以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明すると、図1は、同実施形態に係る車両の操舵装置の全体概略図である。
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の下部には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、減速機構14を介して操舵入力軸12を軸線周りに回転駆動する。
転舵装置20は、車両の左右方向に延びて配置されたラックバー21を備えている。このラックバー21の両端部には、図示省略したタイロッドおよびナックルアームを介して、転舵輪としての左右前輪FW1,FW2が転舵可能に接続されている。左右前輪FW1,FW2は、ラックバー21の軸線方向の変位により左右に転舵される。ラックバー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転舵用電動モータ22が設けられている。転舵用電動モータ22の回転は、ねじ送り機構23により減速されるとともにラックバー21の軸線方向の変位に変換される。また、転舵装置20は、軸線周りに回転可能な操舵出力軸24も有している。操舵出力軸24の下端にはピニオンギヤ25が固定されており、同ピニオンギヤ25はラックバー21に設けたラック歯21aに噛み合っていて、操舵出力軸24の軸線周りの回転によりラックバー21が軸線方向に変位する。
操舵入力軸12と操舵出力軸24との間には中間部材としてのケーブル31が配置されている。ケーブル31は、操舵入力軸12の軸線周りの回転を操舵出力軸24に伝達するものである。このケーブル31の上端の固定部材31aと操舵入力軸12の下端との間には第1電磁クラッチ32が配置されている。第1電磁クラッチ32は、通電状態にて切断状態に設定されてケーブル31と操舵入力軸12とを動力伝達不能に切り離し、非通電状態にて接続状態に設定されてケーブル31と操舵入力軸12とを動力伝達可能に連結する。ケーブル31の下端の固定部材31bと操舵出力軸24の上端との間には第2電磁クラッチ33が配置されている。第2電磁クラッチ33は、通電状態にて切断状態に設定されてケーブル31と操舵出力軸24とを動力伝達不能に切り離し、非通電状態にて接続状態に設定されてケーブル31と操舵出力軸24とを動力伝達可能に連結する。
第1および第2電磁クラッチ32,33が本願発明の断続器をそれぞれ構成するもので、第1電磁クラッチ32、第2電磁クラッチ33およびケーブル31で本願発明の断続装置を構成している。また、操舵入力軸12、操舵出力軸24、ピニオンギヤ25およびラックバー21などが、操舵ハンドル11の操舵操作を左右前輪FW1,FW2に伝達する操舵力伝達機構を構成している。そして、この操舵力伝達機構内に、前記断続装置が介装されていることになる。
次に、操舵反力用電動モータ13、転舵用電動モータ22および電磁クラッチ32,33を検査するとともに制御する電気制御装置40について説明する。電気制御装置40は、操舵角センサ41、操舵トルクセンサ42、転舵角センサ43および車速センサ44を備えている。操舵角センサ41は、操舵入力軸12に組み付けられて、操舵入力軸12の軸線周りの回転を測定することにより、操舵ハンドル11の中立位置からの回転角を検出してハンドル操舵角θとして出力する。なお、ハンドル操舵角θは、操舵ハンドル11の中立位置を「0」とし、右方向の操舵角を正の値で表し、左方向の操舵角を負の値で表す。操舵トルクセンサ42は、操舵入力軸12に作用するトルクを検出して操舵トルクTとして出力する。なお、操舵トルクTは、操舵ハンドル11を右方向に操舵操作したときのトルクを正で表し、左方向に操舵操作したときのトルクを負で表す。転舵角センサ43は、ラックバー21に組み付けられて、ラックバー21の軸線方向の変位を測定することにより、左右前輪FW1,FW2の実転舵角δを検出して出力する。なお、実転舵角δは、左右前輪FW1,FW2の中立位置を「0」とし、左右前輪FW1,FW2の右方向の転舵角を正の値で表し、左右前輪FW1,FW2の左方向の転舵角を負の値で表す。また、この転舵角センサ43を、操舵出力軸24の回転角を検出することにより、実転舵角δを検出するように構成してもよい。車速センサ44は、車速Vを検出して出力する。
また、電気制御装置40は、互いに接続された検査用電子制御ユニット(以下、検査用ECUという)46、操舵反力用電子制御ユニット(以下、操舵反力用ECUという)47、および転舵用電子制御ユニット(以下、転舵用ECUという)48を備えている。検査用ECU46には、操舵角センサ41、操舵トルクセンサ42、転舵角センサ43および車速センサ44が接続されている。操舵反力用ECU47には、操舵角センサ41および車速センサ44が接続されている。転舵用ECU48には、操舵角センサ41、転舵角センサ43および車速センサ44が接続されている。
これらのECU46〜48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。検査用ECU46は、図2のフェイル検査プログラム(図3ないし図5の第1ないし第3検査ルーチンを含む)を実行することにより、転舵用電動モータ22および電磁クラッチ32,33の異常を検出する。検査用ECU46は、このフェイル検査プログラムに実行中、駆動回路51を介して第1および第2電磁クラッチ32,33を切り換え制御するとともに、駆動回路52,53を介して操舵反力用電動モータ13および転舵用電動モータ22を駆動制御する。また、検査用ECU46には警報器54が接続されていて、転舵用電動モータ22、第1または第2電磁クラッチ32,33の異常検出時には、警報器54に警報を発生させる。検査用ECU46には、変速装置55も接続されていて、変速装置55からシフトポジションを表すシフトポジション信号も入力している。操舵反力用ECU47は、図6の操舵反力制御プログラムを実行して、駆動回路52を介して操舵反力用電動モータ13を駆動制御する。転舵用ECU48は、図7の転舵制御プログラムを実行して、駆動回路53を介して転舵用電動モータ22を駆動制御する。
次に、上記のように構成した実施形態の動作について説明する。イグニッションスイッチの投入により、検査用ECU46は、同イグニッションスイッチの投入直後においてフェイル検査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。また、イグニッションスイッチの投入により、操舵反力用ECU47および転舵用ECU48は、操舵反力制御プログラムおよび転舵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。
検査プログラムの実行は図2のステップS10にて開始される。この検査プログラムの概略を説明しておくと、この検査プログラムでは、第1ないし第3検査を順次実行する。第1検査は、転舵用電動モータ22の作動異常および第2電磁クラッチ33の切断異常(切断されない異常)を検出する。第2検査は、第1電磁クラッチ32の切断異常を検出する。第3検査は、第1電磁クラッチ32または第2電磁クラッチ33の接続異常(接続されない異常)を検出する。
