JPH04365673A - 前輪操舵装置 - Google Patents

前輪操舵装置

Info

Publication number
JPH04365673A
JPH04365673A JP3264994A JP26499491A JPH04365673A JP H04365673 A JPH04365673 A JP H04365673A JP 3264994 A JP3264994 A JP 3264994A JP 26499491 A JP26499491 A JP 26499491A JP H04365673 A JPH04365673 A JP H04365673A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
angle
steering wheel
shaft
front wheels
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.)
Granted
Application number
JP3264994A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2970125B2 (ja
Inventor
Kanji Takeuchi
鑑二 竹内
Yasusuke Sedaka
瀬高 庸介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP26499491A priority Critical patent/JP2970125B2/ja
Priority to US07/791,376 priority patent/US5236335A/en
Priority to DE4142055A priority patent/DE4142055C2/de
Publication of JPH04365673A publication Critical patent/JPH04365673A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2970125B2 publication Critical patent/JP2970125B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • B62D6/003Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels in order to control vehicle yaw movement, i.e. around a vertical axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/043Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by clutch means between driving element, e.g. motor, and driven element, e.g. steering column or steering gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0484Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures for reaction to failures, e.g. limp home
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/008Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は前輪操舵装置に関し、特
に電動モータにより走行状態に基づく前輪の操舵角度制
御を実行する前輪操舵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば特開昭62−218268
号公報に示すように、電動モータを用いてステアリング
の操舵力をアシストする電動式パワーステアリング装置
が提案されている。
【0003】この装置では、ステアリングシャフトにピ
ニオンシャフトが連結されており、このピニオンシャフ
トとラック軸のラック歯部がかみあうことにより、ステ
アリングホイールと車輪とが機械的に連結された状態に
ある。上記のラック軸には、電動モータによって駆動さ
れるピニオンシャフトも噛み合っており、電動モータに
よって操舵力のアシストが行われる。この電動モータの
駆動トルクは、減速機及び電磁クラッチを介して上記ピ
ニオンシャフトに伝達され、この電磁クラッチの連結及
びその解除はコントロールユニットによって制御される
【0004】
【発明が解決しようとする問題点】上記の従来装置にお
いては、コントロールユニット等に異常が生じたとき等
に電磁クラッチの連結を解除し、運転者による操舵操作
を可能にする。すなわち、通常は運転者の操舵力に対す
る電動モータのパワーアシスト比は1:10程度であり
、電動モータの駆動力は運転者の操舵力よりも大きい。 従って、電動モータが誤作動を起こすと運転者の操舵操
作が不能になる。このため、従来はフェールセーフの面
から電磁クラッチを設けて、電動モータを操舵機構から
切り離す構造となっている。
【0005】しかしながら、電磁クラッチは、コントロ
