JP2020037370A

JP2020037370A - ステアリング装置

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Publication number: JP2020037370A
Application number: JP2018166490A
Authority: JP
Inventors: 太一柴田; Taichi Shibata
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2020-03-12
Anticipated expiration: 2038-09-06
Also published as: JP7453742B2

Abstract

【課題】反力アクチュエータの異常時に、車両の挙動を安定化させる。【解決手段】転舵角制御演算部２１は、転舵アクチュエータ指令信号生成部１９と、転舵応答性制御部４７と、を備えている。転舵アクチュエータ指令信号生成部１９は、操舵角信号θｒ、車速信号Ｖおよび転舵角信号θｔに基づいて、転舵アクチュエータ１６を駆動する転舵アクチュエータ指令信号Ｂを生成する。転舵応答性制御部４７は、反力アクチュエータ５の異常時に、正常時よりも操舵角信号θｒに対する転舵アクチュエータ１６の応答性を遅らせる遅延制御を行う応答遅延部４９を有している。応答遅延部４９は、操舵角信号θｒの位相を遅らせる位相遅延処理を行うことで、この位相の遅れた操舵角信号θｒを用いて演算される転舵アクチュエータ指令信号Ｂの位相を遅らせ、転舵アクチュエータ１６の応答性を遅らせる。【選択図】図４

Description

本発明は、ステアリング装置に関する。

ステアリング装置として、例えば以下の特許文献１に記載されたステアリング装置が知られている。

特許文献１のステアリング装置は、運転者からの操舵量が入力される操舵入力機構と、転舵輪の転舵に供する転舵機構と、が機械的に連結されていないステアバイワイヤ式のステアリング装置として構成されている。操舵入力機構は、操舵量に対する反力を付与可能な反力アクチュエータを有している。また、転舵機構は、操舵量に応じて転舵輪を転舵可能な転舵アクチュエータを有している。

特開２０１２−１４４１１１号公報

特許文献１のようなステアリング装置において、反力アクチュエータに故障等の異常が生じた場合には、反力アクチュエータからの反力が減少し、この反力の減少分、運転者からの操舵が正常時よりも速くなる虞がある。これに伴い、転舵アクチュエータによる転舵輪の転舵も正常時よりも速くなり、車両の挙動が不安定になる虞がある。

本発明は、従来の実情に鑑みて案出されたもので、反力アクチュエータの異常時に、車両の挙動を安定化させることが可能なステアリング装置を提供することを目的としている。

本発明では、転舵応答性制御部が、反力アクチュエータの異常時に、異常が発生していないときと比べて操舵量信号に対する転舵アクチュエータの応答性を遅らせる遅延制御を行う。

本発明によれば、反力アクチュエータの異常時に、車両の挙動を安定化させることができる。

第１の実施形態のステアリング装置の概略図である。図１に示す電子コントローラのシステムブロック図である。反力制御演算部の機能ブロック図である。転舵角制御演算部の機能ブロック図である。（ａ）は、反力アクチュエータの正常時における転舵アクチュエータ指令信号の処理を示す第１の実施形態のブロック図、（ｂ）は、反力アクチュエータの異常時における転舵アクチュエータ指令信号の処理を示す第１の実施形態のブロック図、（ｃ）は、反力アクチュエータの異常時でかつ、緊急操舵時における転舵アクチュエータ指令信号の処理を示す第１の実施形態のブロック図である。応答遅延部における位相遅延処理に用いられるマップである。第１の実施形態のフローチャートである。（ａ）は、反力アクチュエータの正常時における転舵アクチュエータ指令信号の処理を示す第２の実施形態のブロック図、（ｂ）は、反力アクチュエータの異常時における転舵アクチュエータ指令信号の処理を示す第２の実施形態のブロック図、（ｃ）は、反力アクチュエータの異常時でかつ、緊急操舵時における転舵アクチュエータ指令信号の処理を示す第２の実施形態のブロック図である。転舵角ゲイン低下部における出力低下処理に用いられるマップである。第２の実施形態のフローチャートである。

以下、本発明のステアリング装置の実施形態を図面に基づき説明する。

［第１の実施形態］
（ステアリング装置の構造）
図１は、第１の実施形態のステアリング装置の概略図である。

ステアリング装置は、いわゆるステアバイワイヤ式のステアリング装置として構成されたものである。このステアリング装置は、操舵入力機構１と転舵機構２とが分離して構成されている。

操舵入力機構１は、運転者からの操舵力を伝達するステアリングホイール３と、該ステアリングホイール３の回転に応じて回転する操舵操作入力部材である操舵軸４と、該操舵軸４に対し、運転者の操舵負荷を増大させる力（反力）を付与する反力アクチュエータ５と、を備えている。さらに、操舵入力機構１は、ステアリングホイール３から入力された操舵角を検出し、これを操舵角信号θｒとして出力可能な操舵角センサ６と、ステアリングホイール３から入力された操舵トルクを検出し、これを操舵トルク信号Ｔｒとして出力可能なトルクセンサ７と、を備えている。なお、操舵入力機構１は、ステアリングホイール３のような回転体からの入力ではなく、例えばレバーにより方向入力を行うジョイスティックからの入力によって運動量が与えられるように構成されていても良い。

反力アクチュエータ５は、第１電動モータ８、後述する第１、第２インバータ９Ａ，９Ｂ（図２参照）およびリレーを備えており、運転者の操舵操作を許容しつつ、操舵負荷を付与可能となるように構成されている。第１電動モータ８は、各種制御処理を記憶および実行する機能を有したコントローラ（ＥＣＵ）１０に電気的に接続されている。

このコントローラ１０には、第１電動モータ８からのモータ電流Ｉ_Aがフィードバックされる。第１電動モータ８には、コントローラ１０からの印加電圧Ｖ_Aが付与される。なお、第１電動モータ８は、特許請求の範囲に記載の「電動モータ」に該当し、操舵角センサ６は、特許請求の範囲に記載の「操舵量センサ」に該当する。

また、コントローラ１０には、操舵角センサ６およびトルクセンサ７がそれぞれ電気的に接続されており、操舵角センサ６から出力された操舵角信号θｒと、トルクセンサ７から出力された操舵トルク信号Ｔｒとが入力される。操舵角センサ６およびトルクセンサ７には、後述する電源１１（図２参照）からの電力Ｐ_Aがそれぞれ供給される。なお、操舵角センサ６は、相対舵角を検出可能な操舵角センサであっても良く、または絶対舵角を検出可能な操舵角センサであっても良い。

さらに、コントローラ１０には、車速センサ１２およびカメラ１３がそれぞれ電気的に接続されており、車速センサ１２からの車速信号Ｖと、カメラ１３によって取得された車両前方ないし後方の映像Ｉとが、入力される。

転舵機構２は、一対の転舵輪１４，１４を転舵させる転舵力をラックバー１５に付与可能となるように構成された転舵アクチュエータ１６と、転舵角信号θｔを検出する転舵角センサ１７と、を備えている。

転舵アクチュエータ１６は、第２電動モータ１８を有しており、この第２電動モータ１８は、後述する転舵アクチュエータ指令信号生成部１９（図４参照）からの転舵アクチュエータ指令信号Ｂに基づいて、転舵力をラックバー１５に出力するようになっている。第２電動モータ１８は、第１電動モータ８、操舵角センサ６およびトルクセンサ７と同様に、コントローラ１０に電気的に接続されている。このコントローラ１０に、転舵アクチュエータ１６からのモータ電流Ｉ_Bがフィードバックされる。また、第２電動モータ１８には、コントローラ１０からの印加電圧Ｖ_Bが付与される。

