JP3409838B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents
車両用操舵装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵ハンドルの操
舵に応じて転舵輪を転舵させる車両用操舵装置に関す
る。
舵に応じて転舵輪を転舵させる車両用操舵装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、操舵ハンドルの操舵角に対す
る転舵輪の転舵角の伝達比を変化させる伝達比可変機構
を備えた車両用操舵装置が知られている。この伝達比可
変機構は、操舵ハンドル側に連結された入力軸とラック
軸側に連結された出力軸とを、所定のギヤ機構で連結
し、このギヤ機構をアクチュエータで駆動することで、
入力軸−出力軸間の回転量の伝達比が変更可能な機構と
なっている。
る転舵輪の転舵角の伝達比を変化させる伝達比可変機構
を備えた車両用操舵装置が知られている。この伝達比可
変機構は、操舵ハンドル側に連結された入力軸とラック
軸側に連結された出力軸とを、所定のギヤ機構で連結
し、このギヤ機構をアクチュエータで駆動することで、
入力軸−出力軸間の回転量の伝達比が変更可能な機構と
なっている。
【０００３】また、特開昭６２−２３８６９号に開示さ
れた操舵装置では、このような伝達比可変機構が故障し
た場合に備え、伝達比可変機構のアクチュエータが停止
した状態における入力軸−出力軸間の伝達比となるベー
ス伝達比を伝達比可変幅の中間値に設定している。この
ように設定することで、伝達比を変化させるアクチュエ
ータが停止した場合にも、正常時に比べて伝達比が大き
く変化する事態を回避し、運転者が受ける違和感を低減
させている。
れた操舵装置では、このような伝達比可変機構が故障し
た場合に備え、伝達比可変機構のアクチュエータが停止
した状態における入力軸−出力軸間の伝達比となるベー
ス伝達比を伝達比可変幅の中間値に設定している。この
ように設定することで、伝達比を変化させるアクチュエ
ータが停止した場合にも、正常時に比べて伝達比が大き
く変化する事態を回避し、運転者が受ける違和感を低減
させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、伝達比可変機
構で設定される伝達比は、通常、車速等の走行状態に応
じて設定され、低車速域では大きく、高車速域では小さ
くなるように設定される。これに対し、伝達比可変機構
の故障時には、車両の走行状態が変化しても、伝達比可
変機構の設定伝達比が前述したベース伝達比に維持され
る状況となり、故障発生の前後において、運転者の操舵
感が変化してしまう。
構で設定される伝達比は、通常、車速等の走行状態に応
じて設定され、低車速域では大きく、高車速域では小さ
くなるように設定される。これに対し、伝達比可変機構
の故障時には、車両の走行状態が変化しても、伝達比可
変機構の設定伝達比が前述したベース伝達比に維持され
る状況となり、故障発生の前後において、運転者の操舵
感が変化してしまう。
【０００５】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものであり、その目的は、伝達比可変機構が故障
した場合にも、運転者に与える操舵違和感を低減するこ
とができる車両用操舵装置を提供することにある。
されたものであり、その目的は、伝達比可変機構が故障
した場合にも、運転者に与える操舵違和感を低減するこ
とができる車両用操舵装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで請求項１にかかる
車両用操舵装置は、操舵ハンドルの操舵に応じて転舵輪
を転舵させる車両用操舵装置であって、操舵ハンドルの
操舵角に対する転舵輪の転舵角の伝達比を、車両の走行
状態に応じて変化させる伝達比可変手段と、操舵ハンド
ルの操作に対する抵抗力となる、操舵反力を発生する反
力発生手段と、伝達比可変手段の故障時に、故障前後の
伝達比の偏差に応じて、反力発生手段で発生させる操舵
反力の大きさを制御する制御手段とを備えて構成する。
車両用操舵装置は、操舵ハンドルの操舵に応じて転舵輪
を転舵させる車両用操舵装置であって、操舵ハンドルの
操舵角に対する転舵輪の転舵角の伝達比を、車両の走行
状態に応じて変化させる伝達比可変手段と、操舵ハンド
ルの操作に対する抵抗力となる、操舵反力を発生する反
力発生手段と、伝達比可変手段の故障時に、故障前後の
伝達比の偏差に応じて、反力発生手段で発生させる操舵
反力の大きさを制御する制御手段とを備えて構成する。
【０００７】伝達比可変手段の正常時には、設定される
伝達比は車両の走行状態に応じて変化するが、故障の際
には、車両の走行状態が変化した場合にも、前述したよ
うに所定のベース伝達比に維持される。その結果、操舵
ハンドルを所定量操舵した場合にも、思いの外、転舵輪
の転舵角が大きかったり、或いは小さかったりして、運
転者に操舵違和感を与える。
伝達比は車両の走行状態に応じて変化するが、故障の際
には、車両の走行状態が変化した場合にも、前述したよ
うに所定のベース伝達比に維持される。その結果、操舵
ハンドルを所定量操舵した場合にも、思いの外、転舵輪
の転舵角が大きかったり、或いは小さかったりして、運
