JP7388335B2 - 操舵制御装置、操舵制御方法、操舵制御プログラム - Google Patents

Description

本開示は、車両における操舵制御技術に、関する。

近年、車両の操舵部材の操舵角と転舵タイヤの転舵角とを電気的に制御する技術が、広まってきている。例えば特許文献１に開示の技術では、電動アクチュエータを介して転舵タイヤへ出力される転舵トルクによって、転舵タイヤの転舵角が制御されるようになっている。また、特許文献１に開示の技術では、ロック状態においてロック装置が転舵タイヤの回転を規制する。ここでロック装置は、車両の停止指令に伴う電源オフ前にロック状態になると共に、車両の始動指令に伴ってロック状態を解除するように構成されている。

特開２０１９－０９８８１０号公報

しかし、特許文献１に開示の技術では、車両の停止指令に伴って電源オフにより電動アクチュエータへの通電がカットされる際に転舵タイヤがねじれていると、当該ねじれにより転舵タイヤに生じている復元力は、ロック装置に作用し続けることとなる。そのため、転舵タイヤから電動アクチュエータまでの構成要素とロック装置とには、寿命の低下が懸念される。

一方、車両の停止指令に伴ってロック装置が作動しない構成であれば、寿命は確保可能となる。しかし、この場合、電動アクチュエータを介して転舵タイヤに出力されるトルクは、電動アクチュエータへの通電カットに応じて、突然消失する。すると、転舵タイヤがねじれを解消するように急激に復元するため、車両において転舵タイヤ及びそれを支持する車体が振動してしまう。それと共にロック装置の非作動下では、転舵タイヤの振動が伝播する操舵部材も、振動してしまう。

本開示の課題は、車両の停止指令に伴う振動の発生を抑制する操舵制御装置を、提供することにある。本開示の別の課題は、車両の停止指令に伴う振動の発生を抑制する操舵制御方法を、提供することにある。本開示のさらに別の課題は、車両の停止指令に伴う振動の発生を抑制する操舵制御プログラムを、提供することにある。

以下、課題を解決するための本開示の技術的手段について、説明する。尚、特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

本開示の第一態様は、
車両（２）において、操舵アクチュエータ（３）による操舵部材（２１）の運動と、転舵アクチュエータ（４）による転舵タイヤ（２０）の運動とを、制御により連動させる操舵制御装置（１）であって、
操舵アクチュエータから出力される操舵出力トルク（Ｔｓｏ）を制御し、操舵アクチュエータを介して操舵部材の実操舵角（θｓｒ）を制御する操舵制御部（１１０）と、
転舵アクチュエータから出力される転舵出力トルク（Ｔｔｏ）を制御し、転舵アクチュエータを介して転舵タイヤの実転舵角（θｔｒ）を制御する転舵制御部（１２０）とを、備え、
車両の停止指令（Ｏｅ）に伴って操舵制御部が実操舵角を実転舵角に対し連動制御する連動制御中に、転舵アクチュエータへの印加電流を漸減させることにより、転舵出力トルクを漸減制御する転舵制御部は、車両において転舵タイヤを含む転舵系（６）の共振周波数よりも、低いカットオフ周波数の設定されるローパスフィルタを通すことにより、転舵アクチュエータへの印加電流を漸減させ、
転舵制御部及び操舵制御部は、転舵制御部による転舵出力トルクの漸減制御後に、それぞれ転舵アクチュエータ及び操舵アクチュエータへの通電をカットする。

本開示の第二態様は、
車両（２）において、操舵アクチュエータ（３）による操舵部材（２１）の運動と、転舵アクチュエータ（４）による転舵タイヤ（２０）の運動とを、制御により連動させる操舵制御方法であって、
操舵アクチュエータから出力される操舵出力トルク（Ｔｓｏ）を制御し、操舵アクチュエータを介して操舵部材の実操舵角（θｓｒ）を制御する操舵制御工程（Ｓ１０１，Ｓ１０３，Ｓ１０５）と、
転舵アクチュエータから出力される転舵出力トルク（Ｔｔｏ）を制御し、転舵アクチュエータを介して転舵タイヤの実転舵角（θｔｒ）を制御する転舵制御工程（Ｓ１０２，Ｓ１０４）とを、含み、
車両の停止指令（Ｏｅ）に伴って操舵制御工程により実操舵角が実転舵角に対し連動制御される連動制御中に、転舵アクチュエータへの印加電流を漸減させることにより、転舵出力トルクを漸減制御する転舵制御工程は、車両において転舵タイヤを含む転舵系（６）の共振周波数よりも低いカットオフ周波数の設定されるローパスフィルタを通すことにより、転舵アクチュエータへの印加電流を漸減させ、
転舵制御工程及び操舵制御工程は、転舵制御工程による転舵出力トルクの漸減制御後に、それぞれ転舵アクチュエータ及び操舵アクチュエータへの通電をカットする。

本開示の第三態様は、
車両（２）において、操舵アクチュエータ（３）による操舵部材（２１）の運動と、転舵アクチュエータ（４）による転舵タイヤ（２０）の運動とを、制御により連動させるために、プロセッサ（１２）に実行させる命令を含む操舵制御プログラムであって、
命令は、
操舵アクチュエータから出力される操舵出力トルク（Ｔｓｏ）を制御させ、操舵アクチュエータを介して操舵部材の実操舵角（θｓｒ）を制御させる操舵制御工程（Ｓ１０１，Ｓ１０３，Ｓ１０５）と、
転舵アクチュエータから出力される転舵出力トルク（Ｔｔｏ）を制御させ、転舵アクチュエータを介して転舵タイヤの実転舵角（θｔｒ）を制御させる転舵制御工程（Ｓ１０２，Ｓ１０４）とを、含み、
車両の停止指令（Ｏｅ）に伴って操舵制御工程により実操舵角を実転舵角に対し連動制御させる連動制御中に、転舵アクチュエータへの印加電流を漸減させることにより、転舵出力トルクを漸減制御させる転舵制御工程は、車両において転舵タイヤを含む転舵系（６）の共振周波数よりも低いカットオフ周波数の設定されるローパスフィルタを通させることにより、転舵アクチュエータへの印加電流を漸減させ、
転舵制御工程及び操舵制御工程は、転舵制御工程による転舵出力トルクの漸減制御後に、それぞれ転舵アクチュエータ及び操舵アクチュエータへの通電をカットさせる。

