JP2021130337A - Steering force control device and vehicle - Google Patents
Steering force control device and vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021130337A JP2021130337A JP2020025272A JP2020025272A JP2021130337A JP 2021130337 A JP2021130337 A JP 2021130337A JP 2020025272 A JP2020025272 A JP 2020025272A JP 2020025272 A JP2020025272 A JP 2020025272A JP 2021130337 A JP2021130337 A JP 2021130337A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- control device
- force control
- motor
- equal
- 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
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
本開示は、操舵力制御装置および車両に関する。 The present disclosure relates to a steering force control device and a vehicle.
従来、ポンプにより汲み上げられた作動油を、ステアリング機構に接続された油圧シリンダに供給することによって、車両の操舵力を補助する油圧式パワーステアリング装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there is known a hydraulic power steering device that assists the steering force of a vehicle by supplying hydraulic oil pumped by a pump to a hydraulic cylinder connected to a steering mechanism (see, for example, Patent Document 1). ..
しかしながら、油圧式パワーステアリング装置において油圧が失陥した場合、操舵力を補助することができないという問題がある。 However, there is a problem that the steering force cannot be assisted when the oil pressure is lost in the hydraulic power steering device.
本開示の一態様の目的は、油圧が失陥した場合に操舵力を補助することができる操舵力制御装置を提供することである。 An object of one aspect of the present disclosure is to provide a steering force control device capable of assisting a steering force when a hydraulic pressure is lost.
本開示の一態様に係る操舵力制御装置は、油圧式パワーステアリング装置と、一端がステアリングシャフトに接続された前記油圧式パワーステアリング装置の入力軸と、前記入力軸に回転力を付与するモータと、操舵トルクを検出する第1検出部と、操舵角を検出する第2検出部と、を備えた車両の操舵装置を制御する操舵力制御装置であって、前記第1検出部により検出された操舵トルクが第1閾値以上であり、かつ、前記第2検出部により検出された操舵角が第2閾値以下であるか否かを判定する判定部と、前記操舵トルクが前記第1閾値以上であり、かつ、前記操舵角が前記第2閾値以下である場合、前記モータを動作させる制御部と、を有する。 The steering force control device according to one aspect of the present disclosure includes a hydraulic power steering device, an input shaft of the hydraulic power steering device having one end connected to a steering shaft, and a motor that applies a rotational force to the input shaft. A steering force control device that controls a vehicle steering device including a first detection unit that detects steering torque and a second detection unit that detects steering angle, and is detected by the first detection unit. A determination unit that determines whether the steering torque is equal to or greater than the first threshold value and the steering angle detected by the second detection unit is equal to or less than the second threshold value, and the steering torque is equal to or greater than the first threshold value. Yes, and when the steering angle is equal to or less than the second threshold value, it has a control unit for operating the motor.
本開示の一態様に係る車両は、本開示の一態様に係る操舵力制御装置を備える。 The vehicle according to one aspect of the present disclosure includes a steering force control device according to one aspect of the present disclosure.
本開示によれば、油圧が失陥した場合に操舵力を補助することができる。 According to the present disclosure, the steering force can be assisted when the oil pressure is lost.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において共通する構成要素については同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The components common to each figure are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
