CN111936374B - 操舵装置 - Google Patents
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Abstract
操舵装置具有:多个电动马达(10),其进行驱动,以使车辆的车轮转动;以及三个以上的驱动***(20),其将用于驱动电动马达(10)的驱动力输出给电动马达(10),设置于操舵装置的驱动***(20)的驱动力的最大值即最大驱动力的总和被设定得大于在静态转向时使车轮转动所需的必要驱动力,即使在三个以上的驱动***(20)中的一个驱动***(20)发生了故障的情况下,三个以上的驱动***(20)中的正常的驱动***(20)的最大驱动力的总和也能够成为必要驱动力。
Description
技术领域
本发明涉及操舵装置。
背景技术
近年来,在方向盘与车轮不机械连结而机械分离的、基于线控转向***的操舵装置中,提出了如下装置:设置有故障安全(Fail-safe)功能,使得即使在发生故障时也能够继续方向盘操作。
例如,专利文献1所记载的操舵装置通过主操舵驱动***和副操舵驱动***这双重***的操舵驱动装置对转向机构进行驱动。主操舵用致动器和副操舵用致动器经由具有游隙的连杆机构而机械连接,始终被驱动。通过相互干涉检测机构来检测主操舵驱动***和副操舵驱动***有无干涉。主控制部、副控制部在自身的操舵驱动***发生异常时,使自身的操舵驱动******停机。另外,在自身的操舵驱动***正常的情况下,当检测到相互干涉时,控制部强制使各另一方的操舵驱动***停止。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-37112号公报
发明内容
发明要解决的课题
特别是,在基于线控转向***的操舵装置中,由于方向盘与车轮没有机械连结,因此需要以下这样的功能:在发生故障时也能够使车轮转动,继续进行方向盘操作。因此,考虑了设置多个驱动***,使得在一个驱动***发生了故障的情况下,也能够通过其他驱动***使车轮转动。但是,如果设置多个驱动***,则装置整体的大小容易变大。
本发明的目的在于提供一种操舵装置,能够实现小型化,并且即使在一个驱动***发生了故障的情况下也能够使车轮高准确度地转动。
用于解决课题的手段
基于上述目的而完成的本发明是一种操舵装置,其具有:一个或多个电动马达,其进行驱动,以使车辆的车轮转动;以及三个以上的驱动***,其将用于驱动所述电动马达的驱动力输出给所述电动马达,其中,设置于所述操舵装置的驱动***的驱动力的最大值即最大驱动力的总和被设定得大于在静态转向时使所述车轮转动所需的必要驱动力,即使在所述三个以上的驱动***中的一个驱动***发生了故障的情况下,所述三个以上的驱动***中的正常的驱动***的所述最大驱动力的总和也能够成为所述必要驱动力。
发明效果
根据本发明,能够实现小型化,并且即使在一个驱动***发生了故障的情况下也能够使车轮高准确度地转动。
附图说明
图1是示出第1实施方式的操舵装置的概略结构的图。
图2是示出第1实施方式的控制装置、电动马达的概略结构的图。
图3是示出车速Vc为0的情况下的操舵角与要求辅助力(合计必要驱动力)的相关关系的图。
图4是例示了第1控制例的驱动***的驱动力的切换控制的图。
图5是例示了第2控制例的驱动***的驱动力的切换控制的图。
图6是示出第2实施方式的操舵装置的概略结构的图。
图7是示出第3实施方式的操舵装置的概略结构的图。
图8是例示了第1控制例的驱动***的驱动力的切换控制的图。
图9是例示了第2控制例的驱动***的驱动力的切换控制的图。
图10是示出第4实施方式的操舵装置的概略结构的图。
图11是示出第4实施方式的操舵装置的控制装置、电动马达的概略结构的图。
图12是示出第5实施方式的操舵装置的控制装置、电动马达的概略结构的图。
图13是示出第6实施方式的操舵装置的概略结构的图。
图14是示出第6实施方式的操舵装置的控制单元、电动马达的概略结构的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
<第1实施方式>
图1是示出第1实施方式的操舵装置1的概略结构的图。
图2是示出第1实施方式的控制装置90、电动马达10的概略结构的图。
操舵装置1是齿条辅助型的电动助力转向装置,该电动助力转向装置是通过使作为车辆的一例的汽车的前轮100转动而任意改变行进方向的转向装置。另外,操舵装置1是由驾驶员操作以改变汽车的行进方向的轮(wheel)状的方向盘(手柄)101与前轮100不机械连结的所谓线控转向***。
操舵装置1具有检测方向盘101的操舵角θs的操舵角传感器102和对驾驶员施加操舵反作用力的反作用力装置103。
另外,操舵装置1具有与固定于前轮100的转向节臂连结的转向横拉杆104和与转向横拉杆104连结的齿条轴105。
另外,操舵装置1具有两个电动马达即第1电动马达11和第2电动马达12、以及将第1电动马达11和第2电动马达12各自的旋转驱动力转换为齿条轴105的轴向移动的两个转换单元(未图示)。以下,在不需要区分第1电动马达11和第2电动马达12的情况下,有时将它们称为“电动马达10”。
各转换单元具有:驱动带轮(未图示),其安装于电动马达10的输出轴;多个滚珠(未图示);以及滚珠螺母(未图示),其经由滚珠安装于形成在齿条轴105上的滚珠丝杠(未图示)。另外,各转换单元具有与滚珠螺母一同旋转的从动带轮(未图示)以及架设于驱动带轮和从动带轮的环状的带(未图示)。
(电动马达)
第1电动马达11是具有绕组双重化的两组三相绕组即第1线圈组111和第2线圈组112的双重三相马达。仅对第1线圈组111进行通电时的最大输出与仅对第2线圈组112进行通电时的最大输出相同。
第2电动马达12是具有绕组双重化的两组三相绕组即第3线圈组113和第4线圈组114的双重三相马达。仅对第3线圈组113进行通电时的最大输出与仅对第4线圈组114进行通电时的最大输出相同。另外,仅对第3线圈组113进行通电时的最大输出与仅对第1电动马达11的第1线圈组111进行通电时的最大输出相同。
在不需要区分第1线圈组111、第2线圈组112、第3线圈组113以及第4线圈组114的情况下,有时将它们称为“线圈组110”。
(控制装置)
另外,操舵装置1具有对第1电动马达11和第2电动马达12的动作进行控制的控制装置90。
控制装置90具有:马达驱动控制部91,其计算对两个电动马达10的动作进行控制的控制量;以及马达驱动部92,其根据控制量而使两个电动马达10驱动。另外,控制装置90具有:电流检测部94,其检测在电动马达10中实际流动的实际电流Ia;以及故障检测部95,其根据电流检测部94检测到的电流来检测后述的驱动***的故障。
(马达驱动控制部)
马达驱动控制部91具有由CPU、闪速ROM、RAM、备份RAM等构成的算术逻辑运算电路。马达驱动控制部91具有设定提供给两个电动马达10的目标电流It的目标电流设定部911。另外,马达驱动控制部91具有反馈(F/B)控制部912,该反馈(F/B)控制部912根据由目标电流设定部911设定的目标电流It与由电流检测部94检测到的提供给电动马达10的实际电流Ia之间的偏差而进行反馈控制。
目标电流设定部911根据由操舵角传感器102检测到的操舵角等来设定目标电流It。
F/B控制部912求取目标电流It与由电流检测部94检测到的实际电流Ia之间的偏差,进行反馈处理以使该偏差成为零。
(马达驱动部)
马达驱动部92具有将来自汽车所具备的电池(未图示)的电源电压提供给第1电动马达11的第1线圈组111的第1逆变器电路921和将该电源电压提供给第2线圈组112的第2逆变器电路922。另外,马达驱动部92具有将来自电池(未图示)的电源电压提供给第2电动马达12的第3线圈组113的第3逆变器电路923和将该电源电压提供给第4线圈组114的第4逆变器电路924。
以下,在不需要区分第1逆变器电路921、第2逆变器电路922、第3逆变器电路923、第4逆变器电路924的情况下,有时称为“逆变器电路920”。
另外,马达驱动部92具有根据来自马达驱动控制部91的驱动指令信号而对第1逆变器电路921的驱动进行控制的第1驱动部931和根据来自马达驱动控制部91的驱动指令信号而对第2逆变器电路922的驱动进行控制的第2驱动部932。另外,马达驱动部92具有根据来自马达驱动控制部91的驱动指令信号而对第3逆变器电路923的驱动进行控制的第3驱动部933和根据来自马达驱动控制部91的驱动指令信号而对第4逆变器电路924的驱动进行控制的第4驱动部934。
以下,在不需要区分第1驱动部931、第2驱动部932、第3驱动部933、第4驱动部934的情况下,有时称为“驱动部930”。
逆变器电路920由桥电路构成,具有六个独立的晶体管(未图示)作为多组开关元件。在本实施方式中,逆变器电路920针对电动马达10的线圈组110的各相(U相、V相、W相这三相)而分别具有一对晶体管(未图示)。晶体管可以是双极型、场效应型、MOS型等各种构造的功率晶体管。
驱动部930根据来自马达驱动控制部91的驱动指令信号,生成用于对电动马达10进行例如PWM(脉冲宽度调制)驱动的PWM信号,并输出所生成的PWM信号。
(电流检测部)
电流检测部94具有检测在第1电动马达11的第1线圈组111中实际流动的实际电流Ia的第1电流检测部941和检测在第1电动马达11的第2线圈组112中实际流动的实际电流Ia的第2电流检测部942。另外,电流检测部94具有检测在第2电动马达12的第3线圈组113中实际流动的实际电流Ia的第3电流检测部943和检测在第2电动马达12的第4线圈组114中实际流动的实际电流Ia的第4电流检测部944。在不需要区分第1电流检测部941、第2电流检测部942、第3电流检测部943、第4电流检测部944的情况下,有时称为“电流检测部940”。
(故障检测部)
故障检测部95在电流检测部94检测到的实际电流Ia的值超过预先决定的正常区域的值或者低于正常区域的情况下,判断为具有该电流检测部94的驱动***20发生了故障。
(驱动***)