これら第一～第三態様によると、車両の停止指令に伴って実操舵角が実転舵角に対し連動制御される連動制御中に、転舵アクチュエータからの転舵出力トルクが漸減制御された後、転舵アクチュエータ及び操舵アクチュエータへの通電がそれぞれカットされる。これによれば、転舵アクチュエータ及び操舵アクチュエータへの通電カット前に、転舵出力トルクの漸減制御に応じて転舵タイヤのねじれが緩やかに解消され得るので、転舵タイヤの急激な復元は生じ難くなる。故に、転舵タイヤの復元による転舵タイヤ及びそれを支持する車体の振動発生を、停止指令に伴って抑制することができる。しかも、転舵出力トルクの漸減制御は、実操舵角と実転舵角との連動制御中に実現されることから、転舵タイヤと連動する操舵部材の振動も、停止指令に伴って抑制することができる。

第一実施形態による操舵制御装置の搭載された車両を示す模式図である。 第一実施形態による操舵制御装置の全体構成を示す模式図である。 第一実施形態による操舵制御装置の詳細構成を示すブロック図である。 第一実施形態による操舵角制御部を説明するためのグラフである。 第一実施形態による操舵制御方法を示すフローチャートである。 第一実施形態による停止制御モードを示すグラフである。 第一実施形態による漸減制御を示すグラフである。 第二実施形態による操舵制御装置の搭載された車両を示す模式図である。 第二実施形態による漸減制御を示すグラフである。

以下、複数の実施形態を図面に基づき説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことで、重複する説明を省略する場合がある。また、各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。さらに、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。

（第一実施形態）
図１に示すように第一実施形態による操舵制御装置１は、車両２に搭載される。車両２は、自動運転モードにおいて定常的又は一時的に自動走行可能となっている。ここで自動運転モードは、条件付運転自動化、高度運転自動化、又は完全運自動化といった、作動時のシステムが全ての運行タスクを実行する自律運転制御により、実現されてもよい。自動運転モードは、運転支援、又は部分運転自動化といった、乗員が一部又は全ての運転タスクを実行する高度運転支援制御において、実現されてもよい。自動運転モードは、それら自律運転制御と高度運転支援制御との組み合わせ又は切り替えにより、実現されてもよい。

こうした車両２の車輪のうち、少なくとも一対設けられる転舵タイヤ２０は、操舵制御装置１による制御に従って転舵可能となっている。車両２の操舵部材であるステアリングホイール２１は、車室内の乗員により把持可能となっている。こうした車両２には、操舵制御装置１と共に、操舵アクチュエータ３と転舵アクチュエータ４とセンサ系５とが搭載されている。図２，３に示すように操舵アクチュエータ３は、操舵モータ３０と操舵減速機３１と操舵ドライバ３２とを含んで構成される。操舵アクチュエータ３は、車両２のステアリングホイール２１に対して、機械的に連携している。

操舵アクチュエータ３は、操舵制御装置１からの出力指令Ｏｓに従って電動式の操舵モータ３０へと印加する電流を、操舵ドライバ３２により制御する。操舵アクチュエータ３は、電流の印加された操舵モータ３０により、操舵トルクを発生させる。操舵アクチュエータ３は、操舵モータ３０の発生した操舵トルクを、例えば遊星ギア等の操舵減速機３１により増幅してから出力する。出力された操舵トルクが操舵アクチュエータ３からステアリングホイール２１への反力として伝達されることで、ステアリングホイール２１の実操舵角θｓｒ（図１参照）が変化可能となっている。

尚、実操舵角θｓｒと、それの目標操舵角θｓｔとには、車両２の前後方向に対して右側では正（プラス）の値、また左側では負（マイナス）の値が、それぞれ与えられる。同様に、操舵アクチュエータ３への出力指令Ｏｓにも、正負の値が与えられる。

転舵アクチュエータ４は、転舵モータ４０と転舵減速機４１と転舵ドライバ４２とを含んで構成される。転舵アクチュエータ４は、車両２の転舵タイヤ２０に対して、機械的に連携している。転舵アクチュエータ４は、ステアリングホイール２１及び操舵アクチュエータ３に対して、機械的には遮断且つ電気的には連携する、ステアバイワイヤシステムを構成している。

転舵アクチュエータ４は、操舵制御装置１からの出力指令Ｏｔに従って電動式の転舵モータ４０へと印加する電流を、転舵ドライバ４２により制御する。転舵アクチュエータ４は、電流の印加された転舵モータ４０により、転舵トルクを発生させる。転舵アクチュエータ４は、転舵モータ４０の発生した転舵トルクを、例えばラックギア等の転舵減速機４１により増幅してから出力する。出力された転舵トルクが転舵アクチュエータ４から転舵タイヤ２０への駆動力として伝達されることで、転舵タイヤ２０の実転舵角θｔｒ（図１参照）が変化する。

尚、実転舵角θｔｒと、それの目標転舵角θｔｔとには、車両２の前後方向に対して右側では正（プラス）の値、また左側では負（マイナス）の値が、それぞれ与えられる。同様に、転舵アクチュエータ４への出力指令Ｏｔにも、正負の値が与えられる。

