JP2004276834A

JP2004276834A - Steering device for vehicle

Info

Publication number: JP2004276834A
Application number: JP2003073518A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Takahashi; 俊博高橋; Seiji Ogawa; 省二小川
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2004-10-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering device for a vehicle allowing steering even if an ignition switch is turned off in traveling. <P>SOLUTION: In this steering device 20, the off state of the ignition switch is detected and off notice is outputted in step S101, it is detected that a steering wheel is not controlled by a steering motor and a current instruction value (zero) is outputted in step S105, and it is detected that the steering wheel is not controlled by a reaction motor and a current instruction value (zero) is outputted in step S109. When the off notice of the ignition switch is outputted (Yes in S103), when the zero of the current instruction value to the steering motor is outputted (Yes in S107), and when the zero of the current instruction value of the reaction motor is outputted (Yes in S111) in step S117, the supply of a drive power to an SBW_ECU by a battery is stopped. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアバイワイヤシステムに係る車両用操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ステアリングホイールと操舵輪の操舵機構とを機械的に接続するリンク機構を設けることなく、ステアリングホイールの操作状態に基づいて操舵輪の目標実舵角を決定し、この決定された目標実舵角に操舵輪を制御する、いわゆるステアバイワイヤシステム（以下「ＳＢＷシステム」という。）が提案されている。かかるＳＢＷシステムにおいては、主要な構成装置・構成部品に故障等が発生した場合の安全性を確保する観点から、例えば特許文献１に開示されているように、制御装置として主制御部と副制御部を設けたり、駆動モータや駆動回路をそれぞれを２系統設けることによって、駆動システムを二重化にした冗長構成を採るものがある。
【０００３】
ところで、このようなＳＢＷシステムでは、一般に、イグニッションスイッチがオフにされた場合には、エンジン等が停止するため、多重化された駆動システムや制御装置も停止するような構成を採っている。即ち、運転者がイグニッションスイッチをオフに操作する場合は、通常、車両が駐停車していることを前提にしているため、エンジン等の停止に伴って、操舵輪を制御するＳＢＷシステムの操舵制御系もその駆動電源から電気的に切り離される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３７１１２号公報（第１頁〜第６頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したようなＳＢＷシステムによると、車両走行中にイグニッションスイッチがオフされた場合であっても、操舵輪を制御するＳＢＷシステムの操舵制御系もその駆動電源から電気的に切り離されることから、その後の操舵制御を困難にするという問題がある。またイグニッションスイッチがオフにされても、ＳＢＷシステムの操舵制御系を駆動電源から電気的に切り離さないという構成もあるが、当該駆動電源の充電容量を考慮すると長時間にわたる電力供給は困難であることから、現実的ではない。
【０００６】
また、車両の走行速度を監視することで、車両走行中にイグニッションスイッチがオフされた場合には、ＳＢＷシステムの操舵制御系を駆動電源から切り離さないという制御も考えられる。ところが、車両制御システムのネットワーク化が進展している今日においては、ＳＢＷシステムが車速センサから直接、車速信号を受ける構成を採るとは限らず、車内ネットワークを経由して他の制御システムから車速情報を取得している場合には、イグニッションスイッチのオフ後も当該他の制御システムから車速情報を得られる保証はない。したがって、車両の走行速度を監視するシステム構成を採用しても根本的な解決策には至らない。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、走行中にイグニッションスイッチがオフされても操舵制御を可能にし得る車両用操舵装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の作用・効果】
上記目的を達成するため、請求項１の車両用操舵装置では、ステアリングホイールの操作状態に基づいて操舵輪の目標実舵角を決定しこの決定された目標実舵角に操舵輪を制御する操舵制御系と、前記操舵制御系に駆動電力を供給する駆動電源と、イグニッションスイッチのオフ状態を検出しイグニッションオフ情報を出力するイグニッションオフ検出手段と、前記操舵制御系による前記操舵輪の制御が行われていないことを検出し制御停止情報を出力する制御停止検出手段と、前記イグニッションオフ情報の出力および前記制御停止情報の出力がある場合には、前記駆動電源による前記操舵制御系への駆動電力の供給を中止する駆動電力供給中止手段と、を備えることを技術的特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明では、イグニッションオフ検出手段により、イグニッションスイッチのオフ状態を検出しイグニッションオフ情報を出力し、制御停止検出手段により、操舵制御系による操舵輪の制御が行われていないことを検出し制御停止情報を出力する。そして、駆動電力供給中止手段により、イグニッションオフ情報の出力および制御停止情報の出力がある場合には、駆動電源による操舵制御系への駆動電力の供給を中止する。これにより、イグニッションスイッチがオフ状態であっても、操舵制御系による操舵輪の制御が行われていないことを検出されない限り、駆動電源による操舵制御系への駆動電力の供給は中止されない。つまり、イグニッションスイッチの状態にかかわらず、操舵制御系による操舵輪の制御が行われている場合には、駆動電源から操舵制御系に駆動電力が供給される。したがって、車両走行中においては操舵制御系による操舵輪の制御が行われているので、走行中にイグニッションスイッチがオフされても、駆動電源による操舵制御系への電力供給は確保されるため、走行中にイグニッションスイッチがオフされても操舵制御を可能することができる。
【００１０】
また、請求項２の車両用操舵装置では、請求項１において、前記駆動電力供給中止手段は、前記イグニッションオフ情報および前記制御停止情報の出力を検出した後から所定時間経過後に、駆動電力の供給を中止することを技術的特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明では、駆動電力供給中止手段は、イグニッションオフ情報および制御停止情報の出力を検出した後から所定時間経過後に、駆動電力の供給を中止する。これにより、イグニッションスイッチのオフ状態が検出され、かつ操舵制御系による操舵輪の制御が行われていないことを検出されても、当該所定時間が経過した後でなければ、駆動電源による操舵制御系への駆動電力の供給は中止されない。したがって、走行中にイグニッションスイッチがオフされても操舵制御を可能にするとともに、イグニッションオフ検出手段や制御停止検出手段による誤検出が一時的に発生しても、当該誤検出によるイグニッションオフ情報や制御停止情報に基づいた駆動電力の供給中止を防止することができる。
【００１２】
さらに、請求項３の車両用操舵装置では、操舵方向とは反対方向に前記ステアリングホイールを回転させる反力を、前記操舵輪の制御状態に基づいて発生させて該反力を前記ステアリングホイールに与える反力発生手段と、前記反力発生手段による反力が発生していないことを検出し反力停止情報を出力する反力停止検出手段と、を備えた請求項１または２に記載の車両用操舵装置であって、駆動電力供給中止手段は、前記反力停止情報の出力があり、かつ前記イグニッションオフ情報の出力および前記制御停止情報の出力がある場合には、前記駆動電源による前記操舵制御系への駆動電力の供給を中止することを技術的特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明では、駆動電力供給中止手段は、反力停止情報の出力があり、かつイグニッションオフ情報の出力および制御停止情報の出力がある場合には、駆動電源による操舵制御系への駆動電力の供給を中止する。これにより、イグニッションオフ情報の出力および制御停止情報の出力があっても、反力発生手段による反力が発生している場合には、操舵輪の制御が行われている蓋然性が高く、制御停止検出手段による出力には誤りがあると予想されるので、駆動電源による操舵制御系への駆動電力の供給は中止されない。したがって、走行中にイグニッションスイッチがオフされても操舵制御を可能にするとともに、制御停止検出手段による誤検出が発生しても、当該誤検出による制御停止情報に基づいた駆動電力の供給中止を防止することができる。
【００１４】
また、請求項４の車両用操舵装置では、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用操舵装置において、前記操舵制御系は、多重化された冗長機構であることを技術的特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明では、操舵制御系は多重化された冗長機構であることから、操舵制御系としてこのように冗長機構を備えた車両用操舵装置においても、走行中にイグニッションスイッチがオフされても操舵制御を可能にすることができる。またこれとともに、イグニッションオフ検出手段や制御停止検出手段による誤検出が一時的に発生しても、当該誤検出によるイグニッションオフ情報や制御停止情報に基づいた駆動電力の供給中止を防止することができたり、あるいは制御停止検出手段による誤検出が発生しても、当該誤検出による制御停止情報に基づいた駆動電力の供給中止を防止することができる。
【００１６】
さらに、請求項５の車両用操舵装置では、請求項４記載の車両用操舵装置において、前記多重化された冗長機構のうち少なくとも１つに、前記制御停止検出手段および前記駆動電力供給中止手段を備えることを技術的特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明では、多重化された冗長機構のうち少なくとも１つに、制御停止検出手段および駆動電力供給中止手段を備える。これにより、走行中にイグニッションスイッチがオフされると、多重化された冗長機構のうち制御停止検出手段および駆動電力供給中止手段を備えるものに駆動電力の供給が行われる。そのため、例えばエンジンが停止して駆動電源に充電が行われなくなった場合であっても、多重化された冗長機構の一部により操舵制御が行われることになるので、最小限の電力消費で操舵制御を継続することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用操舵装置の実施形態について図を参照して説明する。
