(57)【要約】【課題】ステアバイワイヤシステムを採用する車両において、イグニッションスイッチオフ後に、ステアリングホイールと転舵輪との間に角度のずれが生じないようにする。【解決手段】本発明は、ステアバイワイヤシステムの操舵部と転舵部と、ステアリングロック装置とを備える車両に適用される。本発明の制御装置は、操舵部と転舵部とを同期させた同期状態において、ステアリングホイールの操舵角に応じて、転舵輪の転舵角を制御するように構成されている。更に、この制御装置は、イグニッションスイッチがオフ状態にされた場合には、操舵部と転舵部との同期状態を維持しつつ、ステアリングロック装置のステアリングロックバーがステアリングロック溝に挿入される位置まで、ステアリングホイールを操舵した後で、操舵部と転舵部との同期状態を解除するように構成されている。【選択図】図４
2020011646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールを備える操舵部と、
前記操舵部とは機械的に分離可能に設置され、車両の転舵輪を転舵させる転舵部と、
前記操舵部に設置され、前記ステアリングホイールの回転操作をロックさせるステアリングロック装置と、
前記操舵部と前記転舵部とを同期させた同期状態において、前記ステアリングホイールの操舵角に応じて、前記転舵輪の転舵角を制御するように構成された制御装置と、
を備え、
前記ステアリングロック装置は、
ステアリングロックバーと、前記ステアリングホイールの回転操作に連動して回転する部分に形成されたステアリングロック溝と、を備え、前記ステアリングロックバーを、前記ステアリングロック溝に挿入することで、前記ステアリングホイールの回転操作をロックさせ、
前記制御装置は、
イグニッションスイッチがオフ状態にされた場合には、
前記同期状態を維持して、前記ステアリングロックバーが前記ステアリングロック溝に挿入される位置にステアリングホイールを操舵した後、
前記同期状態を解除する、
ように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に関する。より具体的には、操舵部と転舵部とが機械的に分離可能なステアバイワイヤシステムを採用すると共に、ステアリングロック装置が備えられた車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ステアリングロック装置を備えると共に、電動機によって補助操舵トルクを発生させることで操舵力を軽減させる電動パワーステアリング装置を有する車両の制御に関する記載がある。具体的に、特許文献１に記載のステアリングロック装置は、ロックピンをステアリングシャフトに取り付けられたキーロックカラーの凹部に挿入させることで、ステアリング操作をロックする装置である。特許文献１には、イグニッションスイッチがオフ状態とされた場合、ステアリングロック装置のロックピンをキーロックカラーの凹部に嵌合させ、その嵌合状態における電動機の回転角度が記憶され、その後、イグニッションスイッチがオン状態にされたとき、記憶された電動機の回転角度に応じてステアリングホイールの回転角度が推定されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０２４４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ステアバイワイヤシステムでは、少なくともシステム正常時には、操舵部のステアリングコラムと転舵部のステアリングラックとの間が機械的に分離される。つまりステアバイワイヤシステムでは、操舵部によってステアリングホイールが、転舵部によって転舵輪が、独立して制御される。従って、イグニッションスイッチがオフ状態の時には、ステアリングホイールと転舵輪との間の同期が失われる。このため、イグニッションスイッチがオフ状態となった後に、ステアリングホイール又は転舵輪が動かされた場合には、ステアリングホイールの角度と転舵輪の角度との間にずれが生じることとなる。
【０００５】
