JP4251126B2 - Vehicle steering device - Google Patents
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Description
本発明は、操舵ハンドルの操舵操作に応じて転舵用電気アクチュエータを駆動制御し、転舵用電気アクチュエータの作動によって転舵輪を転舵するステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置に関する。 The present invention relates to a steer-by-wire vehicle steering apparatus that drives and controls a steering electric actuator in accordance with a steering operation of a steering handle and steers a steered wheel by the operation of the steering electric actuator.
従来から、この種の車両の操舵装置は、操舵ハンドルの操舵角θおよび転舵輪の実転舵角δを検出し、検出した操舵角θに応じて決定される目標転舵角δ＊と検出した転舵輪の実転舵角δとの差δ＊−δに応じて転舵用電気アクチュエータの作動を制御して、転舵輪を目標転舵角δ＊に転舵するようにしている。しかしながら、運転者が操舵ハンドルを急に切り返し操作した場合には、転舵用電気アクチュエータの応答性、出力パワーなどの不足により、転舵輪の実転舵角δが、図８の破線で示すように、図８の実線で示す目標転舵角δ＊に追従できない場合がある。この場合、目標転舵角δ＊は切り返しタイミングｔ１から減少し始めるが、転舵輪の実転舵角δは前記切り返しタイミングｔ１よりも遅れたタイミングｔ２から減少し始める。この場合、タイミングｔ１からタイミングｔ２の間では、転舵輪の転舵方向が操舵ハンドルの操舵方向とは逆向きになり、運転者は違和感を覚えるという問題がある。 Conventionally, this type of vehicle steering device detects the steering angle θ of the steering wheel and the actual turning angle δ of the steered wheel, and detects the target turning angle δ * determined according to the detected steering angle θ. The steered wheels are steered to the target steered angle δ * by controlling the operation of the steered electric actuator in accordance with the difference δ * -δ from the actual steered wheel steered angle δ. However, when the driver suddenly turns the steering wheel back, the actual turning angle δ of the steered wheel is indicated by a broken line in FIG. 8 due to lack of response of the turning electric actuator, output power, and the like. In addition, the target turning angle δ * indicated by the solid line in FIG. In this case, the target turning angle δ * starts to decrease from the turn-back timing t1, but the actual turning angle δ of the steered wheels starts to decrease from timing t2 that is delayed from the turn-back timing t1. In this case, between the timing t1 and the timing t2, there is a problem that the turning direction of the steered wheels is opposite to the steering direction of the steering wheel, and the driver feels uncomfortable.
この問題に対処するために、例えば下記特許文献１に記載された従来の装置においては、目標転舵角δ＊と実転舵角δとの差δ＊−δに係数Ｋを乗じた制御項Ｋ・(δ＊−δ)に、操舵ハンドルの操舵速度dθ/dtに係数Ｋ2を乗じた制御項Ｋ2・dθ/dtを加算した制御信号Ｋ・(δ＊−δ)＋Ｋ2・dθ/dtを用いて転舵用電気アクチュエータを駆動制御するようにしている。また、同文献１には、操舵ハンドルの切り返し操作が検出された時点における目標転舵角δ＊’と実転舵角δ’との比δ＊’/δ’を実転舵角δに乗算した値δ＊’・δ/δ’を目標転舵角δ＊から減算して、同減算結果δ＊−δ＊’・δ/δ’に比例定数Ｋを乗じた制御信号Ｋ・(δ＊−δ＊’・δ/δ’)を用いて転舵用電気アクチュエータを駆動制御することも記載されている。
しかし、上記従来の装置においては、たしかに操舵ハンドルの切り返し操作に対する転舵輪の転舵遅れを改善できるが、前者の場合、切り返しタイミングｔ１（図８参照）における目標転舵角δ＊と実転舵角δとの差が大きいと、切り返しタイミングｔ１後において、目標転舵角δ＊の変化方向すなわち操舵ハンドルの操舵方向と転舵輪の転舵方向が対応しない期間が存在する。これを改善するためには、係数Ｋ2を係数Ｋに比べて大きく設定すればよいが、この場合には、目標転舵角δ＊と実転舵角δとを一致させるための制御項Ｋ・(δ＊−δ)による影響が小さくなり、転舵輪の目標転舵角δ＊への収束性が悪化する。また、後者の場合も、制御信号Ｋ・(δ＊−δ＊’・δ/δ’)中のδ＊’・/δ’は操舵ハンドルの切り返し操作時には通常「１」よりも大きいが、実転舵角δが切り返し操作時の実転舵角δ’よりも大きくなることによって制御項δ＊’・δ/δ’は増加するので、この場合も、切り返しタイミングｔ１後において、目標転舵角δ＊の変化方向すなわち操舵ハンドルの操舵方向と転舵輪の転舵方向が対応しない期間が存在する。これらの理由により、上記従来の装置では、転舵輪の転舵方向が操舵ハンドルの操舵方向とは逆向きになる期間は少なくなるものの存在するので、運転者の違和感を十分に取り除くことはできない。 However, in the above-described conventional apparatus, the turning delay of the steered wheels with respect to the turning operation of the steering wheel can be improved. However, in the former case, the target turning angle δ * and the actual turning at the turning timing t1 (see FIG. 8). When the difference from the angle δ is large, there is a period in which the change direction of the target turning angle δ *, that is, the steering direction of the steering wheel does not correspond to the turning direction of the steered wheels after the turn-back timing t1. In order to improve this, the coefficient K2 may be set to be larger than the coefficient K. In this case, however, the control term K · for making the target turning angle δ * and the actual turning angle δ coincide. The influence of (δ * −δ) is reduced, and the convergence of the steered wheels to the target turning angle δ * is deteriorated. In the latter case, δ * ′ · / δ ′ in the control signal K · (δ * −δ * ′ · δ / δ ′) is usually larger than “1” when the steering wheel is turned back. Since the turning angle δ becomes larger than the actual turning angle δ ′ at the time of the turning operation, the control term δ * ′ · δ / δ ′ increases. In this case as well, the target turning angle after the turning time t1. There is a period in which the change direction of δ *, that is, the steering direction of the steering wheel does not correspond to the turning direction of the steered wheels. For these reasons, in the above-described conventional apparatus, the period during which the turning direction of the steered wheels is opposite to the steering direction of the steering wheel is reduced, but the driver's uncomfortable feeling cannot be sufficiently removed.
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、操舵ハンドルの切り返し操作時にも、転舵輪の転舵方向が操舵ハンドルの操舵方向と逆向きにならないようにした車両の操舵装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to cope with the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a vehicle in which the turning direction of the steered wheels is not opposite to the steering direction of the steering handle even when the steering wheel is turned back. The object is to provide a steering device.
