JP2006082681A - Transmission ratio variable device - Google Patents

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Tomoyuki Sugiyama
倫行 杉山
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission ratio variable device capable of enhancing the steering feeling. <P>SOLUTION: When the vehicle speed is no higher than 10 km/h according to a vehicle speed signal given by a vehicle speed sensor (Yes at S107), an IFS_ECU of a vehicle control device performs a process involving a rotational drive of a motor of a transmission ratio variable mechanism in the initializing process planned to be conducted immediately after the vehicle engine is started, for example a lock releasing process (S111) or a false insertion confirming process (S113). When the vehicle speed exceeds 10 km/h (No at S107), therefore, the system will not performs the process involving the rotational drive of the motor of the transmission ratio variable mechanism in the initializing process, so that it is possible to prevent the motor from being driven into rotation owing to the initializing process when the vehicle is running at a speed exceeding 10 km/h. Accordingly the sense of incongruity of the driver in steering can be precluded, which is likely to appear remarkably in running, for example with as high a speed as 80 km/h, and the steering feeling can be enhanced. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両の操舵伝達系の途中に設けられる伝達比可変機構を備えた伝達比可変装置に関するものである。   The present invention relates to a transmission ratio variable device including a transmission ratio variable mechanism provided in the middle of a steering transmission system of a vehicle.

ハンドルと操舵輪とを連結する車両の操舵伝達系の途中に設けられ、ハンドル側の入力軸と操舵輪側の出力軸と間の伝達比を電動モータの回転駆動により変化可能な伝達比可変機構を備えた伝達比可変装置として、例えば、下記特許文献1に開示される「車両用操舵制御装置」がある。このような伝達比可変装置は、例えば、図1に示す車両制御装置100に使用されている。ここで、車両制御装置100の構成を図1を参照して説明する。なお、このような伝達比可変装置を備えた車両制御装置を、IFS(Intelligent Front Steering system;「IFS」は豊田工機株式会社の登録商標)と称することがある。   A transmission ratio variable mechanism that is provided in the middle of the steering transmission system of the vehicle that connects the steering wheel and the steering wheel, and that can change the transmission ratio between the input shaft on the steering wheel side and the output shaft on the steering wheel side by rotating the electric motor. For example, there is a “vehicle steering control device” disclosed in Patent Document 1 below. Such a transmission ratio variable device is used, for example, in the vehicle control device 100 shown in FIG. Here, the configuration of the vehicle control device 100 will be described with reference to FIG. In addition, the vehicle control apparatus provided with such a transmission ratio variable device may be called IFS (Intelligent Front Steering system; “IFS” is a registered trademark of Toyota Koki Co., Ltd.).

図1に示すように、車両制御装置100は、ステアリングホイール(ハンドル)21、第1ステアリングシャフト(入力軸)22、第2ステアリングシャフト(出力軸)23、EPSアクチュエータ24、ロッド25、操舵角センサ26、車速センサ27、トルクセンサ28、IGSWセンサ29、ロック機構30、伝達比可変機構40、IFS_ECU50、EPS_ECU60等から構成されている。なお、ECU(Electronic Control Unit)とは、電子制御装置のことである。   As shown in FIG. 1, the vehicle control apparatus 100 includes a steering wheel (handle) 21, a first steering shaft (input shaft) 22, a second steering shaft (output shaft) 23, an EPS actuator 24, a rod 25, a steering angle sensor. 26, vehicle speed sensor 27, torque sensor 28, IGSW sensor 29, lock mechanism 30, transmission ratio variable mechanism 40, IFS_ECU 50, EPS_ECU 60, and the like. The ECU (Electronic Control Unit) is an electronic control device.

具体的には、ステアリングホイール21に第1ステアリングシャフト22の一端が接続され、この第1ステアリングシャフト22の他端側にはロック機構30を介して伝達比可変機構40入力側が接続されている。この伝達比可変機構40は、モータ、減速機等から構成されており、例えば、特許文献1に開示されるモータ(110)および減速機(120)を備えた伝達比可変機構(100)がこれに相当する。そして、伝達比可変機構40の出力側には、第2ステアリングシャフト23の一端側が接続され、第2ステアリングシャフト23の他端側には、EPSアクチュエータ24の入力側が接続されている。また、ロック機構30は、伝達比可変機構40のモータの回転を阻止し得る機構で、例えば、特許文献1に開示されるロックホルダ(141)、ロックアーム(150)、電磁コイル(154)等からなるロック機構(130)がこれに相当する。なお、( )内の数字は下記特許文献1に記載されている符号に対応するものである([背景技術]および[発明が解決しようとする課題]の欄において同じ)。   Specifically, one end of the first steering shaft 22 is connected to the steering wheel 21, and the input side of the transmission ratio variable mechanism 40 is connected to the other end side of the first steering shaft 22 via the lock mechanism 30. The transmission ratio variable mechanism 40 includes a motor, a speed reducer, and the like. For example, the transmission ratio variable mechanism (100) including the motor (110) and the speed reducer (120) disclosed in Patent Document 1 is provided. It corresponds to. One end side of the second steering shaft 23 is connected to the output side of the transmission ratio variable mechanism 40, and the input side of the EPS actuator 24 is connected to the other end side of the second steering shaft 23. The lock mechanism 30 is a mechanism that can prevent the motor of the transmission ratio variable mechanism 40 from rotating. For example, the lock holder (141), the lock arm (150), the electromagnetic coil (154), etc. disclosed in Patent Document 1. The lock mechanism (130) consisting of this corresponds to this. The numbers in parentheses correspond to the symbols described in the following Patent Document 1 (the same applies to [Background Art] and [Problems to be Solved by the Invention]).

EPSアクチュエータ24は、電気式動力舵取装置であり、図示しないラック・ピニオンギヤ等により、第2ステアリングシャフト23によって入力された回転運動をロッド25の軸方向運動に変換して出力し得るとともに、EPS_ECU60により制御されるアシストモータにより操舵状態に応じたアシスト力を発生させて運転者による操舵をアシスト可能に構成されている。なお、このロッド25には操舵輪FR、FLが装着されている。   The EPS actuator 24 is an electric power steering device, and can convert the rotational motion input by the second steering shaft 23 into the axial motion of the rod 25 by a rack and pinion gear or the like (not shown) and output the EPS_ECU 60. The assist motor controlled by the controller generates an assist force according to the steering state so that the driver can assist the steering. The rod 25 is equipped with steering wheels FR and FL.

なお、第1ステアリングシャフト22の回転角(操舵角)は操舵角センサ26により検出されて操舵角信号としてIFS_ECU50に、また第2ステアリングシャフト23による操舵トルクはトルクセンサ28により検出されてトルク信号としてEPS_ECU 60に、それぞれ入力され得るように構成されている。また、CAN(Controller Area Network)90を介して、車両の速度が車速センサ27により検出されて車速信号として、またイグニッションスイッチ(以下「IGSW」という。)のオン情報やオフ情報がIGSWセンサ29により検出されてIG信号として、それぞれIFS_ECU50およびEPS_ECU60に入力され得るように構成されている。   The rotation angle (steering angle) of the first steering shaft 22 is detected by the steering angle sensor 26 and is detected as a steering angle signal by the IFS_ECU 50, and the steering torque by the second steering shaft 23 is detected by the torque sensor 28 and is detected as a torque signal. The EPS_ECU 60 is configured to be able to input each. Further, the vehicle speed is detected by a vehicle speed sensor 27 via a CAN (Controller Area Network) 90, and on / off information of an ignition switch (hereinafter referred to as “IGSW”) is received by an IGSW sensor 29. It is configured to be detected and input to the IFS_ECU 50 and the EPS_ECU 60 as IG signals, respectively.

