JP2005096745A

JP2005096745A - Vehicular steering device

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Publication number: JP2005096745A
Application number: JP2004221962A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Shimomitsu; 喜代崇下光; Hitoshi Ono; 仁小野; Kazuo Hara; 一男原; Noriki Kubokawa; 範規久保川; Tetsuya Kozonoi; 徹也小薗井; Takaaki Eguchi; 孝彰江口; Naotaka Chino; 直孝千野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2005-04-14

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular steering device capable of suppressing the displacement of a steering wheel and the deviation of the locus of a vehicle from a traveling line to be small in an operational mode switching transition stage before shifting to the backup operational mode when malfunction is detected in a steering reaction force actuator. <P>SOLUTION: The vehicular steering device comprising clutch mechanisms 5 and 6 which mechanically disconnect a steering wheel 1 from turning wheels 3 and 3 in normal situations, and mechanically connect them in malfunction situation, and a steering control means to perform drive control of a steering reaction force actuator 8 and a steering gear unit actuator 11 further comprises a steering reaction force actuator malfunction detection means to detect malfunction in the steering reaction force actuator 8. The steering control means limits the control command to the steering gear unit actuator 11 to when mechanical connection of the steering wheel 1 with the turning wheels 3 and 3 by the clutch mechanisms 5 and 6 is completed from when malfunction is detected in the steering reaction force actuator 8. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、正常時に操作入力手段と操向輪とを機械的に切り離し、異常時に操作入力手段と操向輪とを機械的に連結する断接機構を備えた、いわゆる、ステア・バイ・ワイヤ方式による車両用操舵装置の技術分野に属する。 The present invention is a so-called steer-by-wire system that includes a connection / disconnection mechanism that mechanically disconnects the operation input means and the steered wheel in a normal state and mechanically connects the operation input means and the steered wheel in an abnormal state. The present invention belongs to the technical field of vehicle steering devices based on this method.

ステアリングホイールの反力トルクと操向輪の転舵角を自由に設定可能である従来のステア・バイ・ワイヤ方式による車両用操舵装置において、システム故障（異常）が発生した場合に安全性を確保するため、ステアリングホイールと操向輪との間に、クラッチのように機械的に連結／分離が可能なバックアップ機構を設けることが一般的に知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１４５０９８号公報。 In the conventional steer-by-wire vehicle steering system that can freely set the reaction torque of the steering wheel and the steering angle of the steered wheels, ensuring safety in the event of a system failure (abnormality) Therefore, it is generally known to provide a backup mechanism that can be mechanically coupled / separated like a clutch between the steering wheel and the steering wheel (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-145098 A.

しかしながら、従来の車両用操舵装置にあっては、正常時には、ステアリングホイールと操向輪とが切り離されており、それぞれ操舵反力アクチュエータと転舵アクチュエータにより動作が決まる構成となっていたため、ドライバーへの操舵反力を模擬する操舵反力アクチュエータに過電流が生じるという故障モードが発生した場合、電流を遮断した後も、一旦、ドライバーの操舵によって動き始めたステアリングホイールは、クラッチが完全に締結するまで回転を継続してしまう。この影響により、正常な転舵アクチュエータも上記ステアリングホイールの回転動作を検出する操舵角センサ値の変化に応じて作動し、ドライバーの操舵意図に対し過剰に操向輪が切れることで、ドライバーの描く走行ラインから車両の軌跡がずれを生じさせてしまう。 However, in the conventional vehicle steering system, the steering wheel and the steering wheel are separated from each other in a normal state, and the operation is determined by the steering reaction force actuator and the steering actuator, respectively. When a failure mode occurs in which an overcurrent occurs in the steering reaction force actuator that simulates the steering reaction force of the steering wheel, the clutch is fully engaged once the steering wheel starts to move due to the driver's steering even after the current is cut off Will continue to rotate. As a result, the normal steering actuator also operates according to the change in the steering angle sensor value that detects the rotational movement of the steering wheel, and the steered wheels are cut excessively with respect to the driver's steering intention. The locus of the vehicle will deviate from the travel line.

つまり、操舵反力アクチュエータの故障後、クラッチが完全に締結してステアリングホイールと操向輪とが機械的に連結されるとバックアップ動作モードへ移行する。しかし、操舵反力アクチュエータの異常検出時からクラッチが完全に締結するまでの動作モード切替過渡期は、正常時動作モードによる操舵角センサ値に応じた転舵アクチュエータ制御が実行されるため、上記のように、ドライバーの描く走行ラインから車両の軌跡がずれてしまう。 That is, after the failure of the steering reaction force actuator, when the clutch is completely engaged and the steering wheel and the steered wheel are mechanically connected, the mode is shifted to the backup operation mode. However, during the operation mode switching transition period from when the steering reaction force actuator abnormality is detected until the clutch is completely engaged, the steering actuator control according to the steering angle sensor value in the normal operation mode is executed. In this way, the trajectory of the vehicle deviates from the driving line drawn by the driver.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、操舵反力アクチュエータの異常検出時、バックアップ動作モードへ移行するまでの動作モード切替過渡期において、操向輪の変位量及び車両の軌跡が走行ラインからずれてしまうのを小さく抑えることができる車両用操舵装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem.When an abnormality of the steering reaction force actuator is detected, the displacement amount of the steering wheel and the trajectory of the vehicle are changed during the operation mode switching transition period until the transition to the backup operation mode. It is an object of the present invention to provide a vehicle steering apparatus that can suppress a deviation from a travel line.

上記目的を達成するため、本発明では、
操作入力手段から操向輪に至る操舵系の途中位置に設けられ、正常時に前記操作入力手段と操向輪とを機械的に切り離し、異常時に前記操作入力手段と操向輪とを機械的に連結するクラッチ機構と、
正常時には、前記操作入力手段への操作入力情報に応じて、前記操舵反力アクチュエータと前記転舵アクチュエータの駆動制御を行う操舵制御手段と、
を備えた車両用操舵装置において、
前記操舵反力アクチュエータの異常を検出する操舵反力アクチュエータ異常検出手段を設け、
前記操舵制御手段は、前記操舵反力アクチュエータの異常検出時から、前記クラッチ機構による操作入力手段と操向輪との機械的な連結が完了するまでの間、前記転舵アクチュエータへの制御指令を制限する手段とした。 In order to achieve the above object, in the present invention,
Provided in the middle of the steering system from the operation input means to the steered wheel, mechanically separates the operation input means and the steered wheel when normal, and mechanically separates the operation input means and steered wheel when abnormal A clutch mechanism to be coupled;
Steering control means for performing drive control of the steering reaction force actuator and the steering actuator according to operation input information to the operation input means at normal time;
In a vehicle steering apparatus comprising:
Provided is a steering reaction force actuator abnormality detecting means for detecting abnormality of the steering reaction force actuator,
The steering control means outputs a control command to the steered actuator from the time of detecting abnormality of the steering reaction force actuator until the mechanical connection between the operation input means and the steered wheels by the clutch mechanism is completed. It was a means to limit.

よって、本発明の車両用操舵装置にあっては、操舵制御手段において、操舵反力アクチュエータの異常検出時から、クラッチ機構による操作入力手段と操向輪との機械的な連結が完了するまでの間、転舵アクチュエータへの制御指令を制限するようにしたため、操舵反力アクチュエータの異常検出時、バックアップ動作モードへ移行するまでの動作モード切替過渡期において、操向輪の変位量及び車両の軌跡が走行ラインからずれてしまうのを小さく抑えることができる。 Therefore, in the vehicle steering apparatus of the present invention, in the steering control means, from when the abnormality of the steering reaction force actuator is detected, until the mechanical connection between the operation input means and the steered wheels by the clutch mechanism is completed. Since the control command to the steering actuator is limited, the steering wheel displacement amount and the vehicle trajectory during the transition period of the operation mode until the shift to the backup operation mode is detected when an abnormality is detected in the steering reaction force actuator. Can be kept small from deviating from the travel line.

以下、本発明の車両用操舵装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１，２に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing a vehicle steering system of the present invention will be described based on Examples 1 and 2 shown in the drawings.

まず、構成を説明する。 First, the configuration will be described.

図１は実施例１の車両用操舵装置を示す全体システム図であり、この実施例１は、バックアップ動作モードでモータアシスト力を得ることができるステア・バイ・ワイヤシステム（以下、ＳＢＷシステムという。）の例である。 FIG. 1 is an overall system diagram illustrating a vehicle steering apparatus according to a first embodiment. The first embodiment is referred to as a steer-by-wire system (hereinafter referred to as an SBW system) that can obtain a motor assist force in a backup operation mode. ).

実施例１の車両用操舵装置は、図１に示すように、ステアリングホイール１（操作入力手段）、操作部２、操向輪３、転舵部４、第１クラッチ機構５、第２クラッチ機構６、操舵角センサ７、操舵反力アクチュエータ８、第１コラムシャフト９、第２コラムシャフト１０、転舵アクチュエータ１１、転舵角センサ１２、トルクセンサ１３、第１ピニオンシャフト１４、第２ピニオンシャフト１５、ステアリングギア機構１６、ケーブル機構１７、第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ１８、アシストモータ１９、第２コントローラ２０、を備えている。 As shown in FIG. 1, the vehicle steering apparatus according to the first embodiment includes a steering wheel 1 (operation input means), an operation unit 2, a steered wheel 3, a steered unit 4, a first clutch mechanism 5, and a second clutch mechanism. 6, steering angle sensor 7, steering reaction force actuator 8, first column shaft 9, second column shaft 10, turning actuator 11, turning angle sensor 12, torque sensor 13, first pinion shaft 14, and second pinion shaft 15, a steering gear mechanism 16, a cable mechanism 17, a first steer-by-wire controller 18, an assist motor 19, and a second controller 20.

