(57)【要約】【課題】  精度の良いケーブル伸び判定に基づき運転者がケーブルの異常な伸びを知り得ることで、事前に対処できるため、ケーブルを用いた操舵に切り替えたとき、車両の操舵応答性が低下するのを未然に防止することができる車両用操舵制御装置を提供すること。【解決手段】  運転者が操作する操舵ハンドル１（操舵部）と、操向輪１２を転舵する転舵アクチュエータ１１（転舵部）と、をバックアップケーブル１６，１７で機械的に連結するバックアップケーブル機構７（ケーブルコラム部）を備えた車両用操舵制御装置において、前記操舵ハンドル１が左右に回転されたとき、前記バックアップケーブル１６，１７が伸びきった前記操舵ハンドル１の回転位置に基づいてケーブル伸びを判定するケーブル伸び判定手段（図３）を設けた。【選択図】        図３
2006273051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が操作する操舵部と、操向輪を転舵する転舵部と、をケーブルで機械的に連結するケーブルコラム部を備えた車両用操舵制御装置において、
前記操舵部が左右に回転されたとき、前記ケーブルが伸びきった前記操舵部の回転位置に基づいてケーブル伸びを判定するケーブル伸び判定手段を設けたことを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用操舵制御装置において、
前記操舵部の操舵回転角を検出する操舵回転角検出手段を設け、
前記ケーブル伸び判定手段は、前記操舵部が左回転されたときに前記ケーブルが伸びきったときの前記操舵回転角と、前記操舵部が右回転されたときに前記ケーブルが伸びきったときの前記操舵回転角と、の偏差が所定値以上の場合、ケーブル伸びの異常が発生したと判定することを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載された車両用操舵制御装置において、
前記操舵部の操舵回転角を検出する操舵回転角検出手段と、前記転舵部の転舵角を検出する転舵角検出手段と、を設け、
前記ケーブル伸び判定手段は、前記操舵部が左回転されたときに前記ケーブルが伸びきったときの前記操舵回転角と前記転舵角との偏差と、前記操舵部が右回転されたときに前記ケーブルが伸びきったときの前記操舵回転角と前記転舵角との偏差と、の差分が所定値以上の場合、ケーブル伸びの異常が発生したと判定することを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載された車両用操舵制御装置において、
前記操舵部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータを設け、
前記ケーブル伸び判定手段は、前記操舵反力アクチュエータで前記操舵部を回転させることを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載された車両用操舵制御装置において、
前記操舵反力アクチュエータの電流を検出する電流検出手段を設け、
前記ケーブル伸び判定手段は、前記電流値が所定値以上になったとき、前記ケーブルが伸びきったと判断することを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載された車両用操舵制御装置において、
前記操舵部の操舵回転角を検出する操舵回転角検出手段を設け、
前記ケーブル伸び判定手段は、前記操舵反力アクチュエータで前記操舵部を回転させたときの目標回転角と前記操舵回転角との偏差が所定値以上になったとき、前記ケーブルが伸びきったと判断することを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項７】
請求項４に記載された車両用操舵制御装置において、
前記転舵部の転舵トルクを検出する転舵トルク検出手段を設け、
前記ケーブル伸び判定手段は、前記操舵反力アクチュエータで前記操舵部を回転させたときの前記転舵トルクが所定値以上になったとき、前記ケーブルが伸びきったと判断することを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項８】
請求項１乃至３の何れか１項に記載された車両用操舵制御装置において、
前記操舵部に入力される運転者の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を設け、
前記ケーブル伸び判定手段は、前記操舵トルクが所定値以上になったとき、前記ケーブルが伸びきったと判断することを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項９】
運転者が操作する操舵部と、操向輪を転舵する転舵部と、をケーブルで機械的に連結するケーブルコラム部を備えた車両用操舵制御装置において、
前記操舵部が左右に回転されたとき、前記ケーブルが伸びきった前記操舵部の回転位置に基づいてケーブル伸びを判定することを特徴とする車両用操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者が操作する操舵部と、操向輪を転舵する転舵部と、をケーブルで機械的に連結するケーブルコラム部を備えた車両用操舵制御装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者が操作する操舵部と、操向輪を転舵する転舵部と、が機械的に切り離されたステアバイワイヤシステムにおいて、システム失陥時に操舵部と転舵部との機械的な連結を確保するため、操舵部と転舵部とをバックアップケーブル機構で連結した車両用操舵装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ケーブル式ステアリング装置において、操作ケーブルの伸びなどによってステアリング剛性感が低下するのを防止するため、インナーケーブルの張力を保持する張力保持手段を設けたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２２５７３３号公報
【特許文献２】特開２００４−１８９１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車両用操舵装置にあっては、ステアバイワイヤシステム側でもバックアップケーブル機構のケーブルの異常な伸びを監視していないため、運転者がケーブルの異常な伸びを知り得る手段が無い。しかも、バックアップケーブル機構はシステム失陥時に機能することでケーブルに異常が発生していても、ステアバイワイヤによる通常走行時に運転者が認識することが難しい。したがって、ステアバイワイヤシステムのバックアップケーブル機構以外の部位が故障し、ケーブルを用いた機械的連結による操舵に切り替えたとき、ケーブルに異常な伸びがあると、車両の操舵応答性が著しく低下してしまう、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、精度の良いケーブル伸び判定に基づき運転者がケーブルの異常な伸びを知り得ることで、事前に対処できるため、ケーブルを用いた操舵に切り替えたとき、車両の操舵応答性が低下するのを未然に防止することができる車両用操舵制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、運転者が操作する操舵部と、操向輪を転舵する転舵部と、をケーブルで機械的に連結するケーブルコラム部を備えた車両用操舵制御装置において、