この点、特許文献１に記載の制御は、イグニッションスイッチがオフ状態となった後、イグニッションスイッチがオン状態となった場合のステアリングホイールの回転角度を推定するための制御であり、イグニッションスイッチがオフ状態とされている間に生じるステアリングホイールと転舵輪との角度のずれを解消するものではない。また、特許文献１の制御では、イグニッションスイッチがオフ状態とされている間、ステアリングロック装置により、ステアリング操作がロックされる。しかしながら、この制御では、イグニッションスイッチがオフ状態にされた後、ロックピンをキーロックカラーの凹部に嵌合させている。このため、特許文献１の制御では、イグニッションスイッチがオフ状態とされた後、ロックピンがキーロックカラーに挿入されるまでの角度分、ステアリングホイールが動かされ、その角度分、転舵輪の角度とステアリングホイールの角度との間にずれが生じることとなる。
【０００６】
本発明は上記課題を解決することを目的として、ステアバイワイヤシステムの車両において、イグニッションスイッチがオフ状態とされた後、次回イグニッションスイッチがオン状態とされるまでの間に、ステアリングと転舵輪との間に生じる角度のずれを抑制することができるように改良された車両の制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は車両の制御装置であって、車両は、操舵部と、転舵部と、ステアリングロック装置とを備える車両に適用される。操舵部は、ステアリングホイールを備える。転舵部は、操舵部とは機械的に分離可能に設置され、車両の転舵輪を転舵させる。ステアリングロック装置は、操舵部に設置され、ステアリングロックバーと、ステアリングホイールの回転操作に連動して回転する部分に形成されたステアリングロック溝とを備える。ステアリングロック装置は、ステアリングロックバーを、ステアリングロック溝に挿入することで、ステアリングホイールの回転操作をロックさせる。
【０００８】
本発明の車両の制御装置は、操舵部と転舵部とを同期させた同期状態において、ステアリングホイールの操舵角に応じて、転舵輪の転舵角を制御するように構成されている。更に、この制御装置は、イグニッションスイッチがオフ状態にされた場合には、操舵部と転舵部との同期状態を維持しつつ、ステアリングロックバーがステアリングロック溝に挿入される位置にステアリングホイールを操舵した後で、同期状態を解除する、ように構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、イグニッションスイッチがオフ状態にされた場合、操舵部と転舵部との同期状態を維持したまま、ステアリングロック装置のステアリングロックバーをステアリングロック溝に挿入させ、その後、操舵部と転舵部との同期状態が解除される。従って、イグニッションスイッチがオフ状態とされた後、次回イグニッションスイッチがオン状態にされるまでの間、ステアリングホイールと転舵輪との間に角度のずれが生じるのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態の車両操舵装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施の形態のステアリングロック装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態のステアリングロック装置の構成を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態において制御装置が実行する制御のルーチンをフローチャートで示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態の車両操舵装置の全体構成を模式的に示す図である。図１に示されるように、本実施の形態の車両操舵装置は、操舵部１０と転舵部２０とを有する。車両操舵装置はステアバイワイヤシステムであり、操舵部１０と転舵部２０とが機械的に分離されている。なお、車両操舵装置は、異常発生時に、操舵部１０と転舵部２０とを機械的に連結できるように構成されたものであってもよい。
【００１３】
操舵部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に連動して回転するコラムシャフト１２と、コラムシャフト１２に接続された操舵反力モータ１３と、操舵反力モータ１３を制御する操舵ＥＣＵ１４とを備える。ステアリングホイール１１は、運転者により回転操作される。操舵反力モータ１３は、コラムシャフト１２が中心軸を中心に回転する方向の駆動力を発揮する。
【００１４】
