この発明はステアリングシステムに係り、特に、発電機系統が故障した場合に電力消費の抑制効果を得ることができ、電力消費の抑制で電力を確保して操舵困難に陥ることをなくすことができ、交通の妨げとならない場所への車両の退避走行を可能とすることができるステアリングシステムに関する。
The present invention relates to a steering system, and in particular, when a generator system fails, an effect of suppressing power consumption can be obtained, and it is possible to secure power by suppressing power consumption and to avoid difficulty in steering, The present invention relates to a steering system that can enable a vehicle to evacuate to a place where traffic is not hindered.
車両には、ドライバーが人為的に操作するステアリングハンドルと、このステアリングハンドルの操作状態を考慮して操舵輪を所望の操舵状態に動作する操舵機構と、ステアリングハンドルの操作若しくは操舵機構の動作における操舵制御に用いられ電力を消費する複数のアクチュエータと、これらのアクチュエータに給電して動作状態を制御する複数の制御装置と、電力を発生させる発電機と、発生された電力を蓄えるとともに電力を他の装置に供給できる電源とを備える、いわゆるステアバイワイヤ方式のステアリングシステムを搭載しているものがある。
特開２００５−８２０９９号公報
特開２００５−２２５７３３号公報
特開２００５−２２６３８号公報
A vehicle includes a steering handle that is manually operated by a driver, a steering mechanism that operates a steering wheel in a desired steering state in consideration of an operation state of the steering handle, and steering in the steering handle operation or the steering mechanism operation. A plurality of actuators used for control and consuming electric power, a plurality of control devices for supplying power to these actuators to control the operation state, a generator for generating electric power, storing the generated electric power and Some have a so-called steer-by-wire steering system equipped with a power supply that can be supplied to the apparatus.
JP 2005-82099 A JP 2005-225733 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-22638
従来のステアリングシステムにおいては、複数の電源（バッテリ）により１系統の電源装置に異常が発生じても、切替装置によりもう一方の電源装置をステアリングシステムに接続することで、フェールセーフを行っているものがある。
特開２００４−３２８９８８号公報
特開２００４−２９１８４６号公報
特開２００４−２９１８５２号公報
特開２００４−３３８６５７号公報
In a conventional steering system, even if an abnormality occurs in one system of power supply due to a plurality of power supplies (batteries), fail-safe is performed by connecting the other power supply to the steering system by a switching device. There is something.
JP 2004-328988 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-291846 JP 2004-291852 A JP 2004-338657 A
また、従来のステアリングシステムにおいては、別々の電源（バッテリ）２個をそれぞれ別々の制御手段、モータに供給することで、故障に対する強度を向上したものがある。
さらに、従来のステアリングシステムにおいては、２つの主・副操舵駆動系を設け、それぞれが制御手段、駆動回路、アクチュエータを備え、主・副操舵駆動系を切り換えることで、フェイルセーフを確実にしているものがある。
特開２０００−５３０１２号公報
特開２００２−３７１１２号公報
Further, in some conventional steering systems, the strength against failure is improved by supplying two separate power supplies (batteries) to separate control means and motors, respectively.
Furthermore, in the conventional steering system, two main / sub steering drive systems are provided, each of which includes a control means, a drive circuit, and an actuator, and the main / sub steering drive system is switched to ensure fail-safety. There is something.
JP 2000-53012 A JP 2002-37112 A
ところが、上記従来のステアリングシステムにおいては、電源系を切り替えたり、電源（バッテリ）を２個装備しているが、充電系が故障した場合に、全てのバッテリが時間と共に同様に劣化していく。
このため、従来と同様のモータ制御により電流を消費した場合には、短時間の内にバッテリの劣化を招き、電力確保が困難となってステアリングシステムが停止し、操舵困難となるおそれがある。また、充電系の故障だけでなく、発電機系統が故障した場合にも、同様に、電力確保が困難となってステアリングシステムが停止し、操舵困難となるおそれがある。この結果、ドライバーは、車両を交通の妨げとならない場所に移動させることができなくなる問題がある。
However, in the conventional steering system described above, the power supply system is switched or two power supplies (batteries) are provided. However, when the charging system fails, all the batteries deteriorate with time.
For this reason, when current is consumed by the same motor control as in the prior art, the battery is deteriorated within a short period of time, and it is difficult to secure power, the steering system stops, and steering may become difficult. Further, not only when the charging system is broken, but also when the generator system is broken, similarly, it is difficult to secure electric power and the steering system is stopped, which may make steering difficult. As a result, there is a problem that the driver cannot move the vehicle to a place where traffic is not hindered.
この発明は、発電機系統が故障した場合に電力消費の抑制効果を得ることができ、電力消費の抑制で電力を確保して操舵困難に陥ることをなくすことができ、交通の妨げとならない場所への車両の退避走行を可能とすることができるステアリングシステムを提供することを目的とする。
This invention can obtain the effect of suppressing power consumption when the generator system breaks down, can secure power by suppressing the power consumption, and avoids difficulty in steering, and a place that does not hinder traffic An object of the present invention is to provide a steering system capable of enabling the vehicle to evacuate.
この発明は、人為的に操作するステアリングハンドルと、このステアリングハンドルの操作状態を考慮して操舵輪を所望の操舵状態に動作する操舵機構と、前記ステアリングハンドルの操作若しくは前記操舵機構の動作における操舵制御に用いられ電力を消費する複数のアクチュエータと、これらのアクチュエータに給電して動作状態を制御する複数の制御装置と、電力を発生させる発電機と、発生された電力を蓄えるとともに電力を他の装置に供給できる電源とを備えるステアリングシステムにおいて、前記複数のアクチュエータは１以上の操舵モータと１以上のステアリングモータを含み、前記複数の制御装置は１以上の操舵モータ用制御装置と１以上のステアリングモータ用制御装置を含み、そのうち特定の制御装置により前記発電機の異常を確定した後、前記複数の制御装置の全てが、互いにほぼ同時となるよう速やかに低消費運転モードに移行し、この低消費運転モードでは前記操舵モータ及び前記ステアリングモータに供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限するングを設定することを特徴とする。
ステム。
The present invention relates to a steering handle that is artificially operated, a steering mechanism that operates a steered wheel in a desired steering state in consideration of an operation state of the steering handle, and steering in operation of the steering handle or operation of the steering mechanism. A plurality of actuators used for control and consuming electric power, a plurality of control devices for supplying power to these actuators to control the operation state, a generator for generating electric power, storing the generated electric power and And a plurality of actuators including one or more steering motors and one or more steering motors, the plurality of control devices including one or more steering motor control devices and one or more steering motors. Including a motor control device, of which the generator is After confirming the abnormality, all of the plurality of control devices immediately shift to the low-consumption operation mode so that they are almost simultaneously with each other, and in this low-consumption operation mode, the electric power supplied to the steering motor and the steering motor is It is characterized in that the normal supply current is limited by a constant rate decrease or a set value excess cut.
Stem.
この発明のステアリングシステムは、発電機系統が故障した場合にモータを停止させることで、電力消費の抑制効果を得ることができ、電力消費の抑制で電力を確保して操舵困難に陥ることをなくすことができ、交通の妨げとならない場所への車両の退避走行を可能とすることができる。
The steering system according to the present invention can obtain an effect of suppressing power consumption by stopping the motor when the generator system breaks down, and can secure power by suppressing power consumption, thereby preventing difficulty in steering. The vehicle can be evacuated to a place where traffic is not hindered.
この発明のステアリングシステムは、発電機系統が故障した場合にモータを停止させることで、電力消費を抑制し、電力を確保して操舵困難に陥ることをなくし、車両の退避走行を可能とするものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。
The steering system according to the present invention suppresses power consumption by stopping the motor when a generator system fails, ensures power and does not cause difficulty in steering, and enables the vehicle to retreat. It is.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail and specifically with reference to the drawings.
