JP2002037112A

JP2002037112A - 車両用操舵装置

Info

Publication number: JP2002037112A
Application number: JP2000224221A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Nishizaki; 勝利西崎; Shiro Nakano; 史郎中野; Takanobu Takamatsu; 孝修高松; Masaya Segawa; 雅也瀬川; Ryohei Hayama; 良平葉山
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2002-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】操舵フィーリングを害することなく主操舵駆動
系と副操舵駆動系との切り換えを行うことができ、か
つ、確実なフェールセーフを実現できる車両用操舵装置
を提供する。【解決手段】主操舵駆動系Ｍと副操舵駆動系Ｓとの二重
系の操舵駆動装置により、舵取り機構を駆動する。主操
舵用アクチュエータ２Ｍと副操舵用アクチュエータ２Ｓ
とは、遊びを有するリンク機構５０を介して機械的にリ
ンクされており、常時、駆動される。主操舵駆動系Ｍと
副操舵駆動系Ｓとの干渉の有無が、相互干渉検知機構５
５によって検出される。主制御部２０Ｍ，副制御部２０
Ｓは、自身の操舵駆動系に異常が生じると、自身の操舵
駆動系をシステムダウンさせる。また、制御部２０Ｍ，
２０Ｓは、自身の操舵駆動系が正常のときに、相互干渉
が検知されると、各他方の操舵駆動系を強制停止させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両の舵取り機
構を駆動するための主操舵駆動系と、この主操舵駆動系
がフェールしたときに、代わって舵取り機構を駆動する
副操舵駆動系とを有する車両用操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステアリングホイールと舵取り車輪を転
舵するための舵取り機構との機械的な結合を無くし、ス
テアリングホイールの操作方向および操作量を検出する
とともに、その検出結果に基づいて、舵取り機構に電動
モータ等のアクチュエータからの駆動力を与えるように
した車両用操舵装置（いわゆるステア・バイ・ワイヤ・
システム）が提案されている（たとえば、特開平９−１
４２３３０号公報参照）。

【０００３】このような構成を採用することにより、舵
取り機構とステアリングホイールとを機械的に連結する
必要がないので、衝突時におけるステアリングホイール
の突き上げを防止できるとともに、舵取り機構の構成を
簡素化および軽量化することができる。また、ステアリ
ングホイールの配設位置の自由度が増し、さらには、ス
テアリングホイール以外のレバーまたはペダル等の他の
操作部材の採用をも可能とすることができる。

【０００４】上記のような構成の車両用操舵装置におい
ては、ステアリングホイールの操作と舵取り機構の動作
との関係を電気的制御によって、自由に変更することが
できるので、車両の運転性能を飛躍的に向上できるもの
と期待されている。たとえば、ステアリングホイールの
操作トルクまたは操作角に対応する目標ヨーレートまた
は目標横加速度を求め、これらに基づいて舵取り機構の
動作を制御することによって、車両の姿勢制御を行うこ
とができ、操舵に対する車両の運動特性を最適化でき
る。

【０００５】ステア・バイ・ワイヤ・システムでは、ス
テアリングホイールと舵取り機構との機械的な結合がな
いから、操舵駆動系のフェールセーフ対策が重要であ
る。そこで、舵取り機構を駆動するための操舵駆動系
を、主操舵駆動系と副操舵駆動系との二重系とすること
が提案されている。主操舵駆動系は、舵取り機構を駆動
するための主アクチュエータと、各種主センサ類と、こ
の主センサ類からの出力に基づいて主アクチュエータを
制御する主制御部とを含む。同様に、副操舵駆動系は、
舵取り機構を駆動するための副アクチュエータと、各種
副センサ類と、この副センサ類からの出力に基づいて副
アクチュエータを制御する副制御部とを含む。

【０００６】この二重系のシステムでは、通常は、主ア
クチュエータによって舵取り機構が駆動され、副アクチ
ュエータは停止状態とされている。そして、主操舵駆動
系のいずれかの箇所に不具合が生じると、副アクチュエ
ータによる舵取り機構の駆動へと切り換わるようになっ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、主アクチュエ
ータから副アクチュエータへの切り換えの際に動作不連
続性が生じ、操舵フィーリングが悪いという問題があ
る。また、主制御部を構成するコンピュータ（ＥＣＵ）
が暴走すると、主アクチュエータから副アクチュエータ
への切り換えを行えなくなり、フェールセーフ機能を果
たすことができない。

