JP2008189107A - 車両用操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなることに起因するクラッチ誤締結を防止する。
【解決手段】 反力コントローラ１０は、ステア・バイ・ワイヤ制御を行っている際、操舵反力が大きい状態となった場合には、ハンドル１の操舵角と操向輪９の転舵角との相対角加速度が小さくなるように転舵モータ６を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、機械的に切り離されたハンドルと転舵機構とを連結するクラッチを備えた車両用操舵制御装置の技術分野に属する。

従来の車両用操舵制御装置では、電磁石と、内外輪に係合子が噛み合って連結状態となるクラッチ部とを有するバックアップクラッチを備え、このバックアップクラッチを、電磁石への通電により開放状態とし、非通電時により締結状態とすることで、電気系の異常によって操舵不可能となることを防いでいる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−００８０７３号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、内輪に従属して回転するクラッチ部のアーマチュア、係合子、保持器等の慣性力によって、例えばハンドルの操舵角の動きが速くて操向輪の転舵角の動きが遅い場合など、操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなることで係合子が噛み合い、クラッチの誤締結が発生することがある。この状態で操向輪の実転舵角を指令転舵角に追従させるステア・バイ・ワイヤ制御が継続されると、ハンドルと操向輪との位置関係やステアリングギア比によって、ハンドルが回転する、いわゆるハンドル取られが生じ、運転者に操舵の違和感を与えるおそれがある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなることに起因するクラッチ誤締結を防止することができる車両用操舵制御装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、
運転者が操作するハンドルと、
このハンドルと機械的に切り離され、操向輪を転舵する転舵機構と、
この転舵機構に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
前記ハンドルに操舵反力を付与する反力アクチュエータと、
前記転舵機構の回転軸と前記ハンドルの回転軸とを係合子によって係合することで、前記転舵機構と前記ハンドルとを機械的に連結するクラッチと、
前記クラッチを開放状態とし、前記ハンドルの操舵状態に応じた前記操向輪の転舵状態となるように前記転舵アクチュエータを駆動するとともに、前記転舵機構の転舵状態に応じた操舵反力となるように前記反力アクチュエータを駆動するステア・バイ・ワイヤ制御を行う操舵制御手段と、
を備えた車両用操舵制御装置において、
前記操舵制御手段は、前記ステア・バイ・ワイヤ制御を行っている際、前記操舵反力が所定反力量以上となった場合には、操舵角と転舵角との相対角加速度が小さくなるように前記転舵アクチュエータと前記反力アクチュエータの少なくとも一方を制御する相対角加速度抑制制御を実行することを特徴とする。

本発明では、ステア・バイ・ワイヤ制御を行っている際、操舵反力が大きい状態となった場合には、操舵角と転舵角との相対角加速度が小さくなるように転舵アクチュエータと反力アクチュエータの少なくとも一方が制御される。すなわち、転舵負荷が高いときには、それに応じて操舵反力が大きくなっているため、この状態から運転者の手放しにより操舵反力が一気にハンドルを回転させるように解放された場合、ハンドルの操舵角の角加速度が大きくなり、操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなる。つまり、操舵反力が大きい状態である場合、相対角加速度が大きくなる可能性があると予測できるため、操舵反力が大きい状態となった場合には相対角加速度を小さくすることで、クラッチの誤締結を防止でき、ステア・バイ・ワイヤ制御を正常に継続することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用操舵制御装置を適用したステア・バイ・ワイヤ（以下、SBW）システムの構成図であり、実施例１の車両用操舵制御装置は、ハンドル１と、操舵角センサ２と、トルクセンサ３と、反力モータ（反力アクチュエータ）４と、バックアップクラッチ（以下、クラッチと称す。）５と、転舵モータ（転舵アクチュエータ）６と、転舵角センサ７と、転舵機構８と、操向輪９と、反力コントローラ（操舵制御手段）１０と、転舵コントローラ１１と、通信ライン１２と、を備えている。