図１〜図５は、この発明の第１実施例を示すものである。図１はステアリングシステムのシステム構成図、図２は電源装置のシステム構成図、図３は別の電源装置のシステム構成図、図４は発電機故障判定のバッテリ電圧を示す図、図５は発電機故障時の制御フローチャートである。図１において、１は車両、２はステアリングシステムである。ステアリングシステム２は、いわゆるステアバイワイヤ方式を採用したものであり、人為的に操作するステアリングハンドル３と、このステアリングハンドル３の操作状態を考慮して操舵輪４・５を所望の操舵状態に動作する操舵機構６と、ステアリングハンドル３の操作若しくは操舵機構６の動作における操舵制御に用いられ電力を消費する複数のアクチュエータ７〜９と、これらのアクチュエータ７〜９に給電して動作状態を制御する複数の制御装置１０〜１２と、電力を発生させる発電機１３と、発生された電力を蓄えるとともに電力を他の装置に供給できる複数の電源１４・１５とを備えている。
1 to 5 show a first embodiment of the present invention. 1 is a system configuration diagram of a steering system, FIG. 2 is a system configuration diagram of a power supply device, FIG. 3 is a system configuration diagram of another power supply device, FIG. 4 is a diagram showing a battery voltage for generator failure determination, and FIG. It is a control flowchart at the time of a machine failure. In FIG. 1, 1 is a vehicle and 2 is a steering system. The steering system 2 employs a so-called steer-by-wire system, and operates the steering wheel 4 and 5 in a desired steering state in consideration of the steering handle 3 that is artificially operated and the operation state of the steering handle 3. Steering mechanism 6, a plurality of actuators 7-9 that are used for steering control in the operation of steering handle 3 or the operation of steering mechanism 6, and a plurality of actuators that supply power to these actuators 7-9 and control their operating states Control devices 10 to 12, a generator 13 for generating electric power, and a plurality of power sources 14 and 15 that store the generated electric power and can supply the electric power to other devices.
前記ステアリングハンドル３は、ステアリングコラム１６に回動可能に支持されたステアリング軸１７の一端に取り付けられている。ステアリングコラム１６には、ドライバーがステアリングハンドル３を操作した際の回転に対する反力又は回転をアシスト（助勢）する前記アクチュエータ７として、ステアリングモータ７を設けている。ステアリングモータ７の駆動力は、ステアリングコラム１６に内蔵されたステアリングモータギヤを介してステアリング軸１７に伝達される。また、ステアリングコラム１６には、ステアリング軸１７の回転角をステアリングハンドル３の回転角として検出する第１・第２回転角センサ１８・１９と、ステアリング軸１７の回転トルクをステアリングハンドル３の回転トルクとして検出するトルクセンサ２０とを設けている。
The steering handle 3 is attached to one end of a steering shaft 17 that is rotatably supported by a steering column 16. The steering column 16 is provided with a steering motor 7 as the actuator 7 that assists (assistant) the reaction force or rotation against the rotation when the driver operates the steering handle 3. The driving force of the steering motor 7 is transmitted to the steering shaft 17 via a steering motor gear built in the steering column 16. The steering column 16 includes first and second rotation angle sensors 18 and 19 that detect the rotation angle of the steering shaft 17 as the rotation angle of the steering handle 3, and the rotation torque of the steering shaft 17 as the rotation torque of the steering handle 3. The torque sensor 20 is detected.
前記操舵機構６は、ステアリングハンドル３の操作状態を考慮して回転されるピニオン軸２１を備え、ピニオン軸２１の回転運動を内蔵するステアリングギヤにより直線運動に変換してラック軸２２に伝達するステアリングギヤボックス２３を備え、ラック軸２２の両端に直線運動を左右の駆動輪４・５に伝達して操向する左右のタイロッド２４・２５を備えている。ステアリングギヤボックス２３には、ピニオン軸２１を支持する操舵モータギヤボックス２６を設けている。操舵モータギヤボックス２６は、ピニオン軸２１の一端を外部に露出させて回転可能に支持し、ピニオン軸２１の他端をステアリングギヤボックス２３内においてステアリングギヤによりラック軸２２に連絡している。
操舵モータギヤボックス２６には、ピニオン軸２１を回転させて操舵輪４・５を所望の操舵状態に動作する複数の前記アクチュエータ８・９として、第１・第２操舵モータ８・９を設けている。第１・第２操舵モータ８・９の駆動力は、操舵モータギヤボックス２６に内蔵された操舵モータギヤによりピニオン軸２１に伝達される。また、操舵モータギヤボックス２６には、ピニオン軸２１の回転角を検出する回転角センサ２７を設けている。
The steering mechanism 6 includes a pinion shaft 21 that is rotated in consideration of the operation state of the steering handle 3. The steering mechanism 6 converts the rotational motion of the pinion shaft 21 into a linear motion by a built-in steering gear and transmits the linear motion to the rack shaft 22. A gear box 23 is provided, and left and right tie rods 24 and 25 are provided at both ends of the rack shaft 22 to transmit a linear motion to the left and right drive wheels 4 and 5 for steering. The steering gear box 23 is provided with a steering motor gear box 26 that supports the pinion shaft 21. The steering motor gear box 26 has one end of the pinion shaft 21 exposed to the outside and rotatably supported. The other end of the pinion shaft 21 is connected to the rack shaft 22 in the steering gear box 23 by a steering gear.
The steering motor gear box 26 is provided with first and second steering motors 8 and 9 as the plurality of actuators 8 and 9 that rotate the pinion shaft 21 to operate the steering wheels 4 and 5 in a desired steering state. Yes. The driving force of the first and second steering motors 8 and 9 is transmitted to the pinion shaft 21 by the steering motor gear built in the steering motor gear box 26. The steering motor gear box 26 is provided with a rotation angle sensor 27 that detects the rotation angle of the pinion shaft 21.
前記複数の制御装置１０〜１２は、ステアリングモータ７に給電して動作状態を制御するステアリングモータ用制御装置１０と、第１・第２操舵モータ８・９に給電して動作状態を制御する第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２とからなる。ステアリングモータ用制御装置１０には、前記ステアリングモータ７と、第１・第２回転角センサ１８・１９と、トルクセンサ２０とを接続している。第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２には、前記第１・第２操舵モータ８・９を各々接続し、また、回転角センサ２７を接続している。
ステアリングモータ用制御装置１０、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は、ステアリングシステム２のシステム制御装置２８を構成している。システム制御装置２８には、表示警報装置２９、車両情報検知手段３０、車両統合制御装置３１を接続している。表示警報装置２９は、車両１のアラーム等の表示・ブザー等による通知を行う。車両情報検知手段３０は、車両速度を検知する車両速度検知手段、エンジン回転数を検知するエンジン回転数検知手段、イグニションスイッチ状態を検知するスイッチ状態検知手段、変速機のシフト位置を検知するシフト位置検知手段等からなり、各種車両情報を検知する。車両統合制御装置３１は、車両１の速度制限等の統合制御を行う。
The plurality of control devices 10 to 12 supply power to the steering motor 7 to control the operation state, and the steering motor control device 10 to supply power to the first and second steering motors 8 and 9 to control the operation state. 1 and second steering motor control devices 11 and 12. The steering motor 7, the first and second rotation angle sensors 18 and 19, and the torque sensor 20 are connected to the steering motor control device 10. The first and second steering motor controllers 11 and 12 are connected to the first and second steering motors 8 and 9, respectively, and a rotation angle sensor 27 is connected thereto.
The steering motor control device 10 and the first and second steering motor control devices 11 and 12 constitute a system control device 28 of the steering system 2. A display alarm device 29, vehicle information detection means 30, and a vehicle integrated control device 31 are connected to the system control device 28. The display warning device 29 performs notification by displaying an alarm of the vehicle 1 and a buzzer. The vehicle information detecting means 30 includes a vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed, an engine speed detecting means for detecting the engine speed, a switch state detecting means for detecting the ignition switch state, and a shift position for detecting the shift position of the transmission. It consists of detection means and the like, and detects various vehicle information. The vehicle integrated control device 31 performs integrated control such as speed limitation of the vehicle 1.
