(57)【要約】【課題】  複数のバックアップ連結／切り離しの制御系統がある場合、バックアップ機構の確実な断接動作を保証しながら、機械的診断および電気的診断に要する時間の短縮を図ることができる操舵制御装置を提供すること。【解決手段】  ステアリングホイール１と操舵反力アクチュエータ４を有する操舵部と、操向輪１２と転舵アクチュエータ７を有する転舵部と、がバックアップ機構を介して機械的に分離・連結が可能とされ、前記操舵反力アクチュエータ４と前記転舵アクチュエータ７の少なくとも１つを駆動制御すると共に、断接信号により前記バックアップ機構の断接制御を行う複数の操舵反力用コントローラ８および転舵用コントローラ９を備えた操舵制御装置において、前記コントローラ８，９は、少なくとも１つの前記コントローラ８，９が前記バックアップ機構の機械的診断を完了した後、その他の前記コントローラ８，９が前記バックアップ機構の電気的診断を実行するバックアップ機構自己診断部を有する手段とした。【選択図】        図３
2006290136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルと操舵反力アクチュエータを有する操舵部と、操向輪と転舵アクチュエータを有する転舵部と、がバックアップ機構を介して機械的に分離・連結が可能とされ、
前記操舵反力アクチュエータと前記転舵アクチュエータの少なくとも１つを駆動制御すると共に、断接信号により前記バックアップ機構の断接制御を行う複数の制御手段を備えた操舵制御装置において、
前記制御手段は、
前記断接信号を出力したとき、前記バックアップ機構が断接するか否かの電気的診断を行う電気的診断部と、
前記断接信号を出力した後、前記バックアップ機構が前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結したとき、前記操舵部と前記転舵部との間で駆動力が伝達されるか否かの機械的診断を行う機械的診断部と、
少なくとも１つの前記制御手段が前記機械的診断を完了した後、その他の前記制御手段が前記電気的診断を実行するバックアップ機構自己診断部と、
を有することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された操舵制御装置において、
前記バックアップ機構自己診断部は、１つの前記制御手段が前記機械的診断を完了した後、他の１つの前記制御手段が前記電気的診断を実行することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載された操舵制御装置において、
車両走行状態を検出する車両走行状態検出手段を設け、
前記バックアップ機構自己診断部は、１つの前記制御手段が前記機械的診断を完了した後、他の１つの前記制御手段が前記電気的診断を実行したとき、診断結果が正常な場合には、前記制御手段は駆動制御を開始し、前記車両走行状態が所定条件のとき、前記機械的診断または前記電気的診断を行っていない前記制御手段は、前記電気的診断を実行することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載された操舵制御装置において、
前記車両走行状態検出手段は、車両の停止状態を検出することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載された操舵制御装置において、
前記車両走行状態検出手段は、車両の直進状態を検出することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載された操舵制御装置において、
前記バックアップ機構自己診断部は、１つの前記制御手段が前記機械的診断を完了した後、他の前記制御手段は、前記電気的診断を順次連続して実行することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項７】
請求項１または２に記載された操舵制御装置において、
前記バックアップ機構自己診断部は、１つの前記制御手段が前記機械的診断を完了した後、他の１つの前記制御手段が前記電気的診断を実行したとき、診断結果が正常な場合には、前記制御手段は駆動制御を開始し、前記制御手段が停止した後、次に起動されたとき、前回までに前記機械的診断または前記電気的診断を実行していない前記制御手段のうちで、１つの前記制御手段が前記機械的診断を完了した後、他の１つの前記制御手段が前記電気的診断を実行することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載された操舵制御装置において、
前記バックアップ機構自己診断部は、前記機械的診断を完了したとき、診断結果が異常な場合には、他の前記制御手段は、前記機械的診断および前記電気的診断を実行しないことを特徴とする操舵制御装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載された操舵制御装置において、
前記機械的診断部は、前記制御手段が前記操舵反力アクチュエータを駆動したとき、前記転舵部にその駆動力が伝達された場合、機械的に正常であると診断することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載された操舵制御装置において、
前記機械的診断部は、前記制御手段が前記転舵アクチュエータを駆動したとき、前記操舵部にその駆動力が伝達された場合、機械的に正常であると診断することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載された操舵制御装置において、
前記機械的診断の結果が正常で、かつ、他の少なくとも１つの前記制御手段での前記電気的診断の結果が正常な場合には、前記バックアップ機構は、前記操舵部と前記転舵部とを機械的に切り離し、前記制御手段は、前記転舵アクチュエータおよび前記操舵反力アクチュエータの駆動制御を開始することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか１項に記載された操舵制御装置において、
前記機械的診断の結果が正常で、かつ、他の前記制御手段での前記電気的診断の結果が異常な場合には、前記バックアップ機構は、前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結し、前記制御手段は、前記転舵アクチュエータまたは前記操舵反力アクチュエータの駆動制御を開始することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項１３】
ハンドルと操舵反力アクチュエータを有する操舵部と、操向輪と転舵アクチュエータを有する転舵部と、がバックアップ機構を介して機械的に分離・連結が可能とされ、
前記操舵反力アクチュエータと前記転舵アクチュエータの少なくとも１つを駆動制御すると共に、断接信号により前記バックアップ機構の断接制御を行う複数の制御手段を備えた操舵制御装置において、
前記制御手段は、前記断接信号を出力したとき、前記バックアップ機構が断接するか否かの電気的診断を行い、前記断接信号を出力した後、前記バックアップ機構が前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結したとき、前記操舵部と前記転舵部との間で駆動力が伝達されるか否かの機械的診断を行い、かつ、少なくとも１つの前記制御手段が前記機械的診断を完了した後、その他の前記制御手段が前記電気的診断を実行することを特徴とする操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドルと操舵反力アクチュエータを有する操舵部と、操向輪と転舵アクチュエータを有する転舵部と、がバックアップ機構を介して機械的に分離・連結が可能とされたステアバイワイヤシステムによる操舵制御装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングホイール等の操舵部材と操向輪との間の機械的な連結を解き、操舵伝達系の一部を電気的な経路で構成する、いわゆるステアバイワイヤ（以下、「SBW」と略称する。）システムでは、異常が生じた場合のフェールセーフ対策が重要である。例えば、反力用アクチュエータの異常を検出すると、反力制御部による反力制御を中止し、操舵部材と操向輪との間を機械的に連結するメカバックアップ機構を作動させ、操舵制御部を操舵補助制御のための制御に切り換えて、転舵用アクチュエータを制御し、通常の電動パワーステアリング（（以下、「EPS」と略称する。）装置としての機能を実現する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなメカバックアップ機構を有する構成においては、メカバックアップ機構が正常に動作しないと安全上および性能上問題となるため、メカバックアップ機構の異常検出が重要と考えられる。メカバックアップ機構の異常検出方法としては、例えば、モータ回転速度と操舵速度との関係から、モータ回転速度と操舵速度とが一致しない場合、センサ異常またはクラッチ異常と判断する手法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−０９０７８３号公報
