(57)【要約】【課題】ドライバ毎に良好な車両操縦性を確保すること。【解決手段】ステアバイワイヤ方式の車両は、ハンドルと、車輪を転舵する転舵装置とを備える。車両の制御装置は、ハンドルの操舵角の関数で表される目標転舵角を算出し、車輪の転舵角が目標転舵角となるように転舵装置を制御する。制御装置は、更に、車両のドライバによって指定される操舵角の最大値である指定最大操舵角を示すドライバ指定情報を受け取り、指定最大操舵角に応じて算出される目標転舵角が所定の最大転舵角と一致するように、関数をフレキシブルに設定する。【選択図】図２
2020090180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアバイワイヤ方式の車両の制御装置であって、
前記車両は、ハンドルと、車輪を転舵する転舵装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ハンドルの操舵角の関数で表される目標転舵角を算出し、前記車輪の転舵角が前記目標転舵角となるように前記転舵装置を制御し、
前記車両のドライバによって指定される前記操舵角の最大値である指定最大操舵角を示すドライバ指定情報を受け取り、
前記指定最大操舵角に応じて算出される前記目標転舵角が所定の最大転舵角と一致するように、前記関数をフレキシブルに設定する
制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記ドライバ指定情報は、更に、前記ドライバによって指定される前記操舵角の変動範囲である指定操舵範囲を示し、
前記制御装置は、更に、前記指定操舵範囲に応じて算出される前記目標転舵角の変動範囲が所定の転舵範囲と一致するように、前記関数をフレキシブルに設定する
制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の制御装置であって、
前記制御装置は、更に、
前記指定操舵範囲に基づいて、前記操舵角の中点である操舵角中点を自動的に決定し、
前記操舵角中点に応じて算出される前記目標転舵角が所定の転舵角中点と一致するように、前記関数をフレキシブルに設定する
制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の制御装置であって、
前記ドライバ指定情報は、更に、前記ドライバによって指定される前記操舵角の中点である操舵角中点を示し、
前記制御装置は、更に、前記操舵角中点に応じて算出される前記目標転舵角が所定の転舵角中点と一致するように、前記関数をフレキシブルに設定する
制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記車両は、更に、前記ハンドルに反力トルクを付与する反力発生装置を備え、
前記制御装置は、更に、
前記操舵角に応じた前記反力トルクが前記ハンドルに付与されるように前記反力発生装置を制御し、
前記操舵角が前記指定最大操舵角より大きい場合の前記反力トルクを、前記操舵角が前記指定最大操舵角以下である場合の前記反力トルクと比較して増加させる
制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記制御装置は、更に、
前記関数の設定の実行中、前記車両の発進を禁止し、
前記関数の設定の完了後、前記車両の発進を許可する
制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアバイワイヤ方式の車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ステアバイワイヤ方式の操舵装置を開示している。その操舵装置は、操舵入力装置と、操舵入力装置と機械的に分離された操舵リンク機構と、操舵入力装置の操作に応じて操舵リンク機構を駆動する転舵アクチュエータと、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２６４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両のハンドルを回転させることができる範囲は、ドライバ毎に異なり得る。つまり、ドライバの操舵操作により実現される最大操舵角は、予め定められる最大操舵角のデフォルト値（設計値）と異なり得る。ドライバの操舵操作により実現される最大操舵角がデフォルト値と異なる場合、ドライバは車両を操縦しづらいと感じる、すなわち、車両操縦性が低下する。例えば、ドライバの操舵操作により実現される最大操舵角がデフォルト値に満たない場合、車輪を十分に転舵することができない、つまり、車両のコーナリング挙動が制限される。このことは、車両操縦性の低下を意味する。
