JP2015214178A - 車両用操舵装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両の操舵に関するモータが過負荷状態にあるか否かの判定を適確に遂行可能な車両用操舵装置を提供する。【解決手段】車両用操舵装置11は、操舵反力モータ16を有する操舵反力発生装置15と、転舵モータ29を有する転舵装置17と、操舵反力発生装置15及び転舵装置17の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う電磁ソレノイド37を有するクラッチ装置19と、転舵モータ29のモータ温度値を検出する転舵モータ温度センサ54と、転舵モータ29に係る電流の積算値を取得する電流積算値取得部61と、転舵モータ温度センサ54が正常か否かの診断を行う異常診断部63と、異常診断部63が、転舵モータ温度センサ54が異常状態にある旨の診断を下した場合に、電流積算値取得部で取得した転舵モータ29に係る電流の積算値に基づいて、電磁ソレノイド37の駆動制御を行う駆動制御部65と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、ステア・バイ・ワイヤ方式の車両用操舵装置に関する。
最近、ステア・バイ・ワイヤ(Steer By Wire)と呼ばれる方式の操舵装置が開発されている。特許文献1には、ステア・バイ・ワイヤ(SBW)方式の車両用操舵装置が開示されている。
特許文献1に係るSBW方式の車両用操舵装置では、ステアリングホイールの操作に応じて回転するコラム軸と、舵取機構の動作に伴って回転する伝動軸との間に、両者を係断するクラッチ装置を介装する。操舵制御部は、転舵輪を転舵するための転舵モータの駆動状態(モータ温度やモータ電流)に基づいて転舵モータが過負荷状態にあるか否かを判定する。転舵モータが過負荷状態にあると判定された場合、操舵制御部は、クラッチ装置を切離状態から連結状態に切替えさせることで、ステアリングホイールの操作力を機械的に舵取機構に伝えて操舵を行わせる。
特許文献1に係るSBW方式の車両用操舵装置によれば、転舵モータでの過負荷の発生を適確に抑制することができる。
特開2003−252227号公報
ところで、特許文献1に係るSBW方式の車両用操舵装置では、例えば転舵モータに係る温度値が所定のしきい値を上回る状態が所定時間継続した場合に、転舵モータが過負荷状態にあるとみなして、クラッチ装置を切離状態から連結状態に切替えさせるようにしている。
しかしながら、前記のように構成すると、例えば、転舵モータに係る温度センサに異常が生じた場合、実際には転舵モータが過負荷状態にあるのに、転舵モータが過負荷状態にない旨の誤診断をしてしまうおそれがある。この場合、切離状態から連結状態へのクラッチ装置の切替え時期が本来の切替え時期と比べて遅れてしまい、転舵モータに係る過負荷状態を助長してしまうおそれがあった。
なお、モータが過負荷状態にあるか否かの診断を適確に行う要請は、転舵モータだけではなく、操舵反力モータにおいても同様に存在する。
本発明は、前記の実情に鑑みてなされたものであり、車両の操舵に関するモータに係る温度センサに異常が生じた場合であっても、同モータが過負荷状態にあるか否かの診断を適確に遂行可能な車両用操舵装置を提供することを課題とする。
前記課題を解決するために、(1)に係る発明は、車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータを有する操舵部と、前記転舵輪を転舵するための転舵力を付与する転舵モータを有し、前記操舵部に対し機械的に切り離された状態で前記転舵輪を転舵可能な転舵部と、前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う切替アクチュエータを有するクラッチ装置と、前記操舵反力モータ又は前記転舵モータのうちいずれか一方のモータに係る温度値を検出する温度センサと、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得する電流積算値取得部と、前記温度センサが正常か否かの診断を行う異常診断部と、前記クラッチ装置が切離状態にある場合に、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵モータの駆動制御を行うと共に、前記転舵部の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように前記操舵反力モータの駆動制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記異常診断部が、前記温度センサが正常である旨の診断を下した場合に、当該温度センサで検出した前記一方のモータに係る温度値に基づいて、前記切替アクチュエータの駆動制御を行う一方、前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下した場合に、前記電流積算値取得部で取得した前記一方のモータに係る電流の積算値に基づいて、前記切替アクチュエータの駆動制御を行う、ことを最も主要な特徴とする。
(1)に係る発明では、温度センサが正常である旨の診断を異常診断部が下した場合に、切替アクチュエータの駆動制御を、温度センサで検出した前記一方のモータに係る温度値に基づいて行う一方、温度センサが異常状態にある旨の診断を異常診断部が下した場合に、切替アクチュエータの駆動制御を、電流積算値取得部で取得した前記一方のモータに係る電流の積算値に基づいて行う。
本発明者の研究によると、モータに係る電流の積算値は、モータに係る温度値に準じて、モータの負荷状態を表す指標として好ましいことがわかっている。
(1)に係る発明によれば、温度センサに異常が生じた場合に、切替アクチュエータの駆動制御を、モータに係る温度値に代えて、モータに係る電流の積算値に基づいて行うため、車両の操舵に関するモータに係る温度センサに異常が生じた場合であっても、同モータが過負荷状態にあるか否かの診断を適確に遂行することができる。その結果、クラッチ装置が切離状態となるステアバイワイヤ(SBW)モードの期間を可及的に延ばすことができるため、SBWモードを操舵モードとして有する車両用操舵装置の信頼性向上に貢献することができる。
また、(2)に係る発明は、(1)に係る発明であって、前記温度センサは、前記操舵反力モータに係る温度値を検出し、前記電流積算値取得部は、前記操舵反力モータに係る電流の積算値を取得し、前記異常診断部は、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下した場合に、前記電流積算値取得部で取得した前記操舵反力モータに係る電流の積算値に基づいて、当該操舵反力モータが過負荷状態にあるか否かの診断を行い、前記制御部は、前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下し、かつ、前記操舵反力モータが過負荷状態にある旨の診断を下した場合に、前記クラッチ装置を連結状態にするように前記切替アクチュエータの駆動制御を行う、ことを特徴とする。
(2)に係る発明では、温度センサは、操舵反力モータに係る温度値を検出し、電流積算値取得部は、操舵反力モータに係る電流の積算値を取得する。また、異常診断部は、温度センサが異常状態にある旨の診断を下した場合に、電流積算値取得部で取得した操舵反力モータに係る電流の積算値に基づいて、操舵反力モータが過負荷状態にあるか否かの診断を行う。制御部は、異常診断部が、温度センサが異常状態にある旨の診断を下し、かつ、操舵反力モータが過負荷状態にある旨の診断を下した場合に、クラッチ装置を連結状態にするように切替アクチュエータの駆動制御を行う。