転者に操舵違和感を与える。
【０００８】これに対し、通常、運転者は一定の操舵力
で操舵ハンドルを操作しており、操舵反力が減少する
と、ハンドル操作が軽くなって回転操舵量が増加する傾
向となる。反対に、操舵反力が増加すると、ハンドル操
作が重くなって回転操舵量が抑制される傾向となる。こ
の作用を、伝達比可変機構の故障時に利用し、例えば、
故障時に設定される伝達比が、車両の走行状態に応じて
設定される正常時の伝達比に比べて小さな値（スロー）
となる状況下では、反力発生手段で発生させる操舵反力
を減少して、操舵ハンドルの回転操作量を増加させる。
これにより、転舵輪の転舵角も増加されるため、運転者
が感じる操舵違和感が低減される。反対に、故障時の伝
達比が正常時に比べて大きな値（クイック）となる状況
下では、発生させる操舵反力を増加させて操舵ハンドル
の回転操作量を抑制して、転舵輪の転舵角を抑制する。
で操舵ハンドルを操作しており、操舵反力が減少する
と、ハンドル操作が軽くなって回転操舵量が増加する傾
向となる。反対に、操舵反力が増加すると、ハンドル操
作が重くなって回転操舵量が抑制される傾向となる。こ
の作用を、伝達比可変機構の故障時に利用し、例えば、
故障時に設定される伝達比が、車両の走行状態に応じて
設定される正常時の伝達比に比べて小さな値（スロー）
となる状況下では、反力発生手段で発生させる操舵反力
を減少して、操舵ハンドルの回転操作量を増加させる。
これにより、転舵輪の転舵角も増加されるため、運転者
が感じる操舵違和感が低減される。反対に、故障時の伝
達比が正常時に比べて大きな値（クイック）となる状況
下では、発生させる操舵反力を増加させて操舵ハンドル
の回転操作量を抑制して、転舵輪の転舵角を抑制する。
【０００９】請求項２にかかる車両用操舵装置は、請求
項１における車両用操舵装置において、反力発生手段
は、操舵の際の補助力を発生する補助力発生手段であ
り、制御手段では、伝達比可変手段の故障時に設定され
る伝達比が正常時に比べて減少する場合には、正常時に
発生すべき操舵補助力に対して増加させ、故障時に設定
される伝達比が正常時に比べて増加する場合には、正常
時に発生すべき操舵補助力に対して減少させるように、
操舵補助力の大きさを制御する。
項１における車両用操舵装置において、反力発生手段
は、操舵の際の補助力を発生する補助力発生手段であ
り、制御手段では、伝達比可変手段の故障時に設定され
る伝達比が正常時に比べて減少する場合には、正常時に
発生すべき操舵補助力に対して増加させ、故障時に設定
される伝達比が正常時に比べて増加する場合には、正常
時に発生すべき操舵補助力に対して減少させるように、
操舵補助力の大きさを制御する。
【００１０】前述したように、故障時に設定される伝達
比が、車両の走行状態に応じて設定される正常時の値に
比べて減少するような状況下では、操舵補助力を正常時
に発生すべき大きさに対して増加させることで、操舵ハ
ンドルの回転操作量が増加され、転舵輪の転舵角も増加
する。この作用により、故障による伝達比変更に伴って
生じる転舵輪の転舵角の不足分を補うことができる。ま
た、故障時に設定される伝達比が、車両の走行状態に応
じて設定される正常時の値に比べて増加するような状況
下では、操舵補助力を正常時に発生すべき大きさに対し
て減少させることで、操舵ハンドルの回転操作量が抑制
され、転舵輪の転舵角も減少する。この作用により、故
障による伝達比変更に伴って生じる転舵輪の転舵角の増
加分を補うことができ、伝達比の変更に伴う操舵違和感
が低減される。
比が、車両の走行状態に応じて設定される正常時の値に
比べて減少するような状況下では、操舵補助力を正常時
に発生すべき大きさに対して増加させることで、操舵ハ
ンドルの回転操作量が増加され、転舵輪の転舵角も増加
する。この作用により、故障による伝達比変更に伴って
生じる転舵輪の転舵角の不足分を補うことができる。ま
た、故障時に設定される伝達比が、車両の走行状態に応
じて設定される正常時の値に比べて増加するような状況
下では、操舵補助力を正常時に発生すべき大きさに対し
て減少させることで、操舵ハンドルの回転操作量が抑制
され、転舵輪の転舵角も減少する。この作用により、故
障による伝達比変更に伴って生じる転舵輪の転舵角の増
加分を補うことができ、伝達比の変更に伴う操舵違和感
が低減される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる各実施形態
につき、添付図面を参照して説明する。
につき、添付図面を参照して説明する。
【００１２】図１に実施形態にかかる操舵装置を示す。
【００１３】入力軸２０と出力軸４０とは伝達比可変機
構３０を介して連結されており、入力軸２０には操舵ハ
ンドル１０が連結されている。出力軸４０は、ラックア
ンドピニオン式のギヤ装置５０を介してラック軸５１に
連結されており、ラック軸５１の両側には車輪ＦＷが連
結されている。
構３０を介して連結されており、入力軸２０には操舵ハ
ンドル１０が連結されている。出力軸４０は、ラックア
ンドピニオン式のギヤ装置５０を介してラック軸５１に
連結されており、ラック軸５１の両側には車輪ＦＷが連
結されている。
【００１４】入力軸２０には操舵ハンドル１０の操舵位
置を検出する入力角センサ２１を設け、出力軸４０には
出力軸４０の回転位置を検出する出力角センサ４１と、
