JP2001048032A - Steering control device for vehicle - Google Patents
Steering control device for vehicleInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、伝達比可変機構を
備えた車両用操舵制御装置に関する。The present invention relates to a vehicle steering control device provided with a variable transmission ratio mechanism.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、操舵ハンドルの操舵角と転舵
輪の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達比可変機構
を搭載した操舵制御装置が知られている。例えば特開平
１１−３４８９４号には、このような伝達比可変機構に
おける差動機構をロックするロック機構を備えた操舵制
御装置が開示されている。このロック機構は、伝達比可
変機構のモータ回転軸に固定した回転体の凹部に対し、
モータハウジング側に固定したロックアームの凸部を係
止させる機構となっている。2. Description of the Related Art Conventionally, a steering control device equipped with a variable transmission ratio mechanism for changing a transmission ratio between a steering angle of a steering wheel and a steering angle of a steered wheel has been known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-34894 discloses a steering control device including a lock mechanism for locking a differential mechanism in such a transmission ratio variable mechanism. This lock mechanism is provided for the concave portion of the rotating body fixed to the motor rotating shaft of the variable transmission ratio mechanism.
The mechanism locks the projection of the lock arm fixed to the motor housing side.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このようにロック機構
が、凹部と凸部とを係合させる機構であるため、ロック
時には、回転体の凹部とロックアームの凸部との位置関
係が一致せず、ロックが上手く掛からない場合があり、
またロック解除時には、ロックアームと回転体との噛み
込みにより、ロック解除が上手く行かない場合があっ
た。As described above, since the lock mechanism is a mechanism for engaging the concave portion with the convex portion, the positional relationship between the concave portion of the rotating body and the convex portion of the lock arm coincides with each other at the time of locking. Not be able to lock well,
Further, at the time of releasing the lock, the lock may not be successfully released due to the engagement between the lock arm and the rotating body.
【０００４】本発明はこのような課題を解決すべくなさ
れたものであり、その目的は、伝達比可変機構のロック
機構を確実に動作させ得る車両用操舵制御装置を提供す
ることにある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering control device capable of reliably operating a lock mechanism of a variable transmission ratio mechanism.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１にかか
る車両用操舵制御装置は、車両の操舵制御を行う車両用
操舵制御装置であって、操舵ハンドル側に連結される入
力軸と転舵輪側に連結される出力軸とを有し、モータの
回転駆動により入力軸−出力軸間の伝達比を変化させる
伝達比可変手段と、モータの回転位置を検出する回転位
置検出手段と、モータを構成するステータ側に対し、傾
動自在に支持された傾動部材と、傾動部材を傾動させる
駆動手段と、モータを構成するロータに対して固定さ
れ、傾動部材と係止可能な係止可能部を所定間隔で有す
る回転部材と、駆動手段の動作制御と共にモータの動作
制御を行い、傾動部材と回転部材との係止及び係止解除
を制御するロック制御手段とを備えて構成する。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, a vehicle steering control device according to a first aspect of the present invention is a vehicle steering control device for performing a steering control of a vehicle, comprising an input shaft connected to a steering wheel and a steered wheel. A transmission ratio variable means for changing a transmission ratio between an input shaft and an output shaft by rotational driving of the motor, a rotational position detecting means for detecting a rotational position of the motor, and a motor. A tilting member supported to be tiltable with respect to the stator side to be configured, a driving means for tilting the tilting member, and a lockable portion fixed to the rotor configuring the motor and capable of locking with the tilting member are predetermined. It comprises a rotating member having an interval, and a lock control means for controlling the operation of the motor together with the operation of the driving means, and controlling the locking and unlocking of the tilting member and the rotating member.
【０００６】傾動部材と回転部材との係止及び係止解除
により、伝達比可変手段における差動機構のロック及び
ロック解除がなされるが、この際、ロック制御手段によ
って、駆動手段の動作制御に加え、モータの動作制御を
行う。これにより、ロック時には、回転部材の係止可能
部と傾動部材との位置関係を確実に一致させることが可
能となり、またロック解除時に、傾動部材と回転部材と
の間に噛み込みが生じている場合にも、モータを動作さ
せることでこの噛み込みを解除するような制御を実施し
得る。The locking and unlocking of the differential mechanism in the transmission ratio variable means is performed by locking and unlocking the tilting member and the rotating member. At this time, the operation of the driving means is controlled by the lock control means. In addition, it controls the operation of the motor. Thereby, at the time of locking, it is possible to ensure that the positional relationship between the lockable portion of the rotating member and the tilting member is matched, and at the time of unlocking, a bite occurs between the tilting member and the rotating member. In such a case, it is also possible to perform control to release this biting by operating the motor.
【０００７】請求項２にかかる車両用操舵制御装置は、
請求項１におけるロック制御手段が、傾動部材が回転部
材側に傾動するように駆動手段を駆動させる傾動制御手
段と、回転位置検出手段によって検出された回転部材の
回転位置と、係止可能部との位置偏差をもとに、モータ
を回転駆動するモータ制御手段とを備えて構成する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle steering control device comprising:
The lock control means according to claim 1, wherein the tilt control means drives the driving means so that the tilt member tilts toward the rotation member side; the rotation position of the rotation member detected by the rotation position detection means; And motor control means for driving the motor to rotate based on the positional deviation of the motor.