ールユニットにより電気的に駆動されるため、その信頼
性には問題が残る。また、上記の従来装置では、ステア
リングホイールと前車輪とが機械的に連結されているた
め、ステアリングホイールの操作に依存せず、前車輪の
操舵角度を制御することは不可能である。従って、前輪
の操舵角度を車両の走行状態に応じて決定することによ
り、車両の走行安定性を向上するといった要求に応える
ことはできない。
【0006】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
、電動モータにより車両の走行状態に基づく前輪の操舵
角度制御を実行可能であり、併せてその信頼性を向上し
た前輪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】上記目的を解決するため
に、本発明による前輪操舵装置は、車両の走行状態を検
出する走行状態検出手段と、ステアリングホイールに結
合され、ステアリングホイールとともに回転するステア
リングシャフトと、前記ステアリングホイールの回転状
態を検出する回転状態検出手段と、車両の前輪の操舵角
度を決定するとともに、前記前輪の操舵角度が、前記ス
テアリングホイールの操作に対応する操舵角度に対し第
1の所定角度以内の範囲において、前記ステアリングシ
ャフトと非接触状態にあり、前記第1の所定角度に達し
たとき、前記ステアリングシャフトの一部と接触して、
前記ステアリングホイールの操作に従って駆動される操
舵機構と、外部からの制御信号に従って、前記操舵機構
を駆動する電動モータと、前記前輪の操舵角度が、前記
ステアリングホイールの操作に対応する操舵角度に対し
前記第1の所定角度以下の第2の所定角度に達したとき
に、前記ステアリングホイールに加わる操舵力によって
駆動され、前記電動モータと前記操舵機構との連結を解
除する解除手段と、前記回転状態検出手段によって検出
された回転状態に応じて前記電動モータに駆動信号を出
力し、前記ステアリングホイールの回転状態に追従して
前記前輪を操舵させるとともに、前記第2の所定角度の
範囲内において、前記走行状態検出手段によって検出さ
れた走行状態に応じて前記前輪の操舵角度を制御する制
御手段とを備える。
【0008】
【作用】上記構成により、基本的にはステアリングホイ
ールの操作に追従して前輪が操舵され、さらに、その操
舵角度から第2の所定角度範囲内にて、車両の走行状態
に応じて前輪の操舵角度が決定される。
【0009】また、例えばノイズ等によって電動モータ
が制御不能になった場合でも、前輪の操舵角度がステア
リングホイールの操作に対応する操舵角度に対し第2の
所定角度に達した時に、電動モータと操舵機構の連結が
解除される。その後、第1の所定角度に達すると、ステ
アリングシャフトの一部が操舵機構と接触して、操舵機
構がステアリングホイールの操作に従って駆動される。 このため、電動モータの誤作動時等であっても、確実に
運転者の操舵操作を確保することができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本実施例の構成の概要を示す構成概要図
である。
【0011】図1において、1はステアリングホイール
であり、ステアリングホイール1にはステアリングシャ
フト2が連結されている。ステアリングシャフト2には
、操舵力角センサ3が取り付けられ、ステアリングホイ
ール1に加えられた操舵力とその操舵角とを検出し、そ
の検出値に応じた電気信号を出力する。ステアリングシ
ャフト2には、さらにプーリ5bが固定され、このプー
リ5bは、プーリ5a及びVベルト5cとともに反力用
モータ4の駆動トルクをステアリングシャフト2に伝達
する。6は、車両の前輪12を操舵する操舵機構を駆動
する駆動用モータであり、この駆動用モータ6の出力軸
には、減速機7が接続されている。この減速機7は、ウ
ォーム及びウォームホイールから構成される公知のもの
である。そして、減速機7は機械式クラッチ8を介して
ピニオンシャフト9に接続されており、駆動用モータ6
によってピニオンシャフト9が回転駆動される。なお、
機械式クラッチ8についての詳細は後述する。
【0012】またピニオンシャフト9には、相対角セン
サ10が設けられており、ステアリングシャフト2とピ
ニオンシャフト9との相対的な角度位置を検出する。1
1は、ピニオンシャフト9と噛み合うようにラック歯部
が形成されたラック軸であり、前輪12に連結されてい
る。
【0013】制御装置14は、ROM,RAM,CPU
等から構成される公知の電子制御装置であり、操舵力角
センサ3,相対角センサ10,速度センサ15及びヨー
レイトセンサ13によって検出される検出値に基づいて
、操舵角制御及び反力制御を実行する。この操舵角制御
及び反力制御については、後述する。
【0014】上述のステアリングシャフト2の先端は、
操舵機構のピニオンシャフト9の凹部に非接触の状態で
挿入されており、その位置関係を図2に示す。  図2
は、ステアリングシャフト2とピニオンシャフト9との
位置関係を同一平面上で示したものである。ステアリン
グシャフト2の先端は、二面幅取りされた形状を有し、
ピニオンシャフト9には、ステアリングシャフト2のメ
カニカルストッパとしての機能を果たす突起部9aが形
成されている。
【0015】この両シャフト間には、図2に示すように
間隙が設けられているため、その相対的位置関係によっ