操舵トルクＴを検出するトルクセンサ４２とを設けてい
る。この出力軸４０の回転角はラック軸５１のストロー
ク位置に対応し、さらにラック軸５１のストローク位置
は車輪ＦＷの転舵角に対応するため、出力角センサ４１
によって出力軸４０の回転角を検出することで、車輪Ｆ
Ｗの転舵角を検出している。
置を検出する入力角センサ２１を設け、出力軸４０には
出力軸４０の回転位置を検出する出力角センサ４１と、
操舵トルクＴを検出するトルクセンサ４２とを設けてい
る。この出力軸４０の回転角はラック軸５１のストロー
ク位置に対応し、さらにラック軸５１のストローク位置
は車輪ＦＷの転舵角に対応するため、出力角センサ４１
によって出力軸４０の回転角を検出することで、車輪Ｆ
Ｗの転舵角を検出している。
【００１５】伝達比可変機構３０は、操舵ハンドル１０
の操舵角と車輪ＦＷの転舵角との間の伝達比Ｇ（Ｇ＝転
舵角／操舵角）を変化させる機構部であり、入力軸２０
と出力軸４０とをギヤ機構で連結し、このギヤ機構を構
成する所定のギヤをアクチュエータ３１で回転駆動する
ことで、入力軸２０−出力軸４０間で伝達される回転量
が変更可能な機構となっている。
の操舵角と車輪ＦＷの転舵角との間の伝達比Ｇ（Ｇ＝転
舵角／操舵角）を変化させる機構部であり、入力軸２０
と出力軸４０とをギヤ機構で連結し、このギヤ機構を構
成する所定のギヤをアクチュエータ３１で回転駆動する
ことで、入力軸２０−出力軸４０間で伝達される回転量
が変更可能な機構となっている。
【００１６】また、ラック軸５１には、電動式のパワー
ステアリング装置を構成するアクチュエータ６０を設け
ており、アクチュエータ６０によってラック軸５１を軸
方向に沿って変位駆動することで操舵補助力が付与さ
れ、運転者が操舵ハンドル１０を操作する操舵力を軽減
している。
ステアリング装置を構成するアクチュエータ６０を設け
ており、アクチュエータ６０によってラック軸５１を軸
方向に沿って変位駆動することで操舵補助力が付与さ
れ、運転者が操舵ハンドル１０を操作する操舵力を軽減
している。
【００１７】これら伝達比可変機構３０のアクチュエー
タ３１とパワーステアリング装置のアクチュエータ６０
の駆動制御は、制御装置７０によって実施される。操舵
制御装置７０には、入力角センサ２１、出力角センサ４
１、操舵トルクセンサ４２の他、車速Ｖを検出する車速
センサ４４の各検出信号が与えられ、これらの信号をも
とにアクチュエータ３１及びアクチュエータ６０の駆動
制御を実施している。
タ３１とパワーステアリング装置のアクチュエータ６０
の駆動制御は、制御装置７０によって実施される。操舵
制御装置７０には、入力角センサ２１、出力角センサ４
１、操舵トルクセンサ４２の他、車速Ｖを検出する車速
センサ４４の各検出信号が与えられ、これらの信号をも
とにアクチュエータ３１及びアクチュエータ６０の駆動
制御を実施している。
【００１８】ここで、制御装置７０で実施される各制御
処理のうち、まず、アクチュエータ３１の駆動制御につ
いて、図２のフローチャートに沿って説明する。
処理のうち、まず、アクチュエータ３１の駆動制御につ
いて、図２のフローチャートに沿って説明する。
【００１９】このフローチャートは、イグニションスイ
ッチのオン操作によって起動する。まず、ステップ（以
下、ステップを「Ｓ」と記す）１０２に進んで、入力角
センサ２１で検出された入力角θｈ、出力角センサ４１
で検出された出力角θｐ及び車速センサ４４で検出され
た車速Ｖの値をそれぞれ読み込む。
ッチのオン操作によって起動する。まず、ステップ（以
下、ステップを「Ｓ」と記す）１０２に進んで、入力角
センサ２１で検出された入力角θｈ、出力角センサ４１
で検出された出力角θｐ及び車速センサ４４で検出され
た車速Ｖの値をそれぞれ読み込む。
【００２０】続くＳ１０４では、伝達比可変機構３０が
正常に機能しているか否かを判定する。例えば、入力角
θｈが検出されない或いは異常値を示す、後述する制御
信号Ｉ1に対する出力角θｐが一致しない、アクチュエ
ータ３１に過電流が流れる等の場合には、伝達比可変機
構３０に故障が発生したものと判定し（Ｓ１０４で「Ｎ
ｏ」）、Ｓ１１６に進んで、伝達比可変機構３０に故障
が発生したことを示すフェイルフラグＦを１にセットす
る。なお、このフェイルフラグＦは、イグニションスイ
ッチのＯＦＦ操作時にリセットされる。
正常に機能しているか否かを判定する。例えば、入力角
θｈが検出されない或いは異常値を示す、後述する制御
信号Ｉ1に対する出力角θｐが一致しない、アクチュエ
ータ３１に過電流が流れる等の場合には、伝達比可変機
構３０に故障が発生したものと判定し（Ｓ１０４で「Ｎ
ｏ」）、Ｓ１１６に進んで、伝達比可変機構３０に故障
が発生したことを示すフェイルフラグＦを１にセットす
る。なお、このフェイルフラグＦは、イグニションスイ
ッチのＯＦＦ操作時にリセットされる。
【００２１】一方、Ｓ１０４で伝達比可変機構３０が正
常であると判定された場合には（Ｓ１０４で「Ｙｅ
ｓ」）、Ｓ１０６に進み、図４に示す車速Ｖと伝達比Ｇ
との関係を示すマップから、Ｓ１０２で読み込んだ車速
Ｖをもとにマップ検索し、車速Ｖに応じた伝達比Ｇを設
定する。
常であると判定された場合には（Ｓ１０４で「Ｙｅ
ｓ」）、Ｓ１０６に進み、図４に示す車速Ｖと伝達比Ｇ
との関係を示すマップから、Ｓ１０２で読み込んだ車速
