JP2008238941A - 車両用制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ステアリングホイールとステアリングギヤを機械的に分離させた構成において、ステアリングホイール以外から操向輪を操向可能にする。
【解決手段】車両用制御装置1は、ステアリングギヤ5の制御を行う第二の制御装置7を有する。第二の制御装置7は、ステアリングホイールの操舵角度が入力される操舵角度信号受信手段85と、外部制御装置92と、擬似操舵角度信号発生手段93とを選択可能に構成されている。切り換えスイッチ94で外部制御装置92を選択したときは、外部制御装置92で発生させた第1の擬似操舵角度信号が信号切り換え手段91から角度差信号算出手段82に送信され、タイヤ4の操向制御が行われる。
【選択図】図2
【解決手段】車両用制御装置1は、ステアリングギヤ5の制御を行う第二の制御装置7を有する。第二の制御装置7は、ステアリングホイールの操舵角度が入力される操舵角度信号受信手段85と、外部制御装置92と、擬似操舵角度信号発生手段93とを選択可能に構成されている。切り換えスイッチ94で外部制御装置92を選択したときは、外部制御装置92で発生させた第1の擬似操舵角度信号が信号切り換え手段91から角度差信号算出手段82に送信され、タイヤ4の操向制御が行われる。
【選択図】図2
Description
本発明は、車両用制御装置に関する。
ステアリングホイールと、操向輪を操向させるステアリングギヤとを機械的に分離させたステアバイワイヤ方式の車両用制御装置が開発されている。この車両用制御装置では、ステアリングホイールの回転を検出するセンサを設け、センサでステアリングホイールの操舵角度を検出し、これに相当する操向角度を制御装置で算出する。さらに、操向角度に操向輪の角度が一致するようにステアリングギヤを駆動させる。
この種の車両用制御装置では、ステアリングホイールに反力を与えられるようにモータが設けられている。反力を与える際には、ステアリングホイールの回転角度と車速を検出し、これらに応じて目標反力トルクを演算する。目標反力トルクに応じたトルクがステアリングホイールに作用させられる。操向輪側では、ステアリングホイールの操舵角度の情報が入力され、操舵角度と操向輪の操向角度との角度差がゼロになるようにモータをサーボ制御する(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−291853号公報
しかしながら、車両の整備を行う際など、ステアリングホイール側のユニットを車体から取り外したときは、操舵角度の情報が入力されなくなる。このため、操向輪を操向できなくなって整備を円滑に行うことができなかった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、整備の際などでも操向輪を操作できるようにすることを主な目的とする。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、整備の際などでも操向輪を操作できるようにすることを主な目的とする。
上記の課題を解決する本発明の請求項1に係る発明は、車両の車体に回転可能に支持されたステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに取り付けられ、前記ステアリングシャフトとともに回転するステアリングホイールと、前記ステアリングシャフトの回転を検出するエンコーダが出力するパルス列信号をカウントし、第1のカウント信号を発生する第1のカウンタを有する第1の位置検出手段と、前記第1の位置検出手段の前記第1のカウンタから出力される第1のカウント信号を前記ステアリングホイールの回転量を示す信号に変換し、操舵角度信号として出力する操舵角度算出手段と、車両の車体に操向可能に支持された操向輪と、電動機を有し、車両の車体に対する前記操向輪の操向角度を変化させる駆動手段と、前記操向輪の操向角度の変化を検出するエンコーダが出力するパルス列信号をカウントし、第2のカウント信号を出力する第2のカウンタを有する第2の位置検出手段と、前記第2の位置検出手段の前記第2のカウンタから供給される第2のカウント信号を前記操向輪の操向角の変化量を示す信号に変換し、操向角度信号として出力する操向角度算出手段と、前記操舵角度算出手段から出力される操舵角度信号又は擬似的な操舵角度信号である擬似操舵角度信号のいずれかを選択する信号切り換え手段と、前記信号切り換え手段で選択された信号と前記操向角度算出手段から供給される操向角度信号を比較し、両者の差である角度差信号を発生する角度差信号算出手段と、前記角度差信号算出手段から角度差信号が供給され、角度差信号に基づいて駆動信号を発生し、駆動信号を前記駆動手段の前記電動機に供給する駆動回路とを備えることを特徴とする車両用制御装置とした。
