JP2008207783A - Steering gear for vehicle - Google Patents

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Shunsuke Watanabe
俊輔 渡邊
Yoshiyasu Akuta
好恭 飽田
Takuya Yamaguchi
卓也 山口
Kunio Shirakawa
邦雄 白川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering gear for a vehicle capable of reducing cost by reducing the number of sensors and miniaturizing a reaction motor. <P>SOLUTION: This steering gear for the vehicle detects a manipulated variable of a steering wheel by a steering angle sensor in a state where mechanical connection of the steering wheel and a steering gear box is cut off, converts a detected value to an electric signal, steers wheels by driving a steering motor provided in the steering gear box in accordance with the electric signal and gives steering reaction to the steering wheel by driving the steering reaction motor connected to the steering wheel in correspondence with the manipulated variable. This steering gear for the vehicle is furnished with a clutch mechanism having a planetary gear capable of mechanically connecting the steering wheel and the steering gear box to each other and controls a lock wheel constituting a part of the clutch mechanism by a brushless motor. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、バックアップ機構を備えたステア・バイ・ワイヤ方式の車両用操舵装置の改良技術に関する。   The present invention relates to a technique for improving a steer-by-wire vehicle steering apparatus having a backup mechanism.

従来、一般的な車両用操舵装置としては、ステアリングホイールに転舵機構を連結し、ステアリングホイールの操舵力により転舵機構を介して車輪を転舵させる構成のものが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a general vehicle steering apparatus, a structure in which a steering mechanism is connected to a steering wheel and wheels are steered via the steering mechanism by a steering force of the steering wheel is known.

また、近年、ステアリングホイールから転舵機構を機械的に分離し、操舵量に応じて操舵モータが転舵用動力を発生し、この転舵用動力を転舵機構へ伝えることで車輪を転舵させるステア・バイ・ワイヤ式(steer−by−wire、以下「SBW」と略称する)の車両用操舵装置が知られている。   In recent years, the steering mechanism is mechanically separated from the steering wheel, the steering motor generates steering power according to the steering amount, and the steering power is transmitted to the steering mechanism to steer the wheels. A steer-by-wire (steer-by-wire, hereinafter referred to as “SBW”) vehicle steering device is known.

このような車両用操舵装置では、ステアリングホイールとステアリングギヤボックスとが機械的に接続されていないため、操舵モータが故障するとステアリングホイールを操作しても車輪が転舵されなくなる可能性がある。そこで上記従来のステア・バイ・ワイヤ式車両用操舵装置では、ステアリングホイールとステアリングギヤボックスとの間に回転規制機構を配置し、操舵モータが正常に機能しているときには回転規制機構でステアリングホイールとステアリングギヤボックスとの機械的な接続を断ち、操舵モータが故障したときには回転規制機構でステアリングホイールとステアリングギヤボックスとを機械的に接続して車輪を転舵可能にしている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2005−29016号公報
In such a vehicle steering apparatus, since the steering wheel and the steering gear box are not mechanically connected, if the steering motor fails, the wheel may not be steered even if the steering wheel is operated. Therefore, in the conventional steer-by-wire vehicle steering apparatus, a rotation restricting mechanism is disposed between the steering wheel and the steering gear box, and when the steering motor is functioning normally, the rotation restricting mechanism When the mechanical connection with the steering gear box is cut off and the steering motor fails, the steering wheel and the steering gear box are mechanically connected with a rotation restricting mechanism so that the wheels can be steered (for example, Patent Document 1). reference.).
JP-A-2005-29016

ところで、上記のステア・バイ・ワイヤ式車両用操舵装置では、従来の一般的な車両用操舵装置とは異なり、舵角センサやピニオンセンサが故障してしまうとステアリング操作に支障をきたすため、舵角センサやピニオンセンサを2系統設けて、これらの検出値を相互に比較することによって、故障モードの検出を行っていた。そのため、従来の一般的な車両用操舵装置に比べて、コストが高くなってしまうという問題があった。   By the way, in the steer-by-wire vehicle steering device described above, unlike a conventional general vehicle steering device, if the steering angle sensor or pinion sensor fails, the steering operation is hindered. A failure mode is detected by providing two systems of angle sensors and pinion sensors and comparing these detection values with each other. Therefore, there has been a problem that the cost becomes higher than that of a conventional general vehicle steering apparatus.

また、上記のステア・バイ・ワイヤ式車両用操舵装置では、ステアリングホイールのハンドルエンド状態を運転者に知らせるために、ステアリングホイールのハンドルエンド時に、操舵反力を急激に重くする必要があったために、操舵反力を付与する反力モータを小型化することができないという問題があった。   In the above steer-by-wire vehicle steering system, the steering reaction force needs to be abruptly increased at the steering wheel handle end in order to inform the driver of the steering wheel handle end state. There is a problem that the reaction force motor for applying the steering reaction force cannot be reduced in size.

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、センサの数を削減してコストダウンを図るとともに、反力モータを小型化できる車両用操舵装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a vehicle steering apparatus capable of reducing the cost by reducing the number of sensors and miniaturizing the reaction force motor. .

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
(1)本発明は、ステアリングホイールとステアリングギヤボックスとの機械的接続を絶った状態で、ステアリングホイールの操作量を舵角センサにより検出し、該検出値を電気信号に変換し、その電気信号に基づいてステアリングギヤボックスに設けた操舵モータを駆動して車輪を転舵するとともに、前記操作量に応じてステアリングホイールに接続した操舵反力モータを駆動して該ステアリングホイールに操舵反力を付与する車両用操舵装置において、前記ステアリングホイールと前記ステアリングギヤボックスとを機械的に接続可能な遊星歯車を有したクラッチ機構(例えば、図2の太陽歯車71、遊星歯車72、内歯車73、ロックホイール81に相当)を備え、該クラッチ機構の一部をなすロックホイール(例えば、図2のロックホイール81に相当)をブラシレスモータ(例えば、図2のブラシレスモータ82に相当)により制御する制御手段(例えば、図1の制御部61に相当)を備えたことを特徴とする車両用操舵装置を提案している。
The present invention proposes the following matters in order to solve the above problems.
(1) In the present invention, in a state where the mechanical connection between the steering wheel and the steering gear box is cut off, the operation amount of the steering wheel is detected by a steering angle sensor, and the detected value is converted into an electric signal. The steering motor provided in the steering gear box is driven based on the above to steer the wheel, and the steering reaction force motor connected to the steering wheel is driven according to the operation amount to apply the steering reaction force to the steering wheel. In the vehicle steering apparatus, a clutch mechanism having planetary gears capable of mechanically connecting the steering wheel and the steering gear box (for example, the sun gear 71, the planetary gear 72, the internal gear 73, and the lock wheel in FIG. 2). 81) and a lock wheel that forms part of the clutch mechanism (for example, the lock shown in FIG. 2) A vehicle steering apparatus comprising a control means (e.g., corresponding to the control unit 61 of Fig. 1) for controlling an Eel 81) by a brushless motor (e.g., corresponding to the brushless motor 82 of Fig. 2). is suggesting.