以上那样构成的第1实施方式的操舵装置1具有输出用于使齿条轴105移动、进而使前轮100转动的驱动力的四个驱动***即第1驱动***21、第2驱动***22、第3驱动***23、第4驱动***24。
第1驱动***21构成为包含第1电动马达11的第1线圈组111、马达驱动部92的第1逆变器电路921和第1驱动部931、以及电流检测部94的第1电流检测部941。
第2驱动***22构成为包含第1电动马达11的第2线圈组112、马达驱动部92的第2逆变器电路922和第2驱动部932、以及电流检测部94的第2电流检测部942。
第3驱动***23构成为包含第2电动马达12的第3线圈组113、马达驱动部92的第3逆变器电路923和第3驱动部933、以及电流检测部94的第3电流检测部943。
第4驱动***24构成为包含第2电动马达12的第4线圈组114、马达驱动部92的第4逆变器电路924和第4驱动部934、以及电流检测部94的第4电流检测部944。
在不需要区分第1驱动***21、第2驱动***22、第3驱动***23、第4驱动***24的情况下,有时称为“驱动***20”。
以下,将使马达驱动部92的第1逆变器电路921驱动以对第1电动马达11的第1线圈组111进行通电时的第1电动马达11的驱动力称为第1驱动***21的驱动力。
另外,将使马达驱动部92的第2逆变器电路922驱动以对第1电动马达11的第2线圈组112进行通电时的第1电动马达11的驱动力称为第2驱动***22的驱动力。
另外,将使马达驱动部92的第3逆变器电路923驱动以对第2电动马达12的第3线圈组113进行通电时的第2电动马达12的驱动力称为第3驱动***23的驱动力。
另外,将使马达驱动部92的第4逆变器电路924驱动以对第2电动马达12的第4线圈组114进行通电时的第2电动马达12的驱动力称为第4驱动***24的驱动力。
第1实施方式的操舵装置1设定为第1驱动***21的最大驱动力、第2驱动***22的最大驱动力、第3驱动***23的最大驱动力、第4驱动***24的最大驱动力相加得到的合计最大驱动力为使前轮100转动所需的最大必要驱动力的4/3倍。另外,四个驱动***20的最大驱动力全部相同。
因此,在四个驱动***20中的一个驱动***20发生了故障的情况下,由未发生故障的正常的驱动***20输出的合计最大驱动力为使前轮100转动所需的最大必要驱动力的3/3=1倍。
另外,最大必要驱动力是以下这样的驱动力:在汽车的移动速度即车速Vc为零时,在预先决定的摩擦系数的路面(例如沥青路)上静态转向至预先决定的最大转向角的情况下,使前轮100转动至预先决定的最大转动角。最大必要驱动力根据车辆(例如汽车)的种类而不同。
(驱动***的控制)
图3是示出车速Vc为0的情况下的操舵角θs与要求辅助力(合计必要驱动力)的相关关系的图。
控制装置90根据车速Vc和由操舵角传感器102检测到的操舵角θs而对驱动***20进行控制。
在四个驱动***20全部正常的情况下,控制装置90根据操舵角θs和预先存储于ROM中的图3所示那样的针对每个车速Vc设定的相关关系来掌握操舵装置1所要求的辅助力(以下,有时称为“要求辅助力”)。然后,控制装置90将所掌握的要求辅助力作为操舵装置1所需的合计必要驱动力(以下,有时也简称为“必要驱动力”)来掌握。
(第1控制例)
图4是例示了第1控制例的驱动***20的驱动力的切换控制的图。
在第1控制例中,控制装置90对各驱动***20的驱动力进行控制,使得由四个驱动***20中的三个驱动***20输出合计必要驱动力。另外,控制装置90进行控制,使得三个驱动***20的驱动力全部相同。即,控制装置90进行控制,使得各驱动***20的驱动力成为用可驱动的驱动***20的数量减去1后的值去除合计必要驱动力而得到的值(各驱动***20的驱动力=合计必要驱动力/(4-1))。这样,控制装置90进行控制,使得各驱动***20的驱动力成为合计必要驱动力的100/3%。
在使第1驱动***21、第2驱动***22以及第3驱动***23这三个驱动***20驱动的情况下,目标电流设定部911设定提供给各驱动***20的线圈组110(第1线圈组111、第2线圈组112、第3线圈组113)的目标电流It,以使第1驱动***21、第2驱动***22以及第3驱动***23各自的驱动力成为合计必要驱动力/3。F/B控制部912进行反馈控制,以使由目标电流设定部911设定的目标电流It与由电流检测部94检测到的实际电流Ia之间的偏差成为零。
在三个驱动***20中的一个驱动***20发生了故障的情况下,控制装置90使在发生了故障的时刻未被驱动的驱动***20代替发生了故障的一个驱动***20来进行驱动。并且,控制装置90对未发生故障的正常的三个驱动***20的驱动力进行控制,使得由全部的正常的三个驱动***20输出合计必要驱动力。此时,控制装置90进行控制,使得三个驱动***20的驱动力全部相同。即,控制装置90进行控制,使得各驱动***20的驱动力成为合计必要驱动力除以可驱动的驱动***20的数量而得到的值(各驱动***20的驱动力=合计必要驱动力/3)。这样,控制装置90进行控制,使得各驱动***20的驱动力成为合计必要驱动力的100/3%。
例如,在使第1驱动***21、第2驱动***22以及第3驱动***23驱动的情况下,当第3驱动***23发生了故障时,控制装置90停止第3驱动***23的驱动,并且使第4驱动***24驱动。
目标电流设定部911将提供给发生了故障的第3驱动***23的第3线圈组113的目标电流It设定为0,并且设定提供给正常的三个驱动***20的线圈组110的目标电流It,以使正常的第1驱动***21、第2驱动***22以及第4驱动***24各自的驱动力成为合计必要驱动力的1/3。
如上所述,在第1控制例中,在使未发生故障的四个驱动***20中的三个驱动***20驱动的情况下,当三个驱动***20中的一个驱动***20发生了故障时,控制装置90像以下这样进行控制。即,停止发生了故障的驱动***20的驱动,并且使发生故障时未被驱动的驱动***20驱动,而不改变发生故障时已驱动的正常的驱动***20的驱动力与合计必要驱动力的比例。更具体而言,控制装置90将发生故障时已驱动的正常的驱动***20各自的驱动力与合计必要驱动力的比例保持为100/3%,将发生故障时未被驱动的驱动***20的驱动力与合计必要驱动力的比例设为100/3%。
(第2控制例)
图5是例示了第2控制例的驱动***20的驱动力的切换控制的图。
在第2控制例中,控制装置90对各驱动***20的驱动力进行控制,使得由全部的四个驱动***20输出合计必要驱动力。另外,控制装置90进行控制,使得四个驱动***20的驱动力全部相同。即,控制装置90进行控制,使得各驱动***20的驱动力成为合计必要驱动力除以可驱动的驱动***20的数量而得到的值(各驱动***20的驱动力=合计必要驱动力/4)。换言之,控制装置90进行控制,使得各驱动***20的驱动力成为合计必要驱动力的25%。
目标电流设定部911设定提供给各驱动***20的线圈组110的目标电流It,以使各驱动***20的驱动力成为合计必要驱动力的1/4。F/B控制部912进行反馈控制,以使由目标电流设定部911设定的目标电流It与由电流检测部94检测到的实际电流Ia之间的偏差成为零。
而且,在第2控制例中,在四个驱动***20中的一个驱动***20发生了故障的情况下,控制装置90对未发生故障的正常的其余三个驱动***20的驱动力进行控制,使得由全部的该其余三个驱动***20输出合计必要驱动力。此时,控制装置90进行控制,使得三个驱动***20的驱动力全部相同。即,控制装置90进行控制,使得各驱动***20的驱动力成为合计必要驱动力除以正常的驱动***20的数量而得到的值(各驱动***20的驱动力=合计必要驱动力/3)。换言之,控制装置90进行控制,使得各驱动***20的驱动力成为合计必要驱动力的100/3%。
目标电流设定部911将提供给发生了故障的一个驱动***20的线圈组110的目标电流It设定为0,并且设定提供给正常的三个驱动***20的线圈组110的目标电流It,以使未发生故障的正常的三个驱动***20的驱动力成为合计必要驱动力的1/3。
如上所述,在第2控制例中,在使未发生故障的四个驱动***20全部进行驱动的情况下,当四个驱动***20中的一个驱动***20发生了故障时,控制装置90增大未发生故障的三个驱动***20各自的驱动力与合计必要驱动力的比例。更具体而言,控制装置90将正常的三个驱动***20各自的驱动力与合计必要驱动力的比例从25%变更为100/3%。这样,控制装置90均等地增大正常的三个驱动***20各自的驱动力与合计必要驱动力的比例。
在上述那样构成的第1实施方式的操舵装置1中,在四个驱动***20中的一个驱动***20发生了故障的情况下,由其余的三个驱动***20输出操舵装置1所要求的辅助力(要求辅助力)。而且,由三个驱动***20输出的合计最大驱动力设定为与使前轮100转动所需的最大必要驱动力相同。即,第1实施方式的操舵装置1是具有多个电动马达10和三个以上的驱动***20的操舵装置,其中,该多个电动马达10进行驱动以使作为车辆的一例的汽车的作为车轮的一例的前轮100转动,该三个以上的驱动***20将用于驱动电动马达10的驱动力输出给电动马达10。而且,在操舵装置1中,设置于操舵装置1的驱动***20的驱动力的最大值即最大驱动力的总和被设定得大于在静态转向时使前轮100转动所需的必要驱动力,即使在三个以上的驱动***20中的一个发生了故障的情况下,三个以上的驱动***中的正常的驱动***20的最大驱动力的总和也成为必要驱动力。在第1实施方式的操舵装置1中,电动马达10为两个,驱动***20为四个,驱动***20分别具有通过被通电而输出电动马达10的驱动力的线圈组110。作为第1电动马达的一例的第1电动马达11具有两个线圈组110,该第1电动马达11由两个驱动***20即第1驱动***21和第2驱动***22进行驱动。作为第2电动马达的一例的第2电动马达12具有两个线圈组110,该第2电动马达12由两个驱动***20即第3驱动***23和第4驱动***24进行驱动。因此,即使在一个驱动***20发生了故障的情况下,也能够与发生故障之前同样地使前轮100转动,能够继续进行方向盘101的操作。另外,与由三个驱动***20输出的合计最大驱动力大于最大必要驱动力的结构相比,能够减小各驱动***20的最大驱动力,因此能够减小电动马达10的输出容量。其结果为,与由三个驱动***20输出的合计最大驱动力大于最大必要驱动力的结构相比,能够减小第1实施方式的操舵装置1的电动马达10的尺寸,与车辆(例如汽车)的搭载性提高。
