(57)【要約】【課題】操舵装置により転舵輪の転舵角を制御できなくなった場合に、車両の進行方向を制御できる車両用制御装置を提供する。【解決手段】操舵制御装置１は、左輪モータ４２及び右輪モータ４３の作動を制御するための左輪モータ制御信号Ｍl及び右輪モータ制御信号Ｍrを出力するマイコン７１と、左輪モータ制御信号Ｍlに基づいて左輪モータ４２に駆動電力を供給する左輪駆動回路７２と、右輪モータ制御信号Ｍrに基づいて右輪モータ４３に駆動電力を供給する右輪駆動回路７３とを備える。マイコン７１は、左右の転舵輪の車輪速Ｖl，Ｖr及びラック軸のストローク位置Ｐraに基づいて車両の実進行方向θdを演算する実進行方向演算部８３を備え、実進行方向θdが目標進行方向θd*に追従するように、左輪モータ４２及び右輪モータ４３から転舵輪に付与される制駆動力を制御する。【選択図】図２
2020104540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部と、前記操舵部に入力される操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部との間の動力伝達が分離した構造を有する操舵装置と、
左右の前記転舵輪に対して互いに独立に制駆動力を付与可能な制駆動力生成装置と、
前記転舵輪の転舵角に換算可能な転舵角状態量を検出する転舵角状態量センサと、
左右の前記転舵輪の車輪速をそれぞれ検出する車輪速センサとを備えた車両を制御対象とし、前記制駆動力生成装置の作動を制御する車両用制御装置であって、
前記左右の転舵輪の車輪速及び前記転舵角状態量に基づいて前記車両の実際の進行方向である実進行方向を演算する実進行方向演算部を備え、
前記実進行方向が前記車両の進行方向の目標となる目標進行方向に追従するように前記制駆動力を制御する車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操舵装置の一種として、運転者により操舵される操舵部と運転者の操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部との間の動力伝達が分離されたステアバイワイヤ式のものがある。こうした操舵装置では、通常、操舵側モータを有する操舵側アクチュエータにより操舵部に運転者の操舵に抗する操舵反力を付与するとともに、転舵側モータを有する転舵側アクチュエータにより転舵部に転舵輪を転舵させる転舵力を付与することで車両の進行方向を変更する。
【０００３】
転舵輪の転舵角（車両の進行方向）の制御について、例えば特許文献１には、ポテンショメータ等のセンサにより検出される転舵軸のストローク位置に基づいて転舵輪の転舵角を演算し、該転舵角がその目標値である目標転舵角に追従するように、転舵側モータの作動を制御する操舵制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２４６８３号公報
【特許文献２】特開２０１８−１８７９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、例えば転舵側モータへの通電不良等に起因して、転舵側アクチュエータにより転舵角を制御できなくなった場合を想定する。このような場合においても、車両の進行方向が制御できなくなることを避けるべく、例えば操舵部と転舵部とを機械的に連結するクラッチを設けることが提案されている（例えば、特許文献２）。しかし、クラッチが動作不良を生じないと言い切ることはできず、転舵側アクチュエータにより転舵角を制御できなくなった場合にも、車両の進行方向を制御できる新たな技術の開発が求められていた。
【０００６】
