JPH10236329A - 車両用操舵装置 - Google Patents
車両用操舵装置Info
- Publication number
- JPH10236329A JPH10236329A JP4544297A JP4544297A JPH10236329A JP H10236329 A JPH10236329 A JP H10236329A JP 4544297 A JP4544297 A JP 4544297A JP 4544297 A JP4544297 A JP 4544297A JP H10236329 A JPH10236329 A JP H10236329A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- steering angle
- wheel
- vehicle
- angle
- Prior art date
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 始動時にステアリングホイール２を実際の車
輪10，10の向きに自動的に一致させることができる車両
用操舵装置を提供する。 【解決手段】 舵取機構１の舵角を検出するタイロッド
変位センサ15と、始動時にステアリングホイール２の操
舵角を前記舵角に一致するように前記ステアリングホイ
ール２を回転駆動する反力アクチュエータ３とを備えて
いる構成とする。
輪10，10の向きに自動的に一致させることができる車両
用操舵装置を提供する。 【解決手段】 舵取機構１の舵角を検出するタイロッド
変位センサ15と、始動時にステアリングホイール２の操
舵角を前記舵角に一致するように前記ステアリングホイ
ール２を回転駆動する反力アクチュエータ３とを備えて
いる構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵手段と舵取機
構が機械的に非連結の車両用操舵装置の改良に関する。
構が機械的に非連結の車両用操舵装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステアリングホイールからなる操舵手段
及び舵取機構が機械的に非連結の車両用操舵装置（以
下、リンクレスステアリングという）は、動力舵取機構
における舵取補助用のアクチュエータと同様に、舵取機
構に舵取用のアクチュエータとしての電動モータを配し
てなり、ステアリングホイールの操舵角の検出結果に基
づいて前記電動モータを駆動することにより、前記ステ
アリングホイールの操舵に応じた舵取りを行なわせる構
成となっている。
及び舵取機構が機械的に非連結の車両用操舵装置（以
下、リンクレスステアリングという）は、動力舵取機構
における舵取補助用のアクチュエータと同様に、舵取機
構に舵取用のアクチュエータとしての電動モータを配し
てなり、ステアリングホイールの操舵角の検出結果に基
づいて前記電動モータを駆動することにより、前記ステ
アリングホイールの操舵に応じた舵取りを行なわせる構
成となっている。
【０００３】前記ステアリングホイールは、その下側に
突出する回転軸で車体の適宜部に回転自在に保持されて
いる。前記回転軸の中途部には、ウォームギヤ及びピニ
オンギヤを組み合わせてなる運動変換機構が設けられ、
そこに電磁クラッチを介して電動モータを用いてなる反
力アクチュエータが繋げられている。この反力アクチュ
エータは、車速の高低とステアリングホイールの操舵角
度の大小とに応じて大小となる操舵方向と逆方向の力
（反力）を前記回転軸に加える作用をなしている。
突出する回転軸で車体の適宜部に回転自在に保持されて
いる。前記回転軸の中途部には、ウォームギヤ及びピニ
オンギヤを組み合わせてなる運動変換機構が設けられ、
そこに電磁クラッチを介して電動モータを用いてなる反
力アクチュエータが繋げられている。この反力アクチュ
エータは、車速の高低とステアリングホイールの操舵角
度の大小とに応じて大小となる操舵方向と逆方向の力
（反力）を前記回転軸に加える作用をなしている。
【０００４】また、前記回転軸の下端には一端を車体の
適宜部に固定された捩じればねが同軸的に繋がれてい
る。この捩じればねは、前記反力アクチュエータが故障
し、前記電磁クラッチを強制的に切り離したときにおい
ても、前記回転軸へある程度の反力を与えるためのもの
である。
適宜部に固定された捩じればねが同軸的に繋がれてい
