JP4240222B2 - Steer-by-wire system - Google Patents

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Description

本発明は、ステアバイワイヤシステムに関する。   The present invention relates to a steer-by-wire system.

一般に、ステアバイワイヤシステムは、ハンドルと舵取り車輪とが機械的に切り離され、舵取り車輪に機械的に連結した転舵用モータと、ハンドルに機械的に連結したハンドル用モータとを駆動制御回路により駆動制御することで、ハンドルの操作に応じて舵取り車輪を転舵可能な構成になっている。またステアバイワイヤシステムでは、ハンドルと舵取り車輪とが機械的に切り離されているのでモータ及びその駆動制御回路からなるモータ回路の信頼性が要請されており、これに対し、モータ回路に3重の冗長性を設けたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−200840号公報([0011]、第1図)
In general, in a steer-by-wire system, a steering motor and a steering wheel are mechanically separated from each other, and a steering motor mechanically coupled to the steering wheel and a steering motor mechanically coupled to the steering wheel are driven by a drive control circuit. By controlling, the steering wheel can be steered according to the operation of the steering wheel. In the steer-by-wire system, since the steering wheel and the steering wheel are mechanically separated from each other, the reliability of the motor circuit including the motor and its drive control circuit is required. The thing which provided the property is known (for example, refer patent document 1).
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-200840 ([0011], FIG. 1)

ところで、モータ回路が作動不能になる原因としては、モータ回路に係る部品が一度に全部失陥することは考え難く、例えばモータ回路のうち制御駆動回路のみの失陥や、バッテリーから制御駆動回路への給電部分のみの失陥、モータ回路に係る部品の一部のみの失陥等が考えられる。しかしながら、従来のステアバイワイヤシステムでは、モータ回路に係る部品の一部のみの失陥に備えて、モータ回路全体に3重の冗長性を設けていた。このため、通常時にステアバイワイヤシステムを作動させる部品と、異常時にステアバイワイヤシステムを作動させる部品との兼用化が図られず、コスト及び設置スペースの低減が困難であった。   By the way, it is unlikely that the motor circuit becomes inoperable because it is unlikely that all the parts related to the motor circuit will be lost at one time. For example, the failure of only the control drive circuit in the motor circuit, or from the battery to the control drive circuit. The failure of only the power feeding portion of the motor, the failure of only a part of the parts related to the motor circuit, and the like can be considered. However, in the conventional steer-by-wire system, triple redundancy is provided in the entire motor circuit in preparation for the failure of only a part of the parts related to the motor circuit. For this reason, it is difficult to combine a component that operates the steer-by-wire system at the normal time and a component that operates the steer-by-wire system at the time of abnormality, and it is difficult to reduce costs and installation space.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コスト及び設置スペースを従来より抑えかつ所要部位の失陥に対する信頼性を図ることが可能なステアバイワイヤシステムの提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a steer-by-wire system capable of reducing the cost and installation space as compared with the prior art and achieving reliability against a failure of a required part.

上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係るステアバイワイヤシステムは、ハンドルと舵取り車輪とを機械的に切り離し、舵取り車輪に機械的に連結した転舵用回転機と、ハンドルに機械的に連結したハンドル用回転機とを駆動制御回路により電動機として駆動制御することで、ハンドルの操作に応じて舵取り車輪を転舵可能としたステアバイワイヤシステムにおいて、転舵用回転機及びハンドル用回転機は、ステータとロータとの両方に巻線を備えた構造をなし、駆動制御回路により転舵用回転機及びハンドル用回転機を電動機として駆動制御不能な失陥時に両ロータの巻線に同一の交流電流を給電するロータ給電回路と、前記失陥時に両ステータの巻線同士を接続するステータ間接続回路とを設けたことで、前記失陥時に転舵用回転機及びハンドル用回転機がシンクロ電機を構成するところに特徴を有する。 The steer-by-wire system according to the first aspect of the present invention, which has been made to achieve the above object, mechanically separates the steering wheel from the steering wheel and mechanically connects the steering wheel to the steering wheel, In a steer-by-wire system that enables steering wheels to be steered according to the operation of the steering wheel by controlling the driving of the steering wheel rotating machine as an electric motor by a drive control circuit, the steering rotating machine and the steering wheel rotation same machine may form a structure having a wound on both the stator and the rotor, the windings of the drive uncontrollable failure sometimes rotors as an electric motor to steering rotating machine and a rotating machine handle by the drive control circuit a rotor feeder circuit for feeding the alternating current, by providing a stator connections circuit connecting the windings to each other of the failure during the two stators, rolling upon the failure Use rotating machine and a rotating machine handle has a feature where the constituting synchro Electric.

請求項2の発明は、請求項1に記載のステアバイワイヤシステムにおいて、転舵用回転機におけるステータの巻線を2系統、それら各系統毎に駆動制御回路をそれぞれ設けると共に、ハンドル用回転機におけるステータの巻線を2系統にして、それら各系統毎に駆動制御回路をそれぞれ設けたところに特徴を有する。 According to a second aspect of the invention, the steer-by-wire system according to claim 1, and the winding of the scan stator in steering rotating machine into two systems, provided with a drive control circuit for each their respective systems, respectively, the handle This is characterized in that the stator windings in the rotating machine for a motor are divided into two systems and a drive control circuit is provided for each system .

請求項3の発明は、請求項2に記載のステアバイワイヤシステムにおいて、ロータ給電回路は、車両に備えられたオルタネータとロータの巻線とを接続するように構成されたところに特徴を有する。   According to a third aspect of the present invention, in the steer-by-wire system according to the second aspect, the rotor power feeding circuit is configured to connect an alternator provided in the vehicle and a winding of the rotor.

請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載のステアバイワイヤシステムにおいて、駆動制御回路により転舵用回転機及びハンドル用回転機を駆動するための界磁として、両ロータに永久磁石を設けたところに特徴を有する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the steer-by-wire system according to any one of the first to third aspects, both rotors are permanently provided as fields for driving the turning rotating machine and the steering wheel rotating machine by the drive control circuit. It is characterized by the fact that a magnet is provided.

請求項5の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載のステアバイワイヤシステムにおいて、駆動制御回路の正常時にロータの巻線に直流電流を流して、その巻線を転舵用回転機及びハンドル用回転機を駆動制御するための界磁に兼用したところに特徴を有する。   According to a fifth aspect of the present invention, in the steer-by-wire system according to any one of the first to third aspects, when a drive control circuit is normal, a direct current is passed through the winding of the rotor, and the winding is turned into a turning rotary machine and It is characterized in that it is also used as a field for driving and controlling the steering wheel rotating machine.

請求項6の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載のステアバイワイヤシステムにおいて、転舵用回転機及びハンドル用回転機には、ロータの巻線に給電するための回転トランスが設けられたところに特徴を有する。   According to a sixth aspect of the present invention, in the steer-by-wire system according to any one of the first to fourth aspects, the turning rotating machine and the steering rotating machine are provided with a rotating transformer for supplying power to the rotor windings. It has features.

