JP2009262643A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアバイワイヤ方式を採用した車両の車両制御装置において、無断な電力消費を抑える技術を提供する。
【解決手段】車両制御装置は、第１の転舵用モータ２４Ｌにより転舵された車輪の第１の実転舵角を検出する第１の実転舵角検出部と、第２の転舵用モータにより転舵された車輪の第２の実転舵角を検出する第２の実転舵角検出部と、第１の実転舵角とステアリングホイールの操舵角に応じた目標転舵角との偏差に基づいて第１の転舵用モータ２４Ｌの出力を制御する第１の転舵制御部３０と、第２の実転舵角と目標転舵角との偏差に基づいて第２の転舵用モータの出力を制御する第２の転舵制御部とを備える。第１の転舵制御部３０は、第２の転舵用モータの制御に用いられるパラメータ値を受信し、自己の所有するパラメータ値と他方のパラメータ値とを比較して、両者の差が所定値以上の場合に両者の差が減少するように自己のパラメータ値を補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両制御装置に関する。特にステアバイワイヤ方式を採用した車両の車両制御装置に関する。

運転者が操作するステアリングホイールと車輪とが機械的に分離されたステアバイワイヤ方式の車両が知られている。ステアバイワイヤ方式によれば、ステアリングの配置の自由度が高まるとともに、車両の運動状態や走行環境などに応じて転舵量を自動的に変化させることが可能となる。そのため、ステアバイワイヤ方式の採用によってより快適かつ安全な運転が実現されることが期待されている。

ステアバイワイヤ方式の車両では、ステアリングバイワイヤシステムの故障時などに、運転者によるステアリング操作を確実に続行できることが必要である。これに対し、車輪を転舵するための転舵用モータと、この転舵用モータの出力を制御する転舵制御部とを含むサブシステムを複数設けた構成が知られている（例えば、特許文献１ないし３参照）。
特開２００６−７６４１３号公報 特開２００７−１４５２８６号公報 特開２００４−３３８５６３号公報

上述の構成では、各サブシステムに独立に設けられたセンサを用いて車輪の実転舵角の検出が行われ、各転舵制御部が実転舵角とステアリングホイールの操舵角に応じた目標転舵角との偏差に基づいて各転舵用モータの出力をＰＩＤ制御する場合がある。この場合には、各センサの異常や、組み付け誤差、検出誤差などに起因して、車輪が目標転舵角の極近傍まで転舵制御された状態において、複数の転舵用モータによる転舵力の方向が互いに逆向きとなることがある。そして、この逆向きの転舵力及び外力の釣り合いによって車輪の転舵角が一定に維持される。この車輪の転舵状態では、各転舵用モータに互いに逆向きの転舵力を発生するための駆動電流が流れるとともに、その電流値は徐々に増大していくため、無駄な電力を消費していることになる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ステアバイワイヤ方式を採用した車両の車両制御装置において、無断な電力消費を抑える技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両制御装置は、車輪転舵機構を駆動する第１の転舵用モータにより転舵された前記車輪の第１の実転舵角を検出する第１の実転舵角検出部と、車輪転舵機構を駆動する第２の転舵用モータにより転舵された前記車輪の第２の実転舵角を検出する第２の実転舵角検出部と、前記第１の実転舵角と前記ステアリングホイールの操舵角に応じた目標転舵角との偏差に基づいて前記第１の転舵用モータの出力を制御する第１の転舵制御部と、前記第２の実転舵角と前記ステアリングホイールの操舵角に応じた目標転舵角との偏差に基づいて前記第２の転舵用モータの出力を制御する第２の転舵制御部と、を備え、前記第１の転舵制御部は、前記第２の転舵用モータの制御に用いられるパラメータ値を前記第２の転舵制御部から受信し、前記第１の転舵用モータの制御に用いられる自己の所有するパラメータ値と前記第２の転舵制御部のパラメータ値とを比較して、両者の差が所定値以上の場合に両者の差が減少するように自己のパラメータ値を補正する。

この態様によれば、無断な電力消費を抑えることがきでる。

前記第１の転舵制御部は、前記第１の転舵用モータの出力を、比例動作、積分動作および微分動作によりＰＩＤ制御し、前記パラメータ値は、前記積分動作の出力値であってもよい。これによれば、積分動作の出力値が正負逆方向に釣り合ってその偏差が増大してしまう状態において、積分動作の出力値が減少するように補正されるため、無駄な電力消費を抑えることができる。

前記第１の転舵制御部は、前記積分動作の出力値の変化が所定量以下のときに、前記積分動作の出力値を補正してもよい。これによれば、より効果的に無駄な電力消費を抑えることができる。

運転者によるステアリングホイールの操作量を検出する操作量センサを備え、前記第１の転舵制御部は、前記操作量センサの検出値の変化が所定量以下のときに、前記パラメータ値を補正してもよい。これによれば、より効果的に無駄な電力消費を抑えることができる。

