(57)【要約】【課題】車両のスピンを事前に予測してカウンターを当てることによりスピンを防ぐと共に、操舵フィーリングの向上を図ることが可能な操舵系伝達比可変システムを提供する。【解決手段】本発明の操舵系伝達比可変システム１１では、カウンターを当てたときに、ＥＣＵ１０が補助バルブ３３Ａ，３３Ｂを駆動し、シリンダ３０内に流れ込む圧油が増やされる。これにより、カウンターを当てたことによる操舵反力の増加を打ち消すように補助力が発生して、ハンドル１２に対する操舵反力が一定に保たれ、従来のものより操舵フィーリングの向上が図られる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に備えたハンドルをアクチュエータのボディに連結する一方、前記アクチュエータの出力回転部に操舵輪の揺動機構を連結し、
前記車両のスピンを事前に予測するスピン予測手段を備え、
通常は、前記ハンドルの操舵に連動させて前記操舵輪を転舵させるように前記アクチュエータを駆動制御し、
前記スピン予測手段が前記スピンを予測したときには、前記ハンドルが左右の何れか一方側に操舵された状態のまま、前記ハンドルの操舵とは逆側に前記操舵輪を転舵させてカウンターを当てるように前記アクチュエータを駆動制御する操舵系伝達比可変システムにおいて、
前記カウンターを当てたことによる前記ハンドルの操舵反力の増減を打ち消す又は低減させるための動力を前記揺動機構に付与するカウンター補助動力手段を備えたことを特徴とする操舵系伝達比可変システム。
【請求項２】
前記揺動機構は油圧式のパワステ機構であり、
前記アクチュエータの出力回転部は、前記パワステ機構に備えたロータリーバルブに連結され、車両に備えたポンプからの圧油が前記ロータリーバルブの回転位置に応じて前記パワステ機構に備えたシリンダ内に流れ込んで前記ハンドルの操舵に対する補助力を付与するように構成され、
前記カウンター補助動力手段は、前記シリンダに対して前記ロータリーバルブとは別経路で配管にて連結されたポンプと、その配管の途中に設けられて前記カウンターを当てたときに駆動される補助バルブとからなることを特徴とする請求項１に記載の操舵系伝達比可変システム。
【請求項３】
前記車両の両側の前記操舵輪同士の間を繋ぐラックに前記アクチュエータの出力回転部がギヤ結合され、
前記カウンター補助動力手段は、前記ラックにギヤ結合されかつ前記カウンターを当てたときに駆動される前記補助モーターであることを特徴とする請求項１に記載の操舵系伝達比可変システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンドルの舵角に対する操舵輪の切れ角を運転状況に応じて変更する操舵系伝達比可変システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の操舵系伝達比可変システムは、「ＶＧＲＳ」（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｇｅａｒ  Ｒａｔｉｏ  Ｓｙｓｔｅｍ）と一般に呼ばれており、自動車の操舵系にアクチュエータを連結し、ハンドルの舵角、車速その他の運転情報に応じてアクチュエータを駆動制御することで、ハンドルの舵角に対する操舵輪の切れ角を運転状況に応じて変更する構成になっている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２３２０３２号（段落［０００２］、［０００３］）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ハンドルの舵角に対する車両の旋回角をヨーレートとして求め、そのヨーレートが所定値を超えたか否かに基づいて、車両のスピンを事前に予測する技術が近年開発されている。そして、この技術を上記ＶＧＲＳに適用して、ハンドル操作とは関係なく操舵輪を自動的に転舵させてカウンターを当てることで、スピンを防ぐ操舵系伝達比可変システムが開発されている。
【０００５】
しかしながら、開発途中の操舵系伝達比可変システムでは、カウンターを当てることによりハンドルの操舵に対する反力が大きくなり、操舵フィーリングに違和感が生じ得た。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、車両のスピンを事前に予測してカウンターを当てることによりスピンを防ぐと共に、操舵フィーリングの向上を図ることが可能な操舵系伝達比可変システムの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る操舵系伝達比可変システムは、車両に備えたハンドルをアクチュエータのボディに連結する一方、アクチュエータの出力回転部に操舵輪の揺動機構を連結し、車両のスピンを事前に予測するスピン予測手段を備え、通常は、ハンドルの操舵に連動させて操舵輪を転舵させるようにアクチュエータを駆動制御し、スピン予測手段がスピンを予測したときには、ハンドルが左右の何れか一方側に操舵された状態のまま、ハンドルの操舵とは逆側に操舵輪を転舵させてカウンターを当てるようにアクチュエータを駆動制御する操舵系伝達比可変システムにおいて、カウンターを当てたことによるハンドルの操舵反力の増減を打ち消す又は低減させるための動力を揺動機構に付与するカウンター補助動力手段を備えたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の操舵系伝達比可変システムにおいて、揺動機構は油圧式のパワステ機構であり、アクチュエータの出力回転部は、パワステ機構に備えたロータリーバルブに連結され、車両に備えたポンプからの圧油がロータリーバルブの回転位置に応じてパワステ機構に備えたシリンダ内に流れ込んでハンドルの操舵に対する補助力を付与するように構成され、カウンター補助動力手段は、シリンダに対してロータリーバルブとは別経路で配管にて連結されたポンプと、その配管の途中に設けられてカウンターを当てたときに駆動される補助バルブとからなるところに特徴を有する。