本発明の目的は、操舵装置により転舵輪の転舵角を制御できなくなった場合に、車両の進行方向を制御できる車両用制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する車両用制御装置は、操舵部と、前記操舵部に入力される操舵に応じて転舵輪を転舵させる転舵部との間の動力伝達が分離した構造を有する操舵装置と、左右の前記転舵輪に対して互いに独立に制駆動力を付与可能な制駆動力生成装置と、前記転舵輪の転舵角に換算可能な転舵角状態量を検出する転舵角状態量センサと、左右の前記転舵輪の車輪速をそれぞれ検出する車輪速センサとを備えた車両を制御対象とし、前記制駆動力生成装置の作動を制御するものであって、前記左右の転舵輪の車輪速及び前記転舵角状態量に基づいて前記車両の実際の進行方向である実進行方向を演算する実進行方向演算部を備え、前記実進行方向が前記車両の進行方向の目標となる目標進行方向に追従するように前記制駆動力を制御する。
【０００８】
上記構成によれば、左右の転舵輪に独立に制駆動力を付与することで、操舵装置の異常時にも、車両の進行方向を制御できる。ここで、左右の車輪速に差がある場合には、転舵輪の転舵角に応じた進行方向と車両の実際の進行方向とが一致しない。この点を踏まえ、上記構成では、転舵角状態量に基づいて演算される転舵角と左右の車輪速とに基づいて車両の実進行方向を演算し、該実進行方向が目標進行方向に追従するように制駆動力を制御するため、車両の進行方向を精度良く制御できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、操舵装置により転舵輪の転舵角を制御できなくなった場合に、車両の進行方向を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ステアバイワイヤ式の操舵装置の概略構成図。
【図２】左輪モータ及び右輪モータの制御に係る操舵制御装置のブロック図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は車両の進行方向を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、車両用制御装置を操舵装置の作動を制御する操舵制御装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、操舵制御装置１の制御対象となるステアバイワイヤ式の操舵装置２は、車両３の進行方向前側に搭載される。操舵装置２は、運転者により操舵される操舵部４と、運転者による操舵部４の操舵に応じて左右の転舵輪５Ｌ，５Ｒを互いに連動させて転舵させる転舵部６とを備えている。
【００１２】
操舵部４は、ステアリングホイール１１が固定されるステアリングシャフト１２と、ステアリングシャフト１２に操舵反力を付与可能な操舵側アクチュエータ１３とを備えている。操舵側アクチュエータ１３は、駆動源となる操舵側モータ１４と、操舵側モータ１４の回転を減速してステアリングシャフト１２に伝達する操舵側減速機１５とを備えている。なお、本実施形態の操舵側モータ１４には、例えば三相のブラシレスモータが採用されている。
【００１３】
転舵部６は、ピニオン軸２１と、ピニオン軸２１に連結された転舵軸としてのラック軸２２と、ラック軸２２を往復動可能に収容するラックハウジング２３と、ピニオン軸２１の回転をラック軸２２の往復動に変換するラックアンドピニオン機構２４とを備えている。ピニオン軸２１とラック軸２２とは、所定の交差角をもって配置されており、ラックアンドピニオン機構２４は、ピニオン軸２１に形成されたピニオン歯２１ａとラック軸２２に形成されたラック歯２２ａとを噛合することにより構成されている。ラック軸２２の両端には、ボールジョイントからなるラックエンド２５を介してタイロッド２６が連結されており、タイロッド２６の先端は、それぞれ左右の転舵輪５Ｌ，５Ｒが組み付けられた図示しないナックルに連結されている。
【００１４】
