JP3371779B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents
車両用操舵装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングハン
ドルの操舵量に対する転舵輪の転舵量の伝達比を可変す
ることができる車両用操舵装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、ステアリングハンドル操舵角の転
舵輪に対する伝達比を車速に応じて可変する装置として
特開昭６２−２３８１６６号公報等に開示されたステア
リング装置がある。このステアリング装置には、車速セ
ンサの故障を検出した時に伝達比の可変制御を行なうこ
とは困難であるため、その制御を中止して伝達比を予め
定めた設定値に固定させるとともに、設定値への移行を
車速センサが異常となった速度域によって異なるタイミ
ングで行なう制御手段を備えている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、現在のステア
リング装置においては操舵力を軽減する目的で、操舵補
助力を発生するパワーステアリング装置が備えられてい
る。このパワーステアリング装置が失陥等した場合に
は、伝達比可変手段における転舵輪側の操舵負荷が増大
するため、伝達比可変手段における伝達比を変更する機
構がステアリング操作に追従することが困難となること
があった。 【０００４】この発明の課題は、操舵補助力を発生する
パワーステアリング装置に異常が生じていることを速や
かに検出して、伝達比可変手段による制御を中止して手
動操舵に切り換える車両用操舵装置を提供することにあ
る。 【０００５】 【課題を解決するための手段】ステアリングハンドルと
転舵輪とを連結する操舵伝達系の途中に伝達比を可変す
る伝達比可変手段を備えるとともに、ステアリングハン
ドルの操舵力を軽減するための操舵力補助手段を備えた
車両用操舵装置において、ステアリングハンドルの操舵
量を検出する操舵量検出手段と、操舵量と走行状態に基
づいて目標転舵量を演算する目標転舵量演算手段と、転
舵輪の転舵量を検出する転舵量検出手段と、転舵量と目
標転舵量との偏差に基づいて操舵力補助手段の異常状態
を判定する異常状態判定手段と、異常状態判定手段の判
定結果に基づいて伝達比可変手段の作動を中止する作動
中止手段と、を備えることを特徴とする。 【０００６】この車両用操舵装置によれば、車速等の走
行状態に基づいて求められた伝達比とステアリングハン
ドルの操舵量から目標転舵量を求め、この目標転舵量と
実際の転舵量とを比較する。その比較の結果、偏差が大
きい場合には操舵力補助手段に異常が発生しているもの
として、速やかに伝達比可変手段の作動を中止して手動
操舵に切り換えることで操舵違和感を防止することがで
きる。 【０００７】 【発明の実施の形態】図１に基づいて、この発明の実施
の形態にかかる車両用操舵装置の説明を行なう。図１
は、車両用操舵装置２の構成図である。１０はステアリ
ングハンドルであり、このステアリングハンドル１０は
上部ステアリングシャフト１２ａの上端に取り付けられ
ている。また、この上部ステアリングシャフト１２ａの
下端には伝達比可変手段としてのギヤ比可変ユニット１
４の入力側に接続されており、下部ステアリングシャフ
ト１２ｂの上端がギヤ比可変ユニット１４の出力側に接
続されている。 【０００８】また、下部ステアリングシャフト１２ｂの
下端には、操舵力補助手段としてのパワーステアリング
装置３４を介してピニオン（図示せず）が設けられ、こ
のピニオンがステアリングギヤボックス１６内において
ラックバー１８に噛合されている。 【０００９】パワーステアリング装置３４は、運転者に
よるステアリングハンドル１０の操作力に応じた補助力
（アシスト力）を発生するものである。更に、ラックバ
ー１８の両端には、それぞれタイロッド２０の一端が接
続されるとともに、各タイロッド２０の他端にはナック
ルアーム２２を介して転舵輪２４が接続されている。 【００１０】上部ステアリングシャフト１２ａには、ス
テアリングハンドル１０の操舵角θＨを検出する操舵量
検出手段としての舵角センサ２６が設けられ、下部ステ
アリングシャフト１２ｂには、転舵輪２４の転舵角（ピ
ニオン角）θＰを検出する転舵量検出手段としての出力
角センサ２８が設けられている。この舵角センサ２６に
より検出されたステアリングハンドル１０の操舵角θＨ
及び出力角センサ２８により検出された転舵輪２４の転
舵角θＰは、ＥＣＵ（電子制御装置）３０に入力され
る。更に、ＥＣＵ３０には、走行状態に相当する車速Ｖ
を検出する車速センサ３２から出力される車速信号が入
力される。 【００１１】ＥＣＵ３０は、可変ギヤ比ユニット１４に
内蔵されたギヤ比可変アクチュエータとしてのモータ
