JP2022111596A - steering system - Google Patents

Abstract

To provide a steer-by-wire type steering system that is highly practical.SOLUTION: An operation reaction force applied to a steering wheel 20 is determined by adding a turning load dependence component, which is a component depending on a load IS for turning a wheel 10 and an operating force dependence reduction component for reduction in accordance with a detected operating force Tq. In addition, when the operating force cannot be detected, the operating force dependence reduction component is set to 0, and thus the turning load dependence component is limited. An operation feeling similar to a so-called power steering system can be provided to a driver. Even when an operating force by the driver cannot be detected, adverse effects due to a loss of the operating force dependence reduction component is mitigated and reduced, and thus a good operation feeling is maintained.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両に搭載されるステアバイワイヤ型のステアリングシステムに関する。 The present invention relates to a steer-by-wire steering system mounted on a vehicle.

昨今、運転者が操作部材に与える操作力に依らずに、駆動源を備えた転舵装置によって、その操作部材の操作に応じた車輪の転舵を行うシステム、いわゆるステアバイワイヤ型のステアリングシステム（以下、「ステアバイワイヤシステム」という場合がある）の開発が盛んである。ステアバイワイヤシステムは、操作部材と車輪とが機械的に連結されていないため、何らかの部位に失陥が生じた際に、その失陥に適切に対処することが望まれる。例えば、下記特許文献に記載されたステアバイワイヤシステムでは、冗長系を採用することで、失陥に対処している。 In recent years, a so-called steer-by-wire steering system ( hereinafter sometimes referred to as a "steer-by-wire system") is being actively developed. In the steer-by-wire system, since the operation member and the wheels are not mechanically connected, it is desired to appropriately cope with the failure when some part is damaged. For example, in the steer-by-wire system described in the patent document below, failure is dealt with by adopting a redundant system.

特開２０１３－２８３１２号公報JP 2013-28312 A

ステアバイワイヤシステムにおける失陥への対応については、改善の余地が多分に残されており、改善により、ステアバイワイヤシステムの実用性を向上させることが可能である。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いステアバイワイヤシステムを提供することを課題とする。 There is still a lot of room for improvement in dealing with failures in steer-by-wire systems, and improvements can improve the practicality of steer-by-wire systems. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a highly practical steer-by-wire system.

上記課題を解決するために、本発明のステアリングシステムは、
運転者の操作力によって操作される操作部材と、
その操作部材を操作可能に保持するとともに、その操作部材の操作に対する反力である操作反力を付与する操作装置と、
駆動源を有して車輪を転舵する転舵装置と、
その転舵装置を制御することで、前記操作部材の操作に応じた車輪の転舵を実現させ、前記操作装置を制御することで、操作反力を制御するコントローラと
を備えたステアバイワイヤ型のステアリングシステムであって、
前記コントローラが、
前記操作反力を、車輪の転舵に対する負荷に依拠した成分である転舵負荷依拠成分と、検出された前記操作力に応じて減少させるための操作力依拠減少成分とを加算することで決定し、かつ、前記操作力を検出できないときには、前記操作力依拠減少成分を０とし、前記転舵負荷依拠成分を制限するように構成される。 In order to solve the above problems, the steering system of the present invention includes:
an operating member operated by a driver's operating force;
an operation device that operably holds the operation member and applies an operation reaction force that is a reaction force to the operation of the operation member;
a steering device that has a drive source and steers the wheels;
A steer-by-wire type steer-by-wire type controller comprising: a steering system,
the controller
The operation reaction force is determined by adding a steering load-dependent component, which is a component dependent on the load on steering of the wheels, and an operation force-dependent decrease component for decreasing the detected operating force. Further, when the operating force cannot be detected, the operating force dependent decrease component is set to 0 and the steering load dependent component is limited.

発明の効果等についての説明Explanation of the effect of the invention, etc.

本発明のステアバイワイヤシステムにおいて、操作装置が付与する操作反力は、上述のように、転舵負荷依拠成分と、操作力依拠減少成分とを含んでいる。ステアバイワイヤシステムではないステアリングシステムでは、転舵輪とステアリングホイール等のステアリング操作部材とが機械的に連結されており、車輪の転舵の負荷は運転者に伝達される。転舵負荷依拠成分は、その負荷を模した成分である。また、いわゆるパワーステアリングシステムでは、運転者の操作力が何らかの動力によってアシストされて車輪の転舵が行われるため、そのアシストの分だけ、操作反力が小さくなる。操作力依拠減少成分は、そのアシストを模した成分である。つまり、本ステアリングシステムは、ステアリング操作において運転者が受ける操作感が、パワーステアリングの操作感に類似したものとなる。なお、本ステアリングシステムにおける操作反力は、転舵負荷依拠成分，操作力依拠減少成分以外の別の成分が含まれていてもよい。 In the steer-by-wire system of the present invention, the operation reaction force applied by the operating device includes the steering load dependent component and the operating force dependent decrease component as described above. In a steering system that is not a steer-by-wire system, steerable wheels and a steering operation member such as a steering wheel are mechanically connected, and the steering load of the wheels is transmitted to the driver. The steering load-dependent component is a component imitating that load. In addition, in the so-called power steering system, the operation force of the driver is assisted by some power to steer the wheels, so the operation reaction force is reduced by the assist. The operating force dependent decrease component is a component imitating the assist. In other words, in this steering system, the feeling of operation that the driver receives during steering operation is similar to that of power steering. It should be noted that the operation reaction force in the present steering system may include components other than the steering load dependent component and the operating force dependent decrease component.

パワーステアリングシステムにおける上記アシストは、一般的には、例えば、ステアリングシャフトを構成するトーションバーの捩じれ量によって運転者の操作力を検出し、その検出した操作力に基づいて、その操作力に応じた大きさで行われる。本ステアリングシステムにおける操作力依拠減少成分も、運転者の操作力に基づいて決定すればよい。しかしながら、例えば、操作力を検出するためのセンサの失陥等によって操作力を検出できないときには、操作力依拠減少成分を発生させることができず、操作反力が大きくなり過ぎる。つまり、ステアリング操作が重くなったような印象を運転者に与えることとなる。 In general, the assist in the power steering system detects the driver's operation force based on the twist amount of a torsion bar that constitutes the steering shaft, and adjusts the steering force based on the detected operation force. done in size. The operating force dependent decrease component in the present steering system may also be determined based on the driver's operating force. However, when the operating force cannot be detected due to, for example, a failure of the sensor for detecting the operating force, the operating force-dependent reduction component cannot be generated, and the operation reaction force becomes too large. In other words, the driver is given the impression that the steering operation has become heavy.

そこで、本ステアリングシステムでは、操作力を検出できないときに、操作力依拠減少成分を０としつつ、転舵負荷依拠成分を制限するようにされている。つまり、操作力減少成分が無くなったことによる悪影響を緩和，軽減すべく、言い換えれば、良好な操作感を維持すべく、転舵負荷依拠成分が小さくされるのである。具体的には、例えば、転舵負荷にゲインを乗じて転舵負荷依拠成分を決定する際に、そのゲインを小さくしたり、また、例えば、転舵負荷依拠成分がある程度を超えて大きくならないようにガードを設ければよい。なお、転舵負荷依拠成分と操作力依拠減少成分とは、互いに正負の符号が逆になることから、「転舵負荷依拠成分と操作力依拠減少成分とを加算する」ことは、各成分の符号を問わない場合には、「転舵負荷依拠成分から操作力依拠減少成分を減算する」と考えることができる。 Therefore, in this steering system, when the operating force cannot be detected, the steering load dependent component is limited while setting the operating force dependent decrease component to 0. In other words, the steering load-dependent component is reduced in order to alleviate or reduce the adverse effects caused by the disappearance of the operating force reduction component, in other words, to maintain a good operational feel. Specifically, for example, when the steering load is multiplied by a gain to determine the steering load dependent component, the gain is reduced, or, for example, the steering load dependent component is prevented from increasing beyond a certain level. should be guarded. Since the positive and negative signs of the steering load dependent component and the operating force dependent decrease component are opposite to each other, "adding the steering load dependent component and the operating force dependent decrease component" means If the sign is irrelevant, it can be considered that "the operation force dependent decrease component is subtracted from the steering load dependent component".

