JP5806485B2 - 電動パワーステアリング装置およびこれを備えた車両 - Google Patents
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Description
本発明は、四輪等の車両において、ステアリングＥＣＵとギアボックスとが適合しているかを確認する電動パワーステアリング装置およびこれを備えた車両に関する。
従来、四輪等の車両において、ステアリングＥＣＵとギアボックスとが互いに適合しているかを判定する技術に関しては、次の特許文献１、２がある。
特許文献１には、車両を操舵するステアリングホイール(以下、ハンドルと称す)の回転方向とハンドルをアシストする方向の位置を判断する技術が記載されている。
特許文献１には、車両を操舵するステアリングホイール(以下、ハンドルと称す)の回転方向とハンドルをアシストする方向の位置を判断する技術が記載されている。
特許文献２には、車両を操舵するハンドルの仕様情報と実際に得られたハンドルの情報とを比較して一致性を判断することが記載されている。
ところで、同一車であっても、ハンドルとこれをアシストするモータの伝達系であるギアボックスの種類の違いや同じギアボックスでも減速比が違うものが存在するため、ギアボックスとＥＣＵの制御プログラムとの組み合わせは複雑化してきている。そのため、車両製造時、メンナンス時等にギアボックスとＥＣＵとの誤組みに対する対処が難しくなっている。
ＥＰＳ(Ｅlectric Ｐower Ｓteering Ｓystem：電動パワーステアリングシステム)において異なるギアボックス形式（構造）に対して同一構造のＥＣＵ(Ｅlectric Ｃontrol Ｕnit)を用いる場合、一般的にはＥＣＵのカプラー仕様による分別等の誤組対策が必要となる。
一方、ＥＰＳに用いるモータの回転方向が逆になることがある。例えば、右ハンドルまたは左ハンドルに組み合わされるギアボックスで、モータの回転する方向が逆の場合がある。
一方、ＥＰＳに用いるモータの回転方向が逆になることがある。例えば、右ハンドルまたは左ハンドルに組み合わされるギアボックスで、モータの回転する方向が逆の場合がある。
すなわち、ある車はハンドルを右に操舵したときに、ギアボックスＡのモータは、右回転する一方、他の車はハンドルを右に操舵したときに、ギアボックスＢのモータは、左回転する。これは、左ハンドル車と、右ハンドル車の場合に生じる場合が多い。
本発明は上記実状に鑑み、誤組判定を行うことで構造の作り分けなどを行う必要がない安価な電動パワーステアリング装置およびこれを備えた車両の提供を目的とする。
上記目的を達成すべく、第１の本発明に関わる電動パワーステアリング装置は、車両における運転者の操舵操作をアシストする電動パワーステアリング装置であって、前記運転者が前記車両を操舵するために操作するステアリングホイールと、前記ステアリングホイールの回転角度を検出するステアリングホイール回転角度検出手段と、前記車両の転舵輪に連結され前記転舵輪を操舵するアシスト力を伝達するステアリングアシスト力伝達手段と、前記ステアリングアシスト力伝達手段に接続され、前記アシスト力を付与するモータと、前記モータの回転角度を検出するモータ回転角度検出手段と、前記モータを制御するステアリング制御手段とを備え、前記ステアリング制御手段は、前記ステアリングホイールの回転角度と前記モータの回転角度とを用いて算出される前記ステアリングアシスト力伝達手段の減速比を、前記ステアリング制御手段が制御に用いる基準減速比と比較し、前記ステアリングアシスト力伝達手段と前記ステアリング制御手段とが適合しているか否かを判定する適合判定手段を有している。
第１の本発明によれば、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段との誤組を防止できる。
第１の本発明によれば、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段との誤組を防止できる。
第２の本発明に関わる電動パワーステアリング装置は、第１の本発明の電動パワーステアリング装置において、前記適合判定手段は、前記ステアリングホイールの回転方向と前記モータの回転方向との方向関係を基準回転方向情報と比較し、前記ステアリングアシスト力伝達手段と前記ステアリング制御手段とが適合しているか否かを判定する。
第２の本発明によれば、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段との回転方向の誤組を防止できる。
第２の本発明によれば、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段との回転方向の誤組を防止できる。
第３の本発明に関わる電動パワーステアリング装置は、第１または第２の本発明の電動パワーステアリング装置において、前記適合判定手段は、前記ステアリングホイールの回転角度の変化量の絶対値と前記モータの回転角度の変化量の絶対値とを用いて算出される前記ステアリングアシスト力伝達手段の変化量減速比を、前記ステアリング制御手段が制御に用いる基準変化量減速比と比較し、前記ステアリングアシスト力伝達手段と前記ステアリング制御手段とが適合しているか否かを判定する。
第３の本発明によれば、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段との誤組を、ステアリングホイールの回転角度の変化量の絶対値とモータの回転角度の変化量の絶対値とを用いて算出されるステアリングアシスト力伝達手段の変化量減速比を、ステアリング制御手段が制御に用いる基準変化量減速比と比較することで、防止できる。
第３の本発明によれば、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段との誤組を、ステアリングホイールの回転角度の変化量の絶対値とモータの回転角度の変化量の絶対値とを用いて算出されるステアリングアシスト力伝達手段の変化量減速比を、ステアリング制御手段が制御に用いる基準変化量減速比と比較することで、防止できる。
第４の本発明に関わる電動パワーステアリング装置は、第１から第３のうちの何れかの本発明の電動パワーステアリング装置において、前記モータの駆動を制御するモータ駆動制御手段を備え、前記適合判定手段が適合判定を終了するまでは、前記モータ駆動制御手段を作動させない駆動停止手段を有している。