前記操作部２の第１コラムシャフト９には、ステアリングホイール１、操舵角センサ７、操舵反力アクチュエータ８が設けられている。そして、操作部２の第１コラムシャフト９と第２コラムシャフト１０との間には、外部から接続及び解放の制御ができる電磁クラッチ等による第１クラッチ機構５が設けられている。 A steering wheel 1, a steering angle sensor 7, and a steering reaction force actuator 8 are provided on the first column shaft 9 of the operation unit 2. And between the 1st column shaft 9 and the 2nd column shaft 10 of the operation part 2, the 1st clutch mechanism 5 by the electromagnetic clutch etc. which can control connection and release | release from the outside is provided.

前記転舵部４の第２ピニオンシャフト１５には、転舵アクチュエータ１１、転舵角センサ１２、トルクセンサ１３が設けられている。そして、転舵部４の第１ピニオンシャフト１４と第２ピニオンシャフト１５との間には、外部から接続及び解放の制御ができる電磁クラッチ等による第２クラッチ機構６が設けられている。 A steering actuator 11, a steering angle sensor 12, and a torque sensor 13 are provided on the second pinion shaft 15 of the steering unit 4. And between the 1st pinion shaft 14 and the 2nd pinion shaft 15 of the steering part 4, the 2nd clutch mechanism 6 by the electromagnetic clutch etc. which can control connection and release | release from the outside is provided.

前記第２ピニオンシャフト１５の下端部には、ラック&ピニオン式によるステアリングギア機構１６が連結され、該ステアリングギア機構１６の両側には、ラックギヤ軸の移動により転舵角が変えられる操向輪３，３が設けられている。 A rack and pinion type steering gear mechanism 16 is connected to the lower end portion of the second pinion shaft 15, and steered wheels 3 whose steering angles can be changed by movement of the rack gear shaft on both sides of the steering gear mechanism 16. , 3 are provided.

前記ケーブル機構１７は、前記操作部２と転舵部４との間に設けられ、両クラッチ機構５，６の接続時に操作部２と転舵部４とを機械的に連結するバックアップ機構であり、第２コラムシャフト１０の端部に設けられた第１ケーブルリール１７ａと、第１ピニオンシャフト１４の端部に設けられた第２ケーブルリール１７ｂと、両ケーブルリール１７ａ，１７ｂのそれぞれに互いに逆方向に巻き付けられた状態で操作部２と転舵部４を連結する２本のケーブル１７ｃ，１７ｄと、を有する。このケーブル機構１７は、ステアリングホイール１を一方向に回転させると、２本のケーブル１７ｃ，１７ｄのうち、一方のケーブルがドライバーから入力される操舵トルクを伝達し、他方のケーブルが操向輪３，３から入力される反力トルクを伝達することで、コラムシャフトと同等の機能を発揮するようになっている。 The cable mechanism 17 is a backup mechanism that is provided between the operation unit 2 and the turning unit 4 and mechanically connects the operation unit 2 and the turning unit 4 when the clutch mechanisms 5 and 6 are connected. The first cable reel 17a provided at the end of the second column shaft 10, the second cable reel 17b provided at the end of the first pinion shaft 14, and the cable reels 17a and 17b are opposite to each other. It has two cables 17c and 17d which connect the operation part 2 and the steered part 4 in the state wound in the direction. In the cable mechanism 17, when the steering wheel 1 is rotated in one direction, one of the two cables 17 c and 17 d transmits a steering torque input from the driver, and the other cable is the steering wheel 3. , 3 is transmitted, the same function as the column shaft is exhibited.

前記両クラッチ機構５，６は、ステアリングホイール１から操向輪３，３に至る操舵系の途中位置に設けられ、正常時に両クラッチ機構５，６を解放することでステアリングホイール１と操向輪３，３とを機械的に切り離し、異常時に両クラッチ機構５，６を締結することで、前記ケーブル機構１７を介し、ステアリングホイール１と操向輪３，３とを機械的に連結する。 The both clutch mechanisms 5 and 6 are provided in the middle of the steering system from the steering wheel 1 to the steered wheels 3 and 3, and the steering wheel 1 and the steered wheels are released by releasing both the clutch mechanisms 5 and 6 in a normal state. 3 and 3 are mechanically disconnected, and both clutch mechanisms 5 and 6 are fastened in an abnormal state, whereby the steering wheel 1 and the steered wheels 3 and 3 are mechanically connected via the cable mechanism 17.

前記第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ１８は、操舵角と転舵角との偏差である角度偏差情報と、トルクセンサ１３からのトルク情報とを入力し、前記操舵反力アクチュエータ８に対し反力指令を出力し、前記転舵アクチュエータ１１に対し転舵角指令を出力し、前記両クラッチ機構５，６に締結／解放指令を出力する。 The first steer-by-wire controller 18 inputs angle deviation information, which is a deviation between the steering angle and the turning angle, and torque information from the torque sensor 13, and reacts against the steering reaction force actuator 8. A command is output, a steering angle command is output to the steering actuator 11, and a fastening / release command is output to both the clutch mechanisms 5 and 6.

前記第２コントローラ２０は、トルクセンサ１３からのトルク情報と、第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ１８からバックアップ動作モード情報とを入力し、バックアップ動作モード情報が入力されると、トルク情報に基づいてドライバーの必要操舵トルクを補助するアシスト駆動指令をアシストモータ１９に対し出力する。 The second controller 20 receives the torque information from the torque sensor 13 and the backup operation mode information from the first steer-by-wire controller 18, and when the backup operation mode information is input, based on the torque information An assist drive command for assisting the driver's necessary steering torque is output to the assist motor 19.

次に、作用を説明する。 Next, the operation will be described.

［ステア・バイ・ワイヤ制御処理］
図２は実施例１の第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ１８により実行されるステア・バイ・ワイヤ制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（操舵制御手段）。なお、この制御ロジックは、一定の制御周期により繰り返し実行される。 [Steer-by-wire control processing]
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the steer-by-wire control process executed by the first steer-by-wire controller 18 according to the first embodiment. Each step will be described below (steering control means). This control logic is repeatedly executed at a constant control cycle.

ステップＳ１では、操舵反力アクチュエータ８に流れる電流値を読み込み、ステップＳ２へ移行する（操舵反力アクチュエータ電流検出手段）。 In step S1, the value of the current flowing through the steering reaction force actuator 8 is read, and the process proceeds to step S2 (steering reaction force actuator current detection means).

ステップＳ２では、操舵反力アクチュエータ８に流れる電流が過電流であり、この過電流が所定時間△Ｔ継続しているか否か、つまり、操舵反力アクチュエータ８が異常であるか否かが判断され、YESの場合はステップＳ３へ移行し、NOの場合はステップＳ４へ移行する（操舵反力アクチュエータ異常検出手段）。 In step S2, it is determined whether or not the current flowing through the steering reaction force actuator 8 is an overcurrent, and whether or not this overcurrent continues for a predetermined time ΔT, that is, whether or not the steering reaction force actuator 8 is abnormal. If YES, the process proceeds to step S3, and if NO, the process proceeds to step S4 (steering reaction force actuator abnormality detecting means).

ここで、操舵反力アクチュエータ８に実際に流れる電流値は、ノイズを含んでいるため、移動平均による値を用いる。但し、計算法は、移動平均に限らず、ローパスフィルタのようなノイズフィルタを用いることもできる。 Here, since the current value actually flowing through the steering reaction force actuator 8 includes noise, a value based on a moving average is used. However, the calculation method is not limited to the moving average, and a noise filter such as a low-pass filter can also be used.

また、電流の異常状態（過電流）は、例えば、操舵反力アクチュエータ８に対し指令する目標電流値と、移動平均により求めた実電流値の差分の絶対値が、設定しきい値に対して大きいかどうかをチェックし、設定しきい値に対して大きい場合に過電流であると判断する。 Also, the current abnormal state (overcurrent) is, for example, when the absolute value of the difference between the target current value commanded to the steering reaction force actuator 8 and the actual current value obtained by moving average is relative to the set threshold value. It is checked whether it is large, and if it is larger than the set threshold value, it is determined that the current is overcurrent.

さらに、所定時間△Ｔは、上記のように過電流判断がなされた場合、設定しきい値を超えた回数をカウントし始め、少なくとも２回以上連続してカウントした場合に操舵反力アクチュエータ８が異常であると判断する。 Further, when the overcurrent determination is made as described above, the predetermined time ΔT starts to count the number of times exceeding the set threshold value, and when the steering reaction force actuator 8 is counted at least twice continuously, Judge as abnormal.

ステップＳ３では、ステップＳ２での操舵反力アクチュエータ異常判断に基づいて、操舵反力アクチュエータ８への電流を遮断し、同時に、両クラッチ機構５，６の連結を開始し、ステップＳ５へ移行する。ここで、両クラッチ機構５，６は、通電OFFで連結状態、通電ONで解放状態であるため、通電ONから通電OFFへの変更指令を出力することで、両クラッチ機構５，６の連結を開始する。 In step S3, based on the steering reaction force actuator abnormality determination in step S2, the current to the steering reaction force actuator 8 is interrupted, and at the same time, the coupling of both clutch mechanisms 5 and 6 is started, and the process proceeds to step S5. Here, since both the clutch mechanisms 5 and 6 are in the connected state when the energization is OFF and are in the released state when the energization is ON, the clutch mechanisms 5 and 6 are connected by outputting a change command from the energization ON to the energization OFF Start.

ステップＳ４では、ステップＳ２での操舵反力アクチュエータ正常判断に基づいて、正常時制御を継続し、ロジック終了に移行する。 In step S4, based on the normal determination of the steering reaction force actuator in step S2, the normal control is continued and the process proceeds to the logic end.