なお、本発明のステアリングシステムは、例えば、転舵装置が、駆動源として２系統の転舵モータを有し、操作装置が、操作反力の力源として２系統の反力モータを有することで、２系統のシステムとして構成されたステアバイワイヤシステムに対して適用されることが望ましい。そのような２系統システムでは、２系統のうち１系統に失陥が生じている場合に、他の１系統を作動させることで、車輪の転舵が可能である。そのようなシステムにおいて、検出された操作力は、車輪の転舵に、原則として用いられない。したがって、操作力が検出できないようなときでも、操作力依拠減少成分を０としつつ転舵負荷依拠成分を制限することで、２系統の作動を維持しつつ、操作反力を適正なものとすることが可能となる。 In the steering system of the present invention, for example, the steering device has two systems of steering motors as a drive source, and the operating device has two systems of reaction force motors as a force source of operation reaction force. , is preferably applied to a steer-by-wire system configured as a two-system system. In such a two-system system, when one of the two systems fails, the wheels can be steered by activating the other system. In such systems the detected steering forces are in principle not used for steering the wheels. Therefore, even when the operating force cannot be detected, by setting the operating force dependent decrease component to 0 and limiting the turning load dependent component, the operation reaction force is made appropriate while maintaining the operation of the two systems. becomes possible.

実施例のステアリングシステムの全体構成を模式的に示す図である。1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a steering system of an embodiment; FIG. ステアリング操作に対する反力の成分である転舵負荷依拠成分を決定するために用いられるマップである。4 is a map used to determine a steering load dependent component, which is a component of reaction force to steering operation. 実施例のステアリングシステムにおいて実行される操作プログラムのフローチャートである。4 is a flow chart of an operation program executed in the steering system of the embodiment; 実施例のステアリングシステムにおいて実行される転舵プログラムのフローチャートである。4 is a flow chart of a steering program executed in the steering system of the embodiment; 実施例のステアリングシステムにおいて実行される失陥対処プログラムのフローチャートである。4 is a flow chart of a failure coping program executed in the steering system of the embodiment; 操作プログラムを構成する操作反力決定処理サブルーチンのフローチャートである。4 is a flowchart of an operation reaction force determination processing subroutine that constitutes an operation program;

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例であるステアリングシステムを、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。 A steering system according to an embodiment of the present invention will be described below in detail as a mode for carrying out the present invention, with reference to the drawings. In addition to the following examples, the present invention can be implemented in various forms with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.

［Ａ］ステアリングシステムの構成
車両に搭載される実施例のステアリングシステムは、図１に模式的に示すように、それぞれが転舵輪である２つの車輪（前輪である）１０を転舵するためのシステムであり、機械的に互いに独立した操作装置１２および転舵装置１４を備えたステアバイワイヤ型のステアリングシステムである。 [A] Configuration of Steering System The steering system of the embodiment mounted on a vehicle has a steering system for steering two wheels (front wheels) 10, each of which is a steerable wheel, as schematically shown in FIG. It is a steer-by-wire steering system with an operating device 12 and a steering device 14 that are mechanically independent of each other.

操作装置１２は、a）運転者によって操舵操作（ステアリング操作）される操作部材としてのステアリングホイール２０と、b）先端にそのステアリングホイール２０が取り付けられたステアリングシャフト２２と、c）そのステアリングシャフト２２を回転可能に保持するとともに、インパネリインフォースメント（図示を省略）に支持されるステアリングコラム２４と、d）そのステアリングコラム２４に支持された電動モータである反力モータ２６を力源として、操舵操作に対する反力（厳密には、反トルクであるが、以下、慣用されている「操作反力」という文言を用いることとする）Ｆ_CTを、ステアリングシャフト２２を介して、ステアリングホイール２０に付与する反力付与機構２８とを含んで構成されている。この反力付与機構２８は、減速機等を含む一般的な構造のものであるため、反力付与機構２８の具体的な構造についての説明は、省略する。 The operation device 12 includes a) a steering wheel 20 as an operation member to be steered by the driver, b) a steering shaft 22 having the steering wheel 20 attached to its tip, and c) the steering shaft 22. and rotatably supported by an instrument panel reinforcement (not shown); (Strictly speaking, it is a counter-torque, but hereinafter, the commonly used term “operation reaction force”) F _CT is applied to the steering wheel 20 via the steering shaft 22. and a reaction force applying mechanism 28 . Since the reaction force applying mechanism 28 has a general structure including a speed reducer and the like, a detailed description of the structure of the reaction force applying mechanism 28 will be omitted.

反力モータ２６は、３相のブラシレスＤＣモータであり、回転シャフトの外周に磁石が付設され、それら磁石と対向するようにハウジングにコイルが配設されている。反力モータは、１つの磁石に対して、２セットのコイルが配設された２系統モータである。以下、２系統の各々を、反力モータ２６ａ，反力モータ２６ｂと呼ぶ場合がある。反力モータ２６ａ，２６ｂの各々は、自身への電力供給における通電相の切換のために、それぞれ、１回転内における回転角（「相対角」，「位相」と考えることができる）ωを検出するためのモータ回転角センサ３０ａ，３０ｂ（以下、「モータ回転角センサ３０」と総称する場合がある）を、独自に有している。したがって、本操作装置１２は、冗長系である２系統の装置（以下、「操作装置１２ａ」，「操作装置１２ｂ」という場合がある）と考えることができる。 The reaction force motor 26 is a three-phase brushless DC motor, and magnets are attached to the outer periphery of the rotating shaft, and coils are disposed in the housing so as to face the magnets. The reaction motor is a two-system motor in which two sets of coils are arranged for one magnet. Hereinafter, each of the two systems may be called a reaction force motor 26a and a reaction force motor 26b. Each of the reaction force motors 26a and 26b detects a rotation angle (which can be considered as a "relative angle" and "phase") ω within one rotation for switching the energized phase in power supply to itself. It independently has motor rotation angle sensors 30a and 30b (hereinafter sometimes collectively referred to as "motor rotation angle sensor 30") for Therefore, the operating device 12 can be considered as a two-system redundant device (hereinafter sometimes referred to as "operating device 12a" and "operating device 12b").

操作装置１２は、ステアリングホイール２０の操作角δをステアリング操作量として検出する操作角センサ３２を有している。ちなみに、車両の直進状態においてステアリングホイール２０がとる姿勢を中立姿勢とした場合に、その中立姿勢からの左右方向それぞれへの回転角（「絶対角」と考えることができる）が、ステアリングホイール２０の操作角δである。 The operation device 12 has an operation angle sensor 32 that detects an operation angle δ of the steering wheel 20 as a steering operation amount. Incidentally, when the posture taken by the steering wheel 20 in the straight running state of the vehicle is assumed to be the neutral posture, the rotation angle (which can be considered as the "absolute angle") in each of the left and right directions from the neutral posture is the angle of the steering wheel 20. is the operating angle δ.

また、本ステアリングシステムでは、一般的ないわゆるパワーステアリングシステムと同様、ステアリングシャフト２２に、トーションバー３４が組み込まれており、そのトーションバー３４の捩じれ量に基づいて、運転者によってステアリングホイール２０に加えられる操作力としての操作トルクＴｑを検出するための操作トルクセンサ３６ａ，３６ｂ（以下、「操作トルクセンサ３６」と総称する場合がある）を有している。操作トルクセンサ３６は、当該操作装置１２の２系統に対応すべく、２つ設けられている。 Further, in this steering system, as in a general so-called power steering system, a torsion bar 34 is incorporated in the steering shaft 22, and based on the amount of twist of the torsion bar 34, the steering wheel 20 is moved by the driver. It has operation torque sensors 36a and 36b (hereinafter sometimes collectively referred to as "operation torque sensor 36") for detecting an operation torque Tq as an applied operation force. Two operating torque sensors 36 are provided to correspond to the two systems of the operating device 12 .