【０００８】さらに、主アクチュエータと副アクチュエ
ータとは舵取り機構を介して機械的にリンクしているた
め、正常時において、停止状態の副アクチュエータが主
アクチュエータの負荷となり、このことが出力低下の要
因となっていた。そこで、この発明の目的は、上述の技
術的課題を解決し、操舵フィーリングを害することなく
主操舵駆動系と副操舵駆動系との切り換えを行うことが
でき、かつ、確実なフェールセーフを実現できる車両用
操舵装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、車両の操
向のための操作部材（１）と、車両の舵取り機構（３）
を駆動するための主アクチュエータ（２Ｍ）、上記舵取
り機構の制御に関連した物理量を検出する主センサ類
（１１Ｍ，１２Ｍ，１３Ｍ，１４Ｍ，１５Ｍ，１６
Ｍ）、ならびに上記操作部材の操作および上記主センサ
類からの入力に応じて上記主アクチュエータを制御する
主制御部（２０Ｍ）を含む主操舵駆動系Ｍと、上記主ア
クチュエータと所定の遊びを有する状態で機械的にリン
クされ、上記舵取り機構を駆動することができる副アク
チュエータ（２Ｓ）、上記舵取り機構の制御に関連した
物理量を検出する副センサ類（１１Ｓ，１２Ｓ，１３
Ｓ，１４Ｓ，１５Ｓ，１６Ｓ）、ならびに上記操作部材
の操作および上記副センサ類からの入力に応じて上記副
アクチュエータを制御する副制御部（２０Ｓ）を含む副
操舵駆動系（Ｓ）と、上記主操舵駆動系および副操舵駆
動系が相互干渉しているか否かを検出する相互干渉検出
手段（５５）とを含み、上記主制御部および副制御部
は、上記主操舵駆動系および副操舵駆動系の異常をそれ
ぞれ監視し、自己に異常が発生したときには自己の操舵
駆動系の動作を停止させる手段（Ｍ１，Ｍ２，Ｓ１，Ｓ
２）と、（自身の操舵駆動系に異常が認められないとき
に）上記主操舵駆動系および副操舵駆動系の相互干渉が
検出されたことに応答して、各他方の操舵駆動系の動作
を強制停止させる強制停止手段（Ｍ３，Ｍ４，Ｓ３，Ｓ
４）とを含むものであることを特徴とする車両用操舵装
置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態に
おける対応構成要素等を表す。

【００１０】上記の構成によれば、主操舵駆動系と副操
舵駆動系との二重系によって舵取り機構が駆動され、主
操舵駆動系および副操舵駆動系は、それらが正常である
かぎり、常時動作する。主アクチュエータと副アクチュ
エータとは、遊びを有する状態で機械的にリンクされて
いる。この遊びは、たとえば、主操舵駆動系と副操舵駆
動系との制御精度よりも若干大きく設定される。したが
って、主アクチュエータと副アクチュエータとの駆動誤
差が当該遊びの範囲を超えると、両操舵駆動系は相互干
渉を生じ、一方の操舵駆動系は他方の操舵駆動系に対す
る負荷となる。

【００１１】主操舵駆動系の主制御部は、主操舵駆動系
に異常が発生すれば、この主操舵駆動系の動作を停止さ
せる。同様に、副操舵駆動系の副制御部は、副操舵駆動
系に異常が発生すれば、この副操舵駆動系の動作を停止
させる。もしも、主制御部自身に異常（たとえば暴走）
が発生すると、主操舵駆動系の動作に異常が生じるが、
主制御部は、この異常が生じた主操舵駆動系の動作を停
止させることができない。しかし、この場合には、異常
動作中の主操舵駆動系と正常動作中の副操舵駆動系とが
相互干渉を生じることになるから、これに応答して、副
制御部は、主操舵駆動系の動作を強制停止させる（たと
えば、電源を遮断する）。これにより、主操舵駆動系に
よる舵取り機構の駆動から、副操舵駆動系への舵取り機
構の駆動へと移行する。

