JP2005178613A - ステアバイワイヤシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 コスト及び設置スペースを従来より抑えかつ所要部位の失陥に対する信頼性を図ることが可能なステアバイワイヤシステムを提供する。
【解決手段】 本発明のステアバイワイヤシステム１０の構成によれば、通常時に電動機として用いられる転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２を、異常時にはセルシンとして兼用するので、部品の共通化が図られ、従来よりコスト及び設置スペースを抑えて、所要部位の失陥に対する信頼性を図ることが可能になる。しかも、バッテリー４０とは無関係に交流を出力することができるオルタネータ２３からロータ３５，４５の巻線３７，４７に交流を流すので、バッテリー４０が失陥してもセルシンが構成され、ハンドル１１の操作によって舵取り車輪４１を転舵することが可能になる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ステアバイワイヤシステムに関する。

一般に、ステアバイワイヤシステムは、ハンドルと舵取り車輪とが機械的に切り離され、舵取り車輪に機械的に連結した転舵用モータと、ハンドルに機械的に連結したハンドル用モータとを駆動制御回路により駆動制御することで、ハンドルの操作に応じて舵取り車輪を転舵可能な構成になっている。またステアバイワイヤシステムでは、ハンドルと舵取り車輪とが機械的に切り離されているのでモータ及びその駆動制御回路からなるモータ回路の信頼性が要請されており、これに対し、モータ回路に３重の冗長性を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２００８４０号公報（［００１１］、第１図）

ところで、モータ回路が作動不能になる原因としては、モータ回路に係る部品が一度に全部失陥することは考え難く、例えばモータ回路のうち制御駆動回路のみの失陥や、バッテリーから制御駆動回路への給電部分のみの失陥、モータ回路に係る部品の一部のみの失陥等が考えられる。しかしながら、従来のステアバイワイヤシステムでは、モータ回路に係る部品の一部のみの失陥に備えて、モータ回路全体に３重の冗長性を設けていた。このため、通常時にステアバイワイヤシステムを作動させる部品と、異常時にステアバイワイヤシステムを作動させる部品との兼用化が図られず、コスト及び設置スペースの低減が困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コスト及び設置スペースを従来より抑えかつ所要部位の失陥に対する信頼性を図ることが可能なステアバイワイヤシステムの提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るステアバイワイヤシステムは、ハンドルと舵取り車輪とを機械的に切り離し、舵取り車輪に機械的に連結した転舵用回転機と、ハンドルに機械的に連結したハンドル用回転機とを駆動制御回路により駆動制御することで、ハンドルの操作に応じて舵取り車輪を転舵可能としたステアバイワイヤシステムにおいて、転舵用回転機及びハンドル用回転機は、ステータとロータとの両方に巻線を備えた構造をなし、失陥したときに両ロータの巻線に同一の交流電流を給電するロータ給電回路と、失陥したときに両ステータの巻線同士を接続するステータ間接続回路とを設けたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のステアバイワイヤシステムにおいて、転舵用回転機及びハンドル用回転機の両ステータの巻線を２系統とし、それら各系統毎に駆動制御回路をそれぞれ設けたところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のステアバイワイヤシステムにおいて、ロータ給電回路は、車両に備えられたオルタネータとロータの巻線とを接続するように構成されたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載のステアバイワイヤシステムにおいて、駆動制御回路により転舵用回転機及びハンドル用回転機を駆動するための界磁として、両ロータに永久磁石を設けたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載のステアバイワイヤシステムにおいて、駆動制御回路の正常時にロータの巻線に直流電流を流して、その巻線を転舵用回転機及びハンドル用回転機を駆動制御するための界磁に兼用したところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載のステアバイワイヤシステムにおいて、転舵用回転機及びハンドル用回転機には、ロータの巻線に給電するための回転トランスが設けられたところに特徴を有する。

［請求項１の発明］
請求項１のステアバイワイヤシステムの構成によれば、通常時には、駆動制御回路により転舵用回転機及びハンドル用回転機を電動機として駆動制御し、運転状況に応じて転舵系に転舵力を付与し、操舵系に反力を付与することが可能になる。一方、失陥した異常時には、転舵用回転機及びハンドル用回転機の両ロータの巻線に同一の交流電流が給電されると共に、両ステータの巻線同士が接続されることでセルシン（シンクロ電機）が構成され、ハンドル操作によって舵取り車輪を転舵することができる。このように本発明のステアバイワイヤシステムによれば、通常時に電動機として用いる転舵用回転機及びハンドル用回転機を、異常時にセルシンとして兼用するので、部品の共通化が図られ、従来よりコスト及び設置スペースを抑えて、所要部位の失陥に対する信頼性を図ることが可能になる。

