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JP4287154B2 - Steering device - Google Patents
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JP4287154B2 - Steering device - Google Patents

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JP4287154B2 JP2003002356A JP2003002356A JP4287154B2 JP 4287154 B2 JP4287154 B2 JP 4287154B2 JP 2003002356 A JP2003002356 A JP 2003002356A JP 2003002356 A JP2003002356 A JP 2003002356A JP 4287154 B2 JP4287154 B2 JP 4287154B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は操舵装置に関し、特に、ステアリングホイールとタイヤを駆動する転舵機構とが機械的に連結されていないステアバイワイヤ式の操舵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用の操舵装置として、ステアリングホイールとタイヤを駆動する転舵機構とが機械的に連結されていない、いわゆるステアバイワイヤ式の操舵装置(以下「SBW操舵装置」という)が知られている。このSBW操舵装置では、ステアリングホイール等(ジョイスティックを含む)の操舵手段からの操作量に基づいてタイヤの目標舵角が算出され、この目標舵角とラック軸等に設けられたセンサから得られる実際のタイヤの実舵角とから、目標舵角に追従するように転舵機構の転舵輪駆動手段であるアクチュエータを作動させて、タイヤの舵角を制御する(例えば、特許文献1の段落0021,図3等)。
【0003】
上記のようなSBW操舵装置では、ステアリングホイールとタイヤを駆動する転舵機構とが機械的に連結されていないので、従来の一般的な操舵装置のようにタイヤが地面から受ける力による操舵の手応えを得ることができない。そこで、ステアリングホイールとタイヤを駆動する転舵機構とが機械的に連結されている従来の操舵装置と同様の操舵の手応えを運転者に与えるために、ステアリングホイールの軸部に反力アクチュエータを設け、これによって反力トルクを与えている。この反力トルクは運転者によるステアリングホイールの操作量に応じて与えられている。運転者は与えられた反力トルクに抗してステアリングホイールを操作し、操舵トルクを発生させる。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−108914号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、タイヤを駆動させるアクチュエータを制御する際には、目標舵角と実舵角とから、目標舵角に追従するように転舵機構のアクチュエータを作動させて、タイヤの舵角を制御する。そこで、操舵フィーリングをより良くするために、目標舵角と実舵角に加え、さらに運転者のステアリングホイールの操作による操舵トルクを用いて、タイヤの舵角を制御することが望まれている。
【0006】
しかし、一般的にステアリングホイールの操舵トルクを検出する操舵トルク検出装置は、複雑または高価なものが多い。また、反力アクチュエータに取付ける必要があるため、反力アクチュエータと操舵トルク検出装置によって装置の大きさが大きくなってしまう。そこで、操舵トルク検出装置を取付けなくても、操舵トルクを用いた制御を行うことが望まれていた。
【0007】
本発明の目的は、上記要望に応え、操舵トルク検出装置を取付けることなしに、操舵トルクを用いた高度な制御をする操舵装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る操舵装置は、上記目的を達成するために、次の通り構成される。
【0009】
第1の操舵装置(請求項1に対応)は、操舵部(ステアリングホイールまたはジョイスティック等、以下代表してステアリングホイールとする)と機械的に連結されることなく、運転者によるステアリングホイールの操作に応じて転舵輪であるタイヤを操舵機構を介して駆動する転舵輪駆動部と、ステアリングホイールに連結され、運転者によるステアリングホイールの操作に対して反力(ステアリングホイールの場合には反力トルク、ジョイスティックの場合には反力)を与える反力付与部(反力トルク発生用モータ)とを備える操舵装置であって、車速検出部と、転舵輪の実舵角を検知する舵角センサと、車速検出手段で検出された車速と舵角センサで検知された実舵角とに応じて反力付与部を駆動する信号を算出する反力トルク算出部と、反力付与部に流れる電流を検知する電流検知部と、電流に基づいて操作による推定操舵力(ステアリングホイールの場合には推定操舵トルク、ジョイスティックの場合には推定操舵力)を算出する推定操舵力算出部と、操舵部の操舵角を検知する操舵角センサと、操舵角センサで検知された操舵角に基づき目標舵角を算出する目標舵角算出部と、推定操舵力算出部で算出された推定操舵力と目標舵角算出部で算出された目標舵角とを加算する加算部と、を備え、転舵輪駆動部は加算部から出力される信号に基づき転舵輪を駆動するように構成される。
【0010】