前記電力を発生させる発電機１３は、車両１に搭載したエンジンにより駆動され、電力を発生する。前記電源である第１・第２バッテリ１４・１５は、図２に示すように、発電機１３により発生された電力を蓄えるとともに、電力を他の装置、例えば、前記ステアリングモータ用制御装置１０や第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２、これらステアリングシステム２以外の車両１の電気負荷３２に供給できる。発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５は、電源装置３３を構成している。なお、電源装置３３には、図３に示すように、前記発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５に加えて、ハイブリッド車等のように高電圧バッテリ３４と電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５とを備え、高電圧バッテリ３４からＤＣ／ＤＣコンバータ３５で変圧して第１・第２バッテリ１４・１５に電力を蓄えるものもある。
The generator 13 that generates electric power is driven by an engine mounted on the vehicle 1 to generate electric power. As shown in FIG. 2, the first and second batteries 14 and 15 as the power sources store the electric power generated by the generator 13 and also transfer the electric power to other devices such as the steering motor control device 10 and the like. The first and second steering motor controllers 11 and 12 can be supplied to the electric load 32 of the vehicle 1 other than the steering system 2. The generator 13 and the first and second batteries 14 and 15 constitute a power supply device 33. As shown in FIG. 3, in addition to the generator 13 and the first and second batteries 14 and 15, the power supply device 33 includes a high voltage battery 34 and a DC that is a voltage converter, such as a hybrid vehicle. In some cases, the first / second batteries 14 and 15 store power by transforming the high-voltage battery 34 with the DC / DC converter 35.
このステアリングシステム２には、クラッチ３６を有する機械的操舵機構３７を併設している。機械的操舵機構３７は、ステアリングコラム１６に回動可能に支持されたステアリング軸１７の他端に電気的に接続・解放可能なクラッチ３６を備え、クラッチ３６に接続されるクラッチギヤボックス３８を備えている。クラッチ３６は、ステアリングモータ用制御装置１０に接続され、ステアリング軸１７とクラッチ軸３９との間で駆動力の伝達を断続する。クラッチギヤボックス３８は、クラッチ軸３９に取り付けられたクラッチ入力ギヤ４０と、このクラッチ入力ギヤ４０に噛み合うクラッチ出力ギヤ４１とを内蔵している。クラッチ出力ギヤ４１には、フレキシブル軸４２の一端を連結している。
また、機械的操舵機構３７は、操舵機構５の操舵モータギヤボックス２６に接続されるピニオンギヤボックス４３を備えている。ピニオンギヤボックス４３は、前記フレキシブル軸４２の他端を連結したピニオン入力ギヤ４４と、このピニオン入力ギヤ４４に噛み合うピニオン出力ギヤ４５とを内蔵している。ピニオン出力ギヤ４５は、操舵モータギヤボックス２６から露出されたピニオン軸２１の一端に取り付けられている。
この機械的操舵機構３７は、クラッチ３６の接続状態ではステアリングハンドル３と操舵機構６とを機械的操舵機構３７のフレキシブル軸４２を介して駆動連結するとともに、クラッチ３６の解放状態ではステアリングハンドル３と操舵機構６とを互いに独立駆動可能とする。これにより、このステアリングシステム２は、操舵機構５の第１・第２操舵モータ８・９の駆動力に頼ることなく、ドライバーによるステアリングハンドル３の操作力だけで、機械的に操舵輪４・５を所望の操舵状態に動作することができる。
The steering system 2 is provided with a mechanical steering mechanism 37 having a clutch 36. The mechanical steering mechanism 37 includes a clutch 36 that can be electrically connected and released at the other end of the steering shaft 17 that is rotatably supported by the steering column 16, and a clutch gear box 38 that is connected to the clutch 36. ing. The clutch 36 is connected to the steering motor control device 10 and intermittently transmits driving force between the steering shaft 17 and the clutch shaft 39. The clutch gear box 38 includes a clutch input gear 40 attached to the clutch shaft 39 and a clutch output gear 41 that meshes with the clutch input gear 40. One end of a flexible shaft 42 is connected to the clutch output gear 41.
Further, the mechanical steering mechanism 37 includes a pinion gear box 43 connected to the steering motor gear box 26 of the steering mechanism 5. The pinion gear box 43 includes a pinion input gear 44 that connects the other end of the flexible shaft 42 and a pinion output gear 45 that meshes with the pinion input gear 44. The pinion output gear 45 is attached to one end of the pinion shaft 21 exposed from the steering motor gear box 26.
The mechanical steering mechanism 37 drives and connects the steering handle 3 and the steering mechanism 6 via the flexible shaft 42 of the mechanical steering mechanism 37 when the clutch 36 is connected, and the steering handle 3 and the steering handle 3 when the clutch 36 is released. The steering mechanism 6 can be driven independently of each other. As a result, the steering system 2 can mechanically operate the steering wheels 4 and 5 without relying on the driving force of the first and second steering motors 8 and 9 of the steering mechanism 5 and only with the operating force of the steering handle 3 by the driver. Can be operated in a desired steering state.
このステアリングシステム２は、複数の制御装置として１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含み、そのうち特定の制御装置により発電機１３の異常を確定した後、複数の制御装置１０〜１２の全てが、互いにほぼ同時となるよう速やかに低消費運転モードに移行する。この低消費運転モードでは、第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する。
このステアリングシステム２は、複数の制御装置１０〜１２のうち特定の制御装置により発電機１３の異常を確定した場合には、クラッチ３６は接続状態とし、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は、低消費運転モードとして第１・第２操舵モータ８・９に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する一方、ステアリングモータ用制御装置１０は、低消費運転モードとしてステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限した上で、人為的な操作を助長する方向に駆動制御する。
このステアリングシステム２は、車両１の停車時に、予め設定した規定時間にわたり操作入力がない場合に、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は第１・第２操舵モータ８・９を完全に停止するように制御する一方、ステアリングモータ用制御装置１０はステアリングモータ７を停止するように制御する。
このステアリングシステム２は、１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含む複数の制御装置１０〜１２が、それぞれ発電機１３、電源である第１・第２バッテリ１４・１５若しくは電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を判定する判定手段４６〜４８を有している。それら複数の制御装置１０〜１２の判定手段４６〜４８のうち２以上の所定数が揃って異常を判定した場合には、特定の制御装置が発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５若しくはＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を確定したとする。
The steering system 2 includes one or more first and second steering motor control devices 11 and 12 and one or more steering motor control devices 10 as a plurality of control devices, of which the generator 13 is controlled by a specific control device. After confirming the abnormality, all of the plurality of control devices 10 to 12 promptly shift to the low-consumption operation mode so that they are almost simultaneously with each other. In this low-consumption operation mode, the power supplied to the first and second steering motors 8 and 9 and the steering motor 7 is limited by a constant rate decrease or a set value excess partial cut with respect to the normal supply current.
In the steering system 2, when an abnormality of the generator 13 is determined by a specific control device among the plurality of control devices 10 to 12, the clutch 36 is brought into a connected state, and the first and second steering motor control devices 11. 12 controls the electric power supplied to the first and second steering motors 8 and 9 as the low-consumption operation mode by reducing the constant rate or cutting the set value in excess of the normal supply current, while the steering motor control device 10 In the low-consumption operation mode, the electric power supplied to the steering motor 7 is limited by a constant rate reduction or a cut in excess of the set value with respect to a normal supply current, and then drive-controlled in a direction that facilitates an artificial operation.
In the steering system 2, when there is no operation input for a predetermined time when the vehicle 1 is stopped, the first and second steering motor controllers 11 and 12 turn the first and second steering motors 8 and 9 on. While controlling to stop completely, the steering motor controller 10 controls the steering motor 7 to stop.
