(57)【要約】【課題】  ＳＢＷ車両操舵装置等を搭載する車両で、車両走行中に運転者が誤って電源スイッチ操作部をオフ操作したときに電源投入のオフ動作の制御を適切に行う車両用電気システムを提供する。【解決手段】  この車両用電気システムは、モータ２２，２４で転舵力を発生させる電動操舵装置１０を備えた車両で、車両の電気・電子装置に対して電源の投入をオン・オフさせる電源スイッチ４９と、車両の挙動状態を検出する車両挙動センサ１７を備え、電源スイッチでオフ状態が生じたとき、車両挙動センサから出力される検出信号に基づき車両の挙動状態を監視し車両の停止状態を推定して電源の投入をオフするように構成される。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動手段で転舵力を発生させる電動操舵装置を備えた車両において、
車両の電気・電子装置に対して電源の投入をオン・オフさせる電源スイッチと、
前記電源スイッチのオン状態に対応してオンし前記電源スイッチとは独立に前記電源の投入状態を保持する自己保持手段と、
車両の挙動状態を検出する車両挙動検出手段とを備え、
前記電源スイッチがオフされたとき、前記車両挙動検出手段から出力される検出信号に基づき車両の前記挙動状態を監視し車両の停止状態を推定して前記自己保持手段による前記電源の投入をオフすることを特徴とする車両用電気システム。
【請求項２】
運転者による操舵量を検出する第１検出手段または転舵輪の転舵量を検出する第２検出手段を設け、前記の第１または第２の検出手段で検出された前記操舵量または前記転舵量が所定値以上であるにも拘らず、車両の前記挙動状態が直進状態に近いとき、車両の停止状態または停止に近い状態であると推定することを特徴とする請求項１記載の車両用電気システム。
【請求項３】
前記車両挙動検出手段から出力される検出信号に関してゼロ点からの偏差の移動積分値が所定値以下である場合には、車両の停止状態または停止に近い状態であると推定することを特徴とする請求項１記載の車両用電気システム。
【請求項４】
前記電動操舵装置の電気的転舵機構を作動させ、その後の車両の挙動状態を前記車両挙動検出手段で検出することにより車両の停止状態または停止に近い状態であると推定することを特徴とする請求項１記載の車両用電気システム。
【請求項５】
運転者の操舵操作に対して反力を与える反力発生手段を備え、この反力発生手段を作動させ、その後の車両の挙動状態を前記車両挙動検出手段で検出することにより車両の停止状態または停止に近い状態であると推定することを特徴とする請求項１記載の車両用電気システム。
【請求項６】
前記車両挙動検出手段の検出信号が車両の停止状態または停止に近い状態を示していると共に、操舵トルク検出手段、エンジン回転数検出手段、操舵角検出手段、ラック位置検出手段のうちの少なくとも１つが車両の停止状態を示しているときに車両の停止状態または停止に近い状態であると推定することを特徴とする請求項１記載の車両用電気システム。
【請求項７】
前記操舵角検出手段または前記ラック位置検出手段が複数設けられており、前記複数の検出手段のすべてが車両の停止状態を示しているときに車両の停止状態または停止に近い状態であると推定することを特徴とする請求項６記載の車両用電気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用電気システムに関し、特に、ステア・バイ・ワイヤまたは電動パワーステアリング装置等のモータで転舵力を発生させる電動操舵装置を備えた車両において、電源スイッチのオフ状態が生じたとき、車両の挙動状態を監視して電源投入のオフ動作を制御する車両用電気システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばステア・バイ・ワイヤ方式の電動操舵装置（以下「ＳＢＷ車両操舵装置」という）を備える車両では、車両走行中に運転者が誤って電源スイッチ操作部（電源キーまたは電源ボタン等）をオフ操作して電源スイッチをオフ状態にすると、電動操舵装置への電源の投入がなくなり、電動操舵装置が作動せず、操舵が不可能になってしまう。ＳＢＷ車両操舵装置は、その構造上、ハンドルと舵取りための転舵機構とが機械的に連結されていない分離型の電動操舵装置であるので、かかる操舵状態が生じる。