第４の本発明によれば、適合判定手段が適合判定を終了するまでは、駆動停止手段によりモータ駆動制御手段を作動させないため、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段とが誤組か正組か明確でない状態での作動を防止できる。
第４の本発明によれば、適合判定手段が適合判定を終了するまでは、駆動停止手段によりモータ駆動制御手段を作動させないため、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段とが誤組か正組か明確でない状態での作動を防止できる。
第５の本発明に関わる電動パワーステアリング装置は、第１から第４のうちの何れかの本発明の電動パワーステアリング装置において、前記適合判定手段が不適合と判定した場合には、前記駆動停止手段は前記モータ駆動制御手段を作動させない。
第５の本発明によれば、適合判定手段が不適合と判定した場合には、駆動停止手段はモータ駆動制御手段を作動させないため、誤組のステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段での作動を防止できる。
第５の本発明によれば、適合判定手段が不適合と判定した場合には、駆動停止手段はモータ駆動制御手段を作動させないため、誤組のステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段での作動を防止できる。
第６の本発明に関わる電動パワーステアリング装置は、第４の本発明の電動パワーステアリング装置において、前記適合判定手段が適合と判定した場合には、前記モータ駆動制御手段の停止を解除して作動させる駆動停止解除手段を有している。
第６の本発明によれば、適合判定手段がステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段とが適合であると判定した場合に、モータ駆動制御手段の停止を解除して作動させることができる。
第６の本発明によれば、適合判定手段がステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段とが適合であると判定した場合に、モータ駆動制御手段の停止を解除して作動させることができる。
第７の本発明に関わる電動パワーステアリング装置は、第１から第６のうちの何れかの本発明の電動パワーステアリング装置において、前記適合判定手段が不適合と判定した場合には、警告を発する警告発生手段を有している。
第７の本発明によれば、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段とが不適合の場合に、警告により報知することができる。
第７の本発明によれば、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段とが不適合の場合に、警告により報知することができる。
第８の本発明に関わる電動パワーステアリング装置は、第１から第６のうちの何れかの本発明の電動パワーステアリング装置において、前記適合判定手段が不適合と判定した場合には、当該不適合が適合となるように設定を変更する設定変更手段を有している。
第８の本発明によれば、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段とが不適合の場合に、当該不適合が適合となるように設定を変更するので、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段とが不適合の場合に適合したものとできる。
第８の本発明によれば、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段とが不適合の場合に、当該不適合が適合となるように設定を変更するので、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段とが不適合の場合に適合したものとできる。
第９の本発明に関わる電動パワーステアリング装置は、第１の本発明の電動パワーステアリング装置において、ステアリング制御手段が前記車両に取り付け、取り外されたことを検知するステアリング制御検知手段と、前記ステアリングアシスト力伝達手段が前記車両に取り付け、取り外されたことを検知する伝達手段検知手段とを有し、前記ステアリング制御手段または前記ステアリングアシスト力伝達手段が前記車両に取り付けられた際に、前記ステアリング制御手段は、前記ステアリングホイールの回転角度と前記モータの回転角度とを用いて算出される前記ステアリングアシスト力伝達手段の減速比を、ステアリング制御手段が制御に用いる基準減速比と比較し、前記ステアリングアシスト力伝達手段と前記ステアリング制御手段が適合しているか否かを判定する。
第９の本発明によれば、ステアリング制御手段またはステアリングアシスト力伝達手段が車両に取り付けられた際に、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段が適合しているか否かを判定できる。
第９の本発明によれば、ステアリング制御手段またはステアリングアシスト力伝達手段が車両に取り付けられた際に、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段が適合しているか否かを判定できる。
第１０の本発明に関わる車両は、第１から第９の何れかの本発明の電動パワーステアリング装置を備えている。
第１０の本発明によれば、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段との誤組を防止できる車両を得られる。
第１０の本発明によれば、ステアリングアシスト力伝達手段とステアリング制御手段との誤組を防止できる車両を得られる。
本発明に関わる電動パワーステアリング装置およびこれを備えた車両は、誤組判定を行うことで構造の作り分けなどを行う必要がない安価な電動パワーステアリング装置およびこれを備えた車両を達成することが可能となる。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
＜＜実施形態１＞＞
図１は、本発明に係る実施形態１の車両１の操舵に係る電動パワーステアリングシステム(電動パワーステアリング装置)を示す概念図である。