The steering system 2 includes a plurality of control devices 10 to 12 including one or more first and second steering motor control devices 11 and 12 and one or more steering motor control devices 10. It has the determination means 46-48 which determines the abnormality of the DC / DC converter 35 which is a certain 1st, 2nd battery 14,15 or a voltage converter. When two or more predetermined numbers out of the determination means 46 to 48 of the plurality of control devices 10 to 12 are judged to be abnormal, the specific control device has the generator 13 and the first and second batteries 14 and 15. Alternatively, it is assumed that the abnormality of the DC / DC converter 35 is confirmed.
次に作用を説明する。
ステアリングシステム２は、図５に示すように、制御がスタートすると（１０１）、発電機１３の異常（ＦＡＩＬ）を検出したか否かを判断する（１０２）。発電機１３の異常検出は、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２とステアリングモータ用制御装置１０との全ての制御装置１０〜１２により行う。各制御装置１０〜１２の判定手段４６〜４８は、第１・第２バッテリ１４・１５のバッテリ電圧を監視し、図４に示すように、一定時間内のＡＶＥ値（バッテリ電圧平均値）を算出しする。各制御装置１０〜１２は、このＡＶＥ値が規定電圧値Ｖｓ以下となり、且つこの規定電圧値Ｖｓ以下の状態が設定時間ｔ以上継続した場合に、発電機１３の異常検出と判定する。
発電機１３の異常検出は、全ての制御装置１０〜１２のうちの特定の制御装置、例えば、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２の２つが揃って発電機１３の異常を検出した場合、あるいは、ステアリングモータ用制御装置１０の１つが発電機１３の異常検出した場合に、発電機１３の異常を確定する。なお、発電機１３の異常検出は、ＡＶＥ値でなく、電圧変化幅（率）により判定することもできる。また、異常検出は、発電機１３だけでなく、電源である第１・第２バッテリ１４・１５若しくは電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を検出してもよい。
前記発電機１３の異常検出の判断（１０２）において、全ての制御装置１０〜１２が発電機１３の異常を検出せず、判断（１０２）がＮＯの場合は、この判断を繰り返す。
前記発電機１３の異常検出の判断（１０２）において、全ての制御装置１０〜１２のうちの特定の制御装置、例えば、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２の２つが発電機１３の異常検出し、あるいは、ステアリングモータ用制御装置１０の１つだけが発電機１３の異常検出し、判断（１０２）がＹＥＳの場合は、［１］表示警報装置２９による表示・警報を開始し、［２］車両１の電気負荷３２に電流制限（低消費電流運転）を要求し、［３］車両１の統合制御を行う車両統合制御装置３１に速度制限（低速走行化）等を要求し（１０３）、機械的操舵機構３７のクラッチ３６を接続状態にし（１０４）、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２による第１・第２操舵モータ８・９の低消費運転モードに移行する（１０５）と同時に、ステアリングモータ用制御装置１０によるステアリングモータ７の低消費運転モードに移行する（１０６）。
Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 5, when the control starts (101), the steering system 2 determines whether or not an abnormality (FAIL) of the generator 13 has been detected (102). The abnormality detection of the generator 13 is performed by all the control devices 10 to 12 including the first and second steering motor control devices 11 and 12 and the steering motor control device 10. The determination means 46 to 48 of each of the control devices 10 to 12 monitor the battery voltage of the first and second batteries 14 and 15 and, as shown in FIG. 4, calculate the AVE value (battery voltage average value) within a predetermined time. Calculate. Each of the control devices 10 to 12 determines that an abnormality has been detected in the generator 13 when the AVE value is equal to or lower than the specified voltage value Vs and the state equal to or lower than the specified voltage value Vs continues for the set time t or longer.
The abnormality detection of the generator 13 detects the abnormality of the generator 13 by combining two specific control devices, for example, the first and second steering motor control devices 11 and 12, among all the control devices 10 to 12. In such a case, or when one of the steering motor control devices 10 detects an abnormality of the generator 13, the abnormality of the generator 13 is determined. The abnormality detection of the generator 13 can be determined not by the AVE value but by the voltage change width (rate). In addition, the abnormality detection may detect not only the generator 13 but also the first and second batteries 14 and 15 as power sources or the DC / DC converter 35 as a voltage converter.
In the determination of abnormality detection of the generator 13 (102), if all the control devices 10 to 12 do not detect abnormality of the generator 13 and the determination (102) is NO, this determination is repeated.
In the determination of the abnormality detection of the generator 13 (102), two of the control devices 10 and 12, for example, the first and second steering motor control devices 11 and 12 among the control devices 10 to 12, are the generator 13. If only one of the steering motor control devices 10 detects an abnormality in the generator 13 and the determination (102) is YES, [1] display / alarm by the display alarm device 29 is started. [2] The electric load 32 of the vehicle 1 is requested to limit the current (low current consumption operation), and [3] the vehicle integrated control device 31 that performs the integrated control of the vehicle 1 is requested to limit the speed (low speed running) and the like. (103) The clutch 36 of the mechanical steering mechanism 37 is brought into a connected state (104), and the first and second steering motor control devices 11 and 12 are set to the low-consumption operation mode of the first and second steering motors 8 and 9. Same as moving (105) The shifts by the control device 10 for the steering motor to the low consumption operating mode of the steering motor 7 (106).
前記第１・第２操舵用制御装置１１・１２による低消費運転モード（１０５）においては、車両１が停車状態（車両速度＝０）か否かを判断する（１０７）。
この判断（１０７）がＹＥＳの場合は、［１］第１・第２操舵モータ８・９に供給する駆動電流の最大値を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限（Ｃ１値以下に制限）し、［２］ステアリングハンドル３の回転変化が無い（規定角度以下）、又はステアリングハンドル３のトルクセンサ２０のトルク値が既定値以下の状態が規定時間継続した場合、第１・第２操舵モータ８・９をＯＦＦ（電流＝０）とし、［３］第１・第２操舵モータ８・９の１回の駆動時間が規定時間Ｔ１を超えた場合、第１・第２操舵モータ８・９をＯＦＦし、一度ステアリングハンドル３が中点に戻った時点でリセットし、第１・第２操舵モータ８・９を駆動可能とし（１０８）、エンドにする（１０９）。なお、［２］の第１・第２操舵モータ８・９のＯＦＦ後において、ステアリングハンドル３の回転変化を検出し（規定角度超え）、又はトルク値の増加を検出した場合は、速やかに第１・第２操舵モータ８・９を始動する。
また、前記判断（１０７）がＮＯの場合は、第１・第２操舵モータ８・９の駆動電流の最大値を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限（Ｃ２値以下に制限）し（１１０）、エンドにする（１０９）。
In the low-consumption operation mode (105) by the first and second steering control devices 11 and 12, it is determined whether or not the vehicle 1 is stopped (vehicle speed = 0) (107).
When this determination (107) is YES, [1] The maximum value of the drive current supplied to the first and second steering motors 8 and 9 is limited by a constant rate decrease or a cut over the set value with respect to the normal supply current. (2) When there is no change in rotation of the steering wheel 3 (below the specified angle), or the torque value of the torque sensor 20 of the steering wheel 3 is below the predetermined value for a specified time, When the first and second steering motors 8 and 9 are turned off (current = 0), and [3] one driving time of the first and second steering motors 8 and 9 exceeds a specified time T1, The second steering motors 8 and 9 are turned off and reset when the steering handle 3 returns to the middle point once, so that the first and second steering motors 8 and 9 can be driven (108) and end (109). . In addition, after turning off the first and second steering motors 8 and 9 in [2], if a change in the rotation of the steering wheel 3 is detected (exceeding a specified angle) or an increase in torque value is detected, the first 1. Start the second steering motors 8 and 9.
If the determination (107) is NO, the maximum value of the drive currents of the first and second steering motors 8 and 9 is limited (C2 value) by a constant rate decrease or a set value excess partial cut with respect to the normal supply current. (Restricted to the following) (110) and end (109).
