JP3414599B2 - 自動操舵機構付操舵装置 - Google Patents
自動操舵機構付操舵装置Info
- Publication number
- JP3414599B2 JP3414599B2 JP26056896A JP26056896A JP3414599B2 JP 3414599 B2 JP3414599 B2 JP 3414599B2 JP 26056896 A JP26056896 A JP 26056896A JP 26056896 A JP26056896 A JP 26056896A JP 3414599 B2 JP3414599 B2 JP 3414599B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- gear
- carrier
- automatic
- ring gear
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動操舵機構付操
舵装置に関する。
舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車輌の操舵機構において、運転者による
操舵（手動操舵）と自動操舵機構による操舵（自動操
舵）とを切り換えることが出来にような自動操舵機構付
操舵装置がある。自動操舵機構は、車輌に種々のセンサ
を設け、これらのセンサからの情報に基づいて操舵各信
号を設定して油圧モータや、電動モータ等を駆動し、操
舵機構を自動的に制御するようにしている。このような
操舵システムは、例えば、特開平７−４７９６９号公
報、特開平６−３３６１６７号公報に開示されている。
操舵（手動操舵）と自動操舵機構による操舵（自動操
舵）とを切り換えることが出来にような自動操舵機構付
操舵装置がある。自動操舵機構は、車輌に種々のセンサ
を設け、これらのセンサからの情報に基づいて操舵各信
号を設定して油圧モータや、電動モータ等を駆動し、操
舵機構を自動的に制御するようにしている。このような
操舵システムは、例えば、特開平７−４７９６９号公
報、特開平６−３３６１６７号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】自動操舵機構付操舵装
置において、運転代行（運転者の意思による自動運転）
では、自動操舵によるマシン操舵と運転者による手動操
舵とが干渉したときに、速やかに、且つ確実に運転者に
よる手動操舵が優先されることが必要不可欠である。
置において、運転代行（運転者の意思による自動運転）
では、自動操舵によるマシン操舵と運転者による手動操
舵とが干渉したときに、速やかに、且つ確実に運転者に
よる手動操舵が優先されることが必要不可欠である。
【０００４】従来の自動操舵機構付操舵装置では、手動
操舵と自動操舵との干渉を検出する検出手段により運転
者による手動操舵と自動操舵によるマシン操舵との干渉
を検出した後、自動操舵力を設定する例えば、油圧リリ
ーフバルブを作動させて自動操舵力を弱め、或いは、自
動操舵システムを停止させ、運転者による手動操舵を優
先させるようにしている。
操舵と自動操舵との干渉を検出する検出手段により運転
者による手動操舵と自動操舵によるマシン操舵との干渉
を検出した後、自動操舵力を設定する例えば、油圧リリ
ーフバルブを作動させて自動操舵力を弱め、或いは、自
動操舵システムを停止させ、運転者による手動操舵を優
先させるようにしている。
【０００５】しかしながら、このような手法では、自動
操舵から手動操舵への切換制御を電気的な信号により行
うため、何らかの原因により制御系に電気的なトラブル
が発生した場合、運転者による手動操舵が優先されなく
なる虞がある。また、操舵制御装置の構造が複雑である
と共に、自動操舵と手動操舵とが干渉したときに当該干
渉を検出するためのトルクセンサ等のセンサが必要であ
り、コストが高くなる等の問題もある。
操舵から手動操舵への切換制御を電気的な信号により行
うため、何らかの原因により制御系に電気的なトラブル
が発生した場合、運転者による手動操舵が優先されなく
なる虞がある。また、操舵制御装置の構造が複雑である
と共に、自動操舵と手動操舵とが干渉したときに当該干
渉を検出するためのトルクセンサ等のセンサが必要であ
り、コストが高くなる等の問題もある。
【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、自動操舵と手動操舵とが干渉したときに速やかに、
且つ確実に手動操舵を優先させることができる自動操舵
機構付操舵装置を提供することを目的とする。
で、自動操舵と手動操舵とが干渉したときに速やかに、
且つ確実に手動操舵を優先させることができる自動操舵
機構付操舵装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、請求項１では、自動操舵と手動操舵
とが干渉したときに手動操舵を優先させる自動操舵機構
付操舵装置であって、ステアリングホイールとステアリ
ングギヤとを連結するステアリングシャフトが貫通固定
されたサンギヤと、車体側に支持されるリングギヤと、
前記ステアリングシャフトが遊貫するキャリアと、前記
サンギヤの回りに周方向に沿って配置され、且つ前記キ