て以下の3つの動作モードに分類される。すなわち、両
シャフトの位置関係が角度θ1 の範囲内であるときは
、ステアリングシャフト2とピニオンシャフト9とは機
械的に連結されていないため、駆動用モータ6によって
前輪の操舵角を制御することが可能であり、ステアリン
グホイール1の操作に依存せず、前車輪の操舵角度を制
御することができる。
【0016】また両シャフトの位置関係が角度θ2 の
範囲内となると、ステアリングホイール1に加わる操舵
力によって機械式クラッチ8がピニオンシャフト9から
切り離され、駆動用モータ6による前輪12の操舵角制
御が不能な状態となる。
【0017】そして、両シャフトの位置関係が角度θ3
 の範囲に達すると、ステアリングシャフト2の先端と
ピニオンシャフト9の突起部9aとが当接するため、ス
テアリングシャフト2とピニオンシャフト9とが一体と
なって移動し、運転者の操舵力によって前輪12を操舵
することが可能になる。
【0018】従って、ステアリングホイール1の回転角
と前輪19の操舵角との関係は、図3に示すものとなる
。すなわち、ステアリングホイール1の回転角に対応す
る前輪19の操舵角を中心として、角度θ1 の範囲内
で任意に前輪12の操舵角を設定することが可能となる
【0019】次に、クラッチ8について図4の断面図を
用いて説明する。図4において、19は歯車であり、減
速機7に接続されることにより、駆動用モータ6によっ
てピニオンシャフト9と同軸的に回転駆動される。20
は軸受であり、歯車19をピニオンシャフト9に対して
回転可能に支持している。そして歯車19は、クラッチ
部22を介してアーマチャ23に連結されているため、
歯車19の回転によりアーマチャ23が回転する。この
アーマチャ23は、スプライン21を介してピニオンシ
ャフト9に連結されている。従って、スプライン21に
より、アーマチャ23からピニオンシャフト9へ回転方
向の駆動力が伝達され、かつアーマチャ23の軸方向へ
の移動が可能となっている。
【0020】また、ピニオンシャフト9にはボルト16
がネジ締めされており、このボルト16によって板バネ
18及びその押さえプレート17が固定されている。こ
のため、板バネ18によってアーマチャ23が歯車19
方向へ付勢されており、歯車19からクラッチ部22を
介してアーマチャ23に伝達される伝達トルクを確保し
ている。24はロータであり、ステアリングシャフト2
とピニオンシャフト9との位置関係が、前述の角度θ3
 に達したとき、ステアリングシャフト2の先端部に当
接して回転駆動される。図6にロータ24の平面図を示
す。このロータ24にはボール25が回転可能に支持さ
れており、このボール25がロータ24の回転に伴って
回転駆動されることにより、アーマチャ23を板バネ1
8方向に押し上げる。
【0021】以上のように構成された機械式クラッチ8
の原理について説明する。ステアリングシャフト2がロ
ータ24及びピニオンシャフト9に挿入される部分は、
図6に示すように二面幅取りされた構造になっている。 このため、通常、ステアリングシャフト2とロータ24
及びピニオンシャフト9とは非接触の状態に保たれてい
る。しかし、ステアリングシャフト2とピニオンシャフ
ト9との相対位置が、前述した角度θ1 の範囲を越え
て角度θ2 に達すると、ステアリングシャフト2とロ
ータ24とが当接する。このとき、ロータ24には、図
6に示すようにボルト16が貫通する長穴16aが形成
されているため、ロータ24はステアリングシャフト2
の回転に従って回転し始める。
【0022】ここで、アーマチャ23には、ロータ24
に支持されたボール25が当接する箇所にテーパ面23
aが設けられ、通常、二つのテーパ面の中心とボール2
5の中心が一致するように配置されている。しかし、前
述のようにロータ24が回転して、例えば図5の矢印方
向に変位すると、その変位量に応じてボール25の中心
と二つのテーパ面の中心とがΔθずれる。このとき、ボ
ール25は球形であり、平面に対しては接線方向しか接
触できないため、ボール25が回転するとアーマチャ2
3がΔhだけ押し上げられる。このアーマチャ23の軸
方向変位Δhにより、クラッチ部22が非接触となり回
転トルクの伝達が不能となる。
【0023】なお、ステアリングシャフト2がピニオン
シャフト9に当接する角度θ3 に達するまでには、ク
ラッチ部22を完全に切り離すのに充分な軸方向変位Δ
hが得られるようにテーパ面のテーパ角度が設定されて
いる。
【0024】上述のようにこのクラッチ機構は、ステア
リングシャフト2とピニオンシャフト9との相対位置に
よって作動するので、仮に駆動用モータ6の異常回転が
生じても、駆動用モータ6との連結が解除され、運転者
のステアリング操作が最優先される。
【0025】なお、本実施例では、アーマチャ23側の
みにテーパ面を設けたが、ピニオンシャフト9側の面に
もテーパ面を設ければ、2倍の軸方向変位(Δh*2)
が得られる。
【0026】また、本実施例では、摩擦を低減するため
ボール25を用いたが、アーマチャ23と同じテーパ面
となる突起部をロータ24側に設けても良い。次に本実
施例の作動を説明する。
【0027】運転者の操舵操作によりステアリングホイ
ール1が回転すると、ステアリングシャフト2の回転が
生じる。このステアリングシャフト2とピニオンシャフ
ト9との相対的な角度位置が相対角センサ10によって
検出され、基本的には、この相対的な角度位置が角度θ