［請求項２の発明］
請求項２のステアバイワイヤシステムでは、転舵用回転機及びハンドル用回転機の両ステータの巻線及び駆動制御回路を２系統にしたので信頼性が向上する。

［請求項３の発明］
請求項３のステアバイワイヤシステムでは、バッテリーと無関係に作動するオルタネータからロータの巻線に交流を給電するので、バッテリーが失陥してもセルシンが構成され、ハンドル操作によって舵取り車輪を転舵することができる。

［請求項４の発明］
請求項４のステアバイワイヤシステムでは、通常時には永久磁石を界磁にして、転舵用回転機及びハンドル用回転機を電動機として用いることができる。

［請求項５の発明］
請求項５のステアバイワイヤシステムでは、ロータに備えた巻線を通常時と異常時との両方で兼用するので、更なる部品の共通化が図られ、コスト及び設置スペースを低減することができる。

［請求項６の発明］
請求項６のステアバイワイヤシステムでは、転舵用回転機及びハンドル用回転機が各ロータの巻線に給電するための回転トランスを備えているので、ブラシを備えたものに比べて耐久性が向上する。

［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１には、本発明に係るステアバイワイヤシステム１０の全体構成が示されている。このステアバイワイヤシステム１０では、ハンドル１１と舵取り車輪４１，４１とが機械的に切り離されており、ハンドル１１の中心から延びたステアリングシャフト１２の先端部分に反力発生装置１３が連結されている。なお、ステアリングシャフト１２には、回転角センサ１６及びトルクセンサ１７も連結されており、これらセンサ１６，１７によってハンドル１１の回転角度及び操舵反力が検出可能となっている。

反力発生装置１３には、図２に示すように、ステアリングシャフト１２と直交した回転軸を有するハンドル用回転機４２が備えられている。このハンドル用回転機４２のロータ４５にはウォームギヤ１８が固定され、このウォームギヤ１８がステアリングシャフト１２の回転軸に固定されたウォームホイール１９に噛合している。そして、ハンドル用回転機４２を駆動することで、ハンドル１１に所定の操舵反力が付与される。

図１に示すように、左右の舵取り車輪４１，４１の間には、転舵装置３１が備えられている。転舵装置３１は、ボールネジ機構に転舵用回転機３２を一体化した構造になっている。具体的には、図２に示すように、転舵用回転機３２に備えたロータ３５には、その軸心部分に貫通孔が形成されており、その貫通孔にボールネジナット２９Ｎが固定されている。このボールネジナット２９Ｎの内側にボールネジ２９が螺合かつ貫通し、ボールネジ２９の両端部には、図１に示すように左右の舵取り車輪４１，４１が連結されている。そして、ボールネジナット２９Ｎがロータ３５と共に回転することで、ボールネジ２９が車両の横方向に直動し、これにより舵取り車輪４１，４１が転舵される。なお、転舵装置３１には、舵取り車輪４１，４１の転舵角を検出するための転舵角センサ３１Ｓが備えられている。

上記した転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２は、上述の如く回転駆動されるモータとして機能すると共に、互いに連動するセルシン（シンクロ電機）としても機能する。具体的には、転舵用回転機３２のステータ３３には複数のティース３３Ｔが備えられ、これらティース３３Ｔに巻回された複数のコイルによって巻線３４が構成されている。詳細には、巻線３４は、例えばＹ結線された３本の電線よりなる。そして、これら３本の電線を各ティース３３Ｔに巻回することで、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、ｕ相、ｖ相、ｗ相（Ｕ相とｕ相とは同じ電線で巻回方向が異なる。Ｖ相とｖ相、Ｗ相とｗ相に関しても同様）の複数のコイルが形成され、これらのコイルによって巻線３４が構成されている。

