专利名称：车辆操纵控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆操纵控制装置，其具有可以改变操纵传递系统的传递比的操纵传递比可变装置。
背景技术：
以往，为了抑制在恶劣路况的路上行驶时车辆动作的混乱，公知有如下技术，即，基于车辆的上下运动检测路面的情况，当检测出为恶劣路况时，将操纵传递系统的传递比变大(例如参照专利文献1)。
专利文献1日本专利文献特开平11-227622号公报但是，当如在岩石路上上坡时以及在沼泽地中脱离阻塞时那样的特殊野外行驶时，驾驶员一边通过驾驶操作寻找使前轮抓紧地面的轮胎位置一边行驶，但此时，若如上述现有技术那样将操纵传递系统的传递比设定得大，则转向操作量增加，从而存在驾驶员的负担增大的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种特别是在野外行驶时可以减轻驾驶员的负担的车辆操纵控制装置。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方式，提供一种车辆操纵控制装置，所述车辆操纵控制装置具有可以改变操纵传递系统的传递比的传递比可变机构，其特征在于，所述操纵传递系统的传递比按照驱动变速器的移位范围而变化。
在本方式中，所述操纵传递系统的传递比还可以在驱动变速器的移位范围成为低范围时变低。此外，在设定有用于野外行驶的特别的变速范围时，所述操纵传递系统的传递比还可以在驱动变速器的移位范围成为所述特别的变速范围时变低。
根据本发明，可得到一种特别是在野外行驶时可减轻驾驶员的负担的车辆操纵控制装置。
图1是本发明的车辆操纵控制装置10的一个实施例的整体简要示意图；图2是传递比可变机构30的剖面图；图3是传递比可变机构30中的传递比可变原理的说明图；图4示出了车辆操纵控制装置10的操纵传递比的对车速变化特性；图5是表示操纵传递比的对车速变化特性的切换控制的流程图。
具体实施例方式
以下参照
本发明的最佳实施例。
图1是本发明的车辆操纵控制装置10的一个实施例的整体简要示意图。本实施例的车辆操纵控制装置10具有转向柱12，所述转向柱12包括驾驶员操作的方向盘11。转向柱12以可旋转的方式支撑作为方向盘11的旋转轴的主轴14。主轴14经由橡胶联接器13连接在中间轴16上。中间轴16与转向齿轮箱31相连，并且在转向齿轮箱31中，人字齿轮17啮合在转向齿条18上。在转向齿条18的两端分别连接有转向横拉杆19的一端，并且各转向横拉杆19的另一端经由转向节臂等(图中未示出)连接到转向轮(图中未示出)。
车辆操纵控制装置10在转向齿轮箱31中具有传递比可变机构30。传递比可变机构30如后所述，具有根据车速来改变方向盘11的操纵角对轮胎的切角之比的功能。此外，在转向齿轮箱31内与齿条轴同轴设置有用于辅助操纵的辅助发动机20。辅助发动机20也可以设置在转向柱12内或人字齿轮轴上。
图2是在包括杆轴的面上进行剖切时的、传递比可变机构30的剖面图，图3是传递比可变机构30中的传递比可变原理的说明图。传递比可变机构30具有箱体32。箱体32是与转向齿轮箱31一体化的箱体，被吊杆(图中未示出)等支撑。箱体32也可以和转向齿轮箱31的壳体分别独立形成。
在壳体32内容纳有输入轴60、输出轴62、减速器(差动机构)40、发动机34(DC无刷发动机)、旋转角传感器72以及锁紧机构50。此外，减速器40如后所述，包括从动齿轮38、定齿轮42、波动产生装置46和柔性齿轮48。
输入轴60的上端与中间轴16的下端相连。输入轴60的下端设置有定齿轮42。输出轴62的下侧设置有人字齿轮17。输出轴62的上侧设置有从动齿轮38。在从动齿轮38及定齿轮42的内周面上形成有齿数各不相同的(从动齿轮38的齿数＜定齿轮42的齿数)的齿轮。在从动齿轮38及定齿轮42的内侧设置有和各齿轮同时啮合的柔性齿轮48。即柔性齿轮48的外侧上形成的齿(齿数与从动齿轮38的齿数相同)与从动齿轮38及定齿轮42的内侧上所形成的齿相啮合。柔性齿轮48的内侧嵌合在波动产生装置46的轮箍上。
箱体32上固定有发动机34的壳体34a。发动机34具有发动机轴35，并且发动机轴35连接在波动产生装置46的凸轮上。在发动机轴35内可旋转地贯穿插入有输入轴60。即，输入轴60和发动机轴35是可以相互独立地旋转的结构。
在所述结构中，如图3所示，若发动机34的发动机轴35旋转，则波动产生装置46的凸轮旋转，从而柔性齿轮48旋转。此时，柔性齿轮48在变形为椭圆形的状态下在定齿轮42内旋转，从而使同轴上的从动齿轮38旋转。即，由于从动齿轮38的齿数比定齿轮42的齿数少，所以在波动产生装置46旋转一周之后，从动齿轮38在与波动产生装置46的旋转方向相反的方向上仅旋转齿数差的量(即，致动器工作角＝发动机34的旋转角×减速比(减速比＝齿数差/从动齿轮38的齿数))。另一方面，若方向盘11(主轴14)旋转，则输入轴60(定齿轮42)旋转，施加致动器工作角并传递至输出轴62。
此外，本发明可以适用于任何传递比可变机构，例如可适用于日本专利文献特开2003-320943号公报及日本专利文献特开2003-320945号公报中所公开的那样的、传递比可变机构30的箱体32伴随着方向盘11的旋转而旋转的那种类型的传递比可变机构。