実施例１に示すSBWシステムは、ハンドル１と操向輪９および転舵機構８との間に機械的な繋がりがない構成である。ただし、機械的なバックアップ機構としてクラッチ５を備えており、ハンドル１と、転舵機構８との間を機械的に連結することが可能である。SBWシステムに何らかの異常が発生した場合は、クラッチ５を締結することで、運転者の操舵による操向輪９の転舵が可能となる。

クラッチ５は、転舵機構８の回転軸とハンドル１の回転軸とをローラ（係合子）によって係合することで締結する２方向クラッチが用いられている。このクラッチ５は、図外の電磁コイルへの通電により非締結状態となり、非通電により締結状態となるように設定されている。

実施例１では、通常走行時はクラッチ５を解除状態とし、ハンドル１の操舵に応じて転舵機構８を駆動するSBW制御を行うが、SBWシステムに異常が発生した場合、クラッチ５を締結状態とし、ハンドル１からの運転者の操舵力に補助操舵力を付加するように転舵機構８を駆動するパワーステアリング（EPS）制御を実施する。

SBW制御では、ハンドル１の回転操作を操舵角センサ２で検出し、反力コントローラ１０で指令転舵角が演算される。操舵角と転舵角（ステアリングシャフト相当角）が異なる可変ギア制御等による指令転舵角もここで演算される。転舵コントローラ１１では実際の転舵角（実転舵角）が指令転舵角に一致するように、転舵モータ６の駆動指令値が演算される。転舵モータ６の駆動により転舵機構８が駆動されることで操向輪９の転舵動作が行われる。

SBW制御において、反力モータ４は、反力コントローラ１０で演算された駆動指令値に基づいて駆動される。反力モータ４の駆動指令値は、転舵負荷に相当する転舵モータ６の電流値（転舵電流）と車速等に基づいて演算される。ここで、駆動負荷を検出する軸力センサを設け、その軸力検出値から演算してもよいし、転舵角から相当する転舵負荷を演算してもよい。駆動指令値は、路面反力を模擬するために、転舵電流が大きいほどより大きな値となるように設定されている。さらに、操向輪９が最大転舵角に到達した場合や、操向輪９が縁石に当接した場合には、ラックエンドや縁石への当たりを模擬するために、特に大きな値となるように設定される。また、高速走行時の走行安定性を確保するために、車速が高いほどより大きな値となるように設定される。
反力コントローラ１０および転舵コントローラ１１で演算される駆動指令値は、反力モータ４および転舵モータ６への電流指令値となる。

転舵コントローラ１１で演算される電流指令値は、指令転舵角に所定の応答特性で実転舵角が追従するように制御演算する角度サーボ系により算出される。角度サーボ系は、例えば、図２に示すようなロバストモデルマッチング手法を用いた方法で構成される。この方法では、モデルマッチング補償器１１ａにより、指令転舵角に対して所定の規範応答特性を実現するための電流指令値を演算し、ロバスト補償器１１ｂにより外乱成分に応じた補償電流が演算される。これにより、外乱発生時においても実転舵角が規範応答特性で追従可能な、耐久性に優れた制御系が実現できる。

実施例１の反力コントローラ１０は、操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなることに伴うクラッチ５の誤締結を防止するために、転舵角が最大転舵角で操舵反力が大きい状態で、運転者がハンドル１から手を放した場合には、操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなると判定し、クラッチ誤締結防止制御（相対角加速度抑制制御に相当）を実行する。この制御では、操舵角の変化に対する転舵角の変化がより大きくなるように転舵モータ６を制御し、転舵負荷が十分小さくなり、操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなる可能性が低くなった場合、通常のSBW制御へ復帰する。

［クラッチ誤締結防止制御処理］
図３は、実施例１の反力コントローラ１０で実行されるクラッチ誤締結防止制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、制御演算周期（例えば5msec）毎に実行される。