実施形態１の四輪等の車両１の前方には、車両１の進行方向を変える右前輪２ｒおよび左前輪２ｌと、左・右前輪２ｌ、２ｒの操舵のために運転者が操作するステアリングホイール３(以下、ハンドル３と称す)とを備えている。
＜＜実施形態１＞＞
図１は、本発明に係る実施形態１の車両１の操舵に係る電動パワーステアリングシステム(電動パワーステアリング装置)を示す概念図である。
実施形態１の四輪等の車両１の前方には、車両１の進行方向を変える右前輪２ｒおよび左前輪２ｌと、左・右前輪２ｌ、２ｒの操舵のために運転者が操作するステアリングホイール３(以下、ハンドル３と称す)とを備えている。
ハンドル３は、運転者のハンドル３の操舵操作を左・右前輪２ｌ、２ｒに伝えるステアリングコラム４ａ、ピニオンシャフト４ｂを介して、ステアリングギアボックス５(以下、ギアボックス５と称す)に接続されている。
ギアボックス５において、ピニオンシャフト４ｂに設けられたピニオンギア(図示せず)が、ラックギア(図示せず)と噛みあっている。
ギアボックス５において、ピニオンシャフト４ｂに設けられたピニオンギア(図示せず)が、ラックギア(図示せず)と噛みあっている。
ラックギアが設けられたラック軸はダストブーツ６ｃ内でラックギアと同じ往復直線運動(図１の矢印α２方向)を行うタイロッド６ａと接続され、タイロッド６ａはタイロッド６ａの往復直線運動を往復回転運動(図１の矢印α３)に変換するナックルアーム６ｂの一方端に接続され、ナックルアーム６ｂの他方端には左・右前輪２ｌ、２ｒがそれぞれ固定されている
この構成により、ユーザによるハンドル３の回転操作(図１の矢印α１方向)が、ピニオンシャフト４ｂのギアボックス５内のピニオンギア、ラックギアを介して、左・右前輪２ｌ、２ｒが配置される方向のタイロッド６ａの直線運動(図１の矢印α２方向)に変換され、ナックルアーム６ｂの直線運動から回転運動への変換により、右前輪２ｒおよび左前輪２ｌの図１の矢印α３方向の回転動作として伝達される。これにより、運転者のハンドル３の操舵(回転)操作に応じて車両１の進行方向が変更される。
なお、ピニオンシャフト４ｂ、ギアボックス５、タイロッド６ａ等はサブフレーム１１に支持されている。
なお、ピニオンシャフト４ｂ、ギアボックス５、タイロッド６ａ等はサブフレーム１１に支持されている。
ギアボックス５には、ハンドル３の操舵(回転)操作をアシストするＥＰＳ(電動パワーステアリングシステムＳ)用のアシストモータ７が図示しない減速機構を介して、ピニオンシャフト４ｂまたはラックギアに接続されている。これにより、アシストモータ７の回転とハンドル３の回転の減速比は、当該減速機構によって規定されている。
アシストモータ７は、パワーハーネスｐ１を介して、ステアリングＥＣＵ８から電力が供給される。つまり、ステアリングＥＣＵ８は、アシストモータ７を駆動するモータ駆動制御手段を備えている。
アシストモータ７は、パワーハーネスｐ１を介して、ステアリングＥＣＵ８から電力が供給される。つまり、ステアリングＥＣＵ８は、アシストモータ７を駆動するモータ駆動制御手段を備えている。
ステアリングＥＣＵ８は、運転者のハンドル３の操作をアシストする電動パワーステアリングシステムＳを制御する制御装置である。
ステアリングＥＣＵ８は、アシストモータ７の軸に設けられアシストモータ７の回転角度を検知するモータ回転角度検出手段のレゾルバ(図示せず)に、レゾルバハーネスｐ２を介して、接続されている。これにより、アシストモータ７の回転角度の情報がレゾルバからステアリングＥＣＵ８に送信される。
ステアリングＥＣＵ８は、アシストモータ７の軸に設けられアシストモータ７の回転角度を検知するモータ回転角度検出手段のレゾルバ(図示せず)に、レゾルバハーネスｐ２を介して、接続されている。これにより、アシストモータ７の回転角度の情報がレゾルバからステアリングＥＣＵ８に送信される。
ピニオンシャフト４ｂまたはステアリングコラム４ａには、そのトルクを検知するためのトルクセンサ(図示せず)が設置されており、トルクセンサは、トルクセンサハーネスｐ３を介して、ステアリングＥＣＵ８に接続されている。トルクセンサから、ピニオンシャフト４ｂまたはステアリングコラム４ａのトルクの情報が、トルクセンサハーネスｐ３を介して、ステアリングＥＣＵ８に送信される。
また、運転者に各種表示を行うインストルメントパネル(図示せず)(以下、インパネと称す)近くには、赤色等の警告光を点灯するワーニングランプ(警告灯)ｗｌが設けられている。ワーニングランプｗｌは、ワーニングハーネスｐ４を介して、ステアリングＥＣＵ８に接続されている。運転者に警告が必要な場合、ステアリングＥＣＵ８の警告発生手段の制御によりワーニングランプｗｌが赤色等に点灯するように制御される。
その他、車両１のインパネ近くには、図示しない警告音発生器がステアリングＥＣＵ８に接続されて設けられており、運転者に警告が必要な場合には、ステアリングＥＣＵ８の警告発生手段の制御により、警告音発生器から警告音が発生される。
その他、車両１のインパネ近くには、図示しない警告音発生器がステアリングＥＣＵ８に接続されて設けられており、運転者に警告が必要な場合には、ステアリングＥＣＵ８の警告発生手段の制御により、警告音発生器から警告音が発生される。
また、車両１には、電動パワーステアリングシステムＳを駆動したり、エンジン(図示せず)を始動等するためのバッテリ９が、過電流を防止するヒューズ９ａを介して、キャビンハーネスｐ５によってステアリングＥＣＵ８に接続されている。
その他、ステアリングＥＣＵ８には、ハンドル３の回転角を検知する舵角センサ(図示せず)(ステアリングホイール回転角度検出手段)から、ハンドル３の回転角の情報が入力される。
また、ステアリングＥＣＵ８には、電子制御燃料噴射装置に係る車速信号等が入力されるとともに、車両１の姿勢を示すヨーレートの情報がヨーレートセンサから入力される。
その他、ステアリングＥＣＵ８には、ハンドル３の回転角を検知する舵角センサ(図示せず)(ステアリングホイール回転角度検出手段)から、ハンドル３の回転角の情報が入力される。
また、ステアリングＥＣＵ８には、電子制御燃料噴射装置に係る車速信号等が入力されるとともに、車両１の姿勢を示すヨーレートの情報がヨーレートセンサから入力される。
