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JP4315566B2 - Variable transmission ratio steering device - Google Patents
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JP4315566B2 - Variable transmission ratio steering device - Google Patents

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JP4315566B2
JP4315566B2 JP2000087956A JP2000087956A JP4315566B2 JP 4315566 B2 JP4315566 B2 JP 4315566B2 JP 2000087956 A JP2000087956 A JP 2000087956A JP 2000087956 A JP2000087956 A JP 2000087956A JP 4315566 B2 JP4315566 B2 JP 4315566B2
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steering
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variable
steering wheel
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巡児 河室
隆博 小城
慎利 中津
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングハンドルの操舵角に対する操舵輪の切れ角の値を車速等に応じて変化させるようにした伝達比可変型の操舵装置に関するものであり、特に、このような操舵装置における伝達比可変機構において異常事態が生じた場合に、伝達比を一定の値の固定状態にするに当って、ステアリングハンドルの位相角が正規の中立位置に戻るように調整をしたうえで操舵系の直結状態を形成させるようにした伝達比可変型操舵装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車のステアリング装置においては、据切り操舵を初めとした低速走行時においてはステアリングハンドルの操作量(操舵角)に対して操舵輪の切れ角が大きくなるようにしてハンドル操作を楽にする一方、高速走行時においては、ハンドル操作に対して操舵輪の切れ角の値を小さくして、操縦安定性を高めさせるようにすることが望まれている。このような観点から、ステアリング系における伝達比を状況に応じて変化させるようにした伝達比可変型の操舵装置が開発され、例えば特開平10−324263号公報等により、すでに公知となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらのものは、ステアリングハンドルと操舵輪との間における伝達比を変化させるための伝達比可変機構が、遊星歯車機構等の差動歯車機構を基礎に形成され、これを、車速等に応じて作動する電動モータの作動にて伝達比の変化を適宜制御するようにしているものである。そして、このような伝達比可変機構において、電動モータの過熱等、異常事態が発生したときには、直ちに上記伝達比可変機構の作動をロックして伝達比が1の値となるように固定し、ステアリングハンドルと操舵輪との間が直結状態となるように連結させるようにしているものである。従って、このような強制的に伝達比の値が1の状態となるように連結された場合においては、操舵輪が直進状態にあるときに、ステアリングハンドルの位相が正規の中立位置からずれた状態となる場合がある。このことは、操舵者(ドライバ)に違和感を与えることとなる。このような問題点を解決するために、電動モータの過熱等を前もって予測し、余裕をもって伝達比が1になるように伝達比可変機構を制御するとともに、この間に操舵輪が直進状態にあるときのステアリングハンドルの中立位置が正規の状態に対して位相ずれの無い状態に復帰させるようにした伝達比可変型操舵装置を提供しようとするのが、本発明の目的(課題)である。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項1記載の発明においては、ステアリングハンドルと操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中に設けられるものであってモータの駆動により伝達比を変化させるように作動する伝達比可変手段と、当該伝達比可変手段の入力側と出力側との間における伝達比を状況に応じて固定するように作動する連結手段と、上記伝達比可変手段及び連結手段の作動を制御する制御手段と、を備えた伝達比可変型操舵装置に関して、上記制御手段が上記連結手段の連結作動を決定したときに作動するものであって伝達比が1の値であるか否かを判別する伝達比判別手段と、当該伝達比判別手段によって判別された伝達比が1の値でない場合に上記モータを駆動して上記伝達比可変手段の伝達比が1の値になるように作動をする伝達比復帰手段と、上記伝達比が1の値であるときにのみ上記連結手段の作動を許可するように作動する連結許可手段と、を設けるようにした構成を採ることとした。