（図示せず）を制御するための制御信号を駆動回路３８
を介して出力する。 【００１２】図２は、上述の車両用操舵装置２のブロッ
ク線図である。ＥＣＵ３０では、車速センサ３２から入
力された車速信号に基づいて伝達比設定回路４０が車速
に応じた伝達比Ｇを設定し、設定された伝達比Ｇと舵角
センサ２６から入力されたステアリングハンドル１０の
操舵角θＨに基づいて目標転舵角演算回路４２が目標転
舵角θＭを演算する。 【００１３】更に、目標転舵角演算回路４２で求められ
た目標転舵角θＭと出力角センサ２８の検出した実際の
転舵角θＰとを比較し、両角度の偏差が所定値以上の場
合にパワーステアリング装置３４に異常が発生している
ものと判断して、駆動回路３８に対してギヤ比可変ユニ
ット１４に対する制御信号の出力を禁止する信号を出力
する異常状態判定手段としての異常検出回路４６を備え
る。 【００１４】駆動回路３８は作動中止手段を兼ね、異常
検出回路４６からの信号に基づいてギヤ比可変ユニット
１４に対する制御信号の出力を禁止することで、ギヤ比
可変ユニット１４のギヤ比可変アクチュエータの駆動が
停止されて伝達比可変制御を中止する。 【００１５】次に、図３のフローチャートに基づいて、
この発明の制御を説明する。この制御はイグニッション
スイッチがオンされてからオフされるまでの間、所定の
時間間隔で実行されるものである。 【００１６】まず、Ｓ１００で、制御中止制御が行われ
ているか否かを表す制御中止フラグＦの初期化を行い、
次のＳ１０２に進む。Ｓ１０２では、車速センサ３２に
より検出された車速Ｖ、舵角センサ２６により検出され
た操舵角θＨ及び出力角センサ２８により検出された転
舵角θＰが読み込まれる。 【００１７】Ｓ１０４では、車速Ｖに基づいて予め設定
されたマップ等から伝達比Ｇを求め、Ｓ１０６におい
て、操舵角θＨと伝達比Ｇから目標転舵量としての目標
転舵角θＭが演算される。 【００１８】Ｓ１０８で、制御中止フラグＦがセットさ
れていないかどうかを判定する。初回であれば、Ｓ１０
０で制御中止フラグＦは初期化されているため肯定判定
されてＳ１１０に進む。 【００１９】Ｓ１１０では、目標転舵角θＭと転舵角θ
Ｐとの偏差の絶対値がしきい値Ｅthより大きいか否かを
判定する。しきい値Ｅthより大きい場合とは、ステアリ
ングハンドル１０の操作に基づく目標転舵角θＭに対し
て転舵角θＰ、即ち、転舵輪２４の転舵が追従していな
い状態である。これはパワーステアリング装置３４に失
陥等が生じてアシスト力（操舵補助力）が発生していな
いため、ギヤ比可変ユニット１４におけるギヤ比可変ア
クチュエータの駆動負荷が増大して目標転舵角θMに転
舵角θPを追従させることが困難となった状態である。 【００２０】そして、Ｓ１１０で偏差の絶対値がしきい
値Ｅth以上と判定されると、Ｓ１１２でタイマの時間ｔ
をカウントアップし、Ｓ１１４においてタイマの時間ｔ
が所定時間Ｔth以上継続しているか否かを判定し、継続
していると判定された場合には次のＳ１１８へ進む。 【００２１】Ｓ１１８が実行されるのは、目標転舵角θ
Ｍと転舵角θＰの偏差が所定値以上となっている状態が
所定時間以上継続している状態であり、この場合は、パ
ワーステアリング装置３４に異常が発生しているとして
駆動回路３８に、ギヤ比可変ユニット１４のギヤ比可変
アクチュエータに対して作動信号を出力しないように制
御中止信号が出力される。 【００２２】そして、Ｓ１２０で制御中止フラグＦにフ
ラグ（１）をセットすることで、以降はＳ１０８におい
て否定判定されため、異常判定を行なうことなく伝達比
可変制御の中止状態を維持する。 【００２３】上記の制御の中で、Ｓ１１０で目標転舵角
θＭと転舵角θＰの偏差が所定値未満の場合には、タイ
マの時間ｔをリセットして次のＳ１２２に進む。また、
Ｓ１１４において、所定時間以上継続していない場合に
も、Ｓ１２２に進み、Ｓ１０６で求められた目標転舵角
θＭが得られるように、伝達比可変制御が行われる。 【００２４】上述の実施形態においては、目標転舵角θ
Ｍと転舵角θＰの偏差からパワーステアリング装置の異
常状態を速やかに検出し、ギヤ比可変ユニット１４の作
動を停止させて速やかに手動操舵に切り換えることがで
きる。 【００２５】なお、上述の実施形態では転舵角を検出し
ているが、これに限らず、ギヤ比可変ユニットのギヤ比
可変アクチュエータの作動状態を検出し、これによって
目標とする伝達比が得られているか否かで異常状態を検
出しても良い。 【００２６】 【発明の効果】この発明によれば、パワーステアリング
装置等の操舵伝達系に異常が生じた状態を目標転舵量と
実転舵量の偏差から判定することで、新たな異常検出手
段を備えることなく速やかに異常状態を検出し、伝達比
可変手段による制御を中止して手動操舵に切り換えるこ
とができる。