(2)に係る発明によれば、操舵反力モータに係る温度センサに異常が生じた場合に、操舵反力モータが過負荷状態にあるか否かの診断を、操舵反力モータに係る温度値に代えて、操舵反力モータに係る電流の積算値に基づいて行うため、操舵反力モータに係る温度センサに異常が生じた場合であっても、同モータが過負荷状態にあるか否かの診断を適確に遂行することができる。その結果、クラッチ装置が切離状態となるSBWモードの期間を可及的に延ばすことができるため、(1)に係る発明と同様に、SBWモードを操舵モードとして有する車両用操舵装置の信頼性向上に貢献することができる。
また、(3)に係る発明は、(1)に係る発明であって、前記温度センサは、前記転舵モータに係る温度値を検出し、前記電流積算値取得部は、前記転舵モータに係る電流の積算値を取得し、前記異常診断部は、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下した場合に、前記電流積算値取得部で取得した前記転舵モータに係る電流の積算値に基づいて、当該転舵モータが過負荷状態にあるか否かの診断を行い、前記制御部は、前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下し、かつ、前記転舵モータが過負荷状態にある旨の診断を下した場合に、前記クラッチ装置を連結状態にするように前記切替アクチュエータの駆動制御を行う、ことを特徴とする。
(3)に係る発明では、温度センサは、転舵モータに係る温度値を検出し、電流積算値取得部は、転舵モータに係る電流の積算値を取得する。また、異常診断部は、転舵モータに係る温度センサが異常状態にある旨の診断を下した場合に、電流積算値取得部で取得した転舵モータに係る電流の積算値に基づいて、転舵モータが過負荷状態にあるか否かの診断を行う。制御部は、異常診断部が、転舵モータに係る温度センサが異常状態にある旨の診断を下し、かつ、転舵モータが過負荷状態にある旨の診断を下した場合に、クラッチ装置を連結状態にするように切替アクチュエータの駆動制御を行う。
(3)に係る発明によれば、転舵モータに係る温度センサに異常が生じた場合に、転舵モータが過負荷状態にあるか否かの診断を、転舵モータに係る温度値に代えて、転舵モータに係る電流の積算値に基づいて行うため、転舵モータに係る温度センサに異常が生じた場合であっても、同モータが過負荷状態にあるか否かの診断を適確に遂行することができる。その結果、クラッチ装置が切離状態となるSBWモードの期間を可及的に延ばすことができるため、(1)に係る発明と同様に、SBWモードを操舵モードとして有する車両用操舵装置の信頼性向上に貢献することができる。
また、(4)に係る発明は、(1)に係る発明であって、前記電流積算値取得部は、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得するに際し、当該一方のモータに、該一方のモータを加温させ得るか否かを判別する際の基準となる電流しきい値を超える大きさの電流が流れている期間では該電流を時間積分すると共に、当該一方のモータに、前記電流しきい値に満たない大きさの電流が流れている期間では同期間における減温分に相当する電流の積算値を減算することにより、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得する、ことを特徴とする。
(4)に係る発明では、モータに係る電流の大きさが時々刻々と変化することに鑑みて、電流積算値取得部は、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得するに際し、一方のモータに、一方のモータを加温させ得るか否かを判別する際の基準となる電流しきい値を超える大きさの電流が流れている期間では該電流を時間積分すると共に、一方のモータに、電流しきい値に満たない大きさの電流が流れている期間では同期間における減温分に相当する電流の積算値を減算することにより、一方のモータに係る電流の積算値を取得する。
(4)に係る発明によれば、一方のモータに係る電流の積算値を取得するに際し、モータに係る電流の大きさの増減に係る変化履歴を電流の積算値に反映させるため、(1)に係る発明と比べて、一方のモータが過負荷状態にあるか否かの診断を適時かつより適確に遂行することができる。
また、(5)に係る発明は、(2)に係る発明であって、前記制御部は、前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下し、かつ、前記電流積算値取得部で取得した前記操舵反力モータに係る電流の積算値が、当該操舵反力モータが正常か否かを判別する際の基準となる第1の電流積算値しきい値を超えているが第2の電流積算値しきい値以下の場合に、当該操舵反力モータに係る電流の積算値に応じて該操舵反力モータに与える電流を調整しながら該操舵反力モータの駆動制御を行う、ことを特徴とする。
(5)に係る発明では、操舵反力モータに係る電流の積算値が、操舵反力モータが正常か否かを判別する際の基準となる第1の電流積算値しきい値を超えているが第2の電流積算値しきい値以下の場合に、制御部は、操舵反力モータに係る電流の積算値に応じて操舵反力モータに与える電流を調整しながら操舵反力モータの駆動制御を行う。
(5)に係る発明によれば、操舵反力モータに係る負荷状態に見合った電流を、操舵反力モータに係る電流の積算値の変動に応じて調整しながら操舵反力モータに与えるため、SBWモードでの操舵制御を、適確に遂行することができる。
また、(6)に係る発明は、(3)に係る発明であって、前記制御部は、前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下し、かつ、前記電流積算値取得部で取得した前記転舵モータに係る電流の積算値が、当該転舵モータが正常か否かを判別する際の基準となる第1の電流積算値しきい値を超えているが第2の電流積算値しきい値以下の場合に、当該転舵モータに係る電流の積算値に応じて該転舵モータに与える電流を調整しながら該転舵モータの駆動制御を行う、ことを特徴とする。
(6)に係る発明では、転舵モータに係る電流の積算値が、転舵モータが正常か否かを判別する際の基準となる第1の電流積算値しきい値を超えているが第2の電流積算値しきい値以下の場合に、制御部は、転舵モータに係る電流の積算値に応じて転舵モータに与える電流を調整しながら転舵モータの駆動制御を行う。
(6)に係る発明によれば、転舵モータに係る負荷状態に見合った電流を、転舵モータに係る電流の積算値の変動に応じて調整しながら転舵モータに与えるため、SBWモードでの操舵制御を、適確に遂行することができる。
本発明によれば、車両の操舵に関するモータに係る温度センサに異常が生じた場合であっても、同モータが過負荷状態にあるか否かの診断を適確に遂行することができる。
本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。 車両用操舵装置の操舵モードがSBWモードである際の制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。 車両用操舵装置の操舵モードがSBWモードである際の制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。 車両用操舵装置の操舵モードがSBWモードである際の制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。
車両用操舵装置11は、ステア・バイ・ワイヤ(SBW)方式の操舵装置である。この車両用操舵装置11は、後記する転舵モータ29の駆動により転舵力を発生させる機能(SBWモード)、例えば後記する操舵反力モータ16の失陥時において、転舵モータ29の駆動により運転者の手動による操舵に係る補助力を発生させる電動パワーステアリング(Electronic Power steering:EPS)機能(EPSモード)、並びに、例えば操舵反力モータ16及び転舵モータ29の失陥時において、運転者の手動による操舵を行わせる機能(マニュアルステアリングモード)を有する。
前記の諸機能を実現するために、車両用操舵装置11は、図1に示すように、ステアリングホイール13と、操舵反力発生装置15と、転舵装置17と、クラッチ装置19と、を備える。車両用操舵装置11は、車両Vに搭載されている。車両Vは、一対の転舵輪21a,21bを備える。