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、操舵ハンドルの操舵操作に応じて転舵用電気アクチュエータを駆動制御し、転舵用電気アクチュエータの作動によって転舵輪を転舵するステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置において、操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段と、転舵輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、操舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵角との予め決められた関係を表す制御則を記憶した制御則記憶手段と、操舵ハンドルの切り返し操作を検出する切り返し検出手段と、前記操舵ハンドルの切り返し操作の検出に応答し、前記記憶されている制御則に従って、転舵角検出手段によって検出されている転舵角に対応した操舵ハンドルの操舵角を補正操舵角として計算する補正操舵角計算手段と、前記計算された補正操舵角と操舵角検出手段によって検出されている操舵角との差を補正量として記憶する補正量記憶手段と、前記検出された操舵角を前記記憶されている補正量を用いて補正する補正手段と、前記記憶されている制御則に従って、前記補正された操舵角に対応した転舵輪の転舵角を目標転舵角として計算する目標転舵角計算手段と、前記計算された目標転舵角と前記検出された転舵角との差に応じた制御信号により転舵用電気アクチュエータを駆動制御して、転舵輪を前記計算された目標転舵角に転舵制御する転舵制御手段とを備えたことにある。 In order to achieve the above object, a feature of the present invention is a steer-by-wire system in which a steering electric actuator is driven and controlled according to a steering operation of a steering handle, and a steered wheel is steered by the operation of the steering electric actuator. In a vehicle steering apparatus, a steering angle detecting means for detecting a steering angle of a steering wheel, a turning angle detecting means for detecting a turning angle of a steered wheel, and a steering angle of a steering wheel and a steered angle of a steered wheel Control law storage means for storing a control law representing a predetermined relationship; switchback detection means for detecting a steering wheel turnback operation; and the stored control law in response to detection of the steering wheel turnback operation. And the corrected steering angle calculating means for calculating the steering angle of the steering wheel corresponding to the turning angle detected by the turning angle detecting means as the corrected steering angle, and the calculated Correction amount storage means for storing the difference between the corrected steering angle and the steering angle detected by the steering angle detection means as a correction amount, and correction for correcting the detected steering angle using the stored correction amount Means, a target turning angle calculation means for calculating a turning angle of a steered wheel corresponding to the corrected steering angle as a target turning angle according to the stored control law, and the calculated target turning Steering control means for driving and controlling a steering electric actuator by a control signal according to a difference between a detected angle and a detected turning angle, and turning the steered wheel to the calculated target turning angle; It is in having.
上記のように構成した本発明においては、操舵ハンドルの切り返し操作があると、目標転舵角と転舵輪の実転舵角の間に差がある場合には、それ以降に操舵角検出手段によって検出される操舵角は、操舵ハンドルの切り返し操舵時点での転舵輪の実転舵角に対応した操舵角（補正操舵角）と、同切り返し操作時点で操舵角検出手段によって検出されている操舵角との差（補正量）によって補正される。また、新たな目標転舵角は、この補正量に応じて補正された補正操舵角に応じて計算されるので、操舵ハンドルの切り返し操作があると、同切り返し操作時点の目標転舵角と実転舵角との差がキャンセルされて、目標転舵角は、図８の２点差線で示すように、以降前記切り返し時点の実転舵角から変化するようになる。そして、転舵輪は、この新たな目標転舵角に向かって転舵制御されるようになる。その結果、この本発明の特徴によれば、転舵輪の転舵方向が操舵ハンドルの操舵方向と逆向きになることが解消され、操舵ハンドルの切り返し操作があっても、運転者は違和感を覚えることなく車両を操舵できる。 In the present invention configured as described above, if there is a difference between the target turning angle and the actual turning angle of the steered wheel when there is a turning operation of the steering wheel, the steering angle detecting means thereafter The detected steering angle includes a steering angle (corrected steering angle) corresponding to the actual turning angle of the steered wheels at the time when the steering wheel is turned back, and the steering angle detected by the steering angle detection means at the time of the turning operation. And the difference (correction amount). In addition, since the new target turning angle is calculated according to the corrected steering angle corrected according to the correction amount, if the steering wheel is turned back, the target turning angle at the time of the turning operation and the actual turning angle are actually calculated. The difference from the turning angle is canceled, and the target turning angle changes from the actual turning angle at the time of turning back, as indicated by a two-dot difference line in FIG. The steered wheels are steered toward the new target steered angle. As a result, according to the feature of the present invention, the turning direction of the steered wheels is reversed from the steering direction of the steering wheel, and the driver feels uncomfortable even when the steering wheel is turned back. The vehicle can be steered without
また、本発明の他の特徴は、さらに、操舵ハンドルの操舵操作に対して反力を付与する反力用電気アクチュエータと、操舵ハンドルの操舵角と操舵ハンドルの操舵操作に対する反力との関係を表す予め決められた制御則に従って、前記補正された操舵角に対応した目標操舵反力を計算する目標操舵反力計算手段と、前記計算された目標操舵反力に応じて反力用電気アクチュエータを駆動制御する操舵反力制御手段とを設けたことにある。 In addition, another feature of the present invention is the relationship between the reaction force electric actuator that applies a reaction force to the steering operation of the steering wheel, and the relationship between the steering angle of the steering wheel and the reaction force of the steering wheel to the steering operation. A target steering reaction force calculating means for calculating a target steering reaction force corresponding to the corrected steering angle in accordance with a predetermined control law, and an electric actuator for reaction force according to the calculated target steering reaction force. A steering reaction force control means for driving control is provided.
これによれば、補正操舵角に基づいて計算される目標転舵角に対応して目標操舵反力が計算されるようになるので、運転者は違和感を覚えることなく操舵ハンドルを操舵操作できるようになる。 According to this, since the target steering reaction force is calculated corresponding to the target turning angle calculated based on the corrected steering angle, the driver can steer the steering wheel without feeling uncomfortable. become.
また、本発明の他の特徴は、転舵用電気アクチュエータが複数設けられており、さらに、複数の転舵用電気アクチュエータによる転舵輪の各転舵の不能状態をそれぞれ検出するフェイル検出手段を備え、切り返し検出手段が、フェイル検出手段によって複数の転舵用電気アクチュエータのうちのいずれかの転舵用電気アクチュエータによる転舵不能状態が検出されていることを条件に、操舵ハンドルの切り返し操作を検出し、かつ転舵制御手段が、フェイル検出手段によって複数の転舵用電気アクチュエータのうちのいずれかの転舵用電気アクチュエータによる転舵不能状態が検出されたとき、複数の転舵用電気アクチュエータのうちの転舵不能状態の検出されていない転舵用電気アクチュエータを制御して転舵輪を目標転舵角に制御するようにしたことにある。 Another feature of the present invention is that a plurality of electric actuators for turning are provided, and further provided with fail detecting means for detecting the inability to turn each of the steered wheels by the plurality of electric actuators for turning. The turning detection means detects the turning operation of the steering wheel on the condition that the failure detection means detects that the turning electric actuator cannot turn by any one of the plurality of turning electric actuators. And when the steering control means detects a non-steering state by any one of the plurality of steering electric actuators by the fail detection means, the plurality of steering electric actuators Control the steered wheels to the target steered angle by controlling the electric actuators for steering that are not detected It lies in the thing.