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の操舵系伝達比可変システムにおいて、車両の両側の操舵輪同士の間を繋ぐラックにアクチュエータの出力回転部がギヤ結合され、カウンター補助動力手段は、ラックにギヤ結合されかつカウンターを当てたときに駆動される補助モーターであるところに特徴を有する。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
請求項１の操舵系伝達比可変システムでは、車両のスピンを事前に予測してカウンターを当てることによりスピンを防ぐことができると共に、揺動機構に動力を付与するカウンター補助動力手段を設けたことで、カウンターを当てたことによるハンドルの操舵に対する反力の増減を打ち消す又は低減させることが可能になり、操舵フィーリングの向上が図られる。
【００１１】
具体的には、請求項２の操舵系伝達比可変システムのように、パワステ機構に備えたロータリーバルブとは別経路の配管でパワステ機構のシリンダにポンプを連結し、その別経路の配管の途中に設けた補助バルブを、カウンターを当てたときに駆動することでシリンダ内に圧油が流れ込み、その油圧により操舵反力の増減を打ち消す又は低減させることが可能になる。
【００１２】
また、請求項３の操舵系伝達比可変システムのように、操舵輪同士を繋ぐラックに補助モーターをギヤ結合し、カウンターを当てたときに補助モーターを駆動することで、操舵反力の増減を打ち消す又は低減させることが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の一実施形態に係る操舵系伝達比可変システム１１を図１に基づいて説明する。同図において符号１４はアクチュエータであって、減速機２２と、その減速機２２を駆動するサーボモータ２３とから構成されている。
【００１４】
具体的には、サーボモータ２３のステータと減速機２２のボディとが一体化されてアクチュエータ１４のボディ１４Ａが構成されると共に、減速機２２の出力回転部がアクチュエータ１４の出力回転部１４Ｂになっている。そして、サーボモータ２３のローターが減速機２２の入力回転部に連結され、ローターの回転が減速されて出力回転部１４Ｂに伝達される。
【００１５】
アクチュエータ１４のボディ１４Ａには、入力側ステアリングシャフト１５が固定され、その入力側ステアリングシャフト１５の先端にはハンドル１２が固定されている。
【００１６】
一方、アクチュエータ１４の出力回転部１４Ｂには、出力側ステアリングシャフト１６が固定されている。そして、出力側ステアリングシャフト１６の先端寄りの途中部分にはロータリバルブ３４が連結されると共に、出力側ステアリングシャフト１６の先端部には、図示しないピニオンギヤが固定されている。そして、そのピニオンギヤが操舵輪２０，２０の間を繋ぐラック１８に噛合している。
【００１７】
ラック１８は、シリンダ３０によって周りを覆われると共に、ラック１８の中間部分には、シリンダ３０の内部空間を２部屋３０Ａ，３０Ｂに区分する区画壁３１が備えられている。また、ロータリバルブ３４と各部屋３０Ａ，３０Ｂとの間は、配管３５Ａ，３５Ｂによって連結されている。さらに、ロータリバルブ３４には、図示しないポンプから延びた配管と、図示しないドレイン用オイルタンクから延びた配管とが連結されている。以上により本発明に係る油圧式のパワステ機構３２が構成されている。そして、このパワステ機構３２はロータリバルブ３４の回転位置に応じて、シリンダ３０内の２つの部屋３０Ａ，３０Ｂの何れか一方の部屋に圧油が流れ込みかつ、他方の部屋から圧油が排出される。これにより操舵輪２０，２０を転舵させるための補助力を発生させることができる。
【００１８】
さて、各部屋３０Ａ，３０Ｂとロータリバルブ３４とを繋ぐ各配管３５Ａ，３５Ｂは、途中で分岐しており、それら各分岐路３６Ａ，３６Ｂの先には前記ポンプ（図示せず）が連結されている。また、各分岐路３６Ａ，３６Ｂの途中には、補助バルブ３３Ａ，３３Ｂが設けられている。そして、補助バルブ３３Ａ，３３Ｂを駆動することによって２つの部屋３０Ａ，３０Ｂに対する圧油の供給量又は排出量が変更される。即ち、ロータリバルブ３４とは別の補助バルブ３３Ａ，３３Ｂによっても操舵輪２０を転舵させる力を発生させることができる。
【００１９】