まず本実施形態に係る車両用操舵装置（以下「操舵装置」という。）２０の構成を図１に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示すように、操舵装置２０は、主に、ステアリングホイール２１、操舵角センサ２３ａ、２３ｂ、ステアリングアクチュエータ２５、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０、バッテリＢａｔｔ＿Ａ、Ｂａｔｔ＿Ｂ等により構成されている、ＳＢＷシステムである。即ち、操舵装置２０は、ステアリングホイール２１と操舵輪ＦＲ、ＦＬのステアリングアクチュエータ２５とを機械的に接続するリンク機構を設けることなく、ステアリングホイール２１の操作状態を操舵角センサ２３により検出し、この操舵角センサ２３から出力された操舵角θｈに基づいて操舵輪ＦＲ、ＦＬの目標実舵角をＳＢＷ＿ＥＣＵ３０により決定し、この決定された目標実舵角に操舵輪ＦＲ、ＦＬをステアリングアクチュエータ２５により制御するものである。
【００２０】
ステアリングホイール２１は、ステアリング軸２２の一端側に連結されており、このステアリング軸２２にはＳＢＷ＿ＥＣＵ３０に接続された２つの操舵角センサ２３、２３ｂが取り付けられている。これにより、ステアリングホイール２１の操作状態を操舵角センサ２３ａ、２３ｂによりそれぞれ検出し、ステアリングホイール２１の操舵角θｈをＳＢＷ＿ＥＣＵ３０にそれぞれ出力している。
【００２１】
なお、このようにステアリング軸２２に操舵角センサ２３ａ、２３ｂを２つ設けているのは、後述するように、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０を構成する制御部を第１制御部３０ａと第２制御部３０ｂとにより二重化したことに伴い、操舵角センサ２３ａ、２３ｂにより検出された操舵角θｈを第１制御部３０ａ、第２制御部３０ｂにそれぞれ入力する二重化構成を操舵角センサについても採用しているからである。
【００２２】
このステアリング軸２２の他端側には、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０に接続された反力モータ２４が連結されている。この反力モータ２４は、ステアリングホイール２１を操作する運転者に対して、操舵感を与えるもので、後述するように、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０により制御されている。
【００２３】
ステアリングアクチュエータ２５は、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０に接続された２つの転舵モータ２７ａ、２７ｂを内蔵しており、この転舵モータ２７ａ、２７ｂの出力軸による回転運動を図略のボールねじ機構を介して両端に連結されたステアリングロッド２６に伝達する。これにより、図略のタイロッドやナックルアームを介在させてステアリングロッド２６に連結されている操舵輪ＦＲ、ＦＬを転舵可能にしている。
【００２４】
また、このステアリングアクチュエータ２５には、転舵モータ２７ａ、２７ｂの回転角をそれぞれ検出し得る回転角センサ２８ａ、２８ｂも内蔵されており、これらの回転角センサ２８ａ、２８ｂはＳＢＷ＿ＥＣＵ３０に接続されている。これにより転舵モータ２７ａ、２７ｂの出力軸の回転量を検出することができるため、後述するようなフィードバック制御によって転舵モータ２７ａ、２７ｂの出力制御を可能にするとともに、転舵モータ２７ａ、２７ｂの回転を制御することにより目標実舵角に操舵輪ＦＲ、ＦＬを制御可能にしている。
【００２５】
ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０は、ＣＰＵを中心にＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ装置、各種の入出力インタフェイスやモータ駆動回路等をそれぞれ２系統備えた制御装置で、後述するように各制御処理を実行することによって、転舵モータ２７ａ、２７ｂの駆動制御を司っている。
【００２６】
バッテリＢａｔｔ＿Ａ、Ｂａｔｔ＿Ｂは、それぞれ直流電圧１２Ｖを発生可能な二次電池で、転舵モータ２７ａ、転舵モータ２７ｂをそれぞれ駆動するのに十分な充放電容量を備えたものである。後述するように、バッテリＢａｔｔ＿Ａは、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０の第１制御部３０ａに、またバッテリＢａｔｔ＿ＢはＳＢＷ＿ＥＣＵ３０の第２制御部３０ｂに、それぞれ駆動電力等を供給可能に構成されている。
【００２７】
このように本実施形態に係る操舵装置２０においては、ステアリングホイール２１による操舵角θｈを検出する操舵角センサ２３ａ、２３ｂや、操舵輪ＦＲ、ＦＬの実舵角を制御する転舵モータ２７ａ、２７ｂ、回転角センサ２８ａ、２８ｂ、第１制御部３０ａ、第２制御部３０ｂといった操舵制御系あるいはバッテリＢａｔｔ＿Ａ、Ｂａｔｔ＿Ｂをそれぞれ２系統設けた二重化構成を採用している。これにより主要な構成装置・構成部品に故障等が発生した場合の安全性を確保している。
【００２８】
次に、二重化されたＳＢＷ＿ＥＣＵ３０の回路構成について図２を参照し説明する。図２に示すように、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０は、両者ほぼ同一に構成された第１制御部３０ａおよび第２制御部３０ｂを備えている二重化冗長構成を採用している。そのため、ここでは第１制御部３０ａの構成を代表して説明する。
【００２９】
第１制御部３０ａは、主に、中央演算処理装置Ａ（以下「ＣＰＵ＿Ａ」という。）、メモリ装置Ａ（以下「ＭＥＭ＿Ａ」という。）、モータ駆動回路Ａ（以下「ＤＲＶ＿Ａ」という。）、５Ｖ電源回路Ａ（以下「５Ｖ電源＿Ａ」という。）等から構成されている。
【００３０】
ＣＰＵ＿Ａは、図３に示す機能ブロックによる各処理を制御する中央演算処理装置で、システムバスを介してＭＥＭ＿Ａや図略の入出力インタフェイス等と接続されている。そのため、当該ＣＰＵ＿Ａは、後述するように、入出力インタフェイス等に接続され、バッテリＢａｔｔ＿Ａ等の出力電圧を監視する電源電圧監視回路から入力されるバッテリ電圧等に関する情報を取得している。
【００３１】
また、ＣＰＵ＿Ａは、入出力インタフェイスを介してＤＲＶ＿Ａにモータ駆動電流を制御するＰＷＭ制御信号を送出したり、さらに後述するように出力ポートに接続されてリレーのオンオフ制御を担うリレー駆動回路にリレー制御信号を送出したりする。なお、このＣＰＵ＿Ａには、後述するように、バッテリＢａｔｔ＿Ａから５Ｖ電源＿Ａを介して直流電圧５Ｖを供給可能な電源ライン５Ｖ＿Ａが接続されている。
【００３２】
ＭＥＭ＿Ａは、システムバスに接続されている記憶装置であり、ＣＰＵ＿Ａが使用する主記憶空間を構成するものである。このＭＥＭ＿Ａは、ＲＡＭやＲＯＭにより構成されており、システムプログラムをはじめとして、図４に示す駆動電源切断処理のプログラムや図３に示す機能ブロックによる各処理を実現する各種制御プログラム等が予め格納されている。
【００３３】
ＤＲＶ＿Ａは、転舵モータ２７ａに供給する駆動電流を制御するモータ駆動回路で、ＰＷＭ制御によるスイッチング動作により転舵モータ２７ａに流れる駆動電流を制御可能に、電力用半導体スイッチング素子を中心に構成されている。なお、このＤＲＶ＿Ａには、後述するように、バッテリＢａｔｔ＿Ａから所定のリレーを介して直流電圧１２Ｖを供給可能な電源ライン１２Ｖ＿Ａが接続されている。
【００３４】
５Ｖ電源＿Ａは、バッテリＢａｔｔ＿Ａから供給される直流電圧１２Ｖを降圧し、ＣＰＵ＿Ａを駆動可能な安定化された直流電圧５Ｖを供給可能に構成されるもので、例えば、５Ｖ用電源ＩＣ（いわゆる３端子レギュレータ）により構成されている。そのため、この５Ｖ電源＿Ａの入力端子は、イグニッションスイッチ＿Ａ（以下「ＩＧＳＷ＿Ａ」という。）およびダイオードＤ＿Ａ１を介してバッテリＢａｔｔ＿Ａに接続されている。なお、ダイオードＤ＿Ａ１、Ｄ＿Ａ２は、電源ライン１２Ｖ＿ＡからバッテリＢａｔｔ＿Ａに電流が流れ込むことを防ぐ逆電流防止のために設けられている。
【００３５】
一方、５Ｖ電源＿Ａの出力端子は、電源ライン５Ｖ＿Ａに接続されており、ＣＰＵ＿ＡやＭＥＭ＿Ａ等に直流電圧５Ｖを供給可能に構成されている。なお、５Ｖ電源＿Ａのアース端子は、バッテリＢａｔｔ＿ＡあるいはＣＰＵ＿Ａ、ＭＥＭ＿Ａ等の基準電位をとる端子に接続されている。
【００３６】
なお、この５Ｖ電源＿Ａに接続されるダイオードＤ＿Ａ１のアノード端子は、電源電圧監視回路＿Ａ１（以下「電圧監視＿Ａ１」という）の入力端子に接続されている。この電圧監視＿Ａ１は、例えば電源監視用ＩＣにより構成されており、入力電圧の有無により、ＩＧＳＷ＿Ａがオン状態（入力電圧がある場合）にあるかオフ状態（入力電圧がない場合）にあるかを判定するために設けられている。そのため、この電圧監視＿Ａ１の出力端子は、ＣＰＵ＿Ａの入力ポートに接続されており、入力電圧の有無に関する情報をＣＰＵ＿Ａに出力しＩＧＳＷ＿Ａのオン／オフを通知している。なお、電圧監視＿Ａ１は、特許請求の範囲に記載の「イグニッションオフ検出手段」に相当するものである。
【００３７】
第１制御部３０ａは、このほかにリレー駆動回路＿Ａ（以下「リレー駆動＿Ａ」という。）を備えいる。このリレー駆動＿Ａは、半導体スイッチング素子等を中心に構成されているもので、ＣＰＵ＿Ａから出力されるリレー制御信号により、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０の外部に設けられたリレー＿Ａのオンオフ制御を行い得るものである。なお、リレー＿Ａは、バッテリＢａｔｔ＿Ａと電源ライン１２Ｖ＿Ａとの間に介在した電磁スイッチ回路であり、リレー駆動＿Ａによってリレー駆動電流が供給されることで励磁されてバッテリＢａｔｔ＿Ａと電源ライン１２Ｖ＿Ａとを電気的に接続する。これにより、当該電源ライン１２Ｖ＿Ａには、バッテリＢａｔｔ＿Ａによる直流電圧１２Ｖが供給される。
【００３８】
また、電源ライン１２Ｖ＿Ａには、電源電圧監視回路＿Ａ２（以下「電圧監視＿Ａ２」という）の入力端子が接続されている。この電圧監視＿Ａ２は、電源ライン１２Ｖ＿Ａに所定範囲の直流電圧（例えば１１Ｖ以上１３Ｖ以下）が供給されているか否かを監視するために設けられているもので、例えば電源監視用ＩＣにより構成されている。そのため、この電圧監視＿Ａ２の出力端子も、前述の電圧監視＿Ａ１と同様、ＣＰＵ＿Ａの入力ポートに接続されており、バッテリ電圧に関する情報をＣＰＵ＿Ａに出力し電源ライン１２Ｖ＿Ａの電圧の正常／異常を通知している。
【００３９】
このように構成されている第１制御部３０ａと同様、第２制御部３０ｂも構成されている。
即ち、第２制御部３０ｂも、主に、中央演算処理装置Ｂ（以下「ＣＰＵ＿Ｂ」という。）、メモリ装置Ｂ（以下「ＭＥＭ＿Ｂ」という。）、モータ駆動回路Ｂ（以下「ＤＲＶ＿Ｂ」という。）、５Ｖ電源回路Ｂ（以下「５Ｖ電源＿Ｂ」という。）等から構成され、イグニッションスイッチ＿Ｂ（以下「ＩＧＳＷ＿Ｂ」という。）を介して接続されＩＧＳＷ＿Ｂのオンオフ状態を監視する電源電圧監視回路＿Ｂ１（以下「電圧監視＿Ｂ１」という）や、リレー＿Ｂに接続される電源ライン１２Ｖ＿Ｂの直流電圧１２Ｖを監視する電源電圧監視回路＿Ｂ２（以下「電圧監視＿Ｂ２」という）あるいはＳＢＷ＿ＥＣＵ３０の外部に設けられているリレー＿Ｂをオンオフ制御するリレー駆動回路＿Ｂ（以下「リレー駆動＿Ｂ」という。）を備えている。なおダイオードＤ＿Ｂ１、Ｄ＿Ｂ２も、第１制御部３０ａのダイオードＤ＿Ａ１、Ｄ＿Ａ２と同様、電源ライン１２Ｖ＿ＢからバッテリＢａｔｔ＿Ｂに電流が流れ込むことを防ぐ逆電流防止のために設けられている。また、電圧監視＿Ｂ１は、特許請求の範囲に記載の「イグニッションオフ検出手段」に相当するものである。なお、第１制御部３０ａに接続されるＩＧＳＷ＿Ａと第２制御部３０ｂに接続されるＩＧＳＷ＿Ｂとはオンオフ動作が連動している。そのため、ＩＧＳＷ＿Ａがオン状態にあるときには、ＩＧＳＷ＿Ｂもオン状態にあり、ＩＧＳＷ＿Ａがオフ状態にあるときには、ＩＧＳＷ＿Ｂもオフ状態にある。
【００４０】
このようにリレー＿Ａを介して第１制御部３０ａとバッテリＢａｔｔ＿Ａとを、またリレー＿Ｂを介して第２制御部３０ｂとバッテリＢａｔｔ＿Ｂとを、それぞれ接続可能に構成している。これにより、一方のバッテリＢａｔｔ＿Ａ（またはバッテリＢａｔｔ＿Ｂ）に障害が発生して第１制御部３０ａ（または第２制御部３０ｂ）により転舵モータ２７ａ（または転舵モータ２７ｂ）からステアリングアクチュエータ２５を制御する駆動力が得られなくなっても、他方のバッテリＢａｔｔ＿Ｂ（またはバッテリＢａｔｔ＿Ａ）から供給される駆動電力によって第２制御部３０ｂ（または第１制御部３０ａ）により制御される転舵モータ２７ｂ（または転舵モータ２７ａ）から駆動力が得られるため、ステアリングアクチュエータ２５を駆動制御することができる。
【００４１】
続いて、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０により制御される操舵装置２０の基本機能を、図３に示す機能ブロックを参照して説明する。なおここでは、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０を構成する第１制御部３０ａが主要な制御処理を行い、第２制御部３０ｂは特定の制御処理だけを行う構成を処理形態を採るが、以下説明する各処理は第１制御部３０ａおよび第２制御部３０ｂのいずれが行っても良く、また両者が同一の処理を行い処理結果を照合し合うデュアルシステム構成を採用しても良い。
