JP2008201207A - 伝達比可変操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の伝達比可変操舵装置80では、交流モータ25を熱源として使用する際に相固定の直流電流Ixを通電するので、交流モータ25は回転不能にロックされる。即ち、トルク伝達系の両端部間における伝達比が「1」に固定される。従って、例えば、相固定の直流電流Ixの通電中にハンドル16が操舵され、交流モータ25の回転駆動の制御が遅れたとしても、ハンドル16から転舵輪11,11へと操舵トルクが確実に伝達され、ハンドル16に対する転舵輪11,11の追従遅れを防ぐことができ、操舵フィーリングを従来より向上させることが可能になる。
【選択図】図9
Description
請求項1の伝達比可変操舵装置では、ハンドルを操舵した場合には、交流電流の通電により交流モータが駆動されてアクチュエータが作動し、トルク伝達系の両端部間が差動回転する。そして、その差動回転により、トルク伝達系の両端部間で操舵角が所定の伝達比で伝達され、その伝達比を交流モータの駆動により変更することで運転状況に応じた操舵フィーリングを提供することができる。
請求項2の構成によれば、潤滑剤が過剰に加熱されることを防ぐことができる。
交流モータが三相交流モータの場合、3つの相巻線のそれぞれに相固定の直流電流を通電してもよいし、何れか1つの相巻線のみに相固定の直流電流を通電してもよいし、請求項3の構成のように、2つの相巻線のみに相固定の直流電流を通電してもよい。また、複数の相巻線に相固定の直流電流を通電した方が、スイッチング素子への負荷を分散できるので、スイッチ素子の劣化を抑えることができる。
請求項4の構成によれば、相固定の直流電流の通電中は、モータロック機構により交流モータがロック状態に保持されるので、相固定の直流電流を通電した状態のままでハンドルが操作された場合おける操舵トルクの伝達をより一層確実に行うことができる。
請求項5の構成によれば、相固定の直流電流の通電中は、モータロック機構がリリース状態に保持されるので、相固定の直流電流を通電した状態から交流電流を通電して交流モータを回転駆動させる制御に迅速に切り替えることができる。
請求項6の構成によれば、交流モータに交流電流を通電するためのインバータ回路を、相固定の直流電流を通電するための電源回路に兼用しているので、回路の製造コストを抑えることができる。
請求項7の構成によれば、バッテリの出力電圧が低下している状態で、交流モータへの相固定の直流電流の通電が禁止され、バッテリの消耗を抑えることができる。
請求項8の構成によれば、アクチュエータの温度が高くなるに従って相固定の直流電流の電流値が下がるように制御するので、アクチュエータの温度を好適な温度にスムーズに収束させることができる。
以下、本発明に係る一実施形態を図1〜図9に基づいて説明する。図1に示すように、車両10のうち1対の転舵輪11,11(一般には前輪)の間にはラック12が差し渡され、そのラック12の両端部がタイロッド13,13を介して各転舵輪11,11に連結されている。また、ラック12は、車両本体14に固定されたラックケース12Cに直動可能に収容され、そのラックケース12Cの中間部に備えたピニオン15と噛合している。
本実施形態は、図10に示されており、相固定通電処理(S4)と併せてモータロック処理(S10)が実行される点のみが前記第1実施形態と異なる。そのモータロック処理(S10)では、イグニッションスイッチのオンによりリリース状態になっているモータロック機構38Rをロック状態に保持する。具体的には、ソレノイド41を消磁する。本実施形態の構成に関する説明は以上である。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)前記第1実施形態では、アクチュエータ内温度Taが下限基準温度T1以下であることと、交流モータ25を回転駆動するための駆動指令が出力されていないことの2つの条件が成立したときに相固定通電処理(S4)を実行していたが、例えば、バッテリ92の出力電圧が予め設定した下限電圧より高いことを相固定通電処理(S4)の実行条件に加えてもよい。これにより、バッテリ92の消耗を抑えることができる。
11 転舵輪
16 ハンドル
17 ステアリングシャフト(トルク伝達系)
20 アクチュエータ
25 交流モータ
25U,25V,25W 相巻線
29 回転位置センサ
30 差動減速機
40 操舵制御装置
43 インバータ回路
44 モータ制御回路
50A 指令値決定部
50B 相固定通電制御部
80 伝達比可変操舵装置
92 バッテリ
95 温度センサ(温度検出手段)
Iu,Iv,Iw 交流電流
Ix 相固定の直流電流
PG1 加熱処理プログラム
T1 下限基準温度
T2 上限基準温度
Ta アクチュエータ内温度
Claims (8)
- 車両のハンドルから転舵輪へと操舵トルクを伝達するトルク伝達系の一部として設けられると共に交流モータを駆動源として有し、その交流モータの回転出力により前記トルク伝達系の両端部間を差動回転させて前記トルク伝達系の両端部間における操舵角の伝達比を変更可能なアクチュエータと、
運転状況に応じて前記伝達比が変更されるように前記交流モータを回転駆動するための駆動指令値を生成して出力する指令値決定部と、
前記駆動指令値に応じた交流電流を前記交流モータに付与するためのモータ駆動回路とを備えた伝達比可変操舵装置において、
前記アクチュエータを潤滑する潤滑剤と、
前記アクチュエータの温度を検出するための温度検出手段と、
前記アクチュエータの温度が予め定められた下限基準温度より低く、かつ、前記駆動指令値が前記指令値決定部から出力されていないこととを条件にして、前記交流モータの巻線に相固定の直流電流を通電して発熱させることで前記潤滑剤の粘性抵抗を低減させる相固定通電制御部とを備えたことを特徴とする伝達比可変操舵装置。 - 前記相固定通電制御部は、前記相固定の直流電流の通電開始後に、前記アクチュエータの温度が予め定められた上限基準温度より高くなったときに、前記相固定の直流電流の通電を停止することを特徴とする請求項1に記載の伝達比可変操舵装置。
- 前記交流モータは、三相交流モータであり、
前記相固定通電制御部は、前記三相交流モータのうち何れか2つの相巻線のみに前記相固定の直流電流を通電することを特徴とする請求項1又は2に記載の伝達比可変操舵装置。 - 前記交流モータのロータを機械的にロックしたロック状態とそのロックを解除したリリース状態と切り替え可能なモータロック機構が備えられ、
前記相固定通電制御部は、前記相固定の直流電流の通電中は、前記モータロック機構をロック状態に保持することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の伝達比可変操舵装置。 - 前記交流モータのロータを機械的にロックしたロック状態とそのロックを解除したリリース状態と切り替え可能なモータロック機構が備えられ、
前記相固定通電制御部は、前記相固定の直流電流の通電中は、前記モータロック機構をリリース状態に保持することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の伝達比可変操舵装置。 - 前記モータ駆動回路は、複数のスイッチ素子をブリッジ接続してなり、前記車両のバッテリから受電して交流電流を生成可能なインバータ回路であり、
前記相固定通電制御部は、前記複数のスイッチ素子のうち一部のスイッチ素子をオン状態に保持する一方、残りのスイッチ素子をオフ状態に保持して前記相固定の直流電流を前記交流モータに通電することを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の伝達比可変操舵装置。 - 前記相固定通電制御部は、前記バッテリの出力電圧が予め定められた下限電圧以下になった場合に、前記相固定の直流電流の通電を禁止することを特徴とする請求項6に記載の伝達比可変操舵装置。
- 前記相固定通電制御部は、前記アクチュエータの温度が高くなるに従って前記相固定の直流電流の電流値が下がるように前記相固定の直流電流を制御することを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の伝達比可変操舵装置。
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