【0005】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、上記連結手段が作動してステアリングハンドルと操舵輪とが連結された状態において、操舵輪の中立位置とステアリングハンドルの中立位置とが一致することとなる。すなわち、操舵輪の直進状態時において、ステアリングハンドルの中立位置がずれたりする(位相ずれを生ずる)ことが無くなる。
【0006】
次に、請求項2記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項1記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項1記載の伝達比可変型操舵装置に関して、上記制御手段が上記モータの作動に異常を来すおそれがあるものと判断したときには、上記連結手段を強制的に連結させるようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、緊急時には強制的にステアリング系を直結状態とし、フェールセーフ機能を働かせるようにすることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図1ないし図4を基に説明する。本実施の形態に関するものは、図1に示す如く、ステアリングハンドル2と、当該ステアリングハンドル2の操作に応じて操舵輪9を所定の切れ角に操舵するパワーステアリング装置3と、これらパワーステアリング装置3とステアリングハンドル2との間に設けられるものであって上記ステアリングハンドル2と上記操舵輪9との間の操舵量(操舵角)の伝達比を適宜変化させるように作動する伝達比可変手段1と、からなることを基本とするものである。
【0008】
このような構成からなるものにおいて、上記ステアリングハンドル2とパワーステアリング装置3との間、具体的にはステアリングシャフト21の途中に設けられる伝達比可変手段1は、図2に示す如く、各種センサ類16、17、18、19と、モータ151を初めとした作動部15と、上記各種センサ類16、17、18、19からの信号を基に、上記モータ151を初めとした作動部15の作動を制御する制御手段11と、からなることを基本とするものである。
【0009】
具体的には、上記各種センサ類は、ステアリングシャフト21の途中に設けられるものであってステアリングハンドル2の回転角度(操舵角度)を検出するハンドル操舵角センサ18、減速機構155を駆動するモータ151の温度を検出するモータ温度センサ17、車両の走行速度を検出する車速センサ19、及び操舵輪9の切れ角、すなわち操舵輪9の操舵角を検出する操舵輪舵角センサ16からなるものである。そして、これら各センサ16、17、18、19からの各検出信号が、随時、次の制御手段11に送られるようになっているものである。
【0010】
これら各種センサからの信号を受けて、次の作動部15を形成するモータ151等の作動を制御する制御手段11は、マイクロプロセッサユニット(MPU)を主体としたマイクロコンピュータからなるものである。そして、本実施の形態においては、上記制御手段11は、伝達比の決定を初めとした各種演算処理を行なう演算部を主体に、これらに加えて更に次の機能部が設けられるようになっている。すなわち、モータ151が過熱状態にあるので連結手段152を作動させて本伝達比可変手段1をロック状態にするに当って、そのときの伝達比が1の値であるか否かを判別する伝達比判別手段111と、当該伝達比判別手段111による判別の結果、伝達比が1以外の値であると判断されたときに上記モータ151を駆動して伝達比を1の値に戻すように指令(信号)を出す伝達比復帰手段112と、上記伝達比判別手段111によって伝達比が1の値であると判断されたときに、次の連結手段152を作動させるように指令(信号)を出す連結許可手段113と、更に、これらに加えてモータ151の温度が過熱気味状態にある場合において伝達比を徐々に1の値に戻すように指令を出すに当っての、その伝達比の変化割合等を記憶させたROM部等からなるものである。なお、このROM部には、伝達比の変化割合、操舵角度、及び車速についての三つの要素を基にしたマップ(図4参照)が記録されているものである。この3次元マップを基に、そのときの伝達比の変化割合が決定されるようになっているものである。
【0011】
次に、このような構成からなる制御手段11からの各種指令(信号)を受けて作動する作動部15は、上記伝達比復帰手段112等からの信号により作動するものであって本伝達比可変手段1の伝達比を変化させるモータ151と、当該モータ151にて駆動されるものであって、遊星歯車機構あるいは内接歯車を有するリングギヤ及び当該リングギヤ内に設けられるインナギヤからなるハーモニックドライブ減速機構等にて形成される減速機構155と、からなるものである。そして、これらの減速機構155を形成するサンギヤあるいは一方の歯車がステアリングハンドル2側のステアリングシャフト21に連結されることによって入力側を形成するとともに、リングギヤあるいは他方の歯車がパワーステアリング装置3を形成するステアリングギヤ機構31側のステアリングシャフト21’に連結されることによって減速機構155の出力側を形成するようになっているものである。
【0012】
また、このような構成からなる減速機構155の入力側と出力側との間には、別途設けられたソレノイド機構等によって作動するロック機構が設けられるようになっており、このロック機構の作動をもって上記減速機構155の減速機能が固定(ロック)されてステアリングハンドル2側のステアリングシャフト21とステアリングギヤ機構31側のステアリングシャフト21’(図1参照)とが直結状態となるようになっているものである。すなわち、このロック機構をもって上記伝達比を1の値に固定する連結手段152が形成されるようになっているものである。そして、この連結手段152の作動は、図2において、制御手段11の一部を形成する連結許可手段113からの指令(信号)に基づいて制御されるようになっているものである。