前記検査プログラムの実行開始後、検査用ECU46は、ステップS11にて検査終了フラグCEallが“1”であるかを判定する。検査終了フラグCEallは、“0”により第1ないし第3検査からなる全ての検査が終了していないことを表し、“1”により全ての検査が終了していることを表す。なお、検査終了フラグCEallは初期には“0”に設定されている。最初、検査終了フラグCEallは“0”に設定されているので、検査用ECU46は、ステップS11にて「No」と判定して、ステップS12にて車両が停止中かつ操舵ハンドル11が操舵操作されていないことを判定する。
このステップS12の判定処理においては、検査用ECU46が、変速装置55からのシフトポジション信号、車速センサ44によって検出された車速V、および操舵トルクセンサ42によって検出された操舵トルクTを入力する。そして、シフトポジション信号がパーキングポジションPまたはニュートラルポジションNを表し、車速Vが予め決められた極小さな値Vo以下、かつ操舵トルクTが予め決められた極小さな値To以下であるとき、「Yes」と判定して、ステップS14以降に進む。なお、車速Vが値Vo以下である条件は車両が停止中であることを判定するための条件であり、操舵トルクTが値To以下である条件は操舵ハンドル11が回動操作されていないことを判定するための条件である。
なお、車両が停止中でない、または操舵ハンドル11が操舵操作されていれば、検査用ECU46は、ステップS12にて「No」と判定して、ステップS13にて前述した検査終了フラグCEallを含む、詳しくは後述する各種フラグFL1〜FL3,CF1〜CF3,CF11,CE1〜CE3をそれぞれ“0”に設定して、ステップS31にてこのフェイル検査プログラムの実行を終了する。
ステップS14,S15,S16においては、第3、第2および第1検査フラグCF3,CF2,CF1が“1”であるかをこの順に判定する。第1、第2および第3検査フラグCF1,CF2,CF3は、“0”により第1、第2および第3検査前であることそれぞれを表し、“1”により第1、第2および第3検査中または第1、第2および第3検査終了をそれぞれ表し、初期には共に“0”に設定されている。
いま、第1、第2および第3検査フラグCF1,CF2,CF3が“0”にそれぞれ設定されていれば、検査用ECU46はステップS14〜S16にてそれぞれ「No」と判定して、第1検査の初期設定に相当するステップS17,S18の処理を実行する。ステップS17においては、現在のハンドル操舵角θを入力して初期ハンドル操舵角θoとして設定し、現在の実転舵角δを入力して初期転舵角δoとして設定し、第1検査フラグCF1を“1”に設定する。また、同ステップS17にて、検査用ECU46は、駆動回路52と協働して、操舵反力用電動モータ13を現在の回転位置に静止するように位置制御する。なお、この操舵反力用電動モータ13の出力トルクは、転舵用電動モータ22の出力トルクよりも小さい。より具体的には、操舵反力用電動モータ13による操舵入力軸12を回転駆動するための駆動トルクは、転舵用電動モータ22による操舵入力軸12を回転駆動するための駆動トルクよりも小さく設定されている。ステップS18においては、検査用ECU46は、駆動回路51を制御して、第1電磁クラッチ32の通電を解除することにより同第1電磁クラッチ32を接続状態に設定するとともに、第2電磁クラッチ33に通電することにより同第2電磁クラッチ33を切断状態に設定する。
次に、検査用ECU46は、ステップS19にて第1検査終了フラグCE1が“1”であるかを判定する。第1検査終了フラグCE1は、0”により第1検査終了前を表し、“1”により第1検査終了を表し、初期には“0”に設定されている。いま、第1検査が終了していなくて、第1検査終了フラグCE1は“0”に設定されているので、ステップS19にて「No」と判定して、ステップS20にて第1検査ルーチンを実行する。
第1検査ルーチンは、図3に詳細に示されており、ステップS40にてその実行が開始される。この第1検査ルーチンの実行開始後、検査用ECU46は、ステップS41にて、転舵角センサ43によって検出される現在の実転舵角δを入力して、この入力した実転舵角δから前記設定した初期転舵角δoを減算した値δ−δoの絶対値|δ−δo|が予め決めた所定角δ1未満である状態が所定時間以上継続しているかを判定する。なお、所定角δ1は小さな値(例えば,1度程度)である。また、所定時間の条件は、外乱によって一瞬だけ左右前輪FW1,FW2が転舵された場合を除外するももので、外乱による影響を受けない程度の値(例えば、0.3秒程度)に設定されている。この判定は、左右前輪FW1,FW2が転舵されたかを判定することにより、転舵用電動モータ22の異常を判定するものである。また、詳しくは後述するように、左右前輪FW1,FW2の一方の側面が路肩などに当接していて、左右前輪FW1,FW2が他方へのみ転舵され得る場合もある。
まず、左右前輪FW1,FW2が転舵可能な状態にあり、かつ転舵用電動モータ22が正常である場合について説明する。この場合、左右前輪FW1,FW2は転舵用電動モータ22によって転舵されるので、前記絶対値|δ−δo|が所定角δ1未満である状態が所定時間以上継続することはない。したがって、検査用ECU46はステップS41にて「No」と判定し、ステップS44にて、操舵角センサ41によって検出される現在のハンドル操舵角θを入力して、この入力したハンドル操舵角θから前記設定した初期ハンドル操舵角θoを減算した値θ−θoの絶対値|θ−θo|が予め決めた所定角θ1以上であるかを判定する。なお、この所定角θ1は、ある程度大きな値(例えば、5度程度)に設定されている。この判定は、第2電磁クラッチ33を切断した状態で転舵用電動モータ22を回転させた場合に、操舵ハンドル11が回転したことを条件に、第2電磁クラッチ33の切断異常(切断されない異常)を判定するものである。この場合も、まず、第2電磁クラッチ33が正常である場合について説明する。
この場合には、前述のように、第2電磁クラッチ33は切断されているので、操舵ハンドル11が転舵用電動モータ22の駆動によって回転することはなく、検査用ECU46はステップS44にて「No」すなわち前記絶対値|θ−θo|は所定角θ1未満であると判定して、ステップS45に進む。ステップS45においては、検査用ECU46は、転舵角センサ43によって検出された実転舵角δを入力して、この入力した実転舵角δから前記設定した初期転舵角δoを減算した値δ−δoの絶対値|δ−δo|が予め決めた所定角δ2以上であるかを判定する。なお、この所定角δ2は、左右前輪FW1,FW2の最大転舵角に対応するもので、前記所定角δ1よりも大きな値(例えば、2度程度)に設定されている。この判定は、第1検査のために、左右前輪FW1、FW2を所定角δ2まで転舵したことを確認するための判定である。
最初、絶対値|δ−δo|は所定角δ2未満であり、検査用ECU46は、ステップS45にて「No」と判定して、ステップS46に進む。ステップS46においては、モータ異常検査用フラグCF11が“0”であるかを判定する。モータ異常検査用フラグCF11は、詳しくは後述する転舵用電動モータ22の駆動によっても左右前輪FW1,FW2が一方向(本実施形態では右方向)に転舵されないとき、転舵用電動モータ22の異常を検出するために“1”に設定されるもので、初期には“0”に設定されている。したがって、第1検査ルーチンの処理開始直後には、このモータ異常検査用フラグCF11は“0”に設定されており、検査用ECU46はステップS46にて「Yes」と判定して、ステップS47にて前記入力した現在の実転舵角δに予め決めた微小転舵角Δδを加算して目標転舵角δ*(=δ+Δδ)を計算する。次に、検査用ECU46は、駆動回路53と協働して、転舵用電動モータ22を駆動制御して左右前輪FW1,FW2を目標転舵角δ*まで転舵制御する。そして、検査用ECU46は、ステップS55にてこの第1検査ルーチンの実行を終了する。この第1検査ルーチンの実行終了後、図2のフェイル検査プログラムにおいて、検査用ECU46は、ステップS31にてフェイル検査プログラムの実行を終了する。
