操舵装置
【課題】装置コストを低減しつつ、信頼性の高いステアバイヤ方式操舵を行うこと。
【解決手段】操舵反力用モータの回転を制御するレゾルバおよび／または転舵用モータの回転を制御するレゾルバから相対舵角を取得し、直進状態判定部によって車両が直進状態にあると判定された場合に、基準値決定部が、取得された相対舵角の基準値を決定したうえで、絶対舵角算出部が、決定された基準値を始点として取得された相対舵角を積算することで絶対舵角を算出するように操舵装置を構成する。
【解決手段】操舵反力用モータの回転を制御するレゾルバおよび／または転舵用モータの回転を制御するレゾルバから相対舵角を取得し、直進状態判定部によって車両が直進状態にあると判定された場合に、基準値決定部が、取得された相対舵角の基準値を決定したうえで、絶対舵角算出部が、決定された基準値を始点として取得された相対舵角を積算することで絶対舵角を算出するように操舵装置を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵ハンドルに対して操舵反力を付与する操舵反力用モータと転舵輪を転舵する転舵用モータとを含んだステアバイワイヤ方式の操舵装置に関し、特に、装置コストを低減しつつ、信頼性の高いステアバイヤ方式操舵を行うことができる操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車などの車両の操舵方式として、操舵ハンドルと前輪などの転舵輪との機械的な結合を排除したステアバイワイヤ方式が提案されている（たとえば、特許文献１や特許文献２参照）。
【０００３】
かかるステアバイワイヤ方式によれば、操舵ハンドルと転舵輪とを接続する動力伝達用シャフト等が不要となるので、操舵用部材の配置自由度が高まるほか、操舵ハンドルに入力された操舵角と実際の転舵角との比率を自由に設定することができる。
【０００４】
ところで、ステアバイワイヤ方式では、操舵側の部材と転舵側の部材とが機械的に切り離されているので、操舵ハンドルに入力された操舵側舵角と、転舵輪を転舵する転舵側舵角とをそれぞれ個別に検出する必要がある。
【０００５】
このため、操舵側には操舵側の絶対舵角を検出する絶対舵角センサを、転舵側には転舵側の絶対舵角を検出する絶対舵角センサをそれぞれ設け、操舵側の絶対舵角と転舵側の絶対舵角とを個別に検出することが一般的に行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２９０１３６号公報
【特許文献２】特開２００６−１９３０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、絶対舵角センサは高価であるため、操舵側および転舵側にそれぞれ絶対舵角センサを設けると、操舵装置の装置コストがかさんでしまうという問題があった。また、絶対舵角センサの故障時に、ステアバイワイヤ方式の操舵を継続することができないという問題もあった。
【０００８】
これらのことから、装置コストを低減しつつ、信頼性の高いステアバイヤ方式操舵を行うことができる操舵装置をいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、装置コストを低減しつつ、信頼性の高いステアバイヤ方式操舵を行うことができる操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、操舵ハンドルに対して操舵反力を付与する操舵反力用モータと転舵輪を転舵する転舵用モータとを含んだステアバイワイヤ方式の操舵装置であって、車両が直進状態にあるか否かを判定する直進状態判定手段と、前記操舵反力用モータの回転を制御するレゾルバおよび／または前記転舵用モータの回転を制御するレゾルバから相対舵角を取得する相対舵角取得手段と、前記直進状態判定手段によって車両が直進状態にあると判定された場合に、前記相対舵角取得手段によって取得された相対舵角の基準値を決定する基準値決定手段と、前記基準値決定手段によって決定された基準値を始点として前記相対舵角取得手段によって取得された相対舵角を積算することで絶対舵角を算出する絶対舵角算出手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車両が直進状態にあるか否かを判定し、操舵反力用モータの回転を制御するレゾルバおよび／または転舵用モータの回転を制御するレゾルバから相対舵角を取得し、車両が直進状態にあると判定された場合に、取得された相対舵角の基準値を決定したうえで、決定された基準値を始点として取得された相対舵角を積算することで絶対舵角を算出することとしたので、直進状態時の相対舵角を基準値としたうえで、相対舵角を積算することで絶対舵角を算出することとしたので、絶対舵角センサを用いることなく高精度な絶対舵角を得ることができる。したがって、装置コストを低減しつつ、信頼性の高いステアバイヤ方式操舵を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明に係る操舵手法の概要を示す図である。
【図２】図２は、本実施例に係る操舵装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、絶対舵角算出処理を説明するための図である。
【図４】図４は、直進状態判定条件の一例を示す図である。
【図５】図５は、操舵装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、モータレゾルバあるいは絶対舵角センサの組合せ変形例を示す図である。
【図７】図７は、絶対舵角センサのセンサ値を監視する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る操舵装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る操舵手法の概要について図１を用いて説明した後に、本発明に係る操舵手法を適用した操舵装置の実施例について説明することとする。
【００１４】
まず、本発明に係る操舵手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る操舵手法の概要を示す図である。同図に示すように、ステアバイワイヤ方式の操舵システムでは、操舵ハンドル１ａを含む操舵側のユニットと、転舵輪１ｂを含む転舵側のユニットとを機械的に切り離すクラッチ１ｃを備えていることが通常である。
【００１５】
具体的には、クラッチ１ｃが切れた状態では、操舵側のユニットと転舵側のユニットとは機械的に切り離され、それぞれ独立して動作するステアバイワイヤ状態となる。一方、クラッチ１ｃが接続された状態では、操舵側のユニットと転舵側のユニットとが機械的に接続されるので、通常のパワーステアリング状態として動作することができる。なお、かかるパワーステアリング状態は、ステアバイワイヤ状態のバックアップとしての役割を果たす。
【００１６】
以下では、クラッチ１ｃが切れた状態、すなわち、操舵装置がステアバイワイヤ状態で動作する場合について説明する。操舵側には、操舵ハンドル１ａに対して反力をかけるための操舵側モータ２が設けられており、転舵側には、転舵輪１ｂを作動させるための転舵側モータ３が設けられている。
【００１７】
ここで、従来は、操舵ハンドル１ａに入力された操舵側舵角を検出するために、操舵側には操舵側絶対舵角センサが設けられており、転舵側には転舵側絶対舵角センサが設けられていた。しかし、これらの絶対舵角センサは高価であるため、ステアバイワイヤ方式の操舵装置の装置コストを押し上げる要因となっていた。
【００１８】
このため、本発明に係る操舵手法では、絶対舵角センサを設ける代わりに、モータ（操舵側モータ２あるいは転舵側モータ３）の回転制御に用いられるレゾルバ（以下、「モータレゾルバ」と記載する）を利用して絶対舵角を算出することとした。
【００１９】
ここで、モータレゾルバは、複相モータの回転制御に用いられるため、高精度な舵角検出が可能である。しかし、検出される舵角は、相対角度であるため、かかる舵角をそのままステアバイワイヤ方式の操舵に用いることはできない。
【００２０】
たとえば、４相モータの場合、モータレゾルバは、モータの軸が１回転（３６０度）する間に、４つの相に対してそれぞれ９０度にわたる制御を行う。この場合、モータレゾルバから取得することができる舵角は、０度〜９０度の範囲となる。
【００２１】
そこで、本発明に係る操舵手法では、モータレゾルバから相対舵角を取得したうえで（同図の（Ａ）参照）、車両の直進状態を検知して相対舵角の基準値を決定することとした（同図の（Ｂ）参照）。
【００２２】
そして、決定した基準値に基づいて絶対舵角を算出することとした（同図の（Ｃ）参照）。具体的には、同図の（Ｂ）で決定した基準値を基準として、モータレゾルバから取得した相対舵角を積算することによって絶対舵角を算出する。
【００２３】
なお、図１では、操舵側モータ２のモータレゾルバを用いて操舵側の絶対舵角を算出し、転舵側の絶対舵角については、転舵側絶対舵角センサで取得する場合について示している。
【００２４】
しかしながら、これに限らず、転舵側についても転舵側絶対舵角センサを省いたうえで、転舵側モータ３のモータレゾルバを用いて転舵側の絶対舵角を算出することとしてもよい。このようにすることで、高価な絶対舵角センサを用いることなくステアバイワイヤ方式の操舵を行うことができる。
【００２５】
また、絶対舵角センサとモータレゾルバによる絶対舵角算出とを併用することとしてもよい。このようにすることで、絶対舵角センサの故障の有無を監視することができるとともに、絶対舵角センサが故障した場合には、モータレゾルバに基づく絶対舵角を用いてステアバイワイヤ方式の操舵を継続することが可能となる。なお、この点の詳細については、図６等を用いて後述することとする。
【００２６】
以下では、かかる操舵手法を適用した操舵装置についての実施例を詳細に説明する。なお、以下では、操舵側モータ２の回転制御を行うモータレゾルバを用いて操舵側の絶対舵角を算出する場合について説明することとする。
【実施例】
【００２７】
図２は、本実施例に係る操舵装置１０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、操舵装置１０は、車両センサ１１と、モータレゾルバ１２と、バックアップ機構１３と、制御部１４と、記憶部１５とを備えている。
【００２８】
また、制御部１４は、起動時処理部１４ａと、直進状態判定部１４ｂと、基準値決定部１４ｃと、絶対舵角算出部１４ｄと、ステアバイワイヤ処理部１４ｅと、終了時処理部１４ｆとをさらに備えている。そして、記憶部１５は、基準値１５ａと、終了時相対舵角１５ｂとを記憶する。
【００２９】
車両センサ１１は、車速センサ、ヨーレートセンサ、横Ｇ（ジー）センサといった車両運動検知用のセンサであり、取得した各センサ値を制御部１４の直進状態判定部１４ｂに渡す。なお、各センサ値は、直進状態判定部１４ｂが、車両が直進状態にあるか否かを判定する際に用いられる。また、車両センサ１１にＧＰＳ（Global Positioning System）センサや、加速度センサを含めることとしてもよい。
【００３０】
モータレゾルバ１２は、図１に示した操舵側モータ２の回転制御用のレゾルバであり、検知した相対舵角を制御部１４へ渡す処理を行う。なお、本実施例では、操舵側モータ２のレゾルバをモータレゾルバ１２として用いる場合について説明するが、転舵側モータ３のレゾルバをモータレゾルバ１２として用いることとしてもよい。
【００３１】
バックアップ機構１３は、図１に示した操舵側のユニットと、転舵側のユニットとを機械的に接続するための機構であり、たとえば、図１に示したクラッチ１ｃを含む。この場合、クラッチ１ｃを接続する制御を行うことでバックアップ機構１３が作動し、クラッチを切る制御を行うことでバックアップ機構１３が休止することになる。
【００３２】
制御部１４は、モータレゾルバ１２から相対舵角を受け取るとともに、車両の直進状態を検知した場合に、相対舵角の基準値を決定し、決定した基準値について相対舵角を積算することで絶対舵角を算出する処理を行う処理部である。また、制御部１４は、操舵装置１０の起動時処理および終了時処理を行う処理部でもある。
【００３３】
起動時処理部１４ａは、操舵装置１０の起動時に作動する処理部であり、モータレゾルバ１２から受け取った相対舵角と、記憶部１５から読み出した終了時相対舵角１５ｂとを対比する。そして、直進状態判定を行ってあらたな基準値１５ａを決定するか、記憶部１５の基準値１５ａをそのまま使用するか、を決定する処理を行う。
【００３４】
具体的には、この起動時処理部１４ａは、モータレゾルバか１２から受け取った起動時の相対舵角と、終了時相対舵角１５ｂとの差分が所定値未満である場合には、記憶部１５に記憶された基準値１５ａを使用して絶対舵角算出を行うように絶対舵角算出部１４ｄへ指示する。一方、かかる差分が所定値以上である場合には、直進状態判定を行うように直進状態判定部１４ｂに対して指示する。
【００３５】
なお、終了時相対舵角１５ｂとの差分が所定値以上である場合とは、操舵装置１０の終了後に、操舵ハンドル１ａが操作されたり、外部的要因で転舵輪１ｂの舵角が変更されたりした場合を指す。このような場合、終了時の基準値１５ａを用いると、操舵側舵角と転舵側舵角とが相対的にずれてしまうので、あらたに基準値１５ａを決定する処理を行う必要がある。
【００３６】
直進状態判定部１４ｂは、車両センサ１１から受け取った車速、ヨーレート、横Ｇ等に基づいて車両が直進状態にあるか否かを判定する処理部である。また、直進状態判定部１４ｂは、車両が直進状態にあると判定した場合には、その旨を基準値決定部１４ｃに対して通知する。
【００３７】
なお、同図では、起動時処理部１４ａからの指示に基づいて直進状態判定部１４ｂが作動する場合を例示しているが、直進状態判定部１４ｂが直進状態を判定するタイミングについては起動時以外の任意のタイミングとしてもよい。また、直進状態判定部１４ｂが用いる直進状態判定条件については、図４を用いて後述することとする。
【００３８】
基準値決定部１４ｃは、直進状態判定部１４ｂから車両が直進状態である旨の通知を受けたタイミングにおけるモータレゾルバ１２からの相対舵角を、基準値１５ａとして記憶部１５へ記憶させる処理を行う処理部である。なお、基準値１５ａには、モータレゾルバ１２からの相対舵角と、かかる相対舵角に対応する転舵側絶対舵角とが含まれるものとする。
【００３９】
絶対舵角算出部１４ｄは、記憶部１５から読み出した基準値１５ａを基準として、モータレゾルバ１２からの相対舵角を積算することで、絶対舵角を算出する処理を行う処理部である。また、絶対舵角算出部１４ｄは、算出した絶対舵角をステアバイワイヤ処理部１４ｅへ随時通知する処理を併せて行う。なお、絶対舵角算出部１４ｄが行う絶対舵角算出処理の詳細については、図３を用いて後述する。
【００４０】
ステアバイワイヤ処理部１４ｅは、絶対舵角算出部１４ｄから受け取った絶対舵角に基づいてステアバイワイヤ方式の操舵を行う処理部である。なお、このステアバイワイヤ処理部１４ｅは、ステアバイワイヤ方式の操舵を開始した場合には、バックアップ機構１３を切り離す処理を併せて行う。
【００４１】
終了時処理部１４ｆは、操舵装置１０が終了指示を受け付けた場合、たとえば、イグニッションスイッチがオフとなった場合に、操舵側舵角と転舵側舵角との一致処理を行う処理部である。また、この終了時処理部１４ｆは、かかる一致処理の後に、モータレゾルバ１２からの相対舵角を終了時相対舵角１５ｂとして記憶部１５へ記憶させる処理を併せて行う。
【００４２】
そして、終了時処理部１４ｆは、操舵側舵角と転舵側舵角との一致処理、終了時相対舵角１５ｂの記憶処理につづき、バックアップ機構１３を接続する処理を行う。なお、バックアップ機構１３の接続処理については、起動時処理部１４ａが行うこととしてもよい。
【００４３】
記憶部１５は、ハードディスクドライブや不揮発性メモリといった記憶デバイスで構成される記憶部であり、基準値１５ａと、終了時相対舵角１５ｂとを記憶する。なお、基準値１５ａおよび終了時相対舵角１５ｂについては既に説明したので、ここでの説明を省略する。
【００４４】
次に、絶対舵角算出部１４ｄが行う絶対舵角算出処理の詳細な内容について図３を用いて説明する。図３は、絶対舵角算出処理を説明するための図である。なお、同図の（Ａ）には、モータレゾルバ１２による検出角（相対舵角）を、同図の（Ｂ）には、相対舵角の積算に用いられるカウンタを、同図の（Ｃ）には、算出された絶対舵角を、それぞれ示している。
【００４５】
図３の（Ａ）に示したように、モータレゾルバ１２による検出角（相対舵角）は、点Ａ４で最大値をとると、点Ａ１で０の値をとる。そして、点Ａ２に向けて線形的に変化して点Ａ２で再び最大値をとり、点Ａ５で再び０の値をとる。たとえば、モータが４相モータである場合には、検出角（相対舵角）は、０度〜９０度の範囲で、線形的に増減する。
【００４６】
ここで、図３の（Ａ）に示したように、点Ａ３が基準値検出位置である場合には、図３の（Ｂ）に示したように、点Ａ１〜点Ａ２までの区間におけるカウンタを「０」とする。そして、点Ａ５を含む区間のカウンタについては「＋１」、点Ａ４を含む区間のカウンタについては「−１」とする。なお、カウンタは、正方向については「＋１」、「＋２」のように、負方向については「−１」、「−２」のように変化するものとする。
【００４７】
このようにすることで、図３の（Ｃ）に示した絶対舵角が算出される。すなわち、点Ａ３に対応する点Ｃ３の絶対舵角を０としたうえで、「相対舵角の最大値×カウンタ値」を加算して図３の（Ａ）に示した各線分（たとえば、線分Ａ１Ａ２）をつなぎあわせることで、絶対舵角を算出することができる。
【００４８】
たとえば、図３の（Ｃ）に示した点Ｃ１は、図３の（Ａ）に示した点Ａ１および点Ａ４に、図３の（Ｃ）に示した点Ｃ２は、図３の（Ａ）に示した点Ａ２および点Ａ５に、それぞれ対応している。
【００４９】
次に、直進状態判定部１４ｂが使用する直進状態判定条件の例について図４を用いて説明する。図４は、直進状態判定条件の一例を示す図である。以下では、同図に示したＡ〜Ｄを用いて各条件を、条件Ａ、条件Ｂのように記載することとする。
【００５０】
条件Ａは、車速が所定の閾値よりも大きいという条件である。このように、車速に対する条件を設けるのは、車速が小さい場合、直進状態と非直線状態とが入れ替わりやすく、直進状態を正確に検出しにくいためである。
【００５１】
条件Ｂは、ヨーレートが所定の閾値よりも小さいという条件であり、条件Ｃは、横Ｇ（ジー）が所定の閾値よりも小さいという条件である。また、条件Ｄは、舵角変化量が所定の閾値よりも小さいという条件である。なお、条件Ｄでは、モータレゾルバ１２から取得した相対舵角あるいは、絶対舵角算出部１４ｄによって算出された絶対舵角を所定の閾値と対比する。
【００５２】
このように、直進状態判定部１４ｂは、条件Ａ〜条件Ｄをすべて満たした場合に、車両が直進状態にあると判定することができる。なお、条件Ａを満たしたうえで、条件Ｂ〜条件Ｄのうちいずれか一つ、あるいは、いずれか二つを満たした場合に、車両が直進状態にあると判定することとしてもよい。
【００５３】
また、上記した各条件の成立判定においては、所定の経過時間にわたって各条件を満たした場合に各条件が成立したと判定することとしてもよいし、瞬間的に各条件を満たした場合に各条件が成立したと判定することとしてもよい。
【００５４】
次に、操舵装置１０が実行する処理手順について図５を用いて説明する。図５は、操舵装置１０が実行する処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、起動時処理部１４ａは、終了時相対舵角１５ｂと起動時相対舵角との差分を算出し（ステップＳ１０１）、算出した差分が所定の閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００５５】
そして、差分が所定の閾値よりも小さい場合には（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、記憶部１５に記憶された基準値１５ａ、すなわち、操舵装置１０の終了時に記憶された基準値１５ａを使用する（ステップＳ１０３）。
【００５６】
一方、ステップＳ１０２の判定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、直進状態判定部１４ｂは、直進条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００５７】
そして、直進条件が成立した場合には（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、基準値決定部１４ｃが基準値１５ａを決定する（ステップＳ１０５）。なお、ステップＳ１０４の判定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、ステップＳ１０４の処理を繰り返す。
【００５８】
つづいて、絶対舵角算出部１４ｄは、基準値１５ａに基づき、モータレゾルバ１２からの相対舵角を積算して絶対舵角を算出する（ステップＳ１０６）。そして、ステアバイワイヤ処理部１４ｅはバックアップ機構１３を切断するとともに（ステップＳ１０７）、ステアバイワイヤ操舵を開始する（ステップＳ１０８）。
【００５９】
そして、終了時処理部１４ｆは、終了要求があるか否かを判定し（ステップＳ１０９）、終了要求があった場合には（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、操舵側舵角と転舵側舵角との一致処理を行ったうえで（ステップＳ１１０）、終了時舵角（終了時相対舵角１５ｂ）および基準値１５ａを記憶部１５へ記憶させる（ステップＳ１１１）。
【００６０】
つづいて、終了時処理部１４ｆは、バックアップ機構１３を接続したうえで（ステップＳ１１２）、処理を終了する。なお、ステップＳ１０９の判定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、ステップＳ１０９の処理を繰り返すことになる。
【００６１】
ところで、これまでは、操舵側の絶対舵角センサを廃したうえで、操舵側モータ２のモータレゾルバから取得した相対舵角に基づいて操舵側絶対舵角を算出する場合について説明してきたが、転舵側モータ３のモータレゾルバを活用することとしてもよい。また、絶対舵角センサによる絶対舵角取得と、モータレゾルバによる絶対舵角算出とを併存させることとしてもよい。
【００６２】
そこで、以下では、これらの変形例について説明することとする。図６は、モータレゾルバあるいは絶対舵角センサの組合せ変形例を示す図である。たとえば、図６の（Ａ）に示したように、転舵側絶対舵角センサを廃したうえで、転舵側モータ３のモータレゾルバを用いて転舵側絶対舵角を算出することとしてもよい。このように、転舵側絶対舵角センサを廃することで、操舵装置１０の装置コストをさらに下げることができる。
【００６３】
また、図６の（Ｂ）に示したように、図６の（Ａ）に加えて、操舵側絶対舵角センサおよび転舵側絶対舵角センサをそれぞれ設け、絶対舵角センサによる絶対舵角算出と、モータレゾルバによる絶対舵角算出とを併存させることとしてもよい。
【００６４】
このようにすることで、絶対舵角センサによって取得された絶対舵角を、モータレゾルバに基づいて算出した絶対舵角で監視することが可能となる。たとえば、絶対舵角センサによって取得された絶対舵角と、モータレゾルバに基づいて算出した絶対舵角との差分が所定の閾値を上回った場合に、絶対舵角センサを故障とみなし、モータレゾルバに基づいて算出した絶対舵角を用いてステアバイワイヤ操舵を継続することができる。
【００６５】
次に、図６の（Ｂ）に示した構成において操舵装置１０が実行する処理手順について図７を用いて説明する。図７は、絶対舵角センサのセンサ値を監視する場合の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、通常時は、絶対舵角センサからの絶対舵角を使用する（ステップＳ２０１）。
【００６６】
そして、モータレゾルバに基づく絶対舵角を算出し（ステップＳ２０２）、モータレゾルバに基づく絶対舵角を用いてセンサ出力を監視する（ステップＳ２０３）。つづいて、センサ値が異常である場合には（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、モータレゾルバに基づく絶対舵角を、絶対舵角センサからの絶対舵角の代わりに使用する（ステップＳ２０５）。
【００６７】
そして、絶対舵角センサの異常について報知処理を行ったうえで（ステップＳ２０６）、処理を終了する。なお、ステップＳ２０４の判定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、ステップＳ２０２以降の処理を繰り返す。
【００６８】
上述してきたように、本実施例では、操舵反力用モータの回転を制御するレゾルバおよび／または転舵用モータの回転を制御するレゾルバから相対舵角を取得し、直進状態判定部によって車両が直進状態にあると判定された場合に、基準値決定部が、取得された相対舵角の基準値を決定したうえで、絶対舵角算出部が、決定された基準値を始点として取得された相対舵角を積算することで絶対舵角を算出するように操舵装置を構成した。したがって、装置コストを低減しつつ、信頼性の高いステアバイヤ方式操舵を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上のように、本発明に係る操舵装置は、ステアバイワイヤ方式の操舵を低コストで行いたい場合に有用であり、特に、操舵側絶対舵角あるいは転舵側絶対舵角を高精度に検出して信頼性の高い操舵を行いたい場合に適している。
【符号の説明】
【００７０】
１ａ 操舵ハンドル
１ｂ 転舵輪
１ｃ クラッチ
２ 操舵側モータ
３ 転舵側モータ
１０ 操舵装置
１１ 車両センサ
１２ モータレゾルバ
１３ バックアップ機構
１４ 制御部
１４ａ 起動時処理部
１４ｂ 直進状態判定部
１４ｃ 基準値決定部
１４ｄ 絶対舵角算出部
１４ｅ ステアバイワイヤ処理部
１４ｆ 終了時処理部
１５ 記憶部
１５ａ 基準値
１５ｂ 終了時相対舵角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵ハンドルに対して操舵反力を付与する操舵反力用モータと転舵輪を転舵する転舵用モータとを含んだステアバイワイヤ方式の操舵装置に関し、特に、装置コストを低減しつつ、信頼性の高いステアバイヤ方式操舵を行うことができる操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車などの車両の操舵方式として、操舵ハンドルと前輪などの転舵輪との機械的な結合を排除したステアバイワイヤ方式が提案されている（たとえば、特許文献１や特許文献２参照）。
【０００３】
かかるステアバイワイヤ方式によれば、操舵ハンドルと転舵輪とを接続する動力伝達用シャフト等が不要となるので、操舵用部材の配置自由度が高まるほか、操舵ハンドルに入力された操舵角と実際の転舵角との比率を自由に設定することができる。
【０００４】
ところで、ステアバイワイヤ方式では、操舵側の部材と転舵側の部材とが機械的に切り離されているので、操舵ハンドルに入力された操舵側舵角と、転舵輪を転舵する転舵側舵角とをそれぞれ個別に検出する必要がある。
【０００５】
このため、操舵側には操舵側の絶対舵角を検出する絶対舵角センサを、転舵側には転舵側の絶対舵角を検出する絶対舵角センサをそれぞれ設け、操舵側の絶対舵角と転舵側の絶対舵角とを個別に検出することが一般的に行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２９０１３６号公報
【特許文献２】特開２００６−１９３０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、絶対舵角センサは高価であるため、操舵側および転舵側にそれぞれ絶対舵角センサを設けると、操舵装置の装置コストがかさんでしまうという問題があった。また、絶対舵角センサの故障時に、ステアバイワイヤ方式の操舵を継続することができないという問題もあった。
【０００８】
これらのことから、装置コストを低減しつつ、信頼性の高いステアバイヤ方式操舵を行うことができる操舵装置をいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、装置コストを低減しつつ、信頼性の高いステアバイヤ方式操舵を行うことができる操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、操舵ハンドルに対して操舵反力を付与する操舵反力用モータと転舵輪を転舵する転舵用モータとを含んだステアバイワイヤ方式の操舵装置であって、車両が直進状態にあるか否かを判定する直進状態判定手段と、前記操舵反力用モータの回転を制御するレゾルバおよび／または前記転舵用モータの回転を制御するレゾルバから相対舵角を取得する相対舵角取得手段と、前記直進状態判定手段によって車両が直進状態にあると判定された場合に、前記相対舵角取得手段によって取得された相対舵角の基準値を決定する基準値決定手段と、前記基準値決定手段によって決定された基準値を始点として前記相対舵角取得手段によって取得された相対舵角を積算することで絶対舵角を算出する絶対舵角算出手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車両が直進状態にあるか否かを判定し、操舵反力用モータの回転を制御するレゾルバおよび／または転舵用モータの回転を制御するレゾルバから相対舵角を取得し、車両が直進状態にあると判定された場合に、取得された相対舵角の基準値を決定したうえで、決定された基準値を始点として取得された相対舵角を積算することで絶対舵角を算出することとしたので、直進状態時の相対舵角を基準値としたうえで、相対舵角を積算することで絶対舵角を算出することとしたので、絶対舵角センサを用いることなく高精度な絶対舵角を得ることができる。したがって、装置コストを低減しつつ、信頼性の高いステアバイヤ方式操舵を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明に係る操舵手法の概要を示す図である。
【図２】図２は、本実施例に係る操舵装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、絶対舵角算出処理を説明するための図である。
【図４】図４は、直進状態判定条件の一例を示す図である。
【図５】図５は、操舵装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、モータレゾルバあるいは絶対舵角センサの組合せ変形例を示す図である。
【図７】図７は、絶対舵角センサのセンサ値を監視する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る操舵装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る操舵手法の概要について図１を用いて説明した後に、本発明に係る操舵手法を適用した操舵装置の実施例について説明することとする。
【００１４】
まず、本発明に係る操舵手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る操舵手法の概要を示す図である。同図に示すように、ステアバイワイヤ方式の操舵システムでは、操舵ハンドル１ａを含む操舵側のユニットと、転舵輪１ｂを含む転舵側のユニットとを機械的に切り離すクラッチ１ｃを備えていることが通常である。
【００１５】
具体的には、クラッチ１ｃが切れた状態では、操舵側のユニットと転舵側のユニットとは機械的に切り離され、それぞれ独立して動作するステアバイワイヤ状態となる。一方、クラッチ１ｃが接続された状態では、操舵側のユニットと転舵側のユニットとが機械的に接続されるので、通常のパワーステアリング状態として動作することができる。なお、かかるパワーステアリング状態は、ステアバイワイヤ状態のバックアップとしての役割を果たす。
【００１６】
以下では、クラッチ１ｃが切れた状態、すなわち、操舵装置がステアバイワイヤ状態で動作する場合について説明する。操舵側には、操舵ハンドル１ａに対して反力をかけるための操舵側モータ２が設けられており、転舵側には、転舵輪１ｂを作動させるための転舵側モータ３が設けられている。
【００１７】
ここで、従来は、操舵ハンドル１ａに入力された操舵側舵角を検出するために、操舵側には操舵側絶対舵角センサが設けられており、転舵側には転舵側絶対舵角センサが設けられていた。しかし、これらの絶対舵角センサは高価であるため、ステアバイワイヤ方式の操舵装置の装置コストを押し上げる要因となっていた。
【００１８】
このため、本発明に係る操舵手法では、絶対舵角センサを設ける代わりに、モータ（操舵側モータ２あるいは転舵側モータ３）の回転制御に用いられるレゾルバ（以下、「モータレゾルバ」と記載する）を利用して絶対舵角を算出することとした。
【００１９】
ここで、モータレゾルバは、複相モータの回転制御に用いられるため、高精度な舵角検出が可能である。しかし、検出される舵角は、相対角度であるため、かかる舵角をそのままステアバイワイヤ方式の操舵に用いることはできない。
【００２０】
たとえば、４相モータの場合、モータレゾルバは、モータの軸が１回転（３６０度）する間に、４つの相に対してそれぞれ９０度にわたる制御を行う。この場合、モータレゾルバから取得することができる舵角は、０度〜９０度の範囲となる。
【００２１】
そこで、本発明に係る操舵手法では、モータレゾルバから相対舵角を取得したうえで（同図の（Ａ）参照）、車両の直進状態を検知して相対舵角の基準値を決定することとした（同図の（Ｂ）参照）。
【００２２】
そして、決定した基準値に基づいて絶対舵角を算出することとした（同図の（Ｃ）参照）。具体的には、同図の（Ｂ）で決定した基準値を基準として、モータレゾルバから取得した相対舵角を積算することによって絶対舵角を算出する。
【００２３】
なお、図１では、操舵側モータ２のモータレゾルバを用いて操舵側の絶対舵角を算出し、転舵側の絶対舵角については、転舵側絶対舵角センサで取得する場合について示している。
【００２４】
しかしながら、これに限らず、転舵側についても転舵側絶対舵角センサを省いたうえで、転舵側モータ３のモータレゾルバを用いて転舵側の絶対舵角を算出することとしてもよい。このようにすることで、高価な絶対舵角センサを用いることなくステアバイワイヤ方式の操舵を行うことができる。
【００２５】
また、絶対舵角センサとモータレゾルバによる絶対舵角算出とを併用することとしてもよい。このようにすることで、絶対舵角センサの故障の有無を監視することができるとともに、絶対舵角センサが故障した場合には、モータレゾルバに基づく絶対舵角を用いてステアバイワイヤ方式の操舵を継続することが可能となる。なお、この点の詳細については、図６等を用いて後述することとする。
【００２６】
以下では、かかる操舵手法を適用した操舵装置についての実施例を詳細に説明する。なお、以下では、操舵側モータ２の回転制御を行うモータレゾルバを用いて操舵側の絶対舵角を算出する場合について説明することとする。
【実施例】
【００２７】
図２は、本実施例に係る操舵装置１０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、操舵装置１０は、車両センサ１１と、モータレゾルバ１２と、バックアップ機構１３と、制御部１４と、記憶部１５とを備えている。
【００２８】
また、制御部１４は、起動時処理部１４ａと、直進状態判定部１４ｂと、基準値決定部１４ｃと、絶対舵角算出部１４ｄと、ステアバイワイヤ処理部１４ｅと、終了時処理部１４ｆとをさらに備えている。そして、記憶部１５は、基準値１５ａと、終了時相対舵角１５ｂとを記憶する。
【００２９】
車両センサ１１は、車速センサ、ヨーレートセンサ、横Ｇ（ジー）センサといった車両運動検知用のセンサであり、取得した各センサ値を制御部１４の直進状態判定部１４ｂに渡す。なお、各センサ値は、直進状態判定部１４ｂが、車両が直進状態にあるか否かを判定する際に用いられる。また、車両センサ１１にＧＰＳ（Global Positioning System）センサや、加速度センサを含めることとしてもよい。
【００３０】
モータレゾルバ１２は、図１に示した操舵側モータ２の回転制御用のレゾルバであり、検知した相対舵角を制御部１４へ渡す処理を行う。なお、本実施例では、操舵側モータ２のレゾルバをモータレゾルバ１２として用いる場合について説明するが、転舵側モータ３のレゾルバをモータレゾルバ１２として用いることとしてもよい。
【００３１】
バックアップ機構１３は、図１に示した操舵側のユニットと、転舵側のユニットとを機械的に接続するための機構であり、たとえば、図１に示したクラッチ１ｃを含む。この場合、クラッチ１ｃを接続する制御を行うことでバックアップ機構１３が作動し、クラッチを切る制御を行うことでバックアップ機構１３が休止することになる。
【００３２】
制御部１４は、モータレゾルバ１２から相対舵角を受け取るとともに、車両の直進状態を検知した場合に、相対舵角の基準値を決定し、決定した基準値について相対舵角を積算することで絶対舵角を算出する処理を行う処理部である。また、制御部１４は、操舵装置１０の起動時処理および終了時処理を行う処理部でもある。
【００３３】
起動時処理部１４ａは、操舵装置１０の起動時に作動する処理部であり、モータレゾルバ１２から受け取った相対舵角と、記憶部１５から読み出した終了時相対舵角１５ｂとを対比する。そして、直進状態判定を行ってあらたな基準値１５ａを決定するか、記憶部１５の基準値１５ａをそのまま使用するか、を決定する処理を行う。
【００３４】
具体的には、この起動時処理部１４ａは、モータレゾルバか１２から受け取った起動時の相対舵角と、終了時相対舵角１５ｂとの差分が所定値未満である場合には、記憶部１５に記憶された基準値１５ａを使用して絶対舵角算出を行うように絶対舵角算出部１４ｄへ指示する。一方、かかる差分が所定値以上である場合には、直進状態判定を行うように直進状態判定部１４ｂに対して指示する。
【００３５】
なお、終了時相対舵角１５ｂとの差分が所定値以上である場合とは、操舵装置１０の終了後に、操舵ハンドル１ａが操作されたり、外部的要因で転舵輪１ｂの舵角が変更されたりした場合を指す。このような場合、終了時の基準値１５ａを用いると、操舵側舵角と転舵側舵角とが相対的にずれてしまうので、あらたに基準値１５ａを決定する処理を行う必要がある。
【００３６】
直進状態判定部１４ｂは、車両センサ１１から受け取った車速、ヨーレート、横Ｇ等に基づいて車両が直進状態にあるか否かを判定する処理部である。また、直進状態判定部１４ｂは、車両が直進状態にあると判定した場合には、その旨を基準値決定部１４ｃに対して通知する。
【００３７】
なお、同図では、起動時処理部１４ａからの指示に基づいて直進状態判定部１４ｂが作動する場合を例示しているが、直進状態判定部１４ｂが直進状態を判定するタイミングについては起動時以外の任意のタイミングとしてもよい。また、直進状態判定部１４ｂが用いる直進状態判定条件については、図４を用いて後述することとする。
【００３８】
基準値決定部１４ｃは、直進状態判定部１４ｂから車両が直進状態である旨の通知を受けたタイミングにおけるモータレゾルバ１２からの相対舵角を、基準値１５ａとして記憶部１５へ記憶させる処理を行う処理部である。なお、基準値１５ａには、モータレゾルバ１２からの相対舵角と、かかる相対舵角に対応する転舵側絶対舵角とが含まれるものとする。
【００３９】
絶対舵角算出部１４ｄは、記憶部１５から読み出した基準値１５ａを基準として、モータレゾルバ１２からの相対舵角を積算することで、絶対舵角を算出する処理を行う処理部である。また、絶対舵角算出部１４ｄは、算出した絶対舵角をステアバイワイヤ処理部１４ｅへ随時通知する処理を併せて行う。なお、絶対舵角算出部１４ｄが行う絶対舵角算出処理の詳細については、図３を用いて後述する。
【００４０】
ステアバイワイヤ処理部１４ｅは、絶対舵角算出部１４ｄから受け取った絶対舵角に基づいてステアバイワイヤ方式の操舵を行う処理部である。なお、このステアバイワイヤ処理部１４ｅは、ステアバイワイヤ方式の操舵を開始した場合には、バックアップ機構１３を切り離す処理を併せて行う。
【００４１】
終了時処理部１４ｆは、操舵装置１０が終了指示を受け付けた場合、たとえば、イグニッションスイッチがオフとなった場合に、操舵側舵角と転舵側舵角との一致処理を行う処理部である。また、この終了時処理部１４ｆは、かかる一致処理の後に、モータレゾルバ１２からの相対舵角を終了時相対舵角１５ｂとして記憶部１５へ記憶させる処理を併せて行う。
【００４２】
そして、終了時処理部１４ｆは、操舵側舵角と転舵側舵角との一致処理、終了時相対舵角１５ｂの記憶処理につづき、バックアップ機構１３を接続する処理を行う。なお、バックアップ機構１３の接続処理については、起動時処理部１４ａが行うこととしてもよい。
【００４３】
記憶部１５は、ハードディスクドライブや不揮発性メモリといった記憶デバイスで構成される記憶部であり、基準値１５ａと、終了時相対舵角１５ｂとを記憶する。なお、基準値１５ａおよび終了時相対舵角１５ｂについては既に説明したので、ここでの説明を省略する。
【００４４】
次に、絶対舵角算出部１４ｄが行う絶対舵角算出処理の詳細な内容について図３を用いて説明する。図３は、絶対舵角算出処理を説明するための図である。なお、同図の（Ａ）には、モータレゾルバ１２による検出角（相対舵角）を、同図の（Ｂ）には、相対舵角の積算に用いられるカウンタを、同図の（Ｃ）には、算出された絶対舵角を、それぞれ示している。
【００４５】
図３の（Ａ）に示したように、モータレゾルバ１２による検出角（相対舵角）は、点Ａ４で最大値をとると、点Ａ１で０の値をとる。そして、点Ａ２に向けて線形的に変化して点Ａ２で再び最大値をとり、点Ａ５で再び０の値をとる。たとえば、モータが４相モータである場合には、検出角（相対舵角）は、０度〜９０度の範囲で、線形的に増減する。
【００４６】
ここで、図３の（Ａ）に示したように、点Ａ３が基準値検出位置である場合には、図３の（Ｂ）に示したように、点Ａ１〜点Ａ２までの区間におけるカウンタを「０」とする。そして、点Ａ５を含む区間のカウンタについては「＋１」、点Ａ４を含む区間のカウンタについては「−１」とする。なお、カウンタは、正方向については「＋１」、「＋２」のように、負方向については「−１」、「−２」のように変化するものとする。
【００４７】
このようにすることで、図３の（Ｃ）に示した絶対舵角が算出される。すなわち、点Ａ３に対応する点Ｃ３の絶対舵角を０としたうえで、「相対舵角の最大値×カウンタ値」を加算して図３の（Ａ）に示した各線分（たとえば、線分Ａ１Ａ２）をつなぎあわせることで、絶対舵角を算出することができる。
