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JP6521301B2 - Vehicle steering system - Google Patents

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JP6521301B2 JP2015076916A JP2015076916A JP6521301B2 JP 6521301 B2 JP6521301 B2 JP 6521301B2 JP 2015076916 A JP2015076916 A JP 2015076916A JP 2015076916 A JP2015076916 A JP 2015076916A JP 6521301 B2 JP6521301 B2 JP 6521301B2
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Description

この発明は、自動車等の車両に用いられる車両用操舵装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering apparatus used for a vehicle such as a car.

車両用操舵装置として、操舵部材と転舵機構とが機械的に連結されていない、いわゆるステアバイワイヤ(SBW:Steer-By-Wire)式の車両用操舵装置が知られている。例えば、下記特許文献1には、操舵部材としてのステアリングホイールと転舵機構とを電磁クラッチを介して機械的に連結することが可能なステアバイワイヤ式の車両用操舵装置が開示されている。この電磁クラッチは、通常状態では、解放状態となっており、ステアバイワイヤモード(SBWモード)で転舵制御が行われる。ステアバイワイヤモードで転舵制御が行われているときに、何らかの異常が発生した場合には、電磁クラッチが締結され、パワーステアリング(EPS:Electric Power Steering)モードで転舵制御が行われる。   As a vehicle steering apparatus, a so-called steer-by-wire (SBW: Steer-By-Wire) -type vehicle steering apparatus is known in which a steering member and a steering mechanism are not mechanically connected. For example, Patent Document 1 below discloses a steer-by-wire type vehicle steering apparatus capable of mechanically connecting a steering wheel as a steering member and a steering mechanism via an electromagnetic clutch. In the normal state, the electromagnetic clutch is in the released state, and steering control is performed in the steer-by-wire mode (SBW mode). When steering control is performed in the steer-by-wire mode, if any abnormality occurs, the electromagnetic clutch is engaged and steering control is performed in the power steering (EPS: Electric Power Steering) mode.

特開2014−218192号公報JP, 2014-218192, A

ステアリングホイールと転舵機構とを電磁クラッチを介して機械的に連結することが可能なステアバイワイヤ式の車両用操舵装置では、一般的に、イグニッションキーがオン位置に操作されたときに電磁クラッチが解放されて、SBWモードへ移行する。しかし、イグニッションキーがオフ位置からACC(アクセサリー)位置に操作されたときには、ハンドルロック装置によるステアリングホイールのロックは解除されるが、電磁クラッチは締結された状態のままであり、SBWモードへ移行しない。イグニッションキーがACC位置にある場合に、運転者がステアリングホイールを操作すると、電磁クラッチにトルクがかかり、電磁クラッチが噛み込みを起こすおそれがある。   In a steer-by-wire type vehicle steering apparatus capable of mechanically connecting a steering wheel and a steering mechanism via an electromagnetic clutch, generally, when the ignition key is operated to the on position, the electromagnetic clutch It is released and shifts to the SBW mode. However, when the ignition key is operated from the off position to the ACC (accessory) position, the steering wheel lock is released by the steering wheel lock device, but the electromagnetic clutch remains engaged and does not shift to the SBW mode. . When the driver operates the steering wheel when the ignition key is in the ACC position, torque may be applied to the electromagnetic clutch, which may cause the electromagnetic clutch to bite.

イグニッションキーがACC位置にある場合に電磁クラッチが噛み込みを起こすと、その後に、イグニッションキーがオン位置に操作されて、クラッチ解放指令が出力されたにもかかわらず、電磁クラッチが締結状態を維持する可能性がある。電磁クラッチが締結状態を維持した状態のままSBWモードに移行した場合には、ステアリングホイールに運転者の予期しないトルクが発生するため、いわゆるハンドル取られが発生するおそれがある。   If the electromagnetic clutch is engaged when the ignition key is in the ACC position, then, although the ignition key is operated to the on position and the clutch release command is output, the electromagnetic clutch maintains the engaged state there's a possibility that. When the electromagnetic clutch shifts to the SBW mode with the clutch maintained in the engaged state, a torque unexpected by the driver is generated in the steering wheel, and so-called steering wheel removal may occur.

この発明の目的は、イグニッションキーがACC位置にある場合に、クラッチの噛み込みが起こりにくくなる車両用操舵装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a steering apparatus for a vehicle in which the clutch is unlikely to be engaged when the ignition key is in the ACC position.

