JPH03258659A - 車両用電動操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は車両用電動操舵装置に係り、特に電動パワー
ステアリング機構を備えた車両の主操舵車輪を設け、こ
の主操舵車輪を操舵する主操向手段を設けるとともに、
従操舵車輪を操舵する従操向手段を設けた車両用電動操
舵装置に関する。

［従来の技術］ 車両においては、通常、主操舵車輪である前輪を車両の
所望の進行方向に操舵可能に設けるとともに、従操舵で
ある後輪を車両の前後方向と平行に設けている。このよ
うな前輪の二輪を操舵する車両の前輪を操舵し旋回させ
ると、前輪と後輪とが旋回円に一致せず、低車速時には
内輪差により後輪が旋回円の内側に入る姿勢で車両が旋
回し、高車速時には遠心力により前輪が旋回円の内側に
入る姿勢で車両が旋回することになる。このため、前輪
を車両の進行方向である旋回方向に操舵しても車両の姿
勢を旋回方向に一致させ操向することができない問題が
ある。

そこで、前輪のみならず後輪をも操舵することにより、
走行性を向上させる四輪操舵装置を有する車両が提案さ
れた。即ち、この四輪操舵装置においては、前輪を操舵
する主操向手段と後輪を操舵する従操向手段とを設け、
低速では車庫入れや狭い屈曲路での走行等における車両
の取り離し性を向上させる一方、中高速においてはレー
ンチェンジ等における操縦安定性を向上させることがで
きる。

この四輪操舵装置においては、通常、前輪の操舵角状態
に応じて後輪を操舵制御している。

また、車両用電動操舵装置としては、特開昭６１−１８
５７１号公報に開示されるものがある。

この公報に開示される車両の操舵方法は、前輪と後輪と
をともに転舵する車両に車速検出手段を設け、この車速
検出手段による車速の検知量が所定値を越える場合に後
輪を前輪と同位相の範囲内で転舵制御し、後輪転舵の時
間遅れを解消し、四輪車の運転性を向上させている。

更に、特開平１−１５３３８３号公報に開示されるもの
がある。この公報に開示される自動車の四輪操舵装置は
、各検出信号の変化状態により制御系の作動状態を判定
し、制御系が正常作動状態の場合に、主操舵車輪の転舵
状態に応じて従操舵車輪を転舵させるべく制御するとと
もに、制御系が異常作動状態に場合には、従操舵車輪の
転舵角を緩やかに零に収束させるべく制御する制御手段
を有、している。

また、−船釣な車両用電動操舵装置について説明する。

第５図において、１０２は車両（四輪操舵車）、１０４
はステアリングホイール、１０６はステアリング軸、１
０８は主操向手段、１１０・１１０は主操舵車輪たる前
輪、１１２は従操向手段、１１４・１１４は従操舵車輪
たる後輪である。

前記主操向手段１０８は、ステアリング軸１０６の先端
に連結して前側ギヤボックス１１６に収容された前側ラ
ックピニオン機構（図示せず）と、前側ラックピニオン
機構に連設した前側タイロッド１１８・１１８と、この
前側タイロッド１１８・１１８に連設し且つ前輪１１０
・１１０に連結した前側ナックルアーム１２０・１２０
とにより構成される。

前記従操向手段１１２は、後側ギヤボックス１２２に収
容された後側ラックピニオン機構（図示せず）と、後側
ラックピニオン機構に連設した後側タイロッド１２４・
１２４と、この後側タイロッド１２４・１２４に連設し
且つ後輪１１４・１１４に連結した後側ナックルアーム
１２６・１２６とにより構成される。

また、前記車両１０２には、運転者がステアリングホイ
ール１０４を操作する際の負担を軽減するために、電動
パワーステアリング機構１２８が設けられている。この
電動パワーステアリング機構１２８は、パワステ用第１
電動機である第１電動モータ１３０を有している。

更に、前記ステアリング軸１０６にはパワステ用ステア
リングセンサ１３２を設ける。このパワステ用ステアリ
ングセンサ１３２はパワステ用第１制御部１３４に接続
されている。