また、転舵部６には、ラック軸２２に転舵輪５Ｌ，５Ｒを転舵させる転舵力を付与する転舵側アクチュエータ３１を備えている。転舵側アクチュエータ３１は、駆動源となる転舵側モータ３２と、伝達機構３３と、変換機構３４とを備えている。そして、転舵側アクチュエータ３１は、転舵側モータ３２の回転を伝達機構３３を介して変換機構３４に伝達し、変換機構３４にてラック軸２２の往復動に変換することで転舵部６に転舵力を付与する。なお、本実施形態の転舵側モータ３２には、例えば三相のブラシレスモータが採用され、伝達機構３３には、例えばベルト機構が採用され、変換機構３４には、例えばボールネジ機構が採用されている。
【００１５】
このように構成された操舵装置２では、運転者によるステアリング操作に応じて転舵側アクチュエータ３１からラック軸２２に転舵力が付与されることで、転舵輪５Ｌ，５Ｒの転舵角θwが変更される。このとき、操舵側アクチュエータ１３からは、運転者の操舵に抗する操舵反力がステアリングホイール１１に付与される。
【００１６】
転舵輪５Ｌ，５Ｒには、フロントアクスル４１を介して図示しない内燃機関等の原動機から車両３を走行させるための駆動力が付与される。また、転舵輪５Ｌ，５Ｒには、互いに独立に制駆動力を付与可能な制駆動力生成装置としての左輪モータ４２及び右輪モータ４３が設けられている。左輪モータ４２及び右輪モータ４３は、それぞれ転舵輪５Ｌ，５Ｒに内蔵されたインホイールモータとして構成されている。そして、左輪モータ４２及び右輪モータ４３は、遊星歯車機構等の差動機構を有しており、その回転方向に応じて原動機からの駆動力に重畳させる態様で転舵輪５Ｌ，５Ｒに独立に制駆動力を付与可能に構成されている。なお、本実施形態の左輪モータ４２及び右輪モータ４３には、例えば三相のブラシレスモータが採用されている。
【００１７】
次に、本実施形態の電気的構成について説明する。
操舵制御装置１は、操舵側モータ１４、転舵側モータ３２、左輪モータ４２及び右輪モータ４３に接続されており、これらの作動を制御する。なお、操舵制御装置１は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）やメモリを備えており、所定の演算周期ごとにメモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによって、各種制御を実行する。
【００１８】
操舵制御装置１には、ステアリングシャフト１２に付与された操舵トルクＴhを検出するトルクセンサ５１が接続されている。また、操舵制御装置１には、転舵輪５Ｌ，５Ｒをフロントアクスル４１を介して回転可能に支持するハブユニット５２に設けられた車輪速センサとしての左前輪センサ５３Ｌ及び右前輪センサ５３Ｒが接続されている。左前輪センサ５３Ｌ及び右前輪センサ５３Ｒは、左右の転舵輪５Ｌ，５Ｒの車輪速Ｖl，Ｖrをそれぞれ検出する。また、操舵制御装置１には、ラック軸２２のストローク位置Ｐraを検出するストロークセンサ５４が接続されている。転舵角θwは、ストローク位置Ｐraに応じて一義的に決まるため、ストローク位置Ｐraは転舵角θwに変換可能である。つまり、ストローク位置Ｐraは転舵角状態量に相当し、ストロークセンサ５４が転舵角状態量センサに相当する。また、操舵制御装置１には、アクセル開度を示すアクセル信号Ａcを出力するアクセルセンサ５５、及びブレーキ（図示略）の踏み込み量を示すブレーキ信号Ｂkを出力するブレーキセンサ５６が接続されている。
【００１９】
操舵制御装置１には、操舵側モータ１４の回転角θsを３６０°の範囲内の相対角で検出する操舵側回転センサ５７、及び転舵側モータ３２の回転角θtを相対角で検出する転舵側回転センサ５８が接続されている。なお、上記操舵トルクＴh及び回転角θs，θtは、一方向（本実施形態では、右）に操舵した場合に正の値、他方向（本実施形態では、左）に操舵した場合に負の値として検出する。また、操舵制御装置１には、左輪モータ４２の回転角θlを相対角で検出する左輪回転角センサ５９、及び右輪モータ４３の回転角θrを相対角で検出する右輪回転角センサ６０が接続されている。