前記第２の転舵制御部は、前記第１の転舵用モータの制御に用いられるパラメータ値を前記第１の転舵制御部から受信し、前記第２の転舵用モータの制御に用いられる自己の所有するパラメータ値と前記第１の転舵制御部のパラメータ値とを比較して、両者の差が所定値以上の場合に両者の差が減少するように自己のパラメータ値を補正してもよい。この場合、より迅速に無駄な電力消費を抑えることができる。

前記第２の転舵制御部は、前記第２の転舵用モータの出力を、比例動作、積分動作および微分動作によりＰＩＤ制御し、前記パラメータ値は、前記積分動作の出力値であってもよい。これによれば、積分動作の出力値が正負逆方向に釣り合ってその偏差が増大してしまう状態において、積分動作の出力値が減少するように補正されるため、無駄な電力消費を抑えることができる。

前記第２の転舵制御部は、前記積分動作の出力値の変化が所定量以下のときに、前記積分動作の出力値を補正してもよい。これによれば、より効果的に無駄な電力消費を抑えることができる。

運転者によるステアリングホイールの操作量を検出する操作量センサを備え、前記第２の転舵制御部は、前記操作量センサの検出値の変化が所定量以下のときに、前記パラメータ値を補正してもよい。これによれば、より効果的に無駄な電力消費を抑えることができる。

本発明の別の態様もまた車両制御装置である。この車両制御装置は、車輪転舵機構を駆動する第１の転舵用モータにより転舵された前記車輪の第１の実転舵角を検出する第１の実転舵角検出部と、車輪転舵機構を駆動する第２の転舵用モータにより転舵された前記車輪の第２の実転舵角を検出する第２の実転舵角検出部と、前記第１の実転舵角と前記ステアリングホイールの操舵角に応じた目標転舵角との偏差に基づいて前記第１の転舵用モータの出力を比例動作、積分動作および微分動作によりＰＩＤ制御する第１の転舵制御部と、前記第２の実転舵角と前記ステアリングホイールの操舵角に応じた目標転舵角との偏差に基づいて前記第２の転舵用モータの出力を比例動作、積分動作および微分動作によりＰＩＤ制御する第２の転舵制御部と、車両状態を検知する車両状態検知手段と、を備え、前記車両状態検知手段によって前記車両状態が所定状態であると検知されたときに、前記第１の転舵制御部および前記第２の転舵制御部は、自己の前記積分動作の出力値を調整する。

この態様によれば、無駄な電力消費を抑えることができる。

前記第１の転舵制御部および前記第２の転舵制御部は、前記車両状態検知手段によって前記車両状態が直進状態であると検知されたときに、自己の前記積分動作の出力値を調整してもよい。これによれば、積分動作の出力値が増大することが予想される車両の直進状態時に積分動作の出力値が制御されるため、無駄な電力消費を抑えることができる。

前記第１の転舵制御部および前記第２の転舵制御部は、自己の前記積分動作の出力値を固定するように調整してもよい。これによれば、積分動作の出力値の増大を抑えることができるため、無駄な電力消費を抑えることができる。

前記第１の転舵制御部および前記第２の転舵制御部は、自己の前記積分動作の出力値を減少するように調整してもよい。これによれば、より効果的に無駄な電力消費を抑えることができる。

本発明によれば、ステアバイワイヤ方式を採用した車両の車両制御装置において、無断な電力消費を抑えることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

（実施形態１）
図１は、実施形態１の車両制御装置を備えた車両１０の概略図である。図１に示すように、車両１０は、運転者により操舵されるステアリングホイール１２と、ステアリングホイール１２に連結されたステアリングシャフト１４とを備える。ステアリングシャフト１４の下端には、減速機構を備えた操舵反力用モータ１６が設けられている。操舵反力用モータ１６によって生成された回転力は、減速機構を介してステアリングシャフト１４に伝達され、ステアリングホイール１２に対して操舵反力を与える。この操舵反力は、路面と車輪との間の摩擦力やセルフアライニングトルクなどを運転者に感覚的に伝達するために与えられる。ステアリングシャフト１４には、ステアリングホイール１２の操舵角θｓを検出する操作量センサとしての操舵角センサ１８が設置されている。操舵角センサ１８は、ステアリングホイール１２の中立位置からの回転角を検出し、検出された操舵角θｓを出力する。操舵角センサ１８の出力は、後述する第１の転舵制御部３０、第２の転舵制御部５０、および操舵反力制御部７０に送信される。

操舵反力制御部７０は、操舵角センサ１８から操舵角θｓを受け取り、これに応じて目標操舵反力を設定する。目標操舵反力は、得られた操舵角θｓに対して目標操舵反力が定まる予め準備された目標操舵反力テーブルを参照して求めてもよいし、所定の計算式に操舵角θｓを代入することによって求めてもよい。目標操舵反力は、ステアバイワイヤ方式でない車両において、車輪と路面との摩擦力やセルフアライニングトルクなどに起因し、車両からステアリングホイールを介して運転者に伝わる力を再現するように設定される。なお、本実施形態の車両１０における操舵反力制御は、ステアバイワイヤ方式の車両における周知の制御方法によって行われ、本明細書では詳細な説明を省略する。

