(57)【要約】【課題】励磁コイルに異常が発生した場合に、電動モータに悪影響を与えることを防止できる伝達比可変操舵装置を提供することを目的とする。【解決手段】マイコン３１は、舵角センサ６及び車載ＬＡＮ７からの情報に基づいて、ソレノイドコイル２に流す指令電流値を決定し、ソレノイドコイル２に決定した指令電流値が流れるように、バッテリ８の電圧値に基づいてＰＷＭ信号を生成している。また、マイコン３１は、実電流値と指令電流値とを比較してソレノイドコイル２の異常を検出し、ソレノイドコイル２が異常である場合に、電動モータ４の駆動を停止させる。【選択図】        図７
2004330883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングと接続される入力軸と、
転舵輪側と接続される出力軸と、
前記入力軸の回転角に基づいて決定された駆動力を前記出力軸に与えることで、前記出力軸の回転角を可変させる電動モータと、
前記入力軸と前記出力軸とを連結する連結手段と、
前記入力軸と前記出力軸との連結を断つために前記連結手段を作動させるための励磁コイルと、
前記励磁コイルに流れる電流を制御する制御部とを備えた伝達比可変操舵装置において、
前記励磁コイルに流す指令電流値と前記励磁コイルに実際に流れる実電流値とに基づいて前記励磁コイルの異常を検出する異常検出手段を有していることを特徴とする伝達比可変操舵装置。
【請求項２】
前記励磁コイルに電流を供給するための電源の電圧値を検出する電源電圧検出手段を有し、
前記制御部は、前記励磁コイルに前記指令電流値を流すために、前記実電流値を制御するためのデューティー比を前記電源の電圧値に基づいて決定することを特徴とする請求項１記載の伝達比可変操舵装置。
【請求項３】
前記励磁コイルに接続された抵抗を有し、
前記実電流値は、前記抵抗の電圧値によって検出されることを特徴とする請求項１又は２記載の伝達比可変操舵装置。
【請求項４】
前記異常検出手段は、前記指令電流値に基づいて前記実電流値の正常範囲を決定し、且つ前記実電流値が前記正常範囲外であるときに、前記励磁コイルが異常であると判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の伝達比可変操舵装置。
【請求項５】
前記正常範囲は、前記指令電流値から所定電流値を減算した電流値以上で、且つ前記指令電流値に前記所定電流値を加算した電流値以下であることを特徴とする請求項４記載の伝達比可変操舵装置。
【請求項６】
前記励磁コイルに流れる電流を制御するためのスイッチングトランジスタを有し、
前記異常検出手段で前記励磁コイルが異常であると判定されたときに、前記スイッチングトランジスタをオフすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の伝達比可変操舵装置。
【請求項７】
ステアリングと接続される入力軸と、
転舵輪側と接続される出力軸と、
前記入力軸の回転角に基づいて決定された駆動力を前記出力軸に与えることで、前記出力軸の回転角を可変させる電動モータと、
前記入力軸と前記出力軸とを連結する連結手段と、
前記入力軸と前記出力軸との連結を断つために前記連結手段を作動させるための励磁コイルと、
前記電動モータ及び前記励磁コイルに流れる電流を制御する制御部とを備えた伝達比可変操舵装置において、
前記励磁コイルが異常であるときに、前記電動モータの駆動を停止するモータ停止手段を有していることを特徴とする伝達比可変操舵装置。
【請求項８】
前記励磁コイルに流れる電流を制御するためのスイッチングトランジスタを有し、