前記操舵部が左右に回転されたとき、前記ケーブルが伸びきった前記操舵部の回転位置に基づいてケーブル伸びを判定するケーブル伸び判定手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の車両用操舵制御装置にあっては、操舵部が左右に回転されたとき、ケーブル伸び判定手段において、ケーブルが伸びきった操舵部の回転位置に基づいてケーブル伸びが判定される。このケーブル伸びの判定により、精度の良いケーブル伸び判定に基づき運転者がケーブルの異常な伸びを知り得ることで、事前に対処できるため、ケーブルを用いた操舵に切り替えたとき、車両の操舵応答性が低下するのを未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の車両用操舵制御装置を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例４に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用操舵制御装置を示す全体システム図、図２は実施例１の車両用操舵制御装置のバックアップケーブル機構を示す平面図である。
実施例１の車両用操舵制御装置は、図１に示すように、操舵ハンドル１（操舵部）と、トルクセンサ２（操舵トルク検出手段）と、操舵ハンドル角度センサ３（操舵回転角検出手段）と、反力モータ４（操舵反力アクチュエータ）と、反力制御装置５と、バックアップクラッチ６と、バックアップケーブル機構７（ケーブルコラム部）と、転舵角度センサ８（転舵角検出手段）と、転舵モータ９と、転舵制御装置１０と、転舵アクチュエータ１１（転舵部）と、操向輪１２と、通信線１３と、転舵トルクセンサ１９（転舵トルク検出手段）と、を備えている。
【００１０】
実施例１のバックアップケーブル機構７は、図２に示すように、プーリ１４，１４と、ケース１５，１５と、インナーケーブル１６（ケーブル）と、アウターケーブル１７，１７（ケーブル）と、張力調整バネ１８，１８と、を有する。
前記操舵ハンドル１の回転を転舵アクチュエータ１１側へ伝えるプーリ１４，１４を含むバックアップケーブル機構７は、操舵ハンドル１に剛性感を持たせるため、ケース１５とアウターケーブル１７，１７との間に張力調整バネ１８，１８を介装し、セット張力を与えている。尚、インナーケーブル１６とアウターケーブル１７とを、以下、「バックアップケーブル１６，１７」と略称する。
【００１１】
通常制御時は、バックアップクラッチ６は開放状態であり、操舵ハンドル１と転舵アクチュエータ１１は機械的に切り離されている。
運転者がキーオフしてステアバイワイヤシステムが終了すると、ノーマルクローズのバックアップクラッチ６が締結することで、操舵ハンドル１と転舵アクチュエータ１１は、バックアップクラッチ６及びバックアップケーブル機構７を介して機械的に繋がる。
運転者が車両を降り、ドアを施錠した以降にステアバイワイヤシステムは、バックアップケーブル１６，１７の伸び量の判定を行う。
【００１２】
次に、作用を説明する。
［ケーブル伸び判定処理］
図３は実施例１のステアバイワイヤシステム（例えば、反力制御装置５）にて実行されるケーブル伸び判定処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（ケーブル伸び判定手段）。
【００１３】
ステップＳ１では、運転者がキーOFFしてエンジン停止したか否かの判断を行い、Yesの場合はステップＳ３へ移行し、Noの場合はステップＳ２へ移行する。
【００１４】
ステップＳ２では、ステップＳ１でのキーON判断に続き、エンジン作動中はステアバイワイヤシステムの通常制御を継続し、ステップＳ１へ戻る。
【００１５】
ステップＳ３では、ステップＳ２でのキーOFF判断に続き、ステアバイワイヤシステムの通常制御を終了し、ステップＳ４へ移行する。
【００１６】
ステップＳ４では、ステップＳ３での通常制御終了に続き、運転者が車両を降りてドアロックしたか否かを判断し、Yesの場合はステップＳ５へ移行し、Noの場合はステップＳ４の判断を繰り返す。
【００１７】
ステップＳ５では、ステップＳ４にて運転者が車両を降りドアロックをしたことを確認したら、バックアップケーブル１６，１７の伸び量判定を開始する。まず、ケーブル伸び量判定開始時の操舵ハンドル角度を測定し、ステップＳ６へ移行する。
ここで、開始する操舵ハンドル角度は、その時の角度でよく、特定の決まった角度であるとは限らない。
【００１８】
ステップＳ６では、ステップＳ５での操舵ハンドル角度の測定に続き、操舵ハンドル１の目標操舵ハンドル角度と実操舵ハンドル角度との差分に比例してその差分を減らす方向に反力モータ４に電流を流す操舵ハンドル角度フィードバック制御を開始し、ステップＳ７へ移行する。
ここで、制御開始時の目標操舵ハンドル角度は、前記ステップＳ５で測定した操舵ハンドル角度とする。こうすることで、制御開始時に現在の操舵ハンドル角度と比べてその差が小さな目標操舵ハンドル角度が入力され、過大な反力モータ駆動電流が出力されることを防ぐ。
【００１９】
ステップＳ７では、ステップＳ６での操舵ハンドル角度位置制御開始に続き、目標操舵ハンドル角度を少しずつ右側へ増加し、ステップＳ８へ移行する。ここでは、右側から始めたが、目標操舵ハンドル角度の増加を左側から始めても構わない。
【００２０】
ステップＳ８では、ステップＳ７での目標操舵ハンドル角度の右側への増加に続き、反力モータ４の駆動電流が＋閾値より小さいか否かを判断し、反力モータ４の駆動電流が＋閾値より小さい場合はステップＳ７へ戻り、目標操舵ハンドル角度を右側へさらに少し増やし、反力モータ４の駆動電流と＋閾値とを比較する。そして、反力モータ４の駆動電流が＋閾値以上になるまで繰り返し、反力モータ４の駆動電流が＋閾値以上になるとステップＳ９へ移行する。
尚、実施例１では、反力モータ４を右に回転させるために必要な反力モータ４の電流の向きを＋としたが、システム構成によっては、−になることもあり得る。また、閾値は、例えば、事前にこの判定作業と同様に操舵ハンドルを回転させ、バックアップケーブル１６，１７が伸びきったときの反力モータ４の駆動電流を測定し決めておく。また、バックアップケーブル１６，１７の張力特性から閾値を決定しても良い。
【００２１】
ステップＳ９では、ステップＳ８での反力モータ４の駆動電流が＋閾値以上になったとの判断に続き、その時の操舵ハンドル角度を測定し、測定した操舵ハンドル角度を記憶して、ステップＳ１０へ移行する。
すなわち、反力モータ４の駆動電流が＋閾値以上になったことで、バックアップケーブル１６，１７が伸びきったと判断する。
【００２２】
ステップＳ１０では、ステップＳ９での操舵ハンドル角度の測定に続き、目標操舵ハンドル角度を少しずつ左側へ増加し、ステップＳ１１へ移行する。
【００２３】
ステップＳ１１では、ステップＳ１０での目標操舵ハンドル角度の左側への増加に続き、反力モータ４の駆動電流が−閾値より大きいか否かを判断し、反力モータ４の駆動電流が−閾値より大きい場合はステップＳ１０へ戻り、目標操舵ハンドル角度を左側へさらに少し増やし、反力モータ４の駆動電流と−閾値とを比較する。そして、反力モータ４の駆動電流が−閾値以下になるまで繰り返し、反力モータ４の駆動電流が−閾値以下になるとステップＳ１２へ移行する。
【００２４】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１での反力モータ４の駆動電流が−閾値以下になったとの判断に続き、その時の操舵ハンドル角度を測定し、測定した操舵ハンドル角度を記憶して、ステップＳ１３へ移行する。
すなわち、反力モータ４の駆動電流が−閾値以下になったことで、バックアップケーブル１６，１７が右回転のときとは逆方向の左回転で伸びきったと判断する。
