JPH11124047A - ステアリング装置 - Google Patents
ステアリング装置Info
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- JPH11124047A JPH11124047A JP29127897A JP29127897A JPH11124047A JP H11124047 A JPH11124047 A JP H11124047A JP 29127897 A JP29127897 A JP 29127897A JP 29127897 A JP29127897 A JP 29127897A JP H11124047 A JPH11124047 A JP H11124047A
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長時間の運転にも疲れなく、緊急時のハンド
ルの切り過ぎを防止でき、快適で安定性に優れたハンド
ル操作を実現してドライバの意志に応じた従来に無い新
たな操舵フィーリングを得ることができるステアリング
装置を提供する。 【解決手段】 車速センサ１６と、ハンドルの操作位置
を検出する操作位置センサまたは操舵角を検出する操舵
角センサからなる操作量センサ１７と、操舵トルクセン
サ１８と、目標伝達比設定手段２１、偏差演算手段２
２、駆動制御手段２３、転舵量信号変換手段２４を備え
た伝達制御手段１４と、電動機駆動手段１５と、電動機
５と、転舵量センサ１９、２０とからなるステアリング
装置１。
ルの切り過ぎを防止でき、快適で安定性に優れたハンド
ル操作を実現してドライバの意志に応じた従来に無い新
たな操舵フィーリングを得ることができるステアリング
装置を提供する。 【解決手段】 車速センサ１６と、ハンドルの操作位置
を検出する操作位置センサまたは操舵角を検出する操舵
角センサからなる操作量センサ１７と、操舵トルクセン
サ１８と、目標伝達比設定手段２１、偏差演算手段２
２、駆動制御手段２３、転舵量信号変換手段２４を備え
た伝達制御手段１４と、電動機駆動手段１５と、電動機
５と、転舵量センサ１９、２０とからなるステアリング
装置１。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ハンドル操作に
応じて電動機を駆動してステアリング系の伝達比を変更
可能なステアリング装置に係り、特に操舵トルクに基づ
いて伝達比を変更するステアリング装置に関する。
応じて電動機を駆動してステアリング系の伝達比を変更
可能なステアリング装置に係り、特に操舵トルクに基づ
いて伝達比を変更するステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のステアリング装置において、特開
平４−２８３１６８号公報に開示されているように、車
速、およびタイヤと路面間の摩擦係数に対応してハンド
ル操舵角に対する車輪転舵角の目標伝達比を設定し、実
際の伝達比を目標伝達比に近付けるようアクチュエータ
を駆動制御するように構成されたものは知られている。
平４−２８３１６８号公報に開示されているように、車
速、およびタイヤと路面間の摩擦係数に対応してハンド
ル操舵角に対する車輪転舵角の目標伝達比を設定し、実
際の伝達比を目標伝達比に近付けるようアクチュエータ
を駆動制御するように構成されたものは知られている。
【０００３】このように構成されたステアリング装置
は、目標伝達比の設定にタイヤと路面間の摩擦係数が考
慮されているので、ハンドルを所定量（水平状態に握っ
た位置から持ち替えなく操作可能な９０度）操舵した場
合に、車輪転舵角が車両に設定限界横Ｇ（例えば、低μ
路で０.２５Ｇ、中μ路で０.５Ｇ、高μ路で１.０Ｇに
設定）を発生させる値となる伝達比（車速に応じて変化
する）に目標伝達比を設定することにより、任意の車速
および路面状態においてもハンドルを持ち替えることな
く操作できる範囲において、それぞれの路面状態の設定
限界横Ｇ内での操舵が可能であり、いわゆるハンドルの
切り過ぎを防止して適切な旋回性能が得られるとしてい
る。
は、目標伝達比の設定にタイヤと路面間の摩擦係数が考
慮されているので、ハンドルを所定量（水平状態に握っ
た位置から持ち替えなく操作可能な９０度）操舵した場
合に、車輪転舵角が車両に設定限界横Ｇ（例えば、低μ
路で０.２５Ｇ、中μ路で０.５Ｇ、高μ路で１.０Ｇに
設定）を発生させる値となる伝達比（車速に応じて変化
する）に目標伝達比を設定することにより、任意の車速
および路面状態においてもハンドルを持ち替えることな
く操作できる範囲において、それぞれの路面状態の設定
限界横Ｇ内での操舵が可能であり、いわゆるハンドルの
切り過ぎを防止して適切な旋回性能が得られるとしてい
る。
【０００４】また、従来のステアリング装置において、
特開平６−３３６１７５号公報に開示されているよう
に、車速に対応してハンドル操舵角に対する車輪転舵角
の伝達比を設定し、検出した操舵トルクの値によって車
両が直進時かコーナリング時かを判定して伝達比を変更
したり同じ状態を保つように構成されたものは知られて
いる。
特開平６−３３６１７５号公報に開示されているよう
に、車速に対応してハンドル操舵角に対する車輪転舵角
の伝達比を設定し、検出した操舵トルクの値によって車
両が直進時かコーナリング時かを判定して伝達比を変更
したり同じ状態を保つように構成されたものは知られて
いる。
【０００５】例えば、操舵トルクが所定値以下の場合に
は、車両が直進時と判定して伝達比が変更可能となり、
操舵トルクが所定値を超える場合にはコーナリング時と
判定して伝達比の変更が禁止される。
は、車両が直進時と判定して伝達比が変更可能となり、
操舵トルクが所定値を超える場合にはコーナリング時と
判定して伝達比の変更が禁止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特開平４−２８３１６
８号公報に開示されたステアリング装置は、ハンドルを
水平状態に握った位置から持ち替えない範囲（例えば、
９０度）で、任意の車速および路面状態に対してそれぞ
れの路面状態の設定限界横Ｇ内での操舵が可能である
が、ドライバの操舵意志としてはハンドル操舵角のみを
採用している。
８号公報に開示されたステアリング装置は、ハンドルを
水平状態に握った位置から持ち替えない範囲（例えば、
９０度）で、任意の車速および路面状態に対してそれぞ
れの路面状態の設定限界横Ｇ内での操舵が可能である
が、ドライバの操舵意志としてはハンドル操舵角のみを
採用している。
【０００７】また、特開平６−３３６１７５号公報に開
示されたステアリング装置は、操舵トルクの有無で車両
が直進状態かコーナリング状態かを判定し、ステアリン
グギヤのギヤ比（変速比）の変更を行なったり、禁止し
たりできるものであるが、操舵トルクでステアリング系
の転舵量を変更するものではない。
示されたステアリング装置は、操舵トルクの有無で車両
が直進状態かコーナリング状態かを判定し、ステアリン
グギヤのギヤ比（変速比）の変更を行なったり、禁止し
たりできるものであるが、操舵トルクでステアリング系
の転舵量を変更するものではない。
【０００８】このように、従来のステアリング装置は、
ドライバの操舵意志としてハンドルの操舵角のみを検出
してステアリング系の転舵角（転舵量）を変更してお
り、新しい操舵フィーリングを有するステアリング装置
が望まれている。
ドライバの操舵意志としてハンドルの操舵角のみを検出
してステアリング系の転舵角（転舵量）を変更してお
り、新しい操舵フィーリングを有するステアリング装置
が望まれている。
【０００９】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的はドライバの操舵意志の情報
として操舵トルクを採用し、これによりステアリング系
の転舵量を変更することによって従来にない操舵フィー
リングを有するステアリング装置を提供することにあ
る。
なされたもので、その目的はドライバの操舵意志の情報
として操舵トルクを採用し、これによりステアリング系
の転舵量を変更することによって従来にない操舵フィー
リングを有するステアリング装置を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係るステアリング装置の伝達比制御手段は、
少なくとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号
基づいて前記電動機の操作量を制御することを特徴とす
る。
この発明に係るステアリング装置の伝達比制御手段は、
少なくとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号
基づいて前記電動機の操作量を制御することを特徴とす
る。
【００１１】この発明に係るステアリング装置は、少な
くとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号基づ
いて前記電動機の操作量を制御する伝達比制御手段を備
えたので、ドライバの意志に応じた従来に無い新たな操
舵フィーリングを得ることができる。
くとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号基づ
いて前記電動機の操作量を制御する伝達比制御手段を備
えたので、ドライバの意志に応じた従来に無い新たな操
舵フィーリングを得ることができる。
【００１２】また、この発明に係るステアリング装置
は、ハンドルの操作量を検出する操作量センサおよび車
速を検出する車速センサを備え、伝達比制御手段は、少
なくとも操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づ
いて電動機の操作量を制御するとともに、車速が増加す
るにつれて操舵トルク信号に対応する転舵量のゲインが
増加するように設定する目標伝達比設定手段を備えたこ
とを特徴とする。
は、ハンドルの操作量を検出する操作量センサおよび車
速を検出する車速センサを備え、伝達比制御手段は、少
なくとも操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づ
いて電動機の操作量を制御するとともに、車速が増加す
るにつれて操舵トルク信号に対応する転舵量のゲインが
増加するように設定する目標伝達比設定手段を備えたこ
とを特徴とする。
【００１３】この発明に係るステアリング装置は、ハン
ドルの操作量を検出する操作量センサおよび車速を検出
する車速センサを備え、伝達比制御手段は、少なくとも
操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づいて電動
機の操作量を制御するとともに、車速が増加するにつれ
て操舵トルク信号に対応する転舵量のゲインが増加する
ように設定する目標伝達比設定手段を備えたので、車両
が低速走行時にはハンドル操作量に対するステアリング
系の転舵量のゲインを大きく設定してドライバの車線追
従能力を確保し、車両が高速走行時には操舵トルクに対
するステアリング系の転舵量のゲインを大きく設定して
従来に無い新たな操舵フィーリングを有するようにする
ことができる。
ドルの操作量を検出する操作量センサおよび車速を検出
する車速センサを備え、伝達比制御手段は、少なくとも
操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づいて電動
機の操作量を制御するとともに、車速が増加するにつれ
て操舵トルク信号に対応する転舵量のゲインが増加する
ように設定する目標伝達比設定手段を備えたので、車両
が低速走行時にはハンドル操作量に対するステアリング
系の転舵量のゲインを大きく設定してドライバの車線追
従能力を確保し、車両が高速走行時には操舵トルクに対
するステアリング系の転舵量のゲインを大きく設定して
従来に無い新たな操舵フィーリングを有するようにする
ことができる。
【００１４】さらに、この発明に係るステアリング装置
は、路面摩擦係数を検出する路面摩擦係数センサまたは
車両挙動を検出する車両挙動センサを備えるとともに、
伝達比制御手段は、路面摩擦係数センサからの路面摩擦
係数信号または車両挙動センサからの車両挙動信号に基
づいてステアリング系の転舵量の最大値を制限する最大
転舵量制限手段を備えたことを特徴とする。
は、路面摩擦係数を検出する路面摩擦係数センサまたは
車両挙動を検出する車両挙動センサを備えるとともに、
伝達比制御手段は、路面摩擦係数センサからの路面摩擦
係数信号または車両挙動センサからの車両挙動信号に基
づいてステアリング系の転舵量の最大値を制限する最大
転舵量制限手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】この発明に係るステアリング装置は、路面
摩擦係数を検出する路面摩擦係数センサまたは車両挙動
を検出する車両挙動センサを備えるとともに、伝達比制
御手段は、路面摩擦係数センサからの路面摩擦係数信号
または車両挙動センサからの車両挙動信号に基づいてス
テアリング系の転舵量の最大値を制限する最大転舵量制
限手段を備えたので、路面状態の変化、または横加速度
等の車両挙動に対応して車両の転舵量の最大値を制限
し、ステアリングホイールの切り過ぎに対しても車両の
走行状態を適切に保つことができる。
摩擦係数を検出する路面摩擦係数センサまたは車両挙動
を検出する車両挙動センサを備えるとともに、伝達比制
御手段は、路面摩擦係数センサからの路面摩擦係数信号
または車両挙動センサからの車両挙動信号に基づいてス
テアリング系の転舵量の最大値を制限する最大転舵量制
限手段を備えたので、路面状態の変化、または横加速度
等の車両挙動に対応して車両の転舵量の最大値を制限
し、ステアリングホイールの切り過ぎに対しても車両の
走行状態を適切に保つことができる。
【００１６】また、この発明に係るステアリング装置
は、ステアリング系の転舵量を検出する転舵量センサを
備え、伝達比制御手段は、転舵量センサからの転舵量信
号と目標伝達比設定手段からの目標転舵量信号が等しく
なるように制御する駆動制御手段を備えたことを特徴と
する。
は、ステアリング系の転舵量を検出する転舵量センサを
備え、伝達比制御手段は、転舵量センサからの転舵量信
号と目標伝達比設定手段からの目標転舵量信号が等しく
なるように制御する駆動制御手段を備えたことを特徴と
する。
【００１７】この発明に係るステアリング装置は、ステ
アリング系の転舵量を検出する転舵量センサを備え、伝
達比制御手段は、転舵量センサからの転舵量信号と目標
伝達比設定手段からの目標転舵量信号が等しくなるよう
に制御する駆動制御手段を備えたので、伝達比を所望の
値に設定して車両の走行状態に応じて車両の転舵量を適
切に決定することができる。
アリング系の転舵量を検出する転舵量センサを備え、伝
達比制御手段は、転舵量センサからの転舵量信号と目標
伝達比設定手段からの目標転舵量信号が等しくなるよう
に制御する駆動制御手段を備えたので、伝達比を所望の
値に設定して車両の走行状態に応じて車両の転舵量を適
切に決定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。なお、本発明は、操舵トル
クに対応してステアリング系の転舵量を設定することに
より、ステアリングホイールの操作量が小さくても車両
の転舵量を自由に設定することができ、従来に無い新た
な操舵フィーリングが得られるステアリング装置を提供
するものである。
付図面に基づいて説明する。なお、本発明は、操舵トル
クに対応してステアリング系の転舵量を設定することに
より、ステアリングホイールの操作量が小さくても車両
の転舵量を自由に設定することができ、従来に無い新た
な操舵フィーリングが得られるステアリング装置を提供
するものである。
【００１９】図１はこの発明に係るステアリング装置の
全体構成図である。図１において、ステアリング装置１
は、ステアリング系から機械的に独立したステアリング
ホイール２に一体的に設けた操作量センサ１７、操舵ト
ルクセンサ１８を備える。操作量センサ１７は、ステア
リングホイール２の操作に対応した操舵角を電気信号に
変換した操舵角信号（θS）、または操舵位置を電気信
号に変換した操舵位置信号（ＰS）である操作量信号ＯS
を発生する。
全体構成図である。図１において、ステアリング装置１
は、ステアリング系から機械的に独立したステアリング
ホイール２に一体的に設けた操作量センサ１７、操舵ト
ルクセンサ１８を備える。操作量センサ１７は、ステア
リングホイール２の操作に対応した操舵角を電気信号に
変換した操舵角信号（θS）、または操舵位置を電気信
号に変換した操舵位置信号（ＰS）である操作量信号ＯS
を発生する。
【００２０】また、ステアリング装置１は、操舵力伝達
軸３に設けたウォームギヤ４、自在継ぎ手６Ａ、６Ｃを
備えた連結軸６Ｂを備え、電動機５で伝達比（転舵角／
操舵角）に対応した操作量を発生し、ウォームギヤ４を
介して操舵力伝達軸３の回転運動力に変換し、この回転
運動力を連結軸６Ｂを介してラック＆ピニオン機構７に
伝達する。
軸３に設けたウォームギヤ４、自在継ぎ手６Ａ、６Ｃを
備えた連結軸６Ｂを備え、電動機５で伝達比（転舵角／
操舵角）に対応した操作量を発生し、ウォームギヤ４を
介して操舵力伝達軸３の回転運動力に変換し、この回転
運動力を連結軸６Ｂを介してラック＆ピニオン機構７に
伝達する。
【００２１】ラック＆ピニオン機構７は、連結軸６Ｂか
ら伝達されるピニオンギヤ８の回転運動力をラック軸１
０に設けたラック歯９で水平方向の直線運動力に変換
し、ラック軸１０を水平方向に往復運動させ、タイロッ
ド１１を介して操向車輪である、例えば前輪１２を転動
させて車両の向きを変えている。
ら伝達されるピニオンギヤ８の回転運動力をラック軸１
０に設けたラック歯９で水平方向の直線運動力に変換
し、ラック軸１０を水平方向に往復運動させ、タイロッ
ド１１を介して操向車輪である、例えば前輪１２を転動
させて車両の向きを変えている。
【００２２】ピニオンギヤ８の近傍には、ステアリング
系の転舵量を検出する転舵量センサを構成する転舵角セ
ンサ１９を設け、ピニオンギヤ８の回転角（転舵角θD
に対応）を検出するよう構成する。また、車両の速度
（車速）を検出する車速センサ１６を設ける。
