JP4640395B2 - Vehicle steering control device - Google Patents

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Description

本発明は、伝達比可変機構を備えた車両用操舵制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering control device including a transmission ratio variable mechanism.

従来から、操舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達比可変機構を搭載した操舵制御装置が知られている。例えば特開平11−34894号には、このような伝達比可変機構における差動機構をロックするロック機構を備えた操舵制御装置が開示されている。このロック機構は、伝達比可変機構のモータ回転軸に固定した回転体の凹部に対し、モータハウジング側に固定したロックアームの凸部を係止させる機構となっている。
特開平11−34894号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, a steering control device equipped with a transmission ratio variable mechanism that changes a transmission ratio between a steering angle of a steering wheel and a turning angle of a steered wheel is known. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-34894 discloses a steering control device including a lock mechanism that locks a differential mechanism in such a transmission ratio variable mechanism. This lock mechanism is a mechanism for locking the convex portion of the lock arm fixed to the motor housing side with respect to the concave portion of the rotating body fixed to the motor rotation shaft of the transmission ratio variable mechanism.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-34894

このようにロック機構が、凹部と凸部とを係合させる機構であるため、ロック時には、回転体の凹部とロックアームの凸部との位置関係が一致せず、ロックが上手く掛からない場合があり、またロック解除時には、ロックアームと回転体との噛み込みにより、ロック解除が上手く行かない場合があった。   Since the lock mechanism is a mechanism that engages the concave portion and the convex portion as described above, the positional relationship between the concave portion of the rotating body and the convex portion of the lock arm does not match at the time of locking, and the lock may not be applied well. In addition, when the lock is released, the lock may not be released successfully due to the biting between the lock arm and the rotating body.

本発明はこのような課題を解決すべくなされたものであり、その目的は、伝達比可変機構のロック機構を確実に動作させ得る車両用操舵制御装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering control device that can reliably operate a lock mechanism of a transmission ratio variable mechanism.

そこで、請求項1にかかる車両用操舵制御装置は、車両の操舵制御を行う車両用操舵制御装置であって、操舵ハンドル側に連結される入力軸と転舵輪側に連結される出力軸とを有し、モータの回転駆動により入力軸−出力軸間の伝達比を変化させる伝達比可変手段と、モータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、モータを構成するステータ側に対し、傾動自在に支持された傾動部材と、傾動部材を傾動させる駆動手段と、モータを構成するロータに対して固定され、傾動部材と係止可能な係止可能部を所定間隔で有する回転部材と、駆動手段の動作制御と共にモータの動作制御を行い、傾動部材と回転部材との係止を制御するロック制御手段とを備え、ロック制御手段は、傾動部材が回転部材側に傾動するように、駆動手段を駆動させる傾動制御手段と、回転位置検出手段によって検出された回転部材の回転位置と、係止可能部との位置偏差をもとに、モータを回転駆動して回転部材を回転させるモータ制御手段とを備えて構成する。

Therefore, a vehicle steering control device according to claim 1 is a vehicle steering control device that performs steering control of a vehicle, and includes an input shaft connected to a steering wheel side and an output shaft connected to a steered wheel side. The transmission ratio variable means for changing the transmission ratio between the input shaft and the output shaft by the rotational drive of the motor, the rotational position detection means for detecting the rotational position of the motor, and the tilting with respect to the stator side constituting the motor A tilting member supported by the tilting member, a driving unit for tilting the tilting member, a rotating member fixed to a rotor constituting the motor and having lockable portions that can be locked with the tilting member, and a driving unit. And a lock control means for controlling the engagement between the tilting member and the rotating member, and the lock control means includes a driving means for tilting the tilting member toward the rotating member. Drive Comprising a tilt control means, the rotational position of the rotating member detected by the rotation position detecting means, based on the position deviation of the lockable part, and a motor control means for rotating the rotating member rotates the motor Configure.

傾動部材と回転部材との係止及び係止解除により、伝達比可変手段における差動機構のロック及びロック解除がなされるが、係止の際、ロック制御手段によって、駆動手段の動作制御に加え、モータの動作制御を行う。これにより、ロック時に、回転部材の係止可能部と傾動部材との位置関係を確実に一致させることが可能となるような制御を実施し得る。更に、傾動制御手段によって傾動部材を回転部材側、すなわちロック方向に傾動させると同時に或いはこの制御と前後して、検出した位置偏差をもとに、モータ制御手段によって回転部材を係止可能部まで回転させる。これにより、回転部材と傾動部材とを確実に係止させることができる。   The differential mechanism in the transmission ratio variable means is locked and unlocked by locking and unlocking the tilting member and the rotating member. When locking, the lock control means performs the operation control of the driving means. Control the operation of the motor. Thereby, at the time of locking, it is possible to perform control such that the positional relationship between the lockable portion of the rotating member and the tilting member can be made to coincide with each other. Further, the tilting control means tilts the tilting member toward the rotating member, that is, in the locking direction, or at the same time before or after this control. Rotate. Thereby, a rotation member and a tilting member can be reliably latched.

