專利名稱：車輛操縱控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛操縱控制裝置，其具有可以改變操縱傳遞系統(tǒng)的傳遞比的操縱傳遞比可變裝置。
背景技術(shù)：
以往，為了抑制在惡劣路況的路上行駛時車輛動作的混亂，公知有如下技術(shù)，即，基于車輛的上下運動檢測路面的情況，當(dāng)檢測出為惡劣路況時，將操縱傳遞系統(tǒng)的傳遞比變大(例如參照專利文獻1)。
專利文獻1日本專利文獻特開平11-227622號公報但是，當(dāng)如在巖石路上上坡時以及在沼澤地中脫離阻塞時那樣的特殊野外行駛時，駕駛員一邊通過駕駛操作尋找使前輪抓緊地面的輪胎位置一邊行駛，但此時，若如上述現(xiàn)有技術(shù)那樣將操縱傳遞系統(tǒng)的傳遞比設(shè)定得大，則轉(zhuǎn)向操作量增加，從而存在駕駛員的負擔(dān)增大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種特別是在野外行駛時可以減輕駕駛員的負擔(dān)的車輛操縱控制裝置。
為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方式，提供一種車輛操縱控制裝置，所述車輛操縱控制裝置具有可以改變操縱傳遞系統(tǒng)的傳遞比的傳遞比可變機構(gòu)，其特征在于，所述操縱傳遞系統(tǒng)的傳遞比按照驅(qū)動變速器的移位范圍而變化。
在本方式中，所述操縱傳遞系統(tǒng)的傳遞比還可以在驅(qū)動變速器的移位范圍成為低范圍時變低。此外，在設(shè)定有用于野外行駛的特別的變速范圍時，所述操縱傳遞系統(tǒng)的傳遞比還可以在驅(qū)動變速器的移位范圍成為所述特別的變速范圍時變低。
根據(jù)本發(fā)明，可得到一種特別是在野外行駛時可減輕駕駛員的負擔(dān)的車輛操縱控制裝置。


圖1是本發(fā)明的車輛操縱控制裝置10的一個實施例的整體簡要示意圖；圖2是傳遞比可變機構(gòu)30的剖面圖；圖3是傳遞比可變機構(gòu)30中的傳遞比可變原理的說明圖；圖4示出了車輛操縱控制裝置10的操縱傳遞比的對車速變化特性；圖5是表示操縱傳遞比的對車速變化特性的切換控制的流程圖。
具體實施例方式
以下參照

本發(fā)明的最佳實施例。
圖1是本發(fā)明的車輛操縱控制裝置10的一個實施例的整體簡要示意圖。本實施例的車輛操縱控制裝置10具有轉(zhuǎn)向柱12，所述轉(zhuǎn)向柱12包括駕駛員操作的方向盤11。轉(zhuǎn)向柱12以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐作為方向盤11的旋轉(zhuǎn)軸的主軸14。主軸14經(jīng)由橡膠聯(lián)接器13連接在中間軸16上。中間軸16與轉(zhuǎn)向齒輪箱31相連，并且在轉(zhuǎn)向齒輪箱31中，人字齒輪17嚙合在轉(zhuǎn)向齒條18上。在轉(zhuǎn)向齒條18的兩端分別連接有轉(zhuǎn)向橫拉桿19的一端，并且各轉(zhuǎn)向橫拉桿19的另一端經(jīng)由轉(zhuǎn)向節(jié)臂等(圖中未示出)連接到轉(zhuǎn)向輪(圖中未示出)。
車輛操縱控制裝置10在轉(zhuǎn)向齒輪箱31中具有傳遞比可變機構(gòu)30。傳遞比可變機構(gòu)30如后所述，具有根據(jù)車速來改變方向盤11的操縱角對輪胎的切角之比的功能。此外，在轉(zhuǎn)向齒輪箱31內(nèi)與齒條軸同軸設(shè)置有用于輔助操縱的輔助發(fā)動機20。輔助發(fā)動機20也可以設(shè)置在轉(zhuǎn)向柱12內(nèi)或人字齒輪軸上。
圖2是在包括桿軸的面上進行剖切時的、傳遞比可變機構(gòu)30的剖面圖，圖3是傳遞比可變機構(gòu)30中的傳遞比可變原理的說明圖。傳遞比可變機構(gòu)30具有箱體32。箱體32是與轉(zhuǎn)向齒輪箱31一體化的箱體，被吊桿(圖中未示出)等支撐。箱體32也可以和轉(zhuǎn)向齒輪箱31的殼體分別獨立形成。
在殼體32內(nèi)容納有輸入軸60、輸出軸62、減速器(差動機構(gòu))40、發(fā)動機34(DC無刷發(fā)動機)、旋轉(zhuǎn)角傳感器72以及鎖緊機構(gòu)50。此外，減速器40如后所述，包括從動齒輪38、定齒輪42、波動產(chǎn)生裝置46和柔性齒輪48。