ステアリングホイール13は、運転者の操舵に係る運転意図にしたがって操作される部材である。ステアリングホイール13は、本発明の“操舵部材”に相当する。ステアリングホイール13には、操舵軸23が設けられている。操舵軸23は、運転者によるステアリングホイール13の操作にしたがって、軸周りに回転するように構成されている。
操舵反力発生装置15は、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、ステアリングホイール13を握る運転者の手元に操舵に係る反力(手応え)を発生させる機能を有する。操舵反力発生装置15は、操舵反力モータ16を有する。操舵反力モータ16には、操舵軸23が連結されている。操舵反力モータ16は、操舵軸23を軸周りに回転させるための操舵トルクを発生させる。これにより、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、ステアリングホイール13を握る運転者の手元には、操舵に係る反力(手応え)が伝えられるようになっている。
ステアリングホイール13、操舵軸23、及び、操舵反力モータ16を有する操舵反力発生装置15は、本発明の“操舵部”に相当する。
転舵装置17は、ラック・アンド・ピニオン機構(不図示)を介して、転舵軸25の回転運動をラック軸27の直線運動に変換する機能を有する。転舵装置17は、転舵モータ29を有する。転舵モータ29には、転舵軸25及びラック軸27が連結されている。転舵モータ29は、ラック軸27を軸方向に沿って直線運動させるための転舵トルクを発生させる。ラック軸27には、図示しないタイロッドを介して一対の転舵輪21a,21bが連結されている。一対の転舵輪21a,21bは、ラック軸27の直線運動によって転舵されるようになっている。
転舵軸25、ラック軸27、及び、転舵モータ29を有する転舵装置17は、本発明の“転舵部”に相当する。
クラッチ装置19は、操舵軸23及び転舵軸25の間を連結し又は切り離す機能を有する。こうした機能を実現するために、クラッチ装置19は、遊星歯車機構31を備える。この遊星歯車機構31は、環状内歯歯車31aと、遊星歯車31bと、太陽歯車31cと、遊星キャリア31dと、を有して構成されている。
また、クラッチ装置19は、ロック用環状歯車33及びロック装置35を備える。ロック装置35は、ロック用環状歯車33の歯溝に係脱自在に設けられるロックピン39と、ロックピン39を進退方向に往復駆動する電磁ソレノイド37と、から構成される。
環状内歯歯車31aは、操舵軸23のうち転舵装置17の側端部に固定され、操舵軸23と同軸の軸周りに操舵軸23と一体に回転するように構成される。太陽歯車31cは、転舵軸25と同軸の回転軸周りに自在に回転するように構成される。遊星歯車31bは、環状内歯歯車31a及び太陽歯車31c間に設けられた周回状の間隙に、環状内歯歯車31a及び太陽歯車31cのそれぞれに係合するように、相互に均等な間隔を置いて複数(例えば3つなど)設けられる。複数の遊星歯車31bのそれぞれは、転舵軸25と同軸の軸周りに転舵軸25と一体に回転する遊星キャリア31dに対して回転自在に軸支されている。
ロック用環状歯車33は、外歯歯車である。ロック用環状歯車33は、太陽歯車31cと同軸の軸周りに太陽歯車31cと一体に回転するように構成される。ロックピン39は、不図示の付勢手段によってロック用環状歯車33に近接する方向に付勢されている。ロックピン39がロック用環状歯車33の歯溝に係合すると、ロック用環状歯車33の回転運動が規制されるようになっている。
電磁ソレノイド37は、励磁電流の供給によってロックピン39を引き込むように変位させることで、ロックピン39とロック用環状歯車33との係合を解除するように動作する。電磁ソレノイド37は、本発明の“切替アクチュエータ”に相当する。
ロック装置35は、制御装置40から送られてくる制御信号にしたがって動作するように構成される。制御装置40は、電磁ソレノイド37に励磁電流を供給することで、ロック用環状歯車33に対するロックピン39の係合を解除するように動作する。
次に、クラッチ装置19の作用について説明する。ロックピン39がロック用環状歯車33の歯溝に係合すると、ロック用環状歯車33と同軸の軸周りにロック用環状歯車33と一体に回転する太陽歯車31cの回転運動が規制される。
太陽歯車31cの回転運動が規制された状態で、運転者がステアリングホイール13を操作すると、操舵軸23の回転に伴って環状内歯歯車31aが回転する。このとき、太陽歯車31cの回転運動が規制されているため、遊星歯車31bは自転しながら太陽歯車31cの周囲を公転する。遊星歯車31bの公転によって、遊星歯車31bを軸支する遊星キャリア31d及びこの遊星キャリア31dと一体に回転する転舵軸25が回転する。
要するに、ロックピン39がロック用環状歯車33の歯溝に係合した状態では、クラッチ装置19は、操舵軸23及び転舵軸25の間を連結する連結状態になる。このとき、操舵軸23の回転力は、転舵軸25へと伝えられる。
一方、ロック用環状歯車33の歯溝に対するロックピン39の係合が解除されると、ロック用環状歯車33と一体に回転する太陽歯車31cは回転自在な状態になる。
太陽歯車31cが回転自在な状態で、運転者がステアリングホイール13を操作すると、操舵軸23の回転に伴って環状内歯歯車31aが回転する。このとき、遊星歯車31bは、自転しながら太陽歯車31cの周囲を公転しようとする。しかし、遊星キャリア31dには、転舵軸25及びラック軸27を介して転舵輪21a,21bが連結されている。このため、遊星キャリア31dの回転に対する抵抗力は、回転自在の状態にある太陽歯車31cの回転に対する抵抗力と比べてはるかに大きい。したがって、遊星歯車31bが自転すると、太陽歯車31cの方が回転(自転)し、遊星キャリア31dは回転しない。つまり、転舵軸25は回転しない。
要するに、ロック用環状歯車33の歯溝に対するロックピン39の係合が解除された状態では、クラッチ装置19は、操舵軸23及び転舵軸25の間を切り離した切離状態になる。このとき、操舵軸23の回転力は、転舵軸25へと伝えられない。
次に、制御装置40に対する入出力系統について説明する。
制御装置40には、入力系統として、操舵角センサ41、操舵トルクセンサ43、操舵反力モータレゾルバ45、転舵モータレゾルバ47、ラックストロークセンサ49、操舵反力モータ電流センサ51、操舵反力モータ温度センサ52、転舵モータ電流センサ53、転舵モータ温度センサ54、車速センサ55、ヨーレートセンサ57、及び、加速度センサ59が接続されている。
操舵角センサ41及び操舵トルクセンサ43は、操舵軸23に設けられている。操舵角センサ41は、運転者によるステアリングホイール13の操舵角を検出し、検出した操舵角情報を制御装置40に与える。また、操舵トルクセンサ43は、運転者によるステアリングホイール13の操舵トルクを検出し、検出した操舵トルク情報を制御装置40に与える。
操舵反力モータレゾルバ45は、操舵反力モータ16に設けられている。操舵反力モータレゾルバ45は、操舵反力モータ16の回転動作量(操舵角)を検出し、検出した操舵角情報を制御装置40に与える。
転舵モータレゾルバ47は、転舵モータ29に設けられている。転舵モータレゾルバ47は、転舵モータ29の回転動作量(転舵角)を検出し、検出した転舵角情報を制御装置40に与える。
ラックストロークセンサ49は、ラック軸27に設けられている。ラックストロークセンサ49は、ラック軸27の直線移動量(転舵角)を検出し、検出した転舵角情報を制御装置40に与える。
操舵反力モータ電流センサ51は、操舵反力モータ16に供給される操舵反力モータ電流を検出し、検出した操舵反力モータ電流情報を制御装置40に与える。
操舵反力モータ温度センサ52は、操舵反力モータ16に係る温度(例えば、操舵反力モータ16を駆動制御するための制御基板上に設けたサーミスタにより検出される温度など)を検出し、検出した操舵反力モータ温度情報(温度値)を制御装置40に与える。操舵反力モータ温度センサ52は、本発明の“温度センサ”に相当する。
