JP2004075051A - 自動車のステアリングシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】3つのモードすなわち、ステアバイワイヤモード、電子パワーアシストステアリング(EPAS)モードおよび手動ステアリングモードのうちの1つで選択的に作動できるステアリングシステムを提供する。ステアバイワイヤシステムは、運転者インターフェースシステム(DIS)、ロードホイールアクチュエータシステム(RWAS)および好ましい制御ストラテジーのモニタリングおよび実行を行なうコントローラを有している。ステアリングシステムは、常時は、ステアバイワイヤモードで作動する。EPASモードおよび手動モードの各々において、コントローラはクラッチ機構を係合させ、これにより舵取り部材とラックアンドピニオンシステムとの間に機械的リンク機構を創出する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、舵取り車輪(操舵輪)が手動舵取り部材(ステアリングホイール)に機械的に連結されていない構成の、オペレータ(運転者)入力に応答して舵取り車輪を配向する車両用ステアリング(舵取り)装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的な自動車は、ステアリングホイールのような手動舵取り部材の運動を、舵取り車輪を配向するステアリング機構に伝達することにより舵取りされる。一般に、手動舵取り部材は車両の客室内に配置され、舵取り車輪は車両の前方に配置されている。かくして、手動舵取り部材と舵取り車輪とを連結するための適当なステアリング機構が必要になる。
【0003】
代表的なステアリング機構は、ラックアンドピニオン形ステアリング機構である。ラックアンドピニオン形ステアリング機構では、ステアリングホイールの回転運動は、ステアリングコラムを介して、該ステアリングコラムの遠位端のピニオンギヤに伝達される。ピニオンギヤは、両舵取り車輪の間で横方向に配置されたラックギヤと係合しており、舵取り車輪は、ナックルアームおよびタイロッドを介してラックギヤに連結されている。このようにして、ステアリングホイールの回転はラックギヤの横方向運動に変換され、この横方向運動によって舵取り車輪が所望の方向に枢動される。一般に、機械式ステアリング機構は油圧または電気的補助ユニットによりパワーアシストされる。
【0004】
機械式ステアリングシステムの制限を解消するため、手動舵取り部材が舵取り車輪に機械的に連結されておらず、ステアリング運動が電気制御モータにより達成される構成のいわゆるステアバイワイヤシステム(steer−by−wire system)と呼ばれるステアリングシステムが提案されている。ステアバイワイヤシステムでは、ロードホイールアクチュエータが、例えばステアリングホイール角度、車両速度、車両横方向加速度およびロードホイール角度等の種々のステアリングパラメータの検出値に応答して作動する。検出値は、センサまたは中央コントローラからロードホイールアクチュエータに電子的に伝送される。ステアリング指令を受けかつ処理すると、ロードホイールアクチュエータは、車両のステアリングパラメータに従って、舵取り車輪を所望方向に配向する。
【0005】
車両オペレータにステアリング「フィーリング」を与えるため、一般的なステアバイワイヤシステムを備えた車両はまた、手動舵取り部材に反動トルクを発生させかつ合成する反動トルク発生器を使用している。例えば、手動舵取り部材がステアリングホイールである場合には、反動トルク発生器は、一般に、ステアリングホイールに連結されたシャフトを回転させ、車両オペレータに抵抗トルクまたは補助トルクを付与する。一般に、反動トルクの大きさおよび方向は、反動トルク発生器と、ロードホイールアクチュエータと、種々の車両検出システムとの間で協働する制御システムにより決定される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
無数の状況に対するステアバイワイヤシステムの適合性により、機械式ステアリングを備えた車両には見られない多数の長所が得られる。これらの長所があるにもかかわらず、ステアバイワイヤシステムを備えた車両は、現在の自動車市場において優勢ではない。自動車市場での機械的に連結されたステアリングシステムからステアバイワイヤシステムへの移行を容易にするのはハイブリッド形ステアリングシステムであると考えられる。
【0007】
【課題を解決するための手段】
従って本発明は、3つのモードすなわち、ステアバイワイヤモード、電子パワーアシストステアリング(electronic power assist steering:EPAS)モードおよび手動ステアリングモードのうちの1つで選択的に作動できるステアリングシステムで構成されている。ステアバイワイヤシステムは、運転者インターフェースシステム(driver interface system:DIS)と、ロードホイールアクチュエータシステム(road wheel actuator system:RWAS)と、好ましい制御ストラテジーをモニタリングしかつ実行するためのコントローラとを有している。本発明の制御アーキテクチャは、ステアバイワイヤシステムの作動に必要な全センサ数を減少させ、従って車両ステアリングシステムの全コストを低減させる。
【0008】
DISは、シャフトの回りで回転できる舵取り部材を有している。舵取り部材およびシャフトの回転は、シャフトの回りに配置されたステアリングホイール角度センサにより測定される。シャフトは、車両速度、ステアリングホイール角度、ヨーレート、ラック荷重、および横方向加速度等の適用可能なステアリングパラメータに基いてステアリングフィーリングを発生する反動トルク発生器に連結される。
【0009】
RWASは、コントローラからの制御指令に応答するロードホイールアクチュエータを有している。ロードホイールアクチュエータは、ラックアンドピニオン形ステアリングシステムに作動可能に連結されている。コントローラにより、ロードホイールアクチュエータはピニオンギヤを回転させ、これによりラックギヤの横方向運動が引起こされ、かつロードホイールが舵取りされる。DISと同様に、RWASの動作は複数のセンサによりモニタリングされる。
【0010】