【０００８】傾動制御手段によって傾動部材を回転部材
側、すなわちロック方向に傾動させると同時に或いはこ
の制御と前後して、検出した位置偏差をもとに、モータ
制御手段によって回転部材を係止可能部まで回転させ
る。これにより、回転部材と傾動部材とを確実に係止さ
せることができる。At the same time as or before or after the tilting member is tilted toward the rotating member, that is, in the locking direction by the tilting control means, the rotary member can be locked by the motor control means based on the detected positional deviation. Rotate until Thereby, the rotating member and the tilting member can be reliably locked.
【０００９】請求項３にかかる車両用操舵制御装置は、
請求項１におけるロック制御手段が、傾動部材が回転部
材側に傾動するように、駆動手段を駆動させる傾動制御
手段と、少なくとも係止可能部の形成間隔以上に、モー
タを回転駆動するモータ制御手段とを備えて構成する。According to a third aspect of the present invention, there is provided a steering control device for a vehicle.
The lock control means according to claim 1, wherein the tilt control means drives the drive means so that the tilt member tilts toward the rotating member, and the motor control means drives the motor to rotate at least at least at the interval between the lockable portions. And is configured.
【００１０】傾動制御手段によって傾動部材をロック方
向に傾動させた後、モータ制御手段によって回転部材を
少なくとも係止可能部の形成間隔以上に回転させること
で、回転部材の係止可能部が、傾動部材と相対する位置
を必ず通過する状況となるので、回転部材と傾動部材と
を確実に係止させることができる。After the tilting member is tilted in the locking direction by the tilt control means, the rotating member is rotated by the motor control means at least at least the interval between the lockable portions, whereby the lockable portion of the rotating member is tilted. Since the vehicle always passes through the position facing the member, the rotating member and the tilting member can be securely locked.
【００１１】請求項４にかかる車両用操舵制御装置は、
請求項３におけるロック制御手段が、回転位置検出手段
の検出結果をもとに得られるモータの回転量が、係止可
能部の形成間隔以上となった場合に、傾動部材と回転部
材とによるロック機構に故障が発生したものと判断する
故障判定手段をさらに備えて構成する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vehicle steering control device comprising:
The lock control means according to claim 3, wherein when the rotation amount of the motor obtained based on the detection result of the rotation position detection means is equal to or longer than the formation interval of the lockable portion, the locking by the tilting member and the rotation member is performed. The apparatus further includes a failure determination unit that determines that a failure has occurred in the mechanism.
【００１２】回転部材が傾動部材と係止するとモータの
回転が停止するが、ロック機構に故障が発生した場合に
は、傾動部材と回転部材とが互いに係止せず、係止可能
部の形成間隔以上にモータが回転を続ける。この状況を
故障判定手段によって判定する。When the rotation member is locked with the tilting member, the rotation of the motor stops. However, if a failure occurs in the lock mechanism, the tilting member and the rotation member do not lock with each other, and the gap between the lockable portions is not formed. The motor continues to rotate as described above. This situation is determined by the failure determination means.
【００１３】請求項５にかかる車両用操舵制御装置は、
請求項１におけるロック制御手段が、傾動部材が回転部
材から離間するように、駆動手段を駆動させる傾動制御
手段と、モータを所定範囲で往復動させるモータ制御手
段とを備えて構成する。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vehicle steering control device comprising:
The lock control means according to the first aspect includes tilt control means for driving the driving means so that the tilt member is separated from the rotating member, and motor control means for reciprocating the motor within a predetermined range.
【００１４】ロック解除時には、回転部材から離間する
ように、傾動制御手段によって傾動部材を傾動させる
が、この制御処理時に、モータ制御手段によってモータ
を所定範囲で往復動させる。これにより、傾動部材に対
して、回転部材の係止可能部が振動的に変位する状態と
なり、この動きにより、傾動部材と回転部材との間の噛
み込みが解除されるように作用する。At the time of unlocking, the tilting member is tilted by the tilting control means so as to be separated from the rotating member. During this control processing, the motor is reciprocated within a predetermined range by the motor control means. Thus, the lockable portion of the rotating member is displaced in a vibrating manner with respect to the tilting member, and this movement acts to release the engagement between the tilting member and the rotating member.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
添付図面を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
This will be described with reference to the accompanying drawings.
【００１６】図１に第１の実施形態にかかる伝達比可変
機構を備えた操舵制御装置の構成を示す。FIG. 1 shows the configuration of a steering control device provided with a variable transmission ratio mechanism according to the first embodiment.
【００１７】伝達比可変機構１００は、操舵ハンドル１
０側に連結された入力軸２０と、車輪ＦＷ側に連結され
た出力軸４０とを有しており、入力軸２０に対し、操舵
ハンドル１０の操舵角θｈを検出する操舵角センサ６０
を設けている。また、出力軸４０は、ラックアンドピニ
オン式のギヤ装置５０を介してラック軸５１に連結され
ており、ラック軸５１の両側には車輪ＦＷが連結されて
いる。The variable transmission ratio mechanism 100 includes a steering wheel 1
A steering angle sensor 60 that has an input shaft 20 connected to the 0 side and an output shaft 40 connected to the wheel FW side, and detects a steering angle θh of the steering wheel 10 with respect to the input shaft 20.
Is provided. Further, the output shaft 40 is connected to a rack shaft 51 via a rack and pinion type gear device 50, and wheels FW are connected to both sides of the rack shaft 51.