転舵モータ電流センサ53は、転舵モータ29に供給される転舵モータ電流を検出し、検出した転舵モータ電流情報を制御装置40に与える。
転舵モータ温度センサ54は、転舵モータ29に係る温度(例えば、転舵モータ29を駆動制御するための制御基板上に設けたサーミスタにより検出される温度など)を検出し、検出した転舵モータ温度情報(温度値)を制御装置40に与える。転舵モータ温度センサ54は、本発明の“温度センサ”に相当する。
車速センサ55は、車両Vの速度(車速)を検出し、検出した車速情報を制御装置40に与える。ヨーレートセンサ57は、車両Vのヨーレートを検出し、検出したヨーレート情報を制御装置40に与える。そして、加速度センサ59は、車両Vの横加速度(横G)及び縦加速度(縦G)を検出し、検出した横G情報及び縦G情報を制御装置40に与える。
一方、制御装置40には、出力系統として、操舵反力モータ16、転舵モータ29、及び、電磁ソレノイド37が接続されている。
制御装置40は、入力系統を介して入力した温度や電流などの検出信号、及び、車両用操舵装置11の各種機能部材に係る異常診断結果などに基づいて、車両用操舵装置11の操舵モードを、SBWモード、EPSモード、又は、マニュアルステアリングモードのいずれかに決定する機能、決定した操舵モードにしたがって、操舵反力モータ16、転舵モータ29、及び、電磁ソレノイド37の駆動制御をおこなうための制御信号をそれぞれ生成する機能、並びに、生成した制御信号に基づいて、操舵反力モータ16、転舵モータ29、及び、電磁ソレノイド37の駆動制御を行う機能を有する。
制御装置40は、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、操舵反力モータ16の駆動制御を行うことにより、ステアリングホイール13を握る運転者の手元に対し、適切な操舵に係る反力(手応え)を伝えるように動作する。
また、制御装置40は、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、転舵モータ29の駆動制御を行うことにより、運転者の運転意図にしたがって転舵輪21a,21bを転舵するように動作する。
さらに、制御装置40は、車両Vの操舵に関するモータ(操舵反力モータ16及び転舵モータ29)に係る温度値に基づいて、操舵反力モータ16又は転舵モータ29が過負荷状態にあるか否かの診断を行う機能を有する。
そして、制御装置40は、車両Vの操舵に関するモータ(操舵反力モータ16及び転舵モータ29)に供給されるモータ電流の積算値(時間積分値)をそれぞれ取得する機能、並びに、操舵反力モータ16及び転舵モータ29に係るモータ電流の積算値に基づいて、操舵反力モータ16又は転舵モータ29が過負荷状態にあるか否かの診断を行う機能を有する。
詳しく述べると、制御装置40は、電流積算値取得部61、異常診断部63、及び、駆動制御部65を備えて構成される。
電流積算値取得部61は、操舵反力モータ16に流れる操舵反力モータ電流の積算値、及び転舵モータ29に流れる転舵モータ電流の積算値をそれぞれ取得する機能を有する。詳しく述べると、電流積算値取得部61は、例えば、転舵モータ29に係るモータ電流の積算値(以下、“転舵モータ電流積算値”と呼ぶ)IAを取得するに際し、転舵モータ29に、転舵モータ29を加温させ得るか否かを判別する際の基準となる電流しきい値Athを超える大きさの電流が流れている期間では該電流を時間積分すると共に、転舵モータ29に電流しきい値Athに満たない大きさの電流が流れている期間では同期間における減温分に相当する電流の積算値を減算することにより、転舵モータ電流積算値IAを取得する。これについて、詳しくは後記する。
異常診断部63は、操舵反力モータ16に係る温度値(以下、“操舵反力モータ温度値”と呼ぶ)に基づいて、操舵反力モータ16が過負荷状態にあるか否の診断を行うと共に、転舵モータ29に係る温度値(以下、“転舵モータ温度値”と呼ぶ)に基づいて、転舵モータ29が過負荷状態にあるか否かの診断を行う機能を有する。詳しく述べると、異常診断部63は、例えば、転舵モータ29が過負荷状態にあるか否かの診断を行うに際し、転舵モータ温度値TVが、予め定められる第2の転舵モータ温度しきい値TVth2(詳しくは後記する)を超えるか否かを判定し、この判定の結果、転舵モータ温度値TVが第2の転舵モータ温度しきい値TVth2を超える場合に、転舵モータ29が過負荷状態にある旨の診断を下すように動作する。前記と同様の手順を用いて、異常診断部63は、操舵反力モータ温度値に基づいて、操舵反力モータ16が過負荷状態にあるか否かの診断を行うように動作する。
また、異常診断部63は、操舵反力モータ16に係るモータ電流の積算値(以下、“操舵反力モータ電流積算値”と呼ぶ)に基づいて、操舵反力モータ16が過負荷状態にあるか否の診断を行うと共に、転舵モータ電流積算値IAに基づいて、転舵モータ29が過負荷状態にあるか否かの診断を行う機能を有する。詳しく述べると、異常診断部63は、例えば、転舵モータ29が過負荷状態にあるか否かの診断を行うに際し、転舵モータ電流積算値IAが、予め定められる第2の電流積算値しきい値IAth2(詳しくは後記する)を超えるか否かを判定し、この判定の結果、転舵モータ電流積算値IAが第2の電流積算値しきい値IAth2を超える場合に、転舵モータ29が過負荷状態にある旨の診断を下すように動作する。前記と同様の手順を用いて、異常診断部63は、操舵反力モータ電流積算値に基づいて、操舵反力モータ16が過負荷状態にあるか否かの診断を行うように動作する。
駆動制御部65は、例えば、異常診断部63が、転舵モータ温度センサ54が正常である旨の診断を下し、かつ、転舵モータ温度センサ54で検出した転舵モータ温度値TVが、予め定められる第1の転舵モータ温度しきい値TVth1(転舵モータ29が重負荷状態にあるか否かを判定する際の基準値)を超えているが第2の転舵モータ温度しきい値TVth2(転舵モータ29が重負荷状態を上回る過負荷状態にあるか否かを判定する際の基準値)以下の場合に、転舵モータ温度値TVに応じて転舵モータ29に与える電流を調整しながら転舵モータ29の駆動制御を行う機能を有する。
一方、駆動制御部65は、例えば、異常診断部63が、転舵モータ温度センサ54が異常状態にある旨の診断を下し、かつ、電流積算値取得部61で取得した転舵モータ電流積算値IAが、予め定められる第1の電流積算値しきい値IAth1(転舵モータ29が重負荷状態にあるか否かを判定する際の基準値)を超えているが以下の場合に、転舵モータ電流積算値IAに応じて転舵モータ29に与える電流を調整しながら転舵モータ29の駆動制御を行う機能を有する。前記と同様の手順を用いて、駆動制御部65は、操舵反力モータ16の駆動制御を行う機能を有する。
また、駆動制御部65は、操舵反力モータ16又は転舵モータ29のうちいずれか一方が過負荷状態にある旨の診断を異常診断部63が下した場合に、クラッチ装置19を連結状態にするように電磁ソレノイド37の駆動制御を行う機能を有する。詳しく述べると、駆動制御部65は、例えば、転舵モータ29が過負荷状態にある旨の診断を異常診断部63が下した場合に、クラッチ装置19を切離状態(SBWモード)から連結状態(非SBWモード)に切替えるように電磁ソレノイド37の駆動制御を行う機能を有する。
次に、車両用操舵装置11の操舵モードがSBWモードである際の制御装置40の動作について、車両Vの操舵に関するモータ(操舵反力モータ16及び転舵モータ29)のうち転舵モータ29の過負荷診断を行う例をあげて、図2A〜図2Cを参照して説明する。
図2Aに示すように、イグニッションスイッチ(IG SW)がオンされると(ステップS11)、ステップS12において、制御装置40の駆動制御部65は、IG SWのオフ時に連結状態(非SBWモード)にあるクラッチ装置19を切離状態(SBWモード)に切替えるように、電磁ソレノイド37の駆動制御を行う。