この発明によれば、クラッチ機構の一部をなすロックホイールをブラシレスモータにより制御することからギア比を制御することができる。また、従来のロックピンを用いたロック機構と異なり、ロックホイールをブラシレスモータにより制御することから、従来のロック機構において生じていたロック時のガタツキを防止することができる。   According to the present invention, the gear ratio can be controlled by controlling the lock wheel forming a part of the clutch mechanism by the brushless motor. Further, unlike the lock mechanism using the conventional lock pin, the lock wheel is controlled by the brushless motor, so that it is possible to prevent the backlash at the time of the lock that has occurred in the conventional lock mechanism.

(2)本発明は、(1)の車両用操舵装置について、舵角センサ(例えば、図1の舵角センサ23に相当)、ピニオンセンサ(例えば、図1のピニオンセンサ41に相当)およびブラシレスモータの回転角センサの故障を検出する故障検出手段(例えば、図3の故障判定部67に相当)を備え、前記ブラシレスモータの回転角θと前記舵角センサから検出されたハンドルの回転角θと前記ピニオンセンサから検出されたピニオンの回転角θとが、a・θ=b・θ+c・θ(ただし、a、b、cは、定数)を満足しないときに、前記故障検出手段が、少なくとも前記舵角センサあるいはピニオンセンサあるいはブラシレスモータの回転角センサのいずれかの故障を検出することを特徴とする車両用操舵装置を提案している。 (2) The present invention relates to the vehicle steering device of (1), with a steering angle sensor (for example, equivalent to the steering angle sensor 23 in FIG. 1), a pinion sensor (for example, equivalent to the pinion sensor 41 in FIG. 1), and a brushless. A failure detection means for detecting a failure of the rotation angle sensor of the motor (for example, corresponding to the failure determination unit 67 of FIG. 3) is provided, and the rotation angle θ S of the brushless motor and the rotation angle of the handle detected from the steering angle sensor When θ h and the rotation angle θ P of the pinion detected from the pinion sensor do not satisfy a · θ h = b · θ S + c · θ P (where a, b, and c are constants), The vehicle steering apparatus is characterized in that the failure detection means detects a failure of at least one of the steering angle sensor, the pinion sensor, and the rotation angle sensor of the brushless motor.

この発明によれば、ブラシレスモータの回転角θと舵角センサから検出されたハンドルの回転角θとピニオンセンサから検出されたピニオンの回転角θとより、少なくとも舵角センサあるいはピニオンセンサあるいはブラシレスモータの回転角センサのいずれかの故障を検出することができるため、従来のステア・バイ・ワイヤ方式に比べて、センサの数を削減できる。また、上記の関係式により、故障の有無を判別することから、確実にセンサの故障の有無を検出することができる。 According to the present invention, more rotation angle theta P of the pinion detected from the rotation angle theta h and pinion sensor handles detected from the rotational angle theta S and the steering angle sensor of the brushless motor, at least the steering angle sensor or pinion sensor Alternatively, since any failure of the rotation angle sensor of the brushless motor can be detected, the number of sensors can be reduced as compared with the conventional steer-by-wire system. Further, since the presence / absence of a failure is determined by the above relational expression, the presence / absence of a sensor failure can be reliably detected.

(3)本発明は、(1)または(2)の車両用操舵装置について、前記舵角センサの出力を検出するセンサ出力検出手段を備え、該センサ出力検出手段が、前記ステアリングホイールがハンドルロックに近い状態であることを検出したときに、前記制御手段(例えば、図5のブラシレスモータ制御部68に相当)が、前記ブラシレスモータの回転動作を停止させることを特徴とする車両用操舵装置を提案している。   (3) The present invention provides the vehicle steering apparatus according to (1) or (2), further comprising sensor output detection means for detecting an output of the steering angle sensor, wherein the sensor output detection means is configured such that the steering wheel locks the steering wheel. A vehicle steering apparatus characterized in that the control means (e.g., corresponding to the brushless motor control unit 68 in FIG. 5) stops the rotational operation of the brushless motor when it is detected that the state is close to is suggesting.

この発明によれば、ステアリングホイールがハンドルロックに近い状態であるときに、ブラシレスモータの回転を停止させることにより、メカ的な力で操舵反力を付与することから、反力モータのトルクを用いることなく、運転者にステアリングホイールのハンドルロック状態を知らせることができる。   According to this invention, when the steering wheel is close to the handle lock, the steering reaction force is applied by a mechanical force by stopping the rotation of the brushless motor, and therefore the torque of the reaction force motor is used. Thus, the driver can be informed of the steering wheel lock state.

(4)本発明は、(3)の車両用操舵装置について、操舵モータおよび反力モータの駆動を制御する駆動制御手段(例えば、図8の駆動制御部69に相当)を備え、前記ステアリングホイールの据え切り時に、前記制御手段(例えば、図8のブラシレスモータ制御部68に相当)が、前記ブラシレスモータの回転動作を停止させる位置制御を行うとともに、前記駆動制御手段が操舵モータおよび反力モータの駆動を制御して車輪を転舵することを特徴とする車両用操舵装置を提案している。   (4) The present invention is directed to the vehicle steering device according to (3), comprising drive control means (for example, corresponding to the drive control unit 69 in FIG. 8) for controlling the driving of the steering motor and the reaction force motor, and the steering wheel. The control means (e.g., corresponding to the brushless motor control unit 68 in FIG. 8) performs position control for stopping the rotation operation of the brushless motor, and the drive control means includes a steering motor and a reaction force motor. Has proposed a vehicle steering device characterized in that the wheels are steered by controlling the driving of the vehicle.

この発明によれば、ステアリングホイールの据え切り時に、ブラシレスモータの回転を停止させ、操舵モータおよび反力モータの駆動を制御して車輪を転舵することから、据え切り時のステアリングホイール操舵に対する転舵追従性を向上させることができる。   According to the present invention, when the steering wheel is stationary, the rotation of the brushless motor is stopped, and the wheels are steered by controlling the driving of the steering motor and the reaction force motor. Rudder followability can be improved.

