JP2007203799A - Transmission ratio variable device - Google Patents

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Tomoya Yamakawa
知也 山川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission ratio variable device capable of performing more stable steering operation. <P>SOLUTION: A microcomputer 61 is equipped with a catching detection part 72 as a detection means for detecting the catching of the foreign matter in a wave-motion gear mechanism. A catching detection signal Ss output by the catching detection part 72 is input into a lock control part 71. When the catching detection signal Ss indicates the catching of the foreign matter, the lock control part 71 does not perform the control to make a locking device 42 a locking state even when the establishing condition of the lock determination is satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、伝達比可変装置に関するものである。   The present invention relates to a transmission ratio variable device.

従来、波動歯車機構を差動機構として用いることにより、ステアリング操作に基づく入力軸の回転にモータ駆動に基づく回転を上乗せして出力軸に伝達する伝達比可変装置があり、多くの場合、こうした伝達比可変装置には、波動発生器に連結されたモータ軸とハウジングとを相対回転不能にロックするロック装置が備えられている。そして、フェールセーフ時或いはIGオフ時には、同ロック装置の作動によりモータ軸の自由回転を規制して、入力軸と出力軸との間のトルク伝達が不能となることを防止するようになっている(特許文献1参照)。   Conventionally, by using a wave gear mechanism as a differential mechanism, there is a transmission ratio variable device that transmits rotation to the output shaft by adding rotation based on the motor drive to the rotation of the input shaft based on the steering operation. The variable ratio device is provided with a lock device that locks the motor shaft connected to the wave generator and the housing so that they cannot rotate relative to each other. And at the time of fail safe or IG off, the rotation of the motor shaft is restricted by the operation of the locking device to prevent the torque transmission between the input shaft and the output shaft from being disabled. (See Patent Document 1).

ところで、こうした波動歯車機構を用いた伝達比可変装置には、上記特許文献1に示すようなハウジングが入力軸とともに一体回転するハウジング一体回転型のものと、ハウジングが車両の非回転部位に固定されるハウジング固定型のもの(例えば、特許文献2参照)とがある。しかしながら、そのロック装置については、両形式ともに基本的に同一の構成を有している。このため、これら両形式における入出力軸のロック状態は、互いに異なるものとなっている。   By the way, in the transmission ratio variable device using such a wave gear mechanism, the housing integrated rotation type in which the housing rotates integrally with the input shaft as shown in Patent Document 1, and the housing is fixed to a non-rotating part of the vehicle. There is a fixed housing type (for example, see Patent Document 2). However, the locking device has basically the same configuration in both types. For this reason, the lock state of the input / output shaft in these two types is different from each other.

即ち、ハウジング一体回転型においては、ロック装置の作動によって、モータ軸は入出力軸とともに一体回転し、これにより波動発生器は停止状態となる。これに対し、ハウジング固定型においては、入出力軸はステアリング操作に伴い回転するが、ハウジングにロックされたモータ軸は回転しないため、見かけ上、波動発生器が作動した状態(そのフレクスプライン押圧部位が回転する状態)となる。つまり、ロック作動時であっても、サーキュラスプライン及びフレクスプライン(同軸並置された一対のフレクスプラインを有するフラット型のものにおいては両フレクスプライン)のそれぞれに連結された入出力軸は、波動発生器に連結されたモータ軸に対して相対回転することにより、その連結された各スプラインの歯数差に基づいて僅かながら互いに相対回転可能な状態にある。
特開2004−9982号公報 特開2004−175336号公報
That is, in the housing-integrated rotation type, the motor shaft rotates integrally with the input / output shaft by the operation of the lock device, and the wave generator is thereby stopped. On the other hand, in the fixed housing type, the input / output shaft rotates with the steering operation, but the motor shaft locked to the housing does not rotate, so that the wave generator is apparently activated (the flex spline pressing portion). Is in a rotating state). In other words, even during the lock operation, the input / output shafts connected to the circular splines and flexsplines (or both flexsplines in the case of a flat type having a pair of coaxially arranged flexsplines) By rotating relative to the motor shaft connected to each other, the relative rotation with respect to each other is slightly possible based on the difference in the number of teeth of each connected spline.
JP 2004-9982 A JP 2004-175336 A

しかし、波動歯車機構の特性上、フレクスプラインとサーキュラスプラインとの相対回転が規制された場合、波動発生器に連結された回転軸もまた回転不能となる。このため、ハウジング一体回転型においては、その波動歯車機構に異物の挟み込みが発生した場合、入出力軸が波動発生器に連結されたモータ軸に対して相対回転できない状態となり、このような状態において上記ロック作動を実行すればステアリング操作の妨げとなるおそれがある。   However, if the relative rotation between the flex spline and the circular spline is restricted due to the characteristics of the wave gear mechanism, the rotating shaft connected to the wave generator also cannot rotate. For this reason, in the housing-integrated rotation type, when a foreign object is caught in the wave gear mechanism, the input / output shaft cannot rotate relative to the motor shaft connected to the wave generator. If the lock operation is executed, the steering operation may be hindered.

尚、通常、ロック装置には、トルクリミッタ(トルクリミットリング)が設けられており、一定以上の操舵トルクの入力があった場合には、自動的にそのロックが解除されるようになっている。しかしながら、その閾値は、ロック装置本来の機能の妨げとならないようにある程度大きな値(例えば約5Nm程度)が設定されており、こうした問題を解消する手段となり得るものではない。   Normally, the lock device is provided with a torque limiter (torque limit ring), and when the steering torque is input above a certain level, the lock is automatically released. . However, the threshold value is set to a somewhat large value (for example, about 5 Nm) so as not to hinder the original function of the locking device, and cannot be a means for solving such a problem.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、より安定的なステアリング操作を可能とする伝達比可変装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a transmission ratio variable device that enables a more stable steering operation.

上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、ステアリング操作に基づく入力軸の回転にモータ駆動に基づく回転を上乗せして出力軸に伝達する差動機構と、前記差動機構及び駆動源であるモータを収容するとともに非回転部位に固定されるハウジングと、該ハウジングとモータ軸とを相対回転不能にロックするロック装置と、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、前記差動機構には、サーキュラスプラインと、前記サーキュラスプラインの内側において該サーキュラスプラインと部分的に噛み合うように同軸配置されるフレクスプラインと、モータに駆動されることにより前記フレクスプラインの噛合部を回転させる波動発生器とからなる波動歯車機構が用いられた伝達比可変装置であって、前記波動歯車機構への異物の挟み込みを検出する検出手段を備え、前記制御手段は、前記挟み込みを検出した場合には、前記ロックを行わないように前記制御すること、を要旨とする。   In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 is characterized in that a differential mechanism that adds rotation based on motor drive to rotation of an input shaft based on a steering operation and transmits the rotation to an output shaft, and the differential mechanism And a housing that houses a motor as a drive source and is fixed to a non-rotating part, a lock device that locks the housing and the motor shaft so as not to rotate relative to each other, and a control unit that controls the operation of the motor and the lock device The differential mechanism includes a circular spline, a flex spline coaxially disposed so as to partially mesh with the circular spline inside the circular spline, and the flex spline by being driven by a motor. A transmission ratio variable device using a wave gear mechanism comprising a wave generator for rotating a meshing portion, A detection means for detecting the entrapment of foreign object into the moving gear mechanisms, wherein, when detecting the entrapment, to the control so as not to perform the locking, and the gist.