前記従操向手段１１２の後側ラックピニオン機構は、第
２電動機である第２電動モータ１３６に連結し、この第
２電動モータ１３６によって駆動制御される。

この第２電動モータ１８６は、パルス駆動される構成の
ものであり、四輪操舵（４ＷＳ）用第２制御部１３８か
らのパルス電流のパルス幅の比であるデユーティ比によ
って作動制御される。

前記第１制御部１３４には、前記パワステ用ステアリン
グセンサ１３２と車両２の速度を検出する車速センサ１
４０とを連絡し、この第１制御部１３４によって前記第
１電動モータ１３０を駆動している。

また、前記第２制御部１３８には、前輪操舵角センサ１
４２と後輪操舵角センサ１４４と前記車速センサ１４０
とを連絡し、この第２制御部１３８によって前記第２電
動モータ１３６を駆動している。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、従来の車両用電動操舵装置においては、第１
、第２電動モータとして略同−機能を有するものが使用
されており、これら第１、第２電動モータを夫々のドラ
イバたる第１、第２駆動部を介して第１、第２制御部に
よって駆動制御している。

しかし、電動パワーステアリング機構を制御する第１制
御部は、第６図（ａ）に示す如く、車速が例えば４０ｋ
ｍ／ｈ未満が動作領域となっており、４０ｋｍ／ｈ以上
は不動作領域となっている。

また、四輪操舵（４ＷＳ）制御を行う第２制御部は、第
６図（ｂ）に示す如く、高速同相のみの制御である場合
には、例えば４０に■／ｈ以上を動作領域とし、４０に
口／ｈ未満を不動作領域としている。

つまり、第１、第２制御部は、車速に関して制御する動
作領域が重複することがないものである。

しかし、従来の車両用電動操舵装置においては、第１、
第２制御部や第１、第２駆動部を重複させて設けている
。

このため、第１、第２制御部や第１、第２駆動部を配設
する際の取付作業性が悪く、実用上不利であるとともに
、構成が複雑となり、製作が困難でコストが大となり、
経済的に不利であるという不都合がある。

また、第１、第２制御部や第１、第２駆動部を重複させ
て配設することにより、重量が大となるとともに、大型
化する惧れがあるという不都合がある。

［発明の目的］ そこでこの発明の目的は、上述不都合を除去するために
、車両用電動操舵装置の電動パワーステアリング機構を
備えた主操向手段を駆動する第１電動機を設けるととも
に、従操向手段を駆動する第２電動機を設け、所定車速
未満の際に第１電動機を駆動し且つ所定車速以上の際に
は第２電動機を駆動する唯一の駆動部を駆動制御する唯
一の制御部を設けたことにより、構成を簡略化すること
ができ、製作が容易となるとともに、コストを低廉とし
得て、経済的に有利な車両用電動操舵装置を実現するに
ある。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するためにこの発明は、電動パワーステ
アリング機構を備えた車両の主操舵車輪を操舵する主操
向手段と従操舵車輪を操舵する従操向手段とを有する車
両用電動操舵装置において、前記電動パワーステアリン
グ機構を備えた主操向手段を駆動する第１電動機を設け
るとともに前記従操向手段を駆動する第２電動機を設け
、所定車速未満の際に第１電動機を駆動し且つ所定車速
以上の際には第２電動機を駆動する唯一の駆動部を駆動
制御する唯一の制御部を設けたことを特徴とする。

［作用］ 上述の如く構成したことにより、所定車速未満の際には
、唯一の制御部により唯一の駆動部を介して第１電動機
を駆動して電動パワーステアリング機構を備えた主操向
手段を駆動するとともに、所定車速以上の際には、唯一
の制御部により唯一の駆動部を介して第２電動機を駆動
して従操向手段を駆動し、構成を簡略化して製作を容易
とするとともに、コストを低廉としている。