この車両用制御装置は、通常動作時にはステアリングホイールの操舵角度の信号が選択され、操向輪の操向制御が行われる。ステアリングホイールから操舵角度の信号を入力できないときなどは、信号切り換え手段が信号の入力経路を切り換え、擬似的な信号を使って操向制御する。
この車両用制御装置は、通常動作時にはステアリングホイールの操舵角度の信号が選択され、操向輪の操向制御が行われる。ステアリングホイールから操舵角度の信号を入力できないときなどは、信号切り換え手段が信号の入力経路を切り換え、擬似的な信号を使って操向制御する。
本発明の請求項2に係る発明は、請求項1に記載の車両用制御装置において、擬似的な操舵角度信号を発生させる擬似操舵角度信号発生手段と、前記擬似操舵角度信号発生手段で発生させる信号を変化させる擬似操舵角度信号可変手段とを備えることを特徴とする。
この車両用制御装置は、擬似操舵角度可変手段で電圧などが異なる信号を作成する。この信号から擬似操舵角度信号発生手段が操向輪を操向させる信号を擬似的に発生させる。
この車両用制御装置は、擬似操舵角度可変手段で電圧などが異なる信号を作成する。この信号から擬似操舵角度信号発生手段が操向輪を操向させる信号を擬似的に発生させる。
本発明の請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の車両用制御装置において、擬似的な操舵角度信号を発生させる外部制御装置を接続可能に構成されていることを特徴とする。
この車両用制御装置は、外部制御装置で操向輪を操向させる信号を擬似的に発生させ、信号切り換え手段に入力させる。
この車両用制御装置は、外部制御装置で操向輪を操向させる信号を擬似的に発生させ、信号切り換え手段に入力させる。
本発明の請求項4に係る発明は、請求項2又は請求項3に記載の車両用制御装置において、前記信号切り換え手段が選択する信号を切り換える装置を備えることを特徴とする。
この車両用制御装置は、切り換え装置を操作して信号切り換え手段で選択する信号を切り換える。切り換え装置で選択した信号を使って操向輪が操向されるようになる。
この車両用制御装置は、切り換え装置を操作して信号切り換え手段で選択する信号を切り換える。切り換え装置で選択した信号を使って操向輪が操向されるようになる。
本発明によれば、信号切り換え手段で操向輪の操向制御に用いる信号の入力経路を切り換えるようにしたので、ステアリングホイール以外の手段で操向輪を操向できる。整備を行う場合などに所望する角度に操向輪を操向できるようになる。
図1及び図2に示すように、車両用制御装置1は、運転者が操作する入力手段であるステアリングホイール2が取り付けられたステアリングシャフト3と、操向輪(以下、タイヤという)4を操向させるステアリングギヤ5とが機械的に接続されておらず、ステアリングシャフト3側の第一の制御装置6と、ステアリングギヤ5の第二の制御装置7と介して電気的に接続されている。
ステアリングシャフト3は、車体に固定されたハウジング11に回転自在に支持されている。ハウジング11内には、電動機に減速機構を取り付けた駆動モータ12が収容されており、駆動モータ12の動力をステアリングシャフト3に伝達可能に連結されている。さらに、ハウジング11には、ステアリングホイール2の回転に応じてパルス信号を出力する第1のエンコーダ13と、ステアリングホイール2の操舵角度の中立点を検出する第2のエンコーダ14とが取り付けられている。駆動モータ12は、駆動回路16を介して第一の制御装置6に接続されている。駆動回路16は、スイッチング素子などを有し、不図示の電源からの電流を駆動モータ12に供給するように構成されている。
第1のエンコーダ13は、インクリメンタル式のロータリエンコーダが用いられている。ロータリエンコーダは、ステアリングホイール2と共に回転する不図示の円板を有し、この円板には2列のパターンが形成されている。各パターンは、例えば、周方向に等間隔に形成された略同じ幅のスリットからなり、一方のパターンのスリットの配置に対して他方のパターンのスリットの配置を周方向にスリット幅の1/4だけずらして配置されている。したがって、円板を挟んで発光素子と受光素子を配置すれば、それぞれのパターンに対応して1/4周期だけパルスの発生タイミングがずれた信号が得られる。このようなパルス信号の一例を図3に示す。以下、一方のパターンによって発生する第1のパルス信号をA相の回転検出信号Awとし、他方のパターンによって発生する第2のパルス列信号をB相の回転検出信号Bwとする。