1 の範囲の中間位置となるように、制御装置14によ
って駆動用モータ6への通電電流指令値が演算される。 さらに、制御装置14は、速度センサ15,ヨーレイト
センサ13及び操舵力角センサ3からの検出値に基づき
、車両の走行状態を考慮して、望ましい前輪の操舵角度
を演算する。この演算された操舵角度に応じて、駆動用
モータ6への通電電流指令値を補正し、角度θ1の範囲
内でピニオンシャフト9を回転駆動する。
【0028】制御装置14による車両の走行状態を考慮
した操舵角制御の具体例を、図7及び図10のフローチ
ャートを用いて説明する。図7に示すフローチャートに
おいて、ステップ100では速度センサ15の検出信号
を入力して、車両速度vを読み込む。ステップ110で
は、操舵力角センサ3からの検出信号を入力して、ステ
アリングホイール1の回転角ΘH を読み込む。ステッ
プ120では、ステップ110で読み込んだ回転角ΘH
 の変化に基づいて、回転速度dΘH を演算する。ス
テップ130では、上記の車両速度v,回転角ΘH 及
び回転速度dΘH に基づいて、以下の演算式に従って
目標操舵角ΘT を演算する。
【0029】
【数1】ΘT =k1(v)ΘH +k2(v)dΘH
 なお、k1(v),k2(v)は、車両速度vに応じ
て変化する変数であり、その特性を図8及び図9に示す
【0030】ステップ140では、相対角センサ10の
検出信号を入力し、その検出値を上記回転角ΘH から
加減算することにより、実操舵角ΘS を算出する。ス
テップ150では、実操舵角ΘS が目標操舵角ΘT 
に近づくように、目標操舵角ΘT と実操舵角ΘS と
に基づいて所定の演算を実行してモータ電流IM を算
出し、駆動用モータ6へ通電する。ステップ160では
、駆動用モータ6へモータ電流IM が通電された結果
、実操舵角ΘS が目標操舵角ΘT に一致したか否か
を判別する。そして、一致していた場合には、本フロー
チャートの処理を終了し、一致していなかったときには
、ステップ140からステップ160までの処理を繰り
返し実行する。
【0031】上記の操舵角制御により、車両の高速走行
時にステアリングホイール1の回転角ΘH の変化に対
する車両の前輪12の操舵角度の比率が低下する。これ
は、図8に示すように、回転角ΘH の係数である変数
k1(v)の値を高速時に徐々に小さくしているためで
ある。 変数k1(v)が小さくなると、ステアリングホイール
1の回転角ΘH が変動したとしても、それによる目標
操舵角ΘT の変動が低下するため、高速走行時におけ
る直進安定性を向上することができる。
【0032】ここで、運転者のステアリングホイール操
作に起因した車両の挙動変化について説明する。例えば
、車両が直進しているときに、運転者がステアリングホ
イール1を操作した場合、その操作から実際に車両が旋
回を開始するまでには、時間的な遅れが存在する。これ
は、前輪12が弾性体であるため、前輪12の操舵角度
が変化するまでにある程度の時間を要すること等が原因
である。しかし、前輪12の操舵角度は、運転者のステ
アリングホイール操作に対応して即座に変化することが
理想的であり、それにより操縦性も向上する。
【0033】このため、上記の操舵角制御では、目標操
舵角ΘT を算出するパラメータとして、回転角ΘH 
の他に回転速度dΘH を用いる。これにより、ステア
リングホイール1の回転速度dΘH が速いときほど、
目標操舵角ΘT が大きくなる。従って、運転者のステ
アリングホイール操作に対する前輪12の操舵角度の追
従性が向上し、車両の挙動変化の遅れを減少させること
ができる。 なお、回転速度dΘH の係数である変数k2(v)は
、図9に示すように車両の速度が所定値を越えて高速に
なるほど大きくなるように設定されている。これは、車
両速度が高速になるほど、回転速度dΘH による時間
的な遅れを補償する効果が大きいためである。
【0034】次に、図10のフローチャートに基づいて
、他の操舵角制御の処理内容を説明する。図10におい
て、ステップ200では、速度センサ15及び操舵力角
センサ3の検出信号を入力して、車両速度v及びステア
リングホイール1の回転角ΘH を読み込む。ステップ
210では、上記の車両速度v及び回転角ΘH に基づ
いて、目標ヨーレイトγ1 を演算する。ステップ22
0では、ヨーレイトセンサ13の検出信号を入力して、
実ヨーレイトγ2 を読み込む。ステップ230では、
目標ヨーレイトγ1 と実ヨーレイトγ2 とが等しい
か否かを判別する。両者が等しい場合には、ステップ2
50に進み、現在のステアリングホイール1の回転角Θ
H を目標操舵角ΘT に設定する。一方、両者が異な
っている場合には、ステップ240に進んで、実ヨーレ
イトγ2 が目標ヨーレイトγ1 に一致するように、
車両速度v,回転角ΘH ,目標ヨーレイトγ1 及び
実ヨーレイトγ2 に基づいて、目標操舵角ΘT を演
算する。ステップ260では、相対角センサ10の検出
信号を入力し、その検出値を上記回転角ΘH から加減
算することにより、実操舵角ΘS を算出する。ステッ
プ270では、実操舵角ΘS が目標操舵角ΘT に近
づくように、目標操舵角ΘT と実操舵角ΘS とに基
づいて所定の演算を実行してモータ電流IM を算出し
、駆動用モータ6へ通電する。ステップ280では、駆
動用モータ6へモータ電流IM が通電された結果、実
操舵角ΘS が目標操舵角ΘT に一致したか否かを判
