオンシャフト40に連結している。このインターミディエイトシャフト30は、車両衝突時にステアリングコラム20および操舵ハンドル10が運転者側に押し出されてくることを防止するために、軸方向に収縮可能とされている。
As shown in FIG. 2, the
ピニオンシャフト40は、図1に示されるようにラックバー50に連結している。具体的には、ピニオンシャフト40の端部にピニオンギア41が一体的に設けられており、このピニオンギア41がラックバー50に形成されたラックギア51に噛み合うことによりピニオンシャフト40とラックバー50が連結している。したがって、このラックアンドピニオン方式の噛み合いにより、ピニオンシャフト40の回転力がラックバー50の軸方向移動力に変換される。よって、ラックバー50は、ピニオンシャフト40からの回転力が伝達されると軸方向に変位する。
The
本実施形態における前輪転舵装置1は上記のようにアッパーシャフト211およびロアーシャフト212がステアリングメインシャフト21を構成し、ロアーシャフト212がEPSユニット23、インターミディエイトシャフト30、ピニオンシャフト40、ラックバー50に機械的に連結されている。このため、本実施形態の前輪転舵装置1によれば、ロアーシャフト212が回転すると、その回転量に応じた分だけラックバー50が軸方向変位することにより左右前輪FW1,FW2が転舵される。
In the front
図2および図3に示されるように、アッパーチューブ221の左方側(車両前方側)の下部外周には可動ブラケット24が一体的に固着している。この可動ブラケット24は、ロック機構25を介して、ステアリングサポート部材SSの車両後方下部に設けられた固定ブラケット26に組み付けられている。ロック機構25は公知のものであり、図2〜図4に示すように固定ブラケット26に設けたチルト長孔(チルト中心を中心とする円弧状の長孔)26a(図2参照)と可動ブラケット24に設けたコラム軸方向に延びるテレスコ長孔24a(図3および図4参照)を貫通して車両の左右方向に延びるロック用シャフト251と、このロック用シャフト251の一方端部に螺着した図示省略のナットと、ロック用シャフト251の他方端部に一体回転可能に組み付けた操作レバー252と、ロック用シャフト251上であって固定ブラケット26と操作レバー252との間の部分に組み付けられた図示省略のロックカムユニットと、ロック用シャフト251の軸方向中間部外周に一体回転可能に組み付けられた偏芯カム253等を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
操作レバー252は、ロック用シャフト251の軸回りにこのロック用シャフト251と一体的に回転可能である。また、図示省略のロックカムユニットは、操作レバー252の図2における反時計回り方向への回転によって固定ブラケット26と可動ブラケット24との間の摩擦係合力を高くし、操作レバー252の図2における時計回り方向への回転によって固定ブラケット26と可動ブラケット24との間の摩擦係合力を低くするように構成されている。偏芯カム253は、図3および図4に示されるようにアッパーチューブ221に形成された長孔221bを挿通しており、操作レバー252の図2における反時計回り方向への回転に伴うロック用シャフト251の図3および図4における反時計回り方向への回転によってロアーチューブ222の下部外周に係合してロアーチューブ222を上方に持ち上げる。これによりロアーチューブ222はその上方部分にてアッパーチューブ221に当接し、アッパーチューブ221にロアーチューブ222が押し付けられる。一方、操作レバー252の図2における時計回り方向への回転に伴うロック用シャフト251の図3および図4における時計回り方向への回転によって偏芯カム253がロアーチューブ222の下部外周から離脱する。これによりアッパーチューブ221とロアーチューブ222との間に発生していた押し付け力が弱められる。
The
このため、運転者が操作レバー252を所定のロック位置まで図2において反時計回り方向へ回すことによって、上記摩擦係合力および上記押し付け力が強められて、ステアリングコラム20が固定ブラケット26に固定される。この固定によりステアリングコラム20がロック状態とされる。ロック状態では、ステアリングコラム20のチルト動作(操舵ハンドル10の上下方向位置を調整するために行われる動作であって、支持ピン231aの軸芯(チルト中心)を中心とするステアリングコラム20の傾動動作)およびテレスコピック動作(操舵ハンドル10の前後方向位置を調整するために行われる動作であって、アッパーシャフト211およびアッパーチューブ221のロアーシャフト212およびロアーチューブ222に対するコラム軸方向への移動動作)が規制される。
Therefore, when the driver turns the
また、運転者が操作レバー252を所定のアンロック位置まで図2において時計回り方向へ回すことによって、上記摩擦係合力および上記押し付け力が弱められて、ステアリングコラム20の固定ブラケット26への固定が解除され、ステアリングコラム20がアンロック状態とされる。このアンロック状態では、ステアリングコラム20はチルト動作およびテレスコピック動作を行うことができる。なお、ロック機構25がアンロック状態にあるときには、固定ブラケット26と偏芯カム253との間に介挿したスプリング(図示省略)がステアリングコラム20の下方移動を弾撥的に規制する。
Further, when the driver turns the
図3および図4に示されるように、アッパーチューブ221の左端側の上方には、ソレノイド27が配置している。図5は、図3のA−A断面図であり、ソレノイドピン272がアッパーチューブ221に取付けられている状態を示す図である。これらの図に示されるように、ソレノイド27は、アッパーチューブ221の図3および図4における左端側上面部にブラケットを介して組み付けられているソレノイド本体271と、このソレノイド本体271内に進退可能に組み付けられているソレノイドピン272を備えている。ソレノイド本体271はスプリング(図示省略)を有しており、このスプリングによりソレノイドピン272がソレノイド本体271から突出する方向(図3における下方向)に付勢される。また、ソレノイド本体271はコイル(図示省略)を備えている。このコイルは、通電されることにより、ソレノイドピン272がソレノイド本体271内に退避する方向(図3における上方側)に作用する吸引力を発生する。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
ソレノイドピン272は、ソレノイド本体271のコイルが通電されていないときは、スプリングによる付勢力によってアッパーチューブ221に形成された貫通孔221aを挿通し、その一部(図3における下端部)がロアーチューブ222に形成されている溝222a内に進入した状態とされる。したがって、この状態でステアリングコラム20のテレスコピック動作が行われる場合、テレスコピック調整ストローク(テレスコピック動作においてアッパーシャフト211およびアッパーチューブ221が軸方向移動することができる長さ)はソレノイドピン272が溝222a内でコラム軸方向に移動することができる範囲内、すなわち範囲L(図3参照)内に規制される。この範囲L内においては、アッパーシャフト211の雄スプライン歯211aが常にロアーシャフト212の雌スプライン歯212aと噛み合うように、両シャフト211,212の軸方向位置が設計されている。
When the coil of the
また、ソレノイド本体271のコイルが通電されてソレノイドピン272が溝222aから退避した状態であるときには、テレスコピック調整ストロークは上記範囲L内に限定されない。この場合においては、テレスコピック調整ストロークは、ロック用シャフト251がテレスコ長孔24aの軸方向両端に係合することにより規制される。つまり、ソレノイドピン272が溝222aから退避した状態にある場合において、操舵ハンドル10を車室側から押し込む方向(図3の左方向)にテレスコピック動作が行われる場合には、アッパーシャフト211および可動ブラケット24がロアーシャフト212およびロアーチューブ222に対して図3の左方に移動するが、この移動はロック用シャフト251がテレスコ長孔24aの図示右端に係合することにより規制される。一方、操舵ハンドル10を車室側へ引き出す方向(図3の右方向)にテレスコピック動作が行われる場合には、アッパーシャフト211および可動ブラケット24がロアーシャフト212およびロアーチューブ222に対して図3の右方に移動するが、この移動はロック用シャフト251がテレスコ長孔24aの図示左端に係合することにより規制される。すなわち、この場合におけるテレスコピック調整ストロークはロック用シャフト251がテレスコ長孔24aをコラム軸方向に移動することができる範囲内、すなわち範囲L1(図3参照)内に規制される。ここで、テレスコピック調整ストローク範囲がL1である場合におけるテレスコピック動作範囲は、上記ストローク範囲がLである場合におけるテレスコピック動作範囲を含み、且つ、ストローク範囲がLである場合におけるテレスコピック動作範囲よりも大きい範囲とされる。特に、範囲がL1である場合のテレスコピック動作範囲は、操舵ハンドル10を車室側に引き込む方向にテレスコピック動作が行われるときに、範囲がLである場合のテレスコピック動作範囲よりも大きくなるように設定されるのがよい。もっとも、操舵ハンドル10を車室側から押し込む方向にテレスコピック動作が行われるときに、範囲がLである場合のテレスコピック動作範囲よりも大きくなるように設定してもよい。