【０００５】
本発明の１つの目的は、ドライバ毎に良好な車両操縦性を確保することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の観点は、ステアバイワイヤ方式の車両の制御装置に関連する。
前記車両は、ハンドルと、車輪を転舵する転舵装置とを備える。
前記制御装置は、
前記ハンドルの操舵角の関数で表される目標転舵角を算出し、前記車輪の転舵角が前記目標転舵角となるように前記転舵装置を制御し、
前記車両のドライバによって指定される前記操舵角の最大値である指定最大操舵角を示すドライバ指定情報を受け取り、
前記指定最大操舵角に応じて算出される前記目標転舵角が所定の最大転舵角と一致するように、前記関数をフレキシブルに設定する。
【０００７】
第２の観点は、第１の観点に加えて、次の特徴を更に有する。
前記ドライバ指定情報は、更に、前記ドライバによって指定される前記操舵角の変動範囲である指定操舵範囲を示す。
前記制御装置は、更に、前記指定操舵範囲に応じて算出される前記目標転舵角の変動範囲が所定の転舵範囲と一致するように、前記関数をフレキシブルに設定する。
【０００８】
第３の観点は、第２の観点に加えて、次の特徴を更に有する。
前記制御装置は、更に、
前記指定操舵範囲に基づいて、前記操舵角の中点である操舵角中点を自動的に決定し、
前記操舵角中点に応じて算出される前記目標転舵角が所定の転舵角中点と一致するように、前記関数をフレキシブルに設定する。
【０００９】
第４の観点は、第１あるいは第２の観点に加えて、次の特徴を更に有する。
前記ドライバ指定情報は、更に、前記ドライバによって指定される前記操舵角の中点である操舵角中点を示す。
前記制御装置は、更に、前記操舵角中点に応じて算出される前記目標転舵角が所定の転舵角中点と一致するように、前記関数をフレキシブルに設定する。
【００１０】
第５の観点は、第１〜第４の観点のいずれかに加えて、次の特徴を更に有する。
前記車両は、更に、前記ハンドルに反力トルクを付与する反力発生装置を備える。
前記制御装置は、更に、
前記操舵角に応じた前記反力トルクが前記ハンドルに付与されるように前記反力発生装置を制御し、
前記操舵角が前記指定最大操舵角より大きい場合の前記反力トルクを、前記操舵角が前記指定最大操舵角以下である場合の前記反力トルクと比較して増加させる。
【００１１】
第６の観点は、第１〜第５の観点のいずれかに加えて、次の特徴を更に有する。
前記制御装置は、更に、
前記関数の設定の実行中、前記車両の発進を禁止し、
前記関数の設定の完了後、前記車両の発進を許可する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、操舵角と目標転舵角との間の関数は、ドライバの指定に応じてフレキシブルに設定される。例えば、ドライバによって指定される指定最大操舵角に応じて算出される目標転舵角が所定の最大転舵角と一致するように、関数が設定される。これにより、指定最大操舵角によって、車輪の転舵は十分に実現される。すなわち、良好な車両操縦性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るステアバイワイヤシステムの構成例を概略的に示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る操舵角と目標転舵角との間の関数のデフォルト設定を示す概念図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る操舵角と目標転舵角との間の関数のフレキシブル設定を説明するための概念図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る操舵角と目標転舵角との間の関数のフレキシブル設定の一例を示す概念図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る操舵角と目標転舵角との間の関数のフレキシブル設定の他の例を示す概念図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る制御装置による処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態に係る制御装置による関数設定処理（ステップＳ１００）の第１の例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態に係る制御装置による関数設定処理の第２の例を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態に係る制御装置による関数設定処理（ステップＳ１００）の第３の例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態に係る制御装置による反力トルク制御の一例を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