本発明のステアリングシステムは、通常はステアバイワイヤモードで作動し、このモードでは、舵取り部材の角度位置に関する情報が他の関連情報と組合されて、コントローラがロードホイールアクチュエータに伝送する制御信号を計算する。理解されようが、ロードホイールアクチュエータは、次に、RWASのラックアンドピニオン機構を介してロードホイールを機械的に舵取りする。しかしながら、ステアリングシステムはまた、DISサブシステムまたはRWASサブシステムのあらゆる部品の故障に応答して、電子パワーアシストステアリング(EPAS)モードおよび手動モードでも作動できる。
【0011】
EPASモードおよび手動モードの各々において、コントローラはクラッチ機構を係合させ、かくして、舵取り部材とラックアンドピニオンシステムとの間に機械的リンク機構を創出する。EPASモードでは、ロードホイールアクチュエータまたは反動トルク発生器の一方が、舵取り作動の補助を行なうために使用される。或いは、手動モードでは、DISおよびRWASの両方が除勢され、車両を、完全な機械的手段を介して舵取りできる。システムへの給電が遮断させるか、車両が走行していない場合には、本発明のステアリングシステムは手動モードで作動できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1には、本発明の好ましい実施形態によるステアバイワイヤシステム10の概略ブロック図が示されている。ステアバイワイヤシステム10は、その主要構成要素として、運転者インターフェースシステム(DIS)12と、ロードホイールアクチュエータシステム(RWAS)14と、それぞれのシステムのモニタリングおよび制御を行なうコントローラ16とを有している。本発明のステアバイワイヤシステム10の制御アーキテクチャは、DIS12およびRWAS14の作動の独立性に基いている。ステアバイワイヤシステム10は、種々の電気部品に給電するバッテリ18による給電を受ける。
【0013】
DIS12はシャフト22の回りで回転できる舵取り部材20を有している。
シャフト22は舵取り部材20からRWAS14の方向に延びている。シャフト22とRWAS14との間にはクラッチ機構50が存在し、該クラッチ機構50の制御は後述する。舵取り部材20およびシャフト22の回転は、シャフト22の回りに配置されたステアリングホイール角度センサ24により測定される。好ましい実施形態では、ステアリングホイール角度センサ24は、図示のように、少なくとも1つの独立検出ユニットを有し、これにより測定冗長性(measurement redundancy)が確保される。シャフト22は反動トルク発生器26に連結されており、該反動トルク発生器26の作動はコントローラ16により制御される。
【0014】
反動トルク発生器26はシャフト22に規定トルクを発生し、これにより、舵取り部材20の回転時に、車両オペレータに対して抵抗または補助を行なう。反動トルク発生器26の動作は、1対の状態センサによりモニタリングされる。反動トルク発生器の電流センサ28は、反動トルク発生器により使用される電流の量を測定しかつ当該測定値をコントローラ16に伝送する。同様に、反動トルク発生器温度センサ30は、反動トルク発生器26の温度をモニタしかつ測定値をコントローラ16に伝送する。DIS12に関連する上記センサおよび他のセンサは、本願明細書では「ステアリングセンサ」と呼ぶことにする。
【0015】
RWAS14は、コントローラ16からの制御指令に応答するロードホイールアクチュエータ38を有している。ロードホイールアクチュエータ38はピニオンギヤ42を作動するように連結されており、該ピニオンギヤ42は、自動車の横方向軸線の方向に配置されたラックギヤ40に係合している。ラックギヤ40はアクスル46の一部に連結されており、該アクスル46は、自動車を横切って、ロードホイール48に適した位置まで延びている。ロードホイールアクチュエータ38は、コントローラ16の制御によりピニオンギヤ42を回転させ、次にピニオンギヤ42は、ラックギヤ40を横方向移動させかつ一般的なステアリング/サスペンションシステムを介してロードホイール48を枢動させかつ舵取りする。
【0016】
RWAS14の動作は複数のセンサによりモニタされる。ロードホイール位置センサ32a、32bは、ロードホイール48の角度位置を測定すなわち評価して、この値をコントローラ16に伝送できる。舵取り作動中に、ラック荷重センサ44がラックギヤ40に作用する荷重を測定し、この値もコントローラ16に伝送される。ロードホイールアクチュエータ38の作動条件は、ロードホイールアクチュエータ温度センサ36およびロードホイールアクチュエータ電流センサ34によりモニタされる。RWAS14に関連する上記センサおよび他のセンサは、本願明細書において「ロードホイールセンサ」と呼ぶこともある。
【0017】
本発明のステアリングシステム10は、ヨーレートセンサ52、横加速度センサ54および車両速度センサ56を含む他の構成要素を有している。上記センサは主として車両パラメータの測定すなわち評価を行うためのものであり、従って主としてシステムの舵取り性能を最高にするのに使用される。また、バッテリ電流センサ58は、ステアリングシステム10に使用できる電流を検出しかつこの値をコントローラ16に伝送する。
【0018】
ステアリングシステム10は、通常、ステアバイワイヤモードで作動する。このステアバイワイヤモードでは、舵取り部材20の角度位置に関する情報が他の関連情報と組合されて制御信号を計算し、コントローラ16はこの制御信号をロードホイールアクチュエータ38に伝送する。理解されようが、ロードホイールアクチュエータ38は、次に、RWAS14のラックアンドピニオン機構を介してロードホイール48を機械的に舵取りする。
【0019】
しかしながら、ステアリングシステム10はまた、電子パワーアシストステアリング(EPAS)モードおよび手動モードで作動することができる。これらの交代モードは、DIS12またはRWAS14のいずれかの部分の故障に応答して、コントローラ16により決定される。バッテリ18が充分な電流を供給できないとき、または本発明のステアリングシステム10に給電されなくなったときは、電力の欠乏によりクラッチ機構50が係合される。
【0020】
EPASモードおよび手動モードの各々において、コントローラ16はクラッチ機構50を係合させ、これによりシャフト22をピニオンギヤ42に連結する。ロードホイールアクチュエータ38または反動トルク発生器26の一方を利用して、EPASモードでのシャフト22およびピニオンギヤ42の回転を補助する。手動モードでは、ロードホイールアクチュエータ38および反動トルク発生器26の両方が除勢され、ピニオンギヤ42の回転は、シャフト22の手動回転のみによって行なわれる。図2〜図8を参照して、ステアバイワイヤモード、EPASモードおよび手動モードについての制御スキームを以下に説明する。