る。この捩じればねは、前記反力アクチュエータが故障
し、前記電磁クラッチを強制的に切り離したときにおい
ても、前記回転軸へある程度の反力を与えるためのもの
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】さて、従来の連結型の
車両用操舵装置において、例えば、坂道で駐車する時に
車輪を路肩側に転舵して縁石に押し当て、車輪が動かな
いようにすることがあるが、このときステアリングホイ
ールは、舵取機構とラックアンドピニオン機構の如き運
動変換機構を介して連結されているため、転舵状態で運
転者がステアリングホイールから手を離し、エンジン停
止のためのキースイッチをオフにした後、前記ステアリ
ングホイールは車輪の転舵方向に一致した状態から回転
することはない。
車両用操舵装置において、例えば、坂道で駐車する時に
車輪を路肩側に転舵して縁石に押し当て、車輪が動かな
いようにすることがあるが、このときステアリングホイ
ールは、舵取機構とラックアンドピニオン機構の如き運
動変換機構を介して連結されているため、転舵状態で運
転者がステアリングホイールから手を離し、エンジン停
止のためのキースイッチをオフにした後、前記ステアリ
ングホイールは車輪の転舵方向に一致した状態から回転
することはない。
【０００６】ところが、リンクレスステアリングにおい
ては、同様にして駐車時に転舵状態で運転者がステアリ
ングホイールから手を離し、キースイッチをオフにした
とき、前記電磁クラッチが切り離され、前記捩じればね
の弾性力に伴って前記ステアリングホイールは中立位置
に戻される。そして、エンジンを再始動する時に前記ス
テアリングホイールの回転位置が車輪の転舵方向と一致
していないという問題があった。
ては、同様にして駐車時に転舵状態で運転者がステアリ
ングホイールから手を離し、キースイッチをオフにした
とき、前記電磁クラッチが切り離され、前記捩じればね
の弾性力に伴って前記ステアリングホイールは中立位置
に戻される。そして、エンジンを再始動する時に前記ス
テアリングホイールの回転位置が車輪の転舵方向と一致
していないという問題があった。
【０００７】本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたも
のであり、実際の車輪の向きを舵取機構の舵角に基づい
て検出し、車両の始動時にステアリングホイールが車輪
の向きに一致するように回転駆動させる車両用操舵装置
を提供することを目的とする。
のであり、実際の車輪の向きを舵取機構の舵角に基づい
て検出し、車両の始動時にステアリングホイールが車輪
の向きに一致するように回転駆動させる車両用操舵装置
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る車両用操舵
装置は、車両の舵取機構と機械的に非連結の操舵手段
と、該操舵手段の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
該操舵角検出手段の検出結果に応じて前記舵取機構に舵
取力を加えるアクチュエータと、前記操舵手段を中立方
向へ付勢する手段とを備えている車両用操舵装置におい
て、前記舵取機構の舵角を検出する舵角検出手段と、車
両の始動時に前記操舵角を前記舵角に応じた位置に一致
させるべく前記操舵手段を回転する手段とを備えている
ことを特徴とする。
装置は、車両の舵取機構と機械的に非連結の操舵手段
と、該操舵手段の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
該操舵角検出手段の検出結果に応じて前記舵取機構に舵
取力を加えるアクチュエータと、前記操舵手段を中立方
向へ付勢する手段とを備えている車両用操舵装置におい
て、前記舵取機構の舵角を検出する舵角検出手段と、車
両の始動時に前記操舵角を前記舵角に応じた位置に一致
させるべく前記操舵手段を回転する手段とを備えている
ことを特徴とする。
【０００９】本発明に係る車両用操舵装置によれば、前
記舵角検出手段が実際の車輪の舵角を検出し、中立位置
に戻された操舵手段を車両の始動時に前記舵角に応じた
回転位置へ駆動するので、前記操舵角及び前記舵角を一
致した状態にすることができる。
記舵角検出手段が実際の車輪の舵角を検出し、中立位置
に戻された操舵手段を車両の始動時に前記舵角に応じた
回転位置へ駆動するので、前記操舵角及び前記舵角を一