上記の操舵装置によれば、ステアリングホイールに連結された反力トルク発生用モータに流れる電流を検知することで、運転者のステアリングホイールの操作による操舵トルクを推定するので、高価である操舵トルク検出装置を設けることなく、操舵トルクを用いた高度な制御を行うことが可能となる。また、操舵トルク検出装置を設けないので、装置のレイアウトが行いやすい。また反力トルク発生用モータの駆動を車両の車速と転舵輪(タイヤ)の舵角(タイヤ位置)に応じて行うようにしたため、当該モータの回転に対向する運転者の操舵意思がモータ電流となって表れるという特性を有している。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0014】
実施形態で説明される構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【0015】
図1は、本願発明に係るSBW操舵装置10の全体構成を模式的に示す構成図である。SBW操舵装置10は、ステアリングホイール11と、ステアリングホイール11に連結された操舵軸12に設けられた操舵角センサ13ならびに反力トルク発生用モータ14と、車速検出部15と、転舵輪駆動部16と、制御部20とからなる。操舵軸12は、図示しない車体等に回転自在に支持している。
【0016】
操舵角センサ13は、ロータリエンコーダ等を用いて、操舵軸12の回転を検出することで、ステアリングホイール11の所定位置からの操舵角(ハンドル角)に係る操舵角信号θを制御部20へ供給するよう構成する。反力トルク発生用モータ14は、ステアリングホイール11に操舵反力トルクを与えるモータであり、モータに流れる電流を検知する電流検知部14aと図示しないギア機構等を備え、制御部20から供給される反力トルクに係る反力トルク信号Mhに応じた操舵反力トルクを与えるよう構成する。
【0017】
車速検出部15は、車速に係る車速信号Vを制御部20へ供給する。転舵輪駆動部16は、制御部20から出力される転舵輪の舵角制御信号θsに基づいて転舵輪を制御する。舵角センサ16aは、例えば転舵機構19(図2参照)に設けられたラック軸のストロークセンサであり、検出したラック位置よりタイヤの舵角を検出する。
【0018】
制御部20は、操舵角センサ13からの操舵角信号θ、電流検知部14aからの反力トルク発生用モータ14に流れるモータ電流に係る電流信号I、車速検出部15からの車速信号V、舵角センサ16aからの舵角信号θgを受け、反力トルク発生用モータ14へ反力トルク信号Mhを、転舵輪駆動部16へ舵角制御信号θsを出力する。
【0019】
図2は制御部20を中心としたSBW操舵装置10のブロック構成図である。制御部20は操舵角センサ13からの操舵角θからタイヤの目標舵角を算出する目標舵角算出部21と、舵角センサ16aからの実舵角および目標舵角の偏差を算出する偏差演算部22と、当該偏差に対して比例、積分、微分処理をするPID制御器23と、当該偏差とタイヤ位置(舵角)および車速に基づいたゲインマップ24Gより反力トルクを算出する反力トルク算出部24と、反力トルク発生用モータ14に流れる電流より推定操舵トルクを算出する推定操舵トルク算出部25と、PID処理された偏差と推定操舵トルクの和を算出する加算演算部26とから構成される。反力トルク発生用モータ14、転舵輪駆動部16、制御部20は電源18から電力の供給を受け、動作する。
【0020】
目標舵角算出部21は、ステアリングホイール11に連結された操舵軸12に設けられた操舵角センサ13から得られた操舵角からタイヤの目標舵角を算出する。ここで、目標舵角算出部21は操舵角から目標舵角を算出するとしているが、車速やヨーレイトも用いて目標舵角を算出するように構成してもよい。このように構成することによって車両の挙動に応じた目標舵角を算出することが可能となる。
【0021】
偏差演算部22は、舵角センサ16aからの実際のタイヤの舵角である実舵角および目標舵角算出部21で算出された目標舵角の偏差を算出する。実舵角と目標舵角の偏差は、PID制御器23と反力トルク算出部24へ供給される。PID制御器23は、当該偏差に対して比例、積分、微分処理をし、処理後の信号を加算演算部26へ供給する。
【0022】
反力トルク算出部24は車速に応じて出力デューティを決めるゲインマップ24Gを備えている。図3はゲインマップ24Gの一例を示す図である。縦軸がデューティで横軸がタイヤ位置(舵角)である。V1,V2,V3は車速であり、車速V1が一番大きい。反力トルク算出部24は、ゲインマップ24Gによって車速と舵角に応じてデューティを算出する。デューティは反力トルク発生用モータ14へ供給される。
【0023】
電流検知部14aで反力トルク発生用モータ14に流れるモータ電流が検知される。検知されたモータ電流は推定操舵トルク算出部25に供給される。推定操舵トルク算出部25は、モータ電流をI、モータのモータトルク定数をK、減速ギア比をmとすると、下記の式(1)に従って推定操舵トルクTmを算出する。
Tm=K×I×m ・・・(1)
【0024】
算出された推定操舵トルクTmは加算演算部26へ供給される。加算演算部26では、PID制御器23からの処理後の信号と推定操舵トルクTmの和が算出され、転舵輪駆動部16へ舵角制御信号θsを出力する。転舵輪駆動部16は、舵角制御信号θsに基づいて転舵機構19を駆動し、タイヤ17の舵角を制御する。
【0025】
次に本実施形態に係るSBW操舵装置10において行うことが可能となる反力トルク発生用モータ14の異常検知方法について説明する。図4は、反力トルク発生用モータ14の異常検知方法を説明するフロー図である。操舵角が一定となっているか否かが判断される(ステップS101)。操舵角が一定でない場合には、反力トルク発生用モータ14が正常であると判断される(ステップS103)。操舵角が一定である場合には、推定操舵トルク、すなわち保舵力と閾値が比較される(ステップS102)。保舵力が閾値以下の場合には、反力トルク発生用モータ14が正常であると判断される(ステップS103)。保舵力が閾値よりも大きい場合には、反力トルク発生用モータ14が異常であると判断される(ステップS104)。