請求項2にかかる車両用操舵制御装置は、車両の操舵制御を行う車両用操舵制御装置であって、操舵ハンドル側に連結される入力軸と転舵輪側に連結される出力軸とを有し、モータの回転駆動により入力軸−出力軸間の伝達比を変化させる伝達比可変手段と、モータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、モータを構成するステータ側に対し、傾動自在に支持された傾動部材と、傾動部材を傾動させる駆動手段と、モータを構成するロータに対して固定され、傾動部材と係止可能な係止可能部を所定間隔で有する回転部材と、駆動手段の動作制御と共にモータの動作制御を行い、傾動部材と回転部材との係止を制御するロック制御手段とを備え、ロック制御手段は、傾動部材が回転部材側に傾動するように、駆動手段を駆動させる傾動制御手段と、少なくとも回転部材に形成された係止可能部間の形成間隔以上に、モータを回転駆動するモータ制御手段とを備えて構成する。   The vehicle steering control device according to claim 2 is a vehicle steering control device that performs steering control of the vehicle, and includes an input shaft connected to the steering wheel side and an output shaft connected to the steered wheel side. , A transmission ratio variable means for changing the transmission ratio between the input shaft and the output shaft by the rotational drive of the motor, a rotational position detecting means for detecting the rotational position of the motor, and a tiltable support to the stator side constituting the motor Tilted member, a drive means for tilting the tilt member, a rotating member fixed to the rotor constituting the motor and having lockable portions that can be locked with the tilt member at predetermined intervals, and operation of the drive means And a lock control unit that controls the operation of the motor together with the control and controls the locking of the tilting member and the rotating member. The lock control unit drives the driving unit so that the tilting member tilts toward the rotating member. Tilt system And means, over formation interval between lockable portion formed on at least the rotational member, constituting a motor control means for rotating the motor.

傾動部材と回転部材との係止及び係止解除により、伝達比可変手段における差動機構のロック及びロック解除がなされるが、係止の際、ロック制御手段によって、駆動手段の動作制御に加え、モータの動作制御を行う。これにより、ロック時に、回転部材の係止可能部と傾動部材との位置関係を確実に一致させることが可能となるような制御を実施し得る。更に、傾動制御手段によって傾動部材をロック方向に傾動させた後、モータ制御手段によって回転部材を少なくとも回転部材に形成された係止可能部間の形成間隔以上に回転させることで、回転部材の係止可能部が、傾動部材と相対する位置を必ず通過する状況となるので、回転部材と傾動部材とを確実に係止させることができる。   The differential mechanism in the transmission ratio variable means is locked and unlocked by locking and unlocking the tilting member and the rotating member. When locking, the lock control means performs the operation control of the driving means. Control the operation of the motor. Thereby, at the time of locking, it is possible to perform control such that the positional relationship between the lockable portion of the rotating member and the tilting member can be made to coincide with each other. Further, after the tilting member is tilted in the locking direction by the tilting control means, the rotating member is rotated by at least the formation interval between the lockable portions formed on the rotating member by the motor control means. Since the stoppable portion always passes through the position facing the tilting member, the rotating member and the tilting member can be reliably locked.

請求項3にかかる車両用操舵制御装置は、請求項2におけるロック制御手段が、回転位置検出手段の検出結果をもとに得られるモータの回転量が、係止可能部間の形成間隔以上となった場合に、傾動部材と回転部材とによるロック機構に故障が発生したものと判断する故障判定手段をさらに備えて構成する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the vehicle steering control device, wherein the lock control means according to the second aspect is configured such that the rotation amount of the motor obtained based on the detection result of the rotational position detection means is equal to or greater than the formation interval between the lockable portions. In this case, the apparatus further includes failure determination means for determining that a failure has occurred in the locking mechanism including the tilting member and the rotating member.

回転部材が傾動部材と係止するとモータの回転が停止するが、ロック機構に故障が発生した場合には、傾動部材と回転部材とが互いに係止せず、係止可能部間の形成間隔以上にモータが回転を続ける。この状況を故障判定手段によって判定する。   When the rotating member is locked with the tilting member, the rotation of the motor is stopped. However, when a failure occurs in the locking mechanism, the tilting member and the rotating member are not locked with each other, and the interval between the lockable portions is longer than the formation interval. The motor continues to rotate. This situation is determined by the failure determination means.

各請求項にかかる車両用操舵制御装置によれば、ロック制御手段によって、駆動手段の動作制御に加え、モータの動作制御を行うので、ロック時に、回転部材の係止可能部と傾動部材との位置関係を確実に一致させることが可能となるような制御を実施することが可能となる。このように、伝達比可変機構のロック機構を確実に動作させることが可能となる。   According to the vehicle steering control device of each claim, the lock control means performs the operation control of the motor in addition to the operation control of the drive means. It is possible to perform control that enables the positional relationship to be reliably matched. In this way, the lock mechanism of the transmission ratio variable mechanism can be reliably operated.