転舵角センサ１７は、第１電動モータ８、操舵角センサ６、トルクセンサ７および第２電動モータ１８と同様に、コントローラ１０に電気的に接続されている。このコントローラ１０に、転舵角センサ１７から出力された転舵角信号θｔが入力される。また、転舵角センサ１７には、図示せぬバッテリ（図２参照）からの電力Ｐ_Bが供給される。

また、コントローラ１０は、反力制御演算部２０と、転舵角制御演算部２１と、操舵入力機構状態判断部２２と、緊急操舵要否判断部２３と、を備えている。

反力制御演算部２０は、反力アクチュエータ５の制御のための演算等に供するものであり、後述する反力トルク指令値演算部４２および反力アクチュエータ駆動部４３を備えている。

転舵角制御演算部２１は、転舵アクチュエータ１６の制御のための演算等に供するものであり、後述する転舵応答性制御部４７および転舵アクチュエータ駆動部４８を備えている。

操舵入力機構状態判断部２２は、第１電動モータ８や後述する第２電源回路３８および第１、第２インバータ９Ａ，９Ｂの異常の有無を判断する。

緊急操舵要否判断部２３は、カメラ１３からの映像Ｉおよび操舵角センサ６からの操舵角信号θｒに基づいて、車両が障害物に衝突する危険性があるか否かを判断し、衝突の危険性がある場合に、転舵アクチュエータ１６の応答性を遅らせる、後述する遅延制御を禁止する。また、障害物への衝突の危険性を判断するのに、映像Ｉおよび操舵角信号θｒに加えて、もしくはこれらに代えて、図示せぬレーダー（例えばミリ波や赤外線レーザ）からの検出信号を用いるようにしても良い。さらに、映像Ｉおよび操舵角信号θｒや上記レーダーからの検出信号に基づいて、車両に設けられた図示せぬ統合制御コントローラが、緊急の操舵の必要性を判断し、この統合制御コントローラからの指令信号をコントローラ１０が受信することにより、緊急操舵要否判断部２３が転舵輪１４，１４の速やかな転舵の必要性の有無を判断しても良い。

かかるステアリング装置において、運転者がステアリングホイール３を回転操作すると、反力制御演算部２０によって演算された反力トルク指令値Ａ（図３参照）に応じたデューティ比で第１電動モータ８が駆動されることで、運転者の操舵操作に対して反力が作用する。また、転舵角制御演算部２１によって生成された転舵アクチュエータ指令信号Ｂ（図４参照）に応じたデューティ比で第２電動モータ１８が駆動されることで、推進力がラックバー１５に与えられ、転舵輪１４，１４の向きが変更される。

また、操舵入力機構状態判断部２２により、反力アクチュエータ５が異常であると判断された場合には、正常時と比べて、操舵角信号θｒに対する転舵アクチュエータ１６の応答性を遅らせる遅延制御が行われる。ここで、「反力アクチュエータ５が異常であると判断された場合」とは、第１電動モータ８の故障に起因した異常、後述する第２電源回路３８の故障に起因した異常、または後述する第１インバータ９Ａの故障に起因した異常がある場合を意味している。

さらに、反力アクチュエータ５が異常であったとしても、緊急操舵要否判断部２３により、転舵アクチュエータ１６による転舵輪１４，１４の速やかな転舵の必要性があると判断された場合には、上記遅延制御が禁止される。

図２は、図１に示すコントローラ１０のシステムブロック図である。

コントローラ１０によって制御される第１電動モータ８および第２電動モータ１８は、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流モータである。第１電動モータ８は、コントローラ１０に設けられた第１回路２４Ａ（破線で囲まれた部分で示す）によって駆動され、一方、第２電動モータ１８は、コントローラ１０に設けられた第２回路２４Ｂ（破線で囲まれた部分で示す）によって駆動される。

第１電動モータ８には、この第１電動モータ８のモータ回転角を検出する第１モータ回転角センサ２５Ａが電気的に接続されている。第１モータ回転角センサ２５Ａの出力値Ｏ_Aは、後述する第１ＣＰＵ２８Ａおよび第２ＣＰＵ２８Ｂの双方に入力されるようになっている。また、第１モータ回転角センサ２５Ａには、電源２６からの電力Ｐ_Cが供給される。

第１回路２４Ａは、第１ＣＰＵ２８Ａ、第１プリドライバ２９Ａおよび第１インバータ９Ａを備えている。

第１ＣＰＵ２８Ａは、操舵角信号θｒ、車速信号Ｖおよび操舵トルク信号Ｔｒに基づいて第１電動モータ８への反力トルク指令値Ａを演算する。第１ＣＰＵ２８Ａは、この第１ＣＰＵ２８Ａを監視する第１ＣＰＵ監視部３０Ａと、第１ＣＰＵ２８Ａに電力Ｐ_Eを供給する電源３１Ａと、に電気的に接続されている。

第１プリドライバ２９Ａは、第１ＣＰＵ２８Ａからの反力トルク指令値Ａが入力される集積回路（ＩＣ）である。

第１インバータ９Ａは、第１プリドライバ２９Ａからの反力トルク指令値Ａに基づいて駆動制御され、かつ電源としてのバッテリ３２の電力Ｐ_Fを直流から三相交流に変換してモータ駆動電流Ｉ_Dとして第１電動モータ８へ供給する。また、第１インバータ９Ａに設けられた第１モータ電流検出部３３Ａによって、第１電動モータ８に実際に流れる電流であるモータ電流Ｉ_Aが第１ＣＰＵ２８Ａにフィードバックされる。第１インバータ９Ａと第１電動モータ８の間の電位Ｅ_Aは、第１相電位検出部３４Ａによって検出され、第１ＣＰＵ２８Ａにフィードバックされる。

第１ＣＰＵ２８Ａ、第１プリドライバ２９Ａ、第１ＣＰＵ監視部３０Ａ、電源３１Ａ，２６および第１相電位検出部３４Ａは、コントローラ１０に設けられた樹脂製のプリント回路基板３５に実装されている。一方、第１インバータ９Ａおよび第１モータ電流検出部３３Ａは、コントローラ１０に設けられた金属製のプリント回路基板３６に実装されている。

第２電動モータ１８には、この第２電動モータ１８のモータ回転角を検出する第２モータ回転角センサ２５Ｂが電気的に接続されている。第２モータ回転角センサ２５Ｂの出力値Ｏ_Bは、第１ＣＰＵ２８Ａおよび後述する第２ＣＰＵ２８Ｂの双方に入力されるようになっている。また、第２モータ回転角センサ２５Ｂには、電源２７からの電力Ｐ_Dが供給される。

第２回路２４Ｂは、第１回路２４Ａと同様に構成されており、第２ＣＰＵ２８Ｂ、第２プリドライバ２９Ｂおよび第２インバータ９Ｂを備えている。

第２ＣＰＵ２８Ｂは、操舵角信号θｒ、車速信号Ｖおよび転舵角信号θｔに基づいて第２電動モータ１８への転舵アクチュエータ指令信号Ｂまたは遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃを演算する。第２ＣＰＵ２８Ｂは、この第２ＣＰＵ２８Ｂを監視する第２ＣＰＵ監視部３０Ｂと、第２ＣＰＵ２８Ｂに電力Ｐ_Gを供給する電源３１Ｂと、に電気的に接続されている。