ドルの操舵量に対する転舵輪の転舵量の伝達比を可変す
ることができる車両用操舵装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、ステアリングハンドル操舵角の転
舵輪に対する伝達比を車速に応じて可変する装置として
特開昭６２−２３８１６６号公報等に開示されたステア
リング装置がある。このステアリング装置には、車速セ
ンサの故障を検出した時に伝達比の可変制御を行なうこ
とは困難であるため、その制御を中止して伝達比を予め
定めた設定値に固定させるとともに、設定値への移行を
車速センサが異常となった速度域によって異なるタイミ
ングで行なう制御手段を備えている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、現在のステア
リング装置においては操舵力を軽減する目的で、操舵補
助力を発生するパワーステアリング装置が備えられてい
る。このパワーステアリング装置が失陥等した場合に
は、伝達比可変手段における転舵輪側の操舵負荷が増大
するため、伝達比可変手段における伝達比を変更する機
構がステアリング操作に追従することが困難となること
があった。 【０００４】この発明の課題は、操舵補助力を発生する
パワーステアリング装置に異常が生じていることを速や
かに検出して、伝達比可変手段による制御を中止して手
動操舵に切り換える車両用操舵装置を提供することにあ
る。 【０００５】 【課題を解決するための手段】ステアリングハンドルと
転舵輪とを連結する操舵伝達系の途中に伝達比を可変す
る伝達比可変手段を備えるとともに、ステアリングハン
ドルの操舵力を軽減するための操舵力補助手段を備えた
車両用操舵装置において、ステアリングハンドルの操舵
量を検出する操舵量検出手段と、操舵量と走行状態に基
づいて目標転舵量を演算する目標転舵量演算手段と、転
舵輪の転舵量を検出する転舵量検出手段と、転舵量と目
標転舵量との偏差に基づいて操舵力補助手段の異常状態
を判定する異常状態判定手段と、異常状態判定手段の判
定結果に基づいて伝達比可変手段の作動を中止する作動
中止手段と、を備えることを特徴とする。 【０００６】この車両用操舵装置によれば、車速等の走
行状態に基づいて求められた伝達比とステアリングハン
ドルの操舵量から目標転舵量を求め、この目標転舵量と
実際の転舵量とを比較する。その比較の結果、偏差が大
きい場合には操舵力補助手段に異常が発生しているもの
として、速やかに伝達比可変手段の作動を中止して手動
操舵に切り換えることで操舵違和感を防止することがで
きる。 【０００７】 【発明の実施の形態】図１に基づいて、この発明の実施
の形態にかかる車両用操舵装置の説明を行なう。図１
は、車両用操舵装置２の構成図である。１０はステアリ
ングハンドルであり、このステアリングハンドル１０は
上部ステアリングシャフト１２ａの上端に取り付けられ
ている。また、この上部ステアリングシャフト１２ａの
下端には伝達比可変手段としてのギヤ比可変ユニット１
４の入力側に接続されており、下部ステアリングシャフ
ト１２ｂの上端がギヤ比可変ユニット１４の出力側に接
続されている。 【０００８】また、下部ステアリングシャフト１２ｂの
下端には、操舵力補助手段としてのパワーステアリング
装置３４を介してピニオン（図示せず）が設けられ、こ
のピニオンがステアリングギヤボックス１６内において
ラックバー１８に噛合されている。 【０００９】パワーステアリング装置３４は、運転者に
よるステアリングハンドル１０の操作力に応じた補助力
（アシスト力）を発生するものである。更に、ラックバ
ー１８の両端には、それぞれタイロッド２０の一端が接
続されるとともに、各タイロッド２０の他端にはナック
ルアーム２２を介して転舵輪２４が接続されている。 【００１０】上部ステアリングシャフト１２ａには、ス
テアリングハンドル１０の操舵角θＨを検出する操舵量
検出手段としての舵角センサ２６が設けられ、下部ステ
アリングシャフト１２ｂには、転舵輪２４の転舵角（ピ
ニオン角）θＰを検出する転舵量検出手段としての出力
角センサ２８が設けられている。この舵角センサ２６に
より検出されたステアリングハンドル１０の操舵角θＨ
及び出力角センサ２８により検出された転舵輪２４の転
舵角θＰは、ＥＣＵ（電子制御装置）３０に入力され
る。更に、ＥＣＵ３０には、走行状態に相当する車速Ｖ
を検出する車速センサ３２から出力される車速信号が入
力される。 【００１１】ＥＣＵ３０は、可変ギヤ比ユニット１４に
内蔵されたギヤ比可変アクチュエータとしてのモータ
（図示せず）を制御するための制御信号を駆動回路３８
を介して出力する。 【００１２】図２は、上述の車両用操舵装置２のブロッ
ク線図である。ＥＣＵ３０では、車速センサ３２から入
力された車速信号に基づいて伝達比設定回路４０が車速
に応じた伝達比Ｇを設定し、設定された伝達比Ｇと舵角
