JP5311102B2 - Vehicle steering system - Google Patents
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Description
本発明は車両用操舵装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle steering apparatus.
車両用操舵装置として、近年、車室内部のステアリングホイール等の操舵部材を車室外部の転舵機構から機械的に分離して配し、この操舵部材の操作方向及び操作量の検出結果に基づいて、転舵機構のための転舵モータを駆動制御し、転舵機構に動作力を加えて操舵を行わせる構成とした操舵装置、いわゆるステアバイワイヤ式の操舵装置が提案されている。 As a vehicle steering device, in recent years, a steering member such as a steering wheel inside a vehicle compartment is mechanically separated from a steering mechanism outside the vehicle compartment, and based on the detection result of the operation direction and the operation amount of the steering member. Thus, there has been proposed a so-called steer-by-wire type steering device that drives and controls a steering motor for the steering mechanism and applies steering force to the steering mechanism to perform steering.
このようなステアバイワイヤ式の操舵装置においては、操舵部材と転舵機構との機械的な連結が絶たれていることから、転舵機構に設けられる転舵モータのフェイルセーフ対策が不可欠である。そこで、転舵機構に2つの転舵モータを設け、一方の転舵モータに異常が生じたとき、他方の転舵モータを単独にて駆動して補助的な操舵を行わせ得るようにしている(例えば、特許文献1,2,3を参照)。
しかし、この種の車両用操舵装置において、システムのオフのときに、操舵部材と転舵機構の位置関係にずれを生ずると、次回のシステムのオンのときに、転舵機構の位置検出に誤差を生ずる。
したがって、システムのオンのときに、転舵機構の絶対位置を検出する必要がある。ポテンショメータや光学式センサなどの位置検出センサを用いて絶対位置を検出する場合、構造が複雑になり、製造コストが高くなる。
However, in this type of vehicle steering device, if the positional relationship between the steering member and the steering mechanism is shifted when the system is off, an error is detected in the position detection of the steering mechanism when the system is turned on the next time. Is produced.
Therefore, it is necessary to detect the absolute position of the steering mechanism when the system is on. When the absolute position is detected using a position detection sensor such as a potentiometer or an optical sensor, the structure becomes complicated and the manufacturing cost increases.
一方、操舵部材の操舵入力(例えば操舵角)に対する転舵機構の転舵出力(例えば転舵軸としてのラック軸の軸方向位置)を可変する差動式の伝達比可変機構を備えた車両用操舵装置においても、同様の課題がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、構造が簡単で安価に操舵軸の絶対位置を検出することができる車両用操舵装置を提供することを目的とする。
On the other hand, for vehicles equipped with a differential transmission ratio variable mechanism that varies a steering output (for example, the axial position of a rack shaft as a steering shaft) of a steering mechanism with respect to a steering input (for example, a steering angle) of a steering member. There is a similar problem in the steering device.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that is simple in structure and capable of detecting the absolute position of the steering shaft at low cost.
上記目的を達成するため、本発明は、操舵軸(5;16)をそれぞれ対応する第1および第2の伝達機構(6,7;41,42)を介して駆動する第1および第2のモータ(11,12;131,132)と、上記第1および第2の伝達機構並びに第1および第2のモータを収容したハウジングと、上記第1および第2のモータの回転角をそれぞれ検出する第1および第2の回転角検出手段(21,22;51,52)と、上記第1および第2の回転角検出手段の検出結果を参照して、操舵軸の絶対位置を求める手段(14)とを備え、各回転角検出手段は、対応するモータの駆動力を伝達する回転部材(26,27)に同行回転するように取り付けられたロータ(33)と、上記ハウジングに固定されたステータ(32)とを含み、上記第1および第2の回転角検出手段の電気角1回転当たりの操舵軸の移動量(S1,S2)を互いに異ならせてあり、第1回転角検出手段の電気角1回転当たりの操舵軸の移動量(S1)と第2回転角検出手段の電気角1回転当たりの操舵軸の移動量(S2)との最小公倍数(LCM)が、操舵軸の移動量の上限値(Smax)よりも大きくされていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a first and second driving mechanism for driving the steering shaft (5; 16) via the corresponding first and second transmission mechanisms (6, 7; 41, 42), respectively. The motors (11, 12; 131, 132), the first and second transmission mechanisms, the housings containing the first and second motors, and the rotation angles of the first and second motors are detected, respectively. Means (14) for obtaining the absolute position of the steering shaft with reference to the detection results of the first and second rotation angle detection means (21, 22; 51, 52) and the first and second rotation angle detection means. ), And each of the rotation angle detecting means includes a rotor (33) attached to a rotating member (26, 27) for transmitting a driving force of a corresponding motor, and a stator fixed to the housing. (32) and a, the second And the movement amount of the steering shaft of the electric angle per rotation of the second rotation angle detecting means (S1, S2) the Yes varied from one another, the amount of movement of the steering shaft of the electric angle per rotation of the first rotation angle detecting means The least common multiple (LCM) of (S1) and the movement amount (S2) of the steering shaft per one electrical angle rotation of the second rotation angle detection means is made larger than the upper limit value (Smax) of the movement amount of the steering shaft. It is characterized by being.