第２プリドライバ２９Ｂは、第２ＣＰＵ２８Ｂからの転舵アクチュエータ指令信号Ｂまたは遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃが入力される集積回路（ＩＣ）である。

第２インバータ９Ｂは、第２プリドライバ２９Ｂからの転舵アクチュエータ指令信号Ｂまたは遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃに基づいて駆動制御され、かつ電源としてのバッテリ３２の電力Ｐ_Fを直流から三相交流に変換してモータ駆動電流Ｉ_Eとして第２電動モータ１８へ供給する。また、第２インバータ９Ｂに設けられた第２モータ電流検出部３３Ｂによって、第２電動モータ１８に実際に流れる電流であるモータ電流Ｉ_Bが第２ＣＰＵ２８Ｂにフィードバックされる。第２インバータ９Ｂと第２電動モータ１８の間の電位Ｅ_Bは、第２相電位検出部３４Ｂによって検出され、第２ＣＰＵ２８Ｂにフィードバックされる。

第２ＣＰＵ２８Ｂ、第２プリドライバ２９Ｂ、第２ＣＰＵ監視部３０Ｂ、電源３１Ｂ，２７および第２相電位検出部３４Ｂは、コントローラ１０に設けられた樹脂製のプリント回路基板３５に実装されている。一方、第２インバータ９Ｂおよび第２モータ電流検出部３３Ｂは、コントローラ１０に設けられた金属製のプリント回路基板３６に実装されている。

なお、上記第１インバータ９Ａは、特許請求の範囲に記載の「インバータ」に該当する。

また、コントローラ１０は、電源１１からの電力Ｐ_Aが操舵角センサ６、車速センサ１２、トルクセンサ７および転舵角センサ１７へ供給される第１電源回路３７と、バッテリ３２からの電力Ｐ_Fが第１、第２インバータ９Ａ，９Ｂを介して第１、第２電動モータ８，１８へ供給される第２電源回路３８と、を有している。

なお、第１、第２電源回路３７，３８については、共通のバッテリや電源からの電力が、操舵角センサ６、車速センサ１２、トルクセンサ７、転舵角センサ１７および第１、第２電動モータ８，１８の夫々に供給されるように構成されても良い。

さらに、バッテリ３２と第１、第２インバータ９Ａ，９Ｂとの間には、図示せぬリレーが設けられている。このリレーは、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であり、第１、第２インバータ９Ａ，９Ｂが短絡故障したときに、オン・オフを切り換えることにより第１、第２電動モータ８へのモータ駆動電流Ｉ_D，Ｉ_Eの供給を遮断するように構成されている。また、上記リレーは、第１、第２電動モータ８，１８の通電相に設けられていても良い。さらに、上記リレーは、バッテリ３２と第１、第２インバータ９Ａ，９Ｂとの間や、第１、第２電動モータ８，１８の通電相以外の箇所に設けられていても良い。

図３は、反力制御演算部２０の機能ブロック図である。

反力制御演算部２０は、操舵角信号受信部３９と、車速信号受信部４０と、操舵トルク信号受信部４１と、反力トルク指令値演算部４２と、反力アクチュエータ駆動部４３と、を備えている。

操舵角信号受信部３９は、反力制御演算部２０のインターフェースに設けられた外部入力であって、操舵角センサ６からの操舵角信号θｒを受信する。

車速信号受信部４０は、同じく反力制御演算部２０のインターフェースに設けられた外部入力であって、車速センサ１２からの車速信号Ｖを受信する。

操舵トルク信号受信部４１は、同じく反力制御演算部２０のインターフェースに設けられた外部入力であって、トルクセンサ７からの操舵トルク信号Ｔｒを受信する。

反力トルク指令値演算部４２は、操舵角信号受信部３９に入力された操舵角信号θｒ、車速信号受信部４０に入力された車速信号Ｖ、および操舵トルク信号受信部４１に入力された操舵トルク信号Ｔｒに基づいて、反力トルク指令値Ａを演算する。

反力アクチュエータ駆動部４３は、反力トルク指令値演算部４２において演算された反力トルク指令値Ａと等しい反力を生じさせるためのパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）のデューティ比を生成し、第１電動モータ８へ出力する。

図４は、転舵角制御演算部２１の機能ブロック図である。

転舵角制御演算部２１は、操舵角信号受信部４４と、車速信号受信部４５と、転舵角信号受信部４６と、転舵アクチュエータ指令信号生成部１９と、転舵応答性制御部４７と、転舵アクチュエータ駆動部４８と、を備えている。

操舵角信号受信部４４は、転舵角制御演算部２１のインターフェースに設けられた外部入力であって、操舵角センサ６からの操舵角信号θｒを受信する。

なお、操舵角信号受信部４４は、特許請求の範囲に記載の「操舵量信号受信部」に該当する。

車速信号受信部４５は、同じく転舵角制御演算部２１のインターフェースに設けられた外部入力であって、車速センサ１２からの車速信号Ｖを受信する。

転舵角信号受信部４６は、同じく転舵角制御演算部２１のインターフェースに設けられた外部入力であって、転舵角センサ１７からの転舵角信号θｔを受信する。

転舵アクチュエータ指令信号生成部１９は、操舵角信号受信部４４に入力された操舵角信号θｒ、車速信号受信部４５に入力された車速信号Ｖ、および転舵角信号受信部４６に入力された転舵角信号θｔに基づいて、第２電動モータ１８を駆動する転舵アクチュエータ指令信号Ｂを生成（演算）する。

転舵応答性制御部４７は、操舵入力機構状態判断部２２の信号に基づいて転舵応答性を制御する。すなわち、転舵応答性制御部４７は、反力アクチュエータ５が正常のときは、上記遅延制御を行わずに、転舵アクチュエータ指令信号Ｂを出力する。また、転舵応答性制御部４７は、操舵入力機構状態判断部２２によって反力アクチュエータ５の異常が判断されたときに、反力アクチュエータ５の正常時と比べて、操舵角信号θｒに対する転舵アクチュエータ１６の応答性を遅らせる遅延制御を行う応答遅延部４９を備えている。応答遅延部４９は、後述するマップ（図６参照）により取得されるゲインに応じて操舵角信号θｒの位相を遅らせる位相遅延処理を行う。この位相が遅れた操舵角信号θｒを用いて転舵アクチュエータ指令信号Ｂを演算することで、位相が遅れた遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃが生成される。この遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃに基づいて第２電動モータ１８を駆動することで、反力アクチュエータ５の異常時に、反力アクチュエータ５の正常時よりも操舵角信号θｒに対する転舵アクチュエータ１６の応答性が遅くなる。

転舵アクチュエータ駆動部４８は、転舵応答性制御部４７から入力された転舵アクチュエータ指令信号Ｂまたは遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃと等しい転舵角を生じさせるためのパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）のデューティ比を生成し、第２電動モータ１８に出力する。