第2のエンコーダ14は、操舵角度をリセットする位置を検出する中心位置検出センサとして使用される。例えば、ステアリングホイール2を操舵可能な範囲で回転させたときに1回転するように減速された円板にマーカを設け、このマーカを検出したときにパルス信号を出力するセンサが用いられる。マーカは、タイヤ4が直進方向に向くときのステアリングホイール2の回転位置に対応して設けられている。車両は、直進方向に対して右側及び左側のそれぞれに同じ量だけタイヤ4を操向可能に構成されているので、このときのステアリングホイール2の回転位置は、操舵可能な領域の中立点に相当する。したがって、運転者がステアリングホイール2を回転させているときに、中立点に達する度に初期位置信号として中立点位置信号Cw(図3参照)が1つ出力される。中立点位置信号Cwは、回転検出信号Aw,Bwのそれぞれの周期の1/2よりも長く、回転検出信号Aw,Bwのそれぞれの周期よりも短い時間幅のパルス信号である。
第一の制御装置6は、第1のカウント手段として、それぞれの回転検出信号Aw,Bwが入力されるアップダウン判定回路21と、回転検出信号Awが入力されるエッジ検出回路22Aと、回転検出信号Bwが入力されるエッジ検出回路22Bと、第1のカウンタであるアップダウンカウンタ24とを有する。
アップダウンカウンタ24は、各エッジ検出回路22A,22Bの出力がOR回路25を介して接続されると共に、アップダウン判定回路21の出力及びリセット信号整形手段23の出力が接続されている。リセット信号整形手段23は、中立点位置信号Cwが入力されたときにアップダウンカウンタ24の第1のカウント信号をリセットするリセット信号を生成し、リセット端子に入力する。
アップダウンカウンタ24は、各エッジ検出回路22A,22Bの出力がOR回路25を介して接続されると共に、アップダウン判定回路21の出力及びリセット信号整形手段23の出力が接続されている。リセット信号整形手段23は、中立点位置信号Cwが入力されたときにアップダウンカウンタ24の第1のカウント信号をリセットするリセット信号を生成し、リセット端子に入力する。
アップダウンカウンタ24から出力される第1のカウント信号は、操舵角度算出手段26に接続されている。操舵角度算出手段26は、操舵角度マップ27を検索して操舵角度を算出する。操舵角度マップ27は、アップダウンカウンタ24のカウント値と操舵角度を対応付けた構成を有する。操舵角度算出手段26の出力は、操舵角度信号出力回路28と、角度差信号算出手段29に接続されている。
角度差信号算出手段29は、実操舵角度に加えて、操向角度信号受信手段37を介して第二の制御装置7の操向角度の信号が入力される。操向角度に対する実操舵角度の角度差の算出結果が角度差信号算出手段29の出力として操舵反力算出手段30に入力される。
操舵反力算出手段30は、操舵反力マップ38を検索して駆動モータ12で発生させる操舵反力を算出する。操舵反力マップ38は、角度差と操舵反力を対応付けた構成を有する。操舵反力は、操向角度に操舵角度を一致させるような大きさ及び向きが選択される。操舵反力算出手段30の出力は、駆動信号生成手段39に接続されている。駆動信号生成手段39は、操舵反力算出手段30で演算した操舵反力の信号を受け取って駆動モータ12の駆動信号を生成する。
操舵反力算出手段30は、操舵反力マップ38を検索して駆動モータ12で発生させる操舵反力を算出する。操舵反力マップ38は、角度差と操舵反力を対応付けた構成を有する。操舵反力は、操向角度に操舵角度を一致させるような大きさ及び向きが選択される。操舵反力算出手段30の出力は、駆動信号生成手段39に接続されている。駆動信号生成手段39は、操舵反力算出手段30で演算した操舵反力の信号を受け取って駆動モータ12の駆動信号を生成する。
図2に示すように、ステアリングギヤ5は、駆動手段として電動機に減速機構が取り付けられた操向モータ61と、操向モータ61の回転をタイロッド63の直線運動に変換するラックアンドピニオン機構を備えている。タイロッド63の両端にはタイロッド63とナックルアーム64を介してタイヤ4が接続されている。操向モータ61は、駆動回路65を介して第二の制御装置7に接続されている。駆動回路65は、スイッチング素子などを有し、不図示の電源からの電流を操向モータ61に供給するように構成されている。
操向モータ61には、操向モータ61の回転から操向角度を検出する第3のエンコーダ66が取り付けられている。第3のエンコーダ66は、前記と同様にインクリメンタル式のロータリエンコーダを使用している。第3のエンコーダ66からは、第4のパルス列信号であるA相の回転検出信号Agと、パルスの発生タイミングが1/4周期ずれた第5のパルス列信号であるB相の回転検出信号Bgとが出力される。
