JPH0899642A

JPH0899642A - 車両の操舵補助装置

Info

Publication number: JPH0899642A
Application number: JP23678594A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Kuniki; 義博国木; Takeshi Yamamoto; 武山本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16
Anticipated expiration: 2018-04-28
Also published as: JP3401336B2

Abstract

(57)【要約】【目的】デファレンシャルギヤにＬＳＤを備える車両に
おいて、旋回走行中やスプリット路走行中等にＬＳＤが
作動した場合のステアリング操舵力の増加を車両の走行
条件に応じて適宜抑制し、運転者のステアリング操作時
の違和感を解消できる車両の操舵補助装置を提案する。【構成】運転者による操舵操作の補助を行うための操舵
補助手段２０を有する車両の操舵補助装置であって、車
両が旋回走行中であることを検知する検知手段４２と、
車両のデファレンシャルギヤに設けられた差動制限機構
１７が作動中であることを検知するＬＳＤ作動検知手段
４１と、夫々の検知結果に基づいて操舵補助手段２０に
よる操舵補助力を制御する制御手段４１とを具備するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の操舵補助装置に
関し、例えば、車両の旋回走行中にＬＳＤが作動してい
る場合、その操舵角及びＬＳＤ作動状態に応じて操舵補
助状態を制御する車両の操舵補助装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の操舵補助装置は、一般的に、ハン
ドル操舵力の伝達経路に連結され、ハンドル操舵のアシ
ストを行うアシスト手段と、このアシスト手段を制御す
る制御手段とを備え、制御手段は、運転者の操舵状態や
車両の走行状態に基づいてアシスト手段のアシスト力適
宜制御している。

【０００３】このような操舵補助装置として、例えば、
特開平１−１７５５６９号公報に開示されたように、運
転者の操舵トルクが大きい程、アシスト力を大きく設定
し、その増加率を車速が大きい程、走行安定性向上のた
め小さくするものがある。具体的には、ステアリングホ
イールに加えられた操舵力に対応した操舵方向の操舵補
助力目標値と、ステアリングホイールに与えられた操舵
角と路面の摩擦状態とに対応した戻し方向の戻し補助力
目標値を各々設定し、操舵補助力目標値と戻し補助力目
標値に基づいて指令値を演算するようにして、路面の摩
擦状態がどのような場合であっても、的確な操舵補助制
御を行い、ステアリングの移動が運転者の予想に反して
早すぎる等の危険な動作を起きにくくするものが知られ
ている。

【０００４】また、昨今の車両には、上記操舵補助装置
に加えて車両の安定した旋回特性、走行性の向上のた
め、差動制限機構（リミテッド・スリップ・デファレン
シャル、略称してＬＳＤ）及び差動歯車機構を設けられ
たものがある。この差動歯車機構（以下、デフと称す
る）は車両が旋回する際に、旋回内輪側の駆動輪をスリ
ップさせずに回転させる働きを有し、デフを備えること
により、左右の駆動輪がエンジン出力により常に同じ回
転速度で駆動されるのを防止する働きがある。この差動
歯車機構が設けられた背景としては、カーブを旋回する
時に左右輪で回転半径が異なるために、旋回外輪側は内
輪側より速く回転する必要があるが、仮に左右輪が同じ
回転で駆動されているとすると、左右輪のいずれかが路
面に対してスリップ（空転）してしまい、走行性を低下
させ、タイヤの磨耗を増大させ、車両の旋回が困難にな
る等の不都合が生じたからである。以上、このデフの働
きは一般的に良く知られている事柄であるので、更なる
詳細説明は他に譲ることとし、他方のＬＳＤについて説
明する。

【０００５】実際には、上述のデフでは次のような課題
がある。例えば、悪路走行中に片輪だけぬかるみにはま
ってスリップした場合や高速旋回時、車体が大きくロー
ルして旋回内輪側のグリップ力が値さくなっている場合
（極論すると内輪側が浮いて空転している状態）におい
て、グリップ力の小さい側の車輪に回転駆動力のほとん
どが伝達される一方、他方の車輪には駆動力が伝達され
なくなって悪路から脱出できない等の走行性が低下す
る。このような問題点の解決を図るものがＬＳＤであ
る。

【０００６】このような差動制限装置として、例えば、
特開平５−４５３５号公報に開示されたように、左右輪
の回転数差が所定値以上になった場合、その差動を制限
するものがある。この差動制限装置の具体的な制御とし
ては、左右輪の回転数差を検出し、左右の車輪に回転数
差が生じている状態で回転数の高い方の車輪（旋回走行
時では外輪側）の変化量が小さく、回転数の低い方の車
輪（旋回走行時では内輪側）の変化量が急増している場
合にその差動を制限するものであり、高速走行時の直進
安定性、加速性の向上を目指したものである。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、従
来のＬＳＤのなかで、例えばフロントデフにＬＳＤを備
える車両では、車両の旋回中にＬＳＤが作動した場合、
作動する前に比べて旋回外輪側のトルクが急に増加する
ので、それに伴って操舵力が増加し運転者にステアリン
グ操作が重くなる等の違和感を感じさせてしまう。ま
た、旋回内輪側のグリップ力がほとんどない状態（車輪
が浮いた状態）でＬＳＤが作動し、その後内輪が旋回鋼
鈑で再度路面に接地した時に左右輪の速度差がなくなっ
ているために、極端に操舵に要する力が重くなり操縦性
が悪化するという欠点がある。