図５（ａ）は、反力アクチュエータ５の正常時における転舵アクチュエータ指令信号Ｂの処理を示す第１の実施形態のブロック図である。図５（ｂ）は、反力アクチュエータ５の異常時における転舵アクチュエータ指令信号Ｂの処理を示す第１の実施形態のブロック図である。図５（ｃ）は、反力アクチュエータ５の異常時でかつ、緊急操舵時における転舵アクチュエータ指令信号Ｂの処理を示す第１の実施形態のブロック図である。

上述したように、転舵アクチュエータ指令信号生成部１９は、操舵角信号θｒ、車速信号Ｖおよび転舵角信号θｔに基づいて転舵アクチュエータ指令信号Ｂを生成する。

図５（ａ）に示すように、操舵入力機構状態判断部２２が、操舵角信号θｒおよび操舵トルク信号Ｔｒに基づいて、反力アクチュエータ５が正常であると判断したときには、転舵アクチュエータ指令信号Ｂは、ライン５０に沿って進み、何の処理も施されず、そのまま転舵アクチュエータ駆動部４８（図４参照）に入力される。

また、図５（ｂ）に示すように、操舵入力機構状態判断部２２が、操舵角信号θｒおよび操舵トルク信号Ｔｒに基づいて、反力アクチュエータ５が異常であると判断したときには、転舵アクチュエータ指令信号Ｂは、ライン５１を介して応答遅延部４９に入力される。そして、転舵アクチュエータ指令信号Ｂは、位相遅延処理によって、転舵アクチュエータ指令信号Ｂよりも位相が遅れた遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃに変換され、転舵アクチュエータ駆動部４８に入力される。

さらに、図５（ｃ）に示すように、反力アクチュエータ５の異常時であり、かつ、映像Ｉおよび操舵角信号θｒに基づいて、緊急操舵要否判断部２３が、転舵輪１４，１４の速やかな転舵が必要であると判断したときには、転舵アクチュエータ指令信号Ｂは、ライン５２に沿って進み、何の処理も施されず、そのまま転舵アクチュエータ駆動部４８に入力される。

図６は、応答遅延部４９における位相遅延処理に用いられるマップである。

このマップは、操舵角の周波数並びに車速とゲインの相関関係を示すものである。このマップでは、横軸を操舵角の周波数（舵角速度）とし、縦軸をゲインとし、低車速から高車速の間でのゲインの変化を示してある。

図６に示すように、ゲインは、操舵角の周波数が比較的低いときには１であり、操舵角の周波数が高くなるほど低下している。操舵角の周波数、つまり舵角速度が高くなるほど、舵角速度に応じて転舵される転舵輪１４，１４の転舵速度が高くなり、車両の挙動が乱れ易くなる。つまり、反力アクチュエータ５の異常時に、運転者が正常時よりもステアリングホイール３を速く切り過ぎているときには、転舵輪１４，１４が正常時よりも高い転舵速度で過敏に転舵されて、転舵輪１４，１４に摩擦力（車両の前後方向にかかる摩擦力と、車両の前後方向と直交する方向にかかる摩擦力との合力）がかかり、この摩擦力が所定の限界摩擦力を超えると、転舵輪１４，１４が空転し、車両の挙動が乱れ易くなる。そこで、舵角速度が高いほど操舵角信号θｒの位相を遅らせ、さらに、この操舵角信号θｒによって演算される遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃの位相も遅らせることにより、転舵輪１４，１４の過敏な転舵を抑制し、上記挙動の乱れが抑制されるようにしている。

また、図６に示すように、ゲインは、車速が高いほど低下している。例えば車庫入れ時等の車速が比較的低い時には、車両の挙動の乱れが生じ難いため、ゲインに応じて操舵角信号θｒの位相を遅らせる必要がない。一方、車速が比較的高いときには、ステアリングホイール３からの入力に対して車両の挙動が変化し易いので、ゲインに応じて操舵角信号θｒの位相を遅らせ、遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃの位相も遅らせることで、上記挙動の乱れが抑制されるようにしている。

図７は、第１の実施形態のフローチャートである。

まず、ステップＳ１において、転舵アクチュエータ指令信号Ｂを読み込む。

そして、ステップＳ２において、トルクセンサ７からの操舵トルク信号Ｔｒを読み込む。

次に、ステップＳ３において、操舵角センサ６からの操舵角信号θｒを読み込む。

ステップＳ４では、操舵トルク信号Ｔｒが、第１電動モータ８の故障の判断の基準となる操舵トルク信号閾値Ｔｒｔよりも大きいか否かを判断する。さらに、操舵角信号θｒが、第１電動モータ８の故障の判断の基準となる操舵角信号閾値θｒｔよりも大きいか否かを判断する。そして、操舵トルク信号Ｔｒが操舵トルク信号閾値Ｔｒｔよりも大きいこと（Ｔｒ＞Ｔｒｔ）、および操舵角信号θｒが操舵角信号閾値θｒｔよりも大きいこと（θｒ＞θｒｔ）の少なくとも一方が成立するか否かを判断する。Ｔｒ＞Ｔｒｔおよびθｒ＞θｒｔの少なくとも一方が成立する場合には、第１電動モータ８が故障しているものとして、ステップＳ５へ進む。ここで、ステップＳ４における「故障」とは、第１電動モータ８の出力が小さくなることにより操舵軸４に十分な操舵負荷（反力）を付与することができない故障を意味する。

なお、誤作動等の要因により第１電動モータ８に重大な故障が生じた場合には、第１電動モータ８の駆動リレーがオフにされる。上記重大な故障としては、例えば、第１電動モータ８によって操舵軸４に操舵負荷が付与されないことで、ロック位置までほぼ無負荷状態でステアリングホイール３が回転してしまうことや、第１電動モータ８からの操舵負荷が過度に大きいことで運転者がステアリングホイール３を操舵することができないことが挙げられる。

ステップＳ５では、カメラ１３からの映像Ｉおよび操舵角センサ６からの操舵角信号θｒを読み込む。そして、ステップＳ６において、映像Ｉおよび操舵角信号θｒに基づいて、車両が障害物に衝突する危険性があるか否かを判断する。衝突の危険性がある場合には、遅延制御を行わずに、ステップＳ１１において、転舵アクチュエータ駆動部４８に転舵アクチュエータ指令信号Ｂを出力する。一方、衝突の危険性が無い場合には、ステップＳ７において、遅延制御を行い、操舵角信号θｒの位相を遅らせる。そして、ステップＳ８において、位相が遅れた操舵角信号θｒに基づいて遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃを生成し、転舵アクチュエータ駆動部４８に出力する。

また、ステップＳ４において、Ｔｒ≦Ｔｒｔおよびθｒ≦θｒｔが成立する場合には、ステップＳ９において、第２電源回路３８にかかる電源電圧Ｖが、第２電源回路３８の故障の判断の基準となる所定の電源電圧閾値Ｖｔよりも大きい（Ｖ＞Ｖｔ）か否かを判断する。Ｖ＞Ｖｔの場合には、第２電源回路３８が故障しているものとして、ステップＳ５に進む。また、Ｖ≦Ｖｔの場合には、ステップＳ１０において、第１インバータ９Ａを駆動する第１プリドライバ２９Ａに流れる駆動電流Ｉが、第１インバータ９Ａの故障の判断の基準となる所定の電流閾値Ｉｔよりも大きい（Ｉ＞Ｉｔ）か否かを判断する。Ｉ＞Ｉｔの場合には、第１インバータ９Ａが故障しているものとして、ステップＳ５に進む。また、Ｉ≦Ｉｔの場合には、第１電動モータ８にも電源等にも異常はなく、第１電動モータ８が正常に作動可能であるとして、ステップＳ１１において、転舵アクチュエータ駆動部４８に転舵アクチュエータ指令信号Ｂを出力する。