【００１８】図２に、伝達比可変機構１００を拡大して
概略的に示す。伝達比可変機構１００は、モータ１１
０、減速機１２０、ロック機構１３０を備えており、入
力軸２０−出力軸４０間の回転量の伝達比を変化させる
機能を有している。FIG. 2 schematically shows the variable transmission ratio mechanism 100 on an enlarged scale. The variable transmission ratio mechanism 100 includes a motor 11
0, a speed reducer 120, and a lock mechanism 130, and has a function of changing the transmission ratio of the amount of rotation between the input shaft 20 and the output shaft 40.
【００１９】モータ１１０は、モータハウジング１０１
内に固定したステータ１１１と、モータハウジング１０
１内に回転自在に支持されたロータ１１２とを備えると
共に、モータの回転角θｍを検出する回転角センサ１０
２（図１参照）を備えており、回転位置を制御可能なサ
ーボモータを構成している。The motor 110 includes a motor housing 101
The stator 111 fixed inside and the motor housing 10
And a rotor 112 rotatably supported in the motor 1 and detecting a rotation angle θm of the motor.
2 (see FIG. 1), and constitutes a servomotor capable of controlling the rotational position.
【００２０】減速機１２０は遊星歯車機構を構成してお
り、中心部に位置するサンギヤ１２１は、ロータ１１２
と一体的に回転する回転軸１１３に固定している。ま
た、サンギヤ１２１の周囲には、自転しつつサンギヤ１
２１の周囲を公転するプラネタリギヤ１２２を等間隔で
配置し、各プラネタリギヤ１２２は、入力軸２０に連結
されたキャリア１２３によって自転自在に支持されてい
る。さらに各プラネタリギヤ１２２を囲むように、モー
タハウジング１０１の内周面に形成したリングギヤ１２
４を配し、モータハウジング１０１を出力軸４０に連結
して構成している。The speed reducer 120 constitutes a planetary gear mechanism, and a sun gear 121 located at the center is
It is fixed to a rotating shaft 113 that rotates integrally with the rotating shaft 113. In addition, around the sun gear 121, the sun gear 1 rotates while rotating.
Planetary gears 122 revolving around the periphery of 21 are arranged at equal intervals, and each planetary gear 122 is rotatably supported by a carrier 123 connected to the input shaft 20. Further, a ring gear 12 formed on the inner peripheral surface of the motor housing 101 so as to surround each planetary gear 122.
4 and the motor housing 101 is connected to the output shaft 40.
【００２１】また、モータ１１０と減速機１２０との間
における、Ａ−Ａ線で示す部位には、伝達比可変機構の
差動機構をロックするロック機構１３０を備えている。
このロック機構１３０は、図３に示すように、円盤形状
のロックホルダ１４０と円弧状に湾曲したロックアーム
１５０とを備えて構成している。A lock mechanism 130 for locking the differential mechanism of the variable transmission ratio mechanism is provided between the motor 110 and the speed reducer 120 at a position indicated by the line AA.
As shown in FIG. 3, the lock mechanism 130 includes a disk-shaped lock holder 140 and a lock arm 150 curved in an arc shape.
【００２２】ロックホルダ１４０は、中心部を貫通する
回転軸１１３に固定されており、ロックホルダ１４０、
回転軸１１３及びロータ１１２は一体的に回転する。ま
た、ロックホルダ１４０の周縁部には、所定の間隔で係
合凹部１４１を形成している。The lock holder 140 is fixed to the rotating shaft 113 penetrating through the center portion.
The rotation shaft 113 and the rotor 112 rotate integrally. In addition, engagement recesses 141 are formed at predetermined intervals on the periphery of the lock holder 140.
【００２３】これに対し、ロックアーム１５０は、ロッ
クホルダ１４０の係合凹部１４１内に係合する係合凸部
１５１を、ロックホルダ１４０側に突出形成している。
また、ロックアーム１５０の基端部は、モータハウジン
グ１０１に固定した支持ピン１５２によって、支持ピン
１５２を中心に傾動自在に支持されており、ロックアー
ム１５０の先端部には、電磁コイル１５４を備え、この
電磁コイル１５４と相対する位置に、モータハウジング
１０１側に固定した金属板（磁石板）１５５を配置して
いる。さらに、ロックアーム１５０の先端部には、一端
をモータハウジング１０１に固定したスプリング１５３
の他端が固定されている。On the other hand, the lock arm 150 has an engagement projection 151 that engages with the engagement recess 141 of the lock holder 140 and protrudes toward the lock holder 140.
A base end of the lock arm 150 is supported by a support pin 152 fixed to the motor housing 101 so as to be tiltable about the support pin 152, and a distal end of the lock arm 150 is provided with an electromagnetic coil 154. A metal plate (magnet plate) 155 fixed to the motor housing 101 is disposed at a position facing the electromagnetic coil 154. Further, a spring 153 having one end fixed to the motor housing 101 is provided at the distal end of the lock arm 150.
Is fixed at the other end.
【００２４】このようにロックアーム１５０は、スプリ
ング１５３の作用によって、支持ピン１５２を中心とし
てロックホルダ１４０側に傾動するように常時付勢され
ており、図３に示すように、ロックホルダ１４０の係合
凹部１４１内にロックアーム１５０の係合凸部１５１が
入り込む状態となって、ロックホルダ１４０とロックア
ーム１５０とが互いに係止され、これによりモータハウ
ジング１０１とロータ１１２との相対回転が阻止され
る。このため、伝達比の可変機構が作動不可能となり、
伝達比可変機構１００がロック状態となる。As described above, the lock arm 150 is constantly biased by the action of the spring 153 so as to incline toward the lock holder 140 around the support pin 152. As shown in FIG. The engagement protrusion 151 of the lock arm 150 enters the engagement recess 141, and the lock holder 140 and the lock arm 150 are locked with each other, thereby preventing the relative rotation between the motor housing 101 and the rotor 112. Is done. Therefore, the variable transmission ratio mechanism becomes inoperable,
The variable transmission ratio mechanism 100 is locked.