車輪１０の各々は、ステアリングナックル４０を介して転向可能に車体に支持されている。転舵装置１４は、ステアリングナックル４０を回動させることで、車輪１０の各々を一体的に転舵する。転舵装置１４は、主要構成要素として、転舵アクチュエータ４２を有している。転舵アクチュエータ４２は、a）両端がリンクロッド４４を介して左右のステアリングナックル４０にそれぞれ連結されるステアリングロッド４６と、b)そのステアリングロッド４６を左右に移動可能に支持するとともに、車体に固定的に保持されたハウジング４８と、c）電動モータである転舵モータ５０を駆動源として、ステアリングロッド４６を左右に移動させるためのロッド移動機構５２とを含んで構成されている。ロッド移動機構５２は、ステアリングロッド４６に螺設されたボール溝と、そのボール溝とベアリングボールを介して螺合するとともに転舵モータ５０によって回転させられるナットとによって構成されるボールねじ機構を主体とするものであり、一般的な構造のものであるため、ロッド移動機構５２についてのここでの詳しい説明は省略する。 Each wheel 10 is rotatably supported by the vehicle body via a steering knuckle 40 . The steering device 14 rotates the steering knuckle 40 to integrally steer each of the wheels 10 . The steering device 14 has a steering actuator 42 as a main component. The steering actuator 42 includes: a) a steering rod 46 whose both ends are respectively connected to the left and right steering knuckles 40 via link rods 44; and c) a rod moving mechanism 52 for moving the steering rod 46 left and right using a steering motor 50, which is an electric motor, as a drive source. The rod moving mechanism 52 is mainly a ball screw mechanism composed of a ball groove screwed into the steering rod 46 and a nut that is screwed into the ball groove via bearing balls and is rotated by the steering motor 50. Since it has a general structure, detailed description of the rod moving mechanism 52 is omitted here.

なお、転舵モータ５０も、反力モータ２６と同様、２系統の３相ブラシレスＤＣモータであり、２系統の各々を、転舵モータ５０ａ，転舵モータ５０ｂと呼ぶ場合があることとする。転舵モータ５０ａ，５０ｂの各々は、自身への電力供給における通電相の切換のために、それぞれ、１回転内における回転角（「相対角」，「位相」と考えることができる）νを検出するためのモータ回転角センサ５４ａ，５４ｂ（以下、「モータ回転角センサ５２」と総称する場合がある）を、独自に有している。したがって、本転舵装置１４は、冗長系である２系統の装置（以下、「転舵装置１４ａ」，「転舵装置１４ｂ」という場合がある）と考えることができる。ちなみに、転舵モータ５０ａ，５０ｂは、それぞれ、自身に実際に供給されている電流Ｉ_Sを検出するための電流センサ５６ａ，５６ｂ（以下、「電流センサ５６」と総称する場合がある）をも、独自に有している。 The steering motor 50 is also a two-system three-phase brushless DC motor, like the reaction force motor 26, and the two systems may be referred to as a steering motor 50a and a steering motor 50b, respectively. Each of the steering motors 50a and 50b detects a rotation angle (which can be considered as a "relative angle" or "phase") ν within one rotation for switching the energized phase in power supply to itself. It independently has motor rotation angle sensors 54a and 54b (hereinafter sometimes collectively referred to as "motor rotation angle sensor 52"). Therefore, the steering device 14 can be considered to be a redundant two-system device (hereinafter sometimes referred to as "steering device 14a" and "steering device 14b"). Incidentally, the steering motors 50a and 50b respectively have current sensors 56a and 56b (hereinafter collectively referred to as "current sensors 56") for detecting the current _IS actually supplied to them. , has its own.

ちなみに、転舵装置１４は、ステアリングロッド４６の中立位置（車両の直進状態において位置する位置）からの左右それぞれへの移動量を検出することで、車輪１０の転舵量としての転舵角θを検出するための転舵角センサ５８を有している。 Incidentally, the steering device 14 detects the amount of movement of the steering rod 46 to the left and right from the neutral position (the position where the vehicle is positioned when the vehicle is traveling straight ahead). It has a turning angle sensor 58 for detecting.

操作装置１２の制御、詳しくは、操作反力Ｆ_CTの制御、すなわち、操作装置１２の反力モータ２６の制御は、当該操作装置１２の２系統に対応して、それぞれのコントローラである操作コントローラとしての操作電子制御ユニット（以下、「操作ＥＣＵ」と言う場合がある）６０ａ，６０ｂによって実行される。以下、操作ＥＣＵ６０ａ，６０ｂを、操作ＥＣＵ６０と総称することがあることとする。各操作ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有するコンピュータや、反力モータ２６のドライバ（駆動回路）であるインバータ等によって構成されている。 The control of the operation device 12, more specifically, the control of the reaction force _FCT , that is, the control of the reaction force motor 26 of the operation device 12, corresponds to the two systems of the operation device 12, and the operation controllers are the respective controllers. is executed by operation electronic control units (hereinafter sometimes referred to as "operation ECUs") 60a and 60b. Hereinafter, the operation ECUs 60a and 60b may be collectively referred to as the operation ECU 60. Each operation ECU 60 is composed of a computer having a CPU, ROM, RAM, etc., an inverter that is a driver (driving circuit) of the reaction force motor 26, and the like.

同様に、転舵装置１４の制御、詳しくは、転舵角θの制御、すなわち、転舵装置１４の転舵モータ５０の制御は、当該転舵装置１４の２系統に対応して、それぞれのコントローラである転舵コントローラとしての転舵電子制御ユニット（以下、「転舵ＥＣＵ」と言う場合がある）６２ａ，６２ｂによって実行される。以下、転舵ＥＣＵ６２ａ，６２ｂを、転舵ＥＣＵ６２と総称することがあることとする。各転舵ＥＣＵ６２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有するコンピュータや、転舵モータ５０のドライバ（駆動回路）であるインバータ等によって構成されている。 Similarly, the control of the steering device 14, more specifically, the control of the steering angle θ, that is, the control of the steering motor 50 of the steering device 14 corresponds to the two systems of the steering device 14. This is executed by steering electronic control units (hereinafter sometimes referred to as "steering ECU") 62a and 62b as steering controllers. Hereinafter, the steering ECUs 62a and 62b may be collectively referred to as the steering ECU 62. Each steering ECU 62 is composed of a computer having a CPU, a ROM, a RAM, etc., an inverter that is a driver (driving circuit) of the steering motor 50, and the like.

操作装置１２ａ，転舵装置１４ａ，操作ＥＣＵ６０ａ，転舵ＥＣＵ６２ａが、１系統を、また、操作装置１２ｂ，転舵装置１４ｂ，操作ＥＣＵ６０ｂ，転舵ＥＣＵ６２ｂが、別の１系統を構成することで、当該ステアリングシステムは、２系統のステアリングシステムを構成する。そのため、操作装置１２ａと転舵装置１４ａとは、専用通信線６４ａによって繋がれ、操作装置１２ｂと転舵装置１４ｂとは、専用通信線６４ｂによって繋がれている（以下、専用通信線６４ａ，６４ｂを、「専用通信線６４」と総称する場合がある）。また、別系統の操作装置１２，転舵装置１４間の通信を可能とするため、各操作装置１２，転舵装置１４は、共通通信線としてのＣＡＮ（car area network or controllable area network）６６に接続されている。 The operation device 12a, the steering device 14a, the operation ECU 60a, and the steering ECU 62a form one system, and the operation device 12b, the steering device 14b, the operation ECU 60b, and the steering ECU 62b form another system, The steering system constitutes a two-system steering system. Therefore, the operating device 12a and the steering device 14a are connected by a dedicated communication line 64a, and the operating device 12b and the steering device 14b are connected by a dedicated communication line 64b (hereinafter referred to as dedicated communication lines 64a and 64b). may be collectively referred to as "dedicated communication line 64"). In addition, in order to enable communication between the operating device 12 and the steering device 14 of different systems, each operating device 12 and the steering device 14 are connected to a CAN (car area network or controllable area network) 66 as a common communication line. It is connected.