【0013】
このような構成からなる伝達比可変手段1の下流側に設けられるものであって、図1に示す如く、ステアリングハンドル2からの指令、すなわち、ステアリングハンドル2の操作(操舵)に応じて作動するとともに、操舵輪9を所定の位置に操舵するパワーステアリング装置3は、ステアリングシャフト21’側の回転角(入力)に応じて作動するステアリングギヤ機構31と、当該ステアリングギヤ機構31の作動に応じて作動するものであって操舵輪9の作動(操舵)に対して動力補助を行なうパワーアシスト機構32と、からなることを基本とするものである。このような構成からなるものにおいて、本実施の形態においては、上記パワーアシスト機構32としては油圧機構が採用されており、油圧ポンプ35にて生成された圧油が制御機構33を介してパワーアシスト機構32を形成するパワーシリンダ及びパワーピストンに供給されるようになっているものである。そして、このパワーアシスト機構32に供給された圧油の作用によって、上記操舵輪9は適宜操舵されるようになっているものである。そして、更に、このような操舵輪9の操舵角(切れ角)は、操舵輪舵角(切れ角)センサ16を介して制御手段11にフィードバックされるようになっているものである。
【0014】
次に、このような構成からなる本実施の形態のものについての、その作動態様、特にモータの過熱保護態様について、図3のフローチャートを基に説明する。すなわち、本伝達比可変手段1が作動中において、モータ151の過熱を回避するためのモータ過熱保護モードにおいては、まず、図3のステップ1(S1 )において、モータ過熱保護中であるか否かが判断される。そして、このとき、モータの過熱保護モードになっていない場合(Nの場合)においては、次のステップ(S2 )において、モータ151の温度が後述する限界点に達する前の段階、例えば本実施の形態においてはモータ温度が限界点に到達するのを予防する予防温度(X℃)になっているか否かが判別される。そして、このとき、モータ温度がX℃以下であれば、本伝達比可変手段1の作動、すなわちモータ151の作動を続けても何ら問題が無いので、ステップ9(S9 )へと移行し、伝達比可変状態(VGRS制御)を維持する。
【0015】
これに対して、ステップ2(S2 )において、モータ151の温度がX℃以上と判断された場合には、この状態が続けば、いずれモータ151の温度が限界点(本実施の形態においてはY℃と規定する)に達するおそれがあるので、本伝達比可変手段1の作動を停止させて、モータ151の作動を休止させる必要がある。そのため、これに備えるための準備をする必要がある。そこで、その前に、まず、次のステップ3(S3 )へと移行させ、伝達比が1の値となるように本システム(伝達比可変手段1)の減速機構155を作動させる。この伝達比1への移行は、予め制御手段11のROM部に入力させておいたもの、例えば図4に示すようなマップに従って、そのときの車速あるいは操舵角等を考慮して操縦安定性を損なわせず、かつ、できるだけ速やかに行なわせるようにする。具体的には、このマップは、伝達比1へ移行する際の変化割合(単位時間当たりの伝達比変化量)を縦軸に採るとともに、移行開始時の操舵角度を横軸に採り、これによって車速に応じた複数のマップを規定することとしている。これにより、操舵角度が大きいときには、変化割合を小さくして緩やかに伝達比1へと移行させ、操舵角度が小さいときには、変化割合を大きくして素早く伝達比1へと移行させるようにする。また、高速走行時には緩やかに伝達比1へと移行させ、低速走行時には素早く伝達比1へと移行させるようにする。なお、図4においては、高速走行時及び低速走行時における2本のマップが示されているが、この間の車速における変化割合は、これら2本のマップ間を線形補完することによって決定するか、あるいは、これらマップ間を小刻みに規定した数多くのマップにて決定するようにする。そして、次のステップ4(S4 )において、伝達比が1の値となっているか否かが判別される。このステップ4(S4 )において、伝達比が1の値となっているものと判断された場合には、次のステップ6(S6 )に移行し、ここで本システムのロック作動が行なわれる。また、これと同時に、モータ151への通電が停止されてモータ過熱保護モードに移行する。すなわち、図2における連結許可手段113の判断により、連結手段152を作動させることとなる。これによって、減速機構155の入力側と出力側とは直結状態となり、図1におけるステアリングハンドル2からの操舵入力は直接パワーステアリング装置3へと伝達されることとなり、これによって最終的に操舵輪9が操舵されることとなる。
【0016】
一方、ステップ4(S4 )において、伝達比が未だ1になっていないと判断された場合には、ステップ5(S5 )においてモータ151の温度が限界点であるY℃を超えているか否かが判別される。ここに、限界点であるY℃を超えているものと判断された場合には、上記モータ151の作動不能発生を回避するために、直ちに上記連結手段152(図2参照)を作動させ、本システムをロック状態にする。すなわち、強制的にステップ6(S6 )へと移行させる。なお、モータ151の温度が限界点であるY℃に達していないものと判断された場合には、ステップ9(S9 )へと移行し、通常の伝達比可変制御(VGRS制御)、更にはモータ過熱保護モードのスタートへと移行させるようにする。