本構成により、ステアリングＥＣＵ８は、トルクセンサの情報を基に運転者のハンドル３の操作を判断し、車速等の車両１の状態の情報から、ハンドル３への必要なアシスト力を、モータ駆動制御手段によりアシストモータ７を駆動させて発生させ、電動パワーステアリングシステムＳを駆動させる。
ところで、車両１は、同じ車種でも、グレードであったり、仕様により、ギアボックス５は異なるものが設置される。また、各ギアボックス５に対応したステアリングＥＣＵ８がそれぞれ車両１に設置されることになる。
このように、製造時には、各車両１に対応するステアリングＥＣＵ８、ギアボックス５が車両１のそれぞれのカプラに取り付けられる。また、メンテナンス時に、ステアリングＥＣＵ８、ギアボックス５のうちの少なくとも何れかが交換された場合には、当該車両１に対応するステアリングＥＣＵ８、ギアボックス５のうちの少なくとも何れかが、車両１のカプラに取り付けられることになる。
このように、製造時には、各車両１に対応するステアリングＥＣＵ８、ギアボックス５が車両１のそれぞれのカプラに取り付けられる。また、メンテナンス時に、ステアリングＥＣＵ８、ギアボックス５のうちの少なくとも何れかが交換された場合には、当該車両１に対応するステアリングＥＣＵ８、ギアボックス５のうちの少なくとも何れかが、車両１のカプラに取り付けられることになる。
例えば、図１に示すように、ギアボックス５は、アシストモータ７によりアシスト力が直接ラックギアに伝達される型(Ｒ軸ＥＰＳと称す)の減速比(アシストモータ７の減速比)１０のＡタイプや、アシストモータ７によるアシスト力がピニオンギアに伝達される型(Ｐ軸ＥＰＳと称す)の減速比(アシストモータ７の減速比)２０のＢタイプ、また、アシストモータ７によるアシスト力がピニオンギアに伝達される型(Ｐ軸ＥＰＳ)の減速比２０．５のＣタイプの３種類が挙げられる。
図２は、図１に示すＡタイプ、Ｂタイプ、Ｃタイプのステアリングギアボックス５を用いた場合のハンドル３の回転角度または回転角度の変化量(ΔＨｒ)とギアボックス５に接続されるアシストモータ７の回転角度または回転角度の変化量(ΔＭｒ)との関係を示す図である。
ギアボックス５は、Ａタイプの減速比：１０、Ｂタイプの減速比：２０、Ｃタイプの減速比：２０．５により、ハンドル３の回転角度または回転角度の変化量(ΔＨｒ)とアシストモータ７の回転角度または回転角度の変化量(ΔＭｒ)との関係が異なることが明らかである。
ギアボックス５は、Ａタイプの減速比：１０、Ｂタイプの減速比：２０、Ｃタイプの減速比：２０．５により、ハンドル３の回転角度または回転角度の変化量(ΔＨｒ)とアシストモータ７の回転角度または回転角度の変化量(ΔＭｒ)との関係が異なることが明らかである。
そして、車両１は同じ車種でも、グレードであったり、仕様により、Ａタイプのギアボックス５、Ｂタイプのギアボックス５や、Ｃタイプのギアボックス５等の各車両１に対応するギアボックス５が取り付けられることとなる。
また、Ａタイプのギアボックス５に対応して、減速比：１０が設定されたＡタイプのステアリングＥＣＵ８が取り付けられる。
同様に、Ｂタイプのギアボックス５に対応して、減速比：２０が設定されたＢタイプのステアリングＥＣＵ８が取り付けられる。
同様に、Ｃタイプのギアボックス５に対応して、減速比：２０．５が設定されたＣタイプのステアリングＥＣＵ８が取り付けられる。
また、Ａタイプのギアボックス５に対応して、減速比：１０が設定されたＡタイプのステアリングＥＣＵ８が取り付けられる。
同様に、Ｂタイプのギアボックス５に対応して、減速比：２０が設定されたＢタイプのステアリングＥＣＵ８が取り付けられる。
同様に、Ｃタイプのギアボックス５に対応して、減速比：２０．５が設定されたＣタイプのステアリングＥＣＵ８が取り付けられる。
ここで、Ａタイプと、ＢタイプおよびＣタイプとは、ギアボックス５の構造が異なる。また、ＢタイプとＣタイプとは、ギアボックス５の構造は同じであるが、Ｂタイプの減速比：２０に対して、Ｃタイプの減速比が２０．５であり、ＢタイプとＣタイプとは、減速比が異なる。
なお、Ａタイプの減速比は、１０であり、Ｂタイプの減速比：２０とＣタイプの減速比が２０．５とも異なる。
なお、Ａタイプの減速比は、１０であり、Ｂタイプの減速比：２０とＣタイプの減速比が２０．５とも異なる。
このように、車両１によって異なるタイプのギアボックス５、ステアリングＥＣＵ８がそれぞれ取り付けられるため、製造時、メンテナンスの交換時等にギアボックス５やステアリングＥＣＵ８の誤った取り付けを防ぐための適合判定手段が、ステアリングＥＣＵ８に備わっている。
適合判定手段は、ハンドル３側の回転センサである舵角センサで取得した値と、ギアボックス５側のモータ回転センサであるレゾルバで取得した値とを比較し、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５とが適合しているかを判定する。
図３は、適合判定手段の仕様固有情報Ｉを示す図である。
適合判定手段はギアボックス５とステアリングＥＣＵ８とが適合しているか判定するために、図３に示す仕様固有情報Ｉをテーブル等の形式でＲＯＭ(Read Only Memory)等の記憶部に記憶している。なお、仕様固有情報Ｉは、制御プログラムのソースコードに記述してもよいが、車両１の追加、制御プログラムのメンテナンス等の関係から、仕様固有情報Ｉはソースコードとは独立したテーブル等のデータ形式とするのが望ましい。
適合判定手段はギアボックス５とステアリングＥＣＵ８とが適合しているか判定するために、図３に示す仕様固有情報Ｉをテーブル等の形式でＲＯＭ(Read Only Memory)等の記憶部に記憶している。なお、仕様固有情報Ｉは、制御プログラムのソースコードに記述してもよいが、車両１の追加、制御プログラムのメンテナンス等の関係から、仕様固有情報Ｉはソースコードとは独立したテーブル等のデータ形式とするのが望ましい。
仕向けＩ１は、ステアリングＥＣＵ８をアメリカ向けの車両１に搭載するか、アジア向けの車両１に搭載するか等を識別するためのステアリングＥＣＵ８の仕向け情報である。
減速比Ｉ２は、各ステアリングＥＣＵ８に設定された減速比(アシストモータ７の減速比)が設定されている。
回転方向情報(ｄrom)Ｉ３は、各ステアリングＥＣＵ８が搭載される車両１が右ハンドルか左ハンドルか等で異なるハンドル３の回転方向に対するアシストモータ７の回転方向(例えば、時計回り回転か反時計回り回転かの情報)である。