【特許文献２】特開平１０−３１００６７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、従来の操舵制御装置において、フェールセーフ対策のために複数のバックアップ連結／切り離しの制御系統がある場合、冗長な制御系が機能しているか否かを確認した後、SBW制御を実行する必要があるが、全ての制御系統のバックアップ作動を上記従来のメカバックアップ機構の異常検出方法にてそれぞれ確認すると、確認のために要する時間が長くなり、SBW制御の開始が遅れてしまう、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、複数のバックアップ連結／切り離しの制御系統がある場合、バックアップ機構の確実な断接動作を保証しながら、機械的診断および電気的診断に要する時間の短縮を図ることができる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、ハンドルと操舵反力アクチュエータを有する操舵部と、操向輪と転舵アクチュエータを有する転舵部と、がバックアップ機構を介して機械的に分離・連結が可能とされ、
前記操舵反力アクチュエータと前記転舵アクチュエータの少なくとも１つを駆動制御すると共に、断接信号により前記バックアップ機構の断接制御を行う複数の制御手段を備えた操舵制御装置において、
前記制御手段は、
前記断接信号を出力したとき、前記バックアップ機構が断接するか否かの電気的診断を行う電気的診断部と、
前記断接信号を出力した後、前記バックアップ機構が前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結したとき、前記操舵部と前記転舵部との間で駆動力が伝達されるか否かの機械的診断を行う機械的診断部と、
少なくとも１つの前記制御手段が前記機械的診断を完了した後、その他の前記制御手段が前記電気的診断を実行するバックアップ機構自己診断部と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の操舵制御装置にあっては、バックアップ機構自己診断部において、複数の制御手段のうち、少なくとも１つの制御手段が、バックアップ機構への断接信号を出力した後、バックアップ機構が操舵部と転舵部とを機械的に連結したとき、操舵部と転舵部との間で駆動力が伝達されるか否かの機械的診断を行う。そして、この機械的診断を完了した後、その他の制御手段が、バックアップ機構へ断接信号を出力したとき、バックアップ機構が断接するか否かの電気的診断を行う。このため、例えば、１つの制御手段に対する機械的診断により正常との診断結果を得たら、他の１つの制御手段に対する電気的診断により正常との診断結果を得たら、バックアップ機構が動作可能であることが確認できる。このように、機械的にも電気的にも正常である限り、機械的診断および電気的診断を行う制御手段はそれぞれ１つであるため、複数の制御手段の全てについてそれぞれ機械的診断を行う場合に比べ、診断時間を大幅に短縮することができる。この結果、複数のバックアップ連結／切り離しの制御系統がある場合、バックアップ機構の確実な断接動作を保証しながら、機械的診断および電気的診断に要する時間の短縮を図ることができる。
【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３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の操舵制御装置が適用されたSBWシステムを示す全体構成図である。
実施例１の操舵制御装置が適用されたSBWシステムは、図１に示すように、ステアリングホイール１（ハンドル）と、操舵角センサ２（車両走行状態検出手段）と、操舵トルクセンサ３（車両走行状態検出手段）と、操舵反力アクチュエータ４と、バックアップクラッチ５（バックアップ機構）と、バックアップケーブル６（バックアップ機構）と、転舵アクチュエータ７と、操舵反力用コントローラ８（制御手段）と、転舵用コントローラ９（制御手段）と、通信ライン１０と、クラッチ制御信号ライン１１と、操向輪１２と、を備えている。
【００１０】
前記ステアリングホイール１と操舵反力アクチュエータ４を有する操舵部と、操向輪１２と転舵アクチュエータ７を有する転舵部と、がバックアップクラッチ５及びバックアップケーブル６を介して機械的に分離・連結が可能とされている。操舵部と転舵部とを機械的に分離するときには、バックアップクラッチ５を開放し、操舵部と転舵部とを機械的に連結するときには、バックアップクラッチ５を締結する。
【００１１】
前記バックアップクラッチ５は、冗長構成となっている全ての操舵反力用コントローラ８（実施例１では操舵反力用第１コントローラと操舵反力用第２コントローラの２つ）および全ての転舵用コントローラ９（実施例１では転舵用第１コントローラと転舵用第２コントローラと転舵用第３コントローラの３つ）から、それぞれクラッチ制御信号ライン１１（実施例１では５本）を通じて連結／切り離しすることが可能である。また、各コントローラ８，９間は、通信ライン１０で各信号の伝達を行っており、この通信ラインは２重系の構成となっている。さらに、操舵反力アクチュエータ４および転舵アクチュエータ７の動作状態を検出するセンサ（モータ回転角センサなど）も２重系の構成となっており、各コントローラ８，９の冗長構成と合わせてSBWシステムとして冗長な構成を実現している。
【００１２】
前記バックアップクラッチ５を切り離してのSBW制御では、転舵用コントローラ９による転舵制御と、操舵反力用コントローラ８による操舵反力制御が行われる。すなわち、ステアリングホイール１の回転操作を操舵角センサ２で検出し、操舵トルクセンサ３の出力と共に転舵用コントローラ９で転舵アクチュエータ７の駆動指令値が演算され、この指令値に基づいて転舵アクチュエータ７が駆動されることで転舵動作が行われる。前記転舵アクチュエータ７は、ブラシレスモータ等の電動モータにより構成されており、それぞれのモータ（実施例１では３つ）に対してそれぞれの転舵用コントローラ９が駆動指令値を演算する。また、ステアリングホイール１に操舵反力を与えるための操舵反力アクチュエータ４は、転舵アクチュエータ７と同様に、ブラシレスモータ等の電動モータにより構成されており、それぞれのモータ（実施例１では２つ）に対してそれぞれの操舵反力用コントローラ８で演算された指令値に基づいて駆動される。つまり、操舵反力用コントローラ８および転舵用コントローラ９で演算される駆動指令値は、操舵反力アクチュエータ４および転舵アクチュエータ７を構成する電動モータへの電流指令値となる。
【００１３】
上記バックアップケーブル６を備えたSBWシステムの場合、バックアップクラッチ５を繋ぐことで、ステアリングホイール１に応じて操向輪１２を直接動かすことができる。SBWシステムに何らかの異常が発生した場合は、バックアップケーブル６により操舵反力アクチュエータ４と転舵アクチュエータ７を機械的に繋ぐことで安全な走行が可能となる。さらに、転舵アクチュエータ７を用いて操舵力をアシストする電動パワーステアリング制御（EPS制御）を行うことも可能である。
ただし、バックアップクラッチ５およびバックアップケーブル６に異常があると、安全上および性能上問題となるため、これらのバックアップ機構の診断が重要となる。実施例１では、５つのコントローラから、バックアップクラッチ５の連結／切り離しが可能であり、各系統でのバックアップ機構自己診断方法を提案している。
【００１４】
図２は実施例１の操舵制御装置が適用された制御系回路図である。バックアップクラッチ５は、通電されると切り離す構成となっている。したがって、イグニッションOFF時は、通電されないため、バックアップクラッチ５は繋がっており、操舵部と転舵部とは機械的に連結されている。バックアップクラッチ５の上流には、非通電時に接点が繋がるノーマルクローズタイプのクラッチ駆動リレー１３がある。このクラッチ駆動リレー１３は、トランジスタＡをONすることで、全てのコントローラ８，９からリレーを遮断することが可能、すなわち、バックアップクラッチ５を締結し、操舵部と転舵部とを機械的に連結することが可能である。バックアップクラッチ５の下流にはトランジスタＢがあり、このトランジスタＢをONすることでクラッチコイルに通電される。これにより、全てのコントローラ８，９からバックアップクラッチ５を開放し、操舵部と転舵部とを機械的に切り離すことが可能である。機械的診断は、バックアップクラッチ５を締結して操舵部と転舵部とを機械的に連結したとき、操舵部と転舵部との間で駆動力が伝達されているか否かの確認を行う。電気的診断は、バックアップクラッチ５に断接信号を出力したとき、クラッチコイルに電流が流れたかどうかを確認するもので、クラッチ駆動リレー１３及び各トランジスタの動作の確認も含んでいる。具体的には、図２のＣ点の電圧をマイコンでモニタすることで、電気的診断を行なう。
【００１５】
次に、作用を説明する。
［バックアップ機構自己診断処理］
図３は実施例１の操舵反力用コントローラ８または転舵用コントローラ９にて実行されるバックアップ機構自己診断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（バックアップ機構自己診断部）。この処理は、システム起動時（イグニッションON時）に各コントローラで同時に実行される。
【００１６】
ステップＳ１では、演算しているコントローラが機械的診断を行うコントローラであるか否かを確認する。そして、演算しているコントローラナンバーCNT_Noが、機械的診断を行うコントローラナンバーMD_CNTと一致する場合は、現在演算中のコントローラが機械的診断を行うコントローラであるため、ステップＳ２へ移行する。演算中のコントローラナンバーCNT_Noが機械的診断を行うコントローラナンバーMD_CNTと一致しない場合は、ステップＳ７へ移行する。なお、実施例１では、イグニッションON時に選択されたコントローラを機械的診断対象のコントローラとしている。
【００１７】