【0017】
次に、ステップ7(S7 )において、上記ステップ6(S6 )におけるシステムロック状態中にモータ151の温度が降下して(冷却されて)、モータ過熱のおそれのない状態(このときの温度をZ℃と規定する)になっていることがモータ温度センサ17(図2参照)からの信号により判別された場合には、次のステップ8(S8 )へと移行し、本システムのロックを解除させるようにする。すなわち、連結解除を行なわせる。これによって、通常の伝達比可変制御(VGRS制御)が行なわれることとなる。一方、モータ151の温度が上記Z℃以上となっており、再び過熱状態となるおそれがあるものと判断された場合には、リターンステップを経由してモータ過熱保護モードに入るようにする。
【0018】
このように、本実施の形態においては、モータの過熱保護を、モータの作動不能となる限界点を基点にして、その前の予防段階において予め伝達比が1になるようにし、このような伝達比1の状態を基礎に本システムのロック、すなわち減速機構155の入力側と出力側とを直結状態とするようにしているので、本ロック状態(連結状態)において、操舵輪9の直進時に、ステアリングハンドル2の中立位置がずれたりするようなことが無くなり、操舵者(ドライバ)に違和感を与えるようなことが無い。
【0019】
【発明の効果】
本発明によれば、ステアリングハンドルと操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中に設けられるものであってモータの駆動により伝達比を変化させるように作動する伝達比可変手段と、当該伝達比可変手段の入力側と出力側との間における伝達比を状況に応じて固定するように作動する連結手段と、上記伝達比可変手段及び連結手段の作動を制御する制御手段と、を備えた伝達比可変型操舵装置に関して、上記制御手段が上記連結手段の連結作動を決定したときに作動するものであって伝達比が1の値であるか否かを判別する伝達比判別手段と、当該伝達比判別手段によって判別された伝達比が1の値でない場合に上記モータを駆動して上記伝達比可変手段の伝達比が1の値になるように作動をする伝達比復帰手段と、上記伝達比が1の値であるときにのみ上記連結手段の作動を許可するように作動する連結許可手段と、を設けるようにした構成を採ることとしたので、上記連結手段が作動してステアリングハンドルと操舵輪とが連結された状態において、操舵輪の中立位置とステアリングハンドルの中立位置とが一致することとなり、操舵輪の直進状態時において、ステアリングハンドルの中立位置がずれたりする(位相ずれを生ずる)ことが無くなった。その結果、操舵者(ドライバ)に違和感を与えるようなことが無くなった。
【0020】
また、上記制御手段が上記モータの作動に異常を来すおそれがあるものと判断したときには、上記連結手段を強制的に連結させるようにした構成を採ることとしたので、緊急時には強制的にステアリング系を直結状態とし、フェールセーフ機能を働かせることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体構成を示すスケルトン図である。
【図2】本発明の主要部を成す伝達比可変手段の全体構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の作動態様を示すフローチャートである。
【図4】ROM部に予め入力させた単位時間当り伝達比の変化量と操舵角度との関係を示すマップを示すものである。
【符号の説明】
1 伝達比可変手段
11 制御手段
111 伝達比判別手段
112 伝達比復帰手段
113 連結許可手段
15 作動部
151 モータ
152 連結手段
155 減速機構
16 操舵輪舵角(操舵輪切れ角)センサ
17 モータ温度センサ
18 ハンドル操舵角センサ
19 車速センサ
2 ステアリングハンドル
21 ステアリングシャフト
21’ ステアリングシャフト
3 パワーステアリング装置
31 ステアリングギヤ機構
32 パワーアシスト機構
33 制御機構
35 油圧ポンプ
9 操舵輪
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission ratio variable type steering apparatus in which a value of a steering wheel turning angle with respect to a steering angle of a steering wheel is changed according to a vehicle speed or the like, and in particular, a transmission ratio in such a steering apparatus. In the event that an abnormal situation occurs in the variable mechanism, the steering system is directly connected after adjusting the steering wheel so that the phase angle returns to the normal neutral position when setting the transmission ratio to a fixed value. The present invention relates to a variable transmission ratio type steering apparatus.