１．ステアバイワイヤシステム
図１は、本実施の形態に係るステアバイワイヤシステム１の構成例を概略的に示すブロック図である。ステアバイワイヤシステム１は、車両に搭載されており、ステアバイワイヤ方式で車両の車輪ＷＨを転舵する。つまり、ステアバイワイヤシステム１は、ステアバイワイヤ方式の車両を実現する。
【００１６】
図１に示される例において、ステアバイワイヤシステム１は、ハンドル（ステアリングホイール）１０、ステアリングシャフト２０、反力発生装置３０、転舵装置４０、センサ群５１〜５３、制御装置１００、及びＨＭＩ（Human Machine Interface）ユニット２００を備えている。
【００１７】
ハンドル１０は、ドライバが操舵に用いる操作部材である。ステアリングシャフト２０は、ハンドル１０に連結されており、ハンドル１０と共に回転する。
【００１８】
反力発生装置３０は、ハンドル１０に対して反力トルクＴＲを擬似的に付与する。具体的には、反力発生装置３０は、反力モータ３１（反力アクチュエータ）を含んでいる。反力モータ３１のロータは、減速機３２を介してステアリングシャフト２０につながっている。反力モータ３１の作動により、ステアリングシャフト２０ひいてはハンドル１０に反力トルクＴＲを付与することができる。この反力発生装置３０の動作は、制御装置１００によって制御される。
【００１９】
転舵装置４０は、車輪ＷＨを転舵する。具体的には、転舵装置４０は、転舵モータ４１（転舵アクチュエータ）、減速機４２、及び転舵軸４３を含んでいる。転舵モータ４１のロータは、減速機４２を介して転舵軸４３につながっている。転舵軸４３は、車輪ＷＨに連結されている。転舵モータ４１が回転すると、その回転運動は転舵軸４３の直線運動に変換され、それにより車輪ＷＨが転舵される。すなわち、転舵モータ４１の作動により、車輪ＷＨを転舵することができる。この転舵モータ４１の動作は、制御装置１００によって制御される。
【００２０】
尚、転舵装置４０は、操舵側のハンドル１０及び反力発生装置３０から機械的に分離されている。
【００２１】
操舵角センサ５１は、ハンドル１０の操舵角θを検出する。操舵角センサ５１は、検出した操舵角θの情報を制御装置１００に送る。
【００２２】
操舵トルクセンサ５２は、ステアリングシャフト２０に印加される操舵トルクＴＳを検出する。操舵トルクセンサ５２は、検出した操舵トルクＴＳの情報を制御装置１００に送る。
【００２３】
車速センサ５３は、車両の速度である車速Ｖを検出する。車速センサ５３は、検出した車速Ｖの情報を制御装置１００に送る。
【００２４】
制御装置１００は、本実施の形態に係るステアバイワイヤシステム１を制御する。この制御装置１００は、プロセッサ、メモリ、及び入出力インタフェースを備えるマイクロコンピュータを含んでいる。当該マイクロコンピュータは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる。プロセッサがメモリに格納された制御プログラムを実行することにより、制御装置１００による処理が実現される。
【００２５】
例えば、制御装置１００は、ハンドル１０の回転（操舵）に応じて転舵装置４０を制御することによって、車輪ＷＨの転舵を制御する。例えば、制御装置１００は、操舵角θ、車速Ｖ等に基づいて目標転舵角δを算出する。そして、制御装置１００は、車輪ＷＨの転舵角が目標転舵角δとなるように、転舵装置４０を制御する。より詳細には、制御装置１００は、転舵モータ４１の回転角と目標転舵角δに基づいて、転舵モータ４１を駆動するための電流制御信号を生成する。転舵モータ４１は電流制御信号に従って駆動され、転舵モータ４１の作動により車輪ＷＨが転舵される。
【００２６】
