JP2020011646A - Control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の制御装置に関する。より具体的には、操舵部と転舵部とが機械的に分離可能なステアバイワイヤシステムを採用すると共に、ステアリングロック装置が備えられた車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a vehicle. More specifically, the present invention relates to a control device for a vehicle that employs a steer-by-wire system in which a steering unit and a steering unit can be mechanically separated from each other, and that includes a steering lock device.
特許文献1には、ステアリングロック装置を備えると共に、電動機によって補助操舵トルクを発生させることで操舵力を軽減させる電動パワーステアリング装置を有する車両の制御に関する記載がある。具体的に、特許文献1に記載のステアリングロック装置は、ロックピンをステアリングシャフトに取り付けられたキーロックカラーの凹部に挿入させることで、ステアリング操作をロックする装置である。特許文献1には、イグニッションスイッチがオフ状態とされた場合、ステアリングロック装置のロックピンをキーロックカラーの凹部に嵌合させ、その嵌合状態における電動機の回転角度が記憶され、その後、イグニッションスイッチがオン状態にされたとき、記憶された電動機の回転角度に応じてステアリングホイールの回転角度が推定されることが記載されている。 Patent Literature 1 discloses control of a vehicle including a steering lock device and an electric power steering device that reduces a steering force by generating an auxiliary steering torque by an electric motor. Specifically, the steering lock device described in Patent Literature 1 is a device that locks a steering operation by inserting a lock pin into a recess of a key lock collar attached to a steering shaft. Patent Document 1 discloses that when an ignition switch is turned off, a lock pin of a steering lock device is fitted into a concave portion of a key lock collar, and the rotation angle of the electric motor in the fitted state is stored. It is described that when the is turned on, the rotation angle of the steering wheel is estimated according to the stored rotation angle of the electric motor.
ステアバイワイヤシステムでは、少なくともシステム正常時には、操舵部のステアリングコラムと転舵部のステアリングラックとの間が機械的に分離される。つまりステアバイワイヤシステムでは、操舵部によってステアリングホイールが、転舵部によって転舵輪が、独立して制御される。従って、イグニッションスイッチがオフ状態の時には、ステアリングホイールと転舵輪との間の同期が失われる。このため、イグニッションスイッチがオフ状態となった後に、ステアリングホイール又は転舵輪が動かされた場合には、ステアリングホイールの角度と転舵輪の角度との間にずれが生じることとなる。 In the steer-by-wire system, at least when the system is normal, the steering column of the steering unit and the steering rack of the steering unit are mechanically separated. That is, in the steer-by-wire system, the steering wheel controls the steering wheel independently and the steered unit controls the steered wheels independently. Therefore, when the ignition switch is off, synchronization between the steering wheel and the steered wheels is lost. For this reason, if the steering wheel or the steered wheels are moved after the ignition switch is turned off, a deviation occurs between the angle of the steering wheel and the angle of the steered wheels.
この点、特許文献1に記載の制御は、イグニッションスイッチがオフ状態となった後、イグニッションスイッチがオン状態となった場合のステアリングホイールの回転角度を推定するための制御であり、イグニッションスイッチがオフ状態とされている間に生じるステアリングホイールと転舵輪との角度のずれを解消するものではない。また、特許文献1の制御では、イグニッションスイッチがオフ状態とされている間、ステアリングロック装置により、ステアリング操作がロックされる。しかしながら、この制御では、イグニッションスイッチがオフ状態にされた後、ロックピンをキーロックカラーの凹部に嵌合させている。このため、特許文献1の制御では、イグニッションスイッチがオフ状態とされた後、ロックピンがキーロックカラーに挿入されるまでの角度分、ステアリングホイールが動かされ、その角度分、転舵輪の角度とステアリングホイールの角度との間にずれが生じることとなる。 In this regard, the control described in Patent Literature 1 is control for estimating the rotation angle of the steering wheel when the ignition switch is turned on after the ignition switch is turned off, and the ignition switch is turned off. This does not eliminate the deviation of the angle between the steering wheel and the steered wheels that occurs during the state. In the control of Patent Document 1, while the ignition switch is turned off, the steering operation is locked by the steering lock device. However, in this control, after the ignition switch is turned off, the lock pin is fitted into the recess of the key lock collar. For this reason, in the control of Patent Document 1, after the ignition switch is turned off, the steering wheel is moved by an angle until the lock pin is inserted into the key lock collar, and the angle of the steered wheel is changed by that angle. There will be a deviation from the angle of the steering wheel.