本発明では、第1および第2の回転角検出手段の電気角1回転当たりの操舵軸の移動量が互いに異なるようにしてある。例えば、第1および第2の伝達機構の伝達比を互いに異ならせることにより、両回転角検出手段の電気角1回転当たりの操舵軸の移動量の最小公倍数(LCM)を容易に調整することができる。すなわち、最小公倍数の値が、操舵軸の実際の移動量の上限値(Smax)よりも大きくなるように、両者の値の関係を容易に調整することができ、操舵軸の絶対位置を検出することが可能となる。各モータに通常備えられている回転角検出手段を用いて操舵軸の絶対位置を検出するので、別途に操舵軸の絶対位置を検出するセンサを設ける必要がなく、構造の簡素化と小型化を達成することができる。 In the present invention, the movement amounts of the steering shaft per one electrical angle rotation of the first and second rotation angle detecting means are different from each other. For example, by making the transmission ratios of the first and second transmission mechanisms different from each other, it is possible to easily adjust the least common multiple (LCM) of the amount of movement of the steering shaft per one electrical angle rotation of both rotation angle detection means. it can. That is, the relationship between both values can be easily adjusted so that the value of the least common multiple is larger than the upper limit value (Smax) of the actual movement amount of the steering shaft, and the absolute position of the steering shaft is detected. It becomes possible. Since the absolute position of the steering shaft is detected using the rotation angle detection means normally provided in each motor, there is no need to provide a separate sensor for detecting the absolute position of the steering shaft, thereby simplifying the structure and reducing the size. Can be achieved.
また、上記第1および第2の伝達機構は、第1および第2のモータとしての第1および第2の転舵モータの出力回転を、操舵軸としての転舵軸(5)の軸方向(X1)の移動にそれぞれ変換する第1および第2のボールねじ機構(6,7)を含み、上記第1および第2のボールねじ機構は、転舵軸と同軸上で転舵軸の軸方向に離隔する第1および第2のねじ軸(36,37)と、上記第1および第2のねじ軸とそれぞれ螺合し、上記第1および第2の転舵モータ(11,12)によってそれぞれ回転駆動される第1および第2のボールナット(34,35)とを含み、各回転角検出手段のロータが取り付けられる回転部材は、各ボールナットとそれぞれ一体回転する部材(26,27)であり、上記第1および第2の回転角検出手段の検出結果を参照して、転舵軸の軸方向の絶対位置が求められ、第1および第2の回転角検出手段の電気角1回転当たりの転舵軸の軸方向の移動量(S1,S2)を互いに異ならせてあり、第1回転角検出手段の電気角1回転当たりの転舵軸の移動量と第2回転角検出手段の電気角1回転当たりの転舵軸の移動量との最小公倍数が、転舵軸の移動量の上限値よりも大きくされている場合がある(請求項2)。 Further, the first and second transmission mechanisms are configured so that output rotations of the first and second steered motors as the first and second motors are transmitted in the axial direction of the steered shaft (5) as a steering shaft ( X1) includes first and second ball screw mechanisms (6, 7) that respectively convert the movement, and the first and second ball screw mechanisms are coaxial with the steered shaft and are axial with respect to the steered shaft. The first and second screw shafts (36, 37) separated from each other and the first and second screw shafts are respectively screwed together, and the first and second steering motors (11, 12) respectively. Rotating members including first and second ball nuts (34, 35) that are driven to rotate and to which the rotor of each rotation angle detecting means is attached are members (26, 27) that rotate integrally with the respective ball nuts. There, the detection binding of the first and second rotation angle detecting means , The absolute position of the steered shaft in the axial direction is obtained, and the axial movement amount (S1, S2) of the steered shaft per one electrical angle rotation of the first and second rotational angle detecting means is obtained. Ri Oh so different from each other, the least common multiple of the amount of movement of the steered shaft of the electric angle per rotation of the movement amount and the second rotation angle detecting means of the steered shaft of the electric angle per rotation of the first rotation angle detecting means but there is a case that is larger than the maximum value of the amount of movement of the steered shaft (claim 2).