【0026】
これにより、反力トルク発生用モータ14が故障等で異常な状態となっていても、推定操舵トルクの値(電流検知部14aにより検出される電流値)を監視することにより、反力トルク発生用モータ14の異常判断を行うことができる。
【0027】
次に本実施形態に係るSBW操舵装置10に操舵トルクを検出する操舵トルク検出装置を設けた場合に行うことが可能となる操舵トルク検出装置の異常検知方法について説明する。図5は、操舵トルク検出装置の異常検知方法を説明するフロー図である。SBW操舵装置10の操舵軸12に設けた操舵トルク検出装置が運転者のステアリングホイールの操作による操舵トルクを検出する。この操舵トルクと上述した本実施形態において採用された、反力トルク発生用モータ14に流れる電流より推定操舵トルク算出部25で算出される推定操舵トルクとの偏差δを求める(ステップS201)。操舵トルクと推定操舵トルクとの偏差δと、閾値とを比較する(ステップS202)。操舵トルクと推定操舵トルクとの偏差δが閾値以下である場合には、操舵トルク検出装置が正常であると判断する(ステップS204)。操舵トルクと推定操舵トルクとの偏差δが閾値よりも大きい場合には、反力トルク発生用モータ14に流れるモータ電流を検知する電流検知部14aが異常か否かが判断される(ステップS203)。電流検知部14aが異常である場合には、電流検知部14aの異常によって偏差δが閾値よりも大きかったと判断し、操舵トルク検出装置は正常であると判断する(ステップS204)。電流検知部14aが正常である場合には、操舵トルク検出装置は異常であると判断する(ステップS205)。操舵トルク検出装置が異常であるために、偏差δが閾値よりも大きかったと判断されたことになる。
【0028】
操舵トルク検出装置を有する操舵装置において、本実施形態に示したように推定操舵トルクを算出し、この推定操舵トルクを常時、実際に検出した操舵トルクと比較することにより、不一致があった場合には、操舵トルク検出装置の異常として簡易に故障診断を行うことができる。
【0029】
以上、本実施形態においては、操舵手段としてステアリングホイールの場合を説明したが、これに限らずジョイスティックの場合にも本願発明を適用することが可能である。この場合には、運転者によるジョイスティックの操作に対して反力を与える反力付与部に流れる電流を検知し、検知された電流に基づいて運転者のジョイスティックの操作による推定操舵力を算出する。
【0030】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明の操舵装置によれば、ステアリングホイール(ジョイスティック)に連結された反力トルク発生用モータに流れる電流を電流検知部で検知し、この電流値に基づいて、運転者のステアリングホイール(ジョイスティック)の操作による操舵力を推定するので、高価である操舵力検出装置(ステアリングホイールの場合には操舵トルク検出装置)を設けることなく、操舵力を用いた高度な制御を行うことができる。また、操舵力検出装置を設けずに済むので、装置のレイアウトが行いやすい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係る操舵装置の全体構成を模式的に示す構成図である。
【図2】制御部を中心とした操舵装置のブロック構成図である。
【図3】ゲインマップの一例を示す図である。
【図4】反力トルク発生用モータの異常検知方法を説明するフロー図である。
【図5】操舵トルク検出装置の異常検知方法を説明するフロー図である。
【符号の説明】
10 操舵装置
11 ステアリングホイール
12 操舵軸
13 操舵角センサ
14 反力トルク発生用モータ
14a 電流検知部
15 車速検出部
16 転舵輪駆動部
16a 舵角センサ
17 タイヤ
20 制御部
21 目標舵角算出部
22 偏差演算部
23 制御器
24 反力トルク算出部
24G ゲインマップ
25 推定操舵トルク算出部
26 加算演算部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering apparatus, and more particularly to a steer-by-wire steering apparatus in which a steering wheel and a steering mechanism that drives a tire are not mechanically connected.
[0002]
[Prior art]
As a vehicle steering device, a so-called steer-by-wire steering device (hereinafter referred to as “SBW steering device”) in which a steering wheel and a steering mechanism for driving tires are not mechanically connected is known. In this SBW steering device, a target steering angle of a tire is calculated based on an operation amount from a steering means such as a steering wheel (including a joystick), and an actual value obtained from a sensor provided on the target steering angle and a rack shaft or the like. The steering angle of the tire is controlled by operating an actuator which is a steered wheel drive means of the steering mechanism so as to follow the target rudder angle from the actual rudder angle of the tire (for example, paragraph 0021, Patent Document 1). FIG. 3 etc.).
