JP2012071692A - Steer-by-wire system - Google Patents

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Hiroshi Urabe
洋 浦部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make an operation angle of a steering wheel and a steering angle of a steering wheel not adjusted during a vehicle running, and to adjust the operation angle of the steering wheel and the steering angle of the steering wheel under stopping.SOLUTION: A steer-by-wire system which includes: an operation angle detector which mechanically separates the steering wheel and the steering wheel, and detects the operation angle of the steering wheel; a steering angle detector which detects the steering angle of the steering wheel; and a controller which adjusts the operation angle and the steering angle when a gap arises between the operation angle detected by the operation angle detector and the steering angle detected by the steering angle detector, when starting the steer-by-wire system, includes a vehicle speed detector which detects vehicle speed. The controller adjusts the operation angle and the steering angle, when the vehicle speed detected by the vehicle speed detector becomes nearly zero, after starting the steer-by-wire system.

Description

この発明はステアバイワイヤシステムに係り、特にステアリングホイールの操作角と操舵輪の操舵角とを整合させる際に、車両走行中にはステアリングホイールの操作角と操舵輪の操舵角とを整合させず、停車中にステアリングホイールの操作角と操舵輪の操舵角とを整合させるステアバイワイヤシステムに関するものである。   The present invention relates to a steer-by-wire system, and in particular, when the steering wheel operating angle and the steering wheel steering angle are matched, the steering wheel operating angle and the steering wheel steering angle are not matched during vehicle travel. The present invention relates to a steer-by-wire system that aligns an operation angle of a steering wheel and a steering angle of a steered wheel while the vehicle is stopped.

ステアバイワイヤシステムにおいて、システム停止中にステアリングホイール(「ハンドル」ともいう。)の切れ角である操作角と操舵輪(「タイヤ」ともいう。)の切れ角である操舵角との整合がとれなくなった時、車両直進が可能な状態となるように整合を取る方法としては、以下の2つが考えられる。
(1)操舵輪側を現在のステアリングホイールの操作角に整合するように動かす。
(2)ステアリングホイール側を現在の操舵輪の操舵角に整合するように動かす。
そして、上記の方法の上述の2つの方法のいずれか一方、または、両方を実施するものであり、合わせて、整合を取っていることを運転者に表示手段等を用いて知らせている。
また、後述の特許文献1においては、ステアリングホイールと操舵輪とのずれの中間点にステアリングホイールと操舵輪とを合わせる方策が開示されている。
In a steer-by-wire system, when the system is stopped, the operation angle, which is the turning angle of the steering wheel (also referred to as “handle”), cannot be matched with the steering angle, which is the turning angle of the steering wheel (also referred to as “tire”). The following two methods are considered as methods for achieving alignment so that the vehicle can go straight.
(1) The steering wheel side is moved so as to match the current steering wheel operating angle.
(2) Move the steering wheel side so that it matches the steering angle of the current steering wheel.
Then, one or both of the above-mentioned two methods of the above method are carried out, and the driver is informed of the alignment using a display means or the like.
Further, in Patent Document 1 described later, there is disclosed a method for aligning the steering wheel and the steering wheel at the midpoint of the deviation between the steering wheel and the steering wheel.

特開2007−153109号公報JP 2007-153109 A

ところで、従来のステアバイワイヤシステムにおいて、操舵輪側を現在のステアリングホイールの操作角に整合させて調和を取る方法は、以下のようなデメリットを有しているため、実施しない方が良いと思われる。
(ア)システム不具合や電源瞬断等のため走行中にシステムが起動された場合、操舵輪が最終位置から勝手に切れていくと、運転者の意図しない車両の走行方向の変化が発生してしまう。
(イ)ステアリングホイール側で整合を取る方が操舵輪側で整合を取るより消費電流が小さくてすむ。
よって、停車中に起動した時はステアリングホイール側を操舵輪側の操舵角に合わせるように制御した方が良い。
また、車両走行中に不整合状態でシステム起動した場合は、いずれのロジックも使用しない方が良い。
By the way, in the conventional steer-by-wire system, the method of matching the steering wheel side with the current steering wheel operating angle has the following disadvantages, so it is better not to implement it: .
(A) When the system is started during driving due to system failure or power interruption, if the steered wheels are arbitrarily cut from the final position, the driving direction of the vehicle unintended by the driver will change. End up.
(A) The current consumption is smaller when the steering wheel side is aligned than when the steering wheel side is aligned.
Therefore, when the vehicle is started while the vehicle is stopped, it is better to control the steering wheel side so as to match the steering angle on the steering wheel side.
Also, if the system is started in an inconsistent state while the vehicle is running, it is better not to use any logic.

この発明は、車両走行中はステアリングホイールの操作角と操舵輪の操舵角とを整合させず、停車中にステアリングホイールの操作角と操舵輪の操舵角とを整合させることを目的とする。   An object of the present invention is to match the steering wheel operation angle and the steering wheel steering angle while the vehicle is stopped without matching the steering wheel operation angle and the steering wheel steering angle.

そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、ステアリングホイールと操舵輪とが機械的に切り離され、前記ステアリングホイールの操作角を検出する操作角検出手段と、前記操舵輪の操舵角を検出する操舵角検出手段とを備え、ステアバイワイヤシステム起動時、前記操作角検出手段により検出された操作角と前記操舵角検出手段により検出された操舵角とにずれが生じている場合、操作角と操舵角とを整合させる制御手段を備えるステアバイワイヤシステムにおいて、車両速度を検出する車速検出手段を備え、前記制御手段は、ステアバイワイヤシステム起動後、前記車速検出手段により検出された車両速度が略0になった時に、操作角と操舵角とを整合させることを特徴とする。   Accordingly, in order to eliminate the above-described disadvantages, the present invention mechanically separates the steering wheel and the steering wheel, detects the steering angle of the steering wheel, and detects the steering angle of the steering wheel. A steering angle detection means for operating the steering angle when the steer-by-wire system is activated and there is a deviation between the operation angle detected by the operation angle detection means and the steering angle detected by the steering angle detection means. In a steer-by-wire system comprising control means for matching the steering angle, vehicle speed detection means for detecting vehicle speed is provided, and the control means has a vehicle speed detected by the vehicle speed detection means of approximately 0 after the steer-by-wire system is activated. In this case, the operation angle and the steering angle are matched.

この発明によれば、車両走行中にはステアリングホイールの操作角と操舵輪の操舵角とを整合させないため、運転者の意図しない車両の走行方向の変化が発生することを避けることができる。
また、停車中にステアリングホイールの操作角と操舵輪の操舵角とを整合させるため、運転者が不安感を覚えることなく、ステアリングホイールの操作角と操舵輪の操舵角とを整合させることができる。
According to the present invention, since the operation angle of the steering wheel and the steering angle of the steered wheel are not matched while the vehicle is traveling, it is possible to avoid a change in the traveling direction of the vehicle that is not intended by the driver.
In addition, since the steering wheel operating angle and the steering wheel steering angle are matched when the vehicle is stopped, the steering wheel operating angle and the steering wheel steering angle can be matched without causing the driver to feel uneasy. .

図1はステアバイワイヤシステムの制御用フローチャートである。(実施例)FIG. 1 is a flowchart for controlling the steer-by-wire system. (Example) 図2はステアバイワイヤシステムの概略構成図である。(実施例)FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the steer-by-wire system. (Example)

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1及び図2はこの発明の実施例を示すものである。
図2において、1は車両(図示せず)のステアバイワイヤシステムである。
このステアバイワイヤシステム1は、いわゆるステアバイワイヤ方式を採用したものであり、人為的に操作するステアリングホイール2と、このステアリングホイール2と機械的に切り離されている操舵輪(「前輪」または「タイヤ」ともいう。)3、4をステアリングホイール2の操作状態を考慮して所望の操舵状態に動作する操舵機構5と、ステアリングホイール2の操作若しくは操舵機構5の動作における操舵制御に用いられ電力を消費する複数のアクチュエータ、例えばステアリングモータ6及び第1、第2操舵モータ7、8と、これらのモータ6〜8に給電して動作状態を制御する第1〜第3制御装置9〜11と、電力を発生させる発電機(図示せず)と、発生された電力を蓄えるとともに電力を他の装置に供給できる複数の電源(図示せず)とを備えている。
1 and 2 show an embodiment of the present invention.
In FIG. 2, 1 is a steer-by-wire system of a vehicle (not shown).
This steer-by-wire system 1 employs a so-called steer-by-wire system, and includes a steering wheel 2 that is artificially operated, and a steered wheel (“front wheel” or “tire”) that is mechanically separated from the steering wheel 2. 3), 4 and 4 are used for the steering mechanism 5 which operates in a desired steering state in consideration of the operation state of the steering wheel 2, and the power used for the steering control of the steering wheel 2 or the operation of the steering mechanism 5 is consumed. A plurality of actuators, for example, a steering motor 6 and first and second steering motors 7 and 8, first to third control devices 9 to 11 for supplying electric power to these motors 6 to 8 to control their operation states, and electric power Generators (not shown) that generate electricity and multiple power sources that can store the generated power and supply it to other devices And a not shown) and.