前記したサーボモータ２３は、ＥＣＵ１０により駆動制御される。ＥＣＵ１０には、車速、ハンドル１２の舵角等の運転情報が取り込まれている。そして、ハンドル１２の舵角に対する操舵輪２０の切れ角が運転状況に応じて変化するように、サーボモータ２３を駆動制御している。また、ＥＣＵ１０は、各車輪の実際の回転量の差分から車両の旋回角を求め、その旋回角とハンドル１２の舵角との比率をヨーレートとして演算している。さらに、ＥＣＵ１０は、ヨーレートが所定値を超えたか否かに基づいて、車両がスピンしそうか否を予測している。この意味において、ＥＣＵ１０は本発明の「スピン予測手段」に相当する。そして、ＥＣＵ１０は、事前にスピンを予測したときに、ハンドル１２を左右の何れか一方側に操舵した状態のまま、ハンドル１２に対して通常とは逆側に操舵輪２０，２０を転舵させるようにアクチュエータ１４を駆動する。これにより、自動的にカウンターを当てた状態にすることができる。
【００２０】
次に、上記構成からなる本実施形態の操舵系伝達比可変システム１１の動作を説明する。本実施形態の操舵系伝達比可変システム１１では、ハンドル１２の舵角、車速等の運転情報に応じてアクチュエータ１４（詳細には、サーボモータ２３）が駆動制御される。これにより、ハンドル１２の舵角に対する操舵輪２０，２０の切れ角が変更される。具体的には、例えば、低速走行時には、ハンドル１２の舵角に対する操舵輪２０の切れ角が比較的大きくなり、駐車等が容易になる。一方、高速走行時には、ハンドル１２の舵角に対する操舵輪２０の切れ角が比較的小さくなり、高速時における急ハンドルを防ぐことができる。
【００２１】
ところで、車両が例えば曲率が大きなコーナーにオーバースピードで突入すると、路面に対して車輪がスライドし、車両がスピンする場合が起こり得る。しかしながら、本実施形態ではＥＣＵ１０がヨーレートに基づいてスピンを事前に予測してカウンターを当てる。具体的には、例えば右に曲がるコーナーに対しては、ハンドル１２が右に操舵されかつ、操舵輪２０，２０も右向きに転舵された状態で、車両がコーナーに突入する。このときスピンが予測されると、ハンドル１２が右に操舵されたままの状態で、ＥＣＵ１０がアクチュエータ１４を駆動することによって操舵輪２０，２０が左向きに転舵され、自動的にカウンターを当てた状態にされる。
【００２２】
さて、右に曲がるコーナーでカウンターが当てられて操舵輪２０が左側に転舵された状態になると、操舵輪２０は更に左側に転舵する方向に路面から反力を受け、これがハンドル１２を左側に回転させる力として働く。即ち、ハンドル１２の操舵反力が増加する。しかしながら、本実施形態では、カウンターを当てたときにはＥＣＵ１０が補助バルブ３３Ａ，３３Ｂを駆動し、シリンダ３０内に流れ込む圧油が増やされる。これにより、カウンターを当てたことによる操舵反力の増加を打ち消すように補助力が発生して、ハンドル１２に対する操舵反力が一定に保たれる。
【００２３】
このように本実施形態の操舵系伝達比可変システム１１では、車両のスピンを事前に予測してカウンターを当てることによりスピンを防ぐことができると共に、カウンターを当てたことによる操舵反力の増減を打ち消すことが可能になり、従来のものより操舵フィーリングの向上が図られる。
【００２４】
＜第２実施形態＞
本実施形態の操舵系伝達比可変システム６０は、図２に示されている。以下、前記第１実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、第１実施形態と同様の構成に関しては同一符合を付して重複した説明は省略する。
【００２５】
この操舵系伝達比可変システム６０は、前記第１実施形態の操舵系伝達比可変システム１１における油圧回路をなくし、出力側ステアリングシャフト１６の先端に固定されたピニオンギヤ５０からラック１８に伝達される力で操舵輪２０，２０を操舵する構成になっている。そして、このラック１８にギヤ結合された補助モータ５１が設けられており、スピンが事前に予測されてカウンターが当てられたときには、操舵反力の増減を打ち消すように補助モータ５１が駆動される。これにより本実施形態の構成によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００２６】
＜他の実施形態＞
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２７】
（１）前記第１実施形態の操舵系伝達比可変システム１１では、ロータリバルブ３４を通してパワステ機構３２に圧油を供給するポンプと、補助バルブ３３Ａ，３３Ｂを通してパワステ機構３２に圧油を供給するポンプとは同じであったが、これらを別のポンプにしてもよい。
【００２８】
（２）前記第１及び第２の実施形態では、カウンターを当てたことによる操舵反力の増減を打ち消す構成であったが、操舵反力を打ち消さずに低減させる構成にしてもよい。このようにすれば、操舵反力の増減によってカウンターが当てられていることを運転者が認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る操舵系伝達比可変システムの模式図
【図２】第２実施形態に係る操舵系伝達比可変システムの模式図
【符号の説明】
１１，６０…操舵系伝達比可変システム
１２…ハンドル
１４…アクチュエータ
１４Ａ…ボディ
１４Ｂ…出力回転部
１８…ラック
２０…操舵輪
３２…パワステ機構
３３Ａ，３３Ｂ…補助バルブ
３４…ロータリバルブ
３５Ａ，３５Ｂ…配管
３６Ａ，３６Ｂ…分岐路
５０…ピニオンギヤ
５１…補助モータ
５２…ピニオンギヤ
１０…ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
2004345431.tif 000004