(57)【要約】【課題】この発明は、電力消費の抑制効果を得ることができ、電力を確保して操舵困難に陥ることをなくし、車両の退避走行を可能とすることを目的とする。【解決手段】この発明は、ステアリングハンドルと、操舵機構と、複数のアクチュエータと、複数の制御装置と、発電機と、電源とを備えるステアリングシステムにおいて、複数のアクチュエータは１以上の操舵モータと１以上のステアリングモータを含み、複数の制御装置は１以上の操舵モータ用制御装置と１以上のステアリングモータ用制御装置を含み、そのうち特定の制御装置により発電機の異常を確定した後、複数の制御装置の全てが、互いにほぼ同時となるよう速やかに低消費運転モードに移行し、この低消費運転モードでは操舵モータ及びステアリングモータに供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限することを特徴とする。【選択図】図２
2008174191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人為的に操作するステアリングハンドルと、このステアリングハンドルの操作状態を考慮して操舵輪を所望の操舵状態に動作する操舵機構と、前記ステアリングハンドルの操作若しくは前記操舵機構の動作における操舵制御に用いられ電力を消費する複数のアクチュエータと、これらのアクチュエータに給電して動作状態を制御する複数の制御装置と、電力を発生させる発電機と、発生された電力を蓄えるとともに電力を他の装置に供給できる電源とを備えるステアリングシステムにおいて、前記複数のアクチュエータは１以上の操舵モータと１以上のステアリングモータを含み、前記複数の制御装置は１以上の操舵モータ用制御装置と１以上のステアリングモータ用制御装置を含み、そのうち特定の制御装置により前記発電機の異常を確定した後、前記複数の制御装置の全てが、互いにほぼ同時となるよう速やかに低消費運転モードに移行し、この低消費運転モードでは前記操舵モータ及び前記ステアリングモータに供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限することを特徴とするステアリングシステム。
【請求項２】
前記ステアリングシステムに、クラッチを有する機械的操舵機構を併設し、このクラッチの接続状態では前記ステアリングハンドルと前記操舵機構とを前記機械的操舵機構を介して駆動連結するとともに、前記クラッチの解放状態では前記ステアリングハンドルと前記操舵機構とを互いに独立駆動可能とし、車両速度を検知する車速検知手段を設け、前記複数の制御装置のうち特定の制御装置により前記発電機の異常を確定した場合には、前記クラッチは接続状態とし、前記操舵モータ用制御装置は、低消費運転モードとして前記操舵モータに供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する一方、前記ステアリングモータ用制御装置は、低消費運転モードとして前記ステアリングモータに供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限した上で、人為的な操作を助長する方向に駆動制御することを特徴とする請求項１に記載のステアリングシステム。
【請求項３】
車両速度を検知する車速検知手段を設け、前記複数の制御装置のうち特定の制御装置により前記発電機の異常を確定した場合には、前記操舵モータ用制御装置は、低消費運転モードとして前記操舵モータに供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限するとともに、前記ステアリングモータ用制御装置は、低消費運転モードとして前記ステアリングモータに供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限することを特徴とする請求項１に記載のステアリングシステム。
【請求項４】
停車時に、予め設定した規定時間にわたり操作入力がない場合に、前記操舵モータ用制御装置は前記操舵モータを完全に停止するように制御する一方、前記操舵モータ用制御装置は前記ステアリングモータを停止するように制御することを特徴とする請求項２に記載のステアリングシステム。
【請求項５】
停車時に、予め設定した規定時間にわたり操作入力がない場合に、前記操舵モータ用制御装置は前記操舵モータを完全に停止するように制御する一方、前記操舵モータ用制御装置は前記ステアリングモータを間欠駆動が可能なように制御することを特徴とする請求項３に記載のステアリングシステム。
【請求項６】
前記１以上の操舵モータ用制御装置と１以上のステアリングモータ用制御装置を含む複数の制御装置が、それぞれ発電機、電源若しくは電圧変換機の異常を判定する判定手段を有し、それら制御装置の判定手段のうち２以上の所定数が揃って異常を判定した場合に、特定の制御装置が発電機、電源若しくは電圧変換機の異常を確定したとすることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のステアリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はステアリングシステムに係り、特に、発電機系統が故障した場合に電力消費の抑制効果を得ることができ、電力消費の抑制で電力を確保して操舵困難に陥ることをなくすことができ、交通の妨げとならない場所への車両の退避走行を可能とすることができるステアリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、ドライバーが人為的に操作するステアリングハンドルと、このステアリングハンドルの操作状態を考慮して操舵輪を所望の操舵状態に動作する操舵機構と、ステアリングハンドルの操作若しくは操舵機構の動作における操舵制御に用いられ電力を消費する複数のアクチュエータと、これらのアクチュエータに給電して動作状態を制御する複数の制御装置と、電力を発生させる発電機と、発生された電力を蓄えるとともに電力を他の装置に供給できる電源とを備える、いわゆるステアバイワイヤ方式のステアリングシステムを搭載しているものがある。