ャリアに回転自在に支持されて前記サンギヤと前記リン
グギヤとに噛合する複数のプラネットギヤとを有する遊
星歯車装置と、前記キャリアにギヤを介して連結され、
自動操舵時に前記キャリアを回転駆動して前記プラネッ
トギヤを介して前記サンギヤに回転を伝達するモータ
と、前記リングギヤと車体側との間に介在され、自動操
舵時に手動操舵による前記サンギヤから前記プラネット
ギヤを介して前記リングギヤに付与される回転力が所定
のセット力よりも小さいときに前記リングギヤを固定
し、前記所定のセット力を超えたときに滑り始めて前記
リングギヤの回転を許容する摩擦クラッチとを備えた構
成としたものである。
に本発明によれば、請求項１では、自動操舵と手動操舵
とが干渉したときに手動操舵を優先させる自動操舵機構
付操舵装置であって、ステアリングホイールとステアリ
ングギヤとを連結するステアリングシャフトが貫通固定
されたサンギヤと、車体側に支持されるリングギヤと、
前記ステアリングシャフトが遊貫するキャリアと、前記
サンギヤの回りに周方向に沿って配置され、且つ前記キ
ャリアに回転自在に支持されて前記サンギヤと前記リン
グギヤとに噛合する複数のプラネットギヤとを有する遊
星歯車装置と、前記キャリアにギヤを介して連結され、
自動操舵時に前記キャリアを回転駆動して前記プラネッ
トギヤを介して前記サンギヤに回転を伝達するモータ
と、前記リングギヤと車体側との間に介在され、自動操
舵時に手動操舵による前記サンギヤから前記プラネット
ギヤを介して前記リングギヤに付与される回転力が所定
のセット力よりも小さいときに前記リングギヤを固定
し、前記所定のセット力を超えたときに滑り始めて前記
リングギヤの回転を許容する摩擦クラッチとを備えた構
成としたものである。
【０００８】遊星歯車装置は、リングギヤが固定された
状態でサンギヤが回転すると、プラネットギヤを介して
キャリアがサンギヤと同一方向に回転し、キャリアが回
転すると、プラネットギヤを介してサンギヤがキャリア
と同一方向に回転する。リングギヤは摩擦クラッチによ
り車体側に機械的に固定されており、この状態でステア
リングホイールが手動操作されると、ステアリングシャ
フトと共にサンギヤが回転する。キャリアは、サンギヤ
に連れ回り、これに伴いモータが連れ回る。
状態でサンギヤが回転すると、プラネットギヤを介して
キャリアがサンギヤと同一方向に回転し、キャリアが回
転すると、プラネットギヤを介してサンギヤがキャリア
と同一方向に回転する。リングギヤは摩擦クラッチによ
り車体側に機械的に固定されており、この状態でステア
リングホイールが手動操作されると、ステアリングシャ
フトと共にサンギヤが回転する。キャリアは、サンギヤ
に連れ回り、これに伴いモータが連れ回る。
【０００９】自動走行時には、モータによりキャリアが
回転され、これに伴いサンギヤが回転されてステアリン
グシャフトが回転される。これにより自動操舵される。
自動操舵時に運転者がステアリングを操作すると、自動
操舵と手動操舵とが干渉する。手動操作によりサンギヤ
が回転すると、リングギヤに回転力（トルク）が付与さ
れる。そして、この回転力が摩擦クラッチのセット力を
超えると、当該摩擦クラッチが滑り始め、リングギヤが
回転を始める。リングギヤが回転するとキャリアが空回
りすることとなり、モータによる回転力は、サンギヤに
伝達されなくなる。この結果、サンギヤの回転即ち、手
動操舵が優先される。これにより、自動操舵と手動操舵
とが干渉したときに速やかに、且つ確実に手動操舵が優
先される。摩擦クラッチは、リングギヤに回転力が付与
されないときには当該リングギヤを車体側に固定してい
る。自動操舵時に手動操作によりステアリングホイール
が操作され、サンギヤを介してリングギヤに回転力が付
与される。この回転力が、所定のセット力を超えると滑
り始めてリングギヤの回転を許容する。リングギヤは、
摩擦クラッチにより機械的に車体側に支持され、付与さ
れる回転力が所定のセット力を超えたときに回転可能と
されることで、機械的なフェイルセーフが成立する。
回転され、これに伴いサンギヤが回転されてステアリン
グシャフトが回転される。これにより自動操舵される。
自動操舵時に運転者がステアリングを操作すると、自動
操舵と手動操舵とが干渉する。手動操作によりサンギヤ
が回転すると、リングギヤに回転力（トルク）が付与さ
れる。そして、この回転力が摩擦クラッチのセット力を
超えると、当該摩擦クラッチが滑り始め、リングギヤが
回転を始める。リングギヤが回転するとキャリアが空回
りすることとなり、モータによる回転力は、サンギヤに
伝達されなくなる。この結果、サンギヤの回転即ち、手
動操舵が優先される。これにより、自動操舵と手動操舵
とが干渉したときに速やかに、且つ確実に手動操舵が優
先される。摩擦クラッチは、リングギヤに回転力が付与
されないときには当該リングギヤを車体側に固定してい
る。自動操舵時に手動操作によりステアリングホイール
が操作され、サンギヤを介してリングギヤに回転力が付
与される。この回転力が、所定のセット力を超えると滑
り始めてリングギヤの回転を許容する。リングギヤは、
摩擦クラッチにより機械的に車体側に支持され、付与さ
れる回転力が所定のセット力を超えたときに回転可能と
されることで、機械的なフェイルセーフが成立する。