【００２５】一方、電磁コイル１５４に通電されると、
金属板１５５との間に電磁的な反発力が発生し、その作
用によって、図４に示すように、ロックアーム１５０は
ロックホルダ１４０から離間するように傾動し、ロック
アーム１５０の係合凸部１５１は、ロックホルダ１４０
の係合凹部１４１の外に移動し、ロックホルダ１４０と
ロックアーム１５０との係止が解除される。これにより
モータハウジング１０１とロータ１１２とは、相対回転
が可能な状態となり、伝達比可変機構１００がロック状
態から解除される機構となっている。On the other hand, when the electromagnetic coil 154 is energized,
An electromagnetic repulsive force is generated between the lock arm 150 and the metal plate 155, and the lock arm 150 is tilted away from the lock holder 140 as shown in FIG. 151 is the lock holder 140
Move out of the engagement recess 141, and the lock between the lock holder 140 and the lock arm 150 is released. As a result, the motor housing 101 and the rotor 112 can rotate relative to each other, and the transmission ratio variable mechanism 100 is released from the locked state.
【００２６】ここで出力軸４０の回転角を出力角θｐと
すると、操舵角θｈ、モータ１１０の回転角θｍ、出力
角θｐの関係は（１）式で示す関係となり、操舵角θ
ｈ、出力角θｐ、伝達比Ｇの関係は（２）式で規定され
るため、（１）式及び（２）式より、モータ１１０の回
転角θｍは（３）式で示すことができる。なお、式中の
「Ｋ」は減速機１２０の減速比である。Here, assuming that the rotation angle of the output shaft 40 is the output angle θp, the relationship among the steering angle θh, the rotation angle θm of the motor 110, and the output angle θp becomes the relationship shown by the equation (1), and the steering angle θ
Since the relationship among h, output angle θp, and transmission ratio G is defined by equation (2), the rotation angle θm of motor 110 can be expressed by equation (3) from equations (1) and (2). Note that “K” in the equation is a reduction ratio of the speed reducer 120.
【００２７】 θｐ＝θｈ＋Ｋ・θｍ …（１） θｐ＝Ｇ・θｈ …（２） θｍ＝（Ｇ―１）・θｈ／Ｋ …（３） 従って（３）式に基づいて、設定された伝達比Ｇをもと
に操舵角θｈに応じてモータ１１０の回転角θｍを制御
することで、入力軸２０−出力軸４０間の伝達比制御を
行うことができる。なお、出力角θｐは、ラック軸５１
のストローク位置に対応し、さらにラック軸５１のスト
ローク位置は車輪ＦＷの転舵角に対応するため、操舵角
θｈ及び回転角θｍを検出することで（１）式より出力
角θｐを検知することができ、この検知した出力角θｐ
をもとに車輪ＦＷの転舵角が検知可能となっている。Θp = θh + K · θm (1) θp = G · θh (2) θm = (G−1) · θh / K (3) Accordingly, the transmission ratio set based on the equation (3) The transmission ratio between the input shaft 20 and the output shaft 40 can be controlled by controlling the rotation angle θm of the motor 110 according to the steering angle θh based on G. It should be noted that the output angle θp is
And the stroke position of the rack shaft 51 corresponds to the turning angle of the wheel FW. Therefore, by detecting the steering angle θh and the rotation angle θm, the output angle θp can be detected from the equation (1). And the detected output angle θp
, The steered angle of the wheel FW can be detected.
【００２８】このように構成する伝達比可変機構１００
及びそのロック機構１３０の動作制御は操舵制御装置７
０によって実施され、操舵制御装置７０は、操舵角セン
サ６０、回転角センサ１０２及び車速センサ７１の各検
出結果をもとに、モータ１１０に対して制御信号Ｉｓを
出力して伝達比可変機構３０の駆動制御を実施する。ま
た、ロック時及びロック解除時には、電磁コイル１５４
に対する通電制御等の所定の制御を実施する。The transmission ratio variable mechanism 100 thus configured
The operation of the lock mechanism 130 is controlled by the steering control device 7.
0, the steering control device 70 outputs a control signal Is to the motor 110 based on the detection results of the steering angle sensor 60, the rotation angle sensor 102, and the vehicle speed sensor 71, and the transmission ratio variable mechanism 30 Is performed. Also, at the time of locking and unlocking, the electromagnetic coil 154 is used.
A predetermined control such as an energization control is performed.
【００２９】ここで、操舵制御装置７０で実施される処
理について、図５のフローチャートに沿って説明する。Here, the processing performed by the steering control device 70 will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００３０】このフローチャートはイグニションスイッ
チのオン操作によって起動する。イグニションスイッチ
がオフ状態中は、伝達比可変機構１００のロック機構１
３０が作動しロック状態となっているため、まず、ステ
ップ（以下、ステップを「Ｓ」と記す。）２００に進
み、伝達比可変機構１００のロック状態を解除するロッ
ク解除制御を実行する。This flowchart is started by turning on the ignition switch. While the ignition switch is off, the lock mechanism 1 of the transmission ratio variable mechanism 100
Since the lock 30 is activated and the lock state is established, the process first proceeds to step (hereinafter, the step is referred to as “S”) 200 and executes the lock release control for releasing the lock state of the variable transmission ratio mechanism 100.