前記ステアリングホイール2は、ステアリングコラム12に回動可能に支持されたステアリングシャフト13の一端に取り付けられている。
そして、このステアリングコラム12には、運転者が前記ステアリングホイール2を操作した際の回転に対する反力又は回転をアシスト(助勢)する力を出力するアクチュエータとして、前記ステアリングモータ6を設けている。
このステアリングモータ6の駆動力は、前記ステアリングコラム12に内蔵されたステアリングモータギヤ(図示せず)を介して前記ステアリングシャフト13に伝達される。
また、前記ステアリングコラム12には、前記ステアリングホイール2の操作角を検出する操作角検出手段14を設ける。
この操作角検出手段14は、前記ステアリングシャフト13の回転角を前記ステアリングホイール2の操作角として検出する第1、第2操作角検出手段14a、14bとからなる。
そして、これらの第1、第2操作角検出手段14a、14bの間には、前記ステアリングシャフト13の回転トルクを前記ステアリングホイール2の操作トルクとして検出するトルクセンサ15を設けている。
The steering wheel 2 is attached to one end of a steering shaft 13 that is rotatably supported by a steering column 12.
The steering column 6 is provided with the steering motor 6 as an actuator that outputs a reaction force against the rotation when the driver operates the steering wheel 2 or a force that assists (assistes) the rotation.
The driving force of the steering motor 6 is transmitted to the steering shaft 13 via a steering motor gear (not shown) built in the steering column 12.
Further, the steering column 12 is provided with operation angle detection means 14 for detecting the operation angle of the steering wheel 2.
The operation angle detection unit 14 includes first and second operation angle detection units 14 a and 14 b that detect the rotation angle of the steering shaft 13 as the operation angle of the steering wheel 2.
Between these first and second operation angle detecting means 14a and 14b, a torque sensor 15 for detecting the rotational torque of the steering shaft 13 as the operation torque of the steering wheel 2 is provided.

前記操舵機構5は、図2に示す如く、前記ステアリングホイール2の操作状態を考慮して回転されるピニオンシャフト16を備え、このピニオンシャフト16の回転運動を内蔵するステアリングギヤ(図示せず)により直線運動に変換してラック軸(図示せず)に伝達するステアリングギヤボックス17を備え、ラック軸(図示せず)の両端に直線運動を左右の前記操舵輪3、4に伝達して操向する左右のタイロッド18、19を備えている。
前記ステアリングギヤボックス17には、ピニオンシャフト16を支持する操舵モータギヤボックス20を設けている。
この操舵モータギヤボックス20は、ピニオンシャフト16の一端を外部に露出させて回転可能に支持し、ピニオンシャフト16の他端をステアリングギヤボックス17内においてステアリングギヤによりラック軸に連絡している。
このとき、前記ステアバイワイヤシステム1は、前記操作角検出手段14の第1、第2操作角検出手段14a、14bにより検出された前記ステアリングホイール2の操作角に基づいて前記操舵輪3、4を操舵する前記第1、第2操舵モータ7、8を備えている。
つまり、前記操舵モータギヤボックス20には、ピニオンシャフト16を回転させて前記操舵輪3、4を所望の操舵状態に動作する複数のアクチュエータとして、前記第1、第2操舵モータ7、8を設けている。
そして、第1、第2操舵モータ7、8の駆動力は、前記操舵モータギヤボックス20に内蔵された操舵モータギヤにより前記ピニオンシャフト16に伝達される。
As shown in FIG. 2, the steering mechanism 5 includes a pinion shaft 16 that is rotated in consideration of the operation state of the steering wheel 2, and a steering gear (not shown) that incorporates the rotational motion of the pinion shaft 16. A steering gear box 17 is provided for converting into linear motion and transmitting it to a rack shaft (not shown). At both ends of the rack shaft (not shown), linear motion is transmitted to the left and right steering wheels 3 and 4 for steering. Left and right tie rods 18 and 19 are provided.
The steering gear box 17 is provided with a steering motor gear box 20 that supports the pinion shaft 16.
The steering motor gear box 20 is rotatably supported with one end of the pinion shaft 16 exposed to the outside, and the other end of the pinion shaft 16 is connected to the rack shaft by a steering gear in the steering gear box 17.
At this time, the steer-by-wire system 1 moves the steering wheels 3 and 4 based on the operation angle of the steering wheel 2 detected by the first and second operation angle detection means 14a and 14b of the operation angle detection means 14. The first and second steering motors 7 and 8 for steering are provided.
That is, the steering motor gear box 20 is provided with the first and second steering motors 7 and 8 as a plurality of actuators that rotate the pinion shaft 16 to operate the steering wheels 3 and 4 in a desired steering state. ing.
The driving forces of the first and second steering motors 7 and 8 are transmitted to the pinion shaft 16 by a steering motor gear built in the steering motor gear box 20.