【００２５】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２での操舵ハンドル角度の測定に続き、ステップＳ９で測定した右側へ回転させてバックアップケーブル１６，１７が伸びきった時の操舵ハンドル角度と、ステップＳ１２で測定した左側へ回転させてバックアップケーブル１６，１７が伸びきった時の操舵ハンドル角度と、の差分を算出し、それをバックアップケーブル１６，１７の伸び量とし、ステップＳ１４へ移行する。
【００２６】
ステップＳ１４では、ステップＳ１３でのバックアップケーブル伸び量算出に続き、ステップＳ１３にて算出したバックアップケーブル１６，１７の伸び量が、通常使用範囲で経年劣化を含めて伸びることを考慮してシステムとして保証できる許容範囲を超えているか否かを判断し、Yesの場合はステップＳ１５へ移行し、Noの場合はステップＳ１６へ移行する。
【００２７】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４でのケーブル伸び量>許容範囲との判断に続き、バックアップケーブル１６，１７が異常であると判定し、ステップＳ１６へ移行する。
このステップでケーブル異常と判定すると、次にシステムが起動した場合に、その異常をワーニングランプ等で警告する。
【００２８】
ステップＳ１６では、ステップＳ１４でのケーブル伸び量≦許容範囲との判断に続き、バックアップケーブル１６，１７が正常であると判定し、ステップＳ１６へ移行する。
【００２９】
ステップＳ１７では、ステップＳ１５またはステップＳ１６でのケーブル異常／正常の判定に続き、目標操舵ハンドル角度をステップＳ５で測定したバックアップケーブル伸び量判定開始時の操舵ハンドル角度に設定し、ステップＳ１８へ移行する。
【００３０】
ステップＳ１８では、ステップＳ１７での目標操舵ハンドル角度の設定に続き、操舵ハンドル角度が目標操舵ハンドル角度に一致したか否かを判断し、Yesの場合はステップＳ１９へ移行し、Noの場合はステップＳ１８の判断を繰り返す。
すなわち、ステップＳ１７及びステップＳ１８により、ケーブル異常／正常の判定のために右側あるいは左側へ増加させた操舵ハンドル角度を、操舵ハンドル角度位置制御を開始した時点における元の位置に戻す。
【００３１】
ステップＳ１９では、ステップＳ１８での操舵ハンドル角度が目標操舵ハンドル角度に一致したとの判断に続き、ステップＳ６から開始した操舵ハンドル角度位置制御を終了する。
【００３２】
［背景技術］
自動車の操舵を電動モータで行うステアバイワイヤシステムでは、通常時は操舵ハンドル側と転舵アクチュエータ側が切り離された状態にある。
しかし、故障時には、バックアップケーブル機構により操舵ハンドルと転舵アクチュエータを機械的に接続し、通常のステアリングシステムと同様に操舵できるようにする。
【００３３】
しかし、バックアップケーブルは、従来のステアリングシャフトとは違い、左右どちらの操舵でも大きな力を加えると伸びる傾向にある。そして、バックアップケーブルのたるみが大きいと、操舵ハンドルの剛性感が低下し、操舵ハンドルと転舵アクチュエータとの間にガタが生じ、操舵の切り返し時に操舵ハンドルの操舵に対し転舵アクチュエータが応答しない不感帯となる。
【００３４】
通常は、図２に示すように、張力調整バネ１８を設けて、バックアップケーブル１６，１７のたるみを吸収し、張力を保持している。或いは、特開２００４−１８９１０８号公報に記載のように、ケーブルの張力を調整する機構を設けている。どちらも、経年劣化を含む正常な使用状況においてはその張力を正常範囲に保つように設計されている。
【００３５】
ステアバイワイヤシステムにおいては、通常時はバックアップクラッチは切れており、バックアップケーブルは転舵アクチュエータ側の転舵に応じて連れ回りしているが、操舵ハンドル側には繋がっていないことから、バックアップケーブルには大きな力は加わらない。但し、システムOFF時には、バックアップクラッチを締結して操舵ハンドルと転舵アクチュエータを機械的に結合し、操舵ハンドルと転舵アクチュエータの角度位置関係がずれてしまうことを防止している。
このようなバックアップケーブルには、以下のような問題がある。
【００３６】
システムOFF時のようなバックアップクラッチが繋がった状態で操舵ハンドルや転舵アクチュエータ側からシステム想定外の大きな力を加えたりすると、バックアップケーブルに異常な力が加わり、張力調整バネでバックアップケーブルのたわみを吸収できないほど伸びてしまう可能性がある。また、その他の偶発的な故障でバックアップケーブルが伸びてしまう可能性もある。
【００３７】
操舵ハンドルと操向輪側が機械的に繋がった通常のステアリングシステムにおいて、このケーブルを使用した場合には、ケーブルがメカ部品であり、ケーブルの伸びのような劣化は徐々に大きくなるので、運転者もケーブルの伸びによる運転性の低下を徐々に、例えば、操向開始から認識することができ、運転者に著しい影響が有ると判断された場合は、操向を控え、修理に出すことは可能である。
【００３８】
しかし、ステアバイワイヤシステムにおいて、バックアップケーブルは、システム失陥時に機能する部品であり、通常操向時においては使用されない。そのためバックアップケーブルに異常が発生しても運転者が認識することが難しく、また、ステアバイワイヤシステムから何らかの警告がでない限り、異常として修理に出されにくい。
しかも、現状では、ステアバイワイヤシステム側でもバックアップケーブルの異常な伸びを監視していないので、運転者がバックアップケーブルの異常な伸びを知り得る手段が無い。
【００３９】
しかし、一旦ステアバイワイヤシステムのバックアップケーブル機構以外の部位が故障し、バックアップケーブルを用いた操舵に切り替えたとき、バックアップケーブルに異常な伸びがあると、車両の操舵応答性が著しく変化（低下）してしまう。
尚、ステアバイワイヤの操舵にケーブルを利用したものとして、特開２００２−２２５７３３号公報に記載のものが知られているが、これらの公報に開示されている技術でも、バックアップケーブルの異常な伸びに対する診断などは行っていない。
【００４０】
［ケーブル伸び判定作用］
これに対し、実施例１では、システム失陥時にバックアップクラッチ６を繋ぎ、バックアップケーブル１６，１７にて操舵を行う構成のステアバイワイヤシステムにおいて、前記バックアップクラッチ６を繋ぎ、反力モータ４を駆動したとき、操舵ハンドル角度と操舵制御の状態量に基づいてバックアップケーブル１６，１７の伸び量を判定するケーブル伸び量判定手段を設けた。
【００４１】
このケーブル伸び量判定手段は、図３のフローチャートに示すように、操舵ハンドル１の目標操舵ハンドル角度と実操舵ハンドル角度との差分に比例してその差分を減らす方向に反力モータ４に電流を流す操舵ハンドル角度位置フィードバック制御を行い、その目標操舵ハンドル角度を左右どちらかの方向へ進めることで、操舵ハンドル１を回転させたとき、操舵ハンドル１を回転させるために必要な電流がある閾値を超えたときの操舵ハンドル角度に基づいて、バックアップケーブル１６，１７の伸び量を判定することにより実現する。
【００４２】
すなわち、反力モータ４に電流を流し駆動することで操舵ハンドル１を右に回転させ（ステップＳ７，ステップＳ８）、反力モータ４の駆動電流が＋閾値以上になったところの操舵ハンドル角度を測定記憶する（ステップＳ９）。次に、反力モータ４を逆方向に駆動し、操舵ハンドル１を左に回転させる（ステップＳ１０，ステップＳ１１）。そして、再度、操舵ハンドル１を回転させるために必要な反力モータ４の駆動電流が−閾値以下になったところの操舵ハンドル角度を測定記憶する（ステップＳ１２）。前回の右回転させたときの操舵ハンドル角度と、今回の左に回転させたときの操舵ハンドル角度の差分を、バックアップケーブル１６，１７の伸び量とする（ステップＳ１３）。