【００４２】
図３に示すように、操舵角センサ２３ａにより検出されたステアリングホイール２１の操舵角θｈ、つまり位置指令がＳＢＷ＿ＥＣＵ３０の第１制御部３０ａに入力されると、第１制御部３０ａによる位置制御処理３０ａ１により、当該操舵角θｈに応じた目標操舵角に操舵輪ＦＲ、ＦＬを転舵制御可能なステアリングロッド２６の位置を求める演算が行われる。
【００４３】
位置制御処理３０ａ１による位置演算が行われると、次に第１制御部３０ａによるトルク分配処理３０ａ２により、２つの転舵モータ２７ａ、２７ｂによって発生させるトルクを決定するトルク分配演算が行われる。即ち、操舵装置２０では、操舵輪ＦＲ、ＦＬを制御する操舵制御系として２つの転舵モータ２７ａ、２７ｂによる二重化構成を採っているため、それぞれの転舵モータ２７ａ、２７ｂにより発生させるトルクに対応する電流指令値を、このトルク分配処理３０ａ２によって算出する処理が行われる。
【００４４】
第１制御部３０ａによる電流制御処理３０ａ３では、トルク分配処理３０ａ２により得られた電流指令値に対するモータ駆動電流を転舵モータ２７ａに供給し得るように図略のＰＷＭ回路等を制御する。そのため、転舵モータ２７ａに供給されるモータ駆動電流は、電流センサ３５ａにより検出される検出電流として第１制御部３０ａによる電流制御処理３０ａ３にフィードバック入力され、また転舵モータ２７ａの回転角は、回転角センサ２８ａにより検出される検出位置（検出回転角）として位置制御処理３０ａ１および電流制御処理３０ａ３にフィードバック入力される。
【００４５】
一方、転舵モータ２７ｂは、もう一つの第２制御部３０ｂにより制御される。即ち、第１制御部３０ａによるトルク分配処理３０ａ２により得られた電流指令値に対するモータ駆動電流を転舵モータ２７ｂに供給し得るように、第２制御部３０ｂにより図略のＰＷＭ回路等を制御する。そのため、転舵モータ２７ｂに供給されるモータ駆動電流が、電流センサ３５ｂによる検出される検出電流として第２制御部３０ｂによる電流制御処理３０ｂ１にフィードバック入力され、また転舵モータ２７ｂの回転角も回転角センサ２８ｂにより検出される検出回転角として電流制御処理３０ｂ１にフィードバック入力される。
【００４６】
これにより、転舵モータ２７ａ、２７ｂには、第１制御部３０ａによるトルク分配処理３０ａ２により分配された指令トルクをそれぞれ発生させることができるため、当該トルクによりステアリングアクチュエータ２５のステアリングロッド２６をステアリングホイール２１の操舵角θｈに応じた位置に制御でき、図略のタイロッドやナックルアームを介して操舵輪ＦＲ、ＦＬを目標操舵角に転舵することが可能となる。
【００４７】
ここで、電流センサ３５ｂにより検出される検出電流と、回転角センサ２８ｂにより検出される検出回転角とは、第１制御部３０ａによる反力推定処理３０ａ４にも入力される。これにより、ステアリングホイール２１の他端側に連結された反力モータ２４に発生させるべき反力を演算している。即ち、ステアリングホイール２１を操作する運転者に対して、適当な操舵感を与えるために必要となる、操舵回転方向とは逆回転方向にステアリングホイール２１を回転させる回転力（反力）を、第１制御部３０ａによる反力推定処理３０ａ４により演算している。
【００４８】
反力推定処理３０ａ４により反力が演算されると、反力モータ２４により発生させる反力に対応する電流指令値を、第１制御部３０ａによる反力特性マップ３０ａ５により求める処理が行われ、これにより求められた電流指令値に対するモータ駆動電流を反力モータ２４に供給し得るように、第１制御部３０ａによる電流制御処理３０ａ６により図略のＰＷＭ回路等を制御する。なお、この第１制御部３０ａによる電流制御処理３０ａ６にも、反力モータ２４に供給されるモータ駆動電流が電流センサ３６による検出される検出電流としてフィードバック入力される。これにより、反力モータ２４には、ステアリングアクチュエータ２５のステアリングロッド２６の位置に応じた反力を発生させ得るため、ステアリングホイール２１を操作する運転者に適当な操舵感を与えることが可能となる。
【００４９】
なお、第１制御部３０ａに障害等が発生し、第１制御部３０ａによる各制御処理が不能な場合には、第１制御部３０ａに代わって第２制御部３０ｂが、上述した位置制御処理３０ａ１、トルク分配処理３０ａ２、反力推定処理３０ａ４、反力特性マップ３０ａ５および電流制御処理３０ａ６の各処理を行う。これにより、第１制御部３０ａにより駆動制御されるべき転舵モータ２７ａは駆動力を発生させることができなくても、第２制御部３０ｂにより駆動制御される転舵モータ２７ｂにより駆動力を発生させることができるので、トルク分配処理３０ａ２により分配された指令トルクを転舵モータ２７ｂにより発生させ、ステアリングアクチュエータ２５等を介して操舵輪ＦＲ、ＦＬを転舵させることができる。
【００５０】
このように操舵装置２０では、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０を構成する第１制御部３０ａおよび第２制御部３０ｂによる各種制御処理が実行されることによって、ステアリングホイール２１、操舵角センサ２３ａ、２３ｂ、ステアリングアクチュエータ２５等から構成されるＳＢＷシステムによる操舵制御が行われるのであるが、当該操舵制御は、車両が走行している間においては、たとえＩＧＳＷ＿Ａ、ＩＧＳＷ＿Ｂがオフされても、中止することなく継続されなければならない。そのため、本実施形態に係る操舵装置２０においては、次に説明する駆動電源切断処理（図４参照）を第１制御部３０ａまたは第２制御部３０ｂにより実行している。なお、この駆動電源切断処理は、前述した第１制御部３０ａのＣＰＵ＿Ａまたは第２制御部３０ｂのＣＰＵ＿Ｂによって行われるもので、例えば５ミリ秒ごとの割込処理の中で行われる。
【００５１】
図４に示す駆動電源切断処理では、所定の初期化処理の後、ステップＳ１０１によりＩＧＳＷ＿Ａのオンオフ情報を取得する処理を行う。即ち、電圧監視＿Ａ１から入力されるＩＧＳＷ＿Ａのオン／オフ通知に基づいて、ＩＧＳＷ＿Ａのオンオフ情報を得る処理が行われる。例えば、ＩＧＳＷ＿Ａのオン／オフ通知が「１」（オン通知）のときにはＩＧＳＷ＿Ａのオン状態であること、また「０」（オフ通知）のときにはＩＧＳＷ＿Ａのオフ状態であること、を把握する。なお、当該オフ通知は、特許請求の範囲に記載の「イグニッションオフ情報」に相当する。
【００５２】
次のステップＳ１０３では、ステップＳ１０１により取得されたＩＧＳＷ＿Ａのオン／オフ状態から、ＩＧＳＷ＿Ａはオフ状態であるか否かの判断処理を行う。即ち、ＩＧＳＷ＿Ａのオン／オフ状態に基づいて、ＩＧＳＷ＿Ａがオフ状態にある場合には（Ｓ１０３でＹｅｓ）、続くステップＳ１０５に処理を移行して一連の本駆動電源切断処理を継続し、ＩＧＳＷ＿Ａがオン状態にある場合には（Ｓ１０３でＮｏ）、操舵装置２０による操舵制御を継続する必要があるので、バッテリＢａｔｔ＿Ａ、Ｂａｔｔ＿ＢからＳＢＷ＿ＥＣＵ３０を電気的に切り離すことなく、ステップＳ１１９により所定のカウンタをゼロクリアした後、一連の本駆動電源切断処理を終了する。
【００５３】
ステップＳ１０５では、転舵モータ２７ａへの電流指令値を取得する処理を行う。この処理は、図３で説明したトルク分配処理３０ａ２により電流制御処理３０ａ３に出力される電流指令値、つまり転舵モータ２７ａへの電流指令値を取得する。即ち、操舵制御が行われていない場合には、トルク分配処理３０ａ２による電流指令によって転舵モータ２７ａには駆動電流が流されないことから、このステップＳ１０５により転舵モータ２７ａへの電流指令値を取得し、続くステップＳ１０７により当該電流指令値がゼロであるか否かを判断することとしたものである。なお、当該ステップＳ１０５により取得された電流指令値がゼロである場合には、当該ゼロである電流指令値は、特許請求の範囲に記載の「制御停止情報」に相当する。
【００５４】
そのため、続くステップＳ１０７では、転舵モータ２７ａへの電流指令値がゼロであるか否かを判断する処理が行われる。即ち、転舵モータ２７ａへの電流指令値がゼロである場合には（Ｓ１０７でＹｅｓ）、トルク分配処理３０ａ２による電流指令により転舵モータ２７ａには駆動電流が流されていないことになるので、運転者によるステアリングホイール２１の操舵がされていない可能性が高い。
【００５５】
一方、転舵モータ２７ａへの電流指令値がゼロでない場合には（Ｓ１０７でＮｏ）、トルク分配処理３０ａ２による電流指令により転舵モータ２７ａには駆動電流が流されていることになるので、ステアリングホイール２１は運転者による操舵が継続されていることになる。したがって、操舵装置２０による操舵制御を継続する必要があるため、バッテリＢａｔｔ＿Ａ、Ｂａｔｔ＿ＢからＳＢＷ＿ＥＣＵ３０を電気的に切り離すことなく、ステップＳ１１９により所定のカウンタをゼロクリアした後、一連の本駆動電源切断処理を終了する。
【００５６】
ステップＳ１０７により転舵モータ２７ａへの電流指令値がゼロであると判断された場合には（Ｓ１０７でＹｅｓ）、さらにステップＳ１０９により反力モータ２４への電流指令値を取得する処理を行う。この処理は、図３で説明した反力特性マップ３０ａ５により電流制御処理３０ａ６に出力される電流指令値、つまり反力モータ２４への電流指令値を取得する。即ち、ステップＳ１０７により、一応、運転者によるステアリングホイール２１の操舵がされていない可能性が高いと判断されてはいるものの、万全を期して、操舵制御が行われている場合には、反力モータ２４にも駆動電流が流されないことから、このステップＳ１０９により反力モータ２４への電流指令値を取得し、続くステップＳ１１１により当該電流指令値がゼロであるか否かを判断することとしたものである。なお、当該ステップＳ１０９により取得された電流指令値がゼロである場合には、当該ゼロである電流指令値は、特許請求の範囲に記載の「反力停止情報」に相当する。
【００５７】
そのため、続くステップＳ１１１でも、反力モータ２４への電流指令値がゼロであるか否かを判断する処理が行われる。即ち、反力モータ２４への電流指令値がゼロである場合には（Ｓ１１１でＹｅｓ）、反力特性マップ３０ａ５による電流指令により反力モータ２４には駆動電流が流されていないことになるので、運転者によるステアリングホイール２１の操舵がされていないと判断される。
【００５８】
一方、反力モータ２４への電流指令値がゼロでない場合には（Ｓ１１１でＮｏ）、反力特性マップ３０ａ５による電流指令により反力モータ２４には駆動電流が流されていることになるので、ステアリングホイール２１は運転者による操舵が継続されていることになる。即ち、ステップＳ１０３によるＩＧＳＷ＿Ａのオフ（Ｓ１０３でＹｅｓ）およびステップＳ１０７による転舵モータ２７ａへの電流指令値のゼロ（Ｓ１０７でＹｅｓ）が判断されても、反力モータ２４による反力が発生している場合には、ステアリングホイール２１による操舵制御が行われている蓋然性が高い。したがって、操舵装置２０による操舵制御を継続する必要があるため、バッテリＢａｔｔ＿ＡからＳＢＷ＿ＥＣＵ３０を電気的に切り離すことなく、ステップＳ１１９により所定のカウンタをゼロクリアした後、一連の本駆動電源切断処理を終了する。これにより、ステップＳ１０５等による誤検出が発生しても、当該誤検出に基づいたバッテリＢａｔｔ＿Ａによる電力供給の中止を防止することができる。
【００５９】
ステップＳ１１１により運転者によるステアリングホイール２１の操舵がされていないと判断されると、ステップＳ１１５により、所定のカウンタを加算、つまりカウントアップする処理が行われる。この所定のカウンタは、上述したように、（１）ステップＳ１０３によるＩＧＳＷ＿Ａのオフ（Ｓ１０３でＹｅｓ）、（２）ステップＳ１０７による転舵モータ２７ａへの電流指令値のゼロ（Ｓ１０７でＹｅｓ）、および、（３）ステップＳ１１１による反力モータ２４への電流指令値のゼロ（Ｓ１１１でＹｅｓ）の全ての条件を充足する期間を計時するもので、このステップＳ１１３により当該カウンタの値が１づつ加算される。
【００６０】
なお、この所定のカウンタは、ステップＳ１１９によりゼロクリア、つまり値がゼロに設定される。そのため、上記（１）〜（３）の各条件のいずれかを充足しない場合（Ｓ１０３でＮｏ、Ｓ１０７でＮｏまたはＳ１１１でＮｏ）には、当該カウンタの値はゼロに設定され、それまでの計時データは破棄される。
【００６１】
ステップＳ１１５では、所定のカウンタによる継続計時時間が一定時間（例えば１秒間）を経過したか否かの判断処理が行われる。即ち、上記（１）〜（３）の全ての条件を充足する期間が、予め設定されている期間（例えば１秒間）を超えているか否かを判断することにより、当該期間が経過した後でなければ（Ｓ１１５でＹｅｓ）、次のステップＳ１１７によるリレー切換信号が出力されない。これにより、例えば、誤検出により、上記（１）〜（３）の全ての条件を充足する場合が生じても、その継続期間が当該期間内である場合には、次のステップＳ１１７に処理が移行することがないため、当該誤検出に基づいたバッテリＢａｔｔ＿Ａによる電力供給の中止を防止することができる。