上記構成によれば、波動歯車機構に異物の挟み込みが発生し、入出力軸が波動発生器に連結されたモータ軸に対して相対回転できない状態にある場合には、ロック装置をロック状態とする制御が行われない。従って、非回転部位に固定されたハウジングにロックされたモータ軸に対して入出力軸が相対回転できない状態となるのを未然に防ぐことが可能となり、これによりステアリング操作が妨げられる事態を防止することができる。   According to the above configuration, when the foreign object is caught in the wave gear mechanism and the input / output shaft cannot rotate relative to the motor shaft connected to the wave generator, the lock device is set to the locked state. Control is not performed. Accordingly, it is possible to prevent the input / output shaft from rotating relative to the motor shaft locked to the housing fixed to the non-rotating portion, thereby preventing the steering operation from being hindered. be able to.

請求項2に記載の発明は、前記検出手段は、前記入力軸又は前記出力軸の何れかと前記モータ軸との間の回転角速度差が所定の閾値以下である場合に前記挟み込みが発生したものと判定すること、を要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, the detection means causes the pinching to occur when a rotational angular velocity difference between either the input shaft or the output shaft and the motor shaft is a predetermined threshold value or less. The gist is to determine.

即ち、ハウジング固定型の伝達比可変装置においては、ロック作動時においても、ステアリング操作に伴い入出力軸が回転する際、同入出力軸は、モータ軸と相対回転する。従って、入力軸又は出力軸の何れかの回転角速度とモータ軸の回転角速度差が略ゼロである場合には、波動歯車機構への異物の挟み込みによって入出力軸とモータ軸とが一体回転する状態にあると判定することができる。従って、上記構成によれば、簡素な構成にて精度良く異物の挟み込みを検出することができる。尚、車両操舵装置においては、多くの場合、入力軸の回転角速度として操舵角速度を適用することができる。   That is, in the fixed housing type transmission ratio variable device, the input / output shaft rotates relative to the motor shaft when the input / output shaft rotates in accordance with the steering operation even during the lock operation. Therefore, when the rotational angular velocity difference between the input shaft or the output shaft and the rotational angular velocity of the motor shaft is substantially zero, the input / output shaft and the motor shaft rotate together as a result of the foreign object being caught in the wave gear mechanism. It can be determined that Therefore, according to the above-described configuration, it is possible to accurately detect foreign object pinching with a simple configuration. In many cases, in the vehicle steering device, the steering angular velocity can be applied as the rotational angular velocity of the input shaft.

請求項3に記載の発明は、前記制御手段は、前記モータ軸の実際値と指令値との偏差に基づくフィードバック制御により前記モータの作動を制御するものであって、前記検出手段は、前記ロック装置が非ロック状態にある場合には、前記偏差が所定の閾値以上である場合に、前記回転角速度差に基づく挟み込みの検出を行うこと、を要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, the control means controls the operation of the motor by feedback control based on a deviation between an actual value of the motor shaft and a command value, and the detection means When the device is in an unlocked state, the gist is to detect pinching based on the rotational angular velocity difference when the deviation is equal to or greater than a predetermined threshold.

即ち、非ロック時(通常制御時)においては、モータ制御により入出力軸とモータ軸との回転角速度差が略ゼロとなっている可能性がある。しかし、そのモータ制御の基礎となる指令値と実際値との偏差が、通常取りえない値を示す場合には、異物挟み込みの発生によりモータ軸が回転できなくなり、その実際値が指令値に追従できない状態にあると推定できる。従って、上記構成によれば、上記のような制御上の例外を除外してより精度よく異物の挟み込みを検出することができる。   That is, at the time of non-locking (during normal control), the rotational angular velocity difference between the input / output shaft and the motor shaft may be substantially zero due to motor control. However, if the deviation between the command value that is the basis of the motor control and the actual value shows a value that cannot normally be taken, the motor shaft cannot rotate due to the occurrence of foreign object pinching, and the actual value follows the command value. It can be estimated that it is not possible. Therefore, according to the above configuration, it is possible to detect the inclusion of a foreign object with higher accuracy by excluding the control exception as described above.

請求項4に記載の発明は、前記制御手段は、前記挟み込み状態の解除後は、前記モータの制御量を徐々に増加させるべく制限すること、を要旨とする。
即ち、挟み込みの発生により伝達比可変装置は強制的にロックされた状態となる。そのため、挟み込みの解消とともに即座に通常のモータ制御を再開するとすれば、急激な作動となる可能性、ひいては操舵フィーリングを損ねるおそれがある。しかしながら、上記構成によれば、挟み込み解消後、モータの制御量は、徐々に増加することになるため急作動による操舵フィーリングを招くことがない。
The gist of the invention described in claim 4 is that the control means restricts the control amount of the motor to be gradually increased after the pinching state is released.
That is, the transmission ratio variable device is forcibly locked by the occurrence of the pinching. For this reason, if normal motor control is resumed as soon as the jamming is eliminated, there is a possibility of sudden operation, which may impair the steering feeling. However, according to the above configuration, the control amount of the motor gradually increases after the pinching is eliminated, so that a steering feeling due to a sudden operation is not caused.

請求項5に記載の発明は、前記挟み込みが検出された場合にその旨を警告する警告手段を備えること、を要旨とする。
上記構成によれば、挟み込みの発生により伝達比可変装置の作動が停止した場合であっても、搭乗者に対してその発生要因を予め告知することで、その不安感を和らげることができる。
The gist of the invention described in claim 5 is that it is provided with warning means for warning that the pinching is detected.
According to the above configuration, even when the operation of the transmission ratio variable device is stopped due to the occurrence of pinching, it is possible to relieve the sense of anxiety by informing the passenger of the occurrence factor in advance.

本発明によれば、より安定的なステアリング操作を可能とする伝達比可変装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the transmission ratio variable apparatus which enables more stable steering operation can be provided.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施形態のステアリング装置1の概略構成図である。同図に示すように、ステアリングホイール(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、ラックアンドピニオン機構4を介してラック5に連結されており、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、ラックアンドピニオン機構4によりラック5の往復直線運動に変換される。そして、このラック5の往復運動により操舵輪6の舵角、即ちタイヤ角が可変することにより、車両の進行方向が変更されるようになっている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a steering apparatus 1 according to the present embodiment. As shown in the figure, a steering shaft 3 to which a steering wheel (steering) 2 is fixed is connected to a rack 5 via a rack and pinion mechanism 4. It is converted into a reciprocating linear motion of the rack 5 by the and pinion mechanism 4. The traveling direction of the vehicle is changed by changing the rudder angle of the steered wheels 6, that is, the tire angle, by the reciprocating motion of the rack 5.