別する。そして、一致していた場合には、本フローチャ
ートの処理を終了し、一致していなかったときには、ス
テップ260からステップ280までの処理を繰り返し
実行する。
【0035】上記の操舵角制御により、例えば横風等の
外乱が車両に作用した場合には、その外乱により発生し
たヨーレイトを打ち消すように前輪12の操舵角度が制
御される。従って、車両の直進安定性を向上させること
が可能となる。
【0036】制御装置14は、上記のような操舵角制御
と同時に反力制御も実行する。これは、本システムでは
、通常、ステアリングシャフト2とピニオンシャフト9
とが非接触の状態となっており、走行状況,路面状態等
に応じてステアリングホイール1に復元力を与える必要
があるためである。
【0037】この反力制御は、基本的に駆動用モータ6
の制御電流IM に比例した電流IR を反力用モータ
4へ通電することにより実行される。つまり、電流IR
 は以下の式から算出される。
【0038】
【数2】IR =K×IM  ここで、制御電流IM の係数である電流補正係数Kの
値を、車両速度vやステアリングホイールの回転角ΘH
 等に応じて変化させれば、ハンドルフィーリングを容
易に変更することができる。
【0039】すなわち、図11のフローチャートに示す
ように、ステップ300にて車両速度v及びステアリン
グホイールの回転角ΘH を読み込み、ステップ310
にて、これらの検出値から電流補正係数Kの値を決定す
る。ステップ320では、駆動用モータ6の制御電流I
M を読み込み、ステップ330では、電流補正係数K
及び制御電流IM に基づいて、反力用モータ4への通
電電流IR を算出する。
【0040】ここで、ステップ310において、例えば
車両速度が高速になるほど電流補正係数Kの値を大きく
することにより、ハンドル剛性を高め、かつ操作性を向
上することができる。
【0041】また、図12のフローチャートに示すよう
に、目標ヨーレイトγ1 と実ヨーレイトγ2 とに差
が発生したとき、反力用モータ4への通電電流IR を
大きくしても良い。
【0042】すなわち、ステップ400からステップ4
30までの、図10に示すフローチャートと同様の処理
により、目標ヨーレイトγ1 と実ヨーレイトγ2 と
が一致しているか否かを判別する。一致していない場合
には、ステップ440にて目標操舵力T1 を演算し、
ステップ450にて実操舵力T2 を読み込む。ステッ
プ460では、実操舵力T2 を目標操舵力T1 に近
づけるように、反力用モータ4への通電電流IR の値
を決定する。 ステップ470では、両者の値が一致したか否かを判別
し、一致していないときには、ステップ450からステ
ップ470までの処理を繰り返す。
【0043】上記の反力制御により、運転者の過剰な操
舵を防止することによって車両の安定性を向上し、かつ
反力を大きくすることによって運転者へ警告を与えるこ
とが可能である。
【0044】この操舵反力の大きさは、通常のパワーア
シスト比が約1:10であることから、駆動用モータ6
の出力トルクの約1/10の大きさがあれば良い。この
ため、反力用モータ4は、駆動用モータ6の約1/10
の小さな能力のもので良い。また、これにより反力用モ
ータ4の出力トルクは、運転者の最大操舵力よりも小さ
くできるので、運転者の操舵力が常に優先し安全性が確
保される。
【0045】このように、本実施例においては、反力用
モータ4が動作異常を起こした場合でも、運転者が操舵
操作を行うことが可能な機能を有している。なお、上記
実施例においては、減速機7とピニオンシャフト9との
間に機械式クラッチ8を設けているが、機械式クラッチ
8を駆動用モータ6と減速機7との間に設けても良い。 これにより、機械式クラッチ8の伝達トルクを小さくす
ることができる。
【0046】また、上記実施例においては、反力用モー
タ4を用いてステアリングホイール1に反力を与えてい
るが、この反力用モータ4を省略して、より構成を簡素
化することも可能である。この場合には、図13Aに示
すように、ステアリングシャフト2とピニオンシャフト
9との間に弾性体9b,9cを挿入する。図13Bは、
ステアリングシャフト2とピニオンシャフト9との相対
角が 1/2θ1 +θ2 となった状態を示している
。このとき、弾性体9bによる伸び方向の復元力と弾性
体9cによる縮み方向の復元力とによって、ステアリン
グホイール1には反力が作用する。従って、反力用モー
タ4を用いなくとも、ステアリングホイール1に反力を
与えることが可能となる。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、所
定角度範囲内において、ステアリングホイールの操作に
依存せず前輪の操舵角度を制御することが可能である。
【0048】また、電動モータの誤作動が生じた時等で
あっても、確実に運転者の操舵操作を確保することがで
きるので、前輪操舵装置の信頼性を向上することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成の概要を示す構成概要
図である。
【図2】ステアリングシャフトとピニオンシャフトとの
位置関係を示す平面図である。
【図3】ステアリングホイールの回転角と前輪の操舵角
との関係を示す特性図である。
【図4】機械式クラッチの構造を示す断面図である。
【図5】機械式クラッチの原理を説明する説明図である