ステップS1では、転舵角が最大転舵角であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはステップS7へ移行する。ここで、最大転舵角とは、操向輪９が取り得る転舵角の最大値をいう。

ステップS2では、運転者がハンドルから手を放すと、クラッチが誤締結するおそれのある反力トルクが与えられているか否かを、トルクセンサ３の絶対値の前回値が所定値A（例えば5Nm）以上であるか否かにより判定する。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS7へ移行する。ここで、この判定は、トルクセンサ３の値に代えて、反力電流（反力モータ４の電流値）の絶対値の前回値が所定値（例えば50A）以上であるか否かにより判定してもよい。
また、反力トルクに代えて、運転者がハンドルから手を放すと、クラッチが誤締結するおそれのある反力トルクが与えられるような転舵負荷の高い状態であるか否かにより判定することもできる。この場合は、転舵負荷に相当する転舵モータ６の電流値の絶対値の前回値が所定値A'（例えば、反力トルク5Nm程度）に相当する電流値以上であるか否かにより判定する。

ステップS3では、運転者がハンドル１から手を放した状態を、トルクセンサ３の値が正のときは制御演算周期での減少量が所定値B（例えば2Nm）以上であるか否か、負のときは増加量が所定値B以上であるか否かにより判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS7へ移行する。ここで、手放しの有無は、トルクセンサ３の値に代えて、転舵角と操舵角の角加速度を算出して角加速度差が所定値（例えば１×10⁶deg/s）以上であるか否かにより判定してもよい。

ステップS4では、指令転舵角を所定値θ1（最大転舵角を460degとすると例えば450deg）にする。ここで、指令転舵角の変更に代えて、ステアリングギア比をスロー（例えば操舵角に対する転舵角の動きが0.9倍）にしてもよい。つまり、このステップでは、操舵角の変化に対する転舵角の変化がより大きくなるようにすればよい。

ステップS5では、操向輪９が切り戻されたか否かを、転舵角が最大転舵角から所定値θ2（例えば10deg）変化（減少）したか否かを判定する。YESの場合にはステップS6へ移行し、NOの場合にはステップS4へ移行する。ここで、操向輪９が切り戻されたか否かは、転舵角の変化量に代えて、所定時間（例えば50ms）経過したか否かにより判定してもよい。

ステップS6では、ステップS4の処理に起因して発生するステアリングのニュートラルズレ（以下、Nズレと略記する。）を補正するために、例えばギア比を再計算してNズレを無くす制御を行い、ステップS7へ移行する。

ステップS7では、通常のSBW制御を行い、リターンへ移行する。

次に、作用を説明する。
［SBW制御中のクラッチ誤締結について］
実施例１のSBWシステムにおいて、SBW制御中にクラッチ５が誤締結された場合であっても、反力コントローラ１０および転舵コントローラ１１では、通常のSBW制御が継続される。すなわち、反力コントローラ１０では、操舵角に基づいて指令転舵角を演算し、転舵コントローラ１１では、実転舵角が指令転舵角に所定の応答特性（規範応答）で追従するように角度制御される。

したがって、例えば図４に示すように、速い操舵をして指令転舵角と実転舵角の間に偏差が生じたときに、ハンドル１と転舵機構８がクラッチ５で連結されると、実転舵角を指令転舵角に追従させようと転舵コントローラ１１が転舵モータ電流指令値を制御するが、ハンドル１も操向輪９の動きと共に回転してしまう。

すると、反力コントローラ１０は回転した操舵角に基づいた指令転舵角を演算することになる。この指令転舵角を受けて転舵コントローラ１１はさらに転舵角を回すように転舵モータ電流指令値を制御するが、そうすることで、さらにハンドル１が回転してしまう。このように、指令転舵角と実転舵角の偏差が縮まらない状態となり、転舵モータ電流指令値が増大し、ハンドル１に回転トルクが継続して与えられることになり、操舵力が増大するおそれがある。

