JP4352310B2

JP4352310B2 - 車両用操舵装置

Info

Publication number: JP4352310B2
Application number: JP2003124325A
Authority: JP
Inventors: 賢司東; 友保嘉田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2023-04-28
Also published as: JP2004322976A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動モータに代表されるアクチュエータが発生する駆動力を用いて操舵を達成する車両用操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、電動モータの駆動力を用いて操舵を達成する車両用操舵装置として、電動モータの駆動力をステアリング機構に伝達することによって操舵補助する電動パワーステアリング装置や、ステアリングホイールと舵取り用の車輪を転舵するための舵取り機構とが機械的に切り離されていて、電動モータの駆動力を舵取り機構に与えることによって操舵（舵取り用の車輪の転舵）を達成するようにしたステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）システムなどが知られている。
【０００３】
これらのような車両用操舵装置では、電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって電動モータが制御されるようになっている。すなわち、電子制御ユニットには、車載バッテリ（電源）から動作電力を受けて動作するマイクロコンピュータと、車載バッテリとアースとの間に接続されたモータ駆動回路とが備えられており、ステアリングホイールの操作に基づいて、マイクロコンピュータがモータ駆動回路内のパワー素子のオン／オフを制御し、そのオン／オフに応じた駆動電力がモータ駆動回路から電動モータに供給されることにより、ステアリングホイールの操作に応じた駆動力が電動モータから発生されるようになっている。
【０００４】
車載バッテリから電子制御ユニットへの給電経路上には、車両のイグニッションスイッチが介在されている。これにより、イグニッションスイッチがオフにされている間は、車載バッテリから電子制御ユニットへの給電は行われず、イグニッションスイッチがオンにされると、車載バッテリからマイクロコンピュータに必要な動作電力が供給されるとともに、モータ駆動回路に車載バッテリの発生電圧が印加される。すなわち、従来の車両用操舵装置は、車両のイグニッションスイッチをオンにしないと動作しないようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特許３２３５２１８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、車両の走行中にイグニッションスイッチの故障などが発生し、イグニッションスイッチがオフになると、これに応答して、車両用操舵装置の動作が停止し、電動モータから操舵に必要な駆動力が発生されなくなるので、操舵困難な状態または操舵不能な状態に陥ってしまう。
そこで、この発明の目的は、車両の走行中にイグニッションスイッチがオフになった場合でも、ステアリングホイールなどの操作手段の操作に応じた操舵を実現可能な車両用操舵装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、操舵のための駆動力を発生するアクチュエータ（Ｍ）と、ステアリングホイール（１）の回転操作量に応じて上記アクチュエータを駆動制御する駆動制御手段（２）と、車両のイグニッションスイッチ（５）を介して上記駆動制御手段に電源電力を供給する第１の給電経路と、上記イグニッションスイッチを経由せずに上記駆動制御手段に電源電力を供給する第２の給電経路と、この第２の給電経路上に介装されていて、上記ステアリングホイールの回転操作時にオンにされ、上記ステアリングホイールの非回転操作時にオフにされる操作連動オン／オフ手段（６）と、上記操作連動オン／オフ手段をオン／オフするためのステアリング連動スイッチ（８）と、上記ステアリング連動スイッチをオン／オフするためのステアリング回転連動駆動回路（９）と、上記ステアリングホイールが回転操作されている状態では、上記ステアリング回転連動駆動回路によって上記ステアリング連動スイッチがオンにされ、これにより上記操作連動オン／オフ手段がオンになり、上記イグニッションスイッチのオン／オフにかかわらず、電源電力が上記操作連動オン／オフ手段を介して上記駆動制御手段に供給されることを特徴とする車両用操舵装置である。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。
上記の構成によれば、イグニッションスイッチがオンの状態では、第１の給電経路を介して駆動制御手段に電源電力を供給することができる。また、操作手段が操作されている状態では、操作連動オン／オフ手段がオンにされるので、イグニッションスイッチのオン／オフにかかわらず、第２の給電経路を介して駆動制御手段に電源電力を供給することができる。
【０００９】
よって、車両の走行中にイグニッションスイッチの故障などが発生し、イグニッションスイッチがオフになっても、操作手段が操作されると、電源電力が駆動制御手段に供給されるので、駆動制御手段によるアクチュエータの駆動制御を達成することができ、操作手段の操作量に応じた駆動力をアクチュエータから発生させることができる。したがって、この車両用操舵装置が搭載された車両では、走行中にイグニッションスイッチがオフになっても、操作手段の操作に応じた操舵を実現することができ、操舵困難な状態や操舵不能な状態に陥るおそれがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的な構成を概念的に示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイール１の操作量に基づいて、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２が電動モータＭを駆動制御し、これにより電動モータＭから発生されるトルクをステアリング機構に与えて操舵補助を達成するように構成されている。
【００１１】
