JP3729015B2 - 車両の操舵装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングホイールによる操舵力を機械的に車輪に伝達するのでなく、ステアリングホイールの操舵量を検出し、これに対し車輪転舵量が所定の関係となるよう車輪をモータにより転舵するようにした、所謂ステア・バイ・ワイヤ式の車両の操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の操舵装置は、ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段や、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段や、車輪を転舵する転舵モータを含む操舵制御系が故障した時も操舵不能になることのないよう、当該故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵し得るようにして安全対策を施すのが常套である。
ところで、断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の機械的な結合や切り離しを従来は、例えば特開平１１−１１７６号公報に記載されているごとく単に、転舵モータによる車輪の転舵を行う時に断接手段を解放してステアリングホイールおよび車輪間の機械的な結合を解き、転舵モータによる車輪の転舵を行わない時に断接手段を接続してステアリングホイールおよび車輪間を機械的に結合し、これにより操舵不能になることのないようにするという程度のものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これがため従来は、故障の検知時に操舵が無制御にならないよう転舵モータによる車輪の転舵を中止する時、断接手段が接続状態となってステアリングホイールおよび車輪間を機械的に結合するが、当該結合の前に上記の故障で車輪転舵位置がステアリングホイールの操舵位置に対応していない場合、これらステアリングホイール操舵位置および車輪転舵位置が相互に位置ずれしたままの状態でステアリングホイールおよび車輪間の機械的な結合が行われてしまう。
【０００４】
請求項１に記載の第１発明は、断接手段が接続状態となってステアリングホイールおよび車輪間を機械的に結合する前に、車輪転舵位置がステアリングホイール操舵位置に対応した位置に修正転舵されるようにすることで上記の問題解決を実現することを主たる目的とする。
そして第１発明は特に、操舵量検出手段を２個設けて両者の検出値の平均値を操舵制御に用いる場合に上記の目的を達成するのに有効な操舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することを目的とするものである。
【０００５】
請求項２に記載の第２発明は、操舵量検出手段を２個設けて一方の検出値を操舵制御に用いる場合に上記の目的を達成するのに有効な操舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することを目的とするものである。
【０００６】
請求項３に記載の第３発明は、転舵量検出手段を２個設けて両者の検出値の平均値を操舵制御に用いる場合に上記の目的を達成するのに有効な転舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することを目的とするものである。
【０００７】
請求項４に記載の第４発明は、転舵量検出手段を２個設けて一方の検出値を操舵制御に用いる場合に上記の目的を達成するのに有効な転舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することを目的とするものである。
【０００８】
請求項５に記載の第５発明は、請求項 1 または 2 よる効果と、請求項 3 による効果とを共に達成し得るようにすることを目的とするものである。
【０００９】
請求項６に記載の第６発明は、請求項 1 または 2 よる効果と、請求項 4 による効果とを共に達成し得るようにすることを目的とするものである。
【００１０】
請求項７に記載の第７発明は、転舵モータの有効な故障検知方式を提案することを目的とするものである。
【００１１】
請求項８に記載の第８発明は、転舵モータの故障検知時における有効な車輪の修正転舵方式を提案することを目的とするものである。
【００１２】
請求項９に記載の第９発明は、転舵モータの故障にともなう車輪転舵位置のずれ量を演算により正確に求めることを目的とするものである。
【００１３】
請求項１０に記載の第１０発明は、故障した転舵モータが車輪の修正転舵に影響を及ぼすことのないようにする１方式を提案することを目的とするものである。
請求項１１に記載の第１１発明は、故障した転舵モータが車輪の修正転舵に影響を及ぼすことのないようにする他方式を提案することを目的とするものである。
【００１４】
請求項１２に記載の第１２発明は、故障を運転者に知らせ得るようにすることを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、先ず第１発明による車両の操舵装置は、以下の構成とする。
先ず前提となる車両の操舵装置を説明するに、これは、
ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段と、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段とを具え、通常はこれら手段により検出された操舵量および転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操舵制御を行うが、前記操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータの故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵するものである。
そして第１発明による車両の操舵装置は特に、
上記操舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる操舵量検出値の平均値をステアリングホイールによる操舵量として前記操舵制御に用い、
これら操舵量検出値間の偏差が設定値になる時に操舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
同じ目的のため、第２発明による車両の操舵装置は、
ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段と、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段とを具え、通常はこれら手段により検出された操舵量および転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操舵制御を行うが、前記操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータの故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵するようにした車両の操舵装置において、
前記操舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる操舵量検出値の一方をステアリングホイールによる操舵量として前記操舵制御に用い、
これら操舵量検出値間の偏差が設定値になる時に操舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記一方の操舵量検出値に係わる操舵量検出手段が故障したと判定する場合に限り、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
第３発明による車両の操舵装置は、
ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段と、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段とを具え、通常はこれら手段により検出された操舵量および転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操舵制御を行うが、前記操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータの故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵するようにした車両の操舵装置において、
前記転舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる転舵量検出値の平均値を車輪の転舵量として前記操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、該設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００１８】
第４発明による車両の操舵装置は、
ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段と、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段とを具え、通常はこれら手段により検出された操舵量および転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操舵制御を行うが、前記操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータの故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵するようにした車両の操舵装置において、
前記転舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる転舵量検出値の一方を車輪の転舵量として前記操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記一方の転舵量検出値に係わる転舵量検出手段が故障したと判定する場合に限り、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
第５発明による車両の操舵装置は、第１発明または第２発明において、
前記転舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる転舵量検出値の平均値を車輪の転舵量として前記操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、該設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００２０】
第６発明による車両の操舵装置は、第１発明または第２発明において、
前記転舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる転舵量検出値の一方を車輪の転舵量として前記操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記一方の転舵量検出値に係わる転舵量検出手段が故障したと判定する場合に限り、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００２１】
第７発明による車両の操舵装置は、第１発明乃至第６発明のいずれかにおいて、
前記ステアリングホイールによる操舵量に応じた目標転舵量と前記車輪の転舵量との間における偏差が設定値以上である状態が設定時間継続した時に前記転舵モータが故障したと判定するよう構成したことを特徴とするものである。
【００２２】
第８発明による車両の操舵装置は、第１発明乃至第７発明のいずれかにおいて、
前記転舵モータを２個１組として設け、前記転舵モータが故障したと判定する時、該故障による車輪転舵量のずれが解消されるよう車輪を正常な方の転舵モータにより転舵した後、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００２３】
第９発明による車両の操舵装置は、第８発明において、
前記転舵モータの故障による車輪転舵量のずれを、前記目標転舵量および車輪転舵量間の偏差に係わる前記設定値に、故障した転舵モータの回転速度および前記設定時間の積算値を加算して求めるよう構成したことを特徴とするものである。
【００２４】
第１０発明による車両の操舵装置は、第８発明または第９発明において、
前記２個１組として設ける転舵モータを車輪転舵系に対して並列的に配置すると共に、両転舵モータに車輪転舵系との間を機械的に断接可能なクラッチを設け、故障した転舵モータをＯＦＦすると同時にクラッチの解放により車輪転舵系から切り離すよう構成したことを特徴とするものである。
また第１１発明による車両の操舵装置は、第８発明または第９発明において、
前記２個１組として設ける転舵モータを車輪転舵系に対して直列的に配置すると共に、車輪からの入力に応動して回転することのない伝動手段により車輪転舵系に駆動結合し、故障した転舵モータをＯＦＦするよう構成したことを特徴とするものである。
【００２５】
第１２発明による車両の操舵装置は、第１発明乃至第１１発明のいずれかにおいて、
前記故障を警報するよう構成したことを特徴とするものである。
【００２６】
【発明の効果】
第１発明による車両の操舵装置は通常、操舵量検出手段および転舵量検出手段により検出したステアリングホイール操舵量および車輪転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操作制御を行う。