また、複数の第1〜第3制御装置9〜11において、第1制御装置9は、前記ステアリングモータ6に給電して動作状態を制御するステアリングモータ用制御装置からなるとともに、第2及び第3制御装置10、11は、前記第1、第2操舵モータ7、8に給電して動作状態を制御する第1、第2操舵モータ用制御装置からなる。
このとき、ステアリングモータ用制御装置からなる前記第1制御装置9には、前記ステアリングモータ6を接続している。
前記第1、第2操舵モータ用制御装置からなる前記第2及び第3制御装置10、11には、前記第1、第2操舵モータ7、8を各々接続している。
そして、ステアリングモータ用制御装置からなる前記第1制御装置9と第1、第2操舵モータ用制御装置からなる前記第2及び第3制御装置10、11とは、前記ステアバイワイヤシステム1の制御手段21を構成している。
この制御手段21には、表示警報装置22、車両情報検知手段、例えば車速検出手段23を接続している。
このとき、表示警報装置22は、車両のアラーム等の表示・ブザー等による通知を行う。
また、車両情報検知手段は、車両速度を検出する車両速度検知手段やエンジン回転数を検知するエンジン回転数検知手段、イグニションスイッチ状態を検知するスイッチ状態検知手段、変速機のシフト位置を検知するシフト位置検知手段などからなるものであり、この実施例においては、上述した車速検出手段23として説明する。
In the plurality of first to third control devices 9 to 11, the first control device 9 includes a steering motor control device that supplies power to the steering motor 6 to control the operation state, and includes the second and third control devices. The control devices 10 and 11 include first and second steering motor control devices that control the operation state by supplying power to the first and second steering motors 7 and 8.
At this time, the steering motor 6 is connected to the first control device 9 including a steering motor control device.
The first and second steering motors 7 and 8 are connected to the second and third control devices 10 and 11, respectively, which are the first and second steering motor control devices.
The first control device 9 including the steering motor control device and the second and third control devices 10 and 11 including the first and second steering motor control devices are control means of the steer-by-wire system 1. 21 is constituted.
A display alarm device 22 and vehicle information detection means, for example, vehicle speed detection means 23 are connected to the control means 21.
At this time, the display warning device 22 performs notification by displaying a buzzer or the like such as a vehicle alarm.
The vehicle information detection means includes a vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, an engine speed detection means for detecting the engine speed, a switch state detection means for detecting the ignition switch state, and a shift for detecting the shift position of the transmission. This embodiment comprises position detecting means, and in this embodiment, the vehicle speed detecting means 23 will be described.

そして、ステアリングホイール2には、前記ステアリングシャフト13を介して、ステアリングホイール22側から前記操作角検出手段14の第1操作角検出手段14aと、前記ステアリングコラム12と、トルクセンサ15と、前記操作角検出手段14の第2操作角検出手段14bとが順次設けられており、この第2操作角検出手段14b部分に反力発生機構24と回転ストッパ機構25とを設ける。
このとき、回転ストッパ機構25は、ステアリングホイール2の回転数を制限する機構である。
The steering wheel 2 is connected to the steering wheel 22 via the steering shaft 13 from the steering wheel 22 side, the first operation angle detection means 14a of the operation angle detection means 14, the steering column 12, the torque sensor 15, and the operation. The second operation angle detection means 14b of the angle detection means 14 is sequentially provided, and the reaction force generation mechanism 24 and the rotation stopper mechanism 25 are provided in the second operation angle detection means 14b portion.
At this time, the rotation stopper mechanism 25 is a mechanism that limits the number of rotations of the steering wheel 2.

そして、前記反力発生機構24は、前記ステアリングモータ6と同様に、前記ステアリングホイール2に反力を与えるものであるが、この反力発生機構24は、前記ステアリングモータ6のフェール時に緊急用として作動するものであるため、前記ステアリングホイール2に反力を与える際にバネなどの付勢力を想定している。   The reaction force generation mechanism 24 applies a reaction force to the steering wheel 2 in the same manner as the steering motor 6. The reaction force generation mechanism 24 is used for emergency when the steering motor 6 fails. Since it operates, energizing force such as a spring is assumed when a reaction force is applied to the steering wheel 2.

更に、前記操舵モータギヤボックス20には、ピニオンシャフト16の回転角を検出するピニオンシャフト回転検出手段、つまり操舵角検出手段26を備えている。
この操舵角検出手段26は、図2に示す如く、前記ピニオンシャフト16と前記ステアリングギヤボックス17間に配設される2個の回転角センサ、つまり、第1、第2操舵角検出手段26a、26bからなる。
Further, the steering motor gear box 20 is provided with pinion shaft rotation detection means for detecting the rotation angle of the pinion shaft 16, that is, steering angle detection means 26.
As shown in FIG. 2, the steering angle detection means 26 includes two rotation angle sensors disposed between the pinion shaft 16 and the steering gear box 17, that is, first and second steering angle detection means 26a, 26b.

