WO2014148304A1 - 車両用操舵装置 - Google Patents

車両用操舵装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014148304A1
WO2014148304A1 PCT/JP2014/056289 JP2014056289W WO2014148304A1 WO 2014148304 A1 WO2014148304 A1 WO 2014148304A1 JP 2014056289 W JP2014056289 W JP 2014056289W WO 2014148304 A1 WO2014148304 A1 WO 2014148304A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steering
vehicle
assist
motor
control device
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/056289
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
清水 康夫
米田 篤彦
幸尋 若桑
Original Assignee
本田技研工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
Priority to DE112014001505.9T priority Critical patent/DE112014001505T5/de
Priority to CN201480011519.8A priority patent/CN105026246B/zh
Priority to US14/777,974 priority patent/US9783227B2/en
Priority to JP2015506708A priority patent/JP6383353B2/ja
Publication of WO2014148304A1 publication Critical patent/WO2014148304A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0484Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures for reaction to failures, e.g. limp home

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle steering device used when changing the traveling direction of a vehicle to a desired direction.
  • Recent vehicles are equipped with a vehicle steering device that assists the steering force of the steering wheel by the driver with a motor.
  • a vehicle steering apparatus When such a vehicle steering apparatus is applied to a vehicle having a large axial load such as a large vehicle, for example, a large steering force is required as compared with a vehicle having a small axial load such as a small vehicle. As a result, the necessary assisting force related to steering is also increased.
  • Patent Document 1 discloses a steering device having two motors, two steering torque sensors, and two ECUs that respectively control drive of the two motors. .
  • a steering wheel, a column part, an intermediate transmission part, and a gear box part are connected in this order.
  • the column part and the gear box part are provided with first and second motors for applying assisting force related to steering, and first and second torque sensors for detecting torque applied to the steering shaft, respectively.
  • the first and second motors are respectively connected to first and second ECUs that provide motor drive signals.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problem. For example, even when some trouble occurs in one of two control devices that respectively control the driving of two assist motors, It is an object of the present invention to provide a vehicle steering apparatus capable of quickly and moderately collecting the effects of such troubles.
  • the invention includes a steering member that is operated when the traveling direction of the vehicle is changed, and for steering the vehicle according to the operation of the steering member.
  • a steering device comprising at least a first steering torque sensor, a first assist motor for applying steering assist force to the steering member, a first steering assist device having a first control device, and at least a first steering device;
  • the first and second steering torque sensors are connected to a motor located on the steering member side of the first and second assist motors and the steering. Disposed between the first member and the first member.
  • the device performs drive control of the first assist motor so as to apply an assist force based on at least the first steering torque detected by the first steering torque sensor, and the second control device controls at least the second steering torque.
  • Driving control of the second assist motor is performed so as to give an assisting force based on the second steering torque detected by the torque sensor, and the first and second control devices perform the driving control independently of each other. This is the main feature.
  • the first assist motor malfunctions.
  • the first and second assist motors are connected to each other via a steering force transmission mechanism.
  • the first and second assist motors are located downstream of the first and second steering torque sensors (in the steering force transmission direction) when viewed from the steering member side. For this reason, steering torque is applied to the steering member operated by the driver in a direction that cancels the rotational force of the first assist motor that has been affected by the malfunction.
  • the steering torque including the driver's intention is input to the first and second steering torque sensors.
  • the second control device belonging to the normal second steering assist device performs drive control of the second assist motor in a direction to suppress the rotational force of the first assist motor. As a result, the influence of the defect that appears in the first assist motor is alleviated.
  • the invention according to (2) is the vehicle steering apparatus according to the invention according to (1), wherein the electrical characteristics of the first and second assist motors are set in common with each other. It is characterized by that.
  • the magnitude of the output of the normal motor is that of the malfunctioning person. Since the motor output is equal to the magnitude of the motor output, the steering wheel rotates until the malfunctioning motor output overcomes the normal motor output magnitude and causes the driver to feel uncomfortable. It will not cause a rudder.
  • the first and second assist motors whose electrical characteristics are set in common are connected to each other via the steering force transmission mechanism, Compared with the case of steering driving with this motor, the output characteristics of the individual motors can be kept low. Therefore, for example, it is possible to operate by receiving power supply from an existing 12-volt capacity battery, and a new booster circuit having a 24-volt capacity or 48-volt capacity is not required. As a result, the size of each motor can be reduced, and the degree of freedom in layout design can be ensured.
  • the invention according to (3) is the vehicle steering device according to the invention according to (1), wherein each of the first and second control devices is housed in a common housing. It is characterized by.
  • the invention according to (4) is the vehicle steering apparatus according to the invention according to (1), and corresponds to the components belonging to the first steering assist device and the components belonging to the second steering assist device. Each of these is provided in a vehicle so that it may be located in a mutually different environment.
  • the components corresponding to the first steering assist device and the corresponding components belonging to the second steering assist device are provided in the vehicle so as to be located in different environments.
  • the corresponding components of the component belonging to the first steering assist device and the component belonging to the second steering assist device are provided in the vehicle so as to be located in a common environment.
  • the invention according to (5) is the vehicle steering device according to the invention according to (3), wherein being located in different environments is located at different heights. It is characterized by.
  • the components corresponding to the first steering assist device and the corresponding components belonging to the second steering assist device are provided in the vehicle so as to be located at different heights. If the configuration is adopted, the corresponding components of the component belonging to the first steering assist device and the component belonging to the second steering assist device are provided in the vehicle so as to be located at a common height. Compared with the case where it exists, the tolerance with respect to the abnormal condition resulting from environmental changes, such as the submergence of a vehicle, for example can be improved. As a result, according to the invention according to (5), it is possible to further increase the number of scenes that exhibit the desired effect of quickly and moderately collecting the influences of the problems produced by the invention according to (3).
  • the invention according to (6) is the vehicle steering device according to the invention according to (1), wherein one of the first and second control devices is provided in the interior of the vehicle, and the other Is provided outside the vehicle.
  • the first and second control devices are employed.
  • resistance to abnormal situations caused by environmental changes such as submersion of the vehicle and temperature can be enhanced.
  • according to the invention according to (6) it is possible to further increase the number of scenes that exhibit the desired effect of quickly and moderately collecting the influences of the problems produced by the invention according to (1).
  • the invention according to (7) is the vehicle steering device according to the invention according to (1), wherein each of the first and second control devices is positioned at different heights. It is provided in the vehicle.
  • the first and second control devices As in the invention according to (7), if the configuration provided in the vehicle so that each of the first and second control devices is located at different heights is employed, the first and second control devices. As compared with the case where each of these is provided in the vehicle so that both of them are located at a common height, for example, resistance to an abnormal situation caused by an environmental change such as submergence of the vehicle can be enhanced. As a result, according to the invention according to (7), as in the case of the invention according to (5), a scene that exhibits the expected effect of quickly and moderately collecting the influence due to the malfunction of the invention according to (1). Can be increased more.
  • the invention according to (8) is the vehicle steering device according to the invention according to (6), wherein the first and second assist motors are set so that their electrical characteristics are different from each other. It is characterized by being. Specifically, in the invention according to (8), for example, the electrical characteristics of one motor located in a highly resistant environment (for example, in the interior of a vehicle) is less resistant than the one motor ( For example, it is set larger than the electrical characteristics of the other motor located outside the vehicle).
  • the electrical characteristics (for example, rated torque characteristics) of the first and second assist motors are set to be different from each other, specifically, for example, a highly resistant environment If a configuration is adopted in which the electrical characteristics of one of the motors located in the above are set to be larger than the electrical characteristics of the other motor located in a low resistance environment compared to the one motor, the first When one of the first and second assist motors has a problem with the other motor located in the low resistance environment, the one of the first assist motors is located in the high resistance environment and has a large electrical characteristic. Since the motor strongly suppresses the influence caused by the trouble that appears in the other motor, it is possible to appropriately avoid a situation in which the driver feels uncomfortable.
  • the invention according to (9) is the vehicle steering apparatus according to the invention according to (1), wherein the first electric wire for electrically connecting the first assist motor and the first control device is provided. And the second electric wire that electrically connects the second assist motor and the second control device is routed so as to pass through different paths in the vehicle. To do.
  • the first electric wire is temporarily Even if one of the second wires is damaged, the probability that the other wire is damaged at the same time can be kept low.
  • the invention according to (9) it is possible to increase the number of scenes that exhibit the desired effect of quickly and moderately collecting the influence due to the malfunction of the invention according to (1).
  • the invention according to (10) is the vehicle steering device according to the invention according to (1), wherein at least one of the first and second steering torque sensors is a magnetostrictive torque sensor. It is characterized by.
  • the torsional rigidity of the steering member can be increased. .
  • the steering shaft is prevented from being excessively twisted by the operation force of the steering member by the driver, and the operation feeling related to the steering of the driver is reduced. Can be improved.
  • the vehicle steering apparatus of the present invention for example, even if any trouble occurs in any one of the two control apparatuses that respectively control the driving of the two assist motors, the influence of the trouble is not affected. It can be quickly and gently picked up.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a vehicle steering apparatus 11 according to an embodiment of the present invention.
  • a vehicle steering apparatus 11 includes a steering wheel 13, first and second steering assist force generation apparatuses 15 and 17, a steering apparatus 19, such as a CAN (Controller Area Network). ), The first and second steering torque sensors 23 and 25, the steering angle sensor 27, the vehicle speed sensor 29 for detecting the speed (vehicle speed) of the host vehicle, the rack position sensor 31, and the host vehicle.
  • the yaw rate sensor 33 for detecting the yaw rate, the lateral acceleration sensor 35 for detecting the lateral acceleration generated in the host vehicle, and the first and second electric power steerings (hereinafter referred to as “EPS” as “Electric Power Steering”).
  • the control devices 37 and 39 are provided.
  • the steering wheel 13 corresponding to the “steering member” of the present invention is used when changing the traveling direction of a vehicle (not shown) to a desired direction.
  • First and second steering shafts 41 and 43 are connected in series to the center of the substantially annular steering wheel 13, respectively.
  • the second steering shaft 43 has a lower portion, an intermediate portion, and an upper portion supported rotatably via bearings 45a, 45b, and 45c, respectively.
  • a first universal joint 46 is provided on the lower end side of the second steering shaft 43.
  • the second steering shaft 43 is provided with first and second steering torque sensors 23 and 25 along the axial direction of the second steering shaft 43.
  • the first steering torque sensor 23 has a function of detecting the magnitude and direction of the steering torque input from the steering wheel 13 using, for example, a pair of solenoid type coils 23a1 and 23a2.
  • the added value of the first steering torque signals SA1 and SB1 detected by the first steering torque sensor 23 always converges within a predetermined range when the first steering torque sensor 23 is normal. This is because each of the first steering torque signals SA1 and SB1 has linear characteristics that are mutually contradictory. Moreover, when the disconnection of the coils 23a1 and 23a2 or the circuit component abnormality occurs, one of the first steering torque signals SA1 and SB1 tends to fluctuate rapidly. Further, when an abnormality occurs in the first steering torque sensor 23, one of the first steering torque signals SA1 and SB1 tends to coincide with the power supply potential or the ground potential.
  • the first EPS control device 37 determines whether or not the added value of the first steering torque signals SA1 and SB1 detected by the first steering torque sensor 23 converges within a predetermined range, and the first steering torque signal SA1. , SB1 can be monitored to determine whether or not the first steering torque sensor 23 is abnormal.
  • the first steering torque signals SA 1 and SB 1 detected by the first steering torque sensor 23 are sent to the first EPS control device 37 via the communication medium 21.
  • the second steering torque sensor 25 has a function of detecting the magnitude and direction of the steering torque input from the steering wheel 13 using, for example, a pair of solenoid type coils 25a1 and 25a2.
  • the added value of the second steering torque signals SA2 and SB2 detected by the second steering torque sensor 25 always converges within a predetermined range when the second steering torque sensor 25 is normal. This is because the second steering torque signals SA2 and SB2 detected by the second steering torque sensor 25 have mutually opposite characteristics. Further, when the disconnection of the coils 25a1 and 25a2 or the circuit component abnormality occurs, either one of the second steering torque signals SA2 and SB2 tends to fluctuate rapidly.
  • the second EPS control device 39 determines whether or not the added value of the second steering torque signals SA2 and SB2 detected by the second steering torque sensor 25 converges within a predetermined range, and the second steering torque signal SA2. , SB ⁇ b> 2 can be diagnosed to monitor whether the second steering torque sensor 25 is abnormal by monitoring whether one of them exhibits a tendency to change rapidly.
  • the second steering torque signals SA2 and SB2 detected by the second steering torque sensor 25 are sent to the second EPS control device 39 via the communication medium 21.
  • the normal sensor is not affected by the influence of the sensor in the abnormal state (magnetic interference).
  • the magnetostrictive plating portion may be shared, and the coils 23a1, 23a2 and the coils 25a1, 25a2 may be provided independently on the magnetostrictive plating.
  • a configuration in which two systems of steering torque are detected by providing a plurality of independent hall elements may be employed.
  • the first and second steering assist force generators 15 and 17 have a function of generating an assist force related to steering of the steering wheel 13 by the driver. During normal operation, the first and second steering assist force generators 15 and 17 operate so as to generate a target assist force as a whole by each providing an assist force related to steering.
  • the column assist type first steering assist force generator 15 is provided on the output shaft of the first assist motor 51 and the first assist motor 51 for providing assist force for reducing the steering force of the steering wheel 13 by the driver. And a first worm wheel gear 55 that meshes with the first worm gear 53 formed. The first worm wheel gear 55 is provided on the second steering shaft 43 with the second steering shaft 43 as a rotation center.