[請求項1の発明]
請求項1のステアバイワイヤシステムの構成によれば、通常時には、駆動制御回路により転舵用回転機及びハンドル用回転機を電動機として駆動制御し、運転状況に応じて転舵系に転舵力を付与し、操舵系に反力を付与することが可能になる。一方、駆動制御回路により転舵用回転機及びハンドル用回転機を電動機として駆動制御不能な失陥には、転舵用回転機及びハンドル用回転機の両ロータの巻線に同一の交流電流が給電されると共に、両ステータの巻線同士が接続されることでセルシン(シンクロ電機)が構成され、ハンドル操作によって舵取り車輪を転舵することができる。このように本発明のステアバイワイヤシステムによれば、通常時に電動機として用いる転舵用回転機及びハンドル用回転機を、異常時にセルシンとして兼用するので、部品の共通化が図られ、従来よりコスト及び設置スペースを抑えて、所要部位の失陥に対する信頼性を図ることが可能になる。
[Invention of Claim 1]
According to the configuration of the steer-by-wire system according to the first aspect, in a normal state, the drive control circuit drives and controls the turning rotating machine and the steering wheel rotating machine as an electric motor, and the turning power is applied to the turning system according to the driving situation. And a reaction force can be applied to the steering system. On the other hand, in the event of a failure that can not be driven and controlled by the drive control circuit using the steering rotating machine and the steering wheel rotating machine , the same AC current is applied to the windings of both the steering rotating machine and the steering wheel rotating machine. Is supplied, and the windings of the two stators are connected to each other to form a cell synchronizer (synchronous electric machine), and the steering wheel can be steered by operating the steering wheel. As described above, according to the steer-by-wire system of the present invention, the steering rotating machine and the steering wheel rotating machine that are normally used as an electric motor are also used as a serthine in the event of an abnormality. It is possible to reduce the installation space and to achieve reliability against a failure of a required part.

[請求項2の発明]
請求項2のステアバイワイヤシステムでは、転舵用回転機及びハンドル用回転機の両ステータの巻線及び駆動制御回路を2系統にしたので信頼性が向上する。
[Invention of claim 2]
In the steer-by-wire system according to the second aspect, since the windings and the drive control circuits of both the stators of the turning rotating machine and the steering rotating machine are made into two systems, the reliability is improved.

[請求項3の発明]
請求項3のステアバイワイヤシステムでは、バッテリーと無関係に作動するオルタネータからロータの巻線に交流を給電するので、バッテリーが失陥してもセルシンが構成され、ハンドル操作によって舵取り車輪を転舵することができる。
[Invention of claim 3]
In the steer-by-wire system according to claim 3, since alternating current is supplied to the rotor winding from an alternator that operates independently of the battery, a serthin is formed even if the battery is lost, and the steering wheel is steered by operating the steering wheel. Can do.

[請求項4の発明]
請求項4のステアバイワイヤシステムでは、通常時には永久磁石を界磁にして、転舵用回転機及びハンドル用回転機を電動機として用いることができる。
[Invention of claim 4]
In the steer-by-wire system according to the fourth aspect, the permanent magnet can be used as a magnetic field in normal times, and the turning rotary machine and the steering rotary machine can be used as the electric motor.

[請求項5の発明]
請求項5のステアバイワイヤシステムでは、ロータに備えた巻線を通常時と異常時との両方で兼用するので、更なる部品の共通化が図られ、コスト及び設置スペースを低減することができる。
[Invention of claim 5]
In the steer-by-wire system according to the fifth aspect, since the winding provided in the rotor is used both in the normal time and in the abnormal time, further parts can be shared, and the cost and installation space can be reduced.

[請求項6の発明]
請求項6のステアバイワイヤシステムでは、転舵用回転機及びハンドル用回転機が各ロータの巻線に給電するための回転トランスを備えているので、ブラシを備えたものに比べて耐久性が向上する。
[Invention of claim 6]
In the steer-by-wire system according to the sixth aspect, since the rotating machine for steering and the rotating machine for the steering wheel are provided with a rotating transformer for supplying power to the windings of each rotor, durability is improved as compared with those having a brush. To do.

[第1実施形態]
以下、本発明の一実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。図1には、本発明に係るステアバイワイヤシステム10の全体構成が示されている。このステアバイワイヤシステム10では、ハンドル11と舵取り車輪41,41とが機械的に切り離されており、ハンドル11の中心から延びたステアリングシャフト12の先端部分に反力発生装置13が連結されている。なお、ステアリングシャフト12には、回転角センサ16及びトルクセンサ17も連結されており、これらセンサ16,17によってハンドル11の回転角度及び操舵反力が検出可能となっている。
[First Embodiment]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an overall configuration of a steer-by-wire system 10 according to the present invention. In this steer-by-wire system 10, the handle 11 and the steering wheels 41, 41 are mechanically separated, and a reaction force generator 13 is connected to the tip of the steering shaft 12 extending from the center of the handle 11. A rotation angle sensor 16 and a torque sensor 17 are also connected to the steering shaft 12, and the rotation angle and steering reaction force of the handle 11 can be detected by these sensors 16 and 17.

反力発生装置13には、図2に示すように、ステアリングシャフト12と直交した回転軸を有するハンドル用回転機42が備えられている。このハンドル用回転機42のロータ45にはウォームギヤ18が固定され、このウォームギヤ18がステアリングシャフト12の回転軸に固定されたウォームホイール19に噛合している。そして、ハンドル用回転機42を駆動することで、ハンドル11に所定の操舵反力が付与される。   As shown in FIG. 2, the reaction force generator 13 is provided with a steering wheel rotating machine 42 having a rotating shaft orthogonal to the steering shaft 12. The worm gear 18 is fixed to the rotor 45 of the steering wheel rotating machine 42, and the worm gear 18 meshes with the worm wheel 19 fixed to the rotating shaft of the steering shaft 12. Then, by driving the steering wheel rotating machine 42, a predetermined steering reaction force is applied to the steering wheel 11.

図1に示すように、左右の舵取り車輪41,41の間には、転舵装置31が備えられている。転舵装置31は、ボールネジ機構に転舵用回転機32を一体化した構造になっている。具体的には、図2に示すように、転舵用回転機32に備えたロータ35には、その軸心部分に貫通孔が形成されており、その貫通孔にボールネジナット29Nが固定されている。このボールネジナット29Nの内側にボールネジ29が螺合かつ貫通し、ボールネジ29の両端部には、図1に示すように左右の舵取り車輪41,41が連結されている。そして、ボールネジナット29Nがロータ35と共に回転することで、ボールネジ29が車両の横方向に直動し、これにより舵取り車輪41,41が転舵される。なお、転舵装置31には、舵取り車輪41,41の転舵角を検出するための転舵角センサ31Sが備えられている。   As shown in FIG. 1, a steering device 31 is provided between the left and right steering wheels 41, 41. The turning device 31 has a structure in which a turning rotary machine 32 is integrated with a ball screw mechanism. Specifically, as shown in FIG. 2, the rotor 35 provided in the turning rotating machine 32 has a through hole formed in the shaft center portion, and a ball screw nut 29N is fixed to the through hole. Yes. The ball screw 29 is screwed and penetrated inside the ball screw nut 29N, and left and right steering wheels 41 are connected to both ends of the ball screw 29 as shown in FIG. Then, when the ball screw nut 29N rotates together with the rotor 35, the ball screw 29 moves linearly in the lateral direction of the vehicle, whereby the steering wheels 41 and 41 are steered. The steering device 31 is provided with a steering angle sensor 31S for detecting the steering angle of the steering wheels 41, 41.