このように構成することによって、伝達比可変機構40およびIFS_ECU50では、モータと減速機により、第1ステアリングシャフト22に対する第2ステアリングシャフト23の伝達比(以下「ステアリング伝達比」という。)を車速に応じてリアルタイムに変更し、第1ステアリングシャフト22の操舵角に対する第2ステアリングシャフト23の出力角の比を可変する。また、EPSアクチュエータ24およびEPS_ECU60では、トルクセンサ28および車速センサ27により検出した運転者の操舵状態や車速に応じて、運転者の操舵をアシストするアシスト力をアシストモータにより発生させる。   With this configuration, in the transmission ratio variable mechanism 40 and the IFS_ECU 50, the transmission ratio of the second steering shaft 23 to the first steering shaft 22 (hereinafter referred to as “steering transmission ratio”) is set to the vehicle speed by the motor and the reduction gear. Accordingly, the ratio is changed in real time, and the ratio of the output angle of the second steering shaft 23 to the steering angle of the first steering shaft 22 is varied. Further, in the EPS actuator 24 and the EPS_ECU 60, an assist force that assists the driver's steering is generated by the assist motor in accordance with the driver's steering state and vehicle speed detected by the torque sensor 28 and the vehicle speed sensor 27.

これにより、車速に対応したステアリング伝達比、例えば停車時や低速走行時にはステアリングホイール21の操舵角に対して伝達比可変機構40による第2ステアリングシャフト23への出力角が大きくなるように設定し、また高速走行時にはステアリングホイール21の操舵角に対して伝達比可変機構40の当該出力角が小さくなるように設定することが可能となる一方で、車速に対応した適切なアシスト力をアシストモータにより発生させることが可能となる。   Thereby, the steering transmission ratio corresponding to the vehicle speed, for example, when the vehicle is stopped or traveling at low speed, the output angle to the second steering shaft 23 by the transmission ratio variable mechanism 40 is set to be larger than the steering angle of the steering wheel 21; In addition, when the vehicle is traveling at high speed, the output angle of the transmission ratio variable mechanism 40 can be set to be smaller than the steering angle of the steering wheel 21, while an appropriate assist force corresponding to the vehicle speed is generated by the assist motor. It becomes possible to make it.

ところで、前述したIFS_ECU50やEPS_ECU60は、マイクロプロセッサを中心にメモリ装置や入出力インタフェース等により構成される電子制御装置であるが、これらは、通常、IGSWセンサ29によって検出されたIGSWのオン信号をトリガにして、所定の初期化処理を行った後、前述したような各制御を行うようにプログラムされている。   By the way, the IFS_ECU 50 and EPS_ECU 60 described above are electronic control devices composed of a memory device, an input / output interface, and the like centering on a microprocessor, but these usually trigger an ON signal of the IGSW detected by the IGSW sensor 29. Thus, after performing a predetermined initialization process, it is programmed to perform each control as described above.

例えば、特許文献1に開示される「車両用操舵制御装置」では、IGSWのオン操作により起動された直後に、所定の初期化処理としてロック解除制御(S200)を行い、ロック機構(130)によるモータ(110)のロックを解除してから、伝達比可変制御(S102〜S112)を行うように構成されている(特許文献1;段落番号0030、図5)。   For example, in the “vehicle steering control device” disclosed in Patent Document 1, the lock release control (S200) is performed as a predetermined initialization process immediately after being activated by turning on the IGSW, and the lock mechanism (130) is used. It is configured to perform transmission ratio variable control (S102 to S112) after unlocking the motor (110) (Patent Document 1; paragraph number 0030, FIG. 5).

ところが、ロック機構(130)を構成する、ロックホルダ(140)とロックアーム(150)との噛み込みにより両者の係合が解けずに、モータ(110)のロックが正常に解除されない場合が発生し得る。このため、特許文献1による開示技術では、ロック解除制御(S200)においてモータ(110)を所定の範囲で振動的に往復動させてロックホルダ(140)とロックアーム(150)との噛み込みを解いたり、またロックが解除されていれば回転し得る範囲でモータ(110)を回転させてロックの解除を確認したりすることで、このような問題を解決している(特許文献1;段落番号0033〜0036、図6)。
特開2001−48032号公報(第2頁〜第6頁、図3〜6)
However, there is a case where the lock of the motor (110) is not released normally because the lock holder (140) and the lock arm (150) constituting the lock mechanism (130) are not engaged with each other due to the engagement. Can do. For this reason, in the disclosed technology disclosed in Patent Document 1, the lock holder (140) and the lock arm (150) are engaged by reciprocating the motor (110) in a predetermined range in the unlocking control (S200). Such a problem is solved by checking the unlocking by rotating the motor (110) within a range that can be rotated if unlocked or unlocking (Patent Document 1; paragraph) Numbers 0033-0036, FIG. 6).
JP 2001-48032 A (2nd to 6th pages, FIGS. 3 to 6)

しかしながら、このような車両制御装置100によると、IFS_ECU50やEPS_ECU60がCAN90を介してIGSWセンサ29からのIGSWのオン信号を取得している。そのため、CAN90のトラフィック状態によってはIGSWが実際にオンされてから遅延してIFS_ECU50等にIGSWのオン信号が到達したり、またCAN90のトラフィックが混んでいなくてもIGSWセンサ29の情報を処理するECUが負荷の重い処理を行っていた場合にはIGSWのオン信号の処理速度が遅くなるため、IGSWが実際にオンされてから遅れてIFS_ECU50等にIGSWのオン信号が届くことがあり得る。   However, according to such a vehicle control device 100, the IFS_ECU 50 and the EPS_ECU 60 acquire the IGSW ON signal from the IGSW sensor 29 via the CAN 90. Therefore, depending on the traffic state of the CAN 90, the information of the IGSW sensor 29 is processed even if the IGSW ON signal arrives at the IFS_ECU 50 or the like after the IGSW is actually turned on, or even if the CAN 90 traffic is not crowded When the ECU is performing heavy load processing, the processing speed of the IGSW on signal is slowed down, and therefore the IGSW on signal may reach the IFS_ECU 50 or the like after the IGSW is actually turned on.

つまり、IGSWのオン信号がIGSWセンサ29からリアルタイムにIFS_ECU50等に届き得るように構成されていても、必ずしもIGSWがオンされた直後にIGSWのオン信号がIFS_ECU50等に入力されるわけでなく、例えば、数秒以上遅れて届く場合もあり得る。そのため、このようにIGSWのオン信号が実際のIGSWのオンから遅れて入力された場合には、上記特許文献1に開示されるように、IGSWのオン信号の入力をトリガに、所定の初期化処理としてロック解除制御(S200)を行うとすれば、当該車両が走行中であるにもかかわらず、モータ(110)を所定の範囲で振動的に往復動させたり、またロックが解除されていれば回転し得る範囲でモータ(110)を回転させたりすることになる。   That is, even if the IGSW ON signal is configured to reach the IFS_ECU 50 or the like in real time from the IGSW sensor 29, the IGSW ON signal is not necessarily input to the IFS_ECU 50 or the like immediately after the IGSW is turned on. In some cases, it may arrive a few seconds later. Therefore, when the ON signal of the IGSW is input with a delay from the actual ON of the IGSW in this way, as disclosed in Patent Document 1, a predetermined initialization is triggered by the input of the ON signal of the IGSW. If the unlocking control (S200) is performed as a process, the motor (110) may be reciprocally oscillated within a predetermined range or unlocked even though the vehicle is running. In this case, the motor (110) is rotated within a range where it can rotate.

また、CAN90を介してIGSWのオン信号を取得していることから、外来ノイズ等を原因とする伝送誤り等によって、実際にIGSWがオンされた後であっても、再度、IGSWのオン信号が入力される場合があり得る。そして、このような場合にも、誤って入力されたIGSWのオン信号をトリガに所定の初期化処理としてロック解除制御(S200)が行われたときには、当該車両が走行中であるにもかかわらず、モータ(110)を所定の範囲で振動的に往復動させたり、またロックが解除されていれば回転し得る範囲でモータ(110)を回転させたりすることになる。   In addition, since the IGSW ON signal is acquired via the CAN 90, even after the IGSW is actually turned ON due to a transmission error caused by external noise or the like, the IGSW ON signal is again displayed. It may be input. Even in such a case, when the unlocking control (S200) is performed as a predetermined initialization process triggered by the IGSW ON signal input in error, the vehicle is traveling. The motor (110) is reciprocally oscillated within a predetermined range, or if the lock is released, the motor (110) is rotated within a range that can be rotated.

