JP5581783B2 - 伝達比可変装置及び車両用操舵装置 - Google Patents
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Description
また、請求項2に記載の発明は、入力軸の回転を出力軸に伝達するとともにモータの回転を減速して前記出力軸に伝達する差動機構と、モータ軸を拘束することにより前記入力軸と前記出力軸との相対回転を規制可能なロック装置と、駆動電力の供給を通じて前記モータ及び前記ロック装置の作動を制御する制御手段とを備えるとともに、前記ロック装置は、前記モータ軸と一体に設けられたロックホルダと、前記ロックホルダの周面に形成された複数の係合溝の何れかと係合することにより該ロックホルダを拘束可能なロックレバーとを備えてなる伝達比可変装置であって、前記モータの負荷状態を判定する負荷判定手段を備え、前記制御手段は、前記モータが高負荷状態にあると判定された場合には、その負荷トルクに抗する方向に該モータを駆動した後の回転位置において前記係合溝に前記ロックレバーを係合させるべく、前記モータ及び前記ロック装置の作動を制御すること、を要旨とする。
上記構成によれば、高負荷状態におけるロック作動時においても良好な操舵フィーリングを維持することができる。
図1は、本実施形態の車両用操舵装置1の概略構成図である。同図に示すように、ステアリング2が固定されたステアリングシャフト3は、ラック&ピニオン機構4を介してラック軸5と連結されている。そして、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト3の回転は、ラック&ピニオン機構4によりラック軸5の往復直線運動に変換される。尚、本実施形態のステアリングシャフト3は、ステアリング2側から順に、コラムシャフト、インターミディエイトシャフト、及びピニオンシャフトの三本の軸部材を連結してなる周知の構成を有している。そして、このステアリングシャフト3の回転に伴うラック軸5の往復直線運動が、同ラック軸5の両端に連結されたタイロッドを介してナックル(図示略)に伝達されることにより、転舵輪6の舵角、即ち車両の進行方向が変更されるようになっている。
図1に示すように、本実施形態のECU9には、ステアリングセンサ(操舵角センサ)38により検出された操舵角θs、及び車速センサ39により検出された車速Vが入力されるようになっている。そして、ECU9は、これら操舵角θs及び車速Vに基づいてモータ13の回転を制御することにより伝達比可変装置8の作動、即ち伝達比可変制御を実行する。
次に、本実施形態における高負荷時のロック制御について説明する。
本実施形態では、上記のようなロック装置30を作動させて伝達比を固定すべき状況として、伝達比可変装置8の駆動源である「モータ13が高負荷状態となった場合」が設定されている。
Rm=Rref+c(Tm−Tref) ・・・(2)
(但し、Vm:モータ電圧、Im:モータ電流、Rm:モータ巻線抵抗、Ke:逆起電圧定数、Tref:リファレンス温度、Rref:リファレンス温度におけるモータ巻線抵抗、c:温度定数)
そして、余裕判定手段としてのロック制御部52は、この推定演算により検出されるモータ巻線温度Tmを監視し、その更なる上昇を許容する余地があるか否かに基づいて、上記の余裕判定を実行する構成となっている。
上記のように、本実施形態のロック装置30では、そのロックレバー33の係合部33aが最終的に嵌合するロックホルダ32側の深溝31bは、それぞれ、その各係合溝31における周方向端部の一方のみに形成されている。そして、隣り合う二つの係合溝31の間には、見かけ上、径方向外側に突出する山部34が形成されている(図3参照)。
(1)ECU9(ロック制御部52)は、モータ13の負荷状態を判定する負荷判定手段としての機能を備える。そして、モータ13が高負荷状態にあると判定された場合には、その負荷トルクに抗する方向にモータ13を駆動した後の回転位置において、ロックレバー33をロックホルダ32の係合溝31に係合、詳しくは、その深溝31bに嵌合させるべく、モータ13及びロック装置30の作動を制御する(抗負荷トルクロック制御)。
・上記実施形態では、伝達比可変装置8は、インターミディエイトシャフト3aの途中に設けられることとしたが、コラムシャフトやピニオンシャフトに設けられる構成に具体化してもよい。また、その駆動源であるモータ13がステアリングシャフト3とともに回転する一体回転型の他、モータが回転しない非回転型のものに具体化してもよい。