Further, when the coil of the
次に、ソレノイド27の作動およびEPSユニット23の作動を制御する電気制御装置について説明する。この電気制御装置は、図1に示されるように、車速センサ61、操舵トルクセンサ62、操舵角センサ63、前輪転舵角センサ64、加速度センサ65、モータ回転角センサ66を備えている。車速センサ61は、車両の車速Vを検出して出力する。操舵トルクセンサ62は、上述のようにEPSユニット23のハウジング231内に組み付けられていて、操舵ハンドル10を介して入力される操舵トルクTを検出して出力する。
Next, an electric control device that controls the operation of the
操舵角センサ63は、ステアリングメインシャフト21(より具体的には、アッパーシャフト211)に組み付けられていて、操舵ハンドル10の回転角を検出し、操舵角θとして出力する。ここで、操舵角センサ63は、操舵ハンドル10が中立位置から右回り(時計回り)方向に操舵されたときに正の角度として操舵角θを検出し、左回り(反時計回り)方向に操舵されたときに負の角度として操舵角θを検出する。前輪転舵角センサ64は、ラックバー50に組付けられており、ラックバー50の軸方向への変位量を検出し、検出した変位量に対応する左右前輪FW1,FW2の転舵角である前輪転舵角δfを出力する。ここで、前輪転舵角センサ64は、ラックバー50が車両の直進走行時の位置である中立位置から右方向に変位したときに(すなわち前輪が中立状態から右回りに転舵したとき)に正の角度として前輪転舵角δfを検出し、中立位置から左方向に変位したときに(すなわち前輪が中立状態から左回りに転舵したとき)に負の角度として前輪転舵角δfを検出する。加速度センサ65は、例えば、車両の重心位置に組み付けられていて、車両に発生した左右方向の加速度Gを検出して出力する。モータ回転角センサ66は、例えばEPS用電動モータ232のモータハウジング内に組み付けられていて、モータ回転軸の回転角を検出してモータ回転角θmとして出力する。
The
また、電気制御装置はEPS用電子制御ユニット(以下、EPS用ECU)70を備えており、上記した各種センサはこのEPS用ECU70に接続されている。EPS用ECU70は、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ものであり、入力される各センサの検出値を用いてソレノイド本体271およびEPS用電動モータ232の作動を制御する。このため、EPS用ECU70の出力側には、ソレノイド本体271を駆動制御するためのソレノイド駆動回路67と、EPS用電動モータ232を駆動制御するためのEPS駆動回路68が接続されている。
The electric control device includes an EPS electronic control unit (hereinafter referred to as an EPS ECU) 70, and the various sensors described above are connected to the
また、電気制御装置は、警報装置71を備えている。この警報装置71はEPSユニット23の作動が停止してアシストトルクTaによる操舵補助が行われていない状態(アシスト停止状態)であることを運転者に報知する機能を有している。警報装置71はEPS用ECU70に電気的に接続されており、運転者によって視認可能な位置(例えばメータクラスタ内など)に組み付けられた表示部711と、音声を出力する音声出力部712とを備えている。表示部711は、例えば、ランプや表示パネルなどから構成される。音声出力部712は、例えば、スピーカなどから構成される。
In addition, the electric control device includes an
また、本実施形態の前輪転舵装置1は、図3および図4に示されるように、アッパーシャフト211の回転を減速してロアーシャフト212に伝達する減速装置28を有している。この減速装置28は遊星歯車式の減速機構を採用しており、プラネタリギア281と、アッパーシャフト211に設けた雄スプライン歯211a(以下、これをサンギア211aと呼ぶこともある)と、ロアーシャフト212に設けたキャリア212bと、ロアーチューブ222に設けたリングギア222bを備え、サンギア211aが入力要素、キャリア212bが出力要素、リングギア222bが反力要素とされる。図6は、図3のB−B断面図であり、減速装置28を示す図である。
Further, the front
図3および図4に示されるように、キャリア212bはロアーシャフト212に形成されている。ロアーシャフト212は雌スプライン歯212aが形成されている部分の右側から先端部分までの外径が拡径しており、この拡径した円筒状の部分がキャリア212bとされる。キャリア212bには、図6に示されるように、内周から外周にかけて径方向に貫通した複数(例えば、3個)の孔部212cが形成されている。複数の孔部212cはキャリア212bの軸方向の略中間位置にて同じ軸方向位置に形成されている。この複数の孔部212c内にプラネタリギア281がそれぞれ配置している。プラネタリギア281はその周面に外歯を有する円柱状の平歯車である。プラネタリギア281は、アッパーシャフト211の軸方向位置によってはサンギア211aと噛み合い可能となるように、その軸方向をコラム軸方向と平行にして上記孔部212c内に配置している。プラネタリギア281は本実施形態においては複数個(例えば3個)設けられている。プラネタリギア281には、その軸芯に沿ってピン282が回転可能に取付けられている。このピン282は孔部212c内でコラム軸方向に延び、両端がキャリア212bに回転可能に支持されている。プラネタリギア281はこのピン282を介してキャリア212bに支持されている。なお、キャリア212bは、ロアーシャフト212に一体的に形成されていなくてもよく、別体として形成され、ロアーシャフト212と同軸回転可能に連結されているものでもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
リングギア222bは、ロアーチューブ222の先端側(図3および図4において右端側)の内周に、プラネタリギア281と噛み合い可能となるように平歯車状に形成されている。ロアーチューブ222とロアーシャフト212は、リングギア222bが形成されている部分とキャリア212bに形成された孔部212cとが対面するように軸方向位置が決められている。そして、孔部212cに配置したプラネタリギア281はリングギア222bに常時噛合するように配置している。
The
アパーシャフト211とロアーシャフト212の軸方向における位置関係が図3および図4に示される状態である場合は、プラネタリギア281は、そのコラム軸方向位置がサンギア211aの形成部位に一致していないので、サンギア211aと噛合していない。よって、サンギア211a(雄スプライン歯211a)は、プラネタリギア281を有する減速装置28に機械的に連結せず、ロアーシャフト212に形成された雌スプライン歯212aに直接噛合する。このため、アッパーシャフト211の回転は、サンギア211aと雌スプライン歯212aとの噛み合いにより減速装置28を介することなく直接ロアーシャフト212に伝達される。このような状態(サンギア211aと雌スプライン歯212aが噛み合っている状態)におけるアッパーシャフト211とロアーシャフト212の配置が通常配置である。
When the positional relationship between the