この場合、例えば、第1のねじ軸および第1のボールナットの間の伝達比と、第2のねじ軸および第2のボールナットの間の伝達比とを互いに異ならせることにより、両回転角検出手段の電気角1回転当たりの転舵軸の軸方向の移動量の最小公倍数(LCM)を容易に調整することができる。すなわち、最小公倍数の値が、転舵軸の実際の移動量の上限値(Smax)よりも大きくなるように、両者の値の関係を容易に調整することができ、転舵軸の絶対位置を検出することが可能となる。各転舵モータに通常備えられている回転角検出手段を用いて転舵軸の絶対位置を検出するので、別途に転舵軸の軸方向の絶対位置を検出するセンサを設ける必要がなく、構造の簡素化と小型化を達成することができる。 In this case, for example, by making the transmission ratio between the first screw shaft and the first ball nut different from the transmission ratio between the second screw shaft and the second ball nut, both rotation angles are obtained. The least common multiple (LCM) of the axial movement amount of the steered shaft per one electrical angle rotation of the detection means can be easily adjusted. That is, the relationship between the two values can be easily adjusted so that the value of the least common multiple is larger than the upper limit value (Smax) of the actual movement amount of the steered shaft, and the absolute position of the steered shaft can be adjusted. It becomes possible to detect. Since the absolute position of the steered shaft is detected using the rotation angle detecting means normally provided in each steered motor, there is no need to provide a separate sensor for detecting the absolute position of the steered shaft in the axial direction. Simplification and miniaturization can be achieved.
また、上記第1および第2の回転角検出手段のそれぞれはレゾルバ(21,22)を含み、第1および第2の伝達機構の伝達比(R1,R2)が互いに異なること、並びに、第1および第2の回転角検出手段としてのレゾルバの対極数(N1,N2)が互いに異なることの少なくとも一方が達成されている場合がある(請求項3)。
例えば、第1および第2の伝達機構がボールねじ機構である場合、両ボールねじ機構のねじ軸のリード(L1,L2)が互いに異なること、並びに、第1および第2の回転角検出手段としてのレゾルバの対極数が互いに異なることの何れか一方が達成されていればよい。
Each of the first and second rotation angle detecting means includes a resolver (21, 22), the transmission ratios (R1, R2) of the first and second transmission mechanisms are different from each other, and the first In some cases, at least one of the counter electrode numbers (N1, N2) of the resolver serving as the second rotation angle detecting means is different from each other (claim 3).
For example, when the first and second transmission mechanisms are ball screw mechanisms, the screw shaft leads (L1, L2) of both ball screw mechanisms are different from each other, and the first and second rotation angle detection means It suffices that either one of the counter electrodes of the resolver is different from each other.