車両１０は、ステアリングシャフト１４と機械的に分離された状態で配置され、車輪としての左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲを転舵させる車輪転舵機構２０を備える。車輪転舵機構２０は、車両１０の車幅方向に延設され、軸方向に揺動するラックバー２２を備える。ラックバー２２には、第１の転舵用モータ２４Ｌとボールねじ機構２５Ｌとが組み合わされ、また第２の転舵用モータ２４Ｒとボールねじ機構２５Ｒとが組み合わされている。また、第１の転舵用モータ２４Ｌおよび第２の転舵用モータ２４Ｒには、それぞれの回転角θｍ１、θｍ２を検出する回転角検出センサ４４、６４が設けられている。回転角検出センサ４４、６４は、それぞれ第１の転舵用モータ２４Ｌおよび第２の転舵用モータ２４Ｒの所定の基準位置からの回転角θｍ１、θｍ２を検出し、後述する第１の転舵制御部３０および第２の転舵制御部５０に送信する。第１の転舵用モータ２４Ｌおよび第２の転舵用モータ２４Ｒの回転角θｍ１、θｍ２は、基準位置を「０」とし、たとえば右方向の角度を正の値で、左方向の角度を負の値で表される。

第１の転舵用モータ２４Ｌおよび第２の転舵用モータ２４Ｒの回転は、それぞれボールねじ機構２５Ｌ、２５Ｒによりラックバー２２の左右方向への直線運動に変換される。ラックバー２２の両端には、それぞれタイロッド２６Ｌ、２６Ｒの一端が接続されている。タイロッド２６Ｌ、２６Ｒの他端はそれぞれ左前輪ＦＬを支持するナックルアーム２８Ｌ、右前輪ＦＲを支持するナックルアーム２８Ｒに連結されている。ナックルアーム２８Ｌ、２８Ｒは、それぞれに設けられた図示しないキングピンを支点として回転し、ラックバー２２が直線運動をすると、左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲが転舵される。

車両１０には、第１の転舵用モータ２４Ｌの出力を制御する第１の転舵制御部３０と、第２の転舵用モータ２４Ｒの出力を制御する第２の転舵制御部５０とが設けられている。図２は、第１の転舵制御部３０および車両制御に関与する主要部分の構成を示すブロック図である。図２に示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や電気回路、電子回路で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックとして示している。したがって、これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組み合わせによっていろいろな態様で実現できることは、当業者には理解されるところである。なお、第２の転舵制御部５０の構成については、第１の転舵制御部３０の構成と同様であるため説明は省略する。

図２に示すように、第１の転舵制御部３０は、転舵角演算指令部３２と、目標転舵角算出部３４と、駆動回路３６と、実転舵角算出部３８と、パラメータ値比較部４０と、通信部４２とを備える。

回転角検出センサ４４から送信された第１の転舵用モータ２４Ｌの回転角θｍ１は、第１の転舵制御部３０の実転舵角算出部３８によって受信される。実転舵角算出部３８は、得られた回転角θｍ１から、第１の転舵用モータ２４Ｌによって転舵された左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲの第１の実転舵角θｗ１を算出する。実転舵角算出部３８は、たとえば得られた回転角θｍ１に対して第１の実転舵角θｗ１が定まる予め準備された実転舵角テーブルを参照して第１の実転舵角θｗ１を算出する。あるいは、第１の実転舵角θｗ１は、所定の計算式に得られた回転角θｍ１を代入することによって算出してもよい。実転舵角算出部３８と回転角検出センサ４４とによって第１の実転舵角検出部が構成される。同様に、第２の転舵制御部５０に設けられた図示しない実転舵角算出部と回転角検出センサ６４とによって第２の実転舵角検出部が構成される。実転舵角算出部３８によって算出された第１の実転舵角θｗ１は、転舵角演算指令部３２に送信される。

操舵角センサ１８から送信されたステアリングホイール１２の操舵角θｓは、第１の転舵制御部３０の目標転舵角算出部３４によって受信される。目標転舵角算出部３４は、得られた操舵角θｓから、左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲの目標転舵角θｔを算出する。目標転舵角算出部３４は、たとえば得られた操舵角θｓに対して目標転舵角θｔが定まる予め準備された目標転舵角テーブルを参照して目標操舵角θｔを算出する。あるいは、目標転舵角θｔは、所定の計算式に得られた操舵角θｓを代入することによって算出してもよい。目標転舵角算出部３４によって算出された目標転舵角θｔは、転舵角演算指令部３２に送信される。