【図6】機械式クラッチのロータの形状を示す平面図で
ある。
【図7】車両の走行状態を考慮した、操舵角制御の一実
施例を示すフローチャートである。
【図8】図7に示す操舵角制御を説明するための特性図
である。
【図9】図7に示す操舵角制御を説明するための特性図
である。
【図10】車両の走行状態を考慮した、操舵角制御の他
の実施例を示すフローチャートである。
【図11】反力制御の一実施例を示すフローチャートで
ある。
【図12】反力制御の他の実施例を示すフローチャート
である。
【図13】ステアリングの操舵に対して機械的に反力を
与えるための構成を示す構成図である。
【符号の説明】
1  ステアリングホイール 2  ステアリングシャフト 3  操舵力角センサ 4  反力用モータ 6  駆動用モータ 8  機械式クラッチ 9  ピニオンシャフト 10  相対角センサ 11  ラック軸 12  前輪 13  ヨーレイトセンサ 14  制御装置 15  速度センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  車両の走行状態を検出する走行状態検
    出手段と、ステアリングホイールに結合され、ステアリ
    ングホイールとともに回転するステアリングシャフトと
    、前記ステアリングホイールの回転状態を検出する回転
    状態検出手段と、車両の前輪の操舵角度を決定するとと
    もに、前記前輪の操舵角度が、前記ステアリングホイー
    ルの操作に対応する操舵角度に対し第1の所定角度以内
    の範囲において、前記ステアリングシャフトと非接触状
    態にあり、前記第1の所定角度に達したとき、前記ステ
    アリングシャフトの一部と接触して、前記ステアリング
    ホイールの操作に従って駆動される操舵機構と、外部か
    らの制御信号に従って、前記操舵機構を駆動する電動モ
    ータと、前記前輪の操舵角度が、前記ステアリングホイ
    ールの操作に対応する操舵角度に対し前記第1の所定角
    度以下の第2の所定角度に達したときに、前記ステアリ
    ングホイールに加わる操舵力によって駆動され、前記電
    動モータと前記操舵機構との連結を解除する解除手段と
    、前記回転状態検出手段によって検出された回転状態に
    応じて前記電動モータに駆動信号を出力し、前記ステア
    リングホイールの回転状態に追従して前記前輪を操舵さ
    せるとともに、前記第2の所定角度の範囲内において、
    前記走行状態検出手段によって検出された走行状態に応
    じて前記前輪の操舵角度を制御する制御手段とを備える
    ことを特徴とする前輪操舵装置。
JP26499491A 1990-12-25 1991-10-14 前輪操舵装置 Expired - Fee Related JP2970125B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26499491A JP2970125B2 (ja) 1990-12-25 1991-10-14 前輪操舵装置
US07/791,376 US5236335A (en) 1990-12-25 1991-11-14 Front-wheel steering system
DE4142055A DE4142055C2 (de) 1990-12-25 1991-12-19 Vorderrad-Lenksystem

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP40582090 1990-12-25
JP2-405820 1990-12-25
JP26499491A JP2970125B2 (ja) 1990-12-25 1991-10-14 前輪操舵装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04365673A true JPH04365673A (ja) 1992-12-17
JP2970125B2 JP2970125B2 (ja) 1999-11-02

Family

ID=26546770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26499491A Expired - Fee Related JP2970125B2 (ja) 1990-12-25 1991-10-14 前輪操舵装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5236335A (ja)
JP (1) JP2970125B2 (ja)
DE (1) DE4142055C2 (ja)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04133861A (ja) * 1990-09-25 1992-05-07 Honda Motor Co Ltd 車輌用操舵装置の制御方法
JPH05105100A (ja) * 1991-09-27 1993-04-27 Honda Motor Co Ltd 車両の操舵装置
FR2682924A1 (fr) * 1991-10-29 1993-04-30 Smh Management Services Ag Dispositif de commande de direction d'un vehicule.