そして、前記ステアバイワイヤシステム1は、ステアリングホイール2と操舵輪3、4とが機械的に切り離され、前記ステアリングホイール2の操作角を検出する前記操作角検出手段14と、前記操舵輪3、4の操舵角を検出する前記操舵角検出手段26とを備え、前記制御手段21は、ステアバイワイヤシステム起動時、前記操作角検出手段14により検出された操作角と前記操舵角検出手段26により検出された操舵角とにずれが生じている場合、操作角と操舵角とを整合させる機能を有している。
また、前記ステアバイワイヤシステム1は、車両速度(単に「車速」ともいう。)を検出する前記車速検出手段23を備え、前記制御手段21は、ステアバイワイヤシステム起動後、前記車速検出手段23により検出された車両速度が略0になった時に、操作角と操舵角とを整合させる構成を有する。
詳述すれば、前記ステアリングコラム12と前記ステアリングギヤボックス17との間には機械的な結合がないため、前記ステアバイワイヤシステム1の停止中にはステアリングロツクがかからない範囲で自由に前記ステアリングホイール2を切ることが可能である。
このため、前記ステアバイワイヤシステム1の停止中に前記ステアリングホイール2の操作角と前記操舵輪3、4の操舵角とがずれた状態となることが有り得る。
このような不具合を解消するために、前記制御手段21は、前記ステアリングホイール2の操作角と前記操舵輪3、4の操舵角との整合がとれていない状態で、前記ステアバイワイヤシステム1を起動した後に、前記ステアリングホイール2の操作角と前記操舵輪3、4の操舵角とを整合させるように前記ステアリングモータ6を前記第1制御装置9で制御するものである。
このとき、前記ステアリングホイール2を急に回転させると運転者に不安感を与える可能性があるため、前記制御手段21は、前記ステアリングモータ6を前記第1制御装置9で制御して前記ステアリングホイール2への操舵反力を発生させる際に、整合する方向へ低い角速度、例えば10deg/sで回転させる。
従って、車両走行中にはステアリングホイール2の操作角と操舵輪3、4の操舵角とを整合させないため、運転者の意図しない車両の走行方向の変化が発生することを避けることができる。
また、停車中にステアリングホイール2の操作角と操舵輪3、4の操舵角とを整合させるため、運転者が不安感を覚えることなく、ステアリングホイール2の操作角と操舵輪3、4の操舵角とを整合させることができる。
In the steer-by-wire system 1, the steering wheel 2 and the steering wheels 3, 4 are mechanically separated, and the operation angle detection means 14 that detects the operation angle of the steering wheel 2 and the steering wheels 3, 4 The steering angle detector 26 detects the steering angle of the steering angle, and the controller 21 detects the operation angle detected by the operation angle detector 14 and the steering angle detector 26 when the steer-by-wire system is activated. When there is a deviation from the steering angle, the operation angle and the steering angle are matched.
Further, the steer-by-wire system 1 includes the vehicle speed detecting means 23 for detecting a vehicle speed (also simply referred to as “vehicle speed”), and the control means 21 is detected by the vehicle speed detecting means 23 after the steer-by-wire system is activated. When the vehicle speed is approximately zero, the operation angle and the steering angle are matched.
More specifically, since there is no mechanical connection between the steering column 12 and the steering gear box 17, the steering wheel 2 can be freely moved within the range where the steering lock is not applied while the steer-by-wire system 1 is stopped. Can be cut.
For this reason, it is possible that the operation angle of the steering wheel 2 and the steering angle of the steering wheels 3 and 4 are shifted while the steer-by-wire system 1 is stopped.
In order to eliminate such problems, the control means 21 activates the steer-by-wire system 1 in a state where the operation angle of the steering wheel 2 and the steering angle of the steering wheels 3 and 4 are not aligned. After that, the steering motor 6 is controlled by the first control device 9 so that the operation angle of the steering wheel 2 and the steering angle of the steering wheels 3 and 4 are matched.
At this time, if the steering wheel 2 is suddenly rotated, the driver may feel uneasy. Therefore, the control means 21 controls the steering motor 6 with the first control device 9 to control the steering wheel. When the steering reaction force to 2 is generated, it is rotated at a low angular velocity, for example, 10 deg / s in the direction of alignment.
Therefore, since the operation angle of the steering wheel 2 and the steering angle of the steered wheels 3 and 4 are not matched while the vehicle is traveling, it is possible to avoid a change in the traveling direction of the vehicle that is not intended by the driver.
Further, since the operation angle of the steering wheel 2 and the steering angle of the steering wheels 3 and 4 are matched while the vehicle is stopped, the operation angle of the steering wheel 2 and the steering wheels 3 and 4 are steered without feeling uneasy by the driver. The corners can be aligned.

