JP2009196439A - パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ホイールインモータ7を有する車両2において、アシストモータ5を適切に小型化することができるパワーステアリング装置1を提供する。
【解決手段】パワーステアリング装置1は、据え切り時に、アシストモータ5から減速機構6を経て転舵輪3に伝達されるトルクと、ホイールインモータ7から得られるトルクとにより、転舵輪3の転舵をアシストする。これにより、パワーステアリング装置1は、据え切りトルクとして、アシストモータ5およびホイールインモータ7の両方から得られるトルクを利用することができる。ここで、停車状態も含むあらゆる車両2の走行状態において、最も大きな操舵トルクが必要となる状態は停車状態である。このため、据え切りトルクおよびホイールインモータ7の出力能力に基づいて、アシストモータ5の出力能力および体格を決定すれば、アシストモータ5の体格を適切に小型化することができる。
【選択図】図1
【解決手段】パワーステアリング装置1は、据え切り時に、アシストモータ5から減速機構6を経て転舵輪3に伝達されるトルクと、ホイールインモータ7から得られるトルクとにより、転舵輪3の転舵をアシストする。これにより、パワーステアリング装置1は、据え切りトルクとして、アシストモータ5およびホイールインモータ7の両方から得られるトルクを利用することができる。ここで、停車状態も含むあらゆる車両2の走行状態において、最も大きな操舵トルクが必要となる状態は停車状態である。このため、据え切りトルクおよびホイールインモータ7の出力能力に基づいて、アシストモータ5の出力能力および体格を決定すれば、アシストモータ5の体格を適切に小型化することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、転舵輪の転舵をアシストするパワーステアリング装置に関するものである。
従来から、モータの出力や油圧等を利用して転舵輪の転舵をアシストするパワーステアリング装置が公知となっている。このパワーステアリング装置では、補助トルクを大きくするほど、モータや油圧機構等のアシスト出力発生源を大型化する必要があり、アシスト出力発生源の搭載スペースやコストの点で制約を受けることが多い。このため、搭載スペースやコストの制約から補助トルクが制限され、充分な補助トルクを得られない場合がある。
これに対し、近年、走行中の車両の挙動を安定的に制御するために、転舵輪毎に電動モータを装着するとともに、これらの電動モータ(以下、ホイールインモータと呼ぶ)を電子制御する技術が考えられている(例えば、特許文献1参照)。この技術によれば、個々のホイールインモータは、個別に電子制御されて回転方向や出力が独立に可変され、各々の転舵輪に異なるトルクを付与することができる。このため、車両の走行状態に応じて様々な制御が可能となり、車両の挙動をより高度に安定化させることができる。
ところで、ホイールインモータが装着された車両には、同時にパワーステアリング装置が設けられている場合が多い。このため、特許文献1の技術によれば、パワーステアリング装置およびホイールインモータの両方により、転舵輪に2重にトルクを与えることができる。そこで、ホイールインモータを有する車両に関し、転舵輪に対して2重にトルク付与が可能であることを利用して、アシスト出力発生源を適切に小型化できるようにパワーステアリング装置を設定する要請が高まっている。
特開2005−343256号公報
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ホイールインモータを有する車両において、アシスト出力発生源を適切に小型化することができるパワーステアリング装置を提供することにある。
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載のパワーステアリング装置は、転舵輪の転舵をアシストするためのトルクを発生するアシスト出力発生源と、アシスト出力発生源から得られるトルクを減速して転舵輪の方に伝達する減速機構と、個々の転舵輪に装着され、アシスト出力発生源とは別に転舵輪毎に独立にトルクを付与する複数の転舵輪駆動源とを備える。そして、パワーステアリング装置は、車両が停車した状態で転舵輪が転舵されるときに、アシスト出力発生源から減速機構を経て転舵輪に伝達されるトルクと、転舵輪駆動源から得られるトルクとにより、転舵輪の転舵をアシストする。