このようなＳＢＷ車両操舵装置におけるシステム上の問題を解決するため、特許文献１によって車両用操舵装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、ＳＢＷ車両操舵装置において、車両走行中に電源スイッチがオフされると、ハンドルを操舵しても舵取り機構が作動せずタイヤの操舵が行えなくなることに鑑み、この状態の発生をなくし引き続き操舵が可能となる構成を提案している。この車両用操舵装置では、電源スイッチがオフされたとき、車両の走行速度が所定速度よりも低いか否かを判定し、所定速度よりも低いときに限って電源スイッチをオフするように構成される。
【０００４】
ＳＢＷ車両操舵装置に関して車両走行中に運転者が誤って電源スイッチ操作部をオフ操作したときに、特許文献１に記載された装置構成で電源スイッチのオン・オフ状態を制御する場合には、本来車両に備えられる車速を検出するための装置構成に対して、車速信号の伝送ルートの冗長化の構成、電源の投入状態を常にオン状態に保持するための構成、操舵装置以外の他の電気的装置からの他のオフ信号を利用して電源投入をオフする構成など特別の対応を施すことが必要である。
【０００５】
車速信号は、各輪に設けられた車輪速センサの値に基づき車速を演算しているが、他の電気・電子的システムとの関連性が高く、他の電気・電子的システムの信頼性を維持するためには、車速演算部の異常も考えられるので、電源スイッチのオフ時に車速の演算をリセットする必要があった。このため、車速を利用することは実際上難しい。
【０００６】
さらに、特許文献１で提案された装置構成によれば、当該装置の故障、あるいはその信号線の断線やショートの点を考慮すると、本来のＳＢＷ車両操舵装置のシステムとしての冗長系に加えて、車速検出系に関しても冗長系を設計することが必要となるので、装置のコストを増大させることになる。
【特許文献１】特許第３３４５８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、ＳＢＷ車両操舵装置や電動パワーステアリング装置等の電気・電子装置を搭載する車両において、車両走行中に運転者が誤って電源スイッチ操作部をオフ操作したときに電源投入のオン・オフ状態の制御を、特別な対応を要せず簡単な構成で実現し、かつ安価なコストで実現しようとするものである。
【０００８】
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、ＳＢＷ車両操舵装置や電動パワーステアリング装置等を搭載する車両で、車両走行中に運転者が誤って電源スイッチ操作部をオフ操作したときに電源投入のオフ動作の制御を適切に行い、ＳＢＷ車両操舵装置等の作動状態が適切に維持されることを条件に電源投入状態をオフさせ、さらに特別な対応を要せず簡単な構成で、かつ安価なコストで装置構成を作ることのできる車両用電気システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る車両用電気システムは、上記目的を達成するために、次のように構成される。
【００１０】
第１の車両用電気システム（請求項１に対応）は、電動手段（モータ）で転舵力を発生させる電動操舵装置を備えた車両において、車両の電気・電子装置に対して電源の投入をオン・オフさせる電源スイッチと、電源スイッチのオン動作に対応してオンし電源スイッチとは独立に電源の投入状態を保持する自己保持部と、車両の挙動状態を検出する車両挙動検出部とを備え、電源スイッチがオフされたとき、車両挙動検出部から出力される検出信号に基づき車両の挙動状態を監視し車両の停止状態を推定して自己保持手段による電源の投入をオフするように構成される。
【００１１】
上記の車両用電気システムでは、電源スイッチが誤操作でオフ状態になったとしても、即座に電源投入をオフせず、自己保持部で電源投入状態を保持し、車両に装備された車両の挙動状態を検出することができる車両挙動検出部の検出信号を利用して正確に車両の停止状態またはそれに近い状態であるか否かを推定し、車両停止を正確に判定してから自己保持部による電源投入をオフするようにしたため、ＳＢＷ車両操舵装置でも安定して操舵制御状態を確保することが可能となる。
【００１２】