ステップＳ２では、ステップＳ１でのCNT_No＝MD_CNTとの判断に続き、バックアップ機構の機械的診断（図４のフローチャートまたは図５のフローチャート）を行い、ステップＳ３へ移行する。
【００１８】
ステップＳ３では、ステップＳ２でのバックアップ機構の機械的診断に続き、機械的診断終了フラグM_END_flagをセットし、ステップＳ４へ移行する。
【００１９】
ステップＳ４では、ステップＳ３でのM_END_flagセットに続き、機械的診断で異常が検出されたかどうかを、Mフェールflagの状態で判断する。Mフェールflagがセットされている場合は、バックアップ機構に何らかの異常が発生しているため、ステップＳ５へ移行する。Mフェールflagがクリアされている場合は、機械的診断で異常が無いため、ステップＳ１３へ移行する。
【００２０】
ステップＳ５では、ステップＳ４でのMフェールflagセットの判断に続き、機械的診断で異常が検出されたため、ワーニングランプを点灯し、ステップＳ６へ移行する。
【００２１】
ステップＳ６では、ステップＳ５でのワーニングランプ点灯に続き、SBW制御とEPS制御を共に中止する。
【００２２】
ステップＳ７では、ステップＳ１でのCNT_No≠MD_CNTとの判断に続き、機械的診断終了フラグM_END_flagがセットされているか否かをチェックする。機械的診断終了フラグM_END_flagがセットされている場合は、ステップＳ８へ移行し、機械的診断終了フラグM_END_flagがクリアの場合は、まだ機械的診断が終了していないため、M_END_flagがセットされるまで待機する。
【００２３】
ステップＳ８では、ステップＳ７でのM_END_flagセットとの判断に続き、機械的診断で異常が検出されたかどうかを、Mフェールflagの状態で判断する。Mフェールflagがセットされている場合は、バックアップ機構に何らかの異常が発生しているため、ステップＳ５へ移行する。Mフェールflagがクリアされている場合は、機械的診断で異常が無いため、ステップＳ９へ移行する。
【００２４】
ステップＳ９では、ステップＳ８でのMフェールflagクリアの判断に続き、機械的診断を行ったコントローラナンバーMD_CNTに１を加えた値を、電気的診断対象コントローラナンバーED_CNTとし、ステップＳ１０へ移行する。例えば、機械的診断コントローラナンバーMD_CNT＝２の場合は、電気的診断対象コントローラナンバーはED_CNT＝３となるように、機械的診断を行うコントローラとは別のコントローラを電気的診断対象コントローラとする。
【００２５】
ステップＳ１０では、ステップＳ９での電気的診断対象コントローラの設定に続き、現在演算中のコントローラが電気的診断を行うコントローラであるかを確認する。ED_CNTがCNT_Noと一致する場合は、ステップＳ１１へ移行する。演算中のコントローラナンバーCNT_NoがED_CNTと一致しない場合は、電気的診断は行わず、ステップＳ１３へ移行する。
【００２６】
ステップＳ１１では、ステップＳ１０でのCNT_No＝ED_CNTとの判断に続き、バックアップ機構の電気的診断（図６のフローチャート）を行い、ステップＳ１２へ移行する。
【００２７】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１での電気的診断に続き、現在演算中のコントローラの電気的診断終了フラグE_END_flagをセットし、ステップＳ１３へ移行する。なお、この電気的診断終了フラグE_END_flagは、各コントローラ毎に別々に設定している。
【００２８】
ステップＳ１３では、ステップＳ４でのMフェールflagのクリア判断、または、Ｓ１０でのCNT_No≠ED_CNT判断、または、ステップＳ１２でのE_END_flagセットに続き、電気的診断終了フラグE_END_flagの状態をチェックし、セットされている場合は、ステップＳ１５へ移行する。クリアの場合は待機する。すなわち、機械的診断後、１つの電気的診断が終わるまでは、各コントローラは次の動作への移行を待つ。
【００２９】
ステップＳ１５では、ステップＳ１３での電気的診断終了フラグE_END_flagのセット判断に続き、電気的診断での異常の有無をEフェールflagの状態で判断し、Eフェールflagクリアの場合はステップＳ１６へ移行し、Eフェールflagセットの場合はステップＳ１８へ移行する。
【００３０】
このステップＳ１５で、Eフェールflagがセットされている場合、ED_CNT＝ED_CNT＋１などとして、再度ステップＳ１０から実行し、他のコントローラの電気的診断を行って、正常なコントローラが１つあって、冗長構成が実現できるときは、SBW制御を開始するようにしても良い。
【００３１】
ステップＳ１６では、ステップＳ１５でのEフェールflagクリアとの判断に続き、SBW制御（図７のフローチャート）を開始し、ステップＳ１７へ移行する。
【００３２】
ステップＳ１７では、ステップＳ１６でのSBW制御に続き、SBW制御開始後、残りのコントローラによる電気的診断の状況を、各コントローラのEフェールflagの状態で判断する。Eフェールflagがセットされている場合は、SBW制御開始後に行った電気的診断でバックアップ機構に何らかの異常が検出されたため、ステップＳ１８へ移行する。そうでない場合は、ステップＳ１６へ戻りSBW制御を継続する。
【００３３】
ステップＳ１８では、ステップＳ１５またはステップＳ１７でのEフェールflagセットとの判断に続き、その後はEPS制御を継続して実行する。
【００３４】
図３のフローチャートのうち、ステップＳ２〜ステップＳ４は、機械的診断を行うコントローラの処理を示し、ステップＳ７〜ステップＳ１２は、電気的診断を行うコントローラの処理を示す。ステップＳ１３以降は、共通の処理である。これらの動作により、正常な系統が２重系以上確認できて初めてSBW制御を開始することが可能となる。
【００３５】
［機械的診断処理］
機械的診断処理は、図３のフローチャートのステップＳ２において、機械的診断を行うコントローラとして操舵反力用コントローラ８（２つのうち何れか）が選択されている場合には、図４に示すフローチャートにより実行され、機械的診断を行うコントローラとして転舵用コントローラ９（３つのうち何れか）が選択されている場合には、図５に示すフローチャートにより実行される。
【００３６】
図４は実施例１の操舵反力用コントローラ８にて実行されるバックアップ機構の機械的診断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（機械的診断部）。
【００３７】
ステップＳ2-1では、操舵角指令値θcomを出力し、ステップＳ2-2へ移行する。この指令値により操舵反力アクチュエータ４の電動モータへ電流が流れ、ステアリングホイール１が作動される。
【００３８】
ステップＳ2-2では、ステップＳ2-1での操舵角指令値θcom出力に続き、操舵角指令値θcomを出力してから所定時間T1が経過したか否かを判断し、Yesの場合はステップＳ2-3へ移行し、Noの場合はステップＳ2-2の判断を繰り返す。
すなわち、操舵角指令値θcomを出力しても、実際にステアリングホイール１が作動して定常状態になるまでには時間がかかるため、動作遅れ分を考慮して所定時間T1を経過するまでは次のステップに進まない。
【００３９】
ステップＳ2-3では、ステップＳ2-2での操舵角指令値θcomの出力から所定時間T1経過との判断に続き、実際の操舵角θと操舵角指令値θcomの関係をチェックする。操舵角θが操舵角指令値θcom±βの範囲に入っていれば、操舵角θが操舵角指令値θcom通りに作動していると判断し、ステップＳ2-4へ進む。操舵角θが操舵角指令値θcom±βの範囲に入っていない場合は、動作異常なためにステップＳ2-12へ移行する。
ここで、βは、操舵角θの検出精度、反力モータ制御の精度、ステアリングホイール及びシャフトのフリクション等、を考慮して設定される。
【００４０】
ステップＳ2-4では、ステップＳ2-3でのθ＝θcom±βの判断に続き、実際の転舵角δと操舵角指令値θcomより算出した転舵角指令値δcomの関係をチェックする。転舵角指令値δcomは、操舵角指令値θcomをステアリングギア比で除算した値である。転舵角δの値は、モータ回転角、ラック軸ギア比、ナックルアーム長等により推定した値を使うことも可能である。転舵角δが転舵角指令値δcom±αの範囲に入っていれば、転舵角δが転舵角指令値δcom通りに作動していると判断し、ステップＳ2-5へ進む。転舵角δが転舵角指令値δcom±αの範囲に入っていない場合は、動作異常なためステップＳ2-12へ進む。バックアップ機構の機械的診断は、SBW制御開始前に実行されるため、診断時はバックアップクラッチ５は締結状態である（非制御中クラッチ締結状態）。したがって、ステアリングホイール１が作動すると機械的に連結された操向輪１２も動作する。ステップＳ2-3とステップＳ2-4とで、バックアップ機構が機械的に繋がっていることを確認している。
ここで、αは、転舵角δの検出精度、反力モータ制御の精度、バックアップ機構のねじれ角等、を考慮して決定される。
【００４１】
ステップＳ2-5では、ステップＳ2-4でのδ＝δcom±αの判断に続き、操舵角指令値θcomをゼロとして出力し、ステップＳ2-6へ移行する。
【００４２】
ステップＳ2-6では、ステップＳ2-5での操舵角指令値θcom＝０の出力に続き、操舵角指令値θcomを出力してから所定時間T1が経過したかをチェックする。ステップＳ2-2と同様に、操舵角指令値θcomを出力しても、実際のステアリングホイール１が作動して定常状態となるまでには時間がかかるため、動作遅れ分を考慮して所定時間T1経過まで次のステップには進まない。T1を経過したらステップＳ2-7へ進む。