【００３１】このロック解除制御を図６のフローチャー
トに示す。This lock release control is shown in the flowchart of FIG.
【００３２】まずＳ２０２では、電磁コイル１５４に通
電を開始して、ロックアーム１５０に対して、ロックホ
ルダ１４０から離間する方向へ駆動力を与える。First, in S202, energization of the electromagnetic coil 154 is started, and a driving force is applied to the lock arm 150 in a direction away from the lock holder 140.
【００３３】続くＳ２０４では、予め規定した所定の制
御信号Ｉstart1をモータ１１０に出力する。この制御信
号Ｉstart1は、モータ１１０を所定の範囲で振動的に往
復動させるために予め設定した制御信号であり、往復動
させる範囲は、ロックアーム１５０の係合凸部１５１
と、ロックホルダ１４０の係合凹部１４１との噛み込み
を解除するに十分な範囲が設定されている。そして続く
Ｓ２０６では、Ｓ２０４の処理を終了した時点における
モータ１１０の回転角θｍ１を読み込む。At S204, a predetermined control signal Istart1 is output to the motor 110. The control signal Istart1 is a control signal set in advance to reciprocate the motor 110 in a predetermined range in an oscillating manner.
And a range sufficient to release the engagement of the lock holder 140 with the engagement recess 141. Then, in S206, the rotation angle θm1 of the motor 110 at the time when the processing in S204 is completed is read.
【００３４】続くＳ２０８では、予め規定した所定の制
御信号Ｉstart2をモータ１１０に出力する。この制御信
号Ｉstart2は、例えば係合凹部１４１の形成幅よりも大
となる回転角でロックホルダ１４０が回転するように予
め設定した制御信号である。そして続くＳ２１０では、
Ｓ２０８の処理を終了した時点におけるモータ１１０の
回転角θｍ２を読み込む。At S208, a predetermined control signal Istart2 defined in advance is output to the motor 110. The control signal Istart2 is a control signal that is set in advance so that the lock holder 140 rotates at a rotation angle larger than, for example, the formation width of the engagement recess 141. Then, in S210,
The rotation angle θm2 of the motor 110 at the time when the process of S208 ends is read.
【００３５】続くＳ２１２では、回転角θｍ２と回転角
θｍ１との偏差ΔをΔ＝θｍ２−θｍ１として設定し、
続くＳ２１４では偏差Δがしきい値Δth以上であるかを
判断する。このしきい値Δthは、例えばロックホルダ１
４０における係合凹部１４１の形成幅に対応するモータ
１１０の回転角とする。At S212, the deviation Δ between the rotation angle θm2 and the rotation angle θm1 is set as Δ = θm2-θm1,
In subsequent S214, it is determined whether the deviation Δ is equal to or larger than the threshold value Δth. This threshold value Δth is, for example,
The rotation angle of the motor 110 corresponds to the width of the engagement recess 141 at 40.
【００３６】その結果、Ｓ２１４で「Ｙｅｓ」と判断さ
れた場合には、ロックホルダ１４０がその係合凹部１４
１の形成幅以上に回転しており、これによりロックアー
ム１５０との係止が解除されたことが確認でき、このま
まこのルーチンを終了する。これに対し、Ｓ２１４で
「Ｎｏ」と判断された場合には、噛み込みやロックアー
ム１５０の動作不良等、何らかの原因で、ロックホルダ
１４０とロックアーム１５０との係止解除が遂行されな
かったものと判断でき、この場合にはＳ２１６に進ん
で、ロック機構１３０の故障を示す故障表示ランプを点
灯させ、運転者に故障の発生を知らせこのルーチンを終
了する。As a result, if "Yes" is determined in S214, the lock holder 140 is
It has been confirmed that the lock with the lock arm 150 has been released by this rotation, and this routine is terminated as it is. On the other hand, if “No” is determined in S214, the lock release between the lock holder 140 and the lock arm 150 was not performed for some reason, such as biting or malfunction of the lock arm 150. In this case, the process proceeds to S216, in which a failure indicator lamp indicating the failure of the lock mechanism 130 is turned on, the driver is informed of the occurrence of the failure, and the routine ends.
【００３７】このように、イグニションスイッチのオン
操作直後には、Ｓ２０２〜Ｓ２１６で示したロック解除
制御を実行する。なお、Ｓ２０２とＳ２０４の処理順
は、特に限定するものではなく、同時に実行しても良
い。As described above, immediately after the ignition switch is turned on, the lock release control shown in S202 to S216 is executed. Note that the processing order of S202 and S204 is not particularly limited, and they may be executed simultaneously.
【００３８】再び図５に戻り、ロック解除制御（Ｓ２０
０）を実行した後、Ｓ１０２に進む。Ｓ１０２では、操
舵角センサ６０で検出された操舵角θｈ、回転角センサ
１０２で検出されたモータ１１０の回転角θｍ、車速セ
ンサ７１で検出された車速Ｖをそれぞれ読み込む。Referring back to FIG. 5, the lock release control (S20)
After executing (0), the process proceeds to S102. In S102, the steering angle θh detected by the steering angle sensor 60, the rotation angle θm of the motor 110 detected by the rotation angle sensor 102, and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 71 are read.