ここで、正常時制御とは、両クラッチ機構５，６を、通電ONとしてクラッチ解放状態を維持し、操舵反力アクチュエータ８に対し操舵時に、例えば、トルクセンサ１３により検出される操向輪３，３との路面との間での反力トルクに応じた操舵反力を与える指令を出力し、転舵アクチュエータ１１に対し操舵時に、例えば、操舵角度に応じた転舵角を与える指令を出力することでなされる。 Here, the normal control means that the clutch mechanisms 5 and 6 are energized to maintain the clutch disengaged state, and the steering wheel 3 detected by, for example, the torque sensor 13 when the steering reaction force actuator 8 is steered. , 3 and a command to give a steering reaction force according to the reaction torque between the road surface, and a command to give a turning angle according to the steering angle, for example, when the steering actuator 11 is steered. Is done.

ステップＳ５では、制御ゲインを低下、もしくは、制御ゲインをゼロにして転舵アクチュエータ１１へ転舵角指令を出力し、ステップＳ６へ移行する。 In step S5, the control gain is reduced or the control gain is set to zero, and a turning angle command is output to the turning actuator 11, and the process proceeds to step S6.

ここで、転舵アクチュエータ１１へ転舵角指令値δは、例えば、制御ゲインをＫとし、操舵角をθとした場合、
δ＝Ｋ×θ
で与えられ、制御ゲインＫを低下した場合、転舵角指令値δは小さな値になり、また、制御ゲインＫをゼロにした場合、転舵角指令値δはゼロになる。 Here, the turning angle command value δ to the turning actuator 11 is, for example, when the control gain is K and the steering angle is θ,
δ = K × θ
When the control gain K is lowered, the turning angle command value δ becomes a small value, and when the control gain K is made zero, the turning angle command value δ becomes zero.

ステップＳ６では、第１クラッチ機構５と第２クラッチ機構６とのクラッチ連結に要する所定時間が経過したか否かが判断され、YESの場合はステップＳ７へ移行し、NOの場合はステップＳ５へ戻る。 In step S6, it is determined whether or not a predetermined time required for clutch engagement between the first clutch mechanism 5 and the second clutch mechanism 6 has elapsed. If YES, the process proceeds to step S7. If NO, the process proceeds to step S5. Return.

ここで、両クラッチ機構５，６は、電流を遮断すると結合し、保持トルクを発生するタイプのものである。このタイプの連結装置については、電流を遮断しても実際に接合するまでに機械的な時定数というものが存在しており、電流遮断に応じて瞬時に繋がるというものではなく、上記の時定数によるタイムラグをもって連結される。参考として、一般的な電磁コイルを用いたクラッチでは、50〜100msec程度の時間後に軸が連結される。そこで、両クラッチ機構５，６のクラッチ連結に要する所定時間は、電流遮断開始から完全に締結されるまでの応答遅れ時間を予め実験等により計測しておき、複数のデータのうち最大値など、確実に両クラッチ機構５，６が連結される時間に設定する。 Here, both the clutch mechanisms 5 and 6 are of a type that generates a holding torque by being coupled when the current is cut off. For this type of connecting device, there is a mechanical time constant before the actual connection even if the current is cut off, and it is not instantaneously connected according to the current interruption, but the above time constant It is connected with the time lag by. For reference, in a clutch using a general electromagnetic coil, the shaft is connected after a time of about 50 to 100 msec. Therefore, the predetermined time required for clutch engagement of both clutch mechanisms 5 and 6 is a pre-measurement of a response delay time from the start of current interruption until complete engagement, by experiments or the like, and the maximum value among a plurality of data, The time is set to ensure that both clutch mechanisms 5 and 6 are connected.

ステップＳ７では、各アクチュエータをバックアップ作動時の動作モードに移行し、ロジック終了に至る。 In step S7, each actuator is shifted to the operation mode at the time of backup operation, and the logic is terminated.

ここで、バックアップ作動時の動作モードとは、両クラッチ機構５，６と操舵反力アクチュエータ８と転舵アクチュエータ１１に対しては、いずれも電流遮断により、両クラッチ機構５，６を締結し、操舵反力も転舵力も与えない状態、つまり、ステアリングホイール１と操向輪３，３とが機械的に連結されている通常のステアリング装置とする。そして、第２コントローラ２０へバックアップ動作モードであることを指令することにより、第２コントローラ２０において、操舵時にトルクセンサ１３とアシストモータ１９を用い、ドライバーがステアリングホイール１に加える操舵トルクを軽減するよう補助トルクを出すモータパワーステアリング動作を実行する。 Here, the operation mode at the time of the backup operation is that both the clutch mechanisms 5 and 6, the steering reaction force actuator 8, and the turning actuator 11 are engaged with the clutch mechanisms 5 and 6 by current interruption. A state in which neither a steering reaction force nor a steering force is applied, that is, a normal steering device in which the steering wheel 1 and the steered wheels 3 and 3 are mechanically connected is assumed. Then, by instructing the second controller 20 to be in the backup operation mode, the second controller 20 uses the torque sensor 13 and the assist motor 19 during steering to reduce the steering torque applied to the steering wheel 1 by the driver. A motor power steering operation for generating auxiliary torque is executed.

［ステア・バイ・ワイヤ制御作用］
操舵反力アクチュエータ８が正常時には、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４へと進み、ステップＳ４において、両クラッチ機構５，６の解放を維持したままで、ドライバーのステアリングホイール１に対する舵取り操作に応じて、転舵角制御と操舵反力制御とを実行する正常時の制御が継続される。 [Steer-by-wire control action]
When the steering reaction force actuator 8 is normal, the process proceeds from step S1 to step S2 to step S4 in the flowchart of FIG. 2. In step S4, the disengagement of both clutch mechanisms 5 and 6 is maintained and the steering wheel 1 of the driver is maintained. In response to the steering operation, the normal control for executing the turning angle control and the steering reaction force control is continued.

操舵反力アクチュエータ８が異常時には、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５→ステップＳ６へと進み、ステップＳ３において、操舵反力アクチュエータ８の電流を遮断すると共に両クラッチ機構５，６の連結を開始し、ステップＳ４において、転舵アクチュエータ１１の制御ゲインを低下、もしくは、ゼロとし、ステップＳ６において、クラッチ連結に要する所定時間の経過が判断される。そして、ステップＳ６にて所定時間の経過していないと判断される限り、ステップＳ５→ステップＳ６へ進む流れが繰り返され、ステップＳ６において、クラッチ連結に要する所定時間の経過が判断されると、ステップＳ６からステップＳ７へ進み、バックアップ動作モードへ移行する。 When the steering reaction force actuator 8 is abnormal, the flow proceeds to step S1, step S2, step S3, step S5, step S6 in the flowchart of FIG. 2, and in step S3, the current of the steering reaction force actuator 8 is cut off and both clutches The coupling of the mechanisms 5 and 6 is started. In step S4, the control gain of the steered actuator 11 is reduced or zero, and in step S6, it is determined whether a predetermined time required for clutch coupling has elapsed. As long as it is determined in step S6 that the predetermined time has not elapsed, the flow from step S5 to step S6 is repeated, and in step S6, if it is determined that the predetermined time required for clutch engagement has elapsed, The process proceeds from step S6 to step S7 to shift to the backup operation mode.

すなわち、操舵反力アクチュエータ８の異常時には、両クラッチ機構５，６が連結し、ステアリングホイール１と操向輪３，３が機械的に連結される。この異常シーケンスは、時間系列で考えると、操舵反力アクチュエータ８の異常発生から、操舵反力アクチュエータ８の異常検出に必要な時間と、両クラッチ機構５，６の連結に必要な時間と、を経過してシーケンスが完了することになる。 That is, when the steering reaction force actuator 8 is abnormal, both clutch mechanisms 5 and 6 are connected, and the steering wheel 1 and the steering wheels 3 and 3 are mechanically connected. When this abnormality sequence is considered in a time series, the time required for detecting the abnormality of the steering reaction force actuator 8 from the occurrence of the abnormality of the steering reaction force actuator 8 and the time required for connecting the clutch mechanisms 5 and 6 are calculated. After that, the sequence is completed.

ステアリングホイール１に関して言えば、操舵反力アクチュエータ８の異常検出後に、電流を遮断しても、慣性によって両クラッチ機構５，６が完全に結合されるまで、回転を続けてしまう。このとき、慣性によって回転しているステアリングホイール１の舵角を操舵角センサ７で拾ってしまい、正常な転舵アクチュエータ１１が操舵角センサ値に応じて動いてしまう。 Regarding the steering wheel 1, even if the current is cut off after detecting the abnormality of the steering reaction force actuator 8, the rotation continues until the clutch mechanisms 5 and 6 are completely coupled by inertia. At this time, the steering angle of the steering wheel 1 rotating due to inertia is picked up by the steering angle sensor 7, and the normal steering actuator 11 moves in accordance with the steering angle sensor value.

このため、操舵反力アクチュエータ８の異常検出後は転舵アクチュエータ１１の制御ゲインを低下させるか、もしくはゼロにすることで、操舵反力アクチュエータ８の異常検出終了直後の転舵アクチュエータ１１の値を両クラッチ機構５，６が締結するまでの所定の時間、保持または動作変位を制限する。このようにすることで、操向輪３，３の変位量が抑えられ、車両の挙動が乱れるのを少なくすることができる。 For this reason, after the abnormality of the steering reaction force actuator 8 is detected, the control gain of the steering actuator 11 is reduced or zero, so that the value of the steering actuator 11 immediately after the detection of the abnormality of the steering reaction force actuator 8 is completed. The holding or operation displacement is limited for a predetermined time until both clutch mechanisms 5 and 6 are engaged. By doing so, the amount of displacement of the steered wheels 3 and 3 can be suppressed, and the behavior of the vehicle can be less disturbed.