また、制御装置１００は、ハンドル１０の回転（操舵）に応じて反力発生装置３０を制御することによって、ハンドル１０に付与される反力トルクＴＲを制御する。例えば、制御装置１００は、操舵角θ、車速Ｖ等に基づいて目標反力トルクを算出する。そして、制御装置１００は、目標反力トルクが発生するように反力発生装置３０を制御する。より詳細には、制御装置１００は、目標反力トルク、反力モータ３１の回転角、操舵トルクＴＳ等に基づいて、反力モータ３１を駆動するための電流制御信号を生成する。反力モータ３１は電流制御信号に従って駆動され、それにより反力トルクＴＲが発生する。
【００２７】
尚、制御装置１００は、転舵装置４０を制御するための第１の制御装置と、反力発生装置３０を制御するための第２の制御装置とを別々に含んでいてもよい。この場合、第１の制御装置と第２の制御装置とは、互いに通信可能に接続され、必要な情報を互いにやりとりする。
【００２８】
ＨＭＩユニット２００は、ドライバに情報を提供し、また、ドライバから情報を受け付けるためのインタフェースである。具体的には、ＨＭＩユニット２００は、入力装置と出力装置を有している。入力装置としては、タッチパネル、スイッチ、マイク、等が例示される。出力装置としては、表示装置、スピーカ、等が例示される。
【００２９】
２．操舵角と目標転舵角との間の関数のフレキシブル設定
車輪ＷＨの目標転舵角δは、ハンドル１０の操舵角θの関数Ｆで表される（δ＝Ｆ（θ））。そのような関数Ｆを示す情報は、制御装置１００のメモリに予め格納されている。制御装置１００は、メモリに格納されている関数Ｆを参照して、操舵角θに応じた目標転舵角δを算出する。そして、制御装置１００は、車輪ＷＨの転舵角が目標転舵角δとなるように転舵装置４０を制御する。
【００３０】
尚、操舵角θと目標転舵角δとの間の関数Ｆは、車速Ｖにも依存する。同じ操舵角θで比較した場合、車速Ｖが高くなるにつれて、目標転舵角δは小さくなる。これにより、車速Ｖが高い状態において車両挙動が不安定になることを抑制することが可能となる。
【００３１】
以下では、操舵角θと目標転舵角δとの間の関係について考える。以下の説明において、操舵範囲とは、ハンドル１０の操舵角θの変動範囲である。操舵角中点とは、操舵角θの中点（ニュートラル位置）であり、車両が直進するときのハンドル１０の操舵角θである。最大操舵角とは、右回転時あるいは左回転時のハンドル１０の操舵角θの最大値、つまり、操舵範囲の限界値である。最大操舵角の符号は、右回転時と左回転時とで異なっていてもよい。
【００３２】
図２は、操舵角θと目標転舵角δとの間の関数Ｆのデフォルト設定を示す概念図である。デフォルト操舵範囲ＲＳ０は、操舵範囲のデフォルト値（設計値）である。デフォルト操舵角中点θＮは、操舵角中点のデフォルト値である。典型的には、デフォルト操舵角中点θＮは、デフォルト操舵範囲ＲＳ０の中間点である。デフォルト最大操舵角θＬは、左回転時の最大操舵角のデフォルト値である。デフォルト最大操舵角θＲは、右回転時の最大操舵角のデフォルト値である。デフォルト最大操舵角θＬ、θＲ間の範囲が、デフォルト操舵範囲ＲＳ０に相当する。
【００３３】
一方、転舵範囲ＲＴは、車輪ＷＨの転舵角の変動範囲である。転舵角中点δＮは、車両が直進するときの車輪ＷＨの転舵角を表す（典型的には、δＮ＝０）。最大転舵角δＬは、左旋回時の車輪ＷＨの転舵角の最大値である。最大転舵角δＲは、右旋回時の車輪ＷＨの転舵角の最大値である。最大転舵角δＬ、δＲ間の範囲が、転舵範囲ＲＴに相当する。これら転舵範囲ＲＴ、最大転舵角δＬ、δＲ、及び転舵角中点δＮは、所定である。例えば、転舵範囲ＲＴ、最大転舵角δＬ、δＲ、及び転舵角中点δＮは、車種毎に予め定められる。
【００３４】
便宜上、デフォルト設定における関数Ｆは“Ｆ０”で表されている（δ＝Ｆ０（θ））。デフォルト関数Ｆ０は、デフォルト操舵範囲ＲＳ０（θＬ〜θＲ）に応じて算出される目標転舵角δの変動範囲が所定の転舵範囲ＲＴ（δＬ〜δＲ）と一致するように初期設定されている。つまり、デフォルト最大操舵角θＬ、θＲに応じて算出される目標転舵角δがそれぞれ所定の最大転舵角δＬ、δＲと一致するように、デフォルト関数Ｆ０は初期設定されている。また、デフォルト操舵角中点θＮに応じて算出される目標転舵角δが所定の転舵角中点δＮと一致するように、デフォルト関数Ｆ０は初期設定されている。
【００３５】
但し、車両のハンドル１０を回転させることができる範囲は、ドライバ毎に異なり得る。例えば、上肢可動範囲に制限があるドライバの場合、操舵可能範囲は、上記のデフォルト操舵範囲ＲＳ０とは必ずしも一致しない。つまり、ドライバの操舵操作により実現される最大操舵角は、予め定められるデフォルト最大操舵角θＬ、θＲと異なり得る。
【００３６】
