JP3146764B2 - 車両の操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の操舵装置に関する
ものであり、詳しくは、自動車のハンドルの操舵角に対
する車輪の転舵角の伝達比を変化させる操舵装置に用い
られるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ステアリングハンドルの操舵角と
車輪の転舵角への伝達比を可変にするギア比可変ステア
リングの制御方法として、特開昭６１−１２２０７４号
公報に記載される様に、車速に応じて伝達比を可変にす
るものがある。しかし、車速に応じて伝達比が変化する
ため、走行中におけるステアリングハンドルの操舵角が
一定でも車輪の転舵角は車速に応じて変化することとな
り、コーナーリング時の際には、車速の変化に応じて伝
達比が変化し、ステアリングハンドルの操舵角と車輪の
転舵角との関係を一定に保つことが困難であるという問
題が生じていた。

【０００３】そこで、特開昭６２−４６７７３号公報に
記載されるように、操舵角センサを用いてステアリング
ハンドルの操舵角を検出し、このステアリングハンドル
の操舵角がゼロ付近の微小操舵角を越えるステアリング
ハンドル操舵時には、伝達比の変化を禁止する制御方法
が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、ステアリング
ハンドルの操舵角がゼロ付近の微小操舵角を越えている
操舵時とは、コーナリング時（ステアリングハンドルが
直進中立位置からずれているとき）とみなしている。し
かしながら、上述した従来の制御方法のように、操舵角
センサを用いてステアリングハンドルの直進中立位置か
らのずれ（コーナリング時）を検出するためには、絶対
操舵角の検出が必要である。ところが、操舵角センサを
用いて、絶対操舵角を検出するためには、車両の直進中
立時の操舵角をコンピュータ等により演算処理し、絶対
操舵角の値を得らねばならない。そのため、簡単な処理
により絶対操舵角を検出することは困難であるという問
題が生じている。

【０００５】そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たものであり、比較的簡単な処理によりコーナーリング
時か直進時かの判定を行い、コーナリング時の際に、ス
テアリングハンドルの操舵角と車輪の転舵角との関係を
一定に保つことができる車両の操舵装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため本発明は、ステ
アリングハンドルの操舵角と車輪の転舵角との伝達比を
変化させる伝達比可変手段と、ステアリングハンドルの
操舵力を検出し、この検出した操舵力に基づいた信号を
出力するハンドル操舵力検出手段と、前記伝達比可変手
段を車速に応じて制御するとともに、前記ハンドル操舵
力検出手段からの出力信号を取り入れ、前記ステアリン
グハンドルの操舵力が所定値を越える操舵力が検出され
た際に、前記伝達比可変手段の伝達比を変化させること
を禁止する制御手段とを備えたことを特徴とする車輪の
操舵装置を採用するものである。

【０００７】

【作用】上記構成により、ステアリングハンドルを操舵
して車輪を転舵する場合、制御手段が車速に応じて伝達
比可変手段を制御し、ステアリングハンドルの操舵に応
じて車輪が転舵されることになる。このとき、ハンドル
操舵力検出手段は、ステアリングハンドルの操舵力を検
出し、この検出した操舵力に基づいた信号を出力する手
段である。そのため、コーナリング時か直進時かの判定
を行う際に、絶対操舵角の検出を行う必要がなく、この
絶対操舵角の検出に必要なコンピュータ等による演算処
理を行う必要がない。したがって、操舵力に基づいた信
号を取り入れ直接処理できることから、比較的簡単な処
理によりコーナリング時か直進時かの判定を行える。

【０００８】そして、制御手段はハンドル操舵力検出手
段からの出力信号に基づき、ステアリングハンドルの操
舵力が所定値を越えるコーナーリング時であれば、伝達
比可変手段に対し、車速に応じて伝達比を変化させるこ
とを禁止する。そのため、コーナーリング時に車速が変
化しても、ステアリングハンドルの操舵角と車輪の転舵
角との伝達比は一定であり、安定した操舵フィーリング
を得ることができる。