【００４３】
ステップＳ2-7では、ステップＳ2-6での所定時間T1経過の判断に続き、バックアップクラッチ５へ開放信号を出力し、操舵部と転舵部との機械的連結を切り離し、ステップＳ2-8へ移行する。
【００４４】
ステップＳ2-8では、ステップＳ2-7でのクラッチOFF指令出力に続き、バックアップクラッチ５へ開放信号を出力してから所定時間T2が経過したかをチェックする。つまり、バックアップクラッチ５の開放動作遅れ分を考慮し、所定時間T2経過まで次のステップに進まない。T2経過したらステップＳ2-9へ移行する。
【００４５】
ステップＳ2-9では、ステップＳ2-8での所定時間T2経過の判断に続き、ステップＳ2-1と同様に、操舵角指令値θcomを出力し、ステップＳ2-10へ移行する。この操舵角指令値θcomの出力により、操舵反力アクチュエータ４の電動モータに電流が流れ、ステアリングホイール１が作動される。
【００４６】
ステップＳ2-10では、ステップＳ2-9での操舵角指令値θcom出力に続き、操舵角指令値θcomを出力してから所定時間T1が経過したかをチェックする。ステップＳ2-2やステップＳ2-6と同様に、操舵角指令値θcomを出力しても、実際にステアリングホイール１が作動して定常状態になるまでには時間がかかるため、動作遅れ分を考慮して所定時間T1経過まで次のステップに進まない。T1経過したらステップＳ2-11へ移行する。
【００４７】
ステップＳ2-11では、ステップＳ2-10での所定時間T1経過の判断に続き、実際の転舵角δの状態をチェックする。転舵角δが転舵角指令値δ±αの範囲に入っていれば、すなわち、操舵角の動きに対し転舵角δが動かない場合は、バックアップ機構により機械的に切り離されていると判断し、ステップＳ2-13へ進む。転舵角δが転舵角指令値δ±αの範囲に入っていない場合は、確実に機械的に切り離されていない等の動作異常と判断できるためステップＳ2-12へ進む。
【００４８】
ステップＳ2-12では、ステップＳ2-3、ステップＳ2-4、ステップＳ2-11における操舵角θや転舵角δが正常範囲から逸脱しているとの判断、つまり、バックアップ機構に関する何らかの機械的異常が生じているため、Mフェールflagをセットし、ステップＳ2-13へ移行する。この後、Mフェールflagに応じてワーニングランプを点灯してドライバーへ異常を通知する等の動作を行う。
【００４９】
ステップＳ2-13では、ステップＳ2-11での転舵角δ＝転舵角指令値δ±αの判断、または、ステップＳ2-12でのMフェールflagセットに続き、操舵角指令値θcomをゼロ（中立位置に戻す）として機械的診断を終了する。
【００５０】
図５は実施例１の転舵用コントローラ９にて実行されるバックアップ機構の機械的診断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（機械的診断部）。
【００５１】
ステップＳ2-21では、転舵角指令値δcomを出力し、ステップＳ2-22へ移行する。この指令値により転舵アクチュエータ７の電動モータへ電流が流れ、操向輪１２が作動される。
【００５２】
ステップＳ2-22では、ステップＳ2-21での転舵角指令値δcom出力に続き、転舵角指令値δcomを出力してから所定時間T1が経過したか否かを判断し、Yesの場合はステップＳ2-23へ移行し、Noの場合はステップＳ2-22の判断を繰り返す。
すなわち、転舵角指令値δcomを出力しても、実際に操向輪１２が作動して定常状態になるまでには時間がかかるため、動作遅れ分を考慮して所定時間T1を経過するまでは次のステップに進まない。
【００５３】
ステップＳ2-23では、ステップＳ2-22での転舵角指令値δcomの出力から所定時間T1経過との判断に続き、実際の転舵角δと転舵角指令値δcomの関係をチェックする。転舵角δの値は、モータ回転角、ラック軸ギア比、ナックルアーム長等により推定した値を使うことも可能である。転舵角δが転舵角指令値δcom±αの範囲に入っていれば、転舵角δが転舵角指令値δcom通りに作動していると判断し、ステップＳ2-24へ進む。転舵角δが転舵角指令値δcom±αの範囲に入っていない場合は、動作異常なためステップＳ2-32へ進む。
ここで、αは、転舵角δの検出精度、転舵モータ制御の精度、操向輪やラック等の機械的反力を考慮して決定される。
【００５４】
ステップＳ2-24では、ステップＳ2-23でのδ＝δcom±αの判断に続き、実際の操舵角θと転舵角指令値δcomより算出した操舵角指令値θcomの関係をチェックする。操舵角指令値θcomは、転舵角指令値δcomにステアリングギア比を乗じた値である。操舵角θが操舵角指令値θcom±βの範囲に入っていれば、操舵角θが操舵角指令値θcom通りに作動していると判断し、ステップＳ2-25へ進む。操舵角θが操舵角指令値θcom±βの範囲に入っていない場合は、動作異常なためにステップＳ2-32へ移行する。バックアップ機構の機械的診断は、SBW制御開始前に実行されるため、診断時はバックアップクラッチ５は締結状態にある（非制御中クラッチ締結状態）。したがって、操向輪１２が作動すると機械的に連結されたステアリングホイール１も動作する。ステップＳ2-23とステップＳ2-24とで、バックアップ機構が機械的に繋がっていることを確認している。
ここで、βは、操舵角θの検出精度、転舵モータ制御の精度、操向輪やラック等の機械的反力、バックアップ機構のねじれ角等、を考慮して設定される。
【００５５】
ステップＳ2-25では、ステップＳ2-24でのθ＝θcom±βの判断に続き、転舵角指令値δcomをゼロとして出力し、ステップＳ2-26へ移行する。
【００５６】
ステップＳ2-26では、ステップＳ2-25での転舵角指令値δcom＝０の出力に続き、転舵角指令値δcomを出力してから所定時間T1が経過したかをチェックする。ステップＳ2-22と同様に、転舵角指令値δcomを出力しても、実際に操向輪１２が作動して定常状態となるまでには時間がかかるため、動作遅れ分を考慮して所定時間T1経過まで次のステップには進まない。T1を経過したらステップＳ2-27へ進む。
【００５７】
ステップＳ2-27では、ステップＳ2-26での所定時間T1経過の判断に続き、バックアップクラッチ５へ開放信号を出力し、操舵部と転舵部との機械的連結を切り離し、ステップＳ2-28へ移行する。
【００５８】
ステップＳ2-28では、ステップＳ2-27でのクラッチOFF指令出力に続き、バックアップクラッチ５へ開放信号を出力してから所定時間T2が経過したかをチェックする。つまり、バックアップクラッチ５の開放動作遅れ分を考慮し、所定時間T2経過まで次のステップに進まない。T2経過したらステップＳ2-29へ移行する。
【００５９】
ステップＳ2-29では、ステップＳ2-28での所定時間T2経過の判断に続き、ステップＳ2-21と同様に、操舵角指令値θcomを出力し、ステップＳ2-30へ移行する。この転舵角指令値δcomの出力により、転舵アクチュエータ７の電動モータに電流が流れ、操向輪１２が作動される。
【００６０】
ステップＳ2-30では、ステップＳ2-29での転舵角指令値δcom出力に続き、転舵角指令値δcomを出力してから所定時間T1が経過したかをチェックする。ステップＳ2-22やステップＳ2-26と同様に、転舵角指令値δcomを出力しても、実際に操向輪１２が作動して定常状態になるまでには時間がかかるため、動作遅れ分を考慮して所定時間T1経過まで次のステップに進まない。T1経過したらステップＳ2-31へ移行する。
【００６１】
ステップＳ2-31では、ステップＳ2-30での所定時間T1経過の判断に続き、実際の操舵角（ステアリング角）θの状態をチェックする。操舵角θが操舵角指令値θ±βの範囲に入っていれば、すなわち、転舵角の動きに対し操舵角θが動かない場合は、バックアップ機構により機械的に切り離されていると判断し、ステップＳ2-33へ進む。操舵角θが操舵角指令値θ±βの範囲に入っていない場合は、確実に機械的に切り離されていない等の動作異常と判断できるためステップＳ2-32へ進む。
【００６２】
ステップＳ2-32では、ステップＳ2-23、ステップＳ2-24、ステップＳ2-31における操舵角θや転舵角δが正常範囲から逸脱しているとの判断、つまり、バックアップ機構に関する何らかの機械的異常が生じているため、Mフェールflagをセットし、ステップＳ2-33へ移行する。この後、Mフェールflagに応じてワーニングランプを点灯してドライバーへ異常を通知する等の動作を行う。
【００６３】
ステップＳ2-33では、ステップＳ2-31での操舵角θ＝操舵角指令値θ±βの判断、または、ステップＳ2-32でのMフェールflagセットに続き、転舵角指令値δcomをゼロ（中立位置に戻す）として機械的診断を終了する。
【００６４】
なお、図５のフローチャートで解説した転舵用コントローラ９によるバックアップ機構の機械的診断のタイムチャートを図６に示す。つまり、図６は、転舵角指令値δcomに対応してバックアップクラッチ５の締結・開放にかかわらず転舵角δが検出され、また、転舵角指令値δcomとバックアップクラッチ５の締結に対応して操舵角θが検出され、転舵角指令値δcomとバックアップクラッチ５の開放に対応して操舵角θが検出されないバックアップ機構の機械的正常時の診断結果をあらわしている。
【００６５】
［電気的診断処理］
図７は実施例１の操舵反力用コントローラ８または転舵用コントローラ９にて実行される電気的診断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（電気的診断部）。この処理は、図３のフローチャートのステップＳ１１にて実行される。