【０００８】従って、そこで本発明は上記従来技術の欠
点を解消するために提案されたもので、その目的とする
ところは、特にフロントデフにＬＳＤを備える車両にお
いて、旋回走行中やスプリット路走行中等にＬＳＤが作
動した場合のステアリング操舵力の増加を車両の走行条
件に応じて適宜抑制し、運転者のステアリング操作時の
違和感を解消できる車両の操舵補助装置を提案するもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、目的
を達成するために、本発明の車両の操舵補助装置は、以
下の構成を備える。即ち、運転者による操舵操作の補助
を行うための操舵補助手段を有する車両の操舵補助装置
であって、前記車両が旋回走行中であることを検知する
検知手段と、前記車両のフロントデファレンシャルギヤ
に設けられた差動制限機構が作動中であることを検知す
るＬＳＤ作動検知手段と、前記夫々の検知手段からの検
知結果に基づいて前記操舵補助手段による操舵補助力を
制御する制御手段とを具備することを特徴とする。

【００１０】また、運転者による操舵操作の補助を行う
ための操舵補助手段を有する車両の操舵補助装置であっ
て、前記車両が旋回走行中であることを検知手段と、前
記車両のフロントデファレンシャルギヤに設けられた差
動制限機構が差動中であることを検知するＬＳＤ作動検
知手段と、前記運転者の操舵状態を検出する操舵状態検
出手段と、前記夫々の検知手段による検知結果及び操舵
状態検出手段による検出結果に基づいて前記操舵補助手
段による操舵補助力を制御する制御手段とを備え、前記
車両が旋回走行中において、前記差動制限機構の作動時
の操舵補助力を作動前の操舵補助力より大きくなるよう
に制御することを特徴とする。

【００１１】

【作用】以上のように本実施例の車両の操舵補助装置は
構成されているので、特にフロントデフにＬＳＤを備え
る車両において、旋回走行中やスプリット路走行中等に
ＬＳＤが作動した場合のステアリング操舵力の増加を車
両の走行条件に応じて適宜抑制し、運転者のステアリン
グ操作時の違和感を解消できる。

【００１２】

【実施例】以下添付図面を参照しながら、本発明を、フ
ロントデフにＬＳＤを備える車両に適用した実施例を説
明する。＜共通実施例＞以下に、後述する各実施例の共通部分を
説明する。

【００１３】図１は、本実施例のようにフロントデフに
ＬＳＤを備える車両の要部を示す全体図である。また、
図２は図１に示す操舵補助機構の詳細を示す図である。
尚、以下の実施例においては、ＦＦ車に限らず、例えば
ＦＲ、４ＷＤ車でもフロントデファレンシャルにＬＳＤ
を備える車両であれば適用可能である。図１、図２にお
いて、本実施例の車両は、フロントにエンジン１０及び
このエンジン１０に接続されたトランスミッション１１
を搭載し、左右の前輪１にドライブシャフト１５を介し
て駆動力を伝達するＦＦ車である。エンジンから出力さ
れる駆動力は、フロント・プロペラシャフト１３を介し
てフロントデファレンシャル（以下、フロントデフと略
称する）１４に入力される。フロントデフ１４は多板ク
ラッチからなるＬＳＤ機構１７を有し、左右の前輪１に
は各車輪の車輪速を検出する車輪速センサ３０が設けら
れ、検出された各車輪速はＬＳＤ機構１７を制御するコ
ントロールユニット４２に入力される。ＬＳＤコントロ
ールユニット４２では、左右の車輪速差を演算し所定以
上の場合にドライブシャフト１５から左右の各車輪への
駆動トルクを所定の割合で分配して出力する際に、多板
クラッチの締結を制御し、フロントデフ１４のアンロッ
ク状態、中間ロック状態、完全ロック状態を制御する。

【００１４】エンジン１０はそのコントロールユニット
４０により制御され、不図示のセンサからスロットル開
度等の信号が入力される。操舵補助機構２０は、運転者
によるステアリングホイール２の操舵角に応じて左右の
前輪１に旋回角を付与するタイロット２１と、タイロッ
ト２１に設けられたラック２２と、ステアリングシャフ
ト２４の先端に軸着されラック２２に歯合することによ
りステアリングホイール２の操舵角を車輪に伝達するピ
ニオン２３からなる操舵機構に電動モータ３０を設け、
この電動モータの駆動力を用いてステアリング操作に補
助的な回転力を付与する電動パワーステアリング機構で
ある。この電動モータ３０はクラッチ３２を介してギヤ
３１に回転力を伝達し、ギヤ３１をステアリングシャフ
ト２４の先端付近に歯合させることにより、モータの回
転力を伝えるよう構成されている。また、モータ３０の
駆動及びクラッチ３２の締結は操舵補助コントロールユ
ニット４１により制御され、クラッチ３２が締結される
と操舵保持状態となり、解放されると所謂パワーステア
リング解除状態となる。また、操舵補助コントロールユ
ニット４１は、ＬＳＤコントロールユニット４２からＬ
ＳＤ作動状態検知信号、車輪のサスペンションに設けら
れた車輪設置状態検知センサから検知信号が夫々入力さ
れ、これらの信号に基づいてクラッチ３２の締結及び電
動モータ３０の駆動トルクを制御する。また、後述する
電動モータに通電する電流値Ｉを設定するのに用いる関
数マップは、操舵補助コントロールユニット内に設けら
れた不図示のＲＯＭに格納されている。