【特許文献１】特開２００５−８２０９９号公報
【特許文献２】特開２００５−２２５７３３号公報
【特許文献３】特開２００５−２２６３８号公報
【０００３】
従来のステアリングシステムにおいては、複数の電源（バッテリ）により１系統の電源装置に異常が発生じても、切替装置によりもう一方の電源装置をステアリングシステムに接続することで、フェールセーフを行っているものがある。
【特許文献４】特開２００４−３２８９８８号公報
【特許文献５】特開２００４−２９１８４６号公報
【特許文献６】特開２００４−２９１８５２号公報
【特許文献７】特開２００４−３３８６５７号公報
【０００４】
また、従来のステアリングシステムにおいては、別々の電源（バッテリ）２個をそれぞれ別々の制御手段、モータに供給することで、故障に対する強度を向上したものがある。
さらに、従来のステアリングシステムにおいては、２つの主・副操舵駆動系を設け、それぞれが制御手段、駆動回路、アクチュエータを備え、主・副操舵駆動系を切り換えることで、フェイルセーフを確実にしているものがある。
【特許文献８】特開２０００−５３０１２号公報
【特許文献９】特開２００２−３７１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来のステアリングシステムにおいては、電源系を切り替えたり、電源（バッテリ）を２個装備しているが、充電系が故障した場合に、全てのバッテリが時間と共に同様に劣化していく。
このため、従来と同様のモータ制御により電流を消費した場合には、短時間の内にバッテリの劣化を招き、電力確保が困難となってステアリングシステムが停止し、操舵困難となるおそれがある。また、充電系の故障だけでなく、発電機系統が故障した場合にも、同様に、電力確保が困難となってステアリングシステムが停止し、操舵困難となるおそれがある。この結果、ドライバーは、車両を交通の妨げとならない場所に移動させることができなくなる問題がある。
【０００６】
この発明は、発電機系統が故障した場合に電力消費の抑制効果を得ることができ、電力消費の抑制で電力を確保して操舵困難に陥ることをなくすことができ、交通の妨げとならない場所への車両の退避走行を可能とすることができるステアリングシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、人為的に操作するステアリングハンドルと、このステアリングハンドルの操作状態を考慮して操舵輪を所望の操舵状態に動作する操舵機構と、前記ステアリングハンドルの操作若しくは前記操舵機構の動作における操舵制御に用いられ電力を消費する複数のアクチュエータと、これらのアクチュエータに給電して動作状態を制御する複数の制御装置と、電力を発生させる発電機と、発生された電力を蓄えるとともに電力を他の装置に供給できる電源とを備えるステアリングシステムにおいて、前記複数のアクチュエータは１以上の操舵モータと１以上のステアリングモータを含み、前記複数の制御装置は１以上の操舵モータ用制御装置と１以上のステアリングモータ用制御装置を含み、そのうち特定の制御装置により前記発電機の異常を確定した後、前記複数の制御装置の全てが、互いにほぼ同時となるよう速やかに低消費運転モードに移行し、この低消費運転モードでは前記操舵モータ及び前記ステアリングモータに供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限するングを設定することを特徴とする。
ステム。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のステアリングシステムは、発電機系統が故障した場合にモータを停止させることで、電力消費の抑制効果を得ることができ、電力消費の抑制で電力を確保して操舵困難に陥ることをなくすことができ、交通の妨げとならない場所への車両の退避走行を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明のステアリングシステムは、発電機系統が故障した場合にモータを停止させることで、電力消費を抑制し、電力を確保して操舵困難に陥ることをなくし、車両の退避走行を可能とするものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１〜図５は、この発明の第１実施例を示すものである。図１はステアリングシステムのシステム構成図、図２は電源装置のシステム構成図、図３は別の電源装置のシステム構成図、図４は発電機故障判定のバッテリ電圧を示す図、図５は発電機故障時の制御フローチャートである。図１において、１は車両、２はステアリングシステムである。ステアリングシステム２は、いわゆるステアバイワイヤ方式を採用したものであり、人為的に操作するステアリングハンドル３と、このステアリングハンドル３の操作状態を考慮して操舵輪４・５を所望の操舵状態に動作する操舵機構６と、ステアリングハンドル３の操作若しくは操舵機構６の動作における操舵制御に用いられ電力を消費する複数のアクチュエータ７〜９と、これらのアクチュエータ７〜９に給電して動作状態を制御する複数の制御装置１０〜１２と、電力を発生させる発電機１３と、発生された電力を蓄えるとともに電力を他の装置に供給できる複数の電源１４・１５とを備えている。
【００１１】