[0003]
In the SBW steering apparatus as described above, the steering wheel and the steering mechanism that drives the tire are not mechanically connected. Therefore, the steering response by the force that the tire receives from the ground as in the conventional general steering apparatus. Can't get. In order to provide the driver with the same steering response as a conventional steering device in which the steering wheel and the steering mechanism that drives the tire are mechanically connected, a reaction force actuator is provided on the steering wheel shaft. This gives a reaction torque. This reaction torque is given according to the amount of operation of the steering wheel by the driver. The driver operates the steering wheel against the applied reaction torque to generate steering torque.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-108914
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when controlling the actuator that drives the tire, the steering mechanism actuator is operated so as to follow the target rudder angle from the target rudder angle and the actual rudder angle, so that the rudder angle of the tire is reduced. Control. Therefore, in order to improve the steering feeling, it is desired to control the steering angle of the tire by using the steering torque generated by the driver's steering wheel operation in addition to the target steering angle and the actual steering angle. .
[0006]
However, in general, many steering torque detection devices that detect the steering torque of the steering wheel are complicated or expensive. Moreover, since it is necessary to attach to a reaction force actuator, the reaction force actuator and the steering torque detection device increase the size of the device. Therefore, it has been desired to perform control using the steering torque without attaching the steering torque detection device.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a steering device that performs advanced control using a steering torque without attaching a steering torque detection device in response to the above-mentioned demand.
[0008]
[Means and Actions for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a steering apparatus according to the present invention is configured as follows.