【０００９】

【発明の効果】以上述べたように本発明においては、簡
単な処理によりコーナリング時か直進時かを判定するこ
とができる。そのため、コーナリング時の際に、ステア
リングハンドルの操舵角と車輪の転舵角との関係を一定
に保つことができ、安定した操舵フィーリングを得るこ
とができるという優れた効果がある。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例を表す操舵装置１００
の全体構成を示したもので、図２は支点１６付近を別の
面から見た形を拡大して示したものである。図１に示す
ように、装置ハンドル１の軸２の一端には操舵トルクセ
ンサ３が設置されており、他端にはピニオン４が取り付
けられている。また、軸２には公知の油圧式パワーステ
アリング装置のロータリ型サーボ弁５が付設されてい
る。ピニオン４は、図１において左右の方向に移動が可
能なように図示しない手段によって支持されている操舵
ラック６と噛み合っている。

【００１１】また、一対の車輪７の図示しないナックル
アームは、タイロッド８やジョイント９等を介して共通
のリレーロッド１０に連結しているが、図示例の場合
は、リレーロッド１０にパワーステアリング装置のパワ
ーシリンダ１１が付設されており、図示しない油圧ポン
プによって加圧された作動油がサーボ弁５によって断続
され、或いは方向を切り換えられて、リレーロッド１０
に取り付けられたピストン１１ａの両側の室１１ｂ又は
１１ｃの一方へ選択的に供給され、リレーロッド１０の
方向の力を発生し、運転者の手からハンドル１、ピニオ
ン４、操舵ラック６、摺動ピン１５、とよびリンク１２
を経てリレーロッド１０に伝えられる操舵力を強めるよ
うに構成されている。

【００１２】さらに、図１において、リレーロッド１０
に対してリンク１２の一端がピン１３によって枢着され
ている。リンク１２に形成されたスリット状の長穴１４
には、操舵ラック６に取り付けられたピン１５が摺動可
能に係合している。図２に詳細にしめすように、長穴１
４にはナット１６と一体化された支点ピン１７も摺動可
能に係合している。ナット１６は、図示しない手段によ
って回転可能に、且つ操舵ラック６及びリレーロッド１
０の双方に対して垂直の方向に支持されている送りねじ
１８に螺合しており、送り捻子１８は、制御装置２３に
よって正逆回転方向に駆動される電動モータ１９によっ
て、その軸に取り付けられたウオーム２０とウオームホ
イール２１を介して回転駆動され、ナット１６と支点ピ
ン１７長穴１４内で移動させることができる。従って、
リンク１２は位置決めされた支点ピン１７を中心として
揺動回転することができる。

【００１３】次に、上記構成の操舵装置１００の作動を
説明する。操舵ラック６とリレーロッド１０は平行に支
持されており、どのような作動状態においてもそれらの
間隔は一定であるが、電動モータ１９が制御装置２３か
らの信号に基づいていずれかの方向に回転すると、ウオ
ーム２０とウオームホイール２１の噛み合いによって減
速されて回転する送りねじ１８により、ナット１６と一
体の支点ピン１７が送りねじ１８の方向に移動するそれ
によって支点ピン１７と操舵ラック６との間隔ａと、支
点ピン１７とリレーロッド１０との間隔ｂは相補的に増
減する。そこで、制御装置２３によって電動モータ１９
を駆動して支点ピン１７を図１の場合よりも上方へ移動
させた場合、ステアリングハンドル１の同じ操舵角に対
して、リレーロッド１０の移動量と車輪７の転舵角が共
に大きくなり、ハンドル１の比較的小さな操舵回転によ
って車輪７が比較的大きく転舵されることになる。一
方、図１の場合よりも下方へ移動させた場合、ステアリ
ングハンドル１の操舵角に対する車輪７の転舵角の変化
が小さくなる。

【００１４】つまり、電動モータ１９を駆動して支点ピ
ン１７を送りねじ１８上で移動させることにより、ステ
アリングハンドル１の操舵角と車輪７の転舵角との伝達
比Ｎを走行中に自由に変更することができる。次に、図
３のフローチャートに基づき、上記構成における制御装
置２３の作動を説明する。図３は、制御装置２３の作動
を示すフローチャートであり、電源供給により実行開始
される。