また、後に詳しく説明するが、本ステアリングシステムは、当該ステアリングシステムの２つの系統を統括するための統括コントローラとしての統括電子制御ユニット（以下、「統括ＥＣＵ」と言う場合がある）６８を有している。統括ＥＣＵ６８は、コンピュータを主要構成要素とするものであり、その統括ＥＣＵ６８も、ＣＡＮ６６に接続されている。なお、２つの操作ＥＣＵ６０，２つの転舵ＥＣＵ６２，統括ＥＣＵ６８によって、本ステアリングシステムの１つのコントローラが構成されていると考えることもできる。 In addition, as will be described in detail later, the present steering system has a general electronic control unit (hereinafter sometimes referred to as "supervisory ECU") 68 as a general controller for supervising the two systems of the steering system. ing. The supervising ECU 68 has a computer as a main component, and the supervising ECU 68 is also connected to the CAN 66 . It can also be considered that the two operation ECUs 60, the two steering ECUs 62, and the supervising ECU 68 constitute one controller of the steering system.

［Ｂ］ステアリングシステムの制御
（ａ）通常時の制御
実施例のステアリングシステムでは、一般的なステアバイワイヤ型のステアリングシステムと同様に、操舵操作に応じた車輪の転舵制御（以下、単に「転舵制御」と略す場合がある）と、操作反力の制御（以下、単に「反力制御」という場合がある）とを実行する。先に説明したように、本ステアリングシステムは２系統のシステムであり、通常時、すなわち、いずれの系統にも失陥が生じていないときには、それぞれが、並行して転舵制御，反力制御を実行する。以下に、通常時に、各系統で実行される転舵制御，反力制御についてである基本反力制御，反力変更処理について順次説明し、その後に、それらの制御のフローを簡単に説明する。 [B] Control of Steering System (a) Control at Normal Time In the steering system of the embodiment, like a general steer-by-wire type steering system, the steering control of the wheels according to the steering operation (hereinafter simply referred to as "turning rudder control") and control of operation reaction force (hereinafter, simply referred to as "reaction force control" in some cases). As explained above, the present steering system is a two-system system, and during normal times, that is, when neither system has a failure, each system performs steering control and reaction force control in parallel. Run. Basic reaction force control and reaction force change processing, which are about steering control and reaction force control executed in each system during normal operation, will be sequentially described below, and then the flow of these controls will be briefly described.

i）転舵制御
転舵制御は、ステアリングホイール２０に対する操舵操作に応じた車輪１０の転舵を実現させるための制御である。詳しく言えば、ステアリングホイール２０の操作角δに応じた転舵角θに車輪１０を転舵する制御である。操作ＥＣＵ６０は、ステアリングホイール２０の操作角δを、反力モータ２６のモータ回転角センサ３０を介して検出されたモータ回転角ωに基づいて取得する。当該車両の始動時に、操作角センサ３０によって検出された操作角δを基にモータ回転角ωのキャリブレーションが行われており、以後の転舵制御では、そのモータ回転角ωに所定のギヤ比を乗じることによって、ステアリングホイール２０の操作角δを取得する i) Steering Control The steering control is a control for realizing steering of the wheels 10 according to the steering operation on the steering wheel 20 . Specifically, it is a control to steer the wheels 10 to a steering angle θ corresponding to the steering angle δ of the steering wheel 20 . The operation ECU 60 acquires the operation angle δ of the steering wheel 20 based on the motor rotation angle ω detected via the motor rotation angle sensor 30 of the reaction motor 26 . When the vehicle is started, calibration of the motor rotation angle ω is performed based on the operation angle δ detected by the operation angle sensor 30, and in subsequent steering control, the motor rotation angle ω is adjusted to a predetermined gear ratio. Obtain the steering angle δ of the steering wheel 20 by multiplying by

操作ＥＣＵ６０は、取得した操作角δに、設定されているステアリングギヤ比Ｒ_Gを乗ずることによって、車輪１０の転舵角θの目標となる目標転舵角θ^*を決定する。
θ^*＝Ｒ_G×δ
操作ＥＣＵ６０は、その決定した目標転舵角θ^*に関する情報を、専用通信線６４を介して、同系統の転舵ＥＣＵ６２に送信する。 The operation ECU 60 multiplies the acquired operation angle δ by the set steering gear ratio R _G to determine the target steering angle θ ^* of the steering angle θ of the wheels 10 .
θ ^* = _RG ×δ
The operation ECU 60 transmits information on the determined target steering angle θ ^* to the steering ECU 62 of the same system via the dedicated communication line 64 .

一方で、転舵ＥＣＵ６２は、専用通信線６４を介して、目標転舵角θ^*に関する情報を、同系統の操作ＥＣＵ６０から受信するとともに、その目標転舵角θ^*に基づいて、転舵モータ５０のモータ回転角νの目標である目標モータ回転角ν^*を決定する。車輪１０の転舵角θと転舵モータ５０のモータ回転角νは、所定のギヤ比となる関係にあり、当該車両の始動時に、操舵角センサ５８を介して検出された転舵角θを基にモータ回転角νのキャリブレーションが行われる。以後の転舵制御は、転舵角θに代えてモータ回転角νを用いて行われる。 On the other hand, the steering ECU 62 receives information on the target steering angle θ ^* from the operating ECU 60 of the same system via the dedicated communication line 64, and operates the steering motor based on the target steering angle θ ^* . Determine a target motor rotation angle ν ^* that is a target of 50 motor rotation angles ν. The steering angle θ of the wheels 10 and the motor rotation angle ν of the steering motor 50 have a predetermined gear ratio. Based on this, calibration of the motor rotation angle ν is performed. Subsequent steering control is performed using the motor rotation angle ν instead of the steering angle θ.

転舵ＥＣＵ６２は、モータ回転角センサ５４を介して、転舵モータ５０の実際のモータ回転角νを検出し、目標モータ回転角ν^*に対するモータ回転角νの偏差であるモータ回転角偏差Δνを、次式に従って決定する。
Δν＝ν^*－ν
そして転舵ＥＣＵ６２は、モータ回転角偏差Δνに基づくフィードバック制御則に従って、つまり、次式に従って、転舵モータ５０に供給する電流Ｉ_Sを決定する。ちなみに、下記式の第１項，第２項，第３項は、それぞれ、比例項，積分項，微分項であり、Ｇ_P，Ｇ_I，Ｇ_Dは、それぞれ、比例項ゲイン，積分項ゲイン，微分項ゲインである。
Ｉ_S＝Ｇ_P×Δν＋Ｇ_I×∫Δνｄｔ＋Ｇ_D×ｄΔν／ｄｔ
転舵ＥＣＵ６２は、決定した電流Ｉ_Sを、転舵モータ５０に供給する。なお、詳しい説明は省略するが、転舵ＥＣＵ６２は、実際に転舵モータ５０に供給されている電流Ｉ_Sを、電流センサ５６を介して検出しており、転舵モータ５０への供給電流Ｉ_Sを、フィードバック制御の手法に従って制御する。 The steering ECU 62 detects the actual motor rotation angle ν of the steering motor 50 via the motor rotation angle sensor 54, and calculates the motor rotation angle deviation Δν, which is the deviation of the motor rotation angle ν from the target motor rotation angle ν ^* . , determined according to the following formula:
Δν = ν ^* - ν
Then, the steering ECU 62 determines the current I _S to be supplied to the steering motor 50 according to the feedback control rule based on the motor rotation angle deviation Δν, that is, according to the following equation. Incidentally, the 1st, 2nd and 3rd terms in the following formula are the proportional term, the integral term and the differential term respectively, and G _P , G _I and G _D are the proportional term gain and the integral term gain respectively. , is the differential term gain.
_{I S} = _GP ×Δν+GI ×∫Δνdt+GD × _dΔν /dt
The steering ECU 62 supplies the determined current _IS to the steering motor 50 . Although detailed description is omitted, the steering ECU 62 detects the current IS actually supplied to the steering motor 50 via the current sensor 56, and the current I _S supplied to the steering motor 50 is detected. _S is controlled according to the method of feedback control.