ドライバの操舵操作により実現される最大操舵角がデフォルト最大操舵角（θＬあるいはθＲ）と異なる場合、ドライバは車両を操縦しづらいと感じる、すなわち、車両操縦性が低下する。例えば、ドライバの操舵操作により実現される最大操舵角がデフォルト最大操舵角（θＬあるいはθＲ）に満たない場合、車輪ＷＨを十分に転舵することができない、つまり、車両のコーナリング挙動が制限される。このことは、車両操縦性の低下を意味する。
【００３７】
以上の観点から、本実施の形態は、ドライバ毎に良好な車両操縦性を確保することができる技術を提供する。そのために、本実施の形態によれば、操舵角θと目標転舵角δとの間の関数Ｆは、デフォルト関数Ｆ０に固定されず、ドライバの指定（要望）に応じてフレキシブルに設定される。
【００３８】
図３は、操舵角θと目標転舵角δとの間の関数Ｆのフレキシブル設定を概念的に示している。指定最大操舵角θＬ’は、左回転時の最大操舵角であり、ドライバによって明示的に指定される。指定最大操舵角θＲ’は、右回転時の最大操舵角であり、ドライバによって明示的に指定される。操舵角中点θＮ’は、ドライバによって指定されてもよいし、指定最大操舵角θＬ’、θＲ’に基づいて自動的に決定されてもよい。本実施の形態によれば、ドライバによって指定される指定最大操舵角θＬ’、θＲ’によっても車輪ＷＨの転舵が十分に実現されるように、関数Ｆがフレキシブルに設定される。
【００３９】
図４は、操舵角θと目標転舵角δとの間の関数Ｆのフレキシブル設定の一例を示す概念図である。便宜上、関数Ｆは“Ｆ１”で表されている（δ＝Ｆ１（θ））。関数Ｆ１は、指定最大操舵角θＬ’、θＲ’に応じて算出される目標転舵角δがそれぞれ所定の最大転舵角δＬ、δＲと一致するように設定されている。従って、車両のコーナリング挙動が制限されることはない。指定最大操舵角θＬ’、θＲ’によって、車輪ＷＨの転舵は十分に実現される。すなわち、良好な車両操縦性が確保される。また、利便性が向上する。
【００４０】
指定操舵範囲ＲＳ’は、指定最大操舵角θＬ’、θＲ’間の範囲である。関数Ｆ１は、指定操舵範囲ＲＳ’（θＬ’〜θＲ’）に応じて算出される目標転舵角δの変動範囲が所定の転舵範囲ＲＴ（δＬ〜δＲ）と一致するように設定されている。これにより、良好な車両操縦性が確保される。
【００４１】
尚、指定操舵範囲ＲＳ’が狭すぎると、ハンドル１０の操作に対する車輪ＷＨの応答が大きくなりすぎ、車両挙動が不安定になる可能性がある。そこで、指定操舵範囲ＲＳ’に対しては、最小許容範囲ＲＳｍｉｎが下限値として設けられる。指定操舵範囲ＲＳ’は、最小許容範囲ＲＳｍｉｎ以上となるように設定される。
【００４２】
図４に示される例では、操舵角中点θＮ’は、指定操舵範囲ＲＳ’の中間位置である。この場合、操舵角中点θＮ’を、指定操舵範囲ＲＳ’（つまり、指定最大操舵角θＬ’、θＲ’）に基づいて自動的に決定することが可能である。関数Ｆ１は、操舵角中点θＮ’に応じて算出される目標転舵角δが所定の転舵角中点δＮと一致するように設定されている。これにより、車両操縦性が更に向上する。
【００４３】
図５は、操舵角θと目標転舵角δとの間の関数Ｆのフレキシブル設定の他の例を示す概念図である。便宜上、関数Ｆは“Ｆ２”で表されている（δ＝Ｆ２（θ））。操舵角中点θＮ’は、指定操舵範囲ＲＳ’の中間位置に限られない。図５に示されるように、操舵角中点θＮ’は、ドライバによって明示的に指定される位置であってもよい。関数Ｆ２は、操舵角中点θＮ’に応じて算出される目標転舵角δが所定の転舵角中点δＮと一致するように設定されている。操舵角中点θＮ’にもドライバの要望が反映されるため、車両操縦性及び利便性が更に向上する。
【００４４】
尚、図５に示される例では、関数Ｆ２の傾き（操舵角θに対する目標転舵角δの微分値）は、操舵角中点θＮ’において不連続となっている。変形例として、関数Ｆ２の傾きは、不連続点が発生しないように、指定操舵範囲ＲＳ’内において緩やかに変化していてもよい。
【００４５】
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、操舵角θと目標転舵角δとの間の関数Ｆは、ドライバの指定に応じてフレキシブルに設定される。例えば、ドライバによって指定される指定最大操舵角θＬ’、θＲ’に応じて算出される目標転舵角δがそれぞれ所定の最大転舵角δＬ、δＲと一致するように、関数Ｆが設定される。これにより、指定最大操舵角θＬ’、θＲ’によって、車輪ＷＨの転舵は十分に実現される。すなわち、良好な車両操縦性が確保される。
【００４６】