第２の車両用電気システム（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは、運転者による操舵量を検出する第１検出部または転舵輪の転舵量を検出する第２検出部を設け、第１または第２の検出部で検出された操舵量または転舵量が所定値以上であるにも拘らず、車両の挙動状態が直進状態に近いとき、車両の停止状態または停止に近い状態であると推定することで特徴づけられる。
【００１３】
第３の車両用電気システム（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは、  車両挙動検出部から出力される検出信号に関してゼロ点からの偏差の移動積分値が所定値以下である場合には、車両の停止状態または停止に近い状態であると推定することで特徴づけられる。
【００１４】
第４の車両用電気システム（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは、  電動操舵装置の電気的転舵機構を作動させ、その後の車両の挙動状態を車両挙動検出部で検出することにより車両の停止状態または停止に近い状態であると推定することで特徴づけられる。
【００１５】
第５の車両用電気システム（請求項５に対応）は、上記の構成において、好ましくは、運転者の操舵操作に対して反力を与える反力発生手段を備え、この反力発生手段を作動させ、その後の車両の挙動状態を車両挙動検出部で検出することにより車両の停止状態または停止に近い状態であると推定することで特徴づけられる。
【００１６】
第６の車両用電気システム（請求項６に対応）は、上記の構成において、好ましくは、  車両挙動検出部の検出信号が車両の停止状態または停止に近い状態を示していると共に、操舵トルク検出部、エンジン回転数検出部、操舵角検出部、ラック位置検出部のうちの少なくとも１つが車両の停止状態を示しているときに車両の停止状態または停止に近い状態であると推定することで特徴づけられる。
【００１７】
第７の車両用電気システム（請求項７に対応）は、上記の構成において、好ましくは、操舵角検出部またはラック位置検出部が複数設けられており、複数の検出部のすべてが車両の停止状態を示しているときに車両の停止状態または停止に近い状態であると推定することで特徴づけられる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば次の効果を奏する。例えばＳＢＷ車両操舵装置を備えた車両が走行している場合において運転者が誤って電源スイッチの操作部をオフ操作したとしても、即座に電下投入をオフせず、車両挙動検出手段から出力される信号を利用して車両の停止状態または停止に近い状態であるか否かを推定し、停止状態等である場合に限り自己保持部による電源投入をオフするように構成したため、正常な走行中であるにも拘らず操舵装置への電源投入がオフされ操舵が不能になる状態を回避し、引き続き操舵可能な状況を特別な装置や信号を設けることなく実現することができる。特に本発明によれば、装置構成が簡素であり、低コストで操舵可能な装置構成を実現することができる。また車両挙動検出手段を構成する各種のセンサは電源スイッチ操作部をオフ操作する時にリセットする必要がないので、車両全体の電気・電子システムの信頼性に影響を及ぼさないという効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る車両用電気システムが適用された車両操舵装置の模式的な装置構成図を示す。この車両操舵装置１０は、例えば、乗用自動車等の車両の操舵装置として利用される前述したＳＢＷ車両操舵装置である。なお本発明が適用される車両操舵装置はＳＢＷ車両操舵装置に限定されず、電動パワーステアリング装置等にも適用できる。
【００２１】
車両操舵装置１０は、ハンドル１１（一般的には「操作素子」という）と、転舵輪である前側タイヤ２１との間に設けられる。ハンドル１１と前側タイヤ２１との間には機械的な連結構造は設けられていない。
【００２２】
車両操舵装置１０において、ハンドル１１の操舵軸１２には、操舵角センサ１３と、操舵反力発生モータ１４と、操舵トルクセンサ１５が付設される。
【００２３】
操舵角センサ１３は、運転者がハンドル１１を操舵して操舵角として目標方位角を入力するとき、当該操舵角を計測して検出する。具体的な機構としては、ロータリエンコーダ等を用いて操舵軸１２の回転量を計測しハンドル１１の操舵角（θHd）を検出する。