ii）反力制御
反力制御は、運転者にステアリング操作に対する操作感を付与するための制御である。反力制御においては、操作ＥＣＵ６０は、操作反力Ｆ_CTを、２つの成分である転舵負荷依拠成分Ｆ_S，操作力依拠減少成分Ｆ_Aに基づいて、次式に従って決定する。
Ｆ_CT＝Ｆ_S－Ｆ_A ii) Reaction force control Reaction force control is control for giving the driver a sense of steering operation. In the reaction force control, the operation ECU 60 determines the operation reaction force F _CT according to the following equation based on the two components, the steering load dependent component F _S and the operating force dependent decrease component F _A .
F _CT =F _S -F _A

転舵負荷依拠成分Ｆ_Sは、車輪１０を転舵するために必要な転舵力に関する成分であり、転舵モータ５０に供給されている電流Ｉ_Sに基づいて、図２（ａ）に示すマップを参照して決定される。このマップに従えば、電流Ｉ_Sが大きい程、車輪１０の転舵負荷が大きいと認識され、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sが大きな値に決定される。ちなみに、転舵モータ５０に実際に供給されている電流Ｉ_Sに関する情報は、転舵ＥＣＵ６２から、専用通信線６４を介して、同系統の操作ＥＣＵ６０に送られる。 The steering load dependent component F _S is a component related to the steering force required to steer the wheels 10, and is based on the current I _S supplied to the steering motor 50, as shown in FIG. Determined with reference to the map. According to this map, the larger the current I _S is, the larger the steering load of the wheels 10 is recognized, and the larger the value of the steering load dependent component F _S is determined. Incidentally, information about the current I _S actually supplied to the steering motor 50 is sent from the steering ECU 62 to the operation ECU 60 of the same system via the dedicated communication line 64 .

一方、操作力依拠減少成分Ｆ_Aは、いわゆるパワーステアリングシステムにおける操作感を運転者に付与するための成分と考えることができる。パワーステアリングシステムでは、一般的には、操作トルクＴｑに応じたアシストトルクを、ステアリングシャフト２２に付与するようにされている。そのアシストトルクを模すようにして、操作力依拠減少成分Ｆ_Aは、次式に従って決定される。
Ｆ_A＝β×Ｔｑ
ちなみに、βは、操作力依拠減少成分Ｆ_Aを決定するためのゲインであり、操作ＥＣＵ６０は、操作トルクセンサ３６を介して、操作トルクＴｑを検出する。 On the other hand, the operating force dependent decrease component F _A can be considered as a component for providing the driver with an operating feeling in a so-called power steering system. In the power steering system, generally, an assist torque is applied to the steering shaft 22 in accordance with the operation torque Tq. The operating force dependent decrease component F _A is determined according to the following equation by simulating the assist torque.
F _A =β×Tq
Incidentally, β is a gain for determining the operating force dependent decrease component F _A , and the operation ECU 60 detects the operation torque Tq via the operation torque sensor 36 .

以上のようにして決定した操作反力Ｆ_CTに基づき、操作ＥＣＵ６０は、反力モータ２６に供給する電流Ｉ_Cを、次式に従って決定し、その決定した電流Ｉ_Cを、反力モータ２６に供給する。
Ｉ_C＝α×Ｆ_CT
ちなみに、αは、設定されている電流決定係数である。 Based on the operation reaction force F _CT determined as described above, the operation ECU 60 determines the current I _C to be supplied to the reaction force motor 26 according to the following equation, and supplies the determined current I _C to the reaction force motor 26. supply.
I _C =α×F _CT
Incidentally, α is the set current determination coefficient.

iii）転舵制御，反力制御に関する変形例
本ステアリングシステムでは、２系統のいずれもが、同じ転舵制御，同じ反力制御を、並行して実施しているが、２系統のいずれか一方を主系統とし、他方を補助系統として、２系統が、ＣＡＮ６６を介した通信を行いつつ、協働して転舵制御，反力制御を行うようにしてもよい。 iii) Modified example of steering control and reaction force control In this steering system, both of the two systems perform the same steering control and the same reaction force control in parallel. may be used as a main system and the other as an auxiliary system, and the two systems may cooperate to perform steering control and reaction force control while communicating via the CAN 66 .

具体的には、例えば、主系統に含まれる操作ＥＣＵ６０によって決定された目標転舵角θ^*を２つの転舵ＥＣＵ６２に送信し、２つの転舵ＥＣＵ６２の各々が、その目標転舵角θ^*に基づいて転舵モータ５０への供給電流Ｉ_Sを決定し、その電流Ｉ_Sを自身に対応する転舵モータ５０に供給してもよい。また、例えば、主系統に含まれる転舵ＥＣＵ６２によって検出された転舵モータ５０への供給電流Ｉ_Sと、主系統に含まれる操作ＥＣＵ６０によって検出された操作トルクＴｑとに基づいて、主系統に含まれる操作ＥＣＵ６０が、２つの系統の各々の反力モータ２６に供給すべき電流Ｉ_Cを決定し、それら決定された電流Ｉ_Cを、２つの系統の各々の操作ＥＣＵ６０が、各々の系統の反力モータ２６に供給するようにしてもよい。 Specifically, for example, the target steering angle θ ^* determined by the operation ECU 60 included in the main system is transmitted to the two steering ECUs 62, and each of the two steering ECUs 62 outputs the target steering angle θ ^*. The supply current I _S to the steering motor 50 may be determined based on and the current I _S may be supplied to the corresponding steering motor 50 . Further, for example, based on the supply current IS to the steering motor 50 detected by the steering ECU 62 included in the main system and the operation torque _Tq detected by the operation ECU 60 included in the main system, The included operation ECU 60 determines the current I _C to be supplied to the reaction motor 26 of each of the two systems, and the operation ECU 60 of each of the two systems supplies the determined current I _C to It may be supplied to the reaction force motor 26 .

（ｂ）失陥への対処
本ステアリングシステムは、２つの系統を有していることから、基本的には、一方の系統に失陥が生じても、他方の系統によって、転舵制御，反力制御が実行可能である。本ステアリングシステムは、先に説明したように、統括ＥＣＵ６８を有しており、失陥に関する情報は、各操作ＥＣＵ６０，各転舵ＥＣＵ６２から、その統括ＥＣＵ６８に送られ、その統括ＥＣＵ６８は、その失陥の種類によって、その失陥への対処法を選択して、各操作ＥＣＵ６０，各転舵ＥＣＵ６２に対処のための指示を与える。 (b) Dealing with malfunctions This steering system has two systems. Basically, even if one system malfunctions, the other system will provide steering control and countermeasures. Force control is feasible. This steering system has a general ECU 68, as described above, and information on failure is sent from each operation ECU 60 and each steering ECU 62 to the general ECU 68, and the general ECU 68 Depending on the type of failure, a coping method for the failure is selected, and instructions for coping are given to each operation ECU 60 and each steering ECU 62 .

i）基本的な失陥への対処
操作装置１２の２系統のうちの１系統、若しくは、転舵装置１４の２系統のうちの１系統が作動し得ない失陥が生じている場合、つまり、２系統の一方が作動し得ない失陥が生じている場合、失陥していない系統の１つの操作装置１２と１つの転舵装置１４によって、転舵制御，反力制御が実行される。２つの系統の一方の系統のいずれかのセンサが失陥している場合も、同様である。 i) Dealing with basic failure If one of the two systems of the operation device 12 or one of the two systems of the steering device 14 fails to operate, that is, , one of the two systems is inoperable, steering control and reaction force control are executed by one operating device 12 and one steering device 14 of the non-malfunctioning system. . The same applies when one of the two systems has a faulty sensor.