前記ステアリングハンドル３は、ステアリングコラム１６に回動可能に支持されたステアリング軸１７の一端に取り付けられている。ステアリングコラム１６には、ドライバーがステアリングハンドル３を操作した際の回転に対する反力又は回転をアシスト（助勢）する前記アクチュエータ７として、ステアリングモータ７を設けている。ステアリングモータ７の駆動力は、ステアリングコラム１６に内蔵されたステアリングモータギヤを介してステアリング軸１７に伝達される。また、ステアリングコラム１６には、ステアリング軸１７の回転角をステアリングハンドル３の回転角として検出する第１・第２回転角センサ１８・１９と、ステアリング軸１７の回転トルクをステアリングハンドル３の回転トルクとして検出するトルクセンサ２０とを設けている。
【００１２】
前記操舵機構６は、ステアリングハンドル３の操作状態を考慮して回転されるピニオン軸２１を備え、ピニオン軸２１の回転運動を内蔵するステアリングギヤにより直線運動に変換してラック軸２２に伝達するステアリングギヤボックス２３を備え、ラック軸２２の両端に直線運動を左右の駆動輪４・５に伝達して操向する左右のタイロッド２４・２５を備えている。ステアリングギヤボックス２３には、ピニオン軸２１を支持する操舵モータギヤボックス２６を設けている。操舵モータギヤボックス２６は、ピニオン軸２１の一端を外部に露出させて回転可能に支持し、ピニオン軸２１の他端をステアリングギヤボックス２３内においてステアリングギヤによりラック軸２２に連絡している。
操舵モータギヤボックス２６には、ピニオン軸２１を回転させて操舵輪４・５を所望の操舵状態に動作する複数の前記アクチュエータ８・９として、第１・第２操舵モータ８・９を設けている。第１・第２操舵モータ８・９の駆動力は、操舵モータギヤボックス２６に内蔵された操舵モータギヤによりピニオン軸２１に伝達される。また、操舵モータギヤボックス２６には、ピニオン軸２１の回転角を検出する回転角センサ２７を設けている。
【００１３】
前記複数の制御装置１０〜１２は、ステアリングモータ７に給電して動作状態を制御するステアリングモータ用制御装置１０と、第１・第２操舵モータ８・９に給電して動作状態を制御する第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２とからなる。ステアリングモータ用制御装置１０には、前記ステアリングモータ７と、第１・第２回転角センサ１８・１９と、トルクセンサ２０とを接続している。第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２には、前記第１・第２操舵モータ８・９を各々接続し、また、回転角センサ２７を接続している。
ステアリングモータ用制御装置１０、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は、ステアリングシステム２のシステム制御装置２８を構成している。システム制御装置２８には、表示警報装置２９、車両情報検知手段３０、車両統合制御装置３１を接続している。表示警報装置２９は、車両１のアラーム等の表示・ブザー等による通知を行う。車両情報検知手段３０は、車両速度を検知する車両速度検知手段、エンジン回転数を検知するエンジン回転数検知手段、イグニションスイッチ状態を検知するスイッチ状態検知手段、変速機のシフト位置を検知するシフト位置検知手段等からなり、各種車両情報を検知する。車両統合制御装置３１は、車両１の速度制限等の統合制御を行う。
【００１４】
前記電力を発生させる発電機１３は、車両１に搭載したエンジンにより駆動され、電力を発生する。前記電源である第１・第２バッテリ１４・１５は、図２に示すように、発電機１３により発生された電力を蓄えるとともに、電力を他の装置、例えば、前記ステアリングモータ用制御装置１０や第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２、これらステアリングシステム２以外の車両１の電気負荷３２に供給できる。発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５は、電源装置３３を構成している。なお、電源装置３３には、図３に示すように、前記発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５に加えて、ハイブリッド車等のように高電圧バッテリ３４と電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５とを備え、高電圧バッテリ３４からＤＣ／ＤＣコンバータ３５で変圧して第１・第２バッテリ１４・１５に電力を蓄えるものもある。
【００１５】
このステアリングシステム２には、クラッチ３６を有する機械的操舵機構３７を併設している。機械的操舵機構３７は、ステアリングコラム１６に回動可能に支持されたステアリング軸１７の他端に電気的に接続・解放可能なクラッチ３６を備え、クラッチ３６に接続されるクラッチギヤボックス３８を備えている。クラッチ３６は、ステアリングモータ用制御装置１０に接続され、ステアリング軸１７とクラッチ軸３９との間で駆動力の伝達を断続する。クラッチギヤボックス３８は、クラッチ軸３９に取り付けられたクラッチ入力ギヤ４０と、このクラッチ入力ギヤ４０に噛み合うクラッチ出力ギヤ４１とを内蔵している。クラッチ出力ギヤ４１には、フレキシブル軸４２の一端を連結している。
また、機械的操舵機構３７は、操舵機構５の操舵モータギヤボックス２６に接続されるピニオンギヤボックス４３を備えている。ピニオンギヤボックス４３は、前記フレキシブル軸４２の他端を連結したピニオン入力ギヤ４４と、このピニオン入力ギヤ４４に噛み合うピニオン出力ギヤ４５とを内蔵している。ピニオン出力ギヤ４５は、操舵モータギヤボックス２６から露出されたピニオン軸２１の一端に取り付けられている。