本実施の形態に係る操舵装置100の構成について、図1を用いて説明する。図1は、操舵装置100の構成の一例を示す模式図である。
The configuration of the
操舵装置100は、例えば、商用車などの車両に搭載される。操舵装置100は、例えば、ラックアンドピニオン式である。
The
モータ1および油圧式パワーステアリング装置2は、車室の床部Fよりも下方に設けられている。
The motor 1 and the hydraulic
モータ1は、例えば、乗用車用の電動式パワーステアリング装置に用いられるモータである。モータ1は、後述する操舵力制御装置200(図2参照。図1では図示略)と電気的に接続されている。モータ1の動作は、操舵力制御装置200によって制御される。
The motor 1 is, for example, a motor used in an electric power steering device for a passenger car. The motor 1 is electrically connected to a steering force control device 200 (see FIG. 2; not shown in FIG. 1), which will be described later. The operation of the motor 1 is controlled by the steering
モータ1の出力軸は、減速機3の第1プーリ31に固定されている。減速機3は、第1プーリ31のほか、ピニオンシャフト4に固定された第2プーリ32と、第1プーリ31および第2プーリ32に巻回されたベルト33と、を有する。第2プーリ32の直径は、第1プーリ31の直径よりも大きい。
The output shaft of the motor 1 is fixed to the
モータ1の回転力は、減速機3を介して、ピニオンシャフト4に付与される。換言すれば、モータ1は、減速機3を介して、ピニオンシャフト4に回転力を付与する。ピニオンシャフト4は、「油圧式パワーステアリング装置の入力軸」の一例に相当する。
The rotational force of the motor 1 is applied to the
ピニオンシャフト4の一端は、カルダンジョイント5を介してステアリングシャフト6の一端と接続されている。ステアリングシャフト6の他端は、運転者によってステアリング操作が行われるステアリングホイール7に固定されている。
One end of the
ピニオンシャフト4の他端は、油圧式パワーステアリング装置2の油圧シリンダ11に挿入されている。ピニオンシャフト4の他端側には、ピニオンギヤ4aが設けられている。ピニオンギヤ4aは、ラックシャフト8に設けられたラックギヤ8aと噛み合っている。これにより、ピニオンシャフト4の回転運動は、ピニオンギヤ4aおよびラックギヤ8aを介してラックシャフト8の軸方向の往復直線運動に変換される。なお、図1において、矢印Aは、ピニオンシャフト4およびステアリングシャフト6の回転方向を示しており、矢印Bは、ラックシャフト8の軸方向を示している。
The other end of the
ラックシャフト8の往復直線運動は、ラックシャフト8の両端にそれぞれ連結されたタイロッド9を介して車輪10にそれぞれ伝達される。これにより、車輪10の転舵角が変更される。
The reciprocating linear motion of the
ステアリングシャフト6には、操舵角センサ20が設けられている。ピニオンシャフト4には、操舵トルクセンサ30が設けられている。操舵角センサ20および操舵トルクセンサ30は、操舵力制御装置200と電気的に接続されている。操舵トルクセンサ30は、「第1検出部」の一例に相当し、操舵角センサ20は、「第2検出部」の一例に相当する。
The
操舵角センサ20は、定期的に、ステアリングホイール7(ステアリングシャフト6と言ってもよい)の回転角度を検出し、検出された回転角度の値(以下、検出操舵角という)を、操舵力制御装置200へ出力する。
The
操舵トルクセンサ30は、定期的に、ステアリングホイール7(ピニオンシャフト4と言ってもよい)の回転トルクを検出し、検出された回転トルクの値(以下、検出操舵トルクという)を、操舵力制御装置200へ出力する。
The
図1に示すように、油圧式パワーステアリング装置2は、油圧シリンダ11、リザーバタンク13、ポンプ14、およびバルブ装置15を有する。
As shown in FIG. 1, the hydraulic
油圧シリンダ11は、その内部にピストン12を備える。ピストン12は、ラックシャフト8に固定されており、ラックシャフト8の軸方向(矢印B参照)に移動可能である。
The
ピストン12により、油圧シリンダ11の内部は、油圧室11aと油圧室11bとに分けられている。
The inside of the
リザーバタンク13は、作動油を貯留する。リザーバタンク13は、配管16を介して、ポンプ14およびバルブ装置15と接続されている。
The
ポンプ14は、リザーバタンク13から作動油を汲み上げる。ポンプ14は、例えば、車両の内燃機関(図示略)から駆動力を得て動作する。ポンプ14は、配管16を介して、リザーバタンク13およびバルブ装置15と接続されている。
The
バルブ装置15は、ピニオンシャフト4の回転方向(矢印A参照)に応じて、ポンプ14によって汲み上げられた作動油が油圧室11aまたは油圧室11bに供給されるように切り替える。バルブ装置15は、配管16を介して、リザーバタンク13、ポンプ14、油圧室11a、および油圧室11bと接続されている。
The
油圧式パワーステアリング装置2において、ポンプ14によりリザーバタンク13から汲み上げられた作動油は、バルブ装置15に供給される。バルブ装置15に供給された作動油は、油圧室11aまたは油圧室11bのいずれかに供給される。
In the hydraulic
例えば、作動油が油圧室11aに供給されると、油圧室11bから作動油が排出される。また、例えば、作動油が油圧室11bに供給されると、油圧室11aから作動油が排出される。油圧シリンダ11から排出された作動油は、バルブ装置15を介してリザーバタンク13へと戻される。
For example, when the hydraulic oil is supplied to the
その結果、ピストン12とともにラックシャフト8がその軸方向(矢印B参照)に移動する。これにより、操舵力が補助される。
As a result, the
以上、操舵装置100の構成について説明した。
The configuration of the
次に、本開示の実施の形態に係る操舵力制御装置200の構成について、図2を用いて説明する。図2は、操舵力制御装置200の構成の一例を示すブロック図である。
Next, the configuration of the steering
操舵力制御装置200は、図1に示した操舵装置100を備えた車両に搭載される。
The steering
図2に示すように、操舵力制御装置200は、判定部201および制御部202を有する。
As shown in FIG. 2, the steering
図示は省略するが、操舵力制御装置200は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを格納したROM(Read Only Memory)等の記憶媒体、RAM(Random Access Memory)等の作業用メモリ、および通信回路を有する。後述する判定部101および制御部102の機能は、CPUがコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