したがって、これらのような予期し得ない伝達比可変機構(100)のモータ(110)の回転が、第1ステアリングシャフト22を介してステアリングホイール21に伝わることもあるため、当該車両の走行速度によっては、操舵中の運転者に操舵の違和感を与え得るという技術的な課題の発生を招いてしまう。   Therefore, since the unexpected rotation of the motor (110) of the transmission ratio variable mechanism (100) such as these may be transmitted to the steering wheel 21 via the first steering shaft 22, it depends on the traveling speed of the vehicle. This causes a technical problem that the driver who is steering can give a sense of incongruity to steering.

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、操舵感を向上し得る伝達比可変装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a transmission ratio variable device capable of improving the steering feeling.

上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載された請求項1の伝達比可変装置では、ハンドル[21]と操舵輪[FR,FL]とを連結する車両の操舵伝達系[22,23,24,25]の途中に設けられ、前記ハンドル側の入力軸[22]と前記操舵輪側の出力軸[23]と間の伝達比を電動モータ[40m]の回転駆動により変化可能な伝達比可変機構[40]と、前記電動モータ[40m]の回転駆動を制御可能なモータ制御手段[50]と、前記車両の速度に関する情報[V]を取得可能な車速情報取得手段[27]と、を備えた伝達比可変装置[20]であって、前記モータ制御手段[50]は、前記車速情報取得手段[27]による前記速度に関する情報[V]に基づいて前記車両の速度が所定速度以下の場合に[S107;Yes]、前記車両のエンジン始動直後に行われる予定の初期化処理で前記電動モータ[40m]の回転駆動を伴うものを行うことを技術特徴とする。なお、[ ]内の数字等は、[発明を実施するための最良の形態]の欄で説明する符号に対応し得るものである(以下同じ)。   In order to achieve the above object, in the transmission ratio variable device according to claim 1 described in the claims, the steering transmission system [22, 23] of the vehicle connecting the steering wheel [21] and the steering wheels [FR, FL]. , 24, 25], the transmission ratio between the input shaft [22] on the steering wheel side and the output shaft [23] on the steering wheel side can be changed by the rotational drive of the electric motor [40m]. A variable ratio mechanism [40], motor control means [50] capable of controlling the rotational drive of the electric motor [40m], and vehicle speed information acquisition means [27] capable of acquiring information [V] relating to the speed of the vehicle; The motor control means [50] is configured such that the speed of the vehicle is a predetermined speed based on the information [V] related to the speed by the vehicle speed information acquisition means [27]. In the following cases, [S107 Yes], and techniques characterized in that those with the rotation of the electric motor [40 m] in the initialization process will take place immediately after the engine start of the vehicle. The numbers in [] can correspond to the symbols described in the [Best Mode for Carrying Out the Invention] column (the same applies hereinafter).

また、特許請求の範囲に記載された請求項2の伝達比可変装置では、前記電動モータ[40m]の回転駆動を阻止して前記入力軸[22]と前記出力軸[23]との伝達比を1:1に設定可能なロック機構[30]を備えた請求項1に記載の伝達比可変装置[20]であって、前記初期化処理で前記電動モータ[40m]の回転駆動を伴うものは、前記電動モータ[40m]を回転駆動させて前記ロック機構[30]の解除を確実にするもの[S111]であることを技術的特徴とする。   In the transmission ratio variable device according to claim 2, the transmission ratio between the input shaft [22] and the output shaft [23] is prevented by preventing the electric motor [40m] from being rotationally driven. The transmission ratio variable device [20] according to claim 1, further comprising a lock mechanism [30] capable of setting the ratio to 1: 1, wherein the initialization process involves rotational driving of the electric motor [40m]. Is technically characterized in that the electric motor [40m] is rotationally driven to ensure the release of the lock mechanism [30] [S111].

さらに、特許請求の範囲に記載された請求項3の伝達比可変装置では、前記電動モータ[40m]の回転駆動を阻止して前記入力軸[22]と前記出力軸[23]との伝達比を1:1に設定可能なロック機構[30]を備えた請求項1に記載の伝達比可変装置[20]であって、前記初期化処理で前記電動モータ[40m]の回転駆動を伴うものは、前記電動モータ[40m]を回転駆動させて前記ロック機構[30]の作動または非作動を検査するもの[S113]であることを技術的特徴とする。   Further, in the transmission ratio variable device according to claim 3, the transmission ratio between the input shaft [22] and the output shaft [23] is prevented by preventing the electric motor [40m] from being rotationally driven. The transmission ratio variable device [20] according to claim 1, further comprising a lock mechanism [30] capable of setting the ratio to 1: 1, wherein the initialization process involves rotational driving of the electric motor [40m]. The technical feature is that the electric motor [40m] is rotated to inspect the operation or non-operation of the lock mechanism [30] [S113].

請求項1の発明では、モータ制御手段[50]は、車速情報取得手段[27]による速度に関する情報[V]に基づいて車両の速度が所定速度以下の場合に[S107;Yes]、車両のエンジン始動直後に行われる予定の初期化処理で電動モータ[40m]の回転駆動を伴うものを行うことから、当該車両の速度が所定速度を超える場合には[S107;No]、当該初期化処理で電動モータ[40m]の回転駆動を伴うものを行うことがない。これにより、所定速度を超える速度においては、当該初期化処理で電動モータ[40m]の回転駆動を伴うものが行われることがないので、例えば、所定速度を超える高速走行時に当該初期化処理によって伝達比可変機構[40]の電動モータ[40m]が回転駆動されるのを防止することができる。したがって、高速走行時に顕著に現れがちな運転者の操舵の違和感を防止し得るので、操舵感を向上することができる。   In the first aspect of the invention, the motor control means [50], when the speed of the vehicle is equal to or lower than the predetermined speed based on the information [V] related to the speed by the vehicle speed information acquisition means [27] [S107; Yes], Since the initialization process scheduled to be performed immediately after the engine is started is accompanied by the rotational drive of the electric motor [40 m], when the speed of the vehicle exceeds a predetermined speed [S107; No], the initialization process Therefore, the electric motor [40 m] is not accompanied by rotational driving. Thus, at a speed exceeding the predetermined speed, the initialization process is not performed with the rotational drive of the electric motor [40 m]. It is possible to prevent the electric motor [40m] of the variable ratio mechanism [40] from being rotationally driven. Therefore, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable when the vehicle is traveling at high speed, thereby improving the steering feeling.

請求項2の発明では、請求項1の初期化処理で電動モータ[40m]の回転駆動を伴うものは、電動モータ[40m]を回転駆動させて、電動モータ[40m]の回転駆動を阻止して入力軸[22]と出力軸[23]との伝達比を1:1に設定可能なロック機構[30]の解除を確実にする[S111]。これにより、所定速度を超える速度においては、当該初期化処理で電動モータ[40m]を回転駆動させてロック機構[30]の解除を確実する制御[S111]を行うことがないので、例えば、所定速度を超える高速走行時に当該初期化処理によって伝達比可変機構[40]の電動モータ[40m]が回転駆動されるのを防止することができる。したがって、高速走行時に顕著に現れがちな運転者の操舵の違和感を防止し得るので、操舵感を向上することができる。   In the second aspect of the invention, in the initialization process according to the first aspect, the rotation drive of the electric motor [40m] is caused to rotate the electric motor [40m] to prevent the rotation drive of the electric motor [40m]. Thus, the release of the lock mechanism [30] that can set the transmission ratio of the input shaft [22] and the output shaft [23] to 1: 1 is ensured [S111]. Thus, at a speed exceeding the predetermined speed, the control [S111] for reliably releasing the lock mechanism [30] by rotating the electric motor [40m] in the initialization process is not performed. It is possible to prevent the electric motor [40m] of the transmission ratio variable mechanism [40] from being rotationally driven by the initialization process when traveling at a high speed exceeding the speed. Therefore, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable when the vehicle is traveling at high speed, thereby improving the steering feeling.