【００３９】続くＳ１０４では、図７に示す車速Ｖと伝
達比Ｇとの関係を示すマップから、Ｓ１０２で読み込ん
だ車速Ｖをもとにマップ検索し、車速Ｖに応じた伝達比
Ｇを設定し、続くＳ１０６では、前出の（３）式を用
い、Ｓ１０２で読み込んだ操舵角θｈ及びＳ１０４で設
定した伝達比Ｇをもとに、モータ１１０の目標回転角θ
ｍｍを設定する。In the following S104, a map is searched from the map showing the relationship between the vehicle speed V and the transmission ratio G shown in FIG. 7 based on the vehicle speed V read in S102, and the transmission ratio G according to the vehicle speed V is set. In the following S106, the target rotation angle θ of the motor 110 is calculated based on the steering angle θh read in S102 and the transmission ratio G set in S104, using the aforementioned equation (3).
Set mm.
【００４０】続くＳ１０８では、Ｓ１０６で設定された
目標回転角θｍｍと、Ｓ１０２で読み込まれた回転角θ
ｍとの角度偏差ｅを、ｅ＝θｍｍ−θｍとして設定す
る。At S108, the target rotation angle θmm set at S106 and the rotation angle θ read at S102.
An angle deviation e from m is set as e = θmm−θm.
【００４１】続くＳ１１０では、オーバーシュートする
ことなく偏差ｅを０にするように、モータ１１０を制御
する制御信号Ｉｓを決定する。この処理の一例として
は、Ｉｓ＝Ｃ（ｓ）・ｅの演算式に基づいて、ＰＩＤ制
御のパラメータを適切に設定することにより制御信号Ｉ
ｓを決定することができる。なお、式中の（ｓ）はラプ
ラス演算子である。At S110, a control signal Is for controlling the motor 110 is determined so that the deviation e is set to 0 without overshooting. As an example of this processing, the control signal I is set by appropriately setting the parameters of the PID control based on the arithmetic expression of Is = C (s) · e.
s can be determined. Note that (s) in the expression is a Laplace operator.
【００４２】続くＳ１１２では、Ｓ１１０で決定された
制御信号Ｉｓをモータ１１０に出力し、制御信号Ｉｓに
応じてモータ１１０を駆動し、この後Ｓ１１４に進み、
イグニションスイッチ（ＩＧ）がオフ操作されたかを判
断し、「Ｎｏ」の場合にはＳ１０２に戻り、Ｓ１１４で
「Ｙｅｓ」と判断されるまで、前述したＳ１０２以降の
処理を繰り返し実行する。In S112, the control signal Is determined in S110 is output to the motor 110, and the motor 110 is driven in accordance with the control signal Is.
It is determined whether or not the ignition switch (IG) has been turned off. If “No”, the process returns to S102, and the above-described processes from S102 onward are repeatedly executed until “Yes” is determined in S114.
【００４３】そして、イグニションスイッチがオフ操作
された場合には（Ｓ１１４で「Ｙｅｓ」）、Ｓ３００に
進み、伝達比可変機構１００をロックするロック制御を
実行する。If the ignition switch has been turned off ("Yes" in S114), the flow advances to S300 to execute lock control for locking the variable transmission ratio mechanism 100.
【００４４】このロック制御を図８のフローチャートに
示す。This lock control is shown in the flowchart of FIG.
【００４５】Ｓ３１０では、まず電磁コイル１５４への
通電を停止する。これによりロックアーム１５０は、ス
プリング１５３の復元力によって、支持ピン１５２を中
心にロックホルダ１４０側へ傾動する。In S310, the power supply to the electromagnetic coil 154 is first stopped. Thus, the lock arm 150 is tilted toward the lock holder 140 around the support pin 152 by the restoring force of the spring 153.
【００４６】続くＳ３１２ではこのときのロックホルダ
１４０の回転位置を示すモータ１１０の回転角θｍを読
み込む。In S312, the rotation angle θm of the motor 110 indicating the rotation position of the lock holder 140 at this time is read.
【００４７】操舵制御装置７０には、ロックホルダ１４
０がロックアーム１５０とロック可能な回転位置を予め
記憶させており、続くＳ３１４では、Ｓ３１２で読み込
んだ回転角θｍに対し、最寄りのロック可能位置θｍｒ
を選択する。The steering control device 70 includes the lock holder 14
0 stores in advance the rotational position at which the lock arm 150 can be locked with the lock arm 150, and at S314, the nearest lockable position θmr with respect to the rotational angle θm read at S312.
Select
【００４８】そして、以降に実施されるＳ３１６〜Ｓ３
２０では、Ｓ３１４で選択したロック可能位置θｍｒを
目標回転角として扱い、前述したＳ１０８〜Ｓ１１２と
同様の処理を実施する。Then, S316 to S3 to be executed thereafter
In step 20, the lockable position θmr selected in step S314 is treated as the target rotation angle, and the same processing as in steps S108 to S112 is performed.
【００４９】このようなロック制御処理を実施すること
で、ロックホルダ１４０がロック可能位置まで回転駆動
されるため、ロックアーム１５０の係合凸部１５１がロ
ックホルダ１４０の係合凹部１４１内に確実に挿入さ
れ、ロック動作が確実に行われる。By performing such a lock control process, the lock holder 140 is rotationally driven to the lockable position, so that the engagement projection 151 of the lock arm 150 is securely inserted into the engagement recess 141 of the lock holder 140. And the locking operation is surely performed.
【００５０】また、Ｓ３００のロック制御は、図９に示
すように実施することもできる。The lock control in S300 can be implemented as shown in FIG.