【００１５】図３は上述のフロントデフに設けられた多
板クラッチ１７の詳細構成を示す断面図である。図３に
おいて、フロントデフ１４には、電磁式多板クラッチ５
０が設けられ、この電磁多板クラッチ５０の締結状態に
よりフロントデフ１４がアンロック状態、中間ロック状
態、完全ロック状態となる。この電磁多板クラッチ５０
は複数枚のインナディスクとアウタディスクからなるク
ラッチ板５１及びこれらクラッチ板５１へ押圧力を生じ
させるアクチュエータ５２から構成される。また、５３
は軸受け、５４は一方の車輪のドライブシャフトに伝動
連結する伝動部材、５５は他方の車輪のドライブシャフ
トに伝動連結する伝動部材である。アクチュエータ５２
はソレノイド５６に電流が流れる時に発生する磁力によ
ってアーマチュア５７がクラッチ板５１を押圧するよう
に構成されている。この電磁多板クラッチ５０において
は、ソレノイド５６に流れる電流とクラッチ板５１を摩
擦係合させる押圧力、即ち電磁多板クラッチ５０で発生
するトルクとが比例関係にあるので、フロントデフ１４
の作動回転数を電流の増減により連続的に変化させるこ
とができる。尚、フロントデフ１４と同様にセンタデ
フ、リヤデフに電磁多板クラッチが設けられた車両もあ
るが、基本的な機構は図３に示すものと同じのため説明
は省略する。

【００１６】＜第１実施例＞図４、図５は、操舵補助機
構２０の制御回路構成を示すブロックである。図４、図
５において、ＬＳＤ作動検知手段としてのＬＳＤコント
ロールユニット４２は、左右の前輪車輪速センサ１６か
ら夫々入力される車輪速信号に基づいて左右の車輪速度
の差を演算し、所定条件を満足するとクラッチ押圧力を
制御する電磁ソレノイドへ制御信号を出力すると共に、
ＬＳＤ作動信号を電流値Ｉとして操舵補助コントロール
ユニット４１に出力する。ＬＳＤ作動信号を受けた操舵
補助コントロールユニット４１は、入力された電流値Ｉ
に基づいてアシスト手段としての電動モータ３０の所定
の駆動電流Ａを演算し、モータを所定トルクで駆動する
と共に、ラック２２とピニオン２３からなるステアリン
グ機構により左右車輪の操舵補助を実行する。

【００１７】図６に、図４、図５で説明した操舵補助コ
ントロールユニット４１の制御フローを示す。図６にお
いて、処理が開始されると、ステップＳ２で操舵補助コ
ントロールユニット４１は、ＬＳＤコントロールユニッ
ト４２から電磁ソレノイド作動信号Ｉを読み込み、ステ
ップＳ４でＬＳＤ作動中か否かを判定する。ステップＳ
４でＬＳＤ作動中の場合（ステップＳ４で判断ＹＥ
Ｓ）、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、作動電
流Ｉに基づいて電動モータ３０の駆動電流Ａを設定す
る。このステップＳ６での駆動電流Ａの設定は、図７に
示す電流Ｉ、Ａの関数マップを用いて決定される。その
後、ステップＳ８で駆動電流Ａをモータに通電し、ステ
アリング操舵補助を実行する。一方、ステップＳ４でＬ
ＳＤ作動中でない場合（ステップＳ４で判断ＮＯ）、処
理を終了する。

【００１８】＜第２実施例＞図８は、第２実施例の操舵
補助機構２０の制御回路構成を示すブロックである。図
８において、第２実施例の操舵補助コントロールユニッ
ト４１は、図５で説明したＬＳＤ作動信号Ｉに加えて、
車輪の接地状態を検出することによりステアリングの操
舵補助を行うものである。具体的には、左右の前輪の各
サスペンションに設けられたサスペンションストローク
センサから操舵補助コントロールユニット４１にセンサ
信号が入力され、ＬＳＤ作動信号及びサスペンションス
トローク信号を受けた操舵補助コントロールユニット４
１は、入力された電流値Ｉ及びセンサ信号に基づいて電
動モータ３０の所定の駆動電流Ａを演算し、モータを所
定トルクで駆動すると共に、ラック２２とピニオン２３
からなるステアリング機構により左右車輪の操舵補助を
実行する。尚、車輪の接地状態を検知する方法は、例え
ば、特開昭５９−４８２１４に開示されている空気ばね
の圧力を圧力センサで検出する方法の他に、タイヤ空気
圧を検出する方法、サスペンションのリバウンドストッ
パーに接触スイッチを設ける方法、サスペンション取付
け部に歪みセンサを設ける方法等が考えられるが、それ
らの具体的な説明は他に譲り本実施例での説明は省略す
る。

【００１９】（旋回走行中、内輪が空転し再度路面に接
地した時に操舵補助を行う場合）図９に、旋回走行中、
内輪が空転し再度路面に接地した時に操舵補助を行う場
合の図８で説明した操舵補助コントロールユニット４１
の制御フローを示す。図９において、処理が開始される
と、ステップＳ１０で操舵補助コントロールユニット４
１は、ＬＳＤコントロールユニット４２から電磁ソレノ
イド作動信号Ｉを読み込み、ステップＳ１２でＬＳＤ作
動中か否かを判定する。ステップＳ１２でＬＳＤ作動中
の場合（ステップＳ１２で判断ＹＥＳ）、ステップＳ１
４に進む。ステップＳ１４では、サスペンションストロ
ークが所定値以上であるか否かを判定する。ステップＳ
１４でサスペンションストロークが所定値以上である場
合（ステップＳ１４で判断がＹＥＳ）、ステップＳ１６
でタイマをオンし、ステップＳ１８でサスペンションス
トロークが所定値以下であるか否かを判定する。ステッ
プＳ１８でサスペンションストロークが所定値以下であ
る場合（ステップＳ１８で判断がＹＥＳ）、車輪が空転
した状態から路面に接地した状態に復帰したとして、ス
テップＳ２０に進み、タイマをオンしてから所定時間以
内か否かを判定する。ステップＳ２０で所定時間以内で
ある場合（ステップＳ２０で判断がＹＥＳ）、ステップ
Ｓ２２に進み、作動電流Ｉに基づいて電動モータ３０の
駆動電流Ａを設定する。このステップＳ２２での駆動電
流Ａの設定は、図１０に示す電流Ｉ、Ａの関数マップを
用いて決定される。その後、ステップＳ２４で駆動電流
Ａをモータに通電し、ステアリング操舵補助を実行す
る。一方、ステップＳ１２、１４でいずれも判断ＮＯの
場合、処理を終了し、ステップＳ１８、２０でいずれも
判断ＮＯの場合、ステップＳ１６の開始時にリターンす
る。

