JP6131214B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents
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Description
電流積算値取得部は、一方のモータに係る電流の積算値を取得するに際し、当該一方のモータに、該一方のモータを加温させ得るか否かを判別する際の基準となる電流しきい値を超える大きさの電流が流れている期間では該電流を時間積分すると共に、当該一方のモータに、前記電流しきい値に満たない大きさの電流が流れている期間では同期間における減温分に相当する電流の積算値を減算することにより、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得する。
(1)に係る発明によれば、温度センサに異常が生じた場合に、切替アクチュエータの駆動制御を、モータに係る温度値に代えて、モータに係る電流の積算値に基づいて行うため、車両の操舵に関するモータに係る温度センサに異常が生じた場合であっても、同モータが過負荷状態にあるか否かの診断を適確に遂行することができる。その結果、クラッチ装置が切離状態となるステアバイワイヤ(SBW)モードの期間を可及的に延ばすことができるため、SBWモードを操舵モードとして有する車両用操舵装置の信頼性向上に貢献することができる。
また、一方のモータに係る電流の積算値を取得するに際し、モータに係る電流の大きさの増減に係る変化履歴を電流の積算値に反映させるため、一方のモータが過負荷状態にあるか否かの診断を適時かつより適確に遂行することができる。
図1は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。
車両用操舵装置11は、ステア・バイ・ワイヤ(SBW)方式の操舵装置である。この車両用操舵装置11は、後記する転舵モータ29の駆動により転舵力を発生させる機能(SBWモード)、例えば後記する操舵反力モータ16の失陥時において、転舵モータ29の駆動により運転者の手動による操舵に係る補助力を発生させる電動パワーステアリング(Electronic Power steering:EPS)機能(EPSモード)、並びに、例えば操舵反力モータ16及び転舵モータ29の失陥時において、運転者の手動による操舵を行わせる機能(マニュアルステアリングモード)を有する。
ステアリングホイール13、操舵軸23、及び、操舵反力モータ16を有する操舵反力発生装置15は、本発明の“操舵部”に相当する。
転舵軸25、ラック軸27、及び、転舵モータ29を有する転舵装置17は、本発明の“転舵部”に相当する。
電磁ソレノイド37は、励磁電流の供給によってロックピン39を引き込むように変位させることで、ロックピン39とロック用環状歯車33との係合を解除するように動作する。電磁ソレノイド37は、本発明の“切替アクチュエータ”に相当する。
ロック装置35は、制御装置40から送られてくる制御信号にしたがって動作するように構成される。制御装置40は、電磁ソレノイド37に励磁電流を供給することで、ロック用環状歯車33に対するロックピン39の係合を解除するように動作する。
太陽歯車31cの回転運動が規制された状態で、運転者がステアリングホイール13を操作すると、操舵軸23の回転に伴って環状内歯歯車31aが回転する。このとき、太陽歯車31cの回転運動が規制されているため、遊星歯車31bは自転しながら太陽歯車31cの周囲を公転する。遊星歯車31bの公転によって、遊星歯車31bを軸支する遊星キャリア31d及びこの遊星キャリア31dと一体に回転する転舵軸25が回転する。
太陽歯車31cが回転自在な状態で、運転者がステアリングホイール13を操作すると、操舵軸23の回転に伴って環状内歯歯車31aが回転する。このとき、遊星歯車31bは、自転しながら太陽歯車31cの周囲を公転しようとする。しかし、遊星キャリア31dには、転舵軸25及びラック軸27を介して転舵輪21a,21bが連結されている。このため、遊星キャリア31dの回転に対する抵抗力は、回転自在の状態にある太陽歯車31cの回転に対する抵抗力と比べてはるかに大きい。したがって、遊星歯車31bが自転すると、太陽歯車31cの方が回転(自転)し、遊星キャリア31dは回転しない。つまり、転舵軸25は回転しない。
制御装置40には、入力系統として、操舵角センサ41、操舵トルクセンサ43、操舵反力モータレゾルバ45、転舵モータレゾルバ47、ラックストロークセンサ49、操舵反力モータ電流センサ51、操舵反力モータ温度センサ52、転舵モータ電流センサ53、転舵モータ温度センサ54、車速センサ55、ヨーレートセンサ57、及び、加速度センサ59が接続されている。
サブルーチンSUB1のステップS21において、制御装置40は、転舵モータ温度センサ52で検出した転舵モータ温度値TVを読み込む。
サブルーチンSUB2のステップS31において、制御装置40は、内部レジスタなどの記憶部に記憶されている転舵モータ電流積算値IAを“0”に初期化する。
ステップS33の判定の結果、転舵モータ電流APが電流しきい値Athを超えた旨の判定が下された場合(ステップS33の“Yes”)、制御装置40は、処理の流れを次のステップS35へ進ませる。一方、ステップS33の判定の結果、転舵モータ電流APが電流しきい値Ath以下である旨の判定が下された場合(ステップS33の“No”)、制御装置40は、処理の流れをステップS36へとジャンプさせる。