【００２０】
さらに、操舵制御装置１は、その外部に設けられた運転支援制御装置６１と通信可能に接続されている。本実施形態の運転支援制御装置６１は、運転支援制御として、例えば車両が走行中の走行レーンを維持して走行し易くなるように運転者のステアリング操作を支援する車線逸脱防止支援制御（又はレーンキープ制御）を実行する。運転支援制御装置６１は、車線逸脱防止支援制御の実行時において、カメラ６２により撮像される画像データに基づいて車両が車線内の走行を維持し得る理想的な転舵角を演算し、この理想的な転舵角と転舵輪５Ｌ，５Ｒの実際の転舵角θwとの偏差に応じた運転支援指令角を演算する。なお、運転支援制御装置６１には、車両の運転席近傍等に設けられる運転支援制御を実行するための操作スイッチ６３に接続されており、運転支援制御装置６１は、操作スイッチ６３のオンオフに応じて運転支援制御として車線逸脱防止支援制御を実行する。そして、運転支援制御装置６１は、運転支援制御を実行しているか否かを示す運転支援フラグＦとともに、運転支援制御の実行時には運転支援指令角θad*を操舵制御装置１に出力する。
【００２１】
操舵制御装置１は、操舵側モータ１４の回転角θs及び転舵側モータ３２の回転角θtを、例えばステアリング中立位置からの回転数をカウントすることにより、３６０°を超える範囲の絶対角に換算して取得する。そして、操舵制御装置１は、操舵側モータ１４の回転角θsに、操舵側減速機１５の回転速度比に基づく換算係数を乗算することにより、ステアリングホイール１１の回転角である操舵角θhを演算する。また、転舵側モータ３２の回転角θtに、ラックアンドピニオン機構２４のギア比、変換機構３４のリード及び伝達機構３３の減速比によって定まる換算係数を乗算することにより、転舵輪５Ｌ，５Ｒの転舵角θwに換算可能な回転軸であるピニオン軸２１の回転角（転舵対応角θp）を演算する。なお、転舵対応角θpは、ステアリングシャフト１２とピニオン軸２１とが連結されていると仮定した場合における操舵角θhと等しい。
【００２２】
操舵制御装置１は、運転支援制御を実行しない通常時には、モデル式を利用して操舵トルクＴhに基づく目標操舵角θh*を演算する。そして、操舵制御装置１は、操舵角θhが目標操舵角θh*に追従するように電流フィードバック制御を実行することにより、操舵側モータ１４に駆動電力を供給し、操舵部４（ステアリングホイール１１）に操舵反力を付与する。なお、モデル式として、例えばステアリングホイール１１と転舵輪５Ｌ，５Ｒとが機械的に連結されたものにおいて、ステアリングホイール１１の回転に伴って回転する回転軸のトルクと回転角との関係を定めて表したものを用いることができる。また、操舵制御装置１は、転舵対応角θpが目標操舵角θh*に基づく目標転舵対応角θp*に追従するように電流フィードバック制御を実行することにより、転舵側モータ３２に駆動電力を供給し、転舵部６に転舵力を付与する。一方、操舵制御装置１は、運転支援制御の実行時には、運転支援制御装置６１から入力される運転支援指令角θad*に転舵対応角θpが追従するように電流フィードバック制御を実行することにより、転舵側モータ３２に駆動電力を供給し、転舵部６に転舵力を付与する。
【００２３】
ここで、例えば転舵側モータ３２への通電不良等に起因して、転舵側アクチュエータ３１により転舵角θwを制御できなくなった場合を想定する。この場合、操舵制御装置１は、左右の転舵輪５Ｌ，５Ｒの車輪速Ｖl，Ｖr及びストローク位置Ｐraに基づいて車両の実際の進行方向である実進行方向θdを演算し、実進行方向θdが車両３の進行方向の目標となる目標進行方向θd*に追従するように、左輪モータ４２及び右輪モータ４３が転舵輪５Ｌ，５Ｒに付与する制駆動力を制御する。なお、車両３の進行方向は、車両３の前後方向に対する角度であり、直進する進行方向をゼロとし、左右いずれか一方に進む場合を正、他方に進む場合を負とする。また、左右の転舵輪５Ｌ，５Ｒに付与する制駆動力を通じて車両の進行方向を制御する場合、運転支援制御装置６１は、車速の目標値となる車速指令値Ｖ*、及び目標進行方向θd*を示す運転支援進行方向θes*を操舵制御装置１に出力する。一例として、運転支援制御装置６１は、車両３を安全な位置に退避させるような進行方向を運転支援進行方向θes*として演算する。