【００５１】まず、Ｓ３３０で電磁コイルへ１５４の通
電を停止した後、Ｓ３３２では予め規定した偏差Ｅcons
tを用いて、制御信号ＩｓをＩｓ＝Ｃ（ｓ）・Ｅconstと
して設定し、Ｓ３３４ではＳ３３２で設定した制御信号
Ｉｓに応じてモータ１１０を駆動する。First, after the energization of 154 to the electromagnetic coil is stopped in S330, in S332, a predetermined deviation Econs
Using t, the control signal Is is set as Is = C (s) · Econst. In S334, the motor 110 is driven according to the control signal Is set in S332.
【００５２】この偏差Ｅconstは、ロックホルダ１４０
に形成された係合凹部１４１の形成ピッチに対応する角
度偏差として規定した値であり、ロックホルダ１４０が
係合凹部１４１の形成ピッチ分だけ回転する間に、ロッ
クホルダ１４０の係合凹部１４１がロックアーム１５０
の係合凸部１５１に相対する位置を必ず通過するため、
ロック動作が確実に行われるものである。This deviation Econst is determined by the lock holder 140
This is a value defined as an angle deviation corresponding to the formation pitch of the engagement recess 141 formed in the lock holder 140. While the lock holder 140 rotates by the formation pitch of the engagement recess 141, the engagement recess 141 of the lock holder 140 Lock arm 150
Always pass through the position opposite to the engaging convex portion 151 of
The locking operation is performed reliably.
【００５３】そして所定時間経過後Ｓ３３６に進み、こ
のときのロックホルダ１４０の回転位置を示すモータ１
１０の回転角θｍを読み込み、続くＳ３３８では、Ｓ３
３６で読み込んだ回転角θｍが予め記憶したロック可能
位置であるかを判断する。この判断で「Ｙｅｓ」の場合
には、ロックホルダ１４０とロックアーム１５０とのロ
ック動作が確実に行われたことが確認できるため、この
ままこのルーチンを終了する。Ｓ３３８で「Ｎｏ」の場
合には、何らかの原因でロックホルダ１４０とロックア
ーム１５０とが互いに係止せず、ロックホルダ１４０が
ロック可能位置を過ぎて回転したか或いはロック可能位
置の手前で回転が停止したことになる。このような場合
には、Ｓ３４０に進みロック機構１３０の故障を示す故
障表示ランプを点灯させ、運転者に故障の発生を知らせ
このルーチンを終了する。After a lapse of a predetermined time, the process proceeds to S336, in which the motor 1 indicating the rotational position of the lock holder 140 at this time.
10 is read, and in S338, S3
It is determined whether the rotation angle θm read in 36 is a lockable position stored in advance. If the determination is “Yes”, it can be confirmed that the lock operation between the lock holder 140 and the lock arm 150 has been reliably performed, and thus this routine ends. In the case of “No” in S338, the lock holder 140 and the lock arm 150 do not lock each other for some reason, and the lock holder 140 has rotated past the lockable position or stopped before the lockable position. It will be done. In such a case, the process proceeds to step S340, in which a failure indicator lamp indicating the failure of the lock mechanism 130 is turned on, the driver is informed of the occurrence of the failure, and the routine ends.
【００５４】なお、Ｓ３３８の判断で「Ｎｏ」と判定さ
れた場合には、Ｓ３３０以降の処理を所定回数繰り返し
て実施し、その後、Ｓ３４０に進むようなフローとする
こともできる。If the determination in S338 is "No", the flow from S330 onward may be repeated a predetermined number of times, and then the flow may proceed to S340.
【００５５】以上説明した実施形態では、ロック機構１
３０としてロックホルダ１４０とロックアーム１５０と
を例示したが、この形状や配置状態に限定するものでは
なく、一方に凹部、他方に凸部を形成したロック機構１
３０であれば、特に限定するものではない。In the embodiment described above, the lock mechanism 1
Although the lock holder 140 and the lock arm 150 are illustrated as the example 30, the lock mechanism 1 is not limited to this shape and arrangement, but has a concave portion on one side and a convex portion on the other side.
If it is 30, there is no particular limitation.
【００５６】また、実施形態で説明したロック動作及び
ロック解除動作は、説明した例に限定するものではな
く、例えば、ラックストロークエンド当たり時やシステ
ムのフェイル時に実施されるロック動作及びロック解除
動作にも適用することができる。Further, the locking operation and the unlocking operation described in the embodiment are not limited to the described example. For example, the locking operation and the unlocking operation performed at the end of the rack stroke or when the system fails. Can also be applied.
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上説明したように、各請求項にかかる
車両用操舵制御装置によれば、ロック制御手段によっ
て、駆動手段の動作制御に加え、モータの動作制御を行
うので、ロック時には、回転部材の係止可能部と傾動部
材との位置関係を確実に一致させることが可能となり、
またロック解除時に、傾動部材と回転部材との間に噛み
込みが生じている場合にも、モータを動作させることで
この噛み込みを解除するような制御を実施することが可
能となる。このように、伝達比可変機構のロック機構１
３０を確実に動作させることが可能となる。As described above, according to the vehicle steering control device of the present invention, the lock control means controls the operation of the motor in addition to the control of the operation of the drive means. It is possible to reliably match the positional relationship between the lockable portion of the member and the tilting member,
In addition, even if a biting occurs between the tilting member and the rotating member at the time of unlocking, it is possible to perform control to release the biting by operating the motor. Thus, the lock mechanism 1 of the transmission ratio variable mechanism is
30 can be operated reliably.
【図１】実施形態にかかる操舵制御装置の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a steering control device according to an embodiment.
【図２】伝達比可変機構を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a transmission ratio variable mechanism.