  • the first worm wheel gear 55 is provided with a steering angle sensor 27.
  • the steering angle sensor 27 has a function of detecting the magnitude and direction of the steering angle input from the steering wheel 13 using, for example, a pair of rotation angle sensors (not shown) such as two potentiometers.
  • Rotation angle signals (steering angle signals) SC and SD (both equivalent signals) related to steering of the steering wheel 13 detected by the steering angle sensor 27 are transmitted via the communication medium 21 to the first and second EPS control devices 37, 39 is input.
  • the first assist motor 51 employs, for example, a three-phase brushless motor having a stator (not shown) having a plurality of field coils and a rotor (not shown) that rotates inside the stator. be able to.
  • a DC brush motor may be used as the first assist motor 51.
  • the rack assist type second steering assist force generator 17 includes a second assist motor 57 that provides an assist force for reducing the steering force of the steering wheel 13 by the driver, and an output shaft of the second assist motor 57. And a second worm wheel gear 61 that meshes with a second worm gear 59 provided at the front.
  • the second worm wheel gear 61 is provided on the second pinion shaft 63 with a second pinion shaft 63 described later as a rotation center.
  • a ball screw mechanism (not shown) may be adopted.
  • a substantially cylindrical rack shaft 71 having a spiral thread groove formed on the outer peripheral surface, and a spiral screw groove equivalent to the screw groove is formed on the inner peripheral surface of the through hole.
  • a plurality of circulation balls that are formed by both the thread groove of the rack shaft 71 and the thread groove of the nut and are loosely fitted in a spirally extending space.
  • the output shaft of the second assist motor 57 is connected to the nut directly or via a speed reduction mechanism (not shown).
  • the second pinion shaft 63 is rotatably supported at both ends in the axial direction via bearings 65a and 65b, respectively.
  • the second assist motor 57 for example, a three-phase brushless motor can be adopted as in the first assist motor 51.
  • a DC brush motor may be used as the second assist motor 57.
  • the steering device 19 has a function of transmitting the steering force of the steering wheel 13 by the driver to the pair of steering wheels 67a and 67b in the vehicle width direction. More specifically, the steering device 19 is engaged with a rack shaft 71 connected to a pair of steering wheels 67a and 67b via tie rods 69a and 69b, and first rack teeth 73 provided on the rack shaft 71.
  • a first pinion gear 75, a first pinion shaft 77 provided with one end of the first pinion gear 75, a second pinion gear 81 engaged with a second rack tooth 79 provided on the rack shaft 71, and a second pinion gear 81 has the said 2nd pinion shaft 63 provided in the one end side, respectively.
  • the lower part and the middle part of the first pinion shaft 77 are rotatably supported through bearings 83a and 83b, respectively.
  • a second universal joint 78 is provided on the upper end side of the first pinion shaft 77.
  • the first universal joint 46 provided on the lower end side of the second steering shaft 43 and the second universal joint 78 provided on the upper end side of the first pinion shaft 77 are connected via a link portion 85. Yes.
  • a rack position sensor 31 that detects the position of the rack shaft 71 in the axial direction is provided between one side of the rack shaft 71 (on the left side as viewed in the drawing) and the housing 87 that covers components such as the rack shaft 71. ing.
  • the position detection signal of the rack position sensor 31 is sent to the first and second EPS control devices 37 and 39 via the communication medium 21.
  • the opening of the housing 87 is liquid-tightly held by a combination of dust seals 89 a and 89 b and an oil seal 91.
  • the “steering” of the present invention (Claim 1).
  • a “force transmission mechanism” is interposed.
  • the first worm wheel gear 55, the second steering shaft 43, the first universal joint 46, the link portion 85, the second universal joint 78, and the first pinion shaft. 77, the second pinion shaft 63, and the second worm wheel gear 61 correspond to a “steering force transmission mechanism”.
  • the first EPS control device 37 corresponding to the “first control device” of the present invention includes a first steering torque signal SA1, SB1 detected by the first steering torque sensor 23, and a steering angle signal SC detected by the steering angle sensor 27. , SD, and a function of controlling the driving of the first assist motor 51 so as to give an assisting force based on various signals such as a vehicle speed signal detected by the vehicle speed sensor 29.
  • the first EPS control device 37 includes an interface circuit for data input / output, a computer for control calculation, a first timer circuit for abnormality diagnosis, and a first FET bridge circuit for driving the first assist motor 51 (all of them). (Not shown).
  • the first EPS control device 37 is provided with a first current sensor 93 that detects a first current value related to the first assist motor 51.
  • the first current value detected by the first current sensor 93 is sent to the second EPS control device 39 and is also referred to when the first EPS motor control device 37 performs abnormality diagnosis of the first assist motor 51.
  • the second EPS control device 39 corresponding to the “second control device” of the present invention includes the second steering torque signals SA2 and SB2 detected by the second steering torque sensor 25 and the steering angle detected by the steering angle sensor 27.
  • the second assist motor 57 has a function of controlling the driving so as to give an assisting force based on various signals such as the signals SC and SD and the vehicle speed signal detected by the vehicle speed sensor 29.
  • the second EPS control device 39 drives a data input / output interface circuit, a computer for control calculation, a second timer circuit for abnormality diagnosis, and a second assist motor 57. And a second FET bridge circuit (both not shown).
  • the second EPS control device 39 is provided with a second current sensor 95 for detecting a second current value flowing through the second assist motor 57.
  • the second current value detected by the second current sensor 95 is sent to the first EPS control device 37 and is referred to when the second EPS control device 39 performs abnormality diagnosis of the first assist motor 51.
  • the first and second assist motors 51 and 57 are illustrated as being driven by some abnormality (without EPS assist control), and refer to FIG. I will explain.
  • the steering force is applied to the first steering shaft 41, the second steering shaft 43, the first universal joint 46, the link portion 85, the second universal joint 78, and the first pinion shaft.
  • 77 is converted into an axial movement of the rack shaft 71 having the first rack teeth 73 and transmitted through the first pinion gears 75 of the 77.
  • the pair of steering wheels 67a and 67b operate to steer through the tie rods 69a and 69b, respectively.
  • each of the first and second EPS control devices 37 and 39 an appropriate auxiliary force for assisting the steering force by the driver is obtained by a predetermined calculation, and the obtained auxiliary force is realized.
  • Drive control of the first and second assist motors 51 and 57 is performed.
  • FIG. 2 is an operation flowchart showing the flow of abnormality diagnosis processing performed by the vehicle steering apparatus 11 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an operation flowchart showing the flow of assist control processing performed by the vehicle steering apparatus 11 according to the embodiment of the present invention.
  • the first and second EPS control devices 37 and 39 repeatedly execute the abnormality diagnosis process shown in FIG. 2 and the assist control process shown in FIG. 3 in parallel at a predetermined cycle.
  • the abnormality diagnosis process is executed, for example, at a cycle of 1 millisecond.
  • the assist control process is executed at a cycle of 0.5 milliseconds, for example.
  • the EPS control mode representing the on / off state of the assisting force related to steering is set to the assist control mode representing the turning on of the assisting force related to steering.
  • the operation of the first EPS control device 37 will be described.
  • the first EPS control device 37 inputs signals from various sensors via the communication medium 21.
  • the various sensors referred to here include a first steering torque sensor 23, a steering angle sensor 27, a vehicle speed sensor 29, a rack position sensor 31, a yaw rate sensor 33, a lateral acceleration sensor 35, first and second current sensors 93 and 95, A voltage sensor between terminals of the first and second assist motors 51 and 57, a rotation angle sensor (resolver), and an engine rotation speed sensor are included.
  • the first EPS control device 37 executes an abnormality diagnosis process.
  • the first EPS control device 37 includes various functional units including the various sensors 23, 27, 29, 31, 33, 35, 93, 95, the first assist motor 51, and the first EPS control device 37. Diagnose whether it is abnormal or not.
  • the first EPS control device 37 indicates that the first steering torque sensor 23 is normal when the added value of the first steering torque signals SA1 and SB1 acquired from the first steering torque sensor 23 converges within a predetermined range.
  • the added value of the first steering torque signals SA1 and SB1 deviates from a predetermined range, a diagnosis that the first steering torque sensor 23 is abnormal is made.
  • the first EPS control device 37 has the first A diagnosis is made that the steering torque sensor 23 is abnormal.
  • the first EPS control device 37 receives the motor current command signal calculated based on the deviation function SC1 (see Equation 1) related to the first steering torque signals SA1 and SB1 and the first assist module acquired from the first current sensor 93.
  • the first current value related to the motor 51 and if the deviation between the motor current command value based on the motor current command signal and the first current value exceeds a predetermined first current deviation threshold, the first assist motor 51 Is diagnosed to be abnormal (including the first current sensor 93, the first FET bridge circuit, and the power supply line).
  • SC1 k1 ⁇ (SA1-SB1) + T1 [V] (Formula 1)
  • k1 is a proportional constant determined appropriately.
  • T1 is a constant determined as appropriate.
  • the first EPS control device 37 compares the vehicle speed detection value acquired from the vehicle speed sensor 29 with the engine rotation speed information acquired from the engine rotation speed sensor, and the vehicle speed detection value is a value commensurate with the engine rotation speed information. If not, a diagnosis is made that the vehicle speed sensor 29 is abnormal.
  • the first EPS control device 37 previously multiplexes (duplexes) the various sensors 23, 27, 29, 31, 33, 35, 93, and 95, and sets the various sensors that are multiplexed (duplexed). Among them, detection signals of corresponding functional sensors (for example, a pair of vehicle speed sensors) are compared with each other, and whether or not they match (including a case where they converge within a predetermined allowable range. The same applies hereinafter). Based on the above, it may be diagnosed whether various sensors are abnormal.
  • the first EPS control device 37 receives the first current value related to the first assist motor 51 acquired from the first current sensor 93 and the second current related to the second assist motor 57 acquired from the second current sensor 95. Even if a configuration is used in which the values are compared with each other and a diagnosis is made that either one of the first current sensor 93 or the second current sensor 95 is abnormal based on whether or not they match. Good. With this configuration, the abnormality diagnosis can be performed without multiplexing the first current sensor 93 and the second current sensor 95, so that the system configuration can be simplified.
  • step S13 various functions including various sensors 23, 27, 29, 31, 33, 35, 93, 95, the first assist motor 51, and the first EPS control device 37. If the abnormality diagnosis result according to step S12 is normal (normal) based on the abnormality diagnosis result regarding the unit (No in step S13), the first EPS control device 37 returns the process flow to step S11, and step S11. The following processing is performed sequentially.
  • step S13 when the abnormality diagnosis result in step S12 is abnormal (Yes in step S13), the first EPS control device 37 advances the process flow to the next step S14.
  • the first EPS control device 37 changes the EPS control mode indicating the on / off state of the auxiliary force related to steering from the assist control mode indicating the on state of the auxiliary force related to steering to the manual indicating the off of the auxiliary force related to steering. Control to shift to the steering mode.
  • the shift to the manual steering mode may be realized by the first EPS control device 37 cutting off the power supply to the first FET bridge circuit for driving the first assist motor 51, for example.
  • step S15 the abnormality diagnosis result regarding various functional units including the various sensors 23, 27, 29, 31, 33, 35, 93, 95, the first assist motor 51, and the first EPS control device 37 is abnormal.
  • the first EPS control device 37 performs control to turn on an alarm lamp provided on an instrument panel (not shown) of the vehicle and display an abnormality diagnosis location.
  • maintenance of the vehicle steering device 11 can be facilitated through the display of the abnormality diagnosis locations of the various functional units including the first steering assist force generation device 15 and the first EPS control device 37 and various sensors.
  • the first EPS control device 37 ends a series of flows related to the abnormality diagnosis process.
  • the operation of the second EPS control device 39 is substantially the same as the operation of the first EPS control device 37. However, the operation of the first EPS control device 37 and the operation of the second EPS control device 39 are independent of each other.
  • the second EPS control device 39 inputs signals from various sensors through the communication medium 21.
  • the various sensors referred to here include a second steering torque sensor 25, a steering angle sensor 27, a vehicle speed sensor 29, a rack position sensor 31, a yaw rate sensor 33, a lateral acceleration sensor 35, first and second current sensors 93 and 95, A voltage sensor between terminals of the first and second assist motors 51 and 57, a rotation angle sensor (resolver), and an engine rotation speed sensor are included.
  • step S12 the second EPS control device 39 executes abnormality diagnosis processing.
  • the second EPS control device 39 has various functional units including various sensors 25, 27, 29, 31, 33, 35, 93, 95, a second assist motor 57, and the second EPS control device 39. Diagnose whether it is abnormal or not.
  • the second EPS control device 39 indicates that the second steering torque sensor 25 is normal when the added value of the second steering torque signals SA2 and SB2 acquired from the second steering torque sensor 25 converges within a predetermined range.
  • the added value of the second steering torque signals SA2 and SB2 deviates from a predetermined range, a diagnosis that the second steering torque sensor 25 is abnormal is made.
  • the second EPS control device 39 A diagnosis is made that the steering torque sensor 25 is abnormal.
  • the second EPS control device 39 receives the motor current command signal calculated based on the deviation function SC2 (see Equation 2) related to the second steering torque signals SA2 and SB2, and the second assist mode acquired from the second current sensor 95.
  • the second current value related to the motor 57 is compared, and if the deviation between the motor current command value based on the motor current command signal and the second current value exceeds a predetermined second current deviation threshold, the second assist motor 57
  • SC2 k2 ⁇ (SA2 ⁇ SB2) + T2 [V] (Formula 2)
  • k2 is a proportionality constant determined appropriately.
  • T2 is an appropriately determined constant.
  • the second EPS control device 39 compares the vehicle speed detection value acquired from the vehicle speed sensor 29 with the engine rotation speed information acquired from the engine rotation speed sensor, and the vehicle speed detection value is a value commensurate with the engine rotation speed information. If not, a diagnosis is made that the vehicle speed sensor 29 is abnormal.
  • the second EPS control device 39 multiplexes (duplexes) the various sensors 25, 27, 29, 31, 33, 35, 93, and 95 in advance, and sets the various sensors that are multiplexed (duplexed). Even if the detection signals of corresponding functional sensors (for example, a pair of vehicle speed sensors) are compared with each other, and whether or not the various sensors are abnormal based on whether or not they match, Good.
  • corresponding functional sensors for example, a pair of vehicle speed sensors
  • the second EPS control device 39 obtains the first current value related to the first assist motor 51 acquired from the first current sensor 93 and the second current related to the second assist motor 57 acquired from the second current sensor 95. Even if a configuration is used in which the values are compared with each other and a diagnosis is made that either one of the first current sensor 93 or the second current sensor 95 is abnormal based on whether or not they match. Good. With this configuration, the abnormality diagnosis can be performed without multiplexing the first current sensor 93 and the second current sensor 95, so that the system configuration can be simplified.
  • step S13 various functions including the various sensors 25, 27, 29, 31, 33, 35, 93, 95, the second assist motor 57, and the second EPS control device 39.