Ｖをもとにマップ検索し、車速Ｖに応じた伝達比Ｇを設
定する。
【００２２】続くＳ１０８では、Ｓ１０６で設定された
伝達比ＧとＳ１０２で読み込まれた入力角θｈとをもと
にθｐｍ＝Ｇ・θｈを演算し、出力角目標値θｐｍを設
定する。
伝達比ＧとＳ１０２で読み込まれた入力角θｈとをもと
にθｐｍ＝Ｇ・θｈを演算し、出力角目標値θｐｍを設
定する。
【００２３】続くＳ１１０では、Ｓ１０８で設定された
出力角目標値θｐｍと、出力角センサ４１で検出された
出力角θｐとの偏差ｅを、ｅ＝θｐｍ−θｐとして演算
する。
出力角目標値θｐｍと、出力角センサ４１で検出された
出力角θｐとの偏差ｅを、ｅ＝θｐｍ−θｐとして演算
する。
【００２４】続くＳ１１２では、オーバーシュートする
ことなく偏差ｅを０にするように、アクチュエータ３１
を制御する制御信号Ｉ1を決定する。この処理の一例と
しては、Ｉ1＝Ｃ（ｓ）・ｅの演算式に基づいて、ＰＩ
Ｄ制御のパラメータを適切に設定することにより制御信
号Ｉ1を決定することができる。なお、式中の「ｓ」は
ラプラス演算子である。
ことなく偏差ｅを０にするように、アクチュエータ３１
を制御する制御信号Ｉ1を決定する。この処理の一例と
しては、Ｉ1＝Ｃ（ｓ）・ｅの演算式に基づいて、ＰＩ
Ｄ制御のパラメータを適切に設定することにより制御信
号Ｉ1を決定することができる。なお、式中の「ｓ」は
ラプラス演算子である。
【００２５】続くＳ１１４では、Ｓ１１２で決定された
制御信号Ｉ1をアクチュエータ３１に出力し、制御信号
Ｉ1に応じてアクチュエータ３１を駆動する。
制御信号Ｉ1をアクチュエータ３１に出力し、制御信号
Ｉ1に応じてアクチュエータ３１を駆動する。
【００２６】そしてこのＳ１１４或いは先に説明したＳ
１１６を経た後、Ｓ１１８に進み、イグニションスイッ
チ（ＩＧ）がオフ操作されたかを判断し、「Ｎｏ」の場
合にはＳ１０２に戻り、Ｓ１１８で「Ｙｅｓ」と判断さ
れるまで、前述したＳ１０２以降の処理が繰り返し実行
される。
１１６を経た後、Ｓ１１８に進み、イグニションスイッ
チ（ＩＧ）がオフ操作されたかを判断し、「Ｎｏ」の場
合にはＳ１０２に戻り、Ｓ１１８で「Ｙｅｓ」と判断さ
れるまで、前述したＳ１０２以降の処理が繰り返し実行
される。
【００２７】このような処理を繰り返すことで、車速Ｖ
に応じて伝達比Ｇを設定し、設定した伝達比Ｇをもとに
入力角θｈに応じた車輪ＦＷの転舵制御を実施してい
る。
に応じて伝達比Ｇを設定し、設定した伝達比Ｇをもとに
入力角θｈに応じた車輪ＦＷの転舵制御を実施してい
る。
【００２８】次に、制御装置７０で実施される、パワー
ステアリング装置を構成するアクチュエータ６０の駆動
制御につき、図３のフローチャートに沿って説明する。
ステアリング装置を構成するアクチュエータ６０の駆動
制御につき、図３のフローチャートに沿って説明する。
【００２９】このフローチャートは、イグニションスイ
ッチのオン操作によって起動する。まず、Ｓ２０２に進
んで、伝達比可変機構３０の故障を示すフェイルフラグ
Ｆが１にセットされているかを判定する。
ッチのオン操作によって起動する。まず、Ｓ２０２に進
んで、伝達比可変機構３０の故障を示すフェイルフラグ
Ｆが１にセットされているかを判定する。
【００３０】Ｓ２０２でフェイルフラグＦがリセットさ
れている場合（Ｆ＝０の場合）には、Ｓ２０４に進み、
補正係数ｋの値を１に設定する。なお、補正係数ｋにつ
いては後に説明する。
れている場合（Ｆ＝０の場合）には、Ｓ２０４に進み、
補正係数ｋの値を１に設定する。なお、補正係数ｋにつ
いては後に説明する。
【００３１】続くＳ２０６では、トルクセンサ４２で検
出される操舵トルクＴを読み込み、続くＳ２０８では、
図５に示す操舵トルクＴと制御量ｉとの関係を示すマッ
プから、Ｓ２０６で読み込んだ操舵トルクＴをもとにマ
ップ検索し、操舵トルクＴに応じた制御量ｉを設定す
る。
出される操舵トルクＴを読み込み、続くＳ２０８では、
図５に示す操舵トルクＴと制御量ｉとの関係を示すマッ
プから、Ｓ２０６で読み込んだ操舵トルクＴをもとにマ
ップ検索し、操舵トルクＴに応じた制御量ｉを設定す
る。
【００３２】続くＳ２１０では、Ｉ＝ｋ＊ｉを演算し、
アクチュエータ６０を制御する制御量Ｉを設定する。こ
のように「ｋ」は、Ｓ２０８で設定された制御量ｉを補
正するための補正係数であり、先のＳ２０２で「Ｎｏ」
と判定された場合には、Ｓ２０４においてＫ＝１に設定
され、実質的に補正処理は成されず、制御量ｉの値がそ
のまま制御量Ｉとして設定される。
アクチュエータ６０を制御する制御量Ｉを設定する。こ
のように「ｋ」は、Ｓ２０８で設定された制御量ｉを補
正するための補正係数であり、先のＳ２０２で「Ｎｏ」
と判定された場合には、Ｓ２０４においてＫ＝１に設定
され、実質的に補正処理は成されず、制御量ｉの値がそ
のまま制御量Ｉとして設定される。
【００３３】続くＳ２１２では、Ｉ2＝Ｃ（ｓ）・Ｉの
演算式に基づいて、アクチュエータ６０を制御する制御
信号Ｉ2を決定する。なお、式中の「ｓ」はラプラス演
算子である。
演算式に基づいて、アクチュエータ６０を制御する制御
信号Ｉ2を決定する。なお、式中の「ｓ」はラプラス演
算子である。
【００３４】続くＳ２１４では、Ｓ２１２で決定された
制御信号Ｉ2をアクチュエータ６０に出力し、制御信号
Ｉ2に応じてアクチュエータ６０を駆動する。