そして、所定の短時間の経過後、フェイル検査プログラムの実行がふたたび開始されると、検査用ECU46は、前述のように、ステップS10にてフェイル検査プログラムの実行をふたたび開始する。この場合、検査終了フラグCEall、第3検査フラグCF3および第2検査フラグCF2は“0”に設定され、第1検査フラグCF1は前述のステップS17の処理によって“1”に設定されているので、車両の停止および操舵ハンドル11の非操舵条件が成立する限り、ステップS11,S12,S14,S15にてそれぞれ「No」、「Yes」、「No」、「No」と判定され、ステップS16にて「Yes」と判定されるので、ステップS19の判定処理を実行する。
ステップS19の判定処理においては、検査用ECU46は、ふたたび第1検査終了フラグCE1が“1”であるかを判定する。この場合も、検査用ECU46は、ステップS19にて「No」と判定して、ステップS20の第1検査ルーチンをふたたび実行する。このように第1検査フラグCF1が“1”に設定された以降には、車両の停止および操舵ハンドル11の非操舵条件が成立する限り、検査用ECU46は、ステップS11,S12,S14,S15,S16,S19にてそれぞれ「No」、「Yes」、「No」、「No」、「Yes」、「No」と判定し、ステップS20の第1検査ルーチンを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。
そして、第1検査ルーチンにおいては、前記絶対値|δ−δo|が所定角δ2未満である限り、前述したステップS47,S49の処理を繰り返し実行する。これにより、前記ステップS47,S49の処理により、左右前輪FW1,FW2の実転舵角δは、図8に示すように、フェイル検査プログラムが繰り返し実行される所定の短時間ごとに、微小転舵角Δδずつ一方向(本実施形態では右方向)に徐々(すなわちランプ状)に増加する。
そして、前記ステップS47,S49の処理により、左右前輪FW1,FW2が所定角δ2以上転舵されると、ステップS45にて「Yes」と判定して、ステップS53,S54の処理を実行して、ステップS55にて第1検査ルーチン(図2のステップS20)の実行を終了するとともに、ステップS31にてフェイル検査プログラムの実行も一旦終了する。ステップS53においては、第1検査終了フラグCE1を“1”に設定する。ステップS54においては、駆動回路52,53を制御して、操舵反力用電動モータ13および転舵用電動モータ22の通電を解除する。
この第1検査ルーチンの実行により、第2電磁クラッチ33を切断制御した状態で、左右前輪FW1,FW2を一方向(すなわち右方向)に転舵し、操舵ハンドル11が回転しないことを確認することにより、第2電磁クラッチ33に切断異常が発生していないことが判定される。
そして、フェイル検査プログラムが再び実行されたときには、前述のように検査終了フラグCEall、第3検査フラグCF3、第2検査フラグCF2は“0”に設定されているとともに、第1検査フラグCF1は“1”に設定されており、また第1検査終了フラグCE1は前記図3のステップS53の処理により“1”に設定されている。したがって、検査用ECU46は、車両の停止および操舵ハンドル11の非操舵条件が成立する限り、ステップS11,S12,S14,S15,S16,S19にて、それぞれ「No」、「Yes」、「No」、「No」、「Yes」、「Yes」と判定し、ステップS21,S22の処理を実行する。
ステップS21においては、検査用ECU46は、前記ステップS17の処理と同様に、現在のハンドル操舵角θを入力して初期ハンドル操舵角θoとして設定し、現在の実転舵角δを入力して初期転舵角δoとして設定し、操舵反力用電動モータ13を現在の回転位置に静止するように位置制御する。また、このステップS21においては、第2検査フラグCF2を“1”に設定する。ステップS22においては、検査用ECU46は、駆動回路51を制御して、第1電磁クラッチ32に通電することにより同第1電磁クラッチ32を切断状態に設定するとともに、第2電磁クラッチ33の通電を解除することにより同第2電磁クラッチ33を接続状態に設定する。
次に、検査用ECU46は、ステップS23にて第2検査終了フラグCE2が“1”であるかを判定する。第2検査終了フラグCE2は、0”により第2検査終了前を表し、“1”により第2検査終了を表し、初期には“0”に設定されている。いま、第2検査は終了していなくて第2検査終了フラグCE2は“0”に設定されているので、ステップS23にて「No」と判定して、ステップS24にて第2検査ルーチンを実行する。
第2検査ルーチンは、図4に詳細に示されており、ステップS60にてその実行が開始される。この第2検査ルーチンの実行開始後、検査用ECU46は、ステップS61にて、操舵角センサ41によって検出される現在のハンドル操舵角θを入力して、この入力したハンドル操舵角θから前記設定した初期ハンドル操舵角θoを減算した値θ−θoの絶対値|θ−θo|が前述した所定角θ1以上であるかを判定する。この判定は、第1電磁クラッチ32を切断した状態で転舵用電動モータ22を回転させた場合に、操舵ハンドル11が回転したことを条件に、第1電磁クラッチ32の切断異常(切断されない異常)を判定するものである。この場合も、まず、第1電磁クラッチ32が正常である場合について説明する。したがって、前記絶対値|θ−θo|は所定角θ1未満に保たれ、検査用ECU46はステップS61にて「No」と判定して、ステップS62に進む。
ステップS62においては、検査用ECU46は、転舵角センサ43によって検出された実転舵角δを入力して、この入力した実転舵角δから前記設定した初期転舵角δoを減算した値δ−δoの絶対値|δ−δo|が前述した所定角δ2以上であるかを判定する。この場合も、最初、絶対値|δ−δo|は所定角δ2未満であり、検査用ECU46は、ステップS62にて「No」と判定して、ステップS63に進む。ステップS63においては、前述したモータ異常検査用フラグCF11が“0”であるかを判定する。この場合も、モータ異常検査用フラグCF11は“0”に設定されているので、検査用ECU46はステップS63にて「Yes」と判定して、ステップS64にて前記入力した現在の実転舵角δから前述した微小転舵角Δδを減算して目標転舵角δ*(=δ−Δδ)を計算する。次に、検査用ECU46は、駆動回路53と協働して、転舵用電動モータ22を駆動制御して左右前輪FW1,FW2の目標転舵角δ*まで転舵制御する。そして、検査用ECU46は、ステップS71にてこの第2検査ルーチンの実行を終了する。この第2検査ルーチンの実行終了後、図2のフェイル検査プログラムにおいて、検査用ECU46は、ステップS31にてフェイル検査プログラムの実行を終了する。