車両に備えたＥＣＵ２８（図１参照）には、転舵用回転機３２におけるステータ３３の巻線３４を励磁するための転舵制御回路２２（本発明の「駆動制御回路」に相当する）が設けられている。転舵制御回路２２は、図３に示すように、ＦＥＴの３相ブリッジ回路２２Ｒを備え、３相ブリッジ回路２２Ｒから延びた３本の電線２２Ｓが巻線３４を構成する３本の電線に接続されている。そして、３相ブリッジ回路２２Ｒは、バッテリー４０が出力した直流を３相交流に変換して巻線３４を励磁する。

転舵用回転機３２のロータ３５は、図４に示すように外周面に複数のティース３５Ｔを備える。各ティース３５Ｔの先端面には、界磁用の複数（例えば、１４個）の永久磁石３６が固着されている。これら永久磁石３６は、ロータ３５の径方向に磁束（図４の矢印）が向けられかつ隣り合った永久磁石３６同士の磁束の向きが、互いに逆向きになっている。以上の構成により、転舵用回転機３２は、ステータ３３の巻線３４を励磁することでロータ３５が回転駆動され、電動機（より詳細には、３相ブラシレスモータ）として機能する。

図２に示すように、ハンドル用回転機４２も転舵用回転機３２と同様の構成をなし、ステータ４３のティース４３Ｔに３相交流用の巻線４４を備える。また、巻線４４には、バッテリー４０が出力した直流を３相交流に変換して巻線４４に給電するための反力制御回路２１（本発明の「駆動制御回路」に相当する）が接続されている。さらに、ロータ４５には、界磁用の永久磁石４６が備えられている。これら構成により、ハンドル用回転機４２も、ステータ４３の巻線４４に３相交流電流を流すことで、ロータ４５を回転駆動することができ電動機として機能する。

転舵用回転機３２は、セルシンとして機能するために、ロータ３５に巻線３７を備える。具体的には、図４に示すように、巻線３７は、ロータ３５の各ティース３５Ｔに巻回された複数のコイルからなり、これらコイルは、１本の電線を各ティース３５Ｔに順次巻回しかつ隣り合ったティース３５Ｔの間で巻回方向を逆向きにした構成になっている。また、図２に示すように、巻線３７の両端末は、ロータ３５と一体回転する１対の導電性リング３８Ｒ，３８Ｒに接続されている。これら導電性リング３８Ｒ，３８Ｒにはステータ３３側に固定されたブラシ３８Ｂ，３８Ｂが摺動可能に接触している。

ハンドル用回転機４２も同様に、ロータ４５に巻線４７を備える。そして、巻線４７の両端末が、ロータ４５と一体回転する１対の導電性リング４８Ｒ，４８Ｒに接続され、ステータ４３側に固定されたブラシ４８Ｂ，４８Ｂがこれら導電性リング４８Ｒ，４８Ｒに摺動可能に接触している。

さて、これら転舵用回転機３２とハンドル用回転機４２とによってセルシンを構成するために、転舵用回転機３２におけるステータ３３の巻線３４と、ハンドル用回転機４２におけるステータ４３の巻線４４とが本発明に係るステータ間接続回路２４に接続されており、転舵用回転機３２におけるロータ３５の巻線３４と、ハンドル用回転機４２におけるロータ４５の巻線４４とが、本発明に係るロータ給電回路２６に接続されている。

ステータ間接続回路２４は、転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２の両ステータ３３，４３における巻線３４，４４同士を、例えば３本の結線ライン２４ＬにてＹ−Ｙ結線してなる。また、これら結線ライン２４Ｌの途中部分には、前記した転舵制御回路２２及び反力制御回路２１の３本の交流出力用の電線が接続されている。そして、結線ライン２４Ｌにおけるステータ間接続回路２４との共通接続部分と、反力制御回路２１との共通接続部分との間に、ステータ間スイッチ２５が設けられている。このステータ間スイッチ２５は、例えばＢ接点となっており、受電して開状態になり、バッテリー４０の失陥等により無給電になると閉状態になる。

ロータ給電回路２６は、オルタネータ２３の１対の交流出力端子に接続された１対の給電ライン２６Ａ，２６Ｂを有する。そして、一方の給電ライン２６Ａにより、転舵用回転機３２の一方のブラシ３８Ｂと、ハンドル用回転機４２の一方のブラシ４８Ｂとが、オルタネータ２３の一方の交流出力端子に並列接続され、他方の給電ライン２６Ｂにより、転舵用回転機３２の他方のブラシ３８Ｂと、ハンドル用回転機４２の他方のブラシ４８Ｂとが、オルタネータ２３の他方の交流出力端子に並列接続されている。また、これら給電ライン２６Ａ，２６Ｂには、各ブラシ３８Ｂ，４８Ｂを共にオルタネータ２３から切り離すことが可能なオルタネータ接続スイッチ２７が備えられている。このオルタネータ接続スイッチ２７も、例えばＢ接点となっており、バッテリー４０が失陥したときには閉状態になる。