本発明は上記課題を解決することを目的として、ステアバイワイヤシステムの車両において、イグニッションスイッチがオフ状態とされた後、次回イグニッションスイッチがオン状態とされるまでの間に、ステアリングと転舵輪との間に生じる角度のずれを抑制することができるように改良された車両の制御装置を提供するものである。 An object of the present invention is to solve the above-described problem, in a vehicle of a steer-by-wire system, after an ignition switch is turned off, until the next time the ignition switch is turned on, a steering wheel and a steered wheel are connected. It is an object of the present invention to provide a vehicle control device improved so as to be able to suppress an angle shift occurring therebetween.
本発明は車両の制御装置であって、車両は、操舵部と、転舵部と、ステアリングロック装置とを備える車両に適用される。操舵部は、ステアリングホイールを備える。転舵部は、操舵部とは機械的に分離可能に設置され、車両の転舵輪を転舵させる。ステアリングロック装置は、操舵部に設置され、ステアリングロックバーと、ステアリングホイールの回転操作に連動して回転する部分に形成されたステアリングロック溝とを備える。ステアリングロック装置は、ステアリングロックバーを、ステアリングロック溝に挿入することで、ステアリングホイールの回転操作をロックさせる。 The present invention is a control device for a vehicle, and is applied to a vehicle including a steering unit, a turning unit, and a steering lock device. The steering unit includes a steering wheel. The steered unit is installed so as to be mechanically separable from the steering unit, and steers steered wheels of the vehicle. The steering lock device includes a steering lock bar and a steering lock groove formed in a portion that rotates in conjunction with a rotation operation of a steering wheel. The steering lock device locks a rotation operation of a steering wheel by inserting a steering lock bar into a steering lock groove.
本発明の車両の制御装置は、操舵部と転舵部とを同期させた同期状態において、ステアリングホイールの操舵角に応じて、転舵輪の転舵角を制御するように構成されている。更に、この制御装置は、イグニッションスイッチがオフ状態にされた場合には、操舵部と転舵部との同期状態を維持しつつ、ステアリングロックバーがステアリングロック溝に挿入される位置にステアリングホイールを操舵した後で、同期状態を解除する、ように構成されている。 The control device for a vehicle according to the present invention is configured to control the turning angle of the steered wheels in accordance with the steering angle of the steering wheel in a synchronized state in which the steering unit and the turning unit are synchronized. Further, when the ignition switch is turned off, the control device keeps the steering wheel in a position where the steering lock bar is inserted into the steering lock groove while maintaining the synchronization state between the steering portion and the steered portion. After the steering, the synchronization state is released.
本発明によれば、イグニッションスイッチがオフ状態にされた場合、操舵部と転舵部との同期状態を維持したまま、ステアリングロック装置のステアリングロックバーをステアリングロック溝に挿入させ、その後、操舵部と転舵部との同期状態が解除される。従って、イグニッションスイッチがオフ状態とされた後、次回イグニッションスイッチがオン状態にされるまでの間、ステアリングホイールと転舵輪との間に角度のずれが生じるのを抑えることができる。 According to the present invention, when the ignition switch is turned off, the steering lock bar of the steering lock device is inserted into the steering lock groove while maintaining the synchronization state between the steering unit and the steering unit, and then the steering unit The synchronization state between the steering wheel and the steering unit is released. Therefore, after the ignition switch is turned off, until the next time the ignition switch is turned on, it is possible to suppress the occurrence of an angle shift between the steering wheel and the steered wheels.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the drawings, the same or corresponding portions have the same reference characters allotted, and description thereof will be simplified or omitted.