制御信号Ｉ2をアクチュエータ６０に出力し、制御信号
Ｉ2に応じてアクチュエータ６０を駆動する。
【００３５】そしてＳ２１４を経た後、Ｓ２１６に進
み、イグニションスイッチ（ＩＧ）がオフ操作されたか
を判断し、「Ｎｏ」の場合にはＳ２０２に戻り、Ｓ２１
６で「Ｙｅｓ」と判断されるまで、前述したＳ２０２以
降の処理が繰り返し実行される。
み、イグニションスイッチ（ＩＧ）がオフ操作されたか
を判断し、「Ｎｏ」の場合にはＳ２０２に戻り、Ｓ２１
６で「Ｙｅｓ」と判断されるまで、前述したＳ２０２以
降の処理が繰り返し実行される。
【００３６】このように伝達比可変機構３０が正常に動
作している間は、上述したようにアクチュエータ６０の
駆動制御が実行され、操舵トルクＴに応じた操舵補助力
が発生される。
作している間は、上述したようにアクチュエータ６０の
駆動制御が実行され、操舵トルクＴに応じた操舵補助力
が発生される。
【００３７】これに対し、伝達比可変機構３０に故障が
発生している場合には、図２のフローチャートで示した
ように、アクチュエータ３１の駆動制御は行われず、ア
クチュエータ３１は停止状態となる。アクチュエータ３
１が停止すると、伝達比可変機構３０で設定される伝達
比Ｇは、伝達比可変機構３０を構成するギヤ機構が持つ
固有の伝達比（以下、ベース伝達比と称す）となり、以
下では、図４に点線で示すように、このベース伝達比が
伝達比可変幅の中間値に設定された場合を例に説明す
る。
発生している場合には、図２のフローチャートで示した
ように、アクチュエータ３１の駆動制御は行われず、ア
クチュエータ３１は停止状態となる。アクチュエータ３
１が停止すると、伝達比可変機構３０で設定される伝達
比Ｇは、伝達比可変機構３０を構成するギヤ機構が持つ
固有の伝達比（以下、ベース伝達比と称す）となり、以
下では、図４に点線で示すように、このベース伝達比が
伝達比可変幅の中間値に設定された場合を例に説明す
る。
【００３８】伝達比可変機構３０に故障が発生している
場合には、先のＳ２０２で「Ｙｅｓ」と判定されてＳ２
１８に進む。
場合には、先のＳ２０２で「Ｙｅｓ」と判定されてＳ２
１８に進む。
【００３９】Ｓ２１８では、車速センサ４４で検出され
る車速Ｖを読み込み、続くＳ２２０では、図６に示す車
速Ｖと補正係数ｋとの関係を示すマップから、Ｓ２１８
で読み込んだ車速Ｖをもとにマップ検索し、車速Ｖに応
じた補正係数ｋを設定する。この補正係数ｋは、故障前
後の伝達比の変化をもとに設定される。図４を参照する
と、低車速域では、伝達比可変機構３０の故障時におけ
るベース伝達比は、正常時の伝達比Ｇに比べてよりスロ
ー側に設定されることとなり、正常時と同じように車輪
ＦＷを転舵させるには、操舵ハンドル１０を正常時に比
べてより多く操舵する必要がある。一方、高車速域の場
合では、故障時に設定されるベース伝達比は、正常時の
伝達比Ｇに比べてよりクイック側に設定されることとな
り、正常時と同じように車輪ＦＷを転舵させるには、操
舵ハンドルを正常時に比べてより少なく操舵する必要が
ある。
る車速Ｖを読み込み、続くＳ２２０では、図６に示す車
速Ｖと補正係数ｋとの関係を示すマップから、Ｓ２１８
で読み込んだ車速Ｖをもとにマップ検索し、車速Ｖに応
じた補正係数ｋを設定する。この補正係数ｋは、故障前
後の伝達比の変化をもとに設定される。図４を参照する
と、低車速域では、伝達比可変機構３０の故障時におけ
るベース伝達比は、正常時の伝達比Ｇに比べてよりスロ
ー側に設定されることとなり、正常時と同じように車輪
ＦＷを転舵させるには、操舵ハンドル１０を正常時に比
べてより多く操舵する必要がある。一方、高車速域の場
合では、故障時に設定されるベース伝達比は、正常時の
伝達比Ｇに比べてよりクイック側に設定されることとな
り、正常時と同じように車輪ＦＷを転舵させるには、操
舵ハンドルを正常時に比べてより少なく操舵する必要が
ある。
【００４０】そこで、図４における低車速域のように、
正常時（故障前）に設定されるべき車速Ｖに応じた伝達
比Ｇに比べ、故障時におけるベース伝達比がよりスロー
側に設定される場合には、補正係数ｋの値をその偏差の
大きさに応じて１よりも大きくするように設定する（図
６の低車速域）。これにより、Ｓ２１０の処理におい
て、パワーステアリング装置のアクチュエータ６０に対
する制御量Ｉが正常時に比べて増加するため、操舵の際
のアシスト力（操舵補助力）が増加して運転者が感じる
操舵反力は減少する（図７の低車速域）。このため、ハ
ンドル操作が正常時に比べて軽くなり、一定の操舵力で
操舵する運転者にとっては、無意識のうちに操舵量が増
加する傾向となり、車輪ＦＷの転舵量も増加する。
正常時（故障前）に設定されるべき車速Ｖに応じた伝達
比Ｇに比べ、故障時におけるベース伝達比がよりスロー
側に設定される場合には、補正係数ｋの値をその偏差の
大きさに応じて１よりも大きくするように設定する（図
６の低車速域）。これにより、Ｓ２１０の処理におい
て、パワーステアリング装置のアクチュエータ６０に対
する制御量Ｉが正常時に比べて増加するため、操舵の際
のアシスト力（操舵補助力）が増加して運転者が感じる
操舵反力は減少する（図７の低車速域）。このため、ハ
ンドル操作が正常時に比べて軽くなり、一定の操舵力で
操舵する運転者にとっては、無意識のうちに操舵量が増
加する傾向となり、車輪ＦＷの転舵量も増加する。