請求項3の発明では、請求項1の初期化処理で電動モータ[40m]の回転駆動を伴うものは、電動モータ[40m]を回転駆動させて、電動モータ[40m]の回転駆動を阻止して入力軸[22]と出力軸[23]との伝達比を1:1に設定可能なロック機構[30]の作動または非作動を検査する[S113]。これにより、所定速度を超える速度においては、当該初期化処理で電動モータ[40m]を回転駆動させてロック機構[30]の作動または非作動を検査する制御[S113]を行うことがないので、例えば、所定速度を超える高速走行時に当該初期化処理によって伝達比可変機構[40]の電動モータ[40m]が回転駆動されるのを防止することができる。したがって、高速走行時に顕著に現れがちな運転者の操舵の違和感を防止し得るので、操舵感を向上することができる。   In the third aspect of the invention, the initialization process of the first aspect involving the rotational drive of the electric motor [40m] prevents the rotational drive of the electric motor [40m] by rotating the electric motor [40m]. Then, the operation or non-operation of the lock mechanism [30] capable of setting the transmission ratio between the input shaft [22] and the output shaft [23] to 1: 1 is checked [S113]. Accordingly, at a speed exceeding the predetermined speed, the control [S113] for inspecting the operation or non-operation of the lock mechanism [30] by rotating the electric motor [40m] in the initialization process is not performed. For example, it is possible to prevent the electric motor [40m] of the transmission ratio variable mechanism [40] from being rotationally driven by the initialization process when traveling at a high speed exceeding a predetermined speed. Therefore, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable when the vehicle is traveling at high speed, thereby improving the steering feeling.

以下、本発明の伝達比可変装置を車両制御装置に適用した一実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。なお、本実施形態に係る車両制御装置20は、前述した車両制御装置100と機械的構成に変わるところがないので、図1に示す車両制御装置20(100)を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment in which a transmission ratio variable device of the present invention is applied to a vehicle control device will be described with reference to FIGS. The vehicle control device 20 according to the present embodiment is not different from the vehicle control device 100 described above in mechanical structure, and will be described with reference to the vehicle control device 20 (100) shown in FIG.

図1に示すように、車両制御装置20は、ステアリングホイール21、第1ステアリングシャフト22、第2ステアリングシャフト23、EPSアクチュエータ24、ロッド25、操舵角センサ26、車速センサ27、トルクセンサ28、IGSWセンサ29、ロック機構30、伝達比可変機構40、IFS_ECU50、EPS_ECU60、CAN90等から構成され、その機械的、電気的な結合関係は前述したとおりである。そのため、ここではこれらの説明を省略する。なお、図2には、本実施形態に係る車両制御装置20のIFS_ECU50およびEPS_ECU60による車両制御処理を表した機能ブロック図が示されているので、ここで車両制御装置20のこれら2つのECUによる車両制御処理の概要を簡単に説明する。   As shown in FIG. 1, the vehicle control device 20 includes a steering wheel 21, a first steering shaft 22, a second steering shaft 23, an EPS actuator 24, a rod 25, a steering angle sensor 26, a vehicle speed sensor 27, a torque sensor 28, an IGSW. The sensor 29, the lock mechanism 30, the transmission ratio variable mechanism 40, the IFS_ECU 50, the EPS_ECU 60, the CAN 90, and the like are configured as described above. Therefore, these descriptions are omitted here. 2 is a functional block diagram showing vehicle control processing by the IFS_ECU 50 and the EPS_ECU 60 of the vehicle control device 20 according to the present embodiment. Here, the vehicle by these two ECUs of the vehicle control device 20 is shown. An outline of the control process will be briefly described.

図2に示すように、本実施形態に係る車両制御装置20では、IFS_ECU50によりIFS制御処理50aが、EPS_ECU60によりEPS制御処理60aが、それぞれ行われている。   As shown in FIG. 2, in the vehicle control device 20 according to the present embodiment, an IFS control process 50 a is performed by the IFS_ECU 50, and an EPS control process 60 a is performed by the EPS_ECU 60.

具体的には、IFS制御処理50aは、操舵角センサ26による操舵角信号θhと車速センサ27による車速信号VとがIFS_ECU50に入力されることにより、車速に対応して一義的に定められる伝達比可変機構40のモータ40mの回転角を図略のモータ回転角マップから決定する処理を行い、決定した回転角指令値に応じたモータ電圧をモータ駆動回路によりモータ40mに供給する。なお、モータ40mの回転角θvmは、回転角センサ40sに検出されてIFS_ECU50に入力される。これにより、伝達比可変機構40およびIFS_ECU50では、モータ40mと減速機40gによって、入力ギヤに対する出力ギヤの比、つまりステアリング伝達比を車速に応じてリアルタイムに変更し、第1ステアリングシャフト22の操舵角に対する第2ステアリングシャフト23の出力角の比を可変している。   Specifically, the IFS control processing 50a is a transmission ratio that is uniquely determined corresponding to the vehicle speed by inputting the steering angle signal θh from the steering angle sensor 26 and the vehicle speed signal V from the vehicle speed sensor 27 to the IFS_ECU 50. A process of determining the rotation angle of the motor 40m of the variable mechanism 40 from a motor rotation angle map (not shown) is performed, and a motor voltage corresponding to the determined rotation angle command value is supplied to the motor 40m by the motor drive circuit. The rotation angle θvm of the motor 40m is detected by the rotation angle sensor 40s and input to the IFS_ECU 50. Thereby, in the transmission ratio variable mechanism 40 and the IFS_ECU 50, the ratio of the output gear to the input gear, that is, the steering transmission ratio is changed in real time according to the vehicle speed by the motor 40m and the reduction gear 40g, and the steering angle of the first steering shaft 22 is changed. The ratio of the output angle of the second steering shaft 23 is variable.

また、EPS制御処理60aは、トルクセンサ28による操舵トルク信号Tpと車速センサ27による車速信号VとがEPS_ECU60に入力されることにより、車速に対応して一義的に定められるEPSアクチュエータ24のアシストモータ24mの電流指令値を図略のモータ電流マップから決定する処理を行い、決定した電流指令値に応じたモータ電圧をモータ駆動回路によりアシストモータ24mに供給する。なお、アシストモータ24mの回転角θpmは、回転角センサ24sに検出されてEPS_ECU60に入力される。これにより、EPSアクチュエータ24およびEPS_ECU60では、EPS制御処理60aにより、トルクセンサ28および車速センサ27により検出した運転者の操舵状態や車速に応じて、運転者の操舵をアシストするアシスト力をアシストモータ24mにより発生させている。   Further, the EPS control processing 60a includes an assist motor for the EPS actuator 24 that is uniquely determined according to the vehicle speed by inputting the steering torque signal Tp from the torque sensor 28 and the vehicle speed signal V from the vehicle speed sensor 27 to the EPS_ECU 60. A process of determining a current command value of 24 m from a motor current map (not shown) is performed, and a motor voltage corresponding to the determined current command value is supplied to the assist motor 24 m by the motor drive circuit. The rotation angle θpm of the assist motor 24m is detected by the rotation angle sensor 24s and input to the EPS_ECU 60. As a result, the EPS actuator 24 and the EPS_ECU 60 use the EPS control process 60a to generate assist force for assisting the driver's steering according to the driver's steering state and vehicle speed detected by the torque sensor 28 and the vehicle speed sensor 27. It is generated by.

なお、IFS_ECU50およびEPS_ECU60のいずれにもIGSWセンサ29から出力されるIGSWのオン信号やオフ信号が入力されるので、IFS_ECU50およびEPS_ECU60では、当該IGSWのオン信号の入力をトリガにそれぞれの制御処理を開始し、また当該IGSWのオフ信号の入力をトリガにそれぞれの制御処理を終了し得るように構成されている。   Since the IFS_ECU 50 and the EPS_ECU 60 receive the IGSW ON signal and the OFF signal output from the IGSW sensor 29, the IFS_ECU 50 and the EPS_ECU 60 start the respective control processes triggered by the input of the IGSW ON signal. In addition, each control process can be terminated with the input of the IGSW off signal as a trigger.

これにより、車両制御装置20では、IFS_ECU50によるIFS制御処理50aによって伝達比可変機構40によりステアリング伝達比を車両の速度に応じて可変制御可能にするとともに、EPS_ECU60によるEPS制御処理60aによって操舵状態に応じたアシスト力を発生させて運転者による操舵をアシスト可能にしている。   Thereby, in the vehicle control device 20, the transmission ratio variable mechanism 40 can be variably controlled according to the speed of the vehicle by the IFS control process 50a by the IFS_ECU 50, and the EPS control process 60a by the EPS_ECU 60 is adapted to the steering state. The assist force can be generated to assist steering by the driver.

