(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の操作入力を受ける操作部と、
操向輪を転舵する転舵部と、
接続により前記操作部と前記転舵部とを機械的に連結し、解放により前記操作部と前記転舵部とを分離するバックアップ手段と、
前記転舵部に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
前記操作部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、
前記バックアップ手段に解放指令を出力し、前記操向輪の転舵角が前記操作部の操作状態に応じた指令転舵角となるように前記転舵アクチュエータを駆動すると共に、前記操作部に付与される操舵反力が前記転舵部の転舵状態に応じた指令操舵反力となるように前記操舵反力アクチュエータを駆動するステアバイワイヤ制御を実施するステアバイワイヤ制御手段と、
前記バックアップ手段に接続指令を出力し、運転者の操作トルクを軽減するように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一方を駆動するアシスト制御を実施するアシスト制御手段と、
前記ステアバイワイヤ制御の実施中、前記バックアップ手段が接続されているか否かを繰り返し判定するバックアップ手段接続判定手段と、
前記ステアバイワイヤ制御の実施中であって、前記バックアップ手段に解放指令が出力されているときに、前記バックアップ手段が接続されたと判定された場合には、前記ステアバイワイヤ制御から前記アシスト制御に切り替える制御切替手段と、
を備える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に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制御切替手段は、前記指令転舵角を前記操向輪の実転舵角に変更した後、前記アシスト制御に切り替え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２に記載の車両用操舵制御装置において、
運転者が前記操作部を握っているか否かを判定する把持状態判定手段を設け、
前記制御切替手段は、運転者が前記操作部を握っているとき、前記指令転舵角を徐々に実転舵角に近づけ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２または請求項３に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制御切替手段は、前記指令転舵角を前記実転舵角に変更するとき、変更量に応じた操舵反力分を前記指令操舵反力に加え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２ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制御切替手段は、車速が高いほど、前記指令転舵角を前記実転舵角に近づける際の指令転舵角変更量をより小さく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２ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制御切替手段は、車両挙動状態量が大きいほど、前記指令転舵角を前記実転舵角に近づける際の指令転舵角変更量をより小さく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２ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両用操舵制御装置において、
前記制御切替手段は、前記指令転舵角を前記実転舵角に変更した後、前記バックアップ手段に接続指令を出力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ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両用操舵制御装置において、
前記ステアバイワイヤ制御が継続可能であるか否かを判定するステアバイワイヤ制御継続可能判定手段を設け、