【００１０】請求項２では、前記摩擦クラッチは、セッ
ト力が調整可能としたものである。 リングギヤを支持す
る摩擦クラッチのセット力（押付力）により手動優先時
における操作性が決定され、摩擦クラッチのセット力を
調節することにより、運転者のオーバライド度合いも調
節することができるステアリングシステムを成立させる
ことができる。
ト力が調整可能としたものである。 リングギヤを支持す
る摩擦クラッチのセット力（押付力）により手動優先時
における操作性が決定され、摩擦クラッチのセット力を
調節することにより、運転者のオーバライド度合いも調
節することができるステアリングシステムを成立させる
ことができる。
【００１１】請求項３では、前記キャリアと前記モータ
との間に介在されてこれら両者を接続又は接続解除する
係合要素を更に備えた構成としたものである。手動操舵
時にはサンギヤの回転に伴いキャリアが連れ回り、これ
に伴いモータが連れ回る。モータが連れ回ると、操舵時
におけるフィーリングが悪くなる。このとき係合要素を
解放してキャリアとモータとの接続を解除する。これに
より手動操舵時におけるモータの連れ回りが防止され、
フィーリングが良好となる。
との間に介在されてこれら両者を接続又は接続解除する
係合要素を更に備えた構成としたものである。手動操舵
時にはサンギヤの回転に伴いキャリアが連れ回り、これ
に伴いモータが連れ回る。モータが連れ回ると、操舵時
におけるフィーリングが悪くなる。このとき係合要素を
解放してキャリアとモータとの接続を解除する。これに
より手動操舵時におけるモータの連れ回りが防止され、
フィーリングが良好となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の態様を実施例
により説明する。図１は、本発明を適用した自動操舵機
構付操舵装置の骨子図を示す。操舵装置１は、ステアリ
ングホイール２とステアリングギヤボックス３に収納さ
れたステアリングギヤ（図示せず）とを連結するステア
リングシャフト４の途中に遊星歯車装置５が設けられて
いる。遊星歯車装置５は、中心に配置されたサンギヤ６
と、サンギヤ６と同軸上に、且つ相対回転可能に配置さ
れたキャリア７と、サンギヤ６の回りに周方向に所定の
間隔で配置され、且つキャリア７に回転自在に支持され
てサンギヤ６と噛合して当該サンギヤ６の回りを公転す
る複数のプラネットギヤ８と、これらのプラネットギヤ
８の外側にサンギヤ６と同心的に配置されて各プラネッ
トギヤ８と噛合するリングギヤ９とにより構成されてい
る。
により説明する。図１は、本発明を適用した自動操舵機
構付操舵装置の骨子図を示す。操舵装置１は、ステアリ
ングホイール２とステアリングギヤボックス３に収納さ
れたステアリングギヤ（図示せず）とを連結するステア
リングシャフト４の途中に遊星歯車装置５が設けられて
いる。遊星歯車装置５は、中心に配置されたサンギヤ６
と、サンギヤ６と同軸上に、且つ相対回転可能に配置さ
れたキャリア７と、サンギヤ６の回りに周方向に所定の
間隔で配置され、且つキャリア７に回転自在に支持され
てサンギヤ６と噛合して当該サンギヤ６の回りを公転す
る複数のプラネットギヤ８と、これらのプラネットギヤ
８の外側にサンギヤ６と同心的に配置されて各プラネッ
トギヤ８と噛合するリングギヤ９とにより構成されてい
る。
【００１３】ステアリングシャフト４は、サンギヤ６と
キャリア７とを貫通し、且つサンギヤ６に一体に固定さ
れると共にキャリア７を遊貫している。即ち、ステアリ
ングシャフト４は、サンギヤ６と一体に回転し、キャリ
ア７と相対回転可能とされている。リングギヤ９は、一
端面が環状のクラッチ（係合要素）１０を介して円板状
のブラケット１１に支持され、ブラケット１１は、車体
側に固定されている。尚、ステアリングシャフト４は、
ブラケット１１の中心に穿設されている孔を遊貫してい
る。遊星歯車装置５は、ステアリングシャフト４に同軸
をなして配置されることで、スペース性が極めて良好で
ある。
キャリア７とを貫通し、且つサンギヤ６に一体に固定さ
れると共にキャリア７を遊貫している。即ち、ステアリ
ングシャフト４は、サンギヤ６と一体に回転し、キャリ
ア７と相対回転可能とされている。リングギヤ９は、一
端面が環状のクラッチ（係合要素）１０を介して円板状
のブラケット１１に支持され、ブラケット１１は、車体
側に固定されている。尚、ステアリングシャフト４は、
ブラケット１１の中心に穿設されている孔を遊貫してい
る。遊星歯車装置５は、ステアリングシャフト４に同軸
をなして配置されることで、スペース性が極めて良好で
ある。
【００１４】クラッチ１０は、リングギヤ９に加わる回
転力（トルク）が所定の回転力（セット力）よりも小さ
いときには、当該リングギヤ９をブラケット１１に固定
してその回転を阻止し、所定の回転力を超えると滑り出
して当該ブラケット９の回転を許容する。即ち、クラッ
チ１０は、機械的な押付力（セット力）により、リング
ギヤ９を固定し、当該リングギヤ９に加わる回転力が前
記押付力を超えると滑り出してその回転を可能とする。
このようにリングギヤ９を拘束するための押付力を機械
的に一義的に設定する（即ち、押付力を電気的或いは油
圧的に制御しない）ことで、メカとしてのフェイルセイ
フが成立し、トラブルの発生を防止する。このクラッチ