【００１２】副制御部自身に異常が発生したときも同様
に、副操舵駆動系の動作に異常が生じることによって、
主操舵駆動系および副操舵駆動系に相互干渉が生じ、こ
れに応答して、主制御部が副操舵駆動系の動作を強制停
止させる。このようにして、主制御部自身または副制御
部自身に異常が生じた場合にも、確実なフェールセーフ
を実現できる。主操舵駆動系および副操舵駆動系は、そ
れぞれが正常である限りにおいて常時動作しているか
ら、主操舵駆動系および副操舵駆動系が、各他方に対し
て負荷となることがない。これにより、操舵駆動系の出
力低下を防止できる。

【００１３】さらに、主操舵駆動系および副操舵駆動系
が、常時動作しているから、主操舵駆動系に異常が生じ
たときには、主操舵駆動系による駆動から副操舵駆動系
による駆動へと円滑に移行させることができる。したが
って、動作の不連続性が生じることがなく、良好な操舵
フィーリングを達成できる。なお、操作部材と舵取り機
構とは機械的な結合を有しないものであってもよい。

【００１４】また、請求項２に記載のように、上記主制
御部および副制御部が、計算値を交換することによっ
て、相互監視を行うようにしてもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の基本的な構成
を説明するための概念図である。この車両用操舵装置
は、ステアリングホイール（操作部材）１の回転操作に
応じて駆動される主操舵用アクチュエータ２Ｍの動作を
ステアリングギア３によって前部左右車輪４（舵取り車
輪）の転舵運動に変換することによって、ステアリング
ホイール１とステアリングギア３とを機械的に連結する
ことなく操舵を達成するようにした、いわゆるステア・
バイ・ワイヤ・システムである。上記ステアリングギア
３およびこれに関連する構成が、舵取り機構に相当す
る。

【００１６】この車両用操舵装置は、ステアリングギア
３を駆動するための操舵駆動系が、主操舵駆動系Ｍと副
操舵駆動系Ｓとの二重系とされている。主操舵駆動系Ｍ
は、主操舵用アクチュエータ２Ｍを駆動することによっ
て、ステアリングギア３を駆動する。これに対して、副
操舵駆動系Ｓは、ステアリングギア３に対してリンク機
構５０を介して結合された副操舵用アクチュエータ２Ｓ
を駆動することによって、ステアリングギア３を駆動す
るものである。リンク機構５０は、主操舵駆動系Ｍと副
操舵駆動系Ｓとの制御精度（１〜２度）よりも大きな遊
び（ステアリングホイール１の回転角に換算して１０〜
３０度程度）で、ステアリングギア３と副操舵用アクチ
ュエータ２Ｓとを結合している。これにより、主操舵用
アクチュエータ２Ｍと副操舵用アクチュエータ２Ｓと
は、ステアリングギア３を介して、遊びを有する状態で
機械的にリンクされている。

【００１７】この実施形態では、主操舵駆動系Ｍおよび
副操舵駆動系Ｓは、両操舵駆動系Ｍ，Ｓが正常であるか
ぎりにおいて、常時、動作している。通常は、主操舵駆
動系Ｍによってステアリングギア３の駆動が行われてい
る。副操舵駆動系Ｓは、リンク機構５０の遊びの範囲内
で、主操舵駆動系Ｍと同様な動作を行っている。したが
って、主操舵駆動系Ｍおよび副操舵駆動系Ｓは、両操舵
駆動系Ｍ，Ｓが正常に動作している限りにおいて、各他
方の操舵駆動系Ｓ，Ｍの負荷となることがなく、相互干
渉が生じることがない。

【００１８】具体的な構成について説明すると、ステア
リングギア３は、操舵用アクチュエータ２Ｍ，２Ｓの出
力シャフトの回転運動をステアリングロッド７の軸方向
（車幅方向）の直線運動に変換する運動変換機構（ボー
ルねじ機構やラック・アンド・ピニオン機構など）を有
する。ステアリングロッド７の運動は、タイロッド８を
介してナックルアーム９に伝達され、このナックルアー
ム９の回動を引き起こす。これにより、ナックルアーム
９に支持された車輪４の転舵が達成される。

【００１９】ステアリングホイール１は、車体に対して
回転可能に支持された回転シャフト１０に連結されてい
る。この回転シャフト１０には、ステアリングホイール
１に操舵反力を与えるための反力アクチュエータ１９が
付設されている。具体的には、反力アクチュエータ１９
は、回転シャフト１０と一体の出力シャフトを有するブ
ラシレスモータ等の電動モータにより構成することがで
きる。回転シャフト１０のステアリングホイール１とは
反対側の端部には、渦巻きばねなどからなる弾性部材３
０（反力ばね）が車体との間に結合されている。この弾
性部材３０は、反力アクチュエータ１９がステアリング
ホイール１にトルクを付加していないときに、その弾性
力によって、ステアリングホイール１を直進操舵位置
（中立位置）に復帰させる。