輸入軸60的上端與中間軸16的下端相連。輸入軸60的下端設(shè)置有定齒輪42。輸出軸62的下側(cè)設(shè)置有人字齒輪17。輸出軸62的上側(cè)設(shè)置有從動齒輪38。在從動齒輪38及定齒輪42的內(nèi)周面上形成有齒數(shù)各不相同的(從動齒輪38的齒數(shù)＜定齒輪42的齒數(shù))的齒輪。在從動齒輪38及定齒輪42的內(nèi)側(cè)設(shè)置有和各齒輪同時嚙合的柔性齒輪48。即柔性齒輪48的外側(cè)上形成的齒(齒數(shù)與從動齒輪38的齒數(shù)相同)與從動齒輪38及定齒輪42的內(nèi)側(cè)上所形成的齒相嚙合。柔性齒輪48的內(nèi)側(cè)嵌合在波動產(chǎn)生裝置46的輪箍上。
箱體32上固定有發(fā)動機34的殼體34a。發(fā)動機34具有發(fā)動機軸35，并且發(fā)動機軸35連接在波動產(chǎn)生裝置46的凸輪上。在發(fā)動機軸35內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地貫穿插入有輸入軸60。即，輸入軸60和發(fā)動機軸35是可以相互獨立地旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。
在所述結(jié)構(gòu)中，如圖3所示，若發(fā)動機34的發(fā)動機軸35旋轉(zhuǎn)，則波動產(chǎn)生裝置46的凸輪旋轉(zhuǎn)，從而柔性齒輪48旋轉(zhuǎn)。此時，柔性齒輪48在變形為橢圓形的狀態(tài)下在定齒輪42內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而使同軸上的從動齒輪38旋轉(zhuǎn)。即，由于從動齒輪38的齒數(shù)比定齒輪42的齒數(shù)少，所以在波動產(chǎn)生裝置46旋轉(zhuǎn)一周之后，從動齒輪38在與波動產(chǎn)生裝置46的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上僅旋轉(zhuǎn)齒數(shù)差的量(即，致動器工作角＝發(fā)動機34的旋轉(zhuǎn)角×減速比(減速比＝齒數(shù)差/從動齒輪38的齒數(shù)))。另一方面，若方向盤11(主軸14)旋轉(zhuǎn)，則輸入軸60(定齒輪42)旋轉(zhuǎn)，施加致動器工作角并傳遞至輸出軸62。
此外，本發(fā)明可以適用于任何傳遞比可變機構(gòu)，例如可適用于日本專利文獻特開2003-320943號公報及日本專利文獻特開2003-320945號公報中所公開的那樣的、傳遞比可變機構(gòu)30的箱體32伴隨著方向盤11的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的那種類型的傳遞比可變機構(gòu)。
如圖1所示，在中間軸16或主軸14上設(shè)置有產(chǎn)生與方向盤11的操縱角相對應(yīng)的信號的方向舵偏角傳感器74。所述方向舵偏角傳感器74的檢測信號被輸入到ECU 54。進而，在ECU 54中，從車速傳感器76(輪速傳感器)輸入各輪的輪速。ECU 54基于車速傳感器76的輸出信號(車速)確定操縱傳遞比(輸入軸60的旋轉(zhuǎn)角/輸出軸62的旋轉(zhuǎn)角)。并且，ECU 54控制傳遞比可變機構(gòu)30的發(fā)動機34，從而以確定的操縱傳遞比向輸出軸62傳遞方向盤11的旋轉(zhuǎn)。以下將如上所述ECU 54執(zhí)行操縱傳遞比的變更控制稱為“操縱傳遞比可變控制”。
下面參照圖4詳細說明根據(jù)本實施例的車輛操縱控制裝置2而實現(xiàn)的操縱傳遞比可變控制。圖4用實線示出了對正常行駛中的車速的操縱傳遞比的關(guān)系(操縱傳遞比的對車速變化特性)。如圖4所示，操縱傳遞比在低速區(qū)域中設(shè)定為最快速(低)的值，由此，可以降低靜止切換及U形轉(zhuǎn)彎時的切換操作量(切換次數(shù))。此外，在中速區(qū)域中，隨著車速的上升而漸漸從快速變?yōu)榫徛?高)，并且在高速區(qū)域中由于實現(xiàn)了平穩(wěn)且具有穩(wěn)定感的轉(zhuǎn)向感覺，所以設(shè)定在最緩慢的值上。
此外，圖4的實線所示的操縱傳遞比的對車速變化特性是假設(shè)正常行駛，即一般的道路上的一般行駛而進行確定的。但是，與正常行駛時相對照，在巖石路上上坡時以及在沼澤地中脫離阻塞時那樣的特殊野外行駛時，大多是多次切換方向盤11從而一邊尋找使前輪胎抓緊地面的輪胎位置(路面μ比較大的位置)一邊行駛的情況，這與正常行駛時相比，方向盤11的操作量具有變多的傾向。