図1は、本発明の実施の形態の車両操舵装置の全体構成を模式的に示す図である。図1に示されるように、本実施の形態の車両操舵装置は、操舵部10と転舵部20とを有する。車両操舵装置はステアバイワイヤシステムであり、操舵部10と転舵部20とが機械的に分離されている。なお、車両操舵装置は、異常発生時に、操舵部10と転舵部20とを機械的に連結できるように構成されたものであってもよい。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an overall configuration of a vehicle steering device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the vehicle steering device according to the present embodiment has a
操舵部10は、ステアリングホイール11と、ステアリングホイール11に連動して回転するコラムシャフト12と、コラムシャフト12に接続された操舵反力モータ13と、操舵反力モータ13を制御する操舵ECU14とを備える。ステアリングホイール11は、運転者により回転操作される。操舵反力モータ13は、コラムシャフト12が中心軸を中心に回転する方向の駆動力を発揮する。
The
転舵部20は、転舵輪21及び22を転舵させる。転舵部20は、転舵輪21及び22に接続されるラックバー23と、転舵モータ24と、転舵ECU25とを備える。転舵モータ24による回転は、ラックバー23の中心軸を中心とする回転に変換され、これにより転舵輪21及び22が転舵される。
The steered
本実施の形態の制御装置は、操舵ECU14と転舵ECU25とを含んで構成される。操舵ECU14は、操舵角センサや操舵トルクセンサ等に接続され、操舵角及び操舵トルクの検出値を取得する。また、転舵ECU25は、回転角センサに接続され、転舵モータ24の回転角の検出値を取得する。なお、図1において各センサの図示は省略する。
The control device according to the present embodiment includes a steering ECU 14 and a turning
システム正常時、運転者がステアリングホイール11を回動操作すると、操舵ECU14が取得した操舵角の検出値が、転舵ECU25に入力される。転舵ECU25では、ステアリングホイール11の操作状態に応じた転舵輪21及び22の指令転舵角を求め、その指令転舵角に応じて転舵モータ24を駆動させる。また操舵ECU14は、ステアリングシャフトの操舵角および転舵輪21及び22の転舵状態に応じて、指令操舵反力トルクをステアリングシャフトに付与するように操舵反力モータ13を駆動する。このように制御装置は、転舵輪21及び22を転舵しつつ、ステアリングシャフトに操舵反力を付与することで、機械的に分離された操舵部10と転舵部20との同期状態を実現する。
When the driver turns the
操舵部10のコラムシャフト12には、ステアリングロック装置30が取り付けられている。図2及び図3はステアリングロック装置を模式的に示す図であり、図2はステアリングロックが解除された状態を示し、図3はステアリングロックがロックされた状態を示している。図2及び図3に示されるように、ステアリングロック装置30は、ステアリングロックバー(以下、「ロックバー」と称する)31と、ロックバー31をコラムシャフト12の径方向に駆動させるステアリングロックアクチュエータ32とを有している。ここで、ステアリングロックアクチュエータ32によるロックバー31の駆動操作は、イグニッションスイッチの操作に連動して自動で行われるものであってもよいし、制御装置によって制御されるものであってもよい。
A
ステアリングロック装置30において、ロックバー31が、ステアリングロックアクチュエータ32によって駆動されることで、ロックバー31の先端部が、コラムシャフト12の外周に形成されたステアリングロック溝(以下、「ロック溝」と称する)33に着脱される。
In the
図2に示されるように、ステアリングロックが解除された状態では、ロックバー31の先端部がロック溝33から離脱し、ステアリング操作が可能となる。一方、図3に示されるように、ステアリングロックがロックされた状態では、ロックバー31の先端部が、ロック溝33に嵌合すると、ステアリング操作がロックされる。
As shown in FIG. 2, when the steering lock is released, the tip of the
また、ステアリングロックがロックされたときに、ロック溝33の位置とロックバー31の先端部の位置とがずれている場合、ロック状態であっても、ロックバー31とロック溝33とは嵌合していない。この状態でも、スプリング等によってロックバー31のコラムシャフト12側への挿入圧力が維持される。従って、ステアリングロックがロックされた後で、ステアリングホイール11が操作されコラムシャフト12が回転すると、ロックバー31がロック溝33に挿入され、ステアリング操作はロックされる。
Further, when the position of the
以下、本実施の形態では、ロックバー31が、ロックバー31とロック溝33とが嵌合しているか否かに関わらず、コラムシャフト12側に駆動された状態を、ステアリングロックがロックされた状態とし、ロックバー31が、コラムシャフト12側から離脱された状態をステアリングロックが解除された状態とする。
Hereinafter, in the present embodiment, the steering lock is locked when the
本実施の形態の制御装置は、上述したように操舵ECU14と転舵ECU25とを含み、更に、車両全体の制御を行う複数のECUを含んで構成される。各ECUは、CPU、ROM、RAMを含むコンピュータを主体として構成されている。ROMには、後述するルーチンを含む各種制御ルーチンが記憶されている。制御装置は、各センサからの信号に基づいて各アクチュエータを操作することによって車両を制御する。