図１～３に示すようにセンサ系５は、外界センサ５０と内界センサ５１とを含んで構成される。外界センサ５０は、車両２の周辺環境となる外界の情報を、取得する。外界センサ５０は、車両２の外界に存在する物体を検知することで、外界情報を取得してもよい。物体検知タイプの外界センサ５０は、例えばカメラ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging / Laser Imaging Detection and Ranging）、レーダ、及びソナー等のうち、少なくとも一種類である。外界センサ５０は、車両２の外界に存在するＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）の人工衛星又はＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）の路側機から特定信号を受信することで、外界情報を取得してもよい。信号受信タイプの外界センサ５０は、例えばＧＮＳＳ受信機、及びテレマティクス受信機等のうち、少なくとも一種類である。

内界センサ５１は、車両２の内部環境となる内界の情報を、取得する。内界センサ５１は、車両２の内界において特定の運動物理量を検知することで、内界情報を取得してもよい。物理量検知タイプの内界センサ５１は、例えば操舵トルクセンサ５２、操舵角センサ５３、転舵角センサ５４、速度センサ、加速度センサ、慣性センサ、ヨーレートセンサ、及び始動センサ５５等のうち、少なくともセンサ５２，５３，５４，５５を含んだ複数種類である。ここで操舵トルクセンサ５２は、操舵部材２１へ与えられた実操舵トルクＴｓｒを、取得する。操舵角センサ５３は、ステアリングホイール２１の実操舵角θｓｒを、取得する。転舵角センサ５４は、転舵タイヤ２０の実転舵角θｔｒを、取得する。始動センサ５５は、車両２の乗員が始動スイッチをオン操作するのに応じて、車両２の始動指令を出力する。それと共に始動センサ５５は、車両２の乗員が始動スイッチをオフ操作するのに応じて、車両２の停止指令Ｏｅを出力する。さらに始動センサ５５は、車両２がアイドリングストップの場合に、アイドリングストップ指令及び再始動指令を出力する。

操舵制御装置１は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）、ワイヤハーネス、及び内部バス等のうち、少なくとも一種類を介して操舵アクチュエータ３と転舵アクチュエータ４とセンサ系５とに接続されている。操舵制御装置１は、少なくとも一つの専用コンピュータを含んで構成される。操舵制御装置１を構成する専用コンピュータは、自動運転モードを含んだ運転制御を実現する、運転制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）であってもよい。操舵制御装置１を構成する専用コンピュータは、操舵アクチュエータ３を制御する操舵ＥＣＵと、転舵アクチュエータ４を制御する転舵ＥＣＵとのうち、少なくとも一方であってもよい。操舵制御装置１を構成する専用コンピュータは、車両２の位置を含んだ、車両２の状態量を推定する、ロケータＥＣＵであってもよい。操舵制御装置１を構成する専用コンピュータは、車両２の運転をナビゲートするナビゲーションＥＣＵであってもよい。操舵制御装置１を構成する専用コンピュータは、車両２の情報提示を制御するＨＣＵ（HMI（Human Machine Interface） Control Unit）であってもよい。

図１に示すように操舵制御装置１は、こうした専用コンピュータを含んで構成されることで、メモリ１０及びプロセッサ１２を少なくとも一つずつ有している。メモリ１０は、コンピュータにより読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に記憶する、例えば半導体メモリ、磁気媒体、及び光学媒体等のうち、少なくとも一種類の非遷移的実体的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）である。プロセッサ１２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、及びＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）－ＣＰＵ等のうち、少なくとも一種類をコアとして含む。

プロセッサ１２は、メモリ１０に記憶された操舵制御プログラムに含まれる複数の命令を、実行する。これにより操舵制御装置１は、車両２において操舵と転舵とを制御により連動させるための機能ブロックである機能部を、図３に示すように複数構築する。このように操舵制御装置１では、車両２における操舵及び転舵を制御により連動させるためにメモリ１０に記憶された操舵制御プログラムが複数の命令をプロセッサ１２に実行させることで、複数の機能部が構築される。こうした複数の機能部には、軌道生成部１００、操舵制御部１１０、及び転舵制御部１２０が含まれる。

軌道生成部１００は、センサ系５からの入力情報又はそれに応じた物理情報に基づくことで、予定軌道Ｔｚを生成する。予定軌道Ｔｚとは、車両２における状態量（以下、自己状態量という）の時系列変化を規定した、走行軌道を意味する。自己状態量とは、少なくとも車両２の位置を含んだ、物理量である。こうした自己状態量は、例えば走行速度、加速度、及びヨー角等のうち、少なくとも一種類を位置に加えて含んでいてもよい。

軌道生成部１００は、操舵角制御部１１０及び転舵角制御部１２０に対して要求する制御指令を、生成する。具体的に軌道生成部１００は、車両２の運転制御において自動運転モードを実行するための自動運転指令Ｏａを、生成する。軌道生成部１００は、車両２の運転制御において自動運転モード中に車両２を停止する停止制御モードを実行するための停止指令Ｏｅを、生成する。ここで自動運転モード中の停止指令Ｏｅは、車両２の完全停止指令、車両２のアイドリングストップ指令、及び各アクチュエータ３，４の電源停止指令等のうち、少なくとも一種類である。軌道生成部１００が停止指令Ｏｅを出力するタイミングは、軌道生成部１００が車両２の停止を決定する予定時刻の直前、予定時刻、及び予定時刻の直後のうち、いずれであってもよい。一方、車両２の運転制御において手動運転モード中には、停止制御モードを実行するための停止指令Ｏｅが始動センサ５５から出力される。ここで手動運転モード中の停止指令Ｏｅは、始動スイッチのオフ操作による車両２の完全停止指令、及び車両２のアイドリングストップ指令等のうち、少なくとも一種類である。

操舵角制御部１１０は、操舵アクチュエータ３から出力される操舵出力トルクＴｓｏの制御と、操舵アクチュエータ３を介した実操舵角θｓｒの制御と、操舵アクチュエータ３を介した実操舵トルクＴｓｒの制御とを、選択的に実行する。そのために操舵角制御部１１０は、サブ機能部として、目標操舵角選択部１１１、目標操舵トルク制御部１１２、操舵角追従制御部１１３、トルク追従制御部１１４、操舵電流選択部１１５、及び操舵漸減制御部１１６を有している。