前記ステアバイワイヤ制御手段は、前記ステアバイワイヤ制御が継続可能であると判定されたとき、前記バックアップ手段に解放指令を出力し、前記ステアバイワイヤ制御を継続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、運転者の操作入力を受ける操作部と操向輪を転舵する転舵部とがバックアップ手段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、ハンドルと前輪の舵取り機構とが機械的に切り離された、いわゆるステアバイワイヤ（SBW）システムでは、ハンドルと舵取り機構とを機械的に連結するバックアップ手段としてバックアップクラッチを備えている。SBWシステムの一部に異常が発生した場合には、速やかにクラッチを接続してSBW制御を中止し、運転者の操舵負担を軽減するアシスト制御に切り替えている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２２５７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術にあっては、バックアップクラッチが誤接続されたとき、SBWシステムに異常が発生していない場合には、SBW制御が継続して行われる構成であるため、ハンドル取られが発生する虞があった。すなわち、バックアップクラッチが誤接続されているとき、SBW制御により実転舵角を指令転舵角に追従させるよう転舵アクチュエータが駆動される。このとき、ハンドルと操向輪とがバックアップクラッチにより機械的に連結しているため、操向輪の転舵に応じてハンドルが連れ周り、指令転舵角が変化してしまう。このため、指令転舵角と実転舵角との偏差が縮まらない状態となり、転舵トルクが増大して操舵が取られてしまう虞があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、バックアップ手段の誤接続による操舵の取られを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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明では、
運転者の操作入力を受ける操作部と、
操向輪を転舵する転舵部と、
接続により前記操作部と前記転舵部とを機械的に連結し、解放により前記操作部と前記転舵部とを分離するバックアップ手段と、
前記転舵部に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
前記操作部に操舵反力を付与する操舵反力アクチュエータと、
前記バックアップ手段に解放指令を出力し、前記操向輪の転舵角が前記操作部の操作状態に応じた指令転舵角となるように前記転舵アクチュエータを駆動すると共に、前記操作部に付与される操舵反力が前記転舵部の転舵状態に応じた指令操舵反力となるように前記操舵反力アクチュエータを駆動するステアバイワイヤ制御を実施するステアバイワイヤ制御手段と、
前記バックアップ手段に接続指令を出力し、運転者の操作トルクを軽減するように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一方を駆動するアシスト制御を実施するアシスト制御手段と、
前記ステアバイワイヤ制御の実施中、前記バックアップ手段が接続されているか否かを繰り返し判定するバックアップ手段接続判定手段と、
前記ステアバイワイヤ制御の実施中であって、前記バックアップ手段に解放指令が出力されているときに、前記バックアップ手段が接続されたと判定された場合には、前記ステアバイワイヤ制御から前記アシスト制御に切り替える制御切替手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明にあっては、バックアップ手段の誤接続と判定されたとき、ステアバイワイヤ制御からアシスト制御に切り替えられる。すなわち、バックアップ手段の誤接続により操作部と転舵部とが連結された場合には、操作状態に応じて操向輪を転舵する角度制御から、運転者の操作トルクを軽減するトルク制御に切り替えることで、転舵トルクを抑制しようとするものである。この結果、バックアップ手段の誤接続による操舵の取られを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】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１，２に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
［全体構成］
図１は、実施例１の車両用操舵制御装置を適用したステアバイワイヤ（SBW）システムの構成図である。実施例１のSBWシステムは、ハンドル（操作部）１と、トルクセンサ２と、操舵反力用アクチュエータ（操舵反力アクチュエータ）３と、操舵角センサ４と、転舵用アクチュエータ（転舵アクチュエータ）５と、転舵角センサ６と、バックアップクラッチ（バックアップ手段）７と、バックアップケーブル８と、車速センサ９と、横加速度センサ１０と、ヨーレートセンサ１１と、操舵反力装置用コントローラ１２と、転舵装置用コントローラ１３と、舵取り機構（転舵部）１４と、左前輪１５ａ（操向輪）と、右前輪１５ｂ（操向輪）と、を備えている。