しかして、操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータが故障すると、ステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合し、これにより車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵可能として、当該故障時も車輪の転舵を引き続き可能にする。
【００２７】
ところで第１発明においては、故障時に上記のごとくステアリングホイールおよび車輪間を断接手段で結合するに先立ち、車輪を転舵モータによりステアリングホイールの操舵位置に対応した位置へ修正転舵するよう構成し、その後に断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の上記結合を行うようにしたため、
故障に呼応して断接手段がステアリングホイールおよび車輪間を機械的に結合する前に確実に、車輪転舵位置がステアリングホイールの操舵位置に対応していることとなり、これらステアリングホイール操舵位置および車輪転舵位置が相互に位置ずれしたままの状態でステアリングホイールおよび車輪間の上記機械的な結合が行われてしまう弊害を解消することができる。
そして第１発明においては更に、２個１組として設けた操舵量検出手段による操舵量検出値の平均値をステアリングホイールによる操舵量として上記の操舵制御に用い、
これら操舵量検出値間の偏差が設定値になる時に操舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うため、
操舵量検出手段を２個設けて両者の検出値の平均値を操舵制御に用いる場合に有効な操舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することができる。
【００２８】
第２発明においては、２個１組として設けた操舵量検出手段による操舵量検出値の一方をステアリングホイールによる操舵量として前記の操舵制御に用い、
これら操舵量検出値間の偏差が設定値になる時に操舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記一方の操舵量検出値に係わる操舵量検出手段が故障したと判定する場合に限り、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うため、
操舵量検出手段を２個設けて一方の検出値を操舵制御に用いる場合に有効な操舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することができる。
【００２９】
第３発明においては、２個１組として設けた転舵量検出手段による転舵量検出値の平均値を車輪の転舵量として前記の操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、該設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うため、
転舵量検出手段を２個設けて両者の検出値の平均値を操舵制御に用いる場合に有効な転舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することができる。
【００３０】
第４発明においては、２個１組として設けた転舵量検出手段による転舵量検出値の一方を車輪の転舵量として前記の操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記一方の転舵量検出値に係わる転舵量検出手段が故障したと判定する場合に限り、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うため、
転舵量検出手段を２個設けて一方の検出値を操舵制御に用いる場合に有効な転舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することができる。
【００３１】
第５発明は、第１発明または第２発明の構成と、第３発明の構成との組み合わせになるから、第１発明または第２発明による前記の効果と、第３発明による前記の効果との双方を達成することができる。
【００３２】
第６発明は、第１発明または第２発明の構成と、第４発明の構成との組み合わせになるから、第１発明または第２発明による前記の効果と、第４発明による前記の効果との双方を達成することができる。
【００３３】
第７発明においては、ステアリングホイールの操舵量に応じた目標転舵量と車輪の転舵量との間における偏差が設定値以上である状態が設定時間継続した時に転舵モータが故障したと判定するため、
転舵モータの故障を簡単、且つ、確実に検知することができる。
【００３４】
第８発明においては、転舵モータを２個１組として設け、上記のとおり転舵モータが故障したと判定する時、該故障による車輪転舵量のずれが解消されるよう車輪を正常な方の転舵モータにより修正転舵した後、断接手段によりステアリングホイールおよび車輪間を結合するため、
転舵モータの故障検知時における有効な車輪の修正転舵方式を提案することができる。
【００３５】
第９発明においては、転舵モータの故障による車輪転舵量のずれを、前記目標転舵量および車輪転舵量間の偏差に係わる前記設定値に、故障した転舵モータの回転速度および前記設定時間の積算値を加算して求めるため、
転舵モータの故障にともなう車輪転舵位置のずれ量を演算により正確に求めることができる。
【００３６】
第１０発明においては、２個１組として設ける転舵モータを車輪転舵系に対して並列的に配置すると共に、両転舵モータに車輪転舵系との間を機械的に断接可能なクラッチを設け、故障した転舵モータをＯＦＦすると同時にクラッチの解放により車輪転舵系から切り離すため、
故障した転舵モータが車輪の修正転舵に影響を及ぼすことのないようにすることができる。
また第１１発明においては、２個１組として設ける転舵モータを車輪転舵系に対して直列的に配置すると共に、車輪からの入力に応動して回転することのない伝動手段により車輪転舵系に駆動結合し、故障した転舵モータをＯＦＦするため、
第１０発明のようなクラッチを設けることなしに、故障した転舵モータが車輪の修正転舵に影響を及ぼすことのないようにすることができる。
【００３７】
第１２発明においては、前記の故障を警報するようにしたため、この故障を運転者に知らせることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になる車両の操舵装置を示し、１はステアリングシャフト１で、これを上部ステアリングシャフト１ａと下部ステアリングシャフト１ｂとで構成する。
上部ステアリングシャフト１ａの上端にはステアリングホイール２を結合し、下端を下部ステアリングシャフト１ｂの上端に同軸に突き合わせて両者間を断接手段としてのシャフトクラッチ３により適宜結合可能とする。
【００３９】
下部ステアリングシャフト１ｂの下端にはピニオン４を一体回転するよう設け、これにラック５を噛合させてラック・アンド・ピニオン型式のステアリングギヤを構成する。
ラック５の両端には車輪６のタイロッド７を連結して、ピニオン４の回転によりラック５が長手方向へストロークする時、車輪６がタイロッド７を介して転舵されるようにする。
【００４０】
上部ステアリングシャフト１ａには更に、ステアリングホイール２の操舵角を検出する操舵量検出手段としての操舵角センサ８を設けるとともに、ステアリングホイール２に操舵反力を与えて操舵に際して所定の操舵力が必要になるようにするための操舵反力モータ９を結合する。
この操舵反力モータ９は、その回転角度（ステアリングシャフト１ａの回転位置）を検出するエンコーダ９ａを有し、このエンコーダ９ａを、操舵角センサ８と同様に操舵量検出手段として機能させる。
上部ステアリングシャフト１ａには更に、ステアリングホイール２の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０を設け、該センサ１０で検出した操舵トルクが目標のものとなるよう操舵反力モータ９を制御するようになす。
【００４１】
下部ステアリングシャフト１ｂには更に、これを回転させて車輪６を転舵するための転舵モータ１１を駆動結合して設けるとともに、転舵量検出手段としての転舵角センサ１２を設け、転舵モータ１１には下部ステアリングシャフト１ｂとの駆動結合を適宜解き得るモータクラッチ１１ａを内蔵させる。
また、ピニオン４およびラック５により構成したラック・アンド・ピニオン型式ステアリングギヤには、ラック５のストローク量を検出するストロークセンサ１３を設け、これを転舵角センサ１２と同様に転舵量検出手段として機能させる。
【００４２】
シャフトクラッチ３は図２に明示する構成とし、上部ステアリングシャフト１ａの下端に回転結合したクラッチ板２１と、下部ステアリングシャフト１ｂの上端に回転結合したクラッチ板２２とを対向配置してクラッチケース２３内に収納する。
クラッチ板２２は下部ステアリングシャフト１ｂと共に回転するが、軸線方向に変位不能とし、クラッチ板２１は上部ステアリングシャフト１ａと共に回転するほか、軸線方向に変位可能とする。
クラッチ板２１をバネ２４によりクラッチ板２２に圧接して、通常はシャフトクラッチ３を接続状態に維持するものとする。
クラッチ板２１上に磁石２５を載置し、この磁石２５を巻回するようクラッチケース２３内に設けたコイル２６の通電時に、磁石２５がクラッチ板２１を伴ってバネ２４に抗し図２の上方へ変位することで、クラッチ板２１がクラッチ板２２から離れてシャフトクラッチ３を解放状態に切り換えるものとする。
【００４３】
図３は、上記した操舵装置の制御システムを機能別ブロック線図により示すもので、操舵量検出手段故障検知部３１と、転舵量検出手段故障検知部３２と、目標転舵角演算部３３と、転舵モータ故障検知部３４と、モータ出力演算部３５と、転舵位置ずれ解消部３６とにより構成する。
操舵量検出手段故障検知部３１は、操舵角センサ８が検出した第１の操舵角検出値θ１と、操舵反力モータ９内のエンコーダ９ａが検出した操舵反力モータ角から求め得る第２の操舵角検出値θ２とを入力され、これら操舵角検出値θ１，θ２間の乖離が故障判定用操舵角設定値未満の時、操舵量検出手段８，９ａが正常であるとして操舵角検出値θ１，θ２の平均値をステアリングホイール操舵角θとし、目標転舵角演算部３３に供給する。
操舵量検出手段故障検知部３１は、操舵角検出値θ１，θ２間の乖離が故障判定用操舵角設定値以上の時、操舵量検出手段８，９ａが故障であるとして故障信号を転舵位置ずれ解消部３６に入力する。
【００４４】
転舵量検出手段故障検知部３２は、転舵角センサ１２が検出した第１の転舵角検出値δ１と、ストロークセンサ１３が検出したラック５のストロークから求め得る第２の転舵角検出値δ２とを入力され、これら転舵角検出値δ１，δ２間の乖離が故障判定用転舵角設定値未満の時、転舵量検出手段が正常であるとして転舵角検出値δ１，δ２の平均値を車輪転舵角δとし、転舵モータ故障検知部３４に供給する。
転舵量検出手段故障検知部３２は、転舵角検出値δ１，δ２間の乖離が故障判定用転舵角設定値以上の時、転舵量検出手段が故障であるとして故障信号を転舵位置ずれ解消部３６に入力する。
【００４５】
目標転舵角演算部３３は、ステアリングホイール操舵角θの他に車速ＶＳＰを入力され、ステアリングホイール操舵角θと、車速ＶＳＰに応じて異なるステアリングギヤ比との乗算により目標転舵角δ０を求め、これを転舵モータ故障検知部３４に入力する。
転舵モータ故障検知部３４は、転舵量検出手段の正常時に転舵量検出手段故障検知部３２から出力される車輪転舵角δと上記目標転舵角δ０との間の乖離が故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓ未満の時、また乖離がこれ以上であっても短時間に収束する時は転舵モータ１１が正常であるとして車輪転舵角δと目標転舵角δ０との間の転舵角偏差Δδをモータ出力演算部３５に供給する。
転舵モータ故障検知部３４は、車輪転舵角δと目標転舵角δ０との乖離が設定時間に亘って故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓ以上である時、転舵モータ１１が故障であるとして故障信号を転舵位置ずれ解消部３６に入力する。
【００４６】
モータ出力演算部３５は、車輪転舵角δと目標転舵角δ０との転舵角偏差Δδがなくなるよう転舵モータ１１を駆動して、車輪を目標転舵角δ０に追従するよう転舵する。
よって転舵モータ１１は、操舵角θと転舵角δとの間が所定の関係となるよう車輪を転舵することができる。
なお、操舵角θと転舵角δとの間の所定の関係は、目標転舵角δ０を求める時のステアリングギヤ比として前記したごとく車速ＶＳＰに応じて決めるだけでなく、車両に作用するヨーレートや、横加速度などの車両横運動に応じて定めるようにすれば、一層きめ細かい操舵制御が可能である。
【００４７】
転舵位置ずれ解消部３６は、操舵量検出手段故障検知部３１から操舵量検出手段８，９ａの故障信号を受けた時、車輪転舵位置が当該故障判定用の前記した操舵角設定値分だけステアリングホイール操舵位置に対応する位置からずれているため、このずれを解消するよう車輪を、ステアリングホイール操舵位置に対応する位置まで修正転舵すべく転舵モータ１１を回転させた後、シャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