そして、この伸び量が経年変化を含む事前に設定していた正常範囲内より超えた場合は、バックアップケーブル１６，１７に異常な伸びが発生したと判定する（ステップＳ１４→ステップＳ１５）。
【００４３】
図２に示すように、バックアップケーブル機構７は、その張力を確保するために、アウターケーブル１７，１７とケース１５との間に張力調整バネ１８，１８を設けている。
ステアバイワイヤシステムにおいては、反力モータ４に電流を流すことで、操舵ハンドル１を回転させることができるが、バックアップクラッチ６を繋いだ状態においては、バックアップケーブル１６，１７が伸びきるまでの間しか操舵ハンドル１を回転させることができない。
それは、バックアップケーブル１６，１７が転舵アクチュエータ１１を介して操向輪１２，１２に繋がっており、転舵モータ９を駆動しない状態においては、転舵アクチュエータ１１を作動させるには非常に大きな力を必要とするからである。
【００４４】
この時の操舵ハンドル１を回転させるために必要な反力モータ４の電流は、張力調整バネ１８の張力に比例し、図４(a)に示すとおり、バックアップケーブル１６，１７が伸びきると操舵ハンドル１を回転させるための電流を多く流しても操舵ハンドル１は殆ど回転しなくなる。
【００４５】
そのため、操舵ハンドル１の目標操舵ハンドル角度と実操舵ハンドル角度との差分に比例してその差分を減らす方向に反力モータ４に電流を流す操舵ハンドル角度位置フィードバック制御を行い、その目標操舵ハンドル角度を左右どちらかの方向へ進めた場合、バックアップケーブル１６，１７が伸びきった状態では目標操舵ハンドル角度と実操舵ハンドル角度との差分が大きくなり、反力モータ４に流す電流が非常に大きな値になる。事前にバックアップケーブル１６，１７が伸びきる直後の電流値を求めておき、これを閾値としてそのときの操舵ハンドル１の角度を読み取り、これを左右両方回転させ、それぞれ反力モータ４に流した電流が閾値を超えたところの操舵ハンドル角度の差分を測定すれば、その角度とプーリ回転のバックアップケーブル１６，１７の長さより、バックアップケーブル１６，１７の伸び量が推定できる。
【００４６】
上記のように、実施例１では、バックアップケーブル１６，１７が伸びきると反力モータ４に電流を多く流しても実操舵ハンドル角度は殆ど変化しないという特性を利用した手法を採用したため、バックアップケーブル１６，１７の伸び量を正確に推定することができる。
尚、反力制御装置５内のモータ電流監視回路による電流センサ（電流検出手段）及び操舵ハンドル角度センサ３は、ステアバイワイヤシステムの基本制御に必要で、必ず備えてあるセンサであるので、バックアップケーブル１６，１７の伸び量を推定するために追加される部品が無く、コスト的にも有用である。
【００４７】
正常なバックアップケーブル１６，１７の伸び量から、その時の操舵ハンドル１の角度を求めておけば（図４(a)のケーブル伸び量Ａ）、前述の左右回転で求めた操舵ハンドル１の角度の差分（図４(a)のケーブル伸び量Ｂ）と比較することで、バックアップケーブル１６，１７の伸び量が許容範囲（図４(b)のＯＫ範囲）内か否かが判定できる。
正常なバックアップケーブル１６，１７の伸び量は、バックアップクラッチ６のガタを含めて±２°程度と微小な角度であり、正常／異常の判断だけであればこの角度以上、操舵ハンドル１が動いた時点で判定できる。そのため、異常判定時間も、目標操舵ハンドル角度を360°/分の非常にゆっくりした速度で進めても１秒未満の短い時間で済む。
【００４８】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用操舵制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４９】
(1) 運転者が操作する操舵ハンドル１（操舵部）と、操向輪１２を転舵する転舵アクチュエータ１１（転舵部）と、をバックアップケーブル１６，１７で機械的に連結するバックアップケーブル機構７（ケーブルコラム部）を備えた車両用操舵制御装置において、前記操舵ハンドル１が左右に回転されたとき、前記バックアップケーブル１６，１７が伸びきった前記操舵ハンドル１の回転位置に基づいてケーブル伸びを判定するケーブル伸び判定手段（図３）を設けたため、精度の良いケーブル伸び判定に基づき運転者がケーブルの異常な伸びを知り得ることで、事前に対処できるため、ケーブルを用いた操舵に切り替えたとき、車両の操舵応答性が低下するのを未然に防止することができる。
【００５０】
(2) 前記操舵ハンドル１の操舵ハンドル角度を検出する操舵ハンドル角度センサ３（操舵回転角検出手段）を設け、前記ケーブル伸び判定手段は、前記操舵ハンドル１が左回転されたときに前記ケーブルが伸びきったときの前記操舵ハンドル角度と、前記操舵ハンドル１が右回転されたときに前記ケーブルが伸びきったときの前記操舵ハンドル角度と、の偏差が所定値以上の場合、ケーブル伸びの異常が発生したと判定する（ステップＳ１４→ステップＳ１５）ため、ケーブルの伸び判定を開始する際の操舵ハンドル角度の位置にかかわらず、ケーブルが伸びきりに要する操舵ハンドル角度の左右振れ幅により、精度良くケーブル伸びの異常が発生したと判定することができる。
【００５１】
(3) 前記操舵部に操舵反力を付与する反力モータ４（操舵反力アクチュエータ）を設け、前記ケーブル伸び判定手段は、前記反力モータ４で前記操舵部を回転させるため、ケーブルの伸び判定時に操舵ハンドル１を左右回転動作させるアクチュエータを別途付加することなく、既存の反力モータ４を利用しコスト的に有利としながらケーブルの伸び判定を行うことができる。
【００５２】
(4) 前記反力モータ４の電流を検出する電流センサ（電流検出手段）を設け、前記ケーブル伸び判定手段は、前記電流値が所定値以上になったとき、前記ケーブルが伸びきったと判断（ステップＳ８，ステップＳ１１）するため、ケーブルの伸びきりにより反力モータ４への負荷が増大し、同時にモータ電流が急増する特性を利用し、精度良くケーブルの伸びきりを判断することができる。
【実施例２】
【００５３】
実施例２は、反力モータ４で操舵部を回転させたときの目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの偏差が所定値以上になったとき、バックアップケーブル１６，１７が伸びきったと判断する例である。なお、構成的には実施例１の図１及び図２と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００５４】
次に、作用を説明する。
［ケーブル伸び判定処理］
図５は実施例２のステアバイワイヤシステム（例えば、反力制御装置５）にて実行されるケーブル伸び判定処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（ケーブル伸び判定手段）。なお、ステップ２１〜ステップＳ２６は、それぞれ図３のステップＳ１〜ステップＳ６に対応し、ステップ３３〜ステップＳ３９は、それぞれ図３のステップＳ１３〜ステップＳ１９に対応するので説明を省略する。
【００５５】
ステップＳ２７では、ステップＳ２６での操舵ハンドル角度位置制御開始に続き、目標操舵ハンドル角度θ*を少しずつ右側へ増加し、ステップＳ２８へ移行する。ここでは、右側から始めたが、目標操舵ハンドル角度θ*の増加を左側から始めても構わない。
【００５６】