【００２４】
次に、左輪モータ４２及び右輪モータ４３の制御に係る操舵制御装置１の構成について説明する。
図２に示すように、操舵制御装置１は、左輪モータ４２及び右輪モータ４３の作動を制御するための左輪モータ制御信号Ｍl及び右輪モータ制御信号Ｍrを出力するマイコン７１を備えている。また、操舵制御装置１は、左輪モータ制御信号Ｍlに基づいて左輪モータ４２に駆動電力を供給する左輪駆動回路７２と、右輪モータ制御信号Ｍrに基づいて右輪モータ４３に駆動電力を供給する右輪駆動回路７３とを備えている。マイコン７１には、左輪駆動回路７２と左輪モータ４２との間の接続線７４を流れる各相電流値Ｉul，Ｉvl，Ｉwlを検出する電流センサ７５、及び右輪駆動回路７３と右輪モータ４３との間の接続線７６を流れる各相電流値Ｉur，Ｉvr，Ｉwrを検出する電流センサ７７が接続されている。
【００２５】
本実施形態の左輪駆動回路７２及び右輪駆動回路７３には、複数のスイッチング素子（例えば、ＦＥＴ等）を有する周知のＰＷＭインバータがそれぞれ採用されている。左輪モータ制御信号Ｍl及び右輪モータ制御信号Ｍrは、それぞれ各スイッチング素子のオンオフ状態を規定するゲートオンオフ信号となっている。そして、マイコン７１は、左輪モータ制御信号Ｍl及び右輪モータ制御信号Ｍrを左輪駆動回路７２及び右輪駆動回路７３に出力することにより、車載電源Ｂから左輪モータ４２及び右輪モータ４３に駆動電力をそれぞれ供給する。これにより、マイコン７１は、左輪モータ４２及び右輪モータ４３の作動、すなわち左右の転舵輪５Ｌ，５Ｒに独立に付与する制駆動力を制御する。
【００２６】
次に、マイコン７１の構成について説明する。
マイコン７１は、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行して、左輪モータ制御信号Ｍl及び右輪モータ制御信号Ｍrを生成する。マイコン７１には、車輪速Ｖl，Ｖr、操舵側モータ１４の回転角θs、アクセル信号Ａc、ブレーキ信号Ｂk、ストローク位置Ｐra、運転支援フラグＦ、車速指令値Ｖ*及び運転支援進行方向θes*が入力される。そして、マイコン７１は、これら各状態量に基づいて左輪モータ制御信号Ｍl及び右輪モータ制御信号Ｍrを生成して出力する。
【００２７】
詳しくは、マイコン７１は、操舵角θhを演算する操舵角演算部８１と、目標進行方向θd*を演算する目標進行方向演算部８２と、実進行方向θdを演算する実進行方向演算部８３とを備えている。また、マイコン７１は、左右の転舵輪５Ｌ，５Ｒに付与する制駆動力の目標値となる左輪制駆動力指令値Ｔl*及び右輪制駆動力指令値Ｔr*を演算する制駆動力指令値演算部８４と、左輪モータ制御信号Ｍlを演算する左輪モータ制御信号演算部８５と、右輪モータ制御信号Ｍrを演算する右輪モータ制御信号演算部８６とを備えている。
【００２８】
操舵角演算部８１には、回転角θsが入力される。操舵角演算部８１は、転舵側アクチュエータ３１に異常がない場合と同様に、回転角θsに基づいて操舵角θhを演算する。
目標進行方向演算部８２には、操舵角θh、運転支援フラグＦ及び運転支援進行方向θes*が入力される。目標進行方向演算部８２は、運転支援フラグＦが運転支援制御を実行中でないことを示す場合には、操舵角θhに基づいて目標進行方向θd*を演算する。なお、一例として本実施形態の目標進行方向演算部８２には、操舵角θhと目標進行方向θd*との関係を示すマップが記憶されており、目標進行方向演算部８２は、同マップを参照することにより、操舵角θhに応じた目標進行方向θd*を演算する。一方、目標進行方向演算部８２は、運転支援フラグＦが運転支援制御を実行中であることを示す場合には、入力された運転支援進行方向θes*をそのまま目標進行方向θd*として演算する。