転舵角演算指令部３２は、実転舵角算出部３８から受信した第１の実転舵角θｗ１と、目標転舵角算出部３４から受信した目標転舵角θｔとの偏差に基づいて、実転舵角θｗ１と目標転舵角θｔとの偏差がなくなるように第１の転舵用モータ２４Ｌの出力をフィードバック制御する。たとえば、転舵角演算指令部３２は、第１の転舵用モータ２４Ｌの出力を、比例動作、積分動作および微分動作によりＰＩＤ制御する。具体的には、転舵角演算指令部３２は、第１の実転舵角θｗ１と目標転舵角θｔとの偏差に基づいて、駆動回路３６の出力する電流値を制御するためのパラメータ値としての転舵角指令値を周知のＰＩＤ制御演算によって求める。そして、転舵角演算指令部３２は、この転舵角指令値に対応する制御信号を駆動回路３６に送信する。

駆動回路３６は、転舵角演算指令部３２から受信した制御信号に応じた値の電流を第１の転舵用モータ２４Ｌに出力し、第１の転舵用モータ２４Ｌを駆動する。第１の転舵用モータ２４Ｌは、ボールねじ機構２５Ｌを介してラックバー２２を左右方向に移動させ、これにより左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲが転舵される。

転舵角演算指令部３２は、所定のタイミングで第１の転舵用モータ２４Ｌの制御に用いられる転舵角指令値を通信部４２に送信する。転舵角指令値を受信した通信部４２は、この転舵角指令値を第２の転舵制御部５０に送信する。一方、第２の転舵制御部５０からは、所定のタイミングで第１の転舵制御部３０に対して第２の転舵用モータ２４Ｒの制御に用いられる転舵角指令値が送信される。他方の転舵制御部への自己の所有する転舵角指令値の送信は、たとえば予め定められた一定時間ごとに繰り返し行われる。第２の転舵制御部５０から送信された転舵角指令値は、通信部４２によって受信され、通信部４２は受信した転舵角指令値をパラメータ値比較部４０に送信する。また、転舵角演算指令部３２からも、第１の転舵用モータ２４Ｌの制御に用いられる転舵角指令値がパラメータ値比較部４０に送信される。

パラメータ値比較部４０は、第１の転舵用モータ２４Ｌの制御に用いられる転舵角指令値と、第２の転舵用モータ２４Ｒの制御に用いられる転舵角指令値とを比較して、両者の差が所定値Ｋ１以上であるか判断する。両者の差がＫ１以上であった場合には、パラメータ値比較部４０は、その旨の信号を転舵角演算指令部３２に送信するとともに、通信部４２を介して第２の転舵制御部５０に送信する。同様に第２の転舵制御部５０においても第１の転舵用モータ２４Ｌに対する転舵角指令値と第２の転舵用モータ２４Ｒに対する転舵角指令値との差が比較され、両者の差がＫ１以上であった場合には、その旨の信号が第１の転舵制御部３０に送信される。第２の転舵制御部５０から送信された当該信号は、通信部４２を介して転舵角演算指令部３２によって受信される。

転舵角演算指令部３２は、パラメータ値比較部４０および第２の転舵制御部５０から、第１の転舵用モータ２４Ｌに対する転舵角指令値と第２の転舵用モータ２４Ｒに対する転舵角指令値との差が所定値Ｋ１以上であるとの信号を受信すると、両者の差が減少するように自己の所有する第１の転舵用モータ２４Ｌの制御に用いられる転舵角指令値を補正する。同様に第２の転舵制御部５０は、自己のパラメータ値比較部および第１の転舵制御部３０から、両者の転舵角指令値の差が所定値Ｋ１以上であるとの信号を受信すると、両者の差が減少するように自己の所有する第２の転舵用モータ２４Ｒの制御に用いられる転舵角指令値を補正する。

ここで、回転角検出センサ４４、６４にセンサ自体の異常や、組み付け誤差、検出誤差などが生じた場合、第１の実転舵角θｗ１と第２の実転舵角θｗ２とがそれぞれ異なる値を持ちうる。この状態で第１の転舵制御部３０および第２の転舵制御部５０によって左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲが目標転舵角θｔの極近傍まで転舵制御されると、目標転舵角θｔが第１の実転舵角θｗ１と第２の実転舵角θｗ２との間に位置する状態となる。目標転舵角θｔが第１の実転舵角θｗ１と第２の実転舵角θｗ２との間に位置した場合、第１の転舵用モータ２４Ｌおよび第２の転舵用モータ２４Ｒによる転舵力の方向が互いに逆向きとなり、一方は正、他方は負となってしまう。そして、この逆向きの転舵力及び外力の釣り合いによって左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲの転舵角が一定に維持されてしまう。

この車輪の転舵状態では、第１の転舵制御部３０および第２の転舵制御部５０のそれぞれの転舵角演算指令部において算出される積分動作の出力値、すなわちＩ項値Ｉ１、Ｉ２が正負逆方向に釣り合った状態でその偏差が増大し、無駄な電流が流れてしまう。そこで本実施形態では、第１の転舵制御部３０および第２の転舵制御部５０の転舵角演算指令部において、それぞれ転舵角指令値のうちＩ項値Ｉ１、Ｉ２を比較し、補正している。