【００２０】（旋回走行中、内輪が空転し再度路面に接
地した時の操舵補助力を接地する前に比べて大きくする
場合）図１０に、旋回走行中、内輪が空転し再度路面に
接地した時の操舵補助力を接地する前に比べて大きくす
る場合の図１１で説明した操舵補助コントロールユニッ
ト４１の制御フローを示す。図１１において、処理が開
始されると、ステップＳ３０で操舵補助コントロールユ
ニット４１は、ＬＳＤコントロールユニット４２から電
磁ソレノイド作動信号Ｉを読み込み、ステップＳ３２で
ＬＳＤ作動中か否かを判定する。ステップＳ３２でＬＳ
Ｄ作動中の場合（ステップＳ３２で判断ＹＥＳ）、ステ
ップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、作動電流Ｉに
基づいて電動モータ３０の駆動電流Ａを設定する。この
ステップＳ３４での駆動電流Ａの設定は、図１２に示す
電流Ｉ、Ａの関数マップを用いて決定される。その後、
ステップＳ３６に進み、サスペンションストロークが所
定値以上であるか否かを判定する。ステップＳ３６でサ
スペンションストロークが所定値以上でない場合（ステ
ップＳ３６で判断がＮＯ）、ステップＳ３８に進み、駆
動電流Ａをモータに通電し、ステアリング操舵補助を実
行する。一方、ステップＳ３６でサスペンションストロ
ークが所定値以上である場合（ステップＳ３６で判断が
ＹＥＳ）、ステップＳ４０でタイマをオンし、ステップ
Ｓ４２でサスペンションストロークが所定値以下である
か否かを判定する。ステップＳ４２でサスペンションス
トロークが所定値以下である場合（ステップＳ４２で判
断がＹＥＳ）、車輪が空転した状態から路面に接地した
状態に復帰したとして、ステップＳ４４に進み、タイマ
をオンしてから所定時間以内か否かを判定する。ステッ
プＳ４４で所定時間以内である場合（ステップＳ４４で
判断がＹＥＳ）、ステップＳ４６に進み、作動電流Ｉに
基づいて電動モータ３０の駆動電流Ａ₂を設定する。こ
のステップＳ４６での駆動電流Ａ₂の設定は、図１３に
示す電流Ｉ、Ａ₂の関数マップを用いて決定される。そ
の後、ステップＳ４８では、ステップＳ３４で算出され
た駆動電流ＡにステップＳ４６で算出された駆動電流Ａ
₂を加算し、新たな駆動電流Ａとして設定する。その
後、ステップＳ３８に進み、ステアリング操舵補助を実
行する。尚、ステップＳ３２で判断ＮＯの場合、処理を
終了し、ステップＳ４２、４４でいずれも判断ＮＯの場
合、ステップＳ４０の開始時にリターンする。

【００２１】＜第３実施例＞本発明に基づく第３実施例
の操舵補助装置では、図２で説明した構成に加え、図１
４に示すように、運転者のステアリング操舵トルクを検
出する操舵トルクセンサ４４を設け、この操舵トルクセ
ンサ４４からの検出信号が操舵補助コントロールユニッ
ト４１に入力されるように構成されている。以下、その
他の構成は図２と同様であるので、詳細な説明は省略す
る。

【００２２】図１５、１６は、第３実施例の操舵補助機
構２０の制御回路構成を示すブロックである。図１５、
１６において、第３実施例の操舵補助コントロールユニ
ット４１は、機械式ＬＳＤの場合であり、図５で説明し
たＬＳＤ作動信号Ｉに代わって、ＬＳＤの作動状態は判
定部４５において判定され、作動の場合オン、非作動の
場合オフ信号をモータ駆動電流演算部４６に出力する。
また、モータ駆動電流演算部４６は操舵トルクセンサ４
４から入力されるセンサ信号に基づき運転者によるステ
アリング操舵状態を検出することによりステアリングの
操舵補助を行うものである。具体的には、ステアリング
シャフト２４に設けられた操舵トルクセンサから操舵補
助コントロールユニット４１にトルクセンサ信号が入力
され、ＬＳＤ作動信号及び操舵トルク信号を受けた駆動
電流演算部は、ＬＳＤのオン、オフ信号及び操舵トルク
センサ信号に基づいて電動モータ３０の所定の駆動電流
Ａを演算し、モータを所定トルクで駆動すると共に、ラ
ック２２とピニオン２３からなるステアリング機構によ
り左右車輪の操舵補助を実行する。