アッパーシャフト211が図3および図4に示される位置から右方に移動すると、サンギア211aと雌スプライン歯212aとの噛み合いが解け、サンギア211aはプラネタリギア281に噛み合う。このような状態を図7および図8に示す。なお、このときは、ソレノイドピン272がソレノイド本体271内に退避してテレスコピック調整ストローク範囲がL1(図3参照)とされる。この場合、アッパーシャフト211の回転は、サンギア211aとプラネタリギア281とが噛み合うことにより減速装置28を介してロアーシャフト212に伝達される。図7および図8に示された状態(サンギア211aとプラネタリギア281が噛み合っている状態)におけるアッパーシャフト211とロアーシャフト212の配置が減速配置である。したがって、本実施形態の操舵装置においては、アッパーシャフト211とロアーシャフト212は、両シャフト211,212の軸方向相対移動により上記通常配置と上記減速配置を取り得るように配置されていることになる。
When the
後輪転舵装置8は、図1に示されるように、ARS(Active Rear Steer)用電動モータ81と、後輪転舵軸82と、ボールネジ機構83を備え、ARS用電動モータ81の駆動により左右後輪RW1,RW2を転舵する装置である。後輪転舵軸82は、その両端が図示省略したタイロッドおよびナックルアームを介して左右後輪RW1,RW2に転舵可能に接続された軸状部材であり、軸線方向への変位により左右後輪RW1,RW2を転舵する。ARS用電動モータ81は後輪転舵軸82の外周上に組み付けられている。ボールネジ機構83も後輪転舵軸の外周回りに組み付けられている。
As shown in FIG. 1, the rear
また、本実施形態における操舵装置は、後輪転舵装置8を制御する後輪転舵制御装置9を備える。この後輪転舵制御装置9は、ARS用電動モータ81を制御するARS用電気制御ユニット(以下、ARS用ECUと称する)91と、ARS用電動モータ81を駆動するARS駆動回路92を備えている。ARS用ECU91には、後輪転舵角センサ93、車速センサ61、操舵角センサ63、前輪転舵角センサ64、ヨーレートセンサ(図示省略)などが接続されている。後輪転舵角センサ93は、ARS用電動モータ81に組み込まれた回転角センサによって構成され、ARS用電動モータ81の回転角を検出することによって左右後輪RW1,RW2の転舵角δrを検出する。ここで、後輪転舵角センサ93は、車両の直進走行時における後輪の転舵位置(中立位置)から後輪が右回りに転舵したときの転舵角を正の転舵角として後輪転舵角δrを検出し、左回りに転舵したときの転舵角を負の転舵角として後輪転舵角δrを検出する。車速センサ61は上述したように車速Vを検出する。ヨーレートセンサは、車体重心回りのヨーレートを検出する。
Further, the steering device in the present embodiment includes a rear wheel
ARS用ECU91は、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もので、所定の後輪転舵プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行することにより、前記各センサの検出信号に応じてARS駆動回路92を介してARS用電動モータ81を駆動制御する。ARS用電動モータ81が作動すると、その回転がボールネジ機構83により減速されるとともに回転運動が直線運動に変換される。そして変換された直線運動が後輪転舵軸82に伝達され、後輪転舵軸82に接続した左右後輪RW1,RW2が転舵される。このようにして後輪転舵制御装置9は後輪転舵装置8を制御する。
The
上記構成の操舵装置において、EPS用ECU70は、EPSユニット23がEPS用電動モータ232の作動によりアシストトルクTaを発生させることができる状態である通常状態にあるときには、運転者による操舵ハンドル10の回動操作(操舵操作)に対して適切なアシストトルクTaを付与するために図示しない所定のプログラムを実行する。これにより、EPS用電動モータ232の出力がアシストトルクTaとして出力シャフト234に伝達され、このアシストトルクTaが操舵ハンドル10の回動操作を補助する。
In the steering apparatus having the above-described configuration, the
具体的に説明すると、EPS用ECU70は、車速センサ61によって検出された車速Vを入力するとともに、操舵トルクセンサ62によって検出された操舵トルクTを入力する。そして、入力した車速Vと操舵トルクTとに基づいて、予め設定されているアシストトルクTaを決定する。ここで、アシストトルクTaは、その大きさが、例えば、検出車速Vが小さくなる(低速になる)に伴って大きくなり、検出車速Vが大きくなる(高速になる)に伴って小さくなるように設定されている。
More specifically, the
そして、EPS用ECU70は、アシストトルクTaを決定すると、この決定したアシストトルクTaに対応してEPS用電動モータ232を駆動させるための駆動電流を決定し、EPS駆動回路68を駆動制御して決定した駆動電流をEPS用電動モータ232に供給する。これにより、EPS用電動モータ232は供給された駆動電流によって回転駆動する。EPS用電動モータ232の回転トルクは減速器236を介して出力シャフト234に伝達される。こうして伝達された回転トルクがアシストトルクTaとして操舵ハンドル10の回動操作を補助する。これにより運転者が入力する操舵トルクTを減少させることができる。
When the
また、アシストトルクTaが操舵ハンドル10の回動操作を補助している上記通常状態においては、EPS用ECU70はソレノイド27に電力を供給しない。このため、ソレノイドピン272はスプリングの付勢力によりソレノイド本体271からコラムチューブ22に向けて突出する。これにより、ソレノイドピン272の先端がアッパーチューブ221に形成された貫通孔221aを介してロアーチューブ222に形成された溝222aに進入し、テレスコピック調整ストローク範囲が範囲Lに規制される。
Further, in the normal state where the assist torque Ta assists the turning operation of the
一方、ARS用ECU91は、図12に示すARS逆相制御プログラムを実行することにより左右後輪RW1,RW2の逆相制御を行う。ここで、逆相制御とは、車速が所定の車速以下である場合に左右後輪RW1,RW2を左右前輪FW1,FW2の転舵方向とは逆の方向(逆相)に転舵させる制御であり、これにより車両旋回時における回転半径が小さくされる。なお、ARS用ECU91は、このような逆相制御の他にも様々な制御プログラムを実行することにより左右後輪RW1,RW2の転舵を制御することもできる。
On the other hand, the
ARS逆相制御プログラムは図12のステップS50(以下、単にS50と称する。他のステップも同様である。)にて開始され、次のS52にて車速VがV0未満であるか否かを判定する。この判定は、車速センサ61の検出車速がV0未満であるか否かにより判定できる。S52の判定結果がNoである場合はS64に進んでこのプログラムの実行を終了する。すなわち車速が所定車速以上である場合は後輪RW1,RW2の逆相制御を行わない。S52の判定結果がYesである場合はS54に進む。
The ARS reverse phase control program is started in step S50 of FIG. 12 (hereinafter, simply referred to as S50. Other steps are also the same), and it is determined in next S52 whether or not the vehicle speed V is less than V0. To do. This determination can be made based on whether or not the vehicle speed detected by the
S54においては、ARS用ECU91は、左右後輪RW1,RW2の目標転舵角δrn*を算出する。この目標転舵角δrn*は、左右前輪FW1,FW2の転舵角δfの転舵方向とは逆方向(すなわち、左右前輪FW1,FW2が車両の直進方向に対して右方向に転舵した状態にあっては左方向、左右前輪FW1,FW2が車両の直進方向に対して左方向に転舵した状態にあっては右方向)の角度とされる。目標転舵角δrn*は、前輪転舵角センサ64により検出された左右前輪FW1,FW2の転舵角δfまたは操舵ハンドル10の操舵角θに応じて、あるいはこれらに加えてさらにその他の車両状態を表す量(たとえばヨーレートなど)を加味して適宜最適に設定することができる。この目標転舵角δrn*は本発明における通常時後輪逆相転舵角である。