  • the second EPS control device 39 returns the process flow to step S11 and sequentially performs the following processes based on the abnormality diagnosis result regarding the unit Let it be done.
  • step S12 if the abnormality diagnosis result in step S12 is normal (normal) in step S13 (Yes in step S13), the second EPS control device 39 advances the process flow to the next step S14.
  • step S14 the second EPS control device 39 changes the EPS control mode representing the on / off state of the assisting force related to steering from the assist control mode representing the turning on of the assisting force related to steering to the manual indicating that the assisting force related to steering is off.
  • the shift to the manual steering mode may be realized by the second EPS control device 39 shutting off the power supply to the second FET bridge circuit for driving the second assist motor 57, for example.
  • step S15 the abnormality diagnosis result regarding various functional units including the various sensors 25, 27, 29, 31, 33, 35, 93, 95, the second assist motor 57, and the second EPS control device 39 is abnormal.
  • the second EPS control device 39 performs control to turn on an alarm lamp provided on the instrument panel of the vehicle and display an abnormality diagnosis location.
  • maintenance of the vehicle steering device 11 can be facilitated through the display of the abnormality diagnosis locations of the various functional units including the first steering assist force generation device 15 and the first EPS control device 37 and various sensors. .
  • the second EPS control device 39 terminates a series of flows related to the abnormality diagnosis process.
  • the first EPS is targeted for the system of the first steering assist device including at least the first steering torque sensor 23, the first assist motor 51, and the first EPS control device 37.
  • the second EPS control device 39 targets the abnormality diagnosis process performed by the control device 37 and the system of the second steering assist device including at least the second steering torque sensor 25, the second assist motor 57, and the second EPS control device 39.
  • the abnormality diagnosis process to be performed is a point that is executed independently of each other.
  • the first and second EPS control devices 37 and 39 perform the assist control process shown in FIG. 3 by a timer interrupt having a cycle of 0.5 milliseconds, for example, during the execution of the abnormality diagnosis process shown in FIG. Jump to and run.
  • the progress of the abnormality diagnosis process is interrupted in the midway process.
  • the assist control process ends (returns)
  • the progress of the abnormality diagnosis process is resumed from the position of the interrupted intermediate process.
  • the first EPS control device 37 determines the function SC1 of the deviation related to the first steering torque signals SA1 and SB1 acquired from the first steering torque sensor 23 and the vehicle speed acquired from the vehicle speed sensor 29. Based on the detected value and the engine speed information acquired from the engine speed sensor, a motor current command signal supplied to the first assist motor 51 is obtained by a predetermined calculation, and the first assist mode acquired from the first current sensor 93 is obtained. The assist control is performed so that the first current value related to the motor 51 coincides with the obtained motor current command value.
  • the second EPS control device 39 detects the function SC2 of the deviation related to the second steering torque signals SA2 and SB2 acquired from the second steering torque sensor 25, and the vehicle speed detection acquired from the vehicle speed sensor 29. Based on the value and the engine speed information acquired from the engine speed sensor, a motor current command signal supplied to the second assist motor 57 is obtained by a predetermined calculation, and the second assist mode acquired from the second current sensor 95 is obtained. Assist control is performed so that the second current value related to the motor 57 coincides with the obtained motor current command value.
  • first and second EPS control devices 37 and 39 perform the assist control process performed by the first EPS control device 37 for the first steering assist device system, and the second steering assist device.
  • the assist control process performed by the second EPS control device 39 for the system is a point that is executed independently of each other.
  • the second EPS control device 39 belonging to the normal second steering assist device system performs assist control so that the second current value related to the second assist motor 57 matches the motor current command value, It is possible to avoid as much as possible the situation in which all the assisting power related to steering is lost.
  • the operation of the vehicle steering apparatus 11 according to the embodiment of the present invention will be described in more detail with a specific example.
  • a disconnection abnormality occurs in the first assist motor 51.
  • the system of the first steering assist device including the first steering torque sensor 23, the first assist motor 51, and the first EPS control device 37 is in a failed state, but the second steering torque sensor 25, the second The system of the second steering assist device including the assist motor 57 and the second EPS control device 39 is in an operable state.
  • the second EPS control device 39 belonging to the system of the operable second steering assist device, an appropriate assist force for assisting the steering force by the driver is obtained by a predetermined calculation, and the obtained assist force is realized.
  • drive control of the second assist motor 57 is performed.
  • the maximum torque integrated by the first and second assist motors 51 and 57 is “10” (first and second assist motors 51 and 57). If the maximum torque of each of the second assist motors 51 and 57 is set to “5”) and the required steering torque is “7”, the second EPS control device 39 sets the maximum torque to “5”. The drive control of the second assist motor 57 is performed so as to realize the auxiliary force. As a result, when the steering wheel 13 is steered, the steering feeling by the driver is greatly reduced with the assisting force related to the steering of “5”, which is slightly “2” missing from “7”, which is the originally required steering torque. The traveling direction of the vehicle can be changed without loss.
  • the maximum torque required for steering while the vehicle is running is less than half that when the vehicle is stopped. Therefore, it is sufficient that the assisting force related to actual steering is “5” while the vehicle is traveling. As a result, the auxiliary force related to actual steering is lacking by “2” out of “10” only when the vehicle is stopped.
  • a vehicle steering apparatus 11 includes a steering wheel (steering member) 13 that is operated when the traveling direction of the vehicle is changed, and steers the vehicle according to the operation of the steering wheel 13.
  • the vehicle steering device 11 includes at least a first steering torque sensor 23, a first assist motor 51 that applies steering assist force to the steering wheel 13, and a first EPS control device (first A first steering assist device having a control device 37, at least a second steering torque sensor 25, a second assist motor 57 for applying an assisting force related to steering to the steering wheel 13, and a second EPS control device (second control). Device) 39, a second steering assist device.
  • the first and second assist motors 51 and 57 are connected to each other via a steering force transmission mechanism.
  • the first and second steering torque sensors 23 and 25 are arranged between the steering wheel 13 and the motor located on the steering wheel 13 side of the first and second assist motors 51 and 57.
  • the first EPS control device (first control device) 37 performs drive control of the first assist motor 51 so as to provide at least an assisting force based on the first steering torque detected by the first steering torque sensor 23.
  • the second EPS control device (second control device) 39 controls the driving of the second assist motor 57 so as to provide at least an assisting force based on the second steering torque detected by the second steering torque sensor 25.
  • the first and second EPS control devices (first and second control devices) 37 and 39 perform the drive control independently of each other.
  • the first EPS control device belongs to the system of one of the first steering assist device and the second steering assist device.
  • an abnormality occurs in the first assist motor 51 and the first assist motor 51 enters an abnormal rotation state.
  • the first and second assist motors 51 and 57 are connected to each other via a steering force transmission mechanism.
  • the first and second assist motors 51 and 57 are positioned downstream of the first and second steering torque sensors 23 and 25 (in the steering force transmission direction) when viewed from the steering wheel (steering member) 13 side. To do.
  • steering torque is applied to the steering wheel (steering member) 13 operated by the driver in a direction that cancels the rotational force of the first assist motor 51 that has entered an abnormal rotation state.
  • the steering torque including the driver's intention is input to the first and second steering torque sensors 23 and 25.
  • the second EPS control device (second control device) 39 belonging to the normal second steering assist device system performs drive control of the second assist motor 57 in a direction to suppress the rotational force of the first assist motor 51. .
  • the abnormal rotation state of the first assist motor 51 is alleviated.
  • the vehicle steering device 11 for example, some trouble occurs in one of the two control devices 37 and 39 that respectively control the driving of the two assist motors 51 and 57. Even in such a case, it is possible to quickly and moderately collect the effects of such a malfunction.
  • the first and second assist motors 51 and 57 have their electrical characteristics set in common (for the pair of steering wheels 67a and 67b).
  • the torque transmission characteristics are commonly set), and the configuration may be adopted.
  • the magnitude of the output of the normal motor becomes abnormal. Since it is equivalent to the output of the motor in the rotating state, the output of the abnormal motor overcomes the output of the normal motor, causing the driver to feel uncomfortable. It does not occur that the steering wheels 67a and 67b are steered.
  • the first and second assist motors 51 and 57 whose electric characteristics are set in common are mutually connected via the steering force transmission mechanism. Therefore, the output characteristics of the individual motors can be reduced to, for example, about half compared to the case of steering driving with a single motor. Therefore, for example, it is possible to operate by receiving power supply from an existing 12-volt capacity battery, and a new booster circuit having a 24-volt capacity or 48-volt capacity is not required. As a result, the size of each motor can be reduced, and the degree of freedom in layout design can be ensured.
  • the first and second EPS control devices (first and second control devices) 37 and 39 are each housed in a common housing. May be adopted.
  • At least one of the first steering assist device and the second steering assist device is premised on obtaining an expected effect of quickly and moderately collecting the influence due to the trouble. It is assumed that one steering assist device is operating normally.
  • the corresponding components belonging to the first steering assist device and the constituent elements belonging to the second steering assist device are in different environments. It is preferable to adopt a configuration provided in the vehicle so as to be positioned.
  • the components corresponding to the component belonging to the first steering assist device and the component belonging to the second steering assist device are provided in the vehicle so as to be located in different environments.
  • the vehicle It is possible to increase resistance to abnormal situations caused by environmental changes such as submergence. As a result, it is possible to increase the number of scenes in which the vehicle steering apparatus 11 according to the embodiment of the present invention exerts the desired effect of quickly and moderately collecting the influence due to the trouble.
  • the vehicle steering apparatus 11 it is preferable to adopt a configuration in which being located in different environments is located at different heights.
  • a configuration is adopted in which the corresponding components of the component belonging to the first steering assist device and the component belonging to the second steering assist device are provided in the vehicle so as to be located at different heights. Then, compared with the case where each corresponding component of the component belonging to the first steering assist device and the component belonging to the second steering assist device is provided at the common height, For example, it is possible to increase resistance to abnormal situations caused by environmental changes such as submergence of vehicles. As a result, the number of scenes in which the vehicle steering apparatus 11 according to the embodiment of the present invention exerts the expected effect of quickly and moderately collecting the influence due to the trouble can be increased.
  • each of the first and second EPS control devices (first and second control devices) 37 and 39 is provided in the vehicle interior, and the other is provided. It is preferable to employ a configuration provided outside the vehicle.
  • first and second EPS control devices first and second control devices
  • the first and second EPS control devices (first and second control devices) 37 and 39 are, for example, submerged or temperature of the vehicle as compared with the case where both are provided inside or outside the vehicle. It is possible to increase resistance to abnormal situations caused by environmental changes. As a result, it is possible to further increase the number of scenes in which the vehicle steering apparatus 11 according to the embodiment of the present invention exhibits the desired effect of quickly and moderately collecting the influence of the malfunction.
  • the first and second EPS control devices (first and second control devices) 37 and 39 are positioned at different heights. It is preferable to adopt the configuration provided in the above.
  • the vehicle steering apparatus 11 can increase the number of scenes where the desired effect of quickly and moderately collecting the influence due to the malfunction is exhibited.
  • the first and second assist motors 51 and 57 are set so that their electrical characteristics are different from each other. It is preferable to employ a configuration in which the electrical characteristic of one of the motors positioned is set to be larger than the electrical characteristic of the other motor positioned in a low-tolerance environment as compared to the one motor.
  • the electrical characteristics (for example, rated torque characteristics) of the first and second assist motors 51 and 57 are set to be different from each other, and the electrical characteristics of one of the motors located in a highly resistant environment.
  • the configuration is set to be larger than the electrical characteristics of the other motor, which is located in an environment that is less resistant than the one motor, the first and second assist motors 51, 57 are assumed.
  • the other motor located in the low tolerance environment falls into an abnormal rotation state
  • the one motor located in the high tolerance environment and having a large electrical characteristic is Since the abnormal rotation of the motor is strongly suppressed, a situation in which the driver feels uncomfortable can be avoided appropriately.
  • the second electric wire that electrically connects between the motor 57 and the second EPS control device (second control device) 39 is configured to be routed so as to pass through different paths in the vehicle. Is preferred.
  • the first electric wire and the second electric wire are temporarily provided. Even if one of the wires is damaged, the probability that the other wire is damaged at the same time can be kept low. As a result, it is possible to increase the number of scenes in which the vehicle steering apparatus 11 according to the embodiment of the present invention exerts the desired effect of quickly and moderately collecting the influence due to the trouble.
  • the vehicle steering apparatus 11 it is preferable to employ a configuration in which at least one of the first and second steering torque sensors 23 and 25 is a magnetostrictive torque sensor.
  • each of the first and second steering torque sensors 23 and 25 is a magnetostrictive torque sensor, the torsional rigidity of the steering wheel (steering member) 13 can be increased. .
  • the steering shaft is prevented from being excessively twisted by the operating force of the steering wheel (steering member) 13 by the driver. Such an operation feeling can be improved.
  • the first and second steering assist force generating devices 15 and 17 have been described with an example in which they are spaced from each other via the steering force transmission mechanism. It is not limited to examples.
  • the first and second steering assist force generators 15 and 17 are provided adjacent to each other via a common rack shaft 71. May be adopted.
  • first and second steering torque sensors 23 and 25 an example in which a magnetostrictive torque sensor is employed as the first and second steering torque sensors 23 and 25 has been described.
  • the present invention is not limited to this example.
  • a torque detection method using a Hall element may be employed as the first and second steering torque sensors 23 and 25.
  • Steering device for vehicle Steering wheel (steering member) 23 First steering torque sensor 25 Second steering torque sensor 37 First EPS control device (first control device) 39 Second EPS control device (second control device) 51 1st assist motor 57 2nd assist motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

 車両の進行方向を変える際に操作されるステアリングホイール(13)の操作に応じて該車両の操舵を行う車両用操舵装置(11)である。車両用操舵装置(11)は、第1操舵トルクセンサ(23)、第1アシストモ-タ(51)、及び、第1EPS制御装置(37)を有する第1操舵補助装置と、第2操舵トルクセンサ(25)、第2アシストモ-タ(57)、及び、第2EPS制御装置(39)を有する第2操舵補助装置と、を備える。第1及び第2EPS制御装置(37,39)は、第1及び第2アシストモ-タ(51,57)の駆動制御を、相互に独立して行う。2つのアシストモータ(51,57)の駆動をそれぞれ制御する2つの制御装置(37,39)のうちいずれかが異常事態に陥った場合であっても、かかる異常事態を迅速かつ穏便に収拾させることができる。

Description

車両用操舵装置
 本発明は、車両の進行方向を所望の方向に変えようとする際に用いられる車両用操舵装置に関する。
 最近の車両には、運転者によるステアリングホイールの操舵力をモータにより補助する車両用操舵装置が搭載されている。かかる車両用操舵装置を、例えば、大型車などの軸重の大きい車両に適用する場合、小型車などの軸重の小さい車両に比べて大きな操舵力が必要となる。その結果、必要な操舵に係る補助力も大きくなる。
 こうした事例に対応するために、例えば特許文献1には、2つのモータと、2つの操舵トルクセンサと、2つのモータの駆動制御をそれぞれ行う2つのECUと、を有する操舵装置が開示されている。
 詳しく述べると、特許文献1に係る操舵装置では、ステアリングホイールとコラム部と中間伝達部とギヤボックス部とが、この順に連結されている。コラム部及びギヤボックス部には、操舵に係る補助力を与える第1及び第2モータと、操舵軸に加わるトルクを検出する第1及び第2トルクセンサと、がそれぞれ設けられている。第1及び第2モータには、モータ駆動信号を与える第1及び第2ECUがそれぞれに接続されている。
 特許文献1に係る操舵装置によれば、ギヤボックス部を車体に組み付ける際の作業性及び搭載性を良好にすると共に、操作子の操作フィーリングを良好にすることができる。
特開2004-142622号公報
 しかしながら、特許文献1に係る操舵装置では、仮に、2つのECUのうち一方に何らかの不具合が生じて、その一方のECUが制御するアシスト用のモータが、本来与えるべき操舵トルクとは異なるトルクで駆動しはじめた場合に、かかる不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させることは困難であった。
 本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、例えば、2つのアシストモータの駆動をそれぞれ制御する2つの制御装置のうちいずれか一方に何らかの不具合が生じた場合であっても、かかる不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させることが可能な車両用操舵装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、(1)に係る発明は、車両の進行方向を変える際に操作される操向部材を備え、該操向部材の操作に応じて該車両の操舵を行う車両用操舵装置であって、少なくとも、第1操舵トルクセンサ、前記操向部材に操舵に係る補助力を与える第1アシストモ-タ、及び、第1制御装置を有する第1操舵補助装置と、少なくとも、第2操舵トルクセンサ、前記操向部材に操舵に係る補助力を与える第2アシストモ-タ、及び、第2制御装置を有する第2操舵補助装置と、を備え、前記第1及び第2アシストモ-タは、操舵力伝達機構を介して相互に連結され、前記第1及び第2操舵トルクセンサは、前記第1及び第2アシストモ-タのうち前記操向部材の側に位置するモータと該操向部材との間に配設され、前記第1制御装置は、少なくとも前記第1操舵トルクセンサにより検出される第1操舵トルクに基づく補助力を与えるように前記第1アシストモ-タの駆動制御を行い、前記第2制御装置は、少なくとも前記第2操舵トルクセンサにより検出される第2操舵トルクに基づく補助力を与えるように前記第2アシストモ-タの駆動制御を行い、前記第1及び第2制御装置は、前記駆動制御を相互に独立して行う、ことを最も主要な特徴とする。
 (1)に係る発明において、仮に、第1操舵補助装置及び第2操舵補助装置のうち一方の第1操舵補助装置の系統に属する第1制御装置に何らかの不具合が生じて第1アシストモータに不具合の影響が出現したとする。ところが、第1及び第2アシストモ-タは、操舵力伝達機構を介して相互に連結されている。また、第1及び第2アシストモ-タは、操向部材の側からみて、第1及び第2操舵トルクセンサの(操舵力伝達方向)下流側に位置する。このため、運転者が操作する操向部材には、不具合の影響が出現した第1アシストモータの回転力を打ち消す方向に操舵トルクが加えられる。この運転者の意図を含む操舵トルクは、第1及び第2操舵トルクセンサに入力される。すると、正常な方の第2操舵補助装置の系統に属する第2制御装置が、第1アシストモータの回転力を抑える方向に第2アシストモータの駆動制御を行う。その結果、第1アシストモータに出現した不具合の影響が緩和される。
 したがって、(1)に係る発明によれば、例えば、2つのアシストモータの駆動をそれぞれ制御する2つの制御装置のうちいずれか一方に何らかの不具合が生じた場合であっても、かかる不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させることができる。
 また、(2)に係る発明は、(1)に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第1及び第2アシストモ-タは、それぞれの電気的特性が相互に共通に設定されている、ことを特徴とする。
 (2)に係る発明では、仮に、第1及び第2アシストモ-タのうちいずれか一方に何らかの不具合が生じた場合に、正常な方のモータの出力の大きさが、不具合が生じた方のモータの出力の大きさと同等であるため、不具合が生じた方のモータの出力の大きさが正常な方のモータの出力の大きさに打ち勝って、運転者に違和感を生じさせるまで操舵車輪が転舵される事態を生じることはない。
 しかも、(2)に係る発明によれば、電気的特性が相互に共通に設定された第1及び第2アシストモータの間が操舵力伝達機構を介して相互に連結されているため、単一のモータで転舵駆動する場合と比べて、個々のモータの出力特性を低く抑えることができる。そのため、例えば、既存の12ボルト容量のバッテリからの電源供給を受けて動作させることが可能であって、新たな24ボルト容量または48ボルト容量の昇圧回路なども要しない。その結果、個々のモータのサイズを小さくすることができ、レイアウト設計の自由度を確保することができる。
 また、(3)に係る発明は、(1)に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第1及び第2制御装置のそれぞれは、共通の筐体内に収容されている、ことを特徴とする。
 また、(4)に係る発明は、(1)に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、第1操舵補助装置に属する構成要素、及び、第2操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれは、相互に異なる環境に位置するように車両に設けられている、ことを特徴とする。
 (4)に係る発明のように、第1操舵補助装置に属する構成要素、及び、第2操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、相互に異なる環境に位置するように車両に設けられている構成を採用すれば、第1操舵補助装置に属する構成要素、及び、第2操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、共通の環境に位置するように車両に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
 その結果、(4)に係る発明によれば、(1)に係る発明が奏する不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面を増やすことができる。
 また、(5)に係る発明は、(3)に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記相互に異なる環境に位置するとは、相互に異なる高さに位置することである、ことを特徴とする。
 (5)に係る発明のように、第1操舵補助装置に属する構成要素、及び、第2操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、相互に異なる高さに位置するように車両に設けられている構成を採用すれば、第1操舵補助装置に属する構成要素、及び、第2操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、共通の高さに位置するように車両に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
 その結果、(5)に係る発明によれば、(3)に係る発明が奏する不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面をより増やすことができる。
 また、(6)に係る発明は、(1)に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第1及び第2制御装置のそれぞれは、一方が前記車両の室内に設けられ、他方が該車両の室外に設けられている、ことを特徴とする。
 (6)に係る発明のように、第1及び第2制御装置のそれぞれのうち一方が車両の室内に設けられ、他方が車両の室外に設けられている構成を採用すれば、第1及び第2制御装置のそれぞれが、両者共に車両の室内又は室外に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没や温度などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
 その結果、(6)に係る発明によれば、(1)に係る発明が奏する不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面をより一層増やすことができる。
 また、(7)に係る発明は、(1)に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第1及び第2制御装置のそれぞれは、相互に異なる高さに位置するように前記車両に設けられている、ことを特徴とする。
 (7)に係る発明のように、第1及び第2制御装置のそれぞれが、相互に異なる高さに位置するように車両に設けられている構成を採用すれば、第1及び第2制御装置のそれぞれが、両者共に共通の高さに位置するように車両に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
 その結果、(7)に係る発明によれば、(5)に係る発明と同様に、(1)に係る発明が奏する不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面をより増やすことができる。
 また、(8)に係る発明は、(6)に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第1及び第2アシストモ-タは、それぞれの電気的特性が相互に異なるように設定されている、ことを特徴とする。具体的には、(8)に係る発明では、例えば、高耐性の環境(例えば、車両の室内)に位置する一方のモータの電気的特性が、前記一方のモータと比べて低耐性の環境(例えば、車両の室外)に位置する他方のモータの電気的特性よりも大に設定されている。
 (8)に係る発明のように、第1及び第2アシストモ-タの電気的特性(例えば定格トルク特性)が相互に異なるように設定されており、具体的には、例えば、高耐性の環境に位置する一方のモータの電気的特性が、前記一方のモータと比べて低耐性の環境に位置する他方のモータの電気的特性よりも大に設定されている構成を採用すれば、仮に、第1及び第2アシストモ-タのうち低耐性の環境に位置する前記他方のモータに何らかの不具合が生じた場合に、高耐性の環境に位置して電気的特性が大に設定されている前記一方のモータが、前記他方のモータに出現した不具合による影響を強く抑制するため、運転者に違和感を与える事態を適確に回避することができる。
 また、(9)に係る発明は、(1)に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第1アシストモ-タ及び前記第1制御装置の間を電気的に接続する第1電線と、前記第2アシストモ-タ及び前記第2制御装置の間を電気的に接続する第2電線とは、前記車両のうち相互に異なる経路を通るように引き回されている、ことを特徴とする。
 (9)に係る発明のように、前記第1電線と前記第2電線とが、車両のうち相互に異なる経路を通るように引き回されている構成を採用すれば、仮に、前記第1電線及び前記第2電線のうち一方の電線が損傷を受けたとしても、他方の電線が同時に損傷を受ける蓋然性を低く抑えることができる。
 その結果、(9)に係る発明によれば、(1)に係る発明が奏する不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面を増やすことができる。
 また、(10)に係る発明は、(1)に係る発明に記載の車両用操舵装置であって、前記第1及び第2操舵トルクセンサのうち少なくとも一方は、磁歪式トルクセンサである、ことを特徴とする。
 (10)に係る発明のように、第1及び第2操舵トルクセンサのうち少なくとも一方が、磁歪式トルクセンサである構成を採用すれば、操向部材の捩じり剛性を大きくすることができる。その結果、操舵トルクセンサを操舵軸に2つ設けたとしても、運転者による操向部材の操作力によって操舵軸が過度に捩れることを抑制して、運転者の操舵に係る操作フィーリングを向上させることができる。
 本発明に係る車両用操舵装置によれば、例えば、2つのアシストモータの駆動をそれぞれ制御する2つの制御装置のうちいずれか一方に何らかの不具合が生じた場合であっても、かかる不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させることができる。
本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概要を表す構成図である。 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の動作のうち、異常診断処理の流れを表すフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の動作のうち、アシスト制御に係る割り込み処理の流れを表すフローチャート図である。 本発明の他の実施形態に係る車両用操舵装置の概要を表す構成図である。
 以下、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置について、図面を参照して詳細に説明する。