請求項1に記載のパワーステアリング装置は、転舵輪の転舵をアシストするためのトルクを発生するアシスト出力発生源と、アシスト出力発生源から得られるトルクを減速して転舵輪の方に伝達する減速機構と、個々の転舵輪に装着され、アシスト出力発生源とは別に転舵輪毎に独立にトルクを付与する複数の転舵輪駆動源とを備える。そして、パワーステアリング装置は、車両が停車した状態で転舵輪が転舵されるときに、アシスト出力発生源から減速機構を経て転舵輪に伝達されるトルクと、転舵輪駆動源から得られるトルクとにより、転舵輪の転舵をアシストする。
これにより、パワーステアリング装置は、車両が停車した状態で転舵輪を転舵するのに必要なトルクとして、アシスト出力発生源および転舵輪駆動源(例えば、上記のホイールインモータ)の両方から得られるトルクの合計を利用することができる(以下、車両が停車した状態で転舵輪を転舵することを「据え切り」と呼ぶ)。
ここで、停車状態も含むあらゆる車両の走行状態において、最も大きな操舵トルクが必要となる状態は停車状態である。このため、アシスト出力発生源および転舵輪駆動源に関しても、据え切り時のアシストにおいて、最も大きなトルクが得られるようにしておく必要がある。
そこで、据え切りに必要なトルク(以下、「据え切りトルク」と呼ぶ)、および転舵輪駆動源の出力能力に基づいてアシスト出力発生源の出力能力を決定すれば、停車状態も含むあらゆる車両の走行状態において必要な補助トルクを得ることができる。そして、このようにして決定されたアシスト出力発生源の出力能力に応じて、アシスト出力発生源の体格を決めることができる。
このため、ホイールインモータ等の転舵輪駆動源を有する車両において、アシスト出力発生源および転舵輪駆動源の両方から据え切りトルクを得るように、パワーステアリング装置を設定することで、アシスト出力発生源を適切に小型化することができる。
最良の形態のパワーステアリング装置は、転舵輪の転舵をアシストするためのトルクを発生するアシスト出力発生源と、アシスト出力発生源から得られるトルクを減速して転舵輪の方に伝達する減速機構と、個々の転舵輪に装着され、アシスト出力発生源とは別に転舵輪毎に独立にトルクを付与する複数の転舵輪駆動源とを備える。そして、パワーステアリング装置は、車両が停車した状態で転舵輪が転舵されるときに、アシスト出力発生源から減速機構を経て転舵輪に伝達されるトルクと、転舵輪駆動源から得られるトルクとにより、転舵輪の転舵をアシストする。
〔実施例1の構成〕
実施例1のパワーステアリング装置1を図面に基づいて説明する。なお、実施例1のパワーステアリング装置1は、前輪駆動の車両2に搭載されるものであり、前側の転舵輪3の転舵をアシストするように設けられている。
実施例1のパワーステアリング装置1を図面に基づいて説明する。なお、実施例1のパワーステアリング装置1は、前輪駆動の車両2に搭載されるものであり、前側の転舵輪3の転舵をアシストするように設けられている。
パワーステアリング装置1は、例えば、図1に示すように、転舵輪3の転舵をアシストするためのトルクを発生するアシスト出力発生源としての電動モータ(以下、アシストモータ5と呼ぶ)と、アシストモータ5から得られるトルクを減速して転舵輪3の方に伝達する減速機構6と、個々の転舵輪3に装着され、アシストモータ5とは別に転舵輪3毎に独立にトルクを付与する転舵輪駆動源としての4つの電動モータ(以下、ホイールインモータ7と呼ぶ)と、アシストモータ5の動作を制御するEPSECU8と、4つのホイールインモータ7の動作を制御するモータECU9とを備える。
そして、パワーステアリング装置1は、乗員により舵輪11に付与される操舵トルクに、アシストモータ5およびホイールインモータ7の出力に基づく補助トルクを加えることで、転舵輪3の転舵をアシストするものである。また、操舵トルクおよび補助トルクは、ステアリングシャフト12、ステアリングギヤボックス13内のラックアンドピニオン14、およびタイロッド(図示せず)を介して転舵輪3に伝達される。
なお、ステアリングシャフト12には、舵輪11の操舵角を検出する操舵角センサ16、および操舵トルクを検出するトルクセンサ17が装着されており、操舵角センサ16の検出値およびトルクセンサ17の検出値は、EPSECU8に出力される。
また、アシストモータ5は、例えば、ブラシレスDCモータであり、コイル(図示せず)への通電量や回転子(図示せず)の回転角が検出されてEPSECU8に出力される。
また、アシストモータ5は、例えば、ブラシレスDCモータであり、コイル(図示せず)への通電量や回転子(図示せず)の回転角が検出されてEPSECU8に出力される。