In S54, the
S54にて目標転舵角δrn*を決定した後は、ARS用ECU91はS56に進み、異常フラグIFLGが”0”であるか否かを判定する。この異常フラグIFLGとは、EPSユニット23や電気制御装置が異常であるか否かを示すフラグであって、EPSユニット23や電気制御装置が正常であってEPSユニット23が発生するアシストトルクTaにより操舵補助がなされている場合、すなわち通常状態である場合は”0”に設定され、異常であってアシストトルクTaによる操舵補助がなされていない場合は”1”に設定される。いま、EPSユニット23が通常状態であるとすると、この判定結果はYesになるので、この場合はS58に進む。S58では、ARS用ECU91は、左右後輪RW1,RW2の検出転舵角δrに基づき、左右後輪RW1,RW2が目標転舵角δrn*となるようにARS用電動モータ81を駆動制御する。これにより左右後輪RW1,RW2が目標転舵角δrn*とされる。その後、S64に進み、このプログラムの実行を終了する。このような逆相制御により、左右後輪RW1,RW2が左右前輪FW1,FW2の転舵方向とは逆の方向に転舵制御され、車両の回転半径が小さくされる。
After the target turning angle δrn * is determined in S54, the
ここで、上記通常状態においては、上述したようにEPS用ECU70はソレノイド27のコイルに通電しないのでテレスコピック調整ストローク範囲は範囲Lとされる。テレスコピック調整ストローク範囲が範囲Lとされているときは、アッパーシャフト211とロアーシャフト212は通常配置とされており、アッパーシャフト211に形成した雄スプライン歯211aがロアーシャフト212に形成した雌スプライン歯212aに噛み合っいる。このように、本実施形態の操舵装置においては、アッパーシャフト211とロアーシャフト212の配置関係が通常配置であり、且つEPSユニット23が通常状態であるときには、ARS用ECU91は図12のARS逆相制御プログラムにおいてS52,S54,S56,S58のステップを実行して左右後輪RW1,RW2の目標転舵角をδrn*とする。このようにして目標転舵角をδrn*とする逆相制御モードが通常時後輪逆相制御モードである。この通常時後輪逆相制御モードにおいては、EPSユニット23により操舵ハンドル10の操舵が補助され、且つ操舵ハンドル10およびアッパーシャフト211の回転は減速装置28を介さずに(つまり減速比が1のまま)ロアーシャフト212に伝達され、さらにEPSユニット23、インターミディエイトシャフト30,ピニオンシャフト40、ラックバー50を介して左右前輪FW1,FW2に伝達される。
Here, in the normal state, the
ところで、EPS用ECU70は、EPSユニット23およびそれを制御する電気制御装置に異常が発生した場合、例えば各センサやEPS用電動モータ232に異常が発生した場合には、フェールセーフの考えに従いEPS用電動モータ232の駆動を停止させてアシストトルクTaによる操舵補助を停止し、EPSユニット23の作動状態を上記通常状態からアシスト停止状態に移行させる。通常状態からアシスト停止状態に移行した場合には、運転者はアシストトルクTaによる操舵補助を受けることができなくなるため大きな操舵トルクTによって操舵ハンドル10を回動操作しなければならなくなる。このため、EPS用ECU70は、EPSユニット23および電気制御装置(各種センサ)が異常であるか否かを見極め、異常である場合にはEPSユニット23の作動状態をアシスト停止状態とするとともに、アシスト停止状態であっても操舵トルクTを軽減して運転者が容易に操舵ハンドル10を回動操作できるように、操舵ハンドル10の回転を減速装置28により減速して左右前輪FW1,FW2に伝達するための異常処理を所定の短時間ごとに繰り返し行っている。
By the way, when an abnormality occurs in the
この異常処理は、EPS用ECU70が図11のフローチャートに示される異常処理プログラムを実行することにより行われる。このプログラムは図11のステップS10にて開始され、次のS12にてまず異常フラグIFLGをデフォルト値である”0”に設定する。次いで、S14に進み、EPSユニット23に異常があるか否かを判定する。この判定は、例えばEPS用ECU70に接続した各センサの作動状態に異常が発生しているか、またはEPS用電動モータ232が故障しているか、などの要因に基づき決定される。例えば、車速Vと加速度Gとを比較することにより、両値の相関性に基づいて車速センサ61が正常に作動しているか否かを判定する。また、操舵トルクT、操舵角θ、前輪転舵角δf、加速度Gおよびモータ回転角θmを互いに比較することにより、これらの値の相関性に基づいて、操舵トルクセンサ62、操舵角センサ63、前輪転舵角センサ64、加速度センサ65およびモータ回転角センサ66が正常に作動しているか否かを判定する。その他、これらのセンサが通常取り得る範囲を逸脱した検出値を示しているか、さらに、EPS駆動回路68により指定した電流によりEPS用電動モータ232が作動していないか、などに基づいて異常を判定することもできる。S14の判定がNoである場合、すなわちEPSユニット23に異常がないと判定した場合はS30に進んでこのプログラムの実行を終了する。S14の判定がNoである場合はEPSユニット23あるいは電気制御装置が正常であるということなので、EPSユニット23の作動状態は通常状態に維持され、EPSユニット23はアシストトルクTaによる操舵補助を続行する。
This abnormality processing is performed by the
S14の判定がYesである場合、すなわちEPSユニット23あるいは電気制御装置に異常があると判定した場合には、S16に進む。S16では、EPS用ECU70は、EPS用電動モータ232の駆動を停止させて、EPSユニット23の作動状態を通常状態からアシスト停止状態に移行させる。すなわちEPS用ECU70は、EPS駆動回路68を制御して、EPS用電動モータ232への電力供給を遮断する。これにより、EPS用電動モータ232の駆動が停止し、アシストトルクTaが発生しなくなる。その後EPS用ECU70はS18に進む。なお、このようにEPS用電動モータ232への電力供給を遮断した状態においては、EPS用電動モータ232は、ステアリングメインシャフト21の回転すなわち運転者による操舵ハンドル10の回動操作に伴って自由に回転(連れ回り)するようになる。
If the determination in S14 is Yes, that is, if it is determined that there is an abnormality in the
S18においては、EPS用ECU70は車両停止報知処理を行って運転者にEPSユニット23によるアシストの停止を報知するとともに車両を停止するように促す。具体的には、EPS用ECU70は、表示部711を作動させて、例えば警告灯を点灯させ、また表示パネル内にアシスト停止状態に移行した旨のメッセージを表示させる。また、EPS用ECU70は、音声出力部712を作動させて、例えば、警報音をスピーカから出力させ、またアシスト停止状態に移行した旨のメッセージを音声によってスピーカから出力させる。さらに、EPS用ECU70は、警報装置71の表示部711および音声出力部712を用いて、運転者に一端車両を安全に停止させるように促す。そして、EPS用ECU70は、車両の安全な停止を促すと、次のS20に進む。
In S18, the
S20においては、EPS用ECU70は、車両が停止しているか否か、すなわち車速センサ61が検出する車速Vが0であるか否かを判定する。判定結果がYes、すなわち車速Vが0であれば、次のS22に進む。一方、判定結果がNo、すなわち車速Vが0でなければS18に戻って車両を停止させるように運転者に報知する。
In S20, the
車両停止後、EPS用ECU70はS22において、ソレノイド駆動回路67を駆動制御してソレノイド27に電力を供給し、ソレノイドピン272をロアーチューブ222の溝222aから退避させる。これにより、アッパーチューブ221はロアーチューブ222に対し、溝222aにより規制されるストロークの範囲を越えて軸方向移動することができるようになる。すなわちテレスコピック調整ストロークの範囲が、溝222aにて規制される範囲Lから、テレスコ長孔24aにて規制される範囲L1となる。