ステップＳ２８では、ステップＳ２７での目標操舵ハンドル角度θ*の右側への増加に続き、目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの偏差が＋閾値より小さいか否かを判断し、θ*−θが＋閾値より小さい場合はステップＳ２７へ戻り、目標操舵ハンドル角度θ*を右側へさらに少し増やし、θ*−θと＋閾値とを比較する。そして、θ*−θが＋閾値以上になるまで繰り返し、θ*−θが＋閾値以上になるとステップＳ２９へ移行する。
尚、実施例２では、反力モータ４を右に回転させるために必要な反力モータ４の電流の向きを＋としたが、システム構成によっては、−になることもあり得る。また、閾値は、例えば、事前にこの判定作業と同様に操舵ハンドルを回転させ、バックアップケーブル１６，１７が伸びきったときの目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの偏差を測定し決めておく。また、バックアップケーブル１６，１７の張力特性から閾値を決定しても良い。
【００５７】
ステップＳ２９では、ステップＳ２８での目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの偏差が＋閾値以上になったとの判断に続き、その時の操舵ハンドル角度を測定し、測定した操舵ハンドル角度を記憶して、ステップＳ３０へ移行する。
すなわち、θ*−θが＋閾値以上になったことで、バックアップケーブル１６，１７が伸びきったと判断する。
【００５８】
ステップＳ３０では、ステップＳ２９での操舵ハンドル角度の測定に続き、目標操舵ハンドル角度θ*を少しずつ左側へ増加し、ステップＳ３１へ移行する。
【００５９】
ステップＳ３１では、ステップＳ３０での目標操舵ハンドル角度θ*の左側への増加に続き、目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの偏差が−閾値より大きいか否かを判断し、θ*−θが−閾値より大きい場合はステップＳ１０へ戻り、目標操舵ハンドル角度を左側へさらに少し増やし、θ*−θと−閾値とを比較する。そして、θ*−θが−閾値以下になるまで繰り返し、θ*−θが−閾値以下になるとステップＳ３２へ移行する。
【００６０】
ステップＳ３２では、ステップＳ３１での目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの偏差が−閾値以下になったとの判断に続き、その時の操舵ハンドル角度を測定し、測定した操舵ハンドル角度を記憶して、ステップＳ３３へ移行する。
【００６１】
［ケーブル伸び判定作用］
実施例２のケーブル伸び量判定手段は、図５のフローチャートに示すように、操舵ハンドル１の目標操舵ハンドル角度と実操舵ハンドル角度との差分に比例してその差分を減らす方向に反力モータ４に電流を流す操舵ハンドル角度位置フィードバック制御を行い、その目標操舵ハンドル角度を左右どちらかの方向へ進めることで、操舵ハンドル１を回転させたとき、操舵ハンドル１の目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの偏差がある閾値を超えたときの操舵ハンドル角度に基づいて、バックアップケーブル１６，１７の伸び量を判定することにより実現する。
【００６２】
すなわち、反力モータ４に電流を流し駆動することで操舵ハンドル１を右に回転させ（ステップＳ２７，ステップＳ２８）、目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの偏差が＋閾値以上になったところの操舵ハンドル角度を測定記憶する（ステップＳ２９）。次に、反力モータ４を逆方向に駆動し、操舵ハンドル１を左に回転させる（ステップＳ３０，ステップＳ３１）。そして、再度、目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの偏差が−閾値以下になったところの操舵ハンドル角度を測定記憶する（ステップＳ３２）。前回の右回転させたときの操舵ハンドル角度と、今回の左に回転させたときの操舵ハンドル角度の差分を、バックアップケーブル１６，１７の伸び量とする（ステップＳ３３）。
そして、この伸び量が経年変化を含む事前に設定していた正常範囲内より超えた場合は、バックアップケーブル１６，１７に異常な伸びが発生したと判定する（ステップＳ３４→ステップＳ３５）。
【００６３】
実施例１で述べたように、ステアバイワイヤシステムにおいては、反力モータ４に電流を流すことで、操舵ハンドル１を回転させることができるが、バックアップクラッチ６を繋いだ状態においては、バックアップケーブル１６，１７が伸びきるまでの間しか操舵ハンドル１を回転させることができない。つまり、図６(a)に示すとおり、バックアップケーブル１６，１７が伸びきると操舵ハンドル１を回転させるための電流を多く流しても操舵ハンドル１は殆ど回転しなくなる。
【００６４】
そのため、操舵ハンドル１の目標操舵ハンドル角度と実操舵ハンドル角度との差分に比例してその差分を減らす方向に反力モータ４に電流を流す操舵ハンドル角度位置フィードバック制御を行い、その目標操舵ハンドル角度を左右どちらかの方向へ進めた場合、バックアップケーブル１６，１７が伸びきった状態では目標操舵ハンドル角度と実操舵ハンドル角度との差分が大きくなる。事前にバックアップケーブル１６，１７が伸びきる直後の張力調整バネ１８等の影響による目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの差分を求めておき、これを閾値としてそのときの操舵ハンドル１の角度を読み取り、これを左右両方回転させ、それぞれ目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの偏差が閾値を超えたとことろの操舵ハンドル角度の差分を測定すれば、その角度とプーリ回転のバックアップケーブル１６，１７の長さより、バックアップケーブル１６，１７の伸び量が推定できる。
【００６５】
上記のように、実施例２では、バックアップケーブル１６，１７が伸びきると反力モータ４に電流を多く流しても実操舵ハンドル角度は殆ど変化せず、目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの偏差が大きくなるという特性を利用した手法を採用したため、バックアップケーブル１６，１７の伸び量を正確に推定することができる。
尚、操舵ハンドル角度センサ３は、ステアバイワイヤシステムの基本制御に必要で、必ず備えてあるセンサであるので、バックアップケーブル１６，１７の伸び量を推定するために追加される部品が無く、コスト的にも有用である。
【００６６】
正常なバックアップケーブル１６，１７の伸び量から、その時の操舵ハンドル１の角度を求めておけば（図６(a)のケーブル伸び量Ａ）、前述の左右回転で求めた操舵ハンドル１の角度の差分（図６(a)のケーブル伸び量Ｂ）と比較することで、バックアップケーブル１６，１７の伸び量が許容範囲（図６(b)のＯＫ範囲）内か否かが判定できる。
正常なバックアップケーブル１６，１７の伸び量は、バックアップクラッチ６のガタを含めて±２°程度と微小な角度であり、正常／異常の判断だけであればこの角度以上、操舵ハンドル１が動いた時点で判定できる。そのため、異常判定時間も、目標操舵ハンドル角度を360°/分の非常にゆっくりした速度で進めても１秒未満の短い時間で済む。
【００６７】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両用操舵制御装置にあっては、実施例１の(1),(2),(3)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００６８】