[0009]
The first steering device (corresponding to claim 1) is not mechanically connected to a steering unit (a steering wheel or a joystick or the like, hereinafter referred to as a steering wheel), and allows the driver to operate the steering wheel. A steered wheel driving unit that drives a tire as a steered wheel via a steering mechanism and a steering wheel, and a reaction force against a steering wheel operation by a driver (a reaction torque in the case of a steering wheel, A steering device including a reaction force application unit (reaction force torque generation motor ) that provides a reaction force in the case of a joystick, a vehicle speed detection unit, a steering angle sensor that detects an actual steering angle of a steered wheel, A reaction force torque calculation unit that calculates a signal for driving the reaction force application unit according to the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means and the actual steering angle detected by the steering angle sensor. A current detector for detecting a current flowing through the reaction force applying unit, (estimated steering torque when the steering wheel, when the joystick is estimated steering force) estimated steering force according to the operation based on the current estimated steering to calculate the Calculated by a force calculation unit , a steering angle sensor that detects the steering angle of the steering unit, a target steering angle calculation unit that calculates a target steering angle based on the steering angle detected by the steering angle sensor, and an estimated steering force calculation unit An addition unit that adds the estimated steering force and the target rudder angle calculated by the target rudder angle calculation unit, and the steered wheel drive unit is configured to drive the steered wheels based on a signal output from the addition unit. Is done.
[0010]
According to the above steering device, since the steering torque generated by the driver's operation of the steering wheel is estimated by detecting the current flowing in the reaction torque generating motor connected to the steering wheel, the steering torque detection is expensive. It is possible to perform advanced control using steering torque without providing a device. Further, since the steering torque detection device is not provided, the device layout is easy to perform. Further, since the reaction torque generating motor is driven according to the vehicle speed and the steering angle (tire position) of the steered wheels (tires), the driver's steering intention facing the rotation of the motor is determined by the motor current. It has the characteristic of appearing.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0014]
The configurations, shapes, sizes, and arrangement relationships described in the embodiments are merely schematically shown to the extent that the present invention can be understood and implemented. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, and can be modified in various forms without departing from the scope of the technical idea shown in the claims.
[0015]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the overall configuration of an SBW steering apparatus 10 according to the present invention. The SBW steering device 10 includes a steering wheel 11, a steering angle sensor 13 and a reaction torque generating motor 14 provided on a steering shaft 12 coupled to the steering wheel 11, a vehicle speed detection unit 15, and a steered wheel drive unit 16. And the control unit 20. The steering shaft 12 is rotatably supported on a vehicle body (not shown).
[0016]
The steering angle sensor 13 detects the rotation of the steering shaft 12 using a rotary encoder or the like, and supplies a steering angle signal θ related to the steering angle (handle angle) from the predetermined position of the steering wheel 11 to the control unit 20. Configure to The reaction torque generating motor 14 is a motor that applies a steering reaction torque to the steering wheel 11, and includes a current detection unit 14a that detects a current flowing through the motor, a gear mechanism (not shown), and the like, and is supplied from the control unit 20. A steering reaction force torque corresponding to the reaction force torque signal Mh related to the reaction force torque is applied.
[0017]
The vehicle speed detection unit 15 supplies a vehicle speed signal V related to the vehicle speed to the control unit 20. The steered wheel drive unit 16 controls the steered wheels based on the steered wheel control angle control signal θs output from the control unit 20. The rudder angle sensor 16a is a rack shaft stroke sensor provided in the steering mechanism 19 (see FIG. 2), for example, and detects the rudder angle of the tire from the detected rack position.
[0018]
The control unit 20 includes a steering angle signal θ from the steering angle sensor 13, a current signal I related to the motor current flowing through the reaction force torque generating motor 14 from the current detection unit 14a, a vehicle speed signal V from the vehicle speed detection unit 15, In response to the steering angle signal θg from the angle sensor 16 a, the reaction force torque signal Mh is output to the reaction force torque generating motor 14, and the steering angle control signal θs is output to the steered wheel drive unit 16.
[0019]
FIG. 2 is a block diagram of the SBW steering device 10 with the control unit 20 as the center. The control unit 20 calculates a target steering angle calculation unit 21 that calculates a target steering angle of the tire from the steering angle θ from the steering angle sensor 13, and a deviation calculation that calculates a deviation between the actual steering angle and the target steering angle from the steering angle sensor 16a. Unit 22, a PID controller 23 that performs proportional, integral, and differential processing on the deviation, and a reaction force torque that calculates a reaction force torque from the deviation, a tire position (steering angle), and a gain map 24G based on the vehicle speed. From the calculation unit 24, an estimated steering torque calculation unit 25 that calculates an estimated steering torque from the current flowing through the reaction torque generating motor 14, and an addition calculation unit 26 that calculates the sum of the PID-processed deviation and the estimated steering torque Composed. The reaction torque generating motor 14, the steered wheel drive unit 16, and the control unit 20 are supplied with electric power from the power source 18 and operate.