上記した転舵用回転機32及びハンドル用回転機42は、上述の如く回転駆動されるモータとして機能すると共に、互いに連動するセルシン(シンクロ電機)としても機能する。具体的には、転舵用回転機32のステータ33には複数のティース33Tが備えられ、これらティース33Tに巻回された複数のコイルによって巻線34が構成されている。詳細には、巻線34は、例えばY結線された3本の電線よりなる。そして、これら3本の電線を各ティース33Tに巻回することで、U相、V相、W相、u相、v相、w相(U相とu相とは同じ電線で巻回方向が異なる。V相とv相、W相とw相に関しても同様)の複数のコイルが形成され、これらのコイルによって巻線34が構成されている。   The steering rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42 function as a motor that is rotationally driven as described above, and also function as a cell synchronizer (synchronous electric machine) that is interlocked with each other. Specifically, the stator 33 of the turning rotary machine 32 is provided with a plurality of teeth 33T, and a winding 34 is constituted by a plurality of coils wound around the teeth 33T. Specifically, the winding 34 is composed of, for example, three electric wires that are Y-connected. And, by winding these three electric wires around each tooth 33T, the U-phase, V-phase, W-phase, u-phase, v-phase, w-phase (U-phase and u-phase are the same electric wires and the winding direction is the same. A plurality of coils of V phase and v phase, and W phase and w phase) are formed, and a winding 34 is constituted by these coils.

車両に備えたECU28(図1参照)には、転舵用回転機32におけるステータ33の巻線34を励磁するための転舵制御回路22(本発明の「駆動制御回路」に相当する)が設けられている。転舵制御回路22は、図3に示すように、FETの3相ブリッジ回路22Rを備え、3相ブリッジ回路22Rから延びた3本の電線22Sが巻線34を構成する3本の電線に接続されている。そして、3相ブリッジ回路22Rは、バッテリー40が出力した直流を3相交流に変換して巻線34を励磁する。   The ECU 28 (see FIG. 1) provided in the vehicle has a steering control circuit 22 (corresponding to the “drive control circuit” of the present invention) for exciting the winding 34 of the stator 33 in the steering rotating machine 32. Is provided. As shown in FIG. 3, the steering control circuit 22 includes a three-phase bridge circuit 22R of FET, and three electric wires 22S extending from the three-phase bridge circuit 22R are connected to three electric wires constituting the winding 34. Has been. The three-phase bridge circuit 22R converts the direct current output from the battery 40 into a three-phase alternating current and excites the winding 34.

転舵用回転機32のロータ35は、図4に示すように外周面に複数のティース35Tを備える。各ティース35Tの先端面には、界磁用の複数(例えば、14個)の永久磁石36が固着されている。これら永久磁石36は、ロータ35の径方向に磁束(図4の矢印)が向けられかつ隣り合った永久磁石36同士の磁束の向きが、互いに逆向きになっている。以上の構成により、転舵用回転機32は、ステータ33の巻線34を励磁することでロータ35が回転駆動され、電動機(より詳細には、3相ブラシレスモータ)として機能する。   As shown in FIG. 4, the rotor 35 of the turning rotating machine 32 includes a plurality of teeth 35T on the outer peripheral surface. A plurality of (for example, 14) permanent magnets 36 for field are fixed to the tip surface of each tooth 35T. In these permanent magnets 36, a magnetic flux (arrow in FIG. 4) is directed in the radial direction of the rotor 35, and the directions of the magnetic fluxes between adjacent permanent magnets 36 are opposite to each other. With the above configuration, the turning rotating machine 32 functions as an electric motor (more specifically, a three-phase brushless motor) by exciting the winding 34 of the stator 33 to rotate the rotor 35.

図2に示すように、ハンドル用回転機42も転舵用回転機32と同様の構成をなし、ステータ43のティース43Tに3相交流用の巻線44を備える。また、巻線44には、バッテリー40が出力した直流を3相交流に変換して巻線44に給電するための反力制御回路21(本発明の「駆動制御回路」に相当する)が接続されている。さらに、ロータ45には、界磁用の永久磁石46が備えられている。これら構成により、ハンドル用回転機42も、ステータ43の巻線44に3相交流電流を流すことで、ロータ45を回転駆動することができ電動機として機能する。   As shown in FIG. 2, the steering wheel rotating machine 42 has the same configuration as the steering rotating machine 32, and includes a three-phase AC winding 44 on the teeth 43 </ b> T of the stator 43. Connected to the winding 44 is a reaction force control circuit 21 (corresponding to the “drive control circuit” of the present invention) for converting the direct current output from the battery 40 into a three-phase alternating current and feeding the winding 44 with power. Has been. Further, the rotor 45 is provided with a field permanent magnet 46. With these configurations, the handle rotating machine 42 can also drive the rotor 45 by causing a three-phase alternating current to flow through the winding 44 of the stator 43 and function as an electric motor.

転舵用回転機32は、セルシンとして機能するために、ロータ35に巻線37を備える。具体的には、図4に示すように、巻線37は、ロータ35の各ティース35Tに巻回された複数のコイルからなり、これらコイルは、1本の電線を各ティース35Tに順次巻回しかつ隣り合ったティース35Tの間で巻回方向を逆向きにした構成になっている。また、図2に示すように、巻線37の両端末は、ロータ35と一体回転する1対の導電性リング38R,38Rに接続されている。これら導電性リング38R,38Rにはステータ33側に固定されたブラシ38B,38Bが摺動可能に接触している。   The steered rotating machine 32 includes a winding 37 on the rotor 35 in order to function as a serthin. Specifically, as shown in FIG. 4, the winding 37 is composed of a plurality of coils wound around each tooth 35T of the rotor 35, and these coils sequentially wind one electric wire around each tooth 35T. In addition, the winding direction is reversed between adjacent teeth 35T. Further, as shown in FIG. 2, both ends of the winding 37 are connected to a pair of conductive rings 38 </ b> R and 38 </ b> R that rotate integrally with the rotor 35. Brushes 38B and 38B fixed to the stator 33 are slidably in contact with these conductive rings 38R and 38R.

