JP2681480B2 - 可変ステアリングギヤ比操舵装置の制御方法 - Google Patents
可変ステアリングギヤ比操舵装置の制御方法Info
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- JP2681480B2 JP2681480B2 JP8659088A JP8659088A JP2681480B2 JP 2681480 B2 JP2681480 B2 JP 2681480B2 JP 8659088 A JP8659088 A JP 8659088A JP 8659088 A JP8659088 A JP 8659088A JP 2681480 B2 JP2681480 B2 JP 2681480B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば乗用車等における可変ステアリング
ギヤ比操舵装置の制御方法に関するものである。
ギヤ比操舵装置の制御方法に関するものである。
従来の技術 自動車においてステアリングギヤ比を車速や操舵トル
クに応じて可変にした操舵装置は特公昭51−3981号公報
にて公開されており、それ以来同種の装置がいくつか開
発されている。
クに応じて可変にした操舵装置は特公昭51−3981号公報
にて公開されており、それ以来同種の装置がいくつか開
発されている。
このような従来より公知の可変ステアリングギヤ比操
舵装置の多くは高速走行時の舵の切り過ぎを防止するた
めに、高速時にはステアリングギヤ比を低速時に比べて
小さくして操舵力を重くするか、又は逆にステアリング
ギヤ比を低速時に比べて大きくして舵の効きを緩慢にし
ようとするものである。
舵装置の多くは高速走行時の舵の切り過ぎを防止するた
めに、高速時にはステアリングギヤ比を低速時に比べて
小さくして操舵力を重くするか、又は逆にステアリング
ギヤ比を低速時に比べて大きくして舵の効きを緩慢にし
ようとするものである。
発明が解決しようとする課題 近年レジャー用にて、例えば乗用車の後部にキャンピ
ングカー等のトレーラを連結して走行すると言うケース
が増えつつあるが、トレーラ牽引時と非牽引時とではス
テア特性がかなり異なり、トレーラ牽引時に非牽引時と
同じようなハンドル操作を行うとスピン等につながり易
く危険である。
ングカー等のトレーラを連結して走行すると言うケース
が増えつつあるが、トレーラ牽引時と非牽引時とではス
テア特性がかなり異なり、トレーラ牽引時に非牽引時と
同じようなハンドル操作を行うとスピン等につながり易
く危険である。
しかしながら上記従来の可変ステアリングギヤ比操舵
装置では、このようなトレーラ牽引時のステアリングギ
ヤ比制御については何ら対策がなされていない。
装置では、このようなトレーラ牽引時のステアリングギ
ヤ比制御については何ら対策がなされていない。
本発明はこのようなトレーラ牽引時におけるステアリ
ングギヤ比の制御方法を提供することにより、トレーラ
牽引時のハンドル操作を容易とし安全性の向上をはかる
ことを目的とするものである。
ングギヤ比の制御方法を提供することにより、トレーラ
牽引時のハンドル操作を容易とし安全性の向上をはかる
ことを目的とするものである。
課題を解決するための手段 本発明は、上記のような可変ステアリングギヤ比操舵
装置を装備した車両において、車両の後部にトレーラを
連結したトレーラ牽引時、該トレーラ牽引時のステアリ
ングギヤ比Gtを、 （但し、Ａはトレーラ非牽引時のスタビリテイファク
タ、Atはトレーラ牽引時のスタビリテイファクタ、Ｖは
車速、Ｇはトレーラ非牽引時のステアリングギヤ比であ
る） なる式に従って制御することを特徴とするものである。
装置を装備した車両において、車両の後部にトレーラを
連結したトレーラ牽引時、該トレーラ牽引時のステアリ
ングギヤ比Gtを、 （但し、Ａはトレーラ非牽引時のスタビリテイファク
タ、Atはトレーラ牽引時のスタビリテイファクタ、Ｖは
車速、Ｇはトレーラ非牽引時のステアリングギヤ比であ
る） なる式に従って制御することを特徴とするものである。
作 用 前述したようにトレーラ牽引時は非牽引時に比しステ
ア特性がオーバステア方向に変化しアンダステア傾向が
弱まるので、トレーラ牽引時に非牽引時と同時に操舵を
行うと舵を切り過ぎた状態となりスピンにつながる虞れ
があるが、上記のようなトレーラ牽引時のステアリング
ギヤ比制御を行うことにより、トレーラ牽引時と非牽引
時とでは運転者に対する見かけ上のステア特性を同じに
することができ、トレーラ牽引時の運転操作を容易とし
安全性の向上をはかることができるものである。