簡単な説明に留めるが、２系統の一方だけで、転舵制御，反力制御を実行したとしても、他方が作動しないことの悪影響を、ある程度カバーできる。具体的に言えば、２系統の転舵装置１４の一方だけを用いて転舵制御を実行したとしても、上述した制御手法に従えば、モータ回転角偏差Δνが大きくなることで、転舵モータ５０に供給される電流Ｉ_Sが大きくなることで、ある程度の転舵力は保証される。同様に、２系統の操作装置１２の一方だけを用いて反力制御を実行したとしても、転舵モータ５０に供給される電流Ｉ_Sが大きくなることで、その分操作反力Ｆ_CTの転舵負荷依拠成分Ｆ_Sが大きくなることで、ある程度の操作反力は保証されることになる。 Although only a brief explanation is given, even if the steering control and the reaction force control are performed by only one of the two systems, the adverse effects caused by the non-operation of the other system can be compensated to some extent. Specifically, even if the steering control is performed using only one of the two steering devices 14, the motor rotation angle deviation Δν increases according to the above-described control method, thereby A certain steering force is guaranteed by increasing the current I _S supplied to 50 . Similarly, even if the reaction force control is executed using only one of the two operating devices 12, the current IS supplied to the steering motor 50 increases, and the operation reaction force _{FCT changes} accordingly. By increasing the rudder load dependent component F _S , a certain degree of operation reaction force is guaranteed.

なお、本実施例のステアリングシステムでは、基本的には、２系統のうち１系統に失陥が生じた場合に、他の１系統によって、転舵制御，反力制御を実行するようにされていたが、失陥が生じている１系統において、作動可能な部分については、作動させてもよい。具体的には、例えば、２系統の操作装置１２のうちの一方に失陥が生じている場合、他方からの情報によって、２系統の転舵装置１４の両方を作動させてもよい。逆に、例えば、２系統の転舵装置１４のうちの一方に失陥が生じている場合、他方からの情報によって、２系統の操作装置１２の両方を作動させてもよい。また、例えば、２系統のうちの１系統のいずれかのセンサが失陥している場合、他の系統の同じ機能のセンサの情報を用いて、２系統の両方を作動させてもよい。 In the steering system of this embodiment, basically, when one of the two systems fails, the other system is used to perform steering control and reaction force control. However, in one system in which a failure has occurred, operable parts may be operated. Specifically, for example, when one of the operating devices 12 of the two systems is defective, both of the steering devices 14 of the two systems may be operated based on the information from the other. Conversely, for example, when one of the steering devices 14 of the two systems is defective, both of the operating devices 12 of the two systems may be operated based on information from the other. Further, for example, when one of the two systems has a faulty sensor, both of the two systems may be operated using information from sensors having the same function in the other system.

ii）特定の失陥への対応
例えば、特定のセンサの失陥、詳しくは、転舵制御に用いられないセンサの失陥であって、２系統の両方において失陥した場合について考える。具体的には、操作トルクＴｑを検出するための操作トルクセンサ３６ａ，３６ｂの両方が失陥して、操作トルクＴｑを全く検出できない場合について考える。トルクセンサ３６ａ，３６ｂは、それぞれ、操作ＥＣＵ６０ａ，６０ｂに繋がっているが、その接続のためのコネクタが一体化され、接続線（リード線）は、一纏めの状態で配設されていることが多い。コネクタの抜け，接続線の断線等により、２つのトルクセンサ３６ａ，３６ｂの両方が失陥したとみなされ、操作トルクＴｑが全く検出できない状態となる。 ii) Dealing with Specific Failure For example, consider a failure of a specific sensor, more specifically, a failure of a sensor that is not used for steering control, and failure occurs in both of the two systems. Specifically, consider a case where both of the operation torque sensors 36a and 36b for detecting the operation torque Tq fail and the operation torque Tq cannot be detected at all. The torque sensors 36a and 36b are connected to the operation ECUs 60a and 60b, respectively, but the connectors for connecting them are integrated, and the connection wires (lead wires) are often arranged in a bundle. . It is assumed that both of the two torque sensors 36a and 36b have failed due to disconnection of the connector, disconnection of the connecting wire, etc., and the operation torque Tq cannot be detected at all.

上述したように、操作トルクＴｑは、転舵制御には用いられない。また、反力制御においても、上記操作力依拠減少成分Ｆ_Aの決定において用いられるだけである。そこで、本ステアリングシステムでは、操作トルクＴｑが検出できないときには、２系統の両方を作動させつつ、つまり、操作装置１２の２系統の両方、および、転舵装置１４の２系統の両方を作動させつつ、操作反力Ｆ_CTの決定において、操作力依拠減少成分Ｆ_Aを０とし、その分操作反力Ｆ_Cが大きくなることを軽減若しくは防止すべく、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sを制限するようにされている。つまり、統括ＥＣＵ６８は、そのような作動，制御を実行するための指示を、２つの操作ＥＣＵ６０の各々、および、２つの転舵ＥＣＵ６２の各々に発令するようにされている。 As described above, the operation torque Tq is not used for steering control. Also in the reaction force control, it is only used in determining the operating force dependent reduction component F _A . Therefore, in this steering system, when the operation torque Tq cannot be detected, both of the two systems are operated, that is, both of the two systems of the operation device 12 and both of the two systems of the steering device 14 are operated. , in determining the operation reaction force F _CT , the operation force dependent decrease component F _A is set to 0, and the turning load dependent component F _S is limited in order to reduce or prevent the operation reaction force F _C from increasing accordingly. has been That is, the supervising ECU 68 issues instructions for executing such operations and controls to each of the two operation ECUs 60 and each of the two steering ECUs 62 .

転舵負荷依拠成分Ｆ_Sの制限について具体的に説明すれば、各操作ＥＣＵ６０は、図２（ａ）に示す通常転舵負荷依拠成分マップに代えて、図２（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す転舵負荷依拠成分制限マップのいずれかを参照して、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sを決定する。図２（ｂ）に示すマップは、転舵負荷の増加に対する転舵負荷依拠成分Ｆ_Sの増加、つまり、転舵モータ５０に供給されている電流Ｉ_Sの増加に対する転舵負荷依拠成分Ｆ_Sの増加の勾配を小さくする（ゲインを小さくする）ことで、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sに制限を加えるためのマップである。図２（ｃ）に示すマップは、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sに上限を設ける（ガードを設ける）ことで、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sに制限を加えるためのマップである。図２（ｄ）に示すマップは、図２（ｂ），図２（ｃ）のマップを合成したマップ、つまり、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sの増加の勾配を小さくし、かつ、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sに上限を設けることで、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sに制限を加えるためのマップである。なお、詳しい説明は省略するが、いずれの転舵負荷依拠成分制限マップを選択するかは、当該車両の車種，当該車両の走行状態等によって、予め決められている。 Specifically, the restriction of the steering load dependent component F _S is explained. The steering load dependent component F _S is determined by referring to any one of the steering load dependent component restriction maps shown in (d). The map shown in FIG. 2B shows an increase in the steering load dependent component F _S with respect to an increase in the steering load, that is, an increase in the steering load dependent component F _S with respect to an increase in the current _IS supplied to the steering motor 50. This is a map for limiting the steering load dependent component F _S by reducing the gradient of the increase in (reducing the gain). The map shown in FIG. 2(c) is a map for restricting the steering load dependent component _FS by providing an upper limit (providing a guard) to the steering load dependent component _FS . The map shown in FIG. 2(d) is a map obtained by synthesizing the _maps of FIGS. 2(b) and 2(c). This is a map for limiting the steering load dependent component F _S by setting an upper limit for the dependent component F _S . Although detailed description is omitted, which steering load dependent component restriction map is selected is determined in advance according to the type of vehicle, the running state of the vehicle, and the like.