そして、所定の短時間の経過後、フェイル検査プログラムの実行がふたたび開始されると、検査用ECU46は、前述のように、ステップS10にてフェイル検査プログラムの実行をふたたび開始する。この場合、検査終了フラグCEallおよび第3検査フラグCF3は“0”に設定され、第2検査フラグCF2は前述のステップS21の処理によって“1”に設定されているので、車両の停止および操舵ハンドル11の非操舵条件が成立する限り、ステップS11,S12,S14にてそれぞれ「No」、「Yes」、「No」と判定され、ステップS15にて「Yes」と判定されるので、ステップS23の判定処理を実行する。
ステップS23の判定処理においては、検査用ECU46は、第2検査終了フラグCE2が“1”であるかを判定する。この場合も、検査用ECU46は、ステップS23にて「No」と判定して、ステップS24の第2検査ルーチンをふたたび実行する。このように第2検査フラグCF2が“1”に設定された以降には、車両の停止および操舵ハンドル11の非操舵条件が成立する限り、検査用ECU46は、ステップS11,S12,S14,S15,S23にてそれぞれ「No」、「Yes」、「No」、「Yes」、「No」と判定して、ステップS24の第2検査ルーチンを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。
そして、第2検査ルーチンにおいては、前記絶対値|δ−δo|が所定角δ2未満である限り、前述したステップS64,S66の処理を繰り返し実行する。前記ステップS64,S66の処理により、左右前輪FW1,FW2の実転舵角δは、上記第1検査ルーチンの場合と同様に、フェイル検査プログラムが繰り返し実行される所定の短時間ごとに、微小転舵角Δδずつ転舵される。しかし、この場合には、転舵用電動モータ22の回転方向は前記第1検査ルーチンの場合とは逆であり、左右前輪FW1,FW2の実転舵角δは前記第1検査ルーチンの場合とは反対方向(本実施形態では左方向)に徐々(すなわちランプ状)に減少する。
そして、前記ステップS64,S66の処理により、左右前輪FW1,FW2が所定角δ2以上転舵されると、ステップS62にて「Yes」と判定して、ステップS69,S70の処理を実行して、ステップS71にて第2検査ルーチン(図2のステップS24)の実行を終了するとともに、ステップS31にてフェイル検査プログラムの実行も一旦終了する。ステップS69においては、第2検査終了フラグCE2を“1”に設定する。ステップS70においては、駆動回路52,53を制御して、操舵反力用電動モータ13および転舵用電動モータ22の通電を解除する。
この第2検査ルーチンの実行により、第1電磁クラッチ32を切断制御した状態で、左右前輪FW1,FW2を前記第1検査ルーチンの場合とは反対方向(すなわち左方向)に転舵し、操舵ハンドル11が回転しないことを確認することにより、第1電磁クラッチ32に切断異常が発生していないことが判定される。また、この場合、左右前輪FW1,FW2は、前述の第1検査ルーチンにて右方向に所定角δ2だけ転舵された状態から、左方向に所定角δ2だけ転舵されるので、左右前輪FW1,FW2の実転舵角δは、第1検査ルーチン前の初期転舵角δoに戻され、操舵ハンドル11の操舵状態に対応するので、この第1および第2検査ルーチンの実行により、運転に悪影響を及ぼすことがない。
さらに、この第2検査過程においては、図2のステップS22の処理により、第2電磁クラッチ33を接続状態に設定しているので、ケーブル31は転舵用電動モータ22の回転駆動時に回転する。その結果、ケーブル31がそれを収容したパイプなどの被覆部材に固着していても、ケーブル31の固着が解消され、その後の動作が的確となる。
そして、フェイル検査プログラムが再び実行されたときには、前述のように検査終了フラグCEallおよび第3検査フラグCF3は“0”に設定されているとともに、第2検査フラグCF2は“1”に設定されており、また第2検査終了フラグCE2は前記図4のステップS69の処理により“1”に設定されている。したがって、検査用ECU46は、車両の停止および操舵ハンドル11の非操舵条件が成立する限り、ステップS11,S12,S14,S15,S23にて、それぞれ「No」、「Yes」、「No」、「Yes」、「Yes」と判定し、ステップS25,S26の処理を実行する。
ステップS25においては、検査用ECU46は、現在のハンドル操舵角θを入力して初期ハンドル操舵角θoとして設定し、操舵反力用電動モータ13に印加される駆動電圧を表す駆動電圧値Eを初期値「0」に設定し、第3検査フラグCF3を“1”に設定し、かつ転舵用電動モータ22を現在の回転位置に静止するように位置制御する。ステップS26においては、検査用ECU46は、駆動回路51を制御して、第1および第2電磁クラッチ32,33の通電を解除することにより同第1および第2電磁クラッチ32,33を接続状態に設定する。
次に、検査用ECU46は、ステップS27にて第3検査終了フラグCE3が“1”であるかを判定する。第3検査終了フラグCE3は、0”により第3検査終了前を表し、“1”により第3検査終了を表し、初期には“0”に設定されている。いま、第3検査は終了していなくて第3検査終了フラグCE3は“0”に設定されているので、ステップS27にて「No」と判定して、ステップS28にて第3検査ルーチンを実行する。
第3検査ルーチンは、図5に詳細に示されており、ステップS80にてその実行が開始される。この第3検査ルーチンの実行開始後、検査用ECU46は、ステップS81にて、操舵角センサ41によって検出される現在のハンドル操舵角θを入力して、この入力したハンドル操舵角θから前記設定した初期ハンドル操舵角θoを減算した値θ−θoの絶対値|θ−θo|が予め決めた所定角θ2(例えば、5度程度)以上であるかを判定する。この判定は、第1および第2電磁クラッチ32,33を接続し、かつ転舵用電動モータ22の位置制御によって左右前輪FW1,FW2の転舵を拘束した状態で、操舵反力用電動モータ13を回転駆動することにより操舵ハンドル11が回転すれば、第1および第2電磁クラッチ32,33の一方が接続異常(接続されない異常)であることを判定するものである。この場合も、まず、第1および第2電磁クラッチ32,33が正常である場合について説明する。最初、前記絶対値|θ−θo|は所定角θ2未満に保たれ、検査用ECU46はステップS81にて「No」と判定して、ステップS62に進む。
ステップS82においては、検査用ECU46は、駆動電圧値Eが所定電圧値E1以上であるかを判定する。この所定電圧値E1は、駆動回路52を介して操舵反力用電動モータ13に印加することにより、同操舵反力用電動モータ13を前記所定角θ2以上回転させるのに十分な電圧値である。駆動電圧値Eは、最初、図2のステップS25の処理により「0」に設定されているので、検査用ECU46はステップS82にて「No」と判定して、ステップS83,S84に進む。ステップS83においては、駆動電圧値Eに予め決めた微小電圧値ΔEを加算して、駆動電圧値Eを更新する。ステップS84においては、駆動回路52と協働して、操舵反力用電動モータ13に駆動電圧Eを印加して、操舵反力用電動モータ13の駆動を試みる。そして、検査用ECU46は、ステップS71にてこの第3検査ルーチンの実行を終了する。この第3検査ルーチンの実行終了後、図2のフェイル検査プログラムにおいて、検査用ECU46は、ステップS31にてフェイル検査プログラムの実行を終了する。