 なお、以下に示す図において、共通の機能を有する部材間、または、相互に対応する機能を有する部材間には、原則として共通の参照符号を付するものとする。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11の概要〕
 以下、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置について、図面を参照して詳細に説明する。
 図1は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11の概要を表す構成図である。
 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11は、図1に示すように、ステアリングホイール13、第1及び第2操舵補助力発生装置15,17、転舵装置19、例えばCAN(Controller Area Network)のような通信媒体21、第1及び第2操舵トルクセンサ23,25、操舵角センサ27、自車両の速度(車速)を検出する車速センサ29、ラック位置センサ31、自車両に生じているヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ33、自車両に生じている横加速度を検出する横加速度センサ35、及び、第1及び第2電動パワーステアリング(以下、“電動パワーステアリング(Electric PowerSteering)を“EPS”と省略する場合がある。)制御装置37,39を備える。
 本発明の“操向部材”に相当するステアリングホイール13は、不図示の車両の進行方向を所望の方向に変えようとする際に用いられる。略円環形状のステアリングホイール13の中央部には、第1及び第2操舵軸41,43がそれぞれ直列に連結されている。第2操舵軸43は、その下部、中間部、上部が、軸受45a,45b,45cをそれぞれ介して回転自在に支持されている。第2操舵軸43の下端側には、第1自在継手46が設けられている。第2操舵軸43には、第1及び第2操舵トルクセンサ23,25が、第2操舵軸43の軸方向に沿ってそれぞれ設けられている。
 第1操舵トルクセンサ23は、ステアリングホイール13から入力される操舵トルクの大きさと方向を、例えばソレノイド型の一対のコイル23a1,23a2を用いて検出する機能を有する。
 第1操舵トルクセンサ23で検出される第1操舵トルク信号SA1,SB1の加算値は、第1操舵トルクセンサ23が正常の場合、常に所定の範囲内に収束する。第1操舵トルク信号SA1,SB1のそれぞれは、相互に相反する線形特性を有するからである。また、コイル23a1,23a2の断線や回路の部品異常を生じた場合、第1操舵トルク信号SA1,SB1のうちいずれか一方が急激に変動する傾向を示す。さらに、第1操舵トルクセンサ23に異常が生じた場合、第1操舵トルク信号SA1,SB1のうちいずれか一方が電源電位又はアース電位と一致する傾向を示す。
 要するに、第1EPS制御装置37は、第1操舵トルクセンサ23で検出された第1操舵トルク信号SA1,SB1の加算値が所定の範囲内に収束するか否か、及び、第1操舵トルク信号SA1,SB1が急激に変動する傾向を示すか否かを監視することにより、第1操舵トルクセンサ23の異常診断を行うことができる。第1操舵トルクセンサ23で検出された第1操舵トルク信号SA1,SB1は、通信媒体21を介して、第1EPS制御装置37へ送られる。
 前記と同様に、第2操舵トルクセンサ25は、ステアリングホイール13から入力される操舵トルクの大きさと方向を、例えばソレノイド型の一対のコイル25a1,25a2を用いて検出する機能を有する。
 第2操舵トルクセンサ25で検出された第2操舵トルク信号SA2,SB2の加算値は、第2操舵トルクセンサ25が正常の場合、常に所定の範囲内に収束する。第2操舵トルクセンサ25により検出される第2操舵トルク信号SA2,SB2は、相互に相反する特性を有するからである。また、コイル25a1,25a2の断線や回路の部品異常を生じた場合、第2操舵トルク信号SA2,SB2のうちいずれか一方が急激に変動する傾向を示す。
 要するに、第2EPS制御装置39は、第2操舵トルクセンサ25で検出された第2操舵トルク信号SA2,SB2の加算値が所定の範囲内に収束するか否か、及び、第2操舵トルク信号SA2,SB2のうちいずれか一方が急激に変動する傾向を示すか否かを監視することにより、第2操舵トルクセンサ25の異常診断を行うことができる。第2操舵トルクセンサ25で検出された第2操舵トルク信号SA2,SB2は、通信媒体21を介して、第2EPS制御装置39へ送られる。
 第1及び第2操舵トルクセンサ23,25は、いずれか一方に異常が生じたとしても、正常な方のセンサが異常状態に陥った方のセンサの影響(磁気的な干渉)を受けないように、相互間の距離を大きく(例えば、検出精度の向上に有効な磁歪メッキ幅以上)設定するのが好ましい。また、第1及び第2操舵トルクセンサ23,25の間に磁気遮蔽板を設けることにより、第1及び第2操舵トルクセンサ23,25相互間の影響(磁気的な干渉)を予防するのが好ましい。さらに、磁歪メッキ部分を共通にし、その磁歪メッキ上に、コイル23a1,23a2、及び、コイル25a1,25a2をそれぞれ独立させて設けてもよい。また、コイル23a1,23a2、及び、コイル25a1,25a2に代えて、例えば、独立したホール素子を複数設けることにより、2系統の操舵トルクを検出する構成を採用してもよい。
 第1及び第2操舵補助力発生装置15,17は、運転者によるステアリングホイール13の操舵に係る補助力を発生させる機能を有する。正常時には、第1及び第2操舵補助力発生装置15,17は、それぞれが操舵に係る補助力を出し合うことにより、全体として目標となる補助力を発生させるように動作する。
 コラムアシスト型の第1操舵補助力発生装置15は、運転者によるステアリングホイール13の操舵力を軽減するための補助力を供与する第1アシストモータ51と、第1アシストモータ51の出力軸に設けられた第1ウォームギア53に噛合する第1ウォームホイールギア55とを含んで構成されている。第1ウォームホイールギア55は、第2操舵軸43を回動中心として第2操舵軸43に設けられている。
 第1ウォームホイールギア55には、操舵角センサ27が設けられている。操舵角センサ27は、ステアリングホイール13から入力される操舵角の大きさ及び方向を、例えば、二つのポテンショメータのような一対の回転角度センサ(不図示)を用いて検出する機能を有する。操舵角センサ27で検出されたステアリングホイール13の操舵に係る回転角度信号(操舵角信号)SC,SD(共に同等な信号)は、通信媒体21を介して、第1及び第2EPS制御装置37,39のそれぞれに入力される。
 第1アシストモータ51は、例えば、複数の界磁コイルを備えた固定子(不図示)と、この固定子の内部で回動する回転子(不図示)とを有する3相ブラシレスモータを採用することができる。ただし、第1アシストモータ51として、直流ブラシモータを用いてもよい。
 一方、ラックアシスト型の第2操舵補助力発生装置17は、運転者によるステアリングホイール13の操舵力を軽減するための補助力を供与する第2アシストモータ57と、第2アシストモータ57の出力軸に設けられた第2ウォームギア59に噛合する第2ウォームホイールギア61とを含んで構成されている。第2ウォームホイールギア61は、後記する第2ピニオン軸63を回動中心として第2ピニオン軸63に設けられている。
 前記の第2ウォームギア59に噛合する第2ウォームホイールギア61に代えて、不図示のボールねじ機構を採用してもよい。このボールねじ機構は、外周面に螺旋状のねじ溝が刻設された略円柱形状のラック軸71と、このねじ溝と同等の螺旋状のねじ溝が貫通孔の内周面に刻設されたナットと、ラック軸71のねじ溝及びナットのねじ溝の両者により形成されて螺旋状に延びる空間に遊嵌される複数の循環ボールと、を含んで構成される。この場合、第2アシストモータ57の出力軸は、ナットに直接、又は、不図示の減速機構を介して連結される。
 第2ピニオン軸63は、軸方向の両端が、軸受65a,65bをそれぞれ介して回転自在に支持されている。
 第2アシストモータ57は、第1アシストモータ51と同様に、例えば、3相ブラシレスモータを採用することができる。ただし、第2アシストモータ57として、直流ブラシモータを用いてもよい。
 転舵装置19は、運転者によるステアリングホイール13の操舵力を車幅方向の一対の操舵車輪67a,67bに伝達する機能を有する。詳しく述べると、転舵装置19は、一対の操舵車輪67a,67bに対してタイロッド69a,69bを介して連結されるラック軸71、このラック軸71に設けられた第1ラック歯73に噛み合う第1ピニオンギア75、第1ピニオンギア75が一端側に設けられた第1ピニオン軸77、前記ラック軸71に設けられた第2ラック歯79に噛み合う第2ピニオンギア81、及び、第2ピニオンギア81が一端側に設けられた前記第2ピニオン軸63、をそれぞれ有して構成されている。
 第1ピニオン軸77は、その下部及び中間部が、軸受83a,83bをそれぞれ介して回転自在に支持されている。第1ピニオン軸77の上端側には、第2自在継手78が設けられている。第2操舵軸43の下端側に設けられた第1自在継手46と、第1ピニオン軸77の上端側に設けられた第2自在継手78との間は、リンク部85を介して連結されている。
 ラック軸71の一側(紙面に向かって左側)と、ラック軸71などの構成部材を覆うハウジング87との間には、ラック軸71の軸方向における位置を検出するラック位置センサ31が設けられている。このラック位置センサ31の位置検出信号は、通信媒体21を介して、第1及び第2EPS制御装置37,39へ送られる。ハウジング87の開口部は、ダストシール89a,89b及びオイルシール91の組み合わせにより液密に保持されている。
 第1アシストモータ51の出力軸に設けられた第1ウォームギア53と、第2アシストモータ57の出力軸に設けられた第2ウォームギア59との間には、本発明(請求項1)の“操舵力伝達機構”が介在するように設けられている。
 なお、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11では、第1ウォームホイールギア55、第2操舵軸43、第1自在継手46と、リンク部85、第2自在継手78、第1ピニオン軸77、第2ピニオン軸63、及び、第2ウォームホイールギア61が、“操舵力伝達機構”に相当する。
 本発明の“第1制御装置”に相当する第1EPS制御装置37は、第1操舵トルクセンサ23により検出される第1操舵トルク信号SA1,SB1、操舵角センサ27により検出される操舵角信号SC,SD、車速センサ29により検出される車速信号などの各種信号に基づく補助力を与えるように第1アシストモ-タ51の駆動制御を行う機能を有する。第1EPS制御装置37は、データ入出力用のインターフェイス回路、制御演算用のコンピュータ、異常診断用の第1タイマ回路、及び、第1アシストモ-タ51を駆動するための第1FETブリッジ回路(いずれも不図示)などを含んで構成されている。
 また、第1EPS制御装置37には、第1アシストモ-タ51に係る第1電流値を検出する第1電流センサ93が設けられている。第1電流センサ93で検出された第1電流値は、第2EPS制御装置39に送られると共に、第1EPS制御装置37において、第1アシストモ-タ51の異常診断を行う際などに参照される。
 一方、本発明の“第2制御装置”に相当する第2EPS制御装置39は、第2操舵トルクセンサ25により検出される第2操舵トルク信号SA2,SB2、操舵角センサ27により検出される操舵角信号SC,SD、車速センサ29により検出される車速信号などの各種信号に基づく補助力を与えるように第2アシストモ-タ57の駆動制御を行う機能を有する。第2EPS制御装置39は、第1EPS制御装置37と同様に、データ入出力用のインターフェイス回路、制御演算用のコンピュータ、異常診断用の第2タイマ回路、及び、第2アシストモ-タ57を駆動するための第2FETブリッジ回路(いずれも不図示)などを含んで構成されている。
 また、第2EPS制御装置39には、第2アシストモ-タ57に流れる第2電流値を検出する第2電流センサ95が設けられている。第2電流センサ95で検出された第2電流値は、第1EPS制御装置37に送られると共に、第2EPS制御装置39において、第1アシストモ-タ51の異常診断を行う際などに参照される。
 上述のように構成された車両用操舵装置11の操舵動作について、第1及び第2アシストモ-タ51,57が何らかの異常により駆動しない(EPSアシスト制御なし)場合を例示し、図1を参照して説明する。
 運転者がステアリングホイール13を旋回操作すると、その操舵力が、第1操舵軸41、第2操舵軸43、第1自在継手46、リンク部85、第2自在継手78、及び、第1ピニオン軸77が有する第1ピニオンギア75をそれぞれ介して、第1ラック歯73を有するラック軸71の軸方向の動きに変換されて伝達される。その結果、一対の操舵車輪67a,67bは、タイロッド69a,69bをそれぞれ介して転舵するように動作する。
 次に、車両用操舵装置11の操舵動作について、第1及び第2アシストモ-タ51,57の両者が正常動作(EPSアシスト制御あり)している場合を例示し、図1を参照して説明する。
 この場合、第1及び第2EPS制御装置37,39のそれぞれにおいて、運転者による操舵力をアシストするための適切な補助力が所定の演算により求められ、求められた補助力を実現するように、第1及び第2アシストモ-タ51,57の駆動制御が行われる。これにより、ステアリングホイール13の操舵時において、適切な操舵に係る補助力をもって車両の進行方向を任意かつ快適に変えることができる。
〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11の動作〕
 次に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11の動作について、図2及び図3を適宜参照して説明する。
 図2は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11が行う異常診断処理の流れを表す動作フローチャート図である。図3は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11が行うアシスト制御処理の流れを表す動作フローチャート図である。
 まず、運転者がイグニッションキースイッチ(不図示)をオン操作すると、第1及び第2EPS制御装置37,39のそれぞれには、ヒューズを介して車載バッテリ(いずれも不図示)から電源が供給される。次いで、第1及び第2EPS制御装置37,39は、図2に示す異常診断処理並びに図3に示すアシスト制御処理を所定の周期で並列に繰り返し実行する。異常診断処理は、例えば、1ミリ秒毎の周期で実行される。また、アシスト制御処理は、例えば0.5ミリ秒毎の周期で実行される。
 なお、第1及び第2EPS制御装置37,39において、操舵に係る補助力のオンオフ状態を表すEPS制御モードは、操舵に係る補助力のオンを表すアシスト制御モードに設定されているものとする。
 はじめに、第1EPS制御装置37の動作について説明する。