また、ステップＳ１０の判断に加えて、第１インバータ９Ａに付随するＦＥＴの故障、例えば通電に関する故障を判断するようにしても良い。そして、Ｉ＞Ｉｔで、かつＦＥＴが故障している場合に、ステップＳ５に進むように図７のフローチャートを構成することもできる。

［第１の実施形態の効果］
前記従来技術のようなステアリング装置では、故障等の要因により反力アクチュエータに異常が生じ、操舵量に対して十分な反力が与えられなくなると、反力の減少分だけ、操舵速度すなわち舵角速度が相対的に高くなる虞がある。つまり、反力アクチュエータの異常時に、運転者は、反力の減少分だけ、正常時よりも高い舵角速度でステアリングホイールを操舵することになる。これに伴い、転舵輪が正常時よりも高い転舵速度で過敏に転舵されて、転舵輪１４，１４に、摩擦力、つまり車両の前後方向にかかる摩擦力と、車両の前後方向と直交する方向にかかる摩擦力との合力である摩擦力がかかり、この摩擦力が所定の限界摩擦力を超えると、転舵輪１４，１４が空転し、車両の挙動が不安定になる虞がある。

これに対し、第１の実施形態では、ステアリング装置は、その一態様として、操舵入力機構１であって、ステアリングホイール３と、操舵角センサ６と、反力アクチュエータ５を備え、ステアリングホイール３は、運転者の操舵操作に応じた運動が可能であり、操舵角センサ６は、ステアリングホイール３の運動量に関する信号である操舵角信号θｒを出力可能であり、反力アクチュエータ５は、ステアリングホイール３に対し、運転者の操舵負荷を増大させる力を付与するものである、操舵入力機構１と、転舵機構２であって、転舵アクチュエータ１６を備え、転舵アクチュエータ１６は、転舵アクチュエータ指令信号Ｂに基づき、転舵輪１４，１４を転舵させる転舵力を出力可能である、転舵機構２と、コントローラ１０であって、操舵角信号受信部４４と、転舵アクチュエータ指令信号生成部１９と、操舵入力機構状態判断部２２と、転舵応答性制御部４７と、を有し、操舵角信号受信部４４は、操舵角信号θｒを受信するものであり、転舵アクチュエータ指令信号生成部１９は、操舵角信号θｒに基づき転舵アクチュエータ１６を駆動制御する転舵アクチュエータ指令信号Ｂを生成するものであり、操舵入力機構状態判断部２２は、少なくとも反力アクチュエータ５の異常の有無を判断するものであり、転舵応答性制御部４７は、操舵入力機構状態判断部２２が反力アクチュエータ５に異常が発生していると判断するとき、反力アクチュエータ５に異常が発生していないときと比べ、操舵角信号θｒに対する転舵アクチュエータ１６の応答性を遅らせる遅延制御を行うものである、コントローラ１０と、を有する。

つまり、本実施形態では、反力アクチュエータ５の異常時に、反力アクチュエータ５がステアリングホイール３の回転に対し十分な反力を付与することができない場合に、反力アクチュエータ５の正常時よりも、操舵角信号θｒに対する転舵アクチュエータ１６の応答性を遅らせている。

反力アクチュエータ５の異常時には、反力の減少分だけ、ステアリングホイール３の舵角速度が正常時より高くなってしまうが、操舵角信号θｒに対する転舵アクチュエータ１６の応答性を遅らせることで、転舵輪１４，１４が正常時よりも高い転舵速度で過敏に転舵されることが抑制される。よって、ステアリングホイール３の操舵が正常時よりも高い舵角速度で行われる場合であっても、転舵輪１４，１４に大きな摩擦力がかかることが抑制される。これにより、車両の挙動を安定化させることができる。

また、第１の実施形態では、転舵応答性制御部４７は、転舵アクチュエータ指令信号Ｂの位相を遅らせる応答遅延部４９を有し、遅延制御を実施するとき、操舵角信号θｒの位相を遅らせる。

このように操舵角信号θｒの位相を遅らせることで、この位相が遅れた操舵角信号θｒに基づいて、転舵アクチュエータ指令信号Ｂの位相も遅らせることができる。つまり、位相が遅れた操舵角信号θｒに基づいて転舵アクチュエータ指令信号を演算することで、転舵アクチュエータ指令信号Ｂよりも位相が遅れた遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃが得られる。そして、転舵アクチュエータ１６が遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃによって駆動されることで、転舵アクチュエータ１６の応答性が遅れ、転舵輪１４，１４が正常時よりも速い転舵速度で過敏に転舵されることが抑制される。従って、転舵輪１４，１４に大きな摩擦力がかかることが抑制され、車両の挙動を安定化させることができる。

さらに、第１の実施形態では、ステアリングホイール３は、該ステアリングホイール３の回転に応じて回転する操舵軸４であって、操舵角センサ６は、操舵軸４の回転量に関する信号である操舵角信号θｒを出力可能であり、転舵応答性制御部４７は、遅延制御を実施するとき、操舵軸４の回転量の変化速度である舵角速度が高いほど、操舵角信号θｒの位相をより遅らせる。

一般に，舵角速度が高くなるほど、転舵輪１４，１４が正常時よりも高い転舵速度で過敏に転舵され、これにより、転舵輪１４，１４に大きな摩擦力がかかることが抑制され、車両の挙動が乱れ易くなる。

そこで、第１の実施形態のように舵角速度が高いほど操舵角信号θｒの位相を遅らせることで、この操舵角信号θｒによって演算される遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃの位相も遅らせる。すなわち、遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃによって転舵輪１４，１４を転舵することで、転舵輪１４，１４の過敏な転舵が抑制され、これにより、上記挙動の乱れが抑制される。

また、例えば、舵角速度が比較的高くないときには、操舵角信号θｒの位相の遅れ具合を小さくすることにより、遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃの位相の遅れ具合も小さくなる。これにより、転舵アクチュエータ１６の応答性を十分確保しながら、車両の挙動を安定化させることができる。

さらに、第１の実施形態では、コントローラ１０は、車両速度の信号である車速信号Ｖを受信する車速信号受信部４０を備え、転舵応答性制御部４７は、遅延制御を実施するとき、車両速度が高いほど、操舵角信号θｒの位相をより遅らせる。

一般に、車両速度が高いときは、車両の挙動が乱れ易い。このような状況下において、転舵アクチュエータ１６の応答性が高いと、転舵輪１４，１４にさらに大きな摩擦力がかかることになり、車両の挙動がさらに乱れ易くなる。従って、車両速度が高いほど、操舵角信号θｒの位相をより遅らせてなる遅延転舵アクチュエータ指令信号Ｃを得ることで、転舵アクチュエータ１６の応答性を低くすることが可能となる。これにより、車両速度が高いときであっても、車両の挙動を安定化させることができる。