【００２３】（機械式ＬＳＤの場合）図１７に、機械式
ＬＳＤの場合の操舵補助コントロールユニット４１の制
御フローを示す。図１７において、処理が開始される
と、ステップＳ５０で操舵補助コントロールユニット４
１は、操舵トルクセンサから操舵トルクを読み込み、ス
テップＳ５２で操舵トルクＴに基づいて電動モータ３０
の駆動電流Ａを設定する。このステップＳ５２での駆動
電流Ａの設定は、図１８に示す電流Ｉ、Ａの関数マップ
を用いて決定される。その後、ステップＳ５４に進み、
ＬＳＤ作動状態判定部で左右の車輪速を読み取り、ステ
ップＳ５６で左右の車輪の回転数差ΔＮを演算する。ス
テップＳ５８で車輪速差ΔＮが所定値以上か否かを判定
する。ステップＳ５８での判断が所定値以上であるとＬ
ＳＤ作動中と判断され（ステップＳ５８で判断ＹＥ
Ｓ）、ステップＳ６２に進む。一方、ステップＳ５８で
の判断が所定値以上でないとＬＳＤ作動中でないと判断
され（ステップＳ５８で判断ＹＥＳ）、ステップＳ６０
で、操舵トルクＴに基づいて電動モータ３０の駆動電流
Ａを設定する。このステップＳ６０での駆動電流Ａの設
定は、図１８に示す電流Ｉ、Ａの関数マップを用いて決
定される。ステップＳ６２では、左右の車輪速を比較し
小さい側の車輪速ＮＳの微分値δＮＳを演算する。ステ
ップＳ６４では、微分値δＮＳが所定値以上であるか否
かを判定する。ステップＳ６４で微分値δＮＳが所定値
以上である場合（ステップＳ６４で判断がＹＥＳ）、ス
テップＳ６６に進み、操舵トルクＴに基づいて電動モー
タ３０の駆動電流Ａ₂を設定する。このステップＳ６８
での駆動電流Ａ₂の設定は、図１９に示す電流Ｉ、Ａ₂の
関数マップを用いて決定される。その後、ステップＳ６
８では、ステップＳ５２で算出された駆動電流Ａにステ
ップＳ６６で算出された駆動電流Ａ₂を加算し、新たな
駆動電流Ａとして設定する。その後、ステップＳ６０に
進み、ステアリング操舵補助を実行する。尚、ステップ
Ｓ５８で判断ＮＯの場合、ステップＳ６０に進み、ステ
ップＳ５２で算出された駆動電流Ａを駆動モータヘ通電
し、ステアリング操舵補助を実行する。また、ステップ
Ｓ６４で判断ＮＯの場合、ステップＳ６０の開始時にリ
ターンする。

【００２４】＜第４実施例＞図２０は、第４実施例の操
舵補助機構２０の制御回路構成を示すブロックである。
図１５において、第４実施例の操舵補助コントロールユ
ニット４１は、電子制御式ＬＳＤの場合であって、図５
で説明したＬＳＤ作動信号Ｉに加えて、運転者によるス
テアリング操舵状態を検出することによりステアリング
の操舵補助を行うものである。具体的には、ステアリン
グシャフト２４に設けられた操舵トルクセンサから操舵
補助コントロールユニット４１にトルクセンサ信号が入
力され、ＬＳＤ作動信号及び操舵トルク信号を受けた操
舵補助コントロールユニット４１は、入力された電流値
Ｉ及びセンサ信号に基づいて電動モータ３０の所定の駆
動電流Ａを演算し、モータを所定トルクで駆動すると共
に、ラック２２とピニオン２３からなるステアリング機
構により左右車輪の操舵補助を実行する。

【００２５】（電子制御式ＬＳＤの場合）図２１に、電
子制御式ＬＳＤの場合の操舵補助コントロールユニット
４１の制御フローを示す。図２１において、処理が開始
されると、ステップＳ７０で操舵補助コントロールユニ
ット４１は、操舵トルクセンサから操舵トルクを読み込
み、ステップＳ７２で操舵トルクＴに基づいて電動モー
タ３０の駆動電流Ａを設定する。このステップＳ７２で
の駆動電流Ａの設定は、図２２に示す電流Ｉ、Ａの関数
マップを用いて決定される。その後、ステップＳ７４に
進み、ＬＳＤコントロールユニット４２から電磁ソレノ
イド作動信号Ｉを読み込み、ステップＳ７６でＬＳＤ作
動中か否かを判定する。ステップＳ７６でＬＳＤ作動中
の場合（ステップＳ７６で判断ＹＥＳ）、ステップＳ７
８に進む。ステップＳ７８では、作動電流Ｉに基づいて
電動モータ３０の駆動電流Ａ’を設定する。このステッ
プＳ７８での駆動電流Ａの設定は、図２３に示す電流
Ｉ、Ａ’の関数マップを用いて決定される。その後、ス
テップＳ８０では、ステップＳ７２で算出された駆動電
流ＡにステップＳ７８で算出された駆動電流Ａ’を加算
し、新たな駆動電流Ａとして設定する。その後、ステッ
プＳ８２に進み、ステアリング操舵補助を実行する。
尚、ステップＳ７６で判断ＮＯの場合、ステップＳ８２
に進み、ステップＳ７４で算出された駆動電流Ａのみを
駆動モータヘ通電し、ステアリング操舵補助を実行す
る。

【００２６】＜第５実施例＞図２４は、第５実施例の操
舵補助機構２０の制御回路構成を示すブロックである。
図２４において、第５実施例の操舵補助コントロールユ
ニット４１は、図２０で説明したＬＳＤ作動信号Ｉ及び
操舵トルクセンサ信号に加えて、車輪の接地状態を検出
することによりステアリングの操舵補助を行うものであ
る。具体的には、左右の前輪の各サスペンションに設け
られたサスペンションストロークセンサから操舵補助コ
ントロールユニット４１にセンサ信号が入力され、ＬＳ
Ｄ作動信号及びサスペンションストローク信号を受けた
操舵補助コントロールユニット４１は、入力された電流
値Ｉ、操舵トルクセンサ信号及びサスペンションストロ
ーク信号に基づいて電動モータ３０の所定の駆動電流Ａ
を演算し、モータを所定トルクで駆動すると共に、ラッ
ク２２とピニオン２３からなるステアリング機構により
左右車輪の操舵補助を実行する。