ステアリングギヤ5には、操向角度をリセットする位置を検出する中心位置検出センサとして、操向角度の中立点を検出する第4のエンコーダ67が取り付けられている。第4のエンコーダ67は、タイロッド63が最も右に移動したラックエンドから、最も左に移動したラックエンドまでの間の中間地点を検出することで操向角度の中立点を検出するもので、タイロッド63と共に移動する不図示のマーキングを検出して初期位置信号として中立点位置信号Cg(図3参照)を1つ出力するように構成されている。中立点位置信号Cgは、回転検出信号Ag,Bgのそれぞれの周期の1/2よりも長く、回転検出信号Ag,Bgのそれぞれの周期よりも短い時間幅のパルス信号である。
ステアリングギヤ5には、操向角度をリセットする位置を検出する中心位置検出センサとして、操向角度の中立点を検出する第4のエンコーダ67が取り付けられている。第4のエンコーダ67は、タイロッド63が最も右に移動したラックエンドから、最も左に移動したラックエンドまでの間の中間地点を検出することで操向角度の中立点を検出するもので、タイロッド63と共に移動する不図示のマーキングを検出して初期位置信号として中立点位置信号Cg(図3参照)を1つ出力するように構成されている。中立点位置信号Cgは、回転検出信号Ag,Bgのそれぞれの周期の1/2よりも長く、回転検出信号Ag,Bgのそれぞれの周期よりも短い時間幅のパルス信号である。
第二の制御装置7は、第2のカウント手段として、それぞれの回転検出信号Ag,Bgが入力されるアップダウン判定回路71と、回転検出信号Agが入力されるエッジ検出回路72Aと、回転検出信号Bgが入力されるエッジ検出回路72Bと、第2のカウンタであるアップダウンカウンタ74とを有する。
アップダウンカウンタ74は、各エッジ検出回路72A,72Bの出力がOR回路75を介して接続されると共に、アップダウン判定回路71の出力及びリセット信号整形手段73の出力が接続されている。リセット信号整形手段73は、中立点位置信号Cgが入力されたときにアップダウンカウンタ74の第2のカウント信号をリセットするリセット信号を生成し、リセット端子に入力する。
操向角度算出手段79は、操向角度マップ80を検索して操向角度を算出する。操向角度マップ80は、アップダウンカウンタ74のカウント値と操向角度を対応付けた構成を有する。操向角度の信号は、操向角度信号出力回路81を通して第一の制御装置6の操向角度信号受信手段37(図1参照)に出力される。
アップダウンカウンタ74は、各エッジ検出回路72A,72Bの出力がOR回路75を介して接続されると共に、アップダウン判定回路71の出力及びリセット信号整形手段73の出力が接続されている。リセット信号整形手段73は、中立点位置信号Cgが入力されたときにアップダウンカウンタ74の第2のカウント信号をリセットするリセット信号を生成し、リセット端子に入力する。
操向角度算出手段79は、操向角度マップ80を検索して操向角度を算出する。操向角度マップ80は、アップダウンカウンタ74のカウント値と操向角度を対応付けた構成を有する。操向角度の信号は、操向角度信号出力回路81を通して第一の制御装置6の操向角度信号受信手段37(図1参照)に出力される。
角度差信号算出手段82には、信号切り換え手段91を介して操舵角度信号が入力される。
信号切り換え手段91は、外部制御装置92と、操舵角度信号受信手段85と、擬似操舵角度信号発生手段93と、切り換え装置である切り換えスイッチ94からの情報が入力される。
外部制御装置92は、擬似的な操舵角度信号である第1の擬似操舵角度信号を発生する装置であり、モニタやデータを入力する手段を備えることが望ましい。外部制御装置92は、第二の制御装置7にケーブルなどで取り外し可能に接続される。図2には、汎用のノート型コンピュータが図示されているが、その他の汎用コンピュータや専用機器でも良い。
信号切り換え手段91は、外部制御装置92と、操舵角度信号受信手段85と、擬似操舵角度信号発生手段93と、切り換え装置である切り換えスイッチ94からの情報が入力される。
外部制御装置92は、擬似的な操舵角度信号である第1の擬似操舵角度信号を発生する装置であり、モニタやデータを入力する手段を備えることが望ましい。外部制御装置92は、第二の制御装置7にケーブルなどで取り外し可能に接続される。図2には、汎用のノート型コンピュータが図示されているが、その他の汎用コンピュータや専用機器でも良い。
操舵角度信号受信手段85は、通信線を通して第一の制御装置6に接続されており、操舵角度信号が入力される。擬似操舵角度信号発生手段93は、擬似操舵角度信号可変手段95を介して接続される擬似操舵装置96の操作量に応じて擬似的な操舵角度信号である第2の擬似操舵角度信号を発生させる。擬似操舵装置96は、可変抵抗器が用いられている。抵抗値を変化させることでステアリングホイール2を回転操作した場合と同様の信号を擬似的に発生させるために用いられる。擬似操舵装置96は、電気信号を変化可能な装置であれば良いので、可変抵抗器に限定されない。