After the vehicle stops, the
EPS用ECU70は、ソレノイドピン272を退避させた後にS24に進み、警報装置71の表示部711および音声出力部712を用いて、運転者に対して操舵ハンドル10を車室側に引き出すように促す(操舵ハンドル引き出し報知)。すなわち、EPS用ECU70は、表示部711を作動させて、例えば、表示パネル内に操舵ハンドル10の引き出しを促すメッセージを表示させたり、音声出力部712を作動させてスピーカから操舵ハンドル10の引き出しを促すメッセージを出力させたりする。そして、これらの報知に基づいて、運転者が操作レバー252を操作してステアリングコラム20をアンロック状態とし、操舵ハンドル10を車室側に引き出すと、ステアリングメインシャフト21が伸張して(具体的には、ロアーシャフト212に対してアッパーシャフト211が車両後方側に軸方向移動して)、操舵ハンドル10に連結されたアッパーシャフト211のサンギア(雄スプライン歯)211aがアッパーシャフト211の軸方向であって車両後方側に変位する。
The
EPS用ECU70は、S24における操舵ハンドル引き出し報知処理を行った後はS26に進み、操舵ハンドル10が車室側に最大に引き出されたか否か、すなわちテレスコピック動作が最大のストローク(ストロークエンド)までおこなわれたか否かを判定する。ここで、ソレノイドピン272が退避しているときのテレスコピック調整ストローク範囲はテレスコ長孔24aのコラム軸方向長さで表される範囲L1となっている。したがって、この判定は、ロック用シャフト251がテレスコ長孔24aの図3および図4における左端に係合したか否かを検出することにより行うことができる。この検出は、例えばテレスコ長孔24aの図3および図4において左端付近に近接センサなどを配置しておき、この近接センサによってロック用シャフト251が検知されるか否かにより行うことができる。S26の判定結果がNoである場合にはS24に戻って再度操舵ハンドル10を引き出すように運転者に報知する。S26の判定結果がYesである場合はS28に進む。
The
ここで、S26の判定がYesであるということは、テレスコピック動作により操舵ハンドル10が車室側に最大に引き出されたということである。図7は、操舵ハンドル10が車室側に最大に引き出された場合(ロック用シャフト251がテレスコ長孔24aの図3における左端に係合している場合)におけるステアリングコラム20の側面断面図、図8は図7におけるアパーチューブ221とロアーチューブ222との重複部分付近の拡大断面図、図9は図7におけるA−A断面図、図10は図7におけるB−B断面図である。これらの図からわかるように、操舵ハンドル10が車室側に最大に引き出された場合には、アッパーシャフト211のサンギア(雄スプライン歯)211aとロアーシャフト212の雌スプライン歯212aとの噛み合いが解かれ、サンギア211aがロアーシャフト212の先端側に配置しているプラネタリギア281に噛み合うようになる。すなわち、テレスコピック動作によるステアリングメインシャフト21の伸長に伴い、サンギア211aは、雌スプライン歯212aとの噛み合い状態からプラネタリギア281との噛み合い状態へと移行し、アッパーシャフト211とロアーシャフト212の配置状態は通常配置から減速配置へと移行する。
Here, the determination of S26 being “Yes” means that the steering handle 10 has been pulled out to the vehicle compartment side by the telescopic operation. FIG. 7 is a side cross-sectional view of the
なお、本実施形態においては、上記のように操舵ハンドル10が車室側に最大に引き出されたときにサンギア211aとプラネタリギア281とが噛み合うように(すなわち減速配置となるように)、サンギア211aとプラネタリギア281との配置関係が決められている。しかし、操舵ハンドル10を最大に引き出さなくとも所定量の引き出しにより、あるいは操舵ハンドル10を車室から押し込むことにより、両ギア211a,281が噛み合うように両ギア211a,281の配置関係を決定してもよい。ただし、本実施形態のようにテレスコピック調整ストロークのストロークエンドにて両ギア211a,281の噛み合いを成立させるようにすることにより、運転者が両ギア211a,281を噛み合わせるために操舵ハンドル10の引き出し量あるいは押し込み量を調整する手間が省けるので、運転者がアッパーシャフト211とロアーシャフト212の配置状態を通常配置から減速配置に移行させるための操作が簡単になる。
In the present embodiment, as described above, the
アッパーシャフト211とロアーシャフト212の配置状態が減速配置である場合、操舵ハンドル10の回動操作に伴うアッパーシャフト211の回転がサンギア211aからプラネタリギア281に伝達される。またプラネタリギア281はリングギア222bとも噛み合っているが、リングギア222bは固定されているため回転しない。このためサンギア211aから回転力を伝達されたプラネタリギア281は、サンギア211aの周りを公転しながら自転する。プラネタリギア281はピン282を介してキャリア212bおよびキャリア212bを形成しているロアーシャフト212に連結されているため、ロアーシャフト212はプラネタリギア281の公転に連動してその軸周りに回転する。このとき、サンギア211aの歯数をNsとし、リングギア222bの歯数をNrとすると、ロアーシャフト212の回転速度に対するアッパーシャフト211の回転速度の比である減速比αは、(Ns+Nr)/Nsにより表わされる。この減速比αは1よりも大きいため、アッパーシャフト211の回転は減速装置28により減速されてロアーシャフト212に伝達されることになる。
When the arrangement state of the
アッパーシャフト211とロアーシャフト212の配置状態が減速配置とされた後、EPS用ECU70は、S28にて異常フラグIFLGを”1”に設定する。その後S30に進んでこのプログラムの実行を終了する。なお、一旦異常フラグIFLGが”1”となった場合には、異常が治癒するまでこのプログラムの実行を停止することができる。
After the arrangement state of the
このように、本実施形態の操舵装置によれば、上記異常処理プログラムの実行によりEPS用ECU70がEPSユニット23や電気制御装置の異常を見極め、異常である場合は運転者による操舵ハンドル10の引き出しによりアッパーシャフト211とロアーシャフト212との配置が減速配置とされる。これにより操舵ハンドル10の操舵操作に伴うアッパーシャフト211の回転が減速されるとともに、回転トルクが増大する。この回転トルクの増大により、アシスト停止状態であっても運転者は比較的容易に左右前輪FW1,FW2を転舵させることができる。
As described above, according to the steering device of the present embodiment, the
また、アシスト停止状態である場合は、上記異常処理におけるS28にて異常フラグIFLGが”1”に設定される。このためARS用ECU91が図12に示されるARS逆相制御プログラムを実行する際に、EPSユニット23が通常状態である場合の制御モード(通常時後輪逆相制御モード)とは異なる制御モードを採る。具体的には、EPSユニット23がアシスト停止状態である場合において、ARS用ECU91は図12に示されるARS逆相制御プログラムのS52にて車速VがV0未満であるかを判定し、V0未満である場合は次のS54にて後輪目標転舵角δrn*を算出する。この目標転舵角δrn*は、EPSユニット23が通常状態である場合に算出する目標転舵角δrn*と同じ値である。その後、S56に進み、異常フラグIFLGが0であるかを判定する。アシスト停止状態である場合はIFLGが”1”であるので、この判定結果はNoとなる。S56の判定結果がNoである場合はS60に進む。
If the assist stop state is set, the abnormality flag IFLG is set to “1” in S28 in the abnormality process. For this reason, when the