センサ２６から入力されたステアリングハンドル１０の
操舵角θＨに基づいて目標転舵角演算回路４２が目標転
舵角θＭを演算する。 【００１３】更に、目標転舵角演算回路４２で求められ
た目標転舵角θＭと出力角センサ２８の検出した実際の
転舵角θＰとを比較し、両角度の偏差が所定値以上の場
合にパワーステアリング装置３４に異常が発生している
ものと判断して、駆動回路３８に対してギヤ比可変ユニ
ット１４に対する制御信号の出力を禁止する信号を出力
する異常状態判定手段としての異常検出回路４６を備え
る。 【００１４】駆動回路３８は作動中止手段を兼ね、異常
検出回路４６からの信号に基づいてギヤ比可変ユニット
１４に対する制御信号の出力を禁止することで、ギヤ比
可変ユニット１４のギヤ比可変アクチュエータの駆動が
停止されて伝達比可変制御を中止する。 【００１５】次に、図３のフローチャートに基づいて、
この発明の制御を説明する。この制御はイグニッション
スイッチがオンされてからオフされるまでの間、所定の
時間間隔で実行されるものである。 【００１６】まず、Ｓ１００で、制御中止制御が行われ
ているか否かを表す制御中止フラグＦの初期化を行い、
次のＳ１０２に進む。Ｓ１０２では、車速センサ３２に
より検出された車速Ｖ、舵角センサ２６により検出され
た操舵角θＨ及び出力角センサ２８により検出された転
舵角θＰが読み込まれる。 【００１７】Ｓ１０４では、車速Ｖに基づいて予め設定
されたマップ等から伝達比Ｇを求め、Ｓ１０６におい
て、操舵角θＨと伝達比Ｇから目標転舵量としての目標
転舵角θＭが演算される。 【００１８】Ｓ１０８で、制御中止フラグＦがセットさ
れていないかどうかを判定する。初回であれば、Ｓ１０
０で制御中止フラグＦは初期化されているため肯定判定
されてＳ１１０に進む。 【００１９】Ｓ１１０では、目標転舵角θＭと転舵角θ
Ｐとの偏差の絶対値がしきい値Ｅthより大きいか否かを
判定する。しきい値Ｅthより大きい場合とは、ステアリ
ングハンドル１０の操作に基づく目標転舵角θＭに対し
て転舵角θＰ、即ち、転舵輪２４の転舵が追従していな
い状態である。これはパワーステアリング装置３４に失
陥等が生じてアシスト力（操舵補助力）が発生していな
いため、ギヤ比可変ユニット１４におけるギヤ比可変ア
クチュエータの駆動負荷が増大して目標転舵角θMに転
舵角θPを追従させることが困難となった状態である。 【００２０】そして、Ｓ１１０で偏差の絶対値がしきい
値Ｅth以上と判定されると、Ｓ１１２でタイマの時間ｔ
をカウントアップし、Ｓ１１４においてタイマの時間ｔ
が所定時間Ｔth以上継続しているか否かを判定し、継続
していると判定された場合には次のＳ１１８へ進む。 【００２１】Ｓ１１８が実行されるのは、目標転舵角θ
Ｍと転舵角θＰの偏差が所定値以上となっている状態が
所定時間以上継続している状態であり、この場合は、パ
ワーステアリング装置３４に異常が発生しているとして
駆動回路３８に、ギヤ比可変ユニット１４のギヤ比可変
アクチュエータに対して作動信号を出力しないように制
御中止信号が出力される。 【００２２】そして、Ｓ１２０で制御中止フラグＦにフ
ラグ（１）をセットすることで、以降はＳ１０８におい
て否定判定されため、異常判定を行なうことなく伝達比
可変制御の中止状態を維持する。 【００２３】上記の制御の中で、Ｓ１１０で目標転舵角
θＭと転舵角θＰの偏差が所定値未満の場合には、タイ
マの時間ｔをリセットして次のＳ１２２に進む。また、
Ｓ１１４において、所定時間以上継続していない場合に
も、Ｓ１２２に進み、Ｓ１０６で求められた目標転舵角
θＭが得られるように、伝達比可変制御が行われる。 【００２４】上述の実施形態においては、目標転舵角θ
Ｍと転舵角θＰの偏差からパワーステアリング装置の異
常状態を速やかに検出し、ギヤ比可変ユニット１４の作
動を停止させて速やかに手動操舵に切り換えることがで
きる。 【００２５】なお、上述の実施形態では転舵角を検出し
ているが、これに限らず、ギヤ比可変ユニットのギヤ比
可変アクチュエータの作動状態を検出し、これによって
目標とする伝達比が得られているか否かで異常状態を検
出しても良い。 【００２６】 【発明の効果】この発明によれば、パワーステアリング
装置等の操舵伝達系に異常が生じた状態を目標転舵量と
実転舵量の偏差から判定することで、新たな異常検出手
段を備えることなく速やかに異常状態を検出し、伝達比
可変手段による制御を中止して手動操舵に切り換えるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態に係る車両用操舵装置の構
成図である。 【図2】この発明の実施形態に係る伝達比可変装置のブ
ロック構成図である。 【図3】この発明の実施形態に係る制御のフローチャー