転舵部２０は、転舵輪２１及び２２を転舵させる。転舵部２０は、転舵輪２１及び２２に接続されるラックバー２３と、転舵モータ２４と、転舵ＥＣＵ２５とを備える。転舵モータ２４による回転は、ラックバー２３の中心軸を中心とする回転に変換され、これにより転舵輪２１及び２２が転舵される。
【００１５】
本実施の形態の制御装置は、操舵ＥＣＵ１４と転舵ＥＣＵ２５とを含んで構成される。操舵ＥＣＵ１４は、操舵角センサや操舵トルクセンサ等に接続され、操舵角及び操舵トルクの検出値を取得する。また、転舵ＥＣＵ２５は、回転角センサに接続され、転舵モータ２４の回転角の検出値を取得する。なお、図１において各センサの図示は省略する。
【００１６】
システム正常時、運転者がステアリングホイール１１を回動操作すると、操舵ＥＣＵ１４が取得した操舵角の検出値が、転舵ＥＣＵ２５に入力される。転舵ＥＣＵ２５では、ステアリングホイール１１の操作状態に応じた転舵輪２１及び２２の指令転舵角を求め、その指令転舵角に応じて転舵モータ２４を駆動させる。また操舵ＥＣＵ１４は、ステアリングシャフトの操舵角および転舵輪２１及び２２の転舵状態に応じて、指令操舵反力トルクをステアリングシャフトに付与するように操舵反力モータ１３を駆動する。このように制御装置は、転舵輪２１及び２２を転舵しつつ、ステアリングシャフトに操舵反力を付与することで、機械的に分離された操舵部１０と転舵部２０との同期状態を実現する。
【００１７】
操舵部１０のコラムシャフト１２には、ステアリングロック装置３０が取り付けられている。図２及び図３はステアリングロック装置を模式的に示す図であり、図２はステアリングロックが解除された状態を示し、図３はステアリングロックがロックされた状態を示している。図２及び図３に示されるように、ステアリングロック装置３０は、ステアリングロックバー（以下、「ロックバー」と称する）３１と、ロックバー３１をコラムシャフト１２の径方向に駆動させるステアリングロックアクチュエータ３２とを有している。ここで、ステアリングロックアクチュエータ３２によるロックバー３１の駆動操作は、イグニッションスイッチの操作に連動して自動で行われるものであってもよいし、制御装置によって制御されるものであってもよい。
【００１８】
ステアリングロック装置３０において、ロックバー３１が、ステアリングロックアクチュエータ３２によって駆動されることで、ロックバー３１の先端部が、コラムシャフト１２の外周に形成されたステアリングロック溝（以下、「ロック溝」と称する）３３に着脱される。
【００１９】
図２に示されるように、ステアリングロックが解除された状態では、ロックバー３１の先端部がロック溝３３から離脱し、ステアリング操作が可能となる。一方、図３に示されるように、ステアリングロックがロックされた状態では、ロックバー３１の先端部が、ロック溝３３に嵌合すると、ステアリング操作がロックされる。
【００２０】
また、ステアリングロックがロックされたときに、ロック溝３３の位置とロックバー３１の先端部の位置とがずれている場合、ロック状態であっても、ロックバー３１とロック溝３３とは嵌合していない。この状態でも、スプリング等によってロックバー３１のコラムシャフト１２側への挿入圧力が維持される。従って、ステアリングロックがロックされた後で、ステアリングホイール１１が操作されコラムシャフト１２が回転すると、ロックバー３１がロック溝３３に挿入され、ステアリング操作はロックされる。
【００２１】
以下、本実施の形態では、ロックバー３１が、ロックバー３１とロック溝３３とが嵌合しているか否かに関わらず、コラムシャフト１２側に駆動された状態を、ステアリングロックがロックされた状態とし、ロックバー３１が、コラムシャフト１２側から離脱された状態をステアリングロックが解除された状態とする。
【００２２】
本実施の形態の制御装置は、上述したように操舵ＥＣＵ１４と転舵ＥＣＵ２５とを含み、更に、車両全体の制御を行う複数のＥＣＵを含んで構成される。各ＥＣＵは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。ＲＯＭには、後述するルーチンを含む各種制御ルーチンが記憶されている。制御装置は、各センサからの信号に基づいて各アクチュエータを操作することによって車両を制御する。
【００２３】
ところで、従来のステアバイワイヤシステムでは、イグニッションスイッチがオフ状態（以下、「ＩＧ−ＯＦＦ」とも称する）とされると、操舵部１０と転舵部２０とが非同期の状態となる。従って、ＩＧ−ＯＦＦ後、次回、イグニッションスイッチがオン状態（以下「ＩＧ−ＯＮ」とも称する）とされるまでの間に、ステアリングシャフトが動かされた場合、ステアリングシャフトの操舵角と転舵輪２１及び２２との角度にずれが生じることとなる。