以下、本発明の実施形態につき、添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1に第1の実施形態にかかる伝達比可変機構を備えた操舵制御装置の構成を示す。   FIG. 1 shows a configuration of a steering control device including a transmission ratio variable mechanism according to the first embodiment.

伝達比可変機構100は、操舵ハンドル10側に連結された入力軸20と、車輪FW側に連結された出力軸40とを有しており、入力軸20に対し、操舵ハンドル10の操舵角θhを検出する操舵角センサ60を設けている。また、出力軸40は、ラックアンドピニオン式のギヤ装置50を介してラック軸51に連結されており、ラック軸51の両側には車輪FWが連結されている。   The transmission ratio variable mechanism 100 has an input shaft 20 connected to the steering handle 10 side and an output shaft 40 connected to the wheel FW side, and the steering angle θh of the steering handle 10 with respect to the input shaft 20. A steering angle sensor 60 is provided for detecting the above. The output shaft 40 is connected to a rack shaft 51 via a rack and pinion gear device 50, and wheels FW are connected to both sides of the rack shaft 51.

図2に、伝達比可変機構100を拡大して概略的に示す。伝達比可変機構100は、モータ110、減速機120、ロック機構130を備えており、入力軸20−出力軸40間の回転量の伝達比を変化させる機能を有している。   FIG. 2 schematically shows the transmission ratio variable mechanism 100 in an enlarged manner. The transmission ratio variable mechanism 100 includes a motor 110, a speed reducer 120, and a lock mechanism 130, and has a function of changing the transmission ratio of the rotation amount between the input shaft 20 and the output shaft 40.

モータ110は、モータハウジング101内に固定したステータ111と、モータハウジング101内に回転自在に支持されたロータ112とを備えると共に、モータの回転角θmを検出する回転角センサ102(図1参照)を備えており、回転位置を制御可能なサーボモータを構成している。   The motor 110 includes a stator 111 fixed in the motor housing 101 and a rotor 112 rotatably supported in the motor housing 101, and a rotation angle sensor 102 that detects a rotation angle θm of the motor (see FIG. 1). The servomotor which can control a rotation position is comprised.

減速機120は遊星歯車機構を構成しており、中心部に位置するサンギヤ121は、ロータ112と一体的に回転する回転軸113に固定している。また、サンギヤ121の周囲には、自転しつつサンギヤ121の周囲を公転するプラネタリギヤ122を等間隔で配置し、各プラネタリギヤ122は、入力軸20に連結されたキャリア123によって自転自在に支持されている。さらに各プラネタリギヤ122を囲むように、モータハウジング101の内周面に形成したリングギヤ124を配し、モータハウジング101を出力軸40に連結して構成している。   The reduction gear 120 constitutes a planetary gear mechanism, and a sun gear 121 located at the center is fixed to a rotating shaft 113 that rotates integrally with the rotor 112. In addition, planetary gears 122 that revolve around the sun gear 121 while rotating are arranged at equal intervals around the sun gear 121, and each planetary gear 122 is rotatably supported by a carrier 123 connected to the input shaft 20. . Further, a ring gear 124 formed on the inner peripheral surface of the motor housing 101 is arranged so as to surround each planetary gear 122, and the motor housing 101 is connected to the output shaft 40.

また、モータ110と減速機120との間における、A−A線で示す部位には、伝達比可変機構の差動機構をロックするロック機構130を備えている。このロック機構130は、図3に示すように、円盤形状のロックホルダ140と円弧状に湾曲したロックアーム150とを備えて構成している。   In addition, a lock mechanism 130 that locks the differential mechanism of the variable transmission ratio mechanism is provided at a portion indicated by line AA between the motor 110 and the speed reducer 120. As shown in FIG. 3, the lock mechanism 130 includes a disk-shaped lock holder 140 and a lock arm 150 curved in an arc shape.

ロックホルダ140は、中心部を貫通する回転軸113に固定されており、ロックホルダ140、回転軸113及びロータ112は一体的に回転する。また、ロックホルダ140の周縁部には、所定の間隔で係合凹部141を形成している。   The lock holder 140 is fixed to a rotary shaft 113 that penetrates the center portion, and the lock holder 140, the rotary shaft 113, and the rotor 112 rotate integrally. Engagement recesses 141 are formed at predetermined intervals on the peripheral edge of the lock holder 140.

これに対し、ロックアーム150は、ロックホルダ140の係合凹部141内に係合する係合凸部151を、ロックホルダ140側に突出形成している。また、ロックアーム150の基端部は、モータハウジング101に固定した支持ピン152によって、支持ピン152を中心に傾動自在に支持されており、ロックアーム150の先端部には、電磁コイル154を備え、この電磁コイル154と相対する位置に、モータハウジング101側に固定した金属板(磁石板)155を配置している。さらに、ロックアーム150の先端部には、一端をモータハウジング101に固定したスプリング153の他端が固定されている。   On the other hand, the lock arm 150 has an engagement projection 151 that engages in the engagement recess 141 of the lock holder 140 and protrudes toward the lock holder 140. The base end portion of the lock arm 150 is supported by a support pin 152 fixed to the motor housing 101 so as to be tiltable about the support pin 152, and an electromagnetic coil 154 is provided at the distal end portion of the lock arm 150. A metal plate (magnet plate) 155 fixed on the motor housing 101 side is disposed at a position facing the electromagnetic coil 154. Further, the other end of a spring 153 having one end fixed to the motor housing 101 is fixed to the tip of the lock arm 150.