減速比Ｉ２は、各ステアリングＥＣＵ８に設定された減速比(アシストモータ７の減速比)が設定されている。
回転方向情報(ｄrom)Ｉ３は、各ステアリングＥＣＵ８が搭載される車両１が右ハンドルか左ハンドルか等で異なるハンドル３の回転方向に対するアシストモータ７の回転方向(例えば、時計回り回転か反時計回り回転かの情報)である。
ステアリングＥＣＵ８は、適合判定手段により、車両１にステアリングＥＣＵ８およびギアボックス５が適合しているかの判定を行っている場合、判定を終了するまでは、アシストモータ７のモータ駆動制御手段を作動させないように制御し、かつ、適合判定手段が不適合と判定した場合にモータ駆動制御手段を作動させない駆動停止手段を有している。また、ステアリングＥＣＵ８は、モータ駆動制御手段によるアシストモータ７の停止を解除するモータ駆動停止解除手段を有している。
また、ステアリングＥＣＵ８は、適合判定手段が、ステアリングＥＣＵ８またはギアボックス５の何れかが車両１に適合しているかの判定を行い、適合判定手段が不適合と判定した場合に、ワーニングランプｗｌの警告灯や警告音等で警告を発生するように制御する警告発生手段を有している。
その他、ステアリングＥＣＵ８には、ステアリングＥＣＵ８の車両１への組付けを検知するＥＣＵ組付け検知センサ(図示せず)や、ギアボックス５の車両１への搭載を検知するギアボックス組付け検知センサ(図示せず)が取り付けられている。
その他、ステアリングＥＣＵ８には、ステアリングＥＣＵ８の車両１への組付けを検知するＥＣＵ組付け検知センサ(図示せず)や、ギアボックス５の車両１への搭載を検知するギアボックス組付け検知センサ(図示せず)が取り付けられている。
そして、ステアリングＥＣＵ８の適合判定手段は、ステアリングＥＣＵ８やギアボックス５が車両１に組付けられたことを検知した場合には、組付けフラグが“０”から“１”に立てられる。組付けフラグが立つ状況は、車両製造時や、ステアリングＥＣＵ８やギアボックス５の修理の為の交換等が挙げられる。この組付けフラグが、後述するステアリングＥＣＵの適合判定手段の制御フロー（図４、図５）を開始するトリガーとなる。
次に、ステアリングＥＣＵ８の適合判定手段によって行われるギアボックス５とステアリングＥＣＵ８とが適合しているか判定する適合判定制御について、図４に従って説明する。
図４は、実施形態１のステアリングＥＣＵ８の適合判定手段による適合判定制御の流れを示すフロー図である。
本制御は、車両１の製造時、メンテナンスのギアボックス５やステアリングＥＣＵ８の交換時等に、ギアボックス５やステアリングＥＣＵ８が車両１に組み付けられたり、交換された際に行われる。
図４は、実施形態１のステアリングＥＣＵ８の適合判定手段による適合判定制御の流れを示すフロー図である。
本制御は、車両１の製造時、メンテナンスのギアボックス５やステアリングＥＣＵ８の交換時等に、ギアボックス５やステアリングＥＣＵ８が車両１に組み付けられたり、交換された際に行われる。
具体的には、ＥＣＵ組付け検知センサ、ギアボックス組付け検知センサのうちの何れかが、ステアリングＥＣＵ８、ギアボックス５の車両１への組み付けを検知した際、すなわち、組付けフラグが“０”から“１”に立てられた場合に、次に説明する図４の適合判定制御が行われる。
電動パワーステアリング（ＥＰＳ）Ｓの組付け完了後であり、イグニッションオンとなったときに、組付けフラグが“１”であれば、図４のフローがスタートする。まず、Ｓ１０１では、ステアリングＥＣＵ８が、ハンドル３の操舵角とアシストモータ７の回転角を取得は可能だが、アシストモータ７を駆動しないスタンバイ状態にある。
そして、製造員、検査員等によるハンドル３の操舵によって得られた回転角度または操舵角偏差(回転角度の変化量)（ΔＨｒ）を舵角センサで取得するとともに、アシストモータ７の回転角度または回転角偏差(回転角度の変化量)（ΔＭｒ）をレゾルバ等の電気角センサから取得する(Ｓ１０２)。そして、実際のギアボックス５の減速比уken１を、ハンドル３の回転角度または操舵角偏差（ΔＨｒ）の絶対値とアシストモータ７の回転角度または回転角偏差（ΔＭｒ）の絶対値とを用いて、次式(１)により、算出する(Ｓ１０３)。
続いて、車両１に搭載されたステアリングＥＣＵ８が制御に用いる仕様固有情報Ｉ(図３参照)の減速比уrom１(Ｉ２)と、実際のギアボックス５の減速比уken１とが同じか否か比較し判定する(Ｓ１０４)。ステアリングＥＣＵ８が制御に用いる減速比уrom１(Ｉ２)と、実際のギアボックス５の減速比уken１とが異なると判定された場合(Ｓ１０４でＮｏ)、ステアリングＥＣＵ８の警告発生手段がインパネにワーニングランプｗｌを点灯したり、警告音を鳴らして、不適合なギアボックス５やステアリングＥＣＵ８が設置されていることを知らせる(Ｓ１０５)。そして、モータ駆動停止手段は、モータ駆動制御手段のアシストモータ７の駆動の停止を継続する(Ｓ１０６)。
一方、Ｓ１０４において、ステアリングＥＣＵ８が制御に用いる減速比уrom１(Ｉ２)と、実際のギアボックス５の減速比уken１とが同じであると判定された場合(Ｓ１０４でＹｅｓ)、Ｓ１０７において、駆動停止解除手段によりモータ駆動停止手段の停止を解除して、電動パワーステアリングシステム(ＥＰＳ)Ｓの停止を解除する。なお、この際、搭載されたステアリングＥＣＵ８およびギアボックス５が適合している旨の表示をインパネで行うこととしてもよい。
以上が、図４に示すステアリングＥＣＵ８の適合判定手段による適合判定の制御の流れである。
以上が、図４に示すステアリングＥＣＵ８の適合判定手段による適合判定の制御の流れである。
なお、図４のＳ１０４で、ステアリングＥＣＵ８が制御に用いる減速比уrom１と、実際のギアボックス５の減速比уken１とが異なると判定された場合(Ｓ１０４でＮｏ)に、ステアリングＥＣＵ８に設定される減速比уrom１を、自動的に実際のギアボックス５の減速比уken１と同じになるように設定する設定変更手段を備えることとしてもよい。具体的には、ステアリングＥＣＵ８は、組み合わせられる可能性がある複数のギアボックス５に対応した複数のアシストマップを有している。例えば、初期は、Ａタイプのギアボックス５に対応したアシストマップが選択されているとする。ギアボックス５の減速比を比較することで、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５が適合しているかを確認し、不適合の場合には、設定変更手段が、その減速比に適合したアシストマップを選択しなおすことも可能である。