第1の観点に基づく車両用操舵装置11は、車両Vの転舵輪21a,21bを転舵する際に操作されるステアリングホイール(操舵部材)13に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータ16を有する操舵反力発生装置(操舵部)15と、転舵輪21a,21bを転舵するための転舵力を付与する転舵モータ29を有し、操舵反力発生装置(操舵部)15に対し機械的に切り離された状態で転舵輪21a,21bを転舵可能な転舵装置(転舵部)17と、操舵反力発生装置(操舵部)15及び転舵装置(転舵部)17の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37を有するクラッチ装置19と、操舵反力モータ16又は転舵モータ29のうちいずれか一方のモータに係る温度値を検出する温度センサ52,54と、一方のモータに係る電流の積算値を取得する電流積算値取得部61と、温度センサ52,54が正常か否かの診断を行う異常診断部63と、クラッチ装置19が切離状態にある場合に、ステアリングホイール(操舵部材)13の操作状態に応じた転舵角となるように転舵モータ29の駆動制御を行うと共に、転舵装置(転舵部)17の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように操舵反力モータ16の駆動制御を行う駆動制御部(制御部)65と、を備える。駆動制御部(制御部)65は、異常診断部63が、温度センサ52,54が正常である旨の診断を下した場合に、温度センサ52,54で検出した一方のモータに係る温度値に基づいて、電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を行う一方、異常診断部63が、温度センサ52,54が異常状態にある旨の診断を下した場合に、電流積算値取得部61で取得した一方のモータに係る電流の積算値に基づいて、電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を行う。
第1の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、温度センサ52,54に異常が生じた場合に、電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を、モータに係る温度値に代えて、モータに係る電流の積算値に基づいて行うため、車両の操舵に関するモータ16,29に係る温度センサ52,54に異常が生じた場合であっても、同モータ16,29が過負荷状態にあるか否かの診断を適確に遂行することができる。その結果、クラッチ装置19が切離状態となるSBWモードの期間を可及的に延ばすことができるため、SBWモードを操舵モードとして有する車両用操舵装置11の信頼性向上に貢献することができる。
なお、SBWモード下での転舵モータ29に係る調整とは、ステアリングホイール13の操舵角に対する転舵輪21a,21bの転舵角を、転舵モータ29に係る電流の積算値IAが第1の電流積算値しきい値IAth1以下である場合のそれ(ステアリングホイール13の操舵角に対する転舵輪21a,21bの転舵角)と比べて減少させる概念を含む。
以上説明した実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
13 ステアリングホイール(操舵部材)
15 操舵反力発生装置(操舵部)
16 操舵反力モータ
17 転舵装置(転舵部)
19 クラッチ装置
21a,21b 転舵輪
29 転舵モータ
37 電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)
61 電流積算値取得部
63 異常診断部
65 駆動制御部(制御部)
V 車両
Claims (5)
- 車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータを有する操舵部と、
前記転舵輪を転舵するための転舵力を付与する転舵モータを有し、前記操舵部に対し機械的に切り離された状態で前記転舵輪を転舵可能な転舵部と、
前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う切替アクチュエータを有するクラッチ装置と、
前記操舵反力モータ又は前記転舵モータのうちいずれか一方のモータに係る温度値を検出する温度センサと、
前記一方のモータに係る電流の積算値を取得する電流積算値取得部と、
前記温度センサが正常か否かの診断を行う異常診断部と、
前記クラッチ装置が切離状態にある場合に、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵モータの駆動制御を行うと共に、前記転舵部の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように前記操舵反力モータの駆動制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記異常診断部が、前記温度センサが正常である旨の診断を下した場合に、当該温度センサで検出した前記一方のモータに係る温度値に基づいて、前記切替アクチュエータの駆動制御を行う一方、前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下した場合に、前記電流積算値取得部で取得した前記一方のモータに係る電流の積算値に基づいて、前記切替アクチュエータの駆動制御を行い、
前記電流積算値取得部は、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得するに際し、当該一方のモータに、該一方のモータを加温させ得るか否かを判別する際の基準となる電流しきい値を超える大きさの電流が流れている期間では該電流を時間積分すると共に、当該一方のモータに、前記電流しきい値に満たない大きさの電流が流れている期間では同期間における減温分に相当する電流の積算値を減算することにより、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得する、