【００２０】ステアリングホイール１の操作入力値を検
出するために、回転シャフト１０の回転角に対応する操
作角δhを検出するための主操作角センサ１１Ｍおよび
副操作角センサ１１Ｓが設けられている。また、回転シ
ャフト１０には、ステアリングホイール１に加えられた
操作トルクＴを検出するための主トルクセンサ１２Ｍお
よび副トルクセンサ１２Ｓが設けられている。一方、主
操舵用アクチュエータ２Ｍの出力値を検出するための出
力値センサとして、ステアリングギア３に結合されたピ
ニオン軸５１の回転角（ピニオン角）δ（舵取り車輪４
の転舵角に対応する）を検出する主転舵角センサ１３Ｍ
が設けられている。また、副操舵用アクチュエータ２Ｓ
の出力値を検出するための出力値センサとして、リンク
機構５０の副操舵用アクチュエータ２Ｓ側の入力軸の回
転角（ピニオン角）δ（舵取り車輪の転舵角に対応）を
検出する副転舵角センサ１３Ｓが設けられている。

【００２１】主操作角センサ１１Ｍ、主トルクセンサ１
２Ｍおよび主転舵角センサ１３Ｍは、コンピュータを含
む主制御部２０Ｍ（電子制御ユニット）に接続されてい
る。この主制御部２０Ｍには、さらに、車両の横加速度
Ｇyを検出するための主横加速度センサ１５Ｍと、車両
のヨーレートγを検出する主ヨーレートセンサ１６Ｍ
と、車速Ｖを検出する主速度センサ１４Ｍとが接続され
ている。なお、横加速度Ｇyおよびヨーレートγに相関
する変量として、操作角δhと車速Ｖ以外に、たとえ
ば、車輪速を検出するセンサを主制御部２０Ｍに接続し
てもよい。

【００２２】同様に、副操作角センサ１１Ｓ、副トルク
センサ１２Ｓおよび副転舵角センサ１３Ｓは、コンピュ
ータを含む副制御部２０Ｓ（電子制御ユニット）に接続
されている。この副制御部２０Ｓには、さらに、車両の
横加速度Ｇyを検出するための副横加速度センサ１５Ｓ
と、車両のヨーレートγを検出する副ヨーレートセンサ
１６Ｓと、車速Ｖを検出する副速度センサ１４Ｓとが接
続されている。なお、横加速度Ｇyおよびヨーレートγ
に相関する変量として、操作角δhと車速Ｖ以外に、た
とえば、車輪速を検出するセンサを副制御部２０Ｓに接
続してもよい。

【００２３】主制御部２０Ｍは、駆動回路２２Ｍ，２３
Ｍを介して主操舵用アクチュエータ２Ｍと反力アクチュ
エータ１９とを制御する。同様に、副制御部２０Ｓは、
駆動回路２２Ｓ，２３Ｓを介して、副操舵用アクチュエ
ータ２Ｓおよび反力アクチュエータ１９を制御する。具
体的には、主制御部２０Ｍは、主操作角センサ１１Ｍが
検出する操作角δhに対応した転舵角δが達成されるよ
うに主操舵用アクチュエータ２Ｍを制御するための舵取
り制御を実行する。さらに、主制御部２０Ｍは、主ヨー
レートセンサ１６Ｍおよび主横加速度センサ１５Ｍによ
ってそれぞれ検出される車両のヨーレートγおよび横加
速度Ｇyに基づいて、車両挙動の安定化のための姿勢制
御を、主操舵用アクチュエータ２Ｍの駆動による舵取り
制御によって実現する。すなわち、たとえば、車両がス
ピンしそうになったような場合に、主操舵用アクチュエ
ータ２Ｍの制御によってすみやかにカウンターステア状
態に導くなどして、車両姿勢の立て直しを図る。また、
主制御部２０Ｍは、主操作角センサ１１Ｍが検出する操
作角δhに対応した操作反力がステアリングホイール１
に与えられるように、駆動回路２３Ｍを介して反力アク
チュエータ１９を制御する。