切り換えスイッチ94は、信号切り換え手段91が角度差信号算出手段82で選択される信号を切り換えるもので、外部制御装置92、操舵角度信号受信手段85、擬似操舵角度信号発生手段93のいずれか1つを選択可能に構成されている。図2に示す例では、「1」を選択した場合に、操舵角度信号受信手段85の操舵角度信号が選択され、「2」を選択すると外部制御装置92の信号が選択され、「3」を選択すると擬似操舵角度信号発生手段93の信号が選択される。
切り換えスイッチ94は、信号切り換え手段91が角度差信号算出手段82で選択される信号を切り換えるもので、外部制御装置92、操舵角度信号受信手段85、擬似操舵角度信号発生手段93のいずれか1つを選択可能に構成されている。図2に示す例では、「1」を選択した場合に、操舵角度信号受信手段85の操舵角度信号が選択され、「2」を選択すると外部制御装置92の信号が選択され、「3」を選択すると擬似操舵角度信号発生手段93の信号が選択される。
角度差信号算出手段82の出力は、操向角度決定手段83に接続されている。操向角度決定手段83は、目標操向角度マップ86を検索して目標操向角度を算出する。目標操向角度マップ86は、実際の操向角度に対する角度差が大きい場合には、出力が大きくなるように設定されている。目標操向角度の信号は、駆動信号生成手段87で駆動信号に変換されて駆動回路65と、操向信号出力回路97に出力される。
操向信号出力回路97は、駆動信号生成手段87と操向角度信号出力回路81に接続されており、実際の操向角度及び目標操向角度のそれぞれの信号を外部制御装置92に出力する。
操向信号出力回路97は、駆動信号生成手段87と操向角度信号出力回路81に接続されており、実際の操向角度及び目標操向角度のそれぞれの信号を外部制御装置92に出力する。
次に、この実施の形態の作用について説明する。なお、通常の状態では、外部制御装置92は接続されていない。切り換えスイッチ94は、操舵角度信号受信手段85から入力される操舵角度信号を選択して操向制御するように設定されている。
運転者がステアリングホイール2を回転させると、第1のエンコーダ13から回転角度に応じて2通りのパルス列信号(回転検出信号Aw,Bw)が第一の制御装置6に出力される。アップダウン判定回路21は、回転検出信号Awと回転検出信号Bwのそれぞれのパルス列信号の信号レベルが変化する順番からステアリングホイール2の回転方向を判定する。図3の矢印AA1に示す方向では、回転検出信号Awがハイレベルになってから、回転検出信号Bwがハイレベルになる。この場合には、例えば、ステアリングホイール2が右方向に操舵されているとみなし、アップダウンカウンタ24にカウントアップするように指令する。逆に、図3の矢印AA2に示す方向では、回転検出信号Bwがハイレベルになってから、回転検出信号Awがハイレベルになる。この場合には、ステアリングホイール2が左方向に操舵されているとみなし、アップダウンカウンタ24にカウントダウンするように指令する。
運転者がステアリングホイール2を回転させると、第1のエンコーダ13から回転角度に応じて2通りのパルス列信号(回転検出信号Aw,Bw)が第一の制御装置6に出力される。アップダウン判定回路21は、回転検出信号Awと回転検出信号Bwのそれぞれのパルス列信号の信号レベルが変化する順番からステアリングホイール2の回転方向を判定する。図3の矢印AA1に示す方向では、回転検出信号Awがハイレベルになってから、回転検出信号Bwがハイレベルになる。この場合には、例えば、ステアリングホイール2が右方向に操舵されているとみなし、アップダウンカウンタ24にカウントアップするように指令する。逆に、図3の矢印AA2に示す方向では、回転検出信号Bwがハイレベルになってから、回転検出信号Awがハイレベルになる。この場合には、ステアリングホイール2が左方向に操舵されているとみなし、アップダウンカウンタ24にカウントダウンするように指令する。
エッジ検出回路22Aは、回転検出信号Awのパルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジをそれぞれ検出し、OR回路25に出力する。同様に、エッジ検出回路22Bは、回転検出信号Bwのパルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジをそれぞれ検出し、OR回路25に出力する。OR回路25は、両エッジ検出回路22A,22Bの信号の論理和を演算し、いずれかのエッジ検出回路22A,22Bがエッジを検出したらパルスが立ち上がるような信号を作成する。これによって、第1のエンコーダ13から出力されるパルス状の信号の分解能が4倍になる。
アップダウンカウンタ24は、直進走行に相当する中立点位置を基準にしてOR回路25から出力されるパルス信号をカウントする。アップダウン判定回路21がカウントアップを指令しているときは、入力されたパルスを前回までのパルス数のカウント値に加算する。アップダウン判定回路21がカウントダウンを指令しているときは、入力されたパルスを前回までのパルス数のカウント値から減算する。