［操舵反力アクチュエータの異常時］
図３は操舵反力アクチュエータ８の異常状況と制御対策を時系列にて示したタイムチャートであり、図３の上から過電流判断、操舵角度（ステアリングホイール角）、転舵角度（タイヤ角度）、車両横方向変位を時系列で示している。 [When the steering reaction force actuator is abnormal]
FIG. 3 is a time chart showing the abnormal situation of the steering reaction force actuator 8 and control measures in time series. From the top of FIG. 3, overcurrent judgment, steering angle (steering wheel angle), turning angle (tire angle) The vehicle lateral displacement is shown in time series.

図３のＡは過電流の流れ始め時点、図３のＢは異常判断終了時点であると共にシステムが電流遮断を開始した時点、図３のＣは両クラッチ機構５，６の連結が終了する時点である。 3A is the time when the overcurrent starts, B is the time when the abnormality determination is finished, the time when the system starts to cut off the current, and 3C is the time when the connection of both clutch mechanisms 5 and 6 is finished. It is.

過電流判断の時系列図において、適切な電流値からＡの時点にて過電流が流れたことを検知した場合、過電流判断がOFF（３１）からON（３２）にされ、ステアリングホイール１は一方向に操舵反力アクチュエータ８によって回転させられる。各時系列図のＡからＢの間の３２，３４，３８は、過電流が流れることによる影響を示している。このとき、ステアリングホイール１の角度を操舵角センサ７により読み取っているため、正常の動作している転舵アクチュエータ１１は、この間動いてしまう。 In the time series diagram of the overcurrent determination, when it is detected that an overcurrent has flowed at a time A from an appropriate current value, the overcurrent determination is changed from OFF (31) to ON (32), and the steering wheel 1 It is rotated in one direction by the steering reaction force actuator 8. 32, 34, and 38 between A and B of each time series diagram show the influence by the overcurrent flowing. At this time, since the angle of the steering wheel 1 is read by the steering angle sensor 7, the steering actuator 11 that is operating normally moves during this time.

時系列の図３において、Ａから所定時間△Ｔを経過した場合、Ｂにおいて過電流による操舵反力アクチュエータ８の異常と判断され、操舵反力アクチュエータ８への電流が停止され、両クラッチ機構５，６へ通電している電流が遮断され、両クラッチ機構５，６が連結動作を始める。 3, when a predetermined time ΔT has elapsed from A, it is determined in B that the steering reaction force actuator 8 is abnormal due to an overcurrent, the current to the steering reaction force actuator 8 is stopped, and both clutch mechanisms 5 are stopped. , 6 is cut off, and both clutch mechanisms 5, 6 start the connecting operation.

このとき、図３の３３の状態では、操舵反力アクチュエータ８への電流は遮断されており、操舵反力アクチュエータ８は駆動しないが、軸が連結されていないため、作動を止める外力が十分に発生しておらず、一度加速したステアリングホイール１は、図３の３５に示すように、慣性の影響で回転を継続する。 At this time, in the state of 33 in FIG. 3, the current to the steering reaction force actuator 8 is cut off, and the steering reaction force actuator 8 is not driven, but the shaft is not connected, so there is sufficient external force to stop the operation. The steering wheel 1 which has not been generated and has once accelerated continues to rotate under the influence of inertia, as indicated by 35 in FIG.

この両クラッチ機構５，６が連結されるまでの間、そのままステア・バイ・ワイヤ、もしくは、転舵アクチュエータ１１の制御が継続していたとすると、転舵角度も、図３の３９に示すように、ステアリングホイール１と同じ方向に動き、回転してしまう。 If the control of the steer-by-wire or the turning actuator 11 is continued until the clutch mechanisms 5 and 6 are connected, the turning angle is also as shown by 39 in FIG. , It moves and rotates in the same direction as the steering wheel 1.

このような状態で、過電流判断終了後、図３の４１に示すように、意図的に転舵角の制御ゲインを低下、もしくはゼロとしてやり、ステアリングホイール１の動きに対して、転舵角がクラッチ連結終了までの所定時間内は動作を制限する。 In this state, after the overcurrent determination is completed, as shown by 41 in FIG. 3, the turning angle control gain is intentionally reduced or set to zero. However, the operation is limited within a predetermined time until the clutch engagement ends.

このような制御を採用することにより、車両横方向変位の時系列図の４３，４４，IIに示すように、直進している車両の横方向変化は、転舵角制限を行った場合（４４）と行っていない場合（４３）とでは、車両横方向の変位に大きな差（II）が発生する。これは、走行中に車両の挙動を乱す可能性を示しており、転舵角制限を行うことで、それを抑制することができる。 By adopting such control, as shown in 43, 44, II in the time series diagram of vehicle lateral displacement, the lateral change of the vehicle traveling straight is the case where the turning angle is limited (44 ) And not (43), a large difference (II) occurs in the lateral displacement of the vehicle. This indicates the possibility of disturbing the behavior of the vehicle during traveling, and it can be suppressed by limiting the turning angle.

また、Ｃ以降の領域は、両クラッチ機構５，６が連結され、機械的にステアリングホイール１と操向輪３，３が繋がった状態であるが、転舵角度の時系列図の４０，４２，Ｉに示すように、転舵角の変化は、転舵角制限を行った場合（４２）と行っていない場合（４０）とでは、転舵角度に大きな差（Ｉ）が発生し、転舵角制限を行った場合には、転舵角が小さくなる。 In the area after C, both clutch mechanisms 5 and 6 are connected and the steering wheel 1 and the steered wheels 3 and 3 are mechanically connected. As shown in I, I, the change in the turning angle is caused by a large difference (I) in the turning angle when the turning angle is restricted (42) and when the turning angle is not restricted (40). When the steering angle restriction is performed, the turning angle becomes small.

よって、対策前は、図３の３７に示すように、機械的にステアリングホイールと操向輪が繋がった際に転舵角度が大きく発生していることで（４０）、ドライバーがバックアップ作動直後にステアリングホイールを大きく切り戻す必要がある。 Therefore, before the countermeasure, as shown in 37 of FIG. 3, a large steering angle is generated when the steering wheel and the steering wheel are mechanically connected (40). It is necessary to cut back the steering wheel greatly.

これに対し、対策後は、図３の３６に示すように、機械的にステアリングホイール１と操向輪３，３が繋がった際に転舵角度の発生が小さいことで（４２）、ドライバーは少なく、かつ、緩やかな操作量で安定な車両挙動に戻すことができ、機械式バックアップ作動直後の操作を容易にすることができる。 On the other hand, after the countermeasure, as shown at 36 in FIG. 3, when the steering wheel 1 and the steered wheels 3 and 3 are mechanically connected, the generation of the steering angle is small (42), so that the driver It is possible to return to a stable vehicle behavior with a small amount of operation and to facilitate the operation immediately after the mechanical backup operation.

次に、効果を説明する。 Next, the effect will be described.

実施例１の車両用操舵装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。 In the vehicle steering apparatus according to the first embodiment, the following effects can be obtained.

(1) ステアリングホイール１と操舵反力アクチュエータ８を有する操作部２と、操向輪３，３と転舵アクチュエータ１１を有する転舵部４と、前記ステアリングホイール１から操向輪３，３に至る操舵系の途中位置に設けられ、正常時に前記ステアリングホイール１と操向輪３，３とを機械的に切り離し、異常時に前記ステアリングホイール１と操向輪３，３とを機械的に連結するクラッチ機構５，６と、正常時には、前記ステアリングホイール１への操作入力情報に応じて、前記操舵反力アクチュエータ８と前記転舵アクチュエータ１１の駆動制御を行う操舵制御手段と、を備えた車両用操舵装置において、前記操舵反力アクチュエータ８の異常を検出する操舵反力アクチュエータ異常検出手段を設け、前記操舵制御手段は、前記操舵反力アクチュエータ８の異常検出時から、前記クラッチ機構５，６によるステアリングホイール１と操向輪３，３との機械的な連結が完了するまでの間、前記転舵アクチュエータ１１への制御指令を制限するため、操舵反力アクチュエータ８の異常検出時、バックアップ動作モードへ移行するまでの動作モード切替過渡期において、操向輪３，３の変位量及び車両の軌跡が走行ラインからずれてしまうのを小さく抑えることができる。 (1) The operation unit 2 having the steering wheel 1 and the steering reaction force actuator 8, the steered unit 4 having the steered wheels 3 and 3 and the steered actuator 11, and the steered wheel 1 to the steered wheels 3 and 3. The steering wheel 1 and the steered wheels 3 and 3 are mechanically disconnected during normal operation, and the steering wheel 1 and the steered wheels 3 and 3 are mechanically coupled when abnormal. The vehicle includes: clutch mechanisms 5 and 6; and steering control means that controls the steering reaction force actuator 8 and the steering actuator 11 according to operation input information to the steering wheel 1 in a normal state. In the steering device, a steering reaction force actuator abnormality detecting means for detecting an abnormality of the steering reaction force actuator 8 is provided, and the steering control means is configured to detect the steering reaction force actuator. The control command to the steered actuator 11 is limited until the mechanical coupling between the steering wheel 1 and the steered wheels 3 and 3 by the clutch mechanisms 5 and 6 is completed after the abnormality of the actuator 8 is detected. Therefore, when the abnormality of the steering reaction force actuator 8 is detected, the displacement amount of the steered wheels 3 and 3 and the trajectory of the vehicle are less likely to deviate from the travel line in the operation mode switching transition period until the operation mode shifts to the backup operation mode. Can be suppressed.