【0021】
図2は、本発明のステアリングシステム10の故障の診断および対策を示す高レベルフローチャートであり、ステップS101およびステップS102からスタートする。これらのステップにおいて、コントローラ16はシステムの故障をチェックする。ステアリングシステム10が複雑であるため、コントローラ16は、3つの関係ドメインでのシステムの故障をチェックする。すなわち、ステップS104では反動トルク発生器の故障、ステップS106ではセンサの故障、およびステップ108ではロードホイールアクチュエータの故障をチェックする。センサに対し、コントローラ16は、ステップS120でステアリングセンサの機能状態を問合せ、ステップS122でロードホイールセンサの機能状態を問合せる。DIS12およびRWAS14は上記アクチュエータおよびセンサからなるため、より詳細な相互比較分析が必要になる。
【0022】
ステップS104、S120、S122およびS108の機能的相互依存が、マトリックスM1において明瞭に示されている。いずれか1つの故障がクラッチ機構50を係合させる上で充分であっても、コントローラ16は、他の依存サブシステムおよび独立サブシステムの状態に関して更に問合せる必要がある。例えば、ステアリングホイール角度センサ24のみが故障してもDIS12の全体が作動不能になり、従ってクラッチ機構50は係合される。反動トルク発生器26の第二故障によってもDIS12が作動不能になるが、コントローラ16は、これ以上いかなる緩和作用も行なう必要はない。これに対し、ラック荷重センサ44の第三故障により、RWAS14が作動不能になり、従ってコントローラ16は、ステアリングシステム10が手動モードで作動する準備をしなければならない。
【0023】
従って、反動トルク発生器、ロードホイールアクチュエータ、ステアリングセンサ、およびロードホイールセンサのそれぞれの状態は、制御ストラテジーを実行する必要がある。マトリックスM1は、故障問合せの可能な結果をこれらのそれぞれのドメインに表として示す一覧表である。例えば、サブマトリックスA1は、4つの可能な組合せ結果すなわちY/Y、Y/N、N/YおよびN/Nを生じる、反動トルク発生器とロードホイールアクチュエータとの相互依存を示す。
同様に、サブマトリックスA2、A3、B2、B3およびC3は、図3〜図8に詳細に示すように、問合せを、それぞれのドメインに組合せた結果を示す。
【0024】
DIS12およびRWAS14の相互依存性を詳細に論じる前に、図2に示すように、ステップS110では、コントローラ16は、バッテリ電流の充分性に関して問合せる。バッテリ18は他のシステムから独立しており、従ってステップS112に示すように、バッテリ電流が少しでも不充分であると、機械的クラッチが係合される。電流が不充分であると、コントローラ16はEPASモードを利用できず、ステアリングシステム10はステップS114に示すように純粋手動モードで作動しなければならない。次に、コントローラ16は、ステップS116で、ステアリングシステム10の制御の通常のモニタリングおよび制御を行なう。バッテリ電流が充分であれば、コントローラ16はマトリックスM1に進み、関連サブマトリックスが続けられる。
【0025】
図3はサブマトリックスA1で実行される制御アルゴリズムを要約するフローチャートであり、ステップS130からスタートする。コントローラ16は、ステップS132で反動トルク発生器の機能的容量を問合せ、かつステップS134でロードホイールアクチュエータを問合せる。ステップS136で、反動トルク発生器26およびロードホイールアクチュエータ38の両方に故障がある場合には、クラッチ機構50が係合される。ステップS138で、コントローラ16はRWAS14およびDIS12を除勢し、かつステアリングシステム10を手動モードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS140で,通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0026】
ステップS142におけるように、反動トルク発生器26は故障しているが、ロードホイールアクチュエータ38が機能している場合には、コントローラ16はクラッチ機構50を係合させる。DIS12は機能していないので、ステップS144に示すように、コントローラ16はDIS12を除勢しかつ電子パワーアシストを行なうロードホイールアクチュエータ38により車両をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS146において、通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0027】
ステップS148におけるように、反動トルク発生器26は機能しているが、ロードホイールアクチュエータ38が故障している場合には、コントローラ16はクラッチ機構50を係合させる。RWAS14は機能していないので、ステップS150に示すように、コントローラ16はRWAS14を除勢しかつ電子パワーアシストを行なう反動トルク発生器26により車両をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS152において、通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0028】
ステップS154におけるように、反動トルク発生器26およびロードホイールアクチュエータ38のいずれも故障していない場合には、コントローラ16はクラッチ機構50を係合離脱状態に維持する。次にステアリングシステム10は、ステップS156に示すように、ステアバイワイヤモードで作動され、かつコントローラ16は、ステップS158において、通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0029】
図4はサブマトリックスA2で実行される制御アルゴリズムを要約するフローチャートであり、ステップS160からスタートする。コントローラ16は、ステップS162で反動トルク発生器の機能的容量を問合せ、かつステップS164でステアリングセンサを問合せる。ステップS136におけるように、反動トルク発生器26および種々のステアリングセンサの1つの両方に故障がある場合には、クラッチ機構50が係合される。ステップS168で、コントローラ16はDIS12を除勢しかつ電子パワーアシストを行なうロードホイールアクチュエータ38によりステアリングシステム10をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS170において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0030】
