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公開番号2025125047
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-27
出願番号2024020886
出願日2024-02-15
発明の名称ステアリングシステム
出願人トヨタ自動車株式会社,株式会社ジェイテクト
代理人弁理士法人中部国際特許事務所
主分類B62D 5/04 20060101AFI20250820BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】実用性の高いステアリングシステムを提供する。
【解決手段】
2系統のステアリングシステムにおいて、電源システムを、遮断器80を介して連通する第1バス82a,第2バス82bと、第1バス,第2バスにそれぞれ接続された第1電源84a,第2電源84bと、バッテリを有して第1系統60a,62a,第2系統60b,62bの両方に対して電力を供給可能なバックアップ電源88とを備えるように構成し、第1バスと第2バスとの一方が地絡した場合に、遮断器によって、第1バスと第2バスとの連通を遮断し、バックアップ電源から、第1系統,第2系統の両方に電力を供給するように構成する。バックアップ電源によって、地絡を検知して遮断器が作動するまでのタイムラグの間に第1系統,第2系統のいずれもが正常に作動できない状態に陥ることを防止できる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
車両に搭載されるステアリングシステムであって、
第１系統，第２系統の２系統とされ、それら２系統の各々が、動力源を有するステアリング装置と、
そのステアリング装置の第１系統，第２系統をそれぞれ制御駆動するために、第１系統，第２系統の２系統とされ、それら２系統のそれぞれが、前記動力源を駆動するためのドライバとそのドライバを制御するコントローラとを有する制御駆動装置と、
互いに直列的に接続された２つの電力供給バスであって、前記制御駆動装置の第１系統が接続されてそれに電力を供給するための第１バス、および、前記制御駆動装置の第２系統が接続されてそれに電力を供給するための第２バスと、
前記第１バスと前記第２バスとを遮断する遮断器と、
前記第１バスに接続された第１電源、および、前記第２バスに接続された第２電源と、
バッテリを有し、そのバッテリから電力を供給可能なバックアップ電源装置と
とを備え、
通常時、前記第１バスと前記第２バスとが連通させられた状態で、前記第１電源と前記第２電源との少なくとも一方から電力が供給され、前記第１バスと前記第２バスとの一方が地絡した場合に、前記遮断器によって、前記第１バスと前記第２バスとが遮断されて、前記第１バスと前記第２バスとの他方を介してその他方に接続された前記第１電源と前記第２電源とのいずれかから、その他方に接続された前記制御駆動装置の第１系統，第２系統の一方に電力が供給されるように、当該ステアリングシステムが構成されるとともに、
前記バックアップ電源装置が、前記第１バス，前記第２バスの少なくとも一方から供給される電力を、自身を通過させるとともに、その電力の供給が断たれたときに、自動的に、自身が有する前記バッテリから、前記制御駆動装置の第１系統，第２系統の両方の少なくとも前記コントローラに電力を供給するように構成されたステアリングシステム。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
当該ステアリングシステムが、
ステアバイワイヤ型のステアリングシステムであって、
前記ステアリング装置の第１系統，第２系統の各々が、前記動力源を有して車輪を転舵する転舵アクチュエータと、別の前記動力源を有してステアリング操作部材に操作反力を付与する反力アクチュエータとを備え、
前記制御駆動装置の第１系統，第２系統の各々が、前記転舵アクチュエータの前記制御駆動装置と、前記反力アクチュエータの前記制御駆動装置とを含んで構成された請求項１に記載のステアリングシステム。
【請求項３】
前記バックアップ電源装置が、前記制御駆動装置の第１系統，第２系統の両方に対して、前記ドライバと前記コントローラとのうちの前記コントローラにだけ前記バッテリから電力を供給するように構成された請求項１に記載のステアリングシステム。
【請求項４】
前記バックアップ電源装置が、前記制御駆動装置の第１系統，第２系統の前記少なくとも一方に対して、前記ドライバと前記コントローラとの両方に前記バッテリから電力を供給するように構成された請求項１に記載のステアリングシステム。
【請求項５】
前記バックアップ電源装置が、前記制御駆動装置の第１系統に電力を供給可能な第１バックアップ電源装置と、前記制御駆動装置の第２系統に電力を供給可能な第２バックアップ電源装置とを含んで構成された請求項１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】