ことを特徴とする車両用操舵装置。 - 車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータを有する操舵部と、
前記転舵輪を転舵するための転舵力を付与する転舵モータを有し、前記操舵部に対し機械的に切り離された状態で前記転舵輪を転舵可能な転舵部と、
前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う切替アクチュエータを有するクラッチ装置と、
前記操舵反力モータに係る温度値を検出する温度センサと、
前記操舵反力モータに係る電流の積算値を取得する電流積算値取得部と、
前記温度センサが正常か否かの診断を行う異常診断部と、
前記クラッチ装置が切離状態にある場合に、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵モータの駆動制御を行うと共に、前記転舵部の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように前記操舵反力モータの駆動制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記異常診断部が、前記温度センサが正常である旨の診断を下した場合に、当該温度センサで検出した前記操舵反力モータに係る温度値に基づいて、前記切替アクチュエータの駆動制御を行う一方、前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下した場合に、前記電流積算値取得部で取得した前記操舵反力モータに係る電流の積算値に基づいて、前記切替アクチュエータの駆動制御を行い、前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下し、かつ、前記電流積算値取得部で取得した前記操舵反力モータに係る電流の積算値が第1の電流積算値しきい値を超えているが第2の電流積算値しきい値以下の場合に、当該操舵反力モータに係る電流の積算値に応じて該操舵反力モータに与える電流を調整しながら該操舵反力モータの駆動制御を行う、
ことを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項2に記載の車両用操舵装置であって、
前記制御部は、前記電流積算値取得部で取得した前記操舵反力モータに係る電流の積算値が第2の電流積算値しきい値より大きい場合に、前記クラッチ装置を連結状態にするように前記切替アクチュエータの駆動制御を行う、
ことを特徴とする車両用操舵装置。 - 車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータを有する操舵部と、
前記転舵輪を転舵するための転舵力を付与する転舵モータを有し、前記操舵部に対し機械的に切り離された状態で前記転舵輪を転舵可能な転舵部と、
前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う切替アクチュエータを有するクラッチ装置と、
前記転舵モータに係る温度値を検出する温度センサと、
前記転舵モータに係る電流の積算値を取得する電流積算値取得部と、
前記温度センサが正常か否かの診断を行う異常診断部と、
前記クラッチ装置が切離状態にある場合に、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵モータの駆動制御を行うと共に、前記転舵部の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように前記操舵反力モータの駆動制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記異常診断部が、前記温度センサが正常である旨の診断を下した場合に、当該温度センサで検出した前記転舵モータに係る温度値に基づいて、前記切替アクチュエータの駆動制御を行う一方、前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下した場合に、前記電流積算値取得部で取得した前記転舵モータに係る電流の積算値に基づいて、前記切替アクチュエータの駆動制御を行い、前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下し、かつ、前記電流積算値取得部で取得した前記転舵モータに係る電流の積算値が第1の電流積算値しきい値を超えているが第2の電流積算値しきい値以下の場合に、当該転舵モータに係る電流の積算値に応じて該転舵モータに与える電流を調整しながら該転舵モータの駆動制御を行う、
ことを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項4に記載の車両用操舵装置であって、
前記制御部は、前記電流積算値取得部で取得した前記転舵モータに係る電流の積算値が第2の電流積算値しきい値より大きい場合に、前記クラッチ装置を連結状態にするように前記切替アクチュエータの駆動制御を行う、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
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JP2017024452A (ja) | 車両用操舵装置 |
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