このようにロックアーム150は、スプリング153の作用によって、支持ピン152を中心としてロックホルダ140側に傾動するように常時付勢されており、図3に示すように、ロックホルダ140の係合凹部141内にロックアーム150の係合凸部151が入り込む状態となって、ロックホルダ140とロックアーム150とが互いに係止され、これによりモータハウジング101とロータ112との相対回転が阻止される。このため、伝達比の可変機構が作動不可能となり、伝達比可変機構100がロック状態となる。   In this way, the lock arm 150 is always urged to tilt toward the lock holder 140 around the support pin 152 by the action of the spring 153, and as shown in FIG. The engagement protrusion 151 of the lock arm 150 enters the state 141, and the lock holder 140 and the lock arm 150 are locked to each other, thereby preventing relative rotation between the motor housing 101 and the rotor 112. For this reason, the transmission ratio variable mechanism becomes inoperable, and the transmission ratio variable mechanism 100 is locked.

一方、電磁コイル154に通電されると、金属板155との間に電磁的な反発力が発生し、その作用によって、図4に示すように、ロックアーム150はロックホルダ140から離間するように傾動し、ロックアーム150の係合凸部151は、ロックホルダ140の係合凹部141の外に移動し、ロックホルダ140とロックアーム150との係止が解除される。これによりモータハウジング101とロータ112とは、相対回転が可能な状態となり、伝達比可変機構100がロック状態から解除される機構となっている。   On the other hand, when the electromagnetic coil 154 is energized, an electromagnetic repulsive force is generated between the electromagnetic coil 154 and the action causes the lock arm 150 to be separated from the lock holder 140 as shown in FIG. As a result, the engaging projection 151 of the lock arm 150 moves out of the engaging recess 141 of the lock holder 140, and the lock holder 140 and the lock arm 150 are unlocked. Thus, the motor housing 101 and the rotor 112 are in a state in which relative rotation is possible, and the transmission ratio variable mechanism 100 is a mechanism that is released from the locked state.

ここで出力軸40の回転角を出力角θpとすると、操舵角θh、モータ110の回転角θm、出力角θpの関係は(1)式で示す関係となり、操舵角θh、出力角θp、伝達比Gの関係は(2)式で規定されるため、(1)式及び(2)式より、モータ110の回転角θmは(3)式で示すことができる。なお、式中の「K」は減速機120の減速比である。   Here, if the rotation angle of the output shaft 40 is the output angle θp, the relationship between the steering angle θh, the rotation angle θm of the motor 110, and the output angle θp is expressed by the equation (1), and the steering angle θh, output angle θp, transmission Since the relationship of the ratio G is defined by equation (2), the rotation angle θm of the motor 110 can be expressed by equation (3) from equations (1) and (2). Note that “K” in the equation is a reduction ratio of the reduction gear 120.

θp=θh+K・θm …(1)
θp=G・θh …(2)
θm=(G―1)・θh/K …(3)
従って(3)式に基づいて、設定された伝達比Gをもとに操舵角θhに応じてモータ110の回転角θmを制御することで、入力軸20−出力軸40間の伝達比制御を行うことができる。なお、出力角θpは、ラック軸51のストローク位置に対応し、さらにラック軸51のストローク位置は車輪FWの転舵角に対応するため、操舵角θh及び回転角θmを検出することで(1)式より出力角θpを検知することができ、この検知した出力角θpをもとに車輪FWの転舵角が検知可能となっている。
θp = θh + K · θm (1)
θp = G · θh (2)
θm = (G−1) · θh / K (3)
Therefore, the transmission ratio control between the input shaft 20 and the output shaft 40 is controlled by controlling the rotation angle θm of the motor 110 according to the steering angle θh based on the set transmission ratio G based on the equation (3). It can be carried out. Since the output angle θp corresponds to the stroke position of the rack shaft 51 and the stroke position of the rack shaft 51 corresponds to the turning angle of the wheel FW, the steering angle θh and the rotation angle θm are detected (1 ), The output angle θp can be detected, and the turning angle of the wheel FW can be detected based on the detected output angle θp.

このように構成する伝達比可変機構100及びそのロック機構130の動作制御は操舵制御装置70によって実施され、操舵制御装置70は、操舵角センサ60、回転角センサ102及び車速センサ71の各検出結果をもとに、モータ110に対して制御信号Isを出力して伝達比可変機構30の駆動制御を実施する。また、ロック時及びロック解除時には、電磁コイル154に対する通電制御等の所定の制御を実施する。   Operation control of the transmission ratio variable mechanism 100 and the lock mechanism 130 configured as described above is performed by the steering control device 70, and the steering control device 70 detects the detection results of the steering angle sensor 60, the rotation angle sensor 102, and the vehicle speed sensor 71. Then, the control signal Is is output to the motor 110 to drive the transmission ratio variable mechanism 30. Further, at the time of locking and unlocking, predetermined control such as energization control for the electromagnetic coil 154 is performed.