アップダウンカウンタ24は、直進走行に相当する中立点位置を基準にしてOR回路25から出力されるパルス信号をカウントする。アップダウン判定回路21がカウントアップを指令しているときは、入力されたパルスを前回までのパルス数のカウント値に加算する。アップダウン判定回路21がカウントダウンを指令しているときは、入力されたパルスを前回までのパルス数のカウント値から減算する。
操舵角度算出手段26は、アップダウンカウンタ24のカウント値として出力される第1のカウント信号で操舵角度マップ27を検出し、第1のカウント信号に対応する実操舵角度を取得する。実操舵角度の信号(操舵角度信号)は、操舵角度信号出力回路28から第二の制御装置7に向けて送信される。
第二の制御装置7では、操舵角度信号を操舵角度信号受信手段85で受信する。角度差信号算出手段82は、実操舵角度に対応する操向角度(以下、目標操向角度という)を算出する。さらに、操向角度算出手段79で算出された現在のタイヤ4の操向角度(以下、実操向角度という)と、目標操向角度の差を算出し、角度差信号として出力する。
操向角度決定手段83は、角度差信号で目標操向角度マップ86を検索して操向角度の指令値を決定する。この指令値は、角度差がゼロになるような操向角に相当する。駆動信号生成手段87は、指令値に応じた駆動信号を作成して駆動回路65に出力し、操向モータ61を回転させ、ステアリングロッド62を移動させる。これによって、タイロッド63等で連結されたタイヤ4の角度が変化する。
操向角度決定手段83は、角度差信号で目標操向角度マップ86を検索して操向角度の指令値を決定する。この指令値は、角度差がゼロになるような操向角に相当する。駆動信号生成手段87は、指令値に応じた駆動信号を作成して駆動回路65に出力し、操向モータ61を回転させ、ステアリングロッド62を移動させる。これによって、タイロッド63等で連結されたタイヤ4の角度が変化する。
操向モータ61が回転すると、第3のエンコーダ66から2通りの回転検出信号Ag,Bgが出力される。第二の制御装置7は、アップダウン判定回路71でそれぞれの回転検出信号Ag,Bgのそれぞれのパルス列信号の信号レベルの変化から回転方向を判定する。判定のアルゴリズムは、第一の制御装置6のアップダウン判定回路21と同じである。また、各エッジ検出手段72A,72BとOR回路75で回転検出信号Ag,Bgに対して分解能が4倍のパルス信号を作成する。
アップダウン判定回路71の指令に従ってアップダウンカウンタ74はOR回路75から出力されるパルス信号をカウントアップ又はカウントダウンする。アップダウンカウンタ74のカウント値として出力される第2のカウント信号で操向角度算出手段79が操向角度マップ80を検索し、実操向角度を求める。実操向角度の信号(操向角度信号)は、前記した角度差信号算出手段82及び操向角度決定手段83に入力され、操向モータ61の制御に利用される。さらに、操向角度信号出力回路81から第一の制御装置6に送られる。
アップダウン判定回路71の指令に従ってアップダウンカウンタ74はOR回路75から出力されるパルス信号をカウントアップ又はカウントダウンする。アップダウンカウンタ74のカウント値として出力される第2のカウント信号で操向角度算出手段79が操向角度マップ80を検索し、実操向角度を求める。実操向角度の信号(操向角度信号)は、前記した角度差信号算出手段82及び操向角度決定手段83に入力され、操向モータ61の制御に利用される。さらに、操向角度信号出力回路81から第一の制御装置6に送られる。
第一の制御装置6では、操向角度信号を操向角度信号受信手段37で受信し、角度差信号算出手段29で実操向角度に対応する操舵角度(以下、目標操舵角度という)を算出する。さらに、操舵角度算出手段26で算出した実際の操舵角度(以下、実操舵角度という)を操向角度信号として取得し、目標操舵角度に対する実操舵角度との角度差を算出する。このとき得られる角度差信号で操舵反力算出手段30が操舵反力マップ38を検索して操舵反力が決定される。駆動信号生成手段39が操舵反力に応じて駆動モータ12の駆動信号を生成させ、駆動回路16から駆動モータ12に通電させる。駆動モータ12に連結された回転軸であるステアリングシャフト3に、駆動モータ12の回転によって力が発生する。この力は、ステアリングホイール2を操作する運転者にとって負荷として作用する。これによって、ステアリングホイール2の操舵角度とタイヤ4の実際の操向角度が速やかに一致するようになる。また、路面状態などのインフォメーションが運転者に伝達され、操作性が向上する。