トである。 【符号の説明】 ２…車両用操舵装置 １０…ステアリングハンドル １４…ギヤ可変比ユニット ２４…転舵輪 ２６…舵角センサ ２８…出力角センサ ３０…ＥＣＵ ３２…車速センサ ３８…駆動回路 ４０…伝達比設定回路 ４２…目標転舵角演算回路 ４４…異常検出回路
成図である。 【図2】この発明の実施形態に係る伝達比可変装置のブ
ロック構成図である。 【図3】この発明の実施形態に係る制御のフローチャー
トである。 【符号の説明】 ２…車両用操舵装置 １０…ステアリングハンドル １４…ギヤ可変比ユニット ２４…転舵輪 ２６…舵角センサ ２８…出力角センサ ３０…ＥＣＵ ３２…車速センサ ３８…駆動回路 ４０…伝達比設定回路 ４２…目標転舵角演算回路 ４４…異常検出回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−31559（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−238166（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−246947（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−38269（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B62D 6/00
B62D 5/22
B62D 5/04
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ステアリングハンドルと転舵輪とを連結
する操舵伝達系の途中に伝達比を可変する伝達比可変手
段を備えるとともに、ステアリングハンドルの操舵力を
軽減するための操舵力補助手段を備えた車両用操舵装置
において、 ステアリングハンドルの操舵量を検出する操舵量検出手
段と、該操舵量と走行状態に基づいて目標転舵量を演算
する目標転舵量演算手段と、転舵輪の転舵量を検出する
転舵量検出手段と、該転舵量と前記目標転舵量との偏差
に基づいて操舵力補助手段の異常状態を判定する異常状
態判定手段と、 該異常状態判定手段の判定結果に基づいて伝達比可変手
段の作動を中止する作動中止手段と、を備えることを特
徴とする車両用操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32289697A JP3371779B2 (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 車両用操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32289697A JP3371779B2 (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 車両用操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11152054A JPH11152054A (ja) | 1999-06-08 |
| JP3371779B2 true JP3371779B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=18148834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32289697A Expired - Fee Related JP3371779B2 (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 車両用操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3371779B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4248960B2 (ja) | 2003-07-23 | 2009-04-02 | 株式会社デンソー | 伝達比可変操舵装置 |
| JP4504121B2 (ja) * | 2004-07-02 | 2010-07-14 | 本田技研工業株式会社 | 車両の操舵装置 |
| CN115973263B (zh) * | 2022-12-20 | 2024-07-16 | 吉林大学 | 一种冗余式双电机转向机构及其控制方法 |
-
1997
- 1997-11-25 JP JP32289697A patent/JP3371779B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11152054A (ja) | 1999-06-08 |
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