S60においては、ARS用ECU91は、EPSユニット23がアシスト停止状態である場合における左右後輪RW1,RW2の目標転舵角δra*を算出する。この目標転舵角δra*は、左右前輪FW1,FW2の転舵角δfまたは操舵ハンドル10の操舵角θに応じて設定され、且つその絶対値が同一の操舵角θにおいて通常時後輪逆相制御モードにて設定される目標転舵角δrn*の絶対値よりも大きい値とされる。その後ARS用ECU91はS62に進み、左右後輪RW1,RW2の検出転舵角δrに基づき、左右後輪RW1,RW2が目標転舵角δra*となるようにARS用電動モータ81を駆動制御する。これにより左右後輪RW1,RW2が目標転舵角δra*とされる。その後、S64に進み、このプログラムの実行を終了する。このような逆相制御により、左右後輪RW1,RW2が左右前輪FW1,FW2の転舵方向とは逆の方向に転舵制御され、車両の回転半径が小さくされる。
In S60, the
このように、アッパーシャフト211とロアーシャフト212の配置関係が減速配置であり、且つEPSユニット23がアシスト停止状態であるときには、ARS用ECU91は図11のARS逆相制御プログラムにおいてS52,S54,S56,S60,S62のステップを実行して左右後輪RW1,RW2の目標転舵角をδra*とする。この目標転舵角δra*は、本発明における減速時後輪転舵角に相当する。また、このように目標転舵角をδra*とする逆相制御モードが減速時後輪逆相制御モードである。減速時後輪逆相制御モードにおいては、EPSユニット23による操舵ハンドル10の操舵の補助が停止され、且つ操舵ハンドル10およびアッパーシャフト211の回転は減速装置28を介することにより減速して(すなわち回転トルクが増大して)ロアーシャフト212に伝達され、さらにEPSユニット23、インターミディエイトシャフト30,ピニオンシャフト40、ラックバー50を介して左右前輪FW1,FW2に伝達される。
As described above, when the arrangement relationship between the
ここで、後輪の逆相制御が通常時後輪逆相制御モードである場合における左右前後輪の転舵状態と、後輪の逆相制御が減速時後輪逆相制御モードである場合における左右前後輪の転舵状態を、図13に基づいて比較する。図13に示されるように、後輪の逆相制御モードが通常時逆相制御モードである場合において、運転者が操舵ハンドル10を所定の操舵角θ1に操舵したときに左右前輪FW1,FW2の転舵角がδfnとなり、そのときに算出される左右後輪RW1,RW2の目標転舵角がδrn*であるとする。(図13(a)参照)。また、後輪の逆相制御モードが減速時逆相制御モードである場合において、運転者が操舵ハンドル10を上記所定の操舵角θ1に操舵したときに左右前輪FW1,FW2の転舵角がδfaとなり、そのときに算出される左右後輪RW1,RW2の目標転舵角がδra*であるとする。δfaは、操舵ハンドル10の回転が減速装置28により減速して左右前輪FW1,FW2に伝達されることにより、δfnよりも小さい角度となる。また、δra*は、その絶対値|δra*|がδrn*の絶対値|δrn*|よりも大きい値となるように設定される。すなわち、減速時後輪逆相制御モードにおける操舵ハンドル10の操舵角に対する左右後輪RW1,RW2の目標転舵角δra*は、通常時後輪逆相制御モードにおける操舵ハンドル10の同一の操舵角に対する左右後輪RW1,RW2の目標転舵角δrn*よりも大きくなるように設定される。
Here, when the rear wheel reverse phase control is in the normal rear wheel reverse phase control mode, the steering state of the left and right front and rear wheels, and when the rear wheel reverse phase control is in the deceleration rear wheel reverse phase control mode The steered state of the left and right front and rear wheels is compared based on FIG. As shown in FIG. 13, when the reverse-phase control mode of the rear wheels is the normal-phase reverse-phase control mode, when the driver steers the
後輪の逆相制御モードが減速時逆相制御モードである場合においては上述のようにアッパーシャフト211とロアーシャフト212の配置が減速配置となる。この場合には操舵ハンドル10およびアッパーシャフト211の回転が減速装置28により減速されるため、左右前輪FW1,FW2の転舵量が少なくなる。一方、後輪の逆相制御モードが通常時逆相制御モードである場合においてはアッパーシャフト211とロアーシャフト212の配置は通常配置である。この場合には操舵ハンドル10およびアッパーシャフト211の回転は減速装置28により減速されない。したがって、前輪の転舵のみに着目すると、操舵角が同一である場合における減速配置の場合の車両の回転半径が通常配置の場合の車両の回転半径よりも大きくなる。このため減速配置時に通常配置時と同じ様に車両を旋回させるためには操舵ハンドル10の回動操作量(回転角)を増加させなければならず、操舵量(手数)の増加により操作性が悪化する。これに対し、本実施形態の操舵装置においては、減速配置であって後輪の逆相制御モードが減速時逆相制御モードである場合には、後輪の目標転舵角の絶対値|δra*|を、操舵角が同一(θ1)である場合に通常時後輪逆相制御モードにて設定される目標転舵角の絶対値|δrn*|よりも大きな角度に設定することにより、操舵ハンドル10の操舵量の増加を抑えるようにしている。すなわち、減速時後輪逆相制御モードにおいては、左右後輪RW1,RW2の転舵量(転舵角)を大きくすることにより操舵ハンドル10の回動操作が減速されることによる左右前輪FW1,FW2の転舵量(転舵角)の減少を補っている。したがって、減速配置である場合においては、左右後輪RW1,RW2が大きく転舵することにより、運転者はそれほど操舵ハンドル10の操舵量(手数)を増加させて左右前輪FW1,FW2を転舵させなくても所望の回転半径で車両を旋回させることができる。
When the reverse-phase control mode for the rear wheels is the reverse-phase control mode for deceleration, the arrangement of the
減速時後輪逆相制御モードにおける目標転舵角δra*を、通常時後輪逆相制御モードにおける目標転舵角δrn*よりもどの程度大きく設定するかは適宜決定することができる。この場合、後輪転舵制御装置9のARS用ECU91は、減速時後輪逆相制御モードにて左右後輪RW1,RW2の転舵制御をする際に、同一の操舵角であるときに通常時後輪逆相制御モードにて後輪転舵装置8を制御したときの車両の回転半径と等しくなるように、後輪転舵装置8を制御するのがよい。例えば、図13に示されるように、通常時後輪逆相制御モードにおいて、操舵角θ1、前輪転舵角δfn、後輪目標転舵角δrn*であるときの車両の回転半径をrnであるとし、減速時後輪逆相制御モードにおいて、操舵角θ1、前輪転舵角δfa、後輪目標転舵角δra*であるときの車両の回転半径をraとすると、ra=rnとなるようにδra*を設定するのがよい。
It is possible to appropriately determine how much the target turning angle δra * in the rear wheel reverse phase control mode during deceleration is set to be larger than the target turning angle δrn * in the normal rear wheel reverse phase control mode. In this case, when the