US5528497A (en) * 1992-09-16 1996-06-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Vehicle steering control system
DE4304664C2 (de) * 1993-02-16 2000-04-06 Daimler Chrysler Ag Steuervorrichtung, insbesondere Lenkung für Kraftfahrzeuge
JP3229074B2 (ja) * 1993-06-04 2001-11-12 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置
JP3172333B2 (ja) * 1993-06-04 2001-06-04 本田技研工業株式会社 車輌用操舵装置
JP3229077B2 (ja) * 1993-06-29 2001-11-12 本田技研工業株式会社 車輌用操舵装置
JP3179271B2 (ja) * 1993-12-01 2001-06-25 本田技研工業株式会社 前後輪操舵装置の制御方法
JP2686042B2 (ja) * 1994-03-02 1997-12-08 本田技研工業株式会社 前後輪操舵車両の制御装置
JP3034430B2 (ja) * 1994-07-27 2000-04-17 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置の操舵反力制御装置
US5732791A (en) * 1995-11-30 1998-03-31 Trw Inc. Steering apparatus
DE19600139C1 (de) * 1996-01-04 1997-05-07 Daimler Benz Ag Bedienelementanordnung zur Steuerung des Lenkwinkels eines Kraftfahrzeuges
JP3580008B2 (ja) * 1996-02-21 2004-10-20 日産自動車株式会社 電気自動車用電動流体圧式動力舵取装置
DE19607028C1 (de) * 1996-02-24 1997-08-21 Daimler Benz Ag Lenkung für nicht spurgebundenes Fahrzeug
JP3668340B2 (ja) * 1996-09-05 2005-07-06 本田技研工業株式会社 車両操舵装置
JPH10203393A (ja) * 1997-01-21 1998-08-04 Koyo Seiko Co Ltd 車両用操舵装置
US6032757A (en) * 1997-01-22 2000-03-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering control apparatus
JP3554841B2 (ja) * 1997-02-07 2004-08-18 光洋精工株式会社 自動車の舵取装置
JP3390333B2 (ja) * 1997-08-27 2003-03-24 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
DE19805015C1 (de) * 1998-02-07 1999-07-08 Daimler Chrysler Ag Lenksystem
DE19837340B4 (de) * 1998-08-18 2005-12-29 Daimlerchrysler Ag Lenksystem in einem mit einer Spurfolgeeinrichtung ausgestatteten Fahrzeug
DE19904308A1 (de) * 1999-01-28 2000-04-20 Bosch Gmbh Robert Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug
DE19921307A1 (de) * 1999-05-07 2000-11-09 Zf Lenksysteme Gmbh Hilfskraft-Lenksystem
DE10023584A1 (de) * 2000-05-13 2001-11-15 Bosch Gmbh Robert Verbesserte Anordnung des Drehmomentsensors bzw. des Hydroventils einer servo-unterstützten Lenkung mit Stellglied für Kraftfahrzeuge
DE10032340A1 (de) * 2000-07-04 2002-01-31 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs mit Servolenkung
US6588540B2 (en) * 2001-07-26 2003-07-08 Delphi Technologies, Inc. Steer-by-wire redundant handwheel control
US6793234B2 (en) * 2001-10-17 2004-09-21 Meritor Light Vehicle Technology, Llc Steering wheel feedback mechanism
DE10160717A1 (de) * 2001-12-11 2003-06-18 Mercedes Benz Lenkungen Gmbh Lenkung mit Umlaufgetriebe und Antrieb zum Aufprägen eines best. Handmoments am Lenkrad
US6666294B2 (en) * 2002-01-10 2003-12-23 Dayco Products, Llc Belt driven mechanical boost power steering
US8136622B2 (en) * 2003-05-23 2012-03-20 Continental Teves Ag & Co., Ohg Superimposed steering system
US7063636B2 (en) * 2003-06-16 2006-06-20 Delphi Technologies, Inc. Mechanically linked active steering system
JP4294401B2 (ja) * 2003-07-25 2009-07-15 富士重工業株式会社 車両用走行支援装置
JP4027339B2 (ja) * 2004-04-20 2007-12-26 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
FR2906519B1 (fr) * 2006-10-03 2008-11-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de prevention de surbraquages et vehicule automobile equipe d'une direction assistee prevenant les surbraquages.