The control device of the present embodiment includes the steering ECU 14 and the turning
ところで、従来のステアバイワイヤシステムでは、イグニッションスイッチがオフ状態(以下、「IG−OFF」とも称する)とされると、操舵部10と転舵部20とが非同期の状態となる。従って、IG−OFF後、次回、イグニッションスイッチがオン状態(以下「IG−ON」とも称する)とされるまでの間に、ステアリングシャフトが動かされた場合、ステアリングシャフトの操舵角と転舵輪21及び22との角度にずれが生じることとなる。
By the way, in the conventional steer-by-wire system, when the ignition switch is turned off (hereinafter, also referred to as “IG-OFF”), the
ステアリングロック装置が搭載されている場合、IG−OFF時には、ステアリングロックがロックされるため、ステアリングホイールは大きく回転しない。しかし、ステアリングロックがロックされる時に、ロックバー31とロック溝33とが嵌合する位置にない場合には、ロックバー31がロック溝33との嵌合位置に達するまでの移動分は、ステアリングホイール11に回転の余地がある。従って、ステアリングホイール11の操舵角と、転舵輪21及び22の転舵角との間には、ずれが生じる可能性がある。
When the steering lock device is mounted, the steering lock is locked at the time of IG-OFF, so that the steering wheel does not rotate significantly. However, when the
これに対し、本実施の形態の制御装置は、IG−OFF後、次回、IG−ONまでの間に、ステアリングシャフトの操舵角と転舵輪21及び22の転舵角との間にずれが生じるのを防ぐため、IG−OFF時に以下の制御を実行する。
On the other hand, in the control device according to the present embodiment, a deviation occurs between the steering angle of the steering shaft and the steering angles of the steered
図4は、実施の形態においてECUが実行する制御のルーチンを示すフローチャートである。図4のルーチンは、IG−ONとされる時に実行開始されるルーチンである。図4のルーチンでは、まずステップS102において、IG−ONとされ、その後、ステップS104に進み、通常の制御が開始される。ここでの通常の制御とは、後述するIG−OFF時の特徴的な制御を除く、IG−ON状態で通常実行される種々の制御を意味する。 FIG. 4 is a flowchart showing a control routine executed by the ECU in the embodiment. The routine in FIG. 4 is a routine that is started when the IG-ON is performed. In the routine of FIG. 4, first, at step S102, IG-ON is performed, and thereafter, the process proceeds to step S104, and normal control is started. Here, the normal control means various controls that are normally executed in the IG-ON state, except for a characteristic control at the time of IG-OFF described later.
次に、ステップS106に進み、IG−OFFとされたか否かが判別される。ステップS106においてIG−OFFとされていないと判別された場合には、ステップS106の処理に戻り、IG−OFFとされるまで、ステップS106の判別処理が一定の制御演算周期で繰り返し実行される。 Next, the process proceeds to step S106, and it is determined whether or not IG-OFF has been set. If it is determined in step S106 that IG-OFF has not been set, the process returns to step S106, and the determination process of step S106 is repeatedly executed at a constant control calculation cycle until IG-OFF is set.
一方、ステップS106において、IG−OFFとされたと判別されると、次に、ステップS108に進み、ステアリングロックがロックされる。なお、ステップS108のステアリングロックのロックの処理は、IG−OFFに伴い、自動で実行されるものであってもよい。 On the other hand, if it is determined in step S106 that IG-OFF has been set, the process proceeds to step S108, in which the steering lock is locked. Note that the lock processing of the steering lock in step S108 may be automatically executed in conjunction with IG-OFF.