また、本実施形態のステアリング装置1は、ステアリングホイール2の舵角(操舵角)に対する操舵輪6の舵角(タイヤ角)の比率、即ち伝達比(ギヤ比)を可変させる伝達比可変装置7と、該伝達比可変装置7の作動を制御する制御手段としてのIFSECU8とを備えている。   Further, the steering device 1 of the present embodiment has a transmission ratio variable device 7 that varies the ratio of the steering angle (tire angle) of the steered wheels 6 to the steering angle (steering angle) of the steering wheel 2, that is, the transmission ratio (gear ratio). And IFSECU 8 as control means for controlling the operation of the transmission ratio variable device 7.

図2に示すように、本実施形態のステアリング装置1では、伝達比可変装置7、電動パワーステアリング装置9、及びトルクセンサ10が駆動ユニット11として一体化されてステアリングコラム12の一端に設けられている。   As shown in FIG. 2, in the steering device 1 of the present embodiment, the transmission ratio variable device 7, the electric power steering device 9, and the torque sensor 10 are integrated as a drive unit 11 and provided at one end of the steering column 12. Yes.

詳述すると、駆動ユニット11は、略筒状に形成されたハウジング13を有しており、同ハウジング13は、車両の非回転部位に固定されている。そして、伝達比可変装置7、電動パワーステアリング装置9を構成するホイール14、及びトルクセンサ10は、このハウジング13内に収容されている。尚、電動パワーステアリング装置9の駆動モータ(図示略)は、ハウジング13の外部に設置されている。そして、ピニオンを介してホイール14と駆動連結されている。   More specifically, the drive unit 11 has a housing 13 formed in a substantially cylindrical shape, and the housing 13 is fixed to a non-rotating part of the vehicle. The transmission ratio variable device 7, the wheel 14 constituting the electric power steering device 9, and the torque sensor 10 are accommodated in the housing 13. A drive motor (not shown) of the electric power steering device 9 is installed outside the housing 13. And it is drive-coupled with the wheel 14 via the pinion.

伝達比可変装置7は、入力軸15、出力軸16、及びこれら入力軸15と出力軸16との間に設けられた差動機構17、並びに同差動機構17を駆動するモータ18を備えており、入力軸15及び出力軸16は、それぞれハウジング13の軸方向に沿って同軸配置されている。そして、これら入力軸15及び出力軸16は、それぞれ、その一端がハウジング13外部に露出した状態で軸受20a,20b及び軸受21により回転可能に支承され、その外部側端部15a,16aが、それぞれコラムシャフト22及びインターミディエイトシャフト(図示略)に連結されるようになっている。   The transmission ratio variable device 7 includes an input shaft 15, an output shaft 16, a differential mechanism 17 provided between the input shaft 15 and the output shaft 16, and a motor 18 that drives the differential mechanism 17. The input shaft 15 and the output shaft 16 are coaxially arranged along the axial direction of the housing 13. The input shaft 15 and the output shaft 16 are rotatably supported by the bearings 20a and 20b and the bearing 21 with one end thereof exposed to the outside of the housing 13, and the outer end portions 15a and 16a thereof are respectively It is connected to the column shaft 22 and an intermediate shaft (not shown).

また、モータ18には、中空状のモータ軸24を有するブラシレスモータが採用されており、差動機構17は、モータ18よりも反ステアリング側(同図中左側)に配置されている。そして、入力軸15は、モータ軸24内に挿通されることにより、その内部側端部15bが差動機構17と連結されている。尚、本実施形態では、出力軸16の内部側端部16bは、中空状に形成されており、差動機構17は、その中空部25内に配置されている。そして、その外周には、上記ホイール14が同出力軸16と一体に形成されている。   In addition, a brushless motor having a hollow motor shaft 24 is employed as the motor 18, and the differential mechanism 17 is disposed on the side opposite to the steering side (left side in the figure) of the motor 18. The input shaft 15 is inserted into the motor shaft 24 so that the inner side end 15 b is connected to the differential mechanism 17. In the present embodiment, the inner side end portion 16 b of the output shaft 16 is formed in a hollow shape, and the differential mechanism 17 is disposed in the hollow portion 25. The wheel 14 is formed integrally with the output shaft 16 on the outer periphery thereof.

さらに詳述すると、差動機構17には、波動歯車機構27が採用されている。波動歯車機構27は、同軸に並置された一対のサーキュラスプライン31,32、これら各スプラインと噛み合うように同軸配置された筒状のフレクスプライン33、及びフレクスプライン33の内側に配置された波動発生器34により構成されており、波動発生器34には、モータ軸24の反ステアリング側の端部が連結されている。そして、モータ軸24内に挿通された入力軸15の内部側端部15bは、連結部材35を介して反ステアリング側のサーキュラスプライン31に連結され、他方(ステアリング側)のサーキュラスプライン32は、同サーキュラスプライン32が配置された中空部25の内壁に連結されている。   More specifically, the differential mechanism 17 employs a wave gear mechanism 27. The wave gear mechanism 27 includes a pair of circular splines 31 and 32 arranged coaxially, a cylindrical flexspline 33 arranged coaxially so as to mesh with the splines, and a wave generator arranged inside the flexspline 33. The end of the motor shaft 24 on the side opposite to the steering side is connected to the wave generator 34. The inner end 15b of the input shaft 15 inserted into the motor shaft 24 is connected to a circular spline 31 on the counter-steer side via a connecting member 35, and the other (steer side) circular spline 32 is connected to the same. It connects with the inner wall of the hollow part 25 in which the circular spline 32 is arrange | positioned.

即ち、ステアリング操作に伴う入力軸15の回転は、該入力軸15に連結されたサーキュラスプライン31からフレクスプライン33を介してサーキュラスプライン32に伝達され、これにより出力軸16へと伝達される。また、各サーキュラスプライン31,32には、互いに異なる歯数が設定されており、フレクスプライン33は、略楕円状に撓められた状態で各サーキュラスプライン31,32の内側に配置されることにより、その外歯が該各サーキュラスプライン31,32の内歯とそれぞれ部分的に噛合されている。そして、フレクスプライン33の内側に配置された波動発生器34がモータ18に駆動され、上記撓められたフレクスプライン33の楕円形状、即ち両サーキュラスプライン31,32との噛合部が回転することで、そのモータ駆動に基づく回転が上記ステアリング操作に基づく回転に上乗せされ、これにより入力軸15と出力軸16との間の回転伝達比、即ちステアリングと操舵輪との間の伝達比(ギヤ比)が可変されるようになっている。   That is, the rotation of the input shaft 15 accompanying the steering operation is transmitted from the circular spline 31 connected to the input shaft 15 to the circular spline 32 via the flex spline 33, and thereby transmitted to the output shaft 16. The circular splines 31 and 32 have different numbers of teeth, and the flexsplines 33 are arranged inside the circular splines 31 and 32 in a state of being bent in a substantially elliptical shape. The outer teeth are partially meshed with the inner teeth of the circular splines 31 and 32, respectively. Then, the wave generator 34 disposed inside the flexspline 33 is driven by the motor 18, and the elliptical shape of the bent flexspline 33, that is, the meshing part of the circular splines 31 and 32 rotates. The rotation based on the motor drive is added to the rotation based on the steering operation, whereby the rotation transmission ratio between the input shaft 15 and the output shaft 16, that is, the transmission ratio (gear ratio) between the steering wheel and the steering wheel. Is made variable.