[0020]
The target rudder angle calculation unit 21 calculates the target rudder angle of the tire from the steering angle obtained from the steering angle sensor 13 provided on the steering shaft 12 connected to the steering wheel 11. Here, the target rudder angle calculation unit 21 calculates the target rudder angle from the steering angle. However, the target rudder angle may be configured to calculate the target rudder angle using the vehicle speed and the yaw rate. By configuring in this way, it is possible to calculate a target rudder angle according to the behavior of the vehicle.
[0021]
The deviation calculation unit 22 calculates the deviation of the actual steering angle that is the actual steering angle of the tire from the steering angle sensor 16 a and the target steering angle calculated by the target steering angle calculation unit 21. The deviation between the actual rudder angle and the target rudder angle is supplied to the PID controller 23 and the reaction force torque calculation unit 24. The PID controller 23 performs proportional, integral, and differential processing on the deviation, and supplies the processed signal to the addition calculation unit 26.
[0022]
The reaction torque calculation unit 24 includes a gain map 24G that determines an output duty according to the vehicle speed. FIG. 3 is a diagram showing an example of the gain map 24G. The vertical axis represents the duty and the horizontal axis represents the tire position (steering angle). V1, V2, and V3 are vehicle speeds, and the vehicle speed V1 is the highest. The reaction torque calculation unit 24 calculates the duty according to the vehicle speed and the steering angle using the gain map 24G. The duty is supplied to the reaction force torque generating motor 14.
[0023]
The motor current flowing through the reaction force torque generating motor 14 is detected by the current detection unit 14a. The detected motor current is supplied to the estimated steering torque calculator 25. The estimated steering torque calculator 25 calculates the estimated steering torque Tm according to the following equation (1), where I is the motor current, K is the motor torque constant of the motor, and m is the reduction gear ratio.
Tm = K × I × m (1)
[0024]
The calculated estimated steering torque Tm is supplied to the addition calculation unit 26. In the addition calculation unit 26, the sum of the processed signal from the PID controller 23 and the estimated steering torque Tm is calculated, and the steering angle control signal θs is output to the steered wheel drive unit 16. The steered wheel drive unit 16 drives the steered mechanism 19 based on the steered angle control signal θs to control the steered angle of the tire 17.
[0025]
Next, an abnormality detection method for the reaction force torque generating motor 14 that can be performed in the SBW steering apparatus 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining an abnormality detection method for the reaction force torque generating motor 14. It is determined whether or not the steering angle is constant (step S101). If the steering angle is not constant, it is determined that the reaction force torque generating motor 14 is normal (step S103). When the steering angle is constant, the estimated steering torque, that is, the steering holding force is compared with the threshold value (step S102). If the steering force is less than or equal to the threshold value, it is determined that the reaction force torque generating motor 14 is normal (step S103). If the steering holding force is greater than the threshold value, it is determined that the reaction force torque generating motor 14 is abnormal (step S104).
[0026]
As a result, even if the reaction force torque generating motor 14 is in an abnormal state due to a failure or the like, the reaction force torque is generated by monitoring the estimated steering torque value (the current value detected by the current detection unit 14a). The abnormality of the motor 14 can be determined.
[0027]
Next, an abnormality detection method for the steering torque detection device that can be performed when the steering torque detection device that detects the steering torque is provided in the SBW steering device 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating an abnormality detection method of the steering torque detection device. A steering torque detection device provided on the steering shaft 12 of the SBW steering device 10 detects steering torque generated by the driver's operation of the steering wheel. A deviation δ between the steering torque and the estimated steering torque calculated by the estimated steering torque calculation unit 25 is obtained from the current flowing in the reaction torque generating motor 14 employed in the above-described embodiment (step S201). A deviation δ between the steering torque and the estimated steering torque is compared with a threshold value (step S202). When the deviation δ between the steering torque and the estimated steering torque is equal to or less than the threshold value, it is determined that the steering torque detection device is normal (step S204). When the deviation δ between the steering torque and the estimated steering torque is larger than the threshold value, it is determined whether or not the current detection unit 14a that detects the motor current flowing through the reaction force torque generating motor 14 is abnormal (step S203). . When the current detection unit 14a is abnormal, it is determined that the deviation δ is larger than the threshold due to the abnormality of the current detection unit 14a, and it is determined that the steering torque detection device is normal (step S204). If the current detector 14a is normal, it is determined that the steering torque detector is abnormal (step S205). Since the steering torque detection device is abnormal, it is determined that the deviation δ is larger than the threshold value.