また、例えばラックエンドのように操向輪が端に当たって、実転舵角が制限されているとき、ハンドル１がさらに切り増された状態でハンドル１と転舵機構８がクラッチ５で連結されると、実転舵角はリミット値のままである。このとき、転舵機構８と締結しているハンドル１を操舵しようとしても、実転舵角を指令転舵角に近づけようと転舵コントローラ１１が転舵モータ電流指令値を制御するため、転舵モータ電流指令値が増大して操舵力が増大するおそれがある。

［クラッチ誤締結防止作用］
これに対し、実施例１の車両用操舵制御装置では、最大転舵角で操舵反力が大きい状態となった場合、操舵角と転舵角との相対角加速度が小さくなるように転舵モータ６を制御することで、操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなることに起因するクラッチ５の誤締結を防止し、上述したクラッチ誤締結による操舵感の悪化（ハンドル取られ、操舵力の増大）を未然に防ぐことができる。

すなわち、最大転舵角で操舵反力が大きい状態となったとき、運転者がハンドル１から手を放した場合には、図３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S4→ステップS5へと進み、転舵角が最大転舵角から所定値θ2変化するまでの間、ステップS4において、操舵角の変化に対する転舵角の変化が大きくなるように転舵モータ６が制御される。その後、ステップS5で転舵角が最大転舵角から所定値θ2変化したと判定された場合、ステップS6でNズレを修正した後、ステップS7へと進んで通常のSBW制御へと戻る。

ここで、ステップS4では、操舵角と転舵角との相対角加速度を小さくする手段として、操舵角に対する転舵角の応答性をより高めるように転舵モータ６を制御している。つまり、操舵角に対する転舵角の応答性をより高めるように転舵モータ６を制御することで、転舵角の角加速度が大きくなり、操舵角との相対角加速度が小さくなる。その結果、操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなることに起因するクラッチ誤締結を防止することができる。なお、SBW制御中は角位置制御を行っているため、転舵角を任意の位置に制御することができ、角加速度差を小さくするように角位置制御すればよい。

また、実施例１では、操舵反力が大きい状態となったとき、運転者がハンドル１から手を放した場合に、操舵角と転舵角との相対角加速度が小さくなるように転舵モータ６を制御する。つまり、転舵負荷が高い状態で運転者がハンドル１から手を放すと、大きくなっていた反力トルクが一気に解放されるため、ハンドル１が高速で回され、操舵角の角加速度が大きくなり、クラッチ誤締結が起こる可能性が高くなる。そこで、手放しと判断したときは、転舵モータ６を制御して相対角加速度を小さくすることで、操舵角と転舵角の相対角加速度が大きくなることに起因するクラッチ誤締結を防止することができる。

図５は、実施例１のクラッチ誤締結防止作用を示すタイムチャートである。
時点T1で転舵角が最大転舵角に到達した後、運転者がさらにハンドル１を切り増すことでトルクセンサ３の検出値が大きくなり、時点T2で所定値A以上となる。このとき、転舵角は、角位置制御をして最大転舵角でリミットが掛けられているため、最大転舵角以上にはならない。この状態で運転者がハンドル１から手を放すと、操舵反力トルクが一気に解放されるため、ハンドル１は高速で回される。そして、操舵角が最大転舵角到達時に応じた角度に戻ってくるまで指令転舵角は最大転舵角のままであるため、転舵角は動かず、このままでは操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなり、クラッチ５の誤締結が発生する。

これに対し、実施例１では、時点T3でトルクセンサ３の値の変化量が所定値B以上になると、指令転舵角が最大転舵角よりも小さな所定値θ1に抑えられる。よって、転舵角が最大転舵角から所定値θ1まで動き、転舵角加速度が大きくなる（操舵角に対する転舵角の応答性が高まる）ため、操舵角と転舵角との相対角加速度は小さくなり、クラッチ５の誤締結を防止することができる。
時点T4では、転舵角が最大転舵角から所定値θ2変化したため、通常のSBW制御に戻る。