これによれば、冗長性をもたせるために複数の転舵用電気アクチュエータを有する車両の操舵装置において、複数の転舵用電気アクチュエータが転舵輪を転舵制御可能で、転舵輪に対する十分な転舵力を得ることができる場合には、切り返し検出手段による操舵ハンドルの切り返し操作の検出、補正量記憶手段による補正量の記憶、補正手段による補正量を用いた操舵角の補正などの処理を省略または簡略化できる。また、複数の転舵用電気アクチュエータのうちのいずれかの転舵用電気アクチュエータによる転舵輪の転舵が不能になって、転舵輪に対する十分な転舵力を得ることができなくなった場合には、前述のように切り返し操作時の目標転舵角と転舵輪の実転舵角との差がキャンセルされるので、操舵ハンドルの切り返し操作があっても、運転者は違和感を覚えることなく車両を操舵できる。さらに、前述の目標転舵角と実転舵角との差のキャンセルにより、転舵輪の中立位置に対応した操舵ハンドルの中立位置が切り返し操作ごとに変化していくので、運転者は転舵用電気アクチュエータに関するフェイルを視覚的に自覚するようにもなる。 According to this, in a vehicle steering apparatus having a plurality of steerable electric actuators to provide redundancy, the steerable wheels can be steered by the plurality of steerable electric actuators, and sufficient steering for the steered wheels is possible. When the force can be obtained, processing such as detection of the steering wheel turning operation by the turning detection unit, storage of the correction amount by the correction amount storage unit, and correction of the steering angle using the correction amount by the correction unit is omitted or It can be simplified. In addition, when the steered wheel cannot be steered by any one of the plurality of steered electric actuators and sufficient steered force for the steered wheels cannot be obtained As described above, the difference between the target turning angle and the actual turning angle of the steered wheels during the turning operation is canceled, so that even if the steering wheel is turned over, the driver does not feel uncomfortable. Can steer. Furthermore, the neutral position of the steering wheel corresponding to the neutral position of the steered wheel changes with each turning operation by canceling the difference between the target steered angle and the actual steered angle. It also becomes visually aware of the failure related to the electric actuator.
以下、本発明の一実施形態に係る車両の操舵装置について図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る車両の操舵装置を概略的に示している。 A vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a steering apparatus for a vehicle according to the embodiment.
この車両の操舵装置は、運転者によって操舵操作される操舵操作装置１０と、転舵輪としての左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を前記運転者の操舵操作に応じて転舵する転舵装置２０とを機械的に分離したステアバイワイヤ方式を採用している。操舵操作装置１０は、運転者によって回動操作される操作部としての操舵ハンドル１１を備えている。操舵ハンドル１１は操舵入力軸１２の上端に固定され、操舵入力軸１２の下端には減速機構を内蔵した反力発生用の操舵反力用電動モータ１３が組み付けられている。操舵反力用電動モータ１３は、操舵ハンドル１１の操舵操作に対して反力を付与する。
This vehicle steering device mechanically includes a
転舵装置２０は、車両の左右方向に延びて配置された転舵軸２１を備えている。この転舵軸２１の両端部には、タイロッド２２ａ，２２ｂおよびナックルアーム２３ａ，２３ｂを介して、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵可能に接続されている。左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、転舵軸２１の軸線方向の変位により左右に転舵される。転舵軸２１の外周上には、図示しないハウジングに組み付けられた第１転舵用電動モータ２４および第２転舵用電動モータ２５が設けられている。第１転舵用電動モータ２４および第２転舵用電動モータ２５の回転は、それぞれねじ送り機構２６，２７により減速されるとともに転舵軸２１の軸線方向の変位に変換される。
The steered
次に、操舵反力用電動モータ１３、第１転舵用電動モータ２４および第２転舵用電動モータ２５の回転を制御する電気制御装置３０について説明する。電気制御装置３０は、操舵角センサ３１および転舵角センサ３２を備えている。操舵角センサ３１は、操舵入力軸１２に組み付けられて、操舵ハンドル１１の基準位置からの回転角を検出して実操舵角θとして出力する。なお、実操舵角θは、基準位置を「０」とし、右方向の角度を正の値で表し、左方向の角度を負の値で表す。転舵角センサ３２は、転舵軸２１に組み付けられて、転舵軸２１の基準位置からの軸線方向の変位量を検出して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実転舵角δとして出力する。なお、実転舵角δは、基準位置を「０」とし、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の右方向の転舵に対応した転舵軸２１の変位を正の値で表し、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の左方向の転舵に対応した転舵軸２１の変位を負の値で表す。
Next, the
また、電気制御装置３０は、互いに接続された操舵反力用電子制御ユニット（以下、操舵反力用ＥＣＵという）３３、第１転舵用電子制御ユニット（以下、第１転舵用ＥＣＵという）３４、および第２転舵用電子制御ユニット（以下、第２転舵用ＥＣＵという）３５を備えている。操舵反力用ＥＣＵ３３には、操舵角センサ３１が接続されている。第１転舵用ＥＣＵ３４および第２転舵用ＥＣＵ３５には、操舵角センサ３１および転舵角センサ３２がそれぞれ接続されている。
The
これらのＥＣＵ３３〜３５は、それぞれＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とする。操舵反力用ＥＣＵ３３は、ＲＯＭに記憶した図２の操舵反力制御プログラムを実行して、駆動回路３６を介して操舵反力用電動モータ１３を駆動制御する。第１および第２転舵用ＥＣＵ３４，３５は、ＲＯＭに記憶した図３および図４の第１および第２転舵制御プログラムをそれぞれ実行して、駆動回路３７，３８を介して第１および第２転舵用電動モータ２４，２５をそれぞれ駆動制御する。
Each of these
駆動回路３６〜３８は、ＥＣＵ３３〜３５によりそれぞれ制御されて、電動モータ１３，２４，２５を駆動制御する。これらの駆動回路３６〜３８内には、電動モータ１３，２４，２５に流れる駆動電流をそれぞれ検出する駆動電流センサ３６ａ〜３８ａがそれぞれ設けられていて、駆動電流センサ３６ａ〜３８ａによって検出された駆動電流はＥＣＵ３３〜３５にそれぞれ供給される。
The
次に、上記のように構成した実施形態の動作を説明する。イグニッションスイッチ（図示しない）の投入により、操舵反力用ＥＣＵ３３は、図２の操舵反力制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。この操舵反力プログラムの実行はステップＳ１０にて開始され、操舵反力用ＥＣＵ３３は、ステップＳ１１にて操舵角センサ３１によって検出された実操舵角θに加え、第１および第２転舵用ＥＣＵ３４，３５のいずれか一方から出力される補正量Δθを入力する。この補正量Δθは、詳しくは後述するように実操舵角θを補正するもので、駆動回路３７および第１転舵用電動モータ２４からなる第１転舵制御系統と、駆動回路３８および第２転舵用電動モータ２５からなる第２転舵制御系統とのうちのいずれか一方の転舵制御系統のフェイル時に、他方の転舵制御系統に対応した第１転舵用ＥＣＵ３４または第２転舵用ＥＣＵ３５から出力されるものである。なお、第１および第２転舵制御系統のいずれもフェイルしていない場合には、補正量Δθは第１および第２転舵用ＥＣＵ３４，３５から出力されず、この場合には、補正量Δθは「０」に保たれる。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described. By turning on an ignition switch (not shown), the steering
前記ステップＳ１１の入力処理後、操舵反力用ＥＣＵ３３は、ステップＳ１２にて、実操舵角θに補正量Δθを加算することにより補正操舵角θc（＝θ＋Δθ）を計算する。なお、補正量Δθが「０」である状態では、補正操舵角θcは実操舵角θに等しい。次に、操舵反力用ＥＣＵ３３は、目標操舵反力テーブルを参照して、前記計算した補正操舵角θcに対応する目標操舵反力を計算する。この目標操舵反力テーブルは、操舵ハンドル１１の操舵角に対する操舵反力の制御則を規定するもので、図５に示すように、補正操舵角θcの増加に従って増加する目標操舵反力を記憶している。ただし、目標操舵反力はヒステリシス特性を有しており、図中に矢印で示すように、補正操舵角θcの増加時には図５の上側の実線上の値に設定され、補正操舵角θcの減少時には図５の下側の実線上の値に設定される。なお、補正操舵角θcの増加および減少は、前回の操舵反力制御プログラムの実行時における前回の補正操舵角θcと、今回の操舵反力制御プログラムの実行時における今回の補正操舵角θcとの比較において判定される。また、補正操舵角θcが最小値θcminと最大値θcmaxの中間にある状態で補正操舵角θcの増減が逆転した場合には、図５中に点Ｐa，Ｐbで示すように、目標操舵反力は、上側の実線から下側の実線上の値に変更され、または下側の実線から上側の実線上の値に変更される。
After the input process in step S11, the steering
なお、目標操舵反力テーブルを用いるのに代えて、補正操舵角θcと目標操舵反力との関係を予め定めた関数を用意しておいて、同関数を用いて前記入力した補正操舵角θcに対応する目標操舵反力を計算するようにしてもよい。また、車速センサ、ヨーレートセンサ、横加速度センサなどを設けて、前記各センサによって検出された車速、ヨーレート、横加速度などに応じて前記計算した目標操舵反力を補正してもよい。 Instead of using the target steering reaction force table, a function in which the relationship between the correction steering angle θc and the target steering reaction force is set in advance is prepared, and the input correction steering angle θc is input using the same function. The target steering reaction force corresponding to may be calculated. In addition, a vehicle speed sensor, a yaw rate sensor, a lateral acceleration sensor, and the like may be provided to correct the calculated target steering reaction force according to the vehicle speed, yaw rate, lateral acceleration, and the like detected by the sensors.