【００２４】同様に、副制御部２０Ｓは、副操作角セン
サ１１Ｓが検出する操作角δhに対応した転舵角δが達
成されるように副操舵用アクチュエータ２Ｓを制御す
る。さらに、副制御部２０Ｓは、副ヨーレートセンサ１
６Ｓおよび副横加速度センサ１５Ｓによってそれぞれ検
出される車両のヨーレートγおよび横加速度Ｇyに基づ
いて、車両挙動の安定化のための姿勢制御を行うべく、
副操舵用アクチュエータ２Ｓを制御する。また、副制御
部２０Ｓは、副操作角センサ１１Ｓが検出する操作角δ
hに対応した操作反力がステアリングホイール１に与え
られるように、駆動回路２３Ｓを介して反力アクチュエ
ータ１９を制御する。

【００２５】このようにこの実施形態の車両用操舵装置
は、センサ類、制御系および駆動系を二重化した構成と
なっている。すなわち、主操舵駆動系Ｍは、主制御部２
０Ｍ、主センサ類１１Ｍ，１２Ｍ，１３Ｍ，１４Ｍ，１
５Ｍ，１６Ｍおよび主操舵用アクチュエータ２Ｍなどか
らなる。また、副操舵駆動系Ｓは、副制御部２０Ｓ、副
センサ類１１Ｓ，１２Ｓ，１３Ｓ，１４Ｓ，１５Ｓ，１
６Ｓおよび副操舵用アクチュエータ２Ｓなどからなる。

【００２６】リンク機構５０に関連して、主操舵駆動系
Ｍと副操舵駆動系Ｓとの相互干渉の有無を検出するため
の相互干渉検知機構５５が設けられている。この相互干
渉検知機構５５の出力信号は、主制御部２０Ｍおよび副
制御部２０Ｓに共通に入力されている。相互干渉検知機
構５５は、主操舵駆動系Ｍと副操舵駆動系Ｓとの制御誤
差がリンク機構５０における遊びの範囲を超えたとき
に、このことを検知するためのものである。たとえば、
リンク機構５０が所定遊び範囲の両端において当たり部
を有するものであれば、この当たり部に配置した近接ス
イッチによって相互干渉検知機構５５を構成することが
できる。また、このリンク機構５０にかかる応力をたと
えば歪みゲージなどで検知する構成によって相互干渉検
知機構５５が構成されてもよい。

【００２７】主制御部２０Ｍおよび副制御部２０Ｓに
は、車載バッテリ７０から適当な電源回路（図示せず）
を介して動作電力が供給されるようになっている。車載
バッテリ７０と主制御部２０Ｍとの間には、リレーＲＭ
（常閉型のリレーが好ましい。）が介在されていて、こ
のリレーＲＭは副制御部２０Ｓから閉成／開成させるこ
とができるようになっている。また、車載バッテリ７０
と副制御部２０Ｓとの間には、リレーＲＳ（常閉型のリ
レーが好ましい。）が介在されていて、このリレーＲＳ
は主制御部２０Ｍから閉成／開成させることができるよ
うになっている。

【００２８】図２は、操舵駆動系の異常監視のために主
制御部２０Ｍによって常時行われる異常監視処理を説明
するためのフローチャートである。主制御部２０Ｍは、
主操舵駆動系Ｍのセンサ類、駆動回路および電源供給回
路等の異常を監視し（ステップＭ１）、いずれかの異常
が認められれば、主操舵駆動系Ｍをシステムダウンさせ
て（ステップＭ２）、副操舵駆動系Ｓに舵取り機構の駆
動を委ねる。主操舵駆動系Ｍに異常が認められなければ
（ステップＭ１のＮＯ）、相互干渉検知機構５５からの
入力を参照して、主操舵駆動系Ｍと副操舵駆動系Ｓとに
相互干渉が生じているかどうかを判断する（ステップＭ
３）。相互干渉がなければ、ステップＭ１に戻る。もし
も、相互干渉が生じていれば、副操舵駆動系Ｓに異常が
生じていると考えられるから、リレーＲＳを開成して、
副制御部２０Ｓへの電源供給を停止させ、副操舵駆動系
Ｓの動作を強制停止させる（ステップＭ４）。その後
は、ステップＭ１に戻る図３は、操舵駆動系の異常監視のために副制御部２０Ｓ
によって常時行われる異常監視処理を説明するためのフ
ローチャートである。副制御部２０Ｓは、副操舵駆動系
Ｓのセンサ類、駆動回路および電源供給回路等の異常を
監視し（ステップＳ１）、いずれかの異常が認められれ
ば、副操舵駆動系Ｓ自身をシステムダウンさせる（ステ
ップＳ２）。