系の転舵量を検出する転舵量センサを構成する転舵角セ
ンサ１９を設け、ピニオンギヤ８の回転角（転舵角θD
に対応）を検出するよう構成する。また、車両の速度
（車速）を検出する車速センサ１６を設ける。
【００２３】なお、転舵角センサ１９の代りに、ラック
軸１０の端部に切り欠き部１３を設け、この切り欠き部
１３に接触してラック軸１０の転舵量を検出する転舵位
置センサ２０を設けてもよい。
軸１０の端部に切り欠き部１３を設け、この切り欠き部
１３に接触してラック軸１０の転舵量を検出する転舵位
置センサ２０を設けてもよい。
【００２４】伝達比制御手段１４は、マイクロプロセッ
サを基本にして各種演算機能、処理機能、メモリ機能を
備え、操作量センサ１７から供給されるステアリングホ
イール２の操作量に対応した電気信号の操作量信号
ＯS、操舵トルクセンサ１８から供給される操舵トルク
に対応した電気信号の操舵トルク信号ＴSに基づいて目
標転舵量信号（ＩMT）を発生するとともに、この目標転
舵量信号（ＩMT）に対応したオン信号（ＶON）およびＰ
ＷＭ（Pulse Width Modulation）信号（ＶPWM）の混成
信号からなる電動機制御信号ＶOを電動機駆動手段１５
に供給する。
サを基本にして各種演算機能、処理機能、メモリ機能を
備え、操作量センサ１７から供給されるステアリングホ
イール２の操作量に対応した電気信号の操作量信号
ＯS、操舵トルクセンサ１８から供給される操舵トルク
に対応した電気信号の操舵トルク信号ＴSに基づいて目
標転舵量信号（ＩMT）を発生するとともに、この目標転
舵量信号（ＩMT）に対応したオン信号（ＶON）およびＰ
ＷＭ（Pulse Width Modulation）信号（ＶPWM）の混成
信号からなる電動機制御信号ＶOを電動機駆動手段１５
に供給する。
【００２５】また、伝達比制御手段１４は、車速センサ
１６から供給される車速に対応した電気信号の車速信号
ＶSで目標転舵量信号（ＩMT）を補正するとともに、転
舵角センサ１９から供給される転舵角信号θD、または
転舵位置センサ２０から供給される転舵位置信号
（ＰD）に対応した実転舵量信号（ＩJO）を目標転舵量
信号（ＩMT）にフィードバック（負帰還）し、ステアリ
ング系の実転舵量信号（ＩJO）が目標転舵量信号
（ＩMS）となるよう（ＩJO＝ＩMS）制御する。
１６から供給される車速に対応した電気信号の車速信号
ＶSで目標転舵量信号（ＩMT）を補正するとともに、転
舵角センサ１９から供給される転舵角信号θD、または
転舵位置センサ２０から供給される転舵位置信号
（ＰD）に対応した実転舵量信号（ＩJO）を目標転舵量
信号（ＩMT）にフィードバック（負帰還）し、ステアリ
ング系の実転舵量信号（ＩJO）が目標転舵量信号
（ＩMS）となるよう（ＩJO＝ＩMS）制御する。
【００２６】電動機駆動手段１５は、ＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）やＩＧＢＴ（絶縁ゲート・バイポーラト
ランジスタ）等のスイッチング素子でブリッジ回路を構
成し、伝達比制御手段１４から供給される電動機制御信
号ＶOに基づいて操作量信号ＶAを出力し、この操作量信
号ＶAで電動機５をＰＷＭ駆動することによって電動機
５の操作量を制御する。
トランジスタ）やＩＧＢＴ（絶縁ゲート・バイポーラト
ランジスタ）等のスイッチング素子でブリッジ回路を構
成し、伝達比制御手段１４から供給される電動機制御信
号ＶOに基づいて操作量信号ＶAを出力し、この操作量信
号ＶAで電動機５をＰＷＭ駆動することによって電動機
５の操作量を制御する。
【００２７】電動機５は、操作量信号ＶAでＰＷＭ駆動
され、操作量に対応した補助トルクをウォームギヤ４に
作用させることによって操舵力伝達軸３に回転運動力を
付勢し、伝達比制御手段１４で設定した伝達比となるよ
うステアリング系を駆動する。
され、操作量に対応した補助トルクをウォームギヤ４に
作用させることによって操舵力伝達軸３に回転運動力を
付勢し、伝達比制御手段１４で設定した伝達比となるよ
うステアリング系を駆動する。
【００２８】図２はこの発明に係るステアリング装置に
適用するステアリングホイールの一実施の形態イメージ
図である。図２において、ステアリングホイール２は、
運転者の操作量（例えば、操舵角）が小さい形状として
操作量ＯPで停止するよう構成し、操作量ＯPを超えるス
テアリング操作は、ステアリングホイール２に加えられ
る運転者の操舵トルクに依存するよう構成する。
適用するステアリングホイールの一実施の形態イメージ
図である。図２において、ステアリングホイール２は、
運転者の操作量（例えば、操舵角）が小さい形状として
操作量ＯPで停止するよう構成し、操作量ＯPを超えるス
テアリング操作は、ステアリングホイール２に加えられ
る運転者の操舵トルクに依存するよう構成する。
【００２９】なお、ステアリングホイール２に適当な反
力手段（例えば、ダンパ機構や反力スプリング）を設け
ることにより、操作量ＯPの範囲内でも操舵トルクが発
生するように構成することもできる。
力手段（例えば、ダンパ機構や反力スプリング）を設け
ることにより、操作量ＯPの範囲内でも操舵トルクが発
生するように構成することもできる。
【００３０】ステアリング操作を操作量（例えば、操舵
角）と操舵トルクで実行する構成とすることにより、ス
テアリング操作の範囲を大幅（例えば、４５度以内）に
減少することができ、従来のステアリングホイールのよ
うな円形状のものから開放されて形状の自由度、小型化
を実現できるとともに、従来のステアリングホイールの
ような、例えば２回転を超えるような回転操作からも開
放される。
角）と操舵トルクで実行する構成とすることにより、ス
テアリング操作の範囲を大幅（例えば、４５度以内）に
減少することができ、従来のステアリングホイールのよ
うな円形状のものから開放されて形状の自由度、小型化
を実現できるとともに、従来のステアリングホイールの
ような、例えば２回転を超えるような回転操作からも開
放される。
【００３１】このことは、ステアリングホイールとステ
アリング系を機械的に独立させ、ドライバの操舵意志を
ハンドル操作量（例えば、操舵角）と操舵トルクで検出
し、これらの検出量に対応してステアリング系に作用す
る操作量を電動機５から発生させ、車両の転舵量を決定
するものである。
アリング系を機械的に独立させ、ドライバの操舵意志を
ハンドル操作量（例えば、操舵角）と操舵トルクで検出
し、これらの検出量に対応してステアリング系に作用す
る操作量を電動機５から発生させ、車両の転舵量を決定
するものである。
【００３２】なお、図２に示すステアリング系ホイール
２の形状は、時計方向および反時計方向に対象な操作量
ＯPの可動部を有するものであれば、任意形状のもので
よい。
２の形状は、時計方向および反時計方向に対象な操作量
ＯPの可動部を有するものであれば、任意形状のもので
よい。
【００３３】図３はこの発明に係るステアリング装置の
基本要部ブロック構成図である。図３において、ステア
リング装置１は、車速センサ１６、ハンドルの操作位置
を検出する操作位置センサまたは操舵角を検出する操舵
角センサからなる操作量センサ１７、操舵トルクセンサ
１８、伝達比制御手段１４、電動機駆動手段１５、電動
機５、転舵量センサ１９、２０を備える。
基本要部ブロック構成図である。図３において、ステア
リング装置１は、車速センサ１６、ハンドルの操作位置
を検出する操作位置センサまたは操舵角を検出する操舵
角センサからなる操作量センサ１７、操舵トルクセンサ
１８、伝達比制御手段１４、電動機駆動手段１５、電動
機５、転舵量センサ１９、２０を備える。
【００３４】伝達比制御手段１４は、目標伝達比設定手
段２１、偏差演算手段２２、駆動制御手段２３、転舵量
信号変換手段２４を備える。
段２１、偏差演算手段２２、駆動制御手段２３、転舵量
信号変換手段２４を備える。
【００３５】目標伝達比設定手段２１は、ＲＯＭ等のメ
モリ、ソフト制御の加算機能や乗算機能を備え、操作量
センサ１７から供給される操作量信号ＯS、操舵トルク
センサ１８から供給される操舵トルク信号ＴSおよび車
速センサ１６から供給される車速信号ＶSに基づいて目
標転舵量信号ＩMTを設定し、この目標転舵量信号ＩＭＴ
を偏差演算手段２２に供給する。
モリ、ソフト制御の加算機能や乗算機能を備え、操作量
センサ１７から供給される操作量信号ＯS、操舵トルク
センサ１８から供給される操舵トルク信号ＴSおよび車
速センサ１６から供給される車速信号ＶSに基づいて目
標転舵量信号ＩMTを設定し、この目標転舵量信号ＩＭＴ
を偏差演算手段２２に供給する。
【００３６】目標転舵量信号ＩＭＴは、操舵トルク信号
ＴSを車速信号ＶSで補正した値と、操作量信号ＯSを車
速信号ＶSで補正した値とを加算した値に対応し、転舵
角θDと操舵角θSとの比で決定される伝達比ＴH（＝θD
／θS）の目標転舵角信号θDMに対応するように設定す
る。
ＴSを車速信号ＶSで補正した値と、操作量信号ＯSを車
速信号ＶSで補正した値とを加算した値に対応し、転舵
角θDと操舵角θSとの比で決定される伝達比ＴH（＝θD
／θS）の目標転舵角信号θDMに対応するように設定す