【００２９】
実進行方向演算部８３には、ストローク位置Ｐra、及び車輪速Ｖl，Ｖrが入力される。実進行方向演算部８３は、これらの状態量に基づいて車両３の実進行方向θdを演算する。
【００３０】
具体的には、実進行方向演算部８３には、ストローク位置Ｐraと転舵輪５Ｌ，５Ｒの転舵角θwとの関係を示すマップが記憶されており、実進行方向演算部８３は、同マップを参照することにより、転舵輪５Ｌ，５Ｒの転舵角θwを演算する。続いて、図３（ａ）に示すように、実進行方向演算部８３は、車輪速Ｖl，Ｖrが略等しい（車輪速差が略ゼロ）と仮定した場合に、演算した転舵角θwに基づく転舵角進行方向θdtを演算する。また、図３（ｂ）に示すように、実進行方向演算部８３は、車輪速Ｖl，Ｖr（の絶対値）に基づいて、単位時間あたりに転舵輪５Ｌ，５Ｒが進む距離の差に起因して生じる車輪速進行方向θdvを演算する。なお、実進行方向演算部８３には、車輪速Ｖl，Ｖrが略等しい場合における転舵角θwと車両３との進行方向との関係、及び転舵輪５Ｌ，５Ｒの差に起因して生じる車両３の進行方向との関係が予め記憶されている。そして、図３（ｃ）に示すように、実進行方向演算部８３は、転舵角進行方向θdtと車輪速進行方向θdvとを重ね合わせた方向（角度）を実進行方向θdとして演算する。
【００３１】
図２に示すように、制駆動力指令値演算部８４には、アクセル信号Ａc、ブレーキ信号Ｂk、運転支援フラグＦ及び車速指令値Ｖ*に加え、加算器８７において目標進行方向θd*から実進行方向θdを減算した方向（角度）偏差Δθdが入力される。制駆動力指令値演算部８４は、これらの状態量に基づいて左輪制駆動力指令値Ｔl*及び右輪制駆動力指令値Ｔr*を演算する。
【００３２】
詳しくは、制駆動力指令値演算部８４は、運転支援フラグＦが運転支援制御を実行中でないことを示す場合には、アクセル信号Ａc及びブレーキ信号Ｂkに基づいて左輪制駆動力指令値Ｔl*及び右輪制駆動力指令値Ｔr*の合計を演算する。具体的には、制駆動力指令値演算部８４は、アクセル信号Ａcの示すアクセル開度が大きいほど、左輪制駆動力指令値Ｔl*及び右輪制駆動力指令値Ｔr*の示す駆動力が大きくなり、ブレーキ信号Ｂkの示す踏み込み量が大きいほど、左輪制駆動力指令値Ｔl*及び右輪制駆動力指令値Ｔr*の示す制動力が大きくなるように演算する。そして、制駆動力指令値演算部８４は、方向偏差Δθdに基づいて左輪制駆動力指令値Ｔl*と右輪制駆動力指令値Ｔr*との差を決定し、当該差を有するとともにこれらの合計がアクセル信号Ａc及びブレーキ信号Ｂkに基づく値となるように、左輪制駆動力指令値Ｔl*及び右輪制駆動力指令値Ｔr*を演算する。
【００３３】
一方、制駆動力指令値演算部８４は、運転支援フラグＦが運転支援制御を実行中であることを示す場合には、車速指令値Ｖ*に基づいて左輪制駆動力指令値Ｔl*及び右輪制駆動力指令値Ｔr*の合計を演算する。具体的には、制駆動力指令値演算部８４は、車速指令値Ｖ*が大きいほど、左輪制駆動力指令値Ｔl*及び右輪制駆動力指令値Ｔr*の示す駆動力が大きくなるように演算する。そして、制駆動力指令値演算部８４は、方向偏差Δθdに基づいて左輪制駆動力指令値Ｔl*と右輪制駆動力指令値Ｔr*との差を決定し、当該差を有するとともにこれらの合計が車速指令値Ｖ*に基づく値となるように、左輪制駆動力指令値Ｔl*及び右輪制駆動力指令値Ｔr*を演算する。
【００３４】