ステップS172におけるように、反動トルク発生器26は故障しているが、ステアリングセンサが機能している場合には、コントローラ16はクラッチ機構50を係合させる。DIS12は機能していないので、ステップS174に示すように、コントローラ16はDIS12を除勢しかつ電子パワーアシストを行なうロードホイールアクチュエータ38により車両をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS176において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0031】
ステップS178におけるように、反動トルク発生器26は機能しているが、ステアリングセンサが機能していない場合には、コントローラ16はクラッチ機構50を係合させる。DIS12は機能していないので、ステップS180に示すように、コントローラ16はDIS12を除勢しかつ電子パワーアシストを行なうロードホイールアクチュエータ38により車両をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS182において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0032】
反動トルク発生器26およびステアリングセンサのいずれも故障していない場合には、コントローラ16は、ステップS184に示すように、クラッチ機構50を係合離脱状態に維持する。次にステアリングシステム10は、ステップS186に示すようにステアバイワイヤモードで作動され、かつコントローラ16は、ステップS188において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0033】
図5はサブマトリックスA3で実行される制御アルゴリズムを要約するフローチャートであり、ステップS190からスタートする。コントローラ16は、ステップS192で反動トルク発生器の機能的容量を問合せ、かつステップS194でロードホイールセンサを問合せる。ステップS196におけるように、反動トルク発生器26およびロードホイールセンサの両方に故障がある場合には、クラッチ機構50が係合される。ステップS198で、コントローラ16はRWAS14およびDIS12を除勢しかつステアリングシステム10を手動モードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS200において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0034】
ステップS202におけるように、反動トルク発生器26は故障しているが、ロードホイールセンサが機能している場合には、コントローラ16はクラッチ機構50を係合させる。DIS12は機能していないので、ステップS204に示すように、コントローラ16はDIS12を除勢しかつ電子パワーアシストを行なうロードホイールアクチュエータ38により車両をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS206において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0035】
ステップS208におけるように、反動トルク発生器26は機能しているが、ロードホイールセンサが機能していない場合には、コントローラ16はクラッチ機構50を係合させる。RWAS14は機能していないので、ステップS210に示すように、コントローラ16はRWAS14を除勢しかつ電子パワーアシストを行なう反動トルク発生器26により車両をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS212において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0036】
反動トルク発生器26およびロードホイールセンサのいずれも故障していない場合には、コントローラ16は、ステップS214に示すように、クラッチ機構50を係合離脱状態に維持する。次にステアリングシステム10は、ステップS216に示すようにステアバイワイヤモードで作動され、かつコントローラ16は、ステップS218において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0037】
図6はサブマトリックスB2で実行される制御アルゴリズムを要約するフローチャートであり、ステップS220からスタートする。コントローラ16は、ステップS222でロードホイールアクチュエータの機能的容量を問合せ、かつステップS224でステアリングセンサを問合せる。ステップS226におけるように、ロードホイールアクチュエータ38およびステアリングセンサの両方に故障がある場合には、クラッチ機構50が係合される。ステップS228で、コントローラ16はRWAS14およびDIS12を除勢しかつステアリングシステム10を手動モードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS230において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0038】
ステップS232におけるように、ロードホイールアクチュエータ38は故障しているが、ステアリングセンサが機能している場合には、コントローラ16はクラッチ機構50を係合させる。RWAS14は機能していないので、ステップS234に示すように、コントローラ16はRWAS14を除勢しかつ電子パワーアシストを行なう反動トルク発生器26により車両をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS236において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0039】