[0002]
[Prior art]
In general, in an automobile steering device, during low-speed driving such as stationary steering, the steering wheel angle is made larger with respect to the steering wheel operation amount (steering angle), thereby facilitating steering operation. When driving at high speed, it is desired to reduce the value of the turning angle of the steered wheels with respect to the steering operation so as to improve the steering stability. From this point of view, a transmission ratio variable type steering device has been developed in which the transmission ratio in the steering system is changed according to the situation, and is already known, for example, from Japanese Patent Laid-Open No. 10-324263.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in these, the transmission ratio variable mechanism for changing the transmission ratio between the steering wheel and the steering wheel is formed on the basis of a differential gear mechanism such as a planetary gear mechanism. The change of the transmission ratio is appropriately controlled by the operation of the electric motor that operates accordingly. In such a transmission ratio variable mechanism, when an abnormal situation such as overheating of the electric motor occurs, the operation of the transmission ratio variable mechanism is immediately locked and fixed so that the transmission ratio becomes a value of 1. The steering wheel and the steered wheel are connected so as to be in a direct connection state. Therefore, when the transmission wheels are forcibly connected so that the value of the transmission ratio is 1 as described above, the steering wheel phase is shifted from the normal neutral position when the steering wheel is in the straight traveling state. It may become. This gives an uncomfortable feeling to the driver (driver). In order to solve such problems, the overheating of the electric motor is predicted in advance, the transmission ratio variable mechanism is controlled so that the transmission ratio becomes 1 with a margin, and the steering wheel is in a straight traveling state during this period SUMMARY OF THE INVENTION It is an object (problem) of the present invention to provide a transmission ratio variable type steering device in which the neutral position of the steering wheel is returned to a state where there is no phase shift with respect to a normal state.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the following measures are taken in the present invention. That is, in the invention according to claim 1, transmission ratio variable means provided in the middle of the steering transmission system for connecting the steering handle and the steering wheel and operating to change the transmission ratio by driving the motor; Coupling means that operates to fix the transmission ratio between the input side and output side of the transmission ratio variable means according to the situation, and control means that controls the operation of the transmission ratio variable means and the coupling means, A transmission ratio variable steering means that operates when the control means determines the connection operation of the connection means and determines whether the transmission ratio is a value of 1 or not. And a transmission ratio return means for operating the motor so that the transmission ratio of the transmission ratio variable means becomes a value of 1 when the transmission ratio determined by the transmission ratio determination means is not a value of 1. , It is assumed that a connection permission unit that operates so as to permit the operation of the connection unit only when the transmission ratio is 1 is provided.
[0005]
By adopting such a configuration, in the present invention, the neutral position of the steering wheel coincides with the neutral position of the steering wheel in a state where the connecting means is operated and the steering handle and the steering wheel are connected. Will be. In other words, the neutral position of the steering wheel is not shifted (ie, a phase shift occurs) when the steering wheel is in the straight traveling state.
[0006]
Next, the invention described in claim 2 will be described. The basic point of this is the same as that of the first aspect. That is, according to the present invention, in the transmission ratio variable type steering apparatus according to claim 1, when the control means determines that there is a possibility that the operation of the motor is abnormal, the connection means is forcibly connected. It was decided to adopt a configuration that allowed them to do so. By adopting such a configuration, the steering system can be forcibly brought into a direct connection state in an emergency and the fail-safe function can be activated.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the present embodiment relates to a steering handle 2, a power steering device 3 for steering the steered wheels 9 to a predetermined turning angle according to the operation of the steering handle 2, and the power steering device 3 A transmission ratio variable means 1 which is provided between the steering wheel 2 and the steering wheel 2 and operates to change the transmission ratio of the steering amount (steering angle) between the steering wheel 2 and the steering wheel 9 as appropriate. It is based on that it consists of.
[0008]
In such a configuration, the transmission ratio variable means 1 provided between the steering handle 2 and the power steering device 3, specifically, in the middle of the steering shaft 21, includes various sensors as shown in FIG. 2. 16, 17, 18, 19, the operation unit 15 including the motor 151, and the operation of the operation unit 15 including the motor 151 based on signals from the various sensors 16, 17, 18, 19. And a control means 11 for controlling.