【００６６】
ステップＳ11-1では、チェック条件を設定する。具体的にはトランジスタＡへON信号を、トランジスタＢへOFF信号を出力する。この信号は、バックアップクラッチ５を締結する指令である。
【００６７】
ステップＳ11-2では、ステップＳ11-1でのチェック条件設定に続き、各トランジスタＡ，Ｂへ信号を出力してから所定時間T0が経過したかどうかをチェックする。各トランジスタＡ，Ｂが動作するまでの応答遅れを考慮して、所定時間T0が経過するまでは次のステップへ進まない。所定時間T0を経過した場合はステップＳ11-3へ移行する。
【００６８】
ステップＳ11-3では、ステップＳ11-2での所定時間T0経過との判断に続き、図２のＣ点の電圧をチェックする。Ｃ点の電圧が0V±0.2Vの範囲内の場合は正常に動作していると判断し、ステップＳ11-4へ進む。Ｃ点の電圧が0V±0.2Vの範囲外の場合は、トランジスタＡの異常、クラッチ駆動リレー１３の故障と判断し、ステップＳ11-7へ進む。
【００６９】
ステップＳ11-4では、ステップＳ11-3でのＣ点の電圧が0V±0.2Vの範囲内であるとの判断に続き、チェック条件を変更する。具体的には、トランジスタＡへOFF信号を、トランジスタＢへON信号を出力する。この信号は、バックアップクラッチ５を開放する指令である。
【００７０】
ステップＳ11-5では、ステップＳ11-4でのチェック条件変更に続き、各トランジスタＡ，Ｂへ信号を出力してから所定時間T0が経過したかどうかをチェックする。ステップＳ11-2と同様に、各トランジスタＡ，Ｂが動作するまでの応答遅れを考慮して、所定時間T0が経過するまでは次のステップへ進まない。所定時間T0を経過した場合はステップＳ11-6へ移行する。
【００７１】
ステップＳ11-6では、ステップＳ11-5での所定時間T0経過との判断に続き、図２のＣ点の電圧をチェックする。Ｃ点の電圧が2V±0.2Vの範囲内の場合は正常に動作していると判断し、電気的診断を終了する。Ｃ点の電圧が2V±0.2Vの範囲外の場合は、トランジスタＢの異常、クラッチ駆動リレー１３の故障と判断し、ステップＳ11-7へ進む。
【００７２】
ステップＳ11-7では、ステップＳ11-3での電圧≠0V±0.2Vとの判断、または、ステップＳ11-6での電圧≠2V±0.2Vとの判断に続き、バックアップ機構に関する何らかの異常が生じているため、Eフェールflagをセットする。この後、Eフェールflagに応じてワーニングランプを点灯してドライバへ異常を通知する等の動作を行う。
【００７３】
なお、実施例１では、電気的診断の終了時にはバックアップクラッチ５が開放された状態となる。これは、SBW制御に速やかに移行できることを考慮したためであるが、電気的診断の終了時にバックアップクラッチ５が締結されるようにしても電気的診断は可能である。
【００７４】
［SBW制御処理］
図８は実施例１の操舵反力用コントローラ８および転舵用コントローラ９にて実行されるSBW制御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。この処理は、図３のフローチャートのステップＳ１５にて所定の制御周期（例えば、5msec）で実行される。
【００７５】
ステップＳ15-1では、通常のSBW制御演算を行う。操舵反力用コントローラ８で操舵反力アクチュエータ４への制御指令値を演算し、転舵用コントローラ９で転舵アクチュエータ９への制御指令値を演算する。
【００７６】
ステップＳ15-2では、ステップＳ15-1での通常のSBW制御演算に続き、現在演算中のコントローラの電気的診断終了フラグE_END_flagをチェックし、電気的診断が終了しているか否かを確認する。電気的診断終了フラグE_END_flagがクリアの場合は、電気的診断が終了していないため、ステップＳ15-3へ進む。電気的診断終了フラグE_END_flagがセットされている場合は、電気的診断が終了しているため、今回の制御周期の演算を終了する。
【００７７】
ステップＳ15-3では、ステップＳ15-2でのE_END_flagセットとの判断に続き、電気的診断対象コントローラナンバーED_CNTに１を加算し、次のコントローラを電気的診断対象コントローラとして設定する。
【００７８】
ステップＳ15-4では、ステップＳ15-3でのED_CNT＝ED_CNT＋１に続き、電気的診断を行うコントローラが、現在演算中のコントローラであるか否かを確認する。コントローラナンバーED_CNTがコントローラナンバーCNT_Noと一致する場合は、現在演算中のコントローラが電気的診断を行うコントローラであるため、ステップＳ15-5へ進む。コントローラナンバーED_CNTがコントローラナンバーCNT_Noと一致しない場合は、現在演算中のコントローラが電気的診断を行うコントローラでないため今回の制御周期の演算を終了する。
【００７９】
ステップＳ15-5では、ステップＳ15-4でのCNT_No＝ED_CNTとの判断に続き、車速VSPの状態をチェックする。車速VSPがゼロの場合は、ステップＳ15-6へ進む。ゼロでない場合は、走行中であるため、バックアップ機構の電気的診断を行わずに、今回の制御周期の演算を終了する。なお、車速VSPを検出する図外の車速センサは、車両走行状態検出手段に相当する。
【００８０】
ステップＳ15-6では、ステップＳ15-5でのVSP＝０の判断に続き、ブレーキスイッチの状態をチッェックする。ブレーキスイッチON（ブレーキが踏まれている）の場合はステップＳ15-7へ進む。ブレーキスイッチOFFの場合は、ステップＳ15-7へ進む。なお、図外のブレーキスイッチは、車両走行状態検出手段に相当する。
【００８１】
ステップＳ15-7では、ステップＳ15-6でのブレーキスイッチOFFの判断に続き、パーキングブレーキの状態をチェックする。パーキングブレーキONの場合はステップＳ15-8へ進む。パーキングブレーキOFFの場合は、ブレーキスイッチおよびパーキングブレーキが共にOFFのため、バックアップ機構の電気的診断を行わずに、今回の制御周期の演算を終了する。なお、図外のパーキングブレーキ操作を検出するインヒビタースイッチは、車両走行状態検出手段に相当する。
【００８２】
ステップＳ15-8では、ステップＳ15-6またはステップＳ15-7でのブレーキON操作判断に続き、操舵角の状態をチェックする。操舵角絶対値｜STR｜が所定値str0以内の場合はステップＳ15-9へ進む。ここで、所定値str0は、ゼロ付近の値とする。操舵角絶対値｜STR｜が所定値str0を超える場合は、ドライバが操舵していると考えられるため、バックアップ機構の電気的診断を行わずに、今回の制御周期の演算を終了する。なお、操舵角センサ２は、車両走行状態検出手段に相当する。
【００８３】
ステップＳ15-9では、ステップＳ15-8での｜STR｜≦str0との判断に続き、操舵角速度の状態をチェックする。操舵角速度絶対値｜dSTR｜が所定値dstr0以内の場合はステップＳ15-11へ進む。ここで、所定値dstr0は、ゼロ付近の値とする。操舵角速度絶対値｜dSTR｜が所定値dstr0を超える場合は、ステップＳ15-10へ進む。
【００８４】
ステップＳ15-10では、ステップＳ15-9での｜dSTR｜>dstr0との判断に続き、操舵トルクセンサ３（車両走行状態検出手段）の出力状態をチェックする。操舵トルクセンサ３の出力S_TRQはドライバによる操舵トルクと反力モータトルクの差であり、操舵トルクセンサ出力S_TRQがゼロの場合は、ドライバがステアリングホイール１から手を放しているか、力を加えずに手を添えている状態と判断できる。操舵トルクセンサ出力の絶対値｜S_TRQ｜が所定値trq0以内の場合はステップＳ15-11へ進む。操舵トルクセンサ出力の絶対値｜S_TRQ｜が所定値trq0を超える場合は、操舵角が変化している状態、すなわちドライバが操舵動作を行っていると考えられるため、バックアップ機構の電気的診断を行わずに、今回の制御周期の演算を終了する。
【００８５】
ステップＳ15-11では、ステップＳ15-9での｜dSTR｜≦dstr0の判断、または、ステップＳ15-10での｜S_TRQ｜≦trq0との判断に続き、SBW制御における可変ギア制御の指令値をギア比＝１の状態とする。SBW制御中にバックアップ機構の電気的診断を行う場合は、SBW制御の指令値をギア比＝１となるような制御を行うことで、バックアップクラッチ５が繋がってもバックアップ機構の影響を小さく抑えることが可能となる。なお、ここで演算された指令値は、次の演算周期でのSBW制御に反映される。
【００８６】
ステップＳ15-12では、ステップＳ15-11でのSBW指令値ギア比＝１に続き、図７に示すフローチャートに基づきバックアップ機構の電気的診断を行い、ステップＳ15-13へ進む。
【００８７】
ステップＳ15-13では、ステップＳ15-12での電気的診断に続き、現在演算中のコントローラの電気的診断終了フラグE_END_flagをセットし、ステップＳ15-14へ進む。
【００８８】
ステップＳ15-14では、ステップＳでのE_END_flagセットに続き、電気的診断対象のコントローラナンバーED_CNTを現在演算中のコントローラナンバーCNT_Noとし、今回の制御周期の演算を終了する。
【００８９】
［バックアップ機構自己診断作用］
