JP2021109625A - 転舵装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、ベルトの滑りが発生するおそれがある旨適切に検出することができる転舵装置を提供することにある。
この構成によれば、歯飛びが発生した旨判定されるときに絶対位置センサを通じて検出される転舵シャフトの絶対位置に基づき、ベルトにおける歯飛びの発生領域を特定することが可能である。
この構成によるように、転舵装置として、転舵シャフトとステアリングホイールとの間の動力伝達が分離された構成を採用することもできる。ただし、この構成が採用される場合、ベルトの滑りなどの異常が発生したとき、運転者がステアリングホイールを介して転舵装置の異常を把握することが困難である。このため、ベルトの滑りが発生するおそれがあるときに所定の報知動作を実行する制御装置を備える転舵装置は、特に、転舵シャフトとステアリングホイールとの間の動力伝達が分離された構成が採用される場合に好適である。
図1に示すように、転舵装置10は、図示しない車体に固定されるハウジング11を有している。ハウジング11の内部には車体の左右方向(図1中の左右方向)に沿って延びる転舵シャフト12が収容されている。転舵シャフト12の両端には、それぞれタイロッド13,13を介して転舵輪14,14が連結される。転舵シャフト12がその軸線方向に沿って移動することにより転舵輪14,14の転舵角θw,θwが変更される。
ボールナット20は、転舵シャフト12のボールねじ部12aに対して図示しない複数のボールを介して螺合されている。ボールねじ部12aは、転舵シャフト12における第1の端部(図1中の左端部)に寄った所定範囲にわたって設けられている。駆動プーリ21は、モータ15の出力軸15aに固定されている。従動プーリ22は、ボールナット20の外周面に嵌められた状態で固定されている。ベルト23は、駆動プーリ21と従動プーリ22との間に巻き掛けられている。したがって、モータ15の回転は、駆動プーリ21、ベルト23および従動プーリ22を介してボールナット20に伝達される。
図2に示すように、制御装置18は、位置検出回路41、位置制御回路42、および電流制御回路43を有している。
異常検出回路44は、回転角センサ17を通じてモータ15の回転角θmを検出する。また、異常検出回路44は、モータ15に対する給電経路に設けられた電流センサ45を通じてモータ15へ供給される実際の電流Imを検出する。異常検出回路44は、モータ15の回転角θmおよびモータ15の電流Imを使用して、ベルト23の歯飛びを検出する。
電流しきい値は、実験あるいはシミュレーションを通じて、ベルト23の歯飛びが発生したときのモータ15の電流Imの値を基準として設定される。ベルト23に歯飛びが発生した場合、モータ15の負荷トルクが一時的に急激に減少するため、モータ15の電流Imの値が急激に減少する。
すなわち、異常検出回路44は、ベルト23がその回転方向において複数の領域に区画されることを前提として、これら区画された領域ごとに歯飛びの発生回数を計測する。ベルト23の区画数は、たとえば駆動プーリ21の歯とベルト23の歯との噛み合い枚数に基づき設定されるところ、ここでは説明を簡単にするためにベルト23が3つの領域に区画される場合を一例として挙げる。
表1に示すように、テーブルは、転舵シャフト12の絶対位置Pxと駆動プーリ21に噛み合うベルト23の領域との関係を、転舵シャフト12の領域B1〜Bnごとに規定する。
つぎに、異常検出回路44により実行される異常検出処理の手順を図6のフローチャートに従って説明する。このフローチャートの処理は、定められた制御周期で実行される。
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)異常検出回路44は、ベルト23の歯飛びが検出されたとき、転舵シャフト12の絶対位置Pxに基づきベルト23の歯飛びが発生した領域を特定することができる。このため、異常検出回路44は、ベルト23の領域ごとに歯飛びの発生回数を計測することが可能となる。ベルト23の滑りは、ベルト23の歯飛びが繰り返し発生してベルト23の歯面の磨耗が進行することにより発生する。したがって、異常検出回路44は、ベルト23の領域ごとに歯飛びの発生回数を計測することによって、伝動機構16の異常としてベルト23に滑りが発生するおそれがあることを適切に検出することができる。また、伝動機構16の異常の推定精度を向上させることができる。
なお、本実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・本実施の形態において、制御装置18は、転舵輪14,14を転舵させる転舵制御を実行する際、モータ15の回転角θmに基づき転舵シャフト12の絶対位置を演算するようにしたが、この演算に代えて絶対位置センサ19を通じて転舵シャフト12の絶対位置を得るようにしてもよい。
つぎに、前記実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ)前記制御装置は、転舵シャフトの位置と、駆動プーリに噛み合うベルトの領域との関係を規定するテーブルを記憶していること。
(ハ)前記センサは前記転舵シャフトに連動する構成要素の位置を検出するものであって、前記制御装置は前記センサを通じて検出される前記構成要素の位置に基づき前記転舵シャフトの位置を演算すること。
Claims (4)
- 車両の転舵輪を転舵させる転舵シャフトと、
前記転舵シャフトに設けられたボールねじ部に複数のボールを介して螺合するボールナットと、
前記転舵輪を転舵させるための駆動力を発生するモータと、
前記モータと一体的に回転する駆動プーリと、
前記ボールナットと一体的に回転する従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に巻き掛けられた歯付きのベルトと、
前記転舵シャフトの位置を検出するためのセンサと、
前記モータを制御するとともに、定められた判定条件が成立するとき、前記ベルトの歯飛びが発生した旨判定する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記転舵シャフトの位置と、前記ベルトの回転方向において区画される複数の領域のうち前記駆動プーリに噛み合う領域とを関連付けて記憶していて、前記ベルトの歯飛びが発生した旨判定されるとき、前記転舵シャフトの位置に基づき前記ベルトの歯飛びが発生した領域を特定する転舵装置。 - 前記センサは、前記転舵シャフトの絶対位置を検出する絶対位置センサである請求項1に記載の転舵装置。
- 前記制御装置は、前記ベルトの領域ごとに歯飛びの発生回数を計測し、前記ベルトの複数の領域のうちいずれか1つの領域における歯飛びの発生回数が、前記ベルトの滑りが発生するおそれがある旨判定する際の基準として定められた回数しきい値よりも大きい値であるとき、定められた報知動作を実行する請求項1または請求項2に記載の転舵装置。
- 前記転舵シャフトとステアリングホイールとの間の動力伝達が分離されている請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の転舵装置。
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