本発明によれば、ブラシレスモータの回転角センサを用いて、舵角センサの出力とピニオンセンサの出力とから所定の関係式を満足するか否かにより、ブラシレスモータの回転角センサ、舵角センサおよびピニオンセンサの故障を検出することができるため、従来に比べて、センサの数を削減してコストダウンを図ることができるという効果がある。   According to the present invention, the rotation angle sensor of the brushless motor and the steering angle sensor are determined depending on whether or not a predetermined relational expression is satisfied from the output of the steering angle sensor and the output of the pinion sensor using the rotation angle sensor of the brushless motor. In addition, since the failure of the pinion sensor can be detected, there is an effect that the number of sensors can be reduced and the cost can be reduced as compared with the conventional case.

また、ステアリングホイールがハンドルロックに近い状態であるときに、ブラシレスモータの回転を停止させることにより、メカ的な力で操舵反力を付与することから、反力モータを小型化できるという効果がある。   In addition, when the steering wheel is close to the handle lock, by stopping the rotation of the brushless motor, the steering reaction force is applied by a mechanical force, so that the reaction motor can be reduced in size. .

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Note that the constituent elements in the present embodiment can be appropriately replaced with existing constituent elements and the like, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Therefore, the description of the present embodiment does not limit the contents of the invention described in the claims.

<車両用操舵装置の構成>
図1を用いて、本実施形態に係る車両用操舵装置の構成について説明する。
車両用操舵装置10は、操舵部材としてのステアリングホイール21から転舵機構30を機械的に分離し、ステアリングホイール21の操舵量に応じて操舵モータ38から転舵用動力を発生させ、この転舵用動力を転舵機構30へ伝えることで、転舵機構30にて左右の転舵車輪35,35を転舵させる、いわゆるステア・バイ・ワイヤ(SBW)方式の車両用操舵装置である。
<Configuration of vehicle steering device>
The configuration of the vehicle steering apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The vehicle steering device 10 mechanically separates the steering mechanism 30 from the steering wheel 21 as a steering member, generates steering power from the steering motor 38 according to the steering amount of the steering wheel 21, and this steering. This is a so-called steer-by-wire (SBW) type vehicle steering apparatus in which left and right steered wheels 35 and 35 are steered by the steered mechanism 30 by transmitting motive power to the steered mechanism 30.

この車両用操舵装置10の操舵機構20は、運転者が握るステアリングホイール21と、ステアリングホイール21に連結した操舵軸22と、ステアリングホイール21の操舵角を検出する舵角センサ23と、操舵力を検出するトルクセンサ32と、ステアリングホイール21に対する操舵反力(反力トルク)を発生する反力モータ24と、反力モータ24の回転角を検出するモータ回転角センサ25と、操舵反力を操舵軸22に伝達する反力伝達機構26とから構成されている。   The steering mechanism 20 of the vehicle steering apparatus 10 includes a steering wheel 21 gripped by a driver, a steering shaft 22 connected to the steering wheel 21, a steering angle sensor 23 that detects a steering angle of the steering wheel 21, and a steering force. A torque sensor 32 to detect, a reaction force motor 24 that generates a steering reaction force (reaction torque) against the steering wheel 21, a motor rotation angle sensor 25 that detects a rotation angle of the reaction force motor 24, and a steering reaction force. A reaction force transmission mechanism 26 that transmits to the shaft 22 is configured.

ここで、反力モータ24は電動モータであり、反力伝達機構26は、反力モータ24のモータ軸に設けたウォーム27と、操舵軸22に結合するとともに、ウォーム27に噛み合わせたウォームホイール28とから構成される、ウォームギヤ機構、すなわち倍力機構である。また、操舵反力は、ステアリングホイール21に対して回転方向に付加する操作抵抗である。   Here, the reaction force motor 24 is an electric motor, and the reaction force transmission mechanism 26 is coupled to the worm 27 provided on the motor shaft of the reaction force motor 24 and the steering shaft 22, and the worm wheel meshed with the worm 27. 28 is a worm gear mechanism, that is, a booster mechanism. The steering reaction force is an operation resistance added to the steering wheel 21 in the rotational direction.

転舵機構30は、操舵軸22の操舵力を入力する入力軸31と、入力軸31にラックアンドピニオン機構33を介して連結したラック軸34と、ラック軸34の両端に左右の転舵車輪35,35(例えば前輪)を連結するタイロッド36,36及びナックル37,37と、入力軸31に転舵用動力を付加する操舵モータ38と、入力軸31の回転角を検出するピニオンセンサ41と、から構成されている。   The turning mechanism 30 includes an input shaft 31 for inputting a steering force of the steering shaft 22, a rack shaft 34 connected to the input shaft 31 via a rack and pinion mechanism 33, and left and right turning wheels at both ends of the rack shaft 34. Tie rods 36 and 36 and knuckles 37 and 37 that connect 35 and 35 (for example, front wheels), a steering motor 38 that adds power for turning to the input shaft 31, and a pinion sensor 41 that detects the rotation angle of the input shaft 31; , Is composed of.

ラックアンドピニオン機構33は、入力軸31に形成したピニオン43とラック軸34に形成したラック44とからなる。また、操舵モータ38は、転舵用動力を発生する転舵動力モータ45と、転舵用動力を入力軸31に伝達する転舵動力伝達機構46とからなる。ここで、転舵動力モータ45は電動モータである。転舵動力伝達機構46は、転舵動力モータ45のモータ軸に設けたウォーム47と、入力軸31に結合するとともにウォーム47に噛み合わせたウォームホイール48とからなる、ウォームギヤ機構、すなわち倍力機構である。   The rack and pinion mechanism 33 includes a pinion 43 formed on the input shaft 31 and a rack 44 formed on the rack shaft 34. The steering motor 38 includes a turning power motor 45 that generates turning power and a turning power transmission mechanism 46 that transmits the turning power to the input shaft 31. Here, the turning power motor 45 is an electric motor. The turning power transmission mechanism 46 includes a worm 47 provided on the motor shaft of the turning power motor 45 and a worm gear 48 that is coupled to the input shaft 31 and meshed with the worm 47, that is, a boosting mechanism. It is.