整備を行うためにステアリングギヤ5及び第二の制御装置7を車体から取り外したときなど、ステアリングホイール2の操舵角度信号を第一の制御装置7から入力できないときは、外部制御装置92又は擬似操舵装置96を使用する。
外部制御装置92を接続したときは、切り換えスイッチ94を操作して信号切り換え手段91が第1の擬似操舵角度信号を選択して角度差信号算出手段82に出力するように設定する。外部制御装置92で発生させた第1の擬似操舵角度信号に合わせて駆動信号が生成され、操向モータ61によってタイヤ4が操向される。操向角度は、操向角度信号出力回路81から操向信号出力回路97を通して外部制御装置92に入力される。外部制御装置92は、モニタに実際の操向角度を表示したり、実際の操向角度を基に新たに第1の擬似操舵角度信号を作成して出力したりする。
外部制御装置92を接続したときは、切り換えスイッチ94を操作して信号切り換え手段91が第1の擬似操舵角度信号を選択して角度差信号算出手段82に出力するように設定する。外部制御装置92で発生させた第1の擬似操舵角度信号に合わせて駆動信号が生成され、操向モータ61によってタイヤ4が操向される。操向角度は、操向角度信号出力回路81から操向信号出力回路97を通して外部制御装置92に入力される。外部制御装置92は、モニタに実際の操向角度を表示したり、実際の操向角度を基に新たに第1の擬似操舵角度信号を作成して出力したりする。
擬似操舵装置96を使用するときは、切り換えスイッチ94を操作して信号切り換え手段91が第2の擬似操舵角度信号で角度差信号算出手段82に出力するように設定する。例えば、擬似操舵装置96の抵抗を変化させ、擬似操舵角度信号可変手段95に入力される電圧を基準値より高くすると、擬似操舵角度信号発生手段93が中立位置から右側にタイヤ4を操向させるような擬似操舵角度信号を作成する。擬似操舵装置96の電圧と基準値の差が大きくなるほど、操向角度が大きくなる。
この実施の形態では、操向角度を制御するための信号を複数のルートで入力できるように構成したので、ステアリングホイール2の操舵角度の情報を第二の制御装置7に入力できないときでもタイヤ4を操向させることができる。外部制御装置92を使用すれば、連続した操向など、ステアリングホイール2を用いた場合と同様の操向制御が可能になる。擬似操舵装置96は、強制的にタイヤ4を操向させるときに便利である。
なお、本発明は、前記の実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、擬似操舵装置96は、可変抵抗に限定されず、手動で信号レベルを変化できるものであれば他の装置でも良い。
外部制御装置92又は擬似操舵装置96のいずれか一方と、操舵角度信号受信手段85を選択可能に構成しても良い。
切り換えスイッチ94は、外部制御装置92に設けても良い。切り換えスイッチ94を設けずに、角度差信号算出手段82にいずれかの信号が入力されることで選択されるようにしても良い。この場合には、信号切り替え手段91が選択装置を兼ねる。
切り換え装置は、ボタンや、ツマミ、レバーなどでも良い。
例えば、擬似操舵装置96は、可変抵抗に限定されず、手動で信号レベルを変化できるものであれば他の装置でも良い。
外部制御装置92又は擬似操舵装置96のいずれか一方と、操舵角度信号受信手段85を選択可能に構成しても良い。
切り換えスイッチ94は、外部制御装置92に設けても良い。切り換えスイッチ94を設けずに、角度差信号算出手段82にいずれかの信号が入力されることで選択されるようにしても良い。この場合には、信号切り替え手段91が選択装置を兼ねる。
切り換え装置は、ボタンや、ツマミ、レバーなどでも良い。
1 車両用制御装置
2 ステアリングホイール
3 ステアリングシャフト
4 タイヤ(操向輪)
5 ステアリングギヤ
6 第一の制御装置
12 駆動モータ
24 アップダウンカウンタ(第1のカウンタ、第1の位置検出手段)
26 操舵角度算出手段
29 角度差信号算出手段
39 駆動信号生成手段
61 操向モータ(駆動手段)
66 第3のエンコーダ
74 アップダウンカウンタ(第2のカウンタ、第2の位置検出手段)
91 信号切り換え手段
92 外部制御装置
93 擬似操舵角度信号発生手段
94 切り換えスイッチ
95 擬似操舵角度信号可変手段
2 ステアリングホイール
3 ステアリングシャフト
4 タイヤ(操向輪)
5 ステアリングギヤ
6 第一の制御装置
12 駆動モータ
24 アップダウンカウンタ(第1のカウンタ、第1の位置検出手段)
26 操舵角度算出手段
29 角度差信号算出手段
39 駆動信号生成手段
61 操向モータ(駆動手段)
66 第3のエンコーダ
74 アップダウンカウンタ(第2のカウンタ、第2の位置検出手段)
91 信号切り換え手段
92 外部制御装置
93 擬似操舵角度信号発生手段
94 切り換えスイッチ
95 擬似操舵角度信号可変手段