前記励磁コイルが異常であるときに、前記スイッチングトランジスタをオフすることを有していることを特徴とする請求項７記載の伝達比可変操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のステアリングからの操舵力の伝達比を可変させる伝達比可変操舵装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より、伝達比可変操舵装置は、ステアリングと接続される入力軸と、転舵輪側と接続される出力軸と、通電により駆動し、出力軸に駆動力を伝達することで、出力軸の回転角を可変させる電動モータと、入力軸と出力軸とを連結させる連結ピンと、入力軸と出力軸との連結を断つために連結ピンを作動させる励磁コイルと、電動モータ及び励磁コイルの駆動を制御する制御部とから構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２７８０８７号公報（第３頁右欄第４７行〜第６頁右欄第２２行、第１図〜第５図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、励磁コイルに異常が発生した場合、励磁コイルが機能しなくなり、連結ピンが作動されずに入力軸と出力軸とが連結され、入力軸と出力軸とが連結ピンによって連結されているにも関わらずに、制御部が電動モータに電流を供給し続け、電動モータに悪影響を与えてしまう。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、励磁コイルに異常が発生した場合に、電動モータに悪影響を与えることを防止できる伝達比可変操舵装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１では、ステアリングと接続される入力軸と、転舵輪側と接続される出力軸と、入力軸の回転角に基づいて決定された駆動力を出力軸に与えることで、出力軸の回転角を可変させる電動モータと、入力軸と出力軸とを連結する連結手段と、入力軸と出力軸との連結を断つために連結手段を作動させるための励磁コイルと、励磁コイルに流れる電流を制御する制御部とを備えた伝達比可変操舵装置において、励磁コイルに流す指令電流値と励磁コイルに実際に流れる実電流値とに基づいて励磁コイルの異常を検出する異常検出手段を有していることを特徴としている。
【０００７】
この構成により、励磁コイルに流す指令電流値と励磁コイルに実際に流れる実電流値とに基づいて励磁コイルの異常を検出する異常検出手段を有していることから、励磁コイルの異常を確実に検出することができる。よって、励磁コイルに異常が発生した場合に、電動モータの駆動を停止させることで、電動モータに電流が流れ続けることがないため、電動モータに悪影響を与えることを防止できる。
【０００８】
また、請求項２では、励磁コイルに電流を供給するための電源の電圧値を検出する電源電圧検出手段を有し、制御部は、励磁コイルに指令電流値を流すように、実電流値を制御するためのデューティー比を電源の電圧値に基づいて決定することを特徴としている。
【０００９】
励磁コイルに流れる実電流値は、電源の電圧値によって変わることから、制御部が電源電圧検出手段で検出した電源の電圧値に基づいてデューティー比を決定することで、励磁コイルに指令電流値を流すようにすることができるため、電源電圧の変動による実電流値の変化を抑制して、異常検出手段が励磁コイルの異常を確実に検出することができる。
【００１０】
また、請求項３では、励磁コイルに接続された抵抗を有し、実電流値は、抵抗の電圧値によって検出されることを特徴としている。
【００１１】
この構成により、励磁コイルに抵抗を接続することで、この抵抗の電圧値によって励磁コイルの実電流値を検出することができる。
【００１２】
また、請求項４では、異常検出手段は、指令電流値に基づいて実電流値の正常範囲を決定し、且つ実電流値が正常範囲外であるときに、励磁コイルが異常であると判定することを特徴としている。
【００１３】
この構成により、異常検出手段は、指令電流値に基づいて実電流値の正常範囲を決定し、実電流値が正常範囲外であるときに、励磁コイルが異常であると判定することで、励磁コイルの異常をより確実に検出することができる。
【００１４】
また、請求項５では、正常範囲は、指令電流値から所定電流値を減算した電流値以上で、且つ指令電流値に所定電流値を加算した電流値以下であることを特徴としている。
【００１５】
抵抗の電圧値から検出した実電流値は、ノイズ等によって指令電流値と一致し難いため、正常範囲を指令電流値から所定電流値を減算した電流値以上で、且つ指令電流値に所定電流値を加算した電流値以下とすることで、異常検出手段が励磁コイルの異常を誤判定することなく検出することができる。