【００２７】（旋回走行中、内輪が空転し再度路面に接
地した時に操舵補助を行う場合）図２５に、旋回走行
中、内輪が空転し再度路面に接地した時に操舵補助を行
う場合の図２４で説明した操舵補助コントロールユニッ
ト４１の制御フローを示す。図２５において、処理が開
始されると、ステップＳ９０で操舵補助コントロールユ
ニット４１は、操舵トルクセンサから操舵トルクを読み
込み、ステップＳ９２で操舵トルクＴに基づいて電動モ
ータ３０の駆動電流Ａを設定する。このステップＳ９０
での駆動電流Ａの設定は、図２６に示す電流Ｉ、Ａの関
数マップを用いて決定される。その後、ステップＳ９４
に進み、ＬＳＤコントロールユニット４２から電磁ソレ
ノイド作動信号Ｉを読み込み、ステップＳ９６でＬＳＤ
作動中か否かを判定する。ステップＳ９６でＬＳＤ作動
中の場合（ステップＳ９６で判断ＹＥＳ）、ステップＳ
９８に進む。ステップＳ９８では、サスペンションスト
ロークが所定値以上であるか否かを判定する。ステップ
Ｓ９８でサスペンションストロークが所定値以上である
場合（ステップＳ９８で判断がＹＥＳ）、ステップＳ１
００でタイマをオンし、ステップＳ１０２でサスペンシ
ョンストロークが所定値以下であるか否かを判定する。
ステップＳ１０２でサスペンションストロークが所定値
以下である場合（ステップＳ１０２で判断がＹＥＳ）、
車輪が空転した状態から路面に接地した状態に復帰した
として、ステップＳ１０４に進み、タイマをオンしてか
ら所定時間以内か否かを判定する。ステップＳ１０４で
所定時間以内である場合（ステップＳ１０４で判断がＹ
ＥＳ）、ステップＳ１０６に進み、作動電流Ｉに基づい
て電動モータ３０の駆動電流Ａ’を設定する。このステ
ップＳ１０６での駆動電流Ａ’の設定は、図２７に示す
電流Ｉ、Ａ’の関数マップを用いて決定される。その
後、ステップＳ１０８で算出された駆動電流Ａにステッ
プＳ１０６で算出された駆動電流Ａ’を加算し、新たな
駆動電流Ａとして設定する。その後、ステップＳ１１０
に進み、駆動電流Ａをモータに通電し、ステアリング操
舵補助を実行する。一方、ステップＳ９６、９８でいず
れも判断ＮＯの場合、処理を終了し、ステップＳ１０
２、１０４でいずれも判断ＮＯの場合、ステップＳ１０
０の開始時にリターンする。

【００２８】（旋回走行中、内輪が空転し再度路面に接
地した時の操舵補助力を接地する前に比べて大きくする
場合）図２８に、旋回走行中、内輪が空転し再度路面に
接地した時の操舵補助力を接地する前に比べて大きくす
る場合の図２４で説明した操舵補助コントロールユニッ
ト４１の制御フローを示す。図２８において、処理が開
始されると、ステップＳ１２０で操舵補助コントロール
ユニット４１は、操舵トルクセンサから操舵トルクを読
み込み、ステップＳ１２２で操舵トルクＴに基づいて電
動モータ３０の駆動電流Ａを設定する。このステップＳ
１２２での駆動電流Ａの設定は、図２９に示す電流Ｉ、
Ａの関数マップを用いて決定される。その後、ステップ
Ｓ１２４に進み、ＬＳＤコントロールユニット４２から
電磁ソレノイド作動信号Ｉを読み込み、ステップＳ１２
６でＬＳＤ作動中か否かを判定する。ステップＳ１２６
でＬＳＤ作動中の場合（ステップＳ１２６で判断ＹＥ
Ｓ）、ステップＳ１２８に進む。ステップＳ１２８で
は、電磁ソレノイド作動信号Ｉに基づいて電動モータ３
０の駆動電流Ａ１を設定する。このステップＳ１２８で
の駆動電流Ａ１の設定は、図３０に示す電流Ｉ、Ａの関
数マップを用いて決定される。その後、ステップＳ１３
０では、算出された駆動電流ＡにステップＳ１２８で算
出された駆動電流Ａ１を加算し、新たな駆動電流Ａとし
て設定する。その後、ステップＳ１３２において、サス
ペンションストロークが所定値以上であるか否かを判定
する。ステップＳ１３２でサスペンションストロークが
所定値以上である場合（ステップＳ１３２で判断がＹＥ
Ｓ）、ステップＳ１３４でタイマをオンし、ステップＳ
１３６でサスペンションストロークが所定値以下である
か否かを判定する。ステップＳ１３６でサスペンション
ストロークが所定値以下である場合（ステップＳ１３６
で判断がＹＥＳ）、車輪が空転した状態から路面に接地
した状態に復帰したとして、ステップＳ１３８に進み、
タイマをオンしてから所定時間以内か否かを判定する。
ステップＳ１３８で所定時間以内である場合（ステップ
Ｓ１３８で判断がＹＥＳ）、ステップＳ１４０に進み、
作動電流Ｉに基づいて電動モータ３０の駆動電流Ａ２を
設定する。このステップＳ１４０での駆動電流Ａ２の設
定は、図３０に示す電流Ｉ、Ａ２の関数マップを用いて
決定される。その後、ステップＳ１４２では、ステップ
Ｓ１３０で算出された駆動電流ＡにステップＳ１４０で
算出された駆動電流Ａ２を加算し、新たな駆動電流Ａと
して設定する。その後、ステップＳ１４４に進み、駆動
電流Ａをモータに通電し、ステアリング操舵補助を実行
する。一方、ステップＳ１２６、１３２でいずれも判断
ＮＯの場合、処理を終了し、ステップＳ１３６、１３８
でいずれも判断ＮＯの場合、ステップＳ１３４の開始時
にリターンする。