［実施例コ 以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する
。

第１〜４図はこの発明の実施例を示すものである。

第１図において、２は車両用電動操舵装置である。この
車両用電動操舵装置２は、図示しない電動パワーステア
リング機構を備えた車両の主操向手段（図示せず）を駆
動する第１電動機たる第１電動モータ４と、四輪操舵（
４ＷＳ）制御用、つまり図示しない従操舵車輪を操舵す
る従操向手段（図示せず）を駆動する第２電動機たる第
２電動モータ６とを有し、これら第１、第２電動モータ
４．６を駆動する唯一の駆動部８と唯一の制御部１０と
は一体的に設けられている。

この制御部１０は、所定車速未満の際に第１電動モータ
４を駆動し且つ所定車速以上の際には第２電動モータ６
を駆動すべく駆動部８を駆動制御する構成を有する。

詳述すれば、制御部１０は、例えば車速が４０ｋｍ／ｈ
未満ｐ際に第１電動モータ４を駆動するとともに、車速
が４０ｋＩＩＩ／ｈ以上ρ際には図示しないクラッチを
切断して第２電動モアタロを駆動すべく駆動部８を駆動
制御実るものである。

すなわち、前記車両用電動操舵装置２は、第１０ 図に示す如く、駆動部８と第１電動モータ４とを連絡す
る駆動回路１２途中に常閉接点、Ｂ接点である第１リレ
ー１４の第１スイツチＳ１を設け、駆動部８と第２電動
モータ６とを連絡する駆動回路１６途中に常開接点、Ａ
接点である第２リレー１８の第２スイツチＳ２を設ける
。また、制御部１０の制御回路２０途中に第１１Ｊレー
１４の第１コイル２２と第２リレー１８の第２コイル２
４とを設ける。

そして、車速か４０ｋｍ／ｈ未満の際に、第１リレー１
４を動作させずに第１スイツチＳ１のＯＮ状態を維持す
るとともに、第２リレー１８を動作させずに第２スイツ
チＳ２のＯＦＦ状態を維持し、第１電動モータ４を駆動
すべく制御部１０により駆動制御する。

また、車速が４０ｋｍ／ｈ以上の際には、第１リレー１
４を動作させて第１スイッチＳ、をＯＦＦ動作させると
ともに、第２リレー１８を動作させて第２スイツチＳ２
をＯＮ動作させ、第２電動モータ６を駆動すべく制御部
１０により駆動制御す１１− 更に、前記駆動部８の回路は、第２．３図に示す如く、
−船釣な４個のトランジスタａ１ｂ１ｃ１ｄを、トラン
ジスタａ１　Ｃを直列に接続するとともに、トランジス
タｂ、　　ｄをも直列に接続し、トランジスタａｓ　　
Ｃとトランジスタｂ１　ｄとを並列に接続する。

そして、トランジスタａ１０間とトランジスタｂ、　　
ｄ間とを第１、第２電動モータ４．６等の電動モータＭ
に接続する。

さすれば、トランジスタａｓ　　ｄが夫々ＯＮ　動作し
た際には、第２図に実線で示す如く、電流を流し電動モ
ータＭをＸ方向に回転させるとともに、トランジスタｂ
１　ｃが夫々ＯＮ動作した際には、第２図に破線で示す
如く、電流を流し電動モータＭをＹ方向に回転させる。

次に制御用フローチャートに沿って作用を説明する。

例えば、車両に搭載される内燃機関（図示せず）が駆動
すると、制御用フローチャートがスタート２− （５０）し、図示しない車速センサからの車速検出信号
が制御部１０に入力される（５２）。

そして、制御部１０において、車速が４０ｋｍ／ｈ未満
か否かの判断（５４）を行い、この判断（５４）がＹＥ
Ｓの場合には、前記第１スイツチＳ１がＯＮ状態にある
か否かの判断（５６）に移行し、判断（５４）がＮｏの
場合には、前記第２スイツチＳ２がＯＮ状態にあるか否
かの判断（５８）に移行する。

上述の判断（５６）がＮｏの場合には、第１、第２リレ
ー１４．１８に電流を流すのを中止し、前記第１スイッ
チＳ、をＯＮ状態とするとともに、前記第２スイツチＳ
２をＯＦＦ状態としくｅＯ）、制御部１０によって電動
パワステの制御を行う（６２）。