目標操舵角選択部１１１には、停止指令Ｏｅと予定軌道Ｔｚとが軌道生成部１００から入力される。目標操舵角選択部１１１には、始動センサ５５から停止指令Ｏｅが入力される。目標操舵角選択部１１１には、転舵角センサ５４から実転舵角θｔｒが入力される。目標操舵角選択部１１１は、これらの入力に基づいて、実操舵角θｓｒの制御目標である目標操舵角θｓｔを選択する。

具体的に、軌道生成部１００又は始動センサ５５から停止指令Ｏｅが入力されていない場合に目標操舵角選択部１１１は、予定軌道Ｔｚに従うように取得される目標操舵角θｓｔを、選択する。一方、軌道生成部１００又は始動センサ５５から停止指令Ｏｅが入力されている場合に目標操舵角選択部１１１は、実操舵角θｓｒを実転舵角θｔｒに対して連動させる連動制御を、実行する。この連動制御において目標操舵角選択部１１１は、実転舵角θｔｒに所定の角度変換比を乗算した変換角を、目標操舵角θｓｔとして選択する。

操舵角追従制御部１１３には、目標操舵角選択部１１１から目標操舵角θｓｔが入力される。操舵角追従制御部１１３は、実操舵角θｓｒが目標操舵角θｓｔに追従するように、例えばＰＩＤ制御等の操舵角追従制御を実行する。この操舵角追従制御によって操舵角追従制御部１１３は、操舵モータ３０へと印加される操舵電流の候補値を、第一操舵電流候補値Ｉｓｃ１として決定する。

目標操舵トルク制御部１１２には、操舵トルクセンサ５２から実操舵トルクＴｓｒが入力されると共に、目標操舵トルク制御部１１２には、後述する転舵制御部１２０の転舵角追従制御部１２２から転舵電流値Ｉｔが入力される。目標操舵トルク制御部１１２は、転舵電流値Ｉｔに所定のトルク換算係数を乗算した値と、実操舵トルクＴｓｒとに基づいて、転舵タイヤ２０に加わっている実転舵トルクＴｔｒを推定する。さらに目標トルク制御部１１２は、推定された実転舵トルクＴｔｒに対応する目標操舵トルクＴｓｔを、例えば図４に示すマップ等に基づいて決定する。

図３に示すようにトルク追従制御部１１４には、目標操舵トルク制御部１１２から目標操舵トルクＴｓｔが入力される。トルク追従制御部１１４には、操舵トルクセンサ５２から実操舵トルクＴｓｒが入力される。トルク追従制御部１１４は、実操舵トルクＴｓｒが目標操舵トルクＴｓｔに追従するように、例えばＰＩＤ制御等のトルク追従制御を実行する。このトルク追従制御によってトルク追従制御部１１４は、操舵モータ３０へと印加される操舵電流の候補値を、第二操舵電流候補値Ｉｓｃ２として決定する。

操舵電流選択部１１５には、停止指令Ｏｅと自動運転指令Ｏａとが軌道生成部１００から入力される。目操舵電流選択部１１５には、始動センサ５５から停止指令Ｏｅが入力される。操舵電流選択部１１５には、操舵角追従制御部１１３から第一操舵電流候補値Ｉｓｃ１が入力される。トルク追従制御部１１４から第二操舵電流候補値Ｉｓｃ２が入力される。操舵電流選択部１１５は、第一操舵電流候補値Ｉｓｃ１及び第二操舵電流候補値Ｉｓｃ２の一方を、モードに応じた操舵電流値Ｉｓとして選択する。

具体的には、軌道生成部１００から自動運転指令Ｏａが入力されている場合に操舵電流選択部１１５は、第一操舵電流候補値Ｉｓｃ１を操舵電流値Ｉｓとして選択する。また、軌道生成部１００又は始動センサ５５から停止指令Ｏｅが入力されている場合にも操舵電流選択部１１５は、第一操舵電流候補値Ｉｓｃ１を操舵電流値Ｉｓとして選択する。これらのことから、車両２の自動運転モード及び停止制御モードにおいては、第一操舵電流候補値Ｉｓｃ１が操舵電流値Ｉｓとして選択される。

一方、自動運転指令Ｏａ及び停止指令Ｏｅがいずれも入力されていない場合に操舵電流選択部１１５は、第二操舵電流候補値Ｉｓｃ２を操舵電流値Ｉｓとして選択する。これにより、車両２の手動運転モードにおいては、第二操舵電流候補値Ｉｓｃ２が操舵電流値Ｉｓとして選択される。

操舵漸減制御部１１６には、操舵電流選択部１１５から操舵電流値Ｉｓが入力される。操舵漸減制御部１１６には、後述する転舵制御部１２０の転舵漸減制御部１２３から操舵漸減指令Ｏｒが入力される。操舵漸減指令Ｏｒが入力されていない場合に操舵漸減制御部１１６は、操舵電流値Ｉｓの印加を操舵アクチュエータ３へ指令するための出力指令Ｏｓを、生成する。その結果、操舵電流値Ｉｓが第一操舵電流候補値Ｉｓｃ１の場合には、生成された出力指令Ｏｓに従う操舵アクチュエータ３を介して、ステアリングホイール２１の実操舵角θｓｒが当該出力指令Ｏｓと対応した角度に制御される。一方、操舵電流値Ｉｓが第二操舵電流候補値Ｉｓｃ２の場合には、生成された出力指令Ｏｓに従う操舵アクチュエータ３を介して、ステアリングホイール２１の実操舵トルクＴｓｒが当該出力指令Ｏｓと対応した角度に制御される。