【００２９】（実施例の効果）以上説明した本実施例の
操舵補助装置によれば、車両が旋回走行中であることを
検知し、車両のデファレンシャルギヤに設けられた差動
制限機構（ＬＳＤ）が作動中であることを検知し、夫々
の作動検知結果に基づいて操舵補助機構による操舵補助
力を制御することにより、運転者のステアリング操作時
の違和感を解消できる。

【００３０】また、操舵補助機構による操舵補助を駆動
ギヤと電動モータとを有する電動パワーステアリングを
用いて行うことにより、操舵補助機構の作動時のタイミ
ングを適切に制御できる。また、車両の左右の前輪の路
面への接地状態を検知するサスペンションストロークセ
ンサを設け、車両が旋回走行中の場合に一旦内側の前輪
が空転し、再度路面に接地したことを検知したときに操
舵補助力を補正することにより、ＬＳＤの作動を配慮し
た操舵補助を実現できる。

【００３１】更に、車両が旋回走行中の場合に一旦内側
の車輪が空転し、再度路面に接地したことを検知したと
きの操舵補助力を接地前に比べて大きく設定することに
より、スムーズなステアリング操作を行える。また、車
両が旋回走行中であること及び車両のデファレンシャル
ギヤに設けられた差動制限機構（ＬＳＤ）が作動中であ
ることを検知すると共に、運転者のステアリング操舵ト
ルクを検出し、夫々の検知結果に基づいて操舵補助機構
による操舵補助力を制御することにより、車両の走行状
態をより確実に認識した上で、より最適な操舵補助を行
える。

【００３２】ＬＳＤが機械式の場合は、車両の左右の車
輪速差に基づいてその作動状態を検知し、電子制御式の
場合は、その作動制御信号に基づいて作動状態を検知す
るので、新たな機構を追加することなく適切な操舵補助
制御を実現できる。操舵補助力をＬＳＤの多板クラッチ
の締結力が大きい程大きくなるように補正するにで、旋
回走行中やスプリット路走行中等にＬＳＤが作動した場
合のステアリング操舵力の増加を車両の走行条件に応じ
て適宜抑制できる。変形例本発明はその趣旨を逸脱することなく種々に変形が可能
である。

【００３３】例えば、上記実施例における操舵トルクセ
ンサの代わりに図１４に示すように操舵角検出センサに
よる操舵角θｈを用いても同様に実現可能である。ま
た、電動パワーステアリングに限定されず、油圧式パワ
ーステアリングでも適用可能である。この場合、油圧を
制御するパワーシリンダに導入される油圧を流量コント
ロールバルブにより変化させ、アシスト力を発生させれ
ばよく、モータ駆動電流値Ａを目標流量値Ｖに置き換え
ることにより実現できる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両の操
舵補助装置によれば、特にフロントデフにＬＳＤを備え
る車両において、旋回走行中やスプリット路走行中等に
ＬＳＤが作動した場合のステアリング操舵力の増加を車
両の走行条件に応じて適宜抑制し、運転者のステアリン
グ操作時の違和感を解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のフロントデフにＬＳＤを備える車両
の要部を示す全体図である。