致した状態にすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る車両用
操舵装置の全体構成を示すブロック図である。
す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る車両用
操舵装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１１】本発明における車両用操舵装置は、車体の
左右に配された一対の舵取用の車輪10，10に舵取動作を
行なわせるための舵取機構１と、該舵取機構１とは機械
的に非連結の操舵手段たるステアリングホイール２と、
該ステアリングホイール２に反力を付与する反力アクチ
ュエータ３と、マイクロプロセッサを用いてなる舵取制
御部４とを備え、ステアリングホイール２の操舵に応じ
た舵取制御部４の動作により、舵取機構１に配したアク
チュエータとしての舵取モータ５を駆動回路5aを介して
駆動し、該舵取機構１を動作させる構成となっている。
左右に配された一対の舵取用の車輪10，10に舵取動作を
行なわせるための舵取機構１と、該舵取機構１とは機械
的に非連結の操舵手段たるステアリングホイール２と、
該ステアリングホイール２に反力を付与する反力アクチ
ュエータ３と、マイクロプロセッサを用いてなる舵取制
御部４とを備え、ステアリングホイール２の操舵に応じ
た舵取制御部４の動作により、舵取機構１に配したアク
チュエータとしての舵取モータ５を駆動回路5aを介して
駆動し、該舵取機構１を動作させる構成となっている。
【００１２】前記舵取機構１は、車体の左右方向に設け
られてその軸方向に移動する操舵軸11の両端部と、左右
の車輪10，10を支持するナックルアーム12，12とを、各
別のタイロッド13，13により連結し、操舵軸11の左右両
方向への移動によりタイロッド13，13を介してナックル
アーム12，12を押し引きし、前記車輪10，10を左右に転
舵させるものであり、この転舵は、操舵軸11の中途部に
設けられた舵取モータ５の回転を、適宜の運動変換機構
により操舵軸11の軸方向運動に変換して行われる。
られてその軸方向に移動する操舵軸11の両端部と、左右
の車輪10，10を支持するナックルアーム12，12とを、各
別のタイロッド13，13により連結し、操舵軸11の左右両
方向への移動によりタイロッド13，13を介してナックル
アーム12，12を押し引きし、前記車輪10，10を左右に転
舵させるものであり、この転舵は、操舵軸11の中途部に
設けられた舵取モータ５の回転を、適宜の運動変換機構
により操舵軸11の軸方向運動に変換して行われる。
【００１３】一方のタイロッド13及び操舵軸11の連結部
と、該操舵軸11を軸方向への摺動自在に支承する操舵軸
ハウジング14とを跨いで、直線摺動形ポテンショメータ
からなるタイロッド変位センサ15（舵角検出手段）が架
設されており、前記操舵軸ハウジング14に対する前記タ
イロッド13の軸方向変位を検出している。検出結果は舵
取制御部４に与えられ、所定の演算を行なうことによっ
て舵角に変換される。
と、該操舵軸11を軸方向への摺動自在に支承する操舵軸
ハウジング14とを跨いで、直線摺動形ポテンショメータ
からなるタイロッド変位センサ15（舵角検出手段）が架
設されており、前記操舵軸ハウジング14に対する前記タ
イロッド13の軸方向変位を検出している。検出結果は舵
取制御部４に与えられ、所定の演算を行なうことによっ
て舵角に変換される。
【００１４】前記ステアリングホイール２は、その下側
に突出する回転軸30で車体の適宜部に回転自在に保持さ
れている。前記回転軸30の中途には操舵角センサ33が付
設されており、前記ステアリングホイール２の操舵角度
（操舵角）をその方向も含めて検出しており、検出結果
は舵取制御部４に与えられている。
に突出する回転軸30で車体の適宜部に回転自在に保持さ
れている。前記回転軸30の中途には操舵角センサ33が付
設されており、前記ステアリングホイール２の操舵角度
（操舵角）をその方向も含めて検出しており、検出結果
は舵取制御部４に与えられている。
【００１５】前記回転軸30上の前記操舵角センサ33の上
側にはウォームギヤ及びピニオンギヤを組み合わせてな
る運動変換機構が設けられ、更にそれに電磁クラッチ3b
を介して電動モータを用いてなる反力アクチュエータ３
が繋げられており、図示しない車体の適宜部位に設けら
