(57)【要約】【課題】  ＥＰＳモータによる制御に代えて、ブレーキによる制御で、オーバーシュートを抑制、または、ショートをリカバーする車両用操舵装置を提供する。【解決手段】  電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置を備えた車両において、ハンドル戻しを検知する舵角センサと、舵角センサからの出力により、ハンドル角のオーバーシュートまたはショートを判定し、前記判定結果およびタイヤ接地点５に対するキングピン着地点７の位置から、制動力をかける車輪を決定する制動決定手段と、制動決定手段で決定した片側の車輪のみにフロントブレーキを作動させる制動手段とを有する。【選択図】  図１
2020104538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動パワーステアリング装置を備えた車両において、
ハンドル戻しを検知する舵角センサと、
前記舵角センサからの出力により、ハンドル角のオーバーシュートまたはショートを判定し、前記判定結果およびタイヤ接地点に対するキングピン着地点の位置から、制動力をかける車輪を決定する制動決定手段と、
前記制動決定手段で決定した片側の車輪のみにフロントブレーキを作動させる制動手段とを有することを特徴とする車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドル戻り制御を行う車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の操舵装置において、低速旋回時のハンドル戻り改善手段として、ステアリングホイール近傍に設定された舵角センサと、ＥＰＳ（電動パワーステアリング）コラム内トルクセンサとにより、ドライバのハンドル戻しを検出し、ＥＰＳコラムモータにハンドル戻し方向のトルクに調整係数（ゲイン）を与える技術がある（例えば、特許文献１参照）。しかし、ＥＰＳモータは高慣性のため、戻し狙い位置でハンドル戻しが止まらず、オーバーシュートすることがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９０８１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オーバーシュートとは、ハンドル角が最終の到達レベルを超えて行き過ぎることを指す。過減衰にならないように適当なオーバーシュートを有しているのが通常ではあるが、一般に、オーバーシュートは少ないほうが運転に適するとされている。
【０００５】
本発明は、ＥＰＳモータによる制御に代えて、ブレーキによる制御で、オーバーシュートを抑制、または、ハンドル角が最終の到達レベルに達していないショートをリカバーする車両用操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の車両用操舵装置は、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置を備えた車両において、
ハンドル戻しを検知する舵角センサと、
前記舵角センサからの出力により、ハンドル角のオーバーシュートまたはショートを判定し、前記判定結果およびタイヤ接地点に対するキングピン着地点の位置から、制動力をかける車輪を決定する制動決定手段と、
前記制動決定手段で決定した片側の車輪のみにフロントブレーキを作動させる制動手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ブレーキによる制御で、オーバーシュートを抑制、または、ショートをリカバーする車両用操舵装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の車輌用自動操舵装置の実施形態の構成を模式的に示した構成図である。
【図２】図２は、キングピン軸を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下の例に限定および制限されない。なお、以下で参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。
【００１０】
本発明の車輌用自動操舵装置の実施形態の構成を模式的に示した構成図を図１に示す。図１は、フロント左側のタイヤ１を平面視したものであり、図の上側が車両の前方を、図の右側が車両の内側を示している。図中の符号３はステアリングナックルである。本発明の車両用操舵装置は、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置を備えた車両において、ハンドル戻しを検知する舵角センサと、前記舵角センサからの出力により、ハンドル角のオーバーシュートまたはショートを判定し、前記判定結果およびタイヤ接地点５に対するキングピン着地点７の位置から、制動力をかける車輪を決定する制動決定手段と、前記制動決定手段で決定した片側の車輪のみにフロントブレーキを作動させる制動手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