【０００９】
実施例１のSBWシステムは、運転者の操舵入力を受けるハンドル１と、前輪１５ａ，１５ｂを転舵する舵取り機構１４とは、バックアップケーブル８を介して機械的に分離・連結が可能とされている。ハンドル１と舵取り機構１４とを機械的に分離するときには、バックアップクラッチ７を解放し、ハンドル１と舵取り機構１４とを機械的に連結するときには、バックアップクラッチ７を接続する。
【００１０】
そして、バックアップクラッチ７の解放によりハンドル１と舵取り機構１４とを切り離し、ハンドル１の操作状態に応じた指令転舵角となるように転舵用アクチュエータ５を駆動し、少なくとも前輪１５ａ，１５ｂの転舵状態に応じた操舵反力トルクを付与するように操舵反力用アクチュエータ３を駆動するSBW制御を行う。
【００１１】
また、「SBW制御」が不可能であり、かつ、アシスト制御が可能である場合には、バックアップクラッチ７の接続により、バックアップケーブル８を介してハンドル１と舵取り機構１４とを連結し、トルクセンサ２からの操舵トルク信号に基づき、運転者の操作にアシストトルクを付加するように操舵反力用アクチュエータ３と転舵用アクチュエータ５の少なくとも一方を駆動するアシスト制御を行う（アシスト制御手段）。
【００１２】
実施例１では、バックアップクラッチ７に解放指令を出力しているとき、バックアップクラッチ７が接続状態である場合には、バックアップクラッチ７が誤接続されていると判定し、SBW制御からアシスト制御へ切り替える。
【００１３】
［SBW制御構成］
図２は、実施例１のSBW制御の制御系を示すブロック図である（ステアバイワイヤ制御手段）。
操舵反力装置用コントローラ１２には、操舵角検出手段である操舵角センサ４からの操舵角信号と、車速検出手段である車速センサ９からの車速信号と、横加速度検出手段である横加速度センサ１０からの横加速度信号と、ヨーレート検出手段であるヨーレートセンサ１１からのヨーレート信号と、が入力される。
【００１４】
転舵装置用コントローラ１３には、車速検出手段である車速センサ９からの車速信号と、横加速度検出手段である横加速度センサ１０からの横加速度信号と、ヨーレート検出手段であるヨーレートセンサ１１からのヨーレート信号と、転舵角検出手段である転舵角センサ６からの転舵角信号と、が入力される。
【００１５】
操舵反力装置用コントローラ１２は、モータ制御指令値算出手段と、モータ駆動手段と、指令転舵角算出手段と、バックアップクラッチ接続判定手段と、を備えている。
【００１６】
バックアップクラッチ接続判定手段は、バックアップクラッチ７の接続・解放状態を判定する。モータ制御指令値算出手段は、各入力信号から算出した指令操舵反力トルクに基づいて、モータ制御指令値を算出する。モータ駆動手段は、モータ制御指令値から電流指令値を算出し、トルクセンサ２により検出された操舵トルクが指令操舵反力トルクと一致するように、操舵反力用アクチュエータ３の制御用モータを駆動する。指令転舵角算出手段は、各入力信号に基づいて、前輪１０ａ，１０ｂの指令転舵角を算出する。
【００１７】
転舵装置用コントローラ１３は、バックアップクラッチ接続判定手段と、モータ制御指令値算出手段と、モータ駆動手段と、を備えている。
【００１８】
バックアップクラッチ接続判定手段は、バックアップクラッチ７の接続・解放状態を判定する。モータ制御指令値算出手段は、各入力信号と指令転舵角とに基づいて、モータ制御指令値を算出する。モータ駆動手段は、モータ駆動指令値から電流指令値を算出し、転舵角センサ６により検出された実転舵角が指令転舵角に一致するよう、転舵用アクチュエータ５の制御用モータを駆動制御する。
【００１９】
［操舵制御処理］
図３は、実施例１の操舵反力用コントローラ１２および転舵装置用コントローラ１３で実行される操舵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（制御切替手段）。なお、この制御処理は、例えば、イグニッションキースイッチのON時等、SBWシステムの立ち上がりの際に開始される。
【００２０】
ステップS1では、車速センサ９から車速V、横加速度センサ１０から横加速度Lg、ヨーレートセンサ１１からヨーレートYl、操舵角センサ４から実操舵角θs、転舵角センサ６から実転舵角θtを読み込み、ステップS2へ移行する。
【００２１】
ステップS2では、現在のバックアップクラッチ７への指令状況を確認するためにバックアップクラッチ７への指令が解除指令（解放指令）か否かを判定する（バックアップ手段接続判定手段）。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS10へ移行する。