前記制御手段21は、ステアバイワイヤシステム起動時、前記車速検出手段23により検出された車両速度が略0でない時には、前記操作角検出手段14により検出された操作角と前記操舵角検出手段26により検出された操舵角に相当する操作角との差を補正量として前記ステアリングホイール2の操作角を補正する。
つまり、前記制御手段21は、前記ステアリングホイール2の操作角と前記操舵輪3、4の操舵角との整合がとれていない状態で、前記ステアバイワイヤシステム1を起動した時に、ステアリングホイール2の切れ角(「ハンドル切れ角」ともいう。)と操舵輪3、4の切れ角(「タイヤ切れ角」ともいう。)とのずれ量をステアリングホイール2の切れ角の補正量θdiffとして記憶し、車両走行中は、補正量θdiffを補正したステアリングホイール2の切れ角にて操舵輪3、4の切れ角を制御する。
そして、その後に車両が停車状態となった時に、上述した前記ステアリングホイール2の操作角と前記操舵輪3、4の操舵角とを整合させる制御を用いて、ステアリングホイール2の切れ角を操舵輪3、4の切れ角と整合がとれるように調整する。
この整合の途中で再度車両が走行を開始した場合には、最新の補正量θdiffを用いて補正を継続する。
従って、車両走行中に前記ステアバイワイヤシステム1が再起動しても、前記ステアリングホイール2の操作角に対する前記操舵輪3、4の操舵角の関係は変わらないため、運転者がステアリングホイール2を操作した時、ステアリングホイール2の操作感をステアバイワイヤシステム1の再起動前と変わらないようにすることができる。
The control means 21 detects the operation angle detected by the operation angle detection means 14 and the steering angle detection means 26 when the steer-by-wire system is activated and the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means 23 is not substantially zero. The operation angle of the steering wheel 2 is corrected using the difference from the operation angle corresponding to the steering angle as a correction amount.
That is, the control means 21 turns off the steering wheel 2 when the steer-by-wire system 1 is started in a state where the operation angle of the steering wheel 2 and the steering angle of the steering wheels 3 and 4 are not aligned. The amount of deviation between the angle (also referred to as “steering angle”) and the turning angle of steering wheels 3 and 4 (also referred to as “tire angle”) is stored as a correction amount θdiff of the steering angle of the steering wheel 2, and the vehicle During traveling, the turning angle of the steering wheels 3 and 4 is controlled by the turning angle of the steering wheel 2 with the correction amount θdiff corrected.
Then, when the vehicle is subsequently stopped, the turning angle of the steering wheel 2 is set to the steering wheel by using the control for matching the operation angle of the steering wheel 2 and the steering angle of the steering wheels 3 and 4 described above. Adjustment is made so that the cut angles of 3 and 4 can be matched.
When the vehicle starts to travel again during the alignment, the correction is continued using the latest correction amount θdiff.
Therefore, even if the steer-by-wire system 1 is restarted while the vehicle is running, the relationship between the steering angle of the steering wheels 3 and 4 with respect to the operation angle of the steering wheel 2 does not change, so the driver operates the steering wheel 2. In this case, the operational feeling of the steering wheel 2 can be kept unchanged from that before the steer-by-wire system 1 is restarted.

前記ステアリングホイール2に操舵反力を与える前記ステアリングモータ6を備え、このステアリングモータ6を駆動してステアリングシャフト13を回転させることにより、操作角と操舵角とを整合させている。
追記すれば、前記制御手段21は、前記ステアリングモータ6を前記第1制御装置9で制御して前記ステアリングホイール2に操舵反力を与える際に、ステアリングモータ6を駆動してステアリングシャフト13を回転させ、前記ステアリングホイール2の操作角と前記操舵輪3、4の操舵角とを整合させるように制御している。
この結果、前記操舵輪3、4の操舵角を前記ステアリングホイール2の操作角に合わせるのではなくステアリングホイール2の操作角を操舵輪3、4の操舵角に合わせるので、電力消費を少なくすることができる。
また、前記ステアリングホイール2の操作角と操舵輪3、4の操舵角とを整合させる時に、ステアリングホイール2の操作角が変化するため、運転者は整合中であることを認識することができる。
The steering motor 6 that applies a steering reaction force to the steering wheel 2 is provided, and the steering motor 6 is driven to rotate the steering shaft 13 so that the operation angle and the steering angle are matched.
In other words, the control means 21 drives the steering motor 6 to rotate the steering shaft 13 when the steering motor 6 is controlled by the first control device 9 to apply a steering reaction force to the steering wheel 2. Thus, the operation angle of the steering wheel 2 and the steering angle of the steering wheels 3 and 4 are controlled to be matched.
As a result, the steering angle of the steering wheels 3 and 4 is not adjusted to the operation angle of the steering wheel 2, but the operation angle of the steering wheel 2 is adjusted to the steering angle of the steering wheels 3 and 4, thereby reducing power consumption. Can do.
Further, when the operation angle of the steering wheel 2 and the steering angle of the steering wheels 3 and 4 are matched, the operation angle of the steering wheel 2 changes, so that the driver can recognize that the matching is in progress.

次に、図1の前記ステアバイワイヤシステム1の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。   Next, the operation will be described along the control flowchart of the steer-by-wire system 1 in FIG.