ここで、実施例１のSBWシステムでは、図１に示したように、ハンドル１からトルクセンサ３→反力モータ４→クラッチ５の順に並んでおり、トルクが解放されてから反力モータ角が動く構成であるため、トルクセンサ３の値の変化を見て操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなることを事前に判断することが可能である。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用操舵制御装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。

(1) 反力コントローラ１０は、SBW制御を行っている際、操舵反力が大きい状態となった場合には、操舵角と転舵角との相対角加速度が小さくなるように転舵モータ６を制御するため、クラッチ誤締結を防ぎ、SBW制御を正常に継続することができる。

(2) 反力コントローラ１０は、クラッチ誤締結防止制御（相対角加速度抑制制御に相当）では、操舵角に対する転舵角の応答性を高くして転舵モータ６を制御するため、転舵角を操舵角との角加速度差が小さくなるように制御することで、操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなることに起因するクラッチ誤締結を防止することができる。

(3) 反力コントローラ１０は、クラッチ誤締結防止制御（相対角加速度抑制制御に相当）では、運転者がハンドル１から手を放した場合には、操舵角と転舵角との相対角加速度が小さくなるように転舵モータ６を制御するため、クラッチ誤締結が発生しやすい最大転舵角からの手放し時において、クラッチ誤締結を防止することができる。

実施例２では、操向輪９が縁石に当たって、さらにハンドル１が切り増し操舵された後に運転者がハンドル１から手を放したとき、転舵モータ６の電流をOFFすることによって転舵角を動かし、操舵角との相対角加速度を小さくする例である。
なお、SBWシステムの全体構成については、図１に示した実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。

［クラッチ誤締結防止制御処理］
図６は、実施例２の反力コントローラ１０で実行されるクラッチ誤締結防止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。なお、この処理は、制御演算周期（例えば5ms）毎に実行される。また、図３に示した実施例１のフローチャートと同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

ステップS11では、操向輪９が縁石に当たっている状態を、転舵角が最大転舵角未満でそれ以上大きくならないか否かにより判定する。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはステップS7へ移行する。ここで、操向輪９が縁石に当たっているか否かは、転舵角に代えて、転舵モータ６の電流値（転舵電流）が飽和しているか否かにより判定してもよい。

ステップS12では、転舵モータ６への転舵電流をOFFし、ステップS13へ移行する。

ステップS13では、操向輪９が切り戻されたか否かを、転舵電流をOFFしてから所定時間Ta（例えば50ms）経過したか否かを判定する。YESの場合にはステップS6へ移行し、NOの場合にはステップS12へ移行する。ここで、操向輪９が切り戻されたか否かは、所定時間Taの経過に代えて、転舵角が所定値（例えば10deg）変化したか否かにより判定してもよい。

すなわち、実施例２では、操向輪９が縁石に当たって操舵反力が大きい状態となった後、運転者がハンドル１から手を放した場合には、所定時間Taが経過するまでの間、ステップS12で転舵電流がOFFされ、その後、ステップS6でNズレを修正し、ステップS7で通常のSBW制御へ復帰する。

つまり、転舵モータ６の電流をOFFすることにより、それまで電流を流して路面反力に抗していた力がなくなるため、据え切り時はタイヤの捩れ分により、走行時はセルフアライニングトルクにより中立へ転舵角が戻されることで、転舵角の角加速度が大きくなって操舵角との相対角加速度が小さくなる。その結果、操舵角と転舵角の相対角加速度が大きくなることに起因するクラッチ誤締結を防止することができる。また、転舵モータ６の電流をOFFするのみであるため、複雑な動作をする必要がなく簡単に行うことができる。

図７は、実施例２のクラッチ誤締結防止作用を示すタイムチャートである。
時点T1で操向輪９が縁石に当たった後、さらにハンドル１を切り増し操舵すると、トルクセンサ３の値が大きくなり、時点T2で所定値A以上となる。時点T3でトルクセンサ３の検出値の変化量が所定値B以上となるため、運転者がハンドル１から手を放したと判断する。