ア特性がオーバステア方向に変化しアンダステア傾向が
弱まるので、トレーラ牽引時に非牽引時と同時に操舵を
行うと舵を切り過ぎた状態となりスピンにつながる虞れ
があるが、上記のようなトレーラ牽引時のステアリング
ギヤ比制御を行うことにより、トレーラ牽引時と非牽引
時とでは運転者に対する見かけ上のステア特性を同じに
することができ、トレーラ牽引時の運転操作を容易とし
安全性の向上をはかることができるものである。
実施例 以下本発明の一実施例を付図を参照して説明する。
第１図は本発明方法を適用する可変ステアリングギヤ
比操舵装置の一例を示す図であり、１はステアリングハ
ンドル、２は該ハンドルによって回転するステアリング
シヤフト即ち入力軸であり、該入力軸２の先端部は、ス
テアリングギヤボックス３内に装着されラックシャフト
７のラック歯7aに噛合うギヤ部6aを有する出力軸６の中
心孔6bを相対的に回動自由なるよう貫通し該出力軸６の
裏側即ちステアリングハンドル側とは逆の側において差
動歯車機構４の一方の差動大歯車の中心部に固定されて
いる。
比操舵装置の一例を示す図であり、１はステアリングハ
ンドル、２は該ハンドルによって回転するステアリング
シヤフト即ち入力軸であり、該入力軸２の先端部は、ス
テアリングギヤボックス３内に装着されラックシャフト
７のラック歯7aに噛合うギヤ部6aを有する出力軸６の中
心孔6bを相対的に回動自由なるよう貫通し該出力軸６の
裏側即ちステアリングハンドル側とは逆の側において差
動歯車機構４の一方の差動大歯車の中心部に固定されて
いる。
差動歯車機構４は、互いに相対向する２つの差動大歯
車41,42とその２つの差動大歯車41,42にまたがって噛み
合う２つの差動小歯車43,43と、該差動小歯車43,43の回
転軸を支持すると共に上記差動大歯車41,42を内装する
差動歯車箱44とにより構成され、上記出力軸６は第１図
示のように該差動歯車箱44と一体に構成されるか又は一
体的に結合固定されている。そして２つの差動大歯車4
1,42のうちの一方41には前述したように入力軸２の先端
部が固定され、他方42に固定した軸42aにはウオームホ
イール42bが固定され、該ウオームホイール42bには電動
モータ５の駆動軸に固定したウオームギヤ5aが噛合い、
電動モータ５の回転により差動大歯車42を回転させるこ
とができるようになっている。
車41,42とその２つの差動大歯車41,42にまたがって噛み
合う２つの差動小歯車43,43と、該差動小歯車43,43の回
転軸を支持すると共に上記差動大歯車41,42を内装する
差動歯車箱44とにより構成され、上記出力軸６は第１図
示のように該差動歯車箱44と一体に構成されるか又は一
体的に結合固定されている。そして２つの差動大歯車4
1,42のうちの一方41には前述したように入力軸２の先端
部が固定され、他方42に固定した軸42aにはウオームホ
イール42bが固定され、該ウオームホイール42bには電動
モータ５の駆動軸に固定したウオームギヤ5aが噛合い、
電動モータ５の回転により差動大歯車42を回転させるこ
とができるようになっている。
上記差動歯車機構４及び電動モータ５等はすべて出力
軸６のステアリングハンドル側とは逆の側においてステ
アリングギヤボックス３に組付けられている。
軸６のステアリングハンドル側とは逆の側においてステ
アリングギヤボックス３に組付けられている。
尚第１図において８はラックシャフト７を出力軸６の
ギヤ部6aと噛合う方向に押圧保持するスプリングであ
る。
ギヤ部6aと噛合う方向に押圧保持するスプリングであ
る。
上記において、入力側の差動大歯車41の回転角をθi,
電動モータ５側の差動大歯車42の回転角をθm,差動歯車
箱44即ち出力軸６の回転角をθ０とすると、入出力回転
角の関係は、 従って入力軸２と出力軸６との回転角比θ0/θｉは電
動モータ側の差動大歯車42の回転角θｍによって任意に
変化させることができ、出力軸６とラックシャフト７と
のギヤ比は一定であるから電動モータ５による差動大歯
車42の回転制御によってステアリングギヤ比を任意に可
変制御することができるものである。
電動モータ５側の差動大歯車42の回転角をθm,差動歯車
箱44即ち出力軸６の回転角をθ０とすると、入出力回転
角の関係は、 従って入力軸２と出力軸６との回転角比θ0/θｉは電
動モータ側の差動大歯車42の回転角θｍによって任意に
変化させることができ、出力軸６とラックシャフト７と
のギヤ比は一定であるから電動モータ５による差動大歯
車42の回転制御によってステアリングギヤ比を任意に可