ステップS238におけるように、ロードホイールアクチュエータ38は機能しているが、ステアリングセンサが機能していない場合には、コントローラ16はクラッチ機構50を係合させる。DIS12は機能していないので、ステップS240に示すように、コントローラ16はDIS12を除勢しかつ電子パワーアシストを行なうロードホイールアクチュエータ38により車両をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS242において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0040】
ロードホイールアクチュエータ38およびステアリングセンサのいずれも故障していない場合には、コントローラ16は、ステップS244に示すように、クラッチ機構50を係合離脱状態に維持する。次にステアリングシステム10は、ステップS246に示すようにステアバイワイヤモードで作動され、かつコントローラ16は、ステップS248において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0041】
図7はサブマトリックスB3で実行される制御アルゴリズムを要約するフローチャートであり、ステップS250からスタートする。コントローラ16は、ステップS252でロードホイールアクチュエータ38の機能的容量を問合せ、かつステップS254でロードホイールセンサを問合せる。ステップS256におけるように、ロードホイールアクチュエータ38および種々のロードホイールセンサの両方に故障がある場合には、クラッチ機構50が係合される。ステップS258で、コントローラ16はRWAS14を除勢しかつ電子パワーアシストを行なう反動トルク発生器26によりステアリングシステム10をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS260において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0042】
ステップS262におけるように、ロードホイールアクチュエータ38は故障しているが、ロードホイールセンサが機能している場合には、コントローラ16はクラッチ機構50を係合させる。RWAS14は機能していないので、ステップS264に示すように、コントローラ16はRWAS14を除勢しかつ電子パワーアシストを行なう反動トルク発生器26によりステアリングシステム10をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS266において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0043】
ステップS268におけるように、ロードホイールアクチュエータ38は機能しているが、ロードホイールセンサが機能していない場合には、コントローラ16はクラッチ機構50を係合させる。RWAS14は機能していないので、ステップS270に示すように、コントローラ16はRWAS14を除勢しかつ電子パワーアシストを行なう反動トルク発生器26により車両をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS272において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0044】
ロードホイールアクチュエータ38およびロードホイールセンサのいずれも故障していない場合には、コントローラ16は、ステップS274に示すように、クラッチ機構50を係合離脱状態に維持する。次にステアリングシステム10は、ステップS276に示すようにステアバイワイヤモードで作動され、かつコントローラ16は、ステップS278において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0045】
図8はサブマトリックスC3で実行される制御アルゴリズムを要約するフローチャートであり、ステップS280からスタートする。コントローラ16は、ステップS282でステアリングセンサ38の機能的容量を問合せ、かつステップS284でロードホイールセンサを問合せる。ステップS286におけるように、ステアリングセンサおよびロードホイールセンサの両方に故障がある場合には、クラッチ機構50が係合される。ステップS288で、コントローラ16はRWAS14およびDIS12を除勢しかつステアリングシステム10を手動モードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS290において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0046】
ステップS292におけるように、ステアリングセンサは故障しているが、ロードホイールセンサが機能している場合には、コントローラ16はクラッチ機構50を係合させる。DIS12は機能していないので、ステップS294に示すように、コントローラ16はDIS12を除勢しかつ電子パワーアシストを行なうロードホイールアクチュエータ38により車両をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS296において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0047】
ステップS298におけるように、ステアリングセンサは機能しているが、ロードホイールセンサが機能していない場合には、コントローラ16はクラッチ機構50を係合させる。RWAS14は機能していないので、ステップS300に示すように、コントローラ16はRWAS14を除勢しかつ電子パワーアシストを行なう反動トルク発生器26により車両をEPASモードで作動させる。次にコントローラ16は、ステップS302において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0048】
ステアリングセンサおよびロードホイールセンサのいずれも故障していない場合には、コントローラ16は、ステップS304に示すように、クラッチ機構50を係合離脱状態に維持する。次にステアリングシステム10は、ステップS306に示すようにステアバイワイヤモードで作動され、かつコントローラ16は、ステップS308において通常のモニタリング機能および制御機能を再開する。
【0049】