これらに対し、操舵漸減指令Ｏｒが入力されている場合に操舵漸減制御部１１６は、後に詳述する漸減制御によって調整された電流値の印加を操舵アクチュエータ３へ指令するための出力指令Ｏｓを、生成する。その結果、生成された出力指令Ｏｓに従う操舵アクチュエータ３は、ステアリングホイール２１へ向けた操舵出力トルクＴｓｏを制御する。

図３に示すように転舵角制御部１２０は、転舵アクチュエータ４から出力される転舵出力トルクＴｔｏの制御と、転舵アクチュエータ４を介した実転舵角θｔｒの制御とを、選択的に実行する。そのために転舵角制御部１２０は、目標転舵角選択部１２１、転舵角追従制御部１２２、及び転舵漸減制御部１２３を有している。

目標転舵角選択部１２１には、自動運転指令Ｏａと予定軌道Ｔｚとが軌道生成部１００から入力される。目標転舵角選択部１２１には、操舵角センサ５３から実操舵角θｓｒが入力される。目標転舵角選択部１２１は、これらの入力に基づいて、実転舵角θｔｒの制御目標である目標転舵角θｔｔを選択する。

具体的に、軌道生成部１００から自動運転指令Ｏａが入力されている場合に目標転舵角選択部１２１は、予定軌道Ｔｚに従うように取得される目標転舵角θｔｔを、選択する。一方、軌道生成部１００から自動運転指令Ｏａが入力されていない場合に目標転舵角選択部１２１は、実転舵角θｔｒを実操舵角θｓｒに対して連動させる連動制御を、実行する。この連動制御において目標転舵角選択部１２１は、実操舵角θｓｒに所定の角度変換比を乗算した変換角を、目標転舵角θｔｔとして選択する。

転舵角追従制御部１２２には、目標転舵角選択部１２１から目標転舵角θｔｔが入力される。転舵角追従制御部１２２は、実転舵角θｔｒが目標転舵角θｔｔに追従するように、例えばＰＩＤ制御等の転舵角追従制御を実行する。この操舵角追従制御によって転舵角追従制御部１２２は、転舵モータ４０へと印加される転舵電流値Ｉｔを決定する。

転舵漸減制御部１２３には、転舵角追従制御部１２２から転舵電流値Ｉｔが入力される。転舵漸減制御部１２３には、軌道生成部１００から停止指令Ｏｅが入力される。転舵漸減制御部１２３には、始動センサ５５から停止指令Ｏｅが入力される。停止指令Ｏｅが入力されていない場合に転舵漸減制御部１２３は、転舵電流値Ｉｔの印加を転舵アクチュエータ４へ指令するための出力指令Ｏｔを、生成する。その結果、生成された出力指令Ｏｔに従う転舵アクチュエータ４を介して、転舵タイヤ２０の実転舵角θｔｒが当該出力指令Ｏｔと対応した角度に制御される。

これに対し、停止指令Ｏｅが入力されている場合に転舵漸減制御部１２３は、後に詳述する漸減制御によって調整された電流値の印加を転舵アクチュエータ４へ指令するための出力指令Ｏｔを、生成する。その結果、生成された出力指令Ｏｔに従う転舵アクチュエータ４は、転舵タイヤ２０へ向けた転舵出力トルクＴｔｏを制御する。このとき操舵出力トルクＴｔｏは、転舵タイヤ２０の実転舵トルクＴｔｒと実質一致する。

ここまで説明した軌道生成部１００、操舵制御部１１０、及び転舵制御部１２０の共同により、操舵制御装置１が車両２の操舵及び転舵を制御により連動させる操舵制御方法のうち、停止制御モードにおいて実行される方法のフローを、図５～７を参照しつつ説明する。本フローは、起動生成部１００及び始動センサ５５の一方からの停止指令Ｏｅに応じて、開始される。尚、図５における各「Ｓ」は、操舵制御プログラムに含まれた複数命令により実行される複数ステップを、それぞれ意味する。図６は、停止指令Ｏｅのグラフを除いて、転舵に関わる値の経時変化を実線により、また操舵に関わる値の経時変化を点線により、それぞれ示している。

図５に示すＳ１０１では、停止指令Ｏｅに伴って目標操舵角選択部１１１が、実操舵角θｓｒが実転舵角θｔｒに連動するように目標操舵角θｓｔを選択する。その結果、選択された目標操舵角θｓｔが操舵角追従制御部１１３により第一目標操舵電流値Ｉｓｃ１へ変換されることで、停止指令Ｏｅに伴って当該変換値Ｉｓｃ１が操舵電流値Ｉｓとして操舵電流選択部１１５から操舵漸減制御部１１６へと入力される。これにより、操舵電流値Ｉｓを指令する出力指令Ｏｓが操舵アクチュエータ３へ出力されることで、図６に示すように、実操舵角θｓｒが実転舵角θｔｒに対し連動制御されることとなる。こうしたＳ１０１による連動制御は、後述のＳ１０３が開始するまで、継続される。これにより、後述のＳ１０２が連動制御中に実行されることになる。

図５に示すようにＳ１０２では、停止指令Ｏｅに応じて転舵漸減制御部１２３が、図６，７に示す如き転舵電流値Ｉｔに対する漸減を、実行する。このとき転舵漸減制御部１２３は、漸減させる転舵電流値Ｉｔの初期値Ｉｔ０として、停止指令Ｏｅの入力時点での転舵電流値Ｉｔを記憶する。さらに転舵漸減制御部１２３は、単位時間当たりでの転舵電流値Ｉｔの減少率が一定となるように、初期値Ｉｔ０から実質連続的に漸減させる。転舵漸減制御部１２３は、こうした転舵電流値Ｉｔの漸減を指令する出力指令Ｏｔを、転舵アクチュエータ４へ出力する。これにより、転舵アクチュエータ４から転舵タイヤ２０へ出力される転舵出力トルクＴｔｏは、出力指令Ｏｔに従って制御されることで、単位時間当たりの減少率が一定となるように漸減することとなる。以上の結果、転舵電流値Ｉｔが零値（０）に到達すると、転舵漸減制御部１２３は、転舵電流値Ｉｔの漸減を終了してから、操舵漸減制御部１１６へ操舵漸減指令Ｏｒを出力する。尚、転舵電流値Ｉｔの漸減は、転舵電流値Ｉｔが零値に近い所定値に到達した時点で、終了してもよい。