【００２９】副操舵駆動系Ｓに異常が認められなければ
（ステップＳ１のＮＯ）、相互干渉検知機構５５からの
入力を参照して、主操舵駆動系Ｍと副操舵駆動系Ｓとに
相互干渉が生じているかどうかを判断する（ステップＳ
３）。相互干渉がなければ、ステップＳ１に戻る。もし
も、相互干渉が生じていれば、主操舵駆動系Ｍに異常が
生じていると考えられるから、リレーＲＭを開成して、
主制御部２０Ｍへの電源供給を停止させ、主操舵駆動系
Ｍの動作を強制停止させる（ステップＳ４）。その後
は、ステップＳ１に戻る。

【００３０】たとえば、主制御部２０Ｍが暴走した場合
には、主制御部２０Ｍは、もはや主操舵駆動系Ｍの異常
を監視することができない。さらに、主操舵用アクチュ
エータ２Ｍの動作と副操舵用アクチュエータ２Ｓの動作
とに齟齬が生じる。その結果、リンク機構５０における
遊びの範囲を超える制御誤差が発生するから、主操舵駆
動系Ｍと副操舵駆動系Ｓとの間に相互干渉が発生し、こ
れらは互いに各他方の操舵駆動系の負荷となる。

【００３１】このような状況となったとき、この実施形
態では、相互干渉検知機構５５によって、両操舵駆動系
Ｍ，Ｓの相互干渉が検出され、これに応答して、副制御
部２０Ｓは、主操舵駆動系Ｍの動作を強制停止させる。
それ以後は、ステアリングギア３は、副操舵用アクチュ
エータ２Ｓからの駆動力によって作動することになる。
副制御部２０Ｓが暴走したときの動作も同様であり、相
互干渉検知機構５５からの信号を受けて、主制御部２０
Ｍは、副操舵駆動系Ｓの動作を強制停止させる。

【００３２】以上のようにこの実施形態の車両用操舵装
置によれば、主操舵駆動系Ｍと副操舵駆動系Ｓとが遊び
を有した状態で機械的にリンクされていて、これらが常
時動作状態とされる。したがって、正常時において、副
操舵駆動系Ｓが主操舵駆動系Ｍの負荷となることがない
から、出力低下が生じることがない。副操舵駆動系Ｓは
常時動作状態とされるのであるが、正常時には、副操舵
駆動系Ｓの負荷はリンク機構５０のみであるので大きな
出力が要求されることはない。

【００３３】また、主操舵駆動系Ｍに異常が生じると、
副操舵駆動系Ｓによる舵取り機構の駆動へと切り換えら
れるが、副操舵駆動系Ｓは常時動作状態とされているの
で、その切り換えは円滑に行える。そのため、切り換え
時においても動作に不連続性がなく、操舵駆動系の切り
換えを円滑に行える。そして、主操舵駆動系Ｍと副操舵
駆動系Ｓとの誤差がリンク機構５０における遊びの範囲
を超えて、相互干渉が生じると、制御部２０Ｍ，２０Ｓ
が各他方の操舵駆動系Ｓ，Ｍを強制停止させるようにし
ているから、制御部２０Ｍ，２０Ｓが暴走した場合であ
っても、確実なフェールセーフを実現できる。

【００３４】操舵駆動系の異常発生時にステアリングホ
イールと舵取り機構とを機械的に連結するようにしたフ
ェールセーフ構造も従来から提案されているが、このよ
うな構造と比較すると、この実施形態の構成は、設計レ
イアウトの自由度が高く、衝突時のステアリングホイー
ルの突き上げを防止できる点で優れている。以上、この
発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他
の形態で実施することもできる。たとえば、図１におい
て参照符号８０で示すように、主制御部２０Ｍと副制御
部２０Ｓとを接続して、互いの計算値を交換して、相互
監視することにより、各他方の制御部の異常を検出する
こととしてもよい。