ここで上記修正転舵用の転舵モータ１１の回転方向を図５のような故障が発生した場合に付きつき説明するに、図５に示すごとく瞬時ｔ１における手段 8 の故障発生でこれによる操舵角検出値θ 1 が、正常なエンコーダ９ａによる操舵角検出値θ 2 から故障判定用設定値θ s を超えて乖離する瞬時ｔ１に故障検知がなされた場合、これらの平均値（θ 1 ＋θ 2 ）／２に基づいて行われる操舵制御は、車輪を、ステアリングホイール操舵位置に対応する位置から、故障側操舵角検出値θ 1 の変化方向へずらすよう転舵させる。
従って、このずれを解消するよう車輪を修正転舵するための転舵モータ１１の回転方向は、故障検知時における転舵モータ１１の回転方向と逆の方向である。
このことから明らかなように、操舵角検出値θ 1 が正常な操舵角検出値θ 2 から故障判定用設定値θ s を超えて、図 5 の場合と逆方向へ乖離する場合や、
エンコーダ９ａの故障でこれによる操舵角検出値θ 2 が、正常な手段 8 による操舵角検出値θ 1 から故障判定用設定値θ s を超えて何れの方向に乖離する場合も、
これらの平均値（θ 1 ＋θ 2 ）／２に基づいて行われる操舵制御が、車輪を、ステアリングホイール操舵位置に対応する位置から、故障側操舵角検出値θ 1 またはθ 2 の変化方向へずらすよう転舵させるため、
このずれを解消するよう車輪を修正転舵するための転舵モータ１１の回転方向は何れも、故障検知時における転舵モータ１１の回転方向と逆の方向である。
また転舵位置ずれ解消部３６は、転舵量検出手段故障検知部３２から転舵角検出手段の故障信号を受けた時、車輪転舵位置が当該故障判定用の前記した転舵角設定値分だけステアリングホイール操舵位置に対応する位置からずれているため、このずれを解消するよう車輪を、ステアリングホイール操舵位置に対応する位置まで修正転舵すべく転舵モータ１１を回転させた後、シャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
更に転舵位置ずれ解消部３６は、転舵モータ故障検知部３４から転舵モータ１１の故障信号を受けた時、転舵モータ１１をＯＦＦすると同時にモータクラッチ１１ａを解放し、更にシャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
【００４８】
図３の制御をマイクロコンピュータで行わせる場合、その制御プログラムは図４のごときものとなる。
図４におけるステップ４１〜４５が図３における操舵量検出手段故障検知部３１に相当し、ステップ４７〜５１が転舵量検出手段故障検知部３２に相当し、ステップ５３が目標転舵角演算部３３に相当し、ステップ５４〜５７が転舵モータ故障検知部３４に相当し、ステップ５８がモータ出力演算部３５に相当し、ステップ４６，５２，６０〜６２が転舵位置ずれ解消部３６に相当する。
【００４９】
ステップ４１においては、操舵角センサ８の検出値を第１の操舵角検出値θ１とし、ステップ４２において操舵反力モータ９内のエンコーダ９ａが検出した操舵反力モータ角を読み込み、ステップ４３において、操舵反力モータ角を操舵反力モータ９のモータギヤ比で除算して得られる値を第２の操舵角検出値θ２とする。
ステップ４４では、これら操舵角検出値θ１，θ２間の差の絶対値が故障判定用操舵角設定値θｓ未満か否かをチェックし、未満である時、操舵量検出手段８，９ａが正常であるとし、ステップ４５において操舵角検出値θ１，θ２の平均値をステアリングホイール操舵角θに設定し、これを操舵制御に用いることとする。
ステップ４４で操舵角検出値θ１，θ２間の差の絶対値が故障判定用操舵角設定値θｓになったと判定する時、操舵量検出手段８，９ａが故障であるとして故障信号を発し、ステップ４６において、車輪転舵位置が故障判定用操舵角設定値θｓ分だけステアリングホイール操舵位置に対応する位置からずれているため、当該車輪転舵位置ずれ量を操舵角設定値θｓの関数として求める。
この車輪転舵位置ずれ量を設定値θｓの関数として求めるに当たっては、ステップＳ５３につき後述するように車輪転舵角がステアリングホイール操舵角とステアリングギヤ比 Gstr との乗算により求められることから、車輪転舵位置ずれ量を操舵角設定値θｓとステアリングギヤ比 Gstr との乗算により求めることができる。
【００５０】
ステップ４７では、転舵角センサ１２の検出値を第１の転舵角検出値δ１とし、ステップ４８でストロークセンサ１３が検出したラック５のストロークを読み込み、ステップ４９では、当該ストローク検出値をピニオン４のギヤ半径により除算して得られる値を第２の転舵角検出値δ２とする。
ステップ５０では、これら転舵角検出値δ１，δ２間の差の絶対値が故障判定用転舵角設定値δｓ未満であるか否かを判定し、未満であると判定する時、転舵角検出手段が正常であるとしてステアリングスイッチ５１で転舵角検出値δ１，δ２の平均値を車輪転舵角δとする。
ステップ５０で転舵角検出値δ１，δ２間の差の絶対値が故障判定用転舵角設定値δｓ以上であると判定する時、転舵角検出手段が故障であるとして故障信号を発し、ステップ５２において、車輪転舵位置が故障判定用転舵角設定値δｓ分だけステアリングホイール操舵位置に対応する位置からずれているため、当該車輪転舵位置ずれ量を転舵角設定値δｓの関数として求める。
なお実際上、上記の車輪転舵位置ずれ量は故障判定用転舵角設定値δｓ分であることから、故障判定用転舵角設定値δｓそのもの、つまりこれと同じ値であるが、制御アルゴリズムの作成においてはアルゴリズムが類似するもの同士を共通の表記とするのが習わしであることから、これに習って本明細書では車輪転舵位置ずれ量を上記の通り、ステップ４６での舵角設定値θｓ分の車輪転舵位置ずれ量と同様に、転舵角設定値δｓの関数として表記した。
【００５１】
ステップ５３では、ステップ４５で求めたステアリングホイール操舵角θと、車速ＶＳＰや車両ヨーレートや車両横加速度に応じたステアリングギヤ比Ｇｓｔｒとの乗算により目標転舵角δ０を求める。
ステップ５４では、ステップ５１，５３で求めた車輪転舵角δと目標転舵角δ０との間の差の絶対値が故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓ未満であるか否かにより転舵モータ１１が正常であるか否かをチェックし、未満（正常）であればステップ５５においてタイマＴＭを繰り返しリセットした後、ステップ５８において、車輪転舵角δと目標転舵角δ０との転舵角偏差Δδがなくなるよう転舵モータ１１を駆動して、車輪を目標転舵角δ０に追従するよう転舵する。
更にステップ５９で、ステアリングホイール２への操舵反力が所定値になるよう操舵反力モータ９を制御する。
【００５２】
ステップ５４で車輪転舵角δと目標転舵角δ０との間の差の絶対値が故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓ以上であると判定する間は、ステップ５６において前記のタイマＴＭを歩進させ、車輪転舵角δと目標転舵角δ０との間の差の絶対値が故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓ以上である状態になっている時間をタイマＴＭにより計測する。
この時間ＴＭが故障判定用設定時間ＴＭｓになる前は、操舵制御の過渡時における応答遅れに起因した誤判定防止のため未だ転舵モータ１１が故障であると判定せず、制御をステップ５８，５９に進めるが、時間ＴＭが故障判定用設定時間ＴＭｓになった時に、つまり車輪転舵角δと目標転舵角δ０との間の差の絶対値が故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓ以上である状態が設定時間ＴＭｓに亘って継続した時に、転舵モータ１１が故障したとしてステップ６０で当該故障を警報するとともに、転舵モータ１１をモータクラッチ１１ａの解放により上部ステアリングシャフトａから切り離し、更に転舵モータ１１をＯＦＦする。
そしてステップ６２で、シャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
【００５３】
ステップ４４で操舵量検出手段が故障したと判定し、ステップ４６で車輪転舵位置の位置ずれ量ｆ（θｓ）を求めた時は、ステップ６１において当該位置ずれを解消するよう車輪を修正転舵すべく転舵モータ１１を回転させた後、ステップ６２でシャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
ステップ５０で転舵量検出手段が故障したと判定し、ステップ５２で車輪転舵位置の位置ずれ量ｆ（δｓ）を求めた時も、ステップ６１において当該位置ずれを解消するよう車輪を修正転舵すべく転舵モータ１１を回転させた後、ステップ６２でシャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
【００５４】
以上のような本実施の形態になる操舵制御によれば、操舵量検出手段８，９ａ、転舵量検出手段１２，１３または転舵モータ１１が故障すると、ステアリングホイール２および車輪６間をシャフトクラッチ３により結合し（ステップ６２）、これにより車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵可能として、当該故障時に車輪の転舵が無制御になるのを防止することができる。
そして操舵量検出手段８，９ａまたは転舵量検出手段１２，１３が故障した時、上記のごとくステアリングホイール２および車輪６間をシャフトクラッチ３で結合するに先立ち、車輪６を転舵モータ１１によりステアリングホイール２の操舵位置に対応した位置へ修正転舵するため、故障時に車輪の転舵が無制御になるのを防止するためシャフトクラッチ３でステアリングホイール２および車輪６間を機械的に結合する前に確実に、車輪転舵位置がステアリングホイールの操舵位置に対応していることとなり、これらステアリングホイール操舵位置および車輪転舵位置が相互に位置ずれしたままの状態でステアリングホイールおよび車輪間の上記機械的な結合が行われてしまう弊害を解消することができる。
【００５５】
なお、ステップ４４における故障判定用操舵角設定値θｓについて付言するに、操舵量検出手段８，９ａは機械的に一体の箇所における回転を読み取るため、両者による操舵角検出値θ１およびθ２は理論上一致する筈である。
しかし実際には、操舵量検出手段８，９ａの機械的なガタの発生状況の違いや、検出誤差の違いなどがあって、操舵角検出値θ１およびθ２は一致しない。
従って、この不一致を操舵量検出手段８，９ａの故障と誤判定することのないよう、かといって図５の瞬時ｔ１におけるように故障が発生した場合は、遅滞なく瞬時ｔ２において故障を検知し得るよう故障判定用操舵角設定値θｓは定める。
【００５６】
ステップ５０における故障判定用転舵角設定値δｓについても同様に、転舵量検出手段１２，１３の機械的なガタの発生状況の違いや、検出誤差の違いなどに起因する転舵角検出値δ１およびδ２の不一致を転舵量検出手段１２，１３の故障と誤判定することのないよう、かといって図６の瞬時ｔ１におけるように故障が発生した場合は、遅滞なく瞬時ｔ２において故障を検知し得るよう故障判定用転舵角設定値δｓを定める。
【００５７】
次に、ステップ５４における故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓおよびステップ５７における故障判定用設定時間ＴＭｓについて考察する。
通常はシャフトクラッチ３が解放されているため、ステアリングホイール操舵角θと車輪転舵角δとは機械的な相関関係を持たず、この車輪転舵角δと、ステアリングホイール操舵角θにより決定される目標転舵角δ０とは、転舵モータ１１が正常である図７の瞬時ｔ１より前においても応答遅れのため図示のような差を生ずる。
従ってステップ５４における故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓは、この差の最大値程度に定める。
かように故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓを定めた場合、転舵モータ１１が正常であっても図７の瞬時ｔ１より前におけるＴ１，Ｔ２期間におけるごとく車輪転舵角δと目標転舵角δ０との差の絶対値が一時的に故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓを超えることがある。
しかし転舵モータ１１が正常である場合、車輪転舵角δが目標転舵角δ０に追従するため、上記の差の絶対値が故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓを超えている時間は短時間であることから、この時間よりも短くない範囲でできるだけ短い例えば図７にＴ３で示す長さにステップ５７における故障判定用設定時間ＴＭｓを決定する。
かかる故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓおよび故障判定用設定時間ＴＭｓによれば、図７のＴ１，Ｔ２期間に転舵モータ１１の故障を誤判定するのを防止しつつ、瞬時ｔ１の故障発生時は遅滞なく瞬時ｔ２において確実に転舵モータ１１の故障を検知することができる。
【００５８】
図８は本発明の他の実施の形態を示し、本実施の形態においては図４のステップ４５，５１に代わるステップ４５’，５１’に示すように、操舵角センサ８の検出値である第１の操舵角検出値θ１をステアリングホイール操舵角θとし、転舵角センサ１２の検出値である第１の転舵角検出値δ１を車輪転舵角δとし、これらを操舵制御に供する。
そしてステップ４４で、第１の操舵角検出値θ１と、エンコーダ９ａの操舵反力モータ角検出値から算出した第２の操舵角検出値θ２との間の差の絶対値が故障判定用操舵角設定値θｓになったと判定する操舵量検出手段８，９ａの故障時は、追加のステップ６３において第１の操舵角検出値θ１が異常か（操舵角センサ８の故障か）否かをチェックする。