また、減速機構6は、例えば、アシストモータ5の出力軸に装着されるウォーム(図示せず)と、このウォームと噛み合うウォームホイール(図示せず)とにより構成され、アシストモータ5の出力に基づくトルクを減速して、ウォームホイールからステアリングシャフト12に伝達する。
さらに、ホイールインモータ7は、例えば、ブラシレスDCモータであり、コイルへの通電量や回転子の回転角が検出されてモータECU9に出力される。
さらに、ホイールインモータ7は、例えば、ブラシレスDCモータであり、コイルへの通電量や回転子の回転角が検出されてモータECU9に出力される。
EPSECU8は、操舵角センサ16から得られる操舵角の検出値、トルクセンサ17から得られる操舵トルクの検出値、および、アシストモータ5から得られる通電量や回転子の回転角の検出値等に基づいて、アシストモータ5への通電制御を行う。そして、EPSECU8は、アシストモータ5への通電制御を行うことにより、アシストモータ5の出力に基づく補助トルクを制御する。
モータECU9は、各々の転舵輪3の回転速度の検出値、車両2の横加速度の検出値、アクセル開度の検出値、および、各々のホイールインモータ7から得られる通電量や回転子の回転角の検出値等に基づいて、各々のホイールインモータ7への通電制御を個別に行う。そして、モータECU9は、ホイールインモータ7への通電制御を行うことにより、例えば、走行中の車両2の挙動を安定させる。
また、モータECU9とEPSECU8とは、CAN通信線等で接続されており、各種検出値等のデータを相互に送受信することができる。そして、EPSECU8は、例えば、据え切りが行われる際に、アシストモータ5の通電制御を行うとともに、モータECU9を介してホイールインモータ7の通電制御を行う。
すなわち、EPSECU8は、車両2の停車時に舵輪11の操作が行われて操舵トルクの検出値が補助トルクを必要とする値になった場合、アシストモータ5およびホイールインモータ7の両方から補助トルクが得られるように、アシストモータ5およびホイールインモータ7の通電制御を行う。
ここで、転舵輪3は、据え切りにより図2(b)に示すような軌跡を描いて公転する。すなわち、転舵輪3の中心線と接地面との交点(以下、接地中心と呼ぶ)は、据え切り操作により、転舵回転軸と接地面との交点Gを中心とし、接地中心と交点Gとの距離(キングピンオフセットとして図示)を半径とする円弧を描くように公転する。なお、図2(a)に示すストラットASSYは、マクファーソンストラット式を図示するものであり、ストラットASSYの軸と転舵回転軸とが一致するものである。
そして、据え切りにおいて、このような接地中心の公転を円滑に行うために、アシストモータ5およびホイールインモータ7の両方から補助トルクが転舵輪3に与えられる。例えば、転舵輪3を左へ転舵する場合、右前の転舵輪3に装着されたホイールインモータ7は、右前の転舵輪3に前進を促すトルクを与えるように通電制御され、左前の転舵輪3に装着されたホイールインモータ7は、左前の転舵輪3に後退を促すトルクを与えるように通電制御される。
〔実施例1の効果〕
実施例1のパワーステアリング装置1は、据え切りが行われるときに、アシストモータ5から減速機構6を経て転舵輪3に伝達されるトルクと、ホイールインモータ7から得られるトルクとにより、転舵輪3の転舵をアシストする。
これにより、パワーステアリング装置1は、据え切りトルクとして、アシストモータ5およびホイールインモータ7の両方から得られるトルクを利用することができる。
実施例1のパワーステアリング装置1は、据え切りが行われるときに、アシストモータ5から減速機構6を経て転舵輪3に伝達されるトルクと、ホイールインモータ7から得られるトルクとにより、転舵輪3の転舵をアシストする。
これにより、パワーステアリング装置1は、据え切りトルクとして、アシストモータ5およびホイールインモータ7の両方から得られるトルクを利用することができる。
ここで、停車状態も含むあらゆる車両2の走行状態において、最も大きな操舵トルクが必要となる状態は停車状態である。このため、アシストモータ5およびホイールインモータ7に関しても、据え切り時のアシストにおいて、最も大きなトルクが得られるようにしておく必要がある。
これにより、ホイールインモータ7を有する車両2において、アシストモータ5およびホイールインモータ7の両方から据え切りトルクを得るようにパワーステアリング装置1を設定することで、据え切りトルクおよびホイールインモータ7の出力能力に基づいて、アシストモータ5の出力能力および体格を決定できる。このため、アシストモータ5の体格を適切に小型化することができる。