そして、所定の短時間の経過後、フェイル検査プログラムの実行が開始されると、検査用ECU46は、前述のように、ステップS10にてフェイル検査プログラムの実行をふたたび開始する。この場合、検査終了フラグCEallは“0”に設定され、第3検査フラグCF3は前述のステップS25の処理によって“1”に設定されているので、車両の停止および操舵ハンドル11の非操舵条件が成立する限り、ステップS11,S12にてそれぞれ「No」、「Yes」と判定され、ステップS14にて「Yes」と判定されるので、ステップS27の判定処理を実行する。
ステップS27の判定処理においては、検査用ECU46は、第3検査終了フラグCE3が“1”であるかを判定する。この場合も、検査用ECU46は、ステップS27にて「No」と判定して、ステップS28の第3検査ルーチンをふたたび実行する。このように第3検査フラグCF3が“1”に設定された以降には、車両の停止および操舵ハンドル11の非操舵条件が成立する限り、検査用ECU46は、ステップS11,S12,S14,S27にてそれぞれ「No」、「Yes」、「Yes」、「No」と判定して、ステップS28の第3検査ルーチンを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。
そして、第3検査ルーチンにおいては、駆動電圧値Eが所定電圧値E1未満である限り、前述したステップS83、S84の処理を繰り返し実行する。前記ステップS83,S84の処理により、駆動電圧値Eはフェイル検査プログラムが繰り返し実行される所定の短時間ごとに、微小電圧値ΔEずつ徐々(すなわちランプ状)に増加する。
そして、前記ステップS83,S84の処理により、駆動電圧値Eが所定電圧値E1以上になると、ステップS82にて「Yes」と判定して、ステップS87〜S89の処理を実行して、ステップS90にて第3検査ルーチン(図2のステップS28)の実行を終了するとともに、ステップS31にてフェイル検査プログラムの実行も一旦終了する。ステップS87においては、第3検査終了フラグCE3を“1”に設定する。ステップS88においては、駆動回路52,53を制御して、操舵反力用電動モータ13および転舵用電動モータ22の通電を解除する。ステップS89においては、駆動回路51を制御して、第1および第2電磁クラッチ32,33に通電することにより第1および第2電磁クラッチ32,33を切断状態にそれぞれ設定する。
このような第1および第2電磁クラッチ32,33を接続制御した状態における第3検査ルーチンの実行により、左右前輪FW1,FW2の転舵を禁止した状態で、操舵反力用電動モータ13を駆動して、操舵ハンドル11が回転しないことを確認することにより、第1及び第2電磁クラッチ32,33に接続異常が発生していないことが判定される。
そして、フェイル検査プログラムがふたたび実行されたときには、前述のように検査終了フラグCEallは“0”に設定されているとともに、第3検査フラグCF3は“1”に設定されており、また第3検査終了フラグCE3は前記図5のステップS87の処理により“1”に設定されている。したがって、検査用ECU46は、車両の停止および操舵ハンドル11の非操舵条件が成立する限り、ステップS11,S12,S14,S27にて、それぞれ「No」、「Yes」、「Yes」、「Yes」と判定し、ステップS29,S30の処理を実行する。
ステップS29においては、検査終了フラグCEallを“1”に設定する。ステップS30においては、第1ないし第3異常検出フラグFL1〜FL3および検査終了フラグCEallを操舵反力用ECU47および転舵用ECU48にそれぞれ出力する。第1ないし第3異常検出フラグFL1〜FL3は、“0”によって第1ないし第3検査によって異常が検出されなかったことを表し、かつ“1”によって第1ないし第3検査によって異常が検出された状態を表し、初期には“0”に設定されている。したがって、この場合には、“1”を表す検査終了フラグCEallおよび“0”を表す第1ないし第3異常検出フラグFL1〜FL3が、操舵反力用ECU47および転舵用ECU48にそれぞれ出力される。
前記ステップS29,S30の処理後、検査用ECU46はステップS31にてフェイル検査プログラムの実行を終了する。そして、フェイル検査プログラムがふたたび実行されたときには、検査用ECU46は、ステップS11にて「Yes」と判定して、ステップS31にてこのフェイル検査プログラムの実行を終了する。したがって、以降においては、フェイル検査プログラムは実質的に実行されなくなる。
次に、前記第1検査過程において、左右前輪FW1,FW2の側面が路肩などに当接して一方向への転舵が不能になっている場合について説明する。この場合、上述した図3のステップS47,S49の処理により、左右前輪FW1,FW2を一方向(右方向)へ転舵するために転舵用電動モータ22を駆動制御しても、左右前輪FW1,FW2は初期位置に維持されて一方向に転舵されない。したがって、実転舵角δと初期転舵角δoの差δ−δoの絶対値|δ−δo|が所定角δ1未満である状態が所定時間以上継続することになるので、この場合には、ステップS41にて「Yes」と判定して、ステップS42に進む。ステップS42においては、転舵反転フラグCF11が“1”であるかを判定する。転舵反転フラグCF11は、“1”により左右前輪FW1,FW2が一方向に転舵制御されても同方向に転舵されなかった場合に“1”に設定されるもので、初期には“0”に設定されている。したがって、この場合には、検査用ECU46は、ステップS42にて「No」と判定して、ステップS43にて転舵反転フラグCF11を“1”に設定する。
前記ステップS43の処理後、検査用ECU46は、ステップS44,S45の判定処理を実行する。この場合、左右前輪FW1,FW2が転舵されないのであるから、ハンドル操舵角θおよび実転舵角δも変化しない。したがって、ステップS44においては、「No」すなわちハンドル操舵角θと初期ハンドル操舵角θoとの差の絶対値|θ−θo|が所定角θ1未満であると判定される。また、ステップS45においても、「No」すなわち実転舵角δと初期転舵角δoとの差の絶対値|δ−δo|が所定角δ2未満であると判定される。すなわち、検査用ECU46は、ステップS44,S45にてそれぞれ「No」と判定して、ステップS46に進む。ステップS46においては、転舵反転フラグCF11が前記ステップS43の処理によって“1”に設定されているので、「No」と判定して、ステップS48,S49の処理を実行する。
ステップS48においては、実転舵角δから微小転舵角Δδを減算することにより、目標転舵角δ*を計算する。ステップS49においては、駆動回路53を介して転舵用電動モータ22を制御して、左右前輪FW1,FW2を目標転舵角δ*になるように転舵制御する。ただし、この場合における左右前輪FW1,FW2の転舵方向は、左右前輪FW1,FW2の転舵不能が検出された場合と反対方向(すなわち左方向)である。したがって、左右前輪FW1,FW2の転舵不能が路肩などのためだけであれば、左右前輪FW1,FW2は前記反対方向には操舵されるはずである。その結果、前記ステップS48,S49の繰り返し実行により、左右前輪FW1,FW2は徐々に反対方向に転舵され、やがて、前記絶対値|δ−δo|は所定角δ2以上になり、検査用ECU46はステップS45にて「Yes」と判定して、上述したステップS53,S54の処理を経て、ステップS55にて第1検査ルーチンの実行を終了する。