このチェックに当たっては図５から明らかなように、ステップ４４で検知した操舵量検出手段の故障が、第１の操舵角検出値θ１の変化に起因するものであるかどうかで、第１の操舵角検出値θ１の異常か（操舵角センサ８の故障か）否かをチェックすることができる。
ステップ６３で第１の操舵角検出値θ１が異常（操舵角センサ８の故障）と判定する場合のみステップ４６，６１を実行して車輪の前記修正操舵を行うこととし、ステップ６３において第１の操舵角検出値θ１が異常でないと判定する場合、つまり、第２の操舵角検出値θ２が異常（エンコーダ９ａが故障）と判定する場合は、これを操舵制御に用いていないため車輪転舵位置のずれを生じないから、車輪の修正操舵を行わずにステップ６２でシャフトクラッチ３を結合することとする。
【００５９】
ステップ５０で、第１の転舵角検出値δ１と、ストロークセンサ１３のラックストローク検出値から算出した第２の転舵角検出値δ２との間の差の絶対値が故障判定用転舵角設定値δｓになったと判定する転舵量検出手段１２，１３の故障時は、追加のステップ６４において第１の転舵角検出値δ１が異常か（転舵角センサ１２の故障か）否かをチェックする。
このチェックに当たっては図６から明らかなように、ステップ５０で検知した転舵量検出手段の故障が、第１の転舵角検出値δ１の変化に起因するものであるかどうかで、第１の転舵角検出値δ１の異常か（転舵舵角センサ１２の故障か）否かをチェックすることができる。
ステップ６４で第１の転舵角検出値δ１が異常（転舵角センサ１２の故障）と判定する場合のみステップ５２，６１を実行して車輪の前記修正操舵を行うこととし、ステップ６４において第１の転舵角検出値δ１が異常でないと判定する場合、つまり、第２の転舵角検出値δ２が異常（ストロークセンサ１３が故障）と判定する場合は、これを操舵制御に用いていないため車輪転舵位置のずれを生じないから、車輪の修正操舵を行わずにステップ６２でシャフトクラッチ３を結合することとする。
【００６０】
なお図８とは逆に、エンコーダ９ａの操舵反力モータ角検出値から算出した第２の操舵角検出値θ２をステアリングホイール操舵角θとし、ストロークセンサ１３のラックストローク検出値から算出した第２の転舵角検出値δ２を車輪転舵角δとして、これらを操舵制御に供し、操舵角センサ８の検出値である第１の操舵角検出値θ１を操舵量検出手段８，９ａの故障判定に用い、転舵角センサ１２の検出値である第１の転舵角検出値δ１を転舵量検出手段１２，１３の故障判定に用いる場合も、同様の考え方を適用して所期の目的を達成し得ることは言うまでもない。
【００６１】
図９および図１０は本発明の更に他の実施の形態を示し、本実施の形態においては図９に示すように、図１における転舵モータ１１のモータクラッチ１１ａと同様なモータクラッチ１４ａを内蔵した転舵モータ１４を新設し、この転舵モータ１４を転舵モータ１１に対し並列的に配置して下部ステアリングシャフト１ｂに駆動結合する。
この場合、転舵モータ１４が下部ステアリングシャフト１ｂに与える回転量を転舵モータ１１が下部ステアリングシャフト１ｂに与える回転量に同じとし、これら転舵モータ１１，１４の回転力の和が下部ステアリングシャフト１ｂに入力される。
【００６２】
本実施の形態における操舵制御は図１０に示すごときものとし、図４におけるステップ６０の制御内容をステップ６０’のように変更するとともに、これからの制御の行き先をステップ６２からステップ６１に変更し、ステップ６０’の前段にステップ６５を追加する。
ステップ５７で転舵モータ１１または１４が故障と判定した時に選択されるステップ６５では、当該故障に伴う車輪操舵位置のずれ量を故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓと、転舵モータ回転速度および故障判定用設定時間ＴＭｓの積算値との和により求める。
【００６３】
次いでステップ６０’において、転舵モータ１１または１４のうち故障したモータをＯＦＦするとともに、当該故障したモータのクラッチ１１ａまたは１４ａを解放して故障したモータが正常なモータの作動を妨げることのないようにする。
その後制御をステップ６１に進め、ここでステップ６５における位置ずれ量を解消するよう車輪を修正転舵すべく転舵モータ１４または１１（正常なモータ）を回転させた後、ステップ６２でシャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
本実施の形態においては、転舵モータ１１，１４を２個１組として設けたことで、図１０の制御により正常な転舵モータを用いて転舵モータの故障に伴う車輪転舵位置の位置ずれを解消した後に上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間をシャフトクラッチ３で機械的に連結させることができる。
【００６４】
なお図１０の場合においても、ステップ４５，５１を図８につき前述したステップ４５’，５１’に変換し、また図８につき前述したステップ６３，６４を追加して図１１に示す制御にすることで、操舵角センサ８の検出値である第１の操舵角検出値θ１をステアリングホイール操舵角θとして操舵制御に供し、転舵角センサ１２の検出値である第１の転舵角検出値δ１を車輪転舵角δとして操舵制御に供し、これら第１の操舵角検出値θ１や第１の転舵角検出値δ１が異常をきたした場合に車輪の前記修正操舵を行うようにすることができる。
【００６５】
図１２および図１３は本発明の更に別の実施の形態を示し、本実施の形態においては図１２に示すように、転舵モータ１５，１６を２個１組として設けるが、これらは何れも図９に示すモータクラッチ１１ａ，１４ａのようなモータクラッチを内蔵しないものとし、また下部ステアリングシャフト１ｂに係わる操舵系に関し以下の如くにして直列的に配置する。
転舵モータ１５を下部ステアリングシャフト１ｂに駆動結合するが、この駆動結合は下部ステアリングシャフト１ｂから転舵モータ１５への外力で転舵モータ１５が回転されることのないウォームギヤ等の非可逆伝動手段１５ａを介して行う。
転舵モータ１６は、下部ステアリングシャフト１ｂ上のピニオン１７によりストロークされるラック１８上に取着し、転舵モータ１６の出力軸を前記のラック５に駆動結合するが、この駆動結合はラック５から転舵モータ１６への外力で転舵モータ１６が回転されることのないウォームギヤ等の非可逆伝動手段１６ａを介して行う。
この場合、転舵モータ１５の回転でラック１８がストロークし、ラック１８と共にストロークする転舵モータ１６の回転でラック５がストロークされる。従って転舵モータ１５，１６の回転量の和値がラック５のストローク量となり、転舵モータ１５，１６が発生する力は共に等しく、またラック５に作用する力に同じとなる。
【００６６】
本実施の形態における操舵制御は図１３に示すごときものとし、図１０におけるステップ６０’を省略することができる。
つまり故障した転舵モータ１５または１６の制御が全く不要で、ステップ６５により演算した位置ずれ量だけ正常な転舵モータ１６または１５をステップ６１で回転させるだけで、転舵モータの故障に伴う車輪操舵位置のずれを修正した後に、ステップ６２においてシャフトクラッチ３を結合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態になる車両の操舵装置を示す略線図である。
【図２】 同実施の形態におけるシャフトクラッチの詳細断面図である。
【図３】 同実施の形態における操舵装置の操舵制御を示す機能別ブロック線図である。
【図４】 同操舵制御をマイクロコンピュータで実行する場合の制御プログラムを示すフローチャートである。
【図５】 操舵角センサが故障した場合におけるその検出値の変化タイムチャートである。
【図６】 転舵角センサが故障した場合におけるその検出値の変化タイムチャートである。
【図７】 転舵モータが故障した場合における車輪転舵角を目標転舵角と比較して示すタイムチャートである。
【図８】 本発明の他の実施の形態を示す操舵制御プログラムの図４と同様なフローチャートである。
【図９】 本発明の更に他の実施の形態になる車両の操舵装置を示す、図１と同様な略線図である。
【図１０】 同実施の形態においてマイクロコンピュータが実行すべき操舵制御プログラムを示す、図４と同様なフローチャートである。
【図１１】 図１０に示す操舵制御プログラムの変形例を示すフローチャートである。
【図１２】 本発明の更に別の実施の形態になる車両の操舵装置を示す、図１と同様な略線図である。
【図１３】 同実施の形態においてマイクロコンピュータが実行すべき操舵制御プログラムを示す、図４と同様なフローチャートである。
【符号の説明】
１ ステアリングシャフト
1a 上部ステアリングシャフト
1b 下部ステアリングシャフト
２ ステアリングホイール
３ シャフトクラッチ（断接手段）
４ ピニオン
５ ラック
６ 車輪
７ タイロッド
８ 操舵角センサ（操舵量検出手段）
９ 操舵反力モータ
9a エンコーダ（操舵量検出手段）
10 トルクセンサ
11 転舵モータ
11a モータクラッチ
12 転舵角センサ（転舵量検出手段）
13 ストロークセンサ（転舵量検出手段）
14 転舵モータ
14a モータクラッチ
15 転舵モータ
15a 非可逆伝動手段
16a 非可逆伝動手段
16 転舵モータ
17 ピニオン
18 ラック
21 クラッチ板
22 クラッチ板
24 バネ
25 磁石
26 コイル
31 操舵量検出手段故障検知部
32 転舵量検出手段故障検知部
33 目標転舵角演算部
34 転舵モータ故障検知部
35 モータ出力演算部
36 転舵位置ずれ解消部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングホイールによる操舵力を機械的に車輪に伝達するのでなく、ステアリングホイールの操舵量を検出し、これに対し車輪転舵量が所定の関係となるよう車輪をモータにより転舵するようにした、所謂ステア・バイ・ワイヤ式の車両の操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の操舵装置は、ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段や、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段や、車輪を転舵する転舵モータを含む操舵制御系が故障した時も操舵不能になることのないよう、当該故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵し得るようにして安全対策を施すのが常套である。
ところで、断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の機械的な結合や切り離しを従来は、例えば特開平１１−１１７６号公報に記載されているごとく単に、転舵モータによる車輪の転舵を行う時に断接手段を解放してステアリングホイールおよび車輪間の機械的な結合を解き、転舵モータによる車輪の転舵を行わない時に断接手段を接続してステアリングホイールおよび車輪間を機械的に結合し、これにより操舵不能になることのないようにするという程度のものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これがため従来は、故障の検知時に操舵が無制御にならないよう転舵モータによる車輪の転舵を中止する時、断接手段が接続状態となってステアリングホイールおよび車輪間を機械的に結合するが、当該結合の前に上記の故障で車輪転舵位置がステアリングホイールの操舵位置に対応していない場合、これらステアリングホイール操舵位置および車輪転舵位置が相互に位置ずれしたままの状態でステアリングホイールおよび車輪間の機械的な結合が行われてしまう。
【０００４】
請求項１に記載の第１発明は、断接手段が接続状態となってステアリングホイールおよび車輪間を機械的に結合する前に、車輪転舵位置がステアリングホイール操舵位置に対応した位置に修正転舵されるようにすることで上記の問題解決を実現することを主たる目的とする。
そして第１発明は特に、操舵量検出手段を２個設けて両者の検出値の平均値を操舵制御に用いる場合に上記の目的を達成するのに有効な操舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することを目的とするものである。
【０００５】
請求項２に記載の第２発明は、操舵量検出手段を２個設けて一方の検出値を操舵制御に用いる場合に上記の目的を達成するのに有効な操舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することを目的とするものである。
【０００６】
請求項３に記載の第３発明は、転舵量検出手段を２個設けて両者の検出値の平均値を操舵制御に用いる場合に上記の目的を達成するのに有効な転舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することを目的とするものである。
【０００７】
請求項４に記載の第４発明は、転舵量検出手段を２個設けて一方の検出値を操舵制御に用いる場合に上記の目的を達成するのに有効な転舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することを目的とするものである。
【０００８】
請求項５に記載の第５発明は、請求項 1 または 2 よる効果と、請求項 3 による効果とを共に達成し得るようにすることを目的とするものである。
【０００９】
請求項６に記載の第６発明は、請求項 1 または 2 よる効果と、請求項 4 による効果とを共に達成し得るようにすることを目的とするものである。
【００１０】