[0009]
Specifically, the various sensors are provided in the middle of the steering shaft 21, and the steering wheel steering angle sensor 18 that detects the rotation angle (steering angle) of the steering handle 2 and the motor 151 that drives the speed reduction mechanism 155. Motor temperature sensor 17 for detecting the temperature of the vehicle, vehicle speed sensor 19 for detecting the traveling speed of the vehicle, and steering wheel steering angle sensor 16 for detecting the turning angle of the steering wheel 9, that is, the steering angle of the steering wheel 9. . And each detection signal from each of these sensors 16, 17, 18, 19 is sent to the next control means 11 at any time.
[0010]
The control means 11 for receiving the signals from these various sensors and controlling the operation of the motor 151 or the like that forms the next operating unit 15 is composed of a microcomputer mainly composed of a microprocessor unit (MPU). In the present embodiment, the control means 11 is mainly provided with a calculation unit that performs various calculation processes including the determination of the transmission ratio, and in addition to these, the following functional unit is provided. Yes. That is, since the motor 151 is in an overheated state, when the transmission means variable means 1 is locked by operating the connecting means 152, it is determined whether the transmission ratio at that time is 1 or not. When the transmission ratio is determined to be a value other than 1 as a result of determination by the ratio determination unit 111 and the transmission ratio determination unit 111, the motor 151 is driven to return the transmission ratio to a value of 1. When the transmission ratio return means 112 that outputs (signal) and the transmission ratio determination means 111 determine that the transmission ratio is a value of 1, a command (signal) is issued to activate the next connecting means 152. In addition to the connection permission means 113, in addition to these, when the temperature of the motor 151 is in an overheated state, the rate of change of the transmission ratio when issuing a command to gradually return the transmission ratio to a value of 1 Memorize etc. It is made of ROM unit or the like. In this ROM section, a map (see FIG. 4) based on three elements regarding the change ratio of the transmission ratio, the steering angle, and the vehicle speed is recorded. Based on this three-dimensional map, the change rate of the transmission ratio at that time is determined.
[0011]
Next, the operating section 15 that operates in response to various commands (signals) from the control means 11 having such a configuration is operated by a signal from the transmission ratio return means 112 or the like, and this transmission ratio variable. A motor 151 that changes the transmission ratio of the means 1, a harmonic drive speed reduction mechanism that is driven by the motor 151, and includes a ring gear having a planetary gear mechanism or an internal gear, and an inner gear provided in the ring gear. And a speed reduction mechanism 155 formed by the following. The sun gear or one gear forming these reduction mechanisms 155 is connected to the steering shaft 21 on the steering handle 2 side to form the input side, and the ring gear or the other gear forms the power steering device 3. The output side of the speed reduction mechanism 155 is formed by being connected to the steering shaft 21 ′ on the steering gear mechanism 31 side.
[0012]
Further, a lock mechanism that is operated by a separately provided solenoid mechanism or the like is provided between the input side and the output side of the speed reduction mechanism 155 having such a configuration. The speed reduction function of the speed reduction mechanism 155 is fixed (locked) so that the steering shaft 21 on the steering handle 2 side and the steering shaft 21 'on the steering gear mechanism 31 side (see FIG. 1) are directly connected. It is. That is, a connecting means 152 for fixing the transmission ratio to a value of 1 with this lock mechanism is formed. The operation of the connecting means 152 is controlled based on a command (signal) from the connecting permission means 113 that forms a part of the control means 11 in FIG.
[0013]
As shown in FIG. 1, it is provided on the downstream side of the transmission ratio variable means 1 having such a configuration, and operates according to a command from the steering handle 2, that is, an operation (steering) of the steering handle 2. At the same time, the power steering device 3 that steers the steering wheel 9 to a predetermined position is operated according to the rotation angle (input) on the steering shaft 21 ′ side, and according to the operation of the steering gear mechanism 31. It is basically composed of a power assist mechanism 32 that operates and assists power for the operation (steering) of the steered wheels 9. In this embodiment, in the present embodiment, a hydraulic mechanism is employed as the power assist mechanism 32, and the pressure oil generated by the hydraulic pump 35 is power assisted via the control mechanism 33. The power cylinder and the power piston forming the mechanism 32 are supplied. The steering wheel 9 is appropriately steered by the action of the pressure oil supplied to the power assist mechanism 32. Further, the steering angle (cut angle) of the steered wheels 9 is fed back to the control means 11 via the steered wheel steering angle (cut angle) sensor 16.