１０は、摩擦式クラッチ例えば、多板式摩擦クラッチに
より構成されている。
転力（トルク）が所定の回転力（セット力）よりも小さ
いときには、当該リングギヤ９をブラケット１１に固定
してその回転を阻止し、所定の回転力を超えると滑り出
して当該ブラケット９の回転を許容する。即ち、クラッ
チ１０は、機械的な押付力（セット力）により、リング
ギヤ９を固定し、当該リングギヤ９に加わる回転力が前
記押付力を超えると滑り出してその回転を可能とする。
このようにリングギヤ９を拘束するための押付力を機械
的に一義的に設定する（即ち、押付力を電気的或いは油
圧的に制御しない）ことで、メカとしてのフェイルセイ
フが成立し、トラブルの発生を防止する。このクラッチ
１０は、摩擦式クラッチ例えば、多板式摩擦クラッチに
より構成されている。
【００１５】尚、クラッチ１０は、環状である必要はな
く、リングギヤ９とブラケット１１との間に周方向に適
宜の間隔で複数個配置するようにしても良い。この場
合、複数のクラッチは、リングギヤ９を均一に支持し、
且つ回転を滑らかにする上で等間隔に配置することが好
ましい。また、リングギヤ９の外周面とブラケット１１
との間に配置しても良い。しかしながら、実施例のよう
にリングギヤ９の端面とブラケット１１との間に配置す
る方がスペース性が向上する。
く、リングギヤ９とブラケット１１との間に周方向に適
宜の間隔で複数個配置するようにしても良い。この場
合、複数のクラッチは、リングギヤ９を均一に支持し、
且つ回転を滑らかにする上で等間隔に配置することが好
ましい。また、リングギヤ９の外周面とブラケット１１
との間に配置しても良い。しかしながら、実施例のよう
にリングギヤ９の端面とブラケット１１との間に配置す
る方がスペース性が向上する。
【００１６】トルクモータ１５は、クラッチ（係合要
素）１６を内蔵しており、回転軸にピニオン１７が固定
されている。このトルクモータ１５は、リングギヤ９の
近傍に配置され車体側にブラケット（図示せず）を介し
て固定されている。一方、キャリア９の一端面には全周
に亘りギヤ１８が設けられており、トルクモータ１５の
ピニオン１７と噛合している。ギヤ１８は、例えば、リ
ング状のラックで形成されている。トルクモータ１５
は、低トルク・高回転型の電気モータである。クラッチ
１６は、例えば、電磁クラッチで、通電されないときに
はクラッチ・オフ（解放）、通電されるとクラッチ・オ
ン（接続）とされる。尚、クラッチ１６は、他の例え
ば、油圧式のクラッチでもよい。
素）１６を内蔵しており、回転軸にピニオン１７が固定
されている。このトルクモータ１５は、リングギヤ９の
近傍に配置され車体側にブラケット（図示せず）を介し
て固定されている。一方、キャリア９の一端面には全周
に亘りギヤ１８が設けられており、トルクモータ１５の
ピニオン１７と噛合している。ギヤ１８は、例えば、リ
ング状のラックで形成されている。トルクモータ１５
は、低トルク・高回転型の電気モータである。クラッチ
１６は、例えば、電磁クラッチで、通電されないときに
はクラッチ・オフ（解放）、通電されるとクラッチ・オ
ン（接続）とされる。尚、クラッチ１６は、他の例え
ば、油圧式のクラッチでもよい。
【００１７】図２は、自動・手動操舵制御システムを示
す。自動・手動操舵制御システムは、運転切換制御ユニ
ット（以下「ＥＣＵ」という）２０を備え、環境認識シ
ステム２１、自動運転スイッチ２２、操舵角センサ２３
からの信号を入力し、トルクモータ１５、クラッチ１６
を制御する。環境認識システム２１は、車両に搭載した
カメラで撮像した車両前方の画像情報から、路面に描か
れている白線を認識して目標コースを設定し、当該目標
コースの情報信号を出力する。自動運転スイッチ２２
は、自動運転を実行する際に運転者によりオン操作され
る切替スイッチである。操舵角センサ２３は、実際の操
舵角を検出して対応する舵角信号を出力する。ＥＣＵ２
０は、自動運転スイッチ２２がスイッチ・オンされる
と、手動運転から自動運転に切り換え、クラッチ１６を
オン（接続）すると共に、環境認識システム２１から入
力される目標コースの情報に応じた目標舵角を設定し、
トルクモータ１５を制御して舵角制御を行うと共に、舵
角センサ２３からの舵角信号をフードバックして、目標
コースに沿って操舵制御を行い、自動走行させる。
す。自動・手動操舵制御システムは、運転切換制御ユニ
ット（以下「ＥＣＵ」という）２０を備え、環境認識シ
ステム２１、自動運転スイッチ２２、操舵角センサ２３
からの信号を入力し、トルクモータ１５、クラッチ１６
を制御する。環境認識システム２１は、車両に搭載した
カメラで撮像した車両前方の画像情報から、路面に描か
れている白線を認識して目標コースを設定し、当該目標
コースの情報信号を出力する。自動運転スイッチ２２
は、自動運転を実行する際に運転者によりオン操作され
る切替スイッチである。操舵角センサ２３は、実際の操
舵角を検出して対応する舵角信号を出力する。ＥＣＵ２
０は、自動運転スイッチ２２がスイッチ・オンされる
と、手動運転から自動運転に切り換え、クラッチ１６を
オン（接続）すると共に、環境認識システム２１から入
力される目標コースの情報に応じた目標舵角を設定し、
トルクモータ１５を制御して舵角制御を行うと共に、舵