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。 In the above description, the alphanumeric characters in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の第1実施の形態の車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、本実施の形態では、車両用操舵装置1が、ステアリングホイール等の操舵部材2と転舵機構3との機械的な結合をなくした、いわゆるステア・バイ・ワイヤ(SBW)システムである場合に則して説明するが、本発明は、これに限らず、例えば、操舵部材と転舵輪との間に、操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比である伝達比を可変する差動機構などの伝達比可変機構が介在する車両用操舵装置に適用することもできる。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vehicle steering apparatus according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, in the present embodiment, the vehicle steering apparatus 1 is a so-called steer-by-wire (SBW) in which mechanical coupling between a
転舵機構3は、車両の左右方向に延びハウジング4によって軸方向X1に移動可能に支持された操舵軸としての転舵軸5と、転舵軸5とは同軸に設けられ転舵軸5の軸方向X1に離隔する第1およひ第2の伝達機構としての第1および第2のボールねじ機構6,7と、一対のタイロッド8と、一対のナックルアーム9と、一対の転舵輪10とを備えている。
The steered mechanism 3 extends in the left-right direction of the vehicle and is supported by the housing 4 so as to be movable in the axial direction X1. The steered
転舵軸5の一対の端部に、それぞれ対応するタイロッド8が連結されており、各タイロッド8は、対応するナックルアーム9を介して、対応する転舵輪10に連結されている。 車両用操舵装置1は、転舵機構3の第1および第2のボールねじ機構6,7に対してそれぞれ転舵のための動作力を加える第1および第2の転舵モータ11,12と、操舵部材2に操舵反力を加えるための反力モータ13と、第1および第2の転舵モータ11,12に対する転舵制御動作および反力モータ13に対する反力制御動作をなす制御装置14とを備えている。
Corresponding
第1および第2の転舵モータ11,12の出力回転は、それぞれ、第1および第2のボールねじ機構6,7を介して、転舵軸5の軸方向移動に変換され、転舵が達成される。
操舵部材2は、車体に固定されたステアリングコラム15によって、回転可能に支持されたステアリングシャフト16に同行回転可能に連結されている。このステアリングコラム15の側部には、上記の反力モータ13が連結されている。反力モータ13は、例えば減速のための伝達機構としてのウォームギヤ機構40を介してステアリングシャフト16にトルク伝達可能に連結されている。
The output rotations of the first and second steered
The
第1および第2のボールねじ機構6,7、並びに、第1および第2の転舵モータ11,12は、ハウジング4の一部を大径として構成されたモータハウジング17の内部に収容されている。
また、ステアリングシャフト16に関連して、操舵部材2の操舵角を検出するための操舵角センサ18が設けられている。反力モータ13には、反力モータ13のロータの回転角を検出する回転角センサ19が設けられている。転舵軸5の一側のタイロッド8には、タイロッド8の軸力を検出するタイロッド軸力センサ20が設けられている。
The first and second ball screw mechanisms 6 and 7 and the first and second steered
Further, a
また、第1の転舵モータ11のロータの回転角を検出するための第1の回転角検出手段としての第1のレゾルバ21と、第2の転舵モータ12のロータの回転角を検出するための第2の回転角検出手段としての第2のレゾルバ22とが設けられている。
操舵角センサ18、反力モータ17の回転角を検出する回転角センサ19、タイロッド軸力センサ20、第1および第2の転舵モータ11,12の回転角をそれぞれ検出する第1および第2のレゾルバ21,22、並びに、走行状態センサ23からの信号が、制御装置14に与えられるようになっている。
Further, the
A
走行状態センサ23は、例えば、車速、ヨーレート、横加速度、前後加速度等、操舵に影響を与える走行状態を検出するためのセンサである。
制御装置14は、演算処理部としてのCPU、制御プログラムを記憶させてあるROMおよび演算処理の過程においてワークエリアとして使用されるRAMを備える電子制御ユニット(ECU)として構成されている。制御装置14の出力は、第1および第2の転舵モータ11,12と、反力モータ13とに、図示しない各別の駆動回路を介して与えられる。
The traveling
The
制御装置14による第1および第2の転舵モータ11,12の駆動制御としては、種々可能である。例えば、通常操舵時は、第1および第2の転舵モータ11,12の何れか一方のみを用い、その一方の転舵モータにフェールが発生したときに、他方の転舵モータを操舵に用いるようにしてもよい。