(2) 前記操舵反力アクチュエータ異常検出手段は、前記操舵反力アクチュエータ８に対し過電流が所定時間以上継続して流されている場合に、操舵反力アクチュエータ８が異常であると検出するため、一時的に過電流が流れる場合の異常誤検出を防止することができる。 (2) The steering reaction force actuator abnormality detecting means detects that the steering reaction force actuator 8 is abnormal when an overcurrent is continuously supplied to the steering reaction force actuator 8 for a predetermined time or more. Therefore, it is possible to prevent erroneous erroneous detection when an overcurrent temporarily flows.

(3) 前記操舵反力アクチュエータ８に流れる電流を検出する操舵反力アクチュエータ電流検出ステップＳ１を設け、前記操舵反力アクチュエータ異常検出手段は、前記操舵反力アクチュエータ８へ指令する目標電流値と、操舵反力アクチュエータ電流検出値の移動平均によって求めた実電流値との差分の絶対値が、設定しきい値以上であるときに、操舵反力アクチュエータ８に対して過電流状態であると判断するため、操舵反力アクチュエータ８に流れる電流値に含まれるノイズの影響を排除して精度良く過電流状態の判断を行うことができる。 (3) A steering reaction force actuator current detection step S1 for detecting a current flowing through the steering reaction force actuator 8 is provided, and the steering reaction force actuator abnormality detection means includes a target current value commanded to the steering reaction force actuator 8; When the absolute value of the difference from the actual current value obtained by the moving average of the steering reaction force actuator current detection value is equal to or greater than the set threshold value, it is determined that the steering reaction force actuator 8 is in an overcurrent state. Therefore, it is possible to accurately determine the overcurrent state by eliminating the influence of noise included in the current value flowing through the steering reaction force actuator 8.

(4) 前記操舵反力アクチュエータ異常検出手段は、前記操舵反力アクチュエータ８に対する過電流判断がなされた場合、設定しきい値を超える回数をカウントし、少なくとも２回以上連続してカウントした場合に、操舵反力アクチュエータ８が異常であると検出するため、操舵反力アクチュエータ８の異常発生から早期のタイミングで、かつ、精度良く操舵反力アクチュエータ８の異常を検出することができる。 (4) The steering reaction force actuator abnormality detection means counts the number of times that exceeds a set threshold when the overcurrent determination is made for the steering reaction force actuator 8, and counts at least twice continuously. Since it is detected that the steering reaction force actuator 8 is abnormal, the abnormality of the steering reaction force actuator 8 can be detected with high accuracy at an early timing from the occurrence of the abnormality of the steering reaction force actuator 8.

(5) 前記操舵制御手段は、前記転舵アクチュエータ１１への制御ゲインを低下、もしくは、ゼロにすることで制御指令を制限し、前記操舵反力アクチュエータ８の異常が検出されると直ちに操舵反力アクチュエータ８への電流を遮断するため、操舵反力アクチュエータ８の異常検出後、戻し操作を必要とする操向輪３，３の転舵角が小さく抑えられ、機械式バックアップ作動直後の操作を容易にすることができる。 (5) The steering control means limits the control command by reducing or reducing the control gain to the steered actuator 11 to zero, and immediately after the abnormality of the steering reaction force actuator 8 is detected, Since the current to the force actuator 8 is interrupted, the steering angle of the steered wheels 3 and 3 that need to be returned after the abnormality of the steering reaction force actuator 8 is reduced, and the operation immediately after the mechanical backup operation is performed. Can be easily.

(6) 前記転舵部４のステアリングギア機構１６に操舵アシスト力を付与するアシストモータ１９を有し、前記操舵制御手段は、前記操舵反力アクチュエータ８の異常検出に基づくバックアップ作動によりステアリングホイール１と操向輪３，３との機械的な連結が完了すると、その後、前記アシストモータ１９を用いたモータパワーステアリング動作モードに移行するため、異常後のバックアップ動作モードにおいてドライバーの操舵負担を軽減することができる。 (6) An assist motor 19 for applying a steering assist force to the steering gear mechanism 16 of the steered portion 4 is provided, and the steering control means is a steering wheel 1 by a backup operation based on an abnormality detection of the steering reaction force actuator 8. When the mechanical connection between the steering wheel 3 and the steering wheel 3 is completed, the motor power steering operation mode using the assist motor 19 is thereafter performed, so that the driver's steering burden is reduced in the backup operation mode after the abnormality. be able to.

実施例２は、操舵反力アクチュエータの異常診断が開始されたとき、転舵アクチュエータへの制御指令を制限する例である。 The second embodiment is an example in which the control command to the steering actuator is limited when abnormality diagnosis of the steering reaction force actuator is started.

なお、実施例２の車両用操舵装置の構成は、図１に示した実施例１と同一であるため、説明を省略する。 The configuration of the vehicle steering apparatus of the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

次に、作用を説明する。 Next, the operation will be described.

［ステア・バイ・ワイヤ制御処理］
図４は実施例２の第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ１８により実行されるステア・バイ・ワイヤ制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（操舵制御手段）。なお、この制御ロジックは、一定の制御周期により繰り返し実行される。 [Steer-by-wire control processing]
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the steer-by-wire control process executed by the first steer-by-wire controller 18 of the second embodiment. Each step will be described below (steering control means). This control logic is repeatedly executed at a constant control cycle.

ステップS11では、操舵反力アクチュエータ８および、第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ１８の状態が異常診断開始条件を満たしているか否かを判断し、YESの場合にはステップS12へ移行して異常診断を継続し、NOの場合にはステップS14へ移行する。 In step S11, it is determined whether or not the states of the steering reaction force actuator 8 and the first steer-by-wire controller 18 satisfy the abnormality diagnosis start condition. If YES, the process proceeds to step S12 to diagnose the abnormality. If NO, the process proceeds to step S14.

異常診断開始条件は、
(a) 操舵反力アクチュエータ８の電流値を検出し、電流値が過電流である場合、
(b) 操舵反力アクチュエータ８の駆動量変化を検出し、駆動量変化が設定しきい値以上である場合、
(c) 第２コントローラ２０で、第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ１８の状態を検出し、状態が所定条件である場合、
とする。 The abnormality diagnosis start condition is
(a) When the current value of the steering reaction force actuator 8 is detected and the current value is an overcurrent,
(b) When the driving amount change of the steering reaction force actuator 8 is detected and the driving amount change is equal to or larger than the set threshold value,
(c) When the second controller 20 detects the state of the first steer-by-wire controller 18 and the state is a predetermined condition,
And

また、電流の異常状態（過電流）は、例えば、操舵反力アクチュエータ８に対し指令する目標電流値と、移動平均により求めた実電流値の差分の絶対値が、設定しきい値（例えば、アクチュエータの定格電流値）に対して大きいかどうかをチェックし、設定しきい値に対して大きい場合に過電流であると判断する。 The abnormal state of current (overcurrent) is, for example, an absolute value of a difference between a target current value commanded to the steering reaction force actuator 8 and an actual current value obtained by moving average is set threshold value (for example, It is checked whether it is larger than the rated current value of the actuator), and if it is larger than the set threshold value, it is determined that there is an overcurrent.

また、操舵反力アクチュエータ８の駆動量変化による異常診断では、例えば、角度変化を監視し、その角度変化が、定格電流以上で、駆動するような角度変化量を設定しきい値として、異常を診断する。また、第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ１８の異常診断の所定条件は、例えば、第２コントローラ２０との通信情報にカウンタ値を設定し、カウントアップさせない場合や、第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ１８と第２コントローラ２０とで、同一の演算を行い、演算結果を照合したときに一致しない場合など、とする。 In the abnormality diagnosis based on the change in the driving amount of the steering reaction force actuator 8, for example, the angle change is monitored, and the angle change amount that drives when the angle change is equal to or higher than the rated current is set as a set threshold value. Diagnose. Further, the predetermined condition for abnormality diagnosis of the first steer-by-wire controller 18 is, for example, a case where a counter value is set in communication information with the second controller 20 and the counter is not counted up, or the first steer-by-wire controller 18 18 and the second controller 20 perform the same calculation and do not match when the calculation results are collated.

ステップS12では、制御ゲイン低下、もしくは、制御ゲインをゼロにして転舵アクチュエータ１１へ転舵角指令を出力し、ステップS13へ移行する。 In step S12, the control gain is reduced or the control gain is set to zero, a turning angle command is output to the turning actuator 11, and the process proceeds to step S13.

ここで、転舵アクチュエータ１１へ転舵角指令値δは、例えば、制御ゲインをＫとし、操舵角をθとした場合、
δ＝Ｋ×θ
で与えられ、制御ゲインＫを低下した場合、転舵角指令値δは小さな値になり、操舵に対する転舵が小さく制限される。また、制御ゲインＫをゼロにした場合、転舵角指令値δはゼロになり、現在の転舵角が保持される。 Here, the turning angle command value δ to the turning actuator 11 is, for example, when the control gain is K and the steering angle is θ,
δ = K × θ
When the control gain K is decreased, the turning angle command value δ becomes a small value, and the turning for steering is limited to a small value. Further, when the control gain K is set to zero, the turning angle command value δ becomes zero, and the current turning angle is maintained.

ステップS13では、操舵反力アクチュエータ８の異常診断を開始してから、上記異常診断開始条件(a)または(b)を満足する状態が所定時間ΔＴ継続しているか否かが判断され、YESの場合には、操舵反力アクチュエータ８の異常と診断してステップS15へ移行し、NOの場合には正常と診断してステップS14へ移行する。ここで、所定時間を、所定回数（例えば、２回以上）としてもよい。ステップS11とステップS13とが、操舵反力アクチュエータ異常診断手段に相当する。 In step S13, after starting abnormality diagnosis of the steering reaction force actuator 8, it is determined whether or not the state satisfying the abnormality diagnosis start condition (a) or (b) continues for a predetermined time ΔT. In this case, it is diagnosed that the steering reaction force actuator 8 is abnormal, and the process proceeds to step S15. In the case of NO, the diagnosis is normal and the process proceeds to step S14. Here, the predetermined time may be a predetermined number of times (for example, twice or more). Steps S11 and S13 correspond to steering reaction force actuator abnormality diagnosis means.