次に、ステップS110に進み、操舵反力モータ13を隣り合うロック溝33の間隔の角度分、作動させる。この処理は、ステアバイワイヤシステムの操舵部10と転舵部20との同期状態を維持したままで実行される。これによりIG−OFF時に、ステアリングロック装置30のロック溝33とロックバー31との位置がずれていた場合でも、操舵部10と転舵部20との同期状態が確保された状態で、ロックバー31とロック溝33とが嵌合される。従って、ステアリングロックのロック後、ロックバー31とロック溝33との嵌合のために、ステアリングホイール11と転舵輪21及び22との間に角度のずれが発生するのを防止することができる。
Next, the process proceeds to step S110, in which the steering
次に、ステップS112に進み、ステアバイワイヤシステムの電源がOFFとされる。このステアバイワイヤシステムの電源OFF時には、ロックバー31とロック溝33とが嵌合しているため、ステアリングホイール11は動かない状態となっている。従って、ステアリングホイール11と転舵輪21及び22との間の角度のずれの発生を防止することができる。その後、今回の処理は終了する。
Next, the process proceeds to step S112, where the power of the steer-by-wire system is turned off. When the power of the steer-by-wire system is turned off, the
以上の処理により、IG−OFF時、ロックバー31がロック溝33に嵌った状態となるまで、操舵部10と転舵部20との同期状態が維持される。従って、IG−OFFから次回IG−ONまでの間の、ステアリングホイール11と転舵輪21及び22との間の角度のずれの発生を抑制することができる。
According to the above processing, at the time of IG-OFF, the synchronization state between the
なお、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。 In the above embodiments, when mentioning the number of each element, such as the number, quantity, amount, range, etc., it is mentioned unless otherwise specified or in principle clearly specified by the number. The invention is not limited to numbers. The structure and the like described in this embodiment are not necessarily essential to the present invention, unless otherwise specified or clearly specified in principle.
10 操舵部
11 ステアリングホイール
12 コラムシャフト
13 操舵反力モータ
14 操舵ECU
20 転舵部
21、22 転舵輪
23 ラックバー
24 転舵モータ
25 転舵ECU
30 ステアリングロック装置
31 ステアリングロックバー
32 ステアリングロックアクチュエータ
33 ステアリングロック溝
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記操舵部とは機械的に分離可能に設置され、車両の転舵輪を転舵させる転舵部と、
前記操舵部に設置され、前記ステアリングホイールの回転操作をロックさせるステアリングロック装置と、
前記操舵部と前記転舵部とを同期させた同期状態において、前記ステアリングホイールの操舵角に応じて、前記転舵輪の転舵角を制御するように構成された制御装置と、
を備え、
前記ステアリングロック装置は、
ステアリングロックバーと、前記ステアリングホイールの回転操作に連動して回転する部分に形成されたステアリングロック溝と、を備え、前記ステアリングロックバーを、前記ステアリングロック溝に挿入することで、前記ステアリングホイールの回転操作をロックさせ、
前記制御装置は、
イグニッションスイッチがオフ状態にされた場合には、
前記同期状態を維持して、前記ステアリングロックバーが前記ステアリングロック溝に挿入される位置にステアリングホイールを操舵した後、
前記同期状態を解除する、
ように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。 A steering unit having a steering wheel;
A steering unit that is mechanically separable from the steering unit and that steers steered wheels of the vehicle;
A steering lock device that is installed on the steering unit and locks a rotation operation of the steering wheel;
A control device configured to control a steering angle of the steered wheels according to a steering angle of the steering wheel in a synchronized state in which the steering unit and the steering unit are synchronized;
With
The steering lock device,
A steering lock bar, and a steering lock groove formed in a portion that rotates in conjunction with the rotation operation of the steering wheel. By inserting the steering lock bar into the steering lock groove, Lock the rotation operation,
The control device includes:
If the ignition switch is turned off,
After maintaining the synchronization state, after steering the steering wheel to a position where the steering lock bar is inserted into the steering lock groove,
Release the synchronization state,
A control device for a vehicle, wherein the control device is configured as described above.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021157610A1 (en) * | 2020-02-05 | 2021-08-12 | 日立Astemo株式会社 | Steering input device for steer-by-wire |
EP4163185A1 (en) | 2021-07-21 | 2023-04-12 | Jtekt Corporation | Steering system |
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