次に、上記構成からなる本実施形態のステアバイワイヤシステム１０の作用効果を説明する。車両のイグニッションをオンすると、ＥＣＵ２８がバッテリー４０から受電し、Ｂ接点であるステータ間スイッチ２５及びオルタネータ接続スイッチ２７に給電してそれらスイッチ２５，２７を開状態に保持する。車両を走行すると、ＥＣＵ２８は、回転角センサ１６が検出したハンドル１１の回転角度に応じて、転舵制御回路２２から転舵用回転機３２に駆動電流を流す。これにより、ハンドル１１の回転角度に応じて舵取り車輪４１が転舵される。また、ＥＣＵ２８は、車速、転舵角等の運転状況に応じて反力制御回路２１からハンドル用回転機４２に駆動電流を流す。これにより、ステアリングシャフト１２に操舵反力が付与され、運転状況に応じた操舵フィーリングを提供することができる。

さて、走行中にＥＣＵ２８（反力制御回路２１及び転舵制御回路２２を含む）、又はバッテリー４０、又は転舵角センサ３１Ｓ又は回転角センサ１６が失陥した場合には、Ｂ接点であるステータ間スイッチ２５及びオルタネータ接続スイッチ２７への給電が停止してこれらスイッチ２５，２７が閉状態になる。すると、転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２における両ステータ３３，４３の巻線３４，４４同士が接続されると共に、両ロータ３５，４５の巻線３７，４７に、オルタネータ２３からの給電により同一の交流電流が流され、セルシンが構成される。これにより、転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２の連動状態を維持することができる。

具体的には、運転者がハンドル１１を操舵すると、これに伴ってハンドル用回転機４２のロータ４５が回転してハンドル用回転機４２におけるステータ４３の巻線４４に電力が誘起され、その電力を受けて転舵用回転機３２のロータ３５が回転駆動される。これにより、ハンドル１１の操作に伴って舵取り車輪４１，４１が転舵される。また、路面の溝等によって舵取り車輪４１，４１の向きを変更する外力を受けた場合には、転舵用回転機３２のロータ３５に外部負荷トルクがかかり、ハンドル用回転機４２に反力として伝達するため、運転者は路面の溝等のロードインフォメーションを得ることができる。これらにより、走行中にＥＣＵ２８又はバッテリー４０等が失陥しても、ハンドル１１の操作によって舵取り車輪４１を転舵し、所定の場所（安全な路肩）まで車両を走向して移動することができる。

このように本実施形態のステアバイワイヤシステム１０の構成によれば、通常時には転舵用回転機３２とハンドル用回転機４２とを電動機として駆動制御して転舵系に転舵力を付与し、操舵系に反力を付与することが可能になる。また、転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２を電動機として駆動制御するための電力系及び制御系（例えば、反力制御回路２１及び転舵制御回路２２）及び各センサ１６，１７，３１Ｓが失陥したときには、転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２によってセルシンが構成され、ハンドル１１と舵取り車輪４１との連動状態を維持することができる。即ち、通常時に電動機として用いられる転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２を、異常時にはセルシンとして兼用するので、部品の共通化が図られ、従来よりコスト及び設置スペースを抑えて、所要部位の失陥に対する信頼性を図ることが可能になる。しかも、バッテリー４０とは無関係に作動するオルタネータ２３からロータ３５，４５の巻線３７，４７に交流を流すので、バッテリー４０が失陥してもセルシンが構成され、ハンドル１１の操作によって舵取り車輪４１を転舵することが可能になる。また、従来のステアバイワイヤシステムでバッテリーが失陥した場合には、動作不能となるので、本発明はこの点においても優れている。

なお、本実施形態の構成では、例えば、オルタネータ２３又はロータ３５，４５の巻線３７，４７が失陥した場合には、セルシンを構成することができなくなる。しかしながら、ロータ３５，４５には永久磁石３６，４６が備えられているので、両ステータ３３，４３の巻線３４，４４同士が接続された状態でハンドル１１を操作すると、ハンドル用回転機４２が発電機として生成した電力により転舵用回転機３２が駆動され、舵取り車輪４１，４１が転舵される。