本発明は、車両に搭載されるステアリングシステムに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるステアリング装置を始めとする種々の機器のための電源システムに関して、例えば、下記特許文献に記載した技術が存在する。この技術では、いくつかの機器を含む通常負荷群および補機電源を有する主電源系統と、いくつかの機器を含むバックアップ負荷群を有するバックアップ電源系統とが設けられ、主電源系統の故障時には、主電源であるコンバータを停止後、通常時において両系統を接続している接続線を遮断して、バックアップ電源系統で、バックアップ電源であるコンバータからの電力供給によって、バックアップ負荷群の機器を作動させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－３２３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に記載されている技術では、主電源の故障時に、上記接続線を遮断するようにされているが、主電源系統の故障を検知してから、その接続線の遮断までに、タイムラグが発生する可能性がある。タイムラグが発生する場合、通常負荷群，バックアップ負荷群の両方ともに電力が供給されない状態が生じ得る。この状態が生じた場合、接続線の遮断後に、バックアップ負荷群が正常に作動しない事態となることも予想される。このような事態を回避することで、車両に搭載される機器を含んで構成されるシステム、例えば、ステアリングシステムの実用性を向上させることが可能となる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いステアリングシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のステアリングシステムは、
車両に搭載されるステアリングシステムであって、
第１系統，第２系統の２系統とされ、それら２系統の各々が、動力源を有するステアリング装置と、
そのステアリング装置の第１系統，第２系統をそれぞれ制御駆動するために、第１系統，第２系統の２系統とされ、それら２系統のそれぞれが、前記動力源を駆動するためのドライバとそのドライバを制御するコントローラとを有する制御駆動装置と、
互いに直列的に接続された２つの電力供給バスであって、前記制御駆動装置の第１系統が接続されてそれに電力を供給するための第１バス、および、前記制御駆動装置の第２系統が接続されてそれに電力を供給するための第２バスと、
前記第１バスと前記第２バスとを遮断する遮断器と、
前記第１バスに接続された第１電源、および、前記第２バスに接続された第２電源と、
バッテリを有し、そのバッテリから電力を供給可能なバックアップ電源装置と
とを備え、
通常時、前記第１バスと前記第２バスとが連通させられた状態で、前記第１電源と前記第２電源との少なくとも一方から電力が供給され、前記第１バスと前記第２バスとの一方が地絡した場合に、前記遮断器によって、前記第１バスと前記第２バスとが遮断されて、前記第１バスと前記第２バスとの他方を介してその他方に接続された前記第１電源と前記第２電源とのいずれかから、その他方に接続された前記制御駆動装置の第１系統，第２系統の一方に電力が供給されるように、当該ステアリングシステムが構成されるとともに、
前記バックアップ電源装置が、前記第１バス，前記第２バスの少なくとも一方から供給される電力を、自身を通過させるとともに、その電力の供給が断たれたときに、自動的に、自身が有する前記バッテリから、前記制御駆動装置の第１系統，第２系統の両方の少なくとも前記コントローラに電力を供給するように構成される。
【発明の効果】
【０００６】
「地絡」とは、バスがグランド電位の構成要素と短絡することを意味する。通常時、第１バスと第２バスとの一方に地絡が生じると、第１バスと第２バスとが連通させられているため、第１バスの第２バスとの他方も地絡してしまうことになる。その結果、第１電源，第２電源のいずれからも、制御駆動装置の第１系統，第２系統のいずれにも電力が供給されない状態となる。そのような事態を避けるため、第１バスと第２バスとの一方に地絡が生じた際に、遮断器によって、第１バスと第２バスとの連通を断ち、第１バスと第２バスとの他方を介して、制御駆動装置の第１系統，第２系統のいずれかに、第１電源，第２電源のいずれかの電力が供給される。
【０００７】
ところが、第１バスと第２バスとの一方に地絡が生じたとき、その地絡を検知して、遮断器によって第１バスと第２バスとの連通を遮断するまでに、タイムラグが発生し、僅かな時間ではあるが、制御駆動装置の第１系統，第２系統のいずれにも電力が供給されない状態となる。特に、コントローラに電力が供給されない状態となった場合に、そのコントローラによる制御がリセットされ、再度、電力が供給されても、ステアリング装置の第１系統，第２系統のいずれもが、正常に作動できない状態に陥る。
【０００８】
「バックアップ電源装置」は、その状態を回避するための装置であり、地絡が生じた時点で制御駆動装置の第１系統，第２系統の両方のコントローラに電力が供給されない事態を防ぐことが可能となる。上記の構成を有することで、本発明のステアリングシステムは、実用性の高いものとなる。
【発明の概要】
発明の態様
【０００９】
本発明のステアリングシステム（以下、「本ステアリングシステム」という場合がある）における「ステアリング装置」は、少なくとも、車輪を転舵する若しくは車輪の転舵をアシストするためのアクチュエータを含んで構成される。そのアクチュエータは、例えば、上記駆動源として、電動モータ等を含んで構成されればよい。動力源が電動モータである場合、例えば、その電動モータが２系統モータとされることで、ステアリング装置を２系統のものとすることができる。ちなみに、その電動モータがＤＣブラシレスモータである場合、例えば、ステータが２セットのコイルを含むように構成されることで、その電動モータが、２系統モータとされる。
【００１０】
「制御駆動装置」は、ステアリング装置を制御駆動する装置、詳しくは、ステアリング装置の動力源を制御する装置であり、２系統の制御駆動装置は、ステアリング装置の２系統に対応して、２つのドライバと２つのコントローラとを含んで構成される。「ドライバ」は、駆動回路と呼ぶこともでき、例えば、動力源がＤＣブラシレスモータである場合には、インバータをドライバとして採用すればよい。また、「コントローラ」は、例えば、コンピュータを主要構成要素として含んで構成すればよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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