この機械的操舵機構３７は、クラッチ３６の接続状態ではステアリングハンドル３と操舵機構６とを機械的操舵機構３７のフレキシブル軸４２を介して駆動連結するとともに、クラッチ３６の解放状態ではステアリングハンドル３と操舵機構６とを互いに独立駆動可能とする。これにより、このステアリングシステム２は、操舵機構５の第１・第２操舵モータ８・９の駆動力に頼ることなく、ドライバーによるステアリングハンドル３の操作力だけで、機械的に操舵輪４・５を所望の操舵状態に動作することができる。
【００１６】
このステアリングシステム２は、複数の制御装置として１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含み、そのうち特定の制御装置により発電機１３の異常を確定した後、複数の制御装置１０〜１２の全てが、互いにほぼ同時となるよう速やかに低消費運転モードに移行する。この低消費運転モードでは、第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する。
このステアリングシステム２は、複数の制御装置１０〜１２のうち特定の制御装置により発電機１３の異常を確定した場合には、クラッチ３６は接続状態とし、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は、低消費運転モードとして第１・第２操舵モータ８・９に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する一方、ステアリングモータ用制御装置１０は、低消費運転モードとしてステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限した上で、人為的な操作を助長する方向に駆動制御する。
このステアリングシステム２は、車両１の停車時に、予め設定した規定時間にわたり操作入力がない場合に、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は第１・第２操舵モータ８・９を完全に停止するように制御する一方、ステアリングモータ用制御装置１０はステアリングモータ７を停止するように制御する。
このステアリングシステム２は、１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含む複数の制御装置１０〜１２が、それぞれ発電機１３、電源である第１・第２バッテリ１４・１５若しくは電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を判定する判定手段４６〜４８を有している。それら複数の制御装置１０〜１２の判定手段４６〜４８のうち２以上の所定数が揃って異常を判定した場合には、特定の制御装置が発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５若しくはＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を確定したとする。
【００１７】
次に作用を説明する。
ステアリングシステム２は、図５に示すように、制御がスタートすると（１０１）、発電機１３の異常（ＦＡＩＬ）を検出したか否かを判断する（１０２）。発電機１３の異常検出は、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２とステアリングモータ用制御装置１０との全ての制御装置１０〜１２により行う。各制御装置１０〜１２の判定手段４６〜４８は、第１・第２バッテリ１４・１５のバッテリ電圧を監視し、図４に示すように、一定時間内のＡＶＥ値（バッテリ電圧平均値）を算出しする。各制御装置１０〜１２は、このＡＶＥ値が規定電圧値Ｖｓ以下となり、且つこの規定電圧値Ｖｓ以下の状態が設定時間ｔ以上継続した場合に、発電機１３の異常検出と判定する。
発電機１３の異常検出は、全ての制御装置１０〜１２のうちの特定の制御装置、例えば、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２の２つが揃って発電機１３の異常を検出した場合、あるいは、ステアリングモータ用制御装置１０の１つが発電機１３の異常検出した場合に、発電機１３の異常を確定する。なお、発電機１３の異常検出は、ＡＶＥ値でなく、電圧変化幅（率）により判定することもできる。また、異常検出は、発電機１３だけでなく、電源である第１・第２バッテリ１４・１５若しくは電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を検出してもよい。
前記発電機１３の異常検出の判断（１０２）において、全ての制御装置１０〜１２が発電機１３の異常を検出せず、判断（１０２）がＮＯの場合は、この判断を繰り返す。
前記発電機１３の異常検出の判断（１０２）において、全ての制御装置１０〜１２のうちの特定の制御装置、例えば、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２の２つが発電機１３の異常検出し、あるいは、ステアリングモータ用制御装置１０の１つだけが発電機１３の異常検出し、判断（１０２）がＹＥＳの場合は、［１］表示警報装置２９による表示・警報を開始し、［２］車両１の電気負荷３２に電流制限（低消費電流運転）を要求し、［３］車両１の統合制御を行う車両統合制御装置３１に速度制限（低速走行化）等を要求し（１０３）、機械的操舵機構３７のクラッチ３６を接続状態にし（１０４）、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２による第１・第２操舵モータ８・９の低消費運転モードに移行する（１０５）と同時に、ステアリングモータ用制御装置１０によるステアリングモータ７の低消費運転モードに移行する（１０６）。
【００１８】