このステアバイワイヤシステム1の制御用プログラムがスタート(101)すると、前記操作角検出手段14により検出された操作角と前記操舵角検出手段26により検出された操舵角に相当する操作角との角度差である補正量θdiffを以下の式によって算出する処理(102)に移行する。
補正量θdiff = ハンドル角 − ピニオン角
このとき、「ピニオン角」は、タイヤ切れ角である前記操舵輪3、4の切れ角をハンドル角相当に換算したタイヤ切れ角とする。
そして、処理(102)の後に、補正量θdiffが10degを超えているか、つまり
θdiff > 10deg
であるか否かの判断(103)に移行する。
この判断(103)において、判断(103)がNOの場合には、前記ステアバイワイヤシステム1の制御用プログラムのエンド(112)に移行する。
また、判断(103)がYESの場合には、補正量θdiffの補正必要フラグを「F=1」とする処理(104)に移行する。
この補正量θdiffの補正必要フラグを「F=1」とする処理(104)の後には、「F=1」であるか、つまり、前記ステアリングホイール2の操作角と前記操舵輪3、4の操舵角との整合が必要であるか否かの判断(105)に移行する。
この判断(105)において、判断(105)がNOの場合には、前記ステアバイワイヤシステム1の制御用プログラムのエンド(112)に移行する。
また、判断(105)がYESの場合には、車速が「0」であるか否かの判断(106)に移行する。
この判断(106)において、判断(106)がNOの場合には、
操舵制御用ハンドル角 = ハンドル角 − θdiff
を行う処理(107)に移行し、この処理(107)の後には、上述した「F=1」であるか、つまり、前記ステアリングホイール2の操作角と前記操舵輪3、4の操舵角との整合が必要であるか否かの判断(105)に戻る。
このとき、「操舵制御用ハンドル角」は、そのハンドル角に整合するようにタイヤ切れ角である前記操舵輪3、4の切れ角が制御されるものとする。
更に、車速が「0」であるか否かの判断(106)がYESの場合には、前記制御手段21の前記第1制御装置9で前記ステアリングモータ6を制御してこのステアリングモータ6に反力を発生させ、前記ステアリングホイール2の操作角と前記操舵輪3、4の操舵角とが整合する方向へ低い角速度、例えば10deg/sで回転させる処理(108)に移行する。
そして、この処理(108)の後には、角度差である補正量θdiffを以下の式によって算出する処理(109)に移行する。
補正量θdiff = ハンドル角 − ピニオン角
また、補正量θdiffを算出する処理(109)の後には、補正量θdiffが「0」であるか否かの判断(110)に移行する。
この補正量θdiffが「0」であるか否かの判断(110)において、判断(110)がNOの場合には、「F=1」であるか、つまり、前記ステアリングホイール2の操作角と前記操舵輪3、4の操舵角との整合が必要であるか否かの判断(105)に戻る。
そして、判断(110)がYESの場合には、補正量θdiffの補正必要フラグを「F=0」とする、つまり前記ステアリングホイール2の操作角と前記操舵輪3、4の操舵角との整合を完了させる処理(111)に移行し、その後に、「F=1」であるか、つまり、前記ステアリングホイール2の操作角と前記操舵輪3、4の操舵角との整合が必要であるか否かの判断(105)に戻る。
When the control program of the steer-by-wire system 1 starts (101), the angle difference between the operation angle detected by the operation angle detection means 14 and the operation angle corresponding to the steering angle detected by the steering angle detection means 26 Then, the process proceeds to the processing (102) for calculating the correction amount θdiff as follows.
Correction amount θdiff = steering wheel angle−pinion angle At this time, the “pinion angle” is a tire turning angle obtained by converting the turning angle of the steerable wheels 3 and 4 that is a tire turning angle into a steering wheel angle.
Then, after the processing (102), whether the correction amount θdiff exceeds 10 deg, that is, θdiff> 10 deg.
It shifts to judgment (103) of whether it is.
If the determination (103) is NO in this determination (103), the process proceeds to the end (112) of the control program of the steer-by-wire system 1.
If the determination (103) is YES, the process proceeds to the process (104) for setting the correction necessary flag for the correction amount θdiff to “F = 1”.
After the processing (104) for setting the correction necessary flag of the correction amount θdiff to “F = 1”, whether “F = 1”, that is, the operation angle of the steering wheel 2 and the steering wheels 3, 4 The process proceeds to judgment (105) on whether or not matching with the steering angle is necessary.
If the determination (105) is NO in this determination (105), the process proceeds to the end (112) of the control program of the steer-by-wire system 1.
If the determination (105) is YES, the process proceeds to determination (106) as to whether or not the vehicle speed is “0”.
In this determination (106), when the determination (106) is NO,
Steering control steering wheel angle = steering wheel angle-θdiff
The process (107) is performed, and after this process (107), whether "F = 1" described above, that is, the operation angle of the steering wheel 2 and the steering angle of the steering wheels 3, 4 The process returns to the determination (105) of whether or not matching is necessary.
At this time, it is assumed that the “steering control steering wheel angle” controls the turning angle of the steered wheels 3 and 4 that are tire turning angles so as to match the steering wheel angle.
Further, if the determination (106) as to whether or not the vehicle speed is “0” is YES, the steering motor 6 is controlled by the first control device 9 of the control means 21 to counter this steering motor 6. The process proceeds to a process (108) of generating a force and rotating the steering wheel 2 at a low angular velocity, for example, 10 deg / s in a direction in which the operation angle of the steering wheel 2 and the steering angle of the steering wheels 3 and 4 are aligned.
After this processing (108), the processing shifts to processing (109) for calculating the correction amount θdiff, which is an angle difference, by the following equation.
Correction amount θdiff = handle angle−pinion angle After the process (109) for calculating the correction amount θdiff, the process proceeds to determination (110) as to whether or not the correction amount θdiff is “0”.
In the determination (110) of whether or not the correction amount θdiff is “0”, if the determination (110) is NO, “F = 1”, that is, the operation angle of the steering wheel 2 and The process returns to the determination (105) as to whether or not it is necessary to match the steering angle of the steerable wheels 3 and 4.
If the determination (110) is YES, the correction required flag of the correction amount θdiff is set to “F = 0”, that is, the operation angle of the steering wheel 2 and the steering angle of the steering wheels 3 and 4 are matched. Shift to the processing (111) for completing the control, and then, is “F = 1”, that is, is it necessary to match the operation angle of the steering wheel 2 and the steering angle of the steering wheels 3 and 4? It returns to judgment (105) of no.