この場合、Ｓ１０５、Ｓ１０６は行わず、設定後にＳ１０７に移行することとなる。
この場合、Ｓ１０５、Ｓ１０６は行わず、設定後にＳ１０７に移行することとなる。
なお、図４のＳ１０２〜Ｓ１０４において、ハンドル３の操舵を左ＥＮＤから右ＥＮＤまで行い、このとき電動パワーステアリングシステム(ＥＰＳ)Ｓのアシストモータ７によりハンドル３の操舵のアシストを行い、その際のハンドル３の切れ角に相当するアシストモータ７の回転角度の累積уken２を、予め記憶部に設定されている内部データуrom２(図３参照)と比較することで、車両１に搭載されたギアボックス５とステアリングＥＣＵ８とが誤組か否かの一致性を判断してもよい。
実施形態１によれば、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５との誤組を防止できる。また、車の特性として、同形式のギアボックス５の減速比の組間違いを防止できる。
そのため、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５とが適合したものを車両１に搭載できる。
さらに、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５との組間違いを容易に発見することができるため、製造コスト、メンテナンスコストの削減が可能である。
そのため、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５とが適合したものを車両１に搭載できる。
さらに、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５との組間違いを容易に発見することができるため、製造コスト、メンテナンスコストの削減が可能である。
＜＜実施形態２＞＞
次に、実施形態２の車両１の操舵に係る電動パワーステアリングシステムＳについて、図５に従って説明を行う。
図５は、実施形態２のステアリングＥＣＵ８の適合判定手段による減速比と回転方向を用いる適合判定制御の流れを示すフロー図である。
実施形態２の車両１の操舵に係る電動パワーステアリングシステムＳは、実施形態１で説明したギア比の変化量でギアボックス５とステアリングＥＣＵ８との適合を判定するのに加え、ハンドル３の回転方向に対するアシストモータ７の回転方向も適合判定手段で検知するようにしたものである。例えば、車両１が右ハンドル車か、左ハンドル車かの場合についても判定できるようにしたものである。
次に、実施形態２の車両１の操舵に係る電動パワーステアリングシステムＳについて、図５に従って説明を行う。
図５は、実施形態２のステアリングＥＣＵ８の適合判定手段による減速比と回転方向を用いる適合判定制御の流れを示すフロー図である。
実施形態２の車両１の操舵に係る電動パワーステアリングシステムＳは、実施形態１で説明したギア比の変化量でギアボックス５とステアリングＥＣＵ８との適合を判定するのに加え、ハンドル３の回転方向に対するアシストモータ７の回転方向も適合判定手段で検知するようにしたものである。例えば、車両１が右ハンドル車か、左ハンドル車かの場合についても判定できるようにしたものである。
そこで、実施形態２では、図３に示す回転方向情報Ｉ３をさらに用いることになる。
本制御は、実施形態１と同様に、車両１の製造時や、ギアボックス５やステアリングＥＣＵ８を交換する際に行われる。
本制御は、実施形態１と同様に、車両１の製造時や、ギアボックス５やステアリングＥＣＵ８を交換する際に行われる。
実施形態１と同様に、ＥＣＵ組付け検知センサ、ギアボックス組付け検知センサのうちの何れかが、ステアリングＥＣＵ８、ギアボックス５が取り付けられたと検知した際に、図５の適合判定制御が行われる。すなわち、組付けフラグが“０”から“１”に立てられた場合に、図５の適合判定制御が行われる。
その他の構成は、実施形態１と同様であるから、同一の構成要素には、同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
その他の構成は、実施形態１と同様であるから、同一の構成要素には、同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
図５のＳ２０１〜Ｓ２０４は、実施形態１の図４のＳ１０１〜Ｓ１０４と同様であるから、説明を省略する。
図５のＳ２０４において、ステアリングＥＣＵ８が制御に用いる減速比уrom１と、実際のギアボックス５の減速比уken１とが異なると判定された場合(Ｓ２０４でＮｏ)、図５のＳ２０５の警告１として、インパネにワーニングランプ(警告灯)ｗｌを点灯したり、警告音を鳴らして、不適合なギアボックス５、ステアリングＥＣＵ８が設置されていることを報知する。そして、モータ駆動停止手段は、モータ駆動制御手段のアシストモータ７の駆動の停止を継続する(Ｓ２０６)。
図５のＳ２０４において、ステアリングＥＣＵ８が制御に用いる減速比уrom１と、実際のギアボックス５の減速比уken１とが異なると判定された場合(Ｓ２０４でＮｏ)、図５のＳ２０５の警告１として、インパネにワーニングランプ(警告灯)ｗｌを点灯したり、警告音を鳴らして、不適合なギアボックス５、ステアリングＥＣＵ８が設置されていることを報知する。そして、モータ駆動停止手段は、モータ駆動制御手段のアシストモータ７の駆動の停止を継続する(Ｓ２０６)。
一方、Ｓ２０４において、ステアリングＥＣＵ８が制御に用いる減速比уrom１と、実際のギアボックス５の減速比уken１とが同じであると判定された場合(Ｓ２０４でＹｅｓ)、Ｓ２０７に移行し、ハンドル３の回転方向を舵角センサで取得するとともに、このときのアシストモータ７の回転方向をレゾルバ等の電気角センサで取得し、実際のハンドル３の回転方向に対するアシストモータ７の回転方向の回転方向情報ｄkenを取得する。
続いて、図３に示す仕様固有情報Ｉとして記憶される当該車両１のステアリングＥＣＵ８の回転方向情報(ｄrom)Ｉ３と、実際の搭載されたギアボックス５の回転方向情報ｄkenとが一致するか否か判定する(Ｓ２０８)。