【００２２】
ステップS3では、バックアップクラッチ接続判定手段において、バックアップクラッチ７が実際に接続されていないか否かの判定を行う。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS5へ移行する。ここでは、例えば、実操舵角θsおよび実転舵角θtから算出される実操舵角速度θsvと実転舵角速度θtvとの差が所定値以下である場合には、バックアップクラッチ７は接続と判定する。
【００２３】
ステップS4では、操舵反力装置用コントローラ１２と転舵装置用コントローラ１３でそれぞれ算出された指令値に基づいて、操舵反力用アクチュエータ３と転舵用アクチュエータ５を駆動するSBW制御を実施し、リターンへ移行する。
【００２４】
ステップS5では、車両の挙動変化を極力抑えることを目的とした、後述の挙動変化抑止制御処理（図４）を実施し、ステップS6へ移行する。
【００２５】
ステップS6では、SBW制御が可能であるか否かを判定する（ステアバイワイヤ制御継続可能判定手段）。YESの場合にはステップS7へ移行し、NOの場合にはステップS10へ移行する。ここでは、各コントローラ、各アクチュエータ、各センサ等に異常があるか否かで判定を行う。
【００２６】
ステップS7では、バックアップクラッチ７に解除（解放）指令を出力し、ステップS8へ移行する。
【００２７】
ステップS8では、ステップS3と同様に、バックアップクラッチ接続判定手段において、バックアップクラッチ７が実際に接続されていないか否かを判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS9へ移行する。
【００２８】
ステップS9では、バックアップクラッチ７に接続指令を出力し、ステップS10へ移行する。
【００２９】
ステップS10では、アシスト制御が可能であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS11へ移行し、NOの場合にはステップS12へ移行する。
【００３０】
ステップS11では、トルクセンサ２からの操舵トルク信号に応じてアシスト指令値（指令アシストトルク）を算出し、算出されたアシスト指令値に基づいて操舵反力用アクチュエータ３と転舵用アクチュエータ５の一方を駆動するアシスト制御を実施し、リターンへ移行する。
【００３１】
ステップS12では、SBW制御を中止し、リターンへ移行する。このとき、図外のワーニングランプを点灯させ、運転者に操舵力の増大を警告してもよい。
【００３２】
［挙動変化抑止制御処理］
図４は、図３のステップS5で実行される挙動変化抑止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。
【００３３】
ステップS5-1では、指令転舵角θtaが実転舵角θtに一致しているか否かを判定する。YESの場合にはステップS5-2へ移行し、NOの場合にはステップS5-3へ移行する。
【００３４】
ステップS5-2では、バックアップクラッチ７に接続指令を出力し、リターンへ移行する。
【００３５】
ステップS5-3では、指令転舵角θtaを実転舵角θtに一致させ、ステップS5-4へ移行する。
【００３６】
ステップS5-4では、ステップS5-3で算出される実転舵角θtと指令転舵角θtaとの差である指令転舵角変更量θtacに応じて操舵反力トルク付与分を算出して操舵反力トルクに加算し、ステップS5-1へ移行する。
【００３７】
［挙動変化抑止制御動作］
指令転舵角θtaが実転舵角θtと一致している場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップS5-1→ステップS5-2へと進み、バックアップクラッチ７を接続して挙動変化抑止制御動作を終了する。
【００３８】
指令転舵角θtaが実転舵角θtと一致していない場合には、ステップS5-1→ステップS5-3→ステップS5-4へと進み、ステップS5-3で指令転舵角θtaを実転舵角θtに一致させた後、ステップS5-4では指令転舵角変更量θtacに応じた操舵反力トルク分が操舵反力トルクに付与される。続いて、ステップS5-1→ステップS5-2へと進み、バックアップクラッチ７を接続して挙動変化抑止制御動作を終了する。
【００３９】
［操舵制御動作］
バックアップクラッチ７が正常に作動（解放）していると判定された場合には、図３のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4へと進む流れが繰り返され、SBW制御が継続される。
【００４０】