請求項７に記載の第７発明は、転舵モータの有効な故障検知方式を提案することを目的とするものである。
【００１１】
請求項８に記載の第８発明は、転舵モータの故障検知時における有効な車輪の修正転舵方式を提案することを目的とするものである。
【００１２】
請求項９に記載の第９発明は、転舵モータの故障にともなう車輪転舵位置のずれ量を演算により正確に求めることを目的とするものである。
【００１３】
請求項１０に記載の第１０発明は、故障した転舵モータが車輪の修正転舵に影響を及ぼすことのないようにする１方式を提案することを目的とするものである。
請求項１１に記載の第１１発明は、故障した転舵モータが車輪の修正転舵に影響を及ぼすことのないようにする他方式を提案することを目的とするものである。
【００１４】
請求項１２に記載の第１２発明は、故障を運転者に知らせ得るようにすることを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、先ず第１発明による車両の操舵装置は、以下の構成とする。
先ず前提となる車両の操舵装置を説明するに、これは、
ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段と、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段とを具え、通常はこれら手段により検出された操舵量および転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操舵制御を行うが、前記操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータの故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵するものである。
そして第１発明による車両の操舵装置は特に、
上記操舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる操舵量検出値の平均値をステアリングホイールによる操舵量として前記操舵制御に用い、
これら操舵量検出値間の偏差が設定値になる時に操舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
同じ目的のため、第２発明による車両の操舵装置は、
ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段と、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段とを具え、通常はこれら手段により検出された操舵量および転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操舵制御を行うが、前記操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータの故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵するようにした車両の操舵装置において、
前記操舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる操舵量検出値の一方をステアリングホイールによる操舵量として前記操舵制御に用い、
これら操舵量検出値間の偏差が設定値になる時に操舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記一方の操舵量検出値に係わる操舵量検出手段が故障したと判定する場合に限り、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
第３発明による車両の操舵装置は、
ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段と、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段とを具え、通常はこれら手段により検出された操舵量および転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操舵制御を行うが、前記操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータの故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵するようにした車両の操舵装置において、
前記転舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる転舵量検出値の平均値を車輪の転舵量として前記操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、該設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００１８】
第４発明による車両の操舵装置は、
ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段と、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段とを具え、通常はこれら手段により検出された操舵量および転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操舵制御を行うが、前記操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータの故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵するようにした車両の操舵装置において、
前記転舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる転舵量検出値の一方を車輪の転舵量として前記操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記一方の転舵量検出値に係わる転舵量検出手段が故障したと判定する場合に限り、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
第５発明による車両の操舵装置は、第１発明または第２発明において、
前記転舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる転舵量検出値の平均値を車輪の転舵量として前記操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、該設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００２０】
第６発明による車両の操舵装置は、第１発明または第２発明において、
前記転舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる転舵量検出値の一方を車輪の転舵量として前記操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記一方の転舵量検出値に係わる転舵量検出手段が故障したと判定する場合に限り、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００２１】
第７発明による車両の操舵装置は、第１発明乃至第６発明のいずれかにおいて、
前記ステアリングホイールによる操舵量に応じた目標転舵量と前記車輪の転舵量との間における偏差が設定値以上である状態が設定時間継続した時に前記転舵モータが故障したと判定するよう構成したことを特徴とするものである。
【００２２】
第８発明による車両の操舵装置は、第１発明乃至第７発明のいずれかにおいて、
前記転舵モータを２個１組として設け、前記転舵モータが故障したと判定する時、該故障による車輪転舵量のずれが解消されるよう車輪を正常な方の転舵モータにより転舵した後、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００２３】
第９発明による車両の操舵装置は、第８発明において、
前記転舵モータの故障による車輪転舵量のずれを、前記目標転舵量および車輪転舵量間の偏差に係わる前記設定値に、故障した転舵モータの回転速度および前記設定時間の積算値を加算して求めるよう構成したことを特徴とするものである。
【００２４】
第１０発明による車両の操舵装置は、第８発明または第９発明において、
前記２個１組として設ける転舵モータを車輪転舵系に対して並列的に配置すると共に、両転舵モータに車輪転舵系との間を機械的に断接可能なクラッチを設け、故障した転舵モータをＯＦＦすると同時にクラッチの解放により車輪転舵系から切り離すよう構成したことを特徴とするものである。
また第１１発明による車両の操舵装置は、第８発明または第９発明において、
前記２個１組として設ける転舵モータを車輪転舵系に対して直列的に配置すると共に、車輪からの入力に応動して回転することのない伝動手段により車輪転舵系に駆動結合し、故障した転舵モータをＯＦＦするよう構成したことを特徴とするものである。
【００２５】
第１２発明による車両の操舵装置は、第１発明乃至第１１発明のいずれかにおいて、
前記故障を警報するよう構成したことを特徴とするものである。
【００２６】
【発明の効果】
第１発明による車両の操舵装置は通常、操舵量検出手段および転舵量検出手段により検出したステアリングホイール操舵量および車輪転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操作制御を行う。
しかして、操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータが故障すると、ステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合し、これにより車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵可能として、当該故障時も車輪の転舵を引き続き可能にする。
【００２７】
ところで第１発明においては、故障時に上記のごとくステアリングホイールおよび車輪間を断接手段で結合するに先立ち、車輪を転舵モータによりステアリングホイールの操舵位置に対応した位置へ修正転舵するよう構成し、その後に断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の上記結合を行うようにしたため、
故障に呼応して断接手段がステアリングホイールおよび車輪間を機械的に結合する前に確実に、車輪転舵位置がステアリングホイールの操舵位置に対応していることとなり、これらステアリングホイール操舵位置および車輪転舵位置が相互に位置ずれしたままの状態でステアリングホイールおよび車輪間の上記機械的な結合が行われてしまう弊害を解消することができる。
そして第１発明においては更に、２個１組として設けた操舵量検出手段による操舵量検出値の平均値をステアリングホイールによる操舵量として上記の操舵制御に用い、
これら操舵量検出値間の偏差が設定値になる時に操舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うため、
操舵量検出手段を２個設けて両者の検出値の平均値を操舵制御に用いる場合に有効な操舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することができる。
【００２８】
第２発明においては、２個１組として設けた操舵量検出手段による操舵量検出値の一方をステアリングホイールによる操舵量として前記の操舵制御に用い、
これら操舵量検出値間の偏差が設定値になる時に操舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記一方の操舵量検出値に係わる操舵量検出手段が故障したと判定する場合に限り、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うため、
操舵量検出手段を２個設けて一方の検出値を操舵制御に用いる場合に有効な操舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することができる。
【００２９】
第３発明においては、２個１組として設けた転舵量検出手段による転舵量検出値の平均値を車輪の転舵量として前記の操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、該設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うため、
転舵量検出手段を２個設けて両者の検出値の平均値を操舵制御に用いる場合に有効な転舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することができる。
【００３０】
第４発明においては、２個１組として設けた転舵量検出手段による転舵量検出値の一方を車輪の転舵量として前記の操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記一方の転舵量検出値に係わる転舵量検出手段が故障したと判定する場合に限り、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うため、
転舵量検出手段を２個設けて一方の検出値を操舵制御に用いる場合に有効な転舵量検出手段の故障検知方式および車輪の修正転舵方式を提案することができる。
【００３１】