・上記実施形態では、余裕判定手段としてのロック制御部52によるモータ巻線温度Tmの監視は、モータ電圧Vm及びモータ電流Imに基づく推定演算により行うこととした。しかし、これに限らず、モータ13に温度センサを設ける構成としてもよい。
Claims (5)
- 入力軸の回転を出力軸に伝達するとともにモータの回転を減速して前記出力軸に伝達する差動機構と、モータ軸を拘束することにより前記入力軸と前記出力軸との相対回転を規制可能なロック装置と、駆動電力の供給を通じて前記モータ及び前記ロック装置の作動を制御する制御手段と、前記モータの負荷状態を判定する負荷判定手段とを備え、
前記ロック装置は、前記モータ軸と一体に設けられたロックホルダと、前記ロックホルダの周面に形成された複数の係合溝の何れかと係合することにより該ロックホルダを拘束可能なロックレバーとを備えてなり、
前記制御手段は、前記モータが高負荷状態にあると判定された場合には、前記ロック装置を作動させて、前記係合溝に前記ロックレバーを係合させるとともに、前記モータのモータトルクを徐々に低減させることにより、前記モータ軸を拘束するロック制御を行う伝達比可変装置であって、
前記各係合溝には、その周方向端部の一方に深溝が形成されるとともに、前記ロックレバーは、その係合部が前記深溝と嵌合することにより、前記係合溝と係合するものであって、
前記ロック制御において、前記制御手段は、負荷トルクに抗する方向に前記モータを駆動した後の回転位置において前記係合溝に前記ロックレバーを係合させるべく、前記モータ及び前記ロック装置の作動を制御すること、
を特徴とする伝達比可変装置。 - 入力軸の回転を出力軸に伝達するとともにモータの回転を減速して前記出力軸に伝達する差動機構と、モータ軸を拘束することにより前記入力軸と前記出力軸との相対回転を規制可能なロック装置と、駆動電力の供給を通じて前記モータ及び前記ロック装置の作動を制御する制御手段とを備えるとともに、前記ロック装置は、前記モータ軸と一体に設けられたロックホルダと、前記ロックホルダの周面に形成された複数の係合溝の何れかと係合することにより該ロックホルダを拘束可能なロックレバーとを備えてなる伝達比可変装置であって、
前記モータの負荷状態を判定する負荷判定手段を備え、
前記制御手段は、前記モータが高負荷状態にあると判定された場合には、その負荷トルクに抗する方向に該モータを駆動した後の回転位置において前記係合溝に前記ロックレバーを係合させるべく、前記モータ及び前記ロック装置の作動を制御し、
前記各係合溝には、その周方向端部の一方に深溝が形成されるとともに、前記ロックレバーは、その係合部が前記深溝と嵌合することにより、前記係合溝と係合するものであって、
前記ロックレバーの係合部に対応する位置を基準とした前記ロックホルダの回転位置を検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、その基準位置に何れかの前記係合溝があり且つ該係合溝の前記深溝が前記基準位置よりも抗負荷トルク側に位置する場合には、その前記基準位置にある係合溝に前記係合部を挿入した後、前記負荷トルクに抗する方向に前記モータを駆動すること、
を特徴とする伝達比可変装置。 - 請求項2に記載の伝達比可変装置において、
前記制御手段は、前記基準位置よりも抗負荷トルク側に位置する前記深溝の手前に前記各係合溝間に形成された山部が存在する場合には、前記基準位置に前記深溝が位置するまで前記負荷トルクに抗する方向に前記モータを駆動した後、前記係合部を挿入すること、
を特徴とする伝達比可変装置。 - 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の伝達比可変装置において、
前記負荷トルクに抗したモータ駆動を実行する余裕があるか否かを判定する余裕判定手段を備え、
前記制御手段は、前記余裕がある場合にのみ、その前記負荷トルクに抗したモータ駆動を実行すること、を特徴とする伝達比可変装置。 - 請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置。
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