(5) 前記操舵ハンドル１の操舵ハンドル角度を検出する操舵ハンドル角度センサ３（操舵回転角検出手段）を設け、前記ケーブル伸び判定手段は、反力モータ４で操舵部を回転させたときの目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの偏差が所定値以上になったとき、前記ケーブルが伸びきったと判断（ステップＳ２８，ステップＳ３１）するため、ケーブルが伸びきると実操舵ハンドル角度θは殆ど変化せず目標操舵ハンドル角度θ*のみが増し、目標操舵ハンドル角度θ*と実操舵ハンドル角度θとの偏差が急増する特性を利用し、精度良くケーブルの伸びきりを判断することができる。
【実施例３】
【００６９】
実施例３は、反力モータ４で操舵部を回転させたときの転舵トルクが所定値以上になったとき、バックアップケーブル１６，１７が伸びきったと判断する例である。なお、構成的には実施例１の図１及び図２と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００７０】
次に、作用を説明する。
［ケーブル伸び判定処理］
図７は実施例３のステアバイワイヤシステム（例えば、反力制御装置５）にて実行されるケーブル伸び判定処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（ケーブル伸び判定手段）。なお、ステップ４１〜ステップＳ４６は、それぞれ図３のステップＳ１〜ステップＳ６に対応し、ステップ４３〜ステップＳ４９は、それぞれ図３のステップＳ１３〜ステップＳ１９に対応するので説明を省略する。
【００７１】
ステップＳ４７では、ステップＳ４６での操舵ハンドル角度位置制御開始に続き、目標操舵ハンドル角度を少しずつ右側へ増加し、ステップＳ４８へ移行する。ここでは、右側から始めたが、目標操舵ハンドル角度の増加を左側から始めても構わない。
【００７２】
ステップＳ４８では、ステップＳ４７での目標操舵ハンドル角度の右側への増加に続き、転舵トルクが＋閾値より小さいか否かを判断し、転舵トルクが＋閾値より小さい場合はステップＳ４７へ戻り、目標操舵ハンドル角度を右側へさらに少し増やし、転舵トルクと＋閾値とを比較する。そして、転舵トルクが＋閾値以上になるまで繰り返し、転舵トルクが＋閾値以上になるとステップＳ４９へ移行する。
尚、実施例３では、反力モータ４を右に回転させるために必要な反力モータ４の電流の向きを＋としたが、システム構成によっては、−になることもあり得る。また、閾値は、例えば、事前にこの判定作業と同様に操舵ハンドルを回転させ、バックアップケーブル１６，１７が伸びきったときの転舵トルクを測定し決めておく。また、バックアップケーブル１６，１７の張力特性から閾値を決定しても良い。
【００７３】
ステップＳ４９では、ステップＳ４８での転舵トルクが＋閾値以上になったとの判断に続き、その時の操舵ハンドル角度を測定し、測定した操舵ハンドル角度を記憶して、ステップＳ５０へ移行する。
すなわち、転舵トルクが＋閾値以上になったことで、バックアップケーブル１６，１７が伸びきったと判断する。
【００７４】
ステップＳ５０では、ステップＳ４９での操舵ハンドル角度の測定に続き、目標操舵ハンドル角度を少しずつ左側へ増加し、ステップＳ５１へ移行する。
【００７５】
ステップＳ５１では、ステップＳ５０での目標操舵ハンドル角度の左側への増加に続き、転舵トルクが−閾値より大きいか否かを判断し、転舵トルクが−閾値より大きい場合はステップＳ５０へ戻り、目標操舵ハンドル角度を左側へさらに少し増やし、転舵トルクと−閾値とを比較する。そして、転舵トルクが−閾値以下になるまで繰り返し、転舵トルクが−閾値以下になるとステップＳ５２へ移行する。
【００７６】
ステップＳ５２では、ステップＳ５１での転舵トルクが−閾値以下になったとの判断に続き、その時の操舵ハンドル角度を測定し、測定した操舵ハンドル角度を記憶して、ステップＳ５３へ移行する。
【００７７】
［ケーブル伸び判定作用］
実施例３のケーブル伸び量判定手段は、図７のフローチャートに示すように、操舵ハンドル１の目標操舵ハンドル角度と実操舵ハンドル角度との差分に比例してその差分を減らす方向に反力モータ４に電流を流す操舵ハンドル角度位置フィードバック制御を行い、その目標操舵ハンドル角度を左右どちらかの方向へ進めることで、操舵ハンドル１を回転させたとき、転舵トルクセンサ１９のトルク値がある閾値を超えたときの操舵ハンドル角度に基づいて、バックアップケーブル１６，１７の伸び量を判定することにより実現する。
【００７８】
すなわち、反力モータ４に電流を流し駆動することで操舵ハンドル１を右に回転させ（ステップＳ４７，ステップＳ４８）、転舵トルクが＋閾値以上になったところの操舵ハンドル角度を測定記憶する（ステップＳ４９）。次に、反力モータ４を逆方向に駆動し、操舵ハンドル１を左に回転させる（ステップＳ５０，ステップＳ５１）。そして、再度、転舵トルクが−閾値以下になったところの操舵ハンドル角度を測定記憶する（ステップＳ５２）。前回の右回転させたときの操舵ハンドル角度と、今回の左に回転させたときの操舵ハンドル角度の差分を、バックアップケーブル１６，１７の伸び量とする（ステップＳ５３）。
そして、この伸び量が経年変化を含む事前に設定していた正常範囲内より超えた場合は、バックアップケーブル１６，１７に異常な伸びが発生したと判定する（ステップＳ５４→ステップＳ５５）。
【００７９】
実施例１で述べたように、ステアバイワイヤシステムにおいては、反力モータ４に電流を流すことで、操舵ハンドル１を回転させることができるが、バックアップクラッチ６を繋いだ状態においては、バックアップケーブル１６，１７が伸びきったところで操舵ハンドル１は回転しなくなる。この時、反力モータ４に発生したトルクは、バックアップケーブル１６，１７を介して転舵トルクセンサ１９側に伝わり、トルク値が出力される。バックアップケーブル１６，１７が伸びきるまではこのトルク値は小さな値であり、バックアップケーブル１６，１７が伸びきると大きな値になるので、転舵トルク値がある閾値を超えたかどうかを監視することで、バックアップケーブル１６，１７が伸びた状態かどうかを判断できる。この時の操舵ハンドル１の角度からバックアップケーブル１６，１７の伸び量が推定できる。
【００８０】
上記のように、実施例３では、バックアップケーブル１６，１７が伸びきると反力モータ４に発生したトルクはバックアップケーブル１６，１７を介して転舵トルクセンサ１９に伝わり、転舵トルクが大きくなるという特性を利用した手法を採用したため、バックアップケーブル１６，１７の伸び量を正確に推定することができる。
尚、転舵トルクセンサ１９は、ステアバイワイヤシステムにおいて、路面の外乱を検出するために備えているセンサであるので、バックアップケーブル１６，１７の伸び量を推定するために追加される部品が無く、コスト的にも有用である。
【００８１】
次に、効果を説明する。
実施例３の車両用操舵制御装置にあっては、実施例１の(1),(2),(3)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００８２】
(6) 前記転舵アクチュエータ１１の転舵トルクを検出する転舵トルクセンサ１９（転舵トルク検出手段）を設け、前記ケーブル伸び判定手段は、反力モータ４で操舵部を回転させたときの前記転舵トルクが所定値以上になったとき、前記ケーブルが伸びきったと判断（ステップＳ４８，ステップＳ５１）するため、ケーブルが伸びきると反力モータ４に発生したトルクはケーブルを介して転舵トルクセンサ１９に伝わり、転舵トルクが急増する特性を利用し、精度良くケーブルの伸びきりを判断することができる。