前記第１・第２操舵用制御装置１１・１２による低消費運転モード（１０５）においては、車両１が停車状態（車両速度＝０）か否かを判断する（１０７）。
この判断（１０７）がＹＥＳの場合は、［１］第１・第２操舵モータ８・９に供給する駆動電流の最大値を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限（Ｃ１値以下に制限）し、［２］ステアリングハンドル３の回転変化が無い（規定角度以下）、又はステアリングハンドル３のトルクセンサ２０のトルク値が既定値以下の状態が規定時間継続した場合、第１・第２操舵モータ８・９をＯＦＦ（電流＝０）とし、［３］第１・第２操舵モータ８・９の１回の駆動時間が規定時間Ｔ１を超えた場合、第１・第２操舵モータ８・９をＯＦＦし、一度ステアリングハンドル３が中点に戻った時点でリセットし、第１・第２操舵モータ８・９を駆動可能とし（１０８）、エンドにする（１０９）。なお、［２］の第１・第２操舵モータ８・９のＯＦＦ後において、ステアリングハンドル３の回転変化を検出し（規定角度超え）、又はトルク値の増加を検出した場合は、速やかに第１・第２操舵モータ８・９を始動する。
また、前記判断（１０７）がＮＯの場合は、第１・第２操舵モータ８・９の駆動電流の最大値を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限（Ｃ２値以下に制限）し（１１０）、エンドにする（１０９）。
【００１９】
一方、前記ステアリングモータ用制御装置１０による低消費運転モード（１０６）においては、車両１が停車状態（車両速度＝０）か否かを判断する（１１１）。この判断（１１１）がＹＥＳの場合は、ステアリングハンドル３のトルクセンサ２０のトルク値が既定値以下であるか否かを判断する（１１２）。この判断（１１２）がＹＥＳの場合は、ステアリングモータ７をＯＦＦ（電流＝０）とし（１１３）、エンドにする（１０９）。ステアリングハンドル３は、ステアリングモータ７によるアシストが無いため、ドライバーがステアリングハンドル３を操作すると重い状態になるので、ドライバーに注意を勧告することができるとともに、消費電流を低減することができる。
また、前記判断（１１１）がＮＯの場合、また前記判断（１１２）がＮＯの場合は、ステアリングモータ７を駆動してステアリングハンドル３のアシスト制御（但し、テアリングモータ７の最大電流は制限（但し、最大電流は制限（Ｃ３値以下）する。）を行い（１１４）、エンドにする（１０９）。
【００２０】
このように、このステアリングシステム２は、複数の制御装置として１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含み、そのうち特定の制御装置により発電機１３の異常を確定した後、複数の制御装置１０〜１２の全てが、互いにほぼ同時となるよう速やかに低消費運転モードに移行する。この低消費運転モードでは、第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する。
これにより、このステアリングシステム２は、発電機系統が故障した場合に第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７を停止させることで、電力消費の抑制効果を得ることができ、電力消費の抑制で第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を確保して操舵困難に陥ることをなくすことができ、交通の妨げとならない場所への車両１の退避走行を可能とすることができる。
このステアリングシステム２は、複数の制御装置１０〜１２のうち特定の制御装置により発電機１３の異常を確定した場合には、クラッチ３６は接続状態とし、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は、低消費運転モードとして第１・第２操舵モータ８・９に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する一方、ステアリングモータ用制御装置１０は、低消費運転モードとしてステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限した上で、人為的な操作を助長する方向に駆動制御する。
これにより、このステアリングシステム２は、電力消費が多い停車時（走行トルクによるトルクステアの効果が得られない状態）に、発電機系統が故障した場合に第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７を停止させることで、電力消費の抑制効果が非常に大きく、電力消費の大きな抑制で第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を確保して走行中の制御量を大きく確保することができる。また、このステアリングシステム２は、機械的操舵機構３７の介在により、減速比の変化や機械損の増加が生じても、ドライバーにはスムーズで軽い良好な操作性を提供できる。さらに、このステアリングシステム２は、電気式ステア（ステアバイワイヤ）の状態から機械式ステアに変更しても、その操作感のギャップを小さく抑えることができる。
このステアリングシステム２は、車両１の停車時に、予め設定した規定時間にわたりステアリングハンドル３の操作入力がない場合に、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は第１・第２操舵モータ８・９を完全に停止するように制御する一方、ステアリングモータ用制御装置１０はステアリングモータ７を停止するように制御する。
これにより、このステアリングシステム２は、ステアリングハンドル３の反力制御を停止させることで、ドライバーへの注意勧告と消費電流の抑制が可能である。