また、判断（５６）がＹＥＳの場合には、電動パワステ
の制御（６２）に移行する。

上述の判断（５８）がＮＯの場合には、第１、第２リレ
ー１４．１８に電流を流し、前記第１スイツチＳ１をＯ
ＦＦ状態とするとともに、前記第２スイツチＳ２をＯＮ
状態としく６４）、制御部１０によって４ＷＳの制御を
行う（６６）。

また、判断（５８）がＹＥＳの場合には、４ＷＳの制御
（６６）に移行する。

そして、電動パワステの制御（６２）及び４ＷＳの制御
（６６）を果たすべく第１、第２電動モータ４．６を駆
動する（６８）。

これにより、車速に関して制御する動作領域が重複しな
い電動パワステの制御と及び４ＷＳの制御とを唯一の駆
動部８を介して唯一の制御部１０によって駆動制御でき
、駆動部８や制御部１０を配設する際の取付作業性を向
上させることができ、実用上有利であるとともに、構成
を簡略化することができ、製作が容易となり、コストを
低部とし得て、経済的に有利である。

また、制御部１０や駆動部８を重複させて配設する必要
がないことにより、従来に比し重量を軽減させることが
できるとともに、制御系を小型化し得るものである。

［発明の効果］ １３− １４− 以上詳細に説明した如くこの発明によれば、車両用電動
操舵装置の電動パワーステアリング機構を備えた主操向
手段を駆動する第１電動機を設けるとともに、従操向手
段を駆動する第２電動機を設け、所定車速未満の際に第
１電動機を駆動し且つ所定車速以上の際には第２電動機
を駆動する唯一の駆動部を駆動制御する唯一の制御部を
設けたので、主操向手段と従操向手段とを唯一の駆動部
を介して唯一の制御部によって駆動制御でき、駆動部や
制御部を配設する際の取付作業性を向上させ得て、実用
上有利であるとともに、構成を簡略化し得て、製作が容
易となり、コストを低床とし得て、経済的に有利である
。また、前記制御部や駆動部を重複させて配設する必要
がないことにより、従来に比し重量を軽減させ得るとと
もに、制御系を小型化し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図はこの発明の実施例を示し、第１図は車両用
電動操舵装置の概略回路図、第２図は駆動部の回路図、
第３図（ａ）〜（ｄ）は駆動部のトランジスタのＯＮ＠
ＯＦＦ動作と電流の流れとの関係を夫々示す図、第４図
は車両用電動操舵装置の制御用フローチャートである。 第５．６図はこの発明の従来技術を示し、第５図は車両
用電動操舵装置の概略平面図、第６図（ａ）は電動パワ
ステの動作領域を示す概略図、第６図（ｂ）は４ＷＳの
制御の動作領域を示す概略図である。 図において、２は車両用電動操舵装置、４は第１電動モ
ータ、６は第２電動モータ、８は駆動部、１０は制御部
、１２は駆動回路、１４は第１リレー　１６は駆動回路
、１８は第２リレー　２０は制御回路、２２は第１コイ
ル、２４は第２コイル、ＳＩは第１スイツチ、Ｓ２は第
２スイツチである。 特　　　許　出願人　　鈴木自動車工業株式会社代　理
　人　弁理士　　西　　郷　　義　　美１５ −Ｉ［ｉ 手続補正書（方式） 平底２年　４月１６日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電動パワーステアリング機構を備えた車両の主操舵
   車輪を操舵する主操向手段と従操舵車輪を操舵する従操
   向手段とを有する車両用電動操舵装置において、前記電
   動パワーステアリング機構を備えた主操向手段を駆動す
   る第１電動機を設けるとともに前記従操向手段を駆動す
   る第２電動機を設け、所定車速未満の際に第１電動機を
   駆動し且つ所定車速以上の際には第２電動機を駆動する
   唯一の駆動部を駆動制御する唯一の制御部を設けたこと
   を特徴とする車両用電動操舵装置。