【実施例４】
【００８３】
実施例４は、エンジン始動直後、バックアップクラッチ６が繋がっている状態で電動パワーステアリングモードとし、操舵トルクに基づいてバックアップケーブル１６，１７の伸び判定を行う例である。なお、構成的には実施例１の図１及び図２と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００８４】
次に、作用を説明する。
［ケーブル伸び判定処理］
図８は実施例４のステアバイワイヤシステム（例えば、転舵制御装置１０）にて実行されるケーブル伸び判定処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（ケーブル伸び判定手段）。
【００８５】
ステップＳ６１では、運転車がキーONしてエンジンを始動したか否かを判断し、Yesの場合はステップＳ６２へ移行し、Noの場合は終了へ移行する。
【００８６】
ステップＳ６２では、ステップＳ６１でのキーON判断に続き、バックアップケーブル１６，１７の伸び量判定が終了しているか否かを判断し、Yesの場合はステップＳ７２へ移行し、Noの場合はステップＳ６３へ移行する。
【００８７】
ステップＳ６３では、ステップＳ６２でのケーブル伸び量判定未終了との判断に続き、バックアップクラッチ６を繋いだままで、転舵モータ９をアシスト手段とし操舵ハンドル１に入力される操舵トルクをパワーアシストする電動パワーステアリングモードを開始し、ステップＳ６４へ移行する。
【００８８】
ステップＳ６４では、ステップＳ６３での電動パワーステアリングモードの開始に続き、運転者が操舵ハンドル１を右側へ操舵し、操舵トルクが＋閾値を超えているか否かを判断し、Yesの場合はステップＳ６５へ移行し、Noの場合はステップＳ６６へ移行する。
ここで、＋閾値や後述する−閾値は、事前にバックアップケーブル１６，１７が伸びきるときの操舵トルクを測定しておいて決定する。または、ケーブル張力特性から決定する。
【００８９】
ステップＳ６５では、ステップＳ６４での操舵トルク>＋閾値との判断に続き、その時の操舵ハンドル角度と転舵角度の差分を計算し、それを右操舵時の差分角度とし、ステップＳ６６へ移行する。
【００９０】
ステップＳ６６では、ステップＳ６４での操舵トルク≦＋閾値との判断、あるいは、ステップＳ６５での右操舵時の差分角度計算に続き、今度は運転者が操舵ハンドル１を左側へ操舵し、操舵トルクが−閾値未満となっているか否かを判断し、Yesの場合はステップＳ６７へ移行し、Noの場合はステップＳ６８へ移行する。
【００９１】
ステップＳ６７では、ステップＳ６６での操舵トルク<−閾値との判断に続き、その時の操舵ハンドル角度と転舵角度の差分を計算し、それを左操舵時の差分角度とし、ステップＳ６８へ移行する。
【００９２】
ステップＳ６８では、ステップＳ６６での操舵トルク≧−閾値との判断、あるいは、ステップＳ６７での左操舵時の差分角度計算に続き、左右それぞれの操舵時の差分角度が算出されたか否かを判断し、Yesの場合はステップＳ６９へ移行し、Noの場合はステップＳ６４へ戻って各判断と計算を繰り返す。
【００９３】
ステップＳ６９では、ステップＳ６８での左右操舵時の差分角度算出終了であるとの判断に続き、右操舵時の差分角度と左操舵時の差分角度との和（＝両差分角度の絶対値を足し合わせた角度）を計算し、それをバックアップケーブル１６，１７の伸び量とし、ステップＳ７０へ移行する。
【００９４】
ステップＳ７０では、ステップＳ６９でのバックアップケーブル伸び量算出に続き、バックアップケーブル１６，１７の伸び量が、通常使用範囲で経年劣化も含めて伸びることを考慮してシステムとして性能を保証できる許容範囲を超えているか否かを判断し、Yesの場合はステップＳ７１へ移行し、Noの場合はステップＳ７２へ移行する。
【００９５】
ステップＳ７１では、ステップＳ７０でのケーブル伸び量>許容範囲であるとの判断に続き、バックアップケーブル１６，１７の伸び異常であると判定し、その異常をワーニングランプ等で警告し、さらに、ステアバイワイヤの通常制御を開始せず、そのまま電動パワーステアリングモードを継続する。
【００９６】
ステップＳ７２では、ステップＳ６２でのケーブル伸び判定終了との判断、あるいは、ステップＳ７１でのケーブル正常判断に続き、バックアップクラッチ６を切り離し、ステアバイワイヤによる操舵制御（通常制御）を開始する。
【００９７】
［ケーブル伸び判定作用］
実施例４では、システム失陥時にバックアップクラッチ６を繋ぎ、バックアップケーブル１６，１７にて操舵を行う構成のステアバイワイヤシステムにおいて、前記バックアップクラッチ６を繋ぎ、操舵ハンドル１の近傍に取り付けたトルクセンサ２で測定した操舵トルク信号を少なくする方向に転舵モータ９を駆動して運転者が操舵する操舵力をアシストする電動パワーステアリング状態にし、その時の、転舵角度と操舵ハンドル角度と操舵トルクの状態量に基づいてバックアップケーブル１６，１７の伸び量を判定するケーブル伸び量判定手段を設けた。
【００９８】
このケーブル伸び量判定手段は、図８のフローチャートに示すように、運転者が右に操舵したときの操舵トルクが＋閾値を超えた時点の転舵角度と操舵ハンドル角度の差分を求め（ステップＳ６４→ステップＳ６５）、さらに、これとは逆の運転者が左に操舵したときの操舵トルクが−閾値未満となった時点の転舵角度と操舵ハンドル角度の差分を求め（ステップＳ６６→ステップＳ６７）、両方の差分の角度の絶対値を足し合わせた角度をバックアップケーブル１６，１７の伸び量とする（ステップＳ６９）。
そして、この伸び量が経年変化を含む事前に設定していた正常範囲内より超えた場合は、バックアップケーブル１６，１７に異常な伸びが発生したと判定する（ステップＳ７０→ステップＳ７１）。
【００９９】
バックアップケーブル１６，１７を繋いだ電動パワーステアリング状態では、図９(a)に示すように、運転者が操舵ハンドル１を操舵してバックアップケーブル１６，１７が伸びきるまでの操舵トルクの小さな領域では、操舵ハンドル１を操舵しても転舵アクチュエータ１１側はそれほど動かないので、操舵ハンドル角度と転舵角度の差は操舵に応じて大きく増減する。バックアップケーブル１６，１７が伸びきった状態になると、操舵ハンドル角度と転舵角度の差分は操舵トルクが増えても殆ど増加しない。
【０１００】
そのため、事前にバックアップケーブル１６，１７が伸びきる操舵トルクを測定しておき（図９(a)のケーブルの伸び量Ａ）、実際の操舵トルクと比較することで、バックアップケーブル１６，１７が伸びているかどうかを判断することができる。
さらに、このバックアップケーブル１６，１７が伸びきったと判断したときの操舵ハンドル角度と転舵角度の差がバックアップケーブル１６，１７の伸び量と推定できる。但し、片側に操舵しただけで検出したバックアップケーブル１６，１７の伸び量は、本来の伸び量の半分であるので、逆側に操舵したときにも同様にバックアップケーブル１６，１７の伸び量を判定し、その時の操舵ハンドル角度と転舵角度の差分を求める。そして、左右操舵時の角度差分を求めると、その和が本来のバックアップケーブル伸び量となる。
【０１０１】
上記のように、実施例４では、電動パワーステアリング状態において、バックアップケーブル１６，１７が伸びきった状態になると、操舵ハンドル角度と転舵角度の差分は操舵トルクが増えても殆ど増加しないという特性を利用した手法を採用したため、バックアップケーブル１６，１７の伸び量を正確に推定することができる。