図５に示すようにＳ１０３では、転舵漸減制御部１２３による転舵電流値Ｉｔの漸減制御が終了した後、操舵漸減指令Ｏｒに応じて操舵漸減制御部１１６が、図６，７に示す如き操舵電流値Ｉｓに対する漸減を、実行する。このとき操舵漸減制御部１１６は、漸減させる操舵電流値Ｉｓの初期値Ｉｓ０として、操舵漸減指令Ｏｒの入力時点での操舵電流値Ｉｓを記憶する。さらに操舵漸減制御部１１６は、単位時間当たりでの操舵電流値Ｉｓの減少率が一定となるように、初期値Ｉｓ０から実質連続的に漸減させる。操舵漸減制御部１１６は、こうした操舵電流値Ｉｓの漸減を指令する出力指令Ｏｓを、操舵アクチュエータ３へ出力する。これにより、操舵アクチュエータ３からステアリングホイール２１へ出力される操舵出力トルクＴｓｏは、出力指令Ｏｓに従って制御されることで、単位時間当たりの減少率が一定となるように漸減することとなる。以上の結果、操舵電流値Ｉｓが零値（０）に到達すると、操舵漸減制御部１１６は、操舵電流値Ｉｓの漸減を終了する。尚、操舵電流値Ｉｓの漸減は、操舵電流値Ｉｓが零値に近い所定値に到達した時点で、終了してもよい。

図５に示すように、操舵漸減制御部１１６による操舵電流値Ｉｓの漸減制御が終了した後、Ｓ１０４において転舵漸減制御部１２３は、転舵ドライバ４２から転舵モータ４０への通電をカットする。また、操舵漸減制御部１１６による操舵電流値Ｉｓの漸減制御が終了した後、Ｓ１０５において操舵漸減制御部１１６は、操舵ドライバ３２から操舵モータ３０への通電をカットする。ここで、操舵モータ３０への通電カットのＳ１０４と転舵モータ４０への通電カットのＳ１０５とは、実行時間が前後にずらされてもよいし（図５，６はＳ１０４が先の例）、実質同時に実行されてもよい。また、図６に示す本実施形態において操舵モータ３０への通電カットと転舵モータ４０への通電カットとは、それぞれ対応するドライバ４２，３２が電源を遮断（図６ではオフ）することで、実現される。但し、Ｓ１０２，Ｓ１０３で印加電流が零値まで漸減される場合、当該零値への到達時点で通電カットが実現されると考えることも可能である。

このように本実施形態では、Ｓ１０１，Ｓ１０３，Ｓ１０５が操舵制御工程に相当し、Ｓ１０２，Ｓ１０４が転舵制御工程に相当する。

（作用効果）
以上説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。

第一実施形態によると、車両２の停止指令Ｏｅに伴って実操舵角θｓｒが実転舵角θｔｒに対し連動制御される連動制御中に、転舵アクチュエータ４からの転舵出力トルクＴｔｏが漸減制御された後、転舵アクチュエータ４及び操舵アクチュエータ３への通電がそれぞれカットされる。これによれば、転舵アクチュエータ４及び操舵アクチュエータ３への通電カット前に、転舵出力トルクＴｔｏの漸減制御に応じて転舵タイヤ２０のねじれが緩やかに解消され得るので、転舵タイヤ２０の急激な復元は生じ難くなる。故に、転舵タイヤ２０の復元による転舵タイヤ２０及びそれを支持する車体の振動発生を、停止指令Ｏｅに伴って抑制することができる。しかも、転舵出力トルクＴｔｏの漸減制御は、実操舵角θｓｒと実転舵角θｔｒとの連動制御中に実現されることから、転舵タイヤ２０と連動するステアリングホイール２１の振動も、停止指令Ｏｅに伴って抑制することができる。

第一実施形態では、転舵アクチュエータ４への印加電流の漸減により、転舵出力トルクＴｔｏが当該漸減電流に合わせて緩やかに漸減制御され得る。故に、転舵タイヤ２０の急激な復元による車両２の振動発生を、車両２の停止指令に伴って抑制することができる。

第一実施形態では、転舵アクチュエータ４への印加電流が零値まで漸減されることで、転舵出力トルクＴｔｏも零値にまで漸減制御され得る。故に、転舵タイヤ２０の緩やかなねじれ解消を、転舵出力トルクＴｔｏが零値となるまで継続して、車両の停止指令に伴う振動発生の抑制効果を高めることができる。

第一実施形態では、操舵アクチュエータ３からの操舵出力トルクＴｓｏが漸減制御された後、転舵アクチュエータ４及び操舵アクチュエータ３への通電がカットされる。これによれば、実操舵角θｓｒと実転舵角θｔｒとの連動制御後に操舵出力トルクＴｓｏが残存していたとしても、当該残存トルクＴｓｏによるステアリングホイール２１の変動及び振動は、漸減に応じた緩やかなトルク変化によって緩和され得る。故に、車両２の停止指令Ｏｅに伴う振動発生の抑制効果がステアリングホイール２１において阻害されるのを、抑止することができる。

第一実施形態では、操舵アクチュエータ３への印加電流の漸減により、操舵出力トルクＴｓｏが当該漸減電流に合わせて緩やかに漸減制御され得る。故に、車両２の停止指令Ｏｅに伴う振動発生の抑制効果がステアリングホイール２１において阻害されるのを、抑止することができる。