る。
【００３７】図４はこの発明に係る目標伝達比設定手段
の一実施の形態要部ブロック構成図である。図４におい
て、目標伝達比設定手段２１は、トルク−転舵量変換手
段３０、トルク変化量演算手段３１、変化量−転舵量変
換手段３２、加算手段３３、車速係数発生手段３４、乗
算手段３５、車速係数発生手段３６、操作量−転舵量変
換手段３７、乗算手段３８、加算手段３９を備える。
の一実施の形態要部ブロック構成図である。図４におい
て、目標伝達比設定手段２１は、トルク−転舵量変換手
段３０、トルク変化量演算手段３１、変化量−転舵量変
換手段３２、加算手段３３、車速係数発生手段３４、乗
算手段３５、車速係数発生手段３６、操作量−転舵量変
換手段３７、乗算手段３８、加算手段３９を備える。
【００３８】トルク−転舵量変換手段３０は、ＲＯＭ等
のメモリを備え、予め実験値や設計値に基づいて、例え
ば図５に示す操舵トルク信号（ＴS）−転舵量信号
（ＸT）特性図のデータを設定しておき、操舵トルク信
号ＴSが供給されると対応する転舵量信号ＸTを読み出し
て加算手段３３に供給する。
のメモリを備え、予め実験値や設計値に基づいて、例え
ば図５に示す操舵トルク信号（ＴS）−転舵量信号
（ＸT）特性図のデータを設定しておき、操舵トルク信
号ＴSが供給されると対応する転舵量信号ＸTを読み出し
て加算手段３３に供給する。
【００３９】トルク変化量演算手段３１は、微分演算機
能を備え、操舵トルク信号ＴSに１回の微分演算（ｄＴS
／ｄｔ）、または２回の微分演算（ｄＴS 2／ｄｔ）を施
し、演算した結果を操舵トルク変化量信号ＤTとして変
化量−転舵量変換手段３２に供給する。
能を備え、操舵トルク信号ＴSに１回の微分演算（ｄＴS
／ｄｔ）、または２回の微分演算（ｄＴS 2／ｄｔ）を施
し、演算した結果を操舵トルク変化量信号ＤTとして変
化量−転舵量変換手段３２に供給する。
【００４０】変化量−転舵量変換手段３２は、ＲＯＭ等
のメモリを備え、予め実験値や設計値に基づいて、例え
ば図６に示す操舵トルク変化量（信号）ＤT−転舵量信
号ＸD特性図のデータを設定しておき、操舵トルク変化
量信号ＤTが供給されると対応する転舵量信号ＸDを読み
出して加算手段３３に供給する。
のメモリを備え、予め実験値や設計値に基づいて、例え
ば図６に示す操舵トルク変化量（信号）ＤT−転舵量信
号ＸD特性図のデータを設定しておき、操舵トルク変化
量信号ＤTが供給されると対応する転舵量信号ＸDを読み
出して加算手段３３に供給する。
【００４１】加算手段３３は、ソフト制御の加算機能を
備え、トルク−転舵量変換手段３０から供給される転舵
量信号ＸTと、変化量−転舵量変換手段３２から供給さ
れる転舵量信号ＸDとを加算処理し、転舵量信号ＸQ（＝
ＸT＋ＸD）を乗算手段３５に提供する。
備え、トルク−転舵量変換手段３０から供給される転舵
量信号ＸTと、変化量−転舵量変換手段３２から供給さ
れる転舵量信号ＸDとを加算処理し、転舵量信号ＸQ（＝
ＸT＋ＸD）を乗算手段３５に提供する。
【００４２】車速係数発生手段３４は、ＲＯＭ等のメモ
リを備え、予め実験値や設計値に基づいて、図７に示す
車速信号（ＶS）−車速係数（ＫT）特性図のデータを設
定しておき、車速信号ＶSが供給されると対応する車速
係数ＫTを発生して乗算手段３５に提供する。
リを備え、予め実験値や設計値に基づいて、図７に示す
車速信号（ＶS）−車速係数（ＫT）特性図のデータを設
定しておき、車速信号ＶSが供給されると対応する車速
係数ＫTを発生して乗算手段３５に提供する。
【００４３】乗算手段３５は、ソフト制御の乗算機能を
備え、加算手段３３から提供される転舵量信号ＸQ（＝
ＸT＋ＸD）に、車速係数発生手段３４から提供される車
速係数ＫTを乗算処理し、転舵量信号ＸA｛＝ＫT＊（ＸT
＋ＸD）｝を加算手段３９に供給する。
備え、加算手段３３から提供される転舵量信号ＸQ（＝
ＸT＋ＸD）に、車速係数発生手段３４から提供される車
速係数ＫTを乗算処理し、転舵量信号ＸA｛＝ＫT＊（ＸT
＋ＸD）｝を加算手段３９に供給する。
【００４４】なお、車速係数ＫTは、図７に示すように
車速信号ＶSが増加するにつれて増加するよう設定する
ので、車速信号ＶSが小さい場合（低車速領域）には、
操舵トルク信号ＴSに対応した転舵量信号ＸQ（＝ＸT＋
ＸD）を減少補正する。
車速信号ＶSが増加するにつれて増加するよう設定する
ので、車速信号ＶSが小さい場合（低車速領域）には、
操舵トルク信号ＴSに対応した転舵量信号ＸQ（＝ＸT＋
ＸD）を減少補正する。
【００４５】一方、車速係数ＫTは、車速信号ＶSが大き
な場合（高車速領域）には、操舵トルク信号ＴSに対応
した転舵量信号ＸQ（＝ＸT＋ＸD）を大きな値に補正す
る。
な場合（高車速領域）には、操舵トルク信号ＴSに対応
した転舵量信号ＸQ（＝ＸT＋ＸD）を大きな値に補正す
る。
【００４６】このように、車速係数ＫTで転舵量信号ＸQ
を補正することによって、低車速領域では転舵量信号Ｘ
Qを減少補正した転舵量信号ＸA｛＝ＫT＊（ＸT＋
ＸD）｝となり、高車速領域では転舵量信号ＸQと同等の
転舵量信号ＸA｛＝ＫT＊（ＸT＋ＸD）｝が得られ、高車
速領域における操舵トルク信号ＴSおよびトルク変化量
信号ＤTに対応する転舵量信号ＸQを大きな値に補正して
操舵トルク信号成分に対する転舵量のゲインを大きな値
に設定することができる。
を補正することによって、低車速領域では転舵量信号Ｘ
Qを減少補正した転舵量信号ＸA｛＝ＫT＊（ＸT＋
ＸD）｝となり、高車速領域では転舵量信号ＸQと同等の
転舵量信号ＸA｛＝ＫT＊（ＸT＋ＸD）｝が得られ、高車
速領域における操舵トルク信号ＴSおよびトルク変化量
信号ＤTに対応する転舵量信号ＸQを大きな値に補正して
操舵トルク信号成分に対する転舵量のゲインを大きな値
に設定することができる。
【００４７】車速係数発生手段３６は、ＲＯＭ等のメモ
リを備え、予め実験値や設計値に基づいて、図８に示す
車速信号（ＶS）−車速係数（ＫS）特性図のデータを設
定しておき、車速信号ＶSが供給されると対応する車速
係数ＫSを発生して乗算手段３８に提供する。
リを備え、予め実験値や設計値に基づいて、図８に示す
車速信号（ＶS）−車速係数（ＫS）特性図のデータを設
定しておき、車速信号ＶSが供給されると対応する車速
係数ＫSを発生して乗算手段３８に提供する。
【００４８】操作量−転舵量変換手段３７は、ＲＯＭ等
のメモリを備え、予め実験値や設計値に基づいて、例え
ば操作量センサ１７を操舵角センサで構成した場合の図
９に示す操舵角信号（θS）−転舵量（ＸS）特性図のデ
ータを設定しておき、操舵角信号θSが供給されると対
応する転舵量信号ＸSを読み出して乗算手段３８に提供
する。
のメモリを備え、予め実験値や設計値に基づいて、例え
ば操作量センサ１７を操舵角センサで構成した場合の図
９に示す操舵角信号（θS）−転舵量（ＸS）特性図のデ
ータを設定しておき、操舵角信号θSが供給されると対
応する転舵量信号ＸSを読み出して乗算手段３８に提供
する。
【００４９】乗算手段３８は、ソフト制御の乗算機能を
備え、操作量−転舵量変換手段３７から供給される転舵
量信号ＸSに、車速係数発生手段３６から供給される車
速係数ＫSを乗算処理し、転舵量信号ＸB（＝ＫS＊ＸS）
を加算手段３９に供給する。
備え、操作量−転舵量変換手段３７から供給される転舵
量信号ＸSに、車速係数発生手段３６から供給される車
速係数ＫSを乗算処理し、転舵量信号ＸB（＝ＫS＊ＸS）
を加算手段３９に供給する。
【００５０】なお、車速係数ＫSは、図８に示すように
車速信号ＶSが増加するにつれて減少するよう設定する
ので、車速信号ＶSが小さい場合（低車速領域）には、
車速係数ＫSは大きな値となり、転舵量信号ＸB（＝ＫS
＊ＸS）は、図９に示す転舵量ＸSの値になる。
車速信号ＶSが増加するにつれて減少するよう設定する
ので、車速信号ＶSが小さい場合（低車速領域）には、
車速係数ＫSは大きな値となり、転舵量信号ＸB（＝ＫS
＊ＸS）は、図９に示す転舵量ＸSの値になる。
【００５１】一方、車速係数ＫSは、車速信号ＶSが大き
な場合（高車速領域）には、小さな値となるので、操舵
角信号θSに対する転舵量信号ＸSを小さな値に補正し、
転舵量信号ＸB（＝ＫS＊ＸS）を出力する。
な場合（高車速領域）には、小さな値となるので、操舵
角信号θSに対する転舵量信号ＸSを小さな値に補正し、
転舵量信号ＸB（＝ＫS＊ＸS）を出力する。
【００５２】このように、車速係数ＫSで転舵量信号ＸS
を補正することによって、低車速領域では転舵角信号θ
Sに対応した転舵量信号ＸSと同等の転舵量信号ＸB（＝
ＫS＊ＸS）となり、高車速領域では転舵角信号θSに対
応した転舵量信号ＸSを減少させた転舵量信号ＸB（＝Ｋ
S＊ＸS）が得られ、低車速領域における転舵量信号ＸＳ
に対応する転舵量信号ＸＢを大きな値に補正して操作量
信号（操舵角または操舵位置）成分に対する転舵量のゲ
インを大きな値に設定することができる。
を補正することによって、低車速領域では転舵角信号θ
Sに対応した転舵量信号ＸSと同等の転舵量信号ＸB（＝
ＫS＊ＸS）となり、高車速領域では転舵角信号θSに対
応した転舵量信号ＸSを減少させた転舵量信号ＸB（＝Ｋ