前記目標操舵反力の計算後、操舵反力用ＥＣＵ３３は、ステップＳ１４にて、駆動回路３６との協働により、駆動電流センサ３６ａによって検出された駆動電流をフィードバックして、前記目標操舵反力に対応した駆動電流を操舵反力用電動モータ１３に流す。そして、ステップＳ１５にて、この操舵反力制御プログラムの実行を一旦終了する。操舵反力用電動モータ１３は操舵入力軸１２を介して操舵ハンドル１１に前記計算した目標操舵反力に等しい操舵反力を付与する。これにより、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に対して、操舵ハンドル１１の実操舵角θに応じた反力トルクが付与され、運転者は、この操舵反力を感じながら、操舵ハンドル１１を回動操作できる。
After the calculation of the target steering reaction force, the steering
一方、第１転舵用ＥＣＵ３４は、前記操舵反力制御プログラムの実行に並行して、図３の第１転舵制御プログラムの実行を所定の短時間ごとにそれぞれ繰り返し実行する。第１転舵制御プログラムの実行は図３のステップＳ２０にて開始され、第１転舵用ＥＣＵ３４は、ステップＳ２１にて、第１フェイルフラグＦＡＬ１が“１”であるかを判定する。この第１フェイルフラグＦＡＬ１は、“０”により前記第１転舵制御系統の非フェイル状態（すなわち第１転舵用電動モータ２４による左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵可能状態）を表し、“１”により同第１転舵制御系統のフェイル状態（すなわち第１転舵用電動モータ２４による左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵不能状態）を表している。
On the other hand, in parallel with the execution of the steering reaction force control program, the
まず、第１フェイルフラグＦＡＬ１が“０”である状態について説明すると、第１転舵用ＥＣＵ３４は、ステップＳ２１にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２２にて第１転舵制御系統にフェイルが発生しているかを検査する。この場合、第１転舵用ＥＣＵ３４は、電動モータ２４の断線、短絡、その他の異常を駆動回路３７からの信号を入力して、電動モータ２４および駆動回路３７を含む第１転舵制御系統に異常が発生しているかを検査する。そして、ステップＳ２３にて前記ステップＳ２２の処理によってフェイルが検出されたかを判定する。この場合も、ステップＳ２２，Ｓ２３の判定処理によってフェイルが検出されなかった場合について説明を続ける。したがって、このステップＳ２３での「Ｎｏ」との判定後、第１転舵用ＥＣＵ３４は、ステップＳ２４にて第１フェイルフラグＦＡＬ１を“０”に設定する。なお、この第１フェイルフラグＦＡＬ１は、イグニッションスイッチがオフされても、その値が保持されるように、第１転舵用ＥＣＵ３４の非作動時には不揮発性のメモリ領域に記憶保持され、次にイグニッションスイッチが新たに投入されたときにも以前の値のままに保たれている。
First, the state where the first fail flag FAL1 is “0” will be described. The
次に、第１転舵用ＥＣＵ３４は、ステップＳ２５にて、操舵角センサ３１および転舵角センサ３２によって検出された実操舵角θおよび実転舵角δに加えて、第２転舵用ＥＣＵ３５から第２フェイルフラグＦＡＬ２を入力する。なお、第２フェイルフラグＦＡＬ２は、“０”により前記第２転舵制御系統の非フェイル状態（すなわち第２転舵用電動モータ２５による左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵可能状態）を表し、“１”により同第２転舵制御系統のフェイル状態（すなわち第２転舵用電動モータ２５による左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵不能状態）を表している。そして、ステップＳ２６にて、第２フェイルフラグＦＡＬ２が“１”であるかを判定する。この場合も、第２転舵制御系統には、フェイルが発生しておらず、第２フェイルフラグＦＡＬ２が“０”である場合について説明を続ける。したがって、このステップＳ２６においては「Ｎｏ」と判定して、プログラムをステップＳ２７に進める。
Next, in step S25, the
ステップＳ２７においては、第１転舵用ＥＣＵ３４は、前記入力した実操舵角θに補正量Δθを加算することにより補正操舵角θc（＝θ＋Δθ）を計算する。なお、前述のように、第１および第２転舵制御系等のいずれにもフェイルが発生していなければ、補正量Δθは「０」であり、補正操舵角θcは実操舵角θに等しい。
In step S27, the
このステップＳ２７の処理後、第１転舵用ＥＣＵ３４は、ステップＳ２８にて、ＲＯＭ内に予め用意された目標転舵角テーブルを参照して、前記入力した補正操舵角θcに対応する目標転舵角δ＊を計算する。この目標転舵角テーブルは、操舵ハンドル１１の操舵角に対する目標転舵角の制御則を規定するもので、図６に示すように、補正操舵角θcの増加に従って増加する目標転舵角δ＊を記憶している。なお、目標転舵角テーブルを用いるのに代えて、補正操舵角θcと目標転舵角δ＊との関係を予め定めた関数を用意しておいて、同関数を用いて前記計算した補正操舵角θcに対応する目標転舵角δ＊を計算するようにしてもよい。また、車速、ヨーレート、横加速度などに応じて前記計算した目標転舵角δ＊を補正するようにしてもよい。
After the processing in step S27, the
前記目標転舵角δ＊の計算後、第１転舵用ＥＣＵ３４は、ステップＳ２９にて、駆動回路３７との協働により、駆動電流センサ３７ａによって検出された駆動電流をフィードバックして、目標転舵角δ＊から実転舵角δを減算した差分値δ＊−δに比例した駆動電流を第１転舵用電動モータ２４に流す。これにより、第１転舵用電動モータ２４は前記差分値δ＊−δ1が「０」となるように駆動制御され、その回転により、ねじ送り機構２６を介して転舵軸２１を軸線方向に駆動する。そして、転舵軸２１の軸線方向の変位により、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が目標転舵角δ＊に転舵される。その結果、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、操舵ハンドル１１の回動操作に応じて転舵され、車両は左右に旋回される。
After the calculation of the target turning angle δ *, the
前記ステップＳ２９の処理後、ステップＳ３０にて補正量Δθが「０」でないかを判定する。この場合、前述のように、補正量Δθは「０」であるので、ステップＳ３０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ３８にてこの第１転舵制御プログラムの実行を一旦終了する。 After the process of step S29, it is determined in step S30 whether the correction amount Δθ is “0”. In this case, since the correction amount Δθ is “0” as described above, “No” is determined in step S30, and the execution of the first steering control program is temporarily ended in step S38.