また、通常操舵時において、左操舵と右操舵で第1および第2の転舵モータ11,12を使い分け、第1および第2の転舵モータ11,12の何れか一方にフェールが発生したときに、他方の転舵モータによって左右の操舵を達成するようにしてもよい。
Various driving controls of the first and second steered
Further, during normal steering, when the first and second steered
制御装置14による反力モータ13の反力制御は、タイロッド軸力センサ20により検出される実際の転舵反力に応じて、反力モータ13に操舵反力を発生させることにより達成される。
図2を参照して、第1および第2の転舵モータ11,12は、モータハウジング17内にそれぞれ対応する軸受24,25を介して転舵軸5と同軸上に回転可能に支持された筒状のロータ26,27と、ロータ26,27の外周に設けられた磁極28,29と、磁極28,29に対向するようにモータハウジング17の内周に固定された筒状のステータ30,31とを備えている。
The reaction force control of the
Referring to FIG. 2, first and second steered
上記の軸受24,25は、モータハウジング17に対して、対応するロータ26,27の軸方向移動を規制している。
各磁極28,29は、対応するロータ26,27の周方向に交互に配置された複数対のN極およびS極により構成されている。図示していないが、各ステータ30,31には、複数の励磁相からなるコイルが設けられており、各転舵モータ11,12は、対応するステータコイルへの通電に応じて、対応するロータ26,27に回転力を発生する三相ブラシレスモータとして機能する。
The
Each of the
また、第1および第2の転舵モータ11,12には、ロータ26,27の回転位置(回転角)検出するために、上記第1および第2のレゾルバ21,22が、それぞれ設けられている。各レゾルバ21,22は、モータハウジング17に固定されたレルゾバステータ32と、対応するロータ26,27とは同行回転するレゾルバロータ33とを備えている。各レゾルバステータ32には、各レゾルバロータ32の回転位置に応じて、所定の電圧が誘起されるので、この電圧を測定することにより、各レゾルバロータ32すなわちロータ26,27の回転位置(位相)を判断できる。
The first and second steered
各レゾルバ21,22から出力される各ロータ26,27の回転位置(位相)に基づいて、制御装置14は、各転舵モータ11,12のステータ30,31の回転方向に分割された各ステータコイル(図示せず)の励磁相に順次電流を供給分配し、その結果、ブラシレスモータからなる各転舵モータ11,12が所定の回転出力を発生するよう駆動制御される。
Based on the rotational positions (phases) of the
第1および第2の転舵モータ11,12のロータ26,27には、互いに対向する側に向けて第1および第2のボールナット34,35が一体に延設されている。第1および第2のボールナット34,35は、転舵軸5とは同軸に形成された第1および第2のねじ軸36,37の周囲をそれぞれ取り囲んでおり、第1および第2のボールナット34,35は、それぞれ、第1および第2のねじ軸36,37に、再循環可能なボール38を介して螺合している。
First and
第1および第2のレゾルバ21,22を用いて、転舵軸5の軸方向X1の絶対位置を検出するために、本実施の形態では、第1および第2のレゾルバ21,22の電気角A1,A2の1回転当たりの転舵軸5の軸方向の移動量S1,S2が、互いに異なるようにしてある。
具体的には、第1のねじ軸36のリードをL1とし、第2のねじ軸のリードをL2とし、第1のレゾルバ21の対極数をN1とし、第2のレゾルバ22の対極数をN2としたときに、各レゾルバ21,22の電気角1回転当たりの、転舵軸5の移動量S1,S2は、制御装置14のAD変換の分解能が8ビットで256段階のデジタル値を出力するものとして、下記式(1)、(2)で表される。
In this embodiment, in order to detect the absolute position of the steered
Specifically, the lead of the
S1=L1/N1/256 …(1)
S2=L2/N2/256 …(2)
例えば、第1のねじ軸36のリードL1が5.1mmであり、第2のねじ軸37のリードL2が8.3mmであり、各レゾルバ21,22の対極数N1,N2がそれぞれ4である場合、各移動量S1,S2は、それぞれ下記となる。
S1 = L1 / N1 / 256 (1)
S2 = L2 / N2 / 256 (2)
For example, the lead L1 of the
S1=0.00498(mm)
S2=0.008105(mm)
したがって、両移動量S1,S2の最小公倍数LCMは、下記となる。
LCM=211.65(mm)
すなわち、下記の表1に示すように、転舵軸5の絶対位置が211.65mmである場合、リードL1が5.1mmである第1のねじ軸36を有する第1のボールねじ機構6と組み合わされた第1の転舵モータ11の回転角は41.5になるとともに、リードL2が8.3mmである第2のねじ軸37を有する第2のボールねじ機構7と組み合わされた第2の転舵モータ12の回転角は25.5になる。
S1 = 0.00498 (mm)
S2 = 0.008105 (mm)
Therefore, the least common multiple LCM of both movement amounts S1 and S2 is as follows.