S＊ＸS）が得られ、低車速領域における転舵量信号ＸＳ
に対応する転舵量信号ＸＢを大きな値に補正して操作量
信号（操舵角または操舵位置）成分に対する転舵量のゲ
インを大きな値に設定することができる。
【００５３】加算手段３９は、ソフト制御の加算手段を
備え、乗算手段３５から供給される転舵量信号ＸAと、
乗算手段３８から供給される転舵量信号ＸBを加算処理
し、目標転舵量信号ＩMT（＝ＸA＋ＸB）を図３に示す偏
差演算手段２２に供給する。
備え、乗算手段３５から供給される転舵量信号ＸAと、
乗算手段３８から供給される転舵量信号ＸBを加算処理
し、目標転舵量信号ＩMT（＝ＸA＋ＸB）を図３に示す偏
差演算手段２２に供給する。
【００５４】なお、目標転舵量信号ＩMTは、目標転舵角
信号θDMに対応する値、または目標転舵位置信号ＰDMに
対応する値である。
信号θDMに対応する値、または目標転舵位置信号ＰDMに
対応する値である。
【００５５】このように、目標伝達比設定手段２１は、
車速が増加するにつれて操舵トルク信号に対する転舵量
のゲインが増加するよう設定するので、車両が低速走行
時には操作量に対する転舵量のゲインを大きく設定する
ことによってドライバは従来の操舵フィーリングと余り
変化がないので車両前方の車線に車両を適切に追従させ
ることができ、ドライバの車線追従能力を確保すること
ができる。また、車両が高速走行時には操舵トルクに対
するステアリング系の転舵量のゲインを大きく設定して
従来に無い新たな操舵フィーリングを有するようにする
ことができる。
車速が増加するにつれて操舵トルク信号に対する転舵量
のゲインが増加するよう設定するので、車両が低速走行
時には操作量に対する転舵量のゲインを大きく設定する
ことによってドライバは従来の操舵フィーリングと余り
変化がないので車両前方の車線に車両を適切に追従させ
ることができ、ドライバの車線追従能力を確保すること
ができる。また、車両が高速走行時には操舵トルクに対
するステアリング系の転舵量のゲインを大きく設定して
従来に無い新たな操舵フィーリングを有するようにする
ことができる。
【００５６】偏差演算手段２２は、ソフト制御の減算機
能を備え、目標伝達比設定手段２１から供給される目標
転舵量信号ＩMTと、転舵量信号変換手段２４から供給さ
れる実転舵量信号ＩJOとの偏差（＝ＩMT−ＩJO）を演算
し、偏差信号ΔＩ（＝ＩMT−ＩJO）を駆動制御手段２３
に提供する。
能を備え、目標伝達比設定手段２１から供給される目標
転舵量信号ＩMTと、転舵量信号変換手段２４から供給さ
れる実転舵量信号ＩJOとの偏差（＝ＩMT−ＩJO）を演算
し、偏差信号ΔＩ（＝ＩMT−ＩJO）を駆動制御手段２３
に提供する。
【００５７】駆動制御手段２３は、ＰＩＤ（比例・積分
・微分）コントローラ、ＰＷＭ信号発生器等で構成し、
偏差演算手段２２から供給される偏差信号ΔＩ（ＩMT−
ＩJO）にＰＩＤ制御を施した後、対応したＰＷＭ信号を
電動機制御信号ＶOとして電動機駆動手段１５に供給す
る。
・微分）コントローラ、ＰＷＭ信号発生器等で構成し、
偏差演算手段２２から供給される偏差信号ΔＩ（ＩMT−
ＩJO）にＰＩＤ制御を施した後、対応したＰＷＭ信号を
電動機制御信号ＶOとして電動機駆動手段１５に供給す
る。
【００５８】また、駆動制御手段２３は、電動機駆動手
段１５、転舵量センサ１９、２０、転舵量信号変換手段
２４および偏差演算手段２２とともにフィードバック
（負帰還）ループを形成し、偏差信号ΔＩ（＝ＩMT−Ｉ
JO）を速やかに０（ＩMT＝ＩJO）にして実転舵量信号Ｉ
JOを目標転舵量信号ＩMTに等しくなるよう制御する。
段１５、転舵量センサ１９、２０、転舵量信号変換手段
２４および偏差演算手段２２とともにフィードバック
（負帰還）ループを形成し、偏差信号ΔＩ（＝ＩMT−Ｉ
JO）を速やかに０（ＩMT＝ＩJO）にして実転舵量信号Ｉ
JOを目標転舵量信号ＩMTに等しくなるよう制御する。
【００５９】電動機駆動手段１５は、図１で説明したよ
うに、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やＩＧＢＴ（絶
縁ゲート・バイポーラトランジスタ）等のスイッチング
素子でブリッジ回路を構成し、伝達比制御手段１４から
供給される電動機制御信号ＶOに基づいて操作量信号ＶA
を出力し、この操作量信号ＶAで電動機５をＰＷＭ駆動
することによって電動機５の操作量を制御する。
うに、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やＩＧＢＴ（絶
縁ゲート・バイポーラトランジスタ）等のスイッチング
素子でブリッジ回路を構成し、伝達比制御手段１４から
供給される電動機制御信号ＶOに基づいて操作量信号ＶA
を出力し、この操作量信号ＶAで電動機５をＰＷＭ駆動
することによって電動機５の操作量を制御する。
【００６０】転舵量センサ１９は、転舵角センサで構成
し、電動機５からステアリング系に供給される電動機操
作量ＴMをピニオンギヤ８の回転角（転舵角θDに対応）
として検出し、回転角（転舵角θDに対応）に対応した
電気信号の転舵角信号ＴDを転舵量信号変換手段２４に
供給する。
し、電動機５からステアリング系に供給される電動機操
作量ＴMをピニオンギヤ８の回転角（転舵角θDに対応）
として検出し、回転角（転舵角θDに対応）に対応した
電気信号の転舵角信号ＴDを転舵量信号変換手段２４に
供給する。
【００６１】また、転舵量センサ１９は、ポテンショメ
ータ等の転舵位置センサ２０で構成し、図１に示すラッ
ク軸１０の切り欠き部１３の位置を検出し、電気信号の
転舵位置信号ＴDを転舵量信号変換手段２４に供給す
る。
ータ等の転舵位置センサ２０で構成し、図１に示すラッ
ク軸１０の切り欠き部１３の位置を検出し、電気信号の
転舵位置信号ＴDを転舵量信号変換手段２４に供給す
る。
【００６２】このように、この発明に係るステアリング
装置１は、少なくとも操舵トルクセンサ１８からの操舵
トルク信号ＴSに基づいて電動機５の操作量を制御する
伝達比制御手段１４を備えたので、従来に無い新たな操
舵フィーリングを有するようにすることができる。
装置１は、少なくとも操舵トルクセンサ１８からの操舵
トルク信号ＴSに基づいて電動機５の操作量を制御する
伝達比制御手段１４を備えたので、従来に無い新たな操
舵フィーリングを有するようにすることができる。
【００６３】図１０は路面摩擦係数または車両挙動の影
響を考慮したこの発明に係る伝達比制御手段の要部ブロ
ック構成図である。図１０において、伝達比制御手段４
０は、目標伝達比設定手段２１、最大転舵量制限手段４
１、偏差演算手段２２、駆動制御手段２３、転舵量信号
変換手段２４を備える。
響を考慮したこの発明に係る伝達比制御手段の要部ブロ
ック構成図である。図１０において、伝達比制御手段４
０は、目標伝達比設定手段２１、最大転舵量制限手段４
１、偏差演算手段２２、駆動制御手段２３、転舵量信号
変換手段２４を備える。
【００６４】なお、伝達比制御手段４０は、目標転舵量
信号ＩMT、路面摩擦係数センサ４２または車両挙動セン
サ４３からのセンサ信号（摩擦係数信号μSまたは車両
挙動信号ＭS）に基づいて目標転舵量信号ＩMTの最大値
を制限する最大転舵量制限手段４１を設けた点が図３に
示す伝達比制御手段１４と異なる。
信号ＩMT、路面摩擦係数センサ４２または車両挙動セン
サ４３からのセンサ信号（摩擦係数信号μSまたは車両
挙動信号ＭS）に基づいて目標転舵量信号ＩMTの最大値
を制限する最大転舵量制限手段４１を設けた点が図３に
示す伝達比制御手段１４と異なる。
【００６５】最大転舵量制限手段４１は、路面摩擦係数
センサ４２から供給される路面摩擦係数信号μS、また
は車両挙動センサ４３から供給される車両挙動信号ＭS
に基づいて目標伝達比設定手段２１から供給される目標
転舵量信号ＩMTの最大値を制限した目標転舵量最大信号
ＩMTMを偏差演算手段２２に供給する。
センサ４２から供給される路面摩擦係数信号μS、また
は車両挙動センサ４３から供給される車両挙動信号ＭS
に基づいて目標伝達比設定手段２１から供給される目標
転舵量信号ＩMTの最大値を制限した目標転舵量最大信号
ＩMTMを偏差演算手段２２に供給する。
【００６６】図１１はこの発明に係る最大転舵量制限手
段の要部ブロック構成図である。図１１において、最大
転舵量制限手段４１は、最大値記憶手段４４、最大値制
限手段４５を備える。
段の要部ブロック構成図である。図１１において、最大
転舵量制限手段４１は、最大値記憶手段４４、最大値制
限手段４５を備える。
【００６７】最大値記憶手段４４は、ＲＯＭ等のメモリ
で構成し、予め路面摩擦係数信号μS、または車両挙動
信号ＭSの値に対応した目標転舵量信号ＩMTの最大値Ｉ
MMを設定してしておき、路面摩擦係数センサ４２で検出
した路面摩擦係数信号μS、または車両挙動センサ４３
で検出した車両挙動信号ＭSに基づいて最大値ＩMMを読
み出し、最大値信号ＩMMを最大値制限手段４５に供給す
る。
で構成し、予め路面摩擦係数信号μS、または車両挙動
信号ＭSの値に対応した目標転舵量信号ＩMTの最大値Ｉ
MMを設定してしておき、路面摩擦係数センサ４２で検出