ここで、操舵制御装置70で実施される処理について、図5のフローチャートに沿って説明する。   Here, the process implemented by the steering control apparatus 70 is demonstrated along the flowchart of FIG.

このフローチャートはイグニションスイッチのオン操作によって起動する。イグニションスイッチがオフ状態中は、伝達比可変機構100のロック機構130が作動しロック状態となっているため、まず、ステップ(以下、ステップを「S」と記す。)200に進み、伝達比可変機構100のロック状態を解除するロック解除制御を実行する。   This flowchart is activated by turning on the ignition switch. While the ignition switch is in the OFF state, the lock mechanism 130 of the transmission ratio variable mechanism 100 is operated and is in the locked state. Therefore, the process proceeds to step 200 (hereinafter, step is referred to as “S”), and the transmission ratio is variable. The lock release control for releasing the lock state of the mechanism 100 is executed.

このロック解除制御を図6のフローチャートに示す。   This unlock control is shown in the flowchart of FIG.

まずS202では、電磁コイル154に通電を開始して、ロックアーム150に対して、ロックホルダ140から離間する方向へ駆動力を与える。   First, in S <b> 202, energization of the electromagnetic coil 154 is started, and a driving force is applied to the lock arm 150 in a direction away from the lock holder 140.

続くS204では、予め規定した所定の制御信号Istart1をモータ110に出力する。この制御信号Istart1は、モータ110を所定の範囲で振動的に往復動させるために予め設定した制御信号であり、往復動させる範囲は、ロックアーム150の係合凸部151と、ロックホルダ140の係合凹部141との噛み込みを解除するに十分な範囲が設定されている。そして続くS206では、S204の処理を終了した時点におけるモータ110の回転角θm1を読み込む。   In subsequent S204, a predetermined control signal Istart1 defined in advance is output to the motor 110. This control signal Istart1 is a control signal set in advance to reciprocate the motor 110 in a predetermined range in a vibrating manner. The reciprocating range includes the engagement convex portion 151 of the lock arm 150 and the lock holder 140. A range sufficient to release the engagement with the engaging recess 141 is set. In the subsequent S206, the rotation angle θm1 of the motor 110 at the time when the processing of S204 is completed is read.

続くS208では、予め規定した所定の制御信号Istart2をモータ110に出力する。この制御信号Istart2は、例えば係合凹部141の形成幅よりも大となる回転角でロックホルダ140が回転するように予め設定した制御信号である。そして続くS210では、S208の処理を終了した時点におけるモータ110の回転角θm2を読み込む。   In subsequent S208, a predetermined control signal Istart2 defined in advance is output to the motor 110. The control signal Istart2 is a control signal set in advance so that the lock holder 140 rotates at a rotation angle that is larger than the formation width of the engagement recess 141, for example. In the subsequent S210, the rotation angle θm2 of the motor 110 at the time when the processing of S208 is completed is read.

続くS212では、回転角θm2と回転角θm1との偏差ΔをΔ=θm2−θm1として設定し、続くS214では偏差Δがしきい値Δth以上であるかを判断する。このしきい値Δthは、例えばロックホルダ140における係合凹部141の形成幅に対応するモータ110の回転角とする。   In the subsequent S212, the deviation Δ between the rotation angle θm2 and the rotation angle θm1 is set as Δ = θm2−θm1, and in the subsequent S214, it is determined whether the deviation Δ is equal to or greater than the threshold value Δth. This threshold value Δth is, for example, the rotation angle of the motor 110 corresponding to the formation width of the engagement recess 141 in the lock holder 140.

その結果、S214で「Yes」と判断された場合には、ロックホルダ140がその係合凹部141の形成幅以上に回転しており、これによりロックアーム150との係止が解除されたことが確認でき、このままこのルーチンを終了する。これに対し、S214で「No」と判断された場合には、噛み込みやロックアーム150の動作不良等、何らかの原因で、ロックホルダ140とロックアーム150との係止解除が遂行されなかったものと判断でき、この場合にはS216に進んで、ロック機構130の故障を示す故障表示ランプを点灯させ、運転者に故障の発生を知らせこのルーチンを終了する。   As a result, if “Yes” is determined in S214, the lock holder 140 has been rotated more than the formation width of the engagement recess 141, and thus the engagement with the lock arm 150 has been released. This routine can be finished as it is. On the other hand, when it is determined as “No” in S214, the lock holder 140 and the lock arm 150 are not unlocked for some reason such as biting or malfunction of the lock arm 150. In this case, the process proceeds to S216, the failure display lamp indicating the failure of the lock mechanism 130 is turned on, the driver is notified of the occurrence of the failure, and this routine is terminated.

このように、イグニションスイッチのオン操作直後には、S202〜S216で示したロック解除制御を実行する。なお、S202とS204の処理順は、特に限定するものではなく、同時に実行しても良い。   Thus, immediately after the ignition switch is turned on, the lock release control shown in S202 to S216 is executed. Note that the processing order of S202 and S204 is not particularly limited, and may be executed simultaneously.