ハンドル用回転機42も同様に、ロータ45に巻線47を備える。そして、巻線47の両端末が、ロータ45と一体回転する1対の導電性リング48R,48Rに接続され、ステータ43側に固定されたブラシ48B,48Bがこれら導電性リング48R,48Rに摺動可能に接触している。   Similarly, the handle rotating machine 42 includes a winding 47 on the rotor 45. Both ends of the winding 47 are connected to a pair of conductive rings 48R and 48R that rotate integrally with the rotor 45, and the brushes 48B and 48B fixed to the stator 43 side slide on these conductive rings 48R and 48R. Contact is possible.

さて、これら転舵用回転機32とハンドル用回転機42とによってセルシンを構成するために、転舵用回転機32におけるステータ33の巻線34と、ハンドル用回転機42におけるステータ43の巻線44とが本発明に係るステータ間接続回路24に接続されており、転舵用回転機32におけるロータ35の巻線34と、ハンドル用回転機42におけるロータ45の巻線44とが、本発明に係るロータ給電回路26に接続されている。   Now, in order to form a serthin by the turning rotary machine 32 and the steering wheel rotating machine 42, the winding 34 of the stator 33 in the steering rotating machine 32 and the winding of the stator 43 in the steering wheel rotating machine 42. 44 is connected to the inter-stator connection circuit 24 according to the present invention, and the winding 34 of the rotor 35 in the steering rotating machine 32 and the winding 44 of the rotor 45 in the steering rotating machine 42 are the present invention. Is connected to the rotor power supply circuit 26 according to FIG.

ステータ間接続回路24は、転舵用回転機32及びハンドル用回転機42の両ステータ33,43における巻線34,44同士を、例えば3本の結線ライン24LにてY−Y結線してなる。また、これら結線ライン24Lの途中部分には、前記した転舵制御回路22及び反力制御回路21の3本の交流出力用の電線が接続されている。そして、結線ライン24Lにおけるステータ間接続回路24との共通接続部分と、反力制御回路21との共通接続部分との間に、ステータ間スイッチ25が設けられている。このステータ間スイッチ25は、例えばB接点となっており、受電して開状態になり、バッテリー40の失陥等により無給電になると閉状態になる。   The inter-stator connection circuit 24 is formed by connecting the windings 34 and 44 of both the stators 33 and 43 of the steering rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42 with, for example, three connecting lines 24L. . Further, the three AC output wires of the steering control circuit 22 and the reaction force control circuit 21 described above are connected to a middle portion of these connection lines 24L. An inter-stator switch 25 is provided between a common connection portion with the inter-stator connection circuit 24 in the connection line 24 </ b> L and a common connection portion with the reaction force control circuit 21. The inter-stator switch 25 is, for example, a B contact, and is opened when receiving power, and is closed when no power is supplied due to a failure of the battery 40 or the like.

ロータ給電回路26は、オルタネータ23の1対の交流出力端子に接続された1対の給電ライン26A,26Bを有する。そして、一方の給電ライン26Aにより、転舵用回転機32の一方のブラシ38Bと、ハンドル用回転機42の一方のブラシ48Bとが、オルタネータ23の一方の交流出力端子に並列接続され、他方の給電ライン26Bにより、転舵用回転機32の他方のブラシ38Bと、ハンドル用回転機42の他方のブラシ48Bとが、オルタネータ23の他方の交流出力端子に並列接続されている。また、これら給電ライン26A,26Bには、各ブラシ38B,48Bを共にオルタネータ23から切り離すことが可能なオルタネータ接続スイッチ27が備えられている。このオルタネータ接続スイッチ27も、例えばB接点となっており、バッテリー40が失陥したときには閉状態になる。   The rotor power supply circuit 26 has a pair of power supply lines 26 </ b> A and 26 </ b> B connected to a pair of AC output terminals of the alternator 23. Then, one brush 38B of the steering rotating machine 32 and one brush 48B of the steering wheel rotating machine 42 are connected in parallel to one AC output terminal of the alternator 23 by one power supply line 26A, and the other The other brush 38B of the steering rotating machine 32 and the other brush 48B of the steering wheel rotating machine 42 are connected in parallel to the other AC output terminal of the alternator 23 by the power supply line 26B. The power supply lines 26A and 26B are provided with an alternator connection switch 27 capable of disconnecting the brushes 38B and 48B from the alternator 23 together. This alternator connection switch 27 is also a B contact, for example, and is closed when the battery 40 is lost.

次に、上記構成からなる本実施形態のステアバイワイヤシステム10の作用効果を説明する。車両のイグニッションをオンすると、ECU28がバッテリー40から受電し、B接点であるステータ間スイッチ25及びオルタネータ接続スイッチ27に給電してそれらスイッチ25,27を開状態に保持する。車両を走行すると、ECU28は、回転角センサ16が検出したハンドル11の回転角度に応じて、転舵制御回路22から転舵用回転機32に駆動電流を流す。これにより、ハンドル11の回転角度に応じて舵取り車輪41が転舵される。また、ECU28は、車速、転舵角等の運転状況に応じて反力制御回路21からハンドル用回転機42に駆動電流を流す。これにより、ステアリングシャフト12に操舵反力が付与され、運転状況に応じた操舵フィーリングを提供することができる。   Next, the operation and effect of the steer-by-wire system 10 of the present embodiment configured as described above will be described. When the ignition of the vehicle is turned on, the ECU 28 receives power from the battery 40 and supplies power to the inter-stator switch 25 and the alternator connection switch 27, which are B contacts, and keeps the switches 25 and 27 open. When the vehicle travels, the ECU 28 causes a drive current to flow from the steering control circuit 22 to the turning rotary machine 32 in accordance with the rotation angle of the handle 11 detected by the rotation angle sensor 16. Thereby, the steering wheel 41 is steered according to the rotation angle of the handle 11. Further, the ECU 28 causes a driving current to flow from the reaction force control circuit 21 to the steering wheel rotating machine 42 in accordance with the driving conditions such as the vehicle speed and the turning angle. Thereby, a steering reaction force is applied to the steering shaft 12, and a steering feeling corresponding to the driving situation can be provided.

さて、走行中にECU28(反力制御回路21及び転舵制御回路22を含む)、又はバッテリー40、又は転舵角センサ31S又は回転角センサ16が失陥した場合には、B接点であるステータ間スイッチ25及びオルタネータ接続スイッチ27への給電が停止してこれらスイッチ25,27が閉状態になる。すると、転舵用回転機32及びハンドル用回転機42における両ステータ33,43の巻線34,44同士が接続されると共に、両ロータ35,45の巻線37,47に、オルタネータ23からの給電により同一の交流電流が流され、セルシンが構成される。これにより、転舵用回転機32及びハンドル用回転機42の連動状態を維持することができる。   When the ECU 28 (including the reaction force control circuit 21 and the turning control circuit 22), the battery 40, the turning angle sensor 31S, or the rotation angle sensor 16 fails during traveling, the stator that is the B contact is used. The power supply to the intermediate switch 25 and the alternator connection switch 27 is stopped, and the switches 25 and 27 are closed. Then, the windings 34 and 44 of the stators 33 and 43 in the steering rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42 are connected to each other, and the windings 37 and 47 of the rotors 35 and 45 are connected to the windings 37 and 47 from the alternator 23. The same alternating current is caused to flow by power supply, and a cell thin is formed. Thereby, the interlocking state of the steering rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42 can be maintained.