また、第２転舵用ＥＣＵ３５も、前記操舵反力制御プログラムの実行に並行して、図４の第２転舵制御プログラムの実行を所定の短時間ごとにそれぞれ繰り返し実行する。第２転舵制御プログラムの実行は図４のステップＳ４０にて開始され、第２転舵用ＥＣＵ３５は、第１および第２転舵制御系等にフェイルに発生していないことを条件に、上記図３のステップＳ２１〜２９と同様な図４のステップＳ４１〜Ｓ４９の処理により、操舵ハンドル１１の回動操作に応じて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を目標転舵角δ＊に転舵制御する。
Further, the
ただし、この場合には、ステップＳ４１においては、第２フェイルフラグＦＡＬ２が“１”であるかが判定される。また、ステップＳ４２、Ｓ４３においては、電動モータ２５の断線、短絡、その他の異常を駆動回路３８からの信号を入力して、電動モータ２５および駆動回路３８を含む第２転舵制御系統に異常が発生しているかが検査される。そして、ステップＳ４４においては、第２転舵制御系統に異常が発生していないことを条件に、第２フェイルフラグＦＡＬ２が“０”に設定される。なお、この第２フェイルフラグＦＡＬ２も、イグニッションスイッチがオフされても、その値が保持されるように、第２転舵用ＥＣＵ３５の非作動時には不揮発性のメモリ領域に記憶保持されるものである。さらに、ステップＳ４５においては、実操舵角θおよび実転舵角δに加えて、第１転舵用ＥＣＵ３４から第１フェイルフラグＦＡＬ１が入力される。そして、ステップＳ４６においては、第１フェイルフラグＦＡＬ１が“１”であるかが判定される。
In this case, however, it is determined in step S41 whether the second fail flag FAL2 is “1”. Further, in steps S42 and S43, a signal from the
このような第１および第２転舵制御プログラムの実行により、第１および第２転舵用電動モータ２４，２５は、ほぼ均等な回転トルクにより共同して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵制御して、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を目標転舵角δ＊に転舵制御する。この左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵制御時には、第１および第２転舵用電動モータ２４，２５による十分な転舵力が得られるので、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は操舵ハンドル１１の回動操作に良好に追従して転舵される。
By executing the first and second steering control programs, the first and second steering
次に、第２転舵制御系統にフェイルが発生した場合について説明する。この場合、第２転舵用ＥＣＵ３５は、ステップＳ４３にて「Ｙｅｓ」と判定して、プログラムをステップＳ５５に進める。ステップＳ５５においては第２フェイルフラグＦＡＬ２が“１”に設定され、第２転舵用ＥＣＵ３５は、ステップＳ５６にてこの“１”に設定された第２フェイルフラグＦＡＬ２を第１転舵用ＥＣＵ３３に出力する。そして、ステップＳ５７にて、第２転舵用電動モータ２５の作動制御を停止する。これ以降、第２転舵制御プログラムが再実行された場合には、第２転舵用ＥＣＵ３５は、ステップＳ４１にて前記“１”に設定された第２フェイルフラグＦＡＬ２に基づいて「Ｙｅｓ」と判定し、前記ステップＳ５６，Ｓ５７の処理を実行し続ける。その結果、前記フェイルの発生以降においては、第２転舵用電動モータ２５の作動が停止して、第２転舵用電動モータ２５は左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵に関与しなくなる。
Next, a case where a failure occurs in the second steering control system will be described. In this case, the
一方、第１転舵用ＥＣＵ３４は、ステップＳ２５にて前記“１”に設定された第２フェイルフラグＦＡＬ２を入力し、ステップＳ２６にて「Ｙｅｓ」と判定してプログラムをステップＳ３２に進める。ステップＳ３２においては、実操舵角θを微分するとともに、微分結果dθ/dtに実操舵角θを乗算して、乗算結果θ・dθ/dtが絶対値の小さな負の所定値−Δθ1未満であるかを判定する。この判定は、操舵ハンドル１１が切り返し操作されたことを検出するものである。操舵ハンドル１１が切り返し操作されずに、乗算結果θ・dθ/dtが所定値−Δθ1以上であれば、ステップＳ３２にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップＳ２７〜Ｓ２９の処理により左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵制御する。これらのステップＳ２７〜Ｓ２９の処理により、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、第１転舵用電動モータ２４の回転トルクのみを用いて操舵ハンドル１１の回動操作に応じて転舵される。
On the other hand, the
一方、操舵ハンドル１１が切り返し操作されて、乗算結果θ・dθ/dtが所定値−Δθ1未満であれば、第１転舵用ＥＣＵ３４は、ステップＳ３２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３３，Ｓ３４の処理を実行する。ステップＳ３３においては、目標転舵角テーブルを参照して実転舵角δに対応した補正操舵角θc’を計算する。ステップＳ３４においては、実操舵角θと前回までの補正量Δθとにより計算される補正操舵角θcを前記計算した補正操舵角θc’から減算した差分値θc’−θcを前回までの補正量Δθに加算して補正量Δθを更新する。なお、この補正量Δθも、第１フェイルフラグＦＡＬ１と同様に、イグニッションスイッチがオフされても、その値が保持されるように、第１転舵用ＥＣＵ３４の非作動時には不揮発性のメモリ領域に記憶保持される。
On the other hand, if the steering handle 11 is turned back and the multiplication result θ · dθ / dt is less than the predetermined value −Δθ1, the
具体的には、図６に示すように、目標転舵角δ＊が「δ＊1」であるにもかかわらず、実転舵角δが「δ1」であった場合、補正操舵角θc’がステップＳ３３の処理によって「θc1’」に設定される。そして、ステップＳ３４の処理により、目標転舵角δ＊1に対応した補正操舵角θc1に対する補正操舵角θc1’の差分値θc1’−θc1が前回までの補正量Δθに加算される。この場合、補正操舵角θc1は操舵ハンドル１１の実操舵角θを前回までの補正量Δθで補正したものであるので、前記差分値θc1’−θc1は操舵ハンドル１１の切り返し操作時における実転舵角δ1を新たな目標転舵角δ＊とするための補正量Δθに対応する。したがって、前記ステップＳ３４にて計算された補正量Δθは、操舵ハンドル１１の切り返し操作時における補正操舵角θcに基づいて決定される目標転舵角δ＊と実転舵角δとを一致させるように実操舵角θを補正するための補正量を表すことになる。
Specifically, as shown in FIG. 6, when the actual turning angle δ is “δ1” even though the target turning angle δ * is “δ * 1,” the corrected steering angle θc ′. Is set to “θc1 ′” by the process of step S33. In step S34, the difference value θc1′−θc1 of the corrected steering angle θc1 ′ with respect to the corrected steering angle θc1 corresponding to the target turning angle δ * 1 is added to the previous correction amount Δθ. In this case, since the corrected steering angle θc1 is obtained by correcting the actual steering angle θ of the steering handle 11 by the correction amount Δθ up to the previous time, the difference value θc1′−θc1 is the actual turning when the steering handle 11 is turned back. This corresponds to the correction amount Δθ for setting the angle δ1 as the new target turning angle δ *. Therefore, the correction amount Δθ calculated in step S34 is made to match the target turning angle δ * determined based on the corrected steering angle θc when the
また、前記補正量Δθを表す式Δθ＝θc’−θc＋Δθは、式Δθ＝θc’−(θc−Δθ)＝θc’−θのように変形しても等価である。そして、この式は、補正量Δθが実転舵角δに対応した補正操舵角θc’と操舵ハンドル１１の実操舵角θとの差に等しいことを意味する。したがって、補正量Δθは、操舵ハンドル１１の切り返し操作時に新たな目標転舵角δ＊を実転舵角δに一致させたとき、実操舵角θを補正操舵角θcに補正するための補正量を示していることになる。さらに、この補正量Δθは、第２転舵制御系統のフェイル後、操舵ハンドル１１の切り返し操作ごとに加算されるので、第２転舵制御系統にフェイルが発生してから現在までの操舵ハンドル１１の切り返し操作による目標転舵角δ＊と実転舵角δとの差の蓄積量を表している。