一方、前記ステアリングモータ用制御装置１０による低消費運転モード（１０６）においては、車両１が停車状態（車両速度＝０）か否かを判断する（１１１）。この判断（１１１）がＹＥＳの場合は、ステアリングハンドル３のトルクセンサ２０のトルク値が既定値以下であるか否かを判断する（１１２）。この判断（１１２）がＹＥＳの場合は、ステアリングモータ７をＯＦＦ（電流＝０）とし（１１３）、エンドにする（１０９）。ステアリングハンドル３は、ステアリングモータ７によるアシストが無いため、ドライバーがステアリングハンドル３を操作すると重い状態になるので、ドライバーに注意を勧告することができるとともに、消費電流を低減することができる。
また、前記判断（１１１）がＮＯの場合、また前記判断（１１２）がＮＯの場合は、ステアリングモータ７を駆動してステアリングハンドル３のアシスト制御（但し、テアリングモータ７の最大電流は制限（但し、最大電流は制限（Ｃ３値以下）する。）を行い（１１４）、エンドにする（１０９）。
On the other hand, in the low consumption operation mode (106) by the steering motor control device 10, it is determined whether or not the vehicle 1 is stopped (vehicle speed = 0) (111). If the determination (111) is YES, it is determined whether or not the torque value of the torque sensor 20 of the steering handle 3 is equal to or less than a predetermined value (112). If this determination (112) is YES, the steering motor 7 is turned off (current = 0) (113), and the end (109). Since the steering handle 3 is not assisted by the steering motor 7, it becomes heavy when the driver operates the steering handle 3. Therefore, the driver can be advised to pay attention, and the current consumption can be reduced.
If the determination (111) is NO or if the determination (112) is NO, the steering motor 7 is driven to assist the steering handle 3 (however, the maximum current of the tearing motor 7 is limited (however, The maximum current is limited (C3 value or less)) (114) and the end is set (109).
このように、このステアリングシステム２は、複数の制御装置として１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含み、そのうち特定の制御装置により発電機１３の異常を確定した後、複数の制御装置１０〜１２の全てが、互いにほぼ同時となるよう速やかに低消費運転モードに移行する。この低消費運転モードでは、第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する。
これにより、このステアリングシステム２は、発電機系統が故障した場合に第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７を停止させることで、電力消費の抑制効果を得ることができ、電力消費の抑制で第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を確保して操舵困難に陥ることをなくすことができ、交通の妨げとならない場所への車両１の退避走行を可能とすることができる。
このステアリングシステム２は、複数の制御装置１０〜１２のうち特定の制御装置により発電機１３の異常を確定した場合には、クラッチ３６は接続状態とし、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は、低消費運転モードとして第１・第２操舵モータ８・９に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する一方、ステアリングモータ用制御装置１０は、低消費運転モードとしてステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限した上で、人為的な操作を助長する方向に駆動制御する。
これにより、このステアリングシステム２は、電力消費が多い停車時（走行トルクによるトルクステアの効果が得られない状態）に、発電機系統が故障した場合に第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７を停止させることで、電力消費の抑制効果が非常に大きく、電力消費の大きな抑制で第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を確保して走行中の制御量を大きく確保することができる。また、このステアリングシステム２は、機械的操舵機構３７の介在により、減速比の変化や機械損の増加が生じても、ドライバーにはスムーズで軽い良好な操作性を提供できる。さらに、このステアリングシステム２は、電気式ステア（ステアバイワイヤ）の状態から機械式ステアに変更しても、その操作感のギャップを小さく抑えることができる。
このステアリングシステム２は、車両１の停車時に、予め設定した規定時間にわたりステアリングハンドル３の操作入力がない場合に、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は第１・第２操舵モータ８・９を完全に停止するように制御する一方、ステアリングモータ用制御装置１０はステアリングモータ７を停止するように制御する。
これにより、このステアリングシステム２は、ステアリングハンドル３の反力制御を停止させることで、ドライバーへの注意勧告と消費電流の抑制が可能である。
このステアリングシステム２は、１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含む複数の制御装置１０〜１２が、それぞれ発電機１３、電源である第１・第２バッテリ１４・１５若しくは電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を判定する判定手段４６〜４８を有し、それら複数の制御装置１０〜１２の判定手段４６〜４８のうち２以上の所定数が揃って異常を判定した場合には、特定の制御装置が発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５若しくはＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を確定したとする。
これにより、このステアリングシステム２は、複数の制御装置１０〜１２のそれぞれが有している判定手段４６〜４８のうち、２以上の所定数が揃って異常を判定した場合に異常を確定しているので、故障の誤判定を防止することができる。
As described above, the steering system 2 includes one or more first and second steering motor control devices 11 and 12 and one or more steering motor control devices 10 as a plurality of control devices. After the abnormality of the generator 13 is determined, all of the plurality of control devices 10 to 12 promptly shift to the low consumption operation mode so that they are almost simultaneously with each other. In this low-consumption operation mode, the power supplied to the first and second steering motors 8 and 9 and the steering motor 7 is limited by a constant rate decrease or a set value excess partial cut with respect to the normal supply current.
As a result, the steering system 2 can obtain an effect of suppressing power consumption by stopping the first and second steering motors 8 and 9 and the steering motor 7 when the generator system fails. By suppressing this, it is possible to secure power to be supplied to the first and second steering motors 8 and 9 and the steering motor 7 so as not to cause difficulty in steering, and to move the vehicle 1 to a place where traffic is not hindered. Can be possible.
In the steering system 2, when an abnormality of the generator 13 is determined by a specific control device among the plurality of control devices 10 to 12, the clutch 36 is brought into a connected state, and the first and second steering motor control devices 11. 12 controls the electric power supplied to the first and second steering motors 8 and 9 as the low-consumption operation mode by reducing the constant rate or cutting the set value in excess of the normal supply current, while the steering motor control device 10 In the low-consumption operation mode, the electric power supplied to the steering motor 7 is limited by a constant rate reduction or a cut in excess of the set value with respect to a normal supply current, and then drive-controlled in a direction that facilitates an artificial operation.
As a result, the steering system 2 is configured so that the first and second steering motors 8 and 9 and the steering system 8 and 9 when the generator system breaks down when the vehicle consumes a large amount of electric power (when the effect of torque steer due to running torque cannot be obtained). By stopping the steering motor 7, the effect of suppressing the power consumption is very large, and the power supplied to the first and second steering motors 8 and 9 and the steering motor 7 is secured by the large suppression of the power consumption. A large control amount can be secured. In addition, the steering system 2 can provide smooth and light operability to the driver even if the reduction ratio changes or the mechanical loss increases due to the intervention of the mechanical steering mechanism 37. Furthermore, even if the steering system 2 is changed from an electric steer (steer-by-wire) state to a mechanical steer, the operational feeling gap can be kept small.
In the steering system 2, the first and second steering motor controllers 11 and 12 are operated when the vehicle 1 is stopped when there is no operation input of the steering handle 3 for a predetermined time set in advance. The steering motor control device 10 controls the steering motor 7 to stop, while controlling the motors 8 and 9 to stop completely.
As a result, the steering system 2 can stop the reaction force control of the steering handle 3, and can advise the driver and suppress the current consumption.
The steering system 2 includes a plurality of control devices 10 to 12 including one or more first and second steering motor control devices 11 and 12 and one or more steering motor control devices 10. It has the determination means 46-48 which determines the abnormality of the DC / DC converter 35 which is a certain 1st, 2nd battery 14 * 15 or a voltage converter, and the determination means 46-48 of these some control apparatuses 10-12 In the case where two or more predetermined numbers are determined and abnormality is determined, it is assumed that a specific control device has determined abnormality of the generator 13, the first and second batteries 14 and 15, or the DC / DC converter 35.
As a result, the steering system 2 determines the abnormality when a predetermined number of two or more of the determination means 46 to 48 included in each of the plurality of control devices 10 to 12 determines and the abnormality is determined. Therefore, it is possible to prevent erroneous determination of failure.