以上のように、本実施形態の操舵装置によれば、後輪転舵制御装置9のARS用ECU91は、アッパーシャフト211およびロアーシャフト212が通常配置であるときに、左右後輪RW1,RW2の転舵角が左右前輪FW1,FW2の転舵方向とは逆の転舵方向であって左右前輪FW1,FW2の転舵角または操舵ハンドル10の操舵角に応じて設定される転舵角である通常時後輪逆相転舵角δrn*となるように後輪転舵装置8を制御して左右後輪RW1,RW2を転舵制御する通常時後輪逆相制御モードと、アッパーシャフト211およびロアーシャフト212が減速配置であるときに、左右後輪RW1,RW2の転舵角が左右前輪FW1,FW2の転舵方向とは逆の転舵方向であって左右前輪FW1,FW2の転舵角または操舵ハンドル10の操舵角に応じて設定される転舵角であり、且つ操舵ハンドル10の操舵角が同一である場合における通常時後輪逆相転舵角δrn*よりも大きい転舵角である減速時後輪逆相転舵角δra*となるように後輪転舵装置8を制御して左右後輪RW1,RW2を転舵制御する減速時後輪逆相制御モードを有する。このため、減速配置である場合における前輪転舵量の減少分を、後輪の逆相転舵量を増加することにより補うことができ、操舵ハンドル10の操舵量を増加せずとも所望の車両旋回を行うことができる。よって、減速配置時であっても操舵量の増加が抑制された車両の操舵装置とすることができる。
As described above, according to the steering device of the present embodiment, the
また、前輪転舵装置1は、ロアーシャフト212に接続され操舵ハンドル10の操舵を補助するための補助力(アシストトルク)を発生するEPSユニット23を備え、ARS用ECU91は、通常配置であって且つEPSユニット23が補助力によって操舵ハンドル10の操舵を補助している通常状態であるときに通常時後輪逆相制御モードにより後輪転舵装置8を制御し、減速配置であって且つEPSユニット23が補助力により操舵ハンドル10の操舵を補助していないアシスト停止状態であるときに減速時後輪逆相制御モードにより後輪転舵装置8を制御している。このため、アシスト停止状態においては、EPSユニット23による操舵補助(アシスト)の停止によって増加する操舵負荷が、減速装置28の作動によってアッパーシャフト211の回転トルクが増大されてロアーシャフト212に伝達されることにより補われる。加えて、減速装置28の作動によってアッパシャフト211の回転が減速されてロアーシャフト212に伝達されることによる前輪転舵量の減少が、減速時後輪逆相転舵制御モードによる後輪の大きな逆相転舵により補われる。このため操作性が良好な操舵装置とすることができる。
The front
また、ARS用ECU91が減速時後輪逆相制御モードにて後輪転舵装置8を制御して左右後輪RW1,RW2を転舵制御する場合において、操舵ハンドル10の操舵角が同一である場合における通常時後輪逆相制御モードにより左右後輪RW1,RW2を転舵制御したときの車両の回転半径と等しくなるように後輪転舵装置8を転舵制御することにより、EPSユニット23が通常状態である場合とアシスト停止状態である場合とで操舵ハンドル10の操舵角に対する車両の回転半径が同じとなる。このため、運転者はアシスト停止状態であっても通常状態と同じように車両を操舵操作することができる。
Further, when the
1…前輪転舵装置、10…操舵ハンドル、20…ステアリングコラム、21…ステアリングメインシャフト、211…アッパーシャフト(第1軸)、211a…雄スプライン歯(サンギア)、212…ロアーシャフト(第2軸)、212a…雌スプライン歯、212b…キャリア、22…コラムチューブ、221…アッパーチューブ、222…ロアーチューブ、222b…リングギア、23…EPSユニット(補助力付与手段)、232…EPS用電動モータ、233…入力シャフト、234…出力シャフト、27…ソレノイド、28…減速装置、281…プラネタリギア、282…ピン、61…車速センサ、62…操舵トルクセンサ、63…操舵角センサ、64…前輪転舵角センサ、70…EPS用ECU(補助力付与手段)、71…警報装置、8…後輪転舵装置、81…ARS用電動モータ、82…後輪転舵軸、83…ボールネジ機構、9…後輪転舵制御装置、91…ARS用ECU、92…ARS駆動回路、93…後輪転舵角センサ、FW1,FW2…左右前輪、RW1,RW2…左右後輪、δrn*…目標転舵角(通常時後輪逆相転舵角)、δra*…目標転舵角(減速時後輪逆相転舵角)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
後輪を転舵可能な後輪転舵装置と、
前記後輪転舵装置を制御することにより後輪を転舵制御する後輪転舵制御装置と、を備える車両の操舵装置において、
前記前輪転舵装置は、前記第1軸の回転を減速して前記第2軸に伝達する減速装置を有し、
前記第1軸および前記第2軸は、前記減速装置を介することなく前記第1軸の回転が前記第2軸に伝達されるように配置した通常配置と、前記減速装置を介して前記第1軸の回転が前記第2軸に伝達されるように配置した減速配置を取り得るように配置されており、
前記後輪転舵制御装置は、前記第1軸および前記第2軸が前記通常配置であるときに、後輪の転舵角が前輪の転舵方向とは逆の転舵方向であって前輪の転舵角または操舵ハンドルの操舵角に応じて設定される転舵角である通常時後輪逆相転舵角となるように前記後輪転舵装置を制御する通常時後輪逆相制御モードと、前記第1軸および前記第2軸が前記減速配置であるときに、後輪の転舵角が前輪の転舵方向とは逆の転舵方向であって前輪の転舵角または操舵ハンドルの操舵角に応じて設定される転舵角であり、且つ操舵ハンドルの操舵角が同一である場合における前記通常時後輪逆相転舵角よりも大きい転舵角である減速時後輪逆相転舵角となるように前記後輪転舵装置を制御する減速時後輪逆相制御モードを有することを特徴とする、車両の操舵装置。 A second shaft connected to the steering handle and rotating integrally with the steering handle; and a second shaft connected to the first shaft and rotated by transmitting the rotation of the first shaft; A front wheel steering device that steers the front wheel according to the amount of rotation of the shaft;
A rear wheel steering device capable of steering the rear wheels;
In a vehicle steering apparatus comprising: a rear wheel steering control device that performs steering control of rear wheels by controlling the rear wheel steering device;
The front wheel turning device has a reduction device that decelerates the rotation of the first shaft and transmits it to the second shaft,
The first shaft and the second shaft are arranged so that the rotation of the first shaft is transmitted to the second shaft without going through the speed reduction device, and the first shaft through the speed reduction device. It is arranged to be able to take a deceleration arrangement arranged so that the rotation of the shaft is transmitted to the second shaft,