第５発明は、第１発明または第２発明の構成と、第３発明の構成との組み合わせになるから、第１発明または第２発明による前記の効果と、第３発明による前記の効果との双方を達成することができる。
【００３２】
第６発明は、第１発明または第２発明の構成と、第４発明の構成との組み合わせになるから、第１発明または第２発明による前記の効果と、第４発明による前記の効果との双方を達成することができる。
【００３３】
第７発明においては、ステアリングホイールの操舵量に応じた目標転舵量と車輪の転舵量との間における偏差が設定値以上である状態が設定時間継続した時に転舵モータが故障したと判定するため、
転舵モータの故障を簡単、且つ、確実に検知することができる。
【００３４】
第８発明においては、転舵モータを２個１組として設け、上記のとおり転舵モータが故障したと判定する時、該故障による車輪転舵量のずれが解消されるよう車輪を正常な方の転舵モータにより修正転舵した後、断接手段によりステアリングホイールおよび車輪間を結合するため、
転舵モータの故障検知時における有効な車輪の修正転舵方式を提案することができる。
【００３５】
第９発明においては、転舵モータの故障による車輪転舵量のずれを、前記目標転舵量および車輪転舵量間の偏差に係わる前記設定値に、故障した転舵モータの回転速度および前記設定時間の積算値を加算して求めるため、
転舵モータの故障にともなう車輪転舵位置のずれ量を演算により正確に求めることができる。
【００３６】
第１０発明においては、２個１組として設ける転舵モータを車輪転舵系に対して並列的に配置すると共に、両転舵モータに車輪転舵系との間を機械的に断接可能なクラッチを設け、故障した転舵モータをＯＦＦすると同時にクラッチの解放により車輪転舵系から切り離すため、
故障した転舵モータが車輪の修正転舵に影響を及ぼすことのないようにすることができる。
また第１１発明においては、２個１組として設ける転舵モータを車輪転舵系に対して直列的に配置すると共に、車輪からの入力に応動して回転することのない伝動手段により車輪転舵系に駆動結合し、故障した転舵モータをＯＦＦするため、
第１０発明のようなクラッチを設けることなしに、故障した転舵モータが車輪の修正転舵に影響を及ぼすことのないようにすることができる。
【００３７】
第１２発明においては、前記の故障を警報するようにしたため、この故障を運転者に知らせることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になる車両の操舵装置を示し、１はステアリングシャフト１で、これを上部ステアリングシャフト１ａと下部ステアリングシャフト１ｂとで構成する。
上部ステアリングシャフト１ａの上端にはステアリングホイール２を結合し、下端を下部ステアリングシャフト１ｂの上端に同軸に突き合わせて両者間を断接手段としてのシャフトクラッチ３により適宜結合可能とする。
【００３９】
下部ステアリングシャフト１ｂの下端にはピニオン４を一体回転するよう設け、これにラック５を噛合させてラック・アンド・ピニオン型式のステアリングギヤを構成する。
ラック５の両端には車輪６のタイロッド７を連結して、ピニオン４の回転によりラック５が長手方向へストロークする時、車輪６がタイロッド７を介して転舵されるようにする。
【００４０】
上部ステアリングシャフト１ａには更に、ステアリングホイール２の操舵角を検出する操舵量検出手段としての操舵角センサ８を設けるとともに、ステアリングホイール２に操舵反力を与えて操舵に際して所定の操舵力が必要になるようにするための操舵反力モータ９を結合する。
この操舵反力モータ９は、その回転角度（ステアリングシャフト１ａの回転位置）を検出するエンコーダ９ａを有し、このエンコーダ９ａを、操舵角センサ８と同様に操舵量検出手段として機能させる。
上部ステアリングシャフト１ａには更に、ステアリングホイール２の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０を設け、該センサ１０で検出した操舵トルクが目標のものとなるよう操舵反力モータ９を制御するようになす。
【００４１】
下部ステアリングシャフト１ｂには更に、これを回転させて車輪６を転舵するための転舵モータ１１を駆動結合して設けるとともに、転舵量検出手段としての転舵角センサ１２を設け、転舵モータ１１には下部ステアリングシャフト１ｂとの駆動結合を適宜解き得るモータクラッチ１１ａを内蔵させる。
また、ピニオン４およびラック５により構成したラック・アンド・ピニオン型式ステアリングギヤには、ラック５のストローク量を検出するストロークセンサ１３を設け、これを転舵角センサ１２と同様に転舵量検出手段として機能させる。
【００４２】
シャフトクラッチ３は図２に明示する構成とし、上部ステアリングシャフト１ａの下端に回転結合したクラッチ板２１と、下部ステアリングシャフト１ｂの上端に回転結合したクラッチ板２２とを対向配置してクラッチケース２３内に収納する。
クラッチ板２２は下部ステアリングシャフト１ｂと共に回転するが、軸線方向に変位不能とし、クラッチ板２１は上部ステアリングシャフト１ａと共に回転するほか、軸線方向に変位可能とする。
クラッチ板２１をバネ２４によりクラッチ板２２に圧接して、通常はシャフトクラッチ３を接続状態に維持するものとする。
クラッチ板２１上に磁石２５を載置し、この磁石２５を巻回するようクラッチケース２３内に設けたコイル２６の通電時に、磁石２５がクラッチ板２１を伴ってバネ２４に抗し図２の上方へ変位することで、クラッチ板２１がクラッチ板２２から離れてシャフトクラッチ３を解放状態に切り換えるものとする。
【００４３】
図３は、上記した操舵装置の制御システムを機能別ブロック線図により示すもので、操舵量検出手段故障検知部３１と、転舵量検出手段故障検知部３２と、目標転舵角演算部３３と、転舵モータ故障検知部３４と、モータ出力演算部３５と、転舵位置ずれ解消部３６とにより構成する。
操舵量検出手段故障検知部３１は、操舵角センサ８が検出した第１の操舵角検出値θ１と、操舵反力モータ９内のエンコーダ９ａが検出した操舵反力モータ角から求め得る第２の操舵角検出値θ２とを入力され、これら操舵角検出値θ１，θ２間の乖離が故障判定用操舵角設定値未満の時、操舵量検出手段８，９ａが正常であるとして操舵角検出値θ１，θ２の平均値をステアリングホイール操舵角θとし、目標転舵角演算部３３に供給する。
操舵量検出手段故障検知部３１は、操舵角検出値θ１，θ２間の乖離が故障判定用操舵角設定値以上の時、操舵量検出手段８，９ａが故障であるとして故障信号を転舵位置ずれ解消部３６に入力する。
【００４４】
転舵量検出手段故障検知部３２は、転舵角センサ１２が検出した第１の転舵角検出値δ１と、ストロークセンサ１３が検出したラック５のストロークから求め得る第２の転舵角検出値δ２とを入力され、これら転舵角検出値δ１，δ２間の乖離が故障判定用転舵角設定値未満の時、転舵量検出手段が正常であるとして転舵角検出値δ１，δ２の平均値を車輪転舵角δとし、転舵モータ故障検知部３４に供給する。
転舵量検出手段故障検知部３２は、転舵角検出値δ１，δ２間の乖離が故障判定用転舵角設定値以上の時、転舵量検出手段が故障であるとして故障信号を転舵位置ずれ解消部３６に入力する。
【００４５】
目標転舵角演算部３３は、ステアリングホイール操舵角θの他に車速ＶＳＰを入力され、ステアリングホイール操舵角θと、車速ＶＳＰに応じて異なるステアリングギヤ比との乗算により目標転舵角δ０を求め、これを転舵モータ故障検知部３４に入力する。
転舵モータ故障検知部３４は、転舵量検出手段の正常時に転舵量検出手段故障検知部３２から出力される車輪転舵角δと上記目標転舵角δ０との間の乖離が故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓ未満の時、また乖離がこれ以上であっても短時間に収束する時は転舵モータ１１が正常であるとして車輪転舵角δと目標転舵角δ０との間の転舵角偏差Δδをモータ出力演算部３５に供給する。
転舵モータ故障検知部３４は、車輪転舵角δと目標転舵角δ０との乖離が設定時間に亘って故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓ以上である時、転舵モータ１１が故障であるとして故障信号を転舵位置ずれ解消部３６に入力する。
【００４６】
モータ出力演算部３５は、車輪転舵角δと目標転舵角δ０との転舵角偏差Δδがなくなるよう転舵モータ１１を駆動して、車輪を目標転舵角δ０に追従するよう転舵する。
よって転舵モータ１１は、操舵角θと転舵角δとの間が所定の関係となるよう車輪を転舵することができる。
なお、操舵角θと転舵角δとの間の所定の関係は、目標転舵角δ０を求める時のステアリングギヤ比として前記したごとく車速ＶＳＰに応じて決めるだけでなく、車両に作用するヨーレートや、横加速度などの車両横運動に応じて定めるようにすれば、一層きめ細かい操舵制御が可能である。
【００４７】
転舵位置ずれ解消部３６は、操舵量検出手段故障検知部３１から操舵量検出手段８，９ａの故障信号を受けた時、車輪転舵位置が当該故障判定用の前記した操舵角設定値分だけステアリングホイール操舵位置に対応する位置からずれているため、このずれを解消するよう車輪を、ステアリングホイール操舵位置に対応する位置まで修正転舵すべく転舵モータ１１を回転させた後、シャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
ここで上記修正転舵用の転舵モータ１１の回転方向を図５のような故障が発生した場合に付きつき説明するに、図５に示すごとく瞬時ｔ１における手段 8 の故障発生でこれによる操舵角検出値θ 1 が、正常なエンコーダ９ａによる操舵角検出値θ 2 から故障判定用設定値θ s を超えて乖離する瞬時ｔ１に故障検知がなされた場合、これらの平均値（θ 1 ＋θ 2 ）／２に基づいて行われる操舵制御は、車輪を、ステアリングホイール操舵位置に対応する位置から、故障側操舵角検出値θ 1 の変化方向へずらすよう転舵させる。
従って、このずれを解消するよう車輪を修正転舵するための転舵モータ１１の回転方向は、故障検知時における転舵モータ１１の回転方向と逆の方向である。
このことから明らかなように、操舵角検出値θ 1 が正常な操舵角検出値θ 2 から故障判定用設定値θ s を超えて、図 5 の場合と逆方向へ乖離する場合や、
エンコーダ９ａの故障でこれによる操舵角検出値θ 2 が、正常な手段 8 による操舵角検出値θ 1 から故障判定用設定値θ s を超えて何れの方向に乖離する場合も、
これらの平均値（θ 1 ＋θ 2 ）／２に基づいて行われる操舵制御が、車輪を、ステアリングホイール操舵位置に対応する位置から、故障側操舵角検出値θ 1 またはθ 2 の変化方向へずらすよう転舵させるため、
このずれを解消するよう車輪を修正転舵するための転舵モータ１１の回転方向は何れも、故障検知時における転舵モータ１１の回転方向と逆の方向である。
また転舵位置ずれ解消部３６は、転舵量検出手段故障検知部３２から転舵角検出手段の故障信号を受けた時、車輪転舵位置が当該故障判定用の前記した転舵角設定値分だけステアリングホイール操舵位置に対応する位置からずれているため、このずれを解消するよう車輪を、ステアリングホイール操舵位置に対応する位置まで修正転舵すべく転舵モータ１１を回転させた後、シャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
更に転舵位置ずれ解消部３６は、転舵モータ故障検知部３４から転舵モータ１１の故障信号を受けた時、転舵モータ１１をＯＦＦすると同時にモータクラッチ１１ａを解放し、更にシャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
【００４８】
図３の制御をマイクロコンピュータで行わせる場合、その制御プログラムは図４のごときものとなる。
図４におけるステップ４１〜４５が図３における操舵量検出手段故障検知部３１に相当し、ステップ４７〜５１が転舵量検出手段故障検知部３２に相当し、ステップ５３が目標転舵角演算部３３に相当し、ステップ５４〜５７が転舵モータ故障検知部３４に相当し、ステップ５８がモータ出力演算部３５に相当し、ステップ４６，５２，６０〜６２が転舵位置ずれ解消部３６に相当する。
【００４９】
ステップ４１においては、操舵角センサ８の検出値を第１の操舵角検出値θ１とし、ステップ４２において操舵反力モータ９内のエンコーダ９ａが検出した操舵反力モータ角を読み込み、ステップ４３において、操舵反力モータ角を操舵反力モータ９のモータギヤ比で除算して得られる値を第２の操舵角検出値θ２とする。
ステップ４４では、これら操舵角検出値θ１，θ２間の差の絶対値が故障判定用操舵角設定値θｓ未満か否かをチェックし、未満である時、操舵量検出手段８，９ａが正常であるとし、ステップ４５において操舵角検出値θ１，θ２の平均値をステアリングホイール操舵角θに設定し、これを操舵制御に用いることとする。
ステップ４４で操舵角検出値θ１，θ２間の差の絶対値が故障判定用操舵角設定値θｓになったと判定する時、操舵量検出手段８，９ａが故障であるとして故障信号を発し、ステップ４６において、車輪転舵位置が故障判定用操舵角設定値θｓ分だけステアリングホイール操舵位置に対応する位置からずれているため、当該車輪転舵位置ずれ量を操舵角設定値θｓの関数として求める。
この車輪転舵位置ずれ量を設定値θｓの関数として求めるに当たっては、ステップＳ５３につき後述するように車輪転舵角がステアリングホイール操舵角とステアリングギヤ比 Gstr との乗算により求められることから、車輪転舵位置ずれ量を操舵角設定値θｓとステアリングギヤ比 Gstr との乗算により求めることができる。
【００５０】