［第２実施形態］
本実施形態のステアバイワイヤシステム１０Ａは、図５に示されており、前記第１実施形態のステアバイワイヤシステム１０とは転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２における各ロータの構成が異なる。以下、前記第１実施形態と異なる構成のみを説明し、同じ構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。

本実施形態の転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２のロータ３５Ａ、４５Ａには、前記第１実施形態で説明した永久磁石３６，４６は備えられておらず、巻線３７，４７のみが備えられている。そして、巻線３７，４７に給電するためのロータ給電回路２６には、オルタネータ２３と並列に直流電源５０が接続されている。そして、オルタネータ接続スイッチ２７によって、巻線３７，４７からオルタネータ２３を切り離した状態で、直流電源５０から直流電流を流して巻線３７，４７を励磁することができる。

なお、直流電源５０は、例えば、バッテリー４０の出力を変圧する例えばＤＣ−ＤＣコンバータで構成されており、異常時には、ＤＣ−ＤＣコンバータに備えたスイッチ素子（図示せず）を開状態にして、オルタネータ２３から切り離される。

本実施形態のステアバイワイヤシステム１０Ａでは、通常時にはステータ間スイッチ２５及びオルタネータ接続スイッチ２７を開き、直流電源５０から転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２のロータ３５Ａ，４５Ａにおける巻線３７，４７に直流電流を流す。これにより、各ロータ３５Ａ，４５Ａの外面には、前記第１実施形態の永久磁石３６，４６を備えた場合と同様の磁束分布が生じる。そして、ステータ３３，４３側の巻線３４，４４を反力制御回路２１及び転舵制御回路２２が出力する３相交流電流で励磁することで、転舵用回転機３２とハンドル用回転機４２とが電動機として駆動される。これにより、通常時には、運転状況に応じて転舵系に転舵力を付与し、操舵系に反力を付与することが可能になる。一方、所要部位が失陥したときには、ステータ間スイッチ２５及びオルタネータ接続スイッチ２７が閉じられると共に直流電源５０が停止し、ロータ３５Ａ，４５Ａの巻線３７，４７にオルタネータ２３から交流電流が流される。これにより、前記第１実施形態と同様に、転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２によってセルシンが構成される。

このように本実施形態のステアバイワイヤシステム１０Ａによれば、転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２における両ロータ３５Ａ，４５Ａに備えた巻線３７，４７を通常時と異常時との両方で兼用するので、更なる部品の共通化が図られ、コスト及び設置スペースを低減することができる。また、ロータに界磁として永久磁石を備えたものに比べて、磁石減磁によるモータ出力低下の不具合も防ぐことができる。

［第３実施形態］
本実施形態のステアバイワイヤシステム１０Ｂは、図６及び図７に示されており、前記第１実施形態における転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２における両ステータ３３，４３の巻線３４，４４を２系統とし、それら各系統毎に反力制御回路、転舵制御回路及びステータ間スイッチを設けた構成になっている。

具体的には、転舵用回転機３２のステータ３３には、図７に示すように、例えば、１２個のティース３３Ｔが備えられ、これら各ティース３３Ｔ毎に１つずつのコイル２０Ｕ〜２０Ｗ，２０ｕ〜２０ｗ，３０Ｕ〜３０Ｗ，３０ｕ〜３０ｗが備えられている。そして、これらコイルは、第１系統の転舵制御回路２２Ａ（図６参照）にて励磁される第１系統の巻線３４Ａ（図６参照）を構成するコイル２０Ｕ〜２０Ｗ，２０ｕ〜２０ｗと、第２系統の転舵制御回路２２Ｂ（図６参照）によって励磁される第２系統の巻線３４Ｂ（図６参照）を構成するコイル３０Ｕ〜３０Ｗ，３０ｕ〜３０ｗとに分けられている。そして、ステータ３３が２つの領域Ｓ１，Ｓ２に２等分され、一方側の領域Ｓ１の６つのティース３３Ｔに第１系統の巻線３４Ａを構成するコイル２０Ｕ〜２０Ｗ，２０ｕ〜２０ｗとが巻回されており、他方側の領域Ｓ２の６つのティース３３Ｔに第２系統の巻線３４Ｂを構成するコイル３０Ｕ〜３０Ｗ，３０ｕ〜３０ｗが巻回されている。ハンドル用回転機４２におけるステータ４３に関しても、転舵用回転機３２と同様に、第１系統の巻線４４Ａと第２系統の巻線４４Ｂとが備えられている。そして、第１系統の巻線４４Ａが第１系統の反力制御回路２１Ａによって励磁される一方、第２系統の巻線４４Ｂが第２系統の反力制御回路２１Ｂによって励磁される。