操作力依拠減少成分Ｆ_Aを０とし、かつ、上述のように通常転舵負荷依拠成分マップに代えて転舵負荷依拠成分制限マップを参照して転舵負荷依拠成分Ｆ_Sを決定することで、操作力が検出できないようなときでも、当該ステアリングシステムの２系統の作動を維持しつつ、操作反力Ｆ_CTを適正なものとすることが可能となる。 By setting the operating force dependent decrease component F _A to 0 and referring to the steering load dependent component limit map instead of the normal turning load dependent component map as described above, the steering load dependent component F _S is determined. , even when the operation force cannot be detected, it is possible to make the operation reaction force F _CT appropriate while maintaining the operation of the two systems of the steering system.

（ｃ）制御のフロー
上記転舵制御，反力制御は、各操作ＥＣＵ６０が、図３にフローチャートを示す操作プログラムを、各転舵ＥＣＵ６２が、図４にフローチャートを示す転舵プログラムを、それぞれ、短い時間ピッチ（例えば、数ｍsec～数十ｍsec）で繰り返し実行することによって行われる。また、失陥への対処は、統括ＥＣＵ６８が、図５にフローチャートを示す失陥対処プログラムを実行することによって行われる。以下、それらのフローチャートに沿って、制御の流れについて、簡単に説明する。 (c) Control Flow The steering control and the reaction force control are performed by each operation ECU 60 executing an operation program whose flow chart is shown in FIG. 3 and each steering ECU 62 executing a steering program whose flow chart is shown in FIG. This is done by repeatedly executing at short time intervals (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds). Further, coping with the failure is performed by the supervising ECU 68 executing a failure coping program whose flow chart is shown in FIG. The flow of control will be briefly described below along those flow charts.

操作プログラムに従う処理では、まず、ステップ１（以下、「Ｓ１」と略す。他のステップも同様である）において、モータ回転角センサ３０を介して、反力モータ２６のモータ回転角ωが検出され、続くＳ２において、そのモータ回転角ωに基づいて、ステアリングホイール２０の操作角δが取得される。次のＳ３において、その操作角δに基づいて、車輪１０を転舵すべき転舵角θである目標転舵角θ^*が決定され、Ｓ４において、その決定された目標転舵角θ^*についての情報が、同系統の転舵ＥＣＵ６２に送信される。 In the process according to the operation program, first, in step 1 (hereinafter abbreviated as "S1"; the same applies to other steps), the motor rotation angle ω of the reaction motor 26 is detected via the motor rotation angle sensor 30. Then, in subsequent S2, the operation angle δ of the steering wheel 20 is acquired based on the motor rotation angle ω. At S3, the target steering angle θ*, which is the steering angle θ at which the wheels 10 should be steered, is determined based on the operation angle δ, and at S4, the determined target steering angle θ ^* is determined ^. is transmitted to the steering ECU 62 of the same system.

Ｓ５では、操作反力Ｆ_CTの決定処理が実行される。この処理は、図６にフローチャートを示す操作反力決定処理サブルーチンが実行することによって行われる。そのサブルーチンに従う処理では、まず、Ｓ５１において、転舵モータ５０に実際に供給されている電流Ｉ_Sに関する情報が受信され、Ｓ５２において、２つの操作トルクセンサ３６の両方ともが失陥したとみなせる状態、すなわち、操作トルクＴｑが検出できない状態（以下、「操作トルク非検出状態」という場合がある）であるか否かが判定される。 In S5, a process for determining the operation reaction force _FCT is executed. This processing is performed by executing an operation reaction force determination processing subroutine whose flow chart is shown in FIG. In the processing according to the subroutine, first, in _S51 , information regarding the current IS actually supplied to the steering motor 50 is received, and in S52, both of the two operation torque sensors 36 are deemed to have failed. That is, it is determined whether or not the operation torque Tq cannot be detected (hereinafter sometimes referred to as "operation torque non-detection state").

Ｓ５２において操作トルク非検出状態ではないと判定された場合には、Ｓ５３において、図２（ａ）の上述の通常転舵負荷依拠成分マップが選択され、Ｓ５４において、そのマップを参照しつつ上記受信した電流Ｉ_Sに基づいて、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sが決定される。次に、Ｓ５５において、操作トルクセンサ３６を介して操作トルクＴｑが検出され、Ｓ５６において、その操作トルクＴｑに基づいて、上述のように操作力依拠減少成分Ｆ_Aが決定される。 If it is determined in S52 that the operation torque is not detected, in S53 the normal steering load dependent component map of FIG. A steering load dependent component F _S is determined based on the resulting current I _S . Next, in S55, the operation torque Tq is detected via the operation torque sensor 36, and in S56, the operation force dependent decrease component _FA is determined as described above based on the operation torque Tq.

一方で、Ｓ５２において操作トルク非検出状態であると判定された場合には、Ｓ５７において、図２（ｂ）～（ｃ）のいずれかの転舵負荷依拠成分制限マップが選択され、Ｓ５８において、そのマップを参照しつつ上記受信した電流Ｉ_Sに基づいて、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sが決定される。そして、Ｓ５９において、操作力依拠減少成分Ｆ_Aが、０に決定される。 On the other hand, if it is determined in S52 that the operation torque is not detected, in S57 one of the turning load dependent component restriction maps shown in FIGS. 2B to 2C is selected, and in S58, The steering load dependent component F _S is determined based on the received current I _S while referring to the map. Then, in S59, the operating force dependent decrease component F _A is determined to be zero.

転舵負荷依拠成分Ｆ_S，操作力依拠減少成分Ｆ_Aが決定された後、Ｓ６０において、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sと操作力依拠減少成分Ｆ_Aとが加算されて、すなわち、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sから操作力依拠減少成分Ｆ_Aが減算されて、付与すべき操作反力Ｆ_CTが決定され、当該サブルーチンに従った処理が終了する。 After the steering load dependent component F _S and the operating force dependent decrease component F _A are determined, the steering load dependent component F _S and the operating force dependent decrease component F _A are added in S60. The operation force dependent decrease component F _A is subtracted from the dependent component F _S to determine the operation reaction force F _CT to be applied, and the processing according to the subroutine ends.

操作反力Ｆ_CTの決定処理の後、Ｓ６において、決定された操作反力Ｆ_CTに基づいて、上述のように反力モータ２６に供給する電流Ｉ_Cが決定され、Ｓ７において、反力モータ２６に、その電流Ｉ_Cが供給される。 After the process for determining the operation reaction force _FCT , in _S6 , the current IC to be supplied to the reaction force motor 26 is determined as described above based on the determined operation reaction force _FCT , and in S7, the reaction force motor 26 is supplied with its current I _C .

転舵プログラムに従う処理では、まず、Ｓ１１において、操作ＥＣＵ６０からの目標転舵角θ^*についての情報が受信される。続くＳ１２において、その目標転舵角θ^*に基づいて、転舵モータ５０のモータ回転角νの目標である目標モータ回転角ν^*が決定される。次のＳ１３において、モータ回転角センサ５４を介して実際のモータ回転角νが検出され、Ｓ１４において、モータ回転角偏差Δνが決定される。そして、Ｓ１５において、上述したように、モータ回転角偏差Δνに基づくフィードバック制御則に従って、転舵モータ５０に供給すべき電流Ｉ_Sが決定され、Ｓ１６において、転舵モータ５０に、その電流Ｉ_Sが供給される。 In the process according to the steering program, first, in S11, information about the target steering angle θ ^* from the operation ECU 60 is received. In subsequent S12, a target motor rotation angle ν ^* , which is a target of the motor rotation angle ν of the steering motor 50, is determined based on the target steering angle θ ^* . In next S13, the actual motor rotation angle ν is detected via the motor rotation angle sensor 54, and in S14, the motor rotation angle deviation Δν is determined. Then, in S15, as described above, the current IS to be supplied to the steering motor 50 is determined according to the feedback control rule based on the motor rotation angle deviation _Δν , and in _S16 , the current IS is supplied to the steering motor 50. is supplied.