另外,第1实施方式的操舵装置1还具有作为控制部的一例的控制装置90,在四个驱动***20中的一个驱动***20发生了故障的情况下,该控制装置90对四个驱动***20中的未发生故障的正常的驱动***20的驱动力进行控制,使得由正常的驱动***20输出在静态转向时使前轮100转动所需的必要驱动力。
而且,在操舵装置1中,四个驱动***20具有在驱动***20全部未发生故障的情况下向电动马达10输出驱动力的三个正常时输出驱动***(例如,第1驱动***21、第2驱动***22以及第3驱动***23)、以及在驱动***20全部未发生故障的情况下不向电动马达10输出驱动力的一个备用驱动***(例如,第4驱动***24)。而且,在第1控制例中,在正常时输出驱动***未发生故障的情况下,控制装置90将全部的正常时输出驱动***控制为最大驱动力,在三个正常时输出驱动***中的一个正常时输出驱动***发生了故障的情况下,控制装置90以不改变正常的正常时输出驱动***的驱动力与必要驱动力的比例的方式对正常的正常时输出驱动***的驱动力进行控制,而且将备用驱动***控制为最大驱动力。
这样,在第1控制例中,在一个驱动***20发生故障之前,并不是使四个驱动***20全部驱动,而是仅使足以输出最大必要驱动力的三个驱动***20驱动。
另外,在驱动***20全部未发生故障的情况下,控制装置90将驱动***20全部控制为比最大驱动力小的驱动力,在四个驱动***20中的一个驱动***20发生了故障的情况下,控制装置90将正常的驱动***20的驱动力控制为最大驱动力。这样,在第2控制例中,由全部的四个驱动***20输出合计必要驱动力,因此与由三个以下的驱动***20输出合计必要驱动力的情况相比,能够减小电动马达10的输出,能够实现静音化、低振动化。另外,与由三个以下的驱动***20输出合计必要驱动力的情况相比,能够使故障前后的驱动力的切换顺畅。
另外,在上述的实施方式中,控制装置90进行控制,使得进行驱动的驱动***20的驱动力均等,但不特别限于该方式。
也可以使三个驱动***20各自的驱动力为例如40%、30%、20%来代替使三个驱动***20各自的驱动力为合计必要驱动力的100/3%。或者,只要三个驱动***20的驱动力的合计驱动力为合计必要驱动力的100%,则也可以使各个驱动力的比例为其他比例。
另外,只要四个驱动***20的驱动力的合计驱动力为合计必要驱动力的100%,则也可以使四个驱动***20各自的驱动力的比例为其他比例来代替使四个驱动***20各自的驱动力为合计必要驱动力的25%。此时,在驱动***20未发生故障的情况下,控制装置90也可以使驱动一个电动马达10(例如第1电动马达11)的两个驱动***20的驱动力的总和大于驱动其他电动马达10(例如第2电动马达12)的两个驱动***20的驱动力的总和。另外,可以使向一个电动马达10(例如第1电动马达11或第2电动马达12)提供驱动力的两个驱动***20的驱动力的比例相同。例如,可以是,使第1驱动***21、第2驱动***22的驱动力分别为30%,使第3驱动***23、第4驱动***24的驱动力分别为20%。通过使对一个电动马达10赋予驱动力的两个驱动***20的驱动力的比例相同,能够降低振动。
另外,在使驱动一个电动马达10的两个驱动***20的驱动力的总和大于驱动其他电动马达10的两个驱动***20的驱动力的总和的情况下,也可以使驱动一个电动马达10的两个驱动***20的最大驱动力的总和大于驱动其他电动马达10的两个驱动***20的最大驱动力的总和。例如,可以是,使第1驱动***21、第2驱动***22的最大驱动力分别为最大必要驱动力的40%,使第3驱动***23、第4驱动***24的驱动力分别为最大必要驱动力的30%。在该情况下,也可以使用第2控制例来调整各驱动***20与必要驱动力的比例。
另外,在上述实施方式中,与电动马达10分体的控制装置90具有逆变器电路920,但不特别限于该方式。也可以是电动马达10具有逆变器电路920。例如,可以是,第1电动马达11具有向该第1电动马达11自身所具有的第1线圈组111、第2线圈组112提供电源电压的第1逆变器电路921、第2逆变器电路922。另外,可以是,第2电动马达12具有向该第2电动马达12自身所具有的第3线圈组113、第4线圈组114提供电源电压的第3逆变器电路923、第4逆变器电路924。
并且,可以是,第1电动马达11具有对该第1电动马达11自身所具有的第1逆变器电路921、第2逆变器电路922的驱动进行控制的第1驱动部931、第2驱动部932。另外,可以是,第2电动马达12具有对该第2电动马达12自身所具有的第3逆变器电路923、第4逆变器电路924的驱动进行控制的第3驱动部933、第4驱动部934。
<第2实施方式>
图6是示出第2实施方式的操舵装置2的概略结构的图。
相对于第1实施方式的操舵装置1,在第2实施方式的操舵装置2中,构成与操舵装置1的驱动***20相当的驱动***220的要素不同。以下,对与第1实施方式的操舵装置1不同的点进行说明。对在第1实施方式的操舵装置1和第2实施方式的操舵装置2中具有相同构造、功能的部件标注相同的标号,省略其详细的说明。
操舵装置2具两个电动马达即第1电动马达14和第2电动马达15、以及将第1电动马达14和第2电动马达15各自的旋转驱动力转换为齿条轴105的轴向移动的两个转换单元(未图示)。以下,在不需要区分第1电动马达14和第2电动马达15的情况下,有时称为“电动马达13”。
(电动马达)
第1电动马达14是具有绕组三重化的三组三相绕组即第1线圈组211、第2线圈组212以及第3线圈组213的三重三相马达。仅对第1线圈组211进行通电时的最大输出、仅对第2线圈组212进行通电时的最大输出与仅对第3线圈组213进行通电时的最大输出相同。
第2电动马达15是仅具有一组三相绕组即第4线圈组214的三相马达。仅对第4线圈组214进行通电时的最大输出与仅对第1电动马达14的第1线圈组211进行通电时的最大输出相同。
在不需要区分第1线圈组211、第2线圈组212、第3线圈组213以及第4线圈组214的情况下,有时将它们称为“线圈组210”。
(控制装置)
另外,操舵装置2具有对第1电动马达14和第2电动马达15的动作进行控制的控制装置290。
如图6所示,控制装置290具有:马达驱动控制部291,其计算对两个电动马达13的动作进行控制的控制量;以及马达驱动部292,其根据控制量而使两个电动马达13驱动。马达驱动控制部291相当于第1实施方式的操舵装置1的控制装置90的马达驱动控制部91。
另外,控制装置290与第1实施方式的操舵装置1的控制装置90同样地具有电流检测部94和故障检测部95。
(马达驱动部)
马达驱动部292具有将来自汽车所具备的电池(未图示)的电源电压提供给第1电动马达14的第1线圈组211的第1逆变器电路2921、将该电源电压提供给第2线圈组212的第2逆变器电路2922、以及将该电源电压提供给第1电动马达14的第3线圈组213的第3逆变器电路2923。另外,马达驱动部292具有将来自电池(未图示)的电源电压提供给第2电动马达15的第4线圈组214的第4逆变器电路2924。
以下,在不需要区分第1逆变器电路2921、第2逆变器电路2922、第3逆变器电路2923、第4逆变器电路2924的情况下,有时将它们称为“逆变器电路2920”。
逆变器电路2920具有与第1实施方式的逆变器电路920相同的构造、功能。
另外,马达驱动部292具有根据来自马达驱动控制部291的驱动指令信号而对第1逆变器电路2921的驱动进行控制的第1驱动部2931、以及根据来自马达驱动控制部291的驱动指令信号而对第2逆变器电路2922的驱动进行控制的第2驱动部2932。另外,马达驱动部292具有根据来自马达驱动控制部291的驱动指令信号而对第3逆变器电路2923的驱动进行控制的第3驱动部2933、以及根据来自马达驱动控制部291的驱动指令信号而对第4逆变器电路2924的驱动进行控制的第4驱动部2934。
以下,在不需要区分第1驱动部2931、第2驱动部2932、第3驱动部2933、第4驱动部2934的情况下,有时将它们称为“驱动部2930”。
驱动部2930具有与第1实施方式的驱动部930相同的构造、功能。
(驱动***)
以上这样构成的第2实施方式的操舵装置2具有输出用于使齿条轴105移动的驱动力的四个驱动***即第1驱动***221、第2驱动***222、第3驱动***223、第4驱动***224。
第1驱动***221构成为包含第1电动马达14的第1线圈组211、马达驱动部292的第1逆变器电路2921和第1驱动部2931、以及电流检测部94的第1电流检测部941。
第2驱动***222构成为包含第1电动马达14的第2线圈组212、马达驱动部292的第2逆变器电路2922和第2驱动部2932、以及电流检测部94的第2电流检测部942。
第3驱动***223构成为包含第1电动马达14的第3线圈组213、马达驱动部292的第3逆变器电路2923和第3驱动部2933、以及电流检测部94的第3电流检测部943。
第4驱动***224构成为包含第2电动马达15的第4线圈组214、马达驱动部292的第4逆变器电路2924和第4驱动部2934、以及电流检测部94的第4电流检测部944。
在不需要区分第1驱动***221、第2驱动***222、第3驱动***223、第4驱动***224的情况下,有时将它们称为“驱动***220”。