In the rear wheel steering control device, when the first axis and the second axis are in the normal arrangement, the steering angle of the rear wheel is a steering direction opposite to the steering direction of the front wheel, and the front wheel A normal rear wheel reverse phase control mode for controlling the rear wheel steering device so as to obtain a normal rear wheel reverse phase turning angle that is a turning angle set according to a steering angle or a steering angle of a steering wheel; When the first shaft and the second shaft are in the decelerating arrangement, the turning angle of the rear wheel is a turning direction opposite to the turning direction of the front wheel and the turning angle of the front wheel or the steering handle Rear wheel reverse phase during deceleration, which is a turning angle set in accordance with the steering angle and the steering angle is larger than the normal rear wheel reverse phase steering angle when the steering wheel has the same steering angle. A vehicle having a decelerating rear-wheel reverse phase control mode for controlling the rear-wheel steering device so as to have a turning angle. Of the steering apparatus.
前記前輪転舵装置は、前記第2軸に接続されて、操舵ハンドルの操舵を補助するための補助力を発生する補助力付与手段を備え、
前記後輪転舵制御装置は、前記通常配置であって且つ前記補助力付与手段が補助力によって操舵ハンドルの操舵を補助している通常状態であるときに前記通常時後輪逆相制御モードにより前記後輪転舵装置を制御し、前記減速配置であって且つ前記補助力付与手段が補助力により操舵ハンドルの操舵を補助していないアシスト停止状態であるときに前記減速時後輪逆相制御モードにより前記後輪転舵装置を制御することを特徴とする、車両の操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 1,
The front wheel steering device includes an auxiliary force application unit that is connected to the second shaft and generates an auxiliary force for assisting the steering of the steering wheel.
The rear wheel steering control device has the normal arrangement and the normal force rear wheel reverse phase control mode when the auxiliary force applying means is in a normal state in which the steering force is assisted by the auxiliary force. When the rear wheel turning device is in an assist stop state in which the rear wheel steering device is controlled and the speed reduction arrangement is performed and the auxiliary force applying means does not assist the steering of the steering wheel by the auxiliary force, A vehicle steering apparatus that controls the rear wheel steering apparatus.
前記後輪転舵制御装置は、前記減速時後輪逆相制御モードにて前記後輪転舵装置を制御する場合において、操舵ハンドルの操舵角が同一である場合に前記通常時後輪逆相制御モードにて前記後輪転舵装置を制御したときの車両の回転半径と前記減速時後輪逆相制御モードにて前記後輪転舵装置を制御したときの車両の回転半径とが等しくなるように、前記後輪転舵装置を制御することを特徴とする、車両の操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 2,
When the rear wheel steering control device controls the rear wheel steering device in the deceleration rear wheel reverse phase control mode and the steering wheel has the same steering angle, the normal rear wheel reverse phase control mode is used. So that the turning radius of the vehicle when the rear wheel steering device is controlled and the turning radius of the vehicle when the rear wheel steering device is controlled in the rear wheel reverse phase control mode during deceleration are equal to each other. A vehicle steering apparatus, characterized by controlling a rear wheel steering apparatus.
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JP2007322433A JP2009143381A (en) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | Vehicular steering device |
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JP2007322433A JP2009143381A (en) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | Vehicular steering device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015523268A (en) * | 2012-06-14 | 2015-08-13 | ルノー エス.ア.エス. | Method for ensuring rear wheel control of a motor vehicle with an electric power steering system |
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2007
- 2007-12-13 JP JP2007322433A patent/JP2009143381A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015523268A (en) * | 2012-06-14 | 2015-08-13 | ルノー エス.ア.エス. | Method for ensuring rear wheel control of a motor vehicle with an electric power steering system |
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