【００１６】
また、請求項６では、励磁コイルに流れる電流を制御するためのスイッチングトランジスタを有し、異常検出手段で励磁コイルが異常であると判定されたときに、スイッチングトランジスタをオフすることを特徴としている。
【００１７】
この構成により、異常検出手段で励磁コイルが異常であると判定されたときに、スイッチングトランジスタをオフすることから、励磁コイルに電流が供給されないため、連結手段が作動することなく、ステアリングと転舵輪とが直結された状態を維持でき、確実な操舵性を確保することができる。
【００１８】
また、請求項７では、ステアリングと接続される入力軸と、転舵輪側と接続される出力軸と、入力軸の回転角に基づいて決定された駆動力を出力軸に与えることで、出力軸の回転角を可変させる電動モータと、入力軸と出力軸とを連結する連結手段と、入力軸と出力軸との連結を断つために連結手段を作動させるための励磁コイルと、電動モータ及び励磁コイルに流れる電流を制御する制御部とを備えた伝達比可変操舵装置において、励磁コイルが異常であるときに、電動モータの駆動を停止するモータ停止手段を有していることを特徴としている。
【００１９】
この構成により、励磁コイルに異常が発生した場合に、モータ停止手段によって電動モータの駆動を停止させることで、電動モータに電流が流れ続けることがないため、電動モータに悪影響を与えることを防止できる。
【００２０】
また、請求項８では、励磁コイルに流れる電流を制御するためのスイッチングトランジスタを有し、励磁コイルが異常であるときに、スイッチングトランジスタをオフすることを有していることを特徴としている。
【００２１】
この構成により、異常検出手段で励磁コイルが異常であると判定されたときに、スイッチングトランジスタをオフすることから、励磁コイルに電流が供給されないため、連結手段が作動することなく、ステアリングと転舵輪とが直結された状態を維持でき、確実な操舵性を確保することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、車両の操舵機構の構成図である。図２は、伝達比可変操舵装置１の伝達比可変ユニット１２の軸方向断面図である。図３は、伝達比可変操舵装置１全体の回路構成を示したブロック図である。図４は、ソレノイド駆動回路３２の回路構成を示した図である。図５、図６及び図７は、ソレノイド駆動回路３２の異常判定処理のフローチャートである。
【００２４】
先ず、図１及び図２に基づいて、車両の車速によって転舵輪の転舵角を可変させる伝達比可変操舵装置１が搭載された車両の操舵機構の全体構成について説明する。図１に示すように、車両のステアリング１０が入力軸１１の上端に接続されている。また、入力軸１１の下端と出力軸１３の上端とが伝達比可変ユニット１２を介して接続されている。また、出力軸１３の下端には、図示しないピニオンが設けられ、このピニオンがステアリングギヤボックス１５内でラック１６に噛合されている。ラック１６の両端には、それぞれ図示しないタイロッド及びアームを介して転舵輪１７が接続されている。
【００２５】
入力軸１１には、ステアリング１０の操舵角を検出する舵角センサ６が設けられ、一方、出力軸１３には、転舵輪１７の転舵角を検出する出力角センサ１４が設けられている。これら舵角センサ６及び出力角センサ１４により検出されたステアリング１０の操舵角及び転舵輪１７の転舵角は、ＥＣＵ３に入力される。さらに、ＥＣＵ３には、車載ＬＡＮ７からの車速信号及びエンジン回転数信号が入力される。そして、ＥＣＵ３は、この伝達比可変ユニット１２を制御するための制御信号を出力する。
【００２６】