第一実施形態では、操舵アクチュエータ３への印加電流が零値まで漸減されることで、操舵出力トルクＴｓｏも零値にまで漸減制御され得る。故に、残存した操舵出力トルクＴｓｏの漸減を、操舵出力トルクＴｓｏが零値となるまで継続して、車両２の停止指令Ｏｅに伴う振動発生に対する阻害の抑止性を高めることができる。

第一実施形態では、転舵アクチュエータ４及び操舵アクチュエータ３への通電は、転舵出力トルクＴｔｏ及び操舵出力トルクＴｓｏの漸減制御後に、電源遮断によってカットされることとなる。これによれば、停止指令Ｏｅに伴う電源遮断にあっても、転舵タイヤ２０の復元による転舵タイヤ２０及び車体の振動発生を抑制することができる。

（第二実施形態）
図８，９に示すように第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態では、転舵漸減制御部１２３及び操舵漸減制御部１１６の構成が第一実施形態と異なっている。

第二実施形態の転舵漸減制御部１２３は、図８に示す転舵系６の共振周波数よりも低いカットオフ周波数が設定されるローパスフィルタを、含んで構成されている。ここで転舵系６は、車両２において転舵タイヤ２０を少なくとも含む。転舵系６は、転舵アクチュエータ４を含んでいてもよい。また転舵系６は、転舵アクチュエータ４と転舵タイヤ２０との間に介在する、例えばタイロッド等の駆動部材を含んでもよい。転舵電流値Ｉｔに対する漸減において転舵漸減制御部１２３は、ローパスフィルタを通すことによって転舵電流値Ｉｔを漸減させる。これにより図９に示すように、転舵電流値Ｉｔ自体に加え、転舵電流値Ｉｔの単位時間当たりでの減少率も漸減される。

第二実施形態の操舵漸減制御部１１６は、所定のカットオフ周波数が設定されるローパスフィルタを、含んで構成されている。操舵電流値Ｉｓに対する漸減において操舵漸減制御部１１６は、ローパスフィルタを通すことによって操舵電流値Ｉｓを漸減させる。これにより図９に示すように、操舵電流値Ｉｓ自体の漸減に加え、操舵電流値Ｉｓの単位時間当たりでの減少率も漸減される。

（作用効果）
以上説明した第二実施形態の作用効果を、以下に説明する。

第二実施形態では、車両２おいて転舵タイヤ２０を含む転舵系６の共振周波数よりも、低いカットオフ周波数の設定されるローパスフィルタを通すことで、転舵アクチュエータ４への印加電流が漸減される。これによれば、転舵タイヤ２０の復元による転舵系６及び車体の振動発生を、停止指令Ｏｅに伴って抑制することができる。

（他の実施形態）
以上、本開示の複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

変形例の転舵アクチュエータ４は、ステアリングホイール２１及び操舵アクチュエータ３に対して機械的に連携し且つ同アクチュエータ３とは独立に制御可能な、パワーステアリングシステムを構成していてもよい。

変形例において操舵制御装置１を構成する専用コンピュータは、車両２との間にて通信可能な、少なくとも一つの外部センターコンピュータであってもよい。変形例において操舵制御装置１を構成する専用コンピュータは、デジタル回路及びアナログ回路のうち、少なくとも一方をプロセッサとして含んでいてもよい。ここでデジタル回路とは、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＳＯＣ（System on a Chip）、ＰＧＡ（Programmable Gate Array）、及びＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等のうち、少なくとも一種類である。またこうしたデジタル回路は、プログラムを格納したメモリを、有していてもよい。

第一及び第二実施形態の変形例は、転舵電流値Ｉｔを実質連続的に漸減させる代わりに、断続的に転舵電流値Ｉｔを漸減させてもよい。第一及び第二実施形態の変形例は、操舵電流値Ｉｓを実質連続的に漸減させる代わりに、断続的に操舵電流値Ｉｓを減少させてもよい。

第二実施形態の変形例は、単位時間当たりの減少率が漸減するように転舵電流値Ｉｔを漸減させる代わりに、当該減少率が漸増するように転舵電流値Ｉｔを漸減させてもよい。第二実施形態の変形例は、単位時間当たりの減少率が漸減するように操舵電流値Ｉｓを漸減させる代わりに、当該減少率が漸増するように操舵電流値Ｉｓを漸減させてもよい。

変形例では、第一実施形態と第二実施形態とが組み合わされてもよい。具体的には、転舵漸減制御部１２３と操舵漸減制御部１１６とのうち一方のみが、第二実施形態に準じたローパスフィルタにより印加電流を漸減させてもよい。

１：操舵制御装置、２：車両、３：操舵アクチュエータ、４：転舵アクチュエータ、６：転舵系、１２：プロセッサ、２０：転舵タイヤ、２１：ステアリングホイール、１１０：操舵制御部、１２０：転舵制御部、θｓｒ：実操舵角、θｓｔ：目標操舵角、Ｔｓｏ：操舵出力トルク、θｔｒ：実転舵角、θｔｔ：目標転舵角、Ｔｔｏ：転舵出力トルク、Ｏｅ：停止指令

Claims (13)