した路面摩擦係数信号μS、または車両挙動センサ４３
で検出した車両挙動信号ＭSに基づいて最大値ＩMMを読
み出し、最大値信号ＩMMを最大値制限手段４５に供給す
る。
【００６８】図１２はこの発明に係る最大値記憶手段の
路面摩擦係数信号（μS）−最大値信号（ＩMM）特性図
である。図１２において、最大値信号ＩMMは、路面摩擦
係数信号μSのそれぞれの値に対して設定し、路面摩擦
係数信号μSに比例して増加する特性に設定する。
路面摩擦係数信号（μS）−最大値信号（ＩMM）特性図
である。図１２において、最大値信号ＩMMは、路面摩擦
係数信号μSのそれぞれの値に対して設定し、路面摩擦
係数信号μSに比例して増加する特性に設定する。
【００６９】このように、路面摩擦係数信号μSが小さ
い低μ路面状態では、最大値信号ＩM Mを小さく設定する
ことにより、車両の転舵量（転舵角、または転舵位置）
が小さく制限されるようにする。一方、路面摩擦係数信
号μSが大きい高μ路面状態では、最大値信号ＩMMを大
きく設定することにより、車両の転舵量（転舵角、また
は転舵位置）が大きくなるようにする。
い低μ路面状態では、最大値信号ＩM Mを小さく設定する
ことにより、車両の転舵量（転舵角、または転舵位置）
が小さく制限されるようにする。一方、路面摩擦係数信
号μSが大きい高μ路面状態では、最大値信号ＩMMを大
きく設定することにより、車両の転舵量（転舵角、また
は転舵位置）が大きくなるようにする。
【００７０】図１３はこの発明に係る最大値記憶手段の
車両挙動信号（ＭS）−最大値信号（ＩMM）特性図であ
る。図１３において、最大値信号ＩMMは、車両挙動信号
ＭSのそれぞれ値に対して設定し、車両挙動信号ＭSに反
比例して減少する特性に設定する。
車両挙動信号（ＭS）−最大値信号（ＩMM）特性図であ
る。図１３において、最大値信号ＩMMは、車両挙動信号
ＭSのそれぞれ値に対して設定し、車両挙動信号ＭSに反
比例して減少する特性に設定する。
【００７１】このように、車両挙動信号ＭSが小さく、
車両に作用する横加速度、ヨーレイトが小さい場合に
は、最大値信号ＩMMを大きく設定することにより、車両
の転舵量（転舵角、または転舵位置）が大きくなるよう
にする。一方、車両挙動信号ＭSが大きく、車両に作用
する横加速度、ヨーレイトが大きい場合には、最大値信
号ＩMMを小さく設定することにより、車両の転舵量（転
舵角、または転舵位置）が小さく制限されるようにす
る。
車両に作用する横加速度、ヨーレイトが小さい場合に
は、最大値信号ＩMMを大きく設定することにより、車両
の転舵量（転舵角、または転舵位置）が大きくなるよう
にする。一方、車両挙動信号ＭSが大きく、車両に作用
する横加速度、ヨーレイトが大きい場合には、最大値信
号ＩMMを小さく設定することにより、車両の転舵量（転
舵角、または転舵位置）が小さく制限されるようにす
る。
【００７２】最大値制限手段４５は、コンパレータ、ク
リップ回路を備え、目標伝達比設定手段２１から供給さ
れる目標転舵量信号ＩMTと最大値記憶手段４４から供給
される最大値信号ＩMMとを比較する。
リップ回路を備え、目標伝達比設定手段２１から供給さ
れる目標転舵量信号ＩMTと最大値記憶手段４４から供給
される最大値信号ＩMMとを比較する。
【００７３】目標転舵量信号ＩMTが最大値信号ＩMMを下
回る場合（ＩMT＜ＩMM）には、目標転舵量信号ＩMTをそ
のまま目標転舵量信号ＩMTMとして出力し、目標転舵量
信号ＩMTが最大値信号ＩMM以上の場合（（ＩMT≧ＩMM）
には、目標転舵量信号ＩMTを最大値信号ＩMMに制限し、
この最大値信号ＩMMを目標転舵量信号ＩMTMとして出力
する。
回る場合（ＩMT＜ＩMM）には、目標転舵量信号ＩMTをそ
のまま目標転舵量信号ＩMTMとして出力し、目標転舵量
信号ＩMTが最大値信号ＩMM以上の場合（（ＩMT≧ＩMM）
には、目標転舵量信号ＩMTを最大値信号ＩMMに制限し、
この最大値信号ＩMMを目標転舵量信号ＩMTMとして出力
する。
【００７４】このように、伝達比制御手段４０に、路面
摩擦係数センサ４２、または車両挙動センサ４３からの
出力信号（μS、ＭS）に基づいて車両の転舵量（転舵
角、または転舵位置）の最大値を制限する最大転舵量制
限手段４１を備えたので、路面状態の変化、または横加
速度等の車両挙動に対応して車両の転舵量（転舵角、ま
たは転舵位置）の最大値を制限してステアリングホイー
ルの切り過ぎに対しても車両の走行状態を適切に保つこ
とができる。
摩擦係数センサ４２、または車両挙動センサ４３からの
出力信号（μS、ＭS）に基づいて車両の転舵量（転舵
角、または転舵位置）の最大値を制限する最大転舵量制
限手段４１を備えたので、路面状態の変化、または横加
速度等の車両挙動に対応して車両の転舵量（転舵角、ま
たは転舵位置）の最大値を制限してステアリングホイー
ルの切り過ぎに対しても車両の走行状態を適切に保つこ
とができる。
【００７５】本実施の形態では、ステアリングホイール
２がステアリング系から機械的に独立した構成を示した
が、図１４に示すようにステアリングホイール２とステ
アリング系が可変ギア比機構４２を介して機械的に結合
されたステアリング装置５０でも本願発明を適用するこ
とができる。
２がステアリング系から機械的に独立した構成を示した
が、図１４に示すようにステアリングホイール２とステ
アリング系が可変ギア比機構４２を介して機械的に結合
されたステアリング装置５０でも本願発明を適用するこ
とができる。
【００７６】なお、図１４に示す実施の形態では、図１
に示す転舵角センサ１９、転舵位置センサ２０に代えて
伝達比検出手段を可変ギア比機構４２に設け、伝達比制
御手段１４は目標転舵量信号の代わりに車速センサ１
６、操作量センサ１７および操舵トルクセンサ１８から
目標伝達比を求め、この目標伝達比と伝達比検出手段か
らの実伝達比との偏差が０になるように電動機駆動手段
１５を介して駆動制御するよう構成することもできる。
に示す転舵角センサ１９、転舵位置センサ２０に代えて
伝達比検出手段を可変ギア比機構４２に設け、伝達比制
御手段１４は目標転舵量信号の代わりに車速センサ１
６、操作量センサ１７および操舵トルクセンサ１８から
目標伝達比を求め、この目標伝達比と伝達比検出手段か
らの実伝達比との偏差が０になるように電動機駆動手段
１５を介して駆動制御するよう構成することもできる。
【００７７】また、本実施の形態では、操作量センサ１
７、操舵トルクセンサ１８、車速センサ１６、転舵量セ
ンサ１９、２０、伝達比制御手段１４、電動機駆動手段
１５をそれぞれ１個で構成したが、実用化に際してはそ
れぞれ複数個設け、切り替え可能な構成としてもよい。
７、操舵トルクセンサ１８、車速センサ１６、転舵量セ
ンサ１９、２０、伝達比制御手段１４、電動機駆動手段
１５をそれぞれ１個で構成したが、実用化に際してはそ
れぞれ複数個設け、切り替え可能な構成としてもよい。
【００７８】さらに、本実施の形態では、ドライバの操
舵意志の情報としてハンドル操作量と操舵トルクを検出
したが、操舵トルクのみを検出するようにしてもよい。
舵意志の情報としてハンドル操作量と操舵トルクを検出
したが、操舵トルクのみを検出するようにしてもよい。
【００７９】
【発明の効果】この発明に係るステアリング装置は、少
なくとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号基
づいて前記電動機の操作量を制御する伝達比制御手段を
備え、ドライバの意志に応じた従来に無い新たな操舵フ
ィーリングを得ることができるので、例えばハンドル操
作量が少なくて長時間の運転にも疲れなく、緊急時のハ
ンドルの切り過ぎを防止でき、快適で安定性に優れたハ
ンドル操作を実現することができる。
なくとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号基
づいて前記電動機の操作量を制御する伝達比制御手段を
備え、ドライバの意志に応じた従来に無い新たな操舵フ
ィーリングを得ることができるので、例えばハンドル操
作量が少なくて長時間の運転にも疲れなく、緊急時のハ
ンドルの切り過ぎを防止でき、快適で安定性に優れたハ
ンドル操作を実現することができる。
【００８０】また、この発明に係るステアリング装置
は、ハンドルの操作量を検出する操作量センサおよび車
速を検出する車速センサを備え、伝達比制御手段は、少
なくとも操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づ
いて電動機の操作量を制御するとともに、車速が増加す
るにつれて操舵トルク信号に対応する転舵量のゲインが
増加するように設定する目標伝達比設定手段を備え、車
両が低速走行時にはハンドル操作量に対するステアリン
グ系の転舵量のゲインを大きく設定してドライバの車線
追従能力を確保し、車両が高速走行時には操舵トルクに
対するステアリング系の転舵量のゲインを大きく設定し
て従来に無い新たな操舵フィーリングを有するようにす
ることができるため、ドライバの意志を忠実に実現して
快適で安定性に優れたハンドル操作を実現することがで
きる。