角センサ２３からの舵角信号をフードバックして、目標
コースに沿って操舵制御を行い、自動走行させる。
【００１８】以下に作用を説明する。図１において、遊
星歯車装置５は、リングギヤ９がクラッチ１０により固
定されて停止していることにより、サンギヤ６が回転す
るとキャリア７が当該サンギヤ６と同一方向に回転し、
また、キャリア７が回転すると、サンギヤ６が当該キャ
リア７と同一方向に回転する。手動運転時には、自動運
転スイッチ２２がオフとなっており、ＥＣＵ２０は、ク
ラッチ１６をオフとし、且つトルクモータ１５を停止さ
せている。従って、キャリア７は、トルクモータ１５か
ら切り離され、空回りが可能となる。
星歯車装置５は、リングギヤ９がクラッチ１０により固
定されて停止していることにより、サンギヤ６が回転す
るとキャリア７が当該サンギヤ６と同一方向に回転し、
また、キャリア７が回転すると、サンギヤ６が当該キャ
リア７と同一方向に回転する。手動運転時には、自動運
転スイッチ２２がオフとなっており、ＥＣＵ２０は、ク
ラッチ１６をオフとし、且つトルクモータ１５を停止さ
せている。従って、キャリア７は、トルクモータ１５か
ら切り離され、空回りが可能となる。
【００１９】運転者がステアリングホイール２を操作す
ると、ステアリングシャフト４が回転してステアリング
ギヤボックス３内のステアリングギヤを介して操舵され
る。サンギヤ６は、ステアリングシャフト４と同一に回
転する。このとき、キャリア７が空回り可能な状態にあ
ることで、プラネットギヤ８は、サンギヤ６により回転
されて空回りする。従って、操舵装置１は、通常のステ
アリング系となる。しかも、トルクモータ１５の負荷
も、ギヤ系のバックラッシュもない。
ると、ステアリングシャフト４が回転してステアリング
ギヤボックス３内のステアリングギヤを介して操舵され
る。サンギヤ６は、ステアリングシャフト４と同一に回
転する。このとき、キャリア７が空回り可能な状態にあ
ることで、プラネットギヤ８は、サンギヤ６により回転
されて空回りする。従って、操舵装置１は、通常のステ
アリング系となる。しかも、トルクモータ１５の負荷
も、ギヤ系のバックラッシュもない。
【００２０】尚、クラッチ１６は、必ずしも必要ではな
く、キャリア７とトルクモータ１５とをピニオン１７と
ギヤ１８とにより直接接続するようにしても良い。しか
しながら、クラッチ１６を設けない場合には、ステアリ
ングホイール２の操作に伴いキャリア７が回転し、これ
に伴いトルクモータ１５が連れ回りすることとなり、フ
ィーリングが悪くなる。従って、手動操舵時にキャリア
７とトルクモータ１５とを完全に切り離すクラッチ１６
を設けることが好ましい。この場合、実施例のようにト
ルクモータと一体のもの（トルクモータ付クラッチ）を
使用することでコンパクト化が図られる。
く、キャリア７とトルクモータ１５とをピニオン１７と
ギヤ１８とにより直接接続するようにしても良い。しか
しながら、クラッチ１６を設けない場合には、ステアリ
ングホイール２の操作に伴いキャリア７が回転し、これ
に伴いトルクモータ１５が連れ回りすることとなり、フ
ィーリングが悪くなる。従って、手動操舵時にキャリア
７とトルクモータ１５とを完全に切り離すクラッチ１６
を設けることが好ましい。この場合、実施例のようにト
ルクモータと一体のもの（トルクモータ付クラッチ）を
使用することでコンパクト化が図られる。
【００２１】自動運転スイッチ２２がオンされると、Ｅ
ＣＵ２０は、クラッチ１６をオン（接続）すると共に、
トルクモータ１５を駆動制御する。クラッチ１６がオン
されると、トルクモータ１５の回転力がクラッチ１６、
ピニオン１７、ギヤ１８を介して遊星歯車装置５のキャ
リア７に伝達される。キャリア７は、トルクモータ１５
の回転に応じて回転し、プラネットギヤ８を介してサン
ギヤ６を回転させる。そして、サンギヤ６は、キャリア
７と同じ方向に増速回転される。ステアリングシャフト
４は、サンギヤ６と一体に回転し、ステアリングギヤボ
ックス３内のステアリングギヤを介して舵角制御する。
これにより、車両は、目標コースに沿って自動運転され
る。トルクモータ１５は、前述したように低トルク・高
回転型のモータを使用することで、自動操舵の応答性の
向上が図られる。
ＣＵ２０は、クラッチ１６をオン（接続）すると共に、
トルクモータ１５を駆動制御する。クラッチ１６がオン
されると、トルクモータ１５の回転力がクラッチ１６、
ピニオン１７、ギヤ１８を介して遊星歯車装置５のキャ
リア７に伝達される。キャリア７は、トルクモータ１５
の回転に応じて回転し、プラネットギヤ８を介してサン
ギヤ６を回転させる。そして、サンギヤ６は、キャリア
７と同じ方向に増速回転される。ステアリングシャフト
４は、サンギヤ６と一体に回転し、ステアリングギヤボ
ックス３内のステアリングギヤを介して舵角制御する。
これにより、車両は、目標コースに沿って自動運転され
る。トルクモータ１５は、前述したように低トルク・高
回転型のモータを使用することで、自動操舵の応答性の
向上が図られる。
【００２２】上記自動運転中に運転者が舵角制御を行う
べくステアリングホイール２を操作してステアリングシ
ャフト４が回転すると、クラッチ１０により固定状態に
されているリングギヤ９にトルクが付与され、当該トル