如图1所示，在中间轴16或主轴14上设置有产生与方向盘11的操纵角相对应的信号的方向舵偏角传感器74。所述方向舵偏角传感器74的检测信号被输入到ECU 54。进而，在ECU 54中，从车速传感器76(轮速传感器)输入各轮的轮速。ECU 54基于车速传感器76的输出信号(车速)确定操纵传递比(输入轴60的旋转角/输出轴62的旋转角)。并且，ECU 54控制传递比可变机构30的发动机34，从而以确定的操纵传递比向输出轴62传递方向盘11的旋转。以下将如上所述ECU 54执行操纵传递比的变更控制称为“操纵传递比可变控制”。
下面参照图4详细说明根据本实施例的车辆操纵控制装置2而实现的操纵传递比可变控制。图4用实线示出了对正常行驶中的车速的操纵传递比的关系(操纵传递比的对车速变化特性)。如图4所示，操纵传递比在低速区域中设定为最快速(低)的值，由此，可以降低静止切换及U形转弯时的切换操作量(切换次数)。此外，在中速区域中，随着车速的上升而渐渐从快速变为缓慢(高)，并且在高速区域中由于实现了平稳且具有稳定感的转向感觉，所以设定在最缓慢的值上。
此外，图4的实线所示的操纵传递比的对车速变化特性是假设正常行驶，即一般的道路上的一般行驶而进行确定的。但是，与正常行驶时相对照，在岩石路上上坡时以及在沼泽地中脱离阻塞时那样的特殊野外行驶时，大多是多次切换方向盘11从而一边寻找使前轮胎抓紧地面的轮胎位置(路面μ比较大的位置)一边行驶的情况，这与正常行驶时相比，方向盘11的操作量具有变多的倾向。
因此，在本实施例中，对于所述野外行驶时，设定与正常行驶时不同的操纵传递比的对车速变化特性。具体来说，野外行驶时的操纵传递比如图4的虚线所示，设定得比正常行驶时的操纵传递比快速。所述两种操纵传递比的对车速变化特性在比正常行驶时与野外行驶时之间切换。由此，可以一边维持正常行驶时的操纵传递比的对车速变化特性(实线)，一边在野外行驶时降低直到确保轮胎抓紧地面为止的方向盘11的操作量。
接着，参照图5说明执行上述操纵传递比的对车速变化特性的切换的ECU 54的处理。
在步骤100中，ECU 54判断车辆的驱动变速器(传动装置)的移位位置。例如，ECU 54基于移位位置传感器78(参照图1)的输出信号，当位移范围处于D(驾驶)位置时判断为正常行驶中，并进入步骤110。另一方面，在ECU 54判断出位移范围是低范围(low range)时进入步骤120。
在步骤110中，ECU 54基于设定为用于正常行驶时的操纵传递比的对车速变化特性(例如图4的实线所示的特性图线)，来执行上述操纵传递比可变控制。另一方面，在步骤120中，ECU 54使用比用于正常行驶时的操纵传递比低(快速的)的操纵传递比执行上述操纵传递比可变控制。例如，ECU 54基于图4的虚线所示的特性图线执行上述操纵传递比可变控制。
如上所述，在本实施例中，对应车辆的驱动变速器的移位位置(变速比)，来变更操纵传递比的对车速变化特性，此时，在驱动变速器的移位位置为低范围时，实现比正常的D范围快速的操纵传递比。由此，特别是在野外行驶时驾驶员操作移位杆把手来将移位范围切换为低范围的情况下，降低了直到确保轮胎抓紧地面为止的方向盘11的操作量，由此可以大幅度降低驾驶员的负担。
此外，在本实施例中，对于设定有用于野外行驶的特别的变速范围的车辆来说，在用户将移位范围切换为所述用于野外行驶的特别的变速范围时，也可以使用如上所述的如图4的虚线所示的特性图线。
以上详细说明了本发明的最佳实施例，但本发明并不仅限于上述实施例，在不脱离本发明的范围内，可以对上述实施例进行各种变形及替换。
例如，图4的虚线所示的用于野外行驶时的操纵传递比的对车速变化特性在低速区域(例如不足20km/h)时被设定为在比正常行驶时快速的值，在高速区域时被设定为与正常行驶时相同的值，并在中速区域时随着车速的上升而渐渐从快速向缓慢变化，但本发明并不仅限于此，只要存在设定为比正常行驶时快速的区域，就还可以设定其他的方案。
权利要求
1.一种车辆操纵控制装置，具有可以改变操纵传递系统的传递比的传递比可变机构，其特征在于，所述操纵传递系统的传递比按照驱动变速器的移位范围而变化。
2.如权利要求1所述的车辆操纵控制装置，其特征在于，在驱动变速器的移位范围变为低范围时，所述操纵传递系统的传递比变低。
3.如权利要求1所述的车辆操纵控制装置，所述车辆操纵控制装置被安装在设定有用于野外行驶的特别的变速范围的车辆上，其特征在于，在驱动变速器的移位范围变为所述特别的变速范围时，所述操纵传递系统的传递比变低。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种特别是在野外行驶时可以减轻驾驶员的负担的车辆操纵控制装置。在本发明的车辆操纵控制装置中，具有可以改变操纵传递系统的传递比的传递比可变机构，其特征在于，所述操纵传递系统的传递比按照驱动变速器的移位范围而变化，并且在驱动变速器的移位范围变为低范围时变低。
文档编号B62D101/00GK1683197SQ200510007539
公开日2005年10月19日 申请日期2005年2月5日 优先权日2004年4月13日
发明者松田守弘, 福冈孝延 申请人:丰田自动车株式会社