変制御することができるものである。
そこで、例えば車速に応じて上記電動モータ５を回動
させるコントロールユニットを設け、該コントロールユ
ニットによって差動大歯車42の回転角度を制御すること
によって、例えば高速時には低速時にくらべステアリン
グギヤ比を大きくして舵の効きを緩慢にし、高速走行時
における舵の切り過ぎを防止し安全性の向上をはかる等
の制御を行うことができる。
させるコントロールユニットを設け、該コントロールユ
ニットによって差動大歯車42の回転角度を制御すること
によって、例えば高速時には低速時にくらべステアリン
グギヤ比を大きくして舵の効きを緩慢にし、高速走行時
における舵の切り過ぎを防止し安全性の向上をはかる等
の制御を行うことができる。
本発明においては、上記のような可変ステアリングギ
ヤ比操舵装置を利用し、トレーラ牽引時における操縦性
の向上及び安全性の向上をはかろうとするものである。
ヤ比操舵装置を利用し、トレーラ牽引時における操縦性
の向上及び安全性の向上をはかろうとするものである。
一般に自動車においては、操縦安定性を確保するため
にステア特性をアンダステア傾向に設定しているのが普
通であるが、このようなアンダステア特性の自動車の後
部に例えばキャンピングカー等のトレーラを連結してこ
れを牽引走行する場合は、アンダステア特性が弱くな
り、非牽引時と同じように操舵すると舵の切り過ぎとな
ってよりスピン等につながり易く危険となる場合があ
り、このようなステア特性の変化がトレーラ牽引時の運
転操作のむずかしさの原因の一つとなっている。
にステア特性をアンダステア傾向に設定しているのが普
通であるが、このようなアンダステア特性の自動車の後
部に例えばキャンピングカー等のトレーラを連結してこ
れを牽引走行する場合は、アンダステア特性が弱くな
り、非牽引時と同じように操舵すると舵の切り過ぎとな
ってよりスピン等につながり易く危険となる場合があ
り、このようなステア特性の変化がトレーラ牽引時の運
転操作のむずかしさの原因の一つとなっている。
そこで本発明では、トレーラ牽引時と非牽引時とで見
かけ上運転者に対する定常的ステア特性が変わらないよ
うにステアリングギヤ比を制御することによって、トレ
ーラ牽引時の運転操作を容易とし安全性の向上をはかる
ようにしたものであり、以下その制御方法を説明する。
かけ上運転者に対する定常的ステア特性が変わらないよ
うにステアリングギヤ比を制御することによって、トレ
ーラ牽引時の運転操作を容易とし安全性の向上をはかる
ようにしたものであり、以下その制御方法を説明する。
車両（例えば乗用車）のスタビリティファクタをＡと
すると、トレーラ非牽引時のステア特性は （但し、δｆはトレーラ非牽引時の前輪転舵角,Vは車
速，δf0はＶ≒０のときの初期前輪転舵角） で表わされる。
すると、トレーラ非牽引時のステア特性は （但し、δｆはトレーラ非牽引時の前輪転舵角,Vは車
速，δf0はＶ≒０のときの初期前輪転舵角） で表わされる。
上記車両がトレーラを牽引しているときのスタビリテ
ィファクタをAtとすると、トレーラ牽引時のステア特性
は、 （但し、δftはトレーラ牽引時の前輪転舵角） で表わされる。
ィファクタをAtとすると、トレーラ牽引時のステア特性
は、 （但し、δftはトレーラ牽引時の前輪転舵角） で表わされる。
ここで、トレーラ非牽引時の前輪操舵装置のステアリ
ングギヤ比をG,トレーラ牽引時のステアリングギヤ比を
Gt,トレーラ非牽引時のハンドル操舵角をθ，トレーラ
牽引時のハンドル操舵角をθｔとすると、トレーラ非牽
引時の前輪転舵角δｔとトレーラ牽引時の前輪転舵角δ
ftは、 でそれぞれ表わされる。
ングギヤ比をG,トレーラ牽引時のステアリングギヤ比を
Gt,トレーラ非牽引時のハンドル操舵角をθ，トレーラ
牽引時のハンドル操舵角をθｔとすると、トレーラ非牽
引時の前輪転舵角δｔとトレーラ牽引時の前輪転舵角δ
ftは、 でそれぞれ表わされる。
上記（３）式を用いると前記（１）式は 上記（４）式を用いる前記（２）式は と書ける。
ここでトレーラ非牽引時と牽引時のハンドル操舵角が
等しければ、見かけ上運転者に対する定常的ステア特性
は変わらない。そのためには（５），（６）式でθ＝θ
ｔとすると、 従って、トレーラ牽引時には、ステアリングギヤ比を
上記（７）式に従って制御することにより、見かけ上非
牽引時と同じステア特性とすることができ、トレーラ牽
引時の操舵を著しく容易とすることができる。
等しければ、見かけ上運転者に対する定常的ステア特性
は変わらない。そのためには（５），（６）式でθ＝θ
ｔとすると、 従って、トレーラ牽引時には、ステアリングギヤ比を