ステップS14では、ステップS11またはステップS13での操舵反力アクチュエータ正常判断に基づいて、正常時制御を継続し、ロジック終了に移行する。 In step S14, the normal control is continued based on the steering reaction force actuator normal determination in step S11 or step S13, and the process proceeds to the logic end.

ステップS15では、ステップS13での操舵反力アクチュエータ異常判断に基づいて、操舵反力アクチュエータ８への電流を遮断し、同時に、両クラッチ機構５，６の連結を開始し、ステップS16へ移行する。ここで、両クラッチ機構５，６は、通電OFFで連結状態、通電ONで解放状態であるため、通電ONから通電OFFへの変更指令を出力することで、両クラッチ機構５，６の連結を開始する。 In step S15, based on the steering reaction force actuator abnormality determination in step S13, the current to the steering reaction force actuator 8 is interrupted, and at the same time, the coupling of both clutch mechanisms 5 and 6 is started, and the process proceeds to step S16. Here, since both the clutch mechanisms 5 and 6 are in the connected state when the energization is OFF and are in the released state when the energization is ON, the clutch mechanisms 5 and 6 are connected by outputting a change command from the energization ON to the energization OFF Start.

ステップS16では、第１クラッチ機構５と第２クラッチ機構６とのクラッチ連結に要する所定時間が経過したか否かが判断され、YESの場合はステップS17へ移行し、NOの場合はステップS15へ戻る。 In step S16, it is determined whether or not a predetermined time required for clutch engagement between the first clutch mechanism 5 and the second clutch mechanism 6 has elapsed. If YES, the process proceeds to step S17. If NO, the process proceeds to step S15. Return.

ステップS17では、各アクチュエータをバックアップ作動時の動作モードに移行し、ロジック終了に至る。 In step S17, each actuator is shifted to the operation mode at the time of backup operation, and the logic is terminated.

なお、第２コントローラ（補助操舵制御手段）２０では、上述した制御ロジックにおいて、操舵反力アクチュエータ８を第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ１８に置き換えた処理を、上記の制御ロジックと同時に実施している。すなわち、第２コントローラ２０は、第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ１８の異常を診断し（操舵制御異常検出手段に相当）、異常と診断された場合には、第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ１８に代って上述のステア・バイ・ワイヤ制御処理を実施する。 The second controller (auxiliary steering control means) 20 performs the process of replacing the steering reaction force actuator 8 with the first steer-by-wire controller 18 in the control logic described above simultaneously with the control logic described above. Yes. In other words, the second controller 20 diagnoses an abnormality of the first steer-by-wire controller 18 (corresponding to a steering control abnormality detection means), and if an abnormality is diagnosed, the first steer-by-wire controller 18 Instead, the above steer-by-wire control process is performed.

［ステア・バイ・ワイヤ制御作用］
操舵反力アクチュエータ８が正常時には、図４のフローチャートにおいて、ステップS11→ステップS14へと進み、ステップS14において、両クラッチ機構５，６の解放を維持したままで、ドライバーのステアリングホイール１に対する舵取り操作に応じて、転舵角制御と操舵反力制御とを実行する正常時の制御が継続される。 [Steer-by-wire control action]
When the steering reaction force actuator 8 is normal, the process proceeds from step S11 to step S14 in the flowchart of FIG. 4. In step S14, the steering operation of the driver with respect to the steering wheel 1 while maintaining the release of both clutch mechanisms 5 and 6 is maintained. Accordingly, normal control for executing the turning angle control and the steering reaction force control is continued.

操舵反力アクチュエータ８が異常時には、図４のフローチャートにおいて、ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS15→ステップS16へと進み、
ステップS12において、転舵アクチュエータ１１の制御ゲインを低下、もしくは、ゼロとし、ステップS15において、操舵反力アクチュエータ８の電流を遮断すると共に両クラッチ機構５，６の連結を開始し、ステップS16において、クラッチ連結に要する所定時間の経過が判断される。そして、ステップS16にて所定時間の経過していないと判断される限り、ステップS15→ステップS16へ進む流れが繰り返され、ステップS16において、クラッチ連結に要する所定時間の経過が判断されると、ステップS16からステップS17へ進み、バックアップ動作モードへ移行する。 When the steering reaction force actuator 8 is abnormal, in the flowchart of FIG. 4, the process proceeds from step S11 to step S12 to step S13 to step S15 to step S16.
In step S12, the control gain of the steering actuator 11 is reduced or set to zero. In step S15, the current of the steering reaction force actuator 8 is cut off and the coupling of both clutch mechanisms 5 and 6 is started. In step S16, The passage of a predetermined time required for clutch engagement is determined. Then, as long as it is determined in step S16 that the predetermined time has not elapsed, the flow from step S15 to step S16 is repeated, and in step S16, if it is determined that the predetermined time required for clutch engagement has elapsed, The process proceeds from step S16 to step S17 to shift to the backup operation mode.

すなわち、操舵反力アクチュエータ８の異常診断が開始されると直ぐに、転舵アクチュエータ１１の制御ゲインを低下させるか、もしくはゼロにすることで、転舵アクチュエータ１１の値を、操舵反力アクチュエータ８の異常診断が開始されてから両クラッチ機構５，６が締結するまでの所定の時間、保持または動作変位を制限する。 That is, as soon as the abnormality diagnosis of the steering reaction force actuator 8 is started, the control gain of the steering actuator 11 is reduced or made zero to change the value of the steering actuator 11 to that of the steering reaction force actuator 8. The holding or operation displacement is limited for a predetermined time from when the abnormality diagnosis is started until both clutch mechanisms 5 and 6 are engaged.

このようにすることで、操舵反力アクチュエータ８の異常診断中の操向輪３，３の変位量が抑えられ、車両の挙動が乱れるのを少なくすることができる。 By doing so, the amount of displacement of the steered wheels 3 and 3 during the abnormality diagnosis of the steering reaction force actuator 8 can be suppressed, and the behavior of the vehicle can be less disturbed.

また、操舵反力アクチュエータ８が異常と診断された場合には、両クラッチ機構５，６が連結し、ステアリングホイール１と操向輪３，３が機械的に連結される。この異常シーケンスは、時間系列で考えると、操舵反力アクチュエータ８の異常発生から、操舵反力アクチュエータ８の異常検出に必要な時間と、両クラッチ機構５，６の連結に必要な時間と、を経過してシーケンスが完了することになる。 When the steering reaction force actuator 8 is diagnosed as abnormal, both clutch mechanisms 5 and 6 are connected, and the steering wheel 1 and the steered wheels 3 and 3 are mechanically connected. When this abnormality sequence is considered in a time series, the time required for detecting the abnormality of the steering reaction force actuator 8 from the occurrence of the abnormality of the steering reaction force actuator 8 and the time required for connecting the clutch mechanisms 5 and 6 are calculated. After that, the sequence is completed.

ステアリングホイール１に関して言えば、操舵反力アクチュエータ８の異常診断後に、電流を遮断しても、慣性によって両クラッチ機構５，６が完全に結合されるまで、回転を続けてしまう。このとき、慣性によって回転しているステアリングホイール１の舵角を操舵角センサ７で拾ってしまい、正常な転舵アクチュエータ１１が操舵角センサ値に応じて動いてしまう。 With regard to the steering wheel 1, even if the current is interrupted after the abnormality diagnosis of the steering reaction force actuator 8, the rotation continues until the clutch mechanisms 5 and 6 are completely coupled by inertia. At this time, the steering angle of the steering wheel 1 rotating due to inertia is picked up by the steering angle sensor 7, and the normal steering actuator 11 moves in accordance with the steering angle sensor value.

実施例２では、操舵反力アクチュエータ８の異常診断を開始すると直ぐに転舵アクチュエータ１１の制御ゲインを低下させるか、もしくはゼロとし、操向輪３，３の変位量を抑えているため、上記の慣性に起因する転舵アクチュエータ１１の作動を小さく抑えることができる。 In the second embodiment, as soon as the abnormality diagnosis of the steering reaction force actuator 8 is started, the control gain of the steered actuator 11 is reduced or set to zero, and the displacement amount of the steered wheels 3 and 3 is suppressed. The operation of the steering actuator 11 due to inertia can be suppressed to a small level.

［操舵反力アクチュエータの異常時］
図５は操舵反力アクチュエータ８の異常状況と制御対策を時系列にて示したタイムチャートであり、図５の上から過電流判断、操舵角度（ステアリングホイール角）、転舵角度（タイヤ角度）、車両横方向変位を時系列で示している。 [When the steering reaction force actuator is abnormal]
FIG. 5 is a time chart showing the abnormal situation of the steering reaction force actuator 8 and control measures in chronological order. From the top of FIG. 5, overcurrent judgment, steering angle (steering wheel angle), turning angle (tire angle). The vehicle lateral displacement is shown in time series.

図５のＡは過電流の流れ始め時点、図５のＢは異常判断終了時点であると共にシステムが電流遮断を開始した時点、図５のＣは両クラッチ機構５，６の連結が終了する時点である。 5A is the time when the overcurrent starts, B is the time when the abnormality determination is finished, the time when the system starts to cut off the current, and C is the time when the connection of both clutch mechanisms 5 and 6 is finished. It is.