好ましい実施形態で説明したように、本発明は、3つのモードすなわちステアバイワイヤモード、EPASモードおよび手動ステアリングモードのうちの1つのモードで作動できるステアリングシステムを提供する。各ステアリングモードおよびそれぞれのステアリングモード間の移行の制御は、本願に開示した種々の制御スキームに従って決定される。当業者ならば、上記実施形態は単なる例示であって、本発明の多くの可能な特定実施形態の1つを示したに過ぎないものであることは理解されよう。また当業者ならば、特許請求の範囲に記載された本発明の精神および範囲を逸脱することなく、種々の変更を容易に考え得るであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態によるステアリングシステムを示す概略ブロック図である。
【図2】システム制御の決定マトリックスを含む、本発明のステアリングシステムのトップレベル制御を示すフローチャートである。
【図3】A1マトリックスのサブマトリックス制御スキームを示すフローチャートである。
【図4】A2マトリックスのサブマトリックス制御スキームを示すフローチャートである。
【図5】A3マトリックスのサブマトリックス制御スキームを示すフローチャートである。
【図6】B2マトリックスのサブマトリックス制御スキームを示すフローチャートである。
【図7】B3マトリックスのサブマトリックス制御スキームを示すフローチャートである。
【図8】C3マトリックスのサブマトリックス制御スキームを示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 ステアバイワイヤシステム
12 運転者インターフェースシステム(DIS)
14 ロードホイールアクチュエータシステム(RWAS)
16 コントローラ
18 バッテリ
20 舵取り部材(ステアリングホイール)
24 ステアリングホイール角度センサ
26 反動トルク発生器
38 ロードホイールアクチュエータ
48 ロードホイール
50 クラッチ機構
Claims (1)
- ステアリング値を決定する段階と、
ステアリング値に従ってロードホイールアクチュエータシステムを制御して車両の舵取りを行なう段階と、
ステアリング値に対応するステアリング反動トルクを運転者インターフェースシステムに発生させる段階と、
ロードホイールアクチュエータシステムおよび運転者インターフェースシステムをモニタリングする段階と、
ロードホイールアクチュエータシステムまたは運転者インターフェースシステムの一方での故障の検出に応答してクラッチ機構を係合させる段階とを有することを特徴とする車両のステアリング制御方法。
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GB (1) | GB2392145B (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006224709A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Nissan Motor Co Ltd | 操舵制御装置 |
JP2007090975A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Nissan Motor Co Ltd | 制御システムのフェールセーフ制御装置 |
JP2008162505A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
JP2008221994A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Honda Motor Co Ltd | 車両用操舵装置 |
JP2011235891A (ja) * | 2011-07-14 | 2011-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵制御装置 |
JP2016132264A (ja) * | 2015-01-15 | 2016-07-25 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
CN107867319A (zh) * | 2016-09-27 | 2018-04-03 | 株式会社捷太格特 | 转向操纵控制装置 |
JP2018086943A (ja) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 本田技研工業株式会社 | 操舵装置 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6862507B2 (en) * | 2003-04-04 | 2005-03-01 | Visteon Global Technologies, Inc. | Distributed steering by wire control using time-triggered protocol communication network |
US7004279B2 (en) * | 2003-08-28 | 2006-02-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle steering system |
US20050155809A1 (en) * | 2004-01-20 | 2005-07-21 | Krzesicki Richard M. | Mechanical clutch coupling back-up for electric steering system |
US20050274565A1 (en) * | 2004-06-09 | 2005-12-15 | Greenwell Randall G | Steer by wire motor control algorithm |
US7664584B2 (en) * | 2005-03-01 | 2010-02-16 | Nissan Motor Co., Ltd. | Steering control system |
US10378896B2 (en) * | 2006-02-27 | 2019-08-13 | Trimble Inc. | Method and system for planning the path of an agricultural vehicle |
JP4876634B2 (ja) * | 2006-03-01 | 2012-02-15 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置 |