Claims (4)
- 車両の車体に回転可能に支持されたステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトに取り付けられ、前記ステアリングシャフトとともに回転するステアリングホイールと、
前記ステアリングシャフトの回転を検出するエンコーダが出力するパルス列信号をカウントし、第1のカウント信号を発生する第1のカウンタを有する第1の位置検出手段と、
前記第1の位置検出手段の前記第1のカウンタから出力される第1のカウント信号を前記ステアリングホイールの回転量を示す信号に変換し、操舵角度信号として出力する操舵角度算出手段と、
車両の車体に操向可能に支持された操向輪と、
電動機を有し、車両の車体に対する前記操向輪の操向角度を変化させる駆動手段と、
前記操向輪の操向角度の変化を検出するエンコーダが出力するパルス列信号をカウントし、第2のカウント信号を出力する第2のカウンタを有する第2の位置検出手段と、
前記第2の位置検出手段の前記第2のカウンタから供給される第2のカウント信号を前記操向輪の操向角の変化量を示す信号に変換し、操向角度信号として出力する操向角度算出手段と、
前記操舵角度算出手段から出力される操舵角度信号又は擬似的な操舵角度信号である擬似操舵角度信号のいずれかを選択する信号切り換え手段と、
前記信号切り換え手段で選択された信号と前記操向角度算出手段から供給される操向角度信号を比較し、両者の差である角度差信号を発生する角度差信号算出手段と、
前記角度差信号算出手段から角度差信号が供給され、角度差信号に基づいて駆動信号を発生し、駆動信号を前記駆動手段の前記電動機に供給する駆動回路と
を備えることを特徴とする車両用制御装置。 - 擬似的な操舵角度信号を発生させる擬似操舵角度信号発生手段と、
前記擬似操舵角度信号発生手段で発生させる信号を変化させる擬似操舵角度信号可変手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の車両用制御装置。 - 擬似的な操舵角度信号を発生させる外部制御装置を接続可能に構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用制御装置。
- 前記信号切り換え手段が選択する信号を切り換える切り換え装置を備えることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の車両用制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007081380A JP2008238941A (ja) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | 車両用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007081380A JP2008238941A (ja) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | 車両用制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008238941A true JP2008238941A (ja) | 2008-10-09 |
Family
ID=39910794
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007081380A Withdrawn JP2008238941A (ja) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | 車両用制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008238941A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009190682A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
CN103253300A (zh) * | 2012-02-17 | 2013-08-21 | 株式会社捷太格特 | 车辆用转向装置 |
-
2007
- 2007-03-27 JP JP2007081380A patent/JP2008238941A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103253300B (zh) * | 2012-02-17 | 2017-06-30 | 株式会社捷太格特 | 车辆用转向装置 |
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