ここで、このように制御される伝達比可変機構40のモータ40mの回転駆動を阻止し得るロック機構30が図3に示されているので、ロック機構30の構成および作動を図3に基づいて説明する。   Here, since the lock mechanism 30 that can prevent the rotation drive of the motor 40m of the transmission ratio variable mechanism 40 controlled in this way is shown in FIG. 3, the configuration and operation of the lock mechanism 30 are based on FIG. explain.

図3に示すように、ロック機構30は、主に、ハウジング31、ロックホルダ32、ロックアーム33、支軸34、ソレノイド35等により構成されており、その下方(第2ステアリングシャフト23側)にモータ40mを備えた伝達比可変機構40が位置している。なお、伝達比可変機構40の構成は、公知であり、前述した特許文献1(特開2001−48032号公報;段落番号0018〜0021)に詳細に開示されているので、ここでは説明を省略する。   As shown in FIG. 3, the lock mechanism 30 mainly includes a housing 31, a lock holder 32, a lock arm 33, a support shaft 34, a solenoid 35, and the like below (on the second steering shaft 23 side). A transmission ratio variable mechanism 40 provided with a motor 40m is located. The configuration of the transmission ratio variable mechanism 40 is publicly known and is disclosed in detail in the above-described Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-48032; paragraph numbers 0018 to 0021), and thus the description thereof is omitted here. .

ハウジング31は、ロック機構30を構成するロックホルダ32、ロックアーム33、ソレノイド35等をその内部に収容する機能を有するものである。なお、このハウジング31は、その下方(第2ステアリングシャフト23側)に伝達比可変機構40のハウジングを取付可能に構成することで、伝達比可変機構40のハウジング40aに連結された伝達比可変機構40の出力側、つまり第2ステアリングシャフト23とハウジング31との固定的な連結を可能にしている。   The housing 31 has a function of accommodating the lock holder 32, the lock arm 33, the solenoid 35, and the like constituting the lock mechanism 30 therein. The housing 31 is configured so that the housing of the transmission ratio variable mechanism 40 can be attached below (on the second steering shaft 23 side), so that the transmission ratio variable mechanism connected to the housing 40a of the transmission ratio variable mechanism 40 is configured. 40, that is, the second steering shaft 23 and the housing 31 can be fixedly connected.

ロックホルダ32は、ロック機構30を貫通し伝達比可変機構40の入力側に連結されている第1ステアリングシャフト22の外側全周にわたって取付固定されるとともに、その外周には周方向所定間隔ごとに軸方向に延びる係合凹部32aが形成されている。なおこのロックホルダ32だけが、第1ステアリングシャフト22の回転に従い自在に回動し得るように構成されている。   The lock holder 32 is attached and fixed over the entire outer periphery of the first steering shaft 22 that passes through the lock mechanism 30 and is connected to the input side of the transmission ratio variable mechanism 40, and the outer periphery thereof is provided at predetermined intervals in the circumferential direction. An engaging recess 32a extending in the axial direction is formed. Only the lock holder 32 is configured to be able to freely rotate according to the rotation of the first steering shaft 22.

ロックアーム33は、その一端側先端に係合凹部32aに係合可能な係合凸部33aが形成されているとともに、他端側に向かって「への字」形状に全体が形成され、その屈曲部位には支軸34が貫通可能な軸孔が形成されている。またロックアーム33の他端は、ソレノイド35のプランジャ35bの先端を連結可能な連結端33bが構成されている。   The lock arm 33 is formed with an engagement convex portion 33a that can be engaged with the engagement concave portion 32a at one end of the lock arm 33, and is formed in a “shape” toward the other end. A shaft hole through which the support shaft 34 can pass is formed in the bent portion. Further, the other end of the lock arm 33 constitutes a connecting end 33b that can connect the tip of the plunger 35b of the solenoid 35.

支軸34は、ロックアーム33の軸孔に貫通して軸支可能な軸径を有するもので、この支軸34に軸支されたロックアーム33が当該軸中心に回転した場合に、ロックアーム33の係合凸部33aがロックホルダ32の係合凹部32aに係合し得るように、当該支軸34の一端がハウジング31に固定されている。またこの支軸34には、ねじりコイルばね36も装着されており、このねじりコイルばね36は、当該支軸34に軸支されたロックアーム33の係合凸部33aがロックホルダ32の係合凹部32aに係合する方向にロックアーム33を付勢している。   The support shaft 34 has a shaft diameter that can be supported by penetrating the shaft hole of the lock arm 33. When the lock arm 33 supported by the support shaft 34 rotates about the shaft, the lock arm One end of the support shaft 34 is fixed to the housing 31 so that the engagement protrusion 33 a of 33 can engage with the engagement recess 32 a of the lock holder 32. A torsion coil spring 36 is also attached to the support shaft 34, and the torsion coil spring 36 is engaged with the lock holder 32 by the engaging projection 33 a of the lock arm 33 supported by the support shaft 34. The lock arm 33 is urged in a direction to engage with the recess 32a.

ソレノイド35は、固定鉄心に巻回された電磁コイル35aと可動鉄心であるプランジャ35bとから構成されており、入出力ピン38を介して電磁コイル35aに励磁電流が供給されると、プランジャ35bを電磁コイル35a方向に電磁吸引する機能を有するものである。このプランジャ35bの先端は、ロックアーム33の連結端33bと連結可能に構成されている。そのため、支軸34に軸支されたロックアーム33の連結端33bがプランジャ35bに連結されることにより、ソレノイド35に励磁電流が供給された場合には、ロックアーム33をソレノイド35方向に引き寄せる力がロックアーム33に作用することとなる。なお、入出力ピン38を介して供給される励磁電流の有無は、IFS_ECU50による後述のIFS制御処理50a(図4参照)によって制御されている。   The solenoid 35 includes an electromagnetic coil 35a wound around a fixed iron core and a plunger 35b which is a movable iron core. When an excitation current is supplied to the electromagnetic coil 35a via the input / output pin 38, the plunger 35b is moved. It has a function of performing electromagnetic attraction in the direction of the electromagnetic coil 35a. The distal end of the plunger 35 b is configured to be connectable to the connecting end 33 b of the lock arm 33. For this reason, the coupling end 33b of the lock arm 33 pivotally supported by the support shaft 34 is coupled to the plunger 35b, so that when the exciting current is supplied to the solenoid 35, the force that pulls the lock arm 33 toward the solenoid 35. Will act on the lock arm 33. The presence / absence of the excitation current supplied via the input / output pin 38 is controlled by an IFS control process 50a (see FIG. 4) described later by the IFS_ECU 50.

このように構成されたロック機構30は、支軸34に回転自在に軸支されたロックアーム33を有するととにも、当該ロックアーム33の係合凸部33aがロックホルダ32の係合凹部32aに係合する方向に、ねじりコイルばね36の付勢力によって付勢されている。このため、IFS_ECU50の制御によってソレノイド35に励磁電流が供給されていない場合には、ロックホルダ32の係合凹部32aにロックアーム33の係合凸部33aが係合してロックホルダ32をその回転方向に係止した状態を維持することから、当該ロックホルダ32の回転が阻止される。その結果、当該ロックホルダ32に取り付けられて固定されている第1ステアリングシャフト22と、伝達比可変機構40のハウジング40aを介してハウジング31に固定的に連結されている第2ステアリングシャフト23と、が係合されるため、両者は1:1の伝達比で連結される。つまり、入力軸である第1ステアリングシャフト22と出力軸である第2ステアリングシャフト23とを伝達比1:1で連結することができる。   The lock mechanism 30 configured as described above has a lock arm 33 rotatably supported on the support shaft 34, and the engagement convex portion 33 a of the lock arm 33 is engaged with the engagement concave portion of the lock holder 32. It is urged by the urging force of the torsion coil spring 36 in the direction in which it engages with 32a. For this reason, when the exciting current is not supplied to the solenoid 35 by the control of the IFS_ECU 50, the engagement convex portion 33a of the lock arm 33 is engaged with the engagement concave portion 32a of the lock holder 32, and the lock holder 32 is rotated. Since the state locked in the direction is maintained, rotation of the lock holder 32 is prevented. As a result, the first steering shaft 22 attached and fixed to the lock holder 32, the second steering shaft 23 fixedly connected to the housing 31 via the housing 40a of the transmission ratio variable mechanism 40, Are engaged with each other, and the two are coupled at a transmission ratio of 1: 1. That is, the first steering shaft 22 that is an input shaft and the second steering shaft 23 that is an output shaft can be coupled at a transmission ratio of 1: 1.