再び図5に戻り、ロック解除制御(S200)を実行した後、S102に進む。S102では、操舵角センサ60で検出された操舵角θh、回転角センサ102で検出されたモータ110の回転角θm、車速センサ71で検出された車速Vをそれぞれ読み込む。   Returning to FIG. 5 again, after performing the lock release control (S200), the process proceeds to S102. In S102, the steering angle θh detected by the steering angle sensor 60, the rotation angle θm of the motor 110 detected by the rotation angle sensor 102, and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 71 are read.

続くS104では、図7に示す車速Vと伝達比Gとの関係を示すマップから、S102で読み込んだ車速Vをもとにマップ検索し、車速Vに応じた伝達比Gを設定し、続くS106では、前出の(3)式を用い、S102で読み込んだ操舵角θh及びS104で設定した伝達比Gをもとに、モータ110の目標回転角θmmを設定する。   In the subsequent S104, a map search is performed based on the vehicle speed V read in S102 from the map showing the relationship between the vehicle speed V and the transmission ratio G shown in FIG. 7, and the transmission ratio G corresponding to the vehicle speed V is set. Then, using the above equation (3), the target rotation angle θmm of the motor 110 is set based on the steering angle θh read in S102 and the transmission ratio G set in S104.

続くS108では、S106で設定された目標回転角θmmと、S102で読み込まれた回転角θmとの角度偏差eを、e=θmm−θmとして設定する。   In subsequent S108, an angular deviation e between the target rotation angle θmm set in S106 and the rotation angle θm read in S102 is set as e = θmm−θm.

続くS110では、オーバーシュートすることなく偏差eを0にするように、モータ110を制御する制御信号Isを決定する。この処理の一例としては、Is=C(s)・eの演算式に基づいて、PID制御のパラメータを適切に設定することにより制御信号Isを決定することができる。なお、式中の(s)はラプラス演算子である。   In subsequent S110, the control signal Is for controlling the motor 110 is determined so that the deviation e is set to 0 without overshooting. As an example of this process, the control signal Is can be determined by appropriately setting parameters for PID control based on an arithmetic expression of Is = C (s) · e. Note that (s) in the formula is a Laplace operator.

続くS112では、S110で決定された制御信号Isをモータ110に出力し、制御信号Isに応じてモータ110を駆動し、この後S114に進み、イグニションスイッチ(IG)がオフ操作されたかを判断し、「No」の場合にはS102に戻り、S114で「Yes」と判断されるまで、前述したS102以降の処理を繰り返し実行する。   In subsequent S112, the control signal Is determined in S110 is output to the motor 110, the motor 110 is driven in accordance with the control signal Is, and then the process proceeds to S114 to determine whether the ignition switch (IG) is turned off. In the case of “No”, the process returns to S102, and the processes after S102 are repeatedly executed until “Yes” is determined in S114.

そして、イグニションスイッチがオフ操作された場合には(S114で「Yes」)、S300に進み、伝達比可変機構100をロックするロック制御を実行する。   When the ignition switch is turned off (“Yes” in S114), the process proceeds to S300, and lock control for locking the transmission ratio variable mechanism 100 is executed.

このロック制御を図8のフローチャートに示す。   This lock control is shown in the flowchart of FIG.

S310では、まず電磁コイル154への通電を停止する。これによりロックアーム150は、スプリング153の復元力によって、支持ピン152を中心にロックホルダ140側へ傾動する。   In S310, first, energization of the electromagnetic coil 154 is stopped. As a result, the lock arm 150 tilts toward the lock holder 140 around the support pin 152 by the restoring force of the spring 153.

続くS312ではこのときのロックホルダ140の回転位置を示すモータ110の回転角θmを読み込む。   In subsequent S312, the rotation angle θm of the motor 110 indicating the rotation position of the lock holder 140 at this time is read.

操舵制御装置70には、ロックホルダ140がロックアーム150とロック可能な回転位置を予め記憶させており、続くS314では、S312で読み込んだ回転角θmに対し、最寄りのロック可能位置θmrを選択する。   In the steering control device 70, the rotation position where the lock holder 140 can be locked with the lock arm 150 is stored in advance, and in the subsequent S314, the nearest lockable position θmr is selected with respect to the rotation angle θm read in S312. .

そして、以降に実施されるS316〜S320では、S314で選択したロック可能位置θmrを目標回転角として扱い、前述したS108〜S112と同様の処理を実施する。   In subsequent steps S316 to S320, the lockable position θmr selected in step S314 is treated as the target rotation angle, and the same processing as in steps S108 to S112 is performed.

このようなロック制御処理を実施することで、ロックホルダ140がロック可能位置まで回転駆動されるため、ロックアーム150の係合凸部151がロックホルダ140の係合凹部141内に確実に挿入され、ロック動作が確実に行われる。   By performing such a lock control process, the lock holder 140 is rotationally driven to the lockable position, so that the engagement convex portion 151 of the lock arm 150 is securely inserted into the engagement concave portion 141 of the lock holder 140. The locking operation is surely performed.