このとき、転舵モータ６の転舵電流をOFFすることによって路面反力に抗していた力が無くなり、据え切り時はタイヤの捩れ分だけ、走行時はセルフアライニングトルクの影響により中立付近まで、転舵角が動く。これにより、転舵角加速度が大きくなるため、操舵角と転舵角との相対角加速度は小さくなり、クラッチ５の誤締結を防止することができる。
時点T3から所定時間Taが経過した後は、通常のSBW制御に戻る。

次に、効果を説明する。
実施例２の車両用操舵制御装置にあっては、以下の効果が得られる。

(4) 反力コントローラ１０は、クラッチ誤締結防止制御（相対角加速度抑制制御に相当）では、転舵モータ６の転舵電流をOFFするため、複雑な制御を要することなく簡単な動作で操舵角と転舵角の相対角加速度が大きくなることに起因するクラッチ誤締結を防止することができる。

実施例３では、操舵角の動きが遅くなるように反力モータ４を制御することによって、ハンドル１の操舵角加速度を小さくし、転舵角との相対角加速度を小さくする例である。
なお、SBWシステムの全体構成については、図１に示した実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。

［クラッチ誤締結防止制御処理］
図８は、実施例３の反力コントローラ１０で実行されるクラッチ誤締結防止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。なお、この処理は、制御演算周期（例えば5ms）毎に実行される。また、図３に示した実施例１のフローチャートと同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

ステップS21では、反力モータ４の反力電流をOFFし、ステップS22へ移行する。このステップでは、電流OFFに限らず、操舵角の動きを減速させる方向に電流を変化させるようにすればよい。

ステップS22では、操向輪９が切り戻されたか否かを、反力電流をOFFしてから所定時間Tb（例えば50ms）経過したか否かにより判定する。YESの場合にはステップS7へ移行し、NOの場合にはステップS21へ移行する。ここで、操向輪９が切り戻されたか否かは、所定時間Tbの経過に代えて、反力モータ角が所定値（例えば10deg）変化したか否かにより判定してもよい。

すなわち、実施例３では、最大転舵角で操舵反力が大きい状態となった後、運転者がハンドル１から手を放した場合には、所定時間Tbが経過するまでの間、ステップS22で反力電流がOFFされ、その後、ステップS6でNズレを修正し、ステップS7で通常のSBW制御へ復帰する。

つまり、転舵角に対する操舵角の応答性を下げるように反力モータ４を制御することで、操舵角の角加速度が小さくなり、転舵角との相対角加速度が小さくなる。その結果、操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなることに起因するクラッチ誤締結を防止することができる。さらに、実施例３では、操舵角の動きを遅くしているため、転舵側への影響を少なくでき、車両挙動変化を最小限に抑えることができる。

図９は、実施例３のクラッチ誤締結防止作用を示すタイムチャートである。
時点T1で転舵角が最大転舵角に到達し、運転者がさらにハンドル１を切り増すことでトルクセンサ３の検出値が大きくなり、時点T2で所定値A以上となるため、最大転舵角到達後さらに切り増していると判断する。時点T3ではトルクセンサ値の変化量が所定値B以上となるため、運転者がハンドル１から手を放したと判断し、反力モータ４の反力電流をOFFする。

これにより、操舵角の動きが遅くなり、操舵角加速度が小さくなるため、操舵角と転舵角との相対角加速度は小さくなり、クラッチ５の誤締結を防止することができる。
時点T3から所定時間Tbが経過した後は、通常のSBW制御に戻る。

次に、効果を説明する。
実施例３の車両用操舵制御装置にあっては、以下の効果が得られる。

(5) 反力コントローラ１０は、クラッチ誤締結防止制御（相対角加速度抑制制御に相当）では、転舵角に対する操舵角の応答性を低くして反力モータ４を制御するため、車両挙動に及ぼす影響を最小限に抑えつつ、操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなることに起因するクラッチ誤締結を防止することができる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１〜３に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