伝達比可変ユニット１２は、図２に示すように、周知のブラシレスモータである電動モータ４及び減速機構５を備えて構成され、舵角センサ６及び車載ＬＡＮ７からの信号に基づいて、電動モータ４を回転させて出力軸１３の回転角を可変させるものである。また、電動モータ４は、モータハウジング４４内に設けられたステータ４３とロータ４２とを備えて構成されている。また、モータハウジング４４のステアリング側の内周には、連結手段を成す連結ピン２１を回転軸４１の軸方向と平行な方向に前進させるためのソレノイドコイル２が設けられている。このソレノイドコイル２は、ＥＣＵ３から指令により連結ピン２１を回転軸４１の軸方向と平行な方向に前進させる。また、ロータ４２の端面には、連結ピン２１が係合される係合部４２ａが設けられている。
【００２７】
以上説明した操舵機構では、先ず、車載ＬＡＮ７からの車速信号及びエンジン回転数信号と舵角センサ６により検出された操舵角がＥＣＵ３に入力されると、ＥＣＵ３は、これらの情報に基づき、目標舵角の演算を行う。この目標舵角に基づくモータ制御指令がＥＣＵ３より伝達比可変ユニット１２に出力される。このモータ制御指令により伝達比可変ユニット１２の電動モータ４が駆動され、転舵輪１７に対して目標舵角に対応した転舵角を与える。そして、ＥＣＵ３は、出力角センサ１４より転舵輪１７の実際の転舵角を検出して、確実に目標舵角に対応した転舵角を転舵輪１７に与えることができるようにフィードバックされる。この際、ソレノイドコイル２は、オン状態であり、連結ピン２１を回転軸４１の軸方向と平行な方向に後退させている。つまり、モータハウジング４４とロータ４２との連結は解除されている。
【００２８】
また、ＥＣＵ３が伝達比可変ユニット１２の異常（例えば、ソレノイドコイル２の地絡）を検出すると、ＥＣＵ３は、ソレノイドコイル２に対してソレノイドコイル２に電流が流れないように指令を出力する。これにより、ソレノイドコイル２には、電流が流れず、連結ピン２１を回転軸４１の軸方向と平行な方向に前進させる。そして、連結ピン２１は、ロータ４２に設けられた係合部４２ａと係合されて、モータハウジング４４とロータ４２とが連結される。
【００２９】
次に、図３に基づいて、伝達比可変操舵装置１の構成について説明する。
【００３０】
伝達比可変操舵装置１は、ソレノイドコイル２、ＥＣＵ３、電動モータ４及び減速機構５から構成されている。
【００３１】
ソレノイドコイル２は、励磁コイルを成し、後述するＥＣＵ３のソレノイド駆動回路３２に接続されており、ソレノイド駆動回路３２からのＰＷＭ信号によってソレノイドコイル２に電流が流れ、上述の連結ピン２１を作動させる。
【００３２】
ＥＣＵ３は、制御部を成し、上述の舵角センサ６及び車載ＬＡＮ７からの情報に基づいて、ソレノイドコイル２及び電動モータ４に流れる電流を制御するものであって、マイコン３１、ソレノイド駆動回路３２、リレー３３、駆動回路３４、電源回路３５、電圧検出回路３６、電流検出回路３７、通信Ｉ／Ｆ３８、舵角検出回路３９、モータ駆動回路５０、電流検出回路５１、モータ端子電圧検出回路５２及び電気角検出回路５３から構成されている。
【００３３】
マイコン３１は、舵角センサ６及び車載ＬＡＮ７からの情報に基づいて、電動モータ４に流れる電流をディーティー制御するＰＷＭ信号を生成する。さらに、マイコン３１は、舵角センサ６及び車載ＬＡＮ７からの情報に基づいて、ソレノイドコイル２に流す指令電流値を決定し、ソレノイドコイル２に指令電流値が流れるように、バッテリ８の電圧値に基づいてソレノイドコイル２に流れる実電流をデューティー制御するＰＷＭ信号を生成している。なお、バッテリ８の電圧値は、常に一定でなく変動することから、例えばマイコン３１がバッテリ８の電圧値が小さいときに、ＰＷＭ信号のデューティー比を大きくすることで、ソレノイドコイル２に指令電流値を流すように制御している。
【００３４】
ソレノイド駆動回路３２は、マイコン３１からのＰＷＭ信号に基づき、ソレノイドコイル２に流れる実電流をディーティー制御して連結手段２１を作動させるためのものであって、リレー３３を介してバッテリ８と接続されている。
【００３５】
リレー３３は、バッテリ８とソレノイド駆動回路３２との間に設けられ、オンすることで、バッテリ８とソレノイド駆動回路３２とを接続させ、オフすることで、バッテリ８とソレノイド駆動回路３２との接続を遮断させる。
【００３６】
駆動回路３４は、マイコン３１からの信号によって、リレー３３をオンもしくはオフさせるためのものである。
【００３７】