【００４１】反対に、図４における高車速域のように、
故障時におけるベース伝達比がよりクイック側に設定さ
れる場合には、補正係数ｋの値をその偏差の大きさに応
じて１よりも小さくするように設定する（図６の高車速
域）。これにより、Ｓ２１０の処理において、パワース
テアリング装置のアクチュエータ６０に対する制御量Ｉ
が正常時に比べて減少するため、操舵の際のアシスト力
（操舵補助力）が減少して運転者が感じる操舵反力は増
加する（図７の高車速域）。このため、ハンドル操作が
正常時に比べて重くなり、一定の操舵力で操舵する運転
者にとっては、無意識のうちに操舵量が減少する傾向と
なり、車輪ＦＷの転舵量も減少する。
故障時におけるベース伝達比がよりクイック側に設定さ
れる場合には、補正係数ｋの値をその偏差の大きさに応
じて１よりも小さくするように設定する（図６の高車速
域）。これにより、Ｓ２１０の処理において、パワース
テアリング装置のアクチュエータ６０に対する制御量Ｉ
が正常時に比べて減少するため、操舵の際のアシスト力
（操舵補助力）が減少して運転者が感じる操舵反力は増
加する（図７の高車速域）。このため、ハンドル操作が
正常時に比べて重くなり、一定の操舵力で操舵する運転
者にとっては、無意識のうちに操舵量が減少する傾向と
なり、車輪ＦＷの転舵量も減少する。
【００４２】このようにして、伝達比可変機構３０の故
障により正常時に比べて設定伝達比が変更になった場合
にも、操舵補助力の大きさを変化させることで、設定伝
達比の変更に伴う操舵違和感を低減することができる。
障により正常時に比べて設定伝達比が変更になった場合
にも、操舵補助力の大きさを変化させることで、設定伝
達比の変更に伴う操舵違和感を低減することができる。
【００４３】また、図８に示すように、ベース伝達比が
伝達比可変領域に対してスロー側に設定されているタイ
プの伝達比可変機構３０では、低車速域において伝達比
の変更による影響をより強く受ける。この場合にも、正
常時に設定されるべき車速Ｖに応じた伝達比Ｇとベース
伝達比との偏差をもとに、図９に示すように車速Ｖに応
じた補正係数ｋを設定することにより、運転者が感じる
操舵反力は、図１０に示すように、低車速ほどより多く
減少することとなり、運転者にとっては無意識のうちに
操舵量が増加する傾向となって同様の効果が発揮され
る。
伝達比可変領域に対してスロー側に設定されているタイ
プの伝達比可変機構３０では、低車速域において伝達比
の変更による影響をより強く受ける。この場合にも、正
常時に設定されるべき車速Ｖに応じた伝達比Ｇとベース
伝達比との偏差をもとに、図９に示すように車速Ｖに応
じた補正係数ｋを設定することにより、運転者が感じる
操舵反力は、図１０に示すように、低車速ほどより多く
減少することとなり、運転者にとっては無意識のうちに
操舵量が増加する傾向となって同様の効果が発揮され
る。
【００４４】さらに、図１１に示すように、ベース伝達
比が伝達比可変領域に対してクイック側に設定されてい
るタイプの伝達比可変機構３０では、高車速域において
伝達比の変更による影響をより強く受ける。この場合に
も、正常時に設定されるべき車速Ｖに応じた伝達比Ｇと
ベース伝達比との偏差をもとに、図１２に示すように車
速Ｖに応じた補正係数ｋを設定することにより、運転者
が感じる操舵反力は、図１３に示すように、高車速ほど
多く増加することとなり、運転者にとっては無意識のう
ちに操舵量が減少する傾向となって同様の効果が発揮さ
れる。
比が伝達比可変領域に対してクイック側に設定されてい
るタイプの伝達比可変機構３０では、高車速域において
伝達比の変更による影響をより強く受ける。この場合に
も、正常時に設定されるべき車速Ｖに応じた伝達比Ｇと
ベース伝達比との偏差をもとに、図１２に示すように車
速Ｖに応じた補正係数ｋを設定することにより、運転者
が感じる操舵反力は、図１３に示すように、高車速ほど
多く増加することとなり、運転者にとっては無意識のう
ちに操舵量が減少する傾向となって同様の効果が発揮さ
れる。
【００４５】以上説明した実施形態では、伝達比可変機
構３０の故障時に、パワーステアリング装置のアクチュ
エータ６０に対する制御量ｉを全速度域で補正する場合
を例示したが、例えばベース伝達比が伝達比可変領域内
に設定された図４の場合では、正常時の伝達比Ｇとベー
ス伝達比とが一致する車速Ｖｍ以上の車速域で、アクチ
ュエータ６０による操舵力アシストを停止させても良
い。これにより、伝達比可変機構３０の故障中、高車速
域では操舵反力が大となって、ハンドル操作が重くなっ
て高車速域での走行安定性が確保される。
構３０の故障時に、パワーステアリング装置のアクチュ
エータ６０に対する制御量ｉを全速度域で補正する場合
を例示したが、例えばベース伝達比が伝達比可変領域内
に設定された図４の場合では、正常時の伝達比Ｇとベー
ス伝達比とが一致する車速Ｖｍ以上の車速域で、アクチ
ュエータ６０による操舵力アシストを停止させても良
い。これにより、伝達比可変機構３０の故障中、高車速
域では操舵反力が大となって、ハンドル操作が重くなっ
て高車速域での走行安定性が確保される。
【００４６】また、このような操舵補助力を付与する機
構として電動式のパワーステアリング装置を例示した
が、油圧式のパワーステアリング装置に対しても同様に
適用することができる。
構として電動式のパワーステアリング装置を例示した