一方、IFS_ECU50の制御によってソレノイド35に励磁電流が供給されている場合には、ねじりコイルばね36の付勢力に抗してロックアーム33がソレノイド35方向に引き寄せられる。そのため、支軸34を中心にロックホルダ32の係合凹部32aからロックアーム33の係合凸部33aが外れる方向に回転することから、ロックアーム33によるロックホルダ32の係止が解かれて、ロックホルダ32の回転阻止が解除される。その結果、当該ロックホルダ32に固定された第1ステアリングシャフト22が、ハウジング31に連結された第2ステアリングシャフト23に係止されることなく、回転可能となる。つまり、入力軸である第1ステアリングシャフト22と出力軸である第2ステアリングシャフト23とを伝達比n:mで連結することができる(n,mは0を除いた正の数値)。   On the other hand, when the exciting current is supplied to the solenoid 35 by the control of the IFS_ECU 50, the lock arm 33 is pulled toward the solenoid 35 against the urging force of the torsion coil spring 36. Therefore, since the engagement convex portion 33a of the lock arm 33 rotates in a direction to disengage from the engagement concave portion 32a of the lock holder 32 around the support shaft 34, the lock holder 32 is unlocked by the lock arm 33, The rotation prevention of the lock holder 32 is released. As a result, the first steering shaft 22 fixed to the lock holder 32 can be rotated without being locked to the second steering shaft 23 connected to the housing 31. That is, the first steering shaft 22 that is an input shaft and the second steering shaft 23 that is an output shaft can be connected at a transmission ratio n: m (n and m are positive numerical values excluding 0).

次に、このようなロック機構30の初期化処理を含めたIFS制御処理50aの流れを図4に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、ステップS103〜S113は、特許請求の範囲に記載の「車両のエンジン始動直後に行われる予定の初期化処理」に相当し得るもので、そのうちのステップS111およびステップS113が特許請求の範囲に記載の「モータの回転駆動を伴うもの」に相当し得る。またステップS111は、特許請求の範囲に記載の「ロック機構の作動または非作動を確実にするもの」に相当し、ステップS113は、特許請求の範囲に記載の「ロック機構の作動または非作動を検査するもの」に相当し得る。   Next, the flow of the IFS control process 50a including the initialization process of the lock mechanism 30 will be described based on the flowchart shown in FIG. Note that steps S103 to S113 can correspond to “initialization processing scheduled to be performed immediately after starting the vehicle engine” described in the claims, and step S111 and step S113 of those steps are within the scope of the claims. This may correspond to the description “with motor rotational drive”. Further, step S111 corresponds to “thing that ensures the operation or non-operation of the lock mechanism” described in the claims, and step S113 includes “operation or non-operation of the lock mechanism described in the claims”. It can correspond to “what to inspect”.

図4に示すように、IFS制御処理50aは、IGSWのオン信号の入力をトリガに起動される(S101:Yes)。そして、ステップS103により、メモリ装置、入出力インタフェース、A/DコンバータやD/Aコンバータ等のマイクロプロセッサ周辺のハードウェアの初期化処理を行った後、ステップS105によりIFS制御に異常がないか否かの判断処理を行う。   As shown in FIG. 4, the IFS control process 50a is activated by the input of an IGSW ON signal as a trigger (S101: Yes). Then, in step S103, initialization processing of hardware around the microprocessor such as the memory device, the input / output interface, the A / D converter, and the D / A converter is performed, and then whether or not the IFS control is abnormal in step S105. Judgment processing is performed.

このステップS105では、例えば、IFS_ECU50に供給される電源電圧値が正常範囲にあるか否か、またステップS103によるメモリ装置等のハードウェアの初期化処理の結果に異常があるか否か、さらに当該車両のエンジンが始動しているか否か等について判断し、すべての判断条件を満たしている場合、即ち電源電圧値が正常範囲にあり、ハードウェアの初期化処理の結果に異常がなく、エンジンが始動している場合に(S105:Yes)、次のステップS107に処理を移行する。   In this step S105, for example, whether or not the power supply voltage value supplied to the IFS_ECU 50 is in a normal range, whether or not there is an abnormality in the result of the initialization processing of the hardware such as the memory device in step S103, and Judgment is made as to whether or not the vehicle engine is started, and all the determination conditions are satisfied, that is, the power supply voltage value is in a normal range, the hardware initialization processing result is normal, and the engine If it has been started (S105: Yes), the process proceeds to the next step S107.

なお、ステップS105により判断条件を満たさない場合には(S105:No)、ステップS105による判断処理を所定回数(例えば5回)繰り返し、その回数内の処理でも判断条件を満たさないときには、例えば当該車両の計器パネル(図略)にアラーム表示を出力する処理を行う。   If the determination condition is not satisfied in step S105 (S105: No), the determination process in step S105 is repeated a predetermined number of times (for example, five times). If the determination condition is not satisfied even within the number of times, for example, the vehicle The alarm display is output to the instrument panel (not shown).

続くステップS107では、当該車両の走行速度が所定速度以下であるか否かの判断処理を行う。前述のように、IFS_ECU50は、車速センサ27からCAN90を介して車速信号Vを取得しているので、この車速信号Vに基づいて当該車両の速度を判断し、例えば、時速10km以下の場合(S107:Yes)に次のステップS109に処理を移行し、時速10km以下でない場合(S107:No)に再度このステップS107を実行するように処理の流れを設定する。つまり、当該車両のエンジン始動直後の車速が時速10kmを超えている場合には(S107:No)、10km以下になるまで(S107:Yes)このステップS107により待機する。   In a succeeding step S107, it is determined whether or not the traveling speed of the vehicle is equal to or lower than a predetermined speed. As described above, since the IFS_ECU 50 acquires the vehicle speed signal V from the vehicle speed sensor 27 via the CAN 90, the IFS_ECU 50 determines the speed of the vehicle based on the vehicle speed signal V. For example, when the speed is 10 km or less (S107) : Yes), the process proceeds to the next step S109, and if the speed is not less than 10 km / h (S107: No), the process flow is set so that this step S107 is executed again. That is, when the vehicle speed immediately after the engine start of the vehicle exceeds 10 km / h (S107: No), the process waits until the speed becomes 10 km or less (S107: Yes).

これにより、車速が時速10km以下になるまでは(S107:Yes)、続くステップS109によるロック解除処理が行われないことから、前述したロック機構30の電磁コイル35aには励磁電流が供給されることなく、ロックホルダ32とロックアーム33とが係合状態を維持するため、第1ステアリングシャフト22と第2ステアリングシャフト23とは1:1の伝達比で連結された状態を保つ。このようにエンジンの始動直後の車速が時速10kmを超えていることは希ではあるが、例えば、運転者がIGSWのオンの後に直ちにアクスルペダルを踏み込む等の運転操作によって、エンジンの始動直後から急加速した場合には、当該ステップS107により車速が10km以下になるまで待ち、その間においてはIFSは機能することなくステアリング伝達比が1:1に設定される。   Thus, until the vehicle speed becomes 10 km / h or less (S107: Yes), the unlocking process in the subsequent step S109 is not performed, and therefore the exciting current is supplied to the electromagnetic coil 35a of the locking mechanism 30 described above. Since the lock holder 32 and the lock arm 33 maintain the engaged state, the first steering shaft 22 and the second steering shaft 23 remain connected at a transmission ratio of 1: 1. In this way, it is rare that the vehicle speed immediately after starting the engine exceeds 10 km / h. However, for example, when the driver depresses the axle pedal immediately after turning on the IGSW, the vehicle speed increases immediately after the engine starts. When the vehicle accelerates, the process waits until the vehicle speed becomes 10 km or less in step S107. During that time, the IFS does not function and the steering transmission ratio is set to 1: 1.