一致しない場合(Ｓ２０８でＮｏ)、Ｓ２０９の警告２として、警告発生手段がインパネにワーニングランプ(警告灯)ｗｌを点灯したり、警告音を鳴らして、回転方向が不適合なステアリングＥＣＵ８、ギアボックス５が組み付けられていることを報知する。そして、駆動停止手段が、モータ駆動制御手段のアシストモータ７の駆動の停止を継続する(Ｓ２１０)。
一致しない場合(Ｓ２０８でＮｏ)、Ｓ２０９の警告２として、警告発生手段がインパネにワーニングランプ(警告灯)ｗｌを点灯したり、警告音を鳴らして、回転方向が不適合なステアリングＥＣＵ８、ギアボックス５が組み付けられていることを報知する。そして、駆動停止手段が、モータ駆動制御手段のアシストモータ７の駆動の停止を継続する(Ｓ２１０)。
Ｓ２０８において、図３に示す仕様固有情報Ｉとして記憶される当該車両１のステアリングＥＣＵ８の回転方向情報(ｄrom)Ｉ３と、実際の搭載されたギアボックス５の回転方向情報ｄkenとが一致する場合(Ｓ２０８でＹｅｓ)、Ｓ２１１で、ステアリングＥＣＵ８が制御に用いる減速比уrom１と、実際のギアボックス５の減速比уken１とが同じであるか判定する。
ステアリングＥＣＵ８が制御に用いる減速比уrom１と、実際のギアボックス５の減速比уken１とが同じでないと判定された場合(Ｓ２１１でＮｏ)、終了する。
ステアリングＥＣＵ８が制御に用いる減速比уrom１と、実際のギアボックス５の減速比уken１とが同じでないと判定された場合(Ｓ２１１でＮｏ)、終了する。
一方、ステアリングＥＣＵ８が制御に用いる減速比уrom１と、実際のギアボックス５の減速比уken１とが同じであると判定された場合(Ｓ２１１でＹｅｓ)、Ｓ２１２において、モータ駆動停止解除手段によりモータ駆動制御手段のアシストモータ７の稼働の停止を解除して、電動パワーステアリング装置(ＥＰＳ)Ｓの停止を解除する。なお、この際、搭載されたステアリングＥＣＵ８とギアボックス５との減速比が一致し、かつ、回転方向が適合している旨の表示をインパネで行ってもよい。
以上が、図５に示すステアリングＥＣＵ８の適合判定手段による減速比と回転方向を用いる適合判定制御の流れである。
以上が、図５に示すステアリングＥＣＵ８の適合判定手段による減速比と回転方向を用いる適合判定制御の流れである。
なお、図５のＳ２０４において、ステアリングＥＣＵ８が制御に用いる減速比уrom１と、実際のギアボックス５の減速比уken１とが異なると判定された場合(Ｓ２０４でＮｏ)に、ステアリングＥＣＵ８に設定される減速比уrom１を、自動的に実際のギアボックス５の減速比уken１と同じになるように設定する設定変更手段を有することとしてもよい。具体的には、ステアリングＥＣＵ８は、組み合わせられる可能性がある複数のギアボックス５に対応した複数のアシストマップを有している。例えば、初期は、Ａタイプのギアボックス５に対応したアシストマップが選択されているとする。ギアボックス５の減速比を比較することで、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５が適合しているかを確認し、不適合の場合には、設定変更手段が、その減速比に適合したアシストマップを選択しなおすことも可能である。
この場合、Ｓ２０５、Ｓ２０６は行わなくてもよく、続いて、Ｓ２０７に移行する。
この場合、Ｓ２０５、Ｓ２０６は行わなくてもよく、続いて、Ｓ２０７に移行する。
また、図５のＳ２０８において、車両１のステアリングＥＣＵ８の回転方向情報(ｄrom)Ｉ３と、実際の搭載されたギアボックス５の回転方向情報ｄkenとが一致しないと判定と判定された場合(Ｓ２０８でＮｏ)に、ステアリングＥＣＵ８に設定される回転方向情報(ｄrom)を、自動的に実際の回転方向情報ｄkenに設定し直す設定変更手段を有することとしてもよい。具体的には、ステアリングＥＣＵ８は、組み合わせられる可能性がある複数のギアボックス５に対応した複数のアシストマップを有している。例えば、初期は、Ａタイプのギアボックス５に対応したアシストマップが選択されているとする。ギアボックス５の回転方向を比較することで、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５が適合しているかを確認し、不適合の場合には、設定変更手段が、その回転方向に適合したアシストマップを選択しなおすことも可能である。
この場合、Ｓ２０９、Ｓ２１０は行わなくてもよく、続いて、Ｓ２１１に移行する。
この場合、Ｓ２０９、Ｓ２１０は行わなくてもよく、続いて、Ｓ２１１に移行する。
実施形態２によれば、ギアボックス５の回転方向情報ｄkenを検査に用いることにより、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５との回転方向が合致しているかの検査を行える。そのため、車両１が右ハンドル車か左ハンドル車に関しても、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５とが適合しているかの検査を容易に行える。
また、実施形態１と同様に、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５との誤組を防止できる。また、車の特性として、同形式のギアボックス５の減速比の組間違いを防止できる。
さらに、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５との組間違いを容易に発見することができるため、製造コスト、メンテナンスコストの削減が可能である。
さらに、ステアリングＥＣＵ８とギアボックス５との組間違いを容易に発見することができるため、製造コスト、メンテナンスコストの削減が可能である。
なお、図５のＳ２０２〜Ｓ２０４において、ハンドル３の操舵を左ＥＮＤから右ＥＮＤまで行い、このときＥＰＳのアシストモータ７によりハンドル３の操舵のアシストを行い、その際のハンドル３の切れ角に相当するアシストモータ７の回転角度の累積уken２が、予め設定されている内部データуrom２(図３参照)を比較することで、車両１に搭載されたギアボックス５とステアリングＥＣＵ８とが誤組か否かの一致性を判断してもよい。
なお、前記実施形態では、ステアリングＥＣＵ８に様々な機能を有する場合を説明したが、これらの様々な機能をステアリングＥＣＵ８の外部に適宜配置してもよい。
また、前記実施形態で説明した図４、図５に示す機能は、その一部をもって構成してもよい。
また、前記実施形態で説明した図４、図５に示す機能は、その一部をもって構成してもよい。