具体的には、運転者がハンドル11を操舵すると、これに伴ってハンドル用回転機42のロータ45が回転してハンドル用回転機42におけるステータ43の巻線44に電力が誘起され、その電力を受けて転舵用回転機32のロータ35が回転駆動される。これにより、ハンドル11の操作に伴って舵取り車輪41,41が転舵される。また、路面の溝等によって舵取り車輪41,41の向きを変更する外力を受けた場合には、転舵用回転機32のロータ35に外部負荷トルクがかかり、ハンドル用回転機42に反力として伝達するため、運転者は路面の溝等のロードインフォメーションを得ることができる。これらにより、走行中にECU28又はバッテリー40等が失陥しても、ハンドル11の操作によって舵取り車輪41を転舵し、所定の場所(安全な路肩)まで車両を走向して移動することができる。   Specifically, when the driver steers the handle 11, the rotor 45 of the handle rotating machine 42 rotates accordingly, and electric power is induced in the winding 44 of the stator 43 in the handle rotating machine 42. In response, the rotor 35 of the turning rotary machine 32 is rotationally driven. Thereby, the steering wheels 41 and 41 are steered with the operation of the handle 11. Further, when an external force that changes the direction of the steering wheels 41, 41 is received by a groove on the road surface, an external load torque is applied to the rotor 35 of the steering rotating machine 32, and a reaction force is applied to the steering wheel rotating machine 42. For transmission, the driver can obtain road information such as road grooves. As a result, even if the ECU 28 or the battery 40 or the like is lost during traveling, the steering wheel 41 can be steered by operating the steering wheel 11 and the vehicle can be driven to move to a predetermined place (safe road shoulder). .

このように本実施形態のステアバイワイヤシステム10の構成によれば、通常時には転舵用回転機32とハンドル用回転機42とを電動機として駆動制御して転舵系に転舵力を付与し、操舵系に反力を付与することが可能になる。また、転舵用回転機32及びハンドル用回転機42を電動機として駆動制御するための電力系及び制御系(例えば、反力制御回路21及び転舵制御回路22)及び各センサ16,17,31Sが失陥したときには、転舵用回転機32及びハンドル用回転機42によってセルシンが構成され、ハンドル11と舵取り車輪41との連動状態を維持することができる。即ち、通常時に電動機として用いられる転舵用回転機32及びハンドル用回転機42を、異常時にはセルシンとして兼用するので、部品の共通化が図られ、従来よりコスト及び設置スペースを抑えて、所要部位の失陥に対する信頼性を図ることが可能になる。しかも、バッテリー40とは無関係に作動するオルタネータ23からロータ35,45の巻線37,47に交流を流すので、バッテリー40が失陥してもセルシンが構成され、ハンドル11の操作によって舵取り車輪41を転舵することが可能になる。また、従来のステアバイワイヤシステムでバッテリーが失陥した場合には、動作不能となるので、本発明はこの点においても優れている。   As described above, according to the configuration of the steer-by-wire system 10 of the present embodiment, the steering rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42 are driven and controlled as an electric motor during normal times, and a steering force is applied to the steering system. It is possible to apply a reaction force to the steering system. Further, a power system and a control system (for example, the reaction force control circuit 21 and the steering control circuit 22) and the sensors 16, 17, and 31S for controlling the turning of the steering rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42 as electric motors. When the failure occurs, the steering rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42 constitute a serthin, and the interlocking state between the steering wheel 11 and the steering wheel 41 can be maintained. That is, since the steering rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42 that are normally used as electric motors are also used as a serthine in the event of an abnormality, the parts can be shared, and the required parts can be reduced while reducing costs and installation space. It becomes possible to achieve reliability against the failure of In addition, since alternating current flows from the alternator 23 that operates independently of the battery 40 to the windings 37 and 47 of the rotors 35 and 45, a serthin is formed even if the battery 40 is lost, and the steering wheel 41 is operated by operating the handle 11. Can be steered. In addition, the present invention is excellent in this respect because it becomes inoperable when a battery is lost in the conventional steer-by-wire system.

なお、本実施形態の構成では、例えば、オルタネータ23又はロータ35,45の巻線37,47が失陥した場合には、セルシンを構成することができなくなる。しかしながら、ロータ35,45には永久磁石36,46が備えられているので、両ステータ33,43の巻線34,44同士が接続された状態でハンドル11を操作すると、ハンドル用回転機42が発電機として生成した電力により転舵用回転機32が駆動され、舵取り車輪41,41が転舵される。   In the configuration of the present embodiment, for example, when the alternator 23 or the windings 37 and 47 of the rotors 35 and 45 are lost, it is not possible to configure a cell thin. However, since the rotors 35 and 45 are provided with permanent magnets 36 and 46, if the handle 11 is operated in a state where the windings 34 and 44 of the stators 33 and 43 are connected to each other, the handle rotating machine 42 is The turning rotary machine 32 is driven by the electric power generated as the generator, and the steering wheels 41 and 41 are turned.

[第2実施形態]
本実施形態のステアバイワイヤシステム10Aは、図5に示されており、前記第1実施形態のステアバイワイヤシステム10とは転舵用回転機32及びハンドル用回転機42における各ロータの構成が異なる。以下、前記第1実施形態と異なる構成のみを説明し、同じ構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
[Second Embodiment]
The steer-by-wire system 10A of the present embodiment is shown in FIG. 5 and differs from the steer-by-wire system 10 of the first embodiment in the configuration of each rotor in the turning rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42. Hereinafter, only the configuration different from that of the first embodiment will be described, and the same configuration will be denoted by the same reference numeral, and redundant description will be omitted.

本実施形態の転舵用回転機32及びハンドル用回転機42のロータ35A、45Aには、前記第1実施形態で説明した永久磁石36,46は備えられておらず、巻線37,47のみが備えられている。そして、巻線37,47に給電するためのロータ給電回路26には、オルタネータ23と並列に直流電源50が接続されている。そして、オルタネータ接続スイッチ27によって、巻線37,47からオルタネータ23を切り離した状態で、直流電源50から直流電流を流して巻線37,47を励磁することができる。   The rotors 35A and 45A of the steering rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42 of this embodiment are not provided with the permanent magnets 36 and 46 described in the first embodiment, and only the windings 37 and 47 are provided. Is provided. A DC power supply 50 is connected in parallel with the alternator 23 to the rotor power supply circuit 26 for supplying power to the windings 37 and 47. The alternator connection switch 27 can excite the windings 37 and 47 by supplying a direct current from the DC power supply 50 with the alternator 23 disconnected from the windings 37 and 47.