また、ドライバの指定は、ドライバの要望を意味する。ドライバが要望するハンドル操作形態が車両に反映されるため、ドライバの利便性が向上する。また、ドライバの要望を車両に反映させるために、車両の機械的な改造は不要である。操舵角θと目標転舵角δとの間の関数Ｆを変更するだけで、ドライバの要望を車両に反映させることができる。このことは、コスト及び利便性の観点から好適である。
【００４７】
３．制御装置による処理
図６は、本実施の形態に係る制御装置１００による処理を示すフローチャートである。
【００４８】
ステップＳ１０において、制御装置１００は、ドライバによって設定機能がＯＮされたか否かを判定する。ドライバは、ＨＭＩユニット２００を用いることによって設定機能をＯＮすることができる。設定機能がＯＮされていない場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）、処理は終了する。設定機能がＯＮされた場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０に進む。
【００４９】
ステップＳ２０において、制御装置１００は、車両が停車状態にあるか否かを判定する。例えば、制御装置１００は、車速センサ５３によって検出される車速Ｖに基づいて、車両が停車状態にあるか否かを判定する。
【００５０】
車両が停車状態にない場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、制御装置１００は、ＨＭＩユニット２００を通してドライバに警告を通知する（ステップＳ３０）。例えば、制御装置１００は、車両が停止してから設定機能をＯＮするようドライバに要求する。
【００５１】
車両が停車状態にある場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、制御装置１００は、車両の発進を禁止する（ステップＳ４０）。その後、処理は、ステップＳ１００に進む。
【００５２】
ステップＳ１００において、制御装置１００は、「ドライバ指定情報ＳＰＥ」を取得する。ドライバ指定情報ＳＰＥは、車両のドライバによって指定される情報である。例えば、ドライバ指定情報ＳＰＥは、ドライバによって指定される指定最大操舵角θＬ’、θＲ’を示す。ドライバ指定情報ＳＰＥは、制御装置１００のメモリに格納され、関数Ｆを設定するための「関数設定処理」において利用される。関数設定処理において、制御装置１００は、ドライバ指定情報ＳＰＥに基づいて、操舵角θと目標転舵角δとの間の関数Ｆをフレキシブルに設定する。この関数設定処理の様々な例については、後述される。関数設定処理の完了後、処理はステップＳ２００に進む。
【００５３】
ステップＳ２００において、制御装置１００は、車両の発進を許可する。つまり、制御装置１００は、関数設定処理の実行中は車両の発進を禁止し、関数設定処理の完了後に車両の発進を許可する。これにより、関数設定処理を安全に実行することが可能となる。
【００５４】
以下、制御装置１００による関数設定処理（ステップＳ１００）の様々な例について説明する。
【００５５】
３−１．第１の例
図７は、関数設定処理（ステップＳ１００）の第１の例を示すフローチャートである。
【００５６】
ステップＳ１１０において、制御装置１００は、指定操舵範囲ＲＳ’（つまり、指定最大操舵角θＬ’、θＲ’）を示すドライバ指定情報ＳＰＥを取得する。
【００５７】
例えば、制御装置１００は、ＨＭＩユニット２００を通して、ハンドル１０を左右に回転させるようドライバに要求する。ドライバは、所望の操舵範囲でハンドル１０を左右に繰り返し回転させる。その間、制御装置１００は、操舵角センサ５１から、ハンドル１０の操舵角θの検出情報を受け取る。制御装置１００は、一定期間における操舵角θの変動範囲を指定操舵範囲ＲＳ’として認識する。つまり、制御装置１００は、一定期間における操舵角θの検出情報を、ドライバ指定情報ＳＰＥとして取得する。
【００５８】
他の例として、ドライバは、ハンドル１０を所望の位置で止めて、ＨＭＩユニット２００に表示される確定ボタンを押してもよい。制御装置１００は、確定ボタンが押されたときの操舵角θを、指定最大操舵角θＬ’あるいはθＲ’として認識する。この場合も、ドライバ指定情報ＳＰＥは、操舵角センサ５１による操舵角θの検出情報である。
【００５９】
取得されたドライバ指定情報ＳＰＥは、制御装置１００のメモリに格納される。その後、処理はステップＳ１２０に進む。
【００６０】