なお、前記実施形態においては、アシストモータ７をギアボックス５に配置した場合を例示したが、ハンドル３の操作をアシストする力を付与できれば、アシストモータ７およびその減速機構をステアリングコラム４ａまたはピニオンシャフト４ｂに配置してもよい。
１ 車両
２ｌ 左前輪(転舵輪)
２ｒ 右前輪(転舵輪)
３ ステアリングホイール
５ ステアリングギアボックス(ステアリングアシスト力伝達手段)
７ アシストモータ(モータ)
８ ステアリングＥＣＵ(ステアリング制御手段、適合判定手段、モータ駆動制御手段、駆動停止手段、駆動停止解除手段、警告発生手段、設定変更手段)
Ｉ３ 回転方向情報(基準回転方向情報)
ｄken 回転方向情報(方向関係)
ｄrom ステアリングＥＣＵの回転方向情報(基準回転方向情報)
ΔＨｒ ハンドル３の操舵角偏差(ステアリングホイールの回転角度、ステアリングホイールの回転角度の変化量)
ΔＭｒ アシストモータ７の回転角偏差（モータの回転角度、モータの回転角度の変化量)
уrom１ 減速比(基準減速比、基準変化量減速比)
Ｓ 電動パワーステアリングシステム(電動パワーステアリング装置)
２ｌ 左前輪(転舵輪)
２ｒ 右前輪(転舵輪)
３ ステアリングホイール
５ ステアリングギアボックス(ステアリングアシスト力伝達手段)
７ アシストモータ(モータ)
８ ステアリングＥＣＵ(ステアリング制御手段、適合判定手段、モータ駆動制御手段、駆動停止手段、駆動停止解除手段、警告発生手段、設定変更手段)
Ｉ３ 回転方向情報(基準回転方向情報)
ｄken 回転方向情報(方向関係)
ｄrom ステアリングＥＣＵの回転方向情報(基準回転方向情報)
ΔＨｒ ハンドル３の操舵角偏差(ステアリングホイールの回転角度、ステアリングホイールの回転角度の変化量)
ΔＭｒ アシストモータ７の回転角偏差（モータの回転角度、モータの回転角度の変化量)
уrom１ 減速比(基準減速比、基準変化量減速比)
Ｓ 電動パワーステアリングシステム(電動パワーステアリング装置)
Claims (10)
- 車両における運転者の操舵操作をアシストする電動パワーステアリング装置であって、
前記運転者が前記車両を操舵するために操作するステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールの回転角度を検出するステアリングホイール回転角度検出手段と、
前記車両の転舵輪に連結され前記転舵輪を操舵するアシスト力を伝達するステアリングアシスト力伝達手段と、
前記ステアリングアシスト力伝達手段に接続され、前記アシスト力を付与するモータと、
前記モータの回転角度を検出するモータ回転角度検出手段と、
前記モータを制御するステアリング制御手段とを備え、
前記ステアリング制御手段は、前記ステアリングホイールの回転角度と前記モータの回転角度とを用いて算出される前記ステアリングアシスト力伝達手段の減速比を、前記ステアリング制御手段が制御に用いる基準減速比と比較し、前記ステアリングアシスト力伝達手段と前記ステアリング制御手段とが適合しているか否かを判定する適合判定手段を有する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記適合判定手段は、
前記ステアリングホイールの回転方向と前記モータの回転方向との方向関係を基準回転方向情報と比較し、前記ステアリングアシスト力伝達手段と前記ステアリング制御手段とが適合しているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記適合判定手段は、
前記ステアリングホイールの回転角度の変化量の絶対値と前記モータの回転角度の変化量の絶対値とを用いて算出される前記ステアリングアシスト力伝達手段の変化量減速比を、前記ステアリング制御手段が制御に用いる基準変化量減速比と比較し、前記ステアリングアシスト力伝達手段と前記ステアリング制御手段とが適合しているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記モータの駆動を制御するモータ駆動制御手段を備え、
前記適合判定手段が適合判定を終了するまでは、前記モータ駆動制御手段を作動させない駆動停止手段を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記適合判定手段が不適合と判定した場合には、
前記駆動停止手段は、前記モータ駆動制御手段を作動させない
ことを特徴とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記適合判定手段が適合と判定した場合には、前記モータ駆動制御手段の停止を解除して作動させる駆動停止解除手段を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記適合判定手段が不適合と判定した場合には、警告を発する警告発生手段を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記適合判定手段が不適合と判定した場合には、当該不適合が適合となるように設定を変更する設定変更手段を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記ステアリング制御手段が前記車両に取り付け、取り外されたことを検知するステアリング制御検知手段と、前記ステアリングアシスト力伝達手段が前記車両に取り付け、取り外されたことを検知する伝達手段検知手段とを有し、
前記ステアリング制御手段または前記ステアリングアシスト力伝達手段が前記車両に取り付けられた際に、
前記ステアリング制御手段は、前記ステアリングホイールの回転角度と前記モータの回転角度とを用いて算出される前記ステアリングアシスト力伝達手段の減速比を、前記ステアリング制御手段が制御に用いる基準減速比と比較し、前記ステアリングアシスト力伝達手段と前記ステアリング制御手段が適合しているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。 - 請求項１から請求項９のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置を備える車両。
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