なお、直流電源50は、例えば、バッテリー40の出力を変圧する例えばDC−DCコンバータで構成されており、異常時には、DC−DCコンバータに備えたスイッチ素子(図示せず)を開状態にして、オルタネータ23から切り離される。   Note that the DC power supply 50 is constituted by, for example, a DC-DC converter that transforms the output of the battery 40, and when an abnormality occurs, the switch element (not shown) provided in the DC-DC converter is opened. Disconnected from the alternator 23.

本実施形態のステアバイワイヤシステム10Aでは、通常時にはステータ間スイッチ25及びオルタネータ接続スイッチ27を開き、直流電源50から転舵用回転機32及びハンドル用回転機42のロータ35A,45Aにおける巻線37,47に直流電流を流す。これにより、各ロータ35A,45Aの外面には、前記第1実施形態の永久磁石36,46を備えた場合と同様の磁束分布が生じる。そして、ステータ33,43側の巻線34,44を反力制御回路21及び転舵制御回路22が出力する3相交流電流で励磁することで、転舵用回転機32とハンドル用回転機42とが電動機として駆動される。これにより、通常時には、運転状況に応じて転舵系に転舵力を付与し、操舵系に反力を付与することが可能になる。一方、所要部位が失陥したときには、ステータ間スイッチ25及びオルタネータ接続スイッチ27が閉じられると共に直流電源50が停止し、ロータ35A,45Aの巻線37,47にオルタネータ23から交流電流が流される。これにより、前記第1実施形態と同様に、転舵用回転機32及びハンドル用回転機42によってセルシンが構成される。   In the steer-by-wire system 10A of the present embodiment, the stator-to-stator switch 25 and the alternator connection switch 27 are normally opened, and the winding 37, A direct current is passed through 47. Thereby, magnetic flux distribution similar to the case where the permanent magnets 36 and 46 of the first embodiment are provided is generated on the outer surfaces of the rotors 35A and 45A. The windings 34 and 44 on the side of the stators 33 and 43 are excited by a three-phase alternating current output from the reaction force control circuit 21 and the steering control circuit 22, thereby turning the steering rotary machine 32 and the steering wheel rotary machine 42. Are driven as an electric motor. As a result, it is possible to apply a steering force to the steering system and to apply a reaction force to the steering system during normal operation. On the other hand, when the required part fails, the inter-stator switch 25 and the alternator connection switch 27 are closed and the DC power supply 50 is stopped, and an alternating current is supplied from the alternator 23 to the windings 37 and 47 of the rotors 35A and 45A. Accordingly, as in the first embodiment, the turning rotary machine 32 and the handle rotary machine 42 constitute a serthin.

このように本実施形態のステアバイワイヤシステム10Aによれば、転舵用回転機32及びハンドル用回転機42における両ロータ35A,45Aに備えた巻線37,47を通常時と異常時との両方で兼用するので、更なる部品の共通化が図られ、コスト及び設置スペースを低減することができる。また、ロータに界磁として永久磁石を備えたものに比べて、磁石減磁によるモータ出力低下の不具合も防ぐことができる。   As described above, according to the steer-by-wire system 10A of the present embodiment, the windings 37 and 47 provided on both the rotors 35A and 45A in the turning rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42 are both normal and abnormal. Therefore, the parts can be further shared, and the cost and installation space can be reduced. In addition, it is possible to prevent a problem that the motor output is reduced due to magnet demagnetization as compared with a rotor having a permanent magnet as a field.

[第3実施形態]
本実施形態のステアバイワイヤシステム10Bは、図6及び図7に示されており、前記第1実施形態における転舵用回転機32及びハンドル用回転機42における両ステータ33,43の巻線34,44を2系統とし、それら各系統毎に反力制御回路、転舵制御回路及びステータ間スイッチを設けた構成になっている。
[Third Embodiment]
A steer-by-wire system 10B of this embodiment is shown in FIGS. 6 and 7, and the windings 34 of both stators 33, 43 in the turning rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42 in the first embodiment. 44 has two systems, and a reaction force control circuit, a turning control circuit, and an inter-stator switch are provided for each system.

具体的には、転舵用回転機32のステータ33には、図7に示すように、例えば、12個のティース33Tが備えられ、これら各ティース33T毎に1つずつのコイル20U〜20W,20u〜20w,30U〜30W,30u〜30wが備えられている。そして、これらコイルは、第1系統の転舵制御回路22A(図6参照)にて励磁される第1系統の巻線34A(図6参照)を構成するコイル20U〜20W,20u〜20wと、第2系統の転舵制御回路22B(図6参照)によって励磁される第2系統の巻線34B(図6参照)を構成するコイル30U〜30W,30u〜30wとに分けられている。そして、ステータ33が2つの領域S1,S2に2等分され、一方側の領域S1の6つのティース33Tに第1系統の巻線34Aを構成するコイル20U〜20W,20u〜20wとが巻回されており、他方側の領域S2の6つのティース33Tに第2系統の巻線34Bを構成するコイル30U〜30W,30u〜30wが巻回されている。ハンドル用回転機42におけるステータ43に関しても、転舵用回転機32と同様に、第1系統の巻線44Aと第2系統の巻線44Bとが備えられている。そして、第1系統の巻線44Aが第1系統の反力制御回路21Aによって励磁される一方、第2系統の巻線44Bが第2系統の反力制御回路21Bによって励磁される。   Specifically, as shown in FIG. 7, the stator 33 of the turning rotating machine 32 includes, for example, twelve teeth 33T, one coil 20U to 20W for each of the teeth 33T, 20u-20w, 30U-30W, 30u-30w are provided. And these coils are coils 20U to 20W and 20u to 20w constituting the first winding 34A (see FIG. 6) excited by the first system steering control circuit 22A (see FIG. 6), The second system is divided into coils 30U to 30W and 30u to 30w constituting the second system winding 34B (see FIG. 6) excited by the steering control circuit 22B (see FIG. 6). The stator 33 is equally divided into two regions S1 and S2, and the coils 20U to 20W and 20u to 20w constituting the first-system winding 34A are wound around the six teeth 33T in the region S1 on one side. The coils 30U to 30W and 30u to 30w constituting the second-system winding 34B are wound around the six teeth 33T in the other region S2. Similarly to the steering rotating machine 32, the stator 43 in the steering wheel rotating machine 42 is also provided with a first system winding 44A and a second system winding 44B. The first system winding 44A is excited by the first system reaction force control circuit 21A, while the second system winding 44B is excited by the second system reaction force control circuit 21B.

また、転舵用回転機32とハンドル用回転機42との間で、第1系統の巻線34A,44A同士が、第1系統用のステータ間接続回路24Aに接続され、第2系統の巻線34B,44B同士が第2系統用のステータ間接続回路24Bに接続されている。さらに、各ステータ間接続回路24,24Bの途中には、ステータ間スイッチ25A,25Bがそれぞれ設けられている。   In addition, between the turning rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42, the first system windings 34A and 44A are connected to the first system inter-stator connection circuit 24A, and the second system winding. The wires 34B and 44B are connected to the inter-stator connection circuit 24B for the second system. Further, inter-stator switches 25A and 25B are provided in the middle of the inter-stator connection circuits 24 and 24B, respectively.