過電流判断の時系列図において、適切な電流値からＡの時点にて過電流が流れたことを検知した場合、過電流判断がOFF（３１）からON（３２）にされ、ステアリングホイール１は一方向に操舵反力アクチュエータ８によって回転させられる。 In the time series diagram of the overcurrent determination, when it is detected that an overcurrent has flowed at a time A from an appropriate current value, the overcurrent determination is changed from OFF (31) to ON (32), and the steering wheel 1 It is rotated in one direction by the steering reaction force actuator 8.

このとき、ステアリングホイール１の角度を操舵角センサ７により読み取っているため、正常の動作している転舵アクチュエータ１１は、この間動いてしまうことになる（３８）が、実施例２では、過電流が流されたことを検知した場合、直ぐに転舵アクチュエータ１１の制御ゲインを低下させるか、もしくはゼロにしているため、過電流分に相当する転舵アクチュエータ１１の駆動が抑制されている（３８'）。 At this time, since the angle of the steering wheel 1 is read by the steering angle sensor 7, the steering actuator 11 that is operating normally moves during this time (38). Is detected, the control gain of the steering actuator 11 is immediately reduced or zero, so that the driving of the steering actuator 11 corresponding to the overcurrent is suppressed (38 '). ).

時系列の図５において、Ａから所定時間ΔＴを経過した場合、Ｂにおいて過電流による操舵反力アクチュエータ８の異常と診断され、操舵反力アクチュエータ８への電流が停止され、両クラッチ機構５，６へ通電している電流が遮断され、両クラッチ機構５，６が連結動作を始める。 5, when a predetermined time ΔT has elapsed from A, it is diagnosed in B that the steering reaction force actuator 8 is abnormal due to overcurrent, the current to the steering reaction force actuator 8 is stopped, and both clutch mechanisms 5, The current applied to 6 is cut off, and both clutch mechanisms 5 and 6 start the coupling operation.

このとき、図５の３３の状態では、操舵反力アクチュエータ８への電流は遮断されており、操舵反力アクチュエータ８は駆動しないが、軸が連結されていないため、作動を止める外力が十分に発生しておらず、一度加速したステアリングホイール１は、図５の３５に示すように、慣性の影響で回転を継続する。 At this time, in the state 33 in FIG. 5, the current to the steering reaction force actuator 8 is cut off and the steering reaction force actuator 8 is not driven, but the shaft is not connected, so there is sufficient external force to stop the operation. The steering wheel 1 that has not been generated and accelerated once continues to rotate under the influence of inertia, as indicated by 35 in FIG.

この両クラッチ機構５，６が連結されるまでの間、そのままステア・バイ・ワイヤ、もしくは、転舵アクチュエータ１１の制御が継続していたとすると、転舵角度も、図５の３９に示すように、ステアリングホイール１と同じ方向に動き、回転してしまう。 If the control of the steer-by-wire or the turning actuator 11 is continued until the clutch mechanisms 5 and 6 are connected, the turning angle is also as shown by 39 in FIG. , It moves and rotates in the same direction as the steering wheel 1.

これに対し、実施例２では、適切な電流値からＡの時点にて過電流が流れたことを検知したとき、図５の４１'に示すように、意図的に転舵角の制御ゲインを低下、もしくはゼロとしてやり、ステアリングホイール１の動きに対して、転舵角がクラッチ連結終了までの所定時間内は動作を制限する。 On the other hand, in the second embodiment, when it is detected that an overcurrent flows at a time A from an appropriate current value, the control gain of the turning angle is intentionally set as indicated by 41 'in FIG. The operation is limited to a decrease or zero, and the operation of the steering wheel 1 is limited within a predetermined time until the turning angle of the steering wheel is terminated.

このような制御を採用することにより、車両横方向変位の時系列図の４３，４４'，II'に示すように、直進している車両の横方向変化は、転舵角制限を行った場合４４'と行っていない場合４３とでは、車両横方向の変位に大きな差II'が発生する。これは、走行中に車両の挙動を乱す可能性を示しており、転舵角制限を行うことで、それを抑制することができる。 By adopting such control, as shown in 43, 44 ′, II ′ in the time series diagram of the vehicle lateral displacement, the lateral change of the vehicle traveling straight is a case where the turning angle is limited. In the case of not performing 44 ′ and 43, there is a large difference II ′ in the lateral displacement of the vehicle. This indicates the possibility of disturbing the behavior of the vehicle during traveling, and it can be suppressed by limiting the turning angle.

加えて、図５の３８'，４１'と、図３の３８，４１とを比較すれば明らかなように、実施例２では、過電流を検出したＡの時点で転舵角の制御ゲインを低下、もしくは、ゼロとしているため、異常診断が終了するＢの時点で制御ゲインを低下、もしくはゼロとする実施例１と比較して、過電流の影響による転舵角変化が発生しない。よって、実施例１（４４）に比して、バックアップ作動モード移行時の車両横方向変位をより少なくできる（４４'）。 In addition, as apparent from a comparison between 38 ′ and 41 ′ in FIG. 5 and 38 and 41 in FIG. 3, in the second embodiment, the control gain of the turning angle is increased at the time point A when the overcurrent is detected. Compared with the first embodiment in which the control gain is reduced or zeroed at the time B when the abnormality diagnosis is finished, the turning angle change due to the influence of the overcurrent does not occur because it is reduced or zero. Therefore, as compared with the first embodiment (44), the lateral displacement of the vehicle when shifting to the backup operation mode can be reduced (44 ').

また、Ｃ以降の領域は、両クラッチ機構５，６が連結され、機械的にステアリングホイール１と操向輪３，３が繋がった状態であるが、転舵角度の時系列図の４０，４２'，Ｉ'に示すように、転舵角の変化は、転舵角制限を行った場合４２'と行っていない場合４０とでは、転舵角度に大きな差Ｉ'が発生し、転舵角制限を行った場合には、転舵角が小さくなる。 In the area after C, both clutch mechanisms 5 and 6 are connected and the steering wheel 1 and the steered wheels 3 and 3 are mechanically connected. As shown by ', I', the change in the turning angle is a large difference I 'in the turning angle between the case 42' when the turning angle is limited and the case 40 where the turning angle is not limited, and the turning angle is changed. When the restriction is performed, the turning angle becomes small.

よって、対策前は、図５の３７に示すように、機械的にステアリングホイール１と操向輪３，３が繋がった際に転舵角度が大きく発生していることで（４０）、ドライバーがバックアップ作動直後にステアリングホイール１を大きく切り戻す必要がある。 Therefore, before the countermeasure, as shown in 37 of FIG. 5, when the steering wheel 1 and the steered wheels 3 and 3 are mechanically connected, a large turning angle is generated (40). It is necessary to largely turn back the steering wheel 1 immediately after the backup operation.

これに対し、対策後は、図５の３６'に示すように、機械的にステアリングホイール１と操向輪３，３が繋がった際に転舵角度の発生が小さいことで（４２'）、ドライバーは少なく、かつ、緩やかな操作量で安定な車両挙動に戻すことができ、機械式バックアップ作動直後の操作を容易にすることができる。 On the other hand, after the countermeasure, as shown by 36 'in FIG. 5, when the steering wheel 1 and the steered wheels 3, 3 are mechanically connected, the generation of the steering angle is small (42'), The number of drivers is small, and a stable vehicle behavior can be restored with a moderate amount of operation, and the operation immediately after the mechanical backup operation can be facilitated.

次に、効果を説明する。 Next, the effect will be described.

実施例２の車両用操舵装置にあっては、請求項１の(6)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。 In the vehicle steering system according to the second embodiment, the effects listed below can be obtained in addition to the effect of the sixth aspect of the first aspect.

(7) 前記操舵反力アクチュエータ異常検出手段は、操舵反力アクチュエータ８が所定状態になったとき、操舵反力アクチュエータ８の異常診断を開始して、所定状態が所定条件を満足したとき、操舵反力アクチュエータ８が異常と検出し、第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ１８は、前記異常診断の間、転舵アクチュエータ１１への制御指令を制限するため、操舵反力アクチュエータ８の異常診断を開始してから、バックアップ動作モードへ移行するまでの間に、操向輪３，３の変位量および車両の軌跡が走行ラインからずれてしまうのを小さく抑えることができる。 (7) The steering reaction force actuator abnormality detection means starts an abnormality diagnosis of the steering reaction force actuator 8 when the steering reaction force actuator 8 enters a predetermined state, and performs steering when the predetermined state satisfies a predetermined condition. The reaction force actuator 8 detects an abnormality, and the first steer-by-wire controller 18 starts an abnormality diagnosis of the steering reaction force actuator 8 in order to limit control commands to the steering actuator 11 during the abnormality diagnosis. Then, the shift amount of the steered wheels 3 and 3 and the trajectory of the vehicle can be kept small from deviating from the travel line before the transition to the backup operation mode.

(8) 前記操舵反力アクチュエータ異常検出手段は、前記操舵反力アクチュエータ８の駆動量変化が設定しきい値以上であるとき、異常診断を開始し、駆動量変化がしきい値以上である時間が所定時間以上継続した場合に、操舵反力アクチュエータ８が異常であると検出するため、反力アクチュエータ８の駆動量検出センサ（モータ角度センサ等）が失陥してもその出力を転舵アクチュエータ１１の指令として使われないようにすることができ、バックアップ動作モードへ移行するまでの間に操向輪３，３の変位量及び車両の軌跡が走行ラインからずれてしまうのを小さく抑えることができる。 (8) The steering reaction force actuator abnormality detection means starts abnormality diagnosis when the drive amount change of the steering reaction force actuator 8 is equal to or greater than a set threshold value, and the time during which the drive amount change is equal to or greater than the threshold value. Since the steering reaction force actuator 8 is detected to be abnormal when the operation continues for a predetermined time or more, even if the drive amount detection sensor (motor angle sensor or the like) of the reaction force actuator 8 fails, the output of the steering actuator 11 can be prevented from being used as a command, and the displacement of the steered wheels 3 and 3 and the trajectory of the vehicle can be kept small from deviating from the travel line until the mode is shifted to the backup operation mode. it can.