クがクラッチ１０の押付力を超えると、当該クラッチ１
０が滑り始め、リングギヤ９が回転する。そして、リン
グギヤ９が回転すると、この時からキャリア７が空回り
となり、サンギヤ６の回転が優先となる。即ち、運手者
による手動操舵と、自動操舵とが干渉したときには、ク
ラッチ１０が滑り、自動操舵が空回りして手動操舵が優
先する。
べくステアリングホイール２を操作してステアリングシ
ャフト４が回転すると、クラッチ１０により固定状態に
されているリングギヤ９にトルクが付与され、当該トル
クがクラッチ１０の押付力を超えると、当該クラッチ１
０が滑り始め、リングギヤ９が回転する。そして、リン
グギヤ９が回転すると、この時からキャリア７が空回り
となり、サンギヤ６の回転が優先となる。即ち、運手者
による手動操舵と、自動操舵とが干渉したときには、ク
ラッチ１０が滑り、自動操舵が空回りして手動操舵が優
先する。
【００２３】リングギヤ９を支持するクラッチ１０の押
付力（セット力）により手動優先時における操作性が決
定される。従って、クラッチ１０の押付力を調節するこ
とが可能なクラッチ１０を使用することにより、運転者
のオーバライド度合いも調節することができるステアリ
ングシステムを成立させることができる。次に、図３の
フローチャートを参照して制御手順を説明する。
付力（セット力）により手動優先時における操作性が決
定される。従って、クラッチ１０の押付力を調節するこ
とが可能なクラッチ１０を使用することにより、運転者
のオーバライド度合いも調節することができるステアリ
ングシステムを成立させることができる。次に、図３の
フローチャートを参照して制御手順を説明する。
【００２４】図３においてＥＣＵ２０は、自動運転スイ
ッチ２２がオンであるか否かを判定し（ステップＳ
１）、オンでないときには手動運転であると判断して当
該制御ルーチンを終了し、オンの時には自動運転である
と判断し、クラッチ１６をオン（接続）して（ステップ
Ｓ２）、トルクモータ１５と遊星歯車装置５のキャリア
７とを連結する。これにより、トルクモータ１５による
ステアリングシャフト４の回転即ち、自動操舵が可能と
なる。次いで、ＥＣＵ２０は、環境認識システム２１か
らの情報及び操舵角センサ２２からの信号に基づいてト
ルクモータ１５を駆動制御して舵角を制御する（ステッ
プＳ４）。このようにして、自動操舵制御が行われ、目
標コースに沿って自動走行される。
ッチ２２がオンであるか否かを判定し（ステップＳ
１）、オンでないときには手動運転であると判断して当
該制御ルーチンを終了し、オンの時には自動運転である
と判断し、クラッチ１６をオン（接続）して（ステップ
Ｓ２）、トルクモータ１５と遊星歯車装置５のキャリア
７とを連結する。これにより、トルクモータ１５による
ステアリングシャフト４の回転即ち、自動操舵が可能と
なる。次いで、ＥＣＵ２０は、環境認識システム２１か
らの情報及び操舵角センサ２２からの信号に基づいてト
ルクモータ１５を駆動制御して舵角を制御する（ステッ
プＳ４）。このようにして、自動操舵制御が行われ、目
標コースに沿って自動走行される。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明で
は、操舵機構として遊星歯車装置を使用し、サンギヤに
ステアリングシャフトを貫通固定し、リングギヤを摩擦
クラッチで車体側に固定し、キャリアをトルクモータに
より駆動することで、手動操舵時においては、通常のス
テアリング系と全く同じとなり、自動操舵と手動操舵と
が干渉したときに速やかに且つ確実に手動操舵が優先さ
れる。また、操舵機構として遊星歯車装置を使用するこ
とにより、堅牢且つ構成が簡単となり、コストの低減が
図られる。また、遊星歯車装置をステアリングシャフト
上に配置することにより、スペース性が向上する。更
に、リングギヤに所定のセット力を超える回転力が付与
されると当該リングギヤの回転を許容する摩擦クラッチ
を使用することで、自動操舵と手動操舵とが干渉したと
きの干渉を検出するためのトルクセンサ等のセンサが不
要となり、コストの低減が図られる。また、摩擦クラッ
チを使用することで、機械的なフェイルセイフが成立
し、自動操舵装置の暴走が防止される。また、構成が簡
単であり、コストの低減が図られる。
は、操舵機構として遊星歯車装置を使用し、サンギヤに
ステアリングシャフトを貫通固定し、リングギヤを摩擦
クラッチで車体側に固定し、キャリアをトルクモータに
より駆動することで、手動操舵時においては、通常のス
テアリング系と全く同じとなり、自動操舵と手動操舵と
が干渉したときに速やかに且つ確実に手動操舵が優先さ
れる。また、操舵機構として遊星歯車装置を使用するこ
とにより、堅牢且つ構成が簡単となり、コストの低減が
図られる。また、遊星歯車装置をステアリングシャフト
上に配置することにより、スペース性が向上する。更
に、リングギヤに所定のセット力を超える回転力が付与
されると当該リングギヤの回転を許容する摩擦クラッチ
を使用することで、自動操舵と手動操舵とが干渉したと
きの干渉を検出するためのトルクセンサ等のセンサが不
要となり、コストの低減が図られる。また、摩擦クラッ
チを使用することで、機械的なフェイルセイフが成立
し、自動操舵装置の暴走が防止される。また、構成が簡