FR2909961B1 (fr) * | 2006-12-15 | 2009-09-25 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede d'assistance amelioree par l'estimation de l'effort subi par la cremaillere d'un systeme de direction pour vehicule automobile |
JP4687739B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2011-05-25 | 株式会社デンソー | 荷重センサ |
US20100145579A1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-10 | Honeywell International Inc. | Method and system for onboard zero offset compensation for electric power assist steering torque sensor |
JP2015189346A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | Ntn株式会社 | 車両操舵システム用ユニット |
JP2017109524A (ja) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | 株式会社ショーワ | クラッチ、及び操舵装置 |
FR3074770B1 (fr) * | 2017-12-12 | 2019-11-01 | Psa Automobiles Sa | Procede de generation de sensations de conduite |
DE102018201001A1 (de) * | 2018-01-23 | 2019-07-25 | Robert Bosch Gmbh | Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung |
WO2020108260A1 (zh) * | 2018-12-01 | 2020-06-04 | 南京航空航天大学 | 一种双电机线控复合转向系统及其控制方法 |
CN110182255A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-30 | 奇瑞万达贵州客车股份有限公司 | 一种用于新能源客车的线控转向系统及其使用方法 |
JP7200210B2 (ja) * | 2020-12-25 | 2023-01-06 | 本田技研工業株式会社 | 移動体 |
CN112918548A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-08 | 南京航空航天大学 | 一种磁流变阻尼路感的无级变速线控转向装置及方法 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3256951A (en) * | 1963-08-19 | 1966-06-21 | Rudy J Hart | Power steering for a motor vehicle |
US3474428A (en) * | 1965-01-29 | 1969-10-21 | Magnavox Co | Magneto-optical reproducer |
US5097917A (en) * | 1987-12-26 | 1992-03-24 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Steering system of vehicle |
JPH082431A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-01-09 | Chuo Spring Co Ltd | 自動車用パワーステアリング装置 |
JP3521249B2 (ja) * | 1995-11-24 | 2004-04-19 | 光洋精工株式会社 | 自動車の舵取り装置 |
JP3104165B2 (ja) * | 1996-04-08 | 2000-10-30 | 本田技研工業株式会社 | 車両用ステアリング装置 |
DE19616437C1 (de) * | 1996-04-25 | 1997-08-28 | Daimler Benz Ag | Fahrzeuglenkung |
JP3802649B2 (ja) * | 1997-05-12 | 2006-07-26 | 本田技研工業株式会社 | ケーブル式ステアリング装置 |
DE19841101C2 (de) * | 1998-09-09 | 2000-06-21 | Daimler Chrysler Ag | Lenksystem für nicht spurgebundene Kraftfahrzeuge |
DE19842066A1 (de) * | 1998-09-15 | 2000-03-23 | Daimler Chrysler Ag | Lenksystem für ein Fahrzeug |
DE19842627A1 (de) * | 1998-09-17 | 2000-04-06 | Daimler Chrysler Ag | Lenksystem für ein Fahrzeug |
FR2793752B1 (fr) * | 1999-05-17 | 2001-06-29 | Lemforder Nacam Sa | Dispositif de direction electrique et mecanique de vehicule automobile |
US6379519B1 (en) | 1999-09-01 | 2002-04-30 | Mirador Dna Design Inc. | Disposable thermoformed electrophoresis cassette |
US6363305B1 (en) * | 1999-09-17 | 2002-03-26 | Delphi Technologies, Inc. | Steer-by-wire system |
JP4128719B2 (ja) * | 2000-02-25 | 2008-07-30 | 三菱電機株式会社 | 電動式パワーステアリング制御装置及びその制御方法 |