この場合、転舵用電動モータ22の駆動により、左右前輪FW1,FW2は前記反対方向に転舵されたのであるから、転舵用電動モータ22は正常であると判定する。そして、この第1検査ルーチンの実行終了後、検査用ECU46は、上述した場合と同様に、図4の第2検査ルーチンおよび図5の第3検査ルーチンを実行する。ただし、この場合には、転舵反転フラグCF11が“1”に設定されているので、検査用ECU46は、図4のステップS63にて「No」と判定して、ステップS65にて現在の実転舵力δに微小転舵角Δδを加算して、ステップS66により転舵用電動モータ22を駆動して左右前輪FW1、FW2を転舵制御する。したがって、この場合も、左右前輪FW1,FW2は第1検査過程とは反対方向(すなわち右方向)に転舵され、この第2検査ルーチンの実行終了時には、左右前輪FW1,FW2はもとの位置に戻される。
次に、転舵用電動モータ22に異常が発生した場合について説明する。この場合、まず、前記図3のステップS47,S49の処理により、左右前輪FW1,FW2が一方向(右方向)に転舵されるように、転舵用電動モータ22を駆動制御しても、左右前輪FW1,FW2は転舵されない。したがって、第1検査ルーチンの繰り返し実行中、前述した左右前輪FW1,FW2が路肩などにより転舵不能となった場合と同様に、ステップS41にて「Yes」すなわち前記絶対値|δ−δo|が所定角δ1未満である状態が所定時間以上継続したと判定して、ステップS42にて転舵反転フラグCF11を“1”に設定する。
そして、検査用ECU46は、前記“1”に設定された転舵反転フラグCF11に基づいて、ステップS48,S49の処理により、左右前輪FW1,FW2が他方向(左方向)に転舵されるように、転舵用電動モータ22を駆動制御する。しかし、この場合には、転舵用電動モータ22が異常であるので、左右前輪FW1,FW2は他方向にも転舵されない。したがって、第1検査ルーチンの繰り返し実行中、ステップS41にてふたたび「Yes」と判定され、ステップS42に進む。そして、この場合には、転舵反転フラグCF11が“1”に設定されているので、ステップS42にて「Yes」と判定し、ステップS50に進む。
ステップS50においては、第3検査フラグCF3および第3検査終了フラグCE3を“1”に設定する。次に、検査用ECU46は、ステップS51にて、警報器54を作動させて運転者に転舵用電動モータ22に異常が発生していることを知らせる。この場合、警報器54は、警報音を発生したり、転舵用電動モータ22の異常をランプ表示または文字表示したりする。このように、前記ステップS41〜S43,S46〜S49の処理により、左右前輪FW1,FW2が路肩などに当接していて、左右前輪FW1,FW2が転舵不能な場合でも、左右前輪FW1,FW2を左右に転舵することにより、転舵用電動モータ22の異常が的確に判定される。
次に、ステップS52にて、第1異常検出フラグFL1を“1”に設定して、前述したステップS53,S54の処理後、ステップS55にて第1検査ルーチンの実行を終了する。なお、この場合には、第3検査フラグCF3および第3検査終了フラグCE3が共に“1”に設定されるので、図2のフェイル検査プログラムが新たに実行されると、車両の停止および操舵ハンドル11の非操舵条件が成立する限り、ステップS11,S12,S14,S27にて、「No」、「Yes」、「Yes」、「Yes」と判定されて、前述したステップS29,S30の処理後、ステップS31にてその実行を終了するので、その後に、第2および第3検査ルーチンが実行されることはない。これは、転舵用電動モータ22の異常には、第2および第3検査の処理が不能であるからである。
次に、第2電磁クラッチ33に切断異常(切断されない異常)が発生した場合について説明する。前記図3のステップS47(またはS48)およびステップS49の処理により、左右前輪FW1,FW2が一方向(右方向)または他方向(左方向)に転舵されるように、転舵用電動モータ22を駆動制御されると、左右前輪FW1,FW2は一方向または他方向に転舵される。この場合、第2電磁クラッチ33に切断異常が発生していて、同第2電磁クラッチ33は接続状態にあるとともに、第1電磁クラッチ32は接続状態に制御されているので、操舵出力軸24はケーブル31を介して操舵入力軸12に動力伝達可能に接続される。したがって、左右前輪FW1,FW2が転舵されると、操舵入力軸12も軸線回りに回転して、ハンドル操舵角θも初期ハンドル操舵角θoから変化し、ハンドル操舵角θと初期ハンドル操舵角θoとの差の絶対値|θ−θo|は徐々に増加して所定角θ1以上になる。
その結果、第1検査ルーチンの繰り返し実行中、検査用ECU46は、ステップS44にて「Yes」と判定して、ステップS51以降に進む。この場合、検査用ECU46は、ステップS51にて、警報器54を作動させて、警報音、ランプ表示または文字表示により、運転者に第2電磁クラッチ33に切断異常が発生していることを知らせる。
次に、前述したステップS52〜S54の処理後、ステップS55にて第1検査ルーチンの実行を終了する。なお、この場合には、第1検査終了CE1が“1”に設定されているので、図2のフェイル検査プログラムが新たに実行された場合には、ステップS19にて「Yes」と判定されて、ステップS21以降の処理が実行され、その後に、第2および第3検査ルーチンが実行される。
次に、第1電磁クラッチ32に切断異常(切断されない異常)が発生した場合について説明する。前記図4のステップS64(またはS65)およびステップS66の処理により、左右前輪FW1,FW2が他方向(左方向)または一方向(右方向)に転舵されるように、転舵用電動モータ22を駆動制御されると、左右前輪FW1,FW2は他方向または一方向に転舵される。この場合、第1電磁クラッチ32に切断異常が発生していて、同第1電磁クラッチ33は接続状態にあるとともに、第2電磁クラッチ33は接続状態に制御されているので、前記第1検査ルーチンの場合と同様に、操舵出力軸24はケーブル31を介して操舵入力軸12に動力伝達可能に接続される。したがって、左右前輪FW1,FW2の転舵に連動して、ハンドル操舵角θも初期ハンドル操舵角θoから変化し、ハンドル操舵角θと初期ハンドル操舵角θoとの差の絶対値|θ−θo|は徐々に増加して所定角θ1以上になる。
その結果、第2検査ルーチンの繰り返し実行中、検査用ECU46は、ステップS61にて「Yes」と判定して、ステップS67以降に進む。この場合、検査用ECU46は、ステップS67にて、警報器54を作動させて、警報音、ランプ表示または文字表示により、運転者に第1電磁クラッチ32に切断異常が発生していることを知らせる。
このような第1および第2電磁クラッチ32,33の切断異常の検出においては、ステップS47〜S49、S64〜S66の処理により、転舵用電動モータ22の回転角および左右前輪FW1,FW2の実転舵角δを時間経過にしたがって徐々に、すなわちランプ状に変更するようにしたので、転舵用電動モータ22の回転角をおよび左右前輪FW1,FW2の実転舵角δをそれほど大きくしなくても、第1および第2電磁クラッチ32,33の切断異常を検出できる場合もある。その結果、第1および第2電磁クラッチ32,33の切断異常の検出のために、左右前輪FW1,FW2の実転舵角δおよび操舵ハンドル11のハンドル操舵角θの変化をなるべく少なく済ませることができ、異常検出に伴う車両の状態変化を最低限に抑えることが可能となる。