単であり、コストの低減が図られる。
【００２６】請求項２の発明では、摩擦クラッチは、セ
ット力を調整可能とすることで、 運転者のオーバライド
度合いも調節することができるステアリングシステムを
成立させることができる。請求項３の発明では、遊星歯
車装置のキャリアと駆動用モータとを更に係合要素を介
して接続し、手動操舵時には当該係合要素を解放してキ
ャリアとモータとを切り離すことで、手動操舵における
モータの連れ回りが防止され、フィーリングの向上が図
られる。
ット力を調整可能とすることで、 運転者のオーバライド
度合いも調節することができるステアリングシステムを
成立させることができる。請求項３の発明では、遊星歯
車装置のキャリアと駆動用モータとを更に係合要素を介
して接続し、手動操舵時には当該係合要素を解放してキ
ャリアとモータとを切り離すことで、手動操舵における
モータの連れ回りが防止され、フィーリングの向上が図
られる。
【図１】本発明に係る自動操舵機構付操舵装置の骨子図
である。
である。
【図２】図１に示す自動操舵機構付操舵装置の自動・手
動制御システムのブロック図である。
動制御システムのブロック図である。
【図３】図１の自動操舵機構付操舵装置の作動を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
１ 自動操舵機構付操舵装置
２ ステアリングホイール
３ ステアリングギヤボックス
４ ステアリングシャフト
５ 遊星歯車装置
６ サンギヤ
７ キャリア
８ プラネットギヤ
９ リングギヤ
１０、１６ クラッチ（係合要素）
１１ ブラケット
１５ トルクモータ
１７ ピニオン
１８ ギヤ
２０ 運転切換制御ユニット（ＥＣＵ）
２１ 環境認識システム
２２ 自動運転スイッチ
２３ 舵角センサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 菅原 正
東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動
車工業株式会社内
(72)発明者 井上 紀夫
東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動
車工業株式会社内
(72)発明者 中根 吉英
東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動
車工業株式会社内
(56)参考文献 特開 平９−207792（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−206553（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−47969（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−336167（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B62D 5/00 - 5/32
B62D 6/00 - 6/06
Claims (3)
- 【請求項１】 自動操舵と手動操舵とが干渉したときに
手動操舵を優先させる自動操舵機構付操舵装置であっ
て、 ステアリングホイールとステアリングギヤとを連結する
ステアリングシャフトが貫通固定されたサンギヤと、車
体側に支持されるリングギヤと、前記ステアリングシャ
フトが遊貫するキャリアと、前記サンギヤの回りに周方
向に沿って配置され、且つ前記キャリアに回転自在に支
持されて前記サンギヤと前記リングギヤとに噛合する複
数のプラネットギヤとを有する遊星歯車装置と、 前記キャリアにギヤを介して連結され、自動操舵時に前
記キャリアを回転駆動して前記プラネットギヤを介して
前記サンギヤに回転を伝達するモータと、 前記リングギヤと車体側との間に介在され、自動操舵時
に手動操舵による前記サンギヤから前記プラネットギヤ
を介して前記リングギヤに付与される回転力が所定のセ
ット力よりも小さいときに前記リングギヤを固定し、前
記所定のセット力を超えたときに滑り始めて前記リング
ギヤの回転を許容する摩擦クラッチとを備えたことを特
徴とする自動操舵機構付操舵装置。 - 【請求項２】 前記摩擦クラッチは、セット力が調整可
能であることを特徴とする請求項１記載の自動操舵機構
付操舵装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の自動操舵機構付操舵装置
において、前記キャリアと前記モータとの間に介在され
てこれら両者を接続又は接続解除する係合要素を更に備
えたことを特徴とする自動操舵機構付操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26056896A JP3414599B2 (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 自動操舵機構付操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26056896A JP3414599B2 (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 自動操舵機構付操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10100919A JPH10100919A (ja) | 1998-04-21 |