電子制御ユニット２は、車両に搭載されたバッテリ（電源）３から動作電力を受けて動作するマイクロコンピュータと、バッテリ３の発生電圧が印加されるモータ駆動回路（たとえば、３相インバータ回路）とを備えている。マイクロコンピュータには、車両のエンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ４の検出信号が入力されており、マイクロコンピュータは、エンジン回転数センサ４の検出信号に基づいて、エンジンの回転数が一定回転数を超えている状態でのみ、モータ駆動回路内のパワー素子のオン／オフを制御して、ステアリングホイール１の操作量に応じた操舵補助力を電動モータＭから発生させる。
【００１２】
バッテリ３は、−（マイナス）側端子が接地されている。バッテリ３の＋（プラス）側端子は、車両のイグニッションスイッチ５を介して電子制御ユニット２に接続されており、また、リレー６を介して電子制御ユニット２に接続されている。すなわち、この電動パワーステアリング装置には、バッテリ３からの電力をイグニッションスイッチ５を介して電子制御ユニット２に供給する第１の給電経路と、バッテリ３からの電力をリレー６を介して電子制御ユニット２に供給する第２の給電経路とが並列に設けられている。
【００１３】
バッテリ３の＋側端子にはさらに、リレー６をオン／オフするためのステアリング連動スイッチ８が介装されており、このステアリング連動スイッチ８がオンにされると、リレー６のコイルに駆動電流が流れて、リレー６がオンになる。リレー６がオンになると、イグニッションスイッチ５のオン／オフにかかわらず、バッテリ３からの電力がリレー６を介して電子制御ユニット２に供給される。
ステアリング連動スイッチ８は、ステアリング回転連動駆動回路９によってオン／オフされるようになっている。ステアリング回転連動駆動回路９は、ステアリングホイール１に関連して設けられており、ステアリングホイール１が操作（回転）されている状態でステアリング連動スイッチ８をオンにし、ステアリングホイール１が操作されていない状態でステアリング連動スイッチ８をオフにする。このようなステアリング回転連動駆動回路９は、機械的なものであってもよいし、ステアリング連動スイッチ８が電気式のスイッチであれば、ステアリングホイール１の回転を検出するセンサと、このセンサからの検出信号に基づいてステアリング連動スイッチ８のオン／オフを切り換えるマイクロコンピュータとを含む構成であってもよい。
【００１４】
以上の構成により、イグニッションスイッチ５がオンの状態では、バッテリ３からの電力をイグニッションスイッチ５を介して電子制御ユニット２に供給することができる。また、ステアリングホイール１が操作されている状態では、ステアリング回転連動駆動回路９によってステアリング連動スイッチ８がオンにされ、これによりリレー６がオンになるので、イグニッションスイッチの５のオン／オフにかかわらず、バッテリ３からの電力をリレー６を介して電子制御ユニット２に供給することができる。
【００１５】
よって、車両の走行中にイグニッションスイッチ５の故障などが発生し、イグニッションスイッチ５がオフになっても、ステアリングホイール１が操作されると、バッテリ３からの電力がリレー６を介して電子制御ユニット２に供給されるので、電子制御ユニット２による電動モータＭの制御を達成することができ、ステアリングホイール１の操作に応じた操舵補助を実現することができる。したがって、この電動パワーステアリング装置が搭載された車両では、走行中にイグニッションスイッチ５がオフになっても、操舵困難な状態に陥るおそれがない。
【００１６】
なお、この実施形態では、ステアリングホイール１の操作量に応じた操舵補助力を電動モータＭから発生させるとしているが、ステアリングホイール１の操作量だけでなく、さらに車速および車輪が路面から受ける反力（タイロッド軸に加わる力）に基づいて、電動モータＭから発生される操舵補助力の大きさ（電動モータＭによるアシスト量）が決定されてもよい。たとえば、車両が段差に乗り上げるときには、ステアリングホイール１に加えられる操舵トルクや車輪が路面から受ける反力が、平坦な路面を走行しているときに取り得る範囲を超えて急に大きくなる。操舵トルクや車輪が路面から受ける反力が急に増大すると、非力な運転者は上手く操舵できないおそれがある。そこで、操舵トルクや車輪が路面から受ける反力が平坦な路面を走行しているときに取り得る範囲を超えた場合には、電動モータＭによるアシスト量を決定するためのマップが、平坦な路面を走行しているときに参照されるマップと比較して、ステアリングホイール１の操作量に対して操舵補助力（アシスト量）を大きな値に設定するようなマップに変更されてもよい。
【００１７】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、上記の実施形態では、車両用操舵装置の一例として電動パワーステアリング装置を取り上げたが、この発明は、ステアリングホイールと舵取り用の車輪を転舵するための舵取り機構とが機械的に切り離されていて、電動モータの駆動力を舵取り機構に与えることによって操舵（舵取り用の車輪の転舵）を達成するようにしたステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）システムにも適用することができる。
【００１８】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的な構成を概念的に示すブロック図である。
【符号の説明】
１ステアリングホイール
２電子制御ユニット（駆動制御手段）
３バッテリ
５イグニッションスイッチ
６リレー（操作連動オン／オフ手段）
８ステアリング連動スイッチ
９ステアリング回転連動駆動回路
Ｍ電動モータ（アクチュエータ）

Claims

操舵のための駆動力を発生するアクチュエータと、
ステアリングホイールの回転操作量に応じて上記アクチュエータを駆動制御する駆動制御手段と、
車両のイグニッションスイッチを介して上記駆動制御手段に電源電力を供給する第１の給電経路と、
上記イグニッションスイッチを経由せずに上記駆動制御手段に電源電力を供給する第２の給電経路と、
この第２の給電経路上に介装されていて、上記ステアリングホイールの回転操作時にオンにされ、上記ステアリングホイールの非回転操作時にオフにされる操作連動オン／オフ手段と、
上記操作連動オン／オフ手段をオン／オフするためのステアリング連動スイッチと、
上記ステアリング連動スイッチをオン／オフするためのステアリング回転連動駆動回路と、
上記ステアリングホイールが回転操作されている状態では、上記ステアリング回転連動駆動回路によって上記ステアリング連動スイッチがオンにされ、これにより上記操作連動オン／オフ手段がオンになり、上記イグニッションスイッチのオン／オフにかかわらず、電源電力が上記操作連動オン／オフ手段を介して上記駆動制御手段に供給されることを特徴とする車両用操舵装置。