このステアリングシステム２は、１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含む複数の制御装置１０〜１２が、それぞれ発電機１３、電源である第１・第２バッテリ１４・１５若しくは電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を判定する判定手段４６〜４８を有し、それら複数の制御装置１０〜１２の判定手段４６〜４８のうち２以上の所定数が揃って異常を判定した場合には、特定の制御装置が発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５若しくはＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を確定したとする。
これにより、このステアリングシステム２は、複数の制御装置１０〜１２のそれぞれが有している判定手段４６〜４８のうち、２以上の所定数が揃って異常を判定した場合に異常を確定しているので、故障の誤判定を防止することができる。
【実施例２】
【００２１】
図６・図７は、第２実施例を示すものである。図６はステアリングシステムのシステム構成図、図７は発電機故障時の制御フローチャートである。第２実施例において、前述第１実施例と同一機能を果たす箇所には同一符合を付して説明する。図６において、１は車両、２はステアリングシステムである。第２実施例のステアリングシステム２は、いわゆるステアバイワイヤ方式を採用したものであり、第１実施例と同様に、人為的に操作するステアリングハンドル３と、このステアリングハンドル３の操作状態を考慮して操舵輪４・５を所望の操舵状態に動作する操舵機構６と、ステアリングハンドル３の操作若しくは操舵機構６の動作における操舵制御に用いられ電力を消費する複数のアクチュエータ７〜９と、これらのアクチュエータ７〜９に給電して動作状態を制御する複数の制御装置１０〜１２と、電力を発生させる発電機１３と、発生された電力を蓄えるとともに電力を他の装置に供給できる複数の電源１４・１５とを備えている。
これらステアリングシステム２を構成するステアリングハンドル３、操舵機構６、複数のアクチュエータであるステアリングモータ７、第１・第２操舵モータ８・９、複数の制御装置であるステアリングモータ用制御装置１０、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２、発電機１３、複数の電源である第１・第２バッテリ１４・１５の構成は、前述第１実施例と同様であるので詳細な説明は省略する。また、発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５で構成される電源装置３３は、図２に示すように、発電機１３により発生された電力を第１・第２バッテリ１４・１５に蓄えるとともに、電力を他の装置、例えば、ステアリングモータ用制御装置１０や第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２、これらステアリングシステム２以外の車両１の電気負荷３２に供給できる。さらに、電源装置３３には、図３に示すように、発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５に加えて、ハイブリッド車等のように高電圧バッテリ３４と電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５とを備え、高電圧バッテリ３４からＤＣ／ＤＣコンバータ３５で変圧して第１・第２バッテリ１４・１５に電力を蓄えるものもある。
【００２２】
第２実施例のステアリングシステム２は、ステアリングハンドル３と操舵機構６との間に、クラッチ３６を有する機械的操舵機構３７を併設していない点で、第１実施例と相違する。
第２実施例のステアリングシステム２は、複数の制御装置として１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含み、そのうち特定の制御装置により発電機１３の異常を確定した後、複数の制御装置１０〜１２の全てが、互いにほぼ同時となるよう速やかに低消費運転モードに移行する。この低消費運転モードでは、第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する。
このステアリングシステム２は、車両速度を検知する車速検知手段としての車両情報検知手段３０を設け、複数の制御装置１０〜１２のうち特定の制御装置により前記発電機の異常を確定した場合には、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は、低消費運転モードとして第１・第２操舵モータ８・９に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限するとともに、ステアリングモータ用制御装置１０は、低消費運転モードとしてステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する。
このステアリングシステム２は、車両１の停車時に、予め設定した規定時間にわたり操作入力がない場合に、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は第１・第２操舵モータ８・９を完全に停止するように制御する一方、ステアリングモータ用制御装置１０はステアリングモータ７を間欠駆動が可能なように制御する。