JP5126357B2 (ja) * 2009-03-25 2013-01-23 トヨタ自動車株式会社 車両の操舵装置
JP5100740B2 (ja) * 2009-12-02 2012-12-19 本田技研工業株式会社 車両用ステアリング装置
KR101930691B1 (ko) * 2011-12-20 2018-12-20 현대모비스 주식회사 차량용 스티어링 컬럼
JP5939425B2 (ja) * 2012-03-15 2016-06-22 株式会社ジェイテクト 車両用操舵制御装置
US10308276B2 (en) * 2014-11-28 2019-06-04 Nsk Ltd. Variable steering angle steering device
JP2017024683A (ja) * 2015-07-28 2017-02-02 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
CN112585050B (zh) * 2019-01-31 2024-02-27 日本精工株式会社 用于车辆转向的致动器控制装置
KR20210031075A (ko) * 2019-09-11 2021-03-19 주식회사 만도 조향 제어 장치 및 그 방법, 그리고 조향 시스템

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5853562A (ja) * 1981-09-25 1983-03-30 Toyo Umpanki Co Ltd 電気式パワ−・ステアリング装置
US4573545A (en) * 1984-08-30 1986-03-04 Eaton Corporation Fail-safe device for an electrical power assisted steering system including an in-line clutch mechanism
US4556116A (en) * 1984-08-30 1985-12-03 Eaton Corporation Fail-safe mechanism for an electrical power assisted steering system
JPS62218268A (ja) * 1986-03-19 1987-09-25 Mitsubishi Electric Corp モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御方法
GB2220714B (en) * 1988-07-14 1992-07-08 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Clutch

Also Published As

Publication number Publication date
DE4142055A1 (de) 1992-07-02
US5236335A (en) 1993-08-17
DE4142055C2 (de) 1999-09-30
JP2970125B2 (ja) 1999-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04365673A (ja) 前輪操舵装置
EP2330012B1 (en) Vehicular steering apparatus
US6763907B2 (en) Vehicle steering apparatus
EP1935757B1 (en) Vehicle steering apparatus
EP3705383B1 (en) Steering control device and method for controlling steering system
US20200307680A1 (en) Steering control device
JPH0624940B2 (ja) 電動式後輪操舵装置
US20050016791A1 (en) Steering control system
EP1445171A2 (en) Automotive steering system
JP3899739B2 (ja) 車両用操舵装置
US6942058B2 (en) Vehicle steering system for kickback reduction
JP3180505B2 (ja) 操舵反力制御装置
JP2860422B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
US6381527B1 (en) Control unit for rear-wheel steering apparatus
JP3577190B2 (ja) 操舵制御装置
JPH0321331Y2 (ja)
JPH06278625A (ja) 車両の前輪操舵制御装置
JP2890776B2 (ja) 電動式パワーステアリング装置
JPH0539985Y2 (ja)
JPH0427664A (ja) 動力舵取装置
JP2830992B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
CN218229121U (zh) 限位装置、线控转向系统和车辆
JPH0624954B2 (ja) リ−チフオ−クリフトの電気式パワ−ステアリング制御装置
US20240043064A1 (en) Method of controlling a steering system
JP2011016438A (ja) 車両用操舵装置、操舵装置付き車両

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: 19990727

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080827

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110827

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees