JP2006143028A - 操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 違和感のない自然な反力トルクを実現可能な操舵制御装置を提供することにある。
【解決手段】 操舵入力手段と操舵アクチュエータとの間に設けられ、トーションバーの捩れ量に基づき操舵トルクを検出するトルクセンサと、入力軸に設けられ、操舵入力手段の操舵量を検出する操舵量検出手段と、転舵輪に転舵アシスト力を付与する転舵アクチュエータと、転舵輪の転舵量を検出する転舵量検出手段と、操舵トルク、操舵量、及び転舵量に基づいて操舵アクチュエータ及び転舵アクチュエータを駆動制御するコントロールユニットと、を有し、かつ入力軸と転舵輪とが機械的に分離された操舵制御装置において、転舵アクチュエータは操舵トルクに基づき制御され、操舵アクチュエータは転舵量と操舵入力手段の操舵量とが一致するように制御されることとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、運転者の操舵力をアシストするパワーステアリング装置の制御を行う操舵制御装置に関する。

従来、特許文献１に開示される車両用操舵装置にあっては、ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に分離され、それぞれ独立して制御することにより自由度の高い操舵制御を行っている。具体的には、まずステアリングホイールの操舵角が検出され、この操舵角に基づき転舵用アクチュエータの制御量が演算される。次に、車速及び操舵角に基づきステアリングホイールに与えられるべき目標反力トルクが演算され、この反力トルクがステアリングホイールに与えられる構成となっている。
特開２００３−１３７１２２号公報

しかしながら上記従来技術にあっては、この反力トルクは車速及び操舵角から演算された値であるため、転舵用アクチュエータの制御量とは無関係に決められている。したがって、反力トルクに違和感が存在するという問題があった。

本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、違和感のない自然な反力トルクを実現可能な操舵制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、操舵入力手段に接続された入力軸と、前記操舵入力手段と操舵アクチュエータとの間に設けられ、トーションバーの捩れ量に基づき操舵トルクを検出するトルクセンサと、前記入力軸に設けられ、前記操舵入力手段の操舵量を検出する操舵量検出手段と、転舵輪に転舵アシスト力を付与する転舵アクチュエータと、前記転舵輪の転舵量を検出する転舵量検出手段と、前記操舵トルク、前記操舵量、及び前記転舵量に基づいて前記操舵アクチュエータ及び前記転舵アクチュエータを駆動制御するコントロールユニットと、を有し、かつ前記入力軸と転舵輪とが機械的に分離された操舵制御装置において、前記転舵アクチュエータは前記操舵トルクに基づき制御され、前記操舵アクチュエータは前記転舵量と前記操舵入力手段の操舵量とが一致するように制御されることとした。

よって、操舵トルクに基づき転舵アクチュエータを制御し、転舵量と操舵入力手段の操舵量とが一致するように操舵アクチュエータを制御することで、違和感のない反力トルクを実現した操舵制御装置を提供できる。

以下、本発明の操舵制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

［操舵制御装置のシステム構成］
実施例１につき図１ないし図９に基づき説明する。図１は、本願操舵制御装置のシステム構成図である。操舵制御装置はステアリングホイール１（操舵入力手段）、入力軸２、操舵アクチュエータ３、トルクセンサ４、操舵角センサ５、第１、第２転舵アクチュエータ６１，６２、第１、第２転舵角センサ７１，７２、転舵輪８１，８２、コントロールユニット１００を有する。

ステアリングホイール１は入力軸２と接続し、入力軸２上には操舵アクチュエータ３が設けられている。また、操舵アクチュエータ３とステアリングホイール１との間にはトルクセンサ４が設けられ、さらにトルクセンサ４と操舵アクチュエータ３との間には操舵角センサ５が設けられている。

本願操舵制御装置はステアリングホイール１と転舵輪８１，８２とを機械的に分離してそれぞれ独立に自由度の高い操舵制御を行うものである。したがって操舵トルクＴの検出精度を向上させるため、トルクセンサ４は操舵アクチュエータ３及び操舵角センサ５よりもステアリングホイール１側に設けられている。

操舵アクチュエータ３は操舵側モータ３１を備え、コントロールユニット１００からの指令に基づき入力軸２の回転制御を行うとともに、操舵側モータ角センサ３２が設けられて操舵側モータ３１の回転角θｓｍの指令値をコントロールユニット１００へ出力する。

トルクセンサ４は入力軸２内部に設けられたトーションバー２３（図２参照）の捩れに基づき操舵トルクＴを検出し、コントロールユニット１００へ出力する。また、操舵角センサ５はステアリングホイール１による入力軸２の操舵量θｓを検出し、コントロールユニット１００へ出力する。さらに、入力軸２であってステアリングホイール１と反対側の端部にはストッパ９が設けられ、入力軸２の最大回転量を規制している。

転舵アクチュエータ６は第１、第２転舵アクチュエータ６１，６２からなり、それぞれ左右の転舵輪８１，８２に設けられたラック８３，８４に接続してコントロールユニット１００からの指令に基づき各転舵輪８１，８２の転舵を行う。各転舵アクチュエータ６１，６２はそれぞれモータ６３，６４によりピニオン８５，８６を介して各ラック８３，８４を駆動する。本願操舵制御装置においては入力軸２と転舵輪８１，８２とが機械的に分離されているため、複数の転舵アクチュエータ６１，６２を設けることで安全性向上を図っている。

また、第１、第２転舵アクチュエータ６１，６２はそれぞれ第１、第２転舵角センサ７１，７２及びモータ角センサ６５，６６を有し、各ピニオン８５，８６による転舵量θ１、θ２及び各モータ６３，６４の回転角θ１ｍ、θ２ｍを検出してコントロールユニット１００へ出力する。さらに、車速センサ８７，８８により検出された車速ＶＳＰがコントロールユニット１００へ出力される。

［パワーステアリング装置部分のｘ−ｙ平面およびｙ−ｚ平面断面図］
図２は操舵制御装置におけるパワーステアリング装置部分のｘ−ｙ平面における部分断面図、図３はｘ−ｚ平面における部分断面図である。なお、図２における入力軸２と平行にｙ軸をとり、図２の図面に平行かつｙ軸と直交する方向をｘ軸と定義する。また、図２の法線方向をｚ軸と定義する。

パワーステアリング装置部分には、入力軸２、トルクセンサ４、操舵側モータ３１、操舵側モータ角センサ３２、第１ハウジング２０１、第２ハウジング２０２、ウォームホイール２０５、ウォームシャフト２０６、制御系基板３００、パワー系基板４００が設けられている。

入力軸２は第１、第２入力軸２１，２２からなり、第１入力軸２１はステアリングホイール１に接続し、第２入力軸２２はウォームホイール２０５と接続して一体回転可能に設けられている。第１、第２入力軸２１，２２は互いにトーションバー２３を介して接続され、運転者の操舵により相対回転し、この相対回転をトルクセンサ４によって検出する構成となっている。制御系基板３００は入力軸２に対し平行かつｚ軸に対し垂直に設けられ、トルクセンサ４、パワー系基板４００、及び操舵側モータ３１の回転を検出する操舵側モータ角センサ３２と接続する。

（第１ハウジングの詳細）
第１ハウジング２０１はギヤハウジング２１１、モータハウジング２１２、及びパワー系基板ハウジング２１３を有する。モータハウジング２１２はギヤハウジング２１１に対しｘ軸負方向側に設けられ、パワー系基板ハウジング２１３はギヤハウジング２１１のｘ軸負方向側であってモータハウジング２１２のｚ軸正方向側に設けられている。

モータハウジング２１２は操舵側モータ３１を収容し、ｘ軸正方向端部には操舵側モータ角センサ３２を収容するセンサ取付部２１２ａが設けられ、ハーネスにより制御系基板３００と接続する。

操舵側モータ３１はステータ３３、ロータ３４を有し、操舵側モータ角センサ３２によるロータ３４の回転位置検出値に基づいてステータ３３に通電を行うブラシレスモータであって、操舵側モータ角センサ３２はロータ３４のｘ軸正方向端部に設けられている。なお、操舵側モータ３１はブラシ付きモータであってもよく特に限定しない。

ロータ３４はウォームホイール２０５と噛合うウォームシャフト２０６と一体的に構成され、相互に位置誤差の発生を回避するよう設けられている。また、第１ハウジング２０１は一体のウォームシャフト２０６及びロータ３４の両端部を軸支する軸受２１５，２１６を備えている。ウォームシャフト２０６及びロータ３４の位置決めはこの軸受２１５，２１６のみによって行われるため、組み付け精度の向上が容易な構成となっている。なお、ロータ３４とウォームシャフト２０６を一体構成とせず別体で設けて組み付けてもよく特に限定しない。

パワー系基板ハウジング２１３は放熱性を考慮したアルミダイキャスト部材であり、内部にパワー系基板４００を収容する。また、第２ハウジング２０２はｙ軸負方向から第２入力軸２２を収容するとともに、第１ハウジング２０１の開口部２１１ａを閉塞する。

制御系基板３００はパワー系基板４００とウォームホイール２０５との間であって、ｙ−ｚ平面に対し平行、すなわち第２入力軸２２に対し平行に設けられており、トルクセンサ４からの入力に基づいてパワー系基板４００に駆動指令を出力し、操舵側モータ３１を駆動する。

パワー系基板４００はスイッチング素子等から構成され、第１ハウジング２０１内において制御系基板３００と隣接して配置されてハーネス、コネクタ等により電気的に接続される。隣接して設けられる。また、装置外部から電源を供給する電源用コネクタ２２０、または車速など車両状態信号を供給する信号用コネクタ２３０は、パワー系基板ハウジング２１３のｘ軸負方向端面に形成される。

［制御ブロック図］
図４は、操舵制御装置の制御ブロック図である。コントロールユニット１００には操舵アクチュエータ制御信号演算部１１０、転舵アクチュエータ制御信号演算部１２０が設けられている。

操舵アクチュエータ制御信号演算部１１０には操舵量θｓ、第１、第２転舵量θ１、θ２が入力され、θｓ、θ１、及びθ２の検出値に基づき操舵アクチュエータ３の制御量を演算し、操舵アクチュエータ３へ出力する。また、転舵アクチュエータ制御信号演算部１２０には操舵トルクＴ及び車速ＶＳＰが入力され、これに基づいて転舵アクチュエータ６に制御信号を出力する。

［通常操舵制御およびその経時変化］
図５は、通常制御時におけるタイムチャートである。運転者によりステアリングホイール１の操舵が行われると、第１入力軸２１、トーションバー２３、第２入力軸２２を介してウォームホイール２０５に操舵力が伝達される。

ここで、トーションバー２３の捩れにより第１、第２入力軸２１，２２間に相対回転が発生し、この相対回転がトルクセンサ４により検出され、操舵トルクＴとしてコントロールユニット１００内の転舵アクチュエータ制御信号演算部１２０に出力される。

コントロールユニット１００では、転舵アクチュエータ制御信号演算部１２０において入力された操舵トルクＴに基づき転舵量指令値Ａｔが演算され、第１、第２転舵アクチュエータ６１，６２へ出力される。第１、第２転舵アクチュエータ６１，６２は、この転舵量指令値Ａｔに基づきを駆動し、ラック８３，８４が駆動されて転舵輪８１，８２が転舵される。

このとき、ステアリングホイール１と転舵輪８１，８２とは機械的に分離されているため、運転者による操舵量と転舵輪８１，８２の転舵量が一致しない場合操舵フィーリングの悪化を招いてしまう。そこで本願においては、コントロールユニット１００において転舵量に基づき操舵アクチュエータ３の駆動量を演算し、操舵量と転舵量が一致するような制御を行う。

具体的には、まず転舵量θ１、θ２を各転舵角センサ７１，７２により検出し、コントロールユニット１００内の操舵アクチュエータ制御信号演算部１１０へ出力する。通常時であればθ１＝θ２であるため、転舵量をθｔ（＝θ１，θ２）とする。

次に、操舵角センサ５は第２入力軸２２の操舵量θｓを検出し、コントロールユニット１００内の操舵アクチュエータ制御信号演算部１１０へ出力する。操舵アクチュエータ制御信号演算部１１０は、入力された操舵量θｓ、転舵量θｔに基づき、転舵量θｔと操舵量θｓが一致するよう操舵量指令値Ａｓを演算し、操舵アクチュエータ３へ出力する。

この操舵量指令値Ａｓに基づき操舵アクチュエータ３が駆動される。ここで、操舵アクチュエータ３は、この操舵アクチュエータ３の駆動範囲と転舵アクチュエータ６の駆動範囲とが一致するように入力軸２の回転制御を行うこととする。操舵アクチュエータ３の駆動力はウォームシャフト２０６及びウォームホイール２０５を介して第２入力軸２２に操舵側モータ３１の駆動力が伝達され、第２入力軸２２の回転量は操舵量θｓに規定される。

これにより、運転者が転舵量θｔに対応する操舵量θｓを超えて操舵を行おうとしたとしても、第２入力軸２２の回転量はθｓに規定されているため操舵量θｓと転舵量θｔは一致し、操舵時の違和感を回避可能である。また、運転者にはトーションバー２０８の捩りトルクのみが反力として伝達するため、人工的に反力を作り出した場合に比べ自然な操舵フィーリングを得られる。

また、操舵アクチュエータ３は、この操舵アクチュエータ３の駆動範囲と転舵アクチュエータ６の駆動範囲とが一致するように入力軸２の回転制御を行う。したがって、転舵輪８１，８２のロック・トゥー・ロックの範囲（最大転舵量）が入力軸２の最大回転範囲と一致するように操舵アクチュエータ３が駆動制御され、ステアリングホイール１の操舵量θｓと転舵輪８１，８２との動きを完全に一致させることで、より一層の操舵フィーリング向上が見込める。

さらに、第２入力軸２２とピニオン８５，８６の回転量が一致するように操舵アクチュエータ３が制御されるため、比較されるパラメータが同じ回転角となり、かつその回転量も同じとなるため、入力軸２と転舵輪８１，８２との関連がより密接なものとなり、より自然な操舵フィーリングを得られる。

（車速による操舵量補正）
図６は、操舵量θｓと転舵量θｔの関係を示す図である。低速時を実線で、高速時を一点鎖線で示す。駐車時など停車または低速時においては操舵量θｓに対する転舵量θｔを大きくし、高速走行時においては操舵量θｓに対する転舵量θｔを小さくする。このように、車速ＶＳＰに基づいて操舵量指令値Ａｓを可変とすることにより運転者の操舵負荷を軽減し、高速走行安定性の向上を可能とするものである。

［操舵アクチュエータ異常検出］
操舵アクチュエータ３の異常を検出するため、コントロールユニット１００においてトルクセンサ４の検出値と操舵角センサ５の検出値の比較を行い、比較値のズレが所定値を超過する場合は異常と判断する。操舵アクチュエータ３の操舵側モータ３１はブラシレスタイプであり、回転位置を検出する操舵側モータ角センサ３２は必然的に設けられるため、トルクセンサ４による操舵量と操舵側モータ角センサ３２の出力信号を相互監視することにより、装置の異常を早期に検出することができるものとしている。
［転舵アクチュエータ異常検出制御］

第１、第２転舵アクチュエータ６１，６２のいずれか１つにでも異常が発生した場合、通常制御に支障をきたすため異常時制御を実行する。その際、いずれのモータに異常が発生しているかにより制御内容が異なるため、まず第１、第２転舵アクチュエータ６１，６２のうちいずれに異常があるかを検出する異常検出制御を行う。

具体的には、コントロールユニット１００は、第１、第２転舵角センサ７１，７２によって検出された第１、第２転舵量θ１、θ２とを互いに比較することにより、装置の異常を検出する。両転舵量を相互監視することにより、第１、第２転舵角センサ７１，７２の異常を早期に発見することができるよう設けられている。

また、ブラシレスモータである第１、第２転舵側モータ６３，６４に設けられた第１、第２モータ角センサ６５，６６により検出された第１、第２モータ回転角θ１ｍ、θ２ｍと、第１、第２転舵量θ１、θ２の多数決による多数回答に基づいて異常を検出する。

すなわち、それぞれの値が所定範囲内にあるかを検出し、所定範囲内の値の数が幾つあるかによって、第１、第２転舵アクチュエータ６１，６２の駆動または停止を決定するか、第１、第２モータ角センサ６５，６６による回転角検出を行わないか、通常制御を続行するかの判断を行う。このように、それぞれの出力信号で多数決を取ることにより装置の異常を検出することで、異常検出の検出精度をより向上させるとともに、装置を継続して制御することができるよう設けられている。

［転舵側モータ異常検出制御処理］
図７は、モータ異常検出制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップにつき説明する。

ステップＳ１０１では、第１、第２転舵アクチュエータ６１，６２の各モータ端子間電圧を検出し、ステップＳ１０２へ移行する。

ステップＳ１０２では、検出された端子間電圧に基づいて各モータのうちいずれか１つにでも異常があるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１０３へ移行し、ＮＯであればステップＳ１０１へ戻る。

ステップＳ１０３では、各モータに給電を停止し、各モータ端子をオープンとしてステップＳ２００へ移行する。

ステップＳ２００では、モータ異常時制御を実行して制御を終了する。

［モータ異常時制御］
図８は、各アクチュエータ６１，６２に対する制御ゲインを示す図である。各アクチュエータ６１，６２のいずれか１つにでも異常が検出された場合、安全確保のためモータ異常時制御を実行し、制御ゲインを通常時よりも下げる。異常がいずれか１つのモータに発生している場合、他方のモータにより操舵を行う。異常が大きくなければ、従前の通常制御を実行する。

［モータ異常時制御処理］
図９は、図７におけるモータ異常検出制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップにつき説明する。

ステップＳ２０１では、第１、第２転舵量θ１，θ２及び第１，第２モータ回転角θ１ｍ、θ２ｍを検出し，ステップＳ２０２へ移行する。

ステップＳ２０２では、第１、第２転舵量θ１，θ２の差分の絶対値｜θ１−θ２｜が所定値Δθ以下であるかどうかが判断され，ＹＥＳであればステップＳ２０３へ移行し、ＮＯであればステップＳ２１０へ移行する。

ステップＳ２０３では、まず第１転舵側アクチュエータ６１の異常判断を行う。すなわち、第１転舵量θ１と第１モータ回転角θ１ｍの差分の絶対値｜θ１−θ１ｍ｜が所定値Δθ以下であるかどうかが判断され，ＹＥＳであればステップＳ２０６へ移行し、ＮＯであればステップＳ２０４へ移行する。

ステップＳ２０４では、第１モータ回転角θ１ｍに異常があると判断され、ステップＳ２０５へ移行する。

ステップＳ２０５では、第１転舵アクチュエータ６１を停止して制御を終了する。

ステップＳ２０６では、第２転舵側アクチュエータ６２の異常判断を行う。すなわち、第２転舵角θ２と第２モータ回転角θ２ｍの差分の絶対値｜θ２−θ２ｍ｜が所定値Δθ以下であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ２０７へ移行し、ＮＯであればステップＳ２０８へ移行する。

ステップＳ２０７では、第１、第２アクチュエータ６１，６２に異常はないとして通常制御を行い、制御を終了する。

ステップＳ２０８では、第２モータ回転角θ２ｍに異常があると判断され、ステップＳ２０９へ移行する。

ステップＳ２０９では、第２転舵アクチュエータ６２を停止して制御を終了する。

ステップＳ２１０では、第１転舵側アクチュエータ６１の異常判断を行う。すなわち、第１転舵量θ１と第１モータ回転角θ１ｍの差分の絶対値｜θ１−θ１ｍ｜が所定値Δθ以下であるかどうかが判断され，ＹＥＳであればステップＳ２１３へ移行し、ＮＯであればステップＳ２１１へ移行する。

ステップＳ２１１では、第１モータ回転角θ１ｍに異常があると判断され、ステップＳ２０５へ移行する。

ステップＳ２１２では、第１モータ回転角θ１ｍの検出制御を解除し、第２転舵アクチュエータ６２のみによる制御を行うため第２モータ回転角θ２ｍを検出して制御を行う。

ステップＳ２１３では、第２転舵側アクチュエータ６２の異常判断を行う。すなわち、第２転舵角θ２と第２モータ回転角θ２ｍの差分の絶対値｜θ２−θ２ｍ｜が所定値Δθ以下であるかどうかが判断され，ＹＥＳであれば制御を終了し、ＮＯであればステップＳ２１４へ移行する。

ステップＳ２１４では、第１モータ回転角θ２ｍに異常があると判断され、ステップＳ２１５へ移行する。

ステップＳ２１５では、第２モータ回転角θ２ｍの検出制御を解除し、第１転舵アクチュエータ６１のみによる制御を行うため第１モータ回転角θ１ｍを検出して制御を行う。

［従来例と本願実施例における作用効果の対比］
従来、車両用操舵装置にあっては、ステアリングホイールと転舵輪とが機械的に分離され、操舵角に基づき転舵輪を転舵させ、また車速及び転舵角に基づきステアリングホイールに操舵反力が与えられることで、それぞれ独立して制御することにより自由度の高い操舵制御を行っている。

しかしながら上記従来技術にあっては、この反力トルクは車速及び操舵角から演算された値であるため、転舵用アクチュエータの制御量とは無関係に決められている。したがって、反力トルクに違和感が存在するという問題があった。

これに対し本願実施例では、転舵量θ１、θ２を各転舵角センサ７１，７２により検出し、転舵量をθｔ（＝θ１，θ２）としてコントロールユニット１００内の操舵アクチュエータ制御信号演算部１１０へ出力し、操舵角センサ５は第２入力軸２２の操舵量θｓを検出し、コントロールユニット１００内の操舵アクチュエータ制御信号演算部１１０へ出力することとした。

また、操舵アクチュエータ制御信号演算部１１０は、操舵量θｓ、転舵量θｔに基づき、転舵量θｔと操舵量θｓが一致するよう操舵量指令値Ａｓを演算し、操舵アクチュエータ３へ出力し、この操舵量指令値Ａｓに基づき操舵アクチュエータ３が駆動されることとした。

これにより、運転者が転舵量θｔに対応する操舵量θｓを超えて操舵を行おうとした場合、第２入力軸２２の回転量はθｓに規定されているため操舵量θｓと転舵量θｔは一致し、操舵時の違和感を回避することができる。また、運転者にはトーションバー２０８の捩りトルクのみが反力として伝達するため、人工的に反力を作り出した場合に比べ自然な操舵フィーリングを得ることができる。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例１に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

更に、上記各実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。

（イ） 請求項１に記載の操舵制御装置において、
前記操舵アクチュエータは、この操舵アクチュエータの駆動範囲と前記転舵アクチュエータの駆動範囲とが一致するように前記入力軸を回転制御することを特徴とする操舵制御装置。

転舵輪のロック・トゥー・ロックの範囲（最大転舵量）が入力軸の最大回転範囲と一致するように操舵アクチュエータが駆動制御されるため、操舵入力手段の操舵量と転舵輪との動きが完全に一致するため、より一層操舵フィーリングを向上させることができる。

（ロ） 請求項１に記載の操舵制御装置において、
前記転舵アクチュエータは、前記転舵輪に接続されたラック軸に噛合うピニオン軸に転舵アシスト力を付与する電動モータであって、
前記操舵量検出手段は、前記入力軸の回転角を検出する第１回転センサであって、
前記転舵量検出手段は、前記ピニオン軸の回転角を検出する第２回転センサであって、
前記操舵アクチュエータは、前記第１回転角センサによって検出された入力軸の回転角と前記第２回転角センサによって検出されたピニオン軸の回転角とが一致するように制御されることを特徴とする操舵制御装置。

入力軸とピニオン軸の回転量が一致するように操舵アクチュエータが制御されるため、比較されるパラメータが同じ回転角となり、かつその回転量も同じとなるため、入力軸と転舵輪との関連性がより密接なものとなり、より自然な操舵フィーリングを得ることができる。

（ハ） 請求項１に記載の操舵制御装置において、
車両速度を検出する車速センサをさらに備え、
前記操舵アクチュエータは、前記車両速度に基づいて、前記転舵量に対する操舵量を可変に制御することを特徴とする操舵制御装置。

車両速度に応じて転舵量に対する操舵量を可変とするため、例えば駐車時においては操舵量に対する転舵量を大きくすることにより、運転者の操舵負荷を軽減し、高速走行時においては操舵量に対する転舵量を小さくすることにより、高速走行安定性を向上させることができる。

（ニ） 請求項１に記載の操舵制御装置において、
前記転舵輪に転舵アシスト力を付与する第２転舵アクチュエータをさらに備えることを特徴とする操舵制御装置。

転舵アクチュエータを複数個設けることにより、入力軸と転舵輪とが機械的に分離されている装置の安全性を向上させることができる。

（ホ） 上記（ニ）に記載の操舵制御装置において、
前記第２転舵アクチュエータの転舵量を検出する第２転舵量検出手段をさらに備え、前記コントロールユニットは、前記転舵量検出手段によって検出された転舵量と前記第２転舵量検出手段によって検出された転舵量とを比較することにより、装置の異常を検出することを特徴とする操舵制御装置。

両転舵量を相互監視することにより、装置（転舵量検出手段）の異常を早期に発見することができる。

（ヘ） 上記（ホ）に記載の操舵制御装置において
前記転舵アクチュエータ及び前記第２転舵アクチュエータは回転軸の回転位置を検出する第１、第２回転センサをそれぞれ有するブラシレスモータであって、
前記コントロールユニットは、前記転舵量検出手段によって検出された転舵量と、前記第２転舵量検出手段によって検出された転舵量と、前記第１回転センサの出力信号と、第２回転センサの出力信号とで多数決を取ることにより、装置の異常を検出することを特徴とする操舵制御装置。

それぞれの出力信号で多数決を取ることにより装置の異常を検出するため、異常検出の検出精度がより向上する。

（ト） 上記（ヘ）に記載の操舵制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記第１、第２転舵量検出手段の転舵量及び第１、第２回転センサの出力信号のうち、多数回答を採用し、前記転舵アクチュエータを制御することを特徴とする操舵制御装置。

転舵量検出手段または回転センサに異常が発生した場合であっても、多数決の多数回答を採用することにより、装置を継続して制御することができる。

（チ） 請求項１に記載の操舵制御装置において、
前記操舵アクチュエータは回転軸の回転位置を検出する回転センサを有するブラシレスモータであって、
前記コントロールユニットは、前記操舵量検出手段によって検出された操舵量と、前記回転センサの出力信号とを比較することにより、装置の異常を検出することを特徴とする操舵制御装置。

操舵量と回転センサの出力信号を相互監視することにより、装置の異常を早期に検出することができる。

操舵制御装置のシステム構成図である。 操舵制御装置におけるパワーステアリング装置部分のｘ−ｙ平面における部分断面図である。 パワーステアリング装置部分のｘ−ｚ平面における部分断面図である。 操舵制御装置の制御ブロック図である。 通常制御時におけるタイムチャートである。 操舵角と転舵角の関係を示す図である。 モータ異常検出制御処理の流れを示すフローチャートである。 第１、第２転舵アクチュエータに対する制御ゲインを示す図である。 モータ異常検出制御処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ ステアリングホイール
２ 入力軸
３ 操舵アクチュエータ
４ トルクセンサ
５ 操舵角センサ
６ 転舵アクチュエータ
２１，２２ 第１、第２入力軸
２３ トーションバー
３１ 操舵側モータ
３２ 操舵側モータ角センサ
３３ ステータ
３４ ロータ
６１，６２ 第１、第２転舵アクチュエータ
６３，６４ 第１、第２転舵側モータ
６５，６６ 第１、第２モータ角センサ
７１，７２ 第１、第２転舵角センサ
８１，８２ 転舵輪
８３，８４ ラック
８５，８６ ピニオン
１００ コントロールユニット
１１０ 操舵アクチュエータ制御信号演算部
１２０ 転舵アクチュエータ制御信号演算部
２０１，２０２ 第１、第２ハウジング
２０５ ウォームホイール
２０６ ウォームシャフト
２０８ トーションバー
２１１ ギヤハウジング
２１２ モータハウジング
２１３ パワー系基板ハウジング
２２０ 電源用コネクタ
２３０ 信号用コネクタ
３００ 制御系基板
４００ パワー系基板

Claims (1)

1. 操舵入力手段に接続された入力軸と、
   前記操舵入力手段と操舵アクチュエータとの間に設けられ、トーションバーの捩れ量に基づき操舵トルクを検出するトルクセンサと、
   前記入力軸に設けられ、前記操舵入力手段の操舵量を検出する操舵量検出手段と、
   転舵輪に転舵アシスト力を付与する転舵アクチュエータと、
   前記転舵輪の転舵量を検出する転舵量検出手段と、
   前記操舵トルク、前記操舵量、及び前記転舵量に基づいて前記操舵アクチュエータ及び前記転舵アクチュエータを駆動制御するコントロールユニットと、を有し、
   かつ前記入力軸と転舵輪とが機械的に分離された操舵制御装置において、
   前記転舵アクチュエータは前記操舵トルクに基づき制御され、
   前記操舵アクチュエータは前記転舵量と前記操舵入力手段の操舵量とが一致するように制御されることを特徴とする操舵制御装置。

Images