第2实施方式的操舵装置2与第1实施方式的操舵装置1同样地设定为第1驱动***221~第4驱动***224的最大驱动力相加得到的合计最大驱动力为使前轮100转动所需的最大必要驱动力的4/3倍。另外,四个驱动***220的最大驱动力全部相同。
因此,在四个驱动***220中的一个驱动***220发生了故障的情况下,由未发生故障的正常的驱动***220输出的合计最大驱动力为使前轮100转动所需的最大必要驱动力的3/3=1倍。
(第1控制例)
在第2实施方式的操舵装置2的第1控制例中,与第1实施方式的操舵装置1的第1控制例同样地,在全部的驱动***220正常的情况下,控制装置290对各驱动***220的驱动力进行控制,使得由四个驱动***220中的三个驱动***220输出合计必要驱动力。另外,控制装置290进行控制,使得三个驱动***220的驱动力全部相同。
而且,在三个驱动***220中的一个驱动***220发生了故障的情况下,控制装置290使在发生了故障的时刻未被驱动的驱动***220代替发生了故障的一个驱动***220来进行驱动。
另外,在全部的驱动***220正常的情况下,控制装置290可以使第1电动马达14驱动,而不使第2电动马达15驱动。即,控制装置290可以使第1电动马达14的第1线圈组211~第3线圈组213通电,而不使第2电动马达15的第4线圈组214通电。
另外,在全部的驱动***220正常的情况下,控制装置290也可以使第1电动马达14和第2电动马达15驱动。即,控制装置290也可以使第1电动马达14的第1线圈组211~第3线圈组213中的两个线圈组210以及第2电动马达15的第4线圈组214通电。
(第2控制例)
在第2实施方式的操舵装置2的第2控制例中,与第1实施方式的操舵装置1的第2控制例同样地,在全部的驱动***220正常的情况下,对各驱动***220的驱动力进行控制,使得由四个驱动***220输出合计必要驱动力。
在上述那样构成的第2实施方式的操舵装置2中,电动马达13为两个,驱动***220为四个,驱动***220分别具有通过被通电而输出电动马达13的驱动力的线圈组210。作为第1电动马达的一例的第1电动马达14具有三个线圈组210,该第1电动马达14由三个驱动***220即第1驱动***221、第2驱动***222以及第3驱动***223进行驱动。作为第2电动马达的一例的第2电动马达15具有一个线圈组210,该第2电动马达由一个驱动***220即第4驱动***224进行驱动。
另外,第2实施方式的操舵装置2还具有作为控制部的一例的控制装置290,在四个驱动***220中的一个驱动***220发生了故障的情况下,该控制装置290对四个驱动***220中的未发生故障的正常的驱动***220的驱动力进行控制,使得由正常的驱动***220输出在静态转向时使前轮100转动所需的必要驱动力。
而且,在操舵装置2中,四个驱动***220具有在驱动***220全部未发生故障的情况下向电动马达13输出驱动力的三个正常时输出驱动***(例如,第1驱动***221、第2驱动***222以及第3驱动***223)、以及在驱动***220全部未发生故障的情况下不向电动马达13输出驱动力的一个备用驱动***(例如,第4驱动***224)。而且,在第1控制例中,在正常时输出驱动***未发生故障的情况下,控制装置290将全部的正常时输出驱动***控制为最大驱动力,在三个正常时输出驱动***中的一个正常时输出驱动***发生了故障的情况下,控制装置290以不改变正常的正常时输出驱动***的驱动力与必要驱动力的比例的方式对正常的正常时输出驱动***的驱动力进行控制,而且将备用驱动***控制为最大驱动力。可以例示出,第1电动马达14由作为正常时输出驱动***的第1驱动***221、第2驱动***222以及第3驱动***223进行驱动,第2电动马达15由作为备用驱动***的第4驱动***224进行驱动。另外,驱动第1电动马达14的三个驱动***220的驱动力是均等的。
另外,在第2控制例中,在驱动***220全部未发生故障的情况下,控制装置290将全部的驱动***220控制为比最大驱动力小的驱动力,在四个驱动***220中的一个驱动***220发生了故障的情况下,控制装置290将正常的驱动***220的驱动力控制为最大驱动力。另外,在驱动***220未发生故障的情况下,控制装置290使全部的驱动***220的驱动力均等。
在上述那样构成的第2实施方式的操舵装置2中也是,在四个驱动***220中的一个驱动***220发生了故障的情况下,由其余的三个驱动***220输出操舵装置2所要求的辅助力(要求辅助力)。而且,由三个驱动***220输出的合计最大驱动力设定为与使前轮100转动所需的最大必要驱动力相同。因此,即使在一个驱动***220发生了故障的情况下,也能够与发生故障之前同样地使前轮100转动,能够继续进行方向盘101的操作。另外,与由三个驱动***220输出的合计最大驱动力大于最大必要驱动力的结构相比,能够减小各驱动***220的最大驱动力,因此能够减小电动马达13的输出容量。其结果为,与由三个驱动***220输出的合计最大驱动力大于最大必要驱动力的结构相比,能够减小第2实施方式的操舵装置2的电动马达13的尺寸,与车辆(例如汽车)的搭载性提高。
另外,在上述实施方式的第2控制例中,只要四个驱动***220的驱动力的合计驱动力为合计必要驱动力的100%,则也可以使四个驱动***220各自的驱动力的比例为其他比例来代替使四个驱动***220各自的驱动力为合计必要驱动力的25%。此时,在驱动***220未发生故障的情况下,控制装置290也可以使驱动一个电动马达13(例如第1电动马达14)的三个驱动***220的驱动力的总和大于驱动其他电动马达13(例如第2电动马达15)的一个驱动***220的驱动力。另外,可以使对第1电动马达14赋予驱动力的三个驱动***220的驱动力的比例相同。例如,可以是,使第1驱动***221、第2驱动***222、第3驱动***223的驱动力分别为30%,使第4驱动***224的驱动力为10%。通过使对第1电动马达14赋予驱动力的三个驱动***220的驱动力的比例相同,能够降低振动。
另外,在使驱动第1电动马达14的三个驱动***220的驱动力的总和大于驱动第2电动马达15的第4驱动***224的驱动力的情况下,也可以使驱动第1电动马达14的三个驱动***220的最大驱动力的总和大于驱动第2电动马达15的第4驱动***224的最大驱动力的总和。例如,可以是,使第1驱动***221、第2驱动***222、第3驱动***223的最大驱动力分别为最大必要驱动力的30%,使第4驱动***224的驱动力为最大必要驱动力的10%。在该情况下,也可以使用第2控制例来调整各驱动***220与必要驱动力的比例。
<第3实施方式>
图7是示出第3实施方式的操舵装置3的概略结构的图。
相对于第1实施方式的操舵装置1,在第3实施方式的操舵装置3中,构成与操舵装置1的驱动***20相当的驱动***320的要素以及数量不同。以下,对与第1实施方式的操舵装置1不同的点进行说明。对在第1实施方式的操舵装置1和第3实施方式的操舵装置3中具有相同构造、功能的物体标注相同的标号,省略其详细的说明。
操舵装置3具有两个电动马达即第1电动马达17和第2电动马达18、以及将第1电动马达17和第2电动马达18各自的旋转驱动力转换为齿条轴105的轴向移动的两个转换单元(未图示)。以下,在不需要区分第1电动马达17和第2电动马达18的情况下,有时将它们称为“电动马达16”。
(电动马达)
与第1实施方式的第1电动马达11同样地,第1电动马达17是具有绕组双重化的两组三相绕组即第1线圈组311和第2线圈组312的双重三相马达。仅对第1线圈组311进行通电时的最大输出与仅对第2线圈组312进行通电时的最大输出相同。
第2电动马达18是仅具有一组三相绕组即第3线圈组313的三相马达。仅对第3线圈组313进行通电时的最大输出与仅对第1电动马达17的第1线圈组311进行通电时的最大输出相同。
在不需要区分第1线圈组311、第2线圈组312以及第3线圈组313的情况下,可以将它们称为“线圈组310”。
(控制装置)
另外,操舵装置3具有对第1电动马达17和第2电动马达18的动作进行控制的控制装置390。
如图7所示,控制装置390具有:马达驱动控制部391,其计算对两个电动马达16的动作进行控制的控制量;以及马达驱动部392,其根据控制量而使两个电动马达16驱动。马达驱动控制部391相当于第1实施方式的操舵装置1的控制装置90的马达驱动控制部91。
另外,控制装置390与第1实施方式的操舵装置1的控制装置90同样地具有电流检测部94和故障检测部95。
(马达驱动部)
马达驱动部392具有将来自汽车所具备的电池(未图示)的电源电压提供给第1电动马达17的第1线圈组311的第1逆变器电路3921和将该电源电压提供给第2线圈组312的第2逆变器电路3922。另外,马达驱动部392具有将来自电池(未图示)的电源电压提供给第2电动马达18的第3线圈组313的第3逆变器电路3923。
以下,在不需要区分第1逆变器电路3921、第2逆变器电路3922、第3逆变器电路3923的情况下,有时将它们称为“逆变器电路3920”。
逆变器电路3920具有与第1实施方式的逆变器电路920相同的构造和功能。
另外,马达驱动部392具有根据来自马达驱动控制部391的驱动指令信号而对第1逆变器电路3921的驱动进行控制的第1驱动部3931和根据来自马达驱动控制部391的驱动指令信号而对第2逆变器电路3922的驱动进行控制的第2驱动部3932。另外,马达驱动部392具有根据来自马达驱动控制部391的驱动指令信号而对第3逆变器电路3923的驱动进行控制的第3驱动部3933。
以下,在不需要区分第1驱动部3931、第2驱动部3932、第3驱动部3933的情况下,有时将它们称为“驱动部3930”。
驱动部3930具有与第1实施方式的驱动部930相同的构造和功能。
(驱动***)
以上那样构成的第3实施方式的操舵装置3具有输出用于使齿条轴105移动的驱动力的三个驱动***即第1驱动***321、第2驱动***322、第3驱动***323。