ステップ４７では、転舵角センサ１２の検出値を第１の転舵角検出値δ１とし、ステップ４８でストロークセンサ１３が検出したラック５のストロークを読み込み、ステップ４９では、当該ストローク検出値をピニオン４のギヤ半径により除算して得られる値を第２の転舵角検出値δ２とする。
ステップ５０では、これら転舵角検出値δ１，δ２間の差の絶対値が故障判定用転舵角設定値δｓ未満であるか否かを判定し、未満であると判定する時、転舵角検出手段が正常であるとしてステアリングスイッチ５１で転舵角検出値δ１，δ２の平均値を車輪転舵角δとする。
ステップ５０で転舵角検出値δ１，δ２間の差の絶対値が故障判定用転舵角設定値δｓ以上であると判定する時、転舵角検出手段が故障であるとして故障信号を発し、ステップ５２において、車輪転舵位置が故障判定用転舵角設定値δｓ分だけステアリングホイール操舵位置に対応する位置からずれているため、当該車輪転舵位置ずれ量を転舵角設定値δｓの関数として求める。
なお実際上、上記の車輪転舵位置ずれ量は故障判定用転舵角設定値δｓ分であることから、故障判定用転舵角設定値δｓそのもの、つまりこれと同じ値であるが、制御アルゴリズムの作成においてはアルゴリズムが類似するもの同士を共通の表記とするのが習わしであることから、これに習って本明細書では車輪転舵位置ずれ量を上記の通り、ステップ４６での舵角設定値θｓ分の車輪転舵位置ずれ量と同様に、転舵角設定値δｓの関数として表記した。
【００５１】
ステップ５３では、ステップ４５で求めたステアリングホイール操舵角θと、車速ＶＳＰや車両ヨーレートや車両横加速度に応じたステアリングギヤ比Ｇｓｔｒとの乗算により目標転舵角δ０を求める。
ステップ５４では、ステップ５１，５３で求めた車輪転舵角δと目標転舵角δ０との間の差の絶対値が故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓ未満であるか否かにより転舵モータ１１が正常であるか否かをチェックし、未満（正常）であればステップ５５においてタイマＴＭを繰り返しリセットした後、ステップ５８において、車輪転舵角δと目標転舵角δ０との転舵角偏差Δδがなくなるよう転舵モータ１１を駆動して、車輪を目標転舵角δ０に追従するよう転舵する。
更にステップ５９で、ステアリングホイール２への操舵反力が所定値になるよう操舵反力モータ９を制御する。
【００５２】
ステップ５４で車輪転舵角δと目標転舵角δ０との間の差の絶対値が故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓ以上であると判定する間は、ステップ５６において前記のタイマＴＭを歩進させ、車輪転舵角δと目標転舵角δ０との間の差の絶対値が故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓ以上である状態になっている時間をタイマＴＭにより計測する。
この時間ＴＭが故障判定用設定時間ＴＭｓになる前は、操舵制御の過渡時における応答遅れに起因した誤判定防止のため未だ転舵モータ１１が故障であると判定せず、制御をステップ５８，５９に進めるが、時間ＴＭが故障判定用設定時間ＴＭｓになった時に、つまり車輪転舵角δと目標転舵角δ０との間の差の絶対値が故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓ以上である状態が設定時間ＴＭｓに亘って継続した時に、転舵モータ１１が故障したとしてステップ６０で当該故障を警報するとともに、転舵モータ１１をモータクラッチ１１ａの解放により上部ステアリングシャフトａから切り離し、更に転舵モータ１１をＯＦＦする。
そしてステップ６２で、シャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
【００５３】
ステップ４４で操舵量検出手段が故障したと判定し、ステップ４６で車輪転舵位置の位置ずれ量ｆ（θｓ）を求めた時は、ステップ６１において当該位置ずれを解消するよう車輪を修正転舵すべく転舵モータ１１を回転させた後、ステップ６２でシャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
ステップ５０で転舵量検出手段が故障したと判定し、ステップ５２で車輪転舵位置の位置ずれ量ｆ（δｓ）を求めた時も、ステップ６１において当該位置ずれを解消するよう車輪を修正転舵すべく転舵モータ１１を回転させた後、ステップ６２でシャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
【００５４】
以上のような本実施の形態になる操舵制御によれば、操舵量検出手段８，９ａ、転舵量検出手段１２，１３または転舵モータ１１が故障すると、ステアリングホイール２および車輪６間をシャフトクラッチ３により結合し（ステップ６２）、これにより車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵可能として、当該故障時に車輪の転舵が無制御になるのを防止することができる。
そして操舵量検出手段８，９ａまたは転舵量検出手段１２，１３が故障した時、上記のごとくステアリングホイール２および車輪６間をシャフトクラッチ３で結合するに先立ち、車輪６を転舵モータ１１によりステアリングホイール２の操舵位置に対応した位置へ修正転舵するため、故障時に車輪の転舵が無制御になるのを防止するためシャフトクラッチ３でステアリングホイール２および車輪６間を機械的に結合する前に確実に、車輪転舵位置がステアリングホイールの操舵位置に対応していることとなり、これらステアリングホイール操舵位置および車輪転舵位置が相互に位置ずれしたままの状態でステアリングホイールおよび車輪間の上記機械的な結合が行われてしまう弊害を解消することができる。
【００５５】
なお、ステップ４４における故障判定用操舵角設定値θｓについて付言するに、操舵量検出手段８，９ａは機械的に一体の箇所における回転を読み取るため、両者による操舵角検出値θ１およびθ２は理論上一致する筈である。
しかし実際には、操舵量検出手段８，９ａの機械的なガタの発生状況の違いや、検出誤差の違いなどがあって、操舵角検出値θ１およびθ２は一致しない。
従って、この不一致を操舵量検出手段８，９ａの故障と誤判定することのないよう、かといって図５の瞬時ｔ１におけるように故障が発生した場合は、遅滞なく瞬時ｔ２において故障を検知し得るよう故障判定用操舵角設定値θｓは定める。
【００５６】
ステップ５０における故障判定用転舵角設定値δｓについても同様に、転舵量検出手段１２，１３の機械的なガタの発生状況の違いや、検出誤差の違いなどに起因する転舵角検出値δ１およびδ２の不一致を転舵量検出手段１２，１３の故障と誤判定することのないよう、かといって図６の瞬時ｔ１におけるように故障が発生した場合は、遅滞なく瞬時ｔ２において故障を検知し得るよう故障判定用転舵角設定値δｓを定める。
【００５７】
次に、ステップ５４における故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓおよびステップ５７における故障判定用設定時間ＴＭｓについて考察する。
通常はシャフトクラッチ３が解放されているため、ステアリングホイール操舵角θと車輪転舵角δとは機械的な相関関係を持たず、この車輪転舵角δと、ステアリングホイール操舵角θにより決定される目標転舵角δ０とは、転舵モータ１１が正常である図７の瞬時ｔ１より前においても応答遅れのため図示のような差を生ずる。
従ってステップ５４における故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓは、この差の最大値程度に定める。
かように故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓを定めた場合、転舵モータ１１が正常であっても図７の瞬時ｔ１より前におけるＴ１，Ｔ２期間におけるごとく車輪転舵角δと目標転舵角δ０との差の絶対値が一時的に故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓを超えることがある。
しかし転舵モータ１１が正常である場合、車輪転舵角δが目標転舵角δ０に追従するため、上記の差の絶対値が故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓを超えている時間は短時間であることから、この時間よりも短くない範囲でできるだけ短い例えば図７にＴ３で示す長さにステップ５７における故障判定用設定時間ＴＭｓを決定する。
かかる故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓおよび故障判定用設定時間ＴＭｓによれば、図７のＴ１，Ｔ２期間に転舵モータ１１の故障を誤判定するのを防止しつつ、瞬時ｔ１の故障発生時は遅滞なく瞬時ｔ２において確実に転舵モータ１１の故障を検知することができる。
【００５８】
図８は本発明の他の実施の形態を示し、本実施の形態においては図４のステップ４５，５１に代わるステップ４５’，５１’に示すように、操舵角センサ８の検出値である第１の操舵角検出値θ１をステアリングホイール操舵角θとし、転舵角センサ１２の検出値である第１の転舵角検出値δ１を車輪転舵角δとし、これらを操舵制御に供する。
そしてステップ４４で、第１の操舵角検出値θ１と、エンコーダ９ａの操舵反力モータ角検出値から算出した第２の操舵角検出値θ２との間の差の絶対値が故障判定用操舵角設定値θｓになったと判定する操舵量検出手段８，９ａの故障時は、追加のステップ６３において第１の操舵角検出値θ１が異常か（操舵角センサ８の故障か）否かをチェックする。
このチェックに当たっては図５から明らかなように、ステップ４４で検知した操舵量検出手段の故障が、第１の操舵角検出値θ１の変化に起因するものであるかどうかで、第１の操舵角検出値θ１の異常か（操舵角センサ８の故障か）否かをチェックすることができる。
ステップ６３で第１の操舵角検出値θ１が異常（操舵角センサ８の故障）と判定する場合のみステップ４６，６１を実行して車輪の前記修正操舵を行うこととし、ステップ６３において第１の操舵角検出値θ１が異常でないと判定する場合、つまり、第２の操舵角検出値θ２が異常（エンコーダ９ａが故障）と判定する場合は、これを操舵制御に用いていないため車輪転舵位置のずれを生じないから、車輪の修正操舵を行わずにステップ６２でシャフトクラッチ３を結合することとする。
【００５９】
ステップ５０で、第１の転舵角検出値δ１と、ストロークセンサ１３のラックストローク検出値から算出した第２の転舵角検出値δ２との間の差の絶対値が故障判定用転舵角設定値δｓになったと判定する転舵量検出手段１２，１３の故障時は、追加のステップ６４において第１の転舵角検出値δ１が異常か（転舵角センサ１２の故障か）否かをチェックする。
このチェックに当たっては図６から明らかなように、ステップ５０で検知した転舵量検出手段の故障が、第１の転舵角検出値δ１の変化に起因するものであるかどうかで、第１の転舵角検出値δ１の異常か（転舵舵角センサ１２の故障か）否かをチェックすることができる。
ステップ６４で第１の転舵角検出値δ１が異常（転舵角センサ１２の故障）と判定する場合のみステップ５２，６１を実行して車輪の前記修正操舵を行うこととし、ステップ６４において第１の転舵角検出値δ１が異常でないと判定する場合、つまり、第２の転舵角検出値δ２が異常（ストロークセンサ１３が故障）と判定する場合は、これを操舵制御に用いていないため車輪転舵位置のずれを生じないから、車輪の修正操舵を行わずにステップ６２でシャフトクラッチ３を結合することとする。
【００６０】
なお図８とは逆に、エンコーダ９ａの操舵反力モータ角検出値から算出した第２の操舵角検出値θ２をステアリングホイール操舵角θとし、ストロークセンサ１３のラックストローク検出値から算出した第２の転舵角検出値δ２を車輪転舵角δとして、これらを操舵制御に供し、操舵角センサ８の検出値である第１の操舵角検出値θ１を操舵量検出手段８，９ａの故障判定に用い、転舵角センサ１２の検出値である第１の転舵角検出値δ１を転舵量検出手段１２，１３の故障判定に用いる場合も、同様の考え方を適用して所期の目的を達成し得ることは言うまでもない。
【００６１】
図９および図１０は本発明の更に他の実施の形態を示し、本実施の形態においては図９に示すように、図１における転舵モータ１１のモータクラッチ１１ａと同様なモータクラッチ１４ａを内蔵した転舵モータ１４を新設し、この転舵モータ１４を転舵モータ１１に対し並列的に配置して下部ステアリングシャフト１ｂに駆動結合する。
この場合、転舵モータ１４が下部ステアリングシャフト１ｂに与える回転量を転舵モータ１１が下部ステアリングシャフト１ｂに与える回転量に同じとし、これら転舵モータ１１，１４の回転力の和が下部ステアリングシャフト１ｂに入力される。
【００６２】
本実施の形態における操舵制御は図１０に示すごときものとし、図４におけるステップ６０の制御内容をステップ６０’のように変更するとともに、これからの制御の行き先をステップ６２からステップ６１に変更し、ステップ６０’の前段にステップ６５を追加する。
ステップ５７で転舵モータ１１または１４が故障と判定した時に選択されるステップ６５では、当該故障に伴う車輪操舵位置のずれ量を故障判定用転舵角偏差設定値Δδｓと、転舵モータ回転速度および故障判定用設定時間ＴＭｓの積算値との和により求める。
【００６３】
次いでステップ６０’において、転舵モータ１１または１４のうち故障したモータをＯＦＦするとともに、当該故障したモータのクラッチ１１ａまたは１４ａを解放して故障したモータが正常なモータの作動を妨げることのないようにする。
その後制御をステップ６１に進め、ここでステップ６５における位置ずれ量を解消するよう車輪を修正転舵すべく転舵モータ１４または１１（正常なモータ）を回転させた後、ステップ６２でシャフトクラッチ３を結合して上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間を機械的に連結させる。