バックアップクラッチ７の誤接続と判定された場合には、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5へと進み、ステップS5で指令転舵角θtaを実転舵角θtに一致させた後、バックアップクラッチ７が接続される。
【００４１】
続いて、ステップS6でSBW制御が継続可能と判定された場合には、ステップS6→ステップS7→ステップS8へと進み、ステップS7では、ステップS5で接続されたバックアップクラッチ７が解除され、ステップS8では、バックアップクラッチ７が実際に解放されているか否かが判定され、バックアップクラッチ７が解放されている場合には、ステップS4へと進んでSBW制御が継続される。ステップS8でバックアップクラッチ７が解放されていない場合には、ステップS9でバックアップクラッチ７が接続され、クラッチへの指令と実際のクラッチの状態との矛盾が解消された後、ステップS10へ進む。
【００４２】
ステップS6でSBW制御継続不可能と判定された場合には、ステップS6→ステップS10へと進み、ステップS10ではアシスト制御が実行可能であるか否かが判定される。アシスト制御が実行可能と判定された場合には、ステップS10→ステップS11へと進んでアシスト制御に切り替えられ、その後、ステップS1→ステップS2→ステップS10→ステップS11へと進む流れが繰り返され、アシスト制御が継続される。
【００４３】
ステップS10でアシスト制御実行不可能と判定された場合には、ステップS10→ステップS12へと進み、ステップS12では、SBW制御が停止される。このとき、ワーニングランプが点灯し、運転者に操舵力の増大が警告される。
【００４４】
［操舵制御切替作用］
ハンドルと前輪の舵取り機構とが機械的に切り離されたSBWシステムでは、アクチュエータや電気系統の故障等、システムの一部に異常が発生し、SBW制御が継続不能となった場合、SBW制御を中止すると共にバックアップクラッチを接続してハンドルと舵取り機構とを連結することで、運転者のハンドル操作による操舵を可能としている。このとき、操舵反力アクチュエータと転舵アクチュエータのうち正常に動作するアクチュエータを少なくとも１つ用い、運転者の操舵を補助するアシスト制御を行っている。
【００４５】
しかし、従来のSBWシステムでは、システムの一部に異常が検出された場合にのみSBW制御からアシスト制御に切り替える構成であるため、バックアップクラッチが誤接続されているとき、SBW制御に異常が検出されない場合には、SBW制御が継続されてしまう。このため、指令転舵角と実転舵角とに偏差がある場合には、実転舵角を指令転舵角に一致させようとして転舵アクチュエータを駆動させる。このとき、ハンドルと舵取り機構はバックアップクラッチで連結されているため、転舵アクチュエータが駆動することでハンドルには前輪に連れ回される方向へ操舵トルクが発生する。この結果、ハンドルの操舵角に応じて決定される指令転舵角と実転舵角との偏差が縮まらない状態となるため、転舵トルクが増大して操舵が取られてしまう虞がある。
【００４６】
一般的に、SBWシステムのバックアップクラッチとしては、２ウェイクラッチや多板クラッチ等の電磁クラッチが用いられる。これらの電磁クラッチは、フェールセーフのため、電流供給時に解放し、電流供給停止時にスプリング力等を用いて接続する構造上、制御側では解放指令を出力している場合でも、くさびの噛み込みやスプリング力の作用によって誤接続する可能性がある。
【００４７】
これに対し、実施例１の車両用操舵制御装置では、バックアップクラッチ７へ解除指令が出力されているとき、バックアップクラッチ７が接続されている場合には、バックアップクラッチ７の誤接続と判定し、SBW制御が継続不可能、かつアシスト制御が実行可能であることを確認後、SBW制御からアシスト制御に切り替える。
【００４８】
すなわち、図３のフローチャートにおいて、ステップS2でバックアップクラッチ７へ解除指令が出力されているにもかかわらず、ステップS3でバックアップクラッチ７が接続していると判定された場合、誤接続と判定してステップS5→ステップS6へと進み、ステップS6でSBW制御が継続不可能、かつステップS10でアシスト制御が実行可能であると判定されたとき、ステップS11でSBW制御からアシスト制御に切り替えられる。
【００４９】
これにより、ハンドル１の操舵角に応じて前輪１５ａ，１５ｂを転舵する角度制御から、操舵トルクに応じてハンドル１にアシストトルクを付与するトルク制御に切り替えられるため、アシストトルクによって転舵トルクを抑制することができ、操舵の取られを防止することができる。
【００５０】