電源回路３５は、ＩＧスイッチ９を介してバッテリ８と接続され、バッテリ８からの電流をマイコン３１に供給させるためのものである。
【００３８】
電圧検出回路３６は、バッテリ８の電圧値を検出し、検出した検出値をマイコン３１に入力している。
【００３９】
電流検出回路３７は、バッテリ８からモータ駆動回路５０に電流を供給すると共に、その電流値を検出し、検出した電流値をマイコン３１に入力している。
【００４０】
通信Ｉ／Ｆ３８は、車載ＬＡＮ７からの車速信号及びエンジン回転数信号をマイコン３１が認識できるように変換し、この変換した車速信号及びエンジン回転数信号をマイコン３１に入力している。
【００４１】
舵角検出回路３９は、舵角センサ６からの信号をマイコン３１が認識できるように変換し、この変換した舵角信号をマイコン３１に入力している。
【００４２】
モータ駆動回路５０は、三相ブリッジ回路を構成する６つのスイッチングトランジスタを有し、マイコン３１からのＰＷＭ信号に基づいて、６つのスイッチングトランジスタをデューティー制御して電動モータ４を駆動させるものである。
【００４３】
電流検出回路５１は、モータ駆動回路５０の６つのスイッチングトランジスタに流れる電流を検出し、検出した電流値をマイコン３１に入力している。
【００４４】
モータ端子電圧検出回路５２は、モータ駆動回路５０の６つのスイッチングトランジスタの電圧を検出し、検出した電圧値をマイコン３１に入力している。
【００４５】
電気角検出回路５３は、出力角センサ１４で検出した転舵角をマイコン３１が認識できるように変換し、この変換した転舵角信号をマイコン３１に入力している。
【００４６】
伝達比可変操舵装置１の作動としては、マイコン３１がソレノイド駆動回路３２にＰＷＭ信号を発し、ソレノイド駆動回路３２でソレノイド２に流れる実電流をデューティー制御することで、連結ピン２１を作動させる。これにより、モータハウジング４４とロータ４２との連結が解除される。そして、舵角センサ６及び車載ＬＡＮ７からの信号に基づいて電動モータ４を回転させることで、電動モータ４の回転力が減速機構５を介して出力軸１３に伝達され、転舵輪の転舵角を可変させる。
【００４７】
次に、ソレノイド駆動回路３２の構成について図４に基づいて説明する。
【００４８】
ソレノイド駆動回路３２は、抵抗３２１、第１の配線３２２、電流制限手段３２３、スイッチングトランジスタ３２４、ダイオード３２５、電源電圧検出手段３２６、端子電圧検出手段３２７及び第２の配線３２８から構成されている。
【００４９】
抵抗３２１は、第２の配線３２８に設けられている。第１の配線３２２は、ソレノイドコイル２の一端とバッテリ８とを結ぶ電線であって、ソレノイドコイル２に連結ピン２１を作動させるための電流が流れる。
【００５０】
電流制限手段３２３は、第１の配線３２２に設けられ、トランジスタ３２３ａと抵抗３２３ｂとから構成されている。そして、トランジスタ３２３ａのエミッタ端子がリレー３３と、コレクタ端子がソレノイドコイル２の一端と、ベース端子が抵抗３２３ｂを介してグランドとにそれぞれ電気的に接続されている。
【００５１】
スイッチングトランジスタ３２４は、マイコン３１からのソレノイドコイル２に流す指令電流値に対応するＰＷＭ信号によって、ソレノイドコイル２に電流を流すものである。
【００５２】
ダイオード３２５は、ソレノイドコイル２の両端に接続されている。
【００５３】
電源電圧検出手段３２６は、抵抗３２６ａ、３２６ｂを有し、抵抗３２６ａの一端がリレー３３と電気的に接続され、他端が抵抗３２６ｂの一端と電気的に接続されている。また、抵抗３２６ｂの他端がグランドと接続されており、互いに電気的に接続される抵抗３２６ａの他端と抵抗３２６ｂの一端とがマイコン３１と電気的に接続されている。
【００５４】
端子電圧検出手段３２７は、抵抗３２７ａ、３２７ｂを有し、抵抗３２７ａの一端がソレノイドコイル２の他端と電気的に接続され、他端が抵抗３２７ｂの一端と電気的に接続されている。また、抵抗３２７ｂの他端がグランドと電気的に接続されており、互いに電気的に接続される抵抗３２７ａの他端と抵抗３２７ｂの一端とがマイコン３１と電気的に接続されている。
【００５５】