なお、本実施形態の転舵装置は、前記第1実施形態の転舵装置31のボールネジ構造と異なり、ラックアンドピニオン構造になっている。具体的には、本実施形態では、舵取り車輪41,41の間にラック62が差し渡され、そのラック62にピニオンギヤ63が噛合している。また、そのピニオンギヤ63の回転軸には、ウォームホイール64が固定される一方、転舵用回転機32の回転軸35Sには、ウォームギヤ65が固定されており、これらウォームホイール64とウォームギヤ65とが噛合している。   In addition, unlike the ball screw structure of the steering device 31 of the first embodiment, the steering device of the present embodiment has a rack and pinion structure. Specifically, in the present embodiment, a rack 62 is passed between the steering wheels 41, 41, and a pinion gear 63 is engaged with the rack 62. A worm wheel 64 is fixed to the rotation shaft of the pinion gear 63, and a worm gear 65 is fixed to the rotation shaft 35S of the turning rotary machine 32. The worm wheel 64 and the worm gear 65 are connected to each other. Meshed.

本実施形態では、通常時にはオルタネータ接続スイッチ27と両ステータ間スイッチ25A,25Bとを開状態にして、第1及び第2の両系統の巻線34A,44A,34B,44Bを励磁し、転舵系に運転状況に応じた転舵力を付与し、操舵系に反力を付与する。   In the present embodiment, the alternator connection switch 27 and the both stator switches 25A and 25B are normally opened to excite the first and second systems of windings 34A, 44A, 34B, and 44B and to steer. A steering force according to the driving situation is applied to the system, and a reaction force is applied to the steering system.

また、第1系統の反力制御回路21A又は転舵制御回路22Aの少なくとも何れかが異常となりかつ、第2系統の反力制御回路21B及び転舵制御回路22Bが正常である場合には、それら第2系統の反力制御回路21B及び転舵制御回路22Bによって第2系統の巻線34B,44Bのみを励磁して、転舵系に運転状況に応じた転舵力を付与し、操舵系に反力を付与する。逆に、第2系統の反力制御回路21B又は転舵制御回路22B又は各センサ16,17,31Sの少なくとも何れかが異常となりかつ、第1系統の反力制御回路21A及び転舵制御回路22Aが正常である場合には、それら第1系統の反力制御回路21A及び転舵制御回路22Aによって第1系統の巻線34A,44Aのみを励磁して、転舵系に運転状況に応じた転舵力を付与し、操舵系に反力を付与する。   Further, when at least one of the first system reaction force control circuit 21A or the steering control circuit 22A becomes abnormal and the second system reaction force control circuit 21B and the steering control circuit 22B are normal, Only the second system windings 34B and 44B are excited by the second system reaction force control circuit 21B and the steering control circuit 22B, and the steering system is given a steering force according to the driving situation to the steering system. Give reaction force. Conversely, at least one of the second system reaction force control circuit 21B or the steering control circuit 22B or each of the sensors 16, 17, 31S becomes abnormal, and the first system reaction force control circuit 21A and the steering control circuit 22A. Is normal, the first system reaction force control circuit 21A and the turning control circuit 22A excite only the first system windings 34A and 44A, and the turning system according to the driving situation is excited. A steering force is applied, and a reaction force is applied to the steering system.

そして、第1系統の反力制御回路21A又は転舵制御回路22Aの少なくとも何れかが異常となりかつ、第2系統の反力制御回路21B又は転舵制御回路22Bの少なくとも何れかとが異常となった場合には、オルタネータ接続スイッチ27と両ステータ間スイッチ25A,25Bを共に閉状態にして、転舵用回転機32とハンドル用回転機42とをセルシンとして機能させる。   Then, at least one of the first system reaction force control circuit 21A or the steering control circuit 22A becomes abnormal, and at least one of the second system reaction force control circuit 21B or the steering control circuit 22B becomes abnormal. In this case, both the alternator connection switch 27 and both the stator switches 25A and 25B are closed, and the turning rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42 are caused to function as a cell sink.

このように本実施形態のステアバイワイヤシステム10Bでは、転舵用回転機32及びハンドル用回転機42における両ステータ33,43の巻線34A,34B,44A,44B、反力制御回路21A,21B、転舵制御回路22A,22B及びステータ間スイッチ25A,25Bを2系統にしたので信頼性が向上する。   Thus, in the steer-by-wire system 10B of the present embodiment, the windings 34A, 34B, 44A, 44B of the stators 33, 43 in the steering rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42, reaction force control circuits 21A, 21B, Since the turning control circuits 22A and 22B and the inter-stator switches 25A and 25B are provided in two systems, the reliability is improved.

[第4実施形態]
本実施形態のステアバイワイヤシステム10Cは、図8に示されており、前記第3実施形態のステアバイワイヤシステム10Bにおいて、ロータ給電回路26に1対のオルタネータ23を並列接続しオルタネータ接続スイッチ27を対にして備えた構造になっている。そして、第1系統の反力制御回路21A又は転舵制御回路22Aの少なくとも何れかと、第2系統の反力制御回路21B又は転舵制御回路22Bの少なくとも何れかとが失陥した場合には、転舵用回転機32とハンドル用回転機42とをセルシンとして機能させるために、両方のオルタネータ接続スイッチ27,27と両ステータ間スイッチ25A,25Bを共に閉状態にする。これにより、何れか一方のオルタネータ23が失陥した場合にも、セルシンとして機能させることが可能となる。また、仮に、両オルタネータ23,23が失陥した場合にも、両ロータ35,45には永久磁石36,46が備えられているので、前記第1実施形態で説明したように、ハンドル操作によって舵取り車輪41,41を転舵することができる。
[Fourth Embodiment]
A steer-by-wire system 10C of the present embodiment is shown in FIG. 8, and in the steer-by-wire system 10B of the third embodiment, a pair of alternators 23 are connected in parallel to the rotor power supply circuit 26 and an alternator connection switch 27 is paired. It has a structure prepared. If at least one of the first system reaction force control circuit 21A or the steering control circuit 22A and at least one of the second system reaction force control circuit 21B or the steering control circuit 22B fail, In order to cause the rudder rotating machine 32 and the steering wheel rotating machine 42 to function as serthin, both the alternator connection switches 27 and 27 and the stator switches 25A and 25B are both closed. As a result, even if any one of the alternators 23 fails, it can function as a sercine. Further, even if both alternators 23 and 23 fail, since both rotors 35 and 45 are provided with permanent magnets 36 and 46, as described in the first embodiment, it is possible to operate by steering operation. The steering wheels 41, 41 can be steered.

[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.