【００２４】
操舵反力発生モータ１４は、操舵軸１２およびハンドル１１を介して運転者に反力を与えるためのものである。ハンドル１１は、前述の通り機械的な構造として前側タイヤ２１に連結されていないので、ハンドル操作時に運転者の操舵フィーリングとして反力を与えることが必要となる。操舵トルクセンサ１５は、ハンドル１１の操作によって操舵軸１２に生じるトルクを検出する。
【００２５】
操舵角センサ１３から出力される検出信号と、操舵トルクセンサ１５から出力される検出信号は、電子制御ユニットであるＥＣＵ２０に入力される。また操舵反力発生モータ１４を駆動させる駆動信号はＥＣＵ２０から与えられる。操舵反力発生モータ１４が発生する操舵反力は、ＥＣＵ２０から供給される駆動信号の大きさに応じて決まる。
【００２６】
車両操舵装置１０における他の検出系としては、車速センサ１６と、車両挙動センサ１７と、舵角を検出するラック位置センサ１８が設けられている。
【００２７】
車速センサ１６は、車両の走行速度に係る信号をＥＣＵ２０に供給する。車両挙動センサ１７は、当該車両操舵装置１０が装備された車両の挙動状態すなわち車体の運動状態を検出するためのものである。車両挙動センサ１７は、具体的には、ヨーレート（ヨー角速度）や横加速度等に関する信号をＥＣＵ２０に入力する。図１では、車両挙動センサ１７は「挙動」という１つの概念を用いて１つのブロックで示されているが、実際には、図３に示すごとくヨーレートはヨーレートセンサ（図３に示す１７Ａ）で検出され、横加速度または前後加速度は加速度センサ（図３に示すＧセンサ１７Ｂ）で検出される。
【００２８】
さらにラック位置センサ１８は、下記の舵角発生用の主モータ２２と舵取り用の転舵機構２３に関連して設けられている。ラック位置センサ１８は、主モータ２２および転舵機構２３によって前側タイヤ２１を転舵させる時、その舵角（θHa）をラック位置情報に基づいて検出する。ラック位置センサ１８から出力される検出信号はＥＣＵ２０に入力される。
【００２９】
前側タイヤ２１を転舵させる駆動装置として、上記の主モータ２２と転舵機構２３が設けられている。なおこの車両操舵装置１０では、駆動装置として、主モータ２２以外にバックアップ用として補助モータ２４が設けられている。主モータ２２および補助モータ２４はＥＣＵ２０から出力される操舵駆動信号に基づいて前側タイヤ２１を転舵する。
【００３０】
上記においてＥＣＵ２０は、操舵角（θHd）に係る信号、舵角（θHa）に係る信号、車速（Ｖ）に係る信号、ヨーレート（γ）に係る信号、その他の車両挙動状態に係る信号を入力し、これらの入力信号に基づいてモータ電流の極性および電流値を制御する制御信号を生成し、操舵反力発生モータ１４を介してハンドル１１に操舵反力を与え、かつ主モータ２２等を駆動して前側タイヤ２１を転舵する。
【００３１】
図２は、モータ２２，２４の具体的な取付け構造と、モータと電源の関係と、検出系である各種センサとの関係とを示す。車軸部３１に対してギヤボックス３２，３３を介して主モータ２２と補助モータ２４が備えられている。ギヤボックス３２は上記転舵機構２３と同等部分である。電源３４から供給される電力はＥＣＵ２０を経由して主モータ２２と補助モータ２４に供給される。電源３４は、車載バッテリおよび他の交流発電機から構成される。またＥＣＵ２０には、ブロック３５で示されるように各種センサ（検出系）からの各種の検出信号が入力されている。
【００３２】
次に、図３に従って本実施形態に係る車両用電気システムのシステム構成を説明する。この車両用電気システムはＳＢＷ車両操舵装置の例に適用されるものである。従って図３では、制御ユニットとして、ＥＣＵ２０に含まれるＳＢＷ操舵制御ユニット４１が示されている。
【００３３】
ＳＢＷ操舵制御ユニット４１は、制御用信号処理装置としてマイコン４２を内蔵している。このマイコン４２は自己保持回路４３の中に設けられる構成となっている。自己保持回路４３の機能に関しては後述される。
【００３４】