第２の配線３２８は、ソレノイドコイル２の一端とバッテリ８とを結ぶ電線であって、マイコン３１に電流を供給している。
【００５６】
次に、図５から図７に基づいて、マイコン３１によるソレノイド駆動回路３２の異常判定処理の内容について説明する。
【００５７】
先ず、マイコン３１がソレノイドコイル２に流れる実電流をデューティー制御する前の異常判定処理について説明する。
【００５８】
ステップＳ１００にて、運転者がＩＧスイッチ９をオンすると、第２の配線３２８に電流が流れてマイコン３１に電源を供給する。これにより、マイコン３１が起動され、ステップＳ１０１に進む。なお、この時、バッテリ８からソレノイドコイル２にも電流が流れるが、抵抗３２１によって電流が制限され、ソレノイドコイル２を駆動させることが可能な電流は流れない。
【００５９】
ステップＳ１０１にて、リレー３３をオフしてバッテリ８からソレノイドコイル２に電流が流れないようにする。また、マイコン３１は、スイッチングトランジスタ３２４に対してオフ信号を発し、ステップＳ１０２に進む。
【００６０】
ステップＳ１０２にて、抵抗３２７ａと抵抗３２７ｂとからソレノイドコイル２の端子電圧Ｖｍをマイコン３１が読み込み、ステップＳ１０３に進む。
【００６１】
ステップＳ１０３にて、ステップＳ１０２で読み込んだ端子電圧Ｖｍに基づいて、ソレノイドコイル２が異常であるかどうかを判定し、正常であると判定した場合には、ステップＳ２００に進み、異常であると判定した場合には、ステップＳ１０４に進む。
【００６２】
ここで、本実施形態では、バッテリ８の電圧をＶ１とすると、ソレノイドコイル２の端子電圧Ｖｍが以下の式▲１▼に示す範囲の場合には、正常であると判定する。
【００６３】
Ｖ１×１／４＜Ｖｍ＜Ｖ１×３／４・・・・・▲１▼
また、端子電圧Ｖｍが上記の式▲１▼に示す範囲外である場合には、ソレノイドコイル２が異常であると判定する。
【００６４】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３にてソレノイドコイル２が異常であると判定していることから、異常処置１を行う。
【００６５】
異常処置１では、ＩＧスイッチ９をオフさせてバッテリ８からソレノイドコイル２に電流が流れることを遮断する。さらに、車両のメータにウォーニングランプを点灯させ、運転者に異常が生じたことを警告する。なお、この際、マイコン３１には、どのような異常であるかを記憶される。そして、この異常処理１を行った後、異常判定処理を終了する。
【００６６】
次に、ステップＳ２００にて、マイコン３１が駆動回路３４に信号を送り、リレー３３をオンさせる。これにより、バッテリ８から第１の配線３２２に電流が流れてソレノイドコイル２に電流が供給される。そして、ステップＳ２０１に進む。
【００６７】
ステップＳ２０１にて、抵抗３２７ａと抵抗３２７ｂとからソレノイドコイル２の端子電圧Ｖｍをマイコン３１が読み込み、ステップＳ２０２に進む。なお、この時、マイコン３１は、スイッチングトランジスタ３２４に対してＰＷＭ信号を発しない。
【００６８】
ステップＳ２０２にて、ステップＳ２０１で読み込んだ端子電圧Ｖｍに基づいて、ソレノイドコイル２が異常であるかどうかを判定し、正常であると判定した場合には、ステップＳ３００に進み、異常であると判定した場合には、ステップＳ２０３に進む。
【００６９】
ここで、本実施形態では、ソレノイドコイル２の端子電圧Ｖｍが以下の式▲２▼に示す範囲の場合には、正常と判定する。
【００７０】
５＜Ｖｍ＜Ｖ１・・・・・▲２▼
また、端子電圧Ｖｍが上記の式▲２▼に示す範囲外である場合には、ソレノイドコイル２が異常であるとマイコン３１が判定する。
【００７１】
ステップＳ２０３では、ステップＳ２０２にてソレノイドコイル２が異常であると判定していることから、異常処置２を行う。異常処置２では、ＩＧスイッチ９とリレー３３とをオフさせてバッテリ８からソレノイドコイル２に電流が流れることを遮断する。さらに、車両のメータにウォーニングランプを点灯させ、運転者に異常が生じたことを警告する。なお、この際に、マイコン３１には、どのような異常であるか記憶される。そして、この異常処理２を行った後、異常判定処理を終了する。