第1驱动***321构成为包含第1电动马达17的第1线圈组311、马达驱动部392的第1逆变器电路3921和第1驱动部3931、以及电流检测部94的第1电流检测部941。
第2驱动***322构成为包含第1电动马达17的第2线圈组312、马达驱动部392的第2逆变器电路3922和第2驱动部3932、以及电流检测部94的第2电流检测部942。
第3驱动***323构成为包含第2电动马达18的第3线圈组313、马达驱动部392的第3逆变器电路3923和第3驱动部3933、以及电流检测部94的第3电流检测部943。
在不需要区分第1驱动***321、第2驱动***322、第3驱动***323的情况下,有时将它们称为“驱动***320”。
第3实施方式的操舵装置3设定为第1驱动***321的最大驱动力、第2驱动***322的最大驱动力以及第3驱动***323的最大驱动力相加得到的合计最大驱动力为使前轮100转动所需的最大必要驱动力的3/2倍。另外,三个驱动***320的最大驱动力全部相同。
因此,在三个驱动***320中的一个驱动***320发生了故障的情况下,由未发生故障的正常的驱动***320输出的合计最大驱动力为使前轮100转动所需的最大必要驱动力的2/2=1倍。
(驱动***的控制)
在三个驱动***320全部正常的情况下,控制装置390根据操舵角θs和预先存储于ROM中的图3所示那样的针对每个车速Vc设定的相关关系,掌握操舵装置3所要求的辅助力(以下,有时称为“要求辅助力”)。而且,控制装置390将所掌握的要求辅助力作为操舵装置3所需的合计必要驱动力来掌握。
(第1控制例)
图8是例示了第1控制例的驱动***320的驱动力的切换控制的图。
在第1控制例中,控制装置390对各驱动***320的驱动力进行控制,使得由三个驱动***320中的两个驱动***320输出合计必要驱动力。另外,控制装置390进行控制,使得两个驱动***320的驱动力全部相同。即,控制装置390进行控制,使得各驱动***320的驱动力成为用可驱动的驱动***320的数量减去1后的值去除合计必要驱动力而得到的值(各驱动***320的驱动力=合计必要驱动力/(3-1))。这样,控制装置390进行控制,使得各驱动***320的驱动力成为合计必要驱动力的100/2=50%。
例如,在使第1驱动***321和第2驱动***322这两个驱动***320驱动的情况下,第3实施方式的马达驱动控制部391的目标电流设定部911设定提供给各驱动***320的线圈组310(第1线圈组311、第2线圈组312)的目标电流It,以使第1驱动***321和第2驱动***322各自的驱动力成为合计必要驱动力/2。第3实施方式的马达驱动控制部391的F/B控制部912进行反馈控制,以使由目标电流设定部911设定的目标电流It与由电流检测部94检测到的实际电流Ia之间的偏差成为零。
在两个驱动***320中的一个驱动***320发生了故障的情况下,控制装置390使在发生故障的时刻未被驱动的驱动***320代替发生了故障的一个驱动***320来进行驱动。并且,控制装置390对未发生故障的正常的两个驱动***320的驱动力进行控制,使得由全部的两个驱动***320输出合计必要驱动力。此时,控制装置390进行控制,使得两个驱动***320的驱动力全部相同。即,控制装置390进行控制,使得各驱动***320的驱动力成为合计必要驱动力除以可驱动的驱动***320的数量而得到的值(各驱动***320的驱动力=合计必要驱动力/2)。这样,控制装置390进行控制,使得各驱动***320的驱动力成为合计必要驱动力的100/2=50%。
例如,在使第1驱动***321和第2驱动***322驱动的情况下,当在第2驱动***322中发生了故障时,控制装置390停止第2驱动***322的驱动,并且使第3驱动***323驱动。
目标电流设定部911将提供给发生了故障的第2驱动***322的第2线圈组312的目标电流It设定为0,并且设定提供给正常的两个驱动***320的线圈组310的目标电流It,以使正常的第1驱动***321和第3驱动***323各自的驱动力成为合计必要驱动力的1/2=50%。
如上所述,在第1控制例中,在使未发生故障的三个驱动***320中的两个驱动***320驱动的情况下,当两个驱动***320中的一个驱动***320发生了故障时,控制装置390进行以下这样的控制。即,停止发生了故障的驱动***320的驱动,并且使故障时未被驱动的驱动***320驱动,而不改变发生故障时已驱动的正常的驱动***320的驱动力与合计必要驱动力的比例。更具体而言,控制装置390保持发生故障时已驱动的正常的驱动***320的驱动力与合计必要驱动力的比例为100/2=50%,将发生故障时未被驱动的驱动***320的驱动力与合计必要驱动力的比例设为100/2=50%。
另外,在全部的驱动***320正常的情况下,控制装置390可以使第1电动马达17驱动,而不使第2电动马达18驱动。即,控制装置390可以使第1电动马达17的第1线圈组311和第2线圈组312通电,而不使第2电动马达18的第3线圈组313通电。
另外,在全部的驱动***320正常的情况下,控制装置390也可以使第1电动马达17和第2电动马达18驱动。即,控制装置390也可以使第1电动马达17的第1线圈组311和第2线圈组312中的一个线圈组310以及第2电动马达18的第3线圈组313通电。
(第2控制例)
图9是例示了第2控制例的驱动***320的驱动力的切换控制的图。
在第2控制例中,控制装置390对各驱动***320的驱动力进行控制,使得由全部的三个驱动***320输出合计必要驱动力。另外,控制装置390进行控制,使得三个驱动***320的驱动力全部相同。即,控制装置390进行控制,使得各驱动***320的驱动力成为合计必要驱动力除以可驱动的驱动***320的数量而得到的值(各驱动***320的驱动力=合计必要驱动力/3)。换言之,控制装置390进行控制,使得各驱动***320的驱动力成为合计必要驱动力的100/3%。
第3实施方式的马达驱动控制部391的目标电流设定部911设定提供给各驱动***320的线圈组310的目标电流It,以使各驱动***320的驱动力成为合计必要驱动力的1/3。第3实施方式的马达驱动控制部391的F/B控制部912进行反馈控制,以使由目标电流设定部911设定的目标电流It与由电流检测部94检测到的实际电流Ia之间的偏差成为零。
而且,在第2控制例中,在三个驱动***320中的一个驱动***320发生了故障的情况下,控制装置390对未发生故障的正常的其余两个驱动***320的驱动力进行控制,使得由全部的该其余两个驱动***320输出合计必要驱动力。此时,控制装置390进行控制,使得两个驱动***320的驱动力全部相同。即,控制装置390进行控制,使得各驱动***320的驱动力成为合计必要驱动力除以正常的驱动***320的数量而得到的值(各驱动***320的驱动力=合计必要驱动力/2)。换言之,控制装置390进行控制,使得各驱动***320的驱动力成为合计必要驱动力的100/2%。
马达驱动控制部391的目标电流设定部911将提供给发生了故障的一个驱动***320的线圈组310的目标电流It设定为0,并且设定提供给正常的两个驱动***320的线圈组310的目标电流It,以使未发生故障的正常的两个驱动***320的驱动力成为合计必要驱动力的1/2。
如上所述,在第2控制例中,在使未发生故障的三个驱动***320全部驱动的情况下,当三个驱动***320中的一个驱动***320发生了故障时,控制装置390增大未发生故障的两个驱动***320各自的驱动力与合计必要驱动力的比例。更具体而言,控制装置390将正常的两个驱动***320各自的驱动力与合计必要驱动力的比例从100/3%变更为100/2=50%。这样,控制装置390均等地增大正常的两个驱动***320各自的驱动力与合计必要驱动力的比例。
在上述那样构成的第3实施方式的操舵装置3中,电动马达16为两个,驱动***320为三个,驱动***320分别具有通过被通电而输出电动马达16的驱动力的线圈组310。作为第1电动马达的一例的第1电动马达17具有两个线圈组310,该第1电动马达17由两个驱动***320即第1驱动***321和第2驱动***322进行驱动。作为第2电动马达的一例的第2电动马达18具有一个线圈组310,该第2电动马达18由一个驱动***320即第3驱动***323进行驱动。
另外,第3实施方式的操舵装置3还具有作为控制部的一例的控制装置390,在三个驱动***320中的一个驱动***320发生了故障的情况下,该控制装置390对三个驱动***320中的未发生故障的正常的驱动***320的驱动力进行控制,使得由正常的驱动***320输出在静态转向时使前轮100转动所需的必要驱动力。
而且,在操舵装置3中,三个驱动***320具有在驱动***320全部未发生故障的情况下向电动马达16输出驱动力的两个正常时输出驱动***(例如,第1驱动***321和第2驱动***322)、以及在驱动***320全部未发生故障的情况下不向电动马达16输出驱动力的一个备用驱动***(例如,第3驱动***323)。而且,在第1控制例中,在正常时输出驱动***未发生故障的情况下,控制装置390将全部的正常时输出驱动***控制为最大驱动力,在两个正常时输出驱动***中的一个正常时输出驱动***发生了故障的情况下,控制装置390以不改变正常的正常时输出驱动***的驱动力与必要驱动力的比例的方式对正常的正常时输出驱动***的驱动力进行控制,而且将备用驱动***控制为最大驱动力。可以例示出,第1电动马达17由作为正常时输出驱动***的第1驱动***321和第2驱动***322进行驱动,第2电动马达18由作为备用驱动***的第3驱动***323进行驱动。另外,驱动第1电动马达17的两个驱动***320的驱动力是均等的。
另外,在第2控制例中,在驱动***320全部未发生故障的情况下,控制装置390将驱动***320全部控制为比最大驱动力小的驱动力,在三个驱动***320中的一个驱动***320发生了故障的情况下,控制装置390将正常的驱动***320的驱动力控制为最大驱动力。另外,在驱动***320未发生故障的情况下,控制装置390使全部的驱动***320的驱动力均等。