が、油圧式のパワーステアリング装置に対しても同様に
適用することができる。
【００４７】また、操舵反力を変化させる機構として
は、ラック軸５１を変位駆動するパワーステアリング装
置に限定するものではなく、操舵ハンドル１０の回転操
作に対する抵抗力を変化させ得る機構であれば、適用す
ることができる。例えば、吐出されるフルードの流量を
ポンプモータにより制御する可変流量タイプの油圧ポン
プを用い、油圧により操舵反力を制御する反力可変シス
テムに適用することも可能であり、この場合、故障後に
伝達比がよりスロー側に設定される場合には、故障前後
の伝達比の偏差の大きさに応じて、正常時のフルード流
量に対して減少するように補正して操舵反力を低減し、
故障後の伝達比がよりクイック側に設定される場合に
は、故障前後の伝達比の偏差の大きさに応じて、正常時
のフルード流量に対して増加するように補正して操舵反
力を増加させるように制御すればよい。
は、ラック軸５１を変位駆動するパワーステアリング装
置に限定するものではなく、操舵ハンドル１０の回転操
作に対する抵抗力を変化させ得る機構であれば、適用す
ることができる。例えば、吐出されるフルードの流量を
ポンプモータにより制御する可変流量タイプの油圧ポン
プを用い、油圧により操舵反力を制御する反力可変シス
テムに適用することも可能であり、この場合、故障後に
伝達比がよりスロー側に設定される場合には、故障前後
の伝達比の偏差の大きさに応じて、正常時のフルード流
量に対して減少するように補正して操舵反力を低減し、
故障後の伝達比がよりクイック側に設定される場合に
は、故障前後の伝達比の偏差の大きさに応じて、正常時
のフルード流量に対して増加するように補正して操舵反
力を増加させるように制御すればよい。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、各請求項にかかる
車両用操舵装置によれば、伝達比可変手段の故障前後に
おける伝達比の変化に応じて、反力発生手段で発生させ
る操舵反力の大きさを制御する制御手段を備えるので、
故障時に操舵反力を制御することで、操舵ハンドルを操
作する運転者にとっては無意識のうちに操舵量が調整さ
れて、故障時の伝達比変化による影響が抑制されるた
め、伝達比可変機構が故障した場合にも、運転者に与え
る操舵違和感を低減することができる。
車両用操舵装置によれば、伝達比可変手段の故障前後に
おける伝達比の変化に応じて、反力発生手段で発生させ
る操舵反力の大きさを制御する制御手段を備えるので、
故障時に操舵反力を制御することで、操舵ハンドルを操
作する運転者にとっては無意識のうちに操舵量が調整さ
れて、故障時の伝達比変化による影響が抑制されるた
め、伝達比可変機構が故障した場合にも、運転者に与え
る操舵違和感を低減することができる。
【図１】実施形態にかかる車両用操舵装置の構成を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】伝達比可変機構の制御処理を示すフローチャー
トである。
トである。
【図３】パワーステアリング装置の制御処理を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図４】車速と伝達比との関係を規定したマップであ
る。
る。
【図５】操舵トルクと制御量との関係を規定したマップ
である。
である。
【図６】車速と補正係数との関係を規定したマップであ
る。
る。
【図７】伝達比可変機構の正常時と故障時における、車
速と操舵反力との関係を示すグラフである。
速と操舵反力との関係を示すグラフである。
【図８】車速と伝達比との関係を規定したマップであ
る。
る。
【図９】車速と補正係数との関係を規定したマップであ
る。
る。
【図１０】伝達比可変機構の正常時と故障時における、
車速と操舵反力との関係を示すグラフである。
車速と操舵反力との関係を示すグラフである。
【図１１】車速と伝達比との関係を規定したマップであ
る。
る。
【図１２】車速と補正係数との関係を規定したマップで
ある。
ある。
【図１３】伝達比可変機構の正常時と故障時における、
車速と操舵反力との関係を示すグラフである。
車速と操舵反力との関係を示すグラフである。
１０…操舵ハンドル、２０…入力軸、２１…入力角セン
サ、３０…伝達比可変機構、３１…アクチュエータ、４
０…出力軸、４１…出力角センサ、４２…トルクセン
サ、６０…アクチュエータ、７０…制御装置。
サ、３０…伝達比可変機構、３１…アクチュエータ、４
０…出力軸、４１…出力角センサ、４２…トルクセン
サ、６０…アクチュエータ、７０…制御装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B62D 6/00
B62D 5/22
Claims (2)
- 【請求項１】 操舵ハンドルの操舵に応じて転舵輪を転
舵させる車両用操舵装置であって、 操舵ハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角の伝達比
を、車両の走行状態に応じて変化させる伝達比可変手段
と、 操舵ハンドルの操作に対する抵抗力となる、操舵反力を
発生する反力発生手段と、 前記伝達比可変手段の故障時に、故障前後の前記伝達比
の偏差に応じて、前記反力発生手段で発生させる操舵反