ステップＳ１２０において、制御装置１００は、ドライバ指定情報ＳＰＥが許容条件を満たしているか否か判定する。上述の通り、指定操舵範囲ＲＳ’が狭すぎると、ハンドル１０の操作に対する車輪ＷＨの応答が大きくなりすぎ、車両挙動が不安定になる可能性がある。そこで、指定操舵範囲ＲＳ’に対しては、最小許容範囲ＲＳｍｉｎが下限値として設けられる。許容条件は、次の式（１）で表される。
【００６１】
＜式（１）＞
｜θＬ’−θＲ’｜≧ＲＳｍｉｎ
【００６２】
許容条件が成立しない場合（ステップＳ１２０；Ｎｏ）、制御装置１００は、ＨＭＩユニット２００を通してドライバに警告を通知する（ステップＳ１３０）。例えば、制御装置１００は、ハンドル１０を再度操作するようドライバに要求する。そして、処理は、上述のステップＳ１１０に戻る。尚、このループは、一定回数だけ実施されてもよい。一定回数繰り返しても許容条件が成立しない場合、制御装置１００は、関数設定処理を強制終了してもよい。
【００６３】
許容条件が成立する場合（ステップＳ１２０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１４０に進む。
【００６４】
ステップＳ１４０において、制御装置１００は、操舵角中点θＮ’を設定する。第１の例では、制御装置１００は、指定操舵範囲ＲＳ’（つまり、指定最大操舵角θＬ’、θＲ’）に基づいて、操舵角中点θＮ’を自動的に決定する。例えば、制御装置１００は、指定操舵範囲ＲＳ’の中間位置を操舵角中点θＮ’として決定する。この場合、操舵角中点θＮ’は、次の式（２）で表される。
【００６５】
＜式（２）＞
θＮ’＝θＬ’＋｜（θＬ’−θＲ’）／２｜
【００６６】
ステップＳ１９０において、制御装置１００は、ドライバ指定情報ＳＰＥに基づいて関数Ｆをフレキシブルに設定する。具体的には、制御装置１００は、指定最大操舵角θＬ’、θＲ’に応じて算出される目標転舵角δがそれぞれ所定の最大転舵角δＬ、δＲと一致するように、関数Ｆを設定する。また、制御装置１００は、指定操舵範囲ＲＳ’（θＬ’〜θＲ’）に応じて算出される目標転舵角δの変動範囲が所定の転舵範囲ＲＴ（δＬ〜δＲ）と一致するように、関数Ｆを設定する。また、制御装置１００は、操舵角中点θＮ’に応じて算出される目標転舵角δが所定の転舵角中点δＮと一致するように、関数Ｆを設定する。
【００６７】
例えば、制御装置１００は、メモリに格納される関数Ｆを書き換える。あるいは、制御装置１００は、デフォルト関数Ｆ０に対する関数Ｆの補正係数を算出し、補正係数をメモリに格納してもよい。この場合、制御装置１００は、デフォルト関数Ｆ０と補正係数を用いて、操舵角θに応じた目標転舵角δを算出する。
【００６８】
３−２．第２の例
第２の例は、操舵角中点θＮ’の設定方法（ステップＳ１４０）が第１の例と異なる。それ以外は、第１の例と同じである。図８は、第２の例におけるステップＳ１４０を示すフローチャートである。
【００６９】
ステップＳ１４１において、制御装置１００は、ドライバによって指定される操舵角中点θＮ’を示すドライバ指定情報ＳＰＥを取得する。
【００７０】
例えば、ドライバは、ハンドル１０を所望のハンドルニュートラル位置で止めて、ＨＭＩユニット２００に表示される確定ボタンを押す。制御装置１００は、確定ボタンが押されたときの操舵角θを、操舵角中点θＮ’として認識する。
【００７１】
他の例として、ドライバは、ハンドル１０を所望のハンドルニュートラル位置で止め続ける。操舵角θが一定時間変化しない場合、制御装置１００は、その操舵角θを操舵角中点θＮ’として認識する。
【００７２】
取得されたドライバ指定情報ＳＰＥは、制御装置１００のメモリに格納される。その後、処理はステップＳ１４２に進む。
【００７３】
ステップＳ１４２において、制御装置１００は、ドライバ指定情報ＳＰＥが許容条件を満たしているか否か判定する。ここでの許容条件は、次の式（３）で表される。
【００７４】
＜式（３）＞
｜θＮ’−θＲ’｜≧ＲＳｍｉｎ／２
｜θＮ’−θＬ’｜≧ＲＳｍｉｎ／２
【００７５】
許容条件が成立しない場合（ステップＳ１４２；Ｎｏ）、制御装置１００は、ＨＭＩユニット２００を通してドライバに警告を通知する（ステップＳ１４３）。例えば、制御装置１００は、操舵角中点θＮ’を再度指定するようドライバに要求する。そして、処理は、上述のステップＳ１４１に戻る。尚、このループは、一定回数だけ実施されてもよい。一定回数繰り返しても許容条件が成立しない場合、制御装置１００は、上述の第１の例で説明された手法で操舵角中点θＮ’を自動的に決定してもよい。
【００７６】