一方、例えば車庫入れ時等のように、車両速度が低いときは、車両の挙動の乱れが生じ難いので、転舵アクチュエータ１６の応答性を低くする必要がない。すなわち、車両速度が低いときは、転舵アクチュエータ１６の応答性を抑えて、良好な操舵が確保される。

また、第１の実施形態では、反力アクチュエータ５は、第１電動モータ８と、インバータ９Ａ，９Ｂと、リレーを備え、第１電動モータ８は、ステアリングホイール３に設けられており、インバータ９Ａ，９Ｂは、第１電動モータ８を駆動制御するモータ駆動電流Ｉ_Dを出力するものであり、リレーは、第１インバータ９Ａが短絡故障したとき、第１電動モータ８へのモータ駆動電流Ｉ_Dの供給を遮断する。

このように、第１電動モータ８が故障していなくても、インバータ９Ａ，９Ｂが短絡故障した場合には、第１電動モータ８へのモータ駆動電流Ｉ_Dの供給を遮断することで、ステアリング装置の安全性を向上させることができる。

さらに、第１の実施形態では、コントローラ１０は、第１電源回路３７と、第２電源回路３８を備え、第１電源回路３７は、操舵角センサ６に対し電力Ｐ_Aを供給するものであり、第２電源回路３８は、反力アクチュエータ５に対し電力Ｐ_Fを供給するものである。

このように第１電源回路３７および第２電源回路３８を設けることで、例えば、第２電源回路３８の異常時においても、第２電源回路３８とは別の第１電源回路３７によって操舵角センサ６への電力Ｐ_Aの供給を継続することができる。従って、操舵角センサ６からの操舵角信号θｒに基づいて転舵アクチュエータ指令信号Ｂを演算し、転舵アクチュエータ１６の制御を継続させることができる。

また、第１の実施形態では、反力アクチュエータ５は、第１電動モータ８と、第１インバータ９Ａを備え、第１電動モータ８は、ステアリングホイール３に設けられており、第１インバータ９Ａは、第１電動モータ８を駆動制御するモータ駆動電流Ｉ_Dを出力するものであり、操舵入力機構状態判断部２２は、第２電源回路３８および第１インバータ９Ａの異常の有無を判断するものであり、転舵応答性制御部４７は、第２電源回路３８または第１インバータ９Ａに異常が発生していると判断する。

このように、第１電動モータ８の異常だけでなく、第２電源回路３８の異常、または第１インバータ９Ａの異常についても遅延制御を実施することで、車両の挙動の乱れをより効果的に抑制することができる。

さらに、コントローラ１０は、緊急操舵要否判断部２３を備え、該緊急操舵要否判断部２３は、転舵アクチュエータ１６の急転舵の必要性の有無を判断するものであり、転舵応答性制御部４７は、緊急操舵要否判断部２３が転舵アクチュエータ１６の急転舵の必要性有りと判断するとき、遅延制御を禁止する。

緊急操舵要否判断部２３が転舵アクチュエータ１６の急転舵、つまり速やかな転舵の必要性有りと判断するときは、例えば車両が障害物に衝突する危険性があるときである。このようなときには、前記遅延制御を禁止して速やかな転舵を可能にすることで、車両が障害物に衝突することを抑制するとともに、車両の損傷を抑制することができる。

［第２の実施形態］
図８（ａ）は、反力アクチュエータ５の正常時における転舵アクチュエータ指令信号Ｂの処理を示す第２の実施形態のブロック図である。図８（ｂ）は、反力アクチュエータ５の異常時における転舵アクチュエータ指令信号Ｂの処理を示す第２の実施形態のブロック図である。図８（ｃ）は、反力アクチュエータ５の異常時でかつ、緊急操舵時における転舵アクチュエータ指令信号Ｂの処理を示す第２の実施形態のブロック図である。

第２の実施形態では、第１の実施形態の応答遅延部４９が転舵角ゲイン低下部５３に置き換えられている。転舵角ゲイン低下部５３は、反力アクチュエータ５の異常時に、正常時よりも転舵アクチュエータ１６の応答性を鈍くする。つまり、転舵角ゲイン低下部５３は、反力アクチュエータ５の異常時に、ステアリングホイール３の操舵量（切り込みの大きさ）に対して転舵アクチュエータ１６の出力を低下させる。換言すれば、転舵角ゲイン低下部５３は、後述するマップ（図９参照）により取得されるゲインに応じて転舵アクチュエータ指令信号Ｂの値を減少させることにより、ステアリングホイール３の操舵量に対して転舵アクチュエータ１６の出力を低下させる。

転舵アクチュエータ１６は、路面抵抗、転舵輪１４，１４の重量や転舵アクチュエータ１６の慣性質量に抗して転舵輪１４，１４を転舵させるため、転舵アクチュエータ１６の出力が低下すると、路面抵抗等の作用が相対的に大きくなる。よって、転舵アクチュエータ１６の応答性が遅れることとなる。

また、操舵入力機構状態判断部２２が、操舵角信号θｒおよび操舵トルク信号Ｔｒに基づいて、反力アクチュエータ５の第１電動モータ８が異常であると判断したときには、転舵アクチュエータ指令信号Ｂは、図８（ｂ）に示すように、ライン５１を介して転舵角ゲイン低下部５３に入力され、出力低下処理によって、転舵アクチュエータ指令信号Ｂの値よりも小さい低下転舵アクチュエータ指令信号Ｄに変換される。そして、この低下転舵アクチュエータ指令信号Ｄが、転舵アクチュエータ駆動部４８に入力され、当該低下転舵アクチュエータ指令信号Ｄをもって転舵アクチュエータ１６が駆動される。

図９は、転舵角ゲイン低下部５３における出力低下処理に用いられるマップである。

このマップは、車速とゲインの相関関係を示すものである。このマップでは、横軸を車速とし、縦軸をゲインとしている。

図９に示すように、ゲインは、車速が比較的低いときには１であり、車速が高くなるほど低下している。図６の例と同様に、例えば車庫入れ時等の車速が比較的低い時には、車両の挙動の乱れが生じ難いため、ゲインに応じて操舵角信号θｒの位相を遅らせる必要がない。一方、車速が比較的高いときには、車両の挙動がステアリングホイール３からの入力に対して変化し易いので、ゲインに応じて転舵アクチュエータ指令信号Ｂの値を減少し、出力が低下した低下転舵アクチュエータ指令信号Ｄを得ることで、上記挙動の乱れが抑制されるようにしている。

図１０は、第２の実施形態のフローチャートである。

まず、ステップＳ２１において、転舵アクチュエータ指令信号Ｂを読み込む。

そして、ステップＳ２２において、トルクセンサ７からの操舵トルク信号Ｔｒを読み込む。

次に、ステップＳ２３において、操舵角センサ６からの操舵角信号θｒを読み込む。

ステップＳ２４では、操舵トルク信号Ｔｒが、第１電動モータ８の故障の判断の基準となる操舵トルク信号閾値Ｔｒｔよりも大きいか否かを判断する。さらに、操舵角信号θｒが、第１電動モータ８の故障の判断の基準となる操舵角信号閾値θｒｔよりも大きいか否かを判断する。そして、操舵トルク信号Ｔｒが操舵トルク信号閾値Ｔｒｔよりも大きいこと（Ｔｒ＞Ｔｒｔ）、および操舵角信号θｒが操舵角信号閾値θｒｔよりも大きいこと（θｒ＞θｒｔ）の少なくとも一方が成立するか否かを判断する。Ｔｒ＞Ｔｒｔおよびθｒ＞θｒｔの少なくとも一方が成立する場合には、第１電動モータ８が故障しているものとして、ステップＳ２５へ進む。ここで、ステップＳ２４における「故障」とは、第１電動モータ８の出力が小さくなることにより操舵軸４に十分な操舵負荷（反力）を付与することができない故障を意味する。