また、アシストモータ5の出力能力が下がることで、アシストモータ5をオンオフするための駆動回路に、より低電力向けの小型のものを採用することができる。さらに、アシストモータ5が省電力化され、かつ軽量化されるので、燃費の改善にも貢献できる。
〔変形例〕
実施例1のパワーステアリング装置1によれば、据え切りにおいて、EPSECU8が主体となってモータECU9を介してホイールインモータ7の通電制御を行っていたが、据え切りにおいて、モータECU9が主体となってEPSECU8を介してアシストモータ5の通電制御を行うようにしてもよい。
実施例1のパワーステアリング装置1によれば、据え切りにおいて、EPSECU8が主体となってモータECU9を介してホイールインモータ7の通電制御を行っていたが、据え切りにおいて、モータECU9が主体となってEPSECU8を介してアシストモータ5の通電制御を行うようにしてもよい。
また、実施例1のパワーステアリング装置1によれば、アシスト出力発生源および転舵輪駆動源は全て電動モータであったが、アシスト出力発生源および転舵輪駆動源の一方または両方に油圧機構を採用してもよい。
1 パワーステアリング装置
2 車両
3 転舵輪
5 アシストモータ(アシスト出力発生源)
6 減速機構
7 ホイールインモータ(転舵輪駆動源)
2 車両
3 転舵輪
5 アシストモータ(アシスト出力発生源)
6 減速機構
7 ホイールインモータ(転舵輪駆動源)
Claims (1)
- 転舵輪の転舵をアシストするためのトルクを発生するアシスト出力発生源と、
このアシスト出力発生源から得られるトルクを減速して前記転舵輪の方に伝達する減速機構と、
個々の前記転舵輪に装着され、前記アシスト出力発生源とは別に前記転舵輪毎に独立にトルクを付与する複数の転舵輪駆動源とを備え、
車両が停車した状態で前記転舵輪が転舵されるときに、前記アシスト出力発生源から前記減速機構を経て前記転舵輪に伝達されるトルクと、前記転舵輪駆動源から得られるトルクとにより、前記転舵輪の転舵をアシストすることを特徴とするパワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008038295A JP2009196439A (ja) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008038295A JP2009196439A (ja) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | パワーステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009196439A true JP2009196439A (ja) | 2009-09-03 |
Family
ID=41140455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008038295A Pending JP2009196439A (ja) | 2008-02-20 | 2008-02-20 | パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009196439A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013107473A (ja) * | 2011-11-18 | 2013-06-06 | Toyota Motor Corp | パワーステアリング装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005343256A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Toyota Motor Corp | 車両の挙動制御装置 |
JP2007137151A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Hitachi Ltd | パワーステアリング装置 |
-
2008
- 2008-02-20 JP JP2008038295A patent/JP2009196439A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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A977 | Report on retrieval |
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