請求項1記載の発明は、車両を操向するための操舵部材(2)と、転舵輪(3)を転舵させるための転舵機構(4)と、前記操舵部材の動きをロックさせるためのロック機構(10)と、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に連結したり分離したりするためのクラッチ(6)と、前記操舵部材に反力を与えるための反力モータ(14)と、前記クラッチが解放されている状態で転舵機構を駆動するための転舵モータ(31)と、前記操舵部材に加えられる操舵トルクを検出するための操舵トルク検出手段(12)とを含む車両用操舵装置(1)であって、イグニッションキーがACC位置にある場合において、前記ロック機構による前記操舵部材のロックを解除させた後に、前記操舵トルク検出手段によって検出される検出操舵トルクが所定値以上になったか否かを監視する監視手段(40)と、前記検出操舵トルクが所定値以上になったときに、前記クラッチを解放させるためのクラッチ解放指令を出力させるクラッチ解放指令出力手段(40)とを含む、車両用操舵装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。   The invention according to claim 1 comprises a steering member (2) for steering the vehicle, a steering mechanism (4) for steering the steered wheels (3), and locking of the movement of the steering member Lock mechanism (10), a clutch (6) for mechanically connecting or disconnecting the steering member and the steering mechanism, and a reaction force motor (for applying a reaction force to the steering member 14), a steering motor (31) for driving a steering mechanism in a state where the clutch is released, and a steering torque detection means (12) for detecting a steering torque applied to the steering member A steering apparatus (1) for a vehicle including: when the ignition key is in the ACC position, the detected steering torque detected by the steering torque detection means after the lock of the steering member by the lock mechanism is released But Monitoring means (40) for monitoring whether or not a predetermined value has been exceeded, and clutch release command output means (for outputting a clutch release command for releasing the clutch when the detected steering torque has exceeded a predetermined value) 40) and a vehicle steering apparatus. In addition, although the alphanumeric characters in parenthesis represent the corresponding component etc. in the below-mentioned embodiment, of course, the scope of the present invention is not limited to the embodiment. Hereinafter, the same applies in this section.

この構成では、イグニッションキーがACC位置にある場合に、検出操舵トルクが所定値以上になったときに、クラッチ解放指令が出力される。これにより、締結状態のクラッチに大きなトルク(操舵トルク)が加えられる前に、クラッチを解放させることが可能となる。このため、イグニッションキーがACC位置にある場合に、操舵部材が操作されたとしても、クラッチの噛み込みが起こりにくくなる。これにより、SBWモードに移行した場合に、いわゆるハンドル取られが発生しにくくなる。   In this configuration, when the detected steering torque becomes equal to or greater than a predetermined value when the ignition key is in the ACC position, a clutch release command is output. This makes it possible to release the clutch before a large torque (steering torque) is applied to the clutch in the engaged state. For this reason, when the ignition key is in the ACC position, even if the steering member is operated, the clutch is less likely to bite. As a result, when transitioning to the SBW mode, so-called handle removal is less likely to occur.

請求項2記載の発明は、前記クラッチ解放指令出力手段によってクラッチ解放指令が出力された後に、前記クラッチが解放されているか否かを判定する判定手段(40)と、前記判定手段によって前記クラッチが解放されていると判定されたときには、前記操舵部材と前記転舵機構とが機械的に連結されていない状態で前記転舵輪の転舵が行われるステアバイステアモードに動作モードを移行させ、前記クラッチが解放されていないと判定されたときには、前記操舵部材と前記転舵機構とが機械的に連結されている状態で前記転舵輪の転舵が行われるフェイルセーフモードに動作モードを移行させる手段(40)とを含む、請求項1に記載の車両用操舵装置である。   In the invention according to claim 2, after the clutch release command is output by the clutch release command output means, a determination means (40) for determining whether or not the clutch is released, and the clutch by the determination means When it is determined that the steering wheel is released, the operation mode is shifted to a steer-by-steer mode in which steering of the steered wheels is performed in a state where the steering member and the steering mechanism are not mechanically connected, A means for shifting the operation mode to the failsafe mode in which the steered wheels are steered in a state where the steering member and the steering mechanism are mechanically coupled when it is determined that the clutch is not released The vehicle steering apparatus according to claim 1, further comprising:

図1は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of a vehicle steering system according to an embodiment of the present invention. 図2は、イグニッションキーがACC位置にある場合にECUによって実行される処理(ACC状態時の処理)の手順を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of processing (processing in an ACC state) executed by the ECU when the ignition key is in the ACC position.

以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。
車両用操舵装置1は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール2と、転舵輪3を転舵するための転舵機構4と、ステアリングホイール2に連結されたステアリングシャフト5と、ステアリングシャフト5(ステアリングホイール2)と転舵機構4とを機械的に連結したり分離したりするためのクラッチ6とを含む。この実施形態では、クラッチ6は、電磁クラッチである。クラッチ6は、入力軸(図示略)と、出力軸(図示略)と、それらの間でトルクを伝達・遮断するクラッチ機構部(図示略)と、クラッチ機構部の締結・解放を動作するための励磁部(図示略)とを含む。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of a vehicle steering system according to an embodiment of the present invention.
The vehicle steering system 1 includes a steering wheel 2 as a steering member for steering the vehicle, a steering mechanism 4 for steering the steered wheels 3, and a steering shaft 5 connected to the steering wheel 2. It includes a clutch 6 for mechanically connecting and disconnecting the steering shaft 5 (steering wheel 2) and the steering mechanism 4. In this embodiment, the clutch 6 is an electromagnetic clutch. The clutch 6 operates an input shaft (not shown), an output shaft (not shown), a clutch mechanism (not shown) for transmitting and blocking torque between them, and engagement and release of the clutch mechanism. And an excitation unit (not shown).

ステアリングシャフト5は、ステアリングホイール2に連結された第1軸7と、クラッチ6の入力軸に一体的に連結された第2軸9と、第1軸7と第2軸9とを連結するトーションバー8とを含む。
第1軸7の近傍には、ステアリングホイール2の回転をロックするためのハンドルロック装置10が設けられている。ハンドルロック装置10は、モータ(図示略)によって駆動されてステアリングホイール2の回転をロックするロック機構(図示略)を含んでいる。
The steering shaft 5 is a torsion that connects the first shaft 7 connected to the steering wheel 2, the second shaft 9 integrally connected to the input shaft of the clutch 6, and the first shaft 7 and the second shaft 9. Including bar 8;
In the vicinity of the first shaft 7, a handle lock device 10 for locking the rotation of the steering wheel 2 is provided. The steering wheel lock device 10 includes a lock mechanism (not shown) driven by a motor (not shown) to lock the rotation of the steering wheel 2.

第1軸7の周囲には、第1軸7の回転角である操舵角θsを検出するための舵角センサ11が配置されている。この実施形態では、舵角センサ11は、第1軸7の中立位置からの第1軸7の正逆両方向の回転量(回転角)を検出するものであり、中立位置から右方向への回転量を例えば正の値として出力し、中立位置から左方向への回転量を例えば負の値として出力する。   A steering angle sensor 11 for detecting a steering angle θs which is a rotation angle of the first shaft 7 is disposed around the first shaft 7. In this embodiment, the steering angle sensor 11 detects the amount of rotation (rotation angle) of the first shaft 7 in both forward and reverse directions from the neutral position of the first shaft 7 and rotates from the neutral position to the right. The amount is output as, for example, a positive value, and the amount of rotation from the neutral position to the left is output as, for example, a negative value.

また、ステアリングシャフト5の周囲には、トルクセンサ12が配置されている。トルクセンサ12は、第1軸7および第2軸9の相対回転変位量、つまり、トーションバー8の捩れ角に基づいて、ステアリングホイール2に与えられた操舵トルクTを検出する。この実施形態では、トルクセンサ12によって検出される操舵トルクTは、右方向への操舵のためのトルクが正の値として検出され、左方向への操舵のためのトルクが負の値として検出され、その絶対値が大きいほど操舵トルクの大きさが大きくなるものとする。   In addition, a torque sensor 12 is disposed around the steering shaft 5. The torque sensor 12 detects the steering torque T applied to the steering wheel 2 based on the relative rotational displacement of the first shaft 7 and the second shaft 9, that is, the torsion angle of the torsion bar 8. In this embodiment, the steering torque T detected by the torque sensor 12 is detected as a positive torque for steering in the right direction and a negative torque for steering in the left direction. The magnitude of the steering torque is increased as the absolute value is increased.

第2軸9には、減速機13を介して反力モータ14が連結されている。反力モータ14は、ステアリングホイール2に操舵反力(操舵方向と反対方向のトルク)を付与するための電動モータである。減速機13は、反力モータ14の出力軸に一体的に回転可能に連結されたウォーム軸(図示略)と、このウォーム軸と噛み合い、第2軸9に一体的に回転可能に連結されたウォームホイール(図示略)とを含むウォームギヤ機構からなる。反力モータ14には、反力モータ14の回転角を検出ための回転角センサ15が設けられている。   A reaction force motor 14 is connected to the second shaft 9 via a reduction gear 13. The reaction force motor 14 is an electric motor for applying a steering reaction force (a torque in the direction opposite to the steering direction) to the steering wheel 2. The reduction gear 13 meshes with the worm shaft (not shown) integrally rotatably coupled to the output shaft of the reaction force motor 14, and is integrally rotatably coupled to the second shaft 9. It comprises a worm gear mechanism including a worm wheel (not shown). The reaction force motor 14 is provided with a rotation angle sensor 15 for detecting the rotation angle of the reaction force motor 14.

転舵機構4は、クラッチ6の出力軸に一体的に連結された第1ピニオン軸16と、転舵軸としてのラック軸17と、ラック軸17に転舵力を付与するための転舵アクチュエータ30とを含む。ラック軸17の各端部には、タイロッド18およびナックルアーム(図示略)を介して転舵輪3が連結されている。第1ピニオン軸16の先端には、第1ピニオン19が連結されている。ラック軸17は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸17の軸方向の第1端部には、第1ピニオン19に噛み合う第1ラック20が形成されている。   The steering mechanism 4 includes a first pinion shaft 16 integrally connected to an output shaft of the clutch 6, a rack shaft 17 as a steering shaft, and a steering actuator for applying a steering force to the rack shaft 17. And 30. The steered wheels 3 are connected to each end of the rack shaft 17 through tie rods 18 and knuckle arms (not shown). A first pinion 19 is connected to the tip of the first pinion shaft 16. The rack shaft 17 extends linearly along the left-right direction of the vehicle. A first rack 20 that meshes with the first pinion 19 is formed at a first axial end of the rack shaft 17.

転舵アクチュエータ30は、転舵モータ31と、減速機32と、第2ピニオン軸33と、第2ピニオン34と、第2ラック35とを含む。第2ピニオン軸33は、ステアリングシャフト5とは、分離して配置されている。減速機32は、転舵モータ31の出力軸に一体的に回転可能に連結されたウォーム軸(図示略)と、このウォーム軸と噛み合い、第2ピニオン軸33に一体的に回転可能に連結されたウォームホイール(図示略)とを含むウォームギヤ機構からなる。   The steering actuator 30 includes a steering motor 31, a reduction gear 32, a second pinion shaft 33, a second pinion 34, and a second rack 35. The second pinion shaft 33 is disposed separately from the steering shaft 5. The reduction gear 32 meshes with the worm shaft (not shown) integrally rotatably coupled to the output shaft of the steering motor 31 and the worm shaft, and is integrally rotatably coupled to the second pinion shaft 33. And a worm gear mechanism (not shown).

第2ピニオン34は、第2ピニオン軸33の先端に連結されている。第2ラック35は、ラック軸17の軸方向の第1端部とは反対の第2端部側に設けられている。第2ピニオン34は、第2ラック35に噛み合っている。転舵モータ31には、転舵モータ31の回転角を検出するための回転角センサ36が設けられている。ラック軸17の近傍には、ラック軸17の軸方向移動量を検出するためのストロークセンサ37が配置されている。ストロークセンサ37が検出したラック軸17の軸方向移動量から、転舵輪3の転舵角θrが検出されるようになっている。   The second pinion 34 is connected to the tip of the second pinion shaft 33. The second rack 35 is provided on the second end side opposite to the first end in the axial direction of the rack shaft 17. The second pinion 34 meshes with the second rack 35. The steering motor 31 is provided with a rotation angle sensor 36 for detecting the rotation angle of the steering motor 31. In the vicinity of the rack shaft 17, a stroke sensor 37 for detecting an amount of movement of the rack shaft 17 in the axial direction is disposed. The steering angle θr of the steered wheels 3 is detected from the axial movement amount of the rack shaft 17 detected by the stroke sensor 37.

舵角センサ11、トルクセンサ12、回転角センサ15,36、ストロークセンサ37および車速センサ38の検出信号ならびにイグニッションキーの状態検知信号は、ECU(電子制御ユニット:Electronic Control Unit)40に入力される。ECU40は、これらの入力信号に基づいて、ハンドルロック装置10、クラッチ6、反力モータ14および転舵モータ31を制御する。具体的には、ECU40は、ハンドルロック装置10、クラッチ6、反力モータ14および転舵モータ31それぞれに対する駆動回路(図示略)と、それらの駆動回路を制御するためのマイクロコンピュータ(図示略)とを含んでいる。   Detection signals of the steering angle sensor 11, the torque sensor 12, the rotation angle sensors 15, 36, the stroke sensor 37, the vehicle speed sensor 38 and the state detection signal of the ignition key are input to an ECU (Electronic Control Unit) 40 . The ECU 40 controls the steering wheel lock device 10, the clutch 6, the reaction force motor 14 and the steering motor 31 based on these input signals. Specifically, the ECU 40 includes drive circuits (not shown) for the steering wheel lock device 10, the clutch 6, the reaction force motor 14 and the steering motor 31, and a microcomputer (not shown) for controlling the drive circuits. And contains.

車両用操舵装置1は、動作モードとして、ステアバイワイヤモード(以下、「SBWモード」という。)、フェイルセーフモード等を有している。SBWモードは、ステアリングホイール2と転舵機構4とが機械的に連結されていない状態(クラッチ6が解放されている状態)で、転舵輪3の転舵が行われるモードである。フェイルセーフモードは、ステアリングホイール2と転舵機構4とを機械的に連結させた状態(クラッチ6が締結されている状態)で、転舵輪3の転舵が行われるモードであり、SBWモード時に何らかの異常が発生したときに自動的に設定されるモードである。この実施形態では、フェイルセーフモードは、反力モータ14および転舵モータ31の少なくとも一方によって、操舵トルク等に応じた操舵補助力を発生させるパワーステアリングモード(EPSモード)である。なお、フェイルセーフモードは、手動のみによって転舵を行うマニュアルステアリングモードであってもよい。   The vehicle steering system 1 has a steer-by-wire mode (hereinafter, referred to as "SBW mode"), a failsafe mode, and the like as operation modes. The SBW mode is a mode in which the steered wheels 3 are steered in a state where the steering wheel 2 and the steering mechanism 4 are not mechanically connected (the clutch 6 is released). The fail safe mode is a mode in which the steered wheels 3 are steered in a state in which the steering wheel 2 and the steering mechanism 4 are mechanically coupled (the clutch 6 is engaged), and in the SBW mode This mode is automatically set when an error occurs. In this embodiment, the fail safe mode is a power steering mode (EPS mode) in which a steering assist force corresponding to a steering torque or the like is generated by at least one of the reaction force motor 14 and the steering motor 31. The fail safe mode may be a manual steering mode in which steering is performed only manually.

SBWモード時においては、ECU40は、例えば、舵角センサ11によって検出される操舵角θs、トルクセンサ12によって検出される操舵トルクT、車速センサ38によって検出される車速V等に基づいて、反力モータ14および転舵モータ21を制御する。具体的には、ECU40は、操舵角θs、操舵トルクTおよび車速Vに基づいて反力トルク目標値を演算し、反力トルク目標値に応じたモータトルクが反力モータ14から発生するように、反力モータ14を制御する。また、ECU40は、操舵角θs、操舵トルクTおよび車速Vに基づいて転舵角目標値を演算し、ストロークセンサ37の出力から演算される転舵輪3の転舵角θrが転舵角目標値と等しくなるように、転舵モータ31を制御する。   In the SBW mode, the ECU 40 generates a reaction force based on, for example, the steering angle θs detected by the steering angle sensor 11, the steering torque T detected by the torque sensor 12, the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 38, etc. The motor 14 and the steering motor 21 are controlled. Specifically, the ECU 40 calculates a reaction torque target value based on the steering angle θs, the steering torque T and the vehicle speed V, and a motor torque corresponding to the reaction torque target value is generated from the reaction motor 14. , Control the reaction force motor 14. Further, the ECU 40 calculates a turning angle target value based on the steering angle θs, the steering torque T and the vehicle speed V, and the turning angle θr of the turning wheel 3 calculated from the output of the stroke sensor 37 is a turning angle target value The steering motor 31 is controlled to be equal to

EPSモード時においては、ECU40は、例えば、操舵角θs、操舵トルクTおよび車速Vに基づいてアシストトルク目標値に対応したモータ電流指令値を演算し、転舵モータ31(または反力モータ14)のモータ電流が、モータ電流指令値と等しくなるように、転舵モータ31(または反力モータ14)を制御する。
ECU40は、イグニッションキーの状態検知信号に基づいて、イグニッションキーの状態を認識する。イグニッションキーがキーシリンダに差し込まれていないときおよびイグニッションキーがオフ位置にあるときには、クラッチ6は締結状態となっている。イグニッションキーがオン位置に操作されると、ECU40は、クラッチ6を解放状態にした後、動作モードをSBWモードに移行させる。SBWモード時に何らかの異常が発生すると、ECU40は、クラッチ6を締結状態にした後、動作モードをフェイルセーフモード(この実施形態ではEPSモード)に移行させる。イグニッションキーがオン位置からオフ位置に操作されると、ECU40はクラッチ6を締結状態にする。
In the EPS mode, the ECU 40 calculates a motor current command value corresponding to the assist torque target value based on, for example, the steering angle θs, the steering torque T, and the vehicle speed V, and the steering motor 31 (or reaction force motor 14). The steering motor 31 (or the reaction force motor 14) is controlled so that the motor current of the motor current becomes equal to the motor current command value.
The ECU 40 recognizes the state of the ignition key based on the state detection signal of the ignition key. When the ignition key is not inserted into the key cylinder and when the ignition key is in the off position, the clutch 6 is in the engaged state. When the ignition key is operated to the on position, the ECU 40 shifts the operation mode to the SBW mode after releasing the clutch 6. If some abnormality occurs in the SBW mode, the ECU 40 shifts the operation mode to the failsafe mode (EPS mode in this embodiment) after engaging the clutch 6. When the ignition key is operated from the on position to the off position, the ECU 40 engages the clutch 6.

図2は、イグニッションキーがACC位置にある場合にECU40によって実行される処理(ACC状態時の処理)の手順を示すフローチャートである。
イグニッションキー(IGキー)がACC(アクセサリー)位置に操作されると(ステップS1)、ECU40は、ハンドルロック装置10によるステアリングホイール2のロックを解除させる(ステップS2)。この後、ECU40は、イグニッションキーが引き続きACC位置にあるか否かを判別する(ステップS3)。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of processing (processing in an ACC state) executed by the ECU 40 when the ignition key is in the ACC position.
When the ignition key (IG key) is operated to the ACC (accessory) position (step S1), the ECU 40 unlocks the steering wheel 2 by the steering wheel lock device 10 (step S2). Thereafter, the ECU 40 determines whether the ignition key is still at the ACC position (step S3).