Ｓ１７においては、電流センサ５６を介して、実際に転舵モータ５０に供給されている電流Ｉ_Sが検出され、そして、Ｓ１８において、検出された電流Ｉ_Sに関する情報が、同系統の操作ＥＣＵ６０に送信される。 In S17, the current I _S actually supplied to the steering motor 50 is detected via the current sensor 56, and in S18, information on the detected current I _S is sent to the operating ECU 60 of the same system. sent.

失陥対処プログラムに従う処理では、まず、Ｓ２１において、当該ステアリングシステムが正常であるか否かが判定され、正常である場合には、Ｓ２２において、通常時の制御が実行されるべく、各操作ＥＣＵ６０，各転舵ＥＣＵ６２に指示がなされる。 In the process according to the failure coping program, first, in S21, it is determined whether or not the steering system is normal. , to each steering ECU 62 .

当該ステアリングシステムが正常ではない場合、つまり、何某かの失陥が生じている場合には、Ｓ２３において、その失陥が、いずれかのセンサについての失陥であるか否かが判定される。いずれかのセンサの失陥ではない場合には、Ｓ２４において、上記２系統のうちの失陥が生じている系統の操作ＥＣＵ６０，転舵ＥＣＵ６２に、その系統の作動を停止する旨の指示、つまり、その系統における転舵制御，反力制御を実行しない旨の指示がなされる。 If the steering system is not normal, that is, if some failure has occurred, it is determined in S23 whether or not the failure is a failure of any sensor. If it is not a failure of one of the sensors, in S24, the operation ECU 60 and the steering ECU 62 of the system in which the failure has occurred are instructed to stop the operation of that system. , an instruction is given to the effect that steering control and reaction force control in that system will not be executed.

Ｓ２３においていずれかのセンサに失陥が生じていると判定された場合には、Ｓ２５において、その失陥が生じているセンサが転舵制御に使用されるものであるか否かが、具体的には、その失陥が操作トルクセンサ３６に生じているか否かが、判断される。失陥が生じているセンサが、操作トルクセンサ３６でない場合には、Ｓ２４において、上記２系統のうちの失陥が生じている系統の操作ＥＣＵ６０，転舵ＥＣＵ６２に、その系統の作動を停止する旨の指示がなされる。 If it is determined in S23 that one of the sensors is defective, in S25 it is specifically determined whether or not the sensor in which the defect is occurring is used for steering control. First, it is determined whether or not the failure has occurred in the operation torque sensor 36 . If the malfunctioning sensor is not the operation torque sensor 36, in S24, the operation ECU 60 and the steering ECU 62 of the malfunctioning system out of the two systems stop the operation of that system. An instruction is given to that effect.

失陥が生じているセンサが操作トルクセンサ３６である場合には、Ｓ２６において、その失陥が２系統のいずれについての失陥であるかが特定可能であるか否かが判定される。失陥系統が２系統のうちのいずれか一方であることが特定可能である場合には、Ｓ２４において、上記２系統のうちの失陥が生じている系統の操作ＥＣＵ６０，転舵ＥＣＵ６２に、その系統の作動を停止する旨の指示がなされる。 If the sensor in which the failure has occurred is the operation torque sensor 36, it is determined in S26 whether or not it is possible to identify which of the two systems the failure is in. If it is possible to specify that the faulty system is one of the two systems, in S24, the operation ECU 60 and the steering ECU 62 of the system in which the malfunction has occurred are instructed. An instruction is given to stop the operation of the system.

一方、Ｓ２６において、いずれの系統の操作トルクセンサ３６についての失陥であるかが特定できない場合には、２系統のいずれの操作トルクセンサ３６も失陥しているとみなされ、すなわち、操作トルク非検出状態であると認定され、Ｓ２７において、転舵負荷依拠成分Ｆ_Sの決定において、転舵負荷依拠成分制限マップを使用することが決定される。そして、Ｓ２８において、２系統の両方の操作ＥＣＵ６０，転舵ＥＣＵ６２に作動を行う旨の指示がなされるとともに、２系統の両方の操作ＥＣＵ６０に対して、操作トルク非検出状態である旨の指示がなされる。 On the other hand, in S26, if it is not possible to specify which system of the operation torque sensor 36 is defective, it is assumed that both of the two systems of the operation torque sensor 36 are defective. The non-detection state is identified, and in S27 it is determined to use the steering load dependent component limit map in determining the steering load dependent component F _S . Then, in S28, both the operation ECU 60 and the steering ECU 62 of the two systems are instructed to operate, and the operation torque non-detection state is instructed to both the operation ECU 60 of the two systems. done.

１０：車輪 １２ａ，１２ｂ：操作装置 １４ａ，１４ｂ：転舵装置 ２０：ステアリングホイール〔操作部材〕 ２６ａ，２６ｂ：反力モータ ３０ａ，３０ｂ：モータ回転角センサ ３４：トーションバー ３６ａ，３６ｂ：操作トルクセンサ ４２：転舵アクチュエータ ４６：ステアリングロッド ５０ａ，５０ｂ：転舵モータ ５４ａ，５４ｂ：モータ回転角センサ ５６ａ，５６ｂ：電流センサ ６０ａ，６０ｂ：操作電子制御ユニット（操作ＥＣＵ）〔コントローラ〕 ６２ａ，６２ｂ：転舵電子制御ユニット（転舵ＥＣＵ）〔コントローラ〕 ６４ａ，６４ｂ：専用通信線 ６６：ＣＡＮ ６８：統括電子制御ユニット（統括ＥＣＵ）〔コントローラ〕 10: Wheels 12a, 12b: Operation device 14a, 14b: Steering device 20: Steering wheel [operation member] 26a, 26b: Reaction force motor 30a, 30b: Motor rotation angle sensor 34: Torsion bar 36a, 36b: Operation torque sensor 42: steering actuator 46: steering rod 50a, 50b: steering motor 54a, 54b: motor rotation angle sensor 56a, 56b: current sensor 60a, 60b: operation electronic control unit (operation ECU) [controller] 62a, 62b: steering Rudder electronic control unit (steering ECU) [controller] 64a, 64b: Dedicated communication line 66: CAN 68: Integrated electronic control unit (integrated ECU) [controller]

Claims (1)

運転者の操作力によって操作される操作部材と、
その操作部材を操作可能に保持するとともに、その操作部材の操作に対する反力である操作反力を付与する操作装置と、
駆動源を有して車輪を転舵する転舵装置と、
その転舵装置を制御することで、前記操作部材の操作に応じた車輪の転舵を実現させ、前記操作装置を制御することで、操作反力を制御するコントローラと
を備えたステアバイワイヤ型のステアリングシステムであって、
前記コントローラが、
前記操作反力を、車輪の転舵に対する負荷に依拠した成分である転舵負荷依拠成分と、検出された前記操作力に応じて減少させるための操作力依拠減少成分とを加算することで決定し、かつ、前記操作力を検出できないときには、前記操作力依拠減少成分を０とし、前記転舵負荷依拠成分を制限するように構成されたステアリングシステム。 an operating member operated by a driver's operating force;
an operation device that operably holds the operation member and applies an operation reaction force that is a reaction force to the operation of the operation member;
a steering device that has a drive source and steers the wheels;
A steer-by-wire type steer-by-wire type controller comprising: a steering system,
the controller
The operation reaction force is determined by adding a steering load-dependent component, which is a component dependent on the load on steering of the wheels, and an operation force-dependent decrease component for decreasing the detected operating force. and, when the operating force cannot be detected, the operating force dependent decrease component is set to 0 and the steering load dependent component is limited.

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