(57)【要約】【課題】  本発明は、特にオフロード走行時においてドライバーの負担を軽減できる車両用操舵制御装置の提供を目的とする。【解決手段】  操舵伝達系の伝達比を可変する伝達比可変機構を備える車両用操舵制御装置において、前記操舵伝達系の伝達比が駆動変速機のシフトレンジに応じて変更され、駆動変速機のシフトレンジがローレンジとなった場合に低くされることを特徴とする。【選択図】  図４
2005297808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵伝達系の伝達比を可変する伝達比可変機構を備える車両用操舵制御装置において、
前記操舵伝達系の伝達比が駆動変速機のシフトレンジに応じて変更されることを特徴とする、車両用操舵制御装置。
【請求項２】
前記操舵伝達系の伝達比は、駆動変速機のシフトレンジがローレンジとなった場合に低くされる、請求項１記載の車両用操舵制御装置。
【請求項３】
オフロード走行用の特別なギアレンジが設定される車両に搭載される請求項１記載の車両用操舵制御装置において、前記操舵伝達系の伝達比は、駆動変速機のシフトレンジが前記特別なギアレンジとなった場合に低くされる、車両用操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵伝達系の伝達比を可変する操舵伝達比可変手段を備える車両用操舵制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、悪路走行時における車両の挙動の乱れを抑制するため、車両上下動に基づいて路面の状態を検出し、悪路状態が検出された場合に、操舵伝達系の伝達比を大きい側に変更する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２２７６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、岩石路の登坂時や、泥沼地でのスタック脱出時のような特殊のオフロード走行時では、ドライバーはハンドル操作でフロントタイヤがグリップするタイヤ位置を探りながら走行するが、この際、上述の従来技術のように操舵伝達系の伝達比が大きく設定されていると、ハンドル操作量が増加し、ドライバーの負担が大きくなるという問題点がある。
【０００４】
そこで、本発明は、特にオフロード走行時においてドライバーの負担を軽減できる車両用操舵制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、操舵伝達系の伝達比を可変する伝達比可変機構を備える車両用操舵制御装置において、
前記操舵伝達系の伝達比が駆動変速機のシフトレンジに応じて変更されることを特徴とする、車両用操舵制御装置が提供される。
【０００６】
本局面において、前記操舵伝達系の伝達比は、駆動変速機のシフトレンジがローレンジとなった場合に低くされてよい。また、オフロード走行用の特別なギアレンジが設定される場合には、前記操舵伝達系の伝達比は、駆動変速機のシフトレンジが前記特別なギアレンジとなった場合に低くされてよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、特にオフロード走行時においてドライバーの負担を軽減できる車両用操舵制御装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照して説明する。 
図１は、本発明による車両用操舵制御装置１０の一実施例を概略的に示す全体図である。本実施例の車両用操舵制御装置１０は、運転者が操作するステアリングホイール１１を含むステアリングコラム１２を備える。ステアリングコラム１２は、ステアリングホイール１１の回転軸となるメインシャフト１４を回転可能に支持する。メインシャフト１４は、ゴムカップリング１３等を介して中間シャフト（インターミディエイトシャフト）１６に接続される。中間シャフト１６はステアリングギアボックス３１に接続され、ステアリングギアボックス３１内でピニオン１７がステアリングラック１８に噛合される。ステアリングラック１８の両端には、それぞれタイロッド１９の一端が接続されると共に各タイロッド１９の他端にはナックルアーム等（図示せず）を介して転舵輪（図示せず）が接続されている。
【０００９】
車両用操舵制御装置１０は、ステアリングギアボックス３１内に伝達比可変機構３０を備える。伝達比可変機構３０は、後述の如く、車速に応じて、タイヤの切れ角に対するステアリングホイール１１の操舵角の比を可変する機能を有する。また、ステアリングギアボックス３１内には、操舵補助用のアシストモータ２０がラック軸と同軸に設けられている。アシストモータ２０は、ステアリングコラム１２内若しくはピニオン軸に設けられてもよい。
【００１０】