イグニッションキーがACC位置にあれば(ステップS3:YES)、ECU40は、トルクセンサ12によって検出される操舵トルクTの絶対値|T|が所定値A(A>0)以上であるか否かを判別する(ステップS4)。操舵トルクTの絶対値|T|が所定値A未満であれば(ステップS4:NO)、ECU40は、ステップS3に戻る。
前記ステップS3において、イグニッションキーがACC位置にないと判別された場合には(ステップS3:NO)、ECU40は今回の処理(ACC状態時の処理)を終了する。
If the ignition key is in the ACC position (step S3: YES), the ECU 40 determines whether the absolute value | T | of the steering torque T detected by the torque sensor 12 is equal to or greater than a predetermined value A (A> 0). It discriminates (step S4). If the absolute value | T | of the steering torque T is less than the predetermined value A (step S4: NO), the ECU 40 returns to step S3.
If it is determined in step S3 that the ignition key is not at the ACC position (step S3: NO), the ECU 40 ends the current process (process in the ACC state).

前記ステップS4において、操舵トルクTの絶対値|T|が所定値A以上であると判別された場合には(ステップS4:YES)、クラッチ6が噛み込みを起こすのを回避するために、ECU40は、クラッチ解放指令をクラッチ6の駆動回路に出力する(ステップS5)。これにより、クラッチ6を解放させるための励磁部に電力が供給される。
この後、ECU40は、クラッチ6が解放されたか否かを判定する(ステップS6)。言い換えれば、ECU40は、クラッチ解放指令を出力したにもかかわらず、クラッチ6が噛み込みによって締結状態を維持しているか否かを判定する。この判定は、例えば、転舵モータ31を駆動させた状態で、トルクセンサ12によって検出される操舵トルクTの絶対値|T|が所定値B(B>0)以下であるか否かを判定することによって行うことができる。クラッチ6が解放されている場合には、転舵モータ31によって発生したモータトルクはステアリングシャフト5には伝達されないので、トルクセンサ12によって検出される操舵トルクTの絶対値|T|は所定値B以下となる。一方、クラッチ6が締結状態を維持している場合には、転舵モータ31によって発生したモータトルクは転舵機構4およびクラッチ6を介してステアリングシャフト5に伝達されるので、トルクセンサ12によって検出される操舵トルクTの絶対値は所定値Bよりも大きくなる。
If it is determined in step S4 that the absolute value | T | of the steering torque T is greater than or equal to the predetermined value A (step S4: YES), the ECU 40 can prevent the clutch 6 from being engaged. Outputs a clutch release command to the drive circuit of the clutch 6 (step S5). As a result, power is supplied to the excitation unit for releasing the clutch 6.
Thereafter, the ECU 40 determines whether the clutch 6 is released (step S6). In other words, the ECU 40 determines whether the clutch 6 is maintained in the engaged state by the engagement despite the output of the clutch release command. In this determination, for example, it is determined whether or not the absolute value | T | of the steering torque T detected by the torque sensor 12 is less than or equal to a predetermined value B (B> 0) while the steering motor 31 is driven. You can do this by When the clutch 6 is released, the motor torque generated by the steering motor 31 is not transmitted to the steering shaft 5, so the absolute value | T | of the steering torque T detected by the torque sensor 12 is a predetermined value B. It becomes below. On the other hand, when the clutch 6 is maintained in the engaged state, the motor torque generated by the steering motor 31 is transmitted to the steering shaft 5 via the steering mechanism 4 and the clutch 6, so detection by the torque sensor 12 The absolute value of the steering torque T that is obtained is larger than the predetermined value B.

なお、転舵モータ31を駆動した状態で、クラッチ6の入力軸に連結されたステアリングシャフト5とクラッチ6の出力軸に連結された第1ピニオン軸16との間の角度偏差が所定値C(C>0)以上であるか否かに基いて、クラッチ6が解放されているか否かを判定してもよい。ステアリングシャフト5と第1ピニオン軸16との間の角度偏差が所定値C以上であれば、クラッチ6が解放されていると判別する。   When the steering motor 31 is driven, the angular deviation between the steering shaft 5 connected to the input shaft of the clutch 6 and the first pinion shaft 16 connected to the output shaft of the clutch 6 has a predetermined value C It may be determined whether or not the clutch 6 is released based on whether C> 0 or more. If the angular deviation between the steering shaft 5 and the first pinion shaft 16 is equal to or greater than a predetermined value C, it is determined that the clutch 6 is released.