このように車両用操舵装置10は、ラック軸34の両端から転舵トルクを取り出すようにした操舵装置である。さらに、車両用操舵装置10は、ステアリングホイール21に設けた操舵軸22と転舵機構30に設けた入力軸31との間を、遊星歯車機構51にて連結したものである。具体的には、操舵軸22に遊星歯車機構51、第1連結軸52、第1自在軸継手53、第2連結軸54及び第2自在軸継手55を介して入力軸31を連結するようにしたものである。   As described above, the vehicle steering apparatus 10 is a steering apparatus that extracts the steering torque from both ends of the rack shaft 34. Further, the vehicle steering apparatus 10 is configured such that a planetary gear mechanism 51 connects a steering shaft 22 provided on the steering wheel 21 and an input shaft 31 provided on the steering mechanism 30. Specifically, the input shaft 31 is connected to the steering shaft 22 via the planetary gear mechanism 51, the first connecting shaft 52, the first universal shaft joint 53, the second connecting shaft 54, and the second universal shaft joint 55. It is what.

また、制御部61は舵角センサ23、モータ回転角センサ25、転舵トルクセンサ32、ピニオンセンサ41、遊星歯車機構51内に設けられたブラシレスモータからそれぞれ検出信号を受けるとともに、車両の走行速度を検出する車速センサ62、ヨー角速度(ヨー運動の角速度)を検出するヨーレートセンサ63、車両の加速度を検出する加速度センサ64、その他の各種センサ65からそれぞれ検出信号を受けて、反力モータ24、転舵動力モータ45及び遊星歯車機構51内のロックソレノイドに制御信号を発するものである。   In addition, the control unit 61 receives detection signals from the rudder angle sensor 23, the motor rotation angle sensor 25, the turning torque sensor 32, the pinion sensor 41, and the brushless motor provided in the planetary gear mechanism 51, and the traveling speed of the vehicle. Vehicle speed sensor 62 for detecting the yaw rate, yaw rate sensor 63 for detecting the yaw angular velocity (the angular velocity of yaw motion), acceleration sensor 64 for detecting the acceleration of the vehicle, and various other sensors 65 to receive the detection signals, respectively, A control signal is issued to the lock solenoid in the turning power motor 45 and the planetary gear mechanism 51.

すなわち、制御部61は、反力モータ24を制御することによって、ステアリングホイール21の操作に応じた操舵反力を自動的に設定し、操舵反力をステアリングホイール21に付加して、次の(1)〜(4)のように制御することができる。   That is, the control unit 61 automatically sets the steering reaction force according to the operation of the steering wheel 21 by controlling the reaction force motor 24, adds the steering reaction force to the steering wheel 21, and Control can be performed as in 1) to (4).

(1)反力モータ24によってウォームホイール28を、ステアリングホイール21の操舵方向とは逆方向のトルクを与えた場合には、ステアリングホイール21の操舵力を反力モータ24の操舵反力によって打ち消す作用が働く。このため、ステアリングホイール21を操舵するときに、反力モータによる操舵反力分だけ大きい操舵力が必要となる。 (1) When a torque in the direction opposite to the steering direction of the steering wheel 21 is applied to the worm wheel 28 by the reaction force motor 24, the steering force of the steering wheel 21 is canceled by the steering reaction force of the reaction force motor 24. Work. For this reason, when the steering wheel 21 is steered, a steering force that is larger by the steering reaction force by the reaction force motor is required.

(2)反力モータ24によってウォームホイール28を、ステアリングホイール21の操舵方向と同方向のトルクを与えた場合には、ステアリングホイール21の操舵力に反力モータ24の操舵反力を加える作用が働く。このため、ステアリングホイール21を操舵するときに、反力モータによる操舵反力分だけ小さい操舵力ですむ。 (2) When a torque in the same direction as the steering direction of the steering wheel 21 is applied to the worm wheel 28 by the reaction force motor 24, there is an effect of adding the steering reaction force of the reaction force motor 24 to the steering force of the steering wheel 21. work. For this reason, when the steering wheel 21 is steered, a steering force that is smaller by the amount corresponding to the steering reaction force by the reaction force motor is sufficient.

(3)ステアリングホイール21を任意の角度で停止状態に保持させる場合には、それまでのステアリングホイール21の回転方向とは逆方向に、反力モータ24の操舵反力を調整しながらウォームホイール28を回転させることによって、保持力を発生させる。 (3) When the steering wheel 21 is held at an arbitrary angle in a stopped state, the worm wheel 28 is adjusted while adjusting the steering reaction force of the reaction force motor 24 in the direction opposite to the rotation direction of the steering wheel 21 until then. A holding force is generated by rotating the.

(4)その後にステアリングホイール21を戻す場合には、ステアリングホイール21の中立位置までステアリングホイール21を自動的に戻す、いわゆるセルフアライニングトルクに相当する戻し力(操舵反力)が、反力モータ24からウォームホイール28に伝達する。 (4) When the steering wheel 21 is subsequently returned, a return force (steering reaction force) corresponding to so-called self-aligning torque that automatically returns the steering wheel 21 to the neutral position of the steering wheel 21 is a reaction force motor. 24 is transmitted to the worm wheel 28.

また、制御部61は、転舵動力モータ45を制御することによって、ステアリングホイール21の操舵角に対する転舵車輪35,35の転舵角の角度比の特性、すなわち、操舵特性を自動的に設定することができる。つまり、上述のようにステアリングホイール21から転舵機構30を機械的に分離したので、ステアリングホイール21の操舵角と操舵モータ38の動作量との対応関係を機械的な制約を受けることなく設定することができる。この結果、操舵特性を車速、車両の旋回程度や加減速の有無等、車両の走行状態に応じて柔軟に設定することができる。従って、車両用操舵装置10の設計の自由度を高めることができる。   Further, the control unit 61 automatically sets the characteristics of the angle ratio of the steered wheels 35 and 35 to the steering angle of the steering wheel 21, that is, the steering characteristics, by controlling the steered power motor 45. can do. That is, since the steering mechanism 30 is mechanically separated from the steering wheel 21 as described above, the correspondence relationship between the steering angle of the steering wheel 21 and the operation amount of the steering motor 38 is set without any mechanical restriction. be able to. As a result, the steering characteristics can be flexibly set according to the traveling state of the vehicle, such as the vehicle speed, the degree of turning of the vehicle, and the presence or absence of acceleration / deceleration. Accordingly, the degree of freedom in designing the vehicle steering apparatus 10 can be increased.