また、S300のロック制御は、図9に示すように実施することもできる。   Also, the lock control in S300 can be performed as shown in FIG.

まず、S330で電磁コイルへ154の通電を停止した後、S332では予め規定した偏差Econstを用いて、制御信号IsをIs=C(s)・Econstとして設定し、S334ではS332で設定した制御信号Isに応じてモータ110を駆動する。   First, after stopping energization of 154 to the electromagnetic coil in S330, the control signal Is is set as Is = C (s) · Econst using a predetermined deviation Econst in S332, and the control signal set in S332 in S334. The motor 110 is driven according to Is.

この偏差Econstは、ロックホルダ140に形成された係合凹部141の形成ピッチに対応する角度偏差として規定した値であり、ロックホルダ140が係合凹部141の形成ピッチ分だけ回転する間に、ロックホルダ140の係合凹部141がロックアーム150の係合凸部151に相対する位置を必ず通過するため、ロック動作が確実に行われるものである。   The deviation Econst is a value defined as an angle deviation corresponding to the formation pitch of the engagement recesses 141 formed in the lock holder 140. While the lock holder 140 rotates by the formation pitch of the engagement recesses 141, the lock Econst Since the engagement concave portion 141 of the holder 140 always passes through the position facing the engagement convex portion 151 of the lock arm 150, the locking operation is surely performed.

そして所定時間経過後S336に進み、このときのロックホルダ140の回転位置を示すモータ110の回転角θmを読み込み、続くS338では、S336で読み込んだ回転角θmが予め記憶したロック可能位置であるかを判断する。この判断で「Yes」の場合には、ロックホルダ140とロックアーム150とのロック動作が確実に行われたことが確認できるため、このままこのルーチンを終了する。S338で「No」の場合には、何らかの原因でロックホルダ140とロックアーム150とが互いに係止せず、ロックホルダ140がロック可能位置を過ぎて回転したか或いはロック可能位置の手前で回転が停止したことになる。このような場合には、S340に進みロック機構130の故障を示す故障表示ランプを点灯させ、運転者に故障の発生を知らせこのルーチンを終了する。   Then, after a predetermined time has passed, the process proceeds to S336, where the rotation angle θm of the motor 110 indicating the rotation position of the lock holder 140 at this time is read. Judging. If the determination is “Yes”, it can be confirmed that the locking operation between the lock holder 140 and the lock arm 150 has been performed reliably, and thus this routine is terminated. If “No” is determined in S338, the lock holder 140 and the lock arm 150 are not engaged with each other for some reason, and the lock holder 140 has rotated past the lockable position or stopped before the lockable position. It will be done. In such a case, the process proceeds to S340, the failure display lamp indicating the failure of the lock mechanism 130 is turned on, the driver is notified of the occurrence of the failure, and this routine is terminated.

なお、S338の判断で「No」と判定された場合には、S330以降の処理を所定回数繰り返して実施し、その後、S340に進むようなフローとすることもできる。   If “No” is determined in S338, the process from S330 onward can be repeated a predetermined number of times, and then the process can proceed to S340.

以上説明した実施形態では、ロック機構130としてロックホルダ140とロックアーム150とを例示したが、この形状や配置状態に限定するものではなく、一方に凹部、他方に凸部を形成したロック機構130であれば、特に限定するものではない。   In the embodiment described above, the lock holder 140 and the lock arm 150 are exemplified as the lock mechanism 130, but the present invention is not limited to this shape and arrangement state, and the lock mechanism 130 is formed with a concave portion on one side and a convex portion on the other side. If it is, it will not specifically limit.

また、実施形態で説明したロック動作及びロック解除動作は、説明した例に限定するものではなく、例えば、ラックストロークエンド当たり時やシステムのフェイル時に実施されるロック動作及びロック解除動作にも適用することができる。   In addition, the locking operation and the unlocking operation described in the embodiment are not limited to the example described, and for example, the locking operation and the unlocking operation that are performed when the rack stroke ends or when the system fails are applied. be able to.

実施形態にかかる操舵制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the steering control apparatus concerning embodiment. 伝達比可変機構を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a transmission ratio variable mechanism. 図2におけるA−A線断面において、ロック状態を示すロック機構の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a lock mechanism showing a locked state in a cross section taken along line AA in FIG. 図2におけるA−A線断面において、ロック解除状態を示すロック機構の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a lock mechanism showing an unlocked state in a cross section taken along line AA in FIG. 伝達比の可変制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the variable control of a transmission ratio. ロック解除制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows lock release control. 車速Vと伝達比Gとの関係を規定したマップである。3 is a map that defines a relationship between a vehicle speed V and a transmission ratio G. ロック制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows lock control. ロック制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows lock control.