[0014]
Next, the operation mode, particularly the motor overheat protection mode, of the present embodiment having such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. That is, in the motor overheat protection mode for avoiding overheating of the motor 151 while the transmission ratio variable means 1 is operating, first, in step 1 (S1) of FIG. Is judged. At this time, when the motor is not in the overheat protection mode (in the case of N), in the next step (S2), the stage before the temperature of the motor 151 reaches a limit point described later, for example, the present embodiment In the embodiment, it is determined whether or not the motor temperature is a preventive temperature (X ° C.) that prevents the motor temperature from reaching the limit point. At this time, if the motor temperature is X ° C. or less, there is no problem even if the operation of the transmission ratio variable means 1, that is, the operation of the motor 151 is continued, the process proceeds to step 9 (S 9), The ratio variable state (VGRS control) is maintained.
[0015]
On the other hand, if it is determined in step 2 (S2) that the temperature of the motor 151 is equal to or higher than X ° C., if this state continues, the temperature of the motor 151 will eventually reach the limit point (in this embodiment, Y Therefore, it is necessary to stop the operation of the motor 151 by stopping the operation of the transmission ratio variable means 1. Therefore, it is necessary to prepare for this. Therefore, before that, first, the process proceeds to the next step 3 (S3), and the speed reduction mechanism 155 of the present system (transmission ratio variable means 1) is operated so that the transmission ratio becomes 1. The shift to the transmission ratio 1 is performed in accordance with what has been previously input to the ROM portion of the control means 11, for example, according to a map as shown in FIG. 4, taking into account the vehicle speed or steering angle at that time. Try to make it happen as quickly as possible. Specifically, this map takes the change ratio (transmission ratio change amount per unit time) when shifting to the transmission ratio 1 on the vertical axis, and the steering angle at the start of the transition on the horizontal axis. A plurality of maps corresponding to the vehicle speed are defined. As a result, when the steering angle is large, the change rate is decreased and the transmission ratio is gradually shifted to 1, and when the steering angle is small, the change ratio is increased and the transmission ratio is quickly shifted to 1. In addition, the transmission ratio is gradually shifted to 1 when traveling at a high speed, and the transmission ratio is quickly shifted to 1 when traveling at a low speed. In FIG. 4, two maps at high speed and low speed are shown, but the rate of change in vehicle speed during this time is determined by linear interpolation between these two maps, Alternatively, these maps are determined by a number of maps that are defined in small increments. Then, in the next step 4 (S4), it is determined whether or not the transmission ratio is a value of one. If it is determined in step 4 (S4) that the transmission ratio has a value of 1, the process proceeds to the next step 6 (S6), where the system is locked. At the same time, the power supply to the motor 151 is stopped and the motor overheat protection mode is entered. That is, the connection means 152 is operated by the determination of the connection permission means 113 in FIG. As a result, the input side and the output side of the speed reduction mechanism 155 are directly connected to each other, and the steering input from the steering handle 2 in FIG. 1 is directly transmitted to the power steering device 3. Will be steered.
[0016]
On the other hand, if it is determined in step 4 (S4) that the transmission ratio has not yet reached 1, whether or not the temperature of the motor 151 exceeds the limit Y.degree. C. in step 5 (S5). Determined. Here, if it is determined that the temperature exceeds the limit point Y ° C., the connecting means 152 (see FIG. 2) is immediately operated to avoid the occurrence of the inoperability of the motor 151. Put the system in a locked state. That is, the process is forcibly shifted to step 6 (S6). When it is determined that the temperature of the motor 151 does not reach the limit point Y ° C., the routine proceeds to step 9 (S9), where the normal transmission ratio variable control (VGRS control), and further the motor Move to the start of overheat protection mode.
[0017]
Next, in step 7 (S7), the temperature of the motor 151 drops (cools) during the system lock state in step 6 (S6), and the motor is not overheated (the temperature at this time is set to Z If it is determined from the signal from the motor temperature sensor 17 (see FIG. 2), the process proceeds to the next step 8 (S8) to unlock the system. Like that. That is, the connection is released. As a result, normal transmission ratio variable control (VGRS control) is performed. On the other hand, when it is determined that the temperature of the motor 151 is equal to or higher than the above Z ° C. and there is a possibility that the motor 151 is overheated again, the motor overheat protection mode is entered via the return step.
[0018]
As described above, in the present embodiment, the overheat protection of the motor is based on the limit point where the motor becomes inoperable, and the transmission ratio is set to 1 in advance in the previous prevention stage. Since the lock of the system, that is, the input side and the output side of the speed reduction mechanism 155 are directly connected based on the state of the ratio 1, when the steered wheel 9 goes straight in the locked state (connected state), The neutral position of the steering wheel 2 is not shifted, and the driver (driver) does not feel uncomfortable.