力の大きさを制御する制御手段とを備える車両用操舵装
置。 - 【請求項２】 前記反力発生手段は、操舵の際の補助力
を発生する補助力発生手段であり、 前記制御手段では、前記伝達比可変手段の故障時に設定
される伝達比が正常時に比べて減少する場合には、正常
時に発生すべき操舵補助力に対して増加させ、故障時に
設定される伝達比が正常時に比べて増加する場合には、
正常時に発生すべき操舵補助力に対して減少させるよう
に、操舵補助力の大きさを制御する請求項１記載の車両
用操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23287198A JP3409838B2 (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 車両用操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23287198A JP3409838B2 (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 車両用操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000062632A JP2000062632A (ja) | 2000-02-29 |
| JP3409838B2 true JP3409838B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=16946144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23287198A Expired - Fee Related JP3409838B2 (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 車両用操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3409838B2 (ja) |
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| JP4092389B2 (ja) * | 2002-04-26 | 2008-05-28 | 株式会社ジェイテクト | 車両の運動制御方法および車両の運動制御装置 |
| US7548807B2 (en) * | 2002-07-05 | 2009-06-16 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Method for steering a vehicle with superimposed steering |
| JP4760015B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2011-08-31 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵装置 |
| JP4525621B2 (ja) | 2006-03-14 | 2010-08-18 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の操舵装置 |
| JP2007269062A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Honda Motor Co Ltd | 車両用操舵装置 |
| JP5003427B2 (ja) | 2007-11-20 | 2012-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 操舵制御装置及びこれを用いた車両用操舵装置 |
| KR101405630B1 (ko) | 2008-04-02 | 2014-06-10 | 현대자동차주식회사 | 전동파워스티어링 시스템의 가변 감속장치 |
| DE112008004075B4 (de) * | 2008-12-26 | 2016-05-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Servolenkvorrichtung |
| JP5313714B2 (ja) * | 2009-02-06 | 2013-10-09 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP5476801B2 (ja) * | 2009-06-04 | 2014-04-23 | 日産自動車株式会社 | ステアリング装置、及びステアリング制御方法 |
| KR102379042B1 (ko) * | 2015-10-13 | 2022-03-25 | 주식회사 만도 | 차량의 능동 전륜 조향 장치 및 차량의 능동 조향 장치의 제어 방법 |
-
1998
- 1998-08-19 JP JP23287198A patent/JP3409838B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000062632A (ja) | 2000-02-29 |
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