前記ステップS6において、クラッチ6が解放されていると判別された場合には(ステップS6:YES)、ECU40は、動作モードをSBWモードに移行させる(ステップS7)。そして、今回の処理(ACC状態時の処理)を終了する。
前記ステップS6において、クラッチ6が解放されていないと判別された場合には(ステップS6:NO)、ECU40は、クラッチ6を締結させるためのクラッチ締結指令をクラッチ6の駆動回路に出力する(ステップS8)。これにより、クラッチ6を解放させるための励磁部への電力供給が停止される。この後、ECU40は、動作モードをフェイルセーフモード(EPSモード)に移行させる(ステップS9)。そして、今回の処理(ACC状態時の処理)を終了する。
If it is determined in step S6 that the clutch 6 is released (YES in step S6), the ECU 40 shifts the operation mode to the SBW mode (step S7). Then, the current process (process in the ACC state) is ended.
When it is determined in step S6 that the clutch 6 is not released (step S6: NO), the ECU 40 outputs a clutch engagement command for engaging the clutch 6 to the drive circuit of the clutch 6 (step S8). Thereby, the power supply to the exciting unit for releasing the clutch 6 is stopped. Thereafter, the ECU 40 shifts the operation mode to the failsafe mode (EPS mode) (step S9). Then, the current process (process in the ACC state) is ended.

前述の実施形態では、イグニッションキーがACC位置に操作されると、ハンドルロックが解除される(ステップS1,S2参照)。この後、イグニッションキーが引き続きACC位置にあるときには、トルクセンサ12によって検出される操舵トルクTの絶対値|T|が所定値A以上になったか否かが監視される(ステップS3,S4参照)。そして、操舵トルクTの絶対値|T|が所定値A以上になると、クラッチ6を解放させるためのクラッチ解放指令が出力される(ステップS4,S5参照)。これにより、締結状態のクラッチ6に大きなトルク(操舵トルク)が加えられる前に、クラッチ6を解放させることが可能となる。このため、イグニッションキーがACC位置にある場合に、ステアリングホイール2が操作されたとしても、クラッチ6の噛み込みが起こりにくくなる。   In the above embodiment, when the ignition key is operated to the ACC position, the steering wheel lock is released (see steps S1 and S2). Thereafter, when the ignition key is still at the ACC position, it is monitored whether or not the absolute value | T | of the steering torque T detected by the torque sensor 12 has become equal to or greater than the predetermined value A (see steps S3 and S4). . Then, when the absolute value | T | of the steering torque T becomes equal to or greater than the predetermined value A, a clutch release command for releasing the clutch 6 is output (see steps S4 and S5). This makes it possible to release the clutch 6 before a large torque (steering torque) is applied to the clutch 6 in the engaged state. Therefore, when the ignition key is in the ACC position, even if the steering wheel 2 is operated, the clutch 6 is less likely to bite.

この後、クラッチ6が解放されたか否かのクラッチ解放判定が行われ、クラッチ6が解放されていると判定されると、動作モードはSBWモードに移行する(ステップS6,S7参照)。これにより、SBWモードによる転舵が可能となる。この場合、クラッチは解放されているので、いわゆるハンドル取られは発生しなくなる。
一方、クラッチ解放判定において、クラッチ6が締結されていると判定されると、クラッチ締結指令が出力された後に、動作モードがフェイルセーフモード(この例ではEPSモード)に移行する(ステップS6,S8,S9参照)。これにより、EPSモードによる転舵が可能となる。
Thereafter, it is determined whether or not the clutch 6 is released. If it is determined that the clutch 6 is released, the operation mode shifts to the SBW mode (see steps S6 and S7). This enables steering in the SBW mode. In this case, since the clutch is released, so-called steering wheel removal does not occur.
On the other hand, if it is determined in the clutch release determination that the clutch 6 is engaged, the operation mode shifts to the failsafe mode (EPS mode in this example) after the clutch engagement command is output (steps S6, S8, See S9). This enables steering in the EPS mode.