具体的には、たとえば第１の転舵制御部３０の場合、転舵角演算指令部３２は、以下の式に基づいてＩ項値Ｉ１とＩ項値Ｉ２との差が所定値Ｋ１以上であるか判断する。
｜Ｉ１−Ｉ２｜≧Ｋ１
そして、転舵角演算指令部３２は、以下の式に基づいてＩ項値Ｉ１を補正する。
Ｉ１_new＝Ｉ１＋{（Ｉ１＋Ｉ２）／２−Ｉ１}×Ｋ２ （Ｋ２：定数）
すなわち、第１の転舵用モータ２４Ｌに対するＩ項値Ｉ１が、第１の転舵用モータ２４Ｌに対するＩ項値Ｉ１と第２の転舵用モータ２４Ｒに対するＩ項値Ｉ２との平均値に近づくように補正している。

そして、転舵角演算指令部３２は、以下の式に基づいてＩ項値Ｉ１、Ｉ２の差が所定値Ｋ３未満となったか判断する。
｜Ｉ１_new−Ｉ２｜＜Ｋ３
この補正処理は、両者の偏差が所定値Ｋ３未満となるまで繰り返される。ここで、所定値Ｋ１と所定値Ｋ３は、Ｋ１≧Ｋ３の関係を満たす定数である。Ｋ１＝Ｋ３の場合には、この補正処理の開始・終了の切換が頻繁に行われることとなるため、Ｋ１とＫ３との間にはある程度の差を設けることが好ましい。

なお、本実施形態では、第１の転舵制御部３０および第２の転舵制御部５０がそれぞれ他方の転舵制御部に対して自己の制御指令値を送信し、両者の転舵角指令値を比較し、転舵角指令値の補正を行っている。しかしながら、本発明は特にこれに限定されず、少なくとも一方の転舵制御部、たとえば第１の転舵制御部３０のみが第１の転舵制御部３０および第２の転舵制御部５０の転舵角指令値を比較して、補正処理を行うようにしてもよい。また、転舵角指令値の比較は一方の転舵制御部のみで行い、比較結果を他方の転舵制御部に送信し、得られた比較結果に応じて両方の転舵制御部が自己の所有する転舵角指令値の補正を行うようにしてもよい。

続いて、第１の転舵制御部３０によるパラメータ値の補正動作フローについて説明する。図３は、第１の転舵制御部３０によるパラメータ値の補正動作を示すフローチャートである。なお、第２の転舵制御部５０によるパラメータ値の補正動作フローは、第１の転舵制御部３０と同様であるため、説明は省略する。

図示しないイグニッションスイッチの投入などにより、第１の転舵制御部３０は、図３に示すパラメータ値の補正動作フローを所定の一定時間ごとに繰り返し開始する。第１の転舵制御部３０は、第１の転舵用モータ２４Ｌの制御に用いられるＩ項値Ｉ１を第２の転舵制御部５０に送信する（ステップ３０１：以下Ｓ３０１と略記する。他のステップも同様）。また、第１の転舵制御部３０は、第２の転舵制御部５０から第２の転舵用モータ２４Ｒの制御に用いられるＩ項値Ｉ２を受信する（Ｓ３０２）。そして、自己のＩ項値Ｉ１と、他方のＩ項値Ｉ２との偏差が所定値Ｋ１以上であるか判断する（Ｓ３０３）。

Ｉ項値Ｉ１とＩ項値Ｉ２との偏差がＫ１以上であった場合（Ｓ３０３のＹｅｓ）、第２の転舵制御部５０に、Ｉ項値Ｉ１とＩ項値Ｉ２との偏差がＫ１以上である旨の信号（Ｉ項値偏差大信号）を送信する（Ｓ３０４）。その後、第２の転舵制御部５０からＩ項値偏差大信号を受信したか判断する（Ｓ３０５）。所定時間内に第２の転舵制御部５０からＩ項値偏差大信号を受信した場合は（Ｓ３０５のＹｅｓ）、第１の転舵制御部３０は、上述のようにして自己のＩ項値Ｉ１の補正を行う（Ｓ３０６）。

Ｉ項値Ｉ１の補正後、Ｉ項値Ｉ１とＩ項値Ｉ２との偏差が所定値Ｋ３未満であるか判断する（Ｓ３０７）。Ｉ項値Ｉ１とＩ項値Ｉ２との偏差がＫ３未満の場合は（Ｓ３０７のＹｅｓ）、第１の転舵制御部３０は、本補正動作フローを終了する。一方、Ｉ項値Ｉ１とＩ項値Ｉ２との偏差がＫ３以上の場合は（Ｓ３０７のＮｏ）、Ｉ項値Ｉ１の補正動作を繰り返す（Ｓ３０６）。Ｉ項値Ｉ１とＩ項値Ｉ２との偏差がＫ１未満であった場合（Ｓ３０３のＮｏ）、および所定時間内に第２の転舵制御部５０からＩ項値偏差大信号を受信しない場合は（Ｓ３０５のＮｏ）、第１の転舵制御部３０は、本補正動作フローを終了する。