具体的には、低速時に、舵角センサにより、ドライバのハンドル戻しを判定した後、通常のＥＰＳモータ駆動によらず、フロントブレーキを片側のみに作動させることで、キングピン回りにハンドル戻し方向のトルクを与え、オーバーシュートの抑制またはショートのリカバーを行う。これによると、ＥＰＳのみを使用する方法に対して、ブレーキ作動という別システムを併用するため、設定の自由度を向上させることができる。ここで、キングピンとは、ハンドルを切ったとき、車輪が転舵する中心軸のことであり、図２に示すように、サスペンション１１上部のアッパーマウント中心１３から、ロアアーム１５のタイヤ１側にあるロアボールジョイント中心１７を結んだものがその軸となる。そして、その軸の延長線上で地面に達する位置が、キングピン着地点７である。
【００１２】
キングピン着地点７は、車種によって、また、状態によっても位置が変化するため、制動決定手段では、キングピン着地点７が、タイヤ接地点５の内側にあるか、外側にあるかを判定し、前記判定結果によって左右どちらのタイヤ１に制動力をかける（ブレーキをかける）かを決定する。キングピン着地点７とタイヤ接地点５とのオフセットが大きい方が、オーバーシュートの抑制およびショートのリカバーに、より有効に作用する。制動決定手段について、舵角センサからの出力により、ハンドル角のオーバーシュートまたはショートを判定した結果、ハンドル角（タイヤ）の向きが左右のいずれの方向であるかが判断される。そして、ハンドル角（タイヤ）の向きと、タイヤ接地点に対するキングピン着地点の位置とから、制動力をかける車輪を決定し、決定された車輪にフロントブレーキを作動させる。ブレーキをかけると、ブレーキ力ＦＢによってタイヤ接地点５が地面に引張られる形となるが、このとき車両は引張られずに進むため、キングピン軸回りに、キングピン回りモーメント（Ｍ１またはＭ２）が発生する。タイヤ１が前向きになるように動かすタイヤ戻し力ＦＴ方向のキングピン回りモーメントが発生すれば、ハンドル戻し力ＦＨによって、オーバーシュートを抑制、または、ショートをリカバーできる。以下で場合分けをして、詳細に説明する。
【００１３】
［タイヤ１が右側を向いており、キングピン着地点７が、タイヤ接地点５の内側にある場合（図１において、キングピン着地点７が黒色の四角形で表す側の位置７ｉにある場合）］
タイヤ１が右側を向いているため、左回りのタイヤ戻し力ＦＴが得られる方向のトルクを与えるように、制動力をかける必要がある。キングピン着地点７ｉが、タイヤ接地点５の内側にあるので、左回り方向のキングピン回りモーメントＭ１を与えるためには、左側のタイヤにフロントブレーキを作動させる。
【００１４】
［タイヤ１が右側を向いており、キングピン着地点７が、タイヤ接地点５の外側にある場合（図１において、キングピン着地点７が白色の四角形で表す側の位置７ｏにある場合）］
タイヤ１が右側を向いているため、左回りのタイヤ戻し力ＦＴが得られる方向のトルクを与えるように、制動力をかける必要がある。キングピン着地点７ｏが、タイヤ接地点５の外側にあるので、左回り方向のキングピン回りモーメントＭ１を与えるためには、右側のタイヤにフロントブレーキを作動させる。
【００１５】
［タイヤ１が左側を向いており、キングピン着地点７が、タイヤ接地点５の内側にある場合（図１において、キングピン着地点７が黒色の四角形で表す側の位置７ｉにある場合）］
タイヤ１が左側を向いているため、右回りのタイヤ戻し力ＦＴが得られる方向のトルクを与えるように、制動力をかける必要がある。キングピン着地点７ｉが、タイヤ接地点５の内側にあるので、右回り方向のキングピン回りモーメントＭ２を与えるためには、右側のタイヤにフロントブレーキを作動させる。
【００１６】
［タイヤ１が左側を向いており、キングピン着地点７が、タイヤ接地点５の外側にある場合（図１において、キングピン着地点７が白色の四角形で表す側の位置７ｏにある場合）］
タイヤ１が左側を向いているため、右回りのタイヤ戻し力ＦＴが得られる方向のトルクを与えるように、制動力をかける必要がある。キングピン着地点７ｏが、タイヤ接地点５の外側にあるので、右回り方向のキングピン回りモーメントＭ２を与えるためには、左側のタイヤにフロントブレーキを作動させる。
【００１７】
ハンドル戻しの検知には、舵角センサに加えてトルクセンサも併用してもよい。
【００１８】
ブレーキ作動は、ＶＳＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アクチュエータを利用することができる。ＶＳＣとは、旋回時や障害物を回避するために急激なハンドル操作をした場合など、前後輪がグリップの限界を超えて横滑りしそうな状態をセンサーが感知すると、自動的に各輪のブレーキ油圧とエンジン・モーター出力を最適に制御する技術である。ＶＳＣアクチュエータを利用することで、ＶＳＣ標準装備がなされている車両では、追加部品等を用いることなく、低コストでの実施が可能である。
【００１９】
本発明によると、ＥＰＳモータ駆動によらず、ハンドル戻し制御が可能となるので、オーバーシュート対策およびショート対策の自由度が向上し、オーバーシュートおよびショートをより少なくすることができる。
【符号の説明】
【００２０】
１  …タイヤ（フロント左側）
３  …ステアリングナックル
５  …タイヤ接地点
７、７ｉ、７ｏ  …キングピン着地点
１１  …サスペンション
１３  …アッパーマウント中心
１５  …ロアアーム
１７  …ロアボールジョイント中心
【図１】
2020104538.tif 000003
【図２】
2020104538.tif 000004