また、転舵用回転機３２とハンドル用回転機４２との間で、第１系統の巻線３４Ａ，４４Ａ同士が、第１系統用のステータ間接続回路２４Ａに接続され、第２系統の巻線３４Ｂ，４４Ｂ同士が第２系統用のステータ間接続回路２４Ｂに接続されている。さらに、各ステータ間接続回路２４，２４Ｂの途中には、ステータ間スイッチ２５Ａ，２５Ｂがそれぞれ設けられている。

なお、本実施形態の転舵装置は、前記第１実施形態の転舵装置３１のボールネジ構造と異なり、ラックアンドピニオン構造になっている。具体的には、本実施形態では、舵取り車輪４１，４１の間にラック６２が差し渡され、そのラック６２にピニオンギヤ６３が噛合している。また、そのピニオンギヤ６３の回転軸には、ウォームホイール６４が固定される一方、転舵用回転機３２の回転軸３５Ｓには、ウォームギヤ６５が固定されており、これらウォームホイール６４とウォームギヤ６５とが噛合している。

本実施形態では、通常時にはオルタネータ接続スイッチ２７と両ステータ間スイッチ２５Ａ，２５Ｂとを開状態にして、第１及び第２の両系統の巻線３４Ａ，４４Ａ，３４Ｂ，４４Ｂを励磁し、転舵系に運転状況に応じた転舵力を付与し、操舵系に反力を付与する。

また、第１系統の反力制御回路２１Ａ又は転舵制御回路２２Ａの少なくとも何れかが異常となりかつ、第２系統の反力制御回路２１Ｂ及び転舵制御回路２２Ｂが正常である場合には、それら第２系統の反力制御回路２１Ｂ及び転舵制御回路２２Ｂによって第２系統の巻線３４Ｂ，４４Ｂのみを励磁して、転舵系に運転状況に応じた転舵力を付与し、操舵系に反力を付与する。逆に、第２系統の反力制御回路２１Ｂ又は転舵制御回路２２Ｂ又は各センサ１６，１７，３１Ｓの少なくとも何れかが異常となりかつ、第１系統の反力制御回路２１Ａ及び転舵制御回路２２Ａが正常である場合には、それら第１系統の反力制御回路２１Ａ及び転舵制御回路２２Ａによって第１系統の巻線３４Ａ，４４Ａのみを励磁して、転舵系に運転状況に応じた転舵力を付与し、操舵系に反力を付与する。

そして、第１系統の反力制御回路２１Ａ又は転舵制御回路２２Ａの少なくとも何れかが異常となりかつ、第２系統の反力制御回路２１Ｂ又は転舵制御回路２２Ｂの少なくとも何れかとが異常となった場合には、オルタネータ接続スイッチ２７と両ステータ間スイッチ２５Ａ，２５Ｂを共に閉状態にして、転舵用回転機３２とハンドル用回転機４２とをセルシンとして機能させる。

このように本実施形態のステアバイワイヤシステム１０Ｂでは、転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２における両ステータ３３，４３の巻線３４Ａ，３４Ｂ，４４Ａ，４４Ｂ、反力制御回路２１Ａ，２１Ｂ、転舵制御回路２２Ａ，２２Ｂ及びステータ間スイッチ２５Ａ，２５Ｂを２系統にしたので信頼性が向上する。