以上の構成による動作を総括すると、本実施形態において、第１の転舵制御部３０および第２の転舵制御部５０は、転舵用モータの制御に用いられるパラメータ値としてＰＩＤ制御のＩ項値を他方の転舵制御部に一定時間毎に送信している。そして、両者のＩ項値の差が所定値Ｋ１以上であった場合に、その差が減少するように自己のＩ項値を補正している。そのため、無断な電力消費を抑えることができる。

また、Ｉ項値の低減補正によって第１の転舵用モータ２４Ｌおよび第２の転舵用モータ２４Ｒに流れる電流量が減少するため、第１の転舵用モータ２４Ｌおよび第２の転舵用モータ２４Ｒにかかる熱負荷も軽減することができる。

（実施形態２）
実施形態２では、Ｉ項値Ｉ１、Ｉ２の単位時間あたりの変化が所定量以下のときに、Ｉ項値Ｉ１、Ｉ２の補正動作が実行される点が実施形態１と異なる。Ｉ項値Ｉ１、Ｉ２の変化が所定量以下である場合としては、たとえば車両１０が直進状態や一定曲率での旋回状態にある場合がある。本実施形態では、車両１０が直進状態や一定曲率での旋回状態にあることを、操舵角センサ１８によって検出したステアリングホイール１２の操舵角θｓにおける単位時間あたりの変化が所定量以下であるか否かで判断している。なお、車両１０の全体構成、第１の転舵制御部３０などの構成は実施形態１と基本的に同一であり、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。

図４は、実施形態２に係る第１の転舵制御部３０によるパラメータ値の補正動作を示すフローチャートである。
図示しないイグニッションスイッチの投入などにより、第１の転舵制御部３０は、図４に示すパラメータ値の補正動作フローを開始し、操舵角センサ１８により検出したステアリングホイール１２の操舵角θｓの変化が所定量以下であるか判断する（Ｓ４０１）。操舵角θｓの変化が所定量以下であった場合は（Ｓ４０１のＹｅｓ）、実施形態１と同様に、Ｉ項値Ｉ１の送信から、Ｉ項値Ｉ１とＩ項値Ｉ２との偏差が所定値Ｋ３未満となるまでのＩ項値Ｉ１の補正までを実行する（Ｓ４０２〜Ｓ４０８）。操舵角θｓの変化が所定量未満であった場合は（Ｓ４０１のＮｏ）、第１の転舵制御部３０は、本補正動作フローを終了する。

以上の構成による動作を総括すると、本実施形態では、Ｉ項値の単位時間あたりの変化量が小さいときに、Ｉ項値の補正動作を実行している。転舵制御部間でのＩ項値の送受信にはある程度時間がかかるため、Ｉ項値の変化量が大きいときにＩ項値の補正動作を実行すると、受信したＩ項値と実際の他方の転舵制御部におけるＩ項値との間にずれが生じてしまう。そのため、第１の転舵制御部３０および第２の転舵制御部５０のそれぞれにおいて異なるＩ項値に基づいたＩ項値の補正動作が行われてしまい、Ｉ項値の値を十分に低減できない場合がある。しかしながら、本実施形態では、上述のようにＩ項値の変化量が小さいときにＩ項値の補正動作を実行しているため、十分なＩ項値の低減補正ができ、より効果的に無駄な電力消費を抑えることが可能となる。また、Ｉ項値の変化量は、既存の操舵角センサ１８を用いてステアリングホイール１２の操舵角θｓの変化量を検出することで判断している。そのため、Ｉ項値の変化量を検出するためのさらなる構成の追加が不要であるため、製造コストの上昇を抑えることができる。

（実施形態３）
実施形態３に係る車両制御装置は、車両１０が所定の状態であると判断された場合に、第１の転舵制御部３０および第２の転舵制御部５０がそれぞれ自己の積分動作の出力値を調整する点が実施形態１および２と異なる。以下、本実施形態に係る車両制御装置について説明する。なお、車両１０の全体構成などは実施形態１と基本的に同一であり、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。

図５は、実施形態３に係る第１の転舵制御部３０および車両制御に関与する主要部分の構成を示すブロック図である。なお、第２の転舵制御部５０の構成については、第１の転舵制御部３０の構成と同様であるため説明は省略する。

図５に示すように、第１の転舵制御部３０は、転舵角演算指令部３２と、目標転舵角算出部３４と、駆動回路３６と、実転舵角算出部３８とを備える。
実施形態１と同様に、回転角検出センサ４４から送信された第１の転舵用モータ２４Ｌの回転角θｍ１が、実転舵角算出部３８に送信される。そして、実転舵角算出部３８によって、第１の転舵用モータ２４Ｌによって転舵された左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲの第１の実転舵角θｗ１が算出され、転舵角演算指令部３２に送信される。また、操舵角センサ１８から送信されたステアリングホイール１２の操舵角θｓは、目標転舵角算出部３４によって受信される。そして、目標転舵角算出部３４によって、左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲの目標転舵角θｔが算出され、転舵角演算指令部３２に送信される。