さらに、制御部61は、ロック時に遊星歯車機構51内のロックホイールの回転を制御する後述するブラシレスモータの回転動作を停止することにより、ステアリングホイール21と遊星歯車機構51とを機械的に接続して車輪を転舵可能とする。   Further, the control unit 61 mechanically connects the steering wheel 21 and the planetary gear mechanism 51 by stopping the rotation operation of a brushless motor (to be described later) that controls the rotation of the lock wheel in the planetary gear mechanism 51 at the time of locking. The wheels can be steered.

<クラッチ機構の構成>
次に、図2を用いて、クラッチ機構の構成について説明する。
図2は本実施形態に係るクラッチ機構の模式図である。なお、上述のように、第1連結軸52は図1に示す入力軸31に連結したものであり、第1連結軸52のことを入力軸31と置き換えて考えても実質的には差支えない。
<Configuration of clutch mechanism>
Next, the configuration of the clutch mechanism will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a schematic diagram of the clutch mechanism according to the present embodiment. As described above, the first connecting shaft 52 is connected to the input shaft 31 shown in FIG. 1, and the first connecting shaft 52 can be substantially replaced with the input shaft 31. .

遊星歯車機構51は、中心の太陽歯車71に複数個、例えば3個の遊星歯車72・・・(・・・は複数を示す。以下同じ。)を噛合わせ、これらの遊星歯車72・・・に内歯車73を噛合わせ、複数の遊星歯車72・・・をキャリア74にそれぞれ回転可能に取付けた構成である。 The planetary gear mechanism 51 meshes a plurality of, for example, three planetary gears 72 (... indicates a plurality; the same applies hereinafter) with the central sun gear 71, and these planetary gears 72 ... And a plurality of planetary gears 72... Are rotatably attached to the carrier 74.

太陽歯車71、内歯車73及びキャリア74は、第1連結軸52の中心上に配列され、第1連結軸52は、太陽歯車71を相対回転可能に支持したものである。複数個の遊星歯車72・・・は、太陽歯車71に対して等ピッチで放射状に配列される。   The sun gear 71, the internal gear 73, and the carrier 74 are arranged on the center of the first connecting shaft 52, and the first connecting shaft 52 supports the sun gear 71 so as to be relatively rotatable. The plurality of planetary gears 72 are arranged radially with an equal pitch with respect to the sun gear 71.

さらに、遊星歯車機構51は、操舵軸22に内歯車73を連結し、第1連結軸52にキャリア74を連結し、太陽歯車71を通常は回転可能な状態に維持するとともに制御部61からロック信号Cnにより、停止状態にロックするロック機構80を備える。   Further, the planetary gear mechanism 51 connects the internal gear 73 to the steering shaft 22, connects the carrier 74 to the first connection shaft 52, maintains the sun gear 71 in a normally rotatable state, and locks from the control unit 61. A lock mechanism 80 that locks in a stopped state by a signal Cn is provided.

ロック機構80は、太陽歯車71に一体的に備えたロックホイール81と、このロックホイール81の回転を制御するブラシレスモータ82とからなる。なお、ロックホイール81は、第1連結軸52の中心上で相対回転可能な部材である。本実施形態においては、ロックホイール81をブラシレスモータ82により制御することからギア比を制御することができる。また、従来、爪部材を備えたロック機構において生じていたロック時のガタツキを防止することができる。   The lock mechanism 80 includes a lock wheel 81 provided integrally with the sun gear 71 and a brushless motor 82 that controls the rotation of the lock wheel 81. The lock wheel 81 is a member that can relatively rotate on the center of the first connecting shaft 52. In this embodiment, since the lock wheel 81 is controlled by the brushless motor 82, the gear ratio can be controlled. Further, it is possible to prevent rattling at the time of locking, which has conventionally occurred in a locking mechanism provided with a claw member.

なお、想像線にて示す操舵ユニットケース91は、反力モータ24を取付けるとともに、反力伝達機構26及び遊星歯車機構51を収納する収納部材である。また、図中、92は操舵軸22を支持する第1軸受、93,93は第1連結軸52を支持する第2軸受、94は内歯車73を支持する第3軸受である。   The steering unit case 91 indicated by an imaginary line is a storage member that attaches the reaction force motor 24 and stores the reaction force transmission mechanism 26 and the planetary gear mechanism 51. In the figure, 92 is a first bearing that supports the steering shaft 22, 93 and 93 are second bearings that support the first connecting shaft 52, and 94 is a third bearing that supports the internal gear 73.

<センサの故障検出処理>
図3および図4を用いて、本実施形態に係る車両用操舵装置におけるセンサの故障検出処理について説明する。
センサの故障を検出する構成ブロックは、図3に示すように、ピニオンセンサ41と、舵角センサ23と、ブラシレスモータ82の回転角センサと、制御部61の一部をなす演算部66と、故障判定部67とから構成されている。
<Sensor failure detection processing>
A sensor failure detection process in the vehicle steering apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
As shown in FIG. 3, the configuration block for detecting a sensor failure includes a pinion sensor 41, a rudder angle sensor 23, a rotation angle sensor of the brushless motor 82, a calculation unit 66 that forms part of the control unit 61, And a failure determination unit 67.

ここで、ピニオンセンサ41は、ピニオンの回転角を検出し、舵角センサ23は、ステアリングホイール21の回転角を検出する。また、ブラシレスモータ82は、内蔵される回転角センサによりロックホイール81の回転角を検出することにより太陽歯車71の回転角を検出する。   Here, the pinion sensor 41 detects the rotation angle of the pinion, and the steering angle sensor 23 detects the rotation angle of the steering wheel 21. The brushless motor 82 detects the rotation angle of the sun gear 71 by detecting the rotation angle of the lock wheel 81 using a built-in rotation angle sensor.

演算部66は、ブラシレスモータ82の回転角θと舵角センサ23から検出されたステアリングホイール21の回転角θおよびピニオンセンサ41から検出されたピニオンの回転角θとから、a・θ=b・θ+c・θ(ただし、a、b、cは、定数)を演算する。故障判定部67は、演算部66による演算によって、上記式が成立するか否かにより、舵角センサ23およびピニオンセンサ41またはブラシレスモータの回転角センサが正常であるか否かを判定する。 The calculation unit 66 calculates a · θ from the rotation angle θ S of the brushless motor 82, the rotation angle θ h of the steering wheel 21 detected from the steering angle sensor 23, and the pinion rotation angle θ P detected from the pinion sensor 41. h = b · θ S + c · θ P (where a, b, and c are constants) are calculated. The failure determination unit 67 determines whether or not the rudder angle sensor 23 and the pinion sensor 41 or the rotation angle sensor of the brushless motor are normal based on whether or not the above equation is established by calculation by the calculation unit 66.

