JP2019104488A - 転舵システム - Google Patents
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Abstract
Description
このように、伝達装置の異常が、伝達装置の上流側(入力側)の値と下流側(出力側)の値とに基づくため、伝達装置の異常を精度よく検出することができる。
また、これらボールねじ機構30、ベアリング52等においては、グリス(Grease:潤滑油)が用いられ、潤滑性が図られる。
本実施例においては、図3に示すように、温度と補正値との関係が予め求められて記憶されている。温度センサ82によって検出された温度と、図3の関係とに基づいて補正値を取得し、位置センサ80の検出値に基づいて取得された移動量に補正値を加える。この補正を、温度に基づく移動量の補正、または、移動量の補正と称する。
また、中立位置は、車輪25,26の転舵角度が0であり、車両が直進走行状態にある場合の電動モータ14の位置とすることができる。
回転数センサ78の検出値に基づいて取得された回転角、位置センサ80の検出値に基づいて取得された移動量の補正が行われた後、S21において、補正された電動モータ14の回転角が第2設定回転角である場合の補正された転舵軸10の移動量の前回値Laと今回値Lbとの差の絶対値dL(=|La−Lb|)が取得され、S22において、差の絶対値dLが設定差としての第1バラツキ判定値dLsより大きいか否かが判定される。判定がYESである場合には、S23において、判定がYESとなった回数が設定回数に達したか否かが判定される。判定がNOである場合には、S4〜6において、再度、電動モータ14が駆動され、転舵軸10が右方へ移動させられた場合と左方へ移動させられた場合との各々における、電動モータ14の回転角と転舵軸10の移動量との組が検出されて、回転角、移動量の補正が行われる。そして、S21〜23において、前回値Laと今回値Lbとの差の絶対値が取得され、第1バラツキ判定値dLsより大きいか否かが判定され、判定がYESである場合の回数が設定回数に達したか否かが判定される。
なお、これらの場合には、位置センサ80、回転数センサ78等の異常に限らず、転舵システムの何等かの異常である可能性もあるのであり、S24においては、伝達装置16の異常、位置センサ80、回転数センサ78の異常を含む転舵システムの異常であると検出されるようにすることもできる。
電動モータと、
その電動モータの出力を前記転舵軸に伝達する伝達装置と、
前記電動モータの回転角と前記転舵軸の移動量とに基づいて、前記伝達装置の異常を検出する異常検出部と
を含むことを特徴とする転舵システム。
前記電動モータの回転角を取得する回転角取得装置と、
前記転舵軸の移動量を取得する移動量取得装置と
を含み、前記回転角取得装置によって取得された前記電動モータの回転角に対して前記移動量取得装置によって取得された前記転舵軸の移動量が小さい場合に、前記伝達装置の異常であると検出するものである(1)項または(2)項に記載の転舵システム。
回転角取得装置は、例えば、回転数センサを含み、回転数センサの検出値を積分して回転角を取得するものとすることができる。移動量取得装置は、例えば、位置センサを含み、位置センサによって検出された転舵軸の位置に基づいて転舵軸の移動量を取得するものとすることができる。移動量取得装置は、転舵軸の移動量を直接検出可能な変位センサを含むものとすることもできる。
標準特性は、複数の電動モータの回転角と転舵軸の移動量との組で表されることが多いが、1つの電動モータの回転角と転舵軸の移動量との組で表すことも可能である。また、電動モータの回転角が予め定められた設定回転角である場合の転舵軸の移動量、転舵軸の移動量が設定移動量である場合の電動モータの回転角も、標準特性を表すと考えることができる。そのため、記憶部には、電動モータの回転角と転舵軸の移動量との複数の組を記憶しておく必要は必ずしもない。
前記異常検出部が、前記標準特性記憶部に記憶された前記標準移動量から、前記回転角取得装置によって取得された前記電動モータの回転角が前記第1設定回転角である場合の前記移動量取得装置によって取得された前記転舵軸の移動量を引いた値が第1異常判定しきい値より大きい場合に、前記伝達装置の異常であると検出するものである(4)項に記載の転舵システム。
伝達装置の異常の場合には、実際の転舵軸の移動量は標準移動量より小さくなる。
前記異常検出部が、前記移動量取得装置によって取得された前記転舵軸の移動量が前記第1設定移動量である場合の前記回転角取得装置によって検出された前記電動モータの回転角から前記標準特性記憶部に記憶された前記標準回転角を引いた値が第2異常判定しきい値より大きい場合に、前記伝達装置の異常であると検出するものである(4)項または(5)項に記載の転舵システム。
伝達装置の異常の場合には、実際の電動モータの回転角は標準回転角より大きくなる。また、(4)項に記載の異常検出と(5)項に記載の異常検出との両方が行われるようにすることもできる。それにより、異常検出の信頼性を向上させることができる。