【００６２】
ステップＳ１１５により、所定のカウンタによる継続計時時間が一定時間を経過したと判断された場合には（Ｓ１１５でＹｅｓ）、ステップＳ１１７によりリレー駆動＿Ａにリレー切換信号を出力する処理が行われる。即ち、上記（１）〜（３）の全ての条件を充足する期間が予め設定されている期間を超えているとステップＳ１１５により判断された場合には、運転者によるステアリングホイール２１の操舵が行われていないと判断され、かつ、当該車両のエンジンも停止していると判断される。そのため、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０の第１制御部３０ａもバッテリＢａｔｔ＿Ａから電気的に切り離されるべきであるから、リレー＿Ａをオフ制御するリレー切換信号をＣＰＵ＿Ａからリレー駆動＿Ａに対し出力させる制御が、ステップＳ１１７により行われる。これにより、図２に示すように、ＩＧＳＷ＿Ａがオフ状態にあり、かつリレー＿Ａもオフ状態にある場合には、バッテリＢａｔｔ＿Ａから第１制御部３０ａに対して電力供給がなされないため、転舵モータ２７ａに対する駆動電力の供給を断つことができる。
【００６３】
同様に、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０の第２制御部３０ｂにおいても、上述したように、図４に示す駆動電源切断処理が実行されることによって、上記（１）〜（３）の全ての条件を充足する期間が予め設定されている期間を超えている場合には、運転者によるステアリングホイール２１の操舵が行われていないと判断され、かつ、当該車両のエンジンも停止していると判断されるため、ＳＢＷ＿ＥＣＵ３０の第２制御部３０ｂもバッテリＢａｔｔ＿Ｂから電気的に切り離される。したがって、ＩＧＳＷ＿Ｂがオフ状態にあり、かつリレー＿Ｂもオフ状態にある場合には、バッテリＢａｔｔ＿Ｂから第２制御部３０ｂに対して電力供給がなされないため、転舵モータ２７ｂに対する駆動電力の供給を断つことができる。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態に係る操舵装置２０によると、ステップＳ１０１（電圧監視＿Ａ１、電圧監視＿Ｂ１）により、ＩＧＳＷ＿Ａ、ＩＧＳＷ＿Ｂのオフ状態を検出しオフ通知を出力し、ステップＳ１０５により、転舵モータ２７ａ、２７ｂによる操舵輪ＦＲ、ＦＬの制御が行われていないことを検出し電流指令値ゼロを出力し、ステップＳ１０９により、反力モータ２４によるステアリングホイール２１の制御が行われていないことを検出し電流指令値ゼロを出力する。そして、ステップＳ１１７（リレー駆動＿Ａ、リレー＿Ａ、リレー駆動＿Ｂ、リレー＿Ｂ）により、ＩＧＳＷ＿Ａ、ＩＧＳＷ＿Ｂのオフ通知の出力がある場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）、転舵モータ２７ａ、２７ｂへの電流指令値がゼロ出力である場合（Ｓ１０７でＹｅｓ）、および、反力モータ２４への電流指令値がゼロ出力である場合（Ｓ１１１でＹｅｓ）には、バッテリＢａｔｔ＿Ａ、Ｂａｔｔ＿ＢによるＳＢＷ＿ＥＣＵ３０（第１制御部３０ａおよび第２制御部３０ｂ）への駆動電力の供給を中止する。
【００６５】
これにより、ＩＧＳＷ＿Ａ、ＩＧＳＷ＿Ｂがオフ状態であっても、転舵モータ２７ａ、２７ｂによる操舵輪ＦＲ、ＦＬの制御が行われていないこと、および、反力モータ２４によるステアリングホイール２１の制御が行われていないこと、が検出されない限り、バッテリＢａｔｔ＿Ａ、Ｂａｔｔ＿ＢによるＳＢＷ＿ＥＣＵ３０への駆動電力の供給は中止されない。つまり、ＩＧＳＷ＿Ａ、ＩＧＳＷ＿Ｂの状態にかかわらず、転舵モータ２７ａ、２７ｂによる操舵輪ＦＲ、ＦＬの制御、あるいは反力モータ２４によるステアリングホイール２１の制御が行われている場合には、バッテリＢａｔｔ＿Ａ、Ｂａｔｔ＿ＢからＳＢＷ＿ＥＣＵ３０、転舵モータ２７ａ、２７ｂ、反力モータ２４に駆動電力が供給される。したがって、車両走行中においてはＳＢＷ＿ＥＣＵ３０、転舵モータ２７ａ、２７ｂ等による操舵輪ＦＲ、ＦＬの制御が行われているので、走行中にＩＧＳＷ＿Ａ、ＩＧＳＷ＿Ｂがオフされても、バッテリＢａｔｔ＿Ａ、Ｂａｔｔ＿ＢによるＳＢＷ＿ＥＣＵ３０等への電力供給は確保されるため、走行中にＩＧＳＷ＿Ａ、ＩＧＳＷ＿Ｂがオフされても操舵装置２０による操舵制御を可能することができる。
【００６６】
なお、上述した実施形態は、二重化されたＳＢＷシステムを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られることはなく、例えば、三重化、四重化等の多重化されたＳＢＷシステムあるいは多重化されないＳＢＷシステムについても適用することができ、上述と同様の技術的な作用および効果を得ることができる。
【００６７】
なお、上述の例のように、二重化されたＳＢＷシステムにおいて、図４に示す電源切断処理を第１制御部３０ａまたは第２制御部３０ｂの一方のみで実行し、他方はＩＧＳＷ＿Ａ、ＩＧＳＷ＿Ｂがオフされたときに直ちに駆動電力の供給が停止する従来の処理として、走行中にＩＧＳＷ＿Ａ、ＩＧＳＷ＿Ｂがオフされたとき、転舵モータ２７ａ、２７ｂの一方のみに駆動電力が供給されるように構成しても良い。これにより、ＩＧＳＷ＿Ａ、ＩＧＳＷ＿Ｂが走行中にオフされエンジンが停止してバッテリＢａｔｔ＿Ａ、Ｂａｔｔ＿Ｂに充電が行われなくなった場合、最小限の電力の消費で操舵制御を継続することができる。
【００６８】
また、上述した実施形態では、制御停止検出手段により「操舵制御系による前記操舵輪の制御が行われていないこと」を電流指令値に基づいて判断したが、本発明はこれに限られず、例えば、電圧指令値や駆動モータに流れる電流値等に基づいて判断しても、上述と同様の技術的な作用および効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の構成概要を示す説明図である。
【図２】本実施形態に係る車両用操舵装置を構成するＳＢＷ＿ＥＣＵを示す回路図である。
【図３】本実施形態に係る車両用操舵装置の主な機能構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示すＣＰＵ＿ＡまたはＣＰＵ＿Ｂにより実行される駆動電源切断処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０操舵装置（車両用操舵装置）
２１ステアリングホイール
２３ａ、２３ｂ操舵角センサ（操舵制御系）
２４反力モータ（反力発生手段）
２５ステアリングアクチュエータ
２７ａ、２７ｂ転舵モータ（操舵制御系）
２８ａ、２８ｂ回転角センサ（操舵制御系）
３０ＳＢＷ＿ＥＣＵ（操舵制御系）
３０ａ第１制御部（操舵制御系）
３０ｂ第２制御部（操舵制御系）
３５ａ、３５ｂ電流センサ（操舵制御系）
３６電流センサ（反力発生手段）
ＦＲ、ＦＬ操舵輪
ＣＰＵ＿Ａ、ＣＰＵ＿Ｂ中央演算処理装置（操舵制御系、イグニッションオフ検出手段、制御停止検出手段、駆動電力供給中止手段、反力停止検出手段）
ＭＥＭ＿Ａ、ＭＥＭ＿Ｂメモリ装置（操舵制御系）
ＤＲＶ＿Ａ、ＤＲＶ＿Ｂモータ駆動回路（操舵制御系）
Ｂａｔｔ＿Ａ、Ｂａｔｔ＿Ｂバッテリ（駆動電源）
Ｓ１０１（イグニッションオフ検出手段）、Ｓ１０３（駆動電力供給中止手段）、Ｓ１０５（制御停止検出手段）、Ｓ１０７（駆動電力供給中止手段）
Ｓ１０９（反力停止検出手段）、Ｓ１１７（駆動電力供給中止手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle steering system related to a steer-by-wire system.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, without providing a link mechanism for mechanically connecting a steering wheel and a steering mechanism of a steered wheel, a target actual steering angle of a steered wheel is determined based on an operation state of the steering wheel, and the determined target actual steering angle is determined. There has been proposed a so-called steer-by-wire system (hereinafter, referred to as an “SBW system”) that controls a steered wheel at a steering angle. In such an SBW system, from the viewpoint of ensuring safety when a failure or the like occurs in a main constituent device or component, for example, as disclosed in Patent Document 1, a main control unit and a sub control unit are used as control devices. In some cases, a redundant configuration is adopted in which a drive system is duplicated by providing a drive unit or a drive motor in two systems.
[0003]
By the way, such an SBW system generally adopts a configuration in which, when the ignition switch is turned off, the engine and the like are stopped, so that the multiplexed drive system and the control device are also stopped. That is, when the driver turns off the ignition switch, it is generally assumed that the vehicle is parked and stopped. Therefore, the steering control of the SBW system that controls the steered wheels with the stop of the engine or the like is performed. The system is also electrically disconnected from its drive power supply.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-37112 (pages 1 to 6, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the SBW system as described above, even when the ignition switch is turned off while the vehicle is running, the steering control system of the SBW system that controls the steered wheels is electrically disconnected from its driving power supply. However, there is a problem that the subsequent steering control becomes difficult. There is also a configuration in which the steering control system of the SBW system is not electrically disconnected from the driving power supply even when the ignition switch is turned off, but it is difficult to supply power for a long time in consideration of the charging capacity of the driving power supply. From, it is not realistic.