ステップS13において、制御装置40の異常診断部63は、転舵モータ温度センサ52が正常か否かの判定を行う。ステップS13の判定の結果、転舵モータ温度センサ52が正常である旨の判定が下された場合(ステップS13の“Yes”)、制御装置40は、処理の流れをサブルーチンSUB1へ進ませる。一方、ステップS13の判定の結果、転舵モータ温度センサ52が異常状態にある旨の判定が下された場合(ステップS13の“No”)、制御装置40は、処理の流れをサブルーチンSUB2へ進ませる。サブルーチンSUB1又はSUB2の処理後、制御装置40は、一連の処理の流れを終了させる。
次に、サブルーチンSUB1の処理について、図2Bを参照して説明する。
サブルーチンSUB1のステップS21において、制御装置40は、転舵モータ温度センサ52で検出した転舵モータ温度値TVを読み込む。
ステップS22において、制御装置40の異常診断部63は、転舵モータ温度値TVが、第1の転舵モータ温度しきい値TVth1を超えるか否かを判定する。なお、第1の転舵モータ温度しきい値TVth1は、例えば、転舵モータ29の監視が必要と想定される要監視温度値に基づいて、実験的に適宜設定すればよい。
ステップS22の判定の結果、転舵モータ温度値TVが第1の転舵モータ温度しきい値TVth1を超える旨の判定が下された場合(ステップS22の“Yes”)、制御装置40は、処理の流れを次のステップS23へ進ませる。一方、ステップS22の判定の結果、転舵モータ温度値TVが第1の転舵モータ温度しきい値TVth1以下である旨の判定が下された場合(ステップS22の“No”)、制御装置40は、サブルーチンSUB1の処理の流れをステップS21へ戻して、以降の処理を順次行わせる。
ステップS23において、制御装置40の異常診断部63は、転舵モータ温度値TVが、第2の転舵モータ温度しきい値TVth2を超えるか否かを判定する。なお、第2の転舵モータ温度しきい値TVth2は、例えば、転舵モータ29の耐久臨界温度値(転舵モータ29が過負荷状態に陥ると予め設定された境界温度値)に基づいて、実験的に適宜設定すればよい。
ステップS23の判定の結果、転舵モータ温度値TVが第2の転舵モータ温度しきい値TVth2を超える旨の判定が下された場合(ステップS23の“Yes”)、制御装置40は、処理の流れをステップS25へとジャンプさせる。一方、ステップS23の判定の結果、転舵モータ温度値TVが第2の転舵モータ温度しきい値TVth2以下である旨の判定が下された場合(ステップS23の“No”)、制御装置40は、処理の流れを次のステップS24へ進ませる。
ステップS24において、制御装置40の駆動制御部65は、転舵モータ温度値TVに応じて転舵モータ29に与える電流を調整しながら転舵モータ29の駆動制御を行う。その後、制御装置40は、サブルーチンSUB1の処理の流れをステップS21へ戻して、以降の処理を順次行わせる。
ステップS25において、制御装置40の駆動制御部65は、クラッチ装置19を切離状態(SBWモード)から連結状態(非SBWモード)に切替えるように電磁ソレノイド37の駆動制御を行う。その後、制御装置40は、サブルーチンSUB1の処理の流れを終了させて、図2Aに示すメインルーチンの処理に復帰させる。
次に、サブルーチンSUB2の処理について、図2Cを参照して説明する。
サブルーチンSUB2のステップS31において、制御装置40は、内部レジスタなどの記憶部に記憶されている転舵モータ電流積算値IAを“0”に初期化する。
ステップS32において、制御装置40の電流積算値取得部61は、転舵モータ電流センサ53で検出した転舵モータ電流APを読み込む。なお、ステップS32〜ステップS39の処理は、後記するステップS38において“Yes”の判定が下されるまで、所定の周期(サイクルタイム)Tで繰り返し行われる。
ステップS33において、制御装置40の電流積算値取得部61は、ステップS32で読み込んだ転舵モータ電流APが、転舵モータ29を加温させ得るか否かを判別する際の基準となる電流しきい値Athを超えるか否かを判定する。なお、電流しきい値Athは、例えば、転舵モータ電流APを徐々に大きくしながら転舵モータ29に与えた場合に、転舵モータ29の本体温度が上昇しはじめるときの転舵モータ電流APに基づいて、実験的に適宜設定すればよい。
ステップS33の判定の結果、転舵モータ電流APが電流しきい値Athを超えた旨の判定が下された場合(ステップS33の“Yes”)、制御装置40は、処理の流れを次のステップS35へ進ませる。一方、ステップS33の判定の結果、転舵モータ電流APが電流しきい値Ath以下である旨の判定が下された場合(ステップS33の“No”)、制御装置40は、処理の流れをステップS36へとジャンプさせる。
ステップS34において、制御装置40の電流積算値取得部61は、ステップS32で読み込んだ転舵モータ電流APに所定の周期(サイクルタイム)Tを乗じることにより、瞬時積算値AP・Tを演算する。瞬時積算値AP・Tは、転舵モータ電流APの時間積分値に相当する。
ステップS35において、制御装置40の電流積算値取得部61は、直前のサイクルタイムでの転舵モータ電流積算値IAに、ステップS34で求めた瞬時積算値AP・Tを加算することにより、今回のサイクルタイムでの転舵モータ電流積算値IAを演算する。
一方、ステップS36において、制御装置40の電流積算値取得部61は、ステップS32で読み込んだ転舵モータ電流APを、今回のサイクルタイムにおける減温分に相当する瞬時減算値SBに換算することにより、瞬時減算値SBを演算する。
ステップS37において、制御装置40の電流積算値取得部61は、直前のサイクルでの転舵モータ電流積算値IAに、ステップS36で求めた瞬時減算値SBを減算することにより、今回のサイクルタイムでの減温履歴が反映された転舵モータ電流積算値IAを演算する。これは、ステップS32で読み込んだ転舵モータ電流APを転舵モータ29に与えた際に、転舵モータ29の本体温度が下降(減温)することに鑑みて、この減温分を考慮した転舵モータ電流積算値IAとすることにより、転舵モータ電流積算値IAの精度向上を図る趣旨である。
ステップS38において、制御装置40の異常診断部63は、ステップS35又はS37で求めた転舵モータ電流積算値IAが、第1の電流積算値しきい値IAth1を超えるか否かを判定する。なお、第1の電流積算値しきい値IAth1は、例えば、転舵モータ電流積算値IAを徐々に大きくしていった場合に、転舵モータ29の本体温度が監視を要する要監視温度に達するときの転舵モータ電流積算値IAに基づいて、実験的に適宜設定すればよい。
ステップS38の判定の結果、ステップS35又はS37で求めた転舵モータ電流積算値IAが、第1の電流積算値しきい値IAth1以下である旨の判定が下された場合(ステップS38の“No”)、制御装置40は、サブルーチンSUB2の処理の流れをステップS32へ戻して、以降の処理を順次行わせる。一方、ステップS35又はS37で求めた転舵モータ電流積算値IAが、第1の電流積算値しきい値IAth1を超えた旨の判定が下された場合(ステップS38の“Yes”)、制御装置40は、処理の流れを次のステップS39へ進ませる。
ステップS39において、制御装置40の異常診断部63は、ステップS35又はS37で求めた転舵モータ電流積算値IAが、第2の電流積算値しきい値IAth2を超えるか否かを判定する。なお、第2の電流積算値しきい値IAth2は、例えば、転舵モータ電流積算値IAを徐々に大きくしていった場合に、転舵モータ29の本体温度が耐久臨界温度(転舵モータ29が過負荷状態に陥ると予め設定された境界温度)に達するときの転舵モータ電流積算値IAに基づいて、実験的に適宜設定すればよい。
ステップS39の判定の結果、ステップS35又はS37で求めた転舵モータ電流積算値IAが、第2の電流積算値しきい値IAth2以下である旨の判定が下された場合(ステップS39の“No”)、制御装置40は、処理の流れを次のステップS40へ進ませる。一方、ステップS35又はS37で求めた転舵モータ電流積算値IAが、第2の電流積算値しきい値IAth2を超えた旨の判定が下された場合(ステップS39の“Yes”)、制御装置40は、処理の流れをステップS41へジャンプさせる。