在上述那样构成的第3实施方式的操舵装置3中,在三个驱动***320中的一个驱动***320发生了故障的情况下,由其余的两个驱动***320输出操舵装置3所要求的辅助力(要求辅助力)。而且,由两个驱动***320输出的合计最大驱动力设定为与使前轮100转动所需的最大必要驱动力相同。因此,即使在一个驱动***320发生了故障的情况下,也能够与发生故障之前同样地使前轮100转动,能够继续进行方向盘101的操作。另外,与由两个驱动***320输出的合计最大驱动力大于最大必要驱动力的结构相比,能够减小各驱动***320的最大驱动力,因此能够减小电动马达16的输出容量。其结果为,与由两个驱动***320输出的合计最大驱动力大于最大必要驱动力的结构相比,能够减小第3实施方式的操舵装置3的电动马达16的尺寸,与车辆(例如汽车)的搭载性提高。
另外,在上述实施方式的第2控制例中,只要三个驱动***320的驱动力的合计驱动力为合计必要驱动力的100%,则也可以使三个驱动***320各自的驱动力的比例为其他比例来代替使三个驱动***320各自的驱动力为合计必要驱动力的100/3%。此时,在驱动***320未发生故障的情况下,控制装置390也可以使驱动一个电动马达16(例如第1电动马达17)的两个驱动***320的驱动力的总和大于驱动其他电动马达16(例如第2电动马达18)的一个驱动***320的驱动力。另外,也可以使向第1电动马达17提供驱动力的两个驱动***320的驱动力的比例相同。例如,可以是,使第1驱动***321、第2驱动***222的驱动力分别为40%,使第3驱动***223的驱动力为20%。通过使向第1电动马达17提供驱动力的两个驱动***320的驱动力的比例相同,能够降低振动。
另外,在使驱动第1电动马达17的两个驱动***320的驱动力的总和大于驱动第2电动马达18的第3驱动***323的驱动力的情况下,也可以使驱动第1电动马达17的两个驱动***320的最大驱动力的总和大于驱动第2电动马达18的第3驱动***323的最大驱动力的总和。例如,可以是,使第1驱动***321、第2驱动***322的最大驱动力分别为最大必要驱动力的40%,使第3驱动***323的驱动力为最大必要驱动力的20%。在该情况下,也可以使用第2控制例来调整各驱动***320与必要驱动力的比例。
<第4实施方式>
图10是示出第4实施方式的操舵装置4的概略结构的图。
图11是示出第4实施方式的操舵装置4的控制装置490、电动马达31的概略结构的图。
在第4实施方式的操舵装置4中,仅具有一个电动马达31,该电动马达31是具有四重化的四组三相绕组的四重三相马达,该点与第1实施方式的操舵装置1不同。以下,对与第1实施方式的操舵装置1不同的点进行说明。对在第1实施方式的操舵装置1和第4实施方式的操舵装置4中具有相同构造、功能的物体标注相同的标号,省略其详细的说明。
第4实施方式的操舵装置4具有电动马达31以及将电动马达31的旋转驱动力转换成齿条轴105的轴向移动的一个转换单元(未图示)。
(电动马达)
电动马达31是具有绕组四重化的四组三相绕组即第1线圈组411、第2线圈组412、第3线圈组413以及第4线圈组414的四重三相马达。仅对第1线圈组411进行通电时的最大输出、仅对第2线圈组412进行通电时的最大输出、仅对第3线圈组413进行通电时的最大输出、以及仅对第4线圈组414进行通电时的最大输出相同。
在不需要区分第1线圈组411、第2线圈组412、第3线圈组413以及第4线圈组414的情况下,有时将它们称为“线圈组410”。
(控制装置)
另外,操舵装置4具有对电动马达31的动作进行控制的控制装置490。
如图11所示,控制装置490具有:马达驱动控制部491,其计算对电动马达31的动作进行控制的控制量;以及马达驱动部492,其根据控制量而使电动马达31驱动。马达驱动控制部491相当于第1实施方式的操舵装置1的控制装置90的马达驱动控制部91。
另外,控制装置490与第1实施方式的操舵装置1的控制装置90同样地具有电流检测部94和故障检测部95。
(马达驱动部)
马达驱动部492具有将来自汽车所具有的电池(未图示)的电源电压提供给电动马达31的第1线圈组411的第1逆变器电路4921、将该电源电压提供给第2线圈组412的第2逆变器电路4922、将该电源电压提供给第3线圈组413的第3逆变器电路4923、以及将该电源电压提供给第4线圈组414的第4逆变器电路4924。
以下,在不需要区分第1逆变器电路4921、第2逆变器电路4922、第3逆变器电路4923、第4逆变器电路4924的情况下,有时称为“逆变器电路4920”。
逆变器电路4920具有与第1实施方式的逆变器电路920相同的构造、功能。
另外,马达驱动部492具有根据来自马达驱动控制部491的驱动指令信号而对第1逆变器电路4921的驱动进行控制的第1驱动部4931、以及根据来自马达驱动控制部491的驱动指令信号而对第2逆变器电路4922的驱动进行控制的第2驱动部4932。另外,马达驱动部492具有根据来自马达驱动控制部491的驱动指令信号而对第3逆变器电路4923的驱动进行控制的第3驱动部4933、以及根据来自马达驱动控制部491的驱动指令信号而对第4逆变器电路4924的驱动进行控制的第4驱动部4934。
以下,在不需要区分第1驱动部4931、第2驱动部4932、第3驱动部4933以及第4驱动部4934的情况下,有时将它们称为“驱动部4930”。
驱动部4930具有与第1实施方式的驱动部930相同的构造、功能。
(驱动***)
以上那样构成的第4实施方式的操舵装置4具有输出用于使齿条轴105移动的驱动力的四个驱动***即第1驱动***421、第2驱动***422、第3驱动***423以及第4驱动***424。
第1驱动***421构成为包含电动马达31的第1线圈组411、马达驱动部492的第1逆变器电路4921和第1驱动部4931、以及电流检测部94的第1电流检测部941。
第2驱动***422构成为包含电动马达31的第2线圈组412、马达驱动部492的第2逆变器电路4922和第2驱动部4932、以及电流检测部94的第2电流检测部942。
第3驱动***423构成为包含电动马达31的第3线圈组413、马达驱动部492的第3逆变器电路4923和第3驱动部4933、以及电流检测部94的第3电流检测部943。
第4驱动***424构成为包含电动马达31的第4线圈组414、马达驱动部492的第4逆变器电路4924和第4驱动部4934、以及电流检测部94的第4电流检测部944。
在不需要区分第1驱动***421、第2驱动***422、第3驱动***423、第4驱动***424的情况下,有时将它们称为“驱动***420”。
第4实施方式的操舵装置4与第1实施方式的操舵装置1同样地设定为第1驱动***421~第4驱动***424的最大驱动力相加得到的合计最大驱动力为使前轮100转动所需的最大必要驱动力的4/3倍。另外,四个驱动***420的最大驱动力全部相同。
因此,在四个驱动***420中的一个驱动***420发生了故障的情况下,由未发生故障的正常的驱动***420输出的合计最大驱动力为使前轮100转动所需的最大必要驱动力的3/3=1倍。
(第1控制例)
在第4实施方式的操舵装置4的第1控制例中,与第1实施方式的操舵装置1的第1控制例同样地,在全部的驱动***420正常的情况下,控制装置490对各驱动***420的驱动力进行控制,使得由四个驱动***420中的三个驱动***420输出合计必要驱动力。另外,控制装置490进行控制,使得三个驱动***420的驱动力全部相同。
而且,在三个驱动***420中的一个驱动***420发生了故障的情况下,控制装置490使在发生了故障的时刻未被驱动的驱动***420代替发生了故障的一个驱动***420来进行驱动。
这样,电动马达31具有三个以上作为绕组的一例的线圈组410,在使分别具有电动马达31的两个线圈组410的两个驱动***420驱动的情况下,当发生了故障时,作为控制部的一例的控制装置490使未被驱动的具有电动马达31的其他线圈组410的驱动***420驱动。
(第2控制例)
在第4实施方式的操舵装置4的第2控制例中,与第1实施方式的操舵装置1的第2控制例同样地,在全部的驱动***420正常的情况下,对各驱动***420的驱动力进行控制,使得由全部的四个驱动***420输出合计必要驱动力。
在上述那样构成的第4实施方式的操舵装置4中,电动马达31为一个,驱动***420为四个,驱动***420分别具有通过被通电而输出电动马达31的驱动力的线圈组410,电动马达31具有四个线圈组410。
另外,第4实施方式的操舵装置4还具有作为控制部的一例的控制装置490,在四个驱动***420中的一个驱动***420发生了故障的情况下,该控制装置490对四个驱动***420中的未发生故障的正常的驱动***420的驱动力进行控制,使得由正常的驱动***420输出在静态转向时使前轮100转动所需的必要驱动力。
而且,在操舵装置4中,四个驱动***420具有在驱动***420全部未发生故障的情况下向电动马达31输出驱动力的三个正常时输出驱动***(例如,第1驱动***421、第2驱动***422以及第3驱动***423)、以及在驱动***420全部未发生故障的情况下不向电动马达31输出驱动力的一个备用驱动***(例如,第4驱动***424)。而且,在第1控制例中,在正常时输出驱动***未发生故障的情况下,控制装置490将全部的正常时输出驱动***控制为最大驱动力,在三个正常时输出驱动***中的一个正常时输出驱动***发生了故障的情况下,控制装置490以不改变正常的正常时输出驱动***的驱动力与必要驱动力的比例的方式对正常的正常时输出驱动***的驱动力进行控制,而且将备用驱动***控制为最大驱动力。另外,驱动电动马达31的三个驱动***420的驱动力是均等的。