は、ハンドルの操作量を検出する操作量センサおよび車
速を検出する車速センサを備え、伝達比制御手段は、少
なくとも操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づ
いて電動機の操作量を制御するとともに、車速が増加す
るにつれて操舵トルク信号に対応する転舵量のゲインが
増加するように設定する目標伝達比設定手段を備え、車
両が低速走行時にはハンドル操作量に対するステアリン
グ系の転舵量のゲインを大きく設定してドライバの車線
追従能力を確保し、車両が高速走行時には操舵トルクに
対するステアリング系の転舵量のゲインを大きく設定し
て従来に無い新たな操舵フィーリングを有するようにす
ることができるため、ドライバの意志を忠実に実現して
快適で安定性に優れたハンドル操作を実現することがで
きる。
【００８１】さらに、この発明に係るステアリング装置
は、路面摩擦係数を検出する路面摩擦係数センサまたは
車両挙動を検出する車両挙動センサを備えるとともに、
伝達比制御手段は、路面摩擦係数センサからの路面摩擦
係数信号または車両挙動センサからの車両挙動信号に基
づいてステアリング系の転舵量の最大値を制限する最大
転舵量制限手段を備え、路面状態の変化、または横加速
度等による車両挙動の変化に対応して車両の転舵角の最
大値を制限し、ステアリングホイールの切り過ぎに対し
ても車両の走行状態を適切に保つことができるので、様
々な走行条件においても安定した走行を実現することが
できる。
は、路面摩擦係数を検出する路面摩擦係数センサまたは
車両挙動を検出する車両挙動センサを備えるとともに、
伝達比制御手段は、路面摩擦係数センサからの路面摩擦
係数信号または車両挙動センサからの車両挙動信号に基
づいてステアリング系の転舵量の最大値を制限する最大
転舵量制限手段を備え、路面状態の変化、または横加速
度等による車両挙動の変化に対応して車両の転舵角の最
大値を制限し、ステアリングホイールの切り過ぎに対し
ても車両の走行状態を適切に保つことができるので、様
々な走行条件においても安定した走行を実現することが
できる。
【００８２】また、この発明に係るステアリング装置
は、ステアリング系の転舵量を検出する転舵量センサを
備え、伝達比制御手段は、転舵量センサからの転舵量信
号と目標伝達比設定手段からの目標転舵量信号が等しく
なるように制御する駆動制御手段を備え、伝達比を所望
の値に設定して車両の走行状態に応じて車両の転舵量を
適切に決定することができるので、安定した操舵フィー
リングを得ることができる。
は、ステアリング系の転舵量を検出する転舵量センサを
備え、伝達比制御手段は、転舵量センサからの転舵量信
号と目標伝達比設定手段からの目標転舵量信号が等しく
なるように制御する駆動制御手段を備え、伝達比を所望
の値に設定して車両の走行状態に応じて車両の転舵量を
適切に決定することができるので、安定した操舵フィー
リングを得ることができる。
【００８３】よって、長時間の運転にも疲れなく、緊急
時のハンドルの切り過ぎを防止でき、快適で安定性に優
れたハンドル操作を実現してドライバの意志に応じた従
来に無い新たな操舵フィーリングを得ることができるス
テアリング装置を提供することができる。
時のハンドルの切り過ぎを防止でき、快適で安定性に優
れたハンドル操作を実現してドライバの意志に応じた従
来に無い新たな操舵フィーリングを得ることができるス
テアリング装置を提供することができる。
【図１】この発明に係るステアリング装置の全体構成図
【図２】この発明に係るステアリング装置に適用するス
テアリングホイールの一実施の形態イメージ図
テアリングホイールの一実施の形態イメージ図
【図３】この発明に係るステアリング装置の基本要部ブ
ロック構成図
ロック構成図
【図４】この発明に係る目標伝達比設定手段の一実施の
形態要部ブロック構成図
形態要部ブロック構成図
【図５】操舵トルク信号（ＴS）−転舵量信号（ＸT）特
性図
性図
【図６】操舵トルク変化量（信号）ＤT−転舵量信号ＸD
特性図
特性図
【図７】車速信号（ＶS）−車速係数（ＫT）特性図
【図８】車速信号（ＶS）−車速係数（ＫS）特性図
【図９】操舵角信号（θS）−転舵量（ＸS）特性図
【図１０】路面摩擦係数または車両挙動の影響を考慮し
たこの発明に係る伝達比制御手段の要部ブロック構成図
たこの発明に係る伝達比制御手段の要部ブロック構成図
【図１１】この発明に係る最大転舵量制限手段の要部ブ
ロック構成図
ロック構成図
【図１２】この発明に係る最大値記憶手段の路面摩擦係
数信号（μS）−最大値信号（ＩM M）特性図
数信号（μS）−最大値信号（ＩM M）特性図
【図１３】この発明に係る最大値記憶手段の車両挙動信
号（ＭS）−最大値信号（ＩMM）特性図
号（ＭS）−最大値信号（ＩMM）特性図
【図１４】ステアリングホイール２とステアリング系が
機械的に結合されたステアリング装置の全体構成図
機械的に結合されたステアリング装置の全体構成図
１…ステアリング装置、２…ステアリングホイール、３
…操舵力伝達軸、４…ウォームギヤ、５…電動機、６
Ａ，６Ｃ…自在継ぎ手、６Ｂ…連結軸、７…ラック＆ピ
ニオン機構、８…ピニオンギヤ、９…ラック歯、１０…
ラック軸、１１…タイロッド、１２…前輪、１３…切り
欠き部、１４，４０…伝達比制御手段、１５…電動機駆
動手段、１６…車速センサ、１７…操作量センサ、１８
…操舵トルクセンサ、１９…転舵角センサ、２０…転舵
位置センサ、２１…目標伝達比設定手段、２２…偏差演
算手段、２３…駆動制御手段、２４…転舵量信号変換手
段、３０…トルク−転舵量変換手段、３１…トルク変化
量演算手段、３２…変化量−転舵量変換手段、３３…加
算手段、３４…車速係数発生手段、３５…乗算手段、３
６…車速係数発生手段、３７…操作量−転舵量変換手
段、３８…乗算手段、３９…加算手段、４１…最大転舵
量制限手段、４２…路面摩擦係数センサ、４３…車両挙
動センサ、ＩMM…最大値、ＩJO…実転舵量信号、ＩMT…
目標転舵量信号、ＩMTM…目標転舵量最大信号、ΔＩ
（ＩMT−ＩJO）…偏差信号、ＭS…車両挙動信号、ＯS…
操作量信号、ＰD…転舵位置信号、ＰS…操舵位置信号、
ＴD…転舵角信号、ＴM…電動機操作量、ＴS…操舵トル
ク信号、ＶA…操作量信号、ＶO…電動機制御信号、ＶS
…車速信号、θD…転舵角、θS…操舵角信号、μS…路
面摩擦係数信号。
…操舵力伝達軸、４…ウォームギヤ、５…電動機、６
Ａ，６Ｃ…自在継ぎ手、６Ｂ…連結軸、７…ラック＆ピ
ニオン機構、８…ピニオンギヤ、９…ラック歯、１０…
ラック軸、１１…タイロッド、１２…前輪、１３…切り
欠き部、１４，４０…伝達比制御手段、１５…電動機駆
動手段、１６…車速センサ、１７…操作量センサ、１８
…操舵トルクセンサ、１９…転舵角センサ、２０…転舵
位置センサ、２１…目標伝達比設定手段、２２…偏差演
算手段、２３…駆動制御手段、２４…転舵量信号変換手
段、３０…トルク−転舵量変換手段、３１…トルク変化
量演算手段、３２…変化量−転舵量変換手段、３３…加
算手段、３４…車速係数発生手段、３５…乗算手段、３
６…車速係数発生手段、３７…操作量−転舵量変換手
段、３８…乗算手段、３９…加算手段、４１…最大転舵
量制限手段、４２…路面摩擦係数センサ、４３…車両挙
動センサ、ＩMM…最大値、ＩJO…実転舵量信号、ＩMT…
目標転舵量信号、ＩMTM…目標転舵量最大信号、ΔＩ
（ＩMT−ＩJO）…偏差信号、ＭS…車両挙動信号、ＯS…
操作量信号、ＰD…転舵位置信号、ＰS…操舵位置信号、
ＴD…転舵角信号、ＴM…電動機操作量、ＴS…操舵トル
ク信号、ＶA…操作量信号、ＶO…電動機制御信号、ＶS
…車速信号、θD…転舵角、θS…操舵角信号、μS…路
面摩擦係数信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 119:00 (72)発明者 伊澤 将隆 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 ハンドルに作用する操舵トルクを検出す
る操舵トルクセンサと、前記ハンドルの操作に対応して
ステアリング系の転舵量を可変可能な電動機と、この電
動機の駆動を制御する伝達比制御手段と、を備えたステ
アリング装置において、 前記伝達比制御手段は、少なくとも前記操舵トルクセン
サからの操舵トルク信号基づいて前記電動機の操作量を
制御することを特徴とするステアリング装置。 - 【請求項２】 前記ハンドルの操作量を検出する操作量
センサおよび車速を検出する車速センサを備え、前記伝
達比制御手段は、少なくとも前記操舵トルクセンサから
の操舵トルク信号に基づいて前記電動機の操作量を制御
するとともに、車速が増加するにつれて操舵トルク信号
に対応する転舵量のゲインが増加するように設定する目
標伝達比設定手段を備えたことを特徴とする請求項１記
載のステアリング装置。 - 【請求項３】 路面摩擦係数を検出する路面摩擦係数セ
ンサまたは車両挙動を検出する車両挙動センサを備える
とともに、前記伝達比制御手段は、前記路面摩擦係数セ
ンサからの路面摩擦係数信号または前記車両挙動センサ
からの車両挙動信号に基づいてステアリング系の転舵量