| JP3414599B2 true JP3414599B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=17349764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26056896A Expired - Fee Related JP3414599B2 (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 自動操舵機構付操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3414599B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103832467B (zh) * | 2012-11-26 | 2016-05-18 | 上海汽车集团股份有限公司 | 紧凑型电动助力转向管柱、管柱式电动助力转向器和汽车 |
| JP6226452B2 (ja) * | 2013-07-04 | 2017-11-08 | 日野自動車株式会社 | パワーステアリング装置 |
| CN112744290B (zh) * | 2019-10-31 | 2022-05-13 | 比亚迪股份有限公司 | 一种液压助力转向系统和车辆 |
| KR20210069995A (ko) * | 2019-12-04 | 2021-06-14 | 현대자동차주식회사 | 조향휠 수납장치 및 그 제어방법 |
| KR20210069996A (ko) * | 2019-12-04 | 2021-06-14 | 현대자동차주식회사 | 조향휠 수납장치 및 그 제어방법 |
-
1996
- 1996-10-01 JP JP26056896A patent/JP3414599B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10100919A (ja) | 1998-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4367520B2 (ja) | 車両用可変ギヤ比操舵装置 | |
| US5511629A (en) | Motor vehicle steering system | |
| JPH1163137A (ja) | 車両用トロイダル型無段変速機 | |
| EP0247332B1 (en) | Electric power assistance steering system | |
| JP2004025932A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JPH0154227B2 (ja) | ||
| JP3414599B2 (ja) | 自動操舵機構付操舵装置 | |
| JPH0392434A (ja) | シフト補助装置 | |
| JP2005112025A (ja) | 操舵制御装置 | |
| JP2000085610A (ja) | 車両用操舵制御装置 | |
| CN216301213U (zh) | 自动驾驶车辆人机共驾线控转向装置 | |
| JP2004009989A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP2003118597A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP2004090783A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP4543627B2 (ja) | 車両操舵装置 | |
| JPH04310475A (ja) | 電動式動力舵取装置 | |
| JPS6387366A (ja) | ステアリング装置 | |
| JPH035296A (ja) | 船外機付ボートのパワーステアリング装置 | |
| JPH101058A (ja) | 動力舵取装置用減速機構 | |
| JP2006188202A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP2008190646A (ja) | 変速制御装置 | |
| JP2578758Y2 (ja) | 電動式パワーステアリング装置 | |
| JP2003300471A (ja) | 舵角比可変装置 | |
| JPH062575A (ja) | 機関制御装置 | |
| JPH02189270A (ja) | 電動パワーステアリング装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030305 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080404 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |