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JP6209156B2 - Vehicle steering system - Google Patents

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JP6209156B2
JP6209156B2 JP2014237994A JP2014237994A JP6209156B2 JP 6209156 B2 JP6209156 B2 JP 6209156B2 JP 2014237994 A JP2014237994 A JP 2014237994A JP 2014237994 A JP2014237994 A JP 2014237994A JP 6209156 B2 JP6209156 B2 JP 6209156B2
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Description

本発明は、ステア・バイ・ワイヤ方式の車両用操舵装置に関する。   The present invention relates to a steer-by-wire vehicle steering apparatus.

最近、ステア・バイ・ワイヤ(Steer By Wire)と呼ばれる方式の操舵装置が開発されている。特許文献1には、ステア・バイ・ワイヤ(SBW)方式の車両用操舵装置が開示されている。   Recently, a steering device of a type called Steer By Wire has been developed. Patent Document 1 discloses a steering device for a vehicle of a steer-by-wire (SBW) system.

特許文献1に係るSBW方式の車両用操舵装置は、操舵入力手段に連結された操舵入力軸と、舵取り機構に連結された操舵出力軸と、操舵入力軸と操舵出力軸との間に設けられ、システムの異常時に、機械的に切り離されていた操舵入力手段と舵取り機構との間を連結するバックアップ手段と、を備える。バックアップ手段は、操舵入力軸に連結されたキャリアと、操舵出力軸に連結されたサン歯車またはリング歯車を有する遊星歯車機構と、サン歯車またはリング歯車のうち操舵出力軸に連結されていない歯車と操舵出力軸との間に設けた電磁クラッチと、を備えて構成される。   The SBW system vehicle steering apparatus according to Patent Document 1 is provided between a steering input shaft connected to a steering input means, a steering output shaft connected to a steering mechanism, and a steering input shaft and a steering output shaft. And backup means for connecting between the steering input means and the steering mechanism which are mechanically disconnected when the system is abnormal. The backup means includes a carrier coupled to the steering input shaft, a planetary gear mechanism having a sun gear or ring gear coupled to the steering output shaft, and a gear of the sun gear or ring gear that is not coupled to the steering output shaft. And an electromagnetic clutch provided between the steering output shaft.

特許文献1に係るSBW方式の車両用操舵装置によれば、増速機を用いることなくクラッチへの入力トルクを小さくできると共に、従来技術と比べてバッテリ消費量を低減することができるという。   According to the SBW-type vehicle steering apparatus according to Patent Document 1, it is possible to reduce the input torque to the clutch without using a speed increaser and to reduce the battery consumption as compared with the prior art.

特開2005−335433号公報JP 2005-335433 A

特許文献1に係るSBW方式の車両用操舵装置では、例えば、キャリアに回動自在に支持されているピニオン(以下、“遊星歯車”と呼ぶ)及びリング歯車(以下、“環状内歯歯車”と呼ぶ)の噛み合わせ部分に異物の噛み込みを生じるケースがある。こうしたケースでは、遊星歯車と環状内歯歯車とが異物を挟んで剛体結合することになる。その結果、操舵入力手段(以下、“操舵部”と呼ぶ)と舵取り機構(以下、“転舵部”と呼ぶ)との間が唐突に機械的な連結状態に陥ってしまう。   In the SBW type vehicle steering apparatus according to Patent Document 1, for example, a pinion (hereinafter referred to as “planetary gear”) and a ring gear (hereinafter referred to as “annular internal gear”) that are rotatably supported by a carrier. There is a case in which foreign matter is caught in the meshed portion of In such a case, the planetary gear and the annular internal gear are rigidly coupled with a foreign object interposed therebetween. As a result, the steering input means (hereinafter referred to as “steering portion”) and the steering mechanism (hereinafter referred to as “steering portion”) suddenly fall into a mechanically connected state.

しかしながら、特許文献1に係るSBW方式の車両用操舵装置では、操舵部と転舵部との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合に、その異常状態を診断すること、特に、異常状態に陥った原因を診断することについては言及されていない。   However, in the SBW-type vehicle steering device according to Patent Document 1, when the steering unit and the steered unit suddenly fall into a mechanically connected state, the abnormal state is diagnosed. There is no mention of diagnosing the cause of the condition.

本発明は、前記の実情に鑑みてなされたものであり、操舵部と転舵部との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断可能な車両用操舵装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when the steering portion and the steered portion suddenly fall into a mechanically connected state, the cause can be accurately diagnosed. An object of the present invention is to provide a vehicular steering apparatus.

前記課題を解決するために、(1)に係る発明は、車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータを有する操舵部と、前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、前記転舵輪に対して転舵力を付与する転舵モータを有し、当該転舵輪を転舵するための転舵部と、前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う切替アクチュエータを有するクラッチ装置と、少なくとも、前記操舵部、前記転舵部、及び、前記クラッチ装置の異常診断を行う異常診断部と、を備え、前記クラッチ装置は、環状内歯歯車、太陽歯車、及び、遊星キャリアに回動自在に支持される遊星歯車を有する遊星歯車機構と、前記太陽歯車に連動するように設けられるロック用環状歯車と、を有し、前記環状内歯歯車は、前記遊星歯車を介して前記遊星キャリア及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうちいずれか一方に連動するように設けられ、前記遊星キャリアは、前記遊星歯車を介して前記環状内歯歯車及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうち前記一方とは異なる他方に連動するように設けられ、前記異常診断部は、前記操舵角検出部及び前記転舵角検出部の角度検出値に基づいて、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、前記クラッチ装置の異常診断を行う、ことを最も主要な特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the invention according to (1) includes a steering unit having a steering reaction force motor capable of applying a steering reaction force to a steering member operated when turning a steered wheel of a vehicle. A steering angle detection unit for detecting a steering angle related to the steering member, a steering unit for giving a steering force to the steered wheels, and a steered unit for steering the steered wheels, A clutch device having a steered angle detecting unit that detects a steered angle related to the steered wheel, and a switching actuator that performs an operation of bringing the steering unit and the steered unit into a mechanically connected state or a disconnected state. And at least the steering unit, the steering unit, and an abnormality diagnosis unit that performs abnormality diagnosis of the clutch device, wherein the clutch device is applied to the annular internal gear, the sun gear, and the planet carrier. A planetary gear mechanism having a planetary gear supported movably; A locking annular gear provided to be interlocked with the sun gear, and the annular internal gear is connected to the planet carrier and the sun gear via the planetary gear, and the steering unit or The planetary carrier is connected to either one of the steered portions, and the planetary carrier is connected to the annular internal gear and the sun gear via the planetary gear, and the steering portion or the steered portion. The abnormality diagnosing unit is provided so as to be interlocked with the other one of the parts different from the one, and based on the detected angle values of the steering angle detecting unit and the turning angle detecting unit, the annular internal gear, The most important feature is that it is determined whether or not the planet carrier and the sun gear are rotating synchronously, and an abnormality diagnosis of the clutch device is performed based on the determination result.

(1)に係る発明によれば、異常診断部は、操舵角検出部及び転舵角検出部の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車、遊星キャリア、及び、太陽歯車が同期回転しているか否か否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置の異常診断を行うため、操舵部と転舵部との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。   According to the invention according to (1), the abnormality diagnosis unit is configured such that the annular internal gear, the planetary carrier, and the sun gear rotate synchronously based on the angle detection values of the steering angle detection unit and the turning angle detection unit. Even if the steering unit and the steered part suddenly fall into a mechanically connected state in order to perform an abnormality diagnosis of the clutch device based on this determination result The cause can be accurately diagnosed.

また、(2)に係る発明は、車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータを有する操舵部と、前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、前記転舵輪に対して転舵力を付与する転舵モータを有し、当該転舵輪を転舵するための転舵部と、前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う切替アクチュエータを有するクラッチ装置と、前記クラッチ装置を切離状態にした状態で、前記転舵輪の実転舵角を、少なくとも前記操舵部材の操舵角に基づき設定される目標転舵角に追従させるように前記転舵モータを駆動すると共に、前記転舵部の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように前記操舵反力モータを駆動するステアバイワイヤモードでの操舵制御を、少なくとも実行可能な制御部と、少なくとも、前記操舵部、前記転舵部、及び、前記クラッチ装置の異常診断を行う異常診断部と、を備える。前記クラッチ装置は、環状内歯歯車、太陽歯車、及び、遊星キャリアに回動自在に支持される遊星歯車を有する遊星歯車機構と、前記太陽歯車に連動するように設けられるロック用環状歯車と、前記ロック用環状歯車の歯溝に係脱自在に設けられ、前記切替アクチュエータと連係動作するロック部材と、を有する。前記環状内歯歯車は、前記遊星歯車を介して前記遊星キャリア及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうちいずれか一方に連動するように設けられる。前記遊星キャリアは、前記遊星歯車を介して前記環状内歯歯車及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうち前記一方とは異なる他方に連動するように設けられる。   The invention according to (2) relates to a steering unit having a steering reaction force motor capable of applying a steering reaction force to a steering member operated when turning a steered wheel of a vehicle, and the steering member A steering angle detector that detects a steering angle; a steering motor that applies a steering force to the steered wheels; and a steering unit that steers the steered wheels; A clutch device having a turning angle detection unit for detecting a steering angle, a switching actuator for performing an operation of bringing the steering unit and the steering unit into a mechanically connected state or a disconnected state, and the clutch device. In the separated state, the steered motor is driven so that the actual steered angle of the steered wheels follows at least a target steered angle set based on the steered angle of the steering member. The steering operation is applied so as to apply a steering reaction force according to the steering state of the rudder section. A control unit capable of executing at least steering control in a steer-by-wire mode for driving a reaction force motor, and at least an abnormality diagnosis unit for performing abnormality diagnosis of the steering unit, the steering unit, and the clutch device; Prepare. The clutch device includes an annular internal gear, a sun gear, a planetary gear mechanism having a planetary gear rotatably supported by a planet carrier, a locking annular gear provided to be interlocked with the sun gear, A locking member that is detachably provided in a tooth groove of the locking annular gear and that operates in conjunction with the switching actuator. The annular internal gear is connected to the planet carrier and the sun gear via the planetary gear, and is provided so as to interlock with either the steering unit or the steered unit. The planetary carrier is connected to the annular internal gear and the sun gear via the planetary gear, and is provided so as to be linked to the other of the steering unit or the steered unit different from the one.

そして、前記異常診断部は、前記制御部が前記ステアバイワイヤモードでの操舵制御を実行中に、前記操舵角検出部及び前記転舵角検出部の角度検出値に基づいて、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、前記クラッチ装置の異常診断を行う、ことを最も主要な特徴とする。   The abnormality diagnosing unit is configured so that the annular internal gear is based on the detected angle values of the steering angle detection unit and the turning angle detection unit while the control unit is performing the steering control in the steer-by-wire mode. The most important feature is that it is determined whether or not the planetary carrier and the sun gear are rotating synchronously, and an abnormality diagnosis of the clutch device is performed based on the determination result.

(2)に係る発明によれば、(1)に係る発明と同様に、異常診断部は、操舵角検出部及び転舵角検出部の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車、遊星キャリア、及び、太陽歯車が同期回転しているか否か否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置の異常診断を行うため、操舵部と転舵部との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。   According to the invention according to (2), as in the invention according to (1), the abnormality diagnosing unit, based on the detected angle values of the steering angle detection unit and the turning angle detection unit, the annular internal gear, the planet carrier In addition, it is determined whether or not the sun gear is rotating synchronously, and based on this determination result, the abnormality of the clutch device is diagnosed, and therefore, the mechanical portion between the steering unit and the steered unit is suddenly mechanical. Even when it is in a connected state, the cause can be diagnosed accurately.

また、(3)に係る発明は、(1)又は(2)に係る発明であって、前記ロック用環状歯車の回転角を検出する回転角検出部をさらに有し、前記異常診断部は、前記操舵角検出部、前記転舵角検出部、及び、前記回転角検出部の角度検出値に基づいて、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、前記クラッチ装置の異常診断を行う、ことを特徴とする。   The invention according to (3) is the invention according to (1) or (2), further comprising a rotation angle detection unit that detects a rotation angle of the locking annular gear, and the abnormality diagnosis unit includes: Whether or not the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear are synchronously rotated based on the detected angle values of the steering angle detector, the turning angle detector, and the rotation angle detector. And determining abnormality of the clutch device based on the determination result.

(3)に係る発明によれば、異常診断部は、操舵角検出部、転舵角検出部、及び、回転角検出部の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車、遊星キャリア、及び、太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置の異常診断を行うため、(1)又は(2)に係る発明と同様に、操舵部と転舵部との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。   According to the invention according to (3), the abnormality diagnosis unit includes an annular internal gear, a planet carrier, and a rotation angle detection unit based on the detected angle values of the steering angle detection unit, the turning angle detection unit, and the rotation angle detection unit. In order to determine whether or not the sun gear is rotating synchronously and to perform an abnormality diagnosis of the clutch device based on the determination result, the steering unit and the turning unit are similar to the invention according to (1) or (2). Even if it suddenly falls into a mechanically connected state, the cause can be accurately diagnosed.

また、(4)に係る発明は、(1)〜(3)のいずれか一に係る発明であって、前記環状内歯歯車は、前記遊星歯車を介して前記遊星キャリア及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部に連動するように設けられ、前記遊星キャリアは、前記遊星歯車を介して前記環状内歯歯車及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記転舵部に連動するように設けられる、ことを特徴とする。   The invention according to (4) is the invention according to any one of (1) to (3), wherein the annular internal gear is connected to the planet carrier and the sun gear via the planetary gear. And the planetary carrier is connected to the annular internal gear and the sun gear via the planetary gear, and is linked to the steered portion. It is provided, It is characterized by the above-mentioned.

(4)に係る発明によれば、環状内歯歯車が操舵部に連動するように設けられる一方、遊星キャリアが転舵部に連動するように設けられるため、(1)〜(3)に係る発明の作用効果に加えて、ステアバイワイヤモードにおいて、運転者が操舵部材を操作する際に要する力を軽減することができる。   According to the invention according to (4), since the annular internal gear is provided so as to be interlocked with the steering part, the planetary carrier is provided so as to be interlocked with the steered part. Therefore, according to (1) to (3) In addition to the operational effects of the invention, in the steer-by-wire mode, the force required when the driver operates the steering member can be reduced.

また、(5)に係る発明は、(2)に係る発明であって、前記制御部は、前記切替アクチュエータの駆動制御を行う機能をさらに有し、前記異常診断部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記クラッチ装置が異常状態にある旨の診断を下し、前記制御部は、前記クラッチ装置が異常状態にある旨の診断が下された場合に、当該クラッチ装置を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように前記切替アクチュエータの駆動制御を行う、ことを特徴とする。 The invention according to (5) is the invention according to (2) , in which the control unit further has a function of performing drive control of the switching actuator, and the abnormality diagnosis unit includes the annular internal gear. When the determination that the planetary carrier and the sun gear are rotating synchronously is made, a diagnosis that the clutch device is in an abnormal state is made, and the control unit The drive control of the switching actuator is performed so as to prohibit the operation of changing the clutch device from the disengaged state to the connected state when a diagnosis of an abnormal state is made.

ステアバイワイヤモードでの操舵制御中に、クラッチ装置が異常状態にある旨の診断が下される等、操舵機能に何らかの異常が生じた場合、制御部は、クラッチ装置を切離状態から連結状態にするように切替アクチュエータの駆動制御を行うのが原則である。クラッチ装置を機械的な連結状態にした方が、運転者の操舵に係る運転意図を適確に伝えられると考えられるからである。   During steering control in steer-by-wire mode, if any abnormality occurs in the steering function, such as a diagnosis that the clutch device is in an abnormal state, the control unit changes the clutch device from the disconnected state to the connected state. As a rule, the drive control of the switching actuator is performed. This is because it is considered that the intention of driving related to the steering of the driver can be accurately transmitted when the clutch device is in the mechanically connected state.

ところが、これには例外がある。例えば、環状内歯歯車と遊星歯車との間、又は、太陽歯車と遊星歯車との間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置が異常状態に陥っている場合がそれである。かかる場合に、クラッチ装置を切離状態から連結状態に切替えると、異物の噛み込み部分に大きな負荷がかかる。その結果、異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を招来するおそれがある。   There are exceptions to this. For example, this is the case where the clutch device is in an abnormal state due to the occurrence of foreign matter between the annular internal gear and the planetary gear or between the sun gear and the planetary gear. In such a case, when the clutch device is switched from the disengaged state to the connected state, a large load is applied to the portion where the foreign matter is caught. As a result, there is a risk of causing a situation in which the degree of biting of foreign matter becomes serious.

そこで、(5)に係る発明では、環状内歯歯車、遊星キャリア、及び、太陽歯車(以下、“遊星歯車機構に属する歯車等”と呼ぶ場合がある)の同期回転に起因しクラッチ装置が異常状態にある旨の診断が下された場合に、制御部は、クラッチ装置を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように切替アクチュエータの駆動制御を行うこととした。   Therefore, in the invention according to (5), the clutch device malfunctions due to the synchronous rotation of the annular internal gear, the planetary carrier, and the sun gear (hereinafter sometimes referred to as “gears etc. belonging to the planetary gear mechanism”). When the diagnosis that the state is in the state is made, the control unit performs the drive control of the switching actuator so as to prohibit the operation of changing the clutch device from the disengaged state to the connected state.

(5)に係る発明によれば、(2)に係る発明の作用効果に加えて、仮に、遊星歯車機構に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を期待することができる。 According to the invention according to (5), in addition to the operational effects of the invention according to (2) , the clutch device is in an abnormal state due to the occurrence of foreign matter biting between the gears belonging to the planetary gear mechanism. Even if it is a case, the effect which avoids the situation where the biting degree of the foreign material becomes serious can be expected.

また、(6)に係る発明は、(5)に係る発明であって、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記制御部は、前記操舵部材に係る操舵角に対する前記目標転舵角の比である舵角比を、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる、ことを特徴とする。   The invention according to (6) is the invention according to (5), in the case where it is determined that the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear are rotating in synchronization. The control unit determines that the steering angle ratio, which is the ratio of the target turning angle to the steering angle related to the steering member, is that the annular internal gear, the planetary carrier, and the sun gear are not rotating synchronously. This is characterized in that it is reduced as compared with the case where the determination is made.

(6)に係る発明によれば、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、制御部は、舵角比を、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させるため、仮に、遊星歯車機構に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を一層期待することができる。   According to the invention according to (6), when it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism are rotating synchronously, the control unit determines the steering angle ratio and the gears belonging to the planetary gear mechanism. This is a case where the clutch device is in an abnormal state due to the occurrence of a foreign object between the gears belonging to the planetary gear mechanism in order to reduce compared with the case where it is determined that the synchronous rotation is not performed. However, the effect which avoids the situation where the biting degree of the foreign material becomes serious can be further expected.

また、(7)に係る発明は、(5)に係る発明であって、前記異常診断部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記目標転舵角及び前記転舵輪の実転舵角間の偏差が大きいほど、操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を前記異常診断部が下す際に用いる前記偏差に係るしきい値を緩和させる、ことを特徴とする。   The invention according to (7) is the invention according to (5), in which the abnormality diagnosis unit determines that the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear are rotating synchronously. The deviation used when the abnormality diagnosis unit makes a diagnosis that the steering control system is in an abnormal state as the deviation between the target turning angle and the actual turning angle of the steered wheels is larger. The threshold value according to the above is relaxed.

(7)に係る発明によれば、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、目標転舵角及び転舵輪の実転舵角間の偏差が大きいほど、操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を異常診断部が下す際に用いる前記偏差に係るしきい値を緩和させるため、(5)に係る発明の作用効果に加えて、目標転舵角及び転舵輪の実転舵角間の偏差が前記偏差に係るしきい値を超えることに起因し操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を異常診断部が下すタイミングを、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて遅らせることができる。   According to the invention according to (7), when it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism are rotating synchronously, the larger the deviation between the target turning angle and the actual turning angle of the steered wheels is, In order to alleviate the threshold value related to the deviation used when the abnormality diagnosis unit makes a diagnosis that the steering control system is in an abnormal state, in addition to the operational effect of the invention according to (5), the target turning angle And the gear belonging to the planetary gear mechanism determines the timing when the abnormality diagnosis unit makes a diagnosis that the steering control system is in an abnormal state due to the deviation between the actual turning angles of the steered wheels exceeding the threshold value related to the deviation. It can be delayed compared to the case where it is determined that the two are not synchronously rotated.

また、(8)に係る発明は、(6)に係る発明であって、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記制御部は、前記操舵部材に係る操舵角に対する前記目標転舵角の比である舵角比を、前記環状内歯歯車及び前記遊星キャリアの同期回転を維持するように設定することを特徴とする。   The invention according to (8) is the invention according to (6), in the case where it is determined that the annular internal gear, the planetary carrier, and the sun gear are rotating synchronously. The control unit sets a steering angle ratio, which is a ratio of the target turning angle to a steering angle related to the steering member, so as to maintain the synchronous rotation of the annular internal gear and the planetary carrier. And

(8)に係る発明によれば、環状内歯歯車、遊星キャリア、及び、太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合、つまり、ステアバイワイヤモードでの操舵制御中に何らかの異常が生じた場合に、制御部は、環状内歯歯車及び遊星キャリアの同期回転を維持するように舵角比を設定するため、仮に、遊星歯車機構に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を期待することができる。   According to the invention according to (8), when it is determined that the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear are rotating synchronously, that is, there is some abnormality during the steering control in the steer-by-wire mode. When this occurs, the control unit sets the rudder angle ratio so as to maintain the synchronous rotation of the annular internal gear and the planet carrier, so that a foreign object is caught between the gears belonging to the planetary gear mechanism. Even when the clutch device is in an abnormal state, an effect of avoiding a situation where the degree of biting of the foreign matter becomes serious can be expected.

また、(9)に係る発明は、(5)〜(7)のいずれか一に係る発明であって、前記制御部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記操舵反力モータ又は前記転舵モータのうち少なくともいずれか一方の駆動力を、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる制御を行う、ことを特徴とする。   The invention according to (9) is the invention according to any one of (5) to (7), wherein the control unit synchronizes the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear. When it is determined that the vehicle is rotating, the driving force of at least one of the steering reaction force motor and the steering motor is used as the annular internal gear, the planetary carrier, and the sun gear. It is characterized by performing control to reduce compared with the case where it is determined that the motor is not rotating synchronously.

(9)に係る発明によれば、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、操舵反力モータ又は転舵モータのうち少なくともいずれか一方の駆動力を、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる制御を行うため、クラッチ装置が有する遊星歯車機構に伝わる操舵反力又は転舵力を、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させることができる。その結果、仮に、遊星歯車機構に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果をより一層期待することができる。   According to the invention according to (9), when it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism are rotating synchronously, the driving force of at least one of the steering reaction force motor and the steering motor is determined. Therefore, the steering reaction force or the steering force transmitted to the planetary gear mechanism of the clutch device is reduced in comparison with the case where it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism are not synchronously rotated. This can be reduced compared to the case where it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism are not rotating synchronously. As a result, even if the clutch device is in an abnormal state due to the occurrence of foreign matter biting between the gears belonging to the planetary gear mechanism, the situation where the degree of biting of the foreign matter becomes serious is avoided. The effect to do can be expected further.

また、(10)に係る発明は、(5)〜(8)のいずれか一に係る発明であって、前記制御部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記操舵反力モータの駆動を停止させると共に前記転舵モータを駆動させる制御を行う、ことを特徴とする。   The invention according to (10) is the invention according to any one of (5) to (8), wherein the control unit is configured such that the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear are synchronized. When it is determined that the vehicle is rotating, the driving of the steering reaction motor is stopped and the steering motor is driven.

(10)に係る発明によれば、遊星歯車機構に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、操舵反力モータの駆動を停止させると共に転舵モータを駆動させる制御を行うため、クラッチ装置が有する遊星歯車機構に対する操舵反力の伝達を絶つと共に、転舵モータの転舵力を用いて転舵輪を転舵させることができる。その結果、仮に、遊星歯車機構に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置が異常状態に陥っている場合であっても、クラッチ装置が有する遊星歯車機構に伝わる力を可及的に抑制しながら、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を高めることができる。   According to the invention according to (10), when it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism are rotating synchronously, the control of stopping the steering reaction motor and driving the steering motor is performed. Therefore, the steering reaction force is not transmitted to the planetary gear mechanism of the clutch device, and the steered wheels can be steered using the steered force of the steered motor. As a result, even if the clutch device is in an abnormal state due to the occurrence of foreign matter between the gears belonging to the planetary gear mechanism, the force transmitted to the planetary gear mechanism of the clutch device is as much as possible. It is possible to increase the effect of avoiding a situation in which the degree of biting of the foreign material becomes serious.

本発明によれば、操舵部と転舵部との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。   According to the present invention, even when the steering portion and the steered portion suddenly fall into a mechanically connected state, the cause can be accurately diagnosed.

本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の操舵モードがステアバイワイヤ(SBW)モードである際の制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the control device when the steering mode of the vehicle steering device according to the embodiment of the present invention is a steer-by-wire (SBW) mode.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention.

車両用操舵装置11は、ステア・バイ・ワイヤ(SBW)方式の操舵装置である。この車両用操舵装置11は、後記する転舵モータ29の駆動により転舵力を発生させる機能(SBWモード)、例えば後記する操舵反力モータ16の失陥時において、転舵モータ29の駆動により運転者の手動による操舵に係る補助力を発生させる電動パワーステアリング(Electronic Power steering:EPS)機能(EPSモード)、並びに、例えば操舵反力モータ16及び転舵モータ29の失陥時において、運転者の手動による操舵を行わせる機能(マニュアルステアリングモード)を有する。   The vehicle steering device 11 is a steer-by-wire (SBW) type steering device. The vehicle steering device 11 has a function (SBW mode) for generating a steering force by driving a steering motor 29 described later (SBW mode), for example, by driving the steering motor 29 when a steering reaction force motor 16 described later fails. An electric power steering (EPS) function (EPS mode) for generating an assisting force related to manual steering by the driver, and, for example, a failure of the steering reaction force motor 16 and the steering motor 29, the driver Has a function (manual steering mode) to perform manual steering.

前記の諸機能を実現するために、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と、操舵反力発生装置15と、転舵装置17と、クラッチ装置19と、を備える。車両用操舵装置11は、車両Vに搭載されている。車両Vは、一対の転舵輪21a,21bを備える。   In order to realize the above functions, the vehicle steering device 11 includes a steering wheel 13, a steering reaction force generating device 15, a steering device 17, and a clutch device 19, as shown in FIG. . The vehicle steering device 11 is mounted on the vehicle V. The vehicle V includes a pair of steered wheels 21a and 21b.

ステアリングホイール13は、運転者の運転意図にしたがって操作される部材である。ステアリングホイール13は、本発明の“操舵部材”に相当する。ステアリングホイール13には、操舵軸23が設けられている。操舵軸23は、運転者によるステアリングホイール13の操作にしたがって、軸周りに回転するように構成されている。   The steering wheel 13 is a member that is operated according to the driving intention of the driver. The steering wheel 13 corresponds to the “steering member” of the present invention. A steering shaft 23 is provided on the steering wheel 13. The steering shaft 23 is configured to rotate around the axis in accordance with the operation of the steering wheel 13 by the driver.

操舵反力発生装置15は、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、ステアリングホイール13を握る運転者の手元に操舵に係る反力(手応え)を発生させる機能を有する。操舵反力発生装置15は、操舵反力モータ16を有する。操舵反力モータ16には、操舵軸23が連結されている。操舵反力モータ16は、操舵軸23を軸周りに回転させるための操舵トルクを発生させる。これにより、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、ステアリングホイール13を握る運転者の手元には、操舵に係る反力(手応え)が伝えられるようになっている。
ステアリングホイール13、操舵反力モータ16を有する操舵反力発生装置15、及び操舵軸25は、本発明の“操舵部”に相当する。
The steering reaction force generation device 15 has a function of generating a reaction force (response) related to steering at the driver's hand holding the steering wheel 13 when the vehicle steering device 11 is operating in the SBW mode. The steering reaction force generator 15 has a steering reaction force motor 16. A steering shaft 23 is connected to the steering reaction force motor 16. The steering reaction force motor 16 generates a steering torque for rotating the steering shaft 23 around the axis. As a result, when the vehicle steering device 11 is operating in the SBW mode, a reaction force (responsiveness) related to steering is transmitted to the driver's hand holding the steering wheel 13.
The steering wheel 13, the steering reaction force generator 15 having the steering reaction force motor 16, and the steering shaft 25 correspond to the “steering portion” of the present invention.

転舵装置17は、ラック・アンド・ピニオン機構(不図示)を介して、転舵軸25の回転運動をラック軸27の直線運動に変換する機能を有する。転舵装置17は、転舵モータ29を有する。転舵モータ29には、転舵軸25及びラック軸27が連結されている。転舵モータ29は、ラック軸27を軸方向に沿って直線運動させるための転舵トルクを発生させる。ラック軸27には、図示しないタイロッドを介して一対の転舵輪21a,21bが連結されている。一対の転舵輪21a,21bは、ラック軸27の直線運動によって転舵されるようになっている。
転舵軸25、ラック軸27、及び、転舵モータ29を有する転舵装置17は、本発明の“転舵部”に相当する。
The steered device 17 has a function of converting the rotational motion of the steered shaft 25 into the linear motion of the rack shaft 27 via a rack and pinion mechanism (not shown). The steering device 17 has a steering motor 29. A steered shaft 25 and a rack shaft 27 are connected to the steered motor 29. The turning motor 29 generates a turning torque for causing the rack shaft 27 to linearly move along the axial direction. A pair of steered wheels 21a and 21b are connected to the rack shaft 27 via tie rods (not shown). The pair of steered wheels 21 a and 21 b are steered by a linear motion of the rack shaft 27.
The steered device 17 having the steered shaft 25, the rack shaft 27, and the steered motor 29 corresponds to the “steered portion” of the present invention.

クラッチ装置19は、操舵軸23及び転舵軸25の間を結合し又は切り離す機能を有する。こうした機能を実現するために、クラッチ装置19は、遊星歯車機構31を備える。この遊星歯車機構31は、環状内歯歯車31aと、遊星歯車31bと、太陽歯車31cと、遊星キャリア31dと、を有して構成されている。   The clutch device 19 has a function of connecting or disconnecting the steering shaft 23 and the steered shaft 25. In order to realize such a function, the clutch device 19 includes a planetary gear mechanism 31. The planetary gear mechanism 31 includes an annular internal gear 31a, a planetary gear 31b, a sun gear 31c, and a planet carrier 31d.

また、クラッチ装置19は、ロック用環状歯車33及びロック装置35を備える。ロック装置35は、ロック用環状歯車33の歯溝に係脱自在に設けられるロックピン39と、ロックピン39を進退方向に往復駆動する電磁ソレノイド37と、から構成される。ロックピン39は、本発明の“ロック部材”に相当する。   The clutch device 19 includes a locking annular gear 33 and a locking device 35. The lock device 35 includes a lock pin 39 that is detachably provided in a tooth groove of the lock annular gear 33, and an electromagnetic solenoid 37 that reciprocally drives the lock pin 39 in the forward / backward direction. The lock pin 39 corresponds to the “lock member” of the present invention.

環状内歯歯車31aは、操舵軸23のうち転舵装置17の側端部に固定され、操舵軸23と同軸の軸周りに操舵軸23と一体に回転するように構成される。太陽歯車31cは、転舵軸25と同軸の回転軸周りに自在に回転するように構成される。遊星歯車31bは、環状内歯歯車31a及び太陽歯車31c間に設けられた周回状の間隙に、環状内歯歯車31a及び太陽歯車31cのそれぞれに係合するように、相互に均等な間隔を置いて複数(例えば3つなど)設けられる。複数の遊星歯車31bのそれぞれは、転舵軸25と同軸の軸周りに転舵軸23と一体に回転する遊星キャリア31dに対して回転自在に軸支されている。   The annular internal gear 31 a is fixed to a side end portion of the steering device 17 in the steering shaft 23, and is configured to rotate integrally with the steering shaft 23 around an axis coaxial with the steering shaft 23. The sun gear 31c is configured to freely rotate around a rotation axis coaxial with the steered shaft 25. The planetary gear 31b is spaced from each other at equal intervals so as to engage with each of the annular internal gear 31a and the sun gear 31c in a circular gap provided between the annular internal gear 31a and the sun gear 31c. A plurality of (for example, three) are provided. Each of the plurality of planetary gears 31 b is rotatably supported with respect to a planet carrier 31 d that rotates integrally with the steered shaft 23 around an axis coaxial with the steered shaft 25.

ロック用環状歯車33は、外歯歯車である。ロック用環状歯車33は、太陽歯車31cと同軸の軸周りに太陽歯車31cと一体に回転するように構成される。ロックピン39は、不図示の付勢手段によって、ロック用環状歯車33に近接する方向に付勢されている。ロックピン39がロック用環状歯車33の歯溝に係合すると、ロック用環状歯車33の回転運動が規制されるようになっている。   The locking annular gear 33 is an external gear. The locking annular gear 33 is configured to rotate integrally with the sun gear 31c around an axis coaxial with the sun gear 31c. The lock pin 39 is urged in a direction close to the lock annular gear 33 by urging means (not shown). When the lock pin 39 engages with the tooth groove of the locking annular gear 33, the rotational movement of the locking annular gear 33 is restricted.

電磁ソレノイド37は、励磁電流の供給によってロックピン39を引き込むように変位させることで、ロックピン39とロック用環状歯車33との係合を解除するように動作する。電磁ソレノイド37は、本発明の“切替アクチュエータ”に相当する。   The electromagnetic solenoid 37 operates to release the engagement between the lock pin 39 and the locking annular gear 33 by displacing the lock pin 39 by supplying the exciting current. The electromagnetic solenoid 37 corresponds to the “switching actuator” of the present invention.

ロック装置35は、制御装置40から送られてくる制御信号にしたがって動作するように構成される。制御装置40は、電磁ソレノイド37に励磁電流を供給することで、ロック用環状歯車33に対するロックピン39の係合を解除するように動作する。   The locking device 35 is configured to operate according to a control signal sent from the control device 40. The control device 40 operates to release the engagement of the lock pin 39 with respect to the lock annular gear 33 by supplying an excitation current to the electromagnetic solenoid 37.

次に、クラッチ装置19の作用について説明する。ロックピン39がロック用環状歯車33の歯溝に係合すると、ロック用環状歯車33と同軸の軸周りにロック用環状歯車33と一体に回転する太陽歯車31cの回転運動が規制される。   Next, the operation of the clutch device 19 will be described. When the lock pin 39 engages with the tooth groove of the locking annular gear 33, the rotational movement of the sun gear 31c rotating integrally with the locking annular gear 33 around the axis coaxial with the locking annular gear 33 is restricted.

太陽歯車31cの回転運動が規制された状態で、運転者がステアリングホイール13を操作すると、操舵軸23の回転に伴って環状内歯歯車31aが回転する。このとき、太陽歯車31cの回転運動が規制されているため、遊星歯車31bは自転しながら太陽歯車31cの周囲を公転する。遊星歯車31bの公転によって、遊星歯車31bを軸支する遊星キャリア31d及びこの遊星キャリア31dと一体に回転する転舵軸25が回転する。   When the driver operates the steering wheel 13 in a state where the rotational movement of the sun gear 31 c is restricted, the annular internal gear 31 a rotates with the rotation of the steering shaft 23. At this time, since the rotational movement of the sun gear 31c is restricted, the planetary gear 31b revolves around the sun gear 31c while rotating. Due to the revolution of the planetary gear 31b, the planetary carrier 31d that pivotally supports the planetary gear 31b and the turning shaft 25 that rotates integrally with the planetary carrier 31d rotate.

要するに、ロックピン39がロック用環状歯車33の歯溝に係合した状態では、クラッチ装置19は、操舵軸23及び転舵軸25の間を結合する結合状態になる。このとき、操舵軸23の回転力は、転舵軸25へと伝えられる。   In short, in a state where the lock pin 39 is engaged with the tooth groove of the locking annular gear 33, the clutch device 19 is in a coupled state in which the steering shaft 23 and the steered shaft 25 are coupled. At this time, the rotational force of the steering shaft 23 is transmitted to the steered shaft 25.

一方、ロック用環状歯車33の歯溝に対するロックピン39の係合が解除されると、ロック用環状歯車33と一体に回転する太陽歯車31cは回転自在な状態になる。   On the other hand, when the lock pin 39 is disengaged from the tooth groove of the locking annular gear 33, the sun gear 31c that rotates integrally with the locking annular gear 33 becomes rotatable.

太陽歯車31cが回転自在な状態で、運転者がステアリングホイール13を操作すると、操舵軸23の回転に伴って環状内歯歯車31aが回転する。このとき、遊星歯車31bは、自転しながら太陽歯車31cの周囲を公転しようとする。しかし、遊星キャリア31dには、転舵軸25及びラック軸27を介して転舵輪21a,21bが連結されている。このため、遊星キャリア31dの回転に対する抵抗力は、回転自在の状態にある太陽歯車31cの回転に対する抵抗力と比べてはるかに大きい。したがって、遊星歯車31bが自転すると、太陽歯車31cの方が回転(自転)し、遊星キャリア31dは回転しない。つまり、転舵軸25は回転しない。   When the driver operates the steering wheel 13 with the sun gear 31c being rotatable, the annular internal gear 31a is rotated with the rotation of the steering shaft 23. At this time, the planetary gear 31b tries to revolve around the sun gear 31c while rotating. However, the steered wheels 21 a and 21 b are connected to the planetary carrier 31 d via the steered shaft 25 and the rack shaft 27. For this reason, the resistance force against the rotation of the planet carrier 31d is much larger than the resistance force against the rotation of the sun gear 31c in a rotatable state. Therefore, when the planetary gear 31b rotates, the sun gear 31c rotates (rotates), and the planet carrier 31d does not rotate. That is, the steered shaft 25 does not rotate.

要するに、ロック用環状歯車33の歯溝に対するロックピン39の係合が解除された状態では、クラッチ装置19は、操舵軸23及び転舵軸25の間を切り離した切離状態になる。このとき、操舵軸23の回転力は、転舵軸25へと伝えられない。   In short, in a state where the engagement of the lock pin 39 with the tooth groove of the locking annular gear 33 is released, the clutch device 19 is in a disconnected state in which the steering shaft 23 and the steered shaft 25 are disconnected. At this time, the rotational force of the steering shaft 23 is not transmitted to the steered shaft 25.

次に、制御装置40に対する入出力系統について説明する。   Next, an input / output system for the control device 40 will be described.

制御装置40には、入力系統として、操舵角センサ41、操舵トルクセンサ43、操舵反力モータレゾルバ45、転舵モータレゾルバ47、ラックストロークセンサ49、車速センサ51、ヨーレートセンサ53、加速度センサ55、第1回転角センサ57、及び、第2回転角センサ59が接続されている。   The control device 40 includes, as an input system, a steering angle sensor 41, a steering torque sensor 43, a steering reaction force motor resolver 45, a steered motor resolver 47, a rack stroke sensor 49, a vehicle speed sensor 51, a yaw rate sensor 53, an acceleration sensor 55, A first rotation angle sensor 57 and a second rotation angle sensor 59 are connected.

操舵角センサ41及び操舵トルクセンサ43は、操舵軸23に設けられている。操舵角センサ41は、運転者によるステアリングホイール13の操舵角を検出し、検出した操舵角情報を制御装置40に与える。操舵角センサ41は、本発明の“操舵角検出部”に相当する。また、操舵トルクセンサ43は、運転者によるステアリングホイール13の操舵トルクを検出し、検出した操舵トルク情報を制御装置40に与える。   The steering angle sensor 41 and the steering torque sensor 43 are provided on the steering shaft 23. The steering angle sensor 41 detects the steering angle of the steering wheel 13 by the driver, and gives the detected steering angle information to the control device 40. The steering angle sensor 41 corresponds to the “steering angle detector” of the present invention. Further, the steering torque sensor 43 detects the steering torque of the steering wheel 13 by the driver, and gives the detected steering torque information to the control device 40.

操舵反力モータレゾルバ45は、操舵反力モータ16に設けられている。操舵反力モータレゾルバ45は、操舵反力モータ16の回転動作量(操舵角)を検出し、検出した操舵角情報を制御装置40に与える。操舵反力モータレゾルバ45は、本発明の“操舵角検出部”に相当する。   The steering reaction force motor resolver 45 is provided in the steering reaction force motor 16. The steering reaction force motor resolver 45 detects the rotational operation amount (steering angle) of the steering reaction force motor 16 and supplies the detected steering angle information to the control device 40. The steering reaction force motor resolver 45 corresponds to the “steering angle detector” of the present invention.

転舵モータレゾルバ47は、転舵モータ29に設けられている。転舵モータレゾルバ47は、転舵モータ29の回転動作量(転舵角)を検出し、検出した転舵角情報を制御装置40に与える。転舵モータレゾルバ47は、本発明の“転舵角検出部”に相当する。   The steered motor resolver 47 is provided in the steered motor 29. The steered motor resolver 47 detects the rotational operation amount (steered angle) of the steered motor 29 and provides the detected steered angle information to the control device 40. The steered motor resolver 47 corresponds to the “steering angle detector” of the present invention.

ラックストロークセンサ49は、ラック軸27に設けられている。ラックストロークセンサ49は、ラック軸27の直線移動量(転舵角)を検出し、検出した転舵角情報を制御装置40に与える。ラックストロークセンサ49は、本発明の“転舵角検出部”に相当する。   The rack stroke sensor 49 is provided on the rack shaft 27. The rack stroke sensor 49 detects the linear movement amount (steering angle) of the rack shaft 27 and provides the detected turning angle information to the control device 40. The rack stroke sensor 49 corresponds to the “steering angle detector” of the present invention.

車速センサ51は、車両Vの速度(車速)を検出し、検出した車速情報を制御装置40に与える。ヨーレートセンサ53は、車両Vのヨーレートを検出し、検出したヨーレート情報を制御装置40に与える。そして、加速度センサ55は、車両Vの横加速度(横G)及び縦加速度(縦G)を検出し、検出した横G情報及び縦G情報を制御装置40に与える。   The vehicle speed sensor 51 detects the speed (vehicle speed) of the vehicle V and gives the detected vehicle speed information to the control device 40. The yaw rate sensor 53 detects the yaw rate of the vehicle V and provides the detected yaw rate information to the control device 40. The acceleration sensor 55 detects the lateral acceleration (lateral G) and the longitudinal acceleration (vertical G) of the vehicle V, and gives the detected lateral G information and vertical G information to the control device 40.

第1及び第2回転角センサ57,59は、ロック用環状歯車33(太陽歯車31c)の回転方向及び回転動作量(回転角)を検出し、検出した回転角情報を制御装置40に与える。第1及び第2回転角センサ57,59としては、例えば、ロック用環状歯車33(太陽歯車31c)の回転角を非接触で検出可能なタイプのセンサを好適に用いることができる。第1及び第2回転角センサ57,59は、本発明の“回転角検出部”に相当する。   The first and second rotation angle sensors 57 and 59 detect the rotation direction and the rotation operation amount (rotation angle) of the locking annular gear 33 (sun gear 31 c), and provide the detected rotation angle information to the control device 40. As the first and second rotation angle sensors 57 and 59, for example, a sensor of a type that can detect the rotation angle of the locking annular gear 33 (sun gear 31c) in a non-contact manner can be suitably used. The first and second rotation angle sensors 57 and 59 correspond to the “rotation angle detector” of the present invention.

一方、制御装置40には、出力系統として、操舵反力モータ16、転舵モータ29、及び、電磁ソレノイド37が接続されている。   On the other hand, the control device 40 is connected to the steering reaction force motor 16, the steering motor 29, and the electromagnetic solenoid 37 as an output system.

制御装置40は、入力系統を介して入力した検出信号、及び、車両用操舵装置11の各種構成部材に係る異常診断結果などに基づいて、車両用操舵装置11の操舵モードを、SBWモード、EPSモード、又は、マニュアルステアリングモードのいずれかに決定する機能、決定した操舵モードにしたがって、操舵反力モータ16、転舵モータ29、及び、電磁ソレノイド37の駆動制御を行うための制御信号をそれぞれ生成する機能、並びに、生成した制御信号に基づいて、操舵反力モータ16、転舵モータ29、及び、電磁ソレノイド37の駆動制御を行う機能を有する。   The control device 40 sets the steering mode of the vehicle steering device 11 to the SBW mode, the EPS based on the detection signal input via the input system and the abnormality diagnosis result related to various components of the vehicle steering device 11. A control signal for controlling driving of the steering reaction force motor 16, the steering motor 29, and the electromagnetic solenoid 37 is generated in accordance with the function for determining the mode or the manual steering mode and the determined steering mode. And a function of performing drive control of the steering reaction force motor 16, the steered motor 29, and the electromagnetic solenoid 37 based on the generated control signal.

制御装置40は、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、操舵反力モータ16の駆動制御を行うことにより、ステアリングホイール13を握る運転者の手元に対し、適切な操舵に係る反力(手応え)を伝えるように動作する。   The control device 40 controls the steering reaction force motor 16 when the vehicle steering device 11 is operating in the SBW mode, so that the driver's hand holding the steering wheel 13 can be appropriately steered. It operates to convey such reaction force (response).

また、制御装置40は、車両用操舵装置11がSBWモードで動作している際に、転舵モータ29の駆動制御を行うことにより、運転者の運転意図にしたがって転舵輪21a,21bを転舵するように動作する。   The control device 40 also steers the steered wheels 21a and 21b according to the driver's driving intention by performing drive control of the steered motor 29 when the vehicle steering device 11 is operating in the SBW mode. To work.

さらに、制御装置40は、SBWモードでの操舵制御を実行中に、例えば、操舵反力モータレゾルバ45、転舵モータレゾルバ47、並びに、第1及び第2回転角センサ57,59の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置19の異常診断を行う機能を有する。   Further, during execution of the steering control in the SBW mode, the control device 40 detects the angle detection values of the steering reaction force motor resolver 45, the steered motor resolver 47, and the first and second rotation angle sensors 57 and 59, for example. Is determined whether or not the annular internal gear 31a, the planetary carrier 31d, and the sun gear 31c are rotating synchronously, and the abnormality diagnosis of the clutch device 19 is performed based on the determination result.

詳しく述べると、制御装置40は、角度検出値取得部61、異常診断部63、及び、駆動制御部65を備えて構成される。   More specifically, the control device 40 includes an angle detection value acquisition unit 61, an abnormality diagnosis unit 63, and a drive control unit 65.

角度検出値取得部61は、操舵反力モータレゾルバ45、転舵モータレゾルバ47、並びに、第1及び第2回転角センサ57,59のそれぞれで検出された角度検出値を取得する機能を有する。   The angle detection value acquisition unit 61 has a function of acquiring angle detection values detected by the steering reaction force motor resolver 45, the turning motor resolver 47, and the first and second rotation angle sensors 57 and 59, respectively.

異常診断部63は、車両用操舵装置11が有する操舵機能を維持するために不可欠な構成要素(操舵反力モータ16を有する操舵反力発生装置15、転舵モータ29を有する転舵装置17、及び、制御装置40など)の稼働状況を調査し、その調査結果に基づいて、操舵機能を維持可能か否かに係る診断を行う。   The abnormality diagnosing unit 63 is an essential component for maintaining the steering function of the vehicle steering device 11 (the steering reaction force generating device 15 having the steering reaction force motor 16, the steering device 17 having the steering motor 29, And the operation status of the control device 40, etc.) is investigated, and based on the investigation result, a diagnosis is made as to whether or not the steering function can be maintained.

詳しく述べると、異常診断部63は、操舵反力モータレゾルバ45、転舵モータレゾルバ47、並びに、第1及び第2回転角センサ57,59の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31c(以下、“遊星歯車機構31に属する歯車等”と呼ぶ場合がある)が同期回転しているか否かを判定し、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、クラッチ装置19が異常状態にある旨の診断を下すように動作する。   More specifically, the abnormality diagnosis unit 63 includes the annular internal gear 31a, the steering reaction force motor resolver 45, the steered motor resolver 47, and the angle detection values of the first and second rotation angle sensors 57 and 59. It is determined whether or not the planet carrier 31d and the sun gear 31c (hereinafter sometimes referred to as “the gears belonging to the planetary gear mechanism 31”) are rotating in synchronization, and the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are synchronized. When it is determined that the clutch is rotating, the clutch device 19 operates so as to make a diagnosis that the clutch device 19 is in an abnormal state.

具体的には、異常診断部63は、操舵反力モータレゾルバ45、転舵モータレゾルバ47、並びに、第1及び第2回転角センサ57,59の角度検出値を横並びに対比し、これらの角度検出値が、予め適宜定められる回転ゆれ許容範囲内に収束している場合に、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転している旨の診断を下すように動作する。   Specifically, the abnormality diagnosis unit 63 compares the angle detection values of the steering reaction force motor resolver 45, the steered motor resolver 47, and the first and second rotation angle sensors 57 and 59 side by side, and compares these angles. When the detected value converges within a predetermined allowable range of rotational fluctuation, it operates so as to make a diagnosis that the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are rotating synchronously.

駆動制御部65は、原則として、操舵機能を維持不能である旨の診断が下された場合に、クラッチ装置19を切離状態から連結状態に切り替えて、非SBWモードによる操舵制御を行う。ここで、非SBWモードによる操舵制御とは、クラッチ装置19の連結状態で行われる、EPSモード又はマニュアルステアリングモードのうちいずれかの操舵モードによる操舵制御を意味する。いかなるケースにおいてEPSモード又はマニュアルステアリングモードのうちいずれの操舵モードが選択されるのかについては、本発明の主題から離れるため、その説明を省略する。   In principle, when a diagnosis is made that the steering function cannot be maintained, the drive control unit 65 switches the clutch device 19 from the disconnected state to the connected state, and performs steering control in the non-SBW mode. Here, the steering control in the non-SBW mode means steering control in either the EPS mode or the manual steering mode, which is performed when the clutch device 19 is connected. In any case, which one of the EPS mode and the manual steering mode is selected is not described because it is out of the subject of the present invention.

ただし、駆動制御部65は、遊星歯車機構31に属する歯車等の同期回転に起因しクラッチ装置19が異常状態にある旨の診断が下された場合に、クラッチ装置19を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように電磁ソレノイド37の駆動制御を行う。   However, when the diagnosis that the clutch device 19 is in an abnormal state is made due to the synchronous rotation of the gears belonging to the planetary gear mechanism 31, the drive control unit 65 moves the clutch device 19 from the disconnected state to the connected state. The drive control of the electromagnetic solenoid 37 is performed so as to prohibit the operation to be performed.

次に、車両用操舵装置11の操舵モードがSBWモードである際の制御装置40の動作について、図2を参照して説明する。図2は、車両用操舵装置11の操舵モードがSBWモードである際の制御装置40の動作説明に供するフローチャート図である。   Next, the operation of the control device 40 when the steering mode of the vehicle steering device 11 is the SBW mode will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the control device 40 when the steering mode of the vehicle steering device 11 is the SBW mode.

ステップS11〜S13において、制御装置40の角度検出値取得部61は、操舵反力モータレゾルバ45、転舵モータレゾルバ47、並びに、第1及び第2回転角センサ57,59のそれぞれで検出された角度検出値を順次取得する。   In steps S11 to S13, the detected angle value acquisition unit 61 of the control device 40 is detected by the steering reaction force motor resolver 45, the steered motor resolver 47, and the first and second rotation angle sensors 57 and 59, respectively. The angle detection values are acquired sequentially.

ステップS14において、制御装置40の異常診断部63は、ステップS11〜S13で取得した角度検出値に基づいて、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転しているか否かを調べる。ステップS14の判定の結果、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転していない(クラッチ装置19は正常に動作している)旨の判定が下された場合(ステップS14の“No”)、制御装置40は、処理の流れをステップS11へ戻し、以降の処理を順次行わせる。一方、ステップS14の判定の結果、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合(ステップS14の“Yes”)、制御装置40は、処理の流れを次のステップS15へと進ませる。   In step S14, the abnormality diagnosis unit 63 of the control device 40 checks whether or not the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are rotating synchronously based on the angle detection values acquired in steps S11 to S13. As a result of the determination in step S14, when it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are not rotating synchronously (the clutch device 19 is operating normally) ("No" in step S14), The control device 40 returns the process flow to step S11 and causes the subsequent processes to be performed sequentially. On the other hand, if it is determined in step S14 that the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are rotating synchronously ("Yes" in step S14), the control device 40 continues the processing flow. The process proceeds to step S15.

ステップS15において、制御装置40の異常診断部63は、遊星歯車機構31に属する歯車等の同期回転に起因してクラッチ装置19が異常状態にある旨の診断を下す。   In step S <b> 15, the abnormality diagnosis unit 63 of the control device 40 makes a diagnosis that the clutch device 19 is in an abnormal state due to the synchronous rotation of gears belonging to the planetary gear mechanism 31.

ステップS16において、制御装置40の駆動制御部65は、クラッチ装置19を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように電磁ソレノイド37の駆動制御を行う。   In step S <b> 16, the drive control unit 65 of the control device 40 performs drive control of the electromagnetic solenoid 37 so as to prohibit the operation of bringing the clutch device 19 from the disconnected state to the connected state.

ステップS17において、制御装置40の駆動制御部65は、操舵反力モータ16の駆動を停止させると共に、転舵モータ29を駆動させる制御を行う。これは、クラッチ装置19が有する遊星歯車機構31に対する操舵反力の伝達を絶つと共に、転舵モータ29の転舵力を用いて転舵輪21a,21bを転舵させることに基づく。その後、制御装置40は、処理の流れをステップS11へと戻し、以降の処理を順次行わせる。   In step S <b> 17, the drive control unit 65 of the control device 40 performs control to stop the steering reaction motor 16 and drive the steered motor 29. This is based on stopping the transmission of the steering reaction force to the planetary gear mechanism 31 of the clutch device 19 and turning the steered wheels 21a and 21b using the steered force of the steered motor 29. Thereafter, the control device 40 returns the flow of processing to step S11 and causes subsequent processing to be performed sequentially.

なお、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転している状態が解消した場合、車両用操舵装置11の動作モードを、操舵反力モータ16及び転舵モータ29の両者を駆動させる通常のSBWモードに戻すように構成してもよい。   When the state in which the annular internal gear 31a, the planetary carrier 31d, and the sun gear 31c are rotating synchronously is resolved, the operation mode of the vehicle steering device 11 is changed to that of the steering reaction force motor 16 and the steering motor 29. You may comprise so that it may return to the normal SBW mode which drives both.

〔本発明の実施形態に係る車両用操舵装置11の作用効果〕 [Operational Effects of the Vehicle Steering Device 11 According to the Embodiment of the Present Invention]

第1の観点(請求項1に対応)に基づく車両用操舵装置11では、車両Vの転舵輪21a,21bを転舵する際に操作されるステアリングホイール(操舵部材)13に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータ16を有する操舵反力発生装置(操舵部)15と、ステアリングホイール13に係る操舵角を検出する操舵反力モータレゾルバ(操舵角検出部)45と、転舵輪21a,21bに対して転舵力を付与する転舵モータ29を有し、転舵輪21a,21bを転舵するための転舵装置(転舵部)17と、転舵輪21a,21bに係る転舵角を検出する転舵モータレゾルバ(転舵角検出部)47と、操舵反力発生装置(操舵部)15及び転舵装置(転舵部)17の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37を有するクラッチ装置19と、少なくとも、操舵反力発生装置(操舵部)15、転舵装置(転舵部)17、及び、クラッチ装置19の異常診断を行う異常診断部63と、を備える。   In the vehicle steering apparatus 11 based on the first aspect (corresponding to claim 1), the steering reaction force against the steering wheel (steering member) 13 operated when the steered wheels 21a and 21b of the vehicle V are steered. A steering reaction force generator (steering unit) 15 having a steering reaction force motor 16 capable of imparting a steering wheel, a steering reaction force motor resolver (steering angle detection unit) 45 for detecting a steering angle related to the steering wheel 13, and a steered wheel 21a. , 21 b, a steering motor 29 that applies a steering force to the steering wheels 21 a, 21 b, a steering device (steering unit) 17, and the steering wheels 21 a, 21 b A turning motor resolver (steering angle detection unit) 47 that detects an angle, a steering reaction force generator (steering unit) 15 and a steering device (steering unit) 17 are mechanically connected or separated. Electromagnetic solenoid that performs the operation A clutch device 19 having a replacement actuator) 37, at least a steering reaction force generating device (steering unit) 15, a turning device (steering unit) 17, and an abnormality diagnosis unit 63 that performs abnormality diagnosis of the clutch device 19, Is provided.

クラッチ装置19は、環状内歯歯車31a、太陽歯車31c、及び、遊星キャリア31dに回動自在に支持される遊星歯車31bを有する遊星歯車機構31と、太陽歯車31cに連動するように設けられるロック用環状歯車33と、を有する。   The clutch device 19 includes a planetary gear mechanism 31 having an annular internal gear 31a, a sun gear 31c, and a planetary gear 31b that is rotatably supported by the planet carrier 31d, and a lock provided so as to be interlocked with the sun gear 31c. An annular gear 33.

環状内歯歯車31aは、遊星歯車31bを介して遊星キャリア31d及び太陽歯車31cに連結されると共に、操舵反力発生装置(操舵部)15又は転舵装置(転舵部)17のうちいずれか一方に連動するように設けられる。遊星キャリア31dは、遊星歯車31bを介して環状内歯歯車31a及び太陽歯車31cに連結されると共に、操舵反力発生装置(操舵部)15又は転舵装置(転舵部)17のうち前記一方とは異なる他方に連動するように設けられる。   The annular internal gear 31a is connected to the planet carrier 31d and the sun gear 31c via the planetary gear 31b, and is either the steering reaction force generator (steering unit) 15 or the steering device (steering unit) 17. It is provided to be linked to one side. The planet carrier 31d is connected to the annular internal gear 31a and the sun gear 31c via the planetary gear 31b, and the one of the steering reaction force generating device (steering unit) 15 or the steering device (steering unit) 17 It is provided so as to interlock with the other different from the above.

そして、異常診断部63は、操舵反力モータレゾルバ(操舵角検出部)45及び転舵モータレゾルバ(転舵角検出部)47の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置19の異常診断を行う。   Then, the abnormality diagnosis unit 63 determines the annular internal gear 31a and the planet carrier 31d based on the detected angle values of the steering reaction force motor resolver (steering angle detection unit) 45 and the turning motor resolver (steering angle detection unit) 47. Then, it is determined whether or not the sun gear 31c is rotating synchronously, and an abnormality diagnosis of the clutch device 19 is performed based on the determination result.

第1の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転しているか否かに係る判定結果に基づいて、クラッチ装置19の異常診断を行うため、操舵部15と転舵部17との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。   According to the vehicle steering device 11 based on the first aspect, based on the determination result relating to whether or not the annular internal gear 31a, the planetary carrier 31d, and the sun gear 31c are rotating synchronously, Since abnormality diagnosis is performed, even when the steering unit 15 and the steering unit 17 suddenly fall into a mechanically connected state, the cause can be accurately diagnosed.

また、第2の観点(請求項2に対応)に基づく車両用操舵装置11では、車両Vの転舵輪21a,21bを転舵する際に操作されるステアリングホイール(操舵部材)13に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータ16を有する操舵反力発生装置(操舵部)15と、ステアリングホイール13に係る操舵角を検出する操舵反力モータレゾルバ(操舵角検出部)45と、転舵輪21a,21bに対して転舵力を付与する転舵モータ29を有し、転舵輪21a,21bを転舵するための転舵装置(転舵部)17と、転舵輪21a,21bに係る転舵角を検出する転舵モータレゾルバ(転舵角検出部)47と、操舵反力発生装置(操舵部)15及び転舵装置(転舵部)17の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37を有するクラッチ装置19と、クラッチ装置19を切離状態にした状態で、転舵輪21a,21bの実転舵角を、少なくともステアリングホイール13の操舵角に基づき設定される目標転舵角に追従させるように転舵モータ29を駆動すると共に、転舵装置(転舵部)17の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように操舵反力モータ16を駆動するステアバイワイヤモードでの操舵制御を、少なくとも実行可能な駆動制御部(制御部)65と、少なくとも、操舵反力発生装置(操舵部)15、転舵装置(転舵部)17、及び、クラッチ装置19の異常診断を行う異常診断部63と、を備える。   In the vehicle steering device 11 based on the second aspect (corresponding to claim 2), the steering wheel (steering member) 13 that is operated when the steered wheels 21a and 21b of the vehicle V are steered is steered. A steering reaction force generator (steering unit) 15 having a steering reaction force motor 16 capable of applying a reaction force, a steering reaction force motor resolver (steering angle detection unit) 45 for detecting a steering angle related to the steering wheel 13, It has the steering motor 29 which gives steering force with respect to the steering wheels 21a and 21b, and relates to the steering apparatus (steering part) 17 for steering the steering wheels 21a and 21b, and the steering wheels 21a and 21b. A mechanical connection between the steering motor resolver (steering angle detector) 47 for detecting the steering angle, the steering reaction force generator (steering unit) 15 and the steering device (steering unit) 17 is established. Electromagnetic solenoid that performs the operation of separating A target that is set based on at least the steering angle of the steering wheel 13 with the actual turning angle of the steered wheels 21a and 21b in a state in which the clutch device 19 having the switch (switching actuator) 37 and the clutch device 19 are in the disengaged state The steering motor 29 is driven so as to follow the turning angle, and the steering reaction force motor 16 is driven so as to apply a steering reaction force according to the turning state of the turning device (steering portion) 17. A drive control unit (control unit) 65 capable of performing at least steering control in the by-wire mode, at least a steering reaction force generation device (steering unit) 15, a steering device (steering unit) 17, and a clutch device 19 And an abnormality diagnosis unit 63 for performing the abnormality diagnosis.

クラッチ装置19は、環状内歯歯車31a、太陽歯車31c、及び、遊星キャリア31dに回動自在に支持される遊星歯車31bを有する遊星歯車機構31と、太陽歯車31cに連動するように設けられるロック用環状歯車33と、ロック用環状歯車33の歯溝に係脱自在に設けられ、電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37と連係動作するロックピン(ロック部材)39と、を有する。   The clutch device 19 includes a planetary gear mechanism 31 having an annular internal gear 31a, a sun gear 31c, and a planetary gear 31b that is rotatably supported by the planet carrier 31d, and a lock provided so as to be interlocked with the sun gear 31c. An annular gear 33, and a lock pin (lock member) 39 that is detachably provided in the tooth groove of the lock annular gear 33 and operates in conjunction with an electromagnetic solenoid (switching actuator) 37.

環状内歯歯車31aは、遊星歯車31bを介して遊星キャリア31d及び太陽歯車31cに連結されると共に、操舵反力発生装置(操舵部)15又は転舵装置(転舵部)17のうちいずれか一方に連動するように設けられる。遊星キャリア31dは、遊星歯車31bを介して環状内歯歯車31a及び太陽歯車31cに連結されると共に、操舵反力発生装置(操舵部)15又は転舵装置(転舵部)17のうち前記一方とは異なる他方に連動するように設けられる。   The annular internal gear 31a is connected to the planet carrier 31d and the sun gear 31c via the planetary gear 31b, and is either the steering reaction force generator (steering unit) 15 or the steering device (steering unit) 17. It is provided to be linked to one side. The planet carrier 31d is connected to the annular internal gear 31a and the sun gear 31c via the planetary gear 31b, and the one of the steering reaction force generating device (steering unit) 15 or the steering device (steering unit) 17 It is provided so as to interlock with the other different from the above.

そして、異常診断部63は、駆動制御部65がステアバイワイヤモードでの操舵制御を実行中に、操舵反力モータレゾルバ(操舵角検出部)45及び転舵モータレゾルバ(転舵角検出部)47の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置19の異常診断を行う。   Then, the abnormality diagnosis unit 63 includes a steering reaction force motor resolver (steering angle detection unit) 45 and a turning motor resolver (steering angle detection unit) 47 while the drive control unit 65 performs steering control in the steer-by-wire mode. Based on the detected angle value, it is determined whether or not the annular internal gear 31a, the planet carrier 31d, and the sun gear 31c are rotating synchronously, and the abnormality diagnosis of the clutch device 19 is performed based on the determination result. .

第2の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、第1の観点に基づく車両用操舵装置11と同様に、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転しているか否かに係る判定結果に基づいて、クラッチ装置19の異常診断を行うため、操舵部15と転舵部17との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。   According to the vehicle steering device 11 based on the second aspect, the annular internal gear 31a, the planet carrier 31d, and the sun gear 31c are synchronously rotated in the same manner as the vehicle steering device 11 based on the first aspect. In order to perform an abnormality diagnosis of the clutch device 19 based on the determination result relating to whether or not there is a sudden mechanical connection between the steering unit 15 and the steering unit 17, The cause can be accurately diagnosed.

また、第3の観点(請求項3に対応)に基づく車両用操舵装置11では、ロック用環状歯車33の回転角を検出する第1及び第2回転角センサ(回転角検出部)57,59をさらに有し、異常診断部63は、操舵反力モータレゾルバ(操舵角検出部)45、転舵モータレゾルバ(転舵角検出部)47、並びに、第1及び第2回転角センサ(回転角検出部)57,59の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、クラッチ装置19の異常診断を行う、構成を採用してもよい。   In the vehicle steering device 11 based on the third aspect (corresponding to claim 3), the first and second rotation angle sensors (rotation angle detection units) 57 and 59 for detecting the rotation angle of the locking annular gear 33 are provided. The abnormality diagnosis unit 63 includes a steering reaction force motor resolver (steering angle detection unit) 45, a turning motor resolver (steering angle detection unit) 47, and first and second rotation angle sensors (rotation angles). Based on the detected angle values of the detectors 57 and 59, it is determined whether or not the annular internal gear 31a, the planet carrier 31d, and the sun gear 31c are rotating synchronously, and the clutch device is determined based on the determination result. You may employ | adopt the structure which performs 19 abnormality diagnosis.

また、第3の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、第1及び第2の観点に基づく車両用操舵装置11と同様に、操舵部15と転舵部17との間が唐突に機械的な連結状態に陥った場合であっても、その原因を適確に診断することができる。   Further, according to the vehicle steering device 11 based on the third aspect, the machine between the steering unit 15 and the steered unit 17 is suddenly similar to the vehicle steering device 11 based on the first and second aspects. Even in a case of falling into a connected state, the cause can be accurately diagnosed.

また、第4の観点(請求項4に対応)に基づく車両用操舵装置11では、環状内歯歯車31aは、遊星歯車31bを介して遊星キャリア31d及び太陽歯車31cに連結されると共に、操舵反力発生装置(操舵部)15に連動するように設けられ、遊星キャリア31dは、遊星歯車31bを介して環状内歯歯車31a及び太陽歯車31cに連結されると共に、転舵装置(転舵部)17に連動するように設けられる、構成を採用してもよい。   In the vehicle steering apparatus 11 based on the fourth aspect (corresponding to claim 4), the annular internal gear 31a is connected to the planet carrier 31d and the sun gear 31c via the planetary gear 31b, and the steering reaction The planetary carrier 31d is connected to the annular internal gear 31a and the sun gear 31c through the planetary gear 31b, and is also connected to the force generating device (steering unit) 15. The structure provided so that it may be interlock | cooperated to 17 may be employ | adopted.

第4の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、環状内歯歯車31aが操舵部15に連動するように設けられる一方、遊星キャリア31dが転舵部17に連動するように設けられるため、第1の観点に基づく車両用操舵装置11の作用効果に加えて、ステアバイワイヤモードにおいて、運転者がステアリングホイール13を操作する際に要する力を軽減することができる。   According to the vehicle steering device 11 based on the fourth aspect, the annular internal gear 31a is provided so as to be interlocked with the steering portion 15, while the planetary carrier 31d is provided so as to be interlocked with the steering portion 17. In addition to the operational effects of the vehicle steering device 11 based on the first aspect, the force required when the driver operates the steering wheel 13 in the steer-by-wire mode can be reduced.

また、第5の観点(請求項5に対応)に基づく車両用操舵装置11では、駆動制御部(制御部)65は、電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を行う機能をさらに有し、異常診断部63は、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転している旨の判定が下された場合に、クラッチ装置19が異常状態にある旨の診断を下し、駆動制御部(制御部)65は、クラッチ装置19が異常状態にある旨の診断が下された場合に、クラッチ装置19を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を行う、構成を採用してもよい。   In the vehicle steering apparatus 11 based on the fifth aspect (corresponding to claim 5), the drive control unit (control unit) 65 further has a function of performing drive control of the electromagnetic solenoid (switching actuator) 37, The abnormality diagnosis unit 63 performs a diagnosis that the clutch device 19 is in an abnormal state when it is determined that the annular internal gear 31a, the planetary carrier 31d, and the sun gear 31c are rotating synchronously. Then, the drive control unit (control unit) 65, when a diagnosis is made that the clutch device 19 is in an abnormal state, causes the electromagnetic solenoid to prohibit the operation of changing the clutch device 19 from the disconnected state to the connected state. (Switching actuator) The structure which performs drive control of 37 may be employ | adopted.

ステアバイワイヤモードでの操舵制御中に、クラッチ装置19が異常状態にある旨の診断が下される等、操舵機能に何らかの異常が生じた場合、駆動制御部(制御部)65は、クラッチ装置19を切離状態から連結状態にするように電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を行うのが原則である。クラッチ装置19を機械的な連結状態にした方が、運転者の操舵に係る運転意図を適確に伝えられると考えられるからである。   When any abnormality occurs in the steering function, such as a diagnosis that the clutch device 19 is in an abnormal state during steering control in the steer-by-wire mode, the drive control unit (control unit) 65 causes the clutch device 19 to As a general rule, drive control of the electromagnetic solenoid (switching actuator) 37 is performed so that is switched from the disconnected state to the connected state. This is because it is considered that when the clutch device 19 is in a mechanically connected state, the driver's driving intention related to steering can be accurately transmitted.

ところが、これには例外がある。例えば、環状内歯歯車31aと遊星歯車31bとの間、又は、太陽歯車31cと遊星歯車31bとの間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置19が異常状態に陥っている場合がそれである。かかる場合に、クラッチ装置19を切離状態から連結状態に切替えると、異物の噛み込み部分に大きな負荷がかかる。その結果、異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を招来するおそれがある。   There are exceptions to this. For example, there is a case where the clutch device 19 is in an abnormal state due to the occurrence of foreign matter between the annular internal gear 31a and the planetary gear 31b or between the sun gear 31c and the planetary gear 31b. . In such a case, when the clutch device 19 is switched from the disconnected state to the connected state, a large load is applied to the portion where the foreign matter is caught. As a result, there is a risk of causing a situation in which the degree of biting of foreign matter becomes serious.

そこで、第5の観点に基づく車両用操舵装置11では、遊星歯車機構31に属する歯車等の同期回転に起因しクラッチ装置19が異常状態にある旨の診断が下された場合に、駆動制御部(制御部)65は、クラッチ装置19を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)37の駆動制御を行うこととした。   Therefore, in the vehicle steering device 11 based on the fifth aspect, when the diagnosis that the clutch device 19 is in an abnormal state is made due to the synchronous rotation of the gears and the like belonging to the planetary gear mechanism 31, the drive control unit The (control unit) 65 performs drive control of the electromagnetic solenoid (switching actuator) 37 so as to prohibit the operation of bringing the clutch device 19 from the disconnected state to the connected state.

第5の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、第2の観点に基づく車両用操舵装置11の作用効果に加えて、仮に、遊星歯車機構31に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置19が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を期待することができる。 According to the vehicle steering apparatus 11 based on the fifth aspect, in addition to the operational effects of the vehicle steering apparatus 11 based on the second aspect , provision of foreign matter between the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 occurs. Thus, even when the clutch device 19 is in an abnormal state, an effect of avoiding a situation where the degree of biting of the foreign material becomes serious can be expected.

なお、遊星歯車機構31に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置19が異常状態に陥っている場合とは、操舵機能に異常が生じた状態である。かかる異常状態を除くため、当該車両Vは、サービス施設で保守点検を受けることになる。したがって、本件発明が適用される場面は、遊星歯車機構31に属する歯車間に異物の噛み込みが生じた時点から、当該車両Vが自走によりサービス施設に到達する時点までとなる。   It should be noted that the case where the clutch device 19 is in an abnormal state due to the occurrence of foreign matter between the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 is a state in which an abnormality has occurred in the steering function. In order to eliminate such an abnormal state, the vehicle V undergoes maintenance inspection at a service facility. Therefore, the scene to which the present invention is applied is from the time when the foreign object is caught between the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 to the time when the vehicle V reaches the service facility by self-propelling.