尚、本実施形態では、入力軸15は、コラムシャフト22に連結された第1軸37と、モータ軸24内に挿通されサーキュラスプライン31に連結された第2軸38と、これら第1軸37及び第2軸38を連結するトーションバー39とにより構成されている。そして、トルクセンサ10は、互いに対向する位置において第1軸37及び第2軸38に設けられたマグネット40及び磁気センサ(ホールIC)41により、トーションバー39の捻れ角を磁束変化として検出することにより操舵トルクを検出するように構成されている。   In the present embodiment, the input shaft 15 includes a first shaft 37 connected to the column shaft 22, a second shaft 38 inserted into the motor shaft 24 and connected to the circular spline 31, and the first shaft 37. And a torsion bar 39 for connecting the second shaft 38. The torque sensor 10 detects the torsion angle of the torsion bar 39 as a magnetic flux change by the magnet 40 and the magnetic sensor (Hall IC) 41 provided on the first shaft 37 and the second shaft 38 at positions facing each other. Thus, the steering torque is detected.

また、伝達比可変装置7は、モータ軸24をハウジング13に対して相対回転不能にロックすることにより、入力軸15と出力軸16との自由回転を防止するロック装置42を備えている。詳述すると、図2及び図3に示すように、ロック装置42は、モータ軸24に固定されることにより該モータ軸24とともに一体回転するロックホルダ43、ハウジング13側に設けられた支持軸44によりロックホルダ43の外側において回動可能に軸支されたロックアーム45、及びロックアーム45を駆動するソレノイド46により構成されている。ロックホルダ43は、略円環状に形成されており、その外周には、厚み方向(軸方向)に延びる複数の係合溝47が凹設されている。尚、本実施形態では、ロックホルダ43は、トルクリミッタとしてのトルクリミットリング48を介してモータ軸24に固定されており、所定値以上の入力トルクがあった場合には、ロックホルダ43とモータ軸24との相対回転を許容するように構成されている。一方、ロックアーム45の一端には、ロックホルダ43の外周面に向かって突出する係合爪49が設けられており、その他端には、ソレノイド46のプランジャ46aが連結されている。そして、ロックアーム45は、コイルバネ50の弾性力によって、その係合爪49側の端部がロックホルダ43側に向かって回動するように付勢されている。   Further, the transmission ratio variable device 7 includes a lock device 42 that prevents the input shaft 15 and the output shaft 16 from freely rotating by locking the motor shaft 24 so as not to rotate relative to the housing 13. More specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the locking device 42 is fixed to the motor shaft 24, thereby rotating integrally with the motor shaft 24, and a support shaft 44 provided on the housing 13 side. Thus, a lock arm 45 pivotally supported outside the lock holder 43 and a solenoid 46 for driving the lock arm 45 are configured. The lock holder 43 is formed in a substantially annular shape, and a plurality of engaging grooves 47 extending in the thickness direction (axial direction) are recessed in the outer periphery thereof. In this embodiment, the lock holder 43 is fixed to the motor shaft 24 via a torque limit ring 48 serving as a torque limiter. When there is an input torque greater than a predetermined value, the lock holder 43 and the motor It is configured to allow relative rotation with the shaft 24. On the other hand, one end of the lock arm 45 is provided with an engaging claw 49 projecting toward the outer peripheral surface of the lock holder 43, and the other end is connected to a plunger 46a of the solenoid 46. The lock arm 45 is urged by the elastic force of the coil spring 50 so that the end of the engagement claw 49 side rotates toward the lock holder 43 side.

即ち、通常時(非ロック時)において、ロックアーム45は、ソレノイド46によって、コイルバネ50の弾性力に抗してその係合爪49がロックホルダ43の径方向外側に配置されるように駆動されている。そして、ロック時には、ソレノイド46への通電を停止することにより、ロックアーム45の係合爪49側の端部がロックホルダ43側に向かって回動し、同係合爪49がロックホルダ43側の係合溝47に係合することにより、モータ軸24とハウジング13とを相対回転不能にロックするようになっている。   In other words, the lock arm 45 is driven by the solenoid 46 so that the engaging claw 49 is disposed on the radially outer side of the lock holder 43 against the elastic force of the coil spring 50 at the normal time (when not locked). ing. At the time of locking, by stopping energization of the solenoid 46, the end of the lock arm 45 on the side of the engagement claw 49 rotates toward the lock holder 43, and the engagement claw 49 is moved to the lock holder 43 side. By engaging with the engaging groove 47, the motor shaft 24 and the housing 13 are locked so as not to rotate relative to each other.

次に、本実施形態のステアリング装置の電気的構成及び伝達比可変装置の制御態様について説明する。
図1に示すように、IFSECU8には、操舵角センサ51により検出された操舵角θs(操舵角速度ωs)、及び車速センサ52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、IFSECU8は、これら操舵角θs(操舵角速度ωs)及び車速Vに基づいて伝達比可変装置7の駆動源であるモータ18の回転を制御することにより同伝達比可変装置7の作動、即ち伝達比可変制御を実行する。尚、本実施形態では、IFSECU8は、車内ネットワーク53を介して、電動パワーステアリング装置9の作動を制御するEPSECU54と接続されている。そして、IFSECU8とEPSECU54との相互通信により複数の車両状態量及び制御信号を共有することで、パワーアシスト制御と伝達比可変制御との統合的な制御が可能となっている。
Next, the electrical configuration of the steering device of this embodiment and the control mode of the transmission ratio variable device will be described.
As shown in FIG. 1, the steering angle θs (steering angular velocity ωs) detected by the steering angle sensor 51 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 52 are input to the IFSECU 8. The IFSECU 8 controls the rotation of the transmission ratio variable device 7 by controlling the rotation of the motor 18 that is a drive source of the transmission ratio variable device 7 based on the steering angle θs (steering angular velocity ωs) and the vehicle speed V, that is, transmission. Execute variable ratio control. In the present embodiment, the IFSECU 8 is connected to the EPSECU 54 that controls the operation of the electric power steering device 9 via the in-vehicle network 53. By sharing a plurality of vehicle state quantities and control signals through mutual communication between IFSECU 8 and EPSECU 54, integrated control of power assist control and transmission ratio variable control is possible.