このステアリングシステム２は、１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含む複数の制御装置１０〜１２が、それぞれ発電機１３、電源である第１・第２バッテリ１４・１５若しくは電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を判定する判定手段４６〜４８を有している。それら複数の制御装置１０〜１２の判定手段４６〜４８のうち２以上の所定数が揃って異常を判定した場合には、特定の制御装置が発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５若しくはＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を確定したとする。
【００２３】
次に作用を説明する。
ステアリングシステム２は、図７に示すように、制御がスタートすると（２０１）、発電機１３の異常（ＦＡＩＬ）を検出したか否かを判断する（２０２）。発電機１３の異常検出は、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２とステアリングモータ用制御装置１０との全ての制御装置１０〜１２により行う。各制御装置１０〜１２の判定手段４６〜４８は、第１・第２バッテリ１４・１５のバッテリ電圧を監視し、図４に示すように、一定時間内のＡＶＥ値（バッテリ電圧平均値）を算出しする。各制御装置１０〜１２は、このＡＶＥ値が規定電圧値Ｖｓ以下となり、且つこの規定電圧値Ｖｓ以下の状態が設定時間ｔ以上継続した場合に、発電機１３の異常検出と判定する。
発電機１３の異常検出は、全ての制御装置１０〜１２のうちの特定の制御装置、例えば、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２の２つが揃って発電機１３の異常を検出した場合、あるいは、ステアリングモータ用制御装置１０の１つが発電機１３の異常検出した場合に、発電機１３の異常を確定する。なお、発電機１３の異常検出は、ＡＶＥ値でなく、電圧変化幅（率）により判定することもできる。また、異常検出は、発電機１３だけでなく、電源である第１・第２バッテリ１４・１５若しくは電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を検出してもよい。
前記発電機１３の異常検出の判断（２０２）において、全ての制御装置１０〜１２が発電機１３の異常を検出せず、判断（２０２）がＮＯの場合は、この判断を繰り返す。
前記発電機１３の異常検出の判断（２０２）において、全ての制御装置１０〜１２のうちの特定の制御装置、例えば、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２の２つが発電機１３の異常検出し、あるいは、ステアリングモータ用制御装置１０の１つだけが発電機１３の異常検出し、判断（２０２）がＹＥＳの場合は、［１］表示警報装置２９による表示・警報を開始し、［２］車両１の電気負荷３２に電流制限（低消費電流運転）を要求し、［３］車両１の統合制御を行う車両統合制御装置３１に速度制限（低速走行化）等を要求し（２０３）、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２による第１・第２操舵モータ８・９の低消費運転モードに移行する（２０４）と同時に、ステアリングモータ用制御装置１０によるステアリングモータ７の低消費運転モードに移行する（２０５）。
【００２４】
前記第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２による低消費運転モード（２０４）においては、車両１が停車状態（車両速度＝０）か否かを判断する（２０６）。
この判断（２０６）がＹＥＳの場合は、［１］第１・第２操舵モータ８・９に供給する駆動電流の最大値を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限（Ｃ１値以下に制限）し、［２］ステアリングハンドル３の回転変化が無い（規定角度以下）、又はステアリングハンドル３のトルクセンサ２０のトルク値が既定値以下の状態が規定時間継続した場合、第１・第２操舵モータ８・９をＯＦＦ（電流＝０）とし、［３］第１・第２操舵モータ８・９の１回の駆動時間が規定時間Ｔ１を超えた場合、第１・第２操舵モータ８・９をＯＦＦし、一度ステアリングハンドル３が中点に戻った時点でリセットし、第１・第２操舵モータ８・９を駆動可能とし（２０７）、エンドにする（２０８）。なお、［２］の第１・第２操舵モータ８・９のＯＦＦ後において、ステアリングハンドル３の回転変化を検出し（規定角度超え）、又はトルク値の増加を検出した場合は、速やかに第１・第２操舵モータ８・９を始動する。
また、前記判断（２０６）がＮＯの場合は、第１・第２操舵モータ８・９の駆動電流の最大値を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限（Ｃ２値以下に制限）し（２０９）、エンドにする（２０８）。
【００２５】
一方、前記ステアリングモータ用制御装置１０による低消費運転モード（２０５）においては、車両１が停車状態（車両速度＝０）か否かを判断する（２１０）。この判断（２１０）がＹＥＳの場合は、ステアリングモータ７による反力制御を間欠動作（但し、最大電流は制限（Ｃ４値以下）する。）にし（２１１）、エンドにする（２０８）。ステアリングハンドル３は、ドライバーがステアリングハンドル３を操作したときに、ステアリングモータ７の間欠動作により抵抗感の有る／無し（減少）が一定間隔で連続するので、ドライバーに注意を勧告することができるとともに、消費電流を低減することができる。
また、前記判断（２１０）がＮＯの場合は、ステアリングモータ７による反力制御の最大電流を制限（Ｃ４値以下に制限）し（２１２）、エンドにする（２０８）。
【００２６】