Further, the expression Δθ = θc′−θc + Δθ representing the correction amount Δθ is equivalent even if the expression Δθ = θc ′ − (θc−Δθ) = θc′−θ is modified. This equation means that the correction amount Δθ is equal to the difference between the corrected steering angle θc ′ corresponding to the actual turning angle δ and the actual steering angle θ of the
前記ステップＳ３４の処理後、第１転舵用ＥＣＵ３４は、前述したステップＳ２７〜Ｓ２９の処理により、実操舵角θと前述の補正量Δθとによって補正操舵角θcが計算されるとともに、この補正操舵角θcに応じて目標転舵角δ＊が計算され、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２はこの目標転舵角δ＊に転舵される。
After the process of step S34, the
また、第１転舵制御系統にフェイルが発生した場合には、第１転舵用ＥＣＵ３４は、前述した図４のステップＳ４１〜Ｓ４３，Ｓ５５〜Ｓ５７の処理と同様な図３のステップＳ２１〜Ｓ２３，Ｓ３５〜Ｓ３７の処理により、第１フェイルフラグＦＡＬ１を“１”に設定するとともに、“１”に設定された第１フェイルフラグＦＡＬ１を第２転舵用ＥＣＵ３５に出力し、かつ第１転舵用電動モータ２４の作動制御を停止する。これにより、この場合には、第１転舵用電動モータ２４の作動が停止して、第１転舵用電動モータ２４は左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵に関与しなくなる。
When a failure occurs in the first turning control system, the
一方、第２転舵用ＥＣＵ３５は、前述した図３のステップＳ２５，Ｓ２６，Ｓ３２〜Ｓ３４と同様な図４のステップＳ４５，Ｓ４６，Ｓ５２〜Ｓ５４の処理により、操舵ハンドル１１の切り返し操作ごとに補正量Δθを更新する。なお、この補正量Δθも、第２フェイルフラグＦＡＬ１と同様に、イグニッションスイッチがオフされても、その値が保持されるように、第２転舵用ＥＣＵ３５の非作動時には不揮発性のメモリ領域に記憶保持される。そして、第２転舵用ＥＣＵ３５は、前述した図３のステップＳ２７〜Ｓ２９と同様な図４のステップＳ４７〜Ｓ４９の処理により、補正操舵角θcおよび目標転舵角δ＊を計算し、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２をこの目標転舵角δ＊に転舵制御する。
On the other hand, the
これにより、第１および第２転舵制御系統のいずれか一方にフェイルが発生して、第１転舵用電動モータ２４または第２転舵用電動モータ２５による左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２に対する十分な転舵力を得ることができなくなった場合には、操舵ハンドル１１の切り返し操作があると、目標転舵角δ＊と左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実転舵角δの間に差がある場合には、それ以降に操舵角センサ３１によって検出される実操舵角θは、操舵ハンドル１１の切り返し操作時点での左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実転舵角δに対応した補正操舵角θcと、同切り返し操作時点で操舵角センサ３１によって検出されている実操舵角θとの差（補正量Δθ）によって補正される。また、新たな目標転舵角δ＊は実操舵角θを補正量Δθによって補正した補正操舵角θcに応じて計算されるので、操舵ハンドル１１の切り返し操作があると、同切り返し操作時点の目標転舵角δ＊と実転舵角δとの差がキャンセルされて、目標転舵角δ＊は、図８の２点差線で示すように、以降前記切り返し時点の実転舵角δから連続的に変化するようになる。そして、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、この新たな目標転舵角δ＊に向かって転舵制御されるようになる。その結果、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵方向が操舵ハンドル１１の操舵方向と逆向きになることが解消され、操舵ハンドル１１の切り返しがあっても、運転者は違和感を覚えることなく車両を操舵できる。また、目標転舵角δ＊と実転舵角δとの差のキャンセルにより、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の中立位置に対応した操舵ハンドル１１の中立位置が切り返し操作ごとに変化していくので、運転者は第１または第２転舵制御系統に関するフェイルを視覚的に自覚するようにもなる。
As a result, a failure occurs in one of the first and second turning control systems, and sufficient turning of the left and right front wheels FW1 and FW2 by the first turning
このように第２転舵制御系統にフェイルが発生した状態で、操舵ハンドル１１が切り返し操作されて、図３のステップＳ３３、Ｓ３４の処理によって補正量Δθが「０」以外の値に設定された場合には、第１転舵用ＥＣＵ３４は、ステップＳ３０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３１にて補正量Δθを操舵反力用ＥＣＵ３３に出力する。また、第１転舵制御系統にフェイルが発生した状態で、操舵ハンドル１１が切り返し操作されて、図４のステップＳ５３、Ｓ５４の処理によって補正量Δθが「０」以外の値に設定された場合には、第２転舵用ＥＣＵ３５は、ステップＳ５０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ５１にて補正量Δθを操舵反力用ＥＣＵ３３に出力する。
In this manner, the steering handle 11 is turned back in a state where a failure has occurred in the second steering control system, and the correction amount Δθ is set to a value other than “0” by the processing in steps S33 and S34 of FIG. In this case, the
操舵反力用ＥＣＵは、図２のステップＳ１１にて前記補正量Δθを入力し、ステップＳ１２にこの補正量Δθを用いて補正操舵角θcを計算する。そして、ステップＳ１３にて前述した目標操舵反力テーブルを参照して補正操舵角θcに対応した目標操舵反力を計算して、ステップＳ１４の処理により、同計算した目標操舵反力に応じて操舵反力用電動モータ１３の作動を制御する。その結果、操舵ハンドル１１には、前記補正量Δθを考慮した操舵反力が付与されるようになる。例えば、図５のＰa位置に対応した操舵状態で、操舵ハンドル１１が切り返し操作されると、実操舵角θが僅かに変化した場合でも、目標操舵反力はＰb位置に対応した値ではなく、Ｐc位置に対応した値に設定される。これにより、補正操舵角θcに基づいて計算される目標転舵角δ＊に対応した目標操舵反力が操舵ハンドル１１に付与されることになるので、運転者は違和感を覚えることなく操舵ハンドルを操舵操作できるようになる。
The steering reaction force ECU inputs the correction amount Δθ in step S11 of FIG. 2, and calculates the correction steering angle θc using the correction amount Δθ in step S12. In step S13, the target steering reaction force table corresponding to the corrected steering angle θc is calculated with reference to the target steering reaction force table described above, and steering is performed in accordance with the calculated target steering reaction force in step S14. The operation of the reaction force
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、第１または第２転舵制御系統にフェイルが発生した場合に、実転舵角θを補正量Δθに応じて補正した補正操舵角θcを用いて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵制御するようにした。しかし、これに代えて、フェイルとは無関係に、操舵ハンドルの切り返し操作時に目標転舵角δ＊と実転舵角δとの差が大きいときに、実転舵角θを補正量Δθに応じて補正するようにしてもよい。 For example, in the above embodiment, when a failure occurs in the first or second steering control system, the left and right front wheels FW1, FW1, using the corrected steering angle θc obtained by correcting the actual turning angle θ according to the correction amount Δθ. FW2 is steered. However, instead of this, regardless of the failure, when the difference between the target turning angle δ * and the actual turning angle δ is large during the steering wheel turning operation, the actual turning angle θ is changed according to the correction amount Δθ. May be corrected.