れ、前輪又は後輪の回転速度を検出する回転速度センサ
を用いてなる車速センサ６からの出力と前記操舵角セン
サ33からの出力とに応じたモータ電流を駆動回路3aを介
して前記反力アクチュエータ３に通電することにより、
車速の高低及び操舵角の大小に応じて大小となる操舵方
向と逆方向に力（反力）を前記回転軸30に加える作用を
なしている。従って、ステアリングホイール２の回転操
舵には、反力アクチュエータ３が発生する反力に抗する
操舵トルクを加える必要がある。なお、ステアリングホ
イール２に加えられる操舵トルクは、前記回転軸30に付
設されたトルクセンサ32により検出され、この検出結果
は舵取制御部４に与えられる。
側にはウォームギヤ及びピニオンギヤを組み合わせてな
る運動変換機構が設けられ、更にそれに電磁クラッチ3b
を介して電動モータを用いてなる反力アクチュエータ３
が繋げられており、図示しない車体の適宜部位に設けら
れ、前輪又は後輪の回転速度を検出する回転速度センサ
を用いてなる車速センサ６からの出力と前記操舵角セン
サ33からの出力とに応じたモータ電流を駆動回路3aを介
して前記反力アクチュエータ３に通電することにより、
車速の高低及び操舵角の大小に応じて大小となる操舵方
向と逆方向に力（反力）を前記回転軸30に加える作用を
なしている。従って、ステアリングホイール２の回転操
舵には、反力アクチュエータ３が発生する反力に抗する
操舵トルクを加える必要がある。なお、ステアリングホ
イール２に加えられる操舵トルクは、前記回転軸30に付
設されたトルクセンサ32により検出され、この検出結果
は舵取制御部４に与えられる。
【００１６】また、前記回転軸30の下端には一端を車体
の適宜部に固定された捩じればね31が同軸的に繋がれて
いる。この捩じればね31は、前記反力アクチュエータ３
が故障し、前記電磁クラッチ3bを強制的に切り離したと
きにおいても、前記回転軸30へある程度の反力を与える
ためのものである。
の適宜部に固定された捩じればね31が同軸的に繋がれて
いる。この捩じればね31は、前記反力アクチュエータ３
が故障し、前記電磁クラッチ3bを強制的に切り離したと
きにおいても、前記回転軸30へある程度の反力を与える
ためのものである。
【００１７】以上の如く舵取制御部４は、実際に生じて
いる舵取りの状態が前記タイロッド変位センサ15からの
入力として与えられ、またステアリングホイール２の操
舵の状態が前記操舵角センサ33からの入力として与えら
れ、ステアリングホイール２に加えられる反力の大きさ
及び方向が前記トルクセンサ32からの入力として夫々与
えられている。
いる舵取りの状態が前記タイロッド変位センサ15からの
入力として与えられ、またステアリングホイール２の操
舵の状態が前記操舵角センサ33からの入力として与えら
れ、ステアリングホイール２に加えられる反力の大きさ
及び方向が前記トルクセンサ32からの入力として夫々与
えられている。
【００１８】一方、舵取制御部４の出力は、前述した如
くステアリングホイール２に反力を付与する反力アクチ
ュエータ３と、舵取機構１に舵取動作を行なわせるため
の舵取モータ５とに、各別の駆動回路3a，5aを介して与
えられており、反力アクチュエータ３及び舵取モータ５
は舵取制御部４からの作動信号に応じて各別の動作を行
なうようにしてある。
くステアリングホイール２に反力を付与する反力アクチ
ュエータ３と、舵取機構１に舵取動作を行なわせるため
の舵取モータ５とに、各別の駆動回路3a，5aを介して与
えられており、反力アクチュエータ３及び舵取モータ５
は舵取制御部４からの作動信号に応じて各別の動作を行
なうようにしてある。
【００１９】このような構成の車両用操舵装置におい
て、舵取制御部４はステアリングホイール２の操舵角θ
及び車速センサ６からの車速に基づいて目標舵角を演算
し、この目標舵角とタイロッド変位センサ15の出力から
算出された舵取機構１の実際の舵角との偏差に基づい
て、舵取機構１の舵角が前記目標舵角に一致するように
舵取モータ５を駆動する制御を行なう。
て、舵取制御部４はステアリングホイール２の操舵角θ
及び車速センサ６からの車速に基づいて目標舵角を演算
し、この目標舵角とタイロッド変位センサ15の出力から
算出された舵取機構１の実際の舵角との偏差に基づい
て、舵取機構１の舵角が前記目標舵角に一致するように
舵取モータ５を駆動する制御を行なう。
【００２０】一方、エンジン始動時には前記舵取制御部