尚、操舵トルクを検出するトルクセンサ２、操舵ハンドル角度センサ３、転舵角度センサ８は、ステアバイワイヤシステムの基本制御に必要で、必ず備えてあるセンサであるので、バックアップケーブル１６，１７の伸び量を推定するために追加される部品が無く、コスト的にも有用である。
【０１０２】
正常なバックアップケーブル１６，１７の伸び量から、左右操舵時の操舵ハンドル角度と転舵角度の偏差の和を求めておけば（図９(a)のケーブルの伸び量Ａ）、運転者による左右操舵時の操舵ハンドル角度と転舵角度の偏差の和（図９(a)のケーブルの伸び量Ｂ）と比較することで、バックアップケーブル１６，１７の伸び量が許容範囲（図９(b)のＯＫ範囲）内か否かが判定できる。
【０１０３】
尚、実施例１〜３では、操舵ハンドル角度のみからケーブルの伸び量を判断したが、それは、バックアップケーブル１６，１７の伸び量を判定しているときには転舵アクチュエータ１１が作動しないことが条件であったためである（図１０(a)）。実施例４のように、電動パワーステアリング状態では、基準となる転舵角度は、転舵アクチュエータ１１が操舵トルクに応じて作動することにより常に変化するため、操舵ハンドル角度と転舵角度の差分からバックアップケーブル１６，１７の伸び量を判定している（図１０(b)）。
【０１０４】
したがって、この実施例４では、電動パワーステアリング状態というステアバイワイヤのフルの機能（可変ギヤ等）が出来ない状態ではあるが、運転者による通常の操舵の最中にケーブルの伸び量を判定ができ、ケーブル伸び量の診断として特別な動作を必要としないので、ケーブルの伸び量診断のために運転者の操舵を制限することがない。
【０１０５】
次に、効果を説明する。
実施例４の車両用操舵制御装置にあっては、実施例１の(1),(2)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【０１０６】
(7) 前記操舵ハンドル１の操舵ハンドル角度を検出する操舵ハンドル角度センサ３（操舵回転角検出手段）と、前記転舵アクチュエータ１１の転舵角を検出する転舵角度センサ８（転舵角検出手段）と、を設け、前記ケーブル伸び判定手段は、左操舵されたときにケーブルが伸びきったときの操舵ハンドル角度と転舵角度との偏差と、右操舵されたときにケーブルが伸びきったときの操舵ハンドル角度と転舵角度との偏差と、の和が所定値以上の場合、ケーブル伸びの異常が発生したと判定するため、通常の操舵時等、転舵アクチュエータ１１が作動することで転舵角度が常に変化する車両条件においても、精度良くケーブル伸び量の異常判定を行うことができる。
【０１０７】
(8) 前記操舵ハンドル１に入力される運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサ２（操舵トルク検出手段）を設け、前記ケーブル伸び判定手段は、前記操舵トルクが所定値以上になったとき、前記ケーブルが伸びきったと判断するため、電動パワーステアリング状態において、バックアップケーブル１６，１７が伸びきった状態になると操舵トルクが急激に増加するという特性を利用し、精度良くケーブルの伸びきりを判断することができる。
【０１０８】
以上、本発明の車両用操舵制御装置を実施例１〜実施例４に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これら実施例１〜実施例４に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１０９】
実施例１では、反力モータ電流によりケーブルが伸びったと判断する例を示し、実施例２では、目標操舵ハンドル角度と実操舵ハンドル角度との偏差によりケーブルが伸びったと判断する例を示し、実施例３では、転舵トルクによりケーブルが伸びったと判断する例を示し、実施例４では、操舵トルクによりによりケーブルが伸びったと判断する例を示した。しかし、これらの実施例１〜４に限られるものではなく、要するに、操舵反力アクチュエータあるいは運転者により操舵部が左右に回転されたとき、ケーブルが伸びきった操舵部の回転位置に基づいてケーブル伸びを判定するケーブル伸び判定手段を設けたものであれば、本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
実施例１〜４では、バックアップケーブル機構を備えたステアバイワイヤシステムによる車両用操舵制御装置を示したが、バックアップクラッチを持たず操舵部と転舵部とをケーブルを介して常時機械的に連結するようにした車両用操舵制御装置にも適用できる。要するに、運転者が操作する操舵部と、操向輪を転舵する転舵部と、をケーブルで機械的に連結するケーブルコラム部を備えた車両用操舵制御装置には適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】実施例１の車両用操舵制御装置を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の車両用操舵制御装置のバックアップケーブル機構を示す平面図である。
【図３】実施例１のステアバイワイヤシステムにて実行されるケーブル伸び判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１のケーブル伸び判定において反力モータに電流を流したときの操舵ハンドル角度との関係図である。
【図５】実施例２のステアバイワイヤシステムにて実行されるケーブル伸び判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例２のケーブル伸び判定において操舵ハンドル角度と（指令角度−実操舵ハンドル角度）との関係図である。
【図７】実施例３のステアバイワイヤシステムにて実行されるケーブル伸び判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例４のステアバイワイヤシステムにて実行されるケーブル伸び判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施例４のケーブル伸び判定において操舵トルクと（操舵ハンドル角度−転舵角度）との関係図である。
【図１０】実施例４においてバックアップケーブル伸び量を推定する角度の求め方を説明する図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  操舵ハンドル（操舵部）
２  トルクセンサ（操舵トルク検出手段）
３  操舵ハンドル角度センサ（操舵回転角検出手段）
４  反力モータ（操舵反力アクチュエータ）
５  反力制御装置
６  バックアップクラッチ
７  バックアップケーブル機構（ケーブルコラム部）
８  転舵角度センサ（転舵角検出手段）
９  転舵モータ
１０  転舵制御装置
１１  転舵アクチュエータ（転舵部）
１２  操向輪
１３  通信線
１４  プーリ
１５  ケース
１６  インナーケーブル（ケーブル）
１７  アウターケーブル（ケーブル）
１８  張力調整バネ
１９  転舵トルクセンサ（転舵トルク検出手段）
【図１】
2006273051.tif 000003
【図２】
2006273051.tif 000004
【図３】
2006273051.tif 000005
【図４】
2006273051.tif 000006
【図５】
2006273051.tif 000007
【図６】
2006273051.tif 000008
【図７】
2006273051.tif 000009
【図８】
2006273051.tif 000010
【図９】
2006273051.tif 000011
【図１０】
2006273051.tif 000012