ステップS40において、制御装置40の駆動制御部65は、転舵モータ電流積算値IAに応じて転舵モータ29に与える電流を調整しながら転舵モータ29の駆動制御を行う。その後、制御装置40は、サブルーチンSUB2の処理の流れをステップS32へ戻して、以降の処理を順次行わせる。
ステップS41において、制御装置40の駆動制御部65は、クラッチ装置19を切離状態(SBWモード)から連結状態(非SBWモード)に切替えるように電磁ソレノイド37の駆動制御を行う。その後、制御装置40は、サブルーチンSUB2の処理の流れを終了させて、図2Aに示すメインルーチンの処理に復帰させる。
〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11の作用効果〕
第1の観点に基づく車両用操舵装置11は、車両Vの転舵輪21a,21bを転舵する際に操作されるステアリングホイール(操舵部材)13に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータ16を有する操舵反力発生装置(操舵部)15と、転舵輪21a,21bを転舵するための転舵力を付与する転舵モータ29を有し、操舵反力発生装置(操舵部)15に対し機械的に切り離された状態で転舵輪21a,21bを転舵可能な転舵装置(転舵部)17と、操舵反力発生装置(操舵部)15及び転舵装置(転舵部)17の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37を有するクラッチ装置19と、操舵反力モータ16又は転舵モータ29のうちいずれか一方のモータに係る温度値を検出する温度センサ52,54と、一方のモータに係る電流の積算値を取得する電流積算値取得部61と、温度センサ52,54が正常か否かの診断を行う異常診断部63と、クラッチ装置19が切離状態にある場合に、ステアリングホイール(操舵部材)13の操作状態に応じた転舵角となるように転舵モータ29の駆動制御を行うと共に、転舵装置(転舵部)17の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように操舵反力モータ16の駆動制御を行う駆動制御部(制御部)65と、を備える。駆動制御部(制御部)65は、異常診断部63が、温度センサ52,54が正常である旨の診断を下した場合に、温度センサ52,54で検出した一方のモータに係る温度値に基づいて、電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を行う一方、異常診断部63が、温度センサ52,54が異常状態にある旨の診断を下した場合に、電流積算値取得部61で取得した一方のモータに係る電流の積算値に基づいて、電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を行う。
第1の観点に基づく車両用操舵装置11では、温度センサ52,54が正常である旨の診断を異常診断部63が下した場合に、電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を、温度センサ52,54で検出した一方のモータに係る温度値に基づいて行う一方、温度センサ52,54が異常状態にある旨の診断を異常診断部63が下した場合に、電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を、電流積算値取得部61で取得した一方のモータに係る電流の積算値に基づいて行う。
本発明者の研究によると、モータに係る電流の積算値は、モータに係る温度値に準じて、モータの負荷状態を表す指標として好ましいことがわかっている。
第1の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、温度センサ52,54に異常が生じた場合に、電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を、モータに係る温度値に代えて、モータに係る電流の積算値に基づいて行うため、車両の操舵に関するモータ16,29に係る温度センサ52,54に異常が生じた場合であっても、同モータ16,29が過負荷状態にあるか否かの診断を適確に遂行することができる。その結果、クラッチ装置19が切離状態となるSBWモードの期間を可及的に延ばすことができるため、SBWモードを操舵モードとして有する車両用操舵装置11の信頼性向上に貢献することができる。
また、第2の観点に基づく車両用操舵装置11では、温度センサ54は、操舵反力モータ16に係る温度値を検出し、電流積算値取得部61は、操舵反力モータ16に係る電流の積算値を取得し、異常診断部63は、温度センサ54が異常状態にある旨の診断を下した場合に、電流積算値取得部61で取得した操舵反力モータ16に係る電流の積算値に基づいて、操舵反力モータ16が過負荷状態にあるか否かの診断を行い、駆動制御部(制御部)65は、異常診断部63が、温度センサ54が異常状態にある旨の診断を下し、かつ、操舵反力モータ16が過負荷状態にある旨の診断を下した場合に、クラッチ装置19を連結状態にするように電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を行う、構成を採用してもよい。
第2の観点に基づく車両用操舵装置11では、温度センサ54は、操舵反力モータ16に係る温度値を検出し、電流積算値取得部61は、操舵反力モータ16に係る電流の積算値を取得する。また、異常診断部63は、操舵反力モータ温度センサ54が異常状態にある旨の診断を下した場合に、電流積算値取得部61で取得した操舵反力モータ電流積算値に基づいて、操舵反力モータ16が過負荷状態にあるか否かの診断を行う。駆動制御部(制御部)65は、異常診断部63が、温度センサ54が異常状態にある旨の診断を下し、かつ、操舵反力モータ電流積算値に基づいて操舵反力モータ16が過負荷状態にある旨の診断を下した場合(例えば、操舵反力モータ16に係る電流の積算値が、第2の電流積算値しきい値を超える場合)に、クラッチ装置19を連結状態にするように電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を行う。
第2の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、操舵反力モータ温度センサ54に異常が生じた場合に、操舵反力モータ16が過負荷状態にあるか否かの診断を、操舵反力モータ温度値に代えて、操舵反力モータ電流積算値に基づいて行うため、操舵反力モータ温度センサ54に異常が生じた場合であっても、操舵反力モータ16が過負荷状態にあるか否かの診断を適確に遂行することができる。その結果、クラッチ装置19が切離状態となるSBWモードの期間を可及的に延ばすことができるため、第1の観点に基づく車両用操舵装置11と同様に、SBWモードを操舵モードとして有する車両用操舵装置11の信頼性向上に貢献することができる。
また、第3の観点に基づく車両用操舵装置11では、温度センサ52は、転舵モータ29に係る温度値を検出し、電流積算値取得部61は、転舵モータ29に係る電流の積算値を取得し、異常診断部63は、転舵モータ温度センサ52が異常状態にある旨の診断を下した場合に、電流積算値取得部61で取得した転舵モータ29に係る電流の積算値(IA)に基づいて、転舵モータ29が過負荷状態にあるか否かの診断を行い、駆動制御部(制御部)65は、異常診断部63が、温度センサ52が異常状態にある旨の診断を下し、かつ、転舵モータ29が過負荷状態にある旨の診断を下した場合に、クラッチ装置19を連結状態にするように電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を行う、構成を採用してもよい。