LCM = 211.65 (mm)
That is, as shown in Table 1 below, when the absolute position of the steered
また、対極数N1が4である第1のレゾルバ21の電気角Aは59760になるとともに、対極数N2が4である第2のレゾルバ22の電気角Bは36720になり、両レゾルバ21,22の出力に対応するデジタル値はともに0に戻ることになる。
最小公倍数LCMの値と転舵軸5の実際の移動量の上限値Smaxとの関係を、最小公倍数LCMの値(例えば211.65mm)が上記上限値Smax(例えば150mm)よりも大きくなるように、容易に調整することができる。したがって、表1に示されるような両レゾルバ21,22の出力するデジタル値の比較に基づいて、転舵軸5の絶対位置を検出することが可能となる。そのために、制御装置14では、両レゾルバ21,22のデジタル値と転舵軸5の絶対位置との関係を予め記憶したテーブルマップを参照するようにする。つまり、第1のレゾルバ21のデジタル値と第2のレゾルバ22のデジタル値との組み合わせから、転舵軸5の絶対位置が一意に定められるようになっている。
The electrical angle A of the
The relationship between the value of the least common multiple LCM and the upper limit value Smax of the actual movement amount of the steered
本実施の形態によれば、第1および第2の転舵モータ11,12に通常備えられている第1および第2のレゾルバ21,22を用いて、転舵軸5の軸方向X1の絶対位置を検出するので、別途に転舵軸5の軸方向の絶対位置を検出するセンサを設ける必要がなく、車両用操舵装置1の構造の簡素化と小型化を達成することができる。また、製造コストを安くすることができる。
According to the present embodiment, the first and
また、両レゾルバ21,22を用いて転舵軸5の絶対位置を検出するにあたっては、第1および第2のレゾルバ21,22の電気角A1,A2の1回転当たりの転舵軸5の軸方向X1の移動量S1,S2を互いに異ならせ、両移動量S1,S2の最小公倍数LCMが、転舵軸5の実際の移動量の上限値Smaxよりも大きくなるように、上記の移動量S1,S2を適宜に設定すればよい。
In detecting the absolute position of the steered
そのためには、上述したように、第1および第2のボールねじ機構6,7の各伝達比R1,R2(各ボールナット34,35の回転角に対する、対応するねじ軸36,37の移動量の比)に相当する第1および第2のねじ軸36,37のリードL1,L2を互いに異ならせてもよい。また、第1および第2のねじ軸36,37のリードL1,L2を互いに等しくし、電気角に関連する第1および第2のレゾルバ21,22の対極数N1,N2を互いに異ならせてもよい。さらに、第1および第2のねじ軸36,37のリードL1,L2を互いに異ならせ、且つ第1および第2のレゾルバ21,22の対極数N1,N2を互いに異ならせてもよい。
For this purpose, as described above, the transmission ratios R1 and R2 of the first and second ball screw mechanisms 6 and 7 (the movement amounts of the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図3に示すように、操舵部材2に操舵反力を与えるために第1およひ第2の反力モータ131,132が設けられ、第1および第2の反力モータ131,132が、それぞれ、第1および第2の伝達機構としての第1および第2ウォームギヤ機構41,42を介して、操舵軸としてのステアリングシャフト16に操舵反力を与える場合にも、上記第1および第2の反力モータ131,132に設けられた第1および第2の回転角検出手段としての第1および第2のレゾルバ51,52を用いて、絶対操舵角を求めることが可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, as shown in FIG. 3, the first and second
第1および第2のウォームギヤ機構41,42は、第1および第2の反力モータ131,132によって回転駆動されるウォーム軸43,44と、ステアリングシャフト16と同軸に同行回転可能な従動ギヤとしてのウォームホイール45,46とを有している。なお、図3において、図1の実施の形態と共通する構成については同じ参照符号を付してある。
The first and second