Although not shown, the steering
判定部201は、定期的に、操舵トルクセンサ30から検出操舵トルクを受け取るとともに、操舵角センサ20から検出操舵角を受け取る。そして、判定部201は、検出操舵トルクが第1閾値以上であり、かつ、検出操舵角が第2閾値以下であるか否かを判定する。
The
第1閾値および第2閾値は、操舵トルクおよび操舵角がどのような組み合わせのときに油圧式パワーステアリング装置2において油圧の失陥が発生するのかについての実験またはシミュレーションの結果に基づいて、設定される。
The first threshold value and the second threshold value are set based on the result of an experiment or simulation on what combination of steering torque and steering angle causes a flood control in the hydraulic
制御部201は、判定部201により検出操舵トルクが第1閾値以上であり、かつ、検出操舵角が第2閾値以下であると判定された場合、モータ1に動作開始指示を与える。これにより、モータ1の動作が開始され、操舵力の補助が実現される。
When the
以上、操舵力制御装置200の構成について説明した。
The configuration of the steering
次に、操舵力制御装置200の動作について、図3を用いて説明する。図3は、操舵力制御装置200の動作の一例を示すフローチャートである。
Next, the operation of the steering
図3に示すフローは、例えば、車両の走行開始時に開始され、車両の走行中において繰り返し行われる。 The flow shown in FIG. 3 is started, for example, at the start of traveling of the vehicle, and is repeated while the vehicle is traveling.
ステップS1において、判定部201は、操舵トルクセンサ30から受け取った検出操舵トルクが第1閾値以上であり、かつ、操舵角センサ20から受け取った検出操舵角が第2閾値以下であるか否かを判定する。
In step S1, the
検出操舵トルクが第1閾値以上ではない場合、および、検出操舵角が第2閾値以下ではない場合のうち少なくとも一方に該当する場合(ステップS1:NO)、フローは終了する。 When the detected steering torque is not equal to or greater than the first threshold value and at least one of the cases where the detected steering angle is not equal to or less than the second threshold value is applicable (step S1: NO), the flow ends.
検出操舵トルクが第1閾値以上であり、かつ、検出操舵角が第2閾値以下である場合(ステップS1:YES)、フローはステップS2へ進む。 When the detected steering torque is equal to or greater than the first threshold value and the detected steering angle is equal to or less than the second threshold value (step S1: YES), the flow proceeds to step S2.
ステップS2において、制御部202は、モータ1に動作開始指示を与え、モータ1の動作を開始させる。
In step S2, the
以上、操舵力制御装置200の動作について説明した。
The operation of the steering
ここまで詳述したように、操舵力制御装置200は、検出操舵トルクが第1閾値以上であり、かつ、検出操舵角が第2閾値以下である場合、モータ1を動作させることを特徴とする。これにより、油圧式パワーステアリング装置2において油圧が失陥した場合に操舵力を補助することができる。
As described in detail so far, the steering
なお、本実施の形態の操舵装置100では、以下の効果を得ることができる。
The
操舵装置100は、車室の床部Fよりも下方に設けられているため、車室内のレイアウトを向上させることができる。
Since the
また、モータ1は、乗用車用の電動式パワーステアリング装置に用いられるモータである。そのため、モータ1として既製品を用いることができ、モータ1の製造コストを抑えることができる。また、乗用車用の電動式パワーステアリング装置に用いられるモータは、比較的小型であるため、モータ1の設置スペースの自由度が向上する。 Further, the motor 1 is a motor used in an electric power steering device for a passenger car. Therefore, an off-the-shelf product can be used as the motor 1, and the manufacturing cost of the motor 1 can be suppressed. Further, since the motor used in the electric power steering device for a passenger car is relatively small, the degree of freedom in the installation space of the motor 1 is improved.
また、減速機3を用いることで、ピニオンシャフト4に付与するモータ1の回転力をより大きくすることができる。
Further, by using the
なお、本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下、変形例について説明する。 The present disclosure is not limited to the description of the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present embodiment. Hereinafter, a modified example will be described.
[変形例1]
実施の形態では、モータ1が乗用車用の電動式のパワーステアリング装置のモータである場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、他のモータを用いてもよい。
[Modification 1]
In the embodiment, the case where the motor 1 is a motor of an electric power steering device for a passenger car has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and other motors may be used.