許容条件が成立する場合（ステップＳ１４２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１４４に進む。ステップＳ１４４において、制御装置１００は、ドライバ指定情報ＳＰＥで示される操舵角中点θＮ’を採用する。
【００７７】
第２の例によれば、操舵角中点θＮ’にもドライバの要望が反映される。従って、車両操縦性及び利便性が更に向上する。
【００７８】
３−３．第３の例
図９は、関数設定処理（ステップＳ１００）の第３の例を示すフローチャートである。既出の例と重複する説明は適宜省略される。
【００７９】
ステップＳ１５０において、制御装置１００は、ドライバによって指定される操舵角中点θＮ’を示すドライバ指定情報ＳＰＥを取得する。このステップＳ１５０は、上述のステップＳ１４１と同じである。
【００８０】
ステップＳ１６０において、制御装置１００は、指定操舵範囲ＲＳ’（つまり、指定最大操舵角θＬ’、θＲ’）を示すドライバ指定情報ＳＰＥを取得する。このステップＳ１６０は、上述のステップＳ１１０と同じである。
【００８１】
その後、ステップＳ１７０において、制御装置１００は、ドライバ指定情報ＳＰＥが許容条件を満たしているか否か判定する。ここでの許容条件は、上記の式（３）と同じである。
【００８２】
許容条件が成立しない場合（ステップＳ１７０；Ｎｏ）、制御装置１００は、ＨＭＩユニット２００を通してドライバに警告を通知する（ステップＳ１８０）。例えば、制御装置１００は、指定を再度行うようドライバに要求する。そして、処理は、ステップＳ１５０に戻る。尚、このループは、一定回数だけ実施されてもよい。一定回数繰り返しても許容条件が成立しない場合、制御装置１００は、関数設定処理を強制終了してもよい。
【００８３】
許容条件が成立する場合（ステップＳ１７０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１９０に進む。ステップＳ１９０は、既出の例の場合と同じである。
【００８４】
４．反力トルク制御
図１０は、制御装置１００による反力トルク制御の一例を説明するための概念図である。横軸は、ハンドル１０の操舵角θを表し、縦軸は、反力発生装置３０によって生成される反力トルクＴＲを表している。
【００８５】
制御装置１００は、指定最大操舵角（θＲ’あるいはθＬ’）において、反力トルクＴＲ及び反力傾き（操舵角θに対する反力トルクＴＲの微分値）を、大幅に増加させる。つまり、制御装置１００は、操舵角θが指定最大操舵角より大きい場合の反力トルクＴＲを、操舵角θが指定最大操舵角以下である場合の反力トルクＴＲと比較して増加させる。また、制御装置１００は、操舵角θが指定最大操舵角より大きい場合の反力傾きを、操舵角θが指定最大操舵角以下である場合の反力傾きと比較して増加させる。
【００８６】
このような反力トルク制御により、指定最大操舵角θＲ’、θＬ’を超えてハンドル１０が回転しにくくなる。その結果、ハンドル１０が不必要に回転することが防止され、ハンドル１０の操作性が向上する。
【符号の説明】
【００８７】
１      ステアバイワイヤシステム
１０      ハンドル（ステアリングホイール）
２０      ステアリングシャフト
３０      反力発生装置
３１      反力モータ
４０      転舵装置
４１      転舵モータ
５１      操舵角センサ
５２      操舵トルクセンサ
５３      車速センサ
１００      制御装置
２００      ＨＭＩユニット
ＳＰＥ      ドライバ指定情報
ＷＨ        車輪（転舵輪）
θ          操舵角
θＮ        デフォルト操舵角中点
θＬ        デフォルト最大操舵角（左回転時）
θＲ        デフォルト最大操舵角（右回転時）
θＮ’      操舵角中点
θＬ’      指定最大操舵角（左回転時）
θＲ’      指定最大操舵角（右回転時）
δ          目標転舵角
【図１】
2020090180.tif 000003
【図２】
2020090180.tif 000004
【図３】
2020090180.tif 000005
【図４】
2020090180.tif 000006
【図５】
2020090180.tif 000007
【図６】
2020090180.tif 000008
【図７】
2020090180.tif 000009
【図８】
2020090180.tif 000010
【図９】
2020090180.tif 000011
【図１０】
2020090180.tif 000012