図６・図７は、第２実施例を示すものである。図６はステアリングシステムのシステム構成図、図７は発電機故障時の制御フローチャートである。第２実施例において、前述第１実施例と同一機能を果たす箇所には同一符合を付して説明する。図６において、１は車両、２はステアリングシステムである。第２実施例のステアリングシステム２は、いわゆるステアバイワイヤ方式を採用したものであり、第１実施例と同様に、人為的に操作するステアリングハンドル３と、このステアリングハンドル３の操作状態を考慮して操舵輪４・５を所望の操舵状態に動作する操舵機構６と、ステアリングハンドル３の操作若しくは操舵機構６の動作における操舵制御に用いられ電力を消費する複数のアクチュエータ７〜９と、これらのアクチュエータ７〜９に給電して動作状態を制御する複数の制御装置１０〜１２と、電力を発生させる発電機１３と、発生された電力を蓄えるとともに電力を他の装置に供給できる複数の電源１４・１５とを備えている。
これらステアリングシステム２を構成するステアリングハンドル３、操舵機構６、複数のアクチュエータであるステアリングモータ７、第１・第２操舵モータ８・９、複数の制御装置であるステアリングモータ用制御装置１０、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２、発電機１３、複数の電源である第１・第２バッテリ１４・１５の構成は、前述第１実施例と同様であるので詳細な説明は省略する。また、発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５で構成される電源装置３３は、図２に示すように、発電機１３により発生された電力を第１・第２バッテリ１４・１５に蓄えるとともに、電力を他の装置、例えば、ステアリングモータ用制御装置１０や第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２、これらステアリングシステム２以外の車両１の電気負荷３２に供給できる。さらに、電源装置３３には、図３に示すように、発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５に加えて、ハイブリッド車等のように高電圧バッテリ３４と電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５とを備え、高電圧バッテリ３４からＤＣ／ＤＣコンバータ３５で変圧して第１・第２バッテリ１４・１５に電力を蓄えるものもある。
6 and 7 show a second embodiment. FIG. 6 is a system configuration diagram of the steering system, and FIG. 7 is a control flowchart when the generator fails. In the second embodiment, parts having the same functions as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals. In FIG. 6, 1 is a vehicle and 2 is a steering system. The steering system 2 of the second embodiment adopts a so-called steer-by-wire system, and considers the steering handle 3 that is artificially operated and the operation state of the steering handle 3 as in the first embodiment. A steering mechanism 6 that operates the steering wheels 4 and 5 in a desired steering state, a plurality of actuators 7 to 9 that are used for steering control in the operation of the steering handle 3 or the operation of the steering mechanism 6, and these actuators A plurality of control devices 10 to 12 for supplying power to 7 to 9 to control the operation state, a generator 13 for generating power, and a plurality of power sources 14 for storing the generated power and supplying the power to other devices 15.
The steering handle 3, the steering mechanism 6, the steering motor 7 that is a plurality of actuators, the first and second steering motors 8 and 9, the steering motor control device 10 that is a plurality of control devices, the first constituting the steering system 2, The configurations of the second steering motor control devices 11 and 12, the generator 13, and the first and second batteries 14 and 15 that are a plurality of power sources are the same as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted. . In addition, the power supply device 33 including the generator 13 and the first and second batteries 14 and 15 is configured so that the electric power generated by the generator 13 is supplied to the first and second batteries 14 and 15 as shown in FIG. While accumulating, electric power can be supplied to other devices such as the steering motor control device 10, the first and second steering motor control devices 11 and 12, and the electric load 32 of the vehicle 1 other than the steering system 2. Further, as shown in FIG. 3, in addition to the generator 13 and the first and second batteries 14 and 15, the power supply device 33 includes a high-voltage battery 34 and a DC / DC that is a voltage converter as in a hybrid vehicle. Some of them include a DC converter 35 and transform the high voltage battery 34 with the DC / DC converter 35 to store electric power in the first and second batteries 14 and 15.
第２実施例のステアリングシステム２は、ステアリングハンドル３と操舵機構６との間に、クラッチ３６を有する機械的操舵機構３７を併設していない点で、第１実施例と相違する。
第２実施例のステアリングシステム２は、複数の制御装置として１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含み、そのうち特定の制御装置により発電機１３の異常を確定した後、複数の制御装置１０〜１２の全てが、互いにほぼ同時となるよう速やかに低消費運転モードに移行する。この低消費運転モードでは、第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する。
このステアリングシステム２は、車両速度を検知する車速検知手段としての車両情報検知手段３０を設け、複数の制御装置１０〜１２のうち特定の制御装置により前記発電機の異常を確定した場合には、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は、低消費運転モードとして第１・第２操舵モータ８・９に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限するとともに、ステアリングモータ用制御装置１０は、低消費運転モードとしてステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する。
このステアリングシステム２は、車両１の停車時に、予め設定した規定時間にわたり操作入力がない場合に、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は第１・第２操舵モータ８・９を完全に停止するように制御する一方、ステアリングモータ用制御装置１０はステアリングモータ７を間欠駆動が可能なように制御する。
このステアリングシステム２は、１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含む複数の制御装置１０〜１２が、それぞれ発電機１３、電源である第１・第２バッテリ１４・１５若しくは電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を判定する判定手段４６〜４８を有している。それら複数の制御装置１０〜１２の判定手段４６〜４８のうち２以上の所定数が揃って異常を判定した場合には、特定の制御装置が発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５若しくはＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を確定したとする。
The steering system 2 of the second embodiment is different from the first embodiment in that a mechanical steering mechanism 37 having a clutch 36 is not provided between the steering handle 3 and the steering mechanism 6.
The steering system 2 of the second embodiment includes one or more first and second steering motor control devices 11 and 12 and one or more steering motor control devices 10 as a plurality of control devices. After the abnormality of the generator 13 is determined, all of the plurality of control devices 10 to 12 promptly shift to the low consumption operation mode so that they are almost simultaneously with each other. In this low-consumption operation mode, the power supplied to the first and second steering motors 8 and 9 and the steering motor 7 is limited by a constant rate decrease or a set value excess partial cut with respect to the normal supply current.
This steering system 2 is provided with vehicle information detection means 30 as vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, and when the abnormality of the generator is determined by a specific control device among the plurality of control devices 10 to 12, The first and second steering motor controllers 11 and 12 reduce the power supplied to the first and second steering motors 8 and 9 in the low-consumption operation mode by a constant rate reduction or a set value excess cut with respect to the normal supply current. The steering motor control device 10 limits the power supplied to the steering motor 7 as the low-consumption operation mode by reducing the constant rate or by cutting the set value in excess of the normal supply current.
In the steering system 2, when there is no operation input for a predetermined time when the vehicle 1 is stopped, the first and second steering motor controllers 11 and 12 turn the first and second steering motors 8 and 9 on. While controlling to stop completely, the steering motor control device 10 controls the steering motor 7 so that it can be intermittently driven.
The steering system 2 includes a plurality of control devices 10 to 12 including one or more first and second steering motor control devices 11 and 12 and one or more steering motor control devices 10. It has the determination means 46-48 which determines the abnormality of the DC / DC converter 35 which is a certain 1st, 2nd battery 14,15 or a voltage converter. When two or more predetermined numbers out of the determination means 46 to 48 of the plurality of control devices 10 to 12 are judged to be abnormal, the specific control device has the generator 13 and the first and second batteries 14 and 15. Alternatively, it is assumed that the abnormality of the DC / DC converter 35 is confirmed.