［第４実施形態］
本実施形態のステアバイワイヤシステム１０Ｃは、図８に示されており、前記第３実施形態のステアバイワイヤシステム１０Ｂにおいて、ロータ給電回路２６に１対のオルタネータ２３を並列接続しオルタネータ接続スイッチ２７を対にして備えた構造になっている。そして、第１系統の反力制御回路２１Ａ又は転舵制御回路２２Ａの少なくとも何れかと、第２系統の反力制御回路２１Ｂ又は転舵制御回路２２Ｂの少なくとも何れかとが失陥した場合には、転舵用回転機３２とハンドル用回転機４２とをセルシンとして機能させるために、両方のオルタネータ接続スイッチ２７，２７と両ステータ間スイッチ２５Ａ，２５Ｂを共に閉状態にする。これにより、何れか一方のオルタネータ２３が失陥した場合にも、セルシンとして機能させることが可能となる。また、仮に、両オルタネータ２３，２３が失陥した場合にも、両ロータ３５，４５には永久磁石３６，４６が備えられているので、前記第１実施形態で説明したように、ハンドル操作によって舵取り車輪４１，４１を転舵することができる。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記第３実施形態では、ステータの巻線を２系統にする構成として、第１系統のコイルと第２系統のコイルとを、ステータに備えた複数のティースに分散配置した構成を例示したが、例えばステータに備えた各ティースの根本側に第１系統のコイルを巻回すると共に、その第１系統のコイルに重ねてティースの先端側に第２系統のコイルを巻回した構成にしてもよい。

（２）また、第１系統のコイルのみを備えたステータと、第２系統のコイルのみを備えた別のステータとを軸方向に並べて固定し、それら両ステータの内側に共通のロータを嵌合した構成にしてもよい。

（３）前記各実施形態では、転舵用回転機３２及びハンドル用回転機４２には、各ロータの巻線に給電するためにブラシ３８Ｂ，４８Ｂを備えていたが、ブラシに代えて回転トランスを備えた構成とし、耐久性の向上を図ってもよい。

本発明の第１実施形態に係るのステアバイワイヤシステムの概念図 転舵用回転機とハンドル用回転機とが接続可能な構造を示した概念図 制御回路におけるＦＥＴの３相ブリッジ回路 ロータの平断面図 第２実施形態に係るのステアバイワイヤシステムの概念図 第３実施形態に係るのステアバイワイヤシステムの概念図 ステータの巻線の構造を示した断面図 第４実施形態に係るのステアバイワイヤシステムの概念図

符号の説明

１０，１０Ａ〜１０Ｃ ステアバイワイヤシステム
１１ ハンドル
２１，２１Ａ，２１Ｂ 反力制御回路
２２，２２Ａ，２２Ｂ 転舵制御回路
２３ オルタネータ
２４ ステータ間接続回路
２６ ロータ給電回路
３２ 転舵用回転機
３３，４３ ステータ
３４，３４Ａ，３４Ｂ 巻線
４４，４４Ａ，４４Ｂ 巻線
３５，４５，３５Ａ，４５Ａ ロータ
３６，４６ 永久磁石
３７，４７ 巻線
４０ バッテリー
４１ 舵取り車輪
４２ ハンドル用回転機

Claims (6)

1. ハンドルと舵取り車輪とを機械的に切り離し、前記舵取り車輪に機械的に連結した転舵用回転機と、前記ハンドルに機械的に連結したハンドル用回転機とを駆動制御回路により駆動制御することで、前記ハンドルの操作に応じて前記舵取り車輪を転舵可能としたステアバイワイヤシステムにおいて、
   前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機は、ステータとロータとの両方に巻線を備えた構造をなし、
   失陥したときに前記両ロータの前記巻線に同一の交流電流を給電するロータ給電回路と、
   失陥したときに前記両ステータの前記巻線同士を接続するステータ間接続回路とを設けたことを特徴とするステアバイワイヤシステム。
2. 前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機の前記両ステータの前記巻線を２系統とし、それら各系統毎に前記駆動制御回路をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１に記載のステアバイワイヤシステム。
3. 前記ロータ給電回路は、車両に備えられたオルタネータと前記ロータの巻線とを接続するように構成されたことを特徴とする請求項２に記載のステアバイワイヤシステム。
4. 前記駆動制御回路により前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機を駆動するための界磁として、前記両ロータに永久磁石を設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のステアバイワイヤシステム。
5. 前記駆動制御回路の正常時に前記ロータの前記巻線に直流電流を流して、その巻線を前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機を駆動制御するための界磁に兼用したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のステアバイワイヤシステム。
6. 前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機には、前記ロータの巻線に給電するための回転トランスが設けられたことを特徴とする請求項１乃至４に何れかに記載のステアバイワイヤシステム。
   

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