の最大値を制限する最大転舵量制限手段を備えたことを
特徴とする請求項１または請求項２記載のステアリング
装置。 - 【請求項４】 ステアリング系の転舵量を検出する転舵
量センサを備え、前記伝達比制御手段は、前記転舵量セ
ンサからの転舵量信号と前記目標伝達比設定手段からの
目標転舵量信号が等しくなるように制御する駆動制御手
段を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２または
請求項３記載のステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29127897A JP3877395B2 (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | ステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29127897A JP3877395B2 (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | ステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11124047A true JPH11124047A (ja) | 1999-05-11 |
| JP3877395B2 JP3877395B2 (ja) | 2007-02-07 |
Family
ID=17766817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29127897A Expired - Fee Related JP3877395B2 (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | ステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3877395B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002145093A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-05-22 | Koyo Seiko Co Ltd | ステアリング装置 |
| WO2005066009A1 (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 車両の操舵装置 |
| EP1609696A2 (en) | 2004-06-23 | 2005-12-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle steering apparatus |
| EP1600358A3 (en) * | 2004-05-26 | 2006-05-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle steering apparatus |
| JP2007210465A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Denso Corp | 車両用操舵装置 |
| JP2010188883A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法 |
| JP2010202147A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | 運転操作支援装置及び運転操作支援方法 |
| JP2010280312A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵装置および車両用操舵方法 |
| JP2016514640A (ja) * | 2013-06-13 | 2016-05-23 | 三菱電機株式会社 | 車両のｅｐｓシステムのトルクを制御する方法および車両のｅｐｓシステム |
| JP2016147590A (ja) * | 2015-02-12 | 2016-08-18 | 株式会社ジェイテクト | 運転支援制御装置 |
| JP2016155491A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 株式会社クボタ | 自動走行作業車両 |
| CN116176689A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-05-30 | 豫北转向智能科技(苏州)有限公司 | 一种适用于自动驾驶汽车的线控转向系统及控制方法 |
-
1997
- 1997-10-23 JP JP29127897A patent/JP3877395B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002145093A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-05-22 | Koyo Seiko Co Ltd | ステアリング装置 |
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| WO2005066009A1 (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 車両の操舵装置 |
| US7581616B2 (en) | 2004-01-07 | 2009-09-01 | Toyota Jidosha Kobushiki Kaisha | Control system for a steer-by-wire vehicle |
| US7359778B2 (en) | 2004-05-26 | 2008-04-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle steering apparatus |
| EP1600358A3 (en) * | 2004-05-26 | 2006-05-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle steering apparatus |
| US7295908B2 (en) | 2004-06-23 | 2007-11-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle steering apparatus |
| EP1609696A3 (en) * | 2004-06-23 | 2006-04-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle steering apparatus |
| EP1609696A2 (en) | 2004-06-23 | 2005-12-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle steering apparatus |
| JP2007210465A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Denso Corp | 車両用操舵装置 |
| JP2010188883A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法 |
| JP2010202147A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | 運転操作支援装置及び運転操作支援方法 |
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| JP2016514640A (ja) * | 2013-06-13 | 2016-05-23 | 三菱電機株式会社 | 車両のｅｐｓシステムのトルクを制御する方法および車両のｅｐｓシステム |
| JP2016147590A (ja) * | 2015-02-12 | 2016-08-18 | 株式会社ジェイテクト | 運転支援制御装置 |
| JP2016155491A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 株式会社クボタ | 自動走行作業車両 |
| CN116176689A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-05-30 | 豫北转向智能科技(苏州)有限公司 | 一种适用于自动驾驶汽车的线控转向系统及控制方法 |
| CN116176689B (zh) * | 2023-02-21 | 2023-10-03 | 豫北转向智能科技(苏州)有限公司 | 一种适用于自动驾驶汽车的线控转向系统及控制方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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