この場合、第１および第２転舵用ＥＣＵ３４，３５は、図７に示す転舵制御プログラムを実行する。この転舵制御プログラムはステップＳ６０にて開始され、第１および第２転舵用ＥＣＵ３４，３５は、ステップＳ６１にて実操舵角θおよび実転舵角δを上記実施形態の図３のステップＳ２５および図４のステップＳ４５の処理と同様にして入力する。そして、ステップＳ６２にて、上記実施形態のステップＳ３２，Ｓ５２の処理と同様にして、操舵ハンドル１１の切り返し操作を検出する。操舵ハンドル１１が切り返し操作されなければ、ステップＳ６２にて「Ｎｏ」と判定し、上記実施形態の図３のステップＳ２７〜Ｓ２９および図４のステップＳ４７〜Ｓ４９と同様なステップＳ６６〜Ｓ６８の処理により、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を補正操舵角θc（すなわち実操舵角θ）に応じて計算された目標転舵角δ＊に転舵制御する。
In this case, the first and
また、操舵ハンドル１１が切り返し操作されると、第１および第２転舵用ＥＣＵ３４，３５は、ステップＳ６２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ６３にて、目標転舵角δ＊と実転舵角δとの差の絶対値｜δ＊−δ｜が予め決められた正の所定値θ1以上であるかを判定する。前記絶対値｜δ＊−δ｜が所定値θ1未満であれば、第１および第２転舵用ＥＣＵ３４，３５は、ステップＳ６３にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップＳ６６以降の処理を実行して、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を補正操舵角θcに応じて計算された目標転舵角δ＊に転舵制御する。
When the steering handle 11 is turned back, the first and
一方、前記絶対値｜δ＊−δ｜が所定値θ1以上であれば、第１および第２転舵用ＥＣＵ３４，３５は、ステップＳ６３にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ６４，Ｓ６５の処理を実行した後、前述したステップＳ６６以降の処理を実行して、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を補正操舵角θcに応じて計算された目標転舵角δ＊に転舵制御する。ステップＳ６４，Ｓ６５の処理は、上記実施形態の図３のステップＳ３３，Ｓ３４および図４のステップＳ５３，５４の処理と同じであり、実転舵角δを用いて操舵ハンドル１１の切り返し操作における補正量Δθを更新する処理である。なお、この補正量Δθも、上記実施形態の場合と同様に、イグニッションスイッチがオフされても、その値が保持されるように、第１および第２転舵用ＥＣＵ３４，３５の非作動時には不揮発性のメモリ領域に記憶保持される。これにより、第１および第２転舵用ＥＣＵ３４，３５は、前述した図３のステップＳ６６〜Ｓ６８の処理により、補正操舵角θcおよび目標転舵角δ＊を計算し、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２をこの目標転舵角δ＊に転舵するようになる。
On the other hand, if the absolute value | δ * −δ | is equal to or greater than the predetermined value θ1, the first and
したがって、この変形例においても、操舵ハンドル１１が切り返し操作されたとき、目標転舵角δ＊と実転舵角δとの差が大きいことを条件に、同切り返し時点の目標転舵角δ＊と実転舵角δとの差がキャンセルされて、目標転舵角δ＊は、図８の２点差線で示すように、以降切り返し時点の実転舵角δから連続的に変化するようになる。そして、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２はこの新たな目標転舵角δ＊に向かって転舵制御されるようになる。その結果、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵方向が操舵ハンドル１１の操舵方向と逆向きになることが解消され、操舵ハンドル１１の切り返し操作があっても、運転者は違和感を覚えることなく車両を操舵できる。
Therefore, also in this modified example, when the steering handle 11 is turned back, the target turning angle δ * at the time of turning is changed on the condition that the difference between the target turning angle δ * and the actual turning angle δ is large. And the actual turning angle δ are canceled, and the target turning angle δ * is continuously changed from the actual turning angle δ at the time of turning back as shown by the two-dot difference line in FIG. Become. The left and right front wheels FW1, FW2 are steered toward the new target steered angle δ *. As a result, the turning direction of the left and right front wheels FW1, FW2 is reversed from the steering direction of the
なお、この変形例においても、第１および第２転舵用ＥＣＵ３４，３５は、ステップＳ６９，Ｓ７０の処理により、補正量Δθが「０」でなくなったことを条件に、補正量Δθを操舵反力用ＥＣＵ３３に出力する。したがって、この変形例においても、操舵反力用ＥＣＵ３３は、前記補正量Δθによって補正された補正操舵角θcを用いて計算された目標操舵反力に応じて操舵反力用電動モータ１３の作動を制御する。その結果、操舵ハンドル１１には、前記補正量Δθを考慮した操舵反力が付与されるようになる。
In this modification as well, the first and second turning
また、上記変形例においては、第１または第２転舵制御系統のフェイルとは無関係に補正量Δθを計算するので、第１および第２転舵用電動モータ２４，２５に代えて１つの転舵用電動モータで左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵制御するようにしてもよい。この場合、前記一つの転舵用電動モータが図７の転舵制御プログラムによって転舵制御されるようにすればよい。
Further, in the above modification, the correction amount Δθ is calculated regardless of the failure of the first or second steering control system, and therefore, instead of the first and second steering
また、上記実施形態においては、第１および第２転舵用電動モータ２４，２５で左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するようにした。しかし、これに代えて、３つ以上の転舵用電動モータで左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するようにしてもよい。この場合、各転舵用電動モータの作動が、図３または図４に示されるような第１または第２転舵制御プログラムによって制御されるようにすればよい。そして、この場合には、各転舵用電動モータがそれぞれ含まれる複数の転舵制御系統のうちでいずれか一つまたは複数の転舵制御系統にフェイルが発生したとき、フェイルの発生していない転舵制御系統により、補正量Δθが計算されるとともに、補正操舵角θcがこの補正量Δθを用いて計算され、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２がこの補正操舵角θcによって決まる目標転舵角δ＊に転舵されるようにすればよい。
In the above embodiment, the left and right front wheels FW1, FW2 are steered by the first and second steering
さらに、上記実施形態においては、車両を操舵するために回動操作される操舵ハンドル１１を用いるようにした。しかし、これに代えて、例えば、直線的に変位するジョイスティックタイプの操舵ハンドルを用いてもよいし、その他、運転者によって操作されるとともに車両に対する操舵を指示できるものであれば、いかなるものを用いてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the steering handle 11 that is turned to steer the vehicle is used. However, instead of this, for example, a joystick-type steering handle that is linearly displaced may be used, or any other one that can be operated by the driver and instructed to steer the vehicle is used. May be.