図３において、ＳＢＷ操舵制御ユニット４１の検出系３５からの入力系統として前述した操舵トルクセンサ１５、操舵角センサ１３、ラック位置センサ１８、ヨーレートセンサ１７Ａ、Ｇセンサ１７Ｂが示されている。なおＳＢＷ操舵制御では、システムの各構成要素につき冗長化が図られているので、操舵角センサではその他の複数の操舵角センサ１３Ａが設けられ、ラック位置センサではその他の複数のラック位置センサ１８Ａが設けられている。
【００３５】
上記のセンサ入力系統で、操舵トルクセンサ１５と操舵角センサ１３，１３Ａからの検出信号は運転者の意思センサ４４の検出信号として、ラック位置センサ１８，１８Ａからの検出信号は舵角制御センサ４５の検出信号として、ヨーレートセンサ１７ＡとＧセンサ１７Ｂからの検出信号は上記の車両挙動センサ１７の検出信号として、それぞれ、ＳＢＷ操舵制御ユニット４１のセンサ・インターフェース（センサＩ／Ｆ）４６に経由してマイコン４２に入力される。
【００３６】
また電力供給系としては、バッテリ４７Ａまたは交流発電機４７Ｂから、給電線３４ａ，３４ｂ，４８を通して、および電源スイッチ４９を介して、ＳＢＷ操舵制御ユニット４１およびその他の制御ユニット（他のＡＢＳ等のユニット）や実車負荷等に対して電力が供給されるように構成されている。バッテリ４７Ａまたは交流発電機４７Ｂは上記電源３４を構成している。電源スイッチ４９のオン・オフ動作によってＳＢＷ操舵制御ユニット４１等に電源３４（４７Ａ，４７Ｂ）が投入されまたは遮断される。主モータ２２や補助モータ２４に供給される電力は、ＳＢＷ操舵制御ユニット４１の自己保持回路４３および駆動回路５０を経由して供給される。なお５１はスタータである。
【００３７】
図３に示したシステム構成では次の特徴を有している。ＳＢＷの操舵制御システムでは、従来の操舵軸（機械的な連結部分）がないため、センサや電源の冗長化を行い、従来の操舵軸に代わって信頼性と安全性を確保するようにしている。また電源スイッチに関しても冗長化によって電源のオン動作の際の信頼性を得ることができるが、走行中の電源スイッチの誤操作によるオフ動作に対しては冗長化することができない事情があった。そこで本発明では、さらなる冗長化となる特別な対応を要することなく、検出系３５の構成を利用して車両走行中の電源スイッチの誤操作によるオフ動作に対しては、適切な条件で、電源の投入を引き続きオン状態に保持するか、またはオフ状態にするという論理的構成を実現する。
【００３８】
図３に示した電源スイッチ４９は、通常の機械的な構造としては、電源キーとキーシリンダとから構成される。この電源スイッチ４９では、通常、オフ、オン、イグニッション（エンジン点火）の各ポジションが設定されているが、図示例ではオン・オフ状態だけが示されている。また電源スイッチ４９では、スイッチ４９ａとスイッチ４９ｂのニ連式となっている。スイッチ４９ａ，４９ｂは１つの電源キーで連動するようになっているが、電気的な接点の関係は独立している。この二重冗長化によって電源スイッチ４９は安定かつ安全に電源の投入を行える。他方、走行中に運転者の誤操作に基づき電源スイッチ４９がオフされると、２つのスイッチ４９ａ，４９ｂは連動構造になっているので、両接点が共に通電できなくなり、ＳＢＷの操舵制御システムが稼動できなくなる。そこで本発明では、上記の自己保持回路４３を備えるように構成される。なお、上記電源スイッチ４９に関しては、その他の機械的な構造として、ボタン形式の電源スイッチも存在する。このボタン形式電源スイッチは、当該ボタンの１回のオン操作で同時にイグニッション操作も行われ、かつエンジンが作動した後にボタン形式電源スイッチがオン状態に保持される限りにおいて、車両に搭載される各種の電気・電子システムへの電源投入状態が保持される。この状態のボタン形式電源スイッチで仮に誤ってオフ操作が行われると、上記と同様に、上記電源スイッチ４９はオフ状態になる。
【００３９】