ステップＳ２５では、カメラ１３からの映像Ｉおよび操舵角センサ６からの操舵角信号θｒを読み込む。そして、ステップＳ２６において、映像Ｉおよび操舵角信号θｒに基づいて、車両が障害物に衝突する危険性があるか否かを判断する。衝突の危険性がある場合には、遅延制御を行わずに、ステップＳ３１において、転舵アクチュエータ駆動部４８に転舵アクチュエータ指令信号Ｂを出力する。一方、衝突の危険性が無い場合には、ステップＳ２７において、転舵角ゲイン低下部５３が、転舵アクチュエータ指令信号Ｂの値を減少させる。そして、ステップＳ２８において、減少した転舵アクチュエータ指令信号Ｂの値に基づいて低下転舵アクチュエータ指令信号Ｄを生成し、転舵アクチュエータ駆動部４８に出力する。

また、ステップＳ２４において、Ｔｒ≦Ｔｒｔおよびθｒ≦θｒｔが成立する場合には、ステップＳ２９において、第２電源回路３８にかかる電源電圧Ｖが、第２電源回路３８の故障の判断基準となる所定の電源電圧閾値Ｖｔよりも大きい（Ｖ＞Ｖｔ）か否かを判断する。Ｖ＞Ｖｔの場合には、第２電源回路３８が故障しているものとして、ステップＳ２５に進む。また、Ｖ≦Ｖｔの場合には、ステップＳ３０において、第１インバータ９Ａを駆動する第１プリドライバ２９Ａに流れる駆動電流Ｉが、第１インバータ９Ａの故障の判断の基準となる所定の電流閾値Ｉｔよりも大きい（Ｉ＞Ｉｔ）か否かを判断する。Ｉ＞Ｉｔの場合には、第１インバータ９Ａが故障しているものとして、ステップＳ２５に進む。また、Ｉ≦Ｉｔの場合には、第１電動モータ８にも電源等にも異常はなく、第１電動モータ８が正常に作動可能であるとして、ステップＳ３１において、転舵アクチュエータ駆動部４８へ転舵アクチュエータ指令信号Ｂを出力する。

また、ステップＳ３０の判断に加えて、第１インバータ９Ａに付随するＦＥＴの故障、例えば通電に関する故障を判断するようにしても良い。そして、Ｉ＞Ｉｔで、かつＦＥＴが故障している場合に、ステップＳ２５に進むように図１０のフローチャートを構成することもできる。

［第２の実施形態の効果］
第２の実施形態では、転舵応答性制御部４７は、遅延制御を実施するとき、転舵アクチュエータ指令信号Ｂの値を減少させる。

転舵アクチュエータ１６は、路面抵抗、転舵輪１４，１４の重量や転舵アクチュエータ１６の慣性質量に抗して転舵輪１４，１４を転舵させるため、転舵アクチュエータ１６の出力が低下すると、路面抵抗等の作用が相対的に大きくなる。よって、この路面抵抗等の作用が転舵アクチュエータ１６の出力に対抗することで、転舵アクチュエータ１６の応答性が遅れることとなる。これにより、転舵輪１４，１４が正常時よりも高い転舵速度で過敏に転舵されることが抑制され、転舵輪１４，１４に大きな摩擦力がかかり難くなる。従って、車両の挙動を安定化させることができる。

［他の実施形態］
他の実施形態では、例えば第１の実施形態のステアリング装置において、転舵アクチュエータ指令信号生成部１９は、操舵角信号θｒに基づき、転舵輪１４，１４の転舵角の目標値の信号となる目標転舵角信号を生成し、転舵応答性制御部４７は、遅延制御を実施するとき、前記目標転舵角信号の値を減少させるようにしてもよい。

また、反力アクチュエータ５の異常発生時は、舵角速度が正常時よりも高いだけでなく、ステアリングホイール３の操舵量（切り込み量）が過剰となる、つまり操舵角が大きすぎる場合もある。そこで、上述のように、操舵角に関する信号である操舵角信号θｒに対する目標転舵角信号の値を減少させることにより、転舵輪１４，１４の転舵量が低減され、過剰な切り込み量に伴い車両の挙動が不安定となることを抑制することができる。

以上説明した実施形態に基づくステアリング装置としては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。

ステアリング装置は、その一態様として、操舵入力機構であって、操舵操作入力部材と、操舵量センサと、反力アクチュエータを備え、前記操舵操作入力部材は、運転者の操舵操作に応じた運動が可能であり、前記操舵量センサは、前記操舵操作入力部材の運動量に関する信号である操舵量信号を出力可能であり、前記反力アクチュエータは、前記操舵操作入力部材に対し、前記運転者の操舵負荷を増大させる力を付与するものである、前記操舵入力機構と、転舵機構であって、転舵アクチュエータを備え、前記転舵アクチュエータは、転舵アクチュエータ指令信号に基づき、転舵輪を転舵させる転舵力を出力可能である、前記転舵機構と、コントローラであって、操舵量信号受信部と、転舵アクチュエータ指令信号生成部と、操舵入力機構状態判断部と、転舵応答性制御部と、を有し、前記操舵量信号受信部は、前記操舵量信号を受信するものであり、前記転舵アクチュエータ指令信号生成部は、前記操舵量信号に基づき前記転舵アクチュエータを駆動制御する前記転舵アクチュエータ指令信号を生成するものであり、前記操舵入力機構状態判断部は、少なくとも前記反力アクチュエータの異常の有無を判断するものであり、前記転舵応答性制御部は、前記操舵入力機構状態判断部が前記反力アクチュエータに異常が発生していると判断するとき、前記反力アクチュエータに異常が発生していないときと比べ、前記操舵量信号に対する前記転舵アクチュエータの応答性を遅らせる遅延制御を行うものである、前記コントローラと、を有する。