符号の説明Explanation of symbols

FW…車輪(転舵輪)、10…操舵ハンドル、100…伝達比可変機構
102…回転角センサ、110…モータ、111…ステータ
112…ロータ、120…減速機、130…ロック機構、
140…ロックホルダ(回転部材)、141…係合凹部(係止可能部)
150…ロックアーム(傾動部材)
FW ... wheels (steered wheels), 10 ... steering handle, 100 ... transmission ratio variable mechanism 102 ... rotation angle sensor, 110 ... motor, 111 ... stator 112 ... rotor, 120 ... speed reducer, 130 ... lock mechanism,
140: Lock holder (rotating member), 141: Engaging recess (lockable portion)
150 ... Lock arm (tilting member)

Claims (3)

車両の操舵制御を行う車両用操舵制御装置であって、
操舵ハンドル側に連結される入力軸と転舵輪側に連結される出力軸とを有し、モータの回転駆動により入力軸−出力軸間の伝達比を変化させる伝達比可変手段と、
前記モータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記モータを構成するステータ側に対し、傾動自在に支持された傾動部材と、
前記傾動部材を傾動させる駆動手段と、
前記モータを構成するロータに対して固定され、前記傾動部材と係止可能な係止可能部を所定間隔で有する回転部材と、
前記駆動手段の動作制御と共にモータの動作制御を行い、前記傾動部材と回転部材との係止を制御するロック制御手段とを備え、
前記ロック制御手段は、
前記傾動部材が回転部材側に傾動するように、前記駆動手段を駆動させる傾動制御手段と、
前記回転位置検出手段によって検出された前記回転部材の回転位置と、前記係止可能部との位置偏差をもとに、前記モータを回転駆動して前記回転部材を回転させるモータ制御手段とを備える車両用操舵制御装置。
A vehicle steering control device that performs steering control of a vehicle,
A transmission ratio variable means having an input shaft connected to the steering wheel side and an output shaft connected to the steered wheel side, and changing a transmission ratio between the input shaft and the output shaft by rotational driving of the motor;
Rotational position detecting means for detecting the rotational position of the motor;
A tilting member supported to be tiltable with respect to the stator side constituting the motor;
Drive means for tilting the tilting member;
A rotating member fixed to a rotor constituting the motor, and having a locking portion that can be locked with the tilting member at a predetermined interval;
A lock control means for controlling the operation of the motor together with the operation control of the driving means, and controlling the locking of the tilting member and the rotating member;
The lock control means includes
Tilt control means for driving the drive means so that the tilt member tilts toward the rotating member;
Motor control means for rotating the rotation member by rotating the motor based on the position deviation between the rotation position of the rotation member detected by the rotation position detection means and the lockable portion. Vehicle steering control device.
車両の操舵制御を行う車両用操舵制御装置であって、
操舵ハンドル側に連結される入力軸と転舵輪側に連結される出力軸とを有し、モータの回転駆動により入力軸−出力軸間の伝達比を変化させる伝達比可変手段と、
前記モータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記モータを構成するステータ側に対し、傾動自在に支持された傾動部材と、
前記傾動部材を傾動させる駆動手段と、
前記モータを構成するロータに対して固定され、前記傾動部材と係止可能な係止可能部を所定間隔で有する回転部材と、
前記駆動手段の動作制御と共にモータの動作制御を行い、前記傾動部材と回転部材との係止を制御するロック制御手段とを備え、
前記ロック制御手段は、
前記傾動部材が回転部材側に傾動するように、前記駆動手段を駆動させる傾動制御手段と、
少なくとも前記回転部材に形成された前記係止可能部間の形成間隔以上に、前記モータを回転駆動するモータ制御手段とを備える車両用操舵制御装置。
A vehicle steering control device that performs steering control of a vehicle,
A transmission ratio variable means having an input shaft connected to the steering wheel side and an output shaft connected to the steered wheel side, and changing a transmission ratio between the input shaft and the output shaft by rotational driving of the motor;
Rotational position detecting means for detecting the rotational position of the motor;
A tilting member supported to be tiltable with respect to the stator side constituting the motor;
Drive means for tilting the tilting member;
A rotating member fixed to a rotor constituting the motor, and having a locking portion that can be locked with the tilting member at a predetermined interval;
A lock control means for controlling the operation of the motor together with the operation control of the driving means, and controlling the locking of the tilting member and the rotating member;
The lock control means includes
Tilt control means for driving the drive means so that the tilt member tilts toward the rotating member;
A vehicle steering control device comprising: motor control means for driving the motor to rotate at least more than a formation interval between the lockable portions formed on the rotating member.
前記ロック制御手段は、
前記回転位置検出手段の検出結果をもとに得られる前記モータの回転量が、前記係止可能部間の形成間隔以上となった場合に、前記傾動部材と回転部材とによるロック機構に故障が発生したものと判断する故障判定手段をさらに備える請求項2記載の車両用操舵制御装置。
The lock control means includes
When the amount of rotation of the motor obtained based on the detection result of the rotational position detection means is equal to or greater than the formation interval between the lockable portions, a failure occurs in the locking mechanism by the tilting member and the rotating member. The vehicle steering control device according to claim 2, further comprising a failure determination unit that determines that a failure has occurred.
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