因此，在本實施例中，對于所述野外行駛時，設(shè)定與正常行駛時不同的操縱傳遞比的對車速變化特性。具體來說，野外行駛時的操縱傳遞比如圖4的虛線所示，設(shè)定得比正常行駛時的操縱傳遞比快速。所述兩種操縱傳遞比的對車速變化特性在比正常行駛時與野外行駛時之間切換。由此，可以一邊維持正常行駛時的操縱傳遞比的對車速變化特性(實線)，一邊在野外行駛時降低直到確保輪胎抓緊地面為止的方向盤11的操作量。
接著，參照圖5說明執(zhí)行上述操縱傳遞比的對車速變化特性的切換的ECU 54的處理。
在步驟100中，ECU 54判斷車輛的驅(qū)動變速器(傳動裝置)的移位位置。例如，ECU 54基于移位位置傳感器78(參照圖1)的輸出信號，當(dāng)位移范圍處于D(駕駛)位置時判斷為正常行駛中，并進入步驟110。另一方面，在ECU 54判斷出位移范圍是低范圍(low range)時進入步驟120。
在步驟110中，ECU 54基于設(shè)定為用于正常行駛時的操縱傳遞比的對車速變化特性(例如圖4的實線所示的特性圖線)，來執(zhí)行上述操縱傳遞比可變控制。另一方面，在步驟120中，ECU 54使用比用于正常行駛時的操縱傳遞比低(快速的)的操縱傳遞比執(zhí)行上述操縱傳遞比可變控制。例如，ECU 54基于圖4的虛線所示的特性圖線執(zhí)行上述操縱傳遞比可變控制。
如上所述，在本實施例中，對應(yīng)車輛的驅(qū)動變速器的移位位置(變速比)，來變更操縱傳遞比的對車速變化特性，此時，在驅(qū)動變速器的移位位置為低范圍時，實現(xiàn)比正常的D范圍快速的操縱傳遞比。由此，特別是在野外行駛時駕駛員操作移位桿把手來將移位范圍切換為低范圍的情況下，降低了直到確保輪胎抓緊地面為止的方向盤11的操作量，由此可以大幅度降低駕駛員的負擔(dān)。
此外，在本實施例中，對于設(shè)定有用于野外行駛的特別的變速范圍的車輛來說，在用戶將移位范圍切換為所述用于野外行駛的特別的變速范圍時，也可以使用如上所述的如圖4的虛線所示的特性圖線。
以上詳細說明了本發(fā)明的最佳實施例，但本發(fā)明并不僅限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以對上述實施例進行各種變形及替換。
例如，圖4的虛線所示的用于野外行駛時的操縱傳遞比的對車速變化特性在低速區(qū)域(例如不足20km/h)時被設(shè)定為在比正常行駛時快速的值，在高速區(qū)域時被設(shè)定為與正常行駛時相同的值，并在中速區(qū)域時隨著車速的上升而漸漸從快速向緩慢變化，但本發(fā)明并不僅限于此，只要存在設(shè)定為比正常行駛時快速的區(qū)域，就還可以設(shè)定其他的方案。
權(quán)利要求
1.一種車輛操縱控制裝置，具有可以改變操縱傳遞系統(tǒng)的傳遞比的傳遞比可變機構(gòu)，其特征在于，所述操縱傳遞系統(tǒng)的傳遞比按照驅(qū)動變速器的移位范圍而變化。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛操縱控制裝置，其特征在于，在驅(qū)動變速器的移位范圍變?yōu)榈头秶鷷r，所述操縱傳遞系統(tǒng)的傳遞比變低。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛操縱控制裝置，所述車輛操縱控制裝置被安裝在設(shè)定有用于野外行駛的特別的變速范圍的車輛上，其特征在于，在驅(qū)動變速器的移位范圍變?yōu)樗鎏貏e的變速范圍時，所述操縱傳遞系統(tǒng)的傳遞比變低。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種特別是在野外行駛時可以減輕駕駛員的負擔(dān)的車輛操縱控制裝置。在本發(fā)明的車輛操縱控制裝置中，具有可以改變操縱傳遞系統(tǒng)的傳遞比的傳遞比可變機構(gòu)，其特征在于，所述操縱傳遞系統(tǒng)的傳遞比按照驅(qū)動變速器的移位范圍而變化，并且在驅(qū)動變速器的移位范圍變?yōu)榈头秶鷷r變低。
文檔編號B62D101/00GK1683197SQ200510007539
公開日2005年10月19日 申請日期2005年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月13日
發(fā)明者松田守弘, 福岡孝延 申請人:豐田自動車株式會社