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JP2002196660A - 疑似操舵感装置 - Google Patents

疑似操舵感装置

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Publication number
JP2002196660A
JP2002196660A JP2001367915A JP2001367915A JP2002196660A JP 2002196660 A JP2002196660 A JP 2002196660A JP 2001367915 A JP2001367915 A JP 2001367915A JP 2001367915 A JP2001367915 A JP 2001367915A JP 2002196660 A JP2002196660 A JP 2002196660A
Authority
JP
Japan
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steering
servo disk
steering feel
feel
disk motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001367915A
Other languages
English (en)
Inventor
Brian James Andonian
ジェイムズ アンドニアン ブライアン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Visteon Global Technologies Inc
Original Assignee
Visteon Global Technologies Inc
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Publication date
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B62D5/005—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback
    • B62D5/006—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback power actuated

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きさが小さく、高性能な、コギングの生じ
ない疑似操舵感装置を提供する。 【解決手段】 車両用、試験シミュレーター用又は娯楽
装置用の疑似操舵感装置（１０）は、サーボディスクモ
ーター（１４）を用いる。サーボディスクモーターは、
向上したトルクフィードバックをステアリングホイール
又は入力装置に伝えるのに使用される。疑似操舵感装置
は、サーボディスクモーターと、該サーボディスクモー
ターと共に使用され、ロードフィールをステアリングホ
イールに伝えるトルク増大装置（１６）と、を有する。
疑似操舵感装置は、操舵感制御プロセッサー（２２）を
さらに有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概略的には、疑似
操舵感装置に関し、より詳細には、サーボディスクモー
ターを利用する疑似操舵感装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】疑似操舵感装置（Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ
Ｓｔｅｅｒｉｎｇ Ｆｅｅｌ Ｓｙｓｔｅｍ ： ＳＳ
ＦＳ）を使用することが、この技術分野において良く知
られている。ＳＳＦＳは、現在では、自動車運転シミュ
レーター、工学研究ツール及び娯楽装置を含むいろいろ
な用途に使用されている。さらに、自動車の進歩が続く
と、ステア・バイ・ワイヤ（Ｓｔｅｅｒ Ｂｙ Ｗｉｒ
ｅ ： ＳＢＷ）のような進歩した装置に、「ロードフ
ィール」即ちドライバーにフィードバック応答を伝える
ためにＳＳＦＳが必要となる。
【０００３】新たに改良したＳＳＦＳの使用方法が、発
達し続けているが、現在用いられているＳＳＦＳは、望
ましくない特性を有している。現在のＳＳＦＳの設計で
は、一般的に、在来のブラシ電気モーター又はブラシレ
ス電気モーターが使用されている。このような在来の電
気モーターは、欠点を有することがある。在来の電気モ
ーターは、しばしば、ＳＳＦＳを望ましくなく重くす
る。用途による作動条件によって、望ましくない程大き
くかつ重い在来型のモーターが必要となる場合がある。
一部の在来型のモーターは、大きな慣性によってその加
速能力が制限され、それにより、在来型のモーターが使
用されるＳＳＦＳの性能上の特性が制限される。さら
に、在来型のモーターは、トルク変動即ちコギング現象
を生じることがあり、これらは極めて望ましくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このため大きさ及び重
さが小さく、在来のブラシモーター又はブラシレスモー
ターを利用するＳＳＦＳの設計をさらに改良した、疑似
操舵感装置を提供することが強く望まれている。従っ
て、本発明の目的は、大きさが小さく、高性能な、コギ
ングの生じない疑似操舵感装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明により、疑似操舵
感装置を提供する。疑似操舵感装置は、サーボディスク
モーターを有する。サーボディスクモーターは、ステア
リングホイールにフィードバックトルクを伝えるために
使用される。このサーボディスクモーターを使用する
と、小さく軽い高性能なユニットにより、ロードフィー
ルをステアリングホイールに与えることができる。本発
明の他の目的及び特徴は、添付する図面及び特許請求の
範囲と共に好ましい実施形態の詳細な説明を考慮すると
明らかになる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、図１は、本発
明による疑似操舵感装置１０の実施形態の例示である。
図１に例示した実施形態は、自動車用にステア・バイ・
ワイヤ（Ｓｔｅｅｒ Ｂｙ Ｗｉｒｅ）装置と共に使用
されるのが好ましいが、例示した実施形態は、疑似操舵
感装置が望まれるどのような自動車用装置とも共に使用
することができる。続けて説明する変形実施形態では、
疑似操舵感装置１０は、自動車以外の用途も含むいろい
ろな用途に使用することができる。
【０００７】疑似操舵感装置１０は、サーボディスクア
クチュエーター１２を有する。サーボディスクアクチュ