上記（７）式に従って制御することにより、見かけ上非
牽引時と同じステア特性とすることができ、トレーラ牽
引時の操舵を著しく容易とすることができる。
尚上記における車両のスタビリティファクタＡ及びト
レーラ牽引時のスタビリティファクタAtは、公知の２輪
モデルから、 但し、 車両側 m1…車両質量 l1…前輪から車両重心までの距離 l2…後輪から車両重心までの距離 ｌ…ホイールベース（l1＋l2） lh…車両重心からトレーラ連結点までの距離 K1…前輪のコーナリングパワー K2…後輪のコーナリングパワー トレーラ側 m2…トレーラ質量 l3…トレーラ連結点からトレーラ重心までの距離 l4…トレーラ重心からトレーラ輪までの距離 lt…ホイールベース（l3＋l4） であり、Ａ及びAt共に、車両（牽引車）及びトレーラ
（被牽引車）のそれぞれの車両諸元から求められるもの
であり、第２図のブロック図に示すように、牽引車と被
牽引車の各車両諸元を入力装置ａより入力し、記憶装置
b,cに記憶させておくことにより、牽引，被牽引切換装
置ｆから牽引信号が入力されたときステアリングギヤ比
演算装置ｄが（８），（９）式から求められるA,Atと車
速検出装置ｅから入力される車速Ｖの情報より、前記
（７）式に基づきトレーラ牽引時のステアリングギヤ比
Gtを演算にて求め、ステアリングハンドルの操舵操作に
伴うハンドル操舵角情報の入力時、ステアリングギヤ比
可変手段制御装置ｇがステアリングギヤ比可変装置ｈの
アクチュエータ即ち電動モータ５の回転角θｍを制御す
べき出力を発し、ステアリングギヤ比を制御することに
よって、前述したように見かけ上運転者に対する定常的
ステア特性を非牽引時と同じにし、トレーラ牽引時の操
舵操作を容易にすることができる。
レーラ牽引時のスタビリティファクタAtは、公知の２輪
モデルから、 但し、 車両側 m1…車両質量 l1…前輪から車両重心までの距離 l2…後輪から車両重心までの距離 ｌ…ホイールベース（l1＋l2） lh…車両重心からトレーラ連結点までの距離 K1…前輪のコーナリングパワー K2…後輪のコーナリングパワー トレーラ側 m2…トレーラ質量 l3…トレーラ連結点からトレーラ重心までの距離 l4…トレーラ重心からトレーラ輪までの距離 lt…ホイールベース（l3＋l4） であり、Ａ及びAt共に、車両（牽引車）及びトレーラ
（被牽引車）のそれぞれの車両諸元から求められるもの
であり、第２図のブロック図に示すように、牽引車と被
牽引車の各車両諸元を入力装置ａより入力し、記憶装置
b,cに記憶させておくことにより、牽引，被牽引切換装
置ｆから牽引信号が入力されたときステアリングギヤ比
演算装置ｄが（８），（９）式から求められるA,Atと車
速検出装置ｅから入力される車速Ｖの情報より、前記
（７）式に基づきトレーラ牽引時のステアリングギヤ比
Gtを演算にて求め、ステアリングハンドルの操舵操作に
伴うハンドル操舵角情報の入力時、ステアリングギヤ比
可変手段制御装置ｇがステアリングギヤ比可変装置ｈの
アクチュエータ即ち電動モータ５の回転角θｍを制御す
べき出力を発し、ステアリングギヤ比を制御することに
よって、前述したように見かけ上運転者に対する定常的
ステア特性を非牽引時と同じにし、トレーラ牽引時の操
舵操作を容易にすることができる。
尚第１図に示す可変ステアリングギヤ比操舵装置は、
ステアリングギヤ比可変機構として差動歯車機構を用
い、入力軸と出力軸とを同心状に組合せ且つアクチュエ
ータとして電動モータを用い、これにより装置全体を小
型コンパクトにまとめた点、非常に有効であるが、本発
明は第１図のものに限定されることなく、その他アクチ
ュエータの作動によりステアリングギヤ比を任意に変更
制御できる従来より公知のあらゆる可変ステアリングギ
ヤ比操舵装置に適用可能であることは言うまでもない。
又第２図に示す牽引，非牽引切換装置ｆは、手動の切換
スイッチを用いても良いし、或はトレーラ連結部にトレ
ーラ連結の有無を検出するスイッチ等を設けこのスイッ
チ等による自動切換としても良い。
ステアリングギヤ比可変機構として差動歯車機構を用
い、入力軸と出力軸とを同心状に組合せ且つアクチュエ
ータとして電動モータを用い、これにより装置全体を小
型コンパクトにまとめた点、非常に有効であるが、本発
明は第１図のものに限定されることなく、その他アクチ
ュエータの作動によりステアリングギヤ比を任意に変更
制御できる従来より公知のあらゆる可変ステアリングギ
ヤ比操舵装置に適用可能であることは言うまでもない。
又第２図に示す牽引，非牽引切換装置ｆは、手動の切換