[0006]
Further, by monitoring the traveling speed of the vehicle, if the ignition switch is turned off during traveling of the vehicle, control that does not disconnect the steering control system of the SBW system from the driving power source may be considered. However, in today's advanced vehicle control system networking, the SBW system does not always receive the vehicle speed signal directly from the vehicle speed sensor, and the vehicle speed information is transmitted from another control system via the in-vehicle network. Is obtained, there is no guarantee that the vehicle speed information can be obtained from the other control system even after the ignition switch is turned off. Therefore, even if a system configuration for monitoring the running speed of a vehicle is adopted, a fundamental solution cannot be achieved.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering device capable of performing steering control even when an ignition switch is turned off during traveling. is there.
[0008]
Means for Solving the Problems and Actions and Effects of the Invention
In order to achieve the above object, a steering apparatus for a vehicle according to claim 1 determines a target actual steering angle of a steered wheel based on an operation state of a steering wheel, and controls the steered wheel to the determined target actual steering angle. A control system, a drive power supply for supplying drive power to the steering control system, an ignition off detecting means for detecting an off state of an ignition switch and outputting ignition off information, and controlling the steered wheels by the steering control system. Control stop detecting means for detecting that the vehicle has not been turned on and outputting control stop information; and, when there is output of the ignition off information and output of the control stop information, drive power to the steering control system by the drive power supply. And a driving power supply suspending means for suspending the supply of power.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, the ignition off detection means detects the off state of the ignition switch and outputs ignition off information, and the control stop detection means detects that the control of the steered wheels by the steering control system is not performed. And outputs control stop information. When the ignition power off information and the control stop information are output by the driving power supply stopping means, the supply of the driving power to the steering control system by the driving power supply is stopped. As a result, even when the ignition switch is in the off state, the supply of the driving power from the driving power supply to the steering control system is not stopped unless it is detected that the steering wheel is not controlled by the steering control system. That is, regardless of the state of the ignition switch, when the steering wheel is controlled by the steering control system, the driving power is supplied from the driving power supply to the steering control system. Therefore, the steering wheel is controlled by the steering control system while the vehicle is traveling, so that even if the ignition switch is turned off during traveling, power supply to the steering control system by the driving power source is secured. Even if the ignition switch is turned off during the operation, the steering control can be performed.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle steering device according to the first aspect, the driving power supply suspending unit supplies the driving power after a predetermined time has elapsed after detecting the output of the ignition off information and the control stop information. It is a technical feature to stop the operation.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, the drive power supply stopping means stops the supply of the drive power after a lapse of a predetermined time from the detection of the output of the ignition-off information and the control stop information. Thus, even if the off state of the ignition switch is detected and the control of the steered wheels by the steering control system is not performed, the steering control system based on the driving power supply is required unless the predetermined time has elapsed. The supply of driving power to the power supply is not stopped. Therefore, the steering control is enabled even when the ignition switch is turned off during traveling, and even if the erroneous detection is temporarily generated by the ignition off detection means or the control stop detection means, the ignition off information or control by the erroneous detection is performed. It is possible to prevent the suspension of the supply of the driving power based on the stop information.
[0012]
Further, in the vehicle steering system according to the third aspect, a reaction force for rotating the steering wheel in a direction opposite to a steering direction is generated based on a control state of the steering wheel, and the reaction force is applied to the steering wheel. 3. The vehicle according to claim 1, further comprising: a reaction force generation unit; and a reaction force stop detection unit that detects that no reaction force is generated by the reaction force generation unit and outputs reaction force stop information. 4. A steering device, wherein the driving power supply suspending means is configured to output the reaction force stop information and output the ignition off information and the control stop information. It is a technical feature that the supply of drive power to the system is stopped.