另外,在第2控制例中,在驱动***420全部未发生故障的情况下,控制装置490将驱动***420全部控制为比最大驱动力小的驱动力,在四个驱动***420中的一个驱动***420发生了故障的情况下,控制装置490将正常的驱动***420的驱动力控制为最大驱动力。另外,在驱动***420未发生故障的情况下,控制装置490使全部的驱动***420的驱动力均等。
在上述那样构成的第4实施方式的操舵装置4中,在四个驱动***420中的一个驱动***420发生了故障的情况下,由其余的三个驱动***420输出操舵装置4所要求的辅助力(要求辅助力)。而且,由三个驱动***420输出的合计最大驱动力设定为与使前轮100转动所需的最大必要驱动力相同。因此,即使在一个驱动***420发生了故障的情况下,也能够与发生故障之前同样地使前轮100转动,能够继续进行方向盘101的操作。另外,与由三个驱动***420输出的合计最大驱动力大于最大必要驱动力的结构相比,能够减小各驱动***420的最大驱动力,因此能够减小电动马达31的输出容量。其结果为,与由三个驱动***420输出的合计最大驱动力大于最大必要驱动力的结构相比,能够减小第4实施方式的操舵装置4的电动马达31的尺寸,与车辆(例如汽车)的搭载性提高。
另外,在第4实施方式的操舵装置4中,通过仅包含一个具有四重化的四组三相绕组的电动马达31而实现了四个驱动***420。由此,与通过具有两个电动马达来实现四个驱动***420的结构相比,能够实现减小至少一个电动马达的尺寸的大小。
另外,在上述实施方式中,与电动马达31分体的控制装置490具有逆变器电路4920,但不特别限于该方式。也可以是电动马达31具有逆变器电路4920。即,可以是,电动马达31具有向第1线圈组411、第2线圈组412、第3线圈组413以及第4线圈组414提供电源电压的第1逆变器电路4921、第2逆变器电路4922、第3逆变器电路4923以及第4逆变器电路4924。
进而可以是,电动马达31具有对该电动马达31自身所具有的第1逆变器电路4921、第2逆变器电路4922、第3逆变器电路4923以及第4逆变器电路4924的驱动进行控制的第1驱动部4931、第2驱动部4932、第3驱动部4933以及第4驱动部4934。
<第5实施方式>
图12是示出第5实施方式的操舵装置5的控制装置590、电动马达32的概略结构的图。
在第5实施方式的操舵装置5中,仅具有一个电动马达32,该电动马达32是具有三重化的三组三相绕组的三重三相马达,该点与第3实施方式的操舵装置3不同。以下,对与第3实施方式的操舵装置3不同的点进行说明。对在第3实施方式的操舵装置3和第5实施方式的操舵装置5中具有相同构造、功能的物体标注相同的标号,省略其详细的说明。
第5实施方式的操舵装置5具有电动马达32以及将电动马达32的旋转驱动力转换为齿条轴105的轴向移动的一个转换单元(未图示)。
(电动马达)
电动马达32是具有绕组三重化的三组三相绕组即第1线圈组511、第2线圈组512以及第3线圈组513的三重三相马达。仅对第1线圈组511进行通电时的最大输出、仅对第2线圈组512进行通电时的最大输出以及仅对第3线圈组513进行通电时的最大输出相同。
在不需要区分第1线圈组511、第2线圈组512以及第3线圈组513的情况下,有时将它们称为“线圈组510”。
(控制装置)
另外,操舵装置5具有对电动马达32的动作进行控制的控制装置590。
如图12所示,控制装置590具有:马达驱动控制部591,其计算对电动马达32的动作进行控制的控制量;以及马达驱动部592,其根据控制量而使电动马达32驱动。马达驱动控制部591相当于第3实施方式的操舵装置3的控制装置390的马达驱动控制部391。
另外,控制装置590与第3实施方式的操舵装置3的控制装置390同样地具有电流检测部94和故障检测部95。
(马达驱动部)
马达驱动部592具有将来自汽车所具有的电池(未图示)的电源电压提供给电动马达32的第1线圈组511的第1逆变器电路5921、将该电源电压提供给第2线圈组512的第2逆变器电路5922、以及将该电源电压提供给第3线圈组513的第3逆变器电路5923。
以下,在不需要区分第1逆变器电路5921、第2逆变器电路5922、第3逆变器电路5923的情况下,有时将它们称为“逆变器电路5920”。
逆变器电路5920具有与第1实施方式的逆变器电路920相同的构造、功能。
另外,马达驱动部592具有根据来自马达驱动控制部591的驱动指令信号而对第1逆变器电路5921的驱动进行控制的第1驱动部5931、根据来自马达驱动控制部591的驱动指令信号而对第2逆变器电路5922的驱动进行控制的第2驱动部5932、以及根据来自马达驱动控制部591的驱动指令信号而对第3逆变器电路5923的驱动进行控制的第3驱动部5933。
以下,在不需要区分第1驱动部5931、第2驱动部5932、第3驱动部5933的情况下,有时将它们称为“驱动部5930”。
驱动部5930具有与第1实施方式的驱动部930相同的构造、功能。
(驱动***)
以上那样构成的第5实施方式的操舵装置5具有输出用于使齿条轴105移动的驱动力的三个驱动***即第1驱动***521、第2驱动***522以及第3驱动***523。
第1驱动***521构成为包含电动马达32的第1线圈组511、马达驱动部592的第1逆变器电路5921和第1驱动部5931、以及电流检测部94的第1电流检测部941。
第2驱动***522构成为包含电动马达32的第2线圈组512、马达驱动部592的第2逆变器电路5922和第2驱动部5932、以及电流检测部94的第2电流检测部942。
第3驱动***523构成为包含电动马达32的第3线圈组513、马达驱动部592的第3逆变器电路5923和第3驱动部5933、以及电流检测部94的第3电流检测部943。
在不需要区分第1驱动***521、第2驱动***522以及第3驱动***523的情况下,有时将它们称为“驱动***520”。
第5实施方式的操舵装置5设定为第1驱动***521~第3驱动***523的最大驱动力相加得到的合计最大驱动力为使前轮100转动所需的最大必要驱动力的3/2倍。另外,三个驱动***520的最大驱动力全部相同。
因此,在三个驱动***520中的一个驱动***520发生了故障的情况下,由未发生故障的正常的驱动***520输出的合计最大驱动力为使前轮100转动所需的最大必要驱动力的2/2=1倍。
(第1控制例)
在第5实施方式的操舵装置5的第1控制例中,与第3实施方式的操舵装置3的第1控制例同样地,在全部的驱动***520正常的情况下,控制装置590对各驱动***520的驱动力进行控制,使得由三个驱动***520中的两个驱动***520输出合计必要驱动力。另外,控制装置590进行控制,使得两个驱动***520的驱动力全部相同。
而且,在两个驱动***520中的一个驱动***520发生了故障的情况下,控制装置590使在发生了故障的时刻未被驱动的驱动***520代替发生了故障的一个驱动***520来进行驱动。
这样,电动马达32具有三个以上作为绕组的一例的线圈组510,在使分别具有电动马达32的两个线圈组510的两个驱动***520驱动的情况下,当发生了故障时,作为控制部的一例的控制装置590使未被驱动的具有电动马达32的其他线圈组510的驱动***520驱动。
(第2控制例)
在第5实施方式的操舵装置5的第2控制例中,与第3实施方式的操舵装置3的第2控制例同样地,在全部的驱动***520正常的情况下,对各驱动***520的驱动力进行控制,使得由全部的三个驱动***520输出合计必要驱动力。
在上述那样构成的第5实施方式的操舵装置5中,电动马达32为一个,驱动***520为三个,驱动***520分别具有通过被通电而输出电动马达32的驱动力的线圈组510,电动马达32具有三个线圈组510。
另外,第5实施方式的操舵装置5还具有作为控制部的一例的控制装置590,在三个驱动***320中的一个驱动***320发生了故障的情况下,该控制装置590对三个驱动***520中的未发生故障的正常的驱动***520的驱动力进行控制,使得由正常的驱动***520输出在静态转向时使前轮100转动所需的必要驱动力。
而且,在操舵装置5中,三个驱动***520具有在驱动***520全部未发生故障的情况下向电动马达32输出驱动力的两个正常时输出驱动***(例如,第1驱动***521和第2驱动***522)、以及在驱动***520全部未发生故障的情况下不向电动马达32输出驱动力的一个备用驱动***(例如,第3驱动***523)。而且,在第1控制例中,在正常时输出驱动***未发生故障的情况下,控制装置590将全部的正常时输出驱动***控制为最大驱动力,在两个正常时输出驱动***中的一个正常时输出驱动***发生了故障的情况下,控制装置590以不改变正常的正常时输出驱动***的驱动力与必要驱动力的比例的方式对正常的正常时输出驱动***的驱动力进行控制,而且将备用驱动***控制为最大驱动力。另外,驱动电动马达32的两个驱动***520的驱动力是均等的。
另外,在第2控制例中,在驱动***520全部未发生故障的情况下,控制装置590将驱动***520全部控制为比最大驱动力小的驱动力,在三个驱动***520中的一个驱动***520发生了故障的情况下,控制装置590将正常的驱动***520的驱动力控制为最大驱动力。另外,控制装置590在驱动***520未发生故障的情况下,使全部的驱动***520的驱动力均等。
在上述那样构成的第5实施方式的操舵装置5中也是,在三个驱动***520中的一个驱动***520发生了故障的情况下,由其余的两个驱动***520输出操舵装置5所要求的辅助力(要求辅助力)。而且,由两个驱动***520输出的合计最大驱动力设定为与使前轮100转动所需的最大必要驱动力相同。因此,即使在一个驱动***520发生了故障的情况下,也能够与发生故障之前同样地使前轮100转动,能够继续进行方向盘101的操作。另外,与由两个驱动***520输出的合计最大驱动力大于最大必要驱动力的结构相比,能够减小各驱动***520的最大驱动力,因此能够减小电动马达32的输出容量。其结果为,与由两个驱动***520输出的合计最大驱动力大于最大必要驱动力的结构相比,能够减小第5实施方式的操舵装置5的电动马达32的尺寸,与车辆(例如汽车)的搭载性提高。