【図２】図１に示す操舵補助機構の詳細を示す図であ
る。

【図３】本実施例のフロントデフに設けられた多板クラ
ッチの詳細構成を示す断面図である。

【図４】操舵補助機構の制御回路構成を示すブロックで
ある。

【図５】操舵補助機構の制御回路構成を示すブロックで
ある。

【図６】図４、図５で説明した操舵補助コントロールユ
ニットの制御フローチャート。

【図７】ＬＳＤ作動電流Ｉ、モータ駆動電流Ａの関数マ
ップを示す図である。

【図８】第２実施例の操舵補助機構の制御回路構成を示
すブロック図である。

【図９】図８で説明した第２実施例の操舵補助コントロ
ールユニットの制御フローチャート。

【図１０】図９の制御フローに用いるＬＳＤ作動電流
Ｉ、モータ駆動電流Ａの関数マップを示す図である。

【図１１】第２実施例の操舵補助コントロールユニット
の制御フローチャート。

【図１２】図１１の制御フローに用いるＬＳＤ作動電流
Ｉ、モータ駆動電流Ａの関数マップを示す図である。

【図１３】図１１の制御フローに用いるＬＳＤ作動電流
Ｉ、モータ駆動電流補正Ａ₂の関数マップを示す図であ
る。

【図１４】第３実施例の操舵補助機構の詳細を示す図で
ある。

【図１５】第３実施例の操舵補助機構の制御回路構成を
示すブロックである。

【図１６】第３実施例として機械式ＬＳＤの場合の操舵
補助機構の制御回路構成を示すブロックである。

【図１７】第３実施例として機械式ＬＳＤの場合の操舵
補助コントロールユニットの制御フローチャート。

【図１８】図１７の制御フローに用いるＬＳＤ作動電流
Ｉ、モータ駆動電流Ａの関数マップを示す図である。

【図１９】図１７の制御フローに用いるＬＳＤ作動電流
Ｉ、モータ駆動電流補正Ａ₂の関数マップを示す図であ
る。

【図２０】第４実施例として電子制御式ＬＳＤの場合の
操舵補助機構の制御回路構成を示すブロックである。

【図２１】第４実施例として電子制御式ＬＳＤの場合の
操舵補助コントロールユニットの制御フローチャート。

【図２２】図２１の制御フローに用いるＬＳＤ作動電流
Ｉ、モータ駆動電流Ａの関数マップを示す図である。

【図２３】図２１の制御フローに用いるＬＳＤ作動電流
Ｉ、モータ駆動電流補正Ａ₂の関数マップを示す図であ
る。

【図２４】第５実施例の操舵補助機構の制御回路構成を
示すブロックである。

【図２５】第５実施例の操舵補助コントロールユニット
の制御フローチャート。

【図２６】図２５の制御フローに用いるＬＳＤ作動電流
Ｉ、モータ駆動電流Ａの関数マップを示す図である。

【図２７】図２５の制御フローに用いるＬＳＤ作動電流
Ｉ、モータ駆動電流補正Ａ’の関数マップを示す図であ
る。

【図２８】第５実施例の操舵補助コントロールユニット
の制御フローチャート。

【図２９】図２８の制御フローに用いるＬＳＤ作動電流
Ｉ、モータ駆動電流Ａの関数マップを示す図である。

【図３０】図２８の制御フローに用いるＬＳＤ作動電流
Ｉ、モータ駆動電流補正Ａ₁の関数マップを示す図であ
る。

【図３１】図２８の制御フローに用いるＬＳＤ作動電流
Ｉ、モータ駆動電流補正Ａ₂の関数マップを示す図であ
る。

【符号の説明】

１…フロントタイヤ２…ステアリングホイール１０…エンジン１１…ミッション１３…プロペラシャフト１４…フロントデフ１５…ドライブシャフト１６…車輪速センサ１７…ＬＳＤ２０…操舵補助機構３０…電動モータ４０…エンジンコントロールユニット４１…操舵補助コントロールユニット４２…ＬＳＤコントロールユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転者による操舵操作の補助を行うため
の操舵補助手段を有する車両の操舵補助装置であって、前記車両が旋回走行中であることを検知する検知手段
と、前記車両のフロントデファレンシャルギヤに設けられた
差動制限機構が作動中であることを検知するＬＳＤ作動
検知手段と、前記夫々の検知手段からの検知結果に基づいて前記操舵
補助手段による操舵補助力を制御する制御手段とを具備
することを特徴とする車両の操舵補助装置。
【請求項２】前記操舵補助手段による操舵補助を駆動
ギヤと電動モータとを有する電動パワーステアリングを
用いて行うことを特徴とする請求項１に記載の車両の操
舵補助装置。
【請求項３】前記車両の左右の前輪の路面への接地状
態を検知する接地検知手段を更に具備することを特徴と
する請求項１に記載の車両の操舵補助装置。
【請求項４】前記車両が旋回走行中の場合、前記接地
検知手段により一旦内側の前輪が空転し、再度路面に接
地したことを検知したときに前記操舵補助力を補正する
ことを特徴とする請求項３に記載の車両の操舵補助装
置。
【請求項５】前記車両が旋回走行中の場合、前記接地
検知手段により一旦内側の前輪が空転し、再度路面に接
地したことを検知したときの前記操舵補助力を接地前に
比べて大きく設定することを特徴とする請求項３に記載
の車両の操舵補助装置。
【請求項６】前記前輪の路面への接地状態はサスペン
ションストロークセンサからの検知信号に基づいて検知
されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の
車両の操舵補助装置。
【請求項７】運転者による操舵操作の補助を行うため
の操舵補助手段を有する車両の操舵補助装置であって、前記車両が旋回走行中であることを検知手段と、前記車両のフロントデファレンシャルギヤに設けられた
差動制限機構が差動中であることを検知するＬＳＤ作動
検知手段と、前記運転者の操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、前記夫々の検知手段による検知結果及び操舵状態検出手
段による検出結果に基づいて前記操舵補助手段による操
舵補助力を制御する制御手段とを備え、前記車両が旋回走行中において、前記差動制限機構の作
動時の操舵補助力を作動前の操舵補助力より大きくなる
ように制御することを特徴とする車両の操舵補助装置。
【請求項８】前記差動制限機構は機械式ＬＳＤであ
り、前記車両の左右の車輪速差に基づいて前記差動制限
機構の作動状態を検知することを特徴とする請求項７に
記載の車両の操舵補助装置。
【請求項９】前記差動制限機構は電子制御式ＬＳＤで
あり、該差動制限機構の作動制御信号に基づいて前記差
動制限機構の作動状態を検知することを特徴とする請求
項７に記載の車両の操舵補助装置。
【請求項１０】前記差動制限機構は多板クラッチを有
し、前記操舵補助力を該多板クラッチの締結力が大きい
程大きくなるように補正することを特徴とする請求項７
に記載の車両の操舵補助装置。
【請求項１１】前記車両の左右の前輪の路面への接地
状態を検知する接地検知手段を更に具備することを特徴
とする請求項７に記載の車両の操舵補助装置。
【請求項１２】前記車両が旋回走行中の場合、前記接
地検知手段により一旦内側の前輪が空転し、再度路面に
接地したことを検知したときに操舵補助力を補正するこ
とを特徴とする請求項１１に記載の車両の操舵補助装
置。
【請求項１３】前記車両が旋回走行中の場合、前記接
地検知手段により一旦内側の前輪が空転し、再度路面に
接地したことを検知したときの前記操舵補助力を接地前
に比べて大きく設定することを特徴とする請求項１１に
記載の車両の操舵補助装置。
【請求項１４】前記前輪の路面への接地状態はサスペ
ンションストロークセンサからの検知信号に基づいて検
知されることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に
記載の車両の操舵補助装置。