特許ウォッチ

公開番号2025094912
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2024212246
出願日2024-12-05
発明の名称パワーステアリングシステムにおけるモータの設定トルクの安定化方法
出願人ジェイテクトユーロップ
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類B62D 6/00 20060101AFI20250618BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】パワーステアリングシステムのモータの設定トルクを安定化(保護、安全確保)する。
【解決手段】パワーステアリングシステムの装置にモータートルクを作用させるモータの設定トルク(100)を安定化する方法において、設定トルクの第1中間値を決定する第1決定ステップと、設定トルクの第1中間値の制限値を決定する第2決定ステップと、前の時点で作用した平均モータトルクを表すパラメータを決定する第3決定ステップと、第1中間値、制限値、及び前の時点で作用した平均モータトルクを表すパラメータに基づいて設定トルクの目標値(Ctgs)が決定される安定化ステップと、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
モータ（２４、２４’）の設定トルクを安定化するために、前記モータ（２４、２４’）が車両（２）のパワーステアリングシステム（１）の装置（６）にモータトルク（Ｔ１２，Ｔ１２’）を作用させて前記装置（６）の角度位置を変更し、少なくとも１つのコントローラ（２０）によって実行される安定化方法（１００、２００）であって、
前記設定トルクの少なくとも１つの第１中間値（Ｃ
ｋｐ
）が、前記装置（６）の目標角度位置を表す少なくとも１つのパラメータ（Ｐ
ｔｇ
）と前記装置（６）の角度位置を表す少なくとも１つのパラメータ（Ｐ
ｃ
）とに基づいて決定される第１決定ステップ（ＥＤ１）と、
前記設定トルクの少なくとも１つの第１中間値（Ｃ
ｋｐ
）の制限値（Ｂ
ｋｐｌ
、Ｂ
ｋｐｕ
）が、少なくとも設定角度位置を表すパラメータ（Ｐ
ｔｇ
）と少なくとも前記角度位置を表すパラメータ（Ｐ
ｃ
）に基づいて決定される第２決定ステップ（ＥＤ２）と、
前の時点で作用した平均モータトルクを表すパラメータ（Ｐ
ｆｉ
、Ｐ
ｆｃ
）が決定される第３決定ステップ（ＥＤ３）と、
前記設定トルクの目標値（Ｃ
ｔｇｓ
）が、前記設定トルクの少なくとも第１中間値（Ｃ
ｋｐ
）、前記設定トルクの第１中間値（Ｃ
ｋｐ
）の制限値（Ｂ
ｋｐｌ
、Ｂ
ｋｐｕ
）、及び前記前の時点で作用した平均モータトルクを表すパラメータ（Ｐ
ｆｉ
、Ｐ
ｆｃ
）に基づいて決定される安定化ステップ（ＥＳ）と、
を有する安定化方法。
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
請求項１に記載の安定化方法（１００，２００）において、
前記前の時点で作用した平均モータトルクを表すパラメータ（Ｐ
ｆｉ
）が、少なくとも前記設定角度位置を表すパラメータ（Ｐ
ｔｇ
）と少なくとも前記装置（６）の角度位置を表すパラメータ（Ｐ
ｃ
）とに基づいて決定される安定化方法（１００，２００）。
【請求項３】
請求項１に記載の安定化方法（１００、２００）において、
前記前の時点で作用した平均モータトルクを表すパラメータ（Ｐ
ｆｃ
）が、前記前の時点の前記設定トルクの目標値（Ｃ
ｔｇｓ
）に基づいて、または前記前の時点で作用したモータトルクを表すパラメータ（Ｃ
ｍｏｔ
）の測定値に基づいて決定される安定化方法（１００，２００）。
【請求項４】
請求項３に記載の安定化方法（１００、２００）において、
前記前の時点で作用した平均モータトルクを表すパラメータ（Ｐ
ｆｃ
）が、前記前の時点の設定トルクの目標値（Ｃ
ｔｇｓ
）または前記前の時点で作用したモータトルクを表すパラメータ（Ｃ
ｍｏｔ
）の測定値にローパスフィルタ（Ｍｏｙ）を適用することで決定される安定化方法（１００，２００）。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の安定化方法（１００、２００）において、
前記第１決定ステップ（ＥＤ１）が、前記設定トルクの少なくとも１つの第１中間値（Ｃ
ｋｐ
）を前記車両（２）の速度（Ｖ）にも基づいて決定する安定化方法（１００，２００）。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の安定化方法（１００、２００）において、
前記第２決定ステップ（ＥＤ２）が、前記設定トルクの少なくとも１つの第１中間値（Ｃ
ｋｐ
）の制限値（Ｂ
ｋｐｌ
、Ｂ
ｋｐｕ
）を前記車両（２）の速度（Ｖ）に基づいて決定する安定化方法（１００、２００）。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の安定化方法（１００）において、
前記設定トルクの暫定値（Ｃ
ｔｇ
）が、前記設定トルクの少なくとも１つの第１中間値（Ｃ
ｋｐ
）及び前記前の時点で作用した平均モータトルクを表すパラメータ（Ｐ
ｆｉ
、Ｐ
ｆｃ
）に基づいて評価される第１評価ステップ（ＥＥ１）と、
前記設定トルクの暫定値（Ｃ
ｔｇ
）の制限値（Ｂ
ｕ
、Ｂ
ｌ
）が、前記設定トルクの少なくとも１つの第１中間値（Ｃ
ｋｐ
）の制限値（Ｂ
ｋｐｌ
、Ｂ
ｋｐｕ
）と前記前の時点で作用した平均モータトルクを表すパラメータ（Ｐ
ｆｉ
、Ｐ
ｆｃ
）とに基づいて決定される第２評価ステップ（ＥＥ２）と、を有し、
前記安定化ステップ（ＥＳ）が、前記設定トルクの目標値（Ｃ
ｔｇｓ
）を、前記設定トルクの少なくとも暫定値（Ｃ