そして、実施例１では、バックアップクラッチ７の誤接続と判定されたとき、指令転舵角θtaと実転舵角θtとに偏差が生じている場合には、ステップS5の挙動変化抑止制御により指令転舵角θtaを実転舵角θtに一致させた後、アシスト制御に切り替える。よって、指令転舵角θtaと実転舵角θtとの偏差を直ぐに無くすことで、転舵トルクの増大を回避でき、転舵トルクの増大により発生する操舵の取られを効果的に防止することができる。
【００５１】
挙動変化抑止制御では、図４のステップS5-4において、指令転舵角θtaと実転舵角θtとの差である指令転舵角変更量θtacに応じた操舵反力トルク付与分を算出して操舵反力トルクに加算する。すなわち、運転者が転舵トルクに反してハンドル１を保舵している状態で、指令転舵角θtaを実転舵角θtに近づけた場合、操舵反力トルクの減少を伴うため、操舵反力用アクチュエータ３で指令転舵角変更量θtacに応じた操舵反力トルク分を補うことで、操舵反力トルクの変動を抑制することができる。
【００５２】
また、挙動変化抑止制御では、指令転舵角θtaを実転舵角θtに一致させた後、図４のステップS5-2においてバックアップクラッチ７に接続指令を出力する。バックアップクラッチ７の誤接続時には、接続がいつ解除されるのか不明であり、もし解除された場合には車両挙動変化が大きく現れる可能性がある。そこで、実施例１では、指令転舵角θtaを実転舵角θtに一致させて転舵トルクを抑えた状態とした後、バックアップクラッチ７に接続指令を出力してクラッチへの指令と実際のクラッチの状態とを一致させた正常な状態とする。これにより、バックアップクラッチ７の誤接続解除に伴う車両挙動変化の発生を防止することができる。
【００５３】
実施例１では、バックアップクラッチ７の誤接続と判定されたとき、挙動変化抑止制御後、まずステップS6でSBW制御が継続可能であるか否かを判定し、SBW制御が継続可能と判定された場合には、ステップS7でバックアップクラッチ７に解除指令を出力してSBW制御を継続する。すなわち、SBWシステムが正常に動作している場合には、バックアップクラッチ７を解放してSBW制御を継続することにより、バックアップクラッチ７の誤接続が解消された後も、アシスト制御に比して自由度の高い可変ギア比制御等を実現可能な操舵制御を継続して行うことができる。
【００５４】
一方、ステップS6でSBW制御を継続可能であると判定された場合でも、ステップS7でバックアップクラッチ７に解除指令を出力したときバックアップクラッチ７が解放されない場合には、ステップS9でバックアップクラッチ７に再び接続指令を出力し、アシスト制御に切り替えることで、操舵の取られを防止する。
【００５５】
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、以下に列挙する効果が得られる。
【００５６】
(1) バックアップクラッチ７が接続されているか否かを判定するバックアップ手段接続判定手段（ステップS2）と、バックアップクラッチ７に解放指令が出力されているとき、バックアップクラッチ７が接続されていると判定された場合には、ステアバイワイヤ制御からアシスト制御に切り替える制御切替手段（ステップS11）と、を備えるため、バックアップクラッチ誤接続時の操舵の取られを防止することができる。
【００５７】
(2) 制御切替手段は、指令転舵角θtaを実転舵角θtに変更した後、アシスト制御に切り替えるため、転舵トルクの増大を回避でき、転舵トルクの増大により発生する操舵の取られを効果的に防止することができる。
【００５８】
(3) 制御切替手段は、指令転舵角θtaを実転舵角θに変更するとき、指令転舵角変更量θtacに応じた操舵反力トルク分を指令操舵反力トルクに加えるため、指令転舵角θtaを実転舵角θtに近づける際の操舵反力トルクの変動を抑制することができる。
【００５９】
(4) 制御切替手段は、指令転舵角θtaを実転舵角θに変更した後、バックアップクラッチ７に接続指令を出力するため、バックアップクラッチ７の誤接続が解除されたときに発生する車両挙動変化を防止することができる。
【００６０】
(5) ステアバイワイヤ制御が継続可能であるか否かを判定するステアバイワイヤ制御継続可能判定手段（ステップS6）を設け、ステアバイワイヤ制御手段は、ステアバイワイヤ制御が継続可能であると判定されたとき、バックアップクラッチ７に解放指令を出力し、ステアバイワイヤ制御を継続する。よって、バックアップクラッチ７の誤接続が解消された後も、アシスト制御に比して自由度の高い可変ギア比制御等を実現可能な操舵制御を継続して行うことができる。
【実施例２】
【００６１】
実施例２は、バックアップクラッチが誤接続した際に実行する挙動変化抑止制御において、運転者がハンドルを握っている場合には、車速や車両挙動状態量に応じて指令転舵角を徐々に実転舵角に近づける例である。なお、構成については、図１に示した実施例１と同様であるため、図示並びに説明を省略する。