【００７２】
次に、本発明部分であるマイコン３１がソレノイドコイル２に流れる実電流をデューティー制御している時の異常判定処理について説明する。
【００７３】
ステップＳ３００にて、マイコン３１がソレノイドコイル２に指令電流値を流すように、バッテリ８の電圧値に基づいて決定されたＰＷＭ信号をスイッチングトランジスタ３２４に発し、スイッチングトランジスタ３２４がソレノイドコイル２に流れる実電流をデューティー制御する。これにより、連結ピン２１が作動されてモータハウジング４４とロータ４２との連結が解除される。そして、ステップＳ３０１に進む。なお、本実施形態でのマイコン３１は、連結ピン２１を作動させるために、スイッチングトランジスタ３２４にデューティー比１００％のＰＷＭ信号を発している。そして、マイコン３１は、連結ピン２１が作動し終わってからは、連結ピン２１の作動状態を保持するために、スイッチングトランジスタ３２４にデューティー比４０〜８０％のＰＷＭ信号を発している。
【００７４】
ステップＳ３０１にて、抵抗３２７ａと抵抗３２７ｂとからソレノイドコイル２に実際に流れる実電流値に対応するソレノイドコイル２の実際の端子電圧Ｖｍをマイコン３１が読み込み、ステップＳ３０２に進む。
【００７５】
ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１で読み込んだ端子電圧Ｖｍに基づいて、ソレノイドコイル２が異常であるかどうかを判定し、正常であると判定した場合には、常にソレノイドコイル２が異常であるかどうかを判定し、異常であると判定した場合には、ステップＳ３０３に進む。
【００７６】
ここで、本実施形態では、マイコン３１がスイッチングトランジスタ３２４に発するＰＷＭ信号のデューティー比をＰ％とすると、ソレノイドコイル２に流す指令電流値に対応する電圧値Ｖｓを以下の式▲３▼で求めることができる。
【００７７】
Ｖｓ＝Ｖ１×（１−Ｐ／１００）・・・・・▲３▼
そして、ソレノイドコイル２の端子電圧Ｖｍが以下の式▲４▼に示す範囲の場合には、ソレノイドコイル２が正常であると判定する。なお、マイコン３１がソレノイドコイル２の異常の誤判定を防止するため、電圧値Ｖｓから所定電圧値（１．５Ｖ）を減算した電圧値以上で、且つ電圧値Ｖｓに所定電圧値を加算した電圧値以下とすることで、正常範囲を決定している。
【００７８】
Ｖｓ−１．５＜Ｖｍ＜Ｖｓ＋１．５・・・・・▲４▼
また、ソレノイドコイル２の端子電圧Ｖｍが上記の式▲４▼に示す正常範囲外である場合には、ソレノイドコイル２が異常であるとマイコン３１が判定する。
【００７９】
ステップＳ３０３では、ステップＳ３０２にてソレノイドコイル２が異常であると判定していることから、異常処置３を行う。異常処置３では、スイッチングトランジスタ３２４に対してオフ信号を発する。また、電動モータ４を駆動させる６つのスイッチングトランジスタに対してもオフ信号を発する。また、ＩＧスイッチ９とリレー３３とをオフさせてバッテリ８からソレノイドコイル２に電流が流れることを遮断する。さらに、車両のメータにウォーニングランプを点灯させ、運転者に異常が生じたことを警告する。なお、この際に、マイコン３１には、どのような異常であるか記憶される。そして、この異常処理３を行った後、異常判定処理を終了する。
【００８０】
次に、マイコン３１には、ステップＳ１０４、Ｓ２０３及びＳ３０３で異常内容を記憶されるが、以下の表１に示す異常内容が記憶される。
【００８１】
［表１］
2004330883.tif 000003
［本実施形態の効果］
以上説明した伝達比可変操舵装置１のマイコン３１は、ソレノイドコイル２に加える電圧値Ｖｓとソレノイドコイル２に実際に加わった端子電圧Ｖｍとを比較してソレノイドコイル２の異常を検出している。即ち、マイコン３１は、ソレノイドコイル２に流す指令電流値とソレノイドコイル２に実際に流れる実電流値とを比較してソレノイドコイル２の異常を検出している。このことから、マイコン３１がソレノイドコイル２の異常を確実に検出することができる。そして、ソレノイドコイル２に異常が発生した場合に、マイコン３１が電動モータ４を駆動させる６つのスイッチングトランジスタに対してオフ信号を発し、電動モータ４の駆動を停止させることで、電動モータ４に電流が流れ続けることがないため、電動モータ４の発熱を防止できる。