【００３５】また、上述の実施形態では、相互干渉検知
機構５５からの信号によって、主操舵駆動系Ｍと副操舵
駆動系Ｓとの相互干渉を監視することとしたが、副操舵
駆動系Ｓにおいては、正常時における負荷がリンク機構
５０の負荷のみであり、タイヤからの入力がないことか
ら、次式に基づいて相互干渉トルクΔＴを評価すること
としてもよい。Ｔｍ＋ΔＴ＝Ｉ・δ″＋Ｃ・δ′ (1) ただし、上記第(1)式において、Ｔｍは副操舵用アクチ
ュエータ２Ｓの出力トルクであり、Ｉはリンク機構５０
の慣性であり、Ｃはリンク機構５０における粘性係数で
あり、δ′は副転舵角センサ１３Ｓにより検知される転
舵角δの時間微分値（転舵角速度）であり、δ″は、副
転舵角センサ１３Ｓにより検知される転舵角δの時間に
関する二階微分値（転舵角加速度）である。

【００３６】上記第(1)式から求められる相互干渉トル
クΔＴが所定のしきい値よりも大きければ、主操舵駆動
系Ｍと副操舵駆動系Ｓとの間に相互干渉が生じていると
判断できる。その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の
基本的な構成を説明するための概念図である。

【図２】操舵駆動系の異常監視のために主制御部によっ
て常時行われる異常監視処理を説明するためのフローチ
ャートである。

【図３】操舵駆動系の異常監視のために副制御部によっ
て常時行われる異常監視処理を説明するためのフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１ステアリングホイール２Ｍ主操舵用アクチュエータ２Ｓ副操舵用アクチュエータ３ステアリングギア４舵取り車輪１１Ｍ主操作角センサ１１Ｓ副操作角センサ１２Ｍ主トルクセンサ１２Ｓ副トルクセンサ１３Ｍ主転舵角センサ１３Ｓ副転舵角センサ１４Ｍ主速度センサ１４Ｓ副速度センサ１５Ｍ主横加速度センサ１５Ｓ副横加速度センサ１６Ｍ主ヨーレートセンサ１６Ｓ副ヨーレートセンサ１９反力アクチュエータ２０Ｍ主制御部２０Ｓ副制御部２２Ｍ駆動回路２２Ｓ駆動回路２３Ｍ駆動回路２３Ｓ駆動回路３０弾性部材５０リンク機構５１ピニオン軸５５相互干渉検知機構７０車載バッテリＭ主操舵駆動系Ｓ副操舵駆動系ＲＭリレーＲＳリレー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６２Ｄ 137:00 Ｂ６２Ｄ 137:00 (72)発明者高松孝修大阪市中央区南船場三丁目５番８号光洋精工株式会社内 (72)発明者瀬川雅也大阪市中央区南船場三丁目５番８号光洋精工株式会社内 (72)発明者葉山良平大阪市中央区南船場三丁目５番８号光洋精工株式会社内Ｆターム(参考） 3D032 CC32 CC33 CC35 CC38 CC40 DA03 DA04 DA15 DA23 DA24 DA29 DA33 DB11 DD02 DE09 DE20 EA01 EC21 GG01 3D033 CA02 CA12 CA14 CA16 CA17 CA27 CA31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の操向のための操作部材と、車両の舵取り機構を駆動するための主アクチュエータ、
上記舵取り機構の制御に関連した物理量を検出する主セ
ンサ類、ならびに上記操作部材の操作および上記主セン
サ類からの入力に応じて上記主アクチュエータを制御す
る主制御部を含む主操舵駆動系と、上記主アクチュエータと所定の遊びを有する状態で機械
的にリンクされ、上記舵取り機構を駆動することができ
る副アクチュエータ、上記舵取り機構の制御に関連した
物理量を検出する副センサ類、ならびに上記操作部材の
操作および上記副センサ類からの入力に応じて上記副ア
クチュエータを制御する副制御部を含む副操舵駆動系
と、上記主操舵駆動系および副操舵駆動系が相互干渉してい
るか否かを検出する相互干渉検出手段とを含み、上記主制御部および副制御部は、上記主操舵駆動系およ
び副操舵駆動系の異常をそれぞれ監視し、自己に異常が
発生したときには自己の操舵駆動系の動作を停止させる
手段と、上記主操舵駆動系および副操舵駆動系の相互干
渉が検出されたことに応答して、各他方の操舵駆動系の
動作を強制停止させる強制停止手段とを含むものである
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】上記主制御部および副制御部は、計算値を
交換することによって、相互監視を行うものであること
を特徴とする請求項１記載の車両用操舵装置。