第3の観点に基づく車両用操舵装置11では、転舵モータ温度センサ52は、転舵モータ29に係る温度値を検出し、電流積算値取得部61は、転舵モータ29に係る電流の積算値を取得する。また、異常診断部63は、温度センサ52が異常状態にある旨の診断を下した場合に、電流積算値取得部61で取得した転舵モータ電流積算値IAに基づいて、転舵モータ29が過負荷状態にあるか否かの診断を行う。駆動制御部(制御部)65は、異常診断部63が、温度センサ52が異常状態にある旨の診断を下し、かつ、転舵モータ電流積算値に基づいて転舵モータ29が過負荷状態にある旨の診断を下した場合(例えば、転舵モータ29に係る電流の積算値IAが、第2の電流積算値しきい値IAth2を超える場合)に、クラッチ装置19を連結状態にするように電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を行う。
第3の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、転舵モータ温度センサ52に異常が生じた場合に、転舵モータ29が過負荷状態にあるか否かの診断を、転舵モータ温度値に代えて、転舵モータ電流積算値IAに基づいて行うため、転舵モータ温度センサ52に異常が生じた場合であっても、転舵モータ29が過負荷状態にあるか否かの診断を適確に遂行することができる。その結果、クラッチ装置19が切離状態となるSBWモードの期間を可及的に延ばすことができるため、第1の観点に基づく車両用操舵装置11と同様に、SBWモードを操舵モードとして有する車両用操舵装置11の信頼性向上に貢献することができる。
また、第4の観点に基づく車両用操舵装置11では、電流積算値取得部61は、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得するに際し、当該一方のモータに、該一方のモータを加温させ得るか否かを判別する際の基準となる電流しきい値を超える大きさの電流が流れている期間では該電流を時間積分すると共に、当該一方のモータに、前記電流しきい値に満たない大きさの電流が流れている期間では同期間における減温分に相当する電流の積算値を減算することにより、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得する、構成を採用してもよい。
第4の観点に基づく車両用操舵装置11では、モータに係る電流の大きさが時々刻々と変化することに鑑みて、電流積算値取得部61は、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得するに際し、当該一方のモータに、該一方のモータを加温させ得るか否かを判別する際の基準となる電流しきい値APthを超える大きさの電流が流れている期間では該電流を時間積分すると共に、当該一方のモータに、前記電流しきい値APthに満たない大きさの電流が流れている期間では同期間における減温分に相当する電流の積算値を減算することにより、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得する。
(4)に係る発明によれば、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得するに際し、モータに係る電流の大きさの増減に係る変化履歴を電流の積算値に反映させるため、第1の観点に基づく車両用操舵装置11と比べて、該一方のモータが過負荷状態にあるか否かの診断を適時かつより適確に遂行することができる。
また、第5の観点に基づく車両用操舵装置11では、駆動制御部(制御部)65は、異常診断部63が、温度センサ54が異常状態にある旨の診断を下し、かつ、電流積算値取得部61で取得した操舵反力モータ16に係る電流の積算値が、操舵反力モータ16が正常か否かを判別する際の基準となる第1の電流積算値しきい値を超えているが第2の電流積算値しきい値(転舵モータ29の例と同じ)以下の場合に、操舵反力モータ16に係る電流の積算値に応じて操舵反力モータ16に与える電流を調整しながら操舵反力モータ16の駆動制御を行う、構成を採用してもよい。
第5の観点に基づく車両用操舵装置11では、操舵反力モータ16に係る電流の積算値が、操舵反力モータ16が正常か否かを判別する際の基準となる第1の電流積算値しきい値を超えているが第2の電流積算値しきい値(転舵モータ29の例と同じ)以下の要監視領域に属する場合に、駆動制御部(制御部)65は、操舵反力モータ電流積算値に応じて操舵反力モータ16に与える電流を調整しながら操舵反力モータ16の駆動制御を行う。
ここで、操舵反力モータ16に係る電流の積算値が要監視領域に属する場合において、操舵反力モータ電流積算値に応じて操舵反力モータ16に与える電流を調整するとは、例えば、操舵反力モータ電流積算値が大きくなるほど、操舵反力モータ16に与える電流を、標準的な目標電流値と比べて小さい値(操舵反力モータ16に係る負荷状態に見合った大きさの電流)に調整することを意味する。すると、操舵に係る反力(手応え)が通常時と比べて小さくなるため、運転者は、ステアリングホイール13の操作感が軽くなったと感じることになる。
第5の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、操舵反力モータ16に係る負荷状態に見合った電流を、操舵反力モータ電流積算値の変動に応じて調整しながら操舵反力モータ16に与えるため、SBWモードでの操舵制御を、適確に遂行することができる。
そして、第6の観点に基づく車両用操舵装置11では、駆動制御部(制御部)65は、異常診断部63が、温度センサ52が異常状態にある旨の診断を下し、かつ、電流積算値取得部61で取得した転舵モータ29に係る電流の積算値(IA)が、転舵モータ29が正常か否かを判別する際の基準となる第1の電流積算値しきい値IAth1を超えているが第2の電流積算値しきい値IAth2以下の場合に、転舵モータ29に係る電流の積算値(IA)に応じて転舵モータ29に与える電流を調整しながら転舵モータ29の駆動制御を行う、構成を採用してもよい。
第6の観点に基づく車両用操舵装置11では、転舵モータ29に係る電流の積算値IAが、転舵モータ29が正常か否かを判別する際の基準となる第1の電流積算値しきい値IAth1を超えているが第2の電流積算値しきい値IAth2以下の要監視領域に属する場合に、駆動制御部(制御部)65は、転舵モータ電流積算値IAに応じて転舵モータ29に与える電流を調整しながら転舵モータ29の駆動制御を行う。
なお、SBWモード下での転舵モータ29に係る調整とは、ステアリングホイール13の操舵角に対する転舵輪21a,21bの転舵角を、転舵モータ29に係る電流の積算値IAが第1の電流積算値しきい値IAth1以下である場合のそれ(ステアリングホイール13の操舵角に対する転舵輪21a,21bの転舵角)と比べて減少させる概念を含む。
ここで、転舵モータ29に係る電流の積算値IAが要監視領域に属する場合において、転舵モータ電流積算値IAに応じて転舵モータ29に与える電流を調整するとは、例えば、転舵モータ電流積算値IAが大きくなるほど、転舵モータ29に与える電流を、標準的な目標電流値と比べて小さい値(転舵モータ29に係る負荷状態に見合った大きさの電流)に調整することを意味する。すると、ステアリングホイール13の操舵角に対する転舵輪21a,21bの転舵角である舵角比が通常時と比べて小さくなるため、運転者は、ステアリングホイール13の操舵量に対する転舵輪21a,21bの切れ角(転舵角)が小さくなったと感じることになる。
第6の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、転舵モータ29に係る負荷状態に見合った電流を、転舵モータ電流積算値IAの変動に応じて調整しながら転舵モータ29に与えるため、SBWモードでの操舵制御を、適確に遂行することができる。
〔その他の実施形態〕
以上説明した実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