[0013]
According to the third aspect of the present invention, the driving power supply stopping means drives the steering control system by the driving power supply when the reaction force stop information is output, the ignition off information is output, and the control stop information is output. Stop supplying power. As a result, even if the ignition-off information is output and the control stop information is output, when the reaction force is generated by the reaction force generation means, it is highly probable that the steered wheels are being controlled, and the control is stopped. Since it is expected that there is an error in the output by the detecting means, the supply of the driving power to the steering control system by the driving power source is not stopped. Therefore, the steering control can be performed even if the ignition switch is turned off during traveling, and even if an erroneous detection by the control stop detection unit occurs, the suspension of the supply of the driving power based on the control stop information due to the erroneous detection is prevented. can do.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle steering apparatus according to any one of the first to third aspects, the steering control system is a multiplexed redundant mechanism. And
[0015]
According to the fourth aspect of the present invention, since the steering control system is a multiplexed redundant mechanism, even in a vehicle steering system having such a redundant mechanism as the steering control system, the ignition switch is turned off during traveling. Can also enable steering control. In addition, even if an erroneous detection by the ignition off detection means or the control stop detection means temporarily occurs, it is possible to prevent the suspension of the supply of the driving power based on the ignition off information or the control stop information due to the erroneous detection. Or even if an erroneous detection by the control stop detecting means occurs, it is possible to prevent the suspension of the supply of the driving power based on the control stop information due to the erroneous detection.
[0016]
Further, in the vehicle steering system according to claim 5, in the vehicle steering system according to claim 4, at least one of the multiplexed redundant mechanisms includes the control stop detection unit and the drive power supply stop unit. It is a technical feature to provide.
[0017]
According to the fifth aspect of the present invention, at least one of the multiplexed redundant mechanisms includes a control stop detection unit and a drive power supply stop unit. Thus, when the ignition switch is turned off during traveling, the drive power is supplied to the multiplexed redundant mechanism having the control stop detecting means and the drive power supply stopping means. Therefore, for example, even when the engine is stopped and the drive power supply is no longer charged, the steering control is performed by a part of the multiplexed redundant mechanism, so that the steering can be performed with minimum power consumption. Control can be continued.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a vehicle steering system of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a configuration of a vehicle steering system (hereinafter, referred to as “steering system”) 20 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0019]
As shown in FIG. 1, the steering device 20 is an SBW system mainly including a steering wheel 21, steering angle sensors 23a and 23b, a steering actuator 25, an SBW_ECU 30, batteries Batt_A, Batt_B, and the like. That is, the steering device 20 detects the operation state of the steering wheel 21 by the steering angle sensor 23 without providing a link mechanism that mechanically connects the steering wheel 21 and the steering actuators 25 of the steered wheels FR and FL. The SBW_ECU 30 determines target actual steering angles of the steered wheels FR and FL based on the steering angle θh output from the steering angle sensor 23, and sets the steered wheels FR and FL to the determined target actual steering angles by the steering actuator 25. Control.
[0020]
The steering wheel 21 is connected to one end of a steering shaft 22. Two steering angle sensors 23 and 23 b connected to the SBW_ECU 30 are attached to the steering shaft 22. Thus, the operation state of the steering wheel 21 is detected by the steering angle sensors 23a and 23b, and the steering angle θh of the steering wheel 21 is output to the SBW_ECU 30.
[0021]
The reason why the two steering angle sensors 23a and 23b are provided on the steering shaft 22 is that the control unit constituting the SBW_ECU 30 is controlled by the first control unit 30a and the second control unit 30b as described later. This is because the dual configuration in which the steering angle θh detected by the steering angle sensors 23a and 23b is input to the first control unit 30a and the second control unit 30b, respectively, is adopted for the steering angle sensor. .
[0022]
A reaction motor 24 connected to the SBW_ECU 30 is connected to the other end of the steering shaft 22. The reaction force motor 24 gives a steering feeling to the driver who operates the steering wheel 21, and is controlled by the SBW_ECU 30 as described later.
[0023]
The steering actuator 25 incorporates two steering motors 27a and 27b connected to the SBW_ECU 30. Rotational movement of the steering motors 27a and 27b by the output shaft is applied to both ends via ball screw mechanisms (not shown). The power is transmitted to the connected steering rod 26. As a result, the steered wheels FR and FL connected to the steering rod 26 via a tie rod or knuckle arm (not shown) can be steered.
[0024]
The steering actuator 25 also incorporates rotation angle sensors 28a and 28b that can detect the rotation angles of the steering motors 27a and 27b, respectively. These rotation angle sensors 28a and 28b are connected to the SBW_ECU 30. I have. This makes it possible to detect the amount of rotation of the output shafts of the steering motors 27a and 27b, so that the output control of the steering motors 27a and 27b can be performed by feedback control described later, and the steering motors 27a and 27b can be detected. , The steered wheels FR and FL can be controlled to the target actual steering angle.
[0025]
The SBW_ECU 30 is a control device including a CPU, a memory device such as a ROM and a RAM, and various types of input / output interfaces and motor drive circuits, each of which includes two systems. It controls the drive of the steering motors 27a and 27b.
[0026]
The batteries Batt_A and Batt_B are secondary batteries capable of generating a DC voltage of 12 V, respectively, and have sufficient charge / discharge capacity to drive the steering motor 27a and the steering motor 27b, respectively. As will be described later, the battery Batt_A is configured to be able to supply drive power and the like to the first control unit 30a of the SBW_ECU 30, and the battery Batt_B is capable of supplying drive power and the like to the second control unit 30b of the SBW_ECU 30.
[0027]
As described above, in the steering device 20 according to the present embodiment, the steering angle sensors 23a and 23b that detect the steering angle θh by the steering wheel 21 and the steering motors 27a and 27b that control the actual steering angles of the steered wheels FR and FL. , Rotation angle sensors 28a and 28b, a first control unit 30a and a second control unit 30b, or a dual configuration in which two systems of batteries Batt_A and Batt_B are provided. This ensures safety in the event that a failure or the like occurs in the main constituent devices and components.
[0028]
Next, a circuit configuration of the duplexed SBW_ECU 30 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the SBW_ECU 30 employs a redundant redundant configuration including a first control unit 30a and a second control unit 30b that are substantially the same. Therefore, here, the configuration of the first control unit 30a will be described as a representative.
[0029]
The first control unit 30a mainly includes a central processing unit A (hereinafter, referred to as "CPU_A"), a memory device A (hereinafter, referred to as "MEM_A"), a motor drive circuit A (hereinafter, referred to as "DRV_A"), and 5V. A power supply circuit A (hereinafter referred to as “5V power supply_A”) and the like are provided.
[0030]
The CPU_A is a central processing unit that controls each processing by the functional blocks shown in FIG. 3, and is connected to the MEM_A and an unillustrated input / output interface via a system bus. Therefore, as described later, the CPU_A is connected to an input / output interface or the like, and acquires information on a battery voltage and the like input from a power supply voltage monitoring circuit that monitors an output voltage of the battery Batt_A and the like.
[0031]
Also, the CPU_A sends a PWM control signal for controlling the motor drive current to the DRV_A via the input / output interface, and further relays the signal to a relay drive circuit connected to an output port and responsible for on / off control of the relay as described later. And sending control signals. The CPU_A is connected to a power supply line 5V_A capable of supplying a DC voltage of 5 V from the battery Batt_A via a 5V power supply_A, as described later.
[0032]
MEM_A is a storage device connected to the system bus, and constitutes a main storage space used by CPU_A. The MEM_A includes a RAM and a ROM, and stores in advance a system power supply, a drive power-off processing program shown in FIG. 4, various control programs for realizing each processing by the functional blocks shown in FIG. 3, and the like. ing.
[0033]
DRV_A is a motor drive circuit that controls the drive current supplied to the steering motor 27a, and is configured around a power semiconductor switching element so that the drive current flowing to the steering motor 27a can be controlled by a switching operation under PWM control. I have. Note that a power supply line 12V_A capable of supplying a DC voltage 12V from the battery Batt_A via a predetermined relay is connected to the DRV_A, as described later.
[0034]
The 5V power supply_A is configured to reduce the DC voltage 12V supplied from the battery Batt_A and supply a stabilized DC voltage 5V capable of driving the CPU_A. For example, a 5V power supply IC (so-called three-terminal power supply IC) Regulator). Therefore, the input terminal of the 5V power supply_A is connected to the battery Batt_A via the ignition switch_A (hereinafter referred to as “IGSW_A”) and the diode D_A1. The diodes D_A1 and D_A2 are provided to prevent reverse current from flowing from the power supply line 12V_A to the battery Batt_A.
[0035]
On the other hand, the output terminal of the 5V power supply_A is connected to the power supply line 5V_A, and is configured to be able to supply a DC voltage 5V to the CPU_A, the MEM_A, and the like. The ground terminal of the 5V power supply_A is connected to a terminal that takes a reference potential, such as a battery Batt_A or CPU_A or MEM_A.
[0036]
The anode terminal of the diode D_A1 connected to the 5V power supply_A is connected to an input terminal of a power supply voltage monitoring circuit_A1 (hereinafter, referred to as “voltage monitoring_A1”). The voltage monitor_A1 is configured by, for example, a power supply monitoring IC, and determines whether the IGSW_A is in an on state (when there is an input voltage) or in an off state (when there is no input voltage) depending on the presence or absence of an input voltage. It is provided for determining. Therefore, the output terminal of the voltage monitor_A1 is connected to the input port of the CPU_A, and outputs information on the presence or absence of the input voltage to the CPU_A to notify the ON / OFF of the IGSW_A. Note that the voltage monitor_A1 corresponds to “ignition-off detecting means” described in the claims.
[0037]
The first control unit 30a further includes a relay drive circuit_A (hereinafter, referred to as “relay drive_A”). The relay drive_A is mainly configured by a semiconductor switching element and the like, and can perform on / off control of a relay_A provided outside the SBW_ECU 30 by a relay control signal output from the CPU_A. The relay_A is an electromagnetic switch circuit interposed between the battery Batt_A and the power supply line 12V_A. The relay_A is excited when a relay drive current is supplied by the relay drive_A to electrically connect the battery Batt_A and the power supply line 12V_A. Connect to Thereby, the DC voltage 12V from the battery Batt_A is supplied to the power supply line 12V_A.
[0038]
Further, an input terminal of a power supply voltage monitoring circuit_A2 (hereinafter, referred to as “voltage monitoring_A2”) is connected to the power supply line 12V_A. The voltage monitor_A2 is provided to monitor whether or not a predetermined range of DC voltage (for example, 11 V or more and 13 V or less) is supplied to the power supply line 12V_A, and is configured by, for example, a power supply monitoring IC. I have. Therefore, the output terminal of the voltage monitor_A2 is also connected to the input port of the CPU_A similarly to the above-described voltage monitor_A1, and outputs information on the battery voltage to the CPU_A to notify the normal / abnormal of the voltage of the power supply line 12V_A. ing.