また、同様に車速が時速10km以下になるまでは(S107:Yes)、以下続くステップS111によるロック抜き処理やステップS113による挿入異常確認処理も行われないことから、後述するように、これらの処理によって伝達比可変機構40のモータ40mが回転駆動されることもない。したがって、前述したようなIGSWのオン後の急加速により車速が時速10kmを超えたとしても、この間にはモータ40mの回転駆動を伴う初期化処理は行われず、モータ40mの回転駆動を防ぐので、第1ステアリングシャフト22を介してステアリングホイール21に伝わる振動等によって当該車両の運転者に操舵の違和感を与えることを防止できる。   Similarly, until the vehicle speed becomes 10 km / h or less (S107: Yes), the unlocking process in step S111 and the insertion abnormality confirmation process in step S113 are not performed. Thus, the motor 40m of the transmission ratio variable mechanism 40 is not rotationally driven. Therefore, even if the vehicle speed exceeds 10 km per hour due to the rapid acceleration after turning on the IGSW as described above, the initialization process with the rotational drive of the motor 40 m is not performed during this time, and the rotational drive of the motor 40 m is prevented. It is possible to prevent the driver of the vehicle from feeling uncomfortable with steering due to vibrations transmitted to the steering wheel 21 via the first steering shaft 22.

次のステップS109では、ロック機構30のロック解除処理が行われる。即ち、車速が時速10km以下の場合には(S107:Yes)、前述したように、ロック機構30の入出力ピン38を介して電磁コイル35aに励磁電流を供給する。すると、電磁吸引力が電磁コイル35aに発生するため、電磁コイル35a方向にプランジャ35bが引き寄せられ、それまでロックホルダ32の係合凹部32aに係合していたロックアーム33の係合凸部33aが係合凹部32aから外れて両者の係合が解かれる。これにより、ロックアーム33によって阻止されていたロックホルダ32の回転が可能になるので、伝達比1:1で第1ステアリングシャフト22に連結されていた第2ステアリングシャフト23の自在な回転が可能になる。つまり、IFSの機能が可能になる。   In the next step S109, the lock mechanism 30 is unlocked. That is, when the vehicle speed is 10 km / h or less (S107: Yes), as described above, an exciting current is supplied to the electromagnetic coil 35a via the input / output pin 38 of the lock mechanism 30. Then, since an electromagnetic attractive force is generated in the electromagnetic coil 35a, the plunger 35b is attracted in the direction of the electromagnetic coil 35a, and the engaging convex portion 33a of the lock arm 33 that has been engaged with the engaging concave portion 32a of the lock holder 32 until then. Is disengaged from the engagement recess 32a and the engagement between the two is released. As a result, the lock holder 32 blocked by the lock arm 33 can be rotated, so that the second steering shaft 23 connected to the first steering shaft 22 can be freely rotated at a transmission ratio of 1: 1. Become. That is, the function of IFS becomes possible.

続くステップS111では、ロック抜き処理が行われる。この処理は、ロック機構30を構成する、ロックホルダ32の係合凹部32aとロックアーム33の係合凸部33aとが噛み込んでしまい、ステップS109によるロック解除処理を行っても両者の係合が解けず伝達比可変機構40のモータ40mのロックが正常に解除されない場合に対処するためのもので、ロック機構30の解除を確実にするものである。具体的には、係合凹部32aの凹部が形成されている範囲内で振動的に往復動させることにより、ロックホルダ32とロックアーム33との噛み込みを解く。なお、この処理は、公知であり、前述した特許文献1(特開2001−48032号公報;段落番号0033〜0036)に詳細に開示されているので、ここでは説明を省略する。   In the subsequent step S111, unlocking processing is performed. In this process, the engagement concave portion 32a of the lock holder 32 and the engagement convex portion 33a of the lock arm 33 constituting the lock mechanism 30 are engaged with each other. This is for coping with the case where the lock of the motor 40m of the transmission ratio variable mechanism 40 is not normally released, and the lock mechanism 30 is reliably released. Specifically, the engagement between the lock holder 32 and the lock arm 33 is released by reciprocating vibrationally within a range where the recess of the engagement recess 32a is formed. This process is publicly known and is disclosed in detail in the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-48032; Paragraph Nos. 0033 to 0036).

次のステップS113では、挿入異常確認処理が行われる。この処理は、ロック機構30が第1ステアリングシャフト22と第2ステアリングシャフト23とをロックし、両者を伝達比1:1で連結するように機能させた場合に、当該ロックが正常に機能しているか否かを確認するためのもので、ロック機構30の作動または非作動を検査するものある。具体的には、係合凹部32aの凹部が形成されている範囲よりも広い範囲で往復動させることにより、ロックホルダ32の係合凹部32aにロックアーム33の係合凸部33aが挿入され両者が係合している場合には、回転制御の目標値に対する検出位置の誤差が蓄積されていくことを利用して正常に挿入されている(係合している)こと確認する。なお、この処理は、前述した特許文献1(特開2001−48032号公報;段落番号0051〜0053)に開示されているものでも良い。   In the next step S113, an insertion abnormality confirmation process is performed. This processing is performed when the lock mechanism 30 functions to lock the first steering shaft 22 and the second steering shaft 23 and to connect them with a transmission ratio of 1: 1. This is for checking whether or not the lock mechanism 30 is activated or deactivated. Specifically, the engagement convex portion 33a of the lock arm 33 is inserted into the engagement concave portion 32a of the lock holder 32 by reciprocating in a range wider than the range where the concave portion of the engagement concave portion 32a is formed. Is engaged, it is confirmed that it is normally inserted (engaged) using the accumulated error of the detected position with respect to the rotation control target value. This process may be disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-48032; paragraph numbers 0051 to 0053) described above.

このようにステップS103〜S113による一連の初期化処理が終了すると、ステップS115によりIFSの通常処理が行われる。この処理は、伝達比可変機構40によりステアリング伝達比を車両の速度に応じて可変制御可能にするもので、既に図2を参照して説明しているので、ここでは省略する。このステップS115によるIFSの通常処理は、車速センサ27からCAN90を介してIGSWのオフ信号が入力されるまで(S117:Yes)、常時継続される。   When the series of initialization processes in steps S103 to S113 is completed in this way, a normal process of IFS is performed in step S115. This process allows the steering transmission ratio to be variably controlled according to the speed of the vehicle by the transmission ratio variable mechanism 40, and since it has already been described with reference to FIG. 2, it is omitted here. The normal processing of IFS in step S115 is continuously continued until the IGSW OFF signal is input from the vehicle speed sensor 27 via the CAN 90 (S117: Yes).

以上説明したように、本実施形態に係る車両制御装置20によると、IFS_ECU50は、車速センサ27による車速信号Vに基づいて当該車両の速度が時速10km以下の場合に(S107:Yes)、当該車両のエンジン始動直後に行われる予定の初期化処理で伝達比可変機構40のモータ40mの回転駆動を伴うもの、例えば、ロック抜き処理(S111)や挿入異常確認処理(S113)を行うことから、当該車両の速度が時速10kmを超える場合には(S107:No)、当該初期化処理で伝達比可変機構40のモータ40mの回転駆動を伴うものを行うことがない。これにより、時速10kmを超える速度においては、当該初期化処理で伝達比可変機構40のモータ40mの回転駆動を伴うものが行われることがないので、例えば、時速10kmを超える速度での走行時に当該初期化処理によって伝達比可変機構40のモータ40mが回転駆動されるのを防止することができる。したがって、これらのような予期し得ないモータ40mの回転が第1ステアリングシャフト22を介してステアリングホイール21に伝わることもないため、例えば、時速80kmというような高速走行時に顕著に現れがちな運転者の操舵の違和感を防止して操舵感を向上することができる。   As described above, according to the vehicle control device 20 according to the present embodiment, the IFS_ECU 50 determines that the vehicle when the vehicle speed is 10 km / h or less based on the vehicle speed signal V from the vehicle speed sensor 27 (S107: Yes). The initializing process scheduled to be performed immediately after starting the engine is accompanied by rotational driving of the motor 40m of the transmission ratio variable mechanism 40, for example, the unlocking process (S111) and the insertion abnormality confirmation process (S113). When the speed of the vehicle exceeds 10 km / h (S107: No), the initialization process does not involve the rotational drive of the motor 40m of the transmission ratio variable mechanism 40. Thus, at a speed exceeding 10 km / h, the initialization process does not involve rotation of the motor 40m of the transmission ratio variable mechanism 40. For example, when traveling at a speed exceeding 10km / h It is possible to prevent the motor 40m of the transmission ratio variable mechanism 40 from being rotated by the initialization process. Therefore, since the unexpected rotation of the motor 40m such as these is not transmitted to the steering wheel 21 via the first steering shaft 22, for example, a driver who tends to appear remarkably when traveling at a high speed of 80 km / h, for example. The steering feeling can be improved by preventing the uncomfortable feeling of steering.

なお、上述した実施形態では、「所定速度」として時速10kmを設定したが、運転者の操舵に違和感を与え難い車速であれば、本発明はこれに限られず、「所定速度」として、例えば、時速15kmや時速20km等に設定しても良い。   In the above-described embodiment, 10 km / h is set as the “predetermined speed”. However, the present invention is not limited to this as long as the vehicle speed is unlikely to give an uncomfortable feeling to the driver's steering. It may be set to 15 km / h or 20 km / h.

また、上述した実施形態では、「モータの回転駆動を伴うもの」としてステップS111によるロック抜き処理およびステップS113による挿入異常確認処理を例示して説明したが、本発明はこれに限られず、モータの回転駆動を伴うものであれば、例えば、当該モータ(モータ40m)を駆動する半導体スイッチング素子(MOSFET等)の正常確認(素子内のショートやオープンがないこと)を行うために当該半導体スイッチング素子に所定のスイッチング信号(デューティ波形)を出力する処理等であっても良い。そして、この場合も前述と同様の作用および効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, the unlocking process in step S111 and the insertion abnormality confirmation process in step S113 are exemplified and described as “with motor rotation driving”, but the present invention is not limited to this, and the motor is not limited thereto. If it is accompanied by rotational drive, for example, in order to confirm the normality of the semiconductor switching element (MOSFET or the like) that drives the motor (motor 40m) (there is no short circuit or open in the element) For example, processing for outputting a predetermined switching signal (duty waveform) may be used. In this case as well, the same operations and effects as described above can be obtained.

車両制御装置の構成概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure outline | summary of a vehicle control apparatus. 本実施形態に係る車両制御装置のIFS_ECUおよびEPS_ECUによる車両制御処理を表した機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the vehicle control process by IFS_ECU and EPS_ECU of the vehicle control apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る車両制御装置のロック機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the locking mechanism of the vehicle control apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る車両制御装置のIFS_ECUによるIFS制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the IFS control process by IFS_ECU of the vehicle control apparatus which concerns on this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

20…車両制御装置
21…ステアリングホイール(ハンドル)
22…第1ステアリングシャフト(操舵伝達系、入力軸)
23…第2ステアリングシャフト(操舵伝達系、出力軸)
24…EPSアクチュエータ(操舵伝達系)
25…ロッド(操舵伝達系)
26…操舵角センサ
27…車速センサ
28…トルクセンサ
29…IGSWセンサ
30…ロック機構
31…ハウジング
32…ロックホルダ
32a…係合凹部
33…ロックアーム
33a…係合凸部
35…ソレノイド
36…ねじりコイルばね
40…伝達比可変機構
40m…モータ(電動モータ)
50…IFS_ECU(モータ制御手段)
60…EPS_ECU
90…CAN
S103、S105、S107、S109(初期化処理)
S111(初期化処理、モータの回転駆動を伴う処理、ロック機構の作動または非作動を確実にする処理)
S113(初期化処理、モータの回転駆動を伴う処理、ロック機構の作動または非作動を検査する処理)
FR、FL…操舵輪
V…車速信号(速度に関する情報)
20 ... Vehicle control device 21 ... Steering wheel (handle)
22 ... 1st steering shaft (steering transmission system, input shaft)
23 ... Second steering shaft (steering transmission system, output shaft)
24 ... EPS actuator (steering transmission system)
25 ... Rod (steering transmission system)
26 ... Steering angle sensor 27 ... Vehicle speed sensor 28 ... Torque sensor 29 ... IGSW sensor 30 ... Lock mechanism 31 ... Housing 32 ... Lock holder 32a ... Engaging recess 33 ... Lock arm 33a ... Engaging projection 35 ... Solenoid 36 ... Torsion coil Spring 40 ... Transmission ratio variable mechanism 40m ... Motor (electric motor)
50 ... IFS_ECU (motor control means)
60 ... EPS_ECU
90 ... CAN
S103, S105, S107, S109 (initialization process)
S111 (Initialization process, process involving rotational driving of the motor, process for ensuring the operation or non-operation of the lock mechanism)
S113 (initialization process, process involving rotation of the motor, process for inspecting the operation or non-operation of the lock mechanism)
FR, FL ... Steering wheel V ... Vehicle speed signal (information about speed)

Claims (3)

ハンドルと操舵輪とを連結する車両の操舵伝達系の途中に設けられ、前記ハンドル側の入力軸と前記操舵輪側の出力軸と間の伝達比を電動モータの回転駆動により変化可能な伝達比可変機構と、
前記電動モータの回転駆動を制御可能なモータ制御手段と、
前記車両の速度に関する情報を取得可能な車速情報取得手段と、
を備えた伝達比可変装置であって、
前記モータ制御手段は、前記車速情報取得手段による前記速度に関する情報に基づいて前記車両の速度が所定速度以下の場合に、前記車両のエンジン始動直後に行われる予定の初期化処理で前記電動モータの回転駆動を伴うものを行うことを特徴とする伝達比可変装置。
A transmission ratio that is provided in the middle of a steering transmission system of a vehicle that couples a steering wheel and a steering wheel, and that can change a transmission ratio between the steering wheel side input shaft and the steering wheel side output shaft by rotation driving of an electric motor. Variable mechanism,
Motor control means capable of controlling the rotational drive of the electric motor;
Vehicle speed information acquisition means capable of acquiring information related to the speed of the vehicle;
A transmission ratio variable device comprising:
The motor control unit is configured to perform initialization processing scheduled to be performed immediately after starting the engine of the vehicle when the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined speed based on the information on the speed by the vehicle speed information acquisition unit. A transmission ratio variable device characterized in that it performs a rotation drive.
前記電動モータの回転駆動を阻止して前記入力軸と前記出力軸との伝達比を1:1に設定可能なロック機構を備えた請求項1に記載の伝達比可変装置であって、
前記初期化処理で前記電動モータの回転駆動を伴うものは、前記電動モータを回転駆動させて前記ロック機構の解除を確実にするものであることを特徴とする伝達比可変装置。
2. The transmission ratio variable device according to claim 1, further comprising a lock mechanism capable of preventing rotational driving of the electric motor and setting a transmission ratio between the input shaft and the output shaft to 1: 1.
The transmission ratio variable device characterized in that what is accompanied by rotational drive of the electric motor in the initialization processing is to rotationally drive the electric motor to ensure the release of the lock mechanism.
前記電動モータの回転駆動を阻止して前記入力軸と前記出力軸との伝達比を1:1に設定可能なロック機構を備えた請求項1に記載の伝達比可変装置であって、
前記初期化処理で前記電動モータの回転駆動を伴うものは、前記電動モータを回転駆動させて前記ロック機構の作動または非作動を検査するものであることを特徴とする伝達比可変装置。
2. The transmission ratio variable device according to claim 1, further comprising a lock mechanism capable of preventing rotational driving of the electric motor and setting a transmission ratio between the input shaft and the output shaft to 1: 1.
What is accompanied by the rotation drive of the electric motor in the initialization process is to inspect the operation or non-operation of the lock mechanism by rotating the electric motor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008018749A (en) * 2006-07-10 2008-01-31 Denso Corp Steering device for vehicle
CN112744289A (en) * 2021-02-24 2021-05-04 华晨鑫源重庆汽车有限公司 Steering power-assisted control method for anti-interference signals

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