【００２４】
ステアリングロック装置が搭載されている場合、ＩＧ−ＯＦＦ時には、ステアリングロックがロックされるため、ステアリングホイールは大きく回転しない。しかし、ステアリングロックがロックされる時に、ロックバー３１とロック溝３３とが嵌合する位置にない場合には、ロックバー３１がロック溝３３との嵌合位置に達するまでの移動分は、ステアリングホイール１１に回転の余地がある。従って、ステアリングホイール１１の操舵角と、転舵輪２１及び２２の転舵角との間には、ずれが生じる可能性がある。
【００２５】
これに対し、本実施の形態の制御装置は、ＩＧ−ＯＦＦ後、次回、ＩＧ−ＯＮまでの間に、ステアリングシャフトの操舵角と転舵輪２１及び２２の転舵角との間にずれが生じるのを防ぐため、ＩＧ−ＯＦＦ時に以下の制御を実行する。
【００２６】
図４は、実施の形態においてＥＣＵが実行する制御のルーチンを示すフローチャートである。図４のルーチンは、ＩＧ−ＯＮとされる時に実行開始されるルーチンである。図４のルーチンでは、まずステップＳ１０２において、ＩＧ−ＯＮとされ、その後、ステップＳ１０４に進み、通常の制御が開始される。ここでの通常の制御とは、後述するＩＧ−ＯＦＦ時の特徴的な制御を除く、ＩＧ−ＯＮ状態で通常実行される種々の制御を意味する。
【００２７】
次に、ステップＳ１０６に進み、ＩＧ−ＯＦＦとされたか否かが判別される。ステップＳ１０６においてＩＧ−ＯＦＦとされていないと判別された場合には、ステップＳ１０６の処理に戻り、ＩＧ−ＯＦＦとされるまで、ステップＳ１０６の判別処理が一定の制御演算周期で繰り返し実行される。
【００２８】
一方、ステップＳ１０６において、ＩＧ−ＯＦＦとされたと判別されると、次に、ステップＳ１０８に進み、ステアリングロックがロックされる。なお、ステップＳ１０８のステアリングロックのロックの処理は、ＩＧ−ＯＦＦに伴い、自動で実行されるものであってもよい。
【００２９】
次に、ステップＳ１１０に進み、操舵反力モータ１３を隣り合うロック溝３３の間隔の角度分、作動させる。この処理は、ステアバイワイヤシステムの操舵部１０と転舵部２０との同期状態を維持したままで実行される。これによりＩＧ−ＯＦＦ時に、ステアリングロック装置３０のロック溝３３とロックバー３１との位置がずれていた場合でも、操舵部１０と転舵部２０との同期状態が確保された状態で、ロックバー３１とロック溝３３とが嵌合される。従って、ステアリングロックのロック後、ロックバー３１とロック溝３３との嵌合のために、ステアリングホイール１１と転舵輪２１及び２２との間に角度のずれが発生するのを防止することができる。
【００３０】
次に、ステップＳ１１２に進み、ステアバイワイヤシステムの電源がＯＦＦとされる。このステアバイワイヤシステムの電源ＯＦＦ時には、ロックバー３１とロック溝３３とが嵌合しているため、ステアリングホイール１１は動かない状態となっている。従って、ステアリングホイール１１と転舵輪２１及び２２との間の角度のずれの発生を防止することができる。その後、今回の処理は終了する。
【００３１】
以上の処理により、ＩＧ−ＯＦＦ時、ロックバー３１がロック溝３３に嵌った状態となるまで、操舵部１０と転舵部２０との同期状態が維持される。従って、ＩＧ−ＯＦＦから次回ＩＧ−ＯＮまでの間の、ステアリングホイール１１と転舵輪２１及び２２との間の角度のずれの発生を抑制することができる。
【００３２】
なお、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【符号の説明】
【００３３】
１０  操舵部
１１  ステアリングホイール
１２  コラムシャフト
１３  操舵反力モータ
１４  操舵ＥＣＵ
２０  転舵部
２１、２２  転舵輪
２３  ラックバー
２４  転舵モータ
２５  転舵ＥＣＵ
３０  ステアリングロック装置
３１  ステアリングロックバー
３２  ステアリングロックアクチュエータ
３３  ステアリングロック溝
【図１】
2020011646.tif 000003
【図２】
2020011646.tif 000004
【図３】
2020011646.tif 000005
【図４】
2020011646.tif 000006