[0028]
In the case where there is a mismatch in the steering device having the steering torque detection device, the estimated steering torque is calculated as shown in the present embodiment, and this estimated steering torque is constantly compared with the actually detected steering torque. Can easily perform a failure diagnosis as an abnormality of the steering torque detection device.
[0029]
As described above, in the present embodiment, the case of the steering wheel as the steering means has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to the case of a joystick. In this case, the current flowing through the reaction force applying unit that applies a reaction force to the operation of the joystick by the driver is detected, and the estimated steering force by the operation of the driver's joystick is calculated based on the detected current.
[0030]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, according to the steering device of the present invention, the current flowing through the reaction force torque generating motor connected to the steering wheel (joystick) is detected by the current detection unit, and based on this current value, Since the steering force due to the driver's operation of the steering wheel (joystick) is estimated, advanced control using the steering force without providing an expensive steering force detection device (a steering torque detection device in the case of a steering wheel) It can be performed. Further, since it is not necessary to provide a steering force detection device, the device layout is easy to perform.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an overall configuration of a steering apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a steering apparatus with a control unit as a center.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a gain map.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an abnormality detection method for a reaction force torque generation motor.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an abnormality detection method of the steering torque detection device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Steering device 11 Steering wheel 12 Steering shaft 13 Steering angle sensor 14 Reaction torque generating motor 14a Current detection part 15 Vehicle speed detection part 16 Steering wheel drive part 16a Steering angle sensor 17 Tire 20 Control part 21 Target rudder angle calculation part 22 Deviation Calculation unit 23 Controller 24 Reaction force torque calculation unit 24G Gain map 25 Estimated steering torque calculation unit 26 Addition calculation unit

Claims (1)

操舵手段と機械的に連結されることなく、前記操舵手段の操作に応じて転舵輪を駆動する転舵輪駆動手段と、前記操舵手段に連結され、前記操舵手段にかかる操作に対して反力を与える反力付与手段とを備える操舵装置において、
車速検出手段と、
前記転舵輪の実舵角を検知する舵角センサと、
前記車速検出手段で検出された車速と前記舵角センサで検知された実舵角とに応じて前記反力付与手段を駆動する信号を算出する反力トルク算出手段と、
前記反力付与手段に流れる電流を検知する電流検知手段と、
前記電流に基づいて前記操作による推定操舵力を算出する推定操舵力算出手段と
前記操舵手段の操舵角を検知する操舵角センサと、
前記操舵角センサで検知された操舵角に基づき目標舵角を算出する目標舵角算出手段と、
前記推定操舵力算出手段で算出された推定操舵力と前記目標舵角算出手段で算出された目標舵角とを加算する加算手段と、を備え、
前記転舵輪駆動手段は前記加算手段から出力される信号に基づき前記転舵輪を駆動することを特徴とする操舵装置。
Without being mechanically connected to the steering means, the steered wheel driving means for driving the steered wheels according to the operation of the steering means, and the reaction means for the operation applied to the steering means. In a steering apparatus comprising a reaction force application means for applying,
Vehicle speed detection means;
A steering angle sensor for detecting an actual steering angle of the steered wheel;
Reaction force torque calculating means for calculating a signal for driving the reaction force applying means according to the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means and the actual steering angle detected by the steering angle sensor;
Current detection means for detecting a current flowing through the reaction force application means;
Estimated steering force calculating means for calculating an estimated steering force by the operation based on the current ;
A steering angle sensor for detecting a steering angle of the steering means;
Target rudder angle calculating means for calculating a target rudder angle based on the steering angle detected by the steering angle sensor;
Adding means for adding the estimated steering force calculated by the estimated steering force calculation means and the target steering angle calculated by the target steering angle calculation means;
The steered wheel driving means drives the steered wheel based on a signal output from the adding means .
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