図4は、本実施形態における伝達比可変装置の制御ブロック図である。同図に示すように、IFSECU8は、モータ制御信号を出力するマイコン61と、モータ制御信号に基づいてモータ18に駆動電力を供給する駆動回路62とを備えている。尚、以下に示す各制御ブロックは、マイコン61が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。   FIG. 4 is a control block diagram of the transmission ratio variable device in the present embodiment. As shown in the figure, the IFSECU 8 includes a microcomputer 61 that outputs a motor control signal and a drive circuit 62 that supplies drive power to the motor 18 based on the motor control signal. Each control block shown below is realized by a computer program executed by the microcomputer 61.

マイコン61は、ギヤ比可変制御演算部63及び微分ステア制御演算部64を備えており、ギヤ比可変制御演算部63には、操舵角θs及び車速Vが入力され、微分ステア制御演算部64には、車速V及び操舵角速度ωsが入力される。そして、ギヤ比可変制御演算部63は、車速Vに応じてギヤ比(伝達比)を可変させるための制御目標成分であるギヤ比可変指令角θgr*を演算し、微分ステア制御演算部64は、操舵角速度に応じて車両の応答性を向上させるための制御目標成分である微分ステア指令角θls*を演算する。   The microcomputer 61 includes a gear ratio variable control calculation unit 63 and a differential steer control calculation unit 64, and the steering angle θs and the vehicle speed V are input to the gear ratio variable control calculation unit 63. Is inputted with the vehicle speed V and the steering angular velocity ωs. The gear ratio variable control calculation unit 63 calculates a gear ratio variable command angle θgr *, which is a control target component for changing the gear ratio (transmission ratio) according to the vehicle speed V, and the differential steer control calculation unit 64 Then, the differential steering command angle θls *, which is a control target component for improving the responsiveness of the vehicle, is calculated according to the steering angular velocity.

ギヤ比可変制御演算部63及び微分ステア制御演算部64により演算されたギヤ比可変指令角θgr*及び微分ステア指令角θls*は、加算器65へと入力される。そして、この加算器65において、これらギヤ比可変指令角θgr*及び微分ステア指令角θls*が重畳されることによりモータ18の回転指令角θm*が演算される。   The gear ratio variable command angle θgr * and the differential steer command angle θls * calculated by the gear ratio variable control calculation unit 63 and the differential steer control calculation unit 64 are input to the adder 65. The adder 65 calculates the rotation command angle θm * of the motor 18 by superimposing the gear ratio variable command angle θgr * and the differential steer command angle θls *.

加算器65にて演算された回転指令角θm*は、モータ18に設けられた回転角センサ66の出力するモータ回転角(実回転角)θmとともに、減算器67に入力され、位置制御演算部68は、これら回転指令角θm*とモータ回転角θmとの偏差Δθmに基づくフィードバック演算により電流指令εを演算し、その電流指令εをモータ制御信号出力部69に入力する。そして、モータ制御信号出力部69が、その電流指令εに基づくモータ制御信号を生成し、このモータ制御信号に基づく駆動電力を駆動回路62が伝達比可変装置7のモータ18に供給することにより、同伝達比可変装置7の作動が制御されるようになっている。   The rotation command angle θm * calculated by the adder 65 is input to the subtractor 67 together with the motor rotation angle (actual rotation angle) θm output from the rotation angle sensor 66 provided in the motor 18 to be a position control calculation unit. 68 calculates a current command ε by feedback calculation based on a deviation Δθm between the rotation command angle θm * and the motor rotation angle θm, and inputs the current command ε to the motor control signal output unit 69. The motor control signal output unit 69 generates a motor control signal based on the current command ε, and the drive circuit 62 supplies the drive power based on the motor control signal to the motor 18 of the transmission ratio variable device 7. The operation of the transmission ratio variable device 7 is controlled.

また、IFSECU8は、伝達比可変制御用の駆動回路62に加え、ロック制御用、即ちソレノイド46に駆動電力を供給する駆動回路70を備えており、マイコン61は、同駆動回路70にロック制御信号Srを出力するロック制御部71を備えている。尚、本実施形態では、IFSECU8には、IGオフ信号Sig及び電動パワーステアリング装置9の異常発生信号Strが入力される。そして、ロック制御部71は、これら入力される制御信号に基づいて、ロック装置42をロック状態とすべきか、及びそのロック状態を解除すべきか否かを判定し(ロック判定)、その判定結果に応じたロック制御信号Srを出力することにより、駆動回路70からの電力供給のオン/オフを通じてロック装置42の作動を制御するようになっている。   In addition to the drive circuit 62 for variable transmission ratio control, the IFSECU 8 includes a drive circuit 70 for lock control, that is, for supplying drive power to the solenoid 46. The microcomputer 61 sends a lock control signal to the drive circuit 70. A lock control unit 71 for outputting Sr is provided. In the present embodiment, the IG OFF signal Sig and the abnormality occurrence signal Str of the electric power steering device 9 are input to the IFSECU 8. Then, the lock control unit 71 determines whether or not the lock device 42 should be locked and whether or not the lock state should be released based on these input control signals (lock determination). By outputting a corresponding lock control signal Sr, the operation of the lock device 42 is controlled through on / off of power supply from the drive circuit 70.

さらに、本実施形態では、マイコン61は、波動歯車機構27への異物の挟み込みを検出する検出手段としての挟み込み検出部72を備えており、ロック制御部71には、この挟み込み検出部72の出力する挟み込み検出信号Ssが入力される。そして、ロック制御部71は、その挟み込み検出信号Ssが異物の挟み込み示すものである場合には、上記ロック判定の成立条件を満たす場合であってもロック装置42をロック状態とする制御を行わない(ロックオープン制御)。   Further, in the present embodiment, the microcomputer 61 includes a pinching detection unit 72 as detection means for detecting the pinching of foreign matter in the wave gear mechanism 27, and the lock control unit 71 includes an output of the pinching detection unit 72. The pinching detection signal Ss to be input is input. Then, when the pinching detection signal Ss indicates the pinching of a foreign object, the lock control unit 71 does not perform control to lock the lock device 42 even when the lock determination is satisfied. (Lock open control).

詳述すると、挟み込み検出部72には、操舵角θs及びモータ回転角θmの単位時間(サンプリング周期)あたりの変化量、即ち操舵角速度ωs及びモータ回転角速度ωmが入力される。そして、挟み込み検出部72は、これら両回転角速度の差が所定の閾値に満たない場合に、波動歯車機構27への異物の挟み込みが発生したものと判定する。   More specifically, the amount of change per unit time (sampling period) of the steering angle θs and the motor rotation angle θm, that is, the steering angular velocity ωs and the motor rotation angular velocity ωm are input to the pinching detection unit 72. Then, the pinching detection unit 72 determines that foreign object pinching has occurred in the wave gear mechanism 27 when the difference between these rotational angular velocities is less than a predetermined threshold.