次に自己保持回路４３を詳述する。電源スイッチ操作部をオン操作して電源スイッチ４９をオン状態にすると、電源からの電力が投入され、ＳＢＷ操舵制御ユニット４１ではシステム電源と呼ばれる１２Ｖの電源端子６１と５Ｖの電源端子６２が確保される。電源端子６１からの１２Ｖの電圧は主にリレー６３等のパワー部品等に供給され、電源端子６２からの５Ｖの電圧はマイコン４２やレギュレータ６４等の制御要素に供給される。マイコン４２に所要の電源が投入されると、システムが起動され、システムのチェック（故障検出）が行われた後、異常がなければ、パワー系の電源に用意されたリレー６３をオン動作させ、リレー接点６３ａをオンする。これによって、モータ２２等の制御開始状態となる。リレー６３は、モータ２２に対して電力供給すると共に、システム電源にも供給できる形態の結線構造を有している。リレー６３は、電源スイッチ４９に対して並列に接続されている。リレー６３に基づき、仮に電源スイッチ４９がオフされたとしても、マイコン４２の制御機能によって電源投入状態を独立に保持することができ、自己保持機能を実現している。従って、リレー６３およびリレー接点６３ａの構成は、電源スイッチ４９のオン動作に対応してオンし、電源スイッチ４９とは独立に、ＳＢＷ操舵制御ユニット４１に対する電源投入を保持するスイッチ部としての機能を有する。なお６５は逆流防止のダイオードである。
【００４０】
なお自己保持回路については、電動パワーステアリング装置の操舵制御システムの構成では、モータ駆動に関係する部品の熱破壊を防止するための手段として知られている。従って、電動パワーステアリング装置の操舵制御ユニットの場合には、当該自己保持回路を利用して、誤操作による電源スイッチのオフが発生したとき電源投入保持機能を実現するように構成される。
【００４１】
次に本実施形態に係るＳＢＷの操舵制御システムの場合には、電源スイッチ４９が運転者の誤操作でオフ状態になったとき、操舵制御を継続できる構成を自己保持回路４３を利用し、かつ検出系３５からの検出信号に基づく論理を利用して実現する。すなわち、電源スイッチ４９が運転者の誤操作でオフ状態になったとき車両挙動検出センサ１７による検出内容に基づいて、車両すなわち車体の挙動状態を監視し、車両の動作または制御の動きに走行に起因する変化の状態があるときには自己保持回路４３による電源投入状態を保持し、当該変化の状態がなくなったときには車両が停止したと判定して自己保持回路４３の動作状態を解除して電源の投入を停止する。
【００４２】
実際の車両走行に係る挙動状況として、走行中は路面状況の変化に伴って速度変化が生じれば、Ｇ縦方向のＧセンサ１７Ｂにより検出でき、コーナーがあれば、ヨーレートセンサ１７Ａや横方向のＧセンサ１７Ｂや舵角の変化として検出することができる。５〜１０分の間、車両の挙動がない状態で走行することは困難である。従って、車両の挙動状態の変化の有無を検出することにより自己保持回路４３の保持または解除を行うことが可能となる。
【００４３】
なおさらに追加して述べれば、後で図６を参照して説明されるごとく、自己保持回路４３の電源投入状態を解除する直前に、操舵反力発生モータ１４を微小角度が生じるように動作させ、その時の車両挙動、運転者へのトルク入力の有無を判断に追加することで車両停止の判定において、最終的な確認手段を設けることが可能となる。これによって、安全にシステム電源をオフする、すなわち自己保持回路４３の動作を解除する、ということが可能となる。
【００４４】
次に、上記構成を有するＳＢＷ操舵制御ユニット４１に関して、検出系３５に含まれる車両挙動センサ１７等からの検出信号による検出系３５の論理に基づく車両停止の判定処理と、当該停止判定処理に基づく電源投入のオン・オフ処理について説明する。すなわち電源スイッチ４９がオフ状態になった場合において、実際に車両が停止して電源スイッチがオフ操作されたのか、あるいは運転者の誤操作によってオフ状態になったのかを、検出系３５の論理に基づいて判定し、車両停止を判定し、電源投入のオン・オフ状態を決定する。車両挙動センサ１７等の検出信号を利用した車両停止の判定処理および電源投入のオン・オフ処理は、ＳＢＷ操舵制御ユニット４１のマイコン４２に内蔵される処理機能（処理プログラム）によって実行される。
【００４５】
最初に、図４を参照して、車両挙動を検出するセンサから出力される検出信号を利用して、車両の停止を推定することにより車両停止を判定する処理について説明する。
【００４６】
図４では、車両挙動を検出するセンサとして、本来の車両挙動センサ１７であるヨーレートセンサ１７ＡおよびＧセンサ１７Ｂ、車両挙動を検出できる操舵トルクセンサ１５が示されている。併せてエンジン回転パルス（Ｎｅｐ）を発生する車速センサ１６も示されている。
【００４７】