このように、このステアリングシステム２は、複数の制御装置として１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含み、そのうち特定の制御装置により発電機１３の異常を確定した後、複数の制御装置１０〜１２の全てが、互いにほぼ同時となるよう速やかに低消費運転モードに移行する。この低消費運転モードでは、第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する。
これにより、このステアリングシステム２は、発電機系統が故障した場合に第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７を停止させることで、電力消費の抑制効果を得ることができ、電力消費の抑制で第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を確保して操舵困難に陥ることをなくすことができ、交通の妨げとならない場所への車両１の退避走行を可能とすることができる。
このステアリングシステム２は、車両速度を検知する車速検知手段としての車両情報検知手段３０を設け、複数の制御装置１０〜１２のうち特定の制御装置により前記発電機の異常を確定した場合には、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は、低消費運転モードとして第１・第２操舵モータ８・９に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限するとともに、ステアリングモータ用制御装置１０は、低消費運転モードとしてステアリングモータ７に供給する電力を、通常の供給電流に対し定率減少若しくは設定値超過部分カットにより制限する。
これにより、このステアリングシステム２は、電力消費が多い停車時（走行トルクによるトルクステアの効果が得られない状態）に、発電機系統が故障した場合に第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７を停止させることで、電力消費の抑制効果が非常に大きく、電力消費の大きな抑制で第１・第２操舵モータ８・９及びステアリングモータ７に供給する電力を確保して走行中の制御量を大きく確保することができる。
このステアリングシステム２は、車両１の停車時に、予め設定した規定時間にわたり操作入力がない場合に、第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２は第１・第２操舵モータ８・９を完全に停止するように制御する一方、ステアリングモータ用制御装置１０はステアリングモータ７を間欠駆動が可能なように制御する。
これにより、このステアリングシステム２は、ステアリングハンドル３の反力制御を間欠動作させることで、ドライバーへの注意勧告と消費電流の抑制が可能である。
このステアリングシステム２は、１以上の第１・第２操舵モータ用制御装置１１・１２と１以上のステアリングモータ用制御装置１０を含む複数の制御装置１０〜１２が、それぞれ発電機１３、電源である第１・第２バッテリ１４・１５若しくは電圧変換機であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を判定する判定手段４６〜４８を有し、それら複数の制御装置１０〜１２の判定手段４６〜４８のうち２以上の所定数が揃って異常を判定した場合には、特定の制御装置が発電機１３、第１・第２バッテリ１４・１５若しくはＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常を確定したとする。
これにより、このステアリングシステム２は、複数の制御装置１０〜１２のそれぞれが有している判定手段４６〜４８のうち、２以上の所定数が揃って異常を判定した場合に異常を確定しているので、故障の誤判定を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
この発明のステアリングシステムは、発電機系統が故障した場合にモータを停止させることで、電力消費を抑制し、電力を確保して操舵困難に陥ることをなくし、車両の退避走行を可能とするものであり、二輪車、四輪車やその他の車両にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施例を示すステアリングシステムのシステム構成図である。
【図２】第１実施例を示す電源装置のシステム構成図である。
【図３】第１実施例を示す別の電源装置のシステム構成図である。
【図４】第１実施例を示す発電機故障判定のバッテリ電圧を示す図である。
【図５】第１実施例を示す発電機故障時の制御フローチャートである。
【図６】第２実施例を示すステアリングシステムのシステム構成図ある。
【図７】第２実施例を示す発電機故障時の制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
１  車両
２  ステアリングシステム
３  ステアリングハンドル
４・５  操舵輪
６  操舵機構
７  ステアリングモータ
８・９  第１・第２操舵モータ
１０  ステアリングモータ用制御装置
１１・１２  第１・第２操舵モータ用制御装置
１３  発電機
１４・１５  第１・第２バッテリ
１６  ステアリングコラム
１８・１９  第１・第２回転角センサ
２０  トルクセンサ
２３  ステアリングギヤボックス
２４・２５  タイロッド
２６  操舵モータギヤボックス
２７  回転角センサ
３６  クラッチ
３７  機械的操舵機構
４２  フレキシブル軸
４６〜４８  判定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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