(9) 前記操舵制御手段が所定状態となったとき、操舵制御手段の異常診断を開始し、所定状態が所定条件を満足したとき、操舵制御手段が異常であると検出する操舵制御異常検出手段と、前記操舵制御手段の異常診断が開始したとき、前記転舵アクチュエータ１１への制御指令を制限する第２コントローラ２０と、を設けたため、操舵制御手段が失陥しても、失陥を検出してバックアップ動作モードへ移行するまでの間に、操向輪３，３が現状位置から動かないように転舵アクチュエータ１１を保持制御でき、操向輪３，３の変位量及び車両の軌跡が走行ラインからずれてしまうのを小さく抑えることができる。 (9) Steering control abnormality detection means for starting abnormality diagnosis of the steering control means when the steering control means is in a predetermined state, and detecting that the steering control means is abnormal when the predetermined state satisfies a predetermined condition And a second controller 20 for limiting a control command to the steering actuator 11 when abnormality diagnosis of the steering control means is started, so that even if the steering control means fails, the failure is detected. The steering actuator 11 can be held and controlled so that the steered wheels 3 and 3 do not move from the current position until the shift to the backup operation mode, and the displacement amount of the steered wheels 3 and 3 and the trajectory of the vehicle are Deviation from the travel line can be kept small.

（他の実施例）
以上、本発明の車両用操舵装置を実施例１，２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これら実施例１，２に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 (Other examples)
As mentioned above, although the vehicle steering device of the present invention has been described based on the first and second embodiments, the specific configuration is not limited to the first and second embodiments, and each claim of the claims Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention.

例えば、実施例１，２装置では、操舵部と転舵部とにそれぞれ１つのアクチュエータを有するシステム例を示したが、操舵部と転舵部とにそれぞれ少なくとも１つ以上のアクチュエータを有するシステムに適用することができる。 For example, in the first and second embodiments, an example of a system having one actuator for each of the steering unit and the steering unit has been shown. However, in a system having at least one actuator for each of the steering unit and the steering unit. Can be applied.

実施例１，２装置では、操舵系に、２つのクラッチ機構（機械式連結部）とケーブル機構（機械式バックアップ機構）とを有する例を示したが、例えば、１つのクラッチ機構のみによるものも含まれる。さらに、機械式連結部としては、ステアリングホイールと操向輪を連結／分離できる機構を有するものを含み、また、機械式バックアップ機構としては、ステアリングホイールと操向輪を剛体結合でき、ステアリングホイールの回転を操向輪へ直接伝えられるものの全般を含む。 In the first and second embodiments, an example in which the steering system has two clutch mechanisms (mechanical coupling portions) and a cable mechanism (mechanical backup mechanism) has been shown. included. Further, the mechanical connection portion includes a mechanism having a mechanism capable of connecting / separating the steering wheel and the steered wheel, and the mechanical backup mechanism can rigidly couple the steering wheel and the steered wheel. Includes everything that can transmit rotation directly to the steering wheel.

実施例１，２では、ＳＢＷシステム（操舵反力アクチュエータ＋転舵アクチュエータ）と電動パワーステアリングシステムとを組み合わせたシステムの例を示したが、電動パワーステアリングシステムの無いシステムでも良いし、さらに、電動パワーステアリングシステムに代え油圧パワーステアリングシステムを用いたシステムとしても良い。 In the first and second embodiments, an example of a system in which an SBW system (steering reaction force actuator + steering actuator) and an electric power steering system are combined has been described. However, a system without an electric power steering system may be used. A system using a hydraulic power steering system may be used instead of the power steering system.

実施例１の車両用操舵装置を示す全体システム図である。1 is an overall system diagram illustrating a vehicle steering apparatus according to a first embodiment. 実施例１装置のステア・バイ・ワイヤコントローラにより実行されるステア・バイ・ワイヤ制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the steer-by-wire control processing performed by the steer-by-wire controller of Example 1 apparatus. 実施例１装置での操舵反力アクチュエータの異常状況と制御対策を、過電流判断・操舵角度・転舵角度・車両横方向変位について時系列にて示したタイムチャートである。It is the time chart which showed the abnormal condition and control countermeasure of the steering reaction force actuator in Example 1 apparatus in time series about overcurrent judgment, a steering angle, a turning angle, and vehicle lateral direction displacement. 実施例２装置のステア・バイ・ワイヤコントローラにより実行されるステア・バイ・ワイヤ制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the steer-by-wire control processing performed by the steer-by-wire controller of Example 2 apparatus. 実施例２装置での操舵反力アクチュエータの異常状況と制御対策を、過電流判断・操舵角度・転舵角度・車両横方向変位について時系列にて示したタイムチャートである。7 is a time chart showing an abnormal situation of a steering reaction force actuator and control measures in the second embodiment device in time series for overcurrent determination, steering angle, turning angle, and vehicle lateral displacement.

Explanation of symbols

１ステアリングホイール（操作入力手段）
２操作部
３操向輪
４転舵部
５第１クラッチ機構
６第２クラッチ機構
７操舵角センサ
８操舵反力アクチュエータ
９第１コラムシャフト
１０第２コラムシャフト
１１転舵アクチュエータ
１２転舵角センサ
１３トルクセンサ
１４第１ピニオンシャフト
１５第２ピニオンシャフト
１６ステアリングギア機構
１７ケーブル機構
１８第１ステア・バイ・ワイヤコントローラ
１９アシストモータ
２０第２コントローラ 1 Steering wheel (operation input means)
2 Operation part 3 Steering wheel 4 Steering part 5 First clutch mechanism 6 Second clutch mechanism 7 Steering angle sensor 8 Steering reaction force actuator 9 First column shaft 10 Second column shaft 11 Steering actuator 12 Steering angle sensor 13 Torque sensor 14 First pinion shaft 15 Second pinion shaft 16 Steering gear mechanism 17 Cable mechanism 18 First steer-by-wire controller 19 Assist motor 20 Second controller

Claims

An operation unit having operation input means and a steering reaction force actuator;
A steered portion having a steered wheel and a steered actuator;
Provided at a midway position in the steering system from the operation input means to the steered wheel, and mechanically separates the operation input means and the steered wheel when normal, and mechanically separates the operation input means and steered wheel when abnormal A clutch mechanism coupled to
Steering control means for performing drive control of the steering reaction force actuator and the steering actuator according to operation input information to the operation input means at normal time;
In a vehicle steering apparatus comprising:
Provided is a steering reaction force actuator abnormality detecting means for detecting abnormality of the steering reaction force actuator,
The steering control means outputs a control command to the steered actuator from the time of detecting abnormality of the steering reaction force actuator until the mechanical connection between the operation input means and the steered wheels by the clutch mechanism is completed. A vehicle steering device characterized by limiting.

In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The steering reaction force actuator abnormality detection means starts an abnormality diagnosis of the steering reaction force actuator when the steering reaction force actuator is in a predetermined state. When the predetermined state satisfies a predetermined condition, the steering reaction force actuator is abnormal. And detect
The vehicle steering apparatus, wherein the steering control means limits a control command to the steering actuator during the abnormality diagnosis.

In the vehicle steering device according to claim 1 or 2,
The vehicle is characterized in that the steering reaction force actuator abnormality detecting means detects that the steering reaction force actuator is abnormal when an overcurrent is continuously applied to the steering reaction force actuator for a predetermined time or more. Steering device.

In the vehicle steering device according to claim 1 or 2,
The steering reaction force actuator abnormality detection means counts the number of times exceeding a set threshold when an overcurrent determination is made for the steering reaction force actuator, and when the steering reaction force actuator counts continuously at least twice or more, A vehicle steering apparatus that detects that an actuator is abnormal.

In the vehicle steering device according to claim 3 or 4,
A steering reaction force actuator current detection means for detecting a current flowing in the steering reaction force actuator is provided;
The steering reaction force actuator abnormality detection means is configured to set an absolute value of a difference between a target current value commanded to the steering reaction force actuator and an actual current value obtained by moving average of the steering reaction force actuator current detection values. When the value is equal to or larger than the value, it is determined that the steering reaction force actuator is in an overcurrent state.

In the vehicle steering device according to claim 1 or 2,
The steering reaction force actuator abnormality detection means starts an abnormality diagnosis when the drive amount change of the steering reaction force actuator is equal to or greater than a set threshold value, and the time during which the drive amount change is equal to or greater than the threshold value is a predetermined time A vehicle steering apparatus that detects that the steering reaction force actuator is abnormal when the operation is continued.

The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein
The steering control means limits a control command by reducing or reducing a control gain to the steering actuator to zero, and immediately when an abnormality of the steering reaction actuator is detected, a current to the steering reaction actuator is detected. Steering device for vehicles characterized by interrupting.

The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein
A steering control abnormality detecting means for starting abnormality diagnosis of the steering control means when the steering control means is in a predetermined state, and detecting that the steering control means is abnormal when the predetermined state satisfies a predetermined condition;
An auxiliary steering control means for limiting a control command to the steering actuator when an abnormality diagnosis of the steering control means is started;
A vehicle steering apparatus characterized by comprising:

The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein
An assist motor for applying a steering assist force to the steering gear mechanism of the steered portion;
When the mechanical connection between the operation input means and the steered wheels is completed by the backup operation based on the abnormality detection of the steering reaction force actuator, the steering control means then enters a motor power steering operation mode using the assist motor. A vehicular steering apparatus characterized in that the vehicle shifts.