４は、これとは逆の動作を行ない、前記始動時に与えら
れる前記操舵角θ及び前記舵角に基づいて、該舵角に応
じたステアリングホイール２の回転位置、即ち目標操舵
角Θを演算し、前記操舵角θが目標操舵角Θに一致する
ように反力アクチュエータ３を駆動する制御を行なうよ
うにしてある。
４は、これとは逆の動作を行ない、前記始動時に与えら
れる前記操舵角θ及び前記舵角に基づいて、該舵角に応
じたステアリングホイール２の回転位置、即ち目標操舵
角Θを演算し、前記操舵角θが目標操舵角Θに一致する
ように反力アクチュエータ３を駆動する制御を行なうよ
うにしてある。
【００２１】図２は、舵取制御部４の動作内容を示すフ
ローチャートである。エンジン始動のためのキースイッ
チの状態を確認し（ステップ１）、オンの状態である場
合、まず操舵角センサ33及びタイロッド変位センサ15の
出力を読込む（ステップ２）。次いで読込んだタイロッ
ド変位から舵角を算出し、その舵角に応じた目標操舵角
Θを算出する（ステップ３）。そして目標操舵角Θを検
出した操舵角θと比較し（ステップ４）、異なる場合、
反力アクチュエータ３に所定のモータ電流を通電する作
動信号を駆動回路3aに与える（ステップ５）。そしてス
テップ１からステップ３を繰り返し、操舵角θが目標操
舵角Θと一致したときに図示しないコンソールパネル上
のランプ等の表示手段により運転者に発進可の報知を行
ない（ステップ６）、動作を終了する。また動作の途中
でキースイッチがオフにされた場合にも動作を終了す
る。
ローチャートである。エンジン始動のためのキースイッ
チの状態を確認し（ステップ１）、オンの状態である場
合、まず操舵角センサ33及びタイロッド変位センサ15の
出力を読込む（ステップ２）。次いで読込んだタイロッ
ド変位から舵角を算出し、その舵角に応じた目標操舵角
Θを算出する（ステップ３）。そして目標操舵角Θを検
出した操舵角θと比較し（ステップ４）、異なる場合、
反力アクチュエータ３に所定のモータ電流を通電する作
動信号を駆動回路3aに与える（ステップ５）。そしてス
テップ１からステップ３を繰り返し、操舵角θが目標操
舵角Θと一致したときに図示しないコンソールパネル上
のランプ等の表示手段により運転者に発進可の報知を行
ない（ステップ６）、動作を終了する。また動作の途中
でキースイッチがオフにされた場合にも動作を終了す
る。
【００２２】なお、ステアリングホイール２の回転位置
を目標操舵角Θに戻すために反力アクチュエータ３は、
捩じればね31より大きい回転力を前記回転軸30に与える
ことは言うまでもない。
を目標操舵角Θに戻すために反力アクチュエータ３は、
捩じればね31より大きい回転力を前記回転軸30に与える
ことは言うまでもない。
【００２３】このように構成された車両用操舵装置にお
いて、転舵した状態でキースイッチをオフとし、運転者
がステアリングホイール２から手を離した後で捩じれば
ね31により前記ステアリングホイール２が中立位置に戻
されるが、始動時にステアリングホイール２の操舵角を
舵取機構１の舵角に一致させることができる。
いて、転舵した状態でキースイッチをオフとし、運転者
がステアリングホイール２から手を離した後で捩じれば
ね31により前記ステアリングホイール２が中立位置に戻
されるが、始動時にステアリングホイール２の操舵角を
舵取機構１の舵角に一致させることができる。
【００２４】以上の実施の形態は、本発明に係る車両用
操舵装置の一例を示すものであり、反力アクチュエータ
３の構成を限定するものではなく、また、操舵手段とし
て、ステアリングホイール２に代えて、レバー、ジョイ
スティック等の他の操舵手段を用いることができること
は言うまでもない。
操舵装置の一例を示すものであり、反力アクチュエータ
３の構成を限定するものではなく、また、操舵手段とし
て、ステアリングホイール２に代えて、レバー、ジョイ
スティック等の他の操舵手段を用いることができること
は言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明に係る車両用
操舵装置においては、中立方向へ付勢する手段によって
中立位置に戻された操舵手段が、始動時に実際の車輪の
方向に一致するように回転させることができるので、運
転者の予期しない方向に自動車が進み出すことがなく発
進できる等、本発明は優れた効果を奏する。
操舵装置においては、中立方向へ付勢する手段によって