【００６２】
［挙動変化抑止制御処理］
図５は、実施例２の挙動変化抑止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。なお、図４に示した実施例１と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
【００６３】
ステップS5-11では、図３のステップS1で読み込んだ横加速度Lg、ヨーレートYl、実操舵角θs、実転舵角θtに基づいて車両挙動状態量Scを算出し、ステップS5-2へ移行する。
【００６４】
ステップS5-12では、運転者がハンドル１を握っているか否かを判定する（把持状態判定手段）。YESの場合にはステップS5-13へ移行し、NOの場合にはステップS5-3へ移行する。ここで、ハンドル１を握っているか否かの判定は、例えば、トルクセンサ２からの操舵トルク、操舵角センサ４からの操舵角、操舵角速度等に基づいて判定する。
【００６５】
ステップS5-13では、図４のステップS1で読み込んだ車速Vと、ステップS5-11で算出した車両挙動状態量Scに基づき、図６，７に示すマップを参照して指令転舵角変更量θtacを設定すると共に、指令転舵角変更量θtacに基づいて指令転舵角θtaを徐々に実転舵角θtに近づけ、ステップS5-14へ移行する。
【００６６】
図６は、車速Vに応じた指令転舵角変更量θtacの設定マップであり、車速Vが高いほど、指令転舵角変更量θtacはより小さくなるように設定されている。また、図７は、車両挙動状態量Scに応じた指令転舵角変更量θtacの設定マップであり、車両挙動状態量Scが大きいほど、指令転舵角変更量θtacはより小さくなるように設定されている。実施例１では、車速Vと車両挙動状態量Scに応じて指令転舵角変更量をそれぞれ算出し、両者の平均値を最終的な指令転舵角変更量θtacとしている。
【００６７】
ステップS5-14では、ステップS5-13またはステップS5-3で算出された指令転舵角変更量θtacに応じた操舵反力トルク付与分を操舵反力トルクに加算し、ステップS5-1へ移行する。
【００６８】
［挙動変化抑止制御動作］
指令転舵角θtaが実転舵角θtと一致していないとき、運転者がハンドル１を握っている場合には、図５のフローチャートにおいて、ステップS5-11→ステップS5-1→ステップS5-12→ステップS5-13→ステップS5-14へと進み、指令転舵角θtaを徐々に実転舵角θtに近づける。このとき、車速Vまたは車両挙動状態量Scが高いほど、指令転舵角θtaをよりゆっくりと実転舵角θtに近づける。そして、指令転舵角θtaが実転舵角θtに一致した後は、ステップs5-14で指令転舵角変更量θtacに応じた操舵反力トルク分が操舵反力トルクに付加される。続いて、ステップS5-1→ステップS5-2へと進み、バックアップクラッチ７を接続して挙動変化抑止制御動作を終了する。
【００６９】
運転者がハンドル１から手を離している場合には、ステップS5-11→ステップS5-1→ステップS5-12→ステップS5-3→ステップS5-14へと進み、ステップS5-3で指令転舵角θtaを実転舵角θtに一致させた後、ステップS5-4で指令転舵角変更量θtacに応じた操舵反力トルク分が操舵反力トルクに付与される。続いて、ステップS5-1→ステップS5-2へと進み、バックアップクラッチ７を接続して挙動変化抑止制御動作を終了する。
【００７０】
次に、作用を説明する。
［指令転舵角変更量可変作用］
図８は、実施例２の指令転舵角変更量可変作用を示すタイムチャートである。
図８に示すように、実施例２では、SBW制御中、時点taでバックアップクラッチ７の誤接続が検出されたとき、
【００７１】
(1) 運転者がハンドル１を握っている場合には、車速Vと車両挙動状態量Scとに応じて指令転舵角変更量θtacを可変し、指令転舵角θtaを徐々に実転舵角θtに近づけることで、転舵トルクの増大を抑えつつ、操舵トルクの変動を小さくして車両挙動に与える影響を抑制することができる。
【００７２】
このとき、車速Vが高いほど指令転舵角変更量θtacをより小さくする。すなわち、車速Vが高いほど操舵トルクの変動分が車両挙動に与える影響は大きいため、車速Vが高いほど指令転舵角θtaをよりゆっくりと実転舵角θtに近づけるように変更し、その変動分を小さくさせることで、操舵トルクの変動に伴う車両挙動への影響を車速Vにかかわらず小さく抑えることができる。
【００７３】
同様に、ヨーレートYlや横加速度Lgなどの車両挙動状態量Scが大きいほど、指令転舵角変更量θtacをより小さくし、指令転舵角θtaをよりゆっくりと実転舵角θtに近づけるように変更することで、操舵トルクの変動に伴う車両挙動への影響を、車両挙動状態量Scにかかわらず小さく抑えることができる。