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面において、ロック状
態を示すロック機構の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a lock mechanism showing a locked state in a cross section taken along line AA in FIG. 2;
【図４】図２におけるＡ−Ａ線断面において、ロック解
除状態を示すロック機構の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the lock mechanism showing an unlocked state in a cross section taken along line AA in FIG. 2;
【図５】伝達比の可変制御を示すフローチャートであ
る。FIG. 5 is a flowchart showing variable control of a transmission ratio.
【図６】ロック解除制御を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing lock release control.
【図７】車速Ｖと伝達比Ｇとの関係を規定したマップで
ある。FIG. 7 is a map that defines a relationship between a vehicle speed V and a transmission ratio G;
【図８】ロック制御を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing lock control.
【図９】ロック制御を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing lock control.
ＦＷ…車輪（転舵輪）、１０…操舵ハンドル、１００…
伝達比可変機構 １０２…回転角センサ、１１０…モータ、１１１…ステ
ータ １１２…ロータ、１２０…減速機、１３０…ロック機
構、１４０…ロックホルダ（回転部材）、１４１…係合
凹部（係止可能部） １５０…ロックアーム（傾動部材）FW: wheels (steered wheels), 10: steering wheel, 100:
Transmission ratio variable mechanism 102: rotation angle sensor, 110: motor, 111: stator 112: rotor, 120: speed reducer, 130: lock mechanism, 140: lock holder (rotary member), 141: engagement recess (lockable part) 150 ... Lock arm (tilt member)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 守弘 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中津 慎利 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC26 DA03 DA04 DA16 DA23 DA63 DC01 DC02 DC03 DC08 DC09 DC33 DC40 DD02 DE08 EA01 EB05 EC31 GG01 3D033 CA00 CA03 CA13 CA17 CA20 CA21 JB19 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Morihiro Matsuda 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Shintoshi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation F term (reference) 3D032 CC26 DA03 DA04 DA16 DA23 DA63 DC01 DC02 DC03 DC08 DC09 DC33 DC40 DD02 DE08 EA01 EB05 EC31 GG01 3D033 CA00 CA03 CA13 CA17 CA20 CA21 JB19
Claims (5)
置であって、 操舵ハンドル側に連結される入力軸と転舵輪側に連結さ
れる出力軸とを有し、モータの回転駆動により入力軸−
出力軸間の伝達比を変化させる伝達比可変手段と、 前記モータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、 前記モータを構成するステータ側に対し、傾動自在に支
持された傾動部材と、 前記傾動部材を傾動させる駆動手段と、 前記モータを構成するロータに対して固定され、前記傾
動部材と係止可能な係止可能部を所定間隔で有する回転
部材と、 前記駆動手段の動作制御と共にモータの動作制御を行
い、前記傾動部材と回転部材との係止及び係止解除を制
御するロック制御手段とを備える車両用操舵制御装置。1. A steering control device for a vehicle for performing steering control of a vehicle, comprising: an input shaft connected to a steering wheel side; and an output shaft connected to a steered wheel side. Axis
A transmission ratio variable unit that changes a transmission ratio between output shafts; a rotation position detection unit that detects a rotation position of the motor; a tilting member that is tiltably supported with respect to a stator side configuring the motor; A driving unit for tilting the tilting member, a rotating member fixed to a rotor constituting the motor and having lockable portions that can be locked to the tilting member at predetermined intervals, and a motor with operation control of the driving unit. A steering control device for a vehicle, comprising: a lock control unit that controls the operation of the tilting member and controls the locking and unlocking of the tilting member and the rotating member.
手段を駆動させる傾動制御手段と、 前記回転位置検出手段によって検出された前記回転部材
の回転位置と、前記係止可能部との位置偏差をもとに、
前記モータを回転駆動するモータ制御手段とを備える請
求項１記載の車両用操舵制御装置。2. The lock control unit includes: a tilt control unit that drives the driving unit so that the tilt member tilts toward the rotation member; and a rotation position of the rotation member detected by the rotation position detection unit. And, based on the positional deviation between the lockable portion and
2. The vehicle steering control device according to claim 1, further comprising: a motor control unit configured to rotationally drive the motor.
手段を駆動させる傾動制御手段と、 少なくとも前記係止可能部の形成間隔以上に、前記モー
タを回転駆動するモータ制御手段とを備える請求項１記
載の車両用操舵制御装置。3. The lock control unit includes: a tilt control unit that drives the driving unit so that the tilt member tilts toward a rotation member; and a motor that is at least longer than a formation interval of the lockable unit. The vehicle steering control device according to claim 1, further comprising: a motor control unit that drives the rotation.
モータの回転量が、前記係止可能部の形成間隔以上とな
った場合に、前記傾動部材と回転部材とによるロック機
構に故障が発生したものと判断する故障判定手段をさら
に備える請求項３記載の車両用操舵制御装置。4. The lock control means, wherein when the rotation amount of the motor obtained based on the detection result of the rotation position detection means is equal to or longer than the formation interval of the lockable portion, the tilting member 4. The vehicle steering control device according to claim 3, further comprising a failure determination unit configured to determine that a failure has occurred in a lock mechanism formed by the rotation member and the rotation member.
駆動手段を駆動させる傾動制御手段と、 前記モータを所定範囲で往復動させるモータ制御手段と
を備える請求項１記載の車両用操舵制御装置。5. The lock control unit includes: a tilt control unit that drives the driving unit so that the tilting member is separated from the rotating member; and a motor control unit that reciprocates the motor within a predetermined range. The vehicle steering control device according to claim 1.
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