温度が低い場合は高い場合より、部品同士のガタが大きくなるため、電動モータの回転角に対する転舵軸の移動量が小さくなる。例えば、部品同士のガタが大きい場合は小さい場合より、電動モータが回転しても転舵軸が移動しない場合の電動モータの回転角が大きくなるからである。そのため、温度が低く、部品同士のガタが大きい場合は温度が高く、部品同士のガタが小さい場合より、転舵軸の移動量を大きい値に補正することが望ましい。
なお、標準特性記憶部に記憶される標準特性は、伝達装置が正常であり、かつ、温度が常温(ガタの大きさが標準的な大きさである)である場合における特性が記憶されることが望ましい。
例えば、温度が低い場合は高い場合より、ガタが大きくなる場合には、補正値は、温度が低い場合は高い場合より大きい値とすることができる。
上限角度とは、例えば、転舵軸が移動しても車輪が路面に接地している状態を維持可能な電動モータの回転角の絶対値の最大値をいう。なお、転舵軸の移動量の絶対値が上限移動量を越えない範囲で、伝達装置の異常を検出することもできる。
異常の検出は、車両の停止状態において行われる。走行中において行われるのではないため、外乱が少ない状態で異常の検出が行われるようにすることができる。
(ii)については、例えば、交通情報、ナビゲーションの情報、GPSによる位置情報等に基づけば、停止信号により停止している状態にあるか否かを検出することができる。また、車両に搭載されているカメラの撮像画像に基づいて停止信号により停止している状態にあるか否かを検出することも可能である。
(iii)については、例えば、(a)パーキングアシストが実行された後に車両が停止した場合、(b)操舵量が設定量以上であり、かつ、操舵方向が複数回切り換えられた後に停止した場合、(c)後退した後に車両が停止した場合等には、パーキングのための操舵が行われた後に、停止したと検出することができる。(iii)の場合には、グリスも馴染んでいるため、異常の検出には適した状態にある。(iii)の条件と(iv)の条件とが成立した場合に、異常検出条件が成立するとした場合には、グリスが固まる前に異常の検出を実行することができ、望ましい。
れか1つに記載の転舵システム。
電動モータは、上述の上限回転角とほぼ同じ範囲、すなわち、伝達装置の異常の検出の範囲内で駆動することが望ましい。
第1設定回転角と第2設定回転角とは同じであっても異なっていてもよく、第1設定移動量と第2設定移動量とは同じであっても異なっていてもよい。
モータ再駆動部により電動モータが設定回数、駆動されても、前回値と今回値との差が設定差以下にならない場合には、上述のように、移動量取得装置や回転角取得装置の異常である可能性があるが、その他、伝達装置の異常である可能性もある。
報知装置は、視覚に訴えるもの(例えば、ディスプレイ、光発生装置等が該当する)であっても聴覚に訴えるもの(例えば、音声発生装置、ブザー等が該当する)であっても触覚に訴えるもの(例えば、操舵部材の振動、操舵部材の操舵を重くする等)であってもよい。
転舵システム。
転舵制御部はコンピュータを主体とするものである。なお、転舵制御部は、異常検出部と同じコンピュータによって構成されるものであっても、異なるコンピュータによって構成されるものであってもよい。
転舵軸にラック部を設け、操舵伝達装置をラックアンドピニオン機構を含むものとすることができる。なお、転舵軸であるラックバーは、運転者による操舵部材の操舵と、電動モータの駆動との両方によって移動させられる。
前記異常検出部が、前記電磁クラッチを前記遮断状態に切り換えた後に、前記伝達装置の異常を検出するものである(19)項に記載の転舵システム。
電磁クラッチの遮断状態において、異常の検出における転舵軸の移動が操舵部材に伝達されないため、運転者が違和感を感じることがない。
操舵伝達装置を含まないため、操舵部材の設置の自由度を向上させることができる。
Claims (15)
- 転舵軸の移動により車輪を転舵させる転舵システムであって、
電動モータと、
その電動モータの出力を前記転舵軸に伝達する伝達装置と、
前記電動モータの回転角と前記転舵軸の移動量とに基づいて、前記伝達装置の異常を検出する異常検出部と
を含むことを特徴とする転舵システム。 - 前記異常検出部が、
前記電動モータの回転角を取得する回転角取得装置と、
前記転舵軸の移動量を取得する移動量取得装置と、
前記伝達装置が正常である場合の、前記電動モータの回転角と前記転舵軸の移動量との関係である標準特性を記憶する標準特性記憶部と
を含み、前記回転角取得装置によって取得された前記電動モータの回転角と前記移動量取得装置によって取得された前記転舵軸の移動量との関係である実特性が、前記標準特性記憶部に記憶された前記標準特性に比較して、前記電動モータの回転角に対して前記転舵軸の移動量が小さくなる関係にある場合に、前記伝達装置の異常であると検出するものである請求項1に記載の転舵システム。 - 前記標準特性記憶部が、少なくとも、前記伝達装置が正常である場合の、前記電動モータの回転角が第1設定回転角である場合の前記転舵軸の移動量である標準移動量を記憶するものであり、