第1および第2のウォームギヤ機構41,42の伝達比R1,R2を互いに異ならせること、および、第1および第2のレゾルバ51,52の対極数N1,N2を互いに異ならせることの少なくとも一方が達成されることにより、第1および第2のレゾルバ51,52の電気角1回転当たりのステアリングシャフト16の移動量としての回転角を互いに異ならせてある
図3の実施の形態によれば、第1および第2の反力モータ131,132に通常備えられている第1および第2のレゾルバ51,52を用いて、操舵軸としてのステアリングシャフト16の回転方向Y1の絶対位置を検出するので、別途にステアリングシャフト16の回転角に相当する絶対操舵角を検出する操舵角センサを設ける必要がなく、車両用操舵装置1の構造の簡素化と小型化を達成することができる。また、製造コストを安くすることができる。
At least one of making the transmission ratios R1 and R2 of the first and second
その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。 In addition, various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.
1…車両用操舵装置、2…操舵部材、3…転舵機構、5…転舵軸(操舵軸)、6…第1のボールねじ機構(第1の伝達機構)、7…第2のボールねじ機構(第2の伝達機構)、10…転舵輪、11…第1の転舵モータ(第1のモータ)、12…第2の転舵モータ(第2のモータ)、13…反力モータ、14…制御装置、15…ステアリングコラム、16…ステアリングシャフト(操舵軸)、21…第1のレゾルバ(第1の回転角検出手段)、22…第2のレゾルバ(第2の回転角検出手段)、26,27…ロータ、30,31…ステータ、32…レゾルバステータ、33…レゾルバロータ、34…第1のボールナット、35…第2のボールナット、36…第1のねじ軸、37…第2のねじ軸、X1…軸方向、131…第1の反力モータ(第1のモータ)、132…第2の反力モータ(第2のモータ)、41…第1のウォームギヤ機構(第1の伝達機構)、42…第2のウォームギヤ機構(第2の伝達機構)、51…第1のレゾルバ(第1の回転角検出手段)、52…第2のレゾルバ(第2の回転角検出手段)、Y1…回転方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle steering device, 2 ... Steering member, 3 ... Steering mechanism, 5 ... Steering shaft (steering shaft), 6 ... 1st ball screw mechanism (1st transmission mechanism), 7 ... 2nd ball | bowl Screw mechanism (second transmission mechanism), 10 ... steered wheels, 11 ... first steered motor (first motor), 12 ... second steered motor (second motor), 13 ... reaction force motor , 14 ... control device, 15 ... steering column, 16 ... steering shaft (steering shaft), 21 ... first resolver (first rotation angle detection means), 22 ... second resolver (second rotation angle detection means) , 26, 27 ... rotor, 30, 31 ... stator, 32 ... resolver stator, 33 ... resolver rotor, 34 ... first ball nut, 35 ... second ball nut, 36 ... first screw shaft, 37 ... Second screw shaft, X1... Axial direction, 131... First reaction force motor (first Motor), 132 ... second reaction force motor (second motor), 41 ... first worm gear mechanism (first transmission mechanism), 42 ... second worm gear mechanism (second transmission mechanism), 51 ... First resolver (first rotation angle detecting means), 52... Second resolver (second rotation angle detecting means), Y1.