1. 車両（２）において、操舵アクチュエータ（３）による操舵部材（２１）の運動と、転舵アクチュエータ（４）による転舵タイヤ（２０）の運動とを、制御により連動させる操舵制御装置（１）であって、
   前記操舵アクチュエータから出力される操舵出力トルク（Ｔｓｏ）を制御し、前記操舵アクチュエータを介して前記操舵部材の実操舵角（θｓｒ）を制御する操舵制御部（１１０）と、
   前記転舵アクチュエータから出力される転舵出力トルク（Ｔｔｏ）を制御し、前記転舵アクチュエータを介して前記転舵タイヤの実転舵角（θｔｒ）を制御する転舵制御部（１２０）とを、備え、
   前記車両の停止指令（Ｏｅ）に伴って前記操舵制御部が前記実操舵角を前記実転舵角に対し連動制御する連動制御中に、前記転舵アクチュエータへの印加電流を漸減させることにより、前記転舵出力トルクを漸減制御する前記転舵制御部は、前記車両において前記転舵タイヤを含む転舵系（６）の共振周波数よりも、低いカットオフ周波数の設定されるローパスフィルタを通すことにより、前記転舵アクチュエータへの印加電流を漸減させ、
   前記転舵制御部及び前記操舵制御部は、前記転舵制御部による前記転舵出力トルクの漸減制御後に、それぞれ前記転舵アクチュエータ及び前記操舵アクチュエータへの通電をカットする操舵制御装置。
2. 前記転舵制御部は、前記転舵アクチュエータへの印加電流を零値まで漸減させる請求項１に記載の操舵制御装置。
3. 前記転舵制御部による前記転舵出力トルクの漸減制御が終了した後に前記操舵制御部が実行をした、前記操舵出力トルクの漸減制御がさらに終了した後、前記転舵制御部及び前記操舵制御部がそれぞれ前記転舵アクチュエータ及び前記操舵アクチュエータへの通電をカットする請求項１又は２に記載の操舵制御装置。
4. 前記操舵制御部は、前記操舵アクチュエータへの印加電流を漸減させることにより、前記操舵出力トルクを漸減制御する請求項３に記載の操舵制御装置。
5. 前記操舵制御部は、前記操舵アクチュエータへの印加電流を零値まで漸減させる請求項４に記載の操舵制御装置。
6. 前記転舵制御部及び前記操舵制御部は、それぞれ前記転舵アクチュエータ及び前記操舵アクチュエータへの通電を電源の遮断によりカットする請求項１～５のいずれか一項に記載の操舵制御装置。
7. 車両（２）において、操舵アクチュエータ（３）による操舵部材（２１）の運動と、転舵アクチュエータ（４）による転舵タイヤ（２０）の運動とを、制御により連動させる操舵制御方法であって、
   前記操舵アクチュエータから出力される操舵出力トルク（Ｔｓｏ）を制御し、前記操舵アクチュエータを介して前記操舵部材の実操舵角（θｓｒ）を制御する操舵制御工程（Ｓ１０１，Ｓ１０３，Ｓ１０５）と、
   前記転舵アクチュエータから出力される転舵出力トルク（Ｔｔｏ）を制御し、前記転舵アクチュエータを介して前記転舵タイヤの実転舵角（θｔｒ）を制御する転舵制御工程（Ｓ１０２，Ｓ１０４）とを、含み、
   前記車両の停止指令（Ｏｅ）に伴って前記操舵制御工程により前記実操舵角が前記実転舵角に対し連動制御される連動制御中に、前記転舵アクチュエータへの印加電流を漸減させることにより、前記転舵出力トルクを漸減制御する前記転舵制御工程は、前記車両において前記転舵タイヤを含む転舵系（６）の共振周波数よりも低いカットオフ周波数の設定されるローパスフィルタを通すことにより、前記転舵アクチュエータへの印加電流を漸減させ、
   前記転舵制御工程及び前記操舵制御工程は、前記転舵制御工程による前記転舵出力トルクの漸減制御後に、それぞれ前記転舵アクチュエータ及び前記操舵アクチュエータへの通電をカットする操舵制御方法。
8. 前記転舵制御工程は、前記転舵アクチュエータへの印加電流を零値まで漸減させる請求項７に記載の操舵制御方法。
9. 前記転舵制御工程による前記転舵出力トルクの漸減制御が終了した後に前記操舵制御工程により実行された、前記操舵出力トルクの漸減制御がさらに終了した後、前記転舵制御工程及び前記操舵制御工程によりそれぞれ前記転舵アクチュエータ及び前記操舵アクチュエータへの通電がカットされる請求項７又は８に記載の操舵制御方法。
10. 前記操舵制御工程は、前記操舵アクチュエータへの印加電流を漸減させることにより、前記操舵出力トルクを漸減制御する請求項９に記載の操舵制御方法。
11. 前記操舵制御工程は、前記操舵アクチュエータへの印加電流を零値まで漸減させる請求項１０に記載の操舵制御方法。
12. 前記転舵制御工程及び前記操舵制御工程は、それぞれ前記転舵アクチュエータ及び前記操舵アクチュエータへの通電を電源の遮断によりカットする請求項７～１１のいずれか一項に記載の操舵制御方法。
13. 車両（２）において、操舵アクチュエータ（３）による操舵部材（２１）の運動と、転舵アクチュエータ（４）による転舵タイヤ（２０）の運動とを、制御により連動させるために、プロセッサ（１２）に実行させる命令を含む操舵制御プログラムであって、
    前記命令は、
    前記操舵アクチュエータから出力される操舵出力トルク（Ｔｓｏ）を制御させ、前記操舵アクチュエータを介して前記操舵部材の実操舵角（θｓｒ）を制御させる操舵制御工程（Ｓ１０１，Ｓ１０３，Ｓ１０５）と、
    前記転舵アクチュエータから出力される転舵出力トルク（Ｔｔｏ）を制御させ、前記転舵アクチュエータを介して前記転舵タイヤの実転舵角（θｔｒ）を制御させる転舵制御工程（Ｓ１０２，Ｓ１０４）とを、含み、
    前記車両の停止指令（Ｏｅ）に伴って前記操舵制御工程により前記実操舵角を前記実転舵角に対し連動制御させる連動制御中に、前記転舵アクチュエータへの印加電流を漸減させることにより、前記転舵出力トルクを漸減制御させる前記転舵制御工程は、前記車両において前記転舵タイヤを含む転舵系（６）の共振周波数よりも低いカットオフ周波数の設定されるローパスフィルタを通させることにより、前記転舵アクチュエータへの印加電流を漸減させ、
    前記転舵制御工程及び前記操舵制御工程は、前記転舵制御工程による前記転舵出力トルクの漸減制御後に、それぞれ前記転舵アクチュエータ及び前記操舵アクチュエータへの通電をカットさせる操舵制御プログラム。

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