次に、図4を用いて、センサの故障検出処理について説明する。
まず、ピニオンセンサ41、舵角センサ23、ブラシレスモータ82がそれぞれピニオンの回転角θ、ステアリングホイール21の回転角θおよびブラシレスモータ82の回転角θを検出する(ステップS101)。演算部66は、ピニオンセンサ41、舵角センサ23、ブラシレスモータ82が検出したピニオンの回転角θ、ステアリングホイール21の回転角θおよびブラシレスモータ82の回転角θを入力し、a・θ=b・θ+c・θ(ただし、a、b、cは、定数)の演算を実行する。
Next, sensor failure detection processing will be described with reference to FIG.
First, the pinion sensor 41, the rudder angle sensor 23, and the brushless motor 82 detect the rotation angle θ P of the pinion, the rotation angle θ h of the steering wheel 21, and the rotation angle θ S of the brushless motor 82, respectively (step S101). The calculation unit 66 inputs the pinion sensor 41, the rudder angle sensor 23, the pinion rotation angle θ P detected by the brushless motor 82, the rotation angle θ h of the steering wheel 21 and the rotation angle θ S of the brushless motor 82, and a · An operation of θ h = b · θ S + c · θ P (where a, b, and c are constants) is executed.

そして、故障判定部67が、この演算式の成立の可否を判断する(ステップS102)。判断の結果、この演算式の成立する場合(ステップS102の「Yes」)には、舵角センサ23およびピニオンセンサ41およびブラシレスモータの回転角センサがともに正常であると判定し(ステップS103)、演算式が成立しない場合(ステップS102の「No」)には、少なくとも舵角センサ23あるいはピニオンセンサ41あるいはブラシレスモータの回転角センサの一方が異常であると判定する(ステップS104)。   Then, the failure determination unit 67 determines whether or not this arithmetic expression is established (step S102). If the result of the determination is that this formula is satisfied (“Yes” in step S102), it is determined that the rudder angle sensor 23, the pinion sensor 41, and the rotation angle sensor of the brushless motor are all normal (step S103). When the arithmetic expression is not satisfied (“No” in step S102), it is determined that at least one of the steering angle sensor 23, the pinion sensor 41, and the rotation angle sensor of the brushless motor is abnormal (step S104).

したがって、上記のセンサ故障検出処理によれば、ブラシレスモータの回転角θと舵角センサから検出されたハンドルの回転角θとピニオンセンサから検出されたピニオンの回転角θとより、少なくとも舵角センサあるいはピニオンセンサあるいはブラシレスモータの回転角センサのいずれかの故障を検出することができるため、従来のステア・バイ・ワイヤ方式に比べて、信頼性確保のためのセンサの数を削減できる。また、上記関係式により、故障の有無を判別することから、確実にセンサの故障の有無を検出することができる。 Therefore, according to the sensor failure detection processing described above, at least from the rotation angle θ S of the brushless motor, the rotation angle θ h of the handle detected from the steering angle sensor, and the rotation angle θ P of the pinion detected from the pinion sensor, Failure of either the steering angle sensor, pinion sensor or brushless motor rotation angle sensor can be detected, so the number of sensors for ensuring reliability can be reduced compared to the conventional steer-by-wire system . Further, since the presence / absence of a failure is determined by the above relational expression, the presence / absence of a failure of the sensor can be reliably detected.

<ハンドルロック時の処理>
図5および図6を用いて、本実施形態に係る車両用操舵装置におけるハンドルロック時の処理について説明する。なお、本実施形態において、「ハンドルロック」とは、ハンドルにトルクを入力しても、ギヤボックスが動かない状態、すなわち、ギヤボックスのラックエンドやタイヤが縁石にぶつかっている状態等をいう。
ハンドルロック時の処理を行う構成ブロックは、図5に示すように、舵角センサ23と、制御部61の一部をなすブラシレスモータ制御部68と、ブラシレスモータ82とから構成されている。
<Processing when the handle is locked>
With reference to FIGS. 5 and 6, a process when the steering wheel is locked in the vehicle steering apparatus according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, “handle lock” refers to a state in which the gear box does not move even when torque is input to the handle, that is, a state in which the rack end of the gear box or the tire is hitting the curb.
As shown in FIG. 5, the configuration block that performs the process at the time of the handle lock is configured by a rudder angle sensor 23, a brushless motor control unit 68 that forms part of the control unit 61, and a brushless motor 82.

ここで、舵角センサ23は、ステアリングホイール21の回転角と回転スピードを検出する。ブラシレスモータ制御部68は、舵角センサ23が検出したステアリングホイール21の回転角と回転スピードの情報に基づいて、ステアリングホイール21のハンドルロック状態を検出してブラシレスモータ82の回転制御を行う。   Here, the steering angle sensor 23 detects the rotation angle and rotation speed of the steering wheel 21. The brushless motor control unit 68 controls the rotation of the brushless motor 82 by detecting the handle lock state of the steering wheel 21 based on the rotation angle and rotation speed information of the steering wheel 21 detected by the rudder angle sensor 23.

次に、図6を用いて、ハンドルロック時の処理について説明する。
まず、舵角センサ23が、ステアリングホイール21の回転角と回転スピードを検出する(ステップS201)。ブラシレスモータ制御部68は、舵角センサ23が検出したステアリングホイール21の回転角と回転スピードの情報とに基づいて、ステアリングホイール21がハンドルロック状態にあるか否かを検出する。具体的には、ブラシレスモータ制御部68は、ピニオン角がラックエンド近傍で、しかも舵角センサ23が検出したステアリングホイール21の回転角が最大値近傍であり、ピニオン角回転スピードがゼロ近傍であるときに、ステアリングホイール21がハンドルロック状態にあると判断する(ステップS202の「Yes」)。そして、ブラシレスモータ制御部68が、ブラシレスモータ82の回転を停止させる(ステップS203)。
Next, the processing at the time of handle lock will be described with reference to FIG.
First, the rudder angle sensor 23 detects the rotation angle and rotation speed of the steering wheel 21 (step S201). The brushless motor control unit 68 detects whether or not the steering wheel 21 is in the handle lock state based on the rotation angle and rotation speed information of the steering wheel 21 detected by the rudder angle sensor 23. Specifically, the brushless motor control unit 68 has a pinion angle in the vicinity of the rack end, the rotation angle of the steering wheel 21 detected by the steering angle sensor 23 is in the vicinity of the maximum value, and the pinion angle rotation speed is in the vicinity of zero. At this time, it is determined that the steering wheel 21 is in the handle lock state (“Yes” in step S202). Then, the brushless motor control unit 68 stops the rotation of the brushless motor 82 (step S203).