次に作用を説明する。
ステアリングシステム２は、図７に示すように、制御がスタートすると（２０１）、発電機１３の異常（ＦＡＩＬ）を検出したか否かを判断する（２０２）。発電機１３の異常検出は、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２とステアリングモータ用制御装置１０との全ての制御装置１０〜１２により行う。各制御装置１０〜１２の判定手段４６〜４８は、第１・第２バッテリ１４・１５のバッテリ電圧を監視し、図４に示すように、一定時間内のＡＶＥ値（バッテリ電圧平均値）を算出しする。各制御装置１０〜１２は、このＡＶＥ値が規定電圧値Ｖｓ以下となり、且つこの規定電圧値Ｖｓ以下の状態が設定時間ｔ以上継続した場合に、発電機１３の異常検出と判定する。
発電機１３の異常検出は、全ての制御装置１０〜１２のうちの特定の制御装置、例えば、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２の２つが揃って発電機１３の異常を検出した場合、あるいは、ステアリングモータ用制御装置１０の１つが発電機１３の異常検出した場合に、発電機１３の異常を確定する。なお、発電機１３の異常検出は、ＡＶＥ値でなく、電圧変化幅（率）により判定することもできる。また、異常検出は、発電機１３だけでなく、電源である第１・第２バッテリ１４・１５若しくは電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を検出してもよい。
前記発電機１３の異常検出の判断（２０２）において、全ての制御装置１０〜１２が発電機１３の異常を検出せず、判断（２０２）がＮＯの場合は、この判断を繰り返す。
前記発電機１３の異常検出の判断（２０２）において、全ての制御装置１０〜１２のうちの特定の制御装置、例えば、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２の２つが発電機１３の異常検出し、あるいは、ステアリングモータ用制御装置１０の１つだけが発電機１３の異常検出し、判断（２０２）がＹＥＳの場合は、［１］表示警報装置２９による表示・警報を開始し、［２］車両１の電気負荷３２に電流制限（低消費電流運転）を要求し、［３］車両１の統合制御を行う車両統合制御装置３１に速度制限（低速走行化）等を要求し（２０３）、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２による第１・第２操舵モータ８・９の低消費運転モードに移行する（２０４）と同時に、ステアリングモータ用制御装置１０によるステアリングモータ７の低消費運転モードに移行する（２０５）。
Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 7, when the control starts (201), the steering system 2 determines whether or not an abnormality (FAIL) of the generator 13 has been detected (202). The abnormality detection of the generator 13 is performed by all the control devices 10 to 12 including the first and second steering motor control devices 11 and 12 and the steering motor control device 10. The determination means 46 to 48 of each of the control devices 10 to 12 monitor the battery voltage of the first and second batteries 14 and 15 and, as shown in FIG. 4, calculate the AVE value (battery voltage average value) within a predetermined time. Calculate. Each of the control devices 10 to 12 determines that an abnormality has been detected in the generator 13 when the AVE value is equal to or lower than the specified voltage value Vs and the state equal to or lower than the specified voltage value Vs continues for the set time t or longer.
The abnormality detection of the generator 13 detects the abnormality of the generator 13 by combining two specific control devices, for example, the first and second steering motor control devices 11 and 12, among all the control devices 10 to 12. In such a case, or when one of the steering motor control devices 10 detects an abnormality of the generator 13, the abnormality of the generator 13 is determined. The abnormality detection of the generator 13 can be determined not by the AVE value but by the voltage change width (rate). In addition, the abnormality detection may detect not only the generator 13 but also the first and second batteries 14 and 15 as power sources or the DC / DC converter 35 as a voltage converter.
In the determination of abnormality detection of the generator 13 (202), if all the control devices 10 to 12 do not detect abnormality of the generator 13, and the determination (202) is NO, this determination is repeated.
In the determination of abnormality detection of the generator 13 (202), two of the specific control devices, for example, the first and second steering motor control devices 11 and 12 among the control devices 10 to 12, are the generator 13. Or when only one of the steering motor control devices 10 detects an abnormality in the generator 13 and the determination (202) is YES, [1] display / alarm by the display alarm device 29 is started. [2] The electric load 32 of the vehicle 1 is requested to limit the current (low current consumption operation), and [3] the vehicle integrated control device 31 that performs the integrated control of the vehicle 1 is requested to limit the speed (low speed running) and the like. (203), the first and second steering motor controllers 11 and 12 shift to the low-consumption operation mode of the first and second steering motors 8 and 9 (204) and the steering by the steering motor controller 10 simultaneously. Mo To shift to the low-consumption mode of operation of the motor 7 (205).
前記第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２による低消費運転モード（２０４）においては、車両１が停車状態（車両速度＝０）か否かを判断する（２０６）。
この判断（２０６）がＹＥＳの場合は、［１］第１・第２操舵モータ８・９に供給する駆動電流の最大値を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限（Ｃ１値以下に制限）し、［２］ステアリングハンドル３の回転変化が無い（規定角度以下）、又はステアリングハンドル３のトルクセンサ２０のトルク値が既定値以下の状態が規定時間継続した場合、第１・第２操舵モータ８・９をＯＦＦ（電流＝０）とし、［３］第１・第２操舵モータ８・９の１回の駆動時間が規定時間Ｔ１を超えた場合、第１・第２操舵モータ８・９をＯＦＦし、一度ステアリングハンドル３が中点に戻った時点でリセットし、第１・第２操舵モータ８・９を駆動可能とし（２０７）、エンドにする（２０８）。なお、［２］の第１・第２操舵モータ８・９のＯＦＦ後において、ステアリングハンドル３の回転変化を検出し（規定角度超え）、又はトルク値の増加を検出した場合は、速やかに第１・第２操舵モータ８・９を始動する。
また、前記判断（２０６）がＮＯの場合は、第１・第２操舵モータ８・９の駆動電流の最大値を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限（Ｃ２値以下に制限）し（２０９）、エンドにする（２０８）。
In the low-consumption operation mode (204) by the first and second steering motor controllers 11 and 12, it is determined whether or not the vehicle 1 is stopped (vehicle speed = 0) (206).
When this determination (206) is YES, [1] The maximum value of the drive current supplied to the first and second steering motors 8 and 9 is limited by a constant rate reduction or a set value excess partial cut with respect to the normal supply current. (2) When there is no change in rotation of the steering wheel 3 (below the specified angle), or the torque value of the torque sensor 20 of the steering wheel 3 is below the predetermined value for a specified time, When the first and second steering motors 8 and 9 are turned off (current = 0), and [3] one driving time of the first and second steering motors 8 and 9 exceeds a specified time T1, The second steering motors 8 and 9 are turned off and reset once the steering handle 3 returns to the middle point, so that the first and second steering motors 8 and 9 can be driven (207) and end (208). . In addition, after turning off the first and second steering motors 8 and 9 in [2], if a change in the rotation of the steering wheel 3 is detected (exceeding a specified angle) or an increase in torque value is detected, the first 1. Start the second steering motors 8 and 9.
If the determination (206) is NO, the maximum value of the drive currents of the first and second steering motors 8 and 9 is limited (C2 value) by a constant rate decrease or a set value excess partial cut with respect to the normal supply current. (Limited to the following) (209) and end (208).
一方、前記ステアリングモータ用制御装置１０による低消費運転モード（２０５）においては、車両１が停車状態（車両速度＝０）か否かを判断する（２１０）。この判断（２１０）がＹＥＳの場合は、ステアリングモータ７による反力制御を間欠動作（但し、最大電流は制限（Ｃ４値以下）する。）にし（２１１）、エンドにする（２０８）。ステアリングハンドル３は、ドライバーがステアリングハンドル３を操作したときに、ステアリングモータ７の間欠動作により抵抗感の有る／無し（減少）が一定間隔で連続するので、ドライバーに注意を勧告することができるとともに、消費電流を低減することができる。
また、前記判断（２１０）がＮＯの場合は、ステアリングモータ７による反力制御の最大電流を制限（Ｃ４値以下に制限）し（２１２）、エンドにする（２０８）。
On the other hand, in the low-consumption operation mode (205) by the steering motor controller 10, it is determined whether the vehicle 1 is stopped (vehicle speed = 0) (210). When this determination (210) is YES, the reaction force control by the steering motor 7 is intermittently operated (however, the maximum current is limited (C4 value or less)) (211), and is ended (208). When the steering handle 3 is operated by the driver, the steering handle 7 has resistance / non-reduction (decrease) continuously due to the intermittent operation of the steering motor 7, so that the driver can be advised to pay attention. , Current consumption can be reduced.
If the determination (210) is NO, the maximum current of the reaction force control by the steering motor 7 is limited (limited to C4 value or less) (212), and the end (208).