即ち、上述のように、本実施形態の伝達比可変装置7のようなハウジング固定型のものにおいては、ロック作動時においても、ステアリング操作に伴い入力軸15が回転する際、同入力軸15は、モータ軸24と相対回転する。従って、入力軸15の回転角速度を示す操舵角速度ωsとモータ回転角速度ωmとの回転角速度差が略ゼロである場合には、波動歯車機構27への異物の挟み込みによって入力軸15とモータ軸24とが一体回転する状態にあると判定することができる。   That is, as described above, in the case of a fixed housing type such as the transmission ratio variable device 7 of the present embodiment, when the input shaft 15 rotates with the steering operation, the input shaft 15 is Rotate relative to the motor shaft 24. Therefore, when the rotational angular velocity difference between the steering angular velocity ωs indicating the rotational angular velocity of the input shaft 15 and the motor rotational angular velocity ωm is substantially zero, the input shaft 15 and the motor shaft 24 are Can be determined to be in a state of integrally rotating.

また、本実施形態では、挟み込み検出部72には、操舵角速度ωs及びモータ回転角速度ωmに加え、上記ロック制御信号Sr、並びにモータ制御に用いられる回転指令角θm*とモータ回転角θmとの偏差Δθmが入力される。そして、非ロック時においては、この指令値と実際値との偏差Δθmが所定の閾値以上となった場合に、上記回転角速度差に基づく挟み込み判定を実行する。   In addition, in the present embodiment, the pinching detection unit 72 includes a deviation between the steering angular velocity ωs and the motor rotation angular velocity ωm, the lock control signal Sr, and the rotation command angle θm * used for motor control and the motor rotation angle θm. Δθm is input. When the lock is not performed, the pinching determination based on the rotational angular velocity difference is executed when the deviation Δθm between the command value and the actual value is equal to or greater than a predetermined threshold value.

即ち、非ロック時(通常制御時)においては、モータ制御により操舵角速度ωsとモータ回転角速度ωmとの回転角速度差が略ゼロとなっている可能性がある。しかし、そのモータ制御の基礎となる回転指令角θm*とモータ回転角θmとの偏差Δθmが、通常取りえない値を示す場合には、異物挟み込みの発生によりモータ軸24が回転できなくなり、モータ回転角θmが回転指令角θm*に追従できない状態にあると推定できる。   That is, at the time of non-locking (during normal control), there is a possibility that the rotational angular velocity difference between the steering angular velocity ωs and the motor rotational angular velocity ωm is substantially zero due to motor control. However, if the deviation Δθm between the rotation command angle θm * and the motor rotation angle θm, which is the basis of the motor control, shows a value that cannot normally be obtained, the motor shaft 24 cannot rotate due to the occurrence of foreign object pinching, and the motor It can be estimated that the rotation angle θm cannot follow the rotation command angle θm *.

ここで、本実施形態では、挟み込み検出部72の出力する挟み込み検出信号Ssは、モータ制御信号出力部69にも入力されるようになっており、モータ制御信号出力部69は、その挟み込み検出信号Ssが挟み込みの発生を示すものである場合には、駆動回路62に対するモータ制御信号の出力を停止する。そして、挟み込み検出信号Ssが挟み込み状態の解消を示すものとなった場合には、モータ18の制御量が徐々に増加(漸増)するようにモータ制御信号の出力を制限するようになっている。尚、本実施形態では、このモータ18の制御量の制限は、所定の時定数を有する一次フィルタを用いて行われる。   Here, in this embodiment, the pinching detection signal Ss output from the pinching detection unit 72 is also input to the motor control signal output unit 69, and the motor control signal output unit 69 receives the pinching detection signal. When Ss indicates the occurrence of pinching, the output of the motor control signal to the drive circuit 62 is stopped. When the pinching detection signal Ss indicates the cancellation of the pinching state, the output of the motor control signal is limited so that the control amount of the motor 18 gradually increases (gradual increase). In this embodiment, the control amount of the motor 18 is limited using a primary filter having a predetermined time constant.

即ち、挟み込みの発生により伝達比可変装置7は強制的にロックされた状態となる。そのため、この間、回転指令角θm*とモータ回転角θmとの偏差Δθmが大きな値となる可能性があり、挟み込みの解消とともに即座に通常のモータ制御を再開するとすれば、その偏差Δθmの影響により急激に作動し、操舵フィーリングを損ねるおそれがある。そこで、挟み込み解消後は、モータ18の制御量を徐々に増加させるべく、その出力するモータ制御信号を制限することで、滑らかに伝達比可変装置7の作動を再開し、良好な操舵フィーリングを確保するのである。   That is, the transmission ratio variable device 7 is forcibly locked due to the occurrence of pinching. Therefore, during this time, there is a possibility that the deviation Δθm between the rotation command angle θm * and the motor rotation angle θm becomes a large value.If normal motor control is resumed immediately after the jamming is eliminated, the deviation Δθm It may operate suddenly and damage the steering feeling. Therefore, after the jamming is resolved, the motor control signal to be output is limited to gradually increase the control amount of the motor 18, so that the operation of the transmission ratio variable device 7 can be smoothly resumed and good steering feeling can be achieved. Secure it.

次に、上記異物の挟み込み判定並びにロックオープン制御の処理手順について説明する。
図5のフローチャートに示すように、マイコン61は、センサ値として操舵角θs(操舵角速度ωs)及びモータ回転角θm(モータ回転角速度ωm)を読み込むと(ステップ101)、先ず、既に波動歯車機構27への異物の挟み込みが発生中であるか判定し(ステップ102)、挟み込み発生中ではない場合(ステップ102:NO)、続いてロック装置42がロック状態であるか否かを判定する(ステップ103)。次に、ステップ103においてロック状態にあると判定した場合(ステップ103:YES)、マイコン61は、操舵角速度ωsとモータ回転角速度ωmとの回転角速度差(絶対値)が所定の閾値α1以下であるかを判定し(ステップ104)、回転角速度差が閾値α1以下である場合(|ωm−ωs|≦α1、ステップ104:YES)には、異物の挟み込みが発生したものと判定する(ステップ105)。そして、ロック判定の成立条件を満たす場合であってもロック装置42をロック状態とする制御を行わない上記ロックオープン制御をオンとし(ステップ106)、メータパネル(図示略)に設けられた警告手段としてのウォーニングランプ73(図4参照)を点灯させる(ステップ107)。
Next, a description will be given of processing procedures for the foreign object pinching determination and lock open control.
As shown in the flowchart of FIG. 5, when the microcomputer 61 reads the steering angle θs (steering angular velocity ωs) and the motor rotational angle θm (motor rotational angular velocity ωm) as sensor values (step 101), first, the wave gear mechanism 27 is already present. It is determined whether or not foreign matter is caught in (step 102), and if not (step 102: NO), it is subsequently determined whether or not the lock device 42 is locked (step 103). ). Next, when it is determined in step 103 that the lock state is established (step 103: YES), the microcomputer 61 has a rotational angular velocity difference (absolute value) between the steering angular velocity ωs and the motor rotational angular velocity ωm equal to or less than a predetermined threshold α1. (Step 104). If the rotational angular velocity difference is equal to or less than the threshold value α1 (| ωm−ωs | ≦ α1, step 104: YES), it is determined that the foreign object has been caught (step 105). . Then, even when the conditions for establishing the lock determination are satisfied, the lock open control that does not perform the control to lock the lock device 42 is turned on (step 106), and warning means provided on the meter panel (not shown) The warning lamp 73 (see FIG. 4) is turned on (step 107).