例えば、本発明の実施形態に係る説明において、遊星歯車機構31を有するクラッチ装置19を設ける例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。クラッチ装置19の構成は、操舵軸23及び転舵軸25の間を連結し又は切り離すことが可能であれば、いかなるものでも構わない。
また、本発明の実施形態に係る説明において、車両の操舵に関するモータとして、転舵モータ29を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。車両Vの操舵に関するモータとして、操舵反力モータ16を単独で、又は、転舵モータ29と組み合わせて用いることにより、本発明を構成してもよい。
また、車両Vの操舵に関するモータ(操舵反力モータ16及び転舵モータ29)が呈する最大定格電流特性として、モータ電流の積算値が大きくなるに従ってモータの最大定格電流を漸減させてゆく特性を採用してもよい。
最後に、本発明の実施形態に係る説明において、操舵反力モータ16(転舵モータ29)に係る電流の積算値が、操舵反力モータ16(転舵モータ29)が正常か否かを判別する際の基準となる第1の電流積算値しきい値を超えているが第2の電流積算値しきい値以下の場合に、駆動制御部65は、操舵反力モータ16(転舵モータ29)に係る電流の積算値に応じて操舵反力モータ16(転舵モータ29)に与える電流を調整しながら操舵反力モータ16(転舵モータ29)の駆動制御を行う構成を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。
前記の例にならって、モータ温度値が、操舵反力モータ16(転舵モータ29)が正常か否かを判別する際の基準となる第1のモータ温度しきい値を超えているが第2のモータ温度しきい値以下の場合に、駆動制御部65は、操舵反力モータ16(転舵モータ29)に係る温度しきい値に応じて操舵反力モータ16(転舵モータ29)に与える電流を調整しながら操舵反力モータ16(転舵モータ29)の駆動制御を行う構成を採用してもよい。
11 車両用操舵装置
13 ステアリングホイール(操舵部材)
15 操舵反力発生装置(操舵部)
16 操舵反力モータ
17 転舵装置(転舵部)
19 クラッチ装置
21a,21b 転舵輪
29 転舵モータ
37 電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)
61 電流積算値取得部
63 異常診断部
65 駆動制御部(制御部)
V 車両

Claims (6)

  1. 車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータを有する操舵部と、
    前記転舵輪を転舵するための転舵力を付与する転舵モータを有し、前記操舵部に対し機械的に切り離された状態で前記転舵輪を転舵可能な転舵部と、
    前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う切替アクチュエータを有するクラッチ装置と、
    前記操舵反力モータ又は前記転舵モータのうちいずれか一方のモータに係る温度値を検出する温度センサと、
    前記一方のモータに係る電流の積算値を取得する電流積算値取得部と、
    前記温度センサが正常か否かの診断を行う異常診断部と、
    前記クラッチ装置が切離状態にある場合に、前記操向部材の操作状態に応じた転舵角となるように前記転舵モータの駆動制御を行うと共に、前記転舵部の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように前記操舵反力モータの駆動制御を行う制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記異常診断部が、前記温度センサが正常である旨の診断を下した場合に、当該温度センサで検出した前記一方のモータに係る温度値に基づいて、前記切替アクチュエータの駆動制御を行う一方、前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下した場合に、前記電流積算値取得部で取得した前記一方のモータに係る電流の積算値に基づいて、前記切替アクチュエータの駆動制御を行う、
    ことを特徴とする車両用操舵装置。
  2. 請求項1に記載の車両用操舵装置であって、
    前記温度センサは、前記操舵反力モータに係る温度値を検出し、
    前記電流積算値取得部は、前記操舵反力モータに係る電流の積算値を取得し、
    前記異常診断部は、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下した場合に、前記電流積算値取得部で取得した前記操舵反力モータに係る電流の積算値に基づいて、当該操舵反力モータが過負荷状態にあるか否かの診断を行い、
    前記制御部は、前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下し、かつ、前記操舵反力モータが過負荷状態にある旨の診断を下した場合に、前記クラッチ装置を連結状態にするように前記切替アクチュエータの駆動制御を行う、
    ことを特徴とする車両用操舵装置。
  3. 請求項1に記載の車両用操舵装置であって、
    前記温度センサは、前記転舵モータに係る温度値を検出し、
    前記電流積算値取得部は、前記転舵モータに係る電流の積算値を取得し、
    前記異常診断部は、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下した場合に、前記電流積算値取得部で取得した前記転舵モータに係る電流の積算値に基づいて、当該転舵モータが過負荷状態にあるか否かの診断を行い、
    前記制御部は、前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下し、かつ、前記転舵モータが過負荷状態にある旨の診断を下した場合に、前記クラッチ装置を連結状態にするように前記切替アクチュエータの駆動制御を行う、
    ことを特徴とする車両用操舵装置。
  4. 請求項1に記載の車両用操舵装置であって、
    前記電流積算値取得部は、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得するに際し、当該一方のモータに、該一方のモータを加温させ得るか否かを判別する際の基準となる電流しきい値を超える大きさの電流が流れている期間では該電流を時間積分すると共に、当該一方のモータに、前記電流しきい値に満たない大きさの電流が流れている期間では同期間における減温分に相当する電流の積算値を減算することにより、前記一方のモータに係る電流の積算値を取得する、
    ことを特徴とする車両用操舵装置。
  5. 請求項2に記載の車両用操舵装置であって、
    前記制御部は、
    前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下し、かつ、前記電流積算値取得部で取得した前記操舵反力モータに係る電流の積算値が、当該操舵反力モータが正常か否かを判別する際の基準となる第1の電流積算値しきい値を超えているが第2の電流積算値しきい値以下の場合に、当該操舵反力モータに係る電流の積算値に応じて該操舵反力モータに与える電流を調整しながら該操舵反力モータの駆動制御を行う、
    ことを特徴とする車両用操舵装置。
  6. 請求項3に記載の車両用操舵装置であって、
    前記制御部は、
    前記異常診断部が、前記温度センサが異常状態にある旨の診断を下し、かつ、前記電流積算値取得部で取得した前記転舵モータに係る電流の積算値が、当該転舵モータが正常か否かを判別する際の基準となる第1の電流積算値しきい値を超えているが第2の電流積算値しきい値以下の場合に、当該転舵モータに係る電流の積算値に応じて該転舵モータに与える電流を調整しながら該転舵モータの駆動制御を行う、
    ことを特徴とする車両用操舵装置。
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