ＦＷ１，ＦＷ２…前輪、１０…操舵操作装置、１１…操舵ハンドル、１３…操舵反力用電動モータ、２０…転舵装置、２１…転舵軸、２４，２５…転舵用電動モータ、３１…操舵角センサ、３２…転舵角センサ、３３…操舵反力用ＥＣＵ、３４，３５…転舵用ＥＣＵ。
FW1, FW2 ... front wheels, 10 ... steering operation device, 11 ... steering handle, 13 ... electric motor for steering reaction force, 20 ... steering device, 21 ... steered shaft, 24, 25 ... electric motor for steering, 31 ... Steering angle sensor, 32... Steering angle sensor, 33... Steering reaction force ECU, 34 and 35.
Claims (3)
操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
転舵輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、
操舵ハンドルの操舵角と転舵輪の転舵角との予め決められた関係を表す制御則を記憶した制御則記憶手段と、
操舵ハンドルの切り返し操作を検出する切り返し検出手段と、
前記操舵ハンドルの切り返し操作の検出に応答し、前記記憶されている制御則に従って、前記転舵角検出手段によって検出されている転舵角に対応した操舵ハンドルの操舵角を補正操舵角として計算する補正操舵角計算手段と、
前記計算された補正操舵角と前記操舵角検出手段によって検出されている操舵角との差を補正量として記憶する補正量記憶手段と、
前記検出された操舵角を前記記憶されている補正量を用いて補正する補正手段と、
前記記憶されている制御則に従って、前記補正された操舵角に対応した転舵輪の転舵角を目標転舵角として計算する目標転舵角計算手段と、
前記計算された目標転舵角と前記検出された転舵角との差に応じた制御信号により転舵用電気アクチュエータを駆動制御して、転舵輪を前記計算された目標転舵角に転舵制御する転舵制御手段とを備えたことを特徴とする車両の操舵装置。 In a steer-by-wire vehicle steering apparatus that drives and controls a steering electric actuator according to a steering operation of a steering handle, and steers a steered wheel by the operation of the steering electric actuator.
Steering angle detection means for detecting the steering angle of the steering wheel;
A turning angle detecting means for detecting a turning angle of the turning wheel;
Control law storage means for storing a control law representing a predetermined relationship between the steering angle of the steering wheel and the turning angle of the steered wheels;
A turn-back detecting means for detecting a turning operation of the steering wheel;
In response to the detection of the turning operation of the steering wheel, the steering angle of the steering wheel corresponding to the turning angle detected by the turning angle detection means is calculated as a corrected steering angle according to the stored control law. Correction steering angle calculation means,
Correction amount storage means for storing a difference between the calculated correction steering angle and the steering angle detected by the steering angle detection means as a correction amount;
Correction means for correcting the detected steering angle using the stored correction amount;
In accordance with the stored control law, target turning angle calculation means for calculating a turning angle of the turning wheel corresponding to the corrected steering angle as a target turning angle;
The steered wheel is steered to the calculated target turning angle by drivingly controlling the electric actuator for turning by a control signal corresponding to the difference between the calculated target turning angle and the detected turning angle. A vehicle steering apparatus comprising a steering control means for controlling the vehicle.
操舵ハンドルの操舵操作に対して反力を付与する反力用電気アクチュエータと、
操舵ハンドルの操舵角と操舵ハンドルの操舵操作に対する反力との関係を表す予め決められた制御則に従って、前記補正された操舵角に対応した目標操舵反力を計算する目標操舵反力計算手段と、
前記計算された目標操舵反力に応じて前記反力用電気アクチュエータを駆動制御する操舵反力制御手段とを設けたことを特徴とする車両の操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 1, further comprising:
A reaction force electric actuator that applies a reaction force to the steering operation of the steering wheel;
Target steering reaction force calculation means for calculating a target steering reaction force corresponding to the corrected steering angle in accordance with a predetermined control law representing a relationship between a steering angle of the steering wheel and a reaction force against the steering operation of the steering wheel; ,
A steering apparatus for a vehicle, comprising: a steering reaction force control unit that drives and controls the reaction force electric actuator according to the calculated target steering reaction force.
前記転舵用電気アクチュエータは複数設けられており、さらに、
前記複数の転舵用電気アクチュエータによる転舵輪の各転舵の不能状態をそれぞれ検出するフェイル検出手段を備え、
前記切り返し検出手段は、前記フェイル検出手段によって前記複数の転舵用電気アクチュエータのうちのいずれかの転舵用電気アクチュエータによる転舵不能状態が検出されていることを条件に、操舵ハンドルの切り返し操作を検出し、かつ
前記転舵制御手段は、前記フェイル検出手段によって前記複数の転舵用電気アクチュエータのうちのいずれかの転舵用電気アクチュエータによる転舵不能状態が検出されたとき、前記複数の転舵用電気アクチュエータのうちで転舵不能状態の検出されていない転舵用電気アクチュエータを制御して転舵輪を目標転舵角に制御するようにしたことを特徴とする車両の操舵装置。
In the vehicle steering apparatus according to claim 1 or 2,
A plurality of the electric actuators for turning are provided, and
A fail detection means for detecting an inability to steer each of the steered wheels by the plurality of steerable electric actuators;
The switchback detecting means is configured to perform a steering wheel turnover operation on the condition that an unsteerable state by any one of the plurality of steered electric actuators is detected by the fail detecting means. And the steering control means is configured to detect the plurality of the plurality of turning electric actuators when the steering impossible state by any one of the plurality of turning electric actuators is detected by the fail detecting means. A steering apparatus for a vehicle, characterized in that a steered wheel is controlled to a target steered angle by controlling a steered electric actuator in which a steerable state is not detected among the steerable electric actuators.
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