フェールセーフ対策のために複数のバックアップ連結／切り離しの制御系統がある場合、冗長な制御系が機能しているか否かを確認した後、SBW制御を実行する必要がある。しかし、例えば、コントローラが５つの場合、全ての制御系統のバックアップ作動を、メカバックアップ機構の異常検出方法にてそれぞれ確認すると、図９に示すように、イグニッションONの時点から、コントローラ１メカ診断→コントローラ２メカ診断→コントローラ３メカ診断→コントローラ４メカ診断→コントローラ５メカ診断を経過し、診断を終了するため、メカバックアップ機構の自己診断のために要する時間が長くなり、SBW制御の開始が遅れてしまう。
【００９０】
これに対し、実施例１では、５つのバックアップ連結／切り離しの制御系統がある場合において、５つのコントローラのうち、１つのコントローラが、バックアップ機構への断接信号を出力した後、バックアップ機構が操舵部と転舵部とを機械的に連結したとき、操舵部と転舵部との間で駆動力が伝達されるか否かの機械的診断を行い、この機械的診断を完了した後、その他のコントローラが、バックアップ機構へ断接信号を出力したとき、バックアップ機構が断接するか否かの電気的診断を行うようにしている。
【００９１】
すなわち、図３のフローチャートにおいて、イグニッションON後、機械的診断を行うコントローラは、ステップＳ１→ステップＳ２へと進み、ステップＳ２において、機械的診断が実行される。そして、機械的診断が正常であるとの診断結果を出しながら終了すると、ステップＳ２から、ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ１３へと進み、機械的診断を行ったコントローラは、電気的診断を行うコントローラの診断終了を待つ。一方、機械的診断を行うコントローラ以外のコントローラは、ステップＳ１→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０→ステップＳ１１へと進み、ステップＳ１１において、１つのコントローラを用いて電気的診断が実行される。そして、電気的診断が正常であるとの診断結果を出しながら終了すると、ステップＳ１１から、ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１５→ステップＳ１６へと進み、SBW制御が開始される。なお、電気的診断が異常であった場合、ED_CNT＝ED_CNT＋１などして、再度、ステップＳ１０から実行し、他のコントローラで電気的診断を行って、正常なコントローラがあったところで、SBW制御を開始するようにしても良い。
【００９２】
つまり、実施例１では、１つのコントローラに対する機械的診断により正常との自己診断結果を得たら、他の１つのコントローラに対する電気的診断により正常との自己診断結果を得ることで、バックアップ機構が２重系の正常な系統により動作可能であることが確認できる点に着目した。したがって、バックアップ機構が機械的にも電気的にも正常である限り、機械的診断および電気的診断を行うコントローラはそれぞれ１つであるため、図１０に示すように、イグニッションONの時点から、コントローラ１メカ診断→コントローラ２電気診断を経過するだけで、自己診断を終了する。この結果、バックアップ機構の自己診断のために要する時間が、従来技術のように、５つのコントローラの全てについてそれぞれ機械的診断を行う場合に比べ大幅に短縮することができる。なお、冗長構成が成り立つ少なくとも２つのコントローラで電気的診断を行うことで（機械的診断には電気的診断が含まれる）、システム異常の原因が診断を行ったコントローラの何れかの故障であっても、もう１つのコントローラでバックアップ機構を確実に作動させることができる。
【００９３】
さらに、実施例１では、初期診断として、１つのコントローラによる機械的診断および他の１つのコントローラによる電気的診断を実行し、SBW制御を開始した後、図８のフローチャートに示すように、所定の条件成立時（ステップＳ15-5〜ステップＳ15-10）に残った他のコントローラによるバックアップ機構の電気的診断（ステップＳ15-12）を実行するようにしている。
つまり、機械的診断は初期診断時に完了しているため、電気的診断のみでバックアップ機構を動作可能であることを確認できる。これにより、図１１に示すように、SBW制御の開始を早める初期診断時間を延ばすことなく、SBW制御開始後、初期診断を行わなかった他の全てのコントローラでのバックアップ機構の自己診断を完了することができる。
【００９４】
このSBW制御を開始した後の電気的診断を行う条件として、車両停車時、かつ、ブレーキON時とすると（ステップＳ15-5〜ステップＳ15-7）、車両が信号待ち等で停車している間に、初期診断を行わなかった他のコントローラでのバックアップ機構の電気的診断を行うことができる。
【００９５】
また、SBW制御を開始した後の電気的診断を行う条件として、操舵角絶対値｜STR｜が所定値str0以内（ゼロ付近）、かつ、操舵角速度の絶対値｜dSTR｜が所定値dstr0以内（操舵角が動いていない状態）の場合とすると（ステップＳ15-8〜ステップＳ15-9）、操舵角がゼロ付近で止まっている場合、すなわち直進走行時に、初期診断を行わなかった他のコントローラでのバックアップ機構の電気的診断を行うことができる。
【００９６】
さらに、SBW制御を開始した後の電気的診断を行う条件として、操舵トルクセンサ出力の絶対値｜S_TRQ｜が所定値trq0以下（ゼロ付近）の場合とすると（ステップＳ15-10）、電気的診断時に一時的にバックアップ機構を連結することによるドライバへの違和感を抑えることができる。すなわち、操舵トルクセンサ出力S_TRQは、ドライバによる操舵トルクと反力モータトルクの差であり、操舵トルクセンサ３が出力ゼロの場合は、ドライバがステアリングホイール１から手を放しているか、力を加えずに手を添えている状態と判断できる。このような状態で、バックアップ機構の電気的診断を行うことで、一時的にバックアップ機構を連結することによるドライバへの違和感を抑えることができる。
【００９７】
加えて、SBW制御開始後のバックアップ機構の電気的診断実行中は、SBW制御における可変ギア制御のギア比を１としている。このように、電気的診断中にドライバが操舵動作を行っても、ギア比が１となるようにSBW制御が行われるため、ドライバに対しバックアップ機構が動作することによる違和感を与えない。
【００９８】
次に、効果を説明する。
実施例１の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。
【００９９】
(1) ステアリングホイール１（ハンドル）と操舵反力アクチュエータ４を有する操舵部と、操向輪１２と転舵アクチュエータ７を有する転舵部と、がバックアップ機構を介して機械的に分離・連結が可能とされ、前記操舵反力アクチュエータ４と前記転舵アクチュエータ７の少なくとも１つを駆動制御すると共に、断接信号により前記バックアップ機構の断接制御を行う複数の操舵反力用コントローラ８および転舵用コントローラ９（制御手段）を備えた操舵制御装置において、前記コントローラ８，９は、前記断接信号を出力したとき、前記バックアップ機構が断接するか否かの電気的診断を行う電気的診断部と、前記断接信号を出力した後、前記バックアップ機構が前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結したとき、前記操舵部と前記転舵部との間で駆動力が伝達されるか否かの機械的診断を行う機械的診断部と、少なくとも１つの前記コントローラ８，９が前記機械的診断を完了した後、その他の前記コントローラ８，９が前記電気的診断を実行するバックアップ機構自己診断部と、を有するため、複数のバックアップ連結／切り離しの制御系統がある場合、バックアップ機構の確実な断接動作を保証しながら、機械的診断および電気的診断に要する時間の短縮を図ることができる。
【０１００】
(2) 前記バックアップ機構自己診断部は、１つの前記コントローラ８，９が前記機械的診断を完了した後、他の１つの前記コントローラ８，９が前記電気的診断を実行するため、機械的な診断を行うコントローラは１つで、その他のコントローラでは電気的診断のみを行うことになり、正常な系統を２重系統以上で確認しつつ、診断時間のより短縮化を図ることができる。
【０１０１】
(3) 車両走行状態を検出する車両走行状態検出手段を設け、前記バックアップ機構自己診断部は、１つの前記コントローラ８，９が前記機械的診断を完了した後、他の１つの前記コントローラ８，９が前記電気的診断を実行したとき、診断結果が正常な場合には、前記コントローラ８，９はSBW制御を開始し、前記車両走行状態が所定条件のとき、前記機械的診断または前記電気的診断を行っていない前記コントローラ８，９は、前記電気的診断を実行するため、SBW制御の開始を遅らせる初期診断を延ばすことなく、全てのコントローラ８，９でのバックアップ機構の電気的診断を完了するすることができる。
【０１０２】
(4) 前記車両走行状態検出手段は、車両の停止状態を検出するため、車両が信号待ち等で停止している間に、初期診断を行わなかった他のコントローラ８，９でのバックアップ機構の電気的診断をを行うことができる。
【０１０３】
(5) 前記車両走行状態検出手段は、車両の直進状態を検出するため、直進走行時に、初期診断を行わなかった他のコントローラ８，９でのバックアップ機構の電気的診断をを行うことができる。
【０１０４】
(6) 前記バックアップ機構自己診断部は、前記機械的診断を完了したとき、診断結果が異常な場合には、他の前記コントローラ８，９は、前記機械的診断および前記電気的診断を実行しないため、ワーニングランプの点灯や制御中止により、他のコントローラ８，９による診断を待つことなく、直ちにバックアップ機構の異常に対処することができる。
【０１０５】