[0019]
【The invention's effect】
According to the present invention, a transmission ratio variable means that is provided in the middle of a steering transmission system that connects a steering handle and a steering wheel and that operates to change a transmission ratio by driving a motor, and the transmission ratio variable A transmission means comprising a coupling means that operates to fix the transmission ratio between the input side and the output side of the means according to the situation, and a control means that controls the operation of the transmission ratio variable means and the coupling means. With respect to the variable steering apparatus, a transmission ratio determining unit that operates when the control unit determines the connection operation of the connecting unit and determines whether the transmission ratio is a value of 1, and the transmission ratio A transmission ratio return means for driving the motor to drive the transmission ratio of the transmission ratio variable means to a value of 1 when the transmission ratio determined by the determination means is not a value of 1, and the transmission ratio of Value of 1 And the connection permitting means that operates so as to permit the operation of the connection means only when the connection handle is operated, so that the connection means is actuated to connect the steering wheel and the steering wheel. In this state, the neutral position of the steering wheel coincides with the neutral position of the steering wheel, and the neutral position of the steering wheel is not shifted (i.e., a phase shift occurs) when the steering wheel is in the straight traveling state. As a result, the driver (driver) does not feel uncomfortable.
[0020]
In addition, when the control means determines that there is a possibility that the operation of the motor may be abnormal, the structure is such that the connection means is forcibly connected. The system can be connected directly and the fail-safe function can be activated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram showing the overall configuration of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of a transmission ratio variable means constituting the main part of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing an operation mode of the present invention.
FIG. 4 is a map showing the relationship between the amount of change in transmission ratio per unit time inputted in advance in a ROM section and the steering angle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission ratio variable means 11 Control means 111 Transmission ratio discrimination means 112 Transmission ratio return means 113 Connection permission means 15 Actuator 151 Motor 152 Connection means 155 Deceleration mechanism 16 Steering wheel steering angle (steering wheel turning angle) sensor 17 Motor temperature sensor 18 Steering angle sensor 19 Vehicle speed sensor 2 Steering handle 21 Steering shaft 21 'Steering shaft 3 Power steering device 31 Steering gear mechanism 32 Power assist mechanism 33 Control mechanism 35 Hydraulic pump 9 Steering wheel

Claims (2)

ステアリングハンドルと操舵輪とを連結する操舵伝達系の途中に設けられるものであってモータの駆動により伝達比を変化させるように作動する伝達比可変手段と、当該伝達比可変手段の入力側と出力側との間における伝達比を状況に応じて固定するように作動する連結手段と、上記伝達比可変手段及び連結手段の作動を制御する制御手段と、を備えた伝達比可変型操舵装置において、上記制御手段が上記連結手段の連結作動を決定したときに作動するものであって伝達比が1の値であるか否かを判別する伝達比判別手段と、当該伝達比判別手段によって判別された伝達比が1の値でない場合に上記モータを駆動して上記伝達比可変手段の伝達比が1の値になるように作動をする伝達比復帰手段と、上記伝達比が1の値であるときにのみ上記連結手段の作動を許可するように作動する連結許可手段と、を設けるようにしたことを特徴とする伝達比可変型操舵装置。A transmission ratio variable means that is provided in the middle of a steering transmission system that connects the steering handle and the steering wheel and that operates to change the transmission ratio by driving a motor, and an input side and an output of the transmission ratio variable means In a transmission ratio variable type steering apparatus comprising: a coupling means that operates so as to fix a transmission ratio between the two sides according to a situation; and a control means that controls the operation of the transmission ratio variable means and the coupling means. The control means is operated when the connection operation of the connection means is determined, and is determined by the transmission ratio determination means for determining whether or not the transmission ratio is a value of 1, and the transmission ratio determination means When the transmission ratio is not a value of 1, when the motor is driven and the transmission ratio return means operates so that the transmission ratio of the transmission ratio variable means becomes 1, the transmission ratio is a value of 1. Only above Transmission ratio to a connection permission unit operable to permit the operation of the imaging means, characterized in that it is so provided variable steering apparatus. 請求項1記載の伝達比可変型操舵装置において、上記制御手段が上記モータの作動に異常を来すおそれがあるものと判断したときには、上記連結手段を強制的に連結させるようにしたことを特徴とする伝達比可変型操舵装置。2. The variable transmission ratio steering apparatus according to claim 1, wherein the connecting means is forcibly connected when it is determined that the control means may cause an abnormality in the operation of the motor. A transmission ratio variable type steering device.
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