ｔｇ
）及び前記設定トルクの暫定値（Ｃ
ｔｇ
）の制限値（Ｂ
ｕ
、Ｂ
ｌ
）に基づいて決定する安定化方法（１００，２００）。
【請求項８】
請求項７に記載の安定化方法（１００）において、
前記第１決定ステップ（ＥＤ１）、前記第３決定ステップ（ＥＤ３）、及び第１評価ステップ（ＥＥ１）が前記装置（６）の位置コントローラ（ＡＦＣ）によって実行され、前記第２決定ステップ（ＥＤ２）、前記第３決定ステップ（ＥＤ３）、前記第２評価ステップ（ＥＥ２）及び前記安定化ステップ（ＥＳ）が、特に前記位置コントローラ（ＡＦＣ）から前記設定トルクの暫定値（Ｃ
ｔｇ
）を入力として受ける安定化コントローラ（ＡＦＳ）によって実行される安定化方法（１００，２００）。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか１項に記載の安定化方法（２００）において、
前記設定トルクの少なくとも１つの第１中間値（Ｃ
ｋｐ
）の少なくとも１つの目標値（Ｃ
ｋｐｓ
）が、前記設定トルクの少なくとも１つの第１中間値（Ｃ
ｋｐ
）と前記設定トルクの少なくとも１つの第１中間値（Ｃ
ｋｐ
）の制限値（Ｂ
ｋｐｌ
、Ｂ
ｋｐｕ
）とに基づいて決定される第１安定化ステップ（ＥＳ１）を有し、
前記安定化ステップ（ＥＳ）が、前記設定トルクの目標値（Ｃ
ｔｇｓ
）を、前記設定トルクの少なくとも１つの第１中間値（Ｃ
ｋｐ
）の少なくとも目標値（Ｃ
ｋｐｓ
）と前記前の時点で作用した平均モータトルクを表すパラメータ（Ｐ
ｆｉ
、Ｐ
ｆｃ
）とに基づいて決定する安定化方法（１００，２００）。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の安定化方法（１００、２００）において、
前記第１決定ステップ（ＥＤ１）が、前記装置（６）の設定速度を表す少なくとも一つのパラメータ（Ｖ
ｃｔｇ
）と前記装置（６）の速度を表すパラメータ（Ｖ
ｃ
）とに基づいて前記設定トルクの第２中間値（Ｃ
ｋｄ
）も決定し、前記第２決定ステップ（ＥＤ２）が、少なくとも前記装置（６）の設定速度を表すパラメータ（Ｖ
ｃｔｇ
）と前記装置（６）の速度を表すパラメータ（Ｖ
ｃ
）とに基づいて前記設定トルクの第２中間値（Ｃ
ｋｄ
）の制限値（Ｂ
ｋｄｌ
、Ｂ
ｋｄｕ
）も決定する安定化方法（１００，２００）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーステアリングシステムを備えた車両の分野に関し、より詳細にはモータの設定トルクの安定化方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
車両のステアリングシステムは、運転者がステアリングホイールによって車両の車輪の方向角度を変更することで車両の軌道を制御可能にすることを目的としている。運転者はステアリングホイールに力を加えることでステアリングホイールの角度を変更する。
【０００３】
一般に、ステアリングシステムは、前記ステアリングホイール、ラック、及びそれぞれがコネクティングロッド（タイロッド）に接続された２つの車輪を含む複数の構成要素を有している。ラックは、コネクティングロッドを介して車輪の操作を可能にする部品、つまり車輪の方向角度の変更を可能にする部品である。ステアリングケースに対するラックの角度位置を以下では「ラック角度位置」と称するが、これは車輪の方向角度を反映したものである。
【０００４】
「ステアバイワイヤ」と呼ばれる機械的な接続のない電動パワーステアリングシステムでは、ステアリングホイールはラックから機械的に切り離されている。この場合、ステアリングシステムは、ラックユニットから機械的に独立したステアリングホイールユニットを有する。言い換えると、ステアリングホイールユニットに加えられる力はラックユニットに機械的に伝達されず、その逆も同様である。
【０００５】
ステアリングホイールユニットは、前記ステアリングホイールと、前記ステアリングホイールの角度を推定する少なくとも一つの手段、例えば角度センサとを有する。
【０００６】
ラックユニットは、ステアリングケース内で移動可能な前記ラックと、特にラックの角度位置を設定角度位置（目標角度位置）と一致するように制御する少なくとも１つの電子コントロールユニットとを有する。設定角度位置は一般にステアリングホイール角度と一致するが、軌道追尾機能または車両駐車支援機能などの車両の機能により変更してもよい。
【０００７】
電子コントロールユニットは、ラックにモータトルクを作用させる少なくとも１つのモータを制御するために、設定モータトルク（または以下では設定トルク）を決定する。言い換えると、コントローラはモータの設定トルクを決定することによって、ラックの角度位置を設定角度位置にサーボ制御する。
【０００８】
車両の安全性を保証するためには、コントローラの適切な動作、特にラックの確実な位置制御が重要であり、それによって設定角度位置とラック角度位置との整合性を確保できるようになる。
【０００９】
ラックユニットの故障（誤動作）を検出可能にする既知の解決策がある。ラックユニットの故障は、ラックの角度位置と設定角度位置との差として定義される。誤動作（機能不良）が検出されると、バックアップコントローラによってサーボ制御が実行される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この解決策の欠点は、誤動作の原因を判別できないことである。したがって、ラックの角度位置と設定角度位置との差がコントローラの故障によるものか、または車輪のロックなどの他の原因によるものかを判断することができない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許