また、実施例１〜３では、操舵角と転舵角との相対角加速度を小さくするように転舵モータまたは反力モータの一方のみを制御する例を示したが、実施例１と実施例２、または実施例１と実施例３を組み合わせて、転舵モータと反力モータの双方を同時に制御する構成としてもよい。

実施例１の車両用操舵制御装置を適用したステア・バイ・ワイヤシステムの構成図である。 実施例１の転舵角度制御系ブロック図である。 実施例１の反力コントローラ１０で実行されるクラッチ誤締結防止制御処理の流れを示すフローチャートである。 従来の操舵角と転舵角との相対角加速度が大きくなることに起因するクラッチの誤締結を示すタイムチャートである。 実施例１のクラッチ誤締結防止作用を示すタイムチャートである。 実施例２の反力コントローラ１０で実行されるクラッチ誤締結防止制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２のクラッチ誤締結防止作用を示すタイムチャートである。 実施例３の反力コントローラ１０で実行されるクラッチ誤締結防止制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３のクラッチ誤締結防止作用を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ ハンドル
２ 操舵角センサ
３ トルクセンサ
４ 反力モータ
５ バックアップクラッチ
６ 転舵モータ
７ 転舵角センサ
８ 転舵機構
９ 操向輪
１０ 反力コントローラ
１１ 転舵コントローラ
１１ａ モデルマッチング補償器
１１ｂ ロバスト補償器
１２ 通信ライン

Claims (6)

1. 運転者が操作するハンドルと、
   このハンドルと機械的に切り離され、操向輪を転舵する転舵機構と、
   この転舵機構に転舵トルクを付与する転舵アクチュエータと、
   前記ハンドルに操舵反力を付与する反力アクチュエータと、
   前記転舵機構の回転軸と前記ハンドルの回転軸とを係合子によって係合することで、前記転舵機構と前記ハンドルとを機械的に連結するクラッチと、
   前記クラッチを開放状態とし、前記ハンドルの操舵状態に応じた前記操向輪の転舵状態となるように前記転舵アクチュエータを駆動するとともに、前記転舵機構の転舵状態に応じた操舵反力となるように前記反力アクチュエータを駆動するステア・バイ・ワイヤ制御を行う操舵制御手段と、
   を備えた車両用操舵制御装置において、
   前記操舵制御手段は、前記ステア・バイ・ワイヤ制御を行っている際、前記操舵反力が所定反力量以上となった場合には、操舵角と転舵角との相対角加速度が小さくなるように前記転舵アクチュエータと前記反力アクチュエータの少なくとも一方を制御する相対角加速度抑制制御を実行することを特徴とする車両用操舵制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用操舵制御装置において、
   前記操向輪に作用している転舵負荷を検出する転舵負荷検出手段を設け、
   前記操舵制御手段は、前記操舵反力が所定反力量以上となる転舵負荷となった場合、前記相対角加速度抑制制御を実行することを特徴とする車両用操舵制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用操舵制御装置において、
   前記操舵制御手段は、相対角加速度抑制制御では、前記操舵角に対する前記転舵角の応答性を高くして前記転舵アクチュエータを制御することを特徴とする車両用操舵制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両用操舵制御装置において、
   前記操舵制御手段は、相対角加速度抑制制御では、前記転舵角に対する前記操舵角の応答性を低くして前記反力アクチュエータを制御することを特徴とする車両用操舵制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用操舵制御装置において、
   前記操舵制御手段は、運転者が前記ハンドルから手を放した場合、前記相対角加速度抑制制御を実行することを特徴とする車両用操舵制御装置。
6. 請求項５に記載の車両用操舵制御装置において、
   前記操舵制御手段は、相対角加速度抑制制御では、前記転舵アクチュエータの駆動を停止することを特徴とする車両用操舵制御装置。

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