【００８２】
また、ソレノイドコイル２に流れる実電流値は、バッテリ８の電圧値によって変わることから、本実施形態のように、マイコン３１が抵抗３２６ａと抵抗３２６ｂとによってバッテリ８の電圧値を検出し、検出したバッテリ８の電圧値に基づいて、スイッチングトランジスタ３２４に発するＰＷＭ信号のデューティー比を決定することで、ソレノイドコイル２に指令電流値が流れるようにすることができるため、ソレノイドコイル２に流れる実電流値とソレノイドコイル２に流す指令電流値との差が大きくなることなく、マイコン３１がソレノイドコイル２の異常を確実に検出することができる。
【００８３】
また、マイコン３１は、指令電流値に対応する電圧値Ｖｓから所定電圧値（本実施形態では１．５Ｖ）を減算した電圧値以上で、且つ電圧値Ｖｓに所定電圧値を加算した電圧値以下とソレノイドコイル２の正常電圧範囲を決定し、実電流値に対応する端子電圧Ｖｍが正常電圧範囲外であるときに、ソレノイドコイル２が異常であると判定している。このことから、マイコン３１が抵抗３２６ａ、３２６ｂから検出した端子電圧Ｖｍは、ノイズ等によって電圧値Ｖｓと完全に一致し難いため、上記のように、正常電圧範囲を持たせることで、マイコン３１がソレノイドコイル２の異常を誤判定することを抑制できる。
【００８４】
また、マイコン３１は、ソレノイドコイル２が異常であると判定したときに、上述の異常処置３のように、スイッチングトランジスタ３２４に対してオフ信号を発することから、ソレノイドコイル２にバッテリ８から電流が供給されないため、連結手段２１が作動しない。このことから、ステアリング１０と転舵輪１７とが直結された状態を維持でき、確実な操舵性を確保することができる。
【００８５】
なお、本発明でのソレノイドコイル２の異常とは、ソレノイドコイル２が正常に機能しないことであって、例えばソレノイドコイル２の地絡、天絡もしくはソレノイドコイル２を電気的に接続する電線の断線などが含まれる。
【００８６】
［他の実施例］
なお、本実施形態では、ソレノイドコイル２に実際に流れる実電流値を例えば電流検出装置等で検出し、ソレノイドコイル２の異常を判定してもよい。この構成にすることで、ソレノイドコイル２の端子電圧Ｖｍを検出するための抵抗３２７ａ、３２７ｂを設ける必要もなくなる。
【００８７】
なお、本実施形態でのステップＳ１０３、Ｓ２０２及びＳ３０２での判定条件は、あくまでも一例であり、設計変更等によって判定条件を変更させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の操舵機構の構成図である。
【図２】伝達比可変操舵装置の伝達比可変ユニットの軸方向断面図である。
【図３】伝達比可変操舵装置全体の回路構成を示したブロック図である。
【図４】ソレノイド駆動回路の回路構成を示した図である。
【図５】ソレノイド駆動回路の異常判定処理のフローチャートである。
【図６】ソレノイド駆動回路の異常判定処理のフローチャートである。
【図７】ソレノイド駆動回路の異常判定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１…伝達比可変操舵装置、
２…ソレノイドコイル、
３…ＥＣＵ、
４…電動モータ、
８…バッテリ、
３２…ソレノイド駆動回路、
３２１、３２３ｂ、３２６ａ、３２６ｂ、３２７ａ、３２７ｂ…抵抗、
３２３ａ…トランジスタ、
３２４…スイッチングトランジスタ、
３２５…ダイオード。
【図１】
2004330883.tif 000004
【図２】
2004330883.tif 000005
【図３】
2004330883.tif 000006
【図４】
2004330883.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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