一方、上記ステップ103において、非ロック状態にあると判定した場合(ステップ103:NO)、マイコン61は、モータ制御に用いる回転指令角θm*とモータ回転角θmとの偏差Δθmを取得し(ステップ108)、続いてその偏差Δθmが所定の閾値β以上であるか否かを判定する(ステップ109)。そして、偏差Δθmが閾値β以上である場合(|Δθm|≧β、ステップ109:YES)には、ステップ105の挟み込み判定を実行する。   On the other hand, when it is determined in step 103 that the vehicle is in the unlocked state (step 103: NO), the microcomputer 61 acquires a deviation Δθm between the rotation command angle θm * used for motor control and the motor rotation angle θm (step 103). 108) Subsequently, it is determined whether or not the deviation Δθm is equal to or larger than a predetermined threshold value β (step 109). If the deviation Δθm is greater than or equal to the threshold value β (| Δθm | ≧ β, Step 109: YES), the pinching determination at Step 105 is executed.

尚、上記ステップ104において回転角速度差が閾値α1よりも大きい場合(|ωm−ωs|>α1、ステップ104:NO)、又はステップ109において偏差Δθmが閾値βよりも小さい場合(|Δθm|<β、ステップ109:NO)には、マイコン61は、異物の挟み込みはないものとして、ステップ105〜ステップ107の処理を実行しない。   If the rotational angular velocity difference is larger than the threshold value α1 in step 104 (| ωm−ωs |> α1, step 104: NO), or if the deviation Δθm is smaller than the threshold value β in step 109 (| Δθm | <β In Step 109: NO), the microcomputer 61 does not execute the processing of Step 105 to Step 107 on the assumption that no foreign matter is caught.

また、上記ステップ102において、既に波動歯車機構27への異物の挟み込みが発生中であると判定した場合(ステップ102:YES)、マイコン61は、続いて操舵角速度ωsとモータ回転角速度ωmとの回転角速度差(絶対値)が所定の閾値α2以下であるかを判定する(ステップ110)。そして、回転角速度差が閾値α2よりも大きい場合(|ωm−ωs|>α2、ステップ110:NO)には、異物の挟み込みは解消したものと判定して(ステップ111)、上記ロックオープン制御をオフとし(ステップ112)、及びウォーニングランプ73を消灯して(ステップ113)、その制御量が漸増するように制限しつつモータ18の制御を再開する(ステップ114)。   If it is determined in step 102 that foreign matter is already caught in the wave gear mechanism 27 (step 102: YES), the microcomputer 61 subsequently rotates the steering angular velocity ωs and the motor rotational angular velocity ωm. It is determined whether the angular velocity difference (absolute value) is equal to or smaller than a predetermined threshold value α2 (step 110). If the rotational angular velocity difference is larger than the threshold value α2 (| ωm−ωs |> α2, step 110: NO), it is determined that the foreign object has been caught (step 111), and the lock open control is performed. The warning lamp 73 is turned off (step 112), the warning lamp 73 is turned off (step 113), and the control of the motor 18 is resumed while limiting the control amount to be gradually increased (step 114).

尚、上記ステップ110において、回転角速度差が閾値α2以下であると判定した場合(|ωm−ωs|≦α2、ステップ110:YES)には、マイコン61は、異物の挟み込みは解消していないものとして、上記ステップ111〜ステップ114の処理を実行しない。   If it is determined in step 110 that the rotational angular velocity difference is equal to or less than the threshold value α2 (| ωm−ωs | ≦ α2, step 110: YES), the microcomputer 61 has not eliminated foreign object pinching. As a result, the processing of step 111 to step 114 is not executed.

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
(1)マイコン61は、波動歯車機構27への異物の挟み込みを検出する検出手段としての挟み込み検出部72を備え、ロック制御部71には、この挟み込み検出部72の出力する挟み込み検出信号Ssが入力される。そして、ロック制御部71は、その挟み込み検出信号Ssが異物の挟み込み示すものである場合には、上記ロック判定の成立条件を満たす場合であってもロック装置42をロック状態とする制御を行わない(ロックオープン制御)。
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) The microcomputer 61 includes a pinch detection unit 72 as detection means for detecting the pinch of foreign matter in the wave gear mechanism 27, and the lock control unit 71 receives a pinch detection signal Ss output from the pinch detection unit 72. Entered. Then, when the pinching detection signal Ss indicates the pinching of a foreign object, the lock control unit 71 does not perform control to lock the lock device 42 even when the lock determination is satisfied. (Lock open control).

上記構成によれば、波動歯車機構27に異物の挟み込みが発生し、入力軸15が波動発生器34に連結されたモータ軸24に対して相対回転できない状態にある場合には、ロック装置42をロック状態とする制御が行われない。従って、非回転部位に固定されたハウジング13にロックされたモータ軸24に対して入力軸15が相対回転できない状態となるのを未然に防ぐことが可能となり、これによりステアリング操作が妨げられる事態を防止することができる。   According to the above configuration, when the foreign object is caught in the wave gear mechanism 27 and the input shaft 15 cannot rotate relative to the motor shaft 24 connected to the wave generator 34, the lock device 42 is provided. Control to lock is not performed. Accordingly, it is possible to prevent the input shaft 15 from rotating relative to the motor shaft 24 locked to the housing 13 fixed to the non-rotating portion, thereby preventing the steering operation. Can be prevented.

(2)マイコン61は、異物の挟み込みが発生した場合には、メータパネルに設けられた警告手段としてのウォーニングランプ73を点灯させる。
上記構成によれば、挟み込みの発生により伝達比可変装置7の作動が停止した場合であっても、搭乗者に対してその発生要因を予め告知することで、その不安感を和らげることができる。
(2) The microcomputer 61 turns on a warning lamp 73 as a warning means provided on the meter panel when a foreign object is caught.
According to the above configuration, even when the operation of the transmission ratio variable device 7 is stopped due to the occurrence of the pinching, the anxiety can be eased by notifying the passenger of the occurrence factor in advance.

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、マイコン61は、波動歯車機構27への異物の挟み込みを検出する挟み込み検出部72を備え、同挟み込み検出部72は、操舵角速度ωsとモータ回転角速度ωmとの回転角速度の差が所定の閾値に満たない場合に、波動歯車機構27への異物の挟み込みが発生したものと判定することとした。しかし、異物の挟み込みを検出する検出手段の態様は、これに限るものではなく、例えば、より直接に、波動歯車機構27自体にその異物の挟み込みを検出する装置設ける等の構成を採用してもよい。
In addition, you may change this embodiment as follows.
In the present embodiment, the microcomputer 61 includes a pinching detection unit 72 that detects the pinching of a foreign object in the wave gear mechanism 27, and the pinching detection unit 72 has a difference in rotational angular velocity between the steering angular velocity ωs and the motor rotational angular velocity ωm. Is less than the predetermined threshold value, it is determined that foreign matter is caught in the wave gear mechanism 27. However, the mode of the detection means for detecting the foreign object is not limited to this. For example, the wave gear mechanism 27 itself may be provided with a device for detecting the foreign object. Good.