(1)前記第3実施形態では、ステータの巻線を2系統にする構成として、第1系統のコイルと第2系統のコイルとを、ステータに備えた複数のティースに分散配置した構成を例示したが、例えばステータに備えた各ティースの根本側に第1系統のコイルを巻回すると共に、その第1系統のコイルに重ねてティースの先端側に第2系統のコイルを巻回した構成にしてもよい。   (1) In the said 3rd Embodiment, the structure which distributedly arrange | positioned the coil of the 1st system and the coil of the 2nd system to the several teeth with which the stator was arrange | positioned as a structure which makes the winding of a stator 2 systems. However, for example, the first system coil is wound on the base side of each tooth provided in the stator, and the second system coil is wound on the tip end side of the tooth so as to overlap the first system coil. May be.

(2)また、第1系統のコイルのみを備えたステータと、第2系統のコイルのみを備えた別のステータとを軸方向に並べて固定し、それら両ステータの内側に共通のロータを嵌合した構成にしてもよい。   (2) Also, a stator having only the first system coil and another stator having only the second system coil are fixed side by side in the axial direction, and a common rotor is fitted inside these two stators. You may make it the structure which carried out.

(3)前記各実施形態では、転舵用回転機32及びハンドル用回転機42には、各ロータの巻線に給電するためにブラシ38B,48Bを備えていたが、ブラシに代えて回転トランスを備えた構成とし、耐久性の向上を図ってもよい。   (3) In each of the above embodiments, the steering rotator 32 and the steering rotator 42 are provided with the brushes 38B and 48B for supplying power to the windings of the rotors. It is possible to improve durability by adopting a configuration including the above.

本発明の第1実施形態に係るのステアバイワイヤシステムの概念図The conceptual diagram of the steer-by-wire system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 転舵用回転機とハンドル用回転機とが接続可能な構造を示した概念図Conceptual diagram showing a structure that can connect a steering rotating machine and a steering wheel rotating machine 制御回路におけるFETの3相ブリッジ回路FET 3-phase bridge circuit in control circuit ロータの平断面図Cross section of rotor 第2実施形態に係るのステアバイワイヤシステムの概念図Conceptual diagram of steer-by-wire system according to the second embodiment 第3実施形態に係るのステアバイワイヤシステムの概念図Conceptual diagram of steer-by-wire system according to the third embodiment ステータの巻線の構造を示した断面図Sectional view showing stator winding structure 第4実施形態に係るのステアバイワイヤシステムの概念図Conceptual diagram of steer-by-wire system according to the fourth embodiment

符号の説明Explanation of symbols

10,10A〜10C ステアバイワイヤシステム
11 ハンドル
21,21A,21B 反力制御回路
22,22A,22B 転舵制御回路
23 オルタネータ
24 ステータ間接続回路
26 ロータ給電回路
32 転舵用回転機
33,43 ステータ
34,34A,34B 巻線
44,44A,44B 巻線
35,45,35A,45A ロータ
36,46 永久磁石
37,47 巻線
40 バッテリー
41 舵取り車輪
42 ハンドル用回転機
10, 10A to 10C Steer-by-wire system 11 Handle 21, 21A, 21B Reaction force control circuit 22, 22A, 22B Steering control circuit 23 Alternator 24 Inter-stator connection circuit 26 Rotor feeding circuit 32 Steering rotating machine 33, 43 Stator 34 , 34A, 34B Winding 44, 44A, 44B Winding 35, 45, 35A, 45A Rotor 36, 46 Permanent magnet 37, 47 Winding 40 Battery 41 Steering wheel 42 Rotating machine for handle

Claims (6)

ハンドルと舵取り車輪とを機械的に切り離し、前記舵取り車輪に機械的に連結した転舵用回転機と、前記ハンドルに機械的に連結したハンドル用回転機とを駆動制御回路により電動機として駆動制御することで、前記ハンドルの操作に応じて前記舵取り車輪を転舵可能としたステアバイワイヤシステムにおいて、
前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機は、ステータとロータとの両方に巻線を備えた構造をなし、
前記駆動制御回路により前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機を電動機として駆動制御不能な失陥時に前記両ロータの前記巻線に同一の交流電流を給電するロータ給電回路と、前記失陥時に前記両ステータの前記巻線同士を接続するステータ間接続回路とを設けたことで、前記失陥時に前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機がシンクロ電機を構成することを特徴とするステアバイワイヤシステム。
The steering wheel and the steering wheel are mechanically separated, and the steering rotating machine mechanically connected to the steering wheel and the steering wheel rotating machine mechanically connected to the steering wheel are driven and controlled as a motor by a drive control circuit. In the steer-by-wire system that enables the steering wheel to be steered according to the operation of the handle,
The steering rotating machine and the steering wheel rotating machine have a structure including windings on both the stator and the rotor,
A rotor feeder circuit for feeding the same alternating current to the winding of the at driving uncontrolled failure of the rotating machine and a rotating machine the handle for the steering as an electric motor rotors by said drive control circuit, the failure In some cases, by providing an inter-stator connection circuit that connects the windings of the two stators, the turning rotating machine and the steering wheel rotating machine constitute a synchro electric machine when the failure occurs. Steer-by-wire system.
前記転舵用回転機における記ステータの前記巻線を2系統、それら各系統毎に前記駆動制御回路をそれぞれ設けると共に、前記ハンドル用回転機における前記ステータの前記巻線を2系統にして、それら各系統毎に前記駆動制御回路をそれぞれ設けた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。 And said winding before kissing stator in the steering rotating machine into two systems, provided with the drive control circuit for each their respective systems, respectively, the winding of the stator in the rotary machine the handle 2 The steer-by-wire system according to claim 1 , wherein the drive control circuit is provided for each of the systems. 前記ロータ給電回路は、車両に備えられたオルタネータと前記ロータの巻線とを接続するように構成されたことを特徴とする請求項2に記載のステアバイワイヤシステム。   The steer-by-wire system according to claim 2, wherein the rotor power supply circuit is configured to connect an alternator provided in a vehicle and a winding of the rotor. 前記駆動制御回路により前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機を駆動するための界磁として、前記両ロータに永久磁石を設けたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のステアバイワイヤシステム。   4. A permanent magnet is provided on each of the rotors as a field for driving the turning rotating machine and the steering wheel rotating machine by the drive control circuit. Steer-by-wire system. 前記駆動制御回路の正常時に前記ロータの前記巻線に直流電流を流して、その巻線を前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機を駆動制御するための界磁に兼用したことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のステアバイワイヤシステム。   When the drive control circuit is normal, a direct current is passed through the winding of the rotor, and the winding is also used as a field for driving and controlling the steering rotating machine and the steering wheel rotating machine. A steer-by-wire system according to any one of claims 1 to 3. 前記転舵用回転機及び前記ハンドル用回転機には、前記ロータの巻線に給電するための回転トランスが設けられたことを特徴とする請求項1乃至4に何れかに記載のステアバイワイヤシステム。   5. The steer-by-wire system according to claim 1, wherein the steering rotating machine and the steering wheel rotating machine are each provided with a rotating transformer for supplying power to the winding of the rotor. .
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