図２は、シャフト軸を含む面で切断した際の、伝達比可変機構３０の断面図であり、図３は、伝達比可変機構３０の伝達比可変原理の説明図である。伝達比可変機構３０はハウジング３２を備える。ハウジング３２は、ステアリングギアボックス３１と一体型のハウジングであり、サスペンションメンバ（図示せず）等に支持される。ハウジング３２は、ステアリングギアボックス３１のハウジングと別体であってもよい。 
ハウジング３２内には、入力軸６０、及び、出力軸６２、減速機（差動機構）４０、モータ３４（ＤＣブラシレスモータ）、回転角センサ７２、及び、ロック機構５０が収容される。尚、減速機４０は、後述する如く、ドリブンギア３８と、ステータギア４２と、波動発生装置４６と、フレキシブルギア４８とから構成される。
【００１１】
入力軸６０の上端には、中間シャフト１６の下端が連結される。入力軸６０の下端には、ステータギア４２が設けられる。出力軸６２の下側には、ピニオン１７が設けられる。出力軸６２の上側には、ドリブンギア３８が設けられる。ドリブンギア３８及びステータギア４２の内周面には、それぞれ異なる歯数（ドリブンギア３８の歯数＜ステータギア４２の歯数）のギアが形成されている。ドリブンギア３８及びステータギア４２の内側には、それぞれのギアに同時に噛合するフレキシブルギア４８が設けられる。即ち、フレキシブルギア４８の外側に形成された歯（歯数は、ドリブンギア３８の歯数と同じ）に、ドリブンギア３８及びステータギア４２の内側に形成された歯が噛合する。フレキシブルギア４８の内側は、波動発生装置４６の外輪上に嵌合される。
【００１２】
ハウジング３２には、モータ３４のケース３４ａが固定されている。モータ３４は、モータシャフト３５を有し、モータシャフト３５は、波動発生装置４６のカムに接続される。モータシャフト３５内には、入力軸６０が回転可能に挿通されている。即ち、入力軸６０とモータシャフト３５とは、互いに独立に回転可能であるように構成されている。
【００１３】
この構成では、図３に示すように、モータ３４のモータシャフト３５が回転すると波動発生装置４６のカムが回転して、フレキシブルギア４８が回転される。この際、フレキシブルギア４８は、楕円形に変形した状態でステータギア４２内を回転し、同軸上のドリブンギア３８を回転させる。即ち、ドリブンギア３８の歯数がステータギア４２の歯数より少ないため、波動発生装置４６が１回転した際、ドリブンギア３８は、波動発生装置４６の回転方向と逆方向に歯数の差分だけ回転する（即ち、アクチュエータ作動角＝モータ３４の回転角×減速比（減速比＝歯数差／ドリブンギア３８の歯数））。一方、ステアリングホイール１１（メインシャフト１４）が回転すると、入力軸６０（ステータギア４２）が回転し、アクチュエータ作動角が付加されて出力軸６２へと伝達される。
【００１４】
尚、本発明は、如何なる伝達比可変機構に対しても適用可能であり、例えば、特開２００３−３２０９４３号公報や特開２００３−３２０９４５号公報に開示されるような、伝達比可変機構３０のハウジング３２がステアリングホイール１１の回転に伴って回転するタイプのものであってもよい。
【００１５】
中間シャフト１６又はメインシャフト１４には、図１に示すように、ステアリングホイール１１の操舵角に応じた信号を発生する舵角センサ７４が設けられる。この舵角センサ７４の検出信号は、ＥＣＵ５４に入力される。更に、ＥＣＵ５４には、車速センサ７６（車輪速センサ）から各輪の車輪速が入力される。ＥＣＵ５４は、車速センサ７６の出力信号（車速）に基づいて操舵伝達比（入力軸６０の回転角／出力軸６２の回転角）を決定する。そして、ＥＣＵ５４は、伝達比可変機構３０のモータ３４を制御して、出力軸６２にステアリングホイール１１の回転を、決定した操舵伝達比で伝達させる。以下、このようにしてＥＣＵ５４が実行する操舵伝達比の変更制御を「操舵伝達比可変制御」と称する。
【００１６】
次に、図４を参照して、本実施例の車両用操舵制御装置２により実現される操舵伝達比可変制御について詳説する。図４は、通常走行時における車速に対する操舵伝達比の関係（操舵伝達比の対車速変化特性）を実線により示している。図４に示すように、操舵伝達比は、低速域で最もクイックな（低い）値に設定されており、これにより、据え切り時やＵターン時の切り返し操作量（切り返し回数）が低減されている。また、中速域では、車速の上昇に応じて徐々にクイックからスロー（高）に変化し、高速域では、穏やかで安定感のあるステアリングフィーリングを実現するため、最もスローな値に設定されている。
【００１７】
ところで、図４の実線に示すような操舵伝達比の対車速変化特性は、通常走行、即ち一般的な道路における一般的な走行を想定して決定されている。しかしながら、通常走行時とは対照的に、岩石路の登坂時や、泥沼地でのスタック脱出時のようなオフロード走行時には、前輪のグリップするタイヤ位置（路面μが比較的大きい位置）を探りながら走行するといったように、ステアリングホイール１１を何度も切り返す場面が多く、通常走行時に比してステアリングホイール１１の操作量が多くなる傾向になる。