転舵角演算指令部３２は、第１の実転舵角θｗ１と、目標転舵角θｔとの偏差に基づいて、第１の転舵用モータ２４Ｌの出力を、比例動作、積分動作および微分動作によりＰＩＤ制御する。そして、転舵角演算指令部３２は、この転舵角指令値に対応する制御信号を駆動回路３６に送信する。駆動回路３６は、転舵角演算指令部３２から受信した制御信号に応じた値の電流を第１の転舵用モータ２４Ｌに出力し、第１の転舵用モータ２４Ｌを駆動する。これにより左前輪ＦＬおよび右前輪ＦＲが転舵される。

転舵角演算指令部３２は、車両１０が所定の状態にある場合に、自己の所有する第１の転舵用モータ２４Ｌの制御に用いられるＩ項値Ｉ１を調整する。ここで、車両１０の所定の状態とは、第１の転舵制御部３０および第２の転舵制御部５０のＩ項値Ｉ１、Ｉ２が正負逆方向に釣り合い、その偏差が増大することが予想される状態であり、たとえば車両１０が直進している状態である。本実施形態では、車両１０の状態を検知する車両状態検知手段として、たとえばヨーレートセンサ８０が車両１０に設けられている。ヨーレートセンサ８０は、車両１０が回転する時の角速度を検出し、転舵角演算指令部３２に送信する。転舵角演算指令部３２は、ヨーレートセンサ８０の検出値が所定値未満であった場合に、車両１０が直進状態にあると判断している。

また、車両１０が直進状態であってヨーレートセンサ８０の検出値が所定値未満であっても、車両１０の走行路面が粗い場合などのように、路面の状況などによってＩ項値の釣り合い状態が解除される場合もある。この場合には、電力消費を抑えるためのＩ項値の調整を行わなくてもよい。そのため、本実施形態では、比例動作および微分動作の出力値、すなわちＰ項値およびＤ項値が所定値未満であることをＩ項値制御実行の条件としている。なお、ヨーレートセンサ８０の検出結果のみによってＩ項値を調整するか否かを判断してもよく、また、ヨーレートセンサ８０に換えて操舵角センサ１８の検出値によって車両１０が直進状態にあることを検知してもよい。この場合には、操舵角センサ１８が車両状態検知手段を構成する。

またここで、Ｉ項値の調整とは、たとえばＩ項値を固定することを含む。これによれば、Ｉ項値の増大を抑えることができるため、無駄な電力消費を抑えることができる。また、実施形態１と同様に第１の転舵制御部３０がパラメータ値比較部４０および通信部４２を備え、実施形態１と同様にしてＩ項値を減少するように制御してもよい。これによれば、より効率的に無駄な電力消費を抑えることができる。

図６は、第１の転舵制御部３０によるパラメータ値の調整動作を示すフローチャートである。

図示しないイグニッションスイッチの投入などにより、第１の転舵制御部３０は、図６に示すパラメータ値の調整動作フローを開始し、ヨーレートセンサ８０の検出値が所定値未満であり、かつＰ項値およびＤ項値が所定値未満であるか判断する（Ｓ６０１）。ヨーレートセンサ８０の出力値、Ｐ項値およびＤ項値が所定値未満であった場合は（Ｓ６０１のＹｅｓ）、第１の転舵制御部３０は、Ｉ項値Ｉ１の調整を実行する（Ｓ６０２）。ヨーレートセンサ８０の出力値、Ｐ項値およびＤ項値が所定値以上であった場合は（Ｓ６０１のＮｏ）、第１の転舵制御部３０は、本調整動作フローを終了する。

以上の構成による動作を総括すると、本実施形態では、Ｉ項値Ｉ１、Ｉ２の偏差の大きさによらず、車両１０が、Ｉ項値Ｉ１、Ｉ２の偏差が増大すると予想される状態にあると判断された場合に、Ｉ項値Ｉ１、Ｉ２の制御を実行している。そのため、より効率的に無駄な電力消費を抑えることができる。

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。

実施形態１に係る車両制御装置を備えた車両の概略図である。 第１の転舵制御部および車両制御に関与する主要部分の構成を示すブロック図である。 第１の転舵制御部によるパラメータ値の補正動作を示すフローチャートである。 実施形態２に係る第１の転舵制御部によるパラメータ値の補正動作を示すフローチャートである。 実施形態３に係る第１の転舵制御部および車両制御に関与する主要部分の構成を示すブロック図である。 第１の転舵制御部によるパラメータ値の調整動作を示すフローチャートである。