[変形例2]
実施の形態では、減速機3がプーリを備えた構成である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、歯車を備えた減速機を用いてもよい。
[Modification 2]
In the embodiment, the case where the
[変形例3]
実施の形態では、操舵装置100がラックアンドピニオン式である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、操舵装置100はボールネジ式であってもよい。
[Modification 3]
In the embodiment, the case where the
以上、各変形例について説明した。なお、各変形例は、組み合わせて実施されてもよい。 Each modification has been described above. In addition, each modification may be carried out in combination.
本開示の操舵力制御装置および車両は、操舵力を補助する技術全般に有用である。 The steering force control device and the vehicle of the present disclosure are useful for all the techniques for assisting the steering force.
1 モータ
2 油圧式パワーステアリング装置
3 減速機
4 ピニオンシャフト
4a ピニオンギヤ
5 カルダンジョイント
6 ステアリングシャフト
7 ステアリングホイール
8 ラックシャフト
8a ラックギヤ
9 タイロッド
10 車輪
11 油圧シリンダ
11a、11b 油圧室
12 ピストン
13 リザーバタンク
14 ポンプ
15 バルブ装置
16 配管
20 操舵角センサ
30 操舵トルクセンサ
31 第1プーリ
32 第2プーリ
33 ベルト
100 操舵装置
200 操舵力制御装置
F 車室の床部
1
Claims (5)
前記第1検出部により検出された操舵トルクが第1閾値以上であり、かつ、前記第2検出部により検出された操舵角が第2閾値以下であるか否かを判定する判定部と、
前記操舵トルクが前記第1閾値以上であり、かつ、前記操舵角が前記第2閾値以下である場合、前記モータを動作させる制御部と、を有する、
操舵力制御装置。 Steering: a hydraulic power steering device, an input shaft of the hydraulic power steering device whose one end is connected to a steering shaft, a motor that applies a rotational force to the input shaft, a first detection unit that detects steering torque, and steering. A steering force control device that controls a vehicle steering device including a second detection unit that detects an angle.
A determination unit that determines whether or not the steering torque detected by the first detection unit is equal to or greater than the first threshold value and the steering angle detected by the second detection unit is equal to or less than the second threshold value.
It has a control unit for operating the motor when the steering torque is equal to or higher than the first threshold value and the steering angle is equal to or lower than the second threshold value.
Steering force control device.
請求項1に記載の操舵力制御装置。 The hydraulic power steering device, the input shaft, and the motor are provided below the floor of the passenger compartment.
The steering force control device according to claim 1.
請求項1または2に記載の操舵力制御装置。 The motor is connected to the input shaft via a speed reducer.
The steering force control device according to claim 1 or 2.
乗用車用の電動式のパワーステアリング装置に用いられるモータである、
請求項1から3のいずれか1項に記載の操舵力制御装置。 The motor
A motor used in electric power steering devices for passenger cars.
The steering force control device according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020025272A JP2021130337A (en) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Steering force control device and vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020025272A JP2021130337A (en) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Steering force control device and vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021130337A true JP2021130337A (en) | 2021-09-09 |
Family
ID=77551873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020025272A Pending JP2021130337A (en) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Steering force control device and vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021130337A (en) |
-
2020
- 2020-02-18 JP JP2020025272A patent/JP2021130337A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101349464B1 (en) | Commercial vehicle's hybrid power steering system and performance and fuel ratio improving method thereof | |
US20080277187A1 (en) | Power steering apparatus | |
JP2003519595A5 (en) | ||
JP4485802B2 (en) | Hydraulic servo steering device | |
JP2006007916A (en) | Electric hydraulic power steering device for vehicle | |
US5558177A (en) | Power steering apparatus | |
CN1861458A (en) | Power steering system | |
US8781683B2 (en) | Power steering apparatus and method | |
JP2021130337A (en) | Steering force control device and vehicle | |
JP7014627B2 (en) | Steering assist system | |
JP2022030662A (en) | Steering force control device and vehicle | |
JP2000023301A (en) | Auxiliary machinery drive equipment for electric vehicle or hybrid automobile | |
US20190270480A1 (en) | Apparatus and method for turning steerable vehicle wheels | |
JP2020001580A (en) | Steering device | |
JP2008094351A (en) | Power steering device | |
JP2006076353A (en) | Electric power steering device | |
JP5246011B2 (en) | Steering device | |
Rodriguez et al. | Brushless DC motor drive for steer-by-wire and electric power steering applications | |
JP2007534545A (en) | Automotive steering system | |
JP2015040485A (en) | Control system of internal combustion engine | |
JP2008120267A (en) | Power steering device | |
JP2017140961A (en) | Electric hydraulic type power steering device | |
JP2019137241A (en) | Steering assist system | |
JP2010095012A (en) | Vehicular power steering system | |
JP4479403B2 (en) | Worm, worm reducer, and electric power steering device |