また、この第1および第2電磁クラッチ32,33の切断異常の検出においては、図2のステップS17,S21の処理により操舵反力用電動モータ13を停止制御するようにした。そして、前述のように操舵反力用電動モータ13による操舵入力軸12を回転駆動するための駆動トルクは、転舵用電動モータ22による操舵入力軸12を回転駆動するための駆動トルクよりも小さく設定されているので、第1または第2電磁クラッチ32,33の異常により、ケーブル31を介して転舵用電動モータ22による駆動トルクが操舵入力軸12に付与されれば、操舵入力軸12は回転して、第1または第2電磁クラッチ32,33の異常が検出される。その結果、第1および第2電磁クラッチ32,33の切断異常の検出のために、左右前輪FW1,FW2の実転舵角δおよび操舵ハンドル11のハンドル操舵角θの変化を小さく抑えても、精度よく前記異常を検出できる。
前記ステップS67の処理後、ステップS68にて第2異常検出フラグFL2を“1”に設定し、ステップS69にて第2検査終了フラグCE2を“1”に設定する。そして、ステップS70にて操舵反力用電動モータ13および転舵用電動モータ22の通電を解除して、ステップS71にて第2検査ルーチンの実行を終了する。なお、この場合には、第2検査終了フラグCE2が“1”に設定されているので、図2のフェイル検査プログラムが新たに実行された場合には、ステップS23にて「Yes」と判定されて、ステップS25以降の処理が実行され、その後に、第3検査ルーチンが実行される。
次に、第1または第2電磁クラッチ32、33に接続異常(接続されない異常)が発生した場合について説明する。前記図5のステップS83,S84の処理により、操舵反力用電動モータ13が駆動制御されると、第1または第2電磁クラッチ32,33が切断状態にあると、転舵用電動モータ22の停止制御による操舵入力軸12の回転阻止が機能しないので、操舵入力軸12および操舵ハンドル11は回転してしまう。したがって、ハンドル操舵角θも初期ハンドル操舵角θoから変化し、ハンドル操舵角θと初期ハンドル操舵角θoとの差の絶対値|θ−θo|は徐々に増加して所定角θ2以上になる。
その結果、第3検査ルーチンの繰り返し実行中、検査用ECU46は、ステップS81にて「Yes」と判定して、ステップS85以降に進む。この場合、検査用ECU46は、ステップS85にて、警報器54を作動させて、警報音、ランプ表示または文字表示により、運転者に第1または第2電磁クラッチ32,33に接続異常が発生していることを知らせる。
このような第1および第2電磁クラッチ32,33の接続異常の検出においては、ステップS83,S84の処理により、操舵反力用電動モータ13を時間経過にしたがって徐々に、すなわちランプ状に変化する電圧によって駆動制御するようにしたので、操舵ハンドル角θの変化をそれほど大きくしなくても、第1または第2電磁クラッチ32,33の接続異常を検出できる場合もある。その結果、第1および第2電磁クラッチ32,33の接続異常の検出のために、操舵ハンドル11のハンドル操舵角θの変化をなるべく少なく済ませることができ、異常検出に伴う車両の状態変化を最低限に抑えることが可能となる。
前記ステップS85の処理後、検査用ECU46は、ステップS86にて第3異常検出フラグFL3を“1”に設定し、前述したステップS87〜S89の処理後、ステップS71にて第3検査ルーチンの実行を終了する。なお、この場合には、第3検査終了フラグCE3が“1”に設定されているので、図2のフェイル検査プログラムが新たに実行された場合には、前述したステップS29,S30の処理を経て、ステップS31にてフェイル検査プログラムの実行が終了される。
一方、操舵反力用ECU47は、前記イグニッションスイッチの投入後、図6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ている。この操舵反力制御プログラムの実行はステップS100にて開始され、操舵反力用ECU47は、ステップS101にて検査終了フラグCEallが“1”であるかを判定する。すなわち、検査用ECU46から検査の終了を表す“1”に設定されている検査終了フラグCEallを入力したかを判定する。そして、“1”に設定された検査終了フラグCEallを入力していなければ、ステップS101にて「No」と判定して、ステップS106にて操舵反力制御プログラムの実行を終了する。
“1”に設定された検査終了フラグCEallを入力していれば、操舵反力用ECU47は、ステップS101にて「Yes」と判定して、ステップS102にて検査用ECU46から入力した第1ないし第3異常検出フラグFL1〜FL3の全てが異常検出を表さない“0”に設定されているかを判定する。そして、第1ないし第3異常検出フラグFL1〜FL3のうちのいずれかが“1”である場合には、ステップS102にて「No」と判定してステップS106にて操舵反力制御プログラムの実行を終了する。したがって、上述した異常検査終了前および異常検査によって異常が検出された場合には、操舵反力制御プログラムの実質的な処理が実行されない。したがって、この場合には、操舵反力用電動モータ13は作動制御されない。
異常が検出されることなく異常検査が終了すると、操舵反力用ECU47は、ステップS101,S102にてそれぞれ「Yes」と判定して、ステップS103以降の処理を実行する。ステップS103においては、操舵反力用ECU47は、操舵角センサ41からのハンドル操舵角θおよび車速センサ44からの車速Vを入力する。次に、ステップS104にて、操舵反力用ECU47は、ROM内に設けられている操舵反力テーブルを参照して、ハンドル操舵角θおよび車速Vに応じて変化する目標操舵反力Th*を計算する。この操舵反力テーブルは、図9に示すように、複数の代表的な車速値ごとに、ハンドル操舵角θhの増加に従って非線形増加する複数の目標操舵反力Th*を記憶している。なお、この操舵反力テーブルを利用するのに代えて、ハンドル操舵角θhおよび車速Vに応じて変化する目標操舵反力Th*を関数により予め定義しておき、同関数を利用して目標操舵反力Th*を計算するようにしてもよい。
次に、操舵反力用ECU47は、ステップS105にて、駆動回路52と協働して前記計算した目標操舵反力Th*に対応した駆動電流を操舵反力用電動モータ13に流して、ステップS106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を目標操舵反力Th*に対応した回転トルクで駆動する。これにより、操舵ハンドル11の回動操作に対して、操舵反力用電動モータ13による目標操舵反力Th*が付与され、運転者は、適度な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。