【００４８】
たとえば、図３の（Ｃ）に示した点Ｃ１は、図３の（Ａ）に示した点Ａ１および点Ａ４に、図３の（Ｃ）に示した点Ｃ２は、図３の（Ａ）に示した点Ａ２および点Ａ５に、それぞれ対応している。
【００４９】
次に、直進状態判定部１４ｂが使用する直進状態判定条件の例について図４を用いて説明する。図４は、直進状態判定条件の一例を示す図である。以下では、同図に示したＡ〜Ｄを用いて各条件を、条件Ａ、条件Ｂのように記載することとする。
【００５０】
条件Ａは、車速が所定の閾値よりも大きいという条件である。このように、車速に対する条件を設けるのは、車速が小さい場合、直進状態と非直線状態とが入れ替わりやすく、直進状態を正確に検出しにくいためである。
【００５１】
条件Ｂは、ヨーレートが所定の閾値よりも小さいという条件であり、条件Ｃは、横Ｇ（ジー）が所定の閾値よりも小さいという条件である。また、条件Ｄは、舵角変化量が所定の閾値よりも小さいという条件である。なお、条件Ｄでは、モータレゾルバ１２から取得した相対舵角あるいは、絶対舵角算出部１４ｄによって算出された絶対舵角を所定の閾値と対比する。
【００５２】
このように、直進状態判定部１４ｂは、条件Ａ〜条件Ｄをすべて満たした場合に、車両が直進状態にあると判定することができる。なお、条件Ａを満たしたうえで、条件Ｂ〜条件Ｄのうちいずれか一つ、あるいは、いずれか二つを満たした場合に、車両が直進状態にあると判定することとしてもよい。
【００５３】
また、上記した各条件の成立判定においては、所定の経過時間にわたって各条件を満たした場合に各条件が成立したと判定することとしてもよいし、瞬間的に各条件を満たした場合に各条件が成立したと判定することとしてもよい。
【００５４】
次に、操舵装置１０が実行する処理手順について図５を用いて説明する。図５は、操舵装置１０が実行する処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、起動時処理部１４ａは、終了時相対舵角１５ｂと起動時相対舵角との差分を算出し（ステップＳ１０１）、算出した差分が所定の閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００５５】
そして、差分が所定の閾値よりも小さい場合には（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、記憶部１５に記憶された基準値１５ａ、すなわち、操舵装置１０の終了時に記憶された基準値１５ａを使用する（ステップＳ１０３）。
【００５６】
一方、ステップＳ１０２の判定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、直進状態判定部１４ｂは、直進条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００５７】
そして、直進条件が成立した場合には（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、基準値決定部１４ｃが基準値１５ａを決定する（ステップＳ１０５）。なお、ステップＳ１０４の判定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、ステップＳ１０４の処理を繰り返す。
【００５８】
つづいて、絶対舵角算出部１４ｄは、基準値１５ａに基づき、モータレゾルバ１２からの相対舵角を積算して絶対舵角を算出する（ステップＳ１０６）。そして、ステアバイワイヤ処理部１４ｅはバックアップ機構１３を切断するとともに（ステップＳ１０７）、ステアバイワイヤ操舵を開始する（ステップＳ１０８）。
【００５９】
そして、終了時処理部１４ｆは、終了要求があるか否かを判定し（ステップＳ１０９）、終了要求があった場合には（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、操舵側舵角と転舵側舵角との一致処理を行ったうえで（ステップＳ１１０）、終了時舵角（終了時相対舵角１５ｂ）および基準値１５ａを記憶部１５へ記憶させる（ステップＳ１１１）。
【００６０】
つづいて、終了時処理部１４ｆは、バックアップ機構１３を接続したうえで（ステップＳ１１２）、処理を終了する。なお、ステップＳ１０９の判定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、ステップＳ１０９の処理を繰り返すことになる。
【００６１】
ところで、これまでは、操舵側の絶対舵角センサを廃したうえで、操舵側モータ２のモータレゾルバから取得した相対舵角に基づいて操舵側絶対舵角を算出する場合について説明してきたが、転舵側モータ３のモータレゾルバを活用することとしてもよい。また、絶対舵角センサによる絶対舵角取得と、モータレゾルバによる絶対舵角算出とを併存させることとしてもよい。
【００６２】
そこで、以下では、これらの変形例について説明することとする。図６は、モータレゾルバあるいは絶対舵角センサの組合せ変形例を示す図である。たとえば、図６の（Ａ）に示したように、転舵側絶対舵角センサを廃したうえで、転舵側モータ３のモータレゾルバを用いて転舵側絶対舵角を算出することとしてもよい。このように、転舵側絶対舵角センサを廃することで、操舵装置１０の装置コストをさらに下げることができる。
【００６３】
また、図６の（Ｂ）に示したように、図６の（Ａ）に加えて、操舵側絶対舵角センサおよび転舵側絶対舵角センサをそれぞれ設け、絶対舵角センサによる絶対舵角算出と、モータレゾルバによる絶対舵角算出とを併存させることとしてもよい。
【００６４】
このようにすることで、絶対舵角センサによって取得された絶対舵角を、モータレゾルバに基づいて算出した絶対舵角で監視することが可能となる。たとえば、絶対舵角センサによって取得された絶対舵角と、モータレゾルバに基づいて算出した絶対舵角との差分が所定の閾値を上回った場合に、絶対舵角センサを故障とみなし、モータレゾルバに基づいて算出した絶対舵角を用いてステアバイワイヤ操舵を継続することができる。
【００６５】
次に、図６の（Ｂ）に示した構成において操舵装置１０が実行する処理手順について図７を用いて説明する。図７は、絶対舵角センサのセンサ値を監視する場合の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、通常時は、絶対舵角センサからの絶対舵角を使用する（ステップＳ２０１）。
【００６６】
そして、モータレゾルバに基づく絶対舵角を算出し（ステップＳ２０２）、モータレゾルバに基づく絶対舵角を用いてセンサ出力を監視する（ステップＳ２０３）。つづいて、センサ値が異常である場合には（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、モータレゾルバに基づく絶対舵角を、絶対舵角センサからの絶対舵角の代わりに使用する（ステップＳ２０５）。
【００６７】
そして、絶対舵角センサの異常について報知処理を行ったうえで（ステップＳ２０６）、処理を終了する。なお、ステップＳ２０４の判定条件を満たさなかった場合には（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、ステップＳ２０２以降の処理を繰り返す。