JP3847516B2 (ja) * | 2000-03-01 | 2006-11-22 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング制御装置及びその制御方法 |
DE10021903A1 (de) * | 2000-05-05 | 2001-11-15 | Daimler Chrysler Ag | Lenksystem für ein Fahrzeug |
JP3489098B2 (ja) * | 2000-08-21 | 2004-01-19 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
JP4248739B2 (ja) * | 2000-08-30 | 2009-04-02 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング制御装置及びその制御方法 |
JP3498910B2 (ja) * | 2000-09-05 | 2004-02-23 | 日産自動車株式会社 | 車線追従制御装置 |
DE10052343A1 (de) | 2000-10-21 | 2002-07-11 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Steuern eines Steerby-Wire-Lenksystems |
JP4419114B2 (ja) * | 2000-11-14 | 2010-02-24 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
US6505703B2 (en) * | 2001-03-14 | 2003-01-14 | Visteon Global Technologies, Inc. | Vehicle steering system control |
US6659218B2 (en) | 2002-03-18 | 2003-12-09 | Delphi Technologies, Inc. | Steering system |
US6580989B1 (en) * | 2002-08-20 | 2003-06-17 | Visteon Global Technologies, Inc. | Motor vehicle steering system |
-
2003
- 2003-01-15 US US10/342,892 patent/US6842678B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-16 GB GB0316589A patent/GB2392145B/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-31 JP JP2003204824A patent/JP2004075051A/ja active Pending
- 2003-08-04 DE DE10335949A patent/DE10335949B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100443346C (zh) * | 2005-02-15 | 2008-12-17 | 日产自动车株式会社 | 转向控制装置 |
JP4682639B2 (ja) * | 2005-02-15 | 2011-05-11 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
JP2006224709A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Nissan Motor Co Ltd | 操舵制御装置 |
JP2007090975A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Nissan Motor Co Ltd | 制御システムのフェールセーフ制御装置 |
WO2008084649A1 (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Jtekt Corporation | 車両用操舵装置 |
JP2008162505A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
US8131426B2 (en) | 2006-12-28 | 2012-03-06 | Jtekt Corporation | Vehicle steering system |
JP2008221994A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Honda Motor Co Ltd | 車両用操舵装置 |
JP2011235891A (ja) * | 2011-07-14 | 2011-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵制御装置 |
JP2016132264A (ja) * | 2015-01-15 | 2016-07-25 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
CN107867319A (zh) * | 2016-09-27 | 2018-04-03 | 株式会社捷太格特 | 转向操纵控制装置 |
JP2018052205A (ja) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
CN107867319B (zh) * | 2016-09-27 | 2021-11-26 | 株式会社捷太格特 | 转向操纵控制装置 |
JP2018086943A (ja) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 本田技研工業株式会社 | 操舵装置 |
US10351165B2 (en) | 2016-11-29 | 2019-07-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Steer by wire steering system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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