さらに図４では、上記のセンサ１５，１７Ａ，１７Ｂの検出信号の変化特性７１を表すグラフ（Ａ）と、グラフ７１に基づいてセンタＯからの偏差の変化特性７２を表すグラフ（Ｂ）と、グラフ７２に基づいて算出した移動積分値の変化を表す変化特性７３を表すグラフ（Ｃ）と、停止判定に係るフラグ状態（０または１）７４を示すグラフ（Ｄ）が示されている。グラフ（Ａ）〜（Ｄ）で横軸は時間（ｔ）であり、共通の時間軸になっている。グラフ（Ａ）の縦軸は、中心位置がセンタＯであり、その上側が車両進行方向に向かって車体の右側変位、その下側が車体の左側変位を示している。グラフ（Ａ）では、変化特性７１と併せてＮｅｐの変化特性が示され、かつ実際の車両の停止時点７６も示されている。グラフ（Ｂ）〜（Ｄ）の各縦軸はそれぞれの変化特性の量を表している。グラフ（Ｂ）〜（Ｄ）でも実際の車両停止時点７６が示されている。またグラフ（Ｃ）では判定閾値７７が設定されており、これを基準にして移動積分値の変化特性７３を用いて停止判断の時点７８が設定される。停止判断の時点７８は、実際の車両停止時点７６に対してｔ１の遅延時間が存在する。
【００４８】
図４に示されるごとく車両挙動を検出するセンサ１５，１７Ａ，１７Ｂの検出信号の変化特性７１を利用して、変化特性７１においてセンタＯからの偏差特性７２で移動積分値７３を求め、これが判定閾値７７以下になったときに車両停止として推定して、停止判定のフラグ状態７４で停止判定フラグ「０」を立てる。図４の（Ａ）のグラフにおいて、領域７９の部分は車両停止の状態を意味している。以上により、車両挙動を検出するセンサの検出信号を利用することにより、車両停止を推定して判定し、車両が停止していると推定されるときにはリレー６３をオフ動作させて電源投入をオフし、そうでないないときにはリレー６３をオン状態に維持して電源投入のオン状態を保持する。
【００４９】
次に図５を参照して操舵角またはラック位置に係るセンサから出力される検出信号を利用して、車両の停止を推定することにより車両停止を判定する処理について説明する。
【００５０】
図５では、検出系として操舵角センサ１３とラック位置センサ１８が示されている。さらに図５では、上記のセンサ１５，１８の検出信号の変化特性８１を表すグラフ（Ａ）と、グラフ８１に基づいて変動分の偏差（微分）の変化特性８２を表すグラフ（Ｂ）と、グラフ８２に基づいて算出した移動積分値の変化を表す変化特性８３を表すグラフ（Ｃ）と、停止判定に係るフラグ状態（０または１）８４を示すグラフ（Ｄ）が示されている。図５のグラフ（Ａ）〜（Ｄ）で、各グラフの軸の意味は、図４で説明したグラフ（Ａ）〜（Ｄ）の場合と同じであり、図４で説明した要素と実質的に同じ要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５１】
図５に示されるごとくセンサ１３，１８の検出信号の変化特性８１を利用して、変化特性８１の変動分の偏差に係る特性８２で移動積分値８３を求め、これが判定閾値７７以下になったときに車両停止として推定して、停止判定のフラグ状態７４で停止判定フラグ「０」を立てる。図５の（Ａ）のグラフにおいて、領域７９の部分は車両停止の状態を意味している。以上により、操舵角やラック位置を検出するセンサの検出信号を利用することにより車両停止を推定して判定し、車両が停止していると推定されるときにはリレー６３をオフ動作させて電源投入をオフし、そうでないときにはリレー６３をオン状態に維持して電源投入のオン状態を保持する。
【００５２】
上記のごとく、図４の例では操舵トルクセンサ１５、ヨーレートセンサ１７Ａ、Ｇセンサ１７Ｂのいずれかの検出信号を利用して、また図５の例では操舵角センサ１３またはラック位置センサ１８の検出信号を利用して車両の停止を判定するようにした。車両停止の判定は、上記の操舵トルクセンサ１５、ヨーレートセンサ１７Ａ、Ｇセンサ１７Ｂ、操舵角センサ１３、ラック位置センサ１８のいずれか１つの検出信号に基づく車両停止判定のフラブ、またはこれらのセンサを任意に組み合せることによりそれぞれの車両停止判定のフラグの組合せ、または上記のすべてのセンサの検出信号に用いて車両停止判定のフラグを得て、そのうちの２つ以上の組合せにより、行うことができる。
【００５３】