【００１８】
そこで、本実施例では、かかるオフロード走行時に対して、通常走行時とは異なる操舵伝達比の対車速変化特性が設定される。具体的には、オフロード走行時の操舵伝達比は、図４で波線にて示すように、通常走行時の操舵伝達比に比してクイックに設定される。この２種類の操舵伝達比の対車速変化特性は、通常走行時とオフロード走行時とで切り替えられる。これにより、通常走行時における操舵伝達比の対車速変化特性（実線）を維持しつつ、オフロード走行時において、タイヤがグリップを確保するまでのステアリングホイール１１の操作量を低減することができる。
【００１９】
次に、図５を参照して、上述の操舵伝達比の対車速変化特性の切り替えを実行するＥＣＵ５４の処理を説明する。
【００２０】
ステップ１００では、ＥＣＵ５４は、車両の駆動変速機（トランスミッション）のシフト位置を判断する。例えば、ＥＣＵ５４は、シフトポジションセンサ７８（図１参照）の出力信号に基づいて、シフトレンジがＤ（ドライブ）位置にある場合に通常走行中であると判断し、ステップ１１０に進む。一方、ＥＣＵ５４は、シフトレンジがローレンジにある場合、ステップ１２０に進む。
【００２１】
ステップ１１０では、ＥＣＵ５４は、通常走行時用に設定された操舵伝達比の対車速変化特性（例えば、図４の実線で示す特性マップ）に基づいて、上述の操舵伝達比可変制御を実行する。一方、ステップ１２０では、ＥＣＵ５４は、通常走行時用の操舵伝達比よりも低い（クイックな）操舵伝達比を用いて上述の操舵伝達比可変制御を実行する。例えば、ＥＣＵ５４は、図４の破線で示す特性マップに基づいて上述の操舵伝達比可変制御を実行する。
【００２２】
このように、本実施例では、車両の駆動変速機のシフト位置（変速比）に応じて、操舵伝達比の対車速変化特性が変更され、この際、駆動変速機のシフトレンジがローレンジである場合には、通常のＤレンジ等に比してよりクイックな操舵伝達比が実現される。これにより、特にオフロード走行時、ドライバーがシフトレバーノブを操作してシフトレンジをローレンジに切り替えた場合、タイヤがグリップを確保するまでのステアリングホイール１１の操作量が低減されるので、ドライバーの負担を大幅に低減することができる。
【００２３】
尚、本実施例において、オフロード走行用の特別なギアレンジが設定される車両に対しては、ユーザが当該オフロード走行用のギアレンジにシフトレンジを切り替えた場合に、上述のような図４の破線で示す特性マップが用いられてもよい。
【００２４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００２５】
例えば、図４の破線で示すオフロード走行時用の操舵伝達比の対車速変化特性は、低速域（例えば、２０ｋｍ／ｈ未満）で通常走行時よりもクイックな値に設定されており、高速域では通常走行時と同一の値に設定されており、中速域で車速の上昇に応じてクイックからスローに徐々に変化しているが、本発明は、これに限定されることはなく、通常走行時よりもクイックに設定されている領域が存在する限り、その他の態様で設定されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による車両用操舵制御装置１０の一実施例を概略的に示す全体図である。
【図２】伝達比可変機構３０の断面図である。
【図３】伝達比可変機構３０による伝達比可変原理の説明図である。
【図４】車両用操舵制御装置１０の操舵伝達比の対車速変化特性を示すである。
【図５】操舵伝達比の対車速変化特性の切り替え制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２７】
１０    車両用操舵制御装置
１１    ステアリングホイール
１２    ステアリングコラム
１４    メインシャフト
１６    中間シャフト
１７    ピニオン
１８    ステアリングラック
３０    伝達比可変機構
３１    ステアリングギアボックス
３２    ハウジング
３４    モータ
３５    モータシャフト
４０    減速機
５０    ロック機構
５４      ＥＣＵ
６０    入力軸
６２    出力軸
７２    回転角センサ
７４    舵角センサ
７６    車速センサ
７８    シフトポジションセンサ
【図１】
2005297808.tif 000003
【図２】
2005297808.tif 000004
【図３】
2005297808.tif 000005
【図４】
2005297808.tif 000006
【図５】
2005297808.tif 000007