スイッチを用いても良いし、或はトレーラ連結部にトレ
ーラ連結の有無を検出するスイッチ等を設けこのスイッ
チ等による自動切換としても良い。
発明の効果 以上のように本発明によれば、ステアリングギヤ比を
任意に変更制御できる可変ステアリングギヤ比操舵装置
を装備した車両において、トレーラ牽引時運転者に対す
る見かけ上のステア特性をトレーラ非牽引時と変わらな
いようにステアリングギヤ比を制御することにより、ト
レーラ牽引時も非牽引時と同様のハンドル操作にて充分
安全なる走行を行うことができ、操縦安定性の著しい向
上をはかり得るもので、実用上多大の効果をもたらし得
るものである。
任意に変更制御できる可変ステアリングギヤ比操舵装置
を装備した車両において、トレーラ牽引時運転者に対す
る見かけ上のステア特性をトレーラ非牽引時と変わらな
いようにステアリングギヤ比を制御することにより、ト
レーラ牽引時も非牽引時と同様のハンドル操作にて充分
安全なる走行を行うことができ、操縦安定性の著しい向
上をはかり得るもので、実用上多大の効果をもたらし得
るものである。
第１図は本発明方法を適用すべき可変ステアリングギヤ
比操舵装置の一例を示す要部断面図、第２図は本発明に
おけるステアリングギヤ比制御回路を示すブロック図で
ある。 １……ステアリングハンドル、２……入力軸、３……ス
テアリングギヤボックス、４……差動歯車機構、５……
電動モータ、６……出力軸、７……ラックシャフト。
比操舵装置の一例を示す要部断面図、第２図は本発明に
おけるステアリングギヤ比制御回路を示すブロック図で
ある。 １……ステアリングハンドル、２……入力軸、３……ス
テアリングギヤボックス、４……差動歯車機構、５……
電動モータ、６……出力軸、７……ラックシャフト。
Claims (1)
- 【請求項１】ステアリングギヤ比を任意に可変制御でき
る可変ステアリングギヤ比操舵装置を装備した車両にお
いて、車両の走行速度Ｖと、トレーラ牽引時のスタビリ
ティファクタAtと、トレーラ非牽引時のスタビリティフ
ァクタＡと、トレーラ非牽引時のステアリングギヤ比Ｇ
とから、トレーラ牽引時のステア特性が見かけ上トレー
ラ非牽引時のステア特性に等しくなるよう、トレーラ牽
引時のステアリングギヤ比Gtを、 なる式に従って制御することを特徴とする可変ステアリ
ングギヤ比操舵装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8659088A JP2681480B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 可変ステアリングギヤ比操舵装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8659088A JP2681480B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 可変ステアリングギヤ比操舵装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01257679A JPH01257679A (ja) | 1989-10-13 |
| JP2681480B2 true JP2681480B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=13891223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8659088A Expired - Lifetime JP2681480B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 可変ステアリングギヤ比操舵装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2681480B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6092166A (ja) * | 1983-10-26 | 1985-05-23 | Showa Aircraft Ind Co Ltd | 運搬車輛 |
-
1988
- 1988-04-08 JP JP8659088A patent/JP2681480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01257679A (ja) | 1989-10-13 |
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