Claims (3)
上記第1および第2の伝達機構並びに第1および第2のモータを収容したハウジングと、
上記第1および第2のモータの回転角をそれぞれ検出する第1および第2の回転角検出手段と、
上記第1および第2の回転角検出手段の検出結果を参照して、操舵軸の絶対位置を求める手段とを備え、
各回転角検出手段は、対応するモータの駆動力を伝達する回転部材に同行回転するように取り付けられたロータと、上記ハウジングに固定されたステータとを含み、
上記第1および第2の回転角検出手段の電気角1回転当たりの操舵軸の移動量を互いに異ならせてあり、
第1回転角検出手段の電気角1回転当たりの操舵軸の移動量と第2回転角検出手段の電気角1回転当たりの操舵軸の移動量との最小公倍数が、操舵軸の移動量の上限値よりも大きくされていることを特徴とする車両用操舵装置。 First and second motors that drive the steering shaft via corresponding first and second transmission mechanisms, respectively;
A housing containing the first and second transmission mechanisms and the first and second motors;
First and second rotation angle detecting means for detecting rotation angles of the first and second motors, respectively;
Means for obtaining an absolute position of the steering shaft with reference to detection results of the first and second rotation angle detection means,
Each rotation angle detection means includes a rotor attached so as to rotate along with a rotating member that transmits a driving force of a corresponding motor, and a stator fixed to the housing.
Ri Oh so different from each other the amount of movement of the steering shaft of the electric angle per rotation of the first and second rotation angle detecting means,
The least common multiple of the movement amount of the steering shaft per one electrical angle rotation of the first rotation angle detecting means and the movement amount of the steering shaft per one electrical angle rotation of the second rotation angle detecting means is the upper limit of the movement amount of the steering shaft. vehicle steering apparatus characterized that you have been greater than the value.
上記第1および第2のボールねじ機構は、転舵軸と同軸上で転舵軸の軸方向に離隔する第1および第2のねじ軸と、上記第1および第2のねじ軸とそれぞれ螺合し、上記第1および第2の転舵モータによってそれぞれ回転駆動される第1および第2のボールナットとを含み、
各回転角検出手段のロータが取り付けられる回転部材は、各ボールナットとそれぞれ一体回転する部材であり、
上記第1および第2の回転角検出手段の検出結果を参照して、転舵軸の軸方向の絶対位置が求められ、
第1および第2の回転角検出手段の電気角1回転当たりの転舵軸の軸方向の移動量を互いに異ならせてあり、
第1回転角検出手段の電気角1回転当たりの転舵軸の移動量と第2回転角検出手段の電気角1回転当たりの転舵軸の移動量との最小公倍数が、転舵軸の移動量の上限値よりも大きくされていることを特徴とする車両用操舵装置。 The first and second transmission mechanisms according to claim 1, wherein output rotations of the first and second steered motors as the first and second motors are output in an axial direction of the steered shaft as the steering shaft. Including first and second ball screw mechanisms that respectively convert to movement;
The first and second ball screw mechanisms include first and second screw shafts that are coaxial with the steered shaft and spaced apart in the axial direction of the steered shaft, and the first and second screw shafts, respectively. Including first and second ball nuts that are rotated by the first and second steering motors, respectively.
The rotating member to which the rotor of each rotation angle detecting means is attached is a member that rotates integrally with each ball nut ,
With reference to the detection results of the first and second rotation angle detection means, the absolute position of the steered shaft in the axial direction is obtained,
Ri Oh so different from each other amount of axial movement of the steered shaft of the electric angle per rotation of the first and second rotation angle detecting means,
The least common multiple of the amount of movement of the turning shaft per one electrical angle rotation of the first rotation angle detecting means and the amount of movement of the turning shaft per one electrical angle rotation of the second rotation angle detecting means is the movement of the turning shaft. the amount of the upper limit vehicle steering apparatus characterized that you have been greater than.
第1および第2の伝達機構の伝達比が互いに異なること、並びに、第1および第2の回転角検出手段としてのレゾルバの対極数が互いに異なることの少なくとも一方が達成されていることを特徴とする車両用操舵装置。 In Claim 1 or 2, each of said 1st and 2nd rotation angle detection means contains a resolver,
The transmission ratio of the first and second transmission mechanisms is different from each other, and at least one of the counter electrodes of the resolver as the first and second rotation angle detecting means being different from each other is achieved. A vehicle steering device.
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JP2004163274A (en) * | 2002-11-13 | 2004-06-10 | Toyota Motor Corp | Apparatus for detecting amount of steering and complex type apparatus for detecting amount of steering |
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JP2004325182A (en) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Toyota Motor Corp | Device for detecting absolute angle of rotation |
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