<第6实施方式>
图13是示出第6实施方式的操舵装置6的概略结构的图。图13是从上方观察汽车300的图。
图14是示出第6实施方式的操舵装置6的控制装置691、电动马达610的概略结构的图。
第6实施方式的操舵装置6与第1实施方式的操舵装置1的不同之处在于,操舵机构不同,具有四个用于分别独立地操纵左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮的操舵机构600。另外,第6实施方式的操舵装置6具有对四个操舵机构600的驱动进行控制的控制单元690,该点不同。以下,对与第1实施方式的操舵装置1不同的点进行说明。对在第1实施方式的操舵装置1和第6实施方式的操舵装置6中具有相同形状、功能的物体标注相同的标号,省略其详细的说明。
操舵机构600具有与固定于汽车的车轮601(左前轮、右前轮、左后轮或右后轮)的转向节臂602连结的杆603。另外,操舵机构600具有两个电动马达即第1电动马达611和第2电动马达612、以及将第1电动马达611和第2电动马达612各自的旋转驱动力转换为杆603的轴向移动的两个转换单元(未图示)。以下,在不需要区分第1电动马达611和第2电动马达612的情况下,有时将它们称为“电动马达610”。
各转换单元具有:驱动带轮(未图示),其安装于电动马达610的输出轴;多个滚珠(未图示);以及滚珠螺母(未图示),其经由滚珠安装于形成在杆603上的滚珠丝杠(未图示)。另外,各转换单元具有与滚珠螺母一同旋转的从动带轮(未图示)以及架设于驱动带轮和从动带轮的环状的带(未图示)。
第1电动马达611与第1实施方式的操舵装置1的第1电动马达11同样地是具有第1线圈组111和第2线圈组112的双重三相马达。
第2电动马达612与第1实施方式的操舵装置1的第2电动马达12同样地是具有第3线圈组113和第4线圈组114的双重三相马达。
(驱动***)
第6实施方式的操舵装置6具有输出用于使杆603移动、进而使车轮601转动的驱动力的四个驱动***即第1驱动***621、第2驱动***622、第3驱动***623、第4驱动***624。
第1驱动***621构成为包含第1电动马达611的第1线圈组111、马达驱动部92的第1逆变器电路921和第1驱动部931、以及电流检测部94的第1电流检测部941。
第2驱动***622构成为包含第1电动马达611的第2线圈组112、马达驱动部92的第2逆变器电路922和第2驱动部932、以及电流检测部94的第2电流检测部942。
第3驱动***623构成为包含第2电动马达612的第3线圈组113、马达驱动部92的第3逆变器电路923和第3驱动部933、以及电流检测部94的第3电流检测部943。
第4驱动***624构成为包含第2电动马达612的第4线圈组114、马达驱动部92的第4逆变器电路924和第4驱动部934、以及电流检测部94的第4电流检测部944。
在不需要区分第1驱动***621、第2驱动***622、第3驱动***623、第4驱动***624的情况下,有时将它们称为“驱动***620”。
第6实施方式的操舵装置6与第1实施方式的操舵装置1同样地设定为第1驱动***621的最大驱动力、第2驱动***622的最大驱动力、第3驱动***623的最大驱动力以及第4驱动***624的最大驱动力相加得到的合计最大驱动力为用于使车轮601转动所需的最大必要驱动力的4/3倍。另外,四个驱动***620的最大驱动力全部相同。最大必要驱动力是以下这样的驱动力:在汽车的移动速度即车速Vc为零时,在预先决定的摩擦系数的路面(例如沥青路)上静态转向至预先决定的最大转向角的情况下,使车轮601转动至预先决定的最大转动角。最大必要驱动力根据车辆(例如汽车)的种类而不同。
控制单元690具有操舵机构600的数量的控制装置691、即四个控制装置691,该控制装置691相当于第1实施方式的操舵装置1的控制装置90。而且,各控制装置691对相应的操舵机构600的四个驱动***620进行控制。
在第1控制例中,在四个驱动***620全部正常的情况下,控制装置691对各驱动***620的驱动力进行控制,使得由四个驱动***620中的三个驱动***620输出合计必要驱动力。而且,在三个驱动***620中的一个驱动***620发生了故障的情况下,控制装置691可以使在发生了故障的时刻未被驱动的驱动***620代替发生了故障的一个驱动***620来进行驱动。
在第2控制例中,在四个驱动***620全部正常的情况下,控制装置691对各驱动***620的驱动力进行控制,使得由全部的四个驱动***620输出合计必要驱动力。而且,在四个驱动***620中的一个驱动***620发生了故障的情况下,控制装置691可以对未发生故障的正常的其余三个驱动***620进行控制,使得由全部的该其余三个驱动***620输出合计必要驱动力。
另外,换言之,第6实施方式的操舵装置6是以下这样的结构:对独立地操纵各车轮601的各操舵机构600应用与第1实施方式的操舵装置1的驱动***20相当的驱动***620,并应用与控制装置90相当的控制装置691。
而且,对各操舵机构600应用的装置不限于第1实施方式的操舵装置1的驱动***20和控制装置90。例如,也可以对各操舵机构600应用第2实施方式的操舵装置2的驱动***220和控制装置290。另外,也可以对各操舵机构600应用第3实施方式的操舵装置3的驱动***320和控制装置390。另外,也可以对各操舵机构600应用第4实施方式的操舵装置4的驱动***420和控制装置490。另外,也可以对各操舵机构600应用第5实施方式的操舵装置5的驱动***520和控制装置590。
在上述的第1实施方式的操舵装置1~第6实施方式的操舵装置6中,例示了使用具有双重化~四重化的二组~四组三相绕组的电动马达(例如电动马达10)来构成三个~四个驱动***(例如驱动***20)的操舵装置,但不特别限于该方式。例如,驱动***也可以具有五个以上,在具有五个以上的驱动***时,可以使用具有五组以上的三相绕组的电动马达。
另外,在上述的第1实施方式的操舵装置1~第6实施方式的操舵装置6中,是将电动马达(例如电动马达10)的驱动力经由具有带等的转换单元而转换为齿条轴105或杆603的直线移动的齿条辅助型的装置,但不特别限于该方式。例如,也可以采用以下这样的小齿轮辅助型的装置:具有形成有小齿轮的小齿轮轴,该小齿轮与形成在齿条轴105或杆603上的齿条齿一同构成齿条小齿轮机构,该小齿轮辅助型的装置利用电动马达(例如电动马达10)的驱动力使小齿轮轴旋转,从而使齿条轴105或杆603移动。
另外,在第1实施方式的操舵装置1~第3实施方式的操舵装置3以及第6实施方式的操舵装置6中,采用了将两个电动马达(例如电动马达10)的驱动力一同转换为齿条轴105或杆603的移动的齿条辅助型的装置,但不特别限于该方式。例如,也可以是具有齿条辅助型的装置和小齿轮辅助型的装置的操舵装置,该齿条辅助型的装置经由具有带等的转换单元而将两个电动马达中的一个电动马达的驱动力转换为齿条轴105或杆603的移动,该小齿轮辅助型的装置经由小齿轮轴而将两个电动马达中的另一个电动马达的驱动力转换为齿条轴105或杆603的移动。
另外,在第1实施方式的操舵装置1~第3实施方式的操舵装置3以及第6实施方式的操舵装置6中,具有两个将两个电动马达(例如电动马达10)各自的驱动力转换为齿条轴105或杆603的移动并且具有带等的转换单元,但不特别限于该方式。例如,也可以是通过一个带而将两个电动马达的驱动力转换为齿条轴105或杆603的移动的结构。
标号说明
1、2、3、4、5、6:操舵装置;10、13、16、31、32:电动马达;20、220、320、420、520、620:驱动***;90、290、390、490、590、691:控制装置;110、210、310、410、510、610:线圈组。
Claims (7)
1.一种操舵装置,其具有:一个或多个电动马达,其进行驱动,以使车辆的车轮转动;以及三个以上的驱动***,其将用于驱动所述电动马达的驱动力输出给所述电动马达,其中,
设置于所述操舵装置的驱动***的驱动力的最大值即最大驱动力的总和被设定得大于在静态转向时使所述车轮转动所需的必要驱动力,在所述三个以上的驱动***中的一个驱动***发生了故障的情况下,所述三个以上的驱动***中的正常的多个驱动***的所述最大驱动力的总和成为所述必要驱动力。
2.根据权利要求1所述的操舵装置,其中,
所述电动马达为一个,所述三个以上的驱动***为三个,
所述驱动***分别具有通过被通电而输出所述电动马达的驱动力的线圈组,
所述电动马达具有三个所述线圈组。
3.根据权利要求1所述的操舵装置,其中,
所述电动马达为一个,所述三个以上的驱动***为四个,
所述驱动***分别具有通过被通电而输出所述电动马达的驱动力的线圈组,
所述电动马达具有四个所述线圈组。
4.根据权利要求1所述的操舵装置,其中,
所述电动马达为两个,所述三个以上的驱动***为四个,
所述驱动***分别具有通过被通电而输出所述电动马达的驱动力的线圈组,
第1电动马达具有两个所述线圈组,第2电动马达具有两个所述线圈组。
5.根据权利要求1所述的操舵装置,其中,
所述电动马达为两个,所述驱动***为四个,
所述驱动***分别具有通过被通电而输出所述电动马达的驱动力的线圈组,
第1电动马达具有三个所述线圈组,第2电动马达具有一个所述线圈组。
6.根据权利要求1所述的操舵装置,其中,
所述电动马达为两个,所述驱动***为三个,
所述驱动***分别具有通过被通电而输出所述电动马达的驱动力的线圈组,
第1电动马达具有两个所述线圈组,第2电动马达具有一个所述线圈组。
7.根据权利要求1所述的操舵装置,其中,
在将所述三个以上的驱动***的数量设为n的情况下,所述三个以上的驱动***能够输出使所述车轮转动所需的最大的必要驱动力的n/(n-1)倍的驱动力。
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