【００６８】
上述してきたように、本実施例では、操舵反力用モータの回転を制御するレゾルバおよび／または転舵用モータの回転を制御するレゾルバから相対舵角を取得し、直進状態判定部によって車両が直進状態にあると判定された場合に、基準値決定部が、取得された相対舵角の基準値を決定したうえで、絶対舵角算出部が、決定された基準値を始点として取得された相対舵角を積算することで絶対舵角を算出するように操舵装置を構成した。したがって、装置コストを低減しつつ、信頼性の高いステアバイヤ方式操舵を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上のように、本発明に係る操舵装置は、ステアバイワイヤ方式の操舵を低コストで行いたい場合に有用であり、特に、操舵側絶対舵角あるいは転舵側絶対舵角を高精度に検出して信頼性の高い操舵を行いたい場合に適している。
【符号の説明】
【００７０】
１ａ 操舵ハンドル
１ｂ 転舵輪
１ｃ クラッチ
２ 操舵側モータ
３ 転舵側モータ
１０ 操舵装置
１１ 車両センサ
１２ モータレゾルバ
１３ バックアップ機構
１４ 制御部
１４ａ 起動時処理部
１４ｂ 直進状態判定部
１４ｃ 基準値決定部
１４ｄ 絶対舵角算出部
１４ｅ ステアバイワイヤ処理部
１４ｆ 終了時処理部
１５ 記憶部
１５ａ 基準値
１５ｂ 終了時相対舵角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵ハンドルに対して操舵反力を付与する操舵反力用モータと転舵輪を転舵する転舵用モータとを含んだステアバイワイヤ方式の操舵装置であって、
車両が直進状態にあるか否かを判定する直進状態判定手段と、
前記操舵反力用モータの回転を制御するレゾルバおよび／または前記転舵用モータの回転を制御するレゾルバから相対舵角を取得する相対舵角取得手段と、
前記直進状態判定手段によって車両が直進状態にあると判定された場合に、前記相対舵角取得手段によって取得された相対舵角の基準値を決定する基準値決定手段と、
前記基準値決定手段によって決定された基準値を始点として前記相対舵角取得手段によって取得された相対舵角を積算することで絶対舵角を算出する絶対舵角算出手段と
を備えたことを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記絶対舵角算出手段によって絶対舵角が算出される以前は、操舵側と転舵側とを機械的に連結するバックアップ機構を有効とし、前記絶対舵角算出手段によって絶対舵角が算出された後は、前記バックアップ機構を無効とするバックアップ制御手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
前記操舵装置が動作を終了する際の前記相対舵角および前記基準値を記憶する記憶手段
をさらに備え、
前記絶対舵角算出手段は、
前記操舵装置が起動した際に、前記相対舵角取得手段によって取得された相対舵角と前記記憶手段に記憶された前記相対舵角との差分が所定値未満である場合には、前記基準値決定手段によって決定される基準値の代わりに前記記憶手段に記憶された基準値を前記始点として用いたうえで、前記絶対舵角を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記バックアップ制御手段は、
前記絶対舵角算出手段が前記記憶手段に記憶された基準値を前記始点として用いた場合には、前記バックアップ機構を無効とすることを特徴とする請求項３に記載の操舵装置。
【請求項５】
前記操舵装置が動作を終了する際に、前記操舵反力用モータまたは前記転舵用モータを作動させることで操舵側の前記絶対舵角と転舵側の前記絶対舵角との比率を所定の値に一致させる舵角一致手段
をさらに備え、
前記バックアップ制御手段は、
前記舵角一致手段によって前記比率が前記所定の値に一致させられた後に、前記バックアップ機構を有効とすることを特徴とする請求項２、３または４に記載の操舵装置。
【請求項１】
操舵ハンドルに対して操舵反力を付与する操舵反力用モータと転舵輪を転舵する転舵用モータとを含んだステアバイワイヤ方式の操舵装置であって、
車両が直進状態にあるか否かを判定する直進状態判定手段と、
前記操舵反力用モータの回転を制御するレゾルバおよび／または前記転舵用モータの回転を制御するレゾルバから相対舵角を取得する相対舵角取得手段と、
前記直進状態判定手段によって車両が直進状態にあると判定された場合に、前記相対舵角取得手段によって取得された相対舵角の基準値を決定する基準値決定手段と、
前記基準値決定手段によって決定された基準値を始点として前記相対舵角取得手段によって取得された相対舵角を積算することで絶対舵角を算出する絶対舵角算出手段と
を備えたことを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記絶対舵角算出手段によって絶対舵角が算出される以前は、操舵側と転舵側とを機械的に連結するバックアップ機構を有効とし、前記絶対舵角算出手段によって絶対舵角が算出された後は、前記バックアップ機構を無効とするバックアップ制御手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
前記操舵装置が動作を終了する際の前記相対舵角および前記基準値を記憶する記憶手段
をさらに備え、
前記絶対舵角算出手段は、
前記操舵装置が起動した際に、前記相対舵角取得手段によって取得された相対舵角と前記記憶手段に記憶された前記相対舵角との差分が所定値未満である場合には、前記基準値決定手段によって決定される基準値の代わりに前記記憶手段に記憶された基準値を前記始点として用いたうえで、前記絶対舵角を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記バックアップ制御手段は、
前記絶対舵角算出手段が前記記憶手段に記憶された基準値を前記始点として用いた場合には、前記バックアップ機構を無効とすることを特徴とする請求項３に記載の操舵装置。
【請求項５】
前記操舵装置が動作を終了する際に、前記操舵反力用モータまたは前記転舵用モータを作動させることで操舵側の前記絶対舵角と転舵側の前記絶対舵角との比率を所定の値に一致させる舵角一致手段
をさらに備え、
前記バックアップ制御手段は、
前記舵角一致手段によって前記比率が前記所定の値に一致させられた後に、前記バックアップ機構を有効とすることを特徴とする請求項２、３または４に記載の操舵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−９６３（Ｐ２０１１−９６３Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４５７１１（Ｐ２００９−１４５７１１）
【出願日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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