また、第6の観点(請求項6に対応)に基づく車両用操舵装置11では、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転している旨の判定が下された場合に、駆動制御部(制御部)65は、ステアリングホイール13に係る操舵角に対する目標転舵角の比である舵角比を、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる、構成を採用してもよい。   In the vehicle steering apparatus 11 based on the sixth aspect (corresponding to claim 6), it is determined that the annular internal gear 31a, the planetary carrier 31d, and the sun gear 31c are rotating synchronously. In this case, the drive control unit (control unit) 65 indicates that the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are not rotated synchronously with respect to the steering angle ratio, which is the ratio of the target turning angle to the steering angle related to the steering wheel 13. You may employ | adopt the structure reduced compared with the case where determination is made.

第6の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、駆動制御部(制御部)65は、舵角比を、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させるため、仮に、遊星歯車機構31に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置19が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を一層期待することができる。   According to the vehicle steering device 11 based on the sixth aspect, when it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are rotating synchronously, the drive control unit (control unit) 65 In order to reduce the angular ratio as compared with the case where it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are not rotating synchronously, a foreign object is temporarily caught between the gears belonging to the planetary gear mechanism 31. Thus, even when the clutch device 19 is in an abnormal state, it is possible to further expect an effect of avoiding a situation where the degree of biting of the foreign matter becomes serious.

また、第7の観点(請求項7に対応)に基づく車両用操舵装置11では、異常診断部63は、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転している旨の判定が下された場合に、目標転舵角及び転舵輪21a,21bの実転舵角間の偏差が大きいほど、操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を異常診断部63が下す際に用いる前記偏差に係るしきい値を緩和させる、構成を採用してもよい。   In the vehicle steering device 11 based on the seventh aspect (corresponding to claim 7), the abnormality diagnosis unit 63 indicates that the annular internal gear 31a, the planetary carrier 31d, and the sun gear 31c are rotating synchronously. When the abnormality diagnosis unit 63 makes a diagnosis that the steering control system is in an abnormal state, the larger the deviation between the target turning angle and the actual turning angle of the steered wheels 21a and 21b is, You may employ | adopt the structure which relaxes the threshold value which concerns on the said deviation to be used.

第7の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、目標転舵角及び転舵輪21a,21bの実転舵角間の偏差が大きいほど、操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を異常診断部63が下す際に用いる前記偏差に係るしきい値を緩和させるため、第3の観点に基づく車両用操舵装置11の作用効果に加えて、目標転舵角及び転舵輪21a,21bの実転舵角間の偏差が前記偏差に係るしきい値を超えることに起因し操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を異常診断部63が下すタイミングを、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて遅らせることができる。   According to the vehicle steering device 11 based on the seventh aspect, when it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are rotating synchronously, the target turning angle and the turning wheels 21a, 21b The vehicle based on the third aspect is used to reduce the threshold value related to the deviation used when the abnormality diagnosis unit 63 makes a diagnosis that the steering control system is in an abnormal state as the deviation between the actual turning angles increases. The steering control system is in an abnormal state due to the fact that the deviation between the target turning angle and the actual turning angle of the steered wheels 21a, 21b exceeds the threshold value related to the deviation in addition to the operational effects of the steering device 11 for the vehicle. The timing when the abnormality diagnosis unit 63 makes the diagnosis to the effect can be delayed compared to the case where the determination that the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are not rotating synchronously is made.

ちなみに、操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を異常診断部63が下した場合、駆動制御部65は、車両用操舵装置11の電源を遮断する制御を行うことになる。この点、第5の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、そのような事態に陥るタイミングを、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて遅らせることができる。   Incidentally, when the abnormality diagnosis unit 63 makes a diagnosis that the steering control system is in an abnormal state, the drive control unit 65 performs control to cut off the power supply of the vehicle steering device 11. In this regard, according to the vehicle steering apparatus 11 based on the fifth aspect, when the determination that the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are not rotating synchronously is made at the timing of such a situation. It can be delayed compared.

また、第8の観点(請求項8に対応)に基づく車両用操舵装置11では、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転している旨の判定が下された場合に、駆動制御部(制御部)65は、ステアリングホイール13に係る操舵角に対する目標転舵角の比である舵角比を、環状内歯歯車31a及び遊星キャリア31dの同期回転を維持するように設定するため、仮に、遊星歯車機構31に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置19が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を一層期待することができる。   In the vehicle steering device 11 based on the eighth aspect (corresponding to claim 8), it is determined that the annular internal gear 31a, the planetary carrier 31d, and the sun gear 31c are rotating synchronously. In this case, the drive control unit (control unit) 65 maintains the steering angle ratio, which is the ratio of the target turning angle with respect to the steering angle related to the steering wheel 13, to maintain the synchronous rotation of the annular internal gear 31a and the planetary carrier 31d. Therefore, even if the clutch device 19 is in an abnormal state due to the occurrence of foreign object biting between the gears belonging to the planetary gear mechanism 31, the degree of biting of the foreign object is serious. The effect of avoiding the situation can be further expected.

また、第9の観点(請求項9に対応)に基づく車両用操舵装置11では、駆動制御部(制御部)65は、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転している旨の判定が下された場合に、操舵反力モータ16又は転舵モータ29のうち少なくともいずれか一方の駆動力を、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる制御を行う、ことを特徴とする。   Further, in the vehicle steering apparatus 11 based on the ninth aspect (corresponding to claim 9), the drive control unit (control unit) 65 is configured such that the annular internal gear 31a, the planetary carrier 31d, and the sun gear 31c rotate synchronously. If it is determined that the steering reaction force motor 16 or the steering motor 29 is driven, the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear It is characterized by performing control to reduce compared with the case where it is determined that the synchronous rotation is not performed.

第9の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、操舵反力モータ16又は転舵モータ29のうち少なくともいずれか一方の駆動力を、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる制御を行うため、クラッチ装置19が有する遊星歯車機構31に伝わる操舵反力又は転舵力を、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させることができる。その結果、仮に、遊星歯車機構31に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置19が異常状態に陥っている場合であっても、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果をより一層期待することができる。   According to the vehicle steering device 11 based on the ninth aspect, when it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are rotating synchronously, the steering reaction force motor 16 or the steering motor 29 The planetary gear mechanism included in the clutch device 19 is used to perform control to reduce at least one of the driving forces as compared with the case where it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are not rotating synchronously. The steering reaction force or the turning force transmitted to 31 can be reduced as compared with the case where it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are not rotating synchronously. As a result, even if the clutch device 19 is in an abnormal state due to the occurrence of foreign matter between the gears belonging to the planetary gear mechanism 31, the degree of the foreign matter biting becomes serious. The effect of avoiding this can be further expected.

また、第10の観点(請求項10に対応)に基づく車両用操舵装置11では、駆動制御部(制御部)65は、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転している旨の判定が下された場合に、操舵反力モータ16の駆動を停止させると共に転舵モータ29を駆動させる制御を行う、ことを特徴とする。   In the vehicle steering apparatus 11 based on the tenth aspect (corresponding to claim 10), the drive control unit (control unit) 65 is configured such that the annular internal gear 31a, the planet carrier 31d, and the sun gear 31c rotate synchronously. When it is determined that the steering is being performed, the driving of the steering reaction motor 16 is stopped and the steering motor 29 is driven.

第10の観点に基づく車両用操舵装置11によれば、遊星歯車機構31に属する歯車等が同期回転している旨の判定が下された場合に、操舵反力モータ16の駆動を停止させると共に転舵モータ29を駆動させる制御を行うため、クラッチ装置19が有する遊星歯車機構31に対する操舵反力の伝達を絶つと共に、転舵モータ29の転舵力を用いて転舵輪21a,21bを転舵させることができる。その結果、仮に、遊星歯車機構31に属する歯車間に異物の噛み込みが生じることでクラッチ装置19が異常状態に陥っている場合であっても、クラッチ装置19が有する遊星歯車機構31に伝わる力を可及的に抑制しながら、その異物の噛み込み度合いが重篤になる事態を回避する効果を高めることができる。   According to the vehicle steering device 11 based on the tenth aspect, when it is determined that the gears belonging to the planetary gear mechanism 31 are rotating synchronously, the driving of the steering reaction force motor 16 is stopped. In order to perform control for driving the steered motor 29, the steering reaction force is not transmitted to the planetary gear mechanism 31 of the clutch device 19 and the steered wheels 21a and 21b are steered using the steered force of the steered motor 29. Can be made. As a result, even if the clutch device 19 is in an abnormal state due to the occurrence of foreign matter between the gears belonging to the planetary gear mechanism 31, the force transmitted to the planetary gear mechanism 31 of the clutch device 19. While suppressing as much as possible, the effect of avoiding a situation where the degree of biting of the foreign material becomes serious can be enhanced.

〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、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。本発明はその要旨又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。
[Other Embodiments]
The plurality of embodiments described above show examples of realization of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limitedly interpreted by these. This is because the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or main features thereof.

すなわち、本発明に係る実施形態の説明中、制御装置40は、SBWモードでの操舵制御を実行中に、操舵反力モータレゾルバ45、転舵モータレゾルバ47、並びに、第1及び第2回転角センサ57,59の角度検出値に基づいて、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転しているか否かを判定する構成を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。   That is, during the description of the embodiment according to the present invention, the control device 40 performs the steering reaction force motor resolver 45, the steered motor resolver 47, and the first and second rotation angles while executing the steering control in the SBW mode. The configuration for determining whether or not the annular internal gear 31a, the planetary carrier 31d, and the sun gear 31c are rotating synchronously based on the detected angles of the sensors 57 and 59 has been described. It is not limited to this example.

例えば、制御装置40は、操舵反力モータレゾルバ45、転舵モータレゾルバ47、並びに、第1及び第2回転角センサ57,59の角度検出値の時間変化に基づいてそれぞれの角速度を算出し、算出したそれぞれの角速度値に基づいて、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転しているか否かを判定する構成を採用してもよい。この場合において、算出したそれぞれの角速度値がほぼ横並びの値を呈する際に、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cが同期回転している旨の判定を下すように構成すればよい。   For example, the control device 40 calculates the respective angular velocities based on the time change of the detected angle values of the steering reaction force motor resolver 45, the steered motor resolver 47, and the first and second rotation angle sensors 57 and 59, A configuration may be adopted in which it is determined whether or not the annular internal gear 31a, the planetary carrier 31d, and the sun gear 31c are rotating synchronously based on the calculated angular velocity values. In this case, when the calculated angular velocity values are substantially side by side, a determination is made that the annular internal gear 31a, the planetary carrier 31d, and the sun gear 31c are rotating synchronously. That's fine.

なお、本発明の実施形態に係る遊星歯車機構31では、この遊星歯車機構31を構成する環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び太陽歯車31cの3要素のうちいずれか2要素が同期回転していれば、残りの1要素も同期回転している特性を有する。そこで、この特性を利用して、例えば、環状内歯歯車31a及び遊星キャリア31dが同期回転している旨の判定が下された際に、環状内歯歯車31a、遊星キャリア31d、及び、太陽歯車31cの3要素が同期回転している旨の判定を下す構成を採用してもよい。   In the planetary gear mechanism 31 according to the embodiment of the present invention, any two of the three elements of the annular internal gear 31a, the planet carrier 31d, and the sun gear 31c constituting the planetary gear mechanism 31 are synchronously rotated. If so, the remaining one element also has a characteristic of synchronous rotation. Therefore, using this characteristic, for example, when it is determined that the annular internal gear 31a and the planet carrier 31d are rotating synchronously, the annular internal gear 31a, the planet carrier 31d, and the sun gear A configuration in which it is determined that the three elements 31c are rotating synchronously may be employed.