【００１５】まず、ステップ１０において、車速センサ
２２からの出力信号に基づき、車速Ｖを読み込む。ステ
ップ２０において、ステップ１０で読み込んだ車速Ｖに
対応して、ステアリングハンドル１の操舵角と車輪７の
転舵角との伝達比Ｎを決定する。次に、ステップ３０に
おいて、操舵トルクセンサ３からの出力信号に基づき、
操舵トルクＴを読み込む。このとき、車両が直進中であ
る場合、ステアリングハンドル１を介して伝達される操
舵力は微小値であることから、操舵トルクセンサ３から
の出力信号は、トルクが微小値であることを示す。一
方、車両がコーナリング時である場合、ステアリングハ
ンドル１を介して伝達される操舵力は比較的大きな値で
あることから、操舵トルクセンサ３からの出力信号は、
トルクが比較的大きな値であることを示す。

【００１６】次に、ステップ４０において、操舵トルク
Ｔが任意の設定値α以下か否かの判定を行う。このと
き、操舵トルクＴが任意の設定値α以下である場合、ス
テップ５０において、電動モータ１９を駆動させ、伝達
比Ｎを変化させる。一方、操舵トルクＴが任意の設定値
αを越える場合、ステップ６０において、電動モータ１
９を停止させ、伝達比Ｎを固定する。

【００１７】この実施例では、以上の処理を繰り返すこ
とにより、ステアリングハンドル１の操舵角に対して車
輪７の転舵角を制御している。つまり、操舵トルクＴが
任意の設定値α以下か否かの判定を行うことによって、
コーナーリング時か直進時かの判定を行っている。直進
時である場合には、電動モータ１９の駆動によって、車
速に応じてステアリングハンドル１の操舵角と車輪７の
転舵角との関係を可変にし、コーナリング時である場合
には、電動モータ１９の駆動を停止させることによっ
て、ステアリングハンドル１の操舵角と車輪７の転舵角
との関係を一定に保っている。

【００１８】そして、本実施例の操舵装置１００におい
て注目すべき点は、制御装置２３の処理動作を比較的簡
単な処理によって行っていることである。これは、ステ
アリングハンドル１を介して伝達される操舵力の検出に
操舵トルクセンサ３を使用していることによるものであ
る。つまり、コーナリング時か直進時かの判定を行う際
に、操舵角がゼロである絶対操舵角の検出を行う必要が
なく、この絶対操舵角の検出に必要な処理をコンピュー
タ等による演算処理を行わなくても、直接操舵トルクセ
ンサ３が検出した出力信号を使用して、コーナリング時
か直進時かの判定することができることである。

【００１９】したがって、比較的簡単な処理によりコー
ナリング時か直進時かを判定し、コーナリング時の際
に、ステアリングハンドルの操舵角と車輪の転舵角との
関係を一定に保ち、安定した操舵フィーリングを得るこ
とができる。なお、上記実施例では、伝達比可変手段
が、リンク１２、支点ピン１７及び電動モータ１９に相
当し、ハンドル操舵力検出手段が操舵トルクセンサ３に
相当し、制御手段が制御装置２３に相当する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての操舵装置を表す構成
図である。

【図２】図１の一部を拡大して示す側面図である。

【図３】制御装置２３の作動を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

３ 操舵トルクセンサ １２ リンク １７ 支点ピン １９ 電動モータ ２３ 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−310475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−46773（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−310474（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−105103（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−105106（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 6/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングハンドルの操舵角と車輪の
   転舵角との伝達比を変化させる伝達比可変手段と、 ステアリングハンドルの操舵力を検出し、この検出した
   操舵力に基づいた信号を出力するハンドル操舵力検出手
   段と、 前記伝達比可変手段を車速に応じて制御するとともに、
   前記ハンドル操舵力検出手段からの出力信号を取り入
   れ、前記ステアリングハンドルの操舵力が所定値を越え
   る操舵力が検出された場合に、前記伝達比可変手段の伝
   達比を変化させることを禁止する制御手段と、 を備えたことを特徴とする車輪の操舵装置。