このように、このステアリングシステム２は、複数の制御装置として１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含み、そのうち特定の制御装置により発電機１３の異常を確定した後、複数の制御装置１０〜１２の全てが、互いにほぼ同時となるよう速やかに低消費運転モードに移行する。この低消費運転モードでは、第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する。
これにより、このステアリングシステム２は、発電機系統が故障した場合に第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７を停止させることで、電力消費の抑制効果を得ることができ、電力消費の抑制で第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を確保して操舵困難に陥ることをなくすことができ、交通の妨げとならない場所への車両１の退避走行を可能とすることができる。
このステアリングシステム２は、車両速度を検知する車速検知手段としての車両情報検知手段３０を設け、複数の制御装置１０〜１２のうち特定の制御装置により前記発電機の異常を確定した場合には、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は、低消費運転モードとして第１・第２操舵モータ８・９に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限するとともに、ステアリングモータ用制御装置１０は、低消費運転モードとしてステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する。
これにより、このステアリングシステム２は、電力消費が多い停車時（走行トルクによるトルクステアの効果が得られない状態）に、発電機系統が故障した場合に第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７を停止させることで、電力消費の抑制効果が非常に大きく、電力消費の大きな抑制で第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を確保して走行中の制御量を大きく確保することができる。
このステアリングシステム２は、車両１の停車時に、予め設定した規定時間にわたり操作入力がない場合に、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は第１・第２操舵モータ８・９を完全に停止するように制御する一方、ステアリングモータ用制御装置１０はステアリングモータ７を間欠駆動が可能なように制御する。
これにより、このステアリングシステム２は、ステアリングハンドル３の反力制御を間欠動作させることで、ドライバーへの注意勧告と消費電流の抑制が可能である。
このステアリングシステム２は、１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含む複数の制御装置１０〜１２が、それぞれ発電機１３、電源である第１・第２バッテリ１４・１５若しくは電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を判定する判定手段４６〜４８を有し、それら複数の制御装置１０〜１２の判定手段４６〜４８のうち２以上の所定数が揃って異常を判定した場合には、特定の制御装置が発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５若しくはＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を確定したとする。
これにより、このステアリングシステム２は、複数の制御装置１０〜１２のそれぞれが有している判定手段４６〜４８のうち、２以上の所定数が揃って異常を判定した場合に異常を確定しているので、故障の誤判定を防止することができる。
As described above, the steering system 2 includes one or more first and second steering motor control devices 11 and 12 and one or more steering motor control devices 10 as a plurality of control devices. After the abnormality of the generator 13 is determined, all of the plurality of control devices 10 to 12 promptly shift to the low consumption operation mode so that they are almost simultaneously with each other. In this low-consumption operation mode, the power supplied to the first and second steering motors 8 and 9 and the steering motor 7 is limited by a constant rate decrease or a set value excess partial cut with respect to the normal supply current.
As a result, the steering system 2 can obtain an effect of suppressing power consumption by stopping the first and second steering motors 8 and 9 and the steering motor 7 when the generator system fails. By suppressing this, it is possible to secure power to be supplied to the first and second steering motors 8 and 9 and the steering motor 7 so as not to cause difficulty in steering, and to move the vehicle 1 to a place where traffic is not hindered. Can be possible.
This steering system 2 is provided with vehicle information detection means 30 as vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, and when the abnormality of the generator is determined by a specific control device among the plurality of control devices 10 to 12, The first and second steering motor controllers 11 and 12 reduce the power supplied to the first and second steering motors 8 and 9 in the low-consumption operation mode by a constant rate reduction or a set value excess cut with respect to the normal supply current. The steering motor control device 10 limits the power supplied to the steering motor 7 as the low-consumption operation mode by reducing the constant rate or by cutting the set value in excess of the normal supply current.
As a result, the steering system 2 is configured so that the first and second steering motors 8 and 9 and the steering system 8 and 9 when the generator system breaks down when the vehicle consumes a large amount of electric power (when the effect of torque steer due to running torque cannot be obtained). By stopping the steering motor 7, the effect of suppressing the power consumption is very large, and the power supplied to the first and second steering motors 8 and 9 and the steering motor 7 is secured by the large suppression of the power consumption. A large control amount can be secured.
In the steering system 2, when there is no operation input for a predetermined time when the vehicle 1 is stopped, the first and second steering motor controllers 11 and 12 turn the first and second steering motors 8 and 9 on. While controlling to stop completely, the steering motor control device 10 controls the steering motor 7 so that it can be intermittently driven.
As a result, the steering system 2 is capable of recommending attention to the driver and suppressing current consumption by intermittently operating the reaction force control of the steering handle 3.
The steering system 2 includes a plurality of control devices 10 to 12 including one or more first and second steering motor control devices 11 and 12 and one or more steering motor control devices 10. It has the determination means 46-48 which determines the abnormality of the DC / DC converter 35 which is a certain 1st, 2nd battery 14 * 15 or a voltage converter, and the determination means 46-48 of these some control apparatuses 10-12 In the case where two or more predetermined numbers are determined and abnormality is determined, it is assumed that a specific control device has determined abnormality of the generator 13, the first and second batteries 14 and 15, or the DC / DC converter 35.
As a result, the steering system 2 determines the abnormality when a predetermined number of two or more of the determination means 46 to 48 included in each of the plurality of control devices 10 to 12 determines and the abnormality is determined. Therefore, it is possible to prevent erroneous determination of failure.
この発明のステアリングシステムは、発電機系統が故障した場合にモータを停止させることで、電力消費を抑制し、電力を確保して操舵困難に陥ることをなくし、車両の退避走行を可能とするものであり、二輪車、四輪車やその他の車両にも適用することができる。
The steering system according to the present invention suppresses power consumption by stopping the motor when a generator system fails, ensures power and does not cause difficulty in steering, and enables the vehicle to retreat. It can be applied to two-wheeled vehicles, four-wheeled vehicles and other vehicles.
第１実施例を示すステアリングシステムのシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a steering system showing a first embodiment. FIG.
第１実施例を示す電源装置のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a power supply apparatus according to a first embodiment.
第１実施例を示す別の電源装置のシステム構成図である。It is a system block diagram of another power supply device which shows a 1st Example.
第１実施例を示す発電機故障判定のバッテリ電圧を示す図である。It is a figure which shows the battery voltage of the generator failure determination which shows 1st Example.
第１実施例を示す発電機故障時の制御フローチャートである。It is a control flowchart at the time of the generator failure which shows a 1st Example.
第２実施例を示すステアリングシステムのシステム構成図ある。It is a system configuration | structure figure of the steering system which shows 2nd Example.
第２実施例を示す発電機故障時の制御フローチャートである。It is a control flowchart at the time of the generator failure which shows 2nd Example.
符号の説明Explanation of symbols
１ 車両
２ ステアリングシステム
３ ステアリングハンドル
４・５ 操舵輪
６ 操舵機構
７ ステアリングモータ
８・９ 第１・第２操舵モータ
１０ ステアリングモータ用制御装置
１１・１２ 第１・第２操舵モータ用制御装置
１３ 発電機
１４・１５ 第１・第２バッテリ
１６ ステアリングコラム
１８・１９ 第１・第２回転角センサ
２０ トルクセンサ
２３ ステアリングギヤボックス
２４・２５ タイロッド
２６ 操舵モータギヤボックス
２７ 回転角センサ
３６ クラッチ
３７ 機械的操舵機構
４２ フレキシブル軸
４６〜４８ 判定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Steering system 3 Steering handle 4 * 5 Steering wheel 6 Steering mechanism 7 Steering motor 8 * 9 First / second steering motor 10 Steering motor control device 11/12 First / second steering motor control device 13 Power generation Machine 14/15 First / second battery 16 Steering column 18/19 First / second rotation angle sensor 20 Torque sensor 23 Steering gear box 24/25 Tie rod 26 Steering motor gear box 27 Rotation angle sensor 36 Clutch 37 Mechanical steering Mechanism 42 Flexible shaft 46-48 Determination means