(7) 前記機械的診断部（図４）は、前記操舵反力用コントローラ８が前記操舵反力アクチュエータ４を駆動したとき、前記転舵部にその駆動力が伝達された場合、機械的に正常であると診断するため、機械的診断対象が操舵反力用コントローラ８である場合、バックアップ機構が機械的に繋がっていることを転舵部にて確認することができる。
【０１０６】
(8) 前記機械的診断部（図５）は、前記転舵用コントローラ９が前記転舵アクチュエータ７を駆動したとき、前記操舵部にその駆動力が伝達された場合、機械的に正常であると診断するため、機械的診断対象が転舵用コントローラ９である場合、バックアップ機構が機械的に繋がっていることを操舵部にて確認することができる。
【０１０７】
(9) 前記機械的診断の結果が正常で、かつ、他の少なくとも１つの前記コントローラ８，９での前記電気的診断の結果が正常な場合には、前記バックアップ機構は、前記操舵部と前記転舵部とを機械的に切り離し、前記コントローラ８，９は、前記転舵アクチュエータ７および前記操舵反力アクチュエータ４の駆動制御（SBW制御）を開始するため、システム正常時、１つのコントローラでの機械的診断と他の１つのコントローラでの電気的診断が終了すると、他のコントローラでの診断を待つことなく応答良くSBW制御を開始することができる。
【０１０８】
(10) 前記機械的診断の結果が正常で、かつ、他の前記コントローラ８，９での前記電気的診断の結果が異常な場合には、前記バックアップ機構は、前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結し、前記コントローラ８，９は、前記転舵アクチュエータ７または前記操舵反力アクチュエータ４の駆動制御（EPS制御）を開始するため、電気的診断のみで異常と診断された場合、バックアップ機構による操舵部と転舵部との機械的連結が保証（機械的診断が正常）されることに基づき、転舵アクチュエータ７または操舵反力アクチュエータ４により操舵アシスト力を得るEPS制御（電動パワーステアリング制御）を直ちに開始することができる。
【実施例２】
【０１０９】
実施例２は、１つのコントローラでの機械的診断に続いて、他の全てのコントローラの電気的診断を順次連続して実行するようにした例である。なお、構成的には、図１及び図２に示す実施例１の構成と同じであるため、図示並びに説明を省略する。
【０１１０】
次に、作用を説明する。
［バックアップ機構自己診断処理］
図１２は実施例２の操舵反力用コントローラ８または転舵用コントローラ９にて実行されるバックアップ機構自己診断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（バックアップ機構自己診断部）。この処理は、システム起動時（イグニッションON時）に実行される。なお、ステップＳ２１〜ステップＳ２８は、図３のフローチャートのステップ１〜ステップＳ８とそれぞれ対応するので、説明を省略する。
【０１１１】
ステップＳ２９では、ステップＳ２８でのMフェールflagクリアの判断に続き、現在演算中のコントローラナンバーCNT_Noから１つ引いた値のコントローラ、すなわち、電気的診断を順番に行う場合における一つ前のコントローラが電気的診断を終了したか否かを確認する。一つ前のコントローラのE_END_flagがセットされている場合は、ステップＳ３０へ進む。クリアの場合は、まだ一つ前のコントローラの電気的診断が終了していないため、E_END_flagがセットされるのを待つ。なお、演算中のコントローラナンバーCNT_Noから１つ引いた値のコントローラが機械的診断対象のコントローラナンバーである場合は、ステップＳ３０へ進む。
【０１１２】
ステップＳ３０では、ステップＳ２９での一つ前のコントローラのE_END_flagがセットであるとの判断に続き、バックアップ機構の電気的診断（図６のフローチャート）を行い、ステップＳ３１へ移行する。
【０１１３】
ステップＳ３１では、ステップＳ３０での電気的診断に続き、現在演算中のコントローラの電気的診断終了フラグE_END_flagをセットし、ステップＳ３２へ移行する。なお、この電気的診断終了フラグE_END_flagは、各コントローラ毎に別々に設定している。
【０１１４】
ステップＳ３２では、ステップＳ２４でのMフェールflagのクリア判断、または、Ｓ３１でのE_END_flagセットに続き、全ての電気的診断終了フラグE_END_flagの状態をチェックし、全てのコントローラの診断が終了している場合は、ステップＳ３４へ移行する。全てのコントローラの診断が終了していない場合は、待機する。すなわち演算中のコントローラ自身以外のコントローラの全ての診断が終わるまで待つ。
【０１１５】
ステップＳ３４では、ステップＳ３２での全てのコントローラの診断が終了との判断に続き、Eフェールflagの状態を確認する。ここでは、既に、機械的診断はOKとなっているため、機械的診断を行ったコントローラ以外のコントローラのうち、一つでも電気的診断がOKとなれば、バックアップ機構に対して２重系が実現できる。
【０１１６】
実施例２では、５つのコントローラのうち、機械的診断を行ったコントローラを除く４つのコントローラの全てEフェールflagがセットされた場合は、冗長構成が実現できないため、ステップＳ３５へ進み、そうでない場合にはステップＳ３６へ進む。
【０１１７】
ステップＳ３５では、ステップＳ３４でのEフェールflagがセットされたフェールコントローラが４つ以上との判断に続き、その後はバックアップ機構を連結しEPS制御を実行する。
【０１１８】
ステップＳ３６では、ステップＳ３４でのEフェールflagがセットされたフェールコントローラが３つ以下（１つ以上OK）であるとの判断に続き、通常のSBW制御を開始する。
【０１１９】
［バックアップ機構自己診断作用］
実施例２では、５つのバックアップ連結／切り離しの制御系統がある場合において、５つのコントローラのうち、１つのコントローラについて機械的診断を行い、この機械的診断を完了した後、続けて、その他のコントローラの電気的診断を実行し、全てのコントローラによる自己診断を初期診断時に終了するようにしている。
【０１２０】
すなわち、図１２のフローチャートにおいて、イグニッションON後、機械的診断を行うコントローラは、ステップＳ２１→ステップＳ２２へと進み、ステップＳ２２において、機械的診断が実行される。そして、機械的診断が正常であるとの診断結果を出しながら終了すると、ステップＳ２２から、ステップＳ２３→ステップＳ２４→ステップＳ３２へと進み、機械的診断を行ったコントローラは、他のコントローラの診断終了を待つ。一方、機械的診断を行うコントローラ以外のコントローラは、ステップＳ２１→ステップＳ２７→ステップＳ２８→ステップＳ２９へと進み、ステップＳ２９において、１つ前のNoのコントローラが電気的診断が終了するのを待って、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０において、電気的診断が実行される。全てのコントローラの診断を終了すると、ステップＳ３２からステップＳ３４へ進み、機械的診断に用いたコントローラ以外で少なくとも１つのコントローラの電気的診断の結果が正常である場合には、ステップＳ３４からステップＳ３６へと進み、SBW制御が開始される。また、機械的診断に用いたコントローラ以外の４つのコントローラの電気的診断の結果が全て異常である場合には、ステップＳ３４からステップＳ３５へと進み、EPS制御が開始される。
【０１２１】
つまり、実施例２では、１つのコントローラに対する機械的診断により正常との診断結果を得たら、他の４つのコントローラに対する電気的診断を初期診断時に終了するようにした。したがって、図１３に示すように、イグニッションONの時点から、コントローラ１メカ診断→コントローラ２電気診断→コントローラ３電気診断→コントローラ４電気診断→コントローラ５電気診断を経過することで、初期診断を終了する。この結果、バックアップ機構の自己診断のために要する時間が、図９に示す従来技術のように、５つのコントローラの全てについてそれぞれ機械的診断を行う場合に比べ短縮することができる。また、SBW制御が開始されると、実施例１のように、所定条件の成立を待って残ったコントローラの電気的診断を行うこともない。
【０１２２】
さらに、機械的診断を行った１つのコントローラを除く、４つのコントローラのうち、１つのコントローラのみについて電気的診断が正常でると判断されれば、SBW制御を開始できる。実施例２では、機械的診断を行ったコントローラ以外の全てのコントローラについて電気的診断を行うようにしているため、一部のコントローラに異常が発生しても、冗長な構成が実現できる限り、SBW制御を最大限確保することができる。
【０１２３】
次に、効果を説明する。
実施例２の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。
【０１２４】
(11) 前記バックアップ機構自己診断部は、１つの前記コントローラ８，９が前記機械的診断を完了した後、他の前記コントローラ８，９は、前記電気的診断を順次連続して実行するため、従来技術に比べ診断に要する時間を短縮しながら、全てのコントローラによる診断を初期診断時に終了し、冗長な構成が実現できる限り、SBW制御を最大限確保することができる。
【実施例３】
【０１２５】
実施例３は、システム起動毎に機械的診断対象のコントローラを変更し、特定のコントローラのみでなく全てのコントローラを用いたバックアップ機構の自己診断を可能とする例である。なお、構成的には、図１及び図２に示す実施例１の構成と同じであるため、図示並びに説明を省略する。
【０１２６】
次に、作用を説明する。