【００７４】
(2) 運転者がハンドル１を握っていない場合には、バックアップクラッチ７の誤接続が検出された時点taで指令転舵角θtaを実転舵角θtと一致させるため、バックアップクラッチ７の誤接続に伴う転舵トルクの増大を防止することができる。ここで、指令転舵角θtaをすぐに実転舵角θtと一致させた場合には、操舵トルクの変動を伴うが、運転者がハンドル１を握っていない場合には、操舵トルクの変動が運転者に影響を与えることはない。よって、ハンドル１が握られていない場合には、指令転舵角θtaを直ちに実転舵角θtと一致させることにより、転舵トルクの増大を防止することができる。
【００７５】
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の効果(1)〜(5)に加え、以下に列挙する効果が得られる。
【００７６】
(6) 運転者がハンドル１を握っているか否かを判定する把持状態判定手段（ステップS5-12）を設け、制御切替手段は、運転者がハンドル１を握っているとき、指令転舵角θtaを徐々に実転舵角θtに近づけるため、転舵トルクの増大を抑えつつ、操舵トルクの変動を小さくして車両挙動に与える影響を抑制することができる。
【００７７】
(7) 制御切替手段は、車速Vが高いほど、指令転舵角θtaを実転舵角θtに近づける際の指令転舵角変更量θtacをより小さくするため、操舵トルクの変動に伴う車両挙動への影響を、車速Vにかかわらず抑制することができる。
【００７８】
(8) 前記制御切替手段は、車両挙動状態量Scが大きいほど、指令転舵角θtaを実転舵角θtに近づける際の指令転舵角変更量θtacをより小さくするため、操舵トルクの変動に伴う車両挙動への影響を、車両挙動状態量Scにかかわらず抑制することができる。
【００７９】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１，２に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１，２に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００８０】
例えば、実施例１では、実操舵角θsおよび実転舵角θtから算出される実操舵角速度θsvと実転舵角速度θtvとの差が所定値以下である場合にバックアップクラッチの誤接続と判定する例を示したが、誤接続の判定の構成および判定方法はこれに限らず、例えば、指令転舵角θtaから推定される規範応答と実転舵角θtとの差が所定値以上の場合に誤接続と判定してもよい。
【００８１】
実施例１，２では、バックアップクラッチを備えたステアバイワイヤシステムの例を示したが、バックアップ手段を有するシステムであれば、実施例１，２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】
【００８２】
【図１】実施例１の車両用操舵制御装置を適用したステアバイワイヤ（SBW）システムの構成図である。
【図２】実施例１のSBW制御の制御系を示すブロック図である。
【図３】実施例１の操舵反力用コントローラ１２および転舵装置用コントローラ１３で実行される操舵制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図３のステップS5で実行される挙動変化抑止制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例２の挙動変化抑止制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例２の車速Vに応じた指令転舵角変更量θtacの設定マップである。
【図７】実施例２の車両挙動状態量Scに応じて指令転舵角変更量θtacの設定マップである。
【図８】実施例２の指令転舵角変更量可変作用を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１  ハンドル
２  トルクセンサ
３  操舵反力用アクチュエータ
４  操舵角センサ
５  転舵用アクチュエータ
６  転舵角センサ
７  バックアップクラッチ
８  バックアップケーブル
９  車速センサ
１０  横加速度センサ
１１  ヨーレートセンサ
１２  操舵反力装置用コントローラ
１３  転舵装置用コントローラ
１４  舵取り機構
１５ａ  左前輪
１５ｂ  右前輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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