左輪モータ制御信号演算部８５には、左輪制駆動力指令値Ｔl*に加え、回転角θl及び相電流値Ｉul，Ｉvl，Ｉwlが入力される。本実施形態の左輪モータ制御信号演算部８５は、左輪制駆動力指令値Ｔl*に基づいて、ｄ／ｑ座標系におけるｄ軸上のｄ軸目標電流値Ｉdl*及びｑ軸上のｑ軸目標電流値Ｉql*を演算する。目標電流値Ｉdl*，Ｉql*は、ｄ／ｑ座標系におけるｄ軸上の目標電流値及びｑ軸上の目標電流値をそれぞれ示す。左輪モータ制御信号演算部８５は、左輪制駆動力指令値Ｔl*の符号に応じてｑ軸目標電流値Ｉql*の符号を決定するとともに、左輪制駆動力指令値Ｔl*の絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値を有するｑ軸目標電流値Ｉql*を演算する。なお、本実施形態では、ｄ軸上のｄ軸目標電流値Ｉds*は、基本的にゼロに設定される。そして、左輪モータ制御信号演算部８５は、ｄ／ｑ座標系における電流フィードバック制御を実行することにより、上記左輪駆動回路７２に出力する左輪モータ制御信号Ｍlを生成する。
【００３５】
具体的には、左輪モータ制御信号演算部８５は、回転角θlに基づいて相電流値Ｉul，Ｉvl，Ｉwlをｄ／ｑ座標上に写像することにより、ｄ／ｑ座標系における左輪モータ４２の実電流値であるｄ軸電流値Ｉdl及びｑ軸電流値Ｉqlを演算する。そして、左輪モータ制御信号演算部８５は、ｄ軸電流値Ｉdlをｄ軸目標電流値Ｉdl*に追従させるべく、またｑ軸電流値Ｉqlをｑ軸目標電流値Ｉql*に追従させるべく、ｄ軸及びｑ軸上の各電流偏差に基づいて目標電圧値を演算し、該目標電圧値に基づくデューティ比を有する左輪モータ制御信号Ｍlを生成する。
【００３６】
右輪モータ制御信号演算部８６には、右輪制駆動力指令値Ｔr*に加え、回転角θr及び相電流値Ｉur，Ｉvr，Ｉwrが入力される。本実施形態の右輪モータ制御信号演算部８６は、右輪制駆動力指令値Ｔr*に基づいて、ｄ／ｑ座標系におけるｄ軸上のｄ軸目標電流値Ｉdr*及びｑ軸上のｑ軸目標電流値Ｉqr*を演算する。右輪モータ制御信号演算部８６は、右輪制駆動力指令値Ｔr*の符号に応じてｑ軸目標電流値Ｉqr*の符号を決定するとともに、右輪制駆動力指令値Ｔr*の絶対値が大きくなるほど、より大きな絶対値を有するｑ軸目標電流値Ｉqr*を演算する。なお、本実施形態では、ｄ軸上のｄ軸目標電流値Ｉds*は、基本的にゼロに設定される。そして、右輪モータ制御信号演算部８６は、左輪モータ制御信号演算部８５と同様に、ｄ／ｑ座標系における電流フィードバック制御を実行することにより、上記右輪駆動回路７３に出力する右輪モータ制御信号Ｍrを生成する。
【００３７】
このように演算された左輪モータ制御信号Ｍlは左輪駆動回路７２に出力され、右輪モータ制御信号Ｍrは右輪駆動回路７３に出力される。これにより、左輪モータ４２には、左輪駆動回路７２から左輪モータ制御信号Ｍlに応じた駆動電力が供給され、右輪モータ４３には、右輪駆動回路７３から右輪モータ制御信号Ｍrに応じた駆動電力が供給される。そして、左輪モータ４２から左輪制駆動力指令値Ｔl*に示される制駆動力を左側の転舵輪５Ｌに付与し、右輪モータ４３から右輪制駆動力指令値Ｔr*に示される制駆動力を右側の転舵輪５Ｒに付与することで、車両３の進行方向が制御される。
【００３８】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）操舵制御装置１は、左右の転舵輪５Ｌ，５Ｒの車輪速Ｖl，Ｖr及びストローク位置Ｐraに基づいて車両３の実進行方向θdを演算し、実進行方向θdが目標進行方向θd*に追従するように、左輪モータ４２及び右輪モータ４３から転舵輪５Ｌ，５Ｒに独立に付与する制駆動力を制御する。これにより、転舵側アクチュエータ３１（操舵装置２）の異常時にも、車両３の進行方向を制御できる。ここで、左右の車輪速Ｖl，Ｖrに差がある場合には、転舵輪５Ｌ，５Ｒの転舵角θwに応じた進行方向と車両３の実際の進行方向とが一致しない。この点を踏まえ、本実施形態では、ストローク位置Ｐraに基づいて演算される転舵角θwと、左右の車輪速Ｖl，Ｖrに基づいて実進行方向θdを演算し、該実進行方向θdが目標進行方向θd*に追従するように制駆動力を制御するため、車両３の進行方向を精度良く制御できる。