［バックアップ機構自己診断処理］
図１４は実施例３の操舵反力用コントローラ８または転舵用コントローラ９にて実行されるバックアップ機構自己診断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（バックアップ機構自己診断部）。この処理は、システム起動時（イグニッションON時）に実行される。なお、ステップＳ４１〜ステップＳ５８は、図３のフローチャートのステップ１〜ステップＳ１８とそれぞれ対応するので、説明を省略する。
【０１２７】
ステップＳ４０では、診断を行うコントローラを設定する。各コントローラにはそれぞれ１〜５まで（本実施例のコントローラの数）の番号（CNT_No）が設定されており、前回イグニッションON時に機械的診断を行なったコントローラナンバーM_CNTに１を加え、今回イグニッションON時の機械的診断対象コントローラナンバーMD_CNTとする。なお、MD_CNTがコントローラの数を超える場合は、MD_CNT＝１とする。
【０１２８】
［バックアップ機構自己診断作用］
実施例３では、５つのバックアップ連結／切り離しの制御系統がある場合において、バックアップ機構の機械的診断および電気的診断を実行するコントローラは、システムがONする毎に、前回診断を行ったコントローラとは異なるコントローラを用いて機械的診断および電気的診断を実行するようにしている。
【０１２９】
すなわち、図１４のフローチャートにおいて、イグニッションON操作によりバックアップ機構の初期診断を行う毎に、自己診断に用いるコントローラを変えるようにしている（ステップＳ４０）。なお、コントローラの変更選択後は、実施例１と同様に、変更された１つのコントローラについて機械的診断を行い、この機械的診断を完了した後、他の１つのコントローラの電気的診断を実行して初期診断を終了し、２つの初期診断結果が正常であればSBW制御を開始するようにしている。
【０１３０】
したがって、図１５に示すように、１回目のイグニッションONの時点から、コントローラ１メカ診断→コントローラ２電気診断を経過することで、１回目の初期診断を終了する。また、２回目のイグニッションONの時点から、コントローラ２メカ診断→コントローラ３電気診断を経過することで、２回目の初期診断を終了する。さらに、３回目のイグニッションONの時点から、コントローラ３メカ診断→コントローラ４電気診断を経過することで、３回目の初期診断を終了する。この結果、特定のコントローラのみではなく、全てのコントローラを用いたバックアック機構の自己診断が可能となる。また、実施例１と同様に、一回の自己診断時間を延ばすことなく、自己診断が実行できる。尚、他の作用については、実施例１と同様であるので説明を省略する。
【０１３１】
次に、効果を説明する。
実施例３の操舵制御装置にあっては、実施例１の(1)〜(10)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【０１３２】
(12) 前記バックアップ機構自己診断部は、１つの前記コントローラ８，９が前記機械的診断を完了した後、他の１つの前記コントローラ８，９が前記電気的診断を実行したとき、診断結果が正常な場合には、前記コントローラ８，９はSBW制御を開始し、前記コントローラ８，９が停止した後、次に起動されたとき、前回までに前記機械的診断または前記電気的診断を実行していない前記コントローラ８，９のうちで、１つの前記コントローラ８，９が前記機械的診断を完了した後、他の１つの前記コントローラ８，９が前記電気的診断を実行するため、特定のコントローラのみではなく、全てのコントローラを用いたバックアック機構の自己診断を行うことができる。
【０１３３】
以上、本発明の操舵制御装置を実施例１〜実施例３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例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。
【０１３４】
実施例１では、SBW制御開始後、所定の条件成立によりバックアップ機構の電気的診断を行う場合、安全性の確保やドライバへの影響を最小限に抑えるという観点から、(1)車両停止状態、かつ、(2)操舵角ゼロ付近、かつ、(3)ドライバが操舵していない、という３つの条件が共に成立するときにバックアップ機構の電気的診断を行う例を示したが、３つの条件のうち単独の条件が成立するときにバックアップ機構の電気的診断を行うようにしても良いし、３つの条件のうち適宜組み合わせた２つの条件が成立するときにバックアップ機構の電気的診断を行うようにしても良い。
【０１３５】
実施例１，３では、バックアップ機構自己診断部として、１つの制御手段が機械的診断を完了した後、その他の１つの制御手段が電気的診断を実行する例を示し、また、実施例２では、１つの制御手段が機械的診断を完了した後、その他の制御手段が順次電気的診断を実行する例を示した。しかしながら、機械的診断を行う制御手段の数や電気的診断を行う制御手段の数は実施例１〜３に限られるものではなく、要するに、バックアップ機構自己診断部としては、少なくとも１つの制御手段が機械的診断を完了した後、その他の制御手段が電気的診断を実行するものであれば、本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
実施例１〜３では、バックアップクラッチとバックアップケーブルとをバックアップ機構とするステアバイワイヤシステムに適用した操舵制御装置の例を示したが、バックアップ機構を有するシステムであれば、実施例１〜３以外のステアバイワイヤシステムにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】実施例１の操舵制御装置が適用されたステアバイワイヤシステムを示す全体構成図である。
【図２】実施例１の操舵制御装置が適用された制御系回路図である。
【図３】実施例１の操舵反力用コントローラまたは転舵用コントローラにて実行されるバックアップ機構自己診断処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の操舵反力用コントローラにて実行されるバックアップ機構の機械的診断処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例１の転舵用コントローラにて実行されるバックアップ機構の機械的診断処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートで解説した転舵用コントローラによるバックアップ機構の機械的診断のタイムチャートを示す図である。
【図７】実施例１の操舵反力用コントローラまたは転舵用コントローラにて実行される電気的診断処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例１の操舵反力用コントローラおよび転舵用コントローラにて実行されるSBW制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】従来例のメカバックアップ機構の自己診断処理を示すタイムチャートである。
【図１０】実施例１におけるバックアップ機構の自己診断処理（SBW制御開始までの初期診断）を示すタイムチャートである。
【図１１】実施例１におけるバックアップ機構の自己診断処理（SBW制御開始後の電気的診断を含む）を示すタイムチャートである。
【図１２】実施例２の操舵反力用コントローラまたは転舵用コントローラにて実行されるバックアップ機構自己診断処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】実施例２におけるバックアップ機構の自己診断処理を示すタイムチャートである。
【図１４】実施例３の操舵反力用コントローラまたは転舵用コントローラにて実行されるバックアップ機構自己診断処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】実施例３におけるバックアップ機構の自己診断処理を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１３８】
１  ステアリングホイール（ハンドル）
２  操舵角センサ（車両走行状態検出手段）
３  操舵トルクセンサ（車両走行状態検出手段）
４  操舵反力アクチュエータ
５  バックアップクラッチ（バックアップ機構）
６  バックアップケーブル（バックアップ機構）
７  転舵アクチュエータ
８  操舵反力用コントローラ（制御手段）
９  転舵用コントローラ（制御手段）
１０  通信ライン
１１  クラッチ制御信号ライン
１２  操向輪
１３  クラッチ駆動リレー
【図１】
2006290136.tif 000003
【図２】
2006290136.tif 000004
【図３】
2006290136.tif 000005
【図４】
2006290136.tif 000006
【図５】
2006290136.tif 000007
【図６】
2006290136.tif 000008
【図７】
2006290136.tif 000009
【図８】
2006290136.tif 000010
【図９】
2006290136.tif 000011
【図１０】
2006290136.tif 000012
【図１１】
2006290136.tif 000013
【図１２】
2006290136.tif 000014
【図１３】
2006290136.tif 000015
【図１４】
2006290136.tif 000016
【図１５】
2006290136.tif 000017