・また、本実施形態では、入力軸15の回転角速度を示すものとして操舵角速度ωsを用いたが、より直接的に入力軸15又は出力軸16の回転角速度を検出してこれを用いてもよい。   In the present embodiment, the steering angular velocity ωs is used as an indication of the rotational angular velocity of the input shaft 15. However, the rotational angular velocity of the input shaft 15 or the output shaft 16 may be detected more directly and used. .

・本実施形態では、波動歯車機構27には、同軸に並置された一対のサーキュラスプライン31,32を備える所謂フラット型(リング型)のものを採用することとしたが、これに限らず、一のサーキュラスプラインに対してカップ状のフレクスプラインが噛合された所謂カップ型のものを用いたものに具体化してもよい。   In the present embodiment, the wave gear mechanism 27 is a so-called flat type (ring type) having a pair of circular splines 31 and 32 arranged coaxially, but is not limited thereto. A so-called cup type in which a cup-shaped flexspline is meshed with the circular spline may be used.

・本実施形態では、警告手段としてウォーニングランプ73を点灯させることとしたが、警告手段は、警告音等、その他の告知形態によるものを用いてもよい。   In the present embodiment, the warning lamp 73 is turned on as the warning means. However, the warning means may use other notification forms such as a warning sound.

ステアリング装置の概略構成図。The schematic block diagram of a steering device. 伝達比可変装置の概略構成図。The schematic block diagram of a transmission ratio variable apparatus. ロック装置の概略構成図。The schematic block diagram of a locking device. 伝達比可変装置の制御ブロック図。The control block diagram of a transmission ratio variable apparatus. 異物の挟み込み判定並びにロックオープン制御の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of foreign object pinching determination and lock open control.

符号の説明Explanation of symbols

1…ステアリング装置、7…伝達比可変装置、8…IFSECU、13…ハウジング、15…入力軸、16…出力軸、17…差動機構、18…モータ、24…モータ軸、27…波動歯車機構、31,32…サーキュラスプライン、33…フレクスプライン、34…波動発生器、42…ロック装置、61…マイコン、62,70…駆動回路、68…位置制御演算部、71…ロック制御部、72…挟み込み検出部、73…ウォーニングランプ、θs…操舵角、ωs…操舵角速度、θm…モータ回転角、ωm…モータ回転角速度、θm*…回転指令角、Δθm…偏差、α1,α2,β…閾値、Sr…ロック制御信号、Ss…挟み込み検出信号。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering device, 7 ... Transmission ratio variable device, 8 ... IFSECU, 13 ... Housing, 15 ... Input shaft, 16 ... Output shaft, 17 ... Differential mechanism, 18 ... Motor, 24 ... Motor shaft, 27 ... Wave gear mechanism , 31, 32 ... circular spline, 33 ... flex spline, 34 ... wave generator, 42 ... lock device, 61 ... microcomputer, 62,70 ... drive circuit, 68 ... position control calculation unit, 71 ... lock control unit, 72 ... Pinch detector 73, warning lamp, θs, steering angle, ωs, steering angular velocity, θm, motor rotational angle, ωm, motor rotational angular velocity, θm *, rotational command angle, Δθm, deviation, α1, α2, β, threshold, Sr: lock control signal, Ss: pinching detection signal.

Claims (5)

ステアリング操作に基づく入力軸の回転にモータ駆動に基づく回転を上乗せして出力軸に伝達する差動機構と、前記差動機構及び駆動源であるモータを収容するとともに非回転部位に固定されるハウジングと、該ハウジングとモータ軸とを相対回転不能にロックするロック装置と、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、前記差動機構には、サーキュラスプラインと、前記サーキュラスプラインの内側において該サーキュラスプラインと部分的に噛み合うように同軸配置されるフレクスプラインと、モータに駆動されることにより前記フレクスプラインの噛合部を回転させる波動発生器とからなる波動歯車機構が用いられた伝達比可変装置であって、
前記波動歯車機構への異物の挟み込みを検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記挟み込みを検出した場合には、前記ロックを行わないように前記制御すること、を特徴とする伝達比可変装置。
A differential mechanism that adds rotation based on motor driving to rotation of an input shaft based on steering operation and transmits the rotation to an output shaft, and a housing that houses the differential mechanism and a motor that is a driving source and is fixed to a non-rotating portion A lock device that locks the housing and the motor shaft so as not to rotate relative to each other, and a control unit that controls the operation of the motor and the lock device. The differential mechanism includes a circular spline, and the circular spline. A wave gear mechanism comprising a flex spline coaxially arranged so as to partially mesh with the circular spline and a wave generator that rotates the meshing portion of the flex spline when driven by a motor was used. A transmission ratio variable device,
A detecting means for detecting a foreign object sandwiched in the wave gear mechanism;
The transmission ratio variable device according to claim 1, wherein the control means performs the control so as not to perform the lock when the pinching is detected.
請求項1に記載の伝達比可変装置において、
前記検出手段は、前記入力軸又は前記出力軸の何れかと前記モータ軸との間の回転角速度差が所定の閾値以下である場合に前記挟み込みが発生したものと判定すること、
を特徴とする伝達比可変装置。
The transmission ratio variable device according to claim 1,
The detecting means determines that the pinching has occurred when a rotational angular velocity difference between either the input shaft or the output shaft and the motor shaft is equal to or less than a predetermined threshold;
A transmission ratio variable device characterized by the above.
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、前記モータ軸の実際値と指令値との偏差に基づくフィードバック制御により前記モータの作動を制御するものであって、
前記検出手段は、前記ロック装置が非ロック状態にある場合には、前記偏差が所定の閾値以上である場合に、前記回転角速度差に基づく挟み込みの検出を行うこと、
を特徴とする伝達比可変装置。
The transmission ratio variable device according to claim 2,
The control means controls the operation of the motor by feedback control based on a deviation between an actual value of the motor shaft and a command value,
The detecting means detects pinching based on the rotational angular velocity difference when the deviation is equal to or greater than a predetermined threshold when the locking device is in an unlocked state;
A transmission ratio variable device characterized by the above.
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、
前記制御手段は、前記挟み込み状態の解除後は、前記モータの制御量を徐々に増加させるべく制限すること、を特徴とする伝達比可変装置。
In the transmission ratio variable device according to any one of claims 1 to 3,
The variable transmission ratio device according to claim 1, wherein the control means limits the control amount of the motor to be gradually increased after the pinching state is released.
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において、
前記挟み込みが検出された場合にその旨を警告する警告手段を備えること、
を特徴とする伝達比可変装置。
In the transmission ratio variable device according to any one of claims 1 to 4,
Comprising warning means for warning that the pinching is detected,
A transmission ratio variable device characterized by the above.
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