 図2に示す異常診断処理のステップS11において、第1EPS制御装置37は、通信媒体21を介して、各種センサ類からの信号を入力する。ここでいう各種センサ類とは、第1操舵トルクセンサ23、操舵角センサ27、車速センサ29、ラック位置センサ31、ヨーレイトセンサ33、横加速度センサ35、第1及び第2電流センサ93,95、第1及び第2アシストモータ51,57の端子間電圧センサや回転角度センサ(レゾルバ)、エンジン回転速度センサを含む。
 ステップS12において、第1EPS制御装置37は、異常診断処理を実行する。異常診断処理では、第1EPS制御装置37は、各種センサ類23,27,29,31,33,35,93,95、第1アシストモータ51、及び、第1EPS制御装置37を含む各種機能部が、異常か否かの診断をそれぞれ行う。
 例えば、第1EPS制御装置37は、第1操舵トルクセンサ23から取得した第1操舵トルク信号SA1,SB1の加算値が所定の範囲内に収束する場合は、第1操舵トルクセンサ23が正常であると診断する一方、第1操舵トルク信号SA1,SB1の加算値が所定の範囲から逸脱している場合は、第1操舵トルクセンサ23が異常である旨の診断を下す。
 また、第1操舵トルク信号SA1,SB1のうちいずれか一方が、急激に変動する傾向を示すケースや、電源電位又はアース電位と一致する傾向を示すケースでは、第1EPS制御装置37は、第1操舵トルクセンサ23が異常である旨の診断を下す。
 また、第1EPS制御装置37は、第1操舵トルク信号SA1,SB1に係る偏差の関数SC1(式1参照)に基づき演算されるモータ電流指令信号と、第1電流センサ93から取得した第1アシストモ-タ51に係る第1電流値とを比較し、モータ電流指令信号に基づくモータ電流指令値及び第1電流値の偏差が、予め定められる第1電流偏差閾値を超える場合、第1アシストモータ51の系統(第1電流センサ93、第1FETブリッジ回路、電源供給線を含む)が異常である旨の診断を下す。
 SC1=k1・(SA1-SB1)+T1[V]   (式1)
 ただし、k1は適宜定められる比例定数である。T1は適宜定められる定数である。
 さらに、第1EPS制御装置37は、車速センサ29から取得した車速検出値と、エンジン回転速度センサから取得したエンジン回転速度情報とを比較し、車速検出値がエンジン回転速度情報に見合う値になっていない場合、車速センサ29が異常である旨の診断を下す。
 なお、第1EPS制御装置37は、各種センサ類23,27,29,31,33,35,93,95を予め多重化(二重化)しておき、多重化(二重化)されている各種センサ類のうち対応する機能センサ同士(例えば、一対の車速センサ同士)の検出信号を相互に比較し、これらが一致(所定の許容範囲以内に収束するケースを含む。以下、同じ。)しているか否かに基づいて、各種センサ類が異常か否かの診断を行ってもよい。
 また、第1EPS制御装置37は、第1電流センサ93から取得した第1アシストモ-タ51に係る第1電流値と、第2電流センサ95から取得した第2アシストモ-タ57に係る第2電流値とを相互に比較し、これらが一致しているか否かに基づいて、第1電流センサ93又は第2電流センサ95のいずれか一方が異常である旨の診断を下す構成を採用してもよい。このように構成すれば、第1電流センサ93や第2電流センサ95を多重化しなくても異常診断を行うことができるため、システム構成を簡素化することができる。
 図2に戻って説明を続けると、ステップS13において、各種センサ類23,27,29,31,33,35,93,95、第1アシストモータ51、及び、第1EPS制御装置37を含む各種機能部に関する異常診断結果に基づいて、ステップS12に係る異常診断結果が異常なし(正常)の場合(ステップS13のNo)、第1EPS制御装置37は、処理の流れをステップS11へと戻し、ステップS11以下の処理を順次行わせる。
 一方、ステップS13において、ステップS12に係る異常診断結果が異常ありの場合(ステップS13のYes)、第1EPS制御装置37は、処理の流れを次のステップS14へと進ませる。
 ステップS14において、第1EPS制御装置37は、操舵に係る補助力のオンオフ状態を表すEPS制御モードを、操舵に係る補助力のオンを表すアシスト制御モードから、操舵に係る補助力のオフを表すマニュアルステアリングモードに移行させる制御を行う。このマニュアルステアリングモードへの移行は、第1EPS制御装置37が、例えば、第1アシストモ-タ51を駆動するための第1FETブリッジ回路への電源供給を遮断することにより実現すればよい。
 ステップS15において、各種センサ類23,27,29,31,33,35,93,95、第1アシストモータ51、及び、第1EPS制御装置37を含む各種機能部に関する異常診断結果が異常ありの場合(ステップS13のYes)、第1EPS制御装置37は、車両のインストルメントパネル(不図示)に設けた警報ランプを点灯させると共に、異常診断箇所を表示させる制御を行う。このように、第1操舵補助力発生装置15、第1EPS制御装置37を含む各種機能部、及び各種センサ類の異常診断箇所の表示を通じて、車両用操舵装置11の保守を容易にすることができる。
 その後、第1EPS制御装置37は、異常診断処理に係る一連の流れを終了させる。
 次に、第2EPS制御装置39の動作について説明する。第2EPS制御装置39の動作は、第1EPS制御装置37の動作と実質的に同等である。ただし、第1EPS制御装置37の動作と、第2EPS制御装置39の動作とは、相互に独立している。
 すなわち、図2に示す異常診断処理のステップS11において、第2EPS制御装置39は、通信媒体21を介して、各種センサ類からの信号を入力する。ここでいう各種センサ類とは、第2操舵トルクセンサ25、操舵角センサ27、車速センサ29、ラック位置センサ31、ヨーレイトセンサ33、横加速度センサ35、第1及び第2電流センサ93,95、第1及び第2アシストモータ51,57の端子間電圧センサや回転角度センサ(レゾルバ)、エンジン回転速度センサを含む。
 ステップS12において、第2EPS制御装置39は、異常診断処理を実行する。異常診断処理では、第2EPS制御装置39は、各種センサ類25,27,29,31,33,35,93,95、第2アシストモータ57、及び、第2EPS制御装置39を含む各種機能部が、異常か否かの診断をそれぞれ行う。
 例えば、第2EPS制御装置39は、第2操舵トルクセンサ25から取得した第2操舵トルク信号SA2,SB2の加算値が所定の範囲内に収束する場合は、第2操舵トルクセンサ25が正常であると診断する一方、第2操舵トルク信号SA2,SB2の加算値が所定の範囲から逸脱している場合は、第2操舵トルクセンサ25が異常である旨の診断を下す。
 また、第2操舵トルク信号SA2,SB2のうちいずれか一方が、急激に変動する傾向を示すケースや、電源電位又はアース電位と一致する傾向を示すケースでは、第2EPS制御装置39は、第2操舵トルクセンサ25が異常である旨の診断を下す。
 また、第2EPS制御装置39は、第2操舵トルク信号SA2,SB2に係る偏差の関数SC2(式2参照)に基づき演算されるモータ電流指令信号と、第2電流センサ95から取得した第2アシストモ-タ57に係る第2電流値とを比較し、モータ電流指令信号に基づくモータ電流指令値及び第2電流値の偏差が、予め定められる第2電流偏差閾値を超える場合、第2アシストモータ57の系統(第2電流センサ95、第2FETブリッジ回路、電源供給線を含む)が異常である旨の診断を下す。
 SC2=k2・(SA2-SB2)+T2[V]   (式2)
 ただし、k2は適宜定められる比例定数である。T2は適宜定められる定数である。
 さらに、第2EPS制御装置39は、車速センサ29から取得した車速検出値と、エンジン回転速度センサから取得したエンジン回転速度情報とを比較し、車速検出値がエンジン回転速度情報に見合う値になっていない場合、車速センサ29が異常である旨の診断を下す。
 なお、第2EPS制御装置39は、各種センサ類25,27,29,31,33,35,93,95を予め多重化(二重化)しておき、多重化(二重化)されている各種センサ類のうち対応する機能センサ同士(例えば、一対の車速センサ同士)の検出信号を相互に比較し、これらが一致しているか否かに基づいて、各種センサ類が異常か否かの診断を行ってもよい。
 また、第2EPS制御装置39は、第1電流センサ93から取得した第1アシストモ-タ51に係る第1電流値と、第2電流センサ95から取得した第2アシストモ-タ57に係る第2電流値とを相互に比較し、これらが一致しているか否かに基づいて、第1電流センサ93又は第2電流センサ95のいずれか一方が異常である旨の診断を下す構成を採用してもよい。このように構成すれば、第1電流センサ93や第2電流センサ95を多重化しなくても異常診断を行うことができるため、システム構成を簡素化することができる。
 図2に戻って説明を続けると、ステップS13において、各種センサ類25,27,29,31,33,35,93,95、第2アシストモータ57、及び、第2EPS制御装置39を含む各種機能部に関する異常診断結果に基づいて、ステップS12に係る異常診断結果が異常ありの場合(ステップS13のYes)、第2EPS制御装置39は、処理の流れをステップS11へと戻し、以下の処理を順次行わせる。
 一方、ステップS13において、ステップS12に係る異常診断結果が異常なし(正常)の場合(ステップS13のYes)、第2EPS制御装置39は、処理の流れを次のステップS14へと進ませる。
 ステップS14において、第2EPS制御装置39は、操舵に係る補助力のオンオフ状態を表すEPS制御モードを、操舵に係る補助力のオンを表すアシスト制御モードから、操舵に係る補助力のオフを表すマニュアルステアリングモードに移行させる制御を行う。このマニュアルステアリングモードへの移行は、第2EPS制御装置39が、例えば、第2アシストモ-タ57を駆動するための第2FETブリッジ回路への電源供給を遮断することにより実現すればよい。
 ステップS15において、各種センサ類25,27,29,31,33,35,93,95、第2アシストモータ57、及び、第2EPS制御装置39を含む各種機能部に関する異常診断結果が異常ありの場合(ステップS13のYes)、第2EPS制御装置39は、車両のインストルメントパネルに設けた警報ランプを点灯させると共に、異常診断箇所を表示させる制御を行う。このように、第1操舵補助力発生装置15、第1EPS制御装置37を含む各種機能部、及び各種センサ類の異常診断箇所の表示を通じて、車両用操舵装置11の保守を容易にすることができる。
 その後、第2EPS制御装置39は、異常診断処理に係る一連の流れを終了させる。
 図2に示す異常診断処理において注目すべきことは、第1操舵トルクセンサ23、第1アシストモ-タ51、及び、第1EPS制御装置37を少なくとも含む第1操舵補助装置の系統を対象として第1EPS制御装置37が行う異常診断処理と、第2操舵トルクセンサ25、第2アシストモ-タ57、及び、第2EPS制御装置39を少なくとも含む第2操舵補助装置の系統を対象として第2EPS制御装置39が行う異常診断処理とは、相互に独立して実行される点である。
 これにより、仮に、第1及び第2操舵補助装置の各系統のうちの一方の第1操舵補助装置の系統に何らかの異常が生じた場合でも、正常な方の第2操舵補助装置の系統の動作を維持することができるため、後記するように、操舵に係る補助力が全て失陥する事態を可及的に回避することができる。
 次に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11が行うアシスト制御処理について、図3を参照して説明する。
 第1及び第2EPS制御装置37,39は、図2に示す異常診断処理の実行中に、例えば0.5ミリ秒毎の周期となるタイマ割り込みにより、処理の流れを図3に示すアシスト制御処理へとジャンプさせて実行する。アシスト制御処理の実行中は、異常診断処理の進行が中途工程で中断される。アシスト制御処理が終了(リターン)すると、異常診断処理の進行が、中断した中途工程の位置から再開される。
 詳しく述べると、図3に示すステップS21において、第1EPS制御装置37は、第1操舵トルクセンサ23から取得した第1操舵トルク信号SA1,SB1に係る偏差の関数SC1、車速センサ29から取得した車速検出値、及び、エンジン回転速度センサから取得したエンジン回転速度情報に基づいて、第1アシストモータ51に供給するモータ電流指令信号を所定の演算により求め、第1電流センサ93から取得した第1アシストモ-タ51に係る第1電流値が前記求めたモータ電流指令値と一致するようにアシスト制御を行う。
 同様に、図3に示すステップS21において、第2EPS制御装置39は、第2操舵トルクセンサ25から取得した第2操舵トルク信号SA2,SB2に係る偏差の関数SC2、車速センサ29から取得した車速検出値、及び、エンジン回転速度センサから取得したエンジン回転速度情報に基づいて、第2アシストモータ57に供給するモータ電流指令信号を所定の演算により求め、第2電流センサ95から取得した第2アシストモ-タ57に係る第2電流値が前記求めたモータ電流指令値と一致するようにアシスト制御を行う。
 ここで注目すべきことは、前記の第1及び第2EPS制御装置37,39が、第1操舵補助装置の系統を対象として第1EPS制御装置37が行うアシスト制御処理と、第2操舵補助装置の系統を対象として第2EPS制御装置39が行うアシスト制御処理とは、相互に独立して実行される点である。
 これにより、仮に、第1及び第2操舵補助装置の各系統のうちの一方の第1操舵補助装置の系統に何らかの異常が生じて第1アシストモータ51が制御不能の失陥状態に陥った場合でも、正常な方の第2操舵補助装置の系統に属する第2EPS制御装置39は、第2アシストモ-タ57に係る第2電流値がモータ電流指令値と一致するようにアシスト制御を行うため、操舵に係る補助力が全て失陥する事態を可及的に回避することができる。
 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11の動作について、具体例をあげてさらに詳しく説明する。仮に、第1アシストモ-タ51に断線異常が生じたとする。この場合、第1操舵トルクセンサ23、第1アシストモ-タ51、及び、第1EPS制御装置37を含む第1操舵補助装置の系統は失陥状態となるが、第2操舵トルクセンサ25、第2アシストモ-タ57、及び、第2EPS制御装置39を含む第2操舵補助装置の系統は動作可能な状態である。
 そこで、動作可能な第2操舵補助装置の系統に属する第2EPS制御装置39において、運転者による操舵力をアシストするための適切な補助力が所定の演算により求められ、求められた補助力を実現するように、第2アシストモ-タ57の駆動制御が行われる。
 仮に、第1及び第2アシストモ-タ51,57の電気的特性が相互に共通に設定され、第1及び第2アシストモ-タ51,57による統合された最大トルクが“10”(第1及び第2アシストモ-タ51,57個々の最大トルクが“5”)に設定され、かつ、必要な操舵トルクが“7”であるとすると、第2EPS制御装置39は、最大トルクである“5”の補助力を実現するように、第2アシストモ-タ57の駆動制御を行う。これにより、ステアリングホイール13の操舵時において、本来必要な操舵トルクである“7”に対して僅かに“2”だけ欠ける“5”の操舵に係る補助力をもって、運転者による操舵フィーリングをさほど損なうことなく車両の進行方向を変えることができる。また、一般に、車両の走行中において操舵に必要な最大トルクは、停車時に比べて半分以下で済む。そのため、実際の操舵に係る補助力は、車両の走行中では“5”あれば充分である。そうすると、実際の操舵に係る補助力は、停車時のみに、“10”のうち“2”だけ欠けることになる。
〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11の作用効果〕
 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11は、車両の進行方向を変える際に操作されるステアリングホイール(操向部材)13を備え、ステアリングホイール13の操作に応じて該車両の操舵を行う車両用操舵装置である。
 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11は、少なくとも、第1操舵トルクセンサ23、ステアリングホイール13に操舵に係る補助力を与える第1アシストモ-タ51、及び、第1EPS制御装置(第1制御装置)37を有する第1操舵補助装置と、少なくとも、第2操舵トルクセンサ25、ステアリングホイール13に操舵に係る補助力を与える第2アシストモ-タ57、及び、第2EPS制御装置(第2制御装置)39を有する第2操舵補助装置と、を備える。
 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11では、第1及び第2アシストモ-タ51,57は、操舵力伝達機構を介して相互に連結される。第1及び第2操舵トルクセンサ23,25は、第1及び第2アシストモ-タ51,57のうちステアリングホイール13の側に位置するモータとステアリングホイール13との間に配設される。
 第1EPS制御装置(第1制御装置)37は、少なくとも第1操舵トルクセンサ23により検出される第1操舵トルクに基づく補助力を与えるように第1アシストモ-タ51の駆動制御を行う。一方、第2EPS制御装置(第2制御装置)39は、少なくとも第2操舵トルクセンサ25により検出される第2操舵トルクに基づく補助力を与えるように第2アシストモ-タ57の駆動制御を行う。第1及び第2EPS制御装置(第1及び第2制御装置)37,39は、前記駆動制御を相互に独立して行う。
 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11において、仮に、第1操舵補助装置及び第2操舵補助装置のうち一方の第1操舵補助装置の系統に属する第1EPS制御装置(第1制御装置)37に異常が生じて第1アシストモータ51が異常な回転状態に陥ったとする。ところが、第1及び第2アシストモ-タ51,57は、操舵力伝達機構を介して相互に連結されている。また、第1及び第2アシストモ-タ51,57は、ステアリングホイール(操向部材)13の側からみて、第1及び第2操舵トルクセンサ23,25の(操舵力伝達方向)下流側に位置する。このため、運転者が操作するステアリングホイール(操向部材)13には、異常な回転状態に陥った第1アシストモータ51の回転力を打ち消す方向に操舵トルクが加えられる。この運転者の意図を含む操舵トルクは、第1及び第2操舵トルクセンサ23,25に入力される。すると、正常な方の第2操舵補助装置の系統に属する第2EPS制御装置(第2制御装置)39が、第1アシストモータ51の回転力を抑える方向に第2アシストモータ57の駆動制御を行う。その結果、第1アシストモータ51の異常な回転状態が緩和される。
 したがって、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11によれば、例えば、2つのアシストモータ51,57の駆動をそれぞれ制御する2つの制御装置37,39のうちいずれか一方に何らかの不具合が生じた場合であっても、かかる不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させることができる。
 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11において、第1及び第2アシストモ-タ51,57は、それぞれの電気的特性が相互に共通に設定されている(一対の操舵車輪67a,67bに対するトルク伝達特性が共通に設定されている)、構成を採用してもよい。
 このように構成すれば、仮に、第1及び第2アシストモ-タ51,57のうちいずれか一方が異常な回転状態に陥った場合に、正常な方のモータの出力の大きさが、異常な回転状態に陥った方のモータの出力の大きさと同等であるため、異常な方のモータの出力の大きさが正常な方のモータの出力の大きさに打ち勝って、運転者に違和感を生じさせるまで操舵車輪67a,67bが転舵される事態を生じることはない。
 しかも、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11によれば、電気的特性が相互に共通に設定された第1及び第2アシストモータ51,57の間が操舵力伝達機構を介して相互に連結されているため、単一のモータで転舵駆動する場合と比べて、個々のモータの出力特性を低く、例えば約半分に抑えることができる。そのため、例えば、既存の12ボルト容量のバッテリからの電源供給を受けて動作させることが可能であって、新たな24ボルト容量または48ボルト容量の昇圧回路なども要しない。その結果、個々のモータのサイズを小さくすることができ、レイアウト設計の自由度を確保することができる。
 また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11において、第1及び第2EPS制御装置(第1及び第2制御装置)37,39のそれぞれは、共通の筐体内に収容されている、構成を採用してもよい。
 ところで、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11では、不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を得る前提として、第1操舵補助装置及び第2操舵補助装置のうち少なくとも一方の操舵補助装置が正常に動作しているものとする。
 これは、本発明が所期の効果を発揮する場面を増やすためには、第1操舵補助装置及び第2操舵補助装置のうち少なくとも一方の操舵補助装置が正常に動作するための環境整備が重要な鍵となることを意味する。
 そうした観点から、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11において、第1操舵補助装置に属する構成要素、及び、第2操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれは、相互に異なる環境に位置するように車両に設けられている、構成を採用するのが好ましい。
 このように、第1操舵補助装置に属する構成要素、及び、第2操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、相互に異なる環境に位置するように車両に設けられている構成を採用すれば、第1操舵補助装置に属する構成要素、及び、第2操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、共通の環境に位置するように車両に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
 その結果、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11が、不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面を増やすことができる。
 また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11において、前記相互に異なる環境に位置するとは、相互に異なる高さに位置することである、構成を採用するのが好ましい。
 このように、第1操舵補助装置に属する構成要素、及び、第2操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、相互に異なる高さに位置するように車両に設けられている構成を採用すれば、第1操舵補助装置に属する構成要素、及び、第2操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれが、共通の高さに位置するように車両に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
 その結果、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11が、不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面をより増やすことができる。
 また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11において、第1及び第2EPS制御装置(第1及び第2制御装置)37,39のそれぞれは、一方が車両の室内に設けられ、他方が車両の室外に設けられている、構成を採用するのが好ましい。
 このように、第1及び第2EPS制御装置(第1及び第2制御装置)37,39のそれぞれのうち一方が車両の室内に設けられ、他方が車両の室外に設けられている構成を採用すれば、第1及び第2EPS制御装置(第1及び第2制御装置)37,39のそれぞれが、両者共に車両の室内又は室外に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没や温度などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
 その結果、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11が、不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面をより一層増やすことができる。
 また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11において、第1及び第2EPS制御装置(第1及び第2制御装置)37,39のそれぞれは、相互に異なる高さに位置するように車両に設けられている、構成を採用するのが好ましい。
 このように、第1及び第2EPS制御装置(第1及び第2制御装置)37,39のそれぞれが、相互に異なる高さに位置するように車両に設けられている構成を採用すれば、第1及び第2EPS制御装置(第1及び第2制御装置)37,39のそれぞれが、両者共に共通の高さに位置するように車両に設けられている場合と比べて、例えば車両の水没などの環境変化に起因する異常事態に対する耐性を高めることができる。
 その結果、前記と同様に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11が、不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面をより増やすことができる。
 また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11において、第1及び第2アシストモ-タ51,57は、それぞれの電気的特性が相互に異なるように設定されており、高耐性の環境に位置する一方のモータの電気的特性が、前記一方のモータと比べて低耐性の環境に位置する他方のモータの電気的特性よりも大に設定されている、構成を採用するのが好ましい。
 このように、第1及び第2アシストモ-タ51,57の電気的特性(例えば定格トルク特性)が相互に異なるように設定されており、高耐性の環境に位置する一方のモータの電気的特性が、前記一方のモータと比べて低耐性の環境に位置する他方のモータの電気的特性よりも大に設定されている構成を採用すれば、仮に、第1及び第2アシストモ-タ51,57のうち低耐性の環境に位置する前記他方のモータが異常な回転状態に陥った場合に、高耐性の環境に位置して電気的特性が大に設定されている前記一方のモータが、前記他方のモータの異常回転を強く抑制するため、運転者に違和感を与える事態を適確に回避することができる。
 また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11において、第1アシストモ-タ51及び第1EPS制御装置(第1制御装置)37の間を電気的に接続する第1電線と、第2アシストモ-タ57及び第2EPS制御装置(第2制御装置)39の間を電気的に接続する第2電線とは、車両のうち相互に異なる経路を通るように引き回されている、構成を採用するのが好ましい。
 このように、前記第1電線と前記第2電線とが、車両のうち相互に異なる経路を通るように引き回されている構成を採用すれば、仮に、前記第1電線及び前記第2電線のうち一方の電線が損傷を受けたとしても、他方の電線が同時に損傷を受ける蓋然性を低く抑えることができる。
 その結果、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11が、不具合による影響を迅速かつ穏便に収拾させるといった所期の効果を発揮する場面を増やすことができる。
 また、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11において、第1及び第2操舵トルクセンサ23,25のうち少なくとも一方は、磁歪式トルクセンサである、構成を採用するのが好ましい。
 このように、第1及び第2操舵トルクセンサ23,25のそれぞれが、磁歪式トルクセンサである構成を採用すれば、ステアリングホイール(操向部材)13の捩じり剛性を大きくすることができる。その結果、操舵トルクセンサを操舵軸に2つ設けたとしても、運転者によるステアリングホイール(操向部材)13の操作力によって操舵軸が過度に捩れることを抑制して、運転者の操舵に係る操作フィーリングを向上させることができる。
〔その他の実施形態〕
 以上説明した実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
 例えば、本発明の実施形態において、第1及び第2操舵補助力発生装置15,17を、操舵力伝達機構を介して相互に間隔を置いて設ける例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば図4に示す本発明の他の実施形態に係る車両用操舵装置111として、第1及び第2操舵補助力発生装置15,17を、共通のラック軸71を介して隣接するように設ける構成を採用してもよい。
 また、本発明の実施形態において、第1及び第2操舵トルクセンサ23,25として、磁歪式トルクセンサを採用する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。第1及び第2操舵トルクセンサ23,25として、ホール素子を用いたトルク検出方式を採用してもよい。
 11   車両用操舵装置
 13   ステアリングホイール(操向部材)
 23   第1操舵トルクセンサ
 25   第2操舵トルクセンサ
 37   第1EPS制御装置(第1制御装置)
 39   第2EPS制御装置(第2制御装置)
 51   第1アシストモータ
 57   第2アシストモータ