エーター１２は、その基本構成において、少なくとも１
つのサーボディスクモーター１４を有する。サーボディ
スクモーターは、電気業界で周知である。サーボディス
クモーターは又、一般的には、ディスクモーター、プリ
ント回路基板モーター又はパンケーキ型モータと称せら
れている。サーボディスクモーターを使用する利点の１
つは、在来のモーターより小さなユニットのサーボディ
スクモーターで、より大きなトルクを発生させることで
ある。さらに、サーボモータは、在来の電気モーターに
一般に見られるトルク変動即ちコギング現象を生じな
い。サーボディスクモーターは又、向上した加速度と共
により滑らかなトルクを生じさせる。サーボディスクア
クチュエーター１２をサーボディスクモーター１４のみ
で構成することもできるが、変形実施形態では、他の構
成要素を追加してもよい。
【０００８】ある実施形態では、サーボディスクアクチ
ュエーター１２は、トルク増大装置（Ｔｏｒｑｕｅ Ｍ
ｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）１６を追加的に有していてもよ
い。トルク増大装置は、先行技術で周知である。いろい
ろなトルク増大装置１６が知られているが、トルク増大
装置１６は、一般的には、プーリー、ベルト、ギア減速
機を備えている。トルク増大装置１６をサーボディスク
モーター１４と組合せることで、サーボディスクモータ
ー１４が発生させたトルクを増大できることが知られて
いる。いろいろな減速比のトルク増大装置１６を入手で
きることが知られている。減速比は、１０：１から１０
０：１の範囲であるのが一般的だが、他の減速比も可能
である。
【０００９】さらに別の実施形態では、サーボディスク
アクチュエーター１２は、ステアリングホイールセンサ
ー１８を有していてもよい。ステアリングホイールセン
サー１８は、これに限定されるものではないが、ステア
リングホイール２０の操舵の角度、速度、加速度及びト
ルクを含むステアリングホイール２０のいろいろな特性
を計測するのに使用できる。他の実施形態では、ステア
リングホイールセンサー１８及びステアリングホイール
２０を、ジョイスティック又は同様のゲーム装置のよう
な公知の全ての入力装置用センサー（図示せず）及びこ
れに対応する入力装置に置き換えてもよい。
【００１０】疑似操舵感装置１０は、操舵感制御プロセ
ッサー２２をさらに有しているのがよい。ある実施形態
では、操舵感制御プロセッサーは、サーボディスクモー
ター１４の制御用に利用される専用プロセッサーであ
る。変形実施形態では、操舵感制御プロセッサーは、自
動車制御用のより大きなコンピューター装置の単なる一
機能として設けられている。
【００１１】操舵感制御プロセッサー２２を利用して、
サーボディスクアクチュエーター１２を直接的に制御し
てもよいが、変形実施形態では、モータードライバー要
素２４を操舵感制御プロセッサー２２と一緒に使用し
て、サーボディスクモーター１４を制御し且つこれに電
力供給してもよい。疑似操舵感装置１０は、少なくとも
１つの車両運動センサー２６を追加的に有していてもよ
い。車両運動センサー２６は、これに限定されるもので
はないが、車両速度、車両加速度、タイヤ荷重、ロード
フィール、外気温、路面摩擦、ホイールスリップ角度及
びホイール位置を含む、自動車の周囲のいろいろな状態
について使用できるものである。操舵感制御プロセッサ
ー２２は、車両運動センサー２６によって得られた情報
を使用して、適当なフィードバックトルク即ち「ロード
フィール」を決定する。そして、ステアリング制御プロ
セッサー２２は、このような「ロードフィール」をステ
アリングホイール２０又は他の入力装置に与えるように
サーボディスクアクチュエーター１２を作動させる。
【００１２】変形実施形態では、操舵感制御プロセッサ
ー２２は、さらに、ステアリングホイールセンサー１８
からステアリングホイール情報２８を受け、この情報を
車両運動センサー２６によって得られた情報と組合せて
使用することで閉ループ系をつくり、「ロードフィー
ル」をさらに向上させる。
【００１３】そのような操舵感制御プロセッサーの使用
及び感覚は、先行技術において周知である。疑似操舵感
装置１０は、いろいろな電源を電力源にできるが、ある
実施形態では、疑似操舵感装置１０は、自動車バッテリ
ー３０を動力源とするのが望ましい。
【００１４】車両装置を例に疑似操舵感装置１０につい
て説明してきたが、疑似操舵感装置１０を、他のいろい
ろな用途に使用してもよい。そのような付加的な用途に
は、これに限定されるものではないが、操舵感調整の試
験、自動車運転シミュレーター又は（アーケードゲーム
又は家庭用娯楽装置のような）娯楽装置が含まれる。そ
のような用途に使用するとき、操舵感制御プロセッサー
２２は、任意の制御用コンピューター装置であるのがよ
い。さらに、車両運動センサー２６を、車両運動モデル
３２、即ち、「ロードフィール」の情報を含んでいる他
の情報源に置き換えてもよい（図２参照）。車両運動モ
デル３２は、自動車性能モデル又はゲームシミュレーシ
ョンデータ若しくは他のいろいろな情報源から成るもの
であってもよい。さらに、これらの実施形態では、疑似
操舵感装置１０に、適当な電源からでも給電できる。
【００１５】本発明を１つ又はそれ以上の実施形態に関
連して説明してきたが、説明した特定の機構及び技術
は、発明の原理を単に例示したものであると理解すべき
である。説明した方法及び装置についての多くの変形例
が、添付した特許請求の範囲で特定した発明の思想及び
範囲から逸脱することなく作られるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による、自動車用の疑似操舵感装置の実
施形態である。
【図２】本発明による、運転シミュレーター用の疑似操
舵感装置の実施形態である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 サーボディスクモーターと、 該サーボディスクモーターと共に使用され、ロードフィ
    ールをステアリングホイールに伝えるトルク増大装置
    と、を有する疑似操舵感装置。
  2. 【請求項２】操舵感制御プロセッサーをさらに有する、
    請求項１に記載の疑似操舵感装置。
JP2001367915A 2000-10-27 2001-10-26 疑似操舵感装置 Pending JP2002196660A (ja)

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US09/698,395 US6834261B1 (en) 2000-10-27 2000-10-27 Simulated steering feel system
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