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。例えば、前記実施形態では、ECU40は、図2のステップS5でクラッチ解放指令を出力した後、クラッチ6が解放されたか否かを判定し、その判定結果に応じて動作モードをSBWモードまたはフェイルセーフモード(この例ではEPSモード)に移行させている(図2のステップS5〜S9参照)。しかし、このようにして、動作モードがSBWモードまたはEPSモードに移行した後においても、イグニッションキーがACC位置にある状態が維持された場合には、ステアリングホイール2の操作される毎に反力モータ14および転舵モータ31の両方または一方が駆動されるため、バッテリーが上がってしまうおそれがある。そこで、バッテリー上がりが生じないように、図2のステップS5でクラッチ解放指令を出力した後、ECU40は、ハンドルロック装置10によってステアリングホイール2をロックさせるようにしてもよい。この場合、操舵を行えるようにするには、運転手は、イグニッションキーをオフ位置に操作した後に、ACC位置に操作して、ハンドルロックを解除させる必要がある。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. For example, in the above embodiment, after outputting the clutch release command in step S5 of FIG. 2, the ECU 40 determines whether or not the clutch 6 is released, and the operation mode is SBW mode or failsafe mode according to the determination result. (In this example, it is shifted to the EPS mode) (see steps S5 to S9 in FIG. 2). However, in this way, even after the operation mode shifts to the SBW mode or the EPS mode, when the state where the ignition key is in the ACC position is maintained, the reaction force motor is operated each time the steering wheel 2 is operated. Since both or one of the steering motor 14 and the steering motor 31 are driven, the battery may be lifted. Therefore, the ECU 40 may lock the steering wheel 2 by the steering wheel lock device 10 after outputting the clutch release command in step S5 of FIG. 2 so that the battery does not run out. In this case, in order to enable steering, the driver must operate the ignition key to the off position and then operate the ACC key to release the steering wheel lock.

また、前記実施形態では、転舵輪3の転舵角θrをストロークセンサ37が検出したラック軸17の軸方向移動量から検出しているが、転舵輪3の転舵角θrを回転角センサ36が検出した回転角に基づいて検出してもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
In the above embodiment, the turning angle θr of the turning wheel 3 is detected from the axial movement amount of the rack shaft 17 detected by the stroke sensor 37. However, the turning angle θr of the turning wheel 3 is the rotation angle sensor 36 It may be detected based on the rotation angle detected by
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

1…車両用操舵装置、2…ステアリングホイール、3…転舵輪、4…転舵機構、10…ハンドルロック装置、6…クラッチ、12…トルクセンサ、14…反力モータ、31…転舵モータ、40…ECU   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering device for vehicles, 2 ... Steering wheel, 3 ... Steering wheel, 4 ... Steering mechanism, 10 ... Steering wheel lock apparatus, 6 ... Clutch, 12 ... Torque sensor, 14 ... Reaction force motor, 31 ... Steering motor, 40 ... ECU

Claims (2)

車両を操向するための操舵部材と、転舵輪を転舵させるための転舵機構と、前記操舵部材の動きをロックさせるためのロック機構と、前記操舵部材と前記転舵機構とを機械的に連結したり分離したりするためのクラッチと、前記操舵部材に反力を与えるための反力モータと、前記クラッチが解放されている状態で転舵機構を駆動するための転舵モータと、前記操舵部材に加えられる操舵トルクを検出するための操舵トルク検出手段とを含む車両用操舵装置であって、
イグニッションキーがACC位置にある場合において、前記ロック機構による前記操舵部材のロックを解除させた後に、前記操舵トルク検出手段によって検出される検出操舵トルクが所定値以上になったか否かを監視する監視手段と、
前記検出操舵トルクが所定値以上になったときに、前記クラッチを解放させるためのクラッチ解放指令を出力させるクラッチ解放指令出力手段とを含む、車両用操舵装置。
A steering member for steering a vehicle, a steering mechanism for steering steered wheels, a lock mechanism for locking the movement of the steering member, the steering member and the steering mechanism are mechanically provided. A clutch for connecting or disconnecting to the motor, a reaction force motor for applying a reaction force to the steering member, and a steering motor for driving the steering mechanism in a state where the clutch is released; And a steering torque detection means for detecting a steering torque applied to the steering member,
When the ignition key is in the ACC position, monitoring is performed to monitor whether or not the detected steering torque detected by the steering torque detection means has become equal to or greater than a predetermined value after releasing the lock of the steering member by the lock mechanism. Means,
And a clutch release instruction output unit configured to output a clutch release instruction for releasing the clutch when the detected steering torque becomes equal to or greater than a predetermined value.
前記クラッチ解放指令出力手段によってクラッチ解放指令が出力された後に、前記クラッチが解放されているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記クラッチが解放されていると判定されたときには、前記操舵部材と前記転舵機構とが機械的に連結されていない状態で前記転舵輪の転舵が行われるステアバイステアモードに動作モードを移行させ、前記クラッチが解放されていないと判定されたときには、前記操舵部材と前記転舵機構とが機械的に連結されている状態で前記転舵輪の転舵が行われるフェイルセーフモードに動作モードを移行させる手段とを含む、請求項1に記載の車両用操舵装置。
Determining means for determining whether or not the clutch is released after the clutch release command is output by the clutch release command output means;
When the determination means determines that the clutch is released, the steering wheel is steered in a steer-by-steer mode in which the steering wheel is steered in a state where the steering member and the steering mechanism are not mechanically connected. When it is determined that the operation mode is shifted and it is determined that the clutch is not released, a failsafe mode is performed in which steering of the steered wheels is performed in a state where the steering member and the steering mechanism are mechanically coupled. The vehicle steering apparatus according to claim 1, further comprising: means for shifting the operation mode.
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