本実施の形態においては、転舵モータ１１，１４を２個１組として設けたことで、図１０の制御により正常な転舵モータを用いて転舵モータの故障に伴う車輪転舵位置の位置ずれを解消した後に上下ステアリングシャフト１ａ，１ｂ間をシャフトクラッチ３で機械的に連結させることができる。
【００６４】
なお図１０の場合においても、ステップ４５，５１を図８につき前述したステップ４５’，５１’に変換し、また図８につき前述したステップ６３，６４を追加して図１１に示す制御にすることで、操舵角センサ８の検出値である第１の操舵角検出値θ１をステアリングホイール操舵角θとして操舵制御に供し、転舵角センサ１２の検出値である第１の転舵角検出値δ１を車輪転舵角δとして操舵制御に供し、これら第１の操舵角検出値θ１や第１の転舵角検出値δ１が異常をきたした場合に車輪の前記修正操舵を行うようにすることができる。
【００６５】
図１２および図１３は本発明の更に別の実施の形態を示し、本実施の形態においては図１２に示すように、転舵モータ１５，１６を２個１組として設けるが、これらは何れも図９に示すモータクラッチ１１ａ，１４ａのようなモータクラッチを内蔵しないものとし、また下部ステアリングシャフト１ｂに係わる操舵系に関し以下の如くにして直列的に配置する。
転舵モータ１５を下部ステアリングシャフト１ｂに駆動結合するが、この駆動結合は下部ステアリングシャフト１ｂから転舵モータ１５への外力で転舵モータ１５が回転されることのないウォームギヤ等の非可逆伝動手段１５ａを介して行う。
転舵モータ１６は、下部ステアリングシャフト１ｂ上のピニオン１７によりストロークされるラック１８上に取着し、転舵モータ１６の出力軸を前記のラック５に駆動結合するが、この駆動結合はラック５から転舵モータ１６への外力で転舵モータ１６が回転されることのないウォームギヤ等の非可逆伝動手段１６ａを介して行う。
この場合、転舵モータ１５の回転でラック１８がストロークし、ラック１８と共にストロークする転舵モータ１６の回転でラック５がストロークされる。従って転舵モータ１５，１６の回転量の和値がラック５のストローク量となり、転舵モータ１５，１６が発生する力は共に等しく、またラック５に作用する力に同じとなる。
【００６６】
本実施の形態における操舵制御は図１３に示すごときものとし、図１０におけるステップ６０’を省略することができる。
つまり故障した転舵モータ１５または１６の制御が全く不要で、ステップ６５により演算した位置ずれ量だけ正常な転舵モータ１６または１５をステップ６１で回転させるだけで、転舵モータの故障に伴う車輪操舵位置のずれを修正した後に、ステップ６２においてシャフトクラッチ３を結合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態になる車両の操舵装置を示す略線図である。
【図２】 同実施の形態におけるシャフトクラッチの詳細断面図である。
【図３】 同実施の形態における操舵装置の操舵制御を示す機能別ブロック線図である。
【図４】 同操舵制御をマイクロコンピュータで実行する場合の制御プログラムを示すフローチャートである。
【図５】 操舵角センサが故障した場合におけるその検出値の変化タイムチャートである。
【図６】 転舵角センサが故障した場合におけるその検出値の変化タイムチャートである。
【図７】 転舵モータが故障した場合における車輪転舵角を目標転舵角と比較して示すタイムチャートである。
【図８】 本発明の他の実施の形態を示す操舵制御プログラムの図４と同様なフローチャートである。
【図９】 本発明の更に他の実施の形態になる車両の操舵装置を示す、図１と同様な略線図である。
【図１０】 同実施の形態においてマイクロコンピュータが実行すべき操舵制御プログラムを示す、図４と同様なフローチャートである。
【図１１】 図１０に示す操舵制御プログラムの変形例を示すフローチャートである。
【図１２】 本発明の更に別の実施の形態になる車両の操舵装置を示す、図１と同様な略線図である。
【図１３】 同実施の形態においてマイクロコンピュータが実行すべき操舵制御プログラムを示す、図４と同様なフローチャートである。
【符号の説明】
１ ステアリングシャフト
1a 上部ステアリングシャフト
1b 下部ステアリングシャフト
２ ステアリングホイール
３ シャフトクラッチ（断接手段）
４ ピニオン
５ ラック
６ 車輪
７ タイロッド
８ 操舵角センサ（操舵量検出手段）
９ 操舵反力モータ
9a エンコーダ（操舵量検出手段）
10 トルクセンサ
11 転舵モータ
11a モータクラッチ
12 転舵角センサ（転舵量検出手段）
13 ストロークセンサ（転舵量検出手段）
14 転舵モータ
14a モータクラッチ
15 転舵モータ
15a 非可逆伝動手段
16a 非可逆伝動手段
16 転舵モータ
17 ピニオン
18 ラック
21 クラッチ板
22 クラッチ板
24 バネ
25 磁石
26 コイル
31 操舵量検出手段故障検知部
32 転舵量検出手段故障検知部
33 目標転舵角演算部
34 転舵モータ故障検知部
35 モータ出力演算部
36 転舵位置ずれ解消部
Claims (12)
- ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段と、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段とを具え、通常はこれら手段により検出された操舵量および転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操舵制御を行うが、前記操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータの故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵するようにした車両の操舵装置において、
前記操舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる操舵量検出値の平均値をステアリングホイールによる操舵量として前記操舵制御に用い、
これら操舵量検出値間の偏差が設定値になる時に操舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 - ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段と、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段とを具え、通常はこれら手段により検出された操舵量および転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操舵制御を行うが、前記操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータの故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵するようにした車両の操舵装置において、
前記操舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる操舵量検出値の一方をステアリングホイールによる操舵量として前記操舵制御に用い、
これら操舵量検出値間の偏差が設定値になる時に操舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記一方の操舵量検出値に係わる操舵量検出手段が故障したと判定する場合に限り、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 - ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段と、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段とを具え、通常はこれら手段により検出された操舵量および転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操舵制御を行うが、前記操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータの故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵するようにした車両の操舵装置において、
前記転舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる転舵量検出値の平均値を車輪の転舵量として前記操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、該設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 - ステアリングホイールによる操舵量を検出する操舵量検出手段と、車輪の実転舵量を検出する転舵量検出手段とを具え、通常はこれら手段により検出された操舵量および転舵量間が所定の関係となるよう車輪を転舵モータにより転舵する操舵制御を行うが、前記操舵量検出手段、転舵量検出手段または転舵モータの故障時はステアリングホイールおよび車輪間を断接手段により結合して車輪をステアリングホイールにより機械的に転舵するよう にした車両の操舵装置において、
前記転舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる転舵量検出値の一方を車輪の転舵量として前記操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記一方の転舵量検出値に係わる転舵量検出手段が故障したと判定する場合に限り、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 - 請求項１または２に記載の操舵装置において、
前記転舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる転舵量検出値の平均値を車輪の転舵量として前記操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、該設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 - 請求項１または２に記載の操舵装置において、
前記転舵量検出手段を２個１組として設け、これらによる転舵量検出値の一方を車輪の転舵量として前記操舵制御に用い、
これら転舵量検出値間の偏差が設定値になる時に転舵量検出手段が故障したと判定し、
該故障の判定があった時、前記一方の転舵量検出値に係わる転舵量検出手段が故障したと判定する場合に限り、前記設定値分の偏差が解消されるよう前記車輪を前記転舵モータにより転舵して車輪転舵位置をステアリングホイールの操舵位置に対応する位置となした後に、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 - 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の操舵装置において、
前記ステアリングホイールによる操舵量に応じた目標転舵量と前記車輪の転舵量との間における偏差が設定値以上である状態が設定時間継続した時に前記転舵モータが故障したと判定するよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 - 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の操舵装置において、
前記転舵モータを２個１組として設け、前記転舵モータが故障したと判定する時、該故障による車輪転舵量のずれが解消されるよう車輪を正常な方の転舵モータにより転舵した後、前記断接手段によるステアリングホイールおよび車輪間の前記結合を行うよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 - 請求項８に記載の操舵装置において、
前記転舵モータの故障による車輪転舵量のずれを、前記目標転舵量および車輪転舵量間の偏差に係わる前記設定値に、故障した転舵モータの回転速度および前記設定時間の積算値を加算して求めるよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 - 請求項８または９に記載の操舵装置において、
前記２個１組として設ける転舵モータを車輪転舵系に対して並列的に配置すると共に、両転舵モータに車輪転舵系との間を機械的に断接可能なクラッチを設け、故障した転舵モータをＯＦＦすると同時にクラッチの解放により車輪転舵系から切り離すよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 - 請求項８または９に記載の操舵装置において、
前記２個１組として設ける転舵モータを車輪転舵系に対して直列的に配置すると共に、車輪からの入力に応動して回転することのない伝動手段により車輪転舵系に駆動結合し、故障した転舵モータをＯＦＦするよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 - 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の操舵装置において、
前記故障を警報するよう構成したことを特徴とする車両の操舵装置。
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