1 ステアバイワイヤシステム
2 ステアリングホイール
3、4 操舵輪(「前輪」または「タイヤ」ともいう。)
5 操舵機構
6 ステアリングモータ
7、8 第1、第2操舵モータ
9〜11 第1〜第3制御装置
12 ステアリングコラム
13 ステアリングシャフト
14 操作角検出手段
14a、14b 第1、第2操作角検出手段
15 トルクセンサ
16 ピニオンシャフト
17 ステアリングギヤボックス
18、19 タイロッド
20 操舵モータギヤボックス
21 制御手段
22 表示警報装置
23 車速検出手段
24 反力発生機構
25 回転ストッパ機構
26 操舵角検出手段
26a、26b 第1、第2操舵角検出手段
1 Steer-by-wire system 2 Steering wheel 3, 4 Steering wheel (also referred to as “front wheel” or “tire”)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Steering mechanism 6 Steering motor 7, 8 1st, 2nd steering motor 9-11 1st-3rd control apparatus 12 Steering column 13 Steering shaft 14 Operating angle detection means 14a, 14b 1st, 2nd operating angle detection means 15 Torque sensor 16 Pinion shaft 17 Steering gear box 18, 19 Tie rod 20 Steering motor gear box 21 Control means 22 Display alarm device 23 Vehicle speed detection means 24 Reaction force generation mechanism 25 Rotation stopper mechanism 26 Steering angle detection means 26a, 26b First and second 2 Steering angle detection means

Claims (3)

ステアリングホイールと操舵輪とが機械的に切り離され、前記ステアリングホイールの操作角を検出する操作角検出手段と、前記操舵輪の操舵角を検出する操舵角検出手段とを備え、ステアバイワイヤシステム起動時、前記操作角検出手段により検出された操作角と前記操舵角検出手段により検出された操舵角とにずれが生じている場合、操作角と操舵角とを整合させる制御手段を備えるステアバイワイヤシステムにおいて、車両速度を検出する車速検出手段を備え、前記制御手段は、ステアバイワイヤシステム起動後、前記車速検出手段により検出された車両速度が予め設定された値以下になった時に、操作角と操舵角とを整合させることを特徴とするステアバイワイヤシステム。   When the steer-by-wire system is activated, the steering wheel and the steered wheel are mechanically separated from each other, and an operation angle detection unit that detects an operation angle of the steering wheel and a steering angle detection unit that detects a steering angle of the steering wheel are provided. In a steer-by-wire system comprising control means for aligning the operation angle and the steering angle when there is a deviation between the operation angle detected by the operation angle detection means and the steering angle detected by the steering angle detection means Vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed, and the control means, when the steer-by-wire system is activated, when the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means falls below a preset value, the operation angle and the steering angle A steer-by-wire system characterized by 前記制御手段は、ステアバイワイヤシステム起動時、前記車速検出手段により検出された車両速度が予め設定された値より大きい時には、前記操作角検出手段により検出された操作角と前記操舵角検出手段により検出された操舵角に相当する操作角との差を補正量として前記ステアリングホイールの操作角を補正することを特徴とする請求項1に記載のステアバイワイヤシステム。   The control means detects the operation angle detected by the operation angle detection means and the steering angle detection means when the steer-by-wire system is activated and the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means is greater than a preset value. The steer-by-wire system according to claim 1, wherein the operation angle of the steering wheel is corrected using a difference from an operation angle corresponding to the steering angle as a correction amount. 前記ステアリングホイールに操舵反力を与えるステアリングモータを備え、このステアリングモータを駆動してステアリングシャフトを回転させることにより、操作角と操舵角とを整合させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のステアバイワイヤシステム。   3. A steering motor for applying a steering reaction force to the steering wheel is provided, and the steering angle is adjusted by driving the steering motor to rotate the steering shaft. Steer-by-wire system as described in.
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