前記異常検出部が、前記標準特性記憶部に記憶された前記標準移動量から、前記回転角取得装置によって取得された前記電動モータの回転角が前記第1設定回転角である場合の前記移動量取得装置によって取得された前記転舵軸の移動量を引いた値が第1異常判定しきい値より大きい場合に、前記伝達装置の異常であると検出するものである請求項2記載の転舵システム。 - 前記標準特性記憶部が、少なくとも、前記伝達装置が正常である場合の、前記転舵軸の移動量が第1設定移動量である場合の前記電動モータの回転角である標準回転角を記憶するものであり、
前記異常検出部が、前記移動量取得装置によって取得された前記転舵軸の移動量が前記第1設定移動量である場合の前記回転角取得装置によって検出された前記電動モータの回転角から前記標準特性記憶部に記憶された前記標準回転角を引いた値が第2異常判定しきい値より大きい場合に、前記伝達装置の異常であると検出するものである請求項2または3に記載の転舵システム。 - 前記異常検出部が、前記移動量取得装置によって取得された前記転舵軸の移動量を、前記伝達装置の温度に基づいて補正する移動量補正部を含む請求項2ないし4のいずれか1つに記載の転舵システム。
- 前記異常検出部が、前記電動モータの中立位置からの駆動により、前記転舵軸が右方へ移動させられた場合と左方へ移動させられた場合との各々において、前記回転角取得装置によって前記電動モータの回転角を取得するとともに前記移動量取得装置によって前記転舵軸の移動量を取得するものである請求項2ないし5のいずれか1つに記載の転舵システム。
- 前記異常検出部が、前記転舵軸が右方へ移動させられた場合の、前記電動モータの回転角および前記転舵軸の移動量と、前記転舵軸が左方へ移動させられた場合の、前記電動モータの回転角および前記転舵軸の移動量とに基づいて前記中立位置を補正して真の中立位置を取得し、前記真の中立位置に基づいて前記電動モータの回転角を補正する回転角補正部を含む請求項6に記載の転舵システム。
- 前記異常検出部が、前記回転角取得装置によって取得された前記電動モータの回転角が第2設定回転角である場合の前記移動量取得装置によって取得された前記転舵軸の移動量と、前記移動量取得装置によって取得された前記転舵軸の移動量が第2設定移動量である場合の前記回転角取得装置によって取得された前記電動モータの回転角との少なくとも一方の前回値と今回値との差が設定差より大きい場合に、再度、前記電動モータを駆動して、前記回転角取得装置によって取得された前記電動モータの回転角が前記第2設定回転角である場合の前記移動量取得装置によって取得された前記転舵軸の移動量と、前記移動量取得装置によって取得された前記転舵軸の移動量が前記第2設定移動量である場合の前記回転角取得装置によって取得された前記電動モータの回転角との少なくとも一方を取得するモータ再駆動部を含む請求項2ないし7のいずれか1つに記載の転舵システム。
- 当該転舵システムが、前記モータ再駆動部により前記電動モータが予め定められた設定回数、駆動されても、前記前回値と前記今回値との差が前記設定差以下にならない場合に、前記移動量取得装置と前記回転角取得装置との少なくとも一方の異常である可能性があるとする取得装置異常検出部を含む請求項8に記載の転舵システム。
- 前記異常検出部が、前記電動モータの回転角の絶対値が上限角度を越えない範囲で、前記伝達装置の異常を検出するものである請求項1ないし9のいずれか1つに記載の転舵システム。
- 前記異常検出部が、車両のメインスイッチがON状態にあり、かつ、前記車両が停止状態にある場合に、異常検出条件が成立したとして前記伝達装置の異常を検出するものである請求項1ないし10のいずれか1つに記載の転舵システム。
- 前記異常検出部が、前記伝達装置の異常の検出の開始前に、前記電動モータを駆動してグリスを馴染ませるグリス馴染ませモータ駆動部を含む請求項1ないし11のいずれか1つに記載の転舵システム。
- 当該転舵システムが、運転者によって操舵可能な操舵部材の操舵状態に基づいて前記電動モータを制御する転舵制御部を含む請求項1ないし12のいずれか1つに記載の転舵システム。
- 当該転舵システムが、前記転舵軸と、運転者によって操舵可能な操舵部材との間に設けられた操舵伝達装置を含み、
前記操舵伝達装置が、前記操舵部材と前記転舵軸とを接続する接続状態と、前記操舵部材を前記転舵軸から遮断する遮断状態とに切換え可能な電磁クラッチを含み、
前記異常検出部が、前記電磁クラッチを前記遮断状態に切り換えた後に、前記伝達装置の異常を検出するものである請求項1ないし13のいずれか1つに記載の転舵システム。 - 当該転舵システムが、運転者によって操舵可能な操舵部材を含むが、前記操舵部材の前記運転者による操舵を前記転舵軸に伝達する操舵伝達装置を含まないものである請求項1ないし13のいずれか1つに記載の転舵システム。
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