なお、本実施形態においては、タイヤが溝に入ったり、縁石に当たった場合等にも対応するために、図7に示すような処理を行う。すなわち、ブラシレスモータ制御部68が、操舵モータトルクとピニオン回転角とを検出する(ステップS401)。そして、操舵モータトルクが、出力上限の近傍であるか否かを検出し(ステップS402)、操舵モータトルクが出力上限の近傍である場合(ステップS402の「Yes」)には、次に、ピニオン角回転速度が、ゼロ近傍であるか否かを検出し、ピニオン角回転速度が、ゼロ近傍である場合には、ブラシレスモータ82の回転動作を停止させる。   In the present embodiment, the processing shown in FIG. 7 is performed in order to cope with a case where a tire enters a groove or hits a curb. That is, the brushless motor control unit 68 detects the steering motor torque and the pinion rotation angle (step S401). Then, it is detected whether or not the steering motor torque is near the output upper limit (step S402). If the steering motor torque is near the output upper limit ("Yes" in step S402), then the pinion It is detected whether or not the angular rotation speed is near zero. If the pinion angular rotation speed is near zero, the rotation operation of the brushless motor 82 is stopped.

したがって、上記のハンドルロック時の処理によれば、ステアリングホイール21がハンドルロックに近い状態であるときに、ブラシレスモータ82の回転を停止させることにより、ギアボックスのメカ的なロック状態に由来する操舵反力を付与することから、反力モータ24のトルクを用いることなく、運転者にステアリングホイール21のハンドルロック状態を知らせることができる。また、反力モータ24のトルクを用いない構成であることから、反力モータ24を小型化することができる。   Therefore, according to the above-described processing at the time of locking the steering wheel, when the steering wheel 21 is in a state close to the steering wheel lock, by stopping the rotation of the brushless motor 82, the steering derived from the mechanical lock state of the gear box. Since the reaction force is applied, the driver can be informed of the steering wheel lock state of the steering wheel 21 without using the torque of the reaction force motor 24. Further, since the torque of the reaction force motor 24 is not used, the reaction force motor 24 can be reduced in size.

<ステアリングホイールの据え切り時の処理>
図8および図9を用いて、本実施形態に係る車両用操舵装置におけるステアリングホイールの据え切り時の処理について説明する。
ステアリングホイールの据え切り時の処理を行う構成ブロックは、図8に示すように、舵角センサ23と、センサ出力取得部70と、車速センサ62と、制御部61の一部をなすブラシレスモータ制御部68および駆動制御部69と、反力モータ24と、操舵モータ38と、ブラシレスモータ82とから構成されている。
<Processing when the steering wheel is stationary>
A process when the steering wheel is stationary in the vehicle steering apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
As shown in FIG. 8, the structural block for performing the steering wheel stationary operation is a rudder angle sensor 23, a sensor output acquisition unit 70, a vehicle speed sensor 62, and a brushless motor control that forms part of the control unit 61. The unit 68, the drive control unit 69, the reaction force motor 24, the steering motor 38, and the brushless motor 82 are configured.

ここで、舵角センサ23は、ステアリングホイール21の回転角を検出し、車速センサ62は、車両の走行速度を検出する。センサ出力取得部70は、舵角センサ23および車速センサ62が検出した値を取得し、ブラシレスモータ制御部68および駆動制御部69に出力する。ブラシレスモータ制御部68および駆動制御部69は、センサ出力取得部70から入力した検出値に基づいて、操作モードがステアリングホイール21の据え切り時であると判断したときに、反力モータ24、操舵モータ38、ブラシレスモータ82を制御する。   Here, the steering angle sensor 23 detects the rotation angle of the steering wheel 21, and the vehicle speed sensor 62 detects the traveling speed of the vehicle. The sensor output acquisition unit 70 acquires values detected by the rudder angle sensor 23 and the vehicle speed sensor 62 and outputs the values to the brushless motor control unit 68 and the drive control unit 69. When the brushless motor control unit 68 and the drive control unit 69 determine that the operation mode is when the steering wheel 21 is stationary based on the detection value input from the sensor output acquisition unit 70, the reaction force motor 24, the steering The motor 38 and the brushless motor 82 are controlled.

次に、図9を用いて、ステアリングホイールの据え切り時の処理について説明する。
まず、舵角センサ23が、ステアリングホイール21の回転角を検出するとともに、車速センサ62は、車両の走行速度を検出する(ステップS301)。ブラシレスモータ制御部68および駆動制御部69は、車速センサ62の検出値がゼロ、すなわち、車両の停車状態で、かつ、舵角センサ23からの出力があるときには、操作モードがステアリングホイール21の据え切り時であると判断し(ステップS302の「Yes」)、ブラシレスモータ制御部68がブラシレスモータ82の回転を停止させるとともに、駆動制御部69が、反力モータ24および操舵モータ38を駆動して、車輪を転舵させる(ステップS303)。
Next, the processing at the time of turning off the steering wheel will be described with reference to FIG.
First, the steering angle sensor 23 detects the rotation angle of the steering wheel 21, and the vehicle speed sensor 62 detects the traveling speed of the vehicle (step S301). The brushless motor control unit 68 and the drive control unit 69 set the operation mode to the setting of the steering wheel 21 when the detection value of the vehicle speed sensor 62 is zero, that is, when the vehicle is stopped and there is an output from the rudder angle sensor 23. The brushless motor control unit 68 stops the rotation of the brushless motor 82, and the drive control unit 69 drives the reaction force motor 24 and the steering motor 38. The wheels are steered (step S303).

したがって、上記のステアリングホイールの据え切り時の処理によれば、ステアリングホイール21の据え切り時に、ブラシレスモータ82の回転を停止させ、操舵モータ38および反力モータ24の駆動を制御して車輪を転舵することから、据え切り時のステアリングホイール操作に対する転舵追従性を向上させることができる。   Therefore, according to the above-described process for steering the steering wheel, when the steering wheel 21 is stationary, the rotation of the brushless motor 82 is stopped, and the driving of the steering motor 38 and the reaction force motor 24 is controlled to rotate the wheel. Since the steering is performed, it is possible to improve the steering followability with respect to the steering wheel operation at the time of stationary.