符号の説明

ＦＬ 左前輪、 ＦＲ 右前輪、 １０ 車両、 １２ ステアリングホイール、 １４ ステアリングシャフト、 １６ 操舵反力用モータ、 １８ 操舵角センサ、 ２０ 車輪転舵機構、 ２２ ラックバー、 ２４Ｌ 第１の転舵用モータ、 ２４Ｒ 第２の転舵用モータ、 ２５Ｌ、２５Ｒ ボールねじ機構、 ２６Ｌ、２６Ｒ タイロッド、 ２８Ｌ、２８Ｒ ナックルアーム、 ３０ 第１の転舵制御部、 ３２ 転舵角演算指令部、 ３４ 目標転舵角算出部、 ３６ 駆動回路、 ３８ 実転舵角算出部、 ４０ パラメータ値比較部、 ４２ 通信部、 ４４、６４ 回転角検出センサ、 ５０ 第２の転舵制御部、 ７０ 操舵反力制御部、 ８０ ヨーレートセンサ。

Claims (12)

1. 車輪転舵機構を駆動する第１の転舵用モータにより転舵された車輪の第１の実転舵角を検出する第１の実転舵角検出部と、
   車輪転舵機構を駆動する第２の転舵用モータにより転舵された前記車輪の第２の実転舵角を検出する第２の実転舵角検出部と、
   前記第１の実転舵角とステアリングホイールの操舵角に応じた目標転舵角との偏差に基づいて前記第１の転舵用モータの出力を制御する第１の転舵制御部と、
   前記第２の実転舵角と前記ステアリングホイールの操舵角に応じた目標転舵角との偏差に基づいて前記第２の転舵用モータの出力を制御する第２の転舵制御部と、
   を備え、前記第１の転舵制御部は、前記第２の転舵用モータの制御に用いられるパラメータ値を前記第２の転舵制御部から受信し、前記第１の転舵用モータの制御に用いられる自己の所有するパラメータ値と前記第２の転舵制御部のパラメータ値とを比較して、両者の差が所定値以上の場合に両者の差が減少するように自己のパラメータ値を補正することを特徴とする車両制御装置。
2. 前記第１の転舵制御部は、前記第１の転舵用モータの出力を、比例動作、積分動作および微分動作によりＰＩＤ制御し、
   前記パラメータ値は、前記積分動作の出力値であることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記第１の転舵制御部は、前記積分動作の出力値の変化が所定量以下のときに、前記積分動作の出力値を補正することを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
4. 運転者によるステアリングホイールの操作量を検出する操作量センサを備え、
   前記第１の転舵制御部は、前記操作量センサの検出値の変化が所定量以下のときに、前記パラメータ値を補正することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
5. 前記第２の転舵制御部は、前記第１の転舵用モータの制御に用いられるパラメータ値を前記第１の転舵制御部から受信し、前記第２の転舵用モータの制御に用いられる自己の所有するパラメータ値と前記第１の転舵制御部のパラメータ値とを比較して、両者の差が所定値以上の場合に両者の差が減少するように自己のパラメータ値を補正することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
6. 前記第２の転舵制御部は、前記第２の転舵用モータの出力を、比例動作、積分動作および微分動作によりＰＩＤ制御し、
   前記パラメータ値は、前記積分動作の出力値であることを特徴とする請求項５に記載の車両制御装置。
7. 前記第２の転舵制御部は、前記積分動作の出力値の変化が所定量以下のときに、前記積分動作の出力値を補正することを特徴とする請求項６に記載の車両制御装置。
8. 運転者によるステアリングホイールの操作量を検出する操作量センサを備え、
   前記第２の転舵制御部は、前記操作量センサの検出値の変化が所定量以下のときに、前記パラメータ値を補正することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
9. 車輪転舵機構を駆動する第１の転舵用モータにより転舵された車輪の第１の実転舵角を検出する第１の実転舵角検出部と、
   車輪転舵機構を駆動する第２の転舵用モータにより転舵された前記車輪の第２の実転舵角を検出する第２の実転舵角検出部と、
   前記第１の実転舵角とステアリングホイールの操舵角に応じた目標転舵角との偏差に基づいて前記第１の転舵用モータの出力を比例動作、積分動作および微分動作によりＰＩＤ制御する第１の転舵制御部と、
   前記第２の実転舵角と前記ステアリングホイールの操舵角に応じた目標転舵角との偏差に基づいて前記第２の転舵用モータの出力を比例動作、積分動作および微分動作によりＰＩＤ制御する第２の転舵制御部と、
   車両状態を検知する車両状態検知手段と、
   を備え、前記車両状態検知手段によって前記車両状態が所定の状態であると検知されたときに、前記第１の転舵制御部および前記第２の転舵制御部は、自己の前記積分動作の出力値を調整することを特徴とする車両制御装置。
10. 前記第１の転舵制御部および前記第２の転舵制御部は、前記車両状態検知手段によって前記車両状態が直進状態であると検知されたときに、自己の前記積分動作の出力値を調整することを特徴とする請求項９に記載の車両制御装置。
11. 前記第１の転舵制御部および前記第２の転舵制御部は、自己の前記積分動作の出力値を固定するように調整することを特徴とする請求項９または１０に記載の車両制御装置。
12. 前記第１の転舵制御部および前記第２の転舵制御部は、自己の前記積分動作の出力値を減少するように調整することを特徴とする請求項９または１０に記載の車両制御装置。

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