中立位置に戻された操舵手段が、始動時に実際の車輪の
方向に一致するように回転させることができるので、運
転者の予期しない方向に自動車が進み出すことがなく発
進できる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図１】本発明に係る車両用操舵装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】舵取制御部の動作内容を示すフローチャートで
ある。
ある。
１ 舵取機構 ２ ステアリングホイール ３ 反力アクチュエータ ４ 舵取制御部 ５ 舵取モータ 15 タイロッド変位センサ 30 回転軸 31 捩じればね 32 トルクセンサ 33 操舵角センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉谷 伸芳 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 車両の舵取機構と機械的に非連結の操舵
手段と、該操舵手段の操舵角を検出する操舵角検出手段
と、該操舵角検出手段の検出結果に応じて前記舵取機構
に舵取力を加えるアクチュエータと、前記操舵手段を中
立方向へ付勢する手段とを備えている車両用操舵装置に
おいて、前記舵取機構の舵角を検出する舵角検出手段
と、車両の始動時に前記操舵角を前記舵角に応じた位置
に一致させるべく前記操舵手段を回転する手段とを備え
てい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 |
|---|---|---|---|
| JP4544297A JP3586782B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 車両用操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4544297A JP3586782B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 車両用操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10236329A true JPH10236329A (ja) | 1998-09-08 |
| JP3586782B2 JP3586782B2 (ja) | 2004-11-10 |
Family
ID=12719455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4544297A Expired - Fee Related JP3586782B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 車両用操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3586782B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1308367A2 (en) * | 2001-11-06 | 2003-05-07 | Delphi Technologies, Inc. | Actuator synchronization and locking concept for steer by wire applications |
| EP1310419A2 (de) * | 2001-11-12 | 2003-05-14 | Jungheinrich Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Ausrichtung eines Lenkwinkelgebers für eine elektrische Lenkung eines Flurförderzeuges |
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| KR100492262B1 (ko) * | 2001-11-29 | 2005-05-27 | 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 | 차량조작장치 및 방법 |
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