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes a design and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.

本実施形態に係る車両用操舵装置の構成図である。It is a lineblock diagram of the steering device for vehicles concerning this embodiment. 本実施形態に係るクラッチ機構の模式図である。It is a mimetic diagram of a clutch mechanism concerning this embodiment. 本実施形態に係る車両用操舵装置におけるセンサの故障検出処理のための構成ブロック図である。It is a block diagram for a sensor failure detection process in the vehicle steering apparatus according to the present embodiment. 本実施形態に係る車両用操舵装置におけるセンサの故障検出処理フローである。It is a failure detection processing flow of the sensor in the vehicle steering device according to the present embodiment. 本実施形態に係る車両用操舵装置におけるハンドルロック時の処理のための構成ブロック図である。It is a block diagram for the processing at the time of handle lock in the vehicle steering apparatus according to the present embodiment. 本実施形態に係る車両用操舵装置におけるハンドルロック時の処理フローである。It is a processing flow at the time of the steering wheel lock in the steering device for vehicles concerning this embodiment. 本実施形態に係る車両用操舵装置におけるハンドルロック時の処理に関する変形例の処理フローである。It is a processing flow of the modification regarding the process at the time of the steering wheel lock in the steering device for vehicles which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る車両用操舵装置におけるステアリングホイールの据え切り時の処理のための構成ブロック図である。It is a block diagram for a process for steering the steering wheel in the vehicle steering apparatus according to the present embodiment. 本実施形態に係る車両用操舵装置におけるステアリングホイールの据え切り時の処理フローである。It is a processing flow at the time of a steering wheel stationary in the steering device for vehicles concerning this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・車両用操舵装置、21・・・ステアリングホイール、23・・・舵角センサ、24・・・反力モータ、38・・・操舵モータ、41・・・ピニオンセンサ、61・・・制御部、62・・・車速センサ、66・・・演算部、67・・・故障判定部、68・・・ブラシレスモータ制御部、69・・・駆動制御部、70・・・センサ出力取得部、81・・・ロックホイール、82・・・ブラシレスモータ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Steering device for vehicles, 21 ... Steering wheel, 23 ... Steering angle sensor, 24 ... Reaction force motor, 38 ... Steering motor, 41 ... Pinion sensor, 61 ... Control part, 62 ... Vehicle speed sensor, 66 ... Calculation part, 67 ... Failure determination part, 68 ... Brushless motor control part, 69 ... Drive control part, 70 ... Sensor output acquisition part 81 ... Lock wheel, 82 ... Brushless motor

Claims (4)

ステアリングホイールとステアリングギヤボックスとの機械的接続を絶った状態で、ステアリングホイールの操作量を舵角センサにより検出し、該検出値を電気信号に変換し、その電気信号に基づいてステアリングギヤボックスに設けた操舵モータを駆動して車輪を転舵するとともに、前記操作量に応じてステアリングホイールに接続した操舵反力モータを駆動して該ステアリングホイールに操舵反力を付与する車両用操舵装置において、
前記ステアリングホイールと前記ステアリングギヤボックスとを機械的に接続可能な遊星歯車を有したクラッチ機構を備え、
該クラッチ機構の一部をなすロックホイールをブラシレスモータにより制御する制御手段を備えたことを特徴とする車両用操舵装置。
With the mechanical connection between the steering wheel and the steering gear box disconnected, the steering wheel operation amount is detected by the rudder angle sensor, and the detected value is converted into an electric signal. Based on the electric signal, the steering gear box is In a vehicle steering apparatus for driving a provided steering motor to steer a wheel and driving a steering reaction force motor connected to the steering wheel according to the operation amount to apply a steering reaction force to the steering wheel.
A clutch mechanism having a planetary gear capable of mechanically connecting the steering wheel and the steering gear box;
A vehicle steering apparatus comprising a control means for controlling a lock wheel forming a part of the clutch mechanism by a brushless motor.
舵角センサ、ピニオンセンサおよびブラシレスモータの回転角センサの故障を検出する故障検出手段を備え、
前記ブラシレスモータの回転角θと前記舵角センサから検出されたハンドルの回転角θと前記ピニオンセンサから検出されたピニオンの回転角θとが、以下の関係式を満足しないときに、前記故障検出手段が、少なくとも前記舵角センサあるいはピニオンセンサあるいはブラシレスモータの回転角センサのいずれかの故障を検出することを特徴とする請求項1に記載の車両用操舵装置。
a・θ=b・θ+c・θ
ただし、a、b、cは、定数。
A failure detection means for detecting a failure of the rotation angle sensor of the rudder angle sensor, pinion sensor and brushless motor;
When the rotation angle θ S of the brushless motor, the rotation angle θ h of the handle detected from the steering angle sensor, and the rotation angle θ P of the pinion detected from the pinion sensor do not satisfy the following relational expression: 2. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the failure detection unit detects a failure of at least one of the steering angle sensor, the pinion sensor, and the rotation angle sensor of the brushless motor. 3.
a · θ h = b · θ S + c · θ P
However, a, b, and c are constants.
前記舵角センサの出力を検出するセンサ出力検出手段を備え、
該センサ出力検出手段が、前記ステアリングホイールがハンドルロックに近い状態であることを検出したときに、前記制御手段が、前記ブラシレスモータの回転動作を停止させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用操舵装置。
Comprising sensor output detecting means for detecting the output of the rudder angle sensor;
2. The control device according to claim 1, wherein when the sensor output detection unit detects that the steering wheel is in a state close to a handle lock, the control unit stops the rotation operation of the brushless motor. The vehicle steering device according to 2.
操舵モータおよび反力モータの駆動を制御する駆動制御手段を備え、
前記ステアリングホイールの据え切り時に、前記制御手段が、前記ブラシレスモータの回転動作を停止させる位置制御を行うとともに、前記駆動制御手段が操舵モータおよび反力モータの駆動を制御して車輪を転舵することを特徴とする請求項3に記載の車両用操舵装置。
Comprising drive control means for controlling the drive of the steering motor and the reaction force motor;
When the steering wheel is stationary, the control means performs position control to stop the rotation operation of the brushless motor, and the drive control means controls the driving of the steering motor and the reaction force motor to steer the wheel. The vehicle steering apparatus according to claim 3.
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