[0039]
Like the first control unit 30a thus configured, the second control unit 30b is also configured.
That is, the second control unit 30b also mainly includes a central processing unit B (hereinafter, referred to as “CPU_B”), a memory device B (hereinafter, referred to as “MEM_B”), and a motor drive circuit B (hereinafter, referred to as “DRV_B”). A power supply voltage monitoring circuit _B1 (hereinafter, referred to as “5V power supply_B”), which is connected via an ignition switch_B (hereinafter, referred to as “IGSW_B”) and monitors the on / off state of IGSW_B. A power supply voltage monitor circuit_B2 (hereinafter referred to as "voltage monitor_B2") for monitoring the DC voltage 12V of the power supply line 12V_B connected to the relay _B or a relay provided outside the SBW_ECU 30 A relay drive circuit _B (hereinafter, referred to as “relay drive _B”) that controls ON / OFF of _B. There. Note that the diodes D_B1 and D_B2 are also provided to prevent reverse current from flowing from the power supply line 12V_B to the battery Batt_B, similarly to the diodes D_A1 and D_A2 of the first control unit 30a. Further, the voltage monitor_B1 corresponds to “ignition-off detecting means” described in the claims. Note that the IGSW_A connected to the first control unit 30a and the IGSW_B connected to the second control unit 30b are linked in on / off operation. Therefore, when IGSW_A is on, IGSW_B is also on, and when IGSW_A is off, IGSW_B is off.
[0040]
Thus, the first control unit 30a and the battery Batt_A can be connected via the relay_A, and the second control unit 30b and the battery Batt_B can be connected via the relay_B. As a result, a failure occurs in one of the batteries Batt_A (or the battery Batt_B), and the steering controller 25 is controlled from the steering motor 27a (or the steering motor 27b) by the first controller 30a (or the second controller 30b). Even if the driving force cannot be obtained, the steering motor 27b (or the steering) controlled by the second control unit 30b (or the first control unit 30a) by the driving power supplied from the other battery Batt_B (or the battery Batt_A). Since the driving force is obtained from the motor 27a), the driving of the steering actuator 25 can be controlled.
[0041]
Next, basic functions of the steering device 20 controlled by the SBW_ECU 30 will be described with reference to functional blocks shown in FIG. Here, the first control unit 30a included in the SBW_ECU 30 performs a main control process, and the second control unit 30b performs only a specific control process in a processing mode. Either the first control unit 30a or the second control unit 30b may perform the processing, or a dual system configuration in which both perform the same processing and verify the processing results may be employed.
[0042]
As shown in FIG. 3, when a steering angle θh of the steering wheel 21 detected by the steering angle sensor 23a, that is, a position command is input to the first control unit 30a of the SBW_ECU 30, the position control processing by the first control unit 30a is performed. By 30a1, calculation is performed to obtain the position of the steering rod 26 capable of controlling the turning of the steered wheels FR and FL at the target steering angle corresponding to the steering angle θh.
[0043]
After the position calculation by the position control processing 30a1, the torque distribution processing for determining the torque generated by the two steering motors 27a and 27b is performed by the torque distribution processing 30a2 by the first control unit 30a. That is, in the steering device 20, since the steering control system for controlling the steered wheels FR and FL adopts a duplex configuration including two steering motors 27a and 27b, the steering device 20 corresponds to the torque generated by the respective steering motors 27a and 27b. A current command value to be calculated is calculated by the torque distribution process 30a2.
[0044]
In a current control process 30a3 by the first control unit 30a, a PWM circuit and the like (not shown) are controlled so that a motor drive current corresponding to the current command value obtained in the torque distribution process 30a2 can be supplied to the steering motor 27a. Therefore, the motor drive current supplied to the steering motor 27a is fed back to the current control processing 30a3 by the first control unit 30a as a detection current detected by the current sensor 35a, and the rotation angle of the steering motor 27a is The detected position (detected rotation angle) detected by the rotation angle sensor 28a is fed back to the position control processing 30a1 and the current control processing 30a3.
[0045]
On the other hand, the steering motor 27b is controlled by another second control unit 30b. That is, the second control unit 30b controls a PWM circuit (not shown) so that the motor drive current corresponding to the current command value obtained by the torque distribution processing 30a2 by the first control unit 30a can be supplied to the steering motor 27b. . Therefore, the motor drive current supplied to the steering motor 27b is fed back to the current control processing 30b1 by the second control unit 30b as a detection current detected by the current sensor 35b, and the rotation angle of the steering motor 27b also rotates. The detected rotation angle detected by the angle sensor 28b is fed back to the current control process 30b1.
[0046]
Thus, the command torque distributed by the torque distribution process 30a2 by the first control unit 30a can be generated in the steering motors 27a and 27b, and the steering rod 26 of the steering actuator 25 is steered by the torque. 21 can be controlled to a position corresponding to the steering angle θh, and the steered wheels FR and FL can be steered to the target steering angle via a tie rod or knuckle arm (not shown).
[0047]
Here, the detected current detected by the current sensor 35b and the detected rotation angle detected by the rotation angle sensor 28b are also input to the reaction force estimation processing 30a4 by the first control unit 30a. Thereby, the reaction force to be generated by the reaction force motor 24 connected to the other end of the steering wheel 21 is calculated. That is, a rotational force (reaction force) for rotating the steering wheel 21 in a direction opposite to the steering rotational direction, which is necessary to give an appropriate steering feeling to the driver who operates the steering wheel 21, The calculation is performed by a reaction force estimation process 30a4 by one control unit 30a.
[0048]
When the reaction force is calculated by the reaction force estimation process 30a4, a process of obtaining a current command value corresponding to the reaction force generated by the reaction force motor 24 from the reaction force characteristic map 30a5 by the first control unit 30a is performed. The current control processing 30a6 by the first control unit 30a controls a not-shown PWM circuit and the like so that the motor drive current corresponding to the current command value obtained by the above can be supplied to the reaction force motor 24. The motor drive current supplied to the reaction force motor 24 is also fed back to the current control processing 30a6 by the first controller 30a as a detection current detected by the current sensor 36. Accordingly, a reaction force corresponding to the position of the steering rod 26 of the steering actuator 25 can be generated in the reaction force motor 24, so that a driver operating the steering wheel 21 can be given an appropriate steering feeling. .
[0049]
When a failure or the like occurs in the first control unit 30a and each control process cannot be performed by the first control unit 30a, the second control unit 30b replaces the first control unit 30a with the position control process described above. 30a1, torque distribution processing 30a2, reaction force estimation processing 30a4, reaction force characteristic map 30a5, and current control processing 30a6. Accordingly, even if the steering motor 27a to be driven and controlled by the first control unit 30a cannot generate the driving force, the driving force is generated by the steering motor 27b that is driven and controlled by the second control unit 30b. Accordingly, the command torque distributed by the torque distribution processing 30a2 can be generated by the steering motor 27b, and the steered wheels FR and FL can be steered via the steering actuator 25 and the like.
[0050]
As described above, in the steering device 20, various control processes by the first control unit 30a and the second control unit 30b included in the SBW_ECU 30 are executed, so that the steering wheel 21, the steering angle sensors 23a and 23b, the steering actuator 25, and the like. The steering control is performed by the SBW system composed of the following. While the vehicle is running, even if the IGSW_A and the IGSW_B are turned off, the steering control must be continued without stopping. . Therefore, in the steering device 20 according to the present embodiment, the drive power supply disconnection process (see FIG. 4) described below is executed by the first control unit 30a or the second control unit 30b. Note that this drive power supply disconnection process is performed by the CPU_A of the first control unit 30a or the CPU_B of the second control unit 30b, and is performed, for example, in an interrupt process every 5 milliseconds.
[0051]
In the drive power supply disconnection process shown in FIG. 4, after a predetermined initialization process, a process of acquiring the IGSW_A on / off information is performed in step S101. That is, the process of obtaining the IGSW_A on / off information is performed based on the IGSW_A on / off notification input from the voltage monitor_A1. For example, when the ON / OFF notification of IGSW_A is “1” (ON notification), it is determined that the IGSW_A is in the ON state, and when it is “0” (OFF notification), the IGSW_A is in the OFF state. Note that the off notification corresponds to “ignition off information” described in the claims.
[0052]
In the next step S103, a process is performed to determine whether or not the IGSW_A is in the off state based on the on / off state of the IGSW_A obtained in step S101. That is, if IGSW_A is in the off state based on the on / off state of IGSW_A (Yes in S103), the process proceeds to the subsequent step S105 to continue a series of main drive power-off processing, and IGSW_A is turned on. In the state (No in S103), the steering control by the steering device 20 needs to be continued. Therefore, the predetermined counter is cleared to zero in step S119 without electrically disconnecting the SBW_ECU 30 from the batteries Batt_A and Batt_B. Thereafter, a series of main drive power supply disconnection processing ends.
[0053]
In step S105, a process of acquiring a current command value to the steering motor 27a is performed. In this process, the current command value output to the current control process 30a3 by the torque distribution process 30a2 described with reference to FIG. 3, that is, the current command value to the steering motor 27a is obtained. That is, when the steering control is not performed, the drive current is not supplied to the steering motor 27a by the current command in the torque distribution processing 30a2, so that the current command value to the steering motor 27a is obtained in step S105. Then, in the following step S107, it is determined whether or not the current command value is zero. When the current command value acquired in step S105 is zero, the zero current command value corresponds to “control stop information” described in the claims.
[0054]
Therefore, in the following step S107, a process of determining whether or not the current command value to the steering motor 27a is zero is performed. That is, when the current command value to the steering motor 27a is zero (Yes in S107), it means that no drive current is flowing to the steering motor 27a by the current command in the torque distribution processing 30a2. There is a high possibility that the driver has not steered the steering wheel 21.
[0055]
On the other hand, when the current command value to the steering motor 27a is not zero (No in S107), the drive current is passed through the steering motor 27a by the current command in the torque distribution processing 30a2, so that the steering is performed. This means that the steering of the wheel 21 is continued by the driver. Therefore, since it is necessary to continue the steering control by the steering device 20, the SBW_ECU 30 is not electrically disconnected from the batteries Batt_A and Batt_B, and after a predetermined counter is cleared to zero in step S119, a series of main drive power supply disconnection processes is performed. finish.