11 車両用操舵装置
13 ステアリングホイール(操舵部材)
15 操舵反力発生装置(操舵部)
16 操舵反力モータ
17 転舵装置(転舵部)
19 クラッチ装置
21a,21b 転舵輪
29 転舵モータ
31 遊星歯車機構
31a 環状内歯歯車
31b 遊星歯車
31c 太陽歯車
31d 遊星キャリア
33 ロック用環状歯車
37 電磁ソレノイド(切替アクチュエータ)
39 ロックピン(ロック部材)
41 操舵角センサ(操舵角検出部)
45 操舵反力モータレゾルバ(操舵角検出部)
47 転舵モータレゾルバ(転舵角検出部)
49 ラックストロークセンサ転舵角検出部)
57 第1回転角センサ(回転角検出部)
59 第2回転角センサ(回転角検出部)
63 異常診断部
65 駆動制御部(制御部)
V 車両
11 Steering device for vehicle 13 Steering wheel (steering member)
15 Steering reaction force generator (steering part)
16 Steering reaction force motor 17 Steering device (steering part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Clutch apparatus 21a, 21b Steering wheel 29 Steering motor 31 Planetary gear mechanism 31a Annular internal gear 31b Planetary gear 31c Sun gear 31d Planetary carrier 33 Locking annular gear 37 Electromagnetic solenoid (switching actuator)
39 Lock pin (lock member)
41 Steering angle sensor (steering angle detector)
45 Steering reaction force motor resolver (steering angle detector)
47 Steering motor resolver (steering angle detector)
49 Rack stroke sensor turning angle detector)
57 1st rotation angle sensor (rotation angle detection part)
59 Second rotation angle sensor (rotation angle detector)
63 Abnormality diagnosis unit 65 Drive control unit (control unit)
V vehicle

Claims (10)

車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータを有する操舵部と、
前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記転舵輪に対して転舵力を付与する転舵モータを有し、当該転舵輪を転舵するための転舵部と、
前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、
前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う切替アクチュエータを有するクラッチ装置と、
少なくとも、前記操舵部、前記転舵部、及び、前記クラッチ装置の異常診断を行う異常診断部と、を備え、
前記クラッチ装置は、
環状内歯歯車、太陽歯車、及び、遊星キャリアに回動自在に支持される遊星歯車を有する遊星歯車機構と、
前記太陽歯車に連動するように設けられるロック用環状歯車と、を有し、
前記環状内歯歯車は、前記遊星歯車を介して前記遊星キャリア及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうちいずれか一方に連動するように設けられ、
前記遊星キャリアは、前記遊星歯車を介して前記環状内歯歯車及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうち前記一方とは異なる他方に連動するように設けられ、
前記異常診断部は、前記操舵角検出部及び前記転舵角検出部の角度検出値に基づいて、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、前記クラッチ装置の異常診断を行う、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
A steering unit having a steering reaction force motor capable of applying a steering reaction force to a steering member operated when turning the steered wheels of the vehicle;
A steering angle detector that detects a steering angle of the steering member;
A steered motor for imparting a steered force to the steered wheels, and a steered portion for steering the steered wheels;
A turning angle detector for detecting a turning angle associated with the steered wheel;
A clutch device having a switching actuator for performing an operation of bringing the steering unit and the steered unit into a mechanically connected state or a disconnected state;
At least, the steering unit, the steering unit, and an abnormality diagnosis unit that performs abnormality diagnosis of the clutch device,
The clutch device is
A planetary gear mechanism having an annular internal gear, a sun gear, and a planetary gear rotatably supported by a planet carrier;
An annular gear for locking provided to interlock with the sun gear,
The annular internal gear is connected to the planet carrier and the sun gear via the planetary gear, and is provided so as to interlock with either the steering unit or the steered unit,
The planetary carrier is connected to the annular internal gear and the sun gear via the planetary gear, and is provided so as to be linked to the other of the steering unit or the steered unit different from the one,
The abnormality diagnosis unit determines whether the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear are synchronously rotated based on the angle detection values of the steering angle detection unit and the turning angle detection unit. Determine, based on the determination result, abnormality diagnosis of the clutch device,
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
車両の転舵輪を転舵する際に操作される操舵部材に対して操舵反力を付与可能な操舵反力モータを有する操舵部と、
前記操舵部材に係る操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記転舵輪に対して転舵力を付与する転舵モータを有し、当該転舵輪を転舵するための転舵部と、
前記転舵輪に係る転舵角を検出する転舵角検出部と、
前記操舵部及び前記転舵部の間を機械的な連結状態にし又は切離状態にする動作を行う切替アクチュエータを有するクラッチ装置と、
前記クラッチ装置を切離状態にした状態で、前記転舵輪の実転舵角を、少なくとも前記操舵部材の操舵角に基づき設定される目標転舵角に追従させるように前記転舵モータを駆動すると共に、前記転舵部の転舵状態に応じた操舵反力を付与するように前記操舵反力モータを駆動するステアバイワイヤモードでの操舵制御を、少なくとも実行可能な制御部と、
少なくとも、前記操舵部、前記転舵部、及び、前記クラッチ装置の異常診断を行う異常診断部と、を備え、
前記クラッチ装置は、
環状内歯歯車、太陽歯車、及び、遊星キャリアに回動自在に支持される遊星歯車を有する遊星歯車機構と、
前記太陽歯車に連動するように設けられるロック用環状歯車と、
前記ロック用環状歯車の歯溝に係脱自在に設けられ、前記切替アクチュエータと連係動作するロック部材と、を有し、
前記環状内歯歯車は、前記遊星歯車を介して前記遊星キャリア及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうちいずれか一方に連動するように設けられ、
前記遊星キャリアは、前記遊星歯車を介して前記環状内歯歯車及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部又は前記転舵部のうち前記一方とは異なる他方に連動するように設けられ、
前記異常診断部は、前記制御部が前記ステアバイワイヤモードでの操舵制御を実行中に、前記操舵角検出部及び前記転舵角検出部の角度検出値に基づいて、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、前記クラッチ装置の異常診断を行う、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
A steering unit having a steering reaction force motor capable of applying a steering reaction force to a steering member operated when turning the steered wheels of the vehicle;
A steering angle detector that detects a steering angle of the steering member;
A steered motor for imparting a steered force to the steered wheels, and a steered portion for steering the steered wheels;
A turning angle detector for detecting a turning angle associated with the steered wheel;
A clutch device having a switching actuator for performing an operation of bringing the steering unit and the steered unit into a mechanically connected state or a disconnected state;
With the clutch device in a disengaged state, the steering motor is driven so that the actual turning angle of the steered wheels follows at least a target turning angle set based on a steering angle of the steering member. A steering control in steer-by-wire mode that drives the steering reaction force motor so as to apply a steering reaction force according to the steering state of the steering unit,
At least, the steering unit, the steering unit, and an abnormality diagnosis unit that performs abnormality diagnosis of the clutch device,
The clutch device is
A planetary gear mechanism having an annular internal gear, a sun gear, and a planetary gear rotatably supported by a planet carrier;
A locking annular gear provided to interlock with the sun gear;
A locking member that is detachably provided in a tooth groove of the locking annular gear and that operates in conjunction with the switching actuator;
The annular internal gear is connected to the planet carrier and the sun gear via the planetary gear, and is provided so as to interlock with either the steering unit or the steered unit,
The planetary carrier is connected to the annular internal gear and the sun gear via the planetary gear, and is provided so as to be linked to the other of the steering unit or the steered unit different from the one,
The abnormality diagnosing unit, while the control unit is performing steering control in the steer-by-wire mode, based on the detected angle values of the steering angle detection unit and the turning angle detection unit, the annular internal gear, It is determined whether or not the planet carrier and the sun gear are rotating synchronously, and based on the determination result, abnormality diagnosis of the clutch device is performed.
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
請求項1又は2に記載の車両用操舵装置であって、
前記ロック用環状歯車の回転角を検出する回転角検出部をさらに有し、
前記異常診断部は、前記操舵角検出部、前記転舵角検出部、及び、前記回転角検出部の角度検出値に基づいて、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転しているか否かを判定し、この判定結果に基づいて、前記クラッチ装置の異常診断を行う、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to claim 1 or 2,
A rotation angle detector for detecting a rotation angle of the locking annular gear;
Based on the detected angle values of the steering angle detection unit, the turning angle detection unit, and the rotation angle detection unit, the abnormality diagnosis unit includes the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear. It is determined whether or not synchronous rotation, and based on the determination result, abnormality diagnosis of the clutch device is performed.
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用操舵装置であって、
前記環状内歯歯車は、前記遊星歯車を介して前記遊星キャリア及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記操舵部に連動するように設けられ、
前記遊星キャリアは、前記遊星歯車を介して前記環状内歯歯車及び前記太陽歯車に連結されると共に、前記転舵部に連動するように設けられる、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The annular internal gear is connected to the planet carrier and the sun gear via the planetary gear, and is provided so as to be interlocked with the steering unit,
The planetary carrier is connected to the annular internal gear and the sun gear via the planetary gear, and is provided to be interlocked with the steered portion.
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
請求項2に記載の車両用操舵装置であって、
前記制御部は、前記切替アクチュエータの駆動制御を行う機能をさらに有し、
前記異常診断部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記クラッチ装置が異常状態にある旨の診断を下し、
前記制御部は、前記クラッチ装置が異常状態にある旨の診断が下された場合に、当該クラッチ装置を切離状態から連結状態にする動作を禁止するように前記切替アクチュエータの駆動制御を行う、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to claim 2 ,
The control unit further has a function of performing drive control of the switching actuator,
The abnormality diagnosis unit performs a diagnosis that the clutch device is in an abnormal state when it is determined that the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear are rotating synchronously. And
The control unit performs drive control of the switching actuator so as to prohibit an operation of bringing the clutch device from a disconnected state to a connected state when a diagnosis that the clutch device is in an abnormal state is made.
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
請求項5に記載の車両用操舵装置であって、
前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記制御部は、前記操舵部材に係る操舵角に対する前記目標転舵角の比である舵角比を、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering device according to claim 5,
When it is determined that the annular internal gear, the planetary carrier, and the sun gear are rotating synchronously, the control unit determines the target turning angle relative to the steering angle related to the steering member. The steering angle ratio, which is a ratio, is reduced as compared to the case where it is determined that the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear are not rotating synchronously,
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
請求項5に記載の車両用操舵装置であって、
前記異常診断部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記目標転舵角及び前記転舵輪の実転舵角間の偏差が大きいほど、操舵制御系統が異常状態にある旨の診断を前記異常診断部が下す際に用いる前記偏差に係るしきい値を緩和させる、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering device according to claim 5,
The abnormality diagnosis unit, when it is determined that the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear are rotating synchronously, the target turning angle and the actual turning of the steered wheels The greater the deviation between the corners, the less the threshold related to the deviation used when the abnormality diagnosis unit makes a diagnosis that the steering control system is in an abnormal state.
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
請求項6に記載の車両用操舵装置であって、
前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記制御部は、前記操舵部材に係る操舵角に対する前記目標転舵角の比である舵角比を、前記環状内歯歯車及び前記遊星キャリアの同期回転を維持するように設定する
ことを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering device according to claim 6,
When it is determined that the annular internal gear, the planetary carrier, and the sun gear are rotating synchronously, the control unit determines the target turning angle relative to the steering angle related to the steering member. A steering angle ratio that is a ratio is set so as to maintain the synchronous rotation of the annular internal gear and the planet carrier.
請求項5〜7のいずれか一項に記載の車両用操舵装置であって、
前記制御部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記操舵反力モータ又は前記転舵モータのうち少なくともいずれか一方の駆動力を、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転していない旨の判定が下された場合と比べて低減させる制御を行う、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
A vehicle steering apparatus according to any one of claims 5 to 7,
The control unit, when it is determined that the annular internal gear, the planetary carrier, and the sun gear are rotating synchronously, at least one of the steering reaction force motor and the steering motor Performing control to reduce one of the driving forces as compared with the case where it is determined that the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear are not rotating synchronously,
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
請求項5〜8のいずれか一項に記載の車両用操舵装置であって、
前記制御部は、前記環状内歯歯車、前記遊星キャリア、及び、前記太陽歯車が同期回転している旨の判定が下された場合に、前記操舵反力モータの駆動を停止させると共に前記転舵モータを駆動させる制御を行う、
ことを特徴とする車両用操舵装置。
A vehicle steering apparatus according to any one of claims 5 to 8,
When it is determined that the annular internal gear, the planet carrier, and the sun gear are synchronously rotated, the control unit stops driving the steering reaction force motor and turns the steering. Control to drive the motor,
A vehicle steering apparatus characterized by the above.
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