【００３９】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、ストローク位置Ｐraに基づいて転舵角θwを演算したが、これに限らず、例えば転舵側モータ３２の回転角θtに基づいて転舵角θwを演算してもよく、転舵輪５Ｌ，５Ｒの転舵角θwに換算可能な値であれば、他の状態量を用いてもよい。
【００４０】
・上記実施形態では、インホイールモータからなる左輪モータ４２及び右輪モータ４３を用いて転舵輪５Ｌ，５Ｒに独立に付与する制駆動力を制御したが、これに限らず、例えばブレーキを用いて転舵輪５Ｌ，５Ｒに独立に付与する制駆動力を制御してもよい。また、モータや内燃機関等の原動機からの駆動力を左右の転舵輪５Ｌ，５Ｒに配分可能なトルクカップリング（電磁クラッチ）等を用いて転舵輪５Ｌ，５Ｒに独立に付与する制駆動力を制御してもよく、転舵輪５Ｌ，５Ｒに対して互いに独立に制駆動力を付与可能であれば、制駆動力生成装置として各種装置を採用可能である。
【００４１】
・上記実施形態において、操舵制御装置１に運転支援制御装置６１から各種信号が入力されない構成としてもよい。
・上記実施形態では、操舵角θhに基づいて目標進行方向θd*を演算したが、これに限らず、例えば操舵トルクＴhに基づいて目標操舵角θh*を演算し、該目標操舵角θh*に基づいて目標進行方向θd*を演算してもよく、その演算態様は適宜変更可能である。
【００４２】
・上記実施形態では、転舵部６が駆動源として転舵側モータ３２を用いる操舵装置２を操舵制御装置１の制御対象としたが、これに限らず、例えば転舵部６が駆動源として油圧アクチュエータを用いる操舵装置２を操舵制御装置１の制御対象としてもよい。
【００４３】
・上記実施形態では、車両用制御装置を操舵装置２の作動を制御する操舵制御装置に具体化したが、これに限らず、例えば操舵装置２を制御対象としない他の制御装置に具体化してもよい。
【００４４】
次に、上記実施形態及び変形例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記転舵部に前記転舵輪を転舵させる転舵力を付与可能な転舵側モータを有する転舵側アクチュエータの異常時に、前記実進行方向が前記目標進行方向に追従するように前記制駆動力を制御する車両用制御装置。
【００４５】
（ロ）前記目標進行方向は、前記操舵部に連結されるステアリングホイールの操舵角に基づいて演算される車両用制御装置。
（ハ）前記目標進行方向は、運転支援制御装置から入力される車両用制御装置。
【００４６】
（ニ）前記制駆動力生成装置は、前記転舵輪に内蔵されるインホイールモータである車両用制御装置。
【符号の説明】
【００４７】
１…操舵制御装置（車両用制御装置）、２…操舵装置、３…車両、４…操舵部、５Ｌ，５Ｒ…転舵輪、６…転舵部、４２…左輪モータ（制駆動力生成装置）、４３…右輪モータ（制駆動力生成装置）、５３Ｌ…左前輪センサ（車輪速センサ）、５３Ｒ…右前輪センサ（車輪速センサ）、５４…ストロークセンサ（転舵角状態量センサ）、６１…運転支援制御装置、７１…マイコン、８２…目標進行方向演算部、８３…実進行方向演算部、８４…制駆動力指令値演算部、Ｔl*…左輪制駆動力指令値、Ｔr*…右輪制駆動力指令値、Ｖ*…車速指令値、Ｖl，Ｖr…車輪速、Ｐra…ストローク位置、θd…実進行方向、θh…操舵角、θw…転舵角、Δθd…方向偏差、θdt…転舵角進行方向、θdv…車輪速進行方向、θd*…目標進行方向、θes*…運転支援進行方向。
【図１】
2020104540.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020104540.tif 000005