[0056]
When it is determined in step S107 that the current command value to the turning motor 27a is zero (Yes in S107), a process of acquiring the current command value to the reaction force motor 24 is performed in step S109. In this process, the current command value output to the current control process 30a6, that is, the current command value to the reaction force motor 24, is acquired from the reaction force characteristic map 30a5 described in FIG. That is, although it is determined in step S107 that there is a high possibility that the steering wheel 21 has not been steered by the driver, if the steering control is being performed with due care, the reaction force Since no drive current is supplied to the motor 24, a current command value to the reaction motor 24 is obtained in step S109, and it is determined whether or not the current command value is zero in subsequent step S111. Things. When the current command value obtained in step S109 is zero, the zero current command value corresponds to “reaction force stop information” described in the claims.
[0057]
Therefore, also in the subsequent step S111, a process of determining whether or not the current command value to the reaction motor 24 is zero is performed. That is, when the current command value to the reaction force motor 24 is zero (Yes in S111), it means that no drive current is flowing to the reaction force motor 24 by the current command according to the reaction force characteristic map 30a5. It is determined that the driver is not steering the steering wheel 21.
[0058]
On the other hand, if the current command value to the reaction motor 24 is not zero (No in S111), a drive current is flowing through the reaction motor 24 by the current command according to the reaction force characteristic map 30a5. The steering of the steering wheel 21 by the driver is continued. That is, even if it is determined that the IGSW_A is turned off in step S103 (Yes in S103) and the current command value to the steering motor 27a is zero in step S107 (Yes in S107), a reaction force is generated by the reaction force motor 24. In this case, there is a high probability that the steering control by the steering wheel 21 is being performed. Therefore, since it is necessary to continue the steering control by the steering device 20, after a predetermined counter is cleared to zero in step S119 without electrically disconnecting the SBW_ECU 30 from the battery Batt_A, a series of the main drive power supply disconnection processing ends. . Thus, even if an erroneous detection in step S105 or the like occurs, it is possible to prevent the interruption of the power supply by the battery Batt_A based on the erroneous detection.
[0059]
If it is determined in step S111 that the steering wheel 21 has not been steered by the driver, a process of adding a predetermined counter, that is, counting up, is performed in step S115. As described above, this predetermined counter includes (1) turning off the IGSW_A in step S103 (Yes in S103), (2) zeroing the current command value to the steering motor 27a in step S107 (Yes in S107), and (3) A period for satisfying all the conditions of zero (Yes in S111) of the current command value to the reaction force motor 24 in step S111 is counted. In step S113, the value of the counter is incremented by one. You.
[0060]
This predetermined counter is cleared to zero in step S119, that is, the value is set to zero. Therefore, when any of the above conditions (1) to (3) is not satisfied (No in S103, No in S107 or No in S111), the value of the counter is set to zero, Data is discarded.
[0061]
In step S115, a determination process is performed to determine whether or not a predetermined time (for example, one second) has elapsed by the predetermined counter. That is, by determining whether the period satisfying all of the above conditions (1) to (3) exceeds a preset period (for example, one second), after the period elapses, If not (Yes in S115), the relay switching signal in the next step S117 is not output. Accordingly, for example, even if all of the above conditions (1) to (3) are satisfied due to erroneous detection, if the duration is within the period, the process proceeds to the next step S117. Since there is no transition, it is possible to prevent interruption of power supply by the battery Batt_A based on the erroneous detection.
[0062]
If it is determined in step S115 that the predetermined time has elapsed by the predetermined counter (step S115: Yes), a process of outputting a relay switching signal to the relay drive_A in step S117 is performed. That is, when it is determined in step S115 that the period satisfying all of the above conditions (1) to (3) exceeds the preset period, the steering of the steering wheel 21 by the driver is performed. It is determined that the vehicle has not been stopped, and that the engine of the vehicle is also stopped. For this reason, the first control unit 30a of the SBW_ECU 30 should also be electrically disconnected from the battery Batt_A, so that control to output a relay switching signal for turning off the relay_A from the CPU_A to the relay drive_A is performed in step S117. Is As a result, as shown in FIG. 2, when IGSW_A is off and relay_A is also off, power is not supplied from battery Batt_A to first control unit 30a. The supply of drive power to 27a can be cut off.
[0063]
Similarly, in the second control unit 30b of the SBW_ECU 30, as described above, the drive power supply cutoff process illustrated in FIG. 4 is executed, thereby satisfying all the conditions (1) to (3). Is longer than the preset period, it is determined that the driver is not steering the steering wheel 21 and the engine of the vehicle is also stopped. The second control unit 30b of 30 is also electrically disconnected from the battery Batt_B. Therefore, when IGSW_B is in the off state and relay_B is also in the off state, power is not supplied from battery Batt_B to second control unit 30b, and supply of drive power to steering motor 27b is cut off. be able to.
[0064]
As described above, according to the steering device 20 according to the present embodiment, the off state of the IGSW_A and IGSW_B is detected in step S101 (voltage monitoring_A1 and voltage monitoring_B1), and an off notification is output. It is detected that the steering wheels FR and FL are not controlled by the steering motors 27a and 27b, and a current command value of zero is output. In step S109, the steering wheel 21 is not controlled by the reaction motor 24. And outputs zero current command value. Then, in step S117 (relay drive_A, relay_A, relay drive_B, relay_B), when there is an output of the IGSW_A, IGSW_B off notification (Yes in S103), the current command value to the steering motors 27a, 27b is reduced. When the output is zero (Yes in S107), and when the current command value to the reaction motor 24 is zero (Yes in S111), the SBW_ECU 30 (the first control unit 30a and the first control unit 30a) using the batteries Batt_A and Batt_B. The supply of the driving power to the second control unit 30b) is stopped.
[0065]
As a result, even when IGSW_A and IGSW_B are off, the steering wheels FR and FL are not controlled by the turning motors 27a and 27b, and the steering wheel 21 is controlled by the reaction motor 24. Unless it is detected that the battery power is not detected, the supply of the driving power to the SBW_ECU 30 by the batteries Batt_A and Batt_B is not stopped. That is, regardless of the state of IGSW_A and IGSW_B, when the steering wheels FR and FL are controlled by the turning motors 27a and 27b or the steering wheel 21 is controlled by the reaction motor 24, the batteries Batt_A and Batt_B are used. The drive power is supplied to the SBW_ECU 30, the steering motors 27a and 27b, and the reaction force motor 24 from the drive. Therefore, since the steering wheels FR and FL are controlled by the SBW_ECU 30 and the steering motors 27a and 27b while the vehicle is traveling, even if the IGSW_A and IGSW_B are turned off during traveling, the SBW_ECU using the batteries Batt_A and Batt_B is used. Since power supply to 30 and the like is ensured, steering control by the steering device 20 can be performed even when the IGSW_A and IGSW_B are turned off during traveling.
[0066]
Although the above-described embodiment has been described by taking a duplexed SBW system as an example, the present invention is not limited to this. For example, a multiplexed SBW system such as a triplex, a quadruple, etc. The present invention can be applied to an SBW system that is not multiplexed, and the same technical operation and effect as described above can be obtained.
[0067]
As in the above-described example, in the duplexed SBW system, the power-off process shown in FIG. As a conventional process in which the supply of the driving power is immediately stopped when the IGSW_A and IGSW_B are turned off during traveling, the driving power may be supplied to only one of the steering motors 27a and 27b. good. As a result, when the IGSW_A and IGSW_B are turned off during traveling and the engine stops and the batteries Batt_A and Batt_B are no longer charged, the steering control can be continued with minimal power consumption.
[0068]
Further, in the above-described embodiment, the control stop detecting unit determines that “the control of the steered wheels by the steering control system is not performed” based on the current command value. However, the present invention is not limited to this. Even if the determination is made based on the voltage command value, the current value flowing through the drive motor, and the like, the same technical action and effect as described above can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle steering device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an SBW_ECU constituting the vehicle steering system according to the embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a main functional configuration of the vehicle steering system according to the embodiment;
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a drive power-off process executed by CPU_A or CPU_B shown in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
20 Steering device (Vehicle steering device)
21 Steering wheels 23a, 23b Steering angle sensor (steering control system)
24 reaction force motor (reaction force generation means)
25 Steering actuator 27a, 27b Steering motor (steering control system)
28a, 28b Rotation angle sensor (steering control system)
30 SBW_ECU (steering control system)
30a first control unit (steering control system)
30b 2nd control part (steering control system)
35a, 35b Current sensor (steering control system)
36 Current sensor (reaction force generating means)
FR, FL Steered wheels CPU_A, CPU_B Central processing unit (steering control system, ignition off detection means, control stop detection means, drive power supply stop means, reaction force stop detection means)
MEM_A, MEM_B memory device (steering control system)
DRV_A, DRV_B Motor drive circuit (steering control system)
Batt_A, Batt_B Battery (drive power)
S101 (ignition off detection means), S103 (drive power supply stop means), S105 (control stop detection means), S107 (drive power supply stop means)
S109 (reaction force stop detection means), S117 (drive power supply stop means)

Claims

A steering control system that determines a target actual steering angle of the steered wheels based on the operation state of the steering wheel and controls the steered wheels to the determined target actual steering angle;
A drive power supply for supplying drive power to the steering control system;
Ignition-off detecting means for detecting an off-state of an ignition switch and outputting ignition-off information;
Control stop detection means for detecting that the control of the steered wheels by the steering control system is not being performed and outputting control stop information;
When there is an output of the ignition off information and an output of the control stop information, a drive power supply stop unit for stopping supply of drive power to the steering control system by the drive power supply,
A vehicle steering system comprising:

2. The vehicle steering system according to claim 1, wherein the drive power supply stop unit stops the supply of the drive power after a lapse of a predetermined time after detecting the output of the ignition off information and the control stop information. 3. .

A reaction force generating means for generating a reaction force for rotating the steering wheel in a direction opposite to a steering direction based on a control state of the steered wheels and applying the reaction force to the steering wheel; and a reaction force generation means. The vehicle steering device according to claim 1, further comprising: a reaction force stop detection unit that detects that no reaction force is generated and outputs reaction force stop information.
The drive power supply suspending means includes an output of the reaction force stop information, and an output of the ignition off information and an output of the control stop information, the output of the drive power to the steering control system by the drive power supply. A steering device for a vehicle, wherein the supply is stopped.

The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the steering control system is a multiplexed redundant mechanism.

5. The vehicle steering apparatus according to claim 4, wherein at least one of the multiplexed redundant mechanisms includes the control stop detection unit and the drive power supply stop unit.