またシステムの冗長系の観点から複数設けられる操舵角センサ１３，１３Ａまたはラック位置センサ１８，１８Ａに関して、操舵角センサ１３，１３Ａの各検出信号のＯＲゲート論理、またはラック位置センサ１８，１８Ａの各検出信号のＯＲゲート論理をとるように構成することにより、前述した同じ判定原理に基づき車両停止の判定を行うように構成することも可能である。すなわち、上記の各センサのいずれの検出信号にも偏差が一定時間生じていない場合に、換言すれば、すべてのセンサが停止状態を示すときに車両停止と推定される。
【００５４】
次に図６を参照して車両停止の判定の他の処理例を説明する。図６では、図４および図５で説明した処理を前提としており、（Ａ）ではヨーレートセンサ１７Ａ、Ｇセンサ１７Ｂ、操舵トルクセンサ１５およびこれらのセンサの検出信号の変化特性７１を表すグラフ（Ａ）が示され、（Ｂ）では操舵角センサ１３、ラック位置センサ１８およびこれらのセンサの検出信号の変化特性８１を表すグラフ（Ｂ）が示される。図６の（Ａ）は図４の（Ａ）に対応し、図６の（Ｂ）は図５の（Ａ）に対応する。図６において、図４および図５で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００５５】
図６に示した車両停止の判定の処理例では、前述のごとき車両停止の推定の処理において、センサ１５，１７Ａ，１７Ｂの検出信号の変化がなくなり、車両の動作状態が停止状態になった思われる段階９１で、前述のマイコン４２が操舵反力発生モータ１４に対して一時的に軽微な駆動電流を供給する。この状態は、グラフ８１において変化８１ａとして発生する。
【００５６】
他方、グラフ８１で変化８１ａが発生した時点で、これに対応するグラフ７１の領域９２を見ててみる、車両挙動に係るセンサの検出信号では全くの変化が見られない。このような場合には、車両が完全に停止していると判定することになる。
【００５７】
図６に示した車両停止の判定の処理例では、操舵角またはラック位置が変化するように対応するアクチュエータを軽微に動作させ、その際の車両挙動に係るセンサの検出信号の変化状態を見て車両の停止を判定するように構成している。
【００５８】
以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものすぎない。本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、電源スイッチが誤操作でオフされたとしても車両挙動に係るセンサの検出信号を利用して車両の停止状態を正確に推測するので、ＳＢＷ車両操舵装置の動作状態を安定して保持するのに利用される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る車両用電気システムが適用される車両操舵装置の模式的な装置構成図である。
【図２】２つのモータの具体的な取付け構造と、モータと電源の関係と、検出系である各種センサとの関係とを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両用電気システムのシステム構成図である。
【図４】車両挙動を検出するセンサから出力される検出信号を利用して車両停止を判定する処理の例を説明する図である。
【図５】操舵角等を検出するセンサから出力される検出信号を利用して車両停止を判定する処理の例を説明する図である。
【図６】車両挙動を検出するセンサと操舵角等を検出するセンサの組合せで強制的な微動動作を利用して車両停止を判定する処理の例を説明する図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０          ＳＢＷ車両操舵装置
１１          ハンドル
１３          操舵角センサ
１４          操舵反力発生モータ
１５          操舵トルクセンサ
１６          車速センサ
１７          車両挙動センサ
２０          ＥＣＵ
２１          前側タイヤ
２２          主モータ
２３          転舵機構
２４          補助モータ
３４          電源
３５          各種センサ（検出系）
４１          ＳＢＷ操舵制御ユニット
【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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