Claims (10)

  1.  車両の進行方向を変える際に操作される操向部材を備え、該操向部材の操作に応じて該車両の操舵を行う車両用操舵装置であって、
     少なくとも、第1操舵トルクセンサ、前記操向部材に操舵に係る補助力を与える第1アシストモ-タ、及び、第1制御装置を有する第1操舵補助装置と、
     少なくとも、第2操舵トルクセンサ、前記操向部材に操舵に係る補助力を与える第2アシストモ-タ、及び、第2制御装置を有する第2操舵補助装置と、
     を備え、
     前記第1及び第2アシストモ-タは、操舵力伝達機構を介して相互に連結され、
     前記第1及び第2操舵トルクセンサは、前記第1及び第2アシストモ-タのうち前記操向部材の側に位置するモータと該操向部材との間に配設され、
     前記第1制御装置は、少なくとも前記第1操舵トルクセンサにより検出される第1操舵トルクに基づく補助力を与えるように前記第1アシストモ-タの駆動制御を行い、
     前記第2制御装置は、少なくとも前記第2操舵トルクセンサにより検出される第2操舵トルクに基づく補助力を与えるように前記第2アシストモ-タの駆動制御を行い、
     前記第1及び第2制御装置は、前記駆動制御を相互に独立して行う、
     ことを特徴とする車両用操舵装置。
  2.  請求項1記載の車両用操舵装置であって、
     前記第1及び第2アシストモ-タは、それぞれの電気的特性が相互に共通に設定されている、
     ことを特徴とする車両用操舵装置。
  3.  請求項1に記載の車両用操舵装置であって、
     前記第1及び第2制御装置のそれぞれは、共通の筐体内に収容されている、
     ことを特徴とする車両用操舵装置。
  4.  請求項1に記載の車両用操舵装置であって、
     前記第1操舵補助装置に属する構成要素、及び、前記第2操舵補助装置に属する構成要素の対応するそれぞれは、相互に異なる環境に位置するように前記車両に設けられている、
     ことを特徴とする車両用操舵装置。
  5.  請求項3記載の車両用操舵装置であって、
     前記相互に異なる環境に位置するとは、相互に異なる高さに位置することである、
     ことを特徴とする車両用操舵装置。
  6.  請求項1記載の車両用操舵装置であって、
     前記第1及び第2制御装置のそれぞれは、一方が前記車両の室内に設けられ、他方が該車両の室外に設けられている、
     ことを特徴とする車両用操舵装置。
  7.  請求項1記載の車両用操舵装置であって、
     前記第1及び第2制御装置のそれぞれは、相互に異なる高さに位置するように前記車両に設けられている、
     ことを特徴とする車両用操舵装置。
  8.  請求項6に記載の車両用操舵装置であって、
     前記第1及び第2アシストモ-タは、それぞれの電気的特性が相互に異なるように設定されている、
     ことを特徴とする車両用操舵装置。
  9.  請求項1に記載の車両用操舵装置であって、
     前記第1アシストモ-タ及び前記第1制御装置の間を電気的に接続する第1電線と、前記第2アシストモ-タ及び前記第2制御装置の間を電気的に接続する第2電線とは、前記車両のうち相互に異なる経路を通るように引き回されている、
     ことを特徴とする車両用操舵装置。
  10.  請求項1に記載の車両用操舵装置であって、
     前記第1及び第2操舵トルクセンサのうち少なくとも一方は、磁歪式トルクセンサである、
     ことを特徴とする車両用操舵装置。
PCT/JP2014/056289 2013-03-18 2014-03-11 車両用操舵装置 WO2014148304A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112014001505.9T DE112014001505T5 (de) 2013-03-18 2014-03-11 Fahrzeuglenkvorrichtung
CN201480011519.8A CN105026246B (zh) 2013-03-18 2014-03-11 车辆用转向装置
US14/777,974 US9783227B2 (en) 2013-03-18 2014-03-11 Vehicle steering device
JP2015506708A JP6383353B2 (ja) 2013-03-18 2014-03-11 車両用操舵装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013055450 2013-03-18
JP2013-055450 2013-03-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014148304A1 true WO2014148304A1 (ja) 2014-09-25

Family

ID=51579991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/056289 WO2014148304A1 (ja) 2013-03-18 2014-03-11 車両用操舵装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9783227B2 (ja)
JP (1) JP6383353B2 (ja)
CN (1) CN105026246B (ja)
DE (1) DE112014001505T5 (ja)
WO (1) WO2014148304A1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6535572B2 (ja) * 2015-10-26 2019-06-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置、車両制御システム
EP3378734B1 (en) * 2016-02-29 2020-04-01 NSK Ltd. Electric power steering apparatus
US10071764B2 (en) * 2016-11-11 2018-09-11 Steering Solutions Ip Holding Corporation Methods to control a steering system
KR102557830B1 (ko) * 2017-01-02 2023-07-24 현대모비스 주식회사 전동식 동력 조향장치의 조향복원 제어장치 및 그 방법
US10259495B2 (en) * 2017-06-16 2019-04-16 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for real-time steering response compensation in vehicles
JP6514295B2 (ja) * 2017-10-02 2019-05-15 株式会社ショーワ 故障検出装置、電動パワーステアリング装置
DE102017126481A1 (de) * 2017-11-10 2019-05-16 Syn Trac Gmbh Verfahren zum Lenken eines Fahrzeuges
CN109318989A (zh) * 2018-11-12 2019-02-12 天津清智科技有限公司 一种无人驾驶汽车底盘转向系统备份方法
KR102623900B1 (ko) * 2018-11-23 2024-01-12 에이치엘만도 주식회사 전동식 동력 보조 조향장치
KR102637909B1 (ko) * 2019-01-23 2024-02-19 에이치엘만도 주식회사 전동식 파워 스티어링 시스템의 리던던시 회로
US11072361B2 (en) 2019-03-14 2021-07-27 Ford Global Technologies, Llc Power steering motor position detection
US11919352B2 (en) * 2020-09-18 2024-03-05 Ford Global Technologies, Llc Suspension system with optimized position sensitive damping and system and method for optimizing the same
JP7319957B2 (ja) * 2020-12-25 2023-08-02 本田技研工業株式会社 移動体
DE102022102353A1 (de) * 2022-02-01 2023-08-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Aktuator für Lenkeinheit
WO2024098344A1 (zh) * 2022-11-10 2024-05-16 华为技术有限公司 一种智能驾驶控制方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003112636A (ja) * 2001-10-09 2003-04-15 Toyota Motor Corp 車両用操舵装置
JP2004142622A (ja) * 2002-10-24 2004-05-20 Honda Motor Co Ltd 操舵装置
JP2005247214A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
JP2008114726A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Honda Motor Co Ltd 電動パワーステアリング装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05105100A (ja) * 1991-09-27 1993-04-27 Honda Motor Co Ltd 車両の操舵装置
DE19834870A1 (de) * 1998-08-01 2000-02-03 Bosch Gmbh Robert Fehlertoleranter elektromechanischer steer-by-wire-Lenksteller
US6923288B2 (en) * 2000-04-03 2005-08-02 Trw Inc. Electric steering apparatus
DE10064673B4 (de) * 2000-12-22 2005-02-24 Renk Ag Fehlertolerante elektromechanische Stelleinrichtung
US6548969B2 (en) * 2000-12-29 2003-04-15 Delphi Technologies, Inc. Redundant steer-by-wire system
DE10157666A1 (de) 2001-11-24 2003-06-05 Zf Lenksysteme Gmbh Lenksystem für ein Fahrzeug
JP3839358B2 (ja) * 2002-06-12 2006-11-01 株式会社ジェイテクト 車両の操舵制御装置及び車両の操舵制御方法
US6776252B1 (en) * 2003-01-24 2004-08-17 Visteon Global Technologies, Inc. Steer-by-wire system and method for actuating road wheels of a vehicle
JP2004243995A (ja) * 2003-02-17 2004-09-02 Honda Motor Co Ltd 電動パワーステアリング装置
JP2004291877A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Toyoda Mach Works Ltd 車両用操舵装置
US6885922B2 (en) * 2003-06-24 2005-04-26 Visteon Global Technologies, Inc. System and method of robust fault detection for a vehicle steer-by-wire system
JP2005329784A (ja) 2004-05-19 2005-12-02 Hitachi Ltd 電動パワーステアリング装置
US7789784B2 (en) * 2005-02-14 2010-09-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering device
JP2008168658A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置
JP5125352B2 (ja) * 2007-09-25 2013-01-23 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP4572227B2 (ja) * 2007-11-29 2010-11-04 本田技研工業株式会社 磁歪式トルクセンサ及び電動ステアリング装置
JP4569634B2 (ja) * 2008-01-09 2010-10-27 株式会社デンソー 車両用操舵装置
JP5326889B2 (ja) 2009-07-13 2013-10-30 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP5521954B2 (ja) * 2010-09-29 2014-06-18 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP5672936B2 (ja) * 2010-10-18 2015-02-18 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
DE102012101006A1 (de) 2012-02-08 2013-08-08 Zf Lenksysteme Gmbh Elektromechanische servolenkung geeignet für notlaufbetrieb

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003112636A (ja) * 2001-10-09 2003-04-15 Toyota Motor Corp 車両用操舵装置
JP2004142622A (ja) * 2002-10-24 2004-05-20 Honda Motor Co Ltd 操舵装置
JP2005247214A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
JP2008114726A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Honda Motor Co Ltd 電動パワーステアリング装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105026246B (zh) 2018-03-30
US20160280254A1 (en) 2016-09-29
JP6383353B2 (ja) 2018-08-29
CN105026246A (zh) 2015-11-04
DE112014001505T5 (de) 2015-12-17
US9783227B2 (en) 2017-10-10
JPWO2014148304A1 (ja) 2017-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6383353B2 (ja) 車両用操舵装置
EP1512609B1 (en) Steering control device and steering control method of motor vehicle
JP6017588B2 (ja) 車両用操舵装置
US7322439B2 (en) Steering apparatus for steerable vehicle
JP5930058B2 (ja) ステアリング制御装置、ステアリング制御方法
JP5326889B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2006248354A (ja) パワーステアリング制御装置、方法、およびプログラム
WO2021085168A1 (ja) モータ駆動システム
JP6591283B2 (ja) 車両操舵装置
JP4382345B2 (ja) 車両用操舵装置
JP4900167B2 (ja) 車両用操舵装置
JP2006347208A (ja) 車両用操舵装置
WO2017033884A1 (ja) 車両操舵装置
JP6214984B2 (ja) 後輪転舵装置の制御装置
JP6561646B2 (ja) 回転角度検出装置および操舵装置
JP5092509B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP4243146B2 (ja) 電動ステアリング装置におけるバッテリ状態判定装置
JP6914003B2 (ja) 電子制御装置
JP3876143B2 (ja) 車両用操舵装置
JP3991643B2 (ja) 車両用操舵装置
JP4178320B2 (ja) 車両用操舵装置
JP2015182507A (ja) ステアリング装置
JP2014221589A (ja) 車両の操舵制御装置及び操舵制御方法
KR20120061478A (ko) 조향 장치 및 그의 sbw 시스템 고장 시 제어 방법
JP4594129B2 (ja) 車両の操舵装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480011519.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14768708

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015506708

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14777974

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120140015059

Country of ref document: DE

Ref document number: 112014001505

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14768708

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1