また、転舵用ECU48は、前記イグニッションスイッチの投入後、図7の転舵制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行している。この転舵制御プログラムの実行はステップS200にて開始され、転舵用ECU48は、上記操舵反力制御プログラムの場合と同様に、ステップS201,S202にて、検査終了フラグCEallおよび第1ないし第3異常検出フラグFL1〜FL3を入力してチェックする。この場合も、 “1”に設定された検査終了フラグCEallを入力していなければ、ステップS201にて「No」と判定して、ステップS208にて転舵制御プログラムの実行を終了する。また、第1ないし第3異常検出フラグFL1〜FL3のうちのいずれかが“1”である場合には、ステップS202にて「No」と判定して、ステップS208にて転舵制御プログラムの実行を終了する。したがって、上述した異常検査終了前および異常検査によって異常が検出された場合には、転舵制御プログラムの実質的な処理が実行されず、転舵用電動モータ22も作動制御されない。
異常が検出されることなく異常検査が終了すると、転舵用ECU48は、ステップS201,S202にてそれぞれ「Yes」と判定して、ステップS203以降の処理を実行する。ステップS203においては、転舵用ECU48は、操舵角センサ41からのハンドル操舵角θ、転舵角センサ43からの実転舵角δ、および車速センサ44からの車速Vをそれぞれ入力する。次に、転舵用ECU48は、ステップS204にて、ROM内に記憶されている転舵角テーブルを参照して、ハンドル操舵角θに応じて変化する目標転舵角δ*を計算する。転舵角テーブルは、図10に示すように、ハンドル操舵角θの増加に従って非線形に増加するステヤバイワイヤ用の目標転舵角δ*を記憶している。この目標転舵角δ*のハンドル操舵角θに対する変化率は、ハンドル操舵角θの絶対値|θ|の小さな範囲内で小さく、ハンドル操舵角θの絶対値|θ|が大きくなると大きくなるように設定されている。なお、この転舵角テーブルを利用するのに代えて、ハンドル操舵角θと目標転舵角δ*との関係を示す関数を予め用意しておき、同関数を利用してステヤバイワイヤ用の目標転舵角δ*を計算するようにしてもよい。
次に、転舵用ECU48は、ステップS205にて、ROM内に記憶されている車速係数テーブルを参照して、車速Vに応じて変化する車速係数Kを計算する。車速係数テーブルは、図11に示すように、車速Vの小さな範囲内で「1」よりも大きく、車速Vの大きな範囲内で「1」よりも小さく、車速Vの増加に従って「1」を挟んで非線形に減少する車速係数Kaを記憶している。なお、この車速係数テーブルを利用するのに代えて、車速Vと車速係数Kaとの関係を示す関数を予め用意しておき、同関数を利用してステヤバイワイヤ用の車速係数Kを計算するようにしてもよい。
これらの目標転舵角δ*および車速係数Kの決定後、転舵用ECU48は、ステップS206にて、前記計算した目標転舵角δ*に前記計算した車速係数Kを乗算することにより最終的な目標転舵角δ*を計算する。そして、ステップS207にて、実転舵角δが最終的な目標転舵角δ*に等しくなるように、両転舵角δ*,δの差δ*−δを用いて駆動回路53を介して転舵用電動モータ22の回転を制御する。その後、ステップS208にてこの転舵制御プログラムの実行を終了する。これにより、転舵用電動モータ22は回転駆動され、ねじ送り機構23を介してラックバー21を軸線方向に駆動して、左右前輪FW1,FW2を目標転舵角δ*に転舵する。
このような転舵制御により、図10に示すように、左右前輪FW1,FW2は、ハンドル操舵角θの小さな範囲で同操舵角θの変化に対して小さく転舵され、ハンドル操舵角θの大きな範囲で同操舵角θの変化に対して大きく転舵される。その結果、操舵ハンドル11の持ち替えなしで左右前輪FW1,FW2は大きな転舵角まで転舵される。また、図11に示すように、左右前輪FW1,FW2は、車速Vが小さいときにはハンドル操舵角θに対して大きく転舵され、車速Vが大きくなるとハンドル操舵角θに対して小さく転舵される。
さらに、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
例えば、上記実施形態では、第1検査ルーチンの処理により、左右前輪FW1,FW2を最初右方向に転舵するように転舵用電動モータ22を駆動制御し、その後の第1検査ルーチンまたは第2検査ルーチンの処理により、左右前輪FW1,FW2を左方向に転舵するように転舵用電動モータ22を駆動制御した。しかし、これに代えて、第1検査ルーチンの処理により、左右前輪FW1,FW2を最初左方向に転舵するように転舵用電動モータ22を駆動制御し、その後の第1検査ルーチンまたは第2検査ルーチンの処理により、左右前輪FW1,FW2を右方向に転舵するように転舵用電動モータ22を駆動制御するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、第1検査ルーチンの実行により第2電磁クラッチ33の切断異常の検出を行い、第2検査ルーチンの実行により第1電磁クラッチ32の切断異常の検出を行うようにした。しかし、これに代えて、第1検査ルーチンの実行により第1電磁クラッチ32の切断異常の検出を行い、第2検査ルーチンの実行により第2電磁クラッチ33の切断異常の検出を行うようにしてもよい。この場合、第1検査ルーチンの実行時に、第1電磁クラッチ32を切断制御するとともに、第2電磁クラッチ33を接続制御するようにする。また、第2検査ルーチンの実行時に、第1電磁クラッチ32を接続制御するとともに、第2電磁クラッチ33を切断制御するようにする。
また、上記実施形態においては、2つの電磁クラッチ32,33を含む断続装置を備えたステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置に本発明を適用した場合について説明した。しかし、本発明は、入力操舵軸12と出力操舵軸24との間に一つの電磁クラッチからなる断続装置を含むステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置にも適用される。この場合、上記実施形態の第1検査ルーチンにおいても、第2検査ルーチンにおいても、前記一つの電磁クラッチを切断制御し、同電磁クラッチの切断異常を検出するようにすればよい。
また、上記実施形態においては、操舵ハンドル11の操舵および操舵反力用電動モータ13の回転を操舵角センサ41によって検出されたハンドル操舵角θを用いて検出するとともに、左右前輪FW1,FW2の転舵および転舵用電動モータ22の回転を転舵角センサ43によって検出された実転舵角δを用いて検出するようにした。しかし、これらのセンサ41,43出力に代えて、またはこれらと併用して、操舵反力用電動モータ13および転舵用電動モータ22のモータ回転角を用いるようにしてもよい。この場合、操舵反力用電動モータ13および転舵用電動モータ22に、両モータ13,22の回転角を検出するモータ回転角センサをそれぞれ組み付け、これらのモータ回転角センサ出力を用いるようにすればよい。
また、上記実施形態においては、操舵ハンドル11として回動操作されるものを採用した。しかし、この操舵ハンドル11に代えて、例えばジョイスティックなどのように直線的な操作により左右前輪FW1,FW2を転舵させる操舵ハンドルを利用した車両の操舵装置にも本発明は適用される。
11…操舵ハンドル、12…操舵入力軸、13…操舵反力用電動モータ、21…ラックバー、22…転舵用電動モータ、24…操舵出力軸、31…ケーブル、32,33…電磁クラッチ、41…操舵角センサ、42…操舵トルクセンサ、43…転舵角センサ、44…車速センサ、46…検査用ECU,47…操舵反力用ECU、48…転舵用ECU、55…変速装置