前記ステアリング装置の好ましい態様において、前記転舵応答性制御部は、前記転舵アクチュエータ指令信号の位相を遅らせる応答遅延部を有し、前記遅延制御を実施するとき、前記操舵量信号の位相を遅らせる。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記操舵操作入力部材は、操舵操作入力部材の回転に応じて回転する操舵軸であって、前記操舵量センサは、前記操舵軸の回転量に関する信号である操舵角信号を出力可能であり、前記転舵応答性制御部は、前記遅延制御を実施するとき、前記操舵軸の回転量の変化速度である舵角速度が高いほど、前記操舵量信号の位相をより遅らせる。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記コントローラは、車両速度の信号である車速信号を受信する車速信号受信部を備え、前記転舵応答性制御部は、前記遅延制御を実施するとき、前記車両速度が高いほど、前記操舵量信号の位相をより遅らせる。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記転舵応答性制御部は、前記遅延制御を実施するとき、前記転舵アクチュエータ指令信号の値を減少させる。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記転舵アクチュエータ指令信号生成部は、前記操舵量信号に基づき、前記転舵輪の転舵角の目標値の信号となる目標転舵角信号を生成し、前記転舵応答性制御部は、前記遅延制御を実施するとき、前記目標舵角信号の値を減少させる。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記反力アクチュエータは、電動モータと、インバータと、リレーを備え、前記電動モータは、前記操舵操作入力部材に設けられており、前記インバータは、前記電動モータを駆動制御するモータ駆動電流を出力するものであり、前記リレーは、前記インバータが短絡故障したとき、前記電動モータへの前記モータ駆動電流の供給を遮断する。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記操舵入力機構は、第１電源回路と、第２電源回路を備え、前記第１電源回路は、前記操舵量センサに対し電力を供給するものであり、前記第２電源回路は、前記反力アクチュエータに対し電力を供給するものである。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記反力アクチュエータは、電動モータと、インバータを備え、前記電動モータは、前記操舵操作入力部材に設けられており、前記インバータは、前記電動モータを駆動制御するモータ駆動電流を出力するものであり、前記操舵入力機構状態判断部は、前記第２電源回路および前記インバータの異常の有無を判断するものであり、前記転舵応答性制御部は、前記第２電源回路または前記インバータに異常が発生していると判断する。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記コントローラは、緊急操舵要否判断部を備え、前記緊急操舵要否判断部は、前記転舵アクチュエータの急転舵の必要性の有無を判断するものであり、前記転舵応答性制御部は、前記緊急操舵要否判断部が前記転舵アクチュエータの急転舵の必要性有りと判断するとき、前記遅延制御を禁止する。

２・・・転舵機構、３・・・ステアリングホイール、４・・・操舵軸、５・・・反力アクチュエータ、θｒ・・・操舵角信号、６・・・操舵角センサ、Ｔｒ・・・操舵トルク信号、７・・・トルクセンサ、８・・・第１電動モータ、１０・・・コントローラ、１２・・・車速センサ、Ｉ・・・映像、１３・・・カメラ、１６・・・転舵アクチュエータ、１７・・・転舵角センサ、１８・・・第２電動モータ、１９・・・転舵アクチュエータ指令信号生成部、２０・・・反力制御演算部、２１・・・転舵角制御演算部、２２・・・操舵入力機構状態判断部、２３・・・緊急操舵要否判断部、４２・・・反力トルク指令値演算部、４３・・・反力アクチュエータ駆動部、Ａ・・・反力トルク指令値、４７・・・転舵応答性制御部、４８・・・転舵アクチュエータ駆動部、４９・・・応答遅延部、Ｂ・・・転舵アクチュエータ指令信号、５３・・・転舵角ゲイン低下部

Claims

ステアリング装置において、
操舵入力機構であって、操舵操作入力部材と、操舵量センサと、反力アクチュエータを備え、
前記操舵操作入力部材は、運転者の操舵操作に応じた運動が可能であり、
前記操舵量センサは、前記操舵操作入力部材の運動量に関する信号である操舵量信号を出力可能であり、
前記反力アクチュエータは、前記操舵操作入力部材に対し、前記運転者の操舵負荷を増大させる力を付与するものである、
前記操舵入力機構と、
転舵機構であって、転舵アクチュエータを備え、
前記転舵アクチュエータは、転舵アクチュエータ指令信号に基づき、転舵輪を転舵させる転舵力を出力可能である、
前記転舵機構と、
コントローラであって、操舵量信号受信部と、転舵アクチュエータ指令信号生成部と、操舵入力機構状態判断部と、転舵応答性制御部と、を有し、
前記操舵量信号受信部は、前記操舵量信号を受信するものであり、
前記転舵アクチュエータ指令信号生成部は、前記操舵量信号に基づき前記転舵アクチュエータを駆動制御する前記転舵アクチュエータ指令信号を生成するものであり、
前記操舵入力機構状態判断部は、少なくとも前記反力アクチュエータの異常の有無を判断するものであり、
前記転舵応答性制御部は、前記操舵入力機構状態判断部が前記反力アクチュエータに異常が発生していると判断するとき、前記反力アクチュエータに異常が発生していないときと比べ、前記操舵量信号に対する前記転舵アクチュエータの応答性を遅らせる遅延制御を行うものである、
前記コントローラと、
を有することを特徴とするステアリング装置。
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記転舵応答性制御部は、前記転舵アクチュエータ指令信号の位相を遅らせる応答遅延部を有し、前記遅延制御を実施するとき、前記操舵量信号の位相を遅らせることを特徴とするステアリング装置。
請求項２に記載のステアリング装置において、
前記操舵操作入力部材は、操舵操作入力部材の回転に応じて回転する操舵軸であって、
前記操舵量センサは、前記操舵軸の回転量に関する信号である操舵角信号を出力可能であり、
前記転舵応答性制御部は、前記遅延制御を実施するとき、前記操舵軸の回転量の変化速度である舵角速度が高いほど、前記操舵量信号の位相をより遅らせることを特徴とするステアリング装置。
請求項２に記載のステアリング装置において、
前記コントローラは、車両速度の信号である車速信号を受信する車速信号受信部を備え、
前記転舵応答性制御部は、前記遅延制御を実施するとき、前記車両速度が高いほど、前記操舵量信号の位相をより遅らせることを特徴とするステアリング装置。
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記転舵応答性制御部は、前記遅延制御を実施するとき、前記転舵アクチュエータ指令信号の値を減少させることを特徴とするステアリング装置。
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記転舵アクチュエータ指令信号生成部は、前記操舵量信号に基づき、前記転舵輪の転舵角の目標値の信号となる目標転舵角信号を生成し、
前記転舵応答性制御部は、前記遅延制御を実施するとき、前記目標転舵角信号の値を減少させることを特徴とするステアリング装置。
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記反力アクチュエータは、電動モータと、インバータと、リレーを備え、
前記電動モータは、前記操舵操作入力部材に設けられており、
前記インバータは、前記電動モータを駆動制御するモータ駆動電流を出力するものであり、
前記リレーは、前記インバータが短絡故障したとき、前記電動モータへの前記モータ駆動電流の供給を遮断することを特徴とするステアリング装置。
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記コントローラは、第１電源回路と、第２電源回路を備え、
前記第１電源回路は、前記操舵量センサに対し電力を供給するものであり、
前記第２電源回路は、前記反力アクチュエータに対し電力を供給するものであることを特徴とするステアリング装置。
請求項８に記載のステアリング装置において、
前記反力アクチュエータは、電動モータと、インバータを備え、
前記電動モータは、前記操舵操作入力部材に設けられており、
前記インバータは、前記電動モータを駆動制御するモータ駆動電流を出力するものであり、
前記操舵入力機構状態判断部は、前記第２電源回路および前記インバータの異常の有無を判断するものであり、
前記転舵応答性制御部は、前記第２電源回路または前記インバータに異常が発生していると判断するとき、前記遅延制御を実施することを特徴とするステアリング装置。
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記コントローラは、緊急操舵要否判断部を備え、
前記緊急操舵要否判断部は、前記転舵アクチュエータの急転舵の必要性の有無を判断するものであり、
前記転舵応答性制御部は、前記緊